KR20220028254A - A life assessment equipment of three phase power source circuit breakers - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 3상 교류전원 분배전반 차단기의 수명예측장치에 관한 것으로, 더 구체적으로는 3상 4선식 각 전력선 차단기의 전방의 전압과 후방의 전압, 전류와 온도를 미세한 간격으로 측정하여 차단기의 저항변화, 온도 및 차단회수를 분석하여 차단기의 수명을 예측하고, 단전사고가 발생하기 전에 미리 차단기를 교체하도록 하여 3상 전원공급의 안정과 불의의 정전을 방지하기 위한 3상전원 분배전반 차단기의 수명예측장치에 관한 것이다. The present invention relates to a device for predicting the life of a 3-phase AC power distribution circuit breaker, and more specifically, the resistance of the circuit breaker by measuring the front voltage and the rear voltage, current and temperature of each 3-phase 4-wire type power line circuit breaker at minute intervals. Predict the life of the circuit breaker by analyzing the change, temperature and number of interruptions, and replace the circuit breaker before a power outage accident occurs. It's about predictors.
3상 교류전원은 전력손실을 줄이기 위해 수만 볼트의 전력의 전압을 낮춰 배전선로를 통해 공장이나 빌딩과 같은 큰 규모의 수용가에 직접 전력을 공급하거나, 주상변압기를 통해 소규모 공장이나 일반 가정에 전력을 공급하는 방식으로, 단상 2선식에 비해 선로 손실율이 낮고, 고온, 증기, 먼지에 강하며, 모터의 구동시에는 진동이 작아서 용량이 큰 산업용 전기 설비에 절대적으로 유리하다. Three-phase AC power supplies power directly to large-scale customers such as factories and buildings through distribution lines by lowering the voltage of tens of thousands of volts to reduce power loss, or supplying power to small factories or general households through pole transformers. As a supply method, the line loss rate is lower than that of the single-phase two-wire type, and it is strong against high temperature, steam, and dust, and the vibration is small when the motor is driven, so it is absolutely advantageous for large-capacity industrial electrical equipment.
3상 배전선로는 도시 외곽이나 농어촌 등지에서는 전신주를 이용한 가공선 형태로 시공되나, 사람이 많은 대도시나 유원지와 같이 안전과 미관이 중시되는 지역에서는 보통 지중에 매설하는 방식으로 시공되고 있다.Three-phase distribution lines are constructed in the form of overhead lines using telegraph poles in the outskirts of cities or in rural areas, but in areas where safety and aesthetics are important, such as large cities or amusement parks with many people, they are usually built in the underground way.
3상 4선식 배전 계통은, Y결선, 델타 결선, 와이 델타결선 등의 방법으로 중성선(N)과 전력선(R상, S상, T상)을 결합하여 전력을 공급해주게 된다. 여기서 부하에 전선을 연결할 때 하나의 전력선과 다른 전력선을 연결하면 380V가 되고, 하나의 전력선과 중성선(N)을 연결하면 220V가 되어, 부하에 전력을 공급해주게 된다. 여기서 중성선(N)은, 다상 다 선식 선로에서 각상의 한쪽의 선로를 공통(common)으로 한 선로를 의미한다. 이러한 제로전위(영전위)가 바로 기준전위가 되고 이른바 N상 즉, 중성선이 된다.In a 3-phase 4-wire distribution system, the neutral (N) and power lines (R-phase, S-phase, T-phase) are combined to supply power by methods such as Y connection, delta connection, and Y-delta connection. Here, when connecting a wire to a load, it becomes 380V when one power line and another power line are connected, and when one power line and a neutral wire (N) are connected, it becomes 220V, and power is supplied to the load. Here, the neutral wire (N) means a line in which one line of each phase is common in a polyphase multi-wire type line. This zero potential (zero potential) immediately becomes the reference potential and becomes the so-called N-phase, that is, the neutral wire.
