KR102262547B1 - 태양광 접속반 사고관리시스템 - Google Patents

태양광 접속반 사고관리시스템 Download PDF

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KR102262547B1 KR1020200177743A KR20200177743A KR102262547B1 KR 102262547 B1 KR102262547 B1 KR 102262547B1 KR 1020200177743 A KR1020200177743 A KR 1020200177743A KR 20200177743 A KR20200177743 A KR 20200177743A KR 102262547 B1 KR102262547 B1 KR 102262547B1
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정필근
박범철
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주식회사 우경일렉텍
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Abstract

본 발명은 태양광 접속반의 사고관리시스템에 관한 것이다. 본 발명은 적외선 선별 필터, 수광소자 및 적분연산부로 구성되어, 태양광 접속반 내부에서 발생되는 아크를 감지하여 상기 수광소자에서 출력된 전기신호에 대해 적분 연산부를 통해 적분 연산을 수행하여 아크의 에너지를 연산하고, 상기 연산된 아크의 에너지 레벨에 따라 미리 설정된 감지신호를 출력하는 아크센서; 태양광 접속반 내부온도 또는 내부 전기설비부품 온도를 감지하고, 태양광 접속반 함체면 온도를 감지하는 온도센서; 태양광 접속반 내부에서 발생되는 화재를 감지 및 촬영하는 화재센서; 아크센서, 온도센서 및 화재센서의 신호를 토대로 태양광 접속반의 상황을 판단하고, 그 판단결과에 따라 태양광 접속반 동작을 제어하는 감시장치; 감시장치로부터 전송되는 태양광 접속반 상황을 파악하고, 그에 상응한 조치를 취할 수 있도록 제어신호를 발생하는 관제센터 및 단말기로 이루어진다.

Description

태양광 접속반 사고관리시스템{Accident Management System of Solar Combiner Box}
본 발명은 태양광 접속반 사고관리시스템에 관한 것이다.
본 발명은 특히, 태양광 접속반 내부에서 발생되는 아크를 적분연산하여 감지하고, 여기에 온도 및 화재 감지신호를 통합하여 태양광 접속반의 상황을 예측 및 판단할 수 있도록 한 것이다.
석유 등 화석에너지의 고갈 및 환경 오염 문제로 인해 이를 대체할 청정 에너지의 개발과 연구가 활성화되고 있다. 청정에너지 중 대표적인 것이 태양광과 풍력을 이용한 에너지라고 할 수 있는데, 특히 우리나라는 자원이 부족하기 때문에 화석에너지를 대체할 청정에너지의 개발 및 환경오염을 방지하기 위한 친환경적 에너지 개발이 절대적으로 필요하다고 할 수 있다.
특히, 신재생 에너지 중 태양광 에너지를 이용한 태양광 발전은 실용화에 가장 가까운 발전 방식으로서, 태양광 에너지를 이용하기에 연료비를 필요로 하지 않고, 대기오염을 유발하거나 폐기물을 발생시키지 않을 수 있다.
또한, 태양광 발전을 위한 장치가 용이하게 반자동화 또는 자동화될 수 있기때문에 태양광 발전은 운전 및 유리 관리에 따른 비용을 최소화할 수 있다.
태양광 발전에서 최대전력을 발전하는 시간대는 하절기 피크 전력 소비 시간대와 유사하기 때문에 전력 사업용 및 주택 건물용 전력계통과 연계 운전시에는 전력 수급의 불균형이 해소될 수 있다.
또한, 태양광 발전 시스템은 주택 및 건물의 지붕 등에 다양한 형태로 설치되기에, 태양광 발전은 국내 부존자원을 효율적으로 사용할 수 있는 전력 공급원으로서 주목받고 있다.
상기와 같은 태양광 발전의 수요는 매년 30% 내지 40% 정도로 증가되고 있다. 이러한 수요 증가 추세에 따라 태양광 발전에 사용되는 실리콘 태양 전지의 원재료 부족 현상이 야기되기도 한다.
우리나라에서는 2004년부터 태양광 발전 시스템이 급격하게 보급되기 시작하였다. 국제에너지기구(IEA:international energy agency)의 조사에 따르면, 태양광 발전 시스템의 수요 증가 부분에서 우리나라는 국제에너지기구 가입국 중에서 독일에 이어 두 번째로 높은 증가 추세를 나타내고 있다.
태양광 발전 시스템은 수광된 태양광에 상응하는 직류 전원을 공급하는 태양 전지 모듈과 이를 직렬로 연결한 태양 전지 어레이, 태양 전지 어레이에서 발전된 직류 전원을 교류 전원으로 변환하는 인버터, 태양 전지 어레이와 인버터 사이에서 많은 배선의 결선을 용이하게 해주고 각종 보호 기능을 수행하는 접속반 및 발전된 전력을 소비하는 부하를 포함할 수 있다.
상기와 같은 태양광 발전 시스템에서 접속반은 복수 개의 전기 소자들이 내장되어 있고, 전류의 변환이 이루어지므로 접속반의 내부에는 전기 소자들로 인한 열이 발생될 수 있다. 또한, 접속반을 옥외에 설치하는 경우, 외부 열이 접속반의 내부로 전달되기도 한다. 이로 인해, 접속반에 대하여 작용하는 열은 전기 소자들의 오작동을 발생시키기도 하고 화재를 유발할 수도 있다.
특허등록 제10-1602844호는 과열 및 아크 검출을 통해 전기화재 감시진단 기능을 갖는 태양광 접속반을 개시하고 있다.
태양전지 어레이로부터 생성되어 출력되는 전력을 수신하는 입력부; 상기 입력부에 전기적으로 연결되어 상기 입력부로부터 출력되는 직류전류를 입력받아 전기적으로 연결된 인버터로 출력하는 출력부; 상기 입력부와 상기 출력부 사이에 구비되고, 상기 입력부에서 출력되는 전력을 선택적으로 차단하는 입력전력 차단부; 상기 태양광 접속반 내부의 온도를 검출하는 온도검출부; 상기 태양광 접속반 내부에서 발생된 아크에 의한 전자파를 검출하는 전자파 검출부; 상기 입력부에 입력된 전압이 설정 전압 이상인 경우, 상기 온도 검출부 및 전자파 검출부에서 각각 검출된 온도 및 전자파에 근거하여 전기화재 가능성에 대해 판단하고, 상기 판단 결과 전기화재 가능성을 평가하여 전기화재의 위험성이 있는 경우 제어신호를 출력하는 제어부; 및 상기 제어부에서 출력되는 제어신호를 통신망을 통해 전송하는 통신부를 포함하여 이루어진 것으로, 온도 변화에 따라 금속체의 저항값을 검출하여 저항값에 대응되는 태양광 접속반 내부 온도를 정밀하게 검출할 수 있고, 아크 발생에 따른 전자파를 검출하여 아크 발생 여부를 용이하게 확인할 수 있으므로, 전기화재가 발생될 수 있는 요건을 만족하는 온도 및 아크를 전기화재 발생전에 판단하여 태양광 접속반의 화재를 예방할 수 있도록 하고, 과열 및 아크 발생을 검출하는 센서의 구조를 간단하게 구성하여 검출 오류를 최소화할 수 있도록 한다.
