KR20100090468A - 무정전 전원공급 기능이 내장된 수배전반 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수배전반에 무정전 전원공급 기능을 내장하도록 하여, 정전이나 전원공급 차단 시 수배전반의 각종 기기에 임시적으로 전원을 공급함은 물론 상기 수배전반과 연계되는 주변장치의 전원공급이나, PC 또는 기타 무정전을 필요로하는 장치에 전원을 임시적으로 공급하여 줌으로써, 종래 별도로 설치되던 무정전 전원공급장치(UPS)가 필요 없게 되어, 초기 시설비의 절감과, 별도 USP 설치에 따른 배터리 유지보수비용을 없앤 무정전 전원공급 기능이 내장된 수배전반에 관한 것으로, 정류기반에 무정전 전원공급부를 내장하여, 정전시 이 무정전 전원공급부를 통하여 수배전반에 임시 전원을 공급함은 물론, 주변장치인 RTU에도 임시 동작전원을 공급할 수 있도록 하되, 상기 무정전 전원공급부는, 입력교류전원이 제1차단기를 거쳐 정류기로 입력되도록 연결되고, 상기 정류기로부터 출력된 직류전압이 제2차단기를 거쳐 축전지에 충전되도록 함과 동시에 제3차단기를 거쳐 수배전반의 각종 기기에 구동전압을 제공하도록 연결하고; 상기 정류기의 출력 직류전압이 인버터에 입력되도록 연결하고, 상기 인버터를 통해 다시 변환되어 출력된 교류전압이 RTU에 동작전원을 제공하도록 연결하는 것을 특징으로 한다.

수배전반, UPS, 정류기, 인버터, 무정전, 전원

Description

무정전 전원공급 기능이 내장된 수배전반{Distributing board having Uninterruptible Power Supply function}

본 발명은 수배전반에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수배전반에 무정전 전원공급 기능을 내장하도록 하여, 정전이나 전원공급 차단 시 수배전반의 각종 기기에 임시적으로 전원을 공급함은 물론 상기 수배전반과 연계되는 주변장치의 전원공급이나, PC 또는 기타 무정전을 필요로하는 장치에 전원을 임시적으로 공급하여 줌으로써, 종래 별도로 설치되던 무정전 전원공급장치(UPS)가 필요 없게 되어, 초기 시설비의 절감과, 별도 USP 설치에 따른 배터리 유지보수비용을 없앤 무정전 전원공급 기능이 내장된 수배전반에 관한 것이다.

주지한 바와 같은, 수배전반은 특고 압을 받아 강압하여 분배하여 주는 장치로서, 아파트나 공장, 빌딩 등에 사용되는 필수 전력장치이다.

또한 수배전반에는 예고 없이 정전되거나 불안정한 전원이 입력되는 경우, 수배전반의 안정적인 제어전원을 확보하기 위해 정류기와 배터리로 이용하여 전원 을 임시적으로 공급하여주는 기능을 구비한다.

종래의 수배전반의 구성을 도 1을 통하여 알아본다.

제어 기능별로 다수개로 구성되는 수배전반(100)에는 정류기반(110)을 포함한다.

상기 정류기반(110)은 평상시 상용 교류 전원을 직류로 변환하여 수배전반 의 각종 기기에 동작 전원을 공급하고, 동시에 축전지를 충전시키는 기능을 수행하여 입력전원(AC)이 수배전반에 공급되지 않는 상태에서도 일정시간 동안 수배전반(100)의 각종 기기가 동작할 수 있도록 하기 위한 장치이다.

상기 정류기반(110)은 도 2에서와 같이, 입력교류전원(AC1)이 제1차단기(CB1)를 거쳐 정류기(111)로 입력되면, 이 교류전원(AC1)은 정류기(111)를 통해 직류로 변환되어 제2차단기(CB2)를 통해 축전지(배터리)(112)에 충전되고 동시에 제3차단기(CB3)를 거쳐 직류전원(DC1)을 수배전반에 제공하게 된다.

따라서 평상시에는 정류기(111)를 통해 변환된 직류전원(DC1)이 각 수배전반에 제공되다가, 정전이 발생되어 입력교류전원(AC1)이 차단되면, 축전지(112)에 충전된 직류전압(DC1)이 상기 각 수배전반에 임시적으로 제공된다. 통상 상기 직류전원(DC1)은 110V이며, 상기 축전지(112)는 12V용 셀(cell) 9개로 구성된다.

한편, 상기 수배전반(100)에는 이와 연계되는 각종 주변장치들이 있게 되는 데, 일례로, 원격단말장치(Remote Terminal Unit: RTU)(300)와 이와 유무선 통신되는 원격감시제어반(Distributed control system)(400)이 있다.

