KR101334312B1 - 아크플래시 사고에너지의 위험도 분석기능을 갖는 고압배전반, 저압배전반, 전동기제어반 및 분전반 - Google Patents

아크플래시 사고에너지의 위험도 분석기능을 갖는 고압배전반, 저압배전반, 전동기제어반 및 분전반 Download PDF

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Abstract

아크플래시 사고에너지의 위험도 분석기능을 갖는 고압배전반, 저압배전반, 전동기제어반 및 분전반 이 개시된다. 상기 고압배전반, 저압배전반, 전동기제어반 및 분전반은: 수배전 모듈이 배치된 두개의 수납 공간들 각각에 설치되어 상기 수납 공간들 각각에 대한 접근자의 접근 거리, 도어 개폐 상태, 발생될 수 있는 아크 풀래시의 세기, 지속시간 및 횟수, 상전압들, 상간 전압들, 상전류들, 대칭분 3상 단락 전류, 온도를 감지하고 상기 아크 풀래시의 발생의 감지에 해당 수납 공간 내의 조도를 아크 옵셋으로 이용하는 아크 감지 유닛을 각각 포함하는 적어도 두개의 수집 모듈; 및 상기 수집 모듈들 각각으로부터의 상기 감지된 접근 거리, 도어 개폐 상태, 발생될 수 있는 아크 풀래시의 세기, 지속시간 및 횟수, 상전압들, 상간 전압들, 상전류들, 대칭분 단락 전류, 온도를 실제값으로 환산하고, 상기 환산된 아크 풀래시의 지속시간, 접근 거리, 상기 대칭분 3상 단락 전류 그리고 상전압들 및 상기 상간 전압들 중 어느 하나에 근거하여 해당 수납 공간에 대한 아크 고장 전류, 아크 풀래시 사고 에너지, 접근 거리에 따른 아크 풀래시 사고 에너지 및 PPE 등급을 산출 및 진단하고, 상기 산출 및 진단된 아크 풀래시 사고 에너지, 접근 거리에 따른 아크 풀래시 사고 에너지 및 PPE 등급에 따라 차단기의 트립 코일을 선택적으로 구동함과 아울러 접근자의 접근을 경보하고, 상기 환산 및 산출된 접근 거리, 도어 개폐 상태, 발생될 수 있는 아크 풀래시의 세기, 지속시간 및 횟수, 상전압들, 상간 전압들, 상전류들, 대칭분 단락 전류, 온도, 아크 고장 전류, 아크 풀래시 사고 에너지, 접근 거리에 따른 아크 풀래시 사고 에너지 및 PPE 등급을 표시 동작을 수행하는 진단/차단 모듈을 포함할 수 있다.

Description

아크플래시 사고에너지의 위험도 분석기능을 갖는 고압배전반, 저압배전반, 전동기제어반 및 분전반 {Distribution board, motor control panel and cabinet panel with function of controlling approch distance in accordance with arc flash energy}
본 발명은 아크 풀래시 에너지 및 접근자의 접근 거리에 따라 전기 공급을 선택적으로 차단하는 고압배전반, 저압배전반, 전동기제어반 및 분전반에 관한 것이다.
일반적으로, 고압 및 저압의 전기를 수전 및 변전하는 고ㆍ저압배전반, 전동기제어반 및 분전반(이하, '수배전 설비'로 통칭 함)은 각종 단자나, 부스바(bus-bar) 등을 포함한다. 화재 및/또는 정전 사고의 발생을 방지하기 위하여, 상기 수배전 설비에 대하여 안전점검 또는 유지보수가 수시로 실시될 수밖에 없다.
이러한 안전 점검 및 유지 보수는 관리자 또는 작업자가 수배전 설비로부터 일정거리 이내로 접근하게 한다. 게다가, 상기 안전 점검 및 유지 보수는 작업자 또는 관리자가 활선 상태의 수배전 설비에 접근하게 한다. 그런 만큼, 작업자 또는 관리자의 감전사고 및 안전사고가 빈번하게 발생될 수밖에 없다.
이러한 안전사고의 발생을 방지하기 위한 방안으로서, 아크 플래시 감지를 통한 전력 차단 기능을 가지는 수배전 설비가 한국등록특허 제10-1194708호 (이하, '제1 관련문헌'이라 함)에 개시되었다. 상기 제1 관련 문헌에 따른 수배전 설비는, 접근 센서를 통해 작업자의 접근 거리를 감지하고, 아크센서를 통해 아크를 감지하고, 전류 센서들을 통해 부하의 사용 전류량을 측정하고, 이들 감지 및 측정된 자원과 분전반내의 공간 등을 고려하여 아크 플레쉬 사고 에너지 레벨을 산출하고, 산출된 아크 플레쉬 사고 에너지 레벨에 따라 차단기의 트립코일에 제어 신호를 선택적으로 인가하여 전력의 공급/차단 여부를 제어할 수 있다.
일 예로, 아크 센서에 의해 아크가 감지되지 않고 또한 접근센서에 의해서도접근하는 사람이 감지되지 않을 수 있다. 이 경우, 상기 수배전 설비는 당연히 정상 동작 수행할 수 있다.
이와는 달리, 아크플래시 감지 센서에 의해 아크의 감지는 없으나 작업자의 접근이 접근 센서에 의하여 감지되는 경우에는, 수배전 설비의 고장전류 및/또는, 단락전류 등과 같은 수배전 설비의 특성과 감지된 작업자의 접근 거리에 근거하여 사고 에너지 레벨이 결정될 수 있고 그 사고 에너지 레벨에 따라 차단기의 트립코일에 인가되는 전류가 조절됨으로써 상기 트립 코일에 의해 차단기가 차단될 수 있다. 이와 더불어, 작업자의 접근 거리에 따른 경중의 접근 경보가 표시장치를 통해 표시 경고될 수 있다. 그런 만큼, 작업자는 경고를 보고 퇴장할 수 있고, 차단기도 동작되지 않을 수 있다. 그에 따라, 인명 및 정전의 피해가 최소화될 수 있다.
한편, 상기 수배전 설비는 그 특성상 어떠한 부하에도 정전없이 전력을 안정적으로 공급하여야 한다. 또한, 상기 수배전 설비는 그 주변에서 운용되는 용접기 또는 금속등을 용융하는 전기로와 같은 아크를 이용하는 장비에도 지속적으로 전력을 공급할 수 있다. 이러한 아크 이용 장비에서 발생되는 아크 풀래시는 상기 수배전 설비 내에서 발생될 수 있는 아크 풀래시와 동일 또는 유사한 파장을 가질 수 있다. 그런 만큼, 상기 수배전 설비 내의 아크 센서는 정상적인 발생 요인에 따른 정상적인 아크 풀래시(즉, 외부의 아크 풀래시)를 사고 또는 절연열화 등에 의해 수배전 설비의 내부에서 발생하는 아크 풀래시로 감지할 수 있다. 그로 인하여, 상기 제1 관련문헌에 따른 수배전 설비는 차단기를 불필요하게 구동시키거나 위험 경보를 불필요하게 발령할 수 있다. 이러한 불필요한 정전은 수배전 설비의 유지 관리에 혼선을 야기할 수 있을 뿐만 아니라 부하의 정상적인 운용을 어렵게 만들 수도 있다.
상기 제1 관련문헌에 따른 수배전 설비에서의 문제점을 해결하기 한 예로서, 아크 풀래시의 발생 위치를 정확하게 감지할 수 있는 아크 풀래시 센서를 구비한 수배전 설비가 한국등록특허 제10-1197021호 (이하, '제2 관련문헌'이라 함)에 개시되었다. 상기 제2 관련문헌에 따른 수배전 설비는 상기 아크 풀래시 센서가 광파이버 및 형광필터를 포함하게 구성되게 하여 센서로 유입될 수 있는 불필요한 자외선이 차단된다. 다시 말하여, 상기 수배전 설비는 내부의 아크 발생 가능 영역으로부터 아크 풀래시만이 상기 아크 풀래시 센서에 의해 감지될 수 있게 하였다. 이를 통하여, 상기 제2 관련문헌에 따른 수배전 설비는 유지 보수 작업의 편의성을 도모하려 하였다.
그러나, 상기한 광파이버 및 형광필터가 아크 풀래시 센서에 장착되더라도 광의 특성상 센서로 유입될 수 있는 외부광을 완전히 차단하는 것은 극히 어려울 수밖에 없다. 그럼에도 불구하고, 외부광의 완벽한 차단을 위해 부가 장치가 수배전 설비에 추가로 설치될 수는 있으나, 이는 수배전 설비 내의 소자들 간의 거리를 감소시켜 수배전 설비의 절연특성을 저해할 수 있음은 물론 수배전 설비의 부피를 증가시킬 수 있다.
게다가, 상기 제1 및 제2 관련문헌들에 따른 수배전 설비는 옥내외를 포함한 다양한 작업 환경에 설치될 수 있다. 그런 만큼, 수배전 설비의 주위의 조도가 설치 장소 및 시간에 따라 달라질 수밖에 없다. 이렇게 변하는 수배전 설비의 주변 조도는, 통상 300nm~1500nm의 파장 및 대략 9000lux의 밝기를 가지는 아크 풀래시의 발생 여부의 감지에는 영향을 줄수는 없으나, 센서에 의해 감지되는 아크 풀래시의 강도(세기)는 영향을 끼칠 수 있다. 그로 인하여, 상기 제1 및 제2 관련문헌에 따른 수배전 설비들은 아크 풀래시의 강도(세기)를 정확하게 검출할 수 없어 불필요하게 차단기를 구동시키거나 위험 경보를 발령할 수 있다. 이러한 불필요한 정전은 수배전 설비의 유지 관리에 혼선을 야기할 수 있을 뿐만 아니라 부하의 정상적인 운용도 어렵게 할 수도 있다.
한국등록특허 제10-1194708호 (2012년 10월 19일) 한국등록특허 제10-1197021호 (2012년 10월 29일)
본 발명의 실시 예들은 상기한 문제점을 해결하기 위한 아크플래시 사고에너지의 위험도 분석기능을 갖는 고압배전반, 저압배전반, 전동기제어반 및 분전반 에 관한 것이다.
본 실시 예들은 아크 풀래시의 발생을 정확하게 감지하여 아크 풀래시 에너지 및 접근자의 접근 거리에 따라 전력의 공급/차단을 정확하게 제어하기에 적합한 아크플래시 사고에너지의 위험도 분석기능을 갖는 고압배전반, 저압배전반, 전동기제어반 및 분전반 을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 실시 예들은 불필요한 정전을 최소화하기에 적합한 아크플래시 사고에너지의 위험도 분석기능을 갖는 고압배전반, 저압배전반, 전동기제어반 및 분전반 을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 아크 풀래시 에너지별 접근 거리 제어 기능을 가지는 고압배전반, 저압배전반, 전동기제어반 및 분전반은: 수배전 모듈이 배치된 두개의 수납 공간들 각각에 설치되어 상기 수납 공간들 각각에 대한 접근자의 접근 거리, 도어 개폐 상태, 발생될 수 있는 아크 풀래시의 세기, 지속시간 및 횟수, 상전압들, 상간 전압들, 상전류들, 대칭분 3상 단락 전류, 온도를 감지하고 상기 아크 풀래시의 발생의 감지에 해당 수납 공간 내의 조도를 아크 옵셋으로 이용하는 아크 감지 유닛을 각각 포함하는 적어도 두개의 수집 모듈; 및 상기 수집 모듈들 각각으로부터의 상기 감지된 접근 거리, 도어 개폐 상태, 발생될 수 있는 아크 풀래시의 세기, 지속시간 및 횟수, 상전압들, 상간 전압들, 상전류들, 대칭분 단락 전류, 온도를 실제값으로 환산하고, 상기 환산된 아크 풀래시의 지속시간, 접근 거리, 상기 대칭분 3상 단락 전류 그리고 상전압들 및 상기 상간 전압들 중 어느 하나에 근거하여 해당 수납 공간에 대한 아크 고장 전류, 아크 풀래시 사고 에너지, 접근 거리에 따른 아크 풀래시 사고 에너지 및 PPE 등급을 산출 및 진단하고, 상기 산출 및 진단된 아크 풀래시 사고 에너지, 접근 거리에 따른 아크 풀래시 사고 에너지 및 PPE 등급에 따라 차단기의 트립 코일을 선택적으로 구동함과 아울러 접근자의 접근을 경보하고, 상기 환산 및 산출된 접근 거리, 도어 개폐 상태, 발생될 수 있는 아크 풀래시의 세기, 지속시간 및 횟수, 상전압들, 상간 전압들, 상전류들, 대칭분 단락 전류, 온도, 아크 고장 전류, 아크 풀래시 사고 에너지, 접근 거리에 따른 아크 풀래시 사고 에너지 및 PPE 등급을 표시 동작을 수행하는 진단/차단 모듈을 포함할 수 있다.
