WO2022203257A1 - 차단기 - Google Patents

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WO2022203257A1
WO2022203257A1 PCT/KR2022/003540 KR2022003540W WO2022203257A1 WO 2022203257 A1 WO2022203257 A1 WO 2022203257A1 KR 2022003540 W KR2022003540 W KR 2022003540W WO 2022203257 A1 WO2022203257 A1 WO 2022203257A1
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circuit breaker
data
test
unit
blocking operation
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PCT/KR2022/003540
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Inventor
원동선
Original Assignee
엘에스일렉트릭 주식회사
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    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
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    • H02H3/334—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents involving comparison of the voltage or current values at corresponding points in different conductors of a single system, e.g. of currents in go and return conductors using summation current transformers with means to produce an artificial unbalance for other protection or monitoring reasons or remote control
    • H02H3/335—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents involving comparison of the voltage or current values at corresponding points in different conductors of a single system, e.g. of currents in go and return conductors using summation current transformers with means to produce an artificial unbalance for other protection or monitoring reasons or remote control the main function being self testing of the device

Definitions

  • the present specification relates to a circuit breaker in which the test of the breaking action is performed through a test device.
  • the technology underlying the present invention relates to a breaking operation test of a circuit breaker installed in a switchboard.
  • ACB Air Circuit Breaker
  • MCCB Mold Case Circuit Breaker
  • the test check of the circuit breaker was performed in a wired method in which the wired cable of the tester was connected to the controller (STU: Smart Trip Unit-ACB Controller) of the circuit breaker (ACB) through a connector.
  • the test is performed by connecting the cable of the tester to the analog input terminal of the circuit breaker in a wired connector method, and applying an analog voltage signal corresponding to the current size forcibly from the tester through the wired cable.
  • the connector includes a ground (GND) pin and includes a plurality of pins so that an analog signal can be applied.
  • the present specification aims to improve the limitations of the prior art, and is intended to provide an embodiment capable of improving the limitations of the prior art.
  • circuit breaker control device circuit breaker and circuit breaker test system that can prevent an erroneous trip due to application of an analog signal when the test device for test and inspection of the circuit breaker is connected to the circuit breaker.
  • circuit breaker control device a circuit breaker
  • circuit breaker test system that can remotely test and inspect the circuit breaker.
  • circuit breaker control device a circuit breaker
  • circuit breaker test system in which various performance tests can be performed.
  • a communication unit that receives data for information and a relay element of the test signal based on the data, determines whether to perform the blocking operation according to the analysis result, and controls the execution of the blocking operation according to the determination result includes a control unit.
  • the communication unit may transmit a notification signal for communication connection with the test device to the control unit when communication with the test device is connected.
  • control unit performs the operation control of the circuit breaker in a first control mode until communication connection with the test device is established, and when receiving the notification signal from the communication unit, the first control mode is switched to the blocking operation
  • the operation control of the circuit breaker may be performed in the second control mode.
  • the first control mode is a mode for receiving detection data from a detection unit included in the circuit breaker and controlling the performance of the blocking operation according to the detection data
  • the second control mode includes the data It may be a mode for controlling the execution of the blocking operation according to
  • it may further include a buffer unit that receives the data from the communication unit, stabilizes it, and transmits the data to the control unit.
  • the buffer unit may transmit the entire data to the controller after receiving the entire data from the communication unit.
  • the controller determines signal information on at least one of a type, a waveform, a magnitude, and a harmonic of the test signal using the data, and compares the signal information with a preset relay reference to relay the signal. elements can be analyzed.
  • the controller may determine that the circuit breaker performs the blocking operation.
  • control device of the circuit breaker for solving the above-described problems is an input unit connected to a communication cable of an external test device, and communication with the test device through a wired communication method through the input unit to analyze the relay element of the test signal based on the sampling data and the communication unit receiving the sampling data of the test signal for testing the blocking operation of the circuit breaker from the test device, and perform the blocking operation according to the analysis result and a controller configured to determine whether or not to perform the blocking operation according to the determination result.
  • the communication cable may be a data transmission/reception cable.
  • a connector connected to the input unit may be formed with four or less pins.
  • the communication unit may transmit a notification signal for communication connection with the test device to the control unit when communication with the test device is connected.
  • control unit performs the operation control of the circuit breaker in a first control mode until communication connection with the test device is established, and when receiving the notification signal from the communication unit, the first control mode is switched to the blocking operation
  • the operation control of the circuit breaker may be performed in the second control mode.
  • the first control mode is a mode for receiving detection data from a detection unit included in the circuit breaker and controlling the performance of the blocking operation according to the detection data
  • the second control mode includes the sampling It may be a mode for controlling the execution of the blocking operation according to data.
  • it may further include a buffer unit for receiving the sampling data from the communication unit, stabilizing the transfer to the control unit.
  • the buffer unit may transmit the entire sampling data to the control unit after receiving the entire sampling data from the communication unit.
  • control unit determines signal information on at least one of a type, a waveform, a magnitude, and a harmonic of the test signal using the sampling data, and compares the signal information with a preset relay reference to the The relay element can be analyzed.
  • the controller may determine that the circuit breaker performs the blocking operation.
  • an embodiment of the circuit breaker disclosed in the present specification for solving the above-described problem is a circuit breaker installed in a switchboard, which connects or separates a circuit between a supply side supplying power and a load side receiving the power.
  • a blocking operation unit, a detection unit detecting one or more of the current and voltage of the converter, and determining whether to perform the blocking operation according to the detection result of the detection unit, or communicating with an external test device in a data communication method
  • Receives sampling data of a test signal for testing the blocking operation of the circuit breaker analyzes relay elements of the test signal based on the sampling data, determines whether to perform the blocking operation according to the analysis result, and determines the result and a blocking control unit for controlling the blocking operation unit according to the
  • the blocking control unit is, in communication with the test device, a communication unit for transmitting and receiving data, a control unit that generates a control signal for controlling the blocking operation unit and transmits it to the blocking operation unit, and the entire sampling data from the communication unit It may include a buffer unit for receiving and stabilizing the transfer to the control unit.
  • the blocking control unit may be wirelessly connected to the test device to transmit and receive data.
  • the blocking control unit may be connected to the test device by wire to transmit and receive data.
  • the blocking control unit, the communication cable of the test device is connected to the input unit may be communication-connected with the test device by wire.
  • the blocking control unit controls the blocking operation unit by determining whether to perform the blocking operation according to the detection result before communication connection with the test device is established, and when communication connection with the test device is established, the analysis It is possible to control the blocking operation unit by determining whether to perform the blocking operation according to the result.
  • the blocking control unit determines signal information on at least one of a type, a waveform, a magnitude, and a harmonic of the test signal using the sampling data, and compares the signal information with a preset relay reference.
  • the relay element can be analyzed.
  • the blocking control unit may determine to perform the blocking operation when the signal information corresponds to the relay reference.
  • the test system of the circuit breaker disclosed in the present specification communicates with the circuit breaker in a data communication method, generates sampling data of a test signal for testing the breaking operation of the circuit breaker, and sends the circuit breaker to the circuit breaker.
  • a transmitting test device and receiving the sampling data from the test device, analyzing the relay element of the test signal based on the sampling data, determining whether to perform the blocking operation according to the analysis result, and according to the determination result Includes a circuit breaker that operates.
  • the test apparatus may generate the sampling data by sampling the test signal at 128 [Bit].
  • the test apparatus may generate the test signal according to the setting input, and may generate the sampling data by sampling the test signal.
  • the setting input may be an input signal for setting at least one of a type, a waveform, a magnitude, and a harmonic of the test signal.
  • test device and the circuit breaker may be wirelessly communicatively connected.
  • test device and the circuit breaker a communication cable of the test device is connected to the input unit of the circuit breaker may be communication-connected by wire.
  • the circuit breaker includes a blocking operation unit for connecting or disconnecting a circuit between a supply side for supplying power and a load side receiving the power, a detection unit for detecting at least one of a current and a voltage of the circuit, and the A blocking control unit that determines whether the blocking operation is performed according to a detection result of the detection unit, or determines whether the blocking operation is performed based on the sampling data received from the test device, and controls the blocking operation unit according to the determination result may include.
  • the blocking control unit is, in communication with the test device, a communication unit for transmitting and receiving data, a control unit that generates a control signal for controlling the blocking operation unit and transmits it to the blocking operation unit, and the entire sampling data from the communication unit It may include a buffer unit for receiving and stabilizing the transfer to the control unit.
  • the circuit breaker receives the detection data from the detection unit until communication connection with the test device is established, performs the blocking operation according to the detection data, and when communication connection with the test device is established, the data is transmitted to the sampling data. Accordingly, the blocking operation may be performed.
  • the circuit breaker control device, circuit breaker, and test system embodiments of the circuit breaker disclosed in this specification transmit data for a test signal to the circuit breaker through a data communication method, and the circuit breaker analyzes a relay element according to the data to perform a blocking operation By doing so, there is an effect that a test check can be made without transmission of an analog signal.
  • test signals according to various patterns are generated and various performance tests are performed accordingly There is an effect that this can be done.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram showing a test and inspection method of a conventional circuit breaker.
  • Figure 2a is an exemplary view showing a current relay method according to the test check method shown in Figure 1;
  • Figure 2b is an exemplary view showing a voltage relay method according to the test check method shown in Figure 1;
  • FIG. 3 is a block diagram of a circuit breaker test system according to an embodiment
  • FIG. 4A is a block diagram of a circuit breaker and a control device of the circuit breaker according to the embodiment 1.
  • Fig. 4B is a detailed block diagram of the control device of the circuit breaker shown in Fig. 4A;
  • 5A is a configuration diagram of a circuit breaker and a control device of the circuit breaker according to an embodiment 2.
  • Fig. 5B is a detailed block diagram of the control device of the circuit breaker shown in Fig. 5A;
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a blocking operation process of a circuit breaker according to an embodiment.
  • FIG. 7A is an exemplary view illustrating an example of a test signal and sampling data according to an embodiment a.
  • 7B is an exemplary view illustrating an example of a test signal and sampling data according to an embodiment b.
  • 7C is an exemplary view illustrating an example of a test signal and sampling data according to an embodiment c.
  • 7D is an exemplary view illustrating an example of a test signal and sampling data according to an embodiment d.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a process in which a breaking operation test is performed in a circuit breaker test system according to an embodiment.
  • circuit breaker test system (hereinafter referred to as a system) in which the circuit breaker breaking operation test is performed will be described.
  • the system 1000 includes a test device 10 and a circuit breaker 100 , as shown in FIG. 3 .
  • the system 1000 refers to a system that tests the breaking operation of the circuit breaker 100 through the test device 10 .
  • the test device 10 communicates with the circuit breaker 100 in a data communication method to generate data on information of a test signal for testing the breaking operation of the circuit breaker 100, Transmitting to the circuit breaker 100, the circuit breaker 100 receives the data from the test device 10, analyzes the relay element of the test signal based on the data, and the blocking operation according to the analysis result is performed, and operates according to the determination result.
  • the data may refer to data including one or more pieces of information about the test signal.
  • it may be sampling data obtained by sampling the test signal.
  • it may be information data including information on one or more of the type, waveform, magnitude, and harmonic of the test signal.
  • the test device 10 means a device for testing and checking the blocking operation of the circuit breaker 100 .
  • the test device 10 may be a device that is connected to the circuit breaker 100 and transmits data for the test check to the circuit breaker 100 during the test and inspection of the blocking operation.
