KR101219135B1 - 공동주택의 안정된 전원 배치를 위한 배전반 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공동주택의 안정된 전원 배치를 위한 배전반에 관한 것으로, 화재감지센서와 소화전을 통해 화재시 신속한 대처를 통해 인출입선의 소손을 극소화하고, 배선의 온도가 배선을 통해 공급되는 전력에 비해 비정상적으로 상승될 경우 강도측정기를 매개로 배선의 강도를 측정하여 온도상승이 배선의 열화 때문인지 아니면 배선과 단자 간의 연결상태가 불량인지를 보다 안전하고 정확하게 판단하되, 강제력 인가시 클램프와 지지블록에서 인입선의 파단이나 단선을 방지하여 보다 안전한 배전반 설치가 가능하도록 구성된다.
본 발명에 따르면, 보호케이스의 내부에 화재감지센서와 소화전을 마련하여 줌으로써, 인입·인출선의 손상으로 인한 전기화재시 이를 신속하게 진압할 수 있어 인입·인출선을 타고 불길이 확산되어 배선된 인입·인출선이 모두 전소되는 것을 최소화할 수 있다.

Description

공동주택의 안정된 전원 배치를 위한 배전반{POWER DISTRIBUTING BOARD FOR POWER SUPPLY ARRANGEMENT OF APARTMENT HOUSE}

본 발명은 공동주택의 안정된 전원 배치를 위한 배전반에 관한 것으로, 보다 상세하게는 보호케이스의 내부에 화재감지센서와 소화전을 마련하여 인입·인출선의 손상으로 인한 전기화재시 이를 신속하게 진압할 수 있어 인입·인출선을 타고 불길이 확산되어 배선된 인입·인출선이 모두 전소되는 것을 최소화하고, 전원측 인입선의 비틀림 강도를 간접 측정할 때 인입선의 단선없이 원활하고 안정적으로 측정할 수 있도록 개선된 공동주택의 안정된 전원 배치를 위한 배전반에 관한 것이다.

일반적으로, 공급전원을 분기하여 수용가로 공급하는 배전반은 도 1에 도시한 바와 같이, 보호케이스(1)의 내부에 설치고정되는 절연재질의 베이스패널(2)과; 베이스패널(2)에 설치되며 입력단자(3a)와 출력단자(3b)를 갖는 분기회로(3)와; 분기회로(3)의 중간부에 구비되어 분기회로(3)를 연결 또는 차단하는 개폐기(4)로 구성된다.

그리고, 상기 분기회로(3)의 1차측과 2차측에 형성된 단자(3a,3b)에는 각각 [0003] 인입·인출선(5,6)이 연결되는데, 인입·인출선(5,6)은 1차측에 연결되는 전원측 인입선(5)과 2차측에 연결되는 분기측 인출선(6)으로 나누어지며, 전원측 인입선(5)을 통해 공급된 전기를 분기하여 분기측 인출선(6)을 통해 출력한다.

상기와 같은 종래의 분전반은 전선에 일부분가 끊어져 전기합선사고를 일어나거나 또는 노후로 인해 보호기능을 상실한 피복선의 내측으로 침투수가 유입되어 전류가 흐르는 도선과 접촉됨으로써, 누전 및 합선에 따른 화재가 발생되어 내부에 배선된 전선이 일시에 전부 전소 되는 등의 문제가 있어 화재를 신속하게 진압할 수 있는 방안에 대한 필요성이 요구되어 왔다.

한편, 상기와 같은 종래의 배전반은 인입·인출선(5,6)을 장기간 사용할 경우, 인입·인출선(5,6)이 노화되거나 열화되어 케이블의 강도나 저항 등과 같은 물리적 특성이 달라질 수 있는 문제점이 있으며, 또한, 사용중에 인입·인출선(5,6)과 단자(3a,3b)의 연결부위가 느슨해지는 경우가 빈번히 발생하기도 하였다.

이러한 문제점을 해결하기 위해서는 인입·인출선(5,6)을 지속적으로 점검 및 관리하여야 하지만, 이러한 배전반은 통상 다수 개가 설치되므로, 인입·인출선(5,6)을 지속적으로 점검 및 관리하기가 상당히 곤란한 문제가 있었다.

따라서, 화재발생시 이를 신속하게 진압하여 화재로 인한 피해를 최소화하면서도 인입·인출선(5,6)이 노화 또는 열화되거나, 인입·인출선(5,6)과 단자(3a,3b) 간의 연결부위가 느슨해지는 것을 손쉽게 확인할 수 있는 방법이 필요하게 되었다.

상기와 같은 필요성에 의해 등록특허 제1034566호가 개시된 바 있다.

개시된 등록특허 제1034566호는 화재감지 기능을 통해 소화전을 연계시켜 화재시 배선들의 소실 최대한 억제하고, 또한 장력을 주기적으로 체크하여 안전한 관리가 이루어질 수 있도록 구성한 것이다.

