KR102484559B1 - 자가 진단 기능을 가지는 배전반 시스템 - Google Patents

자가 진단 기능을 가지는 배전반 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR102484559B1
KR102484559B1 KR1020210163596A KR20210163596A KR102484559B1 KR 102484559 B1 KR102484559 B1 KR 102484559B1 KR 1020210163596 A KR1020210163596 A KR 1020210163596A KR 20210163596 A KR20210163596 A KR 20210163596A KR 102484559 B1 KR102484559 B1 KR 102484559B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power
self
switchboard
diagnosis function
facility
Prior art date
Application number
KR1020210163596A
Other languages
English (en)
Inventor
박영민
Original Assignee
박영민
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 박영민 filed Critical 박영민
Priority to KR1020210163596A priority Critical patent/KR102484559B1/ko
Priority to PCT/KR2021/017520 priority patent/WO2023095949A1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102484559B1 publication Critical patent/KR102484559B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02BBOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B13/00Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle
    • H02B13/02Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle with metal casing
    • H02B13/025Safety arrangements, e.g. in case of excessive pressure or fire due to electrical defect
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D21/00Measuring or testing not otherwise provided for
    • G01D21/02Measuring two or more variables by means not covered by a single other subclass
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R22/00Arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. electricity meters
    • G01R22/06Arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. electricity meters by electronic methods
    • G01R22/10Arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. electricity meters by electronic methods using digital techniques
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/06Energy or water supply
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/10Services
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08BSIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B21/00Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
    • G08B21/18Status alarms
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08BSIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B21/00Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
    • G08B21/18Status alarms
    • G08B21/185Electrical failure alarms
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02BBOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B1/00Frameworks, boards, panels, desks, casings; Details of substations or switching arrangements
    • H02B1/015Boards, panels, desks; Parts thereof or accessories therefor
    • H02B1/03Boards, panels, desks; Parts thereof or accessories therefor for energy meters
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02BBOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B1/00Frameworks, boards, panels, desks, casings; Details of substations or switching arrangements
    • H02B1/24Circuit arrangements for boards or switchyards
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02BBOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B1/00Frameworks, boards, panels, desks, casings; Details of substations or switching arrangements
    • H02B1/26Casings; Parts thereof or accessories therefor
    • H02B1/40Wall-mounted casings; Parts thereof or accessories therefor
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02BBOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B1/00Frameworks, boards, panels, desks, casings; Details of substations or switching arrangements
    • H02B1/56Cooling; Ventilation
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/02Details
    • H02H3/06Details with automatic reconnection
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00006Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00032Systems characterised by the controlled or operated power network elements or equipment, the power network elements or equipment not otherwise provided for
    • H02J13/00036Systems characterised by the controlled or operated power network elements or equipment, the power network elements or equipment not otherwise provided for the elements or equipment being or involving switches, relays or circuit breakers
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/28Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy
    • H02J3/32Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using batteries with converting means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Economics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)

Abstract

본 발명은 자가 진단 기능을 수행할 수 있으며, 원격으로 스위치를 제어하고, 전체 전력량을 모니터할 수 있으며, 자체 회로 차단기능을 포함하고, 에너지 저장 시스템을 자체적으로 포함하는 자가 진단 기능을 가지는 배전반 및 배전반 시스템을 제안한다. 상기 자가 진단 기능을 가지는 배전반은, 외부에서 인가되는 단상 식, 3 상 3선 식 또는 3 상 4선 식으로 인가되는 전력을 실제 사용처에 전달하는 전력 배전 장치와, 자연발생적이거나, 또는 불가 항력의 사고 위험 요소를 종류별로 구분하여 모니터 하기 위한 하나 이상의 센서를 포함하는 제1 센서부와, 외부장치와 무선으로 통신하는 통신 장치와, 그리고 전력 배전 장치, 제1 센서부, 및 통신장치의 동작을 제어하는 제어장치를 포함한다.

Description

자가 진단 기능을 가지는 배전반 시스템{switchboard system with self-diagnosis functions}
본 발명은 배전반에 관한 것으로, 특히, 자가 진단 기능을 수행할 수 있으며, 원격으로 스위치를 제어하고, 전체 전력량을 모니터 할 수 있으며, 자체 회로 차단기능을 포함하고, 자체 에너지 저장 시스템(Electric power Storage System)을 포함하는 자가 진단 기능을 가지는 배전반 및 배전반 시스템에 관한 것이다.
배전반(Distribution Panel)은 외부에서 단상 식, 3 상 3선 식, 3 상 4선 식으로 인가되는 전력을 실제 사용처에 전달하는 기능을 수행한다. 종래의 배전반의 내부에는 누전 차단기가 설치되어, 내부 전선 단자의 접촉불량으로 인한 과전류로 전선의 열화를 야기하고 결국 화재가 발생하는 경우를 대비하였다.
