KR101647456B1 - 직접 접촉식 부스바 온도 측정 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 직접 접촉식 부스바 온도 측정 장치에 관한 것으로, 일측이 개구된 자 형상으로 마련되는 몸체부, 상기 몸체부의 평행한 2개의 부분 중 일측부의 내면에 구비되어, 상기 몸체부의 내측에 삽입되는 측정대상물의 온도를 측정하는 측정부, 상기 몸체부의 평행한 2개의 부분 중 타측부에 구비되어, 상기 몸체부를 상기 측정대상물에 고정하는 고정나사부, 상기 측정부의 전선이 외부로 연결 될 수 있도록 상기 몸체부에 마련된 전선홀을 포함하고, 상기 측정부는, 상기 측정대상물의 온도를 측정하는 온도측정센서 및 상기 온도측정센서를 감싸도록 형성되어 상기 온도측정센서를 보호하고, 상기 측정대상물에 접촉되는 절연보호부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

직접 접촉식 부스바 온도 측정 장치{DIRECTLY CONTACT-TYPE BUS BAR TEMPERATURE MEASURING DEVICE}

본 발명은 직접 접촉식 부스바 온도 측정 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 대전류를 공급하는 부스바의 온도를 측정하는데 있어서, 장치를 부스바에 부착한 상태로 계속적으로 온도를 확인 및 관리 할 수 있도록 마련되는 직접 접촉식 부스바 온도 측정 장치에 관한 것이다.

종래 대부분의 수배전반이나 전력설비의 온도 및 노후화에 의한 열화 정도를 측정하기 위해 별도의 온도측정기나 열화상 카메라를 이용하여 측정하고자 하는 부분에 직접 투사하여 온도 측정 및 열화 상태를 점검하였으며, 규정된 점검 기준에 의해 주기적으로만 측정하고, 또 목측에 의한 외관상태만을 점검하여 그 상태를 추정하는 경우가 대부분이다 보니 수배전 설비의 건전성 및 열화에 의한 사고를 사전에 예방하지 못하는 문제점이 있었다.

또한, 현재 사용되고 있는 열화 진단방법은 대부분 수배전반 내부의 계폐기, 차단기, 변압기, 부스바, 전력 케이블 등의 온도를 측정하고, 발생되는 아크를 측정하는 등 별개의 장치를 이용하여 열화의 정도를 진단하고 있다. 전기화재의 가장 중요한 원인은 전력 사용에 대한 과부하와 지속적인 열적 스트레스에 의한 절연파괴로 볼 수 있으며, 지속적인 과부하는 변압기, 부스바, 전력 케이블 등의 온도를 상승시키고, 특히 전력 케이블의 지속적인 온도상승은 PVC 표면의 탄화로 이어져 화재의 원인이 되고 있다.

이에 따라, 최근에는 예방진단 기법이 널리 활성화되면서, 다양한 설비의 예방진단으로 수명 예측이나 사고의 분석을 위해 센서와 진단장비의 특성을 복합적으로 측정 분석하는 기법이 사용되고 있다. 여기서, 수배전반 내부의 부스바 또는 전력기기와 접속되는 부분은 고전압이 흐르는 부분으로 전기적 제품을 설치하기 위해서는 일정한 내압이 유지되는 거리를 이격시켜 장착해야 한다.

이러한 부스바의 표면 온도를 측정하기 위해서는 제어기의 표면절연과 전원 입력 케이블의 절연과 출력 연결 케이블의 절연을 충분히 고려하여야 하며, 또한 고전압이 흐르는 부스바에서 발생되는 전계 및 자계로부터 제어기의 동작이 영향을 받지 않도록 구성되어야 한다.

하지만, 대부분 비접촉용으로 적외선을 이용하여 부스바의 표면 온도를 간접적으로 측정하는 적외선 온도센서나, 또는 열화상 카메라 등을 사용하고 있는 실정이다.

이에, 한국등록특허 1299904호에서는 부스바의 온도 및 과부하 무선 감시 시스템, 장치 및 방법에 대해 기술하고 있다. 상기 문헌은, 부스바 관리에 관한 것으로, 장치를 부스바에 부착하여 온도 감지를 하고 이를 무선으로 단말기에 전송하여 상기 부스바를 관리하는 기술에 대해 서술되어 있다. 상기 문헌에서는 부스바에 직접적으로 온도센서를 감싸고, 이를 통해 온도측정을 하는 방법이 기재되어 있으나, 이와 같은 방법이 실현되었을 때, 부스바의 전류에 의해 온도센서가 파손되어, 온도 측정을 제대로 할 수 없는 문제점이 발생할 수 있다.