그런데, 장력 체크 구성에 있어 일정한 장력이 유지되고 있는 인입선을 강제로 유동시키게 되면 이를 고정하고 있는 클램프와 강도측정기구 사이에서 인입선이 파단(단선)되기 쉽고, 특히 클램프 등은 단순히 인입선을 고정하고 있는 구조이므로 완충성이 떨어져 강제력이 작용할 경우 지지점을 중심으로 파단 가능성이 커져 안전상 주기적인 테스트의 기능에 역효과를 초래하는 단점이 노출되었다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 보호케이스의 내부에서 화재발생시 이를 신속하게 진압하여 배선된 전선이 모두 전소되는 것을 최소화함과 아울러, 전선의 열화상태 또는 전선과 단자 간의 연결상태를 손쉽게 확인할 수 있도록 하되, 특히 전선의 열화상태 체크시 구조적으로 안정한 상태를 유지하여 단선의 위험을 완전히 배제시킨 공동주택의 안정된 전원배치를 위한 배전반을 제공하려는데 그 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 보호케이스의 내부에 설치고정되는 절연재질의 베이스패널과; 베이스패널에 설치되며 입력단자와 출력단자를 갖는 분기회로와; 분기회로의 중간부에 구비되어 분기회로를 연결 또는 차단하는 개폐기를 포함하며, 분기회로의 1차측과 2차측에 형성된 단자에는 각각 전원측 인입선과 분기측 인출선이 연결되어 분기회로로 전원측 인입선을 통해 공급된 전기를 분기하여 분기측 인출선을 통해 출력할 수 있도록 된 공지의 배전반에 있어서, 상기 개폐기는 제어유닛의 제어신호에 따라 분기회로를 연결 또는 차폐하는 전자식개폐기로 구성되고; 상기 베이스패널에 구비되며 인입선의 중간부를 끼워 고정할 수 있도록 된 클램프: 클램프에 구비되며 인입선의 온도를 측정하여 제어유닛으로 출력하는 배선온도 측정센서: 인입선에 연결되며 인입선을 통해 공급되는 전력을 측정하여 제어유닛으로 출력하는 전력측정수단: 베이스패널의 전원측 인입선에 연장방향과 교차되는 방향으로 고정된 가이드레일과; 가이드레일에 이동가능하게 설치되는 슬라이드블록과; 슬라이드블록에 구비되며 일측에는 전원측 인입선이 삽입고정되는 삽입홈이 형성된 지지블록과; 슬라이드블록과 지지블록 사이에 구비되는 압력센서와; 슬라이드블록에 연결되어 슬라이드블록을 전후 왕복시키는 왕복구동기구를 갖추고서, 인입선의 중간부에 연결되며 제어유닛에 의해 동작제어되어 인입선을 측방향으로 가압하여 휘어지도록 함과 동시에 왕복구동기구를 매개로 슬라이드블록을 왕복시킬 때에 압력센서가 지지블록에 가해지는 압력을 측정하여 제어유닛으로 출력하는 강도측정기구: 보호케이스의 내부 일측에 구비되며 화재발생시 이를 감지하여 화재감지신호를 제어유닛으로 출력하는 화재감지센서: 제어유닛의 소화전동작신호에 의해 작동제어되는 분사밸브를 갖추고서, 내부에 충진된 소화액이 분사밸브를 통해 보호케이스의 내부로 분사되어 화재지역을 진압하는 소화전: 배선온도 측정센서와 전력측정수단으로부터 각각의 측정값을 전달받아 미리 설정해 둔 기준 값과 상호비교하되, 인입선을 통해 공급되는 전력에 비해 인입선의 온도가 비정상적으로 상승할 경우 강도측정기구를 동작제어하여 인입선의 강도를 측정하고 측정된 결과에 따라 인입선이 열화된 것인지 또는 인입선과 단자 간의 연결상태 불량인지를 판단하여 판단된 결과에 따라 경보수단로 서로 다른 경보신호를 출력하며, 인입선의 온도가 기준 값을 초과하면 개폐기를 즉시 OFF시켜 전원공급을 차단하며, 화재감지센서로부터 화재감지신호를 전달받아 소화전을 동작제어하는 제어유닛: 제어유닛에 의해 동작제어되어 외부로 음향을 방출하는 경보수단을 더 포함하고, 상기 클램프 및 지지블록의 내경에는 상기 인입선을 고정하는 완충부재가 끼워지되, 상기 완충부재는 원형상의 일부가 절개되어 개방된 형상의 섬유강화 열가소성 수지로 형성된 내측편, 상기 내측편과 동일재질이면서 내측편을 감싸는 형태로 구비되는 외측편, 상기 내측편과 외측편 사이에서 일부는 내측편에 진동용착되고, 나머지는 외측편에 진동용착되는 내측편과 동일소재의 물결무늬 형상을 갖는 탄성편으로 이루어지며, 상기 내측편과 외측편 사이에는 상기 제어유닛과 전기적으로 연결된 적어도 하나 이상의 스트레인게이지가 설치된 것을 특징으로 하는 공동주택의 안정된 전원배치를 위한 배전반을 제공한다.

