KR102234992B1 - 습온 제어 하이브리드 지능형 수배전반 - Google Patents
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Abstract
습온 제어 하이브리드 지능형 수배전반이 개시된다. 본 발명의 습온 제어 하이브리드 지능형 수배전반은, 제1 공간부, 제2 공간부, 제3 공간부, 제4 공간부 및 제5 공간부가 구비된 수배전반 본체; 제1 공간부 내지 제5 공간부 중 적어도 하나의 공간부에 마련되어 공간부 내부의 온도 및 습도를 제어하는 온도 및 습도 제어부; 지진 시 수배전반 본체로 전해지는 진동을 감쇄시키는 내진부; 수배전반 본체에 연결되도록 마련되며 태양광으로 발전되어 수배전반 본체로 전기 에너지를 공급하는 태양광 발전부; 제2 공간부에 마련되어 공급되는 부하 전류를 개폐시키는 부하 개폐부; 제2 공간부에 마련되어 공급되는 전압을 측정하는 계기용 변성부; 제3 공간부에 마련되어 과전력 단락 및 지락사고를 포함하는 이상전류 발생 시 전기 회로를 차단시키는 진공 차단부; 제3 공간부에 마련되어 공급되는 전류를 변환시키는 변류기; 제3 공간부에 마련되어 뇌격에 의해 수배전반 본체의 내부에 마련되는 구성 요소를 보호하는 서지 흡수부; 제4 공간부에 마련되어 공급되는 전압을 변환시키는 변압기; 제5 공간부에 마련되는 배선용 차단기; 제5 공간부에 마련되어 비상 전원이나 사용 전원을 차단시키는 기중 차단기; 수배전반 본체의 내부에 마련되며 상기 태양광 발전부에서 발생되거나 외부 전원에서 공급되는 전기 에너지가 저장되는 에너지 저장장치; 수배전반 본체의 내부에 마련되어 수배전반 본체의 영상을 촬영하는 카메라부; 및 수배전반 본체의 내부에 마련되는 소화부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은, 수배전반에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 수배전반 내부의 온도 및 습도을 제어할 수 있고, 태양광을 이용하여 발전함과 아울러 생성된 전기 에너지를 저장할 수 있으며, 지진에 의해 발생되는 충격을 상쇄할 수 있고, 수배전반 내부의 상태를 카메라로 살펴볼 수 있고, 화재를 감지할 수 있는 습온 제어 하이브리드 지능형 수배전반에 관한 것이다.
일반적으로 빌딩, 공장 또는 선박 등에는 전력회사나 자가발전기에서 공급하는 전기를 받아들여 각 부하로 배전하는 수배전반이 구비된다. 이 수배전반은 고압 또는 특고압의 전기를 용도에 맞게 감압한 뒤 각 부하로 공급함과 아울러 과부하, 단로 등의 이상 발생 시 자동으로 차단하는 역할을 하는 것으로, 감전 및 화재에 대한 안전성을 고려하여 설계된 소정 크기의 캐비닛에 설치된다. 따라서 이러한 캐비닛의 내부에는 개폐기, 변압기, 주차단기, 콘덴서, 배선용 차단기, 파워휴즈와 피뢰기와 같은 각종 차단기와 보호장비, 그리고 변류기, 전력계, 영상 변류기, 전류계, 전압계 등과 같은 각종 계전장비가 설치된다.
한편, 수배전반은 공급되는 고압 또는 특고압을 수전하기 위하여 특고압수전반(LBS반), 계기용변압변류기반(MOF반), 계기용변압기반(PT반), 특고차단기반(VCB반) 등으로 구성된 고압반과, 고압의 전기를 저압으로 변환시키는 변압기가 설치된 변압기반, 그리고 저압의 전기를 각 부하로 배전하기 위한 저압반으로 구성된다.
이전의 수배전반은 온도 또는 습도를 제어하는 기능을 갖추고는 있지만, 그 효율이 떨어지거나 구조가 복잡하여 개선책이 요구된다.
또한, 기존의 수배전반은 선택적으로, 온도 또는 습도 제어, 내진, 태양광 발전 등의 기능을 갖추고 있지만 하나의 수배전반에서 이러한 복합적인 기능을 갖춘 것이 없으므로 이에 대한 개선책이 요구된다.