  • the test device 10 may be a test device that transmits data on the blocking operation to the circuit breaker 100 to cause the circuit breaker 100 to perform a blocking operation.
  • the circuit breaker 100 is installed in a circuit PL through which a current flows, detects at least one of an abnormal current and an abnormal current generated in the circuit PL, and protects the circuit PL according to the detection result. means protection.
  • the circuit breaker 100 is a circuit breaker used in the distribution system, and may be a circuit breaker that protects the system and devices from accidents and failures occurring in the distribution system.
  • the circuit breaker 100 may be a circuit breaker installed in a switchboard.
  • An example of the breaker 100 may be an air circuit breaker (ACB) installed in a switchboard.
  • ACB air circuit breaker
  • the circuit breaker 100 may be a circuit breaker that is installed on a switchboard and connects or disconnects a circuit PL between a supply side for supplying power and a load side for supplying the power.
  • the circuit breaker 100 as described above includes a blocking operation unit 110 , a detection unit 120 , and a blocking control unit 130 .
  • a blocking operation may be performed by the blocking control unit 130 controlling the blocking operation unit 110 .
  • the blocking control unit 130 refers to a device that controls the execution of the blocking operation by performing signal/data processing and calculation for performing the operation of the circuit breaker 100 .
  • the blocking control unit 130 may be the control device 130 of the circuit breaker 100 .
  • control device 130 the circuit breaker 100 , and the system 1000 are divided and described in order, but overlapping parts are omitted as much as possible and each embodiment will be described.
  • the control device 130 may be a microcontroller (MCU) of the circuit breaker 100 .
  • MCU microcontroller
  • the control device 130 may be in the form of a module, and may be included in the circuit breaker 100 .
  • a first embodiment of the control device 130 may be as shown in FIG. 4A
  • a second embodiment may be as shown in FIG. 5A .
  • the first embodiment of the control device 130 is as follows.
  • the control device 130 communicates with the test device 10 in a wireless communication method, and information of a test signal for testing the breaking operation of the circuit breaker from the test device 10 .
  • the communication unit 131 for receiving the data for analyzes the relay element of the test signal based on the data, determines whether to perform the blocking operation according to the analysis result, and performs the blocking operation according to the determination result It includes a control unit 132 to control.
  • control device 130 may transmit and receive data while the communication unit 131 communicates with the test device 10 in a wireless communication method.
  • the wireless communication method may refer to a communication method in which data is transmitted/received wirelessly.
  • the wireless communication method is a communication method that communicates information such as signals, codes, images, and voices through radio waves instead of through wires.
  • HSDPA High Speed Downlink Packet Access
  • WCDMA Wideband Packet Access
  • Zigbee Zigbee
  • UWB Ultra Wide band
  • Wi-Fi Wireless Fidelity
  • WiMAX Worldwide Interoperability for Microwave Access
  • IRDA Infrared Data Association
  • Radio Frequency RF: Radio Frequency
  • Bluetooth Bluetooth
  • Mobile Computing Mobile Computing
  • frequency common communication TRS: Trunked Radio System
  • IEEE1394 may be performed in various ways.
  • the test device 10 may include a wireless communication module of any one of these wireless communication methods, and the communication unit 131 performs wireless communication with a wireless communication module included in the test device 10 . and may be a wireless communication module capable of transmitting and receiving data.
  • the communication unit 131 may transmit a notification signal for communication connection with the test apparatus 10 to the control unit 132 when communication with the test apparatus is connected.
  • the notification signal may be a signal notifying that the test of the blocking operation is performed according to the communication connection with the test device 10 .
  • the communication unit 131 transmits the notification signal to the control unit 132 when a wireless communication connection with the test device 10 is established, so that the control unit 132 controls for the test of the blocking operation. can be made to perform.
  • the control unit 132 performs the operation control of the circuit breaker 100 in the first control mode until communication connection with the test device 10 is established, and when the notification signal is received from the communication unit 131, the second By switching the first control mode to a second control mode for testing the blocking operation, operation control of the circuit breaker 100 may be performed in the second control mode.
  • the first control mode is a mode for receiving detection data from the detection unit 120 included in the circuit breaker 100 and controlling the execution of the blocking operation according to the detection data
  • the second control mode is , may be a mode for controlling the execution of the blocking operation according to the data.
  • the first control mode may be a mode in which the detection unit 120 controls the general operation of the circuit breaker 100 according to the detection data detected from the converter PL
  • the second control mode is , may be a mode for controlling the test operation of the circuit breaker 100 according to the data received from the test device (10).
  • control unit 132 controls the circuit breaker ( 100), and after the test device 10 is connected to the communication unit 131, that is, from the time when the test operation of the circuit breaker 100 is performed, the circuit breaker ( 100) may be performed.
  • the control device 130 may further include a buffer unit 133 that receives the data from the communication unit 131 , stabilizes it, and transmits the data to the control unit 132 .
  • the buffer unit 133 may refer to a buffer for preventing a delay in data transmission due to a delay in a wireless communication speed between the test device 10 and the communication unit 131 .
  • the buffer unit 133 may transmit the entire data to the controller 132 after receiving the entire data from the communication unit 131 .
  • the data can be accurately transmitted to the control unit 132 .
  • the controller 132 may determine information about the prototype of the test signal from the data.
  • the control unit 132 restores the sampling data or performs a restoration operation on the sampling data to obtain information on the prototype of the test signal.
  • the control unit 132 determines signal information on one or more of the type, waveform, magnitude, and harmonic of the test signal using the data, and compares the signal information with a preset relay reference to select the relay element can be analyzed.
  • the relay criterion may mean a criterion for the circuit breaker 100 to perform a blocking operation
  • the relay element may mean an element for the circuit breaker 100 to perform a blocking operation
  • the relay criterion may be, for example, a case in which the magnitude of the current is equal to or greater than a predetermined value, a case in which the current waveform is not of a specific shape, or a case in which an instantaneous peak value of the voltage is equal to or greater than a predetermined value.
  • the control unit 132 may determine that the circuit breaker 100 performs the blocking operation when the signal information corresponds to the relay reference.
  • the control unit 132 determines that a relay element is included in the test signal and thus the circuit breaker 100 needs to perform a blocking operation, and thus perform the blocking operation. may be judged to be carried out.
  • a block of a specific data processing process of the control device 130 may be as shown in FIG. 4B .
  • the control unit 132 controls the normal operation of the circuit breaker 100 in the first control mode before the communication unit 131 is connected to the test device 10 by wireless communication, while the detection unit 120 Receives the CT output of , converts the ADC to generate the detection data, stores the detection data, analyzes the relay element of the detection data, and determines whether the blocking operation is performed according to the analysis result of the circuit breaker 100 Operation control is performed, and when the communication unit 131 is connected to the test apparatus 10 by wireless communication to receive the data, the communication unit 131 receives the notification signal to change the first control mode to the second control mode. Switch to the control mode, select the reception of the data, store the data, analyze the relay element of the data, determine whether the blocking operation is performed according to the analysis result, and perform operation control of the circuit breaker 100 can be
  • control device 130 is as follows.
  • the control device 130 has an input unit 134 connected to a communication cable of the test device 10 and a wired communication method with the test device 10 through the input unit 134 .
  • control device 130 may transmit and receive data while the communication unit 131 communicates with the test device 10 in a wired communication method.
  • the wired communication method may mean a communication method in which data is transmitted and received over a wire.
  • the wired communication method is a communication method in which data is transmitted and received between two points through a wired cable, and is a Public Switching Data Network (PSDN), Integrated Services Digital Network (ISDN), Asymmetric Digital Subscriber Line (ADSL), Very -High-data rate Digital Subscriber Line), Ethernet, and PLC (Power Line Communication) can be achieved in various ways.
  • PSDN Public Switching Data Network
  • ISDN Integrated Services Digital Network
  • ADSL Asymmetric Digital Subscriber Line
  • Ethernet Very -High-data rate Digital Subscriber Line
  • PLC Power Line Communication
  • the test apparatus 10 may include a wired communication module of any one of the above-described wired communication methods, and the communication unit 131 communicates with a wired communication module included in the test apparatus 10 by wire. and may be a wired communication module capable of transmitting and receiving data.
  • the communication cable of the test device 10 may be a data transmission/reception cable.
  • the communication cable including a connector tuck, may be communication-connected to the input unit 134 through the connector by wire.
  • the connector connected to the input unit 134 may be formed with four or less pins.
  • the pin of the connector may be a pin through which data is transmitted/received.
  • the connector tuck may be formed as a data transmission/reception pin except for a pin through which voltage or current is transmitted.
  • the communication unit 131 may transmit a notification signal for communication connection with the test apparatus 10 to the control unit 132 when communication with the test apparatus is connected.
  • the notification signal may be a signal notifying that the test of the blocking operation is performed according to the communication connection with the test device 10 .
  • the communication unit 131 transmits the notification signal to the control unit 132 , and the control unit 132 controls the blocking operation. It can be made to perform control for testing.
  • the control unit 132 performs the operation control of the circuit breaker 100 in the first control mode until communication connection with the test device 10 is established, and when the notification signal is received from the communication unit 131, the second By switching the first control mode to a second control mode for testing the blocking operation, operation control of the circuit breaker 100 may be performed in the second control mode.
  • the first control mode is a mode for receiving detection data from the detection unit 120 included in the circuit breaker 100 and controlling the execution of the blocking operation according to the detection data
  • the second control mode is , may be a mode for controlling the execution of the blocking operation according to the sampling data.
  • the first control mode may be a mode in which the detection unit 120 controls the general operation of the circuit breaker 100 according to the detection data detected from the converter PL
  • the second control mode is , may be a mode for controlling the test operation of the circuit breaker 100 according to the sampling data received from the test device (10).
  • control unit 132 controls the circuit breaker ( 100), and after the test device 10 is connected to the communication unit 131, that is, from the time when the test operation of the circuit breaker 100 is performed, the circuit breaker ( 100) may be performed.
  • the control device 130 may further include a buffer unit 133 that receives the sampling data from the communication unit 131 , stabilizes it, and transmits it to the control unit 132 .
  • the buffer unit 133 may transmit the entire sampling data to the controller 132 after receiving the entire sampling data from the communication unit 131 .
  • the sampling data can be accurately transmitted to the control unit 132 .
  • the control unit 132 determines signal information on one or more of the type, waveform, magnitude, and harmonic of the test signal using the sampling data, and compares the signal information with a preset relay reference to the relay element can be analyzed.
  • the control unit 132 may determine that the circuit breaker 100 performs the blocking operation when the signal information corresponds to the relay reference.
  • the control unit 132 determines that a relay element is included in the test signal and thus the circuit breaker 100 needs to perform a blocking operation, and thus perform the blocking operation. may be judged to be carried out.
  • a block of the specific data processing process of the control device 130 may be as shown in FIG. 5B .
  • the control unit 132 controls the normal operation of the circuit breaker 100 in the first control mode before the communication unit 131 is connected to the test apparatus 10 by wire communication, while the detection unit 120 Receives the CT output of , converts the ADC to generate the detection data, stores the detection data, analyzes the relay element of the detection data, determines whether the blocking operation is performed according to the analysis result, and
  • operation control is performed, and the communication unit 131 is connected to the test apparatus 10 through wired communication through the input unit 134 to receive the sampling data, the communication unit 131 receives the notification signal and the The first control mode is switched to the second control mode, the reception of the sampling data is selected, the sampling data is stored, the relay element of the sampling data is analyzed, and the blocking operation is determined according to the analysis result. Operation control of the circuit breaker 100 may be performed.
