KR20160005480A - 수배전반의 도어 개폐장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배전반의 활선 상태를 정확하게 인지하고 별도의 인증없이 도어 개폐가 이루어지지 않도록 함으로써 전기에 의한 인명사고를 미연에 방지하도록 한 수배전반의 도어 개폐장치에 관한 것으로서, 내부공간을 갖는 외함 케이스와, 상기 외함 케이스의 전방과 후방 양측에 각각 설치되는 전방 도어 및 후방 도어와, 상기 외함 케이스의 내부공간에 설치되는 각종 전기기기와, 상기 외함 케이스의 측면에 형성되어 상기 외함 케이스의 내부를 점검하는 점검구와, 상기 전방 도어의 일면에 부착되어 현재의 각종 전기기기의 계통도 및 상태를 청색, 적색, 황색으로 표시하는 LED 램프와, 상기 전방 도어 및 후방 도어에 부착되어 상기 전방 도어 또는 후방 도어의 개폐시 활선상태에서 지정된 관리자만 개폐 가능하도록 지문인증을 실시하는 도어 잠금장치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

수배전반의 도어 개폐장치{door opening and closing apparatus of switchboard}

본 발명은 수배전반에 관한 것으로서, 특히 전기 사고를 미연에 방지하도록 한 수배전반의 도어 개폐장치에 관한 것이다.

일반적으로 수배전반 설비는 특고압을 저압으로 변환하여 아파트, 빌딩, 학교, 공장, 항만 등에 필요한 전력을 공급하는 전력공급 장치로서 보통 80∼700kW정도 용량을 가진다.

대부분의 수배전반 설비는 변압기와, 이 변압기의 최적운전제어기와, 전력감시제어기 등을 포함하게 되며, 외부의 습기나 이물질 등의 유입을 차단하고 가설이 용이하도록 복층구조를 갖는 단일 외함의 고저압 일체형으로 제작된다.

특히, 고저압 일체형 수배전반 내부에 설치되는 전력감시제어기는 온도센서 및 전류전압 센서의 센싱값을 처리하여 고압 변압기의 가동온도, 부하율, 결상여부, 역률, 고조파율, 불평형율 등의 정보를 추출하여 해당 전력감시제어기에 장착된 LCD디스플레이를 통해 관리자에게 알려주기도 하고 또한 통신인터페이스장치를 통하여 원격지의 관리시스템에 전송하기도 한다.

종래 기술에 의한 수배전반은 각종 전기기기를 수납하는 외함 케이스와, 외함 케이스 내부 투시를 위한 투시창이 구비된 한 쌍의 도어와, 외함 케이스에 수용된 각종 전기기기와, 외함 케이스의 하부 측면에 공기 유입부를 포함하여 구성된다.

이러한 공기 유입부를 형성하여 외부의 찬공기가 외함 케이스 내부로 인입되도록 구성하고, 외함 케이스의 상부에 송풍팬을 설치하여 외함 케이스 내에 수용된 각종 전기기기로부터 방출되는 열을 외부로 배출할 수 있도록 구성된다.

즉, 공기 유입부로 유입된 찬공기가 외함 케이스 내부를 거쳐 송풍팬을 통해 외부로 빠져나가는데, 외부로부터 인입된 찬공기가 외함 케이스 내부로 공급되어 외함 케이스 내 각종 전기기기의 효과적인 냉각이 이루어지게 된다.

그러나, 상기와 같은 종래 기술에 의한 수배전반은 공기 유입부를 통하여 유입되는 외부의 찬 공기가 단일의 공기 순환 유로를 따라서 이동하면서 외함 케이스의 일부 영역에 공기 갇힘 현상이 발생되었다.

결국, 상기와 같은 수배전반은 내부공간의 전기기기에서 발생된 열이 효과적으로 외부로 배출되지 못하여 수배전반의 효율이 떨어지고 수명이 짧아지는 문제가 있었다.

또한, 종래 기술에 의한 수배전반은 산업 설비가 대형화되고 다양해짐에 따라 모든 건물에 필수적으로 설치되는 필수 장비가 되고 있다. 특히 전기는 눈으로 보이지 않고 최근에는 변압기 자체도 소음이 적어 활선 상태인지를 착각할 정도의 제품이 많이 출시되고 있다.

