KR101931530B1 - 분전반 설계 장치, 방법 및 컴퓨터 프로그램 - Google Patents

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KR101931530B1
KR101931530B1 KR1020170127998A KR20170127998A KR101931530B1 KR 101931530 B1 KR101931530 B1 KR 101931530B1 KR 1020170127998 A KR1020170127998 A KR 1020170127998A KR 20170127998 A KR20170127998 A KR 20170127998A KR 101931530 B1 KR101931530 B1 KR 101931530B1
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02B1/00Frameworks, boards, panels, desks, casings; Details of substations or switching arrangements
    • H02B1/20Bus-bar or other wiring layouts, e.g. in cubicles, in switchyards
    • G06F2217/12

Abstract

분전반 설계 장치는, 분전반의 내판 정보, 주 차단기 정보, 하나 이상의 분기 차단기 정보 및 부스바(busbar) 지지대 정보를 포함하는 사용자 입력을 수신하도록 구성된 입력부; 및 상기 사용자 입력에 기초하여 분전반 설계 정보를 생성하도록 구성된 설계부를 포함한다. 상기 설계부는, 상기 내판 정보에 기초하여 내판 상의 기준선을 정의하고, 상기 기준선의 위치에 기초하여 상기 내판 상의 주 차단기를 정의하며, 상기 하나 이상의 분기 차단기 정보 및 상기 부스바 지지대 정보에 기초하여, 상기 내판 상의 상기 주 차단기 배치 위치를 조정하며, 상기 주 차단기로부터 연장되는 상기 기준선의 일측 또는 양측에 위치하는 상기 내판 상에 하나 이상의 분기 차단기를 정의하도록 구성된 차단기 배치부; 상기 주 차단기 정보, 상기 하나 이상의 분기 차단기 정보 및 상기 부스바 지지대 정보에 기초하여, 상기 내판 상의 하나 이상의 결합 홀 위치를 정의하도록 구성된 홀 배치부; 및 상기 내판 상의 상기 주 차단기 배치 위치 및 상기 부스바 지지대 정보에 기초하여, 상기 주 차단기와 상기 부스바 지지대를 전기적으로 연결하기 위한 모선 부스바를 정의하며, 상기 하나 이상의 분기 차단기 정보 및 상기 모선 부스바의 정보에 기초하여, 상기 모선 부스바와 상기 하나 이상의 분기 차단기를 전기적으로 연결하기 위한 피더(feeder) 부스바를 정의하도록 구성된 부스바 설계부를 포함한다.

