KR101186221B1 - 모듈형 제어 시스템을 가지는 배전반 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배전반 내부 온도제어, 상위시스템과의 통신 및 배전반의 상태 표시를 통합적으로 제공하여 설치 및 배전반의 관리가 용이하도록 한 모듈형 제어 시스템을 가지는 배전반에 관한 것이다.
본 발명에 따른 모듈형 제어 시스템을 가지는 배전반은 케이스; 상기 케이스 내부에 설치되고 모선에 순차적으로 연결되는 고장구간 자동 개폐기, 전력용 퓨즈, 계기용 변성기, 변압기 및 차단기 중 적어도 어느 하나 이상을 가지는 활선부; 상기 케이스 내부의 온도를 측정하기 위해 하나 이상으로 구성되고, 온도정보를 작성하는 온도센서; 상기 활선부의 전압, 전류, 전력, 위상 및 역률 중 적어도 어느 하나 이상을 측정하여 계측값을 작성하는 계측기; 상기 계측값과 상기 온도정보에 따라 산정되는 케이스 내부 상태를 다색광에 의해 표시하며, 상기 케이스 외부로 노출되도록 상기 케이스 또는 상기 케이스의 도어에 설치되는 표시등을 가지는 컨디션 램프; 및 상기 온도센서의 제어 및 상기 온도정보를 수집하는 온도측정모듈, 상기 계측기의 제어 및 상기 계측값을 수집하는 전력측정모듈, 상기 컨디션 램프의 점등을 제어하는 램프제어모듈 중 적어도 어느 하나를 포함하는 복수의 모듈로 구성되는 모듈장치;를 포함하여 구성된다.

Description

모듈형 제어 시스템을 가지는 배전반{Distributing board include module type control system}

본 발명은 배전반에 관한 것으로 특히, 배전반 내부 온도제어, 상위시스템과의 통신 및 배전반의 상태 표시를 통합적으로 제공하여 설치 및 배전반의 관리가 용이하도록 한 모듈형 제어 시스템을 가지는 배전반에 관한 것이다.

배전반은 전력 공급원과 연결된 모선으로부터의 전력을 부하 또는 다른 배전반에 분배하는 역할을 하며, 이를 위해 배전반에는 모선으로부터의 전력을 부하 또는 다른 배전반에 적합한 전압으로 변압하는 변압기를 포함하여 구성된다. 여기서 전력공급원은 한국전력과 같은 전력계통을 운영하는 상용전력원 또는 각종 발전 시스템, 축전 시스템으로 구성된 독립전원일 수 있다.

통상 이러한 배전반은 큰 전력이 통전되기 때문에 전력량에 따라 활선부의 발열 정도가 달라지며, 경우에 따라서는 정상동작 범위를 벗어나는 온도까지 상승되기도 한다.

이와 같이 활선부의 온도가 과도하게 상승하는 경우 활선부의 통전 효율이 저하되고 이를 원인으로 하여 온도가 더욱 상승하거나, 경우에 따라서는 활선부의 절단, 소손 또는 열화가 발생되어 정전이 발생하기도 한다.

특히, 최근의 배전반은 내부 활선부를 구성하는 장치들의 용이한 구성 및 배치를 위해 다양한 형태의 격벽을 가지는 프레임으로 구성되는데 이러한 격벽들이 내부 환기 효율을 저하시켜 온도상승에 따른 문제점이 가중되고 있다.

한편, 일반적으로 배전반은 고압, 대전력의 운영에 따른 인적, 물적 사고를 방지하기 위해 외진 곳에 외부와 격리되어 설치된다. 이로 인해, 배전반의 설치 위치에는 야간 작업, 야간의 비상 발생에 대응하기 위해 별도의 조명시설을 설치하며 운영된다.

하지만, 이와 같은 설비의 설치 운영에도 불구하고, 야간 작업시 배전반 내부 작업을 위한 조도 유지가 곤란하며, 야간 사고시 배전반의 수리 및 재가동이 용이하지 않은 실정이다.

또한, 배전반의 설치 환경에 따라 배전반과 원격지의 제어서버 간의 통신을 위한 환경이 상이해지는데, 종래의 배전반에 설치되는 제어시스템의 경우 여러 종류의 통신 기능을 탑재하여, 제조 원가가 비싸지거나, 통신방법에 따라 제어시스템을 교체하여야 하는 불편함이 존재했다.

더욱이, 종래의 배전반들은 배전반의 운영을 통제하고, 배전반의 이상을 알리는 제어시스템이 배전반마다 다르게 구성되어 있어, 고장시 수리 부품의 조달이 어렵고, 각 배전반 별로 다른 제어시스템을 작업자가 인지하고 있어야 수리가 가능한 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 배전반 내부 온도제어, 상위시스템과의 통신 및 배전반의 상태 표시를 통합적으로 제공하여 설치 및 배전반의 관리가 용이하도록 한 모듈형 제어 시스템을 가지는 배전반을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 배전반 운영을 위한 통합 제어기능을 배전반의 용량, 구성, 설치환경에 따라 용이하게 추가, 제거 및 교체가 가능하게 하며, 다양한 종류 및 설치환경의 배전반에 공통적으로 이용가능한 모듈형 제어 시스템을 가지는 배전반을 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 모듈형 제어 시스템을 가지는 배전반은 케이스; 상기 케이스 내부에 설치되고 모선에 순차적으로 연결되는 고장구간 자동 개폐기, 전력용 퓨즈, 계기용 변성기, 변압기 및 차단기 중 적어도 어느 하나 이상을 가지는 활선부; 상기 케이스 내부의 온도를 측정하기 위해 하나 이상으로 구성되고, 온도정보를 작성하는 온도센서; 상기 활선부의 전압, 전류, 전력, 위상 및 역률 중 적어도 어느 하나 이상을 측정하여 계측값을 작성하는 계측기; 상기 계측값과 상기 온도정보에 따라 산정되는 케이스 내부 상태를 다색광에 의해 표시하며, 상기 케이스 외부로 노출되도록 상기 케이스 또는 상기 케이스의 도어에 설치되는 표시등을 가지는 컨디션 램프; 및 상기 온도센서의 제어 및 상기 온도정보를 수집하는 온도측정모듈, 상기 계측기의 제어 및 상기 계측값을 수집하는 전력측정모듈, 상기 컨디션 램프의 점등을 제어하는 램프제어모듈 중 적어도 어느 하나를 포함하는 복수의 모듈로 구성되는 모듈장치;를 포함하여 구성된다.

상기 복수의 모듈은 CPU모듈, 전원모듈을 더 포함하며, 상기 모듈장치는 전원라인, 어드레스버스 및 병렬데이터버스로 구성되는 버스와, 상기 버스와 연결되고 상기 복수의 모듈 각각이 결합되며 상기 버스와 결합된 상기 복수의 모듈을 연결하는 복수의 슬롯을 가지는 버스기판;을 더 포함한다.

상기 복수의 모듈 각각은 데이터 처리를 수행하는 모듈프로세서 또는 모듈회로와, 상기 모듈프로세서 또는 모듈회로에 의해 수집된 데이터가 저장되는 모듈메모리를 포함하여 구성된다.

상기 CPU모듈은 상기 복수의 모듈 중 어느 한 모듈의 상기 모듈메모리에 직접 접근하여 수집된 데이터를 가져오거나 전달할 데이터 또는 명령을 기입하는 메모리 공유방식에 의해 상기 복수의 모듈과 통신을 수행한다.

상기 CPU모듈은 상기 온도측정모듈의 모듈메모리에 기재된 상기 온도정보와 상기 전력측정모듈의 모듈메모리에 기재된 상기 측정값을 직접 읽어오며, 상기 측정값과 상기 온도정보를 미리 정해진 임계치와 비교하여 상기 케이스 내부 상태를 미리 정해진 설정상태를 분류하고, 분류된 상기 설정상태를 상기 램프제어모듈의 모듈메모리에 기입한다.

