KR101660880B1 - 금속구조물을 이용한 접지 절전 모니터링 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 금속구조물(700)을 이용한 접지 절전 모니터링 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 피접지시설(10)의 접지 전력에 대한 절전과 접지구조물인 금속구조물 이상 시 신속히 스위칭 처리함으로 접지 대용물인 금속구조물의 신속한 교환 처리를 수행하여 신뢰성 있는 접지시스템을 구축함으로 전력 손실 및 절전상태를 확인할 수 있는 금속구조물을 이용한 접지 절전 모니터링 시스템에 관한 것이다.

Description

금속구조물을 이용한 접지 절전 모니터링 시스템{A monitoring system for grounding and power saving by using metal structure}

본 발명은 금속구조물을 이용한 접지 절전 모니터링 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 피접지시설에 연결되는 접지장치와 절전장치를 제공하며, 동시에 별도의 접지전극을 구성하지 않고 기존 건물내에 설치되어 있는 접지장치를 금속구조물에 연결하여 용이하게 접지시설을 구성할 수 있으며, 이에 대한 부하 용량을 파악하여 현재 전원 상태를 모니터링할 수 있으며, 동시에 과전압 유입시 접지 역할을 하지 못하는 금속구조물 대신에 다른 금속구조물로 스위칭 처리하고 이에 따른 현재 접지 역할을 수행하고 있는 금속구조물 정보를 모니터링할 수 있는 금속구조물을 이용한 접지 절전 모니터링 시스템에 관한 것이다.

전기는 현대 생활에 있어서 없어서는 안 될 매우 중요한 에너지원이다.

사용하기 간편하고 접근하기 용이하여 가장 광범위하게 이용되고 있으며 그 이용 범위는 점점 확대되고 있다.

전기 사용 분야와 양이 증가함에 따라 전기를 효율적으로 사용하기 위한 다양한 방법과 장치가 연구되고 있는 실정이다.

접지란, 전자기기, 계측장비 등 전기설비 시스템과 피뢰설비의 접지를 땅(대지)에 전기적으로 접속시켜 주는 것을 말한다.

이와 같은 접지는 장비와 지구를 전기적으로 접속시켜 장비에 작용하는 과부하나 낙뢰 등에 의한 서지전압을 땅으로 흘려보내 장비가 과부하 및 서지전압으로부터 손상되어 오동작 되는 것을 방지하여 안정적인 동작을 하도록 하기 위한 것이다.

접지를 제대로 하지 않으면 장비에 과부하가 걸릴 수 있고, 전기차단기가 정확하게 동작하지 못할 경우에는 장비나 인명에 치명적이 손상을 가져오게 된다.

또한, 장비로부터 누전이 될 때 누전차단기가 정격동작을 하지 못하면 누전에 의한 감전사고가 발생하게 된다.

낙뢰로 인해 서지전압이 발생하면 장비가 파손되고 인명이 손상된다.

이와 같은 문제를 해결하기 위해 각종 장비의 접지를 하여야 하는데, 기존에는 대지비 저항에 따라서 한개의 접지봉을 지중에 매설하거나, 여러 개의 접지봉을 매설하여 장비와 전기 전극으로 연결하여 접지를 하였다.

기술의 개발과 발전에 의하여 다양한 전기(전자)시설이 건축물 내에 구축되어 사용되고 있으나, 낙뢰와 같은 상황에 따라 시설물에 서지전압이 발생되거나, 누전에 의하여 인명사고 또는 금전적 손실이 발생되는 경우가 비일비재하여 이를 해결하기 위한 방안이 요구되고 있는 실정이다.

따라서, 본 발명에서는 절전 기능을 수행하면서도 접지 역할도 동시에 수행하고, 절전 기능과 접지 기능 수행에 따른 모니터링 시스템을 제안하게 된 것이다.

(인용문헌 1) 한국공개특허공보 제10-2015-0042554호(2015.04.21.)

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 감안하여 제안된 것으로서, 피접지시설에 연결되는 절전장치를 제공하며, 동시에 접지를 금속구조물에 연결하여, 용이하게 접지시설을 구성할 수 있으며, 이에 대한 부하 용량을 파악하여 현재 전원 상태를 모니터링할 수 있으며, 동시에 과전압 유입시 접지 역할을 하지 못하는 금속구조물 대신에 다른 금속구조물로 스위칭처리하고 이에 따른 현재 접지 역할을 수행하고 있는 금속구조물 정보를 모니터링할 수 있도록 하고자 한다.

특히, 별도의 접지봉등이나 접지판등을 사용하지 않고 기존 건물에 설치되어 있는 금속 구조물을 이용하여 접지 전극의 대용으로 사용하여 전위분포를 균등화함으로 접지시스템을 효과적으로 등전위화시킴으로써 공통접지시스템에 적합한 접지장치를 제공하는데 목적이 있다.

또한, 접지된 금속 구조물의 붕괴와 같은 문제가 발생할 시, 접지 위치의 변경과 변경된 금속 구조물 정보를 모니터링하도록 하여 접지시스템의 즉각적인 대응을 제공하는데 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

피접지시설(10)과 연결되어 피접지시설에서 공급받은 전력이 과전류일시, 공급받는 전력을 차단하여 절전장치를 과전류로부터 보호하도록 구성되는 퓨즈(100)와;

상기 퓨즈의 후단에 연결되어 부하 용량에 따라 부하로 공급되는 전력의 역률을 개선시킴으로 절전을 수행하고, 부하 용량에 따라 부하로 공급되는 전원의 차단 유무를 컨트롤하고, 퓨즈가 동작할 경우의 퓨즈동작신호와 부하로 공급되는 전원 차단시 차단신호를 디스플레이장치(950)로 제공하도록 구성되는 절전장치(200)와;

피접지시설(10)에서 공급된 전력을 공급받도록 구성되되, 공급된 전력에 대한 서지를 억제하고, 순간정전 보상 기능을 하도록 구성되는 과전압억제기(300)와;

상기 과전압억제기(300)와 연결되어 전력을 공급받도록 구성되되, 일반 다이오드 와 제너 다이오드와 정전압소자가 서로 병렬 연결되어 구성되는 제1 통전장치 (400)와;

상기 제1통전장치(400)와 연결되어 제1통전장치(400)로부터 전력을 공급받도록 구성되되, 금속구조물(700)로부터 유입되는 노이즈를 제거하도록 구성되는 노이즈제거필터(500)와;

상기 노이즈필터(500)와 연결되어 노이즈필터(500)로부터 전력을 공급받도록 구성되되, 일반다이오드와 제너 다이오드와 정전압소자가 서로 병렬 연결되어 구성되는 제2통전장치(600)와;

일단이 상기 제2통전장치(600)와 연결되고 타단이 금속구조물(700)중 어느 하나와 스위칭 연결 되어 선택적으로 금속구조물(800)로 전력을 공급시켜 접지시키도록 구성되고, 현재 연결되어 있는 금속구조물 정보와 스위칭될 경우에 스위칭 신호 및 변경된 금속구조물 정보를 디스플레이장치로 제공하는 스위치부(800)와;

상기 스위치부(800)와 연결되어, 상기 스위치부(800)로부터 전력을 공급받도록 구성되되, 공급받은 전력을 접지시킴으로 접지 전극의 대용 역할을 하도록 구성되는 복수개의 금속구조물(700)과;

