KR200450884Y1 - 음성 경고 기능을 가지는 수배전반 장치 - Google Patents

Abstract

내부에 다수의 전기 요소를 가지는 수배전반, 이 수배전반 내의 요소와 관련하여 설치되는 요소 이상 검출기, 검출기의 이상 신호를 받아 음성 경고를 발생시키는 음성 경고 장치를 구비하여 이루어진다.
따라서, 기존의 배전반 체제에 간단한 부가 장치를 통해 보다 실질적이고 손쉬운 전기 선로 관리를 할 수 있고, 긴급 상황에서도 음성 정보를 통해 문제상황을 빠르고 확실하게 이해할 수 있으므로 전기 선로 이상에 즉시적 대응을 할 수 있으며, 특히, 본 고안에 따르면 문제가 발생한 부하나 구역을 명확히 알려줄 수 있으므로 문제 부분에 대한 빠른 대처를 가능하게 한다.

Description

음성 경고 기능을 가지는 수배전반 장치{distributing board apparatus having voice guiding fuction}

본 고안은 수배전반에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수배전반에서 전원을 공급받는 설비나 구역의 문제점을 경고할 수 있는 구성을 가지는 수배전반 장치에 관한 것이다.

발전된 전기는 전기 공급 네트워크를 통해 수용가에 공급된다. 발전된 상태에서의 전기는 송전에 적합한 특성을 가진 상태로 바뀌어 송전되고, 송전된 전기는 다시 사용에 적합한 전압, 전류 특성을 가진 상태로 바뀌어 수용가에 공급된다.

수용가에 공급된 전기는 다시 변압을 통해 사용에 적합한 전압으로 변환되어 개별 시설 및 장치에 공급될 수도 있고, 변압을 거치지 않고 개별 부하별로 구분되어 도선을 통해 공급될 수도 있다.

전기 장치나 전기 설비와 관련하여 전기의 선로별 흐름이나 상태를 조절하거나 측정하고 확인하기 위해 선로 분기점에는 통상 배전반이 설치되고 운용된다. 이런 기능을 위해 배전반에는 각종 스위치나 계기, 릴레이 등이 설치된다.

여기서 수배전반은 배전반과 수전반을 포함하는 의미이며, 고압반, 저압반, MCC(motor control center), 분전반 등 여러 종류나 계층의 수배전반을 총괄 지칭하는 의미이다.

가령, 수용가에서도 사용되는 전기 설비의 성격 및 필요에 따라 전기가 인입되는 곳에는 다양한 형태의 배전반이나 분전반(분전반도 일종의 수배전반이므로 이하에서는 구분하지 않고 배전반 혹은 수배전반으로 언급하기로 한다)이 설치된다.

배전반이 설치된 사업소에서는 전기 설비나 선로를 관리하기 위해 배전반의 상황을 수시로 혹은 정기적으로 점검할 필요가 있고, 문제 발생시 가능한한 빠른 시간 내에 이를 인지하고 조처함으로써 더 큰 문제 발생을 방지할 필요가 있다. 특히, 전기 설비가 다양하거나, 선로 분기가 복잡하게 이루어지면 이러한 점검과 조처의 필요성은 더욱 절실하다.

그런데, 전기 설비가 복잡, 다양하고, 선로 분기가 복잡할수록 전기 설비 관리는 더욱 어려워지고, 비록 배전반을 통해 어느 정도의 종합적 관리가 이루어진다 할지라도 관리의 어려움은 상존하게 된다. 가령, 관리자가 업무에 충분히 숙달되지 않을 수도 있고, 단순히 기존과 같은 구성의 배전반만으로는 문제의 발생 여부조차 확인하기 어려운 경우가 많다.

또한 문제가 생긴 것을 알아도 구체적으로 어느 부분에 문제가 발생하고 어떤 조치가 필요한지 알기 어려울 때가 많고, 더욱이, 화재와 같은 긴급 상황이 발생할 때에는 심리적인 압박으로 더욱 당황하여 문제점을 정확히 찾고, 조치하기가 어려울 때가 많다.