Description

분전반 설계 장치, 방법 및 컴퓨터 프로그램 { APPARATUS, METHOD AND COMPUTER PROGRAM FOR AUTOMATED DESIGN OF POWER DISTRIBUTION PANEL }
실시예들은 분전반 설계 장치, 방법 및 컴퓨터 프로그램에 대한 것으로, 보다 구체적으로는, 배전반으로부터 수신한 전력을 부하측에 회로 별로 공급 또는 차단하기 위한 분전반을 사용자가 입력한 수치를 기초로 자동 설계하는 기술에 대한 것이다.
발전소에서 생산된 전력은, 특고압반, 고압반, 변압기반, 저압반 등으로 구성된 수배전반에 의하여 수신되며, 수배전반은 수신된 전력의 전압을 낮추어 각 사용처에 나눠주게 된다. 이때 배전반과 부하 사이에는, 배전반으로부터 수신한 전력을 부하측에 회로 별로 공급 또는 차단하기 위한 분전반이 위치한다.
분전반은 일반적으로 분기 회로를 구성하는 분기 개폐기, 차단기 등을 모선에 접속하여 지지판에 부착하여 구성되며, 금속함이나 플라스틱 상자 등에 수용된다. 또한, 이러한 상자에 커버가 더 부착되는 경우도 있다.
분전반은 분전반에 들어갈 배선용 차단기(Molded Case Circuit Breaker; MCCB), 누전차단기(Earth Leakage Breaker; ELB), 계기용 변압기(Potential Transformer; PT), 계기용 변류기(Current Transformer; CT) 등 다양한 회로 관련 자재의 외형 치수를 기초로 적절하게 설계되어야 한다. 또한, 이러한 회로 관련 자재들을 전기적으로 연결하는 구리(Cu) 등 금속 소재로 된 부스바(busbar)가 분전반에 수용될 수 있도록 적절히 설계되어야 한다.
종래에는, 설계 전문가가 생산작업의뢰서에 기재된 각종 정보를 보고 분전반의 공간적인 설계를 수행하였다. 그러나, 이러한 종래의 분전반 설계 방식은 설계 전문가의 경험에 대한 의존도가 지나치게 높고, 숙련된 설계자라 하더라도 설계에 오랜 시간이 소요되는 문제점이 있다. 또한, 설계에 따라 금속 소재로부터 부스바를 일단 제작하고 나면 설계에 오류가 있는 경우에도 소재를 재활용하는 것이 불가능하여, 시제품이나 설계 오류로 인한 불량품 등에 상당한 비용이 소요되는 단점이 있다.
등록실용신안공보 제20-0436524호
본 발명의 일 측면에 따르면, 배전반으로부터 수신한 전력을 부하측에 회로 별로 공급 또는 차단하기 위한 분전반을 사용자가 입력한 수치를 기초로 자동 설계할 수 있는 분전반 설계 장치 및 방법과, 상기 방법을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 제공할 수 있다.
일 실시예에 따른 분전반 설계 장치는, 분전반의 내판 정보, 주 차단기 정보, 하나 이상의 분기 차단기 정보 및 부스바(busbar) 지지대 정보를 포함하는 사용자 입력을 수신하도록 구성된 입력부; 및 상기 사용자 입력에 기초하여 분전반 설계 정보를 생성하도록 구성된 설계부를 포함한다.
상기 설계부는, 상기 내판 정보에 기초하여 내판 상의 기준선을 정의하고, 상기 기준선의 위치에 기초하여 상기 내판 상의 주 차단기를 정의하며, 상기 하나 이상의 분기 차단기 정보 및 상기 부스바 지지대 정보에 기초하여, 상기 내판 상의 상기 주 차단기 배치 위치를 조정하며, 상기 주 차단기로부터 연장되는 상기 기준선의 일측 또는 양측에 위치하는 상기 내판 상에 하나 이상의 분기 차단기를 정의하도록 구성된 차단기 배치부; 상기 주 차단기 정보, 상기 하나 이상의 분기 차단기 정보 및 상기 부스바 지지대 정보에 기초하여, 상기 내판 상의 하나 이상의 결합 홀 위치를 정의하도록 구성된 홀 배치부; 및 상기 내판 상의 상기 주 차단기 배치 위치 및 상기 부스바 지지대 정보에 기초하여, 상기 주 차단기와 상기 부스바 지지대를 전기적으로 연결하기 위한 모선 부스바를 정의하며, 상기 하나 이상의 분기 차단기 정보 및 상기 모선 부스바의 정보에 기초하여, 상기 모선 부스바와 상기 하나 이상의 분기 차단기를 전기적으로 연결하기 위한 피더(feeder) 부스바를 정의하도록 구성된 부스바 설계부를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 주 차단기 정보, 상기 하나 이상의 분기 차단기 정보 및 상기 부스바 지지대 정보 중 하나 이상은 자재의 업체 정보, 모델명 정보 또는 용량 정보 중 하나 이상을 포함한다. 이때, 상기 분전반 설계 장치는, 상기 업체 정보, 상기 모델명 정보 또는 상기 용량 정보 중 하나 이상을 이용하여 데이터베이스를 조회함으로써, 상기 주 차단기, 상기 하나 이상의 분기 차단기 또는 상기 부스바 지지대의 치수 정보를 수신하도록 구성된 치수 결정부를 더 포함한다.
일 실시예에서, 상기 부스바 설계부는, 상기 내판 상의 상기 하나 이상의 분기 차단기 배치에 기초하여, 상기 모선 부스바 상에 상기 하나 이상의 분기 차단기 각각에 대응되는 하나 이상의 조립 홀을 정의하도록 더 구성된다.
일 실시예에서, 상기 부스바 설계부는, 상기 피더 부스바가 상기 주 차단기로부터 연장되는 상기 기준선의 일측 또는 양측에 위치하는 상기 분기 차단기와 상기 조립 홀 사이를 연결하도록 상기 피더 부스바의 형상을 결정하도록 더 구성된다.
일 실시예에서, 상기 모선 부스바는 서로 상이한 상의 전류를 전달하기 위한 복수 개의 모선 부스바를 포함하며, 상기 피더 부스바는 상기 복수 개의 모선 부스바에 각각 전기적으로 연결되기 위한 복수 개의 피더 부스바를 포함한다. 이때, 상기 부스바 설계부는, 상기 피더 부스바가 상기 복수 개의 모선 부스바 중 어느 하나에만 전기적으로 연결되도록 상기 피더 부스바의 절곡 위치를 결정하도록 더 구성된다.
일 실시예에서, 상기 설계부는, 미리 설정된 복수 개의 예상 배치도 중 어느 하나에 상응하는 사용자 입력에 기초하여, 상기 주 차단기 또는 상기 분기 차단기에 연결되기 위한 하나 이상의 자재 위치를 상기 내판 상에 정의하도록 구성된 자재 배치부를 더 포함한다.
일 실시예에서, 상기 설계부는, 상기 모선 부스바 및 상기 피더 부스바를 덮도록 배치되는 커버부를 정의하도록 구성된 커버 설계부를 더 포함한다.
일 실시예에 따른 분전반 설계 장치는, 상기 내판 상의 상기 주 차단기, 상기 하나 이상의 분기 차단기 및 상기 부스바 지지대의 배치 정보와, 상기 모선 부스바 및 상기 피더 부스바의 형상 정보 및 치수 정보를 컴퓨터로 판독 가능한 데이터 포맷으로 출력하도록 구성된 출력부를 더 포함한다.
실시예들에 따른 분전반 설계 방법은, 전술한 실시예들에 따른 분전반 설계 장치를 이용하여 수행될 수 있다.
일 실시예에 따른 분전반 설계 방법은, 분전반의 내판 정보, 주 차단기 정보, 하나 이상의 분기 차단기 정보 및 부스바 지지대 정보를 포함하는 사용자 입력을 수신하는 단계; 상기 내판 정보에 기초하여 내판 상의 기준선을 정의하고, 상기 기준선의 위치에 기초하여 상기 내판 상의 주 차단기를 정의하는 단계; 상기 하나 이상의 분기 차단기 정보 및 상기 부스바 지지대 정보에 기초하여, 상기 내판 상의 상기 주 차단기 배치 위치를 조정하며, 상기 주 차단기로부터 연장되는 상기 기준선의 일측 또는 양측에 위치하는 상기 내판 상에 하나 이상의 분기 차단기를 정의하는 단계; 상기 주 차단기 정보, 상기 하나 이상의 분기 차단기 정보 및 상기 부스바 지지대 정보에 기초하여, 상기 내판 상의 하나 이상의 결합 홀 위치를 정의하는 단계; 상기 내판 상의 상기 주 차단기 배치 위치 및 상기 부스바 지지대 정보에 기초하여, 상기 주 차단기와 상기 부스바 지지대를 전기적으로 연결하기 위한 모선 부스바를 정의하는 단계; 및 상기 하나 이상의 분기 차단기 정보 및 상기 모선 부스바의 정보에 기초하여, 상기 모선 부스바와 상기 하나 이상의 분기 차단기를 전기적으로 연결하기 위한 피더 부스바를 정의하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 주 차단기 정보, 상기 하나 이상의 분기 차단기 정보 및 상기 부스바 지지대 정보 중 하나 이상은 자재의 업체 정보, 모델명 정보 또는 용량 정보 중 하나 이상을 포함한다. 이때, 상기 분전반 설계 방법은, 상기 사용자 입력을 수신하는 후에, 상기 업체 정보, 상기 모델명 정보 또는 상기 용량 정보 중 하나 이상을 이용하여 데이터베이스를 조회함으로써, 상기 주 차단기, 상기 하나 이상의 분기 차단기 또는 상기 부스바 지지대의 치수 정보를 수신하는 단계를 더 포함한다.
일 실시예에서, 상기 모선 부스바를 정의하는 단계는, 상기 내판 상의 상기 하나 이상의 분기 차단기 배치에 기초하여, 상기 모선 부스바 상에 상기 하나 이상의 분기 차단기 각각에 대응되는 하나 이상의 조립 홀을 정의하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 피더 부스바를 정의하는 단계는, 상기 피더 부스바가 상기 주 차단기로부터 연장되는 상기 기준선의 일측 또는 양측에 위치하는 상기 분기 차단기와 상기 조립 홀 사이를 연결하도록 상기 피더 부스바의 형상을 결정하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 모선 부스바는 서로 상이한 상의 전류를 전달하기 위한 복수 개의 모선 부스바를 포함하며, 상기 피더 부스바는 상기 복수 개의 모선 부스바에 각각 전기적으로 연결되기 위한 복수 개의 피더 부스바를 포함한다. 이때, 상기 피더 부스바의 형상을 결정하는 단계는, 상기 피더 부스바가 상기 복수 개의 모선 부스바 중 어느 하나에만 전기적으로 연결되도록 상기 피더 부스바의 절곡 위치를 결정하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 따른 분전반 설계 방법은, 미리 설정된 복수 개의 예상 배치도 중 어느 하나에 상응하는 사용자 입력에 기초하여, 상기 주 차단기 또는 상기 분기 차단기에 연결되기 위한 하나 이상의 자재 위치를 상기 내판 상에 정의하는 단계를 더 포함한다.
일 실시예에 따른 분전반 설계 방법은, 상기 모선 부스바 및 상기 피더 부스바를 덮도록 배치되는 커버부를 정의하는 단계를 더 포함한다.
일 실시예에 따른 분전반 설계 방법은, 상기 내판 상의 상기 주 차단기, 상기 하나 이상의 분기 차단기 및 상기 부스바 지지대의 배치 정보와, 상기 모선 부스바 및 상기 피더 부스바의 형상 정보 및 치수 정보를 컴퓨터로 판독 가능한 데이터 포맷으로 출력하는 단계를 더 포함한다.
일 실시예에 따른 컴퓨터 프로그램은, 하드웨어와 결합되어 전술한 실시예들에 따른 분전반 설계 방법을 실행하기 위한 것으로서, 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에 저장된 것일 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 분전반 설계 장치 및 방법에 의하면, 배전반으로부터 수신한 전력을 부하측에 회로 별로 공급 또는 차단하기 위한 분전반과 이에 포함되는 부스바(busbar) 사용자가 입력한 분전반의 내판 정보, 주 차단기 정보, 하나 이상의 분기 차단기 정보 및 부스바 지지대 정보 등의 수치를 기초로 자동 설계할 수 있다. 따라서, 종래와 같이 설계 전문가에 의한 장시간의 수작업을 필요로 하지 않고 빠른 시간에 설계를 수행할 수 있으며, 시제품이나 설계 오류로 인한 불량품 등으로 인하여 금속 소재가 과도하게 낭비되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 분전반 설계 장치의 평면도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 분전반 설계 방법의 순서도이다.
도 3a는 일반적인 분전반의 외형을 나타내는 사시도이다.
도 3b는 일반적인 분전반의 내부를 나타내는 평면도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 분전반 설계 방법에 따라 내판 상에 기준선을 정의한 형태를 나타내는 평면도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 분전반 설계 방법에 따라 내판 상에 주 차단기를 배치한 형태를 나타내는 평면도이다.
도 6a는 일 실시예에 따른 분전반 설계 방법에 따라 주 차단기 위치를 조정하고 분기 차단기를 배치한 형태를 나타내는 평면도이다.
도 6b는 일 실시예에 따른 분전반 설계 방법에 따라 내판 상에 결합 홀을 정의한 형태를 나타내는 평면도이다.
