KR20210135671A

KR20210135671A - 화재감지 및 소방기능을 가지는 배전반

Info

Publication number: KR20210135671A
Application number: KR1020200053579A
Authority: KR
Inventors: 오현균
Original assignee: 바다기술 주식회사
Priority date: 2020-05-06
Filing date: 2020-05-06
Publication date: 2021-11-16
Also published as: KR102519876B1

Abstract

본 발명은 화재감지 및 소방기능을 가지는 배전반에 관한 것으로서, 출입을 위한 도어(미도시)가 설치되고, 내부에 배전을 위한 각종 부속품(E)이 내장되는 하우징(10)과; 하우징(10) 내부의 온도(T1)와 외부의 온도(T2)가 설정된 값 이상의 차이가 날 때때 온도경고신호(S1)를 발생하는 과열감지부(20)와; 하우징(10) 내부의 분진농도(D)가 설정된 값 이상이 될 때 분진경고신호(S2)를 발생하는 분진감지부(30)와; 하우징(10) 내부에서 아크가 발생할 때 아크를 감지하여 아크경고신호(S3)를 발생하는 아크감지부(40)와; 하우징(10) 내부에서 화재가 발생할 때 화재를 감지하여 화재신호(S4)를 발생하는 화재감지부(50)와; 화재신호(S4)가 발생될 때 상기 하우징(10) 내부로 소화액을 분사하는 자동소화부(80);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

화재감지 및 소방기능을 가지는 배전반{A distributing board having detecting and extinguishing fire}

본 발명은 배전반에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 화재 발생시 이를 감지하고 화재를 진압할 수 있는, 화재감지 및 소방기능을 가지는 배전반에 관한 것이다.

일반적으로 배전반이란, 빌딩, 공장, 태양광 발전소등의 산업현장이나, 정수장, 하수처리장등과 같은 수처리장에, 전력의 공급 및 제어, 차단을 위하여 반드시 운영되는 장치이다. 배전반은 하우징 내부에 전기의 공급과 제어를 위한 컨트롤판넬, 계측기기, 통신장비, 전압 차단을 위한 회로차단기, 릴레이, 스위치등(이하, 부속품이라 한다)이 내장되는 구조를 가지며, 24 시간 내내 가동되면서 해당 설비의 제어 및 감시에 사용된다.

그런데 배전반 내부의 온도가 과도하게 상승하거나, 장기간 운영에 따라 많은 분진이 축적되거나, 부속품의 전기적 또는 기계적 결함에 의하여 아크가 발생하는등의 이벤트 상황이 발생될 때, 셧다운이 발생되어 정전은 물론 해당 설비를 제어하거나 감시할 수 없게 되고, 화재등이 발생될 수다.

국내의 화재 발생 현황을 보면 매년 3만 건 이상의 화재가 발생되는데, 그 중 약 1/3 이상이 전기에 의한 화재로 알려져 있을 만큼 전기화재가 빈번한 실정이다. 이러한 전기화재 원인중 약 60 %가 배전반 내에서 발생되는 아크, 아크에 의한 분진 발화, 과도한 온도 변화에 의한 부속품의 절연체 열화, 이에 따른 누전 및 접촉 불량등이라고 학계에 보고되고 있다.

이와 같이, 전기화재의 대부분의 원인이 배전반에 의하여 발생되므로, 배전반 내에서 발생되는 과도한 온도상승, 많은 분진 축적, 아크 발생등의 이벤트 상황을 신속하게 진단하고, 이벤트 상황에 의하여 화재 발생시 신속하게 화재를 감지하고 소방할 수 있는 기술에 대한 필요성이 절실히 요구되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 필요성을 충족하기 위하여 창출된 것으로서, 배전반 내에서 온도상승, 분진축정, 아크발생등에 의한 화재 발생시 이를 신속하게 감지하고 소방할 수 있는, 화재감지 및 소방기능을 가지는 배전반를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 화재감지 및 소방기능을 가지는 배전반은, 출입을 위한 도어(미도시)가 설치되고, 내부에 배전을 위한 각종 부속품(E)이 내장되는 하우징(10); 상기 하우징(10) 내부의 온도(T1)와 외부의 온도(T2)가 설정된 값 이상의 차이가 날 때때 온도경고신호(S1)를 발생하는 과열감지부(20); 상기 하우징(10) 내부의 분진농도(D)가 설정된 값 이상이 될 때 분진경고신호(S2)를 발생하는 분진감지부(30); 상기 하우징(10) 내부에서 아크가 발생할 때 아크를 감지하여 아크경고신호(S3)를 발생하는 아크감지부(40); 상기 하우징(10) 내부에서 화재가 발생할 때 화재를 감지하여 화재신호(S4)를 발생하는 화재감지부(50); 및 상기 화재신호(S4)가 발생될 때 상기 하우징(10) 내부로 소화액을 분사하는 자동소화부(80);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 하우징(10) 내부로부터 분진을 배출하거나 냉각을 위하여 상기 하우징(10) 외부의 공기를 상기 하우징(10) 내부로 유입시키기 위한 하우징배기팬(60)을 더 포함한다.

