KR102196685B1 - 하우스 결상에 대비한 자동개폐기 전원변환장치 - Google Patents

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농업회사법인 주식회사 팜그린텍
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Abstract

본 명세서는 하우스 정전 대비 자동 개폐기에 전원을 공급하는 비상 전원공급장치에 관련된다. 이때, 비상 전원공급장치는 3상의 각 상에 대한 주 전원을 연결하는 적어도 하나의 제 1 차단기, 3상의 각 상에 대한 제어부에 전원을 공급하는 적어도 하나의 제 2 차단기, 3상에 대한 전환을 순차적으로 수행하는 적어도 하나의 릴레이 및 3상의 각 상에 전환에 따라 상 간의 단락을 방지하는 적어도 하나의 타이머를 포함할 수 있다. 이때, 비상 전원공급장치가 정상 모드로 동작하는 경우, 3상 중 제 1 상에 기초하여 하우스 정전 대비 자동 개폐기에 전원을 공급하는 단상 전원을 생성할 수 있다. 여기서, 제 1 상에 대한 전원은 제 1 상에 대응하는 제 1 차단기에 기초하여 제 1 상에 대응되는 제 2 차단기를 통해 제 1 상에 대응되는 릴레이 및 제 1 상에 대응되는 타이머를 거쳐 하우스 정전 대비 자동 개폐기로 단상 전원을 공급할 수 있다.

Description

하우스 결상에 대비한 자동개폐기 전원변환장치{Power converting device for automatic switch for preparation for phase loss in house}
실시예들은 하우스 정전 대비 자동개폐기 비상 전원공급장치에 대한 것이다. 보다 상세하게는, 3상 전력을 단상 전력으로 전환하는 전원공급장치에서 3상 전력에 문제가 발생하는 경우를 해결하기 위한 장치에 대한 것이다.
야외에서도 일정한 온도를 유지하면서 과일이나 기타 농작물을 재배할 수 있도록 비닐 하우스가 농업 분야에서 많이 사용되고 있다. 이때, 비닐 하우스는 일정 온도와 상태를 유지할 필요성이 있으며, 이를 유지하지 않는 경우 작물 재배에 악영향을 미칠 수 있다. 따라서, 비닐 하우스는 온도 조절 장치나 그 밖의 다양한 장치를 구비하고 있으며, 이러한 각각의 장치들을 제어하여 농작물을 일정한 환경에서 재배할 수 있다.
다만, 최근 태풍이나 기타 자연 재해 등에 의해 하우스에 대한 피해 발생이 종종 보고되고 있다. 여기서, 피해가 발생하는 많은 경우로서 하우스에 공급되는 전원공급장치가 재해로 제대로 동작하지 않은 경우들이 다수 존재한다. 즉, 하우스에 전력 공급이 중단되어 상술한 장치들이 제대로 동작하지 않아 하우스의 상태를 유지하지 못하여 생기는 피해들이 발생하고 있다.
하기에서는 상술한 상황을 고려하여 하우스의 전원공급장치에 발생하는 문제점에 기초하여 이를 대비하기 위한 자동개폐기 비상 전원공급장치에 대해 서술한다.
한국등록특허 제10-2114383호
본 명세서는 하우스 정전 대비 자동 개폐기 비상 전원 공급장치를 제공함을 목적으로 한다.
본 명세서는 3상 전력에서 비상 상황을 고려하여 전원을 공급하는 전원공급장치를 제공함을 목적으로 한다.
본 명세서는 3상 전력에서 결상을 고려하여 순차적으로 전원 공급을 변경할 수 있는 전원공급장치를 제공함을 목적으로 한다.
본 명세서의 기술적 과제는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서의 일 실시예에 따라, 하우스 정전 대비 자동 개폐기에 전원을 공급하는 비상 전원공급장치를 제공할 수 있다. 이때, 비상 전원공급장치는 3상의 각 상에 대한 주 전원을 연결하는 적어도 하나의 제 1 차단기, 3상의 각 상에 대한 제어부에 전원을 공급하는 적어도 하나의 제 2 차단기, 3상에 대한 전환을 순차적으로 수행하는 적어도 하나의 릴레이 및 3상의 각 상에 전환에 따라 상 간의 단락을 방지하는 적어도 하나의 타이머를 포함할 수 있다. 이때, 비상 전원공급장치가 정상 모드로 동작하는 경우, 3상 중 제 1 상에 기초하여 하우스 정전 대비 자동 개폐기에 전원을 공급하는 단상 전원을 생성할 수 있다. 여기서, 제 1 상에 대한 전원은 제 1 상에 대응하는 제 1 차단기에 기초하여 제 1 상에 대응되는 제 2 차단기를 통해 제 1 상에 대응되는 릴레이 및 제 1 상에 대응되는 타이머를 거쳐 하우스 정전 대비 자동 개폐기로 단상 전원을 공급할 수 있다.
