KR100762356B1 - Method control of electric power using a circuit breaker and a circuit breaker addition setting up address - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래에 의한 전력제어방법의 일예시도1 is an exemplary view of a conventional power control method
도 2는 본 발명에 의한 어드레스 설정 기능부가 차단기의 설치된 분전반의 일실시도Figure 2 is an embodiment of a distribution panel in which the address setting function is installed breaker according to the present invention
도 3은 본 발명에 의한 어드레스 설정 기능부가 차단기의 실시 구조도3 is an embodiment structural diagram of a circuit breaker with an address setting function according to the present invention
도 4는 본 발명의 전력제어방법을 설명하기 위한 배선도4 is a wiring diagram for explaining a power control method of the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
20,30 : 차단기 20a,20b,30a : 전원측 및 부하측단자 20,30:
31 : 온/오프스위치 32 : 어드레스설정부 31: on / off switch 32: address setting section
35 : 어드레스부 36 : 로칼 리모트설정부 35: address section 36: local remote setting section
100, 100n : 분전반 200 : 전원공급부100, 100n: distribution panel 200: power supply
300 : 사용자측 350 : 통신선300: user side 350: communication line
400 : 원격전력제어시스템 410 : 중앙처리부400: remote power control system 410: central processing unit
420 : 디스플레이부 430 : 입력장치420: display unit 430: input device
본 발명은 어드레스 설정 기능부가 차단기 및 이를 이용한 전력제어 방법에 관한 것으로서, 특히 가정용 또는 산업용 전력제어 시스템의 프로토콜과 하드웨어를 배선용 차단기나 누전 차단기에 외부와 통신이 가능한 어드레스를 설정하여 원격지에서 조명, 사용기기 등의 전력사용 및 동작여부를 감시하고 제어할 수 있도록 한 어드레스 설정 기능부가 차단기 및 이를 이용한 전력제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a circuit breaker with an address setting function and a power control method using the same. In particular, a protocol and hardware of a home or industrial power control system are set to an address that can communicate with the outside to a circuit breaker or an earth leakage breaker to illuminate and use a remote site. The present invention relates to a circuit breaker with an address setting function for monitoring and controlling power usage and operation of a device, and a power control method using the same.
일반적으로 아파트와 같은 다층 세대 또는 다층의 건물에 있어서는 각층마다 공급되는 전력을 제어하기 위한 분전반이나 배전반이 설치되어 있는데, 이러한 분전반이나 배전반에는 주 전력을 일괄 제어하기 위한 메인차단기와 이 메인차단기로부터 전등기기와 부하기기로 구분하는 다수의 서브차단기가 분리 설치되어 있다.In general, in a multi-generational or multi-storey building such as an apartment, a distribution panel or switchboard for controlling power supplied to each floor is installed. The switchboard or switchboard includes a main circuit breaker for controlling the main electric power and a lamp from the main circuit breaker. There are a number of sub-breakers separated by equipment and load.
이러한 메인차단기와 서브차단기는 사용자의 전력사용량과, 사용기기의 소비 전력량에 따라 허용 범위에 있는 전력선을 선택하고, 이 선택된 전력선마다 각각으로 설치하게 된다.The main circuit breaker and the sub circuit breaker select a power line within an allowable range according to a user's power consumption and power consumption of a user device, and install each of the selected power lines.
그러나 각층마다 설치한 분전반 또는 배전반의 차단기가 통전되고 차단되는 동작관계를 확인할 수 없어 장애가 발생할 시에는 장애 발생 층의 위치를 확인할 수 없고, 복구 등에 많은 시간이 소요되어 정전시간이 길어지는 문제점을 안고 있 다.However, the breaker of the distribution panel or switchboard installed at each floor cannot check the operation relationship between the energized and blocked operation, so when the failure occurs, the location of the failure layer cannot be identified, and it takes a long time to recover and takes a long time to power outage. have.
