KR101529975B1

KR101529975B1 - The power supply test system for distribution automation system

Info

Publication number: KR101529975B1
Application number: KR1020130107685A
Authority: KR
Inventors: 이현창
Original assignee: 이현창
Priority date: 2013-03-30
Filing date: 2013-09-09
Publication date: 2015-06-19
Also published as: KR20140120244A

Abstract

본 발명은 접근하기 어려운 곳에 설치되어 운전중인 원격감시제어 단말장치등과 같은 전원장치가 AC 전원이 살아있어 정류기를 통해 DC 전원이 축전지와 부하에 전력을 공급하고 있는 상태에서도 불량여부를 주기적으로 자동시험하고 기록관리하고 있다가 불량이라고 판단되면 원격으로 불량사실을 통보하고, 타 정전압 소스로 원격에서 절체하여 임시 보수하는 기능을 제공하여 현장 점검인력 및 고장원인 관리로 원격제어설비의 운전 신뢰도 향상을 기하고자하는 발명이다.The present invention is based on the premise that a power supply such as a remote monitoring and control terminal installed in a place where it is difficult to access and is in operation is powered by an AC power source and the DC power is supplied to the battery and the load through the rectifier, If it is judged that it is defective after testing and recording, it is remotely notified of the fault and provides the function of temporary repair by transferring it to the other voltage source constantly, improving the operation reliability of the remote control equipment It is an invention to be desired.

Description

배전자동화 기기 전원부 시험장치{The power supply test system for distribution automation system}Technical Field [0001] The present invention relates to a power supply test system for distribution automation,

본 발명은 배전자동화 시스템에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 배전선로의 중간점에 설치되어 운전정보 제공 및 원격조작 기능을 하는 자동화기기의 조작불량 주요 원인인 전원부 불량을 사전에 검출하고, 이를 효율적으로 관리할 수 있도록 통보하는 기능을 가진 배전자동화 기기 전원부 시험장치에 관한 것이다.The present invention relates to a distribution automation system. Particularly, the present invention has a function of detecting in advance a failure of a power supply part, which is a main cause of malfunction of an automation equipment installed at a midway point of a distribution line and providing an operation information and a remote operation function, The present invention relates to a power unit testing apparatus for a power distribution automation apparatus.

