KR101362934B1 - 활선 상태에서 차단기 동작 특성 진단 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 클로즈 코일 및/또는 트립 코일의 저항 및/또는 인덕턴스를 상시 진단할 수 있는 차단기 동작 특성 진단 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 진단 장치는 제어 회로 상의 코일에 이벤트가 발생하였는지 여부를 감지하는 이벤트 감지 모듈; 및 상기 이벤트 감지 모듈이 코일에 대한 이벤트가 없는 것으로 감지한 것에 대응하여 진단 전압을 진단 대상 코일에 인가하고, 상기 인가된 진단 전압 및 진단 대상 코일 상의 전류를 사용하여 상기 진단 대상 코일의 저항 및 인덕턴스 중 적어도 하나를 진단하는 진단 모듈을 포함한다.

Description

활선 상태에서 차단기 동작 특성 진단 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOF FOR DIAGNOSING PERFORMANCE CHARACTERISTICS OF A CIRCUIT BREAKER IN A STATE OF LIVE WIRE}

본 발명은 차단기 동작 특성 진단 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 활선 상태에서 차단기 내에 설치된 트립 코일(Trip Coil) 및/또는 클로즈 코일(Close Coil)의 저항 및/또는 인덕턴스(inductance)를 상시 진단할 수 있는 차단기 동작 특성 상시 진단 장치 및 방법에 관한 것이다.

차단기는 전력 계통에 설치되어, 전력 계통에 고장이 발생한 경우 고장 구간을 계통에서 신속히 분리하고, 계통이 복귀된 경우 분리된 구간을 계통에 복귀시킬 수 있다.

차단기는 내부에 고정 전극과 가동 전극이 구비되며, 투입(closing)시에는 고정 전극과 가동 전극이 단락되고, 트립(trip)시에는 가동 전극이 고정 전극으로부터 분리된다.

차단기의 가동 전극을 이동시키는 방식은 다양하며, 주로 솔레노이드 방식과 스프링 차징(spring charging) 방식이 사용된다.

솔레노이드 방식은 솔레노이드 내측에 가동 전극을 위치시키고 솔레노이드 기자력으로 가동 전극을 이동시키는 방식이다. 스프링 차징 방식은 차징된 스프링의 회복력(탄성력)으로 가동 전극을 이동시키는 방식이다.

스프링 차징 방식은 크게 차징된 스프링의 회복력으로 투입 또는 트립 동작을 수행하는 제 1 매커니즘, 스프링의 차징 상태를 유지시키는 제 2 매커니즘, 투입 또는 트립을 위해 차징 상태를 해제시키는 제어 회로를 포함할 수 있다.

여기서, 제어 회로는 크게 두 가지 요소로 나뉠 수 있다. 첫째로, 클로즈 신호에 따라 이동자를 이동시켜 제 2 매커니즘이 스프링의 차징 상태 유지를 해제시키도록 하는 것에 의해, 제 1 매커니즘이 차징된 스프링의 회복력에 의해 투입 동작을 수행하도록 하는 투입 회로가 있다. 둘째로, 트립 신호에 따라 이동자를 이동시켜 제 2 매커니즘이 스프링의 차징 상태 유지를 해제시키도록 하는 것에 의해, 제 1 매커니즘이 차징된 스프링의 회복력에 의해 트립 동작을 수행하도록 하는 트립 회로가 있다.

상술한 제 1 매커니즘 및 제 2 매커니즘은 차단기 개발 업체 마다 각각 상이한 구조를 취할 수 있으며, 본 발명이 스프링 차징 방식에서 제 1 매커니즘 및 제 2 매커니즘을 한정하는 것은 아니다. 즉, 차징된 스프링의 회복력에 의해 투입 또는 트립 동작을 수행하는 것이라면, 본 발명의 차단기에 속할 수 있다.

이하, 도 1 및 도 2를 참조하여, 차단기에 탑재되는 일반적인 제어 회로에 대하여 설명한다.

도 1은 차단기에 탑재되는 일반적인 제어 회로의 개략도를 나타낸다. 도 2는 차단 또는 트립시 코일 상의 전류 프로파일을 나타낸다.

먼저, 도 1을 참조하면, 제어 회로(20)는 양단에 전원(VDD)이 연결된 클로즈라인(L1)과 트립 라인(L2)를 포함할 수 있다. 클로즈 라인(L1) 상에는 클로즈 코일(21, close coil) 및 클로즈 스위치(22, close switch)가 직렬로 배치될 수 있다. 그리고, 트립 라인(L2) 상에는 트립 코일(23, trip coil) 및 트립 스위치(24, trip switch)가 직렬로 배치될 수 있다.

클로즈 스위치(22)는 계전기(10)로부터 클로즈 신호를 인가받은 때에만 온(on) 상태를 유지할 수 있다. 클로즈 스위치(22)가 온 상태이면, 클로즈 코일(21)은 전원(VDD)에 의해 여자가 될 수 있고, 여자된 클로즈 코일(21)의 흡입력에 의해 이동자(미도시)는 이동할 수 있다. 이동자의 이동에 의해, 상술한 바와 같이, 차단기는 투입 동작을 수행할 수 있다.

트립 스위치(24)는 계전기(10)로부터 트립 신호를 인가받은 때에만 온 상태를 유지할 수 있다. 트립 스위치(24)가 온 상태이면, 트립 코일(23)은 전원(VDD)에 의해 여자가 될 수 있고 여자된 트립 코일(23)의 흡입력에 의해 이동자(미도시)는 이동할 수 있다. 이동자의 이동에 의해, 상술한 바와 같이, 차단기는 트립 동작을 수행할 수 있다.

이와 같은 클로즈 코일(21) 또는 트립 코일(23)은 일반적으로 투입 또는 트립 동작시 도 2에서와 같은 전류 프로파일을 가질 수 있다. 먼저, 스위치(22, 24)가 온되는 것에 의해 코일에 전원(VDD)이 인가되면, 코일(21, 23)의 전류 크기가 상승한다. 그리고, 이동자가 이동을 개시하면, 투입 또는 클로즈 코일의 투자율이 변동되는 것에 의해, 전류 크기가 감소할 수 있다. 그리고, 다시 전류 크기가 상승한 후 정상 상태에 도달할 수 있다. 이동자가 기 설정된 거리를 이동하면, 스프링의 차징 상태가 해제될 수 있다. 그리고, 계전기(10)가 클로즈 신호 또는 트립 신호 인가를 중단하면, 코일(21, 23) 상의 전류 크기는 소정의 시간이 경과한 후, “0”에 도달할 수 있다. 전류 크기가 “0”에 도달하는 시간은 차이가 있으나, 일반적으로 스위치(22, 24)의 특성 또는 코일(21, 23)에 충전된 에너지에 의해 전류의 크기가 “0”에 도달하기까지 소정의 시간이 소요된다. 여기서, 계전기(10)는 계통 상태 또는 기 설정된 정보에 기초하여 클로즈 신호 또는 트립 신호의 인가를 중단할 수 있다.

이와 같은 클로즈 코일과 트립 코일을 사용하여 차단기를 제어할 때, 차단기의 투입 속도 또는 트립 속도는 이동자의 이동 속도에 의해 좌우될 수 있다. 그리고, 이동자의 이동 속도는 전원 인가시 클로즈 코일 또는 트립 코일 상의 전류의 크기에 의해 좌우될 수 있다. 즉, 이동자의 이동 속도는 클로즈 코일 또는 트립 코일의 저항에 의해 좌우될 수 있다. 또한, 차단기의 투입 속도 또는 트립 속도는 코일의 인덕턴스에 의해서 좌우될 수 있다. 이는 클로즈 코일 또는 트립 코일의 인덕턴스(또는 트립 코일의 턴(turn) 수)가 변화하면, 클로즈 코일 또는 트립 코일의 흡수력이 변화되기 때문이다.

차단기 운용시 열화, 또는 그 밖의 요인에 의해 코일의 저항 또는 인덕턴스가 변경될 수 있고, 이에 의해 차단기의 투입 또는 트립 속도가 변할 수 있다. 특히, 트립 속도가 기 설정된 시간을 초과하면, 계통 사고의 파급 효과가 매우 커질 수 있다.

따라서, 차단기 운용시 코일의 저항 또는 인덕턴스를 상시 진단하는 것에 의해 차단기의 투입 또는 차단 성능을 감시할 필요가 있다. 그리고, 그 성능의 진단시 보다 명확한 지표를 제공하기 위해, 코일 자체의 저항 또는 인덕턴스를 진단할 필요가 있다. 또한, 상시 진단을 위해, 진단은 활선 상태에서 이루어질 필요가 있다. 또한, 차단기의 투입 및 트립 동작에 전혀 지장을 주지 않는 한도에서 코일을 진단할 필요가 있다.

또한, 차단기 운용시 이벤트의 종료시 마다 그 이벤트에 대응하는 코일을 진단할 필요가 있다.

다만, 현재까지 위 같은 필요성 중 어느 하나 조차도 충족시킬 수 있는 기술이 없었다.

