KR101190244B1 - 배전반의 열 감지 및 원격 제어 장치 - Google Patents

Abstract

배전반의 버스-바(bus-bar) 연결단자에 온도튜브를 장착하고, 단자부분의 발열로 온도튜브의 색이 변하는 것을 카메라를 통해 영상으로 획득하여 부하가 걸린 상태에서도 안전하게 버스-바의 발열을 점검하고, 배전반의 외부 영상을 획득하여 원격에서 배전반의 문을 자동으로 제어할 수 있도록 한 배전반의 열 감지 및 원격 제어 장치가 개시된다.
개시된 배전반의 열 감지 및 원격 제어장치는, 상기 버스-바의 연결부의 발열에 따라 색이 변하는 온도튜브와; 상기 온도튜브를 촬영하여 영상을 획득하는 내부영상 카메라와; 상기 내부영상 카메라에 의해 획득한 온도튜브 영상을 시각적으로 디스플레이해주는 모니터와; 상기 내부영상 카메라에 의해 획득한 온도튜브 영상을 원격에 위치한 단말기로 전송하기 위한 영상 전송기와; 상기 영상 전송기에서 전송된 온도튜브 영상을 수신하여 화면에 디스플레이해주는 단말기를 구비한다.

Description

배전반의 열 감지 및 원격 제어 장치{Apparatus for remote controlling and heat sensing in distributing board}

본 발명은 배전반의 열 감지 및 원격 제어에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 배전반의 버스-바(bus-bar) 연결단자에 온도튜브를 장착하고, 단자부분의 발열로 온도튜브의 색이 변하는 것을 카메라를 통해 영상으로 획득하여 부하가 걸린 상태에서도 안전하게 버스-바의 발열을 점검하고, 배전반의 외부 영상을 획득하여 원격에서 배전반의 문을 자동으로 제어할 수 있도록 한 배전반의 열 감지 및 원격 제어 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 배전반(配電盤)은 수전 후 변압하여 전력을 전송하기 직전의 함으로, 개폐기, 과전류 차단기, 계기(전류계, 전압계, 전력계, 전력량계, 등) 등으로 구성되며, 배전반은 수변전실에 설치된다.

이러한 배전반에는 전력의 배전을 위하여 인입되는 전력선이 입력단자에 연결되는 주 차단기와, 상기 주 차단기의 출력단자로부터 전력을 공급받아 각각의 부하로 전력을 공급하는 다수의 부 차단기가 설치되며, 상기 주 차단기와 부 차단기는 메인 버스-바 및 서브 버스-바를 통하여 연결된다. 그리고 이러한 버스-바의 연결부나 차단기의 연결부에는 연결단자가 접속된다.

버스-바의 과열로 인해 화재가 발생할 우려가 있으므로, 항상 버스-바 연결부의 온도 상승을 감지하여, 과열이 발생할 경우 즉각 후속 조치를 취하여, 발열로 인해 단선이 발생하거나 화재가 발생하는 것을 방지해야 한다.

이를 위해서 종래에는 버스-바의 연결부의 열 감지를 위해 온도센서를 사용하게 되는 데, 이때 열 감지는 부하가 걸린 상태에서 점검해야 하므로 일반 온도계를 접속시킬 수 없다. 따라서 버스-바 연결부의 주변에 온도 센서를 설치하고, 버스-바의 온도를 간접적으로 측정하게 되므로, 정확성이 결여되었다.

설혹, 부하가 걸린 상태에서 일반 온도계를 버스-바 연결부에 접촉시킬 수 있다 하더라도 온도 감지 시간이 길어서 실시간으로 버스-바 연결부의 열을 감지하는 것은 불가능하였다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 버스-바 연결부의 온도 감지시에 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서,