상기 표시 동작은: 상기 수납 공간들 중 어느 하나에 대한 상기 전압, 상기 아크횟수, 상기 아크시간, 상기 전류, 상기 온도, 상기 PPE 레벨, 상기 보호경계거리 및 아크사고에너지의 값들과 및 상기 경계 영역 그래픽 패턴을 포함하는 개별 상태 화상을 표시하는 단계; 상기 수납 공간들 중 어느 하나에 대한 상기 전압들을 포함하는 개별 전압 화상을 표시하는 단계; 상기 수납 공간들 중 어느 하나에 대한 상기 전류들을 포함하는 개별 전류 화상을 표시하는 단계; 상기 수납 공간들들에서의 상기 아크 발생 횟수들을 포함하는 아크 발생 횟수 화상을 표시하는 단계; 상기 상기 수납 공간들 중 어느 하나에 대한 상기 아크 발생 횟수를 시간에 따라 곡선의 형태로 표시하는 추이 그래프 화상을 표시하는 단계를 표시하는 단계; 및 상기 접근자의 접근을 경보하기 위한 경보 화상을 표시하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 표시 동작은: 매개변수값들이 포함된 고장 전류 화상을 표시하는 단계;
상기 아크 사고 에너지 및 아크 보호 경계 영역을 포함하는 사고 에너지 화상을 표시하는 단계; 및 상기 매개변수값들, 상기 아크 사고 에너지, 상기 아크 보호 경계 영역 및 PPE 안전 보호구에 대한 내역을 포함하는 요약 화상을 표시하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
상기 아크 감지 유닛은: 상기 수납 공간 내의 조도를 감지하는 가시광 센서; 상기 수납 공간에서 발생되는 상기 아크 풀래시를 감지하는 자외선 센서; 상기 가시광 센서에 의해 감지된 광 감지 신호로부터 상기 아크 옵셋을 생성하는 아크 옵셋 생성부; 및 상기 자외선 센서에 의해 감지된 광 감지 신호를 상기 아크 옵셋을 이용하여 옵셋 보정하는 옵셋 보정부를 포함할 수 있다.
상기한 구성과 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 아크플래시 사고에너지의 위험도 분석기능을 갖는 고압배전반, 저압배전반, 전동기제어반 및 분전반 에서는, 상기 수납 공간들 각각의 내부 조도에 따른 환경적 아크 성분 광량이 해당 수납 공간 내에서 발생될 수 있는 아크 풀래시 감지에 옵셋 보정량으로 사용될 수 있다. 그런 만큼, 각 수납 공간에서 발생될 수 있는 아크 풀래시의 세기, 횟수 및 지속시간이 정확하게 감지될 수 있다. 또한, 상기 수납 공간들 각각에 대하여 감지된 전압 및 대칭분 단락 전류 및 접근 거리와 상기 감지된 아크풀래시의 지속 시간에 근거하여 아크 고장 전류, 아크 풀래시 사고 에너지, 접근 거리에 따른 아크 풀래시 사고 에너지, PPE 등급(또는 레벨)이 정확하게 산출될 수 있다. 그에 따라, 아크 풀래시 발생에 대응하여 전력이 정확하게 차단될 수 있고 불필요한 정전이 방지될 수 있다. 게다가, 아크 풀래시의 발생에 대응한 경보가 접근자에게 정확하게 통지될 수 있게 되어 접근자가 위험에 노출되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 수납 공간들 각각에 대한 도어 개패 상태, 상전류들, 상간전압들, 상전압들 및 온도들이 추가로 감지되어 상기 대칭분 단락 전류, 상기 접근 거리, 상기 아크풀래시의 세기, 발생횟수 및 지속 시간, 아크 고장 전류, 아크 풀래시 사고 에너지, 접근 거리에 따른 아크 풀래시 사고 에너지 및 PPE 등급(또는 레벨)이 작업자 및/또는 관리자에게 제공될 수 있다. 그런 만큼, 상기 고압배전반, 저압배전반, 전동기제어반 및 분전반에 대한 유지 보수 작업의 편의성 및 관리의 효율성이 향상될 수 있다.
상기 표시 동작은:
매개변수값들이 포함된 고장 전류 화상을 표시하는 단계;
상기 아크 사고 에너지 및 아크 보호 경계 영역을 포함하는 사고 에너지 화상을 표시하는 단계; 및
상기 매개변수값들, 상기 아크 사고 에너지, 상기 아크 보호 경계 영역 및 PPE 안전 보호구에 대한 내역을 포함하는 요약 화상을 표시하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 아크 풀래시 에너지별 접근 거리 제어 기능을 가지는 수배전 설비를 도시하는 블록도이다.
도 2는 도 1에서의 수집 모듈의 구성을 도시하는 상세 블록도이다.
도 3은 도 2에서의 아크 풀래시 감지 유닛의 일 예를 도시하는 상세 회로도이다.
도 4는 도 1에서의 차단 구동 유닛의 일 예를 도시하는 상세 회로도이다.
도 5는 도 1에 도시된 통신 제어부의 동작을 설명하는 흐름도이다.
도 6는 도 1에 도시된 데이터 처리부의 동작을 설명하는 흐름도이다.
도 7는 도 1에 도시된 아크 풀래시 연산부의 동작을 설명하는 흐름도이다.
도 8는 도 1에 도시된 이벤트 처리부의 동작을 설명하는 흐름도이다.
도 9는 도 1에 도시된 입출력 제어부의 동작을 설명하는 흐름도이다.
도 10a 내지 도 10l은 도 1의 입력/표시부 상에 표시될 수 있는 화상들을 예시하는 그래픽 도면들이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로, 본 발명의 바람직한 실시 예들에 따른 아크 풀래시 에너지별 접근 거리 제어 기능을 가지는 수배전 설비가 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명될 것이다. 본 발명의 실시 예들의 상세한 설명에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 구체적인 설명은 생략될 수 있다.
설명의 편의를 위하여, 본 발명의 실시 예에 따른 아크 풀래시 에너지별 접근 거리 제어 기능을 가지는 수배전 설비가 4개로 구분된 수납 공간들을 가지는 것으로 가정한다. 상기 4개의 수납 공간들 각각에는 도어가 설치될 수 있다. 또한, 상기 4개의 수납 공간들 각각에는 전력의 수배전을 위한 전기 소자들이 수납될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 아크 풀래시 에너지별 접근 거리 제어 기능을 가지는 수배전 설비를 도시하는 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 아크 풀래시 에너지별 접근 거리 제어 기능을 가진 수배전 설비는 수납 공간들에 대응하게 배치된 제1 내지 제4 수집 모듈(10A~10D)를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것이다. 다시 말하여, 상기 수배전 설비의 수납 공간의 갯수가 증가 또는 감소됨에 따라 상기 수집 모듈의 수도 증가 또는 감소될 수 있다. 또한, 상기 수배전 설비는 상기 제1 내지 제4 수집 모듈(10A~10D)로부터의 수집 데이터를 입력하는 진단/차단 모듈(20)을 포함할 수 있다.
상기 제1 수집 모듈(10A)는 상기 수배전 설비의 상기 제1 수납 공간 내에 배치될 수 있다. 상기 제2 수집 모듈(10B)는 상기 수배전 설비의 상기 제2 수납 공간 내에 배치될 수 있다. 상기 제3 수집 모듈(10C)는 상기 수배전 설비의 상기 제3 수납 공간 내에 배치될 수 있다. 상기 제4 수집 모듈(10D)는 상기 수배전 설비의 상기 제4 수납 공간 내에 배치될 수 있다.
상기 제1 내지 제4 수집 모듈들(10A~10D) 각각은 해당 수납 공간 내에서 발생되는 아크 풀래시, 해당 수납 공간 내의 온도, 해당 수납 공간의 도어의 개폐 상태를 감지할 수 있다. 또한, 상기 제1 내지 제4 수집 모듈들(10A~10D) 각각은 해당 수납 공간 내의 수배전 모듈에 의해 수배전되는 3개의 상전류들(즉, R상 전류, S상 전류 및 T상 전류) 및 대칭분 3상 단락 전류, 그리고 3개의 상간 전압들(즉, R-S 상간 전압, S-T 상간 전압 및 T-R 상간 전압)을 감지할 수 있다. 게다가, 상기 제1 내지 제4 수집 모듈들(10A~10D) 각각은 해당 수납 공간에 접근하는 접근자(예를 들면, 관리자 또는 작업자)와의 거리(이하, '접근 거리'라 함)를 감지할 수 있다. 상기 상기 제1 내지 제4 수집 모듈들(10A~10D) 각각에 의해 감지된 아크 풀래시 감지 신호, 온도 감지 신호, 도어 감지 신호, 상전류 감지 신호들, 대칭분 3상 단락 전류 감지 신호, 상간 전압 감지 신호들 및 접근 거리 감지 신호는 디지털 데이터 형태로 상기 진단/차단 모듈(20) 쪽으로 전송될 수 있다. 상기 감지 신호들의 전송을 위하여, 상기 상기 제1 내지 제4 수집 모듈들(10A~10D)은 직렬 버스에 의하여 상기 진단/차단 모듈(20)에 공통적으로 접속될 수 있다. 예를 들면, 상기 상기 제1 내지 제4 수집 모듈들(10A~10D)은 RS-485 MODBUS에 의하여 상기 진단/차단 모듈(20)에 공통적으로 접속될 수 있다. 이러한 제1 내지 제4 수집 모듈들(10A~10D) 각각은 도 2에 도시된 바와 같이 구성될 수 있다.
도 2는 도 1에서의 수집 모듈(10)의 일 예를 도시하는 상세 블록도이다.
도 2를 참조하면, 상기 수집 모듈(10)은 아크 감지 유닛(11), 상전류 감지 유닛(12), 상간 전압 감지 유닛(13), 온도 감지 유닛(14), 접근 거리 감지 유닛(15), 도어 감지 유닛(16), 아날로그 멀티플렉서(17), 마이콤(18) 및 직렬 통신부(19)를 포함할 수 있다.
상기 아크 감지 유닛(11)은 상기 수납 공간 내의 조도에 따른 아크 옵셋 전압을 생성할 수 있다. 또한, 상기 아크 감지 유닛(11)은 상기 아크 옵셋 전압을 이용하여 상기 수납 공간에서 발생되는 아크 풀래시를 정확하게 감지할 수 있다. 상기 아크 감지 유닛(11)에 의해 감지된 상기 아크 풀래시 감지 신호는 상기 아날로그 멀티플렉서(17)를 경유하여 상기 마이콤(18)에 공급될 수 있다. 이러한 아크 감지 유닛(11)은 도 3에 도시된 바와 같은 회로의 형태로 구현될 수 있다.
상기 상전류 감지 유닛(12)은 상기 수납 공간 내의 R상, S상 및 T상 전압 라인들(도시하지 않음)을 통해 흐르는 전류들을 감지할 수 있다. 또한, 상기 상전류 감지 유닛(12)는 상기 3개의 상전류 감지 신호들(즉, R상, S상 및 T상 전류 감지 신호들) 및 상기 대칭분 3상 단락 전류 감지 신호를 상기 아날로그 멀티플렉서(17)를 경유하여 상기 마이콤(18)에 공급될 수 있다. 상기 3개의 상전류 감지 신호들 및 상기 대칭분 3상 단락 전류 감지 신호는 실제의 해당 상전류들 및 단락 전류와 비교하여 수백 내지 수천 배로 축소된 값을 가질 수 있다. 이러한 상전류 감지 유닛(12)은 상기 R상, S상 및 T상 전압 라인들에 배치되는 홀 소자들과 이들에 대응 접속된 완충기들을 포함하는 공지의 회로에 의해 구현될 수 있다.
상기 상간 전압 감지 유닛(13)은 상기 수납 공간 내의 R상, S상 및 T상 전압 라인들(도시하지 않음) 간의 상간 전압들을 감지할 수 있다. 또한, 상간 전압 감지 유닛(13)은 상기 3개의 상간 전압 감지 신호들(즉, R-S, S-T 및 T-R 상간 전압 감지 신호들)은 상기 아날로그 멀티플렉서(17)를 경유하여 상기 마이콤(18)에 공급될 수 있다. 상기 3개의 상간 전압 감지 신호들은 실제의 해당 상간 전압들과 비교하여 수십 내지 수백 배로 축소된 값을 가질 수 있다. 이러한 상간 전압 감지 유닛(13)은 상기 R, S상 및 T상 전압 라인들 사이사이에 접속된 트랜스포머들과 이들에 대응 접속된 완충기들을 포함하는 공지의 회로에 의해 구현될 수 있다.
상기 온도 감지 유닛(14)는 상기 수납 공간 내의 온도를 감지할 수 있다. 또한, 상기 온도 감지 유닛(14)는 상기 온도 감지 신호를 상기 아날로그 멀티플렉서(17)를 경유하여 상기 마이콤(18)에 공급할 수 있다. 이러한 온도 감지 유닛(14)은 온도 센서와 이에 접속된 완충기를 포함하는 공지의 회로에 의해 구현될 수 있다.
상기 접근 거리 감지 유닛(15)는 상기 수납 공간에 접근하는 접근자와의 접근 거리를 감지할 수 있다. 또한, 상기 접근 거리 감지 유닛(15)는 상기 접근 거리 감지 신호를 상기 아날로그 멀티플렉서(17)를 경유하여 상기 마이콤(18)에 공급할 수 있다. 이러한 접근 거리 감지 유닛(15)은 접근 거리 센서와 이에 접속된 완충기를 포함하는 공지의 회로에 의해 구현될 수 있다.
상기 도어 감지 유닛(16)은 상기 수납 공간의 도어가 열려 있거나 또는 닫혀 있는 상태를 감지할 수 있다. 또한, 상기 도어 감지 유닛(16)은 상기 도어 감지 신호를 상기 마이콤(18)에 공급할 수 있다. 이러한 도어 감지 유닛(16)은 상기 수납 공간의 도어가 개폐됨에 따라 턴-온/오프되는 접점 스위치와 이 접점 스위치의 출력 신호를 논리적인 값의 형태로 완충하는 완충기를 포함하는 공지의 회로에 의해 구현될 수 있다.
상기 아날로그 멀티플렉서(17)는 상기 아크 감지 유닛(11)으로부터의 상기 아크 풀래시 감지 신호, 상기 상전류 감지 유닛(12)으로부터의 상기 상전류 감지 신호들, 상기 상간 전압 감지 유닛(13)으로부터의 상기 상간 전압 감지 신호들, 상기 온도 감지 유닛(15)으로부터의 상기 온도 감지 신호 및 상기 접근 거리 감지 유닛(15)으로부터의 상기 접근 거리 감지 신호를 선택적으로 상기 마이콤(18)에 공급할 수 있다. 상기 아날로그 멀티플렉서(17)의 선택 동작은 상기 마이콤(18)으로부터의 4비트의 선택 신호에 의해 제어될 수 있다.
