KR20130045051A - 인버터 일체형 수배전반 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 외함 본체; 상기 외함 본체 내부에 마련되어 외부로부터 공급되는 직류전압을 교류전압으로 변환시키는 인버터 모듈; 상기 외함 본체 내부에 마련되어 차단기, 피뢰기, 퓨즈 및 개폐기를 포함하며, 상기 인버터 모듈로부터 제공받은 교류전압을 분배 출력하는 수배전 모듈; 및 상기 인버터 모듈과 상기 수배전 모듈 사이에 개재되어 상기 인버터 모듈 또는 상기 수배전에서 필요한 전압으로 승압시키는 변압부를 포함하는 인버터 일체형 수배전반을 제공한다.
본 발명에 따른 인버터 일체형 수배전반에 따르면 인버터와 수배전반을 일체형으로 제작하여 하나의 변압기를 공유하여 사용할 수 있고, 또한 이에 따른 설치공간이 감소되어 설비 전체를 소형화할 수 있을 뿐만 아니라, 하나의 변압기만으로도 설비 운영이 가능하기 때문에 시스템 효율이 상승되고, 제조비용 및 시간을 절감할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

Description

인버터 일체형 수배전반{Distributing board}
본 발명은 인버터 일체형 수배전반에 관한 것으로서, 하나의 변압부를 공유하여 사용할 수 있는 인버터 일체형 수배전반에 관한 것이다.
일반적으로 수배전반은 전력 제공자로부터 전력을 받는 역할과 전력소비가 필요한 설비에 전력을 공급하는 역할을 담당하는 것으로서, 수전설비와 배전설비를 구비한 통상의 변전실의 관련 설비를 구축하고 있다.
예컨대, 상기와 같은 수배전반의 내부에는 특고압측과 저압측으로 구분되며, 전력 제공자인 한국전력에서 전기를 받는 수전설비와, 상기 수전설비를 통해 수전된 전기를 사용자가 필요로 하는 전압 또는 용량으로 변경하여 공급하는 변압기 및 정전사고 등과 같은 사고로부터 전체 설비를 보호하는 차단기 등을 구비한 배전설비를 갖추고 있다.
이때 사용되는 수배전반은 사용하는 과정에서 인체의 감전 및 화재에 대한 안전성을 고려하여 외부와의 직접적인 접촉 제한 및 내부 점검이나 유지보수를 위한 개폐형 배전함 도어가 장착된 절연 본체, 즉 수배전반 몸체와 연속적이며 균일한 공급전압에 대한 신뢰성을 감안하여 본체 내부에 차단기나 피뢰기와 같은 각종 보호장비가 필수요건으로 설치되고 있다.
또한 이러한 수배전반은 태양광 접속반으로부터 발전된 직류전압을 교류전압으로 변환하여 자동 관리하는 인버터와 연결된다.
상기 인버터는 교류전압으로 변환시켜 전력을 공급하는 PCB와 리액터(reactor), 컨덴서, 계측제어모듈, SMPS, EMI필터 및 변압기가 구비된다.
그리고 상기한 접속반은 태양광으로부터 발전된 직류전압을 직렬연결 방식으로 출력하는 입력부와, 입력부에 직렬로 연결되어 입력부로부터 출력되는 직류전압을 상기 인버터로 출력하는 출력부와, 출력되는 전류값과 전압값을 검출하여 모니터링하는 제어부를 포함한다.
그러나 종전의 수배전반 시스템은 인버터 내부에 설치되는 변압기와, 수배전반 내부에 설치되는 변압기를 각각 따로 설치하여 복수의 변압기를 사용하기 때문에 이에 따른 비용 증가 및 효율이 낮아지는 문제점이 지적되고 있다.
게다가 각각의 변압기를 설치하는데 따른 공간활용 측면에서도 필요 이상의 설치공간이 필요하게 되고, 인버터와 일체형으로 수배전반을 제작하는데 그 한계가 있다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 하나의 변압부를 통하여 인버터 모듈과 수배전 모듈이 공유하여 사용할 수 있는 인버터 일체형 수배전반을 제공하는데 그 목적이 있다.
이와 같은 목적을 수행하기 위한 본 발명은 외함 본체; 상기 외함 본체 내부에 마련되어 외부로부터 공급되는 직류전압을 교류전압으로 변환시키는 인버터 모듈; 상기 외함 본체 내부에 마련되어 차단기, 피뢰기, 퓨즈 및 개폐기를 포함하며, 상기 인버터 모듈로부터 제공받은 교류전압을 분배 출력하는 수배전 모듈; 및 상기 인버터 모듈과 상기 수배전 모듈 사이에 개재되어 상기 인버터 모듈 또는 상기 수배전에서 필요한 전압으로 승압시키는 변압부를 포함하는 인버터 일체형 수배전반을 제공한다.