전기 선로의 「ON」 「OFF」조작을 하는 장치로는 스위치와 차단기가 있고, 스위치에는 통상 부하(負荷)전류를 ONㆍOFF할 수 있지만, 고장으로 전선이 단락(短絡)되었을 때에 흐르는 큰 전류(단락전류)는 「ON」 「OFF」시킬 수 없다. 이렇게 큰 전류를 차단하는 것이 차단기이며, 차단기는 강력한 접점개폐기구와 차단할 때에 발생하는 아크 에너지를 신속하게 흡수하는 소호(arc extinguish)장치가 구비된 것이 있다. 3상전원 분배전반의 접점 차단기에는 정전시 자동으로 비상용 발전전원으로 바꿔주는 자동절환스위치(Automatic Transfer Swich), 공기절연을 이용한 기중차단기(Air Circuit Breaker), 진공상태의 절연을 이용한 진공차단기(Vacuum Circuit Breaker), 단락전류시 작동하는 과전류 트립장치와 소호장치가 구비된 몰드차단기(molded circuit breaker) 등이 사용되고 있으며, 차단기는 보통 10 내지 30년 까지 장기간 동안 사용될 수 있어 고장의 염려를 하지 않다가 한번 고장이 나면 수요처 수가 많아 그 피해가 막심하기 때문에 결코 방심해서는 안되는 소자이기도 하다. There are switches and circuit breakers as devices that operate “ON” and “OFF” of electric lines. Switches can turn on/off the load current normally, but a large current that flows when the wire is short-circuited due to a fault. (Short-circuit current) cannot be turned “ON” or “OFF”. A circuit breaker cuts off such a large current, and the circuit breaker is equipped with a powerful contact opening/closing mechanism and an arc extinguishing device that quickly absorbs arc energy generated when the circuit is interrupted. The contact breaker in the overall three-phase power distribution includes an automatic transfer switch that automatically changes to emergency power generation power in the event of a power failure, an air circuit breaker using air insulation, and a vacuum breaker using vacuum insulation. circuit breaker), a molded circuit breaker equipped with an overcurrent trip device and an extinguishing device that operate in case of a short-circuit current, etc. It is also an element that should never be neglected because once it breaks down, there are many customers and the damage is severe.
차단기의 접점을 확대해 보면 수많은 돌기들이 있어 두 접점의 표면이 완전하게 접촉되지 않고, 설치 후 접촉시 압력, 전력불안정, 벼락에 의한 서지, 부하의 크기 변화 등으로 인해 크고 작은 아크가 끊임없이 발생하여 접촉저항이 커지고 열이 발생하여 단전사고로 이어지며, 자동절환스위치도 계획정선시에 발전기를 정상 가동시킨후 절체시에 한전전원과 발전기전원의 위상차에 의하여 때로는 매우 큰 아크가 발생하여 접점을 손상시키기도 한다. When the contact point of the circuit breaker is enlarged, there are numerous protrusions, so the surfaces of the two contact points do not contact completely. The contact resistance increases and heat is generated, leading to a power outage accident, and the automatic changeover switch also operates the generator normally at the time of scheduled selection. also do it
이와 같은 차단기의 사고를 줄이기 위한 연구가 여러 방면에서 이루어지고 있다. 개발된 기술 중에서 공개특허공보 10-2017-0010999호 "하이브리드 PRA 제어방법"에서는, 하이브리드 PRA는 하이브리드 자동차의 전력을 공급하는 메인 스위치 장치에 관한 것으로, 일측이 배터리에 직렬로 연결되고 타측이 부하(20)와 직렬로 연결되는 메인 스위치와 병렬로 전자식 스위치와 직렬로 연결된 전류센서를 병열로 연결하여 전류센서의 측정값을 통해 메인 스위치와 전자식 스위치를 제어하는 제어부를 연결하여 전자식 스위치를 이용해 메인 스위치의 개방 시 접점에 발생하는 아크를 방지하기 위한 목적으로 구성되었다. Researches to reduce such accidents of circuit breakers are being conducted in various fields. Among the developed technologies, in Unexamined Patent Publication No. 10-2017-0010999 "Hybrid PRA Control Method", the hybrid PRA relates to a main switch device for supplying electric power to a hybrid vehicle, one side of which is connected in series with the battery and the other side of the load ( 20) and a main switch connected in series with an electronic switch and a current sensor connected in series in parallel to connect the control unit that controls the main switch and the electronic switch through the measured value of the current sensor. It is designed for the purpose of preventing arcs occurring on the contact points when the circuit is opened.
상기 기술은 배터리를 사용하는 직류전원 스위치의 접점에서 발생하는 아크를 방지하는 효과가 예상되나, 이는 직류 전원을 연결하는 스위치에 대한 것으로, 교류에 사용되는 것도 아니고, 더우기 고압의 3상 전원에 적용하기 어렵다는 문제점이 있다. The above technology is expected to have an effect of preventing the arc generated at the contact point of a DC power switch using a battery, but it is for a switch that connects a DC power source, and is not used for AC, and is applied to a high-voltage three-phase power supply. There is a problem that it is difficult to do.
