KR101033525B1 - 재난 방지용 수배전반 - Google Patents

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KR101033525B1 KR1020100086831A KR20100086831A KR101033525B1 KR 101033525 B1 KR101033525 B1 KR 101033525B1 KR 1020100086831 A KR1020100086831 A KR 1020100086831A KR 20100086831 A KR20100086831 A KR 20100086831A KR 101033525 B1 KR101033525 B1 KR 101033525B1
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주식회사 에너테크
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Abstract

본 발명의 적어도 일 실시예에 의한 재난 방지용 수배전반은, 그 수배전반의 내부 공간을 복수의 공간으로 분할하며 그 변압기와 그 주변 기기들이 복수의 공간에 나누어 배치되도록 하는 하나 이상의 격벽을 갖는 하우징과, 그 하나 이상의 격벽 중 적어도 일부에 마련되어 재난을 감지하고 감지 결과를 재난 대응신호로서 출력하는 재난 감지부와, 그 재난 대응신호에 응답하여 그 감지된 재난을 통제하는 재난 통제부를 포함함으로써, 수배전반에 설치된 각 종 설비에 악영향을 미칠 수 있는 화재나 지진과 같은 재난에 효과적으로 대응하여 수배전반에 설치된 각 종 설비를 재난으로부터 보호할 수 있다.

Description

재난 방지용 수배전반 {Integrated power electric switchgear for disaster prevention}
본 발명은 수배전반에 관한 것으로 보다 상세하게는 단일의 하우징내에 복합 기능의 하이브리드 변압기 등이 설치된 통합형 수배전반에 관한 것이다.
수배전반은 전기 사업자로부터 공급된 특 고압의 전기를 전력을 필요로 하는 공장, 빌딩, 병원, 아파트 단지, 및 각 종 산업 시설 등에서의 각 종 전기 시설물의 정격에 맞는 낮은 전압 및 정격 용량의 전기로 변환시켜 그러한 각 종 전기 시설물이 안정적으로 동작할 수 있도록 제어 및 감시하는 장치이다.
이와 같은 수배전반에는 변압기와 변압기를 위한 각 종 주변 기기들이 설치되어 있는데, 여기서의 변압기와 주변 기기들은 수배전반 내부 혹은 외부에서 발생될 수 있는 각 종 재난으로부터 보호되어야 한다. 수배전반 내부에서 발생되는 재난의 일 례로는 수배전반 내부에서 발생된 화재를 들 수 있고, 수배전반 외부에서 발생된 재난의 일 례로는 수배전반이 마련된 지점에 영향을 미치는 지진을 들 수 있다. 그 정격 용량의 전기가 전기 시설물에 안정적으로 공급되기 위해서는 수배전반에 설치된 각 종 설비가 그러한 재난으로부터 안전하게 보호되도록 하기 위한 대비가 요구되는바, 이에 대한 방안이 절실히 요구되고 있는 실정이다.
본 발명의 적어도 일 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는, 수배전반에 설치된 각 종 설비에 악영향을 미칠 수 있는 화재나 지진과 같은 재난에 효과적으로 대응하여 수배전반에 설치된 각 종 설비를 재난으로부터 보호하는 재난 방지용 수배전반을 공급하는 데 있다.
상기 기술적 과제를 이루기 위해, 변압기와 변압기를 위한 주변 기기들이 설치된 본 발명의 적어도 일 실시예에 의한 재난 방지용 수배전반은, 상기 수배전반의 내부 공간을 복수의 공간으로 분할하며 상기 변압기와 상기 주변 기기들이 상기 복수의 공간에 나누어 배치되도록 하는 하나 이상의 격벽을 갖는 하우징; 상기 하나 이상의 격벽 중 적어도 일부에 마련되어, 재난을 감지하고 감지 결과를 재난 대응신호로서 출력하는 재난 감지부; 및 상기 재난 대응신호에 응답하여 상기 감지된 재난을 통제하는 재난 통제부를 포함한다.
여기서, 상기 재난 감지부는 상기 하나 이상의 격벽 중 적어도 일부에 마련되며 화재를 감지하고 감지 결과인 소화 제어신호를 상기 재난 대응신호로서 출력하는 화재 감지부를 포함하고, 상기 재난 통제부는 상기 감지된 화재를 상기 소화 제어신호에 응답하여 자동으로 소화하는 자동 소화부를 포함한다.
이 때, 상기 화재 감지부는 화재 영상, 불꽃, 연기 및 가스 중 복수를 동시에 감지한 경우 상기 소화 제어신호를 출력한다.