이에 본 발명은 클로즈 코일 및/또는 트립 코일의 저항 및/또는 인덕턴스를 상시 진단할 수 있는 차단기 동작 특성 진단 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

그리고, 본 발명은 클로즈 코일 및/또는 트립 코일의 저항 및/또는 인덕턴스를 활선 상태에서 진단할 수 있는 차단기 동작 특성 진단 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 차단기의 투입 및/또는 트립 동작에 전혀 지장을 주지 않는 범위에서 클로즈 코일 및/또는 트립 코일의 저항 및/또는 인덕턴스를 진단할 수 있는 차단기 동작 특성 진단 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 차단기 운용시 이벤트의 종료시 마다 그 이벤트에 대응하는 코일을 진단할 수 있는 차단기 동작 특성 진단 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적들은 이하의 실시예에 대한 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 진단 장치는 제어 회로 상의 코일에 이벤트가 발생하였는지 여부를 감지하는 이벤트 감지 모듈; 및 상기 이벤트 감지 모듈이 코일에 대한 이벤트가 없는 것으로 감지한 것에 대응하여 진단 전압을 진단 대상 코일에 인가하고, 상기 인가된 진단 전압 및 진단 대상 코일 상의 전류를 사용하여 상기 진단 대상 코일의 저항 및 인덕턴스 중 적어도 하나를 진단하는 진단 모듈을 포함한다.

여기서, 기 설정된 시간이 경과하면, 상기 진단 모듈이 진단을 개시하도록 제어하는 동기화 모듈을 더 포함할 수 있다.

그리고, 진단 모듈은 상기 진단 대상 코일을 진단하지 않는 시간에는 상기 진단 대상 코일로부터 전기적으로 분리될 수 있다.

또한, 상기 동기화 모듈은 상기 진단 대상 코일의 진단 중 상기 이벤트 감지 모듈이 상기 제어 회로 상의 코일에 이벤트가 발생한 것으로 감지하면, 상기 진단 모듈이 진단을 중단하도록 제어할 수 있다.

또한, 상기 진단 모듈은 스위치가 구비된 전원 공급 라인을 통해 상기 진단 대상 코일과 연결되어 상기 진단 전압을 상기 진단 대상 코일에 인가하는 진단 전압 공급부를 포함하고, 상기 스위치는 제어 신호에 의해 상기 진단 대상 코일의 진단시에만 온될 수 있다.

또한, 상기 스위치는 진단 중 상기 이벤트 감지 모듈이 상기 제어 회로 상의 코일에 이벤트가 발생한 것으로 감지하는 것에 대응하여 오프될 수 있다.

또한, 상기 진단 대상 코일이 설치된 클로즈 라인 및 트립 라인 중 적어도 하나에서 본 상기 이벤트 감지 모듈의 입력 임피던스는 임계값 이상일 수 있다.

또한, 상기 이벤트 감지 모듈은 상기 제어 회로 상의 코일 상의 이벤트의 존부에 따라 각각 상이한 전압을 출력하는 비교기를 포함할 수 있다.

또한, 상기 이벤트 감지 모듈은 상기 제어 회로 상의 코일이 설치된 라인 상의 전압의 변화, 상기 제어 회로 상의 코일 상의 전류의 변화 및 이벤트 신호의 존부 중 적어도 하나를 사용하여 상기 제어 회로 상의 코일에 이벤트가 발생하였는지 여부를 감지할 수 있다.

또한, 상기 이벤트 감지 모듈은 상기 제어 회로 상의 코일 상의 전류를 CT(current transformer)를 사용하여 검출하고 상기 제어 회로 상의 코일 상의 전류가 기 설정된 값을 초과하는 것으로 판단되면, 상기 제어 회로 상의 코일에 이벤트가 발생한 것으로 감지할 수 있다.

또한, 상기 진단 모듈은 직류 전압을 상기 진단 대상 코일에 인가하고, 수학식,

에 의해, 상기 진단 대상 코일의 저항을 산출할 수 있다.

또한, 상기 진단 모듈은 하나의 주파수를 가지는 교류 전압을 상기 진단 대상 코일에 인가하고, 상기 진단 대상 코일에 인가된 전압과 상기 진단 대상 코일 상의 전류 간의 위상차를 사용하여, 상기 진단 대상 코일의 저항 및 인덕턴스 중 적어도 하나를 산출할 수 있다.

또한, 상기 진단 모듈은 제 1 주파수를 가지는 교류 전압 및 제 2 주파수를 가지는 교류 전압을 상기 진단 대상 코일에 인가하고, 상기 제 1 주파수에 대한 상기 진단 대상 코일의 제 1 임피던스 및 상기 제 2 주파수에 대한 상기 진단 대상 코일의 제 2 임피던스를 산출하고, 상기 산출된 제 1 임피던스 및 제 2 임피던스를 연립하는 것에 의해, 상기 진단 대상 코일의 저항 및 인덕턴스 중 적어도 하나를 산출할 수 있다.

또한, 상기 진단 대상 코일이 설치되는 클로즈 라인 및 트립 라인 중 적어도 하나에 직렬 또는 병렬 구조로 설치될 수 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 차단기 동작 특성 진단 방법에 따르면, 이벤트 감지 모듈이 제어 회로 상의 코일에 이벤트가 발생하였는지 여부를 판단하는 단계; 및 기 제어 회로 상의 코일에 이벤트가 발생하지 않은 것으로 판단되면, 진단 모듈이 진단 대상 코일에 진단 전압을 인가하고, 상기 인가된 진단 전압 및 상기 진단 대상 코일 상의 전류를 사용하여 상기 진단 대상 코일의 저항 및 인덕턴스 중 적어도 하나를 진단하는 단계를 포함할 수 있다.

여기서, 이벤트 감지 모듈이 상기 진단 대상 코일의 진단 중 상기 제어 회로 상의 코일에 이벤트가 발생하는지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 진단 대상 코일의 진단 중 상기 제어 회로 상의 코일에 이벤트가 발생한 것으로 판단되면, 상기 진단 모듈이 진단을 중지하는 단계를 더 포함할 수 있다.

그리고, 상기 진단 대상 코일의 진단 중 상기 제어 회로 상의 코일에 이벤트가 발생한 것으로 판단되면, 상기 진단 모듈을 상기 진단 대상 코일로부터 전기적으로 분리시킬 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 기 설정 시간 마다 클로즈 코일 및/또는 트립 코일의 저항 및/또는 인덕턴스를 상시 진단할 수 있다.

그리고, 본 발명은 진단 모듈이 진단 대상 코일을 진단하지 않는 시간에는 상기 진단 대상 코일로부터 전기적으로 분리되는 것에 의해, 차단기의 동작 특성에 영향을 주지 않으면서도 코일을 상시 진단할 수 있다.

또한, 본 발명은 진단 대상 코일의 진단 중 이벤트 감지 모듈이 진단 대상 코일에 이벤트가 발생한 것으로 감지하면, 진단 모듈이 진단을 중단하도록 제어하는 것에 의해, 진단에 의해 차단기 동작 특성이 전혀 변화되지 않을 수 있다. 이에 의해, 코일의 오진단이 방지될 수도 있다.

또한, 본 발명은 진단 대상 코일이 설치된 클로즈 라인 및 트립 라인 중 적어도 하나에서 본 이벤트 감지 모듈의 입력 임피던스를 무한대로 하는 것에 의해, 진단 장치에 의해 차단기 동작 특성이 변화하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 직류 전압 또는 교류 전압을 사용하여 다양한 방식으로 코일의 저항 및/또는 인덕턴스를 상시 진단할 수 있다.

또한, 본 발명은 차단기에서 이벤트 발생시마다, 진단 대상 코일을 진단할 수 있다. 이에 의해, 차단기 동작 특성의 이상시, 그 이상이 진단 대상 코일에 의한 것인지 여부가 진단될 수 있다.

도 1은 차단기에 탑재되는 일반적인 제어 회로의 개략도를 나타낸다.
도 2는 차단 또는 트립시 코일 상의 전류 프로파일을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 진단 장치가 차단기에 설치된 상태의 개략도를 나타낸다.
도 4는 도 3의 진단 장치의 기능 블록도를 나타낸다.
도 5는 도 4의 이벤트 감지 모듈의 바람직한 일 실시예에 대한 개략도를 나타낸다.
도 6은 도 3의 진단 장치의 설치 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 4의 이벤트 감지 모듈의 다른 실시예에 대한 개략도를 나타낸다.
도 8은 도 3의 진단 모듈의 개략도를 나타낸다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 진단 장치가 차단기에 설치된 상태의 개략도를 나타낸다.
도 10은 도 9의 진단 장치의 기능 블록도를 나타낸다.
도 11은 도 10의 이벤트 감지 모듈의 바람직한 일 실시예에 대한 개략도를 나타낸다.
도 12는 도 10의 이벤트 감지 모듈의 다른 실시예에 대한 개략도를 나타낸다.
도 13은 도 10의 이벤트 감지 모듈의 또 다른 실시예에 대한 개략도를 나타낸다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 진단 장치가 차단기에 설치된 상태의 개략도를 나타낸다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 진단 장치가 차단기에 설치된 상태의 개략도를 나타낸다.
도 16은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 차단기 진단 방법에 대한 플로우 차트를 나타낸다.
도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 진단 장치의 기능 블록도를 나타낸다.
도 18은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차단기 진단 방법에 대한 플로우 차트를 나타낸다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 도 3 내지 도 8을 참조하여, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 차단기 동작 특성 진단 장치(이하, “진단 장치”)에 대하여 설명한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 진단 장치가 차단기에 설치된 상태의 개략도를 나타낸다. 도 4는 도 3의 진단 장치의 기능 블록도를 나타낸다. 도 5는 도 4의 이벤트 감지 모듈의 바람직한 일 실시예에 대한 개략도를 나타낸다. 도 6은 도 3의 진단 장치의 설치 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 7은 도 4의 이벤트 감지 모듈의 다른 실시예에 대한 개략도를 나타낸다. 도 8은 도 3의 진단 모듈의 개략도를 나타낸다. 본 발명의 요지를 명확히 하기 위해, 앞서의 설명과 중복된 설명은 생략하거나 간단히 한다.

