KR100736744B1 - 배전반용 케이블통신방식의 집합형 경보장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 각 부하의 구동전원을 공급 및 부하의 이상을 감지하는 배전반에 관한 것으로서, 상세하게는 각각의 부하로부터 별도의 라인을 통해 연결되는 것을 케이블 통신방식으로서 각 부하의 이상신호를 수신함에 따라 복잡한 연결구조를 간소화하고, 그 자체의 결합구조를 간소화할 수 있는 것과 동시에 부피 및 각 구성간의 결합구조를 용이하게 이루어서 경보장치의 조립 및 분해작업을 보다 효율적으로 이룰 수 있는 배전반에 사용되는 통신형 경보장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 배전반용 케이블통신방식의 집합형 경보장치는, 다수개의 전기장치등을 포함하는 부하에 연결된 신호라인이 접속되는 커넥터(41)와; 각 부하를 표시하는 다수개의 발광수단(31)을 포함하여 각 부하에 전원의 분배 및 누전등의 이상유무에 따른 경보신호를 수신하면 해당 부하에 설정된 상기 발광수단(31)을 발광시켜 이를 경보하는 집합형 경보장치를 포함하되, 상기 집합형 경보장치는 상기 커넥터(41)에서 출력된 아날로그신호를 디지탈신호로 변환시키는 케이블통신용 인터페이스를 포함하므로, 상기 커넥터(41)에 형성되는 각 부하별 연결접점에서 출력된 신호가 통신라인의 케이블로 연결되는 것을 특징으로 한다.

배전반, 케이블통신, 경보장치

Description

배전반용 케이블통신방식의 집합형 경보장치{Alarm Apparatus of Cable Communication Type for Swictch Board}

도 1은 일반적인 배전반시스템을 나타낸 블럭도,

도 2는 본 발명에 따른 배전반용 케이블통신방식의 집합형 경보장치

도 3a는 본 발명에 따른 배전반용 케이블통신방식의 집합형 경보장치를 나타낸 정면 사시도,

도 3b는 본 발명에 따른 배전반용 케이블통신방식의 집합형 경보장치를 나타낸 배면사시도,

도 4는 본 발명에 따른 배전반용 케이블통신방식의 집합형 경보장치 피씨비모듈을 나타낸 사시도,

도 5는 본 발명에 따른 배전반용 케이블통신방식의 집합형 경보장치에서 피씨비모듈의 측면도,

도 6은 본 발명에 따른 배전반용 케이블통신방식의 집합형 경보장치에서 연결고정단자를 나타낸 정면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호설명>

10 : 케이스 11 : 통신케이블연결공

12 : 고정공 13 : 접점확인공

20 : 피씨비모듈 21 : 통신케이블연결단자

22 : 경보장치인터페이스 23 : 제어부

24 : 스위칭부 25 : 피씨비접점확인공

27 : 결합수단 30 : 발광모듈

31 : 발광수단 32 : 접점확인단자

34 : 연결고정단자 35 : 신호라인

본 발명은 각 부하의 구동전을 공급 및 부하의 이상을 감지하는 배전반에 관한 것으로서, 상세하게는 각각의 부하로부터 별도의 라인을 통해 연결되는 것을 케이블 통신방식으로서 각 부하의 이상신호를 수신함에 따라 복잡한 연결구조를 간소화하고, 그 자체의 결합구조를 간소화할 수 있는 것과 동시에 부피 및 각 구성간의 결합구조를 용이하게 이루어서 경보장치의 조립 및 분해작업을 보다 효율적으로 이룰 수 있는 배전반용 케이블통신방식의 집합형 경보장치에 관한 것이다.

배전반(Switch Board)는 발전소, 변전소, 전기시설이 되어 있는 대형 건물등 의 시설에 설치되는 장비로서, 전로의 개폐나 기기의 제어를 용이하게 한다. 일반적으로 배전반은 판넬(Panel) 내부에 메인 배선용 차단기, 배선용 차단기, 누전차단기 및 계전기 등이 설치되고, 이러한 각각의 차단기 및 계전기등이 전기적으로 연결되어 있는 장비이다. 배전반은 외부로부터 공급되는 전력을 연결되어 있는 다수의 하부기기(부하)로 배분하는 동시에 전력공급을 개폐하는 기능을 갖는다.

