KR20190106508A - 배전반 제어 시스템 - Google Patents

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KR20190106508A
KR20190106508A KR1020180028089A KR20180028089A KR20190106508A KR 20190106508 A KR20190106508 A KR 20190106508A KR 1020180028089 A KR1020180028089 A KR 1020180028089A KR 20180028089 A KR20180028089 A KR 20180028089A KR 20190106508 A KR20190106508 A KR 20190106508A
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breakers
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임창준
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엘에스산전 주식회사
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Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 배전반 제어 시스템은, 배전반 패널 내의 선로들에 계통을 이루도록 배치되는 복수의 차단기들, 및 상기 복수의 차단기들을 제어하는 제어장치를 포함하고, 상기 제어장치는, 상기 복수의 차단기들 중 제1 차단기의 이상 발생을 감지하고, 감지 결과에 기초하여, 상기 제1 차단기의 상위 계통 차단기인 제2 차단기를 제어하여, 상기 제1 차단기가 배치된 선로로의 전력 공급을 중단시킨다.

Description

배전반 제어 시스템{DISTRIBUTION PANEL CONTROLLING SYSTEM}
본 발명은 배전반 제어 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로 특정 차단기의 고장 등으로 인한 교체 시 관련된 차단기들의 동작을 자동으로 제어할 수 있는 배전반 제어 시스템에 관한 것이다.
배전반 내에는 전력변환 및 전달, 계측 등을 위한 다수의 전력기기들이 배치되어 있다. 이 중, 전력이 전달되는 선로에 배치되는 차단기(circuit breaker)는, 선로에 과전류, 과전압, 부족전압, 단락, 지락 등의 요소가 검출되는 경우 선로를 차단함으로써, 배전반 및 이와 연결된 부하나 각종 시스템을 보호할 수 있다.
배전반이 설치된 건물 등의 장소에 포함된 부하의 수나 양에 따라, 외부의 전력 공급원과 연결된 선로는 배전반 패널 내에서 다수의 선로들로 분기될 수 있다. 이에 따라, 분기된 선로들 각각에 차단기가 배치되므로, 배전반 패널 내에는 다수의 차단기들이 배치될 수 있다.
배전반 패널 내에 다수의 차단기들이 배치되므로, 관리자 또는 사용자는 배전반 패널 내에 배치된 다수의 차단기들 간의 계통 관계에 대해, 육안으로는 한눈에 확인하기 어려울 수 있다. 이 경우, 관리자는 차단기들에 대한 관리가 어려울 수 있다.
예컨대, 특정 차단기의 오류, 고장, 불량, 통신 이상 등으로 인해 교체가 필요한 경우, 관리자는 해당 차단기가 배치된 선로로의 전력 공급을 중단시켜야 한다. 이 때, 모든 선로로의 전력 공급을 중단시키는 경우 다른 선로에 연결된 부하로의 전력 공급 또한 중단되는 문제가 발생한다.
따라서, 관리자는 상기 교체가 필요한 차단기의 상위 계통 차단기만을 오프시킴으로써 상기 문제를 어느정도 해소할 수 있다. 다만, 상술한 바와 같이 관리자는 배전반 패널 내에 배치된 차단기들 간의 계통 관계를 육안으로 한눈에 확인하기 어려우므로, 상기 상위 계통 차단기를 식별하기 어려울 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 배전반 패널 내에 구비된 특정 차단기의 오류 등으로 인해 교체가 필요한 경우, 상기 특정 차단기가 배치된 선로로의 전력 공급을 중단시키도록 상위 계통 차단기의 동작을 자동으로 제어하는 배전반 제어 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 상기 특정 차단기의 교체가 필요한 경우, 상기 특정 차단기가 배치된 선로와 연결된 부하로의 전력 공급이 중단되는 것을 방지할 수 있는 배전반 제어 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 배전반 제어 시스템은, 배전반 패널 내의 선로들에 계통을 이루도록 배치되는 복수의 차단기들, 및 상기 복수의 차단기들을 제어하는 제어장치를 포함하고, 상기 제어장치는, 상기 복수의 차단기들 중 제1 차단기의 이상 발생을 감지하고, 감지 결과에 기초하여, 상기 제1 차단기의 상위 계통 차단기인 제2 차단기를 제어하여, 상기 제1 차단기가 배치된 선로로의 전력 공급을 중단시킨다.
