KR102557316B1 - 태양광 에너지에 의한 불연 배전반 원격 관리시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 태양광 에너지에 제공되는 전력에 있어, 배전반/배전함 원격 관리시스템과, 상기 배전반이 화재로부터 안전하게 되도록 불연성 패널을 표면에 붙이거나 도포 가능한 불연성 성분 및 함량을 제시하는 것에 관한 것이다.
Description
본 발명은 태양광 에너지에 제공되는 전력에 있어, 배전반/배전함 원격 관리시스템과, 상기 배전반이 화재로부터 안전하게 되도록 불연성 패널을 표면에 붙이거나 도포 가능한 불연성 성분 및 함량을 제시하는 것에 관한 것이다.
일반적으로, 공장과 같은 산업용 설비에서는 3상 교류전력을 사용하므로 대전력이 요구되며, 발전소로부터 송전선로를 통하여 공급되는 수만V의 교류전압을 변압기를 통해 수천V의 교류전압으로 감압하고, 이 감압된 교류전압을 공장의 각 설비로 공급하기 위한 배전반이 구비된다.
각 배전반에서는 고전압 대전류를 각 공장 내의 설비로 공급하기 위하여 통상적으로 각 설비와 배전반을 부스바(Bus-bar)로 연결하게 되며, 배전반에서 감압된 교류전압이 상기 부스바를 통해 설비로 공급된다.
한편, 배전반은 경기침체로 인해 도난사고 및 전기사고에 무방비한 상태이며 특히, 전력사용량이 급증하고 있는 요즘 전력 사용의 효율성 및 안정성을 도모하기 위해서는 배전반의 상황을 감시하여야 할 필요가 있으나, 대게 배전반에 흐르는 전력을 한 눈에 파악하기가 어려워 정전사고 및 기타 안전사고율이 높을 뿐만 아니라 전기 통전중에 각 계기의 열화상태점검 및 각 계기의 이상유무판단이 어렵다.
최근에는 전력감시시스템(HMI SYSTEM)을 사용하여 전력의 흐름을 감시하고 있으나, 이는 고가의 장비일 뿐만 아니라 많은 관리인원을 필요로 하며 특히, 관수 및 민수업체는 이 시스템을 도입하기가 여의치 않을 뿐더러 배전반에 문제가 발생할 시 담당자가 없으면 발생된 문제점을 해결하기가 어렵다.
상기 기술분야는 태양광 에너지에 의한 전기공급에 적용되며, 특히 배전반이 화재에 취약할 수 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로써, 인터페이스용 PC와 네트워크망을 통해 연결되고, 부하개폐기를 포함한 상기 배전반의 저,고압기기의 개폐를 제어하며, 배전반의 이상트립의 기준을 설정하고, 상기 카메라부의 촬영영상을 요청할 수 있는 관리프로그램을 클라이언트 PC의 요청에 의해 제공하는 관리서버로 인해 상기 배전반을 보다 효율적으로 관리할 수 있음은 물론 이로 인해 특히 정전사고를 포함한 안전사고율을 현저히 낮출수 있는 배전반 원격 관리시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 배전반/배전함 등이 내부/외부 화재에 쉽게 영향이 받지 않도록 붙일수 있는 불연성 패널 또는 도포할 수 있는 불연성 액체의 성분/함량을 제시하며, 상기 배전반/배전함에 붙이거나 도포하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 배전반 인입선로상에 설치되어 상기 인입선로로 공급되는 전원,전압 등을 계측하는 계측부와; 상기 계측부가 계측한 전원, 전압값 등을 표시하는 디스플레이부와; 상기 계측부가 계측한 전원, 전압값 등이 상기 디스플레이부에 표시될 수 있도록 상기 디스플레이부를 제어하는 인터페이스용 PLC;를 포함하여 이루어지는 배전반에 있어서, 상기 배전반에 설치된 부스바 및 부하개폐기의 온도를 감지하는 온도감지부와; 상기 배전반의 내부 및 외부를 촬영하여 감시하는 카메라부와; 상기 온도감지부 및 상기 카메라부가 출력하는 신호를 수신하고, 상기 인터페이스용 PLC와 이더넷을 통해 연결되는 인터페이스용 PC와; 상기인터페이스용 PC와 네트워크망을 통해 연결되고, 부하개폐기를 포함한 상기 배전반의 저,고압기기의 개폐를 제어하며, 상기 배전반의 이상트립의 기준을 설정하고, 상기 카메라부의 촬영영상을 요청할 수 있는 관리프로그램을 클라이언트 PC의 요청에 의해 제공하는 관리서버;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 원격 배전반 여기서, 상기 관리프로그램은 상기 배전반의 이상트립 발생 기준을 설정하는 셋팅부와; 상기 셋팅부에 설정된 기준 설정값에 따라 상기 배전반에 설치된 부하개폐기를 포함한 저,고압기기를 제어하는 컨트롤부와; 상기 배전반에 이상트립이 발생여부를 알리는 알람리스트부와; 상기 배전반에 설치된 부하개폐기를 포함한 저,고압기기의 제어상태 및 상기 계측부가 계측한 계측값을 출력하는 이벤트 리스트부와; 상기 계측부가 계측한 계측값을 그래픽으로 출력하는 트랜드부와; 상기 이벤트 리스트부가 출력한 부하개폐기를 포함한 저,고압기기의 제어상태 및 상기 계측부가 계측한 계측값과 상기 트랜드부가 그래픽으로 출력한 계측값을 엑셀 출력하는 리포트부와; 상기 카메라부의 촬영영상을 요청하는 캠부;를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 배전반에 발생된 이상트립상황을 관리자의 단말기로 전송하는 SMS전송부를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
