KR101208579B1

KR101208579B1 - 배전반 감시 및 알림 시스템과 이를 이용한 감시 및 알림 방법

Info

Publication number: KR101208579B1
Application number: KR1020120091231A
Authority: KR
Inventors: 박기주; 정재화
Original assignee: 주식회사 에너솔라
Priority date: 2012-08-21
Filing date: 2012-08-21
Publication date: 2012-12-06

Abstract

본 발명은 접지회로의 누설전류 및 이상전위를 감지하여 이를 관리자의 단말이나 외부 시스템에 전달함으로써, 사고의 감지 및 대처가 가능하도록 한 배전반 감시 및 알림 시스템과 이를 이용한 감시 및 알림 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 배전반 감시 및 알림 시스템은 하나 이상의 배전반으로 구성되며, 배전반 각각이 자신의 상태를 감시하여 작성된 감지값에 의해 동작상태정보를 작성하고, 상기 동작상태정보에 의해 동작상태를 판단하여 상태표시등을 통해 출력하는 배전반그룹; 상기 배전반 그룹의 배전반 각각으로부터 배전반 아이디, 상기 동작상태정보 및 상기 감지값을 전달받아 출력하는 주관리시스템과 관리단말을 포함하는 관리리스템을 포함하여 구성된다.

Description

배전반 감시 및 알림 시스템과 이를 이용한 감시 및 알림 방법{Distributing board with detection and notification status and method for using the same}

본 발명은 배전반 감시 및 알림 시스템과 이를 이용한 감시 및 알림 방법에 관한 것으로 특히, 접지회로의 누설전류 및 이상전위를 감지하여 이를 관리자의 단말이나 외부 시스템에 전달함으로써, 사고의 감지 및 대처가 가능하도록 한 배전반 감시 및 알림 시스템과 이를 이용한 감시 및 알림 방법에 관한 것이다.

배전반은 전력회사, 발전소 등으로부터 전력을 공급받아 수용가 또는 부차적인 배전반에 공급하는 역할을 한다. 이러한 배전반은 전력의 변환 및 분배를 수행하며, 각종 계측기, 변성기, 차단기, 퓨즈와 같은 설비들이 시설된다. 또한, 배전반에서 공급되는 전력은 분전반을 통해 개별 수용가 또는 분기회로로 공급되며, 이런 의미에서 분전반도 배전반에 포함된다.

분전반은 모선 또는 간선으로부터 각 분기회로가 분기되는 곳에, 각 분기회로별 스위치를 구성하여 이용된다. 이러한 분전반은 분기회로 별, 모선 용량별, 간선 용량별로 내부 구성이 상이해지지만, 일반적으로 모선 또는 간선에 연결되는 주차단기, 주차단기의 출력단에 연결되는 버스바, 버스바에 분기 연결되는 차단기, 차단기와 각각 연결되는 분기회로로 구성된다.

이와 같은 분전반에는 모선 또는 간선(이하 '모선'으로 통칭하기로 함)에서 공급되는 전력을 분배하여 공급하기 위한 회로 및 장치 외에도 각 분기회로에 접지를 제공하기 위한 접지단자가 구비된다. 이러한 접지단자는 감전 등에 의해 사고가 발생하는 것을 방지하고, 공급되는 전력의 안정된 기준을 얻고 이를 통해 전력을 효율적으로 이용할 수 있게 하는 중요한 목적으로 제공된다.

하지만, 이러한 접지의 중요한 용도에도 불구하고 종래의 분전반 및 분기회로에서는 단순히 규정에 의해 필요한 설비로 인식하여, 회로 구성 및 이용이 이루어지고 있다. 이로 인해 접지측에 누전, 지락, 단선 사고 발생시 감지가 이루어지지 않고 있어, 사고 발생의 대처 및 방지가 곤란한 실정이다.

더욱이, 각 배전반은 전력의 분배를 담당하는 주요한 시설로써, 이들의 유지 관리는 전력의 공급 및 이용에 있어서 매우 중요한 부분이 된다. 특히, 분전반, 배전반은 특정 시설물에서 설치 위치, 수량, 커버 범위가 넓은 만큼 관리의 중요도와 함께 어려움이 크게 증가한다. 때문에 분전반의 접지 사고 발생, 누전, 지락, 단선 사고 발생을 효과적으로 인지하고, 빠른 대처를 수행할 수 있는 방법의 모색이 필요한 실정이다.

따라서, 본 발명의 목적은 접지회로의 누설전류 및 이상전위를 감지하여 이를 관리자의 단말이나 외부 시스템에 전달함으로써, 사고의 감지 및 대처가 가능하도록 한 배전반 감시 및 알림 시스템과 이를 이용한 감시 및 알림 방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 누설전류 및 이상전위를 포함한 분전반의 동작상태를 감지하고 이를 도어 외측에 점등되도록 하여, 분전반 이상 여부 및 상태의 직관적인 확인 가능하도록 한 배전반 감시 및 알림 시스템과 이를 이용한 감시 및 알림 방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 광범위한 범위에 설치된 각 배전반의 작동상태를 관리시스템 또는 관리자의 단말에서 직관적으로 확인할 수 있도록, 각 배전반의 동작상태 표시를 관리시스템에서도 동일하게 확인할 수 있도록 한 배전반 감시 및 알림 시스템과 이를 이용한 감시 및 알림 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 배전반 감시 및 알림 시스템은 하나 이상의 배전반으로 구성되며, 배전반 각각이 자신의 상태를 감시하여 작성된 감지값에 의해 동작상태정보를 작성하고, 상기 동작상태정보에 의해 동작상태를 판단하여 상태표시등을 통해 출력하는 배전반그룹; 상기 배전반 그룹의 배전반 각각으로부터 배전반 아이디, 상기 동작상태정보 및 상기 감지값을 전달받아 출력하는 주관리시스템과 관리단말을 포함하는 관리리스템을 포함하여 구성된다.