도 1은 배전 자동화(최근에는 배전 지능화라고도 함) 시스템의 일반적인 구성을 도시하고 있다.
주 장치와, 배전선로 상에 설치된 자동화 기기는 통신수단을 통해 연결되어 있다. 평상시 즉, 고장이 없을 때에 자동화 기기는 운전상태를 감시하고, 고장 시에는 고장구간 정보(FI, Fault Indicator)를 주 장치에 보내서 불량구간을 판정할 수 있도록 한다. 불량구간이 판정되면 이에 따른 조작명령을 주장치로 부터 받아서 자동화 개폐기를 조작하므로 고장구간 축소 등의 고장복구 작업 기능을 수행하고 있다.
자동화 기기는 크게 고전압 배전선로를 연장(연결)하거나 분리하기 위해 On/Off 스위칭하는 개폐기와, 이를 제어하는 제어함으로 구성되어 있다. 전주 상단에 위치한 자동화 개폐기는 대부분 기계적인 구성요소들로 구성되어 있다. 한편, 전주 하단에 설치되는 제어함은 상부의 자동화 개폐기의 운전정보(운전상태, 전압, 전류 등)를 취득하여 원격제어 단말장치와 통신매체를 통해 배전센터에 전달한다. 또한, 고장 시에는 고장구간 정보(FI), 즉, 발생된 고장 전류를 전달하고 결정된 조작 명령을 받아 상부의 개폐기를 조작하는 기능을 수행한다.
대부분이 전자부품으로 구성된 제어함은 옥외에 설치되어 있어서 직사광선, 습도 및 낙뢰 등의 자연환경 및 상부의 개폐기 조작에 의한 개폐 써지전압 유입과 같은 고장발생 요인이 높은 불안정한 운전환경 하에서 운전되고 있다.
도 2는 자동화 기기의 전원 공급도이다.
도면에 도시된 바와같이, 실제의 전원부는 제어함 내에 설치되어 있고 상용전원 AC220V를 받아 DC24V로 변환하여 축전지를 충전하고 개폐기 및 FRTU(Feeder Remote Terminal Unit)와 모뎀에 전원을 공급하고 있음을 알 수 있다.
도 3은 자동화 기기 조작 불량의 원인을 표로서 도시한 것이다.
자동화 기기의 전원 공급 방법을 보면, 평상시에는 외부 전원(220V)으로 자동화 기기를 제어하며, 고장이 발생할 때, 즉, 불량이 발생할 때에는 축전지의 전원으로 자동화 기기를 제어하게 된다. 한편, 축전지가 불량일 때에는 정전과 같이 외부 전원이 상실될 때 자동화 기기의 제어가 불가능하여 장기간 정전이 발생하게 된다.
도면에 순서대로 표시한 바와같이, 배전자동화 시스템의 주 기능인 자동화 기기 중 자동화 개폐기의 조작불량 원인을 분석하면, 축전지 불량이 43% 이며, 충전부 불량이 38% 이다. 한편, 제어부 불량은 9% 이고, 본체 불량은 2% 이며, 기타 불량 원인이 8% 이다.
이와같이 전원부의 구성요소인 축전지 및 충전기 불량이 전체 불량원인의 80% 이상을 차지하고 있어서 전원부를 상시 정확하게 감시하고 유지보수할 수 있는 방안이 요구된다는 것을 알 수 있다.
도 4는 정전이 아닌 평상시의 자동화 기기 전원공급 과정을 도시한 도면이다. 상용전원인 AC 220V가 공급되어 한편으로는 정류회로를 거쳐서 개폐기 조작전원으로 사용되며 다른 한편으로는 상용전원(AC 220V)은 충전회로를 거쳐서 축전지를 충전하게 된다. 한편, 제어회로는 개폐기뿐 아니라 원격제어 단말장치 및 모뎀을 제어한다.
이와같이, 정전이 아닌 평상시에는 상용전원에 의해서 걔폐기가 제어됨을 알 수 있다.
도 5는 정전시의 전원 공급과정을 도시한 도면이다.
도면에서 볼 수 있듯이, 상용전원(AC 220V)가 배전선로 고장 등으로 인해서 정전이 발생되면 공급 전원은 단지 축전지에만 의존하게 된다.
평상시 상용전원이 공급될 때 축전지가 충분히 충전되지 않았다면, 고장 발생시 개폐기 조작 구동전원이 확보되지 않아서 자동화 시스템의 고장구간 축소기능 등과 같은 긴급복구 작업을 할 수 없게 된다.
도 6은 자동화기기 전원부 회로의 개략도이다.
절연변압기는 상용전원(AC 220V)을 받아 두개의 2차 권선으로 전압을 약 AC 30V로 강압한다. 절연변압기는 2개의 2차 권선을 가지고 있는데 하나는 190VA 용량을 가진 TR1과 10VA 용량의 TR2이다. TR1은 상용전원이 유지될 때 개폐기, 원격제어단말(FRIU), 모뎀에 약 8A의 동작전원을 공급하고 있고, 이와는 별도로 TR2는 축전지의 충전을 전담하고 있으며 약 0.4A의 충전전류를 공급하고 있다.
도 7은 자동화기기 제어함 내 설치되는 일반적인 축전지를 도시한다.
동작전원 24V를 맞추기 위해 12V 18AH 용량의 축전지 2개를 직렬로 연결하여 설치하고 있다. 그러나 도 6의 최대 전류 0.4A인 TR2가 18AH 용량의 축전지를 만충전시키기 위해서는 13.7V로 40시간 이상의 연속 충전이 필요하다.
제어함의 전원부가 정상이라면, 상용전원 AC220V이 공급될 때 개폐기가 동작하지 않으므로 TR1은 원격제어단말(FRTU)과 모뎀 전원에 약 200mA 정도의 미소전류만 흘려주게 된다. 한편, 개폐기 조작이 필요하여 8A 이상의 전류가 요구되면 축전지로부터 부족분을 보충받아 개폐기 모터 기동전력을 공급해준다.
반면 TR2는 개폐기, 원격제어단말(FRTU), 모뎀의 동작과 무관하게 오로지 축전지 전압을 감시하여 충전하도록 설계되어 있고, 절연변압기 용량이 10VA로 제한되어 있어 전류를 0.4A 이내로 제한하여 충전하므로 과충전을 방지하고 있다. 특히, 연축전지가 옥외에 설치되어 주변온도가 -20℃~40℃에 제어함 내부온도가 70℃ 이상으로 상승할 때, 연축전지 내부 가스에 의해 폭발사고가 발생하지 않도록 축전지 셀(cell) 공칭전압인 2.0V 보다 약간 높은 2.2V로 설정하여 40시간 이상 충전할 때 만충전이 가능하도록 설계되어 있다.
안전을 위해서 전류를 제한하도록 설계된 TR2의 축전지 충전회로는 TR1이 불량일 경우 원격제어단말(FRTU)과 모뎀에 동작전력을 공급하지 못하거나 충전을 거의 시키지 못할 수 있으며(소모전류 약 200mA를 공급하고 잔여 전류만 소량으로 축전지를 충전하는 경우), TR1은 양호하더라도 TR2의 충전전압이 너무 낮게 설정되었을 경우 축전지는 충전되지 않게 된다.
도 8은 종래 기술의 축전지 검사 회로를 도시한 도면이다.
축전지의 상태를 점검하기 위해서 테스트 버튼① 을 3초간 눌러서 최대 3A를 흘려주고 전압강하 값이 23V 이하이면 불량으로 판정하였다. 그러나, 축전지 용량(18A) 대비 시험전류(3A)가 너무 작아서 충전불량 초기 상태일 때에는 불량을 파악할 수 없고, 도 13과 같이 잔여용량이 거의 10% 이하로 축전지 성능이 떨어졌을 때(23V이하)에서야 불량을 파악할 수 있게 된다. 따라서, 전원불량이 상당히 진행된 후에 이를 발견하게 되고 성능이 저하된 축전지는 재충전하여 사용할 수 없어서 신품으로 교체하여야 한다는 어려움이 있다. 이를 위해서 도 9를 참조해 볼 수 있다.
이와 같이 시험전류를 최대 3A로 유지하는 이유는 다음과 같다. 즉, 도 10과 같이 기계식 접점 릴레이를 사용하여 3A 이상의 시험전류를 흘릴 경우, 도 11에 도시된 바와같은 접점 떨림(진동, Chattering) 현상 등에 의해 아크가 발생하게 된다. 이에 따라서 접점표면이 마모되거나 산화되어 도 12에 도시된 바와같이 최대전력에 미치지 못하고 열이 발생하여 화재가 발생될 우려가 있다. 그러므로 시험전류 크기를 일정 범위 이하로 예를들면 3A 이하로 제한하고 있다.
이와같이 하여 3A 시험전류를 사용하여 시험한 결과 양호하다고 판정되었어도 개폐기를 동작시키기 위해서는 최대 15A 이상이 요구되는데, 이를 정상적으로 공급할 수 있다고 보장할 수 없다.
또한 위의 방법과는 다르게 축전지 내부 임피던스를 측정하여 축전지 양부를 판정할 수 있지만, 이 또한 충전과 방전 진행 중에는 내부 임피던스 값이 변하므로 정확한 측정이 어렵고, 또한 측정을 위해서는 현장을 방문해야 한다는 단점이 있다.1 shows a general configuration of a distribution automation (also called distribution intelligence in recent years) system.
The main equipment and the automatic equipment installed on the power line are connected through communication means. In normal operation, that is, when there is no failure, the automation device monitors the operation state, and when failure occurs, the failure section information (FI, Fault Indicator) is sent to the main device to determine the failure section. If the faulty section is determined, the operation command corresponding to the faulty section is received from the main unit, and the automatic switch is operated. Thus, the fault recovery work function such as the reduction of the fault section is performed.
Automation devices mainly consist of switches for on / off switching for extending (connecting) or disconnecting high-voltage power distribution lines and a control box for controlling them. The automation switches located at the top of the pole are mostly composed of mechanical components. On the other hand, the control box installed at the bottom of the electric pole acquires the operation information (operation state, voltage, current, etc.) of the upper automation switch and transfers it to the distribution center through the remote control terminal device and the communication medium. In the event of a failure, the fault section information FI is transmitted, that is, the generated fault current is received, and the function of operating the upper switch is received in response to the determined operation command.
The control box, which is mostly composed of electronic components, is installed outdoors, and is operated under unstable operating environment with high occurrence factors such as a natural environment such as direct sunlight, humidity and lightning, and an opening / closing surge voltage caused by operation of an upper switch.
2 is a power supply diagram of an automation apparatus.
As shown in the figure, the actual power unit is installed in the control box, receives commercial power AC220V, converts it to DC24V, charges the battery, and supplies power to the switch, FRTU (Feeder Remote Terminal Unit) and modem have.
3 is a table showing the cause of malfunction of the automatic machine.
As for the power supply method of the automatic apparatus, the automatic apparatus is controlled by the external power source (220V) at normal times, and when the failure occurs, that is, when the failure occurs, the automatic apparatus is controlled by the power supply of the battery. On the other hand, when the battery is defective, when an external power source such as a power failure is lost, the control of the automatic machine becomes impossible and a long-term power failure occurs.
As shown in the drawings, when the cause of the malfunction of the automatic switch among the automation devices, which is the main function of the power distribution automation system, is analyzed, the battery defectiveness is 43% and the charging portion defectiveness is 38%. On the other hand, the controller defective is 9%, the defective body is 2%, and the other defective cause is 8%.
As described above, the battery and charger defects constituting more than 80% of the total failure cause components of the power supply unit, so that it is necessary to precisely monitor and maintain the power supply unit at all times.
4 is a diagram showing a process of supplying power to an automation device, not a power failure. On the other hand, commercial power (AC 220V) charges the battery through the charging circuit, while the commercial power source, AC 220V, is supplied through the rectifier circuit. On the other hand, the control circuit controls not only the switch but also the remote control terminal and the modem.
In this way, it can be seen that the disposal is controlled by the commercial power supply, not the power failure.
5 is a diagram showing a process of supplying power during a power failure.
As shown in the drawing, when a commercial power source (AC 220V) is broken due to a power line failure or the like, a power source is only dependent on a battery.
If the battery is not sufficiently charged when the commercial power supply is normally supplied, the emergency operation can not be performed such as the function of reducing the fault area of the automation system because the operating power of the switch is not secured when the fault occurs.
6 is a schematic diagram of an automation device power supply circuit.
The isolation transformer receives a commercial power source (AC 220V) and steps down the voltage to about AC 30V with two secondary windings. The isolation transformer has two secondary windings, TR1 with 190VA capacity and TR2 with 10VA capacity. TR1 supplies about 8A of operating power to switchgear, remote control terminal (FRIU) and modem when commercial power is maintained. In addition, TR2 is dedicated to charge the battery and supply about 0.4A of charging current .
Fig. 7 shows a typical battery installed in an automatic machine control box.
Two 12V 18AH capacitors are connected in series to match the operating voltage of 24V. However, in order to fully charge a battery having a capacity of 18 Ah of TR2 having a maximum current of 0.4 A in Fig. 6, continuous charging for more than 40 hours at 13.7 V is required.
If the power source of the control box is normal, the TR1 will flow only about 200mA of micro current to the remote control terminal (FRTU) and the modem power supply when the commercial power source AC220V is supplied. On the other hand, when a switch operation is required and a current of 8 A or more is required, a shortage is replenished from the battery, and the starting power of the switch is supplied.
On the other hand, TR2 is designed to charge by monitoring the battery voltage regardless of the operation of switchgear, remote control terminal (FRTU) and modem, and because the isolation transformer capacity is limited to 10VA, . In particular, the lead-acid battery is installed outdoors, and the ambient temperature is controlled at -20 ° C to 40 ° C. When the internal temperature rises to 70 ° C or more, It is set to 2.2V, which is slightly higher than the voltage of 2.0V, and is designed to be fully charged when charged for 40 hours or more.
Designed to limit current for safety, TR2's battery charging circuit can not supply operating power to the remote control terminal (FRTU) and modem when the TR1 is bad, The battery will not be charged if the charging voltage of TR2 is set too low even if TR1 is good.
8 is a diagram showing a battery check circuit of the prior art.
To check the condition of the battery, push the test button ① for 3 seconds to flow maximum 3A, and if the voltage drop value is 23V or less, it is judged as bad. However, the failure can not be grasped when the test current 3A is too small relative to the capacity 18A of the battery, so that the failure can not be grasped when the failure is in the initial state of charge. When the remaining capacity is less than 10% It becomes possible to grasp the defect. Therefore, after the power failure has been significantly advanced, it is detected that the battery of which performance is deteriorated can not be recharged and thus it is difficult to replace it with a new one. For this, reference can be made to FIG.
The reason why the test current is kept at 3 A at maximum is as follows. That is, when a test current of 3 A or more is passed through the mechanical contact relay as shown in FIG. 10, an arc is generated due to a phenomenon of contact vibration (chattering) as shown in FIG. As a result, the surface of the contact is worn or oxidized, and as shown in FIG. 12, the contact can not reach the maximum power, and heat may be generated to cause a fire. Therefore, the test current size is limited to a certain range or less, for example, 3A or less.
In this way, even if it is judged to be satisfactory as a result of the test using the 3A test current, it is not possible to guarantee that the current can be normally supplied in order to operate the switch, at the maximum of 15A or more.
Also, unlike the above method, the internal impedance of the battery can be measured to determine the amount of battery charge. However, since the internal impedance value changes during charging and discharging, it is difficult to make accurate measurement. have.

