KR100727360B1

KR100727360B1 - 누전검출부의 고장상태를 알려주는 전력계량기

Info

Publication number: KR100727360B1
Application number: KR1020070037252A
Authority: KR
Inventors: 한선화
Original assignee: 한선화
Priority date: 2007-04-17
Filing date: 2007-04-17
Publication date: 2007-06-13
Also published as: KR20070047749A

Abstract

본 발명은 누전검출부의 고장상태를 알려주는 전력계량기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 누전 검출부와 신호 변환부의 사이에 전류흐름확인부를 형성함으로써, 각 영상변류기에서 전류가 원활하게 검출되고 있는지를 확인함은 물론 영상변류기 및 누전검출부의 고장으로 전류가 검출되지 아니할 경우 경보부를 가동하고 외부 통신부를 통해 누전기능이 고장상태임을 원격송신하게 되는 것을 특징으로 하는 누전검출부의 고장상태를 알려주는 전력계량기에 관한 것이다.

누전검출부, 신호변환부, 영상변류기, 전류흐름확인부.

Description

누전검출부의 고장상태를 알려주는 전력계량기{A watt hour meter alarming fault of section of electric leackage detection}

도 1은 본 발명인 누전경보기능이 포함된 전력계량기의 회로도

도 2는 도 1의 ‘A’부분에 대한 상세도

도 3는 본 발명에 의한 전류흐름확인부의 제어흐름도

<도면 중 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 신호검출부 1a : 전압신호 변환부 1b : 변류기

1c : 전류신호 변환부 1d : 펄스회로 1e : 아날로그/디지털변환기

2 : 감도인식부 3 : 누전검출부 3a : 영상변류기

4 : 신호변환부 5 : 전원공급부 6 : 데이터 저장부

6a : 타이머 6b : 메모리 6c : 무정전 베터리

7 : 중앙처리부 8 : 디스플레이부 8a : 전력상태부

8b : 누전상태부 8c : 경보신호부 9 : 외부통신부

10 : 관리시스템부 11 : 전류흐름확인부 100 : 전력선로

현재, 일반 가정이나 주택, 공장 등의 건물에서 소비되는 전력량을 계측하기 위한 장치로서 전력계량기가 설치되며, 또한, 일정면적 이상으로 된 건물에는 소방법에 의거 누전경보기를 의무적으로 설치하게 되어 있다.

상기와 같이 전력계량기와 누전경보기는 일반 건축물의 어느 곳에서나 의무적으로 설치해야 하는 장치이나, 별도의 구성으로 이루어져 있으므로 이를 설치할 때에 설치작업이 이중으로 이루어지고, 설치공간이 많이 필요하며, 전력정보와 누전정보를 한꺼번에 파악하기 힘들어 안전사고에 대한 예방이 제대로 이루어지지 않아 사고의 처리가 늦어지는 문제점이 있어, 현재 이 분야에서는 누전경보기와 전력계량기가 일체화된 형태로 개발되고 있어 설치가 용이하고 전력정보를 체크하면서 누전정보도 용이하게 체크할 수 있게 될 뿐 아니라 전력선로에 누전이 발생되면 자동적으로 경보기가 울리게 됨으로써 누전에 의한 사고를 미리 방지할 수 있게 되는 것이다.

그러나, 누전정보기능을 담당하는 회로나 장치가 노후화되어 제대로 작동하지 않거나 고장이 발생할 경우, 이에 대해서는 경보부는 작동되지 아니하게 됨에 따라 실제로 누전이 되고 있는 상태라 하더라도 경보는 울리지 않게 되어 누전으로 인해 사고가 확대될 염려가 매우 크다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 영상 변류기 및 누전검출부가 고장이 났을 경우 경보신호부를 작동시켜 영상 변류기 및 누전검출부의 고장을 즉시 알 수 있도록 함으로써 누전에 대해 즉각적인 대응이 가능하여 더욱 더 큰 사고로 확대되는 것을 방지할 수 있도록 하는 데에 목적이 있다. 이를 위해, 누전검출부와 신호변환부를 연결하는 각 선로에 전류흐름확인부를 형성하되, 상기 전류흐름확인부는 중앙처리부와도 연결된 것을 특징으로 한 것으로, 이에 대해서는 발명의 구성란에서 보다 상세하게 설명하고자 한다.