상기 과전압억제기(300)의 앞단과 상기 제2통전장치(600)의 후단에 연결되어

상기 과전압억제기(300) 앞단의 전압값과 상기 제2통전장치(600)의 후단의 전압값을 획득하도록 구성되되, 획득한 전압값을 이용하여 전압값의 차이를 계산하고, 계산된 전압값의 차이 정보를 디스플레이장치로 제공하기 위한 전압차계산부(900)와;

상기 절전장치(200)와 전압차계산부(900)와 스위치부(800)에 연결되어, 절전장치에서 제공되는 차단 신호와 퓨즈동작신호를 화면에 출력하며, 전압차계산부에서 제공되는 전압값 차이 정보를 화면에 출력하며, 현재 연결되어 있는 금속구조물 정보와 스위칭될 경우에 스위칭 신호 및 변경된 금속구조물 정보를 화면에 출력하기 위한 디스플레이장치(950)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 구성에 따른 본 발명은, 피접지시설에 연결되는 절전장치를 제공하며, 동시에 접지를 금속구조물에 연결하여, 용이하게 접지시설을 구성할 수 있으며, 이에 대한 부하 용량을 파악하여 현재 전원 상태를 모니터링할 수 있으며, 동시에 과전압 유입시 접지 역할을 하지 못하는 금속구조물 대신에 다른 금속구조물로 스위칭처리하고 이에 따른 현재 접지 역할을 수행하고 있는 금속구조물 정보를 모니터링할 수 있는 효과를 발휘한다.

또한, 금속 구조물을 이용하여 접지 전극의 대용으로 사용하여 전위분포를 균등화하여 접지시스템을 효과적으로 등전위화시킴으로써 공통접지시스템에 적합한 접지장치를 제공하게 된다.

또한, 접지된 금속 구조물의 붕괴와 같은 문제가 발생할 시, 접지 위치를 변경하며, 변경된 금속 구조물 정보를 모니터링하도록 하여 접지시스템의 즉각적인 대응을 제공하게 된다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예를 따른 금속구조물을 이용한 접지 절전 모니터링 시스템의 전체 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제 2 실시예를 따른 금속구조물을 이용한 접지 절전 모니터링 시스템의 전체 구성도이다.
도 3은 본 발명의 제 3 실시예를 따른 금속구조물을 이용한 접지 절전 모니터링 시스템의 전체 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 금속구조물을 이용한 접지 절전 모니터링 시스템의 제1 통전장치 회로도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 금속구조물을 이용한 접지 절전 모니터링 시스템의 노이즈제거필터 회로도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 금속구조물을 이용한 접지 절전 모니터링 시스템의 제2통전장치 회로도이다.
도 7은 본 발명의 제1,2 실시예에 따른 금속구조물을 이용한 접지 절전 모니터링 시스템의 절전장치 상세 구성 블록도이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 금속구조물을 이용한 접지 절전 모니터링 시스템의 절전장치 상세 구성 블록도이다.

이하, 본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 실시 예들은 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에 나타난 각 요소의 형상은 보다 분명한 설명을 강조하기 위하여 과장될 수 있으며, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함하다" 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 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부된 도면을 참고하여 더욱 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 금속구조물을 이용한 접지 절전 모니터링 시스템의 전체 구성도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명인 금속구조물을 이용한 접지 절전 모니터링 시스템은,

피접지시설(10)과 연결되어 피접지시설에서 공급받은 전력이 과전류일시, 공급받는 전력을 차단하여 절전장치를 과전류로부터 보호하도록 구성되는 퓨즈(100)와;

상기 퓨즈의 후단에 연결되어 부하 용량에 따라 부하로 공급되는 전력의 역률을 개선시킴으로 절전을 수행하고, 부하 용량에 따라 부하로 공급되는 전원의 차단 유무를 컨트롤하기 위한 절전장치(200)와;

피접지시설에서 공급된 전력을 공급받도록 구성되되, 공급된 전력에 대한 서지를 억제하고, 순간정전 보상 기능을 하도록 구성되는 과전압억제기(300)와;

상기 과전압억제기(300)와 연결되어 전력을 공급받도록 구성되되, 일반 다이오드 와 제너 다이오드와 정전압소자가 서로 병렬 연결되어 구성되는 제1통전장치(400)와;

상기 제1통전장치(400)와 연결되어 제1통전장치(400)로부터 전력을 공급받도록 구성되되, 금속구조물(700)로부터 유입되는 노이즈를 제거하도록 구성되는 노이즈제거필터(500)와;

상기 노이즈필터(500)와 연결되어 노이즈필터(500)로부터 전력을 공급받도록 구성되되, 일반다이오드와 제너 다이오드와 정전압소자가 서로 병렬 연결되어 구성되는 제2통전장치(600)와;

상기 제2통전장치(600)와 연결되어, 상기 제2통전장치(600)로부터 공급받은 전력을 접지시킴으로 접지 전극의 대용 역할을 하도록 구성되는 금속구조물(700)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 피접지시설(10)은 낙뇌 등으로부터 보호하고자 하는 전기관련 시설물로서 배전반등일 수 있으며, 본 발명에서는 상기 피접지시설(10)을 배전반등으로 한정하지 않고 낙뇌 등으로부터 보호하고자 하는 전기관련 시설물이면 어떠한 것이든 상관없다.

본 발명에서 상기 피접지시설(10)에는 절전을 위한 구성수단(100,200)과 접지를 위한 구성수단(300,400,500,600)이 병렬로 연결되며 상기 절전을 위한 구성수단(100,200)은 부하인 전기설비(20)에 연결되고 상기 접지를 위한 구성수단(300,400,500,600)은 금속구조물(700)에 연결되는 것을 특징으로 한다.

상기 절전을 위한 구성수단(100,200)과 접지를 위한 구성수단(300,400,500,600)은 피접지설(10) 내부에 구성될 수도 있고고 외부에 구성될 수 도 있다.

상기 퓨즈(100)는 피접지시설(10)과 연결되어 피접지시설에서 공급받은 전력이 과전류일시, 즉 낙뇌등과 같은 과전압이 걸려 피접지시설로부터 과전류를 공급 받을시 이를 차단하여 절전장치를 보호하도록 구성되는 것으로, 후단에 연결된 절전장치를 보호하기 위하여 구성되는 것이다.

상기 절전장치(200)는 퓨즈의 후단에 연결되어 전기설비(20) 등과 같은 부하 용량에 따라 부하로 공급되는 전력의 역률을 개선시킴으로 절전을 수행하고, 부하 용량에 따라 전기설비(20) 등과 같은 부하로 공급되는 전원의 차단 유무를 컨트롤하여 부하의 대기전력 차단에 의한 절전을 수행하는 것을 특징으로 한다.

상기 절전장치(200)의 구성수단 및 동작 과정을 하기에서 구체적으로 설명한다.

도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 금속구조물을 이용한 접지 절전 모니터링 시스템의 절전장치(200) 구성 블록도이다.

도 7에 도시한 바와 같이, 본 발명의 절전장치(200)는,

피접지시설(10)로부터 전원이 공급되는 전원입력부(210),

전기설비(20)의 부하 용량에 따른 부하용량신호를 생성하는 부하용량신호생성부(220),

전기설비(20)로 공급되는 전력의 역률을 상기 부하용량신호에 따라 변경 개선하는 역률개선부(230)

상기 전원입력부에서 공급되는 전원을 상기 부하용량 신호에 따라 전기설비(20)로 공급하거나 단속하기 위한 릴레이부(240),

퓨즈의 동작 유무를 판단하여 퓨즈가 동작할 경우에 보조배터리부로 전원 공급 신호를 제공하기 위한 퓨즈동작유무판단부(250),

상기 퓨즈동작유무판단부로부터 전원 공급 신호를 수신받을 경우에 충전되어 있는 전원을 절전장치의 동작전원으로 공급하기 위한 보조배터리부(260),

상기 부하용량신호에 따라 전기설비(20)로의 전원공급 혹은 전원공급차단이 되도록 상기 릴레이부(240)를 제어하기 위한 중앙처리부(270)를 포함하여 구성하게 된다.