이러한 문제점을 해소하기 위한 종래에는 도 1에 도시한 일예와 같이, 3상(R,S,T)이 인입되는 메인차단기(2)의 출력단자에 보조점검 스위치가 및 전등 및 부하기기를 개폐하는 다수의 차단기(3)가 설치된 분전반(10)에 있어서, 각 차단기(3)마다 트립 코일(4)과 제어용 중계기(5)를 설치하고, 각 제어용 중계기는 대응하는 각 차단기(3)의 온/오프 상태 신호가 통신회선을 통해 컴퓨터의 중앙처리장치(6)에 전달되도록 구성하고, 이 중앙처리장치(6)는 모니터(7)를 통해 각 차단기(3)의 온/오프 상태를 확인할 수 있도록 구성하였다.Conventionally, to solve this problem, as shown in FIG. 1, an auxiliary check switch and a light and load device are opened and closed at the output terminal of the main circuit breaker 2 into which three phases R, S, and T are introduced. In the
그러나 이와 같은 구성은 각층마다 설치된 차단기의 동작 여부를 확인하기 위하여 별개의 제어용 차단기를 설치하여야 하고, 각 차단기마다 트립코일 및 제어용 중계기를 설치하는 방식이어 배선의 회선 수가 많다는 점과 배선 설치 및 처리가 복잡하게 이루어진다는 것이고, 아울러 고가의 제어용 중계기 설치 등 별도의 제어 시스템 설치에 막다한 시간 낭비와 설치비가 낭비된다는 지적이다.However, such a configuration requires a separate control circuit breaker to check the operation of the circuit breakers installed on each floor, and a trip coil and a control repeater for each circuit breaker. It is complicated, and it is pointed out that wasteful time and installation costs are wasted in installing a separate control system such as installing an expensive control repeater.
본 발명은 상기와 같은 종래의 제반적인 문제점을 해결하고자 하는 것으로서, 차단기에 어드레스 설정하는 수단과 통신제어 기능을 부가하는 수단에 의해 중앙 감시실에 설치된 기존의 전력 제어 시스템과도 호환이 가능하게 연결하여 프로토콜과 하드웨어를 그대로 이용할 수 있도록 함으로써 원격적으로 전력제어와 모니터링 및 동작상태를 확인할 수 있도록 한 어드레스 설정 기능부가 차단기 및 이 를 이용한 전력제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above-mentioned general problems, it is compatible with the existing power control system installed in the central monitoring room by means of setting the address to the circuit breaker and means for adding a communication control function. Therefore, the purpose of the present invention is to provide a circuit breaker and a power control method using the address setting function that allows the protocol and hardware to be used as it is so that the power control, monitoring, and operation status can be checked remotely.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적인 수단으로 어드레스 설정 기능부가 차단기는 전원공급부로부터 필요전원을 공급받는 전원단자와, 외부와 통신하기 위한 통신단자와, 로칼, 원격 스위치 조작에 의하여 필요에 따라 제어의 정지, 연결을 절제하는 로칼, 리모트 설정부와, 입력전원으로부터 전압 및 전류를 검출하여 해당 차단기에 대응하는 어드레스를 생성하고 설정하는 어드레스 설정부와, 어드레스 설정부에 의해 생성된 어드레스 설정데이타를 원격지의 중앙감시실로 송출하기 위한 출력단자를 구비하여서 이루어짐을 특징으로 한다.As a specific means of the present invention for achieving the above object, a circuit breaker having an address setting function has a power terminal receiving necessary power from a power supply unit, a communication terminal for communicating with the outside, a local and a remote switch operation as necessary. Local and remote setting unit for stopping control and disconnection, an address setting unit for generating and setting an address corresponding to the circuit breaker by detecting voltage and current from an input power source, and address setting data generated by the address setting unit. Characterized in that the output terminal for transmitting to the central monitoring room of the remote.
또한 상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 어드레스 설정 기능부가 차단기를 이용한 전력제어 방법은, 각 층마다 설치된 다수의 각각 차단기마다 대응하는 고유 어드레스를 부여하는 어드레스설정단계와, 이 단계에 의해 생성된 각 차단기의 고유 어드레스를 실시간으로 중앙 감시실에 송출하는 전송단계와, 이 전송단계에 의해 전송되는 각 차단기의 어드레스를 판독하여 해당 차단기의 동작 여부를 모니터링하고 감시자의 필요에 따라 온/오프를 위한 제어신호를 해당하는 차단기측으로 송출하여 전력을 제어하는 제어단계와, 이 제어단계에서 실시간으로 읽어드린 각 차단기의 동작상태 여부를 확인할 수 있도록 모니터링하는 디스플레이단계와, 감시자의 필요에 따라 선택되는 차단기의 전력을 차단하고 연결하는 감시자 조작신호를 입력하기 위한 입력단계로 이루어짐을 특징으로 한다.In addition, the power control method using a circuit breaker with an address setting function for achieving the above object of the present invention, the address setting step of assigning a corresponding unique address for each of the plurality of circuit breakers installed in each floor, and generated by this step A transmission step of transmitting a unique address of each circuit breaker to the central monitoring room in real time, and monitoring the operation of the circuit breaker by reading the address of each circuit breaker transmitted by the transmission step, and for turning on / off as required by the supervisor. A control step of controlling the power by sending a control signal to a corresponding breaker side, a display step of monitoring the operation state of each breaker read in real time in this control step, and a monitor step selected according to the monitor's needs Inputting monitor operation signal to cut and connect power It characterized by one made of an input stage.
