KR101968146B1 - 온습도 및 아크 감시제어 기능을 갖춘 배전반 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 온습도 및 아크 감시제어 기능을 갖춘 배전반에 관한 것으로서, 전방측에 점검을 위한 도어(D)를 가지는 함체(10)와; 함체(10)의 마주보는 4 개의 모서리측에 설치되어 그 함체(10)를 수직 방향으로 지지하는 것으로서, 각각의 내부에 유로(21)가 형성되고, 마주보는 면에 그 유로(21)와 연통되는 다수의 통기홀(22)이 형성된 프로파일기둥(20)과; 함체(10)에 설치되어 전장품(P)을 지지하는 다수의 선반(30)과; 프로파일기둥(20)에 설치되는 것으로서, 전장품(P)에서 발생되는 아크를 감지하여 아크경고신호(AS)를 발생하는 아크감지부(40)와; 함체(10) 내부 및 외부 온도 사이에 설정된 온도차(T)가 발생될 때 온도경고신호(TS)를 발생하는 온도비교부(50)와; 함체(10) 내부 및 외부 습도 사이에 설정된 습도차(H)가 발생될 때 습도경고신호(HS)를 발생하는 습도비교부(60)와; 함체(10)의 내부 상부측에 4 개의 프로파일기둥(20)에 지지되는 것으로서 유로(21)와 연통되게 설치되는 흡배기공간(80)과; 함체(10) 외부에 설치되어 흡배기공간(80)을 흡입압을 형성하는 흡배기팬(90)과; 온도경고신호(TS), 습도경고신호(HS) 및 아크경고신호(AS)가 발생될 때 흡배기팬(90)을 작동시키는 제어부(100);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 온습도 및 아크 감시제어 기능을 갖춘 배전반에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 외부의 온도 및 습도의 변화나 아크의 발생시 이를 즉각 검지하여 내장된 전장품의 손상이나 화재발생을 방지할 수 있는 온습도 및 아크 감시제어 기능을 갖춘 배전반에 관한 것이다.
일반적으로 배전반이란 특고압을 각종 장치에 적합한 전압으로 낮추어 학교, 빌딩, 공장등과 같은 전력수요처로 필요전력을 공급하는 것으로서, 함체 내부에, 예를 들면, 전력 분배 및 공급을 위한 다수의 부스바아, 전원 및 운전에 필요한 개폐동작을 수행하는 마그네틱 스위치(MC), 전체적인 전압 차단을 위한 회로 차단기, 컨트롤 판넬등(이하, 전장품이라 한다)이 배치되어 통합 관리된다.
배전반은 전력수요처의 외부 환경에 설치되어 운영되며, 특히 습도가 많은 환경, 예를 들면 하수처리시설이나 축산시설등과 같은 환경에서 운영되는 경우가 많다. 따라서 배전반 내부는 햇볕에 의하여 과열되거나 과습한 상태가 되어 전장품을 구성하는 절연체의 열화를 가속화시키는 원인이 되었고, 또한 주위 환경에서 발생되는 분진이 유입되어 있다가 배전반 운영 과정에서 발생되는 아크에 의하여 발화되어 화재가 방생되곤 하였다.
일반적으로 알려진 국내의 화재 발생 현황을 보면 매년 3만 건 이상의 화재가 발생되는데, 그 중 약 1/3 이상이 전기에 의한 화재로 알려져 있을 만큼 전기화재가 빈번한 실정이다. 이러한 전기화재 원인중 약 65%가 배전반 내에서 발생되는 아크, 아크에 의한 분진 발화, 과도한 온습도 변화에 의한 절연체 열화, 이에 따른 누전 및 접촉 불량등이라고 학계에 보고되고 있다.
이와 같이, 배전반에서 발생되는 과도한 온도 및 습도 변화나, 과도한 아크 방전은 전기화재의 주원인이기 때문에, 과도한 온습도 및 아크방전을 신속하게 감지하고, 즉각 대처하기 위한 기술의 필요성이 절실히 요구되고 있다.
