KR20160008818A - 무선제어를 적용한 mcc반 - Google Patents

Abstract

다수의 전선과 설비가 필요했던 LOP반 및 배선 등을 제거하고, 이를 제어모듈과 무선제어기를 통하여 무선으로 MCC반 내 시설물을 조작할 수 있는 무선제어를 적용한 MCC반을 개시한다. 본 발명의 MCC반은 하나 이상의 차단기를 가지는 배선용차단기를 조작할 수 있는 MCC반으로써, 상기 차단기를 개폐할 수 있고 또한 상기 차단기의 이상을 감지할 수 있는 하나 이상의 제어모듈; 상기 제어모듈과 유선으로 연결되고, 중앙제어실의 중앙제어수단과도 유선으로 연결되는 통신중계기; 그리고 상기 통신중계기와 무선으로 연결되어 상기 하나 이상의 제어모듈 중 어느 하나를 선택하여 제어할 수 있도록

Description

무선제어를 적용한 MCC반{MCC panel applying wireless control}

본 발명은 MCC반에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다수의 전선과 설비가 필요했던 LOP반 및 배선 등을 제거하고, 이를 제어모듈과 무선제어기를 통하여 무선으로 MCC반 내 시설물을 조작할 수 있는 무선제어를 적용한 MCC반에 관한 것이다.

MCCB(Mold Case Circuit Breaker, 배선용차단기)를 수납 설치하는 MCC반은 수배전반을 구성하는 가장 중요한 시설물 중 하나이며, 또한 학교 또는 주택단지 등의 건축물단위나 소지역단위에 설치되는 수배전반 및 분전반 등의 큰 전력을 사용하며 주선로와 분기선로 등을 선택적으로 개폐할 필요가 있는 대형 전력설비에 필수적인 시설물이다. 또한 상기의 MCC반은 전력공급 스위치용으로써 일반적인 전기부하 설비에도 단독으로 사용될 수 있다.

상기와 같은 MCC반은 일반적으로 주선로와 분기선로로 전력공급선이 분기되는 부분이기 때문에 다수의 도어와 다수의 개폐기 및 차단기 등으로 구성되며, 종래의 MCC반은 이에 맞춰서 다수의 도어가 구비되어 있고, 내부에 개폐기 및 차단기를 설치하며, 이를 조작하기 위해서는 외부로 현장조작반(Local Operation Panel, LOP)을 두고 상기 MCC반의 각 도어 내부 개폐기 및 차단기와 외부의 현장조작반 사이로는 유선으로 연결하여, 관리자가 상기 현장조작반을 조작함으로써 MCC반 내에서 조작하여야 할 개폐기 및 차단기를 조작할 수 있게 된다. 이는 안전을 위한 것으로써, 관리자가 직접 MCC반의 도어를 열어 개폐기나 차단기를 조작하는 것은 고전압이 흐르는 MCC반 내 설비의 특성을 고려하였을 때 감전 등의 안전사고의 위험이 너무 높기 때문이다. 그렇기에 MCC반 내의 설비를 직접 조작하기 위해서는 전원을 완전히 차단시키고 작업하는 것이 일반적이며, 이는 결과적으로 불가능하므로 관리자는 애초에 MCC반의 설치와 더불어 현장조작반을 설치하고, 이를 통하여 MCC반을 조작하는 것이 안정성 측면에서 바람직하다.

하지만 종래의 현장조작반은 고정된 위치에 설치되기 때문에 관리자가 직접 현장조작반까지 가서 조작하여야 하는 불편함이 있고, 추가로 현장조작반을 MCC반이 설치되는 공간에 설치하여야 하기 때문에 공간적 낭비를 초래하며, 또한 MCC반과 현장조작반은 다수의 유선케이블에 의해 연결되며 이는 외부로 드러나 있으므로, MCC반을 직접 조작하는 것보다는 덜하지만 안전사고의 위험이 잔존하며 현장조작반을 구성하는 데 따른 불필요한 자원낭비로 인하여 경제적인 손실을 초래하게 된다.

상기와 같은 MCC반 및 수배전반에 관련된 선행기술로는 등록특허 10-0828485호(이하 선행기술 1)로써, 상기의 선행기술 1은 전자태그를 갖는 배선용차단기 및 그의 원격 관리시스템을 개시하고 있다. 상기의 선행기술 1은 배선용차단기의 내부에 RFID 태그를 부착하고, 상기 RFID 태그에 배선용차단기의 정격 정보와 실시간 계측처리된 선로상태정보를 기록하여, 관리자가 RFID태그를 전용 RFID리더기를 이용하여 그 상태를 파악할 수 있도록 한다.

하지만 상기의 선행기술 1은 수배전반의 상태를 확인할 수 있는 관리시스템에 관련된 것으로써 실질적으로 수배전반 내의 상태를 조작할 수단을 개시하지 않기 때문에 MCC반을 실제적으로 조종할 수 있는 본 발명과는 크나큰 차이가 있고, 또한 상태를 파악하는 통신수단을 RFID로 한정하여, 본 발명과는 상이한 발명이라고 할 수 있다.

