KR20180048141A - 배전선로의 분산전원 제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배전선로의 분산전원 제어장치에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 분산전원의 출력을 적절히 제어하여 배전선로의 전압을 규정전압 허용범위 내로 유지하며, 분산전원의 효율 및 전력계통의 효율을 증가시킬 수 있도록 함과 아울러 과전류로 인한 멀티탭 장치의 전류 차단시 전류차단부재의 전류 차단에 따라 대응되는 플러그 소켓으로 일정시간 전원이 공급되도록 하여 급작스런 상황에 신속히 대처할 수 있도록 하기 위한 배전선로의 분산전원 제어장치에 관한 것이다.

Description

배전선로의 분산전원 제어장치{Power Control Unit Distribution of Distribution Line}

본 발명은 배전선로 기술분야 중 배전선로의 분산전원 제어장치에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 분산전원의 출력을 적절히 제어하여 배전선로의 전압을 규정전압 허용범위 내로 유지하며, 분산전원의 효율 및 전력계통의 효율을 증가시킬 수 있도록 함과 아울러 과전류로 인한 멀티탭 장치의 전류 차단시 전류차단부재의 전류 차단에 따라 대응되는 플러그 소켓으로 일정시간 전원이 공급되도록 하여 급작스런 상황에 신속히 대처할 수 있도록 하기 위한 배전선로의 분산전원 제어장치에 관한 것이다.

전력 수요가 급격히 증가하는 경우 기존의 수력, 화력, 원자력 발전과 같은 집중형 발전 시스템으로는 전력 수요에 빠르고 효율적으로 대처하기 어려울 뿐만 아니라 환경오염에 대한 문제가 있다.

최근에는 신재생에너지를 기반으로 하는 분산전원 시스템의 개발이 활발하게 이루어지고 있으며, 널리 보급 및 사용되고 있다.

배전계통의 분산전원은 에너지 실수요자 근처 혹은 건물 내부에 태양광발전, 연료전지발전, 풍력발전 등의 발전설비를 설치하여 에너지 송신과 송배전 설비를 줄이기 위한 것이다.

또한, 현재에는 통신기술의 발전에 따라 원격 자동운전 등을 통해 경제성이 있는 규모로도 분산전원이 구현되고 있다.

이러한 분산전원이 배전계통에 다수개 설치되어 분산전원 출력을 배전계통으로 송출하게 되면, 배전계통은 분산전원의 발전량에 따라 전압 등이 변동하게 된다. 특히 다수의 대용량 분산전원이 하나의 배전선로에 연계되어 운전되면, 배전선로의 전압이 배전선로의 규정운전전압의 범위를 벗어날 수 있으며, 이로 인하여 배전선로에서 전기를 공급받는 각 전력 수요자의 전기기기들의 파손을 초래할 염려가 있다.

이러한 문제를 일부 개선한 종래기술로 대한민국 특허 등록번호 제10-1654574호(2016.09.22.)에는 '배전선로의 분산전원 제어장치'가 개시되어 있다.

그러나, 이와 같은 종래의 배전선로의 분산전원 제어장치는 과전류로 인한 멀티탭 장치의 전류 차단시 전류차단부재의 전류 차단에 따라 대응되는 플러그 소켓으로 전원공급이 바로 차단되면서 급작스런 상황에 신속히 대처할 수 없다는 문제점이 있다.

대한민국 특허 등록번호 제10-1654574호(2016.09.22) '배전선로의 분산전원 제어장치'

