KR20220011895A - 배전반 전력 모니터링 장치 - Google Patents

배전반 전력 모니터링 장치 Download PDF

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KR20220011895A KR1020200090715A KR20200090715A KR20220011895A KR 20220011895 A KR20220011895 A KR 20220011895A KR 1020200090715 A KR1020200090715 A KR 1020200090715A KR 20200090715 A KR20200090715 A KR 20200090715A KR 20220011895 A KR20220011895 A KR 20220011895A
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Abstract

본 발명은 배전반 전력 모니터링 장치에 관한 것으로서, 상부케이스; 상기 상부케이스의 하부에 설치되며 배전반의 메인전력을 분기하도록 연결되는 부스바를 포함하는 부스바조립체; 상기 부스바조립체의 하부에 설치되는 하부케이스; 및 전력측정센서를 구비하며, 일측에 나사홀을 형성하며, 체결부재가 상기 나사홀과 상기 상부케이스의 일측에 형성되는 관통홀을 통해 나사결합되어 상기 상부케이스에 설치되는 PCB 기판을 포함하되, 상기 PCB 기판은, 상기 전력측정센서가 설치되며 일측에 교체홈을 형성하는 베이스모듈과, 상기 나사홀이 형성되며 상기 교체홈에 탈부착가능하게 설치되는 교체모듈을 포함한다.
본 발명에 따르면, PCB 회로기판의 나사홀 부분을 모듈화하여 교체가능하게 함으로써, PCB 회로기판의 잦은 교체로 인한 나사홀 직경 증가를 원천적으로 차단할 수 있고, 이에 따르면, PCB 회로기판을 계속적으로 사용할 수 있는 효과가 있다.

