KR100828485B1

KR100828485B1 - 전자태그를 갖는 배선용차단기 및 그의 원격 관리시스템

Info

Publication number: KR100828485B1
Application number: KR1020070069941A
Authority: KR
Inventors: 김광순; 박기주
Original assignee: 주식회사 케이디파워
Priority date: 2007-07-12
Filing date: 2007-07-12
Publication date: 2008-05-13

Abstract

본 발명은 각종 부하설비를 비롯하여 수배전반, 분전반, 모터제어반, 발전기 등에 적용되어 선로를 개폐하는 배선용차단기에 관한 것으로, 본 발명의 목적은 배선용차단기 내부에 RFID 태그를 부착하고 이 RFID 태그에 배선용차단기의 정격정보와 실시간 계측처리된 선로상태정보가 기록되게 하여 별도의 RFID리더 또는 네트워크 모듈을 통해 언제 어디서나 선로 상태 및 배선용차단기 상태를 실시간 모니터링하고 관리할 수 있도록 한 전자태그(RFID)를 갖는 배선용차단기 및 그의 원격 관리시스템을 제공하는 데 있다.

본 발명의 전자태그를 갖는 배선용차단기는 내부의 배전선로상에 설치되는 트립장치(11)의 스위치접점, 선전류검출용 CT(12), 선간전압 픽업용 PT(13) 및 영상전류검출용 ZCT(14)와, 상기 CT, PT 및 ZCT에 의해 검출되는 선로정보(선전류값, 선간전압값 및 영상전류값 등)를 연산처리하여 각각의 레지스터 메모리에 해당 값을 저장하고 과전류시 상기 트립장치(11)에 트립신호를 출력하는 마이컴(15)과, 상기 마이컴에서 출력되는 레지스터 메모리의 선로정보(선전류값, 선간전압값, 영상전류값 등) 및 트립정보를 RF신호로 변환하는 RF트랜스미터(16)와, 상기 RF트랜스미터에서 RF송출되는 선로정보 및 트립정보를 수신하여 내부 메모리에 저장하고 외부의 RF리더기에 의한 엑세스시 내부 메모리에 저장된 선로정보 및 트립정보와 함께 자기 제품사양정보를 상기 RF리더기로 전송하는 RFID(17)로 구성된 것을 특징으로 한다.

배선용차단기, 마이컴, RFID, ZCT, CT, PT

Description

전자태그를 갖는 배선용차단기 및 그의 원격 관리시스템{RFID tag inserted MCCB and remote management system thereof}

본 발명은 각종 부하설비를 비롯하여 수배전반, 분전반, 모터제어반, 발전기 등에 적용되어 선로를 개폐하는 배선용차단기에 관한 것으로, 특히 배선용차단기 내부에 RFID 태그를 부착하고 이 RFID 태그에 배선용차단기의 정격정보와 실시간 계측처리된 선로상태정보가 기록되게 하여 별도의 RFID리더 또는 네트워크 모듈을 통해 언제 어디서나 선로 상태 및 배선용차단기 상태를 실시간 모니터링하고 관리할 수 있도록 한 전자태그(RFID)를 갖는 배선용차단기 및 그의 원격 관리시스템에 관한 것이다.

학교 또는 집단거주시설 등의 건축물단위나 소지역단위로 설치되는 분전반, 수배전반, 모터제어반, 비상발전기 등과 같이 큰 전력을 사용하는 대형 전력설비에는 주선로 및 분기선로 등을 선택적으로 개폐하기 위한 다양한 정격의 배선용차단기가 필수적으로 사용된다. 또 전력공급을 스위치하기 위한 일반 전기부하 설비에도 단독의 배선용차단기가 설치된다.

이러한 배선용차단기는 각종 전기설비나 부하측에 대한 전력공급을 개폐하는 중요한 역할을 수행하고 있어 그 동작성능의 신뢰성이 매우 중요하다.

그러나 지금까지는 전력설비에 대한 공급전력의 개폐기능만 배선용차단기에서 수행하도록 하고 그외 전력품질이나 배선용차단기 자체의 고장 여부 등에 대해서는 후단의 전력설비측이나 전력진단장치에서 계측 및 체크하도록 하고 있다.

이에 따라서 전력설비나 전력부하단에 별도의 배선용차단기 체크기능이 마련되어 있지 않은 경우 전력계통상 배선용차단기에서 고장이 발생하더라도 그 이상 여부를 간편하고 쉽게 알아낼 수 없다는 문제점이 나타나고 있다.