상기 마이콤(18)은 상기 아날로그 멀티플렉서(17)에 공급되는 상기 선택 신호의 논리값을 순환적으로 변경하여 상기 아크 감지 유닛(11)으로부터의 상기 아크 풀래시 감지 신호, 상기 상전류 감지 유닛(12)으로부터의 상기 상전류 감지 신호들, 상기 상간 전압 감지 유닛(13)으로부터의 상기 상간 전압 감지 신호들, 상기 온도 감지 유닛(15)으로부터의 상기 온도 감지 신호 및 상기 접근 거리 감지 유닛(15)으로부터의 상기 접근 거리 감지 신호를 순환적으로 스캔할 수 있다. 또한, 상기 마이콤(18)은 상기 아날로그 멀티플렉서(17)로부터 순환적으로 입력되는 상기 아크 풀래시 감지 신호, 상기 상전류 감지 신호들, 상기 상간 전압 감지 신호들, 상기 온도 감지 신호 및 상기 접근 거리 감지 신호를 순환적으로 아나로그-디지탈(Analog-to-Digital; 이하 'A-D'라 함) 변환하고, 그 변환된 신호들을 일시적으로 자체내에 저장할 수 있다. 게다가, 상기 마이콤(18)은 변환/저장된 상기 아크 풀래시 감지 신호, 상기 상전류 감지 신호들, 상기 상간 전압 감지 신호들, 상기 온도 감지 신호 및 상기 접근 거리 감지 신호를 상기 도어 감지 유닛(16)으로부터의 상기 도어 감지 신호와 함께 상기 직렬 통신부(19)를 경유하여 상기 진단/차단 모듈(20) 쪽으로 전송할 수 있다. 나아가, 상기 마이콤(18)은, 상기 자신에 부여된 고유 어드레스를 포함하는 데이터 전송 요청 명령이 상기 직렬 통신부(19)로부터 입력될 때, 상기 감지 신호들의 전송을 수행할 수 있다. 이러한 마이콤(18)은 아날로그 감지 신호들을 A-D 변환하는 A-D 변환기와 상기 A-D 변환된 감지 신호들을 일시적으로 저장하기 위한 메모리를 포함할 수 있다.
상기 직렬 통신부(19)는 도 1에 도시된 상기 진단/차단 모듈(20)로부터의 상기 데이터 전송 요청 명령을 상기 마이콤(18)에 전달할 수 있다. 또한, 상기 직렬 통신부(19)는 상기 마이콤(18)으로부터의 상기 감지 신호들을 상기 진단/차단 모듈(20) 쪽으로 전송할 수 있다.
도 3은 도 2에서의 상기 아크 감지 유닛(11)의 일 예를 도시하는 상세 회로도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 아크 감지 유닛(11)은 가시광 센서(CDS), 자외선 센서(UVS), 아크 옵셋 생성부(100), 옵셋 보정부(110 및 증폭부(120)을 포함할 수 있다.
상기 가시광 센서(CDS) 및 상기 아크 옵셋 생성부(100)는 상기 수배전 설비의 주변 조도에 따른 상기 환경적 아크 성분 광을 감지할 수 있다. 또한, 상기 감지된 환경적 아크 성분 광을 상기 아크 옵셋 전압(Voff)으로서 상기 옵셋 보정부(110)에 공급할 수 있다.
상기 가시광 센서(CDS)는 제1 직류 전압 라인(VCC)에 접속됨과 아울러 제1 저항(R1)을 경유하여 기저 전압 라인(GND)에 접속될 수 있다. 상기 제1 저항(R1)은 상기 가시광 센서(CDS)의 센싱 감도를 결정할 수 있다. 또한, 상기 가시광 센서(CDS)는 입사되는 광의 세기에 따라 감소하는 저항값을 가질 수 있다. 그런 만큼, 상기 가시광 센서(CDS)에 입사되는 광의 세기에 따라 높아지는 전압 레벨을 가지는 내부 광 감지 신호가 상기 가시광 센서(CDS)와 상기 제1 저항(R1)와의 접속점에서 발생될 수 있다. 이 내부 광 감지 신호에는 상기 수배전 설비의 수납 공간의 조도 상태에 따른 환경적 아크 성분 광(즉, 가시광)이 포함될 수 있다. 이러한 가시광 센서(CDS)로는 황화카드뮴으로 형성될 수 있다.
상기 아크 옵셋 생성부(100)는 제1 캐패시터(C1), 제2 저항(R2) 및 전압 추종기(OP1)를 포함할 수 있다. 상기 제2 저항(R2)은 상기 가시광 센서(CDS) 및 상기 제1 저항(R1)의 접속점과 상기 전압 추종기(OP1)의 비반전 단자(+) 사이에 접속될 수 있다. 상기 제1 캐패시터(C1)는 상기 전압 추종기(OP1)의 비반전 단자(+)와 상기 기저 전압 라인(GND) 사이에 접속될 수 있다. 이러한 제2 저항(R2) 및 제1 캐패시터(C1)는 상기 가시광 센서(CDS)에 의해 감지된 상기 환경적 아크 성분 광 감지 신호을 적분하는 적분기를 구성할 수 있다. 그런 만큼, 상기 가시광 센서(CDS) 및 상기 제1 저항(R1)의 접속점으로부터의 상기 환경적 아크 성분 광 감지 신호는 상기 제2 저항(R2) 및 상기 제1 캐패시터(C1)에 의해 적분된 후 상기 전압 추종기(OP1)에 공급될 수 있다.
상기 전압 추종기(OP1)는 상기 적분된 환경적 아크 성분 광 감지 신호를 완충할 수 있다. 상기 전압 추종기(OP1)에 의해 완충된 환경적 아크 성분 광 감지 신호는 상기 아크 옵셋 전압(Voff)으로서 상기 옵셋 보정부(110)에 공급될 수 있다. 다시 말하여, 상기 완충된 환경적 아크 성분 광 감지 신호는 상기 아크 옵셋 전압(Voff)으로서 상기 옵셋 보정부(110)의 제1 차동 증폭기(OP2)의 반전 단자(-)에 공급될 수 있다.
상기 자외선 센서(UVS)는 제1 가변 저항(VR1)을 경유하여 상기 제1 직류 전압 라인(VCC)에 접속될 수 있음은 물론 상기 기저 전압 라인(GND)에 접속될 수 있다. 상기 제1 가변 저항(VR1)이 관리자 또는 작업자의 조정에 의해 조절된 저항값을 가짐에 따라, 상기 자외선 센서(UVS)의 센싱 감도가 조절될 있다. 또한, 상기 자외선 센서(UVS)는 입사되는 아크 광의 세기에 따라 전류량을 증가시킬 수 있다. 그런 만큼, 상기 자외선 센서(UVS)에 입사되는 아크 광의 세기에 따라 높아지는 전압 레벨을 가지는 아크 풀래시 감지 신호가 발생될 수 있다. 이 아크 풀래시 감지 신호에는 상기 수납 공간 내의 조도 상태에 따른 환경적 아크 성분 광과 상기 수납 공간 내의 상기 수배전 모듈의 어느 한 부분에서 발생될 수 있는 아크 풀래시가 포함될 수 있다.
상기 옵셉 보정부(110)는 상기 아크 옵셋 전압(Voff)을 이용하여 상기 자외선 센서(UVA)에 의해 감지된 상기 아크 광 감지 신호를 옵셋-보정하여 그 옵셋-보정된 신호를 아크 풀래시 감지 신호로서 제공할 수 있다. 다시 말하여, 상기 옵셋 보정부(110)는 상기 아크 광 감지 신호로부터 상기 아크 풀래시만을 분리-추출할 수 있다. 그런 만큼, 상기 옵셋 보정부(110)에서 출력되는 상기 아크 풀래시 감지 신호는 상기 수납 공간의 어느 특정 부위에서 발생될 수 있는 아크 풀래시 성분만을 포함할 수 있다. 그에 따라, 상기 옵셋 보정부(110)는 상기 수배전 설비의 외부 광이 통풍구 및/또는 틈새들을 통해 상기 수납 공간으로 유입되더라도 해당 수납 공간에서 발생될 수 있는 아크 풀래시가 정확하게 검출되게 한다. 다시 말하여, 상기 수배전 설비의 외부에서 아크를 이용하는 작업(금속 용융로 및 용접기 등)이 진행되더라도, 상기 옵셉 보정부(110)는 상기 수납 공간에서 발생되는 아크 풀래시를 정확하게 검출할 수 있다. 이러한 옵셋 보정부(110)는 제1 차동 증폭기(OP2), 제3 및 제4 저항(R3,R4) 및 제1 트랜지스터(Q1)에 의하여 구성될 수 있다.
상기 제1 차동 증폭기(OP2)는 상기 자외선 센서(UVS)와 상기 제1 가변 저항(VR1) 간의 접속점으로부터의 상기 아크 광 감지 신호를 자신의 반전 단자(-) 쪽으로 입력함과 아울러 상기 아크 옵셋 생성부(100)로부터의 상기 아크 옵셋 전압(Voff)을 자신의 비반전 단자(+) 쪽으로 입력할 수 있다. 상기 제1 차동 증폭기(OP2)의 출력 단자는 상기 제3 저항(R3)을 경유하여 상기 제1 트랜지스터(Q1)의 베이스 전극에 접속될 수 있다. 상기 제1 트랜지스터(Q1)의 콜렉터 전극은 상기 제1 직류 전압 라인(VCC)에 접속될 수 있고, 상기 제1 트랜지스터(Q1)의 에미터 전극은 제4 저항(R4)을 경유하여 기저 전압 라인(GND)에 접속될 있다.
상기 반전 단자(-) 상의 상기 아크 광 감지 신호가 상기 비반전 단자(+) 상의 상기 아크 옵셋 전압(Voff) 보다 높지 않으면, 상기 제1 차동 증폭기(OP2)의 출력 단자로부터 상기 제1 직류 전압(VCC)에 해당하는 출력 전압이 출력될 수 있다. 그런 만큼, 상기 제1 트랜지스터(Q1)는 턴-오프될 수 있고, 턴-오프된 상기 제1 트랜지스터(1)의 에미터 전극으로부터 상기 증폭부(120) 쪽으로 기저 전압에 해당하는 상기 아크 풀래시 감지 신호가 출력될 수 있다.
이와는 달리, 상기 반전 단자(-) 상의 상기 아크 광 감지 신호가 상기 비반전 단자(+) 상의 상기 아크 옵셋 전압(Voff) 보다 높으면, 상기 제1 직류 전압(VCC)로부터 상기 아크 광 감지 신호와 상기 아크 옵셋 전압(Voff)의 차전압에 상응하는(또는 비례하는) 전압 만큼 낮아진 상기 제1 차동 증폭기(OP3)의 출력 신호가 출력될 수 있다. 그런 만큼, 상기 제1 트랜지스터(Q1)는 턴-온되어 상기 아크 광 감지 신호와 상기 아크 옵셋 전압(Voff)의 차전압에 상응하는(또는 비례하는) 전류량이 상기 제1 직류 전압 라인(VCC)으로부터 상기 제4 저항(R4) 쪽으로 흐를 수 있다. 그에 따라, 상기 아크 광 감지 신호와 상기 아크 옵셋 전압(Voff)의 차전압에 상응하는(또는 비례하는) 상기 아크 풀래시 감지 신호가 상기 제1 트랜지스터(Q1)의 에미터 전극으로부터 상기 증폭부(120)에 공급될 수 있다.
상기 증폭부(120)는 상기 옵셋 보정부(102)로부터의 상기 아크 풀래시 감지 신호를 증폭하고, 그 증폭된 아크 풀래시 감지 신호(Vpas)를 도 2에 도시된 상기 아날로그 멀티플렉서(17)에 공급할 수 있다. 이를 위하여, 상기 증폭부(120)는 제1 다이오드(D1), 제2 캐패시터(C2), 제5 내지 제9 저항(R5~R9) 및 연산 증폭기(OP3)에 의하여 구현될 수 있다.
상기 제1 다이오드(D1) 및 상기 제7 저항(R7)은 상기 옵셋 보정부(110)의 상기 제1 트랜지스터(Q1)의 에미터 전극과 상기 연산 증폭기(OP3)의 비반전 단자(+) 사이에 직렬 접속될 수 있다. 상기 제5 저항(R5)은 상기 제1 직류 전압 라인(VCC) 및 상기 제1 다이오드(D1)의 캐소드 전극 사이에 접속될 수 있다. 상기 제6 저항(R6)은 상기 제1 다이오드(D1)의 캐소드 전극 및 상기 기저 전압 라인(GND) 사이에 접속될 수 있다. 상기 제2 캐패시터(C2)는 상기 연산 증폭기(OP3)의 비반전 단자(+) 및 상기 기저 전압 라인(GND) 사이에 접속될 수 있다. 상기 제8 저항(R8)은 상기 연산 증폭기(OP3)의 반전 단자(-) 및 출력 단자 사이에 접속될 수 있다. 상기 제9 저항(R9)은 상기 연산 증폭기(OP3)의 반전 단자(-) 및 상기 기저 전압 라인(GND) 사이에 접속될 수 있다.
