KR20190016706A - 원격제어 일괄 차단용 개폐기 및 상시 부하 전용 분기피더를 갖는 전기절감형 분전반 - Google Patents

원격제어 일괄 차단용 개폐기 및 상시 부하 전용 분기피더를 갖는 전기절감형 분전반 Download PDF

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Abstract

본 발명은 분전반을 통해 전력을 공급받는 주택, 아파트, 사무실, 상점과 같은 모든 종류의 공간에서, 사람이 없을 경우 주 인입 전원을 일괄 차단하고, 공장의 경우에도 근무시간 종료와 같이 생산작업이 끝났을 경우, 전체 분전반의 주 전원을 일괄 차단하거나, 분전반에 전원을 공급하는 상위 배전반의 주 전원을 일괄 차단하는 방식으로, 끌 수 있는 부하가 누락됨이 없이, 전력을 보다 확실하게 절감할 수 있는 분전반을 구성하고 운영하기 위한 기술이다. 분전반의 전원을 일괄 차단하기 어려운 이유는, 대부분의 경우, 사람이 없거나 근무시간이 끝났어도 반드시 전원을 공급해야 주어야 하는 소수의 부하가 있기 때문이다. 본 발명은, 주 차단기 2차 측 모선에 원격에서 개폐조작을 할 수 있는 원격제어 개폐기를 삽입하여 분전반의 모든 부하를 일괄 차단할 수 있도록 하면서도, 일괄 차단에서 제외 시켜야 할 부하들을 위한 별도의 분기피더를 상기 원격제어 개폐기의 1차 측 모선에서 분기하는 방식으로, 안전하게 일괄 차단을 할 수 있는 분전반 구성 및 운영 기술이다. 상기 원리는 상기 원격제어 개폐기의 2차 측 모선을 분리하여 추가로 원격제어 개폐기를 삽입할 경우, 일괄 차단뿐만이 아니라 우선순위를 부여하는 차단도 가능하여, 최대수요전력관리, 수요관리, 전력요금체계 활용 비용절감, 정전시 대처, 전력사용 목표관리, 가정에서의 취침 시나 누진제적용 경계관리 등에 다양한 전략으로 간편하고 유연하게 대처할 수 있는 수단을 마련해 준다. .

Description

원격제어 일괄 차단용 개폐기 및 상시 부하 전용 분기피더를 갖는 전기절감형 분전반 {Energy Saving Distribution Panel Equipped with Remotely Controllable Circuit Breaker and Segregated Uninterruptible Feeder}
분전반을 통해 전력을 공급받는 통상의 전등, 전열 및 동력 부하들(이하 '분전반 부하)을 전체적으로 사용할 필요가 없는 상황이 되면, 사용하던 부하를 일일이 찾아서 끌 필요 없이, 분전반 전체 인입 전원 차단/투입용 차단(이하 '주 차단기'(Main Circuit Breaker))를 개방하여 일괄 차단할 수가 있다. 그러나 상기 분전반 부하 중에 항상 전원을 공급해 주어야 할 부하(이하 '상시 부하')가 존재할 경우에는, 분전반 인입 전원을 일괄 차단할 수 없는 문제점이 있다.
본 발명은, 분전반의 인입 전원용 주(Main) 차단기 2차 측에, 원격에서 개폐조작을 할 수 있는 원격제어 개폐기를 설치하여, 전체 분전반 부하를 일괄 차단할 수 있도록 하며, 상기 주 차단기와 상기 원격제어 개폐기 사이에서 별도의 피더를 분기하여, 상기 일괄 차단에서 제외하고 항상 전원을 공급해 주어야 할 부하(이하 "상시 부하")들에게는 따로 안정적인 전원을 공급해 줌으로서, 꺼도 되는 부하를 누락됨이 없이 모두 끌 수 있어서 절감효과를 크게 제고할 수 있는 기능의 전기절감형 분전반의 구성 기술이다.