본 발명에 따르면, 보호케이스의 내부에 화재감지센서와 소화전을 마련하여 줌으로써, 인입·인출선의 손상으로 인한 전기화재시 이를 신속하게 진압할 수 있어 인입·인출선을 타고 불길이 확산되어 배선된 인입·인출선이 모두 전소되는 것을 최소화할 수 있다.

또한, 배선의 온도가 배선을 통해 공급되는 전력에 비해 비정상적으로 상승될 경우 강도측정기를 매개로 배선의 강도를 측정하여 온도상승이 배선의 열화 때문인지 아니면 배선과 단자 간의 연결상태가 불량인지를 보다 안전하고 정확하게 판단하고, 판단결과에 따라 서로 다른 경보신호를 출력하여 관리자가 적절히 대처할 수 있도록 할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 일반적인 배전반을 도시한 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 공동주택의 안정된 전원배치를 위한 배전반을 도시한 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 공동주택의 안정된 전원배치를 위한 배전반에서 각 구성요소 간의 상호연관관계를 도시한 블록도.
도 4는 본 발명에 따른 공동주택의 안정된 전원배치를 위한 배전반에서 클램프를 따로 발췌하여 보인 참고도.
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 공동주택의 안정된 전원배치를 위한 배전반을 도시한 참고도.
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 공동주택의 안정된 전원배치를 위한 강도측정기구의 구조를 보완한 보강예를 보인 예시적인 부분 단면도.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.

또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명은 후술되는 선등록특허 제1034566호를 그대로 이용한다. 때문에, 이하 설명되는 장치 구성상 특징들은 모두 등록특허 제1034566호에 기재된 사항들이다.

다만, 본 발명은 상기 등록특허 제1034566호에 개시된 구성들 중 클램프와 지지블록의 내부에 완충부재를 더 부가하여 인입선이 단선되거나 피복이 벗겨지지 않도록 하는 내용이 더 포함되며, 이 부분이 가장 핵심적인 구성상 특징을 이룬다.

따라서, 이하 설명되는 장치 구성과 특징 및 작동관계는 상기 등록특허 제1034566호의 내용을 그대로 인용하기로 하며, 후단부에서 본 발명의 주된 특징과 관련된 구성에 대하여 구체적으로 설명하기로 한다.

도 2 내지 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 공동주택의 안정된 전원배치를 위한 배전반은, 보호케이스(1)의 내부에 설치고정되는 절연재질의 베이스패널(2)과; 베이스패널(2)에 설치되며 입력단자(3a)와 출력단자(3b)를 갖는 분기회로(3)와; 분기회로(3)의 중간부에 구비되어 분기회로(3)를 연결 또는 차단하는 개폐기(4)를 포함하며, 분기회로(3)의 1차측과 2차측에 형성된 단자(3a,3b)에는 각각 전원측 인입선(5)과 분기측 인출선(6)이 연결되어 분기회로(3)로 전원측 인입선(5)을 통해 공급된 전기를 분기하여 분기측 인출선(6)을 통해 출력할 수 있도록 된 것은 종래와 동일하다.

이때, 상기 개폐기(4)는 후술하는 제어유닛(70)에서 출력되는 제어신호에 따라 분기회로(3)를 연결 또는 차폐하는 전자식개폐기(4)로서, 전원측 인입선(5)을 통해 공급되는 전력이 규정된 전력 값 이상으로 상승하면, 회로의 연결을 차단하는 브레이커의 기능을 하도록 구성함이 바람직하다. 상기와 같은 전자식개폐기(4)는 이미 해당분야에서 널리 적용 실시되고 있으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

그리고, 본 발명에 따른 공동주택의 안정된 전원배치를 위한 배전반에는, 상기 베이스패널(2)에 구비되며 인입선(5)의 중간부를 끼워 고정할 수 있도록 된 클램프(10)와; 클램프(10)에 구비되며 인입선(5)의 온도를 측정하여 제어유닛(70)으로 출력하는 배선온도 측정센서(20)와; 인입선(5)에 연결되어 인입선(5)을 통해 공급되는 전력을 측정하여 제어유닛(70)으로 출력하는 전력측정수단(30)과; 전원측 인입선(5)의 중간부에 연결되어 전원측 인입선(5)을 측방향으로 가압하여 휘어지도록 하는 강도측정기구(40)와; 보호케이스(1)의 내부 일측에 구비되며 화재발생시 이를 감지하여 화재감지신호를 제어유닛(70)으로 출력하는 화재감지센서(50)와; 제어유닛(70)의 소화전동작신호에 의해 작동제어되는 분사밸브(61)를 갖추고서, 내부에 충진된 소화액이 분사밸브(61)를 통해 보호케이스(1)의 내부로 분사되어 화재지역을 진압하는 소화전(60)과; 배선온도 측정센서(20)와 전력측정수단(30), 강도측정기구(40) 및 화재감지센서(50)와 전기적으로 연결되며 개폐기(4)와 소화전(60) 및 경보수단(80)을 동작제어하는 제어유닛(70)과; 제어유닛(70)에 의해 동작제어되는 경보수단(80)이 더 보강 구비된다는 점에 주목할 필요가 있다.

