KR200204730Y1

KR200204730Y1 - 배전 상태 감시기

Info

Publication number: KR200204730Y1
Application number: KR2020000017114U
Authority: KR
Inventors: 이진화
Original assignee: 이진화
Priority date: 2000-02-07
Filing date: 2000-06-16
Publication date: 2000-12-01
Also published as: KR20010077831A

Abstract

본 고안은, 수용가에 공급되고 있는 배전 상태를 감시하여 누전, 과부하 또는 정전 등의 이상 상태가 발생하거나 그 가능성이 높아진 경우에, 즉시 이를 사용자가 인지할 수 있도록 경보를 발생시키기 위하여, 특정의 수용가의 배전 상태를 판단하기 위하여, 전력선에 흐르는 전류에 의하여 판별되는 배전 상태 신호를 검출하는 배전 상태 신호 검출기; 상기 공급되는 전력 상태에 대응하여 상기 수용가의 사용자가 인지할 수 있도록 시각적 또는 청각적 경보를 제공하는 상태 표시기; 및 상기 배전 상태 신호를 수신하여 상기 상태 표시기를 구동하기 위한 구동신호를 생성하는 신호 변환기를 포함하는 배전 상태 감시기를 제공한다.

Description

배전 상태 감시기{POWER DISTRIBUTION STATUS MONITORING DEVICE}

본 고안은 수용가에 공급되는 전력의 공급 상태를 감시하기 위한 배전 상태 감시기에 관한 것으로서, 특히 누전이나 과부하 등의 비정상적 배전 상태에 대한 경보 기능을 구비한 배전 상태 감시기에 관한 것이다. 또한, 본 고안은 전력 사용중에 발생할 수 있는 감전사고와 화재사고를 예방하기 위한 것으로서, 사용중인 전기차단기의 동작상태를 상시 감시하여 고장 또는 동작 불량시 이상 상태를 시각 또는 청각을 통하여 사용자에게 인지하도록 하는 배전 상태 감시기에 관한 것이다.

우리나라의 경우 지난 10년간 원인별 화재발생 통계를 보면 전기로 인한 화재가 매년 1위로 수위를 차지하고 있으며, 1997년도의 경우 전기화재 점유율이 34.2%, 전기화재로 인한 사망 75명, 부상 273명, 재산피해액 526억원 이었다. 해외 전기화재 현황을 보면 1995년도 일본의 전기화재 점유율은 10.9%, 동년도 대만은 21.8%이었으나 우리나라는 35.7%로 일본의 3.3배, 대만의 1.6배로 나타났다. 이와 같이 지속되는 재해로부터 벗어나기 위해서는 안전수칙의 준수와 불량자재의 교체가 우선되어야 하지만, 재발방지를 위한 예방대책으로 전기와 관련된 안전기기를 개발하여 보급하는 것도 반복적으로 발생되는 재해를 예방하는 중요한 방법중 하나이다.

본 고안은 경보기능을 구비한 배전 상태 감시기에 관한 것으로서, 전기를 사용하는 모든 곳에 사용이 가능하다.

종래의 기술은 20~30년 이상 된 기술로써 전기 분전반 또는 전기 배전반으로도 호칭되며 사용되고 있다. 종래의 분전반에서는, 단순한 전기차단기만을 구비하여 정격값 이상의 지락전류, 누전전류 또는 과전류를 검출하여 회로를 차단함으로써 감전사고, 화재, 아크지락 보호 및 기기보호의 목적을 달성하고자 사용되고 있다. 저압선로에 사용하는 전기차단기는 배선용 차단기와 누전차단기로 구분할 수 있으며 전압, 전류, 차단전류, 작동시간, 트립(Trip) 방식, 상수, 극수 별로 그 종류가 다양하며 보호목적에 따라서 분류하기도 한다. 또한 누전 차단기의 종류는 한국 공업 표준 규격 KSC 4613(일본 공업 표준 규격 JISC 8371에 대응함)에서 규정하고 있듯이 보호목적과 동작시간 및 감도전류 등에 의해 분류하기도 한다. 일반적으로 종래에 사용되는 분전반은 1개에서 10개 정도의 전기차단기를 내장하고 있으며, 표시기능은 차단기의 온/오프 동작상태만을 알 수 있는 수준으로 되어 있다.

