KR101135002B1 - 블랙박스 기능을 갖는 하이브리드 수배전반 - Google Patents

Abstract

본 발명은 블랙박스 기능을 갖는 하이브리드 수배전반에 관한 것이다. 이는 내부공간이 형성되고, 교류전원의 전원값을 변환시키는 변압기를 포함하여 전원을 분배하고 제어하기 위한 전기기기가 내부공간에 설치되고, 전기기기 간 전원 전달을 위한 버스 바를 구비하는 몸체프레임과; 변압기와 연통되게 설치되는 냉각모듈과; 수배전반의 작동을 제어하는 컨트롤러 및; 수배전반의 동작 관련 정보를 저장하는 블랙박스를 포함하되, 냉각모듈은 열을 흡수하여 냉매가 증발되는 일단부가 변압기의 내부에 배치되고, 열을 방출하여 냉매가 응축되는 타단부가 몸체프레임의 외부에 배치되는 히트파이프와; 몸체프레임의 외부에 배치되어 히트파이프와 연동되되, 열을 흡수하는 흡열부가 히트파이프의 타단부와 연통되어 히트파이프 타단부로부터 열을 흡수하면서 냉매가 응축되도록 하는 펠티어소자를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명의 블랙박스 기능을 갖는 하이브리드 수배전반은 수배전반의 각종 동작 상태가 모니터링되어 블랙박스에 영구저장됨에 따라 안전하고 효율적인 수배전반 관리가 수행되도록 하고, 수배전반 외부에 배치된 펠티어소자와 연결된 히트파이프를 통해 변압기의 냉각이 수행되어 냉각효율이 향상되도록 한다.

Description

블랙박스 기능을 갖는 하이브리드 수배전반{Hybrid distributing board with black box}

본 발명은 블랙박스 기능을 갖는 하이브리드 수배전반에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 누전(electric leakage)을 포함하는 수배전반의 각종 동작 상태가 모니터링되어 블랙박스에 영구저장됨에 따라 안전하고 효율적인 수배전반 관리가 수행되고, 수배전반 외부에 배치된 펠티어소자와 연결된 히트파이프를 통해 변압기의 냉각이 수행되어 냉각효율이 향상되는 블랙박스 기능을 갖는 하이브리드 수배전반에 관한 것이다.

수배전반은 전력을 필요로 하는 가정, 공장, 빌딩, 병원, APT단지 및 각종 산업시설 등에 한전과 같은 전력회사로부터 공급되는 특별고압(특고압)의 전력을 실제 사용하는 각종 설비 및 장비의 정격에 맞는 낮은 전압 및 정격 용량(고압 또는 저압)으로 변환하여 분배하는 설비이다. 이와 같은 수배전반은 내부에 변압기를 구비하게 되는데, 변압기는 전자기유도현상을 이용하여 교류전원의 전원값(전압이나 전류)을 변환시키게 되는 장치로서, 변압기로 인가되는 전원에 의해 발열하여 온도가 상승하게 된다. 특히, 고압의 교류전원을 저압의 교류전원으로 변환하게 되는 주상 변압기(pole transformer)와 같은 고압용 변압기의 경우, 변압기의 내부 발열량이 많아 변압기를 냉각시킬 필요가 있었다.

따라서, 상기와 같은 변압기의 발열에 의한 수배전반의 온도 상승을 방지하기 위하여 배전반에 설치되는 변압기를 냉각시키기 위한 냉각장치가 수배전반에 설치될 필요도 있었다.

한편, 22.9kV급에서 사용되는 수배전반은 건축/토목현장에 설치되어 전원을 공급할 수 있는데, 이와 같이 건축/토목현장에 설치되는 수배전반은 현장의 가장 외진 장소나 지하실 등에 설치되는 경우가 많아, 관리 소홀에 따른 효율성 및 안전성 저하와 노후화로 인하여 전력이 낭비되고, 대형사고에 쉽게 노출되는 문제점이 있었다.

