KR100954604B1 - 소방전원 보존형 자가발전기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 발전기 엔진과 동체, 주 전원 차단기, 그 하단에 각각 분기된 정전용 차단기 및 소방용 차단기와 그 하단의 소방시설을 포함하며, 상용전원 정전 시에 사용되는 비상전원용 자가발전기로서 정전용과 소방용을 겸용하는 소방전원 보존형 자가발전기에 관한 것이다.
상기 자가발전기 설치 대상 건축물이나 시설물의 정전 시의 화재 또는 화재시의 정전 발생시에 화재 발생 여부를 감지하는 화재신호에 의하여 소방부하 이외의 전력부하를 우선 차단하여 소방부하를 안전하게 보호하는 것을 특징으로 한다.
목적 달성을 위한 구성은 상기 주 전원 차단기를 경유하는 주 전원 선로에서의 전력부하 변화를 감지하는 감지용 계측기기, 및 입력 측은 상기 계측기기에 연결되고, 출력 측은 상기 정전용 차단기에 연결되어, 상기 계측기기로부터 입력된 전력부하 변화 값이 설정된 값에 도달되거나 또는 소방시설의 화재 신호가 전달되는 것에 의하여, 상기 정전용 차단기를 우선적으로 차단시킴으로써 상기 정전용 차단기가 차단되기 전에는 상기 주 전원 차단기가 차단되지 않도록 제어하는 제어기기를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 소방전원 보존형 자가발전기이다.
본 발명은 정전부하 및 소방부하 중 더 큰 한쪽의 단일 부하용량으로 발전기를 선정할 경우에 설치비용 절감이 달성되는 반면, 화재 시에 정전부하 및 소방부하가 동시에 인가되어 용량 부족으로 인한 과부하 보호스위치 작동으로 발전기의 주 전원 차단기가 먼저 차단되어 비상전원 공급중단으로 소방시설 작동불능의 위험성이 초래되고, 국가화재안전기준을 실질적으로 위배하게 되는데, 이를 방지하여 화재 발생시에 소방전원을 자동 보존함으로써 소방 안전성을 확보하고, 법령규정을 만족시키기 위해 적용하는 것이다.
자가발전기(Emergency Generator), 정전 및 소방 겸용 자가발전기, 소방전원 보존형 자가발전기, 정전부하, 소방부하, 주 전원 차단기, 정전용 차단기, 소방용 차단기, 계측기기(Measuring Device), 계기용 변류기(CT), 계기용 변성기(PT), 화재신호, 제어기기(Control Device), 계전기, 디지털계전기, 컨트롤러(Controller, Control Panel), PLC(Programmable Logic Controller)

Description

소방전원 보존형 자가발전기{Fire Power Protection Type Emergency Generator}
본 발명은 비상전원용 자가발전기로서 화재 시 소방전원이 자동으로 우선 확보되는 특성을 내장한 정전 및 소방 겸용 자가발전기 즉, 소방전원 보존형 자가발전기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 설치비 절감을 위하여 정전부하 및 소방부하 중 더 큰 한쪽의 용량으로 택일하여 선정되는 자가 발전기로서 정전용 및 소방용의 겸용으로 사용할 수 있는 특징을 유지하고, 평소의 정전 시에는 정전부하를 담당하며, 화재 발생 상황에서의 정전 시에는 초기에 정전부하 및 소방부하를 동시에 공급하다가 화재 진행에 따라 점차 소방부하가 증대하여 발전기의 정격용량 전후로 근접하여 설정된 값이 되면 정전부하를 우선 제한하거나 화재로 인한 소방시설의 작동과 연동시켜 정전부하를 차단하여 화재 시에 소방부하 전력을 안전하게 공급하는 시스템을 자가발전기에 구비하여 경제성과 안전성을 실현하게 되는 소방전원 보존형 자가발전기에 관한 것이다.
여기서 사용되는 용어의 정의는 다음과 같다.
"소방전원 보존형 자가발전기"라 함은 소방용도 이외의 비상부하인 정전용과 소방시설용 부하인 소방용으로 겸용하는 비상전원용 자가발전기로서, 정전 중 화재 또는 화재 중 정전이 발생한 경우에 자동 운전되어 정전부하 및 소방부하를 공급하면서, 발생된 화재를 원인으로 하는 소요 전력부하의 변화나 소방시설의 작동을 감지하여 소방용도 이외의 부하를 설정된 조건에서 차단시키거나 또는 즉시 일괄 차단시킴으로써 발전기 과부하 조건에 도달하여도 소방전원 공급이 계속 유지되도록 보존하는 형식을 말한다. 고압용과 저압용이 있으며, 단독운전과 병렬운전이 있다.여기에서 되풀이하여 단축 호칭할 때는 "소방 겸용 자가발전기" 또는 "자가 발전기"라 칭할 수도 있다. 또한 소방전원 보존형에 대해 소방부하를 기준으로 달리 표현하면, 소방전원 자동 선택형, 보존형, 보전형, 보호형, 유지형, 위주형, 절환형, 절체형, 변환형, 우선형 등으로 호칭하거나, 정전부하를 기준으로 하면 정전부하 또는 일반부하 또는 소방용도 이외 부하에 대해 자동 제어형, 자동 제한형, 자동 차단형 등 이와 유사한 의미의 호칭을 포함한다.
"자가 발전기"라 함은 건축물 또는 시설물에 상용전원 정전 시 소방용 등의 비상전원을 공급하기 위해 설치하는 단일대수 또는 복수대수의 "자가용 발전기" 및 상기 비상전원 선로와 그 선로에 설치된 주 전원 차단기, 정전용 차단기, 소방용 차단기, 기타 각종 배선용차단기 및 개폐기와 같은 배선기기 등을 포함한 "자가발전 설비"를 말한다.
"소방부하"라 함은 소방관련 법령 규정이나 안전상 요구 조건에 의거하여 화재 의 경보, 진압, 인명대피 및 소방활동을 위해 건축물 및 시설물에 설치되는 소방시설에 소요되는 전력부하를 말한다. 또한 넓게는 건축법령 및 항공법령 등의 법적인 규정에 의한 비상전력부하를 포함하거나 여기에 다른 필수 부하로서 통신용과 보안용 부하를 포함하여 지칭할 수 있다.
"소방용"이라 함은 소방부하나 소방시설 또는 소방용도의 선로나 배선기기 등의 용도로 사용하는 것을 지칭하여 말한다.
"정전부하"라 함은 소방관련 법령에 의한 소방부하 이외의 비상용 전력부하를 말하며, 일반 비상부하를 지칭한다. 또한 좁게는 소방법령, 건축법령, 항공법령 등 법적인 규정에 의한 전력부하 이외의 영업 편의상의 비상전력부하만을 국한하여 지칭할 수도 있다.
"정전용"이라 함은 정전부하 또는 정전용도의 비상전력 선로나 배선기기의 용도로 사용하는 것을 지칭하여 말한다.
"주 전원"이라 함은 자가발전기의 발전 전력을 말하며, 정전용 및 소방용 겸용 발전기의 경우 양쪽의 전력을 합한 전력이 된다.
"소방전원"이라 함은 화재 또는 시험 운전시에 가동되는 소방시설의 전력부하 충족을 위해 공급되는 비상전원을 말한다.
"조작전원"이라 함은 자가발전기 및 전기시설과 소방시설의 운전과 정지 및 안전장치의 수동 또는 자동 조작에 소요되는 전원을 말하며, AC/DC 85 ~ 265V, DC 110V, 60V, 48V, 24V, 12V 등을 포함한다.
"주 전원 선로"라 함은 자가발전기 전원 출력 측으로부터 주 전원차단기를 경 유하여 정전용 차단기 및 소방용 차단기로 분기되기 전까지의 선로를 말한다. 고압용 자가발전기인 경우 자가발전기와 주 전원 차단기 사이에 인입 차단기와 변압기가 설치되어 이를 경유하는 선로를 포함한다. 다만, 병렬운전의 발전기인 경우 각각의 발전기의 출력 측이 한 곳으로 체결되는 선로부터 주 전원 차단기를 경유하는 선로를 말한다.
"소방용 선로"라 함은 주전원 차단기 하단에서 제어반 또는 배전반의 소방용 차단기로부터 배전반과 분전반의 차단기 및 개폐기를 경유하여 각종 소방시설 부하 측까지 설치된 전기선로를 말한다.
"제어 선로"(Control Line)라 함은 자가 발전기 및 소방시설의 운전과 정지 및 차단기 등 안전장치의 조작에 소요되는 조작전원이 공급되는 선로를 말한다. 선로 중심으로 보아 "조작 선로" 또는 조작전원을 중심으로 "조작전원선로"라고 표기할 수 있다.
"계측기기"라 함은 화재 발생 상황의 정전 시 또는 정전 상황에서의 화재 발생 상태에서 자가발전기가 가동하여 비상전원을 공급하는데 이 때 화재 발생의 조건을 감지하는 기기나 구성요소를 말한다. 계측기기의 입력 측은 전력시설 이나 소방시설에 연결되거나 또는 해당시설 그 자체로 하며, 출력 측은 제어기기 또는 정전용 차단기에 연결된다. 다음과 같은 내용이 포함된다.
첫째, 주 전원 선로에 구비되어 전력부하의 변화 값을 계측하는 계측기기는 별도 설치하는 것 또는 기존의 컨트롤용이나 주 전원 차단기 자체용도로 구비되어 있는 계기용 변류기(CT: Current Transformer), 계기용 변성기(PT : Power Transformer) 또는 디지털 적산전력제어계 및 이와 유사한 것
둘째, 화재 상황을 알게 하는 소방시설의 수신반 화재신호, 또는 방출신호와 같은 소방용 작동기기의 작동신호
"제어기기"라 함은 계측기기로부터 입력을 받아 설정된 값에서 단수 또는 복수개의 출력을 내어 각각 접점을 제공함으로써 조작전원을 정전용 차단기 트립 단자에 공급하여 개방시키는 병렬 또는 직렬 연결된 단수 또는 복수개의 제반 제어용 기기 또는 제어를 위해 정전용 차단기에 구성되는 제어선로들을 말한다.
주 전원 차단기에 내장 또는 외장된 OCR 또는 OPR을 포함하며, 자가발전기의 제어용 컨트롤러에 구비된 내장형이나 별도로 설치된 외장형의 기존 제품을 사용할 수 있는데 이를 포함하여 제어기기라 칭한다. 1차적인 제어기기의 접점용량이 정전용 차단기를 제어하는 필요한 용량(약 5~10A정도 필요)에 미달할 경우에는 제어계전기(Control Relay) 등으로 2차적인 제어기기로써 보조 제어기기를 연결하여 사용하는 데 이러한 제어용 기기 또는 계측기기를 포함하는 제어기기들을 포괄하여 제어기기라 한다. 여기에는 다음과 같은 구성요소나 부품이 포함된다.
첫째, 발전기 운전제어용 컨트롤러(Generator Controller), PLC(Programmable Logic Controller), 마이콤(MICOM), CPU(Central Processing Unit), PC(Personal Computer), DDC(Direct Digital Control), DCS(분산제어시스템, Distributed Control System), DOC(중앙주컴퓨터, Distributed Operated Consol), SCADA(전력원격제어설비, Supervisory Control and Data Acquisition), ASIC(Application Specific Integrated Circuit), ASIP(Application Specific Instruction Processor), 최대전력부하제어기 기타 각종 컨트롤러 및
둘째, 미터 계전기(Meter Relays), 와트미터(Watt Meters), 와트아워미터(Watt hour Meters), 바미터(Var Meters), 바아워미터(Var hour Meters), 암미터(Ammeters), 디지털멀티파워미터(Digital Multi Power Meters), 디지털 계전기(Digital Relays), 유도형 계전기(Inductive Relays), 열동형 계전기(Thermal Relays), OCR(Over Current Relay), OPR(Over Power Relay), EOCR(Electronic Over Current Relay), 제어계전기(Control Relays), 디지탈계측기(Intelligent Communication & Measuring Devices), 전력감시보호장치(Intelligent Measuring & protection Devices for feeder), 기타 각종 계전기(Relays)와 기기의 보조접점 및
셋째, 화재 발생 시에 계측기기 또는 전력시설이나 소방시설 등으로부터 정전용 차단기에 이의 우선 차단을 위해 구성된 제어 선로
"주 전원 차단기"라 함은 단독운전인 경우 자가발전기 및 주 전원 선로의 보호를 위해 비상전원 주 전원선로에 설치된 전력차단기를 말한다. 병렬운전인 경우 각 자가발전기마다 설치되는 발전기 차단기 후단의 선로가 하나로 접속된 주 전원선로에 설치된 전력차단기를 말한다. 고압용은 주로 VCB(진공차단기, Vacuum Circuit Breaker), OCB(오일유입차단기, Oil Circuit Breaker)를 사용하며, 저압용은 주로 ACB(기중차단기, Air Circuit Breaker)가 주로 사용되며, MCCB (배선용차단기, Molded Case Circuit Breaker)등이 사용된다. ACB의 경우에는 제어용 OCR 등이 내장 또는 외장되며, VCB는 OCR 등 제어기능과 통신기능 등이 내장된 전력감시보호장치(Intelligent Measuring & Protection Device for Feeder)가 병설되어 사용된다.
"소방용 차단기"라 함은 발전기 제어반 내부 또는 외부에 소방용 전원 선로의 보호를 위해 설치되는 것으로서, 발전기 주 전원 선로에서 분기된 소방용 전력선로의 단수 또는 복수개의 차단기를 말하며, 넓게는 그 하단의 소방용 분기 차단기와 소방용 기기의 배선용 차단기 및 개폐기를 포함한다. 주로 차단 기능 등이 구비된 ACB, MCCB 등이 사용된다.
"정전용 차단기"라 함은 발전기 제어반 내부 또는 외부에 정전용 전원 선로의 보호를 위해 설치되는 것으로서 발전기 주 전원 선로에서 분기된 정전용 전력선로의 단수개 또는 복수개의 차단기를 말하며, 넓게는 그 하단의 정전용 분기 차단기와 정전용 기기의 배선용 차단기 및 개폐기를 포함한다. 주로 ACB, MCCB 등이 사용되며, 공히 트립 장치, 트립 경보 장치 및 보조접점 내장형으로 사용하여야 한다.
"인터록"이라 함은 상시의 정전 시에는 정전용 차단기를 포함한 비상전원 선로는 폐쇄되어 있고, 소방시설용 개폐기는 개방되어 있으며, 화재 상황의 정전 시에는 상기 개폐기 작동 또는 자동화재탐지설비 등의 화재수신반의 화재신호 및 기타 신호 등에 연동되어 정전용 차단기를 개방하고, 주 전원 차단기 및 소방용 차단기는 폐쇄를 계속 유지되도록 구성된 발전기 운전 제어회로를 말한다.