대한민국 등록특허 10-1996928호 (등록일자: 2019년 7월 1일)는 배전반의 고장이나 화재를 예방할 수 있도록 고안된 배전반을 제안하였는데, 배전반과 대지 사이에 흐르는 전압 정보와 배전반의 온도 정보를 이용하여 사고유형을 판단하였다.
상술한 바와 같이, 종래의 배전반은 일반적인 배전반의 기능과 함께 배전반의 이상 징후의 모니터에는 적절하다고 할 수 있지만, 근거리 무선통신 활용 및 다양한 사고 유형의 적절한 대응에 효과적이지 못하다는 단점이 있다.
한국 등록특허공보 제10-1996928호(사물인터넷 기반 지능형 사고 예방시스템을 내장한 배전반, 2019.07.08. 공고)
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 자가 진단 기능을 수행할 수 있으며, 원격으로 스위치를 제어하고, 전체 전력량을 모니터 할 수 있으며, 자체 회로 차단기능을 포함하고, 에너지 저장 시스템(Electric power Storage System; ESS)을 포함하는 자가 진단 기능을 가지는 배전반을 제안하는 것에 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 상기 자가 진단 기능을 가지는 배전반, 원격제어스위치 및 다수의 센서를 포함하는 센서부를 포함하는 자가 진단 기능을 가지는 배전반 시스템을 제안하는 것에 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 자가 진단 기능을 가지는 배전반은, 외부에서 인가되는 단상 식, 3 상 3선 식 또는 3 상 4선 식으로 인가되는 전력을 실제 사용처에 전달하는 전력 배전 장치; 자연발생적이거나, 또는 불가 항력의 사고 위험 요소를 종류별로 구분하여 모니터 하기 위한 하나 이상의 센서를 포함하는 제1 센서부; 외부장치와 무선으로 통신하는 통신 장치; 및 상기 전력 배전 장치, 상기 제1 센서부, 및 상기 통신장치의 동작을 제어하는 제어장치를 포함한다.
또한, 상기 제1 센서부는, 상기 자가 진단 기능을 가지는 배전반의 내부 온도를 감지하여 상기 자가 진단 기능을 가지는 배전반 내부의 이상 상황을 감지하는 온도센서; 상기 자가 진단 기능을 가지는 배전반의 진동을 감지하는 진동 센서; 및 상기 자가 진단 기능을 가지는 배전반의 결로 발생을 탐지하는 결로 감지 센서를 포함할 수 있다.
또한, DC 전원으로 충전되어 있으며, 필요에 따라 AC 전력으로 변환하여 사용할 수 있는 ESS를 더 포함할 수 있다.
또한, 화재 시 작동하여 상기 자가 진단 기능을 가지는 배전반의 소화작업을 진행하는 냉각 장치를 더 포함할 수 있다.
또한, 전력의 정상사용여부 및 전력 사용량을 표시하는 디스플레이 모듈을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 디스플레이 모듈은 상기 자가 진단 기능을 가지는 배전반의 하우징의 외부에 설치될 수 있다.
또한, 상기 자가 진단 기능을 가지는 배전반을 경유하는 전력량을 자체적으로 모니터 하는 제1 전력량계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어장치는, 상기 냉각 장치, 상기 통신 장치, 상기 디스플레이 모듈 및 상기 제1 전력량계의 동작을 제어할 수 있다.
또한, 상기 자가 진단 기능을 가지는 배전반은, 벽부착형 또는 랙형일 수 있다.
한편, 상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 자가 진단 기능을 가지는 배전반 시스템은, 전술한 자가 진단 기능을 가지는 배전반; 상기 자가 진단 기능을 가지는 배전반으로부터 공급되는 전원을 이용하여 동작하며, 내부의 상황 정보를 상기 자가 진단 기능을 가지는 배전반에 전달하는 전력 사용 시설; 및 전력 상황과 소방 설비와 연동하여 전력 운영 및 사용 전력망을 관리하며, 공급 전력과 연동하여 목표 전력관련 시나리오와 화재나 재난 시에 미리 정해 둔 화재 및 소방 시나리오에 따라 전력을 비상 운영하며, 상기 전력 사용 시설의 개별 구분 영역의 전력 상태를 모니터하고 전력 사용을 관리하는 서버를 포함한다.