즉, 수배전반의 내부기기 노후화로 인하여 수배전반의 내부기기가 부식되면서 단락사고가 발생되거나, 수배전반 내부의 결로 현상으로 인하여 정전이 발생하거나, 이차적으로 화재가 발생하여 인명피해와 경제적 손실을 야기하는 경우가 종종 있었다. 또한, 사고발생시 복구작업에 많은 시간이 걸리었으며, 복구작업을 위한 인원확보 및 유지에도 많은 비용과 번거로움이 발생하였다.

이에 따라, IT기술을 응용한 원격감시시스템을 수배전반 시스템에 적용하는 기술의 개발이 현재 이루어지고 있는데, 이와 같은 원격감시시스템을 수배전반에 적용할 경우, 수배전반의 소형화, 에너지효율 증대, 신뢰도 향상, 유지보수비용의 절감 등을 이룰 수 있는 반면, 수배전반의 제조원가가 상승하는 단점이 있었다.

따라서, 수배전반의 내부에 설치되는 변압기와 같은 각종 전기기기들의 온도와 습도를 최적화하고, 전기기기의 발열시 이를 효율적으로 냉각시킴으로써 수배전반의 효율성 및 안전성이 향상되도록 하는 기술의 개발이 필요한 실정이었다.

본 발명은 이와 같은 기술 개발의 일환으로 창출된 것으로서, 모니터링장치에 의해 수배전반 내부의 변압기, 버스바와 같은 전기기기의 동작을 감시하는 모니터링장치와, 전기기기의 동작 상태를 기록한 후 영구저장하는 블랙박스가 구비됨에 따라, 수배전반의 전체적인 동작 상태가 감시되고 추적될 수 있어 안전하고 효율적인 수배전반 관리가 수행될 수 있는 새로운 형태의 블랙박스 기능을 갖는 하이브리드 수배전반를 제공함에 목적이 있다.

그리고, 본 발명은 수배전반의 몸체프레임 외부에 배치되는 펠티어소자와 변압기 내부와 연통되는 히트파이프가 서로 결합되어 이루어지는 냉각모듈이 구비되어 변압기의 열이 펠티어소자를 통해 몸체프레임 외부에서 배출됨에 따라, 변압기의 냉각효율이 증대되고, 수배전반의 내부가 과열되는 현상이 방지될 수 있는 새로운 형태의 블랙박스 기능을 갖는 하이브리드 수배전반를 제공함에 목적이 있다.

