KR101643268B1

KR101643268B1 - 다 회로 부하개폐기의 제어장치

Info

Publication number: KR101643268B1
Application number: KR1020120062291A
Authority: KR
Inventors: 함성식
Original assignee: 엘에스산전 주식회사
Priority date: 2012-06-11
Filing date: 2012-06-11
Publication date: 2016-07-29
Anticipated expiration: 2032-06-11
Also published as: US20130328413A1; US9203398B2; CN103490508B; CN103490508A; KR20130138585A

Abstract

본 발명은 통신단말장치와 개폐 제어장치를 단일화하며 저렴한 비용으로 제작이 가능하고 제품 크기를 소형화할 수 있는 다 회로 부하개폐기의 제어장치를 제공하려는 것으로서, 본 발명의 다 회로 부하개폐기의 제어장치는, 원격 투입 신호 또는 원격 차단 신호에 따른 출력신호를 선택적으로 제공하는 제 1 멀티플렉서; 사용자에게 현장에서 상기 다 회로 부하개폐기의 투입 작동을 선택 지령할 수 있는 수단을 제공하는 현장 투입 스위치; 사용자에게 현장에서 상기 다 회로 부하개폐기의 차단 작동을 선택 지령할 수 있는 수단을 제공하는 현장 차단 스위치; 사용자가 선택한 현장 투입 스위치 작동신호 또는 현장 차단 스위치 작동 신호를 선택적으로 제공하는 제 2 멀티플렉서; 다 회로 부하개폐기의 차단 제어를 나타내는 차단 제어신호를 출력하는 제 1 배타 논리합 회로 부; 다 회로 부하개폐기의 투입 제어를 나타내는 투입 제어신호를 출력하는 제 2 배타 논리합 회로 부; 다 회로 부하개폐기를 차단 동작하도록 지령하는 차단 지령신호를 발출하는 차단 지령신호 발생 부; 다 회로 부하개폐기를 투입 동작하도록 지령하는 투입 지령신호를 발출하는 투입 지령신호 발생 부; 차단 지령신호 발생 부에 상기 다 회로 부하개폐기의 개방상태신호를 제공하는 제 1 포토 커플러; 및 투입 지령신호 발생 부에 다 회로 부하개폐기의 투입상태신호를 제공하는 제 2 포토 커플러;를 포함한다.

Description

다 회로 부하개폐기의 제어장치{CONTROLLER OF MULTI CIRCUIT LOAD BREAK SWITCH FOR ELECTRIC POWER DISTRIBUTION}

본 발명은 다 회로 부하개폐기(multi circuit load break switch)에 관한 것으로, 특히 티티엘 로직(트랜지스터-트랜지시터 로직, 통상 TTL로 약칭)회로로 구성하여 간소하고 저렴한 비용으로 제작이 가능한 다 회로 부하개폐기의 제어장치에 관한 것이다.

다 회로 부하개폐기는 발전소나 변전소에서 수만 볼트, 예컨대 22.9킬로볼트(kV)의 송전 급 초고압 배전선로에서 선로의 구분, 분기 등을 목적으로 사용되는 전력 기기이다.

도 1을 참조할 수 있는 바와 같이, 이러한 다 회로 부하개폐기(1000)는 크게 구분하여 회로를 급전, 차단 또는 접지 위치로 스위칭하는 개폐기(1) 및 3상의 3개 회로를 동시에 개폐 가능하며 해당 개폐기를 스위칭 구동하는 개폐기 액추에이터(switch actuator)(2)의 기계장치와, 해당 기계장치를 제어하는 제어장치로 구성된다.

도 1에서 부호 3은 회로 접속을 위한 단자 부싱(terminal bushing)을 지시한다. 단자 부싱(3)은 잘 알려진 바와 같이 원뿔형상의 절연체 내에 전기적 도체 단자가 매입되어 구성된다.

제어장치는 다시 원격지에서 다 회로 개폐기를 개폐제어할 수 있는 통신단말장치(10)와 개폐 제어장치(20)로 구분될 수 있다.

이러한 제어장치에 대한 종래기술에 따른 회로구성 예를 도 2를 참조하여 설명한다.

도 2를 참조하여 제어장치의 회로 구성과 동작을 설명한다.

도 2에서 부호 40은 개폐기 액추에이터 회로 부를 나타내며 개폐기 액추에이터(도 1의 부호 2 참조)로서 예컨대 전동기를 구동하기 위한 전원을 공급 또는 중단하는 주 릴레이(main relay)(44)가 주 구성요소이다. 도 2에서 개폐기 액추에이터 회로 부(40)는 상기 개폐기(1)의 동작상태 즉 개방 상태와 폐로 상태를 각각 검출하는 개방 상태 검출 접점(41)과 폐로 상태 검출 접점(42)을 더 포함한다. 또한, 개폐기 액추에이터 회로 부(40)는 가스압력저하 검출 접점(43)을 더 포함한다. 가스압력저하 검출 접점(43)은 개폐기(1) 내 절연가스의 압력이 미리 설정된 허용 기준 값에 미달하면 개방되고 정상 시 폐로 상태인 b접점 스위치로 구성될 수 있다.

도 2에 있어서 통신단말장치(10)의 회로구성을 먼저 설명한다.

통신단말장치(10)는 원격 투입 지령 릴레이(11)와 원격 차단 지령 릴레이(12)를 포함한다.

원격 투입 지령 릴레이(11)는 원격지의 상위감시장치(미 도시)로부터 펄스(pulse)신호 형태로 전송되는 원격투입신호{원격으로 개폐기의 폐로(circuit closing) 동작을 지령하는 신호}에 의해 폐로됨으로써 원격투입신호를 대용량 직류전원 전압(V2)의 신호로 변환하는 기능을 수행한다.

여기서 대용량 직류전원 전압(V2)은 직류 24볼트와 같은 비교적 큰 직류전압으로서 개폐 제어장치(20)와 개폐기 액추에이터 회로 부(40)를 구동하기 위해 사용되는 동작전압이다.

원격 투입 지령 릴레이(11)는 소용량 직류전원 전압(V1)에 의해 여자(magnetizing)되는 코일(coil)과 코일의 여자 또는 소자에 따라 폐로(closing) 또는 개방(opening)되는 접점을 갖는 폐로 지령 릴레이이다.

원격 차단 지령 릴레이(12)는 원격지의 상위감시장치(미 도시)로부터 펄스(pulse)신호 형태로 전송되는 원격차단신호{원격으로 개폐기의 개방(circuit opening, 일명 차단) 동작을 지령하는 신호}에 응답하여 폐로됨으로써 원격차단신호를 대용량 직류전원 전압(V2)의 신호로 변환하는 기능을 수행한다.

원격 차단 지령 릴레이(12)는 소용량 직류전원 전압(V1)에 의해 여자되는 코일과 코일의 여자 또는 소자에 따라 폐로(closing) 또는 개방(opening)되는 접점을 갖는 개방 지령 릴레이이다.

도 2에 있어서 개폐 제어장치(20)의 회로구성을 설명한다.

개폐 제어장치(20)는 현장 투입 스위치(21), 현장 차단 스위치(22), 현장/원격 선택스위치(23), 트리거 릴레이(trigger relay)(26), 투입 릴레이(27), 차단 릴레이(28), 종단 출력 릴레이(30)를 포함한다.

현장 투입 스위치(21)는 다 회로 부하개폐기가 설치된 현장에서 사용자가 직접 다 회로 부하개폐기의 투입 즉 폐로 위치로의 동작을 지령하는 스위치이며, 대용량 직류전원 전압(V2)의 전압 원에 접속된다.

현장 차단 스위치(22)는 다 회로 부하개폐기가 설치된 현장에서 사용자가 직접 다 회로 부하개폐기의 차단 즉 개방 위치로의 동작을 지령하는 스위치이며, 대용량 직류전원 전압(V2)의 전압 원에 접속된다.

현장 투입 스위치(21)와 현장 차단 스위치(22)는 푸시 버튼 스위치(push button switch)로 구성될 수 있다.

현장/원격 선택스위치(23)는 다 회로 부하개폐기의 투입(폐로)과 차단(개방)의 위치조작을 각각 현장조작에 의해 할 것인지 원격 제어에 의해 할 것인지 선택하는 선택스위치이다. 현장/원격 선택스위치(23)는 2개의 c접점 스위치로 구성될 수 있으며, 각각의 c접점 스위치는 입력단이 2개방서 각각 원격 투입 지령 릴레이(11) 및 현장 투입 스위치(21)에 접속되거나 원격 차단 지령 릴레이(12) 및 현장 차단 스위치(22)에 접속되고, 각각의 c접점 스위치의 출력단은 하나이다. 현장/원격 선택스위치(23)는 원격 투입 지령 릴레이(11), 원격 차단 지령 릴레이(12), 현장 투입 스위치(21) 또는 현장 차단 스위치(22)로부터의 대용량 직류전원 전압(V2)의 신호를 투입 릴레이(27) 또는 차단 릴레이(28)에 전달한다.

