KR102491365B1 - 안전 기능이 강화된 배전반 안정화 시스템 - Google Patents

안전 기능이 강화된 배전반 안정화 시스템 Download PDF

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KR102491365B1 KR1020220034652A KR20220034652A KR102491365B1 KR 102491365 B1 KR102491365 B1 KR 102491365B1 KR 1020220034652 A KR1020220034652 A KR 1020220034652A KR 20220034652 A KR20220034652 A KR 20220034652A KR 102491365 B1 KR102491365 B1 KR 102491365B1
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임병선
최형식
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보영파워테크 주식회사
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Abstract

본 발명은 안전 기능이 강화된 배전반 안정화 시스템에 관한 것으로, 스마트폰을 이용하여 배전반의 상태를 실시간으로 확인할 수 있어 비용낭비나 안전사고 등을 미연에 방지할 수 있고, 관리자는 스마트폰을 이용하여 언제 어디서나 다수의 배전반을 관리 감독할 수 있게 되므로 편의성이 크게 증대되도록 함과 아울러 배전반을 안정적으로 유지할 수 있으며, 수직방향 진동이나 충격을 주로 흡수함과 아울러 부수적으로 수평방향 진동이나 충격도 흡수하는 직방향내진수단과 수평방향 진동이나 충격을 주로 흡수함과 아울러 부수적으로 수직방향 진동이나 충격을 흡수하는 수평방향내진수단을 구비하여 수직방향 진동이나 충격과 수평방향 진동이나 충격을 효과적으로 흡수하여 배전반을 안정적으로 보호 유지할 수 있도록 한 것이다.

Description

안전 기능이 강화된 배전반 안정화 시스템{Apparatus for Stabilizing switchboard with enhanced safety function}
본 발명은 공동주택 전기 분야 기술 중에서, 안전 기능이 강화된 배전반 안정화 시스템에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 스마트폰을 이용하여 배전반의 상태를 실시간으로 확인할 수 있어 비용낭비나 안전사고 등을 미연에 방지할 수 있고, 관리자는 스마트폰을 이용하여 언제 어디서나 다수의 배전반을 관리 감독할 수 있게 되므로 편의성이 크게 증대되도록 함과 아울러 배전반을 안정적으로 유지할 수 있도록 하며, 수직방향 진동이나 충격과 수평방향 진동이나 충격을 효과적으로 흡수하여 배전반을 안정적으로 보호 유지할 수 있도록 한 안전 기능이 강화된 배전반 안정화 시스템에 관한 것이다.
가공배전선로 또는 지중배전선로를 통해 배전된 전기는 건물 단위 또는 공장 등에 공급하기 위해서는 6,600V 이상 또는 22,900V 급의 고압 전기를 공급받아 380V 또는 22V 급의 저압으로 변환하여 건물 단위 또는 공장 단위별로 전기를 공급하는 수배전반과, 수전된 전기를 사용처에 공급해주는 배전반과, 소규모의 사용처에 분전해주는 분전반 등이 사용된다.
이러한 수배전반과 배전반 및 분전반(이하, "배전반"으로 통칭하기로 한다)은 안전하게 관리되어야 하며, 안정화된 상태로 설치되어야 한다.
종래에는 배전반의 관리 감독을 위해 관리자가 현장에 방문하거나, 컴퓨터를 통해 원격으로 배전반을 관리 감독하였다.
이러한 배전반의 관리 시스템은 관리자가 배전반을 직접 방문하거나 컴퓨터를 통해서 배전반을 관리 감독해왔기 때문에 시간과 장소에 제약이 있었다.
따라서 언제 어디서나 배전반들을 총괄적으로 관리 감독할 수 있는 배전반 관리 시스템이 요구되고 있는 실정이다.
이러한 요구에 따른 선행기술로서 대한민국 등록특허 제10-1217674호(2012.12.26.)는 스마트폰을 이용하여 수배전반의 상태를 실시간으로 확인할 수 있어 비용낭비나 안전사고 등을 미연에 방지할 수 있고, 관리자는 스마트폰을 이용하여 언제 어디서나 다수의 수배전반을 관리 감독할 수 있게 되므로 편의성이 크게 증대되도록 하는 "수배전반 관리 시스템 및 방법"의 기술을 개시하고 있다.
한편, 배전반은 진동이나 충격이 가해질 경우 내부에 설치된 각종 전력기기들이 파손되어 전력의 공급이 차단되거나 화재 등을 유발할 수 있기 때문에 내진 설계에 의해 안정화하는 것이 필요하다.
특히, 근래에 들어 지진의 발생 빈도가 크게 증가하는 한편, 지진의 강도 또는 높아지고 있어 내진 설계의 중요성은 그 어느 때보다 크다 할 것이다.
배전반의 내진을 강화하여 안정화하는 기술로서 대한민국 등록특허 제10-1081571호(2011.11.02.)는 수배전반의 하부에 설치되어 지진 등의 지각변동으로 발생되는 진동이나 충격으로 수배전반의 비틀림이나 기울어짐으로 인해 수배전반에 파손을 방지하고, 내진스프링의 탄성계수를 조절하여 무게가 각기 다른 수배전반의 높이 및 수평조절이 용이하도록 "내진 스프링을 이용한 수배전반용 내진장치"의 기술을 개시하고 있다.
대한민국 등록특허 제10-1081571호는 흡수수단과 내진스프링을 통해 진동에 의한 파동의 진행방향과 매질의 이동방향이 같은 P파(primary wave)와 진행방향과 매질의 이동방향이 수직인 S파(secondary wave) 두 가지에 의해 발생되는 충격이 배전반 내부에 설치된 전력기기들에게 영향을 미치지 않도록 완충역할을 함으로써 수배전반 내부의 전력기기들을 충격으로부터 보호하여 누전을 방지할 수 있다.
