KR102532951B1 - Abnormal status voice notification for switchboard - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 이상상태 음성알림 수배전반에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전기 수배전반에 흐르는 전류와 온도를 무선으로 계측 감지하고 온도 습도 CO가스 등 5요소의 주위 상태를 감지하여 전기사고나 전기화재 등 이상상태를 판단하고 감시하고 음성으로 알리는 기능을 장착한 수배전반에 관한 것이다.The present invention relates to an abnormal state voice notification switchgear, and more particularly, to wirelessly measure and detect the current and temperature flowing in the electric switchgear and detect the surrounding conditions of 5 elements such as temperature, humidity and CO gas to detect abnormal conditions such as electric accidents or electrical fires. It is about a switchgear equipped with a function to judge, monitor, and inform by voice.
전기수요는 1인 가구의 증가로 가전제품이 증가하고 전기차와 자율주행차, 전기철도, 사물인터넷(IoT), 인공지능(AI) 등 신산업과 기후변화로 점점 커지고 있다.Demand for electricity is increasing due to the increase in single-person households, the increase in home appliances, and new industries such as electric vehicles, self-driving cars, electric railways, the Internet of Things (IoT), and artificial intelligence (AI), and climate change.
여기에 한국이 경쟁력을 갖고 있는 반도체, 철강, 중화학공업의 전기 수요가 수년 내에 크게 줄어들 가능성도 거의 없고 경제성장이 둔화되더라도 전력 사용량은 계속 증가할 것으로 예상되고, 또한 전기수요에 공급 가능한 전력시설도 계속 증가하고 더욱이 비상시대비 백업시설을 위한 전력시설도 증가했다.In addition, there is little possibility that electricity demand in the semiconductor, steel, and heavy chemical industries, in which Korea has competitiveness, will decrease significantly within a few years, and even if economic growth slows down, electricity consumption is expected to continue to increase. It continues to increase, and moreover, power facilities for backup facilities in case of emergency have also increased.
공장 등 산업시설, 오피스 등 업무용시설, 아파트 등 주거시설의 전기수요에 맞는 전기공급을 위해 변전실의 수배전반, 배전반, 분전반 등 전기시설을 거쳐 각 부하 요구에 따라 배치해야 한다.In order to supply electricity that meets the electricity demand of industrial facilities such as factories, business facilities such as offices, and residential facilities such as apartments, it must be arranged according to the demand of each load through electrical facilities such as switchboards, switchboards, and distribution boards in substation rooms.
이러한 수배전반, 배전반, 분전반 등 전기시설은 각종 차단기(700) 변압기 개폐기 계측 장비들과 이를 연결하는 부스바 케이블과 철재 외함으로 구성되고 커져가는 전기수요에 따라 수량도 용량도 증가하고 연결도 복잡하게 전개되어 차단기(700), 개폐기의 접점들도 많아지고, 전류의 크기에 따라 케이블 굵기도 점점 커져 왔다.Electrical facilities such as switchboards, switchboards, and distribution boards are composed of various circuit breakers (700), transformer switchgear measurement equipment, and busbar cables and steel enclosures connecting them. As a result, the number of contacts of the
작금에 전류의 크기도 커지고 많아지는 전기선로에 구성되는 수배전반, 배전반, 분전반 등 전기시설에서 전기화재 전기사고가 빈번해져 전기재해통계에 의하면 절연열화 단락 과전류접촉 불량으로 2020년에 발생한 전기화재로 사망 38명, 부상 341명, 재산피해 1200여 억원이 발생했고, 충전부 접촉 누전 아크 등 전기감전사고로 사망 13명, 부상 395명이 발생했었다.Recently, electrical fires and electrical accidents have become frequent in electrical facilities such as switchboards, switchboards, and distribution boards composed of electrical lines where the size of the current is increasing and increasing. There were 38 deaths, 341 injuries, and property damage of 120 billion won, and 13 deaths and 395 injuries due to electric shock accidents such as short circuit arcs in contact with charging parts.
전기시설에서의 전기화재와 전기사고를 방지하기 위한 화재감시설비와 안정적인 전력공급을 위한 전기설비 부속품의 상태감시가 더욱 요구됐다.Fire monitoring equipment to prevent electrical fires and electrical accidents in electrical facilities and condition monitoring of electrical equipment accessories for stable power supply were further required.
일반적인 수배전반 및 분전반 교류 전원의 전력 감시를 위해 설치되는 전류센서나 기타센서들을 동작시키기 위해 필요한 전원을 위한 별도의 전원 공급장치를 설치하거나 배터리를 구비해야하는 번거로움과 하자발생 위험이 있고, 설치하거나 유지보수도 시간 및 비용의 한계성을 가지고 있었다.There is the inconvenience of installing a separate power supply for the power required to operate current sensors or other sensors installed for monitoring the power of general switchgear and distribution panel AC power, or having a battery, and there is a risk of failure and installation or maintenance Remuneration also had limitations of time and cost.
한편, IoT 센서의 경우 전원을 공급하기 위해서는 상시전원을 연결하거나, 배터리를 구비하여 전원을 공급하고 배터리를 교환하는 방식으로 운영하고 있다. On the other hand, in the case of the IoT sensor, in order to supply power, it is operated by connecting a constant power source or supplying power by providing a battery and exchanging the battery.
하지만, 사물인터넷 센서에 상시전원을 연결하는 경우에는 설치 위치에 매우 한정적인 문제점이 있고, 배터리를 교환하여야 하는 경우는 관리 부하가 문제 될 수 있다.However, in the case of connecting a constant power source to the IoT sensor, there is a very limited problem in the installation location, and if the battery needs to be replaced, the management load may become a problem.
이를 해결하기 위해 지속적이며 경제적인 센서나 무선통신 동작을 위한 전원장치로 에너지 하베스팅기술을 이용할 수 있다.To solve this problem, energy harvesting technology can be used as a continuous and economical sensor or a power supply for wireless communication operation.
에너지 하베스팅(Energy Harvesting) 기술은 주변에서 버려지는 에너지를 수확하여 사용 가능한 에너지로 변환하고 충전하여 이용하기 위한 기술로서, 전자 기기 등의 에너지 효율을 크게 향상할 수 있을 뿐만 아니라 추가적인 에너지 공급 없이 주변의 에너지를 이용하여 전자 기기를 독립적으로 구동할 수 있도록 하는 기술을 의미한다.Energy Harvesting technology is a technology for harvesting energy discarded from the surroundings, converting it into usable energy, and charging and using it. It can greatly improve the energy efficiency of electronic devices, etc. It refers to a technology that allows an electronic device to be driven independently using the energy of
에너지 하베스팅 기술의 예로는 태양광을 이용한 태양광 발전, 온도차에 의한 지벡(Zeeback) 효과를 이용하여 전기 에너지를 얻는 열전 발전, 주변의 진동이나 충격 등의 운동 에너지로부터 전기 에너지를 얻는 압전 발전, 기존 전력에서 발생하는 전자기유도를 이용한 전자기유도발전, 인체의 움직임을 전기 에너지로 변환하는 기술 등이 있다. Examples of energy harvesting technology include photovoltaic power generation using sunlight, thermoelectric power generation that obtains electrical energy using the Zeeback effect due to temperature difference, piezoelectric power generation that obtains electrical energy from kinetic energy such as vibration or shock in the surroundings, There are electromagnetic induction power generation using electromagnetic induction generated from existing power, and technology that converts human body movements into electrical energy.
에너지 하베스팅 기술은 CMOS 공정에 기반한 저전력 소자기술의 발전과 무선센서 네트워크 개념의 도입으로 새로운 주목을 받고 있다.Energy harvesting technology is receiving new attention with the development of low-power device technology based on the CMOS process and the introduction of the wireless sensor network concept.
특히, 핸드폰 등 모바일 기기 보급의 엄청난 증가와 무선 인터넷 환경의 확대 및 RFID(Radio-Frequency IDentification) 시스템의 도입 등으로 인하여 UHF 대역 및 마이크로파 대역의 RF 에너지가 특히 도심 공간에서 많이 활용되고 있으나 현실은 이의 상당 부분이 낭비되고 있다. In particular, due to the tremendous increase in the spread of mobile devices such as cell phones, the expansion of the wireless Internet environment, and the introduction of the RFID (Radio-Frequency IDentification) system, RF energy in the UHF band and microwave band is being used a lot, especially in urban spaces. Much of it is wasted.
이에 RF 에너지를 하베스팅하여 전기 에너지로 사용하는 RF 에너지 하베스팅기술이 개발되고 있다.Accordingly, an RF energy harvesting technology for harvesting RF energy and using it as electric energy is being developed.
국내등록특허 제10-1966598호 “배전반 화재 감지 및 알림 시스템”은 화재를 방지하기 위한 화재방지대상에 설치되어 화재의 위험요소를 감지하기 위한 하이브리드 센싱 모듈을 적용하여 배전반의 화재 및 감전사고를 효과적으로 방지 할 수 있는 배전반 화재 감지 및 알림 시스템에 관한 것이다.Korean Patent No. 10-1966598 “Fire detection and notification system for switchboard” is installed in the fire prevention target to prevent fire and applies a hybrid sensing module to detect fire risk factors to effectively prevent fire and electric shock accidents in switchboard It is about a switchboard fire detection and notification system that can prevent.
국내등록특허 10-1197021호 “아크 플래시 감지 장치가 구비된 고ㆍ저압배전반, 전동기 제어반 및 분전반”은 고ㆍ저압배전반, 전동기 제어반 및 분전반의 내부에 구비된 기기들의 접속부에서 발생하는 아크 플래시 관련 신호를 감지하는데 그쳤다.Korean Patent Registration No. 10-1197021 “High and low voltage switchboard, motor control panel and distribution board equipped with an arc flash detection device” is a high and low voltage switchboard, motor control panel and arc flash-related signals generated from the connections of devices provided inside the distribution board. stopped detecting
일반적으로 수배전반, 배전반, 분전반 등 전기시설에 화재징후를 감지하기 위해 온도 아크 등 복합감지기를 유선 방식으로 설치하여 안전범위에서 벗어나면 경고하는데 그쳐, 전기시설의 주기능인 전류 흐름과의 관련성 없이 사후 환경상태만 시각적으로만 감지하여 화재 예방에 한계점이 있는 아쉬움이 있었고 전류 계측도 계기용 변류기 이후 유선 방식으로 재료비 인건비 등 원가상승과 사고원인제공 등의 문제점도 있었다.In general, in order to detect signs of fire in electrical facilities such as switchboards, switchboards, and distribution boards, complex detectors such as temperature arcs are installed in a wired manner to give warnings when they are out of the safe range, and are not related to the current flow, which is the main function of electrical facilities. It was unfortunate that there was a limit to fire prevention by only visually detecting the state, and the current measurement was also wired after the instrument current transformer, so there were problems such as cost increase such as material cost and labor cost and provision of the cause of the accident.
본 발명은 전술한 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로, 본 발명은 전기설비시스템에 있어서 수배전반, 배전반, 분전반 등 전기시설 주간선의 전류와 온도를 상(Phase)별로 무선감지하고 함 내의 온도 습도 CO가스농도 외부온도를 실시간 감지하고, 안전범위가 기준치 이상이나 전기시설의 핵심요소인 전류와 온도, 습도, 온도 차이로 인한 결로 발생예측, CO 가스 등에 따른 함 내 사고나 화재징후를 복합적으로 판단하여 이상 판단 시 경보 경광 음성으로 알리는 수배전반을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to improve the above-described problems, and the present invention wirelessly senses the current and temperature of main wires of electrical facilities such as switchboards, switchboards, and distribution boards in an electrical equipment system by phase, and temperature, humidity, and CO gas in the box. Concentration External temperature is sensed in real time, and even if the safety range is above the standard value, condensation occurrence prediction due to current, temperature, humidity, and temperature difference, which are key elements of electrical facilities, and signs of accidents or fires in the cabin due to CO gas are comprehensively judged. Its purpose is to provide a switchboard that notifies with an alarm light and sound when making a judgment.
또한, 본 발명은 전류의 상별 불평형 정도를 모니터링하여 관리자에게 알리어 안정적인 설비운영과 화재 초기 진압 및 예방이 가능한 전류 온도의 무선감지와 주위 감지로 이상 상태를 음성으로 알람하는 수배전반을 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, the purpose of the present invention is to provide a switchgear that provides a voice alarm for abnormal conditions through wireless detection of the current temperature and ambient detection, which can monitor the level of imbalance of each phase of the current and notify the manager, thereby enabling stable facility operation and early suppression and prevention of fire. there is.
