초록 ▼

본 발명에 따른 부분 방전 및 온도를 하나의 센서로 측정하는 시스템을 갖춘 배전반은 수전된 전기를 각종 전기 설비로 분배하는 배전반에 있어서, 상기 배전반 내 각 전력 설비가 접촉되는 접촉점에 각각 설치되고 신호 처리부로부터 구동 신호를 무선 전송 받았을 때 접촉점의 온도나 접촉점으로부터 발생 된 부분 방전 여부에 따라 각기 다른 주파수의 표면 탄성파(SAW: Surface Acoustic Wave)를 발생하며 상기 표면 탄성파를 변조시켜 무선 통신을 통해 신호 처리부로 전송하는 온도 및 부분 방전 센싱부; 상기 배전반에 설치되어

본 발명에 따른 부분 방전 및 온도를 하나의 센서로 측정하는 시스템을 갖춘 배전반은 수전된 전기를 각종 전기 설비로 분배하는 배전반에 있어서, 상기 배전반 내 각 전력 설비가 접촉되는 접촉점에 각각 설치되고 신호 처리부로부터 구동 신호를 무선 전송 받았을 때 접촉점의 온도나 접촉점으로부터 발생 된 부분 방전 여부에 따라 각기 다른 주파수의 표면 탄성파(SAW: Surface Acoustic Wave)를 발생하며 상기 표면 탄성파를 변조시켜 무선 통신을 통해 신호 처리부로 전송하는 온도 및 부분 방전 센싱부; 상기 배전반에 설치되어 배전반의 내부 습도를 감지하는 습도 감지 모듈; 중앙 제어부의 명령에 따라 상기 온도 및 부분 방전 센싱부에 구동 신호를 무선 전송하고 상기 온도 및 부분 방전 센싱부로부터 전송받은 표면 탄성파의 주파수 성분을 분석하여 온도 및 부분 방전 센싱부가 설치된 접촉점의 위치를 파악하고 상기 표면 탄성파를 복조하며 복조 된 아날로그 형태의 표면 탄성파를 디지털 값으로 변환한 다음 복조된 표면 탄성파의 주파수를 분석하고 분석된 표면 탄성파의 주파수를 접촉점의 온도값으로 환산하거나 분석된 표면 탄성파의 주파수로 접촉점의 부분 방전 여부를 판단하며 습도 감지 모듈로부터 전송된 로우 데이터(Raw Data) 형태의 센싱 결과값을 배전반 내 습도값으로 환산하는 신호 처리부; 상기 신호 처리부로부터 배전반 내 각 접촉점별 온도값과 부분 방전 여부 그리고 배전반 내부의 습도를 입력받아 디스플레이부에 표시하는 중앙 제어부; 및 상기 중앙 제어부로부터 전송된 배전반 내 각 접촉점별 온도값과 부분 방전 여부 그리고 배전반 내부의 습도를 표시하고 HMI(Human Machine Interface)를 통해 신호 처리부와 중앙 제어부를 제어하는 디스플레이부로 이루어질 수 있다.

대표청구항 ▼

수전된 전기를 전기 설비로 분배하는 배전반에 있어서,상기 배전반 내 각 전력 설비가 접촉되는 접촉점에 각각 설치되고 신호 처리부(1)로부터 구동 신호를 무선 전송 받았을 때 접촉점의 온도나 접촉점으로부터 발생 된 부분 방전 여부에 따라 각기 다른 주파수의 표면 탄성파(SAW: Surface Acoustic Wave)를 발생하며 상기 표면 탄성파를 변조시켜 무선 통신을 통해 신호 처리부(1)로 전송하는 온도 및 부분 방전 센싱부(3);상기 배전반에 설치되어 배전반의 내부 습도를 감지하는 습도 감지 모듈(5);중앙 제어부(9)의 명령에