이와 동시에 상기 배전반에는 각 부하의 이상신호를 수신하여 이를 경보하는 경보장치가 구비되어 있으며, 상기 경보장치는 각 부하의 이상전압, 이상전류 및 누전등을 감지하여 이를 램프점등으로서 경보해주기 위한 장치로서 흔히 광을 점등하는 LED디스플레이나 경보음을 출력하는 스피커등으로 포함한다. 이러한 배전반의 경보장치는 도 1에 도시된 바와 같으며, 상기 도1에 도시된 경보장치는 각 부하의 이상을 발광표시하는 발광수단을 포함하는 것으로 표시하였으나 일반적으로는 발광수단과 스피커가 모두 채택된다.

도 1은 종래의 배전반의 경보장치를 나타낸 블럭도이다.

도 1을 참조하면, 전원장치로부터 공급되는 전원을 각 부하(1)의 구동전원으로 분배하는 배전반은 다수개의 부하에서 연결되는 라인이 각각 접속되는 커넥터(210)를 포함하며, 상기 커넥터(210)를 통하여 각각의 부하와 일대일로 연결되어 각 부하(1)의 이상신호를 수신하여 이를 표시하는 경보장치를 포함한다.

상기 경보장치(220)는 상기 커넥터(210)에서 출력되는 신호를 일대일 형식으로 입력받는 I/O모듈(221)과, 상기 I/O모듈(221)의 출력신호에 따라 점등되는 해당 발광수단(224)을 포함한다.

상기와 같은 종래의 경보장치(220)는 배전반에 연결되는 다수의 현장기기로부터 발생된 부하의 숫자와 동일한 수의 연결라인이 상기 커넥터(210)에 연결된다. 그리고 상기 커넥터(210)는 각 접점단자별로 상기 I/O모듈(221)에 연결되는 라인이 접속된다. 따라서 상기 배전반에서의 경보장치의 커넥터(210)에 연결되는 신호라인은 복잡해짐과 동시에 상기 커넥터(210)의 단자수가 증가됨에 따라 상기 I/O모듈(221)에 연결되는 신호라인의 수 또한 비례하여 증가되고 이로서 경보장치의 외형 및 부피가 증가되므로 제조원가를 상승시키는 것은 물론, 기기 점검 및 교체 작업이 매우 난해한 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하고자 개발된 것으로서, 본 발명의 목적은 배전반과 집합형 경보장치의 통신구조를 2-와이어 케이블 통신방식으로 상기 배전반과 경보장치의 연결구조가 매우 간소화된 배전반에 사용되는 통신형 경보장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 케이스와 각 회로적 구성이 설치되는 피씨비기판, 발광수단이 구비된 발광모듈간의 체결이 용이하고, 중간에 확장 및 유지보수시 교체가 용이한 결합구조를 갖는 배전반에 사용되는 통신형 경보장치를 제공함에 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 하기와 같은 실시예를 포함 한다.

