KR0121268Y1 - 회로 차단기 - Google Patents

회로 차단기

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Abstract

본고안은 회로 차단기에 관한 것으로 선로의 이상 상태를 검출하여 선로를 차단하는 회로 차단기이다. 종래에는 각상의 전류값을 구해 논리합회로에 의해 최대값을 검출함으로써 3상, 단상에 따라 위상차때문에 실효치, 평균치의 연산에 오차가 발생하였다.
반변 본고안은 각상의 전류갑을 각각 검출하여 정격전류 설정 및 순시 설정값과 비교 연산하여 이상유무를 판단하여 선로를 차단하였다.

Description

회로 차단기
제1도는 종래의 회로 차단기의 회로도.
제2도는 본고안의 회로 차단기의 회로도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
CT1~CT3: 변류기 1~3 : 정류부
4~6 : 부담회로부 7~9 : 파형 변환부
10 : A/D변환기 11 : 마이콤
13 : 전원부 14 : 트립부
16 : 멀티플렉서 17 : 순시설정 회로부
18 : 디지탈 회로 및 제어부 19 : 정격전류 설정부
20 : 트립장치 안정부 21 : 포토 커플러
본고안은 회로 차단기에 관한 것으로 특히 저압 선로의 과부하 상태를 검출하여 선로를 차단시키는 회로 차단기에 관한 것이다.
선로에 연결한 부하가 이상상태에 의해 과부하가 발생하면 과전류가 흐른다. 이 과전류에 의해 부하는 치명적으로 손상을 받을수 있는데 이러한 이상 상태를 검출하여 선로를 차단 시키는 개폐장치가 필요한데 그중 하나가 저압회로 차단기로써 구현 방법에 따라 여러 가지 형태의 차단기가 있다.
이와같은 종래의 회로 차단기를 첨부된 도면은 참조하여 설명하면 다음과 같다.
제1도는 종래의 회로 차단기 회로도를 나타낸 것으로써, 각상(R.S.T)의 선로에서 각각 전류의 크기를 검출하는 복수개의 변류기(CT1~CT3)와, 변류기(CT1~CT3)에서 검출된 교류전류를 전파정류시키는 복수개의 전파정류부(1~3)와 전파 정류부(1~3)에서 직류로 변환된 전류를 직류 전압으로 변환하는 복수개의 부담회로부(4~6)와, 부담회로부(4~6)에서 변환된 전압을 실효치 또는 평균치로 변환시키는 복수개의 파형 변환부(7~9)와, 다이오드(D4~D6)로 이루어져 복수개의 파형 변환부(7~9)의 출력중 최대값을 선택하는 논리합 회로부(15)와 논리합회로부(15)의 출력신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D변환부(10)와, 다지탈 신호로 변환된 데이터를 연산하고 고장상태를 판별하는 마이콤(11)과, 과도한 전류가 흐르는 것을 검출하는 시한발생회로부(12)와, 과부하시 선로를 차단시킬수 있도록한 트립부(14)와, 각 전파정류부(1~3)직류단의 +측으로 출력되는 직류 전류를 합하여 전원을 만드는 전원부(13)로 구성된다.
이설명부호는 다이오드(D1~D3)이고, 다이리스터(SCR)이다.
이와같이 구성된 종래의 회로 차단기는 다음과 같이 동작한다.
즉, 각상(R.S.T)의 배선 선로에 흐르는 전류의 크기를 변류기(CT1~CT3)를 통해 검출하고 검출된 전류는 각각 전파 정류부(1~3)에 의해 직류 전류로 된다.
직류 전류는 각각 부담 회로부(4~6)에 의해 직류 전압으로 변환된다.
변환된 직류 전압은 각각 파형 변환부(7~9)에 의해 실효치 또는 평균치로 변환되고 실효치 또는 평균치로 변환되어 각 파형변환부(7~9)에서 출력되는 산호중 최대값이 논리합 회로부(15)에 의해 선택됨으로 각상(R.S.T)에 흐르는 전류값중 가장 큰상의 전류값을 취할수 있다.
가장큰 상의 전류값은A/D 변환부(10) 및 마이콤(11)에 입력되어 정격이상의 과부하 상태가 판별 검사되어 소정의 열특성에 따라 트립부(14)에 의해 차단기의 주접접을 차단시켜 선로를 개리시킨다.
또한 순간적인 과도한 상태(단락)를 시한 발생회로부(12)가 검출하여 다이리스터(SCR)를 동작시켜 선로를 개리시킨다.
그러나 이와같은 종래의 회로차단기에 있어서는 각상의 전류를 실효치 또는 평균치 전압으로 변환하여 각상중 논리합 회로부(15)에 의해 최대치를 검출하여 과부하를 판단하는데 3상에서는 120°의 위상차가 있기 때문에 3상, 단상에 따라서 논리합회로부(15)의 연산에 오차가 발생하는 문제점이 있다.
본고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 각상의 전류값을 각각 검출하고 실효치 및 평균치를 구하여 각각을 연산하여 오차를 줄여 신뢰성을 향상시키는데 그목적이 있다.
이와같은 목적을 달성하기 위한 본고안은 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
