KR20050055183A

KR20050055183A - 전원 자동 절체 장치

Info

Publication number: KR20050055183A
Application number: KR1020030088136A
Authority: KR
Inventors: 정영세; 이미현
Original assignee: 정영세; 이미현
Priority date: 2003-12-05
Filing date: 2003-12-05
Publication date: 2005-06-13
Also published as: KR100535857B1

Abstract

본 발명은 상용전원 및 비상전원을 자동으로 절체하는 전원 자동 절체장치에 관한 것이다.

정전 시 비상전원을 각 세대별로 분리하여 한 개의 세대에서 화재가 발생하더라도 다른 세대의 비상전원이 차단되지 않도록 하고 정전 시 비상전원이 공급될 때 비상전원의 과부하 또는 과 전류로 인한 화재를 방지할 수 있으며, 하나의 등기구로 상용등과 비상등을 겸용으로 사용할 수 있도록 하기 위한 본 발명의 전원 자동 절체장치는, 단위세대로 공급되는 비상전원을 인입하기 위한 전선을 고정하는 비상전원 입력단자와, 상기 비상전원 입력단자를 통해 인입되는 비상전원의 과전류를 감지하기 위한 누전감지기와, 상기 누전감지기로부터 과전류가 흐를 시 상기 비상전원 공급을 차단하는 누전차단기와, 분전반을 통해 인입되는 상용전원을 인입하기 위한 전선을 고정하는 상용전원 입력단자와, 상기 상용전원 입력단자와 상기 비상전원 입력단자로부터 각각 인입된 상용전원과 비상전원을 받아 상용전원이 공급되지 않을 시 비상전원을 공급하도록 절체하고, 상용전원이 다시 공급될 시 비상전원을 차단하고 상용전원을 공급하도록 절체하는 절체부를 포함한다.

그리고 본 발명은 공동주택 및 오피스텔 등의 건축물의 단위 세대 내 본 발명의 장치 적용 시 상용 비상전원 공급으로 안정적 전원 공급과 상용등을 비상상용겸용전등으로 교체하면서의 경제적 원가를 절감할 수 있고, 또한 전원 자동절체장치를 단위세대 분전반에 설치하여 비상용에 비상전원에 의한 화재 사고나 정전 시에 세대 내에서 부하측의 전원사고, 선로쇼트 등이 있을 시에도 각 세대의 선로를 보호함에 따라 세대별 안정적으로 전원을 공급한다.

Description

전원 자동 절체 장치{AUTOMATIC POWER SWITCHING DEVICE}

본 발명은 전원 자동 절체 장치에 관한 것으로, 특히 상용전원 및 비상전원을 자동으로 절체하는 전원 자동 절체장치에 관한 것이다.

일반적으로 단위세대의 분전반은 아파트, 빌라, 단독주택, 공공건물, 오피스텔 등과 같은 건물에서 단위세대별로 설치되어 있으며, 외부로부터 공급되는 상용전원을 공급받아 각 전기부하로 전원을 분산 공급하여 누전 또는 과부하 발생 시 전원공급을 차단하여 화재발생이나 전기부하의 파손을 방지하는 역할을 하고 있다.

이러한 분전반은 주 입력 터미널을 통하여 외부에서 인입되는 상용전원을 각 전기 부하로 공급하기 위해 주입력 터미널에 연결된 메인서키트 브레이커와 상기 메인서키트 브레이커를 통과한 전원을 각각 전기부하에 분산 연결되는 서브 서키트 브레이커로 구성되어 있다.

현재 아파트나 오피스텔과 같은 건물에서는 상용전원이 차단될 때 각 세대로 비상전원을 공급하여 비상등을 점등하여 조명을 밝힐 수 있도록 하고 있다. 특히 오피스텔의 경우에는 소방법에 의해 상용전원이 차단될 때 비상전원을 반드시 공급하여 비상등을 점등하도록 하고 있다.

여기서 상용전원은 송전선로로부터 건물 내로 인입되어 각 세대로 공급되는 전원을 나타낸다. 비상전원은 상용전원이 정전이나 송전선로절단에 의해 차단될 때 공급되는 전원으로 자가발전이나 축전지설비 혹은 비상수전 전원설비에 의해 공급되는 전원을 나타낸다.

