KR20010065096A - Apparatus for testing of short and over road - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 특정 실험대상물의 단락과 과부하를 실험하기 위한 장치로서, 특히 하나의 장치로 상기 두 가지의 실험을 병행할 수 있는 단락 및 과부하 겸용 실험장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for testing the short circuit and overload of a particular test object, and more particularly, to a combined short circuit and overload test device that can perform the two experiments in one device.
일반적으로, 기존의 대전력 실험에 사용하는 단락시험장치는, 전력계통에 사고가 발생했을 때 차단기가 정해진 시간 내에 일정 크기의 사고전류를 차단할 수 있는지 또는, 보호시스템이 동작할 때까지 사고전류를 견딜 수 있는지를 측정하는 단시간 내전류시험과, 대전류 아크에 대한 기기의 동작상태를 검증하는 내아크시험등을 수행한다.In general, the short circuit test apparatus used in the existing large power experiments, if the breaker can cut off the fault current of a certain amount within a predetermined time when the power system accident occurs, or until the protection system operates Short-term withstand current tests to determine whether they can withstand, and arc tests to verify the operation of the equipment against large current arcs.
도 1과 도 2는 종래의 단락 실험장치의 블록도와 동작 순서도를 나타낸다. 이를 참조하면, 기존의 단락 실험장치는 대전력 실험에 사용되었기 때문에 단락 실험을 위한 전원을 발생시켜야 한다. 따라서, 전원입력부(31)로부터 공급된 전원을 전원발생부(32)에서 실험용 전원으로 변환하여 공급한다(S300, S310). 공급된 전원으로 실험을 실시할 때, 실험 중 발생하는 실험장치의 고장으로부터 실험자와 기기등을 보호하기 위해 설치된 차단기와 개폐기 등으로 구성된 보호부(33)에서는 실험장치의 고장여부를 판단한다(S320). 실험장치가 어떠한 이상이 없다고 판단되면, 조절부(34)에서 실험자가 설정하는 실험용 전압, 전류값으로 전원을 변환하여 단락부(35)에서 실험대상물을 단락시킨다(S330~S350). 이때 실험대상물에 인가된 전압, 전류값, 및/또는 동작시간 등의 실험데이터는 기록장치(36)에 저장된다(S360).1 and 2 show a block diagram and a flow chart of a conventional short-circuit experiment apparatus. Referring to this, since the existing short circuit test apparatus was used for a large power test, a power source for the short circuit test should be generated. Therefore, the power supplied from the power input unit 31 is converted into the experimental power in the power generator 32 and supplied (S300, S310). When performing the experiment with the supplied power, the protection unit 33 composed of breakers and switchgear, etc. installed to protect the experimenter and the device from the failure of the experimental device generated during the experiment determines whether the experimental device is broken (S320). ). If it is determined that there is no abnormality of the experimental apparatus, the control unit 34 converts the power to the experimental voltage and current value set by the experimenter, and short-circuits the test object in the short circuit unit 35 (S330 to S350). At this time, the experimental data such as the voltage, current value, and / or operating time applied to the test object is stored in the recording device 36 (S360).
상기에서 단락실험 도중 실험장치에 이상이 생기면 곧바로 보호장치가 동작되면서 전원이 차단된다(S370, S380).If an abnormality occurs in the experimental apparatus during the short-circuit test, the protection device is immediately operated and the power is cut off (S370 and S380).
또한, 과부하 실험은 아래 식 1과 같이, 소비전력이 일정할 경우에 전압과 전류는 반비례 관계가 성립하여, 전압이 감소되면 전류가 증가되므로 이를 이용하여 일반 상용전원을 입력한 후 전압을 강하시켜 전류를 증가시키는 방법을 사용한다.In addition, in the overload experiment, as shown in Equation 1 below, when the power consumption is constant, the voltage and current are inversely established, and when the voltage decreases, the current increases. Use a method of increasing the current.
도 3과 도 4는 기존의 과부하 실험장치의 블록도와 동작 순서도를 나타낸다. 이를 참조하면, 전원입력부(21)로부터 전원을 입력받아 실험중 고장이 발생할 경우에 실험자와 기기등을 보호하기 위해 설치된 차단기와 개폐기로 구성되는 보호부(22)와, 실험자가 설정하는 전류값으로 실험용 전원을 조절하기 위해 전압을 변환하는 조절부(23)와, 상기 조절장치로부터 변환된 전압을 외부 접속단자와 연결되는 출력부(24)로 구성된다.3 and 4 show a block diagram and an operation flowchart of a conventional overload experiment apparatus. Referring to this, when the power is input from the power input unit 21, when the failure occurs during the experiment, the protection unit 22 consisting of a circuit breaker and a switch installed to protect the experimenter and the device, and the current value set by the experimenter Control unit 23 for converting the voltage to adjust the experimental power, and the output unit 24 is connected to the external connection terminal the voltage converted from the control device.