따라서, 상기와 같이 부스바에 직접 부착하여 부스바의 온도 및 과열을 관리 하는 것은 불연속적인 측정과 다르게, 계속적으로 측정 및 관리가 될 수 있는 장점이 있으나, 상기 부스바에 흐르는 고전류 및 고온에 대응하여 온도센서가 파손되거나 변형되어 오작동 할 가능성이 높으므로, 이에 대한 연구 개발이 더 요구되고 있다.

한국등록특허 1299904호

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 부스바의 온도를 측정하는데 있어서, 장치를 부스바에 부착한 상태로 계속적으로 온도를 확인 및 관리 할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 부스바에 직접 접촉식으로 온도를 측정함에 있어서, 부스바의 고전류 및 고온에서도 온도센서의 파손 및 변형이 되지 않도록 하는 데 그 목적이 있다.

발명이 해결하고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 직접 접촉식 부스바 온도 측정 장치는, 일측이 개구된 자 형상으로 마련되는 몸체부, 상기 몸체부의 평행한 2개의 부분 중 일측부의 내면에 구비되어, 상기 몸체부의 내측에 삽입되는 측정대상물의 온도를 측정하는 측정부, 상기 몸체부의 평행한 2개의 부분 중 타측부에 구비되어, 상기 몸체부를 상기 측정대상물에 고정하는 고정나사부, 상기 측정부의 전선이 외부로 연결 될 수 있도록 상기 몸체부에 마련된 전선홀을 포함하고, 상기 측정부는, 상기 측정대상물의 온도를 측정하는 온도측정센서 및 상기 온도측정센서를 감싸도록 형성되어 상기 온도측정센서를 보호하고, 상기 측정대상물에 접촉되는 절연보호부를 포함한다.

또한, 본 발명의 상기 절연보호부는 상기 측정대상물의 열을 전달하는 동시에 전기적인 절연이 가능하도록 다이아몬드 재질로 형성된다.

또한, 본발명의 상기 온도측정센서와 측정대상물의 사이에 위치하는 상기 절연보호부의 두께는 0.5~1mm인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 절연보호부는 상기 몸체부의 일측부 내면으로부터 0.4~0.6mm 만큼 돌출되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 온도측정센서와 전선으로 연결되어, 상기 온도측정센서를 통해 측정되는 온도값을 모니터링하고, 상기 측정 된 온도값이 기설정된 기준온도를 초과하는 경우에 경고 신호를 출력하는 제어출력장치를 포함한다.

상기 과제의 해결 수단에 의해, 본 발명의 직접 접촉식 부스바 온도 측정 장치는 부스바의 온도를 측정하는데 있어서, 장치를 부스바에 부착한 상태로 계속적으로 온도를 확인 및 관리 할 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 부스바에 직접 접촉식으로 온도를 측정함에 있어서, 부스바의 고전류 및 고온에서도 온도센서의 파손 및 변형이 되지 않고, 온도를 측정할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 직접 접촉식 부스바 온도 측정 장치를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 직접 접촉식 부스바 온도 측정 장치의 측정부를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 직접 접촉식 부스바 온도 측정 장치의 절연보호부의 형상을 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 직접 접촉식 부스바 온도 측정 장치를 나타내는 사시도 이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 직접 접촉식 부스바 온도 측정 장치의 측정부 및 측정부캡을 설명하기 위한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 직접 접촉식 부스바 온도 측정 장치의 제어출력장치를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 직접 접촉식 부스바 온도 측정 장치가 부스바에 장착된 모습을 설명하기 위한 도면이다.

이상과 같은 본 발명에 대한 해결하려는 과제, 과제의 해결 수단, 발명의 효과를 포함한 구체적인 사항들은 다음에 기재할 일실시예 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 일실시예를 참조하면 명확해질 것이다.

하기에서는 상기 제시된 직접 접촉식 부스바 온도 측정 장치(100)를 도면을 이용하여 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 직접 접촉식 부스바 온도 측정 장치(100)를 설명하기 위한 도면이다. 구체적으로, 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 직접 접촉식 부스바 온도 측정 장치(100)를 나타내는 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 직접 접촉식 부스바 온도 측정 장치(100)의 측정부(120)를 나타내는 단면도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 직접 접촉식 부스바 온도 측정 장치(100)의 절연보호부(122)의 형상을 나타내는 단면도이다. 또한, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 직접 접촉식 부스바 온도 측정 장치(100)를 나타내는 사시도 이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 직접 접촉식 부스바 온도 측정 장치(100)의 측정부(120) 및 측정부캡(141)을 설명하기 위한 단면도이며, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 직접 접촉식 부스바 온도 측정 장치(100)의 제어출력장치를 나타내는 도면이다. 또한, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 직접 접촉식 부스바 온도 측정 장치(100)가 부스바에 장착된 모습을 설명하기 위한 도면이다.