상기 제1 다이오드(D1)와 상기 제5 및 제6 저항(R5,R6)은 하나의 레벨 제한기를 구현할 수 있다. 그런 만큼, 상기 제1 다이오드(D1)와 상기 제5 및 제6 저항(R5,R6)은 상기 옵셋 보정부(110) 내의 상기 제1 트랜지스터(Q1)의 에미터 전극으로부터 상기 연산 증폭기(OP3)의 상기 비반전 단자(+)에 공급될 수 있는 낮은 레벨의 상기 아크 풀래시 감지 신호(즉, 미약한 포인트 아크 감지 신호)을 차단할 수 있다. 다시 말하여, 상기 제1 다이오드(D1)와 상기 제5 및 제6 저항(R5,R6)은 적어도 일정 레벨의 포인트 아크 감지 신호가 상기 제1 트랜지스터(Q1)의 에미터 전극으로부터 상기 연산 증폭기(OP3)의 상기 비반전 단자(+)에 공급되게 할 수 있다. 그런 만큼, 상기 수납 공간 내의 어느 특정 부위에서 발생될 수 있는 아크 풀래시가 좀 더 정확하게 검출될 수 있다.
상기 연산 증폭기(OP3)는 상기 제1 다이오드(D1)를 통해 자신의 비반전 단자(+) 쪽으로 입력되는 상기 아크 풀래시 감지 신호를 일정한 증폭율로 증폭할 수 있다. 상기 연산 증폭기(OP3)에 의해 증폭된 아크 풀래시 감지 신호(Vpas)는 도 2에 도시된 상기 아날로그 멀티플렉서(17)에 공급될 수 있다. 상기 연산 증폭기(OP3)의 증폭율은 상기 제7 내지 제9 저항(R7~R9)의 저항값들에 의해 결정될 수 있다. 상기 제2 캐패시터(C2)는 상기 연산 증폭기(OP4)의 비반전 단자(+)에 공급되는 상기 포인트 아크 감지 신호에 포함된 고주파 성분의 잡음을 제거할 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 상기 진단/차단 모듈(20)은 상기 제1 내지 제4 수집 모듈(10A~10D)로부터의 감지 신호들에 근거하여 상기 수납 공간들 내의 상기 수배전 모듈들의 상태(아크 풀래시의 세기, 지속 시간, 발생 횟수, 온도, 상전류들, 상전압들, 상간 전압들, 외형율, 접근 거리 및 도어 개폐 여부 등)를 표시할 수 있다. 또한, 상기 진단/차단 모듈(20)은 상기 제1 내지 제4 수집 모듈(10A~10D)로부터의 감지 신호들에 근거하여 상기 수납 공간들 내의 상기 수배전 모듈들 각각에서의 단락 전류, 아크 고장 전류, 아크 풀래시 사고 에너지, 거리별 사고 에너지 및 아크 풀래시 보호 경계를 산출하고, 그 산출된 자료들을 이용하여 상기 수납 공간들 각각에 대한 PPE(Personal Protection Equipment) 등급을 진단할 수 있다. 상기 단락 전류, 상기 아크 고장 전류, 상기 아크 풀래시 사고 에너지, 상기 거리별 아크 풀래시 보호 경계도 표시될 수 있다. 게다가, 상기 진단/차단 모듈(20)은 상기 PPE 등급에 따라 상기 수납 공간들 내의 상기 수배전 모듈들에 공급될 전력을 선택적으로 차단할 수 있다. 이러한 진단/차단 모듈(20)은 제어 유닛(21), 메모리(22), 입력/표시부(23), 알람부(24) 및 차단 구동 유닛(25)를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 제어 유닛(21)은 통신 제어부(21A), 데이터 처리부(21B), 아크 풀래시 연산부(21C), 이벤트 처리부(21D) 및 입출력 제어부(21E)를 포함할 수 있다. 상기 통신 제어부(21A), 상기 데이터 처리부(21B), 상기 아크 풀래시 연산부(21C), 상기 이벤트 처리부(21D) 및 상기 입출력 제어부(21E)는 프로세서에 의해 수행되는 프로그램들에 의해 구현될 수 있다. 또한, 상기 제어 유닛(21)은 과중한 프로그램 부하를 완화하기 위하여 적어도 두개의 프로세서들 포함할 수 있다.
상기 메모리(22)는 상기 제1 내지 제4 수집 모듈(10A~10D) 각각에 의해 감지된 상기 상기 아크 풀래시 감지 신호, 상기 상전류 감지 신호들, 상기 대칭분 3상 단락 전류, 상기 상간 전압 감지 신호들, 상기 온도 감지 신호, 상기 접근 거리 감지 신호 및 상기 도어 감지 유닛(16)으로부터의 상기 도어 감지 신호를 상기 수납 공간 별로 저장할 수 있다. 또한, 상기 메모리(22)는 상기 제어 유닛(21)에 의하여 상기 아크 풀래시 감지 신호, 상기 상전류 감지 신호들, 상기 대칭분 3상 단락 전류, 상기 상간 전압 감지 신호들, 상기 온도 감지 신호 및 상기 접근 거리 감지 신호로부터 환산되어진 상기 아크 풀래시의 세기, 지속시간 및 발생 횟수, 상기 상전류들, 상기 대칭분 3상 단락 전류, 상기 상간 전압들 및 이들로 파생된 상전압들(R, S 및 T상 전압들), 상기 온도 및 상기 접근 거리를 상기 수납 공간별로 저장할 수 있다. 게다가, 상기 메모리(22)는 상기 대칭분 3상 단락 전류로부터 얻어진 아크 고장 전류, 상기 아크 고장 전류로부터 파생된 상기 아크 풀래시 사고 에너지, 상기 접근 거리 및 상기 아크 풀래시 사고 에너지로부터 얻어진 상기 접근 거리에 따른 아크 풀래시 사고 에너지 및 상기 아크 풀래시 보호 경계, 그리고 상기 접근 거리에 따른 아크 풀래시 사고 에너지 및 상기 아크 풀래시 보호 경계에 의해 진단된 상기 PPE 등급을 상기 수납 공간별로 저장할 수 있다. 나아가, 상기 메모리(22)는 상기 아크 고장 전류, 상기 아크 풀래시 사고 에너지, 상기 접근 거리에 따른 아크 풀래시 사고 에너지, 상기 아크 풀래시 보호 경계 및 상기 PPE 등급을 산출 및 진단하는데 필요한 매개 변수들, 수학식들 및 등급별 아크 풀래시 사고 에너지 범위 테이블을 저장할 수 있다. 더 나아가, 메모리(22)는 상기 제어 유닛(21)에 의해 수행될 진단/차단 프로그램들과, 상기 제어 유닛(21)에 입력되는 작업자 또는 관리자로부터의 명령들 그리고 상기 제어 유닛(21)에 의해 처리된 임시 데이터를 저장할 수 있다.
상기 입력/표시부(23)은 사용자 또는 관리자로부터의 상기 매개변수들 및 상기 명령들을 상기 제어 유닛(21)(즉, 상기 입출력 제어부(21E))에 전달할 수 있다. 또한, 입력 표시부(23)는 상기 제어 유닛(21)(즉, 상기 입출력 제어부(21E))에 의해 그래픽 처리된 상기 아크 풀래시의 세기, 지속시간 및 발생 횟수, 상기 상전류들, 상기 대칭분 3상 단락 전류, 상기 상간 전압들, 상기 상전압들, 상기 온도, 상기 접근 거리 및 상기 도어 개폐 상태, 아크 고장 전류, 상기 아크 풀래시 사고 에너지, 상기 접근 거리에 따른 아크 풀래시 사고 에너지, 상기 아크 풀래시 보호 경계 및 상기 PPE 등급 등을 상기 수납 공간별로 표시할 수 있다. 이를 위하여, 상기 입력/표시부(23)은 터치 스크린 패널를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 입력/표시부(23)은 액정 터치 패널 또는 OLED(Organic Light Emitting Diode) 터치 패널 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 알람부(24)는 상기 제어 유닛(21)에 의해 처리된 음성 메세지를 송출할 수 있다. 상세하게는, 상기 알람부(24)는 상기 제어 유닛(21)의 상기 이벤트 처리부(21D)로부터의 음성 메세지를 출력할 수 있다. 상기 음성 메세지는 오류의 발생을 알리는 음성 오류 메세지, 접근자의 접근 거리에 따른 위험을 알리는 상기 음성 경보 메세지, 및 전력의 차단을 알리는 음성 차단 메세지를 포함할 수 있다.
상기 차단 구동 유닛(25)는 상기 제어 유닛(21)의 상기 이벤트 처리부(21D)로부터의 트립 제어 신호(CSstr)에 응답하여 트립 코일(도시하지 않음)을 구동하여 상기 수납 공간들 내의 상기 수배전 모듈들에 공급되는 3상 전력이 선택적으로 차단되게 할 수 있다. 이러한 차단 구동 유닛(25)은 도 4와 같이 구성될 수 있다.
도 4을 참조하면, 상기 차단 구동 유닛(25)은 제어용 고전압 스위치(IGBT), 브리지 다이오드(BD), 트랜스포머(TM1), 클럭 발생기(200) 및 스위치 구동부(210)를 포함할 수 있다.
상기 제어용 고전압 스위치(IGBT)은 트립 코일(TC)에 직렬 연결될 수 있다. 또한, 상기 제어용 고전압 스위치(IGBT)는 자신의 제어 단자에 제어 전압이 공급될 때 상기 트립 코일(TC)의 전류 통로를 형성시킬 수 있다. 상기 트립 코일(TC)은 전류가 공급될 때 도시하지 않은 수배전 설비의 차단기를 턴-오프시킬 수 있다. 그런 만큼, 상기 수배전 설비의 차단기를 통해 수배전 설비의 주위의 부하에 공급되는 단상 또는 삼상 전력이 차단될 수 있다.
상기 브리지 다이오드(BD)는 상기 차단기에 유입되는 교류 전압(ACV)을 정류하여 고전압(대략 220V)의 제2 직류 전압을 생성할 수 있다. 상기 브리지 다이오드(BD)에서 생성된 상기 제2 직류 전압은 상기 제어용 고전압 스위치(IGBT) 및 상기 트립 코일(TC)의 직렬 회로의 양단에 공급될 수 있다. 상기 브리지 다이오드(BD)의 양 입력 단자들 사이에 접속된 제3 가변 저항(VR3)은 상기 브리지 다이오드(BD)에 흐르는 전류량을 분산-제한할 수 있다.
상기 클럭 발생기(200), 상기 트랜스포머(TM1) 및 상기 스위치 구동부(210)는 하나의 제어용 승압 회로를 구현할 수 있다. 상기 제어용 승압 회로는 도 1에 도시된 상기 제어 유닛(21)의 상기 이벤트 처리부(21D)로부터의 상기 트립 제어 신호(CSstr)의 논리 상태에 따라 상기 제어용 고전압 스위치(IGBT)의 제어 단자에 상기 제어 전압을 선택적으로 공급할 수 있다. 예를 들어, 상기 트립 제어 신호(CSstr)가 로우논리를 가지는 경우, 상기 제어용 승압 회로는 상기 제어 전압을 상기 제어용 고전압 스위치(IGBT)의 제어 단자에 공급할 수 있다.
상기 클럭 발생기(200)은 상기 트립 제어 신호(CSstr)의 논리 상태에 따라 선택적으로 구동될 수 있다. 예를 들면, 상기 클럭 발생기(200)은 상기 트립 제어 신호(CSstr)가 로우논리를 가질 때 구동될 수 있다. 구동된 클럭 발생기(200)는 일정 주파수(예를 들면, 대략 500MHz 정도)의 클럭 신호을 생성할 수 있다. 상기 클럭 발생기(200)에서 발생된 클럭 신호는 상기 트랜스포머(TM1)의 일차 코일에 공급될 수 있다.
상기 트랜스포머(TM1)은 상기 클럭 발생기(200)로부터의 클럭 신호를 변압하여 저전압의 제2 교류 전압이 자신의 2차 코일에 유기되게 할 수 있다. 상기 클럭 신호의 하이논리 값은 대략 5V의 상기 제1 직류 전압(VCC)인 반면, 상기 제2 교류 전압의 최대값은 상기 제1 직류 전압(VCC)의 2배 높은 전압 레벨이 될 수 있다.
상기 스위치 구동부(210)는 상기 트랜스포머(TM1)의 2차 코일로부터의 제2 교류 전압으로부터 직류 전압 형태의 상기 제어 전압을 생성할 수 있다. 또한, 상기 스위치 구동부(210)는 상기 제어 전압을 상기 제어용 고전압 스위치(IGBT)의 제어 단자에 공급할 수 있다. 이를 위하여, 상기 스위치 구동부(210)는 제2 다이오드(D2), 제3 및 제4 캐패시터(C3,C4), 제10 내지 제14 저항(R10~R14), 제2 가변 저항(VR2) 및 제2 차동 증폭기(OP4)를 포함할 수 있다.
상기 제2 다이오드(D2) 및 상기 제3 캐패시터(C3)는 상기 트랜스포머(TM1)의 2차 코일로로부터의 상기 제2 교류 전압을 정류 및 평활하여 제3 직류 전압이 발생되게 한다. 상기 제3 직류 전압은 상기 제1 직류 전압(VCC) 보다 대략 2배 높은 전압 레벨을 가질 수 있다.
상기 제2 가변 저항(VR2) 및 상기 제10 저항(R10)은 상기 제2 다이오드(D3)의 캐소드 전극으로부터의 상기 제3 직류 전압을 분압하여 그 분전압(이하 '제1 분전압'이라 함)을 생성할 수 있다. 상기 제1 분전압은 상기 제2 차동 증폭기(OP4)의 비반전 단자(+)에 공급될 수 있다.
상기 제11 및 제12 저항들(R11,R12)은 상기 제2 다이오드(D2)의 캐소드 전극으로부터의 상기 제3 직류 전압을 분압하여 그 분전압(이하 '제2 분전압'이라 함)을 생성할 수 있다. 상기 제2 분전압은 상기 제2 차동 증폭기(OP4)의 반전 단자(-)에 공급될 수 있다.
