KR101144309B1

KR101144309B1 - 스마트 다중전원 절체장치

Info

Publication number: KR101144309B1
Application number: KR1020100100392A
Authority: KR
Inventors: 심재식; 신영신
Original assignee: 한국전력공사
Priority date: 2010-10-14
Filing date: 2010-10-14
Publication date: 2012-05-16
Also published as: KR20120038760A

Abstract

본 발명에 따른 다중전원 절체장치는 서로 병렬 연결된 제 1 부하와 제 2 부하로 구성된 부하단; 상기 부하단에 제 1 전력을 공급하는 제 1 전원부; 상기 부하단에 제 2 전력을 공급하는 제 2 전원부; 상기 부하단에 제 3 전력을 공급하는 제 3 전원부; 상기 제 1 전원부의 정전시에 상기 제 2 전원부를 상기 부하단과 병렬로 접속시켜 상기 제 2 전력을 상기 제 1 및 제 2 부하에 각각 공급하고, 상기 제 2 전원부의 정전시에 상기 제 1 전원부를 상기 부하단과 병렬로 접속시켜 상기 제 1 전력을 상기 제 1 및 제 2 부하에 각각 공급하며, 상기 제 1 및 제 2 전원부의 정전시에 상기 제 3 전원부를 상기 부하단과 병렬로 접속시켜 상기 제 3 전력을 상기 제 1 및 제 2 부하에 각각 공급하도록 제어하는 제어부; 및 상기 제 1 부하 및 제 2 부하와 각각 직렬 연결되고, 상기 제 1 내지 제 3 전원의 정전시 제 4 전력을 발생하여 상기 제 1 및 제 2 부하에 각각 공급하는 제 4 전원부;를 갖추어 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

스마트 다중전원 절체장치{SMART LOAD TRANSFER SWITCH OF MULTIPLE SOURCE ELECTRIC POWER}

본 발명은 일시적으로 전력설비를 사용하는 전력공급 시스템에 관한 것으로, 특히 선거관리의 개표장 등 필수적으로 정전이 되지 않아야 하는 상황에 있어서 장시간 정전이 발생되지 않도록 한 전력확보용 다중전원 절체장치에 관한 것이다.

무정전 전원 장치(UPS : Uninterruptible Power System)는 일반적으로 정전 등 비상시에 배터리나 별도의 보조 전원에서 생성된 전력을 부하로 제공하는 장치이다. 정전시 무정전 전원 장치가 동작하도록 하여 수 초 내지 수 시간 동안 보조 전원이 전력을 공급하므로 부하의 전기 설비들을 보호하고 안전하게 종료할 수 있다. 또한, 일반적으로 무전원 전원 장치는 컴퓨터 보호 장비에 국한되지 않고, 데이터 센터, 통신 장비 또는 기타 전기 장비의 예기치 않은 전원 중단에 의한 손상, 심각한 업무 중단이나 데이터 손실을 방지하기 위해 이용된다.

전형적으로, 특수 전력설비나 대형 건물 등에는 정전에 대비하여 자가발전기 등의 전력확보 시스템이 설치되는데, 이는 고정된 설비로서 구축되어 있으므로, 대형 전력 설비가 설치되어 이동이 안 된다. 또, 정전시에는 중요한 부하, 예컨대 화재진압장치, 비상등, 엘리베이터 등에만 한정적으로 전력이 공급되고, 일반 전등부하에는 발전기 전원이 공급되지 않는 것이 대부분이며, 전등부하 또한 2개 그룹으로 분리되는 것이 아니라 단일부하로 구성되어 있는 것이 특징이다.

그런데, 일시적인 목적으로 설치하는 전력공급 시스템의 배전반, 그중에서도 특히 선거관리를 위한 개표장의 전력시스템에 있어서는 위와는 목적이 다르게 전등부하에 정전 없이 전력을 공급하는 것이 대단히 중요한 문제로 대두되고 있다.