여기서, 상기 재난 감지부는 상기 하나 이상의 격벽 중 적어도 일부에 마련되며 지진을 감지하고, 감지 결과인 지진 대응신호를 상기 재난 대응신호로서 출력하는 지진 감지부를 포함하고, 상기 재난 통제부는 상기 변압기에의 전원 공급을 상기 지진 대응신호에 응답하여 자동으로 차단하는 전원 차단부를 포함한다.
이 때 상기 지진 감지부는 상기 지진 감지부의 2축 가속도 신호를 디지털 형식의 듀티(duty) 사이클 신호로 출력하는 가속도 센서부; 상기 듀티 사이클 신호를 분석하여, 지진의 발생 여부를 판단하고, 상기 지진이 발생되었다고 판단되면 상기 지진 대응신호를 발생하는 분석부; 및 상기 지진 대응신호를 무선으로 상기 전원 차단부로 전송하는 무선 통신부를 포함한다.
여기서, 상기 재난 방지용 수배전반은 상기 재난 감지부로부터 입력된 상기 재난 대응신호에 응답하여 기 설정된 알람을 울리는 사용자 인터페이스부를 더 포함한다.
여기서, 상기 재난 방지용 수배전반은 상기 재난 감지부 및 상기 재난 통제부의 동작을 제어하기 위한 변수 값을 설정하기 위한 데이터 입력이 가능한 사용자 인터페이스부를 더 포함한다.
여기서, 상기 재난 방지용 수배전반은 기 설정된 복수의 수배전반 내부상태 알림 메시지들 중 하나를 상기 재난 감지부의 동작 결과에 상응하여 선택하고 선택된 수배전반 내부상태 알림 메시지를 표시하는 사용자 인터페이스부를 더 포함한다.
이 때, 상기 기 설정된 수배전반 내부상태 알림 메시지들은 주의 메시지, 점검 메시지, 비상 메시지, 및 복구 메시지를 포함한다.
여기서 상기 재난 감지부는 상기 재난 감지부가 동작하는 동안 상기 감지 결과를 저장하는 저장부를 포함한다.
여기서, 상기 주변 기기들은 기중형 고장구간자동 개폐기, 피뢰기, 고압퓨즈, 계기용변성기, 배선용차단기 및 기중차단기 중 적어도 일부를 포함한다.
상기 기술적 과제를 이루기 위해, 변압기와 변압기를 위한 주변 기기들이 설치된 본 발명의 적어도 일 실시예에 의한 일체형 재난 방지용 수배전반은, 상기 수배전반의 내부 공간을 복수의 공간으로 분할하며 상기 변압기와 상기 주변 기기들이 상기 복수의 공간에 나누어 배치되도록 하는 하나 이상의 격벽을 갖는 하우징; 상기 하나 이상의 격벽 중 적어도 일부에 마련되며, 화재를 감지하고 감지 결과인 소화 제어신호를 출력하는 화재 감지부; 상기 감지된 화재를 상기 소화 제어신호에 응답하여 자동으로 소화하는 자동 소화부; 상기 하나 이상의 격벽 중 적어도 일부에 마련되며, 지진을 감지하고 감지 결과인 지진 대응신호를 출력하는 지진 감지부; 및 상기 변압기에의 전원 공급을 상기 지진 대응신호에 응답하여 자동으로 차단하는 전원 차단부를 포함한다.
상기 기술적 과제를 이루기 위해, 변압기와 변압기를 위한 주변 기기들이 설치된 본 발명의 적어도 일 실시예에 의한 일체형 재난 방지용 수배전반은, 상기 수배전반의 내부 공간에 변압기와 주변 기기들을 포함하는 하우징; 상기 하우징에 부착 설치되며, 화재를 감지하고 감지 결과인 소화 제어신호를 출력하는 화재 감지부; 상기 감지된 화재를 상기 소화 제어신호에 응답하여 자동으로 소화하는 자동 소화부; 상기 하우징에 부착 설치되며, 지진을 감지하고 감지 결과인 지진 대응신호를 출력하는 지진 감지부; 및 상기 변압기에의 전원 공급을 상기 지진 대응신호에 응답하여 자동으로 차단하는 전원 차단부를 포함한다.
본 발명의 적어도 일 실시예에 의한 재난 방지용 수배전반은, 그 수배전반의 내부 공간을 복수의 공간으로 분할하며 그 변압기와 그 주변 기기들이 복수의 공간에 나누어 배치되도록 하는 하나 이상의 격벽을 갖는 하우징과, 그 하나 이상의 격벽 중 적어도 일부에 마련되어 재난을 감지하고 감지 결과를 재난 대응신호로서 출력하는 재난 감지부와, 그 재난 대응신호에 응답하여 그 감지된 재난을 통제하는 재난 통제부를 포함함으로써, 수배전반에 설치된 각 종 설비에 악영향을 미칠 수 있는 화재나 지진과 같은 재난에 효과적으로 대응하여 수배전반에 설치된 각 종 설비를 재난으로부터 보호할 수 있다.
