KR101587530B1 - 다수의 안전장치 및 감시장치가 구비되고 원격 관리가 가능한 배전반 안전 통합 관리 시스템 - Google Patents

다수의 안전장치 및 감시장치가 구비되고 원격 관리가 가능한 배전반 안전 통합 관리 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 배전반 안전 통합 관리 시스템에 관한 것이다. 본 발명은, 전류 감시 제어기(CC) 및 화재 감시 제어기(FC)와 중앙 감시반(CM)이 네트워크를 통해 연결되어 배전반에 대한 통합 관리를 수행하는 배전반 안전 통합 관리 시스템에 있어서, 중앙 감시반(CM)은, 배전반에 대한 데이터를 측정하는 온도 센서(TS), 연기 센서(SS) 및 아크 센서(AS) 외에 배전반 안전 통합 관리 시스템 전체에 대한 데이터를 측정하는 전류이상 센서(CS1), 과전류 센서(CS2), 열화 센서(HS), 절연파괴 센서(DBS) 및 전압 센서(VS)와 데이터 통신을 수행하여, 배전반을 포함한 배전반 안전 통합 관리 시스템에 대한 온도, 연기, 아크 외에 전류이상, 과전류, 열화, 절연파괴, 이상 전압, 그 밖의 화재 등를 포함한 발생 가능한 이상상황을 감지하는 센서감지수단(CM1); 센서감지수단(CM1)에 의해 감지된 이상상황에 대한 실시간 데이터의 기록, 그리고 실시간 데이터 분석을 수행하는 분석/조치/기록 수단(CM2); 및 분석/조치/기록 수단(CM2)에 의한 데이터 분석 결과를 이상상황으로 판단시 알람수단(AM)으로 관리자에게 알람신호를 전송하며, 온도 이상, 연기 발생, 아크 발생, 전류이상, 과전류 발생, 열화 발생, 절연파괴 발생, 이상 전압 발생으로 분석/조치/기록 수단(CM2)에 의한 판단시, 단전수단(BM)을 제어하여, 배전반 안전 통합 관리 시스템에 대한 단전이 수행되도록 하며, 과전류 발생 및 이상 전압 발생시 분석/조치/기록 수단(CM2)에 의한 판단시, 단전수단(BM)을 제어하여, 배전반 안전 통합 관리 시스템에 형성된 과전류/과전압 트립 스위치를 차단시키도록 하며, 연기 발생 및 아크 발생으로 분석/조치/기록 수단(CM2)에 의한 판단시, 자동소화수단(DM)을 제어하여, 배전반 안전 통합 관리 시스템에 대한 자동소화가 수행되도록 하는 실시간 조치수단(CM3); 을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

다수의 안전장치 및 감시장치가 구비되고 원격 관리가 가능한 배전반 안전 통합 관리 시스템{Total safety management system for a distributing board capable of remote management with multiple safety device and monitoring device}
본 발명은 배전반 안전 통합 관리 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 다수의 안전장치 및 감시장치가 구비되며 중앙감시반에서 배전반에 대한 원격관리가 수행되는 배전반(또는 수/배전반) 안전 관리를 위한 배전반 안전 통합 관리 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 배전반(配電盤, Distributing Board), 또는 수/배전반은, 발전소, 변전소 등으로부터 송전(送電)되는 전력을 적당한 저압의 전력으로 변환한 다음 각종 전기설비 계통으로 배전하게 되며, 내부에는 각종 안전 장치, 계기, 표시등, 계전기, 개폐기 등이 설치되어 전로(電路)의 개폐나 기기(機器)의 제어와 감시를 수행하게 된다.
배전반(또는 수/배전반)은 다수의 전자기기(전기기기) 등이 설치되므로, 정상적인 기능을 발휘하기 위해서는 온도와 습도 등의 조건이 최적의 상태로 유지되어야 하며, 주로 인간의 활동이 드문 위치에 설치되거나, 내부의 상태를 외부에서 감지하거나 판단하기 어려우므로, 낙뢰 등의 외부 요인, 부품 고장이나 열화 및 절연파괴, 선로나 기기의 노후로 인한 누전 등의 내부 요인 등에 의해 화재가 발생하거나, 각종 부품의 고장 및 동작 이상이 초래되는 경우 이에 신속히 대응할 수 없는 문제점이 있다.
도 1은 일 예로 도시한 배전반(또는 수/배전반) 내부의 전기 구성도로, 고전압이 입력되는 모선(AC)과, 모선(AC)에 접속되는 부하(L:Load), 예컨대 3상 전동기의 기동(起動)을 위한 차단기(CB: Circuit Breaker)와, 부하(L) 운전용 차단기 리액터(R:Reactor)와, 부하(L)가 차례로 접속된다.
모선(AC)의 일단에는 낙뢰 등으로부터 각 부품이나 회로를 보호하는 피뢰기(LA: Lightning Arrester) 및 단로기(DIS)가 차례로 접속되고, 모선(AC)의 일단에는 퓨즈(F)와 영상변압기(GPT)와 영상전압시험단자(GTT)와 한류저항기(CLR)와 디지털 전력보호감시장치의 입력부가 차례로 접속되고, 영상변압기(GPT)와 디지털 전력보호감시장치의 입력에는 전압시험단자(PTT)가 접속된다.
모선(AC)의 일단에는 모선(AC)에 접속되는 부하(L)의 역률개선용 콘덴서(C:Condenser) 및 서지 전압으로부터 부하(L)를 보호하는 서지 업서버(SA:Surge Absorber)가 병렬 접속 및 접지된다.
디지털 전력보호감시장치의 입력부에는 차단기(CB)의 트립코일(TC)이 접속되고, 차단기(CB)와 리액터(R) 사이의 모선(AC)에는 변류기(CT)가 설치되고, 변류기(CT)와 디지털 전력보호감시장치의 입력부에는 전류시험단자(CTT)가 접속되고, 모선(AC)의 일단에는 부하(L)로 공급되는 고압의 누전 전류를 검출하여 디지털 전력보호감시장치로 입력하는 영상변류기(ZCT:Zero-phase Sequence Current Transformers)가 설치된다.
한편 낙뢰 등에 의한 3상 피뢰기(LA)의 열화 또는 절연파괴, 3상 리액터(R)의 전류 이상이나, 3상 서지 업서버(SA)의 전류 이상이나, 3상 콘덴서(C)의 불평형 및 열화 등을 통합적(종합적)으로 감지하는 수단이나, 이를 감지하여 경보하거나 알려주는 방법 및 수단들이 복잡하거나 오동작이 빈번하여 이들 피뢰기(LA)의 열화 또는 절연파괴, 3상 리액터(R)와 3상 서지 업서버(SA)의 전류 이상이나 열화, 콘덴서(C)의 열화 등이 초래되어 고장이나 화재가 발생되더라도 초기에 신속히 대응하지 못하여 사고가 커지는 등의 여러 문제점이 있었다.
한편, 특허출원번호 제10-2009-0115016호의 지능형 배전반 통합관리 시스템 및 그 통합관리 방법(Intelligent switchgear management system and method for electrical installations)은 내부에 구비되는 복수의 기기들에 대한 상호 인터페이스를 제공하며, 각각의 기기들에 대한 계측, 제어, 진단 중의 적어도 하나를 실행하는 적어도 하나의 배전반; 각각의 배전반에 의해 실행되는 각각의 기기들에 대한 계측, 제어, 진단 중의 적어도 하나에 의한 로그데이터를 저장하며, 저장된 로그데이터를 설정된 언어로 변환하는 데이터베이스 처리부; 및 배전반에 구비된 각각의 기기들을 실행시키기 위한 계측, 제어, 진단 중의 적어도 하나에 대한 실행 프로그램을 관리하며, 배전반에 의해 실행되는 각각의 기기에 대한 계측, 제어, 진단 중의 적어도 하나에 대한 상태를 모니터링하고, 관리자에 의해 입력되는 제어신호에 대응하여 배전반의 기기에 대한 계측, 제어 또는 진단을 관리하는 관리부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 그러나 지능형 배전반 통합관리 시스템 및 그 통합관리 방법은 다수의 안전장치 및 감시장치가 구비되지 않으며, 관리를 위한 배전반 그룹화 시스템은 배전반에 대한 체계적인 원격관리가 수행되지 않는 한계점이 있어 왔다.