전술한 기술구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 종래 기술을 의미하는 것은 아니다.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 수배전반 내부의 온도 및 습도을 제어할 수 있고, 태양광을 이용하여 발전함과 아울러 생성된 전기 에너지를 저장할 수 있으며, 지진에 의해 발생되는 충격을 상쇄할 수 있고, 수배전반 내부의 상태를 카메라로 살펴볼 수 있고, 화재를 감지할 수 있는 습온 제어 하이브리드 지능형 수배전반을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 제1 공간부, 제2 공간부, 제3 공간부, 제4 공간부 및 제5 공간부가 구비된 수배전반 본체; 상기 제1 공간부 내지 제5 공간부 중 적어도 하나의 공간부에 마련되어 공간부 내부의 온도 및 습도를 제어하는 온도 및 습도 제어부; 지진 시 상기 수배전반 본체로 전해지는 진동을 감쇄시키는 내진부; 상기 수배전반 본체에 연결되도록 마련되며 태양광으로 발전되어 상기 수배전반 본체로 전기 에너지를 공급하는 태양광 발전부; 상기 제2 공간부에 마련되어 공급되는 부하 전류를 개폐시키는 부하 개폐부; 상기 제2 공간부에 마련되어 공급되는 전압을 측정하는 계기용 변성부; 상기 제3 공간부에 마련되어 과전력 단락 및 지락사고를 포함하는 이상전류 발생 시 전기 회로를 차단시키는 진공 차단부; 상기 제3 공간부에 마련되어 공급되는 전류를 변환시키는 변류기; 상기 제3 공간부에 마련되어 뇌격에 의해 상기 수배전반 본체의 내부에 마련되는 구성 요소를 보호하는 서지 흡수부; 상기 제4 공간부에 마련되어 공급되는 전압을 변환시키는 변압기; 상기 제5 공간부에 마련되는 배선용 차단기; 상기 제5 공간부에 마련되어 비상 전원이나 사용 전원을 차단시키는 기중 차단기; 상기 수배전반 본체의 내부에 마련되며 상기 태양광 발전부에서 발생되거나 외부 전원에서 공급되는 전기 에너지가 저장되는 에너지 저장장치; 상기 수배전반 본체의 내부에 마련되어 상기 수배전반 본체의 영상을 촬영하는 카메라부; 및 상기 수배전반 본체의 내부에 마련되는 소화부를 포함하고, 상기 제1 공간부 내지 제5 공간부는 각각 구획되고 구획된 상기 제1 공간부 내지 제5 공간부는 부싱부를 통해 전기가 공급되고, 상기 온도 및 습도 제어부는, 상기 제1 공간부 내지 제5 공간부 중 적어도 하나의 공간부에 마련되어 온도를 감지하는 온도 센서부, 상기 제1 공간부 내지 제5 공간부 중 적어도 하나의 공간부에 마련되어 온도를 감지하는 습도 센서부, 상기 제1 공간부 내지 제5 공간부 중 적어도 하나의 공간부의 외벽에 마련되는 열전 소자 본체 및 상기 열전 소자 본체의 내부에 마련되어 열 또는 냉각 에너지를 발생시키는 열전 소자부를 포함하고, 상기 열전 소자부는, 상기 열전 소자 본체의 내부에 마련된 격벽에 결합되는 열교환 블록, 상기 열교환 블록의 전방에 마련되어 열 또는 냉각 에너지를 발생시키는 열전 소자 부재 및 상기 열전 소자 부재의 전방에 마련되는 복수의 방열핀을 포함하고, 상기 온도 및 습도 제어부는, 상기 열전 소자 부재의 전방에 배치되도록 상기 열전 소자 본체에 마련되어 상기 열전 소자 부재에서 발생되는 열 또는 냉각 에너지를 상기 제1 공간부 내지 제5 공간부 중 적어도 하나의 공간부로 송풍시키는 제1 송풍팬 및 상기 열교환 블록의 후방에 배치되도록 상기 열전 소자 본체에 마련되어 상기 열교환 블록에서 발생되는 열을 상기 열전 소자 본체의 외부로 송풍시키는 제2 송풍팬을 포함하고, 상기 내진부는, 상기 수배전반 본체의 하부를 밀폐하도록 마련되는 내진 베이스 프레임, 상기 베이스 프레임의 모서리 상면부에 마련되는 지지 플레이트, 상기 지지 플레이트의 가장자리에 마련되어 상기 수배전반 본체에서 하측으로 돌출되게 마련되는 본체 지지 바디를 지지하는 복수의 지지 포스트, 일측부는 상기 복수의 지지 포스트에 지지되고 타측부는 상기 본체 지지 바디의 외벽에 지지되어 상기 본체 지지 바디를 지지하는 복수의 탄성바, 하측부는 상기 지지 플레이트에 지지되고 타측부는 상기 본체 지지 바디의 내부로 삽입되며 상기 복수의 탄성바에 외벽이 접촉되어 상기 본체 지지 바디를 지지하는 압축 스프링 및 일측부는 상기 본체 지지 바디에 결하되고 타측부는 상기 지지 플레이트에 결합되어 상기 본체 지지 바디를 지지하는 체결부를 포함하고, 상기 온도 센서부와 상기 습도 센서부는 상기 제1 공간부 내지 제5 공간부의 내부에 마련된 고정 프레임에 탈착 결합되는 스마트 수배전반이 제공될 수 있다.
상기 열전 소자 본체는, 상기 열전 소자 본체의 바닥부에 마련되는 드레인 배관; 상기 열전 소자 본체의 내측 바닥부에 마련되어 상기 열전 소자 본체의 내부에 발생되는 액체을 상기 드레인 배관으로 흐르게 하는 경사면부; 및 상기 열전 소자 본체 또는 상기 수배전반 본체에 마련되어 열전 소자 부재에 연결되며 상기 열전 소자 부재로 공급되는 전류의 방향을 전환하여 상기 열전 소자 부재에서 열 또는 냉각 에너지를 발생시키는 절환 스위치를 더 포함하고, 기 제1 송풍팬이 마련된 영역과 상기 제2 송풍팬이 마련된 상기 열전 소자 본체의 내부 영역은 상기 격벽에 의해 격리되고, 상기 격벽의 하단부에는 상기 경사면부를 통해 액체가 상기 드레인 배관으로 흐를 수 있도록 절개홀이 마련되고, 상기 열전 소자 본체에 상기 열전 소자부, 상기 제1 송풍팬, 상기 격벽, 상기 제2 송풍팬, 상기 드레인 배관이 마련되어 하나의 모듈로 제공되고, 상기 열전 소자 본체는 상기 수배전반 본체의 외벽에 탈착 결합될 수 있다.
상기 태양광 발전부는, 셀 지지 바디; 상기 셀 지지 바디에 마련되며 태양광을 흡수하여 전기 에너지를 발생시키는 태양 전지셀; 및 상기 셀 지지 바디에 마련되어 상기 셀 지지 바디를 지지하는 복수의 지지 다리를 포함하고, 상기 태양 전지셀에서 발생되는 전기 에너지는 상기 에너지 저장장치에 저장되어 상기 온도 및 습도 제어부와 상기 카메라부와 상기 소화부로 공급될 수 있다.