또한, 본 발명은 전기시설 주간선의 전류와 온도를 상(Phase)별로 무선 감지함에 있어서 전류센서나 온도센서의 동작 전원을 자속 유도 또는 전자기유도에 의한 전원확보에 의해 작동하여 함 내의 조작 전원 배선이나 외부 장애나 장거리로 오동작 가능성이 있는 계측정보전달 배선이 불필요하게 되어 계측의 오류방지와 배선 절약으로 경제성을 확보하는데 그 목적이 있다.In addition, in the present invention, in wirelessly detecting the current and temperature of the main electric facility line by phase, the operation power of the current sensor or temperature sensor is operated by securing power by magnetic flux induction or electromagnetic induction, Its purpose is to secure economic feasibility by preventing errors in measurement and saving wires by eliminating the need for measurement information transfer wires that may cause malfunctions over long distances or external obstacles.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 수배전반에 입력이나 출력되는 메인 케이블이나 분기 케이블 또는 부스바에 설치된 IoT센서로 부터의 정보를 무선으로 송신하는 무선감지부; 상기 수배전반의 이상상태를 판단하기 위해 선택적으로 상별 전류의 불평형정도와 상별 온도차이 비교, 상별 온도와 주위온도의 비교, 결로 발생예측을 위해 주위습도와 주위온도와 외부온도의 변화추적상관관계를 실시간 또는 일정기간 특성을 비교분석하여 이상상태를 판단하는 구성된 이상상태 판단부; 상기 수배전반의 배전반 내의 온도, 습도, CO가스농도, 외부온도를 디지털로 계측하는 주위감지부; 상기 이상상태발생 시 비상상황을 시각 청각적으로 주의를 환기시키는 경보나 음성으로 알리고, 비상상황 발생 시 피해 확산 방지를 위해 전기설비의 전원을 차단기에서 차단할 수 있는 차단신호를 방출하는 동작명령부; 상기 각각의 수전반, 배전반, 분전반, 전동제어반, 또는 태양광접속함으로부터 이상상태나 전기화재징후를 감지하여 네트워크에 연결된 단말기들에감지정보나 이상상황을 알리어 관리자가 원거리 관리실에서 감시하는 중앙감시반; 상기 동작명령부로 부터 비상상황 발생 시 피해 확산 방지를 위해 전기설비의 전원을 차단할 수 있는 차단신호를 전달받는 차단기;를 포함한다.In order to achieve the above object, the present invention wirelessly transmits information from the IoT sensor installed on the main cable or branch cable or busbar input or output to the switchgear; In order to determine the abnormal state of the switchgear, selectively comparing the degree of imbalance of current by phase and temperature difference by phase, comparing temperature by phase and ambient temperature, and tracking changes in ambient humidity, ambient temperature and external temperature to predict condensation occurrence in real time or an abnormal state determination unit configured to determine an abnormal state by comparing and analyzing characteristics for a certain period of time; an ambient sensor for digitally measuring temperature, humidity, CO gas concentration, and external temperature within the switchboard of the switchgear; When the abnormal condition occurs, an operation command unit that notifies an emergency situation visually or audibly by alerting or audible, and emits a cut-off signal capable of cutting off the power of electrical equipment from a circuit breaker to prevent the spread of damage when an emergency situation occurs; A central monitoring panel that detects abnormal conditions or electrical fire signs from each of the power distribution panels, distribution panels, distribution panels, electric control panels, or solar junction boxes and informs the terminals connected to the network of the detection information or abnormal situation to be monitored by the manager in the remote management room. ; and a circuit breaker that receives a cut-off signal capable of cutting off the power of electrical equipment in order to prevent the spread of damage when an emergency occurs from the operation command unit.
상기 무선감지부는, 상기 수배전반의 메인 케이블이나 분기 케이블 또는 부스바에 일정비율의 비접촉식 변류기 CT를 장착하여 발생하는 2차유도전력이나 상기 케이블이나 부스바 인근에 동작전원용 코일도체을 설치하여 유기되는 전자기유도전력을 정류회로 평활회로 보상회로를 통하여 상별IoT전류센서와 상별IoT온도센서, 정보무선송신모듈의 동작전원을 공급하는 센서동작전원장치; 상기 수배전반의 각상별 케이블이나 부스바에 흐르는 1차 전류의 크기와 5A이하의 2차 전류로 하는 일정비율의 비접촉식 계기용변류기 CT를 장착하고 그 계기용변류기CT 2차 회로를 단락 후 흐르는 최대 5A의 2차 회로에 자계검출형 코어식 또는 홀센서형 PCB기판 반도체식의 IoT전류센서로 구성한 상별IoT전류센서; 상기 각상별 케이블이나 부스바 온도상태를 파악하기 위하여 적외선 또는 반도체방식의 접촉식 또는 비접촉식 IoT온도센서로 구성한 상별IoT온도센서; 상기 상별IoT전류센서의 계측전류정보와 상별IoT온도센서의 계측온도정보를 이상상태판단부의 정보무선수신모듈에 RF(Radio Frequancy) 대역주파수 단거리통신이 가능한 블루투스 또는 Wifi를 포함하는 무선 송신하는 정보무선송신모듈;로 구성된다.The wireless sensing unit is a secondary induction power generated by installing a non-contact current transformer CT of a certain ratio on the main cable, branch cable or busbar of the switchgear, or electromagnetic induction power induced by installing a coil conductor for operating power near the cable or busbar. A sensor operation power supply device for supplying operation power to the phase-specific IoT current sensor, phase-specific IoT temperature sensor, and information wireless transmission module through the rectifier circuit, smoothing circuit, and compensation circuit; A non-contact instrument current transformer CT of a certain ratio between the size of the primary current flowing in the cable or busbar for each phase of the switchboard and the secondary current of 5 A or less is installed, and the maximum of 5 A that flows after shorting the secondary circuit of the instrument current transformer CT A phase-specific IoT current sensor composed of a magnetic field detection type core type or Hall sensor type PCB substrate semiconductor type IoT current sensor in a secondary circuit; A phase-specific IoT temperature sensor composed of an infrared or semiconductor type contact or non-contact IoT temperature sensor to determine the cable or busbar temperature condition for each phase; Information wireless transmission of the measured current information of the phase-specific IoT current sensor and the measured temperature information of the phase-specific IoT temperature sensor to the information wireless receiving module of the abnormal state determination unit wirelessly including Bluetooth or Wifi capable of RF (Radio Frequency) band frequency short-range communication Transmission module; consists of.
상기 이상상태 판단부는, 무선감지부의 전류와 온도 계측정보를 무선으로 수신하는 무선수신모듈; 수배전반의 정상적 운용이 가능한 상별 허용전류, 상별 허용온도, 주위허용온도, CO가스허용농도, 허용습도를 설정하여 안전한 범위를 정하는 설정모듈; 수배전반의 이상상태를 판단하기 위해 선택적으로 상별 전류의 30% 이내 불평형정도와 상별 온도10도 이내 차이 비교, 상별 온도와 주위온도의 비교, 결로 발생예측을 위해 주위습도와 주위온도와 외부온도의 변화에 따른 비교를 실시간 또는 일정기간 특성을 주의 경고 차단의 범위로 비교분석하는 비교분석모듈;을 포함하여 구성된다.The abnormal state determining unit may include a wireless receiving module wirelessly receiving current and temperature measurement information of the wireless sensing unit; A setting module that determines a safe range by setting the allowable current for each phase, the allowable temperature for each phase, the allowable ambient temperature, the allowable CO gas concentration, and the allowable humidity for the normal operation of the switchgear; In order to determine the abnormal state of switchgear, selectively compare the degree of imbalance within 30% of the current of each phase and the difference between the temperature of each phase within 10 degrees, compare the temperature of each phase and the ambient temperature, and change the ambient humidity, ambient temperature and external temperature to predict the occurrence of condensation It is configured to include; a comparison analysis module that compares and analyzes real-time or periodic characteristics according to the range of warning blocking.
수배전반 함내 공간에 화재초기에 발생하는 CO가스농도를 파악하기 위한 적외선 또는 반도체방식의 IoTCO가스센서; 수배전반 함 내의 온도상태를 파악하기 위하여 적외선 또는 반도체방식의 접촉식 또는 비접촉식 IoT내부온도센서; 수배전반 내부와 외부의 온도차를 측정하기 위한 외부온도상태를 파악하기 위하여 적외선 또는 반도체방식의 접촉식 또는 비접촉식 IoT내부온도센서; 수배전반 함 내의 습도상태를 파악하기 위한 반도체방식의 IoT습도센서;로 구성된다.Infrared or semiconductor IoTCO gas sensor to determine the concentration of CO gas generated in the early stage of a fire in the space inside the switchboard; Infrared or semiconductor type contact or non-contact IoT internal temperature sensor to determine the temperature state in the switchboard; Infrared or semiconductor type contact or non-contact IoT internal temperature sensor to determine the external temperature state to measure the temperature difference between the inside and outside of the switchgear; It consists of a semiconductor-type IoT humidity sensor to determine the humidity state in the switchboard.
상기 동작명령부는, 무선감지부와 주위감지부의 정보와 비교분석한 이상상태정보를 외부 중앙감시반에 전달하는 정보전달모듈; IoT센서에 의한 상별전류와 상별온도, 주위온도, 주위습도, CO가스농도, 외부온도를 포함하는 계측정보를 전기설비에서 관리자가 육안으로 파악할 수 있도록 양방향통신이 가능한 12C 통신방식의 LCD(Liquid Crystal Display) 액정표시기모듈을 통해 표시하는 표시모듈; 이상상태 판정시 주의 경고 차단 단계에 따라 색을 달리하여 회전 또는 번쩍이는 불빛의 경광표시로 시각적 표시와 싸이렌을 통한 경보울림과 음성으로 정보나 경고내용을 청각적으로 알리는 특징을 포함하는 전류 온도 무선감지와 주위감지로 판단하여 이상상태를 음성알림 하는 경광음성모듈; 비상상황 발생 시 피해 확산 방지를 위해 전기설비의 전원을 차단기에서 차단할 수 있는 차단신호를 방출하는 차단신호모듈;로 구성된다.The operation command unit may include an information transmission module that transmits abnormal state information obtained by comparing and analyzing information of the wireless sensing unit and the surrounding sensing unit to an external central monitoring panel; 12C communication type LCD (Liquid Crystal Display) capable of two-way communication so that managers can visually grasp measurement information including current for each phase, temperature for each phase, ambient temperature, ambient humidity, CO gas concentration, and external temperature by the IoT sensor. Display) a display module that displays through a liquid crystal display module; Attention when determining an abnormal state Current temperature including visual display with rotating or flashing lights in different colors according to warning blocking level, alarm sounding through siren, and auditory notification of information or warning contents with voice A light voice module that determines an abnormal state by wireless detection and ambient detection; In order to prevent the spread of damage in the event of an emergency, the cut-off signal module emits a cut-off signal capable of cutting off the power of electrical equipment from the circuit breaker; consists of.
상기 무선감지부에 포함된 정보무선송신모듈과 정보무선수신모듈의 정보전달은 근거리 통신방식으로 1:1, 1:N, N:N 통신이 가능하고, 송신정보를 전파로 변조송신하고 수신 복조하는 2.4GHz 대역의 RF(Radio Frequency)의 블루투스나 Wifi 통신방식을 특징으로 한다.Information transmission between the information wireless transmission module and the information wireless reception module included in the wireless sensing unit enables 1:1, 1:N, and N:N communication in a short-distance communication method, and modulates transmission information into radio waves and receives and demodulates it. It is characterized by Bluetooth or Wifi communication method of RF (Radio Frequency) in the 2.4GHz band.
