KR101287906B1 - 비접촉식 온도 센서를 이용한 수배전반의 부스바 온도 감시장치 - Google Patents

비접촉식 온도 센서를 이용한 수배전반의 부스바 온도 감시장치 Download PDF

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Abstract

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 비접촉식 온도 센서를 이용한 수배전반의 부스바 온도 감시장치는 복수개의 부스바로부터 각각 미리 설정된 거리에 이격되어 설치되고, 상기 부스바의 온도를 감지하는 복수개의 온도 센서 모듈 및 상기 온도 센서 모듈과 무선통신망을 통해 결합되고, 상기 온도 센서 모듈로부터 수신된 부스바 온도 정보에 따른 설치 상태 정보를 표시 및 감시하는 부스바 상태 감시 유닛을 포함하되, 상기 온도 센서 모듈은, 상기 부스바와 미리 설정된 거리만큼 이격되어 상기 부스바의 온도를 감지하는 적외선 온도 감지 센서, 상기 온도 센서 모듈의 위치교정을 위해 사용되는 레이저 센서 모듈, 상기 부스바 상태 감시 유닛과 무선 통신망을 통해 데이터를 송수신하는 통신모듈, 상기 각 온도 센서 모듈에 할당된 어드레스 정보가 외부로부터 입력되는 어드레스 입력부 및 상기 부스바 상태 감시 유닛으로부터 어드레스 정보를 포함하는 부스바 온도 정보 요청 신호가 수신되는 경우 수신된 어드레스 정보와 상기 어드레스 입력부로부터 입력된 자신의 어드레스 정보를 비교하여 일치하는 경우에 상기 감지된 부스바 온도 정보를 상기 통신모듈을 통해 상기 부스바 상태 감시 유닛으로 전송하도록 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

비접촉식 온도 센서를 이용한 수배전반의 부스바 온도 감시장치{APPARATUS FOR MONITORING TEMPERATURE OF DISTRIBUTING BOARD USING NON-CONTACT IR TEMPERATURE SENSOR}
본 발명은 부스바 온도 감시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 비접촉 적외선 온도 센서를 이용하여 고압 절연거리를 극복하고, 복수개의 부스바에서 측정된 온도를 무선통신을 통해 중앙의 부스바 상태 감시 유닛으로 전송함으로써, 부스바의 무인 원격 관리가 가능하며, 레이저 포인터를 이용하여 온도 측정 부위를 표시함으로써, 온도 감시가 필요한 위치에 정확하고 쉽게 설치 가능한 비접촉식 온도 센서를 이용한 수배전반의 부스바 온도 감시장치에 관한 것이다.
일반적으로, 국내에서 생산되는 대부분의 전력은 전력계통도를 따라 복잡하게 연결되어 고압전선을 따라 각 지역별로 이동되고 있으며, 각 가정으로 공급된다. 이러한 과정에서 생기는 손실을 최소화하기 위해 고압화를 추진하고 있다. 공급된 전력은 배전반을 거처 여러 전력 수요부로 나뉘어지는데, 이러한 배전반에는 차단기 등의 전기/전자 부품과 연결시켜 주며 전력의 분기점을 만들어 주는 부스바가 필수적이라 할 수 있다.
특히, 공장과 같은 산업용 설비에서는 3상 교류전력을 사용하므로 대전력이 요구되며, 발전소로부터 송전선로를 통하여 공급되는 수만 V의 교류전압을 변압기를 통해 수천 V의 교류전압으로 감압하고, 이 감압된 교류전압을 공장의 각 설비로 공급하기 위한 배전반이 구비되며, 각 배전반에서는 고전압 대전류를 각 공장 내의 설비로 공급하기 위하여 통상적으로 각 설비와 배전반을 부스바(Bus-bar)로 연결하게 되며, 배전반에서 감압된 교류전압이 부스바를 통해 설비로 공급된다.
고압전기를 수전하여 전압강하를 시킨 후 배전을 행하게 되는 배전반에서는 수 개의 전기패널을 연결하여 사용하고 있으며, 전기패널과 전기패널 사이의 전기적인 연결은 부스바를 이용하여 연결하고 있다.
여기서, 부스바는 전기패널의 상부에서 부스바 연결장치에 의해 서로 연결되며, 부스바 연결장치는 두개의 부스바가 서로 맞닿은 상태로 위치시키고, 상기 부스바의 연결부위 상, 하부에 연결대를 마주 대 준 후 상기 연결대와 부스바를 관통하여 고정볼트를 조여주도록 함으로서 부스바를 연결시키게 된다.