이와 관련된 관련 선행기술이 특허등록번호 10-1253218호에 배전반의 아크방지 장치 및 그 방법이란 명칭으로 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 온도 및 습도, 아크방전을 실시간으로 감시하고, 과도한 온습도 변화 및 아크 방전 발생시 이를 관리자에게 알림과 동시에, 함체 온습도를 낮추고 아크 방전시 발생되는 아크가스를 배기할 수 있도록 함으로써 화재 가능성을 낮출 수 있는 온습도 및 아크 감시제어 기능을 갖춘 배전반을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은, 함체 내부에 과열 및 과습되는 것을 방지하여 전장품의 열화를 방지할 수 있는 온습도 및 아크 감시제어 기능을 갖춘 배전반을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 온습도 및 아크 감시제어 기능을 갖춘 배전반은, 전방측에 점검을 위한 도어(D)를 가지는 함체(10); 상기 함체(10)의 마주보는 4 개의 모서리측에 설치되어 그 함체(10)를 수직 방향으로 지지하는 것으로서, 각각의 내부에 유로(21)가 형성되고, 마주보는 면에 그 유로(21)와 연통되는 다수의 통기홀(22)이 형성된 프로파일기둥(20); 상기 함체(10)에 설치되어 전장품(P)을 지지하는 다수의 선반(30); 상기 프로파일기둥(20)에 설치되는 것으로서, 상기 전장품(P)에서 발생되는 아크를 감지하여 아크경고신호(AS)를 발생하는 아크감지부(40); 상기 함체(10) 내부 및 외부 온도 사이에 설정된 온도차(T)가 발생될 때 온도경고신호(TS)를 발생하는 온도비교부(50); 상기 함체(10) 내부 및 외부 습도 사이에 설정된 습도차(H)가 발생될 때 습도경고신호(HS)를 발생하는 습도비교부(60); 상기 함체(10)의 내부 상부측에 4 개의 프로파일기둥(20)에 지지되는 것으로서 상기 유로(21)와 연통되게 설치되는 흡배기공간(80); 상기 함체(10) 외부에 설치되어 상기 흡배기공간(80)을 흡입압을 형성하는 흡배기팬(90); 및 상기 온도경고신호(TS), 습도경고신호(HS) 및 아크경고신호(AS)가 발생될 때 상기 흡배기팬(90)을 작동시키는 제어부(100);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 프로파일기둥(20)은, 상기 단면이 직각 삼각형을 이루며 내부에 상기 유로(21)가 형성되고, 상기 통기홀(22)이 형성되는 경사면(23a)을 가지는 기둥몸체(23)와; 상기 경사면(23a)에 형성되는 것으로서 상기 아크감지부(40)가 설치되는 슬릿구멍(24)과; 경사면(23a)의 배면에 형성된 것으로서 상기 슬릿구멍(24)을 상기 유로(21) 및 통기공(22)과 차단하는 배면커버(25);를 포함한다.
본 발명에 있어서, 상기 아크감지부(40)는, 상기 프로파일기둥(20)의 배면커버(25)에 끼어지는 기판(41)과, 상기 기판(41)에 설치되는 자외선센서(42)와, 상기 아크발생시 발생되는 특정 자외선 파장 영역을 상기 자외선센서(42)로 투과시키는 투과필터(43)와, 상기 자외선센서(42)에서 감지된 자외선 광량이 설정된 광량값 이상이 될 때 상기 아크경고신호(AS)를 발생하는 아크경고신호 발생부(44)를 포함한다.
본 발명에 있어서, 상기 슬릿구멍(24)에 끼어지는 것으로서, 상기 아크감지부(40)와 다른 아크감지부 사이에 간격을 가변하기 위한 이격날개(45)를 더 포함한다.
본 발명에 있어서, 상기 함체(10) 내부의 분진농도가 설정된 분진농도값 이상이 될 때 분진경고신호(DS)를 발생하는 분진검지부(70)를 더 포함한다.
본 발명에 있어서, 상기 분진검지부(70)는, 상기 함체(10) 내부에서 상기 선반(30) 상부측에 설치되는 브라켓(71)과, 상기 브라켓(71)의 일측에 설치되어 광(L)을 조사하는 발광부(72)와, 상기 브라켓(71)의 타측에 설치되어 상기 발광부(72)에서 조사되는 광(L)을 수신하는 수광부(73)와, 상기 수광부(73)에서 분진에 의하여 부분 차폐되는 광량 변화를 기반으로 하여 분진농도를 연산하는 농도연산부(74)와, 상기 연산된 분진농도가 설정된 분진농도값 이상이 될 때 상기 분진경고신호(DS)를 발생하는 분진경고신호 발생부(75)와, 상기 브라켓(71)에 일체로 설치된 것으로서 분진측정시 상기 선반(30) 측으로 공기를 순간 분출하여 분진 비산시키는 송풍팬(76)을 포함한다.