따라서 수배전반의 감전사고는 이를 망각하고 내부의 점검 및 수리를 감행하여 감전 및 인명사고가 많이 발생하고, 전기사고의 대상자가 전기공사 직원과 관리자로 실제 전기 전문가가 상기 부분을 망각하여 전기에 의한 인명사고가 발생하고 있다.

이러한 전기에 의한 인명사고를 방지하고자 활선 여부를 점검하기 위해 종래에는 소정 길이의 검전기를 손으로 파지한 후, 설비에 직접 갖다 대어 보는 방법이 널리 사용되었다. 예를 들어, 22.9kV와 같은 특고압 충전부 근처에는 매우 높은 전기장이 형성되므로 근접시 직접 접촉하지 않은 경우에도 감전사고의 위험성이 있다.

1. 한국등록특허 : 제10-1070822호, 등록일자 : 2011년 09월 29일, 발명의 명칭 : 수배전반의 이상 검출 장치 2. 한국등록특허 : 제10-1003814호, 등록일자 : 2010년 12월 17일, 발명의 명칭 : 전기적회로 이상감지기능을 갖는 수배전반 및 그 제어방법 3. 한국등록특허 : 제10-0937363호, 등록일자 : 2010년 01월 11일, 발명의 명칭 : 전력설비의 고장점 위치 파악 및 실시간 절연 상태 감지 기능을 갖는 수배전반

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로 배전반의 활선 상태를 정확하게 인지하고 별도의 인증없이 도어 개폐가 이루어지지 않고 각종 전기기기의 계통도 및 상태점검에 따라 색상을 달리 발광하는 LED 램프를 부착함으로써 전기에 의한 인명사고를 미연에 방지하도록 한 수배전반의 도어 개폐장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 수배전반의 도어 개폐장치는 내부공간을 갖는 외함 케이스와, 상기 외함 케이스의 전방과 후방 양측에 각각 설치되는 전방 도어 및 후방 도어와, 상기 외함 케이스의 내부공간에 설치되는 각종 전기기기와, 상기 외함 케이스의 측면에 형성되어 상기 외함 케이스의 내부를 점검하는 점검구와, 상기 전방 도어의 일면에 부착되어 현재의 각종 전기기기의 계통도 및 상태를 청색, 적색, 황색으로 표시하는 LED 램프와, 상기 전방 도어 및 후방 도어에 부착되어 상기 전방 도어 또는 후방 도어의 개폐시 활선상태에서 지정된 관리자만 개폐 가능하도록 지문인증을 실시하는 도어 잠금장치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 수배전반의 도어 개폐장치는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 배전반의 활선 상태를 정확하게 인지하고 별도의 인증없이 도어 개폐가 이루어지지 않도록 함으로써 전기에 의한 인명사고를 미연에 방지할 수 있다.

둘째, 도어를 오픈하고 작업시 전기 안전 관리자가 정확한 점검 모드에서 배전반의 시건 장치를 개폐하고 작업을 진행함으로써 인명 사고를 미연에 방지할 수 있다.

셋째, 배전반내에 각 기기의 상태를 점검할 수 있도록 계통도 및 상태점검 표시를 LED 램프의 색상으로 청색(OFF), 적색(ON), 황색(고장)으로 각 기기의 동작 상태를 표시함으로써 별도로 도어를 오픈하지 않고 배전반의 상태를 파악할 수 있다.

넷째, 개보수 등 일부 활선 상태에서 작업이 진행될 때 사고가 발생되므로 주개폐기의 OFF시 자동 접지를 통해 인명 사고를 미연에 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 복합센서를 구비한 수배전반을 나타낸 사시도
도 2는 도 1에 도시된 수배전반의 정면도
도 3은 도 1에 도시된 수배전반의 후면도
도 4는 본 발명에 의한 복합센서를 구비한 수배전반에서 후방 도어를 개폐한 상태를 나타낸 사시도
도 5는 본 발명에 의한 복합센서를 구비한 수배전반에서 복합센서의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 수배전반의 도어 개폐장치를 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명의 예시적인 형태를 도시한 것으로, 이는 본 발명을 보다 상세히 설명하기 위해 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적인 범위가 한정되는 것은 아니다.