그리고 배선용차단기 결합용 선로상태정보 검출장치를 개시한 등록특허 10-0930865호(이하 선행기술 2), 그리고 통신기능을 탑재하는 배선용 차단기가 등록특허 10-1099573호(이하 선행기술 3)에 있으나, 상기의 선행기술 2 및 선행기술 3은 상기 선행기술 1을 구체화시킨 기술로 선행기술 1의 관리시스템에 사용되는 장치로써 본 발명과는 상이하다.

그리고 원격 전기안전 점검 시스템으로써, 누전차단기 및 개폐기 차단 점검을 원격으로 감시 제어할 수 있는 원격 전기안전 점검 시스템을 개시한 등록특허 10-0974333호(이하 선행기술 4)가 있으나, 상기 선행기술 3 내 통신장치는 본 발명의 제어모듈과는 그 성격이 전혀 다르고, 또한 상기의 선행기술 3 역시 점검 시스템으로써 차단부를 사용자가 직접 제어할 수 있도록 하는 수단을 제공하지 않기 때문에 본 발명과는 큰 차이가 있다.

또한 등록특허 10-1081929호(이하 선행기술 5)는 분전반 통합 감시 시스템으로써 전체 빌딩 및 공장의 분전반 데이터 값을 통합적으로 감시하여 빌딩 및 공장의 과전류 또는 과전압에 의한 사고를 미연에 방지하여 화재 사고를 줄이도록 하는 분전반 통합 감시 시스템에 대하여 개시하고 있으나, 상기의 선행기술 5는 분전반을 통합 관리하는 시스템에 관한 것으로써 본 발명과는 무관하다.

그리고 등록특허 10-1269757호(이하 선행기술 6)는 다채널 누선전류 감시 시스템으로써, 복수의 배선용 차단기에서 각각의 부하로 전달되는 누설전류를 감시하고 이를 스마트미터로 전송하는 시스템에서, 복수의 변류기와 다채널 측정유닛을 포함하여 시스템의 크기를 줄이고 통신선을 최소화한 기술을 개시하고 있다. 하지만 상기의 선행기술 6 역시 배선용 차단기의 감시시스템으로써 제어수단에 관한 언급이 없고, 상기의 선행기술 6은 다수의 MCU를 마스터-슬레이브 형태로 연결함으로써 본 발명과는 지향점 및 구성이 전혀 다른 발명이다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하여, 다수의 도어로 구성되는 MCC반을 관리자가 무선으로 조종할 수 있도록 하는 무선제어를 적용한 MCC반을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명은 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여,

하나 이상의 차단기를 가지는 배선용차단기를 조작할 수 있는 MCC반으로써, 상기 차단기를 개폐할 수 있고 또한 상기 차단기의 이상을 감지할 수 있는 하나 이상의 제어모듈; 상기 제어모듈과 유선으로 연결되고, 중앙제어실의 중앙제어수단과도 유선으로 연결되는 통신중계기; 그리고 상기 통신중계기와 무선으로 연결되어 상기 하나 이상의 제어모듈 중 어느 하나를 선택하여 제어할 수 있도록 하는 무선제어기로 구성되는 무선제어를 적용한 MCC반을 제공한다.

상기에서, 하나 이상의 제어모듈은 각각 차단기 상태 확인 및 조작, 통신중계기와의 통신 기능을 하는 제어기; 상기 제어기와 연결되는 저장장치인 메모리; 상기 제어기가 유선으로 차단기 및 통신중계기와 연결되도록 하는 하나 이상의 유선입력단자; 그리고 상기 제어모듈의 상태정보를 제공하고 또한 상기 제어모듈을 조작할 수 있도록 하는 모듈디스플레이로 구성된다.

상기에서, 유선입력단자는 계기용변압기와 유선 연결되도록 하는 PT단자; 차단기와 유선 연결되도록 하는 CB단자; 변류기와 유선 연결되도록 하는 CT단자; 상기 통신중계기와 연결되도록 하는 중계기단자로 구성하는 것이 바람직하다.

상기에서, 제어기는 연산 및 조작을 담당하는 처리장치; 상기 제어기와 연결된 제어모듈의 동작 여부를 결정하는 제어기전원; 외부에서 입력된 신호를 변환하는 신호변환부; 상기 제어기와 연결된 제어모듈의 동작 상태를 결정하는 CB상태입력부; 상기 제어기와 연결된 차단기의 개폐를 결정하는 CB제어출력부로 구성된다.

상기의 처리장치는 MPU(마이크로프로세서) 또는 CPU(중앙처리장치)중 어느 하나를 사용하는 것이 바람직하다.

상기에서, 모듈디스플레이는 해당 제어모듈의 동작 여부를 결정하는 전원부; 해당 제어모듈의 조작권을 결정하는 조작위치결정부; 해당 제어모듈의 상태를 관리자에게 제공하는 상태램프부; 해당 제어모듈을 직접적으로 조작할 수 있도록 하는 수동조작부로 구성된다.

