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KR101084058B1 - 차단기 자동 제어 기능을 구비한 특고전압 수전설비 - Google Patents

차단기 자동 제어 기능을 구비한 특고전압 수전설비 Download PDF

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KR101084058B1
KR101084058B1 KR1020100020436A KR20100020436A KR101084058B1 KR 101084058 B1 KR101084058 B1 KR 101084058B1 KR 1020100020436 A KR1020100020436 A KR 1020100020436A KR 20100020436 A KR20100020436 A KR 20100020436A KR 101084058 B1 KR101084058 B1 KR 101084058B1
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South Korea
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circuit breaker
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transformer
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나성인
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주식회사 조양
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Abstract

본 발명은 차단기 자동 제어 기능을 구비한 특고전압 수전설비에 관한 것으로, 이상 온도가 감지되거나 매연이 감지되면 주 차단기와 보조 차단기를 자동 개방하고 고장 사실을 외부에 알리고, 이상 온도와 매연이 감지되지 않은 경우에는 과전류가 발생함에 따라 보조 차단기들 중 어느 하나 이상이 자동 개방되면 정해진 시간 경과 후 해당 보조 차단기를 자동으로 닫히게 하고, 대전류가 발생함에 따라 보조 차단기들 중 어느 하나 이상과 주 차단기가 자동 개방되면 수전설비 고장 사실을 외부에 알린 후 현재 개방된 보조 차단기에 대응하는 부하설비의 고장 점검 및 수리 완료 후 해당 보조 차단기가 수동으로 닫히게 될 때까지 해당 보조 차단기를 개방한 상태로 두고 주 차단기를 닫아 개방되지 않는 나머지 다른 보조 차단기에 연결되어 있는 다른 건전한 부하설비가 정상 작동하게 한다.
본 발명은 복수의 보조 차단기 중 어느 하나가 개방되어 주 차단기의 개방을 유도하더라도 주 차단기가 개방된 후 고장이 발생한 보조 차단기를 개방 상태로 유지하고 주 차단기를 닫히게 하므로, 전기 담당자가 수전설비 고장 사실을 통보받고 출동하여 적절한 조작을 하기까지 오랜 시간이 소요되더라도 그 시간 동안 개방되지 않은 보조 차단기에 대응하는 고장이 발생하지 않은 건전한 부하설비가 정상 작동하게 할 수 있다.

Description

차단기 자동 제어 기능을 구비한 특고전압 수전설비{HIGH VOLTAGE POWER RECEIVING UNIT FOR AUTO-CONTROLLING CIRCUIT BREAKERS}
본 발명은 수전설비에 관한 것이며, 더욱 상세히는 차단기 자동 제어 기능을 구비한 특고전압 수전설비에 관한 것이다.
수전설비란 전력회사(예컨대, 한국전력공사)로부터 수전한 특고전압의 전기를 부하설비의 운전에 적합한 저전압의 전기로 변환하여 부하설비에 전기를 공급할 목적으로 사용되는 피뢰기(LA; Lightning Arrester), 부하 개폐기(L.B.S; Load Breaker Switch), 계기용 변압 변류기(MOF; Metering Out Fit), 최대수요 전력계(DM; Demand Meter), 무효 전력계(VAR; VAR Meter), 계기용 변압기(PT; Potential Transformer), 계기용 변류기(CT; Current Transformer), 주 차단기(Circuit Breaker), 복수의 보조 차단기 등과 같은 전기기기의 총 집합체를 말하며, 그 용도에 따라 전력회사로부터 특고전압으로 수전한 전기를 저전압으로 변환하기 위한 설비를 고전압 수전설비라 하고, 특별고전압으로 수전한 전기를 저전압으로 변환하기 위한 설비를 특별고전압 수전설비라 한다.
도 1은 일반적인 특고전압 수전설비의 내부 구성을 나타낸 블록도이고, 도 2는 도 1에 나타낸 특고전압 수전설비의 평면도이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 일반적인 특고전압 수전설비(100)는 부하 개폐기(L.B.S)와, 피뢰기(LA), 계기용 변압 변류기(MOF), 최대수요 전력계(DM), 무효 전력계(VAR), 주 차단기(110), 주 차단기 계기용 변압기(PT), 주 차단기 계기용 변류기(CT), 주 계전기(120), 복수의 보조 차단기(130), 복수의 보조 차단기 계기용 변류기(CT'), 복수의 변압기(140), 복수의 보조 계전기(150)를 포함하여 구성된다.
상기 부하 개폐기(L.B.S)는 전력회사로부터 공급되는 특고전압 전기의 인입구에 배치되어 특고전압 및 부하전류를 개폐한다.