상기 클램프(10)는 도 4에 도시된 바와 같이, 전원측 인입선(5)의 중간부를 끼워 고정할 수 있도록 베이스패널(2)에 구비된다. 본 발명 실시예의 경우 베이스패널(2)의 상면에 고정되되, 1차측의 입력단자(3a) 외측에 위치되고, 상면에는 전원측 인입선(5)이 삽입고정되는 오목홈(11)이 형성되어 오목홈(11)에 전원측 인입선(5)을 끼워 움직이지 않도록 고정한다.

상기 배선온도 측정센서(20)는 공지의 온도센서로서, 제어유닛(70)과 전기적으로 연결된다. 본 발명 실시예의 경우 클램프(10)의 오목홈(11)에 설치되되, 내향으로 노출되며, 클램프(10)에 고정된 전원측 인입선(5)의 둘레면에 밀착되어 전원측 인입선(5)의 온도를 지속적으로 측정하고, 측정된 값을 제어유닛(70)으로 전달하는 역할을 한다.

상기 전력측정수단(30)은 1차측의 입력단자(3a)에 연결되어, 전원측 인입선(5)을 통해 공급되는 전력 즉, 와트를 측정할 수 있도록 된 것으로, 전원측 인입선(5)을 통해 공급되는 전력을 측정하여 제어유닛(70)으로 출력하는 역할을 한다.

이러한 전력측정수단은 다양한 것이 사용되고 있으며, 설치 및 연결위치는 적용하는 전력측정수단의 종류에 따라 다양하게 바뀔 수 있으므로, 상세한 설명 및 도면상에 도시는 생략하였다.

도 5를 참조하면, 상기 강도측정기구(40)는 베이스패널(2)의 전원측 인입선(5)에 연장방향과 교차되는 방향으로 고정된 가이드레일(41)과; 가이드레일(41)에 이동가능하게 설치되는 슬라이드블록(42)과; 슬라이드블록(42)에 구비되며 일측에는 전원측 인입선(5)이 삽입고정되는 삽입홈(43a)이 형성된 지지블록(43)과; 슬라이드블록(42)과 지지블록(43)의 사이에 구비되며 지지블록(43)에 가해지는 압력을 측정하여 제어유닛(70)으로 출력하는 압력센서(44)와; 슬라이드블록(42)에 연결되어 슬라이드블록(42)을 전후 왕복시키는 왕복구동기구(45)로 구성된다.

본 발명 실시예에 따르면, 상기 슬라이드블록(42)의 상면 양측에는 지지블록(43)의 양면을 지지하는 지지부(42a)가 구비되고, 지지블록(43)은 지지부(42a) 사이에 측방향으로 슬라이드될 수 있도록 설치되며, 압력센서(44)는 지지부(42a)와 지지블록(43)의 사이에 위치되어 지지블록(43)이 측방향으로 가압되는 힘을 측정할 수 있도록 구성된다.

상기 왕복구동기구(45)는 가이드레일(41)과 평행하도록 슬라이드블록(42)에 결합된 나사축(45a)과, 나사축(45a)을 강제로 회전시키는 구동모터(45b)로 구성된다.

본 발명 실시예에 따르면, 상기 구동모터(45b)를 매개로 나사축(45a)을 강제로 회전시키게 되면, 나사축(45a)에 설치된 슬라이드블록(42)은 구동모터(45b)의 회전방향에 따라 전진 또는 후진하게 된다.

따라서, 도 6에 점선으로 도시한 바와 같이, 상기 왕복구동기구(45)로 슬라이드블록(42)을 왕복시켜 전원측 인입선(5)의 중간부가 일측으로 휘도록 밀면, 전원측 인입선(5)에 의해 지지블록(43)에 저항력이 발생하게 되며, 이때 압력센서(44)는 지지블록(43)에 가해지는 압력을 측정하여 전원측 인입선(5)의 비틀림강도를 간접적으로 측정할 수 있게 된다.

상기 강도측정기구(40)는 인입선(5)이 열화될 경우 전선의 강도가 변하게 되는 것을 이용하는 것으로, 압력센서(44)를 이용하여 측정된 인입선(5)의 강도가 비정상적으로 높아지거나 약해질 경우 인입선(5)이 열화된 것으로 판단할 수 있다.

