KR101007240B1 - 전력량계 - Google Patents

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겐지 나카노
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미츠히로 사코야마
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도코 도시바 메타 시스템즈 가부시키가이샤
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Abstract

부적당한 고전압을 수반하는 번개 또는 서지에 대해 데이터 파괴의 위험을 최소화할 수 있는 전력량계가 제공된다. 전력량계는 측정부, 조작부, 및 절연부를 포함한다. 측정부는 대상 시스템의 소비 전력을 검출하는 검출 유닛 및 검출된 소비 전력을 나타내는 데이터를 무선으로 전송하는 전송 유닛을 포함한다. 조작부는 무선으로 전송된 데이터를 수신하는 수신 유닛 및 수신된 데이터를 대상 시스템에 의해 소비된 전기 에너지를 나타내는 데이터로 처리하는 조작 유닛을 포함한다. 절연부는 측정부 및 조작부를 서로 전기적으로 절연한다.
전력량계, 측정부, 조작부, 절연부

Description

전력량계{ELECTRICITY METER}
본 발명은 소비자의 전기 시스템에 의한 소비 전력의 시간 적분을 측정하기 위한 전력량계에 관한 것이다.
가정, 사무실 및 공장의 소비 전력의 시간 적분을 측정하기 위한 전력량계는 폭 넓게 사용되고 있다. 일본국 특허 공개 제2004-226094호(페이지 10, 도 2 참조)에는 전력량계의 일 예가 개시되어 있다. 개시된 전력량계는 대상 시스템의 소비 전력을 검출하는 전류 검출기 및 전압 검출기 등의 검출 유닛, 검출된 소비 전력으로부터 소비 전력 데이터를 편집하는 제어 유닛, 및 편집된 데이터를 표시하는 디스플레이 유닛을 포함한다.
종래 기술에 따르면, 검출 유닛은 제어 유닛 및 디스플레이 유닛으로부터 전기적으로 절연되지 않는다. 검출 유닛에, 예를 들면 번개로 인한 고전압이 인가되면, 이 고전압은 검출 유닛으로부터 제어 유닛 및 디스플레이 유닛에 전달되어서, 제어 유닛 및 디스플레이 유닛을 손상시키고 제어 유닛에 축적된 데이터를 파괴하게 된다.
본 발명의 목적은 고전압을 수반하는 번개 또는 서지(surge)에 대해 데이터 파괴의 위험을 최소화할 수 있는 전력량계를 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일 양태는 측정부, 조작부, 및 절연부를 포함하는 전력량계를 제공한다. 측정부는 대상 시스템의 소비 전력을 검출하는 검출 유닛 및 검출된 소비 전력을 나타내는 데이터를 무선으로 전송하는 전송 유닛을 포함한다. 조작부는 무선으로 전송된 데이터를 수신하는 수신 유닛 및 수신된 데이터를 대상 시스템에 의해 소비된 전기 에너지를 나타내는 데이터로 처리하는 조작 유닛을 포함한다. 절연부는 측정부와 조작부를 서로 전기적으로 절연한다.
본 발명의 이 양태에 따른 전력량계는 고전압을 수반하는 번개 또는 서지에 대해 데이터 파괴의 위험을 최소화할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 전력량계를 설명한다.
[실시예 1]
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 전력량계를 개략적으로 나타내는 블록도이다. 이 전력량계는 단상 3선(single-phase three-wire) 전력량계이다.
도 1에서, 전력량계(100)는 단자부(101), 하나의 인쇄 기판 상에 배치된 전류/전압 측정부(102) 및 전류/전압 측정부(102)가 배치된 인쇄 기판으로부터 전기적으로 절연된 다른 인쇄 기판 상에 배치된 조작부(116)를 가진다.
단자부(101)에서, 각각의 단자는 황동(brass) 및 구리 등의 도전성 금속으로 이루어진 도체 접점 및 도체 접점을 고정하는 페놀 수지 및 PBT 수지 등의 절연 플라스틱으로 이루어진 고정부를 포함한다. 단자부(101)는 외부 배전선을 전력량계(100)에 접속하는 역할을 한다. 단자부(101)의 단자(1S, 2S, 3S)는 전력 공급 회사로부터 전력을 받는 전원 배전선에 접속되고, 단자부(101)의 단자(1L, 2L, 3L)는 받은 전력을 소비자 전기 시스템에 공급하는 부하 배전선에 접속된다.
전류/전압 측정부(102)는 소비자 전기 시스템에 의해 소비된 전류 및 전압을 측정하고 측정된 데이터를 출력하는 부분이다. 전류/전압 측정부(102)는 전류 검출기(103, 104), 전압 검출기(105, 106), 인코더(107~110), 시한 회로(timing circuit)(111), 및 전송기(112~115)를 포함한다.
각각의 전류 검출기(103, 104)는, 예를 들면 전류 변환기, 홀소자(Hall element), 또는 분로저항(shunt resistor)을 포함한다. 전류 검출기(103)는 단 자(1S, 1L) 사이의 전류(A1)를 검출하고, 검출된 전류에 비례하는 저전압 신호를 제공한다. 전류 검출기(104)는 단자(3S, 3L) 사이의 전류(A3)를 검출하고, 검출된 전류에 비례하는 저전압 신호를 제공한다.