본 발명에 따르면, 아크감지부, 온도비교부 및 습도비교부를 가짐으로서, 함체 내부에서 온도, 습도 및 아크 방전 상황을 실시간으로 감시하고, 과도한 온도 및 습도 변화, 과도한 아크 방전 발생시와 같은 비정상 상황시 이를 관리자에게 알림으로써 관리자에게 적절한 조치를 취할 수 있도록 할 수 있다.
또한 비정상 상황시, 흡배기팬이 작동되어 함체 내부의 과도한 온습도를 낮추고 아크 방전시 발생되는 아크가스를 배기함으로서, 화재 발생의 원인을 해소할 수 있다.
그리고 함체 내부가 과열 과습되는 것이 방지되어, 전장품(P)이 열화되는 것을 방지하여 전기화재 가능성을 더더욱 낮출 수 있다라는 작용,효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 온습도 및 아크 감시제어 기능을 갖춘 배전반의 외형도,
도 2는 도 1의 배전반의 내부구성을 설명하기 위한 도면,
도 3은 도 2의 III-III' 선을 따른 단면도,
도 4는 도 3의 프로파일 기둥에 아크감지부가 설치된 것을 설명하기 위한 단면도,
도 5는 도 4의 프로파일 기둥에 다수의 아크감지부가 이격되게 설치되는 것을 설명하기 위한 도면,
도 6은 도 5의 아크감지부의 구성을 블록도로 설명하기 위한 도면,
도 7은 도 2의 온도비교부의 구성을 블록도로 설명하기 위한 도면,
도 8은 도 2의 습도비교부의 구성을 블록도로 설명하기 위한 도면,
도 9는 도 2의 배전반에 다수의 분진검지부가 설치되는 것을 설명하기 위한 도면,
도 10은 도 9의 분진검지부의 구성을 블록도로 설명하기 위한 도면.
도 2는 도 1의 배전반의 내부구성을 설명하기 위한 도면,
도 3은 도 2의 III-III' 선을 따른 단면도,
도 4는 도 3의 프로파일 기둥에 아크감지부가 설치된 것을 설명하기 위한 단면도,
도 5는 도 4의 프로파일 기둥에 다수의 아크감지부가 이격되게 설치되는 것을 설명하기 위한 도면,
도 6은 도 5의 아크감지부의 구성을 블록도로 설명하기 위한 도면,
도 7은 도 2의 온도비교부의 구성을 블록도로 설명하기 위한 도면,
도 8은 도 2의 습도비교부의 구성을 블록도로 설명하기 위한 도면,
도 9는 도 2의 배전반에 다수의 분진검지부가 설치되는 것을 설명하기 위한 도면,
도 10은 도 9의 분진검지부의 구성을 블록도로 설명하기 위한 도면.
이하, 본 발명에 따른 온습도 및 아크 감시제어 기능을 갖춘 배전반을 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.
