KR101306970B1 - 공동주택의 분전상태 제어를 위한 스위칭 장치 - Google Patents

Abstract

공동주택의 분전상태 제어를 위한 스위칭 장치가 개시된다. 본 발명에 따른 공동주택의 분전상태 제어를 위한 스위칭 장치는 일정 상기 핸들의 일면 중 상기 핸들의 오프위치 방향에 소정의 면적으로 형성되는 제1 도전부(410), 상기 제1 도전부(410)와 대면하는 위치에 소정의 면적으로 형성되고, 상기 핸들이 오프위치일 때 상기 제1 도전부(410)와 서로 평행할 수 있도록 소정의 각도로 형성되는 제2 도전부(420), 탄성있는 부도체로서 상기 제2 도전부의 양단에 소정의 두께로 각각 형성되어, 상기 핸들이 오프위치에 있을 때 도전체인 상기 제1 도전부(410) 및 제2 도전부가 서로 일정한 거리를 유지하도록 하여 사전에 설정된 정전용량을 갖도록 하는 갭유지부(430), 상기 제2 도전부(420)의 일단과 연결되어, 오프위치로 이동한 상기 핸들이 온위치로 이동할 수 있도록 하는 실린더 해드(440), 상기 제2 도전부(420) 및 실린더 해드(440) 사이에 형성되어 상기 제1 도전부(410) 및 상기 갭유지부(430) 사이의 압력을 조절하는 완충스프링(450) 및 소정의 내부 공간에 상기 실린더 해드(440)를 포함하여, 상기 실린더 해드(440)가 상기 핸들을 온위치로 이동시킬 수 있도록 압력을 제공하는 공압실린더(460)를 포함한다.

Description

공동주택의 분전상태 제어를 위한 스위칭 장치{Switch for controlling electric distribution in apartment house}

본 발명은 공동주택의 분전상태 제어를 위한 스위칭 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 특정차단기의 핸들에 연동하는 플레이트에서 특정차단기의 핸들의 온오프를 개별적으로 센싱할 수 있고, 플레이트의 걸림구멍에 형성된 공압실린더를 통해 특정차단기의 온오프 동작을 개별적으로 제어할 수 있도록 하여 이상 작동하는 차단기의 정확한 위치 검출 및 선택적 복구 동작이 안정적으로 이루어질 수 있도록 하는 공동주택의 분전상태 제어를 위한 스위칭 장치에 관한 것이다.

일반적으로 공동주택은 외부에서 인입되는 전력을 각각의 수용가로 분배하여 제공하게 되는데 이를 위해 구비되는 것이 분전함이다.

분전함은 공급되는 전력을 각종 부하로 분배 및 공급시키는 전원 분배기, 부하에 공급되는 전압 상태를 감지하여 과부하 또는 누전 등과 같은 이상 상태 발생시 이를 신속히 차단시켜 전기로 인한 안전사고를 미연에 방지하는 누전차단기 또는 이상이 있는 부하측만을 선택적으로 차단하는 배선용 차단기, 일정기간 동안 사용한 전력의 총량을 측정하는 전력량계 등의 각종 기기들을 한 곳에 모아 건물 시공시에 벽면에 매설되는 구성을 갖는다.

특히, 배선용 차단기의 경우 하나의 분전함에 복수 개가 일정 간격으로 설치되며, 이들 차단기들은 하나의 패널에 복수 개 설치되도록 하면서 패널들을 추가함에 의해 배선용 차단기들의 갯수를 증가시킬 수 있다.

이러한 배선용 차단기들을 통해 수용가별로 해당 전력을 공급하며, 공급되는 전력 상태에 따라 전력 공급이 자동으로 단속되도록 하면서 과부하, 누전 등과 같은 이상 발생 시 전력 공급이 차단되도록 한다.

하지만 전력 공급이 이미 차단된 차단기는 체크가 가능하나 이웃하고 있는 차단기들에 대해서는 아무런 이상 유무를 확인할 수가 없어 정확한 분전함 관리가 용이치 못한 것이 현실이다.

이러한 문제를 일부 개선한 종래기술로 대한민국 특허등록 제1185179호(2012.09.17.명칭:공동 주택의 분전 상태 제어를 위한 스위칭 장치)를 참조하여 설명하면 도 1에서와 같이 전원이 차단되거나 이상이 있는 차단기들을 검출하여 사용자가 쉽게 알 수 있도록 하므로서 분전함 관리가 용이토록 한 바 있다.

도 1 은 종래기술의 일 실시 예에 의한 공동주택 분전함의 정면도이고, 도 2 는 종래기술의 일 실시 예에 의한 공동주택 분전함 제어 유닛의 기능 구성도 이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래기술을 상세히 설명하면 플레이트(20', 30')들이 각 차단기(110', 120', 130', 140', 150', 160')들의 핸들(111', 121', 131', 141', 151', 161')에 의해 연동할 수 있도록 하고, 플레이트(20', 30')에는 트리거 플레이트(13')가 연결되므로 어느 하나의 차단기 핸들이 오프(off) 상태로 전환되면 플레이트(20', 30')와 함께 트리거 플레이트(13')가 수평방향으로 슬라이드 이동하면서 제어 유닛(40')의 스위치(42')를 작동시켜 다양한 제어가 이루어지도록 하는 것이다.

이때, 제어 유닛(40')에 의해서는 도 2에서와 같이 스위치(42') 작동과 동시에 제어부(41')에 의해서 전원이 차단된 차단기를 사용자 또는 관리자가 알 수 있도록 무선 송수신부(45')와 알람부(46')를 통해 근거리 또는 무선 송수신에 의해 원격지에 알려주도록 하며, 전원이 차단된 차단기 이외의 차단기들에 대해서도 전압 체크부(43')와 차단기 제어부(44')를 통해 전압을 체크하여 그 이상 유무에 따라 각 차단기(44')들을 온/오프(on/off) 상태로 설정하여 전원의 공급을 제어하도록 한 바 있다.