도 2에 도시된 현장/원격 선택스위치(23)의 상태는 원격 투입 지령 릴레이(11) 및 현장 투입 스위치(21)에 접속된 c접점 스위치가 현장 투입 스위치(21)로 연결되게 선택된 상태이고, 원격 차단 지령 릴레이(12) 및 현장 차단 스위치(22)에 접속된 c접점 스위치도 현장 차단 스위치(22)에 접속되게 선택 조작된 상태이다.

트리거 릴레이(26)는 대용량 직류전원 전압(V2)의 신호가 입력되면 해당 신호를 투입 릴레이(27) 또는 차단 릴레이(28)에 전달하며, 개폐기 액추에이터 회로 부(40)의 개방 상태 검출 접점(41) 또는 폐로 상태 검출 접점(42)이 폐로되면 대용량 직류전원 전압(V2)의 신호를 투입 릴레이(27) 또는 차단 릴레이(28)의 코일을 소자(demagnetizing) 한다.

또한 트리거 릴레이(26)는 미리 결정된 시한을 제공하는 타이머를 내장하여 대용량 직류전원 전압(V2)의 신호 전달 후 미리 결정된 시간 동안 개방 상태 검출 접점(41) 또는 폐로 상태 검출 접점(42)이 폐로되지 않으면 즉, 개방 상태 검출 접점(41) 또는 폐로 상태 검출 접점(42)의 오동작 발생시, 개폐기 액추에이터인 전동기의 소손을 보호하기 위해서 자동으로 대용량 직류전원 전압(V2)의 신호를 투입 릴레이(27) 또는 차단 릴레이(28)에 전달하는 것을 중지하여 해당 투입 릴레이(27) 또는 차단 릴레이(28)의 상기 코일을 소자시킬 수 있다.

투입 릴레이(27)는 트리거 릴레이(26)의 일 출력단에 접속되는 코일과 해당 코일의 여자 또는 소자에 따라서 개폐되는 접점을 포함하여 구성된다. 여기서 접점의 입력단은 현장/원격 선택스위치(23) 중 원격 차단 지령 릴레이(12) 및 현장 차단 스위치(22)에 접속된 c접점 스위치의 출력단에 접속된다.

투입 릴레이(27) 중 상기 코일의 일 단은 트리거 릴레이(26)의 일 출력단에 접속되고, 상기 코일의 다른 일 단은 개방 상태 검출 접점(41)에 접속된다.

투입 릴레이(27)는 개방 상태 검출 접점(41)이 닫힌 상태(즉 현재 개폐기가 개방인 상태)에서 트리거 릴레이(26)로부터의 대용량 직류전원 전압(V2)의 신호에 의해서 여자(magnetizing)되고, 해당 신호가 없거나 개방 상태 검출 접점(41)이 열린 상태(즉 현재 개폐기가 폐로인 상태)면 소자된다.

차단 릴레이(28)는 트리거 릴레이(26)의 다른 일 출력단에 접속되는 코일과 해당 코일의 여자 또는 소자에 따라서 개폐되는 접점을 포함하여 구성된다. 여기서 접점의 입력단은 현장/원격 선택스위치(23) 중 원격 차단 지령 릴레이(12) 및 현장 차단 스위치(22)에 접속된 c접점 스위치의 출력단에 접속된다.

차단 릴레이(28) 중 상기 코일의 일 단은 트리거 릴레이(26)의 다른 일 출력단에 접속되고, 상기 코일의 다른 일 단은 폐로 상태 검출 접점(41)에 접속된다.

차단 릴레이(28)는 폐로 상태 검출 접점(42)이 닫힌 상태(즉 현재 개폐기가 폐로인 상태)에서 트리거 릴레이(26)로부터의 대용량 직류전원 전압(V2)의 신호에 의해서 여자(magnetizing)되고, 해당 신호가 없거나 폐로 상태 검출 접점(42)이 열린 상태(즉 현재 개폐기가 개방인 상태)면 소자된다.

종단 출력 릴레이(30)는 개폐 제어장치(20)의 최종 출력 릴레이로서, 투입 릴레이(27) 및 차단 릴레이(28)의 접점에 접속된다. 종단 출력 릴레이(30)는 투입 릴레이(27) 또는 차단 릴레이(28)의 접점으로부터 제공되는 대용량 직류전원 전압(V2)의 신호에 의해서 여자되고 해당 신호가 없으면 소자된다.

개폐 제어장치(20)는 투입 다이오드(24), 차단 다이오드(25), 구속 스위치(29)를 더 포함한다.

도 2를 참조할 수 있는 바와 같이, 투입 다이오드(24)와 차단 다이오드(25)는 현장/원격 선택스위치(23)의 출력단과 트리거 릴레이(26)의 입력단 사이에 접속되어, 현장/원격 선택스위치(23)로부터의 대용량 직류전원 전압(V2)의 신호를 트리거 릴레이(26)의 입력단에 전달한다.

구속 스위치(29)는 사용자가 개폐 제어장치(20)로부터의 제어출력을 차단할 수 있는 스위치로서 투입 릴레이(27) 및 차단 릴레이(28)의 접점의 출력단에 접속되는 입력단과 가스압력저하 검출 접점(43)에 접속되는 출력단을 갖는다.

구속 스위치(29)는 사용자가 스위치를 개방위치로 조작했을 때 개폐 제어장치(20)로부터의 제어출력을 차단하며, 사용자가 스위치를 폐로 위치로 조작했을 때 개폐 제어장치(20)로부터의 제어출력이 정상적으로 가스압력저하 검출 접점(43)을 통해 종단 출력 릴레이(30)에 전달된다.

상술한 바와 같이 구성되는 종래기술에 따른 다 회로 부하개폐기의 제어장치(10, 20)와 개폐기 액추에이터 회로 부(40)의 동작을 설명한다.

먼저, 현재 다 회로 부하개폐기의 개폐기(1)가 투입 상태(폐로 상태)이고, 사용자가 현장/원격 선택스위치(23)의 원격 차단 지령 릴레이(12) 및 현장 차단 스위치(22)에 접속된 c접점 스위치를 원격 차단 지령 릴레이(12)에 접속되게 선택적으로 조작한 상태(도 2에 도시된 위치로부터 다른 위치로 조작한 상태)에서, 개폐기(1)를 원격 차단 제어하는 동작을 설명한다.

원격지의 상위감시장치(미 도시)로부터 펄스신호 형태로 전송되는 원격차단 신호가 전송되면, 원격 차단 지령 릴레이(12)의 접점은 해당 원격차단신호에 응답하여 폐로됨으로써 원격차단신호를 대용량 직류전원 전압(V2)의 신호로 변환한다.

그러면, 개폐기(1)의 차단 동작을 지령하는 해당 대용량 직류전원 전압(V2)의 신호는 현장/원격 선택스위치(23)의 도면상 하부의 원격 차단 지령 릴레이(12) 및 현장 차단 스위치(22)에 접속된 c접점 스위치와 차단 다이오드(25)를 통해서 트리거 릴레이(26)에 전달된다.

현재 개폐기(1)는 투입 상태(폐로 상태)이므로 폐로 상태 검출 접점(42)이 닫힌 상태에서, 트리거 릴레이(26)는 대용량 직류전원 전압(V2)의 신호를 출력해서 차단 릴레이(28)의 코일을 여자하고 따라서 차단 릴레이(28)의 접점이 닫히면서 원격차단을 지령하는 대용량 직류전원 전압(V2)의 신호가 닫혀있는 구속 스위치(29)와 가스압력저하 검출 접점(43)을 통해 종단 출력 릴레이(30)의 코일을 여자한다. 따라서, 종단 출력 릴레이(30)의 접점이 닫히면서 대용량 직류전원 전압(V2)의 신호가 주 릴레이(44)에 공급된다. 이때 구속 스위치(29)는 사용자가 제어 출력을 금지하기 위해서 열림 위치로 조작하지 않은 한 닫힌 위치에 있으며, 가스압력저하 검출 접점(43)은 개폐기(1) 내의 절연가스압력이 미리 설정된 압력 미만으로 저하되지 않은 한 닫힌 위치에 위치한다.

이에 주 릴레이(44)의 코일의 여자되고 접점이 닫히면서 주 릴레이(44)에 접속된 차단 액추에이터인 전동기(미도시)에 전원이 공급되고, 해당 전동기의 구동에 의해서 도 1의 개폐기(1)가 차단 위치로 동작하면서 지령동작이 완수된다.

다음, 현재 다 회로 부하개폐기의 개폐기(1)가 투입 상태(폐로 상태)이고, 도 2에 도시된 상태와 같이 사용자가 현장/원격 선택스위치(23)의 원격 차단 지령 릴레이(12) 및 현장 차단 스위치(22)에 접속된 c접점 스위치를 현장 차단 스위치(22)에 접속되게 선택적으로 조작한 상태에서, 개폐기(1)를 현장 차단 제어하는 동작을 설명한다.

