KR200491175Y1

KR200491175Y1 - 버스닥트의 온도와 2채널 기울기 측정 시스템

Info

Publication number: KR200491175Y1
Application number: KR2020180004907U
Authority: KR
Inventors: 이근량
Original assignee: 이근량
Priority date: 2018-10-30
Filing date: 2018-10-30
Publication date: 2020-05-15

Abstract

본 고안은 버스닥트의 온도와 기울기를 측정하는 시스템에 관한 것으로서 버스닥트 유니트(unit)가 접속되는 접속부의 발열온도를 감지하는 온도센서와 상기 접속부와 연결되어 있는 2개의 버스닥트의 기울기를 측정하는 2개의 기울기센서; 상기 온도 센서와 2개의 기울기센서를 포함하는 감지기: 상기 감지기에 전원을 공급하는 전원선로 및 데이터를 송수신하는 통신선로가 연결되고 동작수행의 프로그램이 입력된 운영 컴퓨터를 포함하는 제어부의; 결합으로 구성된 것이다.
본 고안에 의하면, 고온 알람온도 와 2가지 알람 기울기 값을 설정하고 동작 프로그램에 따라, 감지기 마다 측정된 접속부 온도 값과 2개의 버스닥트 기울기 값이 사전에 설정된 고온 알람 온도 값과 2가지 허용 기울기값과 같거나 큰 경우에는 운영 컴퓨터에서 해당 접속부의 위치와 측정치를 출력하여 화재 사고를 사전에 예방을 할 수 있다

Description

버스닥트의 온도와 2채널 기울기 측정 시스템{Temperature and 2 channel slope monitoring system for Bus duct}

본 고안은 버스닥트의 온도와 2채널 기울기 측정 시스템에 관한 것으로서 보다 상세하게 설명하면, 버스닥트 유니트(Bus duct unit)가 접속되는 접속부에 설치되어 상기 접속부의 발열 온도를 측정하고 동시에 2개의 기울기센서가 연결되어 접속부 양쪽 버스닥트의 기울기를 측정하는 감지기와: 상기 감지기에 전원을 공급하는 전원선로 및 데이터를 송수신하는 통신선로가 연결되고 운영 프로그램이 입력된 운영 컴퓨터를 포함하는 제어부의; 결합으로 구성된 것이다. 본 고안에 의하면, 버스닥트의 접속부마다 설치된 감지기가 버스닥트의 접속부의 온도와 버스닥트의 기울기를 측정하여 버스닥트 설치시 측정한 기울기값과 비교할 수 있고, 또한 감지기에 연결된 2개의 기울기센서의 기울기값을 상호 비교할 수 있어서 사전에 운영자가 환경을 고려하여 지속 사용이 가능하다고 판단한 허용 기울기값과 비교하여, 사고의 위험성이 있는 버스닥트의 접속부를 사전에 파악하고 사고를 예방할 수 있다.

버스닥트는 저 임피던스(Impedance) 구조로 되어 있어 전압 강하가 적고 상간 거리가 밀착된 구조임으로 전자 유도가 적어 전자기기에 오류의 발생 우려가 적으며 고밀도의 전력 송전이 가능할 뿐 아니라 버스닥트의 굴곡반경이 작고 포설공간의 점유면적이 동심케이블에 비하여 보다 적게 소요되어, 고층빌딩, 각종 산업시설이 구비된 건물, 상가, 고층아파트, 병원, 기타, 대용량의 전력이 소요되는 시설에 종래의 동심 케이블대신 버스닥트를 포설하고 있다. 상기 버스닥트의 접속부에는 체결을 위하여 관통하는 체결볼트를 사용하고 있는데 버스닥트 동작 시 발생하는 열이 발생되는데 동(銅)또는 알루미늄 재질의 버스 바에 강(鋼)재질의 체결볼트 간에는 재질적인 열팽창계수가 서로 다르기 때문에 체결볼트의 조임이 서서히 풀리면서 체결력이 이완(弛緩)되고 이에 접속부의 저항 값은 더욱 증가되면서 상대적으로 온도상승이 가속되어 이를 방치할 경우 결국 접속부가 방전으로 소손(燒損)되거나 화재(火災)가 유발되는 경우가 있다.