본 발명이 해결하려는 과제는 배전반의 버스-바(bus-bar) 연결단자에 온도튜브를 장착하고, 단자부분의 발열로 온도튜브의 색이 변하는 것을 카메라를 통해 영상으로 획득하여 부하가 걸린 상태에서도 안전하게 버스-바의 발열을 점검하고, 배전반의 외부 영상을 획득하여 원격에서 배전반의 문을 자동으로 제어할 수 있도록 한 배전반의 열 감지 및 원격 제어 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명이 해결하려는 다른 과제는 배전반 외부에 장착된 카메라가 배전반의 외부의 영상을 통신을 이용하여 관리소로 전송하고, 관리소는 배전반의 현재 사활 상태나 배전반에 접근한 사람을 구분하여 배전반의 문을 제어함으로써, 무분별한 배전반의 개방이나 관리소홀로 인한 사고를 미리 방지할 수 있도록 한 배전반의 열 감지 및 원격 제어장치를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 "배전반의 열 감지 및 원격 제어장치"는,

버스-바의 연결부의 발열에 따라 색이 변하는 온도튜브와;

상기 온도튜브를 촬영하여 영상을 획득하는 내부영상 카메라와;

상기 내부영상 카메라에 의해 획득한 온도튜브 영상을 시각적으로 디스플레이해주는 모니터와;

상기 내부영상 카메라에 의해 획득한 온도튜브 영상을 원격에 위치한 단말기로 전송하기 위한 영상 전송기와;

상기 영상 전송기에서 전송된 온도튜브 영상을 수신하여 화면에 디스플레이해주는 상기 단말기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 온도튜브는,

상기 연결부에 결합하는 연결단자에 캡 형태로 장착되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "배전반의 열 감지 및 원격 제어장치"는,

배전반의 외부에 장착되어 배전반 외부 영상을 획득하여 상기 영상 전송기에 전달하는 외부영상 카메라를 더 포함하고,

상기 영상 전송기는 상기 외부영상 카메라에 의해 획득한 외부영상을 상기 원격에 위치한 단말기로 전송해주는 것을 특징으로 한다.

상기 단말기는,

관리자가 휴대하는 휴대폰, 개인정보단말기(PDA), 퍼스널컴퓨터(PC) 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

상기 영상 전송기는,

상기 내부영상 카메라 또는 상기 외부영상 카메라에서 획득한 영상을 무선신호로 만들어 전송하는 무선 전송기인 것을 특징으로 한다.

상기 영상 전송기는,

상기 내부영상 카메라 또는 상기 외부영상 카메라에서 획득한 영상을 유선신호로 만들어 전송하는 유선 전송기인 것을 특징으로 한다.

상기 단말기는,

수신한 내부영상 또는 외부영상을 화면으로 디스플레이해주고, 상기 외부영상을 확인한 관리자에 의해 조작되는 배전반 도어 제어 명령을 상기 영상 전송기에 전송해주는 것을 특징으로 한다.

상기 영상 전송기는,

상기 단말기로부터 도어 제어 명령이 전달되면 도어를 개폐하는 릴레이에 상기 도어 제어 명령을 전달하여 도어를 열거나 닫는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 온도튜브의 변색 특성을 카메라 영상을 이용하여 시각적으로 확인할 수 있으므로, 전기 설비의 온도 상승을 부하가 걸린 상태에서도 안전하게 점검할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따르면 배전반 외부에 장착된 카메라를 통해 배전반 외부의 영상을 획득하고, 이를 통해 배전반의 현재 사활 상태나 배전반에 접근하는 사람을 구분할 수 있으며, 이러한 영상을 통해 원격에서 배전반의 도어를 제어함으로써, 무분별한 배전반의 개방이나 관리소홀로 인한 사고를 미리 방지할 수 있는 장점이 있다.

또한, 배전반 외부에 장착된 카메라를 통해 배전반 외부의 영상을 획득하는 방법에 의해 원격에서 배전반을 관리할 수 있으므로, 각각의 장소에 개별적으로 설치된 배전반을 통합관리할 수 있는 장점도 있다.

도 1은 본 발명에서 버스-바의 연결부에 접속된 접속단자 및 접속단자에 장착되는 온도튜브의 발열에 따른 상태 변화도.
도 2는 본 발명에 따른 배전반의 열 감지 및 원격 제어 장치의 전체 구성도.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명하기에 앞서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명에서 버스-바의 연결부에 접속된 접속단자 및 접속단자에 장착되는 온도튜브의 발열에 따른 상태 변화도로서, 버스-바에 연결되는 버스-바 연결부(101), 상기 버스-바 연결부(101)에 접속되는 연결단자(102), 상기 연결단자(102)에 캡 형태로 장착되는 온도튜브(103)를 포함한다.

