KR20030069426A - 전력통신망을 이용한 원격 자동경보 및 계량검침 기능을갖는 전원차단시스템 - Google Patents

전력통신망을 이용한 원격 자동경보 및 계량검침 기능을갖는 전원차단시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명의 전력통신망을 이용한 원격 자동경보 및 계량검침 기능을 갖는 전원차단시스템은, 과전류 상태를 검출하기 위한 건물 외부로부터의 주전선과 상기 주전선으로부터 분기되는 각각의 분기전선들에 각각 장착되는 다수의 제1전류감시수단,상기 전선들과 대지간에 흐르는 지락전류를 감시하여 감전상태를 검출하기 위해, 상기 전선들에 각각 장착되는 다수의 제2전류감시수단, 상기 주전선으로부터 입력되는 전압과 상기 전압의 위상치를 검출하기 위한 전압감시수단, 사고후 복원여부를 검출하기 위해 상기 분기전선들의 임피던스를 검출하기 위한 임피던스검출수단, 상기 제1 및 2전류감시수단, 전압감시수단 및 임피던스검출수단을 통해 입력되는 아날로그 입력 신호를 프로그램 처리가능한 신호로 변환하기 위한 입력신호변환부, 입력신호변환부에서 변환된 상기 프로그램 처리가능한 각각의 입력신호를 입력받아 비교 연산처리하고, 각 요소들을 제어하며, 자기진단기능을 시행하기 위한 연산처리부, 상기 연산처리부를 통한 연산결과에 따라 상기 연산처리부에 의해 제어되어, 감전 또는 과전류의 전기 사고가 감지되는 경우, 각 전선들 중 상기 전기사고가 발생한 전선에 대해서만 신속하게 차단하고 사고가 치유되는 경우 복원하기 위해, 상기 주 전선으로부터 분기된 각 분기전선들에 각각 장착된 보조차단부와, 상기 보조차단부로 차단되지 않는 경우 전체 전원을 차단하기 위해 상기 주전선에 장착된, 자동 및 수동 차단방식의 주차단부를 포함하며, 원격검침기를 통한 전력사용량 계량검침기록을 전송하고, 전기사고 발생시, 상기 전기사고 이전부터 이후까지 메모리된 사고관련 자료를 포함한 경보신호를, 네트워크 전송용 신호로 변환하고 전력선 통신망 네트워크 사용하여 전송하기 위해, 전력선통신 네트워크와 연결된 전력선통신용 모뎀을 구비하여, 건물내 과전류, 감전, 지락등의 전기사고를 방지하고 이를 경보하며, 계량된 검침기록을 원격 전송한다.

Description

전력통신망을 이용한 원격 자동경보 및 계량검침 기능을 갖는 전원차단시스템{POWER CUT-OFF SYSTEM WITH REMOTE AUTOMATIC ALARM AND METER READING SERVICE USING POWER LINE COMMUNICATION NETWORK}
본 발명은 일반적으로는 가정이나 사무실에 사용되는 전원차단시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가정이나 사무실등에서 발생할 수 있는 전기 감전 및 누전, 가스누출, 화재 및 보안사고등에 관한 정보를 감지하거나, 사용 전력량 자료등을 통신망을 통해 자동으로 원거리까지 전달하고 경보할 수 있는 전력통신망을 이용한 원격 자동경보 및 계량검침 기능을 갖는 전원차단시스템에 관한 것이다.
현재 각 가정이나 사무실에서 사용되는 과전류, 지락 차단기는 전자 및 기계식을 혼합하여 오래 전에 개발된 제품으로 현시대에 필요한 최상의 안정성을 갖추지 못하여 전기 누전으로 인한 감전사고, 과전류로 인한 전기제품의 파손 및 그러한 전기사고로 인해 전기 감전, 화재 사고가 하루를 멀다하고 발생하여 많은 인명을 해치고 있다.
이러한 차단기들은 전원 차단 동작시간이 늦어 인명 감전 시 급속한 차단이 되질 않아 인명사고 요소가 크고, 차단기가 정상적으로 작동하는지에 대해 확인하기 위하여 사용자에 의해 차단기의 고장 유무를 판별해야 하는 불편이 있었다.
