KR102570113B1 - 배전전력계통의 전력공급제어용 계전장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 배전전력계통의 전력공급제어용 계전장치를 제공한다. 상기 배전전력계통의 전력공급제어용 계전장치는 본체와; 상기 본체에 배치되며, 배전 라인을 통해 배전 전력을 공급받아 정격 전력으로 변압하는 변압부와; 부하 기기들의 구동을 제어하는 다수의 모터부와; 상기 변압부로부터 상기 정격전력을 상기 다수의 모터부 각각으로 공급하는 전력 공급부와; 상기 전력 공급부에 포함되며, 상기 다수의 모터부 각각으로 공급되는 상기 정격 전력의 전력량을 측정하는 전력량 측정부; 및 상기 다수의 모터부 각각의 기준 구동 전력량이 설정되고, 상기 변압부로부터 공급되는 상기 정격 전력에서 상기 기준 구동 전력량 이상을 이루는 여유 전력량이 존재하는 경우, 상기 여유 전력량을 저장하는 전력 저장부를 포함한다.

Description

배전전력계통의 전력공급제어용 계전장치{Relay device for power supply control of distribution power system}
본 발명은 배전전력계통의 전력공급제어용 계전장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 정격 전압을 각각의 모터부로 공급하는 경우, 이를 실시간으로 측정하여 모니터링 함과 아울러, 각 모터부의 기준 구동 전력 이상을 이루는 여유 전력이 존재하는 경우, 이를 별도로 저장하도록 함과 아울러, 각 모터부로 과도한 전력이 공급되어 모터부가 파손되는 문제를 해결할 수 있는 배전전력계통의 전력공급제어용 계전장치에 관한 것이다.
통상 전력 계통은 발전소, 변전소, 송배전선 및 부하가 일체로 되어 전력의 발생에서 소비까지 이루어지는 하나의 시스템이다. 전력 계통은 전력의 발생과 소비의 동질성으로 수요와 공급이 평형을 이루어야 하기 때문에 전력 수요의 감시가 지속적으로 이루어져야 한다.
최근, 산업은 점차 고도화 및 정보화됨에 따라 전력수요가 꾸준히 증가하고 있으며, 따라서 보다 효율적으로 전력 계통을 운용할 수 있는 방안에 대한 연구개발이 지속적으로 요구되고 있다.
배전 전력 계통의 전력은 배전 선로와 수배전반 등을 통한 분배 과정을 거쳐 수용가와 산업체의 부하기기들로 공급된다. 배전 선로의 전력은 고전압원으로 공급되기 때문에, 이를 분배하거나 계전하기 위한 수배전반의 계전장치는 더욱 높은 안정성을 가지도록 구성되어야 한다.
배전 라인의 수배전반에는 배전 전력량을 측정해서 표시하는 전력 변환기, 배전 라인의 연결 또는 단락 동작을 제어하는 보호 계전기, 및 가스 절연 개폐기(Gas Insulated Swichgear) 등의 보호 장치들이 구비되어, 배전 전력량 변화에 따라 배전 라인의 단락 또는 오픈 상태가 제어되도록 하였다.
종래 기술에 따른 수배전반은 전력 변환기, 전류 변환기, 보호 계전기, 및 가스 절연 개폐기 등으로 구성된 보호 장치들이 고전압이나 과전류 등의 영향으로 오류를 일으키는 경우에는 보호 기능이 제대로 수행될 수 없게 되는 문제가 있었다.
특히, 전력 변환기, 전류 변환기, 보호 계전기, 및 가스 절연 개폐기 등의 보호 장치들에는 릴레이 스위치, 계량 표시기, 개폐 스위칭 모듈, 표시 패널 등의 부하기기들이 부가적으로 구비되며, 이러한 부하기기들의 안정성확보를 위해 가장 중요하게 적용된 부하기기로는 서보 모터와 모터 컨트롤러 등이 있다.
이에 종래 기술에 따른 수배전반들은 안정성 확보를 위해 중요하게 적용되는 모터 컨트롤러 등의 부하기기들이 고전압이나 과전류 등의 영향으로 오류를 일으키지 않도록 보호하거나 안전 상태를 모니터링할 수 있는 방안들 이 마련되지 않아서, 안정성 및 보호 기능을 확충하기 위한 방안들이 더욱 요구되고 있다.
이를 해결하기 위하여, 종래에는 수배전반에 안정성 확보를 위해 구비되는 부하기기에 공통적으로 적용된 구동 부품들의 동작 상태를 실시간으로 확인할 수 있도록 하도록 하였고, 서보 모터와 모터 컨트롤러의 전력량을 실시간으로 정확하게 확인할 수 있도록 하여 수배전반 보호용 부하기기들의 안정성을 향상시키도록 하였다.
그러나 종래에는 단지 구동 부품들의 동작 상태 및 전력량을 실시간으로 모니터링 할 뿐이고, 실질적으로 수배전반 보호용 부하기기들 자체에서 이상이 발생되는 경우 별도의 유지 보수를 통해 이상 상태를 해결한 후 전체적인 설비의 구동을 재가동시켜야 하는 문제가 있다.
대한민국 등록특허 제10-2334421호(등록일자: 2021년 11월 29일)
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 본 발명의 목적은 아래와 같다.
본 발명의 목적은 정격 전압을 각각의 모터부로 공급하는 경우, 이를 실시간으로 측정하여 모니터링 함과 아울러, 각 모터부의 기준 구동 전력 이상을 이루는 여유 전력이 존재하는 경우, 이를 별도로 저장하도록 함과 아울러, 각 모터부로 과도한 전력이 공급되어 모터부가 파손되는 문제를 해결할 수 있는 배전전력계통의 전력공급제어용 계전장치를 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 다른 목적은 여유 전력을 항상 일정한 수준으로 유지하여, 비상시 전력을 자체적으로 모터부로 공급하여 줄 수 있는 배전전력계통의 전력공급제어용 계전장치를 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 또 다른 목적은 정격전력이 공급되지 못하는 모터가 존재하는 경우, 해당 모터부로 다른 전력 공급 라인을 통해 스위칭 시켜 공급 받을 수 있도록 할 수 있는 배전전력계통의 전력공급제어용 계전장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기의 목적들을 달성하기 위해, 본 발명은 배전전력계통의 전력공급제어용 계전장치를 제공한다.