상기 제2 차동 증폭기(OP4)은 자신의 비반전 및 반전 단자들에 공급되는 상기 제1 및 제2 분전압을 차동-증폭하여 상기 제3 직류 전압에 근접하는 전압 레벨을 가지는 상기 제어 전압을 생성할 수 있다. 상기 제어 전압의 레벨은 상기 제1 및 제2 분전압 간의 차이에 의해 결정될 수 있다. 다시 말하여, 상기 제어 전압의 크기는 상기 제2 가변 저항(VR2) 및 상기 제10 저항(R10)의 저항값 비율과 상기 제11 및 제12 저항들(R11,R12)의 저항값 비율에 의해 결정될 수 있다. 그런 만큼, 상기 제어 전압은 상기 제2 가변 저항(VR2)의 저항값을 조절함에 의해 높게 또는 낮게 조정될 수 있다. 상기 제13 및 제14 저항(R13,R14) 및 상기 제3 캐패시터(C3)는 상기 제2 차동 증폭기(OP7)의 출력인 상기 제어 전압을 안정화하는 역할을 할 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 상기 제어 유닛(21)의 상기 통신 제어부(21A)는 상기 제1 내지 제4 수집 모듈(10A~10D)를 일정 시간 간격으로 순환 스캔하여 상기 상기 제1 내지 제4 수집 모듈(10A~10D) 각각으로부터의 상기 감지 신호들(즉, 상기 아크 풀래시의 세기, 지속 시간 및 발생 횟수를 포함할 수 있는 상기 아크 풀래시 감지 신호, 상전류 감지 신호들,상기 대칭분 3상 단락 전류 감지 신호, 상기 상간 전압 감지 신호들, 상기 온도 감지 신호, 상기 접근 거리 감지 신호 및 도어 감지 신호)를 입력할 수 있다. 또한, 상기 통신 제어부(21A)는 상기 입력된 감지 신호들을 상기 메모리(22)에 저장할 수 있다. 게다가, 상기 통신 제어부(21A)는 상기 데이터 처리부(21D)를 호출할 수 있다. 이러한 통신 제어부(21A)의 구체적인 동작을 도 5의 흐름도에 따라 수행될 수 있다.
도 5를 참조하면, 상기 통신 제어부(21A)는 일정 시간 이벤트(예를 들면, '1sec 타스크 인터럽트)의 발생이 있는가를 검사할 수 있다 (제S1 단계). 상기 통신 제어부(21A)는 상기 제1 내지 제4 수집 모듈(10A~10D)의 고유 어드레스들 중 어느 하나를 선택할 수 있다 (제S2 단계). 예를 들어, 상기 고유 어드레스의 선택은 이전의 고유 어드레스에 "1"을 가산함에 의하여 수행될 수 있다. 이러한 고유 어드레스의 선택 과정은 상기 제1 내지 제4 수집 모듈(10A~10D)가 순차적이고 반복된 형태로 선택되게 할 수 있다. 또한, 상기 통신 제어부(21A)는 상기 선택된 고유 어드레스와 함께 상기 데이터 전송 명령을 상기 제1 내지 제4 수집 모듈(10A~10D) 쪽으로 전송한다 (제S3 단계). 나아가, 상기 통신 제어부(21A)는 상기 선택된 고유 어드레스에 해당하는 수집 모듈(10)로부터 상기 감지 신호들(즉, 상기 아크 풀래시의 세기, 지속 시간 및 발생 횟수를 포함할 수 있는 상기 아크 풀래시 감지 신호, 상전류 감지 신호들,상기 대칭분 3상 단락 전류 감지 신호, 상기 상간 전압 감지 신호들, 상기 온도 감지 신호, 상기 접근 거리 감지 신호 및 도어 감지 신호)을 수신할 수 있다 (제S4 단계).
이어서, 상기 통신 제어부(21A)는 수신된 감지 신호들 을 검사하여 상기 수신된 감지 신호들 중에 오류가 포함되어 있는가를 확인할 수 있다 (제S5 단계). 이때, 상기 수신된 감지 신호들 중에 오류가 포함되어 있는 것으로 확인되면, 상기 통신 제어부(21A)는 재요청 횟수를 "1" 증가시킬 수 있다 (제S6 단계). 그리고 상기 통신 제어부(21A)는 상기 재요청 횟수가 임계 재요청 횟수(예를 들면, '2')에 도달했는가를 검사할 수 있다 (제S7 단계). 상기 재요청 횟수가 임계 재요청 횟수와 같으면, 상기 통신 제어부(21A)는 상기 제S3 내지 제S6 단계들 다시 수행할 수 있다.
한편, 상기 제S5 단계에서 상기 수신된 감지 신호들 중에 오류가 발생되지 않은 것으로 확인되면, 상기 통신 제어부(21A)는 상기 수신된 감지 신호들을 상기 선택된 고유 어드레스에 해당하는 상기 메모리(20) 내의 저장 영역에 저장할 수 있다. 또한, 상기 통신 제어부(21A)는 상기 데이터 처리부(21B)를 호출하여 상기 데이터 처리부(21B)로 하여금 상기 수신된 감지 신호들을 실체의 값들 (즉, 상기 아크 풀래시의 세기, 지속시간 및 발생 횟수, 상기 상전류들, 상기 대칭분 3상 단락 전류, 상기 상간 전압들, 상기 상전압들, 상기 온도, 상기 접근 거리 및 상기 도어 개폐 상태)로 치환(또는 변환)할 수 있게 한다 (제S8 단계). 이와는 달리, 상기 제S7 단계에서 상기 재요청 횟수가 상기 임계 재요청 횟수와 동일하면, 상기 통신 제어부(21A)는 상기 감지 신호의 수집에 오류가 있음을 상기 메모리(22)에 기록함과 아울러 이벤트 처리부(21D)를 호출할 수 있다 (제S9 단계). 그러면, 상기 이벤트 처리부(21D)는 '상기 수신된 감시 신호들에 오류가 있다'는 음성 경보 메세지가 상기 알람부(24)을 경유하여 송출되게 할 수 있다.
도 1로 되돌아 가면, 상기 제어 유닛(21)의 상기 데이터 처리부(21B)는 상기 통신 제어부(21A)로부터의 호출에 의하여 상기 수신된 감지 신호들에 대한 변환(치환) 동작을 수행할 수 있다. 또한, 상기 데이터 처리부(21B)는 상기 변환(치환)된 감지 데이타를 상기 메모리(22)에 저장할 수 있고, 상기 이전에 변환된 감지 데이터로부터 변동된 요소(즉, 적어도 하나의 변화된 감지 데이터)의 존재 여부에 따라 아크 풀래시 연산부(21C) 및 입출력 제어부(21E)를 호출할 수 있다. 이러한 데이터 처리부(21B)의 처리 동작은 도 6의 흐름도에 의해 구체적으로 설명될 수 있다.
도 6을 참조하면, 상기 데이터 처리부(21B)는 상기 통신 제어부(21A)로부터의 호출이 있는가를 검사할 수 있다 (제S11 단계). 상기 제S11 단계에서 상기 통신 제어부(21A)로부터의 호출이 있는 것으로 검사되면, 상기 데이터 처리부(21B)는 상기 상기 선택된 고유 어드레스에 해당하는 수집 모듈(10)로부터 수신 및 저장된 상기 메모리(22) 내의 상기 아크 풀래시의 세기, 지속 시간 및 발생 횟수를 포함할 수 있는 상기 아크 풀래시 감지 신호, 상전류 감지 신호들,상기 대칭분 3상 단락 전류 감지 신호, 상기 상간 전압 감지 신호들, 상기 온도 감지 신호, 상기 접근 거리 감지 신호 및 도어 감지 신호가 각각 실제값을 가지는 상기 아크 풀래시의 세기, 지속시간 및 발생 횟수, 상기 상전류들, 상기 대칭분 3상 단락 전류, 상기 상간 전압들, 상기 온도, 상기 접근 거리 및 상기 도어 개폐 상태)로 변환할 수 있다 (제S12 단계). 이때, 상기 데이터 처리부(21B)는 상기 변환된(또는 치환된) 상간 전압들로부터 3개의 상전압들(R, S 및 T상 전압들)을 산출할 수 있다. 또한, 상기 데이터 처리부(21B)는 변환/산출된 상기 아크 풀래시의 세기, 지속시간 및 발생 횟수, 상기 상전류들, 상기 대칭분 3상 단락 전류, 상기 상간 전압들, 상기 상전압들, 상기 온도, 상기 접근 거리 및 상기 도어 개폐 상태을 상기 선택된 고유 어드레스의 상기 수집 모듈에 해당하는 상기 메모리(22)의 저장 영역에 저장할 수 있다 (제S13 단계).
이어서, 상기 데이터 처리부(21B)는 이전에 변환/산출된 감지 데이터(즉, 상기 아크 풀래시의 세기, 지속시간 및 발생 횟수, 상기 상전류들, 상기 대칭분 3상 단락 전류, 상기 상간 전압들, 상기 온도, 상기 접근 거리 및 상기 도어 개폐 상태)와 다른 값을 가지는 적어도 하나의 현재 변환/산출된 상기 감지 데이터 요소(즉, 상기 아크 풀래시의 세기, 지속시간 및 발생 횟수, 상기 상전류들, 상기 대칭분 3상 단락 전류, 상기 상간 전압들, 상기 온도, 상기 접근 거리 및 상기 도어 개폐 상태 중 어느 하나)가 있는지를 검사하여 변동된 감지 데이터 요소가 있는지를 확인할 수 있다 (제S14 단계). 상기 제S14 단계에서 적어도 하나의 변동된 감지 데이터 요소가 있는 것으로 확인되면, 상기 데이터 처리부(21A)는 상기 아크 풀래시 연산부(21C) 및 상기 입출력 제어부(21E)를 호출할 수 있다 (제S15 단계). 그러면, 상기 아크 풀래시 연산부(21C)는 아크 풀래시 에너지의 연산 및 PPE 등급의 진단을 수행할 수 있고, 상기 입출력 제어부(21E)는 변동 감지 데이터를 이용하여 그래픽 화상 상의 해당 감지 데이터를 갱신할 수 있다. 한편, 상기 제S11 단계에서 상기 통신 제어부(21A)로부터의 호출이 없거나 또는 상기 제S15 단계에서 변동된 감지 데이터 요소가 없는 것으로 확인되면, 상기 데이터 처리부(21B)는 상기 통신 제어부(21A)에 의한 호출이 발생될 때가지 대기할 수 있다.
도 1에 도시된 상기 아크 풀래시 연산부(21C)는 상기 데이터 처리부(21B)의 호출에 의하여 상기 아크 고장 전류, 상기 아크 풀래시 사고 에너지, 접근 거리에 따른 아크 풀래시 사고 에너지 및 아크 풀래시 보호 경계 거리의 산출과 상기 PPE 등급의 진단을 수행할 수 있다. 또한, 아크 풀래시 연산부(21C)는 산출 및 진단된 상기 아크 고장 전류, 상기 아크 풀래시 사고 에너지, 접근 거리에 따른 아크 풀래시 사고 에너지 및 아크 풀래시 보호 경계의 산출과 상기 PPE 등급를 메모리에 저장하고 상기 입출력 제어부(21E)를 호출할 수 있다. 게다가, 상기 아크 풀래시 연산부(21C)는 상기 진단된 PPE 등급에 근거하여 전력 차단의 필요성이 있는 경우 상기 이벤트 처리부(21D)를 호출할 수 있다. 이러한 아크 풀래시 연산부(21C)의 동작 과정은 도 7의 흐름도를 통해 구체적으로 설명될 수 있다.
도 7을 참조하면, 상기 아크 풀래시 연산부(21C)는 상기 데이터 처리부(21B)로부터의 호출이 있는가를 검사할 수 있다 (제S21 단계). 상기 제S21 단계에서 상기 데이터 처리부(21B)로부터의 호출이 있는 것으로 검사되면, 상기 아크 풀래시 연산부(21C)는 상기 선택된 고유 어드레스에 해당하는 상기 수납공간내의 상기 수배전 모듈의 계통 전압에 따라 상기 대칭분 단락 전류를 이용한 수학식 1 및 수학식 2 중 어느 하나을 통해 아크 고장 전류를 산출할 수 있다 (제S22 단계). 예를 들면, 상기 수배전 모듈의 계통 전압이 1KV 미만이면 수학식 1이 상기 아크 고장 전류(Ia)의 산출에 이용될 수 있다. 이와는 달리, 상기 수배전 모듈의 계통 전압이 1KV 보다 낮지 않으면 수학식 2가 상기 아크 고장 전류의 산출에 이용될 수 있다.
[수학식 1]
logIa = K + 0.662logIbf + 0.0966V + 0.000526G + 0.5588V(logIbf) - 0.00304G(logIbf)
상기 수학식 1에 있어서, 'Ibf'는 상기 대칭분 3상 단락 전류이고, 'K'는 상기 수배전 모듈의 형태(예를 들면, 개방 형태(-0.153) 또는 박스 형태(-0.097))에 따른 계수이고, 'V'는 상기 수배전 모듈의 전력 계통 전압이고, 'G'는 도체들 간의 갭이다.
[수학식 2]
logIa = 0.00402 + 0.983logIbf
또한, 상기 아크 풀래시 연산부(21C)는 상기 아크 고장 전류를 이용하여 수학식 3과 같이 상기 아크 풀래시 사고 에너지를(En)를 산출할 수 있다.
[수학식 3]
log10En= K1 + K2 + 1.081log10Ia + 0.0011G
상기 수학식 3에 있어서, 'K1'은 상기 수배전 모듈의 형태(예를 들면, 개방형(-0.792) 또는 박스형(-0.555))에 따른 계수이고, 'K2'는 접지 계통(예를 들면, 비접지 계통(-0.113) 또는 비접지 및 고저항 접지 계통(0))에 따른 계수이다.