전기 설비가 크고 중요하거나 대형 빌딩과 같이 수용가의 규모가 커지면 이를 종합적으로 관리하기 위해 전력상황실을 두어 상근 인원이 이를 관리하기도 하며, 인텔리젼트 빌딩과 같은 곳에서는 고가의 관리 시스템을 설치하여 운영하는 경우도 많이 생기고 있다.

그러나, 이런 고가의 관리 시스템은 운영 프로그램을 포함하는 시스템 요소들의 설치 비용 및 운영 비용이 많이 소요되고, 복잡한 만큼 고장이 발생할 가능성도 크고, 고장이 발생할 경우 쉽고 빠르게 수리하기도 어려운 경우가 많다.

본 고안은 이러한 종래의 문제점을 극복하고 개선하기 위한 것으로, 비교적 간단한 부가 장치를 통해 보다 실질적이고 손쉬운 전기 선로 관리를 할 수 있는 배전반 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 내부에 다수의 전기 요소를 가지는 배전반, 배전반 내의 요소와 관련하여 설치되는 요소 이상 검출기, 검출기의 이상 신호를 받아 음성 경고를 발생시키는 음성 경고 장치를 구비하여 이루어진다.

본 고안은 보다 구체적인 예로써, 배전반, 이 배전반 내의 단자에서 인출되어 부하에 연결되는 인출 도선, 배전반 내에서 인출 도선 주변이나 인출 도선 경로에 설치되어 인출 도선 자체나 인출 도선이 연결된 부하에 이상이 생김으로써 인출 도선에 비정상 전류가 흐르거나 비정상 전압이 인가될 때 이를 검출하도록 이루어진 검출기, 검출기에 발생한 전기 신호를 받아 그 검출기와 관련된 음성 경고를 발생시키는 음성 경고 장치를 구비하여 이루어질 수 있으며,

이때, 음성 경고 장치는 검출기의 전기신호를 받는 단자를 가지는 신호입력부, 단자별로 입력된 신호에 따라 음성 경고할 내용의 데이타를 구분하여 저장하는 메모리부, 신호입력부의 신호에 따라 해당하는 메모리부의 저장 데이타를 인출하여 음성용 신호로, 출력단자를 구비하는 신호출력부를 통해 스피커에 전달되도록 하는 콘트롤러부, 콘트롤러부의 음성용 신호를 받아 음성 경고를 발생시키는 스피커를 구비하여 이루어질 수 있다.

본 고안에서 검출기가 다수이고, 다수의 검출기에서 이상 신호가 감지될 때의 처리를 위해 음성 경고 장치는 각 단자의 신호를 릴레이를 통해 순차적 주기적으로 연결하도록 이루어지는 것일 수 있다.

본 고안에서 검출기의 신호는 콘트롤러부 함께 설치된 무선모뎀 혹은 무선랜에 의해 무선 신호로 바뀌고, 이 무선 신호는 억세스 포인트(access point:AP)에 연결된 네트워크를 통해 스피커가 연결된 네트워크 장치, 스피커의 순서로 전달되어 스피커에서 음성 경고가 발생하도록 이루어질 수 있다. 여기서 네트워크 장치는 아이폰과 같은 스마트폰이 될 수 있다. 전기 배전반이나 부하 관리자는 스마트폰을 통해 전력관리실 외부에서도 전기 설비 상태를 확인할 수 있고, 음성 경고를 받아 즉시로 필요한 장소에 접근하여 신속한 조치를 할 수 있다.

본 고안에 따르면 간단한 부가 장치를 통해 보다 실질적이고 손쉬운 전기 선로 관리를 할 수 있고, 긴급 상황에서도 음성 정보를 통해 문제상황을 빠르고 확실하게 이해할 수 있으므로 전기 선로 이상에 즉시적 대응을 할 수 있다.

특히, 본 고안에 따르면 문제가 발생한 부하나 구역을 명확히 알려줄 수 있으므로 문제 부분에 대한 빠른 대처를 가능하게 한다.

도1은 본 고안의 일 실시예에 따른 배전반 장치를 개념적으로 나타내는 구성도,
도2는 본 고안의 다른 실시예들에 따른 배전방 장치의 음성 경고 장치 구성을 나타내는 개념적 구성도들이다.