이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 위에 또는 상에 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명에 따른 온습도 및 아크 감시제어 기능을 갖춘 배전반의 외형도이고, 도 2는 도 1의 배전반의 내부구성을 설명하기 위한 도면이며, 도 3은 도 2의 III-III' 선을 따른 단면도이다. 또 도 4는 도 3의 프로파일 기둥에 아크감지부가 설치된 것을 설명하기 위한 단면도이고, 도 5는 도 4의 프로파일 기둥에 다수의 아크감지부가 이격되게 설치되는 것을 설명하기 위한 도면이며, 도 6은 도 5의 아크감지부의 구성을 블록도로 설명하기 위한 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 온습도 및 아크 감시제어 기능을 갖춘 배전반은, 전방측에 점검을 위한 도어(D)를 가지는 함체(10)와; 함체(10)의 마주보는 4 개의 모서리측에 설치되어 그 함체(10)를 수직 방향으로 지지하는 것으로서, 각각의 내부에 유로(21)가 형성되고, 마주보는 면에 그 유로(21)와 연통되는 다수의 통기홀(22)이 형성된 프로파일기둥(20)과; 함체(10)에 설치되는 것으로서, 전장품(P), 예를 들면 전력 분배 및 공급을 위한 다수의 부스바, 전원 및 운전에 필요한 개폐동작을 수행하는 마그네틱 스위치(MC), 전체적인 전압 차단을 위한 회로 차단기 및 계전기, 컨트롤 판넬등을 지지하는 선반(30)과; 프로파일기둥(20)에 설치되는 것으로서, 전장품(P)에서 발생되는 아크를 감지하여 아크경고신호(AS)를 발생하는 아크감지부(40)와; 함체(10) 내부 및 외부 온도 사이에 설정된 온도차(T)가 발생될 때 온도경고신호(TS)를 발생하는 온도비교부(50)와; 함체(10) 내부 및 외부 습도 사이에 설정된 습도차(H)가 발생될 때 습도경고신호(HS)를 발생하는 습도비교부(60)와; 함체(10) 내부의 분진농도가 설정된 분진농도값 이상이 될 때 분진경고신호(DS)를 발생하는 분진검지부(70)와; 함체(10)의 내부 상부측에 4 개의 프로파일기둥(20)에 지지되는 것으로서 상기 유로(21)와 연통되게 설치되는 흡배기공간(80)과; 함체(10) 외부에 설치되어 상기 흡배기공간(80)을 흡입압을 형성하는 흡배기팬(90)과; 상기 아크경고신호(AS), 온도경고신호(TS), 습도경고신호(HS), 분진경고신호(DS)가 발생될 때 흡배기팬(90)을 작동시킴과 동시에, 경고 신호를 관리자에게 유무선 네트워크를 통하여 전송하는 제어부(100);를 포함한다.
함체(10)는 분체도장된 철판이 육면체 형태로 절곡 및 용접됨으로써 구현되고, 함체(10) 내측에는 외부 온도가 전도되는 것을 최소화하기 위하여 불연성 단열재로 마감된다.
프로파일기둥(20)은 함체(10) 내측 4 모서리를 각각 지지하여 함체(10)에 수직 방향으로 인가되는 전장품(P) 하중을 지지하는 기둥의 역할을 한다. 이러한 프로파일기둥(20)은, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 단면이 직각 삼각형을 이루며 내부에 상기 유로(21)가 형성되고, 상기 통기홀(22)이 형성되는 경사면(23a)을 가지는 기둥몸체(23)와; 경사면(23a)에 형성되는 슬릿구멍(24)과; 경사면(23a)의 배면에 형성된 것으로서 슬릿구멍(24)을 상기 유로(21) 및 통기공(22)과 차단하는 배면커버(25)를 포함한다.
유로(21)는 다수의 통기공(22)으로 유입되는 후술할 아크가스나 습기를 흡배기공간(80)으로 이송하기 위한 공간을 형성한다. 이때 통기공(22)은 경사면(23a)을 홀가공하여 형성하며, 함체의 크기나 용량에 따라 통기공(22)의 내직경 및 개수가 가변될 수 있다.
슬릿구멍(24)은 함체(10) 내부로 대향되어 아크감지부(40)가 설치되는 곳으로서 기둥몸체(23)를 따라 길게 형성되어 있다. 이러한 슬릿구멍(24)에 아크감지부(40)가 설치됨으로서, 아크 방전이 중점적으로 발생되는 위치로 아크감지부(40)의 위치를 가변 이동시킬 수 있다.
슬릿구멍(24)의 입구 양측에는, 도 4에 도시된 바와 같이, 내측으로 돌출되는 걸림턱(24a)이 형성되어 있으며, 걸림턱(24a)에 의하여 슬릿구멍(24)에 끼어지는 아크감지부의 기판(41)은 이탈되지 않게 된다.
배면커버(25)는 슬릿구멍(24)을 상기 유로(21) 및 통기공(22)과 차단하며, 이에 따라 함체(10) 내부의 공기나 습기는 통기공(22)을 통하여 유로(21)로 유입된다.
상기 프로파일기둥(20)은 알루미늄을 압출하여 성형되며, 필요길이만큼 절단하여 사용된다.
