KR100891162B1 - 양전원 기중차단기가 구비된 배전시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 양전원 기중차단기가 구비된 배전시스템에 관한 것으로, 양전원 기중차단기로 구성되는 배전시스템에 있어 임의로 정할 수 없는 입력 전원의 종류에 따른 부하전류의 감시제어가 불가능한 문제점과, 상용전원의 불안정성에 대한 적절한 비상전원으로의 전환이 이루어지지 않는 문제점을 해결할 수 있도록 한 것이다.

즉, 본 발명은 양전원 기중차단기로 구성되는 배전시스템에 있어, 삼상으로 구성된 상용전원과 비상전원의 각 선로에 계기용 변압기를 구비하고, 양전원 기중차단기를 통하여 입력 전원 측 또는 부하 측에 부하전류를 감지하는 계기용 변류기를 구비하며, 상기 계기용 변압기와 계기용 변류기로부터 신호를 입력받아 양전원 기중차단기를 제어하는 차단기제어기에 동작신호를 입력하는 과전류 제어기를 구비하여 구성한 것이다.

따라서, 본 발명은 상용전원과 비상전원의 각 선로에 계기용 변압기를 구비하고 부하선로에 계기용 변류기를 구비함으로써 상용전원의 단전과 전원의 안정성을 감지하여서 적절한 전원 전환을 통하여 부하로의 안정적인 전원 공급이 이루어질 수 있는 것이며, 부하전류의 감시를 통하여 입력 전원에 따른 부하측의 전원을 제어할 수 있는 것이다.

배전시스템

Description

양전원 기중차단기가 구비된 배전시스템{An electric power system had Double Circuit Breaker}

도 1 은 본 발명에 따른 일 실시 예를 보인 주요 구성 예시도.

도 2 는 본 발명에 따른 일 실시 예로 차단기 보호기의 주요 구성도.

도 3 은 본 발명에 따른 다른 실시 예로 차단 스위치를 구비한 것으로 보인 주요 구성도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

11 : 상용전원 12 : 비상전원

21 : 부하선로

110 : 차단기 제어부

120 : 양전원 기중차단기

200 : 차단기 보호기

211 : 상용전원 감지스위치단 212 : 비상전원 감지스위치단

310 : 상용 계기용 변압기 320 : 비상 계기용 변압기

400 : 계기용 변류기

500 : 차단 스위치

본 발명은 양전원 기중차단기로 구성된 배전시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 양전원 기중차단기로 구성되어서 상용전원의 단전시 비상전원을 자동으로 공급하는 배전시스템에 있어 입력되는 상용전원과 비상전원을 감시할 수 있게 계기용 변압기를 구비하고 양전원 기중차단기를 통하여 공급되는 부하전류를 감지할 수 있게 계기용 변류기를 구비하여 과전류보호기가 상용전원과 비상전원의 입력상태와 입력 전원에 따른 부하전류를 감지하여서 과부하에 대하여 전원 제어를 할 수 있도록 하는 양전원 기중차단기가 구비된 배전시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 대용량의 전원을 공급받아 사용하는 건물이나 공장 등의 배전시스템은 공급되는 상용전원 또는 상용전원의 이상시 대체하는 비상전원을 선택적으로 부하 측에 접속하기 위해 기중차단기(Air Circuit Breaker) 2 대 또는 상기 기중차단기의 동작을 제어하는 차단기제어기(Auto Transfer Breaker Controller)로 구성되어 있는 것이다.

한편, 종래 기중차단기는 상용전원용과 비상전원용이 별도 구비되어 사용되었으나, 그 동작이 개별적으로 이루어져 신속하고 원활한 전력공급을 하지 못하는 문제가 있고, 또한 차단기를 상용전원용과 비상전원용으로 각각 구비해야 하기 때문에 비용이 상승되는 등의 문제점이 있어 상기 두 개의 기중차단기를 하나의 기중 단기로 구성한 양전원 기중차단기(Duoble Curcuit Breaker)를 적용하여 실시하고 있다.

이러한 배전시스템은 상용전원의 상태에 따라 양전원 기중차단기를 동작시켜 비상전원을 공급할 수 있도록 만 구성되어 있어 입력 전원에 따른 부하의 제어가 이루어지지 않아 비상전원 상태에서 과부하로 인한 비상전원공급부의 손상이 유발되는 등의 문제점이 있었다.

또한, 상용전원과 비상전원의 입력상태 감지가 명확하게 이루어지지 않아 상용전원이 불안정한 공급 즉, 결상, 저전압, 과전압이 이루어질 경우 이에 따른 적절한 전원 절환이 이루어지지 않아 부하의 손상을 유발하는 등의 문제점이 있었다.

이에, 본 발명은 상술한 바와 같이 양전원 기중차단기로 구성되는 배전시스템에 있어서, 입력 전원의 종류에 따른 부하전류의 감시제어가 불가능한 문제점과, 상용전원의 불안정성에 대한 적절한 비상전원으로의 전환이 이루어지지 않는 문제점을 해결할 수 있도록 한 것이다.