이처럼, 대한민국 등록특허 제10-1081571호는 도식적인 P파와 S파에 대하여 기본적인 충격 완화 기능을 구비하고 있으나 여러 형태의 지층과 여러 형태의 건축 구조물, 시설물 등을 통하여 전달되는 파동은 복합적인 진행방향으로 전달되므로 수직선상으로 입설된 내진스프링만으로는 충분한 완충기능을 발휘하는 데 한계가 있다.
또한 대한민국 등록특허 제10-1446890호(2014.09.25)는 배전반을 비롯한 전력/통신설비의 하부에 설치되어 진동을 흡수하는 방진패드를 형성하되, 특히 상기 방진패드에 다수의 탄성체를 구비함과 아울러 방진패드에 구비된 샤프트를 분할하여 상하굴절 되도록 함으로써 지진파에 의한 진동 및 충격을 효과적으로 흡수 및 완충하여 지진으로부터 배전반 등 전력/통신설비를 보호할 수 있고, 더 나아가 지진과 같은 재난 발생시 전력 및 통신의 차단으로 인한 2차 재난을 예방할 수 있도록 한 "상하 굴절형 방진패드 및 이를 구비한 내진 배전반"의 기술을 개시하고 있다.
이와 같이, 대한민국 등록특허 제10-1446890호는 지진발생시 상기 방진패드가 상하 굴절되어 수직방향 및 수평방향으로 작용하는 진동과 충격을 효과적으로 흡수 및 완충하고, 궁극적으로는 지진으로부터 배전반을 보호할 수는 있으나, 대한민국 등록특허 제10-1081571호와 마찬가지로 지진의 발생으로 인하여 배전반에 도달하는 지진력은 수평 및 수직뿐만 아니라, 복합 방향으로 가하여지는 경우가 대부분 이어서 과도한 비틀림 응력이 가하여지는 경우 압축스프링의 위치가 이탈될 가능성이 있어서 지진으로 인한 진동과 충격을 충분히 완화하지 못하는 문제점이 있었다.
또한 대한민국 등록특허 제10-1178264호는 수배전반 케이스와, 상기 수배전반 케이스를 지지하고 상기 수배전반 케이스에 지진 등에 의해 발생되는 충격파가 가해지는 것을 차단하는 수배전반 설치대를 포함하되, 상기 수배전반 설치대는 서로 중첩되도록 배치된 3개의 플레이트들과 상기 플레이트들 간에 배치되어 하부에서 인가되는 지진파와 같은 충격파를 감쇄시키는 복수의 텐션스프링들을 포함하는 "내진 기능을 갖는 수배전반"의 기술을 개시하고 있다.
대한민국 등록특허 제10-1178264호에서 제안된 방식은 지진에 의한 지반의 진동 에너지가 수배전반에 그대로 전달되지 않도록 수배전반 구조물의 고유주기를 길게 한 면진 설계의 형태로 볼 수 있는 것이다. 그러므로 1초 이하인 지진동 주기보다 길게 되어 단순히 스프링 또는 탄성튜브를 이용한 대한민국 등록특허 제10-1081571호와 대한민국 등록특허 제10-1446890호에 비해서는 우수한 내진 성능을 제공할 수 있다.
하지만, 대한민국 등록특허 제10-1178264호 면진 구조물은 구조물 바닥하방 전체 이상의 크기로 상부플레이트와 하부플레이트 등 대형의 3개 플레이트를 제작하여야 하고, 대형의 텐션스프링과 엘엠베어링들, 그리고 엘엠가이드들을 다수 사용해야 함에 따라 제작 비용이 많이 소모될 뿐만 아니라, 다수의 부품들로 인해 부피가 커지고, 무거운 중량으로 인해 배전반에 적용이 쉽지 않다. 또한, 엘엠베어링 및 엘엠가이드, 텐션 스프링 등이 설치된 각도와 일치되는 방향으로 지진에 의한 충격력이 진입하는 경우에는 충분히 충격을 흡수 및 완충하는 데 한계가 있는 문제가 있었다.
이러한 문제점들을 해결하기 위해 대한민국 등록특허 제10-1778155호(2017.09.07.)는 스프링에 의한 지진동 흡수를 위하여 탄성 설계구조에 추가하여 지진동의 진동 주기를 연장시키기 위한 진동 주기 연장 수단을 결합함으로써 정밀 기기 등이 내장된 배전반을 지진의 충격으로부터 안전하게 보호하도록 함과 아울러 전방향으로 진입하는 모든 지진동의 진동 주기를 연장시킬 수 있도록 하여서 된 "전방향 내진 성능을 갖는 배전반"의 기술을 개시하고 있다.
대한민국 등록특허 제10-1778155호에서 제안된 내진 성능을 갖는 배전반은 상, 하 플레이트에 전달되는 지진동에 의한 충격력의 진동 주기가 현저하게 길어짐에 따라 지진동의 진입 방향과 무관하게 수평방향의 스윙 상태가 발생하였고, 이를 통해 배전반에는 지진동에 의한 충격력이 거의 전달되지 않게 되었다. 결국 배전반 내부 기기들을 보호하여 배전반을 안전하게 운용할 수 있게 되는 효과를 제공하였다.
그러나 대한민국 등록특허 제10-1778155호에서는 스프링에 의한 상하 지진동을 흡수하여 정밀 기기 등이 내장된 배전반을 지진의 충격으로부터 안전하게 보호할 수는 있으나, 지진 발생시 진동이나 충격으로 인해 배전반에 발생되는 뒤틀림을 방지할 수 있는 장치가 마련되어 있지 않고 있어 배전반의 뒤틀림에는 여전히 취약하였고, 배전반의 뒤틀림 발생시 이를 원상태로 복원시킬 수 없는 문제가 있었다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 대한민국 등록특허 제10-1954442호(2019.02.26.)는 수직방향뿐만 아니라 복합 방향으로 배전반으로 도달하는 지진동을 완충하는 한편, 배전반에 발생되는 뒤틀림을 방지하고, 배전반의 뒤틀림 발생시 이를 원상태로 복원시켜 배전반 내부 전력기기들을 보호하여 배전반을 안전하게 운용할 수 있도록 하는 "전방향 내진 성능을 갖는 배전반"의 기술을 개시하고 있다.