"개폐기"라 함은 소방시설용 전력기기를 화재 또는 시험 시에 자동 또는 수동 운전 및 정지시키기 위해 설치되는 전기 선로 개폐용 스위치를 말하며 주로 전자개폐기(Magnetic Switches)를 사용한다.
"소방시설"이라 함은 화재의 탐지와 경보, 화재의 진압, 대피 및 소방활동을 위한 시설을 말하며, 경보설비, 감지기와 중계기 및 수신반으로 구성된 자동화재탐 지설비, 옥내소화전설비, 스프링클러설비, 포소화설비, 물분무소화설비, 가스계소화설비, 분말소화설비, 연결송수관설비, 옥외소화전설비, 비상콘센트설비, 제연설비, 유도등, 비상조명등설비, 기타 소방시설이 포함된다. 소화약제와 기계기구 및 배관과 개폐기, 스위치 등 관련 작동기기로 구성되어 있다. 넓게는 배연설비, 비상용승강기 설비 등이 포함된다.
"소방용 기기"라 함은 소방시설을 구성하는 각종 단위 제품이나 부품으로서, 여기서는 주로 화재 발생시에 작동하는 각종 감지기, 차단기, 개폐기, 스위치, 접점을 포함하는 소방시설용 기기이며, 신호를 발하는 기기를 포함하여 말한다. 기기의 작동을 중심으로 소방용 작동기기라 칭할 수도 있다.
"화재신호 발생장치"라 함은 자동화재탐지설비의 수신반 등에서 화재 상태를 경보, 신호 발생하는 장치를 말한다. 포괄적으로는 소방시설 작동에 의해 증가되는 주 전원선로 또는 소방시설용 선로의 부하 변화 값을 내는 기기 또는 소방시설 작동에 의한 감지, 표시, 경보 등의 신호발생장치나 작동 접점 등을 포함하며, 자동화재탐지설비 중계기나 수신반의 화재신호, 소방펌프 기동용 수압개폐장치 및 유수검지장치의 방출신호 장치 및 각종 소방용 기기의 접점 또는 스위치의 작동장치 및 화재경보 장치 등이 포함된다.
화재 발생에 의한 국민의 생명과 재산 보호를 위하여 건축물과 화재위험 시설물에 설치하는 소방시설로서 대피시설, 경보설비, 소화설비 및 소화활동설비는 자체 필요에 의해 또는 의무적으로 설치하도록 규정된 소방관련 법령에 의해 설치되 고 있다. 이에 소요되는 소방부하 전력은 상용 전력 이외에 별도로 정전 시를 대비하여 비상전원을 확보하도록 국내의 경우 "소방시설 설치유지 및 안전관리에 관한 법률"에 근거한 국가화재안전기준으로서 옥내소화전설비의 화재안전기준 (NFSC 102) 제8조 2항(지하층을 제외한 7층 이상으로서, 연면적 2,000㎡ 이상의 건축물 또는 지하층의 연면적이 3,000㎡이상인 건축물) 등, 미국의 경우 미국방화협회 규격인 NFPA CODE, 그리고 일본의 경우 일본 소방법 시행규칙 제12조 4항(연면적 1,000㎡ 이상의 건축물) 등으로 규정되어 있다. 상기 비상전원의 확보는 두 개소의 다른 변전소로부터 전원을 각각 수전하여 정전 시 전원을 교체하는 방법과 자가 발전기 또는 축전지설비를 설치하는 방법이 있다. 이 방법들 중에 시설비 부담의 이유로 인해 주로 자가 발전기를 채용하고 있다. 또한 소방용 전력 부하 이외에 정전용 전력부하가 있는데, 이는 상용전원의 정전시의 건축물 입주자의 편의 제공을 위하여 상용 전력부하 중 일부(약 1/3 정도)에 대하여 비상전원으로 공급되도록 설계 및 시공되고 있다. 이러한 비상전원에 대한 포괄적인 설치기준으로서 국내의 경우 전기사업법에 근거한 전기설비기준 제72조 (비상용 예비전원의 시설) 및 내선규정 제4168절 (예비전원) 등을 참조하는데 여기에서도 전력용량에 대한 내용은 명시되어 있지 않으므로 사용자의 요구 조건이나 설계자의 경험과 재량과 관행에 의해 설계되고 있다. 이 소방용과 정전용 두 가지 부하전력용량은 거의 비슷한 규모인 경우가 많다.
비상전력부하의 구성 내용을 비교해 보면, 가령 조명설비를 예로 든다면, 상용 조명의 조도는 일반적으로 150~200 lx이고, 정전용의 비상조명은 그 1/3인 50~70 lx 정도로 설계되고 있으며, 소방용 비상조명등의 조도는 1.0 lx 이상으로 설계되도록 규정되어 있어서 용도별 많은 격차가 있다. 따라서 화재 발생과 동시에 소방전원 보호를 위해 정전용 부하를 일괄 차단하는 형식은 소방시설 가동으로 화재 진압이라는 가장 긴급한 목적달성에는 유효하지만, 화재 초기에는 정전용과 소방용이 동시에 공급되도록 하고 시간 경과에 의한 부하 증가에 따라 정전용을 차단하는 조건이 화재 진압과 더불어 재실자의 대피나 화재 대응에 대단히 유리함을 알 수 있다.
건축물 또는 시설물이 건설되는데 참여하는 기술 분야는 토목, 건축, 기계, 전기, 소방, 통신, 조경 분야가 있으며, 그 중 소방분야는 다시 소방기계분야와 소방전기분야로 업무 영역이 구분된다. 소방시설 기기의 수요 전력용량은 소방기계설계자가 선정하나 이 전력부하를 감당하기 위한 자가발전기의 비상전원 용량은 일반적으로 소방기계설계자가 아닌 전기설계자에 의해 산정되고 있는 실정이다. 따라서 업무 영역의 상호 간섭이나 접촉이 없어서 일종의 사각지대로 되어 있는 실정이다. 통상적으로 기존의 발전기 설치는 유용한 두 가지 방식과 문제가 있음에도 널리 채용되고 있는 다른 한 가지 방식이 있는데,
첫째로는 소방용 발전기 및 정전용 발전기로 두 대의 전용발전기를 각각 설치하는 방식이다. 이 방식은 확실한 안전성이 확보되지만, 대수 증가 및 건축 면적의 증가라는 이중 부담에 의해 잘 채용되지 않는다.
둘째로는 소방부하와 정전부하를 합산한 용량의 발전기를 설치하는 방식이다.
이는 단일 부하 대비 약 두 배 규모에 가까운 합산 용량으로 설치하게 되어 용 량 측면에서 안전성이 확보되나 시공비용 측면에서는 상당히 불리하다. 전용발전기 설치방식 보다는 유리하기 때문에 드물지만 일부 채용되고 있는 방식이다.
셋째로는 상기와 별도로 소방부하나 정전부하 중 더 큰 부하를 택일하여 단일 부하용량으로써 정전용 및 소방용을 담당하는 발전기를 설치하는 방식이다.
이 방식은 정전용 부하는 정전 시에, 소방용 부하는 화재 시에 각각 별도로 사용된다는 개념을 전제로 한 것이다. 그러나 실제로는 정전부하는 정전 시에 사용되고, 정전시의 화재 발생이나 화재 상황의 정전 시에는 정전부하와 소방부하가 동시에 사용되므로 필연적으로 발전기 용량 초과로 발전기 과부하 보호용 전력차단기 작동에 의해 비상전원 공급이 중단되는 위험성을 내포하고 있는 것이다.
발전기의 소요용량 계산방식은 전동기의 기동 시 증대되는 구속전류의 기동특성 등을 고려하여 산정하는데 일반적으로 PG 방식(산업안전관리공단의 기준, KOSHA CODE E-21-2004, 2004.12.31, PG1, PG2, PG3를 계산하여 가장 큰 값으로 선정) 또는 RG방식(社團法人 日本內燃力發電設備協會 발전기용량산정기준 NEGA-C201, RG1, RG2, RG3, RG4를 산정하여 그 중에서 가장 큰 값으로 선정)으로 부하 용량을 계산한다.
이 용량계산에 적용하는 대상 부하는 정전용과 소방용으로 나누어 산정하는데, 그 후에 발전기 용량을 산정함에 있어서 부하 적용 방법에 따라 수용율을 적용하는 정전용 및 수용율을 적용하지 않는 소방용 부하를 산정하여 두 부하 중 더 큰 한쪽을 택일하는 단일부하 적용방식과, 두 부하를 합하는 합산부하 적용방식으로 나뉘어지는 것이다. 건축물의 구조적 특성에 따라 내진 안전대책으로 옥상 대형 수조가 확보되는 일부 초고층 건축물 등은 소방용 수원이 자연수두 가압방식의 조건이 되어 소방용 부하가 정전용 부하에 비해 상대적으로 매우 적은 경우가 되어, 합산 용량 적용에 대비하여 두 가지 부하 중 하나의 단일 부하를 적용함에 의한 설치비 절감효과가 경미하므로, 이 두 용량을 합산하여 발전기 용량을 산정하기 쉬워 문제가 적은 편이다. 그러나 이 두 용량의 차이가 거의 없거나 매우 적은 일반적인 중, 대형 및 고층 건축물이나 아파트 등의 경우에 설치 비용의 차이가 거의 두 배에 가까울 만큼 크므로 비용 부담 회피를 위해 상기 두 가지 용량 중 더 큰 용량의 단일용량을 관행적으로 적용하고 있는 실정(대한주택공사, 전기정보통신 설비 설계지침 2008, p94 등 참조)이어서 화재와 정전이 되는 극단적인 상황에서는 발전기 용량 부족 현상이 초래되어 소방용 발전기 설치의 효용성이 상실되는 심각한 문제점이 잠복되어 있는 형편이다.
국제적으로 흔히 통용되는 미국의 방화협회의 규격(NFPA)의 사례를 보면 "NFPA 70 701-6 <비상전원이 용량과 정격> 법률요건인 예비설비는 동시에 동작하게 되어있는 모든 기기의 공급에 적당한 용량과 정격을 가져야 한다. 법률요건인 예비설비는 단자에서 발생 가능한 최대 구속 전류에 적합해야 한다." 라고 명시적으로 규정되어 비상전원 용량은 충분한 용량이 되도록 정하고 있다.
작금에 이르기까지 주로 국내의 경우 설치비용 절감을 위해 안전성을 저해하는 설계와 시공이 이루어지고 있는 것은 관련 업계의 업무 수행 체계상 구조적인 특성과 기술적 관련 특성에 기인되는 부분이 있다. 더불어 법령 규정에 자가발전기를 설치하도록 규정하고 있음에도 실제로는 소방시설용 발전기를 설치하지 아니한 것과 동일한 결과를 초래하여도 그 용량과 관련된 내용이 구체적으로 규정되어 있지 아니하여 이를 막지 못하고 있는 실정이다. 한편으로는 안전 부담 비용은 눈앞에 크게 나타나 보이나 안전 자체는 시야에 잘 들어나지 않는 데서 나타나는 관심 부족 내지는 안전불감증으로 인해 빚어지는 현상으로 지적될 수도 있다. 근래에 이에 대한 문제점이 업계에서 도출되어 관계 주무기관에 질의와 의견이 개진되고 있어서 향후 법령 관련 규정에서 비상전원용 자가 발전기를 정전용과 소방용 공용으로 사용할 경우에는 두 부하를 합산한 용량으로 적용하도록 관련기준을 개정하거나 행정 지도를 통하여 개선하는 등 구체적으로 보완될 것이므로 그에 따라 장차 안전성이 위협받는 문제는 점차 해소 될 것으로 예상된다. 다만, 이로 인해 종전보다 시공비가 대폭 증가되는 데 따른 비용부담의 충격 완화를 위한 조건부의 허용이 단서 조항으로 주어질 것이 예상되므로 이에 따르는 합리적이고 경제성 있는 대안 제공이 요구되는 실정이다. 이러한 요구에 부응하는 기술 구현으로서 안전을 위협하는 문제점을 경제적으로 해결하여 관련 화재안전기준과 수요자를 만족시킨다는 점에서 본 발명의 의의가 있다.
도 1은 종래의 자가발전기 시스템을 나타낸 것으로서, 정전용 비상발전기와는 별도로 소방전용 발전기를 설치하여 각각의 소요부하를 담당하게 하는 방식으로 구성되어 있다. 종래의 이 시스템의 기술 구성은 용량 측면에서 안전성이 확보된다. 그러나 하나의 건축 대상물에 상시 정전용 발전기와 소방전용 발전기를 각각 별도 설치하여 발전기 대수가 단일용량 대비 약 2배 정도로 되어 경제성이 취약하다는 큰 결함이 있다. 뿐만 아니라 발전기 설치 공간의 증가로 인해 건축비의 증가 및 시공 후의 관리 대상이 증가하는 부담도 동시에 초래된다. 따라서 이 시스템은 이러한 이유로 적용 사례를 찾기 힘들만큼 현실적으로 적용하기 곤란한 단점이 있다.
도 2 는 종래의 정전 시에 비상전원을 공급할 수 있는 단일 대수의 자가 발전기 시스템을 나타낸다. 이 시스템은 정전부하와 소방부하를 합한 용량의 전원을 갖는 발전기 시스템이다. 그런데 상기와 같은 종래의 기술 구성은 용량 측면에서 안전성은 확보되나 다음과 같은 문제점이 있다. 즉, 하나의 건축 대상물에 상시 정전용 전력부하(예:600kW)와 화재 시 소방용 전력부하(예:600kW)를 합한 용량(예:1,200kW)의 단일 발전기를 설치하여 발전기 용량이 실제 주로 사용되는 단일용량 대비 약 2배 가까이 되어 경제성과 효용성이 취약하고, 따라서 이러한 경제성의 이유와 실무적인 관행으로 인해, 실제로는 건축허가 동의 기관인 관할 소방서에서 지적하거나 소방공사 감리자가 특정하여 요구하거나 또는 극소수의 건설업체에서 이러한 사항의 문제점을 인식하여 설계에 적용하고 있는 예외적인 경우가 아니면, 이 시스템 역시 흔히 채용되지 못하고 있는 실정이다.