상기 주 차단기 2차 측의 모선을 분리하여 전기를 절감하는 방식은, 최대수요전력관리나 수요관리 시의 부하차단, 전력요금 시간대를 활용하는 부하 사용시간 이동, 정전시의 비상전원 공급 우선순위 지정, 주택의 경우에는 취침 시나 누진전력요금 경계 조정 등과 같이, 전력사용 우선순위를 두어 단계적으로 부하를 차단하려고 할 경우에도, 상기 원격제어 개폐기 2차 측 모선에서 사용 우선순위가 높은 부하용 피더들을 먼저 분기한 후, 모선을 분리하고, 원격제어 개폐기를 추가로 삽입하는 방식으로 간편하게 확장 적용될 수 있다.
종래의 분전반은 인입용 주 전원을 차단할 수 있는 주 차단기와, 주 차단기(Main Circuit Breaker)의 2차 측 모선으로부터 분기되는 복수의 분기피더들을 통해 각 부하에 전력을 공급하는 구조로 되어있다. 주 차단기로는 주로 MCCB(Molded Case Circuit Breaker)가 사용되고 있고, 전면에 설치된 절환스위치를 수동으로 올리거나 내려서 차단/투입을 수행한다. 전체부하가 과부하가 걸리거나 하위의 각 분기피더들에 설치된 차단기(주로 ELCB(Earth Leakage Circuit Breaker))의 Back-up 보호를 할 필요가 있을 경우, 주 차단기는 자동으로 개방된다.
각 분기피더는 각각 과전류 및 누전차단 보호 기능을 갖는 차단기를 통해 담당하는 부하에 전원을 공급할 수 있도록 되어 있다. 전형적인 분기피더로는 전등용 피더, 전열용 피더, 동력용 피더가 있고, 주택용 세대 분전반의 경우에는 에어컨이나 냉난방 겸용의 EHP(Electric Heat Pump) 용 전용 피더를 따로 분기하는 경우도 있다. 전열용 피더는 일반적으로 '콘센트'로도 불리 우는 리셉터클(Receptacle)들에 전원을 공급하는 경우가 대부분이고, 각 리셉터클에는 다수의 부하를 연결할 수 있는 멀티탭(Multi-tap)을 플러그(plug)로 연결하여 사용하는 부하 수를 늘리는 경우가 많다. 따라서 사용하지 않는 부하를 끄려면, 해당 부하의 전용 스위치를 끄거나, 콘센트의 플러그를 빼거나, 스위치가 달린 멀티탭의 경우에는 멀티탭의 스위치를 끄거나 하는 방식으로 부하를 차단해야 한다.
근래에 들어 주로 주택용 세대 분전반의 경우 종래의 단순한 전원공급기능에서 나아가, 월 패드(Wall Pad)나 홈 네트워크서버와 연동하여 전력사용량 모니터링 기능, 일괄 소등 기능, 대기전력 차단 기능, 특정 부하 내지 분기피더에 대한 타임 스케줄링 기능 등을 추가하고 스마트분전반이라는 명칭을 사용하여 출시되는 제품들이 늘어나고 있는 추세이다.
모두가 외출한 주택이나 아파트의 경우, 근무시간이 끝나서 모든 직원이 퇴근한 사무실의 경우나, 영업시간이 끝나고 모든 직원이 퇴근한 상점의 경우, 작업시간이 끝나고 모두가 퇴근한 공장의 경우, 전기를 최대한 절감하는 가장 확실한 방법은 주 전원 차단기를 내리는 것이다. 그러나 상기 각 경우마다, 사람이 없어도 항상 전원을 공급해 주어야 할 소수의 부하들이 존재하는 경우가 대부분이어서 전기를 완전히 차단하기 어려운 문제점이 있다. 주택의 경우, 냉장고, 냉동고, 수족관; 사무실의 경우, 팩스나 항상 켜두어야 할 컴퓨터 서버; 상점의 경우, CCTV, 보안등; 공장의 경우, 냉동 창고, CCTV, 보안등; 과 같은 부하들을 예로 들 수 있다.