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로써, 본 발명의 목적은 분산전원의 출력을 적절히 제어하여 배전선로의 전압을 규정전압 허용범위 내로 유지하며, 분산전원의 효율 및 전력계통의 효율을 증가시킬 수 있도록 함과 아울러 과전류로 인한 멀티탭 장치의 전류 차단시 전류차단부재의 전류 차단에 따라 대응되는 플러그 소켓으로 일정시간 전원이 공급되도록 하여 급작스런 상황에 신속히 대처할 수 있도록 하기 위한 배전선로의 분산전원 제어장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 복수개의 분산전원 각각을 포함하는 복수개의 특정 모선의 규정전압 및 규정전압 허용범위에 대한 정보를 저장하고 있는 저장부; 상기 복수개의 특정 모선의 전압, 상기 복수개의 분산전원의 배전계통에 대한 연계점 및 상기 복수개의 분산전원이 연계된 배전선로의 전압 및 전류를 센싱하는 센싱부; 상기 특정 모선의 전압이 상기 규정전압 허용범위를 벗어나는 경우, 상기 센싱부에서 센싱된 전압 및 전류의 데이터를 바탕으로 상기 특정 모선의 전압이 상기 규정전압 허용범위 내로 유지되도록 하는 상기 특정 모선에 대한 상기 분산전원의 출력한계값을 계산하며, 상기 출력한계값을 상기 배전선로의 인입부의 전압값 및 상기 복수개의 특정 모선 각각의 전압값, 상기 배전선로의 인입부와 상기 복수개의 특정 모선 사이의 선로의 임피던스값, 상기 복수개의 특정 모선 각각의 소모 전력값, 상기 복수개의 분산전원 각각의 발생 전력값을 바탕으로 하고 계산하는 조류계산부; 상기 조류계산부에 의하여 계산된 출력한계값보다 상기 분산전원의 출력값이 작아지도록 상기 분산전원을 제어하는 분산전원 제어부; 및 상기 배전계통에 연결되어 상기 분산전원에서 전력의 공급을 받아 전자기기에 공급하며, 멀티탭 콘센트를 구바하는 멀티탭 장치를 포함하며, 상기 멀티탭 콘센트는 복수의 플러그 소켓의 일측 접촉단자에 병렬로 연결되는 제1전선과, 상기 플러그 소켓의 타측 접촉단자에 직렬로 연결되는 제2전선으로 이루어져 상기 제2전선에 전류를 차단하는 전류차단부재가 각각 결합하고, 상기 전류차단부재는 내부 공간이 형성된 하우징과, 상기 하우징의 일단에 배치되는 제1리드단자와, 상기 제1리드단자의 일단에 배치되는 실린더부재와 상기 실린더부재의 내부에 구비되는 피스톤에 연결되어 외부로 노출되는 실린더로드와, 상기 실린더로드의 끝단에 형성된 거치대와, 상기 거치대의 일면에 결합된 솔더볼과, 상기 솔더볼이 탄성체에 의해 상기 하우징의 타단에 배치되는 제2리드단자와, 탄성체에 전기적으로 연결되어 탄성체에 흐르는 전류를 감지하고 감지된 전류가 일정 기준 이상으로 과전류 신호로 발생하는 경우, 작동유를 실린더부재에서 유출관으로 유출시켜 피스톤을 제1리드단자 쪽으로 이동시키도록 제어하는 한편, 감지된 전류가 일정 기준 이하인 경우, 작동유를 상기 실린더부재에서 유입관으로 유입시켜 피스톤을 상기 제2리드단자 쪽으로 이동시키는 제어모듈을 포함하는 배전선로의 분산전원 제어장치로써, 상기 전류차단부재에 구비되어 상기 각 전류차단부재의 전류 차단에 따라 대응되는 플러그 소켓으로 일정시간 전원이 공급되도록 하는 비상전원공급부를 더 포함하되, 상기 비상전원공급부는, 일단부가 상기 거치대에 연결되고, 타단부에 링 형태를 이루는 제1연결단자가 구비되는 제1전원연결바; 일단부는 상기 탄성체에 연결되며, 타단부에 상기 제1연결단자에 이웃하는 제2연결단자가 구비되고, 양단부 사이가 상기 제1연결단자의 내측을 통과하는 제2전원연결바; 상기 제1,2연결단자를 전기적으로 연결하며, 상기 피스톤이 상기 제1리드단자 또는 상기 제2리드단자 쪽으로 이동됨에 따라 수축,이완되는 탄성부재; 일단부는 상기 탄성체에 연결되며, 타단부는 상기 제2전원연결바에 연결되는 전원도선; 및 상기 전원도선의 양단부 사이에 연결되는 밧데리를 포함하고, 상기 제1연결단자는, 상기 피스톤이 상기 제1리드단자 또는 상기 제2리드단자 쪽으로 이동됨에 따라 함께 상기 제1전원연결바와 함께 이동되면서 상기 제2전원연결바의 양단부 방향으로 이동되며, 상기 밧데리는, 상기 탄성체를 통과하는 전원이 상기 전원도선을 통과함에 따라 충전이 이루어지는 한편, 상기 피스톤이 상기 제1리드단자 쪽으로 이동됨에 따라 플러그 소켓으로 전원을 공급하는 것을 특징으로 하는 배전선로의 분산전원 제어장치를 제공한다.

본 발명에 따르면, 과전류로 인한 멀티탭 장치의 전류 차단시 전류차단부재의 전류 차단에 따라 대응되는 플러그 소켓으로 일정시간 전원이 공급되도록 함으로써 급작스런 상황에 신속히 대처할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 배전선로의 분산전원 제어장치가 적용된 배선계통을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 배전선로의 분산전원 제어장치의 출력한계값을 도출하는 방법에 대하여 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 배전선로의 분산전원 제어장치의 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 본 발명에 따른 배전선로의 분산전원 제어장치에서 멀티탭 장치의 내부 구성을 간략하게 나타낸 블록도이다.
도 5는 본 발명에 따른 배전선로의 분산전원 제어장치에서 전류차단부재와 차단부의 상세 구성을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 배전선로의 분산전원 제어장치에서 전류차단부재의 구성을 나타낸 도면이다.
그리고
도 7은 도 6에서 비상전원공급부가 구비된 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.

이하, 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다.

본 발명의 설명에 앞서 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.

본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고, 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다.

이는, 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명은 후술되는 선등록특허 제1654574호를 그대로 이용하므로 이하 설명되는 장치 구성상의 특징들은 모두 등록특허 제1654574호에 기재된 사항들로 이해될 수 있다.

