KR101153840B1 - 누설전류의 검진기능이 있는 수배전반 - Google Patents

누설전류의 검진기능이 있는 수배전반 Download PDF

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Abstract

본 발명은 누설전류가 발생을 검진하도록 검진기능을 두고, 수배전함에 제1개폐장치와 제2개폐장치로 이루어진 이중의 보안장치를 두어 사용자의 설정치 이상이면 전문관리요원만 수배전함을 개폐할 수 있도록 잠금이 되게 하는 누설전류의 검진기능이 있는 수배전반에 관한 것이며,
수배전함(1) 내부에 누설전류검지기(80)가 설치되고, 누설전류검지기(80)는 제어부(60)에 연결되며, 제어부(60)는 누전경보기(90)에 연결되어 있는 수배전반에 있어서, 수배전함(1)의 도어(2)에 제1개폐장치(10)와 제2개폐장치(20)가 설치되고, 제1잠금장치(10)와 제2잠금장치(20)는 제어부(60)와 연결되며, 제어부(60)는 컨트롤패널(70)과 누전경보기(90)에 연결되어 컨트롤패널(70)의 조작버튼에 의해 입력된 비밀번호에 의해 제1개폐장치(10)와 제2개폐장치(20)가 열리도록 구성되고, 누설전류검지기(80)에서 누설전류가 감지된 측정값이 사용자가 위험한 값으로 컨트롤 패널(70)에서 비밀번호와 같이 설정한 설정값을 초과하면 누전경보기(90)에서 누전경보된후에 전류를 차단시키고, 제1개폐장치(10)와 제2개폐장치(30)가 잠금상태가 되도록 동작되며, 누설전류검지기(80)에서 누설전류가 감지된 측정값이 사용자가 위험한 값으로 설정한 값을 넘지 않으면 제1개폐장치(10)만 잠금상태가 되도록 동작되고, 제1개폐장치(10)의 잠금상태에서 누전경보기(90)가 동작되고, 제1개폐장치(10)와 제2개폐장치(30)가 동시에 잠금상태가 되면, 전문관리요원에 의하여만 수배전함(1)의 도어(2)가 열리도록 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

누설전류의 검진기능이 있는 수배전반 {A distributing board having check up part of leakage current }
본 발명은 누설전류의 검진기능이 있는 수배전반에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 누설전류가 발생을 검진하도록 검진기능을 두고, 수배전함에 제1개폐장치와 제2개폐장치로 이루어진 이중의 보안장치를 두어 사용자의 설정치 이상이면 전문관리요원만 수배전함을 개폐할 수 있도록 잠금이 되게 하는 누설전류의 검진기능이 있는 수배전반에 관한 것이다.
일반적으로, 수배전반은 집단거주 지역(예를 들면, 아파트), 빌딩, 학교, 공장, 항만, 공항, 상수/하수 처리장, 변전소, 중공업 플랜트, 지하철, 화학단지, 제철소 등의 광범위한 전력 수용가에서 특고압의 전력을 저압으로 변환하여 해당 설비에게 공급하는 수배전 계통에 설치되며, 전력 감시, 제어 및 보호를 위하여 사용된다.
수배전반은 용량별로 3.6㎸ 또는 7.2㎸의 수배전 계통에 사용되는 고압반, 22.9㎸, 24㎸, 25.8㎸ 등에 사용 가능한 특고압반, 및 220V, 430V 등의 전원을 공급하는 저압반 등으로 구분할 수 있다.
또한, 수배전반은 그 형식에 따라 가스절연 특고압 폐쇄 배전반(Cubicle type Gas Insulated Switchgear: CGIS), 특고압 폐쇄 배전반(Metal Clad Switch Gear: MCSG), 1㎸～25.8㎸의 수배전 계통에 사용되는 특고압 콤팩트 배전반(Medium Voltage Switch Gear: MVSG) 등으로 구분되기도 한다.
이러한 수배전반은 안전성 및 내구성의 품질개선 차원에서 차단 성능이 우수한 진공차단기(Vacuum Circuit Breaker: VCB)를 수납하여 기능성과 안전성 위주로 설계되거나, 또는 콤팩트한 사이즈에도 불구하고 강력하고 편리한 성능을 구현하거나, 또는 수배전반의 유지 보수를 편리하게 하는 쪽으로 개발되고 있다.