또한 이러한 차단기는 일반적으로 내부 전기사고 발생시 모든 전원을 차단하여 실질적으로 소정의 부위에 한정되어 전기사고가 발생된 경우라도 전체적인 전원을 사용할 수 없는등의 불편이 있었다.
그리고, 상기 전기사고에 대한 경보기능과 함께 사고의 원인등을 규명할 수 있는 수단이 없어 실질적으로 전기사고 발생시 사고의 원인규명이 난해하다는 단점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 사용자 설정에 의해 자기진단 기능을 가져 항상 최상의 조건으로 불시의 전기 사고등을 대비하는 전력통신망을 이용한 원격 자동경보 및 계량검침 기능을 갖는 전원차단시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 전기의 차단시간을 최소 시간으로하여 전기 사고로 인한 인명 및 재산상 손실을 최소화하기 위해 차단기(또는 Relay)의 접점 방식을 고속의 b-접점 방식을 체택하고, 전기사고 발생시의 사고 메모리 기능으로 사고의 원인 분석 자료를 제공하는, 전력통신망을 이용한 원격 자동경보 및 계량검침 기능을 갖는 전원차단시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 공급되는 전원의 품질에 이상이 감지되는 경우, 즉, 노이즈, 고조파, 플리커등의 요소가 감지되는 경우에 이를 필터링하여 최상 품질의 전원을 제공하는, 전력통신망을 이용한 원격 자동경보 및 계량검침 기능을 갖는 전원차단시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 부가적인 목적은, 전력선 모뎀기능을 내장하여 계량, 계측, 경보신호를 자동으로 해당 관공서나 기관등에 원격전송하는, 전력통신망을 이용한 원격 자동경보 및 계량검침 기능을 갖는 전원차단시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 부가적인 목적은 전기 외의 가스누출, 도난사고등의 경보기능을 추가로 가지는, 전력통신망을 이용한 원격 자동경보 및 계량검침 기능을 갖는 전원차단시스템을 제공하는 것이다.
도1은 본 발명에 따른 전력통신망을 이용한 원격 자동경보 및 계량검침 기능을 갖는 전원차단시스템의 구성을 개략적으로 도시한 구성도이다.
도2는 도1의 전원차단시스템 중 입력신호변환부와 연산처리부를 보다 상세히 도시한 블럭도이다.
도3은 본 발명의 전력통신망을 이용한 원격 자동경보 및 계량검침 기능을 갖는 전원차단시스템을 갖는 가정 및 사무실로부터의 서비스 기관까지의 전력 통신망으로 구성된 네트워크 구성도이다.
도4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 전기 사고시 전원을 차단하는 순서를 나타내는 순서도이다.
도5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 자기 진단 기능을 시행하는 순서도이다.
도6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 전원을 자동으로 재투입하기 위한 순서도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100:전원차단시스템101:CT
103:ZCT105:PT
107:라인디텍터110:입력신호변환부
111:증폭기113:필터
115:MUX117:S/H
119:A/D변환기120:연산처리부
121:CPU123:RAM
125:ROM127;시간계수기(RTC)
129:예비전원130:경보기
131:키이133:디스플레이수단
140:주차단기141:보조차단기
143:기계식 차단기145:차단기드라이버
150:전력선통신모뎀
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따라, 건물내 과전류, 감전, 지락등의 전기사고를 방지하고 이를 경보하며, 계량된 검침기록을 원격 전송하기 위해, 전력통신망을 이용한 원격 자동경보 및 계량검침 기능을 갖는 전원차단시스템은,