상기 소화부는, 상기 제1 공간부 내지 제5 공간부 중 적어도 하나의 공간부에 마련되는 소화기; 상기 제1 공간부 내지 제5 공간부 중 적어도 하나의 공간부에 마련되어 아크를 검출하는 아크 검출기; 및 상기 제1 공간부 내지 제5 공간부 중 적어도 하나의 공간부에 마련되어 화염을 감지하는 화염 감지 센서를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 수배전반 내부의 온도 및 습도을 제어할 수 있고, 태양광을 이용하여 발전함과 아울러 생성된 전기 에너지를 저장할 수 있으며, 지진에 의해 발생되는 충격을 상쇄할 수 있고, 수배전반 내부의 상태를 카메라로 살펴볼 수 있고, 화재를 감지할 수 있는 스마트 수배전반을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 습온 제어 하이브리드 지능형 수배전반을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 수배전반 본체의 내부에 온도 센서부와 습도 센서부가 마련된 것을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 온도 센서부와 습도 센서부의 설치 과정과 제어를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 수배전반 본체에 마련되는 온도 및 습도 제어부를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 온도 및 습도 제어부의 개략적인 작동도이다.
도 6은 도 1에 도시된 수배전반 본체의 하부에 마련되는 내진부를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 도 1에 도시된 수배전반 본체에 마련되는 태양광 발전부를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8은 도 1에 도시된 수배전반 본체의 전방 내부를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 9는 도 1에 도시된 수배전반 본체의 후방 내부를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 10은 본 실시 예의 개략적인 전력 계통도이다.
도 11은 도 8에 도시된 제1 공간부의 내부 영역을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 12는 도 8에 도시된 제2 공간부의 내부 영역을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 13은 도 8에 도시된 제3 공간부의 내부 영역을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 14는 도 8에 도시된 제4 공간부의 내부 영역을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 15는 도 8에 도시된 제5 공간부의 내부 영역을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 16은 본 실시 예에 적용되는 에너지 저장장치와 카메라와 소화부를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 수배전반 본체의 내부에 온도 센서부와 습도 센서부가 마련된 것을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 온도 센서부와 습도 센서부의 설치 과정과 제어를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 수배전반 본체에 마련되는 온도 및 습도 제어부를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 온도 및 습도 제어부의 개략적인 작동도이다.
도 6은 도 1에 도시된 수배전반 본체의 하부에 마련되는 내진부를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 도 1에 도시된 수배전반 본체에 마련되는 태양광 발전부를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8은 도 1에 도시된 수배전반 본체의 전방 내부를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 9는 도 1에 도시된 수배전반 본체의 후방 내부를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 10은 본 실시 예의 개략적인 전력 계통도이다.
도 11은 도 8에 도시된 제1 공간부의 내부 영역을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 12는 도 8에 도시된 제2 공간부의 내부 영역을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 13은 도 8에 도시된 제3 공간부의 내부 영역을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 14는 도 8에 도시된 제4 공간부의 내부 영역을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 15는 도 8에 도시된 제5 공간부의 내부 영역을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 16은 본 실시 예에 적용되는 에너지 저장장치와 카메라와 소화부를 개략적으로 도시한 도면이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 습온 제어 하이브리드 지능형 수배전반을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 수배전반 본체의 내부에 온도 센서부와 습도 센서부가 마련된 것을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 3은 도 2에 도시된 온도 센서부와 습도 센서부의 설치 과정과 제어를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 4는 도 1에 도시된 수배전반 본체에 마련되는 온도 및 습도 제어부를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 5는 도 4에 도시된 온도 및 습도 제어부의 개략적인 작동도이고, 도 6은 도 1에 도시된 수배전반 본체의 하부에 마련되는 내진부를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 7은 도 1에 도시된 수배전반 본체에 마련되는 태양광 발전부를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 8은 도 1에 도시된 수배전반 본체의 전방 내부를 개략적으로 도시한 도면이다.
또한, 도 9는 도 1에 도시된 수배전반 본체의 후방 내부를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 10은 본 실시 예의 개략적인 전력 계통도이고, 도 11은 도 8에 도시된 제1 공간부의 내부 영역을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 12는 도 8에 도시된 제2 공간부의 내부 영역을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 13은 도 8에 도시된 제3 공간부의 내부 영역을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 14는 도 8에 도시된 제4 공간부의 내부 영역을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 15는 도 8에 도시된 제5 공간부의 내부 영역을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 16은 본 실시 예에 적용되는 에너지 저장장치와 카메라와 소화부를 개략적으로 도시한 도면이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 습온 제어 하이브리드 지능형 수배전반(1)은, 수배전반 본체(1000)와, 수배전반 본체(1000)에 마련되어 수배전반 본체(1000)의 공간부 내부의 온도 및 습도를 제어하는 온도 및 습도 제어부(2000)와, 지진 시 수배전반 본체(1000)로 전해지는 진동을 감쇄시키는 내진부(3000)와, 수배전반 본체(1000)에 연결되도록 마련되며 태양광으로 발전되어 수배전반 본체(1000)로 전기 에너지를 공급하는 태양광 발전부(4000)와, 수배전반 본체(1000)에 마련되어 공급되는 부하 전류를 개폐시키는 부하 개폐부(5000)와, 수배전반 본체(1000)에 마련되어 공급되는 전압을 측정하는 계기용 변성부(5500)와, 수배전반 본체(1000)에 마련되어 과전력 단락 및 지락사고를 포함하는 이상 전류 발생 시 전기 회로를 차단시키는 진공 차단부(6000)와, 수배전반 본체(1000)에 마련되어 공급되는 전류를 변환시키는 변류기(6500)와, 수배전반 본체(1000)에 마련되어 뇌격에 의해 수배전반 본체(1000)의 내부에 마련되는 구성 요소를 보호하는 서지 흡수부(7000)와, 제4 공간부(1250)에 마련되어 공급되는 전압을 변환시키는 변압기(7500)와, 제5 공간부(1300)에 마련되는 배선용 차단기(8000)와, 수배전반 본체(1000)에 마련되어 비상 전원이나 사용 전원을 차단시키는 기중 차단기(8500)와, 수배전반 본체(1000)의 내부에 마련되며 태양광 발전부(4000)에서 발생되거나 외부 전원에서 공급되는 전기 에너지가 저장되는 에너지 저장장치와, 수배전반 본체(1000)의 내부에 마련되어 수배전반 본체(1000)의 영상을 촬영하는 카메라부(9000)와, 수배전반 본체(1000)의 내부에 마련되는 소화부(9500)를 구비한다.