상기 비교분석모듈은, 단계별로 이상상태를 판단하는 과정으로 수배전반 자재에 안전한 범위이지만 관리자가 관심을 기울여야 할 “주의”단계, 주의단계를 지나 위험한 직전상태를 알리는 “경고”단계, 이상상태가 지속되어 사고 확산 우려로 수배전반이 위험 직전시 회로를 차단하는 “차단”단계로 3단계 별로 운용관리하며, 허용전류의 경우는 케이블이나 부스바 제조사의 제품규격의 허용전류의 90% 수준은 “주의”단계, 허용전류의 95% 수준은 “경고”단계, 허용전류의 100%에 도달 시는 케이블이나 부스바의 자재변형 절연파괴 열화 가능성이 있으므로 “차단‘단계로 설정한다.The comparative analysis module is a step-by-step process of determining an abnormal state, which is within a safe range for switchgear materials, but a “caution” stage in which the manager should pay attention, a “warning” stage informing of a dangerous imminent state after passing the caution stage, and the abnormal state continues Due to concerns about the spread of accidents, the switchgear is operated and managed in three stages as a “cutoff” stage in which the circuit is cut off at the imminent danger. 95% level of allowable current is set as “warning” stage, “cutoff” stage because there is a possibility of material deformation and insulation breakdown deterioration of cables or busbars when reaching 100% of allowable current.
상기 비교분석모듈은, 상기 허용온도의 경우 제조사의 제품규격의 최고온도보다 20도 모자랄 때 “주의”, 10도 모자랄 때“경고”, 최고온도 도달 시 “차단”으로 판단하며, 전류불평형인 경우 3상인 경우 전기안전관리 직무고시에 의해 전류 불평형이 30% 이하이므로 20%에 도달하면 “주의”, 30%에 도달하면 “경고”단계로 정하고 불평형이 수배전반에 치명적인 영향은 없으므로 “차단”단계는 없는 것으로 한다.In the case of the allowable temperature, the comparative analysis module judges “Caution” when it is 20 degrees less than the maximum temperature of the manufacturer’s product standard, “Warning” when it is 10 degrees less than the maximum temperature of the manufacturer’s product standard, and “cutoff” when the maximum temperature is reached. In the case of 3-phase current imbalance is less than 30% according to the electrical safety management job notification, so when it reaches 20%, it is set as “caution” and when it reaches 30%, it is set as “warning” stage. Steps are assumed to be non-existent.
상기 수배전반이 단상인 경우는 불평형이 존재 할 수 없지만 미세한 전류차가 발생하면, 누설전류가 존재하는 것으로 판단되어 전류차이가 20mA가 넘으면 “주의”, 인체에 영향을 미치는 30mA가 넘으면 “경고”,40mA가 넘으면 “차단” 판정을 내리고, 온도의 경우도 전기안전공사의 규정에 따라 각 케이블이나 부스바의 온도차이가 5도가 넘으면 “주의”, 7도가 넘으면 “경고” 10도가 넘으면 “차단” 한다.If the switchgear is single-phase, unbalance cannot exist, but if a slight current difference occurs, it is judged that leakage current exists. If the temperature exceeds 5 degrees, it is judged to be “cut off”, and in the case of temperature, according to the regulations of the Electrical Safety Corporation, if the temperature difference between each cable or busbar exceeds 5 degrees, it is “caution”, if it exceeds 7 degrees, it is “warning” and if it exceeds 10 degrees, it is “blocked”.
상기 수배전반의 각종부속자재의 기본적인 주위온도가 25~30도인 경우, 온도상승으로 각자재의 성능발휘가 하락하는 점을 고려하여 40도가 넘으면 “주의” 50도가 넘으면 “경고” 60도가 넘으면 “차단‘으로 관리하고, 습도의 경우는 결로 가능성 절연능력저하 영향성을 고려하여 60%이상 시 “주의”, 70%이상 시 “경고”, 80%이상 시 “차단” 판단하고 CO가스의 경우는 전선이나 케이블이나 부스바의 절연체에서 열화나 파괴 발생초기에 발생하는 가스의 농도를 고려하여 주의 경고한다.If the basic ambient temperature of various auxiliary materials of the switchboard is 25 to 30 degrees, considering that the performance of each material decreases due to temperature rise, if it exceeds 40 degrees, “Caution” If it exceeds 50 degrees, “Warning” If it exceeds 60 degrees, “Shutdown” In the case of humidity, considering the possibility of condensation and the effect of deterioration of insulation ability, “Caution” is judged when it is over 60%, “Warning” is “warned” when it is over 70%, and “cut off” is judged when it is over 80%. Caution is given considering the concentration of gas generated at the beginning of deterioration or destruction in the insulator of the cable or busbar.
본 발명의 일실시 예에 따라 본 발명인 전류 온도 무선감지와 주위감지로 이상상태를 판단하는 수배전반은 전기사고와 전기화재 발생 우려가 있지만 안정적으로 운영해야 할 많은 수전반, 배전반, 분전반, 전동제어반, 태양광접속함 등 전기설비의 입력이나 출력의 전류 상별 평형 정도, 케이블이나 부스바의 온도, 함 내외의 온도, 습도 CO가스를 감지하여 전기설비의 전류의 불평형 정도, 정상 작동 여부와 화재징후 상황 여부, 화재 발생 또는 이상상황 발생 시 전원 차단 여부, 전력계통의 이상 상황을 파악하고, 이상 신호 발생 시 중앙감시반에 비상상황을 알리고 고장 부분 파악, 화재 초기진압, 피해확산방지로 인적 물적 피해를 최소화하고 이상상황을 미리 예측하여 안정적인 설비운영을 도모하는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, the switchgear that determines the abnormal state by wireless current temperature sensing and ambient sensing of the present invention has a risk of electric accidents and electrical fires, but many switchboards, switchboards, distribution boards, electric control panels, Current phase equilibrium of input or output of electrical equipment such as solar junction boxes, temperature of cables or busbars, temperature inside and outside the box, humidity, current imbalance degree of electrical equipment by detecting CO gas, normal operation status and fire sign situation In the event of a fire or abnormal situation, the power is cut off, and the abnormal situation of the power system is identified. In case of an abnormal signal, the central monitoring team is notified of the emergency situation, and the malfunction is identified, and the fire is extinguished in the early stages and the damage is prevented from spreading to minimize human and material damage. It has the effect of promoting stable facility operation by predicting abnormal situations in advance.
본 발명에 따르면, 전류와 온도를 IoT 센서로 측정하여 무선 통신으로 데이터를 전송하기 때문에 최소화의 배선 및 부품 간소화가 가능하여 원가와 유지보수 비용 및 시간을 절감할 수 있다는 장점이 있다. 또한 본 발명에 따르면, 마이크로프로세서나 DSP 칩을 이용한 하나의 제어장치에 의해 각종 보호,계측, 제어기능을 수행하므로 장치가 소형화될 뿐만 아니라 외부 배선이 간소화되므로 전기설비제작이 간단하다는 장점이 있다.According to the present invention, since current and temperature are measured with an IoT sensor and data is transmitted through wireless communication, it is possible to simplify wiring and parts to a minimum, thereby reducing costs and maintenance costs and time. In addition, according to the present invention, since various protection, measurement, and control functions are performed by one control device using a microprocessor or DSP chip, the device is miniaturized and the external wiring is simplified, so that the electrical equipment is simple to manufacture.
또한, 본 발명의 일실시 예에 따르면 설정 값을 초과하는 경우 중앙감시반과 관리자 단말기에 1차 경고를 보내고, 상기 1차 경고를 세부적으로 전류, 온도, 습도로 나누어 전달하여 화재와 같이 긴급 상황이 발생하면 전원을 차단하는 2차 차단 동작 명령을 전달하도록 하여 이상상태 때 알림 및 차단을 신속하게 할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, when the set value is exceeded, a first warning is sent to the central monitoring panel and the manager terminal, and the first warning is divided into current, temperature, and humidity in detail and delivered to prevent emergency situations such as fire. When it occurs, it is possible to promptly notify and cut off in case of an abnormal condition by transmitting a second blocking operation command that cuts off the power.
또한, 본 발명은 경고 문자 메시지의 발신은 2 단계로 진행될 수 있다. 1 단계는 센싱된 값들이 미리 설정된 기준치에 근접할 경우(예컨대, 기준치의 90%에 근접할 경우), 1차 경고 문자 메시지를 발신하고, 미리 설정된 기준치의 범위를 벗어날 경우(기준치가 상한치인 경우 상한치를 초과하는 경우이고, 기준치가 하한치인 경우 하한치 미만인 경우), 2차 경고 문자 메시지를 발신할 수 있다.In addition, in the present invention, transmission of a warning text message may be performed in two stages. Step 1 sends a first warning text message when the sensed values are close to a preset reference value (eg, close to 90% of the reference value), and when the value is out of the range of the preset reference value (when the reference value is an upper limit value) If it exceeds the upper limit value, and if the reference value is the lower limit value, if it is less than the lower limit value), a secondary warning text message may be sent.
또한, 본 발명은 IoT 전류센서나 IoT 온도센서에서 센싱된 결과에 따라 판단한 결과, 온도 및 습도 관련 문제, 차단기 트립 관련 문제, 누설 전류 관련 문제, 부하 전류 관련 문제가 발생한 경우, 단계별로 관리자용 모바일 기기 측으로 경고 문자 메시지를 발신할 수 있다.In addition, the present invention determines according to the result sensed by the IoT current sensor or the IoT temperature sensor, when a problem related to temperature and humidity, a problem related to a circuit breaker trip, a problem related to leakage current, and a problem related to load current occurs, a mobile manager for each step. A warning text message can be sent to the device side.
또한, 본 발명은 상온 25℃ 기준 온도별 센서 출력과 수배전반 내부온도를 측정하여, 상기 데이터로부터 상기 수배전반 온도 값에 대한 센서 출력 보상 값 산출식을 구하고, 상기 산출식의 계수를 저장하여, 현재 온도 정보를 상기 보상모델에 대입하여 출력 보상값을 산출하고, 감지센서에서 감지된 출력에서, 산출된 상기 출력 보상값을 빼거나 더해줌으로써 보상된 최종 출력을 산출한다.In addition, the present invention measures the sensor output and the internal temperature of the switchboard for each standard temperature of
상기 비교분석모듈은, 경고 문자 메시지의 발신의 1 단계는 센싱된 값들이 기준치의 90%에 근접할 경우, 1차 경고 문자 메시지를 발신하고, 기준치를 초과하는 경우 2차 경고 문자 메시지를 발신한다.In the first step of sending the warning text message, the comparative analysis module transmits a first warning text message when the sensed values approach 90% of the reference value, and sends a second warning text message when the value exceeds the reference value. .
상기 비교분석모듈은, 기준치 대비 변화량을 분석하여 변화 허용량의 90% 이상인 경우 1차 경고 문자 메시지를 발신하고, 변화량에 대한 최대 또는 최저 기준치를 초과하는 경우 현재 상태가 정상이 아닌 경우로 2차 경고 문자 메시지를 발신한다.The comparative analysis module analyzes the change amount compared to the reference value and sends a first warning text message when the change amount exceeds 90% of the allowable amount, and when the change amount exceeds the maximum or minimum standard value, a second warning is issued when the current state is not normal. send a text message
상기 비교분석모듈은, IoT CO가스센서, IoT내부온도센서, IoT습도센서의 기 설정된 환경 변수의 데이터를 확인하고, 상기 환경 변수의 데이터에 기초하여 사전에 설정된 기준치에 초과 또는 미달하는 측정부의 데이터를 선별하여 제거하며, 상기 제거되지 않은 데이터의 평균치를 기초로 알람을 발생한다.The comparison and analysis module checks the data of preset environmental variables of the IoT CO gas sensor, IoT internal temperature sensor, and IoT humidity sensor, and the data of the measurement unit that exceeds or falls short of the preset reference value based on the data of the environmental variables. is selected and removed, and an alarm is generated based on the average value of the non-removed data.
상기 비교분석모듈은, 실영상 이미지 센서 및 열영상 이미지 센서와 더 추가 연결되어, 수배전반 밀폐 공간에 대응하는 화이트밸런스가 적용된 실영상과 열영상의 합성 영상에 대한 온도분포데이터가 문제발생시 영역 이미지 또는 영상의 온도분포데이터의 허용범위를 벗어나면 알람을 발생한다.The comparison and analysis module is further connected to the real image sensor and the thermal image sensor, so that the temperature distribution data for the synthesized image of the real image and the thermal image to which the white balance corresponding to the enclosed space of the switchgear is applied is converted into an area image or a thermal image when a problem occurs. If the temperature distribution data of the video is out of the allowable range, an alarm is generated.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전체적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전류 온도 무선감지와 주위감지로 판단하여 이상상태를 음성 알림 하는 수배전반 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 결로 예상 습도-온도 특성곡선이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 계기용 변류기 CT와 전자기유도 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 자계검출형 전류센서 구성도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 홀센서형 전류센서 구성도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 온습도센서 및 가스 센서 구성도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 적외선 온도센서 구성도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 무선통신 구성도이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 표시부와 음성재생 모듈 구성도이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 이미지 센서를 추가한 경우를 보여주는 도면이다.1 is an overall configuration diagram according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram of a switchgear that provides voice notification of an abnormal state based on wireless current temperature sensing and ambient sensing according to an embodiment of the present invention.
