KR20220037867A

KR20220037867A - 배전반 감시시스템

Info

Publication number: KR20220037867A
Application number: KR1020200120834A
Authority: KR
Inventors: 홍현기
Original assignee: 홍현기
Priority date: 2020-09-18
Filing date: 2020-09-18
Publication date: 2022-03-25
Also published as: KR102459064B1

Abstract

본 발명은 배전반 감시시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 배전반 내의 버스바 및 버스바 연결 부위에 대한 열화상 및 일반 영상을 촬영하고, 촬영된 영상을 기반으로 배전반 내부의 열화 상태를 실시간으로 모니터링 및 파악할 수 있는 배전반 감시시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 배전반 감시시스템은 배전반의 내부에 설치된 메인버스바와 분기버스바가 접속된 접속부분을 열화상카메라와 일반카메라를 이용하여 열화상 영상과 가시광 대역의 영상을 촬영하고, 촬영된 영상을 기반으로 접속부분의 온도를 산출하며, 산출된 온도정보를 통합제어반으로 전송함으로써 통합제어반에서 배전반의 열화 상태를 실시간으로 정밀하게 모니터링 및 파악할 수 있다.
또한, 본 발명은 배전반 내부의 상태 정보를 배전반의 큐비클 도어에 표시함으로써 작업자가 배전반 내부의 상태 정보를 쉽게 파악할 수 있고, 도어를 오픈할 시 전기작업시 요구되는 안전작업안내정보를 즉시 출력함으로써 작업자의 안전의식을 제고 및 상기시켜 안전한 작업이 이루어질 수 있도록 한다.

Description

배전반 감시시스템{Distribution board monitoring system}

본 발명은 배전반 감시시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 배전반 내의 버스바 및 버스바 연결 부위에 대한 열화상 및 일반 영상을 촬영하고, 촬영된 영상을 기반으로 배전반 내부의 열화 상태를 실시간으로 모니터링 및 파악할 수 있는 배전반 감시시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 배전반(配電盤)은 수전 후 변압하여 전력을 전송하기 직전의 함으로, 개폐기, 과전류 차단기, 계기(전류계, 전압계, 전력계, 전력량계, 등) 등으로 구성되며, 배전반은 수변전실에 설치된다.

이러한 배전반에는 전력의 배전을 위하여 배전반 내로 인입되는 전력케이블로부터 전력을 공급받는 메인차단기, 메인차단기로부터 전력을 공급받아 각각의 부하로 전력을 공급하는 다수의 분기차단기가 설치되며, 전력케이블과 메인차단기는 메인버스바와 서브버스바를 통해 연결된다.

버스바의 과열로 인해 화재가 발생할 우려가 있으므로, 항상 버스바 연결부의 온도 상승을 감지하여, 과열이 발생할 경우 즉각 후속 조치를 취하여, 발열로 인한 화재가 발생하는 것을 방지해야 한다.

이를 위해서 종래에는 버스바의 연결부의 열 감지를 위해 온도센서를 사용하게 되는 데, 이때 열 감지는 부하가 걸린 상태에서 점검해야 하므로 일반 온도계를 접속시킬 수 없다. 따라서 버스바 연결부의 주변에 온도 센서를 설치하고, 버스바의 온도를 간접적으로 측정하게 되므로, 정확성이 결여되었다.

설혹, 부하가 걸린 상태에서 일반 온도계를 버스바 연결부에 접촉시킬 수 있다 하더라도 온도 감지 시간이 길어서 실시간으로 버스바 연결부의 열을 감지하는 것이 어려웠다.

