KR20180059006A - Photovoltaic power generation system having fire prevention apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 고효율 태양광 발전용 고장 우회 기능을 갖는 접속반 및 모니터링시스템에 관한 것으로서, 상세하게는 접속함 내부에 화재가 발생하면 소화장치를 가동하여 소화액를 분사하고, 동시에 그 화재가 감지되면 화재의 원인을 제공한 전류를 차단하기 위해 태양전지 어레이로부터 접속함으로 입력되는 전류를 차단하는 기술과,The present invention relates to a connection panel and a monitoring system having a fail-safe function for high-efficiency solar power generation. More particularly, the present invention relates to a monitoring system and a monitoring system, A technique of interrupting the current input from the solar cell array to the connection box in order to interrupt the current providing the cause,
또, 태양광 패널용 접속반은 그 내부에 구성된 다이오드에 의해 열이 발생하는데 본원은 이 발생되는 열을 최소화하여 열로 인해 낭비되는 전류를 절약하는 기술을 제공하고자 한다.In addition, the connection panel for a solar panel generates heat by a diode configured therein, and the present invention aims to provide a technique of minimizing heat generated and saving a current wasted due to heat.
일반적으로, 태양광 접속반은, 태양광 발전 시스템에 포함된 복수의 태양 전지 모듈로부터 생성된 직류 전류를 취합하여 상기 태양광 발전시스템에 포함된 인버터에 출력하는 장치이다.Generally, the solar cell connecting unit collects the direct current generated from a plurality of solar cell modules included in the solar power generation system and outputs the collected direct current to the inverter included in the solar power generation system.
이러한 태양광 접속반은, 입력 단자, 퓨즈, 다이오드 및, 출력 단자를 포함하며, 이중 상기 다이오드는 역방향으로 흐르는 전류를 차단하는 기능을 수행한다.Such a photovoltaic connection module includes an input terminal, a fuse, a diode, and an output terminal, and the diode functions to shut off a current flowing in a reverse direction.
상기 다이오드는, 역방향으로 흐르는 전류의 차단 기능을 수행함에 따라 다량의 열을 발생시키게 되며, 이렇게 발생되는 열을 방출하기 위해서 상기 다이오드의 일측면에 방열판과 상기 방열판을 지지하기 위한 지지부재를 포함하는 등으로 하여 다이오드에서 발생한 열을 방열한다.The diode includes a heat dissipating plate on one side of the diode and a support member for supporting the heat dissipating plate to generate a large amount of heat by performing a function of blocking the current flowing in a reverse direction, And dissipates the heat generated by the diode.
발열이 용이하도록 방열판(압출기로 성형한 알루니늄판)을 대용량으로 제작하다보니 접속반이 커져 미관상 미려하지 못할 뿐 아니라, 그 제작비용이 만만치 않다.Since the heat sink (extruded aluminum alloy plate) is manufactured with a large capacity so that the heat can be easily generated, the connection half becomes large, and not only is it not very beautiful, but also the production cost is inconvenient.
또, 일반적으로 태양광 발전은 태양 전지판에서 생산된 직류전류를 인버터가 교류전류로 변환하여 각 수용가에 공급하게 된다.In addition, in general, the photovoltaic power generation system converts the direct current generated from the solar panel into an alternating current by the inverter, and supplies the alternating current to each customer.
이러한 태양광 발전은 통상적으로 다수의 태양전지 판넬과, 접속반과, 인버터로 구성되는 시스템에 의하여 진행될 수 있다.Such photovoltaic power generation can be generally performed by a system composed of a plurality of solar cell panels, a connection panel, and an inverter.
그리고 태양광 발전 시스템 전체에 대하여 상황실 등지에서 정상 여부를 파악할 수 있는 모니터링 기능이 시설되어있다.In addition, a monitoring function is provided so that the entire solar power generation system can be determined in the situation room.
이러한 모니터링 시스템은 다수의 태양전지셀로 구성된 태양 전지판에서 그룹을 지정하고, 각 그룹별 혹은 각셀마다 통신기를 구비하여, 통신기를 통해 관리서버에서 이상유무를 모니터링 한다.In this monitoring system, a group is designated in a solar panel composed of a plurality of solar cells, and a communication unit is provided for each group or each cell, and the abnormality is monitored in the management server through a communicator.
아울러, 접속반에는 화재의 유무를 감지하기 위하여 불꽃감지 센서가 구비된다. 즉, 태양광 발전의 과도한 전력생산으로 인하여 접속반에 과부하가 걸릴 경우 화재의 위험이 있음으로 화재가 발생하면 이를 감지하기 위한 불꽃감지센서가 설치되어 있다.In addition, a flame detection sensor is provided on the connection panel to detect the presence or absence of a fire. That is, there is a flame detection sensor for detecting a fire when there is a risk of fire when an overload is applied to the connection panel due to excessive power generation of the photovoltaic power generation.