상기 배전반은 전력이 도통되는 배선부와 접지단자 사이의 전위차를 감지하고, 상기 전위차를 미리 정해진 임계값과 비교하여 상기 동작상태를 판단한다.

상기 배전반은 상기 배선부 중 중성선과 상기 접지단자 사이의 전위차를 감지하여 상기 동작상태를 판단한다.

상기 배전반은 상기 배전반 내부의 온도, 상기 배선부의 누설전류, 상기 배전반 내부 차단기의 트립여부, 상기 배선부를 통해 공급되는 전력량을 감지하고, 상기 전위차를 포함하는 상기 감지값을 작성한다.

상기 임계값은 온도, 전위 또는 수량을 하나 이상의 구간으로 구분한 값이다.

상기 임계값은 상기 전위차가 0V 내지 5V미만, 5V 이상 20V 미만 및 20V이상으로 구분되고, 상기 전력량이나 상기 온도의 경우 최대값의 60% 미만, 60%이상 80%미만및 80%이상으로 구분된다.

상기 배전반은 상기 배선부 중 상기 중성선 이외의 상기 배선부와 상기 접지단자 사이의 전위차를 감지하고, 상기 전위차에 대한 상기 임계값에 상전압이 합해진 값과 비교하여 상기 동작상태를 판단한다.

상기 배전반은 상기 동작상태에 따라 상기 상태표시등의 점등색, 점멸 여부, 밝기 중 적어도 어느 하나를 가변하여 표시한다.

상기 관리시스템은 상기 배전반 각각에서 표시되는 상기 상태표시등에 대응되는 이미지를 출력한다.

상기 관리시스템은 상기 배전반의 실제 위치에 대응되는 위치에 근사화하여 상기 배전반의 상기 동작상태를 출력한다.

또한, 본 발명에 따른 배전반 감시 및 알림 시스템을 이용한 감시 및 알림 방법은 상태표시등, 배선부 및 감시부를 가지는 하나 이상의 배전반으로 구성되는 배전반그룹 및 상기 배전반 그룹으로부터 동작상태정보 및 감지값을 전달받아 출력하는 관리시스템을 포함하는 배전반 감시 및 알림 시스템을 이용한 감시 및 알림 방법에 있어서, 상기 배전반 각각이 자신의 상태를 감지하여 작성된 감지값에 의해 동작상태정보를 작성하는 동작상태 감시단계; 상기 배전반 각각이 상기 동작상태정보에 의해 동작상태를 판단하는 동작상태 결정단계; 상기 배전반 각각이 상기 동작상태정보, 상기 감지값 및 상기 배전반 각각의 아이디를 상기 관리시스템에 전달하는 정보전달 단계; 및 상기 관리시스템이 상기 동작상태정보 및 상기 감지값을 출력하는 전달정보 출력단계;를 포함하여 구성된다.

상기 동작상태 감시단계 또는 상기 동작상태 결정단계는 상기 배전반이 상기 배선부 중 전력이 도통되는 배선부와 접지단자 사이의 전위차를 감지하고, 상기 전위차를 미리 정해진 임계값과 비교하여 상기 동작상태를 판단한다

상기 동작상태 감시단계 또는 상기 동작상태 결정단계는 상기 배전반이 상기 배선부 중 중성선과 상기 접지단자 사이의 전위차를 감지하여 감지값을 작성한다.

상기 감지값은 상기 배전반 내부의 온도, 상기 배선부의 누설전류, 상기 배전반 내부의 차단기 트립여부, 상기 배선부를 통해 공급되는 전력량을 더 포함한다.

상기 동작상태 감시단계 또는 상기 동작상태 결정단계는 상기 배전반이 상기 배선부 중 상기 중성선 이외의 상기 배선부와 상기 접지단자 사이의 전위차를 감지하여 감지값을 작성하고, 상기 전위차에 대한 상기 임계값에 상전압이 합해진 값과 비교하여 상기 동작상태를 판단한다.

상기 동작상태 결정단계 또는 상기 정보전달 단계는 상기 배전반이 상기 동작상태에 따라 상기 상태표싣ㅇ의 점등색, 점멸여부, 밝기 중 적어도 어느 하나를 가변하여 상기 동작상태를 표시한다.

상기 전달정보 출력단계는 상기 관리시스템이 상기 배전반 각각에서 표시되는 상기 상태표시등에 대응되는 이미지를 출력한다.

상기 전달정보 출력단계는 상기 관리시스템이 상기 배전반의 실제 위치에 대응되는 위치와 근사화하여 상기 배전반의 상기 동작상태를 출력한다.

따라서, 본 발명에 따른 배전반 감시 및 알림 시스템과 이를 이용한 감시 및 알림 방법은 접지회로의 누설전류 및 이상전위를 감지하여 이를 관리자의 단말이나 외부 시스템에 전달함으로써, 사고의 감지 및 대처가 가능하다.

또한, 본 발명에 따른 배전반 감시 및 알림 시스템과 이를 이용한 감시 및 알림 방법은 누설전류 및 이상전위를 포함한 분전반의 동작상태를 감지하고 이를 도어 외측에 점등되도록 하여, 분전반 이상 여부 및 상태의 직관적인 확인 가능하다.

