KR100273501B1 - 전력확보용다중전원자동절환장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선거 관리를 위한 개표장 전력확보시 장시간 정전(0.5초 이상 정전)이 발생되지 않도록 한 전력확보용 다중전원 자동 절환장치에 관한 것으로, 종래의 선거관리를 위한 전력확보 방법은, 수동조작에 의해 다수의 예비전원중 어느 하나로 선택 절환케하는 방식이나 이는 절환조작에 혼동이 발생될 수 있고, 대응시간이 길어져서 장시간 정전이 초래되는 문제점이 있다.

본 발명은 외부에서 입력되는 제1전원과 제2전원의 상태를 제1,제2 마그네트스위치에 의해 감지하여 각각 자신의 주접점을 통해 2그룹으로 나누어진 부하중 1그룹씩 분담하여 전력을 공급하도록 하고, 제1전원 또는 제2전원의 정전시 작동되는 제3마그네트 스위치의 주접점에 의해 제1전원과 제2전원이 연결되게하고, 제1,제2전원이 모두 정전되면 발전기의 전원을 부하측에 연결하는 제4마그네트 스위치를 구비하여 구성함으로써, 정전 발생시 장시간 정전없이 전력을 자동절환하여 공급할 수 있게 된다.

Description

전력확보용 다중전원 자동절환장치

본 발명은 일시적으로 소규모 전력설비를 사용하는 전력 공급 시스템에 관한 것으로, 특히 선거관리의 개표장등에서 일시적으로 설치후 철거해야 하는 소형의 전력 공급 배전반에 있어서 장시간 정전이 발생되지 않도록 한 전력확보용 다중전원 자동절환장치에 관한 것이다.

일반적으로, 특수 전력설비나 대형 건물등에는 정전에 대비하여 자가발전기 등의 전력확보 시스템이 설치되는데, 이는 고정된 설비로서 구축되어 있으므로, 대형 전력 설비가 설치되어 이동이 안된다. 또, 정전시에는 중요한 부하, 예컨데 화재진압장치, 비상등, 엘리베이터 등에만 한정적으로 전력이 공급되고, 일반전등부하에는 발전기 전원이 공급되지 않는 것이 대부분이며, 전등부하 또한 2개그룹으로 분리되는 것이 아니라 단일부하로 구성되어 있는 것이 특징이다.

그런데, 일시적인 목적으로 설치하는 전력공급 시스템의 배전반, 그중에서도 특히 선거관리를 위한 개표장의 전력시스템에 있어서는 위와는 목적이 다르게 전등부하에 정전없이 전력을 공급하는 것이 대단히 중요한 문제로 대두되고 있다.

최근들어 선거와 관련된 전국적인 전력확보 문제가 거의 1년에 한 번꼴로 대두되고 있는데, 일시적인 사용 및 소용량(예; 100W 전구 100 - 200개, 통신기기등)의 전력설비가 필요한 곳에 대형 전력확보 시스템이 거의 구비되어 있지 않을 뿐만아니라, 구비되어 있다고 하더라도 부하가 주전원, 예비전원의 형태로 분리되어 있지 않고 수용가 인입구에서부터 개표장까지는 여러단계의 전력설비를 거치게 되어 있어서 부하측 고장시에는 발전기 전원이 아무런 쓸모가 없게 된다. 따라서 이러한 건물에 있어서도 전력확보를 위하여는 별도로 제2전원과 추가로 자가발전기를 개표장 부근에 설치하는 것이 불가피하다.

또한 전력차량을 이용하는 것도 동시에 전국적으로 확보한다는 것이 불가능하여 대부분 각각의 담당전력회사나 선관위측에서 개별적인 전력확보 배전반을 제작하여 이용하고 있다. 즉, 통일된 규격이 없이 필요에 의해 수동적으로 배전반을 제작하여 사용하고 있으며, 그 예로서, 대부분의 전력 공급 배전판은 형식상 고객 설비로서 키마나이프 스위치를 사용하여 수동조작을 하고 있다.

이와같은 종래의 선거관리를 위한 전력확보장치는, 하나의 전력공급원만으로는 전력확보가 어려우므로, 전력 공급원이 다른, 예컨데, 전력공급 회사가 서로 다른 전원이나, 서로 다른 변전소에서 송전되는 전력 또는 송전선로가 다른 전원등을 제1,제2 전원으로 공급 받도록 구비하고, 제1,제2전원의 정전에 대비한 자가 발전기, 축전기 등을 구비하며, 배전반에서 상기 제1전원, 제2전원, 자가발전기, 축전기 등을 키마나이프 스위치를 이용하여 수동조작에 의해 선택하고, 그 선택된 전원에 의해 부하측으로 전력을 공급하도록 구성된다.

