KR20210117819A - 모듈화된 블록식 전원분배장치에서의 과열 경보 장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

모듈화된 블록식 전원분배장치에서의 과열 경보 장치 및 그 방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 과열 경보 장치는 모듈화된 블록식 전원분배장치에서의 과열 경보 장치에 있어서, 메인 차단기와 연결되는 메인 차단기용 단자들 각각에 대하여 온도 값에 따른 온도 전압을 센싱하는 센싱부; 상기 메인 차단기용 단자들 각각에 대하여 센싱된 온도 전압에 기초하여 미리 설정된 기준 시간 이후에 분전반의 과열 여부를 예측하는 제어부; 및 상기 기준 시간 이후에 상기 분전반의 과열이 예측되는 경우 과열 경보를 제공하는 경보부를 포함한다.

Description

모듈화된 블록식 전원분배장치에서의 과열 경보 장치 및 그 방법 {Overheat Alarming Apparatus in Modular Block Type Power Distribution Apparatus and Method Therefore}

본 발명은 모듈화된 블록식 전원분배장치에서의 과열 경보 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 모듈화된 블록식 전원분배장치를 사용하는 분전반에서 메인 차단기용 단자들 각각에 흐르는 전류에 의한 온도 전압을 감지하고, 감지된 온도 전압을 이용하여 분전반의 과열을 사전에 예측함으로써, 과열 경보를 제공하고, 이를 통해 분전반의 과열을 사전에 방지할 수 있는 과열 경보 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 전원분배기용 단자 지지대는 산업설비, 건물, 아파트를 포함한 단지형 밀집주택 등과 같은 공동 전력 수요시설 등에 전기를 분배하는 동시에, 과전류, 과부하, 접촉불량으로 발생되는 화재사고를 차단하여 전기적 안전 사고를 방지하고 부하 기기를 보호하는 전기기기이며, 산업설비 회로 및 건물의 옥내외 회로에서 외부로부터 공급되는 전력을 부하의 용량에 맞게 배분하는 전로 역할을 한다.

상기 단자 지지대는 내부기기로서 배선용 차단기, 누전차단기 등의 회로차단기로 구성되어, 과전류 또는 단락사고 발생시 회로를 모선으로부터 차단하여 사고를 방지하는 조절 기능을 포함하며, 건물의 옥내외 내벽, 외벽 또는 별도의 방에 설치되어 필요할 때, 내부를 점검하고 유지보수할 수 있는 곳에 설치된다.

상기 전원분배기는 전원 공급측으로부터 전력을 인입하고 회로를 차단할 수 있는 주 배선용 차단기와, 상기 주배선용 차단기의 부하측 단자에 접속되는 다수의 교류 모선 부스바(Bus Bar)와, 상기 주 배선용 차단기로부터의 전력을 부하측으로 분전하기 위한 다수의 분전용 분기 배선용 차단기와, 상기 교류 모선 부스바로부터 전류 경로를 분기하기 위해 상기 교류 모선 부스바와 분기 회로차단기의 단자부 사이에 접속되는 분기 부스바로 구성된다.

상기 주 배선용 차단기와 상기 분전용 분기 배선용 차단기로는 산업용인 경우, R극, S극, T극의 3극(3상) 배선용 차단기, 또는 R극, S극, T극 및 N극의 4극(4상) 배선용 차단기가 사용되며, 가정용 전원분배기는 단상 2선식 배선용 차단기가 사용된다.

종래 다양한 형태의 전원분배장치 예를 들어, 블록식 전원분배장치 등이 개발되고 출원되었으나, 종래 전원분배장치는 과부하, 접촉 불량 또는 기타의 원인에 인한 부스바의 온도 상승 시, 부스바의 과열로 발생하는 사고를 미연에 방지할 수 없는 문제점이 있다.