나아가, 상기 배전반의 전방에 구비된 전면도어의 열림 및 닫힘 상태를 감지하는 도어감지부를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
아울러, 상기 배전반의 인입선로로 공급되는 전원의 흐름상태를 나타내는 전원계통도가 구비되는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에 따른 불연 패널 또는 불연성 액체는, 강화재로 사용되는 섬유 100 중량부에 대하여,
강화재로 사용되는 섬유 100 중량부에 대하여,
수지 60~70 중량부,
펜타에리스리톨(Pentaerythritol)를 포함하는 탄화제 30~50중량부,
아조다이카본아마이드(Azodicarbonamide) 및 디니트로소펜타메틸렌테드라민 (DinitrosoPentamethylenetetramine)중에서 선택된 어느 하나의 발포제 20~30 중량부,
폴리인산암모니아(Ammonium Polyphosphate, APP)를 포함하는 산촉매제 40~50 중량부,
삼산화안티몬(Antimony Trioxide) 및 염화파라핀(Chlorinated Paraffin)를 포함하는 난연제 40~50 중량부,
수산화알루미늄(Aluminium Hydroxide)을 포함하는 난연성 충진제 60~70 중량부,
소포제 4~7 중량부 및
불포화 폴리카르복실산계열을 포함하는 분산제 4~7 중량부가 포함된다.
본 발명은 인터페이스용 PC와 네트워크망을 통해 연결되고, 부하개폐기를 포함한 상기 배전반의 저,고압기기의 개폐를 제어하며, 배전반의 이상트립의 기준을 설정하고, 상기 카메라부의 촬영영상을 요청할 수 있는 관리프로 그램을 클라이언트 PC의 요청에 의해 제공하는 관리서버로 인해 상기 배전반을 보다 효율적으로 관리할 수 있음은 물론 이로 인해 특히 정전사고를 포함한 안전사고율을 현저히 낮출수 있는 효과가 있다.
특히, 상기 관리프로그램이 셋팅부, 컨트롤부, 알람리스트부, 이벤트 리스트부, 트랜드부, 리포트부 및 캠부를 포함하여 이루어지기 때문에 관리자가 상기 배전반을 보다 더욱 효율적으로 관리할 수 있는 효과가 있다.
그리고, 상기 배전반에 발생된 이상트립상황을 관리자의 단말기로 전송하는 SMS전송부로 인해 관리자가 상기 배전반에 발생된 이상트립상황을 단말기를 통해 한눈에 파악할 수 있게 되는 효과가 있다.
또한, 상기 배전반의 전방에 구비된 전면도어의 열림 및 닫힘상태를 감지하는 도어감지부를 통해 관리자가 상기 전면도어의 열림 및 닫힘 상태를 보다 용이하게 확인할 수 있음은 물론 이로 인해 상기 배전반의 도난사고를 보다 효율적으로 예방할 수 있게 되는 효과가 있다.
나아가, 상기 배전반의 인입선로로 공급되는 전원의 흐름상태를 나타내는 전원계통도로 인해 관리자가 전원의 흐름상태 또한 보다 용이하게 한눈에 파악할 수 있게 되는 효과가 있다.
또한 본 발명에 의하면, 점도 조절된 수지에 대하여 복합재료인 수지에 난연제, 탄화제, 발포제, 산촉매제, 난연성 충진제,소포제,분산제 등의 조성물을 첨가한 후 이 함침액을 보강을 위한 섬유에 도포하고 압력이 미리 정해진 프레스를 이용 압축 성형한 섬유강화 불연 패널을 제조하고, 이와 같이 제조된 불연 패널을 배전반(배전함)을 포함하는 전기장치(배전반, 분전반 등)에 붙이거나 도포함으로써 화재로부터 보호하는 우수한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예인 원격 배전반 관리시스템을 구현하기 위한 구성도이고,
도 2는 클라이언트 PC에 설치되는 관리프로그램을 개략적으로 나타내는 블럭도이고,
도 3은 본 원격 배전반 관리시스템이 배전반을 관리하는 상태를 개략적으로 나타내는 순서도이고,
도 4는 본 발명이 적용되는 태양광에 의한 에너지 시스템을 보여주는 개괄적인 도면
도 2는 클라이언트 PC에 설치되는 관리프로그램을 개략적으로 나타내는 블럭도이고,
도 3은 본 원격 배전반 관리시스템이 배전반을 관리하는 상태를 개략적으로 나타내는 순서도이고,
도 4는 본 발명이 적용되는 태양광에 의한 에너지 시스템을 보여주는 개괄적인 도면
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 실질적으로 동일한 내용에 대해서는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접촉"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접촉"된 경우에도 같은 기술적 사상으로 이해되어야 할 것이다.