그러나 종래기술에 의한 등록특허의 차단기 핸들에 연동하도록 구비되는 플레이트(20', 30')와 트리거 플레이트(13')는 하나의 트리거 플레이트(13')에 복수의 플레이트가 연결되어 있는 구조로서, 연결된 플레이트의 숫자가 커지거나 그 무게가 증가하게 되면 트리거(14')에 의한 제어 유닛(40')에서의 스위칭 작동이 부정확하게 이루어지면서 실질적으로는 차단기(110', 120', 130', 140', 150', 160')의 이상 작동 관리가 정확하게 수행되지 않게 되는 심각한 문제를 초래하는 문제가 있다.

또한, 종래기술에 의한 등록특허는 오프(off) 위치에 있는 핸들이 어느 차단기의 핸들인지 알 수 있는 방법이 없어, 이상 동작에 따른 구체적인 복구 방법을 선택하기 어려운 문제가 있다.

또한, 종래기술에 의한 등록특허는 이상 동작이 간단하게 복구된 경우에 복구된 차단기의 핸들을 자동으로 복구할 수 없어, 전력 재공급 시간이 늦어지고 복구비용이 증가하는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서 하나의 트리거 플레이트에 하나의 플레이트를 연결하여 트리거에 의한 제어 유닛의 스위칭 오작동을 감소시키는 공동주택의 분전상태 제어를 위한 스위칭 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 오프(off)측으로 위치가 전환된 핸들이 어떤 차단기의 핸들인지를 정확히 진단하고, 경우에 따라 핸들을 온(on) 위치로 자동으로 복구할 수 있도록 하는 공동주택의 분전상태 제어를 위한 스위칭 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 공동 주택의 분전 상태 제어를 위한 스위칭 장치에 있어서, 일정 크기의 설치 공간(102)을 갖는 분전함(101); 상기 분전함(101)의 내부에서 적어도 두 개의 종렬로 일정 간격을 가지며 배치되며, 온(ON), 오프(OFF)가 가능한 돌출된 핸들(111, 121, 131, 141, 151, 161)을 각각 가지되, 하나의 열에 적어도 두 개가 배치되는 다수의 차단기들(110, 120, 130, 140, 150, 160); 상기 다수의 차단기들의 각 핸들에 공통으로 적용되어 어느 하나의 차단기의 핸들이 오프되더라도 상기 핸들의 유동에 따라 수평 이동되는 구동 유닛(1); 및 상기 구동 유닛(1)의 수평 이동을 감지하여 상기 오프된 차단기의 이상 정보를 검출하고 사용자 또는 작업자에게 알리는 제어 유닛(40)을 포함하되, 상기 구동 유닛(1)은, 하나의 열에 종방향으로 배치된 모든 차단기(110, 120, 130)의 핸들(111, 121, 131)을 동시에 수용할 수 있는 걸림 구멍(231, 232, 233)이 형성되며, 하나의 열에 각각 하나씩 배치되는 제1 플레이트(20) 및 하나의 열에 종방향으로 배치된 모든 차단기(140, 150, 160)의 핸들(141, 151, 161)을 동시에 수용할 수 있는 걸림 구멍(331, 332, 333)이 형성되며, 하나의 열에 각각 하나씩 배치되는 제2 플레이트(30)를 포함하는 플레이트(20, 30); 상기 제1 플레이트(20)의 상방에 설치되어 상기 제1 플레이트(20)를 고정하며, 수평으로 이동 가능하도록 설치되는 제1 트리거 플레이트(13a), 및 상기 제2 플레이트(30)의 상방에 설치되어 상기 제2 플레이트(30)를 고정하며, 수평으로 이동 가능하도록 설치되는 제2 트리거 플레이트(13b)를 포함하는 트리거 플레이트(13); 상기 플레이트(20,30) 상에서 상기 걸림 구멍(231,232, 233, 331, 332, 333)이 형성된 영역의 일측 마다 설치되고, 상기 걸림 구멍의 측면 중 상기 핸들의 오프위치에 대응되는 측면에 형성되어, 상기 핸들(111, 121, 131, 141, 151, 161) 중 어떤 핸들이 오프되는 지를 감지하고, 오프된 핸들 중 소정의 핸들을 선택적으로 온 시킬 수 있는 핸들 제어 유닛(241, 242, 243, 341, 342, 및 343); 상기 분전함(101)의 내부에 고정되어 상기 제1 트리거 플레이트(13a)의 수평방향으로의 이동을 안내하는 제1 가이드(10a) 및 상기 제2 트리거 플레이트(13b)의 수평방향으로의 이동을 안내하는 제2 가이드(10b)를 포함하는 가이드 리브(10); 상기 가이드 리브(10)와 상기 트리거 플레이트(13) 사이에 개재되어 상기 트리거 플레이트(13)의 이동을 유연하도록 보조하는 베어링 수단(11); 및 상기 제1 트리거 플레이트(13a)의 일측에 연장 형성되어 상기 제1 트리거 플레이트(13a)의 이동에 따른 이동 동작을 상기 제어 유닛(40)에 제공하는 제1 단부(14a) 및 상기 제2 트리거 플레이트(13b)의 일측에 연장 형성되어 상기 제2 트리거 플레이트(13b)의 이동에 따른 이동 동작을 상기 제어 유닛(40)에 제공하는 제2 단부(14b)를 포함하는 트리거(14)를 포함하여, 상기 차단기들(110, 120, 130, 140, 150, 160)의 핸들(111, 121, 131, 141, 151, 161)이 상기 플레이트(20, 30)의 각 걸림 구멍(231,232, 233, 331, 332, 333)에 각각 돌출되어 걸리도록 하되, 걸림 구멍은 차단기의 온, 오프에 따른 핸들의 이동 거리보다 길도록 형성되고, 상기 차단기의 핸들이 오프에 의해 이동되었을 때 나머지 차단기의 핸들을 오프시키지 않으면서 상기 플레이트들 및 트리거 플레이트를 핸들 이동 방향으로 이동시키도록 구성하며, 상기 핸들 제어 유닛(241, 242, 243, 341, 342, 및 343)은, 상기 핸들의 일면 중 상기 핸들의 오프위치 방향에 소정의 면적으로 형성되는 제1 도전부(410); 상기 제1 도전부(410)와 대면하는 위치에 소정의 면적으로 형성되고, 상기 핸들이 오프위치일 때 상기 제1 도전부(410)와 서로 평행할 수 있도록 소정의 각도로 형성되는 제2 도전부(420); 탄성있는 부도체로서 상기 제2 도전부의 양단에 소정의 두께로 각각 형성되어, 상기 핸들이 오프위치에 있을 때 도전체인 상기 제1 도전부(410) 및 제2 도전부가 서로 일정한 거리를 유지하도록 하여 사전에 설정된 정전용량을 갖도록 하는 갭유지부(430); 상기 제2 도전부(420)의 일단과 연결되어, 오프위치로 이동한 상기 핸들이 온위치로 이동할 수 있도록 하는 실린더 해드(440); 상기 제2 도전부(420) 및 실린더 해드(440) 사이에 형성되어 상기 제1 도전부(410) 및 상기 갭유지부(430) 사이의 압력을 조절하는 완충스프링(450); 및 소정의 내부 공간에 상기 실린더 해드(440)를 포함하여, 상기 실린더 해드(440)가 상기 핸들을 온위치로 이동시킬 수 있도록 압력을 제공하는 공압실린더(460)를 포함하고, 상기 제어 유닛(40)은, 상기 트리거(14)의 이동에 따라 눌려지면서 작동하는 스위치(42); 상기 스위치(42)의 동작을 감지하는 제어부(41); 상기 제어부(41)의 제어에 따라 상기 각 차단기(110, 120, 130, 140, 150, 160)의 전압을 체크하여 이상 유무에 대한 정보를 상기 제어부(41)에 제공하는 전압 체크부(43); 상기 제어부(41)의 제어에 따라 상기 각 차단기를 개별적으로 오프시킬 수 있는 차단기 제어부(44); 상기 제어부(41)의 제어에 따라 차단기의 이상 정보를 원격지의 사용자 또는 작업자에게 전송할 수 있는 무선 송수신부(45); 및 상기 제어부(41)의 제어에 따라 이상이 있는 차단기에 대하여 주변 사용자 또는 작업자에게 알람음 및 알람등으로 이상이 있음을 인지시킬 수 있는 알람부(46)를 포함하고, 상기 제어부(41) 는 상기 제1 도전부(410) 및 제2 도전부(420) 사이에 형성된 정전용량의 변화에 따라 감지된 오프상태의 상기 핸들을 포함하는 상기 각 차단기(110, 120, 130, 140, 150, 160) 전압을 상기 전압 체크부(43)로 측정하여 이상 전압을 유지하지 않는 차단기의 핸들을 온상태로 회복시키도록 상기 핸들 제어 유닛을 제어하고, 상기 제어부(41)는 상기 스위치(42)의 작동을 감지하면 상기 전압 체크부(43)를 제어하여 이상이 있는 차단기와, 작동되더라도 기준 전압과 다른 전압을 갖는 차단기를 식별하도록 하여 이의 정보를 무선 송수신부(45) 및 알람부(46)를 통하여 원격지 및 근거리에 있는 사용자에게 알리도록 하며, 상기 제어부(41)는 상기 차단기 제어부(44)를 제어하여, 작동되더라도 기준 전압과 다른 전압을 갖는 차단기를 오프시켜 발생할 수 있는 안전 사고를 미연에 방지할 수 있는 공동 주택의 분전 상태 제어를 위한 스위칭 장치를 제공한다.

