KR100692586B1 - 전기차단기의 이상 진단시스템 및 그 진단방법 - Google Patents

Abstract

전기차단기의 이상 진단시스템 및 그 진단방법이 개시된다.

본 발명에 따른 전기차단기의 이상 진단시스템은, 전기차단기 중 전류가 흐르는 특정 도체의 외주면 상에 장착되는 제1온도감지센서; 상기 전기차단기 중에서 상기의 동일 전류가 흐르되, 전기적으로 연결되는 접속기구 또는 접속부재의 외주면 상에 장착되는 제2온도감지센서; 상기 제1 및 제2온도감지센서로부터 감지된 온도정보를 수신하여 전기적 신호로 변환하는 신호변환기; 상기 신호변환기를 통해 변환된 신호가 입력되어 상기 제2온도감지센서로부터 감지된 온도치에서 상기 제1온도감지센서로부터 감지된 온도치를 차감하여 차감온도치를 산출한 다음, 산출된 상기 차감온도치와 미리 설정된 온도데이터를 상호 비교하여 접속기구 또는 접속부재의 접속부하의 정도를 출력하는 컴퓨팅수단;을 포함하는 데에 그 특징이 있다.

따라서 본 발명에 의하면, 장치의 구성이 간단하면서도, 진단효율이 매우 우수함은 물론, 휴대형, 거치형 등의 다양한 형태로 구현 가능하다는 등의 장점이 있다.

부싱애자(Bushing insulator), 절연개폐기, 가스차단기

Description

전기차단기의 이상 진단시스템 및 그 진단방법{TROUBLE DIAGNOSIS METHOD AND SYSTEM FOR CIRCUIT BREAKER}

도 1은 전기차단기의 구성개념도.

도 2는 본 발명에 따른 전기차단기의 이상 진단시스템의 구성개략도.

도 3은 도 2의 이상 진단제어흐름도.

도 4는 본 발명에 따른 전기차단기의 이상 진단시스템의 다른 예를 도시한 개략적 구성도.

도 5는 도 4의 이상 진단제어흐름도.

도 6은 본 발명에 따른 전기차단기의 이상 진단시스템의 또 다른 예를 도시한 개략적 구성도.

도 7은 도 6의 이상 진단제어흐름도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 전기차단기 10 : 탱크

11 : 접속기구 21, 22 : 부싱애자(Bushing insulator)

31, 32 : 터미널

100, 200, 300 : 전기차단기의 이상 진단시스템

110 : 제1온도감지센서 150 : 제2온도감지센서

120 : 신호변환기

130, 240, 340 : 컴퓨팅수단

210, 220, 230 : 온도감지센서유닛

310, 320, 330 : 온도감지센서

본 발명은, 전기차단기의 접속기구와 상기 접속기구와 동일 전류가 흐르는 도체의 다른 한 지점과의 온도편차를 산출하고, 이를 비교 판단함으로써, 상기 접속기구의 접속부위 마모상태와 접속상태를 간단히 검출할 수 있는 전기차단기의 이상 진단시스템 및 그 진단방법에 관한 것이다.

잘 알려진 바와 같이, 전기차단기는 변압기와 함께 전기설비 중에서 가장 중요한 장치 가운데 하나이며, 전기의 흐름을 차단하거나 개방할 목적으로 사용되고 있음은 주지된 바와 같다.

전기차단기의 종류는 주로 전기절연체에 따라 공기에 노출되어 있는 기중개폐기, 진공 속에서 동작되는 진공차단기, 소호효율과 절연효율이 우수한 6불화유황 가스(SF₆가스)를 탱크 내에 절연매개체로서 충진시킨 형태의 GIS(Gas Insulated Switchgear) 등으로 대별된다.

모든 차단장치는 접촉단자가 구비되고, 이는 기계적 접속과 접속해제(분리)의 원리에 의한다. 따라서 상기 접속기구는 기계적 그리고 전기적으로 접속 및 접속해제를 이루게 되는 바, 일부 기중개폐기를 제외하고는 밀폐된 용기(Tank)내에 설치되는 것이 일반적이다.

상기 접속기구는 전기의 투입과 차단을 시키고자 함에 그 목적이 있는 바, 회로의 개방동작과 폐쇄동작이 반복될수록 상호 접촉되는 부위가 기계적 그리고, 전기적인 손상이 불가피하다.

이러한 손상요인을 살펴보면, 동작회수가 빈번해짐에 따른 기계적 마모와 대전류로 인하여 발생되는 아크(Arc)에 의한 침식(용융)작용이 있는데, 전자는 주로 비교적 투입개방회수가 많은 저압계통의 차단기에서 발생되고, 후자는 고압계통 차단기에서 발생된다.

이러한 저압차단기나 고압차단기의 접촉부위가 손상되면 접촉 면적이 상대적으로 작아지게 되므로 접속기구가 상호 접속되었을 경우에 저항이 증가하게 되고, 이 증가된 저항은 열을 발생시키게 된다. 따라서 탱크 내부에 접속기구가 밀폐된 형태의 전기차단기는 내부공간에서 발생된 열에 의해 내부 압력이 팽창하게 되어 차단기가 폭발하게 되는 원인을 제공하고 있다.