과전류 상태를 검출하기 위한 건물 외부로부터의 주전선과 상기 주전선으로부터 분기되는 각각의 분기전선들에 각각 장착되는 다수의 제1전류감시수단, 기 전선들과 대지간에 흐르는 지락전류를 감시하여 감전상태를 검출하기 위해, 상기 전선들에 각각 장착되는 다수의 제2전류감시수단, 상기 주전선으로부터 입력되는 전압과 상기 전압의 위상치를 검출하기 위한 전압감시수단, 사고후 복원여부를 검출하기 위해 상기 분기전선들의 임피던스를 검출하기 위한 임피던스검출수단, 상기 제1 및 2전류감시수단, 전압감시수단 및 임피던스검출수단을 통해 입력되는 아날로그 입력 신호를 프로그램 처리가능한 신호로 변환하기 위한 입력신호변환부, 입력신호변환부에서 변환된 상기 프로그램 처리가능한 각각의 입력신호를 입력받아 비교 연산처리하고, 각 요소들을 제어하며, 자기진단기능을 시행하기 위한 연산처리부, 상기 연산처리부를 통한 연산결과에 따라 상기 연산처리부에 의해 제어되어, 감전 또는 과전류의 전기 사고가 감지되는 경우, 각 전선들 중 상기 전기사고가 발생한 전선에 대해서만 신속하게 차단하고 사고가 치유되는 경우 복원하기 위해, 상기 주 전선으로부터 분기된 각 분기전선들에 각각 장착된 보조차단부와, 상기 보조차단부로 차단되지 않는 경우 전체 전원을 차단하기 위해 상기 주전선에 장착된, 자동 및 수동 차단방식의 주차단부를 포함하며,
원격검침기를 통한 전력사용량 계량검침기록을 전송하고, 전기사고 발생시, 상기 전기사고 이전부터 이후까지 메모리된 사고관련 자료를 포함한 경보신호를, 네트워크 전송용 신호로 변환하고 전력선 통신망 네트워크 사용하여 전송하기 위해, 전력선통신 네트워크와 연결된 전력선통신용 모뎀을 구비한 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 바람직한 실시예의 전력통신망을 이용한 원격 자동경보 및 계량검침 기능을 갖는 전원차단시스템(100)은, 도1에 도시된 바와 같이, 예를 들면, 외부로부터 즉, 전원 공급자로부터 전원을 공급받기 위해 외부의 변압기로부터 연장되는 주전선과, 상기 주전선으로부터 건물내부로 연장되고 분기되어 건물내부의 전력공급 조명장치를 위한 전선, 건물내 전력 공급 내부 컨센트 1, 및 2 그룹 전선들등의 각각의 분기전선들에 흐르는 전류를 검출하기 위해, 각 전선상에 장착된 전류 검출용 CT(101)(변류기)를 포함하고 있다.
도1에서는 실시예를 위해 분기전선들을 3그룹으로 한정하고 있지만, 실질적으로 그 분기전선들의 수는 제한되지 않는다.
전선에서 대지간에 흐르는 전류, 즉, 상기 전선들 이외의 지중 및 지상 또는 건물 벽속 내,외부 전기라인에 흐르는, 지락전류를 검출하는 ZCT(103)를 또한 도면에 도시된 바와 같이, 전선상에 포함하고 있다.
또한 입력되는 주전선의 전압과 전압의 위상치를 검출하기 위하여 PT(105)가 주전선상에 장착되어 있다.
상기 CT(101), ZCT(103), 및 PT(105) 등에서 검출된 신호들을 입력으로 하여 각 전선들 상에서의 전원의 이상유무 및 전기사고, 예를 들면, 감전, 누전, 과부하등의 사고여부를 검출하기 위하여, 입력신호변환부(110)를 통해 상기 입력신호들이 프로그램 연산가능한 디지털 신호로 변환되는데, 상기 입력신호변환부(110)는 도2에 도시된 바와 같이, 상기 신호들을 증폭하기 위한 증폭기(111)와, 이렇게 증폭된신호에 영향을 미치게 되는 신호영역 이외의 잡음을 제거하기 위한 필터(113)를 포함하며, 이들은 상기 CT(101), ZCT(103), 및 PT(105)와 신호전송선을 통해 연결되어 있다.
상기 입력신호변환부(110)는 또한 상기 증폭되고 필터링된 아날로그 신호를 멀티플렉싱하기 위한 멀티플렉서(115)를 포함한다.
상기 멀티플렉서(115)에는 상기 ZCT(103), CT(101), 및 PT(105)등으로부터의 입력뿐만아니라, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따라, 전선에서의 전기사고후 사고난 전선이 복원되었는지를 감지하기 위해, 그 전선에 대한 임피던스를 검출하는 라인 디텍터(107)(line detector)로 부터의 입력이 연결되어 있다.
상기 라인 디텍터(107)도 또한 증폭기(111) 및 필터(113)를 거쳐 멀티플렉서(115)와 연결되어 있다.