상기 피뢰기(LA)는 이 부하 개폐기(L.B.S)의 부하 측에 연결되어 번개에 의한 이상 전압이 침입하거나 수전설비의 차단기의 개폐 등에 의해 일어나는 이상 전압이 침입하였을 경우 접지측과 도전성 전로를 형성하여 이상 전압을 저하시킴으로써 특고전압 수전설비의 선로나 전기기기를 보호한다.
상기 계기용 변압 변류기(MOF)는 계기용 변압기와 변류기를 조합한 것으로 부하 개폐기(L.B.S)의 부하 측에 연결되어 전력 수급 시의 전력량을 측정하기 위한 기기로서, 최대수요 전력계(DM) 및 무효 전력계(VAR)와 조합되어 있다.
상기 주 차단기(110)는 수전설비의 부하 측 선로에 과전류(예컨대, 단락전류)가 발생하였을 때 전력 공급을 자동 차단하여 부하 측 선로나 전기기기를 보호한다.
상기 주 차단기 계기용 변압기(PT)는 상기 주 차단기(110)로 인가되는 특고전압을 측정하기 위해 특고전압을 측정용 저전압으로 변환한다.
상기 주 차단기 계기용 변류기(CT)는 상기 주 차단기(110)의 부하 측 선로의 대전류를 측정하기 위해 상기 주 차단기(110)의 부하 측 선로에 설치되어 대전류를 측정용 저전류로 변환한다.
상기 주 계전기(120)는 상기 주 차단기 계기용 변압기(PT)의 측정용 저전압이 이상 특고전압 감지를 위해 정한 전압값이거나, 혹은 상기 주 차단기 계기용 변류기(CT)의 측정용 저전류가 과전류 감지를 위해 정한 전류값 이상이면 상기 주 차단기(110)를 자동 개방하여 전력 공급을 차단함으로써 부하 측 선로나 전기기기를 보호한다.
상기 복수의 보조 차단기(130)는 복수의 부하설비 각각에 과전류(예컨대, 단락전류)가 발생하였을 때 전력 공급을 자동 차단하여 각각의 부하설비를 보호한다.
상기 복수의 보조 차단기 계기용 변류기(CT')는 상기 각각의 보조 차단기(130)의 부하 측 선로의 대전류를 측정하기 위해 상기 각각의 보조 차단기(130)의 부하 측 선로에 설치되어 대전류를 측정용 저전류로 변환한다.
상기 복수의 변압기(140)는 상기 보조 차단기(130)의 부하 측 선로에 각각 설치되고, 전력회사로부터 공급되는 특고전압을 부하설비의 작동에 필요한 저압으로 변환하여 부하설비로 공급한다.
상기 복수의 보조 계전기(150)는 상기 각각의 보조 차단기 계기용 변류기(CT')의 측정용 저전류가 과전류 감지를 위해 정한 전류값 이상이면 상기 각각의 보조 차단기(130)를 자동 개방하여 전력 공급을 차단함으로써 부하설비를 보호한다.
상기와 같이 구성되는 특고전압 수전설비는 각 구성요소를 복수의 캐비닛(#1,#2,#3,#4,#5,#6,#7)에 수용하게 되는데, 예컨대 상기 부하 개폐기(L.B.S)와 피뢰기(LA)는 1번 캐비닛(#1)에 수용되고, 상기 계기용 변압 변류기(MOF)와 최대수요 전력계(DM) 및 무효 전력계(VAR)는 2번 캐비닛(#2)에 수용되고, 상기 주 차단기 계기용 변압기(PT)는 3번 캐비닛(#3)에 수용되고, 상기 주 차단기(110)와 주 차단기 계기용 변류기(CT) 및 주 계전기(120)는 4번 캐비닛(#4)에 수용되고, 복수의 보조 차단기(130)와 복수의 보조 계전기(150) 및 복수의 보조 차단기 계기용 변류기(CT')는 하나의 보조 차단기(130)와 하나의 보조 계전기(150) 및 하나의 보조 차단기 계기용 변류기(CT')를 한 세트로 하여 하나의 캐비닛에 수용된다. 참고로, 도 1에서는 3개의 보조 차단기(130)와 3개의 보조 계전기(150) 및 3개의 보조 차단기 계기용 변류기(CT')가 각각 5번, 6번, 7번 캐비닛(#5,#6,#7)에 수용된 예를 나타내고 있다.