3 is a condensation expected humidity-temperature characteristic curve according to an embodiment of the present invention.
4 is a configuration diagram of an instrument current transformer CT and electromagnetic induction according to an embodiment of the present invention.
5 is a configuration diagram of a magnetic field detection type current sensor according to an embodiment of the present invention.
6 is a configuration diagram of a hall sensor type current sensor according to an embodiment of the present invention.
7 is a configuration diagram of a temperature and humidity sensor and a gas sensor according to an embodiment of the present invention.
8 is a configuration diagram of an infrared temperature sensor according to an embodiment of the present invention.
9 is a wireless communication configuration diagram according to an embodiment of the present invention.
10 is a configuration diagram of a display unit and a voice reproduction module according to an embodiment of the present invention.
11 is a diagram illustrating a case in which an image sensor according to an embodiment of the present invention is added.
상기한 바와 같은 본 발명을 첨부된 도면들과 실시 예들을 통해 상세히 설명하도록 한다.The present invention as described above will be described in detail through the accompanying drawings and embodiments.
본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.It should be noted that technical terms used in the present invention are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the present invention. In addition, technical terms used in the present invention should be interpreted in terms commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs, unless specifically defined otherwise in the present invention, and are excessively inclusive. It should not be interpreted in a positive sense or in an excessively reduced sense. In addition, when the technical terms used in the present invention are incorrect technical terms that do not accurately express the spirit of the present invention, they should be replaced with technical terms that those skilled in the art can correctly understand. In addition, general terms used in the present invention should be interpreted as defined in advance or according to context, and should not be interpreted in an excessively reduced sense.
또한, 본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 발명에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.Also, singular expressions used in the present invention include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present invention, terms such as "consisting of" or "comprising" should not be construed as necessarily including all of the various elements or steps described in the invention, and some of the elements or steps are not included. It should be construed that it may not, or may further include additional components or steps.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, a preferred embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the same or similar components are assigned the same reference numerals regardless of reference numerals, and redundant description thereof will be omitted.
또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known technology may obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, it should be noted that the accompanying drawings are only for easily understanding the spirit of the present invention, and should not be construed as limiting the spirit of the present invention by the accompanying drawings.
도 1과 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전류 온도 무선감지와 주위감지로 이상상태 판단하는 수배전반구성도이다.1 and 2 are diagrams of switchgear configurations for determining an abnormal state by wireless current temperature sensing and ambient sensing according to an embodiment of the present invention.
도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명은 수배전반에 입력이나 출력되는 메인 케이블이나 분기 케이블 또는 부스바에 설치된 IoT센서로 부터의 정보를 무선으로 송신하는 무선감지부(100); 상기 수배전반의 이상상태를 판단하기 위해 선택적으로 상별 전류의 불평형정도와 상별 온도차이 비교, 상별 온도와 주위온도의 비교, 결로 발생예측을 위해 주위습도와 주위온도와 외부온도의 변화추적상관관계를 실시간 또는 일정기간 특성을 비교분석하여 이상상태를 판단하는 구성된 이상상태 판단부(200); 상기 수배전반의 함 내의 온도, 습도, CO가스농도, 외부온도를 디지털로 계측하는 주위감지부(300); 상기 이상상태발생 시 비상상황을 시각 청각적으로 주의를 환기시키는 경보나 음성으로 알리고, 비상상황 발생 시 피해 확산 방지를 위해 전기설비의 전원을 차단기(700)에서 차단할 수 있는 차단신호를 방출하는 동작명령부(500); 상기 각각의 수전반, 배전반, 분전반, 전동제어반, 또는 태양광접속함으로 부터 이상상태나 전기화재징후를 감지하여 네트워크에 연결된 단말기들에 감지정보나 이상상황을 알리어 관리자가 원거리 관리실에서 감시하는 중앙감시반(600); 상기 동작명령부(500)로 부터 비상상황 발생 시 피해 확산 방지를 위해 전기설비의 전원을 차단할 수 있는 차단신호를 전달받는 차단기(700);를 포함한다.As shown in FIGS. 1 and 2, the present invention wirelessly transmits information from an IoT sensor installed on a main cable or branch cable or bus bar input or output to a switchboard wirelessly 100; In order to determine the abnormal state of the switchgear, selectively comparing the degree of imbalance of current by phase and temperature difference by phase, comparing temperature by phase and ambient temperature, and tracking changes in ambient humidity, ambient temperature and external temperature to predict condensation occurrence in real time Alternatively, an abnormal
상기 무선감지부(100)는, 상기 수배전반의 메인 케이블이나 분기 케이블 또는 부스바에 일정비율의 비접촉식 변류기 CT를 장착하여 발생하는 2차유도전력이나 상기 케이블이나 부스바 인근에 동작전원용 코일도체을 설치하여 유기되는 전자기유도전력을 정류회로 평활회로 보상회로를 통하여 상별IoT전류센서(130)와 상별IoT온도센서(150), 정보무선송신모듈(170)의 동작전원을 공급하는 센서동작전원장치(110); 상기 수배전반의 각상별 케이블이나 부스바에 흐르는 1차전류의 크기와 5A이하의 2차 전류로 하는 일정비율의 비접촉식 계기용변류기 CT를 장착하고 그 계기용변류기CT 2차회로를 단락 후 흐르는 최대 5A의 2차회로에 자계검출형 코어식 또는 홀센서형 PCB기판 반도체식의 IoT전류센서로 구성한 상별IoT전류센서(130); 상기 각상별 케이블이나 부스바 온도상태를 파악하기 위하여 적외선 또는 반도체방식의 접촉식 또는 비접촉식 IoT온도센서로 구성한 상별IoT온도센서(150); 상기 상별IoT전류센서(130)의 계측전류정보와 상별IoT온도센서(150)의 계측온도정보를 이상상태판단부(200)의 정보무선수신모듈(210)에 RF(Radio Frequancy) 대역주파수 단거리통신이 가능한 블루투스 또는 Wifi를 포함하는 무선 송신하는 정보무선송신모듈(170);로 구성된다.The
상기 이상상태 판단부(200)는, 무선감지부(100)의 전류와 온도 계측정보를 무선으로 수신하는 무선수신모듈(210); 수배전반의 정상적 운용이 가능한 상별 허용전류, 상별 허용온도, 주위허용온도, CO가스허용농도,허용습도를 설정하여 안전한 범위를 정하는 설정모듈(230); 수배전반의 이상상태를 판단하기 위해 선택적으로 상별 전류의 30%이내 불평형정도와 상별 온도10도 이내 차이 비교, 상별 온도와 주위온도의 비교, 결로 발생예측을 위해 주위습도와 주위온도와 외부온도의 변화에 따른 비교를 실시간 또는 일정기간 특성을 주의 경고 차단의 범위로 비교분석하는 비교분석모듈(250);을 포함하여 구성된다.The abnormal
수배전반 함내 공간에 화재초기에 발생하는 CO가스농도를 파악하기 위한 적외선 또는 반도체방식의 IoT CO가스센서(310); 수배전반 함내의 온도상태를 파악하기 위하여 적외선 또는 반도체방식의 접촉식또는 비접촉식 IoT내부온도센서(330); 수배전반 내부와 외부의 온도차를 측정하기 위한 외부온도상태를 파악하기 위하여 적외선 또는 반도체방식의 접촉식 또는 비접촉식 IoT내부온도센서(350); 수배전반 함내의 습도상태를 파악하기 위한 반도체방식의 IoT습도센서(370);로 구성된다.An infrared or semiconductor-type IoT
상기 동작명령부(500)는, 무선감지부(100)와 주위감지부(300)의 정보와 비교분석한 이상상태정보를 외부 중앙감시반(600)에 전달하는 정보전달모듈(510); IoT센서에 의한 상별전류와 상별온도, 주위온도, 주위습도, CO가스농도, 외부온도를 포함하는 계측정보를 전기설비에서 관리자가 육안으로 파악할 수 있도록 양방향통신이 가능한 12C 통신방식의 LCD(Liquid Crystal Display) 액정표시기모듈을 통해 표시하는 표시모듈(530); 이상상태 판정시 주의 경고 차단 단계에 따라 색을 달리하여 회전 또는 번쩍이는 불빛의 경광표시로 시각적 표시와 싸이렌을 통한 경보울림과 음성으로 정보나 경고내용을 청각적으로 알리는 특징을 포함하는 전류 온도 무선감지와 주위감지로 판단하여 이상상태를 음성알림 하는 경광음성모듈(550); 비상상황 발생 시 피해 확산 방지를 위해 전기설비의 전원을 차단기(700)에서 차단할 수 있는 차단신호를 방출하는 차단신호모듈(570);로 구성된다.The
아래 표 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전류 온도 주위정보로 이상상태를 판단하는 방법이다.Table 1 below shows a method for determining an abnormal state based on current, temperature, and ambient information according to an embodiment of the present invention.
표 1을 참조하면 본 발명의 일실시예에 따른 전류 온도 주위정보로 이상상태를 판단하는 방법으로 수배전반 등 전기설비의 정상적 운용이 가능한 안전범위를 정하는 설정모듈(230)에 있어서 수배전반의 메인 케이블이나 분기 케이블 또는 부스바 제조사의 공식적인 제시규격에 따라 정해지는 사용전압, 허용전류, 허용온도, 주위 허용온도와 주위 허용 CO가스농도, 주위 허용습도를 비교·분석하여 주의 경고 차단의 범위 3단계로 설정하는 비교분석모듈(250)의 판단 방법을 제시한 예이다.Referring to Table 1, in the setting module 230 that determines the safety range in which the normal operation of electrical equipment such as switchgear is possible by determining the abnormal state with current temperature and ambient information according to an embodiment of the present invention, the main cable of the switchgear or Set the range of caution warning blocking in 3 stages by comparing and analyzing the operating voltage, allowable current, allowable temperature, allowable ambient temperature, allowable CO gas concentration, and allowable ambient humidity determined according to the official specifications of the branch cable or busbar manufacturer This is an example of a judgment method of the comparison and analysis module 250 to be performed.
비교분석모듈(250)을 통해 단계별로 이상상태를 판단하는 과정으로 수배전반 자재에 안전한 범위이지만 관리자가 관심을 기울여야 할 “주의”단계, 주의단계를 지나 위험한 직전 상태를 알리는 “경고”단계, 이상상태가 지속되어 사고 확산 우려로 수배전반이 위험 직전시 회로를 차단하는 “차단”단계로 3단계 별로 운용 관리하며, 허용전류의 경우는 케이블이나 부스바 제조사의 제품규격의 허용전류의 90% 수준은 “주의”단계, 허용전류의 95% 수준은 “경고”단계, 허용전류의 100%에 도달 시는 케이블이나 부스바의 자재변형 절연파괴 열화 가능성이 있으므로 “차단‘단계로 설정 할 수 있다.It is a process of judging the abnormal state step by step through the comparative analysis module 250. It is within the safe range for the materials of the switchgear, but the “caution” step that the manager needs to pay attention to, the “warning” step that informs the immediately dangerous state after passing the caution stage, and the abnormal state In the case of allowable current, 90% of the allowable current of the product standard of the cable or busbar manufacturer is “ At the “Caution” stage, 95% of the allowable current is the “Warning” stage, and when reaching 100% of the allowable current, there is a possibility of material deformation and insulation breakdown deterioration of the cable or busbar, so it can be set as the “cutoff” stage.
허용온도의 경우도 제조사의 제품규격의 최고온도보다 20도 모자랄 때 “주의”, 10도 모자랄 때“경고”, 최고온도 도달 시 “차단”으로 판단하며, 전류불평형인 경우 3상인 경우 전기안전관리 직무고시에 의해 전류 불평형이 30% 이하이므로 20%에 도달하면 “주의”, 30%에 도달하면 “경고”단계로 정하고 불평형이 수배전반에 치명적인 영향은 없으므로 “차단”단계는 없는 것으로 한다. Even in the case of the allowable temperature, it is judged as “Caution” when it is 20 degrees lower than the maximum temperature of the manufacturer’s product standard, “Warning” when it is 10 degrees lower, and “cutoff” when the maximum temperature is reached. According to the safety management job notification, current imbalance is less than 30%, so when it reaches 20%, it is set as “caution” and when it reaches 30%, it is set as “warning” stage.