상기 멀티플렉서(115)는 상기 입력되는 아날로그값의 신호들을 순간 포착하여 샘플링하는 처리를 위해 S/H(117)(Sample/Holer)와 연결되어 있다.
상기 S/H(117)는, 상기 샘플링된 아날로그값을 본 발명에 따라 프로그래밍된 소프트웨어로 처리가능한 디지털 값으로 변환하기 위해 A/D변환기(119)와 연결되어 있다.
상기 S/H(117), 및 A/D변환기(119)도 또한 도1및 2에 도시된 바와 같이 입력신호변환부(110)의 구성요소이다.
상기 디지털 값으로 변환된 값들은 CPU(121)를 포함한 연산처리부(120)를 통해 연산처리되게 되는데, 상기 연산처리부(120)는, 상기 CPU(121)와, 소프트웨어프로그램이 프로그래밍되어 있으며 각종 입력되는 전류, 전압등의 기준치가 설정되고 내장되어 있는 ROM(125)과, 상기 입력되는 디지털 데이터를 자료화 하며, 상기 프로그램에 의해 설정되어 있는 기준치와의 비교연산처리를 위한 RAM(123)과, 차후 설명될 자기진단 기능 및 전기사고시 시간 메모리 기능을 위해 시간을 설정하기 위한 시간 계수기(127)(RTC:Real-Time-Clock)를 포함하고 있다.
상기 RAM(123)은 전원이 차단될 경우에도 지워지지 않는 플래쉬 메모리와 일반적인 스태틱 메모리가 복합되어 구성되어 있다.
상기 연산처리부(120)는 또한 어떠한 이유로 주전원이 차단되어 전원공급이 중단될 때, 경보시스템(100) 자체내의 주용 동작이 정지되거나 저장된 데이터의 손실등을 방지하기 위해 백업용 배터리와 같은, 예비전원(129)을 포함하고 있다.
상기 연산처리부(120)에 입력되는 값들이 설정된 기준치와 비교연산처리되어 어떠한 사고가 감지되는 경우, 본 발명에 따라, 사고가 발생한 전선으로의 전원의 투입을 신속하게 차단하며, 실질적으로 사고가 발생하지 않은 전선에 대해서는 전원의 투입을 정상적으로 진행하여 모든 전원이 동시에 차단되는 것을 방지하고, 사고후 라인 디텍터(107)에 의해 전선에 대하여 임피던스가 측정되고, 사고처리가 완료됨이 감지되면 자동으로 신속하게 복원되도록 본 발명의 전원차단 시스템(100)은 다수의 차단기(140,141)를 포함하고 있다.
상기 다수의 차단기들 중 주차단기(140)는 외부로 부터 건물내부로 입력되는 주 전선의 전원을 차단하기 위한 차단기로서 실질적으로 상기 연산처리부(120)의 연산결과 모든 전원을 차단해야될 경우에만 건물내 전체 전원을 자동뿐만 아니라수동으로도 차단가능하게 장착되어 있다.
상기 주차단기(140)로부터 연장되어 분기되는 각각의 분기전선들에는 보다 신속하고 필요한 부위만 전원의 공급을 국부적으로 차단하고 전원을 재투입하여 복원하도록 보조차단기(141)들이 장착되어 있다. 이러한 보조차단기(141)들은 상기 연산처리부(120)의 연산결과에 따라 신속하고 정확하게 사고 발생 전선만을 차단 및 복원함으로써 실내의 모든 전원이 차단되는 단점을 극복하도록 설계되어 있다.
상기한 주차단기(140) 및 보조차단기(141)들은 연산처리부(120)의 프로그램에 의한 제어에 의해 작동되는 차단기 드라이버(145)의 구동에 의해 보다 신속하게 작동되도록 구성되어 있으나, 자기 진단으로 인해 이러한 프로그램에 의한 제어에 이상이 발견되는 경우에는, 연산처리부(120)의 CPU(121)와 관계없이 전원의 차단을 전자적, 기계적으로 실시하도록 전자식과 기계식 차단 기능을 갖는 전자기계식 차단기(143)를 더 포함하고 있다.
또한, 본 발명의 전력통신망 자동경보기능을 갖는 원격 전원차단시스템(100)은 각종 고조파나 노이즈, 플리커등으로 인한 전력의 품질저하를 방지하기 위해, 이러한 잡음성분들을 제거하기 위한 전력필터링수단(151)을 포함하고 있다.