최근 들어 선거와 관련된 전국적인 전력확보 문제가 거의 1년에 한 번꼴로 대두되고 있는데, 일시적인 사용 및 소용량(예; 100W 전구 100 - 200개, 통신기기등)의 전력설비가 필요한 곳에 대형 전력확보 시스템이 거의 구비되어 있지 않을 뿐만 아니라, 구비되어 있다고 하더라도 부하가 주전원, 예비전원의 형태로 분리되어 있지 않고 수용가 인입구에서부터 개표장까지는 여러 단계의 전력설비를 거치게 되어 있어서 부하측 고장시에는 발전기 전원이 아무런 쓸모가 없게 된다. 따라서 이러한 건물에 있어서도 전력확보를 위하여는 별도로 제 2 전원과 추가로 자가발전기를 개표장 부근에 설치하는 것이 불가피하다.

도 1은 종래의 다중전원 공급장치의 개략적인 회로도를 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 선거관리를 위한 다중전원 공급장치는 3중 전원 중 제 1 전원(1) 또는 제 2 전원(2)이 각각 정전시 자동으로 절체되어 부하에 전원을 공급하는 방식을 구비한다. 이를 구체적으로 살펴보면, 제 1 전원(1)과 제 2 전원(2)이 동시에 정전이 되는 경우 정전 상황을 확인하게 된다. 정전 상황이 확인되면 발전기(5) 가동용 스위치가 수동으로 투입하게 되며, 제 1 부하(3)와 제 2 부하(4)에 발전기(5)로 전원을 공급하게 되는 방식이다.

따라서 종래의 다중전원 공급장치는 제 1 전원(1)과 제 2 전원(2)은 자동전환되나 제 3 전원(5)이 수동절체되므로, 정전시 신속하게 대응하기 어려운 단점이 있다. 이는 개표 진행시 배전반 옆에서 감시자가 정전에 준비하고 있는 경우라도 정전이 발생되면 수동조작을 하는데 시간이 적어도 수초 내지 수십초의 시간이 걸리므로, 수동조작 시간 동안의 정전을 피할 수 없으며, 이는 정전된 상태에서 조작해야 하고, 배전반의 결선이 복잡하므로 갑작스런 조작시 혼동을 일으켜 건전한 다른 전원까지도 정전시키게 되는 우려가 있을 수 있다.

또한, 제 3 전원(5)인 발전기 구동을 위한 배터리 전원 투입시 정전상황을 최종 확인한 후 수동으로 투입하게 되므로 인적 실수로 인한 오조작의 위험이 있을 수 있다. 더욱이, 종래의 다중전원 공급장치에서는 정전에서 복구시 자동으로 복구됨에 따라 선로가 불안정하다고 판단되는 경우 전원이 복구되지 않는 문제가 있다. 이러한 특성은 지속적인 정전인 경우에는 유용할 수 있으나, 재폐로나 순간적인 정전이 발생하는 경우에는 다중전원 공급장치도 순간적으로 2회 이상 자동 절체되게 되어 복구시간이 너무 길어지는 문제가 있다. 더욱이, 종래 다중전원 공급장치는 단상전원에 관한 것이여서 3상 출력을 사용하는 경우에는 설치가 불가능하다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 마그네트 스위치와 릴레이를 추가적으로 시설함으로써 제 1 전원부, 제 2 전원부, 제 3 전원부를 모두 자동 전환하고, 이에 제 1, 2 및 3 전원부가 모두 정전되었을 경우 부하측에 전력을 공급할 수 있는 제 4 전원부를 확보하며, 보조릴레이를 추가하여 전원 복구시 수동전환 방식을 채택할 수 있도록 하는 다중전원 절체장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

더욱이, 본 발명은 전원 전환시 타이머를 설치하여 보호기기의 재폐로 여건을 고려함으로써 정전 후 타전원으로 절체되는 시간이 조정가능하도록 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 다중전원 절체장치는 상기 제 4 전원부가 안정적인 주파수와 전압으로 상기 제 4 전력을 공급하는 무정전 전원장치인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 다중전원 절체장치에 있어서, 상기 제어부는 상기 제 1, 2 또는 3 전원부가 자동으로 또는 수동으로 전환되도록 하는 전환스위치;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 다중전원 절체장치는 상기 제어부가 자동으로 전환되도록 선택된 상기 제 1, 2 또는 3 전원부를 미리 설정된 시간이 지난 후에 전환되게 하는 타이머;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 마그네트 스위치와 릴레이를 추가적으로 시설함으로써 제 1 전원부, 제 2 전원부, 제 3 전원부를 모두 자동 전환하고, 이에 제 1, 2, 3 전원부가 모두 정전되었을 경우 부하측에 전력을 공급할 수 있는 제 4 전원부를 확보하며, 보조릴레이를 추가하여 전원 복구시 수동전환 방식을 채택할 수 있도록 하는 효과가 있다.

