KR101134582B1 - 바닥 배선을 통한 전력선 제어시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공공건물, 빌딩, 빌딩형 공장 등에서 각각의 사무실로 공급되는 전력선의 배선 시공을 간단 용이하게 함과 아울러, 상기 각각의 사무실에서 사용하고 있지 않은 부하 기기의 대기전력을 차단하여 불필요한 전력소비를 방지할 수 있도록 한 바닥 배선을 통한 전력선 제어 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 공공건물, 빌딩, 빌딩형 공장의 층간 분기함으로 부터 공급되는 3상 전압을 각 사무실로 분기하여 공급하고 차단 제어하는 로컬제어장치 및 상기 로컬제어장치와 배선케이블로 접속하여 부하 기기에 전압을 공급하는 각 스위치 및 콘센트부로 구성함으로써, 층간 전압 배선 시공을 간단 용이하게 할 수 있고, 또한 상기 로컬제어장치를 통해 각 사무실의 각 콘센트에 접속된 부하 기기의 대기전력을 상태를 감지하여 자동 차단 및 수동 복구함으로써, 불필요한 대기전력의 손실을 차단할 수 있으며, 아울러 전력선 통신모듈을 통해 상기 시스템과 송수신을 하고 이를 중앙집중제어 장치와 연결하여 상기 층간 및 사무실 소그룹 단위의 전력사용(대기전력 포함)을 중앙에서 집중 관리할 수 있는 편리함을 제공하게 된다.

Description

바닥 배선을 통한 전력선 제어시스템{SYSTEM FOR CONTROLLING POWER LINE THROUGH FLOOR WIRING}

본 발명은 바닥 배선을 통한 전력선 제어시스템에 관한 것으로, 상세하게는 공공건물, 빌딩, 빌딩형 공장 등에서 각각의 사무실로 공급되는 전력선의 배선 시공을 간단 용이하게 함과 아울러, 상기 각각의 사무실에서 사용하고 있지 않은 부하 기기의 대기전력을 차단하여 불필요한 전력소비를 방지할 수 있도록 한 바닥 배선을 통한 전력선 제어시스템에 관한 것이다.

일반적으로 공공건물, 빌딩, 빌딩형 공장에는 외부로부터 유입되는 전압을 건물 내의 각층 분전함실에 시공되어 있는 즉, 메인스위치와, 과부하 또는 누전으로 인한 화재를 예방하는 누전차단기로 구성된 분기함을 통해서 각 사무실 바닥에 매립된 다수의 콘센트로 공급되게 된다.

이때 각 사무실 바닥에 매립된 다수의 콘센트로 공급되는 전압은 각각의 전력선을 이용하여 시공하게 되므로, 전력선의 수가 많아 배선작업 및 시공이 번거롭고 복잡해지는 문제점을 가지게 되었다.

뿐만 아니라, 이렇게 전력선이 시공되어 있는 각 사무실 내에서 사용하게 되는 전력은 대부분이 빌딩 내에 시설된 중앙 관리 시스템에서 관리하게 되는데, 이때 관리를 위해서 상기 중앙 관리 시스템과 각 사무실 간에 별도의 케이블을 시공하여 관리하게 되므로, 빌딩 내의 배선들은 더욱더 복잡해지는 문제점을 가지게 되었다.

이때 상기 각 사무실의 전력을 관리하는 중앙 관리 시스템에서는 각 사무실의 사용 전력을 관리하게 되지만, 각 사무실 내에서 콘센트에 꽂아 놓은 채 사용하지 않는 각종 부하 기기에 의해 발생하는 대기전력에 대하여는 전혀 관리를 하지 못하고 있는 실정이다.

즉, 상기 콘센트에 접속하여 사용하고 있던 각종 부하 기기를 콘센트에 꽂아 놓은 채 사용하지 않게 되면, 각종 부하 기기에는 콘센트로부터 전업이 충전되어 항상 대기전력이 발생하게 되어 불필요한 전력손실이 발생하게 된다.

그래서 각 사무실에서는 각종 부하 기기를 사용하지 않을 때, 콘센트로부터 부하 기기의 전원코드를 일일이 뽑도록 하고 있으나, 실질적으로 사용하지 않는 혹은 외출 시 또는 퇴근 시 콘센트로부터 일일이 전원코드를 모두 뽑는다는 것은 세심한 주의를 갖지 않으면 어려운 실정이기 때문에 불필요한 전력을 낭비하게 되는 문제점을 여전히 가지게 되었다.