상기 보호케이스(1)의 내부에는, 보호케이스(1)의 상면에 설치되고, 화재시 발생되는 열을 감지하여 화재감지신호를 제어유닛(70)으로 출력하는 화재감지센서(50)와; 제어유닛(70)에 의해 동작제어되어 화재지역으로 소화액을 분사시켜 화재를 진압하는 소화전(60)이 설치된다.

상기 화재감지센서(50)는 통상의 열 감지센서로, 쥐와 같은 설치류에 의해 인입·인출선(5,6)이 손상되어 도선에 일부분가 끊어져 전기합선에 따른 화재가 발생되거나 또는 노후로 인해 보호기능을 상실한 피복선의 내측으로 침투수가 유입되어 전류가 흐르는 도선과 접촉되므로서 누전 및 합선에 따른 화재가 일어나는 경우, 화재시 발생되는 고온의 열을 열 감지센서 즉, 화재감지센서(50)가 이를 감지하여 제어유닛(70)로 화재감지신호를 전달하게 된다.

따라서, 상기 화재감지센서(50)로부터 화재감지신호를 전달받은 제어유닛(70)은 보호케이스(1)의 내측 상단에 배치되어 있는 소화전(60)의 분사밸브(61)로 소화전동작신호를 전달하여 분사밸브(61)를 통해 소화액이 인입·인출선(5,6)이 배선된 보호케이스(1)의 내부로 분사되어 신속하게 화재를 진압하게 된다.

상기 소화전(60)은, 외면이 단단한 철제용기로 되어 있고, 내부에는 소화약제와 압축공기 또는 높은 압력으로 액화된 불연성가스(질소, 이산화탄소, 할로겐가스)가 충진되며, 용기의 일측에는 내부에 충진된 소화약제와 불연성가스의 유출을 단속하는 분사밸브(61)가 설치된다.

본 발명 실시예의 경우, 상기 제어유닛(70)로부터 소화전동작신호가 입력되면 분사밸브(61)의 입구는 개방되고, 이때 철제용기의 내부에 충진된 소화약제와 불연성가스가 내압에 의해 분사밸브(61)의 입구를 통해 인입·인출선(5,6)이 배선된 보호케이스(1)의 내부로 분사되어 화재지역을 일순간 진압되도록 함으로서, 이를 통해 화재발생에 따른 피해를 최소화할 수 있는 이점이 있다.

상기 제어유닛(70)은 배선온도 측정센서(20)와 전력측정수단(30)으로부터 각각의 측정값을 전달받아 미리 설정해둔 기준 값과 상호 비교하여 인입선(5)을 통해 공급되는 전력에 비해 인입선(5)의 온도가 비정상적으로 상승할 경우, 강도측정기구(40)를 동작제어하여 인입선(5)의 강도를 측정하고 측정된 결과에 따라 인입선(5)이 열화된 것인지 또는 인입선(5)과 단자(3a) 간의 연결상태 불량인지를 판단하여 판단된 결과에 따라 경보수단(80)으로 서로 다른 경보신호를 출력하며, 인입선(5)의 온도가 기준 값을 초과하면 전자식개폐기(4)를 즉시 OFF시켜 전원공급을 차단하는 기능을 한다. 뿐만 아니라, 상기 제어유닛(70)은 내부온도 측정센서(50)로부터 내부온도를 전달받아 내부온도가 기준 값 이상인 경우 팬(60)을 동작제어하는 기능을 함께 수행한다.

이를 좀 더 상세히 설명하면, 전원측 인입선(5)을 통해 공급되는 전력이 기준 값(허용범위) 이내라면, 전원측 인입선(5)의 온도는 보호케이스(1)의 내부온도와 비슷한 정도의 온도를 유지한다. 그리고, 제어유닛(70)은 전원측 인입선(5)을 통해 공급되는 전력이 기준 값(허용범위) 이내인 상태에서 인입선(5)의 온도가 보호케이스(1)의 내부온도에 비해 비정상적으로 상승할 경우, 인입선(5)에 심각한 열화가 발생되거나 인입선(5)과 입력단자(3a)의 연결이 느슨해진 상태인 것을 의미하게 된다.

따라서, 상기 제어유닛(70)은 배선온도 측정센서(20)로부터 측정값을 수신받아 미리 설정해 둔 기준 값과 상호 비교하게 되는데, 인입선(5)의 온도가 비정상적으로 높을 경우 전력측정수단(30)을 매개로 전원측 인입선(5)을 통해 공급되는 전력을 측정하여 전력이 기준 값(허용범위) 이하라면, 강도측정기구(40)의 왕복구동기구(45)를 작동시켜 전원측 인입선(5)을 측방향으로 밀면서 압력센서(44)로부터 압력 값을 수신받아 전원측 인입선(5)의 강도를 측정한다.