도 3은 종래의 정전 시에 비상전원을 공급할 수 있는 단일 용량의 자가발전기 시스템을 나타낸다. 선로 구성은 도 2와 동일하나, 이 시스템은 하나의 건축 대상물에 정전부하와 소방부하 용량 중 더 큰 쪽의 용량으로 택일한 단일 용량의 발전기를 설치하는 방식이다. 이와 같은 종래의 기술 구성은 공사비 절감의 경제성을 이유로 현재까지 일반 건축물에서와 아파트 공사 등에서 널리 채용되어 온 관행적인 시스템이기는 하나 다음과 같은 문제점이 있다. 즉, 정전이 된 상태의 화재 시 또는 화재시의 정전이 되는 경우에는 기존의 정전부하(예 : 600kW)와 더불어 소방부하(예:600kW)가 동시에 인가되기 때문에 시간경과와 더불어 점차 양쪽 소요부하가 증대하여 이 두 부하 용량이 최종적으로는 발전기 정격용량의 약 두 배(예:1,200kW) 가까이 도달될 수 있는 조건이 된다. 이 경우 발전기 운전 도중에 결국 과부하로 인해 정전용 차단기(예:600kW용)와 소방용 차단기(예:600kW용)가 작동하기 전에 합계 부하가 인가되는 발전기 주 전원 차단기(예:600kW용)가 먼저 작동하게 되므로 비상전원이 일괄 차단되어 소방시설 가동 불능의 위험한 사태가 초래되어 소방용 비상전원설비로서 자가발전기를 설치하지 아니한 것과 동일한 결과가 초래되는 문제점을 가지며, 따라서 실질적으로 소방관련 비상전원 확보 규정을 어기는 결과가 된다.
도 4는 종래의 정전 시에 비상전원을 공급할 수 있는 또 하나의 단일 용량의 자가발전기 시스템을 나타낸다. 선로 구성은 도 3과 유사하나, 이 시스템은 주로 탑재형의 자가발전기를 설치한 경우, 또는 방재형으로도 칭하여지는 본네트형으로서 주 전원 차단기 하단의 주 전원 선로에 ATS가 설치되고 그 하단에 정전용 차단기 및 소방용 차단기가 분기되는 방식이다. 발전기 용량 초과로 인한 소방용 자가발전기 설치의 실효성 상실의 위험성은 도 3과 동일하다.
도 5는 종래의 정전 시에 비상전원을 공급할 수 있는 또 다른 하나의 단일 용량의 자가발전기 시스템을 나타낸다. 선로 구성은 도 3과 유사하나, 이 시스템은 자가발전기를 병렬로 설치한 경우로서 각각의 발전기 마다 설치된 발전기 차단기를 경유한 선로가 하나로 접속되는 주 전원 선로에 주 전원 차단기가 설치되고 그 하단에 정전용 차단기 및 소방용 차단기가 분기되는 방식이다. 발전기 용량 초과로 인한 소방용 자가발전기 설치의 실효성 상실의 위험성은 도 3과 동일하다.
도 6은 종래의 정전 시에 비상전원을 공급할 수 있는 또 다른 하나의 단일 용량의 자가발전기 시스템을 나타낸다.
이 시스템은 도 3과 유사하나, 고압용 자가발전기를 설치한 경우로서, 도 3의 발전기 본체와 주 전원 차단기 사이에 발전기의 고압용 차단기인 VCB와 변압기가 설치되고 그 하단에 정전용 차단기 및 소방용 차단기가 분기되는 방식이다. 발전기 용량 초과로 인한 소방용 자가발전기 설치의 실효성 상실의 위험성은 도 3과 동일하다.
도 4, 도 5에 있어서도 고압용 자가발전기를 사용할 경우에는 고압의 전원 전력을 부하에 직결하여 사용하는 경우도 있으나 대체로 저압용 부하가 전부 또는 일부 포함되는 경우가 많고 저압용 부하에 전원이 공급될 경우에는 발전기 차단기와 주 전원 차단기 사이에 고압용 진공차단기와 변압기가 설치된다. 도 3, 도 4, 도 5, 도 6 또는 이와 유사한 다른 경우를 포함하여, 단일 부하 용량으로 발전기 용량 을 선정하는 경우에는 용량 부족이 초래되어 정전 및 화재 시에는 발전기가 과부하로 인해 주 전원 차단기가 개방(트립)됨에 의해, 소방시설을 위한 자가발전기 설치의 실효성이 상실되므로 법률적 규정에 의해 소방시설에 의무적으로 자가발전기를 설치하도록 된 기준을 실질적으로 충족할 수 없게 되고, 화재 시에는 위험이 초래된다.
지금까지 이러한 문제가 노출되지 않은 이유를 살펴보면,
첫째, 설계 측면에서는 소방시설의 전력용량 산정은 소방기계설계자가 수행하고, 비상전원의 비상발전기 용량 산정은 전기설비설계자가 수행하는 것으로, 서로 업무가 분리되어 상호 간섭이 없고 상대방의 업무 내용에는 이해가 깊지 않으므로, 소방시설의 특성에 맞는 자가발전기 용량 적용에 대한 업무 영역과 책임소재 측면에 있어서 하나의 사각지대로 되어 있으므로 문제점이 노출되기 어렵다.
둘째, 시운전 측면에서는 자가발전기 현장 시공 후의 시운전 시험은 주로 발전기의 기동과 운전 여부 및 전력기기의 회전방향을 확인하는 정도이며, 발전기 설치 현장 특성상 보통 무 부하 또는 부분부하 상태로 시험하는 조건이 되어서 시험 시에 용량 부족의 문제점이 노출되지 않는다.
셋째, 화재 대응 측면에서는 상시 화재의 경우 비상전원으로 전환되기 전에 초기 진압되는 경우가 많다. 또한 정전 시의 화재 또는 화재 시 정전의 경우라도 정전부하 및 소방부하가 전 부하로 되지 않은 화재 초기에 조기 진압되는 경우가 대부분인데 이 경우 비상전원 전력부하가 부분부하 상태에서 소방시설이 원활히 가동 되어 화재진압에 성공하므로 용량 부족의 문제가 노출될 확률이 매우 낮다.
넷째, 화재 사고후의 원인 노출 조건 측면에서는 화재 확대 시에 소방부하가 증가되어 발전기 용량 초과의 과부하 발생으로 발전기 보호 장치가 작동되어 주 전원 차단기 개방으로 전력공급이 중단되면, 소방시설의 기능 마비로 화재진압 실패되어 화재는 더욱 확대되는데, 발전기 용량 부족의 배후의 원인이 된 이 경우라도 발전기는 나중에 복구시켜 재 기동하면 그 자체로서는 아무 이상 없이 운전되므로 화재진압 실패의 원인으로서 주목의 대상이 되지 않아 노출되기 어렵다.
다섯째, 화재사고 조사 측면에서는 화재 사고 시에 사고 유형 및 내용을 분류하는데 있어서 설령 발전기 용량에 문제가 있었다 하더라도 소방시설 작동 실패의 사례로서 일괄적으로 집계되고, 화재 확대사고의 원인제공 인자나 유형으로서 발전기 항목이 존재하지 않으므로 노출되기 어렵다.
따라서 이러한 대책 없는 단일 부하용량 적용의 문제점은 표면으로 거의 노출되지 않으나 비상시에 상황에 따라 소방시설의 가동에 필요한 비상전원 공급 중단이 초래되는 주요 위험요소로 상존하여 비상전원을 확보하도록 규정된 소방관련 법률 규정에 실질적으로 위반되는 조건을 가지게 된다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서
경제적인 단일 부하용량의 자가발전기 설치를 허용하되, 정전 시에 화재가 발생되거나 또는 화재 성장 시 효율적인 화재진압 활동을 위하여 소방대 또는 전력회사에서 상용전원을 차단하거나 도중에 정전된 경우 자가발전기는 자동 운전되어 정전부하 및 소방부하를 공급하며, 운전 중 시간 경과와 더불어 소방부하가 증가됨에 따라 과부하에 의해 주 전원 차단기가 작동되는데, 이 부하에 이르기 전에 정전용 차단기를 개방시키는 장치 또는 소방시설 작동과 더불어 정전용 차단기를 개방시키는 운전 시스템을 자가발전기 자체에 구비하는 것이다. 평소의 정전 시에는 정전부하를 감당하고, 화재 시 또는 화재 확대 시에는 소방전용으로 전환되어 소방부하만을 감당하거나, 정전부하 및 소방부하를 동시에 감당하다가 과부하로 인해 최종적으로 요구되는 상황이 될 경우에는 정전용 전력부하 보다 소방용 전력부하를 안전하게 우선 공급되게 하는 정전부하 우선 차단 기능을 가진 소방전원 보존형 자가발전기를 제공하고자 하는 것이 과제이다. 이로써 소방안전 측면에서 요구되는 설치대상 건물의 화재 안전성을 확보하면서도, 동시에 최소 비용의 경제성을 모두 확보하는 특장점을 가진 정전부하 우선 차단방식으로써 소방전원이 보존되는 소방전원 보존형 자가발전기를 적용 할 수 있게 하여 소방시설에 설치하도록 규정된 기준을 실질적으로 충족하는데 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면,상용전원 정전 시에 사용되는 비상전원용 자가발전기로서 정전용과 소방용을 겸용하여 사용하는 소방전원 보존형 자가발전기에 있어서, 주 전원 차단기를 경유하는 전원 선로의 부하변화 감지용 계측기기, 입력 측은 상기 계측기기에 연결되고 출력 측은 주 전원 차단기 하단의 정전용 차단기에 연결된 제어기기를 포함하여 이루어지며,
상기 자가 발전기는 운전 시에 발전기의 전력부하가 설정된 값에 이르면 상기 발전기 주 전원 차단기가 작동하기 전에 상기 계측기기를 통해 감지된 전원 선로의 전력부하 값에 의해 상기 제어기기가 작동함에 의해 상기 정전용 차단기가 개방되어, 상기 정전용 차단기가 차단되기 전에는 상기 주 전원 차단기가 차단되지 아니하도록 제어 기능을 구비하는 것을 특징으로 하는 소방전원 보존형 자가발전기가 제공된다. 또한 또 다른 실시 예의 소방전원 보존형 자가발전기는 소방시설의 화재신호 등에 의하여 인터록 연동으로 정전용 차단기를 일괄 개방하는 것을 특징으로 하는 자가발전기이다.
상기한 바와 같은 목적 달성을 위한 본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 본 발명에 따른 소방전원 보존형 자가발전기는 상기 자가발전기의 전원 선로에 설치되어 전류 또는 전력변화를 감지하는 계측기기와, 입력 측은 상기 계측기기에 연결되고 출력 측은 정전용 차단기에 연결된 제어기기를 포함하여 이루어지며, 상기 자가발전기의 운전 시에 상기 계측기기를 통해 과부하가 감지되고, 그 과전류가 상기 자가발전기의 주 전원 차단기가 일정한 과부하(비상부하의 110%, 정격부하의 120% 정도인 경우가 많음)에서 작동하는 자체 과전류계전기에 의해 주 전원 차단기가 개방되는 부하에 도달하기 전의 부하 값으로 사전에 임의 설정한 상기 제어기기가 화재 발생시 곧바로 차단하는 경우 : 정격부하의 10 ~ 30%의 범위, 또는 화재시 동시 공급 후 과부하시 차단하는 경우 : 10 ~ 150% 범위 이내에서 임의 설정(일례 ; 정격부하의 100% 또는 110% 등으로 단일 설정 또는 100%, 105%, 110% 등으로 단계 설정)한 값에서 작동되거나,
또는 화재에 의한 소방시설의 작동에 의한 화재신호 등에 의해 상기 제어반 내부나 외부에 구비된 정전용 차단기를 개방하거나 또는 이와 함께 그 하단에 설치된 복수의 정전용 분기 차단기를 순차 개방시켜, 상기 정전용 차단기 및 상기 정전용 분기 차단기가 차단되기 전에는 상기 주 전원 차단기가 차단되지 않도록 정전부하 우선 차단 조건이 상기 자가발전기 자체에 구비된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일측면에 따르면,
주 전원 차단기, 상기 주 전원 차단기 하단에 분기된 정전용 차단기 및 소방용 차단기를 포함하며, 상용전원 정전 시에 사용되는 비상전원용 자가발전기로서 정전용과 소방용을 겸용하는 소방전원 보존형 자가발전기에 있어서,
주 전원 선로에서의 전력부하 변화를 감지하는 계측기기, 및,
입력 측은 상기 계측기기에 연결되고, 출력 측은 상기 정전용 차단기에 연결되어, 상기 계측기기로부터 입력된 부하 변화 값이 설정된 값에 도달된 때 상기 정전용 차단기를 우선적으로 차단시킴으로써 상기 정전용 차단기가 차단되기 전에는 상기 주 전원 차단기가 차단되지 않도록 제어하는 제어기기,
를 포함하여 구성되어, 화재 상황에서도 자가발전기 과부하 상태에 도달할 때까지 정전부하 및 소방부하 동시 공급되게 하고, 최종적으로는 소방전원을 우선 보존하는 것을 특징으로 하는 소방전원 보존형 자가발전기가 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면,
주 전원 차단기, 상기 주 전원 차단기 하단에 분기된 정전용 차단기 및 소방용 차단기를 포함하며, 상용전원 정전 시에 사용되는 비상전원용 자가발전기로서 정전용과 소방용을 겸용하는 소방전원 보존형 자가발전기에 있어서,
주 전원 선로에서의 전력부하 변화를 감지하는 계측기기, 및,
입력 측은 상기 계측기기의 출력 측에 연결되고, 출력 측은 상기 정전용 차단기 하단 출력 측에서 분기된 복수개의 정전용 분기차단기에 각각 연결되어, 상기 계측기기에 의해 입력된 부하 변화 값이 설정된 값에 도달된 때 상기 복수개의 정전용 분기차단기를 순차적으로 차단시킴으로써 상기 복수개의 정전용 분기차단기가 모두 차단되기 전에는 상기 주 전원 차단기가 차단되지 않도록 제어하는 제어기기,
를 포함하여 구성되어, 화재 상황에서도 자가발전기 과부하 상태에 도달할 때까지 정전부하 및 소방부하 동시 공급되게 하고, 최종적으로는 소방전원을 우선 보존하는 것을 특징으로 하는 소방전원 보존형 자가발전기가 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면,
주 전원 차단기, 상기 주 전원 차단기 하단에 분기된 정전용 차단기 및 소방용 차단기를 포함하며, 상용전원 정전 시에 사용되는 비상전원용 자가발전기로서 정전용과 소방용을 겸용하는 소방전원 보존형 자가발전기에 있어서,
주 전원 선로에서의 전력부하 변화를 감지하는 계측기기, 및,
입력 측은 상기 계측기기의 출력 측에 연결되고, 출력 측은 상기 정전용 차단기 하단 출력 측에서 분기된 복수개의 정전용 분기차단기 중의 일부 및 정전용 차단기에 각각 연결되어, 상기 계측기기에 의해 입력된 부하 변화 값이 설정된 값에 도달된 때 상기 복수개의 정전용 분기차단기 중의 일부 및 최종으로는 정전용 차단기를 순차적으로 차단시킴으로써 상기 정전용 차단기가 차단되기 전에는 상기 주 전원 차단기가 차단되지 않도록 제어하는 제어기기,
를 포함하여 구성되어, 화재 상황에서도 자가발전기 과부하 상태에 도달할 때까지 정전부하 및 소방부하 동시 공급되게 하고, 최종적으로는 소방전원을 우선 보존하는 것을 특징으로 하는 소방전원 보존형 자가발전기가 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면,
주 전원 차단기, 상기 주 전원 차단기 하단에 분기된 정전용 차단기 및 소방용 차단기를 포함하며, 상용전원 정전 시에 사용되는 비상전원용 자가발전기로서 정전용과 소방용을 겸용하는 소방전원 보존형 자가발전기에 있어서,
주 전원 선로에서의 전력부하 변화를 감지하는 계측기기,
입력 측이 상기 계측기기의 출력측에 연결된 제어기기,
상기 제어기기의 제어하에 상기 정전용 차단기의 트립단자에 제어선로를 통해 공급되는 조작전원, 및
상기 제어기기의 출력측, 상기 조작전원이 공급되는 제어선로, 및 상기 정전용 차단기에 연결되어, 상기 계측기기로부터 입력된 부하 변화 값이 설정된 값에 도달된 때 상기 제어기기의 제어하에 정전용 차단기를 우선적으로 차단시킴으로써 상기 정전용 차단기가 차단되기 전에는 상기 주 전원 차단기가 차단되지 않도록 제어하는 보조 제어기기를 포함하되,
상기 조작전원에 의해 설정된 과전류 값에서 상기 정전용 차단기를 차단하여 상기 정전용 차단기가 차단되기 전에는 상기 주 전원 차단기가 차단되지 않도록 구성되어, 화재 상황에서도 자가발전기 과부하 상태에 도달할 때까지 정전부하 및 소방부하 동시 공급되게 하고, 최종적으로는 소방전원을 우선 보존하는 것을 특징으로 하는 소방전원 보존형 자가발전기가 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면,