본 발명의 실시예들은, 모듈화된 블록식 전원분배장치를 사용하는 분전반에서 메인 차단기용 단자들 각각에 흐르는 전류에 의한 온도 전압을 감지하고, 감지된 온도 전압을 이용하여 분전반의 과열을 사전에 예측함으로써, 과열 경보를 제공하고, 이를 통해 분전반의 과열을 사전에 방지할 수 있는 과열 경보 장치 및 그 방법을 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 과열 경보 장치는 모듈화된 블록식 전원분배장치에서의 과열 경보 장치에 있어서, 메인 차단기와 연결되는 메인 차단기용 단자들 각각에 대하여 온도 값에 따른 온도 전압을 센싱하는 센싱부; 상기 메인 차단기용 단자들 각각에 대하여 센싱된 온도 전압에 기초하여 미리 설정된 기준 시간 이후에 분전반의 과열 여부를 예측하는 제어부; 및 상기 기준 시간 이후에 상기 분전반의 과열이 예측되는 경우 과열 경보를 제공하는 경보부를 포함한다.

상기 센싱부는 상기 메인 차단기용 단자들 각각에 대하여, 상기 온도 값에 따른 온도 전압을 미리 설정된 시간 단위로 순차적으로 센싱하고, 상기 제어부는 상기 메인 차단기용 단자들 각각에 대하여 센싱된 온도 전압을 이용하여 제1 시간 동안의 상기 메인 차단기용 단자들 각각 대한 온도 전압의 변화를 계산하고, 상기 계산된 온도 전압의 변화에 기초하여 상기 기준 시간 이후에 상기 분전반의 과열 여부를 예측할 수 있다.

상기 제어부는 상기 온도 전압의 변화에 의한 센싱 기울기 데이터와 미리 설정된 온도 전압에 따른 기울기 데이터를 비교하여 상기 센싱 기울기 데이터가 상기 기울기 데이터보다 크면 상기 기준 시간 이후에 상기 분전반이 과열되는 것으로 예측할 수 있다.

상기 제어부는 상기 메인 차단기용 단자들 각각에 대한 단자 경보와 상기 분전반의 과열에 대한 통합 경보를 예측하고, 상기 경보부는 상기 메인 차단기용 단자들 각각에 대한 단자 경보를 제공하기 위한 발광 소자들과 상기 통합 경보를 제공하기 위한 부저(buzzer)를 이용하여 상기 메인 차단기용 단자들 각각에 대한 과열 경보와 상기 통합 경보를 제공할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 과열 경보 방법은 모듈화된 블록식 전원분배장치에서의 과열 경보 방법에 있어서, 메인 차단기와 연결되는 메인 차단기용 단자들 각각에 대하여 온도 값에 따른 온도 전압을 센싱하는 단계; 상기 메인 차단기용 단자들 각각에 대하여 센싱된 온도 전압에 기초하여 미리 설정된 기준 시간 이후에 분전반의 과열 여부를 예측하는 단계; 및 상기 기준 시간 이후에 상기 분전반의 과열이 예측되는 경우 과열 경보를 제공하는 단계를 포함한다.

상기 센싱하는 단계는 상기 메인 차단기용 단자들 각각에 대하여, 상기 온도 값에 따른 온도 전압을 미리 설정된 시간 단위로 순차적으로 센싱하고, 상기 예측하는 단계는 상기 메인 차단기용 단자들 각각에 대하여 센싱된 온도 전압을 이용하여 제1 시간 동안의 상기 메인 차단기용 단자들 각각 대한 온도 전압의 변화를 계산하고, 상기 계산된 온도 전압의 변화에 기초하여 상기 기준 시간 이후에 상기 분전반의 과열 여부를 예측할 수 있다.

상기 예측하는 단계는 상기 온도 전압의 변화에 의한 센싱 기울기 데이터와 미리 설정된 온도 전압에 따른 기울기 데이터를 비교하여 상기 센싱 기울기 데이터가 상기 기울기 데이터보다 크면 상기 기준 시간 이후에 상기 분전반이 과열되는 것으로 예측할 수 있다.