그리고, 제어유닛(70)은 측정된 전원측 인입선(5)의 강도가 설정된 기준 값(정상값)에 비해 높거나 낮을 경우 전원측 인입선(5)이 열화된 것으로 판단하여 인입선(5)의 열화를 알리는 경고신호를 출력하고, 만약, 전원측 인입선(5)의 강도가 설정된 기준 값과 큰 차이가 없는 경우 전원측 인입선(5)과 1차측의 입력단자(3a)의 연결이 느슨해지고 이에 따른 저항증가에 의해 전원측 인입선(5)의 온도가 상승한 것으로 판단하여 인입선(5)의 연결이 상을 알리는 경고신호를 출력하게 된다.

또한, 경고신호는 인입선(5)의 온도가 규정이상으로 상승할 경우, 전자식개폐기(4)를 제어하는 제어신호를 출력하여, 분기회로(3)에 구비된 전자식개폐기(4)를 OFF시켜 전력 공급을 원천적으로 차단하게 된다.

한편, 쥐와 같은 설치류에 의해 인입·인출선(5,6)이 손상되어 도선에 일부분가 끊어져 전기합선에 따른 화재가 발생되거나 또는 노후로 인해 보호기능을 상실한 인입·인출선(5,6)의 내측으로 침투수가 유입되어 전류가 흐르는 도선과 접촉되므로서 누전 및 합선에 따른 화재가 일어나는 경우, 화재시 발생되는 고온의 열을 화재감지센서(50)가 감지하여 제어유닛(70)로 화재감지신호 출력하고, 화재감지센서(50)로부터 화재감지신호를 전달받은 제어유닛(70)은 보호케이스(1)의 내측 상단에 배치되어 있는 소화전(60)의 분사밸브(61)로 소화전동작신호를 전달하여 분사밸브(61)를 통해 소화액이 인입·인출선(5,6)이 배선된 보호케이스(1)의 내부로 분사되도록 함으로서, 화재지역을 일순간 진압하여 화재발생에 따른 피해를 최소화할 수 있다.

상기 경보수단(80)은 제어유닛(70)과 무선 또는 유선으로 연결되어, 제어유닛(70)에서 출력되는 경고신호를 수신하여 외부로 음향을 방출함으로써, 관리자에게 인입선(5)의 열화 또는 연결불량을 경고할 수 있어 관리자는 신속하게 후속조치를 취할 수 있게 된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 고정배선의 상태확인이 가능한 배전반은, 보호케이스(1)의 내부에 화재감지센서(50)와 소화전(60)을 마련하여 줌으로서, 인입·인출선(5,6)의 손상으로 인한 전기화재시 이를 신속하게 진압할 수 있어 인입·인출선(5,6)을 타고 불길이 확산되어 배선된 인입·인출선(5,6)이 모두 전소되는 것을 최소화할 수 있다.

또한, 전원측 인입선(5)의 온도가 케이스(1)의 내부온도에 비해 비정상적으로 상승될 경우 강도측정기구(40)를 이용하여 전원측 인입선(5)의 강도를 측정하여 전원측 인입선(5)이 열화된 것인지 아니면 인입선(5)이 입력단자(3a)에 정확히 연결되지 않은 연결불량이 발생된 것인지를 판단한 후, 판단 결과에 따라 경보수단(80)에 서로 다른 경고신호를 출력하여, 관리자가 전원측 인입선(5)의 상태를 정확히 파악하고 이에 따른 조치를 취할 수 있도록 할 수 있는 이점이 있다.

뿐만 아니라, 여러 곳의 배전반의 제어유닛(70)을 경보수단(80)에 연결하여 여러 배전반에 연결된 인입선(5)의 상태를 한꺼번에 효과적으로 확인할 수 있도록 할 수 있다.

본 발명은 이러한 구성에 더하여 강도측정기구(40)의 동작시 인입선(5)의 파단이나 단선을 막으면서 안정적이고 정확한 측정이 가능하도록 도 7 및 도 8과 같이 완충부재(100)를 더 구비한다.

특히, 상기 강도측정기구(40)는 구동모터(45b)의 구동력에 의해 강제적으로 인입선(5)을 유동시켜 그 열화 여부를 테스트하기 위한 것이므로, 클램프(10)로 견고히 붙잡고 있는 부분 때문에 실제 인입선(5)에 걸리는 장력만을 정확하게 측정할 수 없는 단점이 있고, 과다한 장력이 걸려 있는 상태에서는 지지블록(43)이 갑자기 유동시 파단, 단선의 위험이 매우 높다.

본 발명에서는 이러한 점을 감안하여 순간적으로 클램프(10)에 가해지는 힘(구동모터에 의해 발생함), 또는 지지블록(43)에 힘이 전달되더라도 이를 완충시켜 안정화시킨 상태에서 순전히 인입선(5)에 걸리는 순수한 장력만을 정확하게 측정토록 하여 인입선(5)의 열화 여부를 더욱 더 정확하게 계측할 수 있도록 구성된다.