전원입력부(21)로부터 전원을 입력받게 되면(S200), 상기 과부하실험장치에 어떠한 이상이 발생하여 고장난 상태인지를 판단하여(S210) 정상이면 입력된 전원이 실험전류값인지를 판단한다(S220). 실험전류값이 아니면 전압값을 변경하여 실험전류값으로 일치시키고(S230, S240), 실험전류값이면 전류를 상기 출력장치(24)를 통해 출력시킨다(S250). 상기에서 실험장치의 이상유무를 판단하는 단계에서 과부하 실험장치가 고장 상태로 판단되면 보호장치가 동작되는 동시에 전원을 차단시키게 된다(S260, S270).When the power is input from the power input unit 21 (S200), it is determined whether any abnormality has occurred in the overload test apparatus and a failure state (S210). If normal, it is determined whether the input power is the experimental current value (S220). . If it is not the experimental current value, change the voltage value to match the experimental current value (S230, S240), and if the experimental current value, output the current through the output device 24 (S250). In the step of determining whether there is an abnormality of the test apparatus, if the overload test apparatus is determined to be in a fault state, the protection device is operated and the power is cut off (S260 and S270).
따라서, 기존에는 단락과 과부하를 실험하기 위해서는 각각 다른 장치로 실험을 수행해야 하고, 실험용 전원을 발생하기 위한 별도의 장치가 필요하며, 대전력 실험에만 사용이 가능하여 일반 상용전원으로는 실험할 수 없는 문제점이 있다. 또한, 전선 단락실험시 단락각도를 조절하는 별도의 장치가 없으므로 실험시에 동일한 단락각도를 유지하는 반복실험을 수행할 수 없으며, 과부하 실험장치는 실험대상물에 인가되는 전압이 저하되는 문제점이 있었다.Therefore, in order to test the short circuit and the overload, the experiment must be performed with different devices, and a separate device for generating an experimental power is required. There is no problem. In addition, since there is no separate device for adjusting the short circuit angle during the wire short circuit test, it is not possible to perform a repeated test maintaining the same short circuit angle during the test, and the overload test apparatus has a problem that the voltage applied to the test object is lowered.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 단락과 과부하 실험을 하나의 장치로 수행할 수 있으며, 실험용 전원을 발생하기 위한 별도의 장치가 필요없이 상용전원을 사용하여 실험을 수행할 수 있는 단락 및 과부하 겸용 실험장치를 제공함에 있다.The present invention has been made to solve the above problems, the object of the present invention can perform a short circuit and overload experiment as a single device, using a commercial power source without the need for a separate device for generating experimental power It is to provide a short circuit and overload combined test apparatus that can perform the experiment.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 고안의 일 실시 예는, 전원입력 수단과 차단기 및 개폐기를 포함한 보호 수단과 입력된 전원 전압이 실험용 전압치로 변환되도록 조절하는 조절수단을 이용하여 실험대상물을 실험하는 실험장치에 있어서, 미리 정의되어 있는 실험종류를 선택하는 실험종류 선택수단; 상기 선택된 실험종류의 적당한 전류치 요구에 따라, 상기 실험용 전압치에 의해 요구된 전류치로 변환하여 상기 실험대상물에 인가하는 부하 조절수단; 상기 실험용 전류치를 인가받은 상기 실험대상물을 단락시키는 단락수단; 상기 실험대상물에 인가된 전압, 전류, 동작시간을 포함한 실험데이터값을 측정하고 기록하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 단락 및 과부하 겸용 실험장치를 제공한다.In order to achieve the above object, one embodiment of the present invention, an experiment for experimenting the test object by using a control means for controlling the power supply means and the protection means including the circuit breaker and the switch and the input power supply voltage is converted to the experimental voltage value An apparatus, comprising: experiment type selecting means for selecting a predefined experiment type; Load control means for converting the current value required by the test voltage value to the test object according to a suitable current value request of the selected type of experiment; Short-circuit means for shorting the test object to which the test current value is applied; It provides a short circuit and overload combined use apparatus comprising a means for measuring and recording the experimental data value including the voltage, current, operating time applied to the test object.
