KR102315733B1 - 종합적 사고데이터 분석 및 고장감시진단부를 적용한 내진 및 화재예방형 수배전반(고압반, 저압반, 분전반) - Google Patents
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Abstract
종합적 사고데이터 분석 및 고장감시진단부를 적용한 내진 및 화재예방형 수배전반이 개시된다. 본 발명의 종합적 사고데이터 분석 및 고장감시진단부를 적용한 내진 및 화재예방형 수배전반은, 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 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; 상기 수배전반 본체의 내부에 마련되는 소화부; 상기 수배전반 본체에 마련되는 고장감시진단부; 상기 수배전반 본체에 마련되어 상기 수배전반 본체의 내부에 있는 먼지를 감지하는 먼지 센서; 및 상기 수배전반 본체에 마련되어 상기 먼지 센서에서 감지되는 신호를 기초로 작동되어 상기 수배전반 본체의 내부에 있는 먼지를 흡입하여 상기 수배전반 본체의 외부로 배출시키는 먼지 제거부를 포함하고, 상기 먼지 제거부는, 상기 수배전반 본체의 상부에 마련되는 팬부; 상기 수배전반 본체의 상부에 마련되며 상기 팬부와 연통되는 메인관; 상기 메인관에서 분기되며 일단부가 상기 제1 공간부 내지 상기 제5 공간부의 하부까지 배치되어 상기 제1 공간부 내지 상기 제5 공간부에 있는 먼지를 흡입하는 복수의 분기관; 및 상기 메인관과 상기 복수의 분기관에 마련되어 상기 메인관과 상기 복수의 분기관으로 유입되는 공기를 필터링하는 복수의 필터 부재를 포함하고, 상기 복수의 필터 부재는 광촉매 필터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은, 수배전반에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 수배전반 내부의 먼지 제거와 온도 및 습도를 제어하여 화재를 방지할 수 있고 종합적 사고데이터 분석 및 고장감시진단부를 적용한 내진 및 화재예방형 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.
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.
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.
수배전반에서 화재 위험 요소는 크게 전기적 요인, 환경적 요인, 물리적 요인으로 나눌 수 있다.
전기적 요인으로는 단락, 과부하(과전류), 접촉불량, 전류 불평형 등이 있다.
환경적 요인으로는 수분(염분 등), 먼지(분진, 목분, 철분 등), 온도(고온) 등에 의한 절연파괴, 기기 손상, 오동작 등이 있다.
물리적 요인으로는 기계적인 진동이나 충격 등에 의한 전기적 접속부의 이완에 의한 발열 등을 들 수 있다.
이러한 화재 위험 요인에 대하여 현장실태조사를 실시한 결과, 일부 분전반에서 내부에 먼지 등 이물질이 차단기, 전선, 단자대 등의 표면에 부착되어 있음을 확인할 수 있었으며, 수분이나 염분 등의 영향으로 전극간 절연물 표면의 열화로 화재가 발생할 가능성이 있다.
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 먼지 제거와 온도 및 습도를 제어하여 화재를 방지할 수 있는 종합적 사고데이터 분석 및 고장감시진단부를 적용한 내진 및 화재예방형 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 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; 상기 수배전반 본체의 내부에 마련되는 소화부; 상기 수배전반 본체에 마련되어 상기 수배전반 본체의 내부에 있는 먼지를 감지하는 먼지 센서; 및 상기 수배전반 본체에 마련되어 상기 먼지 센서에서 감지되는 신호를 기초로 작동되어 상기 수배전반 본체의 내부에 있는 먼지를 흡입하여 상기 수배전반 본체의 외부로 배출시키는 먼지 제거부를 포함하고, 상기 먼지 제거부는, 상기 본체의 상부에 마련되는 팬부; 상기 본체의 상부에 마련되며 상기 팬부와 연통되는 메인관; 상기 메인관에서 분기되며 일단부가 상기 제1 공간부 내지 상기 제5 공간부의 하부까지 배치되어 상기 제1 공간부 내지 상기 제5 공간부에 있는 먼지를 흡입하는 복수의 분기관; 및 상기 메인관과 상기 복수의 분기관에 마련되어 상기 메인관과 상기 복수의 분기관으로 유입되는 공기를 필터링하는 복수의 필터 부재를 포함하고, 상기 복수의 필터 부재는 광촉매 필터를 포함하는 수배전반이 제공될 수 있다.