따라서 종래에는 정기적으로 버스닥트의 접속부의 체결상태를 점검하여 이완된 부분은 다시 긴밀하게 체결하여 시정하였다.

최근에는 정기 점검 방법이 아닌 버스닥트 접속부의 온도를 상시 자동 측정하고 자동으로 알람을 해주는 다양한 선행기술이 알려져 있다, 또한 이러한 열적 변형이외에 이러한 버스닥트 접속부의 체결력을 약화되는 다른 요인 중에 하나는 버스닥트 구조물 자체가 지속적인 진동이나 지진과 같은 외부 요인에 의해서 구조적인 변형이 일어나고 이로 인하여 버스닥트 접속부에 지나친 하중이 걸리면서 접속부에 발열이 발생하는 경우도 있다 본 고안과 관련된 선행기술의 특허문헌을 예시하면 다음과 같다.

등록특허공보 제10-0726197호 (2007.06.11.공고) 등록특허공보 제10-1545093호 (2015,08,18.공고) 공개특허공보 제10-2016-0041725호 (2016.04.18.공개)

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버스닥트 접속부 상면에 감지기를 설치하여 접속부의 온도만을 측정하는 방법은 온도가 상당히 상승을 해야 이상 유무를 판단할 수 있고 이상 유무를 판단하더라도 근본적인 과열의 원인을 찾아서 대책을 세우는 것이 아니라 단지 느슨해진 체결용 볼트, 너트를 다시 조이는 방법뿐이라서 근본 원인을 해결하지 못하면 동일한 현상이 반복될 위험성이 있다. 버스닥트의 구조적인 변형 의해서 접속부의 체결 볼트에 발열이 발생된다면 이러한 온도 측정 방법보다는 근본적으로 구조적 변형을 감지하기 위해 기울기를 측정하여 접속부에 인가된 변형을 바로잡는 것이 올바른 방법이다.

특히 빌딩의 버스닥트는 공장 버스닥트가 수평으로 설치되어 있는 것과 달리 수직으로 설치되어서 구조적인 변형이 일어날 가능성이 높고 이로 인한 사고의 확률이 더 높다. 감지기 내부에 기울기센서를 설치하여 기울기를 측정하는 경우 접속부 만의 기울기 측정은 용이하나 접속부 양쪽에 연결된 버스닥트 기울기의 변형이 생긴 경우 정확한 기울기 측정이 어려운 단점이 있다.

본 고안은 상기한 과제를 해결하기 위하여, 버스닥트 접속부의 온도측정과 함께 버스닥트 접속부로 연결된 버스닥트 자체의 기울기를 측정하여 버스닥트 설치시 측정된 기울기 값 비교하고 또 하나의 접속부로 연결된 두 개의 버스닥트의 기울기를 상호 비교하여 기울기 변화가 심한 버스닥트 접속부를 검출함으로서 해당 버스닥트 접속부의 변형을 올바로 수정, 보완 할 수 있다. 따라서 버스닥트 기울기 변형에 의해서 버스닥트 접속부의 온도가 올라가는 현상이 나타나는 근본적인 문제를 해결할 수 있다.

본 고안은 버스닥트의 각 접속부에 구비되는 감지기와, 감지기 내부에 온도를 측정하는 온도센서, 감지기와 유선으로 연결되어 버스닥트 접속부 양쪽에 설치된 2개의 버스덕트의 기울기를 각각 측정하기 위한 2개의 기울기센서, 감지기들의 온도와 기울기를 측정하기 위한 운영 프로그램이 입력된 운영 컴퓨터를 포함하는 제어부의 결합으로 구성되어 있어서 단순 과열에 의한 화재사고를 예방할 뿐만 아니라 버스닥트 접속부에 연결된 양쪽 버스덕트의 기울기를 측정하여 버스닥트 설치 시 기울기값과 비교하고, 또한 접속부 양쪽 버스탁트의 기울기값의 차이를 비교하여 과한 기울기 변경 부위가 확인되면 해당 이상 접속부 위치 정보를 제공함으로써 온도만 측정하는 방법보다 버스닥트의 접속부 사고의 위험성을 줄일 수 있다.