제2도는 본고안의 회로차단기의 화로도로써, 각상(R.S.T)의 선로에서 각각의 전류크기를 검출하는 복수개의 변류기(CT1~CT3)와, 각 전류기(CT1~CT3)에서 검출된 전류를 직류로 변환하는 복수개의 전파정류부(1~3)와, 각 전파정류부(1~3)에서 변환된 직류전류를 직류 전압으로 변환시키는 복수개의 부담회로부(4~6)와, 각 부담회로부(4~6)에서 변환된 직류전압을 정전압으로 변환시켜 실효치를 검출하는 복수개의 파형 변환부(7~9)와, 상기 각 전파정류부(1~3)의 직류단+측 출력 전류를 합하여 전원을 생성하는 전원부(13)와, 멀티플렉서(16),A/D변환기(10), 마이콤(11)등으로 이루어져 각 파형 변환부(7~9)를 통해 각상의 전압크기를 읽고 디지털화하여 이상유무를 판단하는 디지털회로 및 제어부(18)와, 스위치(Sw1~Sw3), 다이오드(D4~D6), 저항(R1~R9), 비교기(op1~op2)등으로 이루어져 정격전류의 가조정에 따른 손시 전류크기를 정격 전류에 따랄 일정하게하는 순시설정회로부(17)와, 저항(R12~R15), 스위치(Sw4~Sw6)등으로 이루어져 정격 전류를 조정할수 있도록한 정격 전류설정부(19)와, 이상 발생시 선로를 차단하는 트립부(14)와, 저항(R10~R11), 커패시터(C1), 등으로 이루어져 디지털회로 및 제어부(18)의 불안정한 상태에서 트립부(14)가 동작하지 않도록하는 트립장치 안정부(20)로 구성된다.
여기서, 디지털회로 및 제어부(18)와 트립장치 안정부(20)사이에는 포토커플로(21)가 설치되고 트립장치 안정부(20)는 다이리스터(SCR)를 통해 트립부(14)를 제어한다.
이와같이 구성된 본고안의 회로 차단기는 다음과같이 동작한다.
각 배선 선로의 전류 검출용 변류부(CT1~CT3)은 부하에 따라 각각 다른 크기의 전류값을 각각 검출하고, 검출된 전류는 전파정류부(1~3)에 의해 직류전류로 각각 변환된다. 변환된 직류전류는 각 부담회로부(4~6)에서 직류전압으로 변환된다. 그리고 변환된 직류전압을 각 파형 변환부(7~9)가 입력하여 실효치를 검출하고 이 값은 디지털 회로 및 제어부(18)에 의해 각상(R.S.T)의 전류값을 연산하여 최대상의 전류값을 검사하고 정격 전류설정부(19) 및 순시 설정부 회로부(17)의 값과 비교하여 과부하이면 트립부(14)를 통해 선로를 차단한다.
이때 정격 전류설정부(19)의 스위치(Sw4~Sw6)와 순시설정회로부(17)의 스위치(Sw1~Sw3)은 연동되며 디지털 회고 및 제어부(18)가 불안정하면 트립장치 안정부(20)에 의해 트립부(14)가 동작하지 않는다.
이상에서 설명한 바와같이 본고안의 회로 차단기에 있어서는 각상의 전류값을 연산하는데 오차가 발생하지 않아 이상상태(과부하 및 순시)를 정확하게 검출할수 있고 오동작을 방지할수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 각상의 선로에서 전류 크기를 각각 검출하는 복수개의 변류부(CT1~CT3)와, 각 변류부(CT1~CT4)에서 검출된 전류를 직류 전류로 변환하는 복수개의 정류부(1~3)와, 각 정류부(1~3)의 직류단 일측에서 출력되는 직류전류를 직류 전압으로 변환하는 복수개의 부담회로부(4~6)와, 각 부담회로부(4~6)의 직류전압에서 실효치를 검출하는 파형 변화부(7~9)와, 상기 각 정류부(1~3)의 다른 직류단에서 출력되는 직류전원을 합하여 전원을 공급하는 전원부(13)와, 정격 전류를 가조종할수 있는 정격전류 설정부(19)와, 정격전류의 가조정에 따른 순시전류 크기를 정격 전류에 따라 일정하게 하는 순시 설정회로부(17)와, 상기 각 파형 변환부(7~9)를 통해 각상의 전압을 읽고, 각상의 전류값을 연산하여 최대상의 전류값을 검사하고 정격전류와 비교하여 이상유무를 판단하는 디지털회로 및 제어부(18)와, 디지털회로 및 제어부(18)가 불안정시에는 트립장치가 동작하지 않도록하는 트립장치 안정부(20)와,이상상태(과부하)시 선로를 차단하는 트립부(14)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 회로차단기.
  2. 제1항에 있어서 디지털회로 및 제어부(18)는 각 파형 변환부(7~9)의 출력신호를 각 채널이 입력하여 선택신호에 의해 일신호를 출력하는 멀티플렉서(16)와, 멀티플렉서(16)의 출력신호를 디지털신호로 변환하는A/D 변환기(10)와, 디지털 신호를 입력하여 전류값을 연산하고 이상유무를 판단하는 마이콤(11)으로 구성됨을 특징으로 하는 회로차단기.
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