본 발명에 있어서, 상기 아크감지부(40)는, 상기 하우징(10) 내부 상부에 설치되는 베이스패널(41)에 설치되는 관브라켓(42)과, 상기 관브라켓(42) 내측에서 상기 베이스패널(41)에 설치되는 자외선센서(43)와, 상기 관브라켓(42)에 지지되는 것으로서 넓은 화각 범위에서 조사되는 자외선을 자외선센서(43)로 굴절시키는 어안렌즈(44)와, 상기 자외선센서(43)에서 자외선이 측정될 때 상기 아크신호(S3)를 발생하는 아크경고신호 발생부(45)를 포함한다.

본 발명에 있어서, 상기 자동소화부(80)는, 상기 하우징(10) 측벽에 설치되는 소화부브라켓(81)과, 상기 소화부브라켓(81)에 설치되는 것으로서 하방으로 개구된 체결캡(82)과, 상기 체결캡(82)에 착탈되는 것으로서 소화액(P)이 충진된 소화액용기(83)와, 상기 하우징(10)의 특정 공간으로 굽어져 접근할 수 있도록 가요성 재질로 된 것으로서 다수의 분사홀(84a)이 형성된 소화호스(84)와, 상기 체결캡(82)에 지지되어 소화액용기(83)의 바닥까지 연장되는 석션관(85)과, 상기 석션관(85)을 통하여 소화액(P)을 상기 소화호스(84)로 압송하는 소화액압송부(86)와, 상기 화재감지부(50)로부터 수신된 상기 화재신호(S4)에 연동되어 상기 소화액압송부(86)를 작동시키는 작동부(87)를 포함한다.

본 발명에 있어서, 상기 소화액용기(83)는, 상기 체결캡(82)의 내주면에 형성된 나사산(82a)에 체결될 수 있도록 대응되는 나사산이 형성된 용기체결단(86a)과, 상기 용기체결단(83a)에서 확장되면서 연장되는 보호캡(83b)과, 상기 보호캡(83b)의 내주면에 실링접합되는 것으로서 상기 소화액(P)이 충진되는 가요성재질의 충진팩(83c)을 포함한다.

본 발명에 있어서, 상기 소화액압송부(86)는, 상기 소화부브라켓(81)에 설치되는 압송부몸체(86a)와, 상기 압송부몸체(86a)의 상부측에 설치되는 것으로서 상기 소화호스(84)가 착탈되는 제1,2컨넥터(86b)(86b')와, 상기 압송부몸체(86a)에 내장되는 것으로서 상기 제1,2컨넥터(86b)(86b')와 연통되는 분배탱크(86c)와, 상기 석션관(85)을 통하여 상기 소화액(P)을 상기 분배탱크(86c)로 압송하는 펌프(86d)를 포함한다.