상기 전원입력부(210)를 통해 피접지시설(10)로부터 전원이 공급되게 되면, 상기 부하용량신호생성부(220)는 전기설비(20)의 부하용량에 따라 부하용량신호를 생성하고 생성된 부하용량신호를 역률개선부(230)와 중앙제어부(270)로 제공한다.

상기 역률개선부(230)는 상기 부하량신호생성부에서 제공한 부하용량신호에 따라 전기설비(20)로 공급되는 전력의 역률을 개선하여 절전효과를 발생시킨다.

상기 릴레이부(240)는 부하용량신호에 따른 중앙제어부의 제어에 의해 전기설비로 전원을 공급하거나 차단하게 된다. 이 결과 전기설비(20)에 대한 대기전력을 차단함으로 절전 효과를 발생시키게 된다.

상기 퓨즈동작유무판단부(250)는 퓨즈의 동작 유무를 판단하여 퓨즈가 동작할 경우에 보조배터리부로 전원 공급 신호를 제공한다.

상기 보조배터리부(260)는 퓨즈동작유무판단부(250)로부터 전원 공급 신호를 수신받을 경우에 충전되어 있는 전원을 절전장치의 동작 전원으로 제공한다.

즉, 퓨즈가 동작하게 되면(절전장치로의 전원 공급이 차단되면) 절전장치는 동작이 불가능하므로 퓨즈가 동작한다면 보조배터리부를 통해 예비 전원을 공급받아 절전장치의 동작 전원으로 사용하게 되는 것이다.

상기 중앙처리부(270)는 상기 부하용량신호생성부(220)에서 생성된 부하용량신호에 따라 전기설비로(20)의 전원 공급이나 차단이 되도록 상기 릴레이부(240)를 제어한다.

예를 들어, 전기설비의 부하 용량이 20W 이상일 경우에 부하용량신호생성부(230)에서 부하 용량 신호를 발생시키며, 중앙처리부(250)는 릴레이부(240)에 전원 공급 신호를 제공하여 상기 전원입력부에서 공급되는 전원을 전기설비로 출력시키게 된다.

반면에, 전기설비가 작동되지 않고 있는 경우 부하 용량 신호가 발생하지 않게 되는데, 이때 중앙처리부(250)는 릴레이부(240)에 차단 신호를 제공하여 상기 전원입력부에서 공급되는 전원을 전기설비로 출력시키지 않게 된다.

상기와 같이, 절전장치(200)를 구성함으로 전기설비(200)로 공급되는 전력의 역률을 개선하여 절전효과를 가져올 수 있고, 또한 전기 설비의 대기전력을 차단함으로 불필요한 전력 낭비를 줄일 수 있게 된다.

상기 과전압억제기(300)는 피접지시설에서 공급된 전력을 공급받도록 구성되되, 공급된 전력에 대한 서지를 억제하고, 순간정전 보상 기능을 하도록 구성되게 된다.

이를 위하여, 바람직하게는 과전압억제기에 순간정전보상부를 구성하게 된다.

상기와 같이 순간정전보상부를 구성하게 되면 서지와 노이즈에도 강하고, 고조파도 감쇄할 수 있는 장점을 제공할 수 있게 된다.

상기 제1통전장치(400)는, 상기 과전압억제기(300) 후단에 연결되어 전력을 공급받도록 구성하게 된다.

상기 제1통전장치는 낙뇌, 서지, 노이즈 등과 같은 임펄스 고전압 성분이 금속구조물(700)이나 피접지시설(10) 어느 쪽에서 발생하더라도 극성에 관계없이 신속히 금속구조물(700)과 피접지시설(10)을 등전위로 만들기 위한 것으로 일반다이오드, 제너다이오드, 정전압소자가 병렬 연결되도록 구성된다.

도 4에 도시된 바와 같이 상기 제1통전장치는 병렬 연결 시, 상기 일반다이오드(410)는 피접지시설(10)에서 금속구조물(700)로의 전류 흐름이 순방향이 되도록 병렬 연결되고, 제너다이오드(430)는 피접지시설(10)에서 금속구조물(700)로의 전류 흐름이 역 방향이 되도록 병렬 연결되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 정전압소자(420)를 설치하는 이유는 낙뇌 등과 같은 순간적으로 매우 높은 전압이 금속구조물(700)과 피접지시설(10) 사이에 걸리는 경우 제너다이오드 보다 신속하게 반응하여 통전 되도록 하기 위함이며 방전관이나 바이스터중 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 한다.

상기 노이즈제거필터(500)는 상기 제1통전장치(400)와 후술할 제2 통전장치 사이에 연결되어, 금속구조물(700)로부터 유입되는 노이즈를 제거하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

즉, 상기 노이즈제거필터(500)는 금속구조물(700)등으로부터 불필요한 노이즈 성분이 전기장비인 피접지시설(10)로 유입되는 것을 차단하기 위한구성으로, 노이즈제거필터(500)는 도 5에 도시된 바와 같이 LC 회로로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 제2통전장치(600)의 일단은 상기 노이즈제거필터(500)에 연결되고 타단은 금속구조물(700)에 연결되도록 구성하게 된다.

상기 제2통전장치는 제1통전장치(400)와 마찬가지로 낙뇌, 서지, 노이즈 등과 같은 임펄스 고전압 성분이 금속구조물(700)이나 피접지시설(10) 어느 쪽에서 발생하더라도 극성에 관계없이 신속히 금속구조물(700)과 피접지시설(10)을 등전위로 만들기 위한 것으로 일반다이오드, 제너다이오드, 정전압소자가 병렬 연결되도록 구성된다.

도 6에 도시된 바와 같이 상기 제2통전장치는 병렬 연결 시, 상기 일반다이오드(610)와 제너다이오드(630)는 피접지시설(10)에서 금속구조물(700)로의 전류 흐름이 순방향이 되도록 병렬 연결되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 정전압소자(620)를 설치하는 이유는 낙뇌 등과 같은 순간적으로 매우 높은 전압이 금속구조물(700)과 피접지시설(10) 사이에 걸리는 경우 제너다이오드 보다 신속하게 반응하여 통전 되도록 하기 위함이며 방전관이나 바이스터중 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 한다.

상기 금속구조물(700)은 상기 제2통전장치(600)와 연결되어, 접지 전극의 대용 역할을 하도록 구성하게 된다.

종래에는 접지를 위해 외부 대지에 접지봉이나 접지동판과 같은 접지전극을 별도로 설치하여 접지를 구성하였으나 본 발명에서는 별도의 접봉이나 접지동판과 같은 접지전극 대신 건물내에 이미 구성되어 있는 금속성분인 금속구조물(700)을 접지전극의 대용으로 사용하는 것을 특징으로 한다.

상기 금속구조물(700)은, 건축물 내의 금속구조물인 것으로 건축물 내의 철골, 철근, 부스덕트, 금속수도관, 금속울타리 등일 수 있으며 본 발명의 금속구조물은 상기에 한정되지 않고 금속성 구조물이면 어떠한 것이든 상관없는 것을 특징으로 한다.