주 전원 차단기, 상기 주 전원 차단기 하단에 분기된 정전용 차단기 및 소방용 차단기를 포함하며, 상용전원 정전 시에 사용되는 비상전원용 자가발전기로서 정전용과 소방용을 겸용하는 소방전원 보존형 자가발전기에 있어서,
주 전원 선로에서의 전력부하 변화를 감지하는 계측기기,
입력 측이 상기 계측기기의 출력측에 연결된 제어기기,
상기 제어기기의 제어하에 상기 정전용 차단기의 트립단자에 제어선로를 통해 공급되는 조작전원, 및
상기 제어기기의 출력측, 상기 조작전원이 공급되는 제어선로, 및 상기 정전용 차단기 하단 출력 측에서 분기된 복수개의 정전용 분기차단기에 각각 연결되어, 상기 계측기기로부터 입력된 부하 변화 값이 설정된 값에 도달된 때 상기 제어기기의 제어하에 상기 복수개의 정전용 분기차단기를 순차적으로 차단시킴으로써 상기 복수개의 정전용 분기차단기가 모두 차단되기 전에는 상기 주 전원 차단기가 차단되지 않도록 제어하는 보조 제어기기를 포함하되,
상기 조작전원에 의해 설정된 과전류 값에서 상기 정전용 분기차단기를 차단하여 상기 정전용 분기차단기가 모두 차단되기 전에는 상기 주 전원 차단기가 차단되지 않도록 구성되어, 화재 상황에서도 자가발전기 과부하 상태에 도달할 때까지 정전부하 및 소방부하 동시 공급되게 하고, 최종적으로는 소방전원을 우선 보존하는 것을 특징으로 하는 소방전원 보존형 자가발전기가 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면,
주 전원 차단기, 상기 주 전원 차단기 하단에 분기된 정전용 차단기 및 소방용 차단기를 포함하며, 상용전원 정전 시에 사용되는 비상전원용 자가발전기로서 정전용과 소방용을 겸용하는 소방전원 보존형 자가발전기에 있어서,
주 전원 선로에서의 전력부하 변화를 감지하는 계측기기,
입력 측이 상기 계측기기의 출력측에 연결된 제어기기,
상기 제어기기의 제어하에 상기 정전용 차단기의 트립단자에 제어선로를 통해 공급되는 조작전원, 및
상기 제어기기의 출력측, 상기 조작전원이 공급되는 제어선로, 및 상기 정전용 차단기 하단 출력 측에서 분기된 복수개의 정전용 분기차단기 중의 일부 및 정전용 차단기에 각각 연결되어, 상기 계측기기에 의해 입력된 부하 변화 값이 설정된 값에 도달된 때 상기 제어기기의 제어하에 상기 복수개의 정전용 분기차단기 중의 일부 및 최종으로는 정전용 차단기를 순차적으로 차단시킴으로써 상기 정전용 차단기가 차단되기 전에는 상기 주 전원 차단기가 차단되지 않도록 제어하는 보조제어기기를 포함하되,
상기 조작전원에 의해 설정된 과전류 값에서 상기 정전용 분기차단기를 차단하여 상기 정전용 분기차단기 중의 일부 및 최종으로는 정전용 차단기가 차단되기 전에는 상기 주 전원 차단기가 차단되지 않도록 구성되어, 화재 상황에서도 자가발전기 과부하 상태에 도달할 때까지 정전부하 및 소방부하 동시 공급되게 하고, 최종적으로는 소방전원을 우선 보존하는 것을 특징으로 하는 소방전원 보존형 자가발전기가 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면,
주 전원 차단기, 상기 주 전원 차단기 하단에 분기된 정전용 선로 및 소방용 선로를 포함하며, 상용전원 정전 시에 사용되는 비상전원용 자가발전기로서 정전용과 소방용을 겸용하는 소방전원 보존형 자가발전기에 있어서,
상기 주 전원 선로의 부하변화를 감지하는 계측기기,
정전 및 소방측 선로 또는 각각의 자동절체 개폐기에 연결된 자동부하차단기 또는 자동부하전환개폐기, 및
입력측은 상기 계측기기에 연결되고 출력측은 상기 자동부하차단기 또는 자동부하전환개폐기에 연결되어, 상기 주 전원 선로의 부하변화 값이 설정된 값에 도달하면 정전용 부하를 자동 차단시켜 화재 시에 상기 정전용 선로를 우선적으로 차단시킴으로써 상기 정전용 선로가 차단되기 전에는 상기 주 전원 차단기가 차단되지 않게 하는 제어기기,
를 포함하여 구성되어, 화재 상황에서도 자가발전기 과부하 상태에 도달할 때까지 정전부하 및 소방부하 동시 공급되게 하고, 최종적으로는 소방전원을 우선 보존하는 것을 특징으로 하는 소방전원 보존형 자가발전기가 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면,
주 전원 차단기, 상기 주 전원 차단기 하단에 분기된 정전용 차단기 및 소방용 차단기를 포함하며, 상용전원 정전 시에 사용되는 비상전원용 자가발전기로서 정전용과 소방용을 겸용하는 소방전원 보존형 자가발전기에 있어서,
주 전원 선로의 전력부하 변화를 감지하는 계측기기 및 상기 계측기기에 연결된 제어기기로써 과전류 계전기를 내장하여, 과전류 설정 값에서 경보용 단자 또는 별도로 설치된 보조 과전류 계전기의 출력단자 중의 하나로 출력접점을 제공하는 상기 주 전원 차단기, 및,
상기 주 전원 차단기의 과부하 경보용 또는 별도의 출력단자로서 예비 출력 단자를 통하여 상기 정전용 차단기의 트립단자에 조작전원을 공급하는 제어선로,
를 포함하되,
상기 조작전원 공급 제어선로에 의해 제어기기에 설정된 과전류 값에서 상기 정전용 차단기를 차단하여 상기 정전용 차단기가 차단되기 전에는 상기 주 전원 차단기가 차단되지 않도록 구성되어, 화재 상황에서도 자가발전기 과부하 상태에 도달할 때까지 정전부하 및 소방부하 동시 공급되게 하고, 최종적으로는 소방전원을 우선 보존하는 것을 특징으로 하는 소방전원 보존형 자가발전기가 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면,
주 전원 차단기, 상기 주 전원 차단기 하단에 분기된 정전용 차단기 및 소방용 차단기를 포함하며, 상용전원 정전 시에 사용되는 비상전원용 자가발전기로서 정전용과 소방용을 겸용하는 소방전원 보존형 자가발전기에 있어서,
주 전원 선로의 부하변화를 감지하는 부하변화 감지용 계측기기 및 상기 계 측기기에 연결된 제어기기로써 과전류 계전기를 내장하여, 과전류 설정 값에서 경보용 단자 또는 보조적인 예비 과전류 계전기용 단자로 출력접점을 제공하는 상기 주 전원 차단기,
상기 주 전원 차단기의 과부하 경보용 등의 예비 출력 단자를 통하여 상기 정전용 차단기의 트립단자에 제어선로를 통해 공급되는 조작전원, 및
상기 주전원 차단기, 상기 조작전원이 공급되는 제어선로, 및 상기 정전용 차단기에 연결되어, 상기 계측기기로부터 입력된 부하 변화 값이 제어기기에 설정된 값에 도달된 때 상기 정전용 차단기를 우선적으로 차단시킴으로써 상기 정전용 차단기가 차단되기 전에는 상기 주 전원 차단기가 차단되지 않도록 제어하는 보조 제어기기,
를 포함하여 구성되어, 화재 상황에서도 자가발전기 과부하 상태에 도달할 때까지 정전부하 및 소방부하 동시 공급되게 하고, 최종적으로는 소방전원을 우선 보존하는 것을 특징으로 하는 소방전원 보존형 자가발전기가 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면,
주 전원 차단기, 상기 주 전원 차단기 하단에 분기된 정전용 차단기 및 소방용 차단기를 포함하며, 상용전원 정전 시에 사용되는 비상전원용 자가발전기로서 정전용과 소방용을 겸용하는 소방전원 보존형 자가발전기에 있어서,
상기 소방용 차단기 하단에 소방용 분기 차단기를 경유하여 설치된 소방시설 의 소방용 기기의 작동에 의한 접점, 및
제어선로를 통해 상기 접점과 연결되며, 상기 정전용 차단기에 연결되어 구성된 인터록 장치,
를 포함하여 이루어지며,
상기 소방용 기기의 작동에 따른 인터록 구성에 의해 상기 정전용 차단기가 차단되도록 하여 화재 시 상기 정전용 차단기를 우선적으로 차단시킴으로써 상기 정전용 차단기가 차단되기 전에는 상기 주 전원 차단기가 차단되지 않도록 구성되어 소방전원을 보존하는 것을 특징으로 하는 소방전원 보존형 자가발전기가 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면,
주 전원 차단기, 상기 주 전원 차단기 하단에 분기된 정전용 차단기 및 소방용 차단기를 포함하며, 상용전원 정전 시에 사용되는 비상전원용 자가발전기로서 정전용과 소방용을 겸용하는 소방전원 보존형 자가발전기에 있어서,
상기 소방용 차단기 하단에 소방용 분기 차단기를 경유하여 설치된 소방시설에서 화재여부를 식별케 하는 화재신호 발생장치, 및
상기 화재신호에 의해 조작전원이 상기 정전용 차단기가 차단되도록 공급되게 하여, 화재 시에 상기 정전용 차단기를 우선적으로 차단시킴으로써 상기 정전용 차단기가 차단되기 전에는 상기 주 전원 차단기가 차단되지 않게 하는 제어기기,
를 포함하여 구성되어 소방전원을 보존하는 것을 특징으로 하는 소방전원 보존형 자가발전기가 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면,
주 전원 차단기, 상기 주 전원 차단기 하단에 분기된 정전용 차단기 및 소방용 차단기를 포함하며, 상용전원 정전 시에 사용되는 비상전원용 자가발전기로서 정전용과 소방용을 겸용하는 소방전원 보존형 자가발전기에 있어서,
상기 소방용 차단기 하단에 소방용 분기 차단기를 경유하여 설치된 소방시설의 소방용 전동기 계폐기의 작동에 의한 보조접점, 및
제어선로를 통해 상기 보조접점과 연결되며, 상기 정전용 차단기에 내장된 트립단자,를
포함하여 이루어지며,
상기 소방용 전동기 개폐기의 보조접점을 통해 조작전원이 상기 정전용 차단기가 차단되도록 공급되게 하여, 화재 시에 상기 정전용 차단기를 우선적으로 차단시킴으로써 상기 정전용 차단기가 차단되기 전에는 상기 주 전원 차단기가 차단되지 않도록 구성되어 소방전원을 보존하는 것을 특징으로 하는 소방전원 보존형 자가발전기가 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면,
상기 화재신호 발생장치는 자동화재탐지설비의 중계기, 수신반의 화재신호 장치 또는 작동 시 신호를 출력하는 소방펌프용 기동용 수압개폐장치, 또는 유수검지장치의 방출신호 장치, 또는 소방펌프용 감시제어반, 동력제어반의 운전표시장치, 또는 자동식 수계소화설비 수배관의 탬퍼 스위치(Temper Switch) 중 하나인 것을 특징으로 하는 소방전원 보존형 자가발전기가 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면,
제어선로를 통해 조작전원을 공급받고, 상기 정전용 차단기에 연결되며, 소방전용 전환상태를 발전기 설치 구역 또는 원격에서 표시하는 표시, 문자, 기호, 도형 중의 하나 또는 하나 이상으로 표시등, 표시창, 화면으로 나타나게 하는 표시장치,
를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 소방전원 보존형 자가발전기가 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면,
상기 주전원 차단기 및 정전용 차단기에 연결되어 상기 정전용 차단기 또는 소방용 차단기를 선택적으로 차단시켜 소방전용 전환 조작시험 및 원상 복귀용 시험을 수행하기 위한 조작 스위치,
를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 소방전원 보존형 자가발전기가 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 계측기기는 계기용 변류기(CT: Current Transformer), 계기용 변성기(PT : Power Transformer) 중의 하나인 소방전용 자동전환 형 정전 및 소방 겸용 자가발전기가 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 제어기기는 디지털적산전력제어기, 디지털계측기(Intelligent Communication & Measuring Devices), 디지털멀티파워미터(Digital Multi Power Meters), 전력보호감시장치(Intelligent Measuring & protection Devices for feeder), 최대전력부하제어기 중의 하나인 소방전원 보존형 자가발전기가 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면,
상기 제어기기는 발전기 운전용 컨트롤러(Generator Controller), PLC(Programmable Logic Controller), 마이컴(MYCOM), CPU(Central Processing Unit), PC(Personal Computer), DDC(Direct Digital Control), DCS(분산제어시스템, Distributed Control System), DOC(중앙주컴퓨터, Distributed Operated Consol), SCADA(전력원격제어설비, Supervisory Control and Data Acquisition), ASIC(Application Specific Integrated Circuit), ASIP(Application Specific Instruction Processor) 중의 하나로 하는 소방전원 보존형 자가발전기가 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 제어기기는 단수 또는 복수개의 OCR(Over Current Relay), OPR(Over Power Relay), EOCR(Electronic Over Current Relay), 미터계전기(Meter Relays), 와트미터(Watt Meters), 와트아워미터(Watt hour Meters), 바미터(Var Meters), 바아워미터(Var hour Meters), 암미터(Ammeters), 디지털 계전기(Digital Relays), 유도형계전기(Inductive Relays), 열동형 계전기(Thermal Relays), 제어계전기(Control Relays) 중의 하나로 하는 소방전원 보존형 자가발전기가 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 설정된 값은 화재 상황의 정전 시 또는 정전 상황의 화재 시에 주 전원 선로의 과부하로 상기 주 전원 차단기가 차단되기 전에 정전용 차단기가 차단되도록 제어기기에 설정하는 부하 값은 정격부하의 10%~150% 범위에서 하나 또는 둘 이상의 값으로 설정되어, 초기 화재 시부터 자가발전기의 과부하 상태가 되기 전까지 정전부하 및 소방부하 동시 공급이 가능하게 된 것을 특징으로 하는 소방전원 보존형 자가발전기가 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 제어기기의 접점용량 보완을 위한 기기로서 보조제어기기는 제어계전기(control relays)인 것을 특징으로 하는 소방전원 보존형 자가발전기가 제공된다.