삭제delete

본 발명은 이러한 문제점들을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 개폐기 조작부에 공급하는 전원과 축전지 충전부가 분리되어 구성된 전원장치에서 구동전류와 축전지 단시간 방전전류 용량(18A)를 넘는 시험전류를 발생하여 동시에 축전지 및 조작전원을 공급하는 정류부를 시험하고 불량을 확인할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 또다른 목적은 불량 진행과정을 기록하는 것이 가능하여 완전 불량에 이르기 전에 조치할 수 있도록 하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 30A 이상의 대전류 발생시 정류부와 축전지가 부담하는 전류 비율을 측정하여 불량여부를 확인할 수 있는 시험장치를 제공하는 것이다SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived to solve these problems, and it is an object of the present invention to provide a power supply device in which a power supply to a switch operating unit and a battery charging unit are separated and generates a test current exceeding a driving current and a short- It is an object of the present invention to test a rectifying part for supplying operating power and to check for defects.
It is still another object of the present invention to make it possible to record a bad progress process so as to be able to take measures before it reaches a complete failure.
It is still another object of the present invention to provide a test apparatus which can determine whether a current is burdened by a rectifying unit and a battery when a large current of 30 A or more is generated,

상기의 문제점들을 본 발명에 따라 짧은 순간(100msec) 최대 약 40A까지 대전류를 부하측에서 발생하고 이때 발생하는 전압강하, 정류기와 축전지 전류분담률 등을 측정, 분석하여 불량진행 내역과 정류기 또는 축전지의 불량 구분을 정확히 파악할 수 있도록 시험결과를 기록관리하고, 불량이라고 판단되면 최종적으로 원격에 있는 관리자에게 통보하는 기능을 통해 전원장치의 품질이 유지될 수 있어 양질의 전원장치 유지관리로 정전 시에도 전원장치의 안정적인 운전이 가능하다.According to the present invention, according to the present invention, a large current is generated at the load side up to about 40A for a short time (100 msec), and the voltage drop, rectifier and battery current sharing ratio are measured and analyzed to determine the failure progress and the failure of the rectifier or the battery The quality of the power supply unit can be maintained through the function of recording the test results so that the test results can be accurately grasped and the function of notifying the remote administrator in the end when it is judged to be defective. Stable operation is possible.

평상시 점검원이 현장에 가지 않고 주기적으로 대전류 부하를 짧은 순간 발생하여 전압강하 뿐만 아니라 부하전류 분담 등을 측정하여, AC 전원이 공급되는 상태에서도 정확한 불량원인을 파악하고 시험결과를 원격으로 통보하여 점검원이 현장에 도착하여 점검 시 보관된 시험결과를 참조하여 고장진행 정도 등을 파악 후 정확한 불량원인 분석 및 보수 가능으로 인건비 절약, 안전사고 방지 및 효율적인 전원장치 관리 가능하다In case of normal power supply, it does not go to the site and periodically generates a large current load for a short time. It measures not only the voltage drop but also the load current sharing, so that even if AC power is supplied, After the circle arrives at the site, it is possible to analyze the cause of the failure and analyze the cause of the failure by referring to the test results stored at the time of inspection. It saves labor costs, prevents accidents and can manage the power supply efficiently

도 1은 배전자동화 시스템의 구성도이다.
도 2는 자동화기기 전원 공급도이다.
도 3은 자동화기기 조작불량 원인을 도시한 도면이다.
도 4는 평상시의 자동화기기 전원 공급도이다.
도 5는 고장(정전)시의 전원 공급도이다.
도 6은 자동화 기기 전원부의 회로도이다.
도 7은 자동화 기기의 축전지 특성을 도시한 도면이다.
도 8은 종래 기술의 축전지 테스트 회로도이다.
도 9는 축전지 교체 업무 플로우를 도시한 도면이다.
도 10은 종래의 전원 시험장치에 대한 회로도이다.
도 11은 기계식 접점의 동작 특성(채터링 현상)을 도시한 도면이다.
도 12는 기계식 점점의 전력 제한 특성을 도시한 도면이다.
도 13은 3A 방전시 전압변화 특성 곡선을 도시한 도면이다.
도 14는 본 발명을 구현하기 위한 간략한 시험전류 발생 회로를 도시한 도면이다.
도 15는 본 발명에서 사용하는 전자식 릴레이 동작 특성을 도시한 도면이다.
도 16은 본 발명에서 사용하는 전자식 릴레이 최대 전력 특성을 도시한 도면이다.
도 17은 본 발명의 기능을 설명하는 도면이다.
도 18은 본 발명을 구현하기 위한 제 1 실시예를 도시한 도면이다.
도 19는 본 발명을 구현하기 위한 제 2 실시예를 도시한 도면이다.
도 20은 종래의 기술과 본 발명을 비교한 비교도이다.
도 21은 26A 시험전류 사용시의 축전지 전압강하 값을 그래프로 도시한 도면이다.
도 22는 본 발명에 따른 전원장치 시험방법의 흐름도이다.
도 23은 본 발명에 따른 전원장치 시험방법 중 전류 발생 흐름도이다.
도 24는 본 발명에 따른 전원장치 시험방법 중 양부판정 흐름도이다.
도 25는 본 발명에 따른 전원장치 시험방법 중 잔여용량 표시 흐름도이다.
도 26은 본 발명에 따른 전원장치 시험기 표시화면에 대한 제 1 예시도(전체양호)이다.
도 27은 본 발명에 따른 전원장치 시험기 표시화면에 대한 제 2 예시도(축전지불량)이다.
도 28은 본 발명에 따른 전원장치 시험기 표시화면에 대한 제 3 예시도(전원장치불량)이다.
도 29는 본 발명에 따른 전원장치 시험기 표시화면에 대한 제 4 예시도(메뉴)이다.
도 30은 본 발명에 따른 전원장치 시험기 표시화면에 대한 제 5 예시도(히스토리기록)이다.
도 31은 자동화개폐기 조작시 실제 전류 및 전압 측정파형을 도시한 도면이다.
도 32는 자동화 개폐기용 축전지(24V,18AH)의 VI 방전곡선(1옴)을 도시한 도면이다.
도 33은 자동화 개폐기 전원 불량시 1달간 특성변화 곡선을 도시한 도면이다.
도 34는 자동화 개폐기 제어회로 저전압 Lock전압 동작특성을 도시한 도면이다.
도 35는 축전지에 1 오옴의 저항을 연결하여 방전 시 전압 전류 특성을 도시한 도면이다.1 is a configuration diagram of a distribution automation system.
2 is a power supply diagram of an automation apparatus.
3 is a diagram showing a cause of malfunction of the automatic machine.
Fig. 4 is a power supply diagram of a normal automation apparatus.
5 is a power supply diagram at the time of failure (power failure).
6 is a circuit diagram of an automatic power supply unit.
7 is a view showing battery characteristics of an automatic machine.
8 is a circuit diagram of a conventional battery test.
9 is a view showing a battery replacement work flow.
10 is a circuit diagram of a conventional power supply testing apparatus.
11 is a diagram showing the operating characteristics (chattering phenomenon) of the mechanical contact.
FIG. 12 is a diagram showing the mechanical limiting power limiting characteristic.
13 is a diagram showing a voltage change characteristic curve at the time of 3A discharge.
14 is a diagram showing a brief test current generating circuit for implementing the present invention.
15 is a diagram showing the operating characteristics of an electronic relay used in the present invention.
16 is a graph showing the maximum power characteristic of an electronic relay used in the present invention.
17 is a diagram for explaining the function of the present invention.
18 is a view showing a first embodiment for implementing the present invention.
19 is a view showing a second embodiment for implementing the present invention.
20 is a comparative diagram comparing the conventional technique and the present invention.
FIG. 21 is a graph showing a battery voltage drop value when the 26A test current is used. FIG.
22 is a flowchart of a power supply test method according to the present invention.
23 is a current generation flowchart of the power supply device testing method according to the present invention.
FIG. 24 is a flow chart of the power supply device test method according to the present invention.
FIG. 25 is a flowchart showing remaining capacity in the power supply device testing method according to the present invention.
26 is a first exemplary diagram (overall good) of a power supply device tester display screen according to the present invention.
FIG. 27 is a second example (battery defect) of a power supply device tester display screen according to the present invention.
28 is a third exemplary diagram (power supply failure) of a power supply device tester display screen according to the present invention.
29 is a fourth exemplary diagram (menu) of a power supply device tester display screen according to the present invention.
30 is a fifth example (history record) of a power supply device tester display screen according to the present invention.
Fig. 31 is a view showing an actual current and voltage measurement waveform at the time of the operation of the automatic switch. Fig.
32 is a diagram showing VI discharge curves (1 ohm) of the batteries 24V and 18AH for an automatic switch.
33 is a graph showing a characteristic change curve for one month when the power supply of the automatic switch is defective.
34 is a diagram showing the operating characteristics of the low voltage lock voltage of the automatic switch control circuit.
35 is a diagram showing voltage-current characteristics at the time of discharging by connecting a resistance of 1 ohm to a battery.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