이러한 기존의 분전반에 설치된 MCCB나 ELB는 공동주택, 오피스텔, 빌딩 등의 건축물의 전원부하 및 선로 보호용으로 사용되는 전원회로 차단기로 적용되고 있으며, 단상 22V, 3상 380V 등의 MCCB나 ELCB 차단기의 구조는 단상의 경우 2입력단과 2출력단을 갖고 3상 380V의 경우 R, S, T 상의 3상 3입력단 및 3 출력단을 갖는 중성선(N:NEUTRAL)을 포함한 R,S,T,N의 4입력단 및 4출력단을 갖는다. 기존의 차단기인 MCCB(MOULDED CASE CIRCUIT BRAKER)는 과부하 과전류 보호를 위한 차단기로 쓰이고, ELCB(EARTH LEAKAGE CIRCUIT BREAKER)은 누전 및 과부하 과전류 보호를 위한 차단기로 쓰인다. 이들의 회로는 MCCB의 경우 전원입력 과부하로 출력되는 회로 내에 바이메탈 회로로 하여금 부하의 과부하 및 과 전류시에는 누전차단기가 오프 스위칭(OFF SWITCHING)할 수 있도록 되어 있고, 회로 복구시에는 수동 스위치로 온 스위칭(ON SWITCHING)할 수 있다.

또한 ELCB (일명, ELB)는 이러한 기능에 ZCT(영상변류기)를 이용하여, 부하에 누설 및 누전 전류가 있을시 입력전류와 출력전류의 차이를 감지하여 스위칭 할 수 있는 회로가 추가되어 있다. 이러한 기존의 MCCB와 ELCB의 용도는 공동주택, 오피스텔의 단위세대 적용시에는 세대분전반에 메인(MAIN)차단기로 ELCB 또는 MCCB를 적용하고, 분기로 MCCB 또는 ELCB를 구성하여 사용하고 있으며, 이러한 분전반 설계시 메인(MAIN)차단기와 분기 차단기는 전기설계기준에 의하여 적용함을 기본으로 한다.

따라서 상기와 같이 기존의 세대분전반의 MCCB 와 ELCB에 의한 공동주택 또는 오피스텔 등에 설치되는 비상부하에 상용시와 비상용에 겸용으로 전기회로로 전원을 공급하는 것이 불가능하여, 상용전원은 세대분전반의 차단기를 통하여 상용부하에만 공급을 하고, 비상전원은 단위세대 비상등에 세대간 병렬식의 별도 비상전원을 공급하여, 비상용에만 전원이 공급되어 사용됨에 따라, 상용전원으로 비상등을 사용하지 못하고 비상전원만을 투입하여 사용하고 상용등을 별도로 구비하여 사용하므로 평상 시 비상등의 활용성이 없어지게 된다.

또한, 비상용 공동주택 또는 오피스텔의 비상등(정전등)은 세대간 차단기가 없는 비상전용 2회선 병렬 전원회로 구성되어 공동주택의 전체가 정전이되고, 한개의 세대에서 화재가 발생할 경우, 비상전원이 비상등에 별도로 투입되더라도 비상등 또는 비상등 회로에서 화재로 인한 전원 쇼트가 발생할 경우에는 세대간 비상등 병렬접속으로 인하여 회로의 차단 없이 전 회로의 전원이 쇼트가 되어 비상전력의 공급이 불가능하게 되는 문제가 있었다.

따라서 본 발명의 목적은, 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 정전 시 비상전원을 각 세대별로 분리하여 한 개의 세대에서 전원쇼트가 발생하더라도 다른 세대의 비상전원이 차단되지 않도록 하는 전원 자동 절체장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 정전 시 비상전원이 공급될 때 비상전원의 과부하 또는 과 전류로 인한 화재를 방지할 수 있는 전원 자동 절체장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 하나의 등기구로 상용등과 비상등을 겸용으로 사용할 수 있는 전원 자동 절체 장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전원 자동 절체장치는, 발전기로부터 단위세대로 공급되는 비상전원을 인입하기 위한 전선을 고정하는 비상전원 입력단자와, 상기 비상전원 입력단자를 통해 인입되는 비상전원의 과전류를 감지하기 위한 누전감지기와, 상기 누전감지기로부터 과전류가 흐를 시 상기 비상전원 공급을 차단하는 누전차단기와, 분전반을 통해 인입되는 상용전원을 인입하기 위한 전선을 고정하는 상용전원 입력단자와, 상기 상용전원 입력단자와 상기 비상전원 입력단자로부터 각각 인입된 상용전원과 비상전원을 받아 상용전원이 공급되지 않을 시 비상전원을 공급하도록 절체하고, 상용전원이 다시 공급될 시 비상전원을 차단하고 상용전원을 공급하도록 절체하는 절체부를 포함함을 특징으로 한다.