그러나 대한민국 등록특허 제10-1954442호는 배전반의 뒤틀림을 방지하기 위한 수단으로서 배전반 케이스에 고정되는 케이스 지지부재와 지반에 고정되는 지반 고정부재 사이에 복수의 압축스프링을 위치시켜 수직방향 진동이나 충격을 흡수할 수 있으나, 케이스 지지부재와 지반 고정부재 사이에 압축스프링을 위치시키기 위해 배전반 케이스와 케이스 지지부재와 압축스프링에 삽입되는 탄성부재 및 지반 고정부재를 관통하는 볼트와 이에 체결되는 너트를 사용하고 있기 때문에 볼트가 압축스프링과 탄성부재의 수평방향 거동을 방해하게 되어 수평방향 진동이나 충격에 대한 흡수 성능이 현저히 저감되는 문제점이 있다.
또한 케이스 지지부재와 지반 고정부재 사이에 뒤틀림 방지부재와 뒤틀림 방지용 키를 설치하여 배전반 케이스의 수평방향 뒤틀림을 방지함과 아울러 뒤틀린 후에도 탄성적으로 복원되도록 하고 있으나, 뒤틀림 방지용 키가 실리콘 재질, 고무 재질 또는 우레탄 재질로 구성되어 있기 때문에 수평방향 뒤틀림을 방지할 수 없거나 과도하게 뒤틀리는 현상이 발생하게 되는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허 제10-1217674호(2012.12.26.) "수배전반 관리 시스템 및 방법" 대한민국 등록특허 제10-1081571호(2011.11.02.) "내진 스프링을 이용한 수배전반용 내진장치" 대한민국 등록특허 제10-1446890호(2014.09.25) "상하 굴절형 방진패드 및 이를 구비한 내진 배전반" 대한민국 등록특허 제10-1178264호 "내진 기능을 갖는 수배전반" 대한민국 등록특허 제10-1778155호(2017.09.07.) "전방향 내진 성능을 갖는 배전반" 대한민국 등록특허 제10-1954442호(2019.02.26.) "전방향 내진 성능을 갖는 배전반"
따라서 본 발명의 목적은 스마트폰을 이용하여 배전반의 상태를 실시간으로 확인할 수 있어 비용낭비나 안전사고 등을 미연에 방지할 수 있고, 관리자는 스마트폰을 이용하여 언제 어디서나 다수의 배전반을 관리 감독할 수 있게 되므로 편의성이 크게 증대되도록 함과 아울러 배전반을 안정적으로 유지할 수 있도록 한 안전 기능이 강화된 배전반 안정화 시스템을 제공하려는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 수직방향 진동이나 충격과 수평방향 진동이나 충격을 효과적으로 흡수하여 배전반을 안정적으로 보호 유지할 수 있도록 한 안전 기능이 강화된 배전반 안정화 시스템을 제공하려는 것이다.
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 식별 코드가 부착된 다수의 배전반; 식별 코드를 촬영하여 관리서버에 접속을 요청하고, 관리서버로부터 제공된 다수의 배전반에 관한 정보를 표시하는 전용 어플리케이션이 제공된 스마트폰; 및 관리서버에 접속을 요청한 스마트폰에 대하여 접속허여 여부를 판단하는 보안 기능과, 접속이 허여된 스마트폰에게 다수의 배전반의 위치, 종합현황, 및 경보현황에 관한 정보를 제공하는 모니터링기능과, 접속이 허여된 스마트폰에게 다수의 배전반의 종합진단, 자가진단, 계측진단에 관한 정보를 제공하는 진단기능을 포함하는 관리시스템과; 배전반 케이스의 네 모서리와 종앙부에 대응하여 콘크리트 바닥에 설치되는 바닥고정대와; 배전반 케이스의 하면에 2차 완충패드를 사이에 두고 고정되는 제1 케이스 지지대와, 지지부의 상면에 고정되며 상면이 개구된 복수개의 하단슬리브와, 제1 케이스 지지대의 하면에 고정되며 하면이 개구된 복수개의 상단슬리브와, 하단슬리브에 하단이 삽입 고정되고 상단이 상단슬리브에 삽입 고정되는 복수개의 수직압축스프링을 포함하는 수직방향내진수단과; 배전반 케이스의 하면에 3차 완충패드를 사이에 두고 고정되는 제2 케이스 지지대와, 지지부의 상면에 고정되는 스프링외측지지대와, 제2 케이스 지지대의 하면에 고정되는 스프링내측지지대와, 스프링외측지지대와 스프링내측지지대에 내, 외측단이 고정되는 전후좌우 4개의 수평압축스프링을 포함하는 수평방향내진수단;을 포함하여 구성되는 안전 기능이 강화된 배전반 안정화 시스템을 제공한다.
수직압축스프링은 전장의 1/4에 해당하는 하단부가 하단슬리브의 내주면에 형성된 나선홈에 나사식으로 체결되어 고정되고, 전장의 1/4에 해당하는 상단부가 상단슬리브의 내주면에 형성된 나선홈에 나사식으로 체결되어 고정되며, 전장의 1/2에 해당하는 중단부가 하단슬리브의 상단과 상단슬리브의 하단 사이에서 노출되도록 설치되어 주로 수직방향으로 신축하면서 수직방향 진동이나 충격을 흡수함과 아울러 수평방향으로 휘어지면서 수평방향 진동이나 충격을 흡수하고, 수평압축스프링은 주로 수평방향으로 신축하면서 수평방향 진동이나 충격을 흡수함과 아울러 수직방향으로 휘어지면서 수직방향 진동이나 충격도 흡수하게 구성됨을 특징으로 한다.