사용자가 현장 차단 스위치(22)를 눌러 접점을 닫으면, 개폐기(1)의 차단 동작을 지령하는 해당 대용량 직류전원 전압(V2)의 신호는 현장/원격 선택스위치(23)의 도면상 하부의 원격 차단 지령 릴레이(12) 및 현장 차단 스위치(22)에 접속된 c접점 스위치와 차단 다이오드(25)를 통해서 트리거 릴레이(26)에 전달되고, 이하의 동작은 상술한 개폐기(1)를 원격 차단 제어하는 동작과 동일하게 이루러지므로 중복 기술은 생략한다.

다음, 현재 다 회로 부하개폐기의 개폐기(1)가 차단 상태(개방 상태)이고, 도 2에 도시된 상태와 같이 사용자가 현장/원격 선택스위치(23)의 원격 투입 지령 릴레이(11) 및 현장 투입 스위치(21)에 접속된 c접점 스위치를 현장 투입 스위치(21)에 접속되게 선택적으로 조작한 상태에서, 개폐기(1)를 현장 투입 제어하는 동작을 설명한다.

사용자가 현장 투입 스위치(21)를 눌러 접점을 닫으면, 개폐기(1)의 투입(폐로) 동작을 지령하는 해당 대용량 직류전원 전압(V2)의 신호는 현장/원격 선택스위치(23)의 도면상 상부의 원격 투입 지령 릴레이(11) 및 현장 투입 스위치(21)에 접속된 c접점 스위치와 투입 다이오드(24)를 통해서 트리거 릴레이(26)에 전달된다.

현재 개폐기(1)는 차단 상태(개방 상태)이므로 개방 상태 검출 접점(42)이 닫힌 상태에서, 트리거 릴레이(26)는 대용량 직류전원 전압(V2)의 신호를 출력해서 투입 릴레이(27)의 코일을 여자하고 따라서 투입 릴레이(27)의 접점이 닫히면서 원격차단을 지령하는 대용량 직류전원 전압(V2)의 신호가 닫혀있는 구속 스위치(29)와 가스압력저하 검출 접점(43)을 통해 종단 출력 릴레이(30)의 코일을 여자한다. 따라서, 종단 출력 릴레이(30)의 접점이 닫히면서 대용량 직류전원 전압(V2)의 신호가 주 릴레이(44)에 공급된다. 이때 구속 스위치(29)는 사용자가 제어 출력을 금지하기 위해서 열림 위치로 조작하지 않은 한 닫힌 위치에 있으며, 가스압력저하 검출 접점(43)은 개폐기(1) 내의 절연가스압력이 미리 설정된 압력 미만으로 저하되지 않은 한 닫힌 위치에 위치한다.

이에 주 릴레이(44)의 코일의 여자되고 접점이 닫히면서 주 릴레이(44)에 접속된 차단 액추에이터인 전동기(미 도시)에 전원이 공급되고, 해당 전동기의 구동에 의해서 도 1의 개폐기(1)가 투입 위치로 동작하면서 지령동작이 완수된다.

다음, 현재 다 회로 부하개폐기의 개폐기(1)가 차단 상태(개방 상태)이고, 도 2에 도시된 상태로부터 사용자가 현장/원격 선택스위치(23)의 원격 투입 지령 릴레이(11) 및 현장 투입 스위치(21)에 접속된 c접점 스위치를 원격 투입 지령 릴레이(11)에 접속되게 선택적으로 조작한 상태에서, 개폐기(1)를 현장 투입 제어하는 동작을 설명한다.

원격지의 상위감시장치(미 도시)로부터 펄스신호 형태로 전송되는 원격투입신호가 전송되면, 원격 투입 지령 릴레이(11)의 접점은 해당 원격투입신호에 응답하여 폐로됨으로써 원격투입신호를 대용량 직류전원 전압(V2)의 신호로 변환한다.

그러면, 개폐기(1)의 투입 동작을 지령하는 해당 대용량 직류전원 전압(V2)의 신호는 현장/원격 선택스위치(23)의 도면상 상부의 원격 투입 지령 릴레이(11) 및 현장 투입 스위치(21)에 접속된 상부의 c접점 스위치와 투입 다이오드(24)를 통해서 트리거 릴레이(26)에 전달된다. 이후의 동작은 상술한 개폐기(1)를 현장 투입 제어하는 동작과 동일하게 이루어지므로 중복 기술은 생략한다.

상술한 바와 같이 구성되고 동작하는 종래기술에 따른 다 회로 부하개폐기의 제어장치는 다음과 같은 문제점이 있다.

즉, 종래기술에 따른 다 회로 부하개폐기의 제어장치는 직류 24볼트 이상의 대용량 직류전원 전압을 사용하는 전자회로용 구성부품이 아닌 전기회로용 구성부품이 사용되며, 따라서 정격전압이 높으므로 구성부품의 크기가 전자부품에 대비하여 크고 고가여서 제어장치의 제작비용이 상승하고 크기가 커지는 문제점이 있었다.

또한 종래기술에 따른 다 회로 부하개폐기의 제어장치는 통신단말장치(10)와 개폐 제어장치(20)가 각각 별도로 구성되고 신호 케이블(cable)에 의해 접속되는 구성이므로, 복잡하고 많은 수의 신호 케이블이 배선되어, 유지관리가 불편하고 다 회로 부하개폐기의 점유공간 또한 많이 차지하는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해소하는 것으로서, 본 발명의 목적은 통신단말장치와 개폐 제어장치를 단일화하여 이들 간의 배선을 불필요하게 하며 구성부품을 TTL(트랜지스터 트랜지스터 로직) 소자를 사용한 전자회로로 구성하여 저렴한 비용으로 제작이 가능하고 제품 크기를 소형화할 수 있는 다 회로 부하개폐기의 제어장치를 제공하는 것이다.

상기 본 발명의 목적은, 다 회로 부하개폐기의 제어장치에 있어서,

원격 투입 신호 또는 원격 차단 신호에 따른 출력신호를 선택적으로 제공하는 제 1 멀티플렉서(multiplexer);

사용자에게 현장에서 상기 다 회로 부하개폐기의 투입 작동을 선택 지령할 수 있는 수단을 제공하는 현장 투입 스위치;

사용자에게 현장에서 상기 다 회로 부하개폐기의 차단 작동을 선택 지령할 수 있는 수단을 제공하는 현장 차단 스위치;

현장 투입 스위치 및 현장 차단 스위치에 접속되어, 사용자가 선택한 현장 투입 스위치의 현장 투입 스위치 작동신호 또는 현장 차단 스위치 작동 신호를 선택적으로 제공하는 제 2 멀티플렉서;

상기 제 1 멀티플렉서 및 제 2 멀티플렉서에 접속되고, 상기 제 1 멀티플렉서로부터의 원격 차단 신호에 따른 출력신호와 상기 제 2 멀티플렉서로부터의 현장 차단 스위치 작동신호 중 어느 하나만 입력되었을 때 상기 다 회로 부하개폐기의 차단 제어를 나타내는 차단 제어신호를 출력하는 제 1 배타 논리합 회로 부;

상기 제 1 멀티플렉서 및 제 2 멀티플렉서에 접속되고, 상기 제 1 멀티플렉서로부터의 원격 투입 신호에 따른 출력신호와 상기 제 2 멀티플렉서로부터의 현장 투입 스위치 작동신호 중 어느 하나만 입력되었을 때 상기 다 회로 부하개폐기의 투입 제어를 나타내는 투입 제어신호를 출력하는 제 2 배타 논리합 회로 부;

상기 다 회로 부하개폐기를 차단 동작하도록 지령하는 차단 지령신호를 발출하는 차단 지령신호 발생 부;

상기 다 회로 부하개폐기를 투입 동작하도록 지령하는 투입 지령신호를 발출하는 투입 지령신호 발생 부;

상기 차단 지령신호 발생 부에 접속되고, 상기 차단 지령신호 발생 부가 차단 지령신호의 발출을 중지하도록 상기 차단 지령신호 발생 부에 상기 다 회로 부하개폐기의 개방상태신호를 제공하는 제 1 포토 커플러(photo coupler); 및

상기 투입 지령신호 발생 부에 접속되고, 상기 투입 지령신호 발생 부가 투입 지령신호의 발출을 중지하도록 상기 투입 지령신호 발생 부에 상기 다 회로 부하개폐기의 투입상태신호를 제공하는 제 2 포토 커플러;를 포함하는 본 발명에 따른 다 회로 부하개폐기의 제어장치를 제공함으로써 달성될 수 있다.