수전된 전기를 전기 설비로 분배하는 배전반에 있어서,상기 배전반 내 각 전력 설비가 접촉되는 접촉점에 각각 설치되고 신호 처리부(1)로부터 구동 신호를 무선 전송 받았을 때 접촉점의 온도나 접촉점으로부터 발생 된 부분 방전 여부에 따라 각기 다른 주파수의 표면 탄성파(SAW: Surface Acoustic Wave)를 발생하며 상기 표면 탄성파를 변조시켜 무선 통신을 통해 신호 처리부(1)로 전송하는 온도 및 부분 방전 센싱부(3);상기 배전반에 설치되어 배전반의 내부 습도를 감지하는 습도 감지 모듈(5);중앙 제어부(9)의 명령에 따라 상기 온도 및 부분 방전 센싱부(3)에 구동 신호를 무선 전송하고 상기 온도 및 부분 방전 센싱부(3)로부터 전송받은 표면 탄성파의 주파수 성분을 분석하여 온도 및 부분 방전 센싱부가 설치된 접촉점의 위치를 파악하고 상기 표면 탄성파를 복조하며 복조 된 아날로그 형태의 표면 탄성파를 디지털 값으로 변환한 다음 복조된 표면 탄성파의 주파수를 분석하고 분석된 표면 탄성파의 주파수를 접촉점의 온도값으로 환산하거나 분석된 표면 탄성파의 주파수로 접촉점의 부분 방전 여부를 판단하며 습도 감지 모듈(5)로부터 전송된 로우 데이터(Raw Data) 형태의 센싱 결과값을 배전반 내 습도값으로 환산하는 신호 처리부(1);상기 신호 처리부(1)로부터 배전반 내 각 접촉점별 온도값과 부분 방전 여부 그리고 배전반 내부의 습도를 입력받아 디스플레이부(7)에 표시하는 중앙 제어부(9);및 상기 중앙 제어부(9)로부터 전송된 배전반 내 각 접촉점별 온도값과 부분 방전 여부를 표시하고 HMI(Human Machine Interface)를 통해 신호 처리부(1)와 중앙 제어부(9)를 제어하는 디스플레이부(7)로 이루어지고,상기 온도 및 부분 방전 센싱부(3)는 마이크로웨이브 신호가 입력되었을 때 구동되고 고유의 탄성 상수를 갖으며 고유의 탄성 상수와 접촉점의 온도에 따라 진동되고 진동 주파수와 맞대응되는 표면 탄성파를 발생하는 표면 탄성파 발생부(11)와,상기 신호 처리부(1)로부터 표면 탄성파 발생부(11)의 구동 신호인 마이크로웨이브 무선 신호를 입력받는 안테나(13),상기 표면 탄성파 발생부(11)로부터 발생 된 표면 탄성파를 미리 설정된 고유의 반송 주파수와 합성 변조하는 주파수 변조부(15),및 상기 주파수 변조부(15)에 의해 표면 탄성파와 합성 변조된 반송 주파수를 신호 처리부(1)에 무선 전송하는 변조 신호 전송부(17)로 이루어지며,상기 습도 감지 모듈(5)이 배전반 내 습도를 감지하여 배전반 내 습도에 비례하거나 반비례하는 전압을 신호 처리부(1)로 전송하는 아날로그 방식인 경우 상기 습도 감지 모듈(5)은 배전반 내부의 습도에 비례하거나 반비례하는 전압 신호를 출력하는 습도 센싱부(19)와;상기 습도 센싱부(19)로부터 출력되는 미소 전압을 소정 이득으로 증폭하는 신호 증폭부(21);및 상기 신호 증폭부(21)로부터 출력되는 노이즈 신호를 감쇄하는 로우 패스 필터(23)(Low Pass Filter)로 이루어지고,상기 신호 처리부(1)는 상기 온도 및 부분 방전 센싱부(3)에 구동 신호를 송신하고 상기 온도 및 부분 