도 1a는 본 발명의 적어도 일 실시예에 따른 재난 방지용 수배전반을 설명하기 위한 블록도이다.
도 1b는 도 1a에 도시된 변압기(110)의 일 실시예에 따른 구조도이다.
도 1c는 도 1a에 도시된 변압기(110)의 일 실시예에 따른 일부 권선도이다.
도 1d는 도 1a에 도시된 변압기(110)의 일 실시예에 따른 외관의 사진이다.
도 2는 본 발명의 적어도 일 실시예에 따른 재난 방지용 수배전반을 설명하기 위한 다른 블록도이다.
도 3은 도 1a에 도시된 지진 감지부(144)의 세부 블록도이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 그 첨부 도면을 설명하는 내용을 참조하여야만 한다.
이하 본 발명의 적어도 일 실시예에 의한 재난 방지용 수배전반을 첨부한 도면들을 참조하여 다음과 같이 설명한다.
도 1a는 본 발명의 적어도 일 실시예에 따른 재난 방지용 수배전반을 설명하기 위한 블록도이고 도 1b는 도 1a에 도시된 변압기(110)의 일 실시예에 따른 구조도이며, 도 1c는 도 1a에 도시된 변압기(110)의 일 실시예에 따른 일부 권선도이고, 도 1d는 도 1a에 도시된 변압기(110)의 일 실시예에 따른 외관의 사진이며, 도 2는 본 발명의 적어도 일 실시예에 따른 재난 방지용 수배전반을 설명하기 위한 다른 블록도이다.
도 1a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 적어도 일 실시예에 따른 재난 방지용 수배전반에는 변압기(110), 기중형 고장구간 자동개폐기(112), 피뢰기(114), 고압퓨즈(116), 계기용변성기(118), 기중 차단기(120), 및 배선용 차단기(122)가 설치되어 있으며 본 발명의 일 실시예에 따른 재난 방지용 수배전반은 하우징(housing)(130), 화재 감지부(142), 지진 감지부(144), 자동 소화부(152), 전원 차단부(154), 및 사용자 인터페이스부(160)를 포함한다. 본 발명의 적어도 일 실시예에 따른 재난 방지용 수배전반은 일체형 수배전반일 수도 있고, 연립식 수배전반일 수도 있다.
한편, 도 1a에 도시된 화재 감지부(142), 및 지진 감지부(144) 각각은 도 2에 도시된 재난 감지부(140)의 일 구현례가 될 수 있으나 설명의 편의상, 도 2에 도시된 재난 감지부(140)는 화재 감지부(142) 및 지진 감지부(144)의 기능을 모두 수행한다고 가정하고 도시되었다. 도 2에 도시된 재난 통제부(150)는 도 1a에 도시된 자동 소화부(152)만을 의미할 수도 있고 도 1a에 도시된 전원 차단부(154)만을 의미할 수도 있고, 양 자 모두를 포함하는 의미일 수도 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 재난 감지부(140)는 불꽃감지 센서모듈(141), 연기감지 센서모듈(142), CO2-CO 감지센서모듈(143), 영상화재 감지모듈(144), 지진감지모듈(145), 제어 및 판독부(146), 통신부(147), 전원부(148), 및 저장부(149)를 포함한다. 재난 통제부(150)는 수신부(156) 및 차단부(158)를 포함한다.
이하, 도 1a 내지 도 2에 도시된 각 블록의 동작을 상술한다.
변압기(110)는 하이브리드 변압기이다. 한국특허공보 제0825058호에 개시된 변압기는 변압기(110)의 일 례(例)이다. 구체적으로, 변압기(110)는 1차 코일과 2차 코일을 구비하며, 제1 레그, 제2 레그 및 제3 레그를 구비하는 철심; 제1 레그, 제3 레그, 제1 레그, 제3 레그 및 제1 레그의 순서로 권취되어 중성선에 연결된 2차 코일의 제1 권선; 제2 레그, 제1 레그, 제2 레그, 제1 레그, 및 제2 레그의 순서로 권취되어 중성선에 연결된 제2 권선; 제3 레그, 제2 레그, 제3 레그, 제2 레그 및 제3 레그의 순서로 권취되어 중성선에 연결된 2차 코일의 제3 권선을 포함한다. 이러한 구성의 변압기(110)에 따르면, 비선형 부하로 인하여 발생하는 각각의 3 상 사이의 전압과 전류의 불평형 및 고조파를 감쇄시켜, 전력 손실을 줄이고 변압기의 무부하손와 부하손을 줄일 수 있다. 도 1b 및 도 1c는 한국특허공보 제0825058호에 개시된 변압기의 구조도와 일부 권선도이며, 이는 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기의 구조도와 일부 권선도이기도 하다. 도 1b와 도 1d는 변압기를 식별번호 110으로 지칭하는데 반해, 한국특허공보 제0825058호는 변압기를 식별번호 20으로 지칭할 뿐이다. 한편, 도 1d는 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기의 외관의 사진이다.