또한, 본 발명에 따른 배전반 감시 및 알림 시스템과 이를 이용한 감시 및 알림 방법은 광범위한 범위에 설치된 각 배전반의 작동상태를 관리시스템 또는 관리자의 단말에서 직관적으로 확인할 수 있도록, 각 배전반의 동작상태 표시를 관리시스템에서도 동일하게 확인할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 배전반 감시 및 알림 시스템의 구성을 도시한 구성예시도.
도 2는 본 발명에 따른 개별 배전반의 구성을 도시한 구성예시도.
도 3은 본 발명에 따란 배전반의 외부형태를 도시한 예시도.
도 4는 도 3의 표시수단이 장착된 외함 본체 측면을 나타내는 측면도.
도 5는 본 발명에 따른 배전반 감시 및 알림 방법을 설명하기 위한 순서도.
도 6은 배전반 각각의 동작상태 감지 및 알림 방법을 설명하기 위한 도면.

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 배전반 감시 및 알림 시스템의 구성을 도시한 구성예시도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 배전반 감시 및 알림 시스템은 배전반그룹(1501)과 관리시스템(1502)를 포함하여 구성되고, 관리시스템(1502)은 주관리시스템(1503)과 관리자단말(1504)를 포함하여 구성된다.

배전반그룹(1501)은 외부에서 공급되는 전력을 수용측에 공급하는 역할을 한다. 이 배전반그룹(1501)은 한국전력과 같은 외부 전력 공급원으로부터 공급되는 전력을 변환 및 분배하여 수용측에 공급한다. 이를 위해 배전반그룹(1501)은 도시된 바와 같이 수배전반(1530), 배전반(1520) 및 분전반(1510)을 포함하여 구성된다. 여기서, 수배전반(1530), 배전반(1520) 및 분전반(1510) 중 일부는 생략되어 구성이 가능하다.

수배전반(1530)은 외부 전력 공급원으로부터 공급되는 전력을 변환 하여 배전반(1520)에 분배한다. 배전반(1520)은 수배전반(1530)으로부터 공급되는 전력을 할당된 분전반(1520)에 분배하여 공급한다. 분전반(1510)은 각 배전반(1520)을 통해 공급되는 전력을 복수의 분기회로에 공급하는 역할을 한다.

이러한 배전반그룹(1501)은 도시된 바와 같이 복수로 구성될 수 있으며, 하나의 시설물 또는 단지에 광범위하게 분산되어 설치될 수있다. 여기서, 본 발명에서는 배전반그룹(1501)이 하나의 건물에 설치된 예를 도시하였으나, 이로써 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 이하에서는 배전반그룹(1501)의 수배전반(1510), 배전반(1520) 및 분전반(1510) 각각을 지칭함에 있어 "배전반(1520)"이라 통칭하기로 한다.

이와 같은 배전반그룹(1501)은 배전반그룹(1501)에 속한 수배전반(1510), 배전반(1520) 및 분전반(1510) 각각은 동작상태를 감지하고, 감지결과를 통해 동작상태를 판단하여 상태표시등(641)을 통해 표시함과 아울러, 배전반 각각의 아이디와 각각의 동작상태 정보를 감지값과 함께 관리시스템(1502)에 전달한다.

이러한 배전반그룹(1501)의 배전반들은 각각의 동작상태, 온도, 전위차(또는 전압차), 누설전류, 차단기 트립여부, 전력량 사용에 따른 동작상태를 개별적으로 판단하여 표시함과 아울러, 표시결과를 감지값과 함께 관리시스템(1502)에 전달하게 된다.

특히, 배전반그룹(1501)의 각 배전반은 전력이 도통되는 배선부와 접지단자의 전위차를 비교하여 동작상태를 판단하게 된다. 특히, 각 배전반은 배선부 중 중성선과 접지단자의 전위차를 비교하여 동작상태를 판단한다. 이러한 배선부와 중선선의 비교에 대해서는 분전반의 예를 통해 하기에서 후술하기로 한다.

관리시스템(1502)은 배전반그룹(1501) 각각의 배전반들로부터 전달되는 배전반 아이디, 동작상태 정보 및 감지값을 출력하여, 사용자에게 각 배전반들의 동작상태를 제공한다. 특히, 관리시스템(1502)은 표시장치를 통해 각 배전반들이 상태표시등(641)을 통해 표시하는 것과 같은 이미지를 제공하며, 각 배전반의 실제 위치를 반영하여 동작상태를 표시하게 된다. 아울러, 관리자가 각 배전반을 선택하는 경우 관리시스템(1502)은 전달받은 감지값을 출력하여, 관리자가 배전반의 정확한 상태정보를 확인할 수 있게 한다. 이러한 관리시스템(1502)은 주관리시스템(1503)과 관리자단말(1504)을 포함하여 구성된다. 주관리시스템(1503)은 컴퓨터 단말과 같이 일정장소에 설치되는 시스템일 수 있으며, 관리자단말(1504)은 스마트폰 또는 피디에이와 같은 휴대용 단말일 수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 개별 배전반의 구성을 도시한 구성예시도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 배전반은 배전부(10), 감시부(60) 및 케이스(미도시)를 포함하여 구성된다. 여기서, 케이스는 하기의 도 3을 참조하여 좀 더 상세히 설명하기로 한다.

배전부(10)는 모배선(111)을 통해 공급되는 전력을 분기회로에 공급하기 위한 복수의 차단기(120), 복수의 부스바(130) 및 부스바 지지대(140)를 포함하여 구성된다. 모배선(111)은 케이스를 관통하여 내부로 인입되며, 주차단기(121)의 입력측(121i)에 연결된다. 그리고, 주차단기(121)의 출력측(121e)에는 모선부스바(131)가 구성된다. 여기서, 본 발명의 실시예에서는 차단기(120)와 부스바(130)로 구성된 소형 배전반 또는 분전반을 예로 들어 설명하지만, 대형 배전반에서도 본 발명은 동일하게 적용이 가능하다. 이 경우 차단기(120), 부스바(130) 외에도, 계기용 변성기, 전력용 퓨즈, 연결 케이블, 계측기 등이 더 구성될 수 있으나, 본 발명에서는 설명의 편의를 위해 도 2의 소형 배전반을 예로 들어 설명을 진행한다. 또한, 본 발명에서 배전반은 외부 또는 전력 공급측에서 공급되는 전력을 변환 또는 무변환하여 하나 이상의 수용측에 전달하는 시설을 의미하며, 수배전반, 배전반, 분전반, 모터제어반 및 옥내 차단기함을 포함한다.