상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 본 발명은 3상 전원공급 차단기를 전원이 공급중인 활선상태에서 계측하여 차단기의 이상여부와 잔여수명을 알려주어 전력공급의 안정성을 도모하고, 정전에 따른 대량 수요자의 피해를 줄이는 것을 목표로 하였다. In order to improve the above problems, the present invention measures the three-phase power supply circuit breaker in the live state while power is being supplied, and informs whether the circuit breaker is abnormal and the remaining lifespan to promote the stability of the power supply, and The aim was to reduce the damage.
상기와 같은 과제를 해결하기 위해 본 발명의 3상전원 차단기의 수명예측장치는, 3상 교류전원 공급선의 차단기 전단의 R-S상, S-T상 및 T-R상 전선에 연결되어 R, S, T선의 전압을 각각 측정하는 차단기 전단 전압측정기(150); 상기 차단기 후단의 R-S상, S-T상 및 T-R상 전선에 연결되어 R, S, T선의 전압을 각각 측정하는 차단기 후단 전압측정기(180); 상기 3상 교류전원 공급선의 차단기 전단 또는 후단의 R상, S상, T상 전선에 연결되어 전류를 각각 측정하는 전류측정기(200); 차단기 후단의 R상, S상, T상 전선에 각각 설치되어 온도를 측정하는 온도센서(250); 상기 차단기 전단 전압측정기(150), 차단기 후단 전압측정기(180) 및 전류측정기(200)의 데이타로 차단기 전후단의 저항변화값, 차단기 사용횟수, 온도데이타를 사용하여 각상 차단기의 이상징후와 잔여수명을 계산하는 마이컴(300); 및 상기 마이컴(300)에 연결된 디스플레이부(320)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다. In order to solve the above problems, the life prediction device of the three-phase power circuit breaker of the present invention is connected to the RS-phase, ST-phase and TR-phase wires of the front end of the breaker of the three-phase AC power supply line to measure the voltages of the R, S, and T lines. The breaker front
상기와 같이 구성된 본 발명은 3상 전원공급 차단기를 전원이 공급중인 활선상태에서 계측하여 차단기의 이상여부와 잔여수명을 파악하여 미리 교체할 수 있도록 하여 전력공급의 신뢰성을 높이고, 3상 전기의 대량 수요자들의 정전으로 인한 불의의 피해를 줄이는 효과가 있다.The present invention configured as described above increases the reliability of power supply by measuring the three-phase power supply circuit breaker in the live state while power is being supplied, and identifying the abnormality and remaining life of the circuit breaker so that it can be replaced in advance, thereby increasing the reliability of the three-phase electricity. It has the effect of reducing the damage caused by power outages to consumers.
도 1은 본 발명에 따른 3상전원 차단기 수명예측장치의 회로 설명도
도 2는 본 발명에 따른 3상전원 차단기 수명예측장치의 블록 설명도
도 3은 본 발명에 따른 3상전원 차단기 전압, 전류측정기의 회로도
도 4는 본 발명에 따른 3상전원 차단기 전압, 전류측정기의 실사진
도 5는 본 발명에 따른 3상전원 차단기 수명예측장치의 내부 실사진1 is a circuit diagram of a three-phase power circuit breaker life prediction device according to the present invention;
2 is a block explanatory diagram of a three-phase power circuit breaker life prediction device according to the present invention;
3 is a circuit diagram of a three-phase power circuit breaker voltage and current meter according to the present invention;
4 is a real photograph of a voltage and current measuring device of a three-phase power supply circuit breaker according to the present invention;
5 is a real photo of the inside of the device for predicting the life of a three-phase power circuit breaker according to the present invention;
본 발명은 3상 교류전원을 공급하는 차단기의 전원이 공급중인 활선상태에서 계측하여 차단기의 이상여부와 잔여수명을 알려주는 3상전원 차단기의 수명예측장치에 대한 것이다. The present invention relates to a life prediction device for a three-phase power circuit breaker that measures the power of a circuit breaker that supplies three-phase AC power in a live state while supplying it, and informs whether the circuit breaker has an abnormality and the remaining lifespan.