상기 예측하는 단계는 상기 메인 차단기용 단자들 각각에 대한 과열 경보와 상기 분전반의 과열에 대한 통합 경보를 예측하고, 상기 제공하는 단계는 상기 메인 차단기용 단자들 각각에 대한 과열 경보를 제공하기 위한 발광 소자들과 상기 통합 경보를 제공하기 위한 부저(buzzer)를 이용하여 상기 메인 차단기용 단자들 각각에 대한 과열 경보와 상기 통합 경보를 제공할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 모듈화된 블록식 전원분배장치를 사용하는 분전반에서 메인 차단기용 단자들 각각에 흐르는 전류에 의한 온도 전압을 감지하고, 감지된 온도 전압을 이용하여 분전반의 과열을 사전에 예측함으로써, 분전반의 과열을 사전에 방지할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 과부하, 접촉 불량 또는 기타의 원인에 인한 부스바의 과열을 사전에 예측함으로써, 부스바의 과열로 발생하는 사고를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 모듈화된 블록식 전원분배장치에 대한 실제 사진의 예를 나타낸 것이다.
도 2는 모듈화된 블록식 전원분배장치에 대한 일 예를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 과열 경보 장치에 대한 일 예시도를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 과열 경보 장치에 대한 구성 블록도를 나타낸 것이다.
도 5는 도 4의 과열 경보 장치에 대한 개념적인 구성을 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 장치에서 과열을 판단하기 위한 기준의 그래프에 대한 일 예시도를 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 과열 경보 방법에 대한 동작 흐름도를 나타낸 것이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면 상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.

본 발명의 실시예들은, 모듈화된 블록식 전원분배장치를 사용하는 분전반에서 메인 차단기용 단자들 각각에 흐르는 전류에 의한 온도 전압을 감지하고, 감지된 온도 전압을 이용하여 분전반의 과열을 사전에 예측함으로써, 과열 경보를 제공하고, 이를 통해 분전반의 과열을 사전에 방지하는 것을 그 요지로 한다.

여기서, 본 발명은 메인 차단기용 단자들 각각에 흐르는 전류 뿐만 아니라 분기 차단기용 단자들 각각에 흐르는 전류에 의한 온도 전압을 감지함으로써, 분전반의 과열을 사전에 예측할 수도 있다.

도 1은 모듈화된 블록식 전원분배장치에 대한 실제 사진의 예를 나타낸 것으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 모듈화된 블록식 전원분배장치들 각각(100)은 케이스, 케이스의 상부면에 위치하는 복수개의 메인 차단기용 단자, 케이스의 양측 측면에 위치하는 복수개의 분기 차단기용 단자 및 케이스의 표면에 함몰되어 위치하는 복수개의 추가용 단자를 포함한다.

이 때, 분기 차단기용 단자는 케이스의 좌측에 형성되는 좌측 분기 차단기로 전원을 분배하는 좌측 분기 차단기용 단자와 케이스의 우측에 형성되는 우측 분기 차단기로 전원을 분배하는 우측 분기 차단기용 단자로 이루어질 수 있다.

모듈화된 블록식 전원분배장치(100)는 본 출원인에 의해 출원된 모듈화된 블록식 전원분배장치 예를 들어, 등록특허번호 제10-087438호에 기재된 전원분배장치에 대한 내용 및 등록특허번호 제10-0907314호에 기재된 전원분배장치에 대한 내용 모두를 포함할 수 있다.

예를 들어, 모듈화된 블록식 전원분배장치(100)는 도 2에 도시된 바와 같이 4개의 분기 차단용 단자(R극, S극, T극 및 N극의 4상용 단자)를 구비할 수도 있고, 3 개의 분기 차단용 단자(R극, S극, T극의 3상용 단자)를 구비할 수도 있으며, 2 개의 분기 차단용 단자(R극, N극의 단상 2선식용 단자)를 구비할 수도 있다.

물론, 모듈화된 블록식 전원분배장치(100)는 케이스의 우측과 좌측의 분기 차단용 단자 수가 동일할 수도 있지만 이에 한정하지 않으면 우측 분기 차단용 단자 수와 좌측 분기 차단용 단자 수가 상이할 수 있다. 예컨대, 모듈화된 블록식 전원분배장치는 4개의 우측 분기 차단용 단자와 3개의 좌측 분기 차단용 단자를 구비할 수도 있고, 3 개의 우측 분기 차단용 단자와 2 개의 좌측 분기 차단용 단자를 구비할 수도 있다.

이러한 모듈화된 블록식 전원분배장치에 대한 구성을 도 2를 이용하여 살펴보면, 전원을 분기하는 선로 예를 들어, 부스바가 들어 있는 전원분배장치 케이스(100)와 외부로부터 전원을 공급 받는 메인 차단기용 단자(101)와, 분기 차단기에 전원을 분배하는 분기 차단기용 단자(102)와 블록식 전원분배장치를 연결하기 위한 후단의 추가용 단자(103)로 구성 되어 있다. 전원분배 기능을 수행하기 위해 메인 차단기(200)에 메인 차단기용 단자(101)를 나사로 체결하고 분기 차단기(300)에 분기 차단기용 단자(102)를 나사로 체결해서 사용하며, 이러한 형태의 블록식 전원분배장치는 메인 차단기용 단자(101) 부분을 나사로 체결하여 필요한 분기 차단기(300) 수만큼 확장하여 사용할 수 있다.