선반(30)은 함체(10) 내부를 구획하는 것으로서, 상기 전장품(P)의 종류나 개수에 따라 다수개가 설치된다.
아크감지부(40)는, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 프로파일기둥(20)의 배면커버(25)에 끼어지는 기판(41)과, 기판(41)에 설치되는 자외선센서(42)와, 아크발생시 발생되는 특정 자외선 파장 영역을 자외선센서(42)로 투과시키는 투과필터(43)와, 자외선센서(42)에서 감지된 자외선 광량이 설정된 광량값 이상이 될 때 아크경고신호(AS)를 발생하는 아크경고신호 발생부(44)를 포함한다.
투과필터(43)는 아크 방전시 발생되는 자외선을 선택적으로 투과시켜, 자외선센서(42)가 아크방전을 정확히 감지할 수 있도록 한다. 투과필터(43)를 채용하지 않을 경우, 자외선센서(42)는 인공광원(함체 내부 할로겐 램프등)에서 발생되는 자외선을 감지하여 정확한 아크방전 감지에 방해가 될 수 있기 때문이다.
아크경고신호 발생부(44)는 자외선센서(42)에서 감지된 자외선 광량이 설정된 광량값 이상이 될 때 아크경고신호(AS)를 발생한다. 따라서 자외선센서(42)에서 감지되는 자외선 광량이 작을 경우, 즉 소규모의 아크 방전이 발생되는 경우에는 아크경고신호를 발생하지 않는다.
이러한 아크감지부(40)에 의하여, 전장품(P)에서 아크 방전이 일어날 때 발생되는 자외선은 투과필터(43)를 투과한 후 자외선센서(42)로 수광되어 아크방전이 발생되었음을 감지한다.
그리고 자외선센서(42)에서 수광되는 자외선 광량이 설정된 광량값 이상이 될 때 과도한 아크방전이 발생되었음을 의미하며, 이 경우 고온 고압의 아크가스가 발생되기 때문에 아크경고신호 발생부(44)는 아크경고신호(AS)를 발생하여 제어부(100)로 전송되어 상기 흡배기팬(90)을 작동시키는 신호가 된다.
한편, 아크감지부(40)는 전장품(P)의 개수나 용량에 따라 프로파일기둥(20)의 특정 위치에 다수개 설치될 수 있으며, 특히 아크방전이 중점적으로 발생되는 장소에 대응되는 프로파일기둥(20)의 특정 위치에 고정된다. 이를 위하여, 슬릿구멍(24)에는, 도 5에 도시된 바와 같이, 특정 아크감지부(40)와 다른 아크감지부 사이에 간격을 유지하게 하기 위한 특정 길이의 이격날개(45)를 끼어넣을 수 있다. 즉, 이격날개(45)를 슬릿구멍(24)에 끼어넣는 것에 의하여, 아크감지부(40)와 다른 아크감지부 사이의 간격을 유지할 수 있으며, 이격날개(45)의 길이를 달리함으로써 아크감지부(40)의 고정 위치를 가변할 수 있는 것이다.
도 7은 도 2의 온도비교부의 구성을 블록도로 설명하기 위한 도면이며, 도 8은 도 2의 습도비교부의 구성을 블록도로 설명하기 위한 도면이다.
온도비교부(50)는, 함체(10)의 내부 온도를 측정하여 대응되는 제1온도신호를 발생하는 제1온도센서(51)와, 함체(10) 외부 온도를 측정하여 대응되는 제2온도신호를 발생하는 제2온도센서(52)와, 제1온도신호에 대응되는 함체 내부온도와 제2온도신호에 대응되는 함체 외부온도를 비교하는 온도비교부(53)와, 온도비교부(53)에서 비교된 온도차가 설정된 온도차(T) 이상일 때 온도경고신호(TS)를 발생하는 온도경고신호 발생부(54)를 포함하며, 상기 온도경고신호 발생부(54)에서 발생되는 온도경고신호(TS)는 제어부(100)로 전송되어 상기 흡배기팬(90)을 작동시키는 신호가 된다.