상기 램프제어모듈은 상기 모듈메모리에 기재된 상기 설정상태에 따라 상기 표시등에 각각 다른 색이 점등 또는 점멸되도록 상기 컨디션 램프를 제어한다.

상기 CPU모듈은 상기 온도 또는 상기 전력량 중 상기 임계치에 상대적으로 가까운 값이 상기 임계치의 60%미만인 제1설정상태, 상기 임계치의 60%이상 80%미만인 제2설정상태, 8상기 임계치의 80%이상 90%미만인 제3설정상태 및 상기 임계치의 90%이상인 제4설정상태로 상기 케이스 내부 상태를 구분한다.

상기 컨디션램프는 상기 케이스의 내부면 또는 상기 도어의 내부면에 상기 표시등과 대를 이루어 설치되고, 브라켓에 의해 상기 표시등 및 상기 케이스 내부면 또는 상기 도어의 내부면과 결합되는 점검등을 더 포함하여 구성된다.

상기 컨디션램프는 상기 케이스 주변의 인체의 존재 유무를 감지하는 인체감지센서를 더 포함하여 구성된다.

상기 CPU모듈은 상기 도어의 개방이 감지되는 경우 상기 점검등이 점등되도록 점등제어명령을 상기 램프제어모듈의 모듈메모리에 기입하고, 상기 램프제어모듈은 상기 모듈메모리에 기입된 상기 점등제어명령에 따라 상기 점검등의 점등을 제어한다.

상기 램프제어모듈은 상기 인체감지센서에 의해 감지된 인체감지정보를 상기 모듈메모리에 저장하며, 상기 CPU모듈은 상기 모듈메모리에 저장된 상기 인체감지정보에 감지된 상기 인체가 존재하는 경우 상기 표시등의 점등 또는 점멸을 제어하도록 하는 제어명령을 상기 램프제어모듈의 모듈메모리에 기입한다.

상기 점검등은 조명소자, 상기 조명소자를 덮는 커버와 상기 커버와 결합되어 상기 조명소자 및 상기 커버를 상기 케이스 내부면 또는 상기 도어의 내부면에 결합시키는 브라켓을 포함하며, 상기 브라켓은 상기 도어의 개방시 상기 조명소자 또는 상기 커버에 의한 광의 조사 방향이 상기 케이스 내부를 향하도록 상기 케이스의 내부면 또는 상기 도어의 내부면에 대해 경사지게 형성된다.

상기 모듈장치는 상기 케이스에 설치되며 관리자의 명령이 입력되고, 데이터를 출력하는 터치모니터, 상기 터치모니터와 연결되어 상기 명령을 입력받아 모듈메모리에 저장하고 상기 모듈메모리에 저장된 데이터를 상기 터치모니터를 통해 출력하는 모니터제어모듈 및 유무선 통신 회로를 구비하고, 상기 CPU모듈에 의해 전달된 데이터를 상기 유무선 통신 회로에 의해 외부 장치에 전달하며, 상기 외부 장치로부터 전달되는 데이터를 자신의 모듈메모리에 저장하는 통신모듈을 더 포함하며, 상기 CPU모듈은 상기 인체감지정보에 상기 인체가 감지되는 경우 상기 모니터제어모듈 또는 상기 통신모듈을 동작시켜 상기 터치모니터를 동작시키거나 통신을 활성화한다.

상기 케이스는 복수의 격실이 형성되며, 상기 온도센서는 상기 복수의 격실 각각에 설치된다.

상기 온도센서는 상기 온도측정모듈과 광통신에 의해 데이터를 교환한다.

본 발명에 따른 모듈형 제어 시스템을 가지는 배전반은 배전반 내부 온도제어, 상위시스템과의 통신 및 배전반의 상태 표시를 통합적으로 제공하여 설치 및 배전반의 관리가 용이하다.

또한, 본 발명에 따른 모듈형 제어 시스템을 가지는 배전반은 배전반 운영을 위한 통합 제어기능을 배전반의 용량, 구성, 설치환경에 따라 용이하게 추가, 제거 및 교체가 가능하게 하며, 다양한 종류 및 설치환경의 배전반에 공통적으로 이용가능하다.

도 1은 본 발명에 따른 배전반의 외부 함을 개략적으로 도시한 예시도.
도 2는 도 1의 내부 구성 및 배치를 도시한 예시도.
도 3은 도 2의 모듈형 제어 시스템을 설명하기 위한 구성예시도.
도 4는 모듈장치의 구성을 설명하기 위한 예시도.
도 5는 어드레스 할당의 예를 도시한 예시도.
도 6은 컨디션 램프를 도어에 부착한 측면 투영 형태를 도시한 예시도.
도 7은 점검등이 브라켓과 커버구조를 도시한 측면 예시도.
도 8은 상태표시등의 점등 제어를 설명하기 위한 예시도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기로 한다. 첨부된 도면들에서 구성에 표기된 도면번호는 다른 도면에서도 동일한 구성을 표기할 때에 가능한 한 동일한 도면번호를 사용하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지의 기능 또는 공지의 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고 도면에 제시된 어떤 특징들은 설명의 용이함을 위해 확대 또는 축소 또는 단순화된 것이고, 도면 및 그 구성요소들이 반드시 적절한 비율로 도시되어 있지는 않다. 그러나 당업자라면 이러한 상세 사항들을 쉽게 이해할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 배전반의 외부 함을 개략적으로 도시한 예시도이고, 도 2는 도 1의 내부 구성 및 배치를 도시한 예시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 배전반은 고전압 설비가 노출되어 발생할 수 있는 사고를 방지하고 관리의 편의 위해 도 1 및 도 2에 도시된 것과 같이 폐쇄형 박스 형태의 외함으로 외부와 격리하고, 각종 장치를 설치하는데 이용한다. 이러한 배전반은 케이스(10)에 내부를 확인할 수 있는 투시창(13)과, 내부와 외부를 연결할 수 있는 단자함(14) 및 배전반의 동작상태 확인 및 제어를 위한 터치모니터(270)와 컨디션램프(300)가 설치된다. 여기서, 터치모니터(270)는 도어(12)를 여는 경우 노출될 수 있도록 케이스(10)에 내부에 설치될 수 있으나, 이로써 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 컨디션램프(300)에 대해서는 하기의 도면 및 설명을 통해 좀 더 상세히 설명하기로 한다. 여기서, 본 발명은 배전반 외에 수배전반, 접속반, 모터제어반, 이와 동등 또는 유사한 설비에 적용이 가능하며, 본 발명에서는 배전반에 적용된 예를 실시예로하여 설명을 진행하기로 한다.

이러한 케이스(10)에는 도어(12)가 형성되어, 정비, 점검시 내부로 작업자가 진입하거나 내부 구성물을 직접 접할 수 있도록 구성된다.

그리고, 케이스(10) 내부에는 개폐기, 퓨즈, 변압기와 같은 배전을 위한 장치들이 설치된다. 구체적으로 모선이 케이스(10) 내부의 고장구간 자동개폐기(50)를 거쳐 퓨즈(60)에 연결되고, 계기용변성기(70)를 거쳐 변압기(80)에 연결된다. 그리고, 변압기(80)를 통해 변압된 전력은 차단기(90)를 거쳐 부하측과 연결된다.

이러한 자동개폐기(50), 퓨즈(60), 계기용변성기(70), 변압기(80) 및 차단기(90)는 부스바(또는 버스바, bus-bar : 98) 또는 전력케이블(99)에 의해 상호 연결된다. 이러한 부스바(98)와 전력케이블(99)(여기서, 이하에서는 부스바와 전력케이블을 '전력선'으로 통칭하기로 한다.)은 수변전 설비가 정상동작 하는 동안 고전압이 도통(또는 충전)된 상태로 유지된다.

그리고, 케이스(10)는 내부에 자동개폐기(50), 퓨즈(60), 계기용변성기(70), 변압기(80) 및 차단기(90)와 부하측 배전을 위한 배전장치의 설치를 위해 복수의 격실(95)을 구획하기 위한 격벽(96)을 복수로 구비한다.