본 발명에 따른 다 회로 부하개폐기의 제어장치는 통신단말장치와 개폐 제어장치를 단일화하여 서로 간의 신호접속을 위한 신호 선이 불필요하며 크기를 소형화할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

본 발명에 따른 다 회로 부하개폐기의 제어장치는 구성부품을 TTL(트랜지스터 트랜지스터 로직) 소자를 사용한 전자회로로 구성하여 저렴한 비용으로 제작이 가능하고 제품 크기를 소형화할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래기술에 따른 제어장치를 포함하는 다 회로 부하개폐기의 외형 구성을 보여주는 사시 도이고,
도 2는 종래기술에 따른 다 회로 부하개폐기의 제어장치의 회로 구성을 보여주는 회로도이며,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 다 회로 부하개폐기의 제어장치의 회로 구성을 보여주는 회로도이다.

상술한 본 발명의 목적과 이를 달성하는 본 발명의 구성 및 그의 작용효과는 첨부한 도면을 참조한 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 이하의 설명에 의해서 좀 더 명확히 이해될 수 있을 것이다.

종래기술에 따른 제어장치부분을 제외한 다 회로 부하개폐기의 구성은 도 1을 참조할 수 있으므로, 도 1과 도 3을 참조하여 설명한다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 다 회로 부하개폐기의 제어장치는 종래기술과 달리 통신단말장치와 개폐 제어장치의 기능을 통신단말장치(10)에 모두 집약 및 단일화하여 하나의 외함(미 도시) 내에 수납되는 인쇄회로기판(Printed Ciruit Board)으로 구성되어 설치될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 다 회로 부하개폐기의 제어장치의 회로 구성은 다음과 같다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 다 회로 부하개폐기의 제어장치는 도 3을 참조할 수 있는 바와 같이 통신단말장치(10)로 구성되며, 도 3에 있어서 부호 40은 통신단말장치(10)에 의해서 제어되는 개폐기 액추에이터 회로 부를 지시한다.

개폐기 액추에이터 회로 부(40)는 개폐기 액추에이터로서 예컨대 전동기를 구동하기 위한 전원을 공급 또는 중단하는 주 릴레이(main relay)(44)가 주 구성요소이다. 도 3에서 개폐기 액추에이터 회로 부(40)는 도 1의 개폐기(1)의 동작상태 즉 개방 상태와 폐로 상태를 각각 검출하는 개방 상태 검출 접점(41)과 폐로 상태 검출 접점(42)을 더 포함한다. 또한, 개폐기 액추에이터 회로 부(40)는 가스압력저하 검출 접점(43)을 더 포함한다. 가스압력저하 검출 접점(43)은 개폐기(1) 내 절연가스의 압력이 미리 설정된 허용 기준 값에 미달하면 개방되고, 정상 시 폐로 상태인 b접점 스위치로 구성될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 다 회로 부하개폐기의 제어장치를 구성하는 통신단말장치(10)는 제 1 멀티플렉서(multiplexer)(108), 현장 투입 스위치(104), 현장 차단 스위치(105), 제 2 멀티플렉서(109), 제 1 배타 논리합 회로 부(110), 제 2 배타 논리합 회로 부(111), 차단 지령신호 발생 부(114), 투입 지령신호 발생 부(115), 제 1 포토 커플러(photo coupler)(101) 및 제 2 포토 커플러(102)를 포함한다.

제 1 멀티플렉서(108)는 원격 투입 신호 또는 원격 차단 신호에 따른 출력신호를 선택적으로 제공한다. 상기 원격 투입 신호 또는 원격 차단 신호는 원격지의 상위감시장치(미 도시)로부터 유선 또는 무선 통신 경로를 통해 펄스(pulse)신호 형태로 전송될 수 있으며, 제 1 멀티플렉서(108)가 출력하는 상기 출력 신호는 디지털 논리 1의 신호로 제공될 수 있다.

현장 투입 스위치(104)는 사용자에게 현장에서 상기 다 회로 부하개폐기의 투입 작동을 선택 지령할 수 있는 수단을 제공하며, 예컨대 푸시 버튼 스위치(push button switch)로 구성될 수 있다. 현장 투입 스위치(104)의 일 단 부는 예컨대 수 볼트이하의 소용량 직류전원 전압(V1)을 가진 소용량 직류전원에 접속되고, 현장 투입 스위치(104)의 타 단 부는 저항을 통해 접지된다. 현장 투입 스위치(104)의 상기 타 단 부는 또한 제 2 멀티플렉서(109)의 일 입력단에 접속된다.

현장 차단 스위치(105)는 사용자에게 현장에서 상기 다 회로 부하개폐기의 차단 작동을 선택 지령할 수 있는 수단을 제공하며, 예컨대 푸시 버튼 스위치(push button switch)로 구성될 수 있다. 현장 차단 스위치(105)의 일 단 부는 예컨대 수 볼트이하의 소용량 직류전원 전압(V1)을 가진 소용량 직류전원에 접속되고, 현장 차단 스위치(105)의 타 단 부는 저항을 통해 접지된다. 현장 차단 스위치(105)의 상기 타 단 부는 또한 제 2 멀티플렉서(109)의 다른 일 입력단에 접속된다.

제 2 멀티플렉서(109)는 현장 투입 스위치(104) 및 현장 차단 스위치(105)에 접속되어, 사용자가 선택한 현장 투입 스위치(104)의 현장 투입 스위치 작동신호 또는 현장 차단 스위치(105)의 현장 차단 스위치 작동 신호를 선택적으로 제공한다. 여기서, 현장 투입 스위치 작동신호와 현장 차단 스위치 작동 신호는 디지털 논리 1의 신호로 제공될 수 있다.

제 1 배타 논리합 회로 부(110)는 제 1 멀티플렉서(108) 및 제 2 멀티플렉서(109)에 접속되고, 제 1 멀티플렉서(108)로부터의 원격 차단 신호에 따른 출력신호와 제 2 멀티플렉서(109)로부터의 현장 차단 스위치 작동신호 중 어느 하나만 입력되었을 때 상기 다 회로 부하개폐기의 차단 제어를 나타내는 차단 제어신호를 출력한다. 여기서 차단 제어신호는 디지털 논리 1의 신호로 제공될 수 있다.

제 2 배타 논리합 회로 부(111)는 제 1 멀티플렉서(108) 및 제 2 멀티플렉서(109)에 접속되고, 제 1 멀티플렉서(108)로부터의 원격 투입 신호에 따른 출력신호와 제 2 멀티플렉서(109)로부터의 현장 투입 스위치 작동신호 중 어느 하나만 입력되었을 때, 상기 다 회로 부하개폐기의 투입 제어를 나타내는 투입 제어신호를 출력한다. 여기서 투입 제어신호는 디지털 논리 1의 신호로 제공될 수 있다.

차단 지령신호 발생 부(114)는 상기 다 회로 부하개폐기를 차단 동작하도록 지령하는 차단 지령신호를 발출한다.

바람직하게, 차단 지령신호 발생 부(114)는 상기 제 1 배타 논리합 회로 부(110)의 차단 제어신호에 응답하여 펄스 신호를 발출하는 펄스 발생 회로 부로 구성될 수 있다.

또한 바람직하게, 차단 지령신호 발생 부(114)는 상기 다 회로 부하개폐기의 개방 상태(차단 상태)를 검출하는 개방 상태 검출 접점(41)과 제 1 포토 커플러(101)를 통해 접속되어, 상기 차단 지령신호의 발출 후 미리 결정된 시간 동안 상기 다 회로 부하개폐기의 개방 상태(차단 상태)에 따른 개방 상태 검출 접점(41)의 폐로 동작에 의한 개방상태신호가 수신되지 않으면 펄스 신호 형태의 상기 차단 지령신호 발출을 중지하기 위한 타이머(timer)회로 부를 포함할 수 있다. 여기서, 개방상태신호는 예컨대 수 볼트(V) 이하의 소용량 직류전원 전압(V1)으로 제공될 수 있고, 차단 지령신호는 디지털 논리 1의 신호로 제공될 수 있다.

투입 지령신호 발생 부(115)는 상기 다 회로 부하개폐기를 투입 동작하도록 지령하는 투입 지령신호를 발출한다.

바람직하게, 투입 지령신호 발생 부(115)는 상기 제 2 배타 논리합 회로 부(111)의 투입 제어신호에 응답하여 펄스 신호를 발출하는 펄스 발생 회로 부로 구성될 수 있다.

또한 바람직하게, 투입 지령신호 발생 부(115)는 상기 다 회로 부하개폐기의 폐로 상태(투입 상태)를 검출하는 폐로 상태 검출 접점(42)과 제 2 포토 커플러(102)를 통해 접속되어, 상기 투입 지령신호의 발출 후 미리 결정된 시간 동안 상기 다 회로 부하개폐기의 폐로 상태(투입 상태)에 따른 폐로 상태 검출 접점(42)의 폐로 동작에 의한 투입상태신호가 수신되지 않으면 펄스 신호 형태의 상기 투입 지령신호 발출을 중지하기 위한 타이머(timer)회로 부를 포함할 수 있다. 여기서, 투입상태신호는 예컨대 수 볼트(V) 이하의 소용량 직류전원 전압(V1)으로 제공될 수 있다.