또한, 상기 전력 사용 시설은, 조명 기기, 사무기기 또는 공장 설비를 포함하며, 상기 자가 진단 기능을 가지는 배전반을 구성하는 상기 제어장치의 제어신호에 응답하여 상기 자가 진단 기능을 가지는 배전반에서 인가되는 전력을 상기 조명기기, 상기 사무기기 또는 상기 공장설비에 전달하거나 차단하는 원격제어스위치; 및 상기 전력 사용 시설의 전체 전력의 사용상태를 모니터하는 전력센서 및 상기 전력 사용 시설 내부에 작업자의 재실 여부를 모니터하여 상기 제어장치에 전달하는 재실 감지 센서가 포함되는 제2 센서부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 원격제어스위치는, 자체적인 제2 전력량계를 보유하며, 상기 제어장치로부터 원격 제어가 없는 경우에도 상기 전력 사용 시설의 전력 이상상태가 발생하면 외부에 경고의 방출과 함께 자체적으로 전력을 차단할 수 있다.
또한, 상기 원격제어스위치는, 상기 전력 사용 시설의 전력 이상상태가 발생하여 전력을 차단하는 경우, 상기 전력의 차단여부를 상기 제어장치에 통보할 수 있다.
또한, 상기 전력센서는, 상기 전력 사용 시설의 전력 사용량이 목표 전력 설정 값을 넘어서는 경우, 이를 외부에 통보하고, 상기 전력 사용량이 상기 목표 전력 설정 값을 넘어서 차단 전력까지 도달하면 전력을 즉시 차단하며, 이상 상황이 해소되면 전력의 연결을 자동으로 복귀할 수 있다.
또한, 상기 제어장치는, 상기 전력센서를 통해 분석된 전력량을 모니터 하거나, 또는 상기 재실 감지 센서의 감지결과를 이용하여 상기 전력 사용 시설의 가동 여부를 모니터 하여 상기 원격제어스위치의 동작을 제어할 수 있다.
또한, 상기 조명 기기의 점등 및 소등에 대한 지시를 상기 자가 진단 기능을 가지는 배전반으로 송신하는 무선 통신 기기를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어장치는 사용자의 요청에 따라 전력의 인가 및 차단 시간을 조정할 수 있다.
또한, 상기 서버는, 기상청 서버 또는 관공서 서버와 연동하여, 상기 기상청 서버 또는 상기 관공서 서버로부터 날씨, 기온 및 재난 상황 중 어느 하나 이상의 정보를 제공받아 사용자나 관리자에게 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 배전반 또는 배전반 시스템은, 자동으로 점/소등이 가능하며, 예약 기능이 있어 휴일 및 평일의 전력관리를 효율적으로 할 수 있고, 원격 감시 제어 기능이 있어 건물의 중앙집중적 관리가 가능하게 하며, 기존의 배관이나 배선을 그대로 사용할 수 있고 저렴한 비용으로 시스템을 구축할 수 있어 시공이 간편하고 공사비용을 절감할 수 있어, 건물의 크기에 상관하지 않고 적용가능하고, 아파트의 지하주차장이나 학교나 관공서와 같은 공공건물에도 쉽게 적용할 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 자가 진단 기능을 가지는 배전반 시스템의 일 실시 예이다.
도 2 및 3은 본 발명에 따른 자가 진단 기능을 가지는 배전반 시스템의 실제 구성 예를 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 배전반의 효과를 설명한다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 예시적인 실시 예를 설명하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명에 따른 자가 진단 기능을 가지는 배전반 시스템의 일 실시 예이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 자가 진단 기능을 가지는 배전반 시스템(100)은 자가 진단 기능을 가지는 배전반(110), 전력 사용 시설(130) 및 서버(150)를 포함한다.
자가 진단 기능을 가지는 배전반(110, 이하 배전반)은, 제어장치(111), 전력 배전 장치(112), 제1 센서부(113), ESS(114), 냉각 장치(115), 통신 장치(116), 디스플레이 모듈(117) 및 전력량계(118)를 포함한다.
전력 배전 장치(112)는 외부에서 인가되는 단상 식, 3 상 3선 식, 또는 3 상 4선 식으로 인가되는 전력을 실제 사용처에 전달한다.
제1 센서부(113)는 자연발생적이거나 불가 항력의 사고 위험 요소를 종류별로 구분하여 모니터 하기 위해 하나 이상의 센서(미도시)를 포함한다. 즉, 하나 이상의 센서는 사고를 종류별로 감지할지 할 수 있는 다양한 센서이다. 예를 들면, 배전반(110)의 내부 온도를 감지하여 배전반(110) 내부의 이상 상황을 감지하는 온도센서(미도시), 배전반(110)의 진동을 감지하는 진동 센서(미도시), 및 배전반(110)의 결로 발생을 탐지하는 결로 감지 센서(미도시) 등이 있다. 센서부(113)의 감지 결과는 제어장치(111)에 전달되어 상황의 발생에 따른 조치를 취할 수 있도록 한다.