상기 도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 직접 접촉식 부스바 온도 측정 장치(100)는, 일측이 개구된 자 형상으로 마련되는 몸체부(110), 상기 몸체부(110)의 평행한 2개의 부분 중 일측부의 내면에 구비되어 상기 몸체부(110)의 내측에 삽입되는 측정대상물의 온도를 측정하는 측정부(120)를 포함하는데 여기서 상기 측정부(120)는 상기 측정대상물의 온도를 측정하는 온도측정센서(121) 및 상기 온도측정센서(121)를 감싸도록 형성되어 상기 온도측정센서(121)를 보호하고, 상기 측정대상물에 접촉되는 절연보호부(122)를 포함한다.

여기서, 도 2를 참고하면, 상기 온도측정센서(121)와 측정대상물의 사이에 위치하는 상기 절연보호부(122)의 두께(A)는 0.5~1mm로 이루어 진다. 더욱 상세하게는, 상기 절연보호부(122)의 두께(A)가 0.5mm보다 얇게 형성될 경우 상기 절연보호부(122)의 전기적인 절연 기능이 약화되어, 상기 측정대상물의 고전류에 의해 상기 온도측정센서(121)가 오작동 할 수 있고, 상기 절연보호부(122)의 두께(A)가 1mm보다 두껍게 형성될 경우 상기 절연보호부(122)의 열전도율이 떨어져 상기 온도측정센서(121)를 통해 측정되는 상기 측정대상물의 온도 정확도가 떨어질 우려가 있다. 따라서, 상기 절연보호부(122)의 두께(A)는 0.5~1mm로 이루어 지도록 한다.

또한, 여기서 상기 절연보호부(122)는 상기 몸체부(110)의 일측부 내면으로부터 0.4~0.6mm 만큼 돌출되는 부분(B)이 있도록 마련되는 것을 특징으로 한다. 더욱 상세하게는, 상기와 같이 돌출되는 부분(B)이 있으므로, 상기 측정대상물이 상기 몸체부(110)에 끼워졌을 때, 상기 측정대상물이 상기 측정부(120)와 쉽게 접촉할 수 있고, 이를 통해 상기 측정부(120)의 상기 온도측정센서(121)로 상기 측정대상물의 열이 쉽게 전도될 수 있는 효과가 있다.

또한, 여기서 상기 절연보호부(122)는 상기 측정대상물의 열을 전달하는 동시에 전기적인 절연이 가능하도록 다이아몬드 재질로 형성되는 것을 특징으로 한다.

더욱 상세하게는, 여기서 도 3을 참고하면, 상기 절연보호부(122)는 제 1절연보호부재(123) 및 제 2절연보호부재(124)로 나뉘어 형성되며, 상기 제 1절연보호부재(123)와 상기 제 2절연보호부재(124)의 결합을 통해 상기 온도측정센서(121)가 구비될 수 있는 공간을 마련한다. 상기 결합된 형상은 도 2를 참고하면, 일측은 상기 다이아몬드 재질로 형성되는 절연보호부(122)로 인해 밀폐되게 형성되며, 타측은 상기 온도측정센서(121)가 외부와 연결 될 수 있도록 마련되는 전선이 구비 되고 상기 전선홀(140)로 공간이 이어질 수 있도록 개구된 형태로 형성된다.

또한, 상기 몸체부(110)의 평행한 2개의 부분 중 타측부에 구비되어, 상기 몸체부(110)를 상기 측정대상물에 고정하는 고정나사부(130), 상기 측정부(120)의 전선이 외부로 연결 될 수 있도록 상기 몸체부(110)에 마련된 전선홀(140)을 포함한다.

여기서, 도 4를 참고하면, 상기 측정부캡(141)은 상기 측정부(120)가 마련되는 측의 외측면으로 개폐 될 수 있는 형태로 마련될 수 있으며, 상기 측정부캡(141)을 통해 상기 측정부(120)를 교체 및 관리 할 수 있으며, 상기 전선홀(140)으로 상기 측정부(120)의 전선을 쉽게 빼낼 수 있도록 하는 역할을 한다.

또한, 상기 전선홀(140)은 상기 측정부(120)의 전선이 외부로 연결 될 수 있도록 상기 몸체부(110)의 외부로 구멍 형태로 마련되어 있으며, 상기 전선홀(140)을 통해 상기 온도측정센서(121)는 상기 제어출력장치(200)와 연결될 수 있다.