삭제
상기 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 소방전원 보존형 자가발전기에 의하면, 단일 용량의 자가발전기로서 정전용 및 소방용의 겸용 발전기로 운전하여 사용할 수 있고, 상기 자가발전기는 상시 정전 시에는 정전용으로 화재 시에는 소방용으로 전환하여 사용하여 경제적으로 소방안전을 확보할 수 있게 된다.
더욱이 전력부하 값에 의해 제어할 경우에는 상시 정전 시에는 정전용 부하를 담당하고, 화재 상황의 정전 시에는 초기에는 정전용 및 소방용 부하를 담당하며, 시간 경과에 따라 소방용 부하 등이 증가하여 자가발전기의 정격부하 또는 비상부하 부근에서 설정된 전류 값 또는 부하 값이 되면 정전부하를 일괄 또는 순차 차단함으로써 화재 초기에 재실자들의 거동에 편의와 대피활동에 도움을 주는 매우 유리한 조건을 제공하면서도 화재 진압을 위한 소방전원을 안전하게 계속 공급하게 하여 탁월한 편의성과 경제성 및 안전성을 동시에 실현하게 되는 효과가 있다.
소방분야에서는 안전 확보가 최우선이 되기 때문에 신뢰성이 중요하며, 상용 전원 설비에서 주로 냉난방 설비가 가동되는 하절기의 피크전력부하를 제어하여 전원 공급사업자의 발전,변전설비 안전과 전력 여유율 제고로 배전 계통의 신뢰성 향상을 목적으로 수요자의 전력요금 절감을 제공하는 조건으로 일정 규모 이상에서 설치하도록 전기사업자에 의해 권장되고 있는 최대전력부하제어기의 기능이나, 기타 이와 유사한 초대형 인텔리전트 빌딩에 임의로 선택 적용할 수 있는 상용 전력 감시제어 시스템과는 다른 것으로서, 본 발명은 소방시설 안전 조건을 위하여 필요성과 관련 법적 조건에 의한 비상전원으로서의 자가발전기를 대상으로 하고, 자가발전설비에 근원적이고 구조적으로 소방안전을 위한 안전 확보 조건을 구비함으로써 소방안전성을 담보하는 특징을 갖는다.
따라서 자가발전기 자체에 화재 시 정전부하 우선 차단 기능이 구비된 본 발명의 소방전원 보존형 자가발전기를 설치조건으로 하는 경우에는 목적하는 안전 확보 내용이 명확하여, 소방 관계자나 관할 감독기관 및 행정 주무기관에서 소방안전 여부를 확인할 수 있고, 발전기 제조업체에서 제작 후 출고 전에 소방관계자 입회 하에 전 부하 시험으로 소방전용 자동전환으로 소방전원 보존 성능 확보 여부를 일차적으로 검증할 수 있고, 현장에서도 일정 조건에서 과부하계전기 테스터기 또는 소방시설 작동에 의한 성능 시험 및 작동시험과 더불어 육안 점검이 가능하므로 안전 확보에 대한 구속력이 부여되어 제품의 구성 조건을 바탕으로 경제성을 지닌 본 발명의 단일용량의 겸용 발전기 채용을 행정지도나 제도적으로 허용할 수 있게 된다.
경제성 면에서는 합산 부하용량에 대비하여 단일 부하용량은 평균적으로 약 60%정도 되므로, 용량측면에서 약 40%의 절감이 되나, 본 제품 제작에 추가되는 부대 비용 약 10%를 공제하면 약 30%의 설치비 절감이 이루어진다.
삭제
이하 본 발명에 따른 소방전원 보존형 자가발전기에 대하여 첨부도면을 참조로 상세히 설명한다.
도 7은 본 발명에 따른 소방전원 보존형 자가발전기를 도시하는 도면이고,
도 7 내지 도 26은 본 발명에 따른 소방전원 보존형 자가발전기의 다른 실시 예들을 도시하는 도면들이다. 본 도면의 제어선로 구성하기 이전의 기본 바탕 도면은 대표적으로 도 3으로 하며, 본 발명의 제어선로 구성은 도 4, 도 5, 도 6 등을 기본 바탕으로 하는 경우에도 공통적으로 적용된다.
다만, 고압용 발전기의 경우 일반적으로 주 전원 차단기로 VCB를 사용하며 이 경우 CT 및 OCR과 결부된 다기능 일체형 디지털 보호 계전기 등 전력감시보호장치가 VCB를 제어하는 기기로써 인접 설치되며, 본 발명의 목적에 부합되는 조작선로 구성은 VCB의 경우 상기 전력감시보호장치에 의해 연결되는데, 이는 저압용의 주 전원 차단기 ACB의 경우 ACB자체에 구성되는 것과 동일하다. 본 발명에서 동일 부호에 대한 동일 중복 설명을 가급적 생략하기로 한다.
본 발명의 소방전원 보존형 자가발전기는 정전용과 소방용으로 겸용하는 조건으로서 상기 자가발전기에 주 전원 차단기 또는 병열 운전시스템의 경우 발전기 차단기 하단의 주 전원 차단기 및 그 하단에 분기 설치된 정전용 차단기와 소방용 차단기 및 이를 각각 경유한 정전용 및 소방용 선로가 배전반 및 분전반 또는 동력제어반을 통하여 건축물의 전력시설물 및 소방시설로서 구비된다. 발전기 비상전원 선로에 상용전원 정전 시에 저전압계전기 작동에 의하여 전원을 자동 절환시키는 자동절체개폐기는 상기 정전용 차단기 및 소방용 차단기의 후단 또는 그 전단에 설치되며, 그 하단에 단수 또는 복수개의 정전용 분기 차단기 및 소방용 분기 차단기를 경유하여 각각의 분기된 부하에 비상전원 전력을 공급하는 상태에서, 정전 및 화재 발생시에는 보다 긴급성이 큰 소방전원 보존을 위해 정전용 차단기를 우선 차단함으로써 공급이 절대적으로 요구되는 소방전원을 보존하는 비상전원용 자가발전설비로 구성되어 있다.
도 7 내지 도 26을 참조하면, 발전기 동체 하단에 주 전원 차단기, 그 하단에 분기된 정전용 차단기 및 소방용 차단기를 포함하며, 상용전원 정전 시에 사용되는 비상전원용 자가발전기로서 정전용과 소방용을 겸용하는 소방전원 보존형 자가발전기에 있어서, 화재조건을 감지하여 설정된 조건에서 정전용 차단기를 개방하여 주 전원 차단기 및 소방용 차단기의 접속이 유지되어 소방전원이 보존되도록 하는 시스템이다. 화재감지 조건 대상은 전력변화 값의 감지 또는 소방시설의 화재신호이며, 이러한 조건을 계측기기 또는 계측기기와 제어기기를 경유하거나 또는 제어선로만의 구성을 통하여 제어가 이루어진다. 가장 유용한 방법 중의 하나로서 전력부하 변화를 감지대상으로 제어하는 시스템을 설명하면 다음과 같다. 자가발전기의 주 전력선으로부터 전류 또는 전력 계측기기를 설치하여 전류 값 또는 전력 값을 감지하고, 사전에 설정한 이 값으로서 제어기기를 작동시켜 이 제어기기에 의해 정전용 차단기들을 먼저 개방되도록 하는 운전시스템의 발전기이다. 평소 정전 시에는 상용전원이 정전되면 자가발전기가 자동 운전되고, 자동절체개폐기(ATS: Auto Transformer Switch)가 작동하면서 정전부하와 소방부하에 비상전원 전력이 투입된다. 이 자가발전기의 비상전원은 평소 정전 시에 발전기 주 전원 차단기(SM)를 경유하여 정전용 차단기(SN) 및 소방용 차단기(SF)를 통하여 각각의 부하에 발전기 전원전력이 공급될 수 있도록 전원 선로가 구성되어 있다. 그런데 상시의 정전 시에는 먼저 정전용 전력부하가 공급되다가 화재시의 정전 시에는 정전부하와 소방부하가 동시에 공급되면서 시간 경과에 따라 화재의 성장에 의해 양쪽의 부하 또는 소방부하가 점차 증가하여 전체 부하용량이 주 전원 차단기를 차단시키는 부하에 근접하게 되면, 분기 선로의 합산 부하에 의해 주 전원 차단기(SM)가 먼저 차단되는데, 이 주 전원 차단기가 차단되기 전에 상대적으로 위급성이 적은 영업상의 편의시설로서 냉난방용, 위생용, 주방용, 환기용, 조명, 전열, 냉열, 엘리베이터, 에스컬레이터 등의 부하 중 일부로 구성된 정전용 비상부하 공급을 위한 정전용 차단기(SN)부터 먼저 차단되도록 제어기기의 출력 접점을 통해 제어선로를 구성하여 정전용 차단기에 조작 전원을 공급하여 차단시키는 것이다.
본 발명의 주 전원 선로의 부하 값으로 제어하는 방식의 경우 OCR 테스터기로 전 부하 조건 또는 설정 조건의 과부하를 부여하여 정전용 차단기 차단으로 이루어지는 소방전원 보존 여부를 시험할 수 있게 한다.
또한 소방시설의 화재신호로 제어하는 경우는 화재 발생에 의한 소방시설의 소방용 기기의 작동에 인터록으로 연동시켜 정전용 차단기의 트립용 단자에 조작전원을 공급하여 차단되도록 한다.
이와 같이 정전용 차단기가 차단되기 전에는 주 전원 차단기가 개방되지 않는 상태에서 소방용 전력을 안전하게 공급되게 함으로써 소화설비의 지속 작동으로 화재가 진압되도록 하여 소방안전성과 경제성을 동시에 확보하는 소방전원 보존형 자가발전기다.
자가발전기는 3대 구성요소로서 엔진, 동체, 제어반(Control Panel, 운전반, 조작반으로도 칭함)으로 구성되는데, 이 제어반은 소형발전기 용도인 탑재형, 자체 방화구획 팩케지 또는 소음대책을 위한 본네트형 그리고 중, 대형에 적용되는 별치형(자립형)으로 제작된다. 본 발명의 적용은 모든 형식의 자가발전기에 적용되나 별치형이 더욱 바람직하다. 주 전원 차단기를 ACB, 정전용 및 소방용 차단기를 MCCB로 설치할 경우 하나의 Panel로 수납되어 제작되며, 모두 ACB로 제작할 경우에는 제어반은 두 개의 Panel로 제작된다.
본 발명의 관련기기의 구성 또는 선로의 구성은 제어반과 관계되는 것이며, 수납 공간 확보가 가능한 별치형의 경우 제어기기와 정전용 차단기 등이 제어반 내부에 수용되어 내부 결선되는 것으로 한다. 다만, 그렇지 아니하고 별치형이라도 제어기기 또는 정전용 차단기를 배전반에 외장 시키는 경우 또는 발전기 탑재형 및 본네트형의 경우에는 발전기 자체에 설치 또는 결부되는 계측기기와 발전기 제어반 외부의 배전반 등에 설치된 제어용 구성기기와 결선할 단자를 제어반(조작반)의 연결단자함에 제공하여 현장 결선으로 제어선로가 구성되도록 한다. 또한 내장된 제어기기와 병설하여 외부에서 원격 제어하는 제어기기의 경우 가까운 거리는 제어선로 또는 원거리는 통신선로로 유효하게 제어될 수 있도록 구성한다. 통신으로 제어할 경우 유선 또는 무선으로 제어할 수 있도록 구성한다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 소방전원 보존형 자가발전기는 주 전원 차단기, 그 하단에 분기된 정전용 차단기 및 소방용 차단기를 포함하며, 상용전원 정전 시에 사용되는 비상전원용 자가발전기로서 정전용과 소방용을 겸용하는 소방전원 보존형 자가발전기에 있어서,
상기 주 전원 차단기를 경유하는 주 전원 선로에서의 전력부하변화를 감지하는 부하 변화 감지용 계측기기, 및
입력 측은 상기 계측기기에 연결되고, 출력 측은 상기 정전용 차단기에 연결되어, 상기 계측기기로부터 입력된 부하 변화 값이 설정된 값에 도달된 때 상기 정전용 차단기를 우선적으로 차단시킴으로써 상기 정전용 차단기가 차단되기 전에는 상기 주 전원 차단기가 차단되지 않도록 제어하는 제어기기로서 컨트롤러를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 소방전원 보존형 자가발전기이다.