부스바 연결장치는 부스바를 연결할 때 연결부위에서의 저항을 줄이기 위하여 부스바와 동일 재질의 연결대를 사용하고, 상기 연결되는 고정볼트로 조여주도록 하고 있으나, 장기간 사용시 부스바를 통한 전류의 흐름에 따라 열이 발생하게 되어 연결대와 부스바가 수축 이완작용을 하게 되어 고정볼트가 자연히 풀리게 되는 현상이 발생하게 된다.
부스바 연결장치의 고정볼트가 풀려 느슨하게 되면 전기적 접촉 저항이 증가하여 불필요한 전력손실이 발생하는 한편 열이 발생함에 따라 화재가 발생할 수 있는 요인이 되기 때문에 지속적인 모니터링이 필요한 실정이다.
종래의 한국공개특허 2009-0038527호는, 부스바의 동판에 온도 센서를 부착하여 온도를 측정하고 이를 중앙처리장치로 전송함으로써, 부스바에서 발생하는 온도를 모니터링할 수 있는 것을 특징으로 한다.
그러나, 한국공개특허 2009-0038527호는 고압전력 공급 설비의 부스바의 경우, 부스바에 대전력이 통과하나, 온도 센서를 부스바의 동판에 직접 부착하기 때문에, 온도 센서와 부스바 사이의 충분한 절연거리를 확보하지 못하는 문제점이 있다.
또한, 종래의 한국등록특허 1041576호는 적외선 온도 센서를 이용하여 부스바의 온도를 감시하는 적외선 온도감지센서를 이용한 부스바 온도감시장치에 대한 것으로, 적외선 온도 센서를 이용함으로써, 온도 센서와 부스바 사이의 절연거리를 확보할 수 있다.
그러나, 한국등록특허 1041576호는 온도감지 센서의 설치에 있어서, 온도 측정 포인트를 알 수 없어 정확한 온도 감지를 위한 온도 감지 센서의 설치가 어려운 문제점이 있다.
또한, 정확한 온도감지 및 절연거리 확보를 위해, 미리 설정된 거리만큼 이격되어 설치되었는지 여부를 알기 어려운 문제점이 있다.
또한, 온도 센서의 설치과정에서 온도센서가 부스바에 대하여 기울어져 설치되거나, 부스바에 대전력이 통과함에 따라 발생하는 진동에 의해 온도 센서가 측정대상인 부스바에 대해 기울어지게 되는 경우, 측정 오차가 발생할 수 있으나, 이를 감지할 수 있는 수단이 없어 알기 어려운 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 비접촉 적외선 온도 센서를 이용하여 고압 절연거리를 극복하고, 복수개의 부스바에서 측정된 온도를 무선통신을 통해 중앙의 부스바 상태 감시 유닛으로 전송함으로써, 부스바의 무인 원격 관리가 가능하며, 레이저 포인터를 이용하여 온도 측정 부위를 표시함으로써, 온도 감시가 필요한 위치에 정확하고 쉽게 설치가 가능한 비접촉식 온도 센서를 이용한 수배전반의 부스바 온도 감시장치를 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 레이저 송수신기를 이용하여 온도 센서 모듈이 미리 설정된 거리만큼 이격되어 설치되었는지 여부 및 부스바에 대하여 기울어진 정도를 산출하여 표시할 수 있는 비접촉식 온도 센서를 이용한 수배전반의 부스바 온도 감시장치를 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 검전기를 이용하여 부스바의 송전상태를 산출하여 표시할 수 있는 비접촉식 온도 센서를 이용한 수배전반의 부스바 온도 감시장치를 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 적외선 온도 감지 센서를 이용한 부스바의 온도 측정에 있어서, 주변온도를 보정하여 줌으로써, 보다 정확한 온도 감지를 할 수 있는 비접촉식 온도 센서를 이용한 수배전반의 부스바 온도 감시장치를 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 비접촉식 온도 센서를 이용한 수배전반의 부스바 온도 감시장치는 복수개의 부스바로부터 각각 미리 설정된 거리에 이격되어 설치되고, 상기 부스바의 온도를 감지하는 복수개의 온도 센서 모듈 및 상기 온도 센서 모듈과 무선통신망을 통해 결합되고, 상기 온도 센서 모듈로부터 수신된 부스바 온도 정보에 따른 설치 상태 정보를 표시 및 감시하는 부스바 상태 감시 유닛을 포함하되, 상기 온도 센서 모듈은, 상기 부스바와 미리 설정된 거리만큼 이격되어 상기 부스바의 온도를 감지하는 적외선 온도 감지 센서, 상기 온도 센서 모듈의 위치교정을 위해 사용되는 레이저 센서 모듈, 상기 부스바 상태 감시 유닛과 무선 통신망을 통해 데이터를 송수신하는 통신모듈, 상기 각 온도 센서 모듈에 할당된 어드레스 정보가 외부로부터 입력되는 어드레스 입력부 및 상기 부스바 상태 감시 유닛으로부터 어드레스 정보를 포함하는 부스바 온도 정보 요청 신호가 수신되는 경우 수신된 어드레스 정보와 상기 어드레스 입력부로부터 입력된 자신의 어드레스 정보를 비교하여 일치하는 경우에 상기 감지된 부스바 온도 정보를 상기 통신모듈을 통해 상기 부스바 상태 감시 유닛으로 전송하도록 제어하는 제어부를 포함한다.