본 발명에 따르면, 하우징(10) 내부에서 과도한 온도상승, 분진발생, 아크발생, 화재등의 이벤트 상황 발생 유부를 실시간으로 감시하고, 이벤트 상황 발생시 하우징배기팬(60)을 작동시켜 하우징(10) 내부로 외부 공기를 유입시킴으로써 하우징(10) 내부를 냉각시키거나 아크가스 및 쌓여진 분진을 배출시키고, 화재 발생시 자동으로 소화시킴으로서 하우징(10) 내부의 이벤트 상황이 진정시키고, 배전 동작이 정상화되도록 함과 동시에 이벤트 상황이 발생되었음을 관리자에게 전송하여 즉각적인 인식 및 적절한 대처를 할 수 있도록 한다라는 작용효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 화재감지 및 소방기능을 가지는 배전반의 구성을 설명하기 위한 도면,
도 2는 도 1의 과열감지부의 구성을 블록도로 설명하기 위한 도면,
도 3은 도 1의 분진감지부를 발췌하여 도시한 사시도,
도 4는 도 3의 분진감지부의 구성을 블록도로 설명하기 위한 도면,
도 5는 도 4의 아크감지부를 발췌하여 도시한 단면도,
도 6은 도 1의 화재감지부의 구성을 블록도로 설명하기 위한 도면,
도 7은 도 1의 자동소화부의 구성을 설명하기 위한 단면도,
도 8은 도 7의 자동소화부에서 체결 동작을 설명하기 위한 도면.

이하, 본 발명에 따른 화재감지 및 소방기능을 가지는 배전반을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

이하에서, "상부" 나 "상"이라고 기재된 것은 접촉하여 바로 위에 있는 것뿐만 아니라 비접촉으로 위에 있는 것도 포함할 수 있다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정 되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미한다.

도 1은 본 발명에 따른 화재감지 및 소방기능을 가지는 배전반의 구성을 설명하기 위한 도면이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 화재감지 및 소방기능을 가지는 배전반은, 출입을 위한 도어가 설치되고, 내부에 배전을 위한 각종 부속품(E)이 내장되는 하우징(10)과; 하우징(10) 내부의 온도(T1)와 외부의 온도(T2)가 설정된 값 이상의 차이가 날 때때 온도경고신호(S1)를 발생하는 과열감지부(20)와; 하우징(10) 내부의 분진농도(D)가 설정된 값 이상이 될 때 분진경고신호(S2)를 발생하는 분진감지부(30)와; 하우징(10) 내부에서 아크가 발생할 때 아크를 감지하여 아크경고신호(S3)를 발생하는 아크감지부(40)와; 하우징(10) 내부에서 화재가 발생할 때 화재를 감지하여 화재신호(S4)를 발생하는 화재감지부(50)와; 하우징(10) 내부로부터 분진을 배출하거나 냉각을 위하여 하우징(10) 외부의 공기를 상기 하우징(10) 내부로 유입시키기 위한 하우징배기팬(60)과; 상기 온도경고신호(S1), 분진경고신호(S2), 아크경고신호(S3), 화재신호(S4) 중 어느 하나가 발생되는 이벤트 상황시, 이벤트신호(ES)를 발생하여 관리자서버(미도시)로 전송하는 이벤트신호 전송부(70)와; 화재신호(S4)가 발생될 때 상기 하우징(10) 내부로 소화액을 분사하는 자동소화부(80)와; 상기 구성들을 통합 제어하는 제어부(90);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

하우징(10)은 분체도 장된 철판이 육면체 형태로 절곡 및 용접됨으로써 구현되고, 출입을 위한 도어에는 다수의 통기공(미도시)이 형성되어 있다. 이러한 하우징(10) 내부에는 다양한 부속품(E), 예를 들면, 컨트롤판넬, 계측기기, 통신장비, 전압 차단을 위한 회로차단기, 릴레이, 스위치등이 내장된다.

이벤트신호 전송부(70)는 온도경고신호(S1), 분진경고신호(S2), 아크경고신호(S3), 화재신호(S4) 중 어느 하나가 발생되는 이벤트 상황시, 이벤트신호(ES)를 발생하여 관리자 서버(미도시)로 전송한다. 이에 따라 관리자는 배전반에서 이벤트 상황이 발생되었다라는 것을 인지할 수 있다.

도 2는 도 1의 과열감지부의 구성을 블록도로 설명하기 위한 도면이다.