특히 현장에 설치된 배선용차단기의 정격표시 태크가 훼손되었거나 인접 전력부품들에 의해 쉽게 확인할 수 없는 위치에 있는 경우 배선용차단기의 점검 및 교체작업 효율이 떨어질 수 있다.

더구나 현재의 전력설비들의 시설 정비점검, 고장수리 및 유지보수 등에 관련한 일련의 관리정보의 생성 및 기록은 개별 관리자를 통해 중앙관리센터에서 취합되는 형태인데, 현장에 단독 제품으로 설치된 배선용차단기는 총괄적인 네트워크 상에서의 관리 및 통계 대상에서 제외되고 있는 실정이다. 따라서 배선용차단기 정보를 중앙센터에서 관리하기 위해서는 현장 작업자로 하여금 해당 배선용차단기의 상태정보를 네트워크에 접속된 별도의 PC를 통해 수작업으로 입력해야 하는 불편이 따르며, 그 시간적 오차도 발생하게 된다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 배선용차단기가 가지는 문제점을 해결하 기 위한 것으로 본 발명의 목적은 배선용차단기 내부에 RFID 태그를 부착하고 이 RFID 태그에 배선용차단기의 정격정보와 실시간 계측처리된 선로상태정보가 기록되게 하여 별도의 RFID리더 또는 네트워크 모듈을 통해 언제 어디서나 선로 상태 및 배선용차단기 상태를 실시간 모니터링하고 관리할 수 있도록 한 전자태그(RFID)를 갖는 배선용차단기 및 그의 원격 관리시스템을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전자태그를 갖는 배선용차단기는 내부의 배전선로상에 설치되는 트립장치의 스위치접점, 선전류검출용 CT, 선간전압 픽업용 PT 및 영상전류검출용 ZCT와, 상기 CT, PT 및 ZCT에 의해 검출되는 선로정보(선전류값, 선간전압값 및 영상전류값 등)를 연산처리하여 각각의 레지스터 메모리에 해당 값을 저장하고 과전류시 상기 트립장치에 트립신호를 출력하는 마이컴과, 상기 마이컴에서 출력되는 레지스터 메모리의 선로정보 및 트립정보를 RF신호로 변환하는 RF트랜스미터와, 상기 RF트랜스미터에서 RF송출되는 선로정보 및 트립정보를 수신하여 내부 메모리에 저장하고 외부의 RF리더기에 의한 엑세스시 내부 메모리에 저장된 선로정보 및 트립정보와 함께 자기 제품사양정보를 상기 RF리더기로 전송하는 RFID로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 전자태그를 갖는 배선용차단기의 원격 관리시스템은 내부의 배전선로상에 설치되는 트립장치의 스위치접점, 선전류검출용 CT, 선간전압 픽업용 PT 및 영상전류검출용 ZCT와, 상기 CT, PT 및 ZCT에 의해 검출되는 선로정보를 연산처리하여 각각의 레지스터 메모리에 해당 값을 저장하고 과전류시 상기 트립장치 에 트립신호를 출력하는 마이컴과, 상기 마이컴에서 출력되는 레지스터 메모리의 선로정보 및 트립정보를 RF신호로 변환하는 RF트랜스미터와, 상기 RF트랜스미터에서 RF송출되는 선로정보 및 트립정보를 수신하여 내부 메모리에 저장하고 외부의 RF리더기에 의한 엑세스시 내부 메모리에 저장된 선로정보 및 트립정보와 함께 자기 제품사양정보를 상기 RF리더기로 전송하는 RFID로 구성된 MCCB; 상기 MCCB내 마이컴의 레지스터 메모리에 저장된 배선용차단기 정보를 받아 변환처리하여 휴대통신망으로 무선송출하기 위한 데이터인터페이스부 및 이동통신단말기로 구성된 원격송신장치; 휴대통신망을 통해 수신된 원격지의 MCCB 관련정보를 관리DB에 저장하고 이 관리DB에 저장된 MCCB관련정보를 인터넷을 통해 사용자PC에 제공하는 서버를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 전자태그를 갖는 배선용차단기는 그 내부에 RFID 태그를 부착하고 이 RFID 태그에 배선용차단기의 정격정보와 실시간 계측처리된 선로상태정보가 기록되게 함으로써 별도의 RFID리더 또는 네트워크 모듈을 통해 언제 어디서나 선로 상태 및 배선용차단기 상태를 실시간 모니터링하고 관리할 수 있는 특유의 효과를 나타낸다.

첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 전자태그(RFID)를 갖는 배선용차단기의 내부 회로구성도이다.