상기 먼지 제거부는, 상기 복수의 분기관에서 분기되며 상기 수배전반 본체의 내부에 배치된 부하 개폐부와 계기용 변성부와 진공 차단부와 기중 차단기와 서지 흡수부의 각각에 근접되게 배치되는 복수의 연장관; 및 상기 메인관과 복수의 분기관에 마련되어 상기 팬부로 이송되는 공기의 흐름을 도와주는 복수의 이송팬을 더 포함하고, 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 더 포함하고, 상기 열전 소자 본체는 상기 수배전반 본체에 탈착 결합되고, 상기 열전 소자 본체, 상기 열전 소자부, 상기 제1 송풍팬 및 상기 제2 송풍팬은 하나의 유닛으로 마련되어 상기 열전 소자 본체를 상기 수배전반 본체로부터 분리시 상기 상기 열전 소자부, 상기 제1 송풍팬 및 상기 제2 송풍팬도 같이 분리될 수 있고, 상기 열전 소자 본체에 마련되어 상기 열전 소자 부재에 전기적으로 연결되며 상기 열전 소자 부재로 공급되는 전류의 방향을 전환하여 상기 열전 소자 부재에서 열 또는 냉각 에너지를 발생시키는 절환 스위치를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 종합적 사고데이터 분석 및 고장감시진단부를 적용하여 사고 및 고장을 미리 방지할 수 있다.
또한, 배전반 내부의 먼지 제거와 온도 및 습도를 제어하여 화재를 방지할 수 있다.
나아가, 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 있다.
그리고, 태양광 발전부에서 생성된 전기 에너지를 에너지 저장 장치에 저장하여 효율적으로 사용할 수 있다.
또한, 광촉매 필터를 적용하여 먼지와 냄새를 제거할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수배전반 내부의 먼지 제거와 온도 및 습도를 제어하여 화재를 방지할 수 있고 종합적 사고데이터 분석 및 고장감시진단부를 적용한 내진 및 화재예방형 수배전반을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 수배전반의 내부를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 실시 예의 제어 블록도이다.
도 4는 본 실시 예에 적용되는 온도 및 습도 제어부가 수배전반 본체에 마련된 것을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 도 2에 도시된 메인관과 복수의 분기관을 개략적으로 도시한 도면이다.
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 후방 내부를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 9는 본 실시 예의 개략적인 전력 계통도이다.
도 10은 본 실시 예에 적용되는 에너지 저장장치와 카메라와 소화부를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 수배전반의 내부를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 실시 예의 제어 블록도이다.
도 4는 본 실시 예에 적용되는 온도 및 습도 제어부가 수배전반 본체에 마련된 것을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 도 2에 도시된 메인관과 복수의 분기관을 개략적으로 도시한 도면이다.
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 후방 내부를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 9는 본 실시 예의 개략적인 전력 계통도이다.
도 10은 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 종합적 사고데이터 분석 및 고장감시진단부를 적용한 내진 및 화재예방형 수배전반을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 수배전반의 내부를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 3은 본 실시 예의 제어 블록도이고, 도 4는 본 실시 예에 적용되는 온도 및 습도 제어부가 수배전반 본체에 마련된 것을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 5는 도 2에 도시된 메인관과 복수의 분기관을 개략적으로 도시한 도면이고, 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 후방 내부를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 9는 본 실시 예의 개략적인 전력 계통도이고, 도 10은 본 실시 예에 적용되는 에너지 저장장치와 카메라와 소화부를 개략적으로 도시한 도면이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 먼지 제거 및 습온 제어를 통한 화재 방지 기능이 구비된 수배전반은, 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 저장장치(8700)와, 수배전반 본체(1000)의 내부에 마련되어 수배전반 본체(1000)의 영상을 촬영하는 카메라부(9000)와, 수배전반 본체(1000)의 내부에 마련되는 소화부(9500)와, 수배전반 본체(1000)에 마련되어 수배전반 본체(1000)의 내부에 있는 먼지를 감지하는 먼지 센서(100)와, 수배전반 본체(1000)에 마련되어 먼지 센서(100)에서 감지되는 신호를 기초로 작동되어 수배전반 본체(1000)의 내부에 있는 먼지를 흡입하여 수배전반 본체(1000)의 외부로 배출시키는 먼지 제거부(200)와, 수배전반 본체(1000)의 외벽에 마련되는 디스플레이부(300)를 구비한다.
수배전반 본체(1000)는, 도 2에 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 2에 도시된 바와 같이, 퓨즈 링크(1400)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다.