다만, 본 발명은 상기 등록특허 제1654574호에 개시된 구성들 중 전류차단부재의 전류 차단에 따라 대응되는 플러그 소켓으로 일정시간 전원이 공급되도록 하기 위한 구조 및 그 작용설명이 더 포함되며 이 부분이 가장 핵심적인 구성상 특징을 이룬다.

따라서, 이하 설명되는 장치 구성과 특징 및 작동관계는 상기 등록특허 제1654574호의 내용을 그대로 인용하기로 하며, 후단부에서 본 발명의 주된 특징과 관련된 구성에 대하여 구체적으로 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 2를 참조하여 보면, 본 실시예에 따른 배전선로의 분산전원 제어장치(100)는 저장부(110), 센싱부(120), 조류계산부(130) 및 분산전원 제어부(140)를 포함한다. 이외에 분산전원 제어장치(100)에 의하여 전원 제어함에도 불구하고 배전선로에 연결된 입력코드를 통해 입력되는 전압이 규정전압 허용범위를 벗어나서 과전압이 걸리는 경우, 멀티탭 장치(200)의 내부에서 전류를 차단하여 멀티탭 장치(200)에 연결된 전기기기에 과전압이 걸리는 일이 없게 되어 전기기기를 보호할 수 있다.

상기 분산전원 제어장치(100)는 복수개의 분산전원이 하나의 배전계통에 연계되어 있을 때 복수개의 분산전원을 제어할 수 있도록 구성된다.

이하에서는 변전소(11), 차단기(12), 제1개폐기(13), 제2개폐기(14), 제3개폐기(15), 제4개폐기(16) 및 제5개폐기(17)를 포함하여 구성되는 배전계통(10)에 제1 내지 제4분산전원(21,22,23,24)이 연계된 구성에 대한 본 발명의 배전선로의 분산전원 제어장치(100)의 동작 및 구성에 대하여 설명한다.

도 2는 도 1의 배전계통(10) 및 제1 내지 제4분산전원(21,22,23,24)을 배전선로 인입부 측의 모선(bus0), 제1분산전원(21) 및 특정 제1부하(31)를 포함하는 제1모선(bus1), 제2분산전원(22) 및 특정 제2부하(32)를 포함하는 제2모선(bus2), 제3분산전원(23) 및 특정 제3부하(33)를 포함하는 제3모선(bus3), 제4분산전원(24) 및 특정 제4부하(34)를 포함하는 제4모선(bus4)으로 정의하여 재구성한 도면이다.

상기 저장부(110)는 각각 제1 내지 제4 분산전원(21,22,23,24)을 포함하는 제1 내지 제4모선(bus1,bus2,bus3,bus4)의 각각의 규정전압 및 규정전압 허용범위에 대한정보를 저장하고 있다.

여기서 규정전압 허용범위는 규정전압의 0.95배 내지 1.05 배일 수 있다.

상기 센싱부(120)는 배전선로 인입부측 모선(bus0)의 전압(V0) 및 제1 내지 제4 모선(bus1,bus2,bus3,bus4)의 전압(V1,V2,V3,V4)을 센싱한다. 그리고 센싱부(120)는 제1 내지 제4분산전원(21,22,23,24)의 배전계통에 대한 연계점 및 배전선로의 전압 및 전류를 센싱한다. 또한 센싱부(120)는 센싱된 전압 및 전류의 정보와 시스템상 기 입력되어 있는 선종과 긍장의 정보를 이용하여 배전계통의 각 구간 즉, 제1 내지 제4선로(31,42,43,44)의 임피던스(R1+jX1,R2+jX2, R3+jX3,R4+jX4) 및 제1 내지 제4모선(bus1,bus2,bus3,bus4)의 전압(V1,V2,V3,V4)을 도출할 수 있다.

상기 조류계산부(130)는 제1 내지 제4모선(bus1,bus2,bus3,bus4)의 전압(V1,V2,V3,V4) 중 적어도 한 전압이 저장부(110)의 규정전압 허용범위를 벗어난 경우, 제1 내지 제4분산전원(21,22,23,24)의 출력한계값을 계산한다.

이러한 출력한계값은 센싱부(120)에서 센싱된 전압 및 전류의 데이터를 바탕으로 제1 내지 제4모선(bus1,bus2,bus3,bus4)의 전압(V1,V2,V3,V4)이 규정전압 허용범위 내로 유지되도록 하는 제1 내지 제4분산전원(21,22,23,24)의 출력값이다.

또한, 상기 조류계산부(130)는 배전선로 인입부의 전압(V0), 제1 내지 제4모선(bus1,bus2,bus3,bus4)의 전압(V1,V2,V3,V4), 제1 내지 제4선로(31,42,43,44)의 임피던스(R1+jX1,R2+jX2,R3+jX3,R4+jX4), 제1 내지 제4부하(31,32,33,34)에 의한 제1 내지 제4모선(bus1,bus2,bus3,bus4)의 소모 전력(PL1+jQL1,PL2+jQL2,PL3+jQL3,PL4+jQL4), 제1 내지 제4분산전원(21,22,23,24)의 발생 전력(Pg1+Qg1,Pg2+Qg2,Pg3+Qg3,Pg4+Qg4)을 바탕으로 출력한계값을 계산한다.