본 발명의 과열 경보 장치는 이러한 모듈화된 블록식 전원분배장치에서 사용할 수 있으며, 본 발명의 과열 경보 장치에 대하여 도 3 내지 도 6을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 물론, 본 발명의 과열 경보 장치는 모듈화된 블록식 전원분배장치에서 사용하는 것이 바람직하지만, 이에 한정하지 않으며 메인 차단기와 연결하여 사용할 수 있는 모든 종류의 분전반에 사용될 수도 있다.

도 3은 본 발명의 과열 경보 장치에 대한 일 예시도를 나타낸 것으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 과열 경보 장치는 메인 차단기용 단자들 각각에 연결하기 위한 단자들(R, S, T, N), 과열 경보 장치에 전원을 인가하기 위한 전원 스위치, 통전 전류를 설정하기 위한 수단, 단자들 각각(R, S, T)의 과전류 경보를 제공하기 위한 발광 수단들, 분전반의 과열을 경보하기 위한 통합 경보 부저(buzzer), 전원 LED와 분기 모듈 예컨대, 분기 차단기의 단자들과 연결되는 분기용 과열 경보 장치와 연결하기 위한 분기 모듈 커넥터를 포함한다.

여기서, 분기 모듈 커넥터는 우측 분기 차단기의 단자들과 연결되는 분기용 과열 경보 장치와 연결하기 위한 커넥터 및 좌측 분기 차단기의 단자들과 연결되는 분기용 과열 경보 장치와 연결하기 위한 커넥터를 포함할 수 있다.

통전 전류를 설정하기 위한 수단은 메인 차단기용 단자들과 연결되는 경우에는 최대 정격의 50%에서부터 100%까지 설정할 수 있고, 분기 차단기용 단자들과 연결되는 경우에는 최대 정격의 30%에서부터 60%까지 설정할 수 있다.

본 발명의 과열 경보 장치는 이렇게 설정된 설정 레벨을 넘어서면 각 단자의LED가 적색으로 깜박거리며, 각 LED는 정상으로 돌아오면 꺼지며, 통합 경보는 계속 경보를 발하고 원격으로 경보신호를 보내면서 전원을 끌 때까지 지속될 수 있다.

도 3의 과열 경보 장치는 일 예일 뿐, 본 발명의 과열 경보 장치는 단자들의 수에 따라 단자들, 발광 수단들, 분기 모듈 커넥터, 통합 경보 부저 등과 같은 수단들이 달라질 수 있다. 즉, 본 발명의 과열 경보 장치는 실제 전체 전력소모에 맞추어 경보 레벨을 설정할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 과열 경보 장치에 대한 구성 블록도를 나타낸 것이고, 도 5는 도 4의 과열 경보 장치에 대한 개념적인 구성을 나타낸 것이다.

도 4와 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 과열 경보 장치(500)는 전원 공급부(510), 센서부(520), 제어부(530) 및 경보부(540)를 포함한다.

전원 공급부(power supply)(510)는 과열 경보 장치에 전원을 공급하기 위한 수단으로, 도 3에 도시된 전원 온/오프 스위치를 통해 과열 경보 장치에 전원이 공급되거나 차단된다.

센싱부(520)는 과열 경보 장치의 단자들 각각과 연결되는 모듈화된 블록신 전원분배장치의 단자들 예를 들어, 메인 차단기용 단자들 각각과 연결되어 메인 차단기용 단자들 각각에 대하여 온도 값에 따른 온도 전압을 센싱한다.

이 때, 센싱부(520)는 도 4에 도시된 R-NTC, S-NTC, T-NTC와 N-NTC에 대응되는 수단으로, R 단자에서 센싱되는 R 온도 전압, S 단자에서 센싱되는 S 온도 전압, T 단자에서 센싱되는 T 온도 전압과 N 단자에서 센싱되는 N 온도 전압을 센싱하여 제어부(Mi-com)(530)으로 전달할 수 있다.