수배전반 본체(1000)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 공간부(1100)와 제2 공간부(1150)와 제3 공간부(1200)와 제4 공간부(1250)와 제5 공간부(1300)를 포함하고, 각각의 공간부는 서로 격리되게 마련될 수 있다.
본 실시 예에서 제1 공간부(1100) 내지 제5 공간부(1300)는 복수의 부싱부(1350)에 의해 연결되어 외부로부터 공급되는 전기는 제1 공간부(1100)에서 제5 공간부(1300)까지 순차적으로 공급될수 있다.
또한, 본 실시 예에서 서로 이격 배치되는 부싱부(1350)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 퓨즈 링크(1400)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다.
나아가, 본 실시 예는, 도 10에 도시된 바와 같이, 제2 공간부(1150)에 전압 표시부(1450)와, 전압 표시 제어부(1500)가 마련될 수 있고, 제3 공간부(1200)와 제5 공간부(1300)에 계기용 변압기(1550)가 마련될 수 있다.
그리고, 본 실시 예에서 제4 공간부(1250)에는, 도 14에 도시된 바와 같이, 온도 표시 제어부(1850)(1650)가 마련될 수 있고, 누전 경보기(1750)는, 도 15에 도시된 바와 같이, 제5 공간부(1300)에 마련될 수 있다.
또한, 고정 프레임(1800)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 수배전반 본체(1000)의 내벽에 길이 방향으로 마련될 수 있고, 여기에는, 도 3에 도시된 바와 같이, 온도 센서부(2100)와 습도 센서부(2200)가 슬라이딩 삽입되어 결합될 수 있다.
나아가, 본 실시 예에서 수배전반 본체(1000)의 하측부에는, 도 6에 도시된 바와 같이, 본체 지지 바디(1900)가 하부로 돌출되게 마련되어, 복수의 탄성바(3400)와 압축 스프링(3500)에 의해 탄성지지되어 지진 등의 외부 충격을 상쇄할 수 있다.
그리고, 본 실시 예에서 수배전반 본체(1000)에는, 도 8에 도시된 바와 같이, 복수의 환기구(1950)가 이격 마련될 수 있다.
온도 습도 제어부(1850)는, 제1 공간부(1100) 내지 제2 공간부(1150)에 전부 또는 선택적으로 마련되어 제1 공간부(1100) 내지 제2 공간부(1150)의 내부 온도오 습도를 자동으로 제어할 수 있다.
본 실시 예에서 온도 및 습도 제어부(2000)는, 제1 공간부(1100) 내지 제5 공간부(1300) 중 적어도 하나의 공간부에 마련되어 온도를 감지하는 온도 센서부(2100)와, 제1 공간부(1100) 내지 제5 공간부(1300) 중 적어도 하나의 공간부에 마련되어 습도를 감지하는 습도 센서부(2200)와, 도 4에 도시된 바와 같이, 수배전반 본체(1000)의 외벽에 마련되는 열전 소자 본체(2300)와, 열전 소자 본체(2300)의 내부에 마련되어 열 또는 냉각 에너지를 발생시키는 열전 소자부(2400)와, 열전 소자 본체(2300)의 내부에 마련되어 열전 소자부(2400)에서 발생되는 열 또는 냉각 에너지를 수배전반 본체(1000)의 내부로 송풍시키는 제1 송풍팬(2500)과, 열전 소자 본체(2300)의 내부에 마련되어 열전 소자부(2400)의 작동 중 발생되는 열을 열전 소자 본체(2300)의 외부로 송풍시키는 제2 송풍팬(2600)과, 열전 소자 본체(2300) 또는 수배전반 본체(1000)에 마련되어 열전 소자 부재(2420)에 연결되며 열전 소자 부재(2420)로 공급되는 전류의 방향을 전환하여 열전 소자 부재(2420)에서 열 또는 냉각 에너지를 발생시키는 절환 스위치(2700)를 포함한다.
온도 센서부(2100)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 수배전반 본체(1000)의 내부에 마련된 고정 프레임(1800)에 슬라이딩 삽입된 후 볼트나 피스로 고정 프레임(1800)에 탈착 결합될 수 있다. 이는 습도 센서부(2200)에도 동일하게 적용될 수 있다.
본 실시 예에서 온도 센서부(2100)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 납작한 판 형상의 센서 베이스 바디(2110)와, 센서 베이스 바디(2110)에 마련되어 수배전반 본체(1000)의 내부 온도를 감지하며 제어부(1850)와 연결되는 온도 센서 부재(2120)를 포함한다.
본 실시 예에서 제 공간부 내지 제5 공간부(1300)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 상하부가 복수의 공간으로 구획될 수 있고, 이 경우 온도 센서부(2100)와 습도 센서부(2200)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 구획된 공간의 상부와 하부에 각각 마련될 수 있다.