또한, 특허등록 제10-1357201호에는 태양광 접속반 모니터링 장치가 개시되어 있다.
태양광 접속반의 모니터링 장치는 태양광 셀 어레이별로 모인 전압과 전류를 인버터로 전송하기 전 태양광 접속반 내의 MCCB 입력 단에서 병렬로 발전 전압을 연결하여, 통신장비를 구동하기 위한 전압으로 변환하여 태양광 셀 어레이의 발전 전원을 이용하여 내부전원으로 사용하여 태양광 접속반을 감시할 수 있는 것을 특징으로 한다.
그러나 상기 종래의 기술들은 태양광 모듈의 외부 절연보호막이 시간이 경과되어 열화 및 손상을 초래함으로써 선로 케이블과 절연보호막의 접촉 또는 태양광 모듈의 접속단자와 절연보호막 간에 아크가 발생하게 된다.
한편, 태양광 접속반 전기 화재의 현상과 조기 검출을 위한 장치와 감시 시스템의 개발이 매우 절실하다.
전기 화재가 발생되면, 재산 피해 및 인명 피해가 매우 크기 때문이다. 전기화재 사고에 대응하기 위해 현재 설치된 접속반 내의 각종 보호 장치는 부하회로에서 과전류 발생 시 회로를 차단하는 기능이 있지만, 접촉 불량에 의한 과열, 단선, 단락에 의한 아크발생 및 절연피복재 열화에 의한 절연파괴 현상 등은 과전류 보호용 장치로는 사고의 해결이 불가능하다.
아크 화재의 경우, 지락이나 용량초과, 타물건과의 접촉 등에 의해 비정상적인 전류가 흐르게 되어 태양광 어레이 및 스트링 또는 접속반 내부의 전선이 과열되고, 이로 인하여 다른 물체에 접촉함으로써 고장부위에서 선이 절단되어 차단되거나 부분적인 접촉으로 인해 아크를 지속적으로 발생시키게 된다. 또한, 태양광 접속반 내부의 개폐기 단자대의 접속 불량으로 인한 과열로 접속반 내부의 절연물이 열화되고 오래 지속될 경우 절연파괴로 인한 화재가 발생하게 된다.
1. 대한민국 특허등록 제10-1602844호 2. 대한민국 특허등록 제10-1357201호
본 발명의 목적은, 태양광 접속반 내부에서 발생되는 아크 등을 적분연산 기법으로 감지하여 접속반 상황을 예측 및 판단할 수 있도록 한, 태양광 접속반 사고관리시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 태양광 접속반 내부의 온도를 대기온도, 접속반 함체면 온도, 날씨, 시각 등과 연관시켜 추이를 분석하고, 그 분석결과에 따라 태양광 접속반 상황을 예측 및 판단할 수 있도록 한, 태양광 접속반 사고관리시스템을 제공하는데 있다.
한편, 본 발명의 목적은 이상에서 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 사람에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 태양광 접속반 사고관리시스템은,
적외선 선별 필터, 수광소자 및 적분연산부로 구성되어, 태양광 접속반 내부에서 발생되는 아크를 감지하여 상기 수광소자에서 출력된 전기신호에 대해 적분 연산부를 통해 적분 연산을 수행하여 아크의 에너지를 연산하고, 상기 연산된 아크의 에너지 레벨에 따라 미리 설정된 감지신호를 출력하는 아크센서;
태양광 접속반 내부온도 또는 특정 전기설비부품 온도를 감지하고, 태양광 접속반 함체면 온도를 감지하는 온도센서;
태양광 접속반 내부에서 발생되는 화재를 촬영하는 화재센서;
상기 아크센서, 온도센서 및 화재센서의 감지신호를 토대로 태양광 접속반의 상황을 판단하고, 그 판단결과에 따라 태양광 접속반 동작을 제어하는 감시장치;
상기 감시장치로부터 전송되는 태양광 접속반 상황을 파악하고, 그에 상응한 조치를 취할 수 있도록 제어신호를 발생하는 관제센터 및 단말기로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 아크센서는 연산된 아크에너지의 레벨이 사고아크에 해당되며, 상기 온도센서에서 감지된 온도의 레벨이 과열상태에 해당하는 경우, 주회로를 차단시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 온도센서는 접속반 내부 또는 함체면 온도를 감지하도록 복수 개의 센서로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 감시장치는 실시간 대기온도, 실시간 함체면 온도, 내부온도, 특정시각 예상 대기온도, 특정시각 함체면 온도, 날씨를 모두 또는 선택적으로 연관시켜 접속반 내부온도 변화 추이를 분석하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 감시장치는 접속반의 동작 제어가 필요한 상황을 표시부 및 경보부를 통해 외부에 인지시키며, 접속반 내부온도가 기준온도를 초과할 것으로 예상되는 시각을 표시부 및 경보부를 통해 외부에 알리는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 태양광 접속반 사고관리시스템에 따르면, 태양광 접속반 내부에서 발생되는 아크 등을 적분연산 기법으로 감지하여 접속반 상황을 예측 및 판단할 수 있도록 한다.
또한, 태양광 접속반 내부의 온도를 대기온도, 접속반 함체면 온도, 날씨, 시각 등과 연관시켜 추이를 분석하고, 그 분석결과에 따라 태양광 접속반 상황을 예측 및 판단할 수 있도록 한다.
본 발명의 효과는 상술한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 인식될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양광 접속반 사고관리시스템 개요도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 태양광 접속반 사고관리시스템의 전체 구성도.
도 3은 복수 개의 태양광 접속반을 관리하는 구성을 나타낸 예시도.
도 4는 태양광 접속반의 아크 발생을 감지하는 동작 흐름도.
도 5는 태양광 접속반의 아크 발생을 감지하는 회로도.
도 6은 태양광 접속반의 아크와 온도의 단계별 감지레벨에 따라 수행되는 동작을 예시도.
도 7은 태양광 접속반의 아크, 온도, 화재를 감시하는 감시장치의 제어 구성도.
도 8은 태양광 접속반의 상황을 표시하는 표시부의 구성 예시도.
도 9는 태양광 접속반의 온도 이상 여부 판단 동작 흐름도.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다.
