电力设备的监控系统的制作方法

1.本发明涉及电力设备的监控系统，更详细而言，涉及一种能够持续地感测和检测在支架内移动的断路器本体的准确的位置的电力设备的监控系统。


背景技术：

2.通常，电力设备是指能够接收、输送以及转换电力的所有设备。
3.图1是示出这种现有的电力设备的立体图。
4.参照图1，现有的电力设备包括：支架100，形成有连接外部电源或负载侧电力线路的支架端子110，并且固定于配电盘；断路器本体200，与所述支架100的端子部机械地和电气地连接或分离；以及梁部300和移送部400，作为使所述断路器本体200移动到连接或分离的位置的移送装置。
5.在此，所述连接位置是指所述断路器本体200最大程度地接近所述支架端子110侧而与其电连接的位置。
6.另外，所述分离位置是指所述断路器本体200与所述支架端子110侧最大程度地隔开而电分离的位置。
7.另一方面，测试位置是指从所述连接位置向所述分离位置改变或从所述分离位置向所述连接位置改变的过程的位置。
8.另外，图2和图3分别是示出根据图1中的所述分离位置和连接位置的所述梁部300和所述移送部400的立体图。
9.另外，图4分别是示出现有的电力设备中根据分离位置、测试位置、连接位置的所述梁部300和所述移送部400的截面的剖视图。
10.参照图2至图4，在现有的电力设备中，所述梁部300包括：一对把手杆310，形成在所述梁部300的正面；支撑肋320，形成在所述梁部300的两侧；心轴330，其一端与所述梁部300的正面中央部以能够旋转的方式结合；以及开关操作杆340，形成在所述心轴330的一侧。
11.另外，所述移送部400包括形成在其两侧的复数个轮子410和由所述开关操作杆340运转的复数个微型开关420，随着所述心轴330旋转，如图2和图3所示，所述移送部400与所述梁部300的间隔被调整。
12.即，随着沿顺时针或逆时针旋转所述心轴330，所述移送部400和所述支架端子110之间的间隔被调整。
13.另外，所述开关操作杆340包括：凹槽部341，形成为与所述移送部400的移动范围对应；后端倾斜部342，形成在所述凹槽部341的一端侧；以及上部平面部343，形成除了所述凹槽部341和所述后端倾斜部342的顶面。
14.另外，所述微型开关420包括第一至第三微型开关421、422、423。
15.更详细地，所述第一微型开关421包括在其下侧形成为与所述开关操作杆340接触的第一接触杆421a，并形成为最靠近所述梁部300侧。
16.另外，所述第二微型开关422包括在其下侧形成为与所述开关操作杆340接触的第二接触杆422a，并形成为与所述第一微型开关421的后端侧相邻。
17.另外，所述第三微型开关423包括在其下侧形成为与所述开关操作杆340接触的第三接触杆423a，并形成在所述移送部400的后端侧。
18.在这种现有的电力设备中，利用所述移送部400检测所述支架100的端子110侧和所述断路器本体200之间的相对位置的方法如下。
19.参照图4的(a)，在现有的电力设备的分离位置，所述移送部400与所述梁部300的间隔变为最小。
20.由此，所述断路器本体200与所述支架端子110的距离变为最大。
21.另外，所述第一接触杆421a与所述上部平面部343接触，所述第二接触杆422a和所述第三接触杆423a分别与所述凹槽部341接触。
22.另一方面，参照图4的(b)，在现有的电力设备的测试位置，随着所述梁部300和所述移送部400之间的距离增加，第一接触杆421a和所述第二接触杆422a分别与所述凹槽部341。
23.另外，所述第三接触杆423a经过所述后端倾斜部342与所述上部平面部343接触。
24.另外，参照图4的(c)，在现有的电力设备的连接位置，所述移送部400与所述梁部300的间隔变为最大。
25.由此，所述断路器本体200与所述支架端子110接触并电连接。