더욱 상세하게, 상기 제어출력장치(200)는 상기 온도측정센서(121)를 통해 측정되는 온도값을 모니터링하고, 상기 측정된 온도값이 기설정된 기준온도를 초과하는 경우에 경고 신호를 출력하는 역할을 한다. 여기서, 경고 신호는 LED램프를 통한 시각적 신호 및 버저를 통한 청각적 신호를 포함할 수 있다.

여기서, 도 6을 참고하면, 상기 제어출력장치(200)는 상기 측정대상물의 실시간 온도를 모니터링할 수 있는 디스플레이부(210)와, 버튼을 통해 기준온도를 설정할 수 있는 조절부(220), 상기 기설정된 기준온도를 초과하는 경우에 경고 신호를 소리로 알려주는 알람버저부(240) 및 상기 경고 신호를 LED를 통해 알려주는 알람LED부(230)를 포함하고 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 직접 접촉식 부스바 온도 측정 장치(100)는, 상기 몸체부(110)의 평행한 2개의 부분 중 타측부에 구비되어, 상기 몸체부(110)를 상기 측정대상물에 고정하는 고정나사부(130)를 포함한다.

여기서 도 7을 참고하면, 상기 도 7은 상기 측정대상물에 상기 직접 접촉식 부스바 온도 측정 장치(100)를 부착한 모습을 나타내고 있다. 상기 직접 접촉식 부스바 온도 측정 장치(100)가 상기 측정대상물에 끼워진 상태에서 고정시키기 위해 상기 고정나사부(130)가 마련된다. 상기와 같이 고정나사부(130)의 나사가 조여지면, 상기 자 형태의 몸체부(110)의 개구된 부분의 평행한 두면이 상기 측정대상물을 조이는 형태로 고정될 수 있다.

상기에서 상술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 직접 접촉식 부스바 온도 측정 장치(100)는, 실시간으로 상기 측정대상물의 온도를 측정하고, 상기 제어출력장치(200)를 통해 사용자가 모니터링할 수 있으며, 위험 상황이 발생 할 수 있는 경우 알람을 통해 사용자에게 알려줄 수 있으므로, 점검시에만 일시적으로 온도를 측정하여 위험 상황을 예측하던 종래에 비해, 연속적으로 위험 상황을 예방 할 수 있는 효과가 있다. 또한, 부스바와 같은 고전류가 흐르는 케이블에 대하여 접촉한 상태로 온도를 측정할 수 있도록, 상기 온도측정센서(121)를 감싸도록 다이아몬드 재질로 형성된 절연보호부(122)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 직접 접촉식 부스바 온도 측정 장치
110 : 몸체부
120 : 측정부
121 : 온도측정센서
122 : 절연보호부
123 : 제 1절연보호부재
124 : 제 2절연보호부재
130 : 고정나사부
140 : 전선홀
141 : 측정부캡
200 : 제어출력장치(200)
210 : 디스플레이부
220 : 조절부
230 : 알람LED부
240 : 알람버저부

Claims (5)

1. 일측이 개구된 'ㄷ' 자 형상으로 마련되는 몸체부;
   상기 몸체부의 평행한 2개의 부분 중 일측부의 내면에 구비되어, 상기 몸체부의 내측에 삽입되는 측정대상물의 온도를 측정하는 측정부;
   상기 몸체부의 평행한 2개의 부분 중 타측부에 구비되어, 상기 몸체부를 상기 측정대상물에 고정하는 고정나사부;
   상기 측정부의 전선이 외부로 연결 될 수 있도록 상기 몸체부에 마련된 전선홀;을 포함하고,
   상기 측정부는,
   상기 측정대상물의 온도를 측정하는 온도측정센서; 및
   상기 온도측정센서를 감싸도록 형성되어 상기 온도측정센서를 보호하고, 상기 측정대상물에 접촉되는 절연보호부;를 포함하며,
   상기 절연보호부는 상기 측정대상물의 열을 전달하는 동시에 전기적인 절연이 가능한 다이아몬드 재질로 형성되고,
   상기 온도측정센서와 측정대상물의 사이에 위치하는 상기 절연보호부의 두께는 0.5~1mm이고,
   상기 절연보호부는 상기 몸체부의 일측부 내면으로부터 0.4~0.6mm 만큼 돌출되며,
   상기 온도측정센서와 전선으로 연결되어, 상기 온도측정센서를 통해 측정되는 온도값을 모니터링하고, 상기 측정된 온도값이 기설정된 기준온도를 초과하는 경우에 경고 신호를 출력하는 제어출력장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 직접 접촉식 부스바 온도 측정 장치.
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