KR20110104375A

KR20110104375A - 듀얼 시퀀스 모니터링에 의한 개보수 및 안전 시스템을 구비한 배전반

Info

Publication number: KR20110104375A
Application number: KR1020100023484A
Authority: KR
Inventors: 박중제
Original assignee: 박중제
Priority date: 2010-03-16
Filing date: 2010-03-16
Publication date: 2011-09-22

Abstract

본 발명은 배전반의 고장으로 인한 전력 공급 중단과 개.보수 작업 중 발생되는 미연의 사고를 차단하기 위한 것으로서, 더욱 상세하게는 한전으로 부터 전력을 수전 받아 부하측으로 배전하는 배전반에서 사람의 접근을 감시하기 위한 카메라와 배전반에 설치된 장치의 고장으로 인하여, 전력의 공급이 중단되는 것을 듀얼 시퀀스 장치로 전력 공급을 재개하고, 개.보수 작업으로 인하여 배전반 내에서 작업이 이루어지면, 듀얼 시퀀스 장치로 열반된 배전반의 상단 1차측의 차단기와 하단의 부하의 2차측 차단기의 온.오프 상태를 확인하여, 작업자의 접근시 전류가 흐르고 있는지를 표시하고, 작업중 작업자의 실수로 차단기가 올려져 온(on)이 되지 않도록 차단하여 안전사고를 방지하기 위한 것이다.

Description

듀얼 시퀀스 모니터링에 의한 개보수 및 안전 시스템을 구비한 배전반{Remodeling by a sequence of dual monitor equipped with safety systems and switchgear}

발전회사로 부터 전력을 공급받아 전력을 가공하여 부하측으로 전력을 전달하는 배전반에서 전력을 부하측으로 전달하는 부스바가 설치 되어 있고, 상기 부스바에는 부스바로 전달되는 전력을 차단하는 차단 장치와 고압의 전력을 부하측에 필요한 고압이나 저압으로 전력을 가공하는 전력 가공 장치가 설치되어 있다.

상기의 부스바 라인에 설치된 차단기와 전력 가공 장치가 설치된 라인을 주라인이라 하고, 상기 주라인에 설치된 장치들을 제어하고 감시하는 라인을 시퀀스라인이라 하는데, 배전반은 전력을 주라인을 통하여 가공하고, 전력을 부하측으로 전력을 공급하는 장치이다.

이러한, 배전반에서 고장이 발생하면, 전력 공급이 중단되며, 생산중인 제조업체나 긴급을 요하는 병원 같은 경우 정전으로 인한 문제가 발생 된다. 또한, 전력 공급이 중단되어 비상발전기를 작동시키지만 비상발전기는 발전회사로 부터 전력이 공급되지 않는 정전과 같은 상태에서 전력을 생산하여 배전반을 통하여 공급되는 장치이므로 배전반에서 고장 및 문제가 발생하면 비상발전기로도 전력을 공급할 수 없게 된다.

상기와 같은 전력 공급이 중단되는 경우가 발전회사로 부터 전력이 공급되지 않는 정전의 경우와 배전반의 고장으로 인한 전력 공급 중단 상태로 구분되며, 상기 배전반의 고장으로 인한 전력 중단 상태는 배전반의 주라인에 설치된 장치의 고장이나 시퀀스라인에 설치되어 감시 제어하는 장치의 고장으로 나뉜다.

상기 배전반의 주라인에서 고장이 발생하는 경우의 빈도가 매우 낮지만 시퀀스 라인상에 설치되고 사용중인 장치에서 발생되는 고장이 대부분으로, 이러한 시퀀스라인의 고장으로 인하여 전력의 공급이 중단되는 경우 램프나 휴즈 등과 같은 간단한 부품의 교체는 전기실 담당자가 수리 할 수 있지만, 시퀀스라인의 고장은 대부분의 담당자가 교체 수리 할 수 없는 경우로 배전반을 제작한 제작업체에 긴급통보하여 기다리는 방법 밖에 없다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 현재 정전으로 인한 손실 비용이 매우 큰 사업장의 경우 똑같은 배전반을 중복 설치하고, 상기와 같은 고장 발생시 중복 설치된 배전반으로 전력을 공급하게 된다. 이러한 경우 배전반을 중복 설치해야하는 비용이 너무 크므로 대기업이나 민감한 사업장이 아닌 경우를 제외하고는 중복 설치가 현실적으로 매우 힘들다.