ESS(114)는 비상 전력으로 사용할 수 있도록 DC 전원으로 충전되어 있으며, 필요에 따라 AC 전력으로 변환하여 사용할 수 있도록 한다.
냉각 장치(115)는 화재 시 작동하여 배전반(110)의 소화작업을 진행한다.
통신 장치(116)는 외부장치와 무선으로 통신하는 수단으로, 예를 들면 사용자 배전반(110)이 무선 통신 기기(131)와 통신을 수행할 수 있도록 함은 물론, 배전반(110)이 원격제어스위치(135)나 제2 센서부(136)와 근거리 무선통신(TCP/IP)이 가능하도록 한다.
디스플레이 모듈(117)은 전력의 정상사용여부 및 전력 사용량 등을 표시하며, 배전반(110)의 하우징(미도시)의 외부에 설치함으로써 사용자나 관리자가 쉽게 접근할 수 있는 곳에 설치하는 것이 바람직하다.
전력량계(118)는 배전반(110)을 경유하는 전력량을 자체적으로 모니터 할 수 있도록 한다.
제어장치(111)는 전력 배전 장치(112), 제1 센서부(113), ESS(114), 냉각 장치(115), 통신 장치(116), 디스플레이 모듈(117) 및 전력량계(118)의 동작을 제어하며, 특히, 전력센서(137)를 통해 분석된 전력의 성분(전력량)을 모니터 하거나, 또는 재실 감지 센서(138)의 감지결과를 이용하여 전력 사용 설비의 가동 여부를 모니터 하여 원격제어스위치(135)의 동작을 제어한다.
도 1에는 배전반(110)의 기능에 대해서만 블록으로 도시하였지만, 시설의 벽면에 부착하는 형태, 즉 벽부착형 또는 랙형(함체형)으로 구현함으로써, 기존의 전기배선을 교체하지 않고 그대로 사용할 수 있어 시공이 간편하고 공사 비용도 절감할 수 있도록 한다.
전력 사용 시설(130)은 무선 통신 기기(131), 조명 기기(132), 사무기기(133), 공장 설비(134), 원격제어스위치(135) 및 제2 센서부(136)를 포함한다.
무선 통신 기기(131)는 사용자가 휴대하는 모바일 폰을 포함하며, 무선 통신 기기(131)의 사용자는 조명 기기(132)의 점등 및 소등을 배전반(110)에 요청할 수 있다. 조명 기기(132)는 일반적으로 매설된 전선에 의해 연결되지만, 사무기기(133) 및 공장 설비(134)는 설치 시 콘센트(미도시)를 통해 전력이 공급되는 것이 일반적이다. 따라서, 원격제어스위치(135)는 배전반(110)으로부터 공급되는 전력을 사무기기(133) 및 공장 설비(134)와 연결된 콘센트로 전달하게 될 것이다. 경우에 따라서는, 조명 기기(132)의 점등 및 소등과 사무기기(133)와 공장 설비(134)에 전력의 공급이나 차단에 대해, 사용자가 무선 통신 기기(131)를 통해 배전반(110)에 요청할 수 있고, 배전반(110)의 제어장치(111)는 사용자의 요청에 따라 전력의 인가 및 차단 시간을 조정하는 것이 가능하다. 설명의 편의를 위해 무선 통신 기기(131)를 전력 사용 시설(130)의 범주에 포함하는 것으로 하였지만, 무선 통신 기기(131)와 전력 사용 시설(130)은 서로 분리하는 실시 예도 가능하다.
조명 기기(132), 사무기기(133) 및 공장 설비(134)는 전력 사용 시설(130)에 포함되며 실제 전력을 소비하는 주체로써, 이 분야의 기술자뿐만 아니라 일반인도 이해할 수 있으므로, 여기서는 자세하게 설명하지 않는다.
원격제어스위치(135)는 배전반(110)의 제어장치(111)의 제어신호에 응답하여 배전반(110)에서 인가되는 전력을 조명기기(132), 사무기기(133) 및 공장설비(134)에 전달하거나 차단한다. 자체적으로 전력량계(미도시)를 보유하고 있으며, 이에 따라 제어장치(111)로부터 원격 제어가 없는 경우에도 전력의 이상상태가 발생하면 외부에 경고의 방출과 함께 자체적으로 전력을 차단할 수도 있다. 이상상태가 발생하여 전력을 급하게 차단한 때에는 이를 제어장치(111)에 통보하도록 하는 것이 바람직하다.
제2 센서부(136)는 전력센서(137) 및 재실 감지 센서(138)를 포함한다.