첨부된 도면은 본 발명의 예시적인 형태를 도시한 것으로, 이는 본 발명을 보다 상세히 설명하기 위해 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적인 범위가 한정되는 것은 아니다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are included to provide a further understanding of the invention and are incorporated in and constitute a part of this application, illustrate embodiments of the invention and, together with the description, serve to explain the principles of the invention.

본 발명에 따른 원격감시제어 단말장치용 전원장치 감시 기능을 가진 시험기는 주기적으로 원격제어 단말장치 및 개폐장치의 기능 수행에 지장을 주지 않는 범위 내에서 짧은 시간 큰 부하전류를 발생하고 이때 전압강하, 정류기 출력전류, 축전지 출력전류, 부하 전류 등을 측정하고 분석하여 불량 여부를 판단하는 것이다.
도 14는 본 발명에 따른 전원감시 장치의 간단한 동작 개요도이다.
본 발명에 따라서 기계식 릴레이가 아닌 전자식 릴레이(MOS FET 또는 IGBT와 같은 대전류 통전가능 스위칭 소자를 사용한 릴레이)를 사용한다. 이 때, 도 15에 도시된 바와같이 작동 시간이 짧고 기계적인 진동이 없기 때문에 아크가 발생하지 않아서 접점 마모나 산화에 의한 전류 제한이 발생하지 않게 된다. 이와 같이 하여, 도 16에 도시된 바와같이 안정적인 전력을 흘려주는 특성을 얻을 수 있다.
본 예시에서는 현장에서 주로 사용하는 18AH 용량 축전지의 단시간 전류값인 18A 이상의 전류를 수십~수백 밀리초의 단시간에 시험전류를 흘려주고 전압 강하값을 측정할 수 있도록 하였다.
또한, 도 17를 참조해 보면, 종래에는 축전지에 국한하여 불량 여부를 시험하였으나, 본 발명에서는 축전지를 포함하는 전원장치 전체의 기능을 시험하게 됨을 알 수 있다. 이를 위해서 상용전원 AC220V가 공급되는 상황에서 축전지 용량(18A)과 TR1의 전류용량(8A)을 초과하는 전류를 원격제어단말(FRTU)과 모뎀장치 동작에 영향을 주지 않도록 짧은 순간, 예를들면 100msec 동안 전류를 흘리고 이 때 전압강하, 정류기, 축전지 전류를 측정하여 양부를 판정하게 된다.
도 18은 시험기 내부 회로도이다.
정류기(10)는 AC 상용전원 AC 220V를 받아 DC 24V로 변환하여 출력하고, +극성 전선(101)과 -극성 전선(102)를 통해 축전지(20) 및 부하와 연결되어 전력을 공급한다. 즉, DC 전류를 측정할 수 있는 홀센서 CT 3개를 정류기 공급 전류(105, I-Power)를 측정하기 위해 전류센서(103)를 설치하고, 축전지 전류(107, I-Bat)를 측정하기 위한 센서(106)와, 부하전류(109, I-Load)를 측정하기 위한 센서(110)을 설치하였다. 그리고 시험기(30)를 전원장치 부하측 단자에 연결하여 동작전원과 테스트 전류 발생 등의 시험업무를 한다.
시험을 위해 마이크로프로세서(116)에서 스위칭 소자(114, MOS FET)에 턴온(Turn On) 명령을 보내면(115), 최대 30~40A의 전류가 약 100msec 동안 흐르게 된다. 이 때 측정용 저항(111)의 전압을 측정하고 스위칭 소자 동작 이전 값과 이후 값을 비교하여 전압 강하 값을 산출한다.
스위칭 소자(114)가 동작할 때 저항(Rs)에 전압(Vdrop)이 20V 이하로 강하되었을 경우 불량으로 처리하고, 정류부(10)의 전류(Ipwr), 축전지 전류(Ibat), 부하전류(Iload) 값을 분석하여 불량원인을 파악한 후 불량원인과 함께 표시한다.
비록 저항(Rs)에 걸리는 전압이 20V 이상이더라도 상기 전류값이 일정치(실례로 정격출력의 70% 이하일 경우)에 도달하지 않거나, 축전지/부하전류 부담이 일정비율 이상일 경우(실례로 부하전류의 80%를 축전지가 부담할 경우)에는 정류기를 불량으로 처리한다. The tester having the monitoring function of the power supply unit for the remote monitoring and control terminal according to the present invention periodically generates a large load current for a short time within a range that does not hinder the functions of the remote control terminal apparatus and the switching apparatus, Rectifier output current, battery output current, load current, etc. are measured and analyzed to judge whether or not there is a defect.
14 is a simplified schematic diagram of a power monitoring apparatus according to the present invention.
According to the present invention, an electronic relay (a relay using a switching element capable of carrying a large current such as a MOS FET or an IGBT) is used instead of a mechanical relay. At this time, as shown in FIG. 15, since the operation time is short and there is no mechanical vibration, no arc is generated and current limitation due to contact wear and oxidation does not occur. In this way, characteristics such as stably supplying electric power can be obtained as shown in Fig.
In this example, a test current is flown in a short time of several tens to several hundreds of milliseconds and a current of 18 A or more, which is the short-time current value of the 18AH capacity battery, which is mainly used in the field, so that the voltage drop value can be measured.
In addition, referring to FIG. 17, it has been conventionally tested whether there is a defect only in a battery, but the present invention tests the function of the entire power supply including the battery. For this purpose, a current exceeding the battery capacity 18A and the current capacity 8A of the TR1 is supplied to the remote control terminal (FRTU) and the modem device for a short time, for example, 100 msec The voltage drop, the rectifier, and the battery current are measured to judge the positive part.
18 is a circuit diagram of the tester.
The rectifier 10 receives the AC commercial power source AC 220V and converts it to DC 24V and outputs it. The rectifier 10 is connected to the battery 20 and the load through the positive polarity wire 101 and the negative polarity wire 102 to supply power. That is, a current sensor 103 is provided for measuring the rectifier supply current 105 (I-Power) to three hall sensors CT capable of measuring the DC current, and the battery current 107, I-Bat is measured And a sensor 110 for measuring the load current 109 (I-Load). Then, the test device (30) is connected to the load side terminal of the power source device to perform test work such as operation power source and test current generation.
A turn-on command (115) is sent from the microprocessor 116 to the switching element 114 to allow the current to flow for a period of about 30 ms to about 40 ms. At this time, the voltage of the measuring resistor 111 is measured, and the voltage drop value is calculated by comparing the value before and after the operation of the switching element.
The current Ipwr of the rectifying section 10, the battery current Ibat, the load current Iload (Iload), and the current Ipwr of the rectifying section 10 are treated as defective when the voltage Vdrop drops to 20 V or less in the resistor Rs when the switching element 114 operates. ) Value to identify the cause of the defect, and then display the cause of the defect together with the cause of the defect.
Even if the voltage applied to the resistor Rs is 20 V or more, if the current value does not reach a predetermined value (for example, 70% or less of the rated output) or if the battery / load current burden exceeds a certain rate 80% is charged by the battery), the rectifier is treated as defective.