또한, 본 발명은 냉각모듈을 이루는 히트파이프가 변압기의 상부면을 통해 변압기 내부로 삽입되는 구성이 제공됨에 따라, 히트파이프와 변압기의 결합부위에서 변압기의 절연유가 누출되는 현상이 방지되고, 히트파이프의 설치도 용이하게 이루어질 수 있는 새로운 형태의 블랙박스 기능을 갖는 하이브리드 수배전반를 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 블랙박스 기능을 갖는 하이브리드 수배전반은, 전력회사로부터 공급되는 전원을 분배하고 제어하게 되는 수배전반에 있어서, 내부공간이 형성되고, 교류전원의 전원값을 변환시키는 변압기를 포함하여 전원을 분배하고 제어하기 위한 전기기기가 상기 내부공간에 설치되고, 상기 전기기기 간 전원 전달을 위한 버스 바를 구비하는 몸체프레임과; 상기 변압기와 연통되게 설치되는 냉각모듈과; 상기 수배전반의 작동을 제어하는 컨트롤러 및; 상기 수배전반의 동작 관련 정보를 저장하는 블랙박스를 포함하되, 상기 냉각모듈은 열을 흡수하여 냉매가 증발되는 일단부가 상기 변압기의 내부에 배치되고, 열을 방출하여 냉매가 응축되는 타단부가 상기 몸체프레임의 외부에 배치되는 히트파이프와; 상기 몸체프레임의 외부에 배치되어 상기 히트파이프와 연동되되, 열을 흡수하는 흡열부가 상기 히트파이프의 타단부와 연통되어 상기 히트파이프 타단부로부터 열을 흡수하면서 냉매가 응축되도록 하는 펠티어소자를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 따른 블랙박스 기능을 갖는 하이브리드 수배전반에서 상기 펠티어소자는 상기 몸체프레임의 외측면부, 상기 몸체프레임의 외부 정면부, 상기 몸체프레임의 외부 후면부 군 중에서 선택된 어느 하나의 부위에 배치되되, 일직선상으로 열반(列盤)된 형태의 다수개의 수배전반을 이루는 상기 몸체프레임에는 상기 펠티어소자가 상기 몸체프레임의 외부 정면부와 상기 몸체프레임의 외부 후면부 중에서 선택된 어느 하나에 배치되어 서로 이웃하는 상기 몸체프레임이 측방향으로 밀착되어 연결될 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 따른 블랙박스 기능을 갖는 하이브리드 수배전반에서 상기 변압기는 내부에 절연유(transformer oil)를 수용하고, 상기 히트파이프의 일단부는 상기 변압기의 절연유와 접촉하되, 상기 히트파이프의 일단부는 상기 변압기 상부면으로부터 정해진 깊이로 삽입되어 상기 변압기 내부의 절연유와 접촉하도록 하여, 상기 히트파이프와 변압기 간 결합부위로 절연유가 누출되는 것을 방지하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 따른 블랙박스 기능을 갖는 하이브리드 수배전반에서 상기 히트파이프는 정해진 길이를 가지며 수직하게 형성되어 하단부가 상기 변압기 내부로 삽입되는 수직부와; 정해진 길이를 가지며 수평하게 형성되어 일단부가 상기 수직부의 상단부와 일체로 연결되고, 타단부가 상기 펠티어소자와 연결되는 수평부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 따른 블랙박스 기능을 갖는 하이브리드 수배전반에서 상기 히트파이프의 양단부에 방열판이 결합되는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 따른 블랙박스 기능을 갖는 하이브리드 수배전반에서 상기 변압기와 버스 바를 포함하는 전기기기의 동작 상태를 감시하는 모니터링장치를 더 구비하여, 상기 모니터링장치가 상기 변압기의 접지 전류 검출 기능, 상기 변압기의 2차 누전전류 검출 기능, 상기 버스 바의 누전전류 검출 기능을 수행하고, 상기 블랙박스는 상기 모니터링장치에 의해 검출되는 상기 전기기기의 동작 상태를 기록한 후 영구저장하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 따른 블랙박스 기능을 갖는 하이브리드 수배전반에서 상기 몸체프레임의 정면에 형성되고, 손잡이 부위에 지락 전류 검출용 센서가 설치된 개폐용 도어와; 상기 몸체프레임의 정해진 위치에 형성되고, 상기 지락 전류 검출용 센서에 의해 지락 전류가 검출될 시 경보음을 발생시키는 부저 및; 상기 몸체프레임의 정해진 위치에 형성되고, 상기 지락 전류 검출용 센서에 의해 지락 전류가 검출될 시 지락 전류 검출 정보를 디스플레이하는 화면창을 구비하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 따른 블랙박스 기능을 갖는 하이브리드 수배전반에서 상기 몸체프레임의 외부 표면에 터치스크린 구조로 이루어지는 패널 PC가 설치되어 상기 패널 PC를 통해 정보의 출력과 제어신호의 입력이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 따른 블랙박스 기능을 갖는 하이브리드 수배전반에서 상기 몸체프레임에 통기구와 통풍팬이 설치되되, 상기 몸체프레임의 내부공간에 온습도센서가 설치되고, 상기 컨트롤러는 상기 온습도센서로부터 입력되는 상기 몸체프레임의 내부공간의 온습도에 따라 상기 통기구와 통풍팬의 작동을 제어하여 상기 몸체프레임 내부공간의 온습도가 제어되도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 블랙박스 기능을 갖는 하이브리드 수배전반은 모니터링장치에 의해 모니터링된 수배전반 내부의 전기기기 동작 상태가 블랙박스에 기록한 후 영구저장되어 수배전반의 전체적인 동작 상태가 감시되고 추적됨에 따라, 안전하고 효율적인 수배전반 관리가 수행될 수 있고, 이에 따라 누전이나 지락 등의 전원 손실에 신속하게 대처하여 이를 방지함으로써 소비전력의 절감과 내구성 향상 및 수명 연장을 도모할 수 있는 효과가 있다.