도 3은 종래의 일예를 보인 수동조작용 전력확보 배전판 회로도로서, 이에 도시된 바와 같이 제1전원과 제2전원의 정상여부를 표시하기 위한 입력전원 표시램프(1)(2)와, 제1전원과 제2전원을 각각 제1부하그룹(3) 및 제2부하그룹(4)에 공급/차단 하기 위한 제1,제2키마나이프 스위치(KS1)(KS2)와, 그 제1부하그룹(3)과 제2부하그룹(4)을 병렬로 연결/차단 시키기 위한 제3키마나이프 스위치(KS3)와, 정전시 구동시키기 위한 자가발전기(5)와, 그 자가발전기(5)의 출력전원을 상기 제1,제2부하그룹(4)에 공급하기 위한 제4키마나이프 스위치(KS4)로 구성된다.

이와같이 구성된 종래 전력공급장치는, 제1,제2전원이 정상적인 경우 입력전원표시용 램프(1)(2)가 점등되어 있으므로, 이때에는 제1,제2키마나이프 스위치(KS1)(KS2)를 온시키고, 제3,제4키마나이프 스위치(KS3)(KS4)는 오프 시켜서 제1,제2부하그룹(3)(4)에 정상적으로 전력을 공급한다.

만약, 제1전원이 정전이 되면, 제1키마나이프 스위치(KS1)는 오프시키고, 제3키마나이프 스위치(KS3)는 온 시킨다. 이에따라 정상전원인 제2전원이 제2키마나이프 스위치(KS2)를 통한후, 제2부하그룹(4)에 공급됨과 아울러 제3키마나이프 스위치(KS3)를 통해서 제1부하그룹(3)에도 동시에 공급된다. 반대로 제2전원이 정전되면, 제2키마나이프 스위치(KS2)를 오프시키고, 제3키마나이프 스위치(KS3)를 온시키면 제1전원이 제1,제2부하그룹(3)(4)에 모두 공급된다.

한편, 제1,제2전원이 모두 정전되면, 제1,제2키마나이프 스위치(KS1)(KS2)를 모두 오프 시키고, 제3, 제4키마나이프 스위치(KS3)(KS4)를 온시킨후 자가 발전기(5)를 구동시켜 그 자가발전기(5)의 전력을 제1,제2부하그룹(3)(4)에 공급하도록 조작한다.

그리고, 입력전원 표시램프(1)(2)를 확인하여 제1전원, 제2전원이 정상으로 복귀되면, 해당 키마나이프 스위치들을 조작하여 정상전원으로 부하전력을 공급하도록 조작한다.

그러나, 종래와 같은 수동 배전반은 정전시 신속하게 대응하기 어려운 단점이 있다. 이는 개표 진행시 배전반 옆에서 감시자가 정전에 준비하고 있는 경우라도 정전이 발생되면 수동조작을 하는 시간이 적어도 수초 내지 수십초의 시간이 걸리므로, 그 수동조작 시간동안의 정전을 피할 수 없으며, 제1전원이 정전된 경우 제2전원을, 제1,제2전원이 모두 정전된 경우 축전기나 자가 발전기 전원을 선택해서 조작해야 하는데, 이는 정전된 상태에서 조작해야 하고, 배전반의 결선이 복잡하므로 갑작스런 조작시 혼동을 일으켜 건전한 다른 전원까지도 정전시키게되는 우려가 있다.

또, 정전시 혼동에 의한 역가압이나 부하를 병렬운전시켜 위상차에 의한 단락등으로 대형 사고를 일으킬 위험성도 있으며, 제1,제2전원이 정상인 상태에서 자가발전기를 미리 구동시키면 소음으로 개표에 지장을 초래할 우려가 있으며, 낭비적 요인도 있는바, 계속적으로 발전기를 운전하고 있을 수도 없다. 그러므로, 자가 발전기를 구동시켜야 하는 경우에 정전 시간이 더욱 길어지는 문제점이 있다.

또 배전반은 내설설비이므로, 전국적인 동일지침이 없고, 관할 선관위와 협의하여 각 전력공급회사의 해당 지점마다 각각 다르게 운영되고 있어서 지휘, 감독을 하는데 문제가 있다.

이와같이 종래의 선거관리용 전력을 확보하기 위한 배전반은, 수동배전반을 사용하고 있으므로 신속하게 대처하는 데에 한계가 있어서 외부에서 공급되는 전원의 정전 발생시 개표에 영향을 미칠정도의 정전이 발생되는 문제점이 있다.

