KR101539318B1

KR101539318B1 - 자동 및 계장 제어반용 부스바지지대를 이용한 결상감지장치

Info

Publication number: KR101539318B1
Application number: KR1020140152947A
Authority: KR
Inventors: 이동엽
Original assignee: 유한회사 주왕산업; 이동엽
Priority date: 2014-11-05
Filing date: 2014-11-05
Publication date: 2015-07-24

Abstract

본 발명은 자동 및 계장 제어반용 부스바지지대를 이용한 결상감지장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자동제어반과 계장(계측) 제어반에 설치되는 차단기에 연결되는 상선 및 중선선의 부스바를 지지하는 부스바 지지대에 상선의 결상여부를 시각 및 청각으로 확인이 가능한 자동 및 계장 제어반용 부스바 지지대를 이용한 결상감지장치에 관한 것이다.

Description

자동 및 계장 제어반용 부스바지지대를 이용한 결상감지장치{PHASE OPEN DETECTING APPARATUS USING BUSBAR SUPPORTER OF AUTOMATIC AND INSTRUMENT MEASUREMENT CONTROL PANNEL}

본 발명은 자동 및 계장 제어반용 부스바지지대를 이용한 결상감지장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자동제어반과 계장(계측) 제어반에 설치되는 차단기에 연결되는 상선 및 중선선의 부스바를 지지하는 부스바 지지대에 상선의 결상여부를 시각 및 청각으로 확인 가능한 자동 및 계장 제어반용 부스바 지지대를 이용한 결상감지장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동제어반 및 계장(계측) 제어반은 전동기제어반, 분전반, 고압배전반 및 저압배전반을 포함하는 수배전반에서 변환된 전원의 제어 및 계측을 위하여 설치된다. 상기 자동제어반과 계장제어반은 자체 내에서 누전이나 스위치의 제어 및 계측 제어를 위한 장치를 구비한 것으로서 각각 내부장치의 보호를 위한 차단기를 구비하고 있다.

이중 자동제어반용 차단기를 일예로 설명하자면, 자동제어반은 단상3선식 및 3상4선식 중성선 결상보호용 차단기를 구비하며, 상기 중성선 결상보호용 차단기는 상기 분전반의 제어회로에 공급되는 제어전원을 상선(R, S, T상)-중선선(N)이 아닌 상선(R, S, T상)-상선((R, S, T상)에 연결하여 제어회로를 구동시키는 방식으로 되어 있다.

이와 같은 종래의 자동제어반은 단상 3선식, 2상 2선식, 3상 3선 또는 3상 4선식으로 구성되며, 중성선이 결상되더라도 제어전원은 지속적으로 공급되어 제어회로의 구동 및 차단기를 트립시키는데에 특별하게 문제가 되지 않는다.

하지만, 예를 들어, 단상 2선식 회로에서 중성선이 결상된 경우는 닫혀있는 접점을 통하여 전압이 그대로 부하에 인가되어 있는 상태임에 따라 단상과 접점 사이에 사용전압이 그대로 걸려있게 된다.

그러므로 중성선의 결상으로 차단기의 제어전원의 공급이 중단되어 누전차단기가 누전에 대한 보호기능을 상실한 상태에서 연결된 부하에 누설전류가 발생되어 부하의 손상 및 화재가 발생될 수 있다.

그러나 상기와 같이 중성선이 결상되면 부하의 구동상태가 즉시 확인됨에 따라 중성선의 결상을 감지하기 위한 기술이 주를 이루는 대신 상선의 결상으로 인한 부하의 수명단축이나 고장 및 파손되는 문제점을 인지하지 못하였다.

하지만, 중성선이 아닌 상선(R, S, T중 하나 이상)이 결상 될 경우에는, 예를 들면, 3상에 의해 구동되는 모터가 한시적으로 정상작동하고, 결상여부를 관리자가 인지할 수 있는 기술이 전무함에 따라 정상작동하는 것으로 오판하게 되어 장기적으로 부하에 파손 및 고장이 발생되어 수명을 단축시킬 수 있는 문제점이 있었다.

등록특허공보 제10-0912645호(2009.08.11일 등록) 등록특허공보 제10-1029577호(2011.04.08일 등록)

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 제조원가의 절감 및 상선의 결상에 의한 부하의 손상을 방지하기 위하여 자동제어반 및 계장제어반에서 부스바를 지지하는 부스바 지지대에 상선 및 중선선의 결상을 발광표시할 수 있는 자동 및 계장 제어반용 부스바 지지대를 이용한 결상 감지장치를 제공함에 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 하기와 같은 실시예를 포함하였다.