종래의 분전반 또는 배전반은 전기선로의 분로 목적으로 사용되고 있기 때문에 내부에는 전기차단기가 내장되어 있고, 상기 내장된 전기차단기가 켜지거나 꺼지는 등의 단순한 감시기능만이 가능하도록 되어 있다.

또한 종래의 분전반은 전기차단기 자체의 이상(오동작 또는 부동작 등)을 전혀 알 수 없을 뿐만 아니라, 표시 기능이 없어 부하측 선로의 과부하 상태 또는 누전의 상태를 알 수 없을 뿐만 아니라, 이를 예측하거나 통보하는 기능도 결여되어 있어 수용가에서 이러한 사고를 미연에 방지할 수 있도록 경보를 발생시킬 수 없다. 또한, 종래의 분전반에는 그 전기차단기의 동작에 관한 정보를 전송할 수 있는 기능이 없어 원격지에서 안전 동작 여부를 감시할 수 없었다.

본 고안은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 수용가에 공급되고 있는 배전 상태를 감시하여 누전, 과부하 또는 정전 등의 이상 상태가 발생하거나 그 가능성이 높아진 경우에, 즉시 이를 사용자가 인지할 수 있도록 경보를 발생시키는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 고안은 전기설비중 배전 상태 감시기에 관한 것으로서, 전기차단기의 부하측 전기설비의 상태를 실시간으로 감시하고, 전기차단기의 이상유무는 물론 전기차단기 부하측의 과전류 상태 또는 누전 상태를 사용자가 쉽게 인지할 수 있도록 하는 것을 그 다른 목적으로 한다.

또한, 본 고안의 배전 상태 감시기는, 원격 전송이 가능한 신호 전송기를 구비하여, 분산되어 있는 여러 곳의 전기설비를 특정 장소에서 집중적으로 감시할 수 있도록 하는 원격 감시 시스템을 제공하는 것을 그 또 다른 목적으로 한다.

또한, 본 고안의 배전 상태 감시기는, 비상전원을 구비하여 정전시에 정전에 의한 전력 공급의 중단이라는 사실을 수용가에 통지하는 것을 그 또 다른 목적으로 한다.

도 1은 종래의 전기차단기를 개략적으로 도시한 도면.

도 2는 본 고안의 배전 상태 감시기의 주요 부분을 개략적으로 도시한 블럭도.

도 3은 종래의 분전반의 외형을 개략적으로 도시한 블럭도.

도 4는 본 고안의 배전 상태 감시기의 외형을 개략적으로 도시한 블럭도.

도 5는 본 고안의 배전 상태 감시기에 포함된 상태 표시기의 외형을 개략적으로 도시한 도면.

도 6은 본 고안의 배전 상태 감시기를 사용한 원격 감시 시스템을 개략적으로 도시한 계통도.

도 7은 본 고안의 배전 상태 감시기의 일실시예를 도시한 회로도.

도 8은 본 고안의 배전 상태 감시기의 다른 실시예를 도시한 회로도.

도 9는 본 고안의 배전 상태 감시기의 또 다른 실시예를 도시한 회로도.

도 10은 본 고안의 배전 상태 감시기의 외형의 다른 실시예들을 개략적으로 도시한 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

11 : 전기차단기의 전원측(1차측) 전력선

13 : 전기차단기의 부하측(2차측) 전력선

15 : 전기차단기 17 : 분전반

19 : 배전 상태 감시기 21 : 과전류 검출기

23 : 누전전류 검출기 25 : 신호 검출기

27 : 신호선 31 : 과전류 신호 변환기

33 : 누전전류 신호 변환기 41 : 상태 표시기

43 : 시각 상태 표시기 45 : 청각 상태 표시기

47 : 정보 표시기 51 : 신호 전송기

53 : 원격 감시기 55 : 원격 종합 감시기

61 : 비상등 63 : 비상전원

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 고안은, 특정의 수용가의 배전 상태를 판단하기 위하여, 전력선에 흐르는 전류에 의하여 판별되는 배전 상태 신호를 검출하는 배전 상태 신호 검출기; 상기 공급되는 전력 상태에 대응하여 상기 수용가의 사용자가 인지할 수 있도록 시각적 또는 청각적 경보를 제공하는 상태 표시기; 및 상기 배전 상태 신호를 수신하여 상기 상태 표시기를 구동하기 위한 구동신호를 생성하는 신호 변환기를 포함하는 배전 상태 감시기를 제공한다.