본 발명에 따라 전력통신망을 이용한 원격 자동경보 및 계량검침 기능을 갖는 전원차단시스템(100)의 동작을 디스플레이하여 이를 육안으로 식별가능하도록 디스플레이 수단(133)이 장착되어 있다. 상기 디스플레이수단(133)은 LCD, LED, 및 램프 중 어느 하나 또는 그 복합체 등이 될 수 있다.
또한 본 원격 전원차단시스템(100)의 사용자 설정을 위한 각종키이(131)(key)들과 사용자에게 전기사고 및 사고예방을 경보하기 위한 경보기(130)(Alarm Buzer)를 포함하고 있다.
본 발명에 따른 전원차단시스템(100)은 상기한 연산처리부(120)를 통한 제어 뿐만아니라, 외부 컴퓨터등의 다른 제어장치로부터의 제어를 위하여 이런 외부 제어장치와 인터페이스하기 위한 RS-232 시리얼 포트(153)를 또한 구비하고 있다.
바람직한 실시예에 따라, 본 발명의 전원차단시스템(100)은, 전기사고시, 건물내부에 위치한 사람들 뿐만아니라, 전기사고를 응급처리반등에 연락하기 위해, 내장된 소프트웨어 프로그램에 의해 램(123)에 저장되는 사고에 대한 정보자료를 포함하는 경보신호를 전력선 인터넷 통신망을 통해 전송하기 위해 전력선 통신모뎀(150)을 갖추고 있다.
즉, 도3에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명의 전원차단시스템(100)의 전력선 통신모뎀(150)은 건물에 연결되어 있는 전력선과 연결되며 전력선 통신기능을 수행하는 인터넷 백본을 통하여 ADSL등의 초고속망을 통해 각 건물에 서비스를 제공하는 초고속망 서비스용 서버와 연결되어 있다.
즉, 상기 전원차단시스템(100)이 소방서나 한전등의 서버와 연결되어 각종 전기로 인한 감전이나 화재사고시 자동 원격경보 기능에 의하여 신속히 구조활동을 할 수 있게 한다.
본 발명의 바람직한 실시예의 전원차단시스템(100)은 감전, 누전 및 과전류등의 전기사고에 대한 경보 및 차단기능등 뿐만아니라, 선택적으로, 도1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따라 점선으로 표시된 인터페이스부에 대해 설명하자면, 전력량계의 기능을 수행하기 위해 검침기록을 한전등에 원격계량검침 방법에 의해서 전달하며, 본 발명의 전원차단시스템(100)에는 각종 화재, 가스사고, 방범보안용 사고등에 대하여 감지하기 위한 여러가지 인터페이스 장치(155) 및 검출수단등을 추가로 구비하고 있다.
보다 상세히 설명하자면, 상기 화재, 가스누출, 방범 보안등을 위한 검출수단들을 본 발명에 따른 연산처리부(120)와 연결하거나 또는 RS-232 시리얼 포트(153)를 이용하여 외부 제어장치와 연결함으로써 상기 사고들에 대한 정보를 감지하여 이를 건물내에 경보하도록 상기한 경보기(130)가 연결되어 있다.
도3에 도시된 바와 같이, 상기 전력선을 통해 전력선 통신기능을 수행하는 인터넷 백본 통신망을 통해 한전, 가스공사, 소방소, 경찰서등의 초고속망 서비스 서버와 연결되어 있다.
다음으로, 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 작용 및 효과를 설명하기로 한다
먼저, 도4를 참고로, 감전 및 과전류 사고시 전원차단을 위한 처리절차를 살펴보면, 우선적으로, 사고발생의 검출은 주전선 및 분기전선들 상에 장착되어 있는 CT(101), ZCT(103)등을 통해 입력되는 전류신호를 분석하여 감전, 지락 및 과전류등의 전기 사고발생이 감지된다.
사고가 감지되면, 도면에 도시되어 있는 바와 같이, 사고 발생내용이 감전사고인지 판단하게 된다. 감전사고라면, 감전사고가 발생된 전선을 b-접점 방식의 보조차단기(141)를 통해 신속하게 차단함으로써, 사고가 발생된 전선에는 전원이공급되지 않게 한다.