또한, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응되는 구성요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 하며, 설명의 편의를 위하여 도시된 각 구성 부재의 크기 및 형상은 과장되거나 축소될 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 수배전반의 도어 개폐장치를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 수배전반의 정면도이며, 도 3은 도 1에 도시된 수배전반의 후면도이다.

또한, 도 4는 본 발명에 의한 수배전반의 후방 도어를 개폐한 상태를 나타낸 사시도이다.

본 발명에 의한 수배전반의 도어 개폐장치(100)는 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 내부공간을 갖는 외함 케이스(100)와, 상기 외함 케이스(100)의 전방과 후방 양측에 각각 설치되는 전방 도어(200) 및 후방 도어(300)와, 상기 외함 케이스(100)의 내부공간에 설치되는 각종 전기기기(400)와, 상기 외함 케이스(100)의 측면에 형성되어 상기 외함 케이스(100)의 내부를 점검하는 점검구(500)와, 상기 점검구(500)가 형성된 외함 케이스(100)의 측면에 형성되는 MOF 계량기함(610) 및 접지 단자함(620)을 포함하여 구성되고, 상기 전방 도어(200)의 일면에 부착되어 현재의 각종 전기기기(400)의 계통도 및 상태를 청색, 적색, 황색으로 표시하는 LED 램프(700)와, 상기 전방 도어(200) 및 후방 도어(300)에 부착되어 상기 전방 도어(200) 또는 후방 도어(300)의 개폐시 활선상태에서 지정된 관리자만 개폐 가능하도록 지문인증을 실시하는 도어 잠금장치(800)를 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 외함 케이스(100)는 사각형의 단면형상을 갖도록 수배전반의 측면 구조를 형성하는 측판(130)과, 상기 측판(130)의 상면에 결합되는 상판(110)과, 상기 측판(130)의 하면에 결합되는 하판(120)을 포함한다. 다만, 이러한 외함 케이스(100)는 단면형상이 사각형을 갖는 것뿐만 아니라, 다각형 형상의 경우에도 적용될 수 있다.

상기 전방 도어(200)는 외부와의 직접적인 접촉을 제한하고 내부 점검 및 유지보수를 위하여 외함 케이스(100)의 전방에 개폐 가능하게 설치되는 것으로, 이러한 전방 도어(200)는 샌드위치 패널로 이루어져 그 내부에는 난연재가 충진될 수 있다.

또한, 상기 전방 도어(200)에는 고전압 누설전류를 그라운드로 바이패스시켜 인명 안전사고를 방지하기 위한 투시창을 갖는 실드메쉬(210)가 구성되어 있다.

그리고, 상기 후방 도어(300)는 외부와의 직접적인 접촉을 제한하고 내부 점검 및 유지보수를 위하여 외함 케이스(100)의 후방에 개폐 가능하게 설치되는 것으로, 이러한 후방 도어(300)는 샌드위치 패널로 이루어져 그 내부에는 난연재가 충진될 수 있다.

또한, 상기 전방 도어(200)와 후방 도어(300)의 내측면에는 흡음재(도시되지 않음)를 부착하여 내부의 소음이 외부로 들리는 것을 효과적으로 차단할 수 있다.

상기 전방 도어(200) 및 후방 도어(300)에 부착된 도어 잠금장치(800)는 상기 전방 도어(200) 또는 후방 도어(300)의 개폐시 활선상태에서 지정된 전기안전관리자만 개폐 가능하도록 지문인증을 실시하여 등록된 관리자만 오픈할 수 있도록 구성된다. 이는 인증받지 않는 사람이 전방 도어(200) 또는 후방 도어(300)를 개방하지 못하도록 함으로써 만일의 사고를 미연에 방지한다.

상기와 같이 지문인증을 실시하는 도어 잠금장치(800)를 장착하여 전기안전관리자가 인증을 실시하여 전방 도어(200) 또는 후방 도어(300)를 개방하고 작업자는 전기안전관리자의 입회 후에 전기작업을 실시하여 미연에 발생할 수 있는 전기 사고를 효과적으로 방지할 수 있다.