이러한 화재감지장치 중 열감지기로서는 바이메탈식이나, 열반도체식 및 열전대식 등이 있고. 연기감지기에는 광전식과 이온화식이 있다.Among these fire detection devices, there are bimetal type, thermal semiconductor type and thermocouple type. Smoke detectors have both photoelectric and ionic systems.
그리고 배전반 내에 화재가 발생하면 진압용 자동 소화전이 시설되어 있다.When a fire occurs in the switchboard, an automatic fire hydrant for suppressing is installed.
이와 같은 상태에서 여러가지 이유로 접속반에 화제가 발생하면 제어장치를 통해 화재감지센서가 화재를 감지하여 소화전으로 화재 진압을 진행한다.In such a situation, when a topic occurs in the connection panel for various reasons, the fire detection sensor detects the fire through the control device and proceeds to extinguish the fire with the fire hydrant.
그러나 진압과정에 아무리 많은 양의 소화액을 분사하더라도 진압이 되지 않는다.However, no matter how much digestive juice is injected during the suppression process, it is not suppressed.
이는 본 발명자가 실험을 통해 확인하였는데, 그 진압실패 원인으로는, 태양광 패널에서 생산된 전력이 dc전력이고 그 전력이 지속적으로 접속함으로 출력되기 때문에 지속적으로 스파크가 발생되어 그 스파크에 의한 불꽃이 화재로 연결되어 화재진압에 문제가 있었다. 결국 접속함 내부 전체가 전소되고 말았다.The inventors of the present invention have confirmed through experiments that the cause of the suppression failure is that the power generated from the solar panel is dc power and the power is continuously output, so that the spark is continuously generated, There was a problem with fire suppression due to fire. Eventually, the entire inside of the connection box was burned down.
이와 같은 문제점을 예방할 양으로 등록번호 10-1298559호 등록일자 2013년08월14일자, 불꽃감지기가 구비된 태양전지판넬의 모니터링 장치는,In order to prevent such a problem, a monitoring apparatus for a solar cell panel equipped with a flame sensor, which is registered with Registration No. 10-1298559 on Aug. 14, 2013,
접속판의 불꽃을 용이하게 감지할 수 있고, 또한 태양전지판넬의 이상 유무를 신속하게 파악하여 유지보수할 수 있는 태양전 지판넬을 제공하고 있으나, 이 또한 접속판에 화제가 발생하면 접속판 내에 스파크가 지속적으로 발생하여 화재진압이 불가능하다(도 1참조)It is possible to easily detect the flame of the connection plate and to detect and repair the abnormality of the solar battery panel , However, if a foreign matter is generated on the connection board, sparks are continuously generated in the connection board and fire suppression is impossible (refer to FIG. 1)
본 발명은 종래의 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 접속함 내부에 화재가 발생하면 소화장치를 가동하여 소화액를 분사하고, 동시에 그 화재가 감지되면 화재의 원인을 제공한 전류를 차단하기 위해 태양전지 어레이로부터 접속함으로 입력되는 전류를 차단하는 기술과,SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a solar cell array A technique of interrupting the current input from the power source to the power source,
또, 태양광 패널용 접속반은 그 내부에 구성된 다이오드에 의해 열이 발생하는데 본원은 이 발생되는 열을 최소화하여 열로 인해 낭비되는 전류를 절약하는 기술을 제공하고자 한다.In addition, the connection panel for a solar panel generates heat by a diode configured therein, and the present invention aims to provide a technique of minimizing heat generated and saving a current wasted due to heat.