여기에서 참고 되는 바와 같이, 전력설비의 선로에 설치되는 MCCB(Molded Case Circuit Breaker, 배선용차단기)(10)는 그 내부에 선로를 개폐하는 차단접점(18)차단을 가지며, 이 MCCB의 내부선로에는 사고전류 감지시 선로를 자동차단하는 트립장치(11)와 선로상의 과전류를 검출하기 위한 CT(Current Transformer, 변류기)(12)와 선간전압을 인출하기 위한 PT(Power Transformer, 변압기)(13)와 선로의 누전상태를 감시하기 위한 ZCT(Zero phase Current Transformer, 영상변류기)(14)가 설치하고 있다.

상기 CT(12), PT(13) 및 ZCT(14)에 의해 검출되는 과전류정보, 선간전압정보 및 누전정보의 선로정보들은 마이컴(15)에 입력되어 연산 처리되게 구성하고, 여기서 연산 처리된 각종 선로정보들은 마이컴(15)내부의 각 레지스터 메모리에 해당 값을 저장하게 구성한다.

또한 마이컴에서 연산 처리된 선로정보로부터 과전류상태 또는 과전압상태 또는 지락전류체크에 따른 누전상태 검출시 상기 마이컴(15)은 선로차단을 위한 트립신호를 출력하여 트립장치(11)를 작동시키도록 구성할 수 있다.

일반적으로 MCCB에 내장되는 바이메탈 등을 이용한 기계적 자동 트립장치가 본 발명에 적용될 경우, 마이컴(15)은 CT(12)나 PT(13)로부터 선로 트립상태를 체크할 수 있도록 구성한다.

이렇게 MCCB에서 일어나는 선로상태의 모든 변화는 마이컴 내부의 레지스터 메모리에 저장되도록 하고, 이벤트 신호발생시 마이컴(15)은 RF트랜스미터(16)측으로 메모리에 저장된 선로정보를 내보내 RF신호로 변환하여 MCCB내부의 소정의 위치 에 부착 설치되는 전자태그 즉, RFID(17)로 전송 저장되게 구성한다. 이 RFID(17)는 마이컴으로부터 제공되는 선로정보 외에 MCCB제품의 정격과 제작정보 등을 포함하도록 한다.

상기 이벤트신호는 선로사고 발생시와 마이컴에 프로그램된 정해진 시간에서 자동으로 발생되게 한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 전자태그를 갖는 MCCB의 동작을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

잘 알려진 바와 같이, 전자태그(RFID)는 무선접속 방식에 따라 상호유도방식과 전자기파방식으로 구분된다. 상호유도 방식은 수㎝ 내지 수십㎝ 엑세스 범위의 근거리용으로 사용되고 전자기파 방식은 수m 내지 수십m 엑세스 범위의 중장거리용 으로 사용된다. 상기 상호유도방식은 코일 안테나를 이용하며 전자기파 방식은 고주파 안테나를 이용해서 서로 무선 접속된다.

상호유도 방식의 전자태그는 패시브 타입으로서 전자태그의 IC칩이 동작하는데 필요한 모든 에너지는 RF리더기로부터 공급받게 설계되기 때문에 RF리더기 제작시 이를 고려하여 주변지역에 강한 자기장을 발생하는 안테나 코일을 내장시키고 있다.

RF리더기에서 방사되는 자기장은 전자태그의 코일 안테나에 유도되어 유도성 전압을 발생하게 되고 이 전압은 정류과정을 거쳐 전자태그내 IC칩을 위한 동작전압으로 공급된다.

이와는 달리 전자기파 방식의 전자태그는 액티브타입으로서 전자태그 내부의 IC칩을 구동하기 위한 필요한 전력을 자체의 내장 배터리로부터 공급받도록 설계된다.

본 발명에서는 위 패시브 타입 및 액티브 타입의 두 전자태그를 모두 적용할 수 있다.

이와 같은 전자태그에는 마이컴(15)에서 연산처리된 CT(12), PT(13), ZCT(14)에 기초한 MCCB 선로정보와 MCCB내 트립장치(11)의 동작정보가 RF트랜스미터(16)를 통해 그대로 전송되어 수록된다.

마이컴(15)에 의한 전자태그(10)내 선로정보의 갱신은 사전에 프로그램으로 정해진 주기마다 실행되며, 트립사고 발생시에 나타나는 이벤트신호에 의해 사고 즉시 현장의 선로사고 정보가 즉시 갱신되게 된다.