도 7a는 일 실시예에 따른 분전반 설계 방법에 따라 모선 부스바(busbar)를 배치한 형태를 나타내는 평면도이다.
도 7b는 일 실시예에 따른 분전반 설계 방법에 따라 모선 부스바 상에 조립 홀을 배치한 형태를 나타내는 개념도이다.
도 8a는 일 실시예에 따른 분전반 설계 방법에 따라 피더(feeder) 부스바를 배치한 형태를 나타내는 평면도이다.
도 8b는 일 실시예에 따른 분전반 설계 방법에 따라 피더 부스바의 절곡 위치를 결정하는 것을 나타내는 개념도이다.
도 9는 일 실시예에 따른 분전반 설계 방법에 따라 부스바 상에 커버부를 배치한 것을 나타내는 평면도이다.
도 10a 및 10b는 일 실시예에 따른 분전반 설계 방법에 따라 사용자에게 제시되는 자재 예상 배치도를 나타내는 이미지이다.
도 11은 일 실시예에 따른 분전반 설계 방법에 따라 내판 상에 하나 이상의 추가 자재를 배치한 형태를 나타내는 평면도이다.
도 12는 일 실시예에 따른 분전반 설계 방법에 따라 내판 상에 추가 자재의 부착을 위한 결합 홀을 정의한 형태를 나타내는 평면도이다.
이하에서, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대하여 상세히 살펴본다.
본 명세서에서 어느 부분이 다른 부분의 "위에" 있다고 언급하는 경우, 이는 바로 다른 부분의 위에 있을 수 있거나 그 사이에 다른 부분이 수반될 수 있다. 대조적으로 어느 부분이 다른 부분의 "바로 위에" 있다고 언급하는 경우, 그 사이에 다른 부분이 수반되지 않는다.
본 명세서에서 제1, 제2 및 제3 등의 용어들은 다양한 부분, 성분, 영역, 층 및/또는 섹션(section)들을 설명하기 위해 사용되나 이들에 한정되지 않는다. 이들 용어들은 어느 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션을 다른 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션과 구별하기 위해서만 사용된다. 따라서, 이하에서 서술하는 제1 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 제2 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션으로 언급될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 전문 용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
본 명세서에서 "아래", "위" 등의 상대적인 공간을 나타내는 용어는 도면에서 도시된 한 부분의 다른 부분에 대한 관계를 보다 쉽게 설명하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 용어들은 도면에서 의도한 의미와 함께 사용중인 장치의 다른 의미나 동작을 포함하도록 의도된다. 예를 들면, 도면중의 장치를 뒤집으면, 다른 부분들의 "아래"에 있는 것으로 설명된 어느 부분들은 다른 부분들의 "위"에 있는 것으로 설명된다. 따라서 "아래"라는 예시적인 용어는 위와 아래 방향을 전부 포함한다. 장치는 90° 회전 또는 다른 각도로 회전할 수 있고, 상대적인 공간을 나타내는 용어도 이에 따라서 해석된다.
다르게 정의하지는 않았지만, 본 명세서에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 일 실시예에 따른 분전반 설계 장치의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 분전반 설계 장치는 입력부(11), 설계부(13) 및 출력부(14)를 포함한다. 입력부(11)는 사용자로부터 분전반의 내판 정보, 주 차단기 정보, 하나 이상의 분기 차단기 정보 및 부스바(busbar) 지지대 정보를 포함하는 사용자 입력을 수신하도록 구성된다. 설계부(13)는 사용자 입력에 기초하여 분전반 설계 정보를 생성하도록 구성된다. 또한, 출력부(14)는 분전반 설계 정보를 컴퓨터로 판독 가능한 데이터 포맷(format)으로 출력하도록 구성된다.
일 실시예에서, 분전반 설계 장치는 치수 결정부(12)를 더 포함한다. 치수 결정부(12)는 분전반에 사용되는 자재의 치수 정보가 업체별, 모델별 및/또는 용량별로 저장된 데이터베이스(120)를 포함한다. 치수 결정부(12)는, 사용자로부터 입력된 자재의 업체 정보, 모델명 정보 및/또는 용량 정보를 기초로 데이터베이스(120)를 조회하여, 해당 자재의 치수 정보를 획득하며, 이를 기초로 설계부(13)에 의한 분전반 설계가 이루어질 수 있다.
실시예들에 따른 분전반 설계 장치는 전적으로 하드웨어이거나, 또는 부분적으로 하드웨어이고 부분적으로 소프트웨어인 측면을 가질 수 있다. 예컨대, 분전반 설계 장치와 이에 포함된 각 부(unit)는 특정 형식 및 내용의 데이터를 처리하거나 또는/또한 전자통신 방식으로 주고받기 위한 하드웨어 및 이에 관련된 소프트웨어를 통칭할 수 있다. 본 명세서에서 "부", "모듈", "장치", "단말기", "서버" 또는 "시스템" 등의 용어는 하드웨어 및 해당 하드웨어에 의해 구동되는 소프트웨어의 조합을 지칭하는 것으로 의도된다. 예를 들어, 하드웨어는 CPU 또는 다른 프로세서(processor)를 포함하는 데이터 처리 기기일 수 있다. 또한, 하드웨어에 의해 구동되는 소프트웨어는 실행중인 프로세스, 객체(object), 실행파일(executable), 실행 스레드(thread of execution), 프로그램(program) 등을 지칭할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 분전반 설계 장치를 구성하는 각각의 요소는 반드시 서로 물리적으로 구분되는 별개의 장치를 지칭하는 것으로 의도되지 않는다. 즉, 도 1의 분전반 설계 장치에 포함된 입력부(11), 치수 결정부(12), 설계부(13) 및 출력부(14)는 분전반 설계 장치를 구성하는 하드웨어를 해당 하드웨어에 의해 수행되는 동작에 따라 기능적으로 구분한 것일 뿐, 반드시 각각의 부가 서로 독립적으로 구비되어야 하는 것이 아니다. 물론, 실시예에 따라서는 입력부(11), 치수 결정부(12), 설계부(13) 및 출력부(14) 중 하나 이상이 서로 물리적으로 구분되는 별개의 장치로 구현되는 것도 가능하다.
일 실시예에서, 설계부(13)는 차단기 배치부(131), 홀 배치부(132) 및 부스바 설계부(133)를 포함한다. 또한 일 실시예에서, 설계부(13)는 커버 설계부(134)를 더 포함한다.
차단기 배치부(131)는, 사용자가 입력한 내판 정보에 기초하여 내판 상의 기준선을 정의하고, 기준선의 위치에 기초하여 내판 상에 주 차단기를 배치한다. 또한, 차단기 배치부(131)는, 사용자가 입력한 하나 이상의 분기 차단기 정보 및 부스바 지지대 정보에 기초하여, 내판 상의 주 차단기 배치 위치를 조정하고 주 차단기로부터 연장되는 상기 기준선의 일측 또는 양측에 하나 이상의 분기 차단기를 배치한다. 본 명세서에서 배치한다는 것은, 실제로 존재하는 부재를 이동시킨다는 의미가 아니라 컴퓨터에 의하여 생성되는 디지털 정보인 분전반 설계 정보 내에서 차단기의 형상과 위치를 정의하는 것을 의미하며, 이는 이하의 본 명세서에서 다른 부재에 대한 설명에도 동일하게 적용된다.
홀 배치부(132)는, 사용자가 입력한 주 차단기 정보, 하나 이상의 분기 차단기 정보 및 부스바 지지대 정보에 기초하여, 내판 상에 하나 이상의 결합 홀을 배치하도록 구성된다. 결합 홀이란 주 차단기, 분기 차단기, 부스바 지지대 등의 자재를 내판에 고정하기 위한 것이다.
부스바 설계부(133)는, 내판 상의 주 차단기 배치 위치 및 부스바 지지대 정보에 기초하여, 주 차단기와 부스바 지지대를 전기적으로 연결하기 위한 모선 부스바를 배치하도록 구성된다. 또한, 부스바 설계부(133)는, 사용자가 입력한 하나 이상의 분기 차단기 정보 및 모선 부스바 정보에 기초하여, 모선 부스바와 하나 이상의 분기 차단기를 전기적으로 연결하기 위한 피더(feeder) 부스바를 배치하도록 구성된다.
커버 설계부(134)는, 부스바 설계부(133)에 의해 정의된 모선 부스바 및 피더 부스바를 덮도록 아크릴(acryl) 등으로 구성된 커버부를 배치하도록 구성된다.
일 실시예에서, 설계부(13)는 자재 배치부(135)를 더 포함한다. 자재 배치부(315)는, 주 차단기와 분기 차단기 외에 분전반의 기계적 및/또는 전기적 구성을 위한 하나 이상의 자재를 내판 상에 더 배치하도록 구성된다. 예를 들어, 자재 배치부(315)에 의하여 배치되는 하나 이상의 자재는 휴즈(fuse), 서지보호기(Surge Protector Device; SPD), 전기 계량기(Watt Hour Meter; WHM) 등의 자재나, 또는 회로 구성을 위한 직입 회로, Y-D 회로, 전자접촉기(magnetic contactor; MG), 전자식 과부하계전기(Electronic OverCurrent Relay; EOCR), 영상 변류기(Zero Current Transformer; Z-CT), 터미널 블록(Terminal Block; TB), 릴레이(relay), 콘덴서(condenser), 타이머(timer) 등의 자재를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 설계부(13)를 구성하는 각 부(131-135)에 의한 구체적인 분전반 설계 방법에 대하여, 이하에서 일 실시예에 따른 분전반 설계 방법에 대한 도 2를 참조하여 자세히 설명한다.
도 2는 일 실시예에 따른 분전반 설계 방법의 순서도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 먼저 입력부(11)는 사용자로부터 사용자로부터 분전반의 내판 정보, 주 차단기 정보, 하나 이상의 분기 차단기 정보 및 부스바 지지대 정보를 포함하는 사용자 입력을 수신할 수 있다(S1).
도 3a의 외형도 및 도 3b의 내부 구성도에 도시된 것과 같이, 분전반(300)은 일반적으로 금속 또는 플라스틱 재질의 판넬(panel)로 둘러싸인 함 형태를 가지며, 그 내부에는 회로 관련 자재를 고정하기 위한 하나 이상의 내판(301, 302)이 배치된다. 예를 들어, 내판(301)은 조명 제어 자재를 위한 속판에 해당하며, 내판(302)은 전기 차단기 관련 자재를 위한 속판에 해당할 수 있고, 이때 사용자가 입력하는 내판 정보란 내판(302)의 가로 및 세로 길이 등 치수에 관련된 정보를 포함할 수 있다.
또한, 주 차단기 및 분기 차단기는 전류의 인입과 인출을 제어할 수 있는 임의의 기기로서, 배선용 차단기(MCCB), 누전차단기(ELB) 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 사용자는 각 차단기의 개수, 치수, 정렬 위치, 차단기 지지를 위한 취부대의 사용유무 및 치수 등에 대한 정보를 사용자 정보로서 입력할 수 있다. 또한, 분전반은 차단기 외에도 피뢰기, 전력용 휴즈, 변성기, 변압기, 변류기, 차단기, 과전류 계전기, 과전압 계전기, 애자(insulator), 서지 보호기(surge absorber), 지시계 및 시험단자 등을 더 포함할 수 있다.
부스바 지지대는 절연 특성을 가지고 있으며 각 자재에 전류를 인입하기 위한 부스바를 지지하기 위한 자재이다. 부스바 지지대에 대한 정보는, 부스바 지지대의 정렬 위치, 두께 및 넓이 정보 등을 포함할 수 있다. 나아가, 부스바 지지대를 가공하기 위한 가공기에 대한 정보나, 접지 부스바의 유무 및 각 부스바의 조립에 필요한 홀 수 등의 정보가 부스바 지지대 정보로서 입력될 수 있다.
사용자는 내판, 각 차단기 및 부스바 지지대의 치수를 직접 입력부(11)에 입력할 수도 있고, 또는 사용자가 입력한 자재 업체명, 모델명 및/또는 용량 등을 기초로 데이터베이스(120)를 조회하여 치수 결정부(12)가 해당 자재의 수치를 결정할 수도 있다(S2).
분전반의 자동 설계를 수행하고자 하는 사용자는, 생산작업의뢰서의 기술일반사양서나 시방서 등을 통하여 위의 정보들을 확인하고, 분전반 설계 장치가 제공하는 사용자 인터페이스를 통하여 이상의 정보들을 사용자 입력으로서 입력할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 아래의 표 1과 같은 사용자 인터페이스를 이용하여 정보를 입력할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
내판 크기 가로   세로  
주 차단기
(메인 MCCB )
개수 업체명, 모델명 용량(A) (P)수
       