단상의 경우는 불평형이 존재할 수 없지만 미소한 전류차가 발생하는 의미는 누설전류가 존재하는 것으로 판단되어 전류 차이가 20mA가 넘으면 “주의”, 인체에 영향을 미치는 30mA가 넘으면 “경고”,40mA가 넘으면 “차단” 판정을 내리고, 온도의 경우도 전기안전공사의 규정에 따라 각 케이블이나 부스바의 온도차이가 5도가 넘으면 “주의”, 7도가 넘으면 “경고” 10도가 넘으면 “차단” 단계로 정할 수 있다.In the case of single-phase, unbalance cannot exist, but the meaning of a minute current difference is that leakage current exists. If the current difference exceeds 20mA, it is “Caution”; In the case of temperature, according to the regulations of the Electrical Safety Corporation, if the temperature difference between each cable or busbar exceeds 5 degrees, it is judged as “cutoff”, and if it exceeds 7 degrees, it is “warning” and if it exceeds 10 degrees, it can be set as “cutoff”. there is.
온도 역시 수배전반의 각종 부속 자재의 기본적인 주위온도가 25~30도 인 점을 고려하고, 또한 온도상승으로 각자재의 성능 발휘가 하락하는 점도 고려하여 40도가 넘으면 “주의” 50도가 넘으면 “경고” 60도가 넘으면 “차단‘으로 관리하고, 습도의 경우는 결로 가능성 절연능력저하 영향성을 고려하여 60% 이상 시 “주의”, 70% 이상 시 “경고”, 80% 이상 시 “차단” 판단하고 CO 가스의 경우는 전선이나 케이블이나 부스바의 절연체에서 열화나 파괴 발생초기에 발생하는 가스의 농도를 고려하여 주의 경고 단계를 설정하고, 차단단계는 경우에 따라 전류 온도 등과 복합적인 판단으로 설정할 필요가 있다.Considering the fact that the basic ambient temperature of various auxiliary materials of the switchgear is 25 to 30 degrees, and also considering the fact that the performance of each material decreases due to temperature rise, if the temperature exceeds 40 degrees, it is “caution” and if it exceeds 50 degrees, it is “warning” 60 If the temperature is over 60%, it is managed as “cut off”, and in case of humidity, it is judged as “Caution” when it is over 60%, “Warning” when it is over 70%, “cut off” when it is over 80%, and CO gas In the case of, it is necessary to set the caution warning level in consideration of the concentration of gas generated at the beginning of deterioration or destruction in the insulator of the wire, cable or busbar, and to set the cut-off phase by a complex judgment such as current temperature, etc. .
도3을 참조하면 본 발명의 일실시예에 따른 결로 예상 습도-온도 특성곡선으로 철재류 외함으로 구성된 수배전반에 함 내부와 외부의 온도차이와 습도로 발생할 수 있는 결로현상을 예측할 수 있는 곡선으로 예 B의 경우 섭씨 20에도 80% 습도에서 17도로 떨어지면 결로가 시작되고, D의 경우 온도 20도 50% 습도에서 10도로 떨어져도 결로는 발생치 않는 것을 알 수 있다. Referring to Figure 3, the condensation expected humidity-temperature characteristic curve according to an embodiment of the present invention is a curve that can predict condensation that may occur due to the temperature difference and humidity between the inside and outside of the box in a switchgear composed of a steel enclosure, Example B In the case of D, condensation starts when the temperature drops to 17 degrees at 20 degrees Celsius and 80% humidity, and in the case of D, it can be seen that condensation does not occur even when the temperature drops to 10 degrees at 20 degrees Celsius and 50% humidity.
이와 같이 특성곡선을 이용하여 수배전반 함 내 온도, 함 내 습도, 함 외부 온도를 감지하여 결로 발생을 예측하고 미리 히터나 통풍으로 결로 방지와 사고를 미연에 방지 할 수 있다.In this way, by using the characteristic curve, it is possible to predict the occurrence of condensation by detecting the temperature inside the box, humidity inside the box, and outside temperature of the box, and prevent condensation and accidents with heaters or ventilation in advance.
도 4를 참조하면 본 발명의 일실시예에 따른 계기용 변류기CT와 전자기유도 구성으로 상기 상별 IoT 전류센서(130)와 동작 전원으로 공급하는 센서 동작 전원장치(110)에 이용되는 계기용 변류기 CT의 작동 원리로 변압기와 구조와 원리가 같다.Referring to FIG. 4, an instrument current transformer CT according to an embodiment of the present invention and an instrument current transformer CT used in the phase-specific IoT
변압기와 변류기의 작동 원리는 2차전압 E2는 1차권선 N1에는 암페어법칙(Ampere's Law)에 의한 1차전류 i1의 자속이 코아에 발생하여 2차권선 N2와 권선속을 통과하는 자속(Ф)의 시간에 대한 변화율에 비례한다는 패러데이 법칙(Faraday′s Law)에 의거 유도전압 E2가 발생하게 된다.The operating principle of the transformer and current transformer is that the secondary voltage E2 generates magnetic flux of the primary current i1 according to Ampere's Law in the primary winding N1 in the core, and the magnetic flux passing through the secondary winding N2 and the winding flux (Ф) The induced voltage E2 is generated according to Faraday's Law, which is proportional to the rate of change with respect to time.
[수학식 1][Equation 1]
E2= N2 X dФ/dtE2= N2 X dФ/dt
이때 2차전압은,At this time, the secondary voltage is
[수학식 2][Equation 2]
E2=E1 X N2/N1로 권선수에 비례하고, E2=E1 X N2/N1, proportional to the number of turns,
2차전류는,The secondary current is
[수학식 3][Equation 3]
i2 = i1 X N1/N2로 권선수에 반비례하게 된다. i2 = i1 X N1/N2, which is inversely proportional to the number of turns.
변압기의 경우 1차와 2차 전압은 권선 수에 비례하기 때문에 대부분 전압을 낮추는 변압기의 경우 1차 측에 많이 감고 2차 측에 적게 감아서 2차 측에 낮은 전압이 걸리게 하는 것으로 2차측 단자가 개방되어도 아무런 문제가 없다.In the case of a transformer, since the primary and secondary voltages are proportional to the number of windings, most transformers that lower the voltage have more windings on the primary side and fewer windings on the secondary side so that a low voltage is applied to the secondary side. There is no problem even if it is open.
그러나 변류기기 경우는 전기설비에 입출력되는 케이블이나 부스바에 흐르는 대용량 전류를 계측하기 위하여 2차 전류를 5A 이하로 낮춰야 하므로 1차측 권선에 비해 2차측 권선비가 많게 제작된다.However, in the case of current transformers, the secondary current must be lowered to 5A or less in order to measure the large current flowing in the cable or bus bar input and output to the electrical facility, so the secondary winding ratio is higher than that of the primary winding.
예를 들어 CT 비가 1000/5인 경우 2차측 권선 N2의 1차 권선 N1의 200배에 해당된다.For example, if the CT ratio is 1000/5, it corresponds to 200 times the primary winding N1 of the secondary winding N2.
이 경우 2차 측에 걸리는 단자전압은 1차측에 인가되는 전압의 200배 이상의 전압이 유도되고, 2차측 단자가 개방되면 2차측 권선에 고전압이 유기되어 감전이나 아크 절연파괴 등의 현상이 일어나게 되어 안전사고 또는 전기소손, 화재로 이어지게 되어 주의해야 한다.In this case, the terminal voltage applied to the secondary side is 200 times higher than the voltage applied to the primary side. Caution should be exercised as it may lead to a safety accident, electrical burnout, or fire.
이러한 원리를 이용한 계기용 변류기 CT를 이용하여 전기설비에 입력이나 출력되는 케이블이나 부스바에 비접촉식으로 설치하여 전류의 크기를 5A 이하로 낮추어 디지털 계측 장비에 보내게 되는데 본 발명은 계기용 변류기 CT 2차 회로를 개방시키지 않고 단락하여 흐르는 5A 이하의 2차 전류를 도 5의 전류센서 구성과 같이 비접촉식 자계검출형 변류기 코어형이나 도 4의 홀센서를 이용한 PCB 기판 반도체형의 IoT 전류센서로 4-20mA의 출력 신호로 계측하게 된다.Using this principle, the instrument current transformer CT is installed in a non-contact manner on the cable or busbar input or output to the electrical facility to lower the size of the current to 5A or less and send it to the digital measurement equipment. The secondary current of 5A or less flowing short-circuited without opening the circuit is 4-20mA with a PCB substrate semiconductor type IoT current sensor using a non-contact magnetic field detection current transformer core type as in the current sensor configuration of FIG. 5 or a Hall sensor in FIG. 4 It is measured by the output signal of
도 4의 하반부의 전자기유도 예는 IoT 센서나 무선송신을 동작하기 위한 전원을 공급하는 센서 동작 전원장치(110)에 사용하는 방식으로 전기설비의 전류가 흐르는 케이블이나 부스바에 근접하게 동작 전원용 코일이나 코아를 위치하게 하여 전자기유도전압이 교류 성분의 소전압 형태를 보이게 되어 동작 전원으로 만들기 위해 도 4의 우측하단의 회로처럼 다이오드 정류회로를 통하여 마이너스부분을 제거하고 평활회로를 거쳐 맥류로 정리하고 보상회로를 통하여 직류 동작전원을 생성하여 공급하게 된다. The example of electromagnetic induction in the lower half of FIG. 4 is a method used for the sensor
이때, 동작전원을 검출하기 위한 다른 방법으로는 별도의 도 4의 변류기 CT 또는 도 5 및 도 6의 전류센서의 구성으로 얻을 수 있는 전압을 이용할 수도 있다.At this time, as another method for detecting the operating power, a voltage obtained from a configuration of a separate current transformer CT of FIG. 4 or a current sensor of FIGS. 5 and 6 may be used.
도 5를 참조하면 본 발명의 일실시예에 따른 비접촉식 자계검출형 전류센서 구성으로 무선감지부(100)의 상별 IoT 전류센서(130)에 사용하는 것으로 도 4의 변류기 CT와 같이 코어에 전류가 흐르는 케이블이나 부스바를 관통하여 유도되는 자계에 의한 IoT전류센서이다.Referring to FIG. 5, a non-contact magnetic field detection type current sensor configuration according to an embodiment of the present invention is used for the IoT
도 6을 참조하면 본 발명의 일실시예에 따른 홀센서형 전류센서 구성으로 무선감지부(100)의 상별 IoT 전류센서(130)에 실용할 수 있는 것으로 도체 속에 전류를 운반하는 자유전자의 농도를 측정하는 모듈로 전하를 운반하는 입자가 전류가 흐르는 도체에 자기장이 가해지면 전위차가 발생하는 홀효과와 자기장 내 전하가 움직이면 로렌츠법칙(Lorentz Law)에 따른 전하이동방향과 입자의 농도가 정해져 전위차가 발생하게 된다. Referring to FIG. 6, the Hall sensor type current sensor configuration according to an embodiment of the present invention can be practically used for the IoT
이러한 원리로 전자회로 구성하고 MCU(Micro Controller Unit)에 구동을 위한 코딩(coding)하게 되는데 일예의 일부는 다음과 같다.According to this principle, an electronic circuit is configured and coding is performed for operation in a Micro Controller Unit (MCU). Some of the examples are as follows.