나아가, 본 실시 예는, 도 9에 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 9에 도시된 바와 같이, 온도 표시 제어부(1650)가 마련될 수 있고, 누전 경보기는 제5 공간부(1300)에 마련될 수 있다.
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 센서부(2100)는, 수배전반 본체(1000)의 내부에 마련된 고정 프레임에 슬라이딩 삽입된 후 볼트나 피스로 고정 프레임에 탈착 결합될 수 있다. 이는 습도 센서부(2200)에도 동일하게 적용될 수 있다.
본 실시 예에서 온도 센서부(2100)는 납작한 판 형상의 센서 베이스 바디와, 센서 베이스 바디에 마련되어 수배전반 본체(1000)의 내부 온도를 감지하며 제어부(1850)와 연결되는 온도 센서 부재를 포함한다.
본 실시 예에서 제 공간부 내지 제5 공간부(1300)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 상하부가 복수의 공간으로 구획될 수 있고, 이 경우 온도 센서부(2100)와 습도 센서부(2200)는 구획된 공간의 상부와 하부에 각각 마련될 수 있다.
습도 센서부(2200)는, 수배전반 본체(1000)의 내부에 마련된 고정 프레임에 슬라이딩 삽입된 후 볼트나 피스로 고정 프레임에 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(2300)이 마련될 수 있고, 이 격벽(2300)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 레인 배관으로 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(2300)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.
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 10에 도시된 바와 같이, 소화기(9510)와 카메라와 아크 검출부(9520)와 화염 감지 센서(9530)와 연결되어 각각의 구성으로 전기를 공급할 수 있다.
본 실시 예에서 아크 검출부(9520)는 185nm 내지 260nm의 파장대역을 자외선으로 검출할 수 있다. 또한, 본 실시 예는 수배전반 본체(1000)의 내부의 전선 피복온도, 버스바의 온도를 적외선 온도 센서를 이용하여 측정할 수 있고, 온도 측정 범위는 -20℃ 내지 300℃일 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 10에 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 검출부(9520)와, 제1 공간부(1100) 내지 제5 공간부(1300) 중 적어도 하나의 공간부에 마련되어 화염을 감지하는 화염 감지 센서(9530)를 포함한다.
먼지 센서(100)는, 수배전반 본체(1000)에 마련되어 수배전반 본체(1000)의 내부에 있는 먼지를 감지할 수 있다.
본 실시 예에서 먼지 센서(100)는 정전 용량 방식으로 먼지를 감지할 수 있다.
먼지 제거부(200)는, 수배전반 본체(1000)에 마련되어 먼지 센서(100)에서 감지되는 신호를 기초로 작동되어 수배전반 본체(1000)의 내부에 있는 먼지를 흡입하여 수배전반 본체(1000)의 외부로 배출시킬 수 있다.
본 실시 예에서 먼지 제거부(200)는, 수배전반 본체(1000)의 상부에 마련되는 팬부(210)와, 수배전반 본체(1000)의 상부에 마련되며 상기 팬부(210)와 연통되는 메인관(220)과, 메인관(220)에서 분기되며 일단부가 제1 공간부(1100) 내지 제5 공간부(1300)의 하부까지 배치되어 제1 공간부(1100) 내지 제5 공간부(1300)에 있는 먼지를 흡입하는 복수의 분기관(230)과, 메인관(220)과 복수의 분기관(230)에 마련되어 메인관(220)과 복수의 분기관(230)으로 유입되는 공기를 필터링하는 복수의 필터 부재(240)를 포함한다.
본 실시 예에서 복수의 필터 부재(240)는 광촉매 필터를 포함하여 수배전반 본체(1000)의 외부로 배출되는 공기의 냄새를 제거할 수 있다.
또한, 본 실시 예에서 먼지 제거부(200)는 복수의 분기관(230)에서 분기되며 수배전반 본체(1000)의 내부에 배치된 부하 개폐부(5000)와 계기용 변성부(5500)와 진공 차단부(6000)와 기중 차단기(8500)와 서지 흡수부(7000)의 각각에 근접되게 배치되는 복수의 연장관(미도시)과, 메인관(220)과 복수의 분기관(230)에 마련되어 팬부(210)로 이송되는 공기의 흐름을 도와주는 복수의 이송팬(미도시)을 더 포함할 수 있다.