26.此时，所述第一接触杆421a与所述凹槽部341接触，所述第二接触杆422a经过所述后端倾斜部342与所述上部平面部343接触。
27.如上所述，在现有技术中，在所述开关操作杆340与所述梁部300结合的状态下调整所述梁部300与所述移送部400的间隔，由此，基于固定设置于所述移送部400的复数个所述微型开关420的接触与否来检测所述断路器本体200的位置。
28.由此，现有技术中存在的问题在于，虽然能够分别相对于分离位置、测试位置、连接位置检测位置，但是不能检测所述断路器本体200和所述支架端子110之间的改变的距离。


技术实现要素：

29.发明所要解决的问题
30.本发明的目的在于，提供一种能够以相对简单的结构在整个动作区间线性地感测和检测断路器本体的位置的电力设备的监控系统。
31.本发明的目的不限于以上提及的目的，未提及的本发明的其他目的和优点可以通过以下的说明来理解，并且通过本发明的实施例可以更加清楚地理解。
32.另外，显而易见的是，本发明的目的和优点可以通过所附权利要求中指出的手段及其组合来实现。
33.解决问题的技术方案
34.为了解决上述的课题，本发明提供一种电力设备的监控系统，包括：支架，支架端子形成在所述支架的后方侧；断路器，与所述支架端子机械地和电气地连接或分离；至少一个以上的位置检测装置，安装在所述断路器的内部并实时地检测断路器本体的位置；以及
显示部，输出由所述位置检测装置检测到的所述断路器本体的移动特性。
35.更具体而言，在所述显示部输出的所述断路器本体的移动特性可以是所述断路器本体的移动距离、距连接位置或分离位置的剩余距离、移动速度、移动速度的变化量、所述断路器本体和所述支架端子之间的咬合量以及所述断路器本体的预期接通时间中的至少一种以上。
36.另一方面，所述位置检测装置可以包括：定位杆，包括与所述断路器本体的移动范围对应地形成的至少一个以上的位置感测区域部，所述定位杆的一端与固定设置在所述支架的前方侧的梁部结合，另一端在所述支架的后方侧形成为自由端；传感器模块，具有移送部和至少一个以上的传感器，所述断路器本体装载于所述移送部，所述定位杆插入到所述移送部的内侧并形成为能够在所述支架的内部从所述梁部向所述支架端子侧往复移动，至少一个以上的所述传感器与所述位置感测区域部相对，并且所述传感器模块设置在所述移送部的内部；以及控制部，接收由所述传感器模块感测到的所述位置感测区域部的移动特性，并基于此来检测所述断路器本体的移动特性。
37.另外，所述位置检测装置可以包括：位置感测区域部，形成在所述断路器本体的两侧面中的至少任一侧面；传感器模块，具有与所述位置感测区域部相对并通过感测所述位置感测区域部的移动位置来检测所述断路器本体的位置的至少一个以上的传感器，并且固定结合于所述支架的内侧的两面中的至少任一内侧面；以及控制部，接收由所述传感器模块感测到的所述位置感测区域部的移动特性，并基于此来检测所述断路器本体的移动特性。
38.更优选地，在所述断路器本体处于连接位置的情况下，如果所述断路器本体和所述支架端子之间的咬合量超过预设的咬合量的允许范围，则所述控制部可以生成通知警报并输出到所述显示部。
39.另外，在由所述传感器模块感测到的所述位置感测区域部的移动特性中的相同类型的特性被感测到两种以上的情况下，如果通过对这些特性进行比较而超过预设的误差允许量，则所述控制部也可以生成通知警报并输出到所述显示部。
40.更优选地，所述传感器可以是非接触式传感器和接触式传感器中的任意一个以上，或者可以是分别包括非接触式传感器和接触式传感器的两个以上。
41.另外，所述位置感测区域部可以包括定位标签、复数个定位凸起以及定位倾斜部中的至少一种以上，所述定位标签的阴影沿所述移送部的移动方向变化，复数个所述定位凸起的数量、形状以及形成位置中的至少一个以上在所述移送部的移动方向上不同地形成，所述定位倾斜部的一端在所述移送部的移动方向上向下或向上倾斜地形成。
42.更优选地，还可以包括接触式传感器，其通过与所述定位倾斜部接触并感测所述倾斜部的高度来感测所述断路器本体的位置。