상기 제어 장치는, 상기 복수의 차단기들과 연결되는 게이트웨이를 포함하고, 상기 게이트웨이는, 상기 제1 차단기로부터 이상 발생에 대응하는 신호를 수신하고, 상기 제2 차단기의 스위치를 오프시키는 제어 신호를 상기 제2 차단기로 전송함으로써, 상기 제1 차단기가 배치된 선로로의 전력 공급을 중단시킬 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 제어 장치는 상기 게이트웨이와 연결되는 데이터 로거를 더 포함하고, 상기 데이터 로거는, 상기 게이트웨이로부터 상기 이상 발생에 대응하는 신호를 수신하고, 수신된 신호에 기초하여 상기 제어 신호를 생성하고, 생성된 제어 신호를 상기 게이트웨이로 전송할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 제어 장치는 상기 게이트웨이와 연결되는 데이터 로거, 및 상기 데이터 로거와 연결되는 서버를 더 포함하고, 상기 서버는, 상기 데이터 로거를 통해 상기 게이트웨이로부터 상기 이상 발생에 대응하는 신호를 수신하고, 수신된 신호에 기초하여 상기 제어 신호를 생성하고, 생성된 제어 신호를 상기 데이터 로거를 통해 상기 게이트웨이로 전송할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 제어 장치는 상기 감지 결과에 기초하여, 상기 제1 차단기의 이상 발생을 나타내는 정보를 관리자 또는 사용자의 단말기로 전송하고, 상기 단말기로부터 상기 제2 차단기를 제어하는 명령을 수신할 수 있다.
상기 제어 장치는, 상기 제1 차단기의 이상이 해소됨을 감지하고, 감지 결과에 기초하여 상기 제1 차단기가 배치된 선로로의 전력 공급을 재개하도록 상기 제2 차단기를 제어할 수 있다.
상기 제1 차단기의 이상은, 상기 제1 차단기의 고장, 에러, 및 통신 불량 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 배전반 제어 시스템은, 배전반 패널 내의 선로들에 계통을 이루도록 배치되는 복수의 차단기들, 및 상기 복수의 차단기들을 제어하는 제어장치를 포함하고, 상기 복수의 차단기들은 적어도 하나의 보조 선로에 배치되는 적어도 하나의 보조 차단기를 더 포함하고, 상기 제어 장치는, 상기 복수의 차단기들 중 제1 선로에 배치된 제1 차단기의 이상 발생을 감지하고, 감지 결과에 기초하여, 상기 제1 차단기와 대응하는 보조 차단기가 배치된 보조 선로를 통해, 상기 제1 선로의 하위 선로로 전력을 공급시킨다.
상기 제어 장치는, 상기 제1 차단기의 이상 발생 감지 시, 상기 제1 차단기의 스위치를 오프시킬 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 적어도 하나의 보조 선로 각각에는 적어도 하나의 스위치가 배치되고, 상기 제어 장치는, 상기 보조 선로에 배치된 스위치를 온 시켜, 상기 보조 선로를 상기 제1 선로의 하위 선로와 연결시킬 수 있다.
상기 제어 장치는, 상기 제1 차단기의 이상이 해소됨을 감지하고, 감지 결과에 기초하여 상기 보조 선로에 배치된 스위치를 오프시킬 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 배전반 제어 시스템은 배전반 패널 내의 차단기들 중 특정 차단기의 이상 발생 시, 상위 계통 차단기를 자동으로 제어하여 상기 특정 차단기가 배치된 선로로의 전력 공급을 중단시킬 수 있다. 이에 따라, 관리자는 배전반 패널 내에 구비된 다수의 차단기들 중 상기 상위 계통 차단기를 직접 찾아야 하는 번거로움을 해소할 수 있어, 관리자의 편의성이 향상될 수 있다. 또한, 관리자가 상기 상위 계통 차단기가 아닌 다른 차단기의 스위치를 잘못 오프시켜, 다른 선로에 연결된 부하로의 전력 공급이 의도치 않게 중단되는 것을 미연에 방지할 수 있다.
또한, 배전반 제어 시스템에 포함된 복수의 차단기들은 보조 차단기를 포함하여, 특정 차단기의 이상이 발생하더라도, 상기 특정 차단기에 대응하는 보조 차단기를 이용하여 하위 선로 또는 부하로의 전력 공급을 지속할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 배전반 제어 시스템을 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 복수의 차단기들 간의 계통도의 일례를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 배전반 제어 시스템의 동작을 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 4 내지 도 5는 도 3에 도시된 배전반 제어 시스템의 동작과 관련된 예시도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 배전반 제어 시스템에 포함된, 보조 차단기를 포함하는 복수의 차단기들을 나타내는 예시도이다.