습도비교부(60)는, 함체(10)의 내부 습도를 측정하여 대응되는 제1습도신호를 발생하는 제1습도센서(61)와, 함체 외부 습도를 측정하여 대응되는 제2습도신호를 발생하는 제2습도센서(62)와, 제1습도신호에 대응되는 함체 내부습도와 제2습도신호에 대응되는 함체 외부습도를 비교하는 습도비교부(63)와, 습도비교부(63)에서 비교된 습도차가 설정된 습도차(H)가 발생될 때 습도경고신호(HS)를 발생하는 습도경고신호 발생부(64)를 포함한다. 상기 습도경고신호 발생부(63)에서 발생되는 온도경고신호(HS)는 제어부(100)로 전송되어, 상기 흡배기팬(90)을 작동시키는 신호가 된다.
도 9는 도 2의 배전반에 다수의 분진검지부가 설치되는 것을 설명하기 위한 도면이고, 도 10은 도 9의 분진검지부의 구성을 블록도로 설명하기 위한 도면이다.
도시된 바와 같이, 분진검지부(70)는, 함체(10) 내부에서 선반(30) 상부측에 설치되는 브라켓(71)과, 브라켓(71)의 일측에 설치되어 광(L)을 조사하는 발광부(72)와, 브라켓(71)의 타측에 설치되어 발광부(72)에서 조사되는 광(L)을 수신하는 수광부(73)와, 수광부(73)에서 분진에 의하여 부분 차폐되는 광량 변화를 기반으로 하여 분진농도를 연산하는 농도연산부(74)와, 연산된 분진농도가 설정된 분진농도값 이상이 될 때 분진경고신호(DS)를 발생하는 분진경고신호 발생부(75)와, 브라켓(71)에 일체로 설치된 것으로서 분진측정시 선반(30) 측으로 공기를 순간 분출하여 분진을 비산시키는 송풍팬(76)을 포함한다.
분진검지부(70)는 브라켓(71) 상에 발광부(72), 수광부(73), 농도연산부(74), 분진경고신호 발생부(75) 및 송풍팬(76)이 일체로 되어 하나의 모듈을 구성한다. 따라서 분진검지부(70)는 함체(10)의 용량이나 선반(30)의 개수, 또는 배전반 설치환경에 따라 다수개 설치될 수 있다.
송풍팬(76)은 함체(10) 내부에 공기를 순간적으로 분출하여, 선반(30)이나 각종 전장품(P)에 쌓여있는 분진을 비산함으로써, 함체(10) 내부의 분진농도를 감지함과 동시에, 프로파일기둥(20)의 통기홀(22) 및 유로(21)를 통하여 흡배기공간(80)으로 흡입될 수 있도록 하여, 외부로 배출될 수 있도록 한다.
이러한 분진검지부(70)에 의하여, 분진을 검지하고자 할 때, 송풍팬(76)이 공기를 분출하여 선반(30) 및 전장품(P)에 쌓여진 분진을 순간 비산시키고, 비산된 분진은 발광부(72)에서 조사된 광을 부분 차폐하여 수광부(73)에서 수광되는 광량을 변화시킨다. 그러면 수광부(73)에서 수광되는 광량이 변화되고, 농도연산부(74)는 광량변화를 기반으로 하여 분진농도를 연산하고, 분진농도가 설정된 분진농도값 이상이 될 때 분진경고신호(DS)를 발생하는 것이다.
다음, 본 발명에 따른 온습도 및 아크 감시제어 기능을 갖춘 배전반의 동작을 설명한다.
함체(10) 내부에서의 온도 및 습도는 온도비교부(50) 및 습도비교부(60)에 의하여 감시되고, 아크 발생은 아크감지부(40)에서 실시간 감시된다.
이때 함체(10) 내부에서 과도한 아크발생, 온도 및 습도 변화가 발생되었을 때, 아크감지부(40), 온도비교부(50) 및 습도비교부(60)는 아크경고신호(AS), 온도경고신호(TS) 및 습도경고신호(HS)를 발생하여 제어부(100)로 전송하고, 제어부(100)는 아크경고신호(AS), 온도경고신호(TS) 및 습도경고신호(HS)를 유무선 네트워크를 통하여 관리자에게 전송한다. 그러면 관리자는 배전반에서 비정상 상황이 발생되었음을 인식하고 적절한 조치를 취할 수 있게 한다.