43.发明效果
44.本发明的电力设备的监控系统在整个动作区间线性地感测和检测断路器本体的位置，从而具有能够实时地掌握断路器本体的准确的位置的优点。
附图说明
45.图1是示出现有的电力设备的立体图。
46.图2是示出现有的电力设备中根据分离位置的梁部和移送部的立体图。
47.图3是示出现有的电力设备中根据连接位置的梁部和移送部的立体图。
48.图4分别是示出现有的电力设备中根据分离位置、测试位置、连接位置的梁部和移送部的剖视图。
49.图5是示出本发明一实施例的电力设备的监控系统的立体图。
50.图6是示出本发明一实施例的电力设备的监控系统中断路器本体从支架分离的状态的立体图。
51.图7是示出本发明一实施例的电力设备的监控系统中根据分离位置的梁部和移送部的立体图。
52.图8是示出本发明一实施例的电力设备的监控系统中根据连接位置的梁部和移送部的立体图。
53.图9分别是示出本发明一实施例的电力设备的监控系统中的定位杆的立体图。
54.图10分别是示出本发明一实施例的电力设备的监控系统中的传感器模块的顶面和底面的立体图。
55.图11是本发明一实施例的电力设备的监控系统中根据分离位置的侧剖视图。
56.图12是本发明一实施例的电力设备的监控系统中根据连接位置的侧剖视图。
57.图13分别是示出本发明一实施例的电力设备的监控系统中的位置感测区域部的立体图。
具体实施方式
58.上述的目的、特征以及优点将在后述中参照附图详细地说明，由此，本发明所属技术领域的普通技术人员可以容易地实施本发明的技术思想。在对本发明进行说明时，如果判断为对与本发明相关的公知技术的具体说明可能会不必要地混淆本发明的主旨，则将省略其详细说明。以下，将参照附图对本发明的优先实施例进行详细说明。附图中相同的附图标记用于表示相同或相似的构成要素。
59.在下文中，在构成要素的“上部(或下部)”或构成要素“上(或下)”配置任意构成是指，任意构成不仅可以与所述构成要素的顶面(或底面)接触配置，而且在所述构成要素和配置在所述构成要素上(或下)的任意构成之间可以设置有其他构成。
60.另外，在记载为某一构成要素与另一构成要素“连结”、“结合”或“连接”的情况下，应理解为，所述构成要素可以彼此直接连结或连接，但在各个构成要素之间也可以“夹设”其他构成要素，或者各个构成要素可以通过其他构成要素“连结”、“结合”或“连接”。
61.除非上下文另有明确规定，否则本说明书中使用的单数的表达包括复数的表达。
62.在本发明中，“由
……
构成”或“包括”等术语不应被解释为必须包括所有说明书中记载的各种构成要素或各种步骤，而应被解释为可能不包括其中一部分构成或一部分步骤，或者还可以包括追加的构成要素或步骤。
63.在整个说明书中，当提到“a和/或b”时，除非另有特别的相反记载，否则表示a、b或a和b，当提到“c至d”时，除非另有特别的相反记载，否则表示c以上且d以下。
64.以下，将说明本发明的几个实施例的电力设备的监控系统。
65.在本发明的电力设备的监控系统中，对与现有的电力设备相同的构成赋予了相同
的附图标记。
66.图5是示出本发明一实施例的电力设备的监控系统的构成的立体图。
67.另外，图6是示出本发明一实施例的电力设备的监控系统中断路器本体从支架分离的状态的立体图。
68.参照图5和图6，本发明的电力设备的监控系统包括：支架100，形成有支架端子110；梁部300，固定设置于所述支架100；移送部400，可移动地形成，以调整其与所述梁部300的间隔；以及断路器本体200，装载于所述移送部400，以与所述支架端子110连接或分离。
69.另外，在本发明的电力设备的监控系统中，断路器包括所述断路器本体200、所述梁部300以及所述移送部400。