이러한 문제점에도 불구하고, 현재까지도 밀폐된 탱크(용기) 내의 접점상태( 마모 또는 불완전 접속)를 외부에서 확인할 수 없어 전기차단기 양단에서 주회로 저항을 측정한 내부 저항 값을 가지고 접속면적을 산출하는 방식에 의하여만 하나, 이러한 진단방법은 반드시 기기를 정전시켜야만 한다는 등의 문제점이 따른다. 따라서 운전정지시간을 예고하고 주어진 시간 내에 진단을 완수하여야만 하였던 바 이상이 있다 하더라도 그 주어진 시간 내에 문제점을 파악하지 않으면 아니 되는 불편함이 따랐다.

본 발명은 전술한 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명에 따른 전기차단기의 이상 진단시스템은, 전기차단기는 물론, 절연개폐기에 모두 적용될 수 있는 것으로, 접속기구의 마모 또는 침식에 의한 접촉면적 감소로 인한 온도의 상승을 계측하고, 이와 동일한 전류가 흐르는 다른 위치의 도체의 온도를 계측하여 이들을 상호 비교/분석하여 온도편차에 따른 접속기구의 이상 여부를 간단하고도 신속히 진단할 수 있어 전기차단기를 분해하지 않음은 물론, 운전 중인 상태에서도 그 이상여부를 진단할 수 있는 전기차단기의 이상 진단시스템 및 그 진단방법을 제공함에 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 그 원리와 구성이 간단하여 거치형은 물론, 휴대형 진단장치 등의 다양한 형태로 구현 가능한 전기차단기의 이상 진단시스템을 제공하는 데에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 전기차단기 접속 이상여부는 물론, 발열개소를 온도편차에 따라 용이하게 선별할 수 있으므로, 선로접속의 이상 여부, 조임나사 등의 이완 여부 등을 손쉽게 진단 및/또는 감시할 수 있는 전기차단기의 이상 진단시스템을 제공하는 데에 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전기차단기의 이상 진단시스템은, 전기차단기의 전류가 흐르는 특정부위의 도체의 외주면 상에 장착되는 제1온도감지센서;

상기 전기차단기 중에서 상기의 동일 전류가 흐르되, 전기적으로 연결되는 접속기구 또는 접속부재의 외주면 상에 장착되는 제2온도감지센서;

상기 제1 및 제2온도감지센서로부터 감지된 온도정보를 수신하여 전기적 신호로 변환하는 신호변환기;

상기 신호변환기를 통해 변환된 신호가 입력되어 상기 제2온도감지센서로부터 감지된 온도치에서 상기 제1온도감지센서로부터 감지된 온도치를 차감하여 차감온도치를 산출한 다음, 산출된 상기 차감온도치와 미리 설정된 온도데이터를 상호 비교하여 그 정도를 출력하는 컴퓨팅수단; 을 포함하는 데에 그 특징이 있다.

또한, 본 발명은 전기차단기의 이상 진단시스템으로도 구현될 수도 있는 바, 상술하면 다수의 전기차단기 각각에 위상을 달리하는 교류전원이 각기 입력되는 입력측 부싱애자의 외주면 상에 장착되는 복수의 제1온도감지센서;

상기 다수의 전기차단기의 탱크 중, 접속기구가 함입된 소정의 외주면 상에 각기 장착되어 다수의 상기 접속기구의 접속부하온도를 각각 가늠하기 위한 복수의 제2온도감지센서;

상기 복수의 제1 및 제2온도감지센서와 전기적으로 연결되어 상기 온도감지센서들로부터 감지된 각 온도정보를 수신한 다음, 각 전기차단기에 장착된 제2온도감지센서로부터 수신된 감지온도치에서 동일한 전기차단기에 장착된 제1온도감지센서로부터 수신된 감지온도치를 각각 감산하여 각 접속기구의 접속부하온도를 산출한 후, 산출된 접속기구의 접속부하온도들을 상호 비교하여 비교적 높은 온도를 갖는 전기차단기를 검출하여 해당 접속기구의 이상여부를 판별 및 출력하는 컴퓨팅수단; 을 포함하는 데에 그 특징이 있다.

본 발명에 따른 전기차단기의 이상 진단시스템의 다른 구현예로서는, 위상을 달리하는 다수의 전기차단기의 탱크 중, 접속기구가 함입된 소정의 외주면 상에 각기 장착되어 다수의 상기 접속기구의 접속부하온도를 각각 가늠하기 위한 복수의 온도감지센서;

상기 복수의 온도감지센서와 전기적으로 연결되어 상기 온도감지센서들로부터 감지된 각 온도정보를 수신한 다음, 수신된 온도신호들을 상호 비교하여 비교적 높은 온도를 갖는 전기차단기를 검출하여 해당 접속기구의 이상여부를 판별 및 출력하는 컴퓨팅수단;

을 포함하는 형태로 구현하여 온도감지센서의 수를 크게 절감하는 한편, 각 접속기구의 접속부하만을 검출 및 상호 용이하게 비교 판단할 수 있어 시스템의 효율적인 운용 및 설치 등이 가능하다는 데에 그 특징이 있다.