그런데, 이와 같은 수배전반 관련 장치인 원격단말장치(RTU)(300)에는 무정 전 전원공급장치(UPS)(200)를 필수적으로 구비하게 된다.

상기 UPS(200)는 상용 전원에서 발생 가능한 전원 장애를 극복하여 양질의 안정된 교류 전력을 공급하는 장치로, 여기에서는 상기 RTU(300)의 원격 감시제어를 위한 무정전 제어전압(AC 220V)을 확보하기 위한 것이다.

이와 같이 종래에는 수배전반에도 무정전 전원공급기능이 포함되어 있고, 또 이와 연계되는 주변장치에도 별도의 UPS(200)가 설치되어, 이에 따른 시설비 상승과, 축전지 관리 등 유지보수비용이 상승되는 문제점이 도출되었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명의 목적은 수배전반에 무정전 전원공급 기능을 내장하도록 하여, 정전이나 전원공급 차단 시 수배전반의 각종 기기에 임시적으로 전원을 공급함은 물론 상기 수배전반과 연계되는 주변장치의 전원공급이나, PC 또는 기타 무정전을 필요로하는 장치에 전원을 임시적으로 공급하여 줌으로써, 종래 별도로 설치되던 무정전 전원공급장치(UPS)가 필요 없게 되어, 초기 시설비의 절감과, 별도 USP 설치에 따른 배터리 유지보수비용을 없앤 무정전 전원공급 기능이 내장된 수배전반을 제공하는 것에 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 정류기반을 포함하는 수배전반에 있어서, 상기 정류기반에 무정전 전원공급부를 내장하여, 정전시 이 무정전 전원공급부를 통하여 수배전반에 임시 전원을 공급함은 물론, 주변장치인 RTU에도 임시 동작전원을 공급할 수 있도록 하되, 상기 무정전 전원공급부는, 입력교류전원이 제1차단기를 거쳐 정류기로 입력되도록 연결되고, 상기 정류기로부터 출력된 직류전압이 제2차단기를 거쳐 축전지에 충전되도록 함과 동시에 제3차단기를 거쳐 수배전반의 각종 기기에 구동전압을 제공하도록 연결하고;

상기 정류기의 출력 직류전압이 인버터에 입력되도록 연결하고, 상기 인버터 를 통해 다시 변환되어 출력된 교류전압이 RTU에 동작전원을 제공하도록 연결하는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 본 발명은 수배전반에 무정전 전원공급 기능을 내장하도록 하여, 정전이나 전원공급 차단 시 수배전반의 각종 기기에 임시적으로 전원을 공급함은 물론 상기 수배전반과 연계되는 주변장치의 전원공급이나, PC 또는 기타 무정전을 필요로하는 장치에 전원을 임시적으로 동시에 공급할 수 있는 효과를 제공한다.

또한 종래 별도로 설치되던 무정전 전원공급장치(UPS)가 필요 없게 되어, 수배전반 관련 초기 시설비의 절감과, 별도 USP 설치에 따른 배터리 유지보수비용이 발생하지 않는 유용한 발명이다.

또한 기존의 UPS가 약 30분 정도의 임시 전원을 공급하는 것에 반하여 본 발명의 경우 정전보상시간의 증대로 수 시간 이상 임시 전원을 공급할 수 있게 된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 보다 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 무정전 전원공급 기능이 내장된 수배전반의 구성도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 무정전 전원공급 기능이 내장된 수배전반 은, 정류기반(110)을 포함하는 수배전반(100)에 있어서,

상기 정류기반(110)에 무정전 전원공급부(120)를 내장하여, 정전시 이 무정전 전원공급부(120)를 통하여 수배전반(100)에 임시 전원을 공급함은 물론, 주변장치인 RTU(300)에도 임시 동작전원을 공급할 수 있도록 한 것이다.

여기서 상기 무정전 전원공급부(120)는,

도 4에 도시된 바와 같이,

입력교류전원(AC1)이 제1차단기(CB1)를 거쳐 정류기(111)로 입력되도록 연결되고, 상기 정류기(111)로부터 출력된 직류전압(DC1)이 제2차단기(CB2)를 거쳐 축전지(112)에 충전되도록 함과 동시에 제3차단기(CB3)를 거쳐 수배전반(100)의 각종 기기에 구동전압을 제공하도록 연결되고,

상기 정류기(111)의 출력 직류전압이 인버터(121)에 입력되도록 연결되고, 상기 인버터(121)를 통해 다시 변환되어 출력된 교류전압(AC2)이 RTU(300)에 동작전원을 제공하도록 연결되도록 구성된다.