도 1은 종래의 단락 실험장치의 블록도1 is a block diagram of a conventional short circuit test apparatus
도 2는 종래의 단락 실험장치의 동작 순서도2 is an operation flowchart of a conventional short-circuit experiment apparatus
도 3은 종래의 과부하 실험장치의 블록도3 is a block diagram of a conventional overload experiment apparatus
도 4는 종래의 과부하 실험장치의 동작 순서도4 is an operation flowchart of a conventional overload test apparatus
도 5는 본 발명의 단락 및 과부하 겸용 실험장치의 회로도5 is a circuit diagram of a short circuit and overload combined use experiment of the present invention
도 6은 도 5의 일 실시예를 나타낸 회로도6 is a circuit diagram illustrating an embodiment of FIG. 5.
도 7은 도 5의 다른 실시예를 나타낸 회로도7 is a circuit diagram illustrating another embodiment of FIG. 5.
도 8은 도 5의 또 다른 실시예를 나타낸 회로도8 is a circuit diagram illustrating another embodiment of FIG. 5.
도 9는 본 발명의 단락 및 과부하 겸용 실험장치의 블록도9 is a block diagram of a combined short circuit and overload experimental apparatus of the present invention
도 10은 본 발명의 단락 및 과부하 겸용 실험장치의 단락각도 조절부를 나타낸 도면10 is a view showing a short circuit angle control unit of the short circuit and overload experimental apparatus of the present invention
도 11은 도 10의 일부 구성요소인 단락단자의 측면도FIG. 11 is a side view of a short circuit terminal that is a part of FIG. 10. FIG.
도 12는 본 발명의 단락 및 과부하 겸용 실험장치의 동작 순서도12 is a flow chart of the operation of the short circuit and overload combination apparatus of the present invention
<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
41 : 전원입력부 42 : 보호부41: power input unit 42: protection unit
43 : 조절부 44 : 실험선택부43: control unit 44: experiment selection unit
45 : 부하조절부 46 : 단락부45: load control unit 46: short circuit
47 : 기록부 A, B, C, D : 단락단자47: recording section A, B, C, D: short terminal
52 : 위치변경수단 54 : 탄성부재52: position changing means 54: elastic member
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 5는 본 발명의 단락 및 과부하 겸용 실험장치의 회로도이며, 도 6, 도 7, 도 8은 각각 무부하 단락실험, 부하 단락실험, 과부하 실험시의 회로도이다. 이를 참조하면, 본 발명의 단락 및 과부하 겸용 실험장치 회로는 회로보호를 위해 허용전류 이상이 되면 회로를 차단시키는 역할을 하는 차단부(52)와, 입력된 전원을 실험용 전압으로 변환시키는 변압부(56), 부하를 조절하기 위해 서로 다른 저항과 스위치가 쌍으로 복수개가 병렬로 연결되어 있는 부하조절부(55), 스위치의 온/오프에 따라 실험의 종류를 선택할 수 있는 실험선택부(53) 및 단락각도 조절부(57)로 구성된다.Fig. 5 is a circuit diagram of a short circuit and overload test apparatus of the present invention, and Figs. 6, 7, and 8 are circuit diagrams during no load short circuit test, load short test and overload test, respectively. Referring to this, the short circuit and overload experimental apparatus circuit of the present invention is a circuit breaker 52 that serves to cut off the circuit when the current exceeds the allowable for the circuit protection, and a transformer for converting the input power to the experimental voltage ( 56), a load control unit 55 in which a plurality of different resistors and switches are connected in parallel in pairs to adjust the load, and an experiment selection unit 53 for selecting a type of experiment according to on / off of the switch. And a short circuit angle adjusting unit 57.
특히, 상기 실험선택부(53)는 3개의 스위치로 구성되며 각 스위치의 온/오프상태에 따라 수행되는 실험의 종류가 다음의 표 1에 나타나 있다.In particular, the experiment selection unit 53 is composed of three switches and the type of experiment performed according to the on / off state of each switch is shown in Table 1 below.
또한, 상기 부하조절부(55)는 서로 다른 값을 갖는 저항과 스위치가 하나의 부하로 직렬 연결되고, 상기 부하가 복수개 병렬로 연결되어 있어, 하나 이상의 스위치를 온동작 시킴으로써 부하를 조절할 수 있다.In addition, the load control unit 55 has a resistor and a switch having different values are connected in series with one load, and the plurality of loads are connected in parallel, so that the load can be adjusted by turning on one or more switches.