도 7 내지 도 8 각각은, 배전반 제어 시스템이 도 6에 도시된 보조 차단기를 이용하여, 특정 차단기의 오류 발생 시 부하에 전력을 공급하는 동작을 보여주는 예시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 명세서에 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 배전반 제어 시스템을 설명하기 위한 개략적인 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 복수의 차단기들 간의 계통도의 일례를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 배전반 제어 시스템은, 배전반 패널(10)의 내부에 구비되는 복수의 차단기들(circuit breakers; 11), 계전기(relay; 12), 미터기(meter; 13), 및 게이트웨이(gateway; 14)와, 데이터 로거(data logger; 20), 및 서버(server; 30) 등을 포함할 수 있다. 배전반 제어 시스템이 도 1에 도시된 구성들만으로 이루어지는 것은 아닌 바, 실시 예에 따라 배전반 제어 시스템은 보다 많거나 적은 구성들을 포함할 수 있다.
배전반 패널(10)의 내부에는 복수의 차단기들(11)이 배치될 수 있다. 도 2에서 후술할 바와 같이, 배전반 패널(10)의 내부에 배치되는 차단기들의 수는, 배전반 패널(10) 내부에서 분기되는 선로들의 수에 기초하여 결정될 수 있다.
차단기들(11) 각각은 선로에 과전류, 과전압, 부족전압, 단락, 지락 등의 요소가 검출되는 경우 선로를 차단함으로써, 배전반 및 이와 연결된 부하나 각종 시스템을 보호할 수 있다. 차단기들(11)은 선로들 각각에 하나씩 대응하여 배치됨으로써, 대응하는 선로의 차단 동작을 수행할 수 있다. 이러한 차단기들(11) 각각은 ACB(air circuit breaker), MCCB(molded case circuit breaker), MCB(molded circuit breaker) 등으로 구현될 수 있다. 일반적으로 허용 전류가 가장 높은 ACB는 상위 선로에 배치되고, 허용 전류가 가장 낮은 MCB는 하위 선로에 배치될 수 있다.
차단기들(11)은 배전반 패널(10) 내의 분기된 선로들 각각에 배치되는 바, 선로들 간의 계통(ancestry) 관계에 따라 차단기들(11) 또한 계통 관계를 형성할 수 있다.
이와 관련하여 도 2를 참조하면, 차단기들(11)은 제1 차단기(CB1) 내지 제8 차단기(CB8)를 포함할 수 있다. 도 2는 설명의 편의를 위한 일 실시 예에 지나지 아니하므로, 차단기들의 수 및 계통도는 다양하게 변경될 수 있다.
외부의 전력 공급원(50)과 연결된 제1 선로(PL1)는 제2 선로(PL2)와 제3 선로(PL3)로 분기될 수 있다. 제2 선로(PL2)는 제4 선로(PL4) 내지 제6 선로(PL6)로 분기되고, 제3 선로(PL3)는 제7 선로(PL7)와 제8 선로(PL8)로 분기될 수 있다. 즉, 제1 선로(PL1)는 제2 선로(PL2)와 제3 선로(PL3)의 부모(parent) 선로 또는 상위 선로에 해당할 수 있다. 유사하게, 제2 선로(PL2)는 제4 선로(PL4) 내지 제6 선로(PL6)의 부모 선로 또는 상위 선로에 해당하고, 제3 선로(PL3)는 제7 선로(PL7) 및 제8 선로(PL8)의 부모 선로 또는 상위 선로에 해당할 수 있다.
차단기들(CB1~CB8) 각각은 도 2에 도시된 바와 같이 제1 선로(PL1) 내지 제8 선로(PL8) 중 어느 하나에 배치될 수 있다. 이 경우, 제1 차단기(CB1)는 제2 차단기(CB2)와 제3 차단기(CB3)의 부모(parent) 차단기 또는 상위 계통 차단기에 해당할 수 있다. 유사하게, 제2 차단기(CB2)는 제4 차단기(CB4) 내지 제6 차단기(CB6)의 부모 차단기 또는 상위 계통 차단기에 해당하고, 제3 차단기(CB3)는 제7 차단기(CB7) 및 제8 차단기(CB8)의 부모 차단기 또는 상위 계통 차단기에 해당할 수 있다. 즉, 차단기들(CB1~CB8)은 배치된 선로에 기초한 계통 관계를 가질 수 있다.
다시 도 1을 설명한다.
계전기(12)는 모터나 전동기 등과 같은 부하단에 전원을 공급 또는 차단하도록 제어하고, 부하단에 흐르는 전류에 있어서 과전류, 단락 전류 등과 같은 사고 전류 발생 시 부하단을 보호할 수 있다. 이러한 계전기(12)는 전자식 모터보호계전기(electronic motor protection relay (EMPR))로 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
미터기(13)는, 배전반의 전력계통의 전력량을 계측 및 모니터링할 수 있다. 예컨대, 미터기(13)는 디지털 집중표시제어장치(digital integrated meter; GIMAC)로 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
배전반 패널(10)의 내부에는 게이트웨이(14)가 구비될 수 있다. 실시 예에 따라, 게이트웨이(14)는 배전반 패널(10)의 외부에 배치될 수도 있다.