습도 센서부(2200)는, 수배전반 본체(1000)의 내부에 마련된 고정 프레임(1800)에 슬라이딩 삽입된 후 볼트나 피스로 고정 프레임(1800)에 탈착 결합될 수 있고, 그 구조는 전술한 온도 센서부(2100)와 동일하게 적용될 수 있다.
열전 소자 본체(2300)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 수배전반 본체(1000)의 외벽에 탈착 결합될 수 있다.
본 실시 예에서 열전 소자 본체(2300)의 내부는, 도 4에 도시된 바와 같이, 격벽(2310)이 마련될 수 있고, 이 격벽(2310)에는 열전 소자부(2400)의 열교환 블록(2410)이 탈착 가능하게 끼워 맞춤 또는 볼트 결합될 수 있다.
또한, 본 실시 예에서 열전 소자 본체(2300)에는, 도 4에 도시된 바와 같이, 복수의 통기홀(2320)이 마련되어 제2 송풍팬(2600)이 마련된 영역의 공기는 복수의 통기홀(2320)을 통해 열전 소자 본체(2300)의 외부로 배출될 수 있다.
나아가, 본 실시 예에서 열전 소자 본체(2300)의 바닥부에는 드레인 배관(2330)이 마련되고, 열전 소자 본체(2300)의 내측 바닥부에는 열전 소자 본체(2300)의 내부에서 발생되는 액체을 드레인 배관(2330)으로 흐르게 하는 경사부(2340)가 마련될 수 있다.
열전 소자부(2400)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 열전 소자 본체(2300)의 내부에 마련된 격벽(2310)에 끼워 맞춤 또는 볼트 결합되는 열교환 블록(2410)과, 열교환 블록(2410)의 전방에 마련되어 열 또는 냉각 에너지를 발생시키는 열전 소자 부재(2420)와, 열전 소자 부재(2420)의 전방에 마련되는 복수의 방열핀(2430)을 포함한다.
제1 송풍팬(2500)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 열전 소자부(2400)의 전방에 배치되어 열전 소자 부재(2420)에서 발생되는 열 또는 전기 에너지를 수배전반 본체(1000)의 내부로 공급할 수 있다.
본 실시 예에서 제1 송풍팬(2500)과 제2 송풍팬(2600)과 열전 소자 부재(2420)의 작동에 필요한 전기는 태양광 발전부(4000)에서 발생되는 전기나 에너지 저장 장치(8700)로부터 공급받을 수 있다.
제2 송풍팬(2600)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 열전 소자부(2400)의 후방에 배치되어 열전 소자 부재(2420)의 작동 시 열효관 블록에서 발생되는 열을 열전 소자 본체(2300)의 외부로 배출할 수 있다.
절환 스위치(2700)는, 열전 소자 본체(2300) 또는 수배전반 본체(1000)에 마련되어 열전 소자 부재(2420)에 전기적으로 연결되며 열전 소자 부재(2420)로 공급되는 전류의 방향을 전환하여 열전 소자 부재(2420)에서 열 또는 냉각 에너지를 발생시키게 할 수 있다.
본 실시 예에서 절환 스위치(2700)는 절열전 소자 부재(2420)로 입력되는 전원의 극성을 반대로 함으로써 수배전반 본체(1000)의 내부로 열 또는 냉각 에너지를 선택적으로 전달할 수 있다.
즉 본 실시 예는 절환 스위치(2700)에 의해 열전 소자 부재(2420)의 극성을 반대로 함으로써 수배전반 본체(1000)의 내부를 선택적으로 냉방 또는 난방할 수 있어 수배전반 본체(1000)의 내부 온도 또는 습도를 조절할 수 있다. 예를 들어 수배전반 본체(1000)의 내부 온도가 설정된 온도 이상으로 상승하는 경우 열전 소자 부재(2420)에서 수배전반 본체(1000)의 내부로 냉각 에너지 즉 찬 공기를 보내 수배전반 본체(1000)의 내부 온도를 낮출 수 있다. 반대로 수배전반 본체(1000)의 내부 습도가 설정된 습도 이상으로 상승하는 경우 수배전반 본체(1000)의 내부로 열 즉 가열된 공기를 보내서 습도를 낮출 수 있다.
내진부(3000)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 수배전반 본체(1000)의 하부를 밀폐하도록 마련되며 지진 등의 외부 충격이 발생되는 경우 수배전반 본체(1000)로 가해지는 충격을 상쇄할 수 있다.
본 실시 예에서 내진부(3000)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 수배전반 본체(1000)의 하부를 밀폐하도록 마련되는 내진 베이스 프레임(3100)과, 베이스 프레임의 모서리 상면부에 마련되는 지지 플레이트(3200)와, 지지 플레이트(3200)의 가장자리에 마련되어 수배전반 본체(1000)에서 하측으로 돌출되게 마련되는 본체 지지 바디(1900)를 지지하는 복수의 지지 포스트(3300)와, 일측부는 복수의 지지 포스트(3300)에 지지되고 타측부는 본체 지지 바디(1900)의 외벽에 지지되어 본체 지지 바디(1900)를 지지하는 복수의 탄성바(3400), 하측부는 지지 플레이트(3200)에 지지되고 타측부는 본체 지지 바디(1900)의 내부로 삽입되며 복수의 탄성바(3400)에 외벽이 접촉되어 상기 본체 지지 바디(1900)를 지지하는 압축 스프링(3500)과, 상측부는 본체 지지 바디(1900)에 결합되고 하측부는 지지 플레이트(3200)에 결합되어 본체 지지 바디(1900)를 지지하는 체결부(3600)를 포함한다.