본 발명은 분전반을 통해 전력을 공급받는 주택, 아파트, 사무실, 상점과 같은 모든 종류의 공간에서, 사람이 없을 경우 주 인입 전원을 일괄 차단하고, 공장의 경우에도 근무시간 종료와 같이 생산작업이 끝났을 경우, 전체 분전반의 주 전원을 일괄 차단하거나, 분전반에 전원을 공급하는 상위 배전반의 주 전원을 일괄 차단하는 방식으로, 끌 수 있는 부하가 누락됨이 없이, 전력을 효과적으로 절감할 수 있는 분전반을 구성하기 위함이다. 분전반의 전원을 일괄 차단하기 어려운 이유는, 대부분의 경우, 사람이 없거나 근무시간이 끝났어도 반드시 전원을 공급해야 주어야 하는 소수의 부하가 있기 때문이다.
본 발명은, 주 차단기 2차 측 모선에 원격에서 개폐조작을 할 수 있는 원격제어 개폐기를 삽입하여 분전반의 모든 부하를 일괄 차단할 수 있도록 하면서도, 일괄 차단에서 제외 시켜야 할 부하들을 위한 별도의 분기피더를 상기 원격제어 개폐기의 1차 측 모선에서 분기하는 방식으로, 안전하게 일괄 차단을 할 수 있는 분전반 구성 기술을 안출하기 위함이다. 상기 원리는 상기 원격제어 개폐기의 2차 측 모선을 분리하여 추가로 원격제어 개폐기를 삽입할 경우, 일괄 차단뿐만이 아니라 우선순위를 부여하는 차단도 가능하여, 최대수요전력관리, 수요관리, 전력요금체계 활용, 정전시 한정적인 비상전원용량의 활용, 전력사용 목표관리, 취침시간 부하관리, 누진제적용 경계관리 등도 간편하게 수행할 수 있다.
근래에 들어, 스마트그리드의 구성요소로서 가정용 월 패드(Wall Pad) 나 홈 네트워크 서버와 연동되어 일부 전기 절감기능을 가진 스마트 세대 분전반들이 출시되고 있으며, 주요 기능들로는 전력사용량 및 요금 모니터링 기능, 원격검침기능, 일괄 소등 기능, 타임 스케줄 세팅 기반의 대기전력 차단 기능이나 세탁 및 건조기 가동 기능, 또는 식기 세척 및 건조기 가동 기능, 등 다양한 절감 기능들이 탑재되고 있으나, 각종 세팅과 복잡한 사용법을 숙지해 가며 여러 방법을 동원하여 전기를 절감하는 것이 바쁜 일상에서 쉽지 않을 뿐만 아니라, 절감에서 누락되는 부하들도 있을 수 있다. 본 발명에서는, 꺼야할 부하를 찾는 것이 아니라, 모두 끄고 미리 선정한 반드시 켜 주어야만 할 부하를 켜주는 시각으로 전기를 절감하여, 세대 전기뿐만이 아니라 일반 사무실이나 상점과 공장 등 전기를 사용하는 어떠한 환경에서도 간편하고 확실하게 전기를 절감할 수 있는 분전반 구성 기술을 안출하고자 한다.
분전반의 주 차단기 2차 측에, 원격에서 전력사용 상황을 판단하고 전원을 일괄 차단/투입해 줄 수 있는 개폐기(이하 '원격제어 개폐기'), 예를 들면 전자접촉기(Magnetic Switch)나 릴레이(Relay) 또는 전력용 반도체 스위치, 를 설치하고, 항상 전원을 공급해 주어야 할 하나 이상의 상시부하용 피더를 상기 주 차단기의 2차 측과 원격제어 개폐기 1차 측 사이의 모선에서 분기함으로써, 상기 원격 개폐기의 개방 시 상기 상시 부하를 제외한 모든 부하를 일괄 차단할 수 있도록 하는 분전반(이하 '에코 분전반')을 구성하여 상기 일괄 차단시의 문제점을 해결하고자 한다.