본 발명은 전력신호 검출부, 전력신호 인식부, 누전 검출부, 신호 변환부, 데이터 저장부, 중앙 처리부, 데이터 표시부, 외부 통신부, 관리 시스템부, 전원 공급부로 이루어져 전력정보는 물론 누전정보도 파악할 수 있는 전력계량기에 있어 서, 누전검출부와 신호 변환부의 사이에 전류흐름확인부가 형성되고 상기 전류흐름확인부는 중앙처리부와 연결됨으로써 누전검출부에서 전류신호가 전달되지 아니할 경우 영상 변류기 및 누전검출부의 고장임을 판단하고 이를 중앙처리부로 전달하여 경보신호부를 경보를 울리거나 외부 통신부를 통해 원격송신하여 영상변류기 및 누전검출부의 고장을 즉시 알 수 있는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성을 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명인 누전경보기능이 포함된 전력계량기의 회로도, 도 2는 ‘A’부분에 대한 상세도, 도 3는 본 발명에 의한 전류흐름확인부의 제어흐름도에 관한 것으로, 누전경보기능이 포함되는 전력계량기의 전체구성을 간략하게 설명하면, 도 1에 도시된 바와 같이 전력선로(100)에 연결되어 전압 및 전류신호를 검출해내는 신호검출부(1), 이 때, 상기 신호검출부(1)는 검출해낸 전압 및 전류신호를 전압으로 표시변환하는 전압신호 변환부(1a), 변류기(1b)의 신호를 전류로 표시변환하는 전류신호 변환부(1c), 상기 전압신호 변환부(1a)와 전류신호 변환부(1c)의 파형을 다루기 쉬운 모양으로 변환하는 펄스회로(1d), 상기 펄스회로(1d)와 연결된 아날로그/디지털(A/D) 변환기(1e)로 구성되어 있다.

상기 신호검출부(1)에 연결되어 전압과 전류신호를 인식하고 분류 처리하는 감도 인식부(2),

상기의 전력선로(100) 각각에 설치된 영상변류기(3a)의 전류신호를 받아 누전상태를 검출하는 누전검출부(3), 상기 누전검출부(3)의 누전 전류값과 전압값을 증폭변환하는 신호 변환부(4), 상기 전력선로(100)에 연결되어 전원을 공급하는 전원 공급부(5), 상기 전원공급부(5)는 전원부(5a)와 전원공급 스위치(5b) 및 클럭신호를 발생하는 클럭 입력부(5c)로 구성되어 있다.

상기 감도 인식부(2)와 신호 변환부(4)의 전기신호를 수신하고 상기 전기신호에 대한 데이터를 자체적으로 저장하는 데이터 저장부(6), 상기 데이터 저장부(6)는 타이머(6a), 메모리(6b), 무정전 배터리(6c)로 구성되어 있다.

상기 감도 인식부(2), 누전검출부(3), 신호 변환부(4), 전원 공급부(5), 데이터 저장부(6)의 신호와 데이터를 수신하여 연산, 산출 및 전체적으로 제어하는 중앙처리부(7), 전력상태부(8a), 누전상태부(8b), 경보신호부(8c)로 구성되어 상기 중앙처리부(7)에서 처리된 데이터를 외부로 표시하는 디스플레이부(8), 상기 디스플레이부(8)에서 전력상태부(8a)는 전압, 전력역률, 무효전력, 무효전력량, 유효전력량 등을 표시하게 되며, 누전상태부(8b)도 누전량, 누전선로, 누전발생시간, 누전횟수를 표시하게 된다.

상기 중앙처리부(7)에 연결되어 처리데이터를 전송하기 위한 전송신호로 변환하는 외부 통신부(9), 상기 외부 통신부(9)에 연결되어 원격신호로 상태를 파악하는 관리 시스템부(10)로 이루어진 구성에서, 상기 전력선로(100) 각각에 설치된 영상 변류기(3a)의 신호를 받아 누전상태를 검출하는 누전검출부(3)와 상기 누전검출부(3)의 누전 전류값과 전압값을 증폭변환하는 신호 변환부(4)의 사이에 누전검출부(3)의 각 검출선로에 전류신호가 올바르게 흐르고 있는지의 여부를 알 수 있는 전류흐름확인부(11)가 형성된 구성으로 되어 있고, 상기 전류흐름확인부(11)는 중 앙처리부(7)와 연결된 구성으로 되어 있다.

여기서, 본 발명의 주요지인 전류흐름확인부(11) 외의 구성요소는 이미 공지되어 일반적으로 사용하고 있는 구성요소이므로 각각의 구성요소에 대한 상세한 설명은 생략하기로 하며, 본 발명의 주요지인 전류흐름확인부(11)가 추가구성되어 상기 목적을 이루는 과정을 전체적으로 살펴보면, 전력선로(100)에 연결된 전압신호 변환부(1a)에서 전압신호를 검출하여 이를 전압으로 표시변환하고 상기 전력선로(100)에 연결된 변류기(1b)와 전류신호변환부(1c)에서 전류신호를 검출하여 이를 전류로 표시변환하게 되며, 상기 전압 및 전류는 펄스회로(1d)를 거치면서 다루기 쉬운 파형으로 변환되며, 이는 아날로그/디지털 변환기(1e)를 거치면서 디지털신호로 바뀌게 되는 것이다.

상기 신호검출부(1)를 통해 디지털신호로 변환된 전압 및 전류신호는 감도인식부(2)에 전달되고 상기 감도 인식부(2)는 상기 신호를 분류하여 전력정보를 중앙처리부(7)로 전달을 하게 되며, 중앙처리부(7)에서 상기 정보는 처리되어 디스플레이부(8)의 전력상태부(8a)에 표시되는 것으로 이는 전력계량기의 기능에 해당한다.