또한, 실용신안출원번호 제20-2008-0001366호의 통합 관리를 위한 배전반 그룹화 시스템은 전력감시의 효율적인 운영관리를 위해 여러 장소에 분산된 배전반 시설물에 대한 중앙집중식 관리를 위해 기존에 사용하는 유선통신, 무선통신, 이동통신 등을 중앙의 서버를 통해 통합하여 감시하고 저장된 인근의 정보에 따라 계측, 제어, 진단 시스템으로 전환이 자동적으로 이루어지는 시스템이 개시된다. 그러나 통합 관리를 위한 배전반 그룹화 시스템은 여러 장소에 분산된 배전반에 대한 통합적 관리를 목적으로 함에 있어서 원격관리가 가능하나 하나의 배전반에 대한 다수의 안전장치 및 감시장치가 구비되지 않아 안전성에 대한 관리에 있어서 미흡한 한계점이 있다.
또한, 특허출원번호 제10-2010-0031085호의 듀얼 시퀀스 장치를 구비한 배전반 관리 시스템은 배전반에 설치된 차단기의 오프(Off) 상태를 감시하고 동시에 차단기의 전류 투입이 되지 않도록 시퀀스 조작을 지속적으로 감시하며, 시퀀스라인의 고장으로 인한 정전시 시퀀스라인을 대체하여 즉각적으로 시퀀스라인을 복구할 수 있는 시스템이 개시된다. 그러나 듀얼 시퀀스 장치를 구비한 배전반 관리 시스템은 다수의 안전장치 및 감시장치가 구비되지 않으며, 관리를 위한 배전반 그룹화 시스템은 배전반에 대한 체계적인 원격관리가 수행되지 않는 한계점이 있어 왔다.
또한, 특허출원번호 제10-2009-0038095호의 원격 배전반 관리시스템은 인터페이스용 PC와 네트워크망을 통해 연결되고, 부하개폐기를 포함한 상기 배전반의 저,고압기기의 개폐를 제어하며, 배전반의 이상 트립의 기준을 설정하고, 카메라부의 촬영영상을 요청할 수 있는 관리프로그램을 클라이언트 PC의 요청에 의해 제공하는 관리서버로 인해 상기 배전반을 보다 효율적으로 관리할 수 있음은 물론 이로 인해 특히 정전사고를 포함한 안전사고율을 현저히 낮추도록 하기 위한 시스템이 개시된다. 그러나 원격 배전반 관리시스템도 원격에 있는 배전반에 원격 관리를 목적으로 하나, 하나의 배전반에 대한 다수의 안전장치 및 감시장치가 구비되지 않아 안정성에 문제가 있는 한계점이 있다.
[관련기술문헌]
1. 지능형 배전반 통합관리 시스템 및 그 통합관리 방법(Intelligent switchgear management system and method for electrical installations) (특허출원번호 제10-2009-0115016호)
2. 통합 관리를 위한 배전반 그룹화 시스템(Switchboard grouping systems for a integrated management) (실용신안출원번호 제20-2008-0001366호)
3. 듀얼 시퀀스 장치를 구비한 배전반 관리 시스템(System for managing distributing board with dual-sequence apparatus) (특허출원번호 제10-2010-0031085호)
4. 원격 배전반 관리시스템(REMOTE SWITCHBOARD MANAGEMENT SYSTEM) (특허출원번호 제10-2009-0038095호)
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 다수의 안전장치 및 감시장치가 구비되며 중앙감시반에서 배전반에 대한 원격관리가 수행되도록 하기 위한 배전반 안전 통합 관리 시스템을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 배전반 내(內) 상부에 설치되는 적어도 하나 이상의 온도센서(TS)와, 아크센서(AC)와, 연기센서(SS)와, 소화기(FE)를 포함할 뿐만 아니라, 배전반 안전 통합 관리 시스템 전체에 대한 데이터를 측정하는 전류이상 센서(CS1), 과전류 센서(CS2), 열화 센서(HS), 절연파괴 센서(DBS) 및 전압 센서(VS)를 포함하도록 하기 위한 배전반 안전 통합 관리 시스템을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 피뢰기(LA)/리액터(R)/서지 업서버(SA)/콘덴서(C)의 이상 상태를 유/무선 통신(통신망)으로 인근이나 원격지의 관리자에게 전송하여 알리는 네트워크(N1)를 더 포함하도록 하기 위한 배전반 안전 통합 관리 시스템을 제공하기 위한 것이다.
그러나 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 배전반 안전 통합 관리 시스템은, 전류 감시 제어기(CC) 및 화재 감시 제어기(FC)와 중앙 감시반(CM)이 네트워크를 통해 연결되어 배전반에 대한 통합 관리를 수행하는 배전반 안전 통합 관리 시스템에 있어서, 중앙 감시반(CM)은, 배전반에 대한 데이터를 측정하는 온도 센서(TS), 연기 센서(SS) 및 아크 센서(AS) 외에 배전반 안전 통합 관리 시스템 전체에 대한 데이터를 측정하는 전류이상 센서(CS1), 과전류 센서(CS2), 열화 센서(HS), 절연파괴 센서(DBS) 및 전압 센서(VS)와 데이터 통신을 수행하여, 배전반을 포함한 배전반 안전 통합 관리 시스템에 대한 온도, 연기, 아크 외에 전류이상, 과전류, 열화, 절연파괴, 이상 전압, 그 밖의 화재 등를 포함한 발생 가능한 이상상황을 감지하는 센서감지수단(CM1); 센서감지수단(CM1)에 의해 감지된 이상상황에 대한 실시간 데이터의 기록, 그리고 실시간 데이터 분석을 수행하는 분석/조치/기록 수단(CM2); 및 분석/조치/기록 수단(CM2)에 의한 데이터 분석 결과를 이상상황으로 판단시 알람수단(AM)으로 관리자에게 알람신호를 전송하며, 온도 이상, 연기 발생, 아크 발생, 전류이상, 과전류 발생, 열화 발생, 절연파괴 발생, 이상 전압 발생으로 분석/조치/기록 수단(CM2)에 의한 판단시, 단전수단(BM)을 제어하여, 배전반 안전 통합 관리 시스템에 대한 단전이 수행되도록 하며, 과전류 발생 및 이상 전압 발생시 분석/조치/기록 수단(CM2)에 의한 판단시, 단전수단(BM)을 제어하여, 배전반 안전 통합 관리 시스템에 형성된 과전류/과전압 트립 스위치를 차단시키도록 하며, 연기 발생 및 아크 발생으로 분석/조치/기록 수단(CM2)에 의한 판단시, 자동소화수단(DM)을 제어하여, 배전반 안전 통합 관리 시스템에 대한 자동소화가 수행되도록 하는 실시간 조치수단(CM3); 을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 자동소화수단(DM)은, 배전반 내(內) 상부에 적어도 하나 이상 설치된 배전반 내부의 발생 화재를 진화(진압)하는 소화기(FE:Fire Extinguisher)에 대한 제어를 수행할 뿐만 아니라, 배전반 안전 통합 관리 시스템에 형성된 모든 소화기(FE)에 대한 제어를 수행하는 것을 특징으로 한다.