전력센서(137)는 전력 사용 시설(130)의 전체 전력의 사용상태를 모니터 한다. 전력센서(137)의 자체기능으로, 전력 사용 시설(130)의 전력 사용량이 목표 전력 설정 값을 넘어서는 경우 이를 외부에 통보하고, 전력 사용량이 목표 전력 설정 값을 넘어서 차단 전력까지 도달하면 전력을 즉시 차단하며, 이상 상황이 해소되면 전력의 연결을 자동으로 복귀하는 자체 기능을 수행한다. 구체적으로 이상 상황이란, 전력 사용 시설의 전력 사용량이 목표 전력 설정 값을 넘어서는 경우이거나, 전력 사용량이 목표 전력 설정 값을 넘어서 차단 전력까지 도달한 상황이다. 전력 센서(137)에서의 전력의 차단 상황 및 복귀 상황은 제어장치(111)로 통보하는 것이 바람직하다.
재실 감지 센서(138)는 전력 사용 시설(130) 내부에 작업자의 재실 여부를 모니터 하여 제어장치(111)에 전달한다. 작업자의 전력 사용 시설(130) 재실 여부는 제어장치(111)가 원격제어스위치(135)의 개폐 동작을 제어할 때 고려한다.
서버(150)는 전력 상황과 소방 설비와 연동하여 전력 운영 및 사용 전력망을 관리하며, 공급 전력과 연동하여 목표 전력관련 시나리오와 화재나 재난 시에 미리 정해 둔 화재 및 소방 시나리오에 따라 전력을 비상 운영하며, 전력 사용 시설(130)의 개별 구분 영역의 전력 상태를 모니터하고 이상적인 전력 사용을 관리한다. 서버(150)는 무선 통신 기기(131)와 연계하여 배전반(110)의 내용을 사용자나 관리자가 무선 통신 기기(131)를 통해 확인할 수 있도록 한다. 전력사용량에 따른 날짜 별, 시간별로 분석하고, 분석 결과에 따라 전력 관리를 관리할 수 있으며, 분석 결과는 사용자나 관리자에게도 제공할 수 있다.
사용자나 관리자는, 무선 통신 기기(131)를 이용하여 점등 및 소등과 관련한 요청을 직접 제어장치(111)에 하는 것도 가능하지만, 서버(150)를 경유하여 요청하는 방식도 가능하다.
서버(150)는 기상청 서버(미도시) 또는 관공서 서버(미도시)와 연동하여, 기상청 서버(미도시) 또는 관공서 서버(미도시)로 부터 날씨, 기온, 재난 상황 등에 따른 정보를 사용자나 관리자에게 제공할 수 있으며, 사용자나 관리자는 제공되는 서비스 정보를 이용하여 배전반(110)에 필요한 동작의 요청을 진행할 수 있다.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 자가 진단 기능을 가지는 배전반 시스템의 실제 구성 예를 설명한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 자가 진단 기능을 가지는 배전반 시스템(100)은 조명 기기(1), 공장 설비(2)와 사무기기(3)는 콘센트(4)를 경유하여 전력이 공급된다는 것을 알 수 있다. 특히, 원격제어스위치(가)는 자동 및 수동으로 동작시킬 수 있으며, 필요에 따라서는 방범 기능을 포함하는 실시 예도 가능하다는 것을 알 수 있다.
전력센서(6)는 내부 전력 상황에 따른 경보음을 방출하거나 전등을 점등하는 방식으로 경보 상황의 경고를 수행할 수 있으며, 자동차단 후 자동복귀 기능도 수행할 수 있다는 것을 알 수 있다. 특히, 모든 작업자가 퇴실하였다고 판단한 때에는 일괄하여 전력을 차단할 수도 있다.
배전반(110)에 대응하는 스마트 배전반(분전반, 다)은 근거리 무선통신(LAN)을 수행하거나 4G/5G 방식으로 무선 통신 기기(131)와 정보를 송수신할 수 있다.
원격감시시스템(라)은 서버(150)에 대응하는 구성으로, 관리실/경비실, 중앙 운영실 등 건물이나 시설물의 전제를 원격으로 운영하는 모든 서버를 포함한다.
도 4는 본 발명에 따른 배전반의 효과를 설명한다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 배전반 또는 배전반 시스템은, 자동으로 점/소등이 가능하며, 예약 기능이 있어 휴일 및 평일의 전력관리를 효율적으로 할 수 있고, 원격 감시 제어 기능이 있어 건물의 중앙집중적 관리가 가능하게 하며, 기존의 배관이나 배선을 그대로 사용할 수 있고 저렴한 비용으로 시스템을 구축할 수 있어 시공이 간편하고 공사비용을 절감할 수 있다. 이러한 장점이 있어, 건물의 크기에 상관하지 않고 적용가능하고, 아파트의 지하주차장이나 학교나 관공서와 같은 공공건물에도 쉽게 적용할 수 있다는 장점이 있다.