분기 차단기
(분기 MCCB (좌))
개수 업체명, 모델명 용량(A) (P)수
       
분기 차단기
(분기 MCCB (우))
개수 업체명, 모델명 용량(A) (P)수
       
분기 차단기
(분기 ELB (좌))
개수 업체명, 모델명 용량(A) (P)수
       
분기 차단기
(분기 ELB (우))
개수 업체명, 모델명 용량(A) (P)수
       
분기 차단기( ELB ) 취부대 사용유무 업체명
   
부스바 지지대 용량(A) (P)수 업체명
     
부스바 가공기 업체명
 
접지 부스바 (홀)수
 
상기 표 1에서 (P)수는 차단기와 부스바 등이 연결되는 접점(point)의 수를 지칭한다. 예를 들어, 3상의 전류가 차단기에 인입되는 경우, 차단기에는 3상의 전류 각각에 대응되는 3개의 접점 및 접지를 위한 1개의 중성 접점을 포함하여 총 4개의 접점이 구비될 수 있다. 그러나 이는 예시적인 것으로서, 차단기에 구비되는 접점의 수는 이에 한정되는 것은 아니며, 접지를 위한중성 접점이 생략되거나 또는 전류 상 전달에 더 적은 수의 접점이 사용될 수도 있다.
한편, 일 실시예에서 분전반이 주 차단기 및 분기 차단기 외에 휴즈, 서지보호기(SPD), 전기 계량기(WHM), 직입 회로, Y-D 회로, 전자접촉기(MG), 전자식 과부하계전기(EOCR), 영상 변류기(Z-CT), 터미널 블록(TB), 릴레이, 콘덴서, 타이머 등과 같은 자재를 더 포함하는 경우, 사용자는 설계하고자 하는 분전반의 회로도 등을 통하여 이들 자재 관련 정보를 확인하고, 분전반 설계 장치가 제공하는 사용자 인터페이스를 통하여 자재 관련 정보를 사용자 입력으로서 입력할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 아래의 표 2와 같은 사용자 인터페이스를 이용하여 자재 관련 정보를 입력할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
부스바 가공기 업체명 CT 사용유무 업체명
     
접지 부스바 개수 PT 사용유무 업체명
     
휴즈 개수 업체명 용량(A)
     
서지보호기 ( SPD ) 개수 업체명 용량(A)
     
전기 계량기( WHM ) 개수 업체명 용량(A)
     
회로( 직입 회로) MG(업체명) MG(용량)
   
Z-CT(사용유무) Z-CT(업체명) Z-CT(용량)
     
EOCR(사용유무) EOCR(업체명) EOCR(용량)
     
TB(업체명) TB(용량)
   