이하 도면을 참조하면서 실시예를 통해 본 고안을 보다 상세히 설명하기로 한다.

본 실시예에서 배전반은 도1에 도시된 것과 같이, LBS(11), MOF(12), VCB(13), TR1(14a), TR2(14b), ACB1(15a), ACB2(15b)와 같은 배전반 요소 및 ACB들의 일단에서 분기되어 나오는 복수의 단자들을 포함하여 이루어진 배전반 본체(1)와 그 외곽을 둘러싸는 배전반 케이스(미도시)를 구비하여 이루어진다.

이상의 배전반 요소들은 기존에 널리 사용되는 일반적인 요소들로서, 간단하게 살펴보면, LBS(11)는 기중부하개폐기(Load Break Switches)로써 특고압(22,900V)용 스위치로 한전에서 배전반으로 들어오는 전기를 MOF(12)로 보내는데 차단하고 단속하는 스위치로서 작용한다. MOF(12)는 계기용 변압 및 변류기(Metering Out Fit)로써 한전 계량기 검침용으로 사용하며 LBS(11)로 부터 들어온 전기를 변압 및 변류하여 VCB(13)로 보내는 역할을 한다.

VCB(13)는 진공 차단기(Vacuum Circuit Breakers)로써 불꽃방지용 특고압스위치로 과전압, 과전류, 저전압, 접지(Ground)시 자동차단하는 역할을 하며 MOF(12)에서 변류 및 변압된 전류를 받아서 TR1(14a), TR2(14b) 등에 분배하고 차단한다.

TR1(14a), TR2(14b)는 변압기로서 VCB(13)으로부터 입력된 고전압 전기를 변압하여 저전압 전기로 ACB1(15a), ACB2(15b)로 전송한다.

ACB1(15a), ACB2(15b)는 기중 차단기(Air Circuit Breakers)이며, 저압(600V 미만)용 스위치로서 과전압, 과전류, 저전압, 지락(Ground)시 자동차단 된다. 즉 TR1(15a), TR2(15b)로부터 입력된 전기를 분기되는 복수의 단자를 통해 각각의 부하로 보내며 저전압시 자동 차단하는 역할을 한다.

한편, 본 실시예에서는 각 단자에서 부하로 연결되는 연결도선 주변에 ZCT(Zero Current Transformer: 영상변류기)가 설치되고, 연결도선(인출도선)에는 또한 PMR(phase monitoring relay: 역상, 결상보호계전기)이 직렬로 설치되어 있다. 각 연결도선의 ZCT는 연결도선 그룹별로 그 그룹의 GFR(ground fault relay: 지락검출계전기)로 연결되며 모든 GFR 및 PMR은 음성 경고 장치(2)의 해당 입력단자와 연결된다.

또한, 음성 경고 장치(2)에는 전력검사실이나 기타 관리상 필요한 곳에 설치된 스피커(3)가 구비되어 있어 스피커 연결 단자의 음성 경고용 전기신호가 스피커 혹은 이 스피커를 구동하는 앰프에 입력되면 스피커를 통해 음성 경고가 나오도록 되어있다.

이런 구조의 실시예에서는 부하(L1~L12)와 연결되는 연결도선에 이상 전류가 흐르거나, 전압에 이상이 발생하면 ZCT 및 GFR에 혹은 PMR에 평시에는 흐르지 않는 전류 신호가 발생하게 되고, 이 전류신호는 신호선을 따라 음성 경고 장치(2)의 연결단자로 투입된다.

투입된 전기 신호는 전류신호가 투입되는 단자에 대응하여 음성 경고 장치(2) 내에 미리 기억되어 있는 음성 경고를 위한 데이타가 기록된 적절한 기억장소에서 해당 데이타를 인출하여 전기신호 형태로 출력단자를 통해 스피커(혹은 스피커가 연결된 앰프)로 투입되도록 하고, 따라서 스피커를 통해 투입 신호에 적합한 내용의 음성 안내 방송이 나오게 된다.