여기에서, 상기 컴퓨팅수단은, 상기 온도감지센서들로부터 수신된 온도정보를 전기적 신호로 변환하는 A/D변환기가 추가로 포함되기도 한다.

또한, 상기 온도감지센서들과 상기 컴퓨팅수단의 사이에는, 상기 복수의 온도감지센서들로부터 수신된 신호를 변환하여 상기 컴퓨팅수단으로 출력하는 A/D변환기가 추가로 포함될 수도 있음은 물론이다.

바람직하기로는, 상기 컴퓨팅수단은, 상기 탱크의 온도별로 상기 접속기구의 접속부하별 온도데이터가 구비되고, 상기 온도감지센서들로부터 수신된 온도정보에 따라 상기 접속부하온도데이터로부터 해당 접속부하온도를 독출한 다음, 상기 접속기구의 접속부하의 정도에 따라 이상여부를 판단 및 출력하는 프로그램이 저장되는 저장매체;

상기 온도감지센서들로부터 온도신호를 수신하는 통신모듈;

상기 프로그램과 상기 통신모듈 및 상기 저장매체를 총괄 제어하는 중앙제어처리장치; 를 포함하는 데에 그 특징이 있다.

이와 더불어, 본 발명에 따른 이상 진단시스템은, 절연개폐기의 이상 진단시스템으로도 적용 가능한 바, 상기한 전기차단기의 이상 진단시스템 중에서 상기 제1 및 제2온도감지센서는, 상기 제2온도감지센서는 절연개폐기의 접속스위치와 상응하는 탱크의 외주면 상에 장착되고, 상기 제1온도감지센서는 상기 제2온도감지센서로부터 소정거리 이격된 상기 탱크의 외주면 상에 장착되어 절연개폐기의 접속스위 치의 이상여부를 판별할 수 있도록 이루어질 수 있다는 데에 그 특징이 있다.

이러한 특징들을 갖는 상기 전기차단기의 이상 진단시스템은 휴대형으로 구현될 수 있는 바, 상시 진단시스템이 아닌 수시 점검 및 진단 등의 용도로도 용이하게 적용될 수도 있음은 물론이다.

그러나 본 발명에 따른 상기 전기차단기의 이상 진단시스템은 상시 진단시스템으로도 구현 가능하며 이 경우의 상기 컴퓨팅수단은, 상기 다수의 전기차단기 중 어느 하나가 이상이 있을 경우에는 소정의 알람음을 출력하는 스피커가 추가로 포함될 수도 있다.

전술한 전기차단기의 이상 진단시스템에 따른 전기차단기의 이상 진단방법으로서는,

a) 제1 및 제2온도감지센서를 통해 각 상의 교류전원이 각기 입력 및 출력되는 각 전기차단기의 부위별 온도를 감지하여 상기 컴퓨팅수단으로 출력하는 단계;

b) 각각의 상기 전기차단기에 한 벌로 장착된 상기 제2온도감지센서의 감지온도치에서 상기 제1온도감지센서의 감지온도치를 차감하여 상기 전기차단기 각각의 접속기구의 접속부하온도를 산출하는 단계;

c) 산출된 상기 접속부하온도들을 상호 비교하여 비교적 높은 온도를 갖는 전기차단기를 판별하여 그 결과를 출력하는 단계;

를 거쳐 전기차단기의 이상여부를 판별할 수 있다는 데에 그 특징이 있다.

한편, 전기차단기의 이상 진단시스템에 따른 또 다른 전기차단기의 이상 진 단방법으로서는,

a) 온도감지센서들을 통해 각 상의 교류전원이 입력 및 출력되는 각 전기차단기의 탱크의 온도를 감지하여 상기 컴퓨팅수단으로 출력하는 단계;

b) 상기 각 탱크의 온도를 상호 비교하여 비교적 높은 온도를 갖는 전기차단기를 판별하여 그 결과를 출력하는 단계;

를 거쳐 전기차단기의 이상여부를 판별할 수 있는 바, 온도 편차를 이용하여 다양하게 응용 및 변형 실시할 수 있다는 데에 그 특징이 있다.

한편, 앞서 언급되었던 절연개폐기의 이상 진단시스템에 따른 절연개폐기의 이상 진단방법 또한,

a) 제1 및 제2온도감지센서를 통해 각 상의 교류전원이 각기 입력 및 출력되는 각 절연개폐기의 부위별 온도를 감지하여 컴퓨팅수단으로 출력하는 단계;

b) 각각의 상기 절연개폐기에 한 벌로 장착된 상기 제2온도감지센서의 감지온도치에서 상기 제1온도감지센서의 감지온도치를 차감하여 상기 절연개폐기 각각의 접속기구의 접속부하온도를 산출하는 단계;

c) 산출된 상기 접속부하온도들을 상호 비교하여 비교적 높은 온도를 갖는 전기차단기를 판별하여 그 결과를 출력하는 단계;

를 거쳐 절연개폐기의 이상여부를 판별할 수 있도록 구현 가능하다.

이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상술하도록 한다. 단, 제시된 실시예는 예시적인 목적일 뿐, 본 발명의 기술사상이 이들 실 시예로부터 한정되는 것은 아니다.