또한 어떤 구성 요소가 구비, 형성 또는 구성된다고 기재된 경우, 특별하게 정의를 내리지 않는 한 실질적으로 같은 의미로 해석되어야 할 것이다.
또한 본 발명에서, 포함한다의 의미는 다른 성분도 추가적으로 포함할 수 있다라는 오픈형의 일반적 의미이외에, 다른 성분으로도 대치 가능하다라는 의미를 나타낼 수 있으니 내용에 의거 판단되어야 한다.
본 발명에서, 불연재료는 준불연재료, 난연재료 등을 포함하는 개념이다.
본 발명에서, 배전반은 배전함/배전함체 등과 같은 의미이며, 상기 배전반/배전함 등의 구성들의 내부구성 또는/및 외부구성을 포함한다.
본 발명에서 섬유강화불연패널, 강화섬유불연패널 또는 섬유보강불연패널은 같은 의미로 해석된다.
본 발명의 기술적 사상은, 태양광에 의한 전력시스템 또는 일반적인 전력시스템에도 적용가능하다.
이하 각 도면을 인용하여 본 발명의 실시 예를 설명한다.
먼저, 도 4는 본 발명이 적용되는 태양광에 의한 에너지 시스템을 보여주는 개괄적인 도면이다.
도 1은 본 발명의 일실시예인 원격 배전반 관리시스템을 구현하기 위한 구성도이다.
본 발명의 일실시예인 원격 배전반 관리시스템은 도 1에서 보는 바와 같이 크게, 계측부(10), 디스플레이부(20), 인터페이스용 PLC(30), 온도감지부(40), 카메라부(50), 인터페이스용 PC(60) 및 관리서버(70)를 포함하여 이루어진다.
상기 계측부(10)는 배전반(5) 인입선로상에 설치되어 상기 인입선로로 공급되는 전원, 전압, 위상, 전력, 전력량, 역률, 고조파, 영상전압, 무효전력 등을 계측하는 것이고, 상기 디스플레이부(20)는 상기 계측부(10)가 계측한 전원, 전압, 위상, 전력, 전력량, 역률, 고조파, 영상전압, 무효전력값 등을 표시하는 것이고, 상기 인터피이스용 PLC(30)는 상기 계측부(10)가 계측한 전원, 전압, 위상, 전력, 전력량, 역률, 고조파, 영상전압, 무효전력값 등이 상기 디스플레이부(20)에 표시될 수 있도록 상기 디스플레이부(20)를 제어하는 것으로써, 이는공지된 기술임과 동시에 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자라면 자명하게 이해하여 실시할 수 있는 사항임으로 이하 자세한 설명은 생략하도록 한다.
한편, 상기 온도감지부(40)는 상기 배전반(5)에 설치된 부스바 및 부하개폐기의 온도를 감지하는 것으로써, 상기 인터페이스용 PC(60)로 감지한 신호를 출력하게 된다.
다음으로, 상기 카메라부(50)는 상기 배전반(5)의 내부 및 외부를 촬영하여 감시하기 위한 것으로써, 상기 인터페이스용 PC(60)로 촬영영상을 출력하게 된다.
[0023] 상기 카메라부(50)는 예를 들어 상기 배전반(5)의 내부에 구비되어 상기 배전반(5)의 내부에 설치된 부하개폐기를 포함한 저, 고압기기의 상태를 촬영하는 제 1카메라부와; 상기 배전반(5)과 인접한 거리에 위치하도록 상기 배전반(5)의 외부에 설치되어 상기 배전반(5)을 촬영하는 제 2카메라부;로 이루어질 수 있다.
다음으로, 상기 인터페이스용 PC(60)는 상기 인터페이스용 PLC(30)와 이더넷을 통해 연결되는 것으로써, 상기온도감지부(40) 및 상기 카메라부(50)가 출력하는 신호를 수신함과 동시에 수신한 상기 온도감지부(40) 및 상기카메라부(50)가 출력하는 신호를 상기 관리서버(70)로 출력하게 된다.
다음으로, 상기 관리서버(70)는 상기 인터페이스용 PC(60)와 네트워크망을 통해 연결되는 것으로써, 부하개폐기를 포함한 상기 배전반(5)의 저,고압기기의 개폐를 제어하며, 상기 배전반(5)의 이상트립의 기준을 설정하고, 상기 카메라부(50)의 촬영영상을 요청할 수 있는 관리프로그램(81)을 클라이언트 PC(80)의 요청에 의해 제공하게 된다.
보다 구체적으로, 상기 클라이언트 PC(80)에는 상기 관리서버(70)가 제공한 관리프로그램(81)이 설치된다.
상기 배전반(5)을 관리하는 관리자는 예를 들어, 상기 관리프로그램(81)에 ID와 비밀번호를 입력하여 인터넷 등의 상기 네트워크망을 통해 상기 관리서버에 접속할 수 있다.
도 2는 클라이언트 PC(80)에 설치되는 관리프로그램(81)을 개략적으로 나타내는 블럭도이고, 도 3은 본 원격배전반 관리시스템이 배전반(5)을 관리하는 상태를 개략적으로 나타내는 순서도이다.