본 발명의 안전 기능이 강화된 배전반 안정화 시스템에 의하면 스마트폰을 이용하여 배전반의 상태를 실시간으로 확인할 수 있어 비용낭비나 안전사고 등을 미연에 방지할 수 있고, 관리자는 스마트폰을 이용하여 언제 어디서나 다수의 배전반을 관리 감독할 수 있게 되므로 편의성이 크게 증대되도록 함과 아울러 배전반을 안정적으로 유지할 수 있다.
발명의 안전 기능이 강화된 배전반 안정화 시스템에 의하면 수직방향 진동이나 충격을 주로 흡수함과 아울러 부수적으로 수평방향 진동이나 충격도 흡수하는 직방향내진수단과 수평방향 진동이나 충격을 주로 흡수함과 아울러 부수적으로 수직방향 진동이나 충격을 흡수하는 수평방향내진수단을 구비하여 수직방향 진동이나 충격과 수평방향 진동이나 충격을 효과적으로 흡수하여 배전반을 안정적으로 보호 유지할 수 있도록 한 안전 기능이 강화된 배전반 안정화 시스템을 제공하려는 것이다.
도 1 내지 도 14는 본 발명에 의한 안전 기능이 강화된 배전반 안정화 시스템의 바람직한 실시예를 보인 것으로,
도 1은 본 실시예에 따른 배전반 안전관리시스템의 구성도,
도 2는 본 실시예에 따른 배전반 안전관리시스템의 구성 블록도,
도 3은 본 실시예에 따른 전용 어플리케이션의 개략도,
도 4는 본 실시예에 따른 관리서버의 구성도,
도 5는 본 실시예에 따른 안전관리시스템의 동작 순서도,
도 6 내지 도 14는 본 실시예에 따른 배전반 관리 방법을 설명하기 위한 스마트폰 화면이다.
도 15 내지 도 19는 본 발명의 안전 기능이 강화된 배전반 안정화 시스템의 바람직한 실시예를 보인 것으로,
도 15는 배전반의 정면도,
도 16은 수직방향내진수단의 분해 사시도,
도 17은 수평방향내진수단의 분해 사시도,
도 18은 수직방향내진수단의 종단정면도,
도 19는 수평방향내진수단의 종단정면도이다.
이하, 본 발명에 의한 안전 기능이 강화된 배전반 안정화 시스템을 첨부도면에 예시한 바람직한 실시예에 따라서 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 14는 본 발명에 의한 안전 기능이 강화된 배전반 안정화 시스템의 바람직한 일 실시예를 보인 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 안전 기능이 강화된 배전반 안정화 시스템의 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 안전 기능이 강화된 배전반 안정화 시스템의 구성 블록도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 안전 기능이 강화된 배전반 안정화 시스템은 식별코드(20)가 부착된 복수의 배전반(10); 식별코드(20)를 촬영하여 관리서버(40)에 접속을 요청하고, 관리서버(40)로부터 제공된 배전반(10)에 관한 정보를 표시하는 전용 어플리케이션이 제공된 스마트폰(30); 및 관리서버(40)에 접속을 요청한 스마트폰(30)에 대하여 접속허여 여부를 판단하는 보안기능과, 접속이 허여된 스마트폰(30)에게 배전반(10)의 위치, 종합현황, 및 경보현황에 관한 정보를 제공하는 모니터링기능과, 접속이 허여된 스마트폰(30)에게 배전반의 종합진단, 자가진단, 계측진단에 관한 정보를 제공하는 진단기능을 포함하는 관리시스템(50)을 포함한다.
식별코드(20)는 배전반(10)마다 부착 또는 도장되며, 스마트폰(30)은 식별코드(20)를 촬영함으로써 각 배전반(10)을 판별하게 된다. 이러한 식별코드(20)는 2차원 코드, 예를 들어 QR(Quick Response) 코드일 수 있다.
전용 어플리케이션은 도 3에 도시된 바와 같이, 배전반(10)을 관리 감독하기 위해 스마트폰(30)용으로 제작된 것으로, 관리자는 전용 어플리케이션을 통해 관리서버(40)에 접속하여 배전반(10)을 관리 감독할 수 있다.
도 4는 도 2에 도시된 관리서버(40)의 구성도이다.
도 4에 도시한 관리서버(40)는 다수의 배전반(10)과 네트워킹되며, 다수의 배전반(10)으로부터 각종 상태 정보를 제공받고 저장하는 데이터베이스(42)와, 다수의 배전반(10)의 상태를 진단하고 분석하는 분석부(44)와, 배전반(10)에 사고가 발생할 경우 관리자에게 사고정보를 송신하는 통신부(46)와, 관리시스템(50)의 통제에 따라 다수의 배전반(10)을 제어하는 제어부(48)를 포함할 수 있다.
관리시스템(50)은 관리서버(40)의 기능을 제어하며, 관리서버(40)에 내장될 수 있다.
한편, 실시예에서 스마트폰(30)은 컴퓨팅 및 네트워킹 기능을 제공하는 단말기의 하나의 예일 뿐, 국한되지 않으며 식별코드(20)를 촬영할 수 있는 카메라, 및 전용 어플리케이션이 설치될 수 있다면 PDA, 노트북 등을 이용할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 실시예는 배전반(10)의 관리를 위해 스마트폰(30)에 전용 어플리케이션이 제공된다. 전용 어플리케이션이 제공된 스마트폰(30)은 다수의 배전반(10)과 네트워킹된 관리서버(40)와 접속할 수 있으며, 이에 따라 관리자는 시간과 장소에 국한되지 않고, 언제 어디서나 다수의 배전반(10)을 관리 감독할 수 있게 된다.