이런 수배전반의 내부는 통상적으로 특고압측과 저압측으로 구분될 수 있고, 예를 들면, 설비를 기준으로 할 때, 전력 제공자인 한국전력에서 전기를 받는 수전설비가 위치한 쪽과, 수전설비를 통해 수전된 전기를 공장 또는 사용자가 필요로 하는 전압 또는 용량으로 변경 공급하는 변압기, 또는 정전사고 등과 같은 사고로부터 전체 설비를 보호하는 차단기 등을 구비한 배전 설비가 위치한 쪽으로 구분할 수 있다.
한편, 상기와 같은 수배전반은 누설전류의 변화를 상시 감시할 수 있는 설비를 구비하고 있지 아니하며, 누설전류 측정을 위하여 측정시마다 측정용 보조극이 설치되고 측정선을 포설해야 한다는 번거로움이 있었다.
또한 이러한 누설전류는 전로 이외로 흐르는 전류를 의미하는 것으로 누설전류가 계속적으로 흐르면 가속적으로 절연상태까 나빠진다. 누설전류가 절연손상으로 인한 발생한 경우나 기타 원인으로 인한 고조파로 인하여 측정되는 순간적인 누설전류일 수 있다. 하지만 이런 경우에 잘못하면 누전에 의한 안전사고가 발생할 수 있으므로 전문적인 관리요원만이 수배전반의 이상을 점검해야 한다. 하지만 일반 관리 요원이 이를 발견하고 잘못 처리하면 문제가 발생하므로 설정치 이상의 누설전류가 발생되면 일반관리요원의 수배전반의 점검조차 차단해야 하나 이러한 장치가 전혀없었다.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 누설전류를 상시적으로 검지하여 사용자가 설정한 값 이상으로 누설전류가 발생하여 위험 사항이 일어나면 전문 관리요원만 수배전반의 도어를 개폐할 수 있게 구성하고자 한다.
또한 설정치 이하의 누설전류일 경우에는 일반 관리요원이 누설전류의 추이를 측정하여 모니터할 수 있게 구성하나, 설정치 이상의 누설전류에는 일반 관리요원을 포함한 사람이 수배전반을 열 수 없도록 구성하고자 한다.
그리고 이중 보안등급에 의하여 선택적으로 개폐가능한 제1개폐장치와 제2개폐장치를 수배전반에 설치하고, 누설전류가 설정치 이상으로 발생하면 선택적으로 높은 보안등급의 관리자만이 수배전반을 개폐할 수 있도록 구성하고자 한다.
본 발명은 전술한 목적을 달성하기 위하여 수배전함(1) 내부에 누설전류검지기(80)가 설치되고, 누설전류검지기(80)는 제어부(60)에 연결되며, 제어부(60)는 누전경보기(90)에 연결되어 있는 수배전반에 있어서, 수배전함(1)의 도어(2)에 제1개폐장치(10)와 제2개폐장치(20)가 설치되고, 제1잠금장치(10)와 제2잠금장치(20)는 제어부(60)와 연결되며, 제어부(60)는 컨트롤패널(70)과 누전경보기(90)에 연결되어 컨트롤패널(70)의 조작버튼에 의해 입력된 비밀번호에 의해 제1개폐장치(10)와 제2개폐장치(20)가 열리도록 구성되고, 누설전류검지기(80)에서 누설전류가 감지된 측정값이 사용자가 위험한 값으로 컨트롤 패널(70)에서 비밀번호와 같이 설정한 설정값을 초과하면 누전경보기(90)에서 누전경보된후에 전류를 차단시키고, 제1개폐장치(10)와 제2개폐장치(30)가 잠금상태가 되도록 동작되며, 누설전류검지기(80)에서 누설전류가 감지된 측정값이 사용자가 위험한 값으로 설정한 값을 넘지 않으면 제1개폐장치(10)만 잠금상태가 되도록 동작되고, 제1개폐장치(10)의 잠금상태에서 누전경보기(90)가 동작되고, 제1개폐장치(10)와 제2개폐장치(30)가 동시에 잠금상태가 되면, 전문관리요원에 의하여만 수배전함(1)의 도어(2)가 열리도록 구성된 것을 특징으로 하며, 제1개폐장치(10)는 브라켓(26)으로 도어(2)에 