도1 본 고안의 버스닥트의 온도와 2채널 기울기측정 시스템구성도
도2 본 고안의 온도센서와 2개의 기울기센서가 연결된 감지기의 구성도
도3 본 고안의 운영 프로그램 실행 흐름도

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 의한 버스닥트의 온도와 2 채널 기울기 측정 시스템을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안에 의한 버스닥트의 온도와 2채널 기울기 측정 시스템의 구성도이다. 일정한 길이의 버스닥트 유니트(unit)의 각 전극별 버스 바(bus bar)의 단부와 단부가 서로 접속되는 통전플레이트와 각 버스 바와 닥트 사이를 전기적으로 절연하는 절연플레이트를 포함하여 볼트와 같은 체결수단에 의해 버스 바의 단부를 일체로 체결하여 연결되는 버스닥트의 접속부(22)에 있어서,

상기 접속부(22)의 발열 온도와 버스닥트의 기울기를 측정하는 감지기(3)와; 감지기와 유선으로 연결되어 접속부(22) 양쪽의 버스닥트에 부착되어 있는 2개의 기울기 센서(33)(34), 상기 감지기(3)에 전원을 공급하는 전원선로(5) 및 측정 데이터와 통신을 위한 통신선로(4)가 연결되고 시스템 운영프로그램이 입력된 운영 컴퓨터(11); 감지기(3)와 통신을 위한 통신모듈(13); 감지기에 전원을 공급하기 위한 전원모듈(12)을 포함하는 제어부(1)의; 결합으로 구성된 것이다.

상기 감지기(3)는 버스닥트가 수평설치된 경우, 접속부(22) 상면에 구비되며, 온도감지센서(35)는 접속부(22)와 비접촉식으로 설치되고, 기울기센서(33)(34)는 상기 감지기(3)와 유선으로 연결되고, 접속부(22)에 연결되어 있는 양쪽 버스닥트 상단에 각각 장착되어 있다. 사용되는 기울기 센서(33)(34)의 기울기 측정축은 버스닥트가 설치된 방향과 일치하도록 설치되어야 한다.

상기 제어부(1)와 감지기(3)는 전원을 공급하는 전원선로(5)와 측정된 접속부(22) 온도와 기울기 값을 취득하기 위한 통신 선로(4)로 결되어 있다.

상기 버스닥트의 접속부(22)에 설치되는 감지기(3)은 모든 접속부마다 설치되어 있고, 각각 고유의 주소가 부여되어 있고 운영 컴퓨터(11)에 입력되어 있다.

또한 상기 감지기(3)은 RS-485와 같은 씨리얼통신 방식의 통신선로(4)를 통해 제어부(1)와 연결된다.

또한 상기 감지기(3)의 바닥에는 부스덕트 접속부(22)의 온도를 측정하기 위한 온도센서(35)가 내장되어 있고 2개의 기울기센서(33)(34)가 유선으로 연결되어 있어서 제어부(1)의 운영 컴퓨터(11)내의 운영 프로그램의 명령에 따라서 접속부(22)의 온도와 접속부(22) 양쪽의 버스닥트 기울기를 측정한다. 이때 데이터의 호출은 감지기(3)에 부여된 고유주소를 기반으로 하여 충돌이 없도록 중앙 집중형 다중접근 제어방식(Polling 방식) 으로 통신을 한다.

이러한 데이터 취득을 통하여 상기 운영 컴퓨터(11)에서는 모든 감지기(3)에 대해서 취득한 온도와 2개의 기울기값을 저장하고 있다. 시스템 운영자가 운영프로그램을 통해 설정한 고온 알람 온도와 2가지의 허용기울기 값을 기준으로 알람을 출력한다. 2가지 허용기울기값 중에 하나는 버스닥트 설치 시 측정된 기울기값과의 차이를 허용하는 범위의 기울기값 (이하 초기 허용기울기으로 칭함)이 있고, 또 하나의 허용기울기 값은 감지기(3)에 연결된 2개의 기울기센서(33)(34)의 기울기값의 차이를 허용하는 범위의 기울기값 (이하 인접 허용기울기 칭함)이 있다. 이러한 3가지 알람중에 하나라도 알람이 발생하면 해당 접속부(22)의 위치와 측정된 온도 또는 기울기값을 모니터에 표시하여 시스템 운영자가 인지하도록 하고, 알람 정보는 운영 컴퓨터(11)에 알람 발생 시간 정보와 함께 알람 내용을 저장한다. 경우에 따라서는 별도의 무전압 릴레이 접점과 같은 알람 출력을 할 수도 있다