아울러, 케이스(12) 특히, 사용자 또는 관리자에 의해 확인이 용이한 전면부 즉, 도어(12) 측에는 모듈형제어시스템(200)에 의해 제어되어 배전반 내부의 상태를 알려주는 컨디션램프(300)가 설치된다. 또한, 도어(12) 또는 도어(12)의 내측에는 모듈형 제어 시스템(200)과 연결되어, 모듈형 제어시스템(200)을 제어, 확인하기 위한 터치모니터(270)가 설치되며, 격실(95) 또는 도어(12)의 내부면에는 모듈형제어시스템(200)이 설치된다. 이 모듈형 제어시스템(200) 및 기타 구성에 대해서는 하기에서 좀 더 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 도 2의 모듈형 제어 시스템을 설명하기 위한 구성예시도이다.

도 3을 참조하면, 모듈형 제어 시스템(200)은 모듈장치(210)와 타겟장치(220, 230, 270, 300)를 포함하여 구성된다.

타겟장치(220, 230, 270, 300)는 모듈장치(210)의 제어, 계측, 통신과 같은 제어를 수행하기 위한 대상이 되는 장치나 설비를 의미하며, 배전반의 각종장치를 포함하여 구성된다. 이러한 타겟장치(220, 230, 270, 300)는 각종 센서, 계측기, 모니터, 램프, 팬(Fan), 원격지의 외부 시스템, 관리자의 휴대용 단말일 수 있으나 이로써 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 도 3에는 타겟장치(220, 230, 270, 300)의 구체적인 예로 온도센서(220), 계측기(230), 터치모니터(270) 및 컨디션램프(300)를 도시하였으나, 이로써 타겟장치(220, 230, 270, 300)를 제한하는 것은 아니다.

타겟장치(220, 230, 270, 300)는 모듈장치(210)와의 통신을 통해 배전반의 운영을 위한 각종 파라메터의 측정, 동작의 수행, 데이터 획득을 수행하게 된다.

구체적으로 타겟장치(220, 230, 270, 300)는 온도센서(220), 계측기(230), 터치모니터(270) 및 컨디션램프(300)로 구성될 수 있다.

온도센서(220)는 배전반의 온도를 측정하여 온도정보를 작성하고, 작성된 온도정보를 모듈장치(210)에 전달한다. 이를 위해 온도센서(220)는 복수로 구성되어 배전반의 각 부분, 특히 격실(95)별 또는 장치별로 설치될 수 있다. 일례로 도 3에서는 배전반의 저압부와 고압부 각각에 구성되는 제1온도센서(221)와 제2온도센서(223)로 구성된 예가 도시되어 있다. 여기서, 제1온도센서(221)와 제2온도센서(223)도 각각 복수로 구성될 수 있으나 이로써 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

아울러, 제1온도센서(221)와 제2온도센서(223)는 적외선 센서, 방사온도계, 광고온도계와 같은 비접촉식 센서로 구성될 수도 있고, PT(Platinum-chip) 온도센서, 서미스터 계열의 온도센서, 열전대 방식 온도센서, 바이메탈과 같은 접촉식 센서로 구성될 수도 있으며, 비접촉식과 접촉식을 혼용하여 구성될 수도 있다. 이러한 온도센서(220)는 모듈장치(210)의 온도측정모듈(214)과 연결되고, 작성된 온도정보를 온도측정모듈(214)에 전달한다. 이를 위해 온도센서(220)와 모듈장치(210)는 전자기에 의한 노이즈 발생이 적은 광통신을 이용하여 작성된 온도정보를 모듈장치(210)의 온도측정모듈(214)에 전달할 수 있으나 이로써 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

계측기(230)는 배전반의 활선부의 도통여부, 전력, 전압, 전류, 위상과 같은 전력관련 정보를 계측하고, 계측된 정보를 전력측정모듈(215)에 전달한다. 이를 위해, 계측기(230)는 배전반의 활선부에 설치된다. 이러한 계측기(230)는 전압계(231), 전류계(233)로 구성될 수 있으며, 이외에도 전력량계, 위상계, 역률계와 같은 장치를 포함하여 구성될 수 있다. 아울러, 계측기(230)도 필요에 따라 복수의 동종, 이종 장치를 혼합하여 구성할 수 있으며, 제시된 바에 의해 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

터치모니터(270)는 모듈장치(210)에 의해 구동되어, 모듈장치(210) 구체적으로, 모니터제어모듈(213)로부터 제공되는 데이터를 출력하고, 사용자로부터 데이터를 입력받아 모니터제어모듈(213)에 전달한다. 여기서 터치모니터(270)는 각각 출력장치와 입력장치로 별도 구성하고, 출력장치와 입력장치를 각기 다른 모듈(209)에 의해 제어 및 데이터 전달이 이루어지도록 할 수 있으나 이로써 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 한편, 이 터치모니터(270)는 배전반 케이스(10)의 도어(12)의 내측 또는 도어(12)에 별도의 투과창을 설치하여 설치되고, 관리자의 접근시에만 구동되도록 할 수 있으나, 이로써 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

컨디션램프(300)는 모듈장치(210)의 제어에 의해 동작하여 배전반의 상태를 단적으로 표시하며, 관리자에 의한 도어(12) 오픈시 배전반 내부에 대한 조명 및 작업자의 존재 유무를 알리는 역할을 한다. 구체적으로 컨디션램프(300)는 모듈장치(210)의 램프제어모듈(216)과 연결되며, 램프제어모듈(216)로부터 전달되는 색상정보, 온오프 정보를 포함하는 램프제어정보에 의해 동작한다.

이 컨디션램프(300)는 배전반의 외부에서 확인이 용이하도록 도어(12) 또는 배전반 케이스(10)에 상태표시등이 노출되도록 설치되며, 이때 내부 조명이 배전반 내부에 대한 조명 역할을 할 수 있도록 설치된다. 이러한 컨디션램프(300)는 상내표시를 위한 표시등과 내부 조명 역할을 하는 점검등이 일체형으로 구성되며, 표시등은 배전반의 상태에 따라 램프제어모듈(216)에 의해 점등시 색이 달라질 수 있게 구성된다. 또한, 표시등과 일체형으로 구성되어 작업자에 대한 조명의 역할을 하는 점검등은 경사지게 설치되어 점검등이 내부 구성을 잘 비출 수 있게 구성된다. 이러한 컨디션램프(300)의 구성에 대해서는 하기에서 좀 더 상세히 설명하기로 한다.

모듈장치(210)는 타겟장치(220, 230, 270, 300)의 제어, 타겟장치(220, 230, 270, 300)를 이용한 계측 및 데이터 수집을 수행한다. 특히, 모듈장치(210)는 복수의 모듈(209 : 211, 212, 213, 214, 215, 216, 217)로 구성되고, 각 모듈(209)은 타겟장치(220, 230, 270, 300)에 대한 각각의 기능을 수행하도록 구성된다. 이러한 모듈장치(210)는 기능별로 구분되는 모듈(209)들에 의해 타겟장치(220, 230, 270, 300)와 연결되어, 송신데이터를 타겟장치(220, 230, 270, 300)에 전달하거나, 타겟장치(220, 230, 270, 300)로부터 수신데이터를 수신하게 된다.

이러한 모듈장치(210)를 구성하는 모듈은 CPU모듈(중앙처리장치, 211), 전원모듈(212), 모니터제어모듈(213), 온도측정모듈(214), 전력측정모듈(215), 램프제어모듈(216) 및 통신모듈(217)을 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 모듈장치(210)를 구성하는 모듈(209)의 예는 일례로 구성된 것이며, 필요에 따라 다른 기능을 가지는 모듈(209) 또는 동일한 기능의 모듈(209)이 복수로 구성될 수 있다. 이러한 모듈장치(210)의 각 모듈(209)은 버스기판에 구성되는 버스에 의해 상호 병렬로 연결된다.