최근 들어 상기 대기전력을 제어하기 위하여, 특허출원 제2008-0110208호(명칭:대기전력/상시전원 선택기능을 갖는 콘센트와 이 콘센트를 이용한 대기전력 제어장치)에 의하면, 상용교류전원이 인가되는 제 1 및 제 2 단자로 이루어진 적어도 1개 이상의 접속포트를 구비하고 있으면서 실내 벽면에 매립되게 설치되는 콘센트와, 상기 콘센트에 대기전력라인과 상시전원라인이 구분되어 연결되고, 사용자의 조작에 따라 상기 대기전력라인 또는 상시전원라인을 선택하여 대기전력 또는 상시전원을 접속포트로 공급하는 선택스위치 및 대기전력라인에는 사용자의 조작으로 콘센트(1)에 공급되는 대기전력을 차단시킬 수 있는 대기전력 제어장치를 구비하여 부하측이 모두 오프일 때 대기전력을 차단하도록 한 것이 있다.

또한, 특허출원 제2008-0089329호(명칭:대기전력 제어 시스템, 대기전력 제어장치, 및 대기전력 제어방법)에 의하면, 전자기기에 연결되어 상기 전자기기의 소비전력을 계측하고, 상기 전자기기에 공급되는 전원을 연결하거나 차단시키는 전력선통신 에이전트부; 환경정보 및 상황인지 정보를 감지하는 지그비 센서부; 및 상기 지그비 센서부로부터 제공되는 정보, 상기 전력선통신 에이전트부로부터 제공되는 상기 전자기기의 소비 전력 정보 및 현재 설정된 대기전력 제어 모드(외출모드, 재택모드) 및 전력선통신 에이전트부가 잠김 열림을 고려하여, 상기 전자기기에 공급되는 전원이 연결되거나 차단되도록 상기 전력선통신 에이전트부를 제어하는 대기전력 제어장치를 구비하여 부하 측의 전자기기에 대기전력을 제어하도록 한 것이 있다.

그러나, 상기 전자의 경우에는 각종 기기에 접속되는 콘센트에 별도의 대기전력 라인 및 상기 대기전력 라인을 선택하는 선택스위치를 일일이 구비하여야 하는데 따른 복잡한 배선 및 시공에 어려운 문제점이 있는가 하면, 사용자가 일일이 선택스위치를 조작하여 상시전력 또는 대기전력을 선택하여야 하는 번거로움 있으며, 또한 상기 대기전력제어장치 역시 사용자의 선택 조작에 따라 대기전력을 차단하도록 되어 있어, 사용자는 항상 세심한 주의를 기우려야 대기전력을 차단하게 되는 번거로운 문제점이 있다.

상기 후자의 경우, 대기전력을 제어하는 대기전력제어장치에 지그비 센서와 각각의 전자기기에 전력선통신 에이전트부를 구비하고, 상기 대기전력제어장치의 대기전력모드 설정에 의해 상기 지그비 센서와 전력선통신 에이젼트부로 주변과 부하기기를 감지하여 대기전력을 제어하도록 되어 있으나, 이 또한 대기전력제어장치를 대기전력모드로 설정하고, 일일이 전력선통신 에이전트부를 제어하여 부하 기기의 대기전력을 차단하여야 하는 복잡함을 여전히 가지고 있는가 하면, 상기 대기전력을 제어하기 위하여 부하 기기마다 지그비 센서 및 전력선통신 에이전트부를 각각 구비하여야 하는 시스템 전체의 복잡한 구성 및 배선을 하여야 하는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 공공건물, 빌딩, 빌딩형 공장에서 각층 분기함을 통해서 각 사무실의 콘센트로 공급되는 전력선의 배선 시공을 간단 용이하게 하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 각 사무실의 콘센트에 접속된 부하 기기를 사용하고 있지 않을 때 상기 부하 기기에 전압을 차단하여 대기전력이 발생하지 않도록 하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 각 사무실의 콘센트에 접속된 부하 기기에 대기전력을 전력선 통신으로 중앙 집중 제어하도록 하는 데 있다.