  • the circuit breaker 100 includes the blocking operation unit 110 for connecting or disconnecting a circuit PL between a supply side supplying power and a load side receiving the power, and the circuit According to the detection result of the detection unit 120 and the detection unit 120 for detecting one or more of the current and voltage of (PL), it is determined whether the blocking operation is performed, or in a data communication method with the test device 10 .
  • the blocking operation unit 110 may mean an opening/closing means operated under the control of the blocking control unit 130 .
  • the blocking operation unit 110 may operate according to the control signal generated by the blocking control unit 130 .
  • the blocking operation unit 110 is closed to connect the converter PL before the relay element is generated in the converter PL or until the relay element of the test signal is analyzed, and the converter PL ), when the relay element is generated or the relay element of the test signal is analyzed, it is opened to separate the converter PL.
  • the detection unit 120 may refer to a detection means for detecting at least one of a current and a voltage in the circuit PL.
  • the detection unit 120 may be installed at a front or rear end of the blocking operation unit 110 , detect one or more of a current and a voltage of the converter PL, and transmit a detection result to the blocking control unit 130 . .
  • the blocking control unit 130 is communicatively connected with the test device 10 to generate a control signal for controlling the communication unit 131 for transmitting and receiving data, and the blocking operation unit 110 , and the blocking operation unit 110 . and the buffer unit 133 that receives the entire sampling data from the control unit 132 and the communication unit 131, stabilizes it, and transmits the data to the control unit 132.
  • the blocking control unit 130 may be the control device 130 described above.
  • the blocking control unit 130 may be wirelessly connected to the test device 10 to transmit and receive data.
  • the blocking control unit 103 includes the communication unit 131 and the control unit 132 as shown in FIG. 4A so that the communication unit 131 communicates with the test device 10 in a wireless communication method. connected, the control unit 132 may process data in a process as shown in FIG. 4B and control the blocking operation unit 110 .
  • the blocking control unit 130 may also be connected to the test apparatus 10 by wire to transmit and receive data.
  • the communication cable of the test apparatus 10 is connected to the input unit 134 to be connected to the test apparatus 10 by wire.
  • the blocking control unit 103 includes the communication unit 131 , the control unit 132 and the input unit 134 as shown in FIG. 5A , and the communication unit 131 is the input unit 134 . It is connected to the test apparatus 10 through a wired communication method, and the control unit 132 processes data in the process shown in FIG. 5B and controls the blocking operation unit 110 .
  • the blocking control unit 130 controls the blocking operation unit 110 by determining whether to perform the blocking operation according to the detection result before communication connection with the test apparatus 10 is established, and controlling the blocking operation unit 110 , the test apparatus 10 . ), it is possible to control the blocking operation unit 110 by determining whether to perform the blocking operation according to the analysis result.
  • the blocking control unit 130 determines signal information on at least one of a type, a waveform, a magnitude, and a harmonic of the test signal using the sampling data, and compares the signal information with a preset relay reference to relay the signal. elements can be analyzed.
  • the blocking control unit 130 may determine to perform the blocking operation when the signal information corresponds to the relay reference.
  • the blocking control unit 130 determines that a relay element is included in the test signal and thus the circuit breaker 100 needs to perform a blocking operation, and the blocking operation is performed. may be judged to be carried out.
  • the blocking operation process of the circuit breaker 100 may be as shown in FIG. 6 .
  • the blocking control unit 130 When the blocking control unit 130 establishes a communication connection with the test device 10 in a data communication method (S1), it checks whether the current operation mode is a test mode or a normal mode (S2), and if it is the test mode, the test device Receives the sampling data that is analog data from (10) (S3a), performs measurement of the sampling data and relay element operation (S4), and in the normal mode, the detection data that is analog data from the detection unit 120 is received (S3b), the measurement of the detection data and the relay element operation are performed (S4), and it is checked whether the operation result satisfies the blocking operation condition (Trip condition) (S5), and if the blocking operation condition is satisfied The blocking operation is performed (S6), and if the blocking operation condition is not satisfied, the blocking operation is not performed to maintain the current state (repeat S2 to S5).
  • the blocking operation condition Trip condition
  • the system 1000 communicates with the circuit breaker 100 in a data communication method to generate sampling data of a test signal for testing the breaking operation of the circuit breaker 100 to generate the breaker 100 .
  • the test device 10 transmitted to 100 and the sampling data are received from the test device 10, a relay element of the test signal is analyzed based on the sampling data, and the blocking operation is performed according to the analysis result and the circuit breaker 100 that operates according to the determination result by determining whether to perform the .
  • the test apparatus 10 may generate the sampling data by sampling the test signal according to a predetermined criterion.
  • the predetermined reference may be a reference that can be transmitted without including harmonics when the test signal is sampled and transmitted to the circuit breaker 100 .
  • the test apparatus 10 may generate the sampled data by sampling the test signal at 128 [Bit].
  • the sampling data may be data obtained by sampling the test signal at 128 [bit], and may be transmitted to the circuit breaker 100 at 128 [bit].
  • the relay element can be analyzed close to the original shape of the test signal without including harmonics.
  • the test apparatus 10 may generate the test signal according to the setting input, and may generate the sampling data by sampling the test signal.
  • the setting input may be an input signal for setting at least one of a type, a waveform, a magnitude, and a harmonic of the test signal.
  • the test apparatus 10 may generate the test signal according to the input signal.
  • the setting input may be input through an input unit formed outside the test apparatus 10 , and the input signal may be generated in response to the setting input.
  • test signal when a voltage test button is formed in the test device 10, when the voltage test button is pushed, an input signal is generated in response to the push of the voltage test button, and the test signal is It may be generated as a voltage signal.
  • an input signal is generated corresponding to the waveform and size setting value input to the input screen, and according to the input signal
  • the test signal may be generated with a preset input waveform and magnitude.
  • test apparatus 10 can generate the test signal in various forms.
  • test device 10 and the circuit breaker 100 transmit and receive data in a data communication method
  • the test device 10 transmits the test signals generated in various forms to the circuit breaker 100 as a sampling result. Accordingly, various tests according to various signal types may be made possible.
  • a sine wave test signal TS may be generated and a test may be performed
  • a triangular wave test signal TS may be generated and tested accordingly.
  • a test signal TS including harmonics may be generated and a test may be performed, and a test signal TS having the form shown in FIG. 7D may be generated and tested accordingly.
  • test device 10 and the circuit breaker 100 may be wirelessly connected to each other.
  • test device 10 and the circuit breaker 100 may also be connected to each other through a wired communication cable through which a communication cable of the test device 10 is connected to the input unit 134 of the circuit breaker 100 .
  • the circuit breaker 100 is configured to connect or disconnect a circuit between a supply side supplying power and a load side receiving the power, and at least one of a current and a voltage of the circuit PL and the blocking operation unit 110 . It is determined whether the blocking operation is performed according to the detection results of the detection unit 120 and the detection unit 1200 , or whether the blocking operation is performed based on the sampling data received from the test apparatus 10 . Thus, the blocking control unit 130 for controlling the blocking operation unit 110 according to the determination result may be included.
  • the circuit breaker 100 may be the circuit breaker 100 described above.
  • the blocking control unit 130 is communicatively connected with the test device 10 to generate a control signal for controlling the communication unit 131 for transmitting and receiving data, and the blocking operation unit 110 , and the blocking operation unit 110 . and the buffer unit 133 that receives the entire sampling data from the control unit 132 and the communication unit 131, stabilizes it, and transmits the data to the control unit 132.
  • the blocking control unit 130 may be the control device 130 described above.
  • the circuit breaker 100 receives the detection data from the detection unit 120 until a communication connection is established with the test device 10 , performs the blocking operation according to the detection data, and When a communication connection is established, the blocking operation may be performed according to the sampling data.
  • a process in which a breaking operation test is performed in the system 1000 including the test device 10 and the circuit breaker 100 may be as shown in FIG. 8 .
  • test device 10 and the circuit breaker 100 communicate with each other in a data communication method (PO)
  • a test mode for testing the breaking operation in the circuit breaker 100 is selected (P1), and the test device In (10), the test signal may be set (P2).
  • the test device 10 when the test device 10 generates the test signal and then samples it, the sampled data is generated (P3) and transmitted to the circuit breaker 100, and the circuit breaker 100 receives the sampling data, (P4) After saving (P5), the relay element of the sampling data can be analyzed (P6).
  • the circuit breaker 100 analyzes the relay element of the sampling data (P6), it is determined whether the blocking operation is performed according to the analysis result (P7).
  • the blocking It is determined that the operation is performed, and when the relay element is not included in the test signal, it is determined that the blocking operation is not performed (P7), and the blocking operation may be performed or not performed according to the determination result (P8) ).
  • each embodiment may be implemented in combination with one or more, and each embodiment may be implemented independently.

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Abstract

본 명세서의 실시 예들은 시험 장치와 데이터 통신 방식으로 통신하여, 상기 시험 장치로부터 상기 차단기의 차단 동작을 테스트하기 위한 테스트 신호의 정보에 대한 데이터를 수신하고, 상기 데이터를 근거로 상기 테스트 신호의 계전 요소를 분석하고, 분석 결과에 따라 상기 차단 동작의 수행 여부를 판단하여, 판단 결과에 따라 상기 차단 동작을 수행하는 차단기의 제어 장치, 차단기 및 차단기의 테스트 시스템에 관한 것이다.

Description

차단기
본 명세서는 시험 장치를 통해 차단 동작의 시험이 이루어지는 차단기에 관한 것이다.
본 발명의 배경이 되는 기술은, 배전반에 설치되는 차단기의 차단 동작 시험에 관한 것이다.
부하 측의 이상 전류에 대하여 선로를 보호하는 ACB(Air Circuit Breaker) 및 MCCB(Molded Case Circuit Breaker)의 동작에 대한 신뢰성은 나날이 증가하고 있다. 이를테면, 병원에서 위급한 수술을 하는데 전기가 갑자기 끊기면 수술을 받고 있는 환자는 생명의 위협을 가질 것이며, 데이터 센터와 같이 많은 서버가 운영중인 곳에서 전기가 갑자기 끊긴다면 회사의 경제적 손실은 어마어마 할 것이다. 이러한 사고를 예방하기 위하여 차단기의 시험 점검을 실시하게 되는데, 차단기의 점검을 위해서 건물 내에 전기 사용이 적은 휴가 기간이나, 전기 설비 안전 점검일을 미리 고지하고 작업을 수행하고 있다. 이러한 점검 수행은 유지 보수인의 휴가를 보장하지 못하고 있으며, 또한 차단기 점검 횟수 및 시기가 제한적이어서 사전에 고장 예측을 하거나, 상시적으로 유지 보수를 할 수 없는 문제가 있었다.