CPU모듈(211)은 각 모듈(209), 즉, 모니터제어모듈(213), 온도측정모듈(214), 전력측정모듈(215), 램프제어모듈(216) 및 통신모듈(217) 각각의 제어를 수행하고, 각 모듈(209)로부터 발생된 데이터를 수집한다. 그리고 CPU모듈(211)은 모니터제어모듈(213) 또는 통신모듈(217)을 통해 수신된 관리자 또는 외부시스템으로부터의 명령을 통해 각 모듈(209)을 제어를 위한 송신데이터를 모듈(209)들에 전달하게 된다. 특히, CPU모듈(211)은 다른 모듈(209)에 구성되는 메모리의 특정번지에 송신데이터를 기입하여 명령을 전달하고, 미리 지정된 번지에 기록된 데이터를 로드하여 수신데이터를 가져온다. 이를 통해 CPU모듈(211)은 각 모듈(209)의 프로세서를 통한 직접통신을 수행하지 않고도 데이터 전달을 수행하게 된다. 이에 대해서는 하기에서 좀 더 상세히 설명하기로 한다.

이러한 CPU모듈(211)은 온도측정모듈(214)로부터 수집한 온도정보와 전력측정모듈(215)로부터 수집한 계측정보에 따라 램프제어의 표시색을 결정하기 위한 정보를 램프제어모듈(216)에 전달한다. 또한, CPU모듈(211)은 도어 개폐여부, 램프제어모듈(216)로부터 전달되는 열선감지정보에 따라 관리자의 접근유무를 감지하여 터치모니터(270)의 온/오프를 위한 명령을 모니터제어모듈(213)에 전달한다. 또한, CPU모듈(211)은 열선감지정보와 도어(12)의 개폐 정보에 따라 컨디션램프(300) 특히, 점검등의 온오프 제어명령을 램프제어모듈(216)에 전달한다.

전원모듈(212)은 각 모듈(209)의 동작을 위한 전원을 공급한다. 이 전원모듈(212)은 버스에 마련되는 전원라인에 의해 각 모듈(209)과 병렬로 연결되고, 전원라인을 통해 모듈(209)의 동작을 위한 전원을 공급하게 된다. 이를 위해 전원모듈(212)은 외부전력을 모듈(209)의 동작에 필요한 전원으로 변환하여 공급하며, 각기 다른 동작전압을 필요로하는 모듈(209)에 맞게 전압의 크기가 다른 전력을 버스의 전원라인을 통해 모듈(209)에 공급하게 된다.

모니터제어모듈(213)은 터치모니터(270)와 연결되어 터치모니터(270)를 통해 입력되는 사용자 또는 관리자의 명령을 수신하고, CPU모듈(211)을 통해 전달되는 송신데이터를 출력하여 제공한다.

온도측정모듈(214)은 온도센서(220)와 연결되어 온도센서(220)로부터 측정되어 전달되는 온도정보를 수신하여 저장한다. 이 온도측정모듈(214)은 제1 및 제2온도센서(221, 223)로부터 전달되는 제1 및 제2온도정보 각각을 구분하여 저장한다. 여기서, 제1 및 제2온도센서 모듈 외에도 복수의 온도센서가 구성되거나, 제1 및 제2온도센서(221, 223)가 각각 복수의 온도센서로 구성되는 경우에도 온도측정모듈(214)은 각 온도센서로부터 전달되는 온도정보를 센서에 따라 구분하여 메모리에 저장하게 된다. 그리고 온도측정모듈(214)은 온도정보를 온도를 측정한 센서 정보와 시각정보를 포함시켜 저장하게 된다.

전력측정모듈(215)은 계측기(230)와 연결되어 계측기(230)로부터 측정되어 전달되는 계측정보를 수신하여 저장한다. 이 전력측정모듈(215)은 전압계(231)와 전류계(233)로부터 전달되는 측정전압과 측정전류를 구분하여 측정시간과 함께 저장한다.

램프제어모듈(216)은 CPU모듈(211)로부터 전달되는 표시색 정보에 따라 컨디션램프(300)의 점등을 제어한다. 램프제어모듈(216)은 CPU모듈(211)로부터 표시색 정보가 전달되면, 이에 따라 램프(300)의 표시색을 제어하기 위한 표시색 제어정보를 컨디션램프(300)에 전달하며, 이를 통해 컨디션램프(300)의 표시등이 배전반의 상태에 대응되는 색상의 점등이 이루어지도록 제어하게 된다.

그리고, 램프제어모듈(216)은 컨디션램프(300)에 포함된 인체감지센서로부터의 감지정보를 수신하고, CPU모듈(211)로부터 전달되는 점검등 온오프정보에 따라 컨디션램프(300)의 점등을 제어하게 된다.

통신모듈(217)은 CPU모듈(211)과 외부 시스템 또는 관리자의 휴대단말 또는 다른 배전반의 모듈장치(210)와 유선 또는 무선통신을 수행하여, CPU모듈(211)로부터의 데이터를 전달하고, 외부로부터의 데이터를 수신한다. 이를 위해 통신모듈은 RS-232, RS-245, USB, 블루투스, 랜, 이동통신과 같이 다양한 통신방식 중 필요로 하는 통신을 이용하기 위한 회로가 구성된다.

도 4는 모듈장치의 구성을 설명하기 위한 예시도이다.

도 4를 참조하면, 모듈장치(210)는 복수의 모듈(209)과 버스기판(201)을 포함하여 구성된다. 모듈장치(210)는 제어기능, 동작에 따라 사용자가 필요로하는 기능을 수행하는 모듈(209)이 선정되어 버스기판(201)에 탈부착된다.

우선 버스기판(201)은 데이터 송수신을 위한 병렬데이터버스, 전원라인버스 및 어드레스 버스로 구성되는 버스(203), 버스(203)와 각 모듈(209)을 연결하기 위한 슬롯(204)을 포함하여 구성된다. 각 모듈(209)은 슬롯(204)에 끼움 결합되어 버스기판(201)에 탈착됨과 아울러, 버스기판(201)의 버스(203)와 연결된다.

이러한 모듈장치(210)는 필요로하는 기능을 가지는 모듈(209)을 버스기판(201)에 구성되는 복수의 슬롯 중 어느 하나에 결합시킴으로써 설치하여 이용하게 된다.

때문에 모듈장치(210)는 다양한 기능, 회로 구성을 가지는 모듈(209)을 복잡한 설치 및 설정 과정없이 사용할 수 있도록 모듈(209)의 탈부착에 적합한 데이터 통신을 수행한다.

본 발명의 모듈장치(210)에 구성되는 모듈(209)간의 통신은 메모리 공유방식을 이용한다.

도 4에 도시된 바와 같이 전원공급모듈(212)을 제외한 다른 모듈(209)들은 모듈프로세서(240), 모듈회로(241)와 모듈메모리(242)로 구성된다. 여기서, 전원공급모듈(212)도 PWM(Pulse width modulation) 제어, 온오프, 스위칭 제어를 위해 모듈프로세서(240) 및 모듈메모리(242)를 포함하여 구성될 수 있으나, 본 발명의 상세한 설명에서는 생략하고 설명하기로 한다.

이러한 모듈(209)들은 상호간의 통신에 있어서 프로세서 대 프로세서 통신이 아닌 메모리 공유를 통한 데이터 교환을 수행하고, 이에 따른 데이터 수집 및 동작을 수행한다.

구체적으로, 도시된 바와 같이 각 모듈(209)은 모듈프로세서(240) 또는 모듈회로(241)로 구성되고, 모듈프로세서(240)와 모듈회로(241)는 모듈메모리(242)에 저장된 데이터를 이용하여 컨디션램프(300), 온도센서(220), 터치모니터(270)의 제어, 외부 시스템과 통신을 수행하거나, 이들로부터의 데이터를 처리하여 모듈메모리(242)에 저장하는 역할을 한다. 여기서, 모듈회로(241)는 아날로그 또는 디지털 입출력을 담당하는 모듈의 경우 논리소자로 구성되는 회로에 의해 단순한 회로로서 구성이 가능하여 모듈회로(241)로 표현하기로 한다.