모선부스바(131)에는 모선부스바(131)와 교차하도록 자선부스바9132)가 결합되며, 자선부스바(132)의 종단은 분기차단기(122)의 입력측(122i)에 연결된다. 아울러, 모선부스바(131)는 일측 종단이 주차단기(121)의 출력측(121e)에 연결되고, 타측 종단이 부스바 지지대(140)에 결합된다.

이러한 배전부(10)의 모배선(111)은 3상 4선(Y) 전력이 각 상(R,S,T,N)별로 각각의 모배선(111)을 통해 공급된다. 이로 인해, 모선부스바(131)는 각 상별(R, S, T, N)로 구성된다.

분기차단기(122) 및 분기선로(112)는 자선부스바(132)에 의해 각 상(R, S, T, N)별 모선부스바(131) 중 두 개 또는 세 걔의 모선부스바(131)에 선택적으로 연결된다. 한편, N상(중성선) 모선부스바(131)에는 중성단자(150)가 연결된다.

또한, 케이스 내부에는 접지단자(160)가 별도로 마련되며, 접지단자(160)는 케이스 또는 별도의 연결수단에 의해 대지와 연결된다. 아울러, 접지단자(160)는 분기회로의 접지선로(미도시)와 연결된다.

여기서, 본 발명의 상세한 설명에서는 옥내형 소형 분전반을 위주로 설명을 진행하지만, 이로써 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 전술한 바와 같이 본 발명에서 분전반은 옥내용, 옥외요 분전반 외에도, 배전반, 배전반에 포함되는 분전반을 모두 포함하는 의미로 사용된다.

감시부(60)는 배전부(10)의 상태를 감시하고, 감시결과에 따라 동작상태를 판단하며, 판단결과에 따라 표시부 또는 통신부를 통해 사용자에게 동작상태를 알리는 역할을 한다. 구체적으로 감시부(60)는 배전부(10)와 접지(GND) 간의 전위차, 온도를 감지하며, 누설전류, 차단기의 트립 여부 및 활선부 특히, 모선부스바(131)에 의해 공급되는 전력량을 감지한다. 그리고, 감지결과를 이용하여 동작상태를 판단하고, 판단된 동작상태를 표시부(640)를 통해 표시함과 아울러, 관리시스템(1502)에 전달한다. 이때, 감시부(60)는 배전부(10)에 부여된 아이디와 함께 감지값과 동작상태정보를 관리시스템(1502)에 함께 전달하게 된다.

이를 위해 감시부(60)는 감지부(610), 비교부(620), 제어부(630), 표시부(640) 및 통신부(650)를 포함하여 구성된다.

접지단자(160)와 모선부스바(131) 중 N상 모선부스바(131N) 각각과 연결되어 접지단자(160)와 N상 모선부스바(131N)의 전위를 감지하고 감지된 전위값을 비교부(620)에 전달한다. 또한, 감지부(610)는 온도센서(611)와 연결되어, 온도센서(611)를 통해 측정된 분전반 내부의 온도, 활선부를 구성하는 차단기(120), 선로(110 : 111, 112), 부스바(130)의 온도값을 전달받아 비교부(620)에 제공한다. 이외에도 감지부(60)는 누설전류 감지센서를 통해 누설전류를 감지하거나, 차단기(120)의 트립을 감지하여 감지결과를 비교부(520)에 전달한다. 여기서, 감지부는 접지단자(160)와 N상 모선부스바(131N) 뿐만 아니라, R상, S상, T상 모선부스바(131R, 131S, 131T)의 전위값도 감지하여 비교부에 전달할 수 있다. 이를 위해 감지부(610)는 점선과 같이 R상, S상, T상 모선부스바(131R, 131S, 131T)와 점선과 같이 연결될 수 있으나, 이로써 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 아울러, 감지부(60)는 각 상별 순시전력을 측정하여 비교부(620)에 전달할 수 있다.

비교부(620)는 감지부(610)로부터 전달되는 감지값과 미리 정해진 임계값을 비교하여 비교결과를 제어부(630)에 전달한다. 여기서 감지값은 모선부스바(131)와 접지단자(160)의 전위값(또는 전압), 측정온도, 누설전류 여부 및 누설전류 값, 차단기(120) 트립 여부 및 트립된 차단기 정보와 상별 순시전력을 포함한다.

이와 같이 감지값이 전달되면 비교부(620)는 각각의 감지값을 대응되는 임계값과 비교한다. 구체적으로 비교부(620)는 접지단자(160)와 N상 모선부스바(131N)의 측정전압 또는 전위값을 비교하여, 접지단자(160)와 N상 모선부스바(131N) 간의 전위차를 산출하고, 산출된 전위차가 임계값에서 지정한 범위 이내인지의 여부를 판단한다. 일례로 본 발명에서는 접지단자(160)와 N상 모선부스바(131N) 간의 전위차가 30V 이상인 경우 위험상황인 것으로 판단하여, 표시부(640), 통신부(650)를 통해 공지된다. 즉, 30V가 접지단자(160)와 N상 모선버스바(131N) 간 전위차의 임계값이 된다. 마찬가지로, 접지단자(160)와 R상, S상, T상 모선부스바(131R, 131S, 131T)간의 전위차를 비교할 수 있다. 다만, 차이점은 N상 모선부스바(131R, 131S, 131T)의 경우 정상상황하에서는 전압이 O인 상이기 때문에 접지단자(160)와 미리 설정된 값 예를 들어 30V의 차이 유무를 판단하지만, R상, S상, T상 모선부스바(131R, 131S, 131T)의 경우 교류전압이 인가되고 있으므로 이때의 임계값은 상전압+설정값 즉, 220V 또는 120V±30V가 된다. 이와 같은 방법으로 비교부(620)는 모선버스바(131)와 접지단자(160), 온도, 전력량을 미리 정해진 임계값과 비교하고 비교결과를 제어부(630)에 전달하게 된다. 여기서 임계값은 구간별로 지정될 수 있으며, 정상, 주의, 위험을 나타내도록 사용자에 의해 적절히 구분될 수 있다.