여기서, 상기 온도 센서 모듈은, 부스바에 흐르는 전류를 감지하여 전압으로 변환함으로써, 상기 부스바의 송전 상태를 검출하는 검전기를 더 포함하되, 상기 제어부는 상기 검전기로부터 송전 상태 신호를 수신하여, 상기 통신모듈을 통해 상기 부스바 상태 감시 유닛으로 전송하고, 상기 부스바 상태 감시 유닛은 상기 수신된 송전 상태 정보를 표시 및 감지할 수 있다.
또한, 상기 레이저 센서 모듈은, 상기 부스바에 수직방향으로 레이저를 조사하여 상기 부스바의 온도 측정 포인트를 표시하여, 상기 온도 센서 모듈과 부스바 간의 정렬을 위한 설치 가이드를 제공하는 레이저 포인터 및 상기 부스바의 길이방향으로 서로 다른 지점을 조사하여 거리를 측정하는 복수개의 레이저 송수신기를 포함하되, 상기 제어부는 상기 복수개의 레이저 송수신기로부터 복수개의 거리 정보를 수신하여 온도 센서 모듈의 기울기를 산출하고, 미리 설정된 기울기에 따른 온도 보정값을 추출하여 상기 적외선 온도 감지 센서로부터 감지된 온도를 보정하며, 보정된 온도값을 포함하는 온도 정보를 상기 통신 모듈을 통해 상기 부스바 상태 감시 유닛으로 전송하고, 상기 부스바 상태 감시 유닛은 상기 산출된 기울기 정보와 상기 온도 정보를 표시할 수 있다.
여기서, 상기 적외선 온도 감지 센서는, 상기 부스바로부터 발생된 적외선을 감지하고, 상기 감지된 적외선에 기초하여 저항을 가변함으로써, 감지전압을 생성하는 적외선 감지부 및 상기 부스바의 주변의 온도를 감지하고, 상기 감지된 주변 온도에 기초하여 저항을 가변함으로써, 보정전압을 생성하는 주변온도감지부를 포함하되, 상기 제어부는, 상기 감지전압과 보정전압을 수신하여 차 신호를 산출하고, 상기 보정전압을 소정의 이득으로 증폭하여 주변온도전압을 생성하며, 상기 차 신호와 주변온도전압을 가산함으로써, 주변온도를 보정하여 부스바의 온도를 감지할 수 있다.