그리고, 모듈메모리(242)는 이와 같이 각 모듈(209)에서 수집되는 데이터의 저장을 위한 수단 및 각 모듈(209)로 전달되는 데이터 또는 모듈(209)에 수집된 데이터를 다른 모듈(209)에 전달하기 위한 수단으로 이용된다.

즉, 어느 하나의 모듈(209)이 다른 모듈(209)에 데이터를 전달하거나, 데이터를 가져오고자 할 때, 데이터를 전달하거나 가져오고자 하는 모듈은 다른 모듈(209)의 모듈프로세서(240)와 통신을 수행하여 데이터를 전달받지 않고, 모듈메모리(209)에 저장된 데이터를 직접 가져오게 된다.

다시 말하면, 데이터를 가져오거나 전달하고자 하는 모듈(209)의 모듈프로세서(240)만이 데이터 송수신을 위해 동작하고, 데이터를 가지고 있는 모듈(209)의 모듈프로세서(240)는 데이터 송수신에 상관없이 본래의 기능을 수행하게 된다.

이 때문에 각 모듈(209)의 모듈메모리(242)는 버스(203)와 직접 연결되어, 다르 모듈(209)의 모듈프로세서(240)가 직접 모듈메모리(242)에 접근 가능하게 구성된다. 그리고, 양방향 접근이 가능하도록 DPRAM(dual port RAM)이나 버퍼를 이용하여 모듈메모리(242)가 구성된다.

다만, 이와 같이 서로 다른 모듈(209)의 모듈프로세서(240)가 불특정 모듈메모리(242)에 자유롭게 접근하도록 하는 경우 하나의 버스(203)를 공유함으로 인해 데이터 전송이 불가능해지거나, 버스(203) 점유가 발생할 수 있으며, 각 모듈(209)의 원할한 제어가 어려워진다.

때문에 본 발명에서는 모듈(209)간의 데이터 교환, 관리자로부터 제어명령의 수용 및 처리를 하는 주체로서 CPU모듈(211)을 이용한다. 즉, 모듈(209) 간의 데이터 교환을 직접 수행하지 않고, CPU모듈(211)이 어느 한 모듈(209)로부터 데이터를 메모리 공유 방식에 의해 가져오고, 전달하고자 하는 모듈(209)에도 메모리 공유방식에 의해 데이터를 전달하게 된다.

이러한 과정에서 CPU모듈(211)은 가져온 데이터를 별도로 저장함과 아울러, 전달하는 모듈(209)의 제어를 위해 데이터 일부를 가공하거나, 가져온 데이터를 이용하여 제어를 위한 데이터를 재생산하여 전달하게 된다.

이를 위해 CPU모듈(211)은 데이터의 저장을 위한 메인메모리(245b)가 별도로 구성된다.

일례로 컨디션 램프(300)의 제어를 수행하는 경우 온도측정모듈(214)에서는 배전반의 온도를 측정 및 수집하여 모듈메모리(242)에 저장해 두게 된다. 또한, 전력측정모듈(215)은 활선부에 흐르는 전력을 측정하여, 전압, 전류 등을 전력측정모듈(215)의 모듈메모리(242)에 저장해 두게 된다.

그리고, CPU모듈(211)은 전력측정모듈(215)과 온도측정모듈(214)의 모듈메모리(240)에 저장된 온도정보와 전력측정 정보를 해당 모듈메모리(240)에 접근하여 직접 가져오고, 가져온 데이터를 메인메모리(245b)에 저장하게 된다.

이후 메인프로세서(245a)는 메인메모리(245b)에 저장된 온도정보와 전력측정 정보를 미리 저장된 알고리즘에 따라 분석하여 컨디션 램프(300)의 색제어를 위한 데이터를 생성하게 된다. 그리고, 메인프로세서(245a)는 생성된 색제어 데이터를 램프제어모듈(216)의 모듈메모리(240)에 저장한다.

그리고, 램프제어모듈(216)은 자신의 모듈메모리(242)에 저장된 색제어 데이터를 읽어들여 컨디션램프(300)의 제어를 위한 제어신호를 생성하고, 생성된 제어신호를 컨디션 램프(300)에 전달하여 제어를 수행하게 된다.

이를 위해 본 발명의 모듈장치(210)는 CPU모듈(211)이 다른 모듈(209)의 모듈메모리(242) 및 모듈메모리(242)의 각 번지에 용이하게 접근하여 데이터를 쓰고 읽을 수 있도록 어드레스의 지정 및 접근이 이루어진다. 이에 대해서는 도 5를 참조하여 좀 더 상세히 설명하기로 한다.

도 5는 어드레스 할당의 예를 도시한 예시도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 모듈장치(210)에 구성되는 버스기판(201)은 슬롯(204)에 의해 버스(203)와 모듈(209)이 연결되게 한다. 그리고, 전술한 바와 같이 모듈장치(210)의 각 모듈(209)간의 통신 특히, CPU모듈(211)과 다른 모듈(209) 간의 데이터 송수신은 메모리 공유방식을 이용한다. 즉, CPU모듈(211)과 다른 모듈(209) 간의 데이터 교환은 모듈메모리(242)를 매개로 하여 이루어진다.

이를 통해 본 발명은 모듈간의 데이터 교환을 위해 수행하던 프로세스를 중단하거나, 지연시키지 않고 연속적인 신호처리를 가능하게 하여, 데이터 교환 효율을 종래에 비해 향상시키는 것이 가능하다.

한편, 이러한 데이터 교환을 용이하게 하고 또한 이를 통해 CPU모듈(211)에 의한 연결 모듈(209)의 자동 인식을 위해 각 슬롯별 어드레스와 모듈메모리(242)의 각 번지에 기입되는 데이터가 미리 지정된다.

우선, 각 모듈(209)의 결합위치 즉, 슬롯(204)별로 번지가 지정된다. 이는 각 슬롯(204)에 결합되는 모듈(209)별로 물리적 번지를 할당함으로서, 모듈(209)의 결합여부와 결합시 액세스를 용이하게 하려는 목적이다.

이러한 목적으로 CPU모듈(211)의 메인프로세서(245a)는 어드레스비트에 의해 각 슬롯(204)에 연결된 모듈(209)의 모듈메모리(242)에 접근하게 된다. 이 과정에서 디코더(249)가 어드레스비트에 칩 선택 신호를 전달하여 메인프로세서(245a)가 접근할 모듈메모리(242)의 선택 및 데이터 교환이 이루어지게 한다.

이러한 어드레스비트는 모듈메모리(242)와 메인메모리(245b)를 구분하기 위한 선택비트와 슬롯비트와 메모리비트로 구성된다. 구체적으로 어드레스비트는 '0x00000000'로 구성된다. 즉, 16진수 8자리인 32비트로 구성된다. 구체적으로 어드레스비트는 '0x12345678'과 같이 표현될 수 있으며, 이 중 상위 16비트(1234)는 슬롯(204) 또는 메인메모리(245b) 중 하나를 선택하기 위한 비트로 이용되고, 하위 16비트('5678') 중 상위 4비트('5')는 각 슬롯(204)을 선택하기 위한 슬롯 선택 비트로 이용되며, 나머지 12비트('678')은 모듈메모리(242)의 데이터가 기입된 번지를 선택하기 위한 메모리비트로 이용된다.

좀더 상세히 설명하면, 어드레스비트가 '0x00000000'이면 메인프로세서(245a)는 메인메모리(245b)에 엑세스하게 되고, 어드레스비트가 '0x30000000'이면 슬롯(204) 즉, 모듈메모리(242)에 엑세스하게 된다.