70.另外，本发明的电力设备的监控系统包括：至少一个以上的位置感测区域部500、500`，以与所述移送部400的移动范围对应的方式形成于所述断路器本体200或梁部300；至少一个以上的传感器模块600、600`，固定设置于所述移送部400或所述支架100，以实时地感测所述位置感测区域部500、500`的移动特性；控制部800，接收由所述传感器模块600、600`感测到的所述位置感测区域部500、500`的移动特性，并基于此来检测所述断路器本体200的移动特性；以及显示部900，输出由所述控制部800检测到的所述断路器本体200的移动特性。
71.此时，所述传感器模块600、600`与所述控制部800之间的连接和所述控制部800与所述显示部900之间的连接可以应用各种有线/无线通信网络。
72.另外，所述显示部900也可以形成为管理员的便携式终端。
73.另一方面，在本发明的电力设备的监控系统中，分离位置是指所述断路器本体200与所述支架端子110侧最大程度地隔开而电分离的位置。
74.即，所述分离位置是使所述梁部300和所述移送部400之间的间隔最小化的状态。
75.另外，在本发明的电力设备的监控系统中，连接位置是指所述断路器本体200最大程度地接近所述支架端子110侧而与其电连接的位置。
76.即，所述连接位置作为使所述梁部300和所述移送部400之间的间隔最大化的状态，是将形成于所述断路器本体200的端子与所述支架端子110结合的状态。
77.另外，在本发明的电力设备的监控系统中，运转位置是指所述梁部300和所述移送部400之间的间隔在从所述连接位置向所述分离位置改变或从所述分离位置向所述连接位置改变的过程中被调整的状态。
78.所述梁部300包括：一对把手杆310，形成在所述梁部300的正面；以及支撑肋320，形成在所述梁部300的两侧；以及心轴330，其一端以能够旋转的方式与所述梁部300的正面中央部结合。
79.更具体而言，所述把手杆310作为在所述支架100安装或分离所述梁部300和所述移送部400时供操作人员握持的部分，可以形成为各种形态。
80.另外，所述梁部300通过所述支撑肋320插入固定到所述支架100的两侧来固定于所述支架100。
81.另外，所述心轴330以其一端结合于所述梁部300的中央部而另一端朝所述支架端子110侧的方式与所述移送部400结合。
82.由此，可以形成为，在所述心轴330沿顺时针方向或逆时针方向旋转的情况下，所述梁部300和所述移送部400之间的间隔被调整。
83.另外，所述心轴330的旋转可以通过将连接机构紧固到形成在所述梁部的正面的连接口来由操作人员手动操作，或者可以利用驱动马达等来自动执行。
84.另一方面，从所述显示部900输出的所述断路器本体200的移动特性优选为所述断路器本体200的移动距离、距连接或分离位置的剩余距离、移动速度、移动速度的变化量、所述断路器本体200和所述支架端子110之间的咬合量中的至少任意一种以上。
85.更优选地，从所述显示部900输出的所述断路器本体200的移动特性可以以包括数值的图表或图等输出，使得管理员能够容易确认。
86.另外，在所述断路器本体200处于连接位置的情况下，如果所述断路器本体200和所述支架端子110之间的咬合量超过预设的咬合量的允许范围，则所述控制部800可以生成通知警报并输出到所述显示部900。
87.另一方面，由于所述断路器本体200和所述支架100的尺寸可以根据其用途来改变，因此所述断路器本体200和所述支架端子110之间的咬合量优选构成为，在输入所述断路器本体200和所述支架100的尺寸以及所述支架端子110的规格时，由所述控制部800根据所述断路器本体200和所述支架100之间的距离来自动提取。
88.由此，本发明的电力设备的监控系统能够使由于所述断路器本体200和所述支架端子110之间的不正确结合而产生的发热、设备损坏、安全事故等最小化。
89.另外，在由所述传感器模块600感测到的所述位置感测区域部500的移动特性中的相同类型的特性被感测到两种以上的情况下，如果感测到的特性之间的误差超过误差允许量，则所述控制部800也可以生成通知警报并输出到所述显示部900。