상기 원격에서의 개폐 명령은, 전력 사용자 또는 전력부하 관리자가 원격조작을 위해 설치한 조작용 스위치를 수동으로 on/off 하거나, 스마트폰을 통하여 수행하거나, 타이머를 세팅하여 타이머 접점에 의해 수행하거나, 사람의 유무 여부를 판단하는 센서 출력을 직접 활용하여 수행하거나, 빌딩이나 공장 전체의 에너지관리를 담당하는 에너지관리시스템(EMS: Energy Management System)이 판단하여 수행하거나, 가정의 경우 홈 관리시스템이 판단하여 수행할 수 있고, 상기 열거한 방법들의 조합으로 수행할 수 있으며, 특히 조합으로 수행할 경우에는 가장 최근의 조작명령이 선행 조작명령을 번복할 수 있도록 하는 Override 기능을 갖추도록 하여 부하 사용의 편익을 제고하도록 한다.
본안 발명으로 분전반을 통해서 공급되는 대부분의 전력부하에 대하여, 전력을 공급해야 할 이유가 없는 상황이 되면, 전원을 항상 공급해 주어야 할 상시 부하만을 제외하고 나머지 전 부하를 일괄 차단할 수 있게 되어, 꺼야할 부하를 일일이 찾아서 끌 필요가 없어지고, 보다 확실한 절전이 가능해 진다.
또한, 정전시에는 상시 부하들만 선택적으로 전력을 공급할 수도 있어서 기존에 자동절체개폐기(ATS: Automatic Transfer Switch)나 폐쇄형 절체개폐기(CTTS: Continuous Transfer Transition Switch)를 사용하여 비상 모선에 연결된 부하만을 담당하여 수용률이 낮게 운영되던 비상발전기를, 일반 모선에도 연결하여 상기 상시 부하에도 안정적으로 전력을 공급할 수 있는 수단을 마련할 수 있어서, 정전으로 인한 피해나 불편을 최소화할 수 있고, 비상발전기의 활용도도 크게 높일 수 있다. 또한, 작은 용량의 에너지저장시스템 (ESS: Energy Storage System)으로도 비상 부하뿐만이 아니라 상시 부하를 안정적으로 공급할 수 있어서, 소음과 진동 및 가동 신뢰도에 문제가 있을 수 있는 비상발전기를 대체할 경우, 투자 타당성을 높이고 투자비회수기간을 크게 단축시킬 수 있다.
상기 원격제어 개폐기의 2차 측 모선을 분리하여 추가로 원격제어 개폐기를 삽입할 경우, 일괄 차단뿐만이 아니라 우선순위를 단계적으로 부여하는 차단이 가능해 지며, 최대수요전력관리, 수요관리, 전력요금체계 활용, 정전시 한정적인 비상전원용량의 활용, 전력사용 목표관리, 취침시간 부하관리, 누진제적용 경계관리 등도 간편하게 수행할 수 있어서 총체적인 절감효과를 더욱 더 제고할 수 있다.
도 1은 본안 발명의 전기절감형 분전반의 단선도
도 2는 전원공급 우선순위 단계 구분형 분전반의 단선도
도 1은 본안 발명의 원격제어 일괄 차단용 개폐기 및 상시 부하 전용 분기피더를 갖는 전기절감형 분전반(이하 '에코분전반')의 단선도(One Line Diagram) 이다.
도 1에서, 상기 에코(ECO: Energy Consumption Observation & Optimization)분전반은 분전반의 인입 전원을 공급 및 차단하기 위한 주(main) 차단기(101)와, 상기 주 차단기 2 차측 모선에 설치되거나 주 차단기의 2차 측 단자에 연결되어, 전 분전반 부하를 원격에서 일괄 차단할 수 있는 원격제어 개폐기(102)와, 상기 원격제어 개폐기의 2차 측 모선에서 각각 분기되고, 전원의 차단 및 투입과 과전류 및 누전 보호기능을 갖는 분기피더용 차단기(106)를 통해 상기 원격제어 개폐기(102)에 의해 일괄 차단이 가능한 전등, 전열, 에어컨, 동력과 같은 전력부하(이하 '일반 부하') 들에 전력을 공급하는 분기피더들(107)과, 상기 주 차단기 2차 측과 상기 원격제어 개폐기 1차 측 사이에서 분기하며, 상기 원격제어 개폐기를 사용한 일괄 차단에서 제외 시키고 항상 전원을 공급해 주어야 할 부하(이하 '상시 부하')들에 전력을 공급하기 위한 하나 이상의 상시 부하 전용 분기피더(105)로 구성된다.