여기서, 상기 관리프로그램(81)은 도 2에서 보는 바와 같이 상기 배전반(5)의 이상트립 발생 기준을 설정하는 셋팅부(810)와; 상기 셋팅부(810)에 설정된 기준 설정값에 따라 상기 배전반(5)에 설치된 부하개폐기를 포함한 저, 고압기기를 제어하는 컨트롤부(811)와; 상기 배전반(5)에 이상트립 발생여부를 알리는 알람리스트부(812)와; 상기 배전반(5)에 설치된 부하개폐기를 포함한 저,고압기기의 제어상태 및 상기 계측부(10)가 계측한 계측값을 출력하는 이벤트 리스트부(813)와; 상기 계측부(10)가 계측한 계측값을 그래픽으로 출력하는 트랜드부(814)와; 상기 이벤트 리스트부(813)가 출력한 부하개폐기를 포함한 저, 고압기기의 제어상태 및 상기 계측부(10)가 계측한 계측값과 상기 트랜드부(814)가 그래픽으로 출력한 계측값을 엑셀출력하는 리포트부(815)와; 상기 카메라부(50)의 촬영영상을 요청하는 캠부(816);를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 컨트롤부(811)는 상기 배전반(5)에 설치된 부하개폐기를 포함한 저, 고압기기의 동작신호를 출력하는 것으로써, 상기 클라이언트 PC(80)는 상기 컨트롤부(811)가 출력하는 신호를 수신하여 상기 관리서버(70)로 출력하게 되고, 상기 관리서버(70)는 상기 클라이언트 PC(80)가 출력하는 신호에 따라 상기 배전반(5)에 설치된 부하개폐기를 포함한 저, 고압기기의 동작을 ON 및 OFF상태로 제어하게 된다.
그리고, 관리자는 상기 클라이언트 PC(80)에 설치된 관리프로그램(81)의 셋팅부(810)를 통해 기준온도값과 전원, 전압, 위상, 전력, 전력량, 역률, 고조파, 영상전압, 무효전력 등의 기준 계측값을 상기 클라이언트 PC(80)로 입력할 수 있다.
상기 클라이언트 PC(80)로 입력된 기준 온도값과 기준 계측값은 상기 관리서버(70)로 출력되고, 상기 관리서버 (70)는 상기 클라이언트 PC(80)가 출력하는 기준온도값 및 기준 계측값과 상기 온도감지부(40)가 감지한 온도값 및 상기 계측부(10)가 계측한 계측값을 각각 비교하여 상기 온도감지부(40)가 감지한 온도값과 상기 계측부(10)가 계측한 계측값이 기준온도값 및 기준 계측값을 초과할 경우 상기 배전반(5)에 이상트립이 발생한 것으로 판단하게 된다.
상기 관리서버(70)가 상기 배전반(5)에 이상트립이 발생한것으로 판단한 경우 상기 알람리스트부(812)는 예를 들어, 상기 클라이언트 PC(80)에 내장된 스피커등의 경보부재를 통해 벨소리 등의 경보음을 발생시켜 상기 배전반(5)을 관리하는 관리자에게 이상트립을 알리게 된다.
이와 동시에 상기 관리서버(70)는 상기 배전반(5)에 설치된 부하개폐기를 포함한 저, 고압기기의 동작 특히, 상기 부하개폐기가 상기 배전반(5)에 공급되는 전원을 차단할 수 있도록 제어하게 된다.
한편, 이벤트 리스트부(813)는 상기 배전반(5)에 설치된 부하개폐기를 포함한 저, 고압기기의 ON 및 OFF 상태를 날짜별, 년도별, 일별로 상기 클라이언트 PC(80)의 모니터로 화면출력함과 동시에 상기 계측부(10)가 계측한 계측값 즉, 전원, 전압, 위상, 전력, 전력량, 역률, 고조파, 영상전압 및 무효전력값등을 상기 클라이언트 PC(80)의 모니터로 화면출력하게 된다.
그리고, 상기 트랜드부(814)는 상기 클라이언트 PC(80)의 모니터를 통해 상기 계측부(10)가 계측한 계측값을 막대, 곡선 그래프등의 그래픽으로 화면출력하게 된다.
그리고, 상기 리포트부(815)는 상기 이벤트 리스트부(813)가 출력한 부하개폐기를 포함한 저, 고압기기의 제어상태 즉 ON 및 OFF상태 및 상기 계측부(10)가 계측한 계측값과, 상기 트랜드부(814)가 그래픽으로 출력한 계측 값을 상기 클라이언트 PC(80)의 모니터를 통해 엑셀화 하여 화면출력하게 된다.
그리고, 상기 캠부(816)가 요청한 상기 카메라부(50)의 촬영영상은 상기 클라이언트 PC(80)의 모니터를 통해 영상출력된다.
상기 관리프로그램(81)이 셋팅부(810), 컨트롤부(811), 알람리스트부(812), 이벤트 리스트부(813), 트랜드부(814), 리포트부(815) 및 캠부(816)를 포함하여 이루어지기 때문에 상기 배전반(5)을 관리하는 관리자가 상기 배전반(5)을 보다 더욱 효율적으로 관리할 수 있는 이점이 있게 된다.
다음으로, 상기 배전반(5)에 발생한 이상트립상황을 관리자의 단말기로 단문메세지 전송하는 SMS전송부(71)가 더 구비될 수 있다.