상기 배전전력계통의 전력공급제어용 계전장치는 본체와; 상기 본체에 배치되며, 배전 라인을 통해 배전 전력을 공급받아 정격 전력으로 변압하는 변압부와; 부하 기기들의 구동을 제어하는 다수의 모터부와; 상기 변압부로부터 상기 정격전력을 상기 다수의 모터부 각각으로 공급하는 전력 공급부와; 상기 전력 공급부에 포함되며, 상기 다수의 모터부 각각으로 공급되는 상기 정격 전력의 전력량을 측정하는 전력량 측정부; 및 상기 다수의 모터부 각각의 기준 구동 전력량이 설정되고, 상기 변압부로부터 공급되는 상기 정격 전력에서 상기 기준 구동 전력량 이상을 이루는 여유 전력량이 존재하는 경우, 상기 여유 전력량을 저장하는 전력 저장부를 포함한다.
여기서 상기 전력 저장부는,
상기 다수의 모터부로 공급되는 상기 정격 전력의 전력량이 상기 기준 구동 전력량에서 일정량 미만 전력량을 이루면,
상기 여유 전력량에서 일부 전력량을, 상기 일정량 미만을 이루는 전력량 만큼 상기 일정량 미만 전력량을 이루는 모터부로 공급하는 비상 전력 공급부를 포함하는 것이 바람직하다.
그리고 상기 전력 저장부는,
전력 발전부와 전기적으로 연결되고,
상기 전력 발전부는,
상기 여유 전력량이 상기 일정량 미만 전력량 보다 낮은 경우,
상기 여유 전력량이 상기 일정량 미만 전력량 보다 기설정된 기준 여유 전력량을 이루는 추가 전력량을 산출하고,
상기 산출된 추가 전력량을 상기 전력 저장부로 공급하는 것이 바람직하다.
또한 상기 전력 공급부는,
상기 변압부와 상기 다수의 모터부 각각을 연결하여 상기 정격 전력을 공급하는 다수의 전력 공급 라인을 포함하되,
상기 다수의 전력 공급 라인 각각은, 이웃하는 전력 공급 라인과 접속되는 보조 전력 공급 라인을 갖고,
상기 보조 전력 공급 라인에는, 스위치 모듈이 설치되고,
상기 다수의 모터부에는,
상기 정격 전력이 공급되는 지의 여부를 측정하는 전력 센서가 각각 설치되고,
제어기는,
상기 다수의 모터부 중,
상기 전력 센서를 통해 상기 정격 전력이 공급되지 않는 모터부를 이상 모터부로 선정하고,
상기 이상 모터부와 연결되는 보조 전력 공급 라인의 스위칭 모듈을 온 상태로 전환하여, 상기 보조 전력 공급 라인과 연결된 전력 공급 라인을 통해 상기 정격 전력을 공급받도록 제어하는 것이 바람직하다.
특히, 상기 전력 공급 라인의 일정 위치에는, 제 1비상 접점부가 형성되고,
상기 보조 전력 공급 라인의 일정 위치에는, 제 2비상 접점부가 형성되고,
상기 제 1비상 접점부와 상기 제 2비상 접점부는 서로 동일 축선을 이루는 경로 상에 배치되고,
상기 경로 상에는, 신축되는 축을 갖는 엑츄에이터가 배치되고,
상기 액츄에이터와 상기 축을 관통하여 설치되는 보조 라인이 구비되고,
상기 보조 라인의 일단은, 상기 엑츄에이터의 단부에 노출되고,
상기 보조 라인의 타단은, 상기 축의 단부에 노출되고,
상기 엑츄에이터의 단부에는, 상기 보조 라인의 일단을 상기 제 2비상 접점부에 연결하는 제 1연결단이 설치되고,
상기 축의 단부에는, 상기 보조 라인의 타단을 고정하는 제 2연결단이 설치되고,
상기 스위칭 모듈에는, 상기 스위칭 모듈의 온 상태에 따른 전기적 동작 신호를 감지하는 센서가 설치되고,
제어부는, 상기 센서를 통해 온 상태에서 전기적 동작 신호가 감지되지 않는 경우,
상기 엑츄에이터의 상기 축을 돌출시켜 상기 제 2연결단을 상기 제 1비상 접점부에 접속되도록 제어한다.
또한 상기 계전 장치는 상기 전력 공급 라인을 따라 이동하면서 상기 전력 공급 라인의 둘레에 대한 제 1영상을 취득하여 상기 제어부로 전송하는 제 1영상 취득기와, 상기 보조 전력 공급 라인을 따라 이동하면서 상기 보조 전력 공급 라인의 둘레에 대한 제 2영상을 취득하여 상기 제어부로 전송하는 제 2영상 취득기를 갖는다.
여기서 상기 제어부에는 상기 전력 공급 라인의 제 1정상 둘레 영상과, 상기 보조 전력 공급 라인의 제 2정상 둘레 영상이 설정되고,
상기 제어부는, 상기 취득된 제 1영상이 상기 제 1정상 둘레 영상과 상이한 지의 제 1결과와, 상기 취득된 제 2영상이 상기 제 2정상 둘레 영상과 상이한 지의 제 2결과를 판단한다.