발전기(GE) 전원이 발전기 제어반 내의 주전원 차단기(SM)를 경유하여 그 하단의 정전용 차단기(SN) 및 소방용 차단기(SF)로 분기되고, 이 각각의 전력 선로가 통상적으로 발전기 제어반 외부의 배전반에 설치된 상용전원과 발전기의 비상전원을 정전시에 자동 전환시키는 자동절체개폐기(ATS)를 경유하여 일반적으로 동일한 장소의 배전반에 단수개 또는 복수개의 정전용 분기 차단기(SN1,SN2,SN3 등) 및 소방용 분기 차단기(SF1,SF2,SF3 등)를 경유하여 각각의 부하에 비상전원 전력을 공급하는 소방전원 보존형 자가발전기에 있어서, 상기 자가발전기의 주 전원 선로에 설치되어 부하변화를 감지하는 계측기기와, 일단은 상기 계측기기에 연결되고, 타단은 상기 정전용 차단기의 트립용 단자에 접점을 제공하며 연결된 제어기기를 포함하여 이루어지며, 상기 발전기의 동작 시에 상기 계측기기를 통해 부하가 계측되고, 이 선로의 전류 또는 전력 값이 화재 발생에 의한 소방시설 가동에 의해 높아져서 상기 발전기의 상기 주 전원 차단기의 자체 과전류 계전기 작동으로 개방되는 부하 값 미만에서 상기 제어기기에 설정한 부하 값에 의해 상기 제어기기가 작동함에 따라 상기 정전용 차단기를 개방하는 방식으로 하여, 상기 주 전원 차단기와 소방용 차단기는 계속 접속된 상태로 비상용 소방전원 공급을 유지하는 것을 특징으로 한다.
상기 컨트롤러는 기존의 발전기 컨트롤러에 회로를 부가하여 사용하거나, 별도의 제어반 내장형 또는 외장형의 컨트롤러를 설치하여 소방전용 자동전환 형의 기능을 확보할 수 있으며, RS485와 같은 규격 등의 통신을 통해 외부에서 원격제어가 가능한 장점을 지니므로, 근거리의 경우 조작선로로 구성하여 제어하고, 원거리의 경우 LAN 등으로 구성하여 제어한다. 다만, 컨트롤러에서 직접 조작전원을 공급하는 방식이므로 접점용량이 충분한 기종(예 : 5~10A이상)으로 제작하여야 한다.
이 시스템의 탁월한 장점은 대부분의 화재가 소방시설에 의해 초기에 진압되는 바, 단일 용량의 발전기를 채용한 현장에서 화재 초기의 정전 및 화재 시에 정전부하 및 소방부하를 모두 공급하여 재실 인원들의 거동에 대한 시설 측면의 편의가 제공되면서도 화재 해당 층의 대피를 돕고 화재를 진압할 수 있도록 소방시설의 소방부하 공급을 안전하게 보존한다는 점이다.
또한 계측기기는 제어선로 구성의 편의성에 따라 소방용 선로에 설치하여 제어하는 방식으로 할 수도 있는데, 이 경우는 화재시 정전부하의 동시 공급의 중요성이 적은 특성을 지닌 대상처에 적용하는 것으로서 계측기기로 소방용 선로의 전류값 변화로서 화재 발생 여부만을 확인하여 작동되게 함으로써 제어기기의 설정점은 매우 낮게 하여 화재 발생시에 바로 소방전용으로 전환하는 것에서 차이점을 지닌다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 바람직한 또 다른 실시 예에 따른 소방전원 보존형 자가발전기로서 도 7과 거의 유사하지만, 정전 부하의 차단 대상 기구가 정전용 차단기가 아닌 그 하단의 복수개의 정전용 분기차단기들이라는 것이 다른 점이다. 이 방식의 장점은 정전용 차단기를 일괄 차단하지 아니하고, 정전용 분기차단기를 여러 부분으로 나뉘어진 상태로 단계적으로 차단함으로써 나머지 정전 부하에 대한 정전용 전원 공급의 시간을 최대한 연장시키는 점이 된다.
도 9을 참조하면, 본 발명의 바람직한 또 다른 실시 예에 따른 소방전원 보존형 자가발전기로서 도 7과 거의 유사하지만, 정전 부하의 차단 대상 기구가 정전용 차단기 그 하단의 정전용 분기차단기들의 일부와 정전용 차단기라는 것이 다른 점이다. 이 방식의 장점은 정전용 분기차단기의 설치 대수가 많아 그 전체에 선로를 구성하기에 어려움이 있을 경우에 주요한 몇 가지 대상부하를 복수개의 정전용 분기 차단기를 통해 선별적으로 먼저 차단하고 최종으로는 정전용 차단기를 차단하여 단계적으로 차단함으로써 정전용 전원 공급의 시간을 연장시키는 점이 된다.
도 10를 참조하면, 본 발명의 바람직한 또 다른 실시 예에 따른 소방전원 보존형 자가발전기로서 도 7과 거의 유사하지만, 제어기기로서 컨트롤러의 접점용량이 충분하지 아니한 제품을 채용할 경우 안전성 향상을 위하여 또는 추가적인 표시 등의 보조기능을 부여하기 위하여 계전기 등의 보조제어기기를 사용하여 안전성을 높이는 방식이다. 상기 보조제어기기의 설치 위치는 콘트롤러 판넬 내부나 외부에 선택적으로 설치한다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 바람직한 또 다른 실시 예에 따른 소방전원 보존형 자가발전기로서 도 8과 거의 유사하지만, 제어기기로서 컨트롤러의 접점용량이 부족한 제품을 채용할 경우 안전성 향상을 위하여 또는 추가적인 표시 등의 보조기능을 부여를 위하여 계전기 등의 복수개의 보조제어기기를 사용하여 안전성을 높이는 방식이다. 상기 보조제어기기의 설치 위치는 콘트롤러 판넬 내부나 외부에 선택적으로 설치한다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 바람직한 또 다른 실시 예에 따른 소방전원 보존형 자가발전기로서 도 9와 거의 유사하지만, 제어기기로서 컨트롤러의 접점용량이 부족한 제품을 채용할 경우 안전성 향상을 위하여 또는 추가적인 표시 등의 보조기능의 부여를 위하여 계전기 등의 복수개의 보조제어기기를 사용하여 안전성을 높이는 방식이다. 상기 보조제어기기의 설치 위치는 콘트롤러 판넬 내부나 외부에 선택적으로 설치한다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 바람직한 또 다른 실시 예에 따른 소방전원 보존형 자가발전기로서 도 7과 거의 유사하지만, 주 전원 차단기, 그 하단에 분기된 정전용 차단기 및 소방용 차단기를 포함하며, 상용전원 정전 시에 사용되는 비상전원용 자가발전기로서 정전용과 소방용을 겸용하는 소방전원 보존형 자가발전기에 있어서,
상기 주 전원 차단기를 경유하는 주 전원 선로에서의 전력부하변화를 감지하는 부하 변화 감지용 계측기기, 및
입력 측은 상기 계측기기에 연결되고, 출력 측은 상기 정전용 차단기에 연결되어, 상기 계측기기로부터 입력된 부하 변화 값이 설정된 값에 도달된 때 상기 정전용 차단기를 우선적으로 차단시킴으로써 상기 정전용 차단기가 차단되기 전에는 상기 주 전원 차단기가 차단되지 않도록 제어하는 제어기기,
를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 소방전원 보존형 자가발전기이다.
제어기기는 디지털 계전기 등 각종의 계전기를 사용하여 상시 정전에는 정전부하, 화재시 정전에는 정전부하와 소방부하를 동시에 공급하게 하고 최종적으로 발전기 과부하가 될 때 소방전용으로 전환하는 것이다. 설치가 비교적 간단하고 신규 제작 자가발전기뿐 아니라, 종전에 제작된 기존의 발전기에도 부가적으로 적용하기 용이하다는 장점을 지니는 방식이다.
도 14을 참조하면, 본 발명의 바람직한 또 다른 실시 예에 따른 소방전원 보존형 자가발전기로서 도 13과 거의 유사하지만, 정전 부하의 차단 대상 기구가 정전용 차단기가 아닌 그 하단의 복수개의 정전용 분기차단기들이라는 것이 다른 점이다. 이 방식의 장점은 복수개의 각종 계전기 또는 다단 출력 기능의 계전기 중의 하나를 채용하여 정전용 차단기를 일괄 차단하지 아니하고, 정전용 분기차단기를 단계적으로 순차 차단함으로써 나머지 정전부하에 대한 정전용 전원 공급의 시간을 최대한 연장시키는 특징을 갖는다.
도 15를 참조하면, 본 발명의 바람직한 또 다른 실시 예에 따른 소방전원 보존형 자가발전기로서 도 14과 거의 유사하지만, 정전 부하의 차단 대상 기구가 정전용 차단기 그 하단의 복수개의 정전용 분기차단기들의 일부와 최종적으로는 정전용 차단기라는 것이 다른 점이다. 이 방식의 장점은 복수개의 각종 계전기 또는 다단출력 기능의 계전기 중의 하나를 채용하여 정전용 차단기를 일괄 차단하지 아니하고, 정전용 분기 차단기를 먼저 차단하되 정전용 분기차단기의 설치 대수가 많아 그 각각의 선로를 전부 구성하기에 어려움이 있을 경우에 주요한 몇 가지 대상부하를 선별적으로 먼저 단계적으로 차단하고 최종으로는 정전용 차단기를 일괄 차단하는 방식으로 나머지 정전부하에 대한 정전용 전원 공급의 시간을 도 13에는 미치지 아니하나 거의 근접하게 연장시키는 특징을 갖는다.
도 16을 참조하면, 본 발명의 바람직한 또 다른 실시 예에 따른 소방전원 보존형 자가발전기로서, 주 전원 차단기, 그 하단에 분기된 정전용 차단기 및 소방용 차단기를 포함하며, 상용전원 정전 시에 사용되는 비상전원용 자가발전기로서 정전용과 소방용을 겸용하는 소방전원 보존형 자가발전기에 있어서,
상기 주 전원 차단기에 구비되어 주 전원선로의 과전류를 계측하는 계측기기로써 계기용 변류기(CT 또는 PT), 역시 주 전원 차단기에 구비된 보호용 제어기기로써 과전류계전기(OCR), 상기 과전류 계전기의 트립 경보용 단자에서 설정된 출력을 받아 정전용 차단기의 트립용 단자에 조작전원을 공급하는 선로를 구성하여 주 전원 선로에서의 화재발생 여부를 소방시설 작동으로 과부하가 발생하면 미리 설정해 둔 과부하 값에서 상기 정전용 차단기를 우선적으로 차단시킴으로써 상기 정전용 차단기가 차단되기 전에는 상기 주 전원 차단기가 차단되지 않도록 제어하는 것을 특징으로 하는 소방전원 보존형 자가발전기이다.
이 방식을 적용하는 데에 있어서 경보용 단자는 충분한 접점용량을 확보하도록 차단기의 사양을 특이 조건으로 제작하여야 하고 트립 작동점과는 독립적인 작동점을 설정할 수 있어야 하며, 또는 경보용 단자 대신에 선택하여 사용할 수 있도록 트립 작동 출력을 복수개로 갖는 특수한 차단기를 적용하여 그 중 하나를 더 낮게 설정하여야 하며, 특수형 제작이라는 점에는 부담이 있으나, 그 장점은 주 전원 차단기의 기능을 활용하여 외부에는 간단하게 제어 선로만 부가적으로 구성함으로써 소방전원 보존형 자가발전기가 이루어지게 하는 데 특징에 있다.
또한 유사한 응용 방식으로써 주 전원 차단기와 별도로 하부의 분기용 차단기가 다른 제어반에 같이 설치될 경우 시공의 용이성을 위해서, 주 전원차단기가 아닌 소방용 차단기의 경보용 단자를 사용할 수도 있는 데, 이 경우에는 주 전원 차단기의 개방 작동점을 예측하기 어려우므로 이의 작동 방지를 위해 과부하 계전기의 작동점을 낮게 설정하여 화재 발생과 거의 동시에 소방전원으로 자동 전환되는 것을 특징으로 한다.
도 17을 참조하면, 본 발명의 바람직한 또 다른 실시 예에 따른 소방전원 보존형 자가발전기로서, 도 16과 거의 유사하나, 주 전원 차단기의 경보용 접점 또는 또 하나의 별도의 과전류계전기의 출력 접점 중의 하나를 적용하여 정전용 차단기를 개방시킴에 있어서, 주 전원 차단기가 표준 제품인 경우 그 접점 용량이 작은 제품이므로 이에 보조제어기기로써 계전기 등을 추가 설치하여 구성 설비의 용량에 의한 안정성을 높이는 것을 특징으로 한다.
도 18을 참조하면, 본 발명의 바람직한 또 다른 실시 예에 따른 소방전원 보존형 자가발전기로서, 도 16과 거의 유사하나, 소방전원 보존형 자가발전기가 작동하였을 때 그 작동 상태, 즉 정전용 차단기가 차단된 상태를 표시하는 램프 등을 설치하여 사용 및 유지관리상의 편의성을 높인 것을 특징으로 한다. 이 램프 표시는 디지털 기기의 경우나 컨트롤러 등의 경우 화면이나 표시 창에 기호나 문자나 도형 등으로 표기하거나 램프 또는 문자를 표시한 램프를 병설하여 설치함으로써 발전기의 동작상태를 쉽게 식별하여 제어 및 조작을 용이하게 하는 방식으로 한다. 이러한 내용은 이벤트로 기억시켜 사후 검색하여 이력을 파악하는데 쓰이게 하는 것을 선택적으로 부가 설치한다. 다만, 이 방식에는 경보용 단자가 정전용 차단기를 차단시키는데 소요되는 접점 용량 이상의 용량을 확보하는 특이 사양으로 제작하여 적용하여야 한다.
도 19를 참조하면, 본 발명의 바람직한 또 다른 실시 예에 따른 소방전원 보존형 자가발전기로서, 도 18과 거의 동일하나, 주 전원 차단기를 표준 제품으로 채용하여 주 전원 차단기의 과전류 계전기의 경보용 접점이 직접 제어하는데 있어서 용량 부족일 때, 보조 제어기기로써 계전기 등을 사용하여 설비의 안정성을 높이는 것을 특징으로 한다.
도 20을 참조하면, 본 발명의 바람직한 또 다른 실시 예에 따른 소방전원 보존형 자가발전기로서, 도 18과 거의 동일하나, 다른 점은 조작스위치를 설치하여 임의로 소방전용으로 전환 작동 시험을 하는 기능과 다시 원상으로 복귀시키는 기능을 가진 것을 특징으로 한다.
이와 같은 소방전원 자동전환 상태의 표시 및 조작스위치 중의 하나 또는 모두 설치하는 것은 본 발명의 모든 방식에 선택적으로 적용하며, 설치 위치로는 컨트롤 판넬 내부나 외부 또는 원격으로 설치된 CRT 등을 통하여 상태 감시 및 조작이 가능하게 한다.