본 발명에 따른 공동주택의 분전상태 제어를 위한 스위칭 장치에 따르면 하나의 트리거 플레이트에 하나의 플레이트를 연결함으로써, 플레이트의 무게가 증가함에 따라서 발생되는 스위칭 작동의 오동작을 감소시킬 수 있도록 한다.

또한, 본 발명은 오프측으로 위치가 전환된 핸들이 어떤 차단기의 핸들인지를 정확히 진단하고, 문제가 해결된 차단기의 핸들을 자동으로 온위치로 복구 시킬 수 있도록 한다.

도 1 은 종래기술의 일 실시 예에 의한 공동주택 분전함의 정면도,
도 2 는 종래기술의 일 실시 예에 의한 공동주택 분전함 제어 유닛의 기능 구성도,
도 3 은 본 발명의 일 실시 예에 의한 공동주택의 분전상태 제어를 위한 스위칭 장치가 포함된 분전함의 기능 구성도,
도 4 는 본 발명의 일 실시 예에 의한 제어 유닛의 구성을 나타내는 블록도,
도 5 는 본 발명의 일 실시 예에 의한 핸들 제어 유닛의 기능 구성도,
도 6 은 본 발명의 일 실시 예에 의한 핸들이 온 위치에 있을 때 핸들 제어 유닛과의 관계를 나타내는 도면,
도 7 은 본 발명의 일 실시 예에 의한 핸들이 오프 위치에 있을 때 핸들 제어 유닛과의 관계를 나타내는 도면,
도 8 은 도 7의 경우에 정전용량의 형성에 대하여 설명하기 위한 도면,
그리고
도 9 는 본 발명의 일 실시 예에 의한 핸들 제어 유닛에 의해 핸들이 온 위치로 복귀하는 것을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

본 발명에 따른 분전반은 공동 주택의 공급 전력을 댁네의 부하까지 적절한 전력으로 분배하기 위하여 구성되고 있으나, 공동 주택이 아니더라고 고압의 전력을 다수의 부하로 분배하기 위한 다양한 건축물에 적용 가능할 것이다.