도 1은 전기차단기(1)의 구성개념도이다.

도 1에서는 고전압전기차단기 중의 하나인 가스차단기(Gas Circuit Breaker)를 도시하고 있는 바, 상기 가스차단기는 일반적인 고전압전기차단기가 다 그러하듯이 접속기구(11)를 내부에 밀폐 수용하는 탱크(10)와 상기 접속기구(11)의 접속동작 시에 발생되는 아크(Arc) 등의 소호(Arc extinguishing)와 절연효과를 갖는 6불화유황가스(SF₆가스)가 상기 탱크(10)의 내부에 충진 되어있다.

상기 접속기구(11)가 접속된 상태일 경우에는 입력전류가 터미널(31)을 통해 입력측 부싱애자(21) 그리고, 상기 접속기구(11)를 거쳐 출력측 부싱애자(22)와 출력측 터미널(32)을 거쳐 전류의 출력이 이루어진다.

이론적으로 상기 접속기구(11)의 접촉면이 손상이 없는 완전한 상태이고 기계적으로도 완전한 접속 상태를 유지한다고 가정한다면, 상기 접속기구(11) 접촉저항은 거의 없는 상태이므로, 상기 접속기구(11)의 온도와 다른 지점의 도체(Bus 또는 Cable)의 온도는 동일하게 계측된다. 그러나 상기 접속기구(11)의 접촉면이 마모되었거나 기계적으로 불완전 접속상태인 경우에는 다른 지점의 도체의 온도는 일정한 반면, 상기 접속기구(11)의 온도는 발생 저항이 증가됨에 따라 상승하게 된다. 따라서 상기 접속기구(11)의 결함이 많을수록 온도는 그와 비례하여 증가하게 된다. 이러한 온도 편차적 특성을 이용하면 전기차단기의 운전을 중단시키지 않은 상태에서도 전기차단기의 내부 접점상태 및 그 이상 여부를 간단하고도 용이하게 진단할 수 있다.

<제1실시예>

도 2는 본 발명에 따른 전기차단기의 이상 진단시스템(100)의 구성개략도이며, 도 3은 도 2의 이상 진단제어흐름도(S10)이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 시스템의 구성은 제1 및 제2온도감지센서(110, 120), 신호변환기(150), 컴퓨팅수단(130) 그리고, 이들을 전기적으로 연결시키는 연결선(도면부호 미도시)으로 이루어진다.

상기 제1온도감지센서(110)는 앞서 언급된 도 1의 입력측 또는 출력측 부싱애자(21, 22) 중 전류가 흐르는 부위와 상응하는 해당 외주면 상에 장착되고, 상기 제2온도감지센서(120)는 접속저항이 우려되는 부위 즉, 상기 접속기구(11)와 상응하는 탱크(10)의 외주면 상에 장착된다.

본 발명에 따른 이상 진단시스템이 가동되면, 상기 제1 및 제2온도감지센서(110, 120)로부터 각각 감지된 온도정보가 상기 신호변환기(150)로 입력되는 바, 상기 신호변환기(150)는 PC, PLC, SCADA 등으로 구현되는 컴퓨팅수단(130)이 인식할 수 있도록 적절한 형태의 전기적 신호로 변환한 다음, 상기 컴퓨팅수단(130)으로 변환된 온도정보를 송출한다.

이 때, 상기 접속기구(11)가 상호 접점을 이루고 있는 상태라면, 상기 컴퓨팅수단(130)에 입력되는 상기 제1 및 제2온도감지센서(110, 120)로부터 감지된 온 도정보는 상이하게 계측된다.

상기 컴퓨팅수단(130)은 자체에 입력된 온도별 신호에 따른 접속부하의 정도를 판별 및 출력할 수 있도록 기능하는 별도의 프로그램이 탑재되어 있는 바, 상기 컴퓨팅수단(130)은 수신된 온도정보를 기반으로 하여 상기 접속기구(11)의 접속부하의 정도를 디스플레이어를 통해 화면출력하거나, 알람음의 형태로 스피커로 출력하도록 제어한다.

이하, 도 3의 제어흐름도(S10)를 참조하여 본 발명에 따른 시스템의 제어흐름을 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

제1 및 제2온도감지센서(110, 120)를 통해 이상 진단을 실시하고자 하는 부하예상지점과 다른 한 지점의 온도를 감지한다(S11).

감지된 온도정보는 신호변환기(150)로 입력되어 디지털신호로 변환된 후(S12), 컴퓨팅수단(130)으로 입력되어 탑재된 프로그램에 의해 입력된 두 온도의 편차를 산출한다(S13). 다음으로, 상기한 단계(S13)를 통해 산출된 값과 상기 프로그램에 내장되어 있는 접속저항의 허용범위정보로 이루어지는 데이터를 상호 비교하여 상기 산출값이 상기 접속저항의 허용범위 내의 값이면 접속불량정보를 출력하지 않으며, 상기 허용범위를 초과하면 접속불량정보를 출력하여 그 이상여부를 출력(S15)한다.