더욱이, 본 발명은 전원 전환시 타이머를 설치하여 보호기기의 재폐로 여건을 고려함으로써 정전 후 타전원으로 절체되는 시간이 조정가능하도록 하는 효과가 있다.

도 1은 종래의 다중전원 공급장치를 도시한 회로도,
도 2는 본 발명에 따른 다중전원 절체장치의 개략적인 블록 다이어그램,
도 3은 본 발명에 따른 다중전원 절체장치의 3선 결선도를 도시한 도면,
도 4는 본 발명에 따른 다중전원 절체장치의 제어시퀀스도를 도시한 도면,
도 5는 본 발명에 따른 다중전원 절체장치에 있어서, 정상상태의 동작을 개략적으로 도시한 회로도,
도 6a는 본 발명에 따른 다중전원 절체장치에 있어서, 제 1 전원부 정전시의 동작을 개략적으로 도시한 회로도,
도 6b는 본 발명에 따른 다중전원 절체장치에 있어서, 제 2 전원부 정전시의 동작을 개략적으로 도시한 회로도,
도 7은 본 발명에 따른 다중전원 절체장치에 있어서, 제 1 및 2 전원부 정전시의 동작을 개략적으로 도시한 회로도,
도 8은 본 발명에 따른 다중전원 절체장치에 있어서, 제 1, 2 및 3 전원부 정전시의 동작을 개략적으로 도시한 회로도,
도 9는 본 발명에 따른 다중전원 절체장치의 일 실시예를 개략적으로 도시한 도면을 도시한다.
<도면부호의 간단한 설명>
1: 종래의 다중전원 공급장치의 제 1 전원
2: 종래의 다중전원 공급장치의 제 2 전원
3: 종래의 다중전원 공급장치의 제 1 부하
4: 종래의 다중전원 공급장치의 제 2 부하
5: 종래의 다중전원 공급장치의 제 3 전원(발전기)
10: 제 1 전원부 20: 제 2 전원부
30: 제 3 전원부 40: 제 4 전원부
50: 제어부 60: 제 1 부하
70: 제 2 부하
T1: 제 1 전원부 타이머 T2: 제 2 전원부 타이머
T3: 제 3 전원부타이머
SW1: 전환스위치 SW2: 전환스위치
MC1: 제 1 마그네트 스위치 MC2: 제 2 마그네트 스위치
MC3: 제 3 마그네트 스위치 MC4: 제 4 마그네트 스위치
MC5: 제 5 마그네트 스위치 MC6: 제 6 마그네트 스위치
R1: 제 1 전원부 계전기 R2: 제 2 전원부 계전기
R3: 제 3 전원부 계전기 L1: 전원표시등
L2: 전원표시등 L3: 전원표시등

이하, 예시도면을 참조하면서 본 발명에 따른 각 실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 다중전원 절체장치의 개략적인 블록 다이어그램을 도시한다. 다중전원 절체장치는 도 2에 도시된 바와 같이, 제 1 전원부(10), 제 2 전원부(20), 제 3 전원부(30), 제 4 전원부(40), 제어부(50), 제 1 부하(60) 및 제 2 부하(70)를 갖추어 이루어진다.

제 1 전원부(10)와 제 2 전원부(20)는 외부의 전원으로 각각 제 1 전력과 제 2 전력을 제 1 부하측(60)과 제 2 부하측(70)에 공급한다. 제 3 전원부(30)는 제 1 및 2 전원부(10 및 20)가 정전되었을 경우 동작하는 전원이고, 이는 발전기일 수 있다. 제 4 전원부(40)는 제 1, 2 및 3 전원부(10, 20 및 30)에 정전이 발생하였을 경우 동작하는 전원이고, 이는 무정전 전원장치(UPS)일 수 있다.