첨부한 도면에 의해 설명하면, 복수 그룹의 회로(200)에 따로 따로 각각 연결된 복수의 태양광 패널(S1), 복수의 입력단자(S2), 복수의 퓨즈(S3) 및 차단기(이하 차단기라 칭함), 복수의 다이오드(S4)와 상기 복수의 다이오드로 출력되는 전력을 하나로 취합하는 출력단자(S5)를 포함한 접속반에 있어서,(도 5참조)A plurality of solar panels S1, a plurality of input terminals S2, a plurality of fuses S3 and a circuit breaker (hereinafter referred to as a circuit breaker) connected to the plurality of groups of
상기 복수의 퓨즈(S3)로부터 복수의 다이오드(S4)로 입력되는 전력을 우회하여 하나의 출력단자(S5)로 출력하는 복수의 우회 회로(100)와,A plurality of bypass circuits (100) for bypassing the power input from the plurality of fuses (S3) to the plurality of diodes (S4) and outputting the power to one output terminal (S5)
상기 복수의 우회 회로(100)를 제어부(130)의 제어신호에 따라 개폐하는 The plurality of bypass circuits (100) are opened and closed in accordance with a control signal of the controller (130)
복수의 우회 스위치(110)와,A plurality of detour switches 110,
상기 복수의 회로(200)에 각각 흐르는 전력값 상태를 감시하는 측정부(120)와, 상기 측정부(12)에 의해 상기 회로(200)의 상태를 판정하여 상기 우회 스위치(110)를 개폐시키되A
상기 복수의 우회 회로(100)를 개폐하는 복수의 우회 스위치(110)를 온 시킨 상태에서When a plurality of bypass switches 110 for opening and closing the plurality of
상기 복수의 그룹에서 각각 정상적으로 균등하게 전력을 생산하는 도중 어느 하나의 그룹에서 비정상적으로 낮은 전력이 발생하면 상기 측정부(120)를 통해 회로(200)를 측정하여 If abnormally low power is generated in any one of the groups in the course of normally generating power equally in each of the plurality of groups, the
측정된 측정값이 미리 설정된 전압(전력) 범위내를 벗어날 때, 정상적으로 생산된 높은 전력이 비정상적으로 흐르고 있는 회로 방향으로 역전류가 흐르는 것으로 판단하고When the measured value deviates from the preset voltage (power) range, it is judged that a reverse current flows in the circuit direction in which the high power normally produced flows abnormally
낮은 전력이 흐르는 회로(200)와 연결된 우회 스위치(110)를 오프(OFF)'시켜 다이오드에 의해 역전류를 차단하고, 감시중 상기 측정부(120)를 통해 측정된 전력값이 미리 설정된 전압 범위내에 존재할 때, 정상적인 전력생산이라 판단하고 우회 스위치(110)를 온(ON)'시켜 전력이 우회 회로(100)를 경유하여 출력단자(S5)로 출력되도록 하는 구성이다.The reverse current is cut off by the diode by turning off the
태양광 접속반의 화재진압 시스템에 있어서,In a fire suppression system for a solar photovoltaic module,
화재를 감지하는 화재감지센서; 내부 상황을 영상 모니터링하는 영상 시스템; 및 상기 화재감시센서, 상기 화재감시센서에서 화재신호가 감지되면 제어장치의 제어신호에 의해 소화기를 분사하는 소화전장치를 구비한 배전함과;Fire detection sensor to detect fire; Image system for video monitoring of internal situation; And a fire alarm sensor, and a fire hydrant device for emitting a fire extinguisher by a control signal of the control device when a fire signal is sensed by the fire surveillance sensor;
상기 배전함 내부에서 화재가 감지도면 태양전지 어레이와 배전함A fire is detected inside the cabinet. The solar cell array and the power distribution box
사이에 별도의 함체 내에 위치되고 외부 별도의 미니 솔라셀로부터 전원을 공급받아 충전된 충전지(슈퍼캐패시터 포함)와 (Including a super capacitor) and a rechargeable battery which is supplied with power from an external minisolar cell
상기 태양전지 어레이와 배전함 사이에 개재(介在)되되 상기 함체 내에 위치되어 상기 충전지로부터 전력을 공급받아 배전함으로 공급되는 직류전원을 제어신호에 의해 스위칭하는 래칭 릴레이(Latching Relay)와;A latching relay interposed between the solar cell array and the power distribution box, for switching a DC power supplied from the rechargeable battery to the power distribution box by a control signal;
상기 래칭 릴레이의 기계적 접점부와 병렬로 우회 연결되어 상기 기계적 접점부보다 소정시간 동안 선행 동작하여 아크 발생을 억제하는 반도체 스위칭 소자;A semiconductor switching element connected in parallel to the mechanical contact portion of the latching relay and connected to the mechanical contact portion for a predetermined time to inhibit generation of an arc;
상기 반도체 스위칭 소자를 스위칭하는 게이트 제어신호를 절연 제어하는 포토커플러;An opto-coupler for isolating and controlling a gate control signal for switching the semiconductor switching element;
상기 래칭 릴레이의 기계적 접점을 개폐 제어하는 릴레이 제어신호; A relay control signal for opening and closing a mechanical contact of the latching relay;
상기 포토커플러를 소정시간 동안 제어하는 소자 제어신호; An element control signal for controlling the photocoupler for a predetermined time;
상기 릴레이 제어신호와 상기 소자 제어신호를 미리 설정 설정된 순서에 의해 순차 발생하는 시퀸스 제어장치를 포함한다 And a sequence control device for sequentially generating the relay control signal and the device control signal in a preset sequence
본 발명은 종래의 문제점을 감안하여 안출된 것으로서 접속함 내부에 화재가 발생하면 소화장치를 가동하여 소화액를 분사하고, 동시에 그 화재가 감지되면 화재의 원인을 제공한 전류를 차단하기 위해 태양전지 어레이로부터 접속함으로 입력되는 전류를 차단함으로서 접속함 내부에는 스파크(아크)가 발생하지 않아 화재진압이 가능한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a solar cell array in which fire extinguishing apparatus is operated to fire a fire extinguishing liquid, By interrupting the current input to the connection box, a spark (arc) is not generated inside the connection box, and fire suppression is possible.