도 2는 본 발명의 제2 실시예를 나타내는 것으로 금속구조물을 이용한 접지 절전 모니터링 시스템의 전체 구성도이다.

도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명인 금속구조물을 이용한 접지 절전 모니터링 시스템은,

피접지시설(10)과 연결되어 피접지시설에서 공급받은 전력이 과전류일시, 공급받는 전력을 차단하여 절전장치를 과전류로부터 보호하도록 구성되는 퓨즈(100)와;

상기 퓨즈의 후단에 연결되어 부하 용량에 따라 부하로 공급되는 전류를 변환시켜 역률을 개선시킴으로 절전을 수행하고, 부하 용량에 따른 신호를 발생시키되 발생 된 신호를 참조하여 부하로 공급되는 전원의 차단 유무를 컨트롤하기 위한 절전장치(200)와;

피접지시설에서 공급된 전력을 공급받도록 구성되되, 공급된 전력에 대한 서지를 억제하고, 순간정전 보상 기능을 하도록 구성되는 과전압억제기(300)와;

상기 과전압억제기(300)와 연결되어 전력을 공급받도록 구성되되, 일반 다이오드 와 제너 다이오드와 정전압소자가 서로 병렬 연결되어 구성되는 제1통전장치(400)와;

상기 제1통전장치(400)와 연결되어 제1통전장치(400)로부터 전력을 공급받도록 구성되되, 금속구조물(700)로부터 유입되는 노이즈를 제거하도록 구성되는 노이즈제거필터(500)와;

상기 노이즈필터(500)와 연결되어 노이즈필터(500)로부터 전력을 공급받도록 구성되되, 일반다이오드와 제너 다이오드와 정전압소자가 서로 병렬 연결되어 구성되는 제2통전장치(600)와;

일단이 상기 제2통전장치(600)와 연결되고 타단이 금속구조물(700)중 어느 하나와 스위칭 연결 되어 선택적으로 금속구조물(800)로 전력을 공급시켜 접지시키도록 구성되는 스위치부(800)와;

상기 스위치부(800)와 연결되어, 상기 스위치부(800)로부터 전력을 공급받도록 구성되되, 공급받은 전력을 접지시키도록 접지 전극의 대용 역할을 하도록 구성되는 복수개의 금속구조물(700)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 2 실시예에서 상기 금속구조물(700)은 적어도 하나 이상 구성되는 것을 특징으로 하며, 제 1실시예와의 차이점은 금속구조물(700)이 복수로 구성된다는 점과 스위치부(800)가 추가적으로 구성되는 것이다.

본 발명의 제2실시에서 복수의 금속구조물(700)은 제1금속구조물(700a), 제2 금속구조물(700b), 제3금속구조물(700c)로 구성되는 것으로 설명하지만 필요에 따라 그 이상의 금속구조물로 구성할 수 있음을 알아야 한다.

본 발명의 제2 실시예를 설명함에 있어 제1 실시예와 동일한 구성인 퓨즈(100), 절전장치(200), 과전압억제기(300), 제1 통전장치(400), 노이즈제거필터(500), 제2 통전장치(600)에 대한 설명은 이미 설명하였기에 생략하기로 하고 추가되는 구성인 복수의 금속구조물(700)과 스위치부(800)에 대해서 상세히 서명하기로 한다.

상기 복수의 금속구조물(700)은 상기 스위치부(800)와 선택적으로 연결되어 접지 전극의 대용 역할을 하도록 구성하게 된다.

종래에는 접지를 위해 외부 대지에 접지봉이나 접지동판과 같은 접지전극을 별도로 설치하여 접지를 구성하였으나 본 발명에서는 별도의 접봉이나 접지동판과 같은 접지전극 대신 건물내에 이미 구성되어 있는 금속성분을 접지전극의 대용으로 사용하는 것을 특징으로 한다.

상기 금속구조물(700)은, 건축물 내의 금속구조물인 것으로 건축물 내의 철골, 철근, 부스덕트, 금속수도관, 금속울타리 등일 수 있으며 본 발명의 금속구조물은 상기에 한정되지 않고 금속성 구조물이면 어떠한 것이든 상관없는 것을 특징으로 한다.

상기 금속구조물(700)을 복수로 구성하는 이유는 접지전극 대용으로 사용하는 금속구조물(700)이 접지전극으로 사용될 수 없는 상황, 예를 들어 구조물 붕괴나 기타의 접지선 연결 등과 같은 문제등이 발생하는 경우 접지 전극으로서의 역할을 수행하지 못하게 된다.

이러한 경우 다른 금속구조물을 접지 전극의 대용으로 사용하여 현재의 금속구조물 이상 시 다른 금속구조물로의 신속한 스위칭 동작에 의해 탄력적이고 신속하게 접지시스템을 구축하기 위함이다.

도 2에 도시된 바와 같이 상기 스위치부(800)는 일단이 상기 제2통전장치(600)와 연결되고 타단이 복수의 금속구조물(700)중 어느 하나와 스위칭 연결 되도록 구성되 기 때문에 현재 연결된 금속구조물(700a)에 문제가 발생되어 접지의 역할을 하지 못할 경우, 다른 금속구조물(700b)로 스위칭함으로 새롭게 연결된 금속구조물(700b)이 접지역할을 하도록 하는 것이다.

따라서 상기 스위치부(800)는 복수의 금속구조물(700)중 어느 하나와 스위칭 연결되어, 선택적으로 금속구조물(700)로 전력을 공급시켜 접지시키도록 구성하게 된다.

결국, 상기 스위치부(800)는 복수의 금속구조물(700)중 어느 하나와 스위칭 연결 되도록 구성되기 때문에 현재 연결된 금속구조물(700)에 문제가 발생 되어 접지의 역할을 하지 못할 경우, 다른 금속구조물(700)로 스위칭함으로 새롭게 연결된 금속구조물(700)이 접지역할을 하도록 새롭게 연결된 금속구조물(700)에 전력을 공급하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

즉, 상기 스위치부(800)는 현재 연결된 금속구조물에 문제발생시 문제가 없는 다른 금속구조물(700) 중 어느 하나에 선택적으로 스위칭 연결되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제2 실시예에서 복수의 금속구조물(700)과 스위치부(800)을 구성하는 이유는 접지 전극의 대용 역할을 하도록 구성된 금속 구조물이 붕괴 등과 같은 접지전극으로서의 역할을 할 수 없는 문제가 발생할 시, 금속구조물은 접지 전극으로서의 역할을 수행하지 못하게 되고 접지가 제대로 되지 않은 상황에서 발생하는 장비의 과부하, 전기차단기가 정확하게 동작하지 못함 등으로 발생하는 장비나 인명의 치명적이 손상을 방지하기 위함이다.

즉, 현재 접지 연결된 금속구조물의 문제 발생시 접지 위치를 변경하도록 하여 접지시스템의 즉각적인 대응을 제공하는데 목적이 있다.

도 3은 본 발명의 제3 실시예를 나타내는 것으로 금속구조물을 이용한 접지 절전 모니터링 시스템의 전체 구성도이다.