상기에서, 무선제어기는 하나 이상의 제어모듈 중 하나를 선택할 수 있도록 하는 입력스위치부; 상기 무선제어기가 선택한 제어모듈이 어느 것인지를 사용자에게 알려줄 수 있도록 하는 번호디스플레이; 상기 무선제어기가 선택한 제어모듈의 조작권을 상태를 알려줄 수 있도록 하는 외부상태램프부; 그리고 상기 무선제어기가 선택한 제어모듈을 조작할 수 있도록 하는 조작부로 구성된다.

상기에서, 통신중계기와 하나 이상의 제어모듈, 그리고 상기 통신중계기와 중앙제어실의 중앙제어수단 간의 유선 통신 방식은 485통신(RS-485) 또는 IEEE 802.3 LAN 프로토콜을 사용하는 것이 바람직하다.

상기에서, 통신중계기와 무선제어기 간 무선통신 수단은 AM주파수를 사용하고, 상기 무선통신 방식은 AM의 ASK 또는 FSK 방식을 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 관리자는 리모콘 형태의 무선제어기를 이용하여 MCC반 내 다수의 차단기 및 개폐기 등을 효과적으로 조작할 수 있으며, 무선으로 무선제어기와 제어모듈이 통신하기 때문에 별도의 유선 소요가 없게 되어 경제적으로도 유리하고 안전사고의 위험성도 급감하게 된다.

도 1은 본 발명의 무선제어를 적용한 MCC반의 구조도.
도 2는 제어모듈과 구획 및 배선용차단기간의 연결 구조를 도시한 구조도.
도 3은 제어모듈의 제어기의 블록 구조도.
도 4는 제어모듈 중 모듈디스플레이를 도시한 구조도.
도 5는 상기 무선제어기의 인터페이스 구조도.

이하에서는 본 발명을 첨부되는 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다. 하기의 설명은 본 발명의 실시와 이해를 돕기 위한 것이지 본 발명을 이에 한정하는 것은 아니다. 당업자들은 이하의 특허등록청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 내에서 다양한 변형 및 변경이 있을 수 있음을 이해할 것이다.

도 1은 본 발명의 무선제어를 적용한 MCC반(1000)의 구조도이다. 본 발명의 무선제어를 적용한 MCC반(1000)은 세 가지 구성요소로 구성되는데, 상기의 MCC반(1000)을 설명하기 이전에, 본 발명의 MCC반(1000)이 적용되는 배선용차단기는 개폐할 수 있는 도어가 설치되어 있는 다수의 구획(B)으로 구획이 나누어진 큐비클에 수납 설치되어 있는 것을 전제로 하며, 상기 MCC반(1000)은 상술한 전제를 토대로 설명한다. 또한 상기의 구획(B)은 큐비클상에서 하나 이상 형성할 수 있으나, 설명의 편의성을 위하여 이하에서 설명하는 배선용차단기의 큐비클(C) 내 구획(B)은 총 21개(B1~B21)로 형성되어 있는 것을 일예시로 하여 설명한다. 도 1에서 도시된 바와 같이, 상기 21개의 구획(B1~B21)은 왼쪽부터 3열로 7개씩 배치되며, 각각 왼쪽 상단부터 제1~제7구획(B1~B7), 제8~제14구획(B8~B14), 제15~제21구획(B15~B21)으로 형성된다.

그리고 당업자들은 모두 이해할 수 있듯이, 상기의 큐비클(C) 내 구획(B) 안에 모두 배선용차단기가 설치될 수도 있지만, 상기 구획(B)의 개수보다 배선용차단기의 필요숫자가 적을 경우에는 상기 구획(B) 중에서도 비어있는 공간, 즉 배선용차단기가 설치되지 않는 공간이 발생할 수 있다. 비어있는 구획(B)에는 본 발명의 MCC반(1000)의 구성요소가 설치 적용될 필요가 없으므로, 본 발명에 대한 설명 이전에 이를 알려둔다. 이하에서는 상기의 구획(B) 중에서도 제2~5구획(B2~B5), 제9~13구획(B9~B13), 제16~19구획(B16~B19)에 배선용차단기가 설치되어 있고, 나무지 구획(B)은 빈 공간인 것을 일예시로 하여 설명하도록 한다.

본 발명의 MCC반(1000)은 구획(B) 내 배선용차단기의 직접적인 조작을 담당하는 하나 이상의 제어모듈(100)과, 관리자가 상기 하나 이상의 제어모듈(100)을 무선으로 조작할 수 있도록 하는 무선제어기(300), 그리고 상기 제어모듈(100)과 무선제어기(300) 사이에서 상호간의 통신을 중계하는 통신중계기(200)로 구성된다.