내진 베이스 프레임(3100)은, 수배전반 본체(1000)의 하측부를 전체적으로 지지하도록 수배전반 본체(1000)와 대응되는 형상 예를 들어 사각형 형상으로 마련될 수 있고, 내진 베이스 프레임(3100)의 전방, 후방, 좌우 측벽, 바닥부 및 천장부는 밀폐되게 마련되어 쥐 등의 동물이 수배전반 본체(1000)의 외부로 들어가는 것을 방지할 수 있다.
지지 포스트(3300)는, 내진 베이스 프레임(3100)의 네 모서리에 마련될 수 있고, 각각의 모서리에 총 네개가 이격되게 마련될 수 있다.
탄성바(3400)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 일측부는 지지 포스트(3300)에 지지되고 타측부는 본체 지지 바디(1900)에 지지되어 본체 지지 바디(1900)에서 복수의 지지 포스트(3300)로 전달되는 충격을 상쇄할 수 있다. 즉 본 실시 예에서 탄성바(3400)는 수배전반 본체(1000)의 좌우 또는 전후 방향으로 가해지는 충격을 상쇄할 수 있고, 압축 스프링(3500)은 수배전반 본체(1000)의 상하 방향으로 가해지는 충격을 상쇄할 수 있다.
본 실시 예에서 복수의 탄성바(3400)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 원기둥 형상을 가질 수 있고, 복수의 지지 포스트(3300)와 본체 지지 바디(1900)의 사이에 끼워져 있으므로 마모 시 분리해서 교체할 수 있다. 이러한 교체 작업을 쉽게 하기 위해서 복수의 탄성바(3400)가 배치되는 영역의 내진 베이스 프레임(3100)에는 커버가 개폐 가능하게 예를 들어 힌지 결합될 수 있다.
체결부(3600)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 볼트와 너트로 마련되어 본체 지지 바디(1900)와 지지 플레이트(3200)에 각각 결합될 수 있다.
태양광 발전부(4000)는, 본 실시 예가 실내에 설치되는 경우 건물의 외부에 설치되어 본 실시 예로 전기 에너지를 공급할 수 있고, 본 실시 예가 실외에 설치되는 경우, 도 7에 도시된 바와 같이, 수배전반 본체(1000)의 상부에 마련될 수 있다.
본 실시 예에서 태양광 발전부(4000)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 셀 지지 바디(4100)와, 셀 지지 바디(4100)에 마련되며 태양광을 흡수하여 전기 에너지를 발생시키는 복수의 태양 전지셀(4200)과, 셀 지지 바디(4100)에 마련되어 셀 지지 바디(4100)를 지지하는 복수의 지지 다리(4300)를 포함한다.
본 실시 예에서 태양 전지셀(4200)에서 발생되는 전기 에너지는 에너지 저장장치에 저장되어 온도 및 습도 제어부(2000)와 카메라부(9000)와 소화부(9500)로 공급될 수 있고, 직접 온도 및 습도 제어부(2000)와 카메라부(9000)와 소화부(9500)로 전기 에너지를 공급할 수도 있다.
부하 개폐부(5000)는, 도 10 및 도 12에 도시된 바와 같이, 제2 공간부(1150)에 마련되어 부하 전류를 개폐시킬 수 있다.
본 실시 예에서 부하 개폐부(5000)는, 도 12에 도시된 바와 같이, 제2 공간부(1150)의 우측에 마련될 수 있고, 기중부하개폐기(IS)나 자동고장구분개폐기(ASS)를 포함할 수 있다.
계기용 변성부(5500)는, 도 10 및 도 12에 도시된 바와 같이, 제2 공간부(1150)에 마련되어 부하 개폐부(5000)를 거쳐서 통과되는 전압을 측정할 수 있다.
본 실시 예에서 계기용 변성부(5500)는 고전압을 측정할 수 있고, 전류, 대전류(大電流)를 측정할 수도 있다.
진공 차단부(6000)는, 도 10 및 도 13에 도시된 바와 같이, 제3 공간부(1200)에 마련되어 과전력 단락 및 지락사고를 포함하는 이상전류 발생 시 전기 회로를 차단시킬 수 있다.
본 실시 진공 차단부(6000)는, 도 13에 도시된 바와 같이, 제3 공간부(1200)의 하부에 배치될 수 있고, 공기 차단기와 자기 차단기를 포함한다.
변류기(6500)는, 도 13에 도시된 바와 같이, 제3 공간부(1200)에 마련되어 공급되는 전류를 변환시킬 수 있다.
본 실시 예에서 변류기(6500)는, 도 13에 도시된 바와 같이, 제3 공간부(1200)의 하부 영역에 마련될 수 있다.
서지 흡수부(7000)는, 도 10 및 도 13에 도시된 바와 같이, 제3 공간부(1200)에 마련되어 뇌격에 의해 수배전반 본체(1000)의 내부에 마련되는 구성 요소를 보호할 수 있다.
본 실시 예에서 서지 흡수부(7000)는, 도 13에 도시된 바와 같이, 제3 공간부(1200)의 하부 영역에 배치될 수 있고, 낙뢰 때문에 발생한 순간적인 전압파를 흡수할 수 있다.
변압기(7500)는, 도 14에 도시된 바와 같이, 제4 공간부(1250)에 마련되어 공급되는 전압을 변환시킬 수 있다.
본 실시 예에서 변압기(7500)는 제4 공간부(1250)의 하부 영역에 마련될 수 있다.
배선용 차단기(8000)와 기중 차단기(8500)는, 도 15에 도시된 바와 같이, 제5 공간부(1300)에 마련되어 배선을 차단하거나, 비상 전원 또는 사용 전원을 차단할 수 있다.
에너지 저장 장치(8700)는, 수배전반 본체(1000)의 내부에 마련되며 외부 전원이나 태양광 발전부(4000)에 연결되어 전기 에너지를 저장할 수 있고, 이러한 전기 에너지는 비상 상황 즉 외부 전원이 차단되는 경우 본 실시 예의 필요한 구성으로 공급될 수 있다.