상기의 목적을 실현하기 위하여 본 발명은, 층간의 분기함으로부터 분기되어 공급되는 3상 전원선; 상기 3상 전원선과 접속되어 공급되는 전압을 분기하여 공급 및 차단 제어하는 로컬제어장치; 상기 로컬제어장치와 접속되어 상용전압으로 공급하는 배선케이블; 상기 배선케이블과 접속되어 사무실 바닥에 설치되어 부하 기기에 전원을 공급하는 스위치 및 콘센트부를 포함하게 된다.

상기 3상 전원선에는 로컬제어장치와 전력선통신으로 각 사무실의 전력사용 표시 및 대기전력 차단을 수동으로 복구하는 스위치가 구비된 디스플레이부를 더 포함하게 된다.

상기 로컬제어장치는 3상 전원선의 전압을 구동전압으로 변환하여 공급하는 구동전압부; 상기 3상 전원선의 전압을 부하 기기에 공급 및 차단하는 릴레이스위치; 상기 릴레이스위치와 접속되어 부하 기기의 사용전력 및 대기전력을 감지하는 전력감지기; 상기 전력감지기에서 감지된 사용전력을 적산함과 아울러 대기전력 상태를 판단하여 상기 릴레이스위치를 온/오프 제어하는 마이콤; 상기 마이콤에서 제어된 신호를 전력선통신으로 중앙집중제어장치와 송수신하는 전력선통신모듈을 포함하게 된다.

상기 로컬제어장치는 전력선통신으로 각층 사무실의 전체 전력을 제어하는 중앙집중제어장치를 더 포함하게 된다.

상기 배선케이블은 배선, 배관, 접속구가 하나로 형성하여서 된 것으로 한다.

따라서 본 발명에 의하면, 공공건물, 빌딩, 빌딩형 공장의 층간 분기함으로 부터 공급되는 3상 전압을 각 사무실로 분기하여 공급하고 차단 제어하는 로컬제어장치 및 상기 로컬제어장치와 배선케이블로 접속하여 부하 기기에 전압을 공급하는 각 스위치 및 콘센트로 구성함으로써, 층간 전압 배선 시공을 간단 용이하게 할 수 있고, 또한 상기 로컬제어장치를 통해 각 사무실의 각 스위치 및 콘센트에 접속된 부하 기기의 대기전력을 상태를 감지하여 자동 차단 및 수동 복구함으로써, 불필요한 대기전력을 손실을 차단할 수 있으며, 아울러 전력선 통신모듈을 통해 중앙집중제어장치와 송수신함으로써 상기 층간 각 사무실의 대기전력을 중앙에서 집중 관리할 수 있는 편리함을 제공하게 된다.

도 1은 본 발명 바닥 배선을 통한 전력선 제어시스템의 전체 블럭도
도 2는 본 발명 바닥 배선을 통한 전력선 제어시스템의 층간 블럭도
도 3a는 본 발명 바닥 배선을 통한 전력선 제어시스템의 사무실 블록도
도 3b는 도 3a의 설치 상태도
도 4는 본 발명 바닥 배선을 통한 전력선 제어시스템의 로컬제어장치 상세도
도 5는 본 발명 바닥 배선을 통한 전력선 제어시스템의 디스플레이부 상세도

이하 첨부되는 도면에 의거 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명은 3상 전원선(10), 로컬제어장치(20), 배선케이블(30), 스위치 및 콘센트부(40), 디스플레이부(50) 및 중앙집중제어장치(60)를 포함한다.

상기 3상 전원선(10)은 도 2 및 도 3a에 도시한 바와 같이, 공공건물, 빌딩, 빌딩형 공장 내부로 유입되는 전력을 층간에 구비된 분기함으로부터 3상(RST),중립,그라운드전압으로 공급하게 된다.

상기 로컬제어장치(20)는 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 3상 전원선(10)과 접속되어 상기 부하 기기에 공급되는 전압을 분기하고 차단 제어하게 된다.

상기 로컬제어장치(20)는 3상 전원선(10)로부터 공급되는 전압을 구동전압으로 변환하여 공급하는 구동전압부(21); 상기 3상 전원선(10)으로부터 공급되는 전압을 공급 및 차단하는 릴레이스위치(22); 상기 릴레이스위치(22)와 접속되고 부하 기기의 사용전력 및 대기전력을 감지하는 전력감지기(23); 상기 전력감지기(23)에서 감지된 사용전력을 적산함과 아울러 대기전력 상태를 판단하여 상기 릴레이스위치(22)를 온/오프 제어하는 마이콤(24); 상기 마이콤(24)에서 제어된 신호를 3상 전원선(10)을 통해 전력선통신(POWER LINE COMMUNICTION)으로 송수신하는 전력선통신모듈(25)로 구성하게 된다.