그리고, 본 발명은 수배전반의 몸체프레임 외부에 배치되는 펠티어소자를 통해 변압기의 열이 배출됨에 따라, 변압기 냉각효율이 증대되고, 수배전반의 내부가 과열되는 현상이 방지되는 효과가 있다. 이로써 수배전반의 성능이 향상되고 내구성이 증대되는 효과도 있다.

또한, 본 발명은 히트파이프가 변압기 상부면을 통해 변압기 내부로 삽입됨에 따라, 히트파이프와 변압기 결합부위에서 변압기의 절연유가 누출되는 현상이 방지되어 변압기의 성능이 유지되고, 변압기의 손상이 방지되는 효과가 있다. 이와 더불어 히트파이프의 설치 및 유지보수작업도 간편하고 용이하게 이루어지는 효과도 있다.

도 1의 (a)는 펠티어소자가 몸체프레임 측면에 배치된 본 발명의 실시예에 따른 블랙박스 기능을 갖는 하이브리드 수배전반의 정면도;
도 1의 (b)는 펠티어소자가 몸체프레임 정면에 배치된 본 발명의 다른 실시예에 따른 블랙박스 기능을 갖는 하이브리드 수배전반의 정면도;
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 블랙박스 기능을 갖는 하이브리드 수배전반을 이루는 변압기가 몸체프레임 외측의 펠티어소자와 연결되는 구성을 보여주기 위한 도면;
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 블랙박스 기능을 갖는 하이브리드 수배전반의 내부구성을 보여주기 위한 도면;
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 변압기와 냉각모듈을 보여주기 위한 도면;
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 냉각모듈의 사시도;
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 블랙박스 기능을 갖는 하이브리드 수배전반가 제어 구성을 보여주기 위한 도면이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 1 내지 도 6에 의거하여 상세히 설명한다. 한편, 도면과 상세한 설명에서 일반적인 배전반, 수배전반, 하이브리드 수배전반, 블랙박스, 변압기, 냉각장치, 펠티어소자, 히트파이프, 히트파이프형 냉각장치 등으로부터 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성 및 작용에 대한 도시 및 언급은 간략히 하거나 생략하였다. 특히 도면의 도시 및 상세한 설명에 있어서 본 발명의 기술적 특징과 직접적으로 연관되지 않는 요소의 구체적인 기술적 구성 및 작용에 대한 상세한 설명 및 도시는 생략하고, 본 발명과 관련되는 기술적 구성만을 간략하게 도시하거나 설명하였다.