제 1 포토 커플러(101)는 차단 지령신호 발생 부(114)에 접속되고, 차단 지령신호 발생 부(114)가 차단 지령신호의 발출을 중지하도록 차단 지령신호 발생 부(114)에 상기 다 회로 부하개폐기의 개방상태신호를 제공한다. 따라서, 상기 다 회로 부하개폐기의 개방상태신호가 제 1 포토 커플러(101)로부터 수신되면, 차단 지령신호 발생 부(114)는 차단 지령신호의 발출을 중지한다. 여기서, 개방상태신호는 예컨대 수 볼트(V) 이하의 소용량 직류전원 전압(V1)으로 제공될 수 있다.

제 2 포토 커플러(102)는 투입 지령신호 발생 부(115)에 접속되고, 투입 지령신호 발생 부(115)가 투입 지령신호의 발출을 중지하도록 투입 지령신호 발생 부(115)에 상기 다 회로 부하개폐기의 투입상태신호를 제공한다. 따라서, 상기 다 회로 부하개폐기의 투입상태신호가 제 2 포토 커플러(102)로부터 수신되면, 투입 지령신호 발생 부(115)는 투입 지령신호의 발출을 중지한다. 여기서, 투입상태신호는 예컨대 수 볼트(V) 이하의 소용량 직류전원 전압(V1)으로 제공될 수 있고, 투입 지령신호는 디지털 논리 1의 신호로 제공될 수 있다.

한편, 본 발명의 바람직한 일 양상에 따라서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 다 회로 부하개폐기의 제어장치는 상태 잠금 스위치(106), 제 1 논리곱 회로 부(112) 및 제 2 논리곱 회로 부(113)를 더 포함한다.

상태 잠금 스위치(106)는 사용자에 의해 선택적으로 개폐구동되는 수동 잠금 스위치로서, 상태 잠금 스위치(106)는 상기 다 회로 부하개폐기의 동작 상태를 구속하는 상태 구속 신호를 출력한다. 여기서 동작 상태의 구속은 상기 다 회로 부하개폐기에 대해서 이전의 동작 상태를 유지하도록 제어하는 것을 의미한다. 상태 잠금 스위치(106)의 일 단 부는 수 볼트(V) 이하의 소용량 직류전원 전압(V1)의 직류전원에 접속되며, 상태 잠금 스위치(106)의 다른 일 단 부, 다시 말해 출력단은 저항을 통해 접지된다. 상태 잠금 스위치(106)의 다른 일 단 부(출력단)는 제 1 논리곱 회로 부(112)와 제 2 논리곱 회로 부(113)에 접속되어 상태 잠금 스위치(106)의 수동 개폐에 따른 디지털 논리 1 또는 0의 신호를 제 1 논리곱 회로 부(112)와 제 2 논리곱 회로 부(113)에 전달한다. 따라서, 상태 잠금 스위치(106)를 사용자가 개방 동작시켜서 상기 다 회로 부하개폐기에 대해서 이전의 동작 상태를 유지하도록 지령(즉 상태 구속을 지령)을 하는 경우, 제 1 논리곱 회로 부(112)와 제 2 논리곱 회로 부(113)에는 디지털 논리 0의 상태 구속 신호가 전달된다. 상태 잠금 스위치(106)를 사용자가 폐로 동작시켜서 상태 구속을 해방하는 지령을 하는 경우, 제 1 논리곱 회로 부(112)와 제 2 논리곱 회로 부(113)에는 디지털 논리 1의 신호가 전달된다.

제 1 논리곱 회로 부(112)는 제 1 배타 논리합 회로 부(110)와 차단 지령신호 발생 부(114) 사이에 설치된다. 또한, 제 1 논리곱 회로 부(112)는 상태 잠금 스위치(106)의 출력단에 접속되는 제 1 입력단과 제 1 배타 논리합 회로 부(110)의 출력단에 접속되는 제 2 입력단을 가진다. 상기 상태 구속 신호의 입력이 없고{즉,제 1 논리곱 회로 부(112)와 제 2 논리곱 회로 부(113)에 디지털 논리 1의 신호가 전달되고} 제 1 배타 논리합 회로 부(110)가 상기 차단 제어신호로서 디지털 논리 1의 신호를 출력할 때, 차단 지령신호 발생 부(114)를 동작하도록 제어하는 신호를 출력한다. 여기서, 차단 지령신호 발생 부(114)를 동작하도록 제어하는 신호는 디지털 논리 1의 신호로 제공될 수 있다.

만일 상기 상태 구속 신호의 입력이 있거나{즉, 제 1 논리곱 회로 부(112)와 제 2 논리곱 회로 부(113)에 디지털 논리 0의 신호가 전달되거나} 제 1 배타 논리합 회로 부(110)로부터 상기 차단 제어신호의 출력이 없는 상태 즉, 제 1 배타 논리합 회로 부(110)가 디지털 논리 0의 신호를 출력할 때, 제 1 논리곱 회로 부(112)는 차단 지령신호 발생 부(114)를 동작 중지하도록 제어하는 디지털 논리 0의 신호를 출력한다.

제 2 논리곱 회로 부(113)는 제 2 배타 논리합 회로 부(111)와 투입 지령신호 발생 부(115) 사이에 설치된다. 제 2 논리곱 회로 부(113)는 상태 잠금 스위치 (106)의 출력단에 접속되는 제 1 입력단과 제 2 배타 논리합 회로 부(111)의 출력단에 접속되는 제 2 입력단을 가진다. 상기 상태 구속 신호의 입력이 없고{즉,제 1 논리곱 회로 부(112)와 제 2 논리곱 회로 부(113)에 디지털 논리 1의 신호가 전달되고} 제 2 배타 논리합 회로 부(111)가 상기 투입 제어신호를 출력할 때, 상기 투입 지령신호 발생 부를 동작하도록 제어하는 신호 즉 디지털 논리 1의 신호를 출력한다.

만일 상기 상태 구속 신호의 입력이 있거나{즉, 제 1 논리곱 회로 부(112)와 제 2 논리곱 회로 부(113)에 디지털 논리 0의 신호가 전달되거나} 제 2 배타 논리합 회로 부(111)로부터 상기 투입 제어신호의 출력이 없는 상태 즉, 제 2 배타 논리합 회로 부(111)가 디지털 논리 0의 신호를 출력할 때, 제 2 논리곱 회로 부(113)는 투입 지령신호 발생 부(115)를 동작 중지하도록 제어하는 디지털 논리 0의 신호를 출력한다.

한편, 본 발명의 바람직한 다른 일 양상에 따라서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 다 회로 부하개폐기의 제어장치는 제 3 포토 커플러(103), 논리합 회로 부(116) 및 제 3 논리곱 회로 부(117)를 더 포함할 수 있다.

제 3 포토 커플러(103)는 상기 다 회로 부하개폐기의 절연가스 압력 저하를 나타내는 신호를 수신하도록 입력단이 가스압력저하 검출 접점(43)에 접속되고, 출력단은 제 3 논리곱 회로 부(117)에 접속된다. 여기서, 가스압력저하 검출 접점(43)은 도 1의 개폐기(1) 내 절연가스의 압력이 미리 설정된 허용 기준 값에 미달하면 개방되고 정상 시 폐로 상태인 b접점 스위치로 구성될 수 있다.

이에 도 1의 가스압력저하 검출 접점(43)은 개폐기(1) 내 절연가스의 압력이 미리 설정된 허용 기준 값에 미달하면 개방되고 허용 기준 값 이상으로 정상 시 폐로되므로, 정상 상태에서 가스압력저하 검출 접점(43)가 폐로됨에 따라서, 제 3 포토 커플러(103)의 발광 부가 직류전원의 전압(V2)에 의해 발광하고 이에 제 3 포토 커플러(103)의 수광 부의 트랜지스터가 해당 광을 수광함에 의해 턴 온(turn on)된다. 그에 따라서 수 볼트(V) 이하의 소용량 직류전원 전압(V1)의 인가에 따른 디지털 논리 1의 신호가 제 3 논리곱 회로 부(117)에 출력된다.

논리합 회로 부(116)는 차단 지령신호 발생 부(114)의 출력단에 접속되는 제 1 입력단과 투입 지령신호 발생 부(115)의 출력단에 접속되는 제 2 입력단을 가진다.

차단 지령신호 발생 부(114)로부터 디지털 논리 1의 신호로 주어지는 상기 차단 지령신호가 수신되거나 투입 지령신호 발생 부(115)로부터 디지털 논리 1의 신호로 주어지는 상기 투입 지령신호가 수신되면, 논리합 회로 부(116)는 해당 차단 지령신호 또는 상기 투입 지령신호를 디지털 논리 1의 신호로서 출력한다.