한편 상기 아크경고신호(AS), 온도경고신호(TS) 및 습도경고신호(HS)가 발생되면, 제어부(100)는 흡배기팬(90)을 작동시켜 흡배기공간(80)에 음압이 형성되게 하고, 음압은 흡배기공간(80)과 연통된 프로파일기둥(20)의 유로(21) 및 통기홀(22)을 통하여 함체(10) 내부에 음압을 형성한다. 그러면 배전반 외부 공기가 도어(D) 사이의 틈새로 유입되어 함체(10) 내부의 과열 및 과습된 공기, 또는 아크가스는 프로파일기둥(20) -> 흡배기공간(80) 및 흡배기팬(90)을 통하여 외부로 배기됨으로써, 함체(10) 내부의 비정상 상황이 정상화 된다.
이와 같이, 본 발명에 따르면, 아크감지부(40), 온도비교부(50) 및 습도비교부(60)를 가짐으로서, 함체(10) 내부에서 온도, 습도 및 아크 방전 상황을 실시간으로 감시하고, 과도한 온도 및 습도 변화, 과도한 아크 방전 발생시와 같은 비정상 상황시 이를 관리자에게 알림으로써 관리자에게 적절한 조치를 취할 수 있도록 할 수 있다.
또한 비정상 상황시, 흡배기팬(90)이 작동되어 함체 내부의 과도한 온습도를 낮추고 아크 방전시 발생되는 아크가스를 배기함으로서, 화재 발생의 원인을 해소할 수 있다.
그리고 함체(10) 내부가 과열 과습되는 것이 방지되어, 전장품(P)이 열화되는 것을 방지하여 전기화재 가능성을 더더욱 낮출 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
10 ... 함체 20 ...프로파일기둥
21 ... 유로 22 ... 통기홀
23 ... 기둥몸체 23a ... 경사면
24 ... 슬릿구멍 25 ... 배면커버
30 ... 선반 40 ... 아크감지부
41 ... 기판 42 ... 자외선센서
43 ... 투과필터 44 ... 아크경고신호 발생부
45 ... 이격날개 50 ... 온도비교부
51 ... 제1온도센서 52 ... 제2온도센서
53 ... 온도비교부 54 ... 온도경고신호 발생부
60 ... 습도비교부 61 ... 제1습도센서
62 ... 제2습도센서 63 ... 습도비교부
64 ... 습도경고신호 발생부 70 ... 분진검지부
71 ... 브라켓 72 ... 발광부
73 ... 수광부 74 ... 농도연산부
75 ... 분진경고신호 발생부 76 ... 송풍팬
80 ... 흡배기공간 90 ... 흡배기팬
21 ... 유로 22 ... 통기홀
23 ... 기둥몸체 23a ... 경사면
24 ... 슬릿구멍 25 ... 배면커버
30 ... 선반 40 ... 아크감지부
41 ... 기판 42 ... 자외선센서
43 ... 투과필터 44 ... 아크경고신호 발생부
45 ... 이격날개 50 ... 온도비교부
51 ... 제1온도센서 52 ... 제2온도센서
53 ... 온도비교부 54 ... 온도경고신호 발생부
60 ... 습도비교부 61 ... 제1습도센서
62 ... 제2습도센서 63 ... 습도비교부
64 ... 습도경고신호 발생부 70 ... 분진검지부
71 ... 브라켓 72 ... 발광부
73 ... 수광부 74 ... 농도연산부
75 ... 분진경고신호 발생부 76 ... 송풍팬
80 ... 흡배기공간 90 ... 흡배기팬
Claims (6)
- 전방측에 점검을 위한 도어(D)를 가지는 함체(10);
상기 함체(10)의 마주보는 4 개의 모서리측에 설치되어 그 함체(10)를 수직 방향으로 지지하는 것으로서, 각각의 내부에 유로(21)가 형성되고, 마주보는 면에 그 유로(21)와 연통되는 다수의 통기홀(22)이 형성된 프로파일기둥(20);
상기 함체(10)에 설치되어 전장품(P)을 지지하는 선반(30);
상기 프로파일기둥(20)에 설치되는 것으로서, 상기 전장품(P)에서 발생되는 아크를 감지하여 아크경고신호(AS)를 발생하는 아크감지부(40);
상기 함체(10) 내부 및 외부 온도 사이에 설정된 온도차(T)가 발생될 때 온도경고신호(TS)를 발생하는 온도비교부(50);