도 1의 (a)는 펠티어소자가 몸체프레임 측면에 배치된 본 발명의 실시예에 따른 블랙박스 기능을 갖는 하이브리드 수배전반의 정면도이고, 도 1의 (b)는 펠티어소자가 몸체프레임 정면에 배치된 본 발명의 다른 실시예에 따른 블랙박스 기능을 갖는 하이브리드 수배전반의 정면도이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 블랙박스 기능을 갖는 하이브리드 수배전반을 이루는 변압기가 몸체프레임 외측의 펠티어소자와 연결되는 구성을 보여주기 위한 도면이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 블랙박스 기능을 갖는 하이브리드 수배전반의 내부구성을 보여주기 위한 도면이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 블랙박스 기능을 갖는 하이브리드 수배전반(100)은 전력회사로부터 공급되는 전원을 분배하고 제어하게 되는 설비로서, 수배전반(100)의 본체를 이루는 몸체프레임(10)은 정해진 크기의 내부공간을 형성하여 각종 전기기기가 내부공간에 설치되도록 한다. 여기서 전기기기는 전원을 분배하고 제어하기 위한 기기들로서, 교류전원의 전원값을 변환시키는 변압기(20)를 포함한다. 또한, 몸체프레임(10)은 전기기기 간 전원 전달을 위한 버스 바(30; 도 6 참조)를 구비한다. 본 발명의 실시예에 따른 몸체프레임(10)은 정면에 개폐용 도어(12)를 형성하여 내부공간이 개폐될 수 있도록 한다. 여기서, 개폐용 도어(12)는 손잡이(14) 부위에 지락 전류 검출용 센서(16)를 설치하여 몸체프레임(10)으로 흐르게 되는 지락 전류를 검출하는데, 본 발명의 실시예에 따른 몸체프레임(10)은 정해진 위치에 부저(18)와 화면창을 설치하여 지락 전류 검출용 센서(16)에 의해 지락 전류가 검출될 시 부저(18)를 통해 경보음을 발생시키고, 화면창을 통해 지락 전류 검출 정보를 디스플레이한다. 여기서 지락 전류 검출 정보를 디스플레이하는 화면창은 다양한 구성의 것이 사용될 수 있으나, 수배전반(100)의 입출력장치로 사용되는 패널 PC(70)가 화면창으로 사용되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 블랙박스 기능을 갖는 하이브리드 수배전반(100)은 몸체프레임(10)의 내부공간에 배치되는 변압기(20)와 연통되게 설치되는 냉각모듈(40)을 구비한다. 이와 같은 냉각모듈(40)은 히트파이프(42)와 펠티어소자(44)를 포함하여 이루어지는데, 본 발명의 실시예에 따른 수배전반(100)은 펠티어소자(44)가 몸체프레임(10)의 외부에 배치되도록 하여 냉각효율을 증대시키는 것에 기술적 특징이 있다. 여기서, 본 발명의 실시예에 따른 수배전반(100)은 도 1의 (a)에서와 같이 펠티어소자(44)가 몸체프레임(10)의 외측면부에 배치되도록 한다. 이와 달리 본 발명의 다른 실시예에 따른 수배전반(100)은 도 1의 (b)에서와 같이 펠티어소자(44)가 몸체프레임(10)의 외부 정면부에 배치되도록 한다. 물론, 펠티어소자(44)는 몸체프레임(10)의 외부 후면부에 배치될 수도 있다. 여기서, 일직선상으로 열반(列盤)된 형태의 다수개의 수배전반을 이루는 몸체프레임(10)에는 펠티어소자(44)가 몸체프레임(10)의 외부 정면부나 외부 후면부에 배치되어 서로 이웃하는 몸체프레임(10)이 측방향으로 밀착되어 연결될 수 있도록 한다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 블랙박스 기능을 갖는 하이브리드 수배전반(100)은 도 1에서와 같이 몸체프레임(10)의 외부 표면에 설치되는 터치스크린 구조의 패널 PC(70)를 구비하여 패널 PC(70)를 통해 정보의 출력과 제어신호의 입력이 이루어지도록 한다. 이와 같은 패널 PC(70)는 매입형으로 설치될 수 있다.