또한, 본 명세서의 일 실시예에 따라, 제 1 상에 결상이 발생하는 경우, 비상 전원공급장치는 3상 중 제 2 상을 통해 하우스 정전 대비 자동 개폐기로 상기 단상 전원을 공급할 수 있다. 반면, 제 1 상 및 제 2 상 모두에 결상이 발생하는 경우, 비상 전원공급장치는 3상 중 제 3 상을 통해 하우스 정전 대비 자동 개폐기로 단상 전원을 공급할 수 있다.
또한, 본 명세서의 일 실시예에 따라, 제 2 상에 기초하여 단상 전원이 공급되는 경우, 제 1 상에 대응되는 제 2 차단기에는 전원이 공급되지 않고, 제 2 상에 대응되는 제 2 차단기로 전원이 공급되어 제 2 상에 대응되는 릴레이 및 제 2 상에 대응되는 타이머를 거쳐 하우스 정전 대비 자동 개폐기로 단상 전원을 공급할 수 있다.
또한, 본 명세서의 일 실시예에 따라, 제 3 상에 기초하여 단상 전원이 공급되는 경우, 제 1 상에 대응되는 제 2 차단기 및 제 2 상에 대응되는 제 2 차단기에는 전원이 공급되지 않고, 제 3 상에 대응되는 제 2 차단기로 전원이 공급되어 제 3 상에 대응되는 릴레이 및 제 3 상에 대응되는 타이머를 거쳐 하우스 정전 대비 자동 개폐기로 단상 전원을 공급할 수 있다.
또한, 본 명세서의 일 실시예에 따라, 3상 모두 결상이 발생한 경우, 비상 전원공급 장치는 다른 전력을 통해 하우스 정전 대비 자동 개폐기로 단상 전원을 공급할 수 있다.
또한, 본 명세서의 일 실시예에 따라, 3상은 380V 3상 전원에 기초하여 공급되고, 단상 전원은 220V 전원으로 전환될 수 있다.
본 명세서의 일 실시예에 따르면 하우스 정전시 비상 전원 공급을 수행할 수 있는 장치를 제공하는데 이점이 있다.
또한 본 명세서의 일 실시예에 따르면 3상 전력 중 적어도 어느 하나의 전력에 결상이 생긴 경우, 다른 전력으로 대체할 수 있는 장치를 제공하는데 이점이 있다.
또한, 본 명세서의 일 실시예에 따르면, 3상 전력에 대해서 순차적으로 결상 여부를 확인하는 회로를 포함하는 전원공급장치를 제공하는데 이점이 있다.
본 명세서의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1a 및 1b는 본 명세서의 일 실시예에 따른 농업용 전원공급장치 및 하우스 자동개폐기를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 명세서의 일 실시예에 따른 농업용 전기를 공급하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 명세서의 일 실시예에 따른 3상 전력 공급 방법을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 명세서의 일 실시예에 따른 전원공급장치 메인함과 자동개폐기의 자동개폐기 함을 나타낸 도면이다.
도 5은 본 명세서의 일 실시예에 따른 비상 전원공급장치를 나타낸 도면이다.
도 6a 및 6b는 본 명세서의 일 실시예에 따른 비상 전원공급장치의 회로 구성을 나타낸 도면이다.
도 7a, 7b 및 7c는 본 명세서의 일 실시예에 따른 비상 전원공급장치의 회로 구성을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 명세서의 일 실시예에 따른 비상 전원공급장치에 기초하여 전력을 공급하는 방법을 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 명세서의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 명세서의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.
이하의 실시예들은 본 명세서의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 명세서의 실시예를 구성할 수도 있다. 본 명세서의 실시예 들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 명세서의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 명세서의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
몇몇 경우, 본 명세서의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시된다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.
또한, 본 명세서에서 제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 명세서의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게, 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
또한 명세서 전체에서, 어떤 파트가 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본 명세서의 일 실시예에 따른 농업용 전원공급장치 및 하우스의 자동 개폐기를 나타낸 도면이다.
도 1a을 참조하면, 농업용 전기는 가정에 공급되는 전기와 다른 형태일 수 있다. 일 예로, 도 1a는 전원공급장치일 수 있다. 여기서, 농업용 전원공급장치는 3상 전기를 사용할 수 있다. 구체적인 일 예로, 농업용 장비들은 순간 전력이 클 수 있으며, 3상 전력을 통해 다수의 장비들을 사용할 수 있도록 한다. 여기서, 농업용 전원공급장치가 3상 전력을 사용하기 때문에 단상 전력으로 전환하여 사용할 필요성이 있으며, 이에 대해서는 후술한다.
