KR20200136689A - 분전반 모니터링 장치 - Google Patents

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KR20200136689A
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박일남
손병운
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(주)빛나전자
손병운
박일남
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Abstract

본 발명은 분전반의 모니터링 장치에 관한 것이다. 분전반의 작동 상태를 감시하는 분전반 모니터링 장치는 누전 관리 모듈(12)로부터 전류 또는 전압 정보를 탐지하는 상태 탐지 유닛(131); 상태 탐지 유닛으로부터 전송된 정보를 처리하여 무선 전송이 가능한 상태로 변환하는 정보 처리 유닛(132); 및 정보 처리 유닛(132)에서 처리된 정보를 무선 통신으로 전자기기(14)로 전송하는 전송 관리 유닛(134)을 포함하고, 상태 탐지 유닛(131)은 분전반에 배치된 적어도 하나의 누전 차단기의 전류 정보를 탐지한다.

Description

분전반 모니터링 장치{An Apparatus for Monitering a Distribution Panel Board}
본 발명은 분전반의 모니터링 장치에 관한 것이고, 구체적으로 다양한 위치에서 무선 방식으로 분전반의 누전 차단기의 상태 정보를 획득하여 누전 차단기의 작동을 제어할 수 있는 분전반의 모니터링 장치에 관한 것이다.
전기가 흐르는 주된 선에 해당하는 간선으로부터 각각의 분기회로로 나누어지는 위치에 과전류 차단기가 연결된 분전반이 설치될 수 있다. 분전반에 전압 또는 누설 전류가 일정 범위를 벗어나면 전원을 차단하는 누전 차단기가 설치된다. 누전 차단기(Residual Current Device, Residual Current Circuit Breaker)는 전기 에너지를 이용하는 다양한 기계 장치에 적용될 수 있고, 전력 전송 도선과 중립 도선 사이의 균형이 깨어진 경우 전류를 차단하는 방식으로 작동한다. 예를 들어 누전 차단기는 영상 변류기의 유입 및 유출 전류의 5 내지 30 mA 범위의 차이를 탐지하여 25 내지 40 ms 사이에 전원을 차단하는 방식으로 작동될 수 있다. 분전반에 의한 전력 공급 과정에서 전류 누설, 과부하 또는 작동 중단과 같은 다양한 작동 오류가 발생될 수 있고, 이와 같은 작동 오류는 안전사고와 연결되므로 실시간으로 감시될 필요가 있다. 특허공개번호 10-2013-0063153은 전력사용량 모니터링 및 전력사용량 제어가 가능한 스마트 홈 분전반에 대하여 개시한다. 또한 특허등록번호 10-1731978은 수배전반, 전동기 제어반, 분전반에 대하여 개시한다. 분전반의 작동 상태는 실시간으로 감시되는 것이 유리하고, 예를 들어 누전 차단기에 의하여 탐지되는 누설 전류에 대한 정보가 실시간으로 획득되면서 필요한 경우 그에 상응하는 조치가 취해지는 것이 유리하다. 또한 이와 같은 정보 획득 또는 제어는 다양한 위치에서 원격으로 이루어지는 것이 유리하지만 선행기술은 이에 대하여 개시하지 않는다.
본 발명은 선행기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로 아래와 같은 목적을 가진다.
선행기술 1: 특허공개번호 10-2013-0063153((주)솔루윈스, 2013.06.14. 공개) 전력 사용량 모니터링 및 전력공급량 제어가 가능한 스마트홈 분전반 선행기술 2: 특허등록번호 10-1731978((주)대흥엔지니어링, 2017.05.04. 공고) 모니터링 기능이 내장된 수배전반, 전동기 제어반, 분전반
본 발명의 목적은 다양한 위치에서 무선으로 분전반의 작동 상태 또는 누설 전류에 대한 정보를 실시간으로 획득하면서 안전 수단의 작동이 가능한 분전반 모니터링 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 분전반의 작동 상태를 감시하는 분전반 모니터링 장치는 누전 관리 모듈로부터 전류 또는 전압 정보를 탐지하는 상태 탐지 유닛; 상태 탐지 유닛으로부터 전송된 정보를 처리하여 무선 전송이 가능한 상태로 변환하는 정보 처리 유닛; 및 정보 처리 유닛에서 처리된 정보를 무선 통신으로 전자기기로 전송하는 전송 관리 유닛을 포함하고, 상태 탐지 유닛은 분전반에 배치된 적어도 하나의 누전 차단기의 전류 정보를 탐지한다.