도 7을 참조하면 본 발명의 일실시예에 따른 온습도 센서와 가스센서 작동원리도로 주위감지부(300)에 포함된 전기설비 내부의 이상 징후나 화재징후 감지를 위해 온도상태를 파악하기 위하여 적외선 또는 반도체 방식의 접촉식 또는 비접촉식 IoT내부온도센서(330)와, 습도상태를 파악하기 위한 반도체방식의 IoT습도센서(370)와, 화재 초기에 발생하는 CO가스농도를 파악하기 위한 적외선 또는 반도체방식의 IoT CO가스센서(310)와, 함 외부 온도상태를 파악하기 위하여 적외선 또는 반도체방식의 접촉식 또는 비접촉식 IoT외부온도센서(350)로 구성된 센서이다.Referring to FIG. 7, according to the operating principle of the temperature and humidity sensor and the gas sensor according to an embodiment of the present invention, in order to detect the temperature state in order to detect abnormal signs or fire signs inside the electrical equipment included in the
이 중에서 습도센서는 염화리튬 또는 고분자 또는 세라믹 반도체소자의 두 전극 사이의 전기 저항을 측정하여 수증기를 감지하는 것으로 전극이 표면에 적용된 수분 보유 기판에 흡수되면 이온이 기판에 의해 방출되어 전극 사이의 전도성이 증가하게 되는데 두 전극 사이의 저항 변화는 상대 습도에 비례하게 된다. Among them, the humidity sensor detects water vapor by measuring the electrical resistance between two electrodes of lithium chloride or a polymer or ceramic semiconductor element. The change in resistance between the two electrodes is proportional to the relative humidity.
상대 습도가 높을수록 전극 사이의 저항이 감소하고 상대적 습도가 낮으면 전극 사이의 저항이 증가하는 원리로 직류전원으로 동작하게 된다.The higher the relative humidity, the lower the resistance between the electrodes, and the lower the relative humidity, the higher the resistance between the electrodes.
온도센서 역시 저항체인 세라믹반도체의 저항 값이 온도에 따라 변화하는 것을 이용한 센서로서 온도가 상승하면 저항값이 증가하는 정특성(PTC), 저항값이 감소하는 부특성(NTC)이 있으며, 어떤 온도에서 온도가 급격히 변하는 특성(CTR)도 있고 주로 저항값이 감소하는 부특성(NTC)의 비접촉식을 많이 이용한다.A temperature sensor is also a sensor that uses the change in the resistance value of a ceramic semiconductor, which is a resistor, according to temperature. There is also a characteristic in which the temperature changes rapidly (CTR), and a non-contact type with a secondary characteristic (NTC) in which the resistance value decreases is often used.
가스센서의 경우는 공기중의 CO가스 등을 검출하는 센서로 센서내부의 히터가 가열되고 내부 금속막에 대기 중의 가스성분이 달라붙게 되어 저항값이 변하게 되어 가스농도를 검출하게 된다.In the case of a gas sensor, a sensor detects CO gas in the air. The heater inside the sensor is heated and the gas component in the air sticks to the inner metal film, and the resistance value is changed to detect the gas concentration.
더불어 가스센서의 경우는 적외선 방식의 센서도 사용할 수 있다.In addition, in the case of a gas sensor, an infrared sensor can also be used.
도 8을 참조하면 본 발명의 일실시예에 따른 비접촉식 적외선 온도센서구성은 전기설비 내부나 외부의 화재징후 감지를 위해 온도상태를 파악하기 위하여 사용되는 적외선 비접촉식 IoT 내부온도센서(330)과 IoT 외부온도센서(350)에 관한 것으로 근거리 물체에서 방출되는 적외선을 통해 온도를 측정하는 장치로 가정이나 병원에서 사용하는 체온계나 열화상카메라 등에 많이 사용된다. Referring to FIG. 8, the non-contact infrared temperature sensor configuration according to an embodiment of the present invention includes an infrared non-contact IoT
절대 영도인 -273 ℃ 이상의 모든 물체는 자신의 온도에 따라 에너지를 방출하거나 흡수하게 되어 물리적으로 온도의 평형을 이루기 위해 에너지의 이동이 있다.All objects above the absolute zero temperature of -273 °C emit or absorb energy according to their temperature, so there is a movement of energy to physically balance the temperature.
우리가 비접촉식으로 그 물체의 온도를 측정하려면, 그 물체에서 방출되는 에너지의 양을 방출되는 적외선을 이용하여 측정하게 되고, 도 8에 보듯이 온도계는 렌즈, 필터, 디텍터, 증폭회로, 선형회로를 거쳐 출력에 해당하는 구조로 되어 있고 렌즈는 대상 물체에서 발산하는 빛을 모아주는 역할을 하고 렌즈를 통해 빛을 받아 모으는 것이며 빛을 발사해서 되돌아오는 빛을 받는 것이 아니다. If we want to measure the temperature of the object in a non-contact way, the amount of energy emitted from the object is measured using emitted infrared rays, and as shown in FIG. It has a structure that corresponds to the output through the lens, and the lens serves to collect the light emitted from the target object, receives and collects the light through the lens, and does not emit light and receive the returned light.
이어 필터를 적용하여 필요한 영역의 빛만 남기고 나머지는 필터를 통해 제외하고 디텍터가 읽을 수 있는 영역의 파장만을 남기어 디텍터로 측정된다. After applying a filter, only the light in the required area is left, and the rest is excluded through the filter, leaving only the wavelength in the area that the detector can read, and is measured by the detector.
디텍터는 넓은 판에 필터를 통과한 빛의 광자가 부딪히게 되고, 그 부딪힌 광자의 수가 물리적으로 많고 적음에 따라 양 끝단의 전기적 크기의 차이를 발생하게 되지만 이 신호가 너무 작기 때문에 증폭회로를 거쳐 증폭시키게 된다.In the detector, photons of light passing through a filter collide with a wide plate, and depending on the number of physically large or small photons colliding, a difference in electrical size occurs at both ends. However, since this signal is too small, it is amplified through an amplification circuit. will make
증폭된 신호는 온도에 따른 광자의 량이 일정한 비율로 증가하는 것이 아니기 때문에 선형화를 시킨다. The amplified signal is linearized because the amount of photons does not increase at a constant rate with temperature.
예를 들어 100℃, 200℃ 일 때 측정된 광자의 량이 각각 100, 200 이라고 가정하면, 300 또는 150의 광자량이 측정되었을 때 반드시 300℃, 150℃가 아닐 수 있기 때문이다. For example, assuming that the photon quantities measured at 100 °C and 200 °C are 100 and 200, respectively, when the photon quantity is measured at 300 and 150 °C, it may not necessarily be 300 °C and 150 °C.
따라서 온도를 일정하게 측정할 수 있도록 광자의 량에 대한 데이터로 선형화하여 방사율(emissivity)이라는 파라메터 등을 적용하고 보정하여 대상 물체의 온도에 해당하는 전류값/전압값을 디스플레이 장치로 보내 우리가 보는 온도 숫자로 나타내게 된다.Therefore, it is linearized with the data on the amount of photons so that the temperature can be measured constantly, and a parameter called emissivity is applied and corrected to send the current/voltage value corresponding to the temperature of the target object to the display device, so that we can see The temperature is expressed as a number.
이러한 원리로 전자회로 구성하고 MCU(Micro Controller Unit)에 구동을 위한 코딩(coding)하게 되는데 일예의 일부는 다음과 같다.According to this principle, an electronic circuit is configured and coding is performed for operation in a Micro Controller Unit (MCU). Some of the examples are as follows.
도 8의 우측하부를 참조하면 상기 일예의 적외선 온도센서에 온체가 접근시 반응 특성 곡선을 나타내고, 이 곡선은 거리에 따른 온도변화를 파악할 수 있다.Referring to the lower right of FIG. 8 , a reaction characteristic curve when the whole body approaches the infrared temperature sensor of the example is shown, and the temperature change according to the distance can be grasped from this curve.
도 9을 참조하면 본 발명의 일실시예에 따른 무선통신 구성으로 상별IoT전류센서의 계측전류정보와 상별IoT온도센서의 계측온도정보의 무선감지부(100) 정보를 무선으로 송신하고 무선수신모듈(210)에서 수신하는 구성에 사용하는 것으로 2.4GHz 무선 링크를 통해 데이터를 주고받기 위한 표준인 보안 프로토콜이며 단거리, 저전력, 저비용으로 장치들을 무선 연결할 수 있는 블루투스를 사용한다.Referring to FIG. 9, in the wireless communication configuration according to an embodiment of the present invention, the
근래에는 headsets, video gamecontrollers, livestock trackers, DIY HID ComputerKeyboard, right module, homebrew, wireless MP3-playing speaker 등 많은 분야에 활용예가 있는 통신방식이다.Recently, it is a communication method that has applications in many fields such as headsets, video game controllers, livestock trackers, DIY HID Computer Keyboard, right module, homebrew, and wireless MP3-playing speaker.
특히 단거리에서(<100m) 상대적으로 작은 데이터를 주고 받는데 최고의 프로토콜이며 유선통신인 시리얼 통신 인터페이스를(serial communication interfaces) 무선으로 대체할 수 있다.In particular, it is the best protocol for exchanging relatively small data over a short distance (<100m) and can replace serial communication interfaces, which are wired communication, with wireless ones.
블루투스는 unlicensed ISM frequency band - ZigBee, WiFi 등도 사용하는 RF(RadioFrequancy) 대역인 2.4GHz 주파수 대역에서 다른 프로토콜과 분리되어 동작할 수 있도록 표준이 만들어져 있다.Bluetooth standard is made so that it can operate separately from other protocols in the unlicensed ISM frequency band - 2.4GHz frequency band, which is an RF (RadioFrequancy) band that ZigBee and WiFi also use.
무선통신의 송신부는 도 9의 회로도와 같이 해당 센서의 입력신호를 받아 아래 6개의 과정의 구성을 거쳐 정보를 송신하게 된다.As shown in the circuit diagram of FIG. 9, the transmitter of wireless communication receives an input signal from a corresponding sensor and transmits information through the configuration of the following six processes.
1. Drive amplifier(구동증폭기) - 구동하기 위한 입력신호를 증폭시키는 기능1. Drive amplifier - A function that amplifies the input signal for driving
2. Band select filter(대역선택필터) - 불필요한 주파수성분을 제거 하는 기능2. Band select filter - Function to remove unnecessary frequency components
3. Power Amplifier(전력증폭기) - 최종단에 충분한 전력을 가진 신호를 보내도록 증폭3. Power Amplifier - Amplify to send a signal with sufficient power to the final stage
4. Isolator(아이솔레이터) - 신호의 역유입을 막고 출력방향으로만 흐르도록 하는 기능4. Isolator - A function that prevents the reverse flow of the signal and allows it to flow only in the output direction
5. Band select filter(대역선택필터) - 불필요한 주파수성분을 제거 하는 기능5. Band select filter - Function to remove unnecessary frequency components
6. Antenna(안테나)6. Antenna
최종적으로 전기적 신호변화를 공기 중의 전자기파로 방사무선통신의 수신부는 도 9의 회로도와 같이 송신부의 입력신호를 받아 아래 11개의 과정의 구성을 거쳐 정보를 수신하게 된다.Finally, the electrical signal changes into electromagnetic waves in the air. The receiving unit of the radiation wireless communication receives the input signal of the transmitting unit as shown in the circuit diagram of FIG. 9 and receives the information through the following 11 processes.