상기 함체(10) 내부 및 외부 습도 사이에 설정된 습도차(H)가 발생될 때 습도경고신호(HS)를 발생하는 습도비교부(60);
상기 함체(10)의 내부 상부측에 4 개의 프로파일기둥(20)에 지지되는 것으로서 상기 유로(21)와 연통되게 설치되는 흡배기공간(80);
상기 함체(10) 외부에 설치되어 상기 흡배기공간(80)을 흡입압을 형성하는 흡배기팬(90);
상기 온도경고신호(TS), 습도경고신호(HS) 및 아크경고신호(AS)가 발생될 때 상기 흡배기팬(90)을 작동시키는 제어부(100); 및
상기 선반(30)마다 대응하도록 설치되고, 상기 함체(10) 내부의 분진농도가 설정된 분진농도값 이상이 될 때 분진경고신호(DS)를 발생하는 분진검지부(70);를 포함하고,
상기 분진검지부(70)는, 상기 함체(10) 내부에서 상기 선반(30) 상부측에 설치되는 브라켓(71)과, 상기 브라켓(71)의 일측에 설치되어 광(L)을 조사하는 발광부(72)와, 상기 브라켓(71)의 타측에 설치되어 상기 발광부(72)에서 조사되는 광(L)을 수신하는 수광부(73)와, 상기 수광부(73)에서 분진에 의하여 부분 차폐되는 광량 변화를 기반으로 하여 분진농도를 연산하는 농도연산부(74)와, 상기 연산된 분진농도가 설정된 분진농도값 이상이 될 때 상기 분진경고신호(DS)를 발생하는 분진경고신호 발생부(75)와, 상기 브라켓(71)에 일체로 설치된 것으로서 상기 선반(30) 측으로 공기를 순간 분출하여 분진을 비산시킴으로써 상기 수광부(73)를 부분 차폐함과 함께 분진을 상기 프로파일기둥(20)의 통기홀(22) 및 유로(21)를 통해 상기 흡배기공간(80)으로 보내 외부로 배출시키키는 송풍팬(76)을 포함하고,
상기 분진검지부(70)의 상기 발광부(72), 상기 수광부(73), 상기 농도연산부(74), 상기 분진경고신호 발생부(75), 및 상기 송풍팬(76)은 일체로 되어 하나의 모듈을 구성하고, 상기 모듈화된 분진검지부(70)는 상기 함체(10)의 용량, 상기 선반(30)의 개수, 또는 배전반 설치환경에 따라 다수 개 설치될 수 있고,
상기 프로파일기둥(20)은, 단면이 직각 삼각형을 이루며 내부에 상기 유로(21)가 형성되고 상기 통기홀(22)이 형성되는 경사면(23a)을 가지는 기둥몸체(23)와, 상기 경사면(23a)에 형성되는 것으로서 상기 아크감지부(40)가 설치되는 슬릿구멍(24)과, 경사면(23a)의 배면에 형성된 것으로서 상기 슬릿구멍(24)을 상기 유로(21) 및 통기공(22)과 차단하는 배면커버(25);를 포함하고,
상기 아크감지부(40)는, 상기 프로파일기둥(20)의 배면커버(25)에 끼어지는 기판(41)과, 상기 기판(41)에 설치되는 자외선센서(42)와, 상기 아크발생시 발생되는 특정 자외선 파장 영역을 상기 자외선센서(42)로 투과시키는 투과필터(43)와, 상기 자외선센서(42)에서 감지된 자외선 광량이 설정된 광량값 이상이 될 때 상기 아크경고신호(AS)를 발생하는 아크경고신호 발생부(44)를 포함하고,
상기 아크감지부(40)는 다수 개가 설치되고,
상기 슬릿구멍(24)에 끼어지는 것으로서, 상기 아크감지부(40)와 다른 아크감지부(40) 사이에 설치되고 길이 조절이 가능한 이격날개(45);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 온습도 및 아크 감시제어 기능을 갖춘 배전반. - 삭제
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| AMND | Amendment | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| AMND | Amendment | ||
| X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
| GRNT | Written decision to grant |