주 차단기 및 분기 차단기의 경우와 마찬가지로, 전술한 자재들의 경우에도 사용자가 입력한 자재 업체명, 모델명 및/또는 용량 등을 기초로 데이터베이스(120)를 조회하여 치수 결정부(12)가 해당 자재의 수치를 결정할 수도 있다(S2).
사용자에 의한 정보 입력이 완료되면, 구체적인 분전반 설계 과정으로서, 차단기 배치부(131)는 분전반의 내판 상에 기준선을 정의하고, 기준선 위치에 기초하여 주 차단기를 배치할 수 있다(S3). 주 차단기는 배전반으로부터 전력을 수신하고 이를 하나 이상의 분기 차단기에 나누어 공급하기 위한 것이다.
주 차단기를 배치하는 과정에 대하여 먼저 도 4를 참조하면, 차단기 배치부(131)는 사용자가 입력한 내판의 높이(H)(예컨대, 1200 mm) 및 폭(W)(예컨대, 700 mm)을 가지는 가상의 공간을 내판으로 정의하고, 내판상에 세로 및 가로 기준선(410, 420)을 정의할 수 있다. 다음으로, 도 5를 참조하면, 차단기 배치부(131)는 양 기준선(410, 420)이 교차하는 지점에 주 차단기(500)를 배치할 수 있다. 일 실시예에서, 차단기 배치부(131)는 내판의 높이 및 폭 각각의 절반이 되는 지점에 기준선(410, 420)을 정의함으로써, 내판의 정중앙에 주 차단기를 배치하도록 구성되나, 이에 한정되는 것은 아니다.
주 차단기가 배치되면, 다음으로 차단기 배치부(131)는 사용자가 입력한 분기 차단기의 개수와 치수, 부스바 지지대 정보 등을 기초로, 주 차단기 배치를 조정하는 동시에 분기 차단기 및 부스바 지지대를 배치할 수 있다(S4). 예컨대, 도 6a를 참조하면, 배치될 분기 차단기인 피더(feeder) 배선용 차단기(MCCB)(600)의 개수 및 치수를 고려하여 주 차단기에 해당하는 메인 MCCB(500)의 위치를 중앙에서 일 방향으로 이동시키고, 주 차단기(500)로부터 연장되는 기준선의 일측 또는 양측에 분기 차단기(600)들을 배치할 수 있다. 주 차단기(500)의 위치 조정 방향이나 변위는 분기 차단기(600)의 개수 및 치수를 고려하여 결정할 수 있다. 또한, 분기 차단기(600)들을 사이에 두고 주 차단기(500)과 마주보는 기준선의 반대 측에는 부스바 지지대(610)가 배치될 수 있다.
한편, 홀 배치부(132)는 내판 상에 하나 이상의 결합 홀 위치를 정의할 수 있다(S6). 결합 홀은 주 차단기, 분기 차단기 및 부스바 지지대 등을 내판에 결합하기 위한 것이다. 예컨대, 도 6a를 참조하면, 사용자 입력에 기초하여 높이(H0)(예컨대, 1200 mm) 및 폭(W0)(예컨대, 700 mm)을 가지는 내판(400)이 정의되며, 이때, 홀 배치부(132)에 의해 정의되는 결합 홀은 아크릴 등으로 된 커버부를 고정하기 위한 결합 홀(620)을 포함할 수 있다. 또한, 도 6b를 참조하면, 홀 배치부(132)에 의해 정의되는 결합 홀은 주 차단기를 내판(400)에 고정하기 위한 결합 홀(630), 분기 차단기를 내판(400)에 고정하기 위한 결합 홀(635) 및/또는 부스바 지지대를 내판(400)에 고정하기 위한 결합 홀(640)을 포함할 수 있다.
부스바 설계부(133)는, 전술한 과정에 의하여 배치된 주 차단기 및 부스바 지지대의 위치에 기초하여 모선 부스바를 배치할 수 있다(S7). 모선 부스바는 주 차단기로부터 절체되어 수신되는 전력을 각 부하에 대응되는 분기 차단기로 전달하기 위한 전기적 통로에 해당한다.
도 7a를 참조하면, 부스바 설계부(133)는 주 차단기(500)와 부스바 지지대(610) 사이를 연결하도록 모선 부스바(710, 720, 730, 740)를 정의할 수 있다. 분전반에 사용되는 전류가 3상인 경우, 모선 부스바(710, 720, 730, 740)는 접지중성 부스바 및 3상 각각에 대응되는 부스바를 포함하는 총 4개로 구성되어야 한다. 이하의 본 명세서 및 도면에서, 설명의 편의를 위하여 접지중성 부스바는 N으로 표시하며, 3상 각각을 전달하는 부스바는 각각 R, S, T로 표시한다. 이때 부스바 설계부(131)는, 각각의 모선 부스바(710, 720, 730, 740)가 미리 설정된 간격 이상 이격되도록 함으로써, 각 부스바가 서로 전기적인 간섭이나 도통을 유발할 정도로 지나치게 인접하여 배치되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 부스바 설계부(133)는 모선 부스바(710, 720, 730, 740)를 각 분기 차단기(600)에 전기적으로 연결시키는 피더 부스바가 모선 부스바(710, 720, 730, 740)에 연결될 수 있도록, 모선 부스바(710, 720, 730, 740) 상에 하나 이상의 조립 홀(715, 725, 735, 745) 위치를 정의한다(S8). 이때, 도 7a 및 7b를 참조하면, 부스바 설계부(132)는 각각의 모선 부스바(710, 720, 730, 740)에서 조립 홀(715, 725, 735, 745) 위치를 서로 상이하게 함으로써 서로 다른 상의 전류가 간섭 없이 전달될 수 있도록 한다.
즉, R상 전류를 수신하기 위한 분기 차단기(600)는 R상 전류가 인입되는 모선 부스바(710) 및 접지중성 부스바(740)에 각각 연결되어야 하므로, 모선 부스바(710, 740) 각각에 형성된 조립 홀(715, 745)과 분기 차단기(600) 사이에 전기적 연결이 이루어져야 한다. 이때, 부스바 설계부(133)는 다른 상의 전류를 연결하는 부스바(720, 730)에 형성되는 조립 홀(725, 735) 들을 상기 조립 홀(715, 745)과 상이한 위치에 정의함으로써, 추후 조립 홀(715, 745)과 분기 차단기(600) 사이에 피더 부스바를 배치함에 있어서 전기 전송로의 간섭이나 중첩이 일어나지 않도록 한다. 그러나 도면에 도시된 형태는 단지 예시적인 것으로서, 각 모선 부스바 상에 정의될 조립 홀 위치는 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 4 종류의 모선 부스바(710, 720, 730, 730)에는, 모선 부스바(710, 720, 730, 730)와 주 차단기(500)의 연결을 위한 결합 홀(750) 및 모선 부스바(710, 720, 730, 730)와 부스바 지지대(610)의 연결을 위한 결합 홀(760)이 더 정의될 수 있다. 전기적 결합과 무관한 이들 결합 홀(750, 760)의 위치는 각각의 모선 부스바(710, 720, 730, 730)에서 서로 동일할 수 있다.
다음으로, 부스바 설계부(132)는, 전술한 과정에 의하여 모선 부스바상에 정의된 조립 홀 위치에 기초하여, 모선 부스바에 전기적으로 연결되기 위한 피더 부스바를 배치할 수 있다(S9). 이에 대하여 도 8a를 참조하면, 부스바 설계부(132)는 모선 부스바(710, 720, 730, 740)에 정의된 조립 홀(715, 725, 735, 745) 및 각 분기 차단기(600)의 배치를 기초로, 각각의 모선 부스바(710, 720, 730, 740)와 분기 차단기(600) 사이를 연결하는 피더 부스바(810, 820, 830, 840)를 배치할 수 있다. 즉, 인입되는 전류 상이 R상, S상, T상 및 N상으로 상이한 4 종류의 모선 부스바(710, 720, 730, 740)에 각각 대응하여 이에 연결되는 4 종류의 피더 부스바(810, 820, 830, 840)가 정의된다.
이때, 도 8b를 참조하면, 부스바 설계부(132)는 각 피더 부스바가 이에 대응되는 모선 부스바와 분기 차단기에만 연결되며 다른 모선 부스바 등에 접촉하지 않도록 피더 부스바의 절곡 위치를 결정하도록 더 구성된다. 피더 부스바(810)를 예로 들면, 피더 부스바(810)는 분기 차단기(600)와의 결합 위치(850) 및 모선 부스바(710) 결합 위치(860) 사이를 연결하되, 상방으로 절곡되어 있어 다른 상의 전류를 전달하는 모선 부스바(720, 730, 740)에 접촉하지 않는다. 동일한 방식으로 다른 상의 전류를 전달하는 피더 부스바(820, 830, 840)의 절곡 위치(예컨대, A, C, D, F) 및 그 사이의 연장 부분(예컨대, B, D)이 정의될 수 있다.
일 실시예에서, 도 9를 참조하면, 커버 설계부(134)는 절연 및 보호를 위하여 부스바 설계부(132)에 의하여 정의된 부스바가 위치하는 영역을 덮는 커버부(900)를 배치한다(S10). 커버부(900)는 소정의 두께를 가지는 아크릴 등 고압 전류로부터의 보호가 가능한 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 커버 설계부(134) 모선 부스바 및 피더 부스바가 위치하는 영역을 포함하여 이에 연결되는 주 차단기(500), 분기 차단기(600) 및 부스바 지지대(610)의 일부 영역을 덮도록 커버부(900)의 높이(H1), 폭(W1) 및 위치를 정의할 수 있다. 또한, 커버 설계부(134)는 홀 배치부(132)에 의하여 위치가 정의된 결합 홀(620)에 의하여 내판(400)에 고정될 수 있도록 커버부(900)의 형상 및 위치를 정의할 수 있다.