Description

배전반 전력 모니터링 장치{POWER MONITORING DEVICE FOR DISTRIBUTION PANEL}
본 발명은 배전반 전력 모니터링 장치에 관한 것이다.
배전반은 전체 입력전력을 미리 설정한 전력레벨로 분기하여 분기된 전력을 공급 또는 차단하며, 아울러 각 차단기에 연결되는 선로의 노출을 방지하여 누전, 감전 등의 안전사고를 미연에 방지하는 역할을 한다.
이러한 배전반은 전기적 단자를 서로 연결하기 위하여 양측에 나사공이 형성된 금속 철편인 부스바를 내부에 구비하는데, 이러한 부스바에 흐르는 전류나 전압 등을 측정하게되면, 배전반에서 소모되는 전력을 모니터링할 수 있다. 상기의 기술내용에 대한 종래기술로서, 한국등록특허공보 제10-1659378호의 모듈형 부스바가 있다.
상술한 바와같은 종래의 모듈형 부스바의 경우, 장기간 사용하게 되면, 부스바 조립체 내부에 설치된 센싱모듈(PCB 회로 기판에 설치)의 고장이 발생하여 유지 및 보수의 이슈가 종종 발생된다. 센싱모듈은 PCB 회로 기판에 설치되어 있기 때문에, 센싱모듈의 교체를 위해서는 PCB 회로 기판을 함께 탈거해야 한다. PCB 회로 기판은 나사와 같은 체결부재로 모듈형 부스바의 외관을 이루는 케이스 내부에 고정적으로 설치되는데, 상술한 바와 같은 잦은 PCB 회로 기판의 탈거는 PCB 회로 기판에 형성된 나사홀의 직경을 증가시켜, PCB 회로 기판이 케이스에 온전히 고정되지 못하게 하는 문제를 야기한다.
본 발명의 목적은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, PCB 회로기판의 나사홀 부분을 모듈화하여 교체가능하게 함으로써, PCB 회로기판의 잦은 교체로 인한 나사홀 직경 증가를 원천적으로 차단할 수 있는 배전반 전력 모니터링 장치를 제공함에 있다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 상부케이스; 상기 상부케이스의 하부에 설치되며 배전반의 메인전력을 분기하도록 연결되는 부스바를 포함하는 부스바조립체; 상기 부스바조립체의 하부에 설치되는 하부케이스; 및 전력측정센서를 구비하며, 일측에 나사홀을 형성하며, 체결부재가 상기 나사홀과 상기 상부케이스의 일측에 형성되는 관통홀을 통해 나사결합되어 상기 상부케이스에 설치되는 PCB 기판을 포함하되, 상기 PCB 기판은, 상기 전력측정센서가 설치되며 일측에 교체홈을 형성하는 베이스모듈과, 상기 나사홀이 형성되며 상기 교체홈에 탈부착가능하게 설치되는 교체모듈을 포함하는 배전반 전력 모니터링 장치에 의해 달성된다.
또한, 상기 PCB 기판은, BACnet, LonWorks, KNX, Modbus 중 어느 하나 이상의 통신 프로토콜로 상기 외부장치와 통신할 수 있다.
또한, 상기 전력측정센서는, 상기 부스바에서 흐르는 전류는 비접촉식으로 감지하는 홀센서 방식일 수 있다.
또한, 상기 부스바는, 상기 상부케이스가 상기 부스바조립체로부터 분리되는 경우, 전기적으로 연결된 활선상태를 지속적으로 유지할 수 있도록 마련될 수 있다.
본 발명에 따르면, PCB 회로기판의 나사홀 부분을 모듈화하여 교체가능하게 함으로써, PCB 회로기판의 잦은 교체로 인한 나사홀 직경 증가를 원천적으로 차단할 수 있고, 이에 따르면, PCB 회로기판을 계속적으로 사용할 수 있는 효과가 있다.
한편, 본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 이하에서 설명할 내용으로부터 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 효과들이 포함될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 배전반 전력 모니터링 장치를 전체적으로 도시한 것이고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 배전반 전력 모니터링 장치의 분해 사시도 이고,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 배전반 전력 모니터링 장치의 PCB 기판을 도시한 것이고,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 배전반 전력 모니터링 장치의 상부케이스와 PCB 기판의 결합의 예를 도시한 것이고,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 배전반 전력 모니터링 장치의 베이스모듈이 교체모듈에 설치되는 과정을 도시한 것이고,
도 6는 본 발명의 일실시예에 따른 배전반 전력 모니터링 장치의 베이스모듈과 교체모듈을 상세히 도시한 것이다.
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 유의해야한다.
그리고 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다.
지금부터 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따른 배전반 전력 모니터링 장치에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 배전반 전력 모니터링 장치를 전체적으로 도시한 것이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 배전반 전력 모니터링 장치의 분해 사시도 이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 배전반 전력 모니터링 장치의 PCB 기판을 도시한 것이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 배전반 전력 모니터링 장치의 상부케이스와 PCB 기판의 결합의 예를 도시한 것이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 배전반 전력 모니터링 장치의 베이스모듈이 교체모듈에 설치되는 과정을 도시한 것이고, 도 6는 본 발명의 일실시예에 따른 배전반 전력 모니터링 장치의 베이스모듈과 교체모듈을 상세히 도시한 것이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 배전반 전력 모니터링 장치(100)는 상부케이스(110)와, 부스바조립체(120)와, 하부케이스(130)와, 전력측정센서(140)와, PCB 기판(150)을 포함한다.
상부케이스(110)는 "T"자 형상으로 마련되어 내부공간을 형성하는 것으로서, 내부공간에는 PCB 기판(150)이 설치되고, 부스바조립체(120)에 탈부착가능하게 설치된다.
상술한 바와 같이 상부케이스(110)는 부스바조립체(120)에 탈부착가능하게 설치되므로, 부스바(123)에 전력이 인가된 상태에서도 상부케이스(110)를 부스바조립체(120)로부터 분리할 수 있는데, 이에 따르면, 부스바(123)는 전기가 지속적으로 흐르는 활선상태를 유지하는 동안 PCB 기판(150)이 외부로 노출될 수 있으로므로, 이에 따르면, 용이하게 전력측정센서(140) 또는 PCB 기판(150)을 교체하거나 수리할 수 있다.