고정된 모터(24)에 의해 회전 동작되는 개폐판(20)이 도어(2)에 회전가능하게 고정되고, 개폐판(20)이 삽입되는 홈부(42)가 형성된 고정체(40)가 수배전함(1)에 고정되며, 제2개폐장치(30)는 개폐판(20)의 판체(21) 일측에 제2잠금홀(23)이 형성되되 개폐판(20)이 고정체(40)의 홈부(42)에 삽입된 상태에서 제2잠금홀(23)이 홈부(42)의 내부로 위치하여 형성되고, 제2잠금홀(23)과 동일한 위치로 홈부(42) 전체를 관통하는 잠금홀(43)이 형성되며, 솔레노이드(50)의 봉(51)제2잠금홀(23)과 잠금홀(43)을 동시에 관통하도록 고정체(40)의 일측에 고정되는 것을 특징으로 하는 누설전류의 검진기능이 있는 수배전반을 제공한다.
본 발명은 누설전류를 상시적으로 검지하여 사용자가 설정한 값 이상으로 누설전류가 발생하는 위험 사항이 일어나면 전문 관리요원만 수배전반의 도어를 개폐하여 안전사고를 미연에 방지하는 효과가 있다.
또한 크게 위험사항이 아닐 경우, 설정치 이하의 누설전류일 경우에는 일반 관리요원이 누설전류의 추이를 측정하여 모니터하여 처리할 수 있고, 설정치 이상의 누설전류에는 일반 관리요원을 포함한 사람이 수배전반을 열 수 없게 하여 안전해지는 효과가 있다.
그리고 수배전반에 설치된 제1개폐장치와 제2개폐장치가 이중 보안등급에 의해 선택적으로 개폐되되 유기적으로 서로 연결되어 동작되므로 안정적인 효과가 있다.
제1개폐장치는 제2개폐장치가 잠금상태가 되면, 열리지 않으므로 위험상황에 제2개폐장치를 열수 있는 전문요원이 아니면 수배전반을 열수 없게하여 안전사고가 방지되는 효과가 있다.
또한 경보장치가 전문안전요원에게 직접 경보를 전달되어 빠른 처리가 이루어지도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 누설전류의 검진기능이 있는 수배전반을 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 누설전류의 검진기능이 있는 수배전반의 제1개폐장치와 제2개폐장치를 도시한 단면도.
도 3은 본 발명의 누설전류의 검진기능이 있는 수배전반의 제1개폐장치가 잠겨있는 상태를 도시한 사시도.
도 4는 본 발명의 누설전류의 검진기능이 있는 수배전반의 제1개폐장치가 열려있는 상태를 도시한 시시도.
도 5는 본 발명의 누설전류의 검진기능이 있는 수배전반의 제1개폐장치를 도시한 분해 시시도.
도 6은 본 발명의 누설전류의 검진기능이 있는 수배전반의 제2개폐장치를 도시한 일부 단면 사시도.
도 7은 본 발명의 누설전류의 검진기능이 있는 수배전반의 제2개폐장치가 잠겨진 상태를 도시한 일부 단면 사시도.
도 8은 본 발명의 누설전류의 검진기능이 있는 수배전반이 동작하는 순서도.
도 9는 본 발명의 누설전류의 검진기능이 있는 수배전반의 제어부 연결도.
이하, 본 발명의 구성 및 작용을 첨부된 도면에 의거하여 좀 더 구체적으로 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명은 수배전반에서, 누설전류를 항상 측정하도록 수배전함(1) 내부에 누설전류검지기(80)가 설치되고, 누설전류검지기(80)는 제어부(60)에 연결되어 누설전류의 감지값을 분석하여 설정값 이상과 이하에 따라 다른 동작을 하도록 구성하며, 이러한 제어부(60)의 제어에 의해 수배전함(1)의 도어(2)를 자동 잠금상태로 변환시키도록 구성한다. 이때 누설전류가 발생하면 제어부(60)에 연결된 누전경보기(90)를 통해 위험 상황을 알리게 된다.