본 발명의 적어도 일 실시예에 따른 재난 방지용 수배전반에는 변압기(110) 뿐만 아니라 변압기를 위한 각 종 주변 기기들도 설치된다.
본 명세서에서 수배전반에 설치된 설비들이란 수배전반에 설치된 변압기와 각 종 주변 기기들을 의미하고, 주변 기기는 변압기(110)와 함께 수배전반에 설치되는 기기를 의미한다. 도 1a에서는 변압기를 위한 주변 기기들의 일 례로서 기중형 고장구간 자동개폐기(AISS: Air Insulated auto Section Switch)(112), 피뢰기(LA: Lighting Arrester)(114), 고압 퓨즈(PF: Power Fuse)(116), 계기용 변성기(MOF: Metering Out Fit)(118), 기중 차단기(ACB: Air Circuit Breaker) (120) 및 배선용 차단기(MCCB: Mold Case Current Breaker)(122)가 도시되어 있으나 이는 설명의 편의를 위한 도시일 뿐 본 발명이 그에 제한되지는 않는다. 여기서 기중형 고장구간 자동개폐기(112)는 고장구간 자동개폐기(ASS:Auto Section Switch)로 대체될 수도 있다. 주변 기기의 다양한 변형 례가 가능하며, 예를 들어, 디지털미터, 콘덴서, 진공차단기(VCB: Vacuum Circuit Breaker), 서지업소버(SA: Surge Absorber)도 주변기기들에 추가될 수 있다.
한편, 도 1a에 도시된 변압기(110), 기중형 고장구간 자동개폐기(112), 피뢰기(114), 고압 퓨즈(116), 계기용 변성기(118), 기중 차단기(120), 배선용 차단기(122)의 기술적 구성 및 기능, 그리고, 전기 사업자로부터 공급되는 특고압이 수배전반을 통해 저압으로 강하되는 기술적 구성 및 방법 등은 통상 이 분야의 관련 기술로부터 용이하게 알 수 있으므로 이에 대한 도시 및 상세한 설명은 간략히 하거나 생략하고, 본 발명과 관련된 부분들을 중심으로 도시하였다.
하우징(130)은 본 발명의 적어도 일 실시예에 따른 재난 방지용 수배전반의 내부 공간을 복수의 공간으로 분할하며 변압기(110)와 주변 기기들이 복수의 공간에 나누어 배치되도록 하는 하나 이상의 격벽(132, 134, 136)을 갖는다.
격벽(132, 134, 136)이란 공간을 구획하는 벽을 의미하며, 일상 조작시 노출 부분과의 접속 및 사고시 파급을 방지하기 위한 것이다. 이는 고압부와 저압부간 절연을 위해서도 존재한다. 도 1a는 하우징(130)이 복수의 격벽을 갖는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 하우징(130)이 하나의 격벽을 갖거나 아무런 격벽을 갖지 않을 수도 있다.
재난 감지부(140)는 그 하나 이상의 격벽 중 적어도 일부에 마련되어 있으며 재난을 감지하고 감지 결과를 재난 대응신호로서 출력한다. 재난 감지부(140)의 동작을 보다 구체적으로 설명하건대, 화재 감지부(142)는 그 하나 이상의 격벽 중 적어도 일부에 마련되며(예컨대, 도 1a에 도시된 바와 같이, 격벽 각각마다 마련되며) 화재를 감지하고, 감지 결과인 소화 제어신호를 재난 대응신호로서 출력하고, 지진 감지부(144)는 그 하나 이상의 격벽 중 적어도 일부에 마련되며(예컨대, 도 1a에 도시된 바와 같이, 천장에 해당하는 격벽 또는 벽면에 해당하는 격벽에 한 개 이상 마련되며) 지진을 감지하고, 감지 결과인 지진 대응신호를 재난 대응신호로서 출력한다. 여기서, 화재 감지부(152)는 화재 영상, 불꽃, 연기, 및 가스 중 복수를 동시에 감지한 경우 소화 제어신호를 출력한다. 참고로, 도 1a에 따르면 지진 감지부(144)는 화재 감지부(142)와 달리 하우징(130)내의 한 지점에만 설치되어 있는데 이는 지진은 한 지점에서만 감지하여도 정확한 감지를 할 수 있기 때문이다. 물론, 도 1a에 도시된 바와 달리 지진 감지부(144)가 하우징(130) 내 격벽의 여러 지점에 설치되어 있어도 무방함은 물론이다.