제 3 논리곱 회로 부(117)는 논리합 회로 부(116)의 출력단에 접속되는 제 1 입력단과 제 3 포토 커플러(103)의 출력단에 접속되는 제 2 입력단을 가진다.

제 3 논리곱 회로 부(117)는 제 3 포토 커플러(103)로부터 상기 절연가스 압력 저하를 나타내는 디지털 논리 0의 신호를 수신하면, 차단 지령신호 발생 부(114)로부터의 차단 지령신호 또는 투입 지령신호 발생 부(115)로부터의 투입 지령 신호의 출력을 중단, 즉 논리합 회로 부(116)로부터의 출력신호의 출력을 중단한다.

또한, 본 발명의 바람직한 다른 일 양상에 따라서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 다 회로 부하개폐기의 제어장치는 종단 출력 릴레이(118) 및 반도체 스위치(119)를 더 포함할 수 있다.

종단 출력 릴레이(118)는 상기 차단 지령신호 또는 상기 투입 지령 신호를 최종적으로 개폐기 액추에이터 회로 부(40)에 출력하는 수단이다. 종단 출력 릴레이(118)는 일단이 수 볼트(V) 이하의 소용량 직류전원 전압(V1)의 전원에 접속되고 타 단이 반도체 스위치(119)에 접속되는 코일과 코일의 여자 또는 소자에 따라 개폐되는 접점으로 구성될 수 있다. 종단 출력 릴레이(118)의 접점은 일 단이 개폐기 액추에이터 회로 부(40)의 주 릴레이(44)의 코일을 통해 대용량 직류전압(V2)에 접속되고 타 단은 접지된다.

따라서 제 3 논리곱 회로 부(117)로부터 상기 차단 지령신호 또는 상기 투입 지령 신호로서 디지털 논리 1의 신호가 출력되면, 반도체 스위치(119)가 턴 온되면서 종단 출력 릴레이(118)의 코일에 소용량 직류전원 전압(V1)이 공급되고, 이에 종단 출력 릴레이(118)의 코일이 여자되면서 접점을 폐로시킨다.

반도체 스위치(119)는 예컨대 트랜지스터 또는 사이리스터(thyristor) 등으로 구성될 수 있으며, 제 3 논리곱 회로 부(117)로부터 상기 차단 지령신호 또는 상기 투입 지령 신호로서 디지털 논리 1의 신호에 응답하여 폐로(턴 온)되어 종단 출력 릴레이(118)를 여자하거나 상기 차단 지령신호 또는 상기 투입 지령 신호 없는 것을 나타내는 제 3 논리곱 회로 부(117)로부터의 디지털 논리 0의 신호에 응답하여 개방(턴 오프)됨으로써, 종단 출력 릴레이(118)를 소자한다.

상술한 바와 같이 구성되는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 다 회로 부하개폐기의 제어장치의 동작을 도 1 및 도 3을 참조하여 설명한다.

먼저, 원격지의 상위감시장치(미 도시)로부터 유선 또는 무선 통신 경로를 통해 펄스(pulse)신호 형태로 원격 차단 지령 신호가 전송되는 경우의 동작을 설명한다.

제 1 멀티플렉서(108)는 상기 원격 차단 지령 신호의 수신에 따라서 차단 지령을 나타내는 디지털 논리 1의 신호를 출력 신호로서 출력한다.

제 1 멀티플렉서(108)로부터 차단 지령을 나타내는 디지털 논리 1의 신호를 수신한 제 1 배타 논리합 회로 부(110)는 이때 사용자의 현장 차단 스위치(105)의 조작 또는 현장 투입 스위치(104)의 조작에 따른 제 2 멀티플렉서(109)의 디지털 논리 1의 출력 신호가 동시에 수신되지 않으면, 원격 차단 지령을 나타내는 디지털 논리 1의 신호를 출력 신호로서 출력한다.

만일, 사용자의 현장 차단 스위치(105)의 조작 또는 현장 투입 스위치(104)의 조작에 따라 제 2 멀티플렉서(109)의 디지털 논리 1의 출력 신호가 동시에 수신되면, 제 1 배타 논리합 회로 부(110)는 디지털 논리 0의 신호를 출력 신호로서 출력하여 이를 무효로 한다.

제 1 배타 논리합 회로 부(110)가 출력한 디지털 논리 1의 출력신호는 제 1 논리곱 회로 부(112)의 일 입력단에 전송되고, 제 1 논리곱 회로 부(112)는 이에 응답하여 다른 입력단에 접속된 상태 잠금 스위치(106)로부터 사용자가 수동으로 선택한 상태 잠금을 지령하는 디지털 논리 0의 신호가 수신되지 않으면 즉, 상시 폐로 상태에 따른 디지털 논리 1의 신호가 수신되면, 원격 차단 지령을 나타내는 디지털 논리 1의 신호를 출력 신호로서 출력한다.

만일, 상태 잠금 스위치(106)로부터 사용자가 수동으로 선택한 상태 잠금을 지령하는 디지털 논리 0의 신호가 수신되면, 제 1 논리곱 회로 부(112)는 원격 차단 지령을 무효화하는 디지털 논리 0의 신호를 출력 신호로서 출력한다.

제 1 논리곱 회로 부(112)로부터의 출력신호는 차단 지령신호 발생 부(114)에 입력되고, 차단 지령신호 발생 부(114)는 제 1 논리곱 회로 부(112)로부터의 출력신호에 따라서 차단 지령신호를 발출하거나 중단한다. 즉, 제 1 논리곱 회로 부(112)로부터 디지털 논리 1의 신호가 수신되면, 차단 지령신호 발생 부(114)는 개로 상태 검출 접점(41)으로부터 개방상태신호로서 수 볼트의 직류전압(V1)의 신호가 수신될 때까지, 차단 지령신호로서 디지털 논리 1의 신호를 발출한다.

차단 지령신호 발생 부(114)는 타이머(timer)회로 부를 포함하여, 상기 차단 지령신호의 발출 후 미리 결정된 시간 동안 상기 다 회로 부하개폐기의 개방 상태(차단 상태)에 따른 개방 상태 검출 접점(41)의 폐로 동작에 의한 개방상태신호가 수신되지 않으면 상기 차단 지령신호 발출을 중지한다.

차단 지령신호 발생 부(114)의 출력단에 접속된 논리합 회로 부(116)는 차단 지령신호로서 디지털 논리 1의 신호의 입력에 응답하여 디지털 논리 1의 신호를 출력신호로서 출력한다.

논리합 회로 부(116)는 두 입력단에 접속된 차단 지령신호 발생 부(114) 및 투입 지령신호 발생 부(15)로부터 모두 투입 또는 차단을 지령하는 디지털 논리 1의 신호가 수신되지 않으면, 다시 말해 차단 지령신호 발생 부(114) 및 투입 지령신호 발생 부(15)로부터 모두 디지털 논리 0의 신호가 수신되면, 디지털 논리 0의 신호를 출력신호로서 출력한다.

논리합 회로 부(116)의 출력단에 일 입력단이 접속된 제 3 논리곱 회로 부(117)는 다른 입력단에 제 3 포토 커플러(103)를 통해 접속된 가스압력저하 검출 접점(43)으로부터 가스압력저하를 나타내는 디지털 논리 0의 신호가 수신되지 않으면 즉 가스압력저하 검출 접점(43)으로부터 가스압력이 정상적인 것을 나타내는 디지털 논리 1의 신호가 수신되면, 논리합 회로 부(116)로부터의 상기 디지털 논리 1의 신호에 응답하여 디지털 논리 1의 신호를 출력신호로서 출력한다.

제 3 포토 커플러(103)를 통해 접속된 가스압력저하 검출 접점(43)으로부터 가스압력저하를 나타내는 디지털 논리 0의 신호가 수신되면, 제 3 논리곱 회로 부(117)는 지령 신호를 무효로 하는 디지털 논리 0의 신호를 출력한다.

제 3 논리곱 회로 부(117)의 출력단에 접속된 반도체 스위치(119)는 제 3 논리곱 회로 부(117)로부터 상기 차단 지령신호 또는 상기 투입 지령 신호로서 디지털 논리 1의 신호에 응답하여 폐로(턴 온)되어 종단 출력 릴레이(118)를 여자하거나 상기 차단 지령신호 또는 상기 투입 지령 신호 없는 것을 나타내는 제 3 논리곱 회로 부(117)로부터의 디지털 논리 0의 신호에 응답하여 개방(턴 오프)됨으로써, 종단 출력 릴레이(118)를 소자한다.

반도체 스위치(119)가 턴 온되면, 종단 출력 릴레이(118)의 코일에 소용량 직류전원 전압(V1)이 공급되고, 이에 종단 출력 릴레이(118)의 코일이 여자되면서 접점을 폐로시킨다.