이에따라 본 발명은 이러한 정전을 해결하고자 제1전원과 제2전원 및 발전기를 구비하고, 전원이 정전되면 마그네트 스위치에 의해서 자동으로 절환시키도록하여 정전 발생시 실시간적으로 자동 절환시켜 정전을 방지하도록 한 전력확보용 다중전원 자동절환장치를 제공하기 위한 것이다.

또, 종래에는 자가 발전기를 구동시켜야 하는 상황이 발생되면, 미리 발전기를 구동시켜 두지 않고 있기 때문에 정전시간이 길어지고, 반대로 미리 자가 발전기를 예비적으로 구동시킨다면 낭비적 요소가 커지는 단점이 있으므로, 본 발명은 제1전원 또는 제2전원중 어느 한 전원이 정전되면 예비적으로 발전기를 구동시켜 대기하고, 상기 제1, 제2 전원이 모두 정전되었을 때 그 발전기에서 출력되는 전원에 의해서 전력을 공급하도록 함에 특징이 있다.

도 1은 본 발명에 의한 전력확보용 다중전원 자동절환 배전판의 회로도

도 2는 본 발명 자동절환 배전반의 발전기 자동 구동을 포함한 회로도.

도 3은 종래의 일반적인 수동조작 전력확보용 배전판의 회로도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

10 : 제1전원 20 : 제2전원

30 : 발전기 31 - 34 : 제1 - 제4마그네트 스위치

41,42 : 제1,제2그룹 부하 50 : 발전기 구동용 밧데리

KS1-4 : 수동조작 카바나이프 스위치

도 1은 본 발명에 의한 전력확보용 다중전원 자동절환장치의 배전반 회로 구성도로서, 이에 도시된 바와 같이, 외부에서 전력을 공급하는 공급원이 서로다르고 부하측의 일측 선로가 공통선로로 연결된 제1전원(10) 및 제2전원(20)과, 제1전원(10)의 양단자에 연결되어 정상/정전 여부를 감지하여 주접점(R11a)(R12a)을 통해서 두 그룹으로 나누어진 부하중 제1그룹 부하(41)에 제1전원(10)을 공급하는 제1마그네트 스위치(R1 ; 31)와, 제2전원(20)의 양단자에 연결되어 정상/정전 여부를 감지하여 자신의 주접점(R21a)(R22a)을 통해서 두 그룹으로 나누어진 부하중 제2그룹 부하(42)에 제2전원(20)을 공급하는 제2마그네트 스위치(R2 ; 32)와, 상기 제2마그네트 스위치(32)의 보조접점(R21b)을 통해서는 상기 제1마그네트 스위치(31)의 주접점(R11a) 후단의 제1전원(10)을, 상기 제1마그네트 스위치(31)의 보조접점(R11b)을 통해서는 상기 제2마그네트 스위치(32)의 주접점(R21a)의 후단의 제2전원(20)을 인가받아 제1전원(10)과 제2전원(20)중 어느 한쪽의 전원이 정전되면 자신의 주접점(R31a)을 통해서 상기 제1마그네트 스위치(31)의 주접점(R11a) 후단과 상기 제2마그네트 스위치(32)의 주접점(R21a)의 후단을 서로 연결시켜는 제3마그네트 스위치(R3 ; 33)와, 상기 제1전원(10) 또는 제2전원(20)중 어느 한쪽의 전원이 정전된 경우에 구동시켜서 전력을 발생하는 발전기(G ; 30)와, 상기 제1마그네트 스위치(31)의 보조접점(R12b) 및 제2마그네트 스위치(32)의 보조접점(R22b)을 통해서 상기 발전기(30)의 출력에 연결되어 제1전원(10)과 제2전원(20)이 모두 정전되면, 자신의 주접점(R41a)을 통해서 부하(41)(42)측에 발전기(30)의 출력전원을 공급하기 위한 제4마그네트 스위치(R4 ; 34)로 구성된다.

여기서, 상기 발전기(30)는 발전기 시동전원용 밧데리(50)를 내장하고, 그 밧데리(50) 전원을 발전기(30) 시동단자에 공급하는 수동작동 스위치(SW1)를 구비하여 구성된다.

이와같이 구성된 본 발명은, 제1전원(10)과 제2전원(20)을 외부에서 공급받는데, 이는 적어도 변전소가 다르거나 전력공급회사가 다르거나 송전선로가 다르거나하여 동시에 두 전원이 정전될 확률이 거의 없는 2개의 전원을 외부전원으로 공급 받는다.