재난 통제부(150)는 재난 감지부(140)에 의해 감지된 재난을 재난 대응신호에 응답하여 통제한다. 재난 통제부(150)의 동작을 보다 구체적으로 설명하건대, 자동 소화부(152)는 화재 감지부(142)에 의해 감지된 화재를 소화 제어신호에 응답하여 자동으로 소화하고, 전원 차단부(154)는 변압기(110)에의 전원 공급을 지진 대응신호에 응답하여 자동으로 차단한다.
재난 감지부(140)의 동작을 보다 구체적으로 설명한다.
불꽃감지 센서모듈(141)은 부분 방전, 발화 등에 의해 발생하는 불꽃을 감지하고 이를 제어 및 판독부(146)에 알린다. 불꽃감지 센서모듈(141)은 불꽃에서 방사되는 자외선의 변화가 일정량 이상이 되었을 경우 또는 외선수 광소자가 받는 수광량의 변화가 일정량 이상이 되었을 경우에 불꽃이 발생되었다고 감지한다.
연기감지 센서모듈(142)은 부분 방전, 발화 등에 의해 발생하는 연기를 감지하고 이를 제어 및 판독부(146)에 알린다. 연기감지 센서모듈(142)은 환경조건 변화에 대응하는 이온전리 전류 변화율 감지방식인 이온화식 IC를 이용하여 구현될 수 있고, 감지 범위는 0.3 내지 0.5/foot일 수 있다.
CO2-CO 감지 센서모듈(143)은 연기에 속한 이산화탄소(CO2)나 일산화탄소(CO)를 감지하고 이를 제어 및 판독부(146)에 알린다. 이러한 CO2-CO 감지센서모듈(143)은 감지 범위가 100 내지 5000ppm, 감도가 65mV/devㅁ3 일 수 있다.
영상화재 감지모듈(144)은 카메라를 통해 영상을 획득하고 획득된 영상을 분석하여 그 획득된 영상 중 연기, 화재 등으로 판단되는 영상이 존재하는지 판단하고 존재한다고 판단되면 화재가 발생되었다고 감지하고 이를 제어 및 판독부(146)에게 알린다. 제어 및 판독부(146)는 영상화재 감지모듈(144)이 그 연기나 화재 등이 발생된 것으로 추정되는 지점을 카메라를 통해 비추며 화재영상을 획득하도록 지시한다. 이 경우 영상화재 감지모듈(144)은 제어 및 판독부(146)의 지시 하에 그러한 화재영상을 획득한다. 한편 사용자 인터페이스부(160)는 카메라가 비추는 영상(화재영상 포함)을 표시할 수 있다.
영상화재 감지모듈(144)은 카메라를 이용하여 감시 대상 지역의 화재 감시를 위해 감시 대상 지역의 주요 요소 또는 광범위한 지역에 대해 영상을 취득할 수 있다.
영상화재 감지모듈(144)은 카메라로부터 수신된 영상을 배경이 되는 부분과 움직임이 있는 부분으로 구분하고, 움직임이 있는 부분 중 화재, 화염, 연기의 관심 영역을 추출하여 시간에 따른 관심 영역 영상의 변화를 분석하여 화재를 감지한다.
영상화재 감지모듈(144)이 사용하는 카메라는 회전형 카메라일 수도 있고 고정형 카메라일 수도 있지만 본 명세서에서는 설명의 편의상 '회전형 카메라'라 가정한다. 카메라가 줌인(zoom-in) 기능, 줌아웃(zoom-out) 기능, 주야간 변화 기능 등을 구비할 수 있음은 물론이다.
지진 감지모듈(145)은 가속도 센서 등을 통해 지진을 감지하고 감지 결과를 제어 및 판독부(146)와 사용자 인터페이스부(160)에 알린다.
제어 및 판독부(146)는 불꽃감지 센서모듈(141) 내지 지진 감지모듈(145) 각각의 동작을 제어하고, 불꽃감지 센서모듈(141) 내지 지진 감지모듈(145) 각각의 감지 결과를 입력받는다.
제어 및 판독부(146)는 불꽃감지 센서모듈(141) 내지 영상화재 감지모듈(144) 모두로부터 감지 결과를 입력받는다. 제어 및 판독부(146)는 불꽃감지 센서모듈(141) 내지 영상화재 감지모듈(144) 중 복수에서 동시에 감지 결과를 입력받는 경우에 한해, 화재가 발생되었다고 확정적으로 인식하고, 통신부(147)를 통해 재난 통제부(150)(보다 엄밀하게는, 자동 소화부(152))가 화재를 소화하도록 지시하고, 사용자 인터페이스부(160)를 통해 '비상 상황을 알리는 메시지'를 표시하고 알람을 울릴 수 있다.