상기와 같이 구성되는 특고전압 수전설비는 전력회사로부터 특고전압으로 수전한 전기를 복수의 변압기(140)를 통해 저전압으로 변환하여 부하설비로 공급하며, 이때 만약 상기 주 차단기 계기용 변압기(PT)의 측정용 저전압이 이상 특고전압 감지를 위해 정한 전압값이거나, 혹은 상기 주 차단기 계기용 변류기(CT)의 측정용 저전류가 과전류 감지를 위해 정한 전류값 이상이면 상기 주 계전기(120)가 상기 주 차단기(110)를 자동 개방시켜 전력 공급을 차단함으로써 부하 측 선로나 전기기기를 보호한다.
또한, 상기 각각의 보조 차단기 계기용 변류기(CT')의 측정용 저전류가 과전류 감지를 위해 정한 전류값 이상이면 상기 보조 계전기(150)가 대응하는 보조 차단기(130)를 자동 개방시켜 전력 공급을 차단함으로써 부하설비를 보호한다.
실제로, 특고전압 수전설비(100)가 부하설비로 전원을 공급하는 도중에, 부하설비의 일부가 고장이 나면 해당 부하설비에 대응하는 보조 계전기(150)가 동작하여 대응하는 보조 차단기(130)를 자동으로 개방하고 있으며, 고장 전류가 대전류에 해당하는 경우에는 해당 고장 부하설비의 보조 차단기(130)와 주 차단기(110)가 동시에 개방된다. 상기 주 차단기(110)가 개방되면 건전한 부하설비, 즉 고장이 발생하지 않은 부하설비로 공급되는 전원이 차단되므로 건전한 부하설비의 작동이 정지된다.
상기와 같이 주 차단기(110) 혹은 보조 차단기(130)가 자동 개방되면 전기 담당자가 고장 현장을 확인하고, 이상이 없으면 수동으로 주 차단기(110)와 보조 차단기(130)를 닫아 부하설비로의 전력 공급을 재개시킨다. 반면에, 이상이 있으면 해당 고장 부하설비의 보조 차단기(130)를 분리하여 부하설비를 점검, 수리하고, 건전한 부하설비의 정상 작동 개시를 위해 주 차단기(110)를 닫는다.
상기와 같은 종래의 수전설비는 다음과 같은 문제점이 있다.
첫째로, 주 차단기(110)가 개방된 후에는 부하 측 전원 공급이 전적으로 차단되므로 고장이 발생하지 않은 건전한 부하설비가 정상 작동하지 못하여 막대한 손실과 불편을 초래한다.
둘째로, 전기 담당자가 정전을 통보받고 출동하여 적절한 조작을 하기까지는 오랜 시간이 소요되며, 특히 전기 담당자가 부재중이거나 야간에 근무를 하지 않는 사업장에서 사고 또는 고장이 발생한 경우에는, 주 차단기(110) 혹은 보조 차단기(130)가 개방되고 나면 다시 닫힘 상태로 복구할 수 있는 방법이 없어 사업자 전체가 정전상태가 되는 불편함이 있다.
셋째로, 각 구성요소를 복수의 캐비닛(#1,#2,#3,#4,#5,#6,#7)에 수용하므로 설비가 크고 차지하는 공간이 넓다는 단점이 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 온도감지기가 고장 감지용 온도 이상을 감지하거나 매연감지기가 매연을 감지하면 주 차단기와 보조 차단기를 자동 개방하고 수전설비 고장 사실을 외부에 알리고, 이상 온도와 매연이 감지되지 않은 경우에는 보조 차단기의 한시 개방을 야기하는 과전류가 발생함에 따라 복수의 보조 차단기 중 어느 하나 이상이 자동 개방되면 정해진 시간 경과 후 해당 보조 차단기를 자동으로 닫히게 하고, 보조 차단기의 순시 개방을 야기하는 대전류가 발생함에 따라 복수의 보조 차단기 중 어느 하나 이상과 주 차단기가 자동 개방되면 수전설비 고장 사실을 외부에 알린 후 현재 개방된 보조 차단기에 대응하는 부하설비의 고장 점검 및 수리 완료 후 해당 보조 차단기가 수동으로 닫히게 될 때까지 해당 보조 차단기를 개방한 상태로 두고 주 차단기를 닫아 개방되지 않는 나머지 다른 보조 차단기에 연결되어 있고 고정 점검 및 수리가 필요 없는 다른 건전한 부하설비가 정상 작동하게 하는 차단기 자동 제어 기능을 구비한 특고전압 수전설비를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 특고전압 수전설비의 구성요소 중 복수의 변압기를 제외한 모든 구성요소가 단 하나의 캐비닛에 수용되는 차단기 자동 제어 기능을 구비한 특고전압 수전설비를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 수전설비 고장 사실을 가시 혹은 가청 방식으로 현장에서 외부에 알리거나, 혹은 원격지에 