또한, 개.보수 작업을 위하여 배전반으로 공급되는 전력을 차단하고, 배전반 내부에 들어가는 작업에 있어, 전기 안전 규칙에 의한 작업이 이루어 지고 있지만, 대부분 현장 사정과 정전 작업으로 인한 작업 조건 등으로 인하여 안전 규칙이 무시된 작업이 이루어지는 경우가 많고, 안전 수칙을 지키며 작업을 하여도 예기치 못한 돌발 상황 발생으로 인하여, 전류가 투입되거나, 역류하는 전류와 담당자의 실수나 예기치 못한 작동으로 한전 전류가 투입되거나, 비상발전기가 동작하여 배전반 내부로 전류가 투입되고 배전반 내부에서 작업중인 작업자가 감전사하거나 중상을 입는 경우가 매년 발생하고 있는게 현실정이다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 전류 감시 및 차단 장치로 전류가 흐를때 차단기의 접점 단자에 신호를 주어 차단기를 순간적으로 차단하지만, 배전반 내부로 투입된 전류를 순간적으로 차단하고 막기에는 이미 늦어, 작업자의 사고를 막을 수 없는 문제점이 발생하게 된다

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 배전반의 작업에 있어 사람의 접근시 통전 유무을 알려주고, 배전반에 접근하여 작업하거나, 배전반 내부에 작업자가 들어가는 작업에 있어 작업 구간의 상측과 하측에 설치된 차단기가 오프 (off)됨을 감시하고 동시에 차단기의 전류 투입이 되지 않도록, 시퀀스 조작을 지속적인 감시를 수행하며, 시퀀스 라인의 고장으로 인한 정전시 시퀀스라인을 대체하여 즉각적인 시퀀스 라인의 복구와 고장난 시퀀스라인의 수리로 정전으로 인한 문제점을 해결하고 작업자의 안전시스템이 구비된 배전반을 제공하는데 그 목적이 있다.

배전반 내부의 전원을 입력받아 부하측으로 흘러보내는 부스바와 상기 부스바에 설치되어 전력을 차단하는 장치로 구성된 주라인과; 상기 주라인의 장치들을 감시 제어하는 시퀀스라인; 상기 시퀀스라인에 설치된 중판이 구비되어 있고, 상기 중판과 같은 시퀀스 라인을 포함하여 상기 중판과 같은 시퀀스 제어기능을 갖는 것을 특징으로 하는 듀얼시퀀스장치.

상기 듀얼시퀀스장치(50)가 설치된 배전반 문짝에는 모드선택스위치(4)가 장착되고; 상기 모드선택스위치(4)는 정상모드, 개.보수모드, 예비모드로 구성되며; 상기 듀얼시퀀스장치(50)는 상기 모드선택스위치(4)의 모드 상태를 읽어오는 듀얼시퀀스장치(50); 상기 모드선택스위치(4)의 개.보수모드 전환시 듀얼시퀀스장치(50)는 차단기가 온(on)되지 않는 시퀀스회로로 전환되는 듀얼시퀀스장치(50).

상기 듀얼시퀀스장치(50)와 통신하는 관리자컴퓨터(11)가 구비되며; 상기 관리자컴퓨터(11)는 카메라(2)로 부터 영상을 입력받아 사람이 안전라인(3)을 넘어 배전반으로 접근하는지 판단하는 영상인식 기능; 상기 영상인식으로 사람이 배전반에 접근하였다고 판단되면 듀얼시퀀스장치(50)로 신호를 전송하는 전송부;상기 전송부로 부터 신호를 전송받은 듀얼시퀀스장치(50)는 배전반의 내부에 전류가 흐르는지를 감지하는 감지부; 상기 감지부로 전류가 감지되면 배전반 문짝의 부져를 울려 사람에게 알려주는 통지 기능; 상기 감지부의 신호를 받아 관리자컴퓨터(11)에 전류 감지를 전송하는 전송부;

상기 듀얼시퀀스장치(50)는 1차측 상단의 차단기와 2차측 하단 차단기의 온/오프 상태를 읽어오는 접점확인부; 상기 접점확인부로 읽어온 결과값이 차단기의 1차측 또는 2차측 차단기의 1개 또는 2개가 온(on) 상태를 유지하고 있는 상태에서, 관리자가 모드선택스위치(4)를 개.보수 또는 예비모드로 모드선택스위치(4)를 전환하면 차단기가 오프(off)되지 않았음을 알려주는 부져;