제어부(50)는 제 1, 2, 3 및 4 전원부(10, 20, 30 및 40)를 제어하는 구성요소이다. 제어부(50)는 제 1 전원부(10)가 정전시 제 2 전원부(20)를 제 1 부하(60) 및 제 2 부하(70)에 병렬접속시켜 제 2 전력을 제 1 및 제 2 부하(60,70)에 각각 공급하도록 제어한다. 또한 제 2 전원부(20)가 정전시 제 1 전원부(10)를 제 1 부하(60) 및 제 2 부하(70)에 병렬접속시켜 제 1 전력을 제 1 및 제 2 부하(60, 70)에 각각 공급하도록 제어한다. 제 1, 2 전원부(10, 20)가 정전일 경우 제 3 전원부(30)를 제 1 부하(60) 및 제 2 부하(70)에 병렬접속시켜 제 3 전력을 제 1 및 제 2 부하(60, 70)에 각각 공급하도록 제어하고, 제 1 내지 제 3 전원부(10, 20, 30)가 정전시 제 4 전원부(40)를 제 1 부하(60) 및 제 2 부하(70)에 직렬 접속시켜 제 4 전력을 제 1 및 제 2 부하(60, 70)에 각각 공급하도록 제어한다.

도 3은 본 발명에 따른 다중전원 절체장치의 3선 결선도를 도시한 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 다중전원 절체장치에 있어서, 제 1 전원부(10), 제 2 전원부(20), 제 3 전원부(30) 및 제 4 전원부(40)가 제어부(50)의 제어를 통해 제 1 부하(60) 및 제 2 부하(70) 측에 전력을 공급한다. 이 때, 제 1 전원부(10), 제 2 전원부(20) 및 제 3 전원부(30)는 제 1 부하(60)와 제 2 부하(70)에 병렬로 접속하여 전력을 공급하고, 제 4 전원부(40)는 제 1 부하(60)와 제 2 부하(70)에 직렬로 접속하여 전력을 공급한다. 또한, 제어부(50)는 6 개의 마그네트 스위치(MC)를 구비한다.

제 1 전원부(10)는 제 1 마그네트 스위치(MC1)가 온(on) 상태일 때 제 1 부하(60)에 전력을 공급할 수 있고, 제 3 마그네트 스위치(MC3)가 온 상태일 때 제 2 부하(70)에 전력을 공급할 수 있다. 제 2 전원부(20)는 제 2 마그네트 스위치(MC2)가 온 상태일 때 제 2 부하(70)에 전력을 공급할 수 있고, 제 4 마그네트 스위치(MC4)가 온 상태일 때 제 1 부하(60)에 전력을 공급할 수 있다. 제 3 전원부(30)는 제 5 마그네트 스위치(MC5)가 온 상태일 때 제 1 부하(60)에 전력을 공급할 수 있고, 제 6 마그네트 스위치(MC6)가 온 상태일 때 제 2 부하(70)에 전력을 공급할 수 있다. 제 4 전원부(40)는 마그네트 스위치(MC)의 온 오프(off) 상태와 관계 없이 제어부(50)로부터 제어신호를 받아 제 1 부하(60) 및 제 2 부하(70)에 전력을 공급할 수 있다. 여기서 제 4 전원부(40)는 무정전 전원 공급 장치로, 전류가 도통하고 있는 경우에는 단락된 상태로 동작하여 회로에 영향을 주지 않는다.

이하 다중전원 절체장치의 동작을 제어하는 방법에 대한 설명을 제어부(50)를 중심으로 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 다중전원 절체장치의 제어 시퀀스도를 도시한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 다중전원 절체장치는 전력을 공급하는 전원부(10, 20, 30 및 40)를 구비할 수 있다. 각 전원부 양단에 계전기(R) 및 전원표시등(L)이 전기적으로 연결된다. 또한, 각 전원부는 전환스위치(SW)를 포함할 수 있다. 사용자는 전환스위치(SW)를 통해 각 전원부의 스위칭 동작을 자동(A)으로 실행할지 수동(M)으로 실행할지를 결정할 수 있다. 스위칭 동작이 자동(A)으로 실행되도록 선택된 경우, 사용자는 타이머(T)에 미리 시간을 설정하여 스위칭되는 시간을 조절할 수 있다. 타이머(T)는 스위칭 동작시 배전선로 보호기기 재폐로 설정에 따라 마그네트 스위치(MC)가 투입되는 시간을 지연할 수 있으며, 시간 지연은 바람직하게는 0초 ~ 20초로 설정이 가능하다. 이에 따라 연속절체로 인한 순간 깜빡임 현상을 방지하는 것이 가능하게 된다. 이하, 각 전원부의 정전 여부에 따른 동작상태를 도면을 참고하여 설명한다.