제어 및 판독부(146)는 지진 감지모듈(145)로부터 감지 결과를 입력받는 경우 지진이 발생되었다고 인식하고, 통신부(147)를 통해 재난 통제부(150)(보다 엄밀하게는, 전원 차단부(154))가 변압기(110)에의 전원 공급을 차단하도록 지시하고 사용자 인터페이스부(160)를 통해 '비상 상황을 알리는 메시지'를 표시하고 알람을 울릴 수 있다.
전원부(148)는 제어 및 판독부(146)가 동작하기 위한 전원을 제어 및 판독부(146)에 공급한다.
저장부(149)는 재난 감지부(140)가 동작하는 동안 재난 감지부(140)에 의한 감지 결과를 저장한다. 여기서, 재난 감지부(140)에 의한 감지 결과란, 제어 및 판독부(146)에 입력된 감지 결과들을 의미한다. 즉, 저장부(149)는 불꽃감지 센서모듈(141) 내지 지진 감지모듈(145) 각각의 감지 결과들을 나타내는 데이터들을 저장한다.
재난 통제부(150)의 동작을 보다 구체적으로 설명한다.
재난 통제부(150)의 동작은 재난 감지부(140)의 지시, 즉, 재난 감지부(140)로부터 입력된 재난 대응신호에 응답하여 자동으로 개시될 수도 있고, 사용자가 사용자 인터페이스부(160)를 조작하여 지시하면 비로소 개시될 수도 있다.
자동 소화부(152)로서 기능하는 재난 통제부(150)에 대해 설명하면, 수신부(156)는 재난 감지부(140)의 통신부(147)가 출력하는 소화 제어신호를 수신하고 이를 차단부(158)에 전송하고, 차단부(158)는 소화 제어신호에 응답하여 화재를 소화한다. 소화시 사용되는 충전 약재는 분말, 이산화탄소(CO2), 및 하론 등 다양할 수 있다. 차단부(158)는 소화 제어신호가 입력되면 모터를 작동시키고 이 모터를 이용하여 소화기 밸브를 개방함으로써 그 충전 약재를 자동 분사시킨다.
전원 차단부(154)로서 기능하는 재난 통제부(150)에 대해 설명하면, 수신부(156)는 재난 감지부(140)의 통신부(147)가 출력하는 지진 대응신호를 수신하고 이를 차단부(158)에 전송하고, 차단부(158)는 지진 대응신호에 응답하여 전원을 차단한다.
사용자 인터페이스부(160)는 재난 감지부(140)로부터 재난 대응신호를 입력받고 입력된 재난 대응신호에 응답하여 기 설정된 알람을 울릴 수 있다.
사용자 인터페이스부(160)는 재난 감지부(140) 및 재난 통제부(150)의 동작을 제어하기 위한 변수 값을 설정하기 위한 데이터를 사용자의 조작을 통해 입력받을 수 있다.
사용자 인터페이스부(160)는 기 설정된 복수의 수배전반 내부상태 알림 메시지들 중 하나를 재난 감지부(140)의 동작 결과에 상응하여 선택하고, 선택된 수배전반 내부상태 알림 메시지를 표시할 수 있다. 주의 메시지, 점검 메시지, 비상 메시지, 복구 메시지는 여기서의 '기 설정된 수배전반 내부상태 알림 메시지들'의 일 례들이다. 이 때, 주의 메시지란 수배전반 내부의 상황이 주의를 요하는바 내부 점검이 필요한 상황임을 의미하는 메시지이고, 점검 메시지란 수배전반 내부를 현재 점검 중임을 의미하는 메시지이고, 비상 메시지란 수배전반 내부에 화재가 발생되었거나 수배전반이 지진의 영향 하에 놓이는 등의 재난이 발생되어 현재 비상 상황임을 의미하는 메시지이고, 복구 메시지란 재난이 종료되었고 재난으로 입은 피해가 모두 복구되었음을 의미하는 메시지이다. 이러한 메시지의 내용 선정은 상기한 바와 같이 재난 감지부(140)의 동작 결과에 상응하여 자동으로 이루어질 수도 있고, 사용자가 사용자 인터페이스부(160)를 조작하는 수작업에 의해 이루어질 수도 있다.
사용자 인터페이스부(160)는 수배전반의 정면, 측면, 후면 중 적어도 일부에 설치가 가능하다. 또한, 사용자 인터페이스부(160)가 유무선 통신을 통해 사무실 관리 컴퓨터와 연계될 수도 있다. 이 경우, 수배전반에는 디스플레이 기능을 갖는 기기가 마련되지 않으며 수배전반에서 표시하고자 하는 메시지는 사무실 내의 디스플레이장치(컴퓨터 등)에 표시될 수 있다.