이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 기술자라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방 가능함은 명백한 사실이다.
110: 배전반
111: 제어장치 112: 전력 배전 장치
113: 제1 센서부 114: ESS
115: 냉각 장치 116: 통신 장치
117: 디스플레이 모듈 118: 전력량계
130: 전력 사용 시설
131: 무선 통신 기기 132: 조명 기기
133: 사무기기 134: 공장 설비
135: 원격제어스위치 136: 제2 센서부
150: 서버

Claims (22)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 자가 진단 기능을 가지는 배전반(110);
    상기 자가 진단 기능을 가지는 배전반(110)으로부터 공급되는 전원을 이용하여 동작하며, 내부의 상황 정보를 상기 자가 진단 기능을 가지는 배전반(110)에 전달하는 전력 사용 시설(130); 및
    전력 상황과 소방 설비와 연동하여 전력 운영 및 사용 전력망을 관리하며, 공급 전력과 연동하여 목표 전력관련 시나리오와 화재나 재난 시에 미리 정해 둔 화재 및 소방 시나리오에 따라 전력을 비상 운영하며, 상기 전력 사용 시설의 개별 구분 영역의 전력 상태를 모니터하고 전력 사용을 관리하는 서버(150)를 포함하는 자가 진단 기능을 가지는 배전반 시스템에 있어서,
    상기 자가 진단 기능을 가지는 배전반(110)은,
    외부에서 인가되는 단상 식, 3 상 3선 식 또는 3 상 4선 식으로 인가되는 전력을 실제 사용처에 전달하는 전력 배전 장치(112)와,
    자연발생적이거나, 또는 불가 항력의 사고 위험 요소를 종류별로 구분하여 모니터 하기 위한 하나 이상의 센서를 포함하는 제1 센서부(113)와,
    외부장치와 무선으로 통신하는 통신 장치(116)와,
    상기 전력 배전 장치(112), 상기 제1 센서부(113), 및 상기 통신장치(116)의 동작을 제어하는 제어장치(111)와,
    화재 시 작동하여 상기 자가 진단 기능을 가지는 배전반(110)의 소화작업을 진행하는 냉각 장치(115)와,
    상기 자가 진단 기능을 가지는 배전반(110)을 경유하는 전력량을 자체적으로 모니터 하는 제1 전력량계(118)를 포함하고,
    상기 제1 센서부(113)는,
    상기 자가 진단 기능을 가지는 배전반(110)의 내부 온도를 감지하여 상기 자가 진단 기능을 가지는 배전반(110) 내부의 이상 상황을 감지하는 온도센서와,
    상기 자가 진단 기능을 가지는 배전반(110)의 진동을 감지하는 진동 센서와, 그리고
    상기 자가 진단 기능을 가지는 배전반(110)의 결로 발생을 탐지하는 결로 감지 센서를 포함하며,
    상기 제어장치(111)는,
    상기 냉각 장치(115), 상기 통신 장치(116), 및 상기 제1 전력량계(118)의 동작을 제어하고,
    상기 전력 사용 시설(130)은,
    조명 기기(132), 사무기기(133) 또는 공장 설비(134)를 포함하며,
    상기 자가 진단 기능을 가지는 배전반 시스템은,
    상기 자가 진단 기능을 가지는 배전반(110)을 구성하는 상기 제어장치(111)의 제어신호에 응답하여 상기 자가 진단 기능을 가지는 배전반(110)에서 인가되는 전력을 상기 조명기기(132), 상기 사무기기(133) 또는 상기 공장설비(134)에 전달하거나 차단하는 원격제어스위치(135)와, 그리고
    상기 전력 사용 시설(130)의 전체 전력의 사용상태를 모니터하는 전력센서(137) 및 상기 전력 사용 시설 내부에 작업자의 재실 여부를 모니터하여 상기 제어장치(111)에 전달하는 재실 감지 센서(138)가 포함되는 제2 센서부(136)를 포함하고,
    상기 원격제어스위치(135)는,
    자체적인 제2 전력량계를 보유하며, 상기 제어장치(111)로부터 원격 제어가 없는 경우에도 상기 전력 사용 시설(130)의 전력 이상상태가 발생하면 외부에 경고의 방출과 함께 자체적으로 전력을 차단하되, 상기 전력 사용 시설(130)의 전력 이상상태가 발생하여 전력을 차단하는 경우, 상기 전력의 차단여부를 상기 제어장치(111)에 통보하며,