각각의 전압 검출기(105, 106)는, 예를 들면 계기용 변압기(voltage transformer) 및 감쇠기 등의 분압 저항(voltage dividing resistor)을 포함한다. 전압 검출기(105)는 단자(1S, 2S) 사이의 전압(V1)을 검출하고, 검출된 전압에 비례하는 저전압 신호를 제공한다. 전압 검출기(106)는 단자(3S, 2S) 사이의 전압(V3)을 검출하고, 검출된 전압에 비례하는 저전압 신호를 제공한다.
각각의 인코더(107, 108)는, 예를 들면 아날로그-디지털 변환기를 포함한다. 인코더(107)는 전류 검출기(103)에 의해 검출된 전류(A1)를 나타내는 신호를, 예를 들면 16비트의 디지털 데이터로 변환한다. 인코더(108)는 전류 검출기(104)에 의해 검출된 전류(A3)를 나타내는 신호를, 예를 들면 16비트의 디지털 데이터로 변환한다.
각각의 인코더(109, 110)는, 예를 들면 아날로그-디지털 변환기를 포함한다. 인코더(109)는 전압 검출기(105)에 의해 검출된 전압(V1)을 나타내는 신호를, 예를 들면 16비트의 디지털 데이터로 변환한다. 인코더(110)는 전압 검출기(106)에 의해 검출된 전압(V3)을 나타내는 신호를, 예를 들면 16비트의 디지털 데이터로 변환한다.
시한 회로(111)는, 예를 들면 카운터(counter)를 포함하고, 예를 들면 1 밀리초 간격으로 펄스 신호를 인코더(107, 108, 109, 110)에 출력한다. 펄스 신호는 아날로그-디지털 변환 타이밍을 지시한다.
각각의 전송기(112, 113)는, 예를 들면 미소 전력(micro-power) 전송기 또는 적외선 전송기와 같은 광 전송기를 포함한다. 전송기(112)는 인코더(107)에 의해 제공된 디지털 데이터(전류(A1)에 대응함)를 나타내는 미소 전력 무선 신호 또는 광 신호(예를 들면, 적외선 신호)를 전송한다. 전송기(113)는 인코더(108)에 의해 제공된 디지털 데이터(전류(A3)에 대응함)를 나타내는 미소 전력 무선 신호 또는 광 신호(예를 들면, 적외선 신호)를 전송한다.
각각의 전송기(114, 115)는, 예를 들면 미소 전력 전송기 또는 적외선 전송기 등의 광 전송기를 포함한다. 전송기(114)는 인코더(109)에 의해 제공된 디지털 데이터(전압(V1)에 대응함)를 나타내는 미소 전력 무선 신호 또는 광 신호(예를 들면, 적외선 신호)를 전송한다. 전송기(115)는 인코더(110)에 의해 제공된 디지털 데이터(전압(V3)에 대응함)를 나타내는 미소 전력 무선 신호 또는 광 신호(예를 들면, 적외선 신호)를 전송한다.
조작부(116)는 소비자의 소비 전력의 시간 적분을 실시 및 표시하는 부분이다. 조작부(116)는 수신기(117~120), 전기 조작 유닛(121), 제어 유닛(122), 통신 유닛(123), 저장 유닛(124), 및 디스플레이 유닛(125)을 포함한다.
전류/전압 측정부(102) 상의 전송기(112~115)와 조작부(116) 상의 수신기(117~120)는 서로 대응하도록 배치된다. 수신기(117)는 전송기(112)로부터 전송된 미소 전력 신호만을 수신하고 다른 전송기(113, 114, 115)로부터 전송된 미소 전력 신호을 수신하지 않도록 위치된다. 수신기(118)는 전송기(113)로부터 전송된 미소 전력 신호만을 수신하고 다른 전송기(112, 114, 115)로부터 전송된 미소 전력 신호를 수신하지 않도록 위치된다. 수신기(119)는 전송기(114)로부터 전송된 미소 전력 신호만을 수신하고 다른 전송기(112, 113, 115)로부터 전송된 미소 전력 신호를 수신하지 않도록 위치된다. 수신기(120)는 전송기(115)로부터 전송된 미소 전력 신호만을 수신하고 다른 전송기(112, 113, 114)로부터 전송된 미소 전력 신호를 수신하지 않도록 위치된다.
각각의 수신기(117, 118)는 미소 전력 수신기, IC 태그(tag), 또는 적외선 수신기 등의 광 수신기를 포함한다. 수신기(117)는 전송기(112)로부터 전송된 신호(전류(A1)의 디지털 데이터를 나타냄)를 수신하고, 수신기(118)는 전송기(113)로부터 전송된 신호(전류(A3)의 디지털 신호를 나타냄)를 수신한다.