여기서 상술한 바와 같이, 큐비클(C) 내에서 배선용차단기가 설치되어 있는 구획(B)은 제2~5구획(B2~B5), 제9~13구획(B9~B13), 제16~19구획(B16~B19)으로 총 13개이므로, 상기의 제어모듈(100) 또한 13개의 제어모듈(101~113)로 구성하여 설치할 수 있도록 하며, 또한 상기의 통신중계기(200)는 상기 13개의 제어모듈(101~113)과는 유선으로 연결된다. 물론 상기 제어모듈(100)이 13개인 것은 일예시로, 상기 큐비클(C) 내에 설치된 배선용차단기의 수에 따라 이는 다르게 구성할 수 있다.

그리고 상기의 통신중계기(200)는 배선용차단기가 설치되어 있는 상기 큐비클(C)과 최대한 가까이 설치할 수 있도록 하는 것이 바람직한데, 이는 상기 제어모듈(100)과 통신중계기(200) 사이는 유선으로 연결되므로, 불필요한 배선 노출을 방지하기 위함이다. 이러한 면에서, 상기의 통신중계기(200)의 가장 최적화된 설치 장소는 상기 큐비클(C) 내 남아있는 구획 중 하나에 설치하는 것으로, 왜냐하면 상기 큐비클(C)은 일반적으로 도 1에서 도시된 바와 같이 구획(B) 간에 배선을 위한 통로를 구성하고 있으므로, 별도의 배선을 외부로 노출시키지 않으면서도 공간을 절약하면서 상기 통신중계기(200)를 설치할 수 있기 때문이다. 이하에서는 상기의 통신중계기(200)가 구획(B) 중에서도 비어 있는 제8구획(B8)에 설치되며, 상기 13개의 제어모듈(101~113)과는 도 1에서 도시된 바와 같이 유선으로 연결(점선)되어 있는 것을 일예시로 하여 설명한다. 물론 상기의 통신중계기(200)의 설치 장소는 관리자의 필요에 따라 유연하게 결정할 수 있으며, 예를 들면 큐비클(C)이 측면이나 상단 등에 별도의 공간을 제공할 경우 이에 설치할 수도 있으며, 또한 상기 큐비클(C)의 외부에 상기 통신중계기(200)를 설치할 수도 있다.

또한 상기의 통신중계기(200)는 외부에 위치하며, 중앙제어수단(M)이 설치되어 있는 중앙제어실(R)과도 연결되어야 하는데, 상기의 중앙제어실(R)은 일반적으로 배선용차단기의 큐비클(C)과는 멀리 떨어진 곳에 위치하므로, 무선으로 연결하지 않고 통신중계기(200)와는 유선으로 연결한다.

여기서 유선으로 연결된 상기 13개의 제어모듈(101~113)과 통신중계기(200) 사이, 그리고 상기 통신중계기(200)와 중앙제어실(R) 간의 통신 프로토콜로는 485통신(RS-485) 또는 IEEE 802.3 LAN 프로토콜을 사용하는 것이 바람직하다.

그리고 상술한 바와 같이 상기 통신중계기(200)와 무선제어기(300) 사이는 무선으로 연결되며, 상기 무선통신의 수단은 공인된 AM주파수를 사용하는 것이 바람직한데, 이는 상기 통신중계기(200) 반경 50m 내에서 관리자가 무선제어기(300)를 통하여 안정적으로 상기 제어모듈(100)을 조작할 수 있도록 하기 위함이다. 그리고 상기의 무선통신은 AM의 FSK 방식을 사용하는 것이 바람직하다.

도 2는 상기 제어모듈(100)과, 제어모듈(100)이 설치된 구획(B) 및 상기 구획(B) 내부의 배선용차단기(MCCB)간의 연결 구조를 도시한 구조도이다. 이하에서는 도 2를 통하여 상기 구획(B) 내 배선용차단기(MCCB)와 제어모듈(100)간의 연결에 대해 설명하며, 하기의 설명은 상기에서 일예시로 하였던 모든 제어모듈(101~113)에 공통적으로 적용된다.

상기의 제어모듈(100)은 상술한 바와 같이 내부에 배선용차단기(MCCB)가 설치되어 있는 구획(B) 내에 설치되며, 상기의 배선용차단기(MCCB)는 계기용변환기(Potential Transformer, 이하 PT), 변류기(Current Transformer, 이하 CT), 그리고 차단기(Circuit Breaker, 이하 CB)를 포함하고 있다. 이를 바탕으로 상기 제어모듈(100)의 구성에 대해 설명하면, 처리장치로써 상기 제어모듈(100)의 연산기능을 수행하여 직접적으로 상기 제어모듈(100)을 제어하는 제어기(120) 및 이와 연결되는 메모리(130), 그리고 상기 제어모듈(100)과 계기용변압기(PT) 및 차단기(CB), 변류기(CT), 그리고 통신중계기(200)와 유선으로 연결될 수 있도록 하는 각각의 단자(140, 150, 160, 170), 그리고 상기 제어모듈(100)의 상태를 관리자에게 시각적으로 전달하고, 또한 상기 관리자가 제어모듈(100)을 직접 조작할 수도 있도록 하는 인터페이스를 제공하는 모듈디스플레이(180)로 구성된다.