본 발명에 따른 자동 및 계장 제어반용 부스바지지대를 이용한 결상감지장치의 바람직한 실시예는 자동제어반 및 계장 제어반중 어느 하나에 설치되어 차단기의 R, S, T 상중 적어도 하나 이상의 상선 및 중성선에 연결된 부스바를 지지하는 부스바 지지대에서 하나 이상의 부스바가 고정되도록 하나 이상의 공간으로 분할되는 체결부; 상기 체결부에 고정되는 부스바와 통전 가능하도록 설치되어 상기 부스바의 통전여부에 따라 상선 및 중성선의 결상여부를 감지하는 감지전극; 상기 감지전극의 감지신호를 수신하여 결상이 감지되면 접점신호를 출력하는 접점신호 출력부; 상기 접점신호 출력부에서 인가되는 결상감지 접점신호에 의하여 발광되어 각 상별로 결상여부를 발광표시하는 발광표시부; 상기 접점신호 출력부에서 인가되는 결상감지 접점신호에 의하여 경보음을 출력하는 부저; 및 상기 접점신호 출력부에서 결상감지 접점신호가 인가되면, 상기 차단기의 차단스위치를 오프시키는 스위칭제어부를 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 부스바 지지대는 상기 체결부의 상측에서 수평면을 이루어 상기 발광표시부를 지지하는 지지판; 및 상기 부스바를 연통하여 상기 체결부의 고정공에 삽입되는 고정수단;을 더 포함하고, 상기 지지판은 상기 고정수단을 조작하는 도구의 외면에 일치되도록 오목형의 만곡면으로 이루어진 도구밀착단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 상술한 실시예를 통하여 자동제어반 및 계장 제어반의 차단기에 연결된 부스바를 지지하는 부스바 지지대에 일체형으로 구비되고, 상선의 결상 여부를 시각 및/또는 청각으로 확인할 수 있기에 제조비용의 절감 및 관리 및 유지가 용이한 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 자동 및 계장 제어반용 부스바지지대를 이용한 결상감지장치를 도시한 평면도,
도 2는 본 발명에 따른 자동 및 계장 제어반용 부스바지지대를 이용한 결상감지장치의 일부 확대 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 자동 및 계장 제어반용 부스바지지대를 이용한 결상감지장치를 도시한 블럭도이다.
도 4는 본 발명에 따른 자동 및 계장 제어반용 부스바지지대를 이용한 결상감지장치의 일부 측단면도이다.

이하에서는 본 발명에 따른 자동 및 계장 제어반용 부스바지지대를 이용한 결상감지장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 자동 및 계장 제어반용 부스바지지대를 이용한 결상감지장치는 자동제어반과 계장(계측)제어반에서 각각 설치되어 결상을 감지하는 장치이다. 이하에서는 자동제어반을 일예로 들어 설명하나 이에 한정되는 것이 아니다.

도 1은 본 발명에 따른 자동 및 계장 제어반용 부스바지지대를 이용한 결상감지장치를 도시한 평면도이다,

도 1을 참조하면, 본 발명의 자동 및 계장 제어반용 부스바지지대를 이용한 결상감지장치는 자동제어반 또는 계장 제어반에 설치되는 하나 이상의 서브차단기(200)에 제어용 전원을 공급하는 메인차단기(100)에 연결되는 메인부스바(300)를 지지하는 부스바 지지대(400)를 일예로 설명한다.

상기 메인차단기(100)는 R, S, T상의 상선과, 중성선(N)에 각각 연결되는 메인부스바(300)가 체결된다. 아울러 상기 메인부스바(300)는 한쪽 끝단이 상기 메인차단기(100)의 단자부(120)에 고정되고, 반대 끝단이 부스바 지지대(400)에 고정된다. 여기서 상기 메인차단기(100)는 상기 부스바 지지대(400)로부터 상기 상선 및 중성선의 결상감지 신호가 수신되면 전원을 차단하는 차단스위치(110)를 포함한다.

상기 하나 이상의 서브차단기(200, 200')는 상호 대향된 위치에서 상기 메인차단기(100)와 부스바지지대(400) 사이에서 수직방향으로 연장되는 메인부스바(300)에 횡방향으로 연장되는 서브부스바(300')가 각각 연결된다. 상기 서브부스바(300')는 상기 메인부스바(300)와 연결되어 상기 메인차단기(100)에서 인가되는 제어용 전원을 상기 서브차단기(200, 200')에 각각 인가한다.