그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양광 접속반 사고관리시스템 개요도이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 태양광 접속반 사고관리시스템의 전체 구성도이다. 도 3은 복수 개의 태양광 접속반을 관리하는 구성을 나타낸 예시도이다. 도 4는 태양광 접속반의 아크 발생을 감지하는 동작 흐름도이다. 도 5는 태양광 접속반의 아크 발생을 감지하는 회로도이다. 도 6은 태양광 접속반의 아크와 온도의 단계별 감지레벨에 따라 수행되는 동작을 예시도이다. 도 7은 태양광 접속반의 아크, 온도, 화재를 감시하는 감시장치의 제어 구성도이다. 도 8은 태양광 접속반의 상황을 표시하는 표시부의 구성 예시도이다. 도 9는 태양광 접속반의 온도 이상 여부 판단 동작 흐름도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 태양광 접속반 사고관리시스템은 사고감지센서, 감시장치, 접속반 사고 관리 기능을 수행하는 장치들로 구성될 수 있다.
사고 감지센서는 접속반 내외부에 구성될 수 있으며, 예를 들어 아크, 과열, 화재 등을 감지할 수 있는 센서들로 구성될 수 있다. 그러나 반드시 이러한 센서들로만 제한하는 것은 아니다.
감시장치는 상기 사고 감지센서에서 감지된 신호(데이터), 즉 아크, 과열 및 화재 신호 그리고 각 채널별 신호 등, 감지장치에서 감지된 모든 신호를 전송받아 처리하며, 감시장치에 설정된 기준에 따라 주전원 차단을 위한 접점신호를 상기 접속반 사과 관리 기능을 수행하는 장치로 출력하거나 또는 원격지 관제센터 및/또는 단말기 등에 처리결과를 전송하여 원격지에서도 용이하게 태양광 접속반 상황을 파악 및 조치할 수 있도록 한다.
상기 감시장치는 사고 감지장치에서 감지된 신호들을 처리하여 태양광 접속반 사고 예측, 사용 내구연한 예측, 노후 상태 확인 등의 동작을 수행할 수도 있다.
접속반 사고관리 기능은 상기 감시장치의 처리결과에 따라 경보, 주전원 차단 등의 동작이 수행될 수 있다.
도 1에 도시된 태양광 접속반 사고 관리 개요를 보다 구체화한 것이 도 2이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 태양광 접속반 사고관리시스템은 센서부(10)와 감시장치(20)가 통신망을 통해 서로 연결되고, 감시장치(20) 및/또는 원격 관제센터(30) 및/또는 단말기(40)에 각각 구성된 제어부를 통해 센서부(10)에서 감지 또는 촬영된 신호를 처리하여 태양광 접속반 사고를 예측 진단할 수 있다.
상기 센서부(10)는 아크센서(11), 온도센서(12), 화재센서(13)로 구성될 수 있다. 그러나 이러한 센서로만 제한하는 것은 아니다.
아크센서(11)와 온도센서(12)는 아크 및 온도를 각각 아날로그 신호로 감지하는 것이고, 화재센서(13)는 영상신호를 아날로그 신호로 감지하는 것으로써, 이러한 감지신호 및 영상신호는 감시장치(20)를 통해 관제센터(30)로 전송될 수 있다. 감지신호와 영상신호는 모두 감시장치(20) 또는 관제센터(30)에서 디지털데이터로 변환된 후 접속반 사고를 예측 판단하는데 활용될 수 있다.
상기 감시장치(20)는 태양광 접속반에 설치된 장치일 수 있으며, 관제센터(30)는 적어도 두 개 이상의 감시장치(20)를 통합하여 관리하는 중앙관제소일 수 있고, 단말기(40)는 관제센터(30)에 소속된 관리자가 소유하는 이동통신 단말기일 수 있다.
상기 감시장치(10)와 통신망(N1)을 통해 네트워킹되거나 관제센터(30)와 통신망(N2)을 통해 네트워킹된 단말기(40), 예를 들어 관리자 스마트폰을 통해 센서부(10)의 감지신호와 영상신호를 처리하여 접속반 사고에 대한 예측 및 대응을 할 수 있다. 즉 감시장치(10), 관제센터(30) 및 단말기(40)가 모두 센서부(10)로부터 전송되는 감지신호 및 영상신호를 공유하여 접속반 사고에 대한 예측 및 대응을 할 수 있도록 하는 것이다.
관제센터(30)는 복수 개의 접속반을 관리하는 서버가 구성될 수 있다. 이러한 경우, 관제센터(30)는 복수 개의 접속반을 관리하기 위하여 각각의 접속반마다 고유의 ID를 부여할 수 있으며, 상기 ID는 상기 단말기(40)가 관제센터(30)에 소속된 단말기일 경우, 단말기(40)와 관제센터(30)가 함께 공유하게 된다.
단말기(40)는 인터넷 유무선 통신이 가능한 스마트폰, PC, 노트북 등이며, 그 종류에 제한이 없다. 단말기(40)는 감시장치(20)로부터 전송되어 오는 태양광 접속반 상황 정보를 관제센터(30)를 통하지 않고 직접 수신하고, 그에 적합한 조치가 이루어지도록 조작될 수 있다.
한편, 단말기(40)는 관제센터(30)에 소속된 관리자의 장치일 수도 있고, 태양광 접속반과 일대일로 통신망을 통해 연결되어 특정된 어느 하나의 접속반만 관리하는 단말기일 수도 있다. 이러한 경우에는, 특정 접속반에 대하여 특정 단말기만 연결된 것을 의미하므로 예를 들어 다른 접속반과 구분하기 위한 수단으로서의 고유 ID는 별도로 부여할 필요가 없을 것이다.
반면에, 관제센터(30)에 소속된 단말기라 함은, 관제센터(30)에 소속된 관리자가 휴대하는 단말기로써, 이 관리자는 하나 이상의 접속반을 관리하는 사람으로 볼 수 있다. 따라서 이러한 경우에는 접속반마다 고유의 ID가 부여되어 관리되어야 할 것이다.
이와 같이 구성된 본 발명은 감시장치(10), 관제센터(30)와 단말기(40)가 통신망을 통해 네트워킹되어 센서부(10)로부터 전송되는 감지신호와 영상신호를 공유함으로써 그 신호들을 토대로 관리자는 언제 어디서나 태양광 접속반 사고에 대한 예측 및 대응을 할 수 있고, 그에 대한 후속 조치를 수행할 수 있다.
즉 이러한 구성은 관리자가 언제 어느 장소에 있더라도 접속반 사고에 관련된 상황을 즉각 인지할 수 있으므로 신속한 대응이 가능할 뿐만 아니라, 만일 상기 관제센터(30)의 점검시에도 관리자는 공백없이 센서부(10)로부터 전송되는 접속반 상황에 대한 신호를 처리할 수 있다.