따라서 이와 같은 접속부하의 크기를 측정하고자하는 한 지점과 그 우려가 없는 다른 지점의 온도편차를 산출하고 이를 접속저항 허용범위정보를 갖는 데이터와 상호 비교하는 방식으로 간단하고도 신속하게 접속기구의 접속효율, 접속 이상 여부 등을 용이하게 검출할 수 있으므로, 전기차단기의 운전을 차단할 필요가 없이 상시 진단이 가능한 이점이 있다.

<제2실시예>

도 4는 본 발명에 따른 전기차단기의 이상 진단시스템의 다른 예를 도시한 개략적 구성도이고, 도 5는 도 4의 이상 진단제어흐름도(S20)로서, 3상 교류전원에 적용되는 고전압전기차단기의 이상 진단시스템의 예를 도시한 것이다.

도시된 바와 같이, 전술한 구성의 제1 및 제2온도감지센서가 한 벌로 이루어지는 복수의 온도감지센서유닛(210, 220, 230)이 구비되는 특징이 있다.

도 5를 참조하여 그 제어원리를 상술하면, 제1 및 제2온도감지센서(110, 120)를 통해 이상 진단을 실시하고자 하는 부하예상지점과 다른 한 지점의 온도를 감지하는 단계가 진행된다(S21). 감지된 온도정보는 신호변환기(150)로 입력되어 디지털신호로 변환되는 단계(S22)를 거쳐 컴퓨팅수단(240)으로 입력되는 바, 상기 컴퓨팅수단(240) 내에 탑재된 프로그램에 의해 입력된 모든 온도정보를 산술평균 연산하여 평균값을 산출하는 단계(S23)가 진행된다. 이어서, 복수의 온도감지센서유닛(210, 220, 230) 각각의 온도편차를 각기 산출하는 온도편차산출단계(S24)가 진행된다.

다음으로, 상기한 단계들(S23, S24)을 통해 도출된 평균값과 상기 복수의 온도감지센서유닛(210, 220, 230) 각각의 온도편차값을 비교하여 온도편차값이 평균값과 같거나 큰 전기차단기만을 검출 및 출력하는 단계(S25)가 진행되어 평균값을 상회하는 전기차단기의 이상여부를 판별 및 출력함으로써 3상이 각각 입력 및 출력을 이루는 각 전기차단기의 온도를 상호 비교하여 비교적 높은 온도를 갖는 전기차단기를 판별해 낸다.

따라서 이와 같은 방식에 의하면, 서로 다른 상의 전기차단기의 접속온도를 비교함으로써 접속저항이 비교적 큰 전기차단기를 용이하고도 쉽게 판별해 낼 수도 있으며, 별도의 데이터가 요구되지 않으므로 탁월한 응답성과 높은 신뢰도를 갖는 진단결과를 얻을 수 있다는 등의 이점이 있다.

<제3실시예>

도 6은 본 발명에 따른 전기차단기의 이상 진단시스템의 또 다른 예를 도시한 개략적 구성도이고, 도 7은 도 6의 이상 진단제어흐름도로서, 다상교류전원이 각각 입력되는 복수의 전기차단기에 하나씩의 온도감지센서만을 장착시켜 이들로부터 수신된 온도정보만을 상호 비교/분석하는 진단시스템 및 그 진단방법을 도시하고 있다.

도 6에서와 같이, 하나씩의 온도감지센서(310, 320, 330)는 위상을 달리하는 각 상의 교류전원이 입력되는 전기차단기의 접속기구와 상응하는 탱크의 외주면 상에 장착되고, 이들의 온도를 비교/분석하여 비교적 높은 온도를 갖는 전기차단기만을 판별 진단하는 특징이 있다.

도 7을 참조하여 그 제어원리를 보다 구체적으로 살펴보면, 각각의 온도감지센서(310, 320, 330)를 통해 이상 진단을 실시하고자 하는 지점의 온도를 감지하는 단계가 진행된다(S31). 감지된 온도정보는 신호변환기(150)로 입력되어 디지털신호로 변환되는 단계(S32)를 거쳐 컴퓨팅수단(340)으로 입력되어 상기 컴퓨팅수단(340) 내에 탑재된 프로그램에 의해 입력된 모든 온도정보를 산술평균 연산하여 평균값을 산출하는 단계(S33)가 진행된다. 다음으로, 상기한 단계(S33)를 통해 도출된 평균값과 상기 복수의 온도감지센서(310, 320, 330)로부터 입력된 온도정보를 비교/분석하여 상기 평균값과 같거나 큰 전기차단기만을 검출 및 출력하는 단계(S34)가 진행됨에 따라 평균값을 상회하는 해당 전기차단기만을 판별한다.

따라서 각 전기차단기에 하나씩의 온도감지센서만을 장착함으로써 3상의 교류전원이 각각 입력 및 출력을 이루는 각 전기차단기 중 비교적 높은 온도를 갖는 전기차단기만을 용이하게 판별할 수 있어 온도감지센서의 수를 크게 절감할 수 있으면서도 탁월한 이상 진단결과를 얻을 수 있다는 등의 효과가 있다.