또한 상기 인버터 일체형 수배전반은 일 측이 상기 인버터 모듈과 연결되고, 타 측이 외부의 발전장치에 연결되어, 상기 발전장치로부터 제공된 에너지를 전기적 신호로 출력하는 접속반을 더 포함할 수 있다.
상기 외함 본체는 하나 또는 복수개의 구획벽으로 수평 또는 수직방향으로 내부가 분리되도록 복수개의 공간부가 형성될 수 있다.
상기 외함 본체는 상기 공간부를 개폐할 수 있는 하나 또는 복수개의 도어부를 포함할 수 있다.
상기 도어부는 작업자가 상기 외함 본체 내부를 확인할 수 있도록 투시창이 구비될 수 있다.
상기 외함 본체는 상기 인버터 모듈 및 수배전 모듈로부터 입력 및 출력되는 전기의 발전정보 및 이상 유무를 나타내는 디스플레이부를 더 포함할 수 있다.
상기 발전장치는 태양광 또는 태양열을 전기에너지로 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 인버터 일체형 수배전반에 따르면 인버터와 수배전반을 일체형으로 제작하여 하나의 변압부를 공유하여 사용할 수 있고, 또한 이에 따른 설치공간이 감소되어 설비 전체를 소형화할 수 있을 뿐만 아니라, 하나의 변압부만으로도 설비 운영이 가능하기 때문에 시스템 효율이 상승되고, 제조비용 및 시간을 절감할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 인버터 일체형 수배전반의 외형을 개략적으로 나타내는 정면도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 인버터 일체형 수배전반에 따른 회로도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 인버터 일체형 수배전반(100)의 외형을 개략적으로 나타내는 정면도이고, 도 2는 도 1에 나타낸 인버터 일체형 수배전반(100)에 따른 회로도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 다른 인버터 일체형 수배전반(100)은 외함 본체(110)와, 인버터 모듈(120)과, 수배전 모듈(130) 및 변압부(140)를 포함한다.
본 발명에 따른 인버터 일체형 수배전반(100)은 태양광을 기본적인 발전장치로 사용하는 것을 일 예로 설명한다.
상기 외함 본체(110)는 직육면체 형상으로 내부에는 상기 인버터 모듈(120), 수배전 모듈(130) 및 변압부(140)가 위치할 수 있도록 하나 또는 복수개의 구획벽이 마련되어 수평 또는 수직방향으로 분리되도록 복수개의 공간부(113)가 형성된다.
또한 상기 공간부(113) 내부에는 PCB, 차단기, 피뢰기, 퓨즈 및 개폐기 등의 기본적인 구성요소와, 방열 및 방습에 따른 구성(미도시)이 추가적으로 마련된다.
상기 외함 본체(110)의 측방향에는 상기 공간부(113)를 선택적으로 개방할 수 있도록 도어부(111)가 마련된다.
상기 도어부(111)는 상기 공간부(113)를 전체 또는 부분적으로 개폐할 수 있도록 하나 또는 복수개의 도어부(111)가 마련되며, 상기 도어부(111)를 통하여 상기 인버터 모듈(120), 수배전 모듈(130) 및 변압부(140)의 설치 및 유지보수가 이루어진다.
상기 도어부(111)는 여닫이 또는 미닫이 구조로 형성될 수 있으며, 본 발명에 따른 상기 인버터 일체형 수배전반(100)에는 여닫이 구조로 설치되는 상기 도어부(111)를 일 실시예로 설명한다.
이때 상기 도어부(111) 상에는 작업자가 상기 외함 본체(110) 내부를 확인할 수 있도록 투시창(115)이 마련된다.
상기 투시창(115)은 투명한 유리 또는 합성 플라스틱 재질로 형성되어 상기 외함 본체(110) 내부가 확인 가능하도록 형성되고, 또한 상기 투시창(115)이 개폐 가능하도록 형성되어 작업자의 손이나 상체 일부가 드나들 수 있도록 형성될 수도 있다.
또한 상기 외함 본체(110)는 상기 인버터 모듈(120) 및 수배전 모듈(130)로부터 입력 및 출력되는 전기의 발전정보 및 이상 유무를 나타내는 디스플레이부(112)를 포함한다.
상기 디스플레이부(112)는 상기 인버터 모듈(120) 및 수배전 모듈(130)의 현재 진단 상황과, 발전량, 일사량, 네트워크 환경설정, 발전효율 등을 나타내며, 상기 도어부(111) 상에 배치되는 것이 바람직하다.