상기 관제센터(30)와 단말기(40)가 통신하는 경우에는 예를 들어, 인증번호 등을 통해 접속된 단말기(40)만 관제센터(30)의 신호를 전송받아 센서부(10)를 원격 제어할 수 있도록 구성할 수 있다.
도 3에 도시한 바와 같이, 접속반은 조합형으로써 16개가 구성될 수 있으며,
여기에 복수의 조합형 센서1 내지 16가 각각 구성될 수 있다. 도 3에서 16개의 센서가 구성된 경우를 예시하였으나, 그 개수는 자유롭게 조절될 수 있다. 상기 센서는 아크센서(11) 및/또는 온도센서(12) 및/또는 화재센서(13)일 수 있다.
또한, 복수의 접속반1 내지 16 각각에 복수의 조합형 센서(아크센서(11)+온도센서(12)+화재센서(13)) 로 이루어진 센서1 내지 센서16 중 하나의 센서(예 : 센서1)를 설치하면서 각각의 센서를 제어부를 통해 감시장치(20)에 연결하여 사용할 경우에 조합형 센서가 각각 구비된 복수의 태양광 접속반 상황을 하나의 센서부(10)를 이용하여 확인할 수도 있다.
도 4는 본 발명에 따른 아크센서(11)의 감지신호 처리 순서를 도시한 것이다.
태양광 접속반에서 아크가 발생되면, 수광소자는 아크에 의해 입사되는 광을 전류 형태의 전기신호로 변환시켜 출력한다. 수광소자에서 출력된 전류 형태의 전기신호는 전압 형태로 변환된 후, 적분연산을 행하게 된다. 입력된 신호에 대한 적분 연산을 수행함으로써 아크에너지에 대한 적분 연산을 수행하는 것이다.
아크센서(11)는 입력 신호의 첨두치를 이용해서 아크의 발생여부를 감지하지 않고, 입력된 신호에 대해 적분 연산을 수행하여 그 값이 미리 설정된 값에 이르게 되면 아크가 발생된 것으로 판단을 하도록 회로가 구성된다.
도 5에 도시한 바와 같이, 접속반에서의 아크 발생으로 인한 광이 수광소자(PD)로 입력되면, 수광소자(PD)는 입력된 광의 세기에 대응되는 전기신호를 출력하며, 이 전기신호는 커패시터(C)에 충전되어 적분 연산이 가능하게 된다.
충전된 아크에너지의 크기가 설정된 기준레벨에 도달하면, 아크센서(11)는 아크가 감지되었음을 의미하는 감지신호를 감시장치(20)로 출력하며, 커패시터(C)에 충전되어 있던 아크에너지는 커패시터(C)에 연결된 저항(R)을 통해 방전된다. 상기 감지신호를 출력하는 아크에너지의 레벨은 허용 가능한 아크에너지의 레벨에 따라 적절하게 조절될 수 있다.
한편, 상기 아크센서(11)에서 출력되는 감지신호는 아크에너지의 레벨에 따라 단계적으로 구분되어 접속반 사고를 예측 및 진단하는에 활용될 수 있다. 즉 전력계통의 사고를 일으키는 수준에 이르지 않는 미세한 아크(이하, 미세아크라 한다), 전력계통에 피해를 줄 수 있는 수준의 아크(이하, 사고아크라 한다), 상기 미세아크와 사고아크 사이의 크기를 갖는 아크(이하, 경계아크라 한다)로 구분될 수 있다.
도 6에 도시한 바와 같이, 적분연산으로 연산된 아크에너지의 레벨이 상기 미세아크 또는 경계아크 수준인 경우에는 아크경보만을 발생시키도록 구성될 수 있는 반면, 사고아크 수준인 경우에는 아크경보를 발생시킴과 동시에 주회로를 차단하여 접속반의 동작을 제어하는 형태로 구성될 수 있다. 또한, 상기 연산된 아크에너지의 레벨이 미세아크 수준인 경우에는 아크 경보도 발생시키지 않고 접속반 동작상태를 그대로 유지시킬 수 있다.
도 7은 감시장치의 제어 구성도이다. 도 7에 도시된 감시장치의 제어 구성은 관제센터 또는 단말기로 대체될 수 있다. 이와 같이 대체되는 경우, 감시장치로부터 전송되는 접속반 상황에 대한 신호를 관제센터 또는 단말기에서 분석하여 표시부 및 경보부를 통해 외부로 알림으로써 적절한 조치가 취해질 수 있도록 할 수 있다.
도 7에 있어서, 제어부(21)는 태양광 접속반의 상황을 판단하고, 그 판단결과에 따라 태양광 접속반 동작 중지 등의 제어신호를 발생하는 수단이다. 동작 중지는, 접속반의 전체 동작을 중지시키는 것과 일부 구성의 동작을 중지시키는 것으로 구분될 수 있다. 일부 구성의 동작을 중지시킬 경우 접속반의 본래 기능을 달성하지 못하게 되면, 이는 곧 전체 동작을 중지시키는 것과 마찬가지이므로, 본 발명에서 일부 구성의 동작을 중지시키는 것은, 접속반의 본래 기능을 위한 동작 이외에 대해서만 제한적으로 적용되도록 하는 것이 좋을 것이다. 이러한 예에 해당하는 것으로는, 전력계통에 속하지 않는 부품, 예를 들어 환풍기가 있을 수 있다.
아크센서(11)는 정밀도를 향상시키기 위하여 적외선 선별 필터가 포함될 수 있으며, 이렇게 하면 수광소자(PD)로 입력될 수 있는 다양한 파장 성분의 광 중 적외선 영역의 파장 성분만을 선택적으로 투과시킨다. 그러나 이러한 것으로만 제한하는 것은 아니다.
온도센서(12)는 접속반 내부 또는 주변의 온도, 더 구체적으로는 접속반 함체면의 온도를 감지하기 위한 것으로서, 예를 들어 적외선 온도센서가 사용될 수 있다. 그러나 이러한 것으로만 제한하는 것은 아니다.
영상촬영부(13)는, 아크 발생 또는 다른 원인에 따른 연기 및/또는 불꽃을 촬영하는 수단이다. 영상촬영부(13)에 의해 촬영되는 영상은 동영상으로써, 연기 및/또는 불꽃의 이동경로를 촬영함은 물론, 연기 또는 불꽃의 이동속도 및, 연기 또는 불꽃의 이동속도가 더딘 경우, 연기 또는 불꽃이 주로 체류하는 구역에 미치는 영향을 판단하도록 영상신호를 제어부(21)에 제공할 수 있다.
영상촬영부(13)는 연기 및/또는 불꽃의 이동경로를 동영상으로 촬영하고, 연기 및/또는 불꽃의 이동으로 인한 각 구역에 대한 영향력을 구분하여 처리함으로써 접속반의 동작을 중지시킬 것인지를 결정하도록 할 수 있다.