도 5는 정상상태로 동작할 때의 다중전원 절체장치의 회로도를 도시한다. 여기서, 전원 공급시 전류의 흐름은 좀 더 두꺼운 선으로 표시한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 정상상태일 경우 제 1 전원부(10) 및 제 2 전원부(20)가 각각 50%씩 제 1 부하(60)와 제 2 부하(70)에 제 1 및 2 전력을 공급하게 된다.

정상상태의 동작을 자세히 살펴보면, 제 1 및 2 전원부(10 및 20)가 각각 제 1 및 제 2 전력을 공급하게 되면, 전원표시등(L1, L2)에 전류가 흘러 점등된다. 또한 제 1 및 2 전원부(10 및 20)의 계전기(R1, R2)에 전원이 공급된다. 이러한 상태에서 제 1 전원부(10)는 제 5 마그네트 스위치(MC5), 제 6 마그네트 스위치(MC6) 및 제 4 마그네트 스위치(MC4)에 전원을 공급한다. 이 때, 제 4 마그네트 스위치(MC4)의 B접점 조건에 의해 제 1 마그네트 스위치(MC1)가 온 상태가 되어 제 1 부하(60)에 제 1 전원을 공급한다.

이와 마찬가지로 제 2 전원부(20)의 동작에 있어서, 제 5 마그네트 스위치(MC5), 제 6 마그네트 스위치(MC6)가 온 상태가 되고, 제 3 마그네트 스위치(MC3)의 B접점 조건에 의해 제 2 마그네트 스위치(MC2)가 온 상태가 되어 제 2 부하(70)에 제 2 전력을 공급하게 된다.

도 6a는 본 발명에 따른 다중전원 절체장치의 동작 중 제 1 전원부(10)가 정전시 동작을 개략적으로 도시한 회로도이다. 도 6a에 도시된 바와 같이, 제 1 전원부(10)가 정전시, 제 2 전원부(20)는 제 1 부하(60)와 제 2 부하(70)에 제 2 전력을 공급한다.

제 1 전원부(10) 정전시 동작을 자세히 살펴보면, 제 2 전원부(20)가 전력을 공급하게 되어 전원표시등(L2)이 켜진다. 또한 제 2 전원부 계전기(R2)에 전원이 공급된다. 전류는 제 5 마그네트 스위치(MC5), 제 6 마그네트 스위치(MC6), 제 3 마그네트 스위치(MC3)를 통해 흐르게 된다. 이 때, 제 3 마그네트 스위치(MC3)의 B접점 조건에 의해 제 2 마그네트 스위치(MC2)가 온 상태가 되어 제 2 부하(70)에 전력을 공급하게 된다. 또한, 제 1 마그네트 스위치(MC1)의 B접점 조건에 의해 제 4 마그네트 스위치(MC4)가 온 상태가 되어 제 2 전원부(20)가 제 1 부하(60)에 제 2 전력을 공급한다.

제 1 전원부(10)가 정전으로부터 복귀시 제 4 마그네트 스위치(MC4)가 동작하여, 직접 제 1 전원부(10)가 전원을 공급하지 않고, 계속 제 2 전원부(20)로 전력을 공급하게 된다. 따라서 제 1 전원부(10)는 선로안정화 확인 후 수동으로 복귀될 수 있다. 정전으로부터 복귀시, 제 4 마그네트 스위치(MC4) 앞의 타이머(T2)는 배전선로 보호기기 재폐로 설정에 따라 제 4 마그네트 스위치(MC4)가 동작하는 시간을 지연할 수 있으며 시간지연은 0초 ~ 20초로 설정이 가능하다. 타이머에 설정된 시간이 지나면 제 1 마그네트 스위치(MC1)가 온 상태가 되고 이에 따라 제 1 전원부(10)가 전원을 공급할 수 있다.