도 1은 본 발명에 따른 3상전원 차단기 수명예측장치의 회로 설명도이고, 도 2는 본 발명에 따른 3상전원 차단기 수명예측장치의 블록 설명도이며, 도 3은 본 발명에 따른 3상전원 차단기 전압, 전류측정기의 회로도이고, 도 4는 본 발명에 따른 3상전원 차단기 전압, 전류측정기의 실사진이며, 도 5는 본 발명에 따른 3상전원 차단기 수명예측장치의 내부 실사진이다. 1 is a circuit explanatory diagram of a three-phase power circuit breaker life predicting device according to the present invention, FIG. 2 is a block diagram of a three-phase power circuit breaker life predicting device according to the present invention, and FIG. 3 is a three-phase power supply according to the present invention It is a circuit diagram of a circuit breaker voltage and current measuring device, FIG. 4 is a real photo of a three-phase power breaker voltage and current measuring device according to the present invention, and FIG.
일반적인 저항측정기로는 교류전기가 공급중인 활선상태에서는 차단기의 저항을 측정할 수 없으므로, 3상 전선의 차단기 전단과 후단의 전압의 차이인 차전압(V)과 전류(I)를 측정하여, 차단기에 걸린 저항 = V/I 의 공식에 의해 활선 상태의 저항을 산출할 수 있다. Since the resistance of the circuit breaker cannot be measured in the live state where AC electricity is supplied with a general resistance measuring instrument, the difference voltage (V) and current (I), which are the differences between the voltages before and after the circuit breaker of the three-phase wire, are measured. Resistance in the live wire state can be calculated by the formula = V/I.
교류 전압과 전류는 시간에 따른 변화가 커서 측정값의 신뢰성이 낮아지므로 본 발명은 수명예측장치의 마이컴(300)에 기준시간 발생기(330)를 프로그램으로 만들어 50㎲마다 인터럽트 서비스 간격 루틴을 정하여 각 상별 전류값과 전압값을 5㎲ 이내에 읽어드릴 수 있도록 하였고, 교류전기의 각 상의 사이클 곡선이 외부의 영향으로 변경되면 측정기준시점이 틀려지므로 기준시점을 재정립하도록 하는 프로그램으로 구성된 전압동기신호 판별부(350)를 마이컴(300)에 포함시켰다. Since the AC voltage and current change with time, the reliability of the measured value is lowered. Therefore, the present invention program the
전류값을 이용해 차단기의 차단 회수를 카운트하고, 차단기 후단에 온도센서(250)를 각각 설치하여 온도변화를 측정하여 이상징후를 판단하도록 하였다. The number of interruptions of the circuit breaker was counted using the current value, and a
이하 도면 1 내지 도 5를 참고하면서 본 발명에 따른 3상전원 차단기의 수명예측장치의 구조에 대해 상세히 설명하고자 한다. Hereinafter, the structure of the life prediction device of the three-phase power circuit breaker according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 5 .
3상 교류전원 공급선은 3선 또는 4선의 도체로 이루어지고, 위상이 120도씩 차이가 나는 3개의 교류 발전기에 의해 생산되며, 각각 R상 전선, S상 전선, T상 전선이라고 하고, 전원과 부하는 모두 원칙적으로 성형 또는 3각항 결선법으로 접속된다. 4선식인 경우는 나머지 한 선을 N상 선이라고 하고, R상 선, S상 선, T상 선을 Y자형으로 한군데로 접속한 다음 접지하여 만들어 진다. The 3-phase AC power supply line consists of 3-wire or 4-wire conductor, and is produced by three AC generators with a phase difference of 120 degrees each. They are called R-phase wire, S-phase wire, and T-phase wire, respectively. All are, in principle, connected by forming or triangular connection method. In case of 4-wire type, the remaining one is called N-phase line, and it is made by connecting R-phase line, S-phase line, and T-phase line at one place in a Y-shape and then grounding.
전압측정은 측정대상에 보통 병렬접속하여 측정하는 것이나, 본 발명의 실시예 1에서는 R-S상, S-T상 및 T-R상 전선에 연결하여 측정을 하고, 실시예 2에서는 R-N상, S-N상 및 T-N상 전선에 연결하여 측정을 하며, 220V 기준 전력공급선에 R-S상, S-T상 및 T-R상 전선에 연결하면, 평균 380V의 전압이 나오고, R-N상, S-N상 및 T-N상 전선에 연결하면 평균 220V의 전압이 측정된다. Voltage measurement is usually measured by connecting to the measurement object in parallel, but in Example 1 of the present invention, it is measured by connecting to the RS-phase, ST-phase and TR-phase wires, and in Example 2, RN-phase, SN-phase and TN-phase wires When connected to the 220V standard power supply line and connected to the RS, ST and TR phase wires, an average voltage of 380V comes out. When connected to the RN phase, SN phase and TN phase wires, an average voltage of 220V is measured. do.