이제, 첨부된 도면을 참조하여, 본 고안의 구성 및 동작을 상세히 설명한다. 먼저, 도 2를 참조하면, 도 2는 본 고안의 배전 상태 감시기의 주요 구성을 도시한 블럭도로서, 본 고안의 배전 상태 감시기(19)는, 전력선(11 또는 13)에 흐르는 전류로부터 배전 상태 신호를 검출하기 위한 배전 상태 신호 검출기(25)와, 상기 배전 상태 신호를 수신하여, 후술하는 바와 같은 상태 표시기(41)를 구동하기 위한 구동신호를 생성하여 상기 상태 표시기(41)에 제공하는 신호 변환기(31 또는 33)와, 누전, 과부하 또는 정전 등 공급되는 전력 상태에 대응하여 수용가의 사용자가 시각 또는 청각으로 인지할 수 있는 경보를 발생시키기 위한 상태 표시기(41)를 포함한다.

상기 배전 상태 신호 검출기(25)는, 과부하시의 과전류를 검출하는 경우에는 전기차단기(15)의 부하측의 물리량, 특히 부하측 전력선(13)에 흐르는 전류값을 검출하는 변류기(Current Transformer ; CT)(21)를 사용하여 구현할 수 있으며, 누전전류를 검출하는 경우에는 부하측 양측의 전력선(13)에 흐르는 전류값의 차이를 검출하는 영상변류기(Zero Current Transformer ; ZCT)(23)를 사용하여 불평형 전류를 검출하도록 구현할 수 있다. 그러나, 상기한 변류기(21) 또는 영상변류기(23)는 상기 배전 상태 신호 검출기(25)를 구현하는 실시예들일 뿐이며, 누전전류 또는 과전류를 감지하는 장치는 모두 본 고안의 실시를 위하여 적용될 수 있다.

상기 배전 상태 신호 검출기(25)에 의하여 실시간으로 상기 부하측 전력선(13)에 의하여 수용가로 공급되는 전류량을 감시할 수 있고, 이 전류량은 수용가에 설치된 전기차단기(15)의 정격 전류(과부하 판단시) 또는 정격 감도 전류(누전 판단시)와 비교되어, 상기 검출된 전류량이 이들 정격값의 소정 비율에 도달하게 되면, 주의(예를 들어, 정격 값의 70%~79%인 경우) 또는 위험 상태(정격 값의 80% 이상인 경우)에 도달한 것으로 판단한다. 이러한 판단은, 상기 배전 상태 신호 검출기(25)에 의하여 검출된 전류량을, 후술하는 바와 같이 아날로그/디지털 변환기(도시되지 않음)에 의하여 디지털 데이터로 변환하여 처리하거나 또는 아날로그 신호로서 직접 처리함으로써 수행할 수 있다. 이에 관한 상세는 후술한다.

상기 배전 상태 신호 검출기(25)의 신호는 물리량으로써 전기차단기의 차단동작을 목적으로 하는 신호 검출 이외에도, 전기차단기 부하측의 과전류 상태 또는 누전상태를 판별하기 위한 물리량 검출수단을 전기차단기 외부에 취부하거나 전기차단기 내부에 내장하는 방법 중에서 선택적으로 사용토록 하였다. 또한, 본 고안의 배전 상태 감시기(19)에 사용되는 상기 배전 상태 신호 검출기(25)는, 전기차단기(15)가 자체 구비하고 있는 신호 검출기(도시되지 않음)를 겸용으로 사용하거나, 별도의 신호 검출기를 전기차단기(15)의 내부 또는 외부에 부착하여 사용할 수 있다.