본 실시 예에서 먼지 센서(100)는 수배전반 본체(1000)의 내부에 먼지가 날리는 경우 먼지의 농도가 미리 설정된 농도 이상인 경우 제어부(1850)로 신호를 보내고 제어부는 팬부(210)의 배기팬(212)을 작동시켜 일정 농도 이상인 공간부의 공기를 수배전반 본체(1000)의 외부로 배출할 수 있다.
한편, 본 실시 예는 수배전반 본체(1000)에 마련되어 변성기로부터 전압과 전류를 입력받아 전력값을 계측하며 수용가 전기설비에 단락, 지락 사고로 인한 차단기 트립 동작시 또는 저전압 감지시 사고 전후의 전압, 전류, 접점 데이터를 메모리부에 저장하며, 발생일시, 사고전압/전류의 크기, 사고 파형에 대한 고장 분석 정보를 디스플레이 화면에 출력하고, 화염 감지 센서(9530)와 온도 센서 부재(2120)와 습도 센서부(2200)와 아크 검출기(9520)와 먼지 센서(100)로부터 수집된 감지데이터를 토대로 설정된 기준데이터를 벗어나게 되면 이상 상태로 진단하여 사용자에게 위험 표시, 부저 알람, 차단기 제어, 음성 경보 및 Ethernet 통신을 이용한 원격감시를 제공하는 종합적 사고데이터 분석 및 고장감시진단부를 더 포함할 수 있다.
본 실시 예에서 고장감시진단부는 자외선 아크 검출부와 비접촉 적외선 온도 검출부와 가스 농도 검출부와 디스플레이부와 통합 센서 모듈을 더 포함할 수 있다.
통합 센서 모듈은 아크, 온도, 가스 농도를 실시간 모드버스 RS485로 통신한다. 또한 디스플레이부를 이용하여 ARC 발생 횟수, 온도 변화, 가스 농도의 변화를 표시할 수 있다.
자외선 아크 검출부는 분전반 내부에서 발생되는 ARC를 감지하기 위하여 185nm ∼ 260nm 파장대역을 감지할 수 있는 센서 모듈을 포함할 수 있다.
비접촉 적외선 온도 검출부는 분전반 내부의 전선 피복 온도, 버스바(BUS BAR)의 온도를 적외선 온도 센서를 이용하여 타겟 온도와 주위 온도를 측정할 수 있다. 온도 측정 범위는 -20℃ ∼ 300℃일 수 있다.
가스 농도 검출부는 분전반 내부 화재 발생 전 동반되는 일산화탄소(CO)를 검출하기 위하여 전기화학식 일산화탄소 검출 센서 모듈을 포함할 수 있다. 본 실시 예에서 일산화탄소 검출 센서 모듈은 0 ∼ 500ppm의 일산화탄소 가스를 검출할 수 있다.
그리고 본 실시 예는 정보수집부와 정보분석부와 정보제공부를 구비하는 IoT 제어부를 더 포함할 수 있다.
정보수집부는 온도 센서 부재(2120)와 습도 센서부(2200)를 통해 온도 및 습도 정보를, 화염 감지 센서(9530)로부터 화염을, 아크 검출기(9520)로부터 아크를, 먼지 센서(100)로부터 먼지 농도를, 일산화탄소 검출 센서 모듈로부터 일산화탄소의 농도 정보를 수신한다.
정보분석부는 정보수집부로부터 수신된 정보 중 적어도 하나 이상의 정보 수신에 따라, 단계별 위험수위정보를 분석한 뒤, 각 감지정보와 함께 위험수위정보를 정보제공부로 제공할 수 있다.
여기서 정보분석부는 각 감지정보의 발생 공간을 분석하여 공간 데이터베이스를 구축한다.
이를 위해 정보분석부는 각 센서에 대한 IoT 배전반 케이스 내의 설치 공간 정보 및 각 공간 정보를 갖는 센서의 식별 ID를 관리하는 것이 바람직하다.
여기서, 정보분석부는 공간 데이터베이스 구축시 각 감지정보별 발생 공간에 따른 누적분포를 생성하여 누적분포를 하나의 영역으로 설정하며, 구축된 공간 데이터베이스 상의 설정된 영역으로부터의 각 감지정보의 발생 공간 사이의 거리가 상대적으로 먼 경우, 먼 거리에 반비례하는 강도 정수(strength integer)를 생성하여 수신 정보별로 강도 정수를 적용하여 위험수위정보를 생성한 뒤, 각 감지정보의 위험수위정보의 평균을 연산하여 최종적인 위험수위정보를 정보제공부로 제공할 수 있다.