이때, 보조차단기(141)의 b-접점을 통해 연산처리부(120)에 의해 소프트웨어 제어되어 신속하게 전원이 차단되게 된다. 이후, 감전사고가 해소된 것으로 판단되면, 이후 설명될 전원 재투입 순서에 따라 전원이 신속하게 재투입되게 된다.
만약 상기한 바와 같이 감전사고가 발생된 전선을 차단해도 감전사고가 해소되지 않은 경우에는 전체 전선을 모두 차단하여 감전사고로 인한 피해를 최소화하게 된다.
상기한 전기사고가 감전사고가 아니라면, 과전류사고인지가 판단되게 되는데, 과전류 사고인 경우, 상기 감전사고 때와 마찬가지로 과전류가 발생된 전선에 대해서도 연산처리부(120)에 의해 소프트웨어 제어되어 보조 차단기(141)의 b-접점이 차단되어 전원 공급이 차단되게 된다.
이후, 역시 과전류사고가 해소된 것으로 판단되면, 전원 재투입 순서에 따라 전원이 시속하게 재투입되게 된다.
과전류사고가 해소되지 않은 것으로 판단되면, 신속히 전체 전선으로 공급되는 모든 전원을 차단하여 인명손상 및 화재위험등으로부터 보호받게 된다.
상기 전기사고가 감전사고 및 과전류사고가 아니라면 전체 전원이 차단되게 되고 경보음을 발하여 사용자에게 경고를 하게 되며 디스플레이수단(133)을 통해서도 이러한 사고 내용이 표시되게 된다.
또한 이러한 사고의 내용 및 경보정보가 전력선 통신망을 통해 서비스 서버에 전달되어 전원복구작업등의 사고가 처리되게 된다.
도5를 참고하여, 본 발명에 따라 전원차단시스템(100)의 작동을 최적으로 유지하기 위하여, 자체의 이상유무를 판별하기 위하여 실행되는 자기 진단기능을 살펴보면, 먼저 연산처리부(120)에 포함된 시간계수기(127)(RTC)에 설정된 시간이 되면 CPU(121)는 자기진단 작업을 시작하게 된다. 상기 시간계수기(127)에 의해 설정된 시간은 한시간, 하루, 일주일등 국한되지 않고 사용자에 의해 프로그램될 수 있다.
먼저, 자기진단을 위한 자체 신호를 발생시켜, 도시된 바와 같이, 먼저 각종 구성요소들에 대한 시스템 에러를 체크하고, 다음으로 시스템에 전원을 공급하는 전원부들에 대한 에러를 체크하며, 이어서 경보기(130)등의 경보장치 에러를 체크한다.
이때, 각 요소들에서 에러가 감지되면 곧바로 경보기(130)를 통해 경보음을 발하며 또한 디스플레이수단(133)을 통해 시스템, 전원부, 경보장치등의 요소들 중 어떤 요소에서 에러가 발생되었는지에 대해서 표시하게 된다.
마지막으로 통신에러를 체크하게 되는데, 이때는 서비스 서버에 접속이 제대로 되는지 확인하여, 인터넷 통신망을 통해 상기 서비스 서버와 접촉이 되지 않는 경우, 위의 요소들에서와 동일하게 경보음 및 디스플레이수단(133)을 통한 에러 표시가 이루어진다.
도6을 참고로 전기사고후 자동 전기 재투입을 위한 순서도를 살펴보면, 먼저 사고가 발생되면 차단기에 의해 전선들 중 어느 하나가 차단되게 된다. 상기 차단된 전선과 연결되어 있는 라인 디텍터(107)는 계속해서 전선에 대한 임피던스 정보를 연산처리부(120)에 제공한다.
ZCT(103)들에 의해서 지락이 검출되어 보조 차단기(141)들의 b-접점에 의해서 분기전원이 차단된 후, 상기 라인 디텍터(107)에 의해 검출된 전선상의 임피던스가 특정 지락 요소의 임피던스 값과 근사한 값일 경우에는 이는 지락이 발생과 계속된 지락인 것으로서, 지락, 감전사고로 판단하게 된다. 임피던스값이 점차 변하거나 단락(short)와 같은 임피던스 값에 근사하거나 특정 지락요소의 임피던스 값으로부터 크게 벗어난 경우는 과전류상태로 판단하게 된다.