다음으로, 상기 신호 변환기(31 또는 33)는 상기 배전 상태 신호 검출기(25)에 의하여 검출된 배전 상태 신호를 후술하는 바와 같은 상태 표시기(41) 또는 정보 표시기(47)를 구동할 수 있는 구동신호를 생성한다. 도 7을 참조하면, 상기 신호 변환기(31 또는 33)를 포함한 본 고안의 배전 상태 감시기(19)의 일실시예가 도시되어 있다. 본 실시예에 의하면, 상기 전력선(13)으로부터 배전 상태 신호를 검출하기 위한 신호 검출기(25)로서, 누전 전류를 검출하기 위한 감도 전류 검출기(25a)와, 부하 전류를 검출하기 위한 부하 전류 검출기(25b) 및 전기차단기(15)의 차단 여부를 검출하기 위한 차단 검출기(25c)가 구비되어 있다. 상기 감도 전류 검출기(25a)는 영상변류기(ZCT)를 통하여 상기 전력선(13) 양측의 불평형 전류를 검출하며, 상기 부하 전류 검출기(25b)는 변류기(CT)를 통하여 상기 전력선(13)에 흐르는 부하 전류를 검출한다. 상기 차단 검출기(25c)는, 도시된 바와 같이, 상기 전기차단기(15)의 정격 전류를 초과하는 과전류에 의하여 전력이 차단된 경우에 포토 커플러(photo coupler)에 의하여 이를 검출하도록 구현할 수 있다.

상기와 같은 신호 검출기(25a, 25b 및 25c)에 의하여 검출된 각 신호들은 각각 신호 변환기(31)의 해당 입력단으로 입력된다. 즉, 누전 전류를 검출하기 위한 상기 감도 전류 검출기(25a)로부터의 감도 전류는 제 1 비교기(701)로 입력되며, 부하 전류를 검출하기 위한 상기 부하 전류 검출기(25b)로부터의 부하 전류는 제 2 비교기(703)로 입력되며, 상기 차단 입력기(25c)로부터의 차단 입력 신호는 프로그램 가능 논리 처리기(Programmable Logic Device ; PLD)(705)의 차단 입력단(cut off)으로 입력된다.

상기 제 1 비교기(701)에서는 제 1 가변저항(VR1)에 의하여 제조자 또는 수용가의 사용자가 설정한 기준 감도 전류값과 검출된 감도 전류값을 비교한다. 그리하여, 예컨대 검출된 감도 전류값이 기준 감도 전류값의 70% 이상 90% 미만인 경우에는 누전 주의 신호를 생성하고, 90% 이상 100% 미만인 경우에는 누전 위험 신호를 생성한다. 이 검출된 감도 전류값이 기준 감도 전류값의 100% 이상인 경우에는 상기 전기차단기(15)가 동작하며, 이에 따라 상기 차단 입력기(25c)로부터 차단 신호가 생성된다.

한편, 상기 제 2 비교기(703)에서는 제 2 가변저항(VR2)에 의하여 제조자 또는 수용가의 사용자가 설정한 기준 부하 전류값과 검출된 부하 전류값을 비교한다. 그리하여, 예컨대 검출된 부하 전류값이 기준 전류값의 70% 이상 90% 미만인 경우에는 과전류(과부하) 주의 신호를 생성하고, 90% 이상 100% 미만인 경우에는 과전류(과부하) 위험 신호를 생성한다. 이 검출된 부하 전류값이 기준 전류값의 100% 이상인 경우에는 상기 전기차단기(15)가 동작하며, 이에 따라 상기 차단 입력기(25c)로부터 차단 신호가 생성된다.

여기서, 상기 검출된 값이 기준값보다 큰 경우에도 상기 전기차단기(15)가 동작하지 않는 경우도 발생할 수 있다. 이러한 경우는 전기차단기(15)에 오류가 발생한 경우이거나 고장에 의하여 동작하지 않는 경우이므로, 수용가에 매우 위험한 상태가 될 수 있다. 따라서, 이 경우에는 사용자가 리셋 버튼(713)(도 7 참조)을 눌러 설정을 초기화할 때까지 계속하여 위험 신호를 생성하도록 할 수도 있다.

상기 신호 검출기(25a, 25b 및 25c)로부터 생성된 각 주의, 위험 또는 차단 신호 등은 상기 프로그램 가능 논리 처리기(705)로 입력되며, 상기 프로그램 가능 논리 처리기(705)는 후술하는 바와 같은 상태 표시기(41)를 구동하기 위한 구동 신호를 생성한다. 상기 프로그램 가능 논리 처리기(705)는 이미 본 고안의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 널리 알려져 있으므로, 그 구성과 프로그래밍 등의 상세에 관하여는 생략한다.