상기 제어부는 무선 통신 모듈을 통해 관리 서버와 무선 통신을 이루고, 상기 무선 통신을 통해 상기 취득된 제 1영상이 상기 제 1정상 둘레 영상과 상이한 지의 제 1결과와, 상기 취득된 제 2영상이 상기 제 2정상 둘레 영상과 상이한 지의 제 2결과를 상기 관리 서버로 전송한다.
여기서 상기 제 1결과에는 상기 전력 공급 라인의 상이한 부분에 대한 제 1위치 정보가 포함되고,
상기 제 2결과에는 상기 보조 전력 공급 라인의 상이한 부분에 대한 제 2위치 정보가 포함된다.
또한 상기 계전 장치는 제 1보수 장치와, 제 2보수 장치를 포함한다.
상기 제 1보수 장치는 제 1장치 몸체와, 제 1리니어 모터와, 제 1절연재 공급기를 갖는다.
상기 제 1장치 몸체에는 상기 전력 공급 라인이 관통되는 제 1관통홀이 형성된다.
상기 전력 공급 라인의 둘레에는, 상기 전력 공급 라인의 길이 방향을 따르는 제 1레일 부재들이 형성된다.
상기 제 1장치 몸체의 상기 제 1관통홀의 내주에는 상기 제 1레일 부재들과 레일 결합되는 제 1레일홈들이 형성된다.
상기 제 1리니어 모터는 상기 제어부의 제어에 의해 상기 제 1장치 몸체를 상기 제 1레일 부재들을 따라 이동시킨다.
상기 제 1장치 몸체의 일단에는 원판 형상의 제 1회전판이 설치되고, 상기 제 1회전판의 중심에는 상기 전력 공급 라인이 관통되는 제 1중앙홀이 형성된다.
상기 제 1절연재 공급기는 상기 제 1회전판의 둘레에 설치되고, 수평 방향을 따라 일정 길이 연장되는 제 1연장관과, 상기 제 1연장관의 단부에서 상기 전력 공급 라인의 둘레를 향해 설치되어 절연재를 분사하는 제 1분사기를 갖는다.
상기 제어부는 상기 제 1위치 정보에 해당되는 위치로 상기 제 1리니어 모터를 사용하여 상기 제 1분사기가 위치되도록 상기 제 1장치 몸체를 상기 전력 공급 라인을 따라 이동시키고,
상기 제 1절연재 공급기를 사용하여 상기 제 1분사기를 통해 상기 제 1위치 정보에 해당된 위치에 설정된 양의 절연재를 공급하도록 제어한다.
이어 상기 제어부는 상기 제 1영상 취득기를 사용하여 상기 제 1위치 정보에 해당되는 위치에서의 영상을 재취득하여 상기 제 1정상 둘레 영상과 동일한 지의 여부를 비교하고, 비교한 결과를 상기 괸리 서버로 전송한다.
상기 제 1보수 장치는 제 1장치 몸체와, 제 1리니어 모터와, 제 1절연재 공급기를 갖는다.
상기 제 1장치 몸체에는 상기 전력 공급 라인이 관통되는 제 1관통홀이 형성된다.
상기 전력 공급 라인의 둘레에는, 상기 전력 공급 라인의 길이 방향을 따르는 제 1레일 부재들이 형성된다.
상기 제 1장치 몸체의 상기 제 1관통홀의 내주에는 상기 제 1레일 부재들과 레일 결합되는 제 1레일홈들이 형성된다.
상기 제 1리니어 모터는 상기 제어부의 제어에 의해 상기 제 1장치 몸체를 상기 제 1레일 부재들을 따라 이동시킨다.
상기 제 1장치 몸체의 일단에는 원판 형상의 제 1회전판이 설치되고, 상기 제 1회전판의 중심에는 상기 전력 공급 라인이 관통되는 제 1중앙홀이 형성된다.
상기 제 1절연재 공급기는 상기 제 1회전판의 둘레에 설치되고, 수평 방향을 따라 일정 길이 연장되는 제 1연장관과, 상기 제 1연장관의 단부에서 상기 전력 공급 라인의 둘레를 향해 설치되어 절연재를 분사하는 제 1분사기를 갖는다.
상기 제어부는 상기 제 1위치 정보에 해당되는 위치로 상기 제 1리니어 모터를 사용하여 상기 제 1분사기가 위치되도록 상기 제 1장치 몸체를 상기 전력 공급 라인을 따라 이동시키고,
상기 제 1절연재 공급기를 사용하여 상기 제 1분사기를 통해 상기 제 1위치 정보에 해당된 위치에 설정된 양의 절연재를 공급하도록 제어한다.
이어 상기 제어부는 상기 제 1영상 취득기를 사용하여 상기 제 1위치 정보에 해당되는 위치에서의 영상을 재취득하여 상기 제 1정상 둘레 영상과 동일한 지의 여부를 비교하고, 비교한 결과를 상기 괸리 서버로 전송한다.
상기의 과제의 해결 수단을 통해 본 발명은 정격 전압을 각각의 모터부로 공급하는 경우, 이를 실시간으로 측정하여 모니터링 함과 아울러, 각 모터부의 기준 구동 전력 이상을 이루는 여유 전력이 존재하는 경우, 이를 별도로 저장하도록 함과 아울러, 각 모터부로 과도한 전력이 공급되어 모터부가 파손되는 문제를 해결할 수 있다.
또한 본 발명은 여유 전력을 항상 일정한 수준으로 유지하여, 비상시 전력을 자체적으로 모터부로 공급하여 줄 수 있다.
또한 본 발명은 정격전력이 공급되지 못하는 모터가 존재하는 경우, 해당 모터부로 다른 전력 공급 라인을 통해 스위칭 시켜 공급 받을 수 있도록 할 수 있다.