영상촬영부(13)에 의해 촬영되는 영상에서 나타나는 연기 및/또는 불꽃의 이동경로와, 이동경로상에 위치한 구역에 대한 온도값은 서로 연관되어 처리될 수 있다. 예를 들어, 연기 또는 불꽃의 이동경로상에 위치한 구역의 온도가 정상온도를 벗어났을 경우, 이 온도값이 연기 및/또는 불꽃의 통과로 인하여 상승된 온도인지 또는 본래 구성요소의 이상으로 인해 상승된 온도인지를 분석하게 된다. 이러한 분석은 연기 및/또는 불꽃의 통과속도를 적용하여 이루어질 수 있다.
또한, 영상촬영부(13)에 의해 촬영되는 영상에서 나타나는 연기 및/또는 불꽃의 이동경로와, 이동경로상에 위치한 구역에 대한 온도값은 함체면 온도가 연관되어 처리될 수 있다. 여기서, 함체면 온도라 함은 태양광 접속반의 내부 구성을 보호하는 케이스 형태의 함체면에서 발생되는 온도로써, 예를 들어 함체면 온도가 접속반 내부온도에 비해 높으면 접속반 내부온도의 상승이 함체면 온도에 영향을 받고 있는 것으로 판단하는 데이터로 제공될 수 있다. 반대로, 함체면 온도가 내부온도보다 낮으면 접속반 내부온도의 상승은 함체면 온도에 영향을 받고 있지 않는 것으로 판단하는 데이터로 제공될 수 있다. 그러나 이러한 기준으로만 제한하는 것은 아니다.
신호발생부(22)는 아크센서(11), 온도센서(12), 화재센서(13)에 의해 얻어지는 신호를 토대로 판단되는 태양광 접속반의 상황 정보에 해당하는 신호를 발생하는 수단이다.
표시부(23)는 접속반의 동작 제어가 필요한 상황을 외부에 인지시키며, 접속반 내부온도가 기준온도를 초과할 것으로 예상되는 시각을 표시하는 수단이다. 즉 온도센서에서 감지된 신호를 토대로 접속반 내부온도 변화 추이를 분석하는데, 내부온도가 기준온도를 초과할 가능성이 있는 시각을 표시부를 통해 미리 외부로 표시함으로써 관리자는 미리 접속반 상황을 관리할 수 있다. 내부온도 변화 추이 분석에 대해서는 도 9를 참조하여 설명한다.
경보부(24)는 접속반의 동작 제어가 필요한 상황을 외부에 경보음으로 인지시키며, 접속반 내부온도가 기준온도를 초과할 것으로 예상되는 시각을 음성으로 외부에 알릴 수 있다. 즉 온도센서에서 감지된 신호를 토대로 접속반 내부온도 변화 추이를 분석하는데, 내부온도가 기준온도를 초과할 가능성이 있는 시각을 경보부를 통해 미리 외부로 알림으로써 관리자는 미리 접속반 상황을 관리할 수 있다.
통신부(25)는 원격지에 위치하는 단말기(40) 및/또는 관제센터(30)로부터 전송되어 오는 태양광 접속반의 동작 제어신호를 수신하거나 신호발생부(22)에서 발생된 신호를 감시장치(20)로부터 관제센터 및/또는 단말기로 전송할 수 있다. 여기서 원격지에서 전송되어 오는 제어신호라 함은, 태양광 접속반의 상황 정보를 전송받은 단말기(40) 또는 관제센터(30)에서 발생된 태양광 접속반의 동작을 중지시키기 위한 제어신호일 수 있다.
한편, 신호발생부(22)에서 발생되는 제어신호는 표시부(23)에 입력되어 태양광 접속반이 정상 또는 비정상인 상태를 나타내는 신호를 외부로 표시할 수 있도록 할 수 있다.
상기 제어신호는 도 8에 도시한 바와 같이 제어신호변환부(31, 32, 33)를 통해 예를 들어, LED로 이루어진 표시부(23)에 입력되며, 한편으로는 제어신호변환부(31, 32, 33)를 통하지 않고 직접 표시부(23)에 입력되도록 구성될 수 있다. 상기 LED와 제어신호변환부를 각각 3개로 구성한 것은 3개의 접속반을 감시하는 3개의 감시장치(20)의 신호발생부로부터 발생되는 신호를 변환 후 표시하는 것을 나타낸 것이다.
제어신호변환부(31, 32, 33)는 상기 신호발생부(22)로부터 입력되는 디지털 제어신호, 즉 로우신호 또는 하이신호를 각각 하이신호 또는 로우신호로 변환하는 것일 수 있다.
표시부(23)는 상기 신호발생부(22)로부터 태양광 접속반의 정상동작 여부를 판단하기 위한 디지털 제어신호를 직접 입력받을 수 있음과 동시에, 제어신호변환부(31, 32, 33)로부터 출력되는 변환신호를 입력받아 소정칼라로 발광되도록 LED 쌍으로 구성될 수 있다.
표시부(23)는 신호발생부(22)로부터 직접 신호를 입력받는 경우와 제어신호변환부(31, 32, 33)로부터 신호를 입력받는 경우에 각각 다른 칼라로 발광되도록 2개의 LED로 구성될 수 있다.
즉 도 8에 도시된 바와 같이 LED 세트(23a, 23b)로 구성될 수 있으며, 각각의 LED 세트마다 예를 들어, 녹색칼라로 점등되는 LED와, 적색칼라로 점등되는 LED가 함께 구성될 수 있다.
이와 같이 표시부(23)를 구성하는 것은, 예를 들어 태양광 접속반이 정상일 경우 ON, 비정상일 경우 OFF가 되도록 설계하면, 태양광 접속반이 정상임에도 불구하고 LED 자체의 고장으로 인해 OFF 상태를 유지할 경우, 관리자로서는 태양광 접속반이 비정상인 것으로 인식하게 됨을 고려한 것이다.
도 8의 동작을 설명하면 다음과 같다.
신호발생부(22)로부터 입력되는 제어신호1의 입력이 온일 경우 제1제어신호변환부(31)를 통과한 제어신호는 로우신호가 되어 표시부(23)에서 제어신호변환부(31)와 연결된 LED는 오프되고, 제어신호변환부(31)와 연결되지 않은 LED는 제1제어신호변환부(31)를 통하지 않고 신호발생부(22)로부터 직접 온 신호를 입력받으므로 소정칼라로 발광된다.
반면, 제어신호1의 입력이 오프일 경우 제어신호변환부(31)를 통과한 제어신호는 하이신호가 되어 제어신호변환부(31)와 연결된 표시부(23)의 LED가 온되고, 제어신호변환부(31)와 연결되지 않은 LED는 제어신호변환부(31)를 통하지 않고 신호발생부(22)로부터 직접 오프신호를 입력받으므로 오프된다.