여기서 상기 모듈디스플레이(180)는 도 2에서 도시된 바와 같이 구획(B)의 도어(Door) 밖에 드러나도록 설치되는데, 상기 모듈디스플레이(180)의 구성에 대해서는 차후에 설명하도록 한다.

도 3은 상기 제어모듈(100)의 제어기(120)의 블록 구조도이다. 이하에서는 도 2 및 도 3을 통하여 상기 제어모듈(100)의 기능 및 동작에 대해 설명하도록 한다.

도 3에서 도시된 바와 같이, 제어기(120)는 처리장치(121)와 제어기전원(122), 신호변환부(123), CB상태입력부(124), 그리고 CB제어출력부(125)로 구분되며, 상기 처리장치(121)는 상기한 나머지 구성요소(122~125)가 전달하는 신호를 처리하고 결과값을 다시 상기 구성요소(122~125)에게 전달하기 위하여 AO제어기능(121a), DI/DO제어기능(121b), 제어오토튜닝기능(121c), 통신중계기능(121d)를 가지도록 하는데 상기의 기능(121a~121d)을 달성하기 위해서는 처리장치(121)에 추가로 전자회로를 더하여 구성할 수도 있고, 상기 처리장치(121)에 운영체제 등의 프로그램을 설치하여 이용할 수도 있다.

또한 상기의 처리장치(121)는 일반적인 중앙처리장치(CPU) 또는 마이크로프로세서(MPU) 등을 사용할 수 있는데, 상기 처리장치(121)가 처리해야 할 프로그램 처리량 및 경제성, 제어모듈(100) 자체의 부피 등을 고려하였을 때 마이크로프로세서(MPU)를 이용하는 것이 바람직하다.

상기의 내용을 바탕으로 제어모듈(100) 중 제어기(120)의 기능에 대해 설명하면, 상기 처리장치(121)의 기능은 상술한 바와 같으며, 또한 제어기전원(122)은 제어모듈(100)의 전원으로써 상기 제어모듈(100)의 작동 여부를 결정하는 스위치이다. 이러한 상기 제어기전원(122)을 관리자 직접 모듈디스플레이(180)를 조작하여 ON/OFF시킬 수도 있고, 또는 무선제어기(300) 또는 중앙제어실(R)에서 중앙제어수단(M)을 이용하여 ON/OFF시킬 수 있는데, 상기의 무선제어기(300) 또는 중앙제어실(R)에서 전송하는 ON/OFF 신호는 통신중계기(200)를 거쳐서 중계기단자(170)를 통하여 입력될 수 있다. 그리고 신호변환부(123)은 제어모듈(100)의 PT단자(140) 또는 CT단자(160)로부터 PT 및 CT 신호를 전달받아 이를 디지털 신호로 변환하여 처리장치(121)에 전달하는 역할을 한다.

또한 차단기(CB)와 연결되는 CB상태입력부(124)는 차단기(B)의 현재 상태와 관련된 디지털 신호를 차단기(CB)로부터 입력받아 이를 처리장치(121)에 전달하는 역할을 하며, 또한 상기 차단기(CB)를 상기 차단제어기(120)가 자동으로 운영하도록 할지 아니면 관리자가 무선제어기(300)를 이용하거나 중앙제어실(R)의 중앙제어수단(M)을 통하여 수동으로 운영할지를 입력받아 이를 처리장치(121)에 전달하여 상기 제어모듈(100)의 운영 모드를 결정하도록 한다. 그리고 상기 CB제어출력부(115)는 마찬가지로 차단기(B)와 연결되어 있어, 상기 차단기(CB)를 제어하여 차단 여부를 결정하게 된다.

그리고 상기 처리장치(121) 내 기능에 대해 설명하면, 먼저 AO제어기능(121a)은 상기 신호변환부(123)로부터의 전달 받은 전류 및 전압의 아날로그 데이터를 분석하는 역할을 하고, DI/DO제어기능(121b)은 상기 CB상태입력부(124)가 전달하는 차단기(B)의 신호 및 상태를 제어모듈(100)의 모듈디스플레이(180) 및 무선제어기(300), 중앙제어실(R)에 전달하도록 하며, 또한 상기 제어모듈(100)의 동작 모드가 자동으로 되어 있을 경우, 상기 차단기(CB)의 상태를 실시간으로 감시하고, 만약 상기 차단기(CB)에 문제가 발생하여 PT단자(140) 또는 CT단자(160)가 정상 범주 이외의 신호를 제어기(120)에 전달할 경우 자동으로 처리장치(121)가 CB제어출력부(125)에 신호를 전달하여 차단기(CB)의 작동을 제어하도록 하는 기능이다.