정보제공부는 각 감지정보와 최종적인 위험수위정보를 네트워크를 통해 원격 유지 관리 서버로 주기적으로 전송하여 원격 유지 관리 서버의 데이터베이스에 저장하도록 한다.
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 : 종합적 사고데이터 분석 및 고장감시진단부를 적용한 내진 및 화재예방형 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 10 : 도어
100 : 먼지 센서 200 : 먼지 제거부
210 : 팬부 211 : 팬 하우징
212 : 배기팬 220 : 메인관
230 : 분기관 240 : 필터 부재
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 10 : 도어
100 : 먼지 센서 200 : 먼지 제거부
210 : 팬부 211 : 팬 하우징
212 : 배기팬 220 : 메인관
230 : 분기관 240 : 필터 부재
F : 환기팬 LA : 피뢰기
Claims (2)
- 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 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;
상기 수배전반 본체의 내부에 마련되는 소화부;
상기 수배전반 본체에 마련되는 고장감시진단부;
상기 수배전반 본체에 마련되어 상기 수배전반 본체의 내부에 있는 먼지를 감지하는 먼지 센서; 및
상기 수배전반 본체에 마련되어 상기 먼지 센서에서 감지되는 신호를 기초로 작동되어 상기 수배전반 본체의 내부에 있는 먼지를 흡입하여 상기 수배전반 본체의 외부로 배출시키는 먼지 제거부를 포함하고,
상기 먼지 제거부는,
상기 본체의 상부에 마련되는 팬부;
상기 본체의 상부에 마련되며 상기 팬부와 연통되는 메인관;
상기 메인관에서 분기되며 일단부가 상기 제1 공간부 내지 상기 제5 공간부의 하부까지 배치되어 상기 제1 공간부 내지 상기 제5 공간부에 있는 먼지를 흡입하는 복수의 분기관; 및
상기 메인관과 상기 복수의 분기관에 마련되어 상기 메인관과 상기 복수의 분기관으로 유입되는 공기를 필터링하는 복수의 필터 부재를 포함하고,
상기 복수의 필터 부재는 광촉매 필터를 포함하고,
상기 먼지 제거부는,
상기 복수의 분기관에서 분기되며 상기 수배전반 본체의 내부에 배치된 부하 개폐부와 계기용 변성부와 진공 차단부와 기중 차단기와 서지 흡수부의 각각에 근접되게 배치되는 복수의 연장관; 및
상기 메인관과 복수의 분기관에 마련되어 상기 팬부로 이송되는 공기의 흐름을 도와주는 복수의 이송팬을 더 포함하고,
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 더 포함하고,
상기 열전 소자 본체는 상기 수배전반 본체에 탈착 결합되고,
상기 열전 소자 본체, 상기 열전 소자부, 상기 제1 송풍팬 및 상기 제2 송풍팬은 하나의 유닛으로 마련되어 상기 열전 소자 본체를 상기 수배전반 본체로부터 분리시 상기 상기 열전 소자부, 상기 제1 송풍팬 및 상기 제2 송풍팬도 같이 분리되고,
상기 열전 소자 본체에 마련되어 상기 열전 소자 부재에 전기적으로 연결되며 상기 열전 소자 부재로 공급되는 전류의 방향을 전환하여 상기 열전 소자 부재에서 열 또는 냉각 에너지를 발생시키는 절환 스위치를 더 포함하는 내진 및 화재예방형 수배전반. - 삭제
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210030377A KR102315733B1 (ko) | 2021-03-08 | 2021-03-08 | 종합적 사고데이터 분석 및 고장감시진단부를 적용한 내진 및 화재예방형 수배전반(고압반, 저압반, 분전반) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210030377A KR102315733B1 (ko) | 2021-03-08 | 2021-03-08 | 종합적 사고데이터 분석 및 고장감시진단부를 적용한 내진 및 화재예방형 수배전반(고압반, 저압반, 분전반) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102315733B1 true KR102315733B1 (ko) | 2021-10-22 |
Family
ID=78275728
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020210030377A KR102315733B1 (ko) | 2021-03-08 | 2021-03-08 | 종합적 사고데이터 분석 및 고장감시진단부를 적용한 내진 및 화재예방형 수배전반(고압반, 저압반, 분전반) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102315733B1 (ko) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2021
- 2021-03-08 KR KR1020210030377A patent/KR102315733B1/ko active IP Right Grant
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