KR102325093B1 - 온도검출부를 구비한 전장박스 - Google Patents

온도검출부를 구비한 전장박스 Download PDF

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이권석
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 온도검출부를 구비한 전장박스는, 작동기기가 내부에 실장되는 몸체부, 상기 몸체부에 연결되어 상기 내부를 밀폐시키는 커버, 상기 작동기기의 온도 이상변화를 감지하는 센서부, 상기 작동박스 내부에 연결되며 상기 센서부와 연결되는 모터부 및 상기 모터부를 매개로 상기 센서부에 연결되며 상기 몸체부 외부에 연결되어 상기 이상변화 감지시 상기 작동기기의 전원을 제어하는 알람부를 포함할 수 있다.

Description

온도검출부를 구비한 전장박스{Electrical box with temperature detection unit}
본 발명은 온도검출부를 구비한 전장박스에 관한 것이다.
일반적으로, 전장박스, 분전반, 배전반, 또는 수/배전반은 내부에 전기 및 전자장치를 포함한다. 예를 들면, 수/배전반은 발전소나 변전소 등으로부터 송전되는 고압의 전력을 적당한 저압의 전력으로 변환한 후 각종 전기설비 계통으로 배전하게 되며, 내부에는 각종 개폐기, 계전기, 안전장치 등이 설치되어 전선로의 개폐나 기기의 제어와 감시를 수행하게 된다.
일반적인 설비사고 중 수배전용 개폐기 및 컷아웃 스위치에서 가장 많은 사고가 발생한다. 또한, 설계결함, 제작결함 및 노후화등으로 인해 부품 발열로 화재가 발생할 수 있다.
종래의 진단 방식은. 비정기적으로 검사하는 방식으로 이루어지고 있어 이로 인해 분진, 습기 등으로 인한 내부 아크 및 화재 발생을 알기 어렵다. 또한, 전장박스내에 화재감지기, 연기감지기 또는 불꽃감지기 등을 설치하더라도 센서의 감지범위를 벗어날 경우 화재를 사전에 감지하고 조치하는데 한계가 있다.
상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 화재 발생을 사전에 인지할 수 있는 온도검출부를 구비한 전장박스를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 온도검출부를 구부한 전장박스는, 작동기기가 내부에 실장되는 몸체부, 상기 몸체부에 연결되어 상기 내부를 밀폐시키는 커버, 상기 작동기기의 온도 이상변화를 감지하는 센서부, 상기 작동박스 내부에 연결되며 상기 센서부와 연결되는 모터부 및 상기 모터부를 매개로 상기 센서부에 연결되며 상기 몸체부 외부에 연결되어 상기 이상변화 감지시 상기 작동기기의 전원을 제어하는 알람부를 포함할 수 있다.
상기 모터부는, 상기 몸체부와 연결되는 제어부 및 상기 제어부와 연결되고 상기 센서부가 설치되는 탑재부를 포함할 수 있다.
상기 탑재부는, 상기 센서부의 복수의 센서 설치각도에 대응하여 형성될 수 있다.
상기 모터부는, 상기 제어부와 연결되며, 상기 제어부로부터 전달되는 작동신호에 따라 상기 탑재부를 구동하는 구동부를 더 포함할 수 있다.
상기 구동부는, 상기 제어부에 연결되는 제1 구동부 및 상기 제1 구동부와 상기 탑재부와 각각 연결되는 제2 구동부를 포함할 수 있다.
상기 커버는, 내측면에 탈착이 가능하도록 연결되고, 상기 모터부가 연결되는 이동경로부를 더 포함할 수 있다.
상기 모터부는, 상기 이동경로부에 연결되어, 상기 이동경로부를 따라 이동할 수 있는 모터이동부를 가지는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 온도검출부를 구비한 전장박스는 화재 발생을 사전에 인지할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 온도검출부를 구비한 전장박스 및 알람 시스템 개념도이다.
도 2는 도 1에 도시한 전장박스 내부를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2에 도시한 온도검출부의 제1 실시예를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 2에 도시한 온도검출부의 제2 실시예를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 2에 도시한 온도검출부의 제3 실시예를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 5에 도시한 이동경로부 및 제어부의 일 실시예를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참고부호를 붙였다.
본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
도 1은 본 발명에 따른 온도검출부를 구비한 전장박스 및 알람 시스템 개념도이고, 도 2는 도 1에 도시한 전장박스 내부를 나타낸 도면이다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 전장박스(100)는 메인시스템부(40) 및 알람부(50)와 연결될 수 있다.