이하, 본 발명에 의한 어드레스 설정 기능부가 차단기 및 이를 이용한 전력제어 방법을 첨부한 도면에 의거하여 구체적으로 설명하면 더욱 명백해 질 것이다.Hereinafter, the address setting function according to the present invention will be more apparent with reference to the circuit breaker and the power control method using the same.
첨부도면 도 2는 본 발명에 의한 어드레스 설정 기능부가 차단기의 설치된 분전반의 일실시도를 나타낸 도면이고, 도2는 본 발명에 의한 어드레스 설정 기능부가 차단기의 구조도를 나타낸 도면이다.2 is a diagram showing an embodiment of a distribution panel in which an address setting function unit according to the present invention is installed, and FIG. 2 is a diagram showing a structure of the breaker with the address setting function unit according to the present invention.
이 도면에 있어서, 100은 하나의 세대 또는 층별 제어를 위한 사용자측에 설치되는 분전반이고, 20은 분전반(100)내에 설치되는 메인 차단기이며, 30은 전등과 같은 조명 계열과, 냉난방기기, 전열기기, 가전기기 등의 부하전원계열을 위한 차단기로서, 이 차단기에는 기본적으로 누전 및 과전압을 검출하고 부하측 전원을 자동 차단하는 기능이 부여되어 있고, R, S, T는 3상 전원 선으로 메인 차단기(20)의 부하측 단자(20b)와 조명계열 및 부하전원계열측 차단기(30)의 전원측 단자(30a)에 각각 연결되어 있다.In this figure, 100 is a distribution panel installed on the user side for one generation or floor control, 20 is a main circuit breaker installed in the
상기한 분전반(100)의 각 차단기(30)는 도 3에 도시된 바와 같이, 사용자측이 필요에 따라 부하측 전원을 차단하는 온/오프 스위치(31)과, 가가호호마다 어드레스를 설정하기 위한 어드레스 설정부(32)가 설치되어 있다.As shown in FIG. 3, each
상기한 어드레스 설정부(32)는 적어도 어드레스 신호를 등록하기 위한 어드레스부(35)와, 사용자측의 차단기 별로 소스 어드레스를 부여하기 위한 로칼 리모트 설정부(36)로 구분하여 설치되어 있으며, 이 어드레스부(35)와 로칼 리모트 설정부(36)는 공통적으로 딥스위치로 구성된다.The
또한 상기 어드레스 설정부(32)에는 전원측 또는 부하측 전원으로부터 전압 과 전류를 입력하기 위한 입력단자(Vin)와, 이 전압과 전류를 원격지의 중앙감시실측에 전송하도록 전기적으로 연결하기 위한 출력단자(OUT)와, 상기 어드레스부(35) 및 로칼 리모트 설정부(36)에 필요 전원을 공급하기 위한 전원단자(Ein)와, 상기 어드레스부(35) 에서 설정된 어드레스 등록신호를 전송하거나 원격지의 중앙감시실측으로부터의 소스어드레스 등록신호를 부여 받기 위해 상호 통신하기 위한 통신단자(C)가 구비되어 있다.In addition, the
상기에서 어드레스부(35)는 적어도 4개 이상의 딥스위치로 구성되고, 로칼 리모트 설정부(36)는 단일 또는 복수의 딥스위치로 구성되며, 이들의 각 딥스위치는 개별적인 온/오프 조작에 의해 예컨대 '00001' '00010' '00011'등으로 해당 세대의 어드레스 및 소스 어드레스를 등록 설정할 수 있도록 구성되어 있다.In the above, the
여기서 5개의 딥스위치를 구성하여 약 30세대에 어드레스를 등록할 수 있음을 설명으로 제시하고 있으나, 이보다는 더 많은 세대수를 원할 경우에는 딥스위치의 수를 하나 추가 구성할 때마다 배수의 세대를 어드레스 설정할 수 있으며, 예컨대, 120세대에 어드레스를 지정하고자 할 경우에는 딥스위치를 전체 7개 정도 구성하면 된다.Here, 5 dipswitches can be configured to register an address in about 30 households.However, if more households are desired, multiple generations can be addressed every additional dipswitch. For example, in order to assign an address to 120 households, seven dip switches may be configured.
