KR930007268B1

KR930007268B1 - 과전류 릴레이를 갖는 액면제어장치

Info

Publication number: KR930007268B1
Application number: KR1019910004467A
Authority: KR
Inventors: 유재봉
Original assignee: 유재봉
Priority date: 1991-03-21
Filing date: 1991-03-21
Publication date: 1993-08-04
Also published as: KR920018551A

Abstract

내용 없음.

Description

과전류 릴레이를 갖는 액면제어장치

제1도는 본 발명의 액면제어장치 구성을 도시한 회로도.

제2도는 종래의 액면제어장치 구성을 도시한 회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

SW₁, SW₂: 선택스위치 SW₃: 리셋스위치

U₁, U₂, U₃: 낸드논리소자 VR₁, VR₂: 가변저항

R₁-R₁₄: 저항 C₁-C₉: 콘덴서

BD₁, BD₂, D : 정류회로 ZD₁-ZD₃: 정전압다이오드

L₁-L₅: 표시등 K₁-K₄: 릴레이

1₁, 1₂, 1₃: 선로 CT₁, CT₂: 변류기

1 : 액면제어장치 2 : 액면검지부

3 : 과전류검지부 4 : 구동표시부

5 : 과전류검출입력회로 6 : 리셋부

E₁, E₁, E₂, E₂, E₃, E₃: 검지센서

본 발명은 액면제어장치에 관한 것으로서, 특히 대기시 소비전력이 극소화되며 동작시에는 응답성과 신뢰성이 향상되고 과전류 릴레이를 부설하여 전로 및 부하의 과부하 상태를 검출하여 전원과 부하를 보호할 수 있도록 된 과전류 릴레이를 갖는 액면제어장치에 관한 것이다.

종래에 있어서, 액면제어장치는 단순히 액면을 검출하여 릴레이 구동으로서 모터펌프를 제어하도록 이루되 이 제어장치는 대기시에도 역동작되는 스위칭 트랜지스터의 일측 트랜지스터를 항시 턴온상태로 두고 있어 지속적으로 전력소모가 이루어지고 액체(물등)를 통하여 검지출력이 발생할 때 검지센서간의 경간이 길어짐에 따라 동작이 불확실해지며 따라서 검지전원도 상대적으로 크게 하는 폐단이 있으며, 또한, 이 액면제어장치를 통하여 구동되는 부하가 과부하 상태가 되거나, 전로에 이상상태가 발생하여 과전류가 부하측에 흐르는 경우에는 부하가 소손되거나 전로가 파괴되는 문제가 발생되게 되는 문제가 발생된다.

이를 방지하기 위하여 종래에는 기존 노퓨즈 브레커(N. F. B)를 별도로 설치하여, 상기 과전류에 대비하고 있으나 별도로 설치하여야만 하는 문제점과 함께 전원측을 차단함으로서 전체부하 전류가 차단되게 되어 정상적인 부하측의 동작 또한 차단하게되어 불합리하며 실제 다수의 부하를 모두 점검하여야만 하는 유지보수의 문제점을 유발하게 된다.

따라서 본 발명은 상술된 바와 같은 종래의 기술이 갖는 제반문제점을 해소하고자 안출된 것으로서 다음과 같은 목적을 갖는다.

본 발명은 액면제어장치의 부하구동을 위한 릴레이의 동작을 결정하는 단일하우징내에 검지센서를 복수로 형성하여 최하한선의 검지센서와 타검지센서의 일측센서를 공접하고, 스위칭 트랜지스터를 베이스와 콜렉터를 공접하여 제어하므로서 검출동작이 정확하여 신뢰성이 증대되고 동시에 단일부하에 대하여 개별차단 동작되는 간결한 구성의 과전류 릴레이를 구성하여 이상상태의 부하에만 국한하여 차단시켜 주게하므로서 개별부하의 고장요소를 표시하여 유지보수가 간편하며, 다른 부하에는 고장에 의한 영향의 파급을 방지할 수 있도록 된 과전류 릴레이를 갖는 액면제어장치를 제공하려는 것이다.

이하 상술된 바와 같은 본 발명의 목적을 구현하기 위하여 이루어지는 기술구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 살펴보면 다음과 같다.