대한민국 등록특허 10-1570640 대한민국 등록특허 10-1408820 대한민국 등록특허 10-0947785

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위한 것으로서, 배전반의 내부에 설치된 메인버스바와 분기버스바가 접속된 접속부분을 열화상카메라와 일반카메라를 이용하여 열화상 영상과 가시광 대역의 영상을 촬영하고, 촬영된 영상을 기반으로 접속부분의 온도를 산출하며, 산출된 온도정보를 통합제어반으로 전송함으로써 통합제어반에서 배전반의 열화 상태를 실시간으로 정밀하게 모니터링 및 파악할 수 있는 배전반 감시시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 배전반 내부의 상태 정보를 배전반의 큐비클 도어에 표시함으로써 작업자가 배전반 내부의 상태 정보를 쉽게 파악할 수 있고, 도어를 오픈할 시 전기작업시 요구되는 안전작업안내정보를 즉시 출력함으로써 작업자의 안전의식을 제고 및 상기시켜 안전한 작업이 이루어질 수 있도록 하는 배전반 감시시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배전반 감시시스템은 배전반의 큐비클 내부 후방 측에 설치되어 상기 큐비클 내의 후방 측 영상을 촬영하는 것으로서, 상기 큐비클 내에 설치된 진공차단기 또는 기중차단기의 단자부에 각각 일 단이 접속되어 있는 복수의 메인버스바와 상기 메인버스바의 타 단에 일 단이 접속되고 타 단은 배선용차단기 측에 접속되는 분기버스바 각각의 열화상 및 상기 메인버스바와 상기 분기버스바의 접속부위에 대한 열화상을 촬영하는 촬영모듈과, 상기 큐비클 내에 설치되는 온도센서, 연기센서, 아크센서를 포함하는 센서모듈에 접속되어 상기 센서모듈에서 검출된 검출정보를 수집하는 데이터수집모듈과, 상기 촬영모듈 및 상기 제어모듈의 동작을 각각 제어하며 상기 촬영모듈에서 촬영된 열화상을 이용하여 상기 메인버스바 및 상기 분기버스바의 온도정보 및 상기 메인버스바와 상기 분기버스바의 접속부위에 대한 온도정보를 산출하는 제어모듈과, 상기 제어모듈에서 산출된 온도정보와 상기 데이터수집모듈에 수집된 검출정보를 외부로 전송하는 통신모듈을 포함하는 후방감시유닛과; 상기 후방감시유닛과 통신 가능하게 연결되고, 상기 후방감시유닛에서 송출되는 온도정보 및 검출정보를 수신하며, 수신된 온도정보 및 검출정보를 모니터링하는 통합제어부;를 구비한다.

상기 후방감시유닛은 상기 촬영모듈의 촬영 각도를 조절하기 위한 각도조절거치대;를 더 구비한다. 그리고, 상기 각도조절거치대는 상기 큐비클의 후방 모서리 측 상면과 후면에 각각 고정되는 제1고정판 및 제2고정판과, 상기 제1고정판과 상기 제2고정판을 서로 연결하고 상기 큐비클 내부를 향해 일정 곡률을 갖도록 휘어지게 형성되며 내측에 길이방향을 따라 이동슬롯이 형성된 안내판을 포함하는 고정부와, 일 측이 상기 안내판에 구속된 상태로 상기 안내판의 길이방향을 따라 슬라이딩 이동 가능하게 설치되고, 타 측은 상기 후방감시유닛의 케이스에 고정되는 이동부를 포함한다.

상기 촬영모듈은 상기 메인버스바 및 상기 분기버스바의 열화상을 촬영하는 열화상촬영부와, 상기 열화상촬영부와 대응되는 촬영 영역을 가지며 가시광대역의 영상을 촬영하는 일반촬영부를 포함한다.

상기 후방감시유닛과 통신 가능하게 연결되는 통신부와, 상기 큐비클의 도어 내측에 설치되어 상기 큐비클 내의 전면 측 열화상을 촬영하는 촬영부와, 촬영된 열화상을 이용하여 상기 큐비클 내에 설치된 주차단기 또는 분기차단기 또는 누전차단기의 온도정보를 산출하는 제어부와, 상기 도어가 오픈되면 전기작업시 요구되는 안전작업안내정보 및 상기 배전반 내의 상태정보를 음성으로 출력하는 스피커를 포함하는 전방감시유닛;을 더 구비한다.

상기 전방감시유닛은 상기 도어의 개폐여부를 감지하는 개폐감지부를 더 구비하고, 상기 개폐감지부에 의해 상기 도어가 개방된 상태로 판정될 시 스피커를 통해 상기 안전작업안내정보를 출력한다.

상기 큐비클의 도어 외측에 설치되어 상기 후방감시유닛에서 전달되는 온도정보 및 검출정보와, 상기 전방감시유닛에서 전달되는 온도정보 및 사기 배전반 내의 상태정보를 표시하는 디스플레이;를 더 구비한다.

본 발명에 따른 배전반 감시시스템은 배전반의 내부에 설치된 메인버스바와 분기버스바가 접속된 접속부분을 열화상카메라와 일반카메라를 이용하여 열화상 영상과 가시광 대역의 영상을 촬영하고, 촬영된 영상을 기반으로 접속부분의 온도를 산출하며, 산출된 온도정보를 통합제어반으로 전송함으로써 통합제어반에서 배전반의 열화 상태를 실시간으로 정밀하게 모니터링 및 파악할 수 있다.