여기까지 설명에 있어서 래칭 릴레이에 대한 구체적인 설명은 생략하였으나 본원의 후술에서 밝혀지는 래칭 릴레이를 제공함으로서 본원의 목적을 달성할 수 있고, 또 본원의 효과를 기대할 수 있는 것이다.Although the detailed description of the latching relay is omitted in the above description, the latching relay disclosed in the following description of the present application can provide the object of the present invention, and the effect of the present invention can be expected.
본원은 다이오드에서 발생되는 열을 근본적으로 차단함으로 효율면에서 대폭 상승된 효과가 있는 것이다.The present invention basically blocks the heat generated in the diode, thereby greatly increasing the efficiency.
도 1은 종래의 실시예에 따른 태양전지판넬의 전체 시스템을 개략적으로 보여주는 참고도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 직류전원 단로기의 병렬 우회 보호회로.
도 3은 도 2의 동작 타임차트.
도 4는 본 발명의 직류전원 단로기의 병렬 우회 보호회로가 태양광발전 시스템에 적용된 실시예.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a reference diagram schematically showing an entire system of a solar cell panel according to a conventional embodiment; Fig.
Figure 2 is a parallel bypass protection circuit of a DC power disconnector according to an embodiment of the present invention.
3 is an operation time chart of Fig.
4 is an embodiment in which the parallel bypass protection circuit of the DC power supply disconnector of the present invention is applied to a solar power generation system.
여기서 후술에서 설명되는 도 2의 직류전원 단로기의 병렬 우회 보호회로의 전원은 Here, the power source of the parallel bypass protection circuit of the DC power supply disconnector of FIG. 2, which will be described later,
별도의 솔라셀로부터 생산되는 독립전원을 공급받을 수 있다.Independent power from separate solar cells can be supplied.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
화재를 감지하는 화재감지센서(110); 내부 상황을 영상 모니터링하는 영상 시스템(200); 및 상기 화재감시센서(110), 상기 화재감시센서(110)에서 화재신호가 감지되면 제어장치(300)의 제어신호에 의해 소화기(400)를 분사하는 소화전장치(500)를 구비한 배전함(600)과; A
상기 배전함(600) 내부에서 화재가 감지되면 태양전지 어레이와 배전함(600)When a fire is detected inside the
사이에 별도의 함체(101) 내에 위치되고 외부 별도의 미니 솔라셀로부터 전원을 공급받아 충전된 충전지(110)와 And is supplied with electricity from a separate external minisolar cell to receive the charged
상기 태양전지 어레이와 배전함(600) 사이에 개재(介在)되되 상기 함체(101) 내에 위치되어 상기 충전지로부터 전력을 공급받아 배전함으로 공급되는 직류전원을 제어신호에 의해 스위칭하는 래칭 릴레이(Latching Relay)와;A latching relay which is interposed between the solar cell array and the
상기 래칭 릴레이의 기계적 접점부와 병렬로 우회 연결되어 상기 기계적 접점부보다 소정시간 동안 선행 동작하여 아크 발생을 억제하는 반도체 스위칭 소자;A semiconductor switching element connected in parallel to the mechanical contact portion of the latching relay and connected to the mechanical contact portion for a predetermined time to inhibit generation of an arc;
상기 반도체 스위칭 소자를 스위칭하는 게이트 제어신호를 절연 제어하는 포토커플러;An opto-coupler for isolating and controlling a gate control signal for switching the semiconductor switching element;
상기 래칭 릴레이의 기계적 접점을 개폐 제어하는 릴레이 제어신호; A relay control signal for opening and closing a mechanical contact of the latching relay;
상기 포토커플러를 소정시간 동안 제어하는 소자 제어신호; An element control signal for controlling the photocoupler for a predetermined time;
상기 릴레이 제어신호와 상기 소자 제어신호를 미리 설정 설정된 순서에 의해 순차 발생하는 시퀸스 제어장치를 포함한다(도 2참조) And a sequence control device for sequentially generating the relay control signal and the device control signal in a preset sequence (refer to FIG. 2)
상기 화재감시센서에 의해 화재신호가 감지된 후 설정시간 이상 배전함 내부에서 온도가 상승하지 않을 경우 일시적으로 배전함 내부 온도가 상승한 것으로 판단하고 래칭릴레이(RL2)의 기계적 접점부를 통해 접점을 유지하고 If the temperature does not rise within the cabinet for a predetermined time after the fire signal is detected by the fire monitoring sensor, it is determined that the cabin temperature has temporarily increased and the contact point is maintained through the mechanical contact portion of the latching relay RL2
상기 화재감시센서에 의해 화재신호가 감지된 후 설정시간 이상 배전함 내부에서 온도가 상승할 경우 배전함 내부 화재가 발생한 것으로 판단하고 래칭 릴레이(RL2)의 기계적 접점부를 통해 접점을 차단한 구성을 특징으로 한다. When the temperature rises in the cabinet for a set time or more after a fire signal is detected by the fire monitoring sensor, it is determined that a fire inside the cabin has occurred and the contact is cut off through the mechanical contact portion of the latching relay RL2 .