제1도에 있어서 본 발명은 트랜스(T)의 1차측으로 전원선택스위치(SW₁)와 2차측으로 액면검지전원과 구동전원을 공급하는 정류회로(BD₁, D)를 접속하고 콜렉터와 베이스가 접속되어 에미터접지된 NPN형 스위칭 트랜지스터(Q₁, Q₂)에 상기 정류회로(BD₁)의 "+"출력을 연결하되 스위칭 트랜지스터의 출력단에 릴레이(K₁, K₂)를 접속하고 이 릴레이(K₂) 접점을 검지센서(E₂)와 (E₃)가 a접점으로 접속되도록하되 검지센서(E₁)와 검지센서(E₂, E₃)를 검지센서(E₁)에 공접하여 액면검지부(2)를 이루고, 변류기(CT₁, CT₂)를 통하여 검파다이오드인 정류회로(BD₂)를 접속하고, 상기 정류회로(D)로부터 저항(R₁₄, R₁₃)을 통하여 입력연결된 과전류 검출용 집적회로인 낸드논리소자(U₁)의 과전류검출입력회로(5)로서 콘덴서(C₈, C₉), 저항(R₁₀, R₁₁, R₁₂), 전압안전용 정전압다이오드(ZD₂, ZD₃) 검파전류를 제한하는 정전압다이오드(ZD₄) 및 동작전류를 설정하여 상기 낸드논리소자(U₁)의 동작영역을 조정하기 위한 가변저항(VR1)으로 형성하여 이루고, 상기 낸드논리소자(U₁)의 출력을 원쇼트멀티바이브레터를 갖는 낸드논리소자(U₂)에 일측입력으로 감지반응 지연을 위한 가변저항(VR₂)을 개재하여 접속하고, 정전압부(C₆, ZD₁, R₉)와 낸드논리소자(U₃) 및 리셋스위치(SW₃)로된 리셋부(6)의 출력을 상기 낸드논리소자(U₂)의 타측입력으로 연결하고, 이 낸드논리소자(U₂)의 출력과 관련하여 구동되며 콜렉터와 베이스가 공접된 NPN형 스위칭 트랜지스터(Q₃, Q₄)에 연결하되 이 출력을 구동되는 릴레이(K₃)를 연결하여 과전류 검지부(3)를 이루며, 강압된 전원선(13)과 선로전원선(12)간에 전원표시등(L₁), 급수표시등(L₂), 배수표시등(L₃), 과부하표시등(L₄) 및 릴레이(K₄)를 접속하되, 강압된 전원선(13)에 액면검지부(2)의 릴레이(K₁)의 c접점을 연결하고 b접점을 급수표시등(L₂)과 선택스위치(SW₂)의 급수단자(S')에 연결하며 a접점을 배수표시등(L₃)과 배수단자(S")에 연결하여 상기 선택스위치(SW₂)의 중성단자를 통하여 과전류릴레이(K₃)의 c접점에 연결하고 이 릴레이(K₃)의 a접점을 과부하표시등(L₄)에 b접점을 릴레이(K₄)에 연결하여 이 릴레이(K₄)의 a접점을 전원선로(12)에 개재하고 부하측으로 선로(1₁, 1₂)간에 부하동작표시등(L₅)을 접속하여 이루어지는 구동표시부(4)로서 결합구성하여 본 발명의 액면 제어장치(1)를 이루는 것이다.

미설명된 부호로서 F는 퓨즈를, 7은 수조를 각각 도시한 것이다.

다음으로 상술된 바와 같은 본 발명의 효과를 좀더 상세하게 살펴보고자 한다.

본 발명에 의하면 저장수조 또는 배수조에 모두 사용이 가능하며 이는 선택스위치(SW₂)의 급, 배수단자(S', S")와 릴레이(K₁)의 접점구성에 의하여 가능하다.

검지센서(E₁, E₂, E₃)의 간격은 시공현장에서 여건에 맞게 설비되며 E1은 최하한선을, E₃는 최상한선을, E₂는 펌프의 기동과 정지를 하기 위한 검지센서로 적용되며 수위에 의하여 E₁과 E₃가 통전되면 정류회로(BD₁)에는 정류출력을 발생하는 폐회로(Loop)가 형성된다.