또한 일 실시예에서, 커버 설계부(134)는 커버부(900)의 상부 표면상에 명판 등 인식표를 부착하기 위한 부착 홀(950)을 더 정의할 수 있다. 부착 홀(950)을 이용하여 결합되는 명판은 각 분기 차단기에 대응되는 부하를 표시하기 위한 것일 수 있다. 그러나, 다른 실시예에서 커버부(900)는 생략될 수도 있다.
한편, 분전반이 주 차단기 및 분기 차단기 외에 휴즈, 서지보호기(SPD), 전기 계량기(WHM), 직입 회로, Y-D 회로, 전자접촉기(MG), 전자식 과부하계전기(EOCR), 영상 변류기(Z-CT), 터미널 블록(TB), 릴레이, 콘덴서, 타이머 등과 같은 자재를 더 포함하는 경우에는, 주 차단기 및 분기 차단기의 배치(S3, S4) 후에 이들 자재를 내판 상에 더 배치할 수 있다(S5).
구체적으로는, 설계부(13)의 자재 배치부(135)는 미리 저장된 자재의 예상 배치도를 사용자가 볼 수 있도록 제시할 수 있다. 예를 들어, 도 10a에 도시된 것과 같이 휴즈(1001), 서지 보호기(SPD)(1002), 전기 계량기(WHM)(1003)와, 이들 자재의 전기 연결을 위한 N상 또는 접지 부스바(1004)의 배치 형태가 도시된 예상 배치도를 사용자에게 제시할 수 있다. 또 다른 예로, 도 10b에 도시된 것과 같이 터미널 블록(1005), 영상 변류기(Z-CT)(1006), 전자접촉기(MG)(1007), 전자식 과부하계전기(EOCR)(1008), 및 콘덴서(1009)의 배치 형태가 도시된 예상 배치도를 사용자에게 제시할 수 있다.
사용자가 예상 배치도를 확인한 후 어느 하나의 예상 배치도를 선택하기 위한 사용자 입력이 수신되면, 자재 배치부(135)는, 전술한 단계(S1)에서 사용자에 의해 입력된 자재 관련 정보 및 예상 배치도에 대한 사용자의 선택 정보를 기초로, 도 11에 도시된 것과 내판(400)상에 하나 이상의 자재(1101-1105)를 배치한다. 도 11은 도 10a에 도시된 예상 배치도가 선택됨에 따른 배치 형태를 예시적으로 나타낸 것으로서, 휴즈(1101), 서지 보호기(SPD)(1102), 전기 계량기(WHM)(1103), N상 부스바(11031104) 및 접지 부스바(10041105)가 내판(400) 상에 배치되었다.
주 차단기(500) 및 분기 차단기(600)뿐만 아니라 이들 자재(1101-1105)에 대해서도 전류의 인입과 인출이 이루어져야 한다. 따라서, 자재 배치부(135)는 하나 이상의 분기 차단기(600)가 위치하는 공간으로부터 주 차단기(500)의 방향으로 치우쳐 자재(1101-1105)를 배치하되, 주 차단기(500) 및 주 차단기(500)로 전류를 인입하기 위한 케이블이 차지하는 공간을 제외한 영역에 자재(1101-1105)를 배치할 수 있다. 또한, 추가되는 자재(1101-1105)의 치수 및 배치에 기초하여 보조 차단기(600)의 배치 위치가 조정될 수 있으며, 주 차단기(500)로부터 연장된 기준선(410)의 양측에서 각각 전류 인출 케이블이 배치될 공간을 제외한 나머지 영역에 보조 차단기(600)가 배치될 수 있다.
본 실시예에서, 홀 배치부(132)가 내판 상에 하나 이상의 결합 홀 위치를 정의하는 단계(S6)는 상기 자재들을 고정하기 위한 결합 홀 위치를 정의하는 단계를 포함한다. 도 12를 참조하면, 도 11에 도시된 휴즈(1101), 서지 보호기(SPD)(1102), 전기 계량기(WHM)(1103), N상 부스바(1103) 및 접지 부스바(1004)의 고정을 위하여 각각에 상응하여 정의된 내판(400) 상의 영역 내에 하나 이상의 결합 홀(1110, 1120, 1130, 1140, 1150)이 정의되었다. 그러나, 자재를 부착하기 위한 결합 홀의 개수 및 배치 형태는 도면에 도시된 것으로 한정되는 것은 아니다.
출력부(14)는, 이상에서 설명한 과정에 의하여 정의된 내판에서 각 차단기 및 부스바 지지대의 배치, 모선 부스바 및 피더 부스바의 형상 및 치수 정보, 및 커버부의 형상 및 치수 정보를, 컴퓨터를 이용하여 판독 가능한 데이터 포맷의 분전반 설계 정보로서 출력한다(S11).
예를 들면, 출력부(14)는 도 6b에 도시된 각 결합 홀(620, 630, 635, 640)의 타공 위치(A, B, C, D)를 가장 상단에 위치한 결합 홀(630)의 위치를 원점으로 하고 이에 대한 상대적인 위치로서 하기 표 3과 같은 형태로 출력할 수 있다.
메인 MCCB
결합 홀(630)
A좌표(X(넓이):Y(높이) B좌표(X(넓이):Y(높이)
0 : 0 0 : 0
피더 MCCB (1)
결합 홀(635)
A좌표(X(넓이):Y(높이) B좌표(X(넓이):Y(높이)
0 : 0 0 : 0
피더 MCCB (2)
결합 홀(635)
A좌표(X(넓이):Y(높이) B좌표(X(넓이):Y(높이)
0 : 0 0 : 0
피더 MCCB (3)
결합 홀(635)
A좌표(X(넓이):Y(높이) B좌표(X(넓이):Y(높이)
0 : 0 0 : 0
피더 MCCB (4)
결합 홀(635)
A좌표(X(넓이):Y(높이) B좌표(X(넓이):Y(높이)
0 : 0 0 : 0
피더 MCCB (5)
결합 홀(635)
A좌표(X(넓이):Y(높이) B좌표(X(넓이):Y(높이)
0 : 0 0 : 0
피더 MCCB (6)
결합 홀(635)
A좌표(X(넓이):Y(높이) B좌표(X(넓이):Y(높이)
0 : 0 0 : 0
피더 MCCB (7)
결합 홀(635)
A좌표(X(넓이):Y(높이) B좌표(X(넓이):Y(높이)
0 : 0 0 : 0
피더 MCCB (8)
결합 홀(635)
A좌표(X(넓이):Y(높이) B좌표(X(넓이):Y(높이)
0 : 0 0 : 0
피더 MCCB (9)
결합 홀(635)
A좌표(X(넓이):Y(높이) B좌표(X(넓이):Y(높이)
0 : 0 0 : 0
피더 MCCB (10)
결합 홀(635)
A좌표(X(넓이):Y(높이) B좌표(X(넓이):Y(높이)
0 : 0 0 : 0
피더 MCCB (11)
결합 홀(635)
A좌표(X(넓이):Y(높이) B좌표(X(넓이):Y(높이)
0 : 0 0 : 0
피더 MCCB (12)
결합 홀(635)
A좌표(X(넓이):Y(높이) B좌표(X(넓이):Y(높이)
0 : 0 0 : 0
피더 MCCB (13)
결합 홀(635)
A좌표(X(넓이):Y(높이) B좌표(X(넓이):Y(높이)
0 : 0 0 : 0
부스바 지지대
결합 홀(640)
A좌표(X(넓이):Y(높이) B좌표(X(넓이):Y(높이)
0 : 0 0 : 0
커버부
결합 홀(620)
A좌표(X(넓이):Y(높이) B좌표(X(넓이):Y(높이)
0 : 0 0 : 0
C좌표(X(넓이):Y(높이) D좌표(X(넓이):Y(높이)
0 : 0 0 : 0
또한, 출력부(14)는 도 7b에 도시된 R상, S상, T상 및 N상 각각의 모선 부스바(710, 720, 730, 740)의 총길이와 각 조립 홀(750, 715, 725, 735, 745, 760)의 중심의 위치(A, B1-7, C)를 모선 부스바(710, 720, 730, 740)의 좌측 끝으로부터의 길이로서 하기 표 4와 같은 형태로 출력할 수 있다. 표 4에 기재된 길이는 밀리미터(mm) 단위의 예시적인 값으로, 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
  A
(주 MCCB
조립 홀)
B1
(피더
MCCB
조립 홀)
B2
(피더
MCCB
조립 홀)
B3
(피더
MCCB
조립 홀)
B4
(피더
MCCB
조립 홀)
B5
(피더
MCCB
조립 홀)
B6
(피더
MCCB
조립 홀)
B7
(피더
MCCB
조립 홀)
C
(부스바
지지대
조립 홀)
모선 부스바 총길이
R 15   100  160  220          280  300
S 15   120  180            280  300
T 15   140  200            280  300
N 15   110  130  150  170  190  210  230  280  300
또한, 출력부(14)는 도 8b에 도시된 피더 부스바(810, 820, 830, 840) 각각에서, 피더 부스바(810, 820, 830, 840)의 총 길이와, 피더 MCCB와의 결합을 위한 절곡 부분(A, F), 모선 부스바(710, 720, 730, 740)와의 결합을 위한 절곡 부분(C, D) 및 이들 사이의 연장 부분(B, E) 각각의 길이를 하기 표 5와 같은 형태로 출력할 수 있다. 표 5에 기재된 길이는 밀리미터(mm) 단위의 예시적인 값으로, 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
  A
(피더 MCCB
결합 부분)
B
(연장 부분)
C
(절곡 부분)
D
(절곡 부분)
E
(연장 부분)
F
(피더 MCCB
결합 부분)
피더 부스바
총 길이
R 25 50  25 25 110 25 260
S 25 70  25 25 90 25 260
T 25 90  25 25 70 25 260
N 25 110  25 25 50 25 260
나아가, 출력부(14)는 도 9에 도시된 커버부(900) 관련 치수와, 결합 홀(620)과 결합되기 위한 커버부(900)의 타공 위치, 및 각 분기 차단기에 상응하여 커버부(900) 상부 표면에 형성되는 4 개의 부착 홀(950)(① 내지 ④)의 타공 위치를 하기 표 6과 같은 형태로 출력할 수 있다.
커버부 크기 폭(W1) 높이(H1)
   