부스바조립체(120)는 배전반의 메인전력을 분기하도록 연결되는 부스바(123)를 포함하는 것으로서, 상부케이스(110)의 하부에 설치된다.
부스바조립체(120)는 보다 상세하게, 본체부(121)와, 소켓(122)과, 부스바(123)와, 차폐판(124)을 포함한다.
본체부(121)는 내부에 상부가 개방된 공간이 형성되는 것으로서, 길이방향으로 서로 마주하는 한쌍의 외측벽의 중심에 일정 깊이로 내부에 나사산이 형성된 한쌍의 하부 체결공(b1)이 형성되며, 한쌍의 하부 체결공(b1)의 하부에 길이방향으로 부스바(123) 장착공(b2)이 관통 형성되며, 밑면에서 하측방향으로 일정 길이 하부 체결돌기(b3)가 돌출 형성된다.
소켓(122)은 부스바(123) 장착공(b2)에 직교하는 한쌍의 외측벽에 일정 크기의 차폐판(124) 장착홈(b4)이 형성되는 것으로서, 본체부(121)의 일측에 설치된다.
부스바(123)는 바(Bar) 형상으로 마련되는 것으로서, 부스바(123) 장착공(b2)에 삽입 고정되어 양측단부에 원형의 부스바(123) 접속공(b5)이 형성되어 배전반의 메인전력을 분기하도록 연결된다.
차폐판(124)은 "ㄷ"자 형상으로 마련되는 것으로서, 차폐판(124) 장착홈(b4)에 삽입 설치된다. 차폐판(124)은 자기장을 차단할 수 있도록 금속으로 형성된 자기장 차폐물질로 제조되며, 저면에 하부 체결돌기(b3)가 관통되도록 관통구가 형성되어 부스바(123)의 주변을 전기적으로 차폐한다.
하부케이스(130)는 부스바조립체(120)의 하부에 설치되는 것으로서, 부스바조립체(120)가 삽입 설치될 수 있도록 상면이 개구되는 내부공간이 셩성된다.
전력측정센서(140)는 배전반 단위로 전력상태의 계측, 연산을 수행하는 것으로서, PCB 기판(150)에 설치된다. 전력측정센서(140)는 부스바(123) 접촉되도록 마련되어 부스바(123)에 흐르는 전류 또는 전압을 감지하여, 유효전력, 무효전력, 피상전력, 역률, 누적전력 중 어느 하나 이상을 선택적으로 조합하여 전력을 측정, 연산한다.
한편, 전력측정센서(140)는 부스바(123)에서 흐르는 전류는 비접촉식으로 감지할 수 있도록 홀센서 방식으로 마련될 수 도 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, PCB 기판(150)은 PCB(Printed Circuit Board)로 마련되는 것으로서, 전력측정센서(140)가 설치되며, 설치된 전력측정센서(140)가 외부로 통신할 수 있게 통신모듈, 연산모듈 등도 설치된다. 이러한 PCB 기판(150)부는 BACnet, LonWorks, KNX, Modbus 중 어느 하나 이상의 통신 프로토콜로 시설 관제 정보 수집장치 등과 같은 외부장치에 통신 연결 될 수 있다.
PCB 기판(150)은 일측에 나사홀(h)을 형성하며, 체결부재(b)가 나사홀(h)과 상부케이스(110)의 일측에 형성되는 관통홀을 통해 나사결합되어 상부케이스(110)에 설치된다.
PCB 기판(150)은 보다 상세하게, 전력측정센서(140)가 설치되며 일측에 교체홈을 형성하는 베이스모듈(151)과, 나사홀(h)이 형성되며 교체홈에 탈부착가능하게 설치되는 교체모듈(152)을 포함한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상술한 바와 같이 PCB 기판(150)은 나사결합을 통해 상부케이스(110)에 설치되는데, PCB 기판(150)의 유지보수를 위해 반복적으로 체결부재(b)를 나사결합하다 보면 나사홀(h)의 직경이 증가하게 되어, 체결부재(b)가 견고히 결합되지 못하고 PCB 기판(150)이 상부케이스(110) 내부에서 흔들릴 수 있는 문제가 발생한다. 이러한 경우 PCB 기판(150)을 사용할 수 없게되어 PCB 기판(150) 전체를 교체해야하는 문제점이 있다.
따라서, 도 5에 도시된 바와 같이, PCB 기판(150)에 교체공간(S)을 형성한 후, 나사홀(h)이 형성된 별도의 교체모듈(152)을 PCB 기판(150)의 교체공간(S)에 슬라이딩 방식으로 삽입하는 구조로 PCB 기판(150)를 구성하면, PCB 기판(150) 전체를 교체하지 않고, 교체모듈(152)의 교체만으로 기존 PCB 기판(150)를 계속적으로 사용할 수 있는 이점이 있다.
한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 교체모듈(152)은 보다 상세하게, 나사홀(h)이 형성되는 플레이트부(152a)와, 본플레이트부(152a)의 일측면에서 본체부(121)의 두께보다 더 적은 두께로 돌출되는 돌출부(152b)와, 플레이트부(152a)의 양측면에 외력에 의해 슬라이딩 운동 가능하게 설치되는 날개부(152c)를 포함할 수 있고, PCB 기판(150)의 교체공간(S)은 돌출부(152b) 및 날개부(152c)에 대응되도록 형성될 수 있다.
이러한 교체모듈(152)의 구조에 따르면, 도 5에 도시된 바와 같이, 교체모듈(152)의 교체시, 날개부(152c)를 플레이트부(152a) 내부로 이동시킨 상태에서 돌출부(152b)를 먼저 정면 교체공간(S)으로 삽입한 후, 플레이트부(152a)를 교체공간(S) 중심에 배치한 후, 날개부(152c)를 양측면으로 슬라이딩 시켜 측면 교체공간(S)으로 삽입하면, 교체모듈(152)이 흔들림 없이 PCB 기판(150)에 고정될 수 있는 효과가 있다.
상부케이스(110)와, 부스바조립체(120)와, 하부케이스(130)와, PCB 기판(150)을 포함하는 본 발명의 일실시예에 따른 배전반 전력 모니터링 장치(100)에 따르면, PCB 회로기판의 나사홀(h) 부분을 모듈화하여 교체가능하게 함으로써, PCB 회로기판의 잦은 교체로 인한 나사홀(h) 직경 증가를 원천적으로 차단할 수 있고, 이에 따르면, PCB 회로기판을 계속적으로 사용할 수 있는 효과가 있다.
이상에서, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석 되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
그리고 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 실시예들은 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.
100 : 본 발명의 일실시예에 따른 배전반 전력 모니터링 장치
110 : 상부케이스
120 : 부스바조립체
121 : 본체부
122 : 소켓
123 : 부스바
124 : 차폐판
130 : 하부케이스
140 : 전력측정센서
150 : PCB 기판
151 : 베이스모듈
152 : 교체모듈
152a : 플레이트부
152b : 돌출부
152c : 날개부
b1 : 하부 체결공
b2 : 부스바 장착공
b3 : 하부 체결돌기
b4 : 차폐판 장착홈
b5 : 부스바 접속공
h : 나사홀
b : 체결부재
S : 교체공간