상기 차단 지령신호 또는 상기 투입 지령 신호 없는 것을 나타내는 제 3 논리곱 회로 부(117)로부터의 디지털 논리 0의 신호에 응답하여, 반도체 스위치(119)는 개방(턴 오프)됨으로써, 종단 출력 릴레이(118)를 소자한다.

종단 출력 릴레이(118)의 코일이 여자되면서 접점이 폐로되면, 개폐기 액추에이터 회로 부(40)의 주 릴레이(44)가 여자되면서 미 도시된 전동기와 같은 구동 원에 전원이 공급되어 다 회로 개폐기에 대한 차단동작이 수행될 수 있다.

한편, 원격지의 상위감시장치(미 도시)로부터 유선 또는 무선 통신 경로를 통해 펄스(pulse)신호 형태로 원격 투입 지령 신호가 전송되는 경우의 동작을 설명한다.

제 1 멀티플렉서(108)는 상기 원격 투입 지령 신호의 수신에 따라서 투입 지령을 나타내는 디지털 논리 1의 신호를 출력 신호로서 출력한다.

제 1 멀티플렉서(108)로부터 투입 지령을 나타내는 디지털 논리 1의 신호를 수신한 제 2 배타 논리합 회로 부(111)는 이때 사용자의 현장 투입 스위치(105)의 조작 또는 현장 투입 스위치(104)의 조작에 따른 제 2 멀티플렉서(109)의 디지털 논리 1의 출력 신호가 동시에 수신되지 않으면, 원격 투입 지령을 나타내는 디지털 논리 1의 신호를 출력 신호로서 출력한다.

만일, 사용자의 현장 차단 스위치(105)의 조작 또는 현장 투입 스위치(104)의 조작에 따라 제 2 멀티플렉서(109)의 디지털 논리 1의 출력 신호가 동시에 수신되면, 제 2 배타 논리합 회로 부(111)는 디지털 논리 0의 신호를 출력 신호로서 출력하여 이를 무효로 한다.

제 2 배타 논리합 회로 부(111)가 출력한 디지털 논리 1의 출력신호는 제 2 논리곱 회로 부(113)의 일 입력단에 전송되고, 제 2 논리곱 회로 부(113)는 이에 응답하여 다른 입력단에 접속된 상태 잠금 스위치(106)로부터 사용자가 수동으로 선택한 상태 잠금을 지령하는 디지털 논리 0의 신호가 수신되지 않으면 즉, 상시 폐로 상태에 따른 디지털 논리 1의 신호가 수신되면, 원격 투입 지령을 나타내는 디지털 논리 1의 신호를 출력 신호로서 출력한다.

만일, 상태 잠금 스위치(106)로부터 사용자가 수동으로 선택한 상태 잠금을 지령하는 디지털 논리 0의 신호가 수신되면, 제 2 논리곱 회로 부(113)는 원격 차단 지령을 무효화하는 디지털 논리 0의 신호를 출력 신호로서 출력한다.

제 2 논리곱 회로 부(113)로부터의 출력신호는 투입 지령신호 발생 부(115)에 입력되고, 투입 지령신호 발생 부(115)는 제 2 논리곱 회로 부(113)로부터의 출력신호에 따라서 투입 지령신호를 발출하거나 중단한다. 즉, 제 2 논리곱 회로 부(113)로부터 디지털 논리 1의 신호가 수신되면, 투입 지령신호 발생 부(115)는 폐로 상태 검출 접점(42)으로부터 폐로상태신호로서 수 볼트의 직류전압(V1)의 신호가 수신될 때까지, 투입 지령신호로서 디지털 논리 1의 신호를 발출한다.

투입 지령신호 발생 부(115)는 타이머 회로 부를 포함하여, 상기 투입 지령신호의 발출 후 미리 결정된 시간 동안 상기 다 회로 부하개폐기의 폐로 상태(투입 상태)에 따른 투입 상태 검출 접점(42)의 폐로 동작에 의한 투입상태신호가 수신되지 않으면 상기 투입 지령신호 발출을 자동적으로 중지한다.

투입 지령신호 발생 부(115)의 출력단에 접속된 논리합 회로 부(116)는 투입 지령신호로서 디지털 논리 1의 신호의 입력에 응답하여 디지털 논리 1의 신호를 출력신호로서 출력한다.

제 3 논리곱 회로 부(117)의 출력단에 접속된 반도체 스위치(119)는 제 3 논리곱 회로 부(117)로부터 상기 투입 지령 신호로서 디지털 논리 1의 신호에 응답하여 폐로(턴 온)되어 종단 출력 릴레이(118)를 여자한다.

종단 출력 릴레이(118)의 코일이 여자되면서 접점이 폐로되면, 개폐기 액추에이터 회로 부(40)의 주 릴레이(44)가 여자되면서 미 도시된 전동기와 같은 구동 원에 전원이 공급되어 다 회로 개폐기에 대한 투입동작이 수행될 수 있다.

한편, 사용자가 현장 차단 스위치(105)를 조작하여 즉 해당 푸시버튼 스위치를 누른 경우의 동작을 설명한다.

제 2 멀티플렉서(109)는 상기 현장 차단 스위치(105)의 누름에 따른 소용량 직류전원전압(V1)의 신호 수신에 따라서 차단 지령을 나타내는 디지털 논리 1의 신호를 출력 신호로서 출력한다.

제 2 멀티플렉서(109)로부터 차단 지령을 나타내는 디지털 논리 1의 신호를 수신한 제 1 배타 논리합 회로 부(110)는 이때 원격 차단 지령 신호 또는 원격 투입 신호의 수신에 따른 제 1 멀티플렉서(108)의 디지털 논리 1의 출력 신호가 동시에 수신되지 않으면, 현장 차단 지령을 나타내는 디지털 논리 1의 신호를 출력 신호로서 출력한다.

만일, 원격 차단 지령 신호 또는 원격 투입 신호의 수신에 따라 제 1 멀티플렉서(108)의 디지털 논리 1의 출력 신호가 동시에 수신되면, 제 1 배타 논리합 회로 부(110)는 디지털 논리 0의 신호를 출력 신호로서 출력하여 이를 무효로 한다.

제 1 배타 논리합 회로 부(110)가 출력한 디지털 논리 1의 출력신호는 제 1 논리곱 회로 부(112)의 일 입력단에 전송되고, 제 1 논리곱 회로 부(112)는 이에 응답하여 다른 입력단에 접속된 상태 잠금 스위치(106)로부터 사용자가 수동으로 선택한 상태 잠금을 지령하는 디지털 논리 0의 신호가 수신되지 않으면 즉, 상시 폐로 상태에 따른 디지털 논리 1의 신호가 수신되면, 현장 차단 지령을 나타내는 디지털 논리 1의 신호를 출력 신호로서 출력한다.

만일, 상태 잠금 스위치(106)로부터 사용자가 수동으로 선택한 상태 잠금을 지령하는 디지털 논리 0의 신호가 수신되면, 제 1 논리곱 회로 부(112)는 현장 차단 지령을 무효화하는 디지털 논리 0의 신호를 출력 신호로서 출력한다.

차단 지령신호 발생 부(114)는 타이머(timer)회로 부를 포함하여, 상기 차단 지령신호의 발출 후 미리 결정된 시간 동안 상기 다 회로 부하개폐기의 개로 상태(차단 상태)에 따른 개로 상태 검출 접점(41)의 폐로 동작에 의한 개방상태신호가 수신되지 않으면 자동으로 상기 차단 지령신호 발출을 중지한다.

이하의 동작은 상술한 원격 차단 지령 신호의 수신시 동작과 동일하므로 반복 기술은 생략하기로 한다.

한편, 사용자가 현장 투입 스위치(104)를 조작하여 즉 해당 푸시버튼 스위치를 누른 경우의 동작을 설명한다.

제 2 멀티플렉서(109)는 상기 현장 투입 스위치(104)의 누름에 따른 소용량 직류전원전압(V1)의 신호 수신에 따라서 투입 지령을 나타내는 디지털 논리 1의 신호를 출력 신호로서 출력한다.

제 2 멀티플렉서(109)로부터 투입 지령을 나타내는 디지털 논리 1의 신호를 수신한 제 2 배타 논리합 회로 부(111)는 이때 원격 차단 지령 신호 또는 원격 투입 신호의 수신에 따른 제 1 멀티플렉서(108)의 디지털 논리 1의 출력 신호가 동시에 수신되지 않으면, 현장 투입 지령을 나타내는 디지털 논리 1의 신호를 출력 신호로서 출력한다.

만일, 원격 차단 지령 신호 또는 원격 투입 신호의 수신에 따라 제 1 멀티플렉서(108)의 디지털 논리 1의 출력 신호가 동시에 수신되면, 제 2 배타 논리합 회로 부(111)는 디지털 논리 0의 신호를 출력 신호로서 출력하여 이를 무효로 한다.