도 6b는 본 발명에 따른 다중전원 절체장치의 동작 중 제 2 전원부(20)가 정전시 동작을 개략적으로 도시한 회로도이다. 도 6b에 도시된 바와 같이, 제 2 전원부(20)가 정전시, 제 1 전원부(10)가 제 1 부하(60)와 제 2 부하(70)에 제 1 전력을 공급한다.

제 2 전원부(20) 정전시 동작을 자세히 살펴보면, 제 1 전원부(10)가 제 1 전력을 공급하게 되면, 전원표시등(L1)이 켜진다. 또한 제 1 전원부 계전기(R1)에 전원이 공급된다. 전류는 제 5 마그네트 스위치(MC5), 제 6 마그네트 스위치(MC6), 제 4 마그네트 스위치(MC4)를 통해 흐른다. 제 4 마그네트 스위치(MC4)의 B접점 조건에 의해 제 1 마그네트 스위치(MC1)가 온 상태가 되어 제 1 부하(60)에 제 1 전력을 공급하게 된다. 또한 제 2 마그네트 스위치(MC2)의 B접점 조건에 의해 제 3 마그네트 스위치(MC3)가 온 상태가 되어 제 1 전원부(10)가 제 2 부하(70)에 제 1 전력을 공급한다.

제 2 전원부(20)가 정전으로부터 복귀시 제 3 마그네트 스위치(MC3)가 동작하여, 바로 제 2 전원부(20)가 전력을 공급하지 않고, 계속 제 1 전원부(10)로 전력을 공급하게 된다. 따라서 제 2 전원부(20)는 선로안정화 확인 후 수동으로 복귀될 수 있다. 정전으로부터 복귀시, 제 3 마그네트 스위치(MC3) 앞의 타이머(T1)는 배전선로 보호기기 재폐로 설정에 따라 제 3 마그네트 스위치(MC3)가 투입되는 시간을 지연할 수 있다.

도 7은 본 발명에 따른 다중전원 절체장치에 있어서, 제 1 및 2 전원부(10 및 20) 정전시의 동작을 개략적으로 도시한 회로도이다. 이 경우에 있어서, 제 3 전원부(30)가 제 1 부하(60) 및 제 2 부하(70)에 제 3 전력을 공급한다. 종래의 다중전원 공급장치는 제 3 전원(5)으로의 스위칭 동작이 수동으로 이루어지는데 반해, 본 발명에 따른 다중전원 절체장치는 제 3 전원부(30)로의 스위칭 동작이 자동으로 이루어진다는 특징이 있다.

제 1 및 2 전원부(10 및 20) 정전시의 동작을 자세히 살펴보면, 제 1 및 2 전원부(10 및 20)가 정전이 되어 제 3 전원부(30)가 제 3 전력을 공급하게 되면, 전원표시등(L3)만 켜지게 된다. 또한, 제 3 전원부 계전기(R3)에 전원이 공급된다. 이 때, 타이머(T3)가 동작하게 되고, 타이머(T3)의 B접점 조건에 의해 설정된 시간이 지난 이후 계전기(R4)가 동작하게 된다. 이후, 계전기(R4)의 B접점 조건에 의해 제 5 마그네트 스위치(MC5)와 제 6 마그네트 스위치(MC6)가 온 상태가 되어 제 1 부하(60)와 제 2 부하(70)에 전력을 공급할 수 있게 된다.

제 3 전원부(30)에 의해 전원을 공급하던 중 제 1 전원부(10) 또는 제 2 전원부(20)가 정전으로부터 복귀될 경우에 종래의 자동전환 방식의 경우에는 정전으로부터 복귀된 전원이 과도상태에 있음을 불안정한 상태로 인식하여 전원이 부하에 전달되는 데 상당한 지연이 발생하였다. 이에 반해, 본 발명에 따른 다중전원 절체장치는 사용자에 의해 선로안정화 확인 후 전환스위치(SW2)를 통해 수동 방식으로 선택할 수 있게 하여, 복귀된 제 1 전원부(10)와 제 2 전원부(20)가 제 1 부하(60)와 제 2 부하(70)에 전력을 공급하는데 시간 지연이 되는 것을 방지할 수 있다.