수배전함(1)의 의 일측에 내외를 개폐하는 도어(2)가 설치되고, 도어(2)에 일반적인 개폐장치 외에, 제1개폐장치(10)와 제2개폐장치(20)가 추가로 설치된다.
이러한 제1잠금장치(10)와 제2잠금장치(20)는 제어부(60)와 전기적으로 연결되어 제어부(60)의 신호에 의해 작동된다.
제어부(60)는 도 9에 도시된 바와 같이 컨트롤패널(70)과 누전경보기(90)에 연결되어 컨트롤패널(70)의 조작버튼에 의해 입력된 비밀번호에 의해 제1개폐장치(10)와 제2개폐장치(20)가 열리도록 구성된다. 컨트롤패널(70)에서 누설전류의 위험치를 설정값으로 설정할 때 비밀번호를 입력한다.
누설전류검지기(80)에서 누설전류가 검지된 측정값이 사용자가 위험한 값으로 설정된 설정값을 초과하면 누전경보기(90)에서 누전경보된후에 전류를 차단시키고, 제1개폐장치(10)와 제2개폐장치(30)가 잠금상태가 되도록 동작된다. 비밀번호는 1급, 2급 두가지의 보안등급이 있게 되고, 제2잠금장치는 1급의 보안등급으로 이루어진 비밀번호를 입력하여야 열리게 된다.
이러한 누설전류검지기(80)에서 누설전류가 감지된 측정값이 사용자가 위험한 값으로 설정한 값을 넘지 않으면 제1개폐장치(10)만 잠금상태가 되도록 동작된다. 따라서 관리요원이 수배전반의 상태를 모니터하여 이상상태 여부를 판단한다. 순간적인 고조파 이상으로 인한 누설전류 증가일 경우 다시 누설전류의 값이 회복되었을 때는 경보상태를 해제한다. 하지만 지속적으로 누설전류가 발생하면 전문관리요원에게 통보하여 정밀진단을 받아 보수한다.
누설전류검지기(80)는 일반적으로 사용하는 것을 사용하면 된다.
누설전류로 인한 제1개폐장치(10)의 잠금상태에서 누전경보기(90)가 동작되고, 누전경보는 관리요원에게도 문자로 직접 보내진다.
또한 비상상황에 의해 제1개폐장치(10)와 제2개폐장치(30)가 동시에 잠금상태가 되면, 전문관리요원에 의하여만 수배전함(1)의 도어(2)가 열리도록 구성된다.
이와 같이 제1개폐장치와 제2개폐장치는 선택적으로 개폐상태가 될 수 있도록 효과적으로 구성하고자 한다.
제1개폐장치(10)는 개폐판(20)이 회전되면서 고정체(40)에 형성된 홈부(42)에 삽입되어 고정되도록 구성된다. 개폐판(20)의 장방형 판체(21)의 일단이 모터(24)의 회전축(25)에 고정된다. 모터(24)의 회전축(25)의 단부에 키(25-1)가 형성되어 개폐판(20)의 판체(21)에 형성된 키홀(22)에 삽입된다. 키(25-1)와 키홀(22)에 의해 회전축(25)과 개폐판(20)이 같이 회전된다.
브라켓(26)은 도 2에 잘 도시되어 있듯이 모터(24)의 회전축(25)이 도어(2)의 내측면을 향하도록 모터(24)가 고정된다. 브라켓(26)으로 도어(2)에 고정된 모터(24)가 제어부(60)에 의해 회전되면서 개폐판(20)이 고정체(40)의 홈부(42)에 삽입되면서 도어의 잠금상태가 되고, 홈부(42)에서 이탈되면서 도어의 해제상태가 된다.
고정체(40)는 개폐판(20)이 고정된 도어(2)와 인접한 곳의 수배전함(1)에 고정된다.