한편, 상기 도어 잠금장치(800)는 전기가 통전 중에는 자동으로 글로즈되도록 구성 즉, 상기 도어 장금장치(800)는 PT 전압과 차단기 투입 접점을 직렬로 조합하여 차단기의 ON 또는 OFF동작만으로 전방 도어(200) 또는 후방 도어(300)가 오픈 또는 클로즈되지 않고 전압이 동시에 인가될 경우에만 동작되도록 구성된다.

본 발명에 의한 수배전반의 외함 케이스(100) 상단에 태양 전지판(도시되지 않음)을 설치함으로써, 태양광선을 이용하여 생성된 전기 에너지를 이용할 수 있다. 따라서 전기가 공급되지 않는 도서, 산간 지역에서는 발전기(도시되지 않음)가 탑재된 수배전반을 사용할 수가 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 수배전반(100)은 무색무취인 전기를 사용할 때 활선상태에서 사고가 발생될 위험성이 존재하여 전기 작업은 2인 1조로 진행한다. 이때 활성상태에서는 별도의 인증없이는 전방 도어(200) 또는 후방 도어(300)가 개폐되지 않도록 지문인식용 도어 잠금장치(800)를 설치하고, 상기 LED 램프(700)에 전기기기(400)의 상태를 표시하여 전기에 인명사고를 미연에 방지할 수 있다.

도 5는 본 발명에 의한 수배전반의 도어 개폐장치에 대한 동작을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명에 의한 수배전반의 도어 개폐장치는 도 5에 도시된 바와 같이, 동작상태 감지 단계(S100), 동작상태 판단단계(S200), 동작상태 표시단계(S300) 및 도어 개폐 인증단계(S400)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 동작상태 감지단계(S100)에서 수배전반의 계통도 및 상태 점검에 의한 동작상태를 감지하는 단계이다. 이 동작상태 감지단계(S100)에서 전방 도어(200) 또는 후방 도어(300)가 닫혀져 있는지를 파악함과 더불어 현재 활선상태인지 비활선상태인지를 감지하게 된다.

상기 동작상태 판단단계(S200)는 수배전반내의 전기기기(400)의 상태를 점검하는 단계이다. 이를 위해 상기 전기기기(400)의 상태를 점검할 수 있도록 전기기(400)의 계통도 및 상태점검을 통해 동작상태를 판단하게 된다. 이를 통해, OFF, ON, 고장을 구분하여 동작상태를 판단한다.

즉, 상기 전기기기(400) 중 차단기 및 개폐기의 ON / OFF 접점, 차단기 및 개폐기의 고장접점과 같이 모든 전기기기(400)의 동작상태를 판단하게 된다.

그리고, 상기 동작상태 표시단계(S300)에서 판단된 동작상태에 따라 LED 램프(700)를 통해 청색, 적색, 황색을 선택적으로 발광하여 동작상태를 표시하게 된다. 이때 상기 LED 램프(700)는 차단기 및 개폐기가 ON 접점인 경우에 청색을 발광하고, 차단기 및 개폐기가 OFF 접점인 경우에 적색을 발광하며, 상기 차단기 및 개폐기가 고정 접점인 경우에 황색을 발광하여 외부에서 작업자나 관리자가 알 수 있도록 한다.

한편, 상기 ON 접점, OFF 접점, 고장 접점에 대해서 LED 램프(700)에서 발광하는 색상은 필요에 따라 달리할 수도 있고, 작업자나 관리자가 보다 쉽게 확인할 수 있도록 일정 주기로 깜빡거림이나 밝기 조절을 행할 수가 있다.

특히, 저압반 MCCB는 차단기 ON(적색), OFF(꺼짐), 트립(황색)과 같이 LED 램프(700)를 통해 점등되도록 함으로써 모든 전기기기(400)의 동작 상태를 표시하도록 하여 수배전반 내부에서 문제가 발생될 경우에도 전방 도어(200) 또는 후방 도어(300)를 오픈하지 않고 외부에서 작업자나 관리자가 직접 눈으로 확인할 수가 있다.

예를 들면, 트립시 황색을 발광하는 LED 램프(700)가 플리커 점멸 즉, 깜빡거림 조명을 실시하여 고장 식별을 보다 용이하게 알 수 있도록 한다.