Claims (4)

  1. 상부케이스;
    상기 상부케이스의 하부에 설치되며 배전반의 메인전력을 분기하도록 연결되는 부스바를 포함하는 부스바조립체;
    상기 부스바조립체의 하부에 설치되는 하부케이스; 및
    전력측정센서를 구비하며, 일측에 나사홀을 형성하며, 체결부재가 상기 나사홀과 상기 상부케이스의 일측에 형성되는 관통홀을 통해 나사결합되어 상기 상부케이스에 설치되는 PCB 기판을 포함하되,
    상기 PCB 기판은,
    상기 전력측정센서가 설치되며 일측에 교체홈을 형성하는 베이스모듈과, 상기 나사홀이 형성되며 상기 교체홈에 탈부착가능하게 설치되는 교체모듈을 포함하는 배전반 전력 모니터링 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 PCB 기판은,
    BACnet, LonWorks, KNX, Modbus 중 어느 하나 이상의 통신 프로토콜로 상기 외부장치와 통신하는 것을 특징으로 하는 배전반 전력 모니터링 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 전력측정센서는,
    상기 부스바에서 흐르는 전류는 비접촉식으로 감지하는 홀센서 방식인 것을 특징으로 하는 배전반 전력 모니터링 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 부스바는,
    상기 상부케이스가 상기 부스바조립체로부터 분리되는 경우 전기적으로 연결된 활선상태를 지속적으로 유지할 수 있도록 마련되는 것을 특징으로 하는 배전반 전력 모니터링 장치.
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