본 실시 예에서 에너지 저장 장치(8700)는, 도 16에 도시된 바와 같이, 소화기(9510)와 카메라와 아크 검출기(9520)와 화염 감지 센서(9530)와 연결되어 각각의 구성으로 전기를 공급할 수 있다.
카메라부(9000)는, 수배전반 본체(1000)의 제1 공간부(1100) 내지 제5 공간부(1300)에 선택적으로 설치되어 공간부 내부의 상황을 촬영하여 사용자의 스마트폰이나 컴퓨터 또는 다른 디스플레이 장비로 영상을 전송할 수 있다.
소화부(9500)는, 수배전반 본체(1000)의 제1 공간부(1100) 내지 제5 공간부(1300)에 선택적으로 설치되어 아크나 화염의 발생 시 해당 영역으로 소화재를 자동으로 분사할 수도 있고, 사용자가 수동으로 분사하게 할 수도 있다.
본 실시 예에서 소화부(9500)는, 도 16에 도시된 바와 같이, 제1 공간부(1100) 내지 제5 공간부(1300) 중 적어도 하나의 공간부에 마련되는 소화기(9510)와, 제1 공간부(1100) 내지 제5 공간부(1300) 중 적어도 하나의 공간부에 마련되어 아크를 검출하는 아크 검출기(9520)와, 제1 공간부(1100) 내지 제5 공간부(1300) 중 적어도 하나의 공간부에 마련되어 화염을 감지하는 화염 감지 센서(9530)를 포함한다.
참고로 미 설명 도면부호 D는 도어이고, F는 환기팬이고, LA는 피뢰기이다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
1 : 습온 제어 하이브리드 지능형 수배전반
1000 : 수배전반 본체 1100 : 제1 공간부
1150 : 제2 공간부 1200 : 제3 공간부
1250 : 제4 공간부 1300 : 제5 공간부
1350 : 부싱부 1400 : 퓨즈 링크
1450 : 전압 표시부 1500 : 전압 표시 제어부
1550 : 계기용 변압기 1650 : 온도 표시 제어부
1750 : 누전 경보기 1800 : 고정 프레임
1850 : 제어부 1900 : 본체 지지 바디
1950 : 환기구 2000 : 온도 및 습도 제어부
2100 : 온도 센서부 2110 : 센서 베이스 바디
2120 : 온도 센서 부재 2200 : 습도 센서부
2300 : 열전 소자 본체 2310 : 격벽
2320 : 통기홀 2330 : 드레인 배관
2340 : 경사부 2400 : 열전 소자부
2410 : 열교환 블록 2420 : 열전 소자 부재
2430 : 방열핀 2500 : 제1 송풍팬
2600 : 제2 송풍팬 2700 : 절환 스위치
3000 : 내진부 3100 : 내진 베이스 프레임
3200 : 지지 플레이트 3300 : 지지 포스트
3400 : 탄성바 3500 : 압축 스프링
3600 : 체결부 4000 : 태양광 발전부
4100 : 셀 지지 바디 4200 : 태양 전지셀
4300 : 지지 다리 5000 : 부하 개폐부
5500 : 계기용 변성부 6000 : 진공 차단부
6500 : 변류기 7000 : 서지 흡수부
7500 : 변압기 8000 : 배선용 차단기
8500 : 기중 차단기 8700 : 에너지 저장 장치
9000 : 카메라부 9500 : 소화부
9510 : 소화기 9520 : 아크 검출기
9530 : 화염 감지 센서 D : 도어
F : 환기팬 LA : 피뢰기
1000 : 수배전반 본체 1100 : 제1 공간부
1150 : 제2 공간부 1200 : 제3 공간부
1250 : 제4 공간부 1300 : 제5 공간부
1350 : 부싱부 1400 : 퓨즈 링크
1450 : 전압 표시부 1500 : 전압 표시 제어부
1550 : 계기용 변압기 1650 : 온도 표시 제어부
1750 : 누전 경보기 1800 : 고정 프레임
1850 : 제어부 1900 : 본체 지지 바디
1950 : 환기구 2000 : 온도 및 습도 제어부
2100 : 온도 센서부 2110 : 센서 베이스 바디
2120 : 온도 센서 부재 2200 : 습도 센서부
2300 : 열전 소자 본체 2310 : 격벽
2320 : 통기홀 2330 : 드레인 배관
2340 : 경사부 2400 : 열전 소자부
2410 : 열교환 블록 2420 : 열전 소자 부재
2430 : 방열핀 2500 : 제1 송풍팬
2600 : 제2 송풍팬 2700 : 절환 스위치
3000 : 내진부 3100 : 내진 베이스 프레임
3200 : 지지 플레이트 3300 : 지지 포스트
3400 : 탄성바 3500 : 압축 스프링
3600 : 체결부 4000 : 태양광 발전부
4100 : 셀 지지 바디 4200 : 태양 전지셀
4300 : 지지 다리 5000 : 부하 개폐부
5500 : 계기용 변성부 6000 : 진공 차단부
6500 : 변류기 7000 : 서지 흡수부
7500 : 변압기 8000 : 배선용 차단기
8500 : 기중 차단기 8700 : 에너지 저장 장치
9000 : 카메라부 9500 : 소화부
9510 : 소화기 9520 : 아크 검출기
9530 : 화염 감지 센서 D : 도어