또한, 중앙감시반(CM)은, 단전수단(BM), 트립수단(TM), 자동소화수단(DM) 각각에 의한 조치가 완료되면, 조치 완료 통보를 수신한 뒤, 알람수단(AM)에 대한 알람신호 전송이 실시간 조치수단(CM3)에 의해 수행되는 것을 중단시킨 뒤, 유/무선 네트워크로 인근이나 원격지의 관리자에게 조치 내역을 전송하는 조치결과통보 수단(CM4); 을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 디지털 전력보호감시장치와, 전류 감시 제어기(CC)와, 화재 감시 제어기(FC)를 더 포함하는 배전반 안전 통합 관리 시스템을 구성함에 있어서, 전류 감시 제어기(CC)는, 전류 감시 제어기(CC)의 입력에 접속되는 설정부(S1); 전류 감시 제어기(CC)의 입력에 접속되고 피뢰기(LA)의 전류 이상을 감지하는 변류기(K2); 전류 감시 제어기(CC)의 입력에 접속되고 리액터(R)의 전류 이상을 감지하는 변류기(K3); 전류 감시 제어기(CC)의 입력에 접속되고 서지 업서버(SA)의 전류 이상을 감지하는 변류기(K4); 전류 감시 제어기(CC)의 입력에 접속되고 콘덴서(C)의 전류 이상을 감지하는 변류기(K5); 전류 감시 제어기(CC)의 출력에 접속되는 표시부(D1); 및 전류 감시 제어기(CC)의 입력에 접속되는 경보부(A1); 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 화재 감시 제어기(FC)는, 화재 감시 제어기(FC)의 입력에 접속되는 설정부(S2); 화재 감시 제어기(FC)의 입력에 접속되고 배전반의 실내온도를 감지하는 적어도 하나 이상의 온도센서(TS); 화재 감시 제어기(FC)의 입력에 접속되고 배전반의 실내에서 발생되는 연기를 감지하는 적어도 하나 이상의 연기센서(SS); 화재 감시 제어기(FC)의 입력에 접속되고 배전반 실내에서 발생되는 아크를 감지하는 적어도 하나 이상의 아크센서(AS); 화재 감시 제어기(FC)의 출력에 접속되는 표시부(D2); 및 화재 감시 제어기(FC)의 출력에 접속되는 경보부(A2); 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 화재감시 지역을 감시하기 위해 설치된 화재 감시 제어기(FC)를 감시하기 위해 안전경보시스템(SAS)이 추가로 구비되는 배전반 안전 통합 관리 시스템에 있어서, 화재 감시 제어기(FC)의 감시 카메라와 파노라마 카메라는 화재감시 지역의 촬영이 용이한 곳에 다수개의 카메라를 설치하도록 하며, 화재 감시 제어기(FC)의 온도 센서(TS), 연기 센서(SS) 및 아크 센서(AS)도 화재감시 지역에 설치를 하도록 하며, 안전경보시스템(SAS)은 중앙관리실에 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 화재 감시 제어기(FC)의 표시부(D2), 소화기(FE), 경보부(A2), 네트워크(N2)는 안전경보시스템(SAS)에 의해 중앙관리실에서 원격으로 제어하며, 안전경보시스템(SAS)에는 화재 감시 제어기(FC)의 감시 카메라로부터 받은 열파장 영상을 온도에 따른 색상을 부여할 수 있도록 온도에 따른 색상을 미리 설정해 놓도록 하며, 화재감시 지역의 온도가 상승한 경우, 복수의 단계로 경보음이 발령될 수 있도록, 단계별 온도범위를 설정해 놓으며, 안전경보시스템(SAS)에 탑재된 불꽃 및 연기감지 프로그램에는 화재 징후 및 화재 발생으로 인해 변화된 영상과 화재가 일어나기 전의 영상을 비교할 수 있도록, 정상적인 영상데이터를 미리 설정하여 저장해 놓으며, 안전경보시스템(SAS)의 제어에 의해 화재 감시 제어기(FC)에 형성된 열상 카메라와 일반영상 카메라로 이루어진 감시 카메라가 화재 위험지역의 열파장 영상 및 일반영상을 촬영하게 되며, 감시 카메라에 의해 열파장 영상과 일반 영상이 촬영되고, 촬영된 열파장 영상과 일반 영상은 안전경보시스템(SAS)으로 전송이 되어지며, 전송된 영상 데이터 중 열파장 영상은 안전경보시스템(SAS)에 미리 설정해 놓은 온도에 따른 색상이 적용되어 출력되는 것을 특징으로 한다.
또한, 안전경보시스템(SAS)은, 온도에 따른 색상이 적용된 열파장 영상과 일반영상을 모니터를 통해 화면으로 출력함과, 동시에 화재 감시 제어기(FC)에 의해 파노라마 카메라에 의해 화재감시 지역에 대해 촬영된 영상데이터를 복수의 채널로 분할하여 모니터를 통해 화면으로 출력하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 배전반 안전 통합 관리 시스템은, 낙뢰 등의 외부 요인, 부품 고장이나 열화 및 절연파괴, 선로나 기기의 노후로 인한 누전 등의 내부 요인들에 의한 이상이나 화재 등에 신속히 대응(대처)할 수 있어서 화재 발생이나, 각종 부품의 고장 및 동작 이상이 초래되지 않아 안전하게 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 중앙감시반에서 배전반에 대한 원격관리가 수행되도록 하는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배전반 안전 통합 관리 시스템은, 유/무선 통신망(통신망)을 통하여 통해 인근이나 원격지의 관리자에게 통보하는 네트워크에 의해 신속히 이동하여 조치할 수 있는 효과를 제공한다.
뿐만 아니라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배전반 안전 통합 관리 시스템은, 전류이상, 과전류, 열화 및 절연파괴 등을 미리 감지하여 조치할 수 있고, 온도/연기/아크 등을 신속히 감지하여 차단기를 차단하거나 소화기를 작동시켜 화재를 예방하거나 진화함으로써 사고의 확산이 방지될 뿐 아니라, 경제적 손실이 최소화되며, 실시간 감시를 통해 시스템을 총체적으로 보호할 수 있는 등의 효과가 있는 매우 유용한 발명이다.
도 1은 일 예로 도시한 배전반의 일반적인 회로 구성도.
도 2는 본 발명 일 예로 도시한 배전반 회로 구성도.
도 3은 본 발명 일 예로 도시한 전류 이상 감지 회로 구성도.
도 4는 본 발명 일 예로 도시한 배전반 내부 구성도.
도 5는 본 발명 일 예로 도시한 전류 감시 제어기의 회로블록도.
도 6은 본 발명 일 예로 도시한 화재 제어기의 회로블록도.
도 7은 본 발명 일 예로 도시한 피뢰기의 누설 전류 감시 순서도.
도 8은 본 발명 일 예로 도시한 서지 업서버의 누설 전류 감시 순서도.
도 9는 본 발명 일 예로 도시한 리액터 누설 전류 감시 순서도.
도 10은 본 발명 일 예로 도시한 콘덴서 누설 전류 감시 순서도.
도 11은 본 발명 일 예로 도시한 배전반 실내 온도 감시 순서도.
도 12는 본 발명 일 예로 도시한 배전반 실내 아크 감시 순서도.
도 13은 본 발명 일 예로 도시한 배전반 실내 연기 감시 순서도.
도 14는 본 발명 일 예로 배전반 안전 통합 관리 시스템 내에서의 전류 감시 제어기 및 화재 감시 제어기와 중앙 감시반의 통신 연결 관계를 나타내는 도면.
도 15는 도 14에서의 중앙 감시반 구성을 구체적으로 나타내는 도면.
도 16은 본 발명 일 예로 배전반 안전 통합 관리 시스템 중 배전반 내의 안전경보시스템(SAS)을 설명하기 위한 도면.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
본 명세서에 있어서는 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소로 데이터 또는 신호를 '전송'하는 경우에는 구성요소는 다른 구성요소로 직접 상기 데이터 또는 신호를 전송할 수 있고, 적어도 하나의 또 다른 구성요소를 통하여 데이터 또는 신호를 다른 구성요소로 전송할 수 있음을 의미한다.
본 발명은 배전반의 통전 상태에서 각상의 전류를 비교 분석함으로써 각종 기기의 열화나 이상 상태를 감시 및 신속히 조치할 수 있다. 예컨대, 배전반에 설치되는 피뢰기(LA:Lightning Arrester), 서지 업서버(SA:Surge Absorber) 등은 낙뢰나 이상 전압이 유입되지 않을 때에는 전류가 흐르지 않아야 하며, 리액터(R:Reactor)의 경우 부하(Load), 이를테면 전동기의 기동(起動)시에만 전류가 흘러야 하며, 운전시에도 계속 전류가 흐르면 열화된 것이다. 역률 개선용 콘덴서(C:Condenser)의 경우에도 전류 감시(전류 체크, 전류 감지)가 상시적으로 이루어져야 하며, 전류의 불평형으로 감지되면 콘덴서의 열화, 또는 열화가 진행중인 것으로 볼 수 있다.
따라서 본 발명에서는 각상(3상) 변류기를 이용하여 배전반에 설치되는 피뢰기(LA), 서지 업서버(SA), 리액터(R), 콘덴서(C)의 전류를 상시(실시간) 각각 감지하여 제어기로 비교 분석하되, 전류 이상이나 전류 불평형으로 판단된 경우 표시(Display) 및 경보(Alarm)하고 선로를 차단하며, 또한 연기센서/아크센서(불꽃센서)/온도센서를 이용하여 배전반 내의 과열이나 이상 징후를 감지하여 화재를 사전에 예방하거나, 발생된 화재를 초기에 진화하도록 함으로써 낙뢰나 이상 전압 유입 등의 외부 요인, 부품의 고장이나 열화 및 절연파괴, 선로나 기기의 노후로 인한 누전과 같은 내부 요인들에 의한 이상이나 화재 등에 신속히 대응(대처)할 수 있도록 구성된다.