본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 정보 처리 유닛은 중앙 처리 유닛 및 적어도 하나의 저장 매체를 포함하고, 주기적으로 전류 정보를 수집한다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 정보 처리 장치는 무선을 통하여 전자기기에 의하여 접근 가능하다.
본 발명에 따른 분전반 모니터링 장치는 분전반에 배치된 메인 차단기 및 서브 차단기의 전류 상태를 주기적으로 감시하는 것에 의하여 안전사고가 예방되도록 한다. 본 발명에 따른 모니터링 장치는 직접 또는 외부에서 무선 통신을 통하여 간접적으로 차단기의 온/오프가 가능하다. 또한 본 발명에 따른 모니터링 장치는 실시간으로 분전반의 상태를 원격 감시가 가능하도록 하면서 연동 애플리케이션에 의하여 다양한 작동 제어가 가능하도록 한다. 추가로 본 발명에 따른 모니터링 장치는 누전 차단기의 정보가 주기적으로 저장되는 것에 의하여 누전 차단기의 효과적인 관리가 가능하도록 하면서 사고 발생의 원인의 파악이 용이하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 분전반 모니터링 장치의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 분전반 모니터링 장치의 작동 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 분전반 모니터링 장치가 적용된 실시 예를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 분전반 모니터링 장치가 제어되는 방법의 실시 예를 도시한 것이다.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 아래의 설명에서 서로 다른 도면에서 동일한 도면 부호를 가지는 구성요소는 유사한 기능을 가지므로 발명의 이해를 위하여 필요하지 않는다면 반복하여 설명이 되지 않으며 공지의 구성요소는 간략하게 설명이 되거나 생략이 되지만 본 발명의 실시 예에서 제외되는 것으로 이해되지 않아야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 분전반 모니터링 장치의 실시 예를 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 분전반의 작동 상태를 감시하는 분전반 모니터링 장치는 누전 관리 모듈(12)로부터 전류 또는 전압 정보를 탐지하는 상태 탐지 유닛(131); 상태 탐지 유닛으로부터 전송된 정보를 처리하여 무선 전송이 가능한 상태로 변환하는 정보 처리 유닛(132); 및 정보 처리 유닛(132)에서 처리된 정보를 무선 통신으로 전자기기(14)로 전송하는 전송 관리 유닛(134)을 포함하고, 상태 탐지 유닛(131)은 분전반에 배치된 적어도 하나의 누전 차단기의 전류 정보를 탐지한다.
분전반은 전력 공급원으로부터 전송된 전력이 수신되는 수전반, 수전반의 전력을 용도에 따라 공급하는 배전반, 다수의 부하로 전력을 분배하는 분전반 또는 수배전반을 포함한다. 분전반은 전력을 분배시키는 다양한 전력 분배 기기가 될 수 있고, 적어도 하나의 누전 차단기를 포함할 수 있다. 전력 기기(11)는 분배 회로를 통하여 적어도 하나의 전력 소비 기기를 전력을 공급할 수 있고, 예를 들어 전력 공급 설비 또는 전력 박스가 될 수 있다. 전력 기기(11)는 외부로부터 전력을 공급받는 공급 수단과 공급받은 전력을 분배하는 적어도 하나의 분배 수단을 포함할 수 있다. 전력 기기(11)에 안전을 위하여 누전 관리 모듈(12)이 설치될 수 있고, 누전 관리 모듈(12)은 예를 들어 누전 차단기, 과전류 차단기 또는 과열 방지 수단과 같은 오작동 또는 위험 방지 수단을 포함할 수 있다. 다수 개의 누전 차단기가 전력 기기(11)에 설치될 수 있고, 예를 들어 메인 공급 유닛에 설치되는 메인 누전 차단기 및 각각의 분기 공급 유닛에 설치되는 다수 개의 서브 누전 차단기를 포함할 수 있다. 그리고 이와 같은 누전 차단기의 전류 또는 전압이 감시 컨트롤러(13)에 의하여 감시될 수 있다. 감시 컨트롤러(13)는 각각의 누전 차단기의 전류 또는 전압을 탐지하는 상태 탐지 유닛(131); 정보 처리 유닛(132); 탐지 관리 유닛(133); 및 전송 관리 유닛(134)을 포함할 수 있다. 상태 탐지 유닛(131)은 각각의 누전 탐지기의 전류 또는 전압을 탐지할 수 있고, 선택적으로 온도 또는 습도와 같은 환경 상태를 탐지할 수 있다. 