이하, 설명의 편의를 위해 진단 장치(1000)가 트립 코일(23)을 진단하는 것을 기준으로 설명한다. 하기에서 기술되는 사항은 진단 장치(1000)가 클로즈 코일을 진단하는 경우에도 적용될 수 있다.

도 3을 참조하면, 진단 장치(1000)는 진단 대상인 트립 코일(23)에 직렬로 설치될 수 있다. 즉, 진단 장치(1000)는 트립 라인(L1)이 진단 장치(1000) 내부를 통과하도록 설치될 수 있다. 진단 장치(1000)는 트립 스위치(24)와 트립 코일(23) 사이에 설치될 수 있다. 도 3은 예시에 불과하며, 진단 장치(1000)는 전원(VDD)의 양극(+극)과 트립 스위치(24) 사이에 설치될 수도 있다. 또는, 진단 장치(1000)는 트립 코일(23)과 전원의 부극(-극) 사이에 설치될 수도 있다. 진단 대상이 클로즈 코일(21)인 경우, 진단 장치(1000)는 위와 같은 방식으로 클로즈 코일(21)에 직렬로 설치될 수 있다.

도 4를 참조하면, 진단 장치(1000)는 이벤트 감지 모듈(1100), 동기화 모듈(1200), 진단 모듈(1300), 저장 모듈(1400), 인터페이스 모듈(1500) 및 알림 모듈(1600)을 포함할 수 있다.

도 5를 참조하면, 이벤트 감지 모듈(1100)은 트립 라인(L2, 또는 클로즈 라인(L1)) 상에서 트립 이벤트(또는, 투입 이벤트)를 감지할 수 있다. 이하에서, “이벤트 감지 모듈(1100)이 이벤트를 감지한다”는 “이벤트 감지 모듈(1100)이 이벤트의 부존재, 발생, 지속 및 종료 중 적어도 하나를 감지한다”라는 의미를 포함할 수 있다. 이벤트 감지 모듈(1100)은 이벤트 감지를 위해, 트립 신호(또는, 클로즈 신호), 트립 라인(또는, 클로즈 라인) 상의 전류, 및 트립 코일(또는, 클로즈 코일) 상의 전압 중 적어도 하나를 사용할 수 있다.

이벤트 감지 모듈(1100)은 진단 대상 코일이 설치된 트립 라인(L2, 또는, 클로즈 라인(L1))에서 본 입력 임피던스가 무한대 바람직하게는, 임계값(진단 대상 코일의 동작 특성에 영향을 미치지 않도록 미리 설정된 입력 임피던스 값, 이는 차단기 운영자 또는 진단 장치의 설계자에 의해 가변적으로 설정될 수 있다) 이상일 수 있다. 이에 의해, 이벤트 감지 모듈(1100)이 트립 라인(L2, 또는, 클로즈 라인(L1))에 연결되어, 트립 이벤트(또는, 투입 이벤트)를 감지하는 도중 트립 이벤트(또는, 투입 이벤트, 이하, 트립 이벤트와 투입 이벤트를 “이벤트”로 통칭)가 발생한 경우에도, 트립 코일 상의 전류에 영향을 미치지 않을 수 있다. 즉, 트립 라인(L2, 또는, 클로즈 라인(L1))에 연결된 이벤트 감지 모듈(1100)에 의해 차단기 동작 특성이 영향을 받지 않을 수 있다. 이와 달리, 이벤트 감지 모듈(1100)의 입력단에 스위치(미도시)가 구비될 수도 있다. 그리고, 동기화 모듈(1200)의 동기화 신호에 의해 진단시에만 스위치가 온될 수 있다. 이에 의해, 이벤트 감지 모듈(1100)을 차단기 제어 회로(20)에 연결한다 하더라도, 차단기의 동작 특성에 전혀 영향을 미치지 않을 수 있다.

이벤트 감지 모듈(1100)은 비교기(1110)를 포함하고, 비교기(1110)의 입력단은 트립 라인(L2, 또는, 클로즈 라인(L1))에 연결될 수 있다. 이에 의해, 트립 이벤트(또는, 투입 이벤트) 발생 또는 지속시 전원(VDD)이 트립 코일(23, 또는, 클로즈 코일(21))에 인가될 때, 비교기(1110)가 하이(HIGH) 신호를 출력하는 방식으로 이벤트 감지 모듈(1100)은 이벤트를 감지할 수 있다. 여기서, 비교기(1110)는 이벤트가 발생하지 않은 때 또는 종료된 때는 로우(LOW) 신호를 출력할 수 있다. 비교기의 입력단은 트립 코일 상의 소정의 지점 바람직하게는, 트립 코일의 입력단에 연결되어 트립 코일 상의 전압 변화에 따라 출력을 달리할 수 있다. 이벤트 감지 모듈(1100)은 트립 코일(23, 또는 클로즈 코일(21))에 전원(VDD)이 인가된 때, 트립 이벤트(또는, 클로즈 이벤트)가 발생한 것으로 판단할 수 있다. 그리고, 이벤트 감지 모듈(1100)은 트립 코일(21, 또는, 클로즈 코일(21))에의 전원(VDD) 인가가 종료된 때, 트립 이벤트(또는, 클로즈 이벤트)가 종료한 것으로 판단할 수 있다. 또는, 이벤트 감지 모듈(1100)은 트립 코일(21, 또는, 클로즈 코일(21))에의 전원(VDD) 인가가 종료된 때로부터 기 설정된 시간이 종료된 때, 트립 이벤트(또는, 클로즈 이벤트)가 종료한 것으로 판단할 수 있다. 도 5는 예시에 불과하며, 비교기(1110) 입력측에 버퍼(Buffer)가 설치되거나, 비교기(1110)의 출력단에 인버터가 설치될 수도 있다. 즉, 트립 라인(L2, 또는, 클로즈 라인(L1))에 연결되어, 트립 라인(L2, 또는, 클로즈 라인(L1)) 상의 임의의 지점에서의 전압 변화를 사용하여 이벤트를 감지하는 구조라면, 본 발명의 이벤트 감지 모듈(1100)에 속할 수 있다.

도 6을 참조하면, 트립 라인(L2)의 일부 구간이 진단 장치(1000) 내측에 구비되고 상호 단락된 제 1 핀(P1) 및 제 2 핀(P2)을 통하여 연결될 수 있다. 그리고, 그 제 1 핀(P1) 또는 제 2 핀(P2) 또는 그 제 1 핀(P1) 또는 제 2 핀(P2)에 연결된 다른 핀에 비교기(1110)의 입력단자가 연결될 수 있다. 이와 같은 결선 구조에 의해, 진단 장치의 설치가 용이하며, 진단 장치 부품 수 감소에 따라 고장확률이 감소하고, 신뢰성도 향상될 수 있다.

위와 달리, 이벤트 감지 모듈(1100)은 트립 라인(L2, 또는, 클로즈 라인(L1)) 상의 전류 변화를 사용하여 이벤트를 감지할 수도 있다. 도 2에서와 같이 트립 라인(L2, 또는, 클로즈 라인(L1)) 상의 전류는 이벤트 발생시 변화할 수 있다. 따라서, 이벤트 감지 모듈(1100)은 트립 라인(L2, 또는, 클로즈 라인(L1)) 상의 전류를 모니터링하고 트립 라인(L2, 또는, 클로즈 라인(L1)) 상의 전류가 기 설정된 값 이상인 것으로 판정되면 이벤트가 발생 또는 지속인 것으로 판단할 수 있다. 그리고, 이벤트 감지 모듈(1100)은 트립 라인(L2, 또는, 클로즈 라인(L1)) 상의 전류가 기 설정된 값 미만 인 것으로 판정되면 이벤트의 부존재 또는, 이벤트의 종료로 판단할 수 있다. 이벤트 감지 모듈(1100)은 기 설정된 기준 전압을 가지는 비교기를 사용하여 트립 라인(L1, 또는, 클로즈 라인(L1)) 상의 전류를 모니터링 할 수 있다. 이벤트 감지 모듈(1100)은 트립 라인(L2, 또는, 클로즈 라인(L1)) 상의 전류가 기 설정된 값 이상으로 변화한 때, 이벤트가 발생한 것으로 판단할 수 있다. 그리고, 이벤트 감지 모듈(1100)은 트립 라인(L2, 또는, 클로즈 라인(L1)) 상의 전류가 기 설정된 값 이상에서 미만으로 변화한 때 이벤트가 종료한 것으로 판단할 수 있다. 또는, 이벤트 감지 모듈(1100)은 트립 라인(L2, 또는, 클로즈 라인(L1)) 상의 전류가 기 설정된 값 이상에서 미만으로 변화한 때로부터 기 설정된 시간이 초과할 때 이벤트가 종료한 것으로 판단할 수 있다. 이를 위해, 이벤트 감지 모듈(1100)은 트립 라인(L2, 또는, 클로즈 라인(L1)) 상의 전류를 CT(Current Transformer, 미도시) 또는 션트(Shunt, 미도시)를 사용하여 검출하고, 그 검출된 전류를 사용하여 이벤트 발생 여부를 감지할 수 있다.