과열감지부(20)는 하우징(10) 내부 및 외부 온도 사이에 설정된 온도차(T)가 발생될 때 온도경고신호(S1)를 발생한다. 이러한 과열감지부(20)는, 하우징(10)의 내부 온도를 측정하여 대응되는 제1온도신호를 발생하는 제1온도센서(21)와, 하우징(10) 외부 온도를 측정하여 대응되는 제2온도신호를 발생하는 제2온도센서(22)와, 제1온도신호에 대응되는 하우징 내부온도와 제2온도신호에 대응되는 하우징 외부온도를 비교하는 온도비교부(23)와, 온도비교부(23)에서 비교된 온도차가 설정된 온도차(T) 이상일 때 온도경고신호(S1)를 발생하는 온도경고신호 발생부(24)를 포함한다. 이때 온도경고신호 발생부(24)에서 발생되는 온도경고신호(S1)는 제어부(90)로 전송되어, 상기 하우징배기팬(60)을 작동시키는 신호가 된다.

부속품(E)의 작동에 따라 하우징(10) 내부의 온도가 상승하는데, 정상 배전 상황이더라도 여름과 겨울에 하우징(10) 내부의 온도 상승폭이 다르다. 따라서 단순히 하우징(10) 내부의 온도만 측정함으로서 부속품(E)이 이상 동작에 따라 과열되고 있는지 여부를 정확히 판단할 수 없다.

본 발명에서는, 하우징(10) 내부 온도와 외부 온도를 독립적으로 측정하는 제1온도센서(21)와 제2온도센서(22)를 채용하고, 제1,2온도센서(21)(22) 사이의 온도차이에 의하여 하우징(10) 내부가 과열되고 있는지를 판단함으로써, 여름과 겨울에 하우징(10) 내부의 과열 여부를 정확히 감지할 수 있는 것이다.

도 3은 도 1의 분진감지부를 발췌하여 도시한 사시도이고, 도 4는 도 3의 분진감지부의 구성을 블록도로 설명하기 위한 도면이다.

분진감지부(30)는, 하우징(10) 내부의 분진 농도가 설정된 분진농도(D) 이상이 될 때 분진경고신호(S2)를 발생한다. 이러한 분진감지부(30)는, 하우징(10) 내부 상부측에 설치되는 브라켓(31)과, 브라켓(31)의 일측에 설치되어 광(L)을 조사하는 발광부(32)와, 브라켓(31)의 타측에 설치되어 발광부(32)에서 조사되는 광(L)을 수신하는 수광부(33)와, 수광부(33)에서 분진에 의하여 부분 차폐되는 광량 변화를 기반으로 하여 분진농도(C)를 연산하는 농도연산부(34)와, 연산된 분진농도가 설정된 농도값(D) 이상이 될 때 분진경고신호(S2)를 발생하는 분진경고신호 발생부(35)와, 브라켓(61)에 일체로 설치된 것으로서 분진측정시 하우징(10) 내측으로 공기를 순간 분출하여 분진을 비산시키는 비산팬(36)을 포함한다.

분진감지부(30)는 브라켓(31) 상에 발광부(32), 수광부(33), 농도연산부(34), 분진경고신호 발생부(35) 및 비산팬(36)이 일체로 되어 하나의 모듈을 구성한다.

이러한 분진감지부(30)에 의하여, 분진을 검지하고자 할 때, 비산팬(36)이 공기를 분출하여 여러 부속품(E)에 쌓여진 분진을 순간 비산시키고, 비산된 분진은 발광부(62)에서 조사된 광을 부분 차폐하여 수광부(63)에서 수광되는 광량을 변화시킨다. 그러면 수광부(63)에서 수광되는 광량이 변화되고, 농도연산부(64)는 광량변화를 기반으로 하여 분진농도(D)를 연산하고, 분진농도(D)가 설정된 농도값 이상이 될 때 분진경고신호(S2)를 발생한다.

도 5는 도 4의 아크감지부를 발췌하여 도시한 단면도이다.

아크감지부(40)는 하우징(10) 내부에서 아크가 발생할 때 상기 아크를 검지하여 아크신호(S1)를 발생한다. 이러한 아크감지부(40)는, 하우징(10) 내부 상부에 설치되는 베이스패널(41)에 설치되는 관브라켓(42)과, 관브라켓(42) 내측에서 베이스패널(41)에 설치되는 자외선센서(43)와, 관브라켓(42)에 지지되는 것으로서 넓은 화각 범위에서 조사되는 자외선을 자외선센서(43)로 굴절시키는 어안렌즈(44)와, 자외선센서(43)에서 자외선이 측정될 때 아크신호(S3)를 발생하는 아크경고신호 발생부(45)를 포함한다.