이때 E₁과 E₃의 접속은 많은 저항을 받게 되나 E₁에 접속된 E₃'가 E₃에 근접설치되어 있으므로 상기 폐회로 형성이 정확하게 된다.

이에 배수조에 상태를 예로서 살펴보자.

먼저 선택스위치(SW₂)를 배수단자(S")에 설정한 후 전원선(1₁, 1₂)에 상용교류전압을 인가하면 전원표시등(L₁)이 점등되고 정류회로(D)를 통하여 반파정류된 전압이 회로에 인가된다.

상기와 같이 배수조에 수위가 상승하여 E₁과 E₃가 쇼트상태가 되면 정류회로(BD₁)에 출력이 발생하여 트랜지스터(Q₁)의 베이스에 바이어스 되고 따라서 스위칭 트랜지스터(Q₁, Q₂)가 연동하여 턴온되게 된다. 스위칭 트랜지스터(Q₁, Q₂)는 콜렉터와 베이스가 공접되어져 있어 단수의 스위칭 트랜지스터에서 고려되어야할 바이어스회로(역바이어스전압을 포함)가 간결하게 되고 Q₁이 동작되지 아니하고는 스위칭이 불가능하며 이는 그 동작을 확실하게 방지할 수 있다는 효과를 갖는다.

따라서 스위칭 트랜지스터(Q₁, Q₂)가 턴온되어 릴레이(K₁, K₂)가 여자되어 그들의 접점은 구동하여 a접점으로 접속되게 된다. 이로서 구동표시부(4)에는 급수표시등(L₂)가 점등되고 선택스위치접점(S") 릴레이(K₃)의 b접점을 통하여 릴레이(K₄)가 여자되고 그 접점이 a접점에 구동되면서 전원선로(12)를 닫게하여 부하전원이 공급되고 부하(미도시)는 구동을 시작하며 이는 부하동작표시등(L₅)로 확인할 수 있다.

이후 부하에 연결된 펌프(미도시)가 배수조의 수위를 계속 강하시켜 검지센서의 E₂선 이하로 수위가 저하될때까지 지속적으로 동작되고 E₂선 이하로 저하될 때 정류회로(BD₁) 스위칭 트랜지스터(Q₁, Q₂)는 오프되게 되어 상술된 모든 요소들은 노말상태가 되고 따라서 부하전원은 차단되게 된다. 이후 상기 작용을 반복한다.

한편 부하전원을 공급하던중 부하측, 또는 전원측의 고장으로 과전류가 급속하게 전원선에 흐르게 될 때 부하와 전원측을 보호하기 위한 과전류검지부(3)는 변류기(CT₁, CT₂)를 통하여 부하측선로에 과부하에 따른 과전류가 유기될 때 정류회로(BD₂)에는 검파된 양, 음극전류가 검출된다. "-"DC로 검파된 것은 변화하는 DC로써 결합콘덴서(C₈, C₉)을 통하여 낸드논리소자(U₁)에 인가되고 이 결합콘덴서는 잠시동안 낸드논리소자(U₁)을 정지시키게 되며 이후 과전류가 계속 검출될때 정류회로(BD₂)의 "+"DC는 낸드논리소자(U₁)의 일측에 입력되고, 저항(R₁₃)을 통한 "+"전류는 타측에 입력되어 상기 낸드논리소자(U₁)는 "L"출력으로 동작되게 된다.

이때 상기 출력이 낸드논리소자(U₂)에 입력될 때 가변저항(VR₂)과 콘덴서(C₅)의 시정수에 따라 지연되어 "L"입력되며 이 지연은 조정가능하고 낸드논리소자(U₂)의 반응감도를 조절하기 위함이다.

이후 상기 낸드논리소자(U₁)의 "L"출력이 시정수에 의한 지연입력이 될때 타측입력이 "-" 또는 "+"이어도 그 낸드논리소자(U₂)의 출력은 "H"상태가 되어 스위칭 트랜지스터(Q₃, Q₄) 및 릴레이(K₃)를 구동케하여 구동표시부(4)의 릴레이(K₃)의 접점은 a접점으로 전환되고 따라서 과부하 표시등(L₄)이 점등됨과 동시에 릴레이(K₄)의 전원을 차단하여 그 접점이 b접점으로 전환되면서 전원선로(12)를 차단하고 이로써 부하의 폐회로(loop)는 끊어지게 된다.