상기 SMS전송부(71)는 예를 들어, 상기 관리서버(70)내에 구비된 상태에서 상기 네트워크망을 통해 상기 배전반 (5)에 발생한 이상트립상황을 관리자의 휴대폰, PDA 를 포함한 단말기로 단문메세지 전송할 수 있다.
상기 배전반(5)에 발생된 이상트립상황을 관리자의 단말기로 단문메세지 전송하는 상기 SMS전송부(71)로 인해 관리자가 상기 배전반(5)에 발생된 이상트립상황을 단말기를 통해 한눈에 파악할 수 있게 되는 이점이 있게 된다.
다음으로, 상기 배전반(5)의 전방에 구비된 전면도어의 열림 및 닫힘 상태를 감지하는 도어감지부(90)가 더 구 비될 수 있다.
상기 도어감지부(90)는 상기 전면도어의 열림 및 닫힘 상태를 감지하여 그 신호를 상기 관리서버(70)로 출력하게 되고, 이때 상기 SMS전송부(71)는 배전반(5)의 전면도어의 열림 및 닫힘 상태를 상기 네트워크망을 통해 관리자의 단말기로 단문메세지 전송할 수 있다.
상기 배전반(5)의 전방에 구비된 전면도어의 열림 및 닫힘상태를 감지하는 상기 도어감지부(90)를 통해 관리자가 상기 전면도어의 열림 및 닫힘 상태를 보다 용이하게 확인할 수 있음은 물론 이로 인해 상기 배전반(5)의 도난사고를 보다 효율적으로 예방할 수 있게 되는 이점이 있게 된다.
다음으로, 도면에서는 도시되지 않았으나, 상기 배전반(5)의 인입선로로 공급되는 전원의 흐름상태를 나타내는 전원계통도가 더 구비될 수 있다.
상기 전원계통도는 상기 디스플레이부(20)를 통해 막대 및 곡선등의 그래픽으로 화면출력될 수 있다.
또한, 상기 전원계통도는 예를 들어 상기 전면도어에 부착되는 입체형 아크릴판과; 상기 입체형 아크릴판상에 일정간격으로 구비된 상태에서 상기 관리서버(70)에 의해 점멸되어 전원의 흐름상태를 표시하는 다수의 LED;로 이루어질 수 있겠으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 배전반(5)의 인입선로로 공급되는 전원의 흐름상태를 나타내는 상기 전원계통도로 인해 상기 배전반(5)을 관리하는 관리자가 전원의 흐름상태 또한 보다 용이하게 한눈에 파악할 수 있게 되는 이점이 있게 된다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명은 상기 인터페이스용 PC(60)와 네트워크망을 통해 연결되고, 부하개폐기를 포함한 상기 배전반(5)의 저, 고압기기의 개폐를 제어하며, 배전반(5)의 이상트립의 기준을 설정하고, 상기 카메라부(50)의 촬영영상을 요청할 수 있는 상기 관리프로그램(81)을 클라이언트 PC(80)의 요청에 따라 제공하는 상기 관리서버(70)로 인해 상기 배전반(5)을 보다 효율적으로 관리할 수 있음은 물론 이로 인해 특히 정전사고를 포함한 안전사고율을 현저히 낮출 수 있는 이점이 있다.
도 4는 본 발명이 적용되는 태양광에 의한 에너지 시스템의 하나의 예이며, 본 발명의 기술적 사상은 일반적인 전력공급의 분전반/배전반 등에서도 적용된다.
한편, 상기 같은 시스템에서, 특히 배전반(함)/분전반(함)에 화재가 발생할 수 있기에, 화재로부터 보호를 위해 다음과 같이 제시한다.
본 발명에서 사용되는 수지는 복합재료의 하나의 예로써, 열 경화성 수지에 한정되지 않고 열 가소성 수지도 포함될 수 있다.
이하 본 발명의 화재 예방에 사용되는 패널로써 불연성을 포함하는 섬유강화불연패널(미도시)의 제조를 위한 조성물은 다음과 같다.
상기 제조방법은 본 발명에서 제시하는 간단한 방법이외, 일반적인 다양한 방법으로도 가능할 수 있다.
점도 조절된 수지에 대하여 복합재료인 수지에 난연제, 탄화제, 발포제, 산촉매제, 난연성 충진제,소포제,분산제 등의 조성물을 첨가한 후 이 함침액을 보강을 위한 섬유에 도포하고 압력이 미리 정해진 프레스를 이용 압축 성형한 섬유강화 불연 패널을 제조하고, 이와 같이 제조된 불연 패널을 배전반(배전함)을 포함하는 전기장치(배전반, 분전반 등)에 붙이거나 도포함으로써 화재로부터 보호하는 우수한 효과가 있다.