상기와 같이 본 발명의 실시예에 따른 블랙박스 기능을 갖는 하이브리드 수배전반(100)은 히트파이프(42)를 통해 전달되는 변압기(20)의 열을 흡수하여 외부로 방출시키는 펠티어소자(44)가 몸체프레임(10)의 외부에 배치됨에 따라 변압기(20)의 열이 방출되는 효율이 증대되어 냉각효율이 높이진다. 이와 더불어 변압기(20)의 열이 몸체프레임(10)의 내부공간이 아닌 몸체프레임(10) 외부로 방출됨에 따라, 변압기(20)로부터 방출되는 열에 의해 몸체프레임(10)의 내부공간 온도가 상승하는 것도 방지되어 몸체프레임(10)의 내부공간에 설치되는 각종 전기기기도 안정되게 작동될 수 있게 된다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 변압기와 냉각모듈을 보여주기 위한 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 냉각모듈의 사시도이다.

도 4와 도 5를 참조하면,본 발명의 실시예에 따른 블랙박스 기능을 갖는 하이브리드 수배전반(100)에 구비되는 변압기(20)는 교류전원의 전원값을 변환시키게 되는 것으로, 이와 같은 변압기(20)는 내부에 절연유(transformer oil)가 수용되어 변압기(20)의 내부가 전기적으로 절연되고, 변압기(20)의 내부 구성요소{철심, 권선 등}이 고전압에 견딜 수 있도록 한다.

본 발명의 실시예에 따른 냉각모듈(40)을 이루는 히트파이프(42)는 열을 흡수하여 냉매가 증발되는 일단부(422)가 변압기(20)의 내부에 배치되도록 하고, 열을 방출하여 냉매가 응축되는 타단부(424)가 몸체프레임(10)의 외부에 배치되도록 한다. 이와 같은 히트파이프(heat pipe)(42)는 파이프의 내부 통로를 유동하는 냉매를 가진 것으로, 도 5에서와 같이 다수열을 이루며 형성된다. 히트파이프(42)의 일단부(422)는 변압기(20)의 절연유와 접촉하여 절연유를 냉각시키게 되는데, 히트파이프(42)의 일단부가 절연유 내부에 잠기도록 하는 것이 바람직하다.

여기서, 본 발명의 실시예에 따른 히트파이프(42)의 일단부(422)는 변압기(20) 상부면으로부터 정해진 깊이로 삽입되어 변압기(20) 내부의 절연유와 접촉하도록 한다. 이를 위하여 본 발명의 실시예에 따른 히트파이프(42)는 정해진 길이를 가지며 수직하게 형성되어 하단부가 변압기(20) 내부로 삽입되는 수직부와, 정해진 길이를 가지며 수평하게 형성되어 일단부가 수직부의 상단부와 일체로 연결되고, 타단부가 펠티어소자(44)와 연결되는 수평부로 이루어진다.

상기와 같이 변압기(20) 내부에 일정높이로 수용되는 절연유의 상측에서 히트파이프(42)의 일단부(422)가 변압기(20) 내부로 삽입됨에 따라, 히트파이프(42)와 변압기(20) 간 결합부위로 절연유가 누출되는 것이 방지되고, 별도의 실링구조를 추가할 필요가 없어짐에 따라 히트파이프(42)의 설치작업이나 유지보수작업도 간편하고 용이하게 이루어질 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 히트파이프(42)는 변압기(20)의 내부에 배치되는 히트파이프(42)의 일단부(422)에 방열판(46)이 결합되도록 하여 절연유와의 접촉면적을 넓히게 되는데, 이에 따라, 히트파이프(42)의 일단부(422)는 절연유로부터 보다 많은 열을 흡수하여 절연유에 대한 냉각효율이 증대될 수 있도록 한다. 여기서, 방열판(60)은 복수개가 열을 이루며 조밀하게 배치되도록 하고, 히트파이프(42)의 일단부(422) 외주면에 밀착되어 열전달 효율이 증대되도록 한다. 이와 같이 히트파이프(42)의 일단부(422)에 결합되는 방열판(46)도 변압기(20)의 절연유 내부에 잠기도록 한다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 히트파이프(42)는 몸체프레임(10)의 외부에 배치되는 히트파이프(42)의 타단부(424)에도 방열판(46)이 결합되도록 하여 펠티어소자(44)와의 접촉면적을 넓히게 된다. 이에 따라, 히트파이프(42)의 타단부(424)는 펠티어소자(44)에 의해 신속하게 열을 방출할 수 있게 되어 히트파이프(42)의 타단부(424)를 통과하는 냉매가 신속하게 냉각되면서 응축되어 히트파이프(42)를 순환할 수 있게 된다. 이로써 다시 응축된 냉매가 히트파이프(42)의 일단부(422)로 신속하게 공급되어 다시 열을 흡수하여 증발할 수 있게 됨에 따라, 변압기(20) 내부나 절연유에 대한 냉각효율이 증대될 수 있게 된다. 이와 같이 히트파이프(42)의 타단부(424)에 결합되는 방열판(46)도 복수개가 열을 이루며 조밀하게 배치되도록 하고, 히트파이프(42)의 타단부(424) 외주면에 밀착되어 열전달 효율이 증대되도록 한다.