본 발명은 다양한 분야와 형태로서 적용 및 제작이 가능하다. 즉, 전술한 실시예들에서는 전기차단기만을 그 예로 들고 있으나, 절연개폐기(Gas Insulated Switchgear) 등의 스위칭단자의 이상 진단을 용이하게 실시할 수도 있음은 물론이다. 가스절연개폐장치는 긴 탱크 내에 차단기, 모선 단로기, 선로측 단로기, Bus 또는 케이블 접속부 등 여러 장치가 내장 되어 전류가 흐르는 도체는 모두 연결되어 있는 구성을 갖는다. 따라서 온도감지센서를 상기 스위칭단자가 내장되어 있는 부위에 부착시키고, 또 다른 하나의 온도감지센서는 이와 거리를 두고 다른 위치에 부착시켜, 전술한 실시예에서와 같이 양 부위의 온도편차를 시간의 경과에 따라 상 호 비교하여 그 이상 여부를 진단할 수 있다.

본 발명은 다양한 형태로 제작 및 적용이 가능하다. 예컨대 각 전기차단기에 부착되는 상시 감시시스템으로도 구현 가능하며, 한시적 진단을 실시할 수 있는 휴대형 등의 형태 등으로 구현될 수도 있다.

이상과 같이, 본 발명에 의할 것 같으면, 전기차단기의 운전 상태에서도 실시간으로 접속부하, 접속효율, 접속 이상여부 등을 용이하게 진단할 수 있다는 등의 장점이 있다.

또한, 온도편차를 이용하므로, 진단효율이 매우 우수한 전기차단기의 이상 진단시스템 및 그 진단방법을 제공 할 수 있다는 등의 효과가 있다.

Claims (15)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 다수의 전기차단기 각각에 위상을 달리하는 교류전원이 각기 입력되는 입력측 부싱애자의 외주면 상에 장착되는 복수의 제1온도감지센서;

   상기 다수의 전기차단기의 탱크 중, 접속기구가 함입된 상기 탱크의 외주면 상에 각기 장착되어 다수의 상기 접속기구의 접속부하온도를 각각 가늠하기 위한 복수의 제2온도감지센서;

   상기 복수의 제1 및 제2온도감지센서와 전기적으로 연결되어 상기 온도감지센서들로부터 감지된 각 온도정보를 수신한 다음, 각 전기차단기에 장착된 제2온도감지센서로부터 수신된 감지온도치에서 동일한 전기차단기에 장착된 제1온도감지센서로부터 수신된 감지온도치를 각각 감산하여 각 접속기구의 접속부하온도를 산출한 후, 산출된 접속기구의 접속부하온도들을 상호 비교하여 높은 온도를 갖는 전기차단기를 검출하여 해당 접속기구의 이상여부를 판별 및 출력하는 컴퓨팅수단;을 포함하되,

   상기 컴퓨팅수단은, 상기 온도감지센서들로부터 수신된 온도정보를 전기적 신호로 변환하는 A/D변환기가 추가로 포함되는 것을 특징으로 하는 전기차단기의 이상 진단시스템.
5. 위상차를 달리하는 각 파형의 교류전원이 다수의 전기차단기의 탱크 중, 접속기구가 함입된 외주면 상에 각기 장착되어 다수의 상기 접속기구의 접속부하온도를 각각 가늠하기 위한 복수의 온도감지센서;

   상기 복수의 온도감지센서와 전기적으로 연결되어 상기 온도감지센서들로부터 감지된 각 온도정보를 수신한 다음, 수신된 온도신호들을 상호 비교하여 높은 온도를 갖는 전기차단기를 검출하여 해당 접속기구의 이상여부를 판별 및 출력하는 컴퓨팅수단;을 포함하되,

   상기 컴퓨팅수단은, 상기 온도감지센서들로부터 수신된 온도정보를 전기적 신호로 변환하는 A/D변환기가 추가로 포함되는 것을 특징으로 하는 전기차단기의 이상 진단시스템.
6. 다수의 전기차단기 각각에 위상을 달리하는 교류전원이 각기 입력되는 입력측 부싱애자의 외주면 상에 장착되는 복수의 제1온도감지센서;

   상기 다수의 전기차단기의 탱크 중, 접속기구가 함입된 상기 탱크의 외주면 상에 각기 장착되어 다수의 상기 접속기구의 접속부하온도를 각각 가늠하기 위한 복수의 제2온도감지센서;

   상기 복수의 제1 및 제2온도감지센서와 전기적으로 연결되어 상기 온도감지센서들로부터 감지된 각 온도정보를 수신한 다음, 각 전기차단기에 장착된 제2온도감지센서로부터 수신된 감지온도치에서 동일한 전기차단기에 장착된 제1온도감지센서로부터 수신된 감지온도치를 각각 감산하여 각 접속기구의 접속부하온도를 산출한 후, 산출된 접속기구의 접속부하온도들을 상호 비교하여 높은 온도를 갖는 전기차단기를 검출하여 해당 접속기구의 이상여부를 판별 및 출력하는 컴퓨팅수단;을 포함하되,