본 발명은 상기 비상전원 입력단자에 연결된 전선의 온도에 따라 전기접점을 자동으로 개폐하는 바이메탈을 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 누전감지기는 영상변류기와 연산장치를 사용하는 것이 바람직하다.

테스트 스위치는 상기 누전차단기의 정상동작 상태를 테스트하기 위해 상기 영상변류기와 연산장치 사이에 설치되는 것이 것이 바람직하다.

본 발명은 상기 절체부의 제1 출력단과 제2 출력단 사이에 연결되고, 상기 제2 출력단과 제3 출력단이 공통접속되어 연결된 상용/비상등과, 상기 제1 출력단과 상기 제3 출력단 사이에 연결되는 비상용 부하를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 누전차단기는 ELCB로 구성하는 것이 바람직하다.

상기 절체부는, 상용전원 2입력과 비상전원 2입력으로 형성된 4선식 입력과 3선식 출력으로 하는 것이 바람직하다.

상기 절체부는, 상기 상용전원 입력단의 일단에 연결되어 전압을 조절하기 위한 전압조절부와, 상기 전압조절부를 통해 인입되는 교류전원을 전파 정류 및 평활하여 직류전압을 출력하는 정류부와, 상기 정류부의 출력단에 연결되어 인덕터(L1)와 2개의 스위치(SW1~SW2)로 구성되어 상기 직류전압이 인가될 시 상용전원을 공급하도록 접점이 연결되고 상기 직류전압이 인가되지 않을 시 상용전원을 차단하고 비상전원이 연결되도록 접점이 연결되는 제1 릴레이와, 상기 정류부의 출력단에 연결된 인덕터(L2)와 1개의 스위치(SW3)로 구성되어 상기 직류전압이 인가되지 않을 시 비상전원을 공급하도록 접점이 연결되는 제2 릴레이와, 상기 제2 릴레이에 일단이 연결되고 상기 정류부로부터 출력된 전압을 받아 상용전원이 차단될 시 상기 제2 릴레이의 접점이 일정시간 지연된 후 비상전원으로 연결되도록 하고, 비상전원이 공급되고 있는 상태에서 상용전원이 공급될 때 상기 제2 릴레이의 접점이 일정시간 지연된 후 상용전원으로 연결되도록 하여 상용전원과 비상전원이 쇼트되지 않도록 하는 지연회로가 구비되는 것이 바람직하다.

상기 인덕터(L1)와 병렬로 연결되어 상용전원 공급상태를 표시하는 제1 발광다이오드와, 상기 비상전원 입력단자의 사이에 연결되어 비상전원 공급 상태를 표시하는 제2 발광다이오드를 구비하는 것이 바람직하다.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전원 자동 절체장치의 구성도로서,

발전기로부터 단위세대로 공급되는 비상전원을 인입하기 위한 전선을 고정하는 비상전원 입력단자(10)와, 상기 비상전원 입력단자(10)에 연결된 전선의 온도에 따라 전기접점을 자동으로 개폐하는 바이메탈(14)과, 영상변류기(ZCT)(16)와 연산장치(18)로 이루어져 누전상태를 감지하기 위한 누전감지기(20)와, 상기 누전감지기(20)로부터 누전이 감지되어 과전류가 흐를 시 비상전원 공급을 차단하는 누전차단기(22)와, 상기 영상변류기(16)와 연산장치(18) 사이에 설치되어 누전차단기(22)의 정상동작 상태를 테스트하기 위한 테스트 스위치(24)와, 단위세대 계량기 및 분전반을 통해 인입되는 상용전원을 인입하기 위한 전선을 고정하는 상용전원 입력단자(12)와, 상기 상용전원 입력단자(12)와 비상전원 입력단자(10)로부터 각각 인입된 상용전원과 비상전원을 받아 상용전원이 공급되지 않을 시 비상전원을 공급하도록 절체하고, 상용전원이 다시 공급될 시 비상전원을 차단하고 상용전원을 공급하도록 절체하는 절체부(26)와, 상기 절체부(26)의 제1 출력단(30)과 제2 출력단(32) 사이에 연결되고, 제2 출력단(32)과 제3 출력단(34)이 공통접속되어 연결된 상용/비상등(36)와, 상기 제1 출력단(30)과 상기 제3 출력단(34) 사이에 연결되는 비상용 부하(38)로 구성 되어있다. 상기 릴레이부(26)는 4선입력과 3선출력을 갖는다. 상기 누전차단기(22)는 예를 들어 ELCB를 사용할 수 있다.