나아가, 상기 아크 풀래시 연산부(21C)는 상기 수배전 모듈의 계통 전압이 15KV 낮은가 또는 그렇지 않은가에 따라 수학식 4 및 수학식 5를 이용하여 접근 거리에 따른 아크 풀래시 사고 에너지를 산출할 수 있다 (제S23 단계). 예를 들어, 상기 계통 전압이 15KV 미만인 경우, 상기 접근거리에 따른 아크 풀래시 사고 에너지(E)는 수학식 4에 의해 산출될 수 있다. 이와는 달리, 상기 계통 전압이 적어도 15KV이면, 상기 접근거리에 따른 아크 풀래시 사고 에너지(E)는 수학식 5에 의해 산출될 수 있다.
[수학식 4]
E = 4.184CfEn(t/0.2)(610x/Dx)
수학식 4에 있어서, 'Cf'는 계통 전압(예를 들면, 1KV 미만(1.0) 또는 적어도 1KV(1.5)에 따른 계수이고, 't'는 아크 풀래시의 지속 시간이고, 'D'는 작업 거리(즉, 접근 거리)이고, 'x'는 거리 계수이다.
[수학식 5]
E = 2.142 * 106VIbf (t/D2)
더 나아가, 상기 아크 풀래시 연산부(21C)는 상기 수배전 모듈의 계통 전압이 15KV 낮은가 또는 그렇지 않은가에 따라 수학식 6 및 수학식 7를 이용하여 상기 아크 풀래시 보호 경계를 산출할 수 있다 (제S24 단계). 예를 들어, 상기 계통 전압이 15KV 미만인 경우, 상기 아크 풀래시 보호 경계 거리(DB)는 수학식 6에 의해 산출될 수 있다. 이와는 달리, 상기 계통 전압이 적어도 15KV이면, 상기 아크 풀래시 보호 경계(DB)는 수학식 7에 의해 산출될 수 있다.
[수학식 6]
DB = [4.184CfEn(t/0.2)(610x/EB)]1/x
수학식 6에 있어서, 'DB'는 상기 아크 풀래시 발생 지점으로부터의 경계 거리(mm)이고, 'EB'는 보호 경계 거리에서의 아크 풀래시 사고 에너지(1.2cal/cm2 = 5.0J/cm2)이다.
[수학식 7]
DB = 2.142 * 106VIbf (t/EB)
이어서, 상기 아크 풀래시 연산부(21C)는 산출된 상기 아크 풀래시 사고 에너지가 등급별 아크 풀래시 사고 에너지 범위들 중 어느 범위에 속하는가를 검사하여 상기 PPE 등급을 진단할 수 있다 (제S25 단계). 또한, 상기 아크 풀래시 연산부(21C)는 산출 및 진단된 상기 아크 고장 전류(Ia), 상기 아크 풀래시 사고 에너지(En), 상기 접근 거리에 따른 아크 풀래시 사고 에너지(E) 및 상기 아크 풀래시 보호 경계 거리(DB)를 상기 선택된 수납 공간에 해당하는 상기 메모리(22)의 저장영역에 저장할 수 있다 (제S26 단계). 게다가, 상기 아크 풀래시 연산부(21C)는 상기 입출력 제어부를 호출할 수 있다 (제S27 단계).
다음으로, 상기 아크 풀래시 연산부(21C)는 진단된 상기 PPE 등급에 근거하여 전력 차단의 필요성이 있는가를 검사할 수 있다 (제S28 단계). 예를 들어, 상기 아크 풀래시 사고 에너지가 적어도 1 등급의 아크 풀래시 사고 에너지 범위에 해당할 경우, 상기 아크 풀래시 연산부(21C)는 전력 차단의 필요성이 있는 것으로 판단할 수 있다. 상기 제S28 단계에서 전력 차단의 필요성이 있는 것으로 확인되면, 상기 아크 풀래시 연산부(21C)는 상기 이벤트 처리부(21D)를 호출할 수 있다 (제S29 단계). 상기 제S29 단계의 수행 후 또는 상기 제S28 단계에서 전력 차단의 필요성이 없는 것으로 확인된 경우, 상기 아크 풀래시 연산부(21C)는 상기 제S21 단계로 되돌아 갈 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 상기 이벤트 처리부(21D)는 상기 통신 제어부(21A) 또는 상기 아크 풀래시 연산부(21C)로부터의 호출에 응답하여 오류/경보 메세지가 상기 알람부(24)를 통해 음성의 형태로 송출되게 할 수 있다. 또한, 상기 이벤트 처리부(21D)는 상기 통신 제어부(21C)로부터의 전력 차단 요청에 응답하여 상기 차동 구동 유닛(25)에 공급되는 트립 제어 신호(CSstr)를 일정 기간 동안 로우 논리 상태로 인에이블시킬 수 있다. 상기 트립 제어 신호(CSstr)의 인에이블 기간은 상기 선택된 수납 공간 내의 상기 수배전 모듈이 안정화될 수 있는 안정화 기간(예를 들면, 3.0sec)이 될 수 있다. 그러면, 상기 트립 구동 유닛(25)는 트립 코일(TC)를 상기 안정화 기간 동안 구동하여 차단기(도시하지 않음)가 상기 안정화 기간 동안 턴-오프되게 한다. 이러한 상기 이벤트 처리부(21D)의 처리 동작은 도 8의 흐름도에 의해 구체적으로 설명될 수 있다.
도 8을 참조하면, 상기 이벤트 처리부(21D)는 상기 통신 제어부(21A) 및 상기 아크 풀래시 연산부(21C)에 의해 호출될 때까지 대기할 수 있다 (제S31 단계). 상기 통신 제어부(21A) 또는 상기 아크 풀래시 연산부(21C)로부터의 호출이 있으면, 상기 이벤트 처리부(21D)는 상기 메모리(22)를 검색하여 오류 또는 경보 사항을 확인할 수 있다 (제S32 단계). 또는 상기 이벤트 처리부(21D)는 오류 또는 경보 메세지를 상기 알람부(24)에 공급하여 상기 알람부(24)로 하여금 음성 오류 메세지 또는 음성 경보 메세지를 송출하게 할 수 있다 (제S33 단계).
이어서, 상기 이벤트 처리부(21D)는 상기 아크 풀래시 연산부(21C)로부터의 전력 차단 요청이 있는가를 확인할 수 있다 (제S34 단계). 상기 전력 차단 요청이 있는 것으로 확인되면, 상기 이벤트 처리부(21D)는 상기 안정화 기간 동안(예를 들면, 3초 동안) 상기 차단 구동 유닛(25)에 공급되는 상기 트립 제어 신호(CSstr)의 논리 상태로 인에이블시킬 수 있다 (제S35 단계). 이때, 상기 트립 구동 유닛(25)는 트립 코일(TC)를 상기 안정화 기간 동안 구동하여 차단기(도시하지 않음)가 상기 안정화 기간 동안 턴-오프되게 한다. 그에 따라, 상기 수배전 설비의 수납 공간들 내의 수배전 모듈들에 공급되는 전력이 상기 안정화 기간 동안 차단될 수 있다. 상기 제S35 단계의 수행 후 또는 상기 제S34 단계에서 전력 차단 요청이 없는 것으로 확인된 경우, 상기 이벤트 처리부(21D)는 상기 제S31 단계로 되돌아 갈 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 상기 입출력 제어부(21E)는 상기 데이터 처리부(21B) 또는 상기 아크 풀래시 연산부(21C)로부터의 호출에 응답하여 상기 입력/표시부(23)에 표시될 수 있는 도 10a 내지 도 10j에 도시된 바와 같은 화상 상에 포함된 감지 데이터 요소들(즉, 상기 아크 풀래시의 세기, 지속시간 및 발생 횟수, 상기 상전류들, 상기 대칭분 3상 단락 전류, 상기 상간 전압들, 상기 온도, 상기 접근 거리 및 상기 도어 개폐 상태) 및 상기 산출/진단 데이터 요소들(즉, 상기 아크 고장 전류(Ia), 상기 아크 풀래시 사고 에너지(En), 상기 접근 거리에 따른 아크 풀래시 사고 에너지(E) 및 상기 아크 풀래시 보호 경계 거리(DB)) 중 적어도 하나가상기 확인된 갱신 내용으로 변경되게 할 수 있다. 또한, 상기 입출력 제어부(21E)는 상기 입력/표시부(23)을 통해 매개변수들을 입력하여 입력된 매개변수들을 상기 메모리(22)에 저장할 수 있다. 게다가, 상기 입출력 제어부(21E)는 상기 입력/표시부(23)에 표시되는 버튼들이 선택(즉, 터치)됨에 따라 현재 표시되는 화상이 교체되게 할 수 있다. 이러한 상기 입출력 제어부(21E)의 동작은 도 9의 흐름도에 의해 상세하게 설명될 수 있다.
도 9를 참조하면, 상기 입출력 제어부(21E)는 상기 데이터 처리부(21B) 및 상기 아크 풀래시 연산부(21C) 중 어느 하나로부터 호출되었는가를 검사할 수 있다 (제S41 단계). 상기 제S41 단계에서 상기 입출력 제어부(21E)는 상기 데이터 처리부(21B) 및 상기 아크 풀래시 연산부(21C) 중 어느 하나로부터의 호출이 있는 것으로 확인되면, 상기 입출력 제어부(21E)는 메모리(22)에 갱신된 내용을 확인할 수 있다 (제S42 단계). 또한, 상기 입출력 제어부(21E)는 상기 입력/표시부(23)를 스캔하여 버튼 선택이 있는가를 검사할 수 있다 (제S43 단계).
상기 제S43 단계에서 버튼의 선택이 없는 것으로 확인되면, 상기 입출력 제어부(21E)는 상기 입력/표시부(23) 상에 표시될 수 있는 도 10a 내지 도 10j에 도시된 바와 같은 화상 상에 포함된 감지 데이터 요소들 및 상기 산출/진단된 데이터 요소들이 적어도 일부가 상기 확인된 갱신 내용으로 변경되게 할 수 있다. 또한, 상기 입출력 제어부(21E)는갱신된 감지 데이터 요소가 상기 수납 공간들의 도어들 중 어느 하나가 개방되거나 또는 개방 상태에서 닫혀진 상태를 나타내는 경우 도10a 내지도 10k와 같은 상태 화상들 하나로부터 도 10l과 같은 경고 화상으로 교체하거나 또는 도 10l과 같은 경고 화상으로부터 상기 도 10a 내지 도 10k와 같은 상태 화상들 중 어느 하나로 되교체할 수 있다 (제S44 단계). 상기 제S34 단계의 수행 후, 상기 입출력 제어부(21E)는 상기 제S41 단계로 되돌아 갈 수 있다.
상기 상기 제S43 단계에서 버튼의 선택이 있는 것으로 확인되면, 상기 입출력 제어부(21E)는 매개변수의 입력인가를 검사할 수 있다 (제S45 단계). 상기 매개변수의 입력으로 확인되면, 상기 입출력 제어부(21E)는 입력된 매개변수를 상기 메모리(22)에 저장할 수 있다 (제S46 단계).
한편, 상기 제S45 단계에서 매개변수의 입력이 아닌 것으로 확인되면, 상기 입출력 제어부(21E)는 현재 표시중 상태 화상 대신에 선택된 버튼에 해당하는 상태 화상이 표시되게 할 수 있다 (제S47 단계).
예를 들어, 도 10a와 같은 전체 상태 화상 상의 'UV 광 아크 센서 1 ~ 4'의 위치 버튼들 중 어느 하나가 선택되면, 상기 입출력 제어부(21E)는 상기 선택된 위치 버튼에 해당하는 수납 공간에 대한 도 10b와 같은 개별 상태 화상이 상기 전체 상태 화상 대신 상기 입력/표시부(23)에 표시되게 할 수 있다. 상기 전체 상태 화상에는 상기 수납 공간들 각각에 대한 PPE 레벨, 보호경계거리, 아크사고에너지 및 경계영역과 같은 제목 버튼들과 그들에 대한 산출 및 진단 값들 및 그래픽 패턴이 포함될 수 있다.
상기 개별 상태 화상에는 전압, 아크횟수, 아크시간, 전류, 대상온도, 주위온도, PPE 레벨, 보호경계거리, 아크사고에너지 및 경계영역과 같은 제목 버튼들과, 그들에 대한 환산 또는 산출 값들 및 그래픽 패턴, 그리고 상기 위치 버튼들이 포함될 수 있다. 상기 개별 상태 화상에 포함된 상기 위치 버튼들 중 어느 하나가 선택되면 그 선택된 버튼에 해당하는 수납 공간에 대한 개별 상태 화상으로 전환될 수 있다. 또한, 상기 개별 상태 화상 상의 제목 버튼들 중 전압 또는 전류의 제목 버튼이 선택(예를 들면, 더블 터치)되면, 상기 입출력 제어부(21E)는 도 10c와 같은 개별 전압 화상 또는 도 10d와 같은 개별 전류 화상이 상기 입력/표시부(23)에 표시되게 할 수 있다. 또한, 상기 개별 상태 화상 상의 제목 버튼들 중 아크횟수 및 아크시간의 제목 버튼들 중 어느 하나가 선택(예를 들면, 더블 터치)되면, 상기 입출력 제어부(21E)는 도 10e와 같은 아크 발생 횟수 화상이 상기 입력/표시부(23)에 표시되게 할 수 있다.
상기 개별 전압 화상에는 R-S, S-T, T-R 및 평균 상간전압들과 R, S, T 및 평균 상전압들이 포함될 수 있다. 또한, 상기 개별 전압 화상에는 상기 위치 버튼들이 포함될 수 있다. 상기 개별 전압 화상에 포함된 상기 위치 버튼들 중 어느 하나가 선택되면 그 선택된 버튼에 해당하는 수납 공간에 대한 개별 전압 화상으로 전환될 수 있다.