<실시예 1><Example 1>
실시예 1은 전원공급선이 3개만으로 이루어진 3상 전원공급선으로, 220V와 연관이 없는 시설에 전원이 공급될 때 사용되는 공급방식이다. 차단기 전단 전압측정기(150)는 3개로 구성되어 각각 차단기 전단의 R-S상, S-T상 및 T-R상 전선에 볼트, 용접 등에 의해 연결된다. 도 3의 회로도의 아래 좌측에 있는 3개의 소자가 전압측정기의 회로도이고, 도 4의 상부에 있는 3개의 파랑색 소자가 전압측정기이며, 도 3의 좌측에 있는 소자 3개의 사이로 상하 방향으로 점선이 그려져 있는데, 점선의 왼쪽부분은 아날로그 부분이고, 점선의 오른쪽에는 디지탈화된 회로부분으로, 디지탈화된 데이타가 우상단에 있는 마이컴(300)에 입력되도록 구성되었다. Embodiment 1 is a three-phase power supply line consisting of only three power supply lines, and is a supply method used when power is supplied to a facility that is not related to 220V. The breaker front
본발명의 실시예에서는 반복생산을 위해 전압측정기와 전류측정기(200)를 도 4와 같이 한장의 프린트 기판에 넣어 전압과 전류를 측정하도록 하였다. In an embodiment of the present invention, voltage and current were measured by putting a voltage measuring device and a
차단기 후단 전압측정기(180)도 3개로 구성되어 각각 차단기 후단의 R-S상, S-T상 및 T-R상 전선에 볼트, 용접 등에 의해 연결되고, 차단기 전후단 전압측정기의 R-S상에 연결된 전압값은 R상의 전압으로 간주되고, S-T상에 연결된 전압값은 S상의 전압으로 간주되며, T-R상에 연결된 전압값은 T상의 전압이 된다. The voltage measuring
전류측정기(200)는 보통 직렬연결하여 사용하는 것이나 본 발명에서는 전선에 직접 연결하는 형태가 아니라 도 4와 같이 프린트 기판에 직접 연결하는 형태의 전류측정기가 사용되었고, 3상 교류전원 공급선의 차단기 전단의 R상, S상, T상 전선을 감싸는 형태로 설치되었으나 전류측정기는 차단기 후단에 결합될 수도 있으며, 도 3의 상부에 있는 것이 전류측정기(200)의 회로도이고, 도 4의 아래쪽에 있는 검은색 4개의 소자가 전류측정기(200) 소자로, 도 3의 가운데에 그려진 점선의 좌측은 아날로그 신호이고, 점선의 우측은 디지탈 회로부분이고, 디지탈화된 데이타가 우측에 있는 마이컴(300)에 입력되도록 구성되었다. 도 3과 도 4에서 전류측정기 4개가 도시되었으나 실시예 1에서는 3개만 사용된다. The
도 5의 좌측 아래에 있는 회로 기판 중 상부에 있는 전압측정기는 차단기 후단 전압측정기(180)로 사용되는 것이고, 아래에 있는 전류측정기(200)는 차단기 후단에서는 전류측정이 없어 사용되지 않은 소자이다. The voltage measuring device at the top of the circuit board at the lower left of FIG. 5 is used as the
온도센서(250)는 접점의 저항값이 올라가 줄열에 의해 온도가 올라가면 이상징후와 화재발생을 감지하는 소자로 차단기 후단의 R상, S상, T상 전선에 각각 설치되었다. The
차단기 전단 전압측정기(150), 차단기 후단 전압측정기(180) 및 전류측정기(200)의 데이타로 차단기 전후단의 저항변화값, 차단기 사용횟수, 온도데이타를 사용하여 각상 차단기의 이상징후와 잔여수명을 계산하는 마이컴(300)이 도 5의 우측 상부에 도시된 바와 같이 설치되고, 별도의 디스플레이부(320)가 마이컴(300)에 연결되어 각상 차단기의 이상징후와 잔여수명을 확인할 수 있도록 구비되며, 도 5의 우측 하부에 있는 파워에 의해 작동되도록 구성되었다. Using the data of the breaker front
<실시예 2><Example 2>
실시예 2는 전원공급선이 4개로 이루어진 3상 4선 전원공급선으로, 주로 220V를 사용하는 장치들에 전원이 공급될 때 사용되는 전원공급방식이다. 차단기 전단 전압측정기(150)는 3개로 구성되어 각각 차단기 전단의 R-N, S-N상 및 T-N상 전선에 볼트, 용접 등에 의해 연결된다.