상기한 어드레스 등록 설정에 대한 일예로 설명하면, 전원입력단자(Ein)를 통해 필요 전원이 어드레스부(35)의 각 딥스위치에 인가되는 상태에서 4개의 딥스위치 중 첫 번째 내지 세 번째 딥스위치를 오프하고 나머지 끝에 있는 딥스위치를 온할 경우 ‘0001’이라는 어드레스 신호가 등록 설정된다.As an example of the above-described address registration setting, the first to third dipswitches of the four dipswitches are applied to each of the dipswitches of the
이러한 이 어드레스 등록신호는 차단기(30)의 내부에서 통신단자(C)를 통해 원격지에 있는 중앙감시실의 전력제어시스템으로 전송되도록 어드레스부(35)의 딥스위치들과 통신단자(C)가 서로 전기적으로 연결되도록 구성되어 있다.This address registration signal is transmitted to the power control system of the central monitoring room at a remote location through the communication terminal C in the
또한 어드레스 설정부(32)와 차단기(30) 사이에는 전원측 또는 부하측에 공급되는 전원으로부터 전압과 전류를 검출하는 검출 수단, 예컨대 변류기와 같은 검출 수단이 구성되어 있으며, 이 검출수단으로부터 검출된 전압 또는 전류의 검출신호를 어드레스 설정부(36)의 입력단자(Vin)를 통해 입력받아 원격지의 중앙감시실의 전력제어시스템에 적합한 신호로 변환하여 출력단자(OUT)를 통해 원격지의 전력제어시스템 측으로 전송하도록 내부적으로 연결 구성되어 있다.In addition, between the
이러한 구성을 갖는 어드레스 설정 기능부가 차단기(30)는 본 발명의 기술적 과제로 하는 목적과 원격지에서 세대별로 또는 각층 별로 전력제어에서 감시가 가능하도록 제시하게 되는데, 이를 이용한 전력제어방법은 도 4와 같은 구성에 의해 달성된다.The
즉, 도 4에서 200은 각 세대 또는 각 층별로 설치된 분전반(100)의 각 차단기(20)(30)에 구비된 어드레스 설정부(32)의 딥스위치에 필요 전원을 공급하는 전원공급부이고, 300은 사용자측, 400은 원격지에 있는 중앙감시실의 전력제어시스템을 나타낸다.That is, in FIG. 4, 200 is a power supply unit supplying necessary power to a dip switch of the
상기에서 사용자측(300)은 각 세대 또는 각 층별로 설치한 분전반(100100n)이며, 각 세대 또는 각 층별로 설치된 각각의 분전반(100, 100n)은 전술한 바와 같은 어드레스 설정 기능부가 차단기(30)로 구성되어 있다.In the above, the
이러한 각 세대 또는 각 층에 설치된 분전반(100100n)은 이에 설치된 어드레 스 설정 기능부가 차단기(30)마다 통신단자(C)와 출력단자(OUT)를 통해 원격지의 전력제어시스템(400)과 서로 통신이 이루어지도록 하는 데이터케이블(350)이 연결 구성되어 있다.The distribution panel 100100n installed in each generation or each floor communicates with the
상기에서 원격지의 전력제어시스템(400)은 사용자측의 어드레스 등록신호와, 전원측 또는 부하측의 동작확인을 위한 전압 또는 전류 검출신호를 실시간으로 읽어 들여 판독하고 판독된 세대별 또는 각 층별 어드레스 등록 데이터 및 전압 또는 전류 검출신호를 원격감시자가 확인할 수 있도록 모니터링 신호로 변환하는 기능과, 전력제어시스템측에서 인식 가능하게 각 세대 또는 각층 마다 소스 어드레스를 부여해 주기 위한 제어신호를 사용자측 분전반(100)의 차단기(30)측으로 송출하는 중앙처리부(410)기 구비된다.In the above, the remote
또한 원격지의 전력제어시스템(400)에는 중앙처리부(410)에서 처리된 전원측 또는 부하측의 동작확인 여부와, 해당 소스 어드레스의 지정 및 등록 어드레스에 관한 정보를 감시자가 시각적으로 확인할 수 있도록 표시하는 디스플레이부(420)와, 사용자측 로칼 리모트 설정부에 세대별 또는 각 층 별로 소스 어드레스를 지정해 주거나 문제의 세대의 전원을 차단 처리하기 위한 입력장치(430)가 구비된다.In addition, the remote
이러한 전력제어시스템의 구성은 기존의 컴퓨터가 갖고 있는 기본적 하드웨어 구성과 디스플레이 및 키보드와 대응한 구성으로 치환할 수도 있는 것이며, 이에는 통신 프로토콜과, 사용자측의 세대별 등록 어드레스를 인식하여 어드레스 등록에 해당하는 세대의 조명, 사용기기 등의 전력사용 및 동작여부를 확인 표시하고, 문제의 전원을 조기에 차단하는 전력제어 프로그램의 등록에 의해 이루어진다.The power control system may be replaced with the basic hardware configuration of the existing computer and the configuration corresponding to the display and the keyboard, which correspond to address registration by recognizing the communication protocol and the registered address of each generation of the user. It is made by registering a power control program that checks whether the power of the household, the equipment used, and the like is being used and operates, and cuts off the power supply in advance.