또한, 도 1b를 참조하면, 하우스는 자동개폐기에 기초하여 내부 환경을 제어할 수 있다. 보다 상세하게는, 하우스는 상술한 바와 같이 내부 환경을 일정하게 유지할 필요성이 있으며, 자동 개폐기는 하우스의 내부 상태를 측정하여 일정한 환경으로 유지하기 위해 하우스를 자동으로 열고 닫는 장치일 수 있다. 즉, 하우스의 내부 환경은 자동 개폐기에 기초하여 일정 상태를 유지하도록 제어될 수 있다. 여기서, 일 예로, 자동 개폐기를 운영하기 위해서는 중앙제어 장치와 센서가 필요할 수 있다. 일 예로, 센서는 온도 센서나 습도 센서 등 전전력에 기초하여 하우스 내부 환경을 측정하는 센서일 수 있다. 또한, 중앙제어 장치는 센서로부터 수시한 정보에 기초하여 하우스 내부 환경을 일정하게 유지할 수 있으며, 이를 통해 하우스를 자동으로 제어하도록 할 수 있다. 여기서, 중앙제어 장치에는 전력이 공급될 수 있으며, 상술한 농업용 전기가 이용될 수 있다.
이때, 일 예로, 하우스 자동 개폐를 위한 중앙제어 장치에 전력이 제대로 공급되지 않으면 하우스 내부 환경을 일정하게 유지하도록 제어할 수 없다. 즉, 하우스 자동 개폐기에는 지속적으로 전력이 공급될 필요성이 있으며, 재해 등에 의해 전력에 문제가 발생한 경우 하우스 작물에 대한 피해가 발생할 수 있다.
상술한 점을 고려하여, 하우스 자동개폐기의 전력을 지속적으로 유지하기 위한 비상 전원공급장치가 필요할 수 있으며, 이에 대해서 서술한다.
도 2는 본 명세서의 일 실시예에 따른 농업용 전기를 공급하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 상술한 농업용 전기 공급 장치는 380V의 3상 전력을 제공할 수 있다. 여기서, 농업용 장비 및 상술한 자동개폐기는 220V의 단상 전력을 사용하기 때문에 3상 전력에 대한 변환이 필요할 수 있다. 즉, 3상 전력을 변환하기 위한 변환 장치가 필요할 수 있으며, 변환된 220V 단상 전력이 사용될 수 있다.
이때, 각각의 농업 장비들은 220V의 단상 전력을 통해 전기를 공급받고, 해당 장비에 맞는 전력에 기초하여 동작할 수 있다.
즉, 380V의 3상 전력으로 공급되는 농업용 전기는 220V의 단상 전력으로 변환되어 사용될 수 있으며, 변환된 전기를 통해 농업 장비들을 동작할 수 있다.
도 3은 본 명세서의 일 실시예에 따른 3상 전력 공급 방법을 나타낸 도면이다. 도 3을 참조하면, 상술한 3상 전력을 단상 전력으로 변환할 수 있다. 여기서, 3상 전력은 3상(R,S,T) 중 하나와 중성선(N)에 기초하여 동작할 수 있다. 여기서, 3상 전력을 단상 전력으로 변환하는 경우, 3상 중 어느 하나와 중성선을 통해 단상 전력 변환이 수행될 수 있다. 일 예로, 3상 중 R상과 중성선 N에 기초하여 RN에 대한 단상 전력 변환이 수행될 수 있다. 또한, 일 예로, 3상 중 S상과 중성선 N에 기초하여 SN에 대한 단상 전력 변환이 수행될 수 있다. 또한, 일 예로, 3상 중 T상과 중성선 N에 기초하여 TN에 대한 단상 전력이 변환될 수 있다. 이때, 일 예로, 상술한 RN, SN 및 TN은 각각 단상 전력으로 각각의 농업 장비들과 연결되어 전력을 공급할 수 있다. 여기서, 3상 각각에 대한 변환이 수행되는바, 3상 중 결상이 발생한 상에 대해서는 대응되는 해당 단상 전력도 공급되지 않을 수 있다. 구체적인 일 예로, 낙뢰에 기초하여 R상에 결상이 발생한 경우, RN에 대응되는 단상 전력을 이용하는 장비들의 전력 공급이 중단될 수 있다. 또 다른 일 예로, S상에 결상이 발생한 경우, SN에 대응되는 단상 전력을 이용하는 장비들의 전력 공급이 중단될 수 있다. 또한, 일 예로, T상에 결상이 발생한 경우, TN에 대응되는 단상 전력을 이용하는 장비들의 전력 공급이 중단될 수 있다. 즉, 3상 각각의 상 중 결상이 발생한 전력에 대해서 전력 공급이 중단될 수 있다. 여기서, 일 예로, 상술한 하우스 자동 개폐기는 상술한 3상 중 어느 하나의 상에 대응되는 단상 전력을 통해 전력을 공급받을 수 있다.