그리고 상기 제어오토튜닝기능(121c)은 상기한 AO제어기능(121a) 및 DI/DO제어기능(121b)에 필요한 제어신호값을 보정하는 역할을 하며, 상기 통신중계기능(121d)은 중계기단자(170)로부터 입력되는 신호, 즉 관리자가 무선제어기(300)를 통하여 전송하는 신호나 중앙제어실(R)이 전송하는 신호를 입력받거나, 또는 제어모듈(100)이 상기의 무선제어기(300)나 중앙제어실(R)에 전송하여야 하는 신호가 있을 경우 전송할 데이터값을 정해진 통신 프로토콜로 변환하여 중계기단자(170)를 통하여 전송하도록 하는 기능이다.

그리고 도 2 및 도 3에서 도시된 바와 같이 제어기(120)는 메모리(130)와 연결되어 있으므로, 상기 제어기(120)가 연산처리 과정에서 임시적 또는 영구적으로 프로그램 또는 신호값 등을 저장할 필요가 발생할 경우, 상기 메모리(130)를 이용하면 된다.

도 4는 상기 제어모듈(100) 중 모듈디스플레이(180)를 도시한 구조도이다. 이하에서는 도 4를 통하여 상기 모듈디스플레이(180)의 구성 및 기능에 대해 설명한다.

상술한 바와 같이 모듈디스플레이(180)는 관리자가 확인 및 조작할 수 있도록 외부에 드러나도록 설치되며, 도 4는 이러한 드러난 모듈디스플레이(180)를 도시한 것이다. 우선 상기 모듈디스플레이(180)는 해당하는 제어모듈(100)의 작동 여부를 결정할 수 있는 전원스위치(181a)를 포함하는 전원부(181), 조작위치를 결정하는 조작위치결정부(182), 해당 제어모듈(100)의 상태정보를 제공하는 상태램프부(183), 그리고 상기 해당 제어모듈(100)을 수동으로 조작할 수 있도록 하는 수동조작부(184)로 구성된다.

상기의 구성요소에 대해 더 자세히 설명하면, 상기 전원부(181)는 상기한 바와 같으며, 상기 조작위치결정부(182)는 해당 제어모듈(100)의 통제권을 어디에 할당할지를 결정한다.

이는 상술한 바와 같이, 상기 제어모듈(100)을 조작할 수 있는 주체는 제어모듈(100) 자신이 조작하거나 또는 관리자가 무선제어기(300)를 통하여 조작할 수도 있고, 또한 중앙제어실(R)에서 중앙제어수단(M)을 이용하여 제어할 수도 있으므로, 이를 결정하는 부분으로써, 자동스위치(182a)는 해당 제어모듈(100)이 중앙제어실(R)의 중앙제어수단(M)에 의해 제어될 수 있도록 결정하는 스위치이며, 자동램프(182d)는 상기 제어모듈(100)이 중앙제어실(R)에서 조작할 시 점등된다.

그리고 상기 수동스위치(182b)는 해당 제어모듈(100)이 상기 모듈디스플레이(180)를 이용하여 관리자가 직접 조작할 수 있도록 결정하는 스위치이며, 수동램프(182e)는 상기 제어모듈(100)이 모듈디스플레이(180)에 의해 조작될 시 점등된다.

그리고 상기 현장스위치(182c)는 해당 제어모듈(100)이 상기 무선제어기(300)에 의해 무선으로 조작할 수 있도록 결정하는 스위치이며, 현장램프(182c)는 상기 제어모듈(100)이 무선제어기(300)에 의해 조작될 시 점등된다.

여기서 상기 제어모듈(100)의 조작 통제권은 하나만 결정할 수 있으므로, 해당 스위치(182a~182c)를 누르게 되면 조작권이 바뀌게 되며, 이에 따라 점등되던 램프 또한 변하게 된다.

그리고 상기 상태램프부(183)는 해당 제어모듈(100)의 상태를 나타내며, 3개의 램프(183a~183c)로 구성된다. 우선 전원램프(183a)는 해당 제어모듈(100)의 동작 여부를 나타내는 램프이며, 두 개의 통신상태램프(183b, 183c)는 해당 제어모듈(100)의 통신상태를 나타내는 램프이다. 여기서 Rx램프(183b)는 통신상태 중 수신상태를 나타내며, Tx램프(183c)는 통신상태 중 송신상태를 나타낸다.