상기 1차, 2차 측 차단기가 오프(off)되어있고, 모드선택스위치(4)가 개.보수모드로 전환이 성공적으로 이루어지면 상기 듀얼시퀀스장치(50)는 지속적인 1차,2차측 차단기가 온(on) 되는지를 감시하고, 상기 감시중 차단기가 온(on)이 되지 않는 회로로 전환되어 있지만 작업자의 실수로 강제 온의 위치로 전환되면, 상기 듀얼시퀀스장치(50)는 차단기의 오프(off) 접점단자를 작동시켜 차단기를 오프로 전환한다.

상기 모드선택스위치(4)가 관리자에 의해 예비모드로 선택되면, 상기 듀얼시퀀스장치(50)는 전원전환스위치(7)를 듀얼시퀀스장치(7)에 설치된 시퀀스라인의 전원부로 전원을 투입하여 고장난 중판의 기능을 대신한다.

본 발명은 시퀀스 라인의 장치 고장으로 인한 전력 공급 중단을 즉시 복귀시켜 전력을 지속적으로 공급 가능케하여, 생산중인 생산공장이나 병원, 빌딩, 기타 산업현장이나 지속적인 전력 공급이 필요한 곳에 전력 공급의 중단을 막아주며, 배전반의 고장 및 증설 작업에서 전력이 투입되고 설치된 상태의 배전반을 투입되는 전력을 차단하고 작업자가 배전반의 내부에 투입되어 이루어지는 작업에 있어, 예기치 못한 사고로 인하여 배전반에 전력이 투입되는 사고를 막아주어 인사사고를 미연에 방지하여 준다.

도1 : 배전반이 설치된 설치도
도2 : 모드선택스위치의 모드 표시도
도3 : 열반된 배전반에 설치된 차단기의 배치도
도4 : 기존의 배전반에 설치된 시퀀스라인의 회로도
도5 : 기존의 시퀀스라인과 본 발명장치인 듀얼시퀀스의
시퀀스회로 연결 회로도
도6 : 본 발명장치인 듀얼장치의 개념도

본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

상기의 부스바 라인에 설치된 차단기와 전력 가공 장치가 설치된 라인을 주라인이라 하고, 상기 주라인에 설치된 장치들을 제어하고 감시하는 라인을 시퀀스 라인이라한다. 상기 시퀀스 라인의 장치들이 같은 장소에 집합되어 조립되는 곳을 중판이라는 판에 설치가 된다. 상기 중판은 배전반의 기능과 구조의 영향으로 배전반의 내부의 전면부 또는 측면부에 설치되기도 하고 배전반의 상측 중간부나 하측 중간부에 설치되어진다. 이러한 시퀀스라인의 장치들이 조립 설치된 중판이 설치된 배전반에서 브이씨비(VCB) 또는 에이씨비(ACB)와 같은 차단기가 설치된 배전반에서 본 발명장치인 듀얼시퀀스 장치(50)가 설치되며,

상기 듀얼시퀀스 장치에는 도4와 같은 시퀀스 장치가 설치된 중판이 배전반에 설치되어있는데, 상기 듀얼시퀀스장치(50)는 도5와 같은 전원 전환스위치(7)로 정상모드시에는 배전반에 설치된 중판에 전원을 인가하여 작동시켜 놓고, 기존의 시퀀스라인이 설치된 중판에 설치된 장치의 고장이 발생되면, 기존의 중판을 배전반으로 부터 제거하여 수리를 하며, 전원 전환스위치(7)를 듀얼시퀀스장치(50)에 설치된 시퀀스라인으로 전원을 인가하여 배전반 감시 및 조작을 복귀시켜 정상적인 배전반의 운영을 하게 한다.