센싱부(520)는 각각의 단자에 대하여 일정 시간 단위 예를 들어, 1초 단위로 순차적으로 센싱함으로써, R 단자에서 센싱되는 R 온도 전압, S 단자에서 센싱되는 S 온도 전압, T 단자에서 센싱되는 T 온도 전압과 N 단자에서 센싱되는 N 온도 전압을 순차적으로 제어부(530)로 전달할 수 있다.

즉, 센싱부(520)는 단자별로 단자 통과 전류에 의한 온도 상승에 대응하는 온도 전압을 센싱하여 제어부(530)로 전달한다.

제어부(530)는 센싱부를 통해 각 단자별로 수신되는 온도 값에 따른 온도 전압에 기초하여 미리 설정된 기준 시간 예를 들어, 1시간 이후에 분전반의 과열 여부를 예측한다.

여기서, 제어부(530)는 분기용 과열 경보 장치로부터 수신되는 분기 차단기용 단자들 각각에 대한 온도 값에 따른 온도 전압을 수신할 수도 있으며, 분기 차단기용 단자들 각각에 대한 온도 값에 따른 온도 전압을 추가로 반영하여 분전반의 과열 여부를 예측할 수도 있다. 물론, 도 4에 도시된 바와 같이, 제어부(530)는 분기용 과열 경보 장치와 분기 모듈 커넥터를 통해 연결되어, 분기용 과열 경보 장치와 데이터를 주고 받을 수 있으며, 이 때, 분기용 과열 경보 장치와 주고 받는 데이터(Sub1 In/Out, Sub2 In/Out)는 본 발명의 기술을 제공하는 사업자 또는 개인에 의해 결정될 수 있다.

나아가, 제어부(530)는 메인 차단기용 단자들 각각에 대하여 센싱된 온도 전압을 이용하여 제1 시간 동안 예를 들어, 1분 동안의 메인 차단기용 단자들 각각 대한 온도 전압의 변화를 계산하고, 계산된 온도 전압의 변화에 기초하여 기준 시간 이후에 분전반의 과열 여부를 예측할 수 있다.

예를 들어, 제어부(530)는 도 6에 도시된 바와 같이, 과열 여부를 판단하기 위하여 미리 설정된 최대 전류 시 시간별 온도 차이의 전압 발생 그래프를 이용하여 분전반의 과열 여부를 판단할 수 있다. 여기서, 도 6에 도시된 기준 그래프는 경보 설정 레벨과 무관하게 동일한 커브를 가지는 그래프를 가질 수 있으며, 제어부(530)는 이러한 기준 그래프를 통해 각 단자별로 측정된 온도 전압의 변화에 의한 센싱 기울기 데이터와 기준 그래프에서의 온도 전압에 따른 기울기 데이터를 비교하여 센싱 기울기 데이터가 기준 그래프의 기울기 데이터보다 크면 기준 시간 이후에 분전반이 과열되는 것으로 예측할 수 있고, 센싱 기울기 데이터가 기준 그래프의 기울기 데이터보다 작으면 준 시간 이후에분전반이 과열되지 않는 것으로 예측할 수 있다. 즉, 제어부(530)는 전류에 비례하는 각도로 상승하는 커브로 모두 동일한 커브가 입력되기 때문에 센싱되어 입력되는 전압과 미리 설정된 기준표의 전압 커브와 비교하여 기울기가 높으면 경보로 예측하고 낮으면 정상으로 예측한다. 여기서, 기준 그래프는 메인 단에서 100%로 설정되었으면 최대 전류 예를 들어, 100A가 흘렀을 때의 커브가 되고 50%로 설정되었으면 50A가 흘렀을 때의 커브가 되며, 분기 단 경우에는 60%로 설정되었다면 60A가 도 6의 커브와 동일하게 제어부(530)로 센싱 전압이 인가되고 30A로 설정되었다면 30A가 도 6의 커브와 동일한 데이터가 추출 된다는 것이다. 제어부(530)에서의 경보 판단 기준 시간은 일정 시간 예를 들어, 10초 간격으로 매 10초 마다의 기울기 데이터로 과열 여부를 예측 또는 판단할 수 있다.