본 발명의 제 1 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 배전반용 케이블통신방식의 집합형 경보장치는, 다수개의 전기장치등을 포함하는 부하에 연결된 신호라인이 접속되는 커넥터와; 각 부하를 표시하는 다수개의 발광수단을 포함하여 각 부하에 전원의 분배 및 누전등의 이상유무에 따른 경보신호를 수신하면 해당 부하에 설정된 상기 발광수단을 발광시켜 이를 경보하는 경보장치를 포함하되, 상기 집합형 경보장치는 상기 커넥터에서 출력된 아날로그신호를 디지탈신호로 변환시키는 케이블통신용 인터페이스를 포함하므로, 상기 커넥터에 형성되는 각 부하별 연결점점에서 출력된 신호가 전달되는 신호라인이 통신 케이블로 연결되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 2 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 배전반용 케이블통신방식의 집합형 경보장치는, 제 1 실시예에 있어서, 다수개의 발광수단을 포함하는 발광모듈과; 상기 케이블이 연결되는 통신케이블연결단자를 포함하며, 상기 통신케이블연결단자를 통해 수신되는 이상신호에 따라 상기 발광모듈에 발광신호를 출력하는 피씨비모듈과; 상기 피씨비모듈이 내측에 수용되도록 상기 발광모듈에 고정되는 케이스를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 3 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 배전반용 케이블통신방식의 집합형 경보장치는, 제 2 실시예에 있어서, 상기 발광모듈은 상기 피씨비기판에 관통되어 전기적으로 연결가능하도록 고정되는 수직면(또는 수직부)과, 상기 수직면에서 절곡된 편평한면에서 상기 발광수단에 연결되는 신호라인이 연결되는 연결고정단자와; 상기 연결고정단자의 편평한 면에서 관통체결되어 상기 연결고정단자 의 상기 발광수단의 신호라인을 결합시키는 접점확인단자를 더 포함한다.

본 발명의 제 4 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 배전반용 케이블통신방식의 집합형 경보장치는, 제 3 실시예에 있어서, 상기 피씨비모듈은 상기 피씨비기판에 관통고정되어 상기 케이스의 외측으로 돌출되어 체결되므로서 상기 케이스와 상기 피씨비기판을 고정결합시키는 결합수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 5 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 배전반용 케이블통신방식의 집합형 경보장치는, 제 2 내지 제 4 실시예중 어느 하나에 있어서, 상기 피씨비모듈과 상기 케이스는 상기 접점확인단자에 수직으로 일치되는 위치에서 각각 관통형성되는 접점확인공을 더 포함한다.

이하에서는 본 발명에 따른 배전반용 케이블통신방식의 경보장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 배전반용 케이블통신방식의 집합형 경보장치를 나타낸 블럭도이다.

도 2를 참조하면, 배전반은 각 부하에 연결되는 라인이 접속되는 커넥터(41)에 연결되는 케이블인터페이스(42)와, 상기 케이블인터페이스(42)를 통해 수신되는 이상신호에 따라 이를 표시 및 경보하는 집합형 경보장치를 포함한다.

이중 집합형 경보장치는 상기 케이블인터페이스(42)를 통해 디지털신호로 변환된 이상신호를 수신하는 경보장치인터페이스(22)와, 상기 경보장치인터페이스(22)를 통해 수신된 이상신호에 따라 이상이 감지된 부하를 확인하고, 해당 부하의 이상 경보신호를 출력하는 제어부(23)와, 상기 제어부(23)의 스위칭제어신호에 따라서 발광모듈(30)의 발광수단(31)의 접점을 스위칭온시켜 해당 발광수단(31)에 구동신호를 출력하는 스위칭부(24)와, 상기 각 부하별로 지정된 다수개의 발광수단(31)(예를들면, LED)을 포함하여 상기 스위칭부(24)의 온에 따라 각각의 발광수단(31)이 발광되어 해당 부하의 이상을 표시하는 발광모듈(30)을 포함한다.

여기서 상기 케이블인터페이스(42)는 상기 배전반에서 각각의 부하가 연결되는 커넥터(41)에서 수신되는 아날로그신호를 디지탈신호로 변환시키고, 각 부하별 출력신호에 해당 부하의 특성을 표시하는 디지탈코드를 삽입시켜 이를 통신방식으로 출력한다.

상기 경보장치인터페이스(22)는 상기 케이블인터페이스(42)로부터 수신되는 디지탈신호를 투-웨이(2-way) 케이블 통신방식으로 수신하여 상기 제어부(23)에 출력한다. 이때 상기 케이블인터페이스(42)와 상기 경보장치인터페이스(22)는 0, 1로서 표현되는 디지탈신호에 해당 부하의 코드 및 이상신호의 종류에 따라서 설정된 이상신호로서 구성됨에 따라 양방향통신이 가능한 하나의 라인을 통해 다수개의 부하에서 출력되는 감지신호를 송신가능함에 따라 종래에서처럼 각각의 부하에서 상기 경보장치로 연결되는 라인을 별개로서 구비할 필요가 없다.