물론 동작감도는 상기와 같이 가변저항(VR₁, VR₂)으로 설정이 가능하다.

이러한 과전류 검출에 의한 과전류 검지부(3)는 고장요소를 복귀한뒤 리셋부(6)의 스위치(SW₃)로 리셋시키기 전에는 낸드논리소자(U₂, U₃)는 원쇼트 멀티바이브레이터를 포함하므로 상태지속을 실현한다.

한편, 본 발명의 급수동작은 저장수조에 실시되며 이의 동작은 상술한 배수동작과 그 접점구성이 상반되어 과전류 검출구동은 동일하므로 설명을 생략하기로 한다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 오동작을 배제하고 신뢰성이 증대된 액면검지부와 고장시 단일부하를 개별적으로 차단할 수 있도록 간단한 구성의 과전류 검지부를 형성하여 급,배수의 동작표시 및 과부하표시등이 형성되어 고장요소를 용이하게 판별할 수 있으며 따라서 전체부하에 아무런 영향없이 단일부하만을 유지보수할 수 있다는 장점을 갖는 매우 우수한 발명인 것이다.

Claims

트랜스, 정류회로, 검지센서와 이 검지센서의 출력으로 구동되는 릴레이로 이루어지는 액면제어장치를 형성함에 있어서, 트랜스(T)의 1차측으로 전원선택스위치(SW₁)와 2차측으로 액면검지전원과 구동전원을 공급하는 정류회로(BD₁, D)를 접속하고 콜렉터와 베이스가 접속되어 에미터접지된 NPN형 스위칭 트랜지스터(Q₁, Q₂)에 상기 정류회로(BD₁)의 "+"출력을 연결하되 스위칭 트랜지스터의 출력단에 릴레이(K₁, K2)를 접속하고 이 릴레이(K₂) 접점을 감지센서(E₂)와 (E₃)가 a접점으로 접속되도록하되 검지센서(E₁)와 검지센서(E₂, E₃)를 검지센서(E₁)에 공접하며 액면검지부(2)를 이루고 변류기(CT₁, CT₂)를 통하여 정류회로(BD₂)를 접속하고 상기 정류회로(D)로부터 저항(R₁₄, R₁₃)를 통하여 입력연결된 과전류검출용 집적회로인 낸드논리소자(U₁)의 과전류 검출입력회로(5)를 연결하며, 이 출력을 원쇼트멀티바이브레이터를 갖는 내드논리소자(U²)에 일측 입력으로 가변저항(VR₂)를 개재하여 접속하고, 낸드논리소자(U₃) 및 리셋스위치(SW₃)를 포함하는 리셋부(6)의 출력을 상기 낸드논리소자(U₂)의 타측입력으로 연결하며, 이 낸드논리소자(U₃)의 출력과 관련하여 구동되며 콜렉터와 베이스가 공접된 NPN형 스위칭 트랜지스터(Q₃, Q₄)에 연결하되 상기 트랜지스터(Q₄)의 출력단에 릴레이(K₃)를 연결하여 과전류 검지부(3)를 이루며, 전원선(13, 12)간에 전원표시등(L₁), 급배수표시등(L₂, L₃), 과부하표시등(L₄) 및 릴레이(K₄)를 접속하되, 전원선(13)에 릴레이(K₁)의 c접점을 연결하고 b접점을 급수표시등(L₂)과 선택스위치(SW₂)의 급수단자(S')에 연결하며 a접점을 배수표시등(L₃)과 배수단자(S")에 연결하여 상기 선택스위치(SW₂)의 중성단자를 통하여 과전류릴레이(K₃)의 c접점이 연결하고 이 릴레이(R₃)의 a접점을 과부하표시등(L₄)에, b접점을 릴레이(K₄)에 연결하여 이 릴레이(K₄)의 a접점을 전원선로(12)에 개재하고 선로(1₁, 1₂)간에 부하동작표시등(L₅)을 접속하여 된 구동표시부(4)로서 결합구성되는 것을 특징으로 하는 과전류릴레이를 갖는 액면제어장치(1).