만약 상기 라인 디텍터(107)에 의해 검출된 전선상의 임피던스가 무한대의 값이 경우에는 이는 전선이 단선된 것으로 판단된다.
이러한 과전류, 감전 또는 단선등의 사고가 감지되면 경보기능을 발하며, 전력선 통신망을 통해 사고정보를 전달하게 된다.
그렇지만 사고발생으로 전력이 차단된 상태에서 라인디텍터(107)에 의한 임피던스 측정치가 정상치로 판단되는 경우, 연산처리부(120)의 제어에 의해 곧바로 자동으로 전기가 재투입되게 된다.
또한 부가적인 기능으로서, 각종 고조파나 노이즈, 플리커등에 의한 전력품질 저하시, 필터링 동작을 살펴보면, CT(101), PT(105)등을 통해 검출되는 전류, 전압 파형등에 있어 상기한 바와 같은 전력품질 저하가 연산처리부(120)에서 감지되는 경우, 전력라인상에서 본 발명에 따른 전력 필터링 수단(151)을 통해 상기 고조파나 노이즈, 플리커등의 요소를 필터링을 통해 제거함으로써 최상의 전력 품질을 유지시킨다.
본 발명에 따른 전력통신망 자동경보기능을 갖는 원격 전원차단시스템(100)은 각종 사고시 전력선 모뎀(150)을 통해 사고정보를 서비스 센터의 초고속 통신망 서버를 통해 전달하게 된다.
상기 사고정보는 본 발명에 따라 사고전후의 자료를 램에 저장하고 이 정보를 경보신호와 함께 전송용 패킷 데이터로 가공하여 사고를 처리하기 위한 서비스 센터에 전달하여 경보하고, 사고에 대한 기록을 또한 전달하게 되어 사고의 내용을 서비스 센터에서도 인지하게 한다.
앞에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 전력선통신 자동경보기능을 갖는 원격 전원차단시스템은, 자기진단 기능을 가져 사용자 설정에 의한 일일점검이나 월별 점검등의 시행으로 시스템을 항상 최상의 상태로 유지하며,
전기 사고시, 사고가 발생한 전선에 대해서만 전원을 차단하여 전체 전원이 차단되어 정전되는 불편을 개선하고, 보조차단기의 b-접점을 채용함으로써 신속하게 전원을 차단시켜 전기 사고로 인한 인명 및 재산상 손실을 최소화하고,
전기사고발생시의 메모리기능을 통해 사고 이전의 전원 파형을 메모리시켜 메모리된 데이터를 통해 화재, 감전등의 사고의 원인 분석 자료를 제공하며,
전력선 통신망을 통해 각종 사고에 대한 자료를 갖는 경보정보 및 부가적으로 계량된 검침기록, 보안, 화재, 가스등의 사고에 대한 기록을 상기 전력선 통신망과 접속된 해당기관의 초고속 통신망 서버를 통해 통보하고,
전력필터링수단을 포함하여 전력품질저하를 방지하고 최상의 전력품질을 유지하는 등의 뛰어난 효과가 있다.
본 발명의 실시예는 단지 예시를 위한 것일 뿐이지, 본 발명을 제한하지 않으며 본 발명의 청구범위의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 수정 및 변형이 가능하다는 것을 당업자는 인지해야 한다.