상기 제어부(23)는 상기 경보장치인터페이스(22)를 통해 수신되는 각 부하를 확인할 수 있는 코드가 삽입된 디지탈신호를 수신하여, 해당 부하의 확인 및 이상정보를 확인하여 해당 부하를 표시하는 발광수단(31)의 구동제어신호를 출력한다.

상기 스위칭부(24)는 전원부(도시되지 않음)에서 상기 발광모듈(30)에 연결되는 라인을 스위칭하여 각 부하를 표시하는 다수개의 발광수단(31)에 전원을 통전 및 차단시키며, 상기 제어부(23)의 제어에 따라 해당 전원라인을 온시켜 전원을 통전시킨다.

상기 발광모듈(30)은 다수개의 발광수단(31)을 포함하고 있으며, 각각의 발광수단(31)은 각각 서로 다른 부하의 고장유무를 표시하게 된다. 따라서 상기 발광모듈(30)은 다수개의 발광수단(31)중에서 스위칭부(24)의 스위칭온에 따라 통전되는 발광수단(31)이 발광되어 해당 발광수단(31)으로 설정된 부하의 이상을 표시한다.

도 3a는 본 발명에 따른 배전반용 케이블통신방식의 집합형 경보장치를 나타낸 정면 사시도, 도 3b는 본 발명에 따른 배전반용 케이블통신방식의 집합형 경보장치를 나타낸 배면사시도이다.

도 3a 및 도 3b를 참조하면, 본 발명에 따른 배전반용 케이블통신방식의 경보장치는 제품의 외형을 이루어 내측의 구성으로 커버하는 케이스(10)와, 상기 제어부(23) 내지 스위칭부(24)등의 회로적구성이 실장되는 피씨비모듈(20)(도 4 및 도 5참조)과, 상기 피씨비모듈(20)을 고정 및 다수개의 발광수단(31)이 포함된 발광모듈(30)(도 6 참조)을 포함한다.

상기 케이스(10)는 일측면에 상기 케이블인터페이스(42)에 연결되는 케이블이 관통되는 통신케이블연결공(11)(도 3a참조)과, 상면에서 피씨비를 테스트하기위한 단자등이 삽입되도록 관통형성되는 케이스접점확인공(13)과, 상기 발광모듈(30)과 피씨비모듈(20)과 케이스(10)를 고정시키기 위하여 돌출되는 결합수단(27)(도 4 및 도 5참조)이 관통되어 돌출되는 고정공(12)을 포함한다.

상기 발광모듈(30)은 발광되어 각 부하의 이상유무를 표시하는 다수개의 발광수단(31)을 포함하며, 도시된 도 3a와 도 3b에서는 상기 발광수단(31)이 상면과 하면으로서 도시되었으나, 일반적으로는 배전반의 정면에서 상기 발광수단(31)이 전면을 지향하도록 설치된다. 아울러 이하의 도 4에서부터는 본 발명의 상세한 설명을 위하여 상기 발광수단(31)이 하면으로서 도시되었다.

상기 피씨비모듈(20)은 상기 케이스(10)의 통신케이블연결공(11)을 통해 연결되는 케이블로부터 수신된 각 부하의 신호를 수신하여 상기 발광모듈(30)을 제어하게 되며 그 상세한 기구적구성은 하기의 도 4 및 도 5를 이용하여 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 배전반용 케이블통신방식의 집합형 경보장치의 피씨비모듈을 나타낸 사시도, 도 5는 본 발명에 따른 배전반용 케이블통신방식의 경보장치에서 피씨비모듈의 측면도이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 피씨비모듈(20)은 피씨비기판(20a)의 전면에 상기 제어부(23) 및 스위칭부(24)와 인터페이스등 다수개의 회로적구성이 실장되어 상기 발광모듈(30)의 상면(실제 배전반에 설치될 시에는 상기 발광모듈(30)이 배전반의 전면에 노출되며, 상기 피씨비모듈(20)은 상기 발광모듈(30)의 하면에서 고정되나 상세한 설명을 위해 상기 발광모듈(30)의 전면이 하면을 이루도록 도시하였다.)에 고정된다.