구체적인 일 예로, 도 4를 참조하면, 메인함(410)은 상술한 바와 같이 R상, S상 및 T상의 3상과 중성선(N)을 구비할 수 있다. 여기서, 개폐기 함(420)은 상술한 바와 같이 단상 전력에 기초하여 동작할 수 있으므로 상술한 3상 중 어느 하나의 상에 대응되는 단상 전력으로 변환되어 사용될 수 있다. 일 예로, 도 4에서는 메인함(410)의 3상 중 R상에 대응되는 RN에 대한 단상 전력이 개폐기함(420)으로 제공될 수 있다. 다만, 도 4에 의하면, R상에 결상이 발생한 경우, RN에 대응되는 단상 전력을 사용하는 개폐기함(420)에는 전력 공급에 문제가 발생할 수 있다. 즉, 3상 중 다른 상들이 사용 가능하더라도 R상에 대한 결상이 발생하면 개폐기함(420) 전력 공급이 중단될 수 있다.
여기서, 상술한 바와 같이, 하우스는 내부 환경을 일정하게 유지해야 할 필요성이 있고, 개폐기함(420)은 이러한 점을 고려하여 24시간 내내 동작할 필요성이 있다. 즉, 개폐기함(420)은 지속적으로 전력 공급이 필요할 수 있는바, 상술한 경우에는 문제가 발생할 수 있다.
따라서, 하기에서는 3상 전력을 단상 전력으로 변환할 때 이용되는 비상 전원공급장치에 대해 서술한다. 이때, 비상 전원공급장치는 릴레이, 타이머 및 차단기를 구비할 수 있으며, 이에 대한 순차적인 동작에 기초하여 전원을 공급할 수 있으며, 이에 대해서 서술한다.
도 5은 본 명세서의 일 실시예에 따른 비상 전원공급장치를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 380V 3상 전력을 공급하는 메인함(510)과 220V 단상 전력을 공급하는 개폐기함(530) 사이에 비상 전원공급장치(520)가 제공될 수 있다. 여기서, 비상 전원공급장치(520)는 상술한 바와 3상 전력 중 어느 하나의 상에 결상에 의해 단상 전력도 공급이 불가능한 경우를 해결하기 위해 적용될 수 있다. 일 예로, 비상 전원공급장치(520)는 메인함에 포함된 3상 단자(R,S,T) 각각 및 각각의 중성선(N)과 연결된 단자를 포함할 수 있다. 여기서, 비상 전원공급장치(520)는 제 1 상 단자 및 중성선(N)에 기초하여 동작할 수 있다. 즉, 3상 단자(R,S,T) 모두 정상적을 작동하는 경우, 비상 전원공급장치(520)는 제 1 상 단자 및 중성선(N)에 기초하여 동작할 수 있다. 여기서, 제 1 상 단자는 R상 단자일 수 있다. 이때, 제 1 상 단자 공급에 문제가 발생한 경우를 고려할 수 있다. 일 예로, 낙뢰나 다른 재해에 기초하여 3상 전력 중 제 1 상 단자 공급이 문제가 발생할 수 있다. 이때, 비상 전원공급장치(520)는 제 1 상 단자를 이용하지 않고, 제 2 상 단자 및 중성선(N)을 이용하여 전력을 공급할 수 있으며, 이를 통해 220V 단상 전력을 개폐기함(530)으로 전송할 수 있다. 일 예로, 제 2 상 단자는 S상 단자일 수 있다. 또한, 일 예로, 제 1 상 단자 및 제 2 상 단자 모두에 단자 공급에 문제가 발생한 경우, 비상 전원공급장치(520)는 제 1 상 단자 및 제 2 상 단자를 이용하지 않고, 제 3 상 단자 및 중성선(N)을 이용하여 전력을 공급할 수 있다. 이를 통해, 220V 단상 전력을 개폐기함(530)으로 제공할 수 있다. 즉, 비상 전원공급장치(520)는 3상 단자에 대해서 순차적으로 이상 여부를 확인하여 220V 단상 전력을 개폐기함(530)으로 제공할 수 있다.
또한, 상술한 경우에서는 제 1 상 단자는 R 단자이고, 제 2 상 단자는 S 단자, 제 3 상 단자는 T 단자인 경우에 기초하여 220V 단상 전력을 개폐기함(530)으로 제공하였으나, 제 1 상 단자가 S인 경우나 T인 경우에도 동일하게 비상 전원공급장치(520)에 기초하여 순차적으로 이상 여부를 확인하여 220V 단상 전력을 개폐기함(530)으로 제공할 수 있다. 이때, 일 예로, 3상 단자 각각에 대응되는 비상 전원공급장치(520)가 존재할 수 있고, 이에 기초하여 각각의 비상 상황을 대응할 수 있다. 상술한 바에 기초하여 하우스 정전시 결상이 발생하는 경우, 다른 상 단자를 이용하여 하우스가 지속적으로 동일한 환경을 유지하도록 자동 개폐기를 제어할 수 있다.