Claims (9)

  1. 건물내 과전류, 감전, 지락등의 전기사고를 방지하고 이를 경보하며, 계량된 검침기록을 원격 전송하기 위해, 전력통신망을 이용한 원격 자동경보 및 계량검침 기능을 갖는 전원차단시스템에 있어서,
    과전류 상태를 검출하기 위한 건물 외부로부터의 주전선과 상기 주전선으로부터 분기되는 각각의 분기전선들에 각각 장착되는 다수의 제1전류감시수단;
    상기 전선들과 대지간에 흐르는 지락전류를 감시하여 감전상태를 검출하기 위해, 상기 전선들에 각각 장착되는 다수의 제2전류감시수단;
    상기 주전선으로부터 입력되는 전압과 상기 전압의 위상치를 검출하기 위한 전압감시수단;
    사고후 복원여부를 검출하기 위해 상기 분기전선들의 임피던스를 검출하기 위한 임피던스검출수단;
    상기 제1 및 2전류감시수단, 전압감시수단 및 임피던스검출수단을 통해 입력되는 아날로그 입력 신호를 프로그램 처리가능한 신호로 변환하기 위한 입력신호변환부;
    입력신호변환부에서 변환된 상기 프로그램 처리가능한 각각의 입력신호를 입력받아 비교 연산처리하고, 각 요소들을 제어하며, 자기진단기능을 시행하기 위한 연산처리부;
    상기 연산처리부를 통한 연산결과에 따라 상기 연산처리부에 의해 제어되어,감전 또는 과전류의 전기 사고가 감지되는 경우, 각 전선들 중 상기 전기사고가 발생한 전선에 대해서만 신속하게 차단하고 사고가 치유되는 경우 복원하기 위해, 상기 주 전선으로부터 분기된 각 분기전선들에 각각 장착된 보조차단부와, 상기 보조차단부로 차단되지 않는 경우 전체 전원을 차단하기 위해 상기 주전선에 장착된, 자동 및 수동 차단방식의 주차단부;를 포함하며,
    원격검침기를 통한 전력사용량 계량검침기록을 전송하고, 전기사고 발생시, 상기 전기사고 이전부터 이후까지 메모리된 사고관련 자료를 포함한 경보신호를, 네트워크 전송용 신호로 변환하고 전력선 통신망 네트워크 사용하여 전송하기 위해, 전력선통신 네트워크와 연결된 전력선통신용 모뎀을 구비한 것을 특징으로 하는 전력통신망을 이용한 원격 자동경보 및 계량검침 기능을 갖는 전원차단시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1전류감시수단은 CT인 것을 특징으로 하는 전력통신망을 이용한 원격 자동경보 및 계량검침 기능을 갖는 전원차단시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제2전류감시수단은 ZCT인 것을 특징으로 하는 전력통신망을 이용한 원격 자동경보 및 계량검침 기능을 갖는 전원차단시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 입력신호변환부는 상기 입력되는 각종 신호들을 증폭하기 위한 증폭기와, 증폭된 신호중 잡음성분을 제거하기 위한 필터와, 상기 잡음성분이 제거된 아날로그신호를 스위칭하기 위한 MUX와, 상기 스위칭된 아날로그 신호를 순간 포착하여 샘플링하기 위한 S/H와, 상기 샘플링된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 A/D변환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력통신망을 이용한 원격 자동경보 및 계량검침 기능을 갖는 전원차단시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 연산처리부는 상기 소프웨어 프로그램 및 각 입력신호에 대한 기준치가 설정되어 내장된 제1기억수단과, 상기 각각 입력된 신호를 자료화하고 상기 기준치와 입력신호를 비교하기 위한 제2기억수단과, 전기사고 시간기록 자료화 및 자기진단 기능을 시행하기 위해, 시행 시간을 제어하기 위한 시간 계수기와, 상기 요소들을 제어하기 위한 CPU를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력통신망을 이용한 원격 자동경보 및 계량검침 기능을 갖는 전원차단시스템.
  6. 제1또는 4항에 있어서, 상기 연산처리부는 정전시 기억된 자료들을 보존하기 위해, 예비전원을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력통신망을 이용한 원격 자동경보 및 계량검침 기능을 갖는 전원차단시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 주차단기는 a-접점방식과 자동 및 수동동작의 접점을, 상기 보조차단기는 b-접점방식의 접점을 갖는 것을 특징으로 하는 전력통신망을 이용한 원격 자동경보 및 계량검침 기능을 갖는 전원차단시스템.
  8. 제1항에 있어서, 입력전원에 고조파, 잡음등의 전력품질저하 요소가 포함되어 있는 경우, 상기 전력품질저하 요소를 제거하기 위해 전력필터링수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력통신망을 이용한 원격 자동경보 및 계량검침 기능을 갖는 전원차단시스템.
  9. 제1항에 있어서, 상기 자기진단 수행시 소프트웨어적 제어의 이상 발견시, 주전원을 기계적으로 차단하기 위한 전자기계식 차단부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력통신망을 이용한 원격 자동경보 및 계량검침 기능을 갖는 전원차단시스템.
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