도 7에 도시된 바와 같이, 상기 상태 표시기(41)는 차단(Cut Off), 누전(Leakage) 또는 과부하(Over Current) 등을 표시하는 복수의 발광 다이오드로 구현될 수 있다. 본 실시예에 의하면, 전원이 정상적으로 공급되는 상태를 표시하기 위한 정상 전원 표시기(709), 정전에 의하여 전원이 공급되지 않음을 표시하기 위한 정전 표시기(707)를 별도로 구비하여, 상기 프로그램 가능 논리 처리기(705)를 거치지 않고 전원측에서 직접 신호를 검출하여 처리하도록 구현하였다. 또한, 도시된 바와 같이, 상기 제 2 비교기(703)의 출력을 곧 바로 수용가의 부하 상태를 표시하는 부하 미터기(load meter)를 구동하도록 사용할 수도 있다. 물론, 이러한 모든 표시기들은 후술하는 바와 같이 짜임새 있는 외양을 구비하여 사용자가 용이하게 인지하도록 구성될 수 있다(도 10 참조).

다음으로, 도 8을 참조하면, 상기 신호 변환기(31 또는 33)의 다른 실시예가 도시되어 있다. 즉, 상기 배전 상태 신호 검출기(25)로부터 검출된 전류값을 아날로그-디지털 변환기(AD Converter)(801)를 사용하여 디지털 신호화한다. 디지털 신호화된 전류값은 중앙처리장치(CPU)(803)입력되어 디지털 데이터로 코드화된다. 상기 디지털 데이터로 코드화된 전류값은, 예컨대 액정 표시장치(LCD)(47)에 숫자로서 표시하기 위하여 액정 표시장치 구동기(LCD Driver)(807)에 입력된다. 또한 상기 코드화된 전류값은, 제조자 또는 수용가의 사용자가 미리 설정하여 입력한 기준 전류값과 비교되어 해당 수용가의 배전 상태를 판단하게 된다.

예를 들어, 상기 전기차단기(15)의 정격 전류값(과부하 판단시) 또는 정격 감도 전류값(누전 판단시)의 70%를 제 1 기준 전류값으로 설정하고, 그들의 80%를 제 2 기준 전류값으로 설정하였다면, 상기 검출된 전류값이 상기 제 1 기준 전류값에 미치지 못하는 경우에는 정상 상태, 상기 제 1 및 제 2 기준 전류값 사이의 값인 경우에는 주의 상태, 제 2 기준 전류값 이상이며 정격값 이하인 경우에는 위험 상태, 또한 정격값 이상인 경우에는 차단 상태로 판단한다. 여기서, 차단 상태는, 상기한 바와 같이 검출된 전류값이 정격값 이상인 경우로 결정할 수도 있으나, 상기 전기차단기(15) 전후의 배전 상태를 감지하여 결정할 수도 있다. 즉, 상기 전기차단기(15)의 입력단은 정상적으로 전력이 공급되고 있으나, 그 출력단에 전력이 공급되지 않는 상태라면 상기 전기차단기(15) 자체의 검출기(도시되지 않음)가 누전이나 과전류를 감지하여 전원을 차단한 상태임을 판단할 수 있게 된다. 상기 기준 전류값들은 상기 중앙처리장치(803) 내의 메모리(도시되지 않음)에 저장할 수 있다.

다음으로, 상기 중앙처리장치(803)는, 상기한 바와 같은 판단 결과에 따라 정상 신호, 주의 신호, 위험 신호 및 차단 신호와 같은 구동신호를 생성하고 이들 신호를 후술하는 바와 같은 상태 표시기(41)에 공급한다. 또한, 상기의 구동신호는 RS232 콘버터(805)와 같은 신호 전송기에 의하여 통신망(도시되지 않음)을 통해 원격지의 감시 시스템(도 6 참조)으로 전송될 수 있다.