또한 본 발명은 전력 공급 라인에서 손상이 발생된 위치 및 영상을 실시간으로 원격 확인하고, 이 손상 부위에 절연재를 공급하여 보수함으로써 손상으로 인해 전력 공급시 스파크 발생 등으로 인한 화재와 같은 안전 사고를 미연에 방지할 수 있다.
상술한 효과들과 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 본 발명의 배전전력계통의 전력공급제어용 계전장치의 구성을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 배전전력계통의 전력공급제어용 계전장치의 전력 저장부가 비상 전력 공급부를 더 포함하는 예를 보여주는 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 전력 저장부가 전력 발전부와 전기적으로 연결되는 예를 보여주는 블록도이다.
도 4는 본 발명에 따른 전력 공급 라인이 보조 전력 공급 라인과 연결되는 구성을 포함한 계전장치의 구동을 보여주는 블록이다.
도 5는 전력 공급 라인과 보조 전력 공급 라인 간 비상시 접속이 가능한 구성을 보여주는 블록도이다.
도 6는 도 5의 A를 확대도시한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 제 1,2보수 장치의 구성을 보여주는 도면이다.
도 8 내지 도 10은 전력 공급 라인 또는 보조 전력 공급 라인 상에서 손상이 발생된 위치로 이동하여 손상이 발생된 부분에 절연재를 충진시키는 보수과정을 보여주는 도면들이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
이하에서 기재의 "상부 (또는 하부)" 또는 기재의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 구비 또는 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 기재의 상면 (또는 하면)에 접하여 구비 또는 배치되는 것을 의미한다.
또한, 상기 기재와 기재 상에 (또는 하에) 구비 또는 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성을 포함하지 않는 것으로 한정하는 것은 아니다.
다음은 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 배전전력계통의 전력공급제어용 계전장치를 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 배전전력계통의 전력공급제어용 계전장치의 구성을 보여주는 도면이다.
도 1을 참조 하면, 본 발명의 배전전력계통의 전력공급제어용 계전장치는 본체(100)와, 상기 본체(100)에 배치되며, 배전 라인(10)을 통해 배전 전력을 공급받아 정격 전력으로 변압하는 변압부(200)와, 부하 기기들(20)의 구동을 제어하는 다수의 모터부(300)와, 상기 변압부(200)로부터 상기 정격전력을 상기 다수의 모터부(300) 각각으로 공급하는 전력 공급부(400)와, 상기 전력 공급부(400)에 포함되며, 상기 다수의 모터부(300) 각각으로 공급되는 상기 정격 전력의 전력량을 측정하는 전력량 측정부(500)와, 상기 다수의 모터부(300) 각각의 기준 구동 전력량이 설정되고, 상기 변압부(200)로부터 공급되는 상기 정격 전력에서 상기 기준 구동 전력량 이상을 이루는 여유 전력량이 존재하는 경우, 상기 여유 전력량을 저장하는 전력 저장부(600)를 포함한다.
도 2는 본 발명의 배전전력계통의 전력공급제어용 계전장치의 전력 저장부가 비상 전력 공급부를 더 포함하는 예를 보여주는 블록도이다.
도 2를 참조 하면 전력 저장부(600)는 상기 다수의 모터부(300)로 공급되는 상기 정격 전력의 전력량이 상기 기준 구동 전력량에서 일정량 미만 전력량을 이루면, 상기 여유 전력량에서 일부 전력량을, 상기 일정량 미만을 이루는 전력량 만큼 상기 일정량 미만 전력량을 이루는 모터부(300)로 공급하는 비상 전력 공급부(700)를 포함하는 것이 바람직하다.
도 3은 본 발명에 따른 전력 저장부가 전력 발전부와 전기적으로 연결되는 예를 보여주는 블록도이다.
도 3을 참조 하면 본 발명에 따른 전력 저장부(600)는 전력 발전부(800)와 전기적으로 연결된다.
상기 전력 발전부(800)는 상기 여유 전력량이 상기 일정량 미만 전력량 보다 낮은 경우, 상기 여유 전력량이 상기 일정량 미만 전력량 보다 기설정된 기준 여유 전력량을 이루는 추가 전력량을 산출한다.
이어 상기 전력 발전부(800)는 상기 산출된 추가 전력량을 상기 전력 저장부로 공급할 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 전력 공급 라인이 보조 전력 공급 라인과 연결되는 구성을 포함한 계전장치의 구동을 보여주는 블록이다.
도 4를 참조 하면, 상기 전력 공급부(400)는, 상기 변압부(200)와 상기 다수의 모터부(300) 각각을 연결하여 상기 정격 전력을 공급하는 다수의 전력 공급 라인(110)을 포함한다.
상기 다수의 전력 공급 라인(110) 각각은 이웃하는 전력 공급 라인(110)과 접속되는 보조 전력 공급 라인(120)을 갖는다.
상기 보조 전력 공급 라인(120)에는, 스위치 모듈(130)이 설치된다.
상기 다수의 모터부(300)에는 상기 정격 전력이 공급되는 지의 여부를 측정하는 전력 센서(310)가 각각 설치된다.
제어기(900)는 상기 다수의 모터부(300) 중, 상기 전력 센서(310)를 통해 상기 정격 전력이 공급되지 않는 모터부(300)를 이상 모터부로 선정한다.
이어 상기 제어부(900)는 상기 이상 모터부와 연결되는 보조 전력 공급 라인(120)의 스위칭 모듈(130)을 온 상태로 전환하여, 상기 보조 전력 공급 라인(120)과 연결된 전력 공급 라인(110)을 통해 상기 정격 전력을 공급받도록 제어할 수 있다.
도 5는 전력 공급 라인과 보조 전력 공급 라인 간 비상시 접속이 가능한 구성을 보여주는 블록도이다. 도 6는 도 5의 A를 확대도시한 도면이다.
도 5 및 도 6을 참조 하면, 본 발명에 따른 전력 공급 라인(110)의 일정 위치에는, 제 1비상 접점부(111)가 형성된다.