있는 전기 담당자 이동전화기에 문자메시지로 전송하거나, 유무선 통신 방식으로 전기 담당자 PC에 전달하는 차단기 자동 제어 기능을 구비한 특고전압 수전설비를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 차단기 자동 제어 기능을 구비한 특고전압 수전설비는, 부하 개폐기와, 피뢰기, 계기용 변압 변류기, 최대수요 전력계, 무효 전력계, 주 차단기, 주 차단기 계기용 변압기, 주 차단기 계기용 변류기, 복수의 보조 차단기, 복수의 보조 차단기 계기용 변류기, 복수의 변압기를 포함하는 특고전압 수전설비에 있어서, 주변 온도 변화를 감지하는 온도감지기와; 주변에서 발생하는 매연을 감지하는 매연감지기; 전기 담당자가 특고전압 수전설비의 차단기 개폐 기능을 자동 혹은 수동으로 선택하는 자동 제어 선택 스위치; 및 상기 자동 제어 선택 스위치가 수동으로 선택되는 경우 주 차단기와 보조 차단기를 개방시키고, 상기 자동 제어 선택 스위치가 자동으로 선택되는 경우 상기 온도감지기가 고장 감지용 온도 이상을 감지하거나 상기 매연감지기가 매연을 감지하면 상기 주 차단기와 보조 차단기를 자동 개방하고 수전설비 고장 사실을 외부에 알리고, 이상 온도와 매연이 감지되지 않은 경우에는 보조 차단기의 한시 개방을 야기하는 과전류가 발생함에 따라 복수의 보조 차단기 중 어느 하나 이상이 자동 개방되면 정해진 시간 경과 후 해당 보조 차단기를 자동으로 닫히게 하고, 보조 차단기의 순시 개방을 야기하는 대전류가 발생함에 따라 복수의 보조 차단기 중 어느 하나 이상과 주 차단기가 자동 개방되면 수전설비 고장 사실을 외부에 알린 후 현재 개방된 보조 차단기에 대응하는 부하설비의 고장 점검 및 수리 완료 후 해당 보조 차단기가 수동으로 닫히게 될 때까지 해당 보조 차단기를 개방한 상태로 두고 주 차단기를 닫아 개방되지 않는 나머지 다른 보조 차단기에 연결되어 있고 고정 점검 및 수리가 필요 없는 다른 건전한 부하설비가 정상 작동하게 하는 차단기 제어기;로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 차단기 자동 제어 기능을 구비한 특고전압 수전설비에 있어서, 상기 차단기 제어기는 상기 주 차단기 계기용 변압기의 측정용 저전압이 이상 특고전압 감지를 위해 정한 전압값이거나, 혹은 상기 주 차단기 계기용 변류기의 측정용 저전류가 과전류 감지를 위해 정한 전류값 이상이면 상기 주 차단기를 자동 개방하여 전력 공급을 차단함으로써 부하 측 선로나 전기기기를 보호하고, 상기 각각의 보조 차단기 계기용 변류기의 측정용 저전류가 과전류 감지를 위해 정한 전류값 이상이면 상기 각각의 보조 차단기를 자동 개방하여 전력 공급을 차단함으로써 부하설비를 보호하며, 수전설비 고장 사실을 가시 혹은 가청 방식으로 현장에서 외부에 알리거나, 혹은 원격지에 있는 전기 담당자 이동전화기에 문자메시지로 전송하거나, 유무선 통신 방식으로 전기 담당자 PC에 전달하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 차단기 자동 제어 기능을 구비한 특고전압 수전설비에 있어서, 상기 복수의 변압기를 제외한 나머지 모든 구성요소, 즉 부하 개폐기와, 피뢰기, 계기용 변압 변류기, 최대수요 전력계, 무효 전력계, 주 차단기, 주 차단기 계기용 변압기, 주 차단기 계기용 변류기, 복수의 보조 차단기, 복수의 보조 차단기 계기용 변류기, 차단기 제어기, 온도감지기, 매연감지기, 자동 제어 선택 스위치는 단 하나의 캐비닛에 수용되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 복수의 보조 차단기 중 어느 하나가 개방되어 주 차단기의 개방을 유도하더라도 주 차단기가 개방된 후 고장이 발생한 보조 차단기를 개방 상태로 유지하고 주 차단기를 닫히게 하므로, 전기 담당자가 수전설비 고장 사실을 통보받고 출동하여 적절한 조작을 하기까지 오랜 시간이 소요되더라도 그 시간 동안 개방되지 않은 보조 차단기에 대응하는 고장이 발생하지 않은 건전한 부하설비가 정상 작동하게 할 수 있으며, 복수의 변압기를 제외한 나머지 모든 구성요소를 단 하나의 캐비닛에 수용하므로 설비의 크기를 종래에 비해 현저하게 축소하여 공간 활용도를 증대할 수 있다.