또한, 본 발명은 배전반 내부의 상태 정보를 배전반의 큐비클 도어에 표시함으로써 작업자가 배전반 내부의 상태 정보를 쉽게 파악할 수 있고, 도어를 오픈할 시 전기작업시 요구되는 안전작업안내정보를 즉시 출력함으로써 작업자의 안전의식을 제고 및 상기시켜 안전한 작업이 이루어질 수 있도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 배전반 감시시스템을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 배전반 감시시스템을 개략적으로 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 배전반 감시시스템의 제어계통을 나타낸 도면.
도 4는 본 발명에 따른 배전반 감시시스템의 전방감시유닛을 나타낸 도면.
도 5는 본 발명에 따른 배전반 감시시스템의 후방감시유닛의 설치 상태를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명에 따른 배전반 감시시스템의 후방감시유닛에 구비된 각도조절거치대를 나타낸 도면.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 배전반 감시시스템에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 6에는 본 발명에 따른 배전반 감시시스템이 도시되어 있다. 도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 배전반 감시시스템은 후방감시유닛(100)과, 전방감시유닛(200)과, 디스플레이(300), 통합제어부(400)를 구비한다.

후방감시유닛(100)은 배전반(10)의 큐비클(11) 내부 후방 측에 설치되어 큐비클(11) 내의 후방 측 영상을 촬영하는 것으로서, 촬영모듈과, 데이터수집모듈(130)과, 제어모듈(140)과, 통신모듈(150)을 구비한다.

촬영모듈은 큐비클(11) 내에 설치된 진공차단기(VCB)(12) 또는 기중차단기(ACB)의 단자부에 각각 일 단이 접속되어 있는 복수의 메인버스바(20)와 메인버스바(20)의 타 단에 일 단이 접속되고, 타 단은 배선용차단기(40) 측에 접속되는 분기버스바(30) 각각의 열화상 및 메인버스바(20)와 분기버스바(30)의 접속 부분(A1)에 대한 열화상을 촬영한다.

여기서, 메인버스바(20)는 각 상별로 복수의 배전반(10) 큐비클(11)을 관통하도록 설치되고, 분기버스바(30)는 메인버스바(20)로부터 큐비클(11) 내에 구비된 배선용차단기(40) 측을 향해 각 상으로부터 분기된다.

촬영모듈은 메인버스바(20) 및 분기버스바(30)의 열화상 및 메인버스바(20)와 분기버스바(30)의 접속 부분(A1)을 촬영하는 열화상촬영부(110)와, 열화상촬영부(110)와 대응되는 촬영 영역을 가지며 메인버스바(20), 분기버스바(30), 접속 부분(A1)에 대한 가시광대역의 영상을 촬영하는 일반영상촬영부(120)를 포함한다.

후방감시유닛(100)은 큐비클(11) 후방 측 모서리 부분에 설치 및 촬영모듈의 촬영 각도를 조절하기 위한 각도조절거치대(170);를 더 구비한다.

각도조절거치대(170)는 큐비클(11)에 고정되는 고정부와, 고정부에 대해 슬라이딩 이동 가능하게 설치되는 이동부를 포함한다.

고정부는 큐비클(11)의 후방 모서리 측 상면과 후면에 각각 고정되는 제1고정판(171) 및 제2고정판(172)과, 제1고정판(171)과 제2고정판(172)을 서로 연결하고 큐비클(11) 내부를 향해 일정 곡률을 갖도록 휘어지게 형성되며 내측에 길이방향을 따라 적어도 하나 이상의 이동슬롯(173A)이 형성된 안내판(173)을 포함한다.

이동부는 일 측이 안내판(173)에 구속된 상태로 안내판(173)의 길이방향을 따라 슬라이딩 이동 가능하게 설치되고, 타 측은 후방감시유닛(100)의 케이스에 고정되는 이동부를 포함한다. 이동부는 볼트(B) 및 너트(N)를 통해 안내판(173)에 고정되거나 안내판(173)을 따라 슬라이딩 이동 가능하게 설치된다.

데이터수집모듈(130)은 큐비클(11) 내에 설치되어 각종 차단기 또는 개폐기의 온도를 측정하는 온도센서, 큐비클(11) 내의 연기를 감지하는 연기센서, 큐비클(11) 내의 아크 발생을 감지하는 아크센서를 포함하는 센서모듈에 접속되어 센서모듈에서 검출된 검출정보를 수집하며, 수집된 데이터는 제어모듈(140)에 즉시 전송한다.