상기 비상용부하(38)는 각종 현관 도어록장치(지문 또는 홍체 인식에 의한 도어록장치나 비밀번호를 이용하는 도어록장치 혹은 카드에 의한 도어록장치 등) 및 비디오 인터폰, 전화기, 가스, 방범, 방재, 냉난방 동작 등을 할 수 있는 기기를 포함한다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 도 1의 절체부(26)의 상세회로도이다.

상용전원 입력단(10)의 일단에 연결된 폴리퓨즈(Pole Fuse)(F1)와,

저항(R1, R2) 및 캐패시터(C1)로 구성되어 상기 상용전원 입력단(10)의 타단에 연결되어 전압을 조절하기 위한 전압조절부(40)와,

브릿지 다이오드(D1~D4) 및 캐패시터(C2)로 이루어져 있으며, 상기 폴리퓨즈(Pole Fuse)(F1)와 전압조절부(40)를 통해 인입되는 교류전원(예를 들어 220V)을 전파 정류 및 평활하여 직류전압을 출력하는 정류부(42)와, 상기 정류부(42)로부터 출력된 직류전압을 안정된 전압으로 출력되도록 하는 제너다이오드(ZD1)와, 상기 제너다이오드(ZD1)와 병렬로 연결된 인덕터(L1)와 2개의 스위치(SW1~SW2)로 구성되어 상기 직류전압이 인가될 시 상용전원을 공급하도록 접점이 연결되고 상기 직류전압이 인가되지 않을 시 상용전원을 차단하고 비상전원이 연결되도록 접점이 연결되는 제1 릴레이(RY1)와,

상기 인덕터(L1)와 병렬로 연결되어 있고, 저항(R3)과 직렬로 연결되어 상용전원 공급 시 점등되는 제1 발광다이오드(LED1)와,상기 정류부(42)의 출력단에 연결된 인덕터(L2)와 1개의 스위치(SW3)로 구성되어 상기 직류전압이 인가되지 않을 시 비상전원을 공급하도록 접점이 연결되는 제2 릴레이(RY2)와,

저항(R4~R7) 및 캐패시터(C5), 트랜지스터(Q1), 제너다이오드(ZD2), 다이오드(D5)로 구성되어 상용전원이 차단될 시 상기 제2 릴레이(RY2)의 접점이 일정시간 지연된 후 비상전원으로 연결되도록 하고, 비상전원이 공급되고 있는 상태에서 상용전원이 공급될 때 상기 제2 릴레이(RY2)의 접점이 일정시간 지연된 후 상용전원으로 연결되도록 하여 상용전원과 비상전원이 쇼트되지 않도록 하는 지연회로(44)와,

상기 제1 출력단(30)에 접속된 퓨즈(F2)로 구성되어 있다.

상술한 도 1 내지 도 2를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 상용전원 및 비상 전원을 자동으로 절체하는 동작을 상세히 설명한다.