상기 보조 전력 공급 라인(120)의 일정 위치에는, 제 2비상 접점부(121)가 형성된다.
상기 제 1비상 접점부(111)와 상기 제 2비상 접점부(121)는 서로 동일 축선을 이루는 경로 상에 배치된다.
상기 경로 상에는, 신축되는 축(141)을 갖는 엑츄에이터(140)가 배치된다.
상기 액츄에이터(140)와 상기 축(141)을 관통하여 설치되는 보조 라인(142)이 구비된다.
상기 보조 라인(142)의 일단은, 상기 엑츄에이터(140)의 단부에 노출된다.
상기 보조 라인(142)의 타단은, 상기 축(141)의 단부에 노출된다.
상기 엑츄에이터(140)의 단부에는, 상기 보조 라인(141)의 일단을 상기 제 2비상 접점부(121)에 연결하는 제 1연결단이 설치된다.
상기 축(141)의 단부에는, 상기 보조 라인(142)의 타단을 고정하는 제 2연결단이 설치된다.
상기 스위칭 모듈(130)에는, 상기 스위칭 모듈(130)의 온 상태에 따른 전기적 동작 신호를 감지하는 센서(131)가 설치된다.
제어부(900)는 상기 센서(131)를 통해 온 상태에서 전기적 동작 신호가 감지되지 않는 경우, 상기 엑츄에이터(140)의 상기 축(141)을 돌출시켜 상기 제 2연결단을 상기 제 1비상 접점부(111)에 접속되도록 제어할 수 있다.
여기서 상기 엑츄에이터(140)의 내부에는 릴(143)이 설치되며, 상기 릴(143)은 보조 라인(142)을 일정 회수 권취한다. 이에 축(141)의 돌출여부에 연동되어 릴(143)은 보조 라인(142)을 권취 또는 권출할 수 있다.
상기의 구성 및 작용에 따라 본 발명은 정격 전압을 각각의 모터부로 공급하는 경우, 이를 실시간으로 측정하여 모니터링 함과 아울러, 각 모터부의 기준 구동 전력 이상을 이루는 여유 전력이 존재하는 경우, 이를 별도로 저장하도록 함과 아울러, 각 모터부로 과도한 전력이 공급되어 모터부가 파손되는 문제를 해결할 수 있다.
또한 본 발명은 여유 전력을 항상 일정한 수준으로 유지하여, 비상시 전력을 자체적으로 모터부로 공급하여 줄 수 있다.
또한 본 발명은 정격전력이 공급되지 못하는 모터가 존재하는 경우, 해당 모터부로 다른 전력 공급 라인을 통해 스위칭 시켜 공급 받을 수 있도록 할 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 제 1,2보수 장치의 구성을 보여주는 도면이다. 도 8 내지 도 10은 전력 공급 라인 또는 보조 전력 공급 라인 상에서 손상이 발생된 위치로 이동하여 손상이 발생된 부분에 절연재를 충진시키는 보수과정을 보여주는 도면들이다.
도 7, 도 8 내지 도 10을 참조 하면, 본 발명에 따른 계전 장치는 상기 전력 공급 라인(110)을 따라 이동하면서 상기 전력 공급 라인(110)의 둘레에 대한 제 1영상을 취득하여 상기 제어부(900)로 전송하는 제 1영상 취득기(1100)와, 상기 보조 전력 공급 라인(120)을 따라 이동하면서 상기 보조 전력 공급 라인(120)의 둘레에 대한 제 2영상을 취득하여 상기 제어부(900)로 전송하는 제 2영상 취득기(1200)를 갖는다.
여기서 상기 제 1,2영상 취득기(1100. 1200)는 실질적으로 동일한 구성을 이룬다.
여기서 상기 제어부(900)에는 상기 전력 공급 라인(110)의 제 1정상 둘레 영상과, 상기 보조 전력 공급 라인의 제 2정상 둘레 영상이 설정된다.
상기 제어부(900)는 상기 취득된 제 1영상이 상기 제 1정상 둘레 영상과 상이한 지의 제 1결과와, 상기 취득된 제 2영상이 상기 제 2정상 둘레 영상과 상이한 지의 제 2결과를 판단한다.
상기 제어부(900)는 상기 취득된 제 1영상이 상기 제 1정상 둘레 영상과 상이하거나, 상기 취득된 제 2영상이 상기 제 2정상 둘레 영상과 상이한 경우 해당 부분이 손상된 것으로 판단한다.
상기 제어부(900)는 무선 통신 모듈(910)을 통해 관리 서버(1000)와 무선 통신을 이루고, 상기 무선 통신을 통해 상기 취득된 제 1영상이 상기 제 1정상 둘레 영상과 상이한 지의 제 1결과와, 상기 취득된 제 2영상이 상기 제 2정상 둘레 영상과 상이한 지의 제 2결과를 상기 관리 서버로 전송한다.
여기서 상기 제 1결과에는 상기 전력 공급 라인(110)의 상이한 부분에 대한 제 1위치 정보가 포함되고, 상기 제 2결과에는 상기 보조 전력 공급 라인(120)의 상이한 부분에 대한 제 2위치 정보가 포함된다.
그리고 상기 계전 장치는 서로 동일한 구성을 갖는 제 1보수 장치(1)와, 제 2보수 장치(2)를 포함한다. 이에 제 1,2보수 장치의 구성번호를 동일하게 명기한다.
상기 제 1보수 장치(1)는 제 1장치 몸체(2100)와, 제 1리니어 모터(2200)와, 제 1절연재 공급기(2300)를 갖는다.
상기 제 1장치 몸체(2100)에는 상기 전력 공급 라인(110)이 관통되는 제 1관통홀(2101)이 형성된다.