도 3의 회로도의 아래 좌측에 있는 3개의 소자가 전압측정기의 회로도이고, 도 4의 상부에 있는 3개의 파랑색 소자가 전압측정기이며, 도 3의 좌측에 있는 소자 3개의 사이로 점선이 그려져 있는데, 점선의 왼쪽부분은 아날로그 부분이고, 점선의 오른쪽에는 디지탈화된 회로부분으로, 디지탈화된 데이타가 우상단에 있는 마이컴(300)에 입력되도록 구성된 것은 실시예 1과 동일하다. The three elements on the lower left of the circuit diagram of Fig. 3 are the circuit diagrams of the voltage measuring instrument, the three blue elements on the upper part of Fig. 4 are the voltage measuring instruments, and a dotted line is drawn between the three elements on the left side of Fig. 3, The left part of the dotted line is the analog part, and the right part of the dotted line is the digitized circuit part, and the configuration so that digitized data is input to the
차단기 후단 전압측정기도 도 4의 상부에 있는 파랑색 3개의 소자로 구성되어 각각 차단기 후단의 R-N상, S-N상 및 T-N상 전선에 볼트, 용접 등에 의해 연결되고, 차단기 전후단 전압측정기의 R-N상에 연결된 전압값은 R상의 전압이고, S-N상에 연결된 전압값은 S상의 전압이며, T-N상에 연결된 전압값은 T상의 전압이 된다. The voltage measuring device at the rear end of the circuit breaker is also composed of three blue elements in the upper part of FIG. 4 and is connected to the RN, SN, and TN wires at the rear end of the circuit breaker by bolts, welding, etc. The connected voltage value is the R-phase voltage, the SN-phase connected voltage value is the S-phase voltage, and the TN-connected voltage value is the T-phase voltage.
전류측정기(200)는 도 4와 같이 전선을 감싸는 형태의 전류측정기(200)가 사용되었고, 3상 교류전원 공급선의 차단기 전단의 R상, S상, T상과 N상 전선을 감싸는 형태로 설치되었으며, 차단기 후단에 설치될 수도 이는데, 실시예 2에서는 실시예 1과 달리 전류측정기(200) 4개가 모두 사용되었다. As the
도 3의 상부에 있는 것이 전류측정기(200)의 회로도이고, 도 4의 아래쪽에 있는 검은색 4개의 소자가 전류측정기(200) 소자로, 도 3의 가운데에 그려진 점선의 좌측은 아날로그 신호이고, 점선의 우측은 디지탈 회로부분이고, 디지탈화된 데이타가 우측에 있는 마이컴(300)에 입력되도록 구성된 점도 실시예 1과 동일하다. The upper part of FIG. 3 is a circuit diagram of the
온도센서(250)는 차단기 후단의 R상, S상, T상 전선에 설치된 점을 같지만 실시예 2에서는 N상 선에도 설치되었다. The
차단기 전단 전압측정기(150), 차단기 후단 전압측정기(180) 및 전류측정기(200)의 데이타로 차단기 전후단의 저항변화값, 차단기 사용횟수, 온도데이타를 사용하여 각상 차단기의 이상징후와 잔여수명을 계산하는 마이컴(300)이 도 5의 우측 상부에 도시된 바와 같이 설치되고, 별도의 디스플레이부(320)가 마이컴에 연결되어 각상 차단기의 이상징후와 잔여수명을 확인할 수 있도록 구비되며, 도 5의 우측 하부에 있는 파워에 의해 작동되도록 구성된 점은 실시예 1과 동일하다. Using the data of the breaker front
실시예 1, 2에서 사용되는 마이컴(300)은 전압과 전류, 온도를 측정하기 위한 시간 구획을 미세하게 분할하는 기준시간 발생기(330)가 프로그램으로 입력되어 매 50㎲마다 인터럽트 서비스 간격 루틴을 정하여 각 상별 전류값과 전압값을 5㎲ 이내에 읽어드릴 수 있도록 구성되고, 전선에 흐르는 전기의 전압과 전류는 환경의 변화에 영향을 받아 전압이 변화되는 경우가 있으므로, 측정하는 사인파의 사이클을 일치시켜 주는 전압동기신호 판별부(350)가 필요하여, 이를 위해 전압동기신호 판별하여 일치시켜주는 프로그램이 마이컴에 입력된다. In the
마이컴에는 차단기의 수명측정을 위한 회사별, 모델별 적정 저항값, 초기 출고시 저항값과 일정 기간 사용후 저항값, 제품의 전류, 전압 용량별 평균이 되는 기준값 등의 정보가 저장된 데이타 베이스(400)가 하드디스크 등의 메모리 형태로 연결되고, 마이콤 내부에는 상기 데이타 베이스(400)의 자료를 바탕으로 저항의 변화의 패턴을 분석하는 패턴 분석부(370), 차단기의 저항값과 저항 패턴, 온도, 사용회수 등을 바탕으로 이상징후와 수명을 예측하는 프로그램으로 구성된 판별부가 더 포함된다. The microcomputer has a database (400) that stores information such as the appropriate resistance value for each company and model for measuring the life of the circuit breaker, the resistance value at initial shipment and the resistance value after a certain period of use, and the standard value that is averaged by product current and voltage capacity. ) is connected in the form of a memory such as a hard disk, and inside the microcomputer, a
마이콤에는 전압전류온도 데이타를 저장하는 전압전류온도 저장부(530)와 특이상태의 데이타를 저장하는 특이상태 저장부(550)를 포함한 메모리부(500)가 연결되고, 특이상태와 경고상태를 유무선으로 알려주는 유무선통신부(600) 및 경고상태를 소리나 점멸등 등으로 알려주는 경고발생부(700)가 더 포함하여 구성될 수 있으며, 3상전원 차단기의 수명예측장치를 구동하기 위한 전력을 제공하는 파워가 구비된다. A