여기서, 상기 부스바 상태 감시 유닛은, 상기 통신모듈과 데이터를 송수신하는 HTCM 통신모듈, 상기 HTCM 통신모듈에서 수신된 온도 정보 및 거리 정보와 상기 온도 정보에 따른 설치 상태 정보를 표시하는 디스플레이부 및 상기 어드레스 정보를 포함하는 부스바 온도 정보 요청 신호를 생성하여 상기 HTCM 통신모듈을 통해 상기 온도 센서 모듈로 전송하고, 상기 온도 센서 모듈로부터 수신된 부스바 온도 정보에 따른 부스바 설치 상태 정보를 산출하고, 상기 부스바 온도정보 및 상기 온도 정보에 따른 설치 상태 정보를 상기 디스플레이부에 표시되도록 제어하는 HTCM 제어부를 포함할 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 의하면, 비접촉식 온도 센서를 이용한 수배전반의 부스바 온도 감시장치는 비접촉 적외선 온도 센서를 이용하여 고압 절연거리를 극복하고, 복수개의 부스바에서 측정된 온도를 무선통신을 통해 중앙의 부스바 상태 감시 유닛으로 전송함으로써, 부스바의 무인 원격 관리가 가능하며, 레이저 포인터를 이용하여 온도 측정 부위를 표시함으로써, 온도 감시가 필요한 위치에 정확하고 쉽게 설치가 가능하도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 비접촉식 온도 센서를 이용한 수배전반의 부스바 온도 감시장치는 레이저 송수신기를 이용하여 온도 센서 모듈이 미리 설정된 거리만큼 이격되어 설치되었는지 여부와 부스바에 대하여 기울어진 정도를 산출하여 표시함으로써, 정확한 온도 감지를 위한 온도 센서 모듈의 설치상태를 용이하게 파악할 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 비접촉식 온도 센서를 이용한 수배전반의 부스바 온도 감시장치는 검전기를 이용하여 부스바의 송전상태를 감지하여 이를 표시함으로써, 송전상태를 용이하게 파악할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 비접촉식 온도 센서를 이용한 수배전반의 부스바 온도 감시장치는 적외선 온도 감지 센서를 이용한 부스바의 온도 감지시, 주변온도를 보정하여 줌으로써, 보다 정확한 온도 감지를 할 수 있는 비접촉식 온도 센서를 이용한 수배전반의 부스바 온도 감시장치를 제공함에 있다.
도 1은 부스바 및 부스바 연결장치를 설명하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수개의 온도 센서 모듈 및 부스바 상태 감시 유닛을 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 센서 모듈 및 부스바 상태 감시 유닛의 세부 구성을 설명하는 블록도이다.
도 4는 도 3의 레이저 센서 모듈의 세부 구성을 설명하는 블록도이다.
도 5는 도 3의 적외선 온도 감지 센서의 세부 구성을 설명하는 도면이다.
도 6은 도 5의 적외선 온도 감지 센서 및 제어부의 주변온도 보정 방법을 설명하는 흐름도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 부스바 및 부스바 연결장치를 설명하는 도면이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수개의 온도 센서 모듈 및 부스바 상태 감시 유닛을 설명하는 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 센서 모듈 및 부스바 상태 감시 유닛의 세부 구성을 설명하는 블록도이며, 도 4는 도 3의 레이저 센서 모듈의 세부 구성을 설명하는 블록도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉식 온도 센서를 이용한 수배전반의 부스바 온도 감시장치는 부스바(10a, 10b, 10c)의 온도를 측정하는 온도 센서 모듈(100) 및 온도 센서 모듈(100)로부터 무선통신을 통해 수신된 온도 정보에 따른 설치 상태 정보를 표시 및 감시하는 부스바 상태 감시 유닛(200)을 포함한다.
부스바(10)는 도 1에서와 같이, R상, S상 및 T상 부스바(10a, 10b, 10c)로 구성되며, 고정볼트(20a, 20b, 20c)에 의해 고정된다. 온도 센서 모듈(100a, 100b, 100c)은 온도 센서 모듈(100a, 100b, 100c)과 부스바(10a, 10b, 10c)간의 절연거리를 확보하면서, 각 상의 부스바의 온도를 측정하기 위해 각 상에 대응되는 부스바(10a, 10b, 10c)와 일정 거리만큼 이격되어 설치된다.
부스바 상태 감시 유닛(200)은 도 2에서와 같이, 복수개의 온도 센서 모듈(100a, 100b, 100c)과 무선통신을 통해 연결되어 각 상의 부스바(10a, 10b, 10c)로부터 측정된 온도 정보를 수신하며, 수신된 온도 정보에 따른 설치 상태 정보를 표시하고 이를 감시한다.
나아가, 부스바 상태 감시 유닛(200)은 복수개의 온도 센서 모듈(100a, 100b, 100c)과 무선통신을 통해 연결되어 온도 정보를 수신하고, 수신된 온도 정보에 따른 연결 상태 정보를 표시 및 감시할 수 있다.
도 3을 참조하면, 온도 센서 모듈(100)은 부스바(10)의 온도를 감지하는 적외선 온도 감지 센서(110), 온도 감지 센서(110)와 부스바(10)간의 위치 교정을 위해 사용되는 레이저 센서 모듈(120), 무선통신망을 통해 부스바 상태 감시 유닛(200)과 데이터를 송수신하는 통신모듈(130), 각 온도 센서 모듈(110)에 할당된 어드레스 정보가 외부로부터 입력되는 어드레스 입력부(140) 및 감지된 부스바(10)의 온도 정보를 통신모듈(130)을 통해 부스바 상태 감시 유닛(200)으로 전송하도록 제어하는 제어부(150)를 포함한다.
일 실시예에서, 온도 센서 모듈(100)은 부스바(10)에 흐르는 전류를 감지하여 전압으로 변환함으로써, 부스바(10)의 송전 상태를 검출하는 검전기(160)를 더 포함할 수 있다.
적외선 온도 감지 센서(110)는 부스바(10)와 미리 설정된 거리만큼 이격되어 부스바(10)의 온도를 감지한다. 여기서, 적외선 온도 감지 센서(110)는 부스바(10)의 주변온도를 보정하여 온도를 감지할 수 있는데, 이와 같은 적외선 온도 감지 센서(110)의 동작에 대해서는 도 5에서 자세히 설명한다.
레이저 센서 모듈(120)은 온도 센서 모듈(100)의 위치교정을 위해 사용된다. 도 4를 참조하면, 레이저 센서 모듈(120)은 부스바(10)에 수직방향으로 레이저를 조사하여 부스바(10)의 온도 측정 포인트를 표시하여, 적외선 온도 감지 센서(110)와 부스바 간의 정렬을 위한 설치 가이드를 제공하는 레이저 포인터(121) 및 부스바(10)의 길이방향으로 서로 다른 지점을 조사하여 거리를 측정하는 복수개의 레이저 송수신기(122a, 122b)를 포함할 수 있다.
레이저 포인터(121)는 부스바(10)에서 발생하는 열의 온도를 정확히 측정하기 위해 온도 센서 모듈(100)의 설치 시, 적외선 온도 감지 센서(110)가 온도 감지가 필요한 지역에 정확히 설치되도록 온도 측정 포인트를 표시함으로써, 온도 감지를 위한 정확한 위치를 쉽게 파악하여 설치할 수 있게 한다.
복수개의 레이저 송수신기(122a, 122b)는 길이방향으로 서로 다른 지점의 거리 정보를 측정하여 제어부(150)로 전송하는데, 제어부(150)는 측정된 거리 정보에 기초하여, 온도 센서 모듈(100)의 기울기를 산출하고, 미리 설정된 기울기에 따른 온도 보정값을 추출하여 적외선 온도 감지 센서(110)에 의해 감지된 부스바(10)의 온도를 보정한다.
통신모듈(130)은 무선통신망을 통해 부스바 상태 감시 유닛(200)과 데이터를 송수신한다. 일 실시예에서, 통신모듈(130)은 지그비(zig-bee) 인터페이스를 사용하여 데이터를 송수신할 수 있다.
어드레스 입력부(140)는 온도 센서 모듈(100)에 할당된 어드레스가 입력되는 단자로서, 어드레스 입력은 온도 센서 모듈(100) 제조 시에 하드웨어 장치를 사용하여 수행된다.
제어부(150)는 적외선 온도 감지 센서(110)에 의해 감지된 온도 정보를 수신하며, 부스바 상태 감시 유닛(200)으로부터 온도 정보 요청 신호를 수신하는 경우, 감지된 온도 정보를 통신모듈(130)을 통해 부스바 상태 감시 유닛(200)으로 전송하도록 제어한다.
구체적으로, 제어부(150)는 부스바 상태 감시 유닛(200)으로부터 어드레스 정보를 포함하는 부스바 온도 정보 요청 신호가 수신되는 경우 수신된 어드레스 정보와 어드레스 입력부(140)로부터 입력된 자신의 어드레스 정보를 비교하여 일치하는 경우에 감지된 부스바 온도 정보를 통신모듈(130)을 통해 부스바 상태 감시 유닛(200)으로 전송하도록 제어한다.
일 실시예에서, 제어부(150)는 온도 센서 모듈(100)이 검전기(160)를 더 포함하는 경우, 검전기로부터 전류상태 신호를 수신하여, 통신모듈(130)을 통해 부스바 상태 감시 유닛(200)으로 전송하고, 부스바 상태 감시 유닛(200)은 수신된 송전 상태 정보를 표시 및 감지할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다.
또한, 온도 센서 모듈(100)이 복수개의 레이저 송수신기(122a, 122b)를 더 포함하는 경우, 제어부(150)는 복수개의 레이저 송수신기(122a, 122b)로부터 복수개의 거리 정보를 수신하여 부스바(10)의 기울기를 산출하고, 판단된 기울기 정보에 대응하는 온도 보정을 수행한다.
구체적으로, 제어부(150)는 복수개의 레이저 송수신기(122a, 122b)로부터 길이방향으로 서로 다른 지점의 거리 정보를 수신하고, 상기 거리 정보에 기초하여, 온도 센서 모듈(100)의 기울기를 산출하며, 미리 설정된 기울기에 따른 온도 보정값을 추출하여 적외선 온도 감지 센서(110)에 의해 감지된 부스바(10)의 온도를 보정한다.
또한, 제어부(150)는 기울기 정보에 따른 온도 보정을 수행한 경우, 적외선 온도 감지 센서(110)로부터 감지된 온도 정보 대신, 기울기 정보에 따라 보정된 온도 정보를 통신모듈(130)을 통해 부스바 상태 감시 유닛(200)으로 전송하도록 제어한다.
검전기(160)는 부스바(10)에 흐르는 전류를 감지하여 전압으로 변환함으로써, 부스바(10)의 송전 상태를 검출한다. 여기서, 온도 센서 모듈(100)은 절연거리 확보를 위해 부스바(10)와 일정 거리만큼 이격되어 설치되므로, 검전기(160)는 전자기 유도 법칙을 이용하여 전류를 감지하도록 하는 것이 바람직하다.
부스바 상태 감시 유닛(200)은 복수개의 온도 센서 모듈(100)과 무선통신을 통해 연결되어 온도 정보, 송전 상태 정보 또는 거리 정보를 수신하고, 수신된 정보를 표시하고, 수신된 정보에 따른 설치 상태 등을 감시한다.
여기서, 부스바 상태 감시 유닛(200)은 HTCM 통신모듈(210), HTCM 제어부(220), 디스플레이부(230), 터치패드 제어부(240), 디스플레이 제어부(250), 외부 출력부(260) 및 외부 입력부(270)를 포함하여 구성될 수 있다.
HTCM 통신모듈(210)은 부스바 상태 감시 유닛(200)은, 통신모듈(130)과 데이터를 송수신하는 것으로서, zig-bee 프로토콜을 인터페이스가 사용될 수 있다.
디스플레이부(230)는 HTCM 통신모듈(210)에서 수신된 온도 정보 및 거리 정보와 온도 정보 및 거리 정보에 따른 설치 상태 정보를 표시한다.
구체적으로, 디스플레이부(230)는 복수개의 부스바의 온도값, 송전 상태 정보, 설치 상태 정보를 표시하는데, 디스플레이 장치로서 예를 들어, TFT LCD가 사용될 수 있다. 또한, 관리자는 터치패드 입력을 통해 디스플레이 방법을 설정할 수 있는데, 예를 들어 온도 기준값, 경보 기능, 디스플레이 시간 등이 설정될 수 있다. 이러한 터치 패드 입력은 터치패드 제어부(240)를 통해 제어된다.
HTCM 제어부(220)는 어드레스 정보를 포함하는 부스바 온도 정보 요청 신호를 생성하여 HTCM 통신모듈(210)을 통해 온도 센서 모듈(100)로 전송하고, 온도 센서 모듈(100)로부터 수신된 부스바 온도 정보, 송전 상태 정보 또는 거리 정보에 따른 부스바 설치 상태 정보를 산출하고, 부스바 온도정보, 송전 상태 정보 또는 거리 정보를 디스플레이부(230)에 표시되도록 제어한다. 여기서, HTCM 제어부(220)는 RS-232, RS-485, LAN 및 USB를 통해 외부 장치에 의해 제어될 수 있다.
여기서, 온도 센서 모듈(100)이 복수개의 레이저 송수신 모듈(170)을 포함하는 경우, HTCM 제어부(220)는 HTCM 통신모듈(210)을 통해 거리 정보를 수신하여, 온도 센서 모듈(100)이 미리 설정된 거리만큼 이격되어 설치되었는지 여부를 판단하여 이를 표시하고, 서로 다른 지점의 거리 정보를 비교하여 온도 센서 모듈(100)이 부스바(10)에 대하여 기울어져 설치되어 있는지 여부를 산출하여 이를 디스플레이부(230)에 표시하도록 제어 할 수 있다.
구체적으로, HTCM 제어부(220)는 온도 센서 모듈(100)로부터 거리 정보를 수신하여, 이를 기초로 해당 온도 센서 모듈(100)의 미리 설정된 거리와 실제 측정된 거리 정보를 산출하여 이를 표시하도록 제어할 수 있다. 또한, HTCM 제어부(220)는 부스바(10)의 길이방향으로 서로 다른 지점의 거리 정보를 수신하여 이를 비교함으로써, 온도 센서 모듈(100)이 부스바(10)에 대하여 기울어진 정도를 산출하고, 산출된 기울어진 정도를 디스플레이부(230)에 표시하도록 제어할 수 있다.
외부 출력부(260)는 부스바(10)가 이상 상태에 있는 경우에 경보 신호를 출력하거나 부스바 전원 공급을 차단시키는 신호를 출력하는 단자이다. 즉, 부스바(10)의 온도값이 미리 설정된 기준값을 초과하는 경우, HTCM 제어부(220)의 제어 하에서 경보 신호나 부스바 전원 공급을 차단시키는 경보음이 외부 출력부(260)를 통해 발생할 수 있다.
외부 입력부(270)는 외부 제어 신호가 입력되는 단자로서, 특히 수동 제어 신호가 입력되는 경우에 그에 상응하여 3상 전력공급설비의 동작을 제어할 수 있다.
도 5는 도 3의 적외선 온도 감지 센서의 세부 구성을 설명하는 도면이며, 도 6은 도 5의 적외선 온도 감지 센서 및 제어부의 주변온도 보정 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 적외선 온도 감지 센서(110)는 부스바(10)로부터 발생된 적외선을 감지하고, 감지된 적외선 양에 기초하여 저항을 가변함으로써, 감지된 적외선 양에 대응하는 감지전압을 발생하는 적외선 감지부(111)와, 부스바(10)로부터 발생된 적외선에 영향을 받지 않도록 온도 센서 모듈(100)의 내부에 설치되고, 주변의 온도를 감지하며, 감지된 주변 온도에 기초하여 저항을 가변함으로써, 감지된 주변 온도에 대응하는 보정전압을 생성하는 주변온도감지부(112)를 포함하여 구성될 수 있다.
도 6을 참조하면, 우선, 적외선 감지부(111)는 우선, 부스바(10)로부터 발생하는 적외선을 감지하고, 감지된 적외선에 대응하는 감지전압을 생성하여 제어부(150)로 전송한다(S100).
여기서, 주변온도가 상승하게 되면, 주변온도의 변화에 따라 저항값이 변화게 되는데, 조사되는 적외선 양과 관계없이 적외선 감지부(111)의 저항과 주변온도감지부(112)의 저항 값이 서로 다른 값으로 가변되기 때문에 정확한 적외선 양 및 온도 측정이 어렵게 된다. 구체적으로, 주변온도감지부(112)의 저항값이 적외선 감지부(111)의 저항값보다 더 크게 증가한다.
이를 해결하기 위해서, 제어부(150)는 먼저, 수신한 감지전압과 보정전압을 차동 증폭하여 차 신호를 산출한다(S300). 다음으로, 제어부(150)는 보정전압을 소정의 이득으로 증폭하여 주변온도전압을 생성한다(S400). 여기서, 소정의 이득은 주변온도의 상승에 따른 저항값의 변동에 의해 발생하는 감지전압의 변동분과 보정전압의 변동분이 동일한 값을 가지도록 하는 것으로, 소정의 이득은 주변온도 상승에 대응하여 제어부(150)에 미리 저장되어 있으며, 제어부(150)는 주변온도의 변화에 따라 상기 소정의 이득을 추출하고, 추출된 소정의 이득으로 보정전압을 증폭하여 주변온도전압을 생성한다. 즉, 제어부(150)는 감지전압과 동일한 변동분으로 보정전압을 주변온도전압으로 증폭시키는 것이다.
다음으로, 제어부(150)는 상기 차 신호와 주변온도전압을 가산하고(S500), 가산된 전압을 기초로 보정온도를 산출하여 통신부(140)를 통해 부스바 상태감시 유닛(200)으로 전송한다(S500).
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허등록청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.