도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명인 금속구조물을 이용한 접지 절전 모니터링 시스템은

피접지시설(10)과 연결되어 피접지시설에서 공급받은 전력이 과전류일시, 공급받는 전력을 차단하여 절전장치를 과전류로부터 보호하도록 구성되는 퓨즈(100)와;

상기 퓨즈의 후단에 연결되어 부하 용량에 따라 부하로 공급되는 전력의 역률을 개선시킴으로 절전을 수행하고, 부하 용량에 따라 부하로 공급되는 전원의 차단 유무를 컨트롤하고, 퓨즈가 동작할 경우의 퓨즈동작신호와 부하로 공급되는 전원 차단시 차단신호를 디스플레이장치(950)로 제공하도록 구성되는 절전장치(200)와;

피접지시설에서 공급된 전력을 공급받도록 구성되되, 공급된 전력에 대한 서지를 억제하고, 순간정전 보상 기능을 하도록 구성되는 과전압억제기(300)와;

상기 과전압억제기(300)와 연결되어 전력을 공급받도록 구성되되, 일반 다이오드 와 제너 다이오드와 정전압소자가 서로 병렬 연결되어 구성되는 제1통전장치(400)와;

상기 제1통전장치(400)와 연결되어 제1통전장치(400)로부터 전력을 공급받도록 구성되되, 금속구조물(700)로부터 유입되는 노이즈를 제거하도록 구성되는 노이즈제거필터(500)와;

상기 노이즈필터(500)와 연결되어 노이즈필터(500)로부터 전력을 공급받도록 구성되되, 일반다이오드와 제너 다이오드와 정전압소자가 서로 병렬 연결되어 구성되는 제2통전장치(600)와;

일단이 상기 제2통전장치(600)와 연결되고 타단이 금속구조물(700)중 어느 하나와 스위칭 연결 되어 선택적으로 금속구조물(800)로 전력을 공급시켜 접지시키도록 구성되고, 현재 연결되어 있는 금속구조물 정보와 스위칭될 경우에 스위칭 신호 및 변경된 금속구조물 정보를 디스플레이장치로 제공하는 스위치부(800)와;

상기 스위치부(800)와 연결되어, 상기 스위치부(800)로부터 전력을 공급받도록 구성되되, 공급받은 전력을 접지시키도록 접지 전극의 대용 역할을 하도록 구성되는 복수개의 금속구조물(700)과;

상기 과전압억제기(300)의 앞단과 상기 금속구조물(700)의 앞단에 연결되어

상기 과전압억제기(300) 앞단의 전압값과 상기 금속구조물(700) 앞단의 전압값을 획득하도록 구성되되, 획득한 전압값을 이용하여 전압값의 차이를 계산하고, 계산된 전압값의 차이 정보를 디스플레이장치로 제공하기 위한 전압차계산부(900)와;

상기 절전장치(200)와 전압차계산부(900)와 스위치부(800)에 연결되어, 절전장치에서 제공되는 차단 신호와 퓨즈동작신호를 화면에 출력하며, 전압차계산부에서 제공되는 전압값 차이 정보를 화면에 출력하며, 현재 연결되어 있는 금속구조물 정보와 스위칭될 경우에 스위칭 신호 및 변경된 금속구조물 정보를 화면에 출력하기 위한 디스플레이장치(950)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 피접지시설(10)은 전기관련 시설물로서 낙뇌 등으로부터 보호하고자 하는 전기 시설물로서 배전반등일 수 있다.

상기 피접지시설(10)에는 절전을 위한 구성수단(100,200)과 접지를 위한 구성수단(300,400,500,600)이 병렬로 연결되며 상기 절전을 위한 구성수단(100,200)은 부하인 전기설비(20)에 연결되고 상기 접지를 위한 구성수단(300,400,500,600)은 금속구조물(700)에 연결되는 것을 특징으로 한다.

상기 절전을 위한 구성수단(100,200)과 접지를 위한 구성수단(300,400,500,600)은 피접지설(10) 내부에 구성될 수도 이고 외부에 구성될 수 도 있다.

상기 퓨즈(100)는 피접지시설(10)과 연결되어 피접지시설에서 공급받은 전력이 과전류일시, 즉 낙뇌등과 같은 과전압이 걸려 피접지시설로부터 과전류를 공급 받을시 이를 차단하여 절전장치를 보호하도록 구성되는 것으로, 후단에 연결된 절전장치를 보호하기 위하여 구성되는 것이다.

상기 절전장치(200)는 퓨즈의 후단에 연결되어 전기설비(20) 등과 같은 부하 용량에 따라 부하로 공급되는 전류를 변환시켜 역률을 개선시킴으로 절전을 수행하고, 부하 용량에 따라 부하로 공급되는 전원의 차단 유무를 컨트롤하며 퓨즈가 동작할 경우의 퓨즈동작신호와 상기 부하로 공급되는 전원의 차단 유무에 관한 차단신호를 디스플레이장치로 제공하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 절전장치(200)가 상기 퓨즈가 동작할 경우에 퓨즈동작 신호를 디스플레이장치로 제공하는 구성은 과전류가 유입되었다고 판단되기 때문에 이를 관리자에게 즉각적으로 알리기 위한 구성인 것이다.

상기 절전장치(200)의 구성수단 및 동작 과정을 하기에서 구체적으로 설명한다.

도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 금속구조물을 이용한 접지 절전 모니터링 시스템의 절전장치(200) 구성 블록도이다.

도 8에 도시한 바와 같이, 본 발명의 절전장치(200)는,

피접지시설(10)로부터 전원이 공급되는 전원입력부(210),

전기설비(20)의 부하 용량에 따른 부하용량신호를 생성하는 부하용량신호생성부(220),

전기설비(20)로 공급되는 전력의 역률을 상기 부하용량신호에 따라 변경 개선하는 역률개선부(230)

상기 전원입력부에서 공급되는 전원을 상기 부하용량 신호에 따라 전기설비(20)로 공급하거나 단속하기 위한 릴레이부(240),

퓨즈의 동작 유무를 판단하여 퓨즈가 동작할 경우에 보조배터리부로 전원 공급 신호를 송출하고 상태파악신호송출부로 퓨즈동작신호를 제공하기 위한 퓨즈동작유무판단부(250),

상기 퓨즈동작유무판단부로부터 전원 공급 신호를 수신받을 경우에 충전되어 있는 전원을 절전장치의 동작전원으로 공급하기 위한 보조배터리부(260),

상기 부하용량신호에 따라 전기설비(20)로의 전원공급이나 차단이 되도록 상기 릴레이부(240)를 제어하고, 차단시 작동상태파악신호송출부(280)로 차단 신호를 제공하기 위한 중앙처리부(270),

상기 중앙처리부에서 제공된 차단 신호와 퓨즈동작유무판단부(250)로부터 제공된 퓨즈동작신호를 디스플레이장치로 제공하기 위한 작동상태파악신호송출부(280)를 포함하여 구성하게 된다.

상기 전원입력부(210)를 통해 피접지시설(10)로부터 전원이 공급되게 되면, 상기 부하용량신호생성부(220)는 전기설비(20)의 부하용량에 따라 부하용량신호를 생성하고 생성된 부하용량신호를 역률개선부(230)와 중앙제어부(270)로 제공한다.

상기 역률개선부(230)는 상기 부하량신호생성부에서 제공한 부하용량신호에 따라 전기설비(20)로 공급되는 전력의 역률을 개선하여 절전효과를 발생시킨다.

상기 릴레이부(240)는 부하용량신호에 따른 중앙제어부의 제어에 의해 전기설비로 전원을 공급하거나 차단하게 된다. 이 결과 전기설비(20)에 대한 대기전력을 차단함으로 절전 효과를 발생시키게 된다.