도 21 참조하면, 본 발명의 바람직한 또 다른 실시 예에 따른 소방전원 보존형 자가발전기로서, 도 20과 거의 동일하나, 주 전원 차단기를 표준 제품으로 채용하여 주 전원 차단기의 과전류 계전기의 경보용 접점이 직접 제어하는데 있어서 용량 부족일 때 보조 제어기기로써 계전기 등을 사용하여 설비의 안정성을 높이는 것을 특징으로 한다.
도 22를 참조하면, 본 발명의 바람직한 또 다른 실시 예에 따른 소방전원 보존형 자가발전기로서, 주 전원 차단기, 그 하단에 자동부하전환개폐기 또는 자동부하차단기 및 그 하단에 분기된 정전용 및 소방용 선로를 포함하며, 상용전원 정전 시에 사용되는 비상전원용으로서 정전용과 소방용을 겸용하며 화재 시에 소방전원으로 자동 전환되는 소방전원 보존형 자가발전기에 있어서,
상기 주 전원 차단기를 경유하는 주 전원 선로에서의 전력부하변화를 감지하는 부하 변화 감지용 계측기기 및
입력 측은 상기 계측기기에 연결되고, 출력 측은 상기 자동부하전환개폐기 또는 자동부하차단기에 연결되어, 상기 계측기기로부터 입력된 부하 변화 값이 설정된 값에 도달된 때 자동부하전환개폐기 또는 자동부하차단기를 작동시켜, 정전부하와 소방부하를 동시에 공급하다가 과부하에 도달하면 정전용 부하를 우선적으로 차단시킴으로써 상기 주 전원 차단기가 정전 부하에 의한 과부하로 차단되지 않게 하는 것을 특징으로 하는 소방전원 보존형 자가발전기이다.
또한 상기 계측기기는 소방용 선로의 부하변화 감지에 의해 상기 자동부하전환개폐기 또는 자동부하차단기를 차단시키는 방식으로 할 수 있으며, 이 경우 화재 발생과 거의 동시에 정전용 차단기를 차단한다.
또 다른 방식으로서 계측기기는 화재신호로서 상기 자동부하전환개폐기 또는 자동부하차단기를 차단시키는 방식으로 할 수 있으며, 이 경우에도 화재 발생과 거의 동시에 정전용 차단기를 차단한다.
도 23을 참조하면, 본 발명의 바람직한 또 다른 실시 예에 따른 소방전원 보존형 자가발전기는 주 전원 차단기, 그 하단에 분기된 정전용 차단기 및 소방용 차단기를 포함하며, 상용전원 정전 시에 사용되는 비상전원용 자가발전기로서 정전용과 소방용을 겸용하며 화재 시에 소방전용으로 자동 전환되는 소방전원 보존형 자가발전기에 있어서,
화재 발생시에 작동하는 소방시설에서 소방용 기기의 작동에 의해 작동 접점과 인터록을 구성하여 상기 정전용 차단기를 차단시키는 선로를 포함하며, 화재 발생과 동시에 정전용 차단기가 차단됨으로써, 상기 정전용 차단기가 차단되기 전에는 상기 주 전원 차단기가 차단되지 않도록 하는 것을 특징으로 소방전원 보존형 자가발전기이다.
도 24를 참조하면, 본 발명의 바람직한 또 다른 실시 예에 따른 소방전원 보존형 자가발전기는 주 전원 차단기, 그 하단에 분기된 정전용 차단기 및 소방용 차단기를 포함하며, 상용전원 정전 시에 사용되는 비상전원용 자가발전기로서 정전용과 소방용을 겸용하며 화재 시에 소방전용으로 자동 전환되는 소방전원 보존형 자가발전기에 있어서,
소방시설에서 화재 발생시에 발하는 화재신호에 의해 작동하는 제어기기, 상기 제어기기의 작동에 의해 상기 정전용 차단기를 차단시키는 선로를 포함하며, 화재 발생과 동시에 정전용 차단기가 차단됨으로써, 상기 정전용 차단기가 차단되기 전에는 상기 주 전원 차단기가 차단되지 않도록 하는 것을 특징으로 소방전원 보존형 자가발전기이다.
화재신호는 화재 발생에 따른 소방용 기기의 작동에 의한 감지, 표시, 경보 등의 신호나 접점 작동에서 검출하며, 자동화재탐지설비 중계기나 수신반의 화재신호, 소방펌프 기동용 수압개폐장치 및 유수검지장치의 방출신호 및 각종 소방용 기기의 보조접점 또는 스위치의 작동 및 화재경보 등에 의한다.
도 25를 참조하면, 본 발명의 바람직한 또 다른 실시 예에 따른 소방전원 보존형 자가발전기는 도 24와 유사하나, 주 전원 차단기, 그 하단에 분기된 정전용 차단기 및 소방용 차단기를 포함하며, 상용전원 정전 시에 사용되는 비상전원용 자가발전기로서 정전용과 소방용을 겸용하며 화재 시에 소방전용으로 자동 전환되는 소방전원 보존형 자가발전기에 있어서,
소방시설에서 화재 발생시에 발하는 화재신호의 선로를 상기 정전용 차단기에 직접 연결하는 제어선로를 포함하며, 화재 발생과 동시에 정전용 차단기가 차단됨으로써, 상기 정전용 차단기가 차단되기 전에는 상기 주 전원 차단기가 차단되지 않도록 하는 것을 특징으로 소방전원 보존형 자가발전기이다.
화재신호는 화재 발생에 따른 소방용 기기의 작동에 의한 감지, 표시, 경보 등의 신호나 접점 작동에서 검출하며, 자동화재탐지설비 중계기나 수신반의 화재신호, 소방펌프 기동용 수압개폐장치 및 유수검지장치의 방출신호 및 각종 소방용 기기의 보조접점 또는 스위치의 작동 및 화재경보 등에 의한다.
도 24와의 차이점은 화재신호의 선로에는 그 제어 선로 및 전원 용량이 상기 정전용 차단기를 차단시킬 수 있는 충분한 용량이 되도록 하여야 하며, 이를 위해 화재수신반 조작전원용 밧데리에 보강용 밧데리를 설치해야 하는 부담을 가지며, 한편 제어기기를 설치하지 아니하므로 제어선로 구성은 간단하다.
도 26을 참조하면, 본 발명의 바람직한 또 다른 실시 예에 따른 소방전원 보존형 자가발전기는 도 24와 유사하나, 주 전원 차단기, 그 하단에 분기된 정전용 차단기 및 소방용 차단기를 포함하며, 상용전원 정전 시에 사용되는 비상전원용 자가발전기로서 정전용과 소방용을 겸용하며 화재 시에 소방전용으로 자동 전환되는 소방전원 보존형 자가발전기에 있어서,
소방시설에서 화재 발생시에 작동하는 소방용 전동기의 기동에 의해 상기 소방용 전동기의 개폐스위치의 보조접점 작동에 의해 상기 정전용 차단기를 차단시키는 선로 구성을 포함하며, 화재 발생과 동시에 정전용 차단기가 차단됨으로써, 상기 정전용 차단기가 차단되기 전에는 상기 주 전원 차단기가 차단되지 않도록 하는 것을 특징으로 소방전원 보존형 자가발전기이다.
도 1은 종래에 정전용 비상발전기와는 별도로 소방전용 발전기를 설치하여 각각의 소요부하를 담당하게 하는 방식으로 구성된 종래의 자가발전기 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2 는 종래의 정전 시에 비상전원을 공급할 수 있는 단일 대수의 자가 발전기 시스템을 나타낸 도면이다.
도 3은 종래의 정전 시에 비상전원을 공급할 수 있는 단일 용량의 자가발전기 시스템을 나타낸 도면이다.
도 4는 종래의 정전 시에 비상전원을 공급할 수 있는 또 하나의 단일 용량의 자가발전기 시스템을 나타낸 도면이다.
도 5는 종래의 정전 시에 비상전원을 공급할 수 있는 또 다른 하나의 단일 용량의 자가발전기 시스템을 나타낸 도면이다.
도 6은 종래의 정전 시에 비상전원을 공급할 수 있는 또 다른 하나의 단일 용량의 자가발전기 시스템을 나타낸 도면이다.
도 7 내지 도 26은 본 발명에 따른 소방전원 보존형 자가발전기의 다른 실시 예들을 도시하는 도면들이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
Ge : 자가발전기 본체
SM : 주전원 차단기
SN: 정전용 차단기
SF: 소방용 차단기
CT: 전류 또는 전력 계측기기로서 계기용변류기, 계기용변성기 등
Re, Re1, Re2, Re3, Re4 : 제어기기로서 미터릴레이, 디지털 계전기 등 각종 계전기
ATS: 자동절체 개폐기
ALTS: 자동부하차단개폐기, 또는 자동부하전환개폐기
SN1,SN2,SN3: 정전용 분기 차단기
SF1,SF2,SF3: 소방용 분기 차단기
Sp : 소방시설용 전동기 개폐기
SI : 소방시설용 화재신호
M : 소방시설용 전동기(Motor)
Lf : 소방전용 전환상태 표시(램프, 문자, 도형)
SSF : 소방전용 강제전환 선택스위치 (Push Button)
SSN : 정전 및 소방 자동겸용 선택스위치 (Push Button)
SB : 배전용 차단기
SG, SG1,SG2,SG3,= 발전기용 차단기
IMPD = 전력감시보호장치 (Intelligent Measuring & protection Device)

Claims (22)

  1. 주 전원 차단기, 상기 주 전원 차단기 하단에 분기된 정전용 차단기 및 소방용 차단기를 포함하며, 상용전원 정전 시에 사용되는 비상전원용 자가발전기로서 정전용과 소방용을 겸용하는 소방전원 보존형 자가발전기에 있어서,
    주 전원 선로에서의 전력부하 변화를 감지하는 계측기기, 및,
    입력 측은 상기 계측기기에 연결되고, 출력 측은 상기 정전용 차단기에 연결되어, 상기 계측기기로부터 입력된 부하 변화 값이 설정된 값에 도달된 때 상기 정전용 차단기를 우선적으로 차단시킴으로써 상기 정전용 차단기가 차단되기 전에는 상기 주 전원 차단기가 차단되지 않도록 제어하는 제어기기,
    를 포함하여 구성되어, 화재 상황에서도 자가발전기 과부하 상태에 도달할 때까지 정전부하 및 소방부하 동시 공급되게 하고, 최종적으로는 소방전원을 우선 보존하는 것을 특징으로 하는 소방전원 보존형 자가발전기.
  2. 주 전원 차단기, 상기 주 전원 차단기 하단에 분기된 정전용 차단기 및 소방용 차단기를 포함하며, 상용전원 정전 시에 사용되는 비상전원용 자가발전기로서 정전용과 소방용을 겸용하는 소방전원 보존형 자가발전기에 있어서,
    주 전원 선로에서의 전력부하 변화를 감지하는 계측기기, 및,
    입력 측은 상기 계측기기의 출력 측에 연결되고, 출력 측은 상기 정전용 차단기 하단 출력 측에서 분기된 복수개의 정전용 분기차단기에 각각 연결되어, 상기 계측기기에 의해 입력된 부하 변화 값이 설정된 값에 도달된 때 상기 복수개의 정전용 분기차단기를 순차적으로 차단시킴으로써 상기 복수개의 정전용 분기차단기가 모두 차단되기 전에는 상기 주 전원 차단기가 차단되지 않도록 제어하는 제어기기,
    를 포함하여 구성되어, 화재 상황에서도 자가발전기 과부하 상태에 도달할 때까지 정전부하 및 소방부하 동시 공급되게 하고, 최종적으로는 소방전원을 우선 보존하는 것을 특징으로 하는 소방전원 보존형 자가발전기.
  3. 주 전원 차단기, 상기 주 전원 차단기 하단에 분기된 정전용 차단기 및 소방용 차단기를 포함하며, 상용전원 정전 시에 사용되는 비상전원용 자가발전기로서 정전용과 소방용을 겸용하는 소방전원 보존형 자가발전기에 있어서,
    주 전원 선로에서의 전력부하 변화를 감지하는 계측기기, 및,
    입력 측은 상기 계측기기의 출력 측에 연결되고, 출력 측은 상기 정전용 차단기 하단 출력 측에서 분기된 복수개의 정전용 분기차단기 중의 일부 및 정전용 차단기에 각각 연결되어, 상기 계측기기에 의해 입력된 부하 변화 값이 설정된 값에 도달된 때 상기 복수개의 정전용 분기차단기 중의 일부 및 최종으로는 정전용 차단기를 순차적으로 차단시킴으로써 상기 정전용 차단기가 차단되기 전에는 상기 주 전원 차단기가 차단되지 않도록 제어하는 제어기기,
    를 포함하여 구성되어, 화재 상황에서도 자가발전기 과부하 상태에 도달할 때까지 정전부하 및 소방부하 동시 공급되게 하고, 최종적으로는 소방전원을 우선 보존하는 것을 특징으로 하는 소방전원 보존형 자가발전기.
  4. 주 전원 차단기, 상기 주 전원 차단기 하단에 분기된 정전용 차단기 및 소방용 차단기를 포함하며, 상용전원 정전 시에 사용되는 비상전원용 자가발전기로서 정전용과 소방용을 겸용하는 소방전원 보존형 자가발전기에 있어서,
    주 전원 선로에서의 전력부하 변화를 감지하는 계측기기,
    입력 측이 상기 계측기기의 출력측에 연결된 제어기기,
    상기 제어기기의 제어하에 상기 정전용 차단기의 트립단자에 제어선로를 통해 공급되는 조작전원, 및
    상기 제어기기의 출력측, 상기 조작전원이 공급되는 제어선로, 및 상기 정전용 차단기에 연결되어, 상기 계측기기로부터 입력된 부하 변화 값이 설정된 값에 도달된 때 상기 제어기기의 제어하에 정전용 차단기를 우선적으로 차단시킴으로써 상기 정전용 차단기가 차단되기 전에는 상기 주 전원 차단기가 차단되지 않도록 제어하는 보조 제어기기를 포함하되,
    상기 조작전원에 의해 설정된 과전류 값에서 상기 정전용 차단기를 차단하여 상기 정전용 차단기가 차단되기 전에는 상기 주 전원 차단기가 차단되지 않도록 구성되어, 화재 상황에서도 자가발전기 과부하 상태에 도달할 때까지 정전부하 및 소방부하 동시 공급되게 하고, 최종적으로는 소방전원을 우선 보존하는 것을 특징으로 하는 소방전원 보존형 자가발전기.