제어모듈(140)은 촬영모듈 및 제어모듈(140)의 동작을 각각 제어하며, 촬영모듈에서 촬영된 열화상을 이용하여 메인버스바(20) 및 분기버스바(30)의 온도정보, 메인버스바(20)와 분기버스바(30)의 접속 부분(A1)에 대한 온도정보를 산출한다.

제어모듈(140)은 데이터수집모듈(130)에서 수집된 검출정부, 수신된 영상, 산출된 온도정보를 후술하는 통합제어부(400)와 전방감시유닛(200), 디스플레이(300)에 각각 송출할 수 있다.

통신모듈(150)은 제어모듈(140)에서 산출된 온도정보와, 데이터수집모듈(130)에 수집된 검출정보를 제어모듈(140)의 제어에 따라 외부 즉, 통합제어부(400), 전방감시유닛(200), 디스플레이(300)에 전송한다.

전방감시유닛(200)은 촬영부(210)와, 제어부(220)와, 통신부(230)와, 스피커(240)를 구비한다.

전방감시유닛은 통신부(230)를 통해 후방감시유닛(100)과 통신 가능하게 연결되고, 촬영부(210)를 통해 큐비클(11)의 도어(11A) 내측에 설치되어 큐비클(11) 내의 전면 측 열화상을 촬영한다.

전방감시유닛(200)의 제어부(220)는 촬영부(210)를 통해 촬영된 열화상을 이용하여 큐비클(11) 내에 설치된 배선용차단기(40) 또는 분기차단기(41) 또는 누전차단기(42) 등 각종 차단기 및 개폐기 등의 온도정보를 산출한다.

그리고, 전방감시유닛(200)은 도어(11A)가 오픈되면 앞서 촬영부(210)를 통해 촬영된 열화상을 이용하여 제어부(220)에서 산출된 온도정보와, 후방감시유닛(100)으로부터 전송되는 검출정보, 촬영모듈에서 촬영된 영상을 기반으로 산출된 버스바의 온도정보뿐만 아니라, 전기작업시 요구되는 안전작업안내정보 및 배전반(10) 내의 상태정보를 음성으로 출력할 수 있는 스피커를 구비한다.

전방감시유닛(200)은 도어(11A)의 개폐여부를 감지하는 개폐감지부를 더 구비하고, 개폐감지부에 의해 도어(11A)가 개방된 상태로 판정될 시 스피커를 통해 배전반(10)의 상태정보 및 안전작업안내정보를 즉시 출력한다.

디스플레이(300)는 큐비클(11)의 도어(11A) 외측에 설치되어 후방감시유닛(100)에서 전달되는 온도정보 및 검출정보와, 전방감시유닛(200)에서 전달되는 온도정보 및 배전반(10) 내의 상태정보를 표시한다. 작업자는 도어(11A)를 오픈하기 전에 디스플레이(300)를 확인후 배전반(10)의 상태를 쉽게 확인할 수 있으며, 어느 부분을 집중적으로 점검 및 체크해야하는지를 파악할 수 있다.

통합제어부(400)는 후방감시유닛(100)과 통신 가능하게 연결되고, 후방감시유닛(100)에서 송출되는 온도정보 및 검출정보를 수신하며, 수신된 온도정보 및 검출정보를 모니터링한다. 통합제어부(400)는 긴급상황 발생시 신속한 후속 조치를 위해 관할 소방서 또는 통합관제센터와 통신 가능하게 연결된다.

한편, 도면에 도시되어 있지 않지만, 본 발명에 따른 배전반 감시시스템은 메인버스바(20) 및 분기버스바(30)에 부분적으로 설치되어 메인버스바(20) 및 분기버스바(30)가 가열될 시, 메인버스바(20) 및 분기버스바(30)의 열에 의해 색상이 변경되는 열변색물질이 함유된 피복 또는 커버가 더 구비될 수 있다. 이 경우, 가시광대역의 영상을 촬영하는 후방감시유닛(100) 및 전방감시유닛(200)에서 열에 의한 변색 영상을 획득할 수 있어 열화상과 함께 더욱 정밀한 감시 시스템을 구축할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 배전반 감시시스템은 첨부된 도면을 참조로 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호의 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해서만 정해져야 할 것이다.