상기 배전반/배전함의 표면에 붙이거나, 도포를 하기 위한 불연성분 및 함량은, 강화재로 사용되는 섬유 100 중량부에 대하여,
수지 60~70 중량부,
펜타에리스리톨(Pentaerythritol)를 포함하는 탄화제 30~50중량부,
아조다이카본아마이드(Azodicarbonamide) 및 디니트로소펜타메틸렌테드라민 (DinitrosoPentamethylenetetramine)중에서 선택된 어느 하나의 발포제 20~30 중량부,
폴리인산암모니아(Ammonium Polyphosphate, APP)를 포함하는 산촉매제 40~50 중량부,
삼산화안티몬(Antimony Trioxide) 및 염화파라핀(Chlorinated Paraffin)를 포함하는 난연제 40~50 중량부,
수산화알루미늄(Aluminium Hydroxide)을 포함하는 난연성 충진제 60~70 중량부,
소포제 4~7 중량부 및
불포화 폴리카르복실산계열을 포함하는 분산제 4~7 중량부가 포함되어,
미리 정한 두께로 공지된 일반 공법으로 제조되며,
상기 수지는 난연수지로써 첨가형 난연용 불포화폴리에스테르수지, 브롬화된 에폭시수지 말단에 불포화폴리에스테르기를 갖는 비스 페놀형 비닐에스테르수지 및 에폭시수지 중에서 선택된 어느 하나를 사용하고,
상기 탄화제는 펜타에리스리톨(Pentaerythritol)를 포함하고,
상기 발포제는 아조다이카본아마이드(Azodicarbonamide) 및 디니트로소펜타메틸렌테드라민 (DinitrosoPentamethylenetetramine)중에서 선택된 어느 하나를 사용하고,
상기 산촉매제는 폴리인산암모니아(Ammonium Polyphosphate, APP)를 포함하고,
상기 난연제는 삼산화안티몬(Antimony Trioxide) 및 염화파라핀(Chlorinated Paraffin)를 포함하여 혼합하고,
상기 충진제는 수산화알루미늄(Aluminium Hydroxide)을 포함하여 적용하고,
상기 분산제는 불포화 폴리카르복실산계열을 사용한다.
상기 수지는 난연수지로써 상온에서의 점도가 2000~3000cp로 조절한 첨가형 난연용 불포화폴리에스테르수지, 브롬화된 에폭시수지 말단에 불포화폴리에스테르기를 갖는 비스 페놀형 비닐에스테르수지 및 에폭시수지 중에서 선택된 어느 하나를 사용하고,
상기 탄화제는 60~80㎛ 크기의 펜타에리스리톨(Pentaerythritol)이고,
상기 발포제는 400~ 500 메시(mesh) 크기의 아조다이카본아마이드(Azodicarbonamide) 및 디니트로소펜타메틸렌테드라민 (DinitrosoPentamethylenetetramine)중에서 선택된 어느 하나를 사용하고,
상기 산촉매제는 폴리인산암모니아(Ammonium Polyphosphate, APP)를 포함하고,
상기 난연제는 삼산화안티몬(Antimony Trioxide) 100 중량부에 대하여 염화파라핀(Chlorinated Paraffin) 250~350 중량부를 적용하고,
상기 충진제는 450~ 550 메시 크기의 수산화알루미늄(Aluminium Hydroxide)을 적용하고,
상기 분산제는 불포화 폴리카르복실산계열의 BYK사의 제품 BYK-W940 및 BYK-W995 중에서 선택된 어느 하나를 사용하고,
상기 섬유는 보강용으로 사용되며, 평직 또는 능직의 글래스 패브릭(Glass Fabric), 캐블라패브릭(Kevlar Fabric), 로빙 클로스 화이바(Roving Cloth FIber), 글래스 화이바(Glass Fiber), 케블라 화이바(Kevlar Fiber) 및 카본 화이바(Carbon Fiber) 중에서 어느 하나이다.
상기 조성물들에 의해 제조되는 불연패널은 1~1.5mm 두께인 것을 특징으로 한다.
상기의 각 조성물의 함량, 수치에 따른 임계적 의미는 다음과 같다.
일반적으로 상온에서의 점도가 2000~ 3000cp로 조절한 난연수지 60~70 중량부에 있어서, 난연수지의 점도가 2000cp 미만이면 첨가되는 희석제의 양이 증가하여 준불연성 패널의 물성에 나쁜 영향을 주게되고, 3000cp 초과일 경우 작업성이 나빠져 강화재와 함침이 원하는 시간에 이루어지지 않게 된다.
난연수지가 60 중량부 미만이면 강화재에 함침되는 수지의 절대적인 양이 부족하여 완전한 함침이 어렵고 70 중량부를 초과하면 수지의 양이 증가함에 따라 준불연성능이 저하되는 단점이 있다.
상기에서 60~80㎛ 크기의 탄화제 30~50중량부에 있어서,
탄화제는 열원과 접촉하면 산촉매제와 반응하여 탄화물을 형성하고, 그 탄화물을 통해 열 차단막을 형성하는 역할을 한다. 상기 탄화제의 사용량이 30 중량부 미만이면 산촉매제와의 반응이 떨어져 탄화층의 형성이 어렵고, 50중량부를 초과하면 산촉매제와의 반응 당량비가 적정범위를 벗어나 내화성능 확보에 어려움이 초래된다.
또한 상기 탄화제의 크기가 60㎛ 미만일 경우에는 탄화제의 표면적 증가로 산촉매제와의 반응이 용이하나 그 효과에 비해 비경제적이고 80㎛를 초과할 경우에는 탄화제의 표면적 저하로 산촉매제와 반응이 원활하게 진행되지 않는다.