한편, 종래에는 차단기의 시험 점검이 도 1에 도시된 바와 같이 테스터의 유선 케이블을 커넥터를 통해 차단기(ACB)의 제어기(STU: Smart Trip Unit-ACB Controller)와 연결하는 유선 방식으로 이루어졌다. 구체적으로는, 도 2a에 도시된 바와 같이, 차단기 아날로그 입력단에 테스터의 케이블을 유선 커넥터 방식으로 연결하여, 유선 케이블을 통해 테스터에서 강제로 전류 크기에 해당하는 아날로그 전압 신호를 인가하는 방식으로 테스트를 진행하게 된다. 여기서, 커넥터는 접지(GND) 핀을 포함하여, 아날로그 신호의 인가가 이루어질 수 있도록 복수의 핀으로 이루어진다. 이처럼 복수의 핀으로 이루어진 커넥터로 인해, 케이블을 차단기에 연결할 시 전기적 스파크가 발생하여 차단기가 오 트립을 할 수 있는 리스크가 있었다. 또한, 유선 연결을 통한 테스트 방식의 경우, 도 2b에 도시된 바와 같이 전압 계전을 테스트하기 위해서는 더 많은 케이블 및 커넥터 핀이 필요하게 되어, 전압 계전 테스트의 구현 자체에 설계적인 제약이 따르게 되었다. 게다가, 종래의 테스트 방식은, 단일 크기 전류만 인가하여 전류 계전 요소인 장한시, 단한시, 순시, 지락 테스트만 가능한 한계가 있었다. 무엇보다 계전 테스트를 하기 위해서는 반드시 케이블을 연결해야 하는데, 특히 과전류가 흐르고 있는 배전반 현장에서 케이블을 차단기와 연결하는 것은 유지 보수인의 안정성이 보장되지 못해, 유지 보수인에게 엄청난 심리적 스트레스를 유발하는 문제가 따르게 되었다.
본 명세서는 종래 기술의 한계를 개선하는 것을 과제로 하여, 종래 기술의 한계를 개선할 수 있는 실시 예를 제공하고자 한다.
구체적으로는, 차단기의 시험 점검을 위한 시험 장치와 차단기의 연결 시, 아날로그 신호의 인가로 인한 오 트립을 방지할 수 있는 차단기의 제어 장치, 차단기 및 차단기의 테스트 시스템의 실시 예를 제공하고자 한다.
또한, 원격에서 차단기의 시험 점검을 수행할 수 있는 차단기의 제어 장치, 차단기 및 차단기의 테스트 시스템의 실시 예를 제공하고자 한다.
또한, 다양한 성능 시험이 이루어질 수 있는 차단기의 제어 장치, 차단기 및 차단기의 테스트 시스템의 실시 예를 제공하고자 한다.
상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 명세서에 개시된 차단기의 제어 장치의 실시 예는, 외부의 시험 장치와 무선 통신 방식으로 통신하여, 상기 시험 장치로부터 상기 차단기의 차단 동작을 테스트하기 위한 테스트 신호의 정보에 대한 데이터를 수신하는 통신부 및 상기 데이터를 근거로 상기 테스트 신호의 계전 요소를 분석하고, 분석 결과에 따라 상기 차단 동작의 수행 여부를 판단하여, 판단 결과에 따라 상기 차단 동작의 수행을 제어하는 제어부를 포함한다.
일 실시 예에서, 상기 통신부는, 상기 시험 장치와 통신이 연결되면 상기 제어부에 상기 시험 장치와의 통신 연결에 대한 알림 신호를 전달할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제어부는, 상기 시험 장치와 통신 연결이 되기 전까지 제 1 제어 모드로 상기 차단기의 동작 제어를 수행하고, 상기 통신부로부터 상기 알림 신호를 수신하면 상기 제 1 제어 모드를 상기 차단 동작을 테스트하기 위한 제 2 제어 모드로 전환하여, 상기 제 2 제어 모드로 상기 차단기의 동작 제어를 수행할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제 1 제어 모드는, 상기 차단기에 포함된 검출부로부터 검출 데이터를 전달받아, 상기 검출 데이터에 따라 상기 차단 동작의 수행을 제어하는 모드이고, 상기 제 2 제어 모드는, 상기 데이터에 따라 상기 차단 동작의 수행을 제어하는 모드일 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 통신부로부터 상기 데이터를 전달받아 안정화하여 상기 제어부로 전달하는 버퍼부를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 버퍼부는, 상기 통신부로부터 상기 데이터 전체를 전달받은 후, 상기 데이터 전체를 상기 제어부로 전달할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제어부는, 상기 데이터를 이용하여 상기 테스트 신호의 종류, 파형, 크기 및 고조파 여부 중 하나 이상에 대한 신호 정보를 판단하고, 상기 신호 정보를 기 설정된 계전 기준과 비교하여 상기 계전 요소를 분석할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제어부는, 상기 신호 정보가 상기 계전 기준에 해당하는 경우, 상기 차단기가 상기 차단 동작을 수행하도록 판단할 수 있다.
또한, 상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 명세서에 개시된 차단기의 제어 장치의 다른 실시 예는, 외부의 시험 장치의 통신 케이블과 연결되는 입력부, 상기 입력부를 통해 상기 시험 장치와 유선 통신 방식으로 통신하여, 상기 시험 장치로부터 상기 차단기의 차단 동작을 테스트하기 위한 테스트 신호의 샘플링 데이터를 수신하는 통신부 및 상기 샘플링 데이터를 근거로 상기 테스트 신호의 계전 요소를 분석하고, 분석 결과에 따라 상기 차단 동작의 수행 여부를 판단하여, 판단 결과에 따라 상기 차단 동작의 수행을 제어하는 제어부를 포함한다.
일 실시 예에서, 상기 통신 케이블은, 데이터 송수신용 케이블일 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 통신 케이블은, 상기 입력부와 연결되는 커넥터가 4개 이하의 핀으로 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 통신부는, 상기 시험 장치와 통신이 연결되면 상기 제어부에 상기 시험 장치와의 통신 연결에 대한 알림 신호를 전달할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제어부는, 상기 시험 장치와 통신 연결이 되기 전까지 제 1 제어 모드로 상기 차단기의 동작 제어를 수행하고, 상기 통신부로부터 상기 알림 신호를 수신하면 상기 제 1 제어 모드를 상기 차단 동작을 테스트하기 위한 제 2 제어 모드로 전환하여, 상기 제 2 제어 모드로 상기 차단기의 동작 제어를 수행할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제 1 제어 모드는, 상기 차단기에 포함된 검출부로부터 검출 데이터를 전달받아, 상기 검출 데이터에 따라 상기 차단 동작의 수행을 제어하는 모드이고, 상기 제 2 제어 모드는, 상기 샘플링 데이터에 따라 상기 차단 동작의 수행을 제어하는 모드일 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 통신부로부터 상기 샘플링 데이터를 전달받아 안정화하여 상기 제어부로 전달하는 버퍼부를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 버퍼부는, 상기 통신부로부터 상기 샘플링 데이터 전체를 전달받은 후, 상기 샘플링 데이터 전체를 상기 제어부로 전달할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제어부는, 상기 샘플링 데이터를 이용하여 상기 테스트 신호의 종류, 파형, 크기 및 고조파 여부 중 하나 이상에 대한 신호 정보를 판단하고, 상기 신호 정보를 기 설정된 계전 기준과 비교하여 상기 계전 요소를 분석할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제어부는, 상기 신호 정보가 상기 계전 기준에 해당하는 경우, 상기 차단기가 상기 차단 동작을 수행하도록 판단할 수 있다.
한편, 상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 명세서에 개시된 차단기의 실시 예는, 배전반에 설치되는 차단기로, 전력을 공급하는 공급 측 및 상기 전력을 공급받는 부하 측 사이의 전로를 연결 또는 분리하는 차단 동작부, 상기 전로의 전류 및 전압 중 하나 이상을 검출하는 검출부 및 상기 검출부의 검출 결과에 따라 상기 차단 동작의 수행 여부를 판단하거나, 외부의 시험 장치와 데이터 통신 방식으로 통신하여 상기 시험 장치로부터 상기 차단기의 차단 동작을 테스트하기 위한 테스트 신호의 샘플링 데이터를 수신하고, 상기 샘플링 데이터를 근거로 상기 테스트 신호의 계전 요소를 분석하여, 분석 결과에 따라 상기 차단 동작의 수행 여부를 판단하여, 판단 결과에 따라 상기 차단 동작부를 제어하는 차단 제어부를 포함한다.
일 실시 예에서, 상기 차단 제어부는, 상기 시험 장치와 통신 연결되어 데이터를 송수신하는 통신부, 상기 차단 동작부를 제어하는 제어 신호를 생성하여 상기 차단 동작부에 전달하는 제어부 및 상기 통신부로부터 상기 샘플링 데이터 전체를 전달받아 안정화하여 상기 제어부로 전달하는 버퍼부를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 차단 제어부는, 상기 시험 장치와 무선으로 통신 연결되어 데이터를 송수신할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 차단 제어부는, 상기 시험 장치와 유선으로 통신 연결되어 데이터를 송수신할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 차단 제어부는, 상기 시험 장치의 통신 케이블이 입력부에 연결되어 상기 시험 장치와 유선으로 통신 연결될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 차단 제어부는, 상기 시험 장치와 통신 연결이 되기 전까지 상기 검출 결과에 따라 상기 차단 동작의 수행 여부를 판단하여 상기 차단 동작부를 제어하고, 상기 시험 장치와 통신 연결이 되면 상기 분석 결과에 따라 상기 차단 동작의 수행 여부를 판단하여 상기 차단 동작부를 제어할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 차단 제어부는, 상기 샘플링 데이터를 이용하여 상기 테스트 신호의 종류, 파형, 크기 및 고조파 여부 중 하나 이상에 대한 신호 정보를 판단하고, 상기 신호 정보를 기 설정된 계전 기준과 비교하여 상기 계전 요소를 분석할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 차단 제어부는, 상기 신호 정보가 상기 계전 기준에 해당하는 경우, 상기 차단 동작을 수행하도록 판단할 수 있다.
또한, 상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 명세서에 개시된 차단기의 테스트 시스템은, 차단기와 데이터 통신 방식으로 통신하여, 상기 차단기의 차단 동작을 테스트하기 위한 테스트 신호의 샘플링 데이터를 생성하여 상기 차단기에 송신하는 시험 장치 및 상기 시험 장치로부터 상기 샘플링 데이터를 수신하여, 상기 샘플링 데이터를 근거로 상기 테스트 신호의 계전 요소를 분석하고, 분석 결과에 따라 상기 차단 동작의 수행 여부를 판단하여, 판단 결과에 따라 동작하는 차단기를 포함한다.
일 실시 예에서, 상기 시험 장치는, 상기 테스트 신호를 128 [Bit]로 샘플링하여 상기 샘플링 데이터를 생성할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 시험 장치는, 상기 테스트 신호의 패턴 설정에 대한 설정 입력이 입력되면 상기 설정 입력에 따라 상기 테스트 신호를 생성하고, 상기 테스트 신호를 샘플링하여 상기 샘플링 데이터를 생성할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 설정 입력은, 상기 테스트 신호의 종류, 파형, 크기 및 고조파 여부 중 하나 이상의 설정에 대한 입력 신호일 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 시험 장치 및 상기 차단기는, 무선으로 통신 연결될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 시험 장치 및 상기 차단기는, 상기 시험 장치의 통신 케이블이 상기 차단기의 입력부에 연결되어 유선으로 통신 연결될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 차단기는, 전력을 공급하는 공급 측 및 상기 전력을 공급받는 부하 측 사이의 전로를 연결 또는 분리하는 차단 동작부, 상기 전로의 전류 및 전압 중 하나 이상을 검출하는 검출부 및 상기 검출부의 검출 결과에 따라 상기 차단 동작의 수행 여부를 판단하거나, 상기 시험 장치로부터 수신한 상기 샘플링 데이터를 근거로 상기 차단 동작의 수행 여부를 판단하여, 판단 결과에 따라 상기 차단 동작부를 제어하는 차단 제어부를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 차단 제어부는, 상기 시험 장치와 통신 연결되어 데이터를 송수신하는 통신부, 상기 차단 동작부를 제어하는 제어 신호를 생성하여 상기 차단 동작부에 전달하는 제어부 및 상기 통신부로부터 상기 샘플링 데이터 전체를 전달받아 안정화하여 상기 제어부로 전달하는 버퍼부를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 차단기는, 상기 시험 장치와 통신 연결이 되기 전까지 검출부로부터 검출 데이터를 전달받아, 상기 검출 데이터에 따라 상기 차단 동작을 수행하고, 상기 시험 장치와 통신 연결이 되면 상기 샘플링 데이터에 따라 상기 차단을 동작을 수행할 수 있다.