이런 구성 및 작용이 이루어지기 위해 음성 경고 장치(2)는 GFR이나 PMR과 같은 검출기의 전기신호를 받는 입력단자를 가지는 신호입력부(21) 및 스피커로 전해질 음성경고 신호를 출력하는 출력단자를 가지는 신호출력부(23), 단자별로 입력된 신호에 따라 음성 경고할 내용의 데이타를 구분하여 저장하는 메모리부(25), 신호입력부(21)의 신호에 따라 메모리부(25)의 해당하는 기억장소에서 저장 데이타를 인출하여 출력단자를 통해 출력시키는 콘트롤러부(27)를 구비하여 이루어질 수 있다. 이러한 음성 경고 장치(2)는 하나의 칩으로 이루어질 수 있고, 보다 간단한 메모리칩, 콘트롤러칩과 배선 및 단자들을 가지는 PCB 형태로 이루어질 수 있다. 물론 이러한 음성 경고 장치(2)는 배전반 내에 설치될 수 있다. 도2에는 이러한 음성 경고 장치의 간단한 구성예가 개념적으로 도시되어 있다. 음성 경고 장치를 위한 별도의 전원이 구비될 수 있다.

도1의 실시예에서는 하나로만 도시되지만 스피커(3)는 필요한 다수 개소에 설치될 수 있으며, 출력 단자도 복수 개로 이루어질 수 있다. 또한, 하나의 입력 단자 신호에 대하여 콘트롤러부(27)에 의해 메모리부(25)의 서로 다른 기억장소에서 서로 다른 내용의 음성 안내 데이터가 인출되고 서로 다른 출력단자 및 스피커를 통해 서로 다른 내용의 안내방송이 이루어질 수도 있다. 가령, 하나의 전기 설비에 이상이 발생한 경우 이에 관련된 관리자가 복수이고, 그 관리자가 해야할 조처가 서로 다른 경우에 복수의 관리자에게 각각이 행하여야할 조처를 구분하여 알려줄 수 있다.

메모리부(25)의 경고 방송 내용 데이타는 새롭게 입력하거나 다른 내용으로 교체될 수 있다. 따라서, 이런 음성 경고 장치는 범용제품으로 개발되어 필요한 사용자에게 공급되면 입력 단자별로 이상 상황이 입력될 전기 설비, 부하(L1~L12)에 연결된 배전반 내의 검출기 단자와 접속시키고, 그 입력단자에 대응되는 메모리부(25) 내의 기억장소에 해당 설비나 부하에 관하여 조처할 음성 경고 혹은 음성 정보 내용을 새롭게 입력하게 된다. 또한 상황 변경이나 조처내용 변경을 할 필요가 있으면 음성 정보 내용을 새롭게 바꾸어 입력하도록 하는 것도 가능하다. 이때, 메모리부(25)는 사용자가 입력 내용을 변경할 수 있으면서 계속적인 리프레쉬(refresh)는 필요하지 않은 비휘발성 메모리로 형성하는 것이 바람직하다.

이상의 실시예에서는 배전반의 단자와 부하를 연결하는 연결도선(인출도선)에 배전반 요소 이상 검출기로서 ZCT 및 GFR(GFR1~ GFR3), PMR(PMR1~PMR12)이 설치되는 경우를 예로 들고 있지만, 검출기의 종류나 검출기가 부착되는 위치, 검출기가 관련되는 배전반 요소가 바뀌는 것도 물론 가능하다. 또한, 전기 요소 외에도 배전반과 관련하여 화재감지기(FS)가 설치되고, 이 화재감지기의 감지신호가 본 고안의 음성 경고 장치(2)의 입력단자로 입력되며, 출력단자 및 스피커(3)를 통해 화재 음성 경고가 이루어지는 경우도 생각할 수 있다.

한편, 음성 경고 장치(2)에는 신호입,출력부(21, 23) 혹은 콘트롤러부(27)에 버퍼(buffer:28, 24)나 계전기(relay:22)가 설치되어 짧은 시간 안에 다수의 입력 단자를 통해 입력신호가 들어오거나, 출력신호가 나가야 할 경우에도 이를 적절히 대처할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 즉, 처음 입력 신호가 음성 경고 장치에서 처리되지 못한 상태에서 다른 신호가 입력되면 버퍼는 이 신호를 처음 신호가 처리될 때까지 보관하고 다음으로 처리될 수 있도록 보관하고, 처리를 지연시킬 수 있다. 또한, 복수의 단자에 계속적으로 입력신호가 입력되는 경우, 리레이 기능을 통해 입력 단자별로 시간을 배당하여 모든 신호에 대한 처리가 순차적, 주기적으로 이루어지도록 할 수 있다. 도3은 이러한 버퍼와 계전기가 구비된 음성안내장치의 일 실시예를 개념적으로 도시하고 있다.