제2개폐장치(30)는 개폐판(20)이 회전하지 못하도록 구성된 것으로서, 개폐판(20)의 판체(21) 일측에 제2잠금홀(23)이 형성되는데, 개폐판(20)이 고정체(40)의 홈부(42)에 삽입된 상태에서 제2잠금홀(23)이 홈부(42)의 내부로 위치하도록 제2잠금홀(23)이 형성된다.
제2잠금홀(23)과 동일한 위치로 고정체(40)의 홈부(42) 전체를 관통하는 잠금홀(43)이 고정체(40)의 몸체(41)에 형성되고, 솔레노이드(50)의 봉(51)이 제2잠금홀(23)과 잠금홀(43)을 동시에 관통하도록 고정체(40)의 일측에 고정된다.
이와 같이 구성되어 누설전류가 측정되면, 제1개폐장치(10)가 먼저 잠기고, 제어부에서 누설전류가 설정치 이상으로 검지되면 제2개폐장치(30)까지 잠금상태가 된다.
1 : 수배전함 2 : 도어
10 : 제1개폐장치 20 : 개폐판
21 : 판체 22 : 키홀
23 : 제2잠금홀 24 : 모터
25 : 회전축 25-1 : 키
26 : 브라켓 30 : 제2개폐장치
40 : 고정체 41 : 몸체
42 : 홈부 43 : 잠금홀
50 : 솔레노이드 51 : 봉
60 : 제어부 70 : 컨트롤패널
80 : 누설전류검지기 90 : 누전경보기

Claims (2)

  1. 수배전함(1) 내부에 누설전류검지기(80)가 설치되고, 누설전류검지기(80)는 제어부(60)에 연결되며, 제어부(60)는 누전경보기(90)에 연결되어 있는 수배전반에 있어서,
    수배전함(1)의 도어(2)에 제1개폐장치(10)와 제2개폐장치(20)가 설치되고,
    제1잠금장치(10)와 제2잠금장치(20)는 제어부(60)와 연결되며,
    제어부(60)는 컨트롤패널(70)과 누전경보기(90)에 연결되어 컨트롤패널(70)의 조작버튼에 의해 입력된 비밀번호에 의해 제1개폐장치(10)와 제2개폐장치(20)가 열리도록 구성되고,
    누설전류검지기(80)에서 누설전류가 감지된 측정값이 사용자가 위험한 값으로 컨트롤 패널(70)에서 비밀번호와 같이 설정한 설정값을 초과하면 누전경보기(90)에서 누전경보된후에 전류를 차단시키고, 제1개폐장치(10)와 제2개폐장치(30)가 잠금상태가 되도록 동작되며,
    누설전류검지기(80)에서 누설전류가 감지된 측정값이 사용자가 위험한 값으로 설정한 값을 넘지 않으면 제1개폐장치(10)만 잠금상태가 되도록 동작되고, 제1개폐장치(10)의 잠금상태에서 누전경보기(90)가 동작되고,
    제1개폐장치(10)와 제2개폐장치(30)가 동시에 잠금상태가 되면, 전문관리요원에 의하여만 수배전함(1)의 도어(2)가 열리도록 구성된 것을 특징으로 하는 누설전류의 검진기능이 있는 수배전반.
  2. 제 1 항에 있어서,
    제1개폐장치(10)는 브라켓(26)으로 도어(2)에 고정된 모터(24)에 의해 회전 동작되는 개폐판(20)의 판체(21)가 도어(2)에 회전가능하게 고정되고, 개폐판(20)의 판체(21)의 단부가 삽입되는 홈부(42)가 형성된 고정체(40)가 수배전함(1)에 고정되며,
    제2개폐장치(30)는 개폐판(20)의 판체(21) 일측에 제2잠금홀(23)이 형성되되 개폐판(20)이 고정체(40)의 홈부(42)에 삽입된 상태에서 제2잠금홀(23)이 홈부(42)의 내부로 위치하여 형성되고, 제2잠금홀(23)과 동일한 위치로 홈부(42) 전체를 관통하는 잠금홀(43)이 형성되며, 솔레노이드(50)의 봉(51)제2잠금홀(23)과 잠금홀(43)을 동시에 관통하도록 고정체(40)의 일측에 고정되는 것을 특징으로 하는 누설전류의 검진기능이 있는 수배전반.

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