90.更具体而言，所述控制部800比较由形成为分别与复数个位置感测区域部500相对的复数个传感器模块600感测到的移动特性，如果这些移动特性不同，则可以通过输出到所述显示部900的通知警报引导管理员对包括所述位置感测区域部500和所述传感器模块600的位置检测装置以及整个设备执行检查。
91.由此，本发明的电力设备的监控系统可以在短时间内掌握所述位置检测装置的错误以及由所述传感器模块600的不良或所述移送部400的移送不良产生的所述断路器本体200的移动特性输出错误。
92.另一方面，图7和图8分别是示出本发明一实施例的电力设备的监控系统中根据分离位置和连接位置的梁部和移送部的立体图。
93.另外，图9分别是示出本发明一实施例的电力设备的监控系统中的定位杆的立体图，图10分别是示出本发明一实施例的电力设备的监控系统中的传感器模块的顶面和底面的立体图。
94.参照图7至图10，在本发明的电力设备的监控系统中，所述位置感测区域部500可以形成于定位杆350，所述定位杆350的一端与所述梁部300结合，另一端形成为所述支架端子110侧自由端，所述传感器模块600可以固定结合在所述移送部400的一侧并感测所述位置感测区域部500的移动特性。
95.更具体而言，所述定位杆350的一端以平行于所述心轴330的方式与所述梁部300结合，另一端形成为自由端。
96.另外，所述传感器模块600可以包括形成为与所述位置感测区域部500相对的非接触式传感器610和形成为与所述位置感测区域部500接触的接触式传感器620中的至少一个以上。
97.此时，所述非接触式传感器610作为光学传感器可以形成为能够感测所述位置感测区域部500中的预定区域的阴影、距离、形状等。
98.另外，如图10的(b)所示，所述接触式传感器620可以通过fpcb(flexible printed circuit board，柔性印刷电路板)或弹性构件等形成为向所述定位杆350侧延伸并与所述定位杆350接触。
99.另一方面，如上所述，所述位置感测区域部500可以沿所述移送部400的移动范围形成，更优选地，如图9的(a)所示，可以形成为阴影根据位置变化的定位标签510，例如渐变带。
100.此时，如图9的(b)所示，所述定位标签510也可以形成为面积沿所述断路器本体200的移动方向变化的多边形，例如三角形等。
101.另一方面，如图9的(c)所示，所述位置感测区域部500也可以包括其一端形成为相对于所述定位杆350的顶面凸出或凹陷的定位倾斜部520。
102.此时，如上所述，在所述定位倾斜部520的顶面也可以附着有阴影变化的渐变带。
103.另外，所如图9的(d)所示，述位置感测区域部500也可以包括隔开预定间隔形成的复数个定位凸起530。
104.更优选地，所述定位凸起530可以形成为其数量、形成位置、形状等在所述移送部400的移动方向上逐渐改变，以能够通过所述传感器模块600检测所述断路器本体200的位置。
105.另外，所述位置感测区域部500也可以混用所述定位凸起530和所述位置带510。
106.另一方面，在本发明的电力设备的监控系统中，所述移送部400可以包括形成为与所述定位杆350的两侧面相邻或接触的复数个定位杆引导件430。
107.另外，如图6所示，在所述定位杆引导件430优选形成有能够去除层叠于所述位置感测区域部500的灰尘或异物等的刷子式清洁器700。
108.由此，本发明的电力设备的监控系统能够使因层叠于所述位置感测区域部500的异物导致的所述传感器模块600的感测错误最小化。
109.另外，所述接触式传感器620也可以通过与所述定位倾斜部520接触并感测所述定位倾斜部520的高度改变来感测所述断路器本体200的位置。
110.另一方面，图11和图12分别是本发明一实施例的电力设备的监控系统中根据分离位置和连接位置的侧剖视图。