   상기 온도감지센서들과 상기 컴퓨팅수단의 사이에는,

   상기 복수의 온도감지센서들로부터 수신된 신호를 변환하여 상기 컴퓨팅수단으로 출력하는 A/D변환기가 추가로 포함되는 것을 특징으로 하는 전기차단기의 이상 진단시스템.
7. 위상차를 달리하는 각 파형의 교류전원이 다수의 전기차단기의 탱크 중, 접속기구가 함입된 외주면 상에 각기 장착되어 다수의 상기 접속기구의 접속부하온도를 각각 가늠하기 위한 복수의 온도감지센서;

   상기 복수의 온도감지센서와 전기적으로 연결되어 상기 온도감지센서들로부터 감지된 각 온도정보를 수신한 다음, 수신된 온도신호들을 상호 비교하여 높은 온도를 갖는 전기차단기를 검출하여 해당 접속기구의 이상여부를 판별 및 출력하는 컴퓨팅수단;을 포함하되,

   상기 온도감지센서들과 상기 컴퓨팅수단의 사이에는,

   상기 복수의 온도감지센서들로부터 수신된 신호를 변환하여 상기 컴퓨팅수단으로 출력하는 A/D변환기가 추가로 포함되는 것을 특징으로 하는 전기차단기의 이상 진단시스템.
8. 다수의 전기차단기 각각에 위상을 달리하는 교류전원이 각기 입력되는 입력측 부싱애자의 외주면 상에 장착되는 복수의 제1온도감지센서;

   상기 다수의 전기차단기의 탱크 중, 접속기구가 함입된 상기 탱크의 외주면 상에 각기 장착되어 다수의 상기 접속기구의 접속부하온도를 각각 가늠하기 위한 복수의 제2온도감지센서;

   상기 복수의 제1 및 제2온도감지센서와 전기적으로 연결되어 상기 온도감지센서들로부터 감지된 각 온도정보를 수신한 다음, 각 전기차단기에 장착된 제2온도감지센서로부터 수신된 감지온도치에서 동일한 전기차단기에 장착된 제1온도감지센서로부터 수신된 감지온도치를 각각 감산하여 각 접속기구의 접속부하온도를 산출한 후, 산출된 접속기구의 접속부하온도들을 상호 비교하여 높은 온도를 갖는 전기차단기를 검출하여 해당 접속기구의 이상여부를 판별 및 출력하는 컴퓨팅수단;을 포함하되,

   상기 컴퓨팅수단은,

   상기 탱크의 온도별로 상기 접속기구의 접속부하별 온도데이터가 구비되고, 상기 온도감지센서들로부터 수신된 온도정보에 따라 상기 접속부하온도데이터로부터 해당 접속부하온도를 독출한 다음, 상기 접속기구의 접속부하의 정도에 따라 이상여부를 판단 및 출력하는 프로그램이 저장되는 저장매체;

   상기 온도감지센서들로부터 온도신호를 수신하는 통신모듈;

   상기 프로그램과 상기 통신모듈 및 상기 저장매체를 총괄 제어하는 중앙제어처리장치;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차단기의 이상 진단시스템.
9. 위상차를 달리하는 각 파형의 교류전원이 다수의 전기차단기의 탱크 중, 접속기구가 함입된 외주면 상에 각기 장착되어 다수의 상기 접속기구의 접속부하온도를 각각 가늠하기 위한 복수의 온도감지센서;

   상기 복수의 온도감지센서와 전기적으로 연결되어 상기 온도감지센서들로부터 감지된 각 온도정보를 수신한 다음, 수신된 온도신호들을 상호 비교하여 높은 온도를 갖는 전기차단기를 검출하여 해당 접속기구의 이상여부를 판별 및 출력하는 컴퓨팅수단;을 포함하되,

   상기 컴퓨팅수단은,

   상기 탱크의 온도별로 상기 접속기구의 접속부하별 온도데이터가 구비되고, 상기 온도감지센서들로부터 수신된 온도정보에 따라 상기 접속부하온도데이터로부터 해당 접속부하온도를 독출한 다음, 상기 접속기구의 접속부하의 정도에 따라 이상여부를 판단 및 출력하는 프로그램이 저장되는 저장매체;

   상기 온도감지센서들로부터 온도신호를 수신하는 통신모듈;

   상기 프로그램과 상기 통신모듈 및 상기 저장매체를 총괄 제어하는 중앙제어처리장치;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차단기의 이상 진단시스템.
10. 다수의 전기차단기 각각에 위상을 달리하는 교류전원이 각기 입력되는 입력측 부싱애자의 외주면 상에 장착되는 복수의 제1온도감지센서;

    상기 다수의 전기차단기의 탱크 중, 접속기구가 함입된 상기 탱크의 외주면 상에 각기 장착되어 다수의 상기 접속기구의 접속부하온도를 각각 가늠하기 위한 복수의 제2온도감지센서;

    상기 복수의 제1 및 제2온도감지센서와 전기적으로 연결되어 상기 온도감지센서들로부터 감지된 각 온도정보를 수신한 다음, 각 전기차단기에 장착된 제2온도감지센서로부터 수신된 감지온도치에서 동일한 전기차단기에 장착된 제1온도감지센서로부터 수신된 감지온도치를 각각 감산하여 각 접속기구의 접속부하온도를 산출한 후, 산출된 접속기구의 접속부하온도들을 상호 비교하여 높은 온도를 갖는 전기차단기를 검출하여 해당 접속기구의 이상여부를 판별 및 출력하는 컴퓨팅수단;을 포함하는 전기차단기의 이상 진단시스템 중에서,