상기 피씨비모듈(20)은 피씨비기판(20a)상에 상기 케이스(10)의 접점확인공(13)과 상하로 일치되는 위치에서 관통형성되는 피씨비접점확인공(25)과, 상기 피씨비모듈(20)을 관통하여 상기 케이스(10)의 상면에 돌출되는 결합수단(27)과, 상기 케이블인터페이스(42)에 연결되는 케이블이 연결되는 통신케이블연결단자(21)를 포함한다.

여기서 피씨비접점확인공(25)은 상기 케이스(10)의 접점확인공(13)의 직하방에 위치되어 상기 발광모듈(30)의 상면에서 설치되는 하기의 접점확인단자(32)의 직상방에 설치된다.

상기 결합수단(27)은 상기 피씨비모듈(20)의 기판(20a) 배면에서 관통형성되어 상측으로 돌출되고, 내측에 나사등이 체결될 수 있도록 나사선이 형성되어 상기 케이스(10)가 안착될 시에서 상기 케이스(10)의 외측으로 돌출된다. 따라서 상기 작업자는 상기 케이스(10)를 피씨비모듈(20)의 상측으로 위치시킨뒤, 돌출되는 상기 결합수단(27)에 나사등을 체결시키므로 상기 케이스(10)와 상기 피씨비모듈(20)을 고정시킬 수 있다.

상기 통신케이블연결단자(21)는 상기 피씨비모듈(20)의 피씨비기판(20a) 일측면에서 설치되어 상기 케이스(10)의 통신케이블연결공(11)을 통해 장치의 측방향으로 돌출되며 상기 케이블인터페이스(42)에 연결되는 케이블이 연결된다. 상기 경보장치인터페이스(22)는 상기 통신케이블연결단자(21)를 통해 수신된 신호를 상기 제어부(23)에 출력하게 된다. 여기서 상기 통신케이블연결단자(21)는 도 4에서는 일측방향에 위치되는 것으로 도시되었으며, 도 5에서는 상기 통신케이블연결단자(21)가 설치된 일측방향을 측면도로서 도시하였기에 도 4와 도 5에서는 도시된 위치에 차이가 있다.

도 6은 본 발명에 따른 배전반용 케이블통신방식의 집합형 경보장치에서 연결고정단자를 나타낸 정면도이다.

도 6을 참조하면, 상기 발광모듈(30)은 다수개의 발광수단(31)(도 3a 참조)과, 상기 피씨비모듈(20)의 피씨비기판(20a) 하면에서 상기 피씨비모듈(20)에서 출력되는 전기적신호를 전달하는 연결고정단자(34)와, 상기 피씨비모듈(20)의 접점확인공(25)의 직하방에서 설치되는 접점확인단자(32)을 포함한다.

상기 연결고정단자(34)는, 도 6의 확대도에 도시된 바를 참조하면, "ㄷ"형으로 형성되어 상측으로 돌출되는 일측의 수직부가 상기 피씨비기판(20a)으로 관통되며, 중간에 편평한 부분을 이루는 부분의 하측에서 상기 발광수단(31)등으로 연결되는 도전성 금속으로 이루어진 신호라인(35)이 접촉되도록 고정된다. 이와 같은 구성을 통해 상기 연결고정단자(34)는 상기 피씨비모듈(20)에서 출력된 전기적신호를 상기 발광수단(31)에 연결되는 신호라인(35)으로 전달한다.

즉, 본 발명에 따른 배전반용 케이블통신방식의 집합형 경보장치는 상기 연결고정단자(34)를 통해 종래와 달리 발광모듈(30)과 피씨비모듈(20)을 전기적으로 연결하는 연결구조를 구성함에 있어 상기 연결고정단자(34)를 통해 전기적 연결구성과 지지할 수 있는 구성을 동시에 달성한 것을 특징으로 한다.