분산전원 제어부(140)는 조류계산부(130)에 의하여 계산된 출력한계값보다 제1 내지 제4분산전원(21,22,23,24)의 출력값이 작아지도록 제1 내지 제4분산전원(21,22,23,24)을 제어한다. 또한 분산전원 제어부(140)는 제1 내지 제4분산전원(21,22,23,24)의 역률을 1로 제어할 수 있다.

이하에서는 도 3을 참조하여 본 발명에 의한 배전선로의 분산전원 제어장치에 의한 제어 과정에 대하여 설명한다.

본 발명에 의한 배전선로의 분산전원 제어장치에 의하여 분산전원을 제어함에 있어서는 먼저, 분산전원을 포함하는 특정 모선의 규정전압 및 규정전압 허용범위에 대한 정보를 저장한다.

이때, 규정전압 허용범위는 규정전압의 0.95 배 내지 1.05 배일 수 있다. 그리고 하나의 배전계통에 있어서 배전소 및 분산전원이 전력 공급을 시작하게 된다(S110).

상기 특정 모선의 전압, 상기 분산전원의 배전계통에 대한 연계점 및 배전선로의 전압 및 전류를 센싱한다(S120).

상기 특정 모선의 전압이 규정전압 허용범위 내에 속하는지를 판단한다(S130). 즉, 특정 모선의 전압(Vi)이 정격전압(Vr)의 0.95 배 내지 1.05 배에 해당하는지를 판단한다.

단계(S130)의 판단 결과, 특정 모선의 전압이 규정전압 허용범위 내에 속하는 것으로 판단하면, 특별히 출력한계값에 대한 계산 없이 배전선로를 그대로 유지한다.

반면, 단계(S130)의 판단 결과, 특정 모선의 전압이 규정전압 허용범위를 벗어나는 것으로 판단되는 경우, 단계(S120)를 통해 센싱된 전압 및 전류의 데이터를 바탕으로 상기 특정 모선의 전압이 규정전압 허용범위 내로 유지되도록 하는 출력한계값을 조류계산한다(S140).

여기서 조류계산은 배전선로의 인입부의 전압값 및 특정 모선의 전압값, 배전선로 인입부의 특정 모선 사이의 선로의 임피던스값, 특정 모선의 소모 전력값, 분산전원의 발생 전력값을 바탕으로 계산될 수 있다.

이때 특정 모선의 전압이 규정전압의 0.96 배 내지 1.04 배의 범위에서 유지되도록 출력한계값을 계산할 수 있다.

단계(S130)를 통해 계산된 출력한계값을 토대로 분산전원의 출력값을 조정한다(S150). 즉, 분산전원의 출력값을 출력한계값 이하가 되도록 분산전원을 제어한다. 이때 분산전원의 역률이 1이 되게 제어될 수 있다.

단계(S130)에서 전력이 계속 공급되는지를 판단하여 본 발명의 배전선로의 분산전원 제어장치에 의한 분산전원의 제어를 계속할지를 결정한다(S160). 단계(S160)를 통해 분산전원에서 전력의 공급이 없는 것으로 판단되는 경우, 분산전원 제어를 종료한다. 반면, 단계(S160)를 통해 분산전원에서 전력이 계속 공급되는 것으로 판단되는 경우 단계(S120)로 돌아가서 배전선로 및 분산전원을 계속적으로 감시하게 된다.

본 발명의 분산전원 제어장치(100)는 전술한 제어에도 해결되지 않은 위험성을 해소하기 위하여 도 4 내지 도 6을 참조하여 멀티탭 장치(200)의 전류 차단 방법을 제공한다.

본 발명의 실시예에 따른 멀티탭 장치(200)는 멀티탭 콘센트(230)로 전원을 공급해주는 전원연결부(202), 전원연결부(202)를 통해 유입되는 전원을 필터링하여 외부 노이즈를 감쇄하는 노이즈필터(203), 상기 노이즈필터(203)에 의해 필터링된 전원 중 전류가 전류 트랜스(204) 및 전류검출기(209)에 의해 검출된다.

검출된 전류는 교류 전류인 상태로 검출되므로 제어부(210)에서 측정할 수 있도록 전류 정류기(207)에 의해 직류로 변환되어 제어부(210)에 내장된 A/D 컨버터 단자로 입력된다.

노이즈필터(203)에 의해 필터링된 전원 중 전류는 전류 트랜스(204) 및 전류검출기(209)에 의해 검출되고, 검출되는 전류는 교류 전류인 상태로 검출되므로 제어부(210)에서 측정할 수 있도록 전류 정류기(207)에 의해 직류로 변환되어 제어부(210)에 내장된 A/D 컨버터 단자로 입력된다.

또한, 전원연결부(202)에서 전원선(201)을 따라 흐르는 전압은 전압정류기(205)를 통하여 교류에서 직류로 변환시키고, 변환된 전압은 전압검출기(206) 및 감쇄기(208)로 유입된다. 그리고 유입된 직류 전압은 감쇄기(208)에 의해 필요한 만큼 감쇄되어 제어부(210)에 내장된 A/D 컨버터 단자로 입력된다.