한편, 상기 신호 변환기(31 또는 33)는, 상기 전기차단기(15) 내부에 내장하거나 상기 배전 상태 감시기(19)에 내장할 수 있다. 상기의 신호 변환기(31 또는 33)는 상기의 기능을 수행하는 집적회로로서 구현할 수도 있으며, 이 경우에는 기존 전기차단기(15)의 집적회로와 통합하여 전기차단기 내부에 내장 또는 전기차단기 외부에 부착하는 것을 선택적으로 사용할 수 있는 특징이 있다. 상기 집적회로로서의 구현을 위하여는, 집적회로의 설계 및 제조에 관한 기술 분야에서 이미 알려진 기술 사상을 응용하여 상기의 기능을 수행하도록 하는 것으로 충분하므로 그 상세에 관하여는 생략한다. 또한, 도 2에서는 상기 변류기(21)에 접속된 신호 변환기(31)와 상기 영상변류기(23)에 접속된 신호 변환기(33)의 두 가지를 도시하였으나, 이것은 이해의 편의를 위한 것으로서, 실제 하드웨어 구성은 하나의 신호 변환기로 통합될 수도 있음은 물론이다.

다음으로, 도 9를 참조하여 상기 신호 변환기(31 또는 33)의 또 다른 실시예에 관하여 설명한다. 상기 신호 검출기(25)로부터 검출된 전류는 예컨대 변류기(21 또는 23)에 의하여 유도된 2차 유도 전류일 수 있다. 이 경우, 상기 2차 유도 전류를 아날로그 증폭기(901)에 입력시켜 증폭한다. 다음으로, 증폭된 유도 전류를 2 입력 아날로그 비교기(903, 905 또는 907)의 제 1 입력단으로 입력한다. 상기 2 입력 아날로그 비교기(903, 905 또는 907)의 제 2 입력단에는 소정의 가변 저항(VR1, VR2 또는 VR3)을 통하여 직류 전원으로부터 소정의 기준 전류를 입력하여, 이 기준 전류값과 2차 유도 전류값을 비교한다. 이러한 2 입력 아날로그 비교기(903, 905 또는 907)를 2 셋트 이상 구비함으로써 디지털 방식의 실시예와 같이 제 1 및 제 2 기준값을 설정할 수 있다. 아날로그 비교기로부터 출력된 신호는 필요한 경우 소정의 증폭기를 거쳐 상기한 디지털 방식의 경우와 유사하게 후술하는 상태 표시기(41)를 구동하도록 사용될 수 있다.

다음으로, 상기 상태 표시기(41)는 상기의 신호 변환기(31 또는 33)에 의해 변환된 디지털 또는 아나로그 신호에 응답하여 시각 상태 표시기(43) 또는 청각상태 표시기(45)를 구동하여 수용가의 사용자에게 인지하도록 한다. 상기 시각 상태 표시기(43)는 사용자의 시각으로 인지할 수 있는 발광 다이오드(LED), 액정 디스플레이(LCD) 등으로 구현될 수 있으며, 상기 청각 상태 표시기(45)는, 부저(Buzzer) 또는 스피커를 통한 전자음이나 음성정보 등으로 구현될 수 있다. 상기 상태 표시기(41)는, 상기 전기차단기(15)의 외부에 취부(43a 또는 45a 참조)하거나 상기 배전 상태 감시기(19)에 취부(41 참조)할 수 있다.

도 5를 참조하면, 상기 상태 표시기(41)의 바람직한 실시예로서, 시각 상태 표시기(43)와 청각 상태 표시기(45)를 개략적으로 도시하였다. 즉, 상기 시각 상태 표시기(43)는 검출된 물리량의 크기에 따라 정상, 주의, 위험 등의 단계로 구분하여 정상은 녹색(43b), 주의는 주황색(43c), 위험은 적색(43d)으로 점등되어 표시되도록 하였으며, 주의와 위험은 점멸(켜졌다 꺼졌다 반복)회로를 채택하여 인식이 용이하도록 하였다. 또한 청각 상태 표시기(45)를 사용하는 경우에는, 전자음이나 음성정보 등을 이용하여 사람이 쉽게 인지할 수 있도록 하였으며, 검출된 물리량의 크기가 위험값 이상이 되었을 경우 적색(43d) 표시와 함께 동작되도록 구성할 수 있다. 상기 상태 표시기(41)의 시각 상태 표시기(43)는 주 차단기(15)에 대표적으로 1개만 하는 방법과, 각 차단기별로 하는 방법 중에서 선택적으로 사용할 수 있다.