자외선센서(43)는 발생되는 아크광중 가시광선 영역이 아닌 자외선 영역의 광을 감지한다.

어안렌즈(44)는 넓은 화각을 가지며, 하우징(10) 내부 대부분의 공간을 자외선센서(43)에 노출시킨다. 이러한 어안렌즈(44)를 채용함으로써, 하우징(10) 내의 모든 위치에 설치되는 부속품(E)에서 아크가 발생되더라도. 아크 발생시 발생되는 자외선을 자외선센서(43)가 감지할 수 있는 것이다. 즉, 어안렌즈(44)는 상호 가려지거나 특정 공간에 배치된 모든 부속품에서 발생되는 자외선이 자외선센서(43)로 굴절되도록 하는 것이다.

아크경고신호 발생부(45)는 자외선센서(43)에서 감지된 자외선 광량이 설정된 광량값 이상이 될 때 아크신호(S3)를 발생한다. 이때 발생되는 아크신호(S3)는 제어부(90)로 전송되어 하우징배기팬(60)을 작동시키는 신호가 된다.

이러한 아크감지부(40)에 의하여, 부속품(E)에서 아크 방전이 일어날 때 발생되는 자외선은 어안렌즈(44)를 투과한 후 자외선센서(43)로 수광되어 아크방전이 발생되었음을 감지한다. 이때 넓은 화각을 가지는 어안렌즈(44)에 의하여 하우징(10) 특정 공간에서 발생하는 자외선을 자외선센서(43)로 굴절시킬 수 있는 것이다.

도 6은 도 1의 화재감지부의 구성을 블록도로 설명하기 위한 도면이다.

화재감지부(50)는 하우징(10) 내부에서 화재가 발생할 때 화재신호(S4)를 발생한다. 이러한 화재감지부(50)는, 하우징(10) 내부에서 발생되는 가시광선 광을 감지하는 광센서(51)와, 광센서(51)에서 검지된 광 감지시간이 설정 시간 이상, 예를 들면 5초 이상이 될 때 화재신호(S4)를 발생하는 화재신호발생부(52)를 포함한다.

화재신호발생부(52)는 광센서(51)가 광을 연속적으로 설정시간 이상동안 감지하였을 때 화재 여부를 판단한다. 예를 들면, 부속품(E)에서 단순히 스파크가 발생될 경우에도 광센서(51)는 광을 감지하는데, 이때 스파크는 순간적으로 광을 발생하기 때문에 광센서(51)가 감지하는 시간은 1초 내외가 된다.

그러나 화재 발생시, 불꽃 발생에 의한 광의 발생시간은 스파크에 의한 광의 발생시간에 비하여 현저히 길기 때문에, 화재신호발생부(52)는 광센서(51)가 감지하는 광의 시간이 설정시간 이상이 될 때 화재신호를 발생하게 되는 것이다.

도 7은 도 1의 자동소화부의 구성을 설명하기 위한 단면도이고, 도 8은 도 7의 자동소화부에서 체결 동작을 설명하기 위한 도면이다.

자동소화부(80)는, 하우징(10)에 내장되어 상기 화재신호(S4)가 발생될 때 하우징(10) 내부로 소화액을 분사한다. 이러한 자동소화부(80)는, 하우징(10) 측벽에 설치되는 소화부브라켓(81)과, 소화부브라켓(81)에 설치되는 것으로서 하방으로 개구된 체결캡(82)과, 체결캡(82)에 착탈되는 것으로서 소화액(P)이 충진된 소화액용기(83)와, 하우징(10)의 특정 공간으로 굽어져 접근할 수 있도록 가요성 재질로 된 것으로서 다수의 분사홀(84a)이 형성된 소화호스(84)와, 체결캡(82)에 지지되어 소화액용기(83)의 바닥까지 연장되는 석션관(85)과, 석션관(85)을 통하여 소화액(P)을 소화호스(84)로 압송하는 소화액압송부(86)와, 화재감지부(50)로부터 수신된 화재신호(S4)에 연동되어 소화액압송부(86)를 작동시키는 작동부(87)를 포함한다.