이러한 RFID 전자태그는 MCCB관련 관리자가 소지하고 있는 핸드헬드 기기인 RF리더기(50)를 접근시키면 즉시 활성화되어 RFID내부에 저장된 해당 MCCB(10)의 동작상태 이력정보와 선로상태정보를 RF리더기에 비접촉식으로 송출한다.

이것은 관리자로 하여금 전자태그와의 데이터통신을 위한 유선선로의 접속 없이 간편하게 해당 MCCB의 동작정보 및 현장 선로정보를 수집할 수 있게 한다. 또한 해당 MCCB의 제작정보와 정격정보도 비접촉식으로 즉시 취득할 수 있어 MCCB의 관리효율을 극대화 시킬 수 있게 한다

도 2는 본 발명의 전자태그를 갖는 배선용차단기의 내부정보를 원격지 중앙관리센터의 서버에 무선 전송하여 관리하기 위한 원격 관리시스템의 블록구성도로서, 본 발명의 전자태그를 갖는 배선용차단기의 원격 관리시스템은 크게 MCCB(10), 원격송신장치(20) 및 휴대통신망에 접속된 서버(30)로 구성되고 있다.

여기서, 상기 MCCB(10)는 내부의 배전선로상에 설치되는 트립장치(11)의 스위치접점, 선전류검출용 CT(12), 선간전압 픽업용 PT(13) 및 영상전류검출용 ZCT(14)와, 상기 CT, PT 및 ZCT에 의해 검출되는 선로정보를 연산 처리하여 각각의 레지스터 메모리에 해당 값을 저장하고 과전류시 상기 트립장치(11)에 트립신호를 출력하는 마이컴(15)과, 상기 마이컴에서 출력되는 레지스터 메모리의 선로정보 및 트립정보를 RF신호로 변환하는 RF트랜스미터(16)와, 상기 RF트랜스미터에서 RF송출되는 선로정보 및 트립정보를 수신하여 내부 메모리에 저장하고 외부의 RF리더기에 의한 엑세스시 내부 메모리에 저장된 선로정보 및 트립정보와 함께 자기 제품사양정보를 상기 RF리더기로 전송하는 RFID(17)를 포함한다.

상기 원격송신장치(20)는 MCCB내 마이컴(15)의 레지스터 메모리에 저장된 배선용차단기 정보를 받아 변환 처리하여 휴대통신망으로 무선송출하기 위한 데이터인터페이스부(21) 및 이동통신단말기(22)를 포함하며, 필요에 따라 관리자이동통신단말기(40)측에 MCCB의 사고에 따른 비상 문자정보를 통보하기 위한 SMS문자발생부(23)를 부가할 수 있다. 이 원격송신장치(20)와 MCCB(10)는 별도의 외부접속용 케이블을 통해 접속되게 하며, 대형 MCCB의 경우와 같이 내부에 여부 공간이 확보되는 경우 상기 원격송신장치(20)를 내장시킬 수 있다.

상기 서버(30)는 휴대통신망을 통해 수신된 원격지의 MCCB 관련정보를 저장 관리하는 관리DB(31)와 이 관리DB에 저장된 MCCB 관련정보를 인터넷을 통해 모니터링하는 것이 가능한 사용자PC(33)와 시스템 관리를 위한 관리자PC(32)를 가진다.

이와 같이 구성된 본 발명 전자태그를 갖는 MCCB의 원격 관리시스템의 동작을 설명하면 다음과 같다.

앞서 설명한 것처럼, MCCB(10)가 설치된 선로의 정보와 MCCB 사고정보 마이컴(15)에서 연산 처리되어 출력된다. 이렇게 현장에 설치된 MCCB의 정보는 MCCB 자체의 정격정보 및 고유관리번호 정보들과 함께 별도의 외부접속 케이블을 통해 원격송신장치(20)의 데이터인터페이스부(21)에 입력된다.

데이터인터페이스부(21)는 입력되는 RFID 전자태그내의 저장정보 또는 마이컴에서 연산 처리된 선로정보와 MCCB정보를 이동통신단말기에 전달하는 기능을 수행한다.

이동통신단말기(22)는 상기 데이터인터페이스부(21)로부터 입력되는 RFID 전자태그내의 저장정보 또는 마이컴에서 연산 처리된 선로정보와 MCCB정보를 RF변환하여 휴대통신망을 통해 원격지의 서버(30)로 전송하게 되며 이러한 정보는 관리DB(31)에 저장된다.

상기 관리DB(31)에 수록된 각 MCCB 단위별 사고정보 및 선로정보 들은 관리자PC(32) 또는 인터넷을 통해 접속되는 사용자PC(33)가 간편하게 열람할 수 있다.