상기 퓨즈동작유무판단부(250)는 퓨즈의 동작 유무를 판단하여 퓨즈가 동작할 경우에 보조배터리부로 전원 공급 신호를 송출하고 상태파악신호송출부(270)로 퓨즈동작신호를 제공한다.

상기 보조배터리부(260)는 퓨즈동작유무판단부(250)로부터 전원 공급 신호를 수신받을 경우에 충전되어 있는 전원을 절전장치의 동작전원으로 제공한다.

즉, 퓨즈가 동작하게 되면(절전장치로의 전원 공급이 차단되면) 절전장치는 동작이 불가능하므로 퓨즈가 동작한다면 보조배터리부를 통해 예비 전원을 공급받아 절전장치의 동작전원으로 사용하고 디스플레이장치로 퓨즈동작신호를 제공하여 현재 낙뢰에 의해 퓨즈가 동작되었다는 사실을 사용자에게 알려주는 것을 특징으로 한다.

상기 중앙처리부(270)는 상기 부하용량신호생성부(220)에서 생성된 부하용량신호에 따라 전기설비로(20)의 전원 공급이나 차단이 되도록 상기 릴레이부(240)를 제어하고, 차단시 작동상태파악신호송출부(280)로 차단 신호를 제공한다.

예를 들어, 전기설비의 부하 용량이 20W 이상일 경우에 부하용량신호생성부(230)에서 부하 용량 신호를 발생시키며, 중앙처리부(250)는 릴레이부(240)에 전원 공급 신호를 제공하여 상기 전원입력부에서 공급되는 전원을 전기설비로 출력시키게 된다.

반면에, 전기설비가 작동되지 않고 있는 경우 부하 용량 신호가 발생하지 않게 되는데, 이때 중앙처리부(250)는 릴레이부(240)에 차단 신호를 제공하여 상기 전원입력부에서 공급되는 전원을 전기설비로 출력시키지 않게 된다. 이와 동시에 차단 신호를 작동상태파악신호송출부로 제공하게 된다.

상기 작동상태파악신호송출부(280)는 중앙처리부에서 제공한 차단 신호와 퓨즈동작유무판단부(250)에서 제공한 퓨즈동작신호를 디스플레이장치로 제공하게 된다.

상기 과전압억제기(300)는 피접지시설에서 공급된 전력을 공급받도록 구성되되, 공급된 전력에 대한 서지를 억제하고, 순간정전 보상 기능을 하도록 구성되게 된다.

이를 위하여, 바람직하게는 과전압억제기에 순간정전보상부를 구성하게 된다.

상기와 같이 순간정전보상부를 구성하게 되면 서지와 노이즈에도 강하고, 고조파도 감쇄할 수 있는 장점을 제공할 수 있게 된다.

상기 제1통전장치(400)는, 상기 과전압억제기(300) 후단에 연결되어 전력을 공급받도록 구성하게 된다.

상기 제1통전장치는 낙뇌, 서지, 노이즈 등과 같은 임펄스 고전압 성분이 금속구조물(700)이나 피접지시설(10) 어느 쪽에서 발생하더라도 극성에 관계없이 신속히 금속구조물(700)과 피접지시설(10)을 등전위로 만들기 위한 것으로 일반다이오드, 제너다이오드, 정전압소자가 병렬 연결되도록 구성된다.

도 4에 도시된 바와 같이 상기 제1통전장치는 병렬 연결 시, 상기 일반다이오드(410)는 피접지시설(10)에서 금속구조물(700)로의 전류 흐름이 순방향이 되도록 병렬 연결되고, 제너다이오드(430)는 피접지시설(10)에서 금속구조물(700)로의 전류 흐름이 역 방향이 되도록 병렬 연결되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 정전압소자(420)를 설치하는 이유는 낙뇌 등과 같은 순간적으로 매우 높은 전압이 금속구조물(700)과 피접지시설(10) 사이에 걸리는 경우 제너다이오드 보다 신속하게 반응하여 통전 되도록 하기 위함이며 방전관이나 바이스터중 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 한다.

상기 노이즈제거필터(500)는 상기 제1통전장치(400)와 후술할 제2 통전장치 사이에 연결되어, 금속구조물(700)로부터 유입되는 노이즈를 제거하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

즉, 상기 노이즈제거필터(500)는 금속구조물(700)등으로부터 불필요한 노이즈 성분이 전기장비인 피접지시설(10)로 유입되는 것을 차단하기 위한구성으로, 노이즈제거필터(500)는 도 5에 도시된 바와 같이 LC 회로로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 제2통전장치(600)의 일단은 상기 노이즈제거필터(500)에 연결되고 타단은 금속구조물(700)에 연결되도록 구성하게 된다.

상기 제2통전장치는 제1통전장치(400)와 마찬가지로 낙뇌, 서지, 노이즈 등과 같은 임펄스 고전압 성분이 금속구조물(700)이나 피접지시설(10) 어느 쪽에서 발생하더라도 극성에 관계없이 신속히 금속구조물(700)과 피접지시설(10)을 등전위로 만들기 위한 것으로 일반다이오드, 제너다이오드, 정전압소자가 병렬 연결되도록 구성된다.

도 6에 도시된 바와 같이 상기 제2통전장치는 병렬 연결 시, 상기 일반다이오드(610)와 제너다이오드(630)는 피접지시설(10)에서 금속구조물(700)로의 전류 흐름이 순방향이 되도록 병렬 연결되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 정전압소자(620)를 설치하는 이유는 낙뇌 등과 같은 순간적으로 매우 높은 전압이 금속구조물(700)과 피접지시설(10) 사이에 걸리는 경우 제너다이오드 보다 신속하게 반응하여 통전 되도록 하기 위함이며 방전관이나 바이스터중 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 한다.

상기 복수의 금속구조물(700)은 상기 스위치부(800)와 선택적으로 연결되어 접지 전극의 대용 역할을 하도록 구성하게 된다.

종래에는 접지를 위해 외부 대지에 접지봉이나 접지동판과 같은 접지전극을 별도로 설치하여 접지를 구성하였으나 본 발명에서는 별도의 접봉이나 접지동판과 같은 접지전극 대신 건물내에 이미 구성되어 있는 금속성분을 접지전극의 대용으로 사용하는 것을 특징으로 한다.

상기 금속구조물(700)은, 건축물 내의 금속구조물인 것으로 건축물 내의 철골, 철근, 부스덕트, 금속수도관, 금속울타리 등일 수 있으며 본 발명의 금속구조물은 상기에 한정되지 않고 금속성 구조물이면 어떠한 것이든 상관없는 것을 특징으로 한다.

상기 금속구조물(700)을 복수로 구성하는 이유는 접지전극 대용으로 사용하는 금속구조물(700)이 접지전극으로 사용될 수 없는 상황, 예를 들어 구조물 붕괴나 기타의 접지선 연결 등과 같은 문제등이 발생하는 경우 접지 전극으로서의 역할을 수행하지 못하게 된다.

이러한 경우 다른 금속구조물을 접지 전극의 대용으로 사용하여 현재의 금속구조물 이상 시 다른 금속구조물로의 신속한 스위칭 동작에 의해 탄력적이고 신속하게 접지시스템을 구축하기 위함이다.