도 1은 일반적인 특고전압 수전설비의 내부 구성을 나타낸 블록도.
도 2는 도 1에 나타낸 특고전압 수전설비의 평면도.
도 3은 본 발명에 따른 차단기 자동 제어 기능을 구비한 특고전압 수전설비의 내부 구성을 나타낸 블록도.
도 4는 도 3에 나타낸 차단기 자동 제어 기능을 구비한 특고전압 수전설비의 평면도.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.
도 3과 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 차단기 자동 제어 기능을 구비한 특고전압 수전설비는 부하 개폐기(L.B.S)와, 피뢰기(LA), 계기용 변압 변류기(MOF), 최대수요 전력계(DM), 무효 전력계(VAR), 주 차단기(210), 주 차단기 계기용 변압기(PT), 주 차단기 계기용 변류기(CT), 복수의 보조 차단기(220), 복수의 보조 차단기 계기용 변류기(CT'), 복수의 변압기(230), 차단기 제어기(240), 온도감지기(241), 매연감지기(242), 자동 제어 선택 스위치(243)를 포함하여 구성되며, 상기 차단기 제어기(240), 온도감지기(241), 매연감지기(242)는 정전 시 동작 전원을 공급받는 배터리를 구비하고 있다.
상기 부하 개폐기(L.B.S)는 전력회사로부터 공급되는 특고전압 전기의 인입구에 배치되어 특고전압 및 부하전류를 개폐한다.
상기 피뢰기(LA)는 이 부하 개폐기(L.B.S)의 부하 측에 연결되어 번개에 의한 이상 전압이 침입하거나 수전설비의 차단기의 개폐 등에 의해 일어나는 이상 전압이 침입하였을 경우 접지측과 도전성 전로를 형성하여 이상 전압을 저하시킴으로써 특고전압 수전설비의 선로나 전기기기를 보호한다.
상기 계기용 변압 변류기(MOF)는 계기용 변압기와 변류기를 조합한 것으로 부하 개폐기(L.B.S)의 부하 측에 연결되어 전력 수급 시의 전력량을 측정하기 위한 기기로서, 최대수요 전력계(DM) 및 무효 전력계(VAR)와 조합되어 있다.
상기 주 차단기(210)는 수전설비의 부하 측 선로에 과전류(예컨대, 단락전류)가 발생하였을 때 전력 공급을 자동 차단하여 부하 측 선로나 전기기기를 보호한다.
상기 주 차단기 계기용 변압기(PT)는 상기 주 차단기(210)로 인가되는 특고전압을 측정하기 위해 특고전압을 측정용 저전압으로 변환한다.
상기 주 차단기 계기용 변류기(CT)는 상기 주 차단기(210)의 부하 측 선로의 대전류를 측정하기 위해 상기 주 차단기(210)의 부하 측 선로에 설치되어 대전류를 측정용 저전류로 변환한다.
상기 복수의 보조 차단기(220)는 복수의 부하설비 각각에 과전류(예컨대, 단락전류)가 발생하였을 때 전력 공급을 자동 차단하여 각각의 부하설비를 보호한다.
상기 복수의 보조 차단기 계기용 변류기(CT')는 상기 각각의 보조 차단기(220)의 부하 측 선로의 대전류를 측정하기 위해 상기 각각의 보조 차단기(220)의 부하 측 선로에 설치되어 대전류를 측정용 저전류로 변환한다.
상기 복수의 변압기(230)는 상기 보조 차단기(220)의 부하 측 선로에 각각 설치되고, 전력회사로부터 공급되는 특고전압을 부하설비의 작동에 필요한 저압으로 변환하여 부하설비로 공급한다.
상기 차단기 제어기(240)는 상기 주 차단기 계기용 변압기(PT)의 측정용 저전압이 이상 특고전압 감지를 위해 정한 전압값이거나, 혹은 상기 주 차단기 계기용 변류기(CT)의 측정용 저전류가 과전류 감지를 위해 정한 전류값 이상이면 상기 주 차단기(210)를 자동 개방하여 전력 공급을 차단함으로써 부하 측 선로나 전기기기를 보호한다.