게이트웨이(14)는 배전반 패널(10) 내의 차단기들(11), 계전기(12), 및 미터기(13)와 유선 또는 무선 통신 방식에 따라 연결(예컨대, RS485 통신 등)되어, 차단기들(11), 계전기(12), 및 미터기(13) 각각으로부터 배전반의 동작 상태 등과 관련된 각종 정보를 수신할 수 있다. 게이트웨이(14)는 수신된 정보를 데이터 로거(20)나 서버(30)로 전송할 수 있다. 또한, 게이트웨이(14)는 데이터 로거(20)나 서버(30) 등으로부터 배전반 패널(10) 내부의 구성들에 대한 제어 명령을 수신하여 구성들(11, 12, 13)을 제어하거나, 직접 구성들(11, 12, 13)을 제어할 수도 있다.
실시 예에 따라, 게이트웨이(14)는 HMI(human machine interface; 40)와 연결될 수 있다. HMI(40)는 배전반 패널(10)의 외부 일면 또는 배전반 패널(10)의 외부에 구비될 수 있다. HMI(40)는 게이트웨이(14)로부터 배전반 패널(10) 내의 동작 상태와 관련된 각종 정보를 수신하여 그래픽이나 텍스트 형태로 상기 정보를 표시할 수 있다. 또한, HMI(40)는 관리자 또는 사용자로부터 배전반의 동작과 관련된 각종 명령이나 요청 등을 수신하고, 수신된 명령이나 요청을 게이트웨이(14)로 전송할 수 있다. 게이트웨이(14)는 HMI(40)로부터 수신된 명령 또는 요청을 처리하고, 처리 결과를 HMI(40)를 통해 출력할 수도 있다.
데이터 로거(20)는, 게이트웨이(14) 및 서버(30)와 유선 또는 무선 통신 방식을 통해 연결될 수 있다. 데이터 로거(20)는 게이트웨이(14) 및 하부 기기들(차단기들(11), 계전기(12), 미터기(13) 등)의 동작과 관련된 각종 정보를 수신하고, 수신된 정보를 서버(30)로 전송할 수 있다. 또한, 데이터 로거(20)는 서버(30)로부터 수신되는 제어 명령을 게이트웨이(14)로 전송할 수도 있다.
서버(30)는 클라우드 서버 형태로 구현되어, 배전반 패널(10) 내의 정보를 통합적으로 관리할 수 있다.
상기 게이트웨이(14), 데이터 로거(20), 또는 서버(30)는 배전반 제어 시스템의 제어 장치에 해당할 수 있다. 이러한 제어 장치는 배전반 패널(10) 내의 구성들(11, 12, 13)을 제어할 수 있다.
게이트웨이(14), 데이터 로거(20), 또는 서버(30)는 관리자 또는 사용자의 단말기(60; 예컨대 스마트폰, 태블릿 PC, 노트북, 데스크톱 등)와 각종 공지된 통신 방식을 통해 연결될 수 있다. 즉, 상기 제어 장치는 배전반의 동작과 관련된 각종 정보를 단말기(60)로 전송할 수 있다.
한편, 상술한 바와 같이 차단기들(11)은 계통 관계를 형성하나, 배전반 패널(10) 내에 배치될 때 상기 계통 관계에 따라 배치되는 것은 아닐 수 있다. 이에 따라, 관리자 또는 사용자는 배전반 패널(10) 내에 설치된 차단기들(11)을 육안으로만 확인하는 경우에는 상기 계통 관계를 직관적으로 인식하기 어려울 수 있다.
예컨대, 도 2의 제6 차단기(CB6)가 오류, 고장, 불량, 통신 실패 등과 같은 이상(abnormality) 발생으로 인해 교체를 요하는 경우, 관리자는 제6 차단기(CB6)가 배치된 제6 선로(PL6)로의 전력 공급을 중단시켜야 한다. 이 때, 모든 하위 선로들(PL4~PL8)의 전력 공급을 중단시키는 경우, 제6 선로(PL6)가 아닌 다른 선로들(PL4, PL5, PL7, PL8)에 연결된 부하로의 전력 공급이 불필요하게 중단되어, 기기들이 동작하지 못할 수 있다.