나아가, 제어부(530)는 각 단자별로 입력되는 온도 전압 변화를 이용하여 각 단자별 과열 경보를 예측할 수도 있다. 물론, 제어부(530)는 각 단자별로 과열 경보를 예측하기 위한 데이터와 센싱된 온도 전압 변화 데이터를 비교함으로써, 각 단자별 과열 경보를 예측할 수도 있다.

이러한 제어부(530)는 도 4에 도시된 바와 같이 R 단자 센싱 정보, S 단자 센싱 정보, T 단자 센싱 정보, N 단자 센성 정보, 분기1 센싱 정보와 분기2 센싱 정보를 수신할 수 있는데, 각 센싱 정보는 온도 값에 따르는 변화 전압(0.5V ~ 4V)을 일정 시간 예를 들어, 10초당 한번씩 읽어 1분 값으로 일정 시간 후 예를 들어, 50분 후 과열 여부를 예측하여 경보 여부를 판단할 수 있다. N 단자에 대한 센싱 정보는 개별 단자 경보에는 이용되지 않고, 분전반의 과열 여부를 예측하기 위한 통합 경보에만 이용될 수 있다. 그리고, 제어부(530)는 상술한 입력 정보를 수신하기 위하여 각 센싱 수단을 순차적으로 제어할 수 있으며, 미리 설정된 듀티 사이클을 가지는 펄스 신호를 이용하여 각각의 센싱 수단으로부터 각 단자별 온도 값에 대한 온도 전압을 순차적으로 수신할 수 있다. 여기서, 각 센싱 수단을 제어하기 위한 시간과 듀티 사이클 그리고 펄스 신호 등은 본 발명의 기술을 제공하는 사업자 또는 개인에 의해 결정될 수 있다.

경보부는 제어부(530)에 의해 각 단자별 과열 경보와 분전반의 통합 경보가 예측되면, 예측된 각 단자별 과열 경보와 분전반의 통합 경보를 제공한다.

이 때, 경보부(540)는 도 4에 도시된 바와 같이, 각 단자별 과열 경보를 제공하기 위한 발광 수단들과 통합 경보를 제공하기 위한 통합 경보 부저를 포함할 수 있으며, 상황에 따라 특정 원격 경보기로 과열 경보에 대한 RF 신호를 전송하기 위한 RF 통신 모듈을 더 포함할 수도 있다. 경보부는 RF 통신 모듈을 포함하는 경우 RF 통신 모듈을 통해 원격 경보기로 과열 경보를 전송함으로써, 원격 경보기 부근에 위치한 관리자에게 경보음을 제공할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 과열 경보 장치는 모듈화된 블록식 전원분배장치를 사용하는 분전반에서 메인 차단기용 단자들 각각에 흐르는 전류에 의한 온도 전압을 감지하고, 감지된 온도 전압을 이용하여 분전반의 과열을 사전에 예측함으로써, 분전반의 과열을 사전에 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 과열 경보 장치는 과부하, 접촉 불량 또는 기타의 원인에 인한 부스바의 과열을 사전에 예측함으로써, 부스바의 과열로 발생하는 사고를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

이러한 본 발명의 과열 경보 장치는 분전반에서 메인 3상 전원 입력단에 설정된 전류보다 높은 전류가 계속 통전되거나 단자결합이 안 좋을 경우와 배선 전력용량이 부족할 경우에도 1분 정도에 해당 개소의 경보 LED가 점등되고 벗어나면 즉시 중지될 수 있으며, 통합 경보는 해당 장치의 전원이 오프될때까지 발생할 수 있다.

나아가, 본 발명의 과열 경보 장치는 N상의 온도 전압에 기초하여 N상의 전류가 모델별 최대 전류에 비하여 20% 이상 3상 전류가 불균형을 이루거나 N상의 단자 결합이 안 좋을 경우와 배선의 용량부족 경우에는 부분 경보없이 통합경보가 발생할 수 있다.

나아가, 본 발명의 과열 경보 장치는 설치 시 R/S/T 상의 단자 조임 결합이 부실하거나 오랜 시간이 흐른 후 결합이 나빠지는 경우에도 해당 경보 LED가 점등되고 통합 경보를 발할 수도 있다.