이하, 본 실시예에 따른 안전 기능이 강화된 배전반 안정화 시스템을 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.
도 5를 참조하면, 관리시스템(50)은 상술한 바와 같이, 보안기능과 모니터링기능, 진단기능을 포함하며, 이러한 기능들은 스마트폰(30)과 연계된 기능들이므로 스마트폰(30)의 전용 어플리케이션의 기능이 된다.
스마트폰(30)은 전용 어플리케이션을 통해 관리서버(40)에 접속할 경우, 다수의 배전반(10)의 전력 사용량, 동작상태 등을 모두 파악할 수 있기 때문에 보안기능이 강화될 필요가 있다. 따라서 관리시스템(50)은 관리서버(40)에 대한 스마트폰(30)의 접속허여를 판단하는 보안기능을 가진다.
보안기능의 첫 번째로 스마트폰(30)은 전용 어플리케이션을 이용해 식별코드(20)를 촬영할 때만 관리서버(40)에 접속할 수 있도록 한다. 이를 위해 관리시스템(50)은 전용 어플리케이션을 통해 촬영된 식별코드(20)를 촬영한 스마트폰(30)에 대해서만 관리서버(40)에의 접속을 허여한다.
보안기능의 두 번째로 관리시스템(50)은 관리서버(40)에 접속을 요청한 스마트폰(30)의 GPS 위치와, 식별코드(20)가 촬영된 배전반(10)의 GPS 위치가 일치할 경우에만 스마트폰(30)의 접속을 허여한다. 이에 따라 식별코드(20)의 복사를 통한 불법 접속을 방지할 수 있다.
보안기능을 세 번째로 관리시스템(50)은 관리서버(40)에 접속을 요청한 스마트폰(30)의 번호가 기 등록된 번호일 경우에만 스마트폰(30)의 접속을 허여한다.
이어서 관리시스템(50)은 관리서버(40)에 접속한 스마트폰(30)에게 배전반(10)에 관한 각종 현황 정보를 제공하는 모니터링기능을 가진다. 즉, 스마트폰(30)에 제공된 전용 어플리케이션은 배전반(10)을 모니터링하는 기능을 가진다.
모니터링기능의 첫 번째로 관리시스템(50)은 다수의 배전반(10)에 대한 리스트 제공 및 검색 기능을 제공한다. 이에 따라 관리자는 스마트폰(30)의 전용 어플리케이션을 통해 다수의 배전반(10)의 리스트를 확인하거나 검색할 수 있다. 이때, 배전반(10)의 리스트를 열람할 수 있는 범위는 관리자의 권한에 따라 차등되도록 설계될 수 있다.
모니터링기능의 두 번째로 관리시스템(50)은 리스트에서 선택된 배전반(10)에 대한 세부 계측 정보들을 제공하는 계측기능을 제공한다. 즉 관리자는 스마트폰(30)에 표시된 배전반(10) 리스트 중에서 하나를 선택하여 배전반(10)이 설치된 장소, 기기의 종류, 정격사양, 제조번호, 품목코드, 출하일자 등과 같은 기본 정보와 함께, 배전반(10)의 전압, 전류, 유효전력, 부하율, 변압기 온도, 패널 온도, 불평형률, 주파수, 적산 전력량, 현재 디맨드, 최고 디맨드와 같은 세부 항목들을 모니터링 할 수 있다.
모니터링기능의 세 번째로 관리시스템(50)은 배전반(10)의 과거와 현재의 계측 결과에 따른 항목별 보고서를 제공하는 보고서기능을 제공한다. 여기서 보고서는 일별, 주간별, 월별 보고서 중 하나를 선택할 수 있도록 제공되며, 보고되는 항목은 전압, 전류, 전력, 역률, 전력량 등이 될 수 있다.
모니터링기능의 네 번째로 관리시스템(50)은 스마트폰(30)의 GPS 위치와, 스마트폰(30)에 내장된 카메라를 이용하여 설정된 반경 이내에 위치한 배전반(10)을 표시하는 증강현실기능을 제공한다.
그리고 관리시스템(50)은 다수의 배전반(10)의 현황을 진단 분석하여, 관련 정보를 관리서버(40)에 접속한 스마트폰(30)에 제공하는 진단기능을 가진다. 즉, 스마트폰(30)에 제공된 전용 어플리케이션은 배전반(10)의 현황뿐만 아니라 종합진단, 자가진단에 관한 정보를 제공하는 기능을 가진다. 따라서 관리자는 스마트폰(30)의 전용 어플리케이션을 이용하여 배전반(10)을 보다 쉽고 안정적으로 관리 감독할 수 있다.
진단기능의 첫 번째로 관리시스템(50)은 배전반(10)의 세부 계측 정보들을 분석하여 배전반(10)의 사고 유무를 판단하고, 사고의 원인 및 대처방안을 스마트폰(30)으로 제공하는 사고대처기능을 제공한다. 즉 관리자는 스마트폰(30)에 표시된 배전반(10)의 리스트를 통해 사고가 발생한 배전반(10)을 손쉽게 파악할 수 있으며, 사고의 원인 및 대처방법 등을 손쉽게 확인할 수 있다. 배전반(10)의 상태를 진단하는 항목으로는 누설전류, 접속점 온도, 변압기 온도, 불평형률, 역률, 주파수, 전압 변동률 등이 될 수 있다.
진단기능의 두 번째로 관리시스템(50)은 배전반(10)의 현재 상태 및 운전 특성을 진단하여, 항목별 계측값을 예측하여 제공한다. 예를 들어, 관리시스템(50)은 현재부터 24시간 경과 후까지의 각 측정 항목의 미래값을 예측하여 스마트폰(30)에 제공한다. 여기서, 예측되는 항목은 전압, 전류, 역률, 부하율, 변압기 온도, 패널 온도 등이 될 수 있다.