아울러, 제어부(210)에서는 유입되는 전류가 일정 기준치 이상의 과전류로 측정되면, 과전류 유입 신호를 차단부(220)로 전송하여 차단부(220)에 의해 전류를 차단하게 된다.

알림부(250)는 제어부(210)에서 과전류 유입상태 신호를 받게 되면, 이를 외부로 알리기 위하여 과전류 유입신호에 의해 LED 램프와 같은 경고 램프(미도시)를 구동시켜 외부로 과전류가 유입되었음을 알린다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전류차단부재와 차단부의 상세 구성을 나타낸 도면이다.

본 발명의 실시예에 따른 차단부(220)는 중심부에 회전축(223)이 형성되고, 상기 회전축(223)을 중심으로 회전축(223)의 둘레를 따라 일정한 간격으로 배열된 날개부(222)가 형성되며, 각각의 날개부(222)의 끝단으로부터 연장된 접점부(222a)를 포함한다. 이외에 접점부(222a)의 주변에 전류를 접지시키는 접지부(221)를 각각 형성한다.

복수의 날개부(222)와 접점부(222a)는 선풍기 날개 형상으로 회전축(223)의 회전에 의해 회전하게 된다.

제어부(210)는 과전류 유입신호를 수신하는 경우, 회전축(223)과 연결된 회전구동수단(미도시)을 구동시켜 회전축(223)을 회전하게 되고, 이에 따라 회전축(223)의 둘레를 따라 형성된 날개부(222)와 접점부(222a)가 회전하며, 각각의 접점부(222a)의 끝단이 접지부(221)에 접속하게 이동된다.

멀티탭 콘센트(230)는 복수의 플러그 소켓(231,232,233,234)의 일측 접촉단자에 병렬로 연결되는 제1전선(150)과, 플러그 소켓(231,232,233,234)의 타측 접촉단자에 직렬로 연결되는 제2전선(151)으로 이루어진다.

멀티탭 콘센트(230)에 전기가 인입되는 인입선은 제1전선(150)과 연결전선(153)이 매립되어 있다. 여기서, 연결전선(153)은 차단부(220)와 전기적으로 연결되어 있다.

직렬로 연결된 제2전선(151)에는 전류차단부재(300)가 결합되어 있다. 전류차단부재(300)의 일측에는 단속전선(152)에 의해 차단부(220)의 접점부(222a)와 전기적으로 연결된다.

따라서, 복수의 플러그 소켓(231,232,233,234)은 각각의 제2전선(151)이 직렬로 연결되고 각각의 제2전선(151)에 각각의 전류차단부재(300)가 연결된다.

각각의 전류차단부재(300)의 단속전선(152)은 차단부(220)의 각각의 접점부(222a)에 연결되어 있다. 즉, 각각의 플러그 소켓(231,232,233,234)은 각각의 접점부(222a)와 전기적으로 각각 연결되어 있는 것이다.

따라서, 차단부(220)는 회전축(223)의 회전에 의해 복수의 날개부(222)와 접점부(222a)를 회전하여 접점부(222a)가 접지부(221)에 접촉되어 동시에 복수의 플러그 소켓(231,232,233,234)의 전류를 차단할 수 있다.

각각의 전류차단부재(300)는 과전류를 차단하는 퓨즈로 기능하는 부재로 내부 공간이 형성된 하우징(303)과, 상기 하우징(303)의 일단에 배치되는 제1 리드단자(301)와, 상기 하우징(303)의 타단에 배치되는 제2 리드단자(302)로 이루어진다.

상기 하우징(303) 내부에는 제1 리드단자(301)와 전기적으로 연결된 제1 탄성체(304)와, 제2 리드단자(302)와 전기적으로 연결된 제2탄성체(306)와, 상기 제1탄성체(304)의 끝단에 전기적 연결을 차단하기 위한 구형의 제1솔더볼(305)를 결합하고, 상기 제2탄성체(306)의 끝단에 전기적 연결을 차단하기 위한 구형의 제2솔더볼(307)를 결합한다. 제1솔더볼(305)과 제2솔더볼(307)은 맞대어 접촉하고 있다.

제1탄성체(304)는 제1솔더볼(305)을 제2리드단자(302) 쪽으로 가압시키며, 제2탄성체(306)는 제2솔더볼(307)을 제1리드단자(301) 쪽으로 가압시켜 제1솔더볼(305)과 제2솔더볼(307)이 서로 간 일정 압력으로 맞대어 있게 된다.

제1탄성체(304)는 제1리드단자(301)와 제1솔더볼(305)의 사이를 전기적으로 연결하며, 제2탄성체(306)는 제2리드단자(302)와 제2솔더볼(307)의 사이를 전기적으로 연결한다.

상기 제1솔더볼(305)과 상기 제2솔더볼(307)은 전도성 금속 또는 금속 합금으로 이루어지며, 외부온도가 과열되거나 기준치보다 높은 과전류가 인가되어 상기 하우징(303) 내의 온도가 전도성 금속 또는 금속 합금의 용융온도보다 높아지는 경우에 상기 제1솔더볼(305)과 상기 제2솔더볼(307)이 용융되어 제1리드단자(301)와 제2리드단자(302) 사이의 전류 흐름이 지속적으로 차단된다.