도 6a 및 6b는 본 명세서의 일 실시예에 따른 비상 전원공급장치의 회로 구성을 나타낸 도면이다.
도 6a를 참조하면, 비상 전원공급장치의 회로는 3상 4선식 전원이 공급되는 곳에서 단상 전원을 쓰는 경우로서 해당 상이 외부적인 요인에 의해 결상이 발생하는 경우 다른 단상 전원으로 대체하도록 하는 회로일 수 있다. 상술한 바를 통해 개폐기함 또는 부하 측에 단상 전원을 지속적으로 공급하도록 할 수 있다. 즉, 비상 전원공급장치는 입력측 전원이 공급되지 않을 때를 대비해 다른 입력측 전원으로 전환하도록 할 수 있다.
이때, 일 예로, 상술한 바와 같이 입력 측은 메인함(또는 기준함)과 연결되고, 출력 측은 개폐기함(또는 배전함)에 연결되어 중간에서 회로 단락 여부에 기초하여 한 상의 회로가 정지 상태인지 여부를 판단하여 다른 두 상으로 순차적인 전환이 수행되도록 할 수 있다.
구체적으로, 정상상태일때 전류는 R, S, T 각 상별 1, 2 및 3의 단상 차단기를 거쳐 전자접촉기(MC1, MC2, MC3)에 도달할 수 있다. 여기서, 각각의 상에 대한 전류는 4, 5 및 6의 제어부 차단기를 거쳐 각 릴레이 및 타이머에 전원을 공급할 수 있다. 즉, R상은 "1" 단상 차단기를 거쳐 전자접촉기 "MC1"에 도달하고, R상에 대한 전류는 "4" 제어부 차단기를 거쳐 릴레이 및 타이머에 전원을 공급할 수 있다. 또한, S상은 "2" 단상 차단기를 거쳐 전자접촉기 "MC2"에 도달하고, S상에 대한 전류는 "5" 제어부 차단기를 거쳐 릴레이 및 타이머에 전원을 공급할 수 있다. 또한, T상은 "3" 단상 차단기를 거쳐 전자접촉기 "MC3"에 도달하고, T상에 대한 전류는 "5" 제어부 차단기를 거쳐 릴레이 및 타이머에 전원을 공급할 수 있다.
여기서, 우선적으로 R상의 전원이 공급 상태인 경우, "4" 제어부 차단기를 거쳐 "1" 릴레이가 작동될 수 있다. 따라서, "2" 릴레이 및 "3" 릴레이는 동작하지 않을 수 있다. 이에 따라 "1" 릴레이로부터 "1" 타이머를 거쳐 "MC1"으로 전원이 공급될 수 있다. 여기서, "MC1"에 전원이 공급되는 경우에 "MC2" 및 "MC3"는 중단될 수 있다. 즉, 평상시에는 R상 단상 전원을 통해 "TB2"에 단상 전력이 공급될 수 있다.
여기서, 일 예로, 도 6b를 참조하면, 비상 전원공급장치(610)는 3상의 각 상에 대한 주 전원을 연결하는 적어도 하나의 제 1 차단기(611)를 포함할 수 있다. 여기서, 제 1 차단기(611)는 복수 개일 수 있으며, 각각의 제 1 차단기(611)는 3상의 각 상에 대응되어 주 전원 연결 여부를 확인할 수 있다.
또한, 비상 전원공급장치(610)는 3상의 각 상에 대한 제어부에 전원을 공급하는 적어도 하나의 제 2 차단기(612)를 포함할 수 있다. 이때, 적어도 하나의 제 2 차단기(612)는 복수 개일 수 있으며, 각각의 제 2 차단기(612)는 3상의 각 상에 대한 제어부에 전원을 공급할 수 있다. 즉, 제 2 차단기(612)는 각 상에 대응되는 릴레이 및 타이머에 전원을 급할 수 있다.
또한, 비상 전원공급장치(610)는 3상에 대한 전환을 순차적으로 수행하는 적어도 하나의 릴레이(613)를 포함할 수 있다. 이때, 릴레이(613)는 복수 개일 수 있으며, 각각의 릴레이(6130)는 3상의 각 상에 대응되어 3상에 대한 전환을 순차적으로 수행할 수 있도록 할 수 있다. 즉, 비상 전원공급장치(610)가 정상 모드이면 제 1 상에 기초하여 전원이 공급되고, 제 1 상에 문제가 발생하면 제 2상에 기초하여 전원이 공급되고, 제 1 상 및 제 2 상에 모두 문제가 발생하면 제 3 상에 기초하여 전원이 공급될 수 있다.