진단 기능의 세 번째로 관리시스템(50)은 배전반(10)의 사용 패턴과 예측된 항목별 계측값을 분석하여 에너지 절감 방안을 스마트폰(30)에 제공하는 에코 기능을 갖는다. 여기서, 관리시스템(50)은 배전반(10)의 현재 전력 사용 패턴을 분석하여 피크제어, 역률제어, 전력 사용량 제어 등을 실시할 경우, 절감되는 비용을 계산하여 스마트폰(30)에 제공한다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 배전반 관리 방법을 구체적으로 살펴보기로 한다.
도 6 내지 도 14는 본 발명의 실시예에 따른 배전반 안전 관리 방법을 설명하기 위한 스마트폰 화면을 보인 것이다.
도 6을 참조하면, 스마트폰(30)의 전용 어플리케이션을 실행되면, M2M 서버 접속 아이콘(100)과, E-UMS 장비 접속 아이콘(101)과, QR코드 인증 아이콘(102)이 표시된다. M2M 서버 접속 아이콘(100) 및 E-UMS 장비 접속 아이콘(101) 선택시 관리자에게 부여된 ID와 비밀번호를 요구하고, 인증후 서버나 장비에 접속할 수 있게 된다. 그리고 QR코드 인증 아이콘(102) 선택시 스마트폰(30)에 내장된 카메라를 이용하여 배전반(10)에 부착된 식별코드(20)를 촬영하여, 서버에 접속하게 된다.
도 7을 참조하면, 관리서버(40)에 접속하면 전용 어플리케이션을 통해 다수의 배전반 리스트를 확인할 수 있으며, 각 리스트에 대한 검색기능이 제공된다. 관리자는 다수의 배전반 리스트에서 특정 배전반을 선택할 수 있으며, 선택된 배전반에 관해 다양한 정보를 얻을 수 있다.
구체적으로, 종합진단 아이콘(103)을 선택하면 도 8에 도시된 바와 같이, 배전반의 전체적인 운전 현황을 확인할 수 있다.
또한, 계측정보 아이콘(104)을 선택하면 도 9에 도시된 바와 같이, 배전반의 전압, 전류, 유효전력 역률과 같은 항목별 계측 결과를 확인할 수 있다.
또한, 보고서 아이콘(105)을 선택하면, 도 10에 도시된 바와 같이, 배전반의 현재 및 과거의 계측정보를 일자별로 확인할 수 있다.
한편, 전용 어플리케이션은 스마트폰(30)에 내장된 GPS를 이용하여 배전반(10)의 위치를 표시하는데, 도 11에 도시된 바와 같이, 지도 형태로 관리자의 위치 및 정보가 화면에 표시되고, 지도의 확대 및 축소 기능을 통해 보다 상세하게 위치를 파악할 수 있게 된다. 또한, 전용 어플리케이션은 도 12에 도시된 바와 같이, 스마트폰(30)에 내장된 카메라와 GPS를 이용하여 실사 영상에서 배전반의 위치와 방향을 표시해주는 증강현실 기능을 제공한다.
그리고 전용 어플리케이션은 도 13에 도시된 바와 같이, 현재부터 24시간 경과 후까지의 각 측정 항목의 미래값을 예측하여 스마트폰(30)에 제공한다.
또한, 전용 어플리케이션은 도 14에 도시된 바와 같이, 배전반(10)의 현재 전력 사용 패턴을 분석하여 피크제어, 역률제어, 전력 사용량 제어 등을 실시할 경우, 절감되는 비용을 계산하여 표시한다.
이와 같이, 관리자는 스마트폰(30)을 이용하여 배전반(10)의 상태를 실시간으로 확인할 수 있어 비용낭비나 안전사고 등을 미연에 방지할 수 있다. 그리고 관리자는 스마트폰(30)을 이용하여 언제 어디서나 다수의 배전반(10)을 관리 감독할 수 있게 되므로 편의성이 크게 증대된다.
도 15 내지 도 19는 본 발명의 안전 기능이 강화된 배전반 안정화 시스템의 다른 실시예를 보인 것이다.
도 15는 본 실시예에 따른 배전반과 안정화수단을 보인 사시도이다.
도 15를 참조하면, 배전반(10)은 내부에 각종 전력기기들이 설치되는 배전반 케이스(11)를 포함한다.
배전반 케이스(11)는 통상적으로 전면에 개폐 가능한 도어(12)가 설치되어 내부의 전력기기들의 점검 및 유지 보수를 할 수 있도록 구성된다.
배전반 케이스(11)의 네 모서리와 종앙부에 대응하여 콘크리트 바닥에 바닥고정대(200)가 설치되고, 배전반 케이스(11)의 하면과 바닥고정대(200)의 사이에는 수직방향 진동이나 충격을 흡수하는 수직방향내진수단(300)과 수평방향 진동이나 충격을 흡수하는 수평방향내진수단(400)이 설치된다.
콘크리트 바닥은 배전반(10)이 실외에 설치되는 경우에는 지반에 설치된 콘크리트 기초일 수 있으며, 배전반(10)이 실내에 설치되는 경우 건물의 바닥 슬래브일 수 있다.
바닥고정대(200)와 수직방향내진수단(300)은 최소한 배전반 케이스(11)의 네 모서리 부분에 대응하여 4개씩 설치될 수 있으며, 배전반(10)의 규격에 따라서는 배전반 케이스(11)의 각 변에 대응하여 1개 이상씩 추가로 설치될 수 있다.
바닥고정대(200)와 수평방향내진수단(400)은 최소한 배전반 케이스(11)의 중앙부에 대응하여 1개 설치할 수 있으며, 배전반(10)의 규격에 따라서는 2개 이상 설치될 수 있다.