도2는 온도센서(35)와 기울기센서(33)(34)가 연결된 감지기(3)의 구성도이다

온도센서(35)는 증폭기 및 A/D변환회로(36)을 통해서 온도를 측정한다. 감지기(3)에 유선으로 연결된 2개의 기울기 센서(33)(34)는 버스닥트 접속부(22)양쪽에 연결되어 있는 버스닥트에 밀착 고정되어 접속부(22)와 연결된 2개의 버스닥트 기울기를 측정한다. 내부의 마이크로프로세서(37)는 제어부(1)와 연결된 전원선로(5)와 전원부(39)를 통해 안정된 전원을 공급받고, 제어부(1)와 연결된 통신선로(4)와 통신부(38)을 통해서 제어부(1) 내의 운영 컴퓨터(11)로부터 측정 명령을 받고 측정된 온도와 2개의 기울기값 데이터를 송출한다.

도3은 제어부(1)내부 운영 컴퓨터(11)에서 동작하는 운영 프로그램의 개략적인 순서도이다. 운영 프로그램이 시작되면 사전에 설정된 3가지 알람 설정값( 고온알람 온도, 초기허용기울기, 인접허용기울기)을 읽어 들여서 동작 준비를 한다(S10). 알람 설정이 되면 운영 컴퓨터(11)에서 온도 및 기울기를 측정하라는 명령을 감지기(3)에 출력하고, 명령에 따라서 각각의 감지기(3)는 온도와 2개의 기울기를 측정하여 측정된 온도와 2개의 기울기값을 마이크로프로세서 내부 메모리에 보관하고 있다. 운영프로그램은 데이터 호출명령으로 감지기(3)에 측정, 보관중인 온도 및 2개의 기울기값을 수집한다(S30). 측정된 온도 및 2개의 기울기값을 사전에 설정된 고온 알람온도와 초기허용 기울기값과 인접 허용 기울기값과 비교하여 (S40), 이보다 같거나 크면 알람을 출력하고 (S50), 크지 않으면 새로운 온도 및 기울기 측정을 반복한다(S20)

1 : 제어부 11: 운영 컴퓨터 12: 전원모듈 13: 통신모듈
21 : 버스닥트 22 : 버스닥트 접속부
3: 감지기 33: 기울기 센서 34 : 기울기센서 35: 온도센서 36:증폭기및 A/D변환기 37: 마이크로프로세서 38: 통신부 39: 전원부 4: 통신선로 5: 전원선로

Claims

버스닥트가 연결되는 접속부에 부착되는 온도센서가 내장되어 있고 2개의 기울기센서가 유선으로 연결되어 있는 감지기와; 상기 감지기에 동작 전원을 공급하는 전원선로 및 데이터를 송수신하는 통신 선로가 연결되고; 상기 감지기에 전원을 공급하는 전원모듈; 상기 감지기와 통신을 위한 통신모듈; 상기 감지기를 관리하는 운영 프로그램이 입력된 운영 컴퓨터를 포함하는 제어부의; 결합으로 구성되며, 2개의 기울기센서가 버스닥트 접속부로 연결된 양쪽의 버스닥트에 고정되어 버스닥트의 기울기를 측정하는 것을 특징으로 하는 버스닥트의 온도와 2채널 기울기 측정시스템.
삭제
제1항에 있어서,감지기에 유선으로 연결된 2개의 기울기 센서가 측정하는 기울기 축이 버스닥트가 설치된 방향과 일치하는 것을 특징으로 하는 버스닥트의 온도와 2채널 기울기 측정시스템.