또한, 비상 전원공급장치(610)는 3상의 각 상에 전환에 따라 상 간의 단락을 방지하는 적어도 하나의 타이머(614)를 포함할 수 있다. 이때, 타이머(614)는 복수 개일 수 있으며, 각각의 타이머(614)는 3상의 각 상에 전환이 수행되는 경우에 상 간의 단락이 방지하도록 5 내지 10초의 시간을 제공할 수 있다.
이때, 비상 전원공급장치(610)는 상술한 구성들에 기초하여 하우스 정전 대비 자동 개폐기에 전원을 공급하는 단상 전원을 생성할 수 있으며, 이에 대해서 서술한다.
구체적으로, 상술한 바와 같은 3상 단자 중 어느 하나의 상에 대응되는 제 1 차단기(611), 제 2 차단기(612), 릴레이(613) 및 타이머(614)에 기초하여 해당 전자접촉기에 기초하여 단상 전력을 공급할 수 있다.
일 예로, 도 7a를 참조하면, 상술한 바에서는 R상과 관련된 차단기, 릴레이 및 타이머가 동작하고 다른 상에 대한 차단기, 릴레이 및 타이머는 동작되지 않아 "MC1"를 통해 "TB2"로 단상 전력이 공급될 수 있다.
이때, 일 예로, 도 7b를 참조하면, R상에 결상이 발생하는 경우, R상의 제어부에 전원이 공급되지 않을 수 있다. 즉, "MC1"이 정지될 수 있다. 이때, "5" 제어부 차단기를 거친 S상 전류는 "1" 릴레이의 B 접점을 통해 S상 전원이 "2" 릴레이를 동작시킬 수 있다. 이때, "2" 릴레이가 동작하면 "2" 타이머에 기초하여 "MC2"에 전원을 공급하고, "TB2"에 S상에 기초한 단상 전력을 공급할 수 있다. 여기서, "2"타이머는 5 내지 10초 후 동작할 수 있으며, "MC2"가 동작하는 경우, "MC1" 및 "MC3"는 정지상태일 수 있다.
또한, 일 예로, 도 7c를 참조하면, R상과 S상에 결상이 발생하는 경우 R상의 제어부에 전원이 공급되지 않고, "1" 릴레이의 B 접점을 통해 "2" 릴레이로 전달될 수 있다. 여기서, S상도 결상이므로 "2" 릴레이도 전원 공급이 불가능하고, "2" 릴레이의 B접점을 통해 T상의 전원 "3" 릴레이가 동작할 수 있다. 이때, "3" 릴레이가 동작하면 "3" 타이머에 기초하여 "MC3"에 전원을 공급하고, "TB2"에 T상에 기초한 단상 전력을 공급할 수 있다. 여기서, "3"타이머는 5 내지 10초 후 동작할 수 있으며, "MC3"가 동작하는 경우, "MC1" 및 "MC2"는 정지상태일 수 있다.
즉, "1" 차단기, "2" 차단기 및 "3" 차단기는 각 상의 주 전원을 연결하는 차단기일 수 있다. 또한, "4" 차단기, "5" 차단기 및 "6" 차단기는 각 상별 제어부에 전원을 공급하는 역할을 할 수 있다. 또한, 릴레이는 각 상의 순차적 전환을 위해 사용될 수 있으며, 각각의 타이머는 순간적인 상의 전환에 따른 상간 단락을 방지하기 위해 사용될 수 있다. 일 예로, 라인별 퓨즈는 회로 단락에 대한 대비일 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다.
상술한 바에 기초하여 비상 전원공급장치는 3상 전력을 단상으로 변환하는 경우에 있어서 각각의 상에 결상이 발생하는지 여부를 순차적으로 판단하고, 이에 기초하여 순차적으로 단상 전력을 공급할 수 있다.
도 8은 본 명세서의 일 실시예에 따른 비상 전원공급장치에 기초하여 전력을 공급하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 8을 참조하면, 메인 전원 공급 장치, 비상 전원공급장치 및 하우스 자동 개폐기를 구비한 하우스 정전 대비 자동개폐기 비상 전원공급 시스템을 제공할 수 있다.
일 예로, 비상 전원공급 시스템의 메인 전원공급장치는 380V 3상 전력을 공급하는 장치일 수 있다. 또한, 하우스 자동 개폐기는 220V 단상 전력을 공급받아 하우스를 자동으로 개폐하는 장치일 수 있다. 여기서, 하우스 자동 개폐기는 하우스가 일정한 환경으로 유지될 수 있으며, 공급되는 220V 단상 전력에 기초하여 지속적으로 동작하는 장치일 수 있다. 또한, 비상 전원공급장치는 상술한 바와 같이, 3상 전력 단자를 순차적으로 전환하도록 하여 비상 상황을 대비하는 전원공급 장치일 수 있다. 즉, 하우스 정전 대비 자동개폐기 비상 전원공급 시스템은 상술한 장치들을 포함하며, 이에 기초하여 동작할 수 있다.