그리고, 부하는 2그룹으로 분리하여 제1그룹과 제2그룹의 전구를 교호로 배치하여 배선하고, 제1전원(10)에 의해 제1그룹 부하(1)를, 제2전원(20)에 의해 제2그룹 부하(42)에 전력을 공급하도록 배선되며, 제1전원(10)과 제2전원(20)의 일측 선로는 공통접지 설비에 공통으로 연결되어 두 전원간의 위상차이에 의한 쇼트나 정전 등을 방지하도록 하고, 안정된 전원을 공급하도록 구성된다.

이와같은 상태에서 제1전원(10)과 제2전원(20)이 정상적으로 전원이 공급되면, 제1마그네트 스위치(31)와 제2마그네트 스위치(20)는 온 상태로서 각각의 주접점(R11a, R12a)(R21a, R22a)은 온되어 제1전원(10)과 제2전원(20)이 제1그룹부하(41)와 제2그룹부하(42)에 각각 분리되어 전력을 공급한다.

이때, 제1마그네트 스위치(31)와 제2마그네트 스위치(32)의 보조접점(R11b, R12b)(R21b, R22b)는 모두 오프 상태이므로, 제3마그네트 스위치(33) 및 제4마그네트 스위치(34)의 주접점(R31a)(R41a)는 모두 오프상태를 유지한다.

만약, 제1전원(10) 또는 제2전원(20)중 어느 한쪽의 전원이 정전되면, 제1마그네트 스위치(31) 또는 제2마그네트스위치(32)가 오프되면서 외부의 전력공급원측과의 연결을 차단하여 정전의 원인이 부하(41)(42)측에 미치지 못하도록 하고, 동시에 제3마그네트 스위치(33)가 제1마그네트 스위치(31) 또는 제2마그네트스위치(32)의 보조접점(R11b)(R21b)를 통해 정전되지 않은 쪽의 정상전원을 공급받아 동작되고, 그 제3마그네트 스위치(33)의 주접점(R31a)을 통해서 정상적인 전원이 정전된 측의 부하에 전원을 공급하게 된다.

즉, 제1전원(10)이 정전되고 제2전원(20)이 정상이면, 제1마그네트 스위치(31)의 보조접점(R11b)을 통해서 정상 전원인 제2전원(20)을 공급받아 온되고, 그 제3마그네트 스위치(33)의 주접점(R31a)이 온되어 제2전원(20)이 제1그룹 부하(41)에도 동시에 공급된다. 마찬가지로 제2전원(20)이 정전되면, 제3마그네트 스위치(33)의 작동에 의해 제1전원(10)이 제2그룹 부하(42)에도 동시에 공급되어 정전을 방지한다.

한편, 제1전원(10) 또는 제2전원(20)중 어느 한쪽의 전원이 정전되면, 발전기(30)를 예비적으로 작동시켜 대기시킨다. 이는 수동조작에 의해 작동시킬 수도 있으며, 자동으로 작동시킬 수도 있다.

이와같이 제1전원(10) 또는 제2전원(20)중 어느 한쪽이 정전되어 발전기(30)를 무부하 상태로 가동시키고 있는 상태에서 정상이었던 전원마저 정전이 되면, 즉, 제1,제2전원(10)(20)이 모두 정전이 되면, 제1,제2마그네트 스위치(31)(32)의 보조접점(R12b)(R22b)이 온되어 제4마그네트론(34)이 구동되고, 그의 주 접점(R41a)이 온되어 발전기(30)의 전원이 제1그룹부하(41) 및 제2그룹부하(42)에 모두 공급된다. 이때 제3마그네트 스위치(33)는 온 상태로서 제1그룹부하(41)측과 제2그룹 부하(42)측은 서로 공통 전원으로 연결되어 발전기(30)의 전원을 공유한다.

도 2는 본 발명에 의한 전력확보용 다중전원 자동 절환장치의 발전기의 자동 제어를 포함한 배전반 회로도로서, 도1과 동일한 구성에서 발전기(30)를 자동으로 구동시키기 위해서 발전기(30)의 시동전원을 공급하는 밧데리(50)(발전기 자체에 내장)를 구비하고, 그 밧데리(50)의 전원을 제1전원(10) 또는 제2전원(20)중 어느 한쪽 전원이 정전되었을 때 자동동작하는 제3마그네트 스위치의 주접점(R32a)을 통해서 발전기(30)의 시동단자에 공급되도록 구성한다.