마찬가지로, 신호발생부(22)로부터 입력되는 제어신호2의 입력이 ON일 경우 제어신호변환부(32)를 통과한 제어신호는 로우신호가 되어 표시부(23)에서 제어신호변환부(32)와 연결된 LED는 오프되고, 제어신호변환부(32)와 연결되지 않은 LED는 제어신호변환부(32)를 통하지 않고 신호발생부(22)로부터 직접 온 신호를 입력받으므로 발광된다.
반면, 제어신호2의 입력이 오프일 경우 제어신호변환부(32)를 통과한 제어신호는 하이신호가 되어 표시부(23)에서 제어신호변환부(32)와 연결된 LED가 온되고, 제어신호변환부(32)와 연결되지 않은 LED는 제어신호변환부(32)를 통하지 않고 신호발생부(22)로부터 직접 오프신호를 입력받으므로 오프된다.
마찬가지로, 신호발생부(22)로부터 입력되는 제어신호3의 입력이 온일 경우 제어신호변환부(33)를 통과한 제어신호는 로우신호가 되어 표시부(23)에서 제어신호변환부(33)와 연결된 LED는 오프되고, 제어신호변환부(33)와 연결되지 않은 LED는 제어신호변환부(33)를 통하지 않고 신호발생부(22)로부터 직접 온 신호를 입력받으므로 발광된다.
반면, 제어신호3의 입력이 오프일 경우 제어신호변환부(33)를 통과한 제어신호는 하이신호가 되어 표시부(23)에서 제어신호변환부(33)와 연결된 LED가 온되고, 제어신호변환부(33)와 연결되지 않은 LED는 제어신호변환부(33)를 통하지 않고 신호발생부(22)로부터 직접 오프신호를 입력받으므로 오프된다.
이와 같이 본 발명에 따르면, 예를 들어 녹색 LED와 적색 LED를 각각 구성하고, 신호발생부(22)로부터 발생된 신호를 제어신호변환부(31, 32, 33)가 입력받되, 녹색 LED는 제어신호변환부(31, 32, 33)를 통하지 않고 직접 입력받도록 하고, 적색 LED는 제어신호변환부(31, 32, 33)를 통해 변환된 신호를 입력받도록 하여, 어느 하나의 LED는 항상 발광되도록 함으로서 태양광 접속반 또는 LED 상태를 정확히 인식할 수 있도록 한다.
즉 로우신호가 입력되면 적색 LED가 점등되어 태양광 접속반이 비정상임을 인식하도록 하고, 하이신호가 입력되면 녹색 LED가 점등되어 태양광 접속반이 정상임을 인식하도록 하는 것이다.
즉 신호발생부(22)에서 오프신호, 즉 태양광 접속반의 비정상신호가 발생되면, 오프신호는 제어신호변환부(31, 32, 33)를 통해 온 신호로 변환되어 표시부(23)에 입력됨으로써 적색 LED가 발광된다. 따라서 제어부(21)에서는 적색 LED 발광에 의해 태양광 접속반의 비정상을 판단하여 접속반을 점검하도록 한다.
반면, 신호발생부(22)에서 온 신호, 즉 태양광 접속반의 정상신호가 발생되면, 제어신호변환부(31, 32, 33)를 통해 변환된 오프신호가 적색 LED에 공급되어 발광되지 않고, 표시부(23)의 녹색 LED에 직접 공급된 온 신호가 녹색 LED를 발광시킨다. 따라서 제어부(21)에서는 녹색 LED 발광에 의해 접속반의 정상을 판단한다.
한편, 본 발명은 도 8에 도시된 두 개의 LED가 모두 발광되지 않는 경우를 대비하여 표시부(23)의 신호가 직접 제어부(21)에 입력되도록 하고, 제어부(21)의 신호처리결과에 따라 접속반을 제어하도록 구성할 수도 있다.
따라서 상기 제어부(21)는 이러한 신호를 처리하여 상황을 판단하기 위한 프로그램이 저장 관리된다.
본 발명은 상술한 바와 같이 녹색 또는 적색 발광으로 장치의 차후 동작을 명확하게 인식하도록 하는 목적도 있으며, 모든 LED가 발광되지 않는 경우에는 접속반을 어떻게 점검해야 하는지를 구체적으로 파악할 수 없으므로 이를 해결하는 방법도 모색한다.
즉 표시부(23)의 LED가 모두 비정상인 경우 발광신호가 오프신호가 되므로 제어부(21)에서는 입력된 오프신호를 바탕으로 모든 LED의 비정상을 판단하여 사용자로 하여금 적절한 조치를 취하도록 한다.
모든 LED가 비정상일 경우에는 제어부(21)의 제어에 의해 경보부(24)를 통해 소정 경보가 발생하도록 하여 사용자로 하여금 적절한 조치를 신속하게 취하도록 하는 방법이 있을 것이다.
도 9는 태양광 접속반의 온도 이상 여부 판단 동작 흐름도로써, 복수 개의 온도센서가 함체면 소정부분에 각각 설치되고, 또 다른 복수 개의 온도센서가 접속반 내부 전기설비부품에 각각 설치된 경우에 대한 온도 판단 동작을 예시한 것이다. 이때, 실시각을 내부온도 변화 추이 분석에 적용할 수 있고, 대기온도, 예를 들어 실시간 온도도 내부온도 변화 추이 분석에 적용할 수 있다. 또한, 날씨 변화도 내부온도 변화 추이 분석에 적용할 수 있다. 이를 위해서는 실시간 시간과 실시간 대기온도 그리고 날씨를 제공받을 수 있는 수단이 구성됨은 물론이다. 즉 실시간 대기온도, 함체면 온도, 내부온도, 예상 대기온도, 태양이 비추거나 비추지 않는 날씨를 모두 또는 선택적으로 연관시켜 내부온도 변화 추이를 분석하는데 활용하는 것이다.
도 9에 도시한 바와 같이, 접속반 내부온도와 함체면 온도가 각각 감지되면(S10, S20), 접속반 이상 여부가 판단되는데, 내부온도가 함체면 온도보다 높을 경우에는(S30) 내부온도만으로 접속반의 이상여부를 판단하여 동작 제어 등의 조치를 취할 수 있도록 한다(S40).
반면, 내부온도가 함체면 온도보다 높지 않을 경우에는 함체면 온도의 변화추이를 내부온도 변화에 적용하여 최종적으로 내부온도를 판단하고(S50), 그 변화 추이에 따라 접속반 이상 여부를 판단하여 적절한 조치를 취할 수 있도록 한다(S60).
이러한 동작에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.
함체면 소정구역마다 설치된 온도센서의 감지값을 평균으로 계산하여 이를 함체면 전체온도로 간주하고, 이 온도를 내부온도 변화 추이 분석에 활용할 수 있다.