이와 같은 구성의 실시예를 살펴보면,According to an embodiment of the present invention,
화재감지센서는 화재가 발생되었을 때, 연기나 열을 감지하여 일정신호를 출력하고When a fire occurs, the fire sensor senses smoke or heat and outputs a certain signal
소화전장치는 화재감지센서로부터 일정신호를 입력받아 소화기를 분사하며The fire hydrant receives a certain signal from the fire detection sensor and emits the fire extinguisher
동시에 배전함 내부상황을 모니터링 하여 관리자측에 유 무선으로 데이터를 전송한다.At the same time, monitoring the inside situation of the power distribution box and transmitting the data to the administrator side by radio.
상기 배전함 내부 상황을 영상 모니터링하는 영상 시스템(200)은 구성에서 생략할 수 있다.The
상기 화재감지장치는 화재에 의하여 발생되는 열을 이용하는 열감지기와 연기를 포착하는 연기감지기로 이루어진다. The fire detection device includes a heat sensor using heat generated by a fire and a smoke sensor for capturing smoke.
보통 감지기의 외주면에 설치된 LED(미도시)는 열이나 연기의 정도가 일정 정도에 이르면 점등되는데 이는 감지기가 작동을 시작한다는 것을 의미한다.Normally, the LED (not shown) installed on the outer circumference of the detector is turned on when the degree of heat or smoke reaches a certain level, which means that the detector starts operating.
이러한 화재감지장치 중 상기 열감지기로서는 바이메탈식이나, 열반도체식 및 열전대식 등이 있다. 연기감지기에는 광전식과 이온화식이 있으며, 여기에는 감광식이나 산란광식이 이용되고 있다.Among the fire detection devices, there are bimetal type, thermal semiconductor type, and thermocouple type. There are photoelectric and ionization types of smoke detectors, such as photosensitive or scattered light.
화재감지장치 시험기는 이러한 화재감지장치(열감지기, 연기감지기)의 작동상태를 체크하는 기구로서, 일정 정도의 열을 발생시킴으로서 화재감지장치(열감지기)의 작동상태를 체크하는 열발생기와, 일정 농도의 연기를 발생시킴으로서 화재감지장치(연기감지기)의 작동상태를 체크하는 연기발생기가 있다.A fire detector tester is a device that checks the operation status of fire detection devices (heat detectors and smoke detectors). It has a heat generator that generates a certain amount of heat to check the operation status of fire detection devices (heat detectors) There is a smoke generator that checks the operating status of the fire detector (smoke detector) by generating smoke of concentration.
다음은 래칭릴레이의 동작상태를 도 2에 의해 살펴보기로 한다.Next, the operation state of the latching relay will be described with reference to FIG.
본 발명의 직류전원 단로기(100)의 병렬 우회 보호회로는 직류공급원(미도시)에 연결된 직류전원 입력단자(H/V DC-INPUT)와 전기디바이스(미도시)에 연결되는 직류전원 출력단자(H/V DC-OUTPUT) 사이에 개재(介在) 설치된다. The parallel bypass protection circuit of the DC power source disconnector 100 of the present invention includes a DC power input terminal H / V DC-INPUT connected to a DC source (not shown) and a DC power output terminal (not shown) H / V DC-OUTPUT).