도 3에 도시된 바와 같이 상기 스위치부(800)는 일단이 상기 제2통전장치(600)와 연결되고 타단이 복수의 금속구조물(700)중 어느 하나와 스위칭 연결 되도록 구성되 기 때문에 현재 연결된 금속구조물(700a)에 문제가 발생되어 접지의 역할을 하지 못할 경우, 다른 금속구조물(700b)로 스위칭함으로 새롭게 연결된 금속구조물(700b)이 접지역할을 하도록 하는 것이다.

따라서 상기 스위치부(800)는 복수의 금속구조물(700)중 어느 하나와 스위칭 연결되어, 선택적으로 금속구조물(700)로 전력을 공급시켜 접지시키도록 구성하게 된다.

결국, 상기 스위치부(800)는 복수의 금속구조물(700)중 어느 하나와 스위칭 연결 되도록 구성되기 때문에 현재 연결된 금속구조물(700)에 문제가 발생 되어 접지의 역할을 하지 못할 경우, 다른 금속구조물(700)로 스위칭함으로 새롭게 연결된 금속구조물(700)이 접지역할을 하도록 새롭게 연결된 금속구조물(700)에 전력을 공급하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

즉, 상기 스위치부(800)는 현재 연결된 금속구조물에 문제발생시 문제가 없는 다른 금속구조물(700) 중 어느 하나에 선택적으로 스위칭 연결되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제3 실시예에서 복수의 금속구조물(700)과 스위치부(800)을 구성하는 이유는 접지 전극의 대용 역할을 하도록 구성된 금속 구조물이 붕괴 등과 같은 접지전극으로서의 역할을 할 수 없는 문제가 발생할 시, 금속구조물은 접지 전극으로서의 역할을 수행하지 못하게 되고 접지가 제대로 되지 않은 상황에서 발생하는 장비의 과부하, 전기차단기가 정확하게 동작하지 못함 등으로 발생하는 장비나 인명의 치명적이 손상을 방지하기 위함이다.

즉, 현재 접지 연결된 금속구조물의 문제 발생시 접지 위치를 변경하도록 하여 접지시스템의 즉각적인 대응을 제공하는데 목적이 있다.

또한, 상기 스위치부(800)는 현재 연결되어 있는 금속구조물 정보와 스위칭 될 경우에 스위칭 신호 및 변경된 금속구조물 정보를 디스플레이장치로 제공하는 것을 특징으로 한다.

상기 스위치부(800)는 상술한 기능을 수행하기 위해 일단이 제2 통전장치와 연결되고 타단이 복수의 금속구조물 중 어느 하나에 선택적으로 연결되는 스위치(810)와 상기 스위치(810)가 현재 연결되어 있는 금속구조물에 대한 정보와 스위칭 시 변경된 금속구조물에 대한 정보와 스위칭시 스위칭 신호를 생성하고 생성된 정보와 신호를 디스플레이장치로 제공하는 스위칭정보생성부(820)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 전압차계산부(900)는 과전압억제기(300)의 앞단과 상기 제2 통전장치(600)의 후단에 연결 되며, 이때 전압차계산부에 의해 상기 과전압억제기(300) 앞단의 전압값과 상기 제2 통전장치(600)의 후단의 전압값을 획득하도록 구성되되, 획득한 전압값을 이용하여, 전압값의 차이를 계산하게 되는 것이다.

상기 계산된 전압값 차이 정보를 후술하는 디스플레이장치를 통해 관리자에게 제공되게 된다.

즉, 전압차이가 발생하였다면, 낙뢰 등과 같은 과전압(과전류)이 발생하였고, 이에 따라 과전압억제기를 통해 순간정전 보상이 발생하였음을 관리자가 실시간으로 확인할 수 있고, 과전압억제기의 교체 유무도 확인할 수도 있게 된다.

상기 디스플레이장치(950)는 절전장치(200)에서 제공한 차단 신호와 퓨즈동작신호를 화면에 출력함으로써, 관리자가 낙뢰 등에 의한 과전압이 발생 여부와 부하에 공급되는 전력의 차단 여부를 확인할 수 있도록 하는 것이다.

그리고, 전압차계산부에서 제공되는 전압값 차이 정보를 화면에 출력하여 얼마 정도의 전압 차이가 발생하였는지를 확인할 수 도 있다.

그리고, 현재 연결되어 있는 금속구조물 정보와 스위칭 될 경우에 스위칭 신호 및 변경된 금속구조물 정보를 화면에 출력하게 되는데, 이를 위하여 금속구조물마다 고유아이디 정보를 부여하여 스위치부가 현재 접속되어 있는 고유아이디 정보를 참조하여 현재 연결된 금속구조물을 모니터링할 수 있으며, 스위치부가 접속을 변경할 경우에는 종래 고유아이디 정보와 변경되는 고유아이디 정보를 화면에 출력할 수가 있다.

이를 위하여 스위치부(800) 혹은 디스플레이장치(950)에는 금속구조물별 고유아이디 정보를 저장하도록 구성할 수 있다.

또한, 디스플레이장치(950)는 금속구조물 변경에 따른 안내정보를 디스플레이하도록 구성될 수 있는데 예를 들어, "현재 전기울타리에서 금속수도관으로 금속구조물이 변경되었습니다."라는 문구 혹은 음성 메세지를 출력하게 되는 것이다.

상기 구성에 따른 본 발명은, 부하용량에 따라 부하로 공급되는 전력의 역율을 향상시키는 구성과 부하용량에 따라 부하로 공급되는 전원의 공급 차단을 제어함으로 대기전력을 차단하는 구성에 의해 절전 효과가 제공된다.

또한, 금속 구조물을 이용하여 접지 전극의 대용으로 사용하여 전위분포를 균등화하여 접지시스템을 효과적으로 등전위화 시킴으로써 공통접지시스템에 적합한 접지장치를 제공하는 효과가 제공된다.

또한, 접지된 금속 구조물의 붕괴와 같은 문제가 발생할 시, 접지 위치를 변경하도록 하여 접지시스템의 즉각적인 대응을 할 수 있는 효과가 제공된다.

또한, 금속 구조물의 문제에 의한 금속구조물 스위칭을 감지하고 이를 디스플레이함으로써, 관리자가 즉각적인 대응을 할 수 있는 효과가 제공된다.

이상에서 본 발명은 도면에 도시된 바를 바탕으로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 도면에 한정되는 것은 아니다.

10 : 피접지시설 20 : 전기설비
100 : 퓨즈
200 : 절전장치
300 : 과전압억제기
400 : 제1통전장치
500: 노이즈제거필터
600 : 제2통전장치
700: 금속구조물
800: 스위치부
900: 전압차계산부
950: 디스플레이장치

Claims (5)