따라서, 관리자는 교체가 필요한 제6 차단기(CB6)의 상위 계통 차단기(CB2)만을 오프시킴으로써, 제7 선로(PL7)와 제8 선로(PL8)에 연결된 부하로의 전력 공급은 유지시킬 수 있다. 다만, 상술한 바와 같이 관리자는 배전반 패널(10) 내에 설치된 차단기들(11)을 육안으로만 확인하는 경우에는 제6 차단기(CB6)의 상위 계통 차단기를 직관적으로 식별하기 어려운 불편함이 존재한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 제어 장치(게이트웨이(14), 데이터 로거(20), 또는 서버(30))는 특정 차단기의 이상이 감지되는 경우, 상기 특정 차단기의 상위 계통 차단기를 자동으로 제어함으로써, 관리자의 불편을 해소할 수 있다.
이와 관련된 실시 예에 대해 도 3 내지 도 5를 참조하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 배전반 제어 시스템의 동작을 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 3을 참조하면, 배전반 제어 시스템은 복수의 차단기들(11) 중 특정 차단기의 이상이 발생함을 감지할 수 있다(S100).
제어 장치(예컨대, 게이트웨이(14))는 복수의 차단기들(11)과 통신 연결되어, 복수의 차단기들(11) 각각의 상태 정보를 획득할 수 있다.
예컨대, 제어 장치는 복수의 차단기들(11) 중 특정 차단기로부터, 고장이나 오류와 같은 이상 현상이 발생하였음을 나타내는 정보를 수신할 수 있다. 수신된 정보에 기초하여, 제어 장치는 상기 특정 차단기에 이상이 발생하였음을 감지할 수 있다.
또는, 제어 장치는 복수의 차단기들(11) 각각과 주기적으로 통신을 수행할 수 있다. 이 때, 제어 장치는 특정 차단기와의 통신이 정상적으로 수행되지 않는 경우(예컨대, 특정 차단기로 전송한 요청에 대한 응답을 수신하지 못하는 경우 등), 상기 특정 차단기에 통신 이상이 발생하였음을 감지할 수 있다.
배전반 제어 시스템은 차단기들(11)의 계통도에 따라, 이상이 발생한 차단기의 상위 계통 차단기를 제어하여, 상위 계통 차단기가 배치된 선로의 차단 동작을 수행할 수 있다(S110).
제어 장치는, 배전반 패널(10) 내에 구비된 차단기들(11)의 계통도에 대한 데이터가 저장된 메모리(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 제어 장치는 상기 계통도에 기초하여, 이상이 발생한 차단기의 상위 계통 차단기를 제어(예컨대, 상위 계통 차단기의 스위치를 오프)하여, 상기 이상이 발생한 차단기가 배치된 선로로의 전력 공급을 중단시킬 수 있다.
비록 도시되지는 않았으나, 상기 전력 공급의 중단 후, 관리자는 상기 이상이 발생한 차단기의 점검 또는 교체를 수행할 수 있다. 상기 점검 또는 교체가 수행된 후, 제어 장치는 해당 차단기와의 통신을 통해 해당 차단기의 이상이 해소됨을 감지하고, 상위 계통 차단기를 제어(스위치를 온)하여 상기 해당 차단기가 배치된 선로로의 전력 공급을 재개할 수 있다.
실시 예에 따라, 제어 장치는 특정 차단기에 이상이 발생하였음을 나타내는 정보를 단말기(60)로 전송할 수 있다. 관리자 또는 사용자는, 단말기(60)를 통해 수신된 정보에 기초하여, 상기 특정 차단기의 상위 계통 차단기의 스위치를 오프시키는 명령을 입력할 수 있다. 단말기(60)는 입력된 명령을 제어 장치로 전송함으로써, 상기 상위 계통 차단기를 제어할 수 있다. 관리자 또는 사용자는 이상이 발생한 차단기의 점검 또는 교체를 수행한 후, 단말기(60)를 통해 상위 계통 차단기의 스위치를 온 시키는 명령을 입력할 수 있다. 단말기(60)는 입력된 명령을 제어 장치로 전송하고, 제어 장치는 상기 입력된 명령에 기초하여 상위 계통 차단기의 스위치를 온 시킬 수 있다.
도 4 내지 도 5는 도 3에 도시된 배전반 제어 시스템의 동작과 관련된 예시도이다.
이하 도면들에서는 게이트웨이(14)가 상위 계통 차단기의 선로 차단 동작을 제어하는 것으로 가정하여 설명하나, 실시 예에 따라 상기 제어 동작은 데이터 로거(20) 또는 서버(30), 즉 제어 장치에 의해 수행될 수도 있다.
도 4와 도 5를 참조하면, 배전반의 구동 중, 제4 차단기(CB4)에서 에러가 발생할 수 있다. 제4 차단기(CB4)는 에러 신호(ERROR)를 게이트웨이(14)로 전송할 수 있다.