상기 상시 부하 전용 분기피더는 수동 개폐조작과 과전류 및 누전보호를 위해 전용 분기피더용 차단기(통상 ELB 사용)(104) 를 통해 상시 부하에 전원을 공급한다. 상기 상시 부하용 분기피더(105)는 상기 원격제어 개폐기(102)의 1차 측에서 분기하였으므로, 상기 원격제어 개폐기의 개방 여부에 관계없이 상시 부하에 전원을 공급할 수 있게 된다.
상기 원격제어 개폐기의 개폐조작을 위해, 원격에서의 개폐 명령을 유무선으로 수신하여 상기 원격제어 개폐기를 작동시킬 수 있는 전원을 공급하고, 원격제어 개폐기의 개폐상태 정보를 올려 보내기 위해 원격제어 개폐기 제어장치(103)를 갖춘다.
상기 원격제어 개폐기(102)로는 전자개폐기(Magnetic Switch), 릴레이 (Relay) 또는 전력용 반도체소자를 이용한 스위치를 사용할 수 있으며, 상기 원격제어 개폐기는 개폐기 제어장치(103)로부터 개폐조작에 필요한 전원을 공급받아 전원을 차단 또는 투입하게 된다. 원격제어명령이 제대로 전달 내지 집행되지 못할 경우에 대비하여, 분전반에서 개폐기를 수동으로 직접 조작할 수단을 추가로 갖춘다.
실제 분전반 인입 주 전원의 케이블의 수는 3 상(A, B, C상 또는 R, S, T상으로 표현)과 중성선(Neutral Line)을 포함하는 4선이거나, 가정용과 같이 소형 분전반의 경우에는 1상(A, B, C상중 1상)과 중성선을 포함하는 2선으로 구성되며, 차단기들의 극(pole) 수도 그에 따라 결정된다.
따라서 본 에코분전반은, 기설치된 분전반에 원격제어 개폐기를 삽입하고, 기존의 분기피더 중에 상시 부하용 피더로 사용할 하나 이상의 분기피더를 선택하여, 선택한 피더의 분기점을 주 차단기 2차 측과 원격제어 개폐기의 1차 측 사이로 이동시키거나, 상시 부하용 분기 피더를 별도로 추가하는 방식으로, 기설치된 분전반을 개조하여 구성할 수도 있다.
상기 상시 부하용 피더(105)는 주로 복수의 리셉터클(이하 '에코콘센트')에 전원을 공급하며, 상기 에코콘센트에 연결하는 상시 부하의 예로는, 가정의 경우, 냉장고, 냉동기, 수족관 공기펌프; 사무실의 경우, 팩스나 항상 켜 두어야 할 컴퓨터 서버; 상점의 경우, 보안용 CCTV 전원, 방범등; 공장의 경우, 안전과 보안을 위한 최소한의 조명, 일정온도 이하로 보관해야 하는 냉방창고의 냉방설비; 를 들 수 있다. 주로 콘센트에 연결할 수 있는 부하를 상시 부하로 선택할 경우, 기존의 배선도 대부분 그대로 활용할 수 있다. 신설의 경우에는 설계단계에서부터 에코분전반의 사용을 염두에 두고 최적의 분전반 구성과 배선설계를 할 필요가 있다.
상기 상시 부하 전용 분기피더에 연결되는 에코콘센트의 경우, 색상, 마크(Mark) 또는 LED 소자를 사용한 표식을 하여, 일반 부하용 콘센트와 구별하도록 한
상기 개폐기 제어장치(103)는 원격 개폐 조작 명령을 유선 또는 무선으로 수신하여 원격제어 개폐기(102)의 개폐 조작을 수행한다. 상기 유무선 원격제어 명령은 분전반 부하의 사용자나 관리자가 아파트나 사무실 출입문 내측 부근에 설치된 스위치(이하 '에코스위치')를 조작하거나, 스마트폰 또는 에너지관리시스템이나 홈 서버를 통해 내려보낼 수 있고, 센서나 타이머가 직접 내려보낼 수도 있으며, 에너지관리시스템(EMS)이나 홈 관리시스템이, 수집한 상황정보나 사전에 세팅한 시간스케줄에 따라 내려보낼 수도 있고, 이때 전원 공급 및 차단의 유연성을 위해, 상기 원격제어명령들은 최종 명령이 선행 명령보다 우선하는 상호 Override가 가능하도록 한다.