도시하지 않은 단위세대 계량기 및 서키트 브레이커를 통해 상용전원 입력단자(12)로 인입되는 경우 그 인입된 상용전원은 절체부(26)로 인가된다. 이때 폴리퓨즈(Pole Fuse)(F1)는 상용전원이 과도하게 높은 경우 상용전원의 공급을 차단하도록 되어 있다. 그리고 상용전원은 저항(R1, R2) 및 캐패시터(C1)에 의해 전압을 조절하여 브릿지 다이오드(D1~D4) 및 캐패시터(C2)로 이루어진 정류부(42)로 인가된다. 정류부(42)는 상용전원을 전파정류하고 평활하여 직류전압을 출력한다. 제너다이오드(ZD1)는 상기 정류부(42)로부터 정류된 전압이 일정하게 출력되도록 과전압을 제어한다. 상기 정류부(42)로부터 출력된 직류전압은 제1 릴레이(RY1)의 인덕터(L1)로 인가되어 상기 인덕터(L1)에 전류가 흐르게 되면 제1 릴레이(RY1)의 스위치(SW1~SW2)가 연동으로 동작되어 공통단자(c)가 접점(a)으로 접속되어 제1 및 제2 출력단(30, 32)으로 상용전원을 공급한다. 그리고 정류부(42)로부터 출력된 전압은 저항(R4) 및 다이오드(D5)를 통해 바이어스저항(R6, R7)으로 인가되고, 상기 바이어스저항(R6, R7)에 의해 분압되어 트랜지스터(Q1)의 베이스로 인가되어 트랜지스터(Q1)가 턴온된다. 이때 제너다이오드(ZD2)는 상기 저항(R4) 및 다이오드(D5)를 통해 인가되는 전압의 과전압을 제어한다. 상기 트랜지스터(Q1)가 턴온되면 제2 릴레이(RY2)의 인덕터(L2)에 전류가 흐르게 되어 제2 릴레이(RY2)의 스위치(SW3)가 동작되어 공통단자(c)가 접점(b)으로 접속되어 비상전원 입력단자(10)로 공급되는 비상전원이 상용/비상등(36)이나 비상용부하(38)로 인가되지 않도록 차단한다. 이렇게 하여 정전이 되지 않은 정상적인 상태에서 절체부(26)는 상용전원 입력단자(12)를 통해 인입되는 상용전원이 상용/비상등(36)으로 공급되도록 한다. 상용전원이 상용/비상등(36)으로 공급되면 사용자가 스위치(40)를 조작하여 상용/비상등(36)을 점등하거나 소등하여 상용등으로 사용하도록 한다. 그리고 상용전원이 공급되면 저항(R3)을 통해 제1 발광다이오드(LED1)를 예를들어 녹색으로 점등하도록 하여 사용자가 상용전원이 공급되고 있는 상태를 확인할 수 있다.

그러나 정전이나 송전선로의 절단에 의해 상용전원이 공급되지 않는 경우에 비상전원 입력단(10)으로 비상전원이 공급된다. 이때 상용전원이 공급되지 않으면 정류부(42)로부터 전압이 출력되지 않기 때문에 제1 릴레이(RY1)의 인덕터(L1)에 전류가 흐르지 않게 된다. 인덕터(L1)에 전류가 흐르지 않게 되면 제1 릴레이(RY1)는 스위치(SW1~SW2)가 연동으로 동작되어 공통단자(c)가 접점(b)으로 접속되어 제1 및 제2 출력단(30, 32)으로 상용전원의 공급을 차단되도록 하고 비상전원 입력단자(10)로 인입된 비상전원을 제1 및 제2 출력단(30, 32)으로 공급되도록 절체한다. 그리고 정류부(42)로부터 전압이 출력되지 않기 때문에 트랜지스터(Q1)의 베이스로 인가되는 바이어스 전압이 걸리지 않게되어 트랜지스터(Q1)가 턴오프된다. 상기 트랜지스터(Q1)가 턴오프되면 제2 릴레이(RY2)의 인덕터(L2)에 전류가 흐르지 않게 되어 제2 릴레이(RY2)는 스위치(SW3)가 동작되어 공통단자(c)가 접점(a)으로 접속되어 비상전원 입력단자(10)로 공급되는 비상전원이 제3 출력단(34)로 공급되도록 절체한다. 이렇게 하여 정전이 되면 절체부(26)는 비상전원 입력단자(10)를 통해 인입되는 비상전원이 상용/비상등(36)을 점등하는 동시에 비상용 부하(38)로 공급되도록 절체한다. 이때 비상전원이 상용/비상등(36)으로 공급되면 스위치(40)의 조작에 상관없이 상용/비상등(36)을 점등하여 비상용등으로 사용하도록 한다. 그리고 비상전원이 공급되면 저항(R8)을 통해 제2 발광다이오드(LED2)를 예를들어 적색으로 점등하도록 하여 사용자가 비상전원이 공급되고 있는 상태를 확인할 수 있다.