상기 차단기 제어기(240)는 상기 각각의 보조 차단기 계기용 변류기(CT')의 측정용 저전류가 과전류 감지를 위해 정한 전류값 이상이면 상기 각각의 보조 차단기(220)를 자동 개방하여 전력 공급을 차단함으로써 부하설비를 보호한다.
상기 차단기 제어기(240)는 상기 자동 제어 선택 스위치(243)가 수동으로 선택되는 경우 주 차단기(210)와 보조 차단기(220)를 개방시킨다.
상기 차단기 제어기(240)는 상기 자동 제어 선택 스위치(243)가 자동으로 선택되는 경우 상기 온도감지기(241)가 고장 감지용 온도 이상을 감지하거나 상기 매연감지기(242)가 매연을 감지하면 상기 주 차단기(210)와 보조 차단기(220)를 자동 개방하고 수전설비 고장 사실을 외부에 알린다.
상기 차단기 제어기(240)는 이상 온도와 매연이 감지되지 않은 경우에는 보조 차단기(220)의 한시 개방을 야기하는 과전류가 발생함에 따라 복수의 보조 차단기(220) 중 어느 하나 이상이 자동 개방되면 정해진 시간 경과 후 해당 보조 차단기(220)를 자동으로 닫히게 한다.
상기 차단기 제어기(240)는 보조 차단기(220)의 순시 개방을 야기하는 대전류가 발생함에 따라 복수의 보조 차단기(220) 중 어느 하나 이상과 주 차단기(210)가 자동 개방되면 수전설비 고장 사실을 외부에 알린 후 현재 개방된 보조 차단기(220)에 대응하는 부하설비의 고장 점검 및 수리 완료 후 해당 보조 차단기(220)가 수동으로 닫히게 될 때까지 해당 보조 차단기(220)를 개방한 상태로 두고 주 차단기(210)를 닫아 개방되지 않는 나머지 다른 보조 차단기(220)에 연결되어 있고 고정 점검 및 수리가 필요 없는 다른 건전한 부하설비가 정상 작동하게 한다.
상기 차단기 제어기(240)는 수전설비 고장 사실을 가시 혹은 가청 방식으로 현장에서 외부에 알리거나, 혹은 원격지에 있는 전기 담당자 이동전화기에 문자메시지로 전송하거나, 유무선 통신 방식으로 전기 담당자 PC에 전달한다.
상기 온도감지기(241)는 주변 온도 변화를 감지하여 차단기 제어기(240)로 전달한다.
상기 매연감지기(242)는 주변에서 발생하는 매연을 감지하여 차단기 제어기(240)로 전달한다.
상기 자동 제어 선택 스위치(243)는 전기 담당자가 수전설비(200)의 차단기 개폐 기능을 자동 혹은 수동으로 선택하는 스위치로서, 자동이 선택되면 차단기 제어기(240)가 차단기 자동 개폐 기능을 수행하고, 수동으로 선택되면 차단기 제어기(240)는 차단기 자동 개폐 기능을 수행하지 않는다. 수동으로 선택되는 경우, 차단기 제어기(240)는 전기 담당자가 수전설비(200)의 고장 점검 및 수리를 수행하는 동안 주 차단기(210)와 보조 차단기(220)를 개방시킨다.
상기와 같이 구성되는 특고전압 수전설비(200)는 복수의 변압기(230)를 제외한 나머지 모든 구성요소, 즉 부하 개폐기(L.B.S)와, 피뢰기(LA), 계기용 변압 변류기(MOF), 최대수요 전력계(DM), 무효 전력계(VAR), 주 차단기(210), 주 차단기 계기용 변압기(PT), 주 차단기 계기용 변류기(CT), 복수의 보조 차단기(220), 복수의 보조 차단기 계기용 변류기(CT'), 차단기 제어기(240), 온도감지기(241), 매연감지기(242), 자동 제어 선택 스위치(243)를 도 4에 나타낸 바와 같은 단 하나의 캐비닛(#1)에 수용한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 차단기 자동 제어 기능을 구비한 특고전압 수전설비(200)는 다음과 같이 작동한다.
특고전압 수전설비(200)는 전력회사로부터 특고전압으로 수전한 전기를 복수의 변압기(230)를 통해 저전압으로 변환하여 부하설비로 공급하며, 이때 만약 상기 주 차단기 계기용 변압기(PT)의 측정용 저전압이 이상 특고전압 감지를 위해 정한 전압값이거나, 혹은 상기 주 차단기 계기용 변류기(CT)의 측정용 저전류가 과전류 감지를 위해 정한 전류값 이상이면 상기 차단기 제어기(240)가 상기 주 차단기(210)를 자동 개방시켜 전력 공급을 차단함으로써 부하 측 선로나 전기기기를 보호한다.