또는, 이벤트 감지 모듈(1100)은 트립 신호(또는, 클로즈 신호)를 사용하여 트립 이벤트(또는, 투입 이벤트) 발생 여부를 감지할 수 있다. 이를 위해, 이벤트 감지 모듈(1100)은 도 7과 같이, 트립 신호 라인(또는, 클로즈 신호 라인)에 연결되고, 트립 신호(또는, 클로즈 신호)가 트립 스위치(24, 또는 클로즈 스위치(22))에 인가될 때 트립 이벤트(또는, 투입 이벤트)가 발생 또는 지속인 것으로 인지할 수 있다. 그리고, 이벤트 감지 모듈(1100)은 트립 스위치(24, 또는 클로즈 스위치(22))에의 트립 신호(또는 클로즈 신호)의 인가가 종료된 때, 트립 이벤트(또는, 클로즈 이벤트)가 종료한 것으로 판단할 수 있다. 또는, 이벤트 감지 모듈(1100)은 트립 스위치(24, 또는 클로즈 스위치(22))에의 트립 신호(또는 클로즈 신호)의 인가가 종료된 때로부터 기 설정된 시간이 초과한 때, 트립 이벤트(또는, 클로즈 이벤트)가 종료한 것으로 판단할 수 있다. 이벤트 감지 모듈(1100)은 트립 스위치(24, 또는 클로즈 스위치(22))에 트립 신호(또는, 클로즈 신호)가 인가된 때부터 기 설정된 시간이 초과한 때, 트립 이벤트(또는, 클로즈 이벤트)가 종료된 것으로 판단할 수 있다. 이 경우, 계전기는 트립 신호(또는, 클로즈 신호)를 인가한 시점부터 기 설정된 시간이 경과한 후 트립 신호(또는, 클로즈 신호)의 인가를 종료하도록 설정될 수 있다.

위와 달리, 이벤트 감지 모듈(1100)은 트립 이벤트 또는 투입 이벤트에 동기화되는 보조 접점(미도시), 기타 트립 또는 차단 동작을 수행하는 매커니즘의 동작을 감지하는 센서(미도시) 등으로부터의 신호에 의해 트립 이벤트 또는 투입 이벤트를 감지할 수 있다. 또는, 위와 같은 방식의 조합으로도 구현될 수 있다. 예를 들어, 트립 신호 및 트립 라인 상의 전압을 사용하여 모두 트립 이벤트가 발생한 것으로 인식되는 경우에만 트립 이벤트가 발생한 것으로 판단하도록 구성될 수도 있다. 이 경우, 트립 신호에 하나의 입력이 연결되고, 트립 라인에 따른 하나의 입력이 연결된 AND 게이트가 사용될 수도 있다.

즉, 이벤트 감지 모듈(1100)의 이벤트 감지 구조 및 방법을 본 발명이 제한하는 것은 아니다.

이벤트 감지 모듈(1100)은 이벤트를 감지하는 것에 대응하여 기 설정된 신호를 동기화 모듈(1200)로 출력할 수 있다.

계속하여, 도 4를 참조하면, 동기화 모듈(1200)은 기 설정된 시간이 경과하면, 진단 모듈(1300)이 진단을 개시하도록 진단 모듈(1300)을 제어할 수 있다. 이를 위해, 동기화 모듈(1200)은 타이머(timer)를 포함할 수 있다. 그리고, 동기화 모듈(1200)은 이벤트 감지 모듈(1100)에 의해 이벤트의 발생 또는 지속이 감지되지 않은 경우에 만, 진단 모듈(1300)이 진단을 개시할 수 있도록 진단 모듈(1300)을 제어할 수 있다. 또한, 동기화 모듈(1200)은 진단 대상인 트립 코일(23, 또는, 클로즈 코일(21))의 진단 중 이벤트 감지 모듈(1100)이 진단 대상인 트립 코일(23, 또는, 클로즈 코일(21))에 이벤트가 발생한 것으로 감지하면, 진단 모듈(1300)이 진단을 중지하도록 진단 모듈(1300)을 제어할 수 있다. 이때, 진단 모듈(1300)은 다음의 진단 주기에 다시 진단을 개시할 수 있다. 진단 대상 코일에 전원(VDD)이 인가될 때, 진단 대상 코일과 진단 장치가 형성하는 폐회로에 다른 폐회로가 연결될 수 있다. 이 경우 진단을 계속하여 진행하는 경우, 진단 대상 코일 자체의 임피던스를 진단할 수 없다. 또한, 진단을 계속하여 진행하게 되면, 진단 장치로 흐르는 전류 성분에 의해 진단 대상 코일의 여자 속도가 변화될 수 있다. 따라서, 진단시 이벤트가 발생하면 동기화부의 제어에 의해, 진단 장치를 진단 대상 코일로부터 전기적으로 분리하고, 진단을 중지하는 것이 바람직하다. 이와 달리, 진단 중 이벤트가 발생하면 그 이벤트의 종류에 관계없이 진단을 중지하도록 동기화부(1200)가 진단 모듈(1300)을 제어할 수도 있다. 동기화 모듈(1200)은 기 설정된 주기에 따라, 트립 코일(또는, 클로즈 코일)을 진단하도록 설정될 수 있다. 그 주기는 진단 장치의 설계자에 의해 임의로 선택될 수 있다. 트립 코일과 클로즈 코일을 주기적으로 진단하는 경우, 트립 코일과 클로즈 코일을 교대로 진단할 수도 있다. 본 발명이 트립 코일과 클로즈 코일의 진단 순서 및 주기를 제한하는 것은 아니며, 기 설정된 순서 및 시간에 따라 트립 코일 및/또는 클로즈 코일을 진단하는 경우라면, 본 발명에 속할 수 있다.

도 8을 참조하면, 진단 모듈(1300)은 진단 전압 인가부(1310), 전류 검출부(1320) 및 임피던스 진단부(1330)를 포함할 수 있다. 진단 모듈(1300)은 동기화부(1200)에 의해 동기화되어, 진단 동작을 수행할 수 있다. 진단 모듈(1300)은 진단이 아닌 경우 대기 모드(아이들 모드 또는 슬립 모드)에서 있다가, 동기화부(1200)에 의해 동기화되어 액티브 모드로 동작할 수도 있다. 이에 의해, 진단 장치(1000)가 소모하는 전력이 최소화될 수 있다.

진단 전압 인가부(1310)는 전원부(1311)를 포함할 수 있다. 전원부(1311)는 진단시 사용되는 진단 전압을 트립 코일(21, 또는, 클로즈 코일(23))에 인가할 수 있다. 진단 전압은 직류 전압, 또는 적어도 하나의 주파수를 가지는 교류 전압일 수 있다. 즉, 전원부(1311)는 상이한 주파수를 가지는 두 개 이상의 교류 전압을 출력할 수도 있다. 이를 위해, 전원부(1311)는 전압의 주파수 제어를 위한 인버터(inverter)를 포함할 수 있다. 진단 전압의 피크치 및 진단 전압이 인가되는 사이클은 진단 대상인 트립 코일(또는, 클로즈 코일) 내측의 이동자를 이동시키지 않을 정도로 조정되는 것이 바람직하다. 진단 전압에 의해 코일이 여자되어 이동자가 이동하지 않도록, 진단 전압의 크기는 이동자가 이동을 개시하는 임계 전압 미만인 것이 바람직하다. 그리고, 진단 전압의 인가 시간은 이동자가 이동을 개시하는 임계 시간 미만인 것이 바람직하다. 임계 전압 및 임계 시간은 차단기 설계자 또는 운용자, 또는 진단 장치의 설계자 또는 운용자에 의해 임의로 설정될 수 있다. 진단 전압은 전력 계통 상의 전력을 변환하여 생성될 수 있고, 이와 달리, 전력 계통과 독립된 별도의 전원을 사용하여 생성될 수도 있다.

전원부(1311)는 스위치(1312)가 구비된 전원 공급 라인(L3, L4)을 통해 진단 대상인 트립 코일(23, 클로즈 코일(21))의 양 단에 연결될 수 있다. 여기서, 스위치(1312)는 제어 신호에 의해 진단 시에만 온(on)될 수 있다. 그리고, 진단 중인 경우라도 진단 대상이 코일에 이벤트(진단 대상 코일인 트립 코일이면 트립 이벤트, 진단 대상 코일이 클로즈 코일이면 투입 이벤트)가 발생한 경우 오프(off)될 수 있다. 여기서, 제어 신호는 동기화부(1320)에서 출력될 수 있다. 동기화부(1320)는 기 설정된 시간이 경과한 때 제어 신호를 출력하여 스위치(1312)를 온시킬 수 있다. 그리고, 진단 중에 진단 대상이 코일에 이벤트(진단 대상 코일인 트립 코일이면 트립 이벤트, 진단 대상 코일이 클로즈 코일이면 투입 이벤트)가 발생한 경우 제어 신호를 출력하여 스위치(1312)를 오프시킬 수 있다. 이와 달리, 진단 대상 코일에 관계없이 진단 중에 이벤트가 발생한 경우라면, 동기화부(1200)는 일률적으로 스위치(1312)를 오프시킬 수도 있다. 그리고, 진단이 완료된 경우, 제어 신호에 의해 스위치(1312)는 오프될 수 있다. 이에 의해, 진단 모듈(1300)은 진단 대상 코일을 진단하지 않는 시간에 진단 대상 코일로부터 전기적으로 분리될 수 있다. 이에 의해, 투입/트립 이벤트시 진단 장치(1000)에 의해, 클로즈 라인 또는 트립 라인에서 임피던스가 변화하지 않을 수 있다. 즉, 진단 장치(1000)의 설치 운용에 의해, 차단기의 오작동이 발생하지 않을 수 있다. 여기서, 동기화 모듈(1200)이 제어신호를 진단 모듈(1300)로 출력하면 진단 전압 인가부(1310)가 스위치(1312)를 제어하는 구조가 사용될 수도 있다. 또는, 이벤트 감지 모듈(1100)로부터의 제어 신호에 의해 스위치(1312)는 온/오프 동작을 할 수도 있다.