게이트웨이(14)는 제4 차단기(CB4)로부터 수신되는 에러 신호(ERROR)에 기초하여, 제4 차단기(CB4)에 에러가 발생하였음을 감지할 수 있다.
게이트웨이(14)는 감지된 에러에 기초하여, 제4 차단기(CB4)의 점검 또는 교체가 필요함을 인식할 수 있다. 제4 차단기(CB4)의 점검 또는 교체를 위해서는, 제4 선로(PL4)로의 전력 공급이 중단되어야 할 수 있다.
이에 따라, 게이트웨이(14)는 메모리(미도시)에 저장된 차단기들(CB1~CB8)의 계통도에 기초하여, 제4 차단기(CB4)의 상위 계통 차단기가 제2 차단기(CB2)임을 확인할 수 있다.
게이트웨이(14)는 제2 차단기(CB2)가 제2 선로(PL2)의 선로 차단 동작을 수행하도록 제어하기 위한 제어 신호(CTRL)를 출력할 수 있다. 제2 차단기(CB2)의 스위치는 제어 신호(CTRL)에 응답하여 오프되고, 스위치가 오프됨에 따라 제2 선로(PL2)로부터 제4 선로(PL4) 내지 제6 선로(PL6)로의 전력 공급이 중단될 수 있다.
한편, 게이트웨이(14)는 관리자 또는 사용자의 단말기(60)로 제4 차단기(CB4)의 에러 발생을 알릴 수 있다. 관리자 또는 사용자는 상기 알림에 기초하여 제4 차단기(CB4)의 점검 또는 교체를 수행할 수 있다. 상기 점검 또는 교체가 수행된 후, 게이트웨이(14)는 제2 차단기(CB2)의 스위치를 온 시킬 수 있다. 제2 차단기(CB2)의 스위치가 온 됨에 따라, 제2 선로(PL2)로부터 제4 선로(PL4) 내지 제6 선로(PL6)로의 전력 공급이 재개될 수 있다.
즉, 도 3 내지 도 5에 도시된 실시 예에 따르면, 배전반 제어 시스템은 배전반 패널(10) 내의 차단기들(11) 중 특정 차단기의 이상 발생 시, 상위 계통 차단기를 자동으로 제어하여 상기 특정 차단기가 배치된 선로로의 전력 공급을 중단시킬 수 있다. 이에 따라, 관리자는 배전반 패널(10) 내에 구비된 다수의 차단기들 중 상기 상위 계통 차단기를 직접 찾아야 하는 번거로움을 해소할 수 있어, 관리자의 편의성이 향상될 수 있다. 또한, 관리자가 상기 상위 계통 차단기가 아닌 다른 차단기의 스위치를 잘못 오프시켜, 다른 선로에 연결된 부하로의 전력 공급이 의도치 않게 중단되는 것을 미연에 방지할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 배전반 제어 시스템에 포함된, 보조 차단기를 포함하는 복수의 차단기들을 나타내는 예시도이다.
도 6을 참조하면, 복수의 차단기들(11)은 적어도 하나의 보조 차단기(SCB1, SCB2)를 더 포함할 수 있다. 도 6에서는 두 개의 보조 차단기들(SCB1, SCB2)이 도시되어 있으나, 보조 차단기들의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
배전반 제어 시스템은, 특정 차단기의 고장, 오류 등에 의해 상기 특정 차단기가 배치된 선로를 통한 전력 공급이 불가능한 경우, 보조 차단기가 배치된 선로를 통해 전력 공급이 가능하도록 제어할 수 있다.
예컨대, 차단기들(CB1~CB8)이 정상적으로 동작 중인 경우, 보조 차단기(SCB1, SCB2)가 배치된 보조 선로는, 오프된 스위치(SW1~SW4) 또는 보조 차단기(SCB1, SCB2)에 의해 개방되어 있을 수 있다. 보조 선로가 개방됨에 따라, 전류가 보조 선로로 흐르지 않을 수 있다.
반면, 차단기들(CB1~CB8) 중 특정 차단기에 이상이 발생한 경우, 배전반 제어 시스템은 상기 특정 차단기에 대응하는 보조 차단기가 배치된 보조 선로를 통해 전력을 공급하기 위해, 상기 보조 선로가 상기 특정 차단기의 선로와 동일한 계통을 형성하도록 스위치들(SW1~SW4) 중 어느 하나를 온 시킬 수 있다. 즉, 보조 차단기(SCB1, SCB2)는 복수의 차단기들(CB1~CB8) 중 적어도 하나와 동일한 계통을 형성하도록 제공될 수 있다.
이와 관련하여, 도 7 내지 도 8을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.