이와 같이, 본 발명의 과열 경보 장치는 통전전류에 비례하여 발열하는 열이 한시간 후에 도달하며 수렴되는 상승치를 1분 정도에 예측 연산하여 정교하고 빠르게 동작함으로써, 부실한 단자결합과 배전선로의 용량부족 경우에도 빠르게 경보를 제공할 수 있다. 즉, 본 발명의 과열 경보 장치는 3상(R, S, T)중에 한상이라도 과부하가 걸리면 부스바의 전류에 비례한 온도상승을 정밀하게 검지하여 한시간 후경에 수렴되는 상태 값을 1분 정도에 예측 연산하여 경보를 발하며 단자판의 조임 불안같은 경우도 경보를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 과열 경보 장치는 모듈화된 블록식 전원분배장치의 장점과 동일하게 장치를 블록식으로 장착함으로써, 설치가 끝나는 간단한 구조를 가지고 있고 실제 전력사용량에 적절하게 조절할 수 있어 부하 동작상태를 보다 섬세하게 관리할 수 있다.

이러한 본 발명의 과열 경보 장치는 러쉬 전류에 의한 순간 과부하는 무시할 수 있으며 연속 과부하에 잠시 도달하였다가 정상으로 돌아와도 리셋을 시키기 전에는 통합 경보를 유지하며 리셋을 시켜도 과부하가 유지되는 경우는 계속 경보를 제공하며, 개소 경보 LED는 실시간으로 경보시에만 점등될 수 있다.

또한, 본 발명의 과열 경보 장치는 배전반내에 열기구(용접기나 열풍기 등)를 사용하였을 때에는 배전반 내부가 정상적인 온도로 복귀되어야 정상 동작할 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 과열 경보 방법에 대한 동작 흐름도를 나타낸 것으로, 도 3 내지 도 6의 장치에서의 동작 흐름도를 나타낸 것이다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 과열 경보 방법은 메인 차단기와 연결되는 메인 차단기용 단자들 각각에 대하여 온도 값에 따른 온도 전압을 센싱하고, 메인 차단기용 단자들 각각에 대하여 센싱된 온도 전압에 기초하여 미리 설정된 기준 시간 분전반의 과열 여부를 예측한다(S710, S720).

여기서, 단계 S710은 메인 차단기용 단자들 각각에 대하여, 온도 값에 따른 온도 전압을 미리 설정된 시간 단위로 순차적으로 센싱할 수 있고, 단계 S720은 메인 차단기용 단자들 각각에 대하여 센싱된 온도 전압을 이용하여 제1 시간 동안의 메인 차단기용 단자들 각각 대한 온도 전압의 변화를 계산하며, 계산된 온도 전압의 변화에 기초하여 기준 시간 이후에 분전반의 과열 여부를 예측할 수 있다.

나아가, 단계 S720은 온도 전압의 변화에 의한 센싱 기울기 데이터와 미리 설정된 온도 전압에 따른 기울기 데이터를 비교하여 센싱 기울기 데이터가 기울기 데이터보다 크면 기준 시간 이후에 분전반이 과열되는 것으로 예측할 수 있다.

더 나아가, 단계 S720은 입력되는 센싱 데이터를 이용하여 메인 차단기용 단자들 각각에 대한 과열 경보와 분전반의 과열에 대한 통합 경보를 예측할 수 있다.

단계 S720에 의해 기준 시간 이후에 분전반의 과열이 예측되는 경우 과열 경보를 제공한다(S730).

이 때, 단계 S730은 메인 차단기용 단자들 각각에 대한 과열 경보를 제공하기 위한 발광 소자들과 통합 경보를 제공하기 위한 부저(buzzer)를 이용하여 메인 차단기용 단자들 각각에 대한 과열 경보와 통합 경보를 제공할 수 있다.

비록, 도 7의 방법에서 그 설명이 생략되었더라도, 도 7을 구성하는 각 단계는 도 1 내지 도 6의 장치에서 설명한 모든 내용을 포함할 수 있으며, 이는 이 기술 분야에 종사하는 당업자에게 있어서 자명하다.

이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 컨트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다.　 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다.　 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다.　 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 컨트롤러를 포함할 수 있다.　 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다.　 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치에 구체화(embody)될 수 있다.　 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다.　 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다.　 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.　 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다.　 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.　