그리고, 슬롯비트는 각 슬롯(204)마다 할당된다. 예를들어, CPU모듈(211)이 결합되는 제1슬롯에는 '0'이 할당되어 어드레스비트가 '0x30000000'이 되고, 제2슬롯에는 '1'이 할당되어 어드레스비트가 '0x0001000'이 되며, 제3슬롯에는 '2'가 할당되어 어드레스비트가 '0x0002000'이 된다. 이와 같이 슬롯비트에 의해 각 슬롯(204)이 구분되고, 메인프로세서(245a)와 디코더(249)에 의해 엑세스할 슬롯(204)을 선택하게 된다.

그리고, 각 슬롯(204)에 결합되는 모듈(209)의 모듈메모리(242)의 번지를 지정하는 메모리비트는 각 슬롯별로 '000' 내지 'fff' 내의 범위를 가지게 된다. 즉, 어드레스비트가 '0x30001000'에서 '0x30001fff'이면 메인프로세서(245a)가 제2슬롯(204)에 결합된 모듈(209)의 모듈메모리(242)에 접근하게 된다.

이와 같이 슬롯(204)별로 어드레스가 할당되어, 슬롯(204)을 통해 연결된 모듈메모리(242)에 접근할 수 있게 되면, 메인프로세서(245a)가 모듈메모리(242)의 원하는 번지에 접근하여 데이터를 직접 기입하거나, 읽어올 수 있게 된다.

하지만, 임의 번지에 임의의 데이터를 기입하도록 하는 경우 각 데이터를 구분하기 어려워지거나, 구분하기 위한 별도의 데이터 비트를 사용해야만 한다. 때문에 본 발명에서는 이러한 불편을 해소하기 위해, 각 메모리모듈(242)의 각 번지에 저장될 데이터를 미리 정의하게 된다.

표 1 모듈(209)이 전력계측모듈(360)인 경우 모듈메모리(242)의 각 번지 할당 일부를 나타낸 표이다.

어드레스	속성	항목	포맷	스케일	상세
0	R	모듈ID	Unit16		0x5811
1	R	버전	Unit16
2	R/W	모듈상태	Unit16		BIT0:1=reboot BIT1:1=설정치이상 BIT2:1=결선이상
3	R/W	측정치 상태	Unit16		Set동작:module Clear동작:mcu BIT0:1=신규측정치있음 BIT1~15:reserved
(중략)
60	R	R상 전압	Float32		0~170KV
62	R	S상 전압	Float32
64	R	C상 전압	Float32
66	R	평균 상전압	Float32

표 1에 나타낸 바와 같이 모듈메모리(242)의 각 어드레스에는 미리 정해진 데이터가 기입되도록 정해진다. 표 1에서와 같이 전력계측모듈이 60번지에 해당하는 메모리 영역에 어떤 데이터를 기입하면, 메인프로세서(245a)에서 해당 번지를 접근하여 읽어가는 데이터는 R상 전압에 대한 데이터인 것으로 판단할 수 있다.

즉, CPU모듈(211)은 이러한 모듈(209)들의 번지별 데이터에 대한 테이블 또는 참조표를 가지게 되며, 모듈(209) 또는 필요로 하는 데이터에 따라 테이블에 기록된 번지로 접근하여 데이터를 기입 또는 읽어오게 된다.

이러한 데이터 저장 방식을 이용함으로써, 본 발명의 모듈장치(210)는 모듈(209)을 자유롭게 구성하여 이용할 수 있다. 즉, 동일한 슬롯(204)에 다른 모듈(209)이 교체되어 설치되거나, 기존의 모듈(209)이 다른 슬롯(204)으로 자리를 이동하는 경우에도, 해당 모듈(209)이 어떤 모듈인지만 알면 미리 정해진 데이터 저장 양식에 맞춰 해당 번지에 접근하고, 원하는 데이터를 기입하거나 읽어올 수 있게 되기 때문이다.

때문에, 어느 슬롯(204)에 어떤 모듈(209)이 연결되었는지 확인할 수단이 필요하다. 이를 위해 본 발명에서는 각 모듈(209)에 구성되는 모듈메모리(242)의 특정번지, 예를 들어, 0번지의 경우 모듈(209)을 구분하는 아이디값이 저장되도록 정의된다.

즉, 표 1에서와 같이 메인프로세서(245a)는 초기구동 또는 리셋 이후에 각 슬롯(204)의 0번지에 접속하여 0번지에 기록된 데이터 값 즉, 모듈구분아이디값을 읽어오고, 이를 미리 저장된 데이터와 비교하여 각 슬롯(204)에 어떤 모듈(209)이 설치되었는지 확인하고, 자동으로 인식하게 된다. 그리고, 각 모듈(209)에 따라 할당된 어드레스를 확인하여 필요한 데이터에 접근하게 된다. 여기서, 모듈구분아이디값이 기재되어 있지 않은 상태 즉, 모듈구분아이디값 저장 영역의 데이터 값이 널(null, '0')값이거나 읽을 수 없는 경우 메인프로세서(245a)는 해당 슬롯에 서브모듈이 설치되지 않은 것으로 판단한다.

한편, 메인프로세서(245a)는 전술한 어드레스비트를 이용하여 각 모듈(209)의 모듈메모리(242)에 접근하게 된다.

구체적으로, 동작 초기에 메인프로세서(245a)가 슬롯(204)에 결합된 모듈(209)을 확인하고자 하는 경우, 메인프로세서(245a)는 각각의 모듈메모리(242)의 0번지에 해당하는 슬롯(204) 어드레스로 접속하여, 해당 어드레스에 기재된 데이터를 읽어오게 된다. 즉, 메인프로세서(245a)는 '0x30000000', '0x30001000', '0x30002000', '0x30003000', '0x30004000', '0x30005000', '0x3006000', '0x30007000'으로 지정된 슬롯 어드레스로 접속하여 기재된 데이터를 읽어오게 된다. 그리고, 이를 미리 설정된 값과 비교함으로써 메인프로세서(245a)가 슬롯(204)에 연결된 모듈(209)을 구분할 수 있게 된다.

이와 같이 각 슬롯(204)의 특정 어드레스 접근을 통해 모듈(209)의 종류가 확인되면, 메인프로세서(245a) 각 슬롯별로 할당된 번지에 기록된 값을 미리 정해진 값에 의해 알 수 있게 되고, 이를 통해 필요한 데이터를 선별적으로 선택하여 불러오거나, 기입할 수 있게 된다.

이러한 데이터 교환 방법에 의해 CPU모듈(211)은 모듈(209)들로부터 주기적으로 데이터를 가져와 메인메모리(245b)에 저장하고, 전달할 데이터를 모듈(209)의 모듈메모리(242)에 저장함으로써 데이터 교환을 수행하게 된다.

도 6은 컨디션 램프를 도어에 부착한 측면 투영 형태를 도시한 예시도이다.

도 6을 참조하면, 컨디션램프(300)는 배전반의 상태를 외부에서 직관적으로 확인할 수 있도록 하기 위한 상태표시등(310)과 작업자가 배전반 내부를 별도의 점검등 없이도 확인할 수 있도록 하는 조명 역할의 점검등(320) 및 인체감지센서(331)를 포함하여 구성된다.

이 컨디션램프(300)는 전술한 바와 같이 램프제어모듈(216)의 제어에 의해 배전반의 상태에 따라 상태표시등(310)이 다른 색으로 점등되어 외부에서 배전반의 상태를 용이하게 확인할 수 있게 한다. 또한, 인체감지센서(331)에 의해 관리자의 배전반 접근 여부를 감지하고, 감지결과를 모듈장치(210)에 전달하여, 모듈장치(210)가 터치모니터(270)의 동작 및 점검등(320)의 점등을 수행할 수 있게 한다. 그리고, 도어(12)의 개폐에 따라 램프제어모듈(216)의 제어에 의해 점검등(320)을 점등 또는 소등하게 된다.

이러한 컨디션램프(300)는 램프제어모듈(216)에 의해 점등을 제어하는 제어부(330)와, 제어부의 제어에 따라 음향 예를 들어, 경고음을 출력하는 스피커부(140)를 포함하여 구성될 수 있다.