본 발명은, 복수의 변류기(K2)(K3)(K4)(K5)로 피뢰기(LA)와 서지 업서버(SA)와 리액터(R)와 콘덴서(C) 기기의 각상 전류를 감지하여 전류 감시 제어기(CC)로 각각 입력하고, 전류 감시 제어기(CC)로 입력되는 전류가 전류 감시 제어기(CC)의 설정부(S1)에 의해 미리 설정된 시간 및 한계 설정치를 벗어나면 해당 기기의 열화로 판단하여 디스플레이 및 경보하는 배전반 안전 통합 관리 방법이 제공된다.
본 발명은, 배전반 실내에 설치된 아크센서와 연기센서로 아크와 연기를 각각 감지하여 화재 감시 제어기(FC)로 입력하는 단계와, 화재 감시 제어기(FC)로 입력되는 아크감지신호와 연기감지신호가 1차 설정범위, 예를 들어 1 ~ 5초 동안 입력되면 화재 이상 경보를 발생하고 화재 감시 제어기(FC)로 입력되는 아크감지신호와 연기감지신호가 2차 설정범위, 예를 들어 5 ~ 30초 동안 입력되면 차단기(CB)를 단속시켜 선로를 차단하는 단계와, 화재 감시 제어기(FC)가 소화기(FE) 동작신호를 출력시켜 소화기(FE)가 작동하는 단계로 구성된 배전반 안전 통합 관리 방법이 제공된다.
이때, 상기 소화기의 압력계는 고압선로의 상부에 설치되고 소형이므로 육안을 그 충전량을 확인하기 어려우므로 상기 소화기(FE)의 작동 가능 여부를 모니터링 할 수 있도록 모니터에서 각 소화기의 압력을 유선/무선으로 체크할 수 있는 수단을 포함함으로써 화재시 소화가스 또는 소화약재가 항시 충전되어 있어 소화임무를 완벽히 수행할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 소화약재는 비전도성 청정가스 소화약재로서 분사시 배전반 내부 전력기기에 가스분출로 의한 파급이 없는 약재를 충전한다. 또한, 소화약재 외에 소화가스를 충전하는 것도 가능하다.
도 2는 본 발명 전체 회로 구성도이고, 도 3, 도 5는 전류 이상 감시 회로 구성 및 블록도이고, 도 4는 본 발명의 일 예로 도시한 배전반의 내부 구성도이다.
본 발명 배전반 안전 통합 관리 시스템은, 도 5에 도시한 것처럼, 피뢰기(LA), 서지 업서버(SA), 리액터(R), 콘덴서(C)의 각상(3상) 전류 이상을 감지하되 이상이 있으면 표시부(D1)로 디스플레이(Display)하고 경보부(A1)로 경보(Alarm)하며, 또한 유/무선 네트워크(N1)로 인근이나 원격지의 관리자에게 전송함으로써 신속히 대응할 수 있게 구성된다.
또한, 도 6에 도시한 것처럼, 배전반 내부에 설치되는 온도센서(TS), 연기센서(SS), 아크센서(AS)로 화재 및 화재에 준하는 상황이 발생된 경우 소화기(FE)가 동작하여 화재를 진화하고, 화재 및 화재에 준하는 상황을 표시부(D2)로 디스플레이(Display)하고 경보부(A2)로 경보(Alarm)하며, 또한 유/무선 네트워크(N2)로 인근이나 원격지의 관리자에게 전송함으로써 신속히 대응할 수 있게 구성된다.
도 5는 전류 감시 제어기(CC)의 회로블록도로, 전류 감시 제어기(CC)의 입력에 각종 기준값을 설정할 수 있는 설정부(S1)와, 낙뢰 등으로부터 부품이나 회로를 보호하는 3상 피뢰기(LA)의 전류 이상을 각각 감지하는 3개의 변류기(K2)와, 부하(L) 기동용 3상 리액터(R)의 전류 이상을 각각 감지하는 3개의 변류기(K3), 서지 전압으로부터 부품이나 회로를 보호하는 서지 업서버(SA)의 전류 이상을 각각 감지하는 3개의 변류기(K4)와, 부하(L)의 역률을 개선하는 콘덴서(C)의 전류 이상을 각각 감지하는 3개의 변류기(K5)가 각각 접속되고, 전류 감시 제어기(CC)의 출력에 설정부(S1)에 의해 각종 설정값과 변류기로부터 입력되는 피뢰기(LA)/리액터(R)/서지 업서버(SA)/콘덴서(C)의 현재 전류값과, 피뢰기(LA)/리액터(R)/서지 업서버(SA)/콘덴서(C)의 이상 여부 등을 디스플레이하는 표시부(D1)와, 이들의 이상 상태를 알람(Alarm) 및/또는 경광등으로 경보하는 경보부(A1)로 구성된다.
전류 감시 제어기(CC)의 출력에 피뢰기(LA)/리액터(R)/서지 업서버(SA)/콘덴서(C)의 이상 상태를 유/무선통신(통신망)으로 인근이나 원격지의 관리자에게 전송하여 알리는 네트워크(N1)를 더 포함할 수 있다.
전류 감시 제어기(CC)의 입력에는 도 3과 같이 3상 피뢰기(LA)의 전류 이상을 각각 감지하는 복수의(3개의) 변류기(K2)와, 3상 리액터(R)의 전류 이상을 각각 감지하는 복수의(3개의) 변류기(K3), 서지 업서버(SA)의 전류 이상을 각각 감지하는 복수의(3개의) 변류기(K4)와, 콘덴서(C)의 전류 이상(전류 불평형)을 각각 감지하는 복수의(3개의) 변류기(K5)가 각각 접속된다.
도 7은 본 발명 일 예로 도시한 피뢰기(LA) 기기의 누설 전류 감시 순서도로, 도 2, 도 3과 같이 복수의(3개의) 변류기(K2)로 피뢰기(LA)의 각상(3상) 전류를 감지(체크)하되(S1 단계), 전류 감시 제어기(CC)로 누설전류가 입력되면(S2 단계), 전류 감시 제어기(CC)가 전류입력시간을 카운터하여(S3 단계), 설정부(S1)에 의해 미리 설정된 시간 및 한계 설정치를 벗어나면 (S4 단계), 피뢰기(LA)의 열화로 판단하여 디스플레이 및 경보하고(S5 단계), 그렇지 않는 경우 전류입력시간을 계속 카운터하게 된다. 물론 3개의 변류기(K2)는 누설전류가 입력 않더라도 지속적으로 계속 감지하게 된다.
도 8은 본 발명 일 예로 도시한 서지 업서버(SA) 기기의 누설 전류 감시 순서도로, 도 2, 도 3과 같이 복수의(3개의) 변류기(K4)로 서지 업서버(SA)의 각상(3상) 전류를 감지(체크)하되(S6 단계), 누설전류가 전류 감시 제어기(CC)로 입력되면(S7 단계), 전류 감시 제어기(CC)가 전류입력시간을 카운터하여(S8 단계) 설정부(S1)에 의해 미리 설정된 시간 및 한계 설정치를 벗어나면(S9 단계) 서지 업서버(SA)의 열화로 판단하여 디스플레이 및 경보하고(S10 단계), 그렇지 않는 경우 전류입력시간을 계속 카운터하게 된다. 물론 3개의 변류기(K4)는 누설전류가 입력 않더라도 지속적으로 계속 감지하게 된다.
도 9는 본 발명 일 예로 도시한 리액터(R) 기기의 누설 전류 감시 순서도로, 도 2, 도 3과 같이 복수의(3개의) 변류기(K3)로 리액터(R)의 각상(3상) 전류를 감지(체크)하되(S11 단계), 누설전류가 전류 감시 제어기(CC)로 입력되면(S12 단계), 전류 감시 제어기(CC)가 전류입력시간을 카운터하여(S13 단계) 설정부(S1)에 의해 미리 설정된 시간 및 한계 설정치를 벗어나면(S14 단계) 리액터(R)의 열화로 판단하여 디스플레이 및 경보하고(S15 단계), 그렇지 않는 경우 전류입력시간을 계속 카운터하게 된다. 물론 3개의 변류기(K3)는 누설전류가 입력 않더라도 지속적으로 계속 감지하게 된다.