전류 검출부(1320)는 진단 전압에 의해 야기되는 트립 코일(23, 또는 클로즈 코일(21)) 상의 전류를 검출할 수 있다. 이때, 전류는 CT 또는 션트 저항을 사용하여 검출될 수 있다.

임피던스 진단부(1330)는 진단 전압 및 트립 코일(23, 또는, 클로즈 코일(21)) 상의 전류를 사용하여 임피던스를 진단할 수 있다.

[진단 전압으로 직류 전압을 사용하는 경우]

진단 전압 인가부(1310)는 진단 전압으로 직류 전압을 인가할 수 있다. 그리고, 임피던스 진단부(1330)는 다음의 수학식 1에 의해, 트립 코일(23, 또는, 클로즈 코일(21))의 저항을 산출할 수 있다.

코일의 저항 만을 진단하고자 하는 경우, 위와 같은 방식을 채택할 수 있다. 이 경우 진단 장치를 매우 간이한 시스템으로 구현할 수 있다.

[진단 전압으로 1 개의 정현파를 사용한 경우]

진단 전압 인가부(1310)는 각주파수 ω를 가지는 진단 전압을 트립 코일(23, 또는, 클로즈 코일(21))에 인가할 수 있다. 이때, 임피던스 진단부(1330)는 진단 전압과 트립 코일(23, 또는, 클로즈 코일(21)) 상의 전류의 위상차를 산출할 수 있다. 위상차는 기 공지된 방식에 의해 산출될 수 있다. 예를 들어, 진단 전압과 트립 코일(23)(또는, 클로즈 코일(21)) 상의 전류의 피크(peak) 간의 위상차를 산출하는 것에 의해, 위상차 θ를 산출할 수 있다. 그리고, 다음의 수학식 2에 의해, 임피던스 진단부(1330)는 트립 코일(23)(또는, 클로즈 코일(21))의 저항을 산출할 수 있다.

또한, 다음의 수학식 3에 의해, 임피던스 진단부(1330)는 트립 코일(23, 또는, 클로즈 코일(21))의 인덕턴스를 산출할 수 있다.

수학식 2 및 3외에도, 트립 코일(23, 또는, 클로즈 코일(21))의 저항 또는 인덕턴스를 산출하기 위해, 임피던스 진단부(1330)는 기 공지된 다양한 수학적 알고리즘을 사용할 수 있다.

[진단 전압으로 2 개의 정현파를 사용한 경우]

진단 전압 인가부(1310)는 각각 각주파수 ω1, ω2를 가지는 2 개의 정현파를 트립 코일(23, 또는, 클로즈 코일(21))에 인가할 수 있다. 이때, 임피던스 진단부(1330)는 각주파수 ω1, ω2에 대한 임피던스를 다음의 수학식 4 및 5에 의해 산출할 수 있다.

여기서, 수학식 4 및 수학식 5는 각각 다음의 수학식 6 및 7로 변환될 수 있다.

그리고, 임피던스 진단부(1330)는 수학식 6과 7을 연립하여, 트립 코일(23, 또는, 클로즈 코일(21))의 저항(R) 및/또는 인덕턴스(L)을 산출할 수 있다.

수학식 1 내지 7은 단지 예시에 불과하며, 인가된 진단 전압에 따라 기 공지된 다양한 수학적 알고리즘을 적용하여, 트립 코일(23, 또는, 클로즈 코일(21))의 저항 및/또는 인덕턴스가 산출될 수 있다.

임피던스 진단부(1330)는 산출된 저항 및/또는 인덕턴스가 정상 범위 내인지 여부를 판단할 수 있다. 그리고, 임피던스 진단부(1330)는 임피던스가 정상 범위 내가 아닌 것으로 판단되면, 알림 모듈(1600)을 통해 외부에 트립 코일(23, 또는, 클로즈 코일(21)) 임피던스가 비정상임을 알릴 수 있다. 임피던스 진단부(1330)는 진단 대상(클로즈 코일 및/또는 트립 코일), 측정된 임피던스, 진단 결과(정상, 비정상)와 같은 진단 관련 정보를 저장부(1400)에 진단 시간 순으로 저장할 수 있다. 그리고, 임피던스 진단부(1330)는 저장 모듈(1400)에 진단 대상(트립 코일 또는 클로즈 코일)을 식별하는 식별자를 진단 관련 정보에 매핑하여 저장할 수 있다. 또는, 임피던스 진단부(1330)는 진단 관련 정보를 알림 모듈(1600)을 통해 상위 노드로 송신할 수 있다.

계속하여 도 4를 참조하면, 저장부(1400)는 진단 장치(1000)의 전반적인 제어, 진단하는데 사용되는 알고리즘 및 변수, 진단 관련 정보 등을 저장할 수 있다.

인터페이스 모듈(1500)은 사용자의 입력을 위한 입력부 및 외부와의 데이터 교환을 위한 출력부, 데이터의 출력을 위한 모니터부 등을 포함할 수 있다.

알림 모듈(1600)은 임피던스의 진단 결과를 외부에 알릴 수 있다. 또는, 알림 모듈(1600)은 통신 모듈을 구비하여 특정 프로토콜에 따라 진단 결과를 외부로 전송할 수도 있다.

도 3의 진단 장치(1000) 내의 각각의 모듈은 단일 디바이스 내 또는 상이한 디바이스 내에 탑재될 수 있다. 또한, 진단 장치(1000)는 클로즈 코일(21) 및 트립 코일(23) 중 적어도 하나 만을 진단하는 디바이스 형태로 제작될 수 있다. 또한, 진단 장치(1000) 각각의 요소는 클로즈 코일(21) 만을 진단하는 요소 및 트립 코일(23) 만을 진단하는 요소로 나뉠 수도 있다. 이 경우, 진단 장치(1000) 내의 일부 요소는 공유하여 사용될 수 있다.

이하, 도 1 내지 도 13을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 진단 장치에 대하여 설명한다.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 진단 장치가 차단기에 설치된 상태의 개략도를 나타낸다. 도 10은 도 9의 진단 장치의 기능 블록도를 나타낸다. 도 11은 도 10의 이벤트 감지 모듈의 바람직한 일 실시예에 대한 개략도를 나타낸다. 도 12는 도 10의 이벤트 감지 모듈의 다른 실시예에 대한 개략도를 나타낸다. 도 13은 도 10의 이벤트 감지 모듈의 또 다른 실시예에 대한 개략도를 나타낸다. 앞서의 설명된 사항에 대한 설명은 생략하거나 간단히 한다. 그리고, 앞서의 진단 장치와의 차이점을 중심으로 설명한다.

도 9를 참조하면, 진단 장치(2000)는 클로즈 라인(L1) 및 트립 라인(L2)에 직렬 구조로 설치되어, 기 설정된 주기로, 클로즈 코일(21) 및 트립 코일(23)을 진단할 수 있다.

도 10을 참조하면, 진단 장치(2000)는 이벤트 감지 모듈(2100), 동기화 모듈(2200), 진단 모듈(2300), 저장 모듈(2400), 인터페이스 모듈(2500), 알림 모듈(2600)을 포함할 수 있다.

도 11을 참조하면, 이벤트 감지 모듈(2100)은 투입 이벤트를 감지하는 제 1 이벤트 감지부(2110) 및 트립 이벤트를 감지하는 제 2 이벤트 감지부(2120)를 포함할 수 있다. 그리고, 제 1 이벤트 감지부(2110) 및 제 2 이벤트 감지부(2120) 각각은 앞서 본 바와 같은 방식으로 투입 이벤트 또는 트립 이벤트를 감지할 수 있다. 예를 들어, 도 11에서와 같이, 제 1 이벤트 감지부(2110)는 클로즈 라인(L1)에 연결된 비교기에 의해 검출되는 클로즈 라인(L1) 상의 전압 변화를 사용하여 투입 이벤트의 존부를 판단할 수 있다. 그리고, 제 2 이벤트 감지부(2120)는 트립 라인(L2)에 연결된 비교기에 의해 검출되는 투입 라인(L2) 상의 전압 변화를 사용하여 트립 이벤트의 존부를 판단할 수 있다.

또는, 이벤트 감지 모듈(2100)은 하나의 비교기를 공유하는 형태로 제작될 수도 있다. 도 12에서와 같이 비교기 입력단에 스위치부(2130)가 구비되고, 그 스위치부(2130)는 동기화부(2200)의 제어 신호에 의해 스위칭 동작을 수행할 수 있다. 비교기는 스위치부(2130)에 의해, 클로즈 코일(21) 진단시에 클로즈 라인(L1)에 연결될 수 있다. 그리고, 비교기는 스위치부(2130)에 의해, 트립 코일(23) 진단시에 트립 라인(L2)에 연결될 수 있다.