여기서 상기 메인차단기(100)와 서브차단기(200, 200')는 연결되는 각각의 부하에서 발생되는 누전시에 자동으로 전원을 차단시키는 차단스위치(210, 210')를 각각 구비한다.

상기 부스바 지지대(400)는 결상감지부(420, 도 3참조)를 구비하여 상기 메인차단기(100)에서 연장되는 상선(R, S, T) 및 중성선(N)의 메인부스바(300)의 한쪽 끝단을 지지함과 동시에 결상을 감지하여 상기 메인차단기(100)의 차단스위치(110)를 오프하도록 결상감지신호를 송신한다.

도 2는 본 발명에 따른 자동 및 계장 제어반용 부스바지지대를 이용한 결상감지장치에서 부스바 지지대의 사시도이다.

도 2를 참조하면, 상기 부스바 지지대(400)는 상기 메인차단기(100)의 단자부(120)에서 연장된 메인부스바(300)가 연결되는 부스바 단자부(410)와, 상기 부스바 단자부(410)에 연결되는 메인부스바(300)의 통전여부를 확인하여 상선 및 중성선의 결상여부를 감지하는 결상감지부(420)를 포함한다.

상기 부스바 단자부(410)는 상기 메인부스바(300)의 끝단이 고정되는 체결부(411)와, 상기 체결부(411)를 분할하도록 직립된 분할벽(412)과, 상기 체결부(411)의 상측에서 수평면을 이루어 하기의 발광표시부(421, 도 3참조)가 설치되는 지지판(413)을 포함한다.

상기 체결부(411)는 상기 부스바 지지대에서 하나 이상으로서 상기 메인부스바(300)의 한쪽 끝단을 고정시킬 수 있는 공간을 형성한다. 예를 들어, 상기 체결부(411)는 3상 4선식의 경우에는 상기 메인부스바(300)가 R, S, T의 상선에 각각 연결되는 3개의 부스바와, N상의 중성선에 연결되는 1개의 메인부스바(300)를 고정시킬 수 있도록 상기 메인부스바(300)의 끝단에 형성된 관통공을 연통하는 나사나 리벳과 같은 고정수단(310)이 삽입되어 고정되도록 고정공(도시되지 않음)이 형성된다.

상기 분할벽(412)은 상기 체결부(411) 사이에서 직립된 벽면을 이루어 인접된 각 체결부(411) 사이를 분할한다.

상기 지지판(413)은 상기 체결부(411)의 상측 일부에서 수평으로 연장된 수평면으로 이루어져 상면에서 발광표시부(421)(예를 들면, LED)가 설치된다.

상기 결상감지부(420)는 도 3을 참조하여 설명한다. 도 3은 본 발명에 따른 부스바 지지대를 이용한 결상감지장치에서 결상감지부를 도시한 블럭도, 도 4는 본 발명에 따른 자동 및 계장 제어반용 부스바지지대를 이용한 결상감지장치의 일부 측단면도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 결상감지부(420)는 상선 및 중성선의 결상여부를 발광표시하는 발광표시부(421)와, 상기 메인부스바(300)의 결상여부를 감지하는 감지전극(422)과, 상기 감지전극(422)에서 결상이 감지되면 접점 신호를 출력하는 접점신호 출력부(423)와, 상기 접점신호 출력부(423)에서 접점신호가 출력되면 음성신호를 출력하여 결상을 경보하는 부저(424)와, 상기 접점신호 출력부(423)의 접점신호가 인가되면, 상기 차단스위치(110)를 제어하는 스위칭제어부(425)를 포함한다.

상기 발광표시부(421)는 상기 지지판(413)의 상면에서 발광가능하도록 설치되어 상기 접점신호 출력부(423)에서 접점신호가 인가되면 발광되어 상선 및 중성선의 결상을 발광표시한다. 여기서 상기 발광표시부(421)는 서로 다른 색상으로 발광하는 하나 이상의 발광소자(LED)로서 각 선(R, S, T, N) 별로 결상여부를 발광표시하는 것이 바람직하다.

여기서 상기 메인부스바(300) 또는 서브부스바(300')는 상기 체결부(411)의 바닥면에 끝단이 안착되고, 상기 메인부스바(300) 또는 서브부스바(300')의 끝단 상측에서 연통되어 상기 체결부(411)에 삽입되는 도전성 금속체로 이루어진 나사 또는 피봇과 같은 고정수단(310)에 의해 고정된다.