도 10은 본 발명 일 예로 도시한 콘덴서(C) 기기의 누설 전류 감시 순서도로, 도 2, 도 3과 같이 3개의 변류기(K5)로 콘덴서(C)의 각상(3상) 전류를 감지(체크)하되(S16 단계), 전류 감시 제어기(CC)로 입력되는 전류가 불평형이나 과전류 또는 저전류이면(S17 단계), 전류 감시 제어기(CC)가 전류입력시간을 카운터하여 설정부(S1)에 의해 미리 설정된 시간 및 한계 설정치를 벗어나면(S18 단계) 콘덴서(C)의 열화로 판단하여 디스플레이 및 경보하고(S19 단계), 그렇치 않는 경우 전류입력시간을 계속 카운터하게 된다. 물론 3개의 변류기(K5)는 누설전류가 입력 않더라도 지속적으로 계속 감지하게 된다.
도 6은 화재 감시 제어기(FC)의 회로블록도이다. 화재 감시 제어기(FC)의 입력에 각종 기준값을 설정할 수 있는 설정부(S2)와, 배전반의 실내온도를 감지하는 적어도 하나 이상의 온도센서(TS)와, 배전반의 실내에서 발생되는 연기를 감지하는 적어도 하나 이상의 연기센서(SS)와, 배전반의 실내에서 발생되는 아크 및/또는 불꽃을 감지하는 적어도 하나 이상의 아크센서(AS)가 각각 접속되고, 화재 감시 제어기(FC)의 출력에 배전반 실내의 이상 상승(과열) 온도, 연기 발생, 아크 발생 등을 디스플레이하는 표시부(D2)와, 이들의 이상 상태를 알람(Alarm) 및/또는 경광등으로 경보하는 경보부(A2)로 구성된다.
화재 감시 제어기(FC)의 출력에 이상 상승(과열) 온도, 연기 발생, 아크 발생 등을 유/무선 통신(통신망)으로 인근이나 원격지의 관리자에게 전송하여 알리는 네트워크(N2)를 더 포함할 수 있다.
본 발명에서 전류 감시 제어기(CC)와 화재 감시 제어기(FC)는 디지털 전력보호감시장치와 전기적으로 접속되어 이상이 발생되는 경우 차단기(CB)를 단속(OFF)되게 구성함으로써 사고확대를 방지할 수 있다.
디지털 전력보호감시장치는 전자식 계전 계측기이며, 수/배전 설비의 고장감시와 보호 및 종합적인 모니터링을 위해 다양한 보호요소와 계측요소를 가지고 있으며, 보호계전, 계측, 파형분석, 고주파분석, PLC기능, SMS 알람 지원 등의 기능이 지원되거나 포함된다.
콘덴서(C)는 위상이 빠른 진상전류를 흘리고 리액터(R)는 위상이 느린 지상전류를 흘려 경부하일 경우 송전단 전압보다 수전단 전압이 높아지는 페란티 현상이 방지된다.
피뢰기(LA)는 전력 계통에 침입하는 뇌서지, 개폐서지, 일시적 과전압 등의 전기적 에너지를 흡수하여 전송선로, 발전기기 및 변전 기기를 보호하는 중요한 전력 기기 중의 하나로, 시간이 경과됨에 따라 피뢰기(LA)의 온도 및 제한 전압이 상승되는 특성을 보이며 이로 인해 열화되어 보호장치로서의 역할을 충분히 발휘하지 못하고 사고를 유발시키고 있으나, 본 발명에서는 전류 감시 제어기(CC)에 의한 피뢰기 열화 진단 기술에 의해 피뢰기(LA)의 열화 상태를 조기에 감지하여 조치할 수 있게 된다.
본 발명에서 배전반 내부의 발생 화재를 진화(진압)하는 소화기(FE:Fire Extinguisher)는 도 4와 같이 배전반 내(內) 상부에 적어도 하나 이상 설치되어 화재가 발생된 것으로 판단되는 경우 화재 감시 제어기(FC)에 의해 동작하면서 배전반 내부의 화재를 진화하게 된다.
도 11은 본 발명 일 예로 도시한 배전반의 실내 온도 감시 순서도로, 온도센서(TS)로 배전반의 실내 온도를 감지하여(S21 단계) 화재 감시 제어기(FC)로 입력하고,
화재 감시 제어기(FC)는 입력되는 온도값이 설정부(S2)에 의해 미리 설정된다. 1차 온도이면(S22 단계) 화재 이상 경보를 발생하며, 온도센서(TS)로부터 입력되는 배전반의 실내 온도 값이 설정부(S2)에 의해 미리 설정된 2차 온도이면(S24단계) 화재 감시 제어기(FC)는 차단기(CB)를 단속(OFF)시켜 선로를 차단(斷電)함으로써 화재 확산을 방지하고, 소화기(FE) 동작신호를 출력시켜 소화기(FE)가 작동함으로써 화재가 진화(소화)된다(S25 단계).
물론 온도센서(TS)는 2차 온도에 도달하지 않더라도 배전반의 실내 온도를 감지하여(S21 단계) 화재 감시 제어기(FC)로 입력하게 된다.
배전반이 설치되는 위치 및 환경 등에 따라 설정부(S2)에 의해 1차, 2차 온도가 미리 설정되며, 1차 온도는 화재가 개시될 수 있는 온도, 이를테면 68 ~ 79.9를 예로 들 수 있으며, 2차 온도는 화재가 발생된 상태로 볼 수 있는 온도, 예컨대 80 ~ 110를 예로 들 수 있으며, 온도 수치는 주변상황이나 사용여건 등에 따라 가감될 수 있음은 물론이다.
도 12는 본 발명 일 예로 도시한 배전반 실내의 아크 감시 순서도로, 아크센서(AS)로 배전반 실내에서 발생되는 아크 및/또는 불꽃을 감지하여(S26 단계) 화재 감시 제어기(FC)로 입력하고, 화재 감시 제어기(FC)는 입력되는 아크감지신호(아크값)가 설정부(S2)에 의해 미리 설정된 시간, 예컨대 1 ~ 5초 동안 입력되는 단발성 아크인 경우(S27 단계) 화재 이상 경보를 발행하며 아크센서(AS)로부터 입력되는 아크감지신호(아크값)가 설정부(S2)에 의해 미리 설정된 시간, 예컨대 5~30초 동안 입력되는 지속성 아크인 경우(S29단계) 화재감시제어기(FC)는 차단기(CB)를 단속(OFF)시켜 선로를 차단(斷電)함으로써 화재 확산을 방지하고,
소화기(FE) 동작신호를 출력시켜 소화기(FE)가 작동함으로써 화재가 진화(소화)된다
물론 아크센서(AS)는 배전반에서 발생되는 아크를 계속 감지하여 화재 감시 제어기(FC)로 입력하게 된다.
도 13은 본 발명 일 예로 도시한 배전반 실내의 연기 감시 순서도로, 연기센서(SS)로 배전반 실내에서 발생되는 연기를 감지하여(S31 단계) 화재 감시 제어기(FC)로 입력하고, 화재 감시 제어기(FC)는 입력되는 연기감지신호(연기값)가 설정부(S2)에 의해 미리 설정된 시간, 예컨대 1 ~ 5초 동안 입력되는 단발성 연기인 경우 화재 이상 경보를 발생하며(S32 단계), 연기센서(SS)로부터 입력되는 연기감지신호(연기값)가 설정부(S2)에 의해 미리 설정된 시간, 예컨대 5 ~ 30초 동안 입력되는 지속성 연기인 경우(S34 단계) 화재 감시 제어기(FC)는 차단기(CB)를 단속(OFF)시켜 선로를 차단(斷電)함으로써 화재 확산을 방지하고, 소화기(FE) 동작신호를 출력시켜 소화기(FE)가 작동함으로써 화재가 진화(소화)된다. (S35 단계). 물론 연기센서(SS)는 배전반에서 발생되는 연기를 계속 감지하여 화재 감시 제어기(FC)로 입력하게 된다.
본 발명에서 화재 감시 제어기(FC)의 설정부(S2)에 의해 설정되는 아크감지신호와 연기감지신호의 단발성 시간인 1 ~ 5초와, 지속성 시간인 5 ~ 30초는 배전반이 설치되는 주변상황이나 사용여건 등에 따라 가감될 수 있음은 물론이다.
본 발명에서 변류기(K2)(K3)(K4)(K5)와, 온도센서(TS), 아크센서(AS), 연기센서(SS), 소화기(FE), 네트워크(N1)(N2) 등은 여러 산업분야에 사용되는 것으로, 구성이나 동작원리 등에 대한 자세한 설명은 생략한다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 배전반 안전 통합 관리 시스템 내에서의 전류 감시 제어기(CC) 및 화재 감시 제어기(FC)와 중앙 감시반(CM)의 통신 연결 관계를 나타내는 도면이다.