전장박스(100)는 몸체부(10)와 커버(11)를 포함할 수 있다. 몸체부(10)는 사각형으로 형성될 수 있으며, 외부 충격을 보호하기 위해 스틸과 같은 재질일 수 있다. 몸체부(10) 내부에는 각종 전자기기 또는 통신기기와 같은 작동기기(20)가 설치될 수 있다. 예를 들면, 작동기기(20)에는 복수의 발열위험부(20a)를 포함할 수 있다. 즉, 작동기기(20)에는 복수의 스위치 또는 콘덴서 등과 같은 부품이 설치될 수 있으며, 이러한 부품에서 화재가 발생될 수 있다.
메인시스템부(40)는 온도검출부(30)에 의해 감지된 신호를 입력받아 관리자에게 이상온도 발생여부를 알려줄 수 있다. 예를 들면, 메인시스템부(40)는 소정 연산을 통해 신호의 크기와 주파수를 산출하고, 산출 결과를 기준치와 비교하여 위험신호 여부를 분석하며 분석결과를 관리자에게 알려줄 수 있다. 예를 들면, 관리자컴퓨터로 정보를 보내 알려줄 수 있고, 전장박스(100)에 연결된 디스플레이부(11a)를 통해 정보를 표시할 수 도 있다.
메인시스템부(40)에서 제공되는 정보는, 아크 및 트랙킹(tracking) 신호의 피크(peak) 값, 피크 주파수, 첨도, 왜도, 지속시간 등을 추출하는 작업을 수행할 수 있다. 입력 신호의 속성을 알아내기 위해 소정 시간 주기(예컨대, 10ms의 주기)로 FFT(fast Fourier transform) 연산을 통해 신호의 크기와 주파수 등을 산출하여 기준 신호를 초과하는 위험 신호에 대해 분석을 수행할 수 있으며, 적외선 신호에 대해서는 주변온도와 검출지점의 온도차에 대한 정보를 수집하여 온도 차이를 표시할 수 있다. 메인시스템부(40)는 온도검출부(30)로부터 입력된 신호에 대한 정보를 일정 기간 저장하여 사고 발생 및 위험 신호 발생시 데이터 추이를 검증할 수 있다.
메인시스템부(40)의 제어명령에 따라 온도검출부(30)에 의해 감지된 적외선 관련 데이터 및 메인시스템부(40)의 분석결과는 관리자컴퓨터 또는 디스플레이부(11a)로 전송될 수 있다. 예를 들면, IR 센서(예컨대, 열화상 센서)에 의한 내부 색분포 및 아크 발생에 대한 위험 신호를 표시할 수 있다.
외부통신부(35)는 전장박스(100) 내부에 설치되며, 메인시스템부(40) 및 외부 장치와유선 및 무선 통신을 할 수 있다. 이에 따라, 분석결과를 디스플레이부(11a) 또는 외부 단말기에 전달함으로써, 전기 설비 관리자가 이를 확인하고 사전에 적절한 조치를 취할 수 있다.
알람부(50)는 전장박스(100) 내부의 이상신호에 대해 경보 및 작동기기를 제어할 수 있다. 예를 들면, 알람부(50)는 전장박스(100) 외부에서 전장박스(100)와 연결 설치될 수 있다. 이를 통해, 전장박스(100)에서 화재가 발생되더라도, 알람부(50)는 지속적인 경고 및 제어가 가능할 수 있다. 즉, 작동기기(20)에 이상신호가 감지되거나 급격한 화재가 발생할 경우, 알람부(50)는 즉각적으로 작동기기(20) 전원을 차단하고, 그 주위에 음향과 불빛을 발생시키고, 경보신호를 메인시스템부(40)로도 전달할 수 있다.
온도검출부(30)는 전장박스(100) 내부에는 설치될 수 있다. 예를 들면, 온도검출부(30)는 전장박스(100)의 내부 상면에 설치되며, 전장박스(100) 내부의 이상여부를 검출할 수 있다. 예를 들면, 온도검출부(30)는 전장박스(100) 내부에서 발생하는 아크 및 열 등을 상시 감지할 수 있으며, 검출된 열에 의한 신호를 증폭하여 메인시스템부(40)로 전송할 수 있다.
도 3은 도 2에 도시한 온도검출부의 제1 실시예를 나타낸 도면이다.
도 3을 참고하면, 온도검출부(30)는 센서부(33) 및 모터부(32)를 포함할 수 있다. 센서부(33)는 전장박스(100) 내부에 설치된 작동기기(20) 온도의 이상변화를 센싱할 수 있다. 센서부(33)는 전술한 바와 같이, 열화상센서 또는 적외선 센서일 수 있다. 센서부(33)는 모터부(32)에 연결되며 모터부(32)의 작동에 의해 전장박스(100)의 내부를 센싱하게 된다.
센서부(33)는 복수개의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들면, 복수개의 센서는 서로 각도를 달리하여 설치될 수 있다. 예를 들면 모터부(32)가 회전하게 될 때, 전장박스(100) 내부의 발열위험부(20a)와 센싱 사각지대를 고려하여 복수개의 센서를 각각 각도를 달리하여 설치할 수 있다. 예를 들면, 발열위험부(20a)와 온도검출부(30)의 각도를 고려하여 제1 센서(33a)를 설치하고, 제1 센서(33a)와 180°이상 270°미만의 범위로 각을 이루어 제2 센서(33b)를 설치할 수 있다. 제2 센서(33b)는 발열위험부(20a)에서 이격된 사각지대를 센싱하여 노후화 또는 제작결함에 의해 발생될 수 있는 온도 이상여부를 감지할 수 있다. 일반적으로 제2 센서(33b)의 온도변화율은 제1 센서(33a)에 비해 낮으나, 제2 센서(33b)의 온도변화율이 감지될 경우, 노후화 또는 제작 결함을 미리 예측할 수 있다. 또한, 복수개의 센서는 종류가 다른 센서일 수 있다. 이를 통해, 센서의 센싱범위와 온도조건을 다양하게 설정하여 보다 신뢰도가 높은 전장박스(100) 내부 온도 이상신호를 검출할 수 있다.