음성 경고 장치(4)는 도4와 같이 신호출력부에 랜카드(43)와 같은 무선 네트워크 접속장치를 가질 수도 있다. 예를 들면, 배전반에 설치된 음성 경고 장치(4)의 랜 카드(43)를 통해 출력되는 무선 신호는 인접한 억세스 포인트(AP:51))를 통해 인터넷망(53)으로 입력되고, 인터넷을 통해, 전력감시실이나 기타 필요한 장소에서 인터넷망에 접속되어 있는 네트워크 장치, 가령, 인터넷전화, 컴퓨터와 같은 단말장치(55)에 전달되고, 이들 장치 내에서 신호 변환을 통해 음성 경고용 전기신호로 되어 연결된 스피커(57)를 통해 정보 제공을 할 수 있게 된다.

인터넷망(53)을 통해 접속되는 단말장치(55)는 개인이 휴대하는 스마트폰과 같은 것이 될 수도 있고, 이를 통해 관리자는 반드시 전력감시실과 같은 장소에 있을 필요가 없이 현재 근무중인 장소에서 음성 안내를 받을 수 있다.

또한, 이런 무선 네트워크의 사용은 유선 네트워크를 사용하는 경우에 비해 음성 경고 장치와 스피커의 연결을 위한 신호선이 소손된 경우에도 유효하게 작용할 수 있다는 면에서 강점을 가질 수 있다.

음성 경고 장치는 무선 네트워크뿐 아니라 이와 유사하게 PSTN망과 같은 전화시스템을 이용할 수도 있으며, 개인 휴대전화기도 음성안내용 스피커가 될 수 있다. 또한, 이런 경우, 기존의 도난경보 시스템과 같은 처리 과정을 가질 수 있다.

이상에서 본 고안은 기재된 구체적 실시예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 고안의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한　것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 실용신안등록청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (5)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 내부에 복수의 전기 요소를 가지는 수배전반, 상기 수배전반 내의 상기 전기 요소와 관련하여 설치되는 요소 이상 검출기, 상기 요소 이상 검출기의 이상 신호를 받아 음성 경보를 발생시키는 음성 경고 장치를 구비하며,
   상기 음성 경고 장치는, 상기 요소 이상 검출기의 전기신호를 받는 복수의 단자를 가지는 신호입력부,
   단자별로 입력된 전기신호에 따라 음성 경고할 내용의 데이타를 구분하여 저장하는 메모리부,
   상기 신호입력부의 신호에 따라 상기 메모리부에서 상기 전기신호에 대응하는 저장 데이타를 인출하여 음성용 신호로 출력단자에 전달하는 콘트롤러부,
   상기 콘트롤러부에 의해 음성용 신호가 인가되는 상기 출력단자를 가지는 신호출력부, 상기 신호출력부의 음성용 신호를 받아 음성 경고를 발생시키는 스피커,
   상기 신호입력부에 입력되는 상기 요소 이상 검출기의 전기신호를 단자별로 순차적으로 처리할 수 있도록 상기 신호입력부와 상기 콘트롤러부 사이에 릴레이와 버퍼를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 음성경고 기능을 가지는 수배전반 장치.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 신호출력부에는 상기 콘트롤러부의 음성용 신호를 무선 신호로 바꾸어주는 무선 모뎀 혹은 무선랜이 구비되고,
   상기 무선신호는 억세스 포인트에 수신되어 상기 억세스 포인트를 통해 무선전화망 혹은 인터넷망에 연결되고,
   상기 무선신호가 향하는 주소를 가지는 상기 무선전화망 혹은 인터넷 상의 단말장치에 연결된 스피커를 통해 음성 경고를 발생시키는 것을 특징으로 하는 음성경고 기능을 가지는 수배전반 장치.

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