양부판정한 결과를 원격제어단말에 정보제공하거나 문자(SMS)로 담당자에게 통보하는 기능을 가지고 있다.And has a function of informing the remote control terminal of the result of the judgment as to whether or not it is good, or notifying the person in charge via SMS.

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도 19는 2개 이상의 정전압 소스가 있을 경우에 전원시험장치 구성의 실례를 도시한 도면이다. 제1 정전압 소스와 제2 정전압 소스를 FET1으로 연결하고, 다음에 바로 FET를 동작하여 전원장치 전체를 시험할 수 있다. 이 때 제1 정전압 소스와 제2 정전압 소스에 흐르는 전류를 측정하여 정격(설계)전류 대비 부담비율을 파악하여 불량 여부를 판단할 수 있고, 또한 한 개의 정전압 소스(예를 들어 충전전류(Ic) 공급회로)불량으로 축전지 불량이 발생한 경우에는 축전지 충전을 FET1을 원격 조작에 의해 연결하여(스위치 On하여) 전압조정회로(Ip)와 축전지를 연결하여 Ic부족에 의한 축전지 불량현상을 제거할 수 있다.19 is a diagram showing an example of the structure of a power supply test apparatus when there are two or more constant voltage sources. The first constant voltage source and the second constant voltage source may be connected to the FET 1 and then the FET may be operated immediately to test the entire power supply. At this time, it is possible to determine whether a defect is caused by measuring the current flowing through the first constant voltage source and the second constant voltage source and grasping the burden ratio with respect to the rated (design) current, Supply circuit) If a battery failure occurs due to a fault, the battery charge can be eliminated by connecting the voltage regulating circuit (Ip) to the battery by connecting the FET1 by remote operation (switch on) .