제2리드단자(302)는 일측에 전류센서(310)가 결합되어 있으며 전류센서(310)는 상기 제1솔더볼(305)과 상기 제2솔더볼(307)이 용융되어 제1리드단자(301)와 제2리드단자(302) 사이의 전류 흐름이 차단되는 것을 감지하여 감지 정보를 제어부(210)로 전송한다.

제어부(210)는 전류센서(310)로부터 오프 신호를 수신하는 경우, 어떠한 플러그 소켓(231,232,233,234)이 전류 차단이 되었는지 해당 플러그 소켓의 정보를 디스플레이부(240)에 의해 표시하고, 알람부(250)에 의해 과전류가 유입되었음을 알리는 경고음을 출력한다.

도 6을 참조하여 보면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전류차단부재(400)는 내부 공간이 형성된 하우징(403)과, 상기 하우징(303)의 일단에 배치되는 제1리드단자(401)와, 상기 제1리드단자(401)의 일단에 배치되는 실린더부재(404)와 상기 실린더부재(404)의 내부의 피스톤(409)에 연결되어 외부로 노출되는 실린더로드(405)와, 상기 실린더로드(405)의 끝단에 형성된 거치대(406)와, 상기 거치대(406)의 일면에 결합된 솔더볼(407)과, 상기 솔더볼(407)이 탄성체(408)에 의해 상기 하우징(403)의 타단에 배치되는 제2리드단자(402)와 결합된다.

제어모듈(410)은 탄성체(408)에 전기적으로 연결되어 탄성체(408)에 흐르는 전류를 감지하고 감지된 전류가 일정 기준 이상으로 과전류 신호로 발생하는 경우, 작동유를 실린더부재(404)에서 유출관으로 유출시켜 피스톤(409)을 제1리드단자(401) 쪽으로 이동시킨다.

또한, 제어모듈(410)은 탄성체(408)에 흐르는 전류를 감지하고 감지된 전류가 일정 기준 이하인 경우, 작동유를 실린더부재(404)에서 유입관으로 유입시켜 피스톤(409)을 제2리드단자(402) 쪽으로 이동시킨다.

솔더볼(407)은 전도성 금속 또는 금속 합금으로 이루어지며, 외부온도가 과열되거나 기준치보다 높은 과전류가 인가되어 상기 하우징(403) 내의 온도가 전도성 금속 또는 금속 합금의 용융온도보다 높아지는 경우에 솔더볼(407)이 용융되어 전류 흐름이 차단된다. 즉, 본 발명의 다른 실시예의 전류차단부재(400)는 솔더볼(407)과 실린더부재(404)의 두 가지 구성요소에 의해 전류 흐름을 차단할 수 있다.

본 발명에서는 상술한 구성을 그대로 포함하면서 도 7 내지 도 에 도시된 바와 같이 상기 전류차단부재(400)에 각각 구비되어 상기 각 전류차단부재(400)의 전류 차단에 따라 대응되는 플러그 소켓으로 일정시간 전원이 공급되도록 하는 비상전원공급부(500)의 구성이 추가로 구현된다.

이는, 상기 전류차단부재(400)의 전류 차단에 따라 상기 플러그 소켓(231,232,233,233,234)을 통한 전원공급이 일정시간 유지될 수 있도록 하여 급작스런 상황에 신속히 대처할 수 있도록 하기 위함이다.

예를 들면, 상기 비상전원공급부(500)는 멀티탭 콘센트(230)로의 전원공급 차단에 따라 플러그 소켓에 연결된 PC의 전원이 바로 OFF되면서 발생될 수 있는 데이터 손실 등을 방지하는 한편, 데이터 저장 등을 통한 신속한 대처가 이루어질 수 있도록 한다.

상기 비상전원공급부(500)는 일단부가 상기 실린더로드(405)에 연결되고, 타단부에 링 형태를 이루는 제1연결단자(511)가 구비되는 제1전원연결바(510), 일단부는 상기 탄성체(408)에 연결되며 타단부에 상기 제1연결단자(511)에 이웃하는 제2연결단자(521)가 구비되고 양단부 사이가 상기 제1연결단자(511)의 내측을 통과하는 제2전원연결바(520), 상기 제1,2연결단자(511,521)를 전기적으로 연결하는 탄성부재(530), 일단부는 상기 탄성체(408)에 연결되며 타단부는 상기 제2전원연결바(520)에 연결되는 전원도선(540) 및 상기 전원도선(540)의 양단부 사이에 연결되는 밧데리(550)를 포함한다.

상기 탄성부재(530)는 코일스프링 또는 U자 형태의 판 스프링으로 이루어질 수 있으며, 상기 제1,2연결단자(511,521)가 대향되는 방향 또는 배향되는 방향으로 이동됨에 따라 수축,이완되면서 상기 제1,2연결단자(511,521)의 전기적 연결상태가 유지되도록 한다.