커버부 타공 위치 A좌표(X(넓이):Y(높이) B좌표(X(넓이):Y(높이)
0 : 0 0 : 0
C좌표(X(넓이):Y(높이) D좌표(X(넓이):Y(높이)
0 : 0 0 : 0
피더 MCCB (A) 대응
부착 홀
1좌표(X(넓이):Y(높이) 2좌표(X(넓이):Y(높이)
0 : 0 0 : 0
3좌표(X(넓이):Y(높이) 4좌표(X(넓이):Y(높이)
0 : 0 0 : 0
피더 MCCB (B) 대응
부착 홀
1좌표(X(넓이):Y(높이) 2좌표(X(넓이):Y(높이)
0 : 0 0 : 0
3좌표(X(넓이):Y(높이) 4좌표(X(넓이):Y(높이)
0 : 0 0 : 0
피더 MCCB (C) 대응
부착 홀
1좌표(X(넓이):Y(높이) 2좌표(X(넓이):Y(높이)
0 : 0 0 : 0
3좌표(X(넓이):Y(높이) 4좌표(X(넓이):Y(높이)
0 : 0 0 : 0
피더 MCCB (D) 대응
부착 홀
1좌표(X(넓이):Y(높이) 2좌표(X(넓이):Y(높이)
0 : 0 0 : 0
3좌표(X(넓이):Y(높이) 4좌표(X(넓이):Y(높이)
0 : 0 0 : 0
피더 MCCB (E) 대응
부착 홀
1좌표(X(넓이):Y(높이) 2좌표(X(넓이):Y(높이)
0 : 0 0 : 0
3좌표(X(넓이):Y(높이) 4좌표(X(넓이):Y(높이)
0 : 0 0 : 0
피더 MCCB (F) 대응
부착 홀
1좌표(X(넓이):Y(높이) 2좌표(X(넓이):Y(높이)
0 : 0 0 : 0
3좌표(X(넓이):Y(높이) 4좌표(X(넓이):Y(높이)
0 : 0 0 : 0
피더 MCCB (G) 대응
부착 홀
1좌표(X(넓이):Y(높이) 2좌표(X(넓이):Y(높이)
0 : 0 0 : 0
3좌표(X(넓이):Y(높이) 4좌표(X(넓이):Y(높이)
0 : 0 0 : 0
또한, 일 실시예에서 분전반이 주 차단기 및 분기 차단기 외에 휴즈, 서지보호기(SPD), 전기 계량기(WHM), 직입 회로, Y-D 회로, 전자접촉기(MG), 전자식 과부하계전기(EOCR), 영상 변류기(Z-CT), 터미널 블록(TB), 릴레이, 콘덴서, 타이머 등과 같은 자재를 더 포함하는 경우, 출력부(14)는 이들 자재의 배치 위치를 정의하기 위한 결합 홀 위치를 분전반 설계 정보로서 출력할 수 있다.
예를 들어, 출력부(14)는 도 12에 도시된 휴즈 결합 홀(1101), 서지 보호기(SPD) 결합 홀(1102), 전기 계량기(WHM) 결합 홀(1103), N상 부스바 결합 홀(1103) 및 접지 부스바 결합 홀(1004) 각각의 타공 위치를 하기 표 7과 같은 형태로 출력할 수 있다.
전기 계량기(WHM )
타공위치
A좌표(X(넓이):Y(높이) B좌표(X(넓이):Y(높이)
0 : 0 0 : 0
C좌표(X(넓이):Y(높이) D좌표(X(넓이):Y(높이)
0 : 0 0 : 0
서지보호기 ( SPD )
타공위치
A좌표(X(넓이):Y(높이) B좌표(X(넓이):Y(높이)
0 : 0 0 : 0
C좌표(X(넓이):Y(높이) D좌표(X(넓이):Y(높이)
0 : 0 0 : 0
휴즈
타공위치
A좌표(X(넓이):Y(높이) B좌표(X(넓이):Y(높이)
0 : 0 0 : 0
N상 부스바
타공위치
A좌표(X(넓이):Y(높이) B좌표(X(넓이):Y(높이)
0 : 0 0 : 0
접지 부스바
타공위치
A좌표(X(넓이):Y(높이) B좌표(X(넓이):Y(높이)
0 : 0 0 : 0
그러나, 이상에서 표 3 내지 표 7을 참조하여 설명한 출력부(14)의 출력 형태는 단지 예시적인 것으로서, 출력부(14)는 통상의 기술자가 분전반 및 이에 포함되는 각 자재의 배치와 형상을 용이하게 이해할 수 있는 임의의 데이터 형식으로 분전반 설계 정보를 출력할 수 있다.
또한, 출력부(14)는 이상에서 설명한 것과 같은 분전반 설계 정보를 수치제어(Numerical Control; NC) 데이터로 출력할 수 있다. 수치제어(NC) 데이터란, NC 설비가 이행할 수 있는 언어로 가공순서와 방법을 지시한 명령문으로, 통상 컴퓨터 프로그래밍과의 구분을 위하여 파트(part) 프로그래밍으로도 지칭된다.
종래에는, 분전반 설계가 포함된 캐드(CAD) 파일 등 도면을 보고 작업자가 절삭 순서와 절삭 조건, 공구의 선정 및 경로를 직접 계산하여 NC 코드로 작업 지시서를 작성하거나, 별도의 프로그램에 의하여 캐드 파일을 NC 데이터로 변환하여야 하였다. 반면 본 실시예에 의하면, 자동 생성된 분전반의 설계 정보를 NC 설비에서 활용할 수 있는 수치 형태의 데이터로 출력할 수 있으므로 생산 과정을 단순화할 수 있다. 이는 분전반의 내판 설계 뿐만 아니라, 회로 및 동력반 등 자재의 설계에도 적용될 수 있다.
나아가, 출력부(14)는 이상에서 설명한 것과 같은 분전반 설계 정보를 컴퓨터에서 가시적으로 확인하거나 편집할 수 있는 이미지 형태로 출력할 수도 있다.
이상에서, 실시예들에 따른 분전반 설계 방법은 도면에 제시된 순서도를 참조로 하여 설명되었다. 간단히 설명하기 위하여 상기 방법은 일련의 블록들로 도시되고 설명되었으나, 본 발명은 상기 블록들의 순서에 한정되지 않고, 몇몇 블록들은 다른 블록들과 본 명세서에서 도시되고 기술된 것과 상이한 순서로 또는 동시에 일어날 수도 있으며, 동일한 또는 유사한 결과를 달성하는 다양한 다른 분기, 흐름 경로, 및 블록의 순서들이 구현될 수 있다. 또한, 본 명세서에서 기술되는 방법의 구현을 위하여 도시된 모든 블록들이 요구되지 않을 수도 있다.
또한, 이상에서 설명한 실시예들에 따른 분전반 설계 방법은 적어도 부분적으로 컴퓨터 프로그램으로 구현되고 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록될 수 있다. 실시예들에 따른 기록매체에는 분전반 설계 방법을 구현하기 위한 프로그램이 기록되며, 상기 기록매체는 컴퓨터에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장될 수 있는 임의의 종류의 기록장치를 포함한다. 예컨대, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체에는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수도 있다. 또한, 본 실시예를 구현하기 위한 기능적인 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트(segment)들은 본 실시예가 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에 의해 용이하게 이해될 수 있을 것이다.
이상에서 살펴본 본 발명은 도면에 도시된 실시예들을 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 그러나, 이와 같은 변형은 본 발명의 기술적 보호범위 내에 있다고 보아야 한다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다.