여기서 상기 인버터(121)는 모듈형으로 구성하여, 필요한 용량에 따라 확장 가능하도록 제2인버터(122)를 병렬 연결할 수 있다.

여기에서는 상기 무정전 전원공급부(120)에서 생성되는 출력교류전압(AC2)이 부하인 RTU(300)로 한정하였으나, 기타 무정전을 필요로 하는 모든 장치에 적용될 수 있다. 일례로 PC가 될 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 동작을 설명한다.

먼저, 수배전반(100)에 정상 전원이 공급되고 있는 경우,

정류기반(110)에 공급된 입력교류전원(AC1)은 제1차단기(CB1)를 거쳐 정류기(111)에 인가된다. 상기 정류기(111)에 인가된 전원(AC1)은 직류(DC1)로 변환되어 제2차단기(CB2)를 거쳐 축전지(112)에 충전된다.

동시에 수배전반(100)의 각종 기기에 구동전압(DC1)을 제공하게 된다.

또한, 상기 정류기(111)의 출력 직류전압(DC1)은 인버터(121)에 인가된다.

상기 인버터(121)에 인가된 직류전압(DC1)은 교류전압(AC2)으로 변환되어 출력된다.

상기 출력 교류전압(AC2)은 RTU(300) 등 주변장치에 전원을 공급하게 된다.

상기 RTU(300)는 상기 수배전반(100)의 정류기반(110)에 설치된 무정전 전원공급부(120)로부터 전원을 제공받아 동작되어, DCS(400)와 원격통신을 수행하게 된다.

이와 같은 상태에서 정전 또는 전원공급이 차단되면,

입력교류전원(AC1)의 공급이 차단되어, 축전기(112)에 충전된 직류전압을 이용하게 된다. 즉 상기 축전지(112)에 충전된 직류전압은 제2차단기(CB2) 및 제3차단기(CB3)를 거쳐 수배전반(100)의 각종 기기에 구동전압(DC1)을 제공하게 되며,

동시에 상기 축전지(112)에 충전된 직류전압은 인버터(121)에 인가된다.

상기 인버터(121)에 인가된 직류전압(DC1)은 교류전압(AC2)으로 변환되어 출력되고, 이 출력 교류전압(AC2)은 RTU(300) 등 주변장치에 전원을 임시적으로 공급하게 된다.

따라서 정전 시에도 일정시간동안 상기 수배전반(100)은 물론 이와 연계되는 기타 주변장치(RTU(300))에도 안정적으로 전원이 공급되어, 정전 또는 전원공급 차단시 발생할 수 있는 문제점을 미연에 방지하여 주게 된다.

도 1은 종래 수배전반 및 주변장치의 구성도,

도 2는 상기 도 1의 정류기반의 상세 구성도,

도 3은 본 발명에 따른 무정전 전원공급 기능이 내장된 수배전반의 구성도,

도 4는 본 발명에 따른 정류기반의 상세 구성도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100: 수배전반 110: 정류기반

111: 정류기 112: 축전지

120: 무정전 전원공급부 121,122,...: 인버터

CB1~CB3:차단기

Claims (2)

1. 정류기반(110)을 포함하는 수배전반(100)에 있어서,

   상기 정류기반(110)에 무정전 전원공급부(120)를 내장하여, 정전시 이 무정전 전원공급부(120)를 통하여 수배전반(100)에 임시 전원을 공급함은 물론, 주변장치인 RTU(300)에도 임시 동작전원을 공급할 수 있도록 하되,

   상기 무정전 전원공급부(120)는,

   입력교류전원(AC1)이 제1차단기(CB1)를 거쳐 정류기(111)로 입력되도록 연결되고, 상기 정류기(111)로부터 출력된 직류전압(DC1)이 제2차단기(CB2)를 거쳐 축전지(112)에 충전되도록 함과 동시에 제3차단기(CB3)를 거쳐 수배전반(100)의 각종 기기에 구동전압을 제공하도록 연결되고,

   상기 정류기(111)의 출력 직류전압이 인버터(121)에 입력되도록 연결되고, 상기 인버터(121)를 통해 다시 변환되어 출력된 교류전압(AC2)이 RTU(300)에 동작전원을 제공하도록 연결되는 것을 특징으로 하는 무정전 전원공급 기능이 내장된 수배전반.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 인버터(121)는 모듈형으로 구성하여, 필요한 용량에 따라 확장 가능하도록 제2인버터(122)를 병렬 운전 가능하도록 연결하여 된 것을 특징으로 하는 무정전 전원공급 기능이 내장된 수배전반.

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