상기 제1연결단자(511)는 상기 피스톤(409)이 상기 제1리드단자(401) 또는 상기 제2리드단자(402) 쪽으로 이동됨에 따라 상기 제1전원연결바(510)와 함께 이동되면서 상기 제2전원연결바(520)의 양단부 방향으로 이동된다.

여기서, 상기 전류차단부재(400)는 상기 피스톤(409)이 상기 제1리드단자(401) 쪽으로 이동됨에 따라 상기 거치대(406)가 상기 솔더볼(407)과 이격되면서 단선되는 것으로, 상기 피스톤(409)이 상기 제2리드단자(402) 쪽으로 이동됨에 따라 상기 거치대(406)가 상기 솔더볼(407)과 접하면서 접지되는 것으로 이해될 수 있다.

상기 밧데리(550)는 상기 탄성체(408)를 통과하는 전원이 상기 전원도선(540)을 통과함에 따라 충전이 이루어지는 한편, 상기 피스톤(409)이 상기 제1리드단자(401) 쪽으로 이동됨에 따라 플러그 소켓으로 전원을 공급한다.

상기 밧데리(550)는 상기 하우징(403)의 내부에 별도의 다른 구조물(미도시) 등에 의해 지지될 수 있다.

본 발명은 상기 제2연결단자(521)에 연결되는 소리발생부(600)를 더 포함할 수 있다.

상기 소리발생부(600)는 상기 피스톤(409)이 상기 제1리드단자(401) 쪽으로 이동됨에 따라 상기 제1연결단자(511)가 상기 제2연결단자(521)와 접지되면서 상기 밧데리(550)로부터 전원을 공급받아 소리를 출력하는 것이 바람직하다.

이를 위해, 본 발명은 상기 피스톤(409)이 상기 제1리드단자(401) 쪽으로 이동됨에 따라 상기 밧데리(550)의 전원이 상기 소리발생부(600)로 전달될 수 있도록 하는 연결수단(700)을 더 포함할 수 있다.

상기 소리발생부(600)는 상기 하우징(403)의 외측에 위치되는 것이 바람직하다.

상기 연결수단(700)은 상기 제1연결단자(511)와 대향되도록 상기 제2연결단자(521)에 구비되는 접지스위치(710) 및 상기 소리발생부(600)와 상기 접지스위치(710)를 연결하는 연결선(720)을 포함한다.

상기 접지스위치(710)는 오프(OFF) 상태로부터 상기 피스톤(409)이 상기 제1리드단자(401) 쪽으로 이동됨에 따라 함께 이동하는 상기 제1연결단자(511)의 누름에 의해 온(ON)되면서 상기 밧데리(550)의 전원이 상기 연결선(720)을 통해 상기 소리발생부(600)로 전달될 수 있도록 한다.

상기 접지스위치(710)는 상기 제2연결단자(511)의 누름에 따라 상기 제2연결단자(521)의 표면 내측으로 인입되도록 상기 제2연결단자(521)에 구비되는 것이 바람직하다.

이에 따라, 상기 소리발생부(600)는 소리를 출력하여 과전류로 인한 상기 플러그 소켓(231,232,233,234)으로의 전원공급이 차단된 상태임을 경고한다.

이는, 상기 플러그 소켓(231,232,233,234)으로의 전원공급 차단에 따라 상기 플러그 소켓(231,232,233,234)을 통해 전원을 공급받아 PC 등을 사용하는 사용자에게 전원차단 상태를 인지할 수 있도록 하여 데이터 저장 등 신속한 대처가 이루어질 수 있도록 하기 위함이다.

이로 인해, 상기 비상전원공급부(500)는 일정시간 즉, 상기 밧데리(550)에 충전된 전원이 방전되기 전까지의 시간 동안 전원을 공급하여 비상상황에 대한 신속한 대처가 이루어질 수 있도록 할 수 있다.

100: 분산전원 제어장치 110: 저장부
120: 센싱부 130: 조류계산부
140: 분산전원 제어부 150: 제1전선
153: 연결전선 200: 멀티탭 장치
201: 전원선 202: 전원연결부
210: 제어부 220: 차단부
222a: 접점부 223: 회전축
230: 멀티탭 콘센트 300: 전류차단부재
400: 전류차단부재 401: 제1리드단자
402: 제2리드단자 403: 하우징
404: 실린더부재 405: 실린더로드
406: 거치대 407: 솔더볼
408: 탄성체 410: 제어모듈
500 : 비상전원공급부 510: 제1전원연결바
511: 제1연결단자 520: 제2전원연결바
521: 제2연결단자 530: 탄성부재
540: 전원도선 550: 밧데리
600: 소리발생부 700: 연결수단
710: 접지스위치 720: 연결선

Claims (1)