본 명세서에 개시된 차단기의 제어 장치, 차단기 및 차단기의 테스트 시스템 실시 예들은, 데이터 통신 방식을 통해 테스트 신호에 대한 데이터를 차단기에 송신하고, 차단기가 상기 데이터에 따라 계전 요소를 분석하여 차단 동작을 수행하게 됨으로써, 아날로그 신호의 전송 없이 시험 점검이 이루어질 수 있게 되는 효과가 있다.
이에 따라, 차단기의 시험 점검을 위한 시험 장치와 차단기의 연결 시, 아날로그 신호의 인가로 인한 오 트립을 방지할 수 있게 됨은 물론, 시험 점검의 안정성 및 신뢰성이 증대될 수 있게 되는 효과가 있다.
또한, 무선 통신 방식을 통해 테스트 신호에 대한 데이터를 차단기에 송신하고, 상기 데이터에 따라 계전 요소를 분석하여 차단 동작을 수행하게 됨으로써, 원격에서 차단기의 시험 점검을 수행할 수 있게 됨은 물론, 시험 점검의 편리성 및 효용성이 증대될 수 있게 되는 효과가 있다.
게다가, 데이터 통신 방식을 통해 테스트 신호에 대한 데이터를 차단기에 송신하고, 차단기가 상기 데이터에 따라 계전 요소를 분석하여 차단 동작을 수행하게 됨으로써, 다양한 패턴에 따른 테스트 신호의 생성 및 이에 따른 다양한 성능 시험이 이루어질 수 있게 되는 효과가 있다.
도 1은 종래의 차단기의 시험 점검 방식을 나타낸 개념도.
도 2a는 도 1에 도시된 시험 점검 방식에 따른 전류 계전 방식을 나타낸 예시도.
도 2b는 도 1에 도시된 시험 점검 방식에 따른 전압 계전 방식을 나타낸 예시도.
도 3은 실시 예에 따른 차단기의 테스트 시스템의 구성도.
도 4a는 실시 예에 따른 차단기 및 차단기의 제어 장치의 구성도 1.
도 4b는 도 4a에 도시된 차단기의 제어 장치의 구체적인 블록도.
도 5a는 실시 예에 따른 차단기 및 차단기의 제어 장치의 구성도 2.
도 5b는 도 5a에 도시된 차단기의 제어 장치의 구체적인 블록도.
도 6은 실시 예에 따른 차단기의 차단 동작 과정을 나타낸 순서도.
도 7a는 실시 예에 따른 테스트 신호 및 샘플링 데이터의 일 예시를 나타낸 예시도 a.
도 7b는 실시 예에 따른 테스트 신호 및 샘플링 데이터의 일 예시를 나타낸 예시도 b.
도 7c는 실시 예에 따른 테스트 신호 및 샘플링 데이터의 일 예시를 나타낸 예시도 c.
도 7d는 실시 예에 따른 테스트 신호 및 샘플링 데이터의 일 예시를 나타낸 예시도 d.
도 8은 실시 예에 따른 차단기의 테스트 시스템에서 차단 동작 시험이 이루어지는 과정을 나타낸 순서도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예들을 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 명세서에 개시된 기술을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 기술의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 그 기술의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
먼저, 차단기의 차단 동작 시험이 이루어지는 차단기의 테스트 시스템(이하, 시스템이라 칭한다)을 설명한다.
상기 시스템(1000)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 시험 장치(10) 및 차단기(100)를 포함한다.
상기 시스템(1000)은, 상기 시험 장치(10)를 통해 상기 차단기(100)의 차단 동작을 시험하는 시스템을 의미한다.
상기 시스템(1000)에서 상기 시험 장치(10)는, 상기 차단기(100)와 데이터 통신 방식으로 통신하여, 상기 차단기(100)의 차단 동작을 테스트하기 위한 테스트 신호의 정보에 대한 데이터를 생성하여 상기 차단기(100)에 송신하고, 상기 차단기(100)는, 상기 시험 장치(10)로부터 상기 데이터를 수신하여, 상기 데이터를 근거로 상기 테스트 신호의 계전 요소를 분석하고, 분석 결과에 따라 상기 차단 동작의 수행 여부를 판단하여, 판단 결과에 따라 동작한다.
여기서, 상기 데이터는, 상기 테스트 신호에 대한 하나 이상의 정보를 포함하는 데이터를 의미할 수 있다.
이를테면, 상기 테스트 신호를 샘플링한 샘플링 데이터일 수 있다.
또는, 상기 테스트 신호의 종류, 파형, 크기 및 고조파 여부 중 하나 이상에 대한 정보를 포함하는 정보 데이터일 수도 있다.
상기 시험 장치(10)는, 상기 차단기(100)의 차단 동작을 시험 점검하는 장치를 의미한다.
상기 시험 장치(10)는, 상기 차단 동작의 시험 점검 시, 상기 차단기(100)와 통신 연결되어, 상기 차단기(100)에 시험 점검에 대한 데이터를 송신하는 장치일 수 있다.
상기 시험 장치(10)는, 상기 차단기(100)에 상기 차단 동작에 대한 데이터를 송신하여 상기 차단기(100)가 차단 동작하도록 하는 테스터 장치일 수 있다.
상기 차단기(100)는, 전류가 흐르는 전로(PL)에 설치되어, 상기 전로(PL)에서 발생하는 이상 전류 및 이상 전류 중 하나 이상을 검출하여, 검출 결과에 따라 상기 전로(PL)를 보호하는 보호 장치를 의미한다.
상기 차단기(100)는, 배전 계통에서 사용되는 차단기로, 배전 계통에서 발생하는 사고 및 고장 등으로부터 계통 및 기기를 보호하는 차단기일 수 있다.
상기 차단기(100)는, 배전반에 설치되는 차단기일 수 있다.
상기 차단기(100)의 일 예시를 들면, 배전반에 설치되는 기중차단기(ACB: Air Circuit Breaker)일 수 있다.
상기 차단기(100)는, 배전반에 설치되어, 전력을 공급하는 공급 측 및 상기 전력을 공급하는 부하 측 사이의 전로(PL)를 연결 또는 분리하는 차단기일 수 있다.
이와 같은 상기 차단기(100)는, 차단 동작부(110), 검출부(120) 및 차단 제어부(130)를 포함한다.
상기 차단기(100)는, 상기 차단 제어부(130)가 상기 차단 동작부(110)를 제어함으로써 차단 동작이 이루어지게 될 수 있다.
여기서, 상기 차단 제어부(130)는, 상기 차단기(100)의 동작 수행을 위한 신호/데이터 처리 및 연산을 수행하여, 상기 차단 동작의 수행을 제어하는 장치를 의미한다.
즉, 상기 차단 제어부(130)는, 상기 차단기(100)의 제어 장치(130)일 수 있다.
이하에서는, 상기 제어 장치(130), 상기 차단기(100) 및 상기 시스템(1000) 실시 예들을 구분하여 순서대로 설명하되, 설명이 중복되는 부분은 가급적 생략하며 각각의 실시 예들을 설명한다.
<차단기의 제어 장치>
상기 제어 장치(130)는, 상기 차단기(100)의 마이크로 컨트롤러(MCU: Micro Control Unit)일 수 있다.
상기 제어 장치(130)는, 모듈 형태로 이루어져, 상기 차단기(100)에 포함될 수 있다.
상기 제어 장치(130)의 제 1 실시 예는 도 4a에 도시된 바와 같을 수 있고, 제 2 실시 예는 도 5a에 도시된 바와 같을 수 있다.
상기 제어 장치(130)의 제 1 실시 예는 다음과 같다.
상기 제어 장치(130)는, 도 4a에 도시된 바와 같이, 상기 시험 장치(10)와 무선 통신 방식으로 통신하여, 상기 시험 장치(10)로부터 상기 차단기의 차단 동작을 테스트하기 위한 테스트 신호의 정보에 대한 데이터를 수신하는 통신부(131) 및 상기 데이터를 근거로 상기 테스트 신호의 계전 요소를 분석하고, 분석 결과에 따라 상기 차단 동작의 수행 여부를 판단하여, 판단 결과에 따라 상기 차단 동작의 수행을 제어하는 제어부(132)를 포함한다.
즉, 상기 제어 장치(130)는, 상기 통신부(131)가 상기 시험 장치(10)와 무선 통신 방식으로 통신하며 데이터를 송수신하게 될 수 있다.
여기서, 상기 무선 통신 방식은, 무선으로 데이터의 송수신이 이루어지는 통신 방식을 의미할 수 있다.
상기 무선 통신 방식은, 전선을 통하지 않고 전파를 통하여, 신호, 부호, 영상, 및 음성 등의 정보를 교신하는 통신 방식으로, 단말기에 적용되는 이동통신서비스의 통신 방식 뿐만 아니라, 와이브로(WIBRO), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)/WCDMA, 지그비(Zigbee), UWB(Ultra Wide band), 와이파이(Wireless Fidelity), 와이맥스(World Interoperability for Microwave Access), IRDA(Infrared Data Association), 무선주파수(RF: Radio Frequency), 블루투스(Bluetooth), 이동 컴퓨팅(Mobile Computing), 주파수 공용 통신(TRS: Trunked Radio System), 및 IEEE1394 등 다양한 방식으로 이루어질 수 있다.
상기 시험 장치(10)는, 이와 같은 상기 무선 통신 방식 중 어느 한 방식의 무선 통신 모듈을 포함할 수 있고, 상기 통신부(131)는, 상기 시험 장치(10)에 포함된 무선 통신 모듈과 무선 통신하며 데이터를 송수신할 수 있는 무선 통신 모듈일 수 있다.
상기 통신부(131)는, 상기 시험 장치와 통신이 연결되면 상기 제어부(132)에 상기 시험 장치(10)와의 통신 연결에 대한 알림 신호를 전달할 수 있다.
여기서, 상기 알림 신호는, 상기 시험 장치(10)와의 통신 연결에 따라 상기 차단 동작의 테스트가 이루어짐을 알리는 신호일 수 있다.
즉, 상기 통신부(131)는, 상기 시험 장치(10)와 무선으로 통신 연결이 되면 상기 알림 신호를 상기 제어부(132)에 전달하여, 상기 제어부(132)가 상기 차단 동작의 테스트를 위한 제어를 수행하도록 하게 될 수 있다.
상기 제어부(132)는, 상기 시험 장치(10)와 통신 연결이 되기 전까지 제 1 제어 모드로 상기 차단기(100)의 동작 제어를 수행하고, 상기 통신부(131)로부터 상기 알림 신호를 수신하면 상기 제 1 제어 모드를 상기 차단 동작을 테스트하기 위한 제 2 제어 모드로 전환하여, 상기 제 2 제어 모드로 상기 차단기(100)의 동작 제어를 수행할 수 있다.