그리고 상기 수동조작부(184)는 해당 제어모듈(100)이 수동모드, 즉 상기 모듈디스플레이(180)를 이용하여 직접 조작해야 할 시에, 상기 제어모듈(100)을 조작하기 위한 부분으로, 3개의 스위치(184a~184c)와 이에 대응되는 3개의 램프(184d~184f)로 구성되며, 이에 대해 설명하면 우선 운전스위치(184a)는 해당 제어모듈(100)이 담당하는 배선용차단기를 ON 상태로 운행하는 스위치이며, 정지스위치(184b)는 해당 제어모듈(100)이 담당하는 배선용차단기를 차단하도록 하는 OFF 스위치이고, 이상스위치(184c)는 해당 제어모듈(100)이 담당하는 배선용차단기에 이상이 발생할 경우 자동으로 램프가 점등되며 원인을 제거하고 이 스위치를 눌러야만 정상 상태로 환원되도록 하는 비상스위치다. 그리고 상기 램프(184d~184f)는 해당 제어모듈(100)의 배선용차단기 상태를 알려 주기 위한 램프로써, 운전램프(184d)는 상기 배선용차단기가 ON 상태로 운행될 때 점등되며, 정지램프(184e)는 상기 배선용차단기가 OFF 되어 있을 때 점등되고, 이상램프(184f)는 상기 배선용차단기에 이상이 발생하였을 때 점등된다.

도 5는 상기 무선제어기(300)의 인터페이스 구조도이다. 이하에서는 도 5를 통하여 상기 무선제어기(300)의 구성 및 기능에 대해 설명한다.

상기의 무선제어기(300)는 상기한 바와 같이, 관리자가 한손으로 편리하게 소지 및 조종할 수 있도록 직사각형의 리모콘 형태로 제작되며, 이하에서 설명하는 내용은 상기 무선제어기(300)의 스위치의 구성 및 기능에 대한 설명이다. 상기 무선제어기(300)가 통신중계기(200)와 무선통신을 수행하고, 데이터를 송수신하는 방법은 종래의 방식을 사용하기 때문에 이하에서는 별도로 설명하지는 않도록 한다.

상기의 무선제어기(300)의 구성요소에 대해 먼저 설명하면, 우선 상기 무선제어기(300)에는 현재 무선제어기(300)가 선택하고 있는 제어모듈(100)의 번호가 무엇인지를 관리자가 확인할 수 있도록 하는 디스플레이인 번호디스플레이(310), 상기 무선제어기(300)가 조작할 제어모듈(100)을 선택할 수 있도록 하는 입력스위치부(320), 현재 해당 제어모듈(100)의 조작권이 어디에 있는지를 알려주는 외부상태램프부(330), 그리고 해당 제어모듈(100)을 직접 조작할 수 있도록 하는 조작부(340)로 구성된다.

이에 대해 설명하면, 우선 상기 번호디스플레이(310)는 상기한 바와 같으며, 상기 입력스위치(320)는 다수의 제어모듈(100)이 하나의 수배전반에 설치되어 있을 시 이들 중 하나를 선택해야 하므로 어느 제어모듈(100)을 선택할 지를 정할 수 있는 입력스위치이며, 번호를 입력할 수 있는 번호스위치 이외에도 입력된 번호를 지울 수 있는 CL스위치(321), 최종 사용 선택 번호를 볼 수 있도록 하는 MD스위치(322), 그리고 해당 선택 번호에서 앞쪽 번호를 선택하거나 뒤쪽 번호를 선택하도록 할 수 있는 증감스위치(323), 그리고 해당 선택된 제어모듈(100)의 번호를 확정하여 해당 선택된 제어모듈(100)을 조작할 수 있도록 결정하는 스위치인 선택스위치(324)로 구성된다.

그리고 외부상태램프부(330)는 현재 선택된 제어모듈(100)이 무선제어기(300)가 아닌 다른 곳에 조작권이 있을 시에 점등되는 램프로, 중앙램프(331)는 해당 제어모듈(100)의 조작권이 중앙제어실(R)에 있을 시 점등되며, 수동램프(332)는 해당 제어모듈(100)의 조작권이 현장에서 조작하는 모듈디스플레이(180)에 있을 때 점등된다.

그리고 조작부(340)는 해당 선택된 제어모듈(100)을 무선제어기(300)가 조작할 수 있도록 하는 스위치 및 램프로 구성되며, 이중에서도 현장선택버튼(341)는 해당 선택된 제어모듈(100)의 조작권을 무선제어기(300)가 가지도록 하는 스위치이며, 이를 동작시켜 상기 무선제어기(300)가 해당 제어모듈(100)에 대한 조작권을 가질 경우 현장램프(341a)가 점등된다.

그리고 상기 조작부(340)에 있는 운전, 정지, 이상스위치(342, 343, 344)는 그 기능이 상기한 모듈디스플레이의 운전, 정지, 이상스위치(184a, 184b, 184c)와 동일하며, 마찬가지로 상기 조작부(340)의 운전, 정지, 이상램프(342a, 343a, 344a)는 그 기능이 상기한 모듈디스플레이의 운전, 정지, 이상램프(184d, 184e, 184f)와 동일하다.