도시된 바와 같이, 본 발명의 직류전원 단로기(100)의 병렬 우회 보호회로는, 직류전원 입력단자(H/V 직류INPUT)의 직류공급원(미도시)과 전기디바이스(미도시) 사이에 개재(介在) 설치되어 기계적 접점부의 개폐동작으로 전기디바이스의 직류전원 출력단자(H/V 직류OUTPUT)의 직류전압을 스위칭하는 래칭 릴레이(RL1); 래칭 릴레이(RL1)의 기계적 접점부와 병렬로 우회 연결되어 기계적 접점부보다 소정시간 동안 선행동작하여 아크 발생을 억제하는 반도체 스위칭 소자(Q1); 반도체 스위칭 소자(Q1)를 소정시간 선행하여 게이트 제어신호를 절연 제어하는 포토커플러(OP1); 래칭 릴레이(RL1)의 기계적 접점을 개폐 제어하는 릴레이 제어신호(SET/RESET); 포토커플러(OP1)를 소정시간 동안 제어하는 소자 제어신호(B/P1); 릴레이 제어신호(SET/RESET)와 소자 제어신호(B/P1)를 미리 설정 설정된 순서에 의해 순차 발생하는 시퀸스 제어장치(미도시)를 포함한다.As shown in the figure, the parallel bypass protection circuit of the DC power
도 3은 직류전원 단로기(100)의 각 구성부의 동작 타임 챠트를 나타낸 것으로, 도 3(a)는 제어장치의 소자 제어신호(B/P1)에 의해 동작하는 반도체 스위칭 소자(Q1)의 동작시간 타임챠트, 도 (3b)는 반도체 스위칭 소자(Q1)가 소정시간 동작하는 동안 래칭 릴레이(RL1)의 기계적 접점의 동작시간 타임챠트, 도 3(c)는 반도체 스위칭 소자(Q1)가 동작하고, 이때, 래칭 릴레이(RL1)가 동작할 때, 래칭 릴레이(RL1)의 기계적 접점부에 인가되는 직류전압을 도식적으로 나타낸 것이다.3 shows an operation time chart of each constituent part of the DC
도시된 바와 같이, 제어장치로부터 소자 제어신호(B/P1)가 릴레이 제어신호(SET/RESET)보다 선행하여 제어장치로부터 포토커플러(PP1)의 입력측에 게이트 제어신호(B/P1)가 입력되면, 포토커플러(PP1)의 광다이오드가 발광하게 되고, 광다이오드 발광은 10~12V/40μA의 미세한 전력이 외부전원 공급없이 자체 생산된다. 이 10~12V와 40μA의 자체 생산된 전력은 반도체 스위칭 소자(Q1)의 게이트(G)에 입력되어 반도체 스위칭 소자(Q1)를 턴온(Turn On)상태, 즉, 도전상태를 만들고, 반도체 스위칭 소자(Q1)가 도전된 상태는 래칭 릴레이(RL1)의 기계적 접점부 사이를 0.5~1.0Ω 정도의 낮은 임피던스로 만든다. 이때, 도 3(b)에 도시된 바와 같이, 래칭 릴레이(RL1)의 기계적 접점부 사이는 선행하여 직류수 백V의 고압(HV)에서 대략 10V 이하의 저전압(LV) 상태가 된다. 도 3(c)는 이와 같이, 래칭 릴레이(RL1)의 기계적 접점부 사이가 10V 이하의 저전압 상태가 되었을 때, 릴레이 제어신호(SET/RESET)가 입력되어 래칭 릴레이(RL1)의 기계적 접점부를 후행 개방시켜 고압 직류전원 출력단자(H/V DC-OUTPUT)의 고압 직류전원을 차단한다.As shown, when the device control signal B / P1 from the control device precedes the relay control signal SET / RESET and the gate control signal B / P1 is input from the control device to the input side of the photocoupler PP1 , The photodiode of the photocoupler (PP1) emits light, and the photodiode emission is self-produced with no external power supply for the minute power of 10 to 12 V / 40 μA. The self-generated power of 10-12 V and 40 A is input to the gate G of the semiconductor switching element Q1 to turn the semiconductor switching element Q1 into a turned on state, (Q1) is conducted, the impedance between the mechanical contact portions of the latching relay RL1 is made as low as about 0.5 to 1.0 OMEGA. At this time, as shown in FIG. 3 (b), the mechanical contact portions of the latching relay RL1 are in a low voltage (LV) state of about 10 V or less at a high voltage (HV) of several hundreds of volts DC. 3C shows a state in which the relay control signal SET / RESET is input and the mechanical contact portion of the latching relay RL1 is followed by the relay contact RL1 when the voltage between the mechanical contact portions of the latching relay RL1 becomes a low voltage state of 10V or less. And disconnects the high-voltage DC power from the high-voltage DC power output terminal (H / V DC-OUTPUT).
따라서, 선행 동작하는 반도체 스위칭 소자(Q1)의 턴온으로 기계적 접점부 사이가 10V 이하의 저전압이 되고, 이 저전압 상태에서 래칭 릴레이(RL1)의 기계적 접점부를 후행 개폐하는 것으로 기계적 접점부의 아크 발생이 원천적으로 억제된다.Therefore, when the semiconductor switching element Q1 is turned on, the voltage between the mechanical contact portions becomes lower than 10 V, and the mechanical contact portion of the latching relay RL1 is opened and closed in this low voltage state. .