상기와 같이 구성된 본 발명은 3상 전원공급 차단기를 전원이 공급중인 활선상태에서 계측하여 차단기의 이상여부와 잔여수명을 파악하여 미리 교체할 수 있도록 하여 전력공급의 신뢰성을 높이고, 3상 전기의 대량 수요자들의 정전으로 인한 불의의 피해를 줄이는 효과가 있다.The present invention configured as described above increases the reliability of power supply by measuring the three-phase power supply circuit breaker in the live state while power is being supplied, and identifying the abnormality and remaining life of the circuit breaker so that it can be replaced in advance, thereby increasing the reliability of the three-phase electricity. It has the effect of reducing the damage caused by power outages to consumers.
100 : 3상전원 차단기의 수명예측장치 150 : 차단기 전단 전압측정기
180 : 차단기 후단 전압측정기 200 : 전류측정기
250 : 온도센서 300 : 마이컴
320 : 디스플레이부 330 : 기준시간 발생기
350 : 전압동기신호 판별부 370 : 패턴 분석부
390 : 이상징후 판별부 400 : 데이타 베이스
500 : 메모리부 530 : 전압전류온도 저장부
550 : 특이상태 저장부 600 : 유무선통신부
700 : 경고발생부 100: Life prediction device of 3-phase power circuit breaker 150: Circuit breaker front end voltage measuring device
180: voltage measuring device after circuit breaker 200: current measuring device
250: temperature sensor 300: microcomputer
320: display unit 330: reference time generator
350: voltage synchronization signal determination unit 370: pattern analysis unit
390: abnormal symptom determination unit 400: database
500: memory unit 530: voltage current temperature storage unit
550: special state storage unit 600: wired and wireless communication unit
700: warning generating unit
Claims (4)
상기 차단기 후단의 R-S상, S-T상 및 T-R상 전선에 연결되어 R, S, T선의 전압을 각각 측정하는 차단기 후단 전압측정기(180);
상기 3상 교류전원 공급선의 차단기 전단 또는 후단의 R상, S상, T상 전선에 연결되어 전류를 각각 측정하는 전류측정기(200);
차단기 후단의 R상, S상, T상 전선에 각각 설치되어 온도를 측정하는 온도센서(250);
상기 차단기 전단 전압측정기(150), 차단기 후단 전압측정기(180) 및 전류측정기(200)의 데이타로 차단기 전후단의 저항변화값, 차단기 사용횟수, 온도데이타를 사용하여 각상 차단기의 이상징후와 잔여수명을 계산하는 마이컴(300); 및
상기 마이컴(300)에 연결된 디스플레이부(320)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 3상전원 차단기의 수명예측장치.a voltage meter 150 at the front end of the breaker connected to the RS-phase, ST-phase and TR-phase wires of the three-phase AC power supply line and measuring the voltages of the R, S, and T lines, respectively;
a voltage meter 180 at the rear end of the circuit breaker connected to the RS-phase, ST-phase and TR-phase wires of the rear end of the circuit breaker to measure the voltages of R, S, and T lines, respectively;
a current measuring device 200 connected to the R-phase, S-phase, and T-phase wires at the front or rear end of the three-phase AC power supply line to measure the current, respectively;
a temperature sensor 250 installed on the R-phase, S-phase, and T-phase wires at the rear end of the circuit breaker to measure the temperature;
Using the data of the breaker front end voltage meter 150, the breaker rear end voltage meter 180, and the current meter 200, the resistance change value of the front and rear ends of the breaker, the number of times the breaker is used, and the temperature data are used to indicate abnormal symptoms and remaining life of each phase breaker Microcomputer 300 to calculate; and
Life prediction device of a three-phase power circuit breaker, characterized in that it comprises a display unit (320) connected to the microcomputer (300).