도 7 내지 도 8 각각은, 배전반 제어 시스템이 도 6에 도시된 보조 차단기를 이용하여, 특정 차단기의 오류 발생 시 부하에 전력을 공급하는 동작을 보여주는 예시도이다.
도 7 내지 도 8을 참조하면, 제1 보조 차단기(SCB1)는 제2 차단기(CB2) 또는 제3 차단기(CB3)와 동일한 계통을 형성하도록 제공되고, 제2 보조 차단기(SCB2)는 제7 차단기(CB7) 또는 제8 차단기(CB8)와 동일한 계통을 형성하도록 제공될 수 있다.
차단기들(CB1~CB8)의 정상 동작 시, 제1 스위치(SW1) 내지 제4 스위치(SW4)는 오프 상태일 수 있다. 이에 따라, 제1 보조 차단기(SCB1)가 배치된 제1 보조 선로와, 제2 보조 차단기(SCB2)가 배치된 제2 보조 선로는 개방되어 전류가 흐르지 않을 수 있다.
도 7을 참조하면, 제3 차단기(CB3)에서 에러가 발생하는 경우, 제3 차단기(CB3)는 에러 신호(ERROR)를 게이트웨이(14)로 전송할 수 있다.
게이트웨이(14)는 수신된 에러 신호(ERROR)에 기초하여, 제1 보조 차단기(SCB1)가 배치된 제1 보조 선로가 제3 선로와 동일한 계통을 형성하도록 하기 위해, 제2 스위치(SW2)를 온(ON)시킬 수 있다. 실시 예에 따라, 제1 보조 차단기(SCB1)의 스위치가 오프되어 있는 경우, 게이트웨이(14)는 제1 보조 차단기(SCB1)의 스위치를 온 시킬 수 있다.
제2 스위치(SW2)가 온 되는 경우, 제1 보조 선로는 제3 선로와 동일한 계통을 형성할 수 있다. 즉, 제1 보조 선로는 제1 선로와, 제7 선로 및 제8 선로 사이에 연결될 수 있다.
비록 도시되지는 않았으나, 게이트웨이(14)는 제3 차단기(CB3)의 스위치를 오프시켜, 제3 선로로의 전력 공급을 중단시킬 수 있다.
이에 따라, 전력 공급원(50)을 통해 공급되는 전력은 제1 선로와 제1 보조 선로를 통해 제7 선로와 제8 선로로 공급될 수 있다. 즉, 제3 차단기(CB3)의 이상이 발생하여 제3 차단기(CB3)가 배치된 제3 선로로의 전력 공급을 중단시키더라도, 배전반 제어 시스템은 제1 보조 선로를 이용하여 제7 선로와 제8 선로로의 전력 공급을 지속시킬 수 있다.
관리자에 의해 제3 차단기(CB3)의 점검 또는 교체가 수행된 후, 게이트웨이(14)는 제3 차단기(CB3)가 정상 상태로 복귀하였음을 감지할 수 있다. 감지 결과에 기초하여, 게이트웨이(14)는 제2 스위치(SW2)를 다시 오프하고, 제3 차단기(CB3)의 스위치를 온 시킴으로써, 전력이 제3 선로를 통해 제7 선로와 제8 선로로 공급되도록 제어할 수 있다.
이와 유사하게 도 8을 참조하면, 제8 차단기(CB8)에서 에러가 발생하는 경우, 제8 차단기(CB8)는 에러 신호(ERROR)를 게이트웨이(14)로 전송할 수 있다.
게이트웨이(14)는 수신된 에러 신호(ERROR)에 기초하여, 제2 보조 차단기(SCB2)가 배치된 제2 보조 선로가 제8 선로와 동일한 계통을 형성하도록 하기 위해, 제4 스위치(SW4)를 온(ON)시킬 수 있다. 실시 예에 따라, 제2 보조 차단기(SCB2)의 스위치가 오프되어 있는 경우, 게이트웨이(14)는 제2 보조 차단기(SCB2)의 스위치를 온 시킬 수 있다.
제4 스위치(SW4)가 온 되는 경우, 제2 보조 선로는 제8 선로와 동일한 계통을 형성할 수 있다.
비록 도시되지는 않았으나, 게이트웨이(14)는 제8 차단기(CB8)의 스위치를 오프시켜, 제8 선로로의 전력 공급을 중단시킬 수 있다.
이에 따라, 전력 공급원(50)을 통해 공급되는 전력은 제1 선로, 제3 보조 선로, 및 제2 보조 선로를 통해 제8 선로의 부하로 공급될 수 있다. 즉, 제8 차단기(CB8)의 이상이 발생하여 제8 선로로의 전력 공급을 중단시키더라도, 배전반 제어 시스템은 제2 보조 선로를 이용하여 제8 선로와 연결된 부하로의 전력 공급을 지속시킬 수 있다.