상태 탐지 유닛(131)에 의하여 탐지된 전류 또는 전압 정보는 주기적으로 정보 처리 유닛(132)으로 전송될 수 있다. 정보 처리 유닛(132)은 상태 탐지 유닛(131)으로부터 전송된 탐지 정보를 유선 또는 무선으로 전송 가능한 전기신호로 변환할 수 있다. 또한 주기적으로 전송되거나, 차단 상황 발생의 경우 전송된 전류 또는 전압 정보가 탐지 관리 유닛(133)에 저장될 수 있다. 정보 처리 유닛(132)은 상태 탐지 유닛(131)에 대하여 탐지 정보의 전송을 요청할 수 있고, 탐지 정보는 전류, 전압, 온도 또는 습도 정보가 될 수 있다. 상태 탐지 유닛(131)은 주기적으로 탐지 정보를 정보 처리 유닛(132)으로 전송할 수 있고, 적어도 하나의 누전 차단기에 의하여 전원이 차단되면 곧바로 탐지 정보를 정보 처리 유닛(132)으로 전송할 수 있다. 탐지 관리 유닛(133)에 저장된 정보 또는 정보 처리 유닛(132)에 의하여 처리된 탐지 정보는 근거리 통신 수단 또는 무선 통신 수단을 포함하는 전송 관리 유닛(134)에 의하여 관리자의 스마트폰과 같은 전자기기(14)로 전송될 수 있다. 전자기기(14)로 메시지 형태로 전송되거나, 전자기기(14)에 설치된 연동 애플리케이션으로 전송될 수 있다. 연동 애플리케이션은 전송 관리 유닛(134)과 무선 통신이 가능하면서 탐지 정보를 수신할 수 있다. 또한 필요한 경우 상태 탐지 유닛(131)으로 누전 차단기의 작동과 관련된 작동 제어 신호를 전송할 수 있다. 예를 들어 하나의 누전 차단기의 전류가 점진적으로 증가하는 상태에 있고, 전원 차단이 필요한 상황인 것으로 판단되면 미리 전원을 차단시킬 수 있다. 또는 전원 차단이 필요한 상황이지만 누전 차단기가 작동되지 않는다면 강제적으로 전원을 차단시킬 수 있다. 연동 애플리케이션은 탐지 정보의 처리 또는 작동 제어 신호의 발생을 위한 다양한 수단을 포함할 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
도 2는 본 발명에 따른 분전반 모니터링 장치의 작동 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2를 참조하면, 외부 전원(27)으로부터 전력 기기(11)로 전력이 공급될 수 있고, 예를 들어 AC 전력이 메인 전력 제어 모듈(26)로 공급될 수 있고, 메인 전력 제어 모듈(26)로부터 각각의 분배 전력 제어 모듈(261, 262, 263)을 통하여 외부 전력이 분배될 수 있다. 메인 전력 제어 모듈(26) 및 분배 전력 제어 모듈(261, 262, 263)은 메인 누전 차단기(11a) 및 서브 누전 차단기(111, 112, 113)와 전기적으로 연결될 수 있다. 메인 누전 차단기(11a) 및 서브 누전 차단기(111, 112, 113)는 전류, 전압, 온도 또는 습도 정보가 누전 관리 모듈(12)에 설치된 모니터링 유닛(25)으로 주기적으로 또는 위험 상황 발생의 경우 전송될 수 있다. 모니터링 유닛(25)은 위에서 설명된 상태 탐지 유닛(131)에 포함될 수 있고, 각각의 전력 컨트롤러(26, 261, 262, 263)로부터 실시간으로 각각의 분배 유닛을 통하여 공급되는 전력 정보를 수신할 수 있다. 모니터링 유닛(25)에 의하여 탐지된 정보가 컨트롤러(13)로 전송될 수 있다. 컨트롤러(13)은 정보 처리 유닛을 포함할 수 있고, 정보 처리 유닛은 중앙 처리 유닛(21) 및 적어도 하나의 저장 매체(221, 222)를 포함할 수 있다. 중앙 처리 유닛(21)은 컨트롤러(13)의 전체 작동을 제어할 수 있고, 저장 매체(221, 222)에 탐지 정보 또는 관리 정보가 저장될 수 있다. 제1 저장 매체(221,222)는 예를 들어 SRAM과 같은 중앙 처리 유닛(21)의 작동을 위한 운영 프로그램 또는 일시적인 저장 수단의 기능을 가질 수 있고, 제2 저장매체(222)는 플래시 메모리와 같이 분류, 저장 또는 전송을 위한 메모리가 될 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 컨트롤러(13)에서 처리된 정보는 블루투스 통신 수단(231) 또는 와이파이 통신 수단(232)을 통하여 제1 통신 유닛(241) 또는 제2 통신 유닛(242)으로 전송될 수 있다. 제1, 2 통신 유닛(241, 242)은 위에서 설명된 전송 관리 유닛의 기능을 가질 수 있고, 전자기기와 무선 통신으로 연결될 수 있다.