또한 425메쉬(mesh) 크기의 발포제 20~30 중량부에 있어서,
발포제는 정해진 분해온도에서 열 분해되어 불활성가스를 방출하여 패널의 탄화층을 발포시켜 단열성능을 지속적으로 유지하는 역할을 한다. 상기 발포제의 사용량이 20 중량부 미만이면 생성되는 가스량이 적어 발포 탄화층이 요구되는 정도로 이루어지지 않을 수 있고, 30 중량부를 초과하면 가스의 발생량 과다로 오히려 탄화층 형성이 어려워 요구하는 내화성능 유지에 어려움이 있다.
또한 산촉매제 40~50중량부에 있어서,
산촉매제인 폴리인산암모니아(Ammonium Polyphosphate, APP)를 가열하면 인산(phosphoric acid)이 형성되고 이는 물리적 차단막으로 사용되는 탄소화합물의 탈수소반응에 참여한다. 산촉매제의 사용량이 40 중량부 미만일 경우에는 탄화제, 발포제 등과의 반응이 미약하여 적정한 양의 탄화층이 생성되지 않을 우려가 있고 50 중량부를 초과할 경우에는 요구되는 탄화층보다 더 많이 발포됨으로 인해 발포층의 탈리현상으로 내화성능이 저하된다.
또한 난연제 40~50 중량부에 있어서,
난연제의 사용량이 40 중량부 미만일 경우 삼산화안티몬의 함량이 5중량부 미만으로 염화파라핀과 난연성의 상승작용을 발생시키기엔 삼산화안티몬이 부족한 함량이고, 50중량부 초과할 경우 염소가스가 다량 발생하여 난연성 향상의 효과보다 환경적인 유해성이 부각될 수 있다.
또한 난연성 충진제 60~70 중량부에 있어서,
수산화알루미늄은 불연패널에서 연소시 발연량이 매우 적기 때문에 환경 측면에서 양호한 난연제의 역할 뿐만 아니라 불연패널의 경도(hardness)와 압축강도 등의 물리적 특성을 향상시키는 충진제로서의 역할을 한다. 난연성 충진제의 함량이 60 중량부 미만일 경우 난연효과가 현저히 떨어지고, 70 중량부 초과할 경우 충진제의 증가로 인한 점도도 증가하여 작업성 떨어진다.
또한 소포제 4~7 중량부에 있어서,
소포제는 혼합된 각 조성물로 부터 생성되는 기포의 발생을 제거하는 역할을 하는 것이다. 4 중량부 미만일 경우 생성되는 기포를 제거하는데 어려움이 있고, 7중량부 초과할 경우에는 혼합된 조성물로부터 발생되는 기포는 완전히 제거할 수 있으나 사용량에 비해 그 효과는 미약하다.
또한 분산제 4~7 중량부가 포함되어 1~1.5mm 일정두께로 제조되는 불연성 패널에 있어서,
분산제는 혼합되는 조성물의 습윤성을 향상시켜 각 조성물의 점성폭을 조절함으로써 각 조성물의 투입량을 증가시켜 불연성능을 향상시키는 역할을 한다.
상기 분산제의 사용량이 4 중량부 미만일 경우 혼합되는 각 조성물이 완전히 분산되지 않을 우려가 있고, 7중량부 초과할 경우 혼합되는 각 조성물은 고르게 분산시킬 수 있으나 사용량에 비해 그 효과는 미미하다.
상기에서 언급되지 않은 성분이나 함량에 대해서는 일반적으로 업계에서 사용되는 성분 또는 함량이어서 특별하게 기술하지 않았다.
또한 패널 두께가 1mm미만일 경우 배전함에 붙이기가 쉽지 않고, 1.5mm를 초과할 경우 일반적으로 불연이 요구되는 설계값을 초과하여 그 효과가 미미하다.
상기 난연제는 삼산화안티몬(Antimony Trioxide) 100 중량부에 대하여 염화파라핀(Chlorinated Paraffin) 250~350 중량부를 적용하는데 있어서, 250 중량부 미만이면 연소시 발연량이 적기 때문에 환경측면에서 양호한 방법이지만 난연화 효과가 저하될 우려가 있고, 350중량부를 초과하면 염소가스가 다량 발생하여 난연성 향상의 효과보다 환경적인 유해성이 부가될 수 있다.