구체적인 일 예로, 메인 전원공급장치는 상술한 380V 3상 전력을 공급할 수 있다. 여기서, 비상 전원공급장치는 3상 중 제 1 상에 기초하여 하우스 자동 개폐기로 220V 단상 전원을 공급할 수 있다. 이때, 제 2 상에 대한 전원 및 제 3 상에 대한 전원은 정지될 수 있다.(S810) 그 후, 제 1 상에 결상이 발생하는지 여부를 판단할 수 있다.(S820) 이때, 결상이 발생한 경우, 비상 전원공급장치는 3상 중 제 2 상에 기초하여 전원을 공급하고, 제 1 상 전원 및 제 3 상 전원은 정지시킬 수 있다.(S830) 또한, 비상 전원공급장치는 제 1 상 및 제 2 상에 결상이 발생하는지 여부를 판단할 수 있다.(S840) 여기서, 제 1상 및 제 2 상에 모두에 결상이 발생한 경우, 비상 전원공급장치는 3상 중 제 3 상에 기초하여 전원을 공급하고 제 2 상 전원 및 제 3 상 전원을 정지할 수 있다.(S860) 반면, 제 1상 및 제 2 상 중 제 1상에 결상이 발생하지 않은 경우(S850), 비상 전원공급장치는 제 1 상 전원을 공급하고, 제 2 상 전원 및 제 3 상 전원을 정지할 수 있다. 제 1 상 및 제 2 상 중 제 2 상에 결상이 발생한 경우, 비상 전원공급장치는 기존과 동일하게 제 1 상 전원에 기초하여 전원을 공급할 수 있다. 즉, 비상 전원공급장치는 순차적으로 각 상의 결상 여부를 판단할 수 있다. 이를 통해, 하우스 자동 개폐기는 3상 전원 중 어느 하나의 전원을 통해 전력을 공급받을 수 있다.
또 다른 일 예로, 비상 전원공급장치는 3상 전력 중 적어도 어느 하나의 단자에 문제가 발생한 경우에 상술한 바에 기초하여 동작할 수 있다. 반면, 3상 단자 모두에 문제가 발생한 경우, 비상 전원공급장치는 기타 전력(e.g. 베터리)으로 전환하여 동작할 수 있다. 즉, 비상 전원공급장치는 3상 전력에 기초하여 순차적으로 전원 공급을 수행하고, 모든 전력에 문제 발생시 다른 전력을 이용할 수 있으며, 이를 통해 하우스 자동개폐기를 지속적으로 유지시킬 수 있다.
일 예로, 상술한 바에 기초하여, 하우스 정전 대비 자동 개폐기에 전원을 공급하는 비상 전원공급장치를 제공할 수 있다. 이때, 비상 전원공급장치는 3상의 각 상에 대한 주 전원을 연결하는 적어도 하나의 제 1 차단기, 3상의 각 상에 대한 제어부에 전원을 공급하는 적어도 하나의 제 2 차단기, 3상에 대한 전환을 순차적으로 수행하는 적어도 하나의 릴레이 및 3상의 각 상에 전환에 따라 상 간의 단락을 방지하는 적어도 하나의 타이머를 포함할 수 있다. 이때, 비상 전원공급장치가 정상 모드로 동작하는 경우, 3상 중 제 1 상에 기초하여 하우스 정전 대비 자동 개폐기에 전원을 공급하는 단상 전원을 생성할 수 있다. 여기서, 제 1 상에 대한 전원은 제 1 상에 대응하는 제 1 차단기에 기초하여 제 1 상에 대응되는 제 2 차단기를 통해 제 1 상에 대응되는 릴레이 및 제 1 상에 대응되는 타이머를 거쳐 하우스 정전 대비 자동 개폐기로 단상 전원을 공급할 수 있다.
이때, 일 예로, 제 1 상에 결상이 발생하는 경우, 비상 전원공급장치는 3상 중 제 2 상을 통해 하우스 정전 대비 자동 개폐기로 상기 단상 전원을 공급할 수 있다. 반면, 제 1 상 및 제 2 상 모두에 결상이 발생하는 경우, 비상 전원공급장치는 3상 중 제 3 상을 통해 하우스 정전 대비 자동 개폐기로 단상 전원을 공급할 수 있다. 즉, 비상 전원공급장치는 순차적으로 상을 전환하여 단상 전원을 공급할 수 있으며, 이를 통해 하우스 정전을 대비하여 자동 개폐기가 지속적으로 동작하도록 할 수 있다.