상기 원격제어 개폐기로 전자개폐기(Magnetic Switch)를 사용할 경우에는, a 접점(Normal Open Contact) 및 b 접점(Normal Close Contact)을 사용한 자기유지(Self Holding) 회로를 사용하거나, 조작시마다 접점 위치를 그대로 유지하는 Latch Type을 사용할 수도 있다.
상기 원격제어 개폐기의 조작을 위한 신호처리, 제어 및 데이터 수집을 위해 필요한 DC 전원은, 분전반 내부에 AC/DC 어댑터(Adapter)나 SMPS(Switched-Mode Power Supply)와 같은 AC/DC 변환장치를 설치하거나, 중앙의 DC 전원 공급설비로부터 별도의 인입 피더를 통해 직접 공급받을 수도 있다.
상기 원격제어 개폐기(102)의 2차 측은 일괄차단이 가능한 모든 일반 부하에 전원을 공급하는 분기피더들(107)이 분기피더용 차단기(통상 ELCB 사용)(106)를 통해 연결된다
상기 에코분전반은, 분전반에서 전력을 공급하는 부하들이 소비하는 전력, 전류, 전압, 고주파, 상 불평형 및 역률과 같은 전력사용량과 품질을 관찰할 수 있는 계측설비를 추가로 설치할 수 있고, 부하의 사용 상태나 환경 정보를 수집하여 원격제어 개폐기의 개폐조작 판단을 하기 위해 부하 사용 현장에 설치하는 재실 센서나 온도 센서와 같은 센서들로부터의 센서 값을 수집하기 위한 데이터 수집설비를 추가로 설치하거나 원격제어 개폐기 제어장치의 기능에 추가할 수 있다.
상기 에코분전반은, 원격제어 개폐기의 2차 측 모선을 분리하고 추가로 원격제어 개폐기를 순차적으로 삽입해 감으로서, 부하의 일괄 차단 외에도 전원공급의 우선순위를 단계적으로 설정할 수도 있도록 하여, 최대수요전력저감관리, 요금체계활용절감, 정전 및 수요관리 시에 대처능력을 제고시키고, 주택의 경우에는 취침 시나 누진제 요금적용 경계관리에도 활용할 수 있다.
도 2는 전원공급 우선순위 단계 구분형 분전반의 단선도 이다. 주 차단기(101) 2차 측에 설치된 주 원격제어 개폐기(102)는 분기피더용 차단기(104)를 거쳐 상시 부하에 전력을 공급하는 분기 피더(105)에 연결된 부하를 제외한 나머지 전 부하를 일괄 차단할 수 있다. 그러나 사무실에서 사람이 근무하고 있거나, 공장에서 작업 중이거나, 집에 사람이 있을 경우에는 상시 부하를 제외한 모든 부하를 일괄 차단하는 것은 현실적으로 어려운 경우가 대부분이다. 이 경우, 일부 긴요한 부하를 추가로 남기고 나머지 부하를 모두 차단할 수 있으면, 부하 차단에 유연성이 제고되어 각종 절감 전략을 추가로 적용할 수 있게 된다. 즉 상기 일괄 차단용 주 원격제어 개폐기(102)의 2차 측 모선을 분리하여 하위에 추가로 보조 원격제어 개폐기(108)를 삽입하고, 상시 부하 외에 상기 주 원격제어 개폐기(102) 개방시 일괄 차단에서 추가로 제외하려고 하는 부하들에 전원을 공급하기 위한 분기피더(107)들을 상기 주 원격제어 개폐기(102)와 보조 원격제어개폐기(108) 사이의 모선에서 분기하면, 해당 부하들은 상기 보조 원격제어 개폐기(108) 개방 시에는 전원을 공급받을 수 있게 된다. 상기 보조 원격제어차단기는 반복해서 추가해 나갈 수 있다.
