전동기 제어반 내 배선용 차단기와 전자접촉기의 무선 열화 감지 시스템 개발

Development of Wireless Heat Variation Detection System between MCCBs and MCs within an MCC

본 연구에서는 전동기 제어반(motor control center, MCC)의 배선용 차단기(molded case circuit breaker, MCCB)와 전자접촉기(magnetic contactor, MC) 간 발열 온도를 측정하고 데이터를 수집하고 MCC 접속부의 열화를 감시할 수 있는 무선 열화 감지 시스템을 개발하였다. 이를 위해 온도 컨트롤러를 제작하여 MCCB와 MC간은 Repeater와 온도컨트롤러 간 bluetooth low energy (BLE) 기반의 무선 다중통신기법을 적용하고 측정된 온도데이터는 게이트웨이를통해 클라우드 서버로 전송하도록 설계하였다. 개발된 무선 열화 감지 시스템의 기능과 성능을 검증하기 위하여 우선 MCC 서버와 통신을 위한 게이트웨이 1개를, Repeater 1번 구역에 온도 컨트롤러 4종 4세트를, Repeater 2번 구역에 온도 컨트롤러 4종 12세트를, Repeater 3번 구역에는 온도 컨트롤러 4종 6세트를 설치하였다. 그런 다음 이를 활용하여 MCCB, MC 단자 접속부 12개소의 발열 온도를 주기적으로 실시간 모니터링하는 실험을 수행하였다. 본 개발장치는 MCC 뿐만 아니라 MCCB, MC를 사용하는 수배 전반에 적용이 가능하며, 이는 접촉 불량, 과전류, 이상 전류등으로 발생될 수 있는 열화로 인한 전기화재 발화 사고 예방 및 관리에 기여할 것이다.

In this study, we developed a wireless heat variation detection system that can measure the temperature differencebetween the molded case circuit breaker (MCCB) and magnetic contactor (MC) of the motor control center (MCC), collectdata, and monitor the heat variation of the MCC connection. Thus far, we have developed a temperature controller andapplied a multi-communication technique based on Bluetooth Low Energy between the repeater and temperature controllerbetween the MCCB and MC. Furthermore, we designed the measured temperature data to be transmitted to the cloud servervia a gateway. To verify the functionality and performance of the developed wireless heat variation detection system, weinitially installed 1 gateway for communication with the MCC server, 4 sets of 4 types of temperature controllers inRepeater 1, 12 sets of 4 types of temperature controllers in Repeater 2, and 6 sets of 4 types of temperature controllersin Repeater 3. Then, we conducted an experiment to periodically monitor the temperature at 12 locations of the MCCBand MC terminal connections in real-time. This developed device can be applied not only to the MCC but also to the powerdistribution system using the MCCB and MC. This will contribute to the prevention and management of electrical fireaccidents caused by heat variation that can occur because of poor contact, overcurrent, and abnormal current.