또한, 일 예로, 제 2 상에 기초하여 단상 전원이 공급되는 경우, 제 1 상에 대응되는 제 2 차단기에는 전원이 공급되지 않고, 제 2 상에 대응되는 제 2 차단기로 전원이 공급되어 제 2 상에 대응되는 릴레이 및 제 2 상에 대응되는 타이머를 거쳐 하우스 정전 대비 자동 개폐기로 단상 전원을 공급할 수 있다.
반면, 제 1 상 및 제 2 상이 모두 결상되어 제 3 상에 기초하여 단상 전원이 공급되는 경우, 제 1 상에 대응되는 제 2 차단기 및 제 2 상에 대응되는 제 2 차단기에는 전원이 공급되지 않고, 제 3 상에 대응되는 제 2 차단기로 전원이 공급되어 제 3 상에 대응되는 릴레이 및 제 3 상에 대응되는 타이머를 거쳐 하우스 정전 대비 자동 개폐기로 단상 전원을 공급할 수 있다.
또 다른 일 예로, 3상 모두 결상이 발생한 경우, 비상 전원공급 장치는 다른 전력을 통해 하우스 정전 대비 자동 개폐기로 단상 전원을 공급할 수 있다.
또한, 일 예로, 3상은 380V 3상 전원에 기초하여 공급되고, 단상 전원은 220V 전원으로 전환될 수 있으며, 이는 상술한 바와 같다.
상술한 바와 같이 개시된 본 명세서의 바람직한 실시형태에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 명세서의 바람직한 실시 형태를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 명세서의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 이상에서는 본 명세서의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 명세서는 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 명세서의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 명세서의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.

Claims (6)

  1. 하우스 정전 대비 자동 개폐기에 전원을 공급하는 비상 전원공급장치에 있어서,
    3상의 각 상에 대한 주 전원을 연결하는 적어도 하나의 제 1 차단기;
    상기 3상의 각 상에 대한 제어부에 전원을 공급하는 적어도 하나의 제 2 차단기;
    상기 3상에 대한 전환을 순차적으로 수행하는 적어도 하나의 릴레이; 및
    상기 3상의 각 상에 전환에 따라 상 간의 단락을 방지하는 적어도 하나의 타이머;를 포함하되,
    상기 비상 전원공급장치가 정상 모드로 동작하는 경우, 상기 3상 중 제 1 상에 기초하여 상기 하우스 정전 대비 자동 개폐기에 전원을 공급하는 단상 전원을 생성하되,
    상기 제 1 상에 대한 전원은 상기 제 1 상에 대응하는 제 1 차단기에 기초하여 상기 제 1 상에 대응되는 제 2 차단기를 통해 상기 제 1 상에 대응되는 릴레이 및 상기 제 1 상에 대응되는 타이머를 거쳐 상기 하우스 정전 대비 자동 개폐기로 단상 전원을 공급하는, 비상 전원공급장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 상에 결상이 발생하는 경우, 상기 비상 전원공급장치는 상기 3상 중 제 2 상을 통해 상기 하우스 정전 대비 자동 개폐기로 상기 단상 전원을 공급하고,
    상기 제 1 상 및 제 2 상 모두에 결상이 발생하는 경우, 상기 비상 전원공급장치는 상기 3상 중 제 3 상을 통해 상기 하우스 정전 대비 자동 개폐기로 상기 단상 전원을 공급하는, 비상 전원공급장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 상에 기초하여 상기 단상 전원이 공급되는 경우, 상기 제 1 상에 대응되는 제 2 차단기에는 전원이 공급되지 않고, 상기 제 2 상에 대응되는 제 2 차단기로 전원이 공급되어 상기 제 2 상에 대응되는 릴레이 및 상기 제 2 상에 대응되는 타이머를 거쳐 상기 하우스 정전 대비 자동 개폐기로 상기 단상 전원을 공급하는, 비상 전원공급장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 3 상에 기초하여 상기 단상 전원이 공급되는 경우, 상기 제 1 상에 대응되는 제 2 차단기 및 상기 제 2 상에 대응되는 제 2 차단기에는 전원이 공급되지 않고, 상기 제 3 상에 대응되는 제 2 차단기로 전원이 공급되어 상기 제 3 상에 대응되는 릴레이 및 상기 제 3 상에 대응되는 타이머를 거쳐 상기 하우스 정전 대비 자동 개폐기로 상기 단상 전원을 공급하는, 비상 전원공급장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 3상 모두 결상이 발생한 경우, 상기 비상 전원공급 장치는 다른 전력을 통해 상기 하우스 정전 대비 자동 개폐기로 상기 단상 전원을 공급하는, 비상 전원 공급장치
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 3상은 380V 3상 전원에 기초하여 공급되고, 상기 단상 전원은 220V 전원으로 전환되는, 비상 전원공급장치.
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