    상기 전력센서(137)는,
    상기 전력 사용 시설(130)의 전력 사용량이 목표 전력 설정 값을 넘어서는 경우, 이를 상기 제어장치(111)에 통보하고, 상기 전력 사용량이 상기 목표 전력 설정 값을 넘어서 차단 전력까지 도달하면 전력을 즉시 차단하며, 이상 상황이 해소되면 전력의 연결을 자동으로 복귀하고,
    상기 재실 감지 센서(138)는,
    상기 전력 사용 시설(130) 내부에 작업자의 재실여부를 감지하여, 모든 작업자의 퇴실 시 전력을 자체적으로 차단하되, 이를 상기 제어장치(111)에 통보하며,
    상기 제어장치(111)는,
    상기 전력센서(137)를 통해 분석된 전력량을 모니터 하거나, 또는 상기 재실 감지 센서(138)의 감지결과를 이용하여 상기 전력 사용 시설(130)의 가동 여부를 모니터 하여 상기 원격제어스위치(135)의 동작을 제어하고,
    상기 자가 진단 기능을 가지는 배전반 시스템은,
    상기 제어장치(111)가 상기 전력센서(137) 및 상기 재실 감지 센서(138)의 감지결과에 따라 상기 원격제어스위치(135)로 상기 제어장치(111)의 제어신호를 전송하여 상기 전력 사용 시설(130)에 인가되는 전력을 전달하거나 차단하도록 하는 제1 차단 모드와, 그리고
    상기 원격제어스위치(135)가 상기 제2 전력량계를 통해 상기 전력 사용 시설(130)의 전력 이상상태가 발생하면 전력을 자체적으로 차단하도록 하는 제2-1 차단모드, 상기 전력센서(137)가 상기 전력 사용 시설(130)의 전력 사용량이 목표 전력 설정 값을 넘는 경우 전력을 자체적으로 차단하도록 하는 제2-2 차단모드, 그리고 상기 재실감지센서(138)가 상기 전력 사용 시설(130) 내부에 모든 작업자가 퇴실하였을 경우 전력을 자제적으로 차단하도록 하는 제2-3 차단모드가 포함되는, 제2 차단모드를 포함하여, 이중 차단모드를 통해 전력관리의 효율성을 높이는,
    자가 진단 기능을 가지는 배전반 시스템.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 제 10 항에 있어서,
    상기 조명 기기(132)의 점등 및 소등에 대한 지시를 상기 자가 진단 기능을 가지는 배전반(110)으로 송신하는 무선 통신 기기(131)를 더 포함하는,
    자가 진단 기능을 가지는 배전반 시스템.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제어장치(111)는 사용자의 요청에 따라 전력의 인가 및 차단 시간을 조정하는,
    자가 진단 기능을 가지는 배전반 시스템.
  18. 제 10 항에 있어서,
    상기 서버(150)는,
    기상청 서버 또는 관공서 서버와 연동하여, 상기 기상청 서버 또는 상기 관공서 서버로부터 날씨, 기온 및 재난 상황 중 어느 하나 이상의 정보를 제공받아 사용자나 관리자에게 제공하는,
    자가 진단 기능을 가지는 배전반 시스템.
  19. 제 10 항에 있어서,
    상기 자가 진단 기능을 가지는 배전반(110)은,
    DC 전원으로 충전되어 있으며, 필요에 따라 AC 전력으로 변환하여 사용할 수 있는 ESS(114)를 더 포함하는,
    자가 진단 기능을 가지는 배전반 시스템.
  20. 제 10 항에 있어서,
    상기 자가 진단 기능을 가지는 배전반(100)은,
    전력의 정상사용여부 및 전력 사용량을 표시하는 디스플레이 모듈(117)을 더 포함하는,
    자가 진단 기능을 가지는 배전반 시스템.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 디스플레이 모듈(117)은,
    상기 자가 진단 기능을 가지는 배전반(110)의 하우징의 외부에 설치되는,
    자가 진단 기능을 가지는 배전반 시스템.
  22. 제 10 항에 있어서,
    상기 자가 진단 기능을 가지는 배전반(110)은,
    벽부착형 또는 랙형인,
    자가 진단 기능을 가지는 배전반 시스템.