특히, 단락용량과 단락전류, 출력파형, 전선의 단락모양 등을 변화시키는 단락각도 조절부(57)는 도 10과 도 11을 참조함으로써 그 이해가 더욱 용이해질 것이다.In particular, the short-circuit angle adjusting unit 57 for changing the short-circuit capacitance, short-circuit current, output waveform, short-circuit shape of the wire, and the like will be more easily understood by referring to FIGS. 10 and 11.
도 10은 단락각도 조절부(57)의 구조를 나타낸 도면으로, (a)는 상기 단락각도 조절부(57)의 앞면이고, (b)는 뒷면을 나타낸다. 사각형 모양의 모서리 부분에 4개의 단락단자(A, B, C, D)가 각각 설치되고, 대응하는 대각선 위치의 단락단자와 서로 도체 연결선으로 연결되어 있다. 이때, 두 연결선은 서로 이격되어 있다.10 is a view showing the structure of the short circuit angle control unit 57, (a) is the front surface of the short circuit angle control unit 57, (b) shows the rear surface. Four shorting terminals A, B, C, and D are respectively provided at the corners of the square shape, and the shorting terminals of the corresponding diagonal positions are connected to each other by conductor connecting lines. At this time, the two connecting lines are spaced apart from each other.
단락단자 A와 B는 고정되어 있는 고정식 단락단자이며, 단락단자 C와 D는 상하로 위치변경이 가능하도록 이동식으로 형성된 이동식 단락단자이다. 상기 이동식 단락단자(C,D)는 서로 동시에 상하로 이동되도록 절연체로 이루어진 위치변경수단(62)에 의해 연결되어 있고, 상기 이동식 단락단자(C,D)의 위치가 변경됨에 따라 상기 두 연결선의 교차부분이 이루는 단락각도가 변하게 된다.Short terminals A and B are fixed fixed short terminals, and short terminals C and D are movable short terminals formed to be movable up and down. The movable short terminals C and D are connected by position changing means 62 made of an insulator so as to move up and down simultaneously with each other, and as the positions of the movable short terminals C and D are changed, The short angle formed by the intersection changes.
특히, 상기 이동식 단락단자(C,D)의 위치 변경을 지원하기 위해 상기 이동식 단락단자(C, D)의 이동방향으로 소정의 홈(66, 67)이 형성되어 있는 것을 특징으로한다.In particular, the grooves 66 and 67 are formed in a moving direction of the movable short terminals C and D in order to support the position change of the movable short terminals C and D. FIG.
도(b)와 도(c)를 비교하면 상기 이동식 단락단자(C,D)의 이동에 따라 단락각도가 θ'에서 θ''로 변하게 됨을 알 수 있다.Comparing Fig. (B) with Fig. (C), it can be seen that the shorting angle is changed from θ 'to θ' 'as the movable short terminals C and D move.
여기서, 상기 두 연결선은 서로 이격되어 있으나, 도 11에 도시된 바와 같이 단락단자의 위치변경수단(62)과 단락돌기(63)의 사이에 포함되는 스프링(64)이 실험자의 요구에 따라 조절되는 로프(65)의 상하 이동에 의해, 이격되어 있는 연결선의 교차부분이 서로 단락되게 된다.Here, the two connecting lines are spaced apart from each other, but as shown in FIG. 11, the spring 64 included between the position changing means 62 and the shorting protrusion 63 of the shorting terminal is adjusted according to the needs of the experimenter. By the vertical movement of the rope 65, the crossing portions of the connecting lines spaced apart are short-circuited with each other.
특히, 상기 스프링(64)은 4개의 단락단자(A,B,C,D) 중 적어도 어느 하나에 포함되며, 4개 각각에 모두 포함되어도 상관없다.In particular, the spring 64 is included in at least one of the four short-circuit terminals A, B, C, and D, and may be included in each of the four.