일례로, 전위차는 0V 내지 5V미만은 정상, 5V 이상 20V 미만은 주의, 20V이상이면 위험으로 인식하도록 할 수 있다. 전력량이나 온도의 경우 임계값의 60% 미만이면 정상, 60%이상 80%미만이면 주의 80%이상이면 위험으로 구분할 수 있다. 또한, 온도의 경우도 전위차와 마찬가지로 임계값을 여러 개의 온도구간으로 구분할 수 있다. 이러한 구간의 구분은 일례로 제시된 것이며 사용자에 의해 변경이 가능하다.

제어부(630)는 비교부(620)를 통해 전달되는 감지값과 임계값의 비교결과에 따라 분전반의 상태를 판단하고, 판단결과에 따라 표시부(640) 및 통신부(650)를 제어하여 분전반의 상태를 표시하게 된다. 이러한 제어부(630)는 미리 정해진 임계값에 따른 구간별로 표시부(640)와 통신부(650)를 제어하게 된다.

구체적으로 제어부(630)는 표시부(640)의 점등색, 점멸, 밝기를 조절하여 상태에 따른 직관적인 확인이 가능하게 하며, 통신부(550)를 통해, 문자서비스, 비상신호 전송, 감지값 전송과 같은 기능을 수행하게 된다.

표시부(640)는 제어부(630)의 제어에 의해 점등하여 분전반의 상태를 표시하게 된다. 이 표시부(640)는 케이스에 설치되어 외부로는 점등, 점멸, 색조절 및 밝기 조절에 의해 분전반의 상태를 표시한다. 구체적으로 표시부(640)는 정상, 주의 및 위험에 따라 색을 구분하여 점등되거나, 점멸 기능을 부가하여 분전반의 상태를 표시하게 된다.

표시부(640)의 제어를 위해 제어부(630)는 전술한 감지값, 즉, 접지단자(160)와 N상 모선부스바(131N)의 전위차, 접지단자(160)와 R상, S상, T상 모선부스바(131R, 131S, 131T)의 전위차, 분전반 내부 온도, 누설전류 여부, 전력량에 따라 점등색, 점멸, 밝기를 조절하게 된다. 구체적으로 감지값이 미리 정해진 각 구간 즉, 정상, 주의 및 위험에 따라 각각 녹색, 황색 및 적색으로 점등되게 하고 그 정도에 따라 점멸을 부가하여 상태를 비교적 정교하면서 직관적 인식이 가능하게 표시할 수 있다.

통신부(650)는 제어부(630)의 제어에 따라 관리시스템(1502)과 통신채널을 형성하고, 통신채널을 통해 분전반의 감지결과를 전송한다. 구체적으로 통신부(650)는 유무선 인터넷 망, 이동통신 전화망, 전력선 통신, 유무선 데이터 통신망을 이용하여 관리시스템(1502)과 통신채널을 형성한다. 그리고, 통신부(650)는 통신채널을 통해 배전반의 아이디, 배전반의 동작상태 및 감지값을 전달한다. 여기서, 배전반의 동작상태를 전달하는 이유는 배전반 별로 용량, 구성 등이 상이할 수 있기 때문에 동일한 감지값을 가지더라도 각 배전반 별로 다른 상태일 수 있다. 때문에 이러한 각 배전반의 상태는 각 배전반에서 판단하여 관리시스템(1502)에는 배전반의 동작상태와 아이디, 부가적으로 감지값을 전달하게 된다. 아울러, 통신부(650)는 관리시스템(1502)과 별도로 문자를 전송하거나, 상태를 알리는 각종 정보를 미리 정해진 방식 예를 들어 문자메시지 등을 이용하여 미리 정해진 수순에 의해 관리자의 단말에 전달할 수 있으나, 이로써 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

도 3은 본 발명에 따란 배전반의 외부형태를 도시한 예시도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 배전반은 폐쇄형 박스 형태의 케이스(90)를 이용하여 내부 활선부를 외부와 격리하고, 내부에 배전부(10) 및 감시부(60)를 설치하는데 이용된다.

이러한, 분전반의 케이스(90)는 본체(91)와 도어(92)로 구성되며, 도어(12)를 통해 정비, 점검시 케이스(90)를 개방하여 내부 구성물을 관리자가 직접 접할 수 있도록 구성된다.

케이스(90)의 본체(91)에는 차단기(120), 선로(110), 부스바(130)가 설치되며, 감시부(60)가 설치될 수 있다. 여기서, 감시부(60)는 도어(92)에 설치될 수도 있으며, 설치 위치에 의해 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

본체(91)에는 도시된 바와 같이 모배선(111)을 케이스(90) 내부로 인입하기 위한 인입구(94)가 형성된다. 인입구(94)를 통해 인입된 모배선(111)은 주차단기(121)에 연결된다. 여기서, 인입구(94)의 형태 및 위치는 도시된 바에 의해 한정되는 것은 아니며, 모배선(111)의 수, 규격, 용량, 시공 방향, 분기선로(112)의 수, 위치 등에 따라 상이해질 수 있다. 아울러, 인입구(94) 만이 도시되어 있으나, 분기선로(112)의 인출을 위한 인출구(미도시)가 별도로 형성될 수도 있다.