여기서, 상기 제 1 제어 모드는, 상기 차단기(100)에 포함된 검출부(120)로부터 검출 데이터를 전달받아, 상기 검출 데이터에 따라 상기 차단 동작의 수행을 제어하는 모드이고, 상기 제 2 제어 모드는, 상기 데이터에 따라 상기 차단 동작의 수행을 제어하는 모드일 수 있다.
즉, 상기 제 1 제어 모드는, 상기 검출부(120)가 상기 전로(PL)에서 검출한 상기 검출 데이터에 따라 상기 차단기(100)의 일반 동작을 제어하는 모드일 수 있고, 상기 제 2 제어 모드는, 상기 시험 장치(10)로부터 수신한 상기 데이터에 따라 상기 차단기(100)의 시험 동작을 제어하는 모드일 수 있다.
이에 따라, 상기 제어부(132)는, 상기 시험 장치(10)가 상기 통신부(131)와 통신 연결이 되기 전, 즉 상기 차단기(100)의 일반 동작이 이루어지는 동안에는 상기 제 1 제어 모드로 상기 차단기(100)의 동작 제어를 수행하고, 상기 시험 장치(10)가 상기 통신부(131)와 통신 연결이 된 후, 즉 상기 차단기(100)의 시험 동작이 이루어지는 시점부터는 상기 제 2 제어 모드로 상기 차단기(100)의 동작 제어를 수행하게 될 수 있다.
이러한 상기 제어 장치(130)는, 상기 통신부(131)로부터 상기 데이터를 전달받아 안정화하여 상기 제어부(132)로 전달하는 버퍼부(133)를 더 포함할 수 있다.
상기 버퍼부(133)는, 상기 시험 장치(10) 및 상기 통신부(131) 간의 무선 통신 속도의 지연에 따른 데이터 전송의 지연을 방지하기 위한 버퍼(Buffer)를 의미할 수 있다.
상기 버퍼부(133)는, 상기 통신부(131)로부터 상기 데이터 전체를 전달받은 후, 상기 데이터 전체를 상기 제어부(132)로 전달할 수 있다.
이에 따라, 상기 데이터가 상기 제어부(132)에 정확하게 전달될 수 있게 된다.
상기 제어부(132)는, 상기 데이터를 전달받은 후, 상기 데이터로부터 상기 테스트 신호의 원형에 대한 정보를 판단할 수 있다.
이를테면, 상기 데이터가 샘플링 데이터인 경우, 상기 제어부(132)가 상기 샘플링 데이터를 전달받은 후, 상기 샘플링 데이터를 복원하거나, 상기 샘플링 데이터의 복원 연산을 수행하여, 상기 테스트 신호의 원형에 대한 정보를 판단하게 될 수 있다.
상기 제어부(132)는, 상기 데이터를 이용하여 상기 테스트 신호의 종류, 파형, 크기 및 고조파 여부 중 하나 이상에 대한 신호 정보를 판단하고, 상기 신호 정보를 기 설정된 계전 기준과 비교하여 상기 계전 요소를 분석할 수 있다.
여기서, 상기 계전 기준은, 상기 차단기(100)가 차단 동작하게 되는 기준을 의미할 수 있고, 상기 계전 요소는, 상기 차단기(100)가 차단 동작하게 될 요소를 의미할 수 있다.
상기 계전 기준의 예를 들면, 전류 크기가 일정 값 이상인 경우, 전류 파형이 특정 형태가 아닌 경우, 또는 전압의 순시 피크치가 일정 값 이상인 경우 등일 수 있다.
상기 제어부(132)는, 상기 신호 정보가 상기 계전 기준에 해당하는 경우, 상기 차단기(100)가 상기 차단 동작을 수행하도록 판단할 수 있다.
즉, 상기 제어부(132)는, 상기 신호 정보가 상기 계전 기준에 해당하는 경우, 상기 테스트 신호에 계전 요소가 포함되어 상기 차단기(100)가 차단 동작할 필요가 있는 것으로 판단하여, 상기 차단 동작을 수행하도록 판단하게 될 수 있다.
이와 같은 상기 제어 장치(130)의 구체적인 데이터 처리 과정의 블록은, 도 4b에 도시된 바와 같을 수 있다.
상기 제어부(132)는, 상기 통신부(131)가 상기 시험 장치(10)와 무선 통신으로 연결되기 전 상기 제 1 제어 모드로 상기 차단기(100)의 일반 동작을 제어하는 동안, 상기 검출부(120)의 CT 출력을 전달받아 ADC 변환하여 상기 검출 데이터를 생성하고, 상기 검출 데이터를 저장한 후 상기 검출 데이터의 계전 요소를 분석하여, 분석 결과에 따라 상기 차단 동작 여부를 판단하여 상기 차단기(100)의 동작 제어를 수행하고, 상기 통신부(131)가 상기 시험 장치(10)와 무선 통신으로 연결되어 상기 데이터를 수신하면 상기 통신부(131)로부터 상기 알림 신호를 전달받아 상기 제 1 제어 모드를 상기 제 2 제어 모드로 전환하여 상기 데이터의 수신을 선택하고, 상기 데이터를 저장한 후 상기 데이터의 계전 요소를 분석하여, 분석 결과에 따라 상기 차단 동작 여부를 판단하여 상기 차단기(100)의 동작 제어를 수행하게 될 수 있다.
한편, 상기 제어 장치(130)의 제 2 실시 예는 다음과 같다.
상기 제어 장치(130)는, 도 5a에 도시된 바와 같이, 상기 시험 장치(10)의 통신 케이블과 연결되는 입력부(134), 상기 입력부(134)를 통해 상기 시험 장치(10)와 유선 통신 방식으로 통신하여, 상기 시험 장치(10)로부터 상기 차단기(100)의 차단 동작을 테스트하기 위한 테스트 신호의 샘플링 데이터를 수신하는 통신부(131) 및 상기 샘플링 데이터를 근거로 상기 테스트 신호의 계전 요소를 분석하고, 분석 결과에 따라 상기 차단 동작의 수행 여부를 판단하여, 판단 결과에 따라 상기 차단 동작의 수행을 제어하는 제어부(132)를 포함한다.
즉, 상기 제어 장치(130)는, 상기 통신부(131)가 상기 시험 장치(10)와 유선 통신 방식으로 통신하며 데이터를 송수신하게 될 수 있다.
여기서, 상기 유선 통신 방식은, 유선으로 데이터의 송수신이 이루어지는 통신 방식을 의미할 수 있다.
두 지점간에서 유선 전송로를 통하여 데이터의 송수신이 이루어지는 통신 방식을 의미할 수 있다.
상기 유선 통신 방식은, 두 지점간에서 유선 케이블을 통하여 데이터의 송수신이 이루어지는 통신 방식으로, PSDN(Public Switching Data Network), ISDN(Integrated Services Digital Network), ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line), VDSL(Very-high-data rate Digital Subscriber Line), 이더넷(Ethernet) 및 PLC(Power Line Communication) 등 다양한 방식으로 이루어질 수 있다.
상기 시험 장치(10)는, 이와 같은 상기 유선 통신 방식 중 어느 한 방식의 유선 통신 모듈을 포함할 수 있고, 상기 통신부(131)는, 상기 시험 장치(10)에 포함된 유선 통신 모듈과 유선 통신하며 데이터를 송수신할 수 있는 유선 통신 모듈일 수 있다.
상기 시험 장치(10)의 상기 통신 케이블은, 데이터 송수신용 케이블일 수 있다.
상기 통신 케이블은, 커네턱를 포함하여, 상기 커넥터를 통해 상기 입력부(134)와 유선으로 통신 연결될 수 있다.
상기 통신 케이블은, 상기 입력부(134)와 연결되는 상기 커넥터가 4개 이하의 핀으로 형성될 수 있다.
여기서, 상기 커넥터의 핀은, 데이터의 송수신이 이루어지는 핀으로 이루어질 수 있다.
즉, 상기 커네턱는, 전압 또는 전류의 전달이 이루어지는 핀이 제외되고, 데이터 송수신용 핀으로 형성될 수 있다.
상기 통신부(131)는, 상기 시험 장치와 통신이 연결되면 상기 제어부(132)에 상기 시험 장치(10)와의 통신 연결에 대한 알림 신호를 전달할 수 있다.
여기서, 상기 알림 신호는, 상기 시험 장치(10)와의 통신 연결에 따라 상기 차단 동작의 테스트가 이루어짐을 알리는 신호일 수 있다.
즉, 상기 통신부(131)는, 상기 입력부(134)에 상기 시험 장치(10)의 유선 케이블이 연결되면 상기 알림 신호를 상기 제어부(132)에 전달하여, 상기 제어부(132)가 상기 차단 동작의 테스트를 위한 제어를 수행하도록 하게 될 수 있다.
상기 제어부(132)는, 상기 시험 장치(10)와 통신 연결이 되기 전까지 제 1 제어 모드로 상기 차단기(100)의 동작 제어를 수행하고, 상기 통신부(131)로부터 상기 알림 신호를 수신하면 상기 제 1 제어 모드를 상기 차단 동작을 테스트하기 위한 제 2 제어 모드로 전환하여, 상기 제 2 제어 모드로 상기 차단기(100)의 동작 제어를 수행할 수 있다.
여기서, 상기 제 1 제어 모드는, 상기 차단기(100)에 포함된 검출부(120)로부터 검출 데이터를 전달받아, 상기 검출 데이터에 따라 상기 차단 동작의 수행을 제어하는 모드이고, 상기 제 2 제어 모드는, 상기 샘플링 데이터에 따라 상기 차단 동작의 수행을 제어하는 모드일 수 있다.
즉, 상기 제 1 제어 모드는, 상기 검출부(120)가 상기 전로(PL)에서 검출한 상기 검출 데이터에 따라 상기 차단기(100)의 일반 동작을 제어하는 모드일 수 있고, 상기 제 2 제어 모드는, 상기 시험 장치(10)로부터 수신한 상기 샘플링 데이터에 따라 상기 차단기(100)의 시험 동작을 제어하는 모드일 수 있다.
이에 따라, 상기 제어부(132)는, 상기 시험 장치(10)가 상기 통신부(131)와 통신 연결이 되기 전, 즉 상기 차단기(100)의 일반 동작이 이루어지는 동안에는 상기 제 1 제어 모드로 상기 차단기(100)의 동작 제어를 수행하고, 상기 시험 장치(10)가 상기 통신부(131)와 통신 연결이 된 후, 즉 상기 차단기(100)의 시험 동작이 이루어지는 시점부터는 상기 제 2 제어 모드로 상기 차단기(100)의 동작 제어를 수행하게 될 수 있다.
이러한 상기 제어 장치(130)는, 상기 통신부(131)로부터 상기 샘플링 데이터를 전달받아 안정화하여 상기 제어부(132)로 전달하는 버퍼부(133)를 더 포함할 수 있다.
상기 버퍼부(133)는, 상기 통신부(131)로부터 상기 샘플링 데이터 전체를 전달받은 후, 상기 샘플링 데이터 전체를 상기 제어부(132)로 전달할 수 있다.
이에 따라, 상기 샘플링 데이터가 상기 제어부(132)에 정확하게 전달될 수 있게 된다.