도 9와 도 12는 본 발명에 따른 단락 및 과부하 겸용 실험장치의 구성도와 동작 순서도를 나타낸다. 이를 참조하면, 본 장치는 상용전원이 공급되는 전원입력부(41)와, 차단기 및/또는 개폐기로 구성되는 보호부(42)와, 조절부(43), 단락 또는 과부하 실험중 하나를 선택하는 실험선택부(44), 부하조절부(45), 단락부(46)와 실험데이터를 기록 및 저장하는 기록부(47)로 구성된다.9 and 12 show a configuration diagram and an operation flowchart of a combined short circuit and overload experimental apparatus according to the present invention. Referring to this, the apparatus is an experiment to select one of the power input unit 41, the breaker and / or switch unit 42, the control unit 43, the short circuit or overload test is supplied with commercial power The selection section 44, the load control section 45, the short circuit section 46 and the recording section 47 for recording and storing the experimental data.
상기와 같은 구성을 갖는 장치의 동작은 다음과 같다. 먼저, 110V 또는 220V와 같은 상용전원이 입력되면, 본 장치의 이상여부를 확인하여 본 장치가 실험을 하는데 아무런 이상이 없음이 확인되면 실험자는 단락 또는 과부하실험 중 하나를 선택(제 1실험 선택)하게 된다(S400~S420).The operation of the apparatus having the above configuration is as follows. First, when a commercial power source such as 110V or 220V is input, the controller checks whether there is an abnormality, and when it is confirmed that there is nothing wrong with the experiment, the experimenter selects either a short circuit or an overload test (first experiment selection). Will be (S400 ~ S420).
선택된 실험이 단락실험이면, 실험자는 단락단자의 위치변경수단을 사용하여 단락각도를 조절하면, 이때 조절되는 단락각도에 따라 입력된 상용전원의 전압값이변경되게 된다(S430~S450). 그리고, 실험자는 단락실험중 상기 실험선택부의 스위치 S2와 S3가 개방되어 상기 부하조절부로 전류가 흐르지 않는 무부하 단락실험과, 상기 실험선택부의 스위치 S3가 개방되는 부하단락 실험중 하나를 선택(제 2 실험선택)하여, 부하 단락실험이면 실험자가 실험 전류값을 설정하여 전류를 출력하고, 무부하 단락실험이면 회로를 단락시킨 후 실험데이터를 기록장치에 기록 및 저장함으로써 종료한다(S460~S510).If the selected experiment is a short-circuit experiment, the experimenter adjusts the short-circuit angle using the position changing means of the short-circuit terminal, and the voltage value of the input commercial power is changed according to the short-circuit angle to be adjusted at this time (S430 to S450). In addition, the experimenter selects one of the load shorting test in which the switch S2 and S3 of the test selector are open and no current flows to the load control unit, and the load short test in which the switch S3 of the test selector is opened during the short test (second Experiment selection), if the load short-circuit experiment, the experimenter sets the experimental current value and outputs the current, and if the no-load short-circuit experiment, the circuit is short-circuited and ends by recording and storing the experimental data in the recording device (S460 to S510).
상기 제 1 실험선택에서 실험자가 과부하실험을 선택하게 되면, 실험용 전류값을 설정하여 전류를 출력하여 과부하를 인가한(S520) 후 실험데이터를 기록장치에 기록 및 저장함으로써 실험을 종료한다.When the experimenter selects the overload experiment in the first experiment selection, the experiment is terminated by setting an experimental current value and outputting a current to apply an overload (S520), and then recording and storing the experiment data in the recording device.
한편, 상기 제 1 실험선택을 수행하기 전에 본 발명장치의 이상유무를 판단하여, 고장이 있으면 즉시 보호장치가 동작하면서 전원이 차단되도록 하여 실험자나 실험기기가 손상되지 않도록 한다.Meanwhile, before performing the first experiment selection, it is determined whether there is an abnormality of the apparatus of the present invention, and if there is a failure, the protection device operates immediately so that the power is cut off so that the experimenter or the experiment apparatus is not damaged.
이상의 본 발명은 상기에 기술된 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다.The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications and changes can be made by those skilled in the art, which are included in the spirit and scope of the present invention as defined in the appended claims.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 하나의 장치로 단락실험과 과부하실험을 선택하여 실험할 수 있으며, 상용전원을 사용하여 그 실험이 가능하고, 또한 단락용량과 전선의 단락모양, 전류용량에 영향을 미치는 단락각도를 실험자의 요구에 따라 변화시킬 수 있는 이점이 있다.As described above, the present invention can be experimented by selecting a short circuit test and an overload test with a single device, the experiment is possible using a commercial power supply, and also affects the short circuit capacity, the short circuit shape of the wire, the current capacity There is an advantage that can change the short circuit angle that affects the needs of the experimenter.
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