제 2 배타 논리합 회로 부(111)가 출력한 디지털 논리 1의 출력신호는 제 2 논리곱 회로 부(113)의 일 입력단에 전송되고, 제 2 논리곱 회로 부(113)는 이에 응답하여 다른 입력단에 접속된 상태 잠금 스위치(106)로부터 사용자가 수동으로 선택한 상태 잠금을 지령하는 디지털 논리 0의 신호가 수신되지 않으면 즉, 상시 폐로 상태에 따른 디지털 논리 1의 신호가 수신되면, 현장 투입 지령을 나타내는 디지털 논리 1의 신호를 출력 신호로서 출력한다.

만일, 상태 잠금 스위치(106)로부터 사용자가 수동으로 선택한 상태 잠금을 지령하는 디지털 논리 0의 신호가 수신되면, 제 2 논리곱 회로 부(113)는 현장 투입 지령을 무효화하는 디지털 논리 0의 신호를 출력 신호로서 출력한다.

투입 지령신호 발생 부(115)는 타이머(timer)회로 부를 포함하여, 상기 투입 지령신호의 발출 후 미리 결정된 시간 동안 상기 다 회로 부하개폐기의 투입 상태(차단 상태)에 따른 투입 상태 검출 접점(42)의 폐로 동작에 의한 폐로상태신호가 수신되지 않으면 자동으로 상기 투입 지령신호 발출을 중지한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 다 회로 부하개폐기의 제어장치는 통신단말장치와 개폐 제어장치를 통신단말장치(10)로 단일화하여 서로 간의 신호접속을 위한 신호 선이 불필요하며 크기를 소형화할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

본 발명에 따른 다 회로 부하개폐기의 제어장치는 구성부품을 TTL(트랜지스터 트랜지스터 로직) 소자를 사용한 전자회로로 구성하여 저렴한 비용으로 제작이 가능하고 제품 크기를 소형화할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

1: 개폐기 2: 개폐기 액추에이터
3: 단자 부싱 10: 통신단말장치
11: 원격 투입 지령 릴레이 12: 원격 차단 지령 릴레이
20: 개폐 제어장치 21: 현장 투입 스위치
22: 현장 차단 스위치 23: 현장/원격 선택스위치
24: 투입 다이오드 25: 차단 다이오드
26: 트리거 릴레이 27: 투입 릴레이
28: 차단 릴레이 29: 구속 스위치
30: 종단 출력 릴레이 40: 개폐기 액추에이터 회로 부
41: 개방 상태 검출 접점 42: 폐로 상태 검출 접점
43: 가스압력저하 검출 접점 44: 주 릴레이
101: 제 1 포토 커플러 102: 제 2 포토 커플러
103: 제 3 포토 커플러 104: 현장 투입 스위치
105: 현장 차단 스위치 106: 상태 잠금 스위치
107: 현장/원격 선택스위치 108: 제 1 멀티플렉서
109: 제 2 멀티플렉서 110: 제 1 배타 논리합 회로 부
111: 제 2 배타 논리합 회로 부
112: 제 1 논리곱 회로 부
113: 제 2 논리곱 회로 부 114: 차단 지령신호 발생 부
115: 투입 지령신호 발생 부 116: 논리합 회로 부
117: 제 3 논리곱 회로 부 118: 종단 출력 릴레이
119: 반도체 스위치
1000: 다 회로 부하개폐기

Claims

다 회로 부하개폐기의 제어장치에 있어서,
원격 투입 신호 또는 원격 차단 신호에 따른 출력신호를 선택적으로 제공하는 제 1 멀티플렉서(multiplexer);
사용자에게 현장에서 상기 다 회로 부하개폐기의 투입 작동을 선택 지령할 수 있는 수단을 제공하는 현장 투입 스위치;
사용자에게 현장에서 상기 다 회로 부하개폐기의 차단 작동을 선택 지령할 수 있는 수단을 제공하는 현장 차단 스위치;
상기 현장 투입 스위치 및 현장 차단 스위치에 접속되어, 사용자가 선택한 현장 투입 스위치의 현장 투입 스위치 작동신호 또는 현장 차단 스위치의 현장 차단 스위치 작동 신호를 선택적으로 제공하는 제 2 멀티플렉서;
상기 제 1 멀티플렉서 및 제 2 멀티플렉서에 접속되고, 상기 제 1 멀티플렉서로부터의 원격 차단 신호에 따른 출력신호와 상기 제 2 멀티플렉서로부터의 현장 차단 스위치 작동신호 중 어느 하나만 입력되었을 때 상기 다 회로 부하개폐기의 차단 제어를 나타내는 차단 제어신호를 출력하는 제 1 배타 논리합 회로 부;
상기 제 1 멀티플렉서 및 제 2 멀티플렉서에 접속되고, 상기 제 1 멀티플렉서로부터의 원격 투입 신호에 따른 출력신호와 상기 제 2 멀티플렉서로부터의 현장 투입 스위치 작동신호 중 어느 하나만 입력되었을 때 상기 다 회로 부하개폐기의 투입 제어를 나타내는 투입 제어신호를 출력하는 제 2 배타 논리합 회로 부;
상기 다 회로 부하개폐기를 차단 동작하도록 지령하는 차단 지령신호를 발출하는 차단 지령신호 발생 부;
상기 다 회로 부하개폐기를 투입 동작하도록 지령하는 투입 지령신호를 발출하는 투입 지령신호 발생 부;
상기 차단 지령신호 발생 부에 접속되고, 상기 차단 지령신호 발생 부가 차단 지령신호의 발출을 중지하도록 상기 차단 지령신호 발생 부에 상기 다 회로 부하개폐기의 개방상태신호를 제공하는 제 1 포토 커플러(photo coupler); 및
상기 투입 지령신호 발생 부에 접속되고, 상기 투입 지령신호 발생 부가 투입 지령신호의 발출을 중지하도록 상기 투입 지령신호 발생 부에 상기 다 회로 부하개폐기의 투입상태신호를 제공하는 제 2 포토 커플러;를 포함하는 다 회로 부하개폐기의 제어장치.
제1항에 있어서,
사용자에 의해 선택적으로 개폐구동되며, 상기 다 회로 부하개폐기의 동작 상태를 구속하는 상태 구속 신호를 출력하는 상태 잠금 스위치;
상기 제 1 배타 논리합 회로 부와 상기 차단 지령신호 발생 부 사이에 설치되고, 상기 상태 잠금 스위치의 출력단에 접속되는 제 1 입력단과 상기 제 1 배타 논리합 회로 부의 출력단에 접속되는 제 2 입력단을 가지며, 상기 상태 구속 신호의 입력이 없고 상기 제 1 배타 논리합 회로 부가 상기 차단 제어신호를 출력할 때, 상기 차단 지령신호 발생 부를 동작하도록 제어하는 신호를 출력하는 제 1 논리곱 회로 부; 및
상기 제 2 배타 논리합 회로 부와 상기 투입 지령신호 발생 부 사이에 설치되고, 상기 상태 잠금 스위치의 출력단에 접속되는 제 1 입력단과 상기 제 2 배타 논리합 회로 부의 출력단에 접속되는 제 2 입력단을 가지며, 상기 상태 구속 신호의 입력이 없고 상기 제 2 배타 논리합 회로 부가 상기 투입 제어신호를 출력할 때, 상기 투입 지령신호 발생 부를 동작하도록 제어하는 신호를 출력하는 제 2 논리곱 회로 부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다 회로 부하개폐기의 제어장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 다 회로 부하개폐기의 절연가스 압력 저하를 나타내는 신호를 수신하는 제 3 포토 커플러;
상기 차단 지령신호 발생 부의 출력단에 접속되는 제 1 입력단과 상기 투입 지령신호 발생 부의 출력단에 접속되는 제 2 입력단을 가지며, 상기 차단 지령신호 발생 부로부터 상기 차단 지령신호가 수신되거나 상기 투입 지령신호 발생 부로부터 상기 투입 지령신호가 수신되면 해당 차단 지령신호 또는 상기 투입 지령신호를 출력하는 논리합 회로 부; 및
상기 제 3 포토 커플러에 접속되는 제 1 입력단 및 상기 논리합 회로 부에 접속되는 제 2 입력단을 가지며, 상기 제 3 포토 커플러로부터 상기 절연가스 압력 저하를 나타내는 신호를 수신하면, 상기 차단 지령신호 발생 부로부터의 차단 지령신호 또는 상기 투입 지령신호 발생 부로부터의 투입 지령 신호의 출력을 중단하는 제 3 논리곱 회로 부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다 회로 부하개폐기의 제어장치.
제3항에 있어서,
상기 차단 지령신호 또는 상기 투입 지령 신호를 최종적으로 출력하는 종단 출력 릴레이; 및
상기 차단 지령신호 또는 상기 투입 지령 신호에 응답하여 개폐됨으로써, 상기 종단 출력 릴레이를 여자 또는 소자하는 반도체 스위치;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다 회로 부하개폐기의 제어장치.