아울러, 이러한 본체(91)는 내부의 차단기(120), 부스바(130)를 고정하기 위한 지지대의 역할을 하며, 이를 위한 별도의 플레이트를 더 포함하여 구성될 수 있다.

그리고, 도어(92)에는 감시부(60)가 설치될 수 있으며, 특히, 표시부(640)가 설치될 수 있다. 이 표시부(640)는 도어(92)의 외측에 구성되는 상태표시등(641)과, 내측에 설치되는 점검등에 의해 구성될 수 있으며, 도어(92)의 내측 또는 본체(91)에 설치되는 감시부(60)의 제어부(630)와 연결된다. 이러한 표시부(640)에 대해서는 하기에서 좀 더 상세히 설명하기로 한다.

도 4는 도 3의 표시수단이 장착된 외함 본체 측면을 나타내는 측면도이다.

도 4를 참조하면, 표시부(640)는 분전반의 상태를 외부에서 직관적으로 확인할 수 있도록 하기 위한 상태표시등(641)과 작업자가 배전반 내부를 별도의 점검등 없이도 확인할 수 있도록 조명 역할을 하는 점검등(642) 및 인체감지센서(643)을 포함하여 구성된다.

이 표시부(640)는 제어부(630)의 제어에 의해 배전반의 상태에 따라 상태표시등(641)이 다른 색으로 점등되어 외부에서 분전반의 상태를 직관적으로 확인할 수 있게 한다. 또한, 인체감지센서(643)이 구성될 수 있으며, 인체감지센서(643)에 의해 관리자의 배전반 접근 여부를 감지하고, 감지결과를 제어부(630)에 전달하여 표시부(640)의 점등을 제어할 수 있게 한다. 그리고, 도어(92)의 개폐에 따라 제어부(630)의 제어에 의해 점검등(642)을 점등 또는 소등하게 된다.

이러한 표시부(640)는 제어부(630)의 제어에 따라 경고음을 출력하는 스피커(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 인체감지센서(643)은 인체로부터 나오는 적외선 파장, 동작에 따른 반향 등을 감지하여 설정 거리 내에 작업자 또는 관리자가 감지되는지를 감지하여 동작 감지정보를 작성하고, 작성된 정보를 제어부(630)에 전달한다. 이러한 인체감지센서(643)는 PIR(Passive infrared sensor) 또는 모션센서일 수 있으나, 이로써 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

한편, 표시부(640)는 상태표시등(641)과 점검등(642)이 도어(92) 또는 케이스(90) 본체(91)의 벽면을 관통하여 서로 다른 면에 노출되도록 설치된다. 상태표시등(641)과 점검등(642)은 서로 다른 면에 노출되도록 일체형으로 구성되는데, 상태표시등(641)은 케이스(90) 외부에서 확인 용이하도록 설치되고, 점검등(642)은 분전반 내부를 조명할 수 있게 분전반 내부를 향하여 설치된다.

특히, 상태표시등(641)과 점검등(642)은 커버(644 : 644a. 644b), 커버(644) 내부에 수납되며 램프(미도시)를 가지는 기판(645 : 645a, 645b) 및 커버(644)와 기판(645)을 케이스(90)에 고정하기 위한 브라켓(646 : 646a, 646b)을 포함하여 구성된다. 여기서, 상태표시등(641)의 램프는 다색 광을 발광할 수 있는 소자로 구성된다. 일례로 상태표시등(641)의 램프는 적, 녹, 청의 삼색 엘이디로 구성될 수 있다. 이 상태표시등(641)은 제어부(630)의 제어에 따라 삼색 엘이디의 광을 조합하여 상태에 따라 적색으로부터 황색, 황색으로부터 청색으로 변화하는 조명을 연출하게 된다.

한편, 점검등(642)은 도어(92)의 내측에 설치되며, 점검등(642)의 조사 방향을 결정하기 위한 브라켓(646b)와 커버(644b)를 포함하여 구성된다.

점검등(642)은 도어(92)가 개방되면 이를 감지한 제어부(630)의 제어에 의해 점등되어 작업자 또는 관리자가 야간에도 분전반 내부를 용이하게 확인할 수 있게 한다. 브라켓(636b)은 점검등(642)을 도어(92)의 벽면에 결합시킴과 아울러, 점검등(942)와 상태표시등(941)을 결합시키는 역할을 한다. 특히 브라켓(646b)은 설치면에 대해 커버(644b)와 내부 조명소자가 경사지게 고정되도록 하는 역할을 한다.

도 5는 본 발명에 따른 배전반 감시 및 알림 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 배전반 감시 및 알림 방법은 동작상태 감시단계(S10), 동작상태 결정단계(S20), 정보전달단계(S30) 및 전달정보 출력단계(S40)를 포함하여 구성된다.

동작상태 감시단계(S10)는 각각의 배전반에서 수행되며, 배전반의 감시부(60)가 배전부(10)의 동작상태를 감지하여 감지값을 획득하는 단계이다. 이 동작상태 감시단계(S10)에서 감시부(60)는 배전부(10)의 온도, 모선부스바(131)를 흐르는 전력량, 접지단자(160)와 모선부스바(131) 간의 전위차, 차단기 트립 여부, 트립된 차단기, 누설전류를 감지하게 된다.