소화액용기(83)는, 체결캡(82)의 내주면에 형성된 나사산(82a)에 체결될 수 있도록 대응되는 나사산이 형성된 용기체결단(83a)과, 용기체결단(83a)에서 확장되면서 연장되는 보호캡(83b)과, 보호캡(83b)의 내주면에 실링접합되는 것으로서 소화액(P)이 충진되는 가요성재질의 충진팩(83c)을 포함한다.

보호캡(83b)의 내주면에 실링되는 가용성재질의 충진팩(83c)을 포함한다.

보호캡(83b)은 용기체결단(83a)의 상부측에 성형된 단단한 재질로 이루어지고, 가요성 재질의 충진팩(83c)은 보호캡(83b)의 내주면에 실링되어 한몸체를 이룬다.

충진팩(83c)은 비닐이나 고무수지등의 가요성 재질로 되어 있으며, 이에 따라 소화액압송부(86)가 작동할 때, 충진팩(83c)은 수축되면서 소화액(P)이 소화호스(84)로 공급될 수 있도록 한다. 만약 충진팩(83c)이 수축되지 않은 재질로 될 경우에, 충진팩 내부에 진공이 형성되어 소화액압송부(86)는 소화액을 소화호스로 압송하지 못하게 된다.

소화액압송부(86)는, 소화부브라켓(81)에 설치되는 압송부몸체(86a)와, 압송부몸체(86a)의 상부측에 설치되는 것으로서 소화호스(84)가 착탈되는 제1,2컨넥터(86b)(86b')와, 압송부몸체(86a)에 내장되는 것으로서 제1,2컨넥터(86b)(86b')와 연통되는 분배탱크(86c)와, 석션관(85)을 통하여 소화액(P)을 상기 분배탱크(86c)로 압송하는 펌프(86d)를 포함한다.

제1컨넥터(86b)와 제2컨넥터(86b)는 내직경이 다르다. 이에 따라, 제1컨넥터(86b)에 연결되는 소화호스의 소화액 분사량과 제2컨넥터(86b')에 연결되는 소화호스의 소화액 분사량이 다르며, 다량의 부속품(E)의 설치된 위치에는 제2컨넥터(86b')와 연결된 소화호스가 접근하고, 소량의 부속품(E)이 설치된 위치에는 제1컨넥터986b)와 연결된 소화호스가 접근한다.

소화호스(84)는 가요성 재질로 되어 여러 부속품(E)이 복잡하게 설치되는 하우징(10)의 특정 공간으로 접근할 수 있으며, 본 실시예에서는 3 개를 채용한 것으로 예시되어 있다.

소화호스(84)에는 소화액압송부(86)를 통하여 공급되는 소화액을 사방팔방으로 분사할 수 있도록 다수개의 분사홀(84a)이 입체적으로 형성되어 있다. 이에 따라 분사홀(84a)을 통하여 입체적으로 분사되는 소화액은 하우징(10)의 모든 영역으로 분산되어 화재를 신속하게 진화할 수 있다.

소화호스(84)는 제1,2컨넥터(86b)(86')에 착탈되며, 이에 따라, 접근 위치에 따라 다양한 길이의 소화호스를 선택하여 교체할 수 있다.

이와 같이, 본 발명에 있어 자동소화부(80)는, 충진팩(83c)에 충진된 액상의 소화액을 분사하는 것이기 때문에, 기존의 소화기와는 달리 소화액을 분사하기 위한 고압 탱크 구조를 채용하지 않는다. 이에 따라, 한여름에 내부 온도가 60~70 ℃ 도 이상까지 상승하는 하우징(10)에 내장시켜 운영할 수 있고, 고압 탱크를 사용하지 않으므로 폭발 위험성이 제거할 수 있다.

또한, 충진팩(83c)에 소화액을 압송하기 위한 액화 가스가 내장되지 않으므로, 상대적으로 작은 체적의 충진팩(83c)에 많은 양의 소화액(P)을 충진할 수 있고, 또한 평소 고온 상태인 하우징(10) 내부에서 폭발의 위험성이 근본적으로 제거되어 안전성을 확보할 수 있다.

다음, 본 발명에 따른 화재 감지 및 대처 기능을 가지는 지능형 배전반의 동작을 설명한다.