여기서, 인체감지센서(331)는 인체로부터 나오는 적외선 파장, 동작에 따른 반향 등을 감지하여 설정 거리 내에 작업자 또는 관리자가 감지되는지를 감지하여 동작감지정보를 작성하고, 작성된 정보를 램프제어모듈(216)에 전달한다. 이러한 인체감지센서(331)는 PIR(passive infrared sensor) 또는 모션센서일 수 있으나 이로써 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

이러한 컨디션램프(300)는 상태표시등(310)과 점검등(320)이 도어(12) 또는 케이스(10)의 벽면을 관통하여 서로 다른 면에 노출되도록 설치된다. 상태표시등(310)과 점검등(320)은 서로 다른 면에 노출되도록 일체형으로 구성되는데, 상태표시등(310)은 케이스(10) 외부에서 확인이 용이하도록 설치되고, 점검등(320)은 배전반 내부를 조명할 수 있게 배전반 내부를 향하여 설치된다.

특히, 상태표시등(310)은 커버와 커버 내부에 설치되고, 조명소자가 설치되는 기판과, 기판 및 커버를 도어(12) 또는 배전반 케이스에 고정하기 위한 브라켓을 포함하여 구성된다. 이 상태표시등(310)의 조명소자는 다색 광을 조사할 수 있는 소자로 구성된다. 일례로 상태표시등(310)의 조명소자는 적, 녹, 청의 삼색 엘이디로 구성될 수 있다. 이 상태표시등(310)을 램프제어모듈(216)의 제어에 의해 삼색의 광을 조합하여 상태에 따라 적색으로부터 황색, 황색으로부터 청색으로 변화하는 조명을 연출하게 되며, 이를 통해 배전반의 상태를 직관적으로 표시하게 된다.

이러한 점검등(320)의 조명방향을 설정하기 위한 브라켓과 커버구조가 도 7에 도시되어 있다.

도 7은 점검등이 브라켓과 커버구조를 도시한 측면 예시도이다.

도 7을 참조하면, 점검등(320)은 도어(12)의 내측에 구비되어 점검등의 조사 방향을 결정하기 위한 브라켓(321)과, 이 브라켓(321)에 결합되어 점검등(320) 내부에 마련되는 엘이디, 형광등, 음극관, 전구와 같은 조명소자로부터 발산되는 빛을 확산하여 조사하는 커버(322)를 포함하여 구성된다.

점검등(320)은 도어(12)가 개방되면 이를 감지한 CPU모듈(211) 및 램프제어모듈(216)에 의해 점등되도록 제어되며, 이를 통해 작업자 또는 관리자가 야간에도 배전반 내부를 용이하게 확인할 수 있게 한다.

브라켓(321)은 점검등(320)을 도어(12), 케이스(10) 벽면에 결합시킴과 아울러, 점검등(320)과 표시등(310)을 결합시키는 역할을 한다. 특히, 브라켓(321)은 점검등(320)이 빛을 비추는 방향을 결정하는 중요한 역할을 한다.

즉, 브라켓(321)은 점검등(320)의 커버(322)와 커버(322) 내부의 조명소자가 배전반 내부를 향해 광을 방출시킬 수 있도록 도어(12) 또는 케이스(10) 면과 조명소자 및 커버를 배전반 내부를 향해 경사지게 고정되도록 하는 역할을 한다.

또한, 브라켓(321)은 커버(320) 및 내부 조명소자와 도어(12) 또는 케이스(10) 면 사이를 이격시킴으로써 조명소자로부터 발생되는 열이 방열될 수 있도록 하는 역할을 겸한다.

한편, 도 8은 상태표시등의 점등 제어를 설명하기 위한 예시도이다.

도 8은 상태표시등(310)의 점등제어를 설명하기 위한 도면으로 제어부(330)에 의해 상태표시등(310)의 점등제어가 이루어지고, 제어부(330)가 인체감지센서(331)와 연결된 것으로 도시되어 있으나, 제어부(330)의 역할을 램프제어모듈(216) 및 CPU모듈(211)에서 수행할 수 있으며, 제어부(330)는 신호의 전달 및 처리의 일부만을 담당하거나 생략될 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 제어부(330)에 의해 점등제어가 이루어지는 것으로 가능하여 설명하기로 한다.

상태표시등(310)은 배전반의 상태에 따라 녹색으로부터 황색으로, 황색에서 적색으로 변화하는 색을 표시하게 된다. 이러한 색 표시는 설정상태에 의해 결정되며, 설정상태는 제1 내지 제4설정상태로 구분되며, 이에 따라 점등 점멸 및 색상이 결정된다.

구체적으로 제1 내지 제4설정상태는 배전반 내부온도와 활선부의 전압, 전류 즉, 전력 상태에 따라서 결정된다.

제1설정상태는 배전반 내부온도가 정상상태로서, 배전반 내부의 온도나 전력의 도통 상태가 임계치의 60% 미만의 범위에서 가동되는 상태를 의미한다. 이 경우 상태표시등(310)은 녹색등이 점등된다.

제2설정상태는 배전반 내부온도 또는 전력의 도통 상태의 임계치의 60% 이상 내지 80% 미만의 상태를 나타낸다. 이 제2설정상태에서 상태표시등은 황색등으로 표시된다. 이 제2설정상태에서 내부온도 또는 도통 상태가 상대적으로 낮은 비율인 경우 녹색에 가까운 황색으로 점등되고 임계치에 가까운 쪽인 경우 순 황색으로 도통되도록 할 수 있다.

그리고, 제3설정상태는 배전반 내부의 온도가 이상 고온을 유지하거나, 과전류 발생, 내부온도 또는 전력 도통 상태가 임계치의 80%이상 90%미만인 경우의 상태로서, 이 제3설정상태에서 상태표시등(310)은 적색등이 점등된다. 이 제3설정상태에서도 제2설정상태에서와 같이 상태표시등(310)의 점등색은 상태에 따라 황색 또는 적색에 가까운 색깔로 점등되도록 할 수 있다.

마지막으로 제4설정상태는 내부온도 또는 전력도통 상태가 90%이상인 상태로, 소손 또는 문제가 발생하여 즉각적인 조치가 필요한 상태이다. 이 제4설정상태에서 상태표시등은 녹색등 내지 적색등 중 어느 하나 또는 녹색등 내지 적색등이 교번으로 점멸되는 단계이다.

이러한 제1 내지 제4설정상태에서 온도와 전력량이 각각 다른 설정상태에 속하는 경우 임계치에 가까운 설정상태를 주로 하여 컨디션램프(300)가 제어된다. 즉, 온도는 제1설정상태이고, 전력량이 제2설정상태인경우 컨디션램프(300)는 제2설정상태로 표시된다.

이와 같이 각 단계에서의 점등 또는 점멸은 인체감지센서(331)에 의해 관리자 또는 작업자가 인근에 있는 것으로 확인되는 경우에만 점등 또는 점멸이 이루어지도록 할 수 있으나, 이로써 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

아울러, 이와 같은 컨디션 램프(300)는 복수로 구성이 될 수 있다. 일례로 배전반의 각 격실(95)별로 컨디션 램프(300)가 마련되고, 모듈장치(210)에 각각의 컨디션 램프(300)를 제어하기 위한 복수의 램프제어모듈(216)이 구성될 수 있으나, 이로써 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

이상에서 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위해 구체적인 실시 예로 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기와 같이 구체적인 실시 예와 동일한 구성 및 작용에만 국한되지 않고, 여러가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 실시될 수 있다. 따라서, 그와 같은 변형도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주해야 하며, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의해 결정되어야 한다.