모터부(32)는 제어부(31b)를 매개로 전장박스(100)에 연결되어 있으며, 온도센서부(33)가 탑재되는 탑재부(321)와 탑재부(321)를 구동시키는 구동부(322)로 이루어져 있다. 탑재부(321)의 형상은 온도센서부(33) 설치위치에 따라 결정될 수 있다. 예를 들면, 제1 센서(33a)가 구동부(322)와 45°로 설치되고, 제2 센서(33b)는 135°로 설치될 경우, 탑재부(321)는 제1 센서(33a)와 제2 센서(33b)의 설치위치에 대응하여 형성될 수 있다.
모터부(32)는 제어부(31b)에 의해 입력된 작동방향과 작동주기에 따라 작동할 수 있다. 예를 들면, 모터부(32)는 서보모터일 수 있다. 모터부(32)는 일방향으로 회전하면서 탑재부(321)에 연결된 센서부(33)를 통해 전장박스(100) 내부의 온도 이상여부를 감지할 수 있다.
제어부(31b)는 모터부(32)의 작동주기, 작동방향, 작동각도 등의 제어가 가능하다. 제어부(31b)는 외부통신부(35)를 매개로 메인시스템부(40)와 연결될 수 있다. 예를 들면, 메인시스템부(40)를 통해 모터부(32)의 작동 조건을 제어부(31b)로 입력할 수 있다. 이를 통해, 계절조건 및 기후조건에 따라 모터부(32)의 작동을 제어함으로써 보다 효율적이고 신뢰도가 높은 온도 이상여부 감지가 가능할 수 있다.
도 4는 도 2에 도시한 온도검출부의 제2 실시예를 나타낸 도면이다.
도 4를 참고하면, 온도검출부(30)의 모터부(32)는 제1 구동부(32a) 및 제2 구동부(32b)를 포함할 수 있다. 즉, 제어부(31b)를 통해 보다 능동적으로 모터부(32)를 제어하여 계절조건 및 기후조건에 따라 취약부를 중점적으로 센싱할 수 있다.
제1 구동부(32a)는 제어부(31b)와 수직하게 연결되고 제어부(31b)를 중심으로 회전할 수 있다. 제2 구동부(32b)는 제1 구동부(32a)와 연결부를 매개로 연결되며 제1 구동부(32a)의 회전방향과 수직한 방향으로 회전할 수 있다. 이를 통해, 제2 구동부(32b)에 연결된 탑재부(321)를 보다 다양한 각도로 제어할 수 있다.
탑재부(321)는 제2 구동부(32b)에 연결되며 단면이 직사각형으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 탑재부(321) 일단부는 제2 구동부(32b)와 연결되고, 타단부에는 센서부(33)가 연결될 수 있다. 이를 통해, 적은 수의 센서부(33)를 통해 전장박스(100) 내부를 보다 효율적으로 센싱할 수 있다. 더불어 전장박스(100)의 다양한 위치의 온도 이상여부를 보다 능동적으로 센싱할 수 있다.
도 5는 도 2에 도시한 온도검출부의 제3 실시예를 나타낸 도면이고, 도 6은 도 5에 도시한 이동경로부 및 제어부의 일 실시예를 나타낸 도면이다.
도 5 및 도 6을 참고하면, 온도검출부(30)는 커버에 연결될 수 있다. 이동경로부(12)는 커버(11) 내측면에 연결될 수 있다. 예를 들면, 이동경로부(12)는 복수개의 이동부(121)를 포함할 수 있다. 복수개의 이동부(121)는 상호 결합되면서 이동경로부(12)를 형성할 수 있다. 이를 통해, 발열위험부(20a) 등을 중심으로 이동경로부(12)를 형성하여 보다 효율적으로 전장박스(100) 내부의 온도 이상여부를 검토할 수 있다.
이동부(121)는 커버(11)에 탈착이 가능하도록 연결될 수 있다. 예를 들면, 이동부(121)가 커버(11)에 마주하는 면에 자석부(121a)가 형성될 수 있다. 즉, 이동부(121)는 커버(11)에 자력으로 연결될 수 있으며, 이를 통해 전장박스(100) 내부의 작동기기(20)가 교체되거나 유지보수가 되어 발열위험부(20a)가 변할때마다 이동경로부(12)의 경로를 보다 용이하게 재설정할 수 있다.
제어부(31b)는 이동경로부(12)에 이동이 가능하게 연결될 수 있다. 예를 들면, 제어부(31b)는 모터이동부(311)를 더 포함할 수 있다. 모터이동부(311)를 통해 이동경로부(12)와 연결될 수 있다. 보다 구체적으로 이동부(121) 양측에 삽입홈(121b)이 형성되고, 모터이동부(311)는 삽입홈(121b)에 끼워지는 삽입부(311a) 및 이동부(121)를 향하여 돌출된 휠(311b)을 포함할 수 있다. 휠(311b)의 표면은 마찰부(311c)가 형성될 수 있다. 이에 따라, 이동경로부(12)를 따라 보다 안정적으로 이동할 수 있다.
제어부(31b)의 상면에는 센서부(33)와 모터부(32)가 연결될 수 있다. 전술한 바와 같이, 센서부(33)는 탑재부(321)에 설치되며, 구동부에 의해 작동되면서 이동될 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
100: 전장박스 10: 몸체부
11: 커버 11a: 디스플레이부
12: 이동경로부 121: 이동부
121a: 자석부 121b: 삽입홈
20: 작동기기
30: 온도검출부 31: 제어부
311: 모터이동부 311a: 삽입부
311b: 휠 311c: 마찰부
32: 모터부 321: 탑재부
322: 구동부 32a: 제1 구동부
32b: 제2 구동부 33: 센서부
33a: 제1 센서 33b: 제2 센서
35: 외부통신부
40: 메인시스템부 50: 알람부