상기 차단기 후단의 R-N상, S-N상 및 T-N상 전선에 연결되어 R, S, T선의 전압을 각각 측정하는 차단기 후단 전압측정기(180);
상기 3상 4선식 교류전원 공급선의 차단기 전단 또는 후단의 R상, S상, T상과 N상 전선에 연결되어 전류를 각각 측정하는 전류측정기(200);
차단기 후단의 R상, S상, T상과 N상 전선에 각각 설치되어 온도를 측정하는 온도센서(250);
상기 차단기 전단 전압측정기(150), 차단기 후단 전압측정기(180) 및 전류측정기(200)의 데이타로 차단기 전후단의 저항변화값, 차단기 사용횟수, 온도데이타를 사용하여 각상 차단기의 이상징후와 잔여수명을 계산하는 마이컴(300); 및
상기 마이컴(300)에 연결된 디스플레이부(320)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 3상전원 차단기의 수명예측장치.A voltage meter 150 before the breaker is connected to the RN phase, SN phase and TN phase wires of the breaker front end of the 3-phase 4-wire AC power supply line to measure the voltages of R, S, and T lines, respectively;
a voltage meter 180 at the rear end of the circuit breaker connected to the RN phase, SN phase and TN phase wires of the rear end of the circuit breaker to measure the voltages of R, S, and T lines, respectively;
a current measuring device 200 for measuring currents connected to the R-phase, S-phase, T-phase and N-phase wires of the front or rear end of the breaker of the three-phase, four-wire AC power supply line;
a temperature sensor 250 installed on the R-phase, S-phase, T-phase and N-phase wires of the rear end of the circuit breaker, respectively, to measure the temperature;
Using the data of the breaker front end voltage meter 150, the breaker rear end voltage meter 180, and the current meter 200, the resistance change value of the front and rear ends of the breaker, the number of times the breaker is used, and the temperature data are used to indicate abnormal symptoms and remaining life of each phase breaker Microcomputer 300 to calculate; and
Life prediction device of a three-phase power circuit breaker, characterized in that it comprises a display unit (320) connected to the microcomputer (300).
상기 마이컴(300)은,
측정시간을 미세하게 분할하는 기준시간 발생기(330);
측정시작점을 일치시키는 전압동기신호 판별부(350);
저항변화의 패턴을 알려주는 패턴 분석부(370); 및 이상징후 유무를 판별하는 이상징후 판별부(390);가 더 포함된 것을 특징으로 하는 3상전원 차단기의 수명예측장치.3. The method of any one of claims 1 or 2,
The microcomputer 300,
a reference time generator 330 for finely dividing the measurement time;
a voltage synchronization signal determining unit 350 that matches the measurement start point;
a pattern analysis unit 370 that informs a pattern of resistance change; and an abnormal symptom determination unit 390 for determining the presence or absence of an abnormal symptom.
상기 마이컴(300)에는 차단기의 수명측정을 위한 정보를 저장하는 데이타 베이스(400);
전압전류온도 데이타와 특이상태의 데이타를 저장하는 메모리부(500);
차단기의 특이상태와 경고상태를 유무선으로 알려주는 유무선통신부(600); 및,
특이상태와 경고상태를 소리나 점멸등으로 알려주는 경고발생부(700);를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 3상전원 차단기의 수명예측장치.
4. The method of claim 3,
The microcomputer 300 includes a database 400 for storing information for measuring the life of the circuit breaker;
a memory unit 500 for storing voltage, current and temperature data and data of a specific state;
Wired/wireless communication unit 600 for notifying the specific state and warning state of the circuit breaker by wire or wireless; and,
A life predicting device of a three-phase power circuit breaker, characterized in that it further comprises; a warning generating unit 700 that informs the special state and the warning state by sound or flashing.
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KR1020200109006A KR102436274B1 (en) | 2020-08-28 | 2020-08-28 | A life assessment equipment of three phase power source circuit breakers |
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