이 프로그램은 실시간으로 구동되고 있으며, 이 상태에서 예를 들어 ‘10110’이라는 사용자측 어드레스 데이타가 전력제어시스템(400)의 중앙처리부(410)에 입력될 경우에는 중앙처리부(410)는 이 어드레스 등록 데이타가 7층에 있는 분전반(100)의 전등 또는 전열계열의 차단기(30)임을 인식하게 되어 이 데이터를 디스플레이부(420)에 표시하도록 함으로써 감시자는 7층 분전반의 전등 또는 어느 전열계의 차단기(30) 인지를 알 수 있게 된다.This program is being driven in real time. In this state, for example, when user side address data of '10110' is input to the
이와 동시에 상기한 세대의 차단기(30)에 공급되는 전원으로부터 전압 또는 전류를 검출하여 그 검출신호를 실시간으로 감시하고 있는 중앙처리부(410)는 이 역시 디스플레이부(420)에 표시하여 그 동작 관계가 정상인지 또는 비정상인지를 확인할 수가 있다.At the same time, the
그리고 디스플레이부(420)에 표시되는 '10110'에 해당하는 세대의 차단기(30)에 공급되는 전원측 또는 부하측에 비정상적으로 전원이 공급되거나 단락 등의 이상이 있다고 가정할 경우, 이를 감시하는 감시자가 디스플레이부(420)를 보고 확인이 가능하게 되어 입력장치(430)를 통해 전원을 차단하는 감시자의 제어신호를 보내는 단계로 진입하여 차단기에 설치된 기존의 부하측 전원을 자동 차단하는 기능을 동작시킨다.In addition, when it is assumed that there is an abnormal power supply or an abnormality in the power supply side or the load side supplied to the
이러한 일련의 과정은 사용자측 분전반(100)과 원격지에 있는 중앙의 전력제어시스템이 실시간으로 통신할 수 있고, 이를 실시간으로 감시할 수 있도록 하는 각 세대별로 부여되는 어드레스 등록에 의해 가능하게 되는 것이다.This series of processes is made possible by the address registration given to each generation so that the
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 차단기에 어드레스 설정하는 수단과 통신제어 기능을 부가하는 수단에 의해 중앙 감시실에 설치된 기존의 전력 제어 시스템과도 호환이 가능하게 연결하여 프로토콜과 하드웨어를 그대로 이용할 수 있도록 하고, 이를 원격적으로 전력제어와 모니터링 및 동작상태를 확인할 수 있도록 함으로써 각 세대별 또는 층간의 전력에 관한한 모니터링 운영이 가능해 지고, 장애에 대한 보수관레에 있어서도 매우 효율적이고 능동적으로 관리할 수가 있다는 장점의 효과를 제공한다.As described above, according to the present invention, the protocol and the hardware can be used as it is by being compatible with the existing power control system installed in the central monitoring room by means of setting an address to the circuit breaker and means for adding a communication control function. By remotely controlling power, monitoring, and checking the operation status, it is possible to monitor and operate the power of each household or floor, and to manage the failures very efficiently and actively. It has the advantage of being able to.
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