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.　 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (8)

1. 모듈화된 블록식 전원분배장치에서의 과열 경보 장치에 있어서,
   메인 차단기와 연결되는 메인 차단기용 단자들 각각에 대하여 온도 값에 따른 온도 전압을 센싱하는 센싱부;
   상기 메인 차단기용 단자들 각각에 대하여 센싱된 온도 전압에 기초하여 미리 설정된 기준 시간 이후에 분전반의 과열 여부를 예측하는 제어부; 및
   상기 기준 시간 이후에 상기 분전반의 과열이 예측되는 경우 과열 경보를 제공하는 경보부
   를 포함하는 과열 경보 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 센싱부는
   상기 메인 차단기용 단자들 각각에 대하여, 상기 온도 값에 따른 온도 전압을 미리 설정된 시간 단위로 순차적으로 센싱하고,
   상기 제어부는
   상기 메인 차단기용 단자들 각각에 대하여 센싱된 온도 전압을 이용하여 제1 시간 동안의 상기 메인 차단기용 단자들 각각 대한 온도 전압의 변화를 계산하고, 상기 계산된 온도 전압의 변화에 기초하여 상기 기준 시간 이후에 상기 분전반의 과열 여부를 예측하는 것을 특징으로 하는 과열 경보 장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 제어부는
   상기 온도 전압의 변화에 의한 센싱 기울기 데이터와 미리 설정된 온도 전압에 따른 기울기 데이터를 비교하여 상기 센싱 기울기 데이터가 상기 기울기 데이터보다 크면 상기 기준 시간 이후에 상기 분전반이 과열되는 것으로 예측하는 것을 특징으로 하는 과열 경보 장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는
   상기 메인 차단기용 단자들 각각에 대한 단자 경보와 상기 분전반의 과열에 대한 통합 경보를 예측하고,
   상기 경보부는
   상기 메인 차단기용 단자들 각각에 대한 단자 경보를 제공하기 위한 발광 소자들과 상기 통합 경보를 제공하기 위한 부저(buzzer)를 이용하여 상기 메인 차단기용 단자들 각각에 대한 과열 경보와 상기 통합 경보를 제공하는 것을 특징으로 하는 과열 경보 장치.
   
5. 모듈화된 블록식 전원분배장치에서의 과열 경보 방법에 있어서,
   메인 차단기와 연결되는 메인 차단기용 단자들 각각에 대하여 온도 값에 따른 온도 전압을 센싱하는 단계;
   상기 메인 차단기용 단자들 각각에 대하여 센싱된 온도 전압에 기초하여 미리 설정된 기준 시간 이후에 분전반의 과열 여부를 예측하는 단계; 및
   상기 기준 시간 이후에 상기 분전반의 과열이 예측되는 경우 과열 경보를 제공하는 단계
   를 포함하는 과열 경보 방법.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 센싱하는 단계는
   상기 메인 차단기용 단자들 각각에 대하여, 상기 온도 값에 따른 온도 전압을 미리 설정된 시간 단위로 순차적으로 센싱하고,
   상기 예측하는 단계는
   상기 메인 차단기용 단자들 각각에 대하여 센싱된 온도 전압을 이용하여 제1 시간 동안의 상기 메인 차단기용 단자들 각각 대한 온도 전압의 변화를 계산하고, 상기 계산된 온도 전압의 변화에 기초하여 상기 기준 시간 이후에 상기 분전반의 과열 여부를 예측하는 것을 특징으로 하는 과열 경보 방법.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 예측하는 단계는
   상기 온도 전압의 변화에 의한 센싱 기울기 데이터와 미리 설정된 온도 전압에 따른 기울기 데이터를 비교하여 상기 센싱 기울기 데이터가 상기 기울기 데이터보다 크면 상기 기준 시간 이후에 상기 분전반이 과열되는 것으로 예측하는 것을 특징으로 하는 과열 경보 방법.
   
8. 제5항에 있어서,
   상기 예측하는 단계는
   상기 메인 차단기용 단자들 각각에 대한 과열 경보와 상기 분전반의 과열에 대한 통합 경보를 예측하고,
   상기 제공하는 단계는
   상기 메인 차단기용 단자들 각각에 대한 과열 경보를 제공하기 위한 발광 소자들과 상기 통합 경보를 제공하기 위한 부저(buzzer)를 이용하여 상기 메인 차단기용 단자들 각각에 대한 과열 경보와 상기 통합 경보를 제공하는 것을 특징으로 하는 과열 경보 방법.

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