상기 감지전극(422)은 상기 체결부(411)의 상면에 고정되는 도전성 금속판으로 이루어진 전극으로 메인부스바(300)의 끝단을 고정시키는 고정수단에 의하여 상기 메인부스바(300)에 고정된다. 그러므로 상기 감지전극(422)은 상기 고정수단(310)이 상기 체결부(411)에 상기 메인부스바(300) 또는 서브부스바(300')를 고정시킬 때 상기 메인부스바(300)의 통전여부를 감지하여 상기 접점신호 출력부(423)에 감지신호를 인가한다.

상기 접점신호 출력부(423)는 마이컴을 이용하여 상기 감지전극(422)의 통전여부를 통하여 상기 발광표시부(421)와 부저(424)를 제어하는 실시예와, 릴레이를 이용한 접점신호를 출력하는 다른 실시예로서 구비될 수 있다.

마이컴이 구비된 경우는 상선 및 중성선에 연결되는 각 메인부스바(300)의 통전여부를 감지하여 상기 부저(424)와 발광표시부(421)를 제어하고, 상기 스위칭제어부(425)에 감지신호를 출력한다.

또는 상기 릴레이를 이용한 다른 실시예는 상기 상선이나 중성선의 결상이 감지되면, 상기 부저(424)와 발광표시부(421)로 연결되는 전원라인으로 릴레이가 자동으로 스위칭온되어 접점신호를 인가한다. 상기 마이컴 및 릴레이를 이용한 접점신호 출력부(423)는 일반적으로 공지된 구성임에 따라 그 설명을 생략한다.

상기 스위칭제어부(425)는 상기 접점신호 출력부(423)에서 접점신호가 인가되면, 상기 차단스위치(110)를 오프시켜 상기 메인차단기(100)에서 서브차단기(200)로 인가되는 제어용 전원을 차단시킨다. 여기서 상기 스위칭제어부(425)는 상기 부스바 지지대(400)에 설치되는 것으로 실시예를 설명하였으나, 상기 메인차단기(100)에 설치됨도 가능하다.

아울러 상기 스위칭제어부(425)는 상기 차단스위치(110)와 유선으로 연결되거나 별도로 무선 통신장치로서 상기 차단스위치(110)를 제어함도 가능하다. 이와 같은 스위칭제어부의 유무선을 이용한 차단 스위치(110)의 제어는 동업종의 종사자라면 구현가능한 기술임에 따라 그 상세한 설명을 생략하였다.

상기 부저(424)는 상기 접점신호 출력부(423)에서 접점신호가 수신되면, 음성신호로서 상선 또는 중성선의 결상을 경보한다.

상기 발광표시부(421)는 상선 및 중성선에 연결되는 각각의 메인부스바(300)가 연결되는 지지판(413)의 상면에서 각각 설치되며, 상기 접점신호 출력부(423)의 제어에 의하여 발광표시한다. 이를 위하여 상기 발광표시부(421)는, 예를 들면, LED로서 R, S, T의 상선에 연결된 메인부스바(300)와 N의 중성선에 연결되는 메인부스바(300)가 각각 체결되는 체결부(411)의 상면에 설치되는 지지판(413)에서 서로 다른 색상으로 발광되어 결상을 표시한다.

여기서 더욱 바람직하게로는 상기 지지판(413)은 끝단이 상기 메인부스바(300)를 체결시키기 위한 도구(예를 들면, 드라이버)의 외면과 일치되는 형상을 갖는 도구밀착단(413a)을 형성한다. 상기 도구밀착단(413a)은, 예를 들면, 메인부스바(300)를 연통하여 상기 단자부(120)에 삽입되는 나사를 회전시키는 드라이버의 외면이 볼록형의 만곡면을 이룬다면, 이와 일치되도록 오목형의 만곡면을 이루는 것이 바람직하다.

본 발명은 상기와 같은 구성을 포함하며, 이하에서는 본 발명에 따른 자동 및 계장 제어반용 부스바지지대를 이용한 결상감지장치의 작용을 상세히 설명한다.

먼저, 작업자는 상기 메인차단기(100)와 서브차단기(200)의 부스바 지지대에 메인부스바(300)와 서브부스바(300')를 각각 체결한다. 이때 작업자는 상기 메인부스바(300)를 상기 부스바 지지대(400)의 체결부(411)에 고정시키되, 나사나 피봇에 의해 고정되는 메인부스바(300_의 상면 또는 하면에 상기 감지전극(422)을 밀착시킨 뒤에 상기 메인부스바(300)를 고정시킨다.