동작상태 결정단계(S20)에서 감시부(60)는 감지값과 미리 정해진 임계값을 비교하여 배전반의 동작상태를 정상, 주의 및 위험으로 구분하게 된다. 이때 임계값은 온도, 전력량, 전위차, 누설전류, 트립 여부에 따라 각각 정해지게 되며, 감시부(60)는 임계값과 감지값을 비교하여 동작상태를 결정하게 된다. 예를 들어 전위차는 전압 구간을 나누고, 온도나 전력량은 최대 전력 대비 현재 온도의 비율로, 누설전류는 누설전류의 유무를 통해, 차단기 트립여부는 트립된 차단기의 수를 통해 동작상태를 결정하게 된다.

정보전달단계(S30)에서는 각 배전반은 관리시스템(1502)과 통신채널을 형성하고, 통신채널을 통해 동작상태 결정단계(S20)에서 결정된 동작상태 정보를 배전반의 구분을 위한 아이디 정보와 함께 전달하게 되며, 부가적으로 감지값을 전달하게 된다.

전달정보 출력단계(S40)는 배전반 아이디, 동작상태 정보 및 감지값을 전달받은 관리시스템(1502)이 각 아이디 별로 동작상태를 출력하여 관리자에게 제공하는 단계이다. 이 전달정보 출력단계(S40)에서 관리시스템(1502)은 배전반 각각으로부터 제공받은 동작상태정보를 통해 동일한 동작상태를 표시하게 된다. 이를 통해 배전반 각각에서 출력되는 정보와 관리시스템(1502)에 출력되는 정보가 달라지는 것을 방지하며, 여러 종류의 분전반, 배전반을 구성함에 있어서의 정보처리 혼선을 최소화하기 위한 방법이다. 또한, 전달정보 출력단계(S40)에서는 관리시스템(1502)은 각 배전반의 위치를 실제 위치에 근사화하고 이에 따라 배전반 아이디를 적용하여 표시하게 함으로써 관리자가 이상이 발생한 배전반을 쉽게 발견하여 조치할 수 있도록 하게 된다. 아울러, 전달정보 추력단계(S40)에서 관리시스템(1502)에 전달되는 정보는 주관리시스템(1503)과 관리자단말(1504)에 전달되게 된다.

도 6은 배전반 각각의 동작상태 감지 및 알림 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 6을 참조하면, 배전반 각각의 동작상태 감지 및 알림 방법은 동작상태 감지 단계(S100), 동작상태 판단단계(S200), 동작상태 표시단계(S300) 및 정보전달단계(S400)를 포함하여 구성된다.

동작상태 감지단계(S100)에서 배전반은 감시부(60)가 배전부(10)의 동작상태를 감지하여 감지값을 획득하는 단계이다. 이 동작상태 감지단계(S100)에서 감시부(60)는 배전부(10)의 온도, 모선부스바(131)를 흐르는 전력량, 접지단자(160)와 모선부스바(131) 간의 전위차, 차단기 트립 여부, 트립된 차단기, 누설전류를 감지하게 된다.

동작상태 판단단계(S200)에서는 감지값과 미리 정해진 임계값을 비교하여 배전반의 동작상태를 정상, 주의 및 위험으로 구분하게 된다. 이때 임계값은 온도, 전력량, 전위차, 누설전류, 트립 여부에 따라 각각 정해지게 되며, 감시부(60)는 임계값과 감지값을 비교하여 동작상태를 결정하게 된다. 구체적으로 전위차를 이용하여 동작상태를 판단하는 경우 감시부(10)는 감지값이 임계값의 60%이상 인지의 여부를 판단하는 단계(S211), 감지값이 임계값의 80% 이상인지를 판단하는 단계(S212)를 수행한다. 이를 통해, 감시부(10)는 임계값과 감지값의 비교를 통해 정상, 주의 및 위험단계를 구분하여 동작상태를 판단하게 된다.

그리고, 동작상태 표시단계(S300)에서 판단된 동작상태에 따라 감시부(10)가 표시부(640)를 제어하여 점등 색, 점멸, 밝기를 조절하여 동작상태를 표시하게 된다.

정보전달단계(S400)에서 감시부(60)는 관리자단말 또는 주관리시스템과 통신채널을 형성하여 배전반 아이디, 동작상태 정보 및 감지값을 전달하게 되고, 주관리시스템과 관리자단말은 전달받은 정보를 출력하여 관리자에게 제공한게 된다.

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 : 배선부 60 : 감시부
111 : 모배선 112 : 분기선로
121 : 주차단기 122 : 분기차단기
131 : 모선부스바 132 : 자선부스바
140 : 모선부스바 지지대 150 : 중성단자
160 : 접지단자 610 : 감지부
611 : 온도센서 620 : 비교부
630 : 제어부 640 : 표시부
650 : 통신부 641 : 상태표시등
1501 : 배전반 그룹 1502 : 관리시스템
1503 : 주관리시스템 1504 : 관리단말
1510 : 분전반 1520 : 배전반
1530 : 수배전반