또한 상용전원 입력단자(12)를 통해 인입된 전원을 절체부(26)에 의해 제1 및 제2 출력단(30, 32)을 통해 공급하고 있다가 정전으로 인해 상용전원이 차단되면 지연회로(44)의 캐패시터(C3, C4, C5)에 충전된 전원이 일정시간 동안 방전된다. 상기 캐패시터(C3, C4, C5)에 충전된 전원이 방전될 때까지는 트랜지스터(Q1)가 계속해서 턴온상태를 유지하게 되어 제2 릴레이(RY2)는 인덕터(L1)에 전류가 흐르게 되므로 제3 스위치(SW3)가 공통단자(c)와 접점(a)을 접속하고 있게 된다. 그런 후 일정시간 방전이 완료되면 트랜지스터(Q1)가 턴오프되어 제2 릴레이(RY2)의 인덕터(L2)에 전류가 흐르지 않게 된다. 상기 제2 릴레이(RY2)의 인덕터(L2)에 전류가 흐르지 않게 되면 제2 릴레이(RY2)는 제3 스위치(SW3)가 공통단자(c)와 접점(b)을 접속하여 비상전원 입력단자(10)를 통해 인입된 전원을 상용/비상등(40)과 비상용부하(38)에 비상전원을 공급하도록 한다. 따라서 정전에 의해 상용전원이 차단된 후 일정시간 경과한 후 비상전원이 공급되도록 하여 상용전원과 비상전원의 쇼트가 발생되지 않도록 하는 한다.

이와 반대로 비상전원 입력단자(10)를 통해 인입된 비상전원을 절체부(26)에 의해 제1 내지 제3 출력단(30, 32, 34)을 통해 공급하고 있다가 상용전원이 다시 공급되면 정류부(42)로부터 출력된 전압이 지연회로(44)의 캐패시터(C3, C4, C5)에 일정시간 동안 충전된다. 상기 캐패시터(C3, C4, C5)에 충전이 완료될 때까지는 트랜지스터(Q1)가 계속해서 턴오프상태를 유지하게 되어 제2 릴레이(RY2)는 인덕터(L1)에 전류가 흐르지 않게 되므로 제3 스위치(SW3)가 공통단자(c)와 접점(b)을 접속하고 있게 된다. 그런 후 일정시간이 경과되어 충전이 완료되면 트랜지스터(Q1)가 턴온되어 제2 릴레이(RY2)의 인덕터(L2)에 전류가 흐르게 된다. 상기 제2 릴레이(RY2)의 인덕터(L2)에 전류가 흐르게 되면 제2 릴레이(RY2)는 제3 스위치(SW3)가 공통단자(c)와 접점(a)을 접속하여 상용전원 입력단자(12)를 통해 인입된 전원을 상용/비상등(40)에 상용전원을 공급하도록 한다. 따라서 정전에 의해 비상전원이 공급되고 있다가 다시 상용전원이 공급되면 일정시간 경과한 후 상용전원이 공급되도록 하여 사용전원과 비상전원의 쇼트가 발생되지 않도록 하는 동시에 상용전원이 비상전원 입력단자(10)로 역류되는 것을 방지할 수 있다.

여기서 설명하지 않는 퓨즈(F2)는 제1 출력단(30)에 접속되어 비상전원이나 상용전원 공급 시 과전압이 검출되면 자동으로 전원을 차단하도록 하여 누전에 의한 화재등을 방지하기 위한 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명은 공동주택 및 오피스텔등의 건축물에 안정적으로 전원공급을 하고 자재 원가절감과 부하측 배선 회로를 기존의 각각의 상용 2회선, 비상2회선의 4회선을 상용/비상 스위칭(SWITCHING)겸용 3회선 방식과 상용비상의 공통 2회선으로 전원을 공급함에 따라 배선 절감이 가능하여 자재의 활용성에 의한 원가를 절감할 수 있으며, 본 발명의 기기로 단위세대 및 선로측 과 부하측 전기사고 발생시 상용 전원과 비상전원을 차단하여, 타 세대로 유입되는 전기 사고를 방지할 수 있으며, 작동 스위치에 의한 유지 보수가 용이하다.

기존의 단상의 경우 MCCB(MOLDED CASE CIRCUIT BRAKER)와 ELCB(EARTH LEAKAGE CIRCUIT BERAKER, ELB)에서는 2선식 전원 입력과 2선식 출력으로 전원을 상용과 비상의 4입력을 사용할 수 없었으나, 본 발명의 상용2입력 비상 2입력으로 자동으로 전원을 스위칭하고 3선식 출력으로 상용시에는 제1 및 제2 출력단(30, 32)으로 출력이 가능하고, 비상전원이 공급시에는 제1 내지 제3 출력단(30, 32, 34)으로 비상전원을 공급하여 정전 시 비상용부하(38)와 상용/비상등(36)에 비상전원공급 할 수 있는 회로가 가능하다. 이때 제2 출력단(34)과 사용/비상등(36) 사이의 스위치(40)가 온되어 있어서 비상전원이 상용/비상등(36)이나 비상용부하(38)로부터 들어오더라도 절체부(26)의 제1 내지 제3 스위치(SW1~SW3)가 오픈(OPEN)되어 상용전원측으로 역류되지 않게 되어 다른 세대로 전원이 역류되는 것을 방지할 수 있다.