따라서 버스-바 연결부(101)가 어떤 원인으로 발열하면 상기 온도튜브(103)의 설정 온도에 따라서 서서히 색이 변하여 투명에 가까운 상태가 된다. 그리고 발열 원이 해소되어 온도가 내려가 상온이 되면 상기 온도튜브(103)의 색은 원래의 색으로 되돌아가게 된다.

예컨대, 온도튜브(103)는 일정온도 전부터 조금씩 색이 변하는 "예지 능력"의 특성이 있으며, 70℃ 이상이 되면 색의 변화가 시작되고, 75℃에서는 완전히 변색된다.

따라서 본 발명은 주지한 바와 같이 발열 온도에 따라 색이 변하는 온도튜브(103)의 영상을 카메라를 통해 획득하여 부하가 걸린 상태에서 시각적으로 확인함으로써, 전기 설비의 온도 상승을 안전하게 점검하게 되는 것이다.

도 2는 본 발명에 따른 배전반의 열 감지 및 원격 제어 장치의 전체 구성도로서, 내부영상 카메라(111), 모니터(112), 외부영상 카메라(113), 릴레이(114), 영상 전송기(120), 단말기(200)로 구성된다.

내부영상 카메라(111)는 상기 온도튜브(103)를 촬영하여 영상을 획득하여 상기 영상 전송기(120)에 전달하는 역할을 하며, 모니터(112)는 상기 영상 전송기(120)의 제어에 따라 상기 내부영상 카메라(111)에 의해 획득한 온도튜브 영상을 시각적으로 디스플레이해주는 역할을 한다. 이러한 모니터(112)는 액정표시장치(LCD)로 구현하는 것이 바람직하다.

외부영상 카메라(113)는 배전반의 외부에 장착되어 배전반 외부 영상을 획득하여 상기 영상 전송기(120)에 전달하는 역할을 한다.

영상 전송기(120)는 상기 내부영상 카메라(111) 또는 외부영상 카메라(113)에 의해 획득한 온도튜브 영상 또는 외부영상을 원격에 위치한 단말기(200)로 전송하는 역할을 한다. 아울러 영상 전송기(120)는 상기 내부영상 카메라(111)에 의해 획득한 온도튜브의 영상을 상기 모니터(112)로 전달하여 디스플레이해주는 동작도 수행하게 된다.

이러한 영상 전송기(120)는 상기 내부영상 카메라(111) 또는 상기 외부영상 카메라(113)에서 획득한 영상을 무선신호로 만들어 전송하는 무선 전송기(121)로 구현하거나, 상기 내부영상 카메라(111) 또는 상기 외부영상 카메라(113)에서 획득한 영상을 유선신호로 만들어 전송하는 유선 전송기(122)로 구현한다.

또한, 상기 단말기(200)는 상기 영상 전송기(120)에서 전송된 온도튜브 영상 또는 배전반 외부 영상을 수신하여 화면에 디스플레이해주어 관리자가 원격에서 배전반의 버스-바 연결부 발열상태를 인지하거나 배전반 외부에 있는 사람을 인지하도록 한다. 이러한 기능을 수행하는 단말기(200)는 관리자가 휴대하는 휴대폰, 개인정보단말기(PDA), 퍼스널컴퓨터(PC) 중 어느 하나로 구현하는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 배전반의 열 감지 및 원격 제어 장치는, 배전반의 버스-바 연결부(101)에 접속하는 연결단자(102)에 발열 온도에 따라 색이 변하는 캡 형태의 온도튜브(103)를 장착한다.

이후 전기설비의 부하가 걸리게 되면 정상적인 전력 공급 상태가 되며, 임의의 원인으로 버스-바 연결부(101)가 발열을 하면 상기 온도튜브(103)의 설정 온도에 따라서 서서히 색이 변하여 투명에 가까운 상태가 된다. 여기서 본 발명에서는 편의상 상기 온도 튜브(103)가 70℃ 이상에서 색이 변하게 되며 75℃에서 완전히 다른 색으로 변색하는 온도튜브를 사용하였다.