상기 개별 전류 화상에는 R, S, T 및 평균 상전압들, 전류차 및 불평형률이 포함될 수 있다. 또한, 상기 개별 전류 화상에는 상기 위치 버튼들이 포함될 수 있다. 상기 개별 전류 화상에 포함된 상기 위치 버튼들 중 어느 하나가 선택되면 그 선택된 버튼에 해당하는 수납 공간에 대한 개별 전류 화상으로 전환될 수 있다.
상기 아크 발생 횟수 화상에는, 상기 수납 공간별 아크 발생 횟수 및 그에 따른 막대 그래프가 포함될 수 있다. 이에 더하여, 상기 아크 발생 횟수, 추이 그래프 및 데이터와 같은 아이템 버튼들이 포함될 수 있다. 상기 아크 발생 횟수 화상 상의 아이템 버튼들 중 상기 추이 그래프 또는 데이터의 아이템 버튼이 선택되면, 상기 입출력 제어부(21E)는 상기 수납 공간들 중 어느 하나에 대한 도 10f와 같은 추이 그래프 화상 또는 10g와 같은 센서 상태 화상이 상기 입력/표시부(23)에 표시되게 할 수 있다.
상기 추이 그래프 화상에는 상기 수납 공간들 중 어느 하나에서의 시간에 따른 아크 풀래시의 발생 횟수에 대한 변화를 나타내는 곡선 그래프가 포함될 수 있다. 이에 더하여, 이에 더하여, 상기 아크 발생 횟수, 상기 추이 그래프 및 상기 데이터와 같은 상기 아이템 버튼들과 상기 위치 버튼들이 포함될 수 있다. 상기 추이 그래프 화상에 포함된 상기 위치 버튼들 중 어느 하나가 선택되면 그 선택된 위치 버튼에 해당하는 수납 공간에 대한 추이 그래프 화상으로 전환될 수 있다. 또한, 상기 추이 그래프 화상 상의 아이템 버튼들 중 아크 발생 횟수 또는 상기 데이터의 이이템 버튼이 선택되면, 상기 입출력 제어부(21E)는 상기 아크 발생 횟수 화상 또는 상기 센서 상태 화상이 상기 입력/표시부(23)에 표시되게 할 수 있다.
상기 센서 상태 화상에는, 상기 수납 공간들에 대응된 UV 광 센서들 각각의 상태, 상기 수납 공간들 각각에서의 아크 발생 횟수 및 지속 시간이 포함될 수 있다. 이에 더하여, 상기 센서 상태 화상에는 상기 아크 발생 횟수, 추이 그래프 및 데이터와 같은 상기 아이템 버튼들이 포함될 수 있다. 상기 센서 상태 화상 상의 아이템 버튼들 중 상기 추이 그래프 또는 아크 발생 횟수의 아이템 버튼이 선택되면, 상기 입출력 제어부(21E)는 상기 수납 공간들 중 어느 하나에 대한 상기 추이 그래프 화상 또는 상기 아크 발생 횟수 화상이 상기 입력/표시부(23)에 표시되게 할 수 있다.
이와는 달리, 상기 전체 상태 화상에 포함된 상기 제목 번튼들 PPE 레벨, 보호경계거리, 아크사고에너지 및 경계영역과 같은 제목 버튼들 중 어느 하나가 선택(터치)되면, 상기 입출력 제어부(21E)는 선택된 제목 버튼의 위치에 해당하는 수납 공간에 대한 도 10h와 같은 고장 전류 화상이 상기 전체 상태 화상 대신 상기 입력/표시부(23)에 표시되게 할 수 있다. 상기 고장 전류 화상에는, 사용전압, 접지형태, 3상 단락전류, 차단기 형태, 기기 및 장치 형태, 외함 형태, 도체 간격, 과전류 계전기 동작시간, 거리 계수, 검출 거리, 예상 아크 고장 전류, 85% 아크 고장 전류와 같은 제목 버튼들과 그들에 따른 매개변수값들이 포함될 수 있다. 이에 더하여, 상기 고장 전류 화상에는 고장전류, 사고에너지 및 요약과 같은 아이템 버튼들과 상기 위치 버튼들이 포함될 수 있다. 상기 고장 전류 상태 화상에 표시된 매개변수값들은 상기 메모리(22)에 저장될 수 있고, 해당 제목 버튼의 선택(터치)를 통하여 갱신될 수 있다. 상기 고장 전류 상태 화상에 포함된 위치 버튼들 중 어느 하나가 선택되면 그 선택된 버튼에 해당하는 수납 공간에 대한 고장 전류 화상으로 전환될 수 있다. 또한, 상기 고장 상태 화상 상의 아이템 버튼들 중 사고에너지 또는 요약의 아이템 버튼이 선택되면, 상기 입출력 제어부(21E)는 도 10i와 같은 사고 에너지 화상 또는 도 10j와 같은 요약 화상으로 전환될 수 있다.
상기 사고 에너지 화상에는, 아크지속시간, 85% 아크지속시간, 정규화 아크 사고 에너지, 아크 사고 발생 에너지 및 아크 보호 경계 영역에 대한 감지 및 산출 값들과 아크 보호 영역, 접근제한영역, 접근한계영역, 접근금지영역 및 충전부에 대한 그래픽 패턴이 포함될 수 있다. 이에 더하여, 상기 고장전류, 사고에너지 및 요약과 같은 아이템 버튼들과 상기 위치 버튼들이 포함될 수 있다. 상기 사고 에너지 화상에 포함된 상기 위치 버튼들 중 어느 하나가 선택되면 그 선택된 버튼에 해당하는 수납 공간에 대한 사고 에너지 화상으로 전환될 수 있다. 또한, 상기 사고 에너지 화상 상의 아이템 버튼들 중 고장 전류 또는 요약의 이이템 버튼이 선택되면, 상기 입출력 제어부(21E)는 상기 고장 전류 화상 또는 상기 요약 화상이 상기 입력/표시부(23)에 표시되게 할 수 있다.
상기 요약 화상에는, 사용전압, 접지형태, 3상 단락전류, 차단기 형태, 기기 및 장치 형태, 외함 형태, 도체 간격, 과전류 계전기 동작시간, 거리 계수, 검출 거리, 예상 아크 고장 전류, 85% 아크 고장 전류, 아크 지속 시간 및 85% 아크 지속 시간과 같은 매개변수값들이 포함될 수 있다. 또한, 상기 요약 화상에는, 아크 사고 에너지, 아크 보호 경계 영역 및 위험영역등급에 대한 연산 결과들과 PPE 안전 보호구에 내역이 포함될 수 있다. 이에 더하여, 상기 요약 화상에는 상기 고장전류, 사고에너지 및 요약과 같은 아이템 버튼들과 상기 위치 버튼들이 포함될 수 있다. 상기 요약 화상에 포함된 상기 위치 버튼들 중 어느 하나가 선택되면 그 선택된 버튼에 해당하는 수납 공간에 대한 요약 화상으로 전환될 수 있다. 또한, 상기 요약 화상 상의 아이템 버튼들 중 고장 전류 또는 사고 에너지의 이이템 버튼이 선택되면, 상기 입출력 제어부(21E)는 상기 고장 전류 화상 또는 상기 사고 에너지 화상이 상기 입력/표시부(23)에 표시되게 할 수 있다.
한편, 상기 상태 화상들 각각의 우측 상단에는 안전 마크 아이콘이 배치될 수 있다. 현재 표시되고 있는 상태 화상 상의 상기 안전 마크 아이콘이 선택(예를 들면, 더불 터치)되면, 상기 입출력 제어부(21E)는 도 10k와 같은 경보 현황 화상으로 전환되게 할 수 있다. 상기 경보 현황 화상은 모든 채널의 상태 변화를 표시할 수 있다. 또한, 상기 경보 현황 화상 및 상기 상태 화상들 각각의 우측 상단에 포함된 화상 제목 아이콘이 선택(예를 들면, 더불 터치)되면, 상기 입출력 제어부(21E)는 현재 표시 중 상기 경보 현황 화상 및 상기 상태 화상들 중 어느 하나 대신에 상기 전체 상태 화상이 상기 입력/표시부(23)에 표시되게 할 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 아크 풀래시 에너지별 접근 거리 제어 기능을 가지는 수배전 설비에서는, 상기 수배전 설비의 상기 수납 공간들 각각의 내부 조도에 따른 환경적 아크 성분 광량이 해당 수납 공간 내에서 발생될 수 있는 아크 풀래시 감지에 옵셋 보정량으로 사용될 수 있다. 그런 만큼, 각 수납 공간에서 발생될 수 있는 아크 풀래시의 세기, 횟수 및 지속시간이 정확하게 감지될 수 있다. 또한, 상기 수배전 설비의 상기 수납 공간들 각각에 대하여 감지된 전압 및 대칭분 단락 전류 및 접근 거리와 상기 감지된 아크풀래시의 지속 시간에 근거하여 아크 고장 전류, 아크 풀래시 사고 에너지, 접근 거리에 따른 아크 풀래시 사고 에너지, PPE 등급(또는 레벨)이 정확하게 산출될 수 있다. 그에 따라, 아크 풀래시 발생에 대응하여 전력이 정확하게 차단될 수 있고 불필요한 정전이 방지될 수 있다. 게다가, 아크 풀래시의 발생에 대응한 경보가 접근자에게 정확하게 통지될 수 있게 되어 접근자가 위험에 노출되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 수배전 설비의 상기 수납 공간들 각각에 대한 도어 개패 상태, 상전류들, 상간전압들, 상전압들 및 온도들이 추가로 감지되어 상기 대칭분 단락 전류, 상기 접근 거리, 상기 아크풀래시의 세기, 발생횟수 및 지속 시간, 아크 고장 전류, 아크 풀래시 사고 에너지, 접근 거리에 따른 아크 풀래시 사고 에너지 및 PPE 등급(또는 레벨)이 작업자 및/또는 관리자에게 제공될 수 있다. 그런 만큼, 상기 수배전 설비에 대한 유지 보수 작업의 편의성 및 관리의 효율성이 향상될 수 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 아크 풀래시 에너지별 접근 거리 제어 기능을 가지는 수배전 설비를 실시하기 위한 실시 예들에 불과하다. 그런 만큼, 본 발명은 상기한 실시 예들에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에 기재된 바와 같이 본 발명의 요지 및 기술적 정신을 벗어남 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 포함하는 것으로 보호되어야 할 것이다.
10A ~ 10D ; 수집 모듈 11 ; 아크 감지 유닛
12 ; 상전류 감지 유닛 13 ; 상간 전압 감지 유닛
14 ; 온도 감지 유닛 15 ; 접근 거리 감지 유닛
16 ; 도어 감지 유닛 17 ; 아날로그 멀티플렉서
18 ; 마이콤 19 ; 직렬 통신부
20 ; 진단/차단 모듈 21 ; 제어 유닛
21A ; 통신 제어부 21B ; 데이터 처리부
21C ; 아크 풀래시 연산부 21D ; 이벤트 처리부
21E ; 입출력 제어부 22 ; 메모리
23 ; 입력/표시부 24 ; 알람부
25 ; 차단 구동 유닛

Claims (11)

  1. 수배전 모듈이 배치된 두개의 수납 공간들 각각에 설치되어 상기 수납 공간들 각각에 대한 접근자의 접근 거리, 도어 개폐 상태, 발생될 수 있는 아크 풀래시의 세기, 지속시간 및 횟수, 상전압들, 상간 전압들, 상전류들, 대칭분 3상 단락 전류, 온도를 감지하고 상기 아크 풀래시의 발생의 감지에 해당 수납 공간 내의 조도를 아크 옵셋으로 이용하는 아크 감지 유닛을 각각 포함하는 적어도 두개의 수집 모듈; 및,
    상기 수집 모듈들 각각으로부터의 상기 감지된 접근 거리, 도어 개폐 상태, 발생될 수 있는 아크 풀래시의 세기, 지속시간 및 횟수, 상전압들, 상간 전압들, 상전류들, 대칭분 단락 전류, 온도를 실제값으로 환산하고, 상기 환산된 아크 풀래시의 지속시간, 접근 거리, 상기 대칭분 3상 단락 전류 그리고 상전압들 및 상기 상간 전압들 중 어느 하나에 근거하여 해당 수납 공간에 대한 아크 고장 전류, 아크 사고 에너지, 접근 거리에 따른 아크 풀래시 사고 에너지, 보호 경계 거리, 경계 영역 및 PPE 레벨을 산출 및 진단하고, 상기 산출 및 진단된 아크 풀래시 사고 에너지, 접근 거리에 따른 아크 풀래시 사고 에너지 및 PPE 레벨에 따라 차단기의 트립 코일을 선택적으로 구동함과 아울러 접근자의 접근을 경보하고, 상기 환산 및 산출된 접근 거리, 도어 개폐 상태, 발생될 수 있는 아크 풀래시의 세기, 지속시간 및 횟수, 상전압들, 상간 전압들, 상전류들, 대칭분 단락 전류, 온도, 아크 고장 전류, 아크 풀래시 사고 에너지, 접근 거리에 따른 아크 풀래시 사고 에너지 및 PPE 등급을 표시 동작을 수행하는 진단/차단 모듈을 포함하고,
    상기 표시 동작은:
    상기 수납 공간 별 상기 PPE 레벨, 상기 보호 경계 거리 및 상기 아크사고 에너지의 값들과 상기 경계영역에 대한 그래픽 패턴을 포함하는 전체 상태 화상을 포시하는 단계;
    상기 수납 공간들 중 어느 하나에 대한 상기 전압, 상기 아크횟수, 상기 아크시간, 상기 전류, 상기 온도, 상기 PPE 레벨, 상기 보호경계거리 및 아크사고에너지의 값들과 및 상기 경계 영역 그래픽 패턴을 포함하는 개별 상태 화상을 표시하는 단계;
    상기 수납 공간들 중 어느 하나에 대한 상기 전압들을 포함하는 개별 전압 화상을 표시하는 단계;
    상기 수납 공간들 중 어느 하나에 대한 상기 전류들을 포함하는 개별 전류 화상을 표시하는 단계;
    상기 수납 공간들들에서의 상기 아크 발생 횟수들을 포함하는 아크 발생 횟수 화상을 표시하는 단계;
    상기 상기 수납 공간들 중 어느 하나에 대한 상기 아크 발생 횟수를 시간에 따라 곡선의 형태로 표시하는 추이 그래프 화상을 표시하는 단계를 표시하는 단계; 및
    상기 접근자의 접근을 경보하기 위한 경보 화상을 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 아크플래시 사고에너지의 위험도 분석기능을 갖는 고압배전반.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 아크 감지 유닛은:
    상기 수납 공간 내의 조도를 감지하는 가시광 센서;
    상기 수납 공간에서 발생되는 상기 아크 풀래시를 감지하는 자외선 센서;
    상기 가시광 센서에 의해 감지된 광 감지 신호로부터 상기 아크 옵셋을 생성하는 아크 옵셋 생성부;
    상기 자외선 센서에 의해 감지된 광 감지 신호를 상기 아크 옵셋을 이용하여 옵셋 보정하는 옵셋 보정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 아크플래시 사고에너지의 위험도 분석기능을 갖는 고압배전반.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 개별 상태 화상은 상기 전체 상태 화상에 포함된 상기 수납 공간들에 대응하는 위치 버튼들 중 어느 하나가 선택됨에 의하여 표시되는 것을 특징으로 하는 아크플래시 사고에너지의 위험도 분석기능을 갖는 고압배전반.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 개별 전압 화상, 상기 개별 전류 화상 및 상기 아크 발생 횟수 화상은 상기 개별 상태 화상에 마련된 해당 제목 버튼들이 선택됨에 의하여 표시되는 것을 특징으로 하는 아크플래시 사고에너지의 위험도 분석기능을 갖는 고압배전반.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 추이 그래프 화상은 상기 아크 발생 횟수 화상에 마련된 해당 아이템 버튼이 선택됨에 의하여 표시되는 것을 특징으로 하는 아크플래시 사고에너지의 위험도 분석기능을 갖는 고압배전반.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 표시 동작은:
    매개변수값들이 포함된 고장 전류 화상을 표시하는 단계;
    상기 아크 사고 에너지 및 아크 보호 경계 영역을 포함하는 사고 에너지 화상을 표시하는 단계; 및
    상기 매개변수값들, 상기 아크 사고 에너지, 상기 아크 보호 경계 영역 및 PPE 안전 보호구에 대한 내역을 포함하는 요약 화상을 표시하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 아크플래시 사고에너지의 위험도 분석기능을 갖는 고압배전반.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 고장 전류 화상은 상기 전체 상태 화상에 마련된 PPE 레벨, 보호경계거리, 아크사고에너지 및 경계영역에 대한 제목 버튼들 중 어느 하나가 선택됨에 의해 표시되는 것을 특징으로 하는 아크플래시 사고에너지의 위험도 분석기능을 갖는 고압배전반.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 아크 사고 에너지 화상 및 상기 요약 화상은 상기 고장 전류 화상에 마련된 해당 아이템 버튼이 선택됨에 의하여 표시되는 것을 특징으로 하는 아크플래시 사고에너지의 위험도 분석기능을 갖는 고압배전반.