상기 에코분전반의 구성 및 운영 기술은 복수의 분전반에 전원을 공급하는 상위의 배전반에서도 그대로 적용 가능하며, 하위의 분전반들을 일괄차단하거나 단계적으로 차단할 수 있다.
상기 에코분전반의 구성 및 운영 기술은 다수의 분전반이 설치되어 있는 대부분의 공장과 빌딩에서 다양한 조합의 차단 전략을 적용할 수 있는 수단을 마련해 줌으로서, 전력사용 목표관리, 최대수요전력저감관리, 요금체계활용절감, 정전시 대처, 및 속응 수요관리에 요긴하게 활용될 수 있고, 주택의 경우에는 취침 시나 누진제 요금적용 경계관리에도 유용하게 활용할 수 있어서, 전력요금절감은 물론 국가 에너지절약과 기후협약 이행에도 기여할 수 있다.
본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시 예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

Claims (11)

  1. 분전반의 인입 전원을 공급 및 차단하기 위한 주(main) 차단기와, 상기 주 차단기의 2차 측에 설치되어, 전 분전반 부하를 원격에서 일괄 차단할 수 있는 원격제어 개폐기와, 상기 원격제어 개폐기의 2차 측 모선에서 각각 분기되고, 전원의 차단 및 투입과 과전류 및 누전 보호기능을 갖는 분기피더용 차단기를 통해 상기 원격제어 개폐기에 의해 일괄 차단이 가능한 전등, 전열, 에어컨, 동력과 같은 전력부하(이하 '일반 부하') 들에 전력을 공급하는 분기피더들과, 상기 주 차단기 2차 측과 상기 원격제어 개폐기 1차 측 사이에서 분기하며, 상기 원격제어 개폐기를 사용한 일괄 차단에서 제외 시키고 항상 전원을 공급해 주어야 할 부하(이하 '상시 부하')들에 전력을 공급하기 위한 하나 이상의 상시 부하 전용 분기피더를 갖추는 것을 특징으로 하는, 원격제어 일괄 차단용 개폐기 및 상시 부하 전용 분기피더를 갖는 전기절감형 분전반(이하 '에코분전반'으로도 표현)).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 원격제어 개폐기의 개폐조작을 위해, 원격에서의 개폐 명령을 유무선으로 수신하여 상기 원격제어 개폐기를 작동시킬 수 있는 전원을 공급하고, 원격제어 개폐기의 개폐상태 정보를 올려 보낼 수 있는 원격제어 개폐기 제어장치를 더 갖추는 것을 특징으로 하는 원격제어 일괄 차단용 개폐기 및 상시 부하 전용 분기피더를 갖는 전기절감형 분전반.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 원격제어 개폐기로는 전자스위치( Magnetic Switch)나 릴레이 또는 전력용 반도체 스위치와 같이 원격에서 제어신호를 통해 전원 개폐 명령을 집행할 수 있는 개폐장치를 사용하며, 원격제어명령이 제대로 전달 내지 집행되지 못할 경우, 분전반에서 개폐기를 수동으로 직접 조작할 수단을 추가로 갖추는 것을 특징으로 하는 원격제어 일괄 차단용 개폐기 및 상시 부하 전용 분기피더를 갖는 전기절감형 분전반.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 에코분전반의 인입 전원은 3상 4선식(A, B, C (또는 R, S, T)상과 중성선)의 경우 4선, 또는 소형 분전반의 경우 1상(A, B, C상 중 1상)과 중성선의 2선으로 구성될 수 있으며, 그에 따라 하위의 분기피더 전원도 3상 4선식 또는 1상과 중성선으로 구성될 수 있고, 상기 주 차단기, 원격제어 개폐기, 각 일반 부하 분기피더용 차단기 및 상시 부하 분기피더용 차단기도 그에 따른 극(Pole) 수를 갖는 것을 특징으로 하는 원격제어 일괄 차단용 개폐기 및 상시 부하 전용 분기피더를 갖는 전기절감형 분전반.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 에코분전반은, 기설치된 분전반에 원격제어 개폐기를 삽입하고, 기존의 분기피더 중에 상시 부하용 피더로 사용할 하나 이상의 분기피더를 선택하여, 선택한 분기피더의 분기점을 주 차단기 2차 측과 원격제어 개폐기의 1차 측 사이로 이동시키거나, 상시 부하용 분기 피더를 별도로 추가하는 방식으로, 기설치된 분전반을 개조하여 구성할 수도 있는 것을 특징으로 하는 원격제어 일괄 차단용 개폐기 및 상시 부하 전용 분기피더를 갖는 전기절감형 분전반.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 상시 부하 전용 분기피더에 연결되는 에코콘센트의 경우, 색상, 마크(Mark) 또는 LED 소자를 사용한 표식을 하여, 일반 부하용 콘센트와 구별하는 것을 특징으로 하는 원격제어 일괄 차단용 개폐기 및 상시 부하 전용 분기피더를 갖는 전기절감형 분전반.