10 : 배전반
20 : 메인버스바
30 : 분기버스바
40 : 배선용차단기
11 : 큐비클
100 : 후방감시유닛
110 : 열화상촬영부
120 : 일반영상촬영부
130 : 데이터수집모듈
140 : 제어모듈
150 : 통신모듈
200 : 전방감시유닛
300 : 디스플레이
400 : 통합제어부

Claims

배전반의 큐비클 내부 후방 측에 설치되어 상기 큐비클 내의 후방 측 영상을 촬영하는 것으로서, 상기 큐비클 내에 설치된 진공차단기 또는 기중차단기의 단자부에 각각 일 단이 접속되어 있는 복수의 메인버스바와 상기 메인버스바의 타 단에 일 단이 접속되고 타 단은 배선용차단기 측에 접속되는 분기버스바 각각의 열화상 및 상기 메인버스바와 상기 분기버스바의 접속부위에 대한 열화상을 촬영하는 촬영모듈과, 상기 큐비클 내에 설치되는 온도센서, 연기센서, 아크센서를 포함하는 센서모듈에 접속되어 상기 센서모듈에서 검출된 검출정보를 수집하는 데이터수집모듈과, 상기 촬영모듈 및 상기 제어모듈의 동작을 각각 제어하며 상기 촬영모듈에서 촬영된 열화상을 이용하여 상기 메인버스바 및 상기 분기버스바의 온도정보 및 상기 메인버스바와 상기 분기버스바의 접속부위에 대한 온도정보를 산출하는 제어모듈과, 상기 제어모듈에서 산출된 온도정보와 상기 데이터수집모듈에 수집된 검출정보를 외부로 전송하는 통신모듈을 포함하는 후방감시유닛과;
상기 후방감시유닛과 통신 가능하게 연결되고, 상기 후방감시유닛에서 송출되는 온도정보 및 검출정보를 수신하며, 수신된 온도정보 및 검출정보를 모니터링하는 통합제어부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 배전반 감시시스템.
제1항에 있어서,
상기 후방감시유닛은 상기 촬영모듈의 촬영 각도를 조절하기 위한 각도조절거치대;를 더 구비하고,
상기 각도조절거치대는
상기 큐비클의 후방 모서리 측 상면과 후면에 각각 고정되는 제1고정판 및 제2고정판과, 상기 제1고정판과 상기 제2고정판을 서로 연결하고 상기 큐비클 내부를 향해 일정 곡률을 갖도록 휘어지게 형성되며 내측에 길이방향을 따라 이동슬롯이 형성된 안내판을 포함하는 고정부와,
일 측이 상기 안내판에 구속된 상태로 상기 안내판의 길이방향을 따라 슬라이딩 이동 가능하게 설치되고, 타 측은 상기 후방감시유닛의 케이스에 고정되는 이동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배전반 감시시스템.
제1항에 있어서,
상기 촬영모듈은 상기 메인버스바 및 상기 분기버스바의 열화상을 촬영하는 열화상촬영부와, 상기 열화상촬영부와 대응되는 촬영 영역을 가지며 가시광대역의 영상을 촬영하는 일반촬영부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배전반 감시시스템.
제1항에 있어서,
상기 후방감시유닛과 통신 가능하게 연결되고, 상기 큐비클의 도어 내측에 설치되어 상기 큐비클 내의 전면 측 열화상을 촬영하며, 촬영된 열화상을 이용하여 상기 큐비클 내에 설치된 주차단기 또는 분기차단기 또는 누전차단기의 온도정보를 산출하고, 상기 도어가 오픈되면 전기작업시 요구되는 안전작업안내정보 및 상기 배전반 내의 상태정보를 음성으로 출력하는 전방감시유닛;을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 배전반 감시시스템.
제4항에 있어서,
상기 전방감시유닛은 상기 도어의 개폐여부를 감지하는 개폐감지부를 더 구비하고, 상기 개폐감지부에 의해 상기 도어가 개방된 상태로 판정될 시 스피커를 통해 상기 안전작업안내정보를 출력하는 것을 특징으로 하는 배전반 감시시스템.
제 5항에 있어서,
상기 큐비클의 도어 외측에 설치되어 상기 후방감시유닛에서 전달되는 온도정보 및 검출정보와, 상기 전방감시유닛에서 전달되는 온도정보 및 사기 배전반 내의 상태정보를 표시하는 디스플레이;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 배전반 감시시스템.