도 15는 도 14에서의 중앙 감시반(CM)의 구성을 구체적으로 나타내는 도면이다. 도 14 및 도 15를 참조하면, 중앙 감시반(CM)은 센서감지수단(CM1), 분석/조치/기록 수단(CM2), 실시간 조치수단(CM3) 및 조치결과통보 수단(CM4)을 포함한다.
센서감지수단(CM1)은 통전중인 배전반에 대한 데이터를 측정하는 온도 센서(TS), 연기 센서(SS) 및 아크 센서(AS) 외에 배전반 안전 통합 관리 시스템 전체에 대한 데이터를 측정하는 전류이상 센서(CS1), 과전류 센서(CS2), 열화 센서(HS), 절연파괴 센서(DBS) 및 전압 센서(VS)와 데이터 통신을 수행함으로써, 배전반을 포함한 배전반 안전 통합 관리 시스템에 대한 온도, 연기, 아크 외에 전류이상, 과전류, 열화, 절연파괴, 이상 전압, 그 밖의 화재 등과 같은 발생 가능한 이상상황을 감지한다.
분석/조치/기록 수단(CM2)은 센서감지수단(CM1)에 의해 감지된 이상상황에 대한 실시간 데이터의 기록, 그리고 실시간 데이터 분석을 수행한다.
실시간 조치수단(CM3)은 분석/조치/기록 수단(CM2)에 의한 데이터 분석 결과 를 이상상황으로 판단시 알람수단(AM)으로 관리자에게 알람신호를 전송함으로써 신속히 대응할 수 있도록 한다.
또한, 실시간 조치수단(CM3)은 온도 이상, 연기 발생, 아크 발생, 전류이상, 과전류 발생, 열화 발생, 절연파괴 발생, 이상 전압 발생으로 분석/조치/기록 수단(CM2)에 의한 판단시, 단전수단(BM)을 제어하여, 배전반 안전 통합 관리 시스템에 대한 단전이 수행되도록 한다.
또한, 실시간 조치수단(CM3)은 과전류 발생 및 이상 전압 발생시 분석/조치/기록 수단(CM2)에 의한 판단시, 단전수단(BM)을 제어하여, 배전반 안전 통합 관리 시스템에 형성된 과전류/과전압 트립 스위치를 차단시키도록 한다.
또한, 실시간 조치수단(CM3)은 연기 발생 및 아크 발생으로 분석/조치/기록 수단(CM2)에 의한 판단시, 자동소화수단(DM)을 제어하여, 배전반 안전 통합 관리 시스템에 대한 자동소화가 수행되도록 한다. 즉, 자동소화수단(DM)은 도 4와 같이 배전반 내(內) 상부에 적어도 하나 이상 설치된 배전반 내부의 발생 화재를 진화(진압)하는 소화기(FE:Fire Extinguisher)에 대한 제어를 수행할 뿐만 아니라, 배전반 안전 통합 관리 시스템에 형성된 모든 소화기(FE)에 대한 제어를 수행한다.
조치결과통보 수단(CM4)은 단전수단(BM), 트립수단(TM), 자동소화수단(DM) 각각에 의한 조치가 완료되면, 조치 완료 통보를 수신한 뒤, 알람수단(AM)에 대한 알람신호 전송이 실시간 조치수단(CM3)에 의해 수행되는 것을 중단시킨다. 이후, 조치결과통보 수단(CM4)은 유/무선 네트워크로 인근이나 원격지의 관리자에게 조치 내역을 전송한다.
상술한 중앙 감시반(CM)의 구성에 의해 원격으로 배전반을 감시함으로써, 설치센서를 이용한 관리대상의 이상상황을 인식하는 경우 사고 원인규명 및 이상상황 지속적 관리가 가능하며, 이상상황 인식을 원격통신 또는 문자메시지로 관리자에게 전송가능한 장점을 제공한다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 배전반 안전 통합 관리 시스템 중 배전반 내의 안전경보시스템(SAS)을 설명하기 위한 도면이다. 도 16을 참조하면, 배전반 내 안전경보시스템(SAS)은 배전반과 전원을 별도로 관리하여 지속적으로 활성화된 상태를 유지할 수 있다. 여기서 안전경보시스템(SAS)은 감시 제어기(CC) 및 화재 감시 제어기(FC)와 중앙 감시반(CM)을 포함한다.
이에 따라, 안전경보시스템(SAS)은 전원 단전시, 즉시 충전식 배터리 DC전원 공급전환이 가능하며, 단전 및 재통전시 발생하는 사고 방지가 가능한다.
이를 위해 안전경보시스템(SAS) 상의 제어부(CU)는 감지센서(SG), 부저(BU), 음성출력부(VU), LED 표시부(LU1), 경광등(LU2) 별로 별도로 전원을 관리한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예로 안전경보시스템(SAS)을 이용하여 화재감시 지역을 감시하기 위해서는 화재 감시 제어기(FC)를 설치한다.
화재 감시 제어기(FC)의 감시 카메라와 파노라마 카메라는 화재감시 지역의 촬영이 용이한 곳에 다수개의 카메라를 설치하도록 하며, 화재 감시 제어기(FC)의 온도 센서(TS), 연기 센서(SS) 및 아크 센서(AS)도 화재감시 지역에 설치를 하도록 한다.
또한 안전경보시스템(SAS)은 중앙관리실에 설치를 하도록 한다.
그리고 화재 감시 제어기(FC)의 표시부(D2), 소화기(FE), 경보부(A2), 네트워크(N2)는 안전경보시스템(SAS)에 의해 중앙관리실에서 원격으로 제어 가능하도록 설치한다.
안전경보시스템(SAS)에는 화재 감시 제어기(FC)의 감시 카메라로부터 받은 열파장 영상을 온도에 따른 색상을 부여할 수 있도록 온도에 따른 색상을 미리 설정해 놓도록 하며, 화재감시 지역의 온도가 상승하였을 때에 복수의 단계로 경보음이 발령될 수 있도록, 단계별 온도범위를 설정해 놓도록 한다.
또한 안전경보시스템(SAS)에 탑재된 불꽃 및 연기감지 프로그램에는 화재징후 및 화재 발생으로 인해 변화된 영상과 화재가 일어나기 전의 영상을 비교할 수 있도록, 정상적인 영상데이터를 미리 설정하여 저장해 놓도록 한다.
중앙상황실에 형성된 안전경보시스템(SAS)의 제어에 의해 화재 감시 제어기(FC)에 형성된 열상 카메라와 일반영상 카메라로 이루어진 감시 카메라가 화재 위험지역의 열파장 영상 및 일반영상을 촬영하게 된다.
그러면 감시 카메라에 의해 열파장 영상과 일반 영상이 촬영되고, 촬영된 열파장 영상과 일반 영상은 안전경보시스템(SAS)으로 전송이 되어지는데, 이때에 전송된 영상 데이터 중 열파장 영상은 안전경보시스템(SAS)에 미리 설정해 놓은 온도에 따른 색상이 적용되어 진다.
그런 후 상기 온도에 따른 색상이 적용된 열파장 영상과 일반영상은 안전경보시스템(SAS)의 모니터를 통해 화면으로 출력되어 진다.
이와 동시에 화재 감시 제어기(FC)에서는 파노라마 카메라에 의해 화재감시 지역의 영상을 촬영하게 되며, 촬영된 영상데이터는 안전경보시스템(SAS)의 모니터를 통해 화면으로 출력되어 진다.
파노라마 카메라에 의해 촬영된 영상데이터는 복수의 채널로 분할하여 모니터에 출력되어 진다. 또한 화재 감시 제어기(FC)에 형성된 온도 센서(TS), 연기 센서(SS), 아크 센서(AD)를 통해 화재감시 지역의 열, 온도 및 연기 유출량을 측정하여 안전경보시스템(SAS)의 모니터를 통해 화면으로 출력되어 진다.