만일 현재 맑은 날씨에 시각이 정오이고, 함체면 온도가 접속반 내부온도보다 높을 경우, 통상적으로 오후 3시경에 대기온도가 가장 높으므로 정오부터 오후 3시까지의 온도 변화량을 대입하여 함체면의 온도 변화 추이를 분석한다.
정오 현재 대기온도가 18℃, 함체면 온도가 25℃, 대기온도가 오후 3시경 21℃로 예상되는 경우 함체면의 오후 3시경 온도는 28℃에 도달할 것으로 예상한다. 즉 정오보다 온도가 3℃ 상승할 것으로 예상하는 것이다.
이러한 상태에서, 내부온도가 기준온도보다 현재 3℃ 낮은 경우, 오후 3시경에는 함체면의 오후 3시경 상승 예상온도값을 적용하여 기준온도를 초과할 가능성이 높은 것으로 판단한다. 즉 맑은 날에는 흐린 날 등에 비해 태양광 직사광, 지열, 복사열 등으로 인하여 함체면이 더욱 가열될 수 있고, 함체면 온도의 급격한 상승으로 인하여 내부온도가 영향을 받을 수 있음을 감안하는 것이다.
따라서 이와 같은 상황을 표시부를 통해 외부에 표시하여 관리자로 하여금 적절한 조치가 취해질 수 있도록 한다.
반면, 눈, 비 등이 오는 날씨에는 비록 대기온도 상승이 이루어지더라도 태양열, 지열 등에 의해 함체면의 온도 상승이 급격하게 이루어지지 않을 가능성이 있는 경우에는 이를 감안하여 내부온도 변화 추이를 분석한다. 즉 정오 현재 대기온도가 18℃, 함체면 온도가 25℃이면, 대기온도가 오후 3시경 21℃로 예상되더라도 함체면의 오후 3시경 온도는 날씨가 맑은 경우의 온도인 28℃에는 미치지 못할 것으로 예상한다. 즉 오후 3시 온도가 정오보다 3℃ 이하일 것으로 예상하는 것이다.
이러한 상태에서, 내부온도가 기준온도보다 현재 3℃ 낮은 경우, 함체면의 오후 3시경 상승 예상온도값을 적용하여 기준온도를 초과하지 않을 것으로 판단한다.
한편, 본 발명은 접속반 내부의 열기 흐름을 감지하는 센서를 추가로 구성할 수 있다. 이러한 경우, 함체면 온도, 내부온도가 서로 상승작용을 일으켜 내부온도를 상승시킬 수 있음을 감안하여 열기가 흐르는 상태를 면밀하게 관찰하고, 접속반 내부 전기설비부품들의 위치에 따라 온도 추이 예측 및 진단을 달리 적용할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 관해서 설명하였으나, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 물론이다.
따라서 본 발명의 권리범위는 상술한 실시 예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시 예로 구현될 수 있다. 그리고 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.
본 발명에 따른 태양광 접속반 사고관리시스템의 실시예가 기술되었다. 위에 기술된 실시예는 본원발명에 기술되는 원리를 나타내는 많은 구체적 실시예중에서 일부분의 실시예를 예시하는 것이다. 따라서 본원발명의 실시예를 이용함에 따라 당업자들이 본원발명의 청구항에 의해 정의된 범위내에서 많은 다른 배열들을 쉽게 구현해낼 수 있을 것이다.
11 : 아크센서 12 : 온도센서
13 : 화재센서 20 : 감시장치
21 : 제어부 22 : 신호발생부
23 : 표시부 24 : 경보부
25 : 통신부 26 : DB
30 : 관제센터 40 : 단말기

Claims (5)

  1. 적외선 선별 필터, 수광소자 및 적분연산부로 구성되어, 태양광 접속반 내부에서 발생되는 아크를 감지하면 상기 수광소자에서 출력된 전기신호에 대해 적분 연산부를 통해 적분 연산을 수행하여 아크의 에너지를 연산하고, 상기 연산된 아크의 에너지 레벨에 따라 미리 설정된 감지신호를 출력하는 것으로써, 상기 연산된 아크에너지의 레벨이 사고아크에 해당됨과 동시에 온도센서에서 감지된 온도의 레벨이 과열상태에 해당하는 경우, 주회로를 차단시키도록 하는 아크센서;
    태양광 접속반 내부온도 또는 내부 전기설비부품 온도를 감지하고, 함체면 온도를 감지하는 복수 개 온도센서;
    태양광 접속반 내부에서 발생되는 화재를 감지 및 촬영하는 화재센서;
    상기 아크센서, 온도센서 및 화재센서의 신호를 토대로 태양광 접속반의 상황을 판단하고, 그 판단결과에 따라 태양광 접속반 동작을 제어하도록, 실시간 대기온도, 실시간 함체면 온도, 내부온도, 특정시각 예상 대기온도, 특정시각 함체면 온도, 날씨를 모두 또는 선택적으로 연관시켜 접속반 내부온도 변화 추이를 분석하고, 접속반 내부온도가 함체면 온도보다 높을 경우에는 내부온도만으로 접속반의 이상여부를 판단하며, 접속반 내부온도가 함체면 온도보다 높지 않을 경우에는 함체면 온도의 변화추이를 내부온도 변화에 적용하여 최종적으로 내부온도를 판단하고, 그 변화 추이에 따라 접속반 이상 여부를 판단하는 제어부;
    상기 아크센서, 온도센서, 화재센서에 의해 얻어지는 신호를 토대로 상기 제어부에서 판단되는 태양광 접속반의 상황 정보에 해당하는 신호를 발생하는 신호발생부;
    상기 제어부의 제어에 의해 접속반의 동작 제어가 필요한 상황을 외부에 인지시키며, 접속반 내부온도가 기준온도를 초과할 것으로 예상되는 시각을 표시하는 표시부;
    상기 제어부의 제어에 의해 접속반의 동작 제어가 필요한 상황을 외부에 경보음으로 인지시키며, 접속반 내부온도가 기준온도를 초과할 것으로 예상되는 시각을 음성으로 외부에 알리는 경보부;
    원격지에 위치하는 단말기 또는 관제센터로부터 전송되어 오는 태양광 접속반의 동작 제어신호를 수신하거나 상기 신호발생부에서 발생된 신호를 상기 관제센터 또는 단말기로 전송하는 통신부;를 포함하여 구성되고,
    상기 표시부는 상기 신호발생부로부터 입력된 제어신호와 신호발생부로부터 입력된 제어신호를 변환하는 제어신호변환부에 의해 변환된 제어신호를 입력받아 온 또는 오프되는 것으로서, 신호발생부로부터 직접 제어신호를 입력받는 LED와, 제어신호변환부로부터 제어신호를 입력받는 LED로 구성되어 상기 신호발생부로부터 직접 신호를 입력받는 경우와 상기 제어신호변환부로부터 신호를 입력받는 경우에 각각 다른 칼라로 발광되는 LED 발광부로 이루어지고,
    상기 LED 발광부는 태양광 접속반이 정상일 경우에는 녹색칼라로 발광되고, 태양광 접속반이 비정상일 경우에는 적색칼라로 발광되도록 구성되며,