추가적으로, 상기 불연패널 또는 도포액은 섬유 100 중량부에 대하여
플라이애쉬 3∼5중량부, 페놀 수지 1∼3중량부, 불연성 경화제로 미립자 퍼라이트 3∼5중량부, 아크리릭 올리고머(Acrylic Oligomer) 1-2 중량부, 알콕시 실란(≡SiOR) 2-3 중량부, 에틸렌-비닐아세테이트 에멀젼 2-3 중량부, 암모니아 0.5 ~ 2 중량부, 수산화 칼슘 1-2 중량부, 수산화 마그네슘 1-2 중량부, 탄산 마그네슘 3-5 중량부, 팽창성 흑연 3 ~ 6중량부, 백등유 1 ~ 3 중량부,이산화규소(SiO₂) 1-2 중량부, 산화알루미늄(AI₂O₃) 2-4 중량부;를 포함함으로써, 패널 또는 도포액의 불연성이 20-25% 향상되었다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10; 계측부, 20; 디스플레이부,
30; 인터페이스용 PLC, 40; 온도감지부,
50; 카메라부, 60; 인터페이스용 PC,
70; 관리서버
30; 인터페이스용 PLC, 40; 온도감지부,
50; 카메라부, 60; 인터페이스용 PC,
70; 관리서버
Claims (2)
- 배전반(5) 인입선로상에 설치되어 상기 인입선로로 공급되는 전원, 전압, 위상, 전력, 전력량, 역률, 고조파,영상전압, 무효전력을 계측하는 계측부(10)와; 상기 계측부(10)가 계측한 전원, 전압, 위상, 전력, 전력량, 역률, 고조파, 영상전압, 무효전력을 표시하는 디스플레이부(20)와; 상기 계측부(10)가 계측한 전원, 전압, 위상,전력, 전력량, 역률, 고조파, 영상전압, 무효전력이 상기 디스플레이부(20)에 표시될 수 있도록 상기 디스플레이부(20)를 제어하는 인터페이스용 PLC(30);를 포함하여 이루어지는 배전반에 있어서,
상기 배전반의 표면에 붙이거나, 도포를 하기 위한 불연성분 및 함량은
강화재로 사용되는 섬유 100 중량부에 대하여,
수지 60-70 중량부,
펜타에리스리톨(Pentaerythritol)를 포함하는 탄화제 30-50중량부,
아조다이카본아마이드(Azodicarbonamide) 발포제 20-30 중량부,
폴리인산암모니아(Ammonium Polyphosphate, APP)를 포함하는 산촉매제 40-50 중량부,
삼산화안티몬(Antimony Trioxide) 및 염화파라핀(Chlorinated Paraffin)를 포함하는 난연제 40-50 중량부,
수산화알루미늄(Aluminium Hydroxide)을 포함하는 난연성 충진제 60~70 중량부,
소포제 4-7 중량부 및
불포화 폴리카르복실산계열을 포함하는 분산제 4-7 중량부가 포함되어,
미리 정한 두께로 공지된 일반 공법으로 제조되며,
상기 수지는 난연수지로써 첨가형 난연용 불포화폴리에스테르수지를 사용하고,
상기 탄화제는 펜타에리스리톨(Pentaerythritol)를 포함하고,
상기 발포제는 아조다이카본아마이드(Azodicarbonamide)를 사용하고,
상기 산촉매제는 폴리인산암모니아(Ammonium Polyphosphate, APP)를 포함하고,
상기 난연제는 삼산화안티몬(Antimony Trioxide) 및 염화파라핀(Chlorinated Paraffin)를 포함하여 혼합하고,
상기 충진제는 수산화알루미늄(Aluminium Hydroxide)을 포함하여 적용하고,
상기 분산제는 불포화 폴리카르복실산계열을 사용하며,
상기 수지는 난연수지로써 상온에서의 점도가 2000~3000cp로 조절한 첨가형 난연용 불포화폴리에스테르수지를 사용하고,
상기 탄화제는 60~80㎛ 크기의 펜타에리스리톨(Pentaerythritol)이고,
상기 발포제는 400~500 메시(mesh) 크기의 아조다이카본아마이드(Azodicarbonamide)를 사용하고,
상기 산촉매제는 폴리인산암모니아(Ammonium Polyphosphate, APP)를 포함하고,
상기 난연제는 삼산화안티몬(Antimony Trioxide) 100 중량부에 대하여 염화파라핀(Chlorinated Paraffin) 250-350 중량부를 적용하고,
상기 충진제는 450~ 550 메시 크기의 수산화알루미늄(Aluminium Hydroxide)을 적용하고,
상기 분산제는 불포화 폴리카르복실산계열의 BYK사의 제품 BYK-W940 및 BYK-W995 중에서 선택된 어느 하나를 사용하고,
상기 섬유는 보강용으로 사용되며, 평직 또는 능직의 글래스 패브릭(Glass Fabric), 캐블라패브릭(Kevlar Fabric), 로빙 클로스 화이바(Roving Cloth FIber), 글래스 화이바(Glass Fiber), 케블라 화이바(Kevlar Fiber) 및 카본 화이바(Carbon Fiber) 중에서 어느 하나이고,
상기 조성물들에 의해 제조되는 불연패널은 1~1.5mm 두께이고,
추가적으로, 상기 불연패널 또는 도포액은 섬유 100 중량부에 대하여
플라이애쉬 3-5중량부, 페놀 수지 1-3중량부, 불연성 경화제로 미립자 퍼라이트 3∼5중량부, 아크리릭 올리고머(Acrylic Oligomer) 1-2 중량부, 알콕시 실란(SiOR) 2-3 중량부, 에틸렌-비닐아세테이트 에멀젼 2-3 중량부, 암모니아 0.5 - 2 중량부, 수산화 칼슘 1-2 중량부, 수산화 마그네슘 1-2 중량부, 탄산 마그네슘 3-5 중량부, 팽창성 흑연 3 - 6중량부 ;를 포함하고,
또한,
백등유 1 - 3 중량부,이산화규소(SiO₂) 1-2 중량부, 산화알루미늄(AI₂O₃) 2-4 중량부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 에너지에 의한 불연 배전반 원격 관리시스템. - 삭제
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