Claims (7)

  1. 작동기기가 내부에 실장되는 몸체부;
    상기 몸체부에 연결되어 상기 내부를 밀폐시키는 커버;
    상기 작동기기의 온도 이상변화를 감지하는 센서부;
    상기 몸체부의 내부에 연결되며 상기 센서부와 연결되는 모터부; 및
    상기 모터부를 매개로 상기 센서부에 연결되며 상기 몸체부의 외부에 연결되어 상기 온도 이상변화 감지시 상기 작동기기의 전원을 제어하는 알람부를 포함하고,
    상기 커버는,
    내측면에 탈착이 가능하도록 연결되고, 상기 모터부가 연결되는 이동경로부를 포함하고,
    상기 이동경로부는 복수개의 이동부를 포함하고,
    상기 이동부는,
    상기 이동부가 커버에 마주하는 면에 구비된 자석부와 상기 이동부의 양측에 구비된 삽입홈을 포함하고,
    상기 모터부는,
    상기 이동경로부에 연결되어, 상기 이동경로부를 따라 이동할 수 있는 모터이동부를 포함하고,
    상기 모터이동부는,
    상기 삽입홈에 끼워지는 삽입부;
    상기 이동부를 향하여 돌출된 휠; 및
    상기 휠의 표면에 구비된 마찰부를 포함하는 온도검출부를 구비한 전장박스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 모터부는,
    상기 몸체부와 연결되는 제어부; 및
    상기 제어부와 연결되고 상기 센서부가 설치되는 탑재부를 포함하는 온도검출부를 구비한 전장박스.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 탑재부는,
    상기 센서부의 복수의 센서 설치각도에 대응하여 형성되는 온도검출부를 구비한 전장박스.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 모터부는,
    상기 제어부와 연결되며, 상기 제어부로부터 전달되는 작동신호에 따라 상기 탑재부를 구동하는 구동부를 더 포함하는 온도검출부를 구비한 전장박스.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 구동부는,
    상기 제어부에 연결되는 제1 구동부; 및
    상기 제1 구동부와 상기 탑재부와 각각 연결되는 제2 구동부를 포함하는 온도검출부를 구비한 전장박스.
  6. 삭제
  7. 삭제
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KR (1) KR102325093B1 (ko)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08136350A (ja) * 1994-11-07 1996-05-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd 温度分布測定装置およびシステム
KR101260062B1 (ko) * 2013-02-27 2013-05-02 성보전기공업 주식회사 무선 궤적 입력 이차원온도센싱 로봇 및 모니터링 시스템을 탑재한 배전반, mcc, 분전반
KR101556948B1 (ko) * 2015-04-24 2015-10-05 (주)케이제이종합엔지니어링 공동주택 변전실용 과열방지 및 무인 온도감지설비

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