하우징(10) 내부에서 외부 환경에 비하여 과도한 온도상승이 발생되었을 때 과열감지부(20)는 온도경고신호(S1)를 발생하고, 하우징(10) 내부에서 분진이 과도하게 쌓이거나 발생하면 분진감지부(30)가 분진경고신호(S2)를 발생하고, 하우징(10) 내부에서의 과도한 아크발생시 아크감지부(40)는 아크신호(S3)를 발생하고, 하우징(10) 내부에서 화재가 발생하면 화재감지부(50)는 화재신호(S4)를 발생하여 실시간으로 감시하고, 이 경우 이벤트신호 전송부(70)는 유무선 네트워크를 통하여 관리자에게 이벤트 상황이 발생되었음을 알리기 위한 온도경고신호(S1), 분진경고신호(S2), 아크신호(S3), 화재신호(S4)를 전송한다. 그러면 관리자는 배전반에서 이벤트 상황이 발생되었음을 인식하고 적절한 조치를 즉시 취할 수 있게 한다.

특히, 온도경고신호(S1), 분진경고신호(S2), 아크신호(S3)가 발생되면 제어부(90)는 하우징배기팬(60)을 작동시켜 하우징(10) 내부에 음압을 형성하게 하여 하우징(10)에 형성된 통기공(미도시)을 통하여 외부 공기가 유입되도록 하고, 이에 따라 외부 공기에 의하여 하우징(10) 내부를 냉각시킴과 동시에 아크발생시 발생되는 아크가스 및 쌓여진 분진을 하우징배기팬(60)을 통하여 하우징(10) 외부로 배기시킨다. 이에 따라 하우징(10) 내부의 이벤트 상황이 진정되고 배전 동작이 정상화된다.

그리고 화재신호(S4)가 발생되면 제어부(90)는 자동소화부(80)를 작동시켜 소화액을 분사시키고, 이에 따라 하우징(10) 내부에서 발생된 화재를 진화할 수 수 있다

이와 같이, 본 발명에 따르면, 하우징(10) 내부에서 과도한 온도상승, 분진발생, 아크발생, 화재등의 이벤트 상황 발생 유부를 실시간으로 감시하고, 이벤트 상황 발생시 하우징배기팬(60)을 작동시켜 하우징(10) 내부로 외부 공기를 유입시킴으로써 하우징(10) 내부를 냉각시키거나 아크가스 및 쌓여진 분진을 배출시키고, 화재 발생시 자동으로 소화시킴으로서 하우징(10) 내부의 이벤트 상황이 진정시키고, 배전 동작이 정상화되도록 함과 동시에 이벤트 상황이 발생되었음을 관리자에게 전송하여 즉각적인 인식 및 적절한 대처를 할 수 있도록 한다.

이에 따리, 배전반이 이벤트 발생에 의하여 셧다운 되는 것을 방지할 수 있어 전력계통의 정전을 예방하고, 절연파괴에 따른 고장을 예방하여 2차 사고로 전이되는 것을 방지하고, 용이한 설비유지 관리 및 인건비 절감등을 가능하게 할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

E ... 부속품
10 ... 하우징 20 ... 과열감지부
21 ... 제1온도센서 22 ... 제2온도센서
23 ... 온도비교부 24 ... 온도경고신호 발생부
30 ... 분진감지부 31 ... 브라켓
32 ... 발광부 33 ... 수광부
34 ... 농도연산부 35 ... 분진경고신호 발생부
36 ... 비산팬 40 ... 아크감지부
41 ... 베이스패널 42 ... 관브라켓
43 ... 자외선센서 44 ... 어안렌즈
45 ... 아크경고신호 발생부 50 ... 화재감지부
51 ... 광센서 52 ... 화재신호발생부
60 ... 하우징배기팬 70 ... 이벤트신호 전송부
80 ... 자동소화부 81 ... 소화부브라켓
82 ... 체결캡 83 ... 소화액용기
83a ... 용기체결단 83b ... 보호캡
83c ... 충진팩 84 ... 소화호스
84a ... 분사홀 85 ... 석션관
86 ... 소화액압송부 86a ... 압송부몸체
86b, 86b' ... 제1,2컨넥터 86c ... 분배탱크
86d ... 펌프 87 ... 작동부