상기 접점확인단자(32)는 상기 연결고정단자(34)의 편평한 부분에서 체결되어 상기 연결고정단자(34)를 상기 발광모듈(30)의 신호라인에 고정시킴과 동시에 상기 케이스접점확인공(13)과 피씨비접점확인공(25)의 직하방에 위치되어 작업자가 수시로 상기 발광모듈(30)의 통전유무를 확인하기 위하여 테스터단자를 접촉시켜 테스트가 용이하도록 구성된다. 즉, 본 발명은 상기 접점확인단자(32)와 상기 피씨비접점확인공(25)과 케이스접점확인공(13)이 상하측으로 상호 일치되도록 형성됨에 따라 작업자가 상기 경보장치의 이상 유무를 체크하기 위하여 상기 케이스(10)를 분리하지 않고도, 상기 케이스접점확인공(13)을 통하여 테스터단자를 삽입시켜 상기 발광모듈(30)의 접점확인단자(32)를 접촉시켜 전원을 체크 할 수 있어 매우 간편하게 작업이 이루어질 수 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 구성 및 작용을 통하여 배전반의 연결단자에서 경보장치로 이어지는 신호라인의 숫자를 대폭 줄일 수 있어 그 연결구조가 매우 간략화될 수 있고, 피씨비모듈과 상기 발광모듈간의 회로적 연결구성과 지지구성을 일체화시킴에 따라 부품의 숫자를 절감하고, 그 구조를 간략히 함에 따라 제조시의 조립등의 시간이 단축됨에 따라 제조원가가 절감되는 효과가 있다.

또한 본 발명은 케이스와 피씨비모듈에서 상기 발광모듈의 접점과 일치되는 위치에 관통공을 설치함에 따라 장치의 테스터시에 케이스를 분리하지 않고도 테스트를 할 수 있어 제품의 유지 관리가 매우 용이한 효과가 있다.

Claims (5)

1. 다수개의 전기장치를 포함하는 부하에 연결된 신호라인이 접속되는 커넥터와; 각 부하의 특성을 표시하는 다수개의 발광수단을 포함하여 각 부하에 전원의 분배 및 누전의 이상유무에 따른 경보신호를 수신하면 해당 부하에 설정된 상기 발광수단을 발광시켜 경보하는 경보장치를 포함하되,

   상기 경보장치는

   상기 커넥터에서 출력된 아날로그신호를 디지탈신호로 변환시켜 상기 커넥터에 형성되는 각 부하별 연결접점에서 출력된 신호가 통신라인의 케이블로 연결되도록 하는 케이블통신용 인터페이스와;

   상기 다수개의 발광수단을 포함하는 발광모듈과;

   피씨비기판의 일단에 상기 케이블이 연결되는 통신케이블연결단자가 형성되며, 상기 통신케이블연결단자를 통해 수신되는 이상신호에 따라 상기 발광모듈에 발광신호를 출력하는 전자부품이 피씨비기판에 장착된 피씨비모듈과;

   상기 피씨비모듈이 내측에 수용되도록 상기 발광모듈에 고정되는 케이스;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 배전반용 케이블 통신방식의 집합형 경보장치.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서, 상기 발광모듈은

   피씨비기판에 관통되어 전기적으로 연결가능하도록 고정되는 수직면과, 상기 수직면에서 절곡된 편평한면에서 상기 발광수단에 연결되는 신호라인이 연결되는 연결고정단자와;

   상기 연결고정단자의 편평한 면에서 관통체결되어 상기 연결고정단자의 상기 발광수단의 신호라인을 결합시키는 접점확인단자;

   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배전반용 케이블통신방식의 집합형 경보장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 피씨비모듈은

   피씨비기판에 관통고정되어 상기 케이스의 외측으로 돌출되어 체결되므로 상기 케이스와 상기 피씨비기판을 고정결합시키는 결합수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배전반용 케이블통신방식의 집합형 경보장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 피씨비모듈의 피씨비기판과 상기 케이스는 접점확인단자에 수직으로 일치되는 위치에서 각각 관통형성되는 접점확인공을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배전반용 케이블통신방식의 집합형 경보장치.

Images