Claims

하나 이상의 배전반으로 구성되며, 배전반 각각이 자신의 상태를 감시하여 작성된 감지값에 의해 동작상태정보를 작성하고, 상기 동작상태정보에 의해 동작상태를 판단하여 상태표시등을 통해 출력하는 배전반그룹;
상기 배전반 그룹의 배전반 각각으로부터 배전반 아이디, 상기 동작상태정보 및 상기 감지값을 전달받아 출력하는 주관리시스템과 관리단말을 포함하는 관리시스템을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 배전반 감시 및 알림 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 배전반은
전력이 도통되는 배선부와 접지단자 사이의 전위차를 감지하고, 상기 전위차를 미리 정해진 임계값과 비교하여 상기 동작상태를 판단하는 것을 특징으로 하는 배전반 감시 및 알림 시스템.
제 2 항에 있어서,
상기 배전반은
상기 배선부 중 중성선과 상기 접지단자 사이의 전위차를 감지하여 상기 동작상태를 판단하는 것을 특징으로 하는 배전반 감시 및 알림 시스템.
제 3 항에 있어서,
상기 배전반은
상기 배전반 내부의 온도, 상기 배선부의 누설전류, 상기 배전반 내부 차단기의 트립여부, 상기 배선부를 통해 공급되는 전력량을 감지하고, 상기 전위차를 포함하는 상기 감지값을 작성하는 것을 특징으로 하는 배전반 감시 및 알림 시스템.
제 4 항에 있어서,
상기 임계값은 온도, 전위 또는 수량을 하나 이상의 구간으로 구분한 값임을 특징으로 하는 배전반 감시 및 알림 시스템.
제 5 항에 있어서,
상기 임계값은
상기 전위차가 0V 내지 5V미만, 5V 이상 20V 미만 및 20V이상으로 구분되고,
상기 전력량이나 상기 온도의 경우 최대값의 60% 미만, 60%이상 80%미만및 80%이상으로 구분되는 것을 특징으로 하는 배전반 감시 및 알림 시스템.
제 5 항에 있어서,
상기 배전반은 상기 배선부 중 상기 중성선 이외의 상기 배선부와 상기 접지단자 사이의 전위차를 감지하고,
상기 전위차에 대한 상기 임계값에 상전압이 합해진 값과 비교하여 상기 동작상태를 판단하는 것을 특징으로 하는 배전반 감시 및 알림 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 배전반은 상기 동작상태에 따라 상기 상태표시등의 점등색, 점멸 여부, 밝기 중 적어도 어느 하나를 가변하여 표시하는 것을 특징으로 하는 배전반 감시 및 알림 시스템.
제 8 항에 있어서,
상기 관리시스템은
상기 배전반 각각에서 표시되는 상기 상태표시등에 대응되는 이미지를 출력하는 것을 특징으로 하는 배전반 감시 및 알림 시스템.
삭제
상태표시등, 배선부 및 감시부를 가지는 하나 이상의 배전반으로 구성되는 배전반그룹 및 상기 배전반 그룹으로부터 동작상태정보 및 감지값을 전달받아 출력하는 관리시스템을 포함하는 배전반 감시 및 알림 시스템을 이용한 감시 및 알림 방법에 있어서,
상기 배전반 각각이 자신의 상태를 감지하여 작성된 감지값에 의해 동작상태정보를 작성하는 동작상태 감시단계;
상기 배전반 각각이 상기 동작상태정보에 의해 동작상태를 판단하는 동작상태 결정단계;
상기 배전반 각각이 상기 동작상태정보, 상기 감지값 및 상기 배전반 각각의 아이디를 상기 관리시스템에 전달하는 정보전달 단계; 및
상기 관리시스템이 상기 동작상태정보 및 상기 감지값을 출력하는 전달정보 출력단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 배전반 감시 및 알림 시스템을 이용한 감시 및 알림 방법.
제 11 항에 있어서,
상기 동작상태 감시단계 또는 상기 동작상태 결정단계는
상기 배전반이 상기 배선부 중 전력이 도통되는 배선부와 접지단자 사이의 전위차를 감지하고, 상기 전위차를 미리 정해진 임계값과 비교하여 상기 동작상태를 판단하는 것을 특징으로 하는 배전반 감시 및 알림 시스템을 이용한 감시 및 알림 방법.
제 12 항에 있어서,
상기 동작상태 감시단계 또는 상기 동작상태 결정단계는
상기 배전반이 상기 배선부 중 중성선과 상기 접지단자 사이의 전위차를 감지하여 감지값을 작성하는 것을 특징으로 하는 배전반 감시 및 알림 시스템을 이용한 감시 및 알림 방법.
제 13 항에 있어서,
상기 감지값은
상기 배전반 내부의 온도, 상기 배선부의 누설전류, 상기 배전반 내부의 차단기 트립여부, 상기 배선부를 통해 공급되는 전력량을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배전반 감시 및 알림 시스템을 이용한 감시 및 알림 방법.
제 14 항에 있어서,
상기 임계값은 온도, 전위 또는 수량을 하나 이상의 구간으로 구분한 값임을 특징으로 하는 배전반 감시 및 알림 시스템을 이용한 감시 및 알림 방법.
제 15 항에 있어서,
상기 임계값은
상기 전위차가 0V 내지 5V미만, 5V 이상 20V 미만 및 20V이상으로 구분되고,
상기 전력량이나 상기 온도의 경우 최대값의 60% 미만, 60%이상 80%미만및 80%이상으로 구분되는 것을 특징으로 하는 배전반 감시 및 알림 시스템을 이용한 감시 및 알림 방법.
제 15 항에 있어서,
상기 동작상태 감시단계 또는 상기 동작상태 결정단계는
상기 배전반이 상기 배선부 중 상기 중성선 이외의 상기 배선부와 상기 접지단자 사이의 전위차를 감지하여 감지값을 작성하고,
상기 전위차에 대한 상기 임계값에 상전압이 합해진 값과 비교하여 상기 동작상태를 판단하는 것을 특징으로 배전반 감시 및 알림 시스템을 이용한 감시 및 알림 방법.
제 11 항에 있어서,
상기 동작상태 결정단계 또는 상기 정보전달 단계는
상기 배전반이 상기 동작상태에 따라 상기 상태표시등의 점등색, 점멸여부, 밝기 중 적어도 어느 하나를 가변하여 상기 동작상태를 표시하는 것을 특징으로 하는 배전반 감시 및 알림 시스템을 이용한 감시 및 알림 방법.
제 11 항에 있어서,
상기 전달정보 출력단계는
상기 관리시스템이 상기 배전반 각각에서 표시되는 상기 상태표시등에 대응되는 이미지를 출력하는 것을 특징으로 하는 배전반 감시 및 알림 시스템을 이용한 감시 및 알림 방법.
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