래칭 릴레이(RL1)는 이중코일(Dual Coil) 및 적어도 하나 이상의 3로 스위칭의 기계적 접점을 가지는 것이 접점을 병렬연결하여 접점용량을 증가시키는데에 바람직하며, 3로 스위칭의 기계적 접점은 이중코일의 어느 하나를 여자시키는 셋(SET)신호와 리셋(REST)의 릴레이신호에 의해 확실하게 개폐시킬 수 있다. 또한, 상시 구동전원 없이 개폐상태를 유지할 수 있는 이중코일의 래칭 릴레이(RL1)를 사용함으로써, 정전이 되거나 전원장치가 고장이 나도 래칭 릴레이가 스스로 개폐되는 일이 없어져 화재 등의 안전사고 예방된다.The latching relay (RL1) has a dual coil and at least one mechanical contact of switching to 3 is preferable for increasing the contact capacity by connecting the contacts in parallel, and the mechanical contact of switching is 3 It can be reliably opened and closed by a set signal for energizing one and a relay signal for reset (REST). Further, by using the latching relay RL1 of the double coil capable of maintaining the open / closed state without the power source at all times, the latching relay is prevented from opening and closing itself even if the power failure or the power supply unit fails.
또한, 포토커플러(OP1)는 게이트 드라이브 신호를 외부 구동전원 공급없이 직류전원(H/V INPUT & H/V OUTPUT)으로 동작시킬 수 있는 광전지출력 기능이 있는 포토커플러(OP1)인 것이 바람직하다. 일반적인 포토커플러와 달리, 광전지출력 포토커플러(OP1)는 절연된 출력측에서 반도체 스위칭 소자(Q1)를 턴온 시킬 수 있는 전압과 전류가 자체 생성되어, 반도체 스위칭 소자(Q1)를 외부 구동전원이 없이 구동시키게 된다. 따라서, 정전이 되거나 전원장치가 고장이 나도 반도체 스위칭 소자(Q1)를 제어할 수 있게 되고, 이에 따라, 반도체 스위칭 소자(Q1)의 병렬 우회 보호회로가 부가된 직류전원 단로기(100)를 신뢰성 높게 작동시킬 수 있다.The photocoupler OP1 is preferably a photocoupler OP1 having a photocell output function capable of operating a gate drive signal with a DC power source (H / V INPUT & H / V OUTPUT) without supplying an external driving power. Unlike a typical photocoupler, a photocell output photocoupler OP1 generates a voltage and a current that can turn on the semiconductor switching element Q1 on the isolated output side, and drives the semiconductor switching element Q1 without an external driving power . Therefore, the semiconductor switching element Q1 can be controlled even if the power supply fails or the power supply unit fails. Accordingly, the DC power
또한, 반도체 스위칭 소자(Q1)는 직류전원을 제어장치의 제어신호로 스위칭할 수 있는 반도체 스위칭소자라면 특별히 제한하지 않지만, 일반적으로 널리 사용되고 있는 모스펫(MOSFET)이나 접합형 전계효과 트랜지스터(JFET), 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT) 그룹에서 선택되는 것이 바람직하다.The semiconductor switching element Q1 is not particularly limited as long as it is a semiconductor switching element capable of switching a direct current power source to a control signal of a control device. However, a commonly used MOSFET, a junction field effect transistor (JFET) Is preferably selected from the group of insulated gate bipolar transistors (IGBT).
도 4는 본 발명의 직류전원 단로기(100)의 병렬 우회 보호회로를 태양광 발전시스템(PV)에 적용된 실시예로서, 도시된 바와 같이, 직류전원 단로기(100)에 과전류 보호퓨즈(F2)와 병렬로 바이패스된 직렬 직류전원 단로기(200)가 직렬로 더 포함되어 있는 점이 다르다. 4 shows an embodiment in which the parallel detour protection circuit of the DC
일반적으로, 직류전원 단로기(100)의 전단에는 과전류 보호퓨즈(F2)가 직렬로 연결되어 전기 디바이스, 여기서는 인버터(INV)를 보호하고 있다. 그러나, 안전퓨즈(F1)가 용손되어도 인버터(INV)가 정상인 경우, 계속적인 인버터(INV)의 전력생산을 위해 직류전원 공급이 필요하다. 안전퓨즈(F1)가 용손되더라도 인버터(INV)에 안전하게 직류전원을 계속 공급하기 위해 안전퓨즈(F1)와 병렬로 바이패스된 직렬 직류전원 단로기(200)를 직렬로 연결한다. 이와 같은, 직렬 직류전원 단로기(200)는 래칭 릴레이(RL2)와 래칭 릴레이(RL2)의 기계적 접점부와 병렬 접속된 반도체 스위칭 소자(Q2), 반도체 스위칭 소자(Q2)의 게이트(G)를 제어하는 포토커플러(OP2), 포토커플러(OP2)를 제어하는 제어신호(B/P 2)의 구성되어 전술한 직류전원 단로기(100)와 동일한 작용을 한다. 단지 차이점은 직렬로 안전퓨즈(F2)가 안전퓨즈(F1)와 병렬로 이중 설치된다는 점이 다르다.In general, an overcurrent protection fuse F2 is connected in series to the front end of the DC
이와 같은 직렬 직류전원 단로기(200)는 안전퓨즈(F2)가 용손되어도, 전술한 직류전원 단로기(100)와 동일하게 작용하여 직류전원(H/V INPUT & H/V OUTPUT)을 안전하게 인버터(INV)에 계속 공급할 수 있다.The series dc
100 ; 단로기 110 ; 화재감지센서
200 ; 영상 시스템 300 ; 제어장치