이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
AV: 모선
A1, A2: 경보부
AS: 아크센서
C: 콘덴서
CC: 전류 감시 제어기
D1, D2: 표시부
FC: 화재 감시 제어기
FE: 소화기
K2, K3, K4, K5: 변류기
L: 부하
LA: 피뢰기
N1, N2: 네트워크
R: 리액터
SA: 서지 업서버
SS: 연기센서
S1, S2: 설정부
TS: 온도센서
CB, VC: 차단기
CM: 중앙 감시반
CM1: 센서감지수단
CM2: 분석/조치/기록 수단
CM3: 실시간 조치수단
CM4: 조사결과통보 수단
CS1: 전류이상 센서
CS2: 과전류 센서
HS: 열화 센서
DBS: 절연파괴 센서
VS: 전압 센서
AM: 알람수단
BM: 단전수단
TM: 트립수단
DM: 자동소화수단
SG: 감지센서
CU: 제어부
BU: 부저
VU: 음성출력부
LU1: LED 표시부
LU2: 경광등
SAS: 안전경보시스템

Claims (9)

  1. 전류 감시 제어기(CC) 및 화재 감시 제어기(FC)와 중앙 감시반(CM)이 네트워크를 통해 연결되어 배전반에 대한 통합 관리를 수행하며, 화재감시 지역을 감시하기 위해 설치된 화재 감시 제어기(FC)를 감시하기 위해 안전경보시스템(SAS)을 추가적으로 포함하는 배전반 안전 통합 관리 시스템에 있어서,
    중앙 감시반(CM)은,
    배전반에 대한 데이터를 측정하는 온도 센서(TS), 연기 센서(SS) 및 아크 센서(AS) 외에 배전반 안전 통합 관리 시스템 전체에 대한 데이터를 측정하는 전류이상 센서(CS1), 과전류 센서(CS2), 열화 센서(HS), 절연파괴 센서(DBS) 및 전압 센서(VS)와 데이터 통신을 수행하여, 배전반을 포함한 배전반 안전 통합 관리 시스템에 대한 온도, 연기, 아크 외에 전류이상, 과전류, 열화, 절연파괴, 이상 전압, 그 밖의 화재 등를 포함한 발생 가능한 이상상황을 감지하는 센서감지수단(CM1);
    센서감지수단(CM1)에 의해 감지된 이상상황에 대한 실시간 데이터의 기록, 그리고 실시간 데이터 분석을 수행하는 분석/조치/기록 수단(CM2);
    분석/조치/기록 수단(CM2)에 의한 데이터 분석 결과를 이상상황으로 판단시 알람수단(AM)으로 관리자에게 알람신호를 전송하며, 온도 이상, 연기 발생, 아크 발생, 전류이상, 과전류 발생, 열화 발생, 절연파괴 발생, 이상 전압 발생으로 분석/조치/기록 수단(CM2)에 의한 판단시, 단전수단(BM)을 제어하여, 배전반 안전 통합 관리 시스템에 대한 단전이 수행되도록 하며, 과전류 발생 및 이상 전압 발생시 분석/조치/기록 수단(CM2)에 의한 판단시, 단전수단(BM)을 제어하여, 배전반 안전 통합 관리 시스템에 형성된 과전류/과전압 트립 스위치를 차단시키도록 하며, 연기 발생 및 아크 발생으로 분석/조치/기록 수단(CM2)에 의한 판단시, 배전반 내(內) 상부에 적어도 하나 이상 설치된 배전반 내부의 발생 화재를 진화(진압)하는 소화기(FE:Fire Extinguisher)에 대한 제어를 수행할 뿐만 아니라, 배전반 안전 통합 관리 시스템에 형성된 모든 소화기(FE)에 대한 제어를 수행하는 자동소화수단(DM)을 제어하여, 배전반 안전 통합 관리 시스템에 대한 자동소화가 수행되도록 하는 실시간 조치수단(CM3); 및
    단전수단(BM), 트립수단(TM), 자동소화수단(DM) 각각에 의한 조치가 완료되면, 조치 완료 통보를 수신한 뒤, 알람수단(AM)에 대한 알람신호 전송이 실시간 조치수단(CM3)에 의해 수행되는 것을 중단시킨 뒤, 유/무선 네트워크로 인근이나 원격지의 관리자가 운영하는 안전경보시스템(SAS)에게 조치 내역을 전송하는 조치결과통보 수단(CM4); 을 포함하며,
    화재 감시 제어기(FC)의 감시 카메라와 파노라마 카메라는 화재감시 지역의 촬영이 용이한 곳에 다수개의 카메라를 설치하도록 하며, 화재 감시 제어기(FC)의 온도 센서(TS), 연기 센서(SS) 및 아크 센서(AS)도 화재감시 지역에 설치를 하도록 하며, 안전경보시스템(SAS)은 중앙관리실에 설치되며,
    화재 감시 제어기(FC)의 표시부(D2), 소화기(FE), 경보부(A2), 네트워크(N2)는 안전경보시스템(SAS)에 의해 중앙관리실에서 원격으로 제어하며,
    안전경보시스템(SAS)에는 화재 감시 제어기(FC)의 감시 카메라로부터 받은 열파장 영상을 온도에 따른 색상을 부여할 수 있도록 온도에 따른 색상을 미리 설정해 놓도록 하며, 화재감시 지역의 온도가 상승한 경우, 복수의 단계로 경보음이 발령될 수 있도록, 단계별 온도범위를 설정해 놓으며,
    안전경보시스템(SAS)에 탑재된 불꽃 및 연기감지 프로그램에는 화재징후 및 화재 발생으로 인해 변화된 영상과 화재가 일어나기 전의 영상을 비교할 수 있도록, 정상적인 영상데이터를 미리 설정하여 저장해 놓으며,
    안전경보시스템(SAS)의 제어에 의해 화재 감시 제어기(FC)에 형성된 열상 카메라와 일반영상 카메라로 이루어진 감시 카메라가 화재 위험지역의 열파장 영상 및 일반영상을 촬영하게 되며,
    감시 카메라에 의해 열파장 영상과 일반 영상이 촬영되고, 촬영된 열파장 영상과 일반 영상은 안전경보시스템(SAS)으로 전송이 되어지며, 전송된 영상 데이터 중 열파장 영상은 안전경보시스템(SAS)에 미리 설정해 놓은 온도에 따른 색상이 적용되어 출력되며,
    안전경보시스템(SAS)은,
    온도에 따른 색상이 적용된 열파장 영상과 일반영상을 모니터를 통해 화면으로 출력함과, 동시에 화재 감시 제어기(FC)에 의해 파노라마 카메라에 의해 화재감시 지역에 대해 촬영된 영상데이터를 복수의 채널로 분할하여 모니터를 통해 화면으로 출력할 뿐만 아니라, 화재 감시 제어기(FC)에 형성된 온도 센서(TS), 연기 센서(SS), 아크 센서(AD)를 통해 측정된 화재감시 지역의 열, 온도 및 연기 유출량을 모니터를 통해 화면으로 출력하며,
    배전반 내 안전경보시스템(SAS)은 AC전원 공급으로 구동되는 배전반과 전원을 별도로 관리하여 지속적으로 활성화된 상태를 유지하기 위해, 안전경보시스템(SAS) 상의 제어부(CU)는 안전경보시스템(SAS) 내의 감지센서(SG), 부저(BU), 음성출력부(VU), LED 표시부(LU1), 경광등(LU2) 별로 별도로 전원을 관리하며, 전원 단전 즉시 충전식 배터리 DC전원 공급전환을 수행하여, 단전 및 재통전시 발생하는 사고 방지를 수행하는 것을 특징으로 하는 배전반 안전 통합 관리 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    전류 감시 제어기(CC)는,
    전류 감시 제어기(CC)의 입력에 접속되는 설정부(S1);
    전류 감시 제어기(CC)의 입력에 접속되고 피뢰기(LA)의 전류 이상을 감지하는 변류기(K2);
    전류 감시 제어기(CC)의 입력에 접속되고 리액터(R)의 전류 이상을 감지하는 변류기(K3);
    전류 감시 제어기(CC)의 입력에 접속되고 서지 업서버(SA)의 전류 이상을 감지하는 변류기(K4);
    전류 감시 제어기(CC)의 입력에 접속되고 콘덴서(C)의 전류 이상을 감지하는 변류기(K5);
    전류 감시 제어기(CC)의 출력에 접속되는 표시부(D1); 및
    전류 감시 제어기(CC)의 입력에 접속되는 경보부(A1); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 배전반 안전 통합 관리 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서, 화재 감시 제어기(FC)는,