F : 환기팬 LA : 피뢰기
Claims (4)
- 제1 공간부, 제2 공간부, 제3 공간부, 제4 공간부 및 제5 공간부가 구비된 수배전반 본체;
상기 제1 공간부 내지 제5 공간부 중 적어도 하나의 공간부에 마련되어 공간부 내부의 온도 및 습도를 제어하는 온도 및 습도 제어부;
지진 시 상기 수배전반 본체로 전해지는 진동을 감쇄시키는 내진부;
상기 수배전반 본체에 연결되도록 마련되며 태양광으로 발전되어 상기 수배전반 본체로 전기 에너지를 공급하는 태양광 발전부;
상기 제2 공간부에 마련되어 공급되는 부하 전류를 개폐시키는 부하 개폐부;
상기 제2 공간부에 마련되어 공급되는 전압을 측정하는 계기용 변성부;
상기 제3 공간부에 마련되어 과전력 단락 및 지락사고를 포함하는 이상전류 발생 시 전기 회로를 차단시키는 진공 차단부;
상기 제3 공간부에 마련되어 공급되는 전류를 변환시키는 변류기;
상기 제3 공간부에 마련되어 뇌격에 의해 상기 수배전반 본체의 내부에 마련되는 구성 요소를 보호하는 서지 흡수부;
상기 제4 공간부에 마련되어 공급되는 전압을 변환시키는 변압기;
상기 제5 공간부에 마련되는 배선용 차단기;
상기 제5 공간부에 마련되어 비상 전원이나 사용 전원을 차단시키는 기중 차단기;
상기 수배전반 본체의 내부에 마련되며 상기 태양광 발전부에서 발생되거나 외부 전원에서 공급되는 전기 에너지가 저장되는 에너지 저장장치;
상기 수배전반 본체의 내부에 마련되어 상기 수배전반 본체의 영상을 촬영하는 카메라부; 및
상기 수배전반 본체의 내부에 마련되는 소화부를 포함하고,
상기 제1 공간부 내지 제5 공간부는 각각 구획되고 구획된 상기 제1 공간부 내지 제5 공간부는 부싱부를 통해 전기가 공급되고,
상기 온도 및 습도 제어부는, 상기 제1 공간부 내지 제5 공간부 중 적어도 하나의 공간부에 마련되어 온도를 감지하는 온도 센서부, 상기 제1 공간부 내지 제5 공간부 중 적어도 하나의 공간부에 마련되어 습도를 감지하는 습도 센서부, 상기 제1 공간부 내지 제5 공간부 중 적어도 하나의 공간부의 외벽에 마련되는 열전 소자 본체 및 상기 열전 소자 본체의 내부에 마련되어 열 또는 냉각 에너지를 발생시키는 열전 소자부를 포함하고,
상기 열전 소자부는, 상기 열전 소자 본체의 내부에 마련된 격벽에 결합되는 열교환 블록, 상기 열교환 블록의 전방에 마련되어 열 또는 냉각 에너지를 발생시키는 열전 소자 부재 및 상기 열전 소자 부재의 전방에 마련되는 복수의 방열핀을 포함하고,
상기 온도 및 습도 제어부는, 상기 열전 소자 부재의 전방에 배치되도록 상기 열전 소자 본체에 마련되어 상기 열전 소자 부재에서 발생되는 열 또는 냉각 에너지를 상기 제1 공간부 내지 제5 공간부 중 적어도 하나의 공간부로 송풍시키는 제1 송풍팬 및 상기 열교환 블록의 후방에 배치되도록 상기 열전 소자 본체에 마련되어 상기 열교환 블록에서 발생되는 열을 상기 열전 소자 본체의 외부로 송풍시키는 제2 송풍팬을 포함하고,
상기 내진부는, 상기 수배전반 본체의 하부를 밀폐하도록 마련되는 내진 베이스 프레임, 상기 베이스 프레임의 모서리 상면부에 마련되는 지지 플레이트, 상기 지지 플레이트의 가장자리에 마련되어 상기 수배전반 본체에서 하측으로 돌출되게 마련되는 본체 지지 바디를 지지하는 복수의 지지 포스트, 일측부는 상기 복수의 지지 포스트에 지지되고 타측부는 상기 본체 지지 바디의 외벽에 지지되어 상기 본체 지지 바디를 지지하는 복수의 탄성바, 하측부는 상기 지지 플레이트에 지지되고 타측부는 상기 본체 지지 바디의 내부로 삽입되며 상기 복수의 탄성바에 외벽이 접촉되어 상기 본체 지지 바디를 지지하는 압축 스프링 및 일측부는 상기 본체 지지 바디에 결하되고 타측부는 상기 지지 플레이트에 결합되어 상기 본체 지지 바디를 지지하는 체결부를 포함하고,
상기 온도 센서부와 상기 습도 센서부는 상기 제1 공간부 내지 제5 공간부의 내부에 마련된 고정 프레임에 탈착 결합되고,
상기 열전 소자 본체는, 상기 열전 소자 본체의 바닥부에 마련되는 드레인 배관; 상기 열전 소자 본체의 내측 바닥부에 마련되어 상기 열전 소자 본체의 내부에 발생되는 액체을 상기 드레인 배관으로 흐르게 하는 경사면부; 및 상기 열전 소자 본체 또는 상기 수배전반 본체에 마련되어 열전 소자 부재에 연결되며 상기 열전 소자 부재로 공급되는 전류의 방향을 전환하여 상기 열전 소자 부재에서 열 또는 냉각 에너지를 발생시키는 절환 스위치를 더 포함하고,
상기 열전 소자 본체는 상기 수배전반 본체의 외벽에 탈착 결합되고,
상기 열교환 블록은 상기 격벽에 탈착 결합되고,
상기 제1 송풍팬과 상기 제2 송풍팬과 상기 열전 소자 부재의 작동에 필요한 전기는 상기 태양광 발전부에서 발생되는 전기나 상기 에너지 저장 장치로부터 공급받는 스마트 수배전반. - 삭제
- 삭제
- 삭제
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