방전 센싱부(3)로부터 온도 및 부분 방전 센싱부(3)에 설정된 고유의 반송 주파수와 합성 변조된 표면 탄성파를 수신받는 전단측 송·수신부(25)와, 상기 중앙 제어부(9)로부터 후단측 송·수신부(27)를 통해 온도 및 부분 방전 센싱부(3)의 구동 명령이 들어왔을 때 온도 및 부분 방전 센싱부(3)를 구동시키기 위한 마이크로웨이브 신호를 발생하는 구동 신호 발신부(29), 상기 전단측 송·수신부(25)를 통해 입력된 반송 주파수와 합성 변조된 표면 탄성파를 디지털 값으로 변환하는 A/D 변환부(33), 상기 A/D 변환부(33)에 의해 디지털 값으로 변환된 반송 주파수를 검출하여 배전반 내 접촉점의 특정 위치를 분석하는 접촉점 위치 분석부(55), 상기 A/D 변환부(33)에 의해 디지털 값으로 변환된 변조 신호를 수신받아 복조하여 변조 신호 속에 포함된 표면 탄성파를 추출하는 복조부(31), 상기 복조부(31)를 통해 추출된 표면 탄성파를 시간축상에 나열한 다음 주파수 성분을 분석하는 주파수 분석부(35), 상기 주파수 분석부(35)에 의해 분석된 주파수를 접촉점의 온도 값으로 환산하는 온도 환산부(37), 상기 주파수 분석부(35)에 의해 분석된 주파수가 접촉점의 온도를 나타내는 주파수 대역을 벗어났는지 판단하고 판단 결과 만약 주파수 대역을 벗어났다면 부분 방전이 일어났다고 판단하는 부분 방전 검출부(39), 및 상기 중앙 제어부(9)로부터 온도 및 부분 방전 센싱부(3)의 구동 명령을 수신받고, 접촉점의 위치 별로 상기 온도 환산부(37)에 의해 환산된 접촉점의 온도 값과 상기 부분 방전 검출부(39)에 의해 검출된 부분 방전 여부를 중앙 제어부(9)로 전송하는 후단측 송·수신부(27)로 이루어지며,상기 로우 패스 필터(23)는 제1 실시 예로 2극 저역 통과 필터로서 일단이 신호 증폭부(21)의 출력 단자에 연결된 제1 저항과, 일단이 제1 저항의 타단에 연결되고 타단이 제1 오피 앰프의 반전 입력 단자에 연결된 제1 커패시터, 일단이 제1 저항의 타단에 연결되고 타단이 제1 오피 앰프의 비반전 입력 단자에 연결된 제2 저항, 일단이 제1 오피 앰프의 비반전 입력 단자에 연결되고 타단이 접지된 제2 커패시터, 및 반전 입력 단자와 출력 단자가 연결되어 제1 저항으로 입력된 신호 증폭부(21)의 신호 중 보다 큰 주파수 신호를 감쇄하는 제1 오피 앰프로 이루어지고,상기 전단측 송·수신부(25)는 2개 이상의 온도 및 부분 방전 센싱부(3)로부터 반송 주파수와 합성 변조된 표면 탄성파를 수신하는 표면 탄성파 수신부(41)와; 상기 표면 탄성파 수신부(41)를 통해 입력된 2개 이상의 반송 주파수와 합성 변조된 표면 탄성파 중 어느 하나를 순차적으로 선택하여 입력받는 신호 선택부(43); 상기 신호 선택부(43)를 통해 입력된 반송 주파수와 합성 변조된 표면 탄성파를 소정 이득으로 증폭하는 소신호 증폭부(21); 및 상기 소신호 증폭부(21)에 의해 소정 이득 증폭된 반송 주파수와 합성 변조된 표면 탄성파는 통과시키고 불필요한 노이즈 신호는 감쇄하는 필터링부(47)를 포함한 부분 방전 및 온도를 하나의 센서로 측정하는 시스템을 갖춘 배전반.