펠티어소자(peltier element)(44)는 몸체프레임(10)의 외부에 배치되어 히트파이프(42)와 연동되어 작동되는 것으로, 열을 흡수하는 흡열부(442)가 히트파이프(42)의 타단부(424)와 연통되어 히트파이프(42)의 타단부(424)로부터 열을 흡수하면서 냉매가 응축되도록 한다. 여기서, 본 발명의 실시예에 따른 펠티어소자(44)는 히트파이프(42)와 결합되어 일체를 이루게 된다. 이에 따라 열을 흡수하는 펠티어소자(44)의 흡열부(442)와 히트파이프(42)의 타단부(424)가 서로 이웃하며 결합되고, 열을 방출하는 펠티어소자(44)의 발열부(444)는 외측에 위치되어 외부로 열을 발산하게 된다. 이와 같이 펠티어소자(44)의 흡열부(442)와 히트파이프(42)의 타단부(424)가 서로 이웃하며 결합됨에 따라, 펠티어소자(44)는 히트파이프(42)의 타단부(424)로부터 열을 흡수하면서 히트파이프(42) 내부의 냉매가 응축되도록 하게 된다.

여기서, 펠티어소자(44)의 발열부(444) 부위에는 팬(48)을 설치하여 열의 방출이 원활하게 이루어질 수 있도록 한다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 블랙박스 기능을 갖는 하이브리드 수배전반가 제어 구성을 보여주기 위한 도면이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 블랙박스 기능을 갖는 하이브리드 수배전반(100)은 컨트롤러(60)를 구비하여 수배전반(100)의 작동을 제어하고, 블랙박스(80)를 구비하여 수배전반(100)의 동작 관련 정보를 저장하게 된다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 수배전반(100)은 모니터링장치(62)를 구비하여 변압기(20)나 버스 바(30)와 같은 전기기기의 동작 상태를 감시한다. 이와 같은 모니터링장치(62)는 변압기(20)의 접지 전류 검출 기능, 변압기(20)의 2차 누전전류 검출 기능, 버스 바(30)의 누전전류 검출 기능을 수행하게 되는데, 블랙박스(80)는 상기와 같이 모니터링장치(62)에 의해 검출되는 변압기(20)의 2차 누전전류, 버스 바(30)의 누전전류를 포함하는 전기기기의 동작 상태를 기록한 후 영구저장하게 된다.