KR1020210163596A 2021-11-24 2021-11-24 자가 진단 기능을 가지는 배전반 시스템 KR102484559B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210163596A KR102484559B1 (ko) 2021-11-24 2021-11-24 자가 진단 기능을 가지는 배전반 시스템
PCT/KR2021/017520 WO2023095949A1 (ko) 2021-11-24 2021-11-25 자가 진단 기능을 가지는 배전반 및 배전반 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210163596A KR102484559B1 (ko) 2021-11-24 2021-11-24 자가 진단 기능을 가지는 배전반 시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102484559B1 true KR102484559B1 (ko) 2023-01-04

Family

ID=84924931

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210163596A KR102484559B1 (ko) 2021-11-24 2021-11-24 자가 진단 기능을 가지는 배전반 시스템

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR102484559B1 (ko)
WO (1) WO2023095949A1 (ko)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11225438A (ja) * 1998-02-05 1999-08-17 Matsushita Electric Works Ltd 消費電力監視機能を備えた住宅監視システム
KR20120029629A (ko) * 2010-09-17 2012-03-27 주식회사 피엠디네트웍스 스마트 전력제어시스템
KR20160140266A (ko) * 2015-05-29 2016-12-07 삼성전자주식회사 전력 공급을 제어하는 방법 및 장치
KR101996928B1 (ko) 2018-12-19 2019-07-08 주식회사 벽진테크 사물인터넷 기반 지능형 사고 예방시스템을 내장한 배전반
KR102228089B1 (ko) * 2020-11-09 2021-03-15 레이져라이팅(주) 화재 예측 및 차단이 가능한 태양광 발전 시스템
KR20210127834A (ko) * 2020-04-14 2021-10-25 주식회사 트리톤넷 클라우드 기반 복합환경센서를 내장한 분전함의 전력모니터링 시스템

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014135855A (ja) * 2013-01-11 2014-07-24 Sharp Corp 自然エネルギー発電システム、及び配電方法
KR102309567B1 (ko) * 2020-06-04 2021-10-05 김인철 사물인터넷 전력제어기

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11225438A (ja) * 1998-02-05 1999-08-17 Matsushita Electric Works Ltd 消費電力監視機能を備えた住宅監視システム
KR20120029629A (ko) * 2010-09-17 2012-03-27 주식회사 피엠디네트웍스 스마트 전력제어시스템
KR20160140266A (ko) * 2015-05-29 2016-12-07 삼성전자주식회사 전력 공급을 제어하는 방법 및 장치
KR101996928B1 (ko) 2018-12-19 2019-07-08 주식회사 벽진테크 사물인터넷 기반 지능형 사고 예방시스템을 내장한 배전반
KR20210127834A (ko) * 2020-04-14 2021-10-25 주식회사 트리톤넷 클라우드 기반 복합환경센서를 내장한 분전함의 전력모니터링 시스템
KR102228089B1 (ko) * 2020-11-09 2021-03-15 레이져라이팅(주) 화재 예측 및 차단이 가능한 태양광 발전 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
WO2023095949A1 (ko) 2023-06-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102008472B1 (ko) IoT 기반의 전기 수용가별 실시간 원격 관리 및 경보 출동 시스템
KR101824718B1 (ko) 지능형 통합 사전 전기재해 분석 및 안전 자가진단기능이 내장된 원격 자동제어감시반
KR100954604B1 (ko) 소방전원 보존형 자가발전기
KR102145266B1 (ko) 전력계통 모니터링 시스템 및 그 방법
KR102057494B1 (ko) 스마트 전기사고 예방 및 에너지 관리 시스템
KR100543891B1 (ko) 유비쿼터스 기능을 갖는 전기안전 차단기 및 그 제어방법
KR101336571B1 (ko) 전기재해 취약장소의 전기안전관리 시스템을 관리 및 운영하는 계층구조 기반 단체 건물의 배전반 감시 시스템
KR101580188B1 (ko) 작업자 에러방지 무선센서 네트워크 종합시스템
CN101248467A (zh) 遥测信号收集、处理、诊断、发送、控制和激活系统
EP2080177B1 (en) System for fire protection of electrical installations
KR102203589B1 (ko) 지하공동구 원격감시 시스템
KR102391960B1 (ko) 전원 모니터링 시스템 및 그 방법
KR102043441B1 (ko) IoT 기반 이동통신용 스마트 분전반 제어 장치
KR20090120653A (ko) 웹기반 수변전설비 원격감시시스템
KR102484559B1 (ko) 자가 진단 기능을 가지는 배전반 시스템
CN102209231A (zh) 输出设备信息的方法与系统
KR20230147819A (ko) 점검이 필요한 배전반의 도어락 제어기능을 포함하는 배전반 안전관리 시스템
WO2021111652A1 (ja) デジタルエレクトリックマルチセフティコントロールシステム
CN104133460A (zh) 一种消防设备电源监控系统
JP6762550B1 (ja) デジタルエレクトリックマルチセフティコントロールシステム
CN209979773U (zh) 智慧用电监测系统
KR101163165B1 (ko) 간이형 차단기 상태 감시 장치
KR20080003282U (ko) 배전반 통합 감시장치
CN215416917U (zh) 一种地下车库消防安全配电系统
KR101733776B1 (ko) 3상 교류 전기기기의 유/무선 제어시스템

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant