KR20010079371A - 다기능 주택용 분전반 - Google Patents

Abstract

본 발명은 종래의 주택용분전반이 주택에 공급되는 전력을 분기 해주는 기능만을 갖고 있는 것에 비해 전기사용률[%]감시 기능, 부하 전류감시 기능, 전기적인 정보제공 기능, 과전류 경보 기능, 누전 경보 기능 등 개별 주택에서 발생되는 전기적인 사항을 알려주는 기능외에 전기로 인한 사고를 사전에 감지하여 사고예방을 줄일 수 있도록 만든 제품이다.

평상시에는 전기사용률을 표시하여 주므로 각 주택에서 쓰고 있는 전체 전기의 사용률을 0.0 ~ 150.0[%]로 볼 수 있어 불필요한 전력낭비를 줄여주는데 기여하여 절전에 대한 의식을 고취시켜 줄 것으로 본다.

취침전이나 외출시에도 전기 사용률을 점검하여 평소보다 많은 사용률이 표시될 경우 다시 한번 사용 중인 전기부하를 살펴봄으로써 전기로 인한 사고 및 절전에 도움이 될 것이다.

사용중인 전기 부하에 과부하 및 누전이 발생하였을 때는 부저(벨)가 간헐적으로 울리고 해당 LED(램프)가 점등되어 사고를 알려 줌으로써 사전 조치를 취하므로 과부하 및 누전으로 인한 화재 등의 사고를 예방할 수 있다.

전기에 관련한 정보를 (전기사용률[%], 부하전류[A], 인입전압[V], 사용 중인 전력[W], 전력사용량[KWH] 등) 선택하여 볼 수 있어 전체부하감시 및 인입전압이 정격전압인지 알 수 있으며 일정기간의 전체 전력 사용량을 알 수 있어 체계적인 전력량 관리를 할 수 있게 되므로 가정 경제에 도움이 되는 것은 물론 국가적으로 전기를 절전하는 데에도 도움이 될 것으로 본다.

본 발명은 이렇듯 가정에서 사용 중인 전력량을 눈으로 볼 수 없어 낭비되는 불필요한 부하사용을 억제함은 물론 체계적인 전력량 관리를 함으로써 각 가정에서부터 에너지 절약을 실천하므로 국가적인 에너지 절약 정책에도 도움이 될 것으로 보며 전기로 인한 사고를 미연에 방지하여 화재 등 전기로부터 올 수 있는 재해를 예방하는 데에도 크게 기여할 것으로 본다.

Description

다기능 주택용분전반 {MULTY-HOME PANEL BOARD}

본 발명은 일반 주택(아파트, 일반주택) 및 상가 등에 사용되는 주택용분전반의 제작에 관련한 기술로써 종래의 주택용분전반은 단순히 과전류 차단 , 누전 차단 및 부하 분기 기능만을 가지고 있어 과전류에 대한 사전 경보 및 누전에 대한 사전경보 등을 사용자에게 알려 줄 수 없었고, 사용자로 하여금 사용 중인 전력량을 볼 수 있는 기능이 없어 절전 의식을 고취시킬만한 동기부여를 줄 수 없었다.

이렇듯 기존의 주택용분전반은 각 가정의 전체 전기를 분배하는데 있어서 과부하에 대한 사전 인지 및 절전에 대한 정보 제공이 거의 전무하다 할 수 있을 것이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 전기 사용률 표시 기능, 부하전류표시기능, 과부하경보기능, 누전 경보기능, 전기에 관한 정보 ([%], [V], [A], [KW], [kwh]) 제공기능 등을 통해 절전에 대한 의식 고취 및 전기사고로부터의 예방 조치가 가능하도록 함을 목적으로 한다.

상기목적을 달성하기 위하여 부하 전류 및 인입 전압을 A/D CONVERTER를 통해 ANALOG를 DIGITAL화하여 연산 가능하도록 하였으며 그로인해 전기 사용률[%], 부하 전류[A], 인입전압[V], 사용 전력[W], 월별 전력 사용량[kwh] 등을 선택 버튼에 의해서 한 곳의 DISPLAY용 FND(7-SEGMENT LED DISPLAY)에서 모두 표시가 되도록 한다.

또한, 선택한 정격 사용 전류 (15[A], 30[A], 50[A])와 실제 부하 전류를 비교하여 실제 부하 전류의 값이 정격 사용 전류의 값에 80[%], 100[%], 120[%]가 될 경우 서로 다른 빠르기로 부저와 함께 해당 LED(램프)가 간헐적으로 울리도록 한다.

또한, 누전 차단기가 동작하기전의 누설 전류값이 감지 될 경우에도 부저와 함께 해당 LED(램프)가 간헐적으로 울리도록 한다.

또한, 여러 수용가가 밀집되어 있는 APT, 상가, 업무용 빌딩 등 공동 이용시설의 전체적인 전력 관리를 위하여 전력선 통신 PORT를 두어 부하전류 및 과전류 경보, 누전 경보 등을 전력선 통신 LINE은 통해 전송하여 전력 관리용 COMPUTER에서 감지하여 관리할 수 있도록 한다.

[도1] 전체 외형도

전체적인 외관을 알아보기 쉽게 투시한 것으로 DOOR 상부에 여러 기능을 가지고 있는 DISPLAY부와 선택 스위치 등을 두어 조작을 간편하게 할 수 있도록 구성하였다.

[도2] 전기 계통도

전기에 대한 전체 계통도로써 분전반 부분과 전류 입력, 전압 입력, 통신 PORT 등으로 구성되어 있다.

[도3] 블럭 구성도

제어용 PCB 기판의 블럭 구성도이다.

본 발명은 주차단기 및 분기차단기를 기준으로 주차단기 2차측에 부하전류 감지용 C.T(변류기)가 있으며 그 지점에서 정격전압을 제어용 PCB기판에 인가하여 준다.

부하전류 및 정격전압을 입력받아 모든 기능을 수행하는 제어용 PCB기판이 있으며, 정격 사용전류 선택용 JUMPER (15[A], 30[A], 50[A])와 누전 감도전류 선택용 JUMPER(10[mA], 20[mA])가 있어 부하에 맞게 선택이 가능하다.

DOOR 상부에 모든 정보를 알려주는 DISPLAY용 FND(7-SEGMENT LED DISPLAY)가 있고 표시기능 선택용 PUSH BUTTON SWITCH 및 경보용 부저와 부저 STOP SWITCH, 과부하 및 누전 경보 LED(램프)가 있다.

그 밖에 각 세대의 부하량을 통합 관리 할 수 있도록 전력선 통신 PORT가 있어 전체 수용가의 부하량을 한 곳에서 관리할 수 있게 하였다.

주요 기능으로는

①DISPLAY용 FND(7-SEGMENT LED DISPLAY) : 전기사용률[%], 부하전류[A], 인입전압[V], 사용 중인 전력[W], 전력사용량[KWH] 등을 선택시 숫자로 표시되어 일반사용자가 알아보기 쉽도록 제작

②단위표시용 LED(램프) : 사용자가 선택한 상태(전기사용률[%], 부하전류[A], 인입전압[V], 사용 중인 전력[W], 전력사용량[KWH])를 LED 램프로 표기하여 ①항에 표시된 수치의 단위를 표기

③표시 기능 선택용 푸시 버튼스위치 : 누룰때마다 < [%] →[A] →[V] →[W] →[kwh] >의 순으로 변경이 되어 손쉽게 현재의 전력소비상태등을 파악할 수 있도록 제작

④부저 스톱용 푸시 버튼스위치 : 누전이나 과부하시 울리는 부저의 ON/OFF를 선택할 수 있도록 제작 (LOCK TYPE으로 ON시 부저가 울리고, OFF시에는 부저가 울리지 않도록 제작)

⑤과부하 경보용 LED(램프) : 과부하 경보시 사용자가 인지할수 있도록 부저와 함께 깜박거림 (부저가 울리지 않을 경우에도 깜박거림)

⑥누전 경보용 LED(램프) : 누전 경보시 사용자가 인지할 수 있도록 부저와 함께 깜박거림 (부저가 울리지 않을 경우에도 깜박거림)

⑦경보용 부저(BUZZER) : 과부하나 누전 경보시 간헐적으로 울림(누전 및 과부하 정도(%)에 따라 울리는 간격이 다름)

ex) 정격부하에 대비하여 부하사용량이 80[%] 일때 : = = = =

정격부하에 대비하여 부하사용량이 100[%] 일때 : = = = = = =

정격부하에 대비하여 부하사용량이 120[%] 일때 : = = = = = = = =

누전 경보시 : ==== ==== ====

⑧전류입력부 : 변류기를 통해 전체부하전류[A]를 입력받아 연산 처리가 가능하도록한 입력장치

⑨전압입력부 : 인입전압[V]을 입력받아 연산 처리가 가능하도록한 입력장치

⑩여러 수용가의 전력을 한 곳에서 관리할 필요가 있는 경우(APT, 업무용빌딩, 상가건물 등)에 통합 관리용 컴퓨터와 통신이 가능하도록한 통신 PORT.

본 발명은 각 가정의 주 에너지원인 전기의 사용량이 가전제품의 높은 보급률과 에어컨, 냉장고, 김치냉장고 등과 같이 고용량의 제품 사용에 따라 전기의 사용량이 급속도로 증가하는 데에 비해 낭비되는 전력사용량을 줄이려는 노력은 그리 크지 않다고 보여진다. 이는 절전에 대한 인식이 없는 것이 아니라, 사용 중인 전력량을 눈으로 확인할 수 없기 때문이라 할 수 있다.

본 발명은 그러한 점에 착안하여 실제 사용중인 전기 사용량을 표시하여 주므로 해서 절전에 대한 의식고취는 물론 평소보다 많은 전력 사용량을 표기시 불필요한 전기 사용은 없는지 한번 더 살펴보는 습관을 기르고 취침전이나 외출전에도 점검하여 켜져있는 전등, 열려있는 냉장고 문, 불필요하게 꽂혀있는 전원 플러그 등을 제거하는 등 절전을 생활화하게 됨은 물론 월별 전력량 표시가 되므로 매월 사용량을 적절히 조정하여 전력 누진제에 의한 전기요금을 절약하는데 크게 도움이 될 것이다.

각 가정에서 이와같이 전기 사용량을 절약함으로 해서 국가적으로 전력 수급이 원활히 될 뿐만 아니라 전력예비율 또한 여유로워지는 효과가 있을 것으로 본다.

또한 과전류 경보 및 누전경보 기능으로 인해 사전에 전기로 인한 화재등 사고예방에 큰 효과가 있다.

Claims (3)

1. 일반 주택용분전반에 전기 사용률 표시 기능, 부하전류 표시기능 및 전압, 전력, 월별 전력사용량을 표시하여 각 가정의 전체 전기 사용을 항상관리할 수 있게 한 모든 분전반.
2. 일반 주택용분전반에 과전류 경보 및 누전경보 기능을 넣어 전기로 인한 화재 등의 사고를 방지할 수 있게 한 모든 분전반.
3. 일반 주택용분전반에 사용중인 부하전류 표시기능 및 전압, 전력, 월별 전력사용량을 통신 포트를 이용하여 원방 감시 제어가 가능토록 한 모든 분전반.