도 3은 도 1a에 도시된 지진 감지부(144)의 세부 블록도로서, 가속도 센서부(310), 분석부(320) 및 무선 통신부(330)를 포함한다.
가속도 센서부(310)는 지진 감지부(144)에 의해 감지된 2축(x축, y축) 가속도 신호를 디지털 형식의 듀티(duty) 사이클 신호로 출력한다. 앞서 언급한 지진 감지모듈(145)은 가속도 센서부(310)를 이용하여 구현된 것이다.
분석부(320)는 그 듀티 사이클 신호를 분석하여, 지진의 발생 여부를 판단하고, 지진이 발생되었다고 판단되면 지진 대응신호를 발생한다. 앞서 언급한 제어 및 판독부(146)는 분석부(320)를 포함한다.
무선 통신부(330)는 그 지진 대응신호를 무선으로 전원 차단부(154)로 전송한다. 앞서 언급한 통신부(147)는 무선 통신부(330)를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 다음과 같다.
변압기 및 변압기를 위한 주변 기기들을 포함한 연립식 수배전반에 있어서, 상기 수배전반의 내부 공간에 변압기와 주변 기기들을 포함하는 하우징과, 상기 하우징에 부착 설치되며, 화재를 감지하고 감지 결과인 소화 제어신호를 출력하는 화재 감지부, 상기 감지된 화재를 상기 소화 제어신호에 응답하여 자동으로 소화하는 자동 소화부, 상기 하우징에 부착 설치되며, 지진을 감지하고 감지 결과인 지진 대응신호를 출력하는 지진 감지부, 및 상기 변압기에의 전원 공급을 상기 지진 대응신호에 응답하여 자동으로 차단하는 전원 차단부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이제까지 본 발명을 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점들은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (13)

  1. 변압기 및 변압기를 위한 주변 기기들이 설치된 수배전반에 있어서,
    상기 수배전반의 내부 공간을 복수의 공간으로 분할하며 상기 변압기와 상기 주변 기기들이 상기 복수의 공간에 나누어 배치되도록 하는 하나 이상의 격벽을 갖는 하우징;
    상기 복수의 격벽 중 적어도 일부에 마련되어, 상기 수배전반 내부의 관심 영역의 영상의 시간에 따른 변화를 분석하여 재난의 발생 여부를 판단하고, 상기 수배전반 내부의 물리적 상태 변화를 분석하여 상기 재난의 발생 여부를 판단하고, 상기 영상 변화 분석에 따라 상기 재난이 감지됨과 동시에 상기 물리적 상태 변화에 따라 상기 재난이 감지된 경우, 감지 결과를 재난 대응신호로서 출력하는 재난 감지부; 및
    상기 재난 대응신호에 응답하여 상기 감지된 재난을 통제하는 재난 통제부를 포함하는 것을 특징으로 하는 재난 방지용 수배전반.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 재난 감지부는 상기 하나 이상의 격벽 중 적어도 일부에 마련되며 화재를 감지하고 감지 결과인 소화 제어신호를 상기 재난 대응신호로서 출력하는 화재 감지부를 포함하고,
    상기 재난 통제부는 상기 감지된 화재를 상기 소화 제어신호에 응답하여 자동으로 소화하는 자동 소화부를 포함하는 것을 특징으로 하는 재난 방지용 수배전반.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 화재 감지부는 화재 영상, 불꽃, 연기 및 가스 중 복수를 동시에 감지한 경우 상기 소화 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 재난 방지용 수배전반.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 재난 감지부는 상기 하나 이상의 격벽 중 적어도 일부에 마련되며 지진을 감지하고, 감지 결과인 지진 대응신호를 상기 재난 대응신호로서 출력하는 지진 감지부를 포함하고,
    상기 재난 통제부는 상기 변압기에의 전원 공급을 상기 지진 대응신호에 응답하여 자동으로 차단하는 전원 차단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 재난 방지용 수배전반.
  5. 제4 항에 있어서, 상기 지진 감지부는
    상기 지진 감지부의 2축 가속도 신호를 디지털 형식의 듀티(duty) 사이클 신호로 출력하는 가속도 센서부;
    상기 듀티 사이클 신호를 분석하여, 지진의 발생 여부를 판단하고, 상기 지진이 발생되었다고 판단되면 상기 지진 대응신호를 발생하는 분석부; 및
    상기 지진 대응신호를 무선으로 상기 전원 차단부로 전송하는 무선 통신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 재난 방지용 수배전반.