컨트롤러(12)는 다양한 구조로 누전 차단기(11a, 111, 112, 113)과 연결될 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
도 3은 본 발명에 따른 분전반 모니터링 장치가 적용된 실시 예를 도시한 것이다.
도 3을 참조하면, 컨트롤러(13)는 메인 모니터링 유닛(31) 및 서브 모니터링 유닛(321, 322, 323)과 데이터 통신이 가능하도록 연결될 수 있다. 메인 모니터링 유닛(31) 및 서브 모니터링 유닛(321, 322, 323)은 누전 차단기와 연결될 수 있고, 기계식 또는 전자식 누전 차단기와 연결될 수 있다. 모니터링 유닛(31, 321, 322, 323)은 각각의 누전 차단기의 누설 전류를 탐지하거나, 전압을 탐지할 수 있다. 모니터링 유닛(31, 321, 322, 323)에서 탐지된 정보는 컨트롤러(13)로 전송할 수 있다. 또한 위에서 설명된 것처럼 온도 또는 습도 정보가 컨트롤러(13)로 전송될 수 있다. 컨트롤러(13)는 탐지된 정보에 기초하여 임시적으로 누전 차단기를 작동시켜 전원을 차단할 수 있다. 그리고 차단 정보를 전자기기(14)로 전송할 수 있다. 또는 컨트롤러(13)는 전자기기(14)로부터 전송된 작동 제어 신호에 따라 누전 차단기를 작동시킬 수 있다. 예를 들어 전자기기(14)로부터 전원 차단 명령이 전송되면 컨트롤러(13)는 누전 차단기의 작동을 위한 신호를 생성하여 모니터링 유닛(31, 321, 322, 323)를 통하여 누전 차단기를 작동시킬 수 있다. 또는 컨트롤러(13)는 누전 차단기를 직접 작동시켜 전원으로 전력 공급을 차단할 수 있다.