상기 배선케이블(30)은 도 2 및 도 3a에 도시한 바와 같이, 로컬제어장치(20)와 접속되어 부하 기기로 전압을 공급하게 되며, 상기 배선케이블(30)은 다수의 배선(31)이 하나의 배관(32) 내부에 삽입되고, 상기 배관(32)의 선단과 후단에는 상기 다수의 배선(31)과 접속되는 접속구(33)가 하나로 연결 조립된 하나의 케이블로 구비하게 된다.

상기 스위치 및 콘센트부(40)는 도 3b에 도시한 바와 같이, 사무실 바닥에 매립되고 상기 배선케이블(30)로 접속되어 부하 기기에 전압을 공급하고 차단하게 된다.

상기 디스플레이부(50)는 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 3상 전원선(10)에 전력선통신으로 접속되어 상기 로컬제어장치(30)와 데이터신호를 송수신하는 전력선통신모듈(51), 상기 전력선통신모듈(51)로부터 데이터신호를 받아 스위치 및 콘센트부(40)에 접속된 각각의 부하기기에 대한 사용 전력을 각각 표시하는 액정(52)과, 상기 로컬제어장치(30)에 전압을 수동으로 공급 차단하여 대기전력을 차단 및 복구하는 스위치(53)로 구성된다.

상기 중앙집중제어장치(60)는 3상 전원선(10)을 통해서 상기 로컬제어장치(20)와 전력선통신으로 접속되어 데이터신호를 송수신하면서 각층 사무실의 전체 전압을 통합제어하게 되며, 상기 중앙집중제어장치(60)는 전력선통신모듈(61),컴퓨터(62) 및 모니터(63)로 구성된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명은 층간 분기함의 3상 전원선(10)으로부터 3상(RST)중 어느 하나의 상과 중립 및 접지로 분기한 3선을 각 사무실로 분기하여 각 사무실의 로컬제어장치(20)에 접속하게 된다.

상기 로컬제어장치(20)에서는 분기되어 입력된 전압을 구동전압부(21)를 통해서 구동전압으로 변환하여 마이콤(24)과 전력선통신모듈(25)에 공급하여 상기 마이콤(24)과 전력선통신모듈(25)을 구동하게 된다.

그리고 상기 로컬제어장치(20)로 공급되는 전압은 릴레이스위치(22) 및 전력감지기(23)를 통해서 스위치 및 콘센트부(40)로 공급하여 상기 스위치 및 콘센트부(40)에 접속된 부하 기기를 구동하게 된다.

이때 상기 스위치 및 콘센트부(40)에 접속된 부하 기기의 동작시, 상기 마이콤(24)에서는 전력감지기(23)를 통해서 사용 전력을 감지하게 되고, 이 감지된 전력은 전력선통신모듈(25)과 3상 전원선(10)을 통해서 디스플레이부(50)에 전송하여 액정(51)으로 현재 사용 전력을 적산하여 표시하게 된다.

그리고 상기 로컬제어장치(20)의 전력선통신모듈(25)을 통해서 전송되는 사용 전력은 3상 전원선(10)을 통해서 중앙집중제어장치(60)로 전송되어 상기 중앙집중제어장치(60)로 현재 층간 각 사무실에서 스위치 및 콘센트부(40)에 접속되어 사용되는 부하 기기의 동작상태를 감지할 수 있게 된다.

상기와 같이 로컬제어장치(20)와 중앙집중제어장치(60)를 통해서 층간 각 사무실에서 사용하고 있는 전력상태를 감시하고 있는 상태에서, 상기 각 사무실의 근무자가 퇴근하거나, 혹은 장시간 외출로 비어 있게 되는 경우, 즉 사용하고 있던 부하 기기를 스위치 및 콘센트부(40)로부터 전원코드를 빼어 놓지 않고 퇴근 또는 장시간 외출하는 경우, 상기 부하 기기에는 3상 전원선(10)으로부터 릴레이스위치(21)를 통해서 전압이 공급되어 대기전력이 발생하게 된다.