상기 전력선로(100)에는 전압신호 변환부(1a), 전류신호 변환부(1c) 외에도 전력선로(100)의 자기장을 이용하여 전류를 파악할 수 있는 영상 변류기(3a)가 장착되어 전류신호를 검출하게 되고, 상기 영상 변류기(3a)를 통해 검출된 전류신호는 누전검출부(3)에 전달이 되어 누전여부를 검출하게 되며 상기 전류신호는 전류흐름확인부(11)와 신호를 변환 증폭하는 신호변환부(4)를 거쳐 데이터 저장부(6)와 중앙처리부(7)로 전달이 되는 것으로, 상기 영상 변류기(3a)에서 얻어지는 전류신 호가 이상상태로 변하지 아니하고 일정 기준 내의 신호만 감지된다면, 이는 누전검출부(3)에서 누전상태가 아닌 것으로 감지되어 신호 변환부(4)를 통해 중앙처리부(7)로 전달되면 중앙처리부(7)는 아무런 조치를 취하지 않게 되나, 이와는 반대로 상기 영상 변류기(3a)에서 얻어지는 전류신호가 이상상태로 변하거나 일정 기준 이상을 벗어나게 된다면 이는 누전검출부(3)에서 누전상태로 감지되어 신호 변환부(4)를 통해 중앙처리부(7)로 전달되면 중앙처리부(7)는 디스플레이부(8)의 경보신호부(8c)를 작동시키게 되는 것이다.

여기서, 도 2에 도시된 바와 같이 누전검출부(3)와 신호변환부(4)의 사이에는 각 선로마다 전류흐름확인부(11)가 형성되어 있고, 각 전류흐름확인부(11)는 중앙처리부(7)와 연결되어 있는 바, 누전검출부(3)에서 아무런 전류신호가 전달되지 않으면 이는 도 3에 도시된 바와 같이 ‘NO’ 방향으로 제어가 되며 전류흐름확인부(11)는 이를 영상변류기(3a)의 고장이나, 누전검출부(3)의 고장으로 판단하고 이러한 고장정보를 중앙처리부(7)에 전달을 하게 되며 중앙처리부(7)는 이를 경보신호부(8c)로 전달을 하게 되어 경보를 울리게 되는 것이다.

따라서, 누전정보를 검출하는 영상변류기(3a) 및 누전검출부(3)가 고장이 날 경우에는 전류흐름확인부(11)로 인하여 영상 변류기(3a) 및 누전검출부(3)의 고장여부를 즉시 알 수 있게 되는 것이다.

여기서, 중앙처리부(7)는 상기와 같은 영상변류기(3a) 및 누전검출부(3)의 고장정보를 경보신호부(8c)에만 한정하여 고장정보를 전달하는 것이 아니라 외부통신부(9)에도 전달하여 상기 누전상태를 원격으로 알 수 있게 할 수도 있다.

상기와 같은 작용은, 영상변류기(3a)가 전력선로(100)로부터 어떠한 전류신호이든 항상 전류신호를 채취하여 이를 누전검출부(3)로 보내고 상기 전류신호는 누전검출부(3), 전류흐름확인부(11), 신호변환부(4)를 거쳐 중앙처리부(7)로 전달하는 것을 전제로 하는 것으로, 전력선로(100)에 전류가 흐르지 않는 경우에는 누전경보기능이 포함된 전력계량기에도 전원이 공급되지 아니하므로 상기 전류흐름확인부(11)는 작동되지 아니한다.

본 발명은 상기와 같은 실시예에 한하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 아니하는 범위 내에서는 얼마든지 다양한 실시가 가능하다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명은 영상변류기 및 누전검출부가 고장이 났을 경우에 고장상태를 즉시 알 수 있게 함으로써, 즉각적인 대응을 할 수 있음은 물론 누전검출부의 고장으로 인해 전력선로의 누전을 모르고 방치함으로 인해 발생할 수도 있는 대형사고를 사전에 방지할 수 있게 되어 안전상으로 매우 다대한 효과가 있다.

Claims

전력신호 검출부, 전력신호 인식부, 누전 검출부, 신호 변환부, 데이터 저장부, 중앙 처리부, 데이터 표시부, 외부 통신부, 관리 시스템부, 전원 공급부로 이루어져 전력정보는 물론 누전정보도 파악할 수 있는 전력계량기에 있어서, 누전검출부와 신호 변환부의 사이에 전류흐름확인부가 형성되고 상기 전류흐름확인부는 중앙처리부와 연결됨으로써 누전검출부에서 전류신호가 전달되지 아니할 경우 영상 변류기 및 누전검출부의 고장임을 판단하고 이를 중앙처리부로 전달하여 경보신호부를 경보를 울리거나 외부 통신부를 통해 원격송신하여 영상변류기 및 누전검출부의 고장을 즉시 알 수 있는 것을 특징으로 하는 누전검출부의 고장상태를 알려주는 전력계량기.