컨트롤러(13)는 다양한 방법으로 누전 차단기의 작동을 제어할 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
도 4는 본 발명에 따른 분전반 모니터링 장치가 제어되는 방법의 실시 예를 도시한 것이다. 도 4를 참조하면, 정보 처리 장치(132)는 무선을 통하여 전자기기(14)에 의하여 접근 가능하다. 컨트롤러(13)는 누전 차단기(11)와 유선으로 연결되거나, 와이-파이 또는 블루투스와 같은 근거리 통신 수단을 통하여 연결될 수 있다. 또한 컨트롤러(13)는 원거리 무선 통신을 통하여 전자기기와 연결되거나, 중계 수단(41, 43)을 통하여 전자기기(14)와 연결될 수 있다. 스마트 폰과 같은 전자기기(14)에 연동 애플리케이션이 설치될 수 있고, 전자기기(14)의 연동 애플리케이션을 통하여 컨트롤러(13)에 접근할 수 있다. 전자기기(14)는 블루투스 또는 와이-파이와 같은 통신 수단을 통하여 컨트롤러에 접근할 수 있다. 전자기기(14)는 연동 애플리케이션을 통하여 접근 암호를 컨트롤러로 전송하여 접근 허가를 획득할 수 있다. 그리고 컨트롤러(13)로부터 분전반의 상태 정보를 획득할 수 있고, 예를 들어 전류 상태, 전압 상태, 전력 공급 상태, 온도, 습도, 온/오프 상태와 같은 정보를 획득할 수 있다. 그리고 이와 같은 정보에 기초하여 분전반에 배치된 각각의 누전 차단기의 상태를 확인하고, 각각의 누전 차단기의 작동을 조절할 수 있다. 예를 들어 각각의 누전 차단기의 작동을 온/오프를 시킬 수 있다. 또는 전자기기(14)는 무선 공유기(41) 또는 인터넷(43)과 같은 중계 수단을 통하여 컨트롤러(13)와 연결될 수 있다. 컨트롤러(13)에 의하여 관리되는 분전반의 정보가 분전반 서버(42)에 저장될 수 있고, 전자기기(14)는 필요에 따라 분전반 서버(42)로부터 접속 가능한 컨트롤러(13)에 대한 정보를 획득할 수 있다. 분전반 서버(42)는 또한 각각의 분전반에서 탐지된 정보를 저장하는 기능을 가질 수 있다. 전자기기(14)는 분전반 서버(42)에 접속하여 분전반의 상태를 확인하거나, 컨트롤러(13)에 접속하여 분전반의 상태를 확인할 수 있다. 그리고 필요에 따라 전자기기(14)는 분전반에 설치된 누전 차단기의 작동을 조절할 수 있다.
컨트롤러(13)에 의하여 획득된 정보는 다양한 관리 서버에 저장될 수 있고, 전자기기(14)는 다양한 방법으로 컨트롤러(13)에 접근할 수 있다.
본 발명에 따른 분전반 모니터링 장치는 분전반에 배치된 메인 차단기 및 서브 차단기의 전류 상태를 주기적으로 감시하는 것에 의하여 안전사고가 예방되도록 한다. 본 발명에 따른 모니터링 장치는 직접 또는 외부에서 무선 통신을 통하여 간접적으로 차단기의 온/오프가 가능하다. 또한 본 발명에 따른 모니터링 장치는 실시간으로 분전반의 상태를 원격 감시가 가능하도록 하면서 연동 애플리케이션에 의하여 다양한 작동 제어가 가능하도록 한다. 추가로 본 발명에 따른 모니터링 장치는 누전 차단기의 정보가 주기적으로 저장되는 것에 의하여 누전 차단기의 효과적인 관리가 가능하도록 하면서 사고 발생의 원인의 파악이 용이하도록 한다.
위에서 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.
11: 전력기기 12: 누전 관라 모듈
13: 감시 컨트롤러 14: 전자기기
21: 중앙 처리 유닛 25: 모니터링 유닛
26: 전력 제어 모듈 27: 외부 전원
131: 상태 탐지 유닛 132: 정보 처리 윤시
134: 전송 관리 유닛
221, 222: 저장 매체

Claims (3)

  1. 분전반의 작동 상태를 감시하는 분전반 모니터링 장치에 있어서,
    누전 관리 모듈(12)로부터 전류 또는 전압 정보를 탐지하는 상태 탐지 유닛(131);
    상태 탐지 유닛으로부터 전송된 정보를 처리하여 무선 전송이 가능한 상태로 변환하는 정보 처리 유닛(132); 및
    정보 처리 유닛(132)에서 처리된 정보를 무선 통신으로 전자기기(14)로 전송하는 전송 관리 유닛(134)을 포함하고,
    상태 탐지 유닛(131)은 분전반에 배치된 적어도 하나의 누전 차단기의 전류 정보를 탐지하는 것을 특징으로 하는 분전반 모니터링 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 정보 처리 유닛(132)은 중앙 처리 유닛(21) 및 적어도 하나의 저장 매체(221, 222)를 포함하고, 주기적으로 전류 정보를 수집하는 것을 특징으로 하는 분전반 모니터링 장치.
  3. 청구항 1에 있어서, 정보 처리 장치(132)는 무선을 통하여 전자기기(14)에 의하여 접근 가능한 것을 특징으로 하는 분전반 모니터링 장치.
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