바닥고정대(200)는 수직방향내진수단(300)과 수평방향내진수단(400)이 설치되는 위치에 공통으로 설치되는 것이므로 동일한 도면부호를 부여하기로 한다.
바닥고정대(200)는 콘크리트 바닥에 고정되는 한 쌍의 고정부(210)와, 한 쌍의 고정부(210) 사이에 형성되는 지지부(220)를 포함한다.
고정부(210)와 콘크리트 바닥 사이에는 1차 완충패드(230)가 삽입된다. 1차 완충패드(230)는 수직방향 진동이나 충격과 수평방향 진동이나 충격을 모두 흡수할 수 있다. 1차 완충패드(230)는 실리콘 고무, 우레탄 고무 등 합성고무로 형성될 수 있다.
고정부(210)는 콘크리트 바닥에 매설 고정되어 돌출되어 1차 완충패드(230)와 고정부(210)를 관통하는 앵커볼트(211)와 이에 체결되는 앵커너트(212)에 의해 지반에 고정될 수 있다.
수직방향내진수단(300)은 배전반 케이스(11)의 하면에 2차 완충패드(320)를 사이에 두고 고정되는 제1 케이스 지지대(310)와, 지지부(220)의 상면에 고정되며 상면이 개구된 복수개의 하단슬리브(330)와, 제1 케이스 지지대(310)의 하면에 고정되며 하면이 개구된 복수개의 상단슬리브(340)와, 하단슬리브(330)에 하단이 삽입 고정되고 상단이 상단슬리브(340)에 삽입 고정되는 복수개의 수직압축스프링(350)을 포함한다.
제1 케이스 지지대(310)는 후술하는 바와 같이 2차 완충패드(320)와 상부슬리브(340)와 함께 배전반 케이스(11)의 하면에 고정된다.
2차 완충패드(320)는 실리콘 고무, 우레탄 고무 등의 합성고무로 형성될 수 있다.
하단슬리브(330)의 내주면에는 수직압축스프링(350)의 하단부가 나사식으로 체결되는 나선홈(331)이 형성되고, 상단슬리브(340)의 내주면에는 수직압축스프링(350)의 상단부가 나사식으로 체결되는 나선홈(341)이 형성된다.
여기서 수직압축스프링(350)이 8개의 턴(turn)으로 이루어진 경우, 하단의 2개의 턴이 하단슬리브(330)에 고정되고, 상단의 2개의 턴이 상단슬리브(340)에 고정되며, 중단의 4개의 턴이 하단슬리브(330)의 상단과 상단슬리브(340)의 하단 사이에서 노출되도록 할 수 있다.
이에 따라 수직압축스프링(350)이 상하로 신축하면서 수직방향 진동이나 충격에 대하여 흡수하는 작용을 함과 동시에 수평방향으로 휘어지면서 수평방향 진동이나 충격을 흡수하는 작용을 할 수 있게 된다.
하단슬리브(330)는 하단에 플랜지부(332)가 형성되어 이 플랜지부(332)와 바닥고정대(200)의 고정부(210)를 관통하는 볼트(333)와 이에 체결되는 너트(334)에 의해 고정부(210)에 고정될 수 있다.
상단슬리브(340)는 상단에 플랜지부(342)가 형성되어 이 플랜지부(342)와 제1 케이스 지지대(310)와 2차 완충패드(320) 및 배전반 케이스(11) 바닥을 관통하는 볼트(343)와 이에 체결되는 너트(334)에 의해 제1 케이스 지지대(310)에 고정될 수 있다.
수직압축스프링(350)은 바닥고정대(200) 측에 고정된 하단슬리브(330)와 제1 케이스 지지대(310) 측에 고정된 상단슬리브(340) 사이에 설치되어 주로 수직방향으로 신축하면서 수직방향 진동이나 충격을 흡수할 수 있으며, 이에 국한되지 않고 부수적으로 수평방향으로 휘어지면서 수평방향 진동이나 충격을 흡수할 수 있게 된다.
수평방향내진수단(400)은 배전반 케이스(11)의 하면에 3차 완충패드(420)를 사이에 두고 고정되는 제2 케이스 지지대(410)와, 지지부(220)의 상면에 고정되는 스프링외측지지대(430)와, 제2 케이스 지지대(410)의 하면에 고정되는 스프링내측지지대(440)와, 스프링외측지지대(430)와 스프링내측지지대(440)에 내, 외측단이 고정되는 전후좌우 4개의 수평압축스프링(450)을 포함하여 구성된다.
제2 케이스 지지대(410)는 후술하는 바와 같이 3차 완충패드(420)와 스프링내측지지대(440)와 함께 배전반 케이스(11)의 하면에 고정된다.
배전반 케이스(11)의 하면과 3차 완충패드(420) 및 제2 케이스 지지대(410)를 관통하는 볼트(411)와 이에 체결되는 너트(412)에 의해 3차 완충패드(420)와 함께 배전반 케이스(11)의 하면에 고정될 수 있다.
3차 완충패드(420)는 실리콘 고무, 우레탄 고무 등의 합성고무로 형성될 수 있다.
스프링외측지지대(430)는 전후좌우에 위치하는 사각봉 형태로 형성되며, 내측면에 수평압축스프링(450)의 외측단에 삽입 고정되는 스프링외측고정돌기(431)를 구비하고, 스프링내측지지대(440)는 사각봉 형태로 형성되며, 전후좌우면에 수평압축스프링(450)의 내측단에 삽입 고정되는 스프링내측고정돌기(441)를 구비한다.
스프링외측고정돌기(431)와 스프링내측고정돌기(441)는 수평압축스프링(450)의 내, 외측단에 억지끼움식으로 삽입되어 고정될 수 있다.
스프링외측지지대(430)는 하단에 결합편(432)이 형성되어 이 결합편(432)과 바닥고정대(200)의 고정부(210)를 관통하는 볼트(433)와 이에 체결되는 너트(434)에 의해 고정부(210)에 고정될 수 있다.