또한 이와 같은 본 발명의 전원 자동절체장치를 단위세대 분전반에 설치시에는 비상용에 특히, 화재 사고나 정전 시에 세대 내에서 부하측의 전원사고, 선로쇼트 등이 있을시에도 각 세대의 선로를 보호함에 따라 비상용부하에 전원이 공급되어 세대별 안정적 전원이 공급될 수 있다.

그리고 본 발명은 공동주택 및 오피스텔 등의 건축물의 단위 세대내 본 발명의 장치 적용 시 상용 비상전원 공급으로 안정적 전원 공급과 상용등을 비상상용겸용전등으로 교체하면서의 경제적 원가절감과 상용비상등에 공급되는 3선식 출력전원을 이용하여 비상용부하에 공급할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명은, 본 발명은 공동주택 및 오피스텔 등의 건축물의 단위 세대 내 본 발명의 장치 적용 시 상용 비상전원 공급으로 안정적 전원 공급과 상용등을 비상상용겸용전등으로 교체하면서의 경제적 원가를 절감할 수 있는 이점이 있다.

또한 전원 자동절체장치를 단위세대 분전반에 설치하여 비상용에 비상전원에 의한 화재 사고나 정전 시에 세대 내에서 부하측의 전원사고, 선로쇼트 등이 있을 시에도 각 세대의 선로를 보호함에 따라 세대별 안정적 전원이 공급될 수 있는 이점이 있다.

본 발명은 구체적인 실시 예에 대해서만 상세히 설명하였지만 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 변형이나 변경할 수 있음은 본 발명이 속하는 분야의 당업자에게는 명백한 것이며, 그러한 변형이나 변경은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전원 자동 절체장치의 구성도

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 도 1의 절체부(26)의 상세회로도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10: 비상전원 입력단자 12: 상용전원 입력단자

14: 바이메탈 16: 영상변류기

18: 연산장치 20: 누전감지기

22: 누전차단기 24: 테스트 스위치

26: 절체부 30, 32, 34: 제1 내지 제3 출력단자

36: 상용/비상등 38: 비상용부하

42: 정류부 44: 지연회로

Claims

전원 자동 절체장치에 있어서,

단위세대로 공급되는 비상전원을 인입하기 위한 전선을 고정하는 비상전원 입력단자와,

상기 비상전원 입력단자를 통해 인입되는 비상전원의 과전류를 감지하기 위한 누전감지기와,

상기 누전감지기로부터 과전류가 흐를 시 상기 비상전원 공급을 차단하는 누전차단기와,

분전반을 통해 인입되는 상용전원을 인입하기 위한 전선을 고정하는 상용전원 입력단자와,

상기 상용전원 입력단자와 상기 비상전원 입력단자로부터 각각 인입된 상용전원과 비상전원을 받아 상용전원이 공급되지 않을 시 비상전원을 공급하도록 절체하고, 상용전원이 다시 공급될 시 비상전원을 차단하고 상용전원을 공급하도록 절체하는 절체부를 포함함을 특징으로 하는 전원 자동 절체장치.
제 1 항에 있어서,

상기 비상전원 입력단자에 연결된 전선의 온도에 따라 전기접점을 자동으로 개폐하는 바이메탈을 더 포함함을 특징으로 하는 전원 자동 절체장치.
제2항에 있어서,

상기 누전감지기는 영상변류기와 연산장치로 이루어짐을 특징으로 하는 전원 자동 절체장치.
제 3 항에 있어서,

상기 영상변류기와 연산장치 사이에 설치되어 상기 누전차단기의 정상동작 상태를 테스트하기 위한 테스트 스위치를 더 포함함을 특징으로 하는 전원 자동 절체장치.
제1 항 내지 제4항 중 그 어느 한 항에 있어서,