도 8은 본 발명에 따른 다중전원 절체장치에 있어서, 제 1, 2 및 3 전원부 정전시의 동작을 개략적으로 도시한 회로도이다. 이 경우에 있어서, 도 8에 도시된 바와 같이, 제 1 ,2 및 3 전원부가 정전이 되면, 모든 마그네트 스위치(MC)는 동작하지 않는다. 이 때, 제 4 전원부(40)가 부하단으로의 공급 전원이 없음을 감지하면 제 4 전력을 발생하여 이를 제 1 부하(60)와 제 2 부하(70) 측에 각각 공급한다. 제 4 전원부(40)는 일반적으로 무정전 전원 장치(UPS)를 사용하게 된다. 이러한 UPS는 상용전원 공급 중에는 정류기를 통해 축전지를 플로트-차지(Float-Charge) 상태로 둔다. 또한 상용전원이 활선(live)상태인지를 실시간으로 모니터링할 수 있다. 만일 상용전원이 중단되면, 출력단의 레일을 바이패스(bypass)에서 인버터 방향으로 연결함과 동시에, 인버터에 작동 신호를 보낸다. 신호를 받은 인버터는 즉시 축전기로부터 전력을 끌어와 출력단으로 내보낼 전력을 발생시킨다. 이후 전압이 베터리의 공칭방전전압 이하로 낮아질 경우 배터리 보호 회로에 의해 인버터의 작동이 중지되어 전원이 완전히 차단된다. 전원이 복귀될 때, UPS는 축전기를 포함할 수 있고 이러한 축전기는 상용전원으로 전원을 공급받아 충전하거나 일반적으로 배터리를 통해 충전 후 재장착할 수 있는 등 여러가지로 구현이 가능하다.

도 9는 본 발명에 따른 다중전원 절체장치의 일 실시예를 개략적으로 도시한다. 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명은 선거관리의 개표장에서 전등 및 계수기에 사용되는 전력을 확보하기 위해 사용될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제 1 전원부(10) 및 제 2 전원부(20)는 외부 전력을 공급하는 상시 공급전력일 수 있고, 제 3 전원부(30)는 비상 발전기일 수 있다. 제어부(50)는 각 전원부(10, 20, 30, 40)의 정전시 각 전원부의 전력을 제 1 및 2 부하(60, 70)에 각각 배전하도록 제어하는 기능을 할 수 있다. 제 4 전원부(40)는 바람직하게는 무정전 전원장치로 구현될 수 있다. 제 1 및 2 부하(60, 70)는 복수의 형광등 또는 계수기일 수 있다.

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Claims

서로 병렬 연결된 제 1 부하와 제 2 부하로 구성된 부하단;
상기 부하단에 제 1 전력을 공급하는 제 1 전원부;
상기 부하단에 제 2 전력을 공급하는 제 2 전원부;
상기 부하단에 제 3 전력을 공급하는 제 3 전원부;
상기 제 1 전원부의 정전시에 상기 제 2 전원부를 상기 부하단과 병렬로 접속시켜 상기 제 2 전력을 상기 제 1 및 제 2 부하에 각각 공급하고, 상기 제 2 전원부의 정전시에 상기 제 1 전원부를 상기 부하단과 병렬로 접속시켜 상기 제 1 전력을 상기 제 1 및 제 2 부하에 각각 공급하며, 상기 제 1 및 제 2 전원부의 정전시에 상기 제 3 전원부를 상기 부하단과 병렬로 접속시켜 상기 제 3 전력을 상기 제 1 및 제 2 부하에 각각 공급하도록 제어하는 제어부; 및
상기 제 4 전원부가 안정적인 주파수와 전압으로 상기 제 4 전력을 공급하는 무정전 전원장치(UPS)를 구비하되,
상기 제어부는 상기 제 1, 2 또는 3 전원부가 자동으로 또는 수동으로 전환되도록 하는 전환스위치를 구비하고, 자동으로 전환되도록 선택된 상기 제 1, 2 또는 3 전원부를 설정된 시간이 지난 후에 전환되게 하는 타이머를 구비하며,
상기 제 1 부하 및 제 2 부하와 각각 직렬 연결되고, 상기 제 1 내지 제 3 전원의 정전시 제 4 전력을 발생하여 상기 제 1 및 제 2 부하에 각각 공급하는 제 4 전원부를 갖추어 이루어지는 것을 특징으로 하는 스마트 다중전원 절체장치.
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