이에따라 제1전원(10) 또는 제2전원(20) 중 어느한쪽 전원이 정전되면, 제3마그네트 스위치의 주접점(R32a)을 통해서 밧데리(50)의 전원이 발전기(30)의 시동단자에 인가되어 발전기(30)가 구동되고, 제1전원(10) 및 제2전원(20)이 모두 정상으로 회복되면, 제3마그네트 스위치(33)의 주접점(R32a)이 오프되어 발전기(30)의 시동단자 전원을 차단하기 때문에 발전기(30)는 정지된다.

또한, 상기한 제1 마그네트 스위치(31)와 제2마그네트 스위치(32)의 주접점이나 보조접점을 이용하여 제1전원(10), 제2전원(20)의 정상/정전 상태와 발전기(30)의 가동상태를 표시하는 표시부를 더 포함시켜 구성함으로써, 전원의 현재 상태를 파악하고 복구조처를 취할 수 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 선거관리를 위한 전력확보에 있어서, 마그네트 스위치를 이용하여 정전발생시 다중전원중 정상전원으로 실시간적으로 자동절환되어 순간 정전없이 전력을 공급할 수 있는 효과가 있다. 또, 2개의 외부전원중 어느 하나가 정전되면 발전기를 무부하상태로 구동시켜 대기하고 있다가 2개의 전원이 모두 정전상태가 되면 마그네트 스위치에 의해 자동으로 발전기의 전원을 공급하도록 함으로써, 발전기에 의한 전력공급시에도 순간정전없이 전력을 공급할 수 있다.

Claims (3)

1. 외부에서 전력을 공급하는 공급원이 서로 다르고 부하측의 일측 선로가 공통선로로 연결된 제1전원(10) 및 제2전원(20)과,

   제1전원(10)의 양단자에 연결되어 정상/정전 여부를 감지하여 자신의 주접점(R11a)(R12a)을 통해서 두 그룹으로 나누어진 부하중 제1그룹 부하(41)에 제1전원(10)을 공급하는 제1마그네트 스위치(R1)(31)와,

   제2전원(20)의 양단자에 연결되어 정상/정전 여부를 감지하여 자신의 주접점(R21a)(R22a)을 통해서 두 그룹으로 나누어진 부하중 제2그룹 부하(42)에 제2전원(20)을 공급하는 제2마그네트 스위치(R2)(32)와,

   상기 제2마그네트 스위치(32)의 보조접점(R21b)을 통해서는 상기 제1마그네트 스위치(31)의 주접점(R11a) 후단의 제1전원(10)을, 상기 제1마그네트 스위치(31)의 보조접점(R11b)을 통해서는 상기 제2마그네트 스위치(32)의 주접점(R21a)의 후단의 제2전원(20)을 인가받아 제1전원(10)과 제2전원(20)중 어느 한쪽의 전원이 정전되면 자신의 주접점(R31a)을 통해서 상기 제1마그네트 스위치(31)의 주접점(R11a) 후단과 상기 제2마그네트 스위치(32)의 주접점(R21a)의 후단을 서로 연결시켜는 제3마그네트 스위치(33)와,

   상기 제1전원(10) 또는 제2전원9200중 어느 한쪽의 전원이 정전된 경우에 수동동작 스위치(SW1)에 의해 밧데리(50)전원을 시동전원으로 공급받아 구동되어 부하측에 공급하기 위한 전력을 발생하는 발전기(G)(30)와,

   상기 제1마그네트 스위치(31)의 보조접점(R12b) 및 제2마그네트 스위치(32)의 보조접점(R22b)을 통해서 상기 발전기(30)의 출력에 연결되어 제1전원(10)과 제2전원(20)이 모두 정전되면, 자신의 주접점(R41a)을 통해서 부하(41)(42)측에 발전기(30)의 출력전원을 공급하기 위한 제4마그네트 스위치(R4)(34)로 구성된 것을 특징으로 하는 전력확보용 다중전원 자동절환장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 발전기(30)의 시동전원을 공급하는 밧데리(50)를 구비하고, 그 밧데리 전원(50)을 상기 제3마그네트 스위치(33)의 주접점(R32a)을 통해서 상기 발전기(30)의 시동단자에 공급하여 발전기(30)를 자동으로 제어토록 구성된 것을 특징으로 하는 전력확보용 다중전원 자동절환장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 마그네트 스위치(31)와 제2마그네트 스위치(32)의 주접점이나 보조접점을 이용하여 제1전원(10), 제2전원(20)의 정상/정전 상태와 발전기(30)의 가동상태를 표시하는 표시부를 더 포함시켜 구성된 것을 특징으로 하는 전력확보용 다중전원 자동절환장치.

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