    화재 감시 제어기(FC)의 입력에 접속되는 설정부(S2);
    화재 감시 제어기(FC)의 입력에 접속되고 배전반의 실내온도를 감지하는 적어도 하나 이상의 온도센서(TS);
    화재 감시 제어기(FC)의 입력에 접속되고 배전반의 실내에서 발생되는 연기를 감지하는 적어도 하나 이상의 연기센서(SS);
    화재 감시 제어기(FC)의 입력에 접속되고 배전반 실내에서 발생되는 아크를 감지하는 적어도 하나 이상의 아크센서(AS);
    화재 감시 제어기(FC)의 출력에 접속되는 표시부(D2); 및
    화재 감시 제어기(FC)의 출력에 접속되는 경보부(A2);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 배전반 안전 통합 관리 시스템.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 배전반 실내에 설치된 아크센서와 연기센서로 아크와 연기를 각각 감지하여 화재 감시 제어기(FC)로 입력하는 단계와, 화재 감시 제어기(FC)로 입력되는 아크감지신호와 연기감지신호가 1차 설정범위로 입력되면 화재 이상 경보를 발생하고 화재 감시 제어기(FC)로 입력되는 아크감지신호와 연기감지신호가 2차 설정범위로 입력되면 차단기(CB)를 단속시켜 선로를 차단하는 단계와, 화재 감시 제어기(FC)가 소화기(FE) 동작신호를 출력시켜 소화기(FE)가 작동하는 단계로 구성되며,
    상기 소화기(FE)의 작동 가능 여부를 모니터링 할 수 있도록 모니터에서 각 소화기의 압력을 유선/무선으로 체크할 수 있는 수단을 포함함으로써 화재시 소화가스 또는 소화약재가 항시 충전되어 있어 소화임무를 수행할 수 있도록 하고, 상기 소화약재는 비전도성 청정가스 소화약재로서 분사시 배전반 내부 전력기기에 가스분출로 의한 파급이 없는 약재를 충전하며,
    전류 감시 제어기(CC) 및 화재 감시 제어기(FC)와 중앙 감시반(CM)이 네트워크를 통해 연결되어 배전반에 대한 통합 관리를 수행하며, 화재감시 지역을 감시하기 위해 설치된 화재 감시 제어기(FC)를 감시하기 위해 안전경보시스템(SAS)을 추가적으로 포함하는 배전반 안전 통합 관리 시스템에 있어서,
    중앙 감시반(CM)은,
    배전반에 대한 데이터를 측정하는 온도 센서(TS), 연기 센서(SS) 및 아크 센서(AS) 외에 배전반 안전 통합 관리 시스템 전체에 대한 데이터를 측정하는 전류이상 센서(CS1), 과전류 센서(CS2), 열화 센서(HS), 절연파괴 센서(DBS) 및 전압 센서(VS)와 데이터 통신을 수행하여, 배전반을 포함한 배전반 안전 통합 관리 시스템에 대한 온도, 연기, 아크 외에 전류이상, 과전류, 열화, 절연파괴, 이상 전압, 그 밖의 화재 등를 포함한 발생 가능한 이상상황을 감지하는 센서감지수단(CM1);
    센서감지수단(CM1)에 의해 감지된 이상상황에 대한 실시간 데이터의 기록, 그리고 실시간 데이터 분석을 수행하는 분석/조치/기록 수단(CM2);
    분석/조치/기록 수단(CM2)에 의한 데이터 분석 결과를 이상상황으로 판단시 알람수단(AM)으로 관리자에게 알람신호를 전송하며, 온도 이상, 연기 발생, 아크 발생, 전류이상, 과전류 발생, 열화 발생, 절연파괴 발생, 이상 전압 발생으로 분석/조치/기록 수단(CM2)에 의한 판단시, 단전수단(BM)을 제어하여, 배전반 안전 통합 관리 시스템에 대한 단전이 수행되도록 하며, 과전류 발생 및 이상 전압 발생시 분석/조치/기록 수단(CM2)에 의한 판단시, 단전수단(BM)을 제어하여, 배전반 안전 통합 관리 시스템에 형성된 과전류/과전압 트립 스위치를 차단시키도록 하며, 연기 발생 및 아크 발생으로 분석/조치/기록 수단(CM2)에 의한 판단시, 배전반 내(內) 상부에 적어도 하나 이상 설치된 배전반 내부의 발생 화재를 진화(진압)하는 소화기(FE:Fire Extinguisher)에 대한 제어를 수행할 뿐만 아니라, 배전반 안전 통합 관리 시스템에 형성된 모든 소화기(FE)에 대한 제어를 수행하는 자동소화수단(DM)을 제어하여, 배전반 안전 통합 관리 시스템에 대한 자동소화가 수행되도록 하는 실시간 조치수단(CM3); 및
    단전수단(BM), 트립수단(TM), 자동소화수단(DM) 각각에 의한 조치가 완료되면, 조치 완료 통보를 수신한 뒤, 알람수단(AM)에 대한 알람신호 전송이 실시간 조치수단(CM3)에 의해 수행되는 것을 중단시킨 뒤, 유/무선 네트워크로 인근이나 원격지의 관리자가 운영하는 안전경보시스템(SAS)에게 조치 내역을 전송하는 조치결과통보 수단(CM4); 을 포함하며,
    화재 감시 제어기(FC)의 감시 카메라와 파노라마 카메라는 화재감시 지역의 촬영이 용이한 곳에 다수개의 카메라를 설치하도록 하며, 화재 감시 제어기(FC)의 온도 센서(TS), 연기 센서(SS) 및 아크 센서(AS)도 화재감시 지역에 설치를 하도록 하며, 안전경보시스템(SAS)은 중앙관리실에 설치되며,
    화재 감시 제어기(FC)의 표시부(D2), 소화기(FE), 경보부(A2), 네트워크(N2)는 안전경보시스템(SAS)에 의해 중앙관리실에서 원격으로 제어하며,
    안전경보시스템(SAS)에는 화재 감시 제어기(FC)의 감시 카메라로부터 받은 열파장 영상을 온도에 따른 색상을 부여할 수 있도록 온도에 따른 색상을 미리 설정해 놓도록 하며, 화재감시 지역의 온도가 상승한 경우, 복수의 단계로 경보음이 발령될 수 있도록, 단계별 온도범위를 설정해 놓으며,
    안전경보시스템(SAS)에 탑재된 불꽃 및 연기감지 프로그램에는 화재징후 및 화재 발생으로 인해 변화된 영상과 화재가 일어나기 전의 영상을 비교할 수 있도록, 정상적인 영상데이터를 미리 설정하여 저장해 놓으며,
    안전경보시스템(SAS)의 제어에 의해 화재 감시 제어기(FC)에 형성된 열상 카메라와 일반영상 카메라로 이루어진 감시 카메라가 화재 위험지역의 열파장 영상 및 일반영상을 촬영하게 되며,
    감시 카메라에 의해 열파장 영상과 일반 영상이 촬영되고, 촬영된 열파장 영상과 일반 영상은 안전경보시스템(SAS)으로 전송이 되어지며, 전송된 영상 데이터 중 열파장 영상은 안전경보시스템(SAS)에 미리 설정해 놓은 온도에 따른 색상이 적용되어 출력되며,
    안전경보시스템(SAS)은,
    온도에 따른 색상이 적용된 열파장 영상과 일반영상을 모니터를 통해 화면으로 출력함과, 동시에 화재 감시 제어기(FC)에 의해 파노라마 카메라에 의해 화재감시 지역에 대해 촬영된 영상데이터를 복수의 채널로 분할하여 모니터를 통해 화면으로 출력할 뿐만 아니라, 화재 감시 제어기(FC)에 형성된 온도 센서(TS), 연기 센서(SS), 아크 센서(AD)를 통해 측정된 화재감시 지역의 열, 온도 및 연기 유출량을 모니터를 통해 화면으로 출력하며,
    배전반 내 안전경보시스템(SAS)은 AC전원 공급으로 구동되는 배전반과 전원을 별도로 관리하여 지속적으로 활성화된 상태를 유지하기 위해, 안전경보시스템(SAS) 상의 제어부(CU)는 안전경보시스템(SAS) 내의 감지센서(SG), 부저(BU), 음성출력부(VU), LED 표시부(LU1), 경광등(LU2) 별로 별도로 전원을 관리하며, 전원 단전 즉시 충전식 배터리 DC전원 공급전환을 수행하여, 단전 및 재통전시 발생하는 사고 방지를 수행하는 것을 특징으로 하는 배전반 안전 통합 관리 시스템.
KR1020150078280A 2015-06-03 2015-06-03 다수의 안전장치 및 감시장치가 구비되고 원격 관리가 가능한 배전반 안전 통합 관리 시스템 KR101587530B1 (ko)

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