  7. 제 2항에 있어서,
    상기 에코분전반의 개폐기 제어장치에 보내는 유무선 원격제어 명령은, 상기 분전반 부하의 사용자나 관리자가 출입문 내측 부근에 설치된 에코스위치를 조작하거나, 스마트폰 또는 에너지관리시스템이나 홈 서버를 통해 내려보낼 수 있고, 센서나 타이머에 의해 내려보내 질 낼 수도 있으며, 에너지관리시스템(EMS)이나 홈 관리시스템이, 수집한 상황정보나 사전에 세팅한 시간스케줄에 따라 내려보낼 수도 있고, 전원 공급 및 차단의 유연성을 위해, 상기 원격제어명령들은 최종 명령이 선행 명령보다 우선하는 상호 Override가 가능한 것을 특징으로 하는, 원격제어 일괄 차단용 개폐기 및 상시 부하 전용 분기피더를 갖는 전기절감형 분전반.
  8. 제 2항에 있어서,
    상기 원격제어 개폐기의 조작을 위한 신호처리, 제어 및 데이터 수집을 위해 필요한 DC 전원은, 분전반 내부에 AC/DC 어댑터(Adapter)나 SMPS(Switched-Mode Power Supply)와 같은 AC/DC 변환장치를 설치하거나, 중앙의 DC 전원 공급설비로부터 별도의 인입 피더를 통해 직접 공급받을 수도 있는 것을 특징으로 하는, 원격제어 일괄 차단용 개폐기 및 상시 부하 전용 분기피더를 갖는 전기절감형 분전반.
  9. 제 2항에 있어서,
    상기 에코분전반은, 분전반에서 전력을 공급하는 부하들이 소비하는 전력, 전류, 전압, 고주파, 상 불평형 및 역률과 같은 전력사용량과 품질을 관찰할 수 있는 계측설비를 추가로 설치할 수 있고, 부하의 사용 상태나 환경 정보를 수집하여 원격제어 개폐기의 개폐조작 판단을 하기 위해 부하 사용 현장에 설치하는 재실 센서나 온도 센서와 같은 센서들로부터의 센서 값을 수집하기 위한 데이터 수집설비를 추가로 설치하거나 개폐기 제어장치의 기능에 추가할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는, 원격제어 일괄 차단용 개폐기 및 상시 부하 전용 분기피더를 갖는 전기절감형 분전반.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 에코분전반은, 상기 원격제어 개폐기 2차 측 모선을 분리하고 추가로 원격제어 개폐기를 삽입해 감으로서, 부하의 일괄 차단 외에도 전원공급의 우선순위를 단계적으로 설정할 수도 있도록 하여, 최대수요전력저감관리, 요금체계활용절감, 정전 및 수요관리 시에 다양한 대처 전략을 적용할 수 있고, 주택의 경우에는 취침 시나 누진제 요금적용 경계관리에도 활용할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는, 원격제어 일괄 차단용 개폐기 및 상시 부하 전용 분기피더를 갖는 전기절감형 분전반.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 에코분전반 구성 및 운영 기술은 복수의 분전반에 전원을 공급하는 상위의 배전반에도 적용이 가능한 것을 특징으로 하는, 원격제어 일괄 차단용 개폐기 및 상시 부하 전용 분기피더를 갖는 전기절감형 분전반.
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