상기 전력 공급 라인(110)의 둘레에는, 상기 전력 공급 라인(110)의 길이 방향을 따르는 제 1레일 부재들(111)이 형성된다.
상기 제 1장치 몸체(2100)의 상기 제 1관통홀(2101)의 내주에는 상기 제 1레일 부재들(111)과 레일 결합되는 제 1레일홈들(2102)이 형성된다.
상기 제 1리니어 모터(2200)는 상기 제어부(900)의 제어에 의해 상기 제 1장치 몸체(2100)를 상기 제 1레일 부재들(111)을 따라 이동시킨다.
상기 제 1장치 몸체(2100)의 일단에는 원판 형상의 제 1회전판(2110)이 설치되고, 상기 제 1회전판(2110)의 중심에는 상기 전력 공급 라인(110)이 관통되는 제 1중앙홀(2111)이 형성된다.
상기 제 1회전판(2110)은 기어 모터(2120)에 의해 회전된다. 상기 기어 모터(2120)는 제 1장치 몸체(2100)에 설치되며, 제어부(900)의 제어에 의해 회전되는 기어(2121)를 갖는다. 상기 기어(2121)는 제 1회전판(2110)의 둘레와 기어치 연결된다.
상기 제 1절연재 공급기(2300)는 상기 제 1회전판(2110)의 둘레에 설치되고, 수평 방향을 따라 일정 길이 연장되는 제 1연장관(2310)과, 상기 제 1연장관(2310)의 단부에서 상기 전력 공급 라인(110)의 둘레를 향해 설치되어 절연재를 분사하는 제 1분사기(2320)를 갖는다.
상기 제어부(900)는 상기 제 1위치 정보에 해당되는 위치로 상기 제 1리니어 모터(2200)를 사용하여 상기 제 1분사기(2320)가 위치되도록 상기 제 1장치 몸체(2100)를 상기 전력 공급 라인(110)을 따라 이동시키고, 상기 제 1절연재 공급기(2300)를 사용하여 상기 제 1분사기(2320)를 통해 상기 제 1위치 정보에 해당된 위치에 설정된 양의 절연재를 공급하도록 제어한다.
이어 상기 제어부(900)는 상기 제 1영상 취득기(1100)를 사용하여 상기 제 1위치 정보에 해당되는 위치에서의 영상을 재취득하여 상기 제 1정상 둘레 영상과 동일한 지의 여부를 비교하고, 비교한 결과를 상기 괸리 서버(1000)로 전송할 수 있다.
또한, 상기 제 2보수 장치(2)는 제 2장치 몸체(2100)와, 제 2리니어 모터(2200)와, 제 2절연재 공급기(2300)를 갖는다.
상기 제 2장치 몸체(2100)에는 상기 보조 전력 공급 라인(120)이 관통되는 제 1관통홀(2101)이 형성된다.
상기 보조 전력 공급 라인(120)의 둘레에는, 상기 보조 전력 공급 라인(120)의 길이 방향을 따르는 제 2레일 부재들(121)이 형성된다.
상기 제 2장치 몸체(2100)의 상기 제 2관통홀(2101)의 내주에는 상기 제 2레일 부재들(121)과 레일 결합되는 제 2레일홈들(2102)이 형성된다.
상기 제 2리니어 모터(2200)는 상기 제어부(900)의 제어에 의해 상기 제 2장치 몸체(2100)를 상기 제 2레일 부재들(121)을 따라 이동시킨다.
상기 제 2장치 몸체(2100)의 일단에는 원판 형상의 제 2회전판(2110)이 설치되고, 상기 제 2회전판(2110)의 중심에는 상기 보조 전력 공급 라인(120)이 관통되는 제 2중앙홀(2111)이 형성된다.
상기 제 2회전판(2110)은 기어 모터(2120)에 의해 회전된다. 상기 기어 모터(2120)는 제 2장치 몸체(2100)에 설치되며, 제어부(900)의 제어에 의해 회전되는 기어(2121)를 갖는다. 상기 기어(2121)는 제 2회전판(2110)의 둘레와 기어치 연결된다.
상기 제 2절연재 공급기(2300)는 상기 제 2회전판(2110)의 둘레에 설치되고, 수평 방향을 따라 일정 길이 연장되는 제 2연장관(2310)과, 상기 제 2연장관(2310)의 단부에서 상기 보조 전력 공급 라인(120)의 둘레를 향해 설치되어 절연재를 분사하는 제 2분사기(2320)를 갖는다.
상기 제어부(900)는 상기 제 2위치 정보에 해당되는 위치로 상기 제 2리니어 모터(2200)를 사용하여 상기 제 2분사기(2320)가 위치되도록 상기 제 2장치 몸체(2100)를 상기 보조 전력 공급 라인(120)을 따라 이동시키고, 상기 제 2절연재 공급기(2300)를 사용하여 상기 제 2분사기(2320)를 통해 상기 제 2위치 정보에 해당된 위치에 설정된 양의 절연재를 공급하도록 제어한다.
이어 상기 제어부(900)는 상기 제 2영상 취득기(1100)를 사용하여 상기 제 2위치 정보에 해당되는 위치에서의 영상을 재취득하여 상기 제 2정상 둘레 영상과 동일한 지의 여부를 비교하고, 비교한 결과를 상기 괸리 서버(1000)로 전송할 수 있다.