10 : 케이스 13 : 투시창
14 : 단자함 50 : 고장구간 자동개폐기
60 : 퓨즈 70 : 계기용 변성기
80 : 변압기 90 : 차단기
95 : 격실 96 : 격벽
200 : 모듈형 제어시스템 201 : 버스기판
202 : 기판 203 : 버스
204 : 슬롯 209 : 모듈
210 : 모듈장치 211 : CPU모듈
212 : 전원모듈 213 : 모니터 제어모듈
214 : 온도 측정 모듈 215 : 전력 측정 모듈
216 : 램프제어모듈 217 : 통신 모듈
220 : 온도센서 221 : 제1온도센서
222 : 제2온도센서 230 : 계측기
231 : 전압계 233 : 전류계
240 : 모듈프로세서 241 : 모듈회로
242 : 모듈메모리 270 : 터치모니터
290 : 온도센서 300 : 컨디션램프

Claims (15)

1. 케이스;
   상기 케이스 내부에 설치되고 모선에 순차적으로 연결되는 고장구간 자동 개폐기, 전력용 퓨즈, 계기용 변성기, 변압기 및 차단기 중 적어도 어느 하나 이상을 가지는 활선부;
   상기 케이스 내부의 온도를 측정하기 위해 하나 이상으로 구성되고, 온도정보를 작성하는 온도센서;
   상기 활선부의 전압, 전류, 전력, 위상 및 역률 중 적어도 어느 하나 이상을 측정하여 계측값을 작성하는 계측기;
   상기 계측값과 상기 온도정보에 따라 산정되는 케이스 내부 상태를 다색광에 의해 표시하며, 상기 케이스 외부로 노출되도록 상기 케이스 또는 상기 케이스의 도어에 설치되는 표시등을 가지는 컨디션 램프; 및
   상기 케이스 내부에 설치되고, 상기 온도센서의 제어 및 상기 온도정보를 수집하는 온도측정모듈, 상기 계측기의 제어 및 상기 계측값을 수집하는 전력측정모듈, 상기 컨디션 램프의 점등을 제어하는 램프제어모듈 중 적어도 어느 하나를 포함하는 복수의 모듈로 구성되고, 상기 복수의 모듈 각각이 탈부착되는 모듈장치;를 포함하여 구성되고
   상기 컨디션램프는
   상기 케이스의 내부면 또는 상기 도어의 내부면에 상기 표시등과 대를 이루어 설치되고, 브라켓에 의해 상기 표시등 및 상기 케이스 내부면 또는 상기 도어의 내부면과 결합되는 점검등을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈형 제어 시스템을 가지는 배전반.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 복수의 모듈은
   CPU모듈, 전원모듈을 더 포함하며,
   상기 모듈장치는
   전원라인, 어드레스버스 및 병렬데이터버스로 구성되는 버스와, 상기 버스와 연결되고 상기 복수의 모듈 각각이 결합되며 상기 버스와 결합된 상기 복수의 모듈을 연결하는 복수의 슬롯을 가지는 버스기판;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈형 제어 시스템을 가지는 배전반.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 복수의 모듈 각각은
   데이터 처리를 수행하는 모듈프로세서 또는 모듈회로와,
   상기 모듈프로세서 또는 모듈회로에 의해 수집된 데이터가 저장되는 모듈메모리를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 모듈형 제어 시스템을 가지는 배전반.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 CPU모듈은
   상기 복수의 모듈 중 어느 한 모듈의 상기 모듈메모리에 직접 접근하여 수집된 데이터를 가져오거나 전달할 데이터 또는 명령을 기입하는 메모리 공유방식에 의해 상기 복수의 모듈과 통신을 수행하는 것을 특징으로 하는 모듈형 제어 시스템을 가지는 배전반.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 CPU모듈은
   상기 온도측정모듈의 모듈메모리에 기재된 상기 온도정보와 상기 전력측정모듈의 모듈메모리에 기재된 상기 계측값을 직접 읽어오며, 상기 계측값과 상기 온도정보를 미리 정해진 임계치와 비교하여 상기 케이스 내부 상태를 미리 정해진 설정상태를 분류하고, 분류된 상기 설정상태를 상기 램프제어모듈의 모듈메모리에 기입하는 것을 특징으로 하는 모듈형 제어 시스템을 가지는 배전반.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 램프제어모듈은
   상기 모듈메모리에 기재된 상기 설정상태에 따라 상기 표시등에 각각 다른 색이 점등 또는 점멸되도록 상기 컨디션 램프를 제어하는 것을 특징으로 하는 모듈형 제어 시스템을 가지는 배전반.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 CPU모듈은
   상기 온도 또는 상기 전력 중 상기 임계치에 상대적으로 가까운 값이 상기 임계치의 60%미만인 제1설정상태, 상기 임계치의 60%이상 80%미만인 제2설정상태, 상기 임계치의 80%이상 90%미만인 제3설정상태 및 상기 임계치의 90%이상인 제4설정상태로 상기 케이스 내부 상태를 구분하는 것을 특징으로 하는 모듈형 제어 시스템을 가지는 배전반.
8. 삭제
9. 제 6 항에 있어서,
   상기 컨디션램프는
   상기 케이스 주변의 인체의 존재 유무를 감지하는 인체감지센서를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 모듈형 제어 시스템을 가지는 배전반.
10. 제 5 항에 있어서,
    상기 CPU모듈은
    상기 도어의 개방이 감지되는 경우 상기 점검등이 점등되도록 점등제어명령을 상기 램프제어모듈의 모듈메모리에 기입하고,
    상기 램프제어모듈은 상기 모듈메모리에 기입된 상기 점등제어명령에 따라 상기 점검등의 점등을 제어하는 것을 특징으로 하는 모듈형 제어 시스템을 가지는 배전반.
11. 제 9 항에 있어서,
    상기 램프제어모듈은 상기 인체감지센서에 의해 감지된 인체감지정보를 상기 모듈메모리에 저장하며,
    상기 CPU모듈은 상기 모듈메모리에 저장된 상기 인체감지정보에 감지된 상기 인체가 존재하는 경우 상기 표시등의 점등 또는 점멸을 제어하도록 하는 제어명령을 상기 램프제어모듈의 모듈메모리에 기입하는 것을 특징으로 하는 모듈형 제어시스템을 가지는 배전반.
12. 제 1 항에 있어서
    상기 점검등은
    조명소자,
    상기 조명소자를 덮는 커버와
    상기 커버와 결합되어 상기 조명소자 및 상기 커버를 상기 케이스 내부면 또는 상기 도어의 내부면에 결합시키는 브라켓을 포함하며,
    상기 브라켓은 상기 도어의 개방시 상기 조명소자 또는 상기 커버에 의한 광의 조사 방향이 상기 케이스 내부를 향하도록 상기 케이스의 내부면 또는 상기 도어의 내부면에 대해 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 모듈형 제어 시스템을 가지는 배전반.
13. 제 9 항에 있어서,
    상기 모듈장치는
    상기 케이스에 설치되며 관리자의 명령이 입력되고, 데이터를 출력하는 터치모니터, 상기 터치모니터와 연결되어 상기 명령을 입력받아 모듈메모리에 저장하고 상기 모듈메모리에 저장된 데이터를 상기 터치모니터를 통해 출력하는 모니터제어모듈 및
    유무선 통신 회로를 구비하고, 상기 CPU모듈에 의해 전달된 데이터를 상기 유무선 통신 회로에 의해 외부 장치에 전달하며, 상기 외부 장치로부터 전달되는 데이터를 자신의 모듈메모리에 저장하는 통신모듈을 더 포함하며,
    상기 CPU모듈은
    상기 인체감지센서를 통해 상기 인체의 존재가 감지되는 경우 상기 모니터제어모듈 또는 상기 통신모듈을 동작시켜 상기 터치모니터를 동작시키거나 통신을 활성화하는 것을 특징으로 하는 모듈형 제어 시스템을 가지는 배전반.
14. 제 1 항에 있어서,
    상기 케이스는 복수의 격실이 형성되며,
    상기 온도센서는 상기 복수의 격실 각각에 설치되는 것을 특징으로 하는 모듈형 제어 시스템을 가지는 배전반.
15. 제 1 항에 있어서,
    상기 온도센서는 상기 온도측정모듈과 광통신에 의해 데이터를 교환하는 것을 특징으로 하는 모듈형 제어 시스템을 가지는 배전반.

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