상기 제어부(132)는, 상기 샘플링 데이터를 이용하여 상기 테스트 신호의 종류, 파형, 크기 및 고조파 여부 중 하나 이상에 대한 신호 정보를 판단하고, 상기 신호 정보를 기 설정된 계전 기준과 비교하여 상기 계전 요소를 분석할 수 있다.
상기 제어부(132)는, 상기 신호 정보가 상기 계전 기준에 해당하는 경우, 상기 차단기(100)가 상기 차단 동작을 수행하도록 판단할 수 있다.
즉, 상기 제어부(132)는, 상기 신호 정보가 상기 계전 기준에 해당하는 경우, 상기 테스트 신호에 계전 요소가 포함되어 상기 차단기(100)가 차단 동작할 필요가 있는 것으로 판단하여, 상기 차단 동작을 수행하도록 판단하게 될 수 있다.
이와 같은 상기 제어 장치(130)의 구체적인 데이터 처리 과정의 블록은, 도 5b에 도시된 바와 같을 수 있다.
상기 제어부(132)는, 상기 통신부(131)가 상기 시험 장치(10)와 유선 통신으로 연결되기 전 상기 제 1 제어 모드로 상기 차단기(100)의 일반 동작을 제어하는 동안, 상기 검출부(120)의 CT 출력을 전달받아 ADC 변환하여 상기 검출 데이터를 생성하고, 상기 검출 데이터를 저장한 후 상기 검출 데이터의 계전 요소를 분석하여, 분석 결과에 따라 상기 차단 동작 여부를 판단하여 상기 차단기(100)의 동작 제어를 수행하고, 상기 통신부(131)가 상기 입력부(134)를 통해 상기 시험 장치(10)와 유선 통신으로 연결되어 상기 샘플링 데이터를 수신하면 상기 통신부(131)로부터 상기 알림 신호를 전달받아 상기 제 1 제어 모드를 상기 제 2 제어 모드로 전환하여 상기 샘플링 데이터의 수신을 선택하고, 상기 샘플링 데이터를 저장한 후 상기 샘플링 데이터의 계전 요소를 분석하여, 분석 결과에 따라 상기 차단 동작 여부를 판단하여 상기 차단기(100)의 동작 제어를 수행하게 될 수 있다.
<차단기>
상기 차단기(100)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 전력을 공급하는 공급 측 및 상기 전력을 공급받는 부하 측 사이의 전로(PL)를 연결 또는 분리하는 상기 차단 동작부(110), 상기 전로(PL)의 전류 및 전압 중 하나 이상을 검출하는 상기 검출부(120) 및 상기 검출부(120)의 검출 결과에 따라 상기 차단 동작의 수행 여부를 판단하거나, 상기 시험 장치(10)와 데이터 통신 방식으로 통신하여 상기 시험 장치(10)로부터 상기 차단기(100)의 차단 동작을 테스트하기 위한 테스트 신호의 샘플링 데이터를 수신하고, 상기 샘플링 데이터를 근거로 상기 테스트 신호의 계전 요소를 분석하여, 분석 결과에 따라 상기 차단 동작의 수행 여부를 판단하여, 판단 결과에 따라 상기 차단 동작부(110)를 제어하는 상기 차단 제어부(130)를 포함한다.
상기 차단 동작부(110)는, 상기 차단 제어부(130)의 제어에 의해 동작하는 개폐 수단을 의미할 수 있다.
상기 차단 동작부(110)는, 상기 차단 제어부(130)에서 생성된 제어 신호에 다라 동작할 수 있다.
상기 차단 동작부(110)는, 상기 전로(PL)에서 상기 계전 요소가 발생되기 전, 또는 상기 테스트 신호의 계전 요소가 분석되기 전까지는 폐로되어 상기 전로(PL)를 연결하고, 상기 전로(PL)에서 상기 계전 요소가 발생되거나, 상기 테스트 신호의 계전 요소가 분석되면 개로되어 상기 전로(PL)를 분리할 수 있다.
상기 검출부(120)는, 상기 전로(PL)에서 전류 및 전압 중 하나 이상을 검출하는 검출 수단을 의미할 수 있다.
상기 검출부(120)는, 상기 차단 동작부(110)의 전단 또는 후단에 설치되어, 상기 전로(PL)의 전류 및 전압 중 하나 이상을 검출하여 검출 결과를 상기 차단 제어부(130)에 전달할 수 있다.
상기 차단 제어부(130)는, 상기 시험 장치(10)와 통신 연결되어 데이터를 송수신하는 상기 통신부(131), 상기 차단 동작부(110)를 제어하는 제어 신호를 생성하여 상기 차단 동작부(110)에 전달하는 상기 제어부(132) 및 상기 통신부(131)로부터 상기 샘플링 데이터 전체를 전달받아 안정화하여 상기 제어부(132)로 전달하는 상기 버퍼부(133)를 포함할 수 있다.
즉, 상기 차단 제어부(130)는, 앞서 설명한 상기 제어 장치(130)일 수 있다.
상기 차단 제어부(130)는, 상기 시험 장치(10)와 무선으로 통신 연결되어 데이터를 송수신할 수 있다.
이 경우, 상기 차단 제어부(103)는, 도 4a에 도시된 바와 같이 상기 통신부(131) 및 상기 제어부(132)를 포함하여, 상기 통신부(131)가 상기 시험 장치(10)와 무선 통신 방식으로 연결되고, 상기 제어부(132)가 도 4b에 도시된 바와 같은 과정으로 데이터를 처리하며 상기 차단 동작부(110)를 제어하게 될 수 있다.
상기 차단 제어부(130)는 또한, 상기 시험 장치(10)와 유선으로 통신 연결되어 데이터를 송수신할 수 있다.
상기 차단 제어부(130)는, 상기 시험 장치(10)와 유선으로 통신 연결되는 경우, 상기 시험 장치(10)의 통신 케이블이 입력부(134)에 연결되어 상기 시험 장치(10)와 유선으로 통신 연결될 수 있다.
이 경우, 상기 차단 제어부(103)는, 도 5a에 도시된 바와 같이 상기 통신부(131), 상기 제어부(132) 및 상기 입력부(134)를 포함하여, 상기 통신부(131)가 상기 입력부(134)를 통해 상기 시험 장치(10)와 유선 통신 방식으로 연결되고, 상기 제어부(132)가 도 5b에 도시된 바와 같은 과정으로 데이터를 처리하며 상기 차단 동작부(110)를 제어하게 될 수 있다.
상기 차단 제어부(130)는, 상기 시험 장치(10)와 통신 연결이 되기 전까지 상기 검출 결과에 따라 상기 차단 동작의 수행 여부를 판단하여 상기 차단 동작부(110)를 제어하고, 상기 시험 장치(10)와 통신 연결이 되면 상기 분석 결과에 따라 상기 차단 동작의 수행 여부를 판단하여 상기 차단 동작부(110)를 제어할 수 있다.
상기 차단 제어부(130)는, 상기 샘플링 데이터를 이용하여 상기 테스트 신호의 종류, 파형, 크기 및 고조파 여부 중 하나 이상에 대한 신호 정보를 판단하고, 상기 신호 정보를 기 설정된 계전 기준과 비교하여 상기 계전 요소를 분석할 수 있다.
상기 차단 제어부(130)는, 상기 신호 정보가 상기 계전 기준에 해당하는 경우, 상기 차단 동작을 수행하도록 판단할 수 있다.
즉, 상기 차단 제어부(130)는, 상기 신호 정보가 상기 계전 기준에 해당하는 경우, 상기 테스트 신호에 계전 요소가 포함되어 상기 차단기(100)가 차단 동작할 필요가 있는 것으로 판단하여, 상기 차단 동작을 수행하도록 판단하게 될 수 있다.
이러한 상기 차단기(100)의 차단 동작 과정은, 도 6에 도시된 바와 같을 수 있다.
상기 차단 제어부(130)가 상기 시험 장치(10)와 데이터 통신 방식으로 통신 연결이 되면(S1), 현재 동작 모드가 테스트 모드인지 일반 모드인지 확인하여(S2), 상기 테스트 모드인 경우 상기 시험 장치(10)로부터 아날로그 데이터인 상기 샘플링 데이터를 수신하여(S3a), 상기 샘플링 데이터의 계측 및 계전 요소 연산을 수행하고(S4), 상기 일반 모드인 경우 상기 검출부(120)로부터 아날로그 데이터인 상기 검출 데이터를 수신하여(S3b), 상기 검출 데이터의 계측 및 계전 요소 연산을 수행하고(S4), 연산 결과가 차단 동작 조건(Trip 조건)에 만족하는지 여부를 확인하여(S5), 차단 동작 조건에 만족하면 차단 동작을 수행(S6)하고, 차단 동작 조건에 만족하지 않으면 차단 동작을 미수행하여 현재 상태를 유지(S2 내지 S5 반복)하게 될 수 있다.
<차단기의 테스트 시스템>
상기 시스템(1000)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 차단기(100)와 데이터 통신 방식으로 통신하여, 상기 차단기(100)의 차단 동작을 테스트하기 위한 테스트 신호의 샘플링 데이터를 생성하여 상기 차단기(100)에 송신하는 상기 시험 장치(10) 및 상기 시험 장치(10)로부터 상기 샘플링 데이터를 수신하여, 상기 샘플링 데이터를 근거로 상기 테스트 신호의 계전 요소를 분석하고, 분석 결과에 따라 상기 차단 동작의 수행 여부를 판단하여, 판단 결과에 따라 동작하는 상기 차단기(100)를 포함한다.
상기 시험 장치(10)는, 상기 테스트 신호를 일정 기준에 따라 샘플링하여 상기 샘플링 데이터를 생성할 수 있다.
여기서, 상기 일정 기준은, 상기 테스트 신호를 샘플링하여 상기 차단기(100)로 송신할 시, 고조파가 포함되지 않고 송신될 수 있는 기준일 수 있다.
상기 시험 장치(10)는, 상기 테스트 신호를 128 [Bit]로 샘플링하여 상기 샘플링 데이터를 생성할 수 있다.
즉, 상기 샘플링 데이터는, 상기 테스트 신호를 128 [bit]로 샘플링한 데이터일 수 있고, 128 [bit]로 상기 차단기(100)에 전송될 수 있다.
이처럼 상기 테스트 신호가 128 [bit]로 샘플링됨으로써, 상기 차단기(100)에서 상기 샘플링 데이터를 수신하여 분석할 시 고조파가 포함되지 않고 상기 테스트 신호의 원형에 가깝게 계전 요소를 분석하게 될 수 있다.
상기 시험 장치(10)는, 상기 테스트 신호의 패턴 설정에 대한 설정 입력이 입력되면 상기 설정 입력에 따라 상기 테스트 신호를 생성하고, 상기 테스트 신호를 샘플링하여 상기 샘플링 데이터를 생성할 수 있다.
여기서, 상기 설정 입력은, 상기 테스트 신호의 종류, 파형, 크기 및 고조파 여부 중 하나 이상의 설정에 대한 입력 신호일 수 있다.
즉, 상기 시험 장치(10)는, 상기 입력 신호에 따라 상기 테스트 신호를 생성하게 될 수 있다.
상기 설정 입력은, 상기 시험 장치(10)의 외부에 형성된 입력 수단을 통해 입력되고, 상기 입력 신호는, 상기 설정 입력에 대응하여 생성될 수 있다.