400 ; 소화기 500 ; 소화전장치
600 ; 배점함100;
200;
400;
600; Pointed
Claims (2)
상기 배전함 내부에서 화재가 감지되면 태양전지 어레이와 배전함
사이에 별도의 함체 내에 위치되고 외부 별도의 미니 솔라셀로부터 전원을 공급받아 충전된 충전지와;
상기 태양전지 어레이와 배전함 사이에 개재(介在)되되 상기 함체 내에 위치되어 상기 충전지로부터 전력을 공급받아 배전함으로 공급되는 직류전원을 제어신호에 의해 스위칭하는 래칭 릴레이(Latching Relay)와;
상기 래칭 릴레이의 기계적 접점부와 병렬로 우회 연결되어 상기 기계적 접점부보다 소정시간 동안 선행 동작하여 아크 발생을 억제하는 반도체 스위칭 소자;
상기 반도체 스위칭 소자를 스위칭하는 게이트 제어신호를 절연 제어하는 포토커플러;
상기 래칭 릴레이의 기계적 접점을 개폐 제어하는 릴레이 제어신호;
상기 포토커플러를 소정시간 동안 제어하는 소자 제어신호;
상기 릴레이 제어신호와 상기 소자 제어신호를 미리 설정 설정된 순서에 의해 순차 발생하는 시퀸스 제어장치를 포함한 구성에 있어서,
상기 화재감시센서에 의해 화재신호가 감지된 후 설정시간 이상 배점함 내부에서 온도가 상승하지 않을 경우 일시적으로 배점함 내부 온도가 상승한 것으로 판단하고 래칭 릴레이(RL2)의 기계적 접점부를 통해 접점을 유지하고
상기 화재감시센서에 의해 화재신호가 감지된 후 설정시간 이상 배점함 내부에서 온도가 상승할 경우 배점함 내부 화재가 발생한 것으로 판단하고 래칭 릴레이(RL2)의 기계적 접점부를 통해 접점을 차단한 구성을 특징으로 하는 고효율 태양광 발전용 고장 우회 기능을 갖는 접속반 및 모니터링시스템.
A fire alarm sensor for detecting an internal fire, and a fire hydrant device for emitting a fire extinguisher according to a control signal of the control device when a fire signal is detected by the fire monitoring sensor;
When a fire is detected inside the cabinet, the solar cell array and the power distribution box
A rechargeable battery which is located in a separate enclosure and is supplied with power from an external separate minisolar cell;
A latching relay interposed between the solar cell array and the power distribution box, for switching a DC power supplied from the rechargeable battery to the power distribution box by a control signal;
A semiconductor switching element connected in parallel to the mechanical contact portion of the latching relay and connected to the mechanical contact portion for a predetermined time to inhibit generation of an arc;
An opto-coupler for isolating and controlling a gate control signal for switching the semiconductor switching element;
A relay control signal for opening and closing a mechanical contact of the latching relay;
An element control signal for controlling the photocoupler for a predetermined time;
And a sequence control device for sequentially generating the relay control signal and the device control signal in a preset sequence,
If a fire signal is detected by the fire monitoring sensor and the temperature is not increased within a predetermined time after the fire signal is sensed, it is temporarily stored. It is determined that the internal temperature rises and the contact point is maintained through the mechanical contact portion of the latching relay RL2
A fire signal is sensed by the fire monitoring sensor, and the temperature is increased within a predetermined time after the fire signal is detected. When the temperature rises in the inside of the room, it is determined that an internal fire has occurred and the contact is blocked through the mechanical contact portion of the latching relay RL2 And monitoring system having fault bypassing function for high efficiency photovoltaic power generation.
상기 래칭 릴레이는 이중코일(Dual Coil) 및 적어도 하나의 3로 스위칭의 기계적 접점을 가지며, 상기 3로 스위칭의 기계적 접점은 상기 이중코일의 어느 하나를 여자시키는 셋(SET)신호와 리셋(REST)의 릴레이신호로 개폐되는 것을 특징으로 하는 고효율 태양광 발전용 고장 우회 기능을 갖는 접속반 및 모니터링시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the latching relay has a dual coil and at least one switching mechanical contact, and the mechanical contact of switching to the 3 has a set signal energizing one of the dual coils and a reset signal, And the relaying signal of the high-efficiency solar power generator is opened and closed.
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