즉, 본 발명은 양전원 기중차단기로 구성되는 배전시스템에 있어서 삼상의 구성된 상용전원과 비상전원의 각 선로에 계기용 변압기를 구비하고, 양전원 기중차단기를 통하여 입력 전원과 연결되는 부하선로를 통한 부하전류를 감지하는 계기용 변류기를 구비하며, 상기 계기용 변압기와 계기용 변류기로부터 신호를 입력받아 양전원 기중차단기를 제어하는 차단기제어기에 동작신호를 입력하는 과전류 제 어기를 구비하여 구성한 것이다.

따라서, 본 발명은 상용전원과 비상전원의 각 선로에 계기용 변압기를 구비하고 부하선로에 계기용 변류기를 구비함으로써 상용전원의 단전과 전원의 안정성을 감지하여서 적절한 전원 전환을 통하여 부하로의 안정적인 전원 공급이 이루어질 수 있는 것이며, 부하전류의 감시를 통하여 입력 전원에 따른 부하측의 전원을 제어할 수 있는 것이다.

이하, 본 발명에 따른 양전원 기중차단기가 구비된 배전시스템의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 비상전원이 구비된 배전시스템의 운영에 있어서 상용전원과 비상전원의 공급상태를 감지하여 적절한 전원의 절체가 이루어지도록 하며 입력 전원에 따른 부하전류를 감시제어할 수 있도록 한 것이다.

본 발명은 도 1 에 도시된 바와 같이 양전원 기중차단기(DCB; Double Circuit Breaker)가 구비된 배전시스템에 관한 것이다.

상기 배전시스템은, 입력 전원을 감지하는 계기용 변압기(PT; Potential Transformer)와 부하전류를 감지하는 계기용 변류기(CT; Current Transformer)를 구비하고, 상기 계기용 변압기와 계기용 변류기를 통하여 입력되는 신호를 통하여 양전원 기중차단기의 동작을 제어하는 차단기제어기(ATBC; Auto Transfer Breaker Controller)를 과전류, 과전압, 부족전압, 지전류에 따라 제어하는 차단기 보호 기(OCR; Over Current Relay)를 구비하여서 된다.

한편, 본 발명에 따른 배전시스템은 도 1 과 도 2 에 도시된 바와 같이 상용전원과 비상전의 부하선로의 접속을 제어하는 양전원 기중차단기(120)와, 상기 양전원 기중차단기(120)의 동작을 제어하는 차단기 제어부(110)와, 입력되는 상용전원(11)과 비상전원(12)의 전압변동을 감지하는 계기용 변압기(310,320)와, 부하선로(21)를 통한 전류의 흐름을 감지하는 계기용 변류기(400)와, 상기 계기용 변압기(310,320)와 계기용 변류기(400)를 통하여 입력되는 신호에 따라 차단기 제어부(110)에 동작신호를 입력하는 차단기 보호기(200)로 구성되는 것이다.

여기서, 상기 양전원 기중차단기(120)는 삼상으로 이루어진 상용전원(11)과 비상전원(12)을 입력받아 삼상의 부하선로(21)로의 전원 공급을 절체하며 상용전원(11)과 비상전원(12) 모두의 공급을 차단할 수 있게 구성되어 동작되는 것이다.

그리고, 상기 차단기 제어부(110)는 차단기 보호기(200)로부터 입력되는 신호에 따라 상기 양전원 기중차단기(120)를 제어하여 비상전원이 공급되게 하거나, 상용전원(11)이 정상 회복시 상용전원이 공급되게 하고, 필요에 따라 상용전원(11)과 비상전원(12)이 모두 차단되게 하는 것이다.

또한, 상기 계기용 변압기(310,320)는 상용전원(11)의 선로에 구비된 세 개의 사용 계기용 변압기(310)와 비상전원(12)의 선로에 구비된 세 개의 비상 계기용 변압기(320)로 구성되는 것으로서, 상기 계기용 변압기(310,320)는 입력되는 전압의 변화를 전압강하를 통하여 차단기 보호기(200)로 입력하게 구성된 것이다.

또한, 상기 계기용 변류기(400)는 삼상으로 구성되는 각 부하선로(21)에 구 비되어서 부하선로를 통하여 흐르는 전류량을 차단기 보호기(200)로 입력하게 구성된 것이다.

또한, 상기 차단기 보호기는 6개의 계기용 변압기(310,320)를 통하여 입력되는 전압신호에 따라 상용전원(11)과 비상전원(12)의 입력 전압의 변화를 감지하여 입력되는 전원 즉 상용전원(11)의 전압이 불안정하게 공급될 경우 이를 감지하여서 차단기 제어부(110)로 절체신호를 입력하여 비상전원(12)으로 절체 동작되게 하는 것이다.