스프링내측지지대(440)는 상단에 고정편(442)이 형성되어 이 고정편(442)과 제2 케이스 지지대(410)와 3차 완충패드(420) 및 배전반 케이스(11)의 바닥을 관통하는 볼트(443)와 이에 체결되는 너트(444)에 의해 제2 케이스 지지대(410)에 고정될 수 있다.
수평압축스프링(450)은 바닥고정대(200) 측에 고정된 스프링외측지지대(430)와 제2 케이스 지지대(410) 측에 고정된 스프링내측지지대(440) 사이에 설치되어 주로 수평방향으로 신축하면서 수평방향 진동이나 충격을 흡수할 수 있으며, 이에 국한되지 않고 부수적으로 수직방향으로 휘어지면서 수직방향 진동이나 충격도 흡수할 수 있게 된다.
수직방향내진수단(300)은 바닥에 고정되는 바닥고정대(200)에 설치되는 하단슬리브(330)와 배전반 케이스(11)의 하변에 고정되는 제1 케이스 지지대(310)에 고정되는 상단슬리브(340) 사이에 지지되는 수직압축스프링(350)이 수직방향으로 신축하면서 수직방향 진동이나 충격을 흡수함과 아울러 수평방향으로 휘어지면서 수평방향 진동이나 충격을 흡수함으로써 전방향 내진 성능을 발휘할 수 있다.
수평방향내진수단(400)은 바닥에 고정되는 바닥고정대(200)에 설치되는 스프링외측지지대(430)와 배전반 케이스(11)의 하면에 고정되는 제2 케이스 지지대(410)에 고정되는 스프링내측지지대(440) 사이에 지지되는 수평압축스프링(450)이 수평방향으로 신축하면서 수평방향 진동이나 충격을 흡수함과 아울러 수직방향으로 휘어지면서 수직방향 진동이나 충격을 흡수함으로써 전방향 내진 성능을 발휘할 수 있다.
따라서 배전반(10)을 수직방향 진동이나 충격과 수평방향 진동이나 충격으로부터 보호하여 배전반(10)을 안정화할 수 있게 된다.
이상에서는 본 발명을 바람직한 실시예로서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 발명은 예시된 실시예와 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 고유사상의 범위 내에서 이 분야의 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.
10 : 배전반 20 : 식별코드
30 : 스마트폰 40 : 관리서버
50 : 관리시스템 200 : 바닥고정대
230 : 1차 완충패드 300 : 수직방향내진수단
310 : 제1 케이스 지지대 320 : 2차 완충패드
330 : 하단슬리브 340 : 상단슬리브
350 : 수직압축스프링 400 : 수평방향내진수단
410 : 제2 케이스 지지대 420 : 3차 완충패드
430 : 스프링외측지지대 440 : 스프링내측지지대
450 : 수평압축스프링

Claims (2)

  1. 식별 코드가 부착된 다수의 배전반; 식별 코드를 촬영하여 관리서버에 접속을 요청하고, 관리서버로부터 제공된 다수의 배전반에 관한 정보를 표시하는 전용 어플리케이션이 제공된 스마트폰; 및 관리서버에 접속을 요청한 스마트폰에 대하여 접속허여 여부를 판단하는 보안 기능과, 접속이 허여된 스마트폰에게 다수의 배전반의 위치, 종합현황, 및 경보현황에 관한 정보를 제공하는 모니터링기능과, 접속이 허여된 스마트폰에게 다수의 배전반의 종합진단, 자가진단, 계측진단에 관한 정보를 제공하는 진단기능을 포함하는 관리시스템; 을 포함하는 공지의 안전 기능이 강화된 배전반 안정화 시스템에 있어서,
    배전반 케이스의 네 모서리와 종앙부에 대응하여 콘크리트 바닥에 설치되는 바닥고정대와; 배전반 케이스의 하면에 2차 완충패드를 사이에 두고 고정되는 제1 케이스 지지대와, 지지부의 상면에 고정되며 상면이 개구된 복수개의 하단슬리브와, 제1 케이스 지지대의 하면에 고정되며 하면이 개구된 복수개의 상단슬리브와, 하단슬리브에 하단이 삽입 고정되고 상단이 상단슬리브에 삽입 고정되는 복수개의 수직압축스프링을 포함하는 수직방향내진수단과; 배전반 케이스의 하면에 3차 완충패드를 사이에 두고 고정되는 제2 케이스 지지대와, 지지부의 상면에 고정되는 스프링외측지지대와, 제2 케이스 지지대의 하면에 고정되는 스프링내측지지대와, 스프링외측지지대와 스프링내측지지대에 내, 외측단이 고정되는 전후좌우 4개의 수평압축스프링을 포함하는 수평방향내진수단;을 포함하여 구성되며,
    수직압축스프링은 전장의 1/4에 해당하는 하단부가 하단슬리브의 내주면에 형성된 나선홈에 나사식으로 체결되어 고정되고, 전장의 1/4에 해당하는 상단부가 상단슬리브의 내주면에 형성된 나선홈에 나사식으로 체결되어 고정되며, 전장의 1/2에 해당하는 중단부가 하단슬리브의 상단과 상단슬리브의 하단 사이에서 노출되도록 설치되어 주로 수직방향으로 신축하면서 수직방향 진동이나 충격을 흡수함과 아울러 수평방향으로 휘어지면서 수평방향 진동이나 충격을 흡수하고, 수평압축스프링은 주로 수평방향으로 신축하면서 수평방향 진동이나 충격을 흡수함과 아울러 수직방향으로 휘어지면서 수직방향 진동이나 충격도 흡수하게 구성됨을 특징으로 하는 안전 기능이 강화된 배전반 안정화 시스템.
  2. 삭제
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