도 3 은 본 발명의 일 실시 예에 의한 공동주택의 분전상태 제어를 위한 스위칭 장치가 포함된 분전함의 기능 구성도 이고, 도 4 는 본 발명의 일 실시 예에 의한 제어 유닛의 구성을 나타내는 블록도 이며, 도 5 는 본 발명의 일 실시 예에 의한 핸들 제어 유닛의 기능 구성도 이고, 도 6 내지 도 9 는 본 발명의 일 실시 예에 의한 핸들 제어 유닛과 핸들의 동작을 설명하는 도시도 이다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 분전반(100)은 박스 형태의 분전함(101)과 분전함(101)의 내부 설치공간(102)에 종렬로 배치되는 다수의 배선용 차단기(이하 '차단기')(110, 120, 130, 140, 150, 160)와 이상이 있는 차단기의 핸들 동작에 따라 유동되는 구동 유닛(1)과 구동 유닛(1)의 이동에 따라 이를 검출하고 차단기의 이상을 작업자 또는 사용자에게 알려줌과 동시에 나머지 차단기의 이상 유무를 확인하는 제어 유닛(40)을 포함한다.

예를 들어, 차단기(110, 120, 130, 140, 150, 160)는 종방향으로 2열이 배치되고 있으며, 하나의 열에 3개의 차단기가 배치되고 있다. 각각의 열에는 3개의 차단기를 모두 커버할 수 있는 플레이트(20, 30)가 종방향으로 설치되어 있다. 더욱 상세하게 플레이트(20, 30)에는 3개 차단기의 핸들(스위치 버튼)을 각각 수용할 수 있는 걸림 구멍(231, 232, 233, 331, 332, 333)이 일정 간격으로 형성되어 있다.

따라서 제1플레이트(20)에는 종방향으로 배치된 제1, 2, 3 차단기(110, 120, 130)의 각 핸들(111, 121, 131)을 수용하기 위한 걸림 구멍(231, 232, 233)이 대응하는 위치에 형성(설치)된다. 또한, 제2플레이트(30)에는 종방향으로 배치된 제4, 5, 6 차단기(140, 150, 160)의 각 핸들(141, 151, 161)을 수용하기 위한 걸림 구멍(331, 332,333)이 대응하는 위치에 형성 또는 설치된다.

트리거 플레이트(13)는 상기 제1 플레이트(20)의 상방에 설치되어 상기 제1 플레이트(20)를 고정하며, 수평으로 이동 가능하도록 설치되는 제1 트리거 플레이트(13a), 상기 제2 플레이트(30)의 상방에 설치되어 상기 제2 플레이트(30)를 고정하며 수평으로 이동 가능하도록 설치되는 제2 트리거 플레이트(13b)를 포함한다.

따라서 제1 플레이트(20)는 소정의 결합부(22)에 의해서 제1 트리거 플레이트(13a)의 하측에 연결된다. 제2 플레이트(30)는 소정의 결합부(32)에 의해서 제2 트리거 플레이트(13b)의 하측에 연결된다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 제1 트리거 플레이트(13a), 결합부(22), 제1 플레이트(20)는 일체로 형성될 수도 있다. 마찬가지로 제2 트리거 플레이트(13b), 결합부(32), 제2 플레이트(30)는 일체로 형성될 수도 있다.

한편, 상술한 트리거 플레이트(13)는 분전함(101)의 내측 공간(102)에 고정되는 가이드 리브(10)에 의해 수평이동이 가능하도록 고정된다. 더욱 구체적으로 가이드 리브(10)는 상기 분전함(101)의 내부에 고정되어 상기 제1 트리거 플레이트(13a)의 수평방향으로의 이동을 안내하는 제1 가이드(10a)와 상기 제2 트리거 플레이트(13b)의 수평방향으로의 이동을 안내하는 제2 가이드(10b)를 포함한다.

도시된 바와 같이 가이드 리브(10)와 트리거 플레이트(13) 사이에는 소정의 베어링 수단(11)을 개재시켜 트리거 플레이트(13)의 수평 이동을 용이하게 하였다.

또한, 트리거 플레이트(13)의 일단은 돌출 연장된 트리거(14)를 포함하여 트리거 플레이트(13)의 이동에 따라 상술한 제어 유닛(40)의 스위치(42)를 구동시킬 수 있다.

최초의 설치시에 각 플레이트(20, 30)의 걸림 구멍(231, 232, 233, 331, 332, 333)에 각 차단기(110, 120, 130, 140, 150, 160)의 핸들(111, 121, 131, 141, 151, 161)이 걸리도록 설치되되, 차단기(110,120, 130, 140, 150, 160)의 핸들(111, 121, 131, 141, 151, 161)은 걸림 구멍(231, 232, 233, 331, 332, 333)에서 온(ON)된 상태로 동작을 수행할 수 있다. 따라서 차단기들 중 어느 차단기의 이상이 발견되어 자동으로 핸들이 오프(OFF)되는 상태로 이동되면 다른 이상이 없는 차단기의 핸들은 이동되지 않은 상태에서 차단기의 핸들의 이동에 따라 플레이트들만이 이동된다. 그러므러 상술한 걸림 구멍은 차단기들의 핸들(231,232, 233, 331, 332, 333)의 온(ON), 오프(OFF)를 위한 이동 거리보다 긴 거리를 갖도록 형성되는 것이 바람직하다.

도 4를 참조하면 스위칭 장치의 제어 유닛(40)은 분전함(101)의 내부 공간(102)에 설치되며, 상술한 트리거 플레이트(13)의 이동을 감지할 수 있는 스위치(42)를 포함한다. 더욱 상세하게 다수의 차단기 중 하나의 차단기에 이상이 발생하여 해당 차단기의 핸들이 이동하였을 경우 이로 인해 플레이트(20, 30)가 이동하고, 플레이트(20, 30)의 이동에 따라 제1 또는 제2 트리거 플레이트(13a, 13b)가 가이드 리브(10)의 지지를 받으며 수평으로 이동한다. 따라서, 트리거 플레이트(13)의 이동에 따라 트리거(14)는 상술한 제어 유닛(40)의 스위치(42)를 스위칭시키게 되는 것이다.

더욱 상세하게 트리거(14)는 상기 제1 트리거 플레이트(13a)의 일측에 연장 형성되어 상기 제1 트리거 플레이트(13a)의 이동에 따른 이동 동작을 상기 제어 유닛(40)에 제공하는 제1 단부(14a)와 상기 제2 트리거 플레이트(13b)의 일측에 연장 형성되어 상기 제2 트리거 플레이트(13b)의 이동에 따른 이동 동작을 상기 제어 유닛(40)에 제공하는 제2 단부(14b)를 포함한다. 따라서 스위치(42)는 제1 플레이트(20)와 제2 플레이트(30) 중 어느 플레이트에 포함된 핸들이 오프위치로 이동했는지를 감지할 수 있다.

제어 유닛(40)은 분전반(100)에 설치된 다수의 배선용 차단기(110, 120, 130, 140, 150, 160)와 각각 전기적으로 연결되어 차단기의 해당 전압(전력)을 측정하기 위한 전압 체크부(43), 전압 체크부(43)의 체크에 따라 이상이 발견되면 해당 차단기의 전력 공급을 차단하기 위한 차단기 제어부(44), 차단기의 이상이 발견되면 이를 육안으로 식별이 가능한 주변 사용자에게 시각 또는 청각으로 알려주기 위한 알람부(46), 차단기의 이상이 발견되었을 때 원거리 사용자 또는 작업자에게 무선으로 알려주기 위한 무선 송수신부(45)와 상술한 스위치(42)의 감지에 따라서 상술한 전압 체크부(43), 차단기 제어부(44), 알람부(46) 및 무선 송수신부(45)를 제어하기 위한 제어부(41)를 포함한다.

차단기 제어부(44)는 각 차단기의 배선용 전력을 차단할 수 있는 미도시된 별도의 차단용 스위칭 수단을 제어할 수 있다. 예컨대, 차단기 제어부(44)에 의해 개별적으로 해당 차단기를 온, 오프시킬 수 있는 여타 공지의 다양한 스위칭 수단이 적용될 수 있을 것이다.

따라서, 제어 유닛(40)의 제어부(41)는 상술한 트리거 플레이트(13)의 이동에 따라 스위치(42)의 감지 신호를 인가 받으면 전압 체크부(43)를 구동시켜 각 차단기(110, 120, 130, 140, 150, 160)의 이상 유무를 확인한다.

전압 체크부(43)는 각 차단기의 전압을 체크하여 해당 전압이 인가되지 않은 즉, 핸들이 오프된 차단기 정보를 제어부(41)에 제공한다. 또한, 전압 체크부(43)는 기준 각 차단기에서 기준 전압 이외의 전압이 체크되는지 검사하여 제어부에 이상 정보를 제공한다.

따라서 제어부는 전압 체크부(43)의 차단기의 이상 정보를 무선 송수신부(45)를 통해 원격지에 위치한 사용자 또는 작업자에게 송신하며, 이와 동시에 알람부(46)를 구동시켜 주변 사용자에게 차단기의 이상이 있음을 알린다. 이러한 알람부(46)는 미도시되었으나, 해당 차단기마다 배치된 알람등 중 이상이 있는 특정 알람등을 점등시키는 것으로 수행될 수 있다. 역시 이러한 알람부는 스피커 장치를 포함하여 주변 작업자에게 청각으로 인지시킬 수도 있다.

만일, 제어부(41)는 차단기가 OFF되지는 않았더라도 전압이 기준전압과 다르다는 정보를 전압 체크부(43)로부터 인가받으면, 차단기 제어부(44)를 제어하여 해당 차단기를 강제로 OFF시킬 수 있으며, 이러한 정보 역시 상술한 무선 송수신부(45) 및 알람부(46)에 의해 외부로 알릴 수 있을 것이다.

또한, 제어부(41)는 상기 제1 도전부(410) 및 제2 도전부(420) 사이에 형성된 정전용량의 변화에 따라 감지된 오프상태의 상기 핸들을 포함하는 상기 각 차단기(110, 120, 130, 140, 150, 160) 전압을 상기 전압 체크부(43)로 측정하여 이상 전압을 유지하지 않는 차단기의 핸들을 온상태로 회복시키도록 상기 핸들 제어 유닛을 제어한다.

도 3 및 도 4 를 참고하여 우선 분전함(101)의 내부 공간(102)에 배치된 다수의 배선용 차단기(110, 120,130, 140, 150, 160) 중 차단기(120)의 이상이 검출되어 해당 차단기(120)의 핸들(121)이 이동되는 것을 가정하여 이하 설명한다.

다수의 차단기들(110, 120, 130, 140, 150, 160) 중 제 2 차단기(120)의 핸들(121)이 오프(OFF) 되면, 차단기(120)의 핸들(121)의 이동에 따라 제1플레이트(20)가 이동한다. 이때, 제2 플레이트(30)가 이동하지 않고 제1 플레이트(20)만이 이동하므로 두 개의 플레이트가 동시에 움직일 때보다 적은 힘으로 이동이 가능하므로 플레이트가 움직이지 않는 오동작이 감소한다.

더욱 상세하게 제1플레이트(20)의 두 번째 걸림 구멍(232)에 걸려있던 핸들(121)이 이동하면서 제1플레이트(20)를 왼쪽으로 이동시키면 제1 트리거 플레이트(13a)가 동시에 왼쪽으로 이동하게 되는 것이다.

이러한 경우 제 2 차단기(120)의 핸들(121)에 의해 제 1 플레이트(20)가 이동되었더라도, 제 2 차단기(120)의 핸들(121) 이외에 나머지 차단기(110, 130, 140, 150, 160)의 핸들들(111, 131, 141, 151, 161)은 오프되지 않는다. 이는 제1 플레이트(20)의 각 걸림 구멍(231, 232, 233, 331, 332, 333)이 일정 길이로 형성되어있는데 기인한다.

제 1 트리거 플레이트(13a)가 왼쪽으로 이동하게 되면, 제 1 트리거 플레이트(13a)와 일체로 형성되며 제어 유닛(40)의 내부로 일부 인입된 제1 단부 (14a) 역시 함께 이동하여 제어 유닛(40)의 내부에 배치되는 스위치(42)를 작동시킨다.

제어 유닛(40)의 제어부(41)는 스위치(42)가 작동된 것을 감지하고, 전압 체크부(43)를 구동시켜 이상이 있는 제2차단기(120) 및 이상이 없는 나머지 차단기(110, 130, 140, 150, 160) 역시 이상 유무를 검사한다.

만일, 제2차단기(120) 이외의 나머지 차단기들(110, 130, 140, 150, 160)이 이상이 없음이 감지되면, 제어부(41)는 무선 송수신부(45)를 구동시켜 해당 차단기(120)의 이상 정보를 원격지의 사용자 또는 작업자에게 전송하고, 이와 동시에 알람부(46)를 구동시켜 근거리 사용자 또는 작업자에게 분전반(100)에 이상이 있음을 알리게 된다.

제2차단기(120)뿐만 아니라 나머지 차단기들(110, 130, 140, 150, 160) 중 차단기의 이상이 있음이 감지되면, 오프된 해당 차단기(120)의 이상 정보뿐만 아니라 이상이 있되, 동작하고 있는 차단기의 이상 정보까지 무선 송수신부(45)를 구동시켜 원격지의 사용자 또는 작업자에게 전송하고, 이와 동시에 알람부(46)를 구동시켜 근거리 사용자 또는 작업자에게 분전반(100)에 이상이 있음을 알리게 된다. 이와 동시에 제어부(41)는 차단기 제어부(44)를 제어하여 상술한 동작을 하되, 이상이 감지된 차단기 역시 안전 사고를 미연에 방지하기 위하여 오프시킨다.

따라서, 분전반(100) 주변 또는 원격지에 있는 사용자 또는 작업자는 분전반의 다수의 배선용 차단기 중 차단기의 이상 유무를 즉각적으로 인지할 수 있으며, 이와 동시에 동작은 하되, 이상이 있는 차단기를 자동으로 오프시켜 발생할 수 있은 안전 사고를 미연에 방지할 수 있는 것이다.

도 1 및 도 5 에서 알 수 있듯이, 핸들 제어 유닛(241, 242, 243, 341, 342, 343)은 제1 도전부(410), 제2 도전부(420), 갭유지부(430), 실린더 해드(440), 완충 스프링(450), 및 공압 실린더를 포함한다.

제1 도전부(410)는 상기 핸들의 일면 중 상기 핸들의 오프위치 방향에 소정의 면적으로 형성된다. 제1 도전부(410)는 도체로 형성되며, 소정의 면적은 제2 도전부와 형성하는 정전용량에 영향을 미친다.

제2 도전부(420)는 상기 제1 도전부(410)와 대면하는 위치에 소정의 면적으로 형성되고, 상기 핸들이 오프위치일 때 상기 제1 도전부(410)와 서로 평행할 수 있도록 소정의 각도로 형성된다. 제2 도전부(420)는 도체로 형성되며, 소정의 면적은 제1 도전부와 형성하는 정정용량에 영향을 미친다.

갭유지부(430)는 탄성있는 부도체로서 상기 제2 도전부의 양단에 소정의 두께로 각각 형성되어, 상기 핸들이 오프 위치에 있을 때 도전체인 상기 제1 도전부(410) 및 제2 도전부가 서로 일정한 거리를 유지하도록 하여 사전에 설정된 정전용량을 갖도록 한다.

이때, 상기 정전용량은 제1 도전부(410) 및 제2 도전부(420)가 중첩되는 만큼의 면적과 갭유지부(430)에 의해 유지되는 제1 도전부(410) 및 제2 도전부(420) 사이의 거리에 따라서 결정된다.

실린더 해드(440)는 상기 제2 도전부(420)의 일단과 연결되어, 오프위치로 이동한 상기 핸들이 온위치로 이동할 수 있도록 한다.

완충스프링(450)은 상기 제2 도전부(420) 및 실린더 해드(440) 사이에 형성되어 상기 제1 도전부(410) 및 상기 갭유지부(430) 사이의 압력을 조절한다.

공압실린더(460)는 소정의 내부 공간에 상기 실린더 해드(440)를 포함하여, 상기 실린더 해드(440)가 상기 핸들을 온위치로 이동시킬 수 있도록 압력을 제공한다.

이하, 핸들 제어 유닛(241, 242, 243, 341, 342, 343)의 동작을 설명하기 위해 도 6 내지 도 9를 참조한다. 이때, 차단기는 제1 차단기(110)인 것으로 가정한다.

도 6 을 참조하면 핸들(111)이 온 위치에 있을 때, 제1 도전부(410) 및 제2 도전부(420)는 서로 이격되어 있어 사전에 설정된 정전용량 이하의 정전용량이 형성되게 된다.

이때, 핸들 제어 유닛의 공압실린더(460)에는 공압이 인가되지 않아 실린더 해드(440)는 공압실린더(460) 내부에 삽입되어 있다.

도 7 및 도 8 을 참조하면 핸들(111)이 오프 위치로 이동하게 되면, 제1 도전부(410)와 갭유지부(430)가 접촉된다.

이때, 제2 도전부(420)의 일측은 제1 도전부(410)의 경사와 일치하여 서로 평행하도록 형성되어 있으므로 제 1 도전부(410)와 제 2 도전부(420)는 서로 평행하게 배치된다.

결국, 제 1 도전부(410)와 제 2 도전부(420)는 갭유지부(430)에 의해 소정의 간격(d)을 유지하게 되고, 이에 따라 제1 도전부(410) 및 제2 도전부(420)가 중첩되는 만큼의 면적과 갭유지부(430)에 의해 유지되는 제1 도전부(410) 및 제2 도전부(420) 사이의 거리에 따라서 결정된 소정의 정전용량이 제1 도전부(410) 및 제2 도전부(420) 사이에 형성된다.

이와 같이 사전에 설정된 정전용량이 검출되면 제어부(41)는 오프상태의 상기 핸들을 포함하는 상기 각 차단기(110, 120, 130, 140, 150, 160) 전압을 상기 전압 체크부(43)로 측정하여 이상 전압을 유지하지 않는 차단기의 핸들을 온상태로 회복시키도록 상기 핸들 제어 유닛을 제어할 수 있다. 이에 따라, 정상 전압으로 복구된 차단기의 핸들을 자동으로 온 위치로 복귀시킬 수 있다.

더욱 구체적으로, 도 9 를 참조하면 공압실린더(460)에 소정의 공압이 형성되고 실린더해드(440)가 공압에 의하여 전진한다. 이에 따라, 실린더해드(440)에 결합된 제2 도전부(420), 제2 도전부(420)에 결합된 갭유지부(430)가 차례로 전진하고, 이에 의해서 핸들(111)이 온(on) 위치로 복귀한다.

이에 따라, 본 발명은 오프측으로 위치가 전환된 핸들이 어떤 차단기의 핸들인지를 정확히 진단하고, 경우에 따라 핸들을 온위치로 자동으로 복구할 수 있다. 결국, 제어부(41)는 직접 사람이 분전반을 열어 차단기의 핸들을 온 위치로 복귀하지 않아도 오프위치의 핸들을 자동 복귀시켜 줄 수 있으므로, 사고 후 복귀를 신속하게 하고, 안전사고를 미연에 예방할 수 있다.

청구항들의 범위내에 있으면서 이러한 실시예들을 변형할 수 있는 많은 다양한 방식들이 있다. 다시 말하면, 이하 청구항들의 범위를 벗어남 없이 본 발명을 실시할 수 있는 많은 다른 방식들이 있을 수 있을 것이다.

1: 구동 유닛 10: 가이드 리브
13: 트리거 플레이트 14: 트리거
20: 제1플레이트 30: 제2플레이트
40: 제어 유닛 41: 제어부
42: 스위치 43: 전압 체크부
44: 차단기 제어부 45: 무선 송수신부
46: 알람부 100: 분전반
101: 분전함 102: 설치공간
110, 120, 130, 140, 150, 160: (배선용) 차단기
111, 121, 131, 141, 151, 161: (차단기) 핸들
231, 232, 233, 331, 332, 333: 걸림 구멍
241, 242, 243, 341, 342, 343: 핸들 제어 유닛
410: 제1 도전부 420: 제2 도전부
430: 갭유지부 440: 실린더해드
450: 완출스프링 460: 공압실린더

Claims (1)