  9. 수배전 모듈이 배치된 두개의 수납 공간들 각각에 설치되어 상기 수납 공간들 각각에 대한 접근자의 접근 거리, 도어 개폐 상태, 발생될 수 있는 아크 풀래시의 세기, 지속시간 및 횟수, 상전압들, 상간 전압들, 상전류들, 대칭분 3상 단락 전류, 온도를 감지하고 상기 아크 풀래시의 발생의 감지에 해당 수납 공간 내의 조도를 아크 옵셋으로 이용하는 아크 감지 유닛을 각각 포함하는 적어도 두개의 수집 모듈; 및,
    상기 수집 모듈들 각각으로부터의 상기 감지된 접근 거리, 도어 개폐 상태, 발생될 수 있는 아크 풀래시의 세기, 지속시간 및 횟수, 상전압들, 상간 전압들, 상전류들, 대칭분 단락 전류, 온도를 실제값으로 환산하고, 상기 환산된 아크 풀래시의 지속시간, 접근 거리, 상기 대칭분 3상 단락 전류 그리고 상전압들 및 상기 상간 전압들 중 어느 하나에 근거하여 해당 수납 공간에 대한 아크 고장 전류, 아크 사고 에너지, 접근 거리에 따른 아크 풀래시 사고 에너지, 보호 경계 거리, 경계 영역 및 PPE 레벨을 산출 및 진단하고, 상기 산출 및 진단된 아크 풀래시 사고 에너지, 접근 거리에 따른 아크 풀래시 사고 에너지 및 PPE 레벨에 따라 차단기의 트립 코일을 선택적으로 구동함과 아울러 접근자의 접근을 경보하고, 상기 환산 및 산출된 접근 거리, 도어 개폐 상태, 발생될 수 있는 아크 풀래시의 세기, 지속시간 및 횟수, 상전압들, 상간 전압들, 상전류들, 대칭분 단락 전류, 온도, 아크 고장 전류, 아크 풀래시 사고 에너지, 접근 거리에 따른 아크 풀래시 사고 에너지 및 PPE 등급을 표시 동작을 수행하는 진단/차단 모듈을 포함하고,
    상기 표시 동작은:
    상기 수납 공간 별 상기 PPE 레벨, 상기 보호 경계 거리 및 상기 아크사고 에너지의 값들과 상기 경계영역에 대한 그래픽 패턴을 포함하는 전체 상태 화상을 포시하는 단계;
    상기 수납 공간들 중 어느 하나에 대한 상기 전압, 상기 아크횟수, 상기 아크시간, 상기 전류, 상기 온도, 상기 PPE 레벨, 상기 보호경계거리 및 아크사고에너지의 값들과 및 상기 경계 영역 그래픽 패턴을 포함하는 개별 상태 화상을 표시하는 단계;
    상기 수납 공간들 중 어느 하나에 대한 상기 전압들을 포함하는 개별 전압 화상을 표시하는 단계;
    상기 수납 공간들 중 어느 하나에 대한 상기 전류들을 포함하는 개별 전류 화상을 표시하는 단계;
    상기 수납 공간들들에서의 상기 아크 발생 횟수들을 포함하는 아크 발생 횟수 화상을 표시하는 단계;
    상기 상기 수납 공간들 중 어느 하나에 대한 상기 아크 발생 횟수를 시간에 따라 곡선의 형태로 표시하는 추이 그래프 화상을 표시하는 단계를 표시하는 단계; 및
    상기 접근자의 접근을 경보하기 위한 경보 화상을 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 아크플래시 사고에너지의 위험도 분석기능을 갖는 저압배전반.
  10. 수배전 모듈이 배치된 두개의 수납 공간들 각각에 설치되어 상기 수납 공간들 각각에 대한 접근자의 접근 거리, 도어 개폐 상태, 발생될 수 있는 아크 풀래시의 세기, 지속시간 및 횟수, 상전압들, 상간 전압들, 상전류들, 대칭분 3상 단락 전류, 온도를 감지하고 상기 아크 풀래시의 발생의 감지에 해당 수납 공간 내의 조도를 아크 옵셋으로 이용하는 아크 감지 유닛을 각각 포함하는 적어도 두개의 수집 모듈; 및,
    상기 수집 모듈들 각각으로부터의 상기 감지된 접근 거리, 도어 개폐 상태, 발생될 수 있는 아크 풀래시의 세기, 지속시간 및 횟수, 상전압들, 상간 전압들, 상전류들, 대칭분 단락 전류, 온도를 실제값으로 환산하고, 상기 환산된 아크 풀래시의 지속시간, 접근 거리, 상기 대칭분 3상 단락 전류 그리고 상전압들 및 상기 상간 전압들 중 어느 하나에 근거하여 해당 수납 공간에 대한 아크 고장 전류, 아크 사고 에너지, 접근 거리에 따른 아크 풀래시 사고 에너지, 보호 경계 거리, 경계 영역 및 PPE 레벨을 산출 및 진단하고, 상기 산출 및 진단된 아크 풀래시 사고 에너지, 접근 거리에 따른 아크 풀래시 사고 에너지 및 PPE 레벨에 따라 차단기의 트립 코일을 선택적으로 구동함과 아울러 접근자의 접근을 경보하고, 상기 환산 및 산출된 접근 거리, 도어 개폐 상태, 발생될 수 있는 아크 풀래시의 세기, 지속시간 및 횟수, 상전압들, 상간 전압들, 상전류들, 대칭분 단락 전류, 온도, 아크 고장 전류, 아크 풀래시 사고 에너지, 접근 거리에 따른 아크 풀래시 사고 에너지 및 PPE 등급을 표시 동작을 수행하는 진단/차단 모듈을 포함하고,
    상기 표시 동작은:
    상기 수납 공간 별 상기 PPE 레벨, 상기 보호 경계 거리 및 상기 아크사고 에너지의 값들과 상기 경계영역에 대한 그래픽 패턴을 포함하는 전체 상태 화상을 포시하는 단계;
    상기 수납 공간들 중 어느 하나에 대한 상기 전압, 상기 아크횟수, 상기 아크시간, 상기 전류, 상기 온도, 상기 PPE 레벨, 상기 보호경계거리 및 아크사고에너지의 값들과 및 상기 경계 영역 그래픽 패턴을 포함하는 개별 상태 화상을 표시하는 단계;
    상기 수납 공간들 중 어느 하나에 대한 상기 전압들을 포함하는 개별 전압 화상을 표시하는 단계;
    상기 수납 공간들 중 어느 하나에 대한 상기 전류들을 포함하는 개별 전류 화상을 표시하는 단계;
    상기 수납 공간들들에서의 상기 아크 발생 횟수들을 포함하는 아크 발생 횟수 화상을 표시하는 단계;
    상기 상기 수납 공간들 중 어느 하나에 대한 상기 아크 발생 횟수를 시간에 따라 곡선의 형태로 표시하는 추이 그래프 화상을 표시하는 단계를 표시하는 단계; 및
    상기 접근자의 접근을 경보하기 위한 경보 화상을 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 아크플래시 사고에너지의 위험도 분석기능을 갖는 전동기제어반.
  11. 수배전 모듈이 배치된 두개의 수납 공간들 각각에 설치되어 상기 수납 공간들 각각에 대한 접근자의 접근 거리, 도어 개폐 상태, 발생될 수 있는 아크 풀래시의 세기, 지속시간 및 횟수, 상전압들, 상간 전압들, 상전류들, 대칭분 3상 단락 전류, 온도를 감지하고 상기 아크 풀래시의 발생의 감지에 해당 수납 공간 내의 조도를 아크 옵셋으로 이용하는 아크 감지 유닛을 각각 포함하는 적어도 두개의 수집 모듈; 및,
    상기 수집 모듈들 각각으로부터의 상기 감지된 접근 거리, 도어 개폐 상태, 발생될 수 있는 아크 풀래시의 세기, 지속시간 및 횟수, 상전압들, 상간 전압들, 상전류들, 대칭분 단락 전류, 온도를 실제값으로 환산하고, 상기 환산된 아크 풀래시의 지속시간, 접근 거리, 상기 대칭분 3상 단락 전류 그리고 상전압들 및 상기 상간 전압들 중 어느 하나에 근거하여 해당 수납 공간에 대한 아크 고장 전류, 아크 사고 에너지, 접근 거리에 따른 아크 풀래시 사고 에너지, 보호 경계 거리, 경계 영역 및 PPE 레벨을 산출 및 진단하고, 상기 산출 및 진단된 아크 풀래시 사고 에너지, 접근 거리에 따른 아크 풀래시 사고 에너지 및 PPE 레벨에 따라 차단기의 트립 코일을 선택적으로 구동함과 아울러 접근자의 접근을 경보하고, 상기 환산 및 산출된 접근 거리, 도어 개폐 상태, 발생될 수 있는 아크 풀래시의 세기, 지속시간 및 횟수, 상전압들, 상간 전압들, 상전류들, 대칭분 단락 전류, 온도, 아크 고장 전류, 아크 풀래시 사고 에너지, 접근 거리에 따른 아크 풀래시 사고 에너지 및 PPE 등급을 표시 동작을 수행하는 진단/차단 모듈을 포함하고,
    상기 표시 동작은:
    상기 수납 공간 별 상기 PPE 레벨, 상기 보호 경계 거리 및 상기 아크사고 에너지의 값들과 상기 경계영역에 대한 그래픽 패턴을 포함하는 전체 상태 화상을 포시하는 단계;
    상기 수납 공간들 중 어느 하나에 대한 상기 전압, 상기 아크횟수, 상기 아크시간, 상기 전류, 상기 온도, 상기 PPE 레벨, 상기 보호경계거리 및 아크사고에너지의 값들과 및 상기 경계 영역 그래픽 패턴을 포함하는 개별 상태 화상을 표시하는 단계;
    상기 수납 공간들 중 어느 하나에 대한 상기 전압들을 포함하는 개별 전압 화상을 표시하는 단계;
    상기 수납 공간들 중 어느 하나에 대한 상기 전류들을 포함하는 개별 전류 화상을 표시하는 단계;
    상기 수납 공간들들에서의 상기 아크 발생 횟수들을 포함하는 아크 발생 횟수 화상을 표시하는 단계;
    상기 상기 수납 공간들 중 어느 하나에 대한 상기 아크 발생 횟수를 시간에 따라 곡선의 형태로 표시하는 추이 그래프 화상을 표시하는 단계를 표시하는 단계; 및
    상기 접근자의 접근을 경보하기 위한 경보 화상을 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 아크플래시 사고에너지의 위험도 분석기능을 갖는 분전반.
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