상기 도어 개폐 인증단계(S400)는 작업자가 활선상태나 기타 상태에서 전방 도어(200) 또는 후방 도어(300)를 강제적으로 오픈할 수가 없고, 전기안전관리자의 입회와 더불어 안전관리자가 직접 필요한 조치를 행한 후에 도어 잠금장치(800)에 장착된 지문센서에 지문을 인식한 상태에서 전방 도어(200) 또는 후방 도어(300)를 오픈할 수가 있다.

즉, 수배전반의 활선상태에서는 자동으로 전방 도어(200) 또는 후방 도어(300)가 닫혀진 상태에서 작업자가 고장 수리 작업을 진행할 때 전기안전관리자의 지문 인식의 인증 절차를 통해 도어 잠금장치(800)를 오픈할 수가 있다.

한편, 배전반들이 다수개로 배치될 경우에 차단기의 ON동작만으로 전체 배전반들이 동작되지 않고 전압이 동시에 인가될 경우에만 배전반이 동작되도록 함으로써 작업자의 전기 사고를 미연에 방지할 수가 있다.

또한, 통상적인 전기 안전 사고의 발생시 문제점은 변전소가 2개 이상으로 나누어지는 경우 주변전실에서 부변전실로 전기 투입시 사전 전달이 되지 않아 부변전실에서 작업하는 작업자의 안전 사고에 항상 위험성이 존재하므로 부변전실 인입측에 접지 시공을 통해 주변전실에 전기를 투입하더라도 부변전실에서 작업하는 작업의 전기 사고를 미연에 방지할 수가 있다.

또한, 일반적으로 전기의 안전사고는 항상 개보수 등 일부 활선 상태에서 작업이 진행될 때 사고가 발생하므로 주개폐기의 OFF시 자동으로 접지되도록 수배전반의 메인 부스바에 접지 수단(도시되지 않음)을 구비하고 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 종래의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

100 : 본체 케이스 200 : 전방 도어
300 : 후방 도어 400 : 전기기기
500 : 점검구 600 : MOF 계량기함
700 : LED 램프 800 : 도어 잠금장치

Claims (5)

1. 내부공간을 갖는 외함 케이스와,
   상기 외함 케이스의 전방과 후방 양측에 각각 설치되는 전방 도어 및 후방 도어와,
   상기 외함 케이스의 내부공간에 설치되는 각종 전기기기와,
   상기 외함 케이스의 측면에 형성되어 상기 외함 케이스의 내부를 점검하는 점검구와,
   상기 전방 도어의 일면에 부착되어 현재의 각종 전기기기의 계통도 및 상태를 청색, 적색, 황색으로 표시하는 LED 램프와,
   상기 전방 도어 및 후방 도어에 부착되어 상기 전방 도어 또는 후방 도어의 개폐시 활선상태에서 지정된 관리자만 개폐 가능하도록 지문인증을 실시하는 도어 잠금장치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 수배전반의 도어 개폐장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 도어 잠금장치는 상기 전방 도어 또는 후방 도어의 개폐시 활선상태에서 지정된 전기안전관리자만 개폐 가능하도록 지문인증을 실시하여 등록된 관리자만 오픈할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 수배전반의 도어 개폐장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 도어 장금장치는 PT 전압과 차단기 투입 접점을 직렬로 조합하여 차단기의 ON 또는 OFF동작만으로 전방 도어 또는 후방 도어가 오픈 또는 클로즈되지 않고 전압이 동시에 인가될 경우에만 동작되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 수배전반의 도어 개폐장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 LED 램프는 차단기 및 개폐기가 ON 접점인 경우에 청색을 발광하고, 차단기 및 개폐기가 OFF 접점인 경우에 적색을 발광하며, 상기 차단기 및 개폐기가 고정 접점인 경우에 황색을 발광하는 것을 특징으로 하는 수배전반의 도어 개폐장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 전방 도어 또는 후방 도어를 오픈하여 작업할 때 주개폐기의 OFF시 자동 접지되도록 메인 부스바에 접지수단을 구성되는 것을 특징으로 하는 수배전반의 도어 개폐장치.

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