또한, 상기 각각의 보조 차단기 계기용 변류기(CT')의 측정용 저전류가 과전류 감지를 위해 정한 전류값 이상이면 상기 차단기 제어기(240)가 대응하는 보조 차단기(220)를 자동 개방시켜 전력 공급을 차단함으로써 부하설비를 보호한다.
실제로, 특고전압 수전설비(200)가 부하설비로 전원을 공급하는 도중에, 부하설비의 일부가 고장이 나면 상기 차단기 제어기(240)가 해당 부하설비에 대응하는 보조 차단기(220)를 자동으로 개방하며, 고장 전류가 대전류에 해당하는 경우에는 해당 고장 부하설비의 보조 차단기(220)와 주 차단기(210)를 동시에 개방한다. 상기 주 차단기(210)가 개방되면 건전한 부하설비, 즉 고장이 발생하지 않은 부하설비로 공급되는 전원이 차단되므로 건전한 부하설비의 작동이 정지된다.
따라서, 이때 상기 차단기 제어기(240)는 먼저 상기 온도감지기(241)가 고장 감지용 온도 이상을 감지하거나 상기 매연감지기(242)가 매연을 감지하는지를 판별한다. 통상 보조 차단기(220)와 주 차단기(210)가 개방되는 경우 절연체가 파괴되거나 도체 간 이격 거리가 부족하면 도체 간 또는 대지 간에 순간적으로 섬락이 발생하여 불꽃이 발생하고 그에 따라 특고전압 수전설비(200)의 주요 구성요소를 수용하는 캐비닛(#1) 내부의 온도가 상승하거나, 혹은 매연이 발생하게 된다.
만약, 이상 온도나 매연이 감지되면, 상기 차단기 제어기(240)는 상기 주 차단기(210)와 보조 차단기(220)를 자동 개방하고 수전설비 고장 사실을 외부에 알린다. 이에 따라서, 전기 담당자가 상기 자동 제어 선택 스위치(243)를 수동으로 선택해 놓은 상태에서 고장 현장을 확인하고, 이상이 없으면 수동으로 주 차단기(110)와 보조 차단기(130)를 닫아 부하설비로의 전력 공급을 재개시킨다. 반면에, 이상이 있으면 해당 고장 부하설비의 보조 차단기(220)를 분리하여 부하설비를 점검, 수리한다.
반면에, 이상 온도나 매연이 감지되지 않는 경우, 상기 차단기 제어기(240)는 다음과 같이 작동한다.
예컨대, 상기 보조 차단기(220)의 한시 개방을 야기하는 과전류가 발생함에 따라 복수의 보조 차단기(220) 중 어느 하나 이상이 자동 개방되면 정해진 시간 경과 후 해당 보조 차단기(220)를 자동으로 닫히게 한다.
이와 달리, 상기 보조 차단기(220)의 순시 개방을 야기하는 대전류가 발생함에 따라 복수의 보조 차단기(220) 중 어느 하나 이상과 주 차단기(210)가 자동 개방되면 수전설비 고장 사실을 외부에 알린 후 현재 개방된 보조 차단기(220)에 대응하는 부하설비의 고장 점검 및 수리 완료 후 해당 보조 차단기(220)가 수동으로 닫히게 될 때까지 해당 보조 차단기(220)를 개방한 상태로 두고 주 차단기(210)를 닫아 개방되지 않는 나머지 다른 보조 차단기(220)에 연결되어 있고 고정 점검 및 수리가 필요 없는 다른 건전한 부하설비가 정상 작동하게 한다. 이에 따라서, 전기 담당자가 수전설비 고장 사실을 통보받고 출동하여 적절한 조작을 하기까지 오랜 시간이 소요되더라도 그 시간 동안 개방되지 않은 보조 차단기(220)에 대응하는 건전한 부하설비가 정상 작동하게 할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 차단기 자동 제어 기능을 구비한 특고전압 수전설비는 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있는 범위까지 그 기술적 정신이 있다.