1. Antenna(안테나) - 공기중의 전자기파 신호를 수신하여 도선상에 전기적 변화로 전달1. Antenna - Receives electromagnetic wave signals in the air and transmits them as electrical changes on a wire
2. Band select filter(대역선택필터) - 안테나에서 수신된 불필요한 주파수성분을 제거 하는 기능2. Band select filter - Function to remove unnecessary frequency components received from the antenna
3. Low noise amplifier(저잡음증폭기) - 수신된 저잡음을 억제하면서 신호증폭3. Low noise amplifier - Signal amplification while suppressing received low noise
4. Image reject filter(이미지제거필터) - 이미지주파수 혼합방지 필터 기능4. Image reject filter - Image frequency mixing prevention filter function
5. RF down mixer(RF 하향혼합기) - 무선주파수(RF 100KHz~300GHz)를 중간주파수(IF300Hz~10MHz)대로 하향변환 하고 합성하는 기능5. RF down mixer - Function to downconvert and synthesize radio frequency (RF 100KHz~300GHz) to intermediate frequency (IF300Hz~10MHz)
6. RF local oscillator(RF 국부발진기) - 채널선택에 필요한 LO주파수 공급6. RF local oscillator - LO frequency supply required for channel selection
7. Phase locked loop(위상고정루프) - 일정주파수에서 고정해주는 역할7. Phase locked loop - The role of fixing at a certain frequency
8. Channel select filter(채널선택필터) - 원하는 채널만 선택하는 역할8. Channel select filter - Selects only the desired channels
9. IF amplifier(중간주파수 증폭기) - 신호 증폭 역할9. IF amplifier (intermediate frequency amplifier) - the role of signal amplification
10. IF down mixer(IF 하향혼합기) - 원래 신호가 실린 기저대역으로 변환을 위한 하향 믹싱10. IF down mixer - Down mixing for conversion to baseband with the original signal loaded
11. IF local oscillator(IF 국부발진기) - IF 하향혼합기에 LO주파수를 공급 11. IF local oscillator - supplies LO frequency to IF down mixer
이렇게 구성된 무선주파수대역의 통신은 도 9과 같이 1:1 통신, 1:N 통신이 가능하고 이러한 원리로 전자회로 구성하고 MCU(Micro Controller Unit)에 구동위한 코딩(coding)하게 되는데 일실시예의 일부는 다음과 같다.Communication in the radio frequency band configured in this way enables 1:1 communication and 1:N communication as shown in FIG. is as follows
도 10을 참조하면 본 발명의 일실시예에 따른 표시모듈과 음성재생모듈 구성으로 동작명령부(500)의 표시모듈부(530)와 경광음성모듈(550)에 포함하는 기능으로 이상상태 판정시 시각 청각으로 확인 가능토록 하는데 시각적으로 디스플레이 모듈 구성과 청각적으로 음성으로 정보나 경고내용을 알리는 음성재생모듈 구성의 예에 관한 것이다. Referring to FIG. 10, when an abnormal state is determined by a function included in the
표시모듈(530)로 주로 사용하는 것은 LCD(LiquidCrystal Display)로 후면에 백라이트를 두고 전면에 액정을 두어 액정이 전기신호에 따라 빛을 차단하거나 통과시키는 방식으로 빛을 내는 액정표시장치로 그 크기는 다양하고 밝기조절도 가능하며 문자로 표시하게 된다. 즉, MCU나 PC의 코딩으로 문자 표시가 가능하다.Mainly used as the
경광음성모듈(550)에는 청각적으로 음성으로 정보나 경고내용을 알리는 음성재생모듈 구성하는데 상태정보나 경고내용을 음성으로 직접녹음으로 하던가 기계음성을 이용하던가 하여 해당 상태시 재생하여 관리자나 사용자에게 청각적으로 주의시키는 기능을 하게 하는 장치의 예를 볼 수 있다.The warning
음성파형은 녹음 입력을 할 수 없는 연속적으로 변하는 아날로그신호여서 샘플링을 통해 일정 시간 간격을 쪼개고 ADC(Analog to Digital Converter)를 통해 디지털로 변환 저장하고 양자화를 시켜 저장하고 재생하게 된다. 이러한 원리를 중첩 적용하여 실용하게 된다.Since the audio waveform is a continuously changing analog signal that cannot be recorded and input, it is divided at a certain time interval through sampling, converted to digital through ADC (Analog to Digital Converter), stored, quantized, stored, and played back. These principles can be applied in a practical way.
이외에도 상기 비교분석모듈(250)은, 경고 문자 메시지의 발신의 1 단계는 센싱된 값들이 기준치의 90%에 근접할 경우, 1차 경고 문자 메시지를 발신하고, 기준치를 초과하는 경우 2차 경고 문자 메시지를 발신하거나, 기준치 대비 변화량을 분석하여 변화 허용량의 90% 이상인 경우 1차 경고 문자 메시지를 발신하고, 변화량에 대한 최대 또는 최저 기준치를 초과하는 경우 현재 상태가 정상이 아닌 경우로 2차 경고 문자 메시지를 발신하거나, IoT CO가스센서(310), IoT내부온도센서(330, 350), IoT습도센서(370)의 기 설정된 환경 변수의 데이터를 확인하고, 상기 환경 변수의 데이터에 기초하여 사전에 설정된 기준치에 초과 또는 미달하는 측정부의 데이터를 선별하여 제거하며, 상기 제거되지 않은 데이터의 평균치를 기초로 알람을 발생하는 과정 중 하나를 포함한다.In addition, the comparison and analysis module 250, in the first step of sending the warning text message, sends a first warning text message when the sensed values approach 90% of the reference value, and sends a second warning text message when the value exceeds the reference value. Sends a message or analyzes the amount of change compared to the standard value, and if the change is over 90% of the allowable amount, the 1st warning text message is sent. Sending a message or checking the data of preset environmental variables of the IoT
한편 도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 이미지 센서를 추가한 경우를 보여주는 도면이다.Meanwhile, FIG. 11 is a diagram showing a case in which an image sensor according to an embodiment of the present invention is added.
도 11에 도시된 바와 같이 상기 주위 감지부(300)에 IoT전류센서나 IoT온도센서 이외에 실영상 이미지 센서(391), 열영상 이미지 센서(392) 등을 더 추가하여 포함시킬 수 있다.As shown in FIG. 11 , a
상기 실영상 이미지 센서를 이용하여 수배전반 밀폐 공간에 대응하는 실영상을 촬영하고, 열영상 이미지 센서를 이용하여 수배전반 밀폐 공간에 대응하는 열영상을 촬영하여, 상기 실영상의 엣지를 추출하고 상기 열영상을 상기 엣지에 겹쳐지게 합성하여 복합영상을 생성하며, 상기 실영상을 데이터베이스에 저장된 복수의 이미지 또는 영상과 비교 매칭시킨 후, 상기 수배전반 밀폐 공간에 대응하는 열영상에 대한 온도분포데이터가 문제발생시 영역 이미지 또는 영상의 온도분포데이터의 허용범위를 벗어나면 알람을 발생시킨다.A real image corresponding to the closed space of the switchgear is captured using the real image sensor, and a thermal image corresponding to the closed space of the switchboard is captured using the thermal image sensor, and an edge of the real image is extracted and the thermal image is overlapped with the edge to create a composite image, and after comparing and matching the real image with a plurality of images or images stored in the database, the temperature distribution data for the thermal image corresponding to the closed space of the switchgear is the area when a problem occurs. If the temperature distribution data of the image or video is out of the allowable range, an alarm is generated.
이 때 상기 실영상을 명확하게 얻기 위해 수배전반의 배경색인 화이트 밸런스를 적용한 실영상 이미지로 변환할 수 있다.At this time, in order to clearly obtain the real image, it may be converted into a real image to which white balance, which is the background color of the switchgear, is applied.
즉, 실영상 이미지 센서(391) 및 열영상 이미지 센서(392)와 더 추가 연결되어, 수배전반 밀폐 공간에 대응하는 화이트밸런스가 적용된 실영상과 열영상의 합성 영상에 대한 온도분포데이터가 문제발생시 영역 이미지 또는 영상의 온도분포데이터의 허용범위를 벗어나면 알람을 발생시킬 수 있다.That is, it is further connected to the
따라서 카메라나 이미지 센서를 통하여 온도 센서의 역할을 대신하거나, 온도 센서의 고장 시 대체하여 사용이 가능하다.Therefore, it is possible to use a camera or an image sensor to replace the role of the temperature sensor or to replace the temperature sensor when it is out of order.
이상과 같은 예로 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 예들에 국한되는 것이 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. Although the present invention has been described with the above examples, the present invention is not necessarily limited to these examples, and may be variously modified and implemented without departing from the technical spirit of the present invention.
따라서 본 발명에 게시된 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 예들에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.Therefore, the examples disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these examples.
100 : 무선감지부
110 : 센서동작전원 장치
130 : 상별 IoT 전류센서
150 : 상별 IoT 온도센서
170 : 정보무선송신모듈
200 : 이상상태판단부
210 : 정보무선수신모듈
230 : 설정모듈
250 : 비교분석모듈
300 : 주위감지부
310 : IoT CO가스센서
330 : IoT 내부온도센서
350 : IoT 외부온도센서
370 : IoT 습도센서
500 : 동작명령부
510 : 정보전달모듈
530 : 표시모듈
550 : 경광음성모듈
570 : 차단신호모듈
600 : 중앙감시반
700 : 차단기100: wireless sensing unit
110: sensor operation power supply
130: IoT current sensor for each phase
150: IoT temperature sensor for each phase
170: information wireless transmission module
200: abnormal state judgment unit
210: information wireless receiving module
230: setting module
250: comparative analysis module
300: ambient sensing unit
310: IoT CO gas sensor
330: IoT internal temperature sensor
350: IoT external temperature sensor
370: IoT humidity sensor
500: operation command unit
510: information transmission module
530: display module
550: light voice module
570: blocking signal module
600: central monitoring team
700: circuit breaker
Claims (8)
상기 수배전반의 이상상태를 판단하기 위해 선택적으로 상별 전류의 불평형정도와 상별 온도차이 비교, 상별 온도와 주위온도의 비교, 결로 발생예측을 위해 주위습도와 주위온도와 외부온도의 변화추적상관관계를 실시간 또는 일정기간 특성을 비교, 및 분석하여 이상상태를 판단하는 구성된 이상상태 판단부(200);
상기 수배전반의 함 내의 온도, 습도, CO가스농도, 및 외부온도를 디지털로 계측하는 주위감지부(300);
상기 이상상태발생 시 비상상황을 시각 청각적으로 주의를 환기시키는 경보나 음성으로 알리고, 비상상황 발생 시 피해 확산 방지를 위해 전기설비의 전원을 차단기(700)에서 차단할 수 있는 차단신호를 방출하는 동작명령부(500);
상기 수배전반이 적용되는 수전반, 배전반, 분전반, 전동제어반, 또는 태양광접속함으로부터 이상상태나 전기화재징후를 감지하여 네트워크에 연결된 단말기들에 감지정보나 이상상황을 알리어 관리자가 원거리 관리실에서 감시하는 중앙감시반(600);
상기 동작명령부(500)로부터 비상상황 발생 시 피해 확산 방지를 위해 전기설비의 전원을 차단할 수 있는 차단신호를 전달받는 차단기(700);를 포함하여
상기 이상상태 판단부(200)는,
무선감지부(100)의 전류와 온도 계측정보를 무선으로 수신하는 무선수신모듈(210);
수배전반의 정상적 운용이 가능한 상별 허용전류, 상별 허용온도, 주위허용온도, CO가스허용농도, 허용습도를 설정하여 안전한 범위를 정하는 설정모듈(230);
수배전반의 이상상태를 판단하기 위해 선택적으로 상별 전류의 30%이내 불평형정도와 상별 온도10도 이내 차이 비교, 상별 온도와 주위온도의 비교, 결로 발생예측을 위해 주위습도와 주위온도와 외부온도의 변화에 따른 비교를 실시간 또는 일정기간 특성을 주의 경고 차단의 범위로 비교분석하는 비교분석모듈(250);로 이루어지고,
상기 수배전반이 미세한 전류차가 발생하면, 누설전류가 존재하는 것으로 판단되어 전류차이가 20mA가 넘으면 “주의”, 인체에 영향을 미치는 30mA가 넘으면 “경고”,40mA가 넘으면 “차단” 판정을 내리고, 온도의 경우도 전기안전공사의 규정에 따라 각 케이블이나 부스바의 온도차이가 5도가 넘으면 “주의”, 7도가 넘으면 “경고” 10도가 넘으면 “차단” 단계로 정하며,
상기 수배전반의 복수 부속자재의 기본적인 주위온도가 25~30도인 경우, 온도상승으로 각자재의 성능발휘가 하락하는 점을 고려하여 40도가 넘으면 “주의” 50도가 넘으면 “경고” 60도가 넘으면 “차단‘으로 관리하고, 습도의 경우는 결로 가능성 절연능력저하 영향성을 고려하여 60%이상 시 “주의”, 70%이상 시 “경고”, 80%이상 시 “차단” 판단하고 CO가스의 경우는 전선이나 케이블이나 부스바의 절연체에서 열화나 파괴 발생초기에 발생하는 가스의 농도를 고려하여 주의 경고 단계를 설정하는 것을 특징으로 하는 이상상태 음성알림 수배전반.A wireless sensing unit 100 that wirelessly transmits information from an IoT sensor installed on a main cable or branch cable input or output to a switchboard or a bus bar;
In order to determine the abnormal state of the switchgear, selectively comparing the degree of imbalance of current by phase and temperature difference by phase, comparing temperature by phase and ambient temperature, and tracking changes in ambient humidity, ambient temperature and external temperature to predict condensation occurrence in real time or an abnormal state determination unit 200 configured to determine an abnormal state by comparing and analyzing characteristics for a certain period of time;
an ambient sensing unit 300 that digitally measures temperature, humidity, CO gas concentration, and external temperature inside the box of the switchgear;
When the abnormal condition occurs, the emergency situation is notified visually and audibly with an alarm or voice, and when an emergency occurs, an operation of emitting a blocking signal capable of cutting off the power of electrical equipment at the circuit breaker 700 to prevent the spread of damage. command unit 500;
Detect abnormal conditions or electrical fire signs from the switchboard, switchboard, distribution board, electric control panel, or solar junction box to which the switchboard is applied, notify the terminals connected to the network of the detection information or abnormal situation, and monitor the manager from the remote management office central monitoring team (600);
A circuit breaker 700 that receives a cut-off signal capable of cutting off the power of electrical equipment to prevent the spread of damage in the event of an emergency from the operation command unit 500; including
The abnormal state determination unit 200,
a wireless receiving module 210 wirelessly receiving current and temperature measurement information of the wireless sensing unit 100;
A setting module 230 that determines a safe range by setting the allowable current for each phase, the allowable temperature for each phase, the allowable ambient temperature, the allowable CO gas concentration, and the allowable humidity for the normal operation of the switchgear;
In order to determine the abnormal state of switchgear, selectively compare the unbalance degree within 30% of each phase and the temperature difference within 10 degrees per phase, compare the temperature of each phase and the ambient temperature, and change the ambient humidity, ambient temperature and external temperature to predict condensation Comparison and analysis module 250 for comparing and analyzing real-time or periodic characteristics according to the range of warning blocking;
When a minute current difference occurs in the switchgear, it is judged that there is a leakage current, and if the current difference exceeds 20mA, it is judged “Caution”, if it exceeds 30mA affecting the human body, it is “warned”, and if it exceeds 40mA, it is judged to be “cut off”, and the temperature In the case of, according to the regulations of the Electrical Safety Corporation, if the temperature difference between each cable or busbar exceeds 5 degrees, it is set as “caution”, if it exceeds 7 degrees, it is “warning” and if it exceeds 10 degrees, it is set as “cutoff” step,
When the basic ambient temperature of the plurality of auxiliary materials of the switchgear is 25 to 30 degrees, considering the fact that the performance of each material decreases due to temperature rise, if it exceeds 40 degrees, “Caution” If it exceeds 50 degrees, “Warning” If it exceeds 60 degrees, “Shutdown” In the case of humidity, considering the possibility of condensation and the effect of deterioration of insulation ability, “Caution” is judged when it is over 60%, “Warning” is “warned” when it is over 70%, and “block” is judged when it is over 80%. Abnormal condition voice notification switchboard, characterized in that the warning level is set in consideration of the concentration of gas generated at the beginning of deterioration or destruction in the insulator of the cable or busbar.