이를 위해, 본 발명은 도 7 및 도 8과 같은 형태의 완충부재(100)를 구비한다.

상기 완충부재(100)는 클램프(10) 혹은 지지블록(43)의 내주면, 즉 내경에 안착된다.

따라서, 상기 인입선(5)은 상기 완충부재(100)의 개재하에 클램프(10) 혹은 지지블록(43) 상에 고정되는 것이다.

이때, 상기 완충부재(100)는 일부가 절개된 원형상의 내측편(110), 상기 내측편(110)의 외부에 간격을 두고 감싸듯이 배치된 외측편(120) 및 이들 사이를 연결하는 탄성편(130)으로 구성된다.

이 경우, 상기 내측편(110), 외측편(120) 및 탄성편(130)은 LFT(Long Fiber Thermoplastics)를 비롯한 GMT(Glass fiber Mat Thermoplastics)를 모두 포함하는 섬유강화 열가소성수지로 형성됨이 바람직하다.

뿐만 아니라, 상기 탄성편(130)은 대략 물결무늬 형상을 갖고 지그재그로 배치되어 일부는 상기 내측편(110)에 접합되고, 나머지 일부는 상기 외측편(120)에 접합되어 탄성 구조를 갖도록 구성된다.

여기에서, 상기 완충부재(100)를 스프링으로 하지 않고 섬유강화 열가소성수지로 형성하는 이유는 스프링의 경우 단순 완충기능을 수행하기 때문에 인입선(5)의 장력 측정시 왜곡이 심하지만, 본 발명 완충부재(100)는 일정한 힘에 대해서는 리지드(Rigid)한 저항력이 있고, 이를 초과하는 힘에 대해서는 탄성변형되면서 완충력을 제공하는 것이므로 가해진 외력에 대해 왜곡없이 더욱 더 정확하 계측을 가능하도록 하여 주기 때문이다.

특히, 상기 탄성편(130)은 진동 용착 방식의 접합구조를 갖는데, 진동용착은 잘 알려진 바와 같이 열가소성수지 2개를 제품 간에 가압하면서 상측 지그에 좌우 진동을 주어 접촉 부위에서 발생되는 마찰열로 수지를 용융시키고, 충분히 용융된 후 진동을 멈추면 제품이 정렬되며, 이 상태에서 가압하면서 냉각시켜 융착을 이루어내는 방법이다.

이렇게 하여 접합하게 되면 규정된 외력에 대해서는 탄성변형되면서 저항하지만, 그 이상을 초과하게 되면 접합이 파괴되면서 2차 완충기능을 수행하기 때문에 제품을 2중으로 보호할 수 있는 장점이 있다.

본 발명에서는 상기 내측편(110)과 외측편(120) 사이의 공간 적소에 적어도 하나 이상의 스트레인게이지(140)를 설치하여 접합 파괴시 이를 즉시 감지하여 구동모터(45b)의 구동을 정지시키도록 하여 인입선(5)의 파단을 방지하도록 하는 기능도 포함된다.

또한, 본 발명 구조에 따라 배선온도측정센서(20)는 내측편(110)과 외측편(120) 사이의 공간에 매립하되, 내측편(110)에 노출되게 하여 인입선(5)의 외경과 접촉될 수 있도록 구성하여야 한다.

아울러, 스트레인게이지(140)로부터 인출된 인출선(142)은 제어유닛(70)으로 연결된다.

그리하여, 클램프(10)를 기점으로 지지블록(43)에 구동모터(45b)의 구동력이 가해져 도 6과 같은 형태로 인입선(5)이 강제 변형될 때 클램프(10)의 내경에서 인입선(5)과 사이에 개재된 완충부재(100)가 구부러지는 인입선(5)을 탄성한계 내에서 최대한 완충지지하되 일정구간까지는 리지드(Rigid)하게 지지하고, 그 이후부터 탄성 지지하게 되며, 동시에 지지블록(43)에서도 동일한 기능이 수행되게 된다.

따라서, 클램프(10)나 지지블록(43)에 물려 있는 인입선(5)의 특정 지점이 과도한 힘을 받더라도 그 부분의 파단이나 단선이 방지된다.

뿐만 아니라, 과도한 힘에 의해 파단의 위험이 있을 경우에는 그보다 먼저 탄성편(130)의 접합이 깨지면서 스트레인게이지(140)에 의해 검출되기 때문에 구동모터(45b)의 동력을 자동으로 끊어 인입선(5)을 안전하게 보호할 수 있게 된다.