그러나 전압조정회로(Ip)에서 충전지 축전지 과충전이 발생할 경우가 있으므로 이전보다는 더 빠른 주기로 시험하여 축전지 상태를 감시하고 만약 과충전되었다고 판단되면 FET1의 연결을 분리하고 FET를 자주 동작하여 시험전류를 발생하여 방전시켜 불의의 축전지 폭파사고를 미연에 방지할 수 있다
도 20은 종래 기술과 본 발명 기술을 비교한 내용이고, 도 21은 25A의 시험전류를 발생하여 축전지 용량별로 전압강하(Vdrop)를 측정한 값이다. 25A 시험전류에서 22.4V가 측정되면 약 60%의 잔여용량이 있는 것을 알 수 있다.
도 22는 본 발명 기술의 시험절차를 표시하는 흐름도이다.
먼저 초기화(단계 1010) 후 시험 시작 명령이 있기까지 시험기는 저항(Rs)에 걸리는 전압을 연속으로 표시하고 있다가, 저장된 시험주기 시간, 키패드에서 수동시험 버튼이 눌러졌거나, 원격제어를 통해 시험 시작명령을 받으면 시험을 시작하게 된다(단계 1030).
시작 명령을 받은 후 즉시 스위칭 이전의 저항(Rs) 전압을 측정하여 Vbat으로 저장하고 Vbat 측정값이 시험을 계속할 수 없는 위험전압(V-Hazard, 18V) 이하 인지를 확인하고, 위험전압 이하이면 도 11에 도시된 바와같이 정류기 및 축전지 불량으로 표시하고 시험을 종료한다.
또한 개폐기 스프링 축쇄같은 정상운전에 영향을 주지 않기 위해 부하전류 (I-load) 값이 일정 값(3A) 이상일 때에는 시험을 중지한다.
모든 조건이 만족하면 테스트 전류 발생 모드에 들어간다
도 23은 테스트전류 발생 흐름도이다.
혹시라도 있을 수 있는 불량 축전지에 충전된 전력을 시험전류 발생으로 모두 소모되는 것을 방지하기 위해서 3단계 전류로 시험을 한다. 예시된 실시예에서는 10A, 20A 및 30A의 순으로 발생하는 것으로 하였다.
먼저 최저전류(10A)를 발생할 때(단계 710) 전압 값(Vdrop)이 제한 값(VdropTH, 20V로 설정) 이하로 떨어지는지 확인한다(단계 720).
만약 최저 전류에서 20V 이하로 떨어지면 더 이상 시험을 진행할 의미가 없으므로 전원부/축전지 불량으로 표시(단계 730)하고 시험을 종료한다.
최저 전류에서 Vdrop이 20V 이상이면 다음 중간단계의 전류(20A)를 발생한다(단계 740).
똑같이 Vdrop값이 VdropTH 값(20V) 이하인지 여부를 확인하고(단계 750), 이하이면 최저 전류(전류크기 레벨1, 10A)로 다시 한번 시험하여(단계 760) 결과를 판정한다.
중간단계의 전류에도 Vdrop이 20V 초과하면 최고전류(30A)로 시험하여 Vdrop을 측정하고 만약 20V 미만시에는 20A(전류크기 레벨2)로 시험을 다시 시행한다. Vdrop이 20V를 초과하면 최고전류(전류크기 레벨 3, 30A)로 시험을 시행한다(단계 800).
위와 같이 3단계 전류로 시험을 하여 다음 양불판정 단계에서 시험시 발생할 전류의 크기를 결정한다.
다시 도 22로 돌아와 위에서 결정된 테스트 전류 값으로 시험전류를 발생하고 100ms의 안정기를 거친 후 100ms 동안 전압 강하값(Vdrop), 부하전류(I-load), 정류기 전류(I-pwr), 축전지 전류(I-bat)을 측정하여 평균값을 구하고 테스트전류 발생을 정지한다(단계 1110).
도 25는 축전지 잔여용량 표시 결정 흐름도이다.
25A 시험전류 발생 시 축전지 잔여 용량별 전압 강하값(Vdrop)의 특성 곡선인 도 21을 참조하여 시험전류 발생시에 전압 강하값(Vdrop)에 해당되는 잔여용량을 표시하도록 한다.
다음은 도 24의 양부판정 모드로 들어간다. 양부판정 기본원칙은 테스트 전류 발생 시에 측정 전압값(Vdrop)이다. Vdrop 전압이 20V이하 이면 불량원인 파악을 위해 부하전류(I-load), 정류기 전류(I-power)와 축전지 전류(I-bat)를 측정하여 부하전류 대비 축전지 및 정류기 전류 부담비율 등을 계산하여 정류기 또는 축전지 불량원인을 구분한다. 그러나 테스트 전류 발생 시 Vdrop 전압이 20V 이상이더라도 정류기 전류(Ip)가 설계 정격용량 대비(I%power)이 70% 이하라면 정류기 예비경보로 처리하고 테스트전류(부하전류)의 80% 이상을 축전지가 부담하지 못하면 축전지 예비경보로 판정한다. 또한 평상시에 정류기, 축전지, 부하전류 크기를 감시하여 어떠한 값 이상일 경우 이를 검출하여 전원장치 이외의 불량 원인이 있는지 여부를 확인한다
이를 상세히 설명하면, 먼저 테스트전류 발생 이전의 전압 Vbat이 18V 이하이면 시스템 전원불량으로 판정하고(단계 420), 더 이상 시험진행을 하지 않고 불량으로 처리한다. 테스트전류 발생 시 전압(Vdrop)이 20V 이하로 떨어지면 불량으로 판정하고 그 원인을 분석한다. 만약 정류기전류(I-power)가 설계 정격용량의 70% 이상 출력을 냈다면 정류기는 양호하나 축전지 불량이고(단계 520), 70% 이하의 출력을 낸다면 축전지 및 정류기를 모두 불량으로 표시한다(단계 530).
Vdrop 전압이 20V 이상이더라도 테스트 전류 발생 시 정류기 전류(IP)가 정류기 설계 정격용량 70% 미만이고, 축전지 전류(IB)가 부하전류(IL)의 테스트전류의 80% 미만이면 예비경보를 발생한다(단계 470).
또한 Vdrop 값의 잔여용량이 60% 이하라면 주의, 잔여용량이 30% 이하라면 축전지 불량경보를 발생한다.
이러한 시험결과를 종합하여 축전지가 불량이고 정류기 전류(I-power)가 정상이라면 축전지 충전을 Ic가 아닌 Ip로부터 충전하여 축전지 잔여용량을 60% 이상으로 유지하도록 한다. 그리고 불량 내역을 원격제어단말(FRTU)를 통하거나 문자 등의 통신 수단을 통해 유지보수 담당원에게 불량 사항을 통보한다. 점검원은 현장에 점검하면서 도 30과 같이 지금까지의 시험한 기록 데이터를 확인하고 원인 분석 후 보수작업을 할 수 있다.
도 26은 시험기 LCD 표시 내용을 설명하는 도면이다.
상단에는 시험 날짜가 표시되고 중간에는 테스트 전류 발생 이전의 전압(Vbat)과 테스트전류 발생 시 전압(Vdrop)을 표시하고 하단에는 테스트 전류 발생 시 정류기(Ip), 축전지(Ib) 및 부하(IL) 전류 값을 표시하고 있다. 우측은 축전지(B) 및 정류기(P)의 양부(OK, BAD)를 표시하고 있다. 즉, 평상시 Vbat은 18V 이상인 26.36V이고, 테스트 전류인 34.8A를 발생할 때 전압(Vdrop)은 20V 이상인 24.55V이고, 정류기의 부담전류가 설계 정격용량(5A)의 70%가 넘는 4.8A를 부담하고 있으므로 축전지 및 정류기 모두 양호한 것으로 판정하였다.
도 27은 평상 시 전압(Vbat)이 18V 이상인 24.75V로 시험을 진행하였지만 테스트 전류(23.5A) 발생 시 전압(Vdrop)이 20V 이하인 18.62V가 되어 원인을 파악하면, 정류기 전류 IP는 4.9A로 설계용량의 70% 이상을 부담으로 양호한 것으로 보고 축전지 불량으로 판정하고 축전지 불량(B-BAD)과 검은 표시를 하여 결과를 표시하고 있다.
도 28은 전압 Vbat과 Vdrop은 양호하나 정류기 전류가 설계 정격 용량인 5A의 70% 미만인 2.8A(56%)를 분담하여 추후 불량으로 발전될 수 있으므로 정류기 예비경보로 판정한 결과를 표시하고 있다.
도 29는 시험기의 설정항목을 표시하고 있다.
1.인터벌 타임은 시험주기를 정할 수 있으며 최소 4초~1달 간격으로 조정할 수 있다. 2.스위칭타임은 테스트 전류 발생 시간을 정할 수 있다(각 레벨별 전류값). 3.시각 설정은 현재의 시간을 지정할 수 있다. 4.Vbat 전압 경보값, 5. Vdrop 경보 값, 6. 위험 전압, 7~9. 평상시 허용전류 값, 10.정류기 정격 전류값 및 부담률과 축전지의 부하전류 부담률을 정한다. 11.시험 결과치 기록 설정이고, 12.무선데이터 통신 설정, 및 13.기록데이터 조회 화면이다
도 30은 시험결과가 기록된 내용을 도시한 도면이다.
전압과 전류값의 기록 결과가 시간별로 기록되어 추후 진행정도와 불량원인 분석에 활용될 수 있다.However, since the overcharge of the rechargeable battery may occur in the voltage regulating circuit (Ip), the battery state is monitored at a faster cycle than before, and when it is judged that the battery is overcharged, the connection of FET1 is disconnected and the FET is frequently operated, Can prevent accidental battery explosion accident
FIG. 20 shows a comparison between the prior art and the present invention, and FIG. 21 shows a voltage drop (Vdrop) measured by a battery capacity by generating a test current of 25 A. FIG. If 22.4 V is measured at 25 A test current, it can be seen that there is about 60% residual capacity.
22 is a flow chart showing the test procedure of the technique of the present invention.
The tester continuously displays the voltage applied to the resistor Rs continuously until the test start command is received after the initialization (step 1010), and the stored test cycle time, the manual test button on the keypad is pressed, Upon receipt of the command, the test is initiated (step 1030).
Immediately after receiving the start command, the resistance (Rs) voltage before switching is measured and stored as Vbat. It is checked whether the measured value of Vbat is below the danger voltage (V-Hazard, 18V) Rectifier and accumulator defect are indicated as shown in Fig. 11, and the test is ended.
In addition, the test is stopped when the load current (I-load) value is equal to or higher than a predetermined value (3A) so as not to affect the normal operation such as the opening and closing spring shafts.
When all the conditions are satisfied, the test current generation mode is entered
Fig. 23 is a flowchart of test current generation.
In order to prevent the power charged in the defective battery that may be present even if it may be consumed by the generation of the test current, it is tested with a three-phase current. In the illustrated embodiment, 10A, 20A, and 30A are generated in this order.
First, it is checked whether the voltage value Vdrop falls below the limit value VdropTH (set at 20V) when the minimum current 10A is generated (step 710) (step 720).
If it drops below 20V at the lowest current, it is no longer meaningful to proceed with the test, so the power supply / battery fault indication is displayed (step 730) and the test is terminated.
If Vdrop is above 20V at the lowest current, then the next intermediate stage current 20A is generated (step 740).
Similarly, it is checked whether the Vdrop value is less than or equal to the VdropTH value (20V) (step 750), and if so, the result is tested again (step 760) with the lowest current (current magnitude level 1, 10A) to determine the result.
If the Vdrop exceeds 20 V, the maximum current (30 A) is also measured for Vdrop, and if the current is less than 20 V, the test is repeated at 20 A (current magnitude level 2). If Vdrop exceeds 20V, the test is performed with the highest current (current magnitude level 3, 30A) (step 800).
The above three-phase current test is performed to determine the magnitude of the current to be generated in the test in the following determination step.
22, the test current is generated with the test current value determined above, and the voltage drop value (Vdrop), the load current (I-load), the rectifier current (I-pwr), and the battery current I-bat) is measured to obtain an average value and the test current generation is stopped (step 1110).
Fig. 25 is a flow chart of battery remaining capacity display determination.
Referring to FIG. 21, which is a characteristic curve of the voltage drop value (Vdrop) according to the residual capacity of the battery when the 25A test current is generated, the remaining capacity corresponding to the voltage drop value (Vdrop) is displayed at the time of generating the test current.
Next, the right-hand side judgment mode of FIG. 24 is entered. The basic rule of determination is the measured voltage value (Vdrop) at the time of generating the test current. If the Vdrop voltage is below 20V, calculate the load current (I-load), rectifier current (I-power) and battery current (I-bat) Rectifier or cause of battery defect. However, even if Vdrop voltage is more than 20V when the test current is generated, if the rectifier current (Ip) is less than 70% of the rated rated capacity (I% power), it should be treated as rectifier preliminary alarm and more than 80% of the test current If not, it will be judged as a battery reserve alarm. In addition, the rectifier, the battery, and the load current magnitude are monitored at normal times, and if it exceeds a certain value, it is detected to check whether there is a cause other than the power source
In detail, if the voltage Vbat before the test current generation is 18V or less, it is determined that the system power is defective (step 420), and the process is no longer performed without conducting the test. If the voltage (Vdrop) drops below 20 V when the test current is generated, it is judged as defective and the cause of the defect is analyzed. If the rectifier current (I-power) is greater than 70% of the rated capacity, the rectifier is good but the battery is bad (step 520). If the output is less than 70%, the battery and rectifier are both bad Step 530).
A preliminary alarm is generated if the rectifier current (IP) is less than the rectifier design rated capacity 70% and the battery current (IB) is less than 80% of the test current of the load current (IL) when the Vdrop voltage is more than 20V Step 470).
Also, if the residual capacity of the Vdrop value is less than 60%, note that if the residual capacity is less than 30%, a battery fault alarm occurs.
If the battery is defective and the rectifier current (I-power) is normal, charge the battery charge from Ip instead of Ic to maintain the remaining capacity of the battery at more than 60%. Then, the faulty details are notified to the maintenance personnel through the remote control terminal (FRTU) or communication means such as letters. The inspector can check the record data tested up to now as shown in FIG. 30 while performing the inspection on the spot, and perform maintenance work after analyzing the cause.
26 is a view for explaining contents of the tester LCD.
The test date is displayed at the top, and the voltage (Vbat) before test current generation and the voltage (Vdrop) at the time of test current generation are displayed in the middle and the rectifier (Ip), the battery (Ib) And the current value is displayed. And the right side shows both sides of the battery B and the rectifier P (OK, BAD). That is, the voltage (Vdrop) is 24.55 V, which is 20 V or more when the test current of 34.8 A is generated, and the load current of the rectifier is 4.8 A which is more than 70% of the rated rated capacity (5 A) It was judged that both the battery and the rectifier were good.
27 shows that the test was carried out at 24.75 V which is the normal voltage Vbat of 18 V or more, but when the cause of the test is 18.62 V where the voltage Vdrop is less than 20 V when the test current 23.5 A is generated, 70% or more of the design capacity is judged to be satisfactory and the battery is judged to be defective and the result is indicated by a battery failure (B-BAD) and a black mark.
Fig. 28 shows the result of judging the rectifier preliminary alarm because the voltage Vbat and Vdrop are good but the rectifier current is 2.8 A (56%) which is less than 70% of the design rated capacity 5A and can be developed into defective at a later time.
Fig. 29 shows setting items of the testing machine.
1. Interval time can be set by a test interval of at least 4 seconds ~ 1 month. 2. The switching time can determine the test current generation time (current value for each level). 3. Time setting can specify the current time. 4. Vbat voltage alarm value, 5. Vdrop alarm value, 6. Hazard voltage, 7 ~ 9. The rated current value of the rectifier, and the load current charge ratio of the battery. 11. Test result recording setting, 12. Wireless data communication setting, and 13. Record data inquiry screen
30 is a diagram showing contents in which test results are recorded.
The recording results of voltage and current values are recorded over time and can be used for later analysis of the degree of failure and cause of failure.