10 : 3상 부스바 20 : 볼트
100 : 온도 센서 모듈 110 : 적외선 온도 감지 센서
120 : 레이저 센서 모듈 121 : 레이저 포인터
122a, 122b : 레이저 송수신기 130 : 통신 모듈
140 : 어드레스 입력부 150 : 제어부
160 : 검전기 200 : 부스바 상태감시 유닛
210 : HTCM 통신 모듈 220 : HTCM 제어부
230 : 디스플레이부

Claims (5)

  1. 복수 개의 부스바로부터 각각 미리 설정된 거리에 이격되어 설치되고, 상기 부스바의 온도를 감지하는 복수 개의 온도 센서 모듈; 및
    상기 온도 센서 모듈과 무선통신망을 통해 결합되고, 상기 온도 센서 모듈로부터 수신된 부스바 온도 정보에 따른 설치 상태 정보를 표시 및 감시하는 부스바 상태 감시 유닛을 포함하되,
    상기 온도 센서 모듈은,
    상기 부스바와 미리 설정된 거리만큼 이격되어 상기 부스바의 온도를 감지하는 적외선 온도 감지 센서;
    상기 부스바에 수직방향으로 레이저를 조사하여 상기 부스바의 온도 측정 포인트를 표시하여, 상기 온도 센서 모듈과 부스바 간의 정렬을 위한 설치 가이드를 제공하는 레이저 포인터 및 상기 부스바의 길이방향으로 서로 다른 지점을 조사하여 거리를 측정하는 복수 개의 레이저 송수신기를 포함하는 레이저 센서 모듈;
    상기 부스바 상태 감시 유닛과 무선 통신망을 통해 데이터를 송수신하는 통신모듈;
    상기 각 온도 센서 모듈에 할당된 어드레스 정보가 외부로부터 입력되는 어드레스 입력부; 및
    상기 부스바 상태 감시 유닛으로부터 어드레스 정보를 포함하는 부스바 온도 정보 요청 신호가 수신되는 경우 수신된 어드레스 정보와 상기 어드레스 입력부로부터 입력된 자신의 어드레스 정보를 비교하여 일치하는 경우에 상기 감지된 부스바 온도 정보를 상기 통신모듈을 통해 상기 부스바 상태 감시 유닛으로 전송하도록 제어하고, 상기 복수 개의 레이저 송수신기로부터 복수 개의 거리 정보를 수신하여 온도 센서 모듈의 기울기를 산출하고, 미리 설정된 기울기에 따른 온도 보정값을 추출하여 상기 적외선 온도 감지 센서로부터 감지된 온도를 보정하며, 상기 보정된 온도값을 포함하는 온도 정보를 상기 통신 모듈을 통해 상기 부스바 상태 감시 유닛으로 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 온도 센서를 이용한 수배전반의 부스바 온도 감시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 온도 센서 모듈은,
    부스바에 흐르는 전류를 감지하여 전압으로 변환함으로써, 상기 부스바의 송전 상태를 검출하는 검전기를 더 포함하되,
    상기 제어부는 상기 검전기로부터 송전 상태 신호를 수신하여, 상기 통신모듈을 통해 상기 부스바 상태 감시 유닛으로 전송하고,
    상기 부스바 상태 감시 유닛은 상기 수신된 송전 상태 정보를 표시 및 감지하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 온도 센서를 이용한 수배전반의 부스바 온도 감시장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 부스바 상태 감시 유닛은 상기 제어부에서 산출된 기울기 정보와 상기 온도 정보를 표시하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 온도 센서를 이용한 수배전반의 부스바 온도 감시장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 적외선 온도 감지 센서는,
    상기 부스바로부터 발생된 적외선을 감지하고, 상기 감지된 적외선에 기초하여 저항을 가변함으로써, 감지전압을 생성하는 적외선 감지부; 및
    상기 부스바의 주변의 온도를 감지하고, 상기 감지된 주변 온도에 기초하여 저항을 가변함으로써, 보정전압을 생성하는 주변온도감지부를 포함하되,
    상기 제어부는, 상기 감지전압과 보정전압을 수신하여 차 신호를 산출하고, 상기 보정전압을 소정의 이득으로 증폭하여 주변온도전압을 생성하며, 상기 차 신호와 주변온도전압을 가산함으로써, 주변온도를 보정하여 부스바의 온도를 감지하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 온도 센서를 이용한 수배전반의 부스바 온도 감시장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 부스바 상태 감시 유닛은,
    상기 비접촉식 온도 센서를 이용한 고압전력 공급설비의 부스바 온도 감시장치통신모듈과 데이터를 송수신하는 HTCM 통신모듈;
    상기 HTCM 통신모듈에서 수신된 온도 정보 및 거리 정보와 상기 온도 정보에 따른 설치 상태 정보를 표시하는 디스플레이부; 및
    상기 어드레스 정보를 포함하는 부스바 온도 정보 요청 신호를 생성하여 상기 HTCM 통신모듈을 통해 상기 온도 센서 모듈로 전송하고, 상기 온도 센서 모듈로부터 수신된 부스바 온도 정보에 따른 부스바 설치 상태 정보를 산출하고, 상기 부스바 온도정보 및 상기 온도 정보에 따른 설치 상태 정보를 상기 디스플레이부에 표시되도록 제어하는 HTCM 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 온도 센서를 이용한 수배전반의 부스바 온도 감시장치.

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