    상기 신호발생부에서 태양광 접속반의 비정상신호인 오프신호가 발생되면, 오프신호는 상기 제어신호변환부를 통해 온신호로 변환되어 적색 LED를 발광시켜 태양광 접속반이 비정상임을 판단하도록 하고,
    상기 신호발생부에서 태양광 접속반의 정상신호가 온신호가 발생되면, 온신호는 상기 제어신호변환부를 통해 오프신호로 변환되어 적색 LED를 발광시키지 않는 대신에 녹색 LED를 발광시켜 태양광 접속반이 정상임을 판단하도록 하고,
    두 개의 LED가 모두 발광되지 않는 경우를 대비하여 LED 발광부의 신호가 직접 제어부에 입력되도록 하여 제어부의 신호처리결과에 따라 태양광 접속반을 제어하도록 하고,
    상기 LED가 모두 비정상인 경우 발광신호가 오프신호가 되므로 상기 제어부에서는 입력된 오프신호를 바탕으로 모든 LED가 비정상임을 판단하고 경보부를 통해 경보를 발생시켜 사용자가 조치하도록 하는 감시장치;
    상기 감시장치로부터 전송되는 태양광 접속반 상황을 파악하고, 그에 상응한 조치를 취할 수 있도록 제어신호를 발생하는 관제센터 및 단말기로 이루어진 것을 특징으로 하는 태양광 접속반의 사고관리시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1항에 있어서,
    상기 감시장치는 접속반 내부온도가 기준온도를 초과할 것으로 예상되는 시각을 표시부 및 경보부를 통해 외부에 알리는 것을 특징으로 하는 태양광 접속반의 사고관리시스템.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102449104B1 (ko) * 2022-06-02 2022-09-29 이에스솔라 주식회사 소화장치 연동 표시기능이 구비된 태양광 접속함
KR102476521B1 (ko) 2022-08-22 2022-12-13 주식회사 네오테크 수배전반 내에서 발생하는 아크의 지속시간과 첨두치 지속시간을 동시에 감지할 수 있는 미적분방식 아크센서
KR102494281B1 (ko) 2022-11-30 2023-02-06 주식회사 네오테크 수배전반 내에서 발생하는 아크, 불꽃의 지속시간과 첨두치 지속시간을 동시에 감지하고, 360° 감지범위를 갖는 미적분방식 아크 및 화재센서와 이의 제어장치
KR102561858B1 (ko) * 2023-02-09 2023-08-01 주식회사 서호산전 부분방전 및 부분방전센서의 정상동작 여부에 대한 스마트 감시가 가능한 수배전반 자가진단 시스템
KR102563296B1 (ko) * 2022-12-08 2023-08-03 이에스솔라 주식회사 화재 발생 원인을 모니터링하면서 이를 효과적으로 제거하는 태양광 발전 시스템
KR102573955B1 (ko) * 2023-02-09 2023-09-04 주식회사 서호산전 아크 및 코로나방전에 대한 스마트 감시가 가능한 수배전반 자가진단 시스템

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101357201B1 (ko) 2013-11-01 2014-02-13 주식회사 미래이앤아이 태양광 접속반 모니터링 장치
KR101560345B1 (ko) * 2015-06-12 2015-10-20 (주)세진엔지니어링 태양광 발전시스템
KR101563189B1 (ko) * 2014-12-16 2015-10-27 주식회사 우경일렉텍 적분연산 기법 아크에너지 감지 및 아크레벨 선택 기능을 갖는 사고검출기 장착형 수배전반
KR101602844B1 (ko) 2015-10-27 2016-03-21 지투파워 (주) 과열 및 아크 검출을 통해 전기화재 감시진단 기능을 갖는 태양광 접속반
KR101669222B1 (ko) * 2016-02-17 2016-10-25 (주)대연씨앤아이 화재 감지 기능을 구비한 태양광 접속반
KR20200087308A (ko) * 2018-12-28 2020-07-21 ㈜엔에스신성 태양광 발전장치의 접속반 화재 경보 시스템

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101357201B1 (ko) 2013-11-01 2014-02-13 주식회사 미래이앤아이 태양광 접속반 모니터링 장치
KR101563189B1 (ko) * 2014-12-16 2015-10-27 주식회사 우경일렉텍 적분연산 기법 아크에너지 감지 및 아크레벨 선택 기능을 갖는 사고검출기 장착형 수배전반
KR101560345B1 (ko) * 2015-06-12 2015-10-20 (주)세진엔지니어링 태양광 발전시스템
KR101602844B1 (ko) 2015-10-27 2016-03-21 지투파워 (주) 과열 및 아크 검출을 통해 전기화재 감시진단 기능을 갖는 태양광 접속반
KR101669222B1 (ko) * 2016-02-17 2016-10-25 (주)대연씨앤아이 화재 감지 기능을 구비한 태양광 접속반
KR20200087308A (ko) * 2018-12-28 2020-07-21 ㈜엔에스신성 태양광 발전장치의 접속반 화재 경보 시스템

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102449104B1 (ko) * 2022-06-02 2022-09-29 이에스솔라 주식회사 소화장치 연동 표시기능이 구비된 태양광 접속함
KR102476521B1 (ko) 2022-08-22 2022-12-13 주식회사 네오테크 수배전반 내에서 발생하는 아크의 지속시간과 첨두치 지속시간을 동시에 감지할 수 있는 미적분방식 아크센서
KR102494281B1 (ko) 2022-11-30 2023-02-06 주식회사 네오테크 수배전반 내에서 발생하는 아크, 불꽃의 지속시간과 첨두치 지속시간을 동시에 감지하고, 360° 감지범위를 갖는 미적분방식 아크 및 화재센서와 이의 제어장치
KR102563296B1 (ko) * 2022-12-08 2023-08-03 이에스솔라 주식회사 화재 발생 원인을 모니터링하면서 이를 효과적으로 제거하는 태양광 발전 시스템
KR102561858B1 (ko) * 2023-02-09 2023-08-01 주식회사 서호산전 부분방전 및 부분방전센서의 정상동작 여부에 대한 스마트 감시가 가능한 수배전반 자가진단 시스템
KR102573955B1 (ko) * 2023-02-09 2023-09-04 주식회사 서호산전 아크 및 코로나방전에 대한 스마트 감시가 가능한 수배전반 자가진단 시스템

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