1. 삭제
2. 금속구조물을 이용한 접지 절전 모니터링 시스템에 있어서,
   피접지시설(10)과 연결되어 피접지시설에서 공급받은 전력이 과전류일시, 공급받는 전력을 차단하여 절전장치를 과전류로부터 보호하도록 구성되는 퓨즈(100)와;
   상기 퓨즈의 후단에 연결되어 부하 용량에 따라 부하로 공급되는 전류를 변환시켜 역률을 개선시킴으로 절전을 수행하고, 부하 용량에 따른 신호를 발생시키되 발생 된 신호를 참조하여 부하로 공급되는 전원의 차단 유무를 컨트롤하기 위한 절전장치(200)와;
   피접지시설(10)에서 공급된 전력을 공급받도록 구성되되, 공급된 전력에 대한 서지를 억제하고, 순간정전 보상 기능을 하도록 구성되는 과전압억제기(300)와;
   상기 과전압억제기(300)와 연결되어 전력을 공급받도록 구성되되, 일반 다이오드 와 제너 다이오드와 정전압소자가 서로 병렬 연결되어 구성되는 제1 통전장치 (400)와;
   상기 제1통전장치(400)와 연결되어 제1통전장치(400)로부터 전력을 공급받도록 구성되되, 금속구조물(700)로부터 유입되는 노이즈를 제거하도록 구성되는 노이즈제거필터(500)와;
   상기 노이즈제거필터(500)와 연결되어 노이즈제거필터(500)로부터 전력을 공급받도록 구성되되, 일반다이오드와 제너 다이오드와 정전압소자가 서로 병렬 연결되어 구성되는 제2통전장치(600)와;
   일단이 상기 제2통전장치(600)와 연결되고 타단이 금속구조물(700)중 어느 하나와 스위칭 연결 되어 선택적으로 금속구조물(700)로 전력을 공급시켜 접지시키도록 구성되는 스위치부(800)와;
   상기 스위치부(800)와 연결되어, 상기 스위치부(800)로부터 전력을 공급받도록 구성되되, 공급받은 전력을 접지시킴으로 접지 전극의 대용 역할을 하도록 구성되는 복수개의 금속구조물(700)을 포함하는 것을 특징으로 하는 금속구조물을 이용한 접지 절전 모니터링 시스템.
3. 금속구조물을 이용한 접지 절전 모니터링 시스템에 있어서,
   피접지시설(10)과 연결되어 피접지시설에서 공급받은 전력이 과전류일시, 공급받는 전력을 차단하여 절전장치를 과전류로부터 보호하도록 구성되는 퓨즈(100)와;
   상기 퓨즈의 후단에 연결되어 부하 용량에 따라 부하로 공급되는 전력의 역률을 개선시킴으로 절전을 수행하고, 부하 용량에 따라 부하로 공급되는 전원의 차단 유무를 컨트롤하고, 퓨즈가 동작할 경우의 퓨즈동작신호와 부하로 공급되는 전원 차단시 차단신호를 디스플레이장치(950)로 제공하도록 구성되는 절전장치(200)와;
   피접지시설(10)에서 공급된 전력을 공급받도록 구성되되, 공급된 전력에 대한 서지를 억제하고, 순간정전 보상 기능을 하도록 구성되는 과전압억제기(300)와;
   상기 과전압억제기(300)와 연결되어 전력을 공급받도록 구성되되, 일반 다이오드 와 제너 다이오드와 정전압소자가 서로 병렬 연결되어 구성되는 제1 통전장치 (400)와;
   상기 제1통전장치(400)와 연결되어 제1통전장치(400)로부터 전력을 공급받도록 구성되되, 금속구조물(700)로부터 유입되는 노이즈를 제거하도록 구성되는 노이즈제거필터(500)와;
   상기 노이즈제거필터(500)와 연결되어 노이즈제거필터(500)로부터 전력을 공급받도록 구성되되, 일반다이오드와 제너 다이오드와 정전압소자가 서로 병렬 연결되어 구성되는 제2통전장치(600)와;
   일단이 상기 제2통전장치(600)와 연결되고 타단이 금속구조물(700)중 어느 하나와 스위칭 연결 되어 선택적으로 금속구조물(700)로 전력을 공급시켜 접지시키도록 구성되고, 현재 연결되어 있는 금속구조물 정보와 스위칭될 경우에 스위칭 신호 및 변경된 금속구조물 정보를 디스플레이장치로 제공하는 스위치부(800)와;
   상기 스위치부(800)와 연결되어, 상기 스위치부(800)로부터 전력을 공급받도록 구성되되, 공급받은 전력을 접지시킴으로 접지 전극의 대용 역할을 하도록 구성되는 복수개의 금속구조물(700)과;
   상기 과전압억제기(300)의 앞단과 상기 제2통전장치(600)의 후단에 연결되어
   상기 과전압억제기(300) 앞단의 전압값과 상기 제2통전장치(600)의 후단의 전압값을 획득하도록 구성되되, 획득한 전압값을 이용하여 전압값의 차이를 계산하고, 계산된 전압값의 차이 정보를 디스플레이장치로 제공하기 위한 전압차계산부(900)와;
   상기 절전장치(200)와 전압차계산부(900)와 스위치부(800)에 연결되어, 절전장치에서 제공되는 차단 신호와 퓨즈동작신호를 화면에 출력하며, 전압차계산부에서 제공되는 전압값 차이 정보를 화면에 출력하며, 현재 연결되어 있는 금속구조물 정보와 스위칭될 경우에 스위칭 신호 및 변경된 금속구조물 정보를 화면에 출력하기 위한 디스플레이장치(950)를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속구조물을 이용한 접지 절전 모니터링 시스템.
4. 제2항에 있어서,
   상기 절전장치(200)는
   피접지시설(10)로부터 전원이 공급되는 전원입력부(210),
   전기설비(20)의 부하 용량에 따른 부하용량신호를 생성하는 부하용량신호생성부(220),
   전기설비(20)로 공급되는 전력의 역률을 상기 부하용량신호에 따라 변경 개선하는 역률개선부(230)
   상기 전원입력부에서 공급되는 전원을 상기 부하용량 신호에 따라 전기설비(20)로 공급하거나 단속하기 위한 릴레이부(240),
   퓨즈의 동작 유무를 판단하여 퓨즈가 동작할 경우에 보조배터리부로 전원 공급 신호를 제공하기 위한 퓨즈동작유무판단부(250),
   상기 퓨즈동작유무판단부로부터 전원 공급 신호를 수신받을 경우에 충전되어 있는 전원을 절전장치의 동작전원으로 공급하기 위한 보조배터리부(260),
   상기 부하용량신호에 따라 전기설비(20)로의 전원공급이나 차단이 되도록 상기 릴레이부(240)를 제어하기 위한 중앙처리부(270)를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속구조물을 이용한 접지 절전 모니터링 시스템.
5. 제3항에 있어서,
   상기 절전장치(200)는
   피접지시설(10)로부터 전원이 공급되는 전원입력부(210),
   전기설비(20)의 부하 용량에 따른 부하용량신호를 생성하는 부하용량신호생성부(220),
   전기설비(20)로 공급되는 전력의 역률을 상기 부하용량신호에 따라 변경 개선하는 역률개선부(230)
   상기 전원입력부에서 공급되는 전원을 상기 부하용량 신호에 따라 전기설비(20)로 공급하거나 단속하기 위한 릴레이부(240),
   퓨즈의 동작 유무를 판단하여 퓨즈가 동작할 경우에 보조배터리부로 전원 공급 신호를 송출하고 상태파악신호송출부로 퓨즈동작신호를 제공하기 위한 퓨즈동작유무판단부(250),
   상기 퓨즈동작유무판단부로부터 전원 공급 신호를 수신받을 경우에 충전되어 있는 전원을 절전장치의 동작전원으로 공급하기 위한 보조배터리부(260),
   상기 부하용량신호에 따라 전기설비(20)로의 전원공급이나 차단이 되도록 상기 릴레이부(240)를 제어하고, 차단시 작동상태파악신호송출부(280)로 차단 신호를 제공하기 위한 중앙처리부(270),
   상기 중앙처리부에서 제공된 차단 신호와 퓨즈동작유무판단부(250)로부터 제공된 퓨즈동작신호를 디스플레이장치로 제공하기 위한 작동상태파악신호송출부(280)를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속구조물을 이용한 접지 절전 모니터링 시스템.
   
   
   

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