100,200: 수전설비 110,210: 주 차단기
120: 주 계전기 130,220: 보조 차단기
140,230: 변압기 150: 보조 계전기
240: 차단기 제어기 241: 온도감지기
242: 매연감지기 243: 자동 제어 선택 스위치
L.B.S: 부하 개폐기 LA: 피뢰기
MOF: 계기용 변압 변류기 DM: 최대수요 전력계
VAR: 무효 전력계 PT: 주 차단기 계기용 변압기
CT: 주 차단기 계기용 변류기 CT': 보조 차단기 계기용 변류기
#1,#2,#3,#4,#5,#6,#7: 캐비닛

Claims (3)

  1. 부하 개폐기(L.B.S)와, 피뢰기(LA), 계기용 변압 변류기(MOF), 최대수요 전력계(DM), 무효 전력계(VAR), 주 차단기(210), 주 차단기 계기용 변압기(PT), 주 차단기 계기용 변류기(CT), 복수의 보조 차단기(220), 복수의 보조 차단기 계기용 변류기(CT'), 복수의 변압기(230)를 포함하는 특고전압 수전설비에 있어서,
    주변 온도 변화를 감지하는 온도감지기(241)와;
    주변에서 발생하는 매연을 감지하는 매연감지기(242);
    전기 담당자가 특고전압 수전설비의 차단기 개폐 기능을 자동 혹은 수동으로 선택하는 자동 제어 선택 스위치(243); 및
    상기 자동 제어 선택 스위치(243)가 수동으로 선택되는 경우 주 차단기(210)와 보조 차단기(220)를 개방시키고, 상기 자동 제어 선택 스위치(243)가 자동으로 선택되는 경우 상기 온도감지기(241)가 고장 감지용 온도 이상을 감지하거나 상기 매연감지기(242)가 매연을 감지하면 상기 주 차단기(210)와 보조 차단기(220)를 자동 개방하고 수전설비 고장 사실을 외부에 알리고, 이상 온도와 매연이 감지되지 않은 경우에는 보조 차단기(220)의 한시 개방을 야기하는 과전류가 발생함에 따라 복수의 보조 차단기(220) 중 어느 하나 이상이 자동 개방되면 정해진 시간 경과 후 해당 보조 차단기(220)를 자동으로 닫히게 하고, 보조 차단기(220)의 순시 개방을 야기하는 대전류가 발생함에 따라 복수의 보조 차단기(220) 중 어느 하나 이상과 주 차단기(210)가 자동 개방되면 수전설비 고장 사실을 외부에 알린 후 현재 개방된 보조 차단기(220)에 대응하는 부하설비의 고장 점검 및 수리 완료 후 해당 보조 차단기(220)가 수동으로 닫히게 될 때까지 해당 보조 차단기(220)를 개방한 상태로 두고 주 차단기(210)를 닫아 개방되지 않는 나머지 다른 보조 차단기(220)에 연결되어 있고 고정 점검 및 수리가 필요 없는 다른 건전한 부하설비가 정상 작동하게 하는 차단기 제어기(240);
    를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차단기 자동 제어 기능을 구비한 특고전압 수전설비.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 차단기 제어기(240)는
    상기 주 차단기 계기용 변압기(PT)의 측정용 저전압이 이상 특고전압 감지를 위해 정한 전압값이거나, 혹은 상기 주 차단기 계기용 변류기(CT)의 측정용 저전류가 과전류 감지를 위해 정한 전류값 이상이면 상기 주 차단기(210)를 자동 개방하여 전력 공급을 차단함으로써 부하 측 선로나 전기기기를 보호하고,
    상기 각각의 보조 차단기 계기용 변류기(CT')의 측정용 저전류가 과전류 감지를 위해 정한 전류값 이상이면 상기 각각의 보조 차단기(220)를 자동 개방하여 전력 공급을 차단함으로써 부하설비를 보호하며,
    수전설비 고장 사실을 가시 혹은 가청 방식으로 현장에서 외부에 알리거나, 혹은 원격지에 있는 전기 담당자 이동전화기에 문자메시지로 전송하거나, 유무선 통신 방식으로 전기 담당자 PC에 전달하는 것을 특징으로 하는 차단기 자동 제어 기능을 구비한 특고전압 수전설비.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 복수의 변압기(230)를 제외한 나머지 모든 구성요소, 즉 부하 개폐기(L.B.S)와, 피뢰기(LA), 계기용 변압 변류기(MOF), 최대수요 전력계(DM), 무효 전력계(VAR), 주 차단기(210), 주 차단기 계기용 변압기(PT), 주 차단기 계기용 변류기(CT), 복수의 보조 차단기(220), 복수의 보조 차단기 계기용 변류기(CT'), 차단기 제어기(240), 온도감지기(241), 매연감지기(242), 자동 제어 선택 스위치(243)는 단 하나의 캐비닛(#1)에 수용되는 것을 특징으로 하는 차단기 자동 제어 기능을 구비한 특고전압 수전설비.
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