배전반의 내부에 설치된 내부영상 카메라(111)는 실시간으로 상기 온도 튜브(103)의 영상을 촬영하여 온도튜브 영상을 획득하게 되고, 상기 획득한 온도튜브의 영상을 영상 전송기(120)에 전송한다.

여기서 영상 전송기(120)는 상기 획득한 온도튜브 영상을 무선신호로 만들어 전송하는 무선 전송기(121) 또는 상기 획득한 온도튜브 영상을 유선신호로 만들어 통신라인을 통해 전송하는 유선 전송기(122)로 구현할 수 있다. 또한, 필요에 따라 상기 무선 전송기(121)와 유선 전송기(122)를 복합적으로 이용하는 것도 가능하다. 어느 것을 사용하든 상기 내부영상 카메라(111)로부터 온도튜브 영상이 획득되면 상기 영상 전송기(120)는 모니터(112)에 이를 전송하여, 온도튜브 영상이 모니터에 디스플레이되도록 함과 동시에 원격에 위치한 단말기(200)에 온도튜브 영상을 전송하게 된다.

여기서 모니터(112)는 실시간으로 촬영하여 획득하는 온도튜브 영상을 화면에 디스플레이해주어, 관리자가 직접 배전반의 버스-바 연결부분을 확인하지 않아도 안전하게 버스-바 연결부분의 발열 상태를 인지하도록 한다. 이후 관리자가 발열에 대한 조치를 취하게 되면 버스-바 연결부분의 온도는 내려가게 되고, 상기 하강하는 온도가 70℃ 이하가 되면 상기 변색된 온도튜브(103)의 색이 원래의 색으로 돌아오게 된다.

이 경우에도 내부영상 카메라(111)에 의해 실시간으로 온도튜브 영상이 획득되어 상기 모니터(112)에 디스플레이되며, 관리자는 모니터(112)에 디스플레이되는 온도튜브 영상을 보고 버스-바 연결부분의 온도가 정상적으로 내려갔는지를 알 수 있게 되는 것이다.

한편, 원격에 설치된 단말기(200)에서는 상기 영상 전송기(120)로부터 전송된 배전반의 버스-바 감시를 위한 온도튜브 영상을 수신하여 모니터에 디스플레이해줌으로써, 원격에 위치한 관리자는 배전반에 직접 가지 않고서도 원격에서 배전반의 버스-바 발열 상태를 확인할 수 있게 되는 것이다. 여기서 단말기(200)가 휴대폰 또는 개인정보 단말기와 같이 이동형 단말기(201)일 경우에는 무선 통신을 통해 온도튜브 영상을 수신하게 되며, 이 경우에는 장소에 구애받지 않고 관리자가 항상 배전반의 버스-바 발열 상태를 확인할 수 있게 된다.

단말기(200)가 퍼스널컴퓨터와 같은 유선 단말기일 경우에는, 단말기가 설치된 장소에서 화면을 통해 배전반의 버스-바 발열 상태를 확인할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 다른 특징으로서 배전반 외부의 영상을 원격에서 확인할 수 있다는 것이다. 예컨대, 배전반의 외부에 설치된 외부영상 카메라(113)를 통해 배전반 외부의 영상을 촬영하여, 외부영상을 획득하게 되고, 이를 상기 영상 전송기(120)를 통해 원격에 위치한 단말기(200)로 전송하게 된다.

단말기(200)에서는 배전반 외부 영상을 수신하여 화면에 디스플레이해주게 되고, 관리자는 화면에 표시되는 영상을 보고 배전반에 접근하는 사람이 관계자인지 아닌지를 확인하게 된다. 만약, 배전반에 접근하는 사람이 허가되지 않은 사람일 경우에는 경보신호를 발생하여 상기 영상 전송기(120)에 전송하게 되고, 영상 전송기(120)는 도면에는 도시하지 않았지만 별도로 구현되는 경보장치를 동작시켜 접근에 대한 경보를 수행하게 되는 것이다. 여기서 접근에 대한 경보는 단순히 경보음만을 울리는 방법이 있으며, 미리 저장해 놓은 경보 음성을 송출하는 방법이 있을 수 있다. 경보장치는 경보음을 송출하는 버저이거나 경보 음성을 송출하기 위한 스피커를 포함할 수 있다.