상기 듀얼시퀀스 장치(50)가 설치된 배전반의 문짝에는 모드선택스위치(4)가 같이 설치되며, 상기 시퀀스라인은 도4와 같은 회로로 구성되어 있으며, 상기 회로를 구성하는 장치들은 중판에 설치가 되어있다. 상기 듀얼시퀀스 장치(50)는 시퀀스라인이 설치된 상기 중판과 같은 또 하나의 중판으로 모드선택스위치(4)와 모드를 확인하여, 관리자컴퓨터(11)로 모드선택스위치(4)의 상태를 전달하는 전송모드와 카메라(2)로 부터 전송된 영상을 관리자컴퓨터(11)에서 영상분석하여, 사람의 접근시 사람 접근 신호를 수신받는 수신모드와 1차측 차단기의 온/오프(on/off) 접점과 2차측 차단기의 온/오프(on/off) 접점의 상태를 입력 받는 접점 단자와 1차측과 2차측 차단기의 접점 상태를 전달하는 전송모드로 구성되어지며, 정전 작업 및 개.보수 작업으로 인한 전원이 공급되지 않는 경우를 대비하여 비상 밧데리를 구비하고 있다.

상기 듀얼시퀀스 장치(50)는 도3과 같은 배전반이 설치된 경우 도3의 4번 배전반에서 상기 1차측 차단기의 온/오프(on/off) 접점과 2차측 차단기의 온/오프(on/off) 접점 단자와 연결되어 차단기의 온/오프(on/off) 상태를 지속적으로 확인하며, 개.보수로 인한 작업시 온(on) 되지 않도록 온/오프(on/off) 접점을 항시 오프(off) 접점이 되도록 잡아주어 유사시 투입되거나 작업자 실수로 온(on) 되는 경우를 막아준다.

상기 배전반의 1차측 차단기와 2차측 차단기란 도3의 4번 배전반에서 전력이 들어오는 방향의 차단기가 설치된 1번 배전반에 설치된 차단기가 1차측 차단기이며, 도3의 4번 배전반에서 전력이 나가는 방향의 차단기가 설치된 7번 배전반에 설치된 차단기가 2차측 차단기이며, 도3의 7번 배전반의 1차측 차단기는 4번 배전반에 설치된 차단기이며, 2차측 차단기는 9번 배전반에 설치된 차단기를 말한다.

본 발명장치인 듀얼시퀀스 장치(50)는 동작방법은 도2와 같이 3가지의 선택 모드로 정상모드, 개.보수. 예비모드로 되어있다.

상기 모드선택스위치(4)의 정상모드는 배전반은 정상적으로 설치되어 작동되고 있으며, 관리자컴퓨터(11)에 설치된 듀얼시퀀스 관리 프로그램은 카메라(2)로 부터 전달된 영상이미지에서 영상을 분석하고 배전반 앞 지면에 설치된 안전라인(3)을 넘어 배전반으로 접근했는지를 판단하며, 만일 사람이 정상모드에서 안전라인(3)을 넘어 배전반으로 접근하였다면, 듀얼시퀀스 관리프로그램에서는 듀얼시퀀스 장치(50)에 사람 접근 신호를 보내고 듀얼시퀀스 장치는 전류가 흐르는지 확인하여 전류가 흐르면 경고등을 켜며 부져를 울려 접근하는 사람에게 전류가 흐르고 있음을 알려준다.

상기 모드선택스위치(4)의 예비모드는 배전반(1) 내에 설치된 중판의 시퀀스 라인의 장치가 고장을 일으켜 전류가 중단되는 사고가 발생하였을때, 선택하는 모드로 상기와 같은 고장이 발생하면, 배전반 문짝에 설치된 모드선택스위치(4)를 예비모드로 전환시키며, 상기 모드선택스위치(4)가 예비모드로 전환되면, 시퀀스라인이 설치된 중판으로 공급되는 전원을 도5와 같이 전원전환스위치(7)를 듀얼시퀀스장치(50)에 설치된 시퀀스라인으로 전원을 전환하여, 배전반의 감시 및 제어가 듀얼시퀀스장치(50)로 전환되어 배전반의 기능을 복귀시켜준다.

상기 모드선택스위치(4)의 개.보수모드는 배전반(1)의 전체적인 개.보수 공사가 필요할 때 선택하는 모드로 작업자가 안전라인(3)을 넘어 배전반으로 접근하여 배전반 내부로 들어가는 작업이 이루어질때 선택되어진다.