이와 달리, 도 13에서와 같이, 이벤트 감지 모듈(2100)은 클로즈 신호 및 트립 신호를 사용하여 투입 이벤트 및 트립 이벤트를 감지할 수도 있다. 이 경우, 이벤트 감지 모듈(2100)은 비교기를 사용하여 투입 이벤트를 검출하는 제 3 이벤트 검출부(2140) 및 비교기를 사용하여 트립 이벤트를 검출하는 제 4 이벤트 검출부(2150)를 포함할 수 있다. 위와 달리, 앞서 본 바와 같이, 클로즈 라인(L1) 또는 트립 라인(L2) 상의 전류를 사용하여 클로즈 이벤트 또는 트립 이벤트를 감지할 수도 있다.

도 11 내지 도 13은 예시에 불과하며, 클로즈 신호 및 트립 신호 중 적어도 하나, 클로즈 라인 및 트립 라인 중 적어도 하나 상의 전류, 또는 클로즈 코일 및 트립 코일 중 적어도 하나 상의 전압을 사용하여 클로즈 이벤트 또는 트립 이벤트를 감지한다면 본 발명에 속할 수 있다. 그리고, 클로즈 신호 및 트립 신호 중 적어도 하나, 클로즈 라인 및 트립 라인 중 적어도 하나 상의 전류, 또는 클로즈 코일 및 트립 코일 중 적어도 하나 상의 전압을 사용하여 클로즈 이벤트 또는 트립 이벤트를 감지하는 방식은 서로 혼용되어 사용될 수 있다. 예를 들어, 투입 이벤트는 클로즈 신호를 사용하여 검출하고, 트립 이벤트는 트립 코일 상의 전압 변화를 사용하여 검출할 수도 있다. 또는, 클로즈 이벤트는 클로즈 코일 상의 전류 변화를 사용하여 검출하고, 트립 이벤트는 트립 코일 상의 전압 변화를 사용하여 검출할 수도 있다.

앞서 본 바와 같이, 이벤트 감지 모듈(2100)은 트립 이벤트 또는 투입 이벤트에 동기화되는 보조 접점(미도시), 기타 트립 또는 차단 동작을 수행하는 매커니즘의 동작을 감지하는 센서(미도시) 등으로부터의 신호에 의해 트립 이벤트 또는 투입 이벤트를 감지할 수 있음은 물론이다.

동기화 모듈(2200)은 기 설정된 주기로 진단 모듈(2300)이 클로즈 코일(21) 또는 트립 코일(23)을 진단하도록 제어 동작을 수행할 수 있다. 그리고, 동기화 모듈(2200)은 진단 모듈(2300)의 진단 중 이벤트가 발생한 때, 또는 진단 대상 코일에서 이벤트가 발생한 때, 진단 모듈(2300)의 진단을 중지시키고, 진단 모듈(2300)을 제어 회로(20)로부터 전기적으로 분리시킬 수 있다.

진단 모듈(2300)은 동기화 모듈(2200)의 제어에 따라, 기 설정된 주기로 클로즈 코일(21) 및 트립 코일(23)을 진단할 수 있다. 그리고, 진단 중 이벤트가 발생하면, 동기화 모듈(2200)의 제어에 의해, 진단 모듈(2300)은 진단을 중지하고, 제어 회로(20)로부터 전기적으로 분리될 수 있다. 다만, 진단 대상 코일에 이벤트가 빌생하지 않은 경우라면, 진단 모듈(2300)은 제어 회로(20) 특히, 진단 대상 코일과 전기적으로 연결하는 것을 유지할 수도 있다. 즉, 진단 대상 코일에 이벤트가 빌생하지 않은 경우라면, 진단 모듈은 진단 동작을 유지할 수 있다. 진단 모듈(2300)은 진단 관련 정보를 진단 대상 코일의 식별자(예를 들어, 클로즈 코일 식별자 또는 트립 코일 식별자)에 매핑하여 저장 모듈(2400)에 저장할 수 있다. 진단 모듈(2300)은 도 8에서와 같은 형태로 설치될 수 있다. 진단 모듈(2300)의 일측은 제 1 스위치가 구비된 제 1 전원 공급 라인을 통해, 클로즈 코일의 양측에 연결되고, 진단 모듈(2300)의 타측은 제 2 스위치가 구비된 제 2 전원 공급 라인을 통해, 트립 코일의 양측에 연결될 수 있다. 그리고, 동기화 모듈(2300)의 제어에 의해, 클로즈 코일의 진단시는 제 1 스위치가 온되고, 트립 코일의 진단시에는 제 2 스위치가 온될 수 있다. 그리고, 전류 검출부는 클로즈 코일 상의 전류를 검출하는 제 1 CT, 트립 코일 상의 전류를 검출하는 제 2 CT를 포함할 수 있다. 그리고, 진단 모듈(2300)은 제 1 CT를 통해 검출된 클로즈 코일 상의 전류 및 제 1 전원 공급 라인을 통해 공급된 전압을 사용하여 앞서 본 바와 같이 클로즈 코일을 진단할 수 있고, 제 2 CT를 통해 검출된 트립 코일 상의 전류 및 제 2 전원 공급 라인을 통해 공급된 전압을 사용하여 앞서 본 바와 같이 트립 코일을 진단할 수 있다.

저장 모듈(2400), 인터페이스 모듈(2500), 알림 모듈(2600)에 대한 구체적인 사항은 앞서 본 바와 같다.

이하, 도 14를 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 진단 장치에 대하여 설명한다.

도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 진단 장치가 차단기에 설치된 상태의 개략도를 나타낸다.

도 14를 참조하면, 진단 장치(3000)는 진단 대상인 트립 코일(또는, 클로즈 코일)에 병렬 구조로 연결될 수 있다. 진단 장치(3000)의 구체적인 구조 및 동작은 앞서 본 바와 같을 수 있다.

다만, 병렬 구조이므로, 진단 장치(3000) 내의 이벤트 감지 모듈이 진단 대상인 트립 코일(또는, 클로즈 코일) 상의 전압을 사용하여 이벤트를 감지하는 경우, 이벤트 감지 모듈은 트립 코일(또는, 클로즈 코일) 상의 전압을 검출하기 위한 배선이 추가될 수 있다. 도 14에서 L5, L6는 전원부가 트립 코일(23, 또는 클로즈 코일(21))에 전원을 공급하기 위한 전원 공급 라인을 나타낸다.

이하, 도 15를 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 다른 진단 장치에 대하여 설명한다.

도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 진단 장치가 차단기에 설치된 상태의 개략도를 나타낸다.

도 15를 참조하면, 진단 장치(4000)는 진단 대상인 트립 코일 및 클로즈 코일에 병렬 구조로 연결될 수 있다. 진단 장치(4000)의 구체적인 구조 및 동작은 앞서 본 바와 같을 수 있다.

다만, 병렬 구조이므로, 진단 장치(4000) 내의 이벤트 감지 모듈이 진단 대상인 트립 코일 및 클로즈 코일 상의 전압을 사용하여 이벤트를 감지하는 경우, 이벤트 감지 모듈은 트립 코일 및 클로즈 코일 상의 전압을 검출하기 위한 배선이 추가될 수 있다. 이와 달리, 진단 장치(4000)는 트립 코일 및 클로즈 코일 중 어느 하나에 직렬로 연결되고, 다른 하나에는 병렬로 연결되는 구조를 취할 수도 있다. 도 15에서 L7, L8은 클로즈 코일(21)에 진단 전압을 공급하기 위한 전원 공급 라인을 나타내고, L9, L10은 트립 코일(23)에 진단 전압을 공급하기 위한 전원 공급 라인을 나타낸다.

이하, 도 1 내지 16을 참조하여, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 차단기 진단 방법에 대하여 설명한다.

도 16은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 차단기 진단 방법에 대한 플로우 차트를 나타낸다. 아래의 방법은 도 3 내지 도 15의 진단 장치 중 적어도 하나에 적용될 수 있다. 이하의 설명에 의해, 도 3 내지 도 15의 진단 장치의 구조가 보다 명확해질 수 있다.

도 16을 참조하면, 가장 먼저, 동기화 모듈이 기 설정된 시간이 경과하였는지 여부를 판단할 수 있다(S161).

그리고, 이벤트 감지 모듈이 이벤트 발생 여부를 판단할 수 있다(S162). 여기서, 이벤트는 진단 대상 코일에 발생되는 이벤트일 수 있고, 이와 달리, 진단 대상 코일이 아닌 코일에서 발생되는 이벤트일 수도 있다. 그리고, 이벤트 발생 여부를 판단하는 것은 진단을 개시하려는 시점에 이벤트가 존재하는지 여부를 판단하는 것일 수 있다. 이벤트 감지 동작에 대한 구체적인 사항은 앞서 본 바와 같다.

S162에서의 판단 결과, 진단 대상 코일 또는 진단 대상 코일이 아닌 다른 코일에 이벤트가 발생한 것으로 판단되면(달리 표현하면, 이벤트 감지 모듈이 이벤트를 감지하는 것에 대응하여), 진단 장치는 코일을 진단을 하지 않고, 기 설정시간 경과시까지 대기할 수 있다. 앞서 본 바와 같이, 진단 장치는 진단 시에만 진단 대상 코일에 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서, 진단을 할 시각에 진단 대상 코일 또는 차단기 제어 회로에 이벤트가 발생한 것으로 판단되면, 진단 장치를 진단 대상 코일에 전기적으로 연결시키지 않는 것에 의해, 이벤트시 차단기의 오작동을 방지할 수 있다.

이와 달리, S162에서의 판단 결과, 진단 대상 코일 또는 차단기 제어 회로에 이벤트가 발생하지 않은 것으로 판단되면(달리 표현하면, 이벤트 감지 모듈이 이벤트를 감지하지 않은 것에 대응하여), 진단 전압을 인가하고 진단 대상 코일을 진단할 수 있다(S163, S164). 진단에 대한 구체적인 사항은 앞서 본 바와 같을 수 있다.