1. 복수개의 분산전원 각각을 포함하는 복수개의 특정 모선의 규정전압 및 규정전압 허용범위에 대한 정보를 저장하고 있는 저장부(110); 상기 복수개의 특정 모선의 전압, 상기 복수개의 분산전원의 배전계통(10)에 대한 연계점 및 상기 복수개의 분산전원이 연계된 배전선로의 전압 및 전류를 센싱하는 센싱부(120); 상기 특정 모선의 전압이 상기 규정전압 허용범위를 벗어나는 경우, 상기 센싱부에서 센싱된 전압 및 전류의 데이터를 바탕으로 상기 특정 모선의 전압이 상기 규정전압 허용범위 내로 유지되도록 하는 상기 특정 모선에 대한 상기 분산전원의 출력한계값을 계산하며, 상기 출력한계값을 상기 배전선로의 인입부의 전압값 및 상기 복수개의 특정 모선 각각의 전압값, 상기 배전선로의 인입부와 상기 복수개의 특정 모선 사이의 선로의 임피던스값, 상기 복수개의 특정 모선 각각의 소모 전력값, 상기 복수개의 분산전원 각각의 발생 전력값을 바탕으로 하고 계산하는 조류계산부(130); 상기 조류계산부에 의하여 계산된 출력한계값보다 상기 분산전원의 출력값이 작아지도록 상기 분산전원을 제어하는 분산전원 제어부(140); 및 상기 배전계통(10)에 연결되어 상기 분산전원에서 전력의 공급을 받아 전자기기에 공급하며, 멀티탭 콘센트(230)를 구비하는 멀티탭 장치(200)를 포함하며,
   상기 멀티탭 콘센트(230)는 복수의 플러그 소켓(231,232,233,234)의 일측 접촉단자에 병렬로 연결되는 제1전선(150)과, 상기 플러그 소켓(231,232,233,234)의 타측 접촉단자에 직렬로 연결되는 제2전선(151)으로 이루어져 상기 제2전선(151)에 전류를 차단하는 전류차단부재(400)가 각각 결합하고,
   상기 전류차단부재(400)는 내부 공간이 형성된 하우징(403)과, 상기 하우징(403)의 일단에 배치되는 제1리드단자(401)와, 상기 제1리드단자(401)의 일단에 배치되는 실린더부재(404)와 상기 실린더부재(404)의 내부에 구비되는 피스톤(409)에 연결되어 외부로 노출되는 실린더로드(405)와, 상기 실린더로드(405)의 끝단에 형성된 거치대(406)와, 상기 거치대(406)의 일면에 결합된 솔더볼(407)과, 상기 솔더볼(407)이 탄성체(408)에 의해 상기 하우징(403)의 타단에 배치되는 제2리드단자(402)와, 탄성체(408)에 전기적으로 연결되어 탄성체(408)에 흐르는 전류를 감지하고 감지된 전류가 일정 기준 이상으로 과전류 신호로 발생하는 경우, 작동유를 실린더부재(404)에서 유출관으로 유출시켜 피스톤(409)을 제1리드단자(401) 쪽으로 이동시키도록 제어하는 한편, 감지된 전류가 일정 기준 이하인 경우, 작동유를 상기 실린더부재(404)에서 유입관으로 유입시켜 피스톤(409)을 상기 제2리드단자(402) 쪽으로 이동시키는 제어모듈(410)을 포함하는 배전선로의 분산전원 제어장치로써,
   상기 전류차단부재(400)에 구비되어 상기 각 전류차단부재(400)의 전류 차단에 따라 대응되는 플러그 소켓으로 일정시간 전원이 공급되도록 하는 비상전원공급부(500)를 더 포함하되,
   상기 비상전원공급부(500)는,
   일단부가 상기 거치대(406)에 연결되고, 타단부에 링 형태를 이루는 제1연결단자(511)가 구비되는 제1전원연결바(510);
   일단부는 상기 탄성체(408)에 연결되며, 타단부에 상기 제1연결단자(511)에 이웃하는 제2연결단자(521)가 구비되고, 양단부 사이가 상기 제1연결단자(511)의 내측을 통과하는 제2전원연결바(520);
   상기 제1,2연결단자(511,521)를 전기적으로 연결하며, 상기 피스톤(409)이 상기 제1리드단자(401) 또는 상기 제2리드단자(402) 쪽으로 이동됨에 따라 수축,이완되는 탄성부재(530);
   일단부는 상기 탄성체(408)에 연결되며, 타단부는 상기 제2전원연결바(520)에 연결되는 전원도선(540); 및
   상기 전원도선(540)의 양단부 사이에 연결되는 밧데리(550)를 포함하고,
   상기 제1연결단자(511)는,
   상기 피스톤(409)이 상기 제1리드단자(401) 또는 상기 제2리드단자(402) 쪽으로 이동됨에 따라 함께 상기 제1전원연결바(510)와 함께 이동되면서 상기 제2전원연결바(520)의 양단부 방향으로 이동되며,
   상기 밧데리(550)는,
   상기 탄성체(408)를 통과하는 전원이 상기 전원도선(540)을 통과함에 따라 충전이 이루어지는 한편, 상기 피스톤(409)이 상기 제1리드단자(401) 쪽으로 이동됨에 따라 플러그 소켓으로 전원을 공급하는 것을 특징으로 하는 배전선로의 분산전원 제어장치.
   

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