또한, 도 5에 도시된 실시 예와 달리 상위 계통 차단기의 스위치가 지속적으로 온 되어 있으므로, 제7 선로로의 전력 공급 또한 중지되지 않고 유지될 수 있다. 따라서, 제7 선로와 연결된 부하로의 전력 공급이 부득이하게 중단되는 것을 방지할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (11)

  1. 배전반 패널 내의 선로들에 계통(ancestry)을 이루도록 배치되는 복수의 차단기들; 및
    상기 복수의 차단기들을 제어하는 제어장치를 포함하고,
    상기 제어장치는,
    상기 복수의 차단기들 중 제1 차단기의 이상(abnormality) 발생을 감지하고,
    감지 결과에 기초하여, 상기 제1 차단기의 상위 계통 차단기인 제2 차단기를 제어하여, 상기 제1 차단기가 배치된 선로로의 전력 공급을 중단시키는 배전반 제어 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어 장치는,
    상기 복수의 차단기들과 연결되는 게이트웨이를 포함하고,
    상기 게이트웨이는,
    상기 제1 차단기로부터 이상 발생에 대응하는 신호를 수신하고,
    상기 제2 차단기의 스위치를 오프시키는 제어 신호를 상기 제2 차단기로 전송함으로써, 상기 제1 차단기가 배치된 선로로의 전력 공급을 중단시키는 배전반 제어 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어 장치는 상기 게이트웨이와 연결되는 데이터 로거(data logger)를 더 포함하고,
    상기 데이터 로거는,
    상기 게이트웨이로부터 상기 이상 발생에 대응하는 신호를 수신하고,
    수신된 신호에 기초하여 상기 제어 신호를 생성하고, 생성된 제어 신호를 상기 게이트웨이로 전송하는 배전반 제어 시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제어 장치는 상기 게이트웨이와 연결되는 데이터 로거, 및 상기 데이터 로거와 연결되는 서버를 더 포함하고,
    상기 서버는,
    상기 데이터 로거를 통해 상기 게이트웨이로부터 상기 이상 발생에 대응하는 신호를 수신하고,
    수신된 신호에 기초하여 상기 제어 신호를 생성하고, 생성된 제어 신호를 상기 데이터 로거를 통해 상기 게이트웨이로 전송하는 배전반 제어 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어 장치는,
    상기 감지 결과에 기초하여, 상기 제1 차단기의 이상 발생을 나타내는 정보를 관리자 또는 사용자의 단말기로 전송하고,
    상기 단말기로부터 상기 제2 차단기를 제어하는 명령을 수신하는 배전반 제어 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어 장치는,
    상기 제1 차단기의 이상이 해소됨을 감지하고,
    감지 결과에 기초하여 상기 제1 차단기가 배치된 선로로의 전력 공급을 재개하도록 상기 제2 차단기를 제어하는 배전반 제어 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 차단기의 이상은,
    상기 제1 차단기의 고장, 에러, 및 통신 불량 중 적어도 하나를 포함하는 배전반 제어 시스템.
  8. 배전반 패널 내의 선로들에 계통(ancestry)을 이루도록 배치되는 복수의 차단기들; 및
    상기 복수의 차단기들을 제어하는 제어장치를 포함하고,
    상기 복수의 차단기들은 적어도 하나의 보조 선로에 배치되는 적어도 하나의 보조 차단기를 더 포함하고,
    상기 제어 장치는,
    상기 복수의 차단기들 중 제1 선로에 배치된 제1 차단기의 이상(abnormality) 발생을 감지하고,
    감지 결과에 기초하여, 상기 제1 차단기와 대응하는 보조 차단기가 배치된 보조 선로를 통해, 상기 제1 선로의 하위 선로로 전력을 공급시키는 배전반 제어 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어 장치는,
    상기 제1 차단기의 이상 발생 감지 시, 상기 제1 차단기의 스위치를 오프시키는 배전반 제어 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 보조 선로 각각에는 적어도 하나의 스위치가 배치되고,
    상기 제어 장치는,
    상기 보조 선로에 배치된 스위치를 온 시켜, 상기 보조 선로를 상기 제1 선로의 하위 선로와 연결시키는 배전반 제어 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제어 장치는,
    상기 제1 차단기의 이상이 해소됨을 감지하고,
    감지 결과에 기초하여 상기 보조 선로에 배치된 스위치를 오프시키는 배전반 제어 시스템.
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KR20230091612A (ko) * 2021-12-16 2023-06-23 펜타아이앤에스 주식회사 네트워크 통신 기반 다중화 보호계전기 시스템

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