그리고, 진단 중 이벤트 발생 여부가 판단될 수 있다(S165).

S165에서 진단 중 진단 대상 코일 또는 차단기 제어 회로에 이벤트가 발생한 것으로 판단되면(달리 표현하면, 이벤트 감지 모듈이 이벤트를 감지하는 것에 대응하여), 진단이 중단되고, 진단 장치는 진단 대상 코일로부터 전기적으로 분리될 수 있다(S166). 그리고, 진단 장치는 다음의 진단 시간이 도래할 때까지 대기할 수 있다. 여기서, 진단 장치는 이벤트에 대응하는 이벤트 감지 모듈 또는 동기화 모듈로부터의 제어 신호에 따라 S166을 수행할 수 있다.

S165에서 진단 중 진단 대상 코일 또는 차단기 제어 회로에 이벤트가 발생하지 않는 경우(달리 표현하면, 이벤트 감지 모듈이 이벤트를 감지하지 않은 것에 대응하여), 진단이 완료되지 않은 경우 진단 동작은 지속될 수 있고, 진단이 완료된 경우에는 진단 장치는 다음의 진단 시간이 도래할 때까지 대기할 수 있다(S167).

도 16의 방법은 그 전체 또는 그 일부로서 수행될 수 있다. 예를 들어, S162가 생략된 형태로 실시될 수도 있다. 또는, S165가 생략된 형태로 실시될 수도 있다. 또는, S165가 생략된 형태로 실시될 수도 있다. 그리고, S161, S163, S164 만으로 간이하게 실시될 수도 있다. 그리고, S161 내지 S164 만으로 실시될 수도 있다. 또는, S162 내지 S167 만으로 실시될 수도 있다.

이하, 도 1 내지 도 15, 및 도 17을 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차단기 진단 장치에 대하여 설명한다.

도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 진단 장치의 기능 블록도를 나타낸다. 앞서의 설명과 중복되는 사항에 대한 설명은 생략하거나 간단히 한다.

도 17을 참조하면, 진단 장치(5000)는 이벤트가 종료되는 것에 동기화되어 이벤트가 발생한 진단 대상 코일을 진단할 수 있다. 이와 같은 진단 코일 진단에 의해, 이벤트 발생 후 차단기 동작 특성에 이상이 있는 경우, 그 동작 특성의 이상이 코일에 의한 것인지에 대한 판단 지표를 제공할 수 있다.

구체적으로, 진단 장치(5000)는 이벤트 감지 모듈(5100), 동기화 모듈(5200), 진단 모듈(5300), 저장 모듈(5400), 인터페이스 모듈(5500) 및 알림 모듈(5600)을 포함할 수 있다. 도 17의 진단 장치(5000)는 도 3 내지 도 15와 같은 형태로 구현되거나, 제어 회로 상에 설치될 수 있다. 진단 장치(5000)는 트립 코일 및 클로즈 코일 중 적어도 하나를 진단하는 형태로 구현될 수 있다.

앞서 본 바와 같이, 이벤트 감지 모듈(5100)은 이벤트를 감지할 수 있다.

이벤트 감지 모듈(5100)은 도 5에서와 같은 형태로 구현될 수 있다. 이 경우, 이벤트 감지 모듈(5100)은 트립 라인(L2, 또는, 클로즈 라인(L1)) 또는, 트립 코일(23, 또는 클로즈 코일(21)) 상의 전압을 사용하여 이벤트의 발생 및 종료를 감지할 수 있다. 이와 달리, 이벤트 감지 모듈(5100)은 앞서 본 바와 같이, 트립 라인(L2, 또는, 클로즈 라인(L1)) 상의 전류를 사용하여 이벤트의 발생 및 종료를 감지할 수 있다. 이때, 진단 장치(5000)는 도 6에서와 같은 방식으로, 제어 회로(20) 상에 설치될 수 있다.

이와 달리, 이벤트 감지 모듈(5100)은 도 7에서와 같은 형태로 구현될 수 있다. 이 경우, 이벤트 감지 모듈(5100)은 트립 신호(또는, 클로즈 신호)를 사용하여 트립 이벤트(또는, 클로즈 이벤트)의 발생 및 종료를 감지할 수 있다.

또한, 이벤트 감지 모듈(5100)은 도 11에서와 같은 형태로 구현될 수 있다. 이 경우, 이벤트 감지 모듈(5100)은 클로즈 라인(L1) 및 트립 라인(L2) 상의 임의의 지점에서의 전압 바람직하게는, 클로즈 코일(21) 및 트립 코일(23) 입력측 전압을 사용하여 이벤트의 발생 및 종료를 감지할 수 있다.

또한, 이벤트 감지 모듈(5100)은 도 12에서와 같은 형태로 구현될 수 있다. 이 경우, 이벤트 감지 모듈(5100) 또는 기타 요소에 의해 감지된 이벤트의 종류에 따른 제어 신호에 의해 스위치부(2130)는 스위칭될 수 있다. 즉, 감지된 이벤트가 트립 이벤트인 경우, 비교기의 입력단이 트립 라인(L2)에 연결되도록 스위칭될 수 있다. 이와 달리, 감지된 이벤트가 투입 이벤트인 경우, 비교기의 입력단이 클로즈 라인(L1)에 연결되도록 스위칭될 수 있다. 스위칭 된 상태에 따라, 이벤트 감지 모듈(5100)은 트립 이벤트 또는 클로즈 이벤트의 발생 및 종료를 감지할 수 있다.

또한, 이벤트 감지 모듈(5100)은 도 13에서와 같은 형태로 구현될 수 있다. 이 경우, 이벤트 감지 모듈(5100)은 클로즈 신호 및 트립 신호를 수신하고, 그 수신된 클로즈 신호 또는 트립 신호를 사용하여 이벤트의 발생 및 종료를 감지할 수 있다.

도 2 내지 도 15에서 설명된 방식으로 본 발명은 이벤트 발생 및 종료의 인식이 가능하며, 본 발명이 이벤트의 발생 및 종료를 인식하는 사항을 제한하지 않음은 물론이다.

이벤트 감지 모듈(5100)은 감지된 이벤트에 대응하는 신호를 동기화부(5200)로 출력할 수 있다.

동기화부(5200)는 이벤트 감지 모듈(5100)의 이벤트 감지 결과에 기초하여, 진단 모듈(5300)의 진단 동작을 제어할 수 있다. 동기화부(5200)는 이벤트의 종료에 동기화되어, 트립 코일 및/또는 클로즈 코일을 진단하도록 진단 모듈(5300)을 제어할 수 있다. 이 때, 동기화부(5200)는 트립 이벤트가 종료된 때, 진단 모듈(5300)이 트립 코일을 진단하도록 진단 모듈(5300)을 제어할 수 있다. 이와 달리, 동기화부(5200)는 클로즈 이벤트가 종료된 때, 진단 모듈(5300)이 클로즈 코일을 진단하도록 진단 모듈을 제어할 수 있다. 이와 달리, 진단 장치(5000)가 클로즈 코일 및 트립 코일 중 어느 하나 만을 진단하는 경우라면, 동기화부(5200)가 선택적으로, 진단 장치(5300)의 진단 동작을 제어하는 요소는 생략될 수 있다.

동기화부(5200)는 이벤트가 종료된 때, 또는 이벤트가 종료된 때로부터 기 설정된 시간이 초과한 때, 진단 모듈(5300)이 진단을 개시하도록 진단 모듈(5300)을 제어할 수 있다. 그리고, 동기화부(5200)는 진단 중 이벤트가 발생하면, 진단 모듈(5300)이 진단을 종료하도록 진단 모듈(5300)을 제어할 수 있다. 진단이 종료된 때 진단 모듈(5300)은 진단 대상 코일로부터 전기적으로 분리될 수 있다. 여기서, 전기적으로 분리된다 함은, 제어회로(20)로부터 진단 모듈(5300)로 유입 또는 유출되는 전류가 기 설정된 값 이하 임을 의미할 수 있다.

진단 모듈(5300)은 동기화부(5200)의 제어에 따라 진단을 개시 또는 중단할 수 있다. 진단 모듈(5300)이 진단 대상 코일을 진단하는 사항 및 구조는 앞서 본 바와 같다.

그리고, 저장 모듈(5400), 인터페이스(5500), 알림 모듈(5600)의 기능 및 동작은 앞서 본 바와 같다.

이하, 도 1 내지 도 15, 및 도 18을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 차단기 진단 방법에 대하여 설명한다. 이에 의해, 앞서 본 진단 장치의 구성이 보다 명확해질 수 있다.

도 18은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차단기 진단 방법에 대한 플로우 차트를 나타낸다. 앞서의 설명과 중복되는 사항에 대한 설명은 생략하거나 간단히 한다.

도 18을 참조하면, 가장 먼저, 이벤트 감지 모듈(5100)에 의해, 이벤트 종료 여부가 판단될 수 있다(S181). S181에서 이벤트가 종료되지 않은 것으로 판단되면, 이벤트 종료 발생시까지 진단 장치는 진단을 개시하지 않을 수 있다.

이와 달리, S181에서 이벤트가 종료된 것으로 판단되면, 진단 장치(5000)는 진단을 개시할 수 있다. 이때, 동기화부(5200)는 진단 모듈(5200)이 진단을 개시하도록 진단 모듈(5200)을 제어할 수 있다(S182). 진단 모듈(5200)은 진단을 개시하도록 하는 신호에 의해 진단 대상 코일과 전기적으로 연결될 수 있다.