특히, 상기 원격송신장치(20)에 SMS발생부(23)를 부가할 경우, 선로나 그 선로에 설치된 MCCB(10)에서 사고가 발생하게 되면 즉시 원격지의 관리자이동통신단말기(40)에 해당 MCCB의 사고정보를 단문으로 자동 송출할 수 있어 신속한 사고처리가 가능하게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 전자태그를 갖는 배선용차단기의 내부 회로구성도이다.

도 2는 본 발명의 전자태그를 갖는 배선용차단기의 내부정보를 원격지 중앙관리센터의 서버에 무선전송하여 관리하기 위한 원격 관리시스템의 블록구성도이다.

도 3은 본 발명의 전자태그를 갖는 배선용차단기의 내부정보를 RF리더기로 비접촉식 엑세스하는 상태를 설명하는 예시도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10 : MCCB 11 : 트립장치

12 : CT 13 : PT

14 : ZCT 15 : 마이컴

16 : RF트랜스미터 17 : RFID

18 : 차단접점 20 : 원격송신장치

21 : 데이터인터페이스부 22 : 이동통신단말기

23 : SMS발생부 30 : 서버

31 : 관리DB 33 : 사용자PC

40 : 관리자이동통신단말기 50 : RF리더기

Claims

내부의 배전선로상에 설치되는 트립장치(11)의 스위치접점, 선전류검출용 CT(12), 선간전압 픽업용 PT(13) 및 영상전류검출용 ZCT(14)와, 상기 CT, PT 및 ZCT에 의해 검출되는 선로정보를 연산 처리하여 각각의 레지스터 메모리에 해당 값을 저장하고 과전류시 상기 트립장치(11)에 트립신호를 출력하는 마이컴(15)과, 상기 마이컴에서 출력되는 레지스터 메모리의 선로정보 및 트립정보를 RF신호로 변환하는 RF트랜스미터(16)와, 상기 RF트랜스미터에서 RF송출되는 선로정보 및 트립정보를 수신하여 내부 메모리에 저장하고 외부의 RF리더기에 의한 엑세스시 내부 메모리에 저장된 선로정보 및 트립정보와 함께 자기 제품사양정보를 상기 RF리더기로 전송하는 RFID(17)로 구성된 것을 특징으로 하는 전자태그를 갖는 배선용차단기.
제1항에 있어서, 상기 마이컴(15)에서 연산 처리되는 선로정보는 선전류값정보, 선간전압값정보 및 영상전류값정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자태그를 갖는 배선용차단기.
내부의 배전선로상에 설치되는 트립장치(11)의 스위치접점, 선전류검출용 CT(12), 선간전압 픽업용 PT(13) 및 영상전류검출용 ZCT(14)와, 상기 CT, PT 및 ZCT에 의해 검출되는 선로정보를 연산 처리하여 각각의 레지스터 메모리에 해당 값을 저장하고 과전류시 상기 트립장치(11)에 트립신호를 출력하는 마이컴(15)과, 상 기 마이컴에서 출력되는 레지스터 메모리의 선로정보 및 트립정보를 RF신호로 변환하는 RF트랜스미터(16)와, 상기 RF트랜스미터에서 RF송출되는 선로정보 및 트립정보를 수신하여 내부 메모리에 저장하고 외부의 RF리더기에 의한 엑세스시 내부 메모리에 저장된 선로정보 및 트립정보와 함께 자기 제품사양정보를 상기 RF리더기로 전송하는 RFID(17)로 구성된 MCCB(10); 상기 MCCB내 마이컴(15)의 레지스터 메모리에 저장된 배선용차단기 정보를 받아 변환 처리하여 휴대통신망으로 무선송출하기 위한 데이터인터페이스부(21) 및 이동통신단말기(22)로 구성된 원격송신장치(20); 휴대통신망을 통해 수신된 원격지의 MCCB 관련정보를 관리DB(31)에 저장하고 이 관리DB에 저장된 MCCB관련정보를 인터넷을 통해 사용자PC(33)에 제공하는 서버(30)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자태그를 갖는 배선용차단기 원격 관리 시스템.
제3항에 있어서, 상기 원격송신장치(20)는 MCCB(10)의 유지보수 관리정보 및 사고관련정보를 단문(SM)으로 변환하여 원격지의 관리자이동통신단말기(40)에 무선 송출하기 위한 SMS발생부(23)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자태그를 갖는 배선용차단기 원격 관리 시스템.