그래서 상기 전력감지기(23)에서는 부하 기기로 공급되고 있는 상기 대기전력을 감지하여 상기 마이콤(24)에 인가하게 되고, 상기 마이콤(24)에서는 대기전력이 감지된 해당 릴레이스위치(21)를 제어하여 부하 기기에 접속되어 있는 스위치 및 콘센트부(40)로 전압을 차단하게 된다.

그리고 상기 마이콤(24)에서는 상기 감지된 상태를 전력선통신모듈(25)를 통해서 디스플레이부(50)의 전력선통신모듈(51)에 전송하여, 상기 디스플레이부(40)의 액정(52)에 전력 상태를 표시함으로써, 퇴근자 또는 외출자가 사용 전력 및 대기전력 상태를 확인하게 된다.

만약 상기 제어부(20)의 마이콤(24)에서 스위치 및 콘센트부(40)에 전압이 차단되지 않은 경우, 상기 퇴근자 또는 외출자는 디스플레이부(50)에 구비된 스위치(53)를 수동으로 오프하여 상기 제어부(20)의 마이콤(24)으로 릴레이스위치(21)를 강제로 오프하여 대기전력을 차단하게 된다. 이때 상기 마이콤(24)에서는 전력선통신모듈(25)을 통해서 중앙집중제어장치(60)의 전력선통신모듈(61)로 전송하고 중앙집중제어장치(60)에서는 컴퓨터(62), 모니터(63)를 통해서 층간 전체를 중앙에서 집중 제어할 수도 있다.

이어서 출근자 또는 외출자가 사무실로 오게 되는 경우, 상기 각 사무실에는 전압이 차단되어 있으므로, 상기 출근자 또는 외출자는 사무실 내에 부하 기기를 구동하기 위하여 디스플레이부(50)의 스위치(53)를 온시켜 주게 되면, 상기 로컬제어장치(20)의 마이콤(24)이 동작하게 되고, 따라서 릴레이스위치(21)를 온시켜 상기 스위치 및 콘센트부(40)에 전압을 공급하여 줌으로써, 부하 기기를 구동시킬 수 있게 된다.

10; 3상 전원선 20; 로컬제어장치
21; 구동전압부 22; 릴레이스위치
23; 전력감지기 24; 마이콤
25; 전력선통신모듈 30; 배선케이블
31; 배선 32; 배관
33; 접속구 40; 스위치 및 콘센트부
50; 디스플레이부 51; 전력선통신모듈
52; 액정 53;스위치
60; 중앙집중제어장치 61; 전력선통신모듈
62; 컴퓨터 63; 모니터

Claims (5)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 바닥 배선을 통한 전력선 제어 시스템에 있어서,
   층간의 분기함으로부터 분기되어 공급되는 3상 전원선;
   3상 전원선의 전압을 구동전압으로 변환하여 공급하는 구동전압부와, 상기 3상 전원선의 전압을 부하 기기에 공급 및 차단하는 릴레이스위치와, 상기 릴레이스위치와 접속되어 부하 기기의 사용전력 및 대기전력을 감지하는 전력감지기와, 상기 전력감지기에서 감지된 사용전력을 적산함과 아울러 대기전력 상태를 판단하여 상기 릴레이스위치를 온/오프 제어하는 마이콤과, 상기 마이콤에서 제어된 신호를 전력선통신으로 송수신하는 전력선통신모듈로 이루어져 상기 3상 전원선과 접속되어 공급되는 전압을 분기하여 공급 및 차단 제어하는 로컬제어장치;
   상기 3상 전원선에 의하여 상기 로컬제어장치와 전력선통신모듈로서 각 사무실의 전력사용을 표시함과 아울러 차단된 대기전력을 수동으로 복구하도록 스위치를 구비한 디스플레이부;
   상기 로컬제어장치는 전력선통신으로 각층 사무실의 전체 전력을 제어하는 중앙집중제어장치; 및
   상기 로컬제어장치에서 배선케이블을 통하여 건물 바닥등에 설치되어 부하 기기에 전압을 공급하도록 전선이 다수 내장된 훌렉시블관과, 이 훌렉시블관의 선,후단에 연결되는 숫합부재들과,이 숫합부재를 내장한 플러그와, 플러그가 삽입 접속되는 암합부재를 형성한 적어도 콘센트 1개 이상의 리셉터클로 이루어지는 스위치 및 콘센트부를 포함하는 바닥 배선을 통한 전력선 제어 시스템.

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