1. 공동 주택의 분전 상태 제어를 위한 스위칭 장치에 있어서,
   일정 크기의 설치 공간(102)을 갖는 분전함(101);
   상기 분전함(101)의 내부에서 적어도 두 개의 종렬로 일정 간격을 가지며 배치되며, 온(ON), 오프(OFF)가 가능한 돌출된 핸들(111, 121, 131, 141, 151, 161)을 각각 가지되, 하나의 열에 적어도 두 개가 배치되는 다수의 차단기들(110, 120, 130, 140, 150, 160);
   상기 다수의 차단기들의 각 핸들에 공통으로 적용되어 어느 하나의 차단기의 핸들이 오프되더라도 상기 핸들의 유동에 따라 수평 이동되는 구동 유닛(1); 및
   상기 구동 유닛(1)의 수평 이동을 감지하여 상기 오프된 차단기의 이상 정보를 검출하고 사용자 또는 작업자에게 알리는 제어 유닛(40)을 포함하되,
   상기 구동 유닛(1)은
   하나의 열에 종방향으로 배치된 모든 차단기(110, 120, 130)의 핸들(111, 121, 131)을 동시에 수용할 수 있는 걸림 구멍(231, 232, 233)이 형성되며, 하나의 열에 각각 하나씩 배치되는 제1 플레이트(20);
   하나의 열에 종방향으로 배치된 모든 차단기(140, 150, 160)의 핸들(141, 151, 161)을 동시에 수용할 수 있는 걸림 구멍(331, 332, 333)이 형성되며, 하나의 열에 각각 하나씩 배치되는 제2 플레이트(30);
   상기 제1 플레이트(20)의 상방에 설치되어 상기 제1 플레이트(20)를 고정하며, 수평으로 이동 가능하도록 설치되는 제1 트리거 플레이트(13a)와 상기 제2 플레이트(30)의 상방에 설치되어 상기 제2 플레이트(30)를 고정하며 수평으로 이동 가능하도록 설치되는 제2 트리거 플레이트(13b)를 포함하는 트리거 플레이트(13);
   상기 제 1, 제 2 플레이트(20,30) 상에서 상기 걸림 구멍(231,232, 233, 331, 332, 333)이 형성된 영역의 일측 마다 설치되고, 상기 걸림 구멍의 측면 중 상기 핸들의 오프위치에 대응되는 측면에 형성되어, 상기 핸들(111, 121, 131, 141, 151, 161) 중 어떤 핸들이 오프되는 지를 감지하고, 오프된 핸들 중 소정의 핸들을 선택적으로 온 시킬 수 있는 핸들 제어 유닛(241, 242, 243, 341, 342, 및 343);
   상기 분전함(101)의 내부에 고정되어 상기 제1 트리거 플레이트(13a)의 수평방향으로의 이동을 안내하는 제1 가이드(10a)와 상기 제2 트리거 플레이트(13b)의 수평방향으로의 이동을 안내하는 제2 가이드(10b)를 포함하는 가이드 리브(10);
   상기 가이드 리브(10)와 상기 트리거 플레이트(13) 사이에 개재되어 상기 트리거 플레이트(13)의 이동을 유연하도록 보조하는 베어링 수단(11); 및
   상기 제1 트리거 플레이트(13a)의 일측에 연장 형성되어 상기 제1 트리거 플레이트(13a)의 이동에 따른 이동 동작을 상기 제어 유닛(40)에 제공하는 제1 단부(14a)와 상기 제2 트리거 플레이트(13b)의 일측에 연장 형성되어 상기 제2 트리거 플레이트(13b)의 이동에 따른 이동 동작을 상기 제어 유닛(40)에 제공하는 제2 단부(14b)를 포함하는 트리거(14)를 포함하여,
   상기 차단기들(110, 120, 130, 140, 150, 160)의 핸들(111, 121, 131, 141, 151, 161)이 상기 제 1, 제 2 플레이트(20, 30)의 각 걸림 구멍(231,232, 233, 331, 332, 333)에 각각 돌출되어 걸리도록 하되, 걸림 구멍은 차단기의 온, 오프에 따른 핸들의 이동 거리보다 길도록 형성되고,
   상기 차단기의 핸들이 오프에 의해 이동되었을 때 나머지 차단기의 핸들을 오프시키지 않으면서 상기 플레이트들 및 트리거 플레이트를 핸들 이동 방향으로 이동시키도록 구성하며,
   상기 핸들 제어 유닛(241, 242, 243, 341, 342, 및 343)은
   상기 핸들의 일면 중 상기 핸들의 오프위치 방향에 소정의 면적으로 형성되는 제1 도전부(410);
   상기 제1 도전부(410)와 대면하는 위치에 소정의 면적으로 형성되고, 상기 핸들이 오프위치일 때 상기 제1 도전부(410)와 서로 평행할 수 있도록 소정의 각도로 형성되는 제2 도전부(420);
   상기 제2 도전부(420)의 양단에 소정의 두께로 각각 형성되고 탄성있는 부도체이며 상기 핸들이 오프위치에 있을 때 도전체인 상기 제1 도전부(410)와 제2 도전부가 서로 일정한 거리를 유지하도록 하여 사전에 설정된 정전용량을 갖도록 하는 갭유지부(430);
   상기 제2 도전부(420)의 일단과 연결되어, 오프위치로 이동한 상기 핸들이 온위치로 이동할 수 있도록 하는 실린더 해드(440);
   상기 제2 도전부(420)와 실린더 해드(440) 사이에 설치되어 상기 제1 도전부(410)와 상기 갭유지부(430) 사이의 압력을 조절하는 완충스프링(450); 및
   소정의 내부 공간에 상기 실린더 해드(440)를 포함하여, 상기 실린더 해드(440)가 상기 핸들을 온위치로 이동시킬 수 있도록 압력을 제공하는 공압실린더(460)를 포함하고,
   상기 제어 유닛(40)은
   상기 트리거(14)의 이동에 따라 눌려지면서 작동하는 스위치(42);
   상기 스위치(42)의 동작을 감지하는 제어부(41);
   상기 제어부(41)의 제어에 따라 상기 각 차단기(110, 120, 130, 140, 150, 160)의 전압을 체크하여 이상 유무에 대한 정보를 상기 제어부(41)에 제공하는 전압 체크부(43);
   상기 제어부(41)의 제어에 따라 상기 각 차단기를 개별적으로 오프시킬 수 있는 차단기 제어부(44);
   상기 제어부(41)의 제어에 따라 차단기의 이상 정보를 원격지의 사용자 또는 작업자에게 전송할 수 있는 무선 송수신부(45); 및
   상기 제어부(41)의 제어에 따라 이상이 있는 차단기에 대하여 주변 사용자 또는 작업자에게 알람음 및 알람등으로 이상이 있음을 인지시킬 수 있는 알람부(46)를 포함하고,
   상기 제어부(41)는 상기 제1 도전부(410) 및 제2 도전부(420) 사이에 형성된 정전용량의 변화에 따라 감지된 오프상태의 상기 핸들을 포함하는 상기 각 차단기(110, 120, 130, 140, 150, 160) 전압을 상기 전압 체크부(43)로 측정하여 이상 전압을 유지하지 않는 차단기의 핸들을 온상태로 회복시키도록 상기 핸들 제어 유닛을 제어하고,
   상기 제어부(41)는 상기 스위치(42)의 작동을 감지하면 상기 전압 체크부(43)를 제어하여 이상이 있는 차단기와, 작동되더라도 기준 전압과 다른 전압을 갖는 차단기를 식별하도록 하여 이의 정보를 무선 송수신부(45) 및 알람부(46)를 통하여 원격지 및 근거리에 있는 사용자에게 알리도록 하며,
   상기 제어부(41)는 상기 차단기 제어부(44)를 제어하여, 작동되더라도 기준 전압과 다른 전압을 갖는 차단기를 오프시켜 발생할 수 있는 안전 사고를 미연에 방지할 수 있는 공동 주택의 분전 상태 제어를 위한 스위칭 장치.
   

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