Claims (17)

  1. 분전반의 내판 정보, 주 차단기 정보, 하나 이상의 분기 차단기 정보 및 부스바 지지대 정보를 포함하는 사용자 입력을 수신하도록 구성된 입력부;
    상기 사용자 입력에 기초하여 분전반 설계 정보를 생성하도록 구성된 설계부를 포함하되,
    상기 설계부는,
    상기 내판 정보에 기초하여 내판 상의 기준선을 정의하고, 상기 기준선의 위치에 기초하여 상기 내판 상의 주 차단기를 정의하며, 상기 하나 이상의 분기 차단기 정보 및 상기 부스바 지지대 정보에 기초하여, 상기 내판 상의 상기 주 차단기의 배치 위치를 조정하며, 상기 주 차단기로부터 연장되는 상기 기준선의 일측 또는 양측에 위치하는 상기 내판 상에 하나 이상의 분기 차단기를 정의하도록 구성된 차단기 배치부;
    상기 주 차단기 정보, 상기 하나 이상의 분기 차단기 정보 및 상기 부스바 지지대 정보에 기초하여, 상기 내판 상의 하나 이상의 결합 홀 위치를 정의하도록 구성된 홀 배치부; 및
    상기 내판 상의 상기 주 차단기의 배치 위치 및 상기 부스바 지지대 정보에 기초하여, 상기 주 차단기와 상기 부스바 지지대를 전기적으로 연결하기 위한 모선 부스바를 정의하며, 상기 하나 이상의 분기 차단기 정보 및 상기 모선 부스바의 정보에 기초하여, 상기 모선 부스바와 상기 하나 이상의 분기 차단기를 전기적으로 연결하기 위한 피더 부스바를 정의하도록 구성된 부스바 설계부를 포함하는 분전반 설계 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 주 차단기 정보, 상기 하나 이상의 분기 차단기 정보 및 상기 부스바 지지대 정보 중 하나 이상은 자재의 업체 정보, 모델명 정보 또는 용량 정보 중 하나 이상을 포함하며,
    상기 업체 정보, 상기 모델명 정보 또는 상기 용량 정보 중 하나 이상을 이용하여 데이터베이스를 조회함으로써, 상기 주 차단기, 상기 하나 이상의 분기 차단기 또는 상기 부스바 지지대의 치수 정보를 수신하도록 구성된 치수 결정부를 더 포함하는 분전반 설계 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 부스바 설계부는, 상기 내판 상의 상기 하나 이상의 분기 차단기 배치에 기초하여, 상기 모선 부스바 상에 상기 하나 이상의 분기 차단기 각각에 대응되는 하나 이상의 조립 홀을 정의하도록 더 구성된 분전반 설계 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 부스바 설계부는, 상기 피더 부스바가 상기 주 차단기로부터 연장되는 상기 기준선의 일측 또는 양측에 위치하는 상기 분기 차단기와 상기 조립 홀 사이를 연결하도록 상기 피더 부스바의 형상을 결정하도록 더 구성된 분전반 설계 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 모선 부스바는 서로 상이한 상의 전류를 전달하기 위한 복수 개의 모선 부스바를 포함하며,
    상기 피더 부스바는 상기 복수 개의 모선 부스바에 각각 전기적으로 연결되기 위한 복수 개의 피더 부스바를 포함하고,
    상기 부스바 설계부는, 상기 피더 부스바가 상기 복수 개의 모선 부스바 중 어느 하나에만 전기적으로 연결되도록 상기 피더 부스바의 절곡 위치를 결정하도록 더 구성된 분전반 설계 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 설계부는, 상기 모선 부스바 및 상기 피더 부스바를 덮도록 배치되는 커버부를 정의하도록 구성된 커버 설계부를 더 포함하는 분전반 설계 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 설계부는, 미리 설정된 복수 개의 예상 배치도 중 어느 하나에 상응하는 사용자 입력에 기초하여, 상기 주 차단기 또는 상기 분기 차단기에 연결되기 위한 하나 이상의 자재 위치를 상기 내판 상에 정의하도록 구성된 자재 배치부를 더 포함하는 분전반 설계 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 내판 상의 상기 주 차단기, 상기 하나 이상의 분기 차단기 및 상기 부스바 지지대의 배치 정보와, 상기 모선 부스바 및 상기 피더 부스바의 형상 정보 및 치수 정보를 컴퓨터로 판독 가능한 데이터 포맷으로 출력하도록 구성된 출력부를 더 포함하는 분전반 설계 장치.
  9. 분전반 설계 장치가, 분전반의 내판 정보, 주 차단기 정보, 하나 이상의 분기 차단기 정보 및 부스바 지지대 정보를 포함하는 사용자 입력을 수신하는 단계;
    상기 분전반 설계 장치가, 상기 내판 정보에 기초하여 내판 상의 기준선을 정의하고, 상기 기준선의 위치에 기초하여 상기 내판 상의 주 차단기를 정의하는 단계;
    상기 분전반 설계 장치가, 상기 하나 이상의 분기 차단기 정보 및 상기 부스바 지지대 정보에 기초하여, 상기 내판 상의 상기 주 차단기의 배치 위치를 조정하며, 상기 주 차단기로부터 연장되는 상기 기준선의 일측 또는 양측에 위치하는 상기 내판 상에 하나 이상의 분기 차단기를 정의하는 단계;
    상기 분전반 설계 장치가, 상기 주 차단기 정보, 상기 하나 이상의 분기 차단기 정보 및 상기 부스바 지지대 정보에 기초하여, 상기 내판 상의 하나 이상의 결합 홀 위치를 정의하는 단계;
    상기 분전반 설계 장치가, 상기 내판 상의 상기 주 차단기의 배치 위치 및 상기 부스바 지지대 정보에 기초하여, 상기 주 차단기와 상기 부스바 지지대를 전기적으로 연결하기 위한 모선 부스바를 정의하는 단계; 및
    상기 분전반 설계 장치가, 상기 하나 이상의 분기 차단기 정보 및 상기 모선 부스바의 정보에 기초하여, 상기 모선 부스바와 상기 하나 이상의 분기 차단기를 전기적으로 연결하기 위한 피더 부스바를 정의하는 단계를 포함하는 분전반 설계 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 주 차단기 정보, 상기 하나 이상의 분기 차단기 정보 및 상기 부스바 지지대 정보 중 하나 이상은 자재의 업체 정보, 모델명 정보 또는 용량 정보 중 하나 이상을 포함하며,
    상기 분전반 설계 장치가, 상기 사용자 입력을 수신하는 후에, 상기 업체 정보, 상기 모델명 정보 또는 상기 용량 정보 중 하나 이상을 이용하여 데이터베이스를 조회함으로써, 상기 주 차단기, 상기 하나 이상의 분기 차단기 또는 상기 부스바 지지대의 치수 정보를 수신하는 단계를 더 포함하는 분전반 설계 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 모선 부스바를 정의하는 단계는, 상기 내판 상의 상기 하나 이상의 분기 차단기 배치에 기초하여, 상기 모선 부스바 상에 상기 하나 이상의 분기 차단기 각각에 대응되는 하나 이상의 조립 홀을 정의하는 단계를 포함하는 분전반 설계 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 피더 부스바를 정의하는 단계는, 상기 피더 부스바가 상기 주 차단기로부터 연장되는 상기 기준선의 일측 또는 양측에 위치하는 상기 분기 차단기와 상기 조립 홀 사이를 연결하도록 상기 피더 부스바의 형상을 결정하는 단계를 포함하는 분전반 설계 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 모선 부스바는 서로 상이한 상의 전류를 전달하기 위한 복수 개의 모선 부스바를 포함하며,
    상기 피더 부스바는 상기 복수 개의 모선 부스바에 각각 전기적으로 연결되기 위한 복수 개의 피더 부스바를 포함하고,
    상기 피더 부스바의 형상을 결정하는 단계는, 상기 피더 부스바가 상기 복수 개의 모선 부스바 중 어느 하나에만 전기적으로 연결되도록 상기 피더 부스바의 절곡 위치를 결정하는 단계를 포함하는 분전반 설계 방법.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 분전반 설계 장치가, 상기 모선 부스바 및 상기 피더 부스바를 덮도록 배치되는 커버부를 정의하는 단계를 더 포함하는 분전반 설계 방법.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 분전반 설계 장치가, 미리 설정된 복수 개의 예상 배치도 중 어느 하나에 상응하는 사용자 입력에 기초하여, 상기 주 차단기 또는 상기 분기 차단기에 연결되기 위한 하나 이상의 자재 위치를 상기 내판 상에 정의하는 단계를 더 포함하는 분전반 설계 방법.
  16. 제9항에 있어서,
    상기 분전반 설계 장치가, 상기 내판 상의 상기 주 차단기, 상기 하나 이상의 분기 차단기 및 상기 부스바 지지대의 배치 정보와, 상기 모선 부스바 및 상기 피더 부스바의 형상 정보 및 치수 정보를 컴퓨터로 판독 가능한 데이터 포맷으로 출력하는 단계를 더 포함하는 분전반 설계 방법.
  17. 하드웨어와 결합되어 제9항 내지 제16항 중 어느 한 항에 따른 분전반 설계 방법을 실행하도록 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
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