  5. 주 전원 차단기, 상기 주 전원 차단기 하단에 분기된 정전용 차단기 및 소방용 차단기를 포함하며, 상용전원 정전 시에 사용되는 비상전원용 자가발전기로서 정전용과 소방용을 겸용하는 소방전원 보존형 자가발전기에 있어서,
    주 전원 선로에서의 전력부하 변화를 감지하는 계측기기,
    입력 측이 상기 계측기기의 출력측에 연결된 제어기기,
    상기 제어기기의 제어하에 상기 정전용 차단기의 트립단자에 제어선로를 통해 공급되는 조작전원, 및
    상기 제어기기의 출력측, 상기 조작전원이 공급되는 제어선로, 및 상기 정전용 차단기 하단 출력 측에서 분기된 복수개의 정전용 분기차단기에 각각 연결되어, 상기 계측기기로부터 입력된 부하 변화 값이 설정된 값에 도달된 때 상기 제어기기의 제어하에 상기 복수개의 정전용 분기차단기를 순차적으로 차단시킴으로써 상기 복수개의 정전용 분기차단기가 모두 차단되기 전에는 상기 주 전원 차단기가 차단되지 않도록 제어하는 보조 제어기기를 포함하되,
    상기 조작전원에 의해 설정된 과전류 값에서 상기 정전용 분기차단기를 차단하여 상기 정전용 분기차단기가 모두 차단되기 전에는 상기 주 전원 차단기가 차단되지 않도록 구성되어, 화재 상황에서도 자가발전기 과부하 상태에 도달할 때까지 정전부하 및 소방부하 동시 공급되게 하고, 최종적으로는 소방전원을 우선 보존하는 것을 특징으로 하는 소방전원 보존형 자가발전기.
  6. 주 전원 차단기, 상기 주 전원 차단기 하단에 분기된 정전용 차단기 및 소방용 차단기를 포함하며, 상용전원 정전 시에 사용되는 비상전원용 자가발전기로서 정전용과 소방용을 겸용하는 소방전원 보존형 자가발전기에 있어서,
    주 전원 선로에서의 전력부하 변화를 감지하는 계측기기,
    입력 측이 상기 계측기기의 출력측에 연결된 제어기기,
    상기 제어기기의 제어하에 상기 정전용 차단기의 트립단자에 제어선로를 통해 공급되는 조작전원, 및
    상기 제어기기의 출력측, 상기 조작전원이 공급되는 제어선로, 및 상기 정전용 차단기 하단 출력 측에서 분기된 복수개의 정전용 분기차단기 중의 일부 및 정전용 차단기에 각각 연결되어, 상기 계측기기에 의해 입력된 부하 변화 값이 설정된 값에 도달된 때 상기 제어기기의 제어하에 상기 복수개의 정전용 분기차단기 중의 일부 및 최종으로는 정전용 차단기를 순차적으로 차단시킴으로써 상기 정전용 차단기가 차단되기 전에는 상기 주 전원 차단기가 차단되지 않도록 제어하는 보조제어기기를 포함하되,
    상기 조작전원에 의해 설정된 과전류 값에서 상기 정전용 분기차단기를 차단하여 상기 정전용 분기차단기 중의 일부 및 최종으로는 정전용 차단기가 차단되기 전에는 상기 주 전원 차단기가 차단되지 않도록 구성되어, 화재 상황에서도 자가발전기 과부하 상태에 도달할 때까지 정전부하 및 소방부하 동시 공급되게 하고, 최종적으로는 소방전원을 우선 보존하는 것을 특징으로 하는 소방전원 보존형 자가발전기.
  7. 주 전원 차단기, 상기 주 전원 차단기 하단에 분기된 정전용 선로 및 소방용 선로를 포함하며, 상용전원 정전 시에 사용되는 비상전원용 자가발전기로서 정전용과 소방용을 겸용하는 소방전원 보존형 자가발전기에 있어서,
    상기 주 전원 선로의 부하변화를 감지하는 계측기기,
    정전 및 소방측 선로 또는 각각의 자동절체 개폐기에 연결된 자동부하차단기 또는 자동부하전환개폐기, 및
    입력측은 상기 계측기기에 연결되고 출력측은 상기 자동부하차단기 또는 자동부하전환개폐기에 연결되어, 상기 주 전원 선로의 부하변화 값이 설정된 값에 도달하면 정전용 부하를 자동 차단시켜 화재 시에 상기 정전용 선로를 우선적으로 차단시킴으로써 상기 정전용 선로가 차단되기 전에는 상기 주 전원 차단기가 차단되지 않게 하는 제어기기,
    를 포함하여 구성되어, 화재 상황에서도 자가발전기 과부하 상태에 도달할 때까지 정전부하 및 소방부하 동시 공급되게 하고, 최종적으로는 소방전원을 우선 보존하는 것을 특징으로 하는 소방전원 보존형 자가발전기.
  8. 주 전원 차단기, 상기 주 전원 차단기 하단에 분기된 정전용 차단기 및 소방용 차단기를 포함하며, 상용전원 정전 시에 사용되는 비상전원용 자가발전기로서 정전용과 소방용을 겸용하는 소방전용 자동 전환 형 자가발전기에 있어서,
    주 전원 선로의 전력부하 변화를 감지하는 계측기기 및 상기 계측기기에 연결된 제어기기로써 과전류 계전기를 내장하여, 과전류 설정 값에서 경보용 단자 또는 별도로 설치된 보조 과전류 계전기의 출력단자 중의 하나로 출력접점을 제공하는 상기 주 전원 차단기, 및,
    상기 주 전원 차단기의 과부하 경보용 또는 별도의 출력단자로서 예비 출력 단자를 통하여 상기 정전용 차단기의 트립단자에 조작전원을 공급하는 제어선로,
    를 포함하되,
    상기 조작전원 공급 제어선로에 의해 제어기기에 설정된 과전류 값에서 상기 정전용 차단기를 차단하여 상기 정전용 차단기가 차단되기 전에는 상기 주 전원 차단기가 차단되지 않도록 구성되어, 화재 상황에서도 자가발전기 과부하 상태에 도달할 때까지 정전부하 및 소방부하 동시 공급되게 하고, 최종적으로는 소방전원을 우선 보존하는 것을 특징으로 하는 소방전원 보존형 자가발전기.
  9. 주 전원 차단기, 상기 주 전원 차단기 하단에 분기된 정전용 차단기 및 소방용 차단기를 포함하며, 상용전원 정전 시에 사용되는 비상전원용 자가발전기로서 정전용과 소방용을 겸용하는 소방전원 보존형 자가발전기에 있어서,
    주 전원 선로의 부하변화를 감지하는 부하변화 감지용 계측기기 및 상기 계측기기에 연결된 제어기기로써 과전류 계전기를 내장하여, 과전류 설정 값에서 경보용 단자 또는 보조적인 예비 과전류 계전기용 단자로 출력접점을 제공하는 상기 주 전원 차단기,
    상기 주 전원 차단기의 과부하 경보용 등의 예비 출력 단자를 통하여 상기 정전용 차단기의 트립단자에 제어선로를 통해 공급되는 조작전원, 및
    상기 주전원 차단기, 상기 조작전원이 공급되는 제어선로, 및 상기 정전용 차단기에 연결되어, 상기 계측기기로부터 입력된 부하 변화 값이 제어기기에 설정된 값에 도달된 때 상기 정전용 차단기를 우선적으로 차단시킴으로써 상기 정전용 차단기가 차단되기 전에는 상기 주 전원 차단기가 차단되지 않도록 제어하는 보조 제어기기,
    를 포함하여 구성되어, 화재 상황에서도 자가발전기 과부하 상태에 도달할 때까지 정전부하 및 소방부하 동시 공급되게 하고, 최종적으로는 소방전원을 우선 보존하는 것을 특징으로 하는 소방전원 보존형 자가발전기.
  10. 주 전원 차단기, 상기 주 전원 차단기 하단에 분기된 정전용 차단기 및 소방용 차단기를 포함하며, 상용전원 정전 시에 사용되는 비상전원용 자가발전기로서 정전용과 소방용을 겸용하는 소방전원 보존형 자가발전기에 있어서,
    상기 소방용 차단기 하단에 소방용 분기 차단기를 경유하여 설치된 소방시설의 소방용 기기의 작동에 의한 접점, 및
    제어선로를 통해 상기 접점과 연결되며, 상기 정전용 차단기에 연결되어 구성된 인터록 장치,
    를 포함하여 이루어지며,
    상기 소방용 기기의 작동에 따른 인터록 구성에 의해 상기 정전용 차단기가 차단되도록 하여 화재 시 상기 정전용 차단기를 우선적으로 차단시킴으로써 상기 정전용 차단기가 차단되기 전에는 상기 주 전원 차단기가 차단되지 않도록 구성되어 소방전원을 보존하는 것을 특징으로 하는 소방전원 보존형 자가발전기.
  11. 주 전원 차단기, 상기 주 전원 차단기 하단에 분기된 정전용 차단기 및 소방용 차단기를 포함하며, 상용전원 정전 시에 사용되는 비상전원용 자가발전기로서 정전용과 소방용을 겸용하는 소방전원 보존형 자가발전기에 있어서,
    상기 소방용 차단기 하단에 소방용 분기 차단기를 경유하여 설치된 소방시설에서 화재여부를 식별케 하는 화재신호 발생장치, 및
    상기 화재신호에 의해 조작전원이 상기 정전용 차단기가 차단되도록 공급되게 하여, 화재 시에 상기 정전용 차단기를 우선적으로 차단시킴으로써 상기 정전용 차단기가 차단되기 전에는 상기 주 전원 차단기가 차단되지 않게 하는 제어기기,
    를 포함하여 구성되어 소방전원을 보존하는 것을 특징으로 하는 소방전원 보존형 자가발전기.
  12. 주 전원 차단기, 상기 주 전원 차단기 하단에 분기된 정전용 차단기 및 소방용 차단기를 포함하며, 상용전원 정전 시에 사용되는 비상전원용 자가발전기로서 정전용과 소방용을 겸용하는 소방전원 보존형 자가발전기에 있어서,
    상기 소방용 차단기 하단에 소방용 분기 차단기를 경유하여 설치된 소방시설의 소방용 전동기 계폐기의 작동에 의한 보조접점, 및
    제어선로를 통해 상기 보조접점과 연결되며, 상기 정전용 차단기에 내장된 트립단자,를
    포함하여 이루어지며,
    상기 소방용 전동기 개폐기의 보조접점을 통해 조작전원이 상기 정전용 차단기가 차단되도록 공급되게 하여, 화재 시에 상기 정전용 차단기를 우선적으로 차단시킴으로써 상기 정전용 차단기가 차단되기 전에는 상기 주 전원 차단기가 차단되지 않도록 구성되어 소방전원을 보존하는 것을 특징으로 하는 소방전원 보존형 자가발전기.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 화재신호 발생장치는 자동화재탐지설비의 중계기, 수신반의 화재신호 장치 또는 작동 시 신호를 출력하는 소방펌프용 기동용 수압개폐장치, 또는 유수검지장치의 방출신호 장치, 또는 소방펌프용 감시제어반, 동력제어반의 운전표시장치, 또는 자동식 수계소화설비 수배관의 탬퍼 스위치(Temper Switch) 중 하나인 것을 특징으로 하는 소방전원 보존형 자가발전기.
  14. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제어선로를 통해 조작전원을 공급받고, 상기 정전용 차단기에 연결되며, 소방전용 전환상태를 발전기 설치 구역 또는 원격에서 표시하는 표시, 문자, 기호, 도형 중의 하나 또는 하나 이상으로 표시등, 표시창, 화면으로 나타나게 하는 표시장치,
    를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 소방전원 보존형 자가발전기.
  15. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 주전원 차단기 및 정전용 차단기에 연결되어 상기 정전용 차단기 또는 소방용 차단기를 선택적으로 차단시켜 소방전용 전환 조작시험 및 원상 복귀용 시험을 수행하기 위한 조작 스위치,
    를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 소방전원 보존형 자가발전기.
  16. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 계측기기는 계기용 변류기(CT: Current Transformer), 계기용 변성기(PT : Power Transformer) 중의 하나인 것을 특징으로 하는 소방전원 보존형 자가발전기.
  17. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어기기는 디지털적산전력제어기, 디지털계측기(Intelligent Communication & Measuring Devices), 디지털멀티파워미터(Digital Multi Power Meters), 전력보호감시장치(Intelligent Measuring & protection Devices for feeder), 최대전력부하제어기 중의 하나인 것을 특징으로 하는 소방전원 보존형 자가발전기.
  18. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어기기는 발전기 운전용 컨트롤러(Generator Controller), PLC(Programmable Logic Controller), 마이컴(MYCOM), CPU(Central Processing Unit), PC(Personal Computer), DDC(Direct Digital Control), DCS(분산제어시스템, Distributed Control System), DOC(중앙주컴퓨터, Distributed Operated Consol), SCADA(전력원격제어설비, Supervisory Control and Data Acquisition), ASIC(Application Specific Integrated Circuit), ASIP(Application Specific Instruction Processor) 중의 하나로 하는 것을 특징으로 하는 소방전원 보존형 자가발전기.
  19. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어기기는 단수 또는 복수개의 OCR(Over Current Relay), OPR(Over Power Relay), EOCR(Electronic Over Current Relay), 미터계전기(Meter Relays), 와트미터(Watt Meters), 와트아워미터(Watt hour Meters), 바미터(Var Meters), 바아워미터(Var hour Meters), 암미터(Ammeters), 디지털 계전기(Digital Relays), 유도형계전기(Inductive Relays), 열동형 계전기(Thermal Relays), 제어계전기(Control Relays) 중의 하나로 하는 것을 특징으로 하는 소방전원 보존형 자가발전기.
  20. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 설정된 값은 화재 상황의 정전 시 또는 정전 상황의 화재 시에 주 전원 선로의 과부하로 상기 주 전원 차단기가 차단되기 전에 정전용 차단기가 차단되도록 제어기기에 설정하는 부하 값은 정격부하의 10%~150% 범위에서 하나 또는 둘 이상의 값으로 설정되어, 정전 시 또는 정전 및 초기 화재 시부터 자가발전기의 과부하 상태가 되기 전까지 정전부하 및 소방부하 동시 공급이 가능하게 된 것을 특징으로 하는 소방전원 보존형 자가발전기.
  21. 삭제
  22. 제 4 항 내지 제 6 항 및 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어기기의 접점용량 보완을 위한 기기로서 보조제어기기는 제어계전기(control relays)인 것을 특징으로 하는 소방전원 보존형 자가발전기.
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