상기의 구성 및 작용에 따라 본 발명은 전력 공급 라인에서 손상이 발생된 위치 및 영상을 실시간으로 원격 확인하고, 이 손상 부위에 절연재를 공급하여 보수함으로써 손상으로 인해 전력 공급시 스파크 발생 등으로 인한 화재와 같은 안전 사고를 미연에 방지할 수 있다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
100 : 본체
200 : 변압부
300 : 모터부
400 : 전력 공급부
500 : 전력량 측정부
600 : 전력량 저장부

Claims (5)

  1. 본체;
    상기 본체에 배치되며, 배전 라인을 통해 배전 전력을 공급받아 정격 전력으로 변압하는 변압부;
    부하 기기들의 구동을 제어하는 다수의 모터부;
    상기 변압부로부터 상기 정격전력을 상기 다수의 모터부 각각으로 공급하는 전력 공급부;
    상기 전력 공급부에 포함되며, 상기 다수의 모터부 각각으로 공급되는 상기 정격 전력의 전력량을 측정하는 전력량 측정부; 및,
    상기 다수의 모터부 각각의 기준 구동 전력량이 설정되고, 상기 변압부로부터 공급되는 상기 정격 전력에서 상기 기준 구동 전력량 이상을 이루는 여유 전력량이 존재하는 경우, 상기 여유 전력량을 저장하는 전력 저장부를 포함하고,
    상기 전력 저장부는, 상기 다수의 모터부로 공급되는 상기 정격 전력의 전력량이 상기 기준 구동 전력량에서 일정량 미만 전력량을 이루면, 상기 여유 전력량에서 일부 전력량을, 상기 일정량 미만을 이루는 전력량 만큼 상기 일정량 미만 전력량을 이루는 모터부로 공급하는 비상 전력 공급부를 포함하고,
    상기 전력 저장부는, 전력 발전부와 전기적으로 연결되고,
    상기 전력 발전부는, 상기 여유 전력량이 상기 일정량 미만 전력량 보다 낮은 경우, 상기 여유 전력량이 상기 일정량 미만 전력량 보다 기설정된 기준 여유 전력량을 이루는 추가 전력량을 산출하고, 상기 산출된 추가 전력량을 상기 전력 저장부로 공급하고,
    상기 전력 공급부는, 상기 변압부와 상기 다수의 모터부 각각을 연결하여 상기 정격 전력을 공급하는 다수의 전력 공급 라인을 포함하되, 상기 다수의 전력 공급 라인 각각은, 이웃하는 전력 공급 라인과 접속되는 보조 전력 공급 라인을 갖고,
    상기 보조 전력 공급 라인에는, 스위치 모듈이 설치되고,
    상기 다수의 모터부에는, 상기 정격 전력이 공급되는 지의 여부를 측정하는 전력 센서가 각각 설치되고,
    제어기는, 상기 다수의 모터부 중, 상기 전력 센서를 통해 상기 정격 전력이 공급되지 않는 모터부를 이상 모터부로 선정하고, 상기 이상 모터부와 연결되는 보조 전력 공급 라인의 스위칭 모듈을 온 상태로 전환하여, 상기 보조 전력 공급 라인과 연결된 전력 공급 라인을 통해 상기 정격 전력을 공급받도록 제어하고,
    상기 전력 공급 라인의 일정 위치에는, 제 1비상 접점부가 형성되고,
    상기 보조 전력 공급 라인의 일정 위치에는, 제 2비상 접점부가 형성되고,
    상기 제 1비상 접점부와 상기 제 2비상 접점부는 서로 동일 축선을 이루는 경로 상에 배치되고,
    상기 경로 상에는, 신축되는 축을 갖는 엑츄에이터가 배치되고,
    상기 엑츄에이터와 상기 축을 관통하여 설치되는 보조 라인이 구비되고,
    상기 보조 라인의 일단은, 상기 엑츄에이터의 단부에 노출되고,
    상기 보조 라인의 타단은, 상기 축의 단부에 노출되고,
    상기 엑츄에이터의 단부에는, 상기 보조 라인의 일단을 상기 제 2비상 접점부에 연결하는 제 1연결단이 설치되고,
    상기 축의 단부에는, 상기 보조 라인의 타단을 고정하는 제 2연결단이 설치되고,
    상기 스위칭 모듈에는, 상기 스위칭 모듈의 온 상태에 따른 전기적 동작 신호를 감지하는 센서가 설치되고,
    제어부는, 상기 센서를 통해 온 상태에서 전기적 동작 신호가 감지되지 않는 경우,
    상기 엑츄에이터의 상기 축을 돌출시켜 상기 제 2연결단을 상기 제 1비상 접점부에 접속되도록 제어하고,
    상기 전력 공급 라인의 일정 위치에는, 제 1비상 접점부가 형성되고,
    상기 보조 전력 공급 라인의 일정 위치에는, 제 2비상 접점부가 형성되고,
    상기 제 1비상 접점부와 상기 제 2비상 접점부는 서로 동일 축선을 이루는 경로 상에 배치되고,
    상기 경로 상에는, 신축되는 축을 갖는 엑츄에이터가 배치되고,
    상기 엑츄에이터와 상기 축을 관통하여 설치되는 보조 라인이 구비되고,
    상기 보조 라인의 일단은, 상기 엑츄에이터의 단부에 노출되고,
    상기 보조 라인의 타단은, 상기 축의 단부에 노출되고,
    상기 엑츄에이터의 단부에는, 상기 보조 라인의 일단을 상기 제 2비상 접점부에 연결하는 제 1연결단이 설치되고,
    상기 축의 단부에는, 상기 보조 라인의 타단을 고정하는 제 2연결단이 설치되고,
    상기 스위칭 모듈에는, 상기 스위칭 모듈의 온 상태에 따른 전기적 동작 신호를 감지하는 센서가 설치되고,
    제어부는, 상기 센서를 통해 온 상태에서 전기적 동작 신호가 감지되지 않는 경우, 상기 엑츄에이터의 상기 축을 돌출시켜 상기 제 2연결단을 상기 제 1비상 접점부에 접속되도록 제어하고,