상기 무선감지부(100)는,
상기 수배전반의 Main이나 분기 케이블 또는 부스바에 일정비율의 비접촉식 변류기 CT를 장착하여 발생하는 2차유도전력이나 상기 케이블이나 부스바 인근에 동작전원용 코일도체을 설치하여 유기되는 전자기유도전력을 정류회로 평활회로 보상회로를 통하여 상별IoT전류센서(130)와 상별IoT온도센서(150), 정보무선송신모듈(170)의 동작전원을 공급하는 센서동작전원장치(110);
상기 수배전반의 각상별 케이블이나 부스바에 흐르는 1차 전류의 크기와 5A이하의 2차 전류로 하는 일정비율의 비접촉식 계기용변류기 CT를 장착하고 그 계기용변류기CT 2차 회로를 단락 후 흐르는 최대 5A의 2차 회로에 자계검출형 코어식 또는 홀센서형 PCB기판 반도체식의 IoT전류센서로 구성한 상별IoT전류센서(130); 상기 각상별 케이블이나 부스바 온도상태를 파악하기 위하여 적외선 또는 반도체방식의 접촉식 또는 비접촉식 IoT온도센서로 구성한 상별IoT온도센서(150); 상기 상별IoT전류센서(130)의 계측전류정보와 상별IoT온도센서(150)의 계측온도정보를 이상상태판단부(200)의 정보무선수신모듈(210)에 RF(Radio Frequancy) 대역주파수 단거리통신이 가능한 블루투스 또는 Wifi를 포함하는 무선 송신하는 정보무선송신모듈(170);로 구성되는 것을 특징으로 하는 이상상태 음성알림 수배전반.The method of claim 1,
The wireless sensing unit 100,
The rectifier circuit smoothing circuit compensates for the secondary induction power generated by installing a non-contact current transformer CT of a certain ratio on the main or branch cable or busbar of the switchboard or the electromagnetic induction power induced by installing a coil conductor for operating power near the cable or busbar. A sensor operation power supply 110 that supplies operating power to the phase-specific IoT current sensor 130, the phase-specific IoT temperature sensor 150, and the wireless information transmission module 170 through a circuit;
A non-contact instrument current transformer CT of a certain ratio between the size of the primary current flowing in the cable or busbar for each phase of the switchboard and the secondary current of 5 A or less is installed, and the maximum of 5 A that flows after shorting the secondary circuit of the instrument current transformer CT A phase-specific IoT current sensor 130 composed of a magnetic field detection type core type or Hall sensor type PCB board semiconductor type IoT current sensor in a secondary circuit; A phase-specific IoT temperature sensor 150 composed of an infrared or semiconductor type contact or non-contact IoT temperature sensor to determine the cable or busbar temperature state for each phase; The measured current information of the phase-specific IoT current sensor 130 and the measured temperature information of the phase-specific IoT temperature sensor 150 are transmitted to the information wireless receiving module 210 of the abnormal state determination unit 200 for RF (Radio Frequency) band frequency short-range communication. An abnormal state voice notification switchboard characterized in that it consists of; an information wireless transmission module 170 for wireless transmission including Bluetooth or Wifi capable of
상기 주위감지부(300)는,
수배전반 함내 공간에 화재초기에 발생하는 CO가스농도를 파악하기 위한 적외선 또는 반도체방식의 IoT CO가스센서(310);
상기 수배전반 함내의 온도상태를 파악하기 위하여 적외선 또는 반도체방식의 접촉식 또는 비접촉식 IoT내부온도센서(330);
수배전반 내부와 외부의 온도차를 측정하기 위한 외부온도상태를 파악하기 위하여 적외선 또는 반도체방식의 접촉식 또는 비접촉식 IoT내부온도센서(350);
상기 수배전반 함내의 습도상태를 파악하기 위한 반도체방식의 IoT습도센서(370);로 구성되는 것을 특징으로 하는 이상상태 음성알림 수배전반.The method of claim 1,
The ambient sensing unit 300,
An infrared or semiconductor-type IoT CO gas sensor 310 for determining the concentration of CO gas generated at the beginning of a fire in the space inside the switchboard;
An infrared or semiconductor type contact or non-contact IoT internal temperature sensor 330 to determine the temperature state inside the switchboard;
In order to grasp the external temperature state for measuring the temperature difference between the inside and outside of the switchgear, an infrared or semiconductor type contact or non-contact IoT internal temperature sensor 350;
An abnormal state voice notification switchboard characterized in that it consists of; a semiconductor-type IoT humidity sensor 370 for grasping the humidity state inside the switchboard.
상기 동작명령부(500)는,
무선감지부(100)와 주위감지부(300)의 정보와 비교분석한 이상상태정보를 외부 중앙감시반(600)에 전달하는 정보전달모듈(510);
IoT센서에 의한 상별전류와 상별온도, 주위온도, 주위습도, CO가스농도, 외부온도를 포함하는 계측정보를 전기설비에서 관리자가 육안으로 파악할 수 있도록 양방향통신이 가능한 12C 통신방식의 LCD(Liquid Crystal Display) 액정표시기모듈을 통해 표시하는 표시모듈(530);
이상상태 판정시 주의 경고 차단 단계에 따라 색을 달리하여 회전 또는 번쩍이는 불빛의 경광표시로 시각적 표시와 싸이렌을 통한 경보울림과 음성으로 정보나 경고내용을 청각적으로 알리는 특징을 포함하는 전류 온도 무선감지와 주위감지로 판단하여 이상상태를 음성알림 하는 경광음성모듈(550);
비상상황 발생 시 피해 확산 방지를 위해 전기설비의 전원을 차단기(700)에서 차단할 수 있는 차단신호를 방출하는 차단신호모듈(570);로 구성되는 것을 특징으로 하는 이상상태 음성알림 수배전반.The method of claim 1,
The operation command unit 500,
an information delivery module 510 that transmits the information of the wireless sensing unit 100 and the surrounding sensing unit 300 and the abnormal condition information that is compared and analyzed to the external central monitoring unit 600;
12C communication type LCD (Liquid Crystal Display) capable of two-way communication so that managers can visually grasp measurement information including current for each phase, temperature for each phase, ambient temperature, ambient humidity, CO gas concentration, and external temperature by the IoT sensor. Display) a display module 530 that displays through a liquid crystal display module;
Attention when determining an abnormal state Current temperature including visual display with rotating or flashing lights in different colors according to warning blocking level, alarm sounding through siren, and auditory notification of information or warning contents with voice A warning light voice module 550 for voice notification of an abnormal state by determining by wireless detection and ambient detection;
In order to prevent the spread of damage in the event of an emergency, a cut-off signal module 570 that emits a cut-off signal capable of cutting off the power of electrical equipment at the circuit breaker 700; An abnormal state voice notification switchboard characterized in that it consists of.
상기 무선감지부(100)에 포함된 정보무선송신모듈(170)과 정보무선수신모듈(210)의 정보전달은 근거리 통신방식으로 1:1, 1:N, N:N 통신이 가능하고, 송신정보를 전파로 변조송신하고 수신 복조하는 2.4GHz 대역의 RF(Radio Frequency)의 블루투스나 Wifi 통신방식을 특징으로 하는 이상상태 음성알림 수배전반.The method of claim 2,
Information transmission between the information wireless transmission module 170 and the information wireless reception module 210 included in the wireless sensing unit 100 is a short-distance communication method, and 1:1, 1:N, and N:N communication is possible, and transmission Abnormal condition voice notification switchboard characterized by Bluetooth or Wifi communication method of RF (Radio Frequency) in 2.4GHz band that modulates and transmits information with radio waves and receives and demodulates it.
상기 비교분석모듈(250)은,
단계별로 이상상태를 판단하는 과정으로 수배전반 자재에 안전한 범위이지만 관리자가 관심을 기울여야 할 “주의”단계, 주의단계를 지나 위험한 직전상태를 알리는 “경고”단계, 이상상태가 지속되어 사고 확산 우려로 수배전반이 위험 직전시 회로를 차단하는 “차단”단계로 3단계 별로 운용관리하며, 허용전류의 경우는 케이블이나 부스바 제조사의 제품규격의 허용전류의 90% 수준은 “주의”단계, 허용전류의 95% 수준은 “경고”단계, 허용전류의 100%에 도달 시는 케이블이나 부스바의 자재변형 절연파괴 열화 가능성이 있으므로 “차단‘단계로 설정하며,
허용온도의 경우 제조사의 제품규격의 최고온도보다 20도 모자랄 때 “주의”, 10도 모자랄 때“경고”, 최고온도 도달 시 “차단”으로 판단하며, 전류불평형인 경우 3상인 경우 전기안전관리 직무고시에 의해 전류 불평형이 30%이하이므로 20%에 도달하면 “주의”, 30%에 도달하면 “경고” 단계로 정하고 불평형이 수배전반에 치명적인 영향은 없으므로 “차단”단계는 없는 것으로 하는 것을 특징으로 하는 이상상태 음성알림 수배전반.The method of claim 1,
The comparative analysis module 250,
It is a process of judging the abnormal condition in each step. It is a safe range for switchgear materials, but the “caution” step that the manager needs to pay attention to, the “warning” step that informs a dangerous imminent state after the caution step, and the switchgear due to concerns about the spread of accidents due to the continued abnormal condition In the case of allowable current, 90% of the allowable current of the product standard of the cable or busbar manufacturer is the “caution” step, 95 of the allowable current The % level is the “warning” stage, and when reaching 100% of the allowable current, there is a possibility of material deformation and insulation breakdown deterioration of the cable or busbar.
In the case of the allowable temperature, it is judged as “Caution” when it is 20 degrees lower than the maximum temperature of the manufacturer’s product standard, “Warning” when it is 10 degrees lower, and “cutoff” when the maximum temperature is reached. According to the management job notification, the current imbalance is less than 30%, so when it reaches 20%, it is set as “caution” and when it reaches 30%, it is set as “warning” stage. Abnormal condition voice notification switchgear.
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