상기 개.보수 모드시에는 지속적인 카메라(2)에 의한 배전반 주변 사람의 유무와 모드선택스위치(4)의 개.보수모드시 배전반의 1차측 차단기의 온/오프 상태를 배전반 문짝 램프 및 관리자 컴퓨터에 전송하여 표시하여주며, 작업시작중 차단기가 온(on)되어 있으면 부져를 울리고 관리자 컴퓨터에 전송하여 알려주며, 작업중 작업자의 실수나 주변의 예기치 못한 상환이 발생하여도 1차측과 1차측 차단기의 차단기가 온(on)이되지 않도록 결속시켜주어 예기치 못한 사고를 차단하여 준다.

1 : 배전반 6 : 시퀀스라인의 전원 입력부
2 : 카메라 7 : 시퀀스 라인 전원 입력 전환 스위치
3 : 안전라인 11 : 관리자 컴퓨터
4 : 모드전환스위치 50 : 본 발명품인 듀얼시퀀스 장치
5 : 차단기

Claims

배전반 내부의 전원을 입력받아 부하측으로 흘러보내는 부스바와 상기 부스바에 설치되어 전력을 차단하는 장치로 구성된 주라인과; 상기 주라인의 장치들을 감시 제어하는 시퀀스라인; 상기 시퀀스라인에 설치된 중판이 구비되어 있고, 상기 중판과 같은 시퀀스 라인을 포함하여 상기 중판과 같은 시퀀스 제어기능을 갖는 것을 특징으로 하는 듀얼시퀀스장치(50).
상기 듀얼시퀀스장치(50)가 설치된 배전반 문짝에는 모드선택스위치(4)가 장착되고; 상기 모드선택스위치(4)는 정상모드, 개.보수모드, 예비모드로 구성되며; 상기 듀얼시퀀스장치(50)는 상기 모드선택스위치(4)의 모드 상태를 읽어오는 듀얼시퀀스장치(50); 상기 모드선택스위치(4)의 개.보수모드 전환시 듀얼시퀀스장치(50)는 차단기가 온(on)되지 않는 시퀀스회로로 전환되는 듀얼시퀀스장치(50).
상기 듀얼시퀀스장치(50)와 통신하는 관리자컴퓨터(11)가 구비되며; 상기 관리자컴퓨터(11)는 카메라(2)로 부터 영상을 입력받아 사람이 안전라인(3)을 넘어 배전반으로 접근하는지 판단하는 영상인식 기능; 상기 영상인식으로 사람이 배전반에 접근하였다고 판단되면 듀얼시퀀스장치(50)로 신호를 전송하는 전송부;상기 전송부로 부터 신호를 전송받은 듀얼시퀀스장치(50)는 배전반의 내부에 전류가 흐르는지를 감지하는 감지부; 상기 감지부로 전류가 감지되면 배전반 문짝의 부져를 울려 사람에게 알려주는 통지 기능; 상기 감지부의 신호를 받아 관리자컴퓨터(11)에 전류 감지를 전송하는 전송부;
상기 듀얼시퀀스장치(50)는 1차측 상단의 차단기와 2차측 하단 차단기의 온/오프 상태를 읽어오는 접점확인부; 상기 접점확인부로 읽어온 결과값이 차단기의 1차측 또는 2차측 차단기의 1개 또는 2개가 온(on) 상태를 유지하고 있는 상태에서, 관리자가 모드선택스위치(4)를 개.보수 또는 예비모드로 모드선택스위치(4)를 전환하면 차단기가 오프(off)되지 않았음을 알려주는 부져;
상기 1차, 2차 측 차단기가 오프(off)되어있고, 모드선택스위치(4)가 개.보수모드로 전환이 성공적으로 이루어지면 상기 듀얼시퀀스장치(50)는 지속적인 1차,2차측 차단기가 온(on) 되는지를 감시하고, 상기 감시중 차단기가 온(on)이 되지 않는 회로로 전환되어 있지만 작업자의 실수로 강제 온의 위치로 전환되면, 상기 듀얼시퀀스장치(50)는 차단기의 오프(off) 접점단자를 작동시켜 차단기를 오프로 전환한다.
상기 모드선택스위치(4)가 관리자에 의해 예비모드로 선택되면, 상기 듀얼시퀀스장치(50)는 전원전환스위치(7)를 듀얼시퀀스장치(7)에 설치된 시퀀스라인의 전원부로 전원을 투입하여 고장난 중판의 기능을 대신한다.