상기와 같이 메인차단기(100)와 서브차단기(200)에 각각 메인부스바(300) 및 서브부스바(300')를 부스바 지지대(300)에 연결하는 작업이 완료된 이후에 각 차단기의 차단스위치(110)를 온 한다. 그러므로 상기 메인차단기(100)는 제어용 전원을 상기 서브차단기(200)에 공급하도록 하고, 상기 서브차단기(200)는 각각 연결된 부하에 전원을 공급한다.

이후에 상기 접점신호 출력부(423)는 상기 감지전극(422)을 이용하여 상기 메인부스바(300)의 통전 여부를 감지하여 상선 및 중성선의 결상여부를 판단한다. 따라서 상기 접점신호 출력부(423)는 상기 감지전극(422)을 통하여 상기 메인부스바(300)중 어느 하나가 결상되어 전원이 감지되지 않으면, 상기 스위칭제어부(425)와 발광표시부(421) 및 부저(424)에 각각 접점신호를 출력한다.

그러므로 상기 발광표시부(421)는 상기 접점신호 출력부(423)에서 인가되는 접점신호에 따라서 결상 여부를 발광표시하고, 상기 부저(424)는 상기 접점신호 출력부(423)의 접점신호가 인가되면 음성신호로서 결상을 경보한다.

상기 스위칭제어부(425)는 접점신호가 인가되면, 상기 차단스위치(110)를 제어하여 오프시켜 상기 서브차단기(200)로 인가되는 제어용 전원을 차단하여 상선의 결상상태에서 전원 공급을 차단함에 따라 부하의 손상을 미연에 방지한다.

따라서 본 발명은 상기와 같이 상선의 결상여부를 발광표시 및 음성신호로서 경보함에 따라 하나 이상의 상선 및 중성선의 결상 여부를 관리자가 매우 용이하게 확인할 수 있어 관리 및 유지에 매우 효과적이다.

또한 본 발명은 상선의 결상여부를 발광표시함에 따라 종래에서 상선중 어느 하나가 결상되더라도 부하가 계속하여 구동됨에 따라 관리자가 인지하지 못하여 장기적으로 부하의 수명을 단축시키는 문제점을 해결할 수 있었다.

상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100 : 메인차단기 110 : 차단스위치
120 : 단자부 200 : 서브차단기
300 : 메인부스바 300' : 서브부스바
310 : 고정수단 400 : 부스바지지대
410 : 부스바 단자부 411 : 체결부
412 : 분할벽 413 : 지지판
413a : 도구밀착단 420 : 결상감지부
421 : 발광표시부 422 : 감지전극
423 : 접점신호 출력부 424 : 부저
425 : 스위칭제어부

Claims

자동제어반 및 계장 제어반중 어느 하나에 설치되어 차단기의 R, S, T 상중 적어도 하나 이상의 상선 및 중성선에 연결된 부스바를 지지하는 부스바 지지대에서 하나 이상의 부스바가 고정되도록 하나 이상의 공간으로 분할되는 체결부;
상기 체결부에 고정되는 부스바와 통전 가능하도록 설치되어 상기 부스바의 통전여부에 따라 상선 및 중성선의 결상여부를 감지하는 감지전극;
상기 감지전극의 감지신호를 수신하여 결상이 감지되면 접점신호를 출력하는 접점신호 출력부;
상기 접점신호 출력부에서 인가되는 결상감지 접점신호에 의하여 발광되어 각 상별로 결상여부를 발광표시하는 발광표시부;
상기 접점신호 출력부에서 인가되는 결상감지 접점신호에 의하여 경보음을 출력하는 부저; 및
상기 접점신호 출력부에서 결상감지 접점신호가 인가되면, 상기 차단기의 차단스위치를 오프시키는 스위칭제어부를 포함하는 자동 및 계장 제어반용 부스바지지대를 이용한 결상감지장치.
제1항에 있어서, 상기 부스바 지지대는
상기 체결부의 상측에서 수평면을 이루어 상기 발광표시부를 지지하는 지지판; 및
상기 부스바를 연통하여 상기 체결부의 고정공에 삽입되는 고정수단;을 더 포함하고,
상기 지지판은 상기 고정수단을 조작하는 도구의 외면에 일치되도록 오목형의 만곡면으로 이루어진 도구밀착단을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 및 계장 제어반용 부스바지지대를 이용한 결상감지장치.