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도 31은 자동화개폐기 조작시 실제 전류 및 전압 측정파형을 도시한 도면이다. 도면에 도시된 바와같이, 가공전주에 설치된 자동화개폐기 실제 조작시(AC OFF상태에서) 축전지의 전압 전류값을 측정하였다. 초기에는 개폐기 랫치용 솔레노이드 밸브 조작에서와 같이 16A의 순간전류가 흐르고, 그 다음에 모터 기동용 전류로서 최대 13A 가량의 전류가 약 700msec 동안 흐른다. 상단의 전압은 조작 시 축전지 전압의 변동을 보여준다. 조작 전에는 VB=25.5V이고 조작 시에는 VD=23.9V로서 약 1.6V의 전압강하가 발생한다
도 32는 자동화 개폐기용 축전지(24V,18AH)의 VI 방전곡선(1옴)을 도시한 도면으로서, 도 31의 오실로스코프 상의 전류파형만을 분리하여 표현한 것이다. 조작 시 전력을 계산한 결과 약 160W가 소요되는 것으로 파악된다
도 32는 자동화 개폐기용 축전지(24V,18AH)의 VI 방전곡선(1옴)을 도시한 도면이다.
도 33은 자동화 개폐기 전원 불량시 1달간 특성변화 곡선을 도시한 도면이다. 도 33에 따르면, 26A 시험전류 매 시간마다 발생하여 시험시 시험전류 발생 시 전압강하 전압(Vdrop)이 18V 이하로 불량 판정된 전원장치의 35일간 전류와 전압의 변화 곡선이 도시된다. 이는 AC 전원이 공급되는 상태이어서 시험전 전압(VB), 정류부 전류(Ip)와 충전부전류(Ic)는 거의 변동이 없고, 축전지 전류(IB)와 전압강하(Vd)와 부하전류(IL)는 변하는 것을 볼 수 있다. 이러한 결과를 종합하면 충전부와 정류부는 이상이 없고 단지 축전지 자체가 불량이라는 것을 판단할 수 있다. 그러나 비록 18V 이하라도 축전지의 용량은 160W 전력을 공급할 수 있음에도 불구하고 이를 불량 처리하여야 하는지 불확실하지만, 도 34의 제어회로의 저전압에 의한 오동작을 방지하기 위해 저전압 록(Lock)되는 전압인 15V 이전에 사전 조치할 수 있도록 경보를 발생한다
도 32는 자동화 개폐기용 축전지(24V,18AH)의 VI 방전곡선(1옴)을 도시한 도면이다.
도 33은 자동화 개폐기 전원 불량시 1달간 특성변화 곡선을 도시한 도면이다.
도 34는 자동화 개폐기 제어회로 저전압 Lock전압 동작특성을 도시한 도면으로서, 제어회로에서 사용하고 있는 저전압 록(Lock)의 기능을 간략히 설명하고 있다. 모터가 구동할 때 전압이 순간적이라도 15V 이하일 경우에는 이 단자가 검출 후 모든 기능을 정지하도록하므로 모터 구동 시 최소한 15V를 유지해야만 조작이 가능한 것이다. 이에 따라 축전지 불량을 시험전류 발생 시 최소 18V 이하를 유지하면 양호하게 축전지 잔여용량 등을 표시한다. 그렇지만 그 이하의 전압일 경우에는 불량으로 표시하고 더 이상 시험을 진행하지 않고 유지관리자에게 즉시 통보하도록 하였다.Fig. 31 is a view showing an actual current and voltage measurement waveform at the time of the operation of the automatic switch. Fig. As shown in the figure, the voltage current value of the battery was measured at the time of the actual operation of the automatic switch (in the AC OFF state) installed in the working electrode. In the early stage, an instantaneous current of 16 A flows as in the operation of the solenoid valve for the switchgear, and then a current of about 13 A as the motor starting current flows for about 700 msec. The voltage at the top shows the variation of the battery voltage during operation. VB = 25.5 V before operation and VD = 23.9 V during operation, resulting in a voltage drop of about 1.6 V
Fig. 32 is a diagram showing VI discharge curves (1 ohm) of the batteries 24V and 18AH for automation switches, and shows only the current waveform on the oscilloscope of Fig. As a result of calculating power during operation, it is estimated that it takes about 160W
32 is a diagram showing VI discharge curves (1 ohm) of the batteries 24V and 18AH for an automatic switch.
33 is a graph showing a characteristic change curve for one month when the power supply of the automatic switch is defective. Referring to FIG. 33, there is shown a curve of change in current and voltage for a 35 day period of a power supply device which is generated every 26 A test current every time and is judged as a voltage drop voltage (V drop) Since the AC power is supplied, the voltage VB, the rectification current Ip and the charger current Ic do not substantially change, and the battery current IB, the voltage drop Vd, and the load current IL Can be seen. Taken together, these results indicate that the live part and the rectified part have no abnormality and that the battery itself is defective. However, although it is uncertain whether the capacity of the battery can be 160 W even if the capacity of the battery is less than 18 V, it is unclear whether it should be treated badly. However, in order to prevent malfunction due to the low voltage of the control circuit of FIG. 34, Generate an alert for proactive action
32 is a diagram showing VI discharge curves (1 ohm) of the batteries 24V and 18AH for an automatic switch.
33 is a graph showing a characteristic change curve for one month when the power supply of the automatic switch is defective.
Fig. 34 is a diagram showing the operation characteristics of the automatic switch control circuit low voltage lock voltage, and briefly explains the function of the low voltage lock used in the control circuit. If the voltage is instantaneously 15V or less when the motor is driven, this terminal stops all functions after detection. Therefore, it is necessary to maintain at least 15V when driving the motor. Accordingly, if the battery defect is maintained at a minimum of 18 V or less when the test current is generated, the residual capacity of the battery is preferably displayed. However, if the voltage is less than that, it is marked as bad and the maintenance manager is notified immediately without further testing.