    계전 장치는 상기 전력 공급 라인을 따라 이동하면서 상기 전력 공급 라인의 둘레에 대한 제 1영상을 취득하여 상기 제어부로 전송하는 제 1영상 취득기와, 상기 보조 전력 공급 라인을 따라 이동하면서 상기 보조 전력 공급 라인의 둘레에 대한 제 2영상을 취득하여 상기 제어부로 전송하는 제 2영상 취득기를 갖고,
    상기 제어부에는 상기 전력 공급 라인의 제 1정상 둘레 영상과, 상기 보조 전력 공급 라인의 제 2정상 둘레 영상이 설정되고,
    상기 제어부는, 상기 취득된 제 1영상이 상기 제 1정상 둘레 영상과 상이한 지의 제 1결과와, 상기 취득된 제 2영상이 상기 제 2정상 둘레 영상과 상이한 지의 제 2결과를 판단하고,
    상기 제어부는 무선 통신 모듈을 통해 관리 서버와 무선 통신을 이루고, 상기 무선 통신을 통해 상기 취득된 제 1영상이 상기 제 1정상 둘레 영상과 상이한 지의 제 1결과와, 상기 취득된 제 2영상이 상기 제 2정상 둘레 영상과 상이한 지의 제 2결과를 상기 관리 서버로 전송하고,
    상기 제 1결과에는 상기 전력 공급 라인의 상이한 부분에 대한 제 1위치 정보가 포함되고,
    상기 제 2결과에는 상기 보조 전력 공급 라인의 상이한 부분에 대한 제 2위치 정보가 포함되는 것을 특징으로 하는 배전전력계통의 전력공급제어용 계전장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 계전 장치는 제 1보수 장치와, 제 2보수 장치를 포함하고,
    상기 제 1보수 장치는 제 1장치 몸체와, 제 1리니어 모터와, 제 1절연재 공급기를 갖고,
    상기 제 1장치 몸체에는 상기 전력 공급 라인이 관통되는 제 1관통홀이 형성되고,
    상기 전력 공급 라인의 둘레에는, 상기 전력 공급 라인의 길이 방향을 따르는 제 1레일 부재들이 형성되고,
    상기 제 1장치 몸체의 상기 제 1관통홀의 내주에는 상기 제 1레일 부재들과 레일 결합되는 제 1레일홈들이 형성되고,
    상기 제 1리니어 모터는 상기 제어부의 제어에 의해 상기 제 1장치 몸체를 상기 제 1레일 부재들을 따라 이동시키고,
    상기 제 1장치 몸체의 일단에는 원판 형상의 제 1회전판이 설치되고, 상기 제 1회전판의 중심에는 상기 전력 공급 라인이 관통되는 제 1중앙홀이 형성되고,
    상기 제 1절연재 공급기는 상기 제 1회전판의 둘레에 설치되고, 수평 방향을 따라 일정 길이 연장되는 제 1연장관과, 상기 제 1연장관의 단부에서 상기 전력 공급 라인의 둘레를 향해 설치되어 절연재를 분사하는 제 1분사기를 갖고,
    상기 제어부는 상기 제 1위치 정보에 해당되는 위치로 상기 제 1리니어 모터를 사용하여 상기 제 1분사기가 위치되도록 상기 제 1장치 몸체를 상기 전력 공급 라인을 따라 이동시키고,
    상기 제 1절연재 공급기를 사용하여 상기 제 1분사기를 통해 상기 제 1위치 정보에 해당된 위치에 설정된 양의 절연재를 공급하도록 제어하고,
    상기 제어부는 상기 제 1영상 취득기를 사용하여 상기 제 1위치 정보에 해당되는 위치에서의 영상을 재취득하여 상기 제 1정상 둘레 영상과 동일한 지의 여부를 비교하고, 비교한 결과를 상기 괸리 서버로 전송하고,
    상기 제 1보수 장치는 제 1장치 몸체와, 제 1리니어 모터와, 제 1절연재 공급기를 갖고,
    상기 제 1장치 몸체에는 상기 전력 공급 라인이 관통되는 제 1관통홀이 형성되고,
    상기 전력 공급 라인의 둘레에는, 상기 전력 공급 라인의 길이 방향을 따르는 제 1레일 부재들이 형성되고,
    상기 제 1장치 몸체의 상기 제 1관통홀의 내주에는 상기 제 1레일 부재들과 레일 결합되는 제 1레일홈들이 형성되고,
    상기 제 1리니어 모터는 상기 제어부의 제어에 의해 상기 제 1장치 몸체를 상기 제 1레일 부재들을 따라 이동시키고,
    상기 제 1장치 몸체의 일단에는 원판 형상의 제 1회전판이 설치되고, 상기 제 1회전판의 중심에는 상기 전력 공급 라인이 관통되는 제 1중앙홀이 형성되고,
    상기 제 1절연재 공급기는 상기 제 1회전판의 둘레에 설치되고, 수평 방향을 따라 일정 길이 연장되는 제 1연장관과, 상기 제 1연장관의 단부에서 상기 전력 공급 라인의 둘레를 향해 설치되어 절연재를 분사하는 제 1분사기를 갖고,
    상기 제어부는 상기 제 1위치 정보에 해당되는 위치로 상기 제 1리니어 모터를 사용하여 상기 제 1분사기가 위치되도록 상기 제 1장치 몸체를 상기 전력 공급 라인을 따라 이동시키고,
    상기 제 1절연재 공급기를 사용하여 상기 제 1분사기를 통해 상기 제 1위치 정보에 해당된 위치에 설정된 양의 절연재를 공급하도록 제어하고,
    상기 제어부는 상기 제 1영상 취득기를 사용하여 상기 제 1위치 정보에 해당되는 위치에서의 영상을 재취득하여 상기 제 1정상 둘레 영상과 동일한 지의 여부를 비교하고, 비교한 결과를 상기 괸리 서버로 전송하는 것을 특징으로 하는 배전전력계통의 전력공급제어용 계전장치.
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