111.另外，图13分别是示出本发明一实施例的电力设备的监控系统中的位置感测区域部的侧视图。
112.参照图11至图13，在本发明的电力设备的监控系统中，所述位置感测区域部500`可以形成在所述断路器本体200的侧面，所述传感器模块600`也可以固定结合于所述支架100的内侧面并感测所述位置感测区域部500`的移动特性。
113.此时，如图13的(a)所示，所述位置感测区域部500`可以形成为阴影根据位置变化的定位标签510`，例如渐变带。
114.另外，如图13的(b)所示，所述定位标签510`也可以形成为面积沿所述断路器本体200的移动方向变化的多边形，例如三角形等。
115.另一方面，如图13的(c)所示，所述位置感测区域部500`也可以包括其一端形成为相对于所述断路器本体200的侧面凸出或凹陷的定位倾斜部520`。
116.此时，如上所述，在所述定位倾斜部520`的顶面也可以附着有阴影变化的渐变带。
117.另外，如图13的(d)所示，所述位置感测区域部500`也可以包括形成为隔开预定间隔的复数个定位凸起530`。
118.更优选地，所述定位凸起530`可以形成为其数量、形成位置、形状等在所述移送部400的移动方向上逐渐改变，以能够通过所述传感器模块600检测所述断路器本体200的位置。
119.另外，所述位置感测区域部500`也可以混用所述定位凸起530`和所述位置带510`。
120.另一方面，在本发明的电力设备的监控系统中，所述位置感测区域部500`可以形成在所述支架100的内侧面，所述传感器模块600`也可以形成在所述断路器本体200的侧面。
121.然而，如上所述，所述传感器模块600`更优选为形成于所述支架100，以实现所述传感器模块600`的连接配线以及控制、检查等。
122.此时，在设置于所述传感器模块600`的传感器是包括无线通信装置的光学传感器的情况下，根据设计规范，所述位置感测区域部500`可以形成在所述支架100的内侧面，所述传感器模块600`可以形成在所述断路器本体200的侧面。
123.更具体而言，在供所述断路器本体200电连接和机械地连接的所述支架端子110形成为三相r、s、t的情况下，如果这些端子110之间的连接不同时进行，则可能发生电力设备的损坏和电力事故。
124.因此，在本发明的电力设备的监控系统中，所述位置感测区域部500`形成在所述断路器本体200的两侧面，由此，所述传感器模块600`优选形成在所述支架100两侧的内表面，以在所述支架端子110为三相的情况下，能够使各个端子之间的连接或分离同时进行。
125.另外，在两个所述传感器模块600`分别感测到的所述断路器本体200的位置不一致的情况下，可以在所述显示部900产生通知警报。
126.由此，在本发明的电力设备的监控系统中，所述断路器本体200以预定方式与所述支架端子110连接或分离，从而能够防止设备的损坏和电力事故。
127.另一方面，如图6所示，所述传感器模块600`可以包括形成为与所述位置感测区域部500`相对的非接触式传感器610`和形成为与所述位置感测区域部500`接触的辊型的接触式传感器620`中的至少一个以上。
128.另外，在所述传感器模块600`的前方或后方侧可以包括刷子或辊型的清洁器700`，以去除附着于所述位置感测区域部500`的表面的灰尘或异物。
129.另一方面，所述清洁器700`更优选为设置在所述传感器模块600的前方。
130.在所述清洁器700`与所述支架端子110侧相邻的情况下，可能因电弧等而出现所述清洁器700`损坏或电气问题，因此，所述清洁器700优选形成为尽可能与所述支架端子110隔开。
131.如上所述，参照例示的附图对本发明进行了说明，但是本发明不限于本说明书中公开的实施例和附图，显然，本领域普通技术人员可以在本发明的技术思想范围内进行各种变形。此外，即使在以上说明本发明的实施例时没有明确地记载并说明根据本发明的构成的作用效果，也理应认可能够通过这些构成预测的效果。