한편, 본 고안의 배전 상태 감시기(19)는, 상기 배전 상태에 대한 문자 정보 등을 표시하기 위한 정보 표시기(47)를 더 포함할 수도 있으며, 통신 선로를 통하여 상기 배전 상태 정보를 전송하기 위한 신호 전송기(51)를 더 포함할 수도 있다.

본 고안의 정보 표시기(47)는 상기 상태 표시기(41)에 의해 표시되는 신호를 LCD 등을 통하여 문자정보로 표시하도록 하였으며 음성정보를 병행하여 사용할 수도 있다. 또한, 상기 정보 표시기(47)는 상기 전기차단기(15)의 외부에 취부(47a 참조)하거나 상기 배전 상태 감시기(19)에 취부(47 참조)하는 방법 중에서 선택적으로 사용토록 하였다.

다음으로, 상기 신호 전송기(51)는 상기의 상태 표시기(41) 또는 정보 표시기(47)에 표시되는 정보를 원격 감시기(53) 또는 원격 종합 감시기(55)에 전송하는 것이다. 상기 신호 전송기(51)는 통상적인 모뎀, 랜(LAN) 카드, 무선 통신용 단말기 등을 사용하여 유선 또는 무선 통신망에 접속하여 검출된 신호를 전송할 수 있다.

나아가, 본 고안의 배전 상태 감시기(19)는 비상전원(63)을 구비하여 정전시에도 전력의 공급 중단이 누전이나 과부하에 의한 것이 아님을 사용자에게 알려주며, 전력 공급 재개시에도 자동감시가 가능하며, 비상등(61)이 켜지도록 하여 인식이 용이하도록 하였음은 물론 실내 천정에 비상등을 구비하는 경우에 비상전원을 공급토록 할 수 있다. 이와 관련하여 도 7을 참조하면, 전원이 정상적으로 공급되는 경우에는 전력선(11)으로부터의 전원을 정류하여 본 고안의 구성 요소들에 필요한 직류 전원을 공급하며, 정전이 된 경우에는 전지(711)를 사용하여 정전 상태임을 표시하는 예가 도시되어 있다. 또한, 상기 비상전원(63)은 상기 전기차단기(15)가 전원을 차단한 경우에도 본 고안의 배전 상태 감시기(19)에 필요한 전력을 공급하도록 함으로써, 사용자에게 현재의 배전 상태를 알려주도록 할 수 있다.

본 고안의 배전 상태 감시기(19)는 상기한 바와 같이 종래의 분전반과 별도의 하드웨어로서 구성될 수도 있으며, 종래의 분전반의 구성요소들과 통합되어 일체의 하드웨어로서 구성될 수도 있음은 물론이다.

이제, 도 10을 참조하면, 도 10은 본 고안의 배전 상태 감시기(19)의 외형의 실시예들을 개략적으로 도시한 도면이다. 도시된 바와 같이, 본 고안의 배전 상태 감시기(19)의 상태 표시기(41)에 의하여 제공되는 시각적 또는 청각적 경보기들만이 외부로 노출된다. 예를 들어, 전원이 정상 상태인지의 여부를 표시하는 '전원' 표시기와, 누전 또는 과부하 상태에 관한 주의, 위험 경보를 표시하기 위한 '누전' 또는 '부하' 표시기와, 누전 또는 과부하에 의한 차단 상태인지의 여부를 표시하는 '차단' 표시기 등이 짜임새 있게 배치되어 수용가의 사용자에게 현재의 배전 상태를 적절히 알려줄 수 있다.

본 고안의 배전 상태 감시기에 의하면, 누전이나 과전류에 의한 전기화재사고와 감전사고를 예방함으로써 고귀한 인명피해와 재산손실을 방지할 수 있다.

또한 누전 예방으로 전기에너지를 절감할 수 있다. 누전의 주원인은 전선로의 절연체가 열화되거나 손상되어 절연이 파괴될 경우가 대부분이다. 절연체의 열화는 갑자기 이루어지는 것이 아니며 상당한 기간이 경과되면서 서서히 진행되는 특성을 가지고 있으므로 열화정도를 판단하기는 쉬운 일이 아니다. 또한 누전여부를 육안으로 판별하는 것은 현재의 기술로는 불가능한 실정이다.