그리고, 동기화부(5200)는 진단 중 이벤트 감지 모듈(5100)에 의해, 이벤트가 감지되는지 여부를 판단할 수 있다(S183).

S183에서 이벤트가 발생한 것으로 판단되면, 동기화부(5200)는 진단 모듈(5200)의 진단을 중지시킬 수 있다(S184). 이때, 진단 대상 코일에 대한 이벤트가 발생한 경우에 만, 동기화부(5200)는 진단 모듈(5300)의 진단을 중지시킬 수도 있다. 동기화부(5200)의 제어에 의해, 진단 모듈(5200)은 진단 종료와 함께 진단 대상 코일과 전기적으로 분리될 수 있다. 그리고, 진단 중 발생한 이벤트가 종료한 때, 그 종료된 이벤트에 대응하는 진단 대상 코일을 S181 및 S182에 따라 진단할 수 있다.

이와 달리, S183에서 이벤트가 발생하지 않은 것으로 판단되면, 동기화부(5200)는 진단 모듈(5300)의 진단을 중지시키지 않을 수 있다.

도 18의 프로세스는 전체 또는 그 일부로 수행될 수 있다. 예를 들어, S183 및 S184가 생략된 채로 실시될 수도 있다. 이 경우, 진단 장치(5000)는 단순히 이벤트가 종료된 것에 동기화되어 진단 대상 코일을 진단하는 단순한 형태로 구현될 수 있다. 그리고, S182 단독으로 실시될 수도 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 기 설정 시간 마다 클로즈 코일 및/또는 트립 코일의 저항 및/또는 인덕턴스를 상시 진단할 수 있다.

그리고, 본 발명은 진단 모듈이 진단 대상 코일을 진단하지 않는 시간에는 상기 진단 대상 코일로부터 전기적으로 분리되는 것에 의해, 차단기의 동작 특성에 영향을 주지 않으면서도 코일을 상시 진단할 수 있다.

또한, 본 발명은 진단 대상 코일의 진단 중 이벤트 감지 모듈이 진단 대상 코일에 이벤트가 발생한 것으로 감지하면, 진단 모듈이 진단을 중단하도록 제어하는 것에 의해, 진단에 의해 차단기 동작 특성이 전혀 변화되지 않을 수 있다. 이에 의해, 트립 코일의 오진단이 방지될 수도 있다.

또한, 본 발명은 진단 대상 코일이 설치된 클로즈 라인 및 트립 라인 중 적어도 하나에서 본 이벤트 감지 모듈의 입력 임피던스를 무한대로 하는 것에 의해, 진단 장치에 의해 차단기 동작 특성이 변화하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 직류 전압 또는 교류 전압을 사용하여 다양한 방식으로 코일의 저항 및/또는 인덕턴스를 상시 진단할 수 있다.

또한, 본 발명은 차단기에서 이벤트 발생시마다, 진단 대상 코일을 진단할 수 있다. 이에 의해, 차단기 동작 특성의 이상시, 그 이상이 진단 대상 코일에 의한 것인지 여부가 진단될 수 있다.

상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

10: 계전기 20: 제어 회로
21: 클로즈 코일 22: 클로즈 스위치
23: 트립 코일 24: 트립 스위치
1000, 2000, 3000, 4000, 5000: 진단 장치
1100, 2100, 5100: 이벤트 감지 모듈
1200, 2200, 5200: 동기화 모듈
1300, 2300, 5300: 진단 모듈 1400, 2400, 5400: 저장 모듈
1500, 2500, 5500: 인터페이스 모듈
1600, 2600, 5600: 알림 모듈

Claims (17)

1. 제어 회로 상의 코일에 이벤트가 발생하였는지 여부를 감지하는 이벤트 감지 모듈; 및
   상기 이벤트 감지 모듈이 코일에 대한 이벤트가 없는 것으로 감지한 것에 대응하여 진단 전압을 진단 대상 코일에 인가하고, 상기 인가된 진단 전압 및 상기 진단 대상 코일 상의 전류를 사용하여 상기 진단 대상 코일의 저항 및 인덕턴스 중 적어도 하나를 진단하는 진단 모듈을 포함하고,
   기 설정된 시간이 경과하면, 상기 진단 모듈이 진단을 개시하도록 제어하는 동기화 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차단기 동작 특성 진단 장치.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   진단 모듈은 상기 진단 대상 코일을 진단하지 않는 시간에는 상기 진단 대상 코일로부터 전기적으로 분리되는 것을 특징으로 하는 차단기 동작 특성 진단 장치.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 동기화 모듈은 상기 진단 대상 코일의 진단 중 상기 이벤트 감지 모듈이 상기 제어 회로 상의 코일에 이벤트가 발생한 것으로 감지하면, 상기 진단 모듈이 진단을 중단하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차단기 동작 특성 진단 장치.
5. 제 3 항에 있어서,
   상기 진단 모듈은
   스위치가 구비된 전원 공급 라인을 통해 상기 진단 대상 코일과 연결되어 상기 진단 전압을 상기 진단 대상 코일에 인가하는 진단 전압 공급부를 포함하고,
   상기 스위치는 제어 신호에 의해 상기 진단 대상 코일의 진단시에만 온되는 것을 특징으로 하는 차단기 동작 특성 진단 장치.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 스위치는 진단 중 상기 이벤트 감지 모듈이 상기 제어 회로 상의 코일에 이벤트가 발생한 것으로 감지하는 것에 대응하여 오프되는 것을 특징으로 하는 차단기 동작 특성 진단 장치.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 진단 대상 코일이 설치된 클로즈 라인 및 트립 라인 중 적어도 하나에서 본 상기 이벤트 감지 모듈의 입력 임피던스는 임계값 이상인 것을 특징으로 하는 차단기 동작 특성 진단 장치.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 이벤트 감지 모듈은 상기 제어 회로 상의 코일 상의 이벤트의 존부에 따라 각각 상이한 전압을 출력하는 비교기를 포함하는 것을 특징으로 하는 차단기 동작 특성 진단 장치.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 이벤트 감지 모듈은 상기 제어 회로 상의 코일이 설치된 라인 상의 전압의 변화, 상기 제어 회로 상의 코일 상의 전류의 변화 및 이벤트 신호의 존부 중 적어도 하나를 사용하여 상기 제어 회로 상의 코일에 이벤트가 발생하였는지 여부를 감지하는 것을 특징으로 하는 차단기 동작 특성 진단 장치.
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 이벤트 감지 모듈은 상기 제어 회로 상의 코일 상의 전류를 CT(current transformer)를 사용하여 검출하고 상기 제어 회로 상의 코일 상의 전류가 기 설정된 값을 초과하는 것으로 판단되면, 상기 제어 회로 상의 코일에 이벤트가 발생한 것으로 감지하는 것을 특징으로 하는 차단기 동작 특성 진단 장치.
11. 제 1 항에 있어서,
    상기 진단 모듈은
    직류 전압을 상기 진단 대상 코일에 인가하고,
    수학식,
    

    

    에 의해,
    상기 진단 대상 코일의 저항을 산출하는 것을 특징으로 하는 차단기 동작 특성 진단 장치.
12. 제 1 항에 있어서,
    상기 진단 모듈은
    하나의 주파수를 가지는 교류 전압을 상기 진단 대상 코일에 인가하고,
    상기 진단 대상 코일에 인가된 전압과 상기 진단 대상 코일 상의 전류 간의 위상차를 사용하여, 상기 진단 대상 코일의 저항 및 인덕턴스 중 적어도 하나를 산출하는 것을 특징으로 하는 차단기 동작 특성 진단 장치.
13. 제 1 항에 있어서,
    상기 진단 모듈은
    제 1 주파수를 가지는 교류 전압 및 제 2 주파수를 가지는 교류 전압을 상기 진단 대상 코일에 인가하고,
    상기 제 1 주파수에 대한 상기 진단 대상 코일의 제 1 임피던스 및 상기 제 2 주파수에 대한 상기 진단 대상 코일의 제 2 임피던스를 산출하고,
    상기 산출된 제 1 임피던스 및 제 2 임피던스를 연립하는 것에 의해,
    상기 진단 대상 코일의 저항 및 인덕턴스 중 적어도 하나를 산출하는 것을 특징으로 하는 차단기 동작 특성 진단 장치.
14. 제 1 항에 있어서,
    상기 진단 대상 코일이 설치되는 클로즈 라인 및 트립 라인 중 적어도 하나에 직렬 또는 병렬 구조로 설치되는 것을 특징으로 하는 차단기 동작 특성 진단 장치.
15. 이벤트 감지 모듈이 제어 회로 상의 코일에 이벤트가 발생하였는지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 제어 회로 상의 코일에 이벤트가 발생하지 않은 것으로 판단되면, 진단 모듈이 진단 대상 코일에 진단 전압을 인가하고, 상기 인가된 진단 전압 및 상기 진단 대상 코일 상의 전류를 사용하여 상기 진단 대상 코일의 저항 및 인덕턴스 중 적어도 하나를 진단하는 단계를 포함하고,
    상기 진단 대상 코일의 진단 중 상기 제어 회로 상의 코일에 이벤트가 발생한 것으로 판단되면, 상기 진단 모듈을 상기 진단 대상 코일로부터 전기적으로 분리시키는 것을 특징으로 하는 차단기 동작 특성 진단 방법.
16. 삭제
17. 삭제

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