여기서 상기의 제어모듈(100)을 조작할 수 있는 세 구성요소의 조작권 우선순위에 대해 설명하면, 현장의 판단이 가장 중요하므로 그 우선순위는 모듈디스플레이(180)가 가장 우선하며, 그 다음이 무선제어기(300), 그리고 그 다음을 중앙제어실(R)로 하는 것이 바람직하며 이를 달성하기 위해서는 상기 모듈디스플레이(180)가 조작권을 가질 경우 나머지 두 요소는 조작권을 변경하지 못하도록 하는 것이 바람직하며, 상기 무선제어기(300)는 상기 조작권이 중앙제어실(R)에 있을 때에만 조작권을 가지고 올 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

100 : 제어모듈. 120 : 제어기. 130 : 메모리. 140 : PT단자.
150 : CB단자. 160 : CT단자. 170 : 중계기단자.
180 : 모듈디스플레이. 181 : 전원부. 182 : 조작위치결정부.
183 : 상태램프부. 184 : 수동조작부. 200 : 통신중계기.
300 : 무선제어기. 310 : 번호디스플레이. 320 : 입력스위치부.
330 : 외부상태램프부. 340 : 조작부.

Claims (9)

1. 하나 이상의 차단기를 가지는 배선용차단기를 조작할 수 있는 MCC반으로써, 상기 차단기를 개폐할 수 있고 또한 상기 차단기의 이상을 감지할 수 있는 하나 이상의 제어모듈; 상기 제어모듈과 유선으로 연결되고, 중앙제어실의 중앙제어수단과도 유선으로 연결되는 통신중계기; 그리고 상기 통신중계기와 무선으로 연결되어 상기 하나 이상의 제어모듈 중 어느 하나를 선택하여 제어할 수 있도록 하는 무선제어기로 구성되는 것을 특징으로 하는 무선제어를 적용한 MCC반.
2. 제 1항에 있어서, 상기 하나 이상의 제어모듈은 각각 차단기 상태 확인 및 조작, 통신중계기와의 통신 기능을 하는 제어기; 상기 제어기와 연결되는 저장장치인 메모리; 상기 제어기가 유선으로 차단기 및 통신중계기와 연결되도록 하는 하나 이상의 유선입력단자; 그리고 상기 제어모듈의 상태정보를 제공하고 또한 상기 제어모듈을 조작할 수 있도록 하는 모듈디스플레이로 구성되는 것을 특징으로 하는 무선제어를 적용한 MCC반.
3. 제 2항에 있어서, 상기 유선입력단자는 계기용변압기와 유선 연결되도록 하는 PT단자; 차단기와 유선 연결되도록 하는 CB단자; 변류기와 유선 연결되도록 하는 CT단자; 상기 통신중계기와 연결되도록 하는 중계기단자로 구성되는 것을 특징으로 하는 무선제어를 적용한 MCC반.
4. 제 2항에 있어서, 상기 제어기는 연산 및 조작을 담당하는 처리장치; 상기 제어기와 연결된 제어모듈의 동작 여부를 결정하는 제어기전원; 외부에서 입력된 신호를 변환하는 신호변환부; 상기 제어기와 연결된 제어모듈의 동작 상태를 결정하는 CB상태입력부; 상기 제어기와 연결된 차단기의 개폐를 결정하는 CB제어출력부로 구성되는 것을 특징으로 하는 무선제어를 적용한 MCC반.
5. 제 4항에 있어서, 상기 처리장치는 MPU(마이크로프로세서) 또는 CPU(중앙처리장치)중 어느 하나임을 특징으로 하는 무선제어를 적용한 MCC반.
6. 제 2항에 있어서, 상기 모듈디스플레이는 해당 제어모듈의 동작 여부를 결정하는 전원부; 해당 제어모듈의 조작권을 결정하는 조작위치결정부; 해당 제어모듈의 상태를 관리자에게 제공하는 상태램프부; 해당 제어모듈을 직접적으로 조작할 수 있도록 하는 수동조작부로 구성되는 것을 특징으로 하는 무선제어를 적용한 MCC반.
7. 제 1항에 있어서, 상기 무선제어기는 하나 이상의 제어모듈 중 하나를 선택할 수 있도록 하는 입력스위치부; 상기 무선제어기가 선택한 제어모듈이 어느 것인지를 사용자에게 알려줄 수 있도록 하는 번호디스플레이; 상기 무선제어기가 선택한 제어모듈의 조작권을 상태를 알려줄 수 있도록 하는 외부상태램프부; 그리고 상기 무선제어기가 선택한 제어모듈을 조작할 수 있도록 하는 조작부로 구성되는 것을 특징으로 하는 무선제어를 적용한 MCC반.
8. 제 1항에 있어서, 상기 통신중계기와 하나 이상의 제어모듈, 그리고 상기 통신중계기와 중앙제어실의 중앙제어수단 간의 유선 통신 방식은 485통신(RS-485) 또는 IEEE 802.3 LAN 프로토콜을 사용하는 것을 특징으로 하는 무선제어를 적용한 MCC반.
9. 제 1항에 있어서, 상기 통신중계기와 무선제어기 간 무선통신 수단은 AM주파수를 사용하고, 상기 무선통신 방식은 AM의 ASK 또는 FSK 방식을 사용하는 것을 특징으로 하는 무선제어를 적용한 MCC반.

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