또한, 본 고안의 배전 상태 감시기에 의하면, 과부하 또는 누전여부를 실시간으로 감지할 수 있어 사용중인 기기의 고장을 사전에 예측하여 예방정비가 가능하도록 함으로써 불시정전, 기기의 불시고장 또는 기기손상에 의한 손실비용을 줄일 수 있다.

또한, 본 고안의 배전 상태 감시기에 의하면, 전기차단기의 고장에 의한 오동작과 부동작 상태를 쉽게 알 수 있어 전기차단기의 적기 교체가 가능하다.

Claims

특정의 수용가의 배전 상태를 판단하기 위하여,

전력선에 흐르는 전류에 의하여 판별되는 배전 상태 신호를 검출하는 배전 상태 신호 검출기;

상기 수용가의 배전 상태에 대응하여 상기 수용가의 사용자가 인지할 수 있도록 시각적 또는 청각적 경보를 제공하는 상태 표시기; 및

상기 배전 상태 신호를 수신하여 상기 상태 표시기를 구동하기 위한 구동신호를 생성하는 신호 변환기를 포함하는 배전 상태 감시기.
제 1 항에 있어서,

상기 신호 검출기는,

누전 상태를 판단하기 위한 감도 전류를 검출하는 영상변류기; 및

과부하 상태를 판단하기 위한 부하 전류를 검출하는 변류기를 포함하는 배전 상태 감시기.
제 2 항에 있어서,

상기 신호 변환기는,

전원차단기가 차단 상태인지의 여부를 검출하는 차단 검출기를 더 포함하는 배전 상태 감시시.
제 1 항에 있어서,

상기 상태 표시기는,

상기의 신호 변환기에 의해 생성된 구동 신호에 응답하여 구동되는 적어도 하나의 발광다이오드를 포함하는 배전 상태 감시기.
제 1 항에 있어서,

상기 상태 표시기는,

상기의 신호 변환기에 의해 생성된 구동 신호에 응답하여 구동되는 적어도 하나의 소리 발생기를 포함하는 배전 상태 감시기.
제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,

상기 상태 표시기는,

상기의 신호 변환기에 의해 생성된 구동 신호에 응답하여 구동되는 액정 표시장치를 더 포함하는 배전 상태 감시기.
제 1 항에 있어서,

상기 신호 변환기는,

상기 신호 검출기로부터 검출된 배전 상태 신호를 수신하여 소정의 기준값과 비교하는 비교기; 및

상기 비교기의 비교 결과에 따라 상기 수용가의 배전 상태에 대응하는 구동 신호를 생성하는 구동 신호 생성기를 포함하는 배전 상태 감시기.
제 7 항에 있어서,

상기 비교기는, 상기 신호 검출기로부터 검출된 감도 전류를 수신하여 소정의 기준 감도 전류값과 비교하고 누전 상태 신호를 생성하는 감도 전류 비교기 및 상기 신호 검출기로부터 검출된 부하 전류를 수신하여 소정의 기준 부하 전류값과 비교하고 부하 상태 신호를 생성하는 부하 전류 비교기를 포함하는 배전 상태 감시기.
제 1 항에 있어서,

상기 신호 변환기에 의하여 생성된 구동 신호를 통신망을 통하여 전송하기 위한 신호 전송기를 더 포함하는 배전 상태 감시기.
제 1 항에 있어서,

정전시에도 보조 전원으로 사용되는 비상전원을 더 포함하는 배전 상태 감시기.
제 1 항에 있어서,

상기 상태 표시기는,

시각 상태 표시기 및 청각 상태 표시기를 포함하되,

상기 시각 상태 표시기는 검출된 물리량의 크기에 따라 정상, 주의 및 위험단계로 구분하고, 정상은 녹색, 주의는 주황색, 위험은 적색으로 점등 또는 점멸되는 복수의 디스플레이 소자를 포함하며,

상기 청각상태 표시기는 주의 또는 위험 단계 이상이 되었을 경우 상기 주황색 또는 적색 점등 또는 점멸 표시와 함께 소리를 발생시키는 배전 상태 감시기.