  6. 제1 항에 있어서, 상기 재난 방지용 수배전반은 상기 재난 감지부로부터 입력된 상기 재난 대응신호에 응답하여 기 설정된 알람을 울리는 사용자 인터페이스부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 재난 방지용 수배전반.
  7. 제1 항에 있어서, 상기 재난 방지용 수배전반은 상기 재난 감지부 및 상기 재난 통제부의 동작을 제어하기 위한 변수 값을 설정하기 위한 데이터 입력이 가능한 사용자 인터페이스부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 재난 방지용 수배전반.
  8. 제1 항에 있어서, 상기 재난 방지용 수배전반은
    기 설정된 복수의 수배전반 내부상태 알림 메시지들 중 하나를 상기 재난 감지부의 동작 결과에 상응하여 선택하고 선택된 수배전반 내부상태 알림 메시지를 표시하는 사용자 인터페이스부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 재난 방지용 수배전반.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 기 설정된 수배전반 내부상태 알림 메시지들은 주의 메시지, 점검 메시지, 비상 메시지, 및 복구 메시지를 포함한 것을 특징으로 하는 재난 방지용 수배전반.
  10. 제1 항에 있어서, 상기 재난 감지부는 상기 재난 감지부가 동작하는 동안 상기 감지 결과를 저장하는 저장부를 포함한 것을 특징으로 하는 재난 방지용 수배전반.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 주변 기기들은 기중형 고장구간자동개폐기, 피뢰기, 고압퓨즈, 계기용변성기, 배선용차단기 및 기중차단기 중 적어도 일부를 포함한 것을 특징으로 하는 재난 방지용 수배전반.
  12. 변압기 및 변압기를 위한 주변 기기들을 포함한 일체형 수배전반에 있어서,
    상기 수배전반의 내부 공간을 복수의 공간으로 분할하며 상기 변압기와 상기 주변 기기들이 상기 복수의 공간에 나누어 배치되도록 하는 복수의 격벽을 갖는 하우징;
    상기 복수의 격벽 중 적어도 일부에 마련되며, 상기 수배전반 내부의 관심 영역의 영상의 시간에 따른 변화를 분석하여 화재의 발생 여부를 판단하고, 상기 수배전반 내부의 물리적 상태 변화를 분석하여 상기 화재의 발생 여부를 판단하고, 상기 영상 변화 분석에 따라 상기 화재가 감지됨과 동시에 상기 물리적 상태 변화에 따라 상기 화재가 감지된 경우, 감지 결과를 소화 제어신호로서 출력하는 화재 감지부;
    상기 감지된 화재를 상기 소화 제어신호에 응답하여 자동으로 소화하는 자동 소화부;
    상기 복수의 격벽 중 적어도 일부에 마련되며, 상기 수배전반 내부의 관심 영역의 영상의 시간에 따른 변화를 분석하여 지진의 발생 여부를 판단하고, 상기 수배전반 내부의 물리적 상태 변화를 분석하여 상기 지진의 발생 여부를 판단하고, 상기 영상 변화 분석에 따라 상기 지진이 감지됨과 동시에 상기 물리적 상태 변화에 따라 상기 지진이 감지된 경우, 감지 결과를 지진 대응신호로서 출력하는 지진 감지부; 및
    상기 변압기에의 전원 공급을 상기 지진 대응신호에 응답하여 자동으로 차단하는 전원 차단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 재난 방지용 수배전반.
  13. 변압기 및 변압기를 위한 주변 기기들을 포함한 연립식 수배전반에 있어서,
    상기 수배전반의 내부 공간에 상기 변압기와 상기 주변 기기들을 포함하는 하우징;
    상기 하우징에 부착 설치되며, 상기 수배전반 내부의 관심 영역의 영상의 시간에 따른 변화를 분석하여 화재의 발생 여부를 판단하고, 상기 수배전반 내부의 물리적 상태 변화를 분석하여 상기 화재의 발생 여부를 판단하고, 상기 영상 변화 분석에 따라 상기 화재가 감지됨과 동시에 상기 물리적 상태 변화에 따라 상기 화재가 감지된 경우, 감지 결과를 소화 제어신호로서 출력하는 재난 감지부; 및
    상기 감지된 화재를 상기 소화 제어신호에 응답하여 자동으로 소화하는 자동 소화부;
    상기 하우징에 부착 설치되며, 상기 수배전반 내부의 관심 영역의 영상의 시간에 따른 변화를 분석하여 지진의 발생 여부를 판단하고, 상기 수배전반 내부의 물리적 상태 변화를 분석하여 상기 지진의 발생 여부를 판단하고, 상기 영상 변화 분석에 따라 상기 지진이 감지됨과 동시에 상기 물리적 상태 변화에 따라 상기 지진이 감지된 경우, 감지 결과를 지진 대응신호로서 출력하는 지진 감지부; 및
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