    상기 제2온도감지센서는 절연개폐기의 접속스위치와 상응하는 탱크의 외주면 상에 장착되고, 상기 제1온도감지센서는 상기 제2온도감지센서로부터 이격된 상기 탱크의 외주면 상에 장착되어 절연개폐기의 접속스위치의 이상여부를 판별할 수 있도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 절연개폐기의 이상 진단시스템.
11. 제4항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 전기차단기의 이상 진단시스템은 휴대형으로 구현되는 것을 특징으로 하는 전기차단기의 이상 진단시스템.
12. 제4항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 전기차단기의 이상 진단시스템은 상시 진단시스템으로 구현되며,

    상기 컴퓨팅수단은, 상기 다수의 전기차단기 중 어느 하나가 이상이 있을 경우에는 알람음을 출력하는 스피커가 추가로 포함되는 것을 특징으로 하는 전기차단기의 이상 진단시스템.
13. 다수의 전기차단기 각각에 위상을 달리하는 교류전원이 각기 입력되는 입력측 부싱애자의 외주면 상에 장착되는 복수의 제1온도감지센서;

    상기 다수의 전기차단기의 탱크 중, 접속기구가 함입된 상기 탱크의 외주면 상에 각기 장착되어 다수의 상기 접속기구의 접속부하온도를 각각 가늠하기 위한 복수의 제2온도감지센서;

    상기 복수의 제1 및 제2온도감지센서와 전기적으로 연결되어 상기 온도감지센서들로부터 감지된 각 온도정보를 수신한 다음, 각 전기차단기에 장착된 제2온도감지센서로부터 수신된 감지온도치에서 동일한 전기차단기에 장착된 제1온도감지센서로부터 수신된 감지온도치를 각각 감산하여 각 접속기구의 접속부하온도를 산출한 후, 산출된 접속기구의 접속부하온도들을 상호 비교하여 높은 온도를 갖는 전기차단기를 검출하여 해당 접속기구의 이상여부를 판별 및 출력하는 컴퓨팅수단;을 포함하는 전기차단기의 이상 진단시스템으로서,

    상기 진단시스템은,

    a) 제1 및 제2온도감지센서를 통해 각 상의 교류전원이 각기 입력 및 출력되는 각 전기차단기의 부위별 온도를 감지하여 상기 컴퓨팅수단으로 출력하는 단계;

    b) 각각의 상기 전기차단기에 한 벌로 장착된 상기 제2온도감지센서의 감지온도치에서 상기 제1온도감지센서의 감지온도치를 차감하여 상기 전기차단기 각각의 접속기구의 접속부하온도를 산출하는 단계;

    c) 산출된 상기 접속부하온도들을 상호 비교하여 높은 온도를 갖는 전기차단기를 판별하여 그 결과를 출력하는 단계;

    를 거쳐 전기차단기의 이상여부를 판별하는 것을 특징으로 하는 전기차단기의 이상 진단방법.
14. 위상차를 달리하는 각 파형의 교류전원이 다수의 전기차단기의 탱크 중, 접속기구가 함입된 외주면 상에 각기 장착되어 다수의 상기 접속기구의 접속부하온도를 각각 가늠하기 위한 복수의 온도감지센서;

    상기 복수의 온도감지센서와 전기적으로 연결되어 상기 온도감지센서들로부터 감지된 각 온도정보를 수신한 다음, 수신된 온도신호들을 상호 비교하여 높은 온도를 갖는 전기차단기를 검출하여 해당 접속기구의 이상여부를 판별 및 출력하는 컴퓨팅수단;을 포함하는 전기차단기의 이상 진단시스템으로서,

    상기 진단시스템은

    a) 온도감지센서들을 통해 각 상의 교류전원이 입력 및 출력되는 각 전기차단기의 탱크의 온도를 감지하여 상기 컴퓨팅수단으로 출력하는 단계;

    b) 상기 각 탱크의 온도를 상호 비교하여 높은 온도를 갖는 전기차단기를 판별하여 그 결과를 출력하는 단계;

    를 거쳐 전기차단기의 이상여부를 판별하는 것을 특징으로 하는 전기차단기의 이상 진단방법.
15. 제10항에 따른 절연개폐기의 이상 진단시스템은,

    a) 제1 및 제2온도감지센서를 통해 각 상의 교류전원이 각기 입력 및 출력되는 각 절연개폐기의 부위별 온도를 감지하여 컴퓨팅수단으로 출력하는 단계;

    b) 각각의 상기 절연개폐기에 한 벌로 장착된 상기 제2온도감지센서의 감지온도치에서 상기 제1온도감지센서의 감지온도치를 차감하여 상기 절연개폐기 각각의 접속기구의 접속부하온도를 산출하는 단계;

    c) 산출된 상기 접속부하온도들을 상호 비교하여 높은 온도를 갖는 전기차단기를 판별하여 그 결과를 출력하는 단계;

    를 거쳐 절연개폐기의 이상여부를 판별하는 것을 특징으로 하는 절연개폐기의 이상 진단방법.

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