상기와 같이 본 발명의 실시예에 따른 블랙박스 기능을 갖는 하이브리드 수배전반(100)은 모니터링장치(62)에 의해 전기기기의 동작 상태가 감시되고, 블랙박스(80)에 의해 전기기기의 동작 상태가 기록되어 영구저장됨에 따라, 관리자가 수배전반(100)을 안전하고 효율적으로 관리할 수 있게 된다. 이로써, 누전이나 지락 등의 전원 손실에 신속하게 대처하여 이를 방지할 수 있게 되고, 소비전력의 절감과 내구성 향상 및 수명 연장도 도모할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 블랙박스 기능을 갖는 하이브리드 수배전반(100)은 몸체프레임(10)의 외부 표면에 설치되는 터치스크린 구조의 패널 PC(70)를 구비하는데, 이와 같은 패널 PC(70)는 컨트롤러(60)와 연동되어 정보의 출력과 제어신호의 입력을 수행하게 된다. 여기서, 본 발명의 실시예에 따른 패널 PC(70)는 컨트롤러(60)와 RS-232 통신 방식으로 통신을 수행한다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 블랙박스 기능을 갖는 하이브리드 수배전반(100)은 몸체프레임(10)에 통기구(54)와 통풍팬(56)을 설치하는 한편, 몸체프레임(10)의 내부공간에 온습도센서(50)를 설치하는데, 컨트롤러(60)는 온습도센서(50)로부터 입력되는 몸체프레임(10)의 내부공간의 온습도에 따라 통기구(52)와 통풍팬(54)의 작동을 제어하여 몸체프레임(10) 내부공간의 온습도가 제어되도록 한다. 이와 같이 수배전반(100)의 온습도를 제어하는 기술적 구성은 본 발명자에 의해 기출원되어 특허등록된 등록번호 제10-0810092호 "수배전반 온습도 조절장치"에 개시된 구성을 적용할 수 있으므로, 구체적인 설명은 생략한다.

이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정하지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

10 : 몸체프레임 12 : 개폐용 도어
14 : 손잡이 16 : 지락 전류 검출용 센서
18 : 부저 20 : 변압기
30 : 버스 바 40 : 냉각모듈
42 : 히트파이프 422 : 일단부
424 : 타단부 44 : 펠티어소자
442 : 흡열부 444 : 발열부
46 : 방열판 48 : 팬
50 : 온습도센서 52 : 통기구
54 : 통풍팬 60 : 컨트롤러
62 : 모니터링장치 70 : 패널 PC
80 :블랙박스 100 : 수배전반

Claims (9)

1. 내부공간이 형성되고, 내부에 절연유(transformer oil)를 수용하여 교류전원의 전원값을 변환시키는 변압기(20)를 포함하여 전원을 분배하고 제어하기 위한 전기기기가 상기 내부공간에 설치되고, 상기 전기기기 간 전원 전달을 위한 버스 바(30)를 구비하는 몸체프레임(10)과; 수배전반의 작동을 제어하는 컨트롤러(60) 및; 상기 수배전반의 동작 관련 정보를 저장하는 블랙박스(80)를 구비하여 전력회사로부터 공급되는 전원을 분배하고 제어하게 되는 수배전반에 있어서,
   상기 변압기(20)와 연통되게 설치되는 냉각모듈(40)를 포함하되;
   상기 냉각모듈(40)은 열을 흡수하여 냉매가 증발되는 일단부(422)가 상기 변압기(20)의 내부에 배치되고, 열을 방출하여 냉매가 응축되는 타단부(424)가 상기 몸체프레임(10)의 외부에 배치되는 히트파이프(42) 및,
   상기 몸체프레임(10)의 외부에 배치되어 상기 히트파이프(42)와 연동되되, 열을 흡수하는 흡열부(442)가 상기 히트파이프(42)의 타단부(424)와 연통되어 상기 히트파이프 타단부(424)로부터 열을 흡수하면서 냉매가 응축되도록 하는 펠티어소자(44)를 구비하고,
   상기 히트파이프(42)의 일단부(422)는 상기 변압기(20)의 절연유와 접촉하되 상기 변압기(20) 상부면으로부터 정해진 깊이로 삽입되어 상기 변압기(20) 내부의 절연유와 접촉되도록 함으로써, 상기 히트파이프(42)와 변압기(20) 간 결합부위로 절연유가 누출되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 블랙박스 기능을 갖는 하이브리드 수배전반.
   
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