또한, 상기 차단기 보호기(200)는 양전원 기중차단기(120)와 접속된 상용전원 감지스위치단(211)과 비상전원 감지스위치단(212)을 통하여 부하선로(21)로 공급되는 전원의 종류를 감지하고, 상기 입력 전원의 감지에 따라 상용전원(11)의 부하전류보다 적은 값으로 설정된 비상전원(12)의 부하전류 설정 값에 따라 계기용 변류기(400)를 통하여 입력되는 부하선로의 전류 값을 감지하여 비상전원(12)의 손상을 방지할 수 있게 차단기 제어부(110)에 비상전원 차단신호를 입력하여 양전원 기중차단기(120)가 동작되게 하는 것이다.

또한, 본 발명의 실시에 있어서, 도 3 에 도시된 바와 같이 사용자가 부하선로로의 전원 공급을 강제 차단시킬 수 있게 제어신호를 입력할 수 있게 양전원 기중차단기(120)의 릴레이를 동작시키는 차단 스위치(500)를 구비하여 실시할 수 있는 것이다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 양전원 기중차단기가 구비된 배전시스템의 동작과정을 설명하면 다음과 같다.

도시된 바와같이 상용전원(11)이 단전되게 되면 차단기 보호기(200)가 사용 계기용 변압기(310)를 통하여 이를 감지하여 차단기 제어부(110)에 절체신호를 입력하게 되고 상기 차단제어기는 양전원 기중차단기(120)를 동작시켜서 비상전원(12)이 부하선로(21)로 공급될 수 있도록 하게 된다.

이상에서와 같은 비상전원(12)을 사용하는 과정에 있어, 차단기 보호기(200)는 부하선로(21)에 구비된 계기용 변류기(400)를 통하여 부하전류가 상용전원(11)의 사용시의 사용자의 설정에 따라 통상 약 80% 이상을 초과하는지를 감시하여 약 80%를 초과할 경우 차단기 제어부(110)에 제어신호를 입력하여 양전원 기중차단기(120)를 동작시켜 비상전원공급부와 부하선로(21)의 손상이 방지되게 된다.

그리고, 차단기 보호기(200)는 상용전원(11) 또는 비상전원(12)을 사용함에 있어서 각각 구비된 사용 계기용 변압기(310)와 비상 계기용 변압기(320)를 통하여 입력되는 전압의 변동에 따라 결상, 저전압, 과전압 등과 같은 전원 품질에 문제가 발생시 이에 따른 제어신호 즉, 상용전원(11) 사용시는 비상전원(12)으로 절체를 실시하고 비상전원(12) 사용시는 부하선로(21)의 전원 공급을 차단하는 제어신호를 차단기 제어부(110)로 입력하여서 입력된 신호에 따라 차단기 제어부(110)가 양전원 기중차단기(120)를 제어하여 전원의 절체 및 차단이 이루어지도록 하게 된다.

또한, 본 발명의 다른 실시 예와 같이 차단 스위치(500)를 구비하여 실시함으로써 비상상황 발생시 사용자가 양전원 기중차단기(120)를 긴급 작동시켜 전원을 차단하면 된다.

따라서, 본 발명은 상용전원과 비상전원의 각 선로에 계기용 변압기를 구비하고 부하선로에 계기용 변류기를 구비함으로써 상용전원의 단전과 전원의 안정성을 감지하여서 적절한 전원 전환을 통하여 부하로의 안정적인 전원 공급이 이루어질 수 있는 것이며 부하전류의 감시를 통하여 입력 전원에 따른 부하측의 전원을 제어할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 입력 전원을 감지하는 계기용 변압기(PT), 부하전류를 감지하는 계기용 변류기(CT), 상기 계기용 변압기(PT)와 계기용 변류기를 통하여 입력되는 신호를 통하여 양전원 기중차단기의 동작을 제어하는 차단기제어기를 제어하는 차단기 보호기(200)를 가져서 된 양전원 기중차단기(DCB)가 구비된 배전시스템에 있어서;

   상기 계기용 변압기(PT)는,

   상용전원(11)의 선로에 구비된 세 개의 사용 계기용 변압기(310)와 비상전원(12)의 선로에 구비된 세 개의 비상 계기용 변압기(320)로 구성하고;

   상기 차단기 보호기(200)는,

   6 개의 계기용 변압기(310,320)를 통하여 입력되는 전압신호에 따라 상용전원(11)과 비상전원(12)의 입력 전압의 변화를 감지하여 입력되는 전원 즉, 상용전원(11)의 전압이 불안정하게 공급될 경우 이를 감지하여서 차단기 제어부(110)로 절체신호를 입력하여 비상전원(12)으로 절체 동작되게 구성하고, 부하선로(21)로 공급되는 전원의 종류를 감지할 수 있게 양전원 기중차단기(120)와 접속된 상용전원 감지스위치단(211)과 비상전원 감지스위치단(212)으로 구성하며;

   사용자가 부하선로로의 전원 공급을 강제 차단시킬 수 있도록 제어신호를 입력하는 차단 스위치(500)를 구비하여서 됨을 특징으로 하는 양전원 기중차단기가 구비된 배전시스템.
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