Claims

출입을 위한 도어(미도시)가 설치되고, 내부에 배전을 위한 각종 부속품(E)이 내장되는 하우징(10);
상기 하우징(10) 내부의 온도(T1)와 외부의 온도(T2)가 설정된 값 이상의 차이가 날 때때 온도경고신호(S1)를 발생하는 과열감지부(20);
상기 하우징(10) 내부의 분진농도(D)가 설정된 값 이상이 될 때 분진경고신호(S2)를 발생하는 분진감지부(30)
상기 하우징(10) 내부에서 아크가 발생할 때 아크를 감지하여 아크경고신호(S3)를 발생하는 아크감지부(40);
상기 하우징(10) 내부에서 화재가 발생할 때 화재를 감지하여 화재신호(S4)를 발생하는 화재감지부(50); 및
상기 화재신호(S4)가 발생될 때 상기 하우징(10) 내부로 소화액을 분사하는 자동소화부(80);를 포함하는 것을 특징으로 하는 화재감지 및 소방기능을 가지는 배전반.
제1항에 있어서,
상기 하우징(10) 내부로부터 분진을 배출하거나 냉각을 위하여 상기 하우징(10) 외부의 공기를 상기 하우징(10) 내부로 유입시키기 위한 하우징배기팬(60)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화재감지 및 소방기능을 가지는 배전반.
제1항에 있어서, 상기 아크감지부(40)는,
상기 하우징(10) 내부 상부에 설치되는 베이스패널(41)에 설치되는 관브라켓(42)과,
상기 관브라켓(42) 내측에서 상기 베이스패널(41)에 설치되는 자외선센서(43)와,
상기 관브라켓(42)에 지지되는 것으로서 넓은 화각 범위에서 조사되는 자외선을 자외선센서(43)로 굴절시키는 어안렌즈(44)와,
상기 자외선센서(43)에서 자외선이 측정될 때 상기 아크신호(S3)를 발생하는 아크경고신호 발생부(45)를 포함하는 것을 특징으로 하는 화재감지 및 소방기능을 가지는 배전반.
제1항에 있어서, 상기 자동소화부(80)는,
상기 하우징(10) 측벽에 설치되는 소화부브라켓(81)과,
상기 소화부브라켓(81)에 설치되는 것으로서 하방으로 개구된 체결캡(82)과,
상기 체결캡(82)에 착탈되는 것으로서 소화액(P)이 충진된 소화액용기(83)와,
상기 하우징(10)의 특정 공간으로 굽어져 접근할 수 있도록 가요성 재질로 된 것으로서 다수의 분사홀(84a)이 형성된 소화호스(84)와,
상기 체결캡(82)에 지지되어 소화액용기(83)의 바닥까지 연장되는 석션관(85)과,
상기 석션관(85)을 통하여 소화액(P)을 상기 소화호스(84)로 압송하는 소화액압송부(86)와,
상기 화재감지부(50)로부터 수신된 상기 화재신호(S4)에 연동되어 상기 소화액압송부(86)를 작동시키는 작동부(87)를 포함하는 것을 특징으로 하는 화재감지 및 소방기능을 가지는 배전반.
제4항에 있어서, 상기 소화액용기(83)는,
상기 체결캡(82)의 내주면에 형성된 나사산(82a)에 체결될 수 있도록 대응되는 나사산이 형성된 용기체결단(86a)과,
상기 용기체결단(83a)에서 확장되면서 연장되는 보호캡(83b)과,
상기 보호캡(83b)의 내주면에 실링접합되는 것으로서 상기 소화액(P)이 충진되는 가요성재질의 충진팩(83c)을 포함하는 것을 특징으로 하는 화재감지 및 소방기능을 가지는 배전반.
제4항에 있어서, 상기 소화액압송부(86)는,
상기 소화부브라켓(81)에 설치되는 압송부몸체(86a)와,
상기 압송부몸체(86a)의 상부측에 설치되는 것으로서 상기 소화호스(84)가 착탈되는 제1,2컨넥터(86b)(86b')와,
상기 압송부몸체(86a)에 내장되는 것으로서 상기 제1,2컨넥터(86b)(86b')와 연통되는 분배탱크(86c)와,
상기 석션관(85)을 통하여 상기 소화액(P)을 상기 분배탱크(86c)로 압송하는 펌프(86d)를 포함하는 것을 특징으로 하는 화재감지 및 소방기능을 가지는 배전반.