1: 보호케이스 2: 베이스패널 3: 분기회로
4: 개폐기 5: 인입선 6: 인출선
10: 클램프 20: 배선온도 측정센서 30: 전력측정수단
40: 강도측정기구 50: 화재감지센서 60: 소화전
70: 제어유닛 80: 경보수단 100: 완충부재
110: 내측편 120: 외측편 130: 탄성편

Claims (1)

1. 보호케이스(1)의 내부에 설치고정되는 절연재질의 베이스패널(2)과; 베이스패널(2)에 설치되며 입력단자(3a)와 출력단자(3b)를 갖는 분기회로(3)와; 분기회로(3)의 중간부에 구비되어 분기회로(3)를 연결 또는 차단하는 개폐기(4)를 포함하며, 분기회로(3)의 1차측과 2차측에 형성된 단자(3a,3b)에는 각각 전원측 인입선(5)과 분기측 인출선(6)이 연결되어 분기회로(3)로 전원측 인입선(5)을 통해 공급된 전기를 분기하여 분기측 인출선(6)을 통해출력할 수 있도록 된 공지의 배전반에 있어서; 상기 개폐기(4)는 제어유닛(70)의 제어신호에 따라 분기회로(3)를 연결 또는 차폐하는 전자식개폐기(4)로 구성되고; 상기 베이스패널(2)에 구비되며 인입선(5)의 중간부를 끼워 고정할 수 있도록 된 클램프(10): 클램프(10)에 구비되며 인입선(5)의 온도를 측정하여 제어유닛(70)으로 출력하는 배선온도 측정센서(20): 인입선(5)에 연결되며 인입선(5)을 통해 공급되는 전력을 측정하여 제어유닛(70)으로 출력하는 전력측정수단(30): 베이스패널(2)의 전원측 인입선(5)에 연장방향과 교차되는 방향으로 고정된 가이드레일(41)과; 가이드레일(41)에 이동가능하게 설치되는 슬라이드블록(42)과; 슬라이드블록(42)에 구비되며 일측에는 전원측 인입선(5)이 삽입고정되는 삽입홈(43a)이 형성된 지지블록(43)과; 슬라이드블록(42)과 지지블록(43) 사이에 구비되는 압력센서(44)와; 슬라이드블록(42)에 연결되어 슬라이드블록(42)을 전후 왕복시키는 왕복구동기구(45)를 갖추고서, 인입선(5)의 중간부에 연결되며 제어유닛(70)에 의해 동작제어되어 인입선(5)을 측방향으로 가압하여 휘어지도록 함과 동시에 왕복구동기구(45)를 매개로 슬라이드블록(42)을 왕복시킬 때에 압력센서(44)가 지지블록(43)에 가해지는 압력을 측정하여 제어유닛(70)으로 출력하는 강도측정기구(40): 보호케이스(1)의 내부 일측에 구비되며 화재발생시 이를 감지하여 화재감지신호를 제어유닛(70)으로 출력하는 화재감지센서(50): 제어유닛(70)의 소화전동작신호에 의해 작동제어되는 분사밸브(61)를 갖추고서, 내부에 충진된 소화액이 분사밸브(61)를 통해 보호케이스(1)의 내부로 분사되어 화재지역을 진압하는 소화전(60): 배선온도 측정센서(20)와 전력측정수단(30)으로부터 각각의 측정값을 전달받아 미리 설정해 둔 기준 값과 상호 비교하되, 인입선(5)을 통해 공급되는 전력에 비해 인입선(5)의 온도가 비정상적으로 상승할 경우 강도측정기구(40)를 동작제어하여 인입선(5)의 강도를 측정하고 측정된 결과에 따라 인입선(5)이 열화된 것인지 또는 인입선(5)과 단자(3a) 간의 연결상태 불량인지를 판단하여 판단된 결과에 따라 경보수단(80)로 서로 다른 경보신호를 출력하며, 인입선(5)의 온도가 기준 값을 초과하면 개폐기(4)를 즉시 OFF시켜 전원공급을 차단하며, 화재감지센서(50)로부터 화재감지신호를 전달받아 소화전(60)을 동작제어하는 제어유닛(70): 제어유닛(70)에 의해 동작제어되어 외부로 음향을 방출하는 경보수단(80)을 더 포함하고,
   상기 클램프(10) 및 지지블록(43)의 내경에는 상기 인입선(5)을 고정하는 완충부재(100)가 끼워지되,
   상기 완충부재(100)는 원형상의 일부가 절개되어 개방된 형상의 섬유강화 열가소성 수지로 형성된 내측편(110),
   상기 내측편(110)과 동일재질이면서 내측편(110)을 감싸는 형태로 구비되는 외측편(120),
   상기 내측편(110)과 외측편(120) 사이에서 일부는 내측편(110)에 진동용착되고, 나머지는 외측편(120)에 진동용착되는 내측편(110)과 동일소재의 물결무늬 형상을 갖는 탄성편(130)으로 이루어지며,
   상기 내측편(110)과 외측편(120) 사이에는 상기 제어유닛(70)과 전기적으로 연결된 적어도 하나 이상의 스트레인게이지(140)가 설치된 것을 특징으로 하는 공동주택의 안정된 전원배치를 위한 배전반.

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