또한, 원격에 위치한 관리자는 배전반의 외부 영상을 확인한 결과 허가된 관리자일 경우에는, 배전반의 문을 열기 위한 도어 제어명령을 생성하여 상기 영상 전송기(120)에 전송한다.

영상 전송기(120)는 상기 단말기(200)로부터 송출된 신호를 수신하여 분석하게 되고, 상기 분석 결과 도어 제어 명령일 경우에는 연계된 릴레이(114)를 구동시켜, 배전반의 도어를 자동으로 열어주게 된다.

이로써 무분별한 배전반의 개방이나 관리소홀로 인한 사고를 방지하게 된다.

또한, 주지한 바와 같이 원격에서 단말기를 통해 여러 장소에 산개하여 위치하는 배전반의 상태를 영상으로 실시간 관리가 가능하기 때문에, 기존 관리자가 직접 배전반이 설치된 장소에 가서 배전반을 관리하는 개별 관리 방법에 비하여 통합관리가 가능하며, 관리에서도 영상을 통한 감시이므로 관리의 편의성을 향상시켜주는 장점이 있게 되는 것이다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

101… 버스-바 연결부
102… 연결단자
103… 온도튜브
111… 내부영상 카메라
113… 외부영상 카메라
114… 릴레이
120… 영상 전송기
200… 단말기

Claims (8)

1. 배전반의 버스-바 열을 감지하고 원격 제어하기 위한 장치에 있어서,
   상기 버스-바의 연결부의 발열에 따라 색이 변하는 온도튜브와;
   상기 배전반에 연결된 부하에 전원이 공급되는 상태에서 상기 온도튜브의 색이 변하는 것을 촬영하여 영상을 획득하는 내부영상 카메라와;
   상기 내부영상 카메라에 의해 획득한 온도튜브 영상을 시각적으로 디스플레이해주는 모니터와;
   상기 내부영상 카메라에 의해 획득한 온도튜브 영상을 원격에 위치한 단말기로 전송하며, 외부영상 카메라에 의해 획득한 외부영상을 상기 원격에 위치한 단말기로 전송해주는 영상 전송기와;
   상기 영상 전송기에서 전송된 온도튜브 영상을 수신하여 화면에 디스플레이해주는 상기 단말기와;
   상기 배전반의 외부에 장착되어 배전반 외부 영상을 획득하여 상기 영상 전송기에 전달하는 상기 외부영상 카메라를 포함하는 것을 특징으로 하는 배전반의 열 감지 및 원격 제어장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 온도튜브는 상기 연결부에 결합하는 연결단자에 캡 형태로 장착되는 것을 특징으로 하는 배전반의 열 감지 및 원격 제어장치.
   
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 단말기는 관리자가 휴대하는 휴대폰, 개인정보단말기(PDA), 퍼스널컴퓨터(PC)중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 배전반의 열 감지 및 원격 제어장치.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 영상 전송기는 상기 내부영상 카메라 또는 상기 외부영상 카메라에서 획득한 영상을 무선신호로 만들어 전송하는 무선 전송기인 것을 특징으로 하는 배전반의 열 감지 및 원격 제어장치.
   
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 영상 전송기는 상기 내부영상 카메라 또는 상기 외부영상 카메라에서 획득한 영상을 유선신호로 만들어 전송하는 유선 전송기인 것을 특징으로 하는 배전반의 열 감지 및 원격 제어장치.
   
7. 청구항 4에 있어서, 상기 단말기는,
   수신한 내부영상 또는 외부영상을 화면으로 디스플레이해주고, 상기 외부영상을 확인한 관리자에 의해 조작되는 배전반 도어 제어 명령을 상기 영상 전송기에 전송해주는 것을 특징으로 하는 배전반의 열 감지 및 원격 제어장치.
   
8. 청구항 1에 있어서, 상기 영상 전송기는,
   상기 단말기로부터 도어 제어 명령이 전달되면 도어를 개폐하는 릴레이에 상기 도어 제어 명령을 전달하여 도어를 열거나 닫는 것을 특징으로 하는 배전반의 열 감지 및 원격 제어장치.

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