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만약 도 19와 같이 타 정전압 소스가 있을 경우에는 임시 조치로 축전지 충전전원을 변경하여 임시조치할 수 있다.
도 32는 자동화 개폐기용 축전지(24V,18AH)의 VI 방전곡선(1옴)을 도시한 도면이다.
도 33은 자동화 개폐기 전원 불량시 1달간 특성변화 곡선을 도시한 도면이다.
도 34는 자동화 개폐기 제어회로 저전압 Lock전압 동작특성을 도시한 도면이다.
도 35는 축전지에 1 오옴의 저항을 연결하여 방전 시 전압 전류 특성을 도시한 도면이다.If there is another constant voltage source as shown in FIG. 19, temporary measures can be taken by changing the battery charging power.
32 is a diagram showing VI discharge curves (1 ohm) of the batteries 24V and 18AH for an automatic switch.
33 is a graph showing a characteristic change curve for one month when the power supply of the automatic switch is defective.
34 is a diagram showing the operating characteristics of the low voltage lock voltage of the automatic switch control circuit.
35 is a diagram showing voltage-current characteristics at the time of discharging by connecting a resistance of 1 ohm to a battery.

비록 전압 강하 전압이 18V 이하이어도 모터를 구동할 수 있는 전력(Wattage)은 충분할 수 있으나, 만약의 경우로서 모터 동작 시 전압강하가 발생하여 제어회로의 저전압 록(Lock)에 의해 작동 불가능한 경우를 예방할 수 있어야 한다. Even if the voltage drop voltage is less than 18V, the wattage to drive the motor may be sufficient. However, if the voltage drop occurs during the operation of the motor, it is prevented that the control circuit can not be operated by the low voltage lock Should be able to.

Claims

축전지, 저항, 전원에 연결된 제 1 정전압 소스, 상기 제 1 정전압 소스와 상기 축전지 연결점에 병렬 연결된 상기 저항에 흐르는 시험전류를 단속하는 제 1 전자 접점 스위치, 상기 저항 양단의 전압을 측정하는 전압계, 상기 제 1 전자 접점 스위치의 단속 제어명령을 발생하는 시간 제어부, 및 상기 제 1 전자 접점 스위치를 작동(On)하여 시험전류가 흐를 때 상기 전압계 값을 읽고 축전지 양부를 판정하는 연산부로 이루어진 배전자동화 기기 전원부 시험장치에 있어서,
상기 제 1 정전압 소스의 전류를 측정하는 제 1 전류계, 및
상기 제 1 전자 접점 스위치의 전류를 측정하는 제 2 전류계를 포함하며;
상기 제 1 전자 접점 스위치에 시험전류가 흐를 때 상기 제 1 전류계와 상기 제 2 전류계에 흐르는 전류 대비 설계전류 용량을 비교하여 상기 제 1 정전압 소스의 양부를 판정하는 것을 특징으로 하는 배전자동화 기기 전원부 시험장치.A first constant-voltage source connected to the battery, a resistor, a power source, a first electronic contact switch for interrupting a test current flowing in the resistor connected in parallel with the first constant-voltage source and the capacitor connection point, a voltmeter for measuring a voltage across the resistor, A time control unit for generating an intermittent control command of the first electronic contact switch and an operation unit for reading the voltmeter value when the test current flows and determining an amount of the battery by turning on the first electronic contact switch, In the test apparatus,
A first ammeter for measuring a current of the first constant voltage source, and
And a second ammeter for measuring a current of the first electronic contact switch;
Wherein the first and second ammeters compare the design current capacity with the current flowing through the first ammeter and the second ammeter when a test current flows through the first electronic contact switch to judge whether the first constant voltage source is positive or negative. Device.

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제 1 항에 있어서,
상기 제 1 정전압 소스 이외 별도의 제 2 정전압 소스가 있는 경우,
상기 제 1 정전압 소스와 상기 제 2 정전압 소스를 상호 연결하는 제 2 전자 접점 스위치를 갖는 배전자동화 기기 전원부 시험장치.The method according to claim 1,
When there is another second constant voltage source other than the first constant voltage source,
And a second electronic contact switch for interconnecting the first constant voltage source and the second constant voltage source.

제 1 항에 있어서,
상기 제 1 전자 접점 스위치 작동(On) 시 흐르는 시험전류의 크기는 실제 부하전류의 최대 값 이상으로 하는 배전자동화 기기 전원부 시험장치.The method according to claim 1,
Wherein the magnitude of the test current flowing when the first electronic contact switch is turned on is greater than or equal to the maximum value of the actual load current.

제 1 항에 있어서,
상기 제 1 전자 접점 스위치 작동(On) 시 시험전류가 흐를 때 상기 전압계 측정값이 제어회로의 저전압 록(Lock) 전압 값을 기준으로 양부를 판정하는 배전자동화 기기 전원부 시험장치.The method according to claim 1,
Wherein the voltmeter measurement value is determined based on a low voltage lock voltage value of the control circuit when a test current flows when the first electronic contact switch is turned on.

제 1 항에 있어서,
시험결과를 원격 또는 현장의 기기 등과 연결하여 정보 교환할 수 있는 통신장치를 포함하는 배전자동화 기기 전원부 시험장치.The method according to claim 1,
And a communication device capable of exchanging information by connecting test results to a remote or field device.

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제 3 항에 있어서,
상기 제 2 전자 접점 스위치를 동작(On)하여 상기 제 1 정전압 소스 또는 상기 제 2 정전압 소스로부터 축전지 충전이 가능한 배전자동화 기기 전원부 시험장치.The method of claim 3,
And the second electronic switch is turned on to charge the battery from the first constant voltage source or the second constant voltage source.

제 3 항에 있어서,
상기 제 2 전자 접점 스위치에 흐르는 전류를 측정하는 제 3 전류계;
상기 제 1 전자 접점 스위치에 시험전류가 흐를 때 상기 제 3 전류계에 흐르는 전류 대비 설계전류 용량을 비교하여 상기 제 2 정전압 소스의 양부를 판정하는 배전자동화 기기 전원부 시험장치.The method of claim 3,
A third ammeter for measuring a current flowing through the second electronic contact switch;
And judges both sides of the second constant voltage source by comparing a design current capacity with a current flowing through the third ammeter when a test current flows through the first electronic contact switch.

정전압 소스에 연결된 축전지(예비전원)의 운전상태를 파악하기 위해,
시험전류 발생 이전에 제 1 축전지 전압 측정값; 및
실 부하전류 최대값 이상 시험전류 발생 시 제 2 축전지 전압 측정값;
상기 제 1 축전지 전압 측정값과 상기 제 2 축전지 전압 측정값을 측정하여 축전지 품질을 판정하는 배전자동화 기기 전원부 시험장치.To understand the operating status of the battery (standby power) connected to the constant voltage source,
The first battery voltage measurement value before the test current generation; And
Actual load current above the maximum value Second battery voltage measurement value when the test current is generated;
And measuring the first battery voltage measurement value and the second battery voltage measurement value to determine battery quality.

축전지와 부하전류를 공급하는 정전압 소스의 운전상태를 파악하기 위해,
시험전류 발생 시 정전압 소스의 부담전류 측정값;
상기 부담전류 측정값과 설계 정격전류와 비율을 구하고 정전압 소스의 품질을 판정하는 배전자동화 기기 전원부 시험장치.To understand the operation status of the constant-voltage source that supplies the battery and the load current,
The measured value of the burden current of the constant voltage source when the test current is generated;
A power distribution unit testing apparatus for a distribution automation equipment which obtains the burden current measurement value, design rated current and ratio, and determines the quality of the constant voltage source.

제 11 항에 있어서,
복수의 축전지 충전용 정전압 소스를 구비하며,
상기 부담전류 측정값과 설계 정격전류의 비율을 구하고 정전압 소스의 품질을 판정한 후 불량이라고 판정되면 타 정전압 소스로 절체하여 충전하는 배전자동화 기기 전원부 시험장치.12. The method of claim 11,
A plurality of constant-voltage sources for charging the battery,
And a ratio of the rated current to the design current is determined and the quality of the constant voltage source is judged, and when it is judged to be defective, the power is switched to another constant voltage source and charged.

제 10 항에 있어서,
먼저 상기 제 1 축전지 전압 측정값과 상기 제 2 축전지 전압 측정값의 값이 제어회로 저전압 록(Lock) 전압 이상인지 여부를 파악하고, 만약 이하일 경우 불량 판정하고 이상일 경우에 방전 특성 곡선에 따라 잔여용량을 표시하여 축전지 품질을 판정하는 배전자동화 기기 전원부 시험장치.11. The method of claim 10,
First, it is determined whether the first battery voltage measurement value and the second battery voltage measurement value are equal to or higher than the control circuit undervoltage lock voltage. If the first storage battery voltage measurement value and the second storage battery voltage measurement value are equal to or less than the control circuit undervoltage lock voltage, To determine the quality of the battery.