상기 인버터 일체형 수배전반(100)은 일 측이 상기 인버터 모듈(120)과 연결되고, 타 측이 상기 태양광 발전장치에 연결되어, 상기 태양광 발전장치로부터 제공된 에너지를 전기적 신호로 출력하는 접속반(150)을 포함한다.
상기 인버터 모듈(120)은 상기 접속반(150)으로부터 출력되는 직류전압을 교류전압으로 변환하는 기능을 갖는다.
이때 상기 인버터 모듈(120)은 PCB, 리액터(Reactor), 컨덴서, 계측제어모듈, EMI필터 등의 필수 구성요소(미도시)를 포함한다.
상기 수배전 모듈(130)은 상기 인버터 모듈(120)로부터 제공받은 교류전압을분배하여 외부로 출력하는 기능을 갖는다.
이때 상기 변압부(140)는 상기 인버터 모듈(120)과 상기 수배전 모듈(130) 사이에 개재된다.
따라서 상기 변압부(140)는 상기 인버터 모듈(120) 및 상기 수배전 모듈(130)에서 필요한 전압으로 승압시키는 기능을 갖는다.
이로써 상기 변압부(140)를 상기 인버터 모듈(120) 및 상기 수배전 모듈(130)이 공유할 수 있기 때문에 변압부(140)를 상기 인버터 모듈(120) 및 상기 수배전 모듈(130)이 각각 구비하는 것에 비하여 시스템 효율이 상승되고, 제작비용 및 시간을 감소시키는 효과를 기대할 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 따른 인버터 일체형 수배전반(100)의 작용효과에 대하여 설명한다.
상기 인버터 모듈(120) 및 상기 수배전 모듈(130)은 각각 상기 변압부(140)를 구비하여 전압을 승압시키는 구조로 사용되어 왔으나, 본 발명에 따른 인버터 일체형 수배전반(100)은 상기 인버터 모듈(120) 및 상기 수배전 모듈(130) 사이에서 전압을 승압하는 상기 변압부(140)를 구비하여 상기 변압부(140)가 배치되는 공간을 절약할 수 있고, 또한 상기 인버터 모듈(120) 및 상기 수배전 모듈(130)에서의 승압과정을 한번에 실현할 수 있기 때문에 전압변환 과정이 단축되는 효과를 가진다.
게다가 하나의 상기 전압부를 사용하기 때문에 이에 따른 시스템 효율이 상승되고 제작비용 절감 및 유지보수 시간을 단축할 수 있는 효과를 갖는다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100 : 인버터 일체형 수배전반 110 : 외함 본체
111 : 도어 112 : 디스플레이부
113 : 공간부 115 : 투시창
120 : 인버터 모듈 130 : 수배전 모듈
140 : 변압부 150 : 접속반

Claims (7)

  1. 외함 본체;
    상기 외함 본체 내부에 마련되어 외부로부터 공급되는 직류전압을 교류전압으로 변환시키는 인버터 모듈;
    상기 외함 본체 내부에 마련되어 차단기, 피뢰기, 퓨즈 및 개폐기를 포함하며, 상기 인버터 모듈로부터 제공받은 교류전압을 분배 출력하는 수배전 모듈; 및
    상기 인버터 모듈과 상기 수배전 모듈 사이에 개재되어 상기 인버터 모듈 또는 상기 수배전 모듈에서 필요한 전압으로 승압시키는 변압부;
    를 포함하는 인버터 일체형 수배전반.
  2. 청구항 1에 있어서,
    일 측이 상기 인버터 모듈과 연결되고, 타 측이 외부의 발전장치에 연결되어, 상기 발전장치로부터 제공된 에너지를 전기적 신호로 출력하는 접속반을 더 포함하는 인버터 일체형 수배전반.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 외함 본체는,
    하나 또는 복수개의 구획벽으로 수평 또는 수직방향으로 내부가 분리되도록 복수개의 공간부가 형성되는 인버터 일체형 수배전반.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 외함 본체는,
    상기 공간부를 개폐할 수 있는 하나 또는 복수개의 도어부를 포함하는 인버터 일체형 수배전반.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 도어부는,
    작업자가 상기 외함 본체 내부를 확인할 수 있도록 투시창이 구비되는 인버터 일체형 수배전반.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 외함 본체는,
    상기 인버터 모듈 및 수배전 모듈로부터 입력 및 출력되는 전기의 발전정보 및 이상 유무를 나타내는 디스플레이부를 더 포함하는 인버터 일체형 수배전반.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 발전장치는 태양광 또는 태양열을 전기에너지로 제공하는 인버터 일체형 수배전반.
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