상기 절체부의 제1 출력단과 제2 출력단 사이에 연결되고, 상기 제2 출력단과 제3 출력단이 공통접속되어 연결된 상용/비상등과,

상기 제1 출력단과 상기 제3 출력단 사이에 연결되는 비상용 부하를 더 포함함을 특징으로 하는 전원 자동 절체장치.
제1 항 내지 제4항 중 그 어느 한 항에 있어서,

상기 누전차단기는 ELCB로 구성됨을 특징으로 하는 전원 자동 절체장치
제1 항 내지 제4항 중 그 어느 한 항에 있어서,

상기 절체부는, 상용전원 2입력과 비상전원 2입력으로 형성된 4선식 입력과 3선식 출력으로 이루어짐을 특징으로 하는 전원 자동 절체장치.
제1 항 내지 제4항 중 그 어느 한 항에 있어서, 상기 절체부는,

상기 상용전원 입력단의 일단에 연결되어 전압을 조절하기 위한 전압조절부와,

상기 전압조절부를 통해 인입되는 교류전원을 전파 정류 및 평활하여 직류전압을 출력하는 정류부와,

상기 정류부의 출력단에 연결되어 인덕터(L1)와 2개의 스위치(SW1~SW2)로 구성되어 상기 직류전압이 인가될 시 상용전원을 공급하도록 접점이 연결되고 상기 직류전압이 인가되지 않을 시 상용전원을 차단하고 비상전원이 연결되도록 접점이 연결되는 제1 릴레이와,

상기 정류부의 출력단에 연결된 인덕터(L2)와 1개의 스위치(SW3)로 구성되어 상기 직류전압이 인가되지 않을 시 비상전원을 공급하도록 접점이 연결되는 제2 릴레이와,

상기 제2 릴레이에 일단이 연결되고 상기 정류부로부터 출력된 전압을 받아 상용전원이 차단될 시 상기 제2 릴레이의 접점이 일정시간 지연된 후 비상전원으로 연결되도록 하고, 비상전원이 공급되고 있는 상태에서 상용전원이 공급될 때 상기 제2 릴레이의 접점이 일정시간 지연된 후 상용전원으로 연결되도록 하여 상용전원과 비상전원이 쇼트되지 않도록 하는 지연회로를 포함함을 특징으로 하는 전원 자동 절체장치.
제8항에 있어서,

상기 인덕터(L1)와 병렬로 연결되어 상용전원 공급상태를 표시하는 제1 발광다이오드와,

상기 비상전원 입력단자의 사이에 연결되어 비상전원 공급 상태를 표시하는 제2 발광다이오드를 더 포함함을 특징으로 하는 전원 자동 절체장치.
전원 자동 절체장치에 있어서,

상용전원 입력단자를 통해 인입되는 교류전원을 전파 정류 및 평활하여 직류전압을 출력하는 정류부와,

상기 정류부의 출력단에 연결되어 인덕터(L1)와 2개의 스위치(SW1~SW2)로 구성되어 상기 직류전압이 인가될 시 상용전원을 공급하도록 접점이 연결되고 상기 직류전압이 인가되지 않을 시 상용전원을 차단하고 비상전원이 연결되도록 접점이 연결되는 제1 릴레이와,

상기 정류부의 출력단에 연결된 인덕터(L2)와 1개의 스위치(SW3)로 구성되어 상기 직류전압이 인가되지 않을 시 비상전원을 공급하도록 접점이 연결되는 제2 릴레이와,

상기 제2 릴레이에 일단이 연결되고 상기 정류부로부터 출력된 전압을 받아 상용전원이 차단될 시 상기 제2 릴레이의 접점이 일정시간 지연된 후 비상전원으로 접점이 연결되도록 하고, 비상전원이 공급되고 있는 상태에서 상용전원이 공급될 때 상기 제2 릴레이의 접점이 일정시간 지연된 후 상용전원으로 연결되도록 하여 상용전원과 비상전원이 쇼트되지 않도록 하는 지연회로를 포함함을 특징으로 하는 전원 자동 절체장치.
제10항에 있어서,

상기 인덕터(L1)와 병렬로 연결되어 상용전원 공급상태를 표시하는 제1 발광다이오드와,

상기 비상전원 입력단자의 사이에 연결되어 비상전원 공급 상태를 표시하는 제2 발광다이오드를 더 포함함을 특징으로 하는 전원 자동 절체장치.