이를테면, 상기 시험 장치(10)에 전압 테스트 버튼이 형성된 경우, 상기 전압 테스트 버튼이 푸시(Push)되면 상기 전압 테스트 버튼의 푸시에 대응하여 입력 신호가 생성되고, 상기 입력 신호에 따라 상기 테스트 신호가 전압 신호로 생성될 수 있다.
또는, 상기 시험 장치(10)에 상기 테스트 신호의 파형 및 크기 설정에 대한 입력 화면이 형성된 경우, 상기 입력 화면에 입력된 파형 및 크기 설정 값에 대응하여 입력 신호가 생성되어, 상기 입력 신호에 따라 상기 테스트 신호가 설정 입력된 파형 및 크기로 생성될 수 있다.
이에 따라, 상기 시험 장치(10)는, 상기 테스트 신호를 다양한 형태로 생성할 수 있게 된다.
또한, 상기 시험 장치(10)와 상기 차단기(100)가 데이터 통신 방식으로 데이터를 송수신함으로써, 상기 시험 장치(10)가 다양한 형태로 생성된 상기 테스트 신호를 샘플링 결과로 상기 차단기(100)로 전달하게 되어, 다양한 신호 형태에 따른 다양한 테스트가 가능해지게 될 수 있다.
이를테면, 도 7a에 도시된 바와 같이 사인파의 테스트 신호(TS) 생성 및 이에 따른 테스트가 이루어질 수 있고, 도 7b에 도시된 바와 같이 삼각파의 테스트 신호(TS) 생성 및 이에 따른 테스트도 이루어질 수 있고, 도 7c에 도시된 바와 같이 고조파가 포함된 테스트 신호(TS) 생성 및 이에 따른 테스트도 이루어질 수 있으며, 도 7d에 도시된 바와 같은 형태의 테스트 신호(TS) 생성 및 이에 따른 테스트도 이루어질 수 있다.
상기 시험 장치(10) 및 상기 차단기(100)는, 무선으로 통신 연결될 수 있다.
상기 시험 장치(10) 및 상기 차단기(100)는 또한, 상기 시험 장치(10)의 통신 케이블이 상기 차단기(100)의 입력부(134)에 연결되어 유선으로 통신 연결될 수 있다.
상기 차단기(100)는, 전력을 공급하는 공급 측 및 상기 전력을 공급받는 부하 측 사이의 전로를 연결 또는 분리하는 상기 차단 동작부(110), 상기 전로(PL)의 전류 및 전압 중 하나 이상을 검출하는 상기 검출부(120) 및 상기 검출부(1200의 검출 결과에 따라 상기 차단 동작의 수행 여부를 판단하거나, 상기 시험 장치(10)로부터 수신한 상기 샘플링 데이터를 근거로 상기 차단 동작의 수행 여부를 판단하여, 판단 결과에 따라 상기 차단 동작부(110)를 제어하는 상기 차단 제어부(130)를 포함할 수 있다.
즉, 상기 차단기(100)는, 앞서 설명한 상기 차단기(100)일 수 있다.
상기 차단 제어부(130)는, 상기 시험 장치(10)와 통신 연결되어 데이터를 송수신하는 상기 통신부(131), 상기 차단 동작부(110)를 제어하는 제어 신호를 생성하여 상기 차단 동작부(110)에 전달하는 상기 제어부(132) 및 상기 통신부(131)로부터 상기 샘플링 데이터 전체를 전달받아 안정화하여 상기 제어부(132)로 전달하는 상기 버퍼부(133)를 포함할 수 있다.
즉, 상기 차단 제어부(130)는, 앞서 설명한 상기 제어 장치(130)일 수 있다.
상기 차단기(100)는, 상기 시험 장치(10)와 통신 연결이 되기 전까지 상기 검출부(120)로부터 검출 데이터를 전달받아, 상기 검출 데이터에 따라 상기 차단 동작을 수행하고, 상기 시험 장치(10)와 통신 연결이 되면 상기 샘플링 데이터에 따라 상기 차단을 동작을 수행할 수 있다.
이처럼 상기 시험 장치(10) 및 상기 차단기(100)를 포함하는 상기 시스템(1000)에서 차단 동작 시험이 이루어지는 과정은, 도 8에 도시된 바와 같을 수 있다.
상기 시험 장치(10)와 상기 차단기(100)가 데이터 통신 방식으로 통신이 연결되면(PO), 상기 차단기(100)에서 상기 차단 동작을 시험하기 위한 시험 모드가 선택(P1)되고, 상기 시험 장치(10)에서 상기 테스트 신호의 설정이 이루어질 수 있다(P2).
설정에 따라 상기 시험 장치(10)가 상기 테스트 신호를 생성한 후 샘플링하면, 상기 샘플링 데이터를 생성하여(P3) 상기 차단기(100)에 송신하고, 상기 차단기(100)는 상기 샘플링 데이터를 수신하여(P4) 저장한 후(P5), 상기 샘플링 데이터의 계전 요소를 분석할 수 있다(P6).
상기 차단기(100)가 상기 샘플링 데이터의 계전 요소를 분석한 후(P6), 분석 결과에 따라 상기 차단 동작 여부를 판단하게 되는데(P7), 상기 테스트 신호에 상기 계전 요소가 포함된 경우, 상기 차단 동작을 수행하는 것으로 판단하고, 상기 테스트 신호에 상기 계전 요소가 미포함된 경우, 상기 차단 동작을 미수행하는 것으로 판단하여(P7), 판단 결과에 따라 상기 차단 동작을 수행 또는 미수행하게 될 수 있다(P8).
이상에서 설명한 실시 예들은 기술적 과제를 해결하기 위해 개시된 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자(당업자)라면 본 발명의 사상 및 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가 등이 가능할 것이며, 이러한 수정 등은 이하의 청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
또한, 각 실시 예들은 하나 이상이 조합되어 실시될 수 있고, 또한 각 실시 예들이 독립적으로 실시될 수도 있다.
10: 시험 장치
100: 차단기
110: 차단 동작부
120: 검출부
130: 차단 제어부(제어 장치)
131: 통신부
132: 제어부
133: 버퍼부
134: 입력부
1000: 차단기의 테스트 시스템

Claims (15)

  1. 차단기의 제어 장치에 있어서,
    외부의 시험 장치와 무선 통신 방식으로 통신하여, 상기 시험 장치로부터 상기 차단기의 차단 동작을 테스트하기 위한 테스트 신호의 정보에 대한 데이터를 수신하는 통신부; 및
    상기 데이터를 근거로 상기 테스트 신호의 계전 요소를 분석하고, 분석 결과에 따라 상기 차단 동작의 수행 여부를 판단하여, 판단 결과에 따라 상기 차단 동작의 수행을 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차단기의 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 통신부는,
    상기 시험 장치와 통신이 연결되면 상기 제어부에 상기 시험 장치와의 통신 연결에 대한 알림 신호를 전달하는 것을 특징으로 하는 차단기의 제어 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 시험 장치와 통신 연결이 되기 전까지 제 1 제어 모드로 상기 차단기의 동작 제어를 수행하고, 상기 통신부로부터 상기 알림 신호를 수신하면 상기 제 1 제어 모드를 상기 차단 동작을 테스트하기 위한 제 2 제어 모드로 전환하여, 상기 제 2 제어 모드로 상기 차단기의 동작 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 차단기의 제어 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 제어 모드는,
    상기 차단기에 포함된 검출부로부터 검출 데이터를 전달받아, 상기 검출 데이터에 따라 상기 차단 동작의 수행을 제어하는 모드이고,
    상기 제 2 제어 모드는,
    상기 데이터에 따라 상기 차단 동작의 수행을 제어하는 모드인 것을 특징으로 하는 차단기의 제어 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 통신부로부터 상기 데이터를 전달받아 안정화하여 상기 제어부로 전달하는 버퍼부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차단기의 제어 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 버퍼부는,
    상기 통신부로부터 상기 데이터 전체를 전달받은 후, 상기 데이터 전체를 상기 제어부로 전달하는 것을 특징으로 하는 차단기의 제어 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 데이터를 이용하여 상기 테스트 신호의 종류, 파형, 크기 및 고조파 여부 중 하나 이상에 대한 신호 정보를 판단하고, 상기 신호 정보를 기 설정된 계전 기준과 비교하여 상기 계전 요소를 분석하는 것을 특징으로 하는 차단기의 제어 장치.
  8. 배전반에 설치되는 차단기에 있어서,
    전력을 공급하는 공급 측 및 상기 전력을 공급받는 부하 측 사이의 전로를 연결 또는 분리하는 차단 동작부;
    상기 전로의 전류 및 전압 중 하나 이상을 검출하는 검출부; 및
    상기 검출부의 검출 결과에 따라 상기 차단 동작의 수행 여부를 판단하거나, 외부의 시험 장치와 데이터 통신 방식으로 통신하여 상기 시험 장치로부터 상기 차단기의 차단 동작을 테스트하기 위한 테스트 신호의 샘플링 데이터를 수신하고, 상기 샘플링 데이터를 근거로 상기 테스트 신호의 계전 요소를 분석하여, 분석 결과에 따라 상기 차단 동작의 수행 여부를 판단하여, 판단 결과에 따라 상기 차단 동작부를 제어하는 차단 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차단기.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 차단 제어부는,
    상기 시험 장치와 무선으로 통신 연결되어 데이터를 송수신하는 것을 특징으로 하는 차단기.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 차단 제어부는,
    상기 시험 장치의 통신 케이블이 입력부에 연결되어, 상기 시험 장치와 유선으로 통신 연결되어 데이터를 송수신하되,
    상기 통신 케이블은,
    상기 입력부와 연결되는 커넥터가 4개 이하의 핀으로 형성된 데이터 송수신용 케이블인 것을 특징으로 하는 차단기.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 차단 제어부는,
    상기 시험 장치와 통신 연결이 되기 전까지 상기 검출 결과에 따라 상기 차단 동작의 수행 여부를 판단하여 상기 차단 동작부를 제어하고, 상기 시험 장치와 통신 연결이 되면 상기 분석 결과에 따라 상기 차단 동작의 수행 여부를 판단하여 상기 차단 동작부를 제어하는 것을 특징으로 하는 차단기.
  12. 차단기와 무선 데이터 통신 방식 또는 통신 케이블의 연결을 통한 유선 데이터 통신 방식으로 통신하여, 상기 차단기의 차단 동작을 테스트하기 위한 테스트 신호의 샘플링 데이터를 생성하여 상기 차단기에 송신하는 시험 장치; 및
    상기 시험 장치로부터 상기 샘플링 데이터를 수신하여, 상기 샘플링 데이터를 근거로 상기 테스트 신호의 계전 요소를 분석하고, 분석 결과에 따라 상기 차단 동작의 수행 여부를 판단하여, 판단 결과에 따라 동작하는 차단기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차단기의 테스트 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 시험 장치는,
    상기 테스트 신호를 128 [Bit]로 샘플링하여 상기 샘플링 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 차단기의 테스트 시스템.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 시험 장치는,
    상기 테스트 신호의 패턴 설정에 대한 설정 입력이 입력되면 상기 설정 입력에 따라 상기 테스트 신호를 생성하고, 상기 테스트 신호를 샘플링하여 상기 샘플링 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 차단기의 테스트 시스템.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 설정 입력은,
    상기 테스트 신호의 종류, 파형, 크기 및 고조파 여부 중 하나 이상의 설정에 대한 입력 신호인 것을 특징으로 하는 차단기의 테스트 시스템.
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