각각의 수신기(119, 120)는 미소 전력 수신기, IC 태그, 또는 적외선 수신기 등의 광 수신기를 포함한다. 수신기(119)는 전송기(114)로부터 전송된 신호(전압(V1)의 디지털 신호를 나타냄)를 수신하고, 수신기(120)는 전송기(115)로부터 전송된 신호(전압(V3)의 디지털 신호를 나타냄)를 수신한다.
전기 조작 유닛(121)은, 예를 들면 디지털 승산기 및 DSP(digital signal processor)를 포함한다. 전기 조작 유닛(121)은 수신기(117)에 의해 수신된 전류(A1)의 디지털 데이터에 수신기(119)에 의해 수신된 전압(V1)의 디지털 데이터를 곱하고, 수신기(118)에 의해 수신된 전류(A3)의 디지털 데이터에 수신기(120)에 의해 수신된 전압(V3)의 디지털 데이터를 곱하고, 그 적(product)들을 서로 더하고, 그 합을 소비자에 의해 소비된 전기 에너지에 비례하는 디지털 데이터 "A1*V1+A3*V3"으로 변환한다.
제어 유닛(122)은, 예를 들면 마이크로컴퓨터를 포함한다. 제어 유닛(122)은 전기 조작 유닛(121)에 의해 제공된 디지털 데이터 "A1*V1+A3*V3"으로부터 소비 전력 데이터를 준비하고 소비 전력 데이터의 저장, 표시, 및 전송을 제어한다. 소비 전력 데이터는 소비자의 적분 소비 전력 및 소비자의 시간당 소비 전력 등의 소비자에 의해 소비된 전력에 관한 데이터이다.
통신 유닛(123)은, 예를 들면 무선 전송기/수신기 및 전류 루프(loop) 등의 인터페이스를 포함한다. 통신 유닛(123)은 제어 유닛(122)에 의해 제어되어서, 외부 장치와 통신을 수행한다.
저장 유닛(124)은, 예를 들면 RAM 등의 반도체 메모리를 포함한다. 저장 유닛(124)은 소비 전력 데이터, 전력량계(100)의 제조 번호 및 관리 번호 등을 저장한다. 제조 번호는 출하시 외부 장치로부터 통신을 통해 전송되고, 관리 번호는 소비자 장소에 설치시 외부 장치로부터 통신을 통해 전송된다. 제어 유닛(122)은 통신 유닛(123)으로부터 제조 번호 및 관리 번호를 수신하고, 이를 저장 유닛(124)에 저장한다.
디스플레이 유닛(125)은, 예를 들면 액정 디스플레이를 포함한다. 제어 유닛(122)의 제어하에서, 디스플레이 유닛(125)은 소비 전력 데이터, 전력량계(100)의 제조 번호 및 관리 번호 등을 표시한다.
실시예 1에 따른 전력량계(100)의 조작을 도 1을 참조하여 설명한다.
전류/전압 측정부(102)는 인쇄 기판 상에 배치되고, 조작부(116)는 다른 인 쇄 기판 상에 배치된다. 전류/전압 측정부(102) 및 조작부(116)는, 예를 들면 번개 또는 서지로 인한 고전압을 견디기에 충분한 거리만큼 서로 분리된다.
전류 검출기(103)는 단자부(101)의 단자(1S, 1L) 사이의 전류(A1)를 검출하고 검출된 전류에 비례하는 저전압 신호를 제공한다. 전류 검출기(103)는 인코더(107)에 검출된 전류에 비례하는 저전압 신호를 항상 제공한다.
전압 검출기(105)는 단자(1S, 2S) 사이의 전압(V1)을 검출하고 검출된 전압에 비례하는 저전압 신호를 제공한다. 전압 검출기(105)는 인코더(109)에 검출된 전압에 비례하는 저전압 신호를 항상 제공한다.
인코더(107)는 전류 검출기(103)에 의해 검출된 전류(A1)를 나타내는 신호를, 예를 들면 16비트의 디지털 데이터로 변환한다. 시한 회로(111)에 의해 특정된 타이밍, 예를 들면 1 밀리초의 간격으로 아날로그-디지털 변환이 수행된다. 인코더(107)에 의한 아날로그-디지털 변환은 인코더(109)에 의한 아날로그-디지털 변환과 실질적으로 동시에 수행된다.
인코더(109)는 전압 검출기(105)에 의해 검출된 전압(V1)을 나타내는 신호를, 예를 들면 16 비트의 디지털 데이터로 변환한다. 아날로그-디지털 변환은 시한 회로(111)에 의해 특정된 타이밍, 예를 들면 1 밀리초 간격으로 수행된다. 인코더(109)에 의한 아날로그-디지털 변환은 인코더(107)에 의한 아날로그-디지털 변환과 실질적으로 동일한 타이밍에 수행된다.
전송기(112)는 인코더(107)에 의해 제공된 디지털 데이터(전류(A1)에 대응함)를 나타내는 미소 전력 무선 신호를 수신기(117)에 전송한다. 전송기(114)는 인코더(109)에 의해 제공된 디지털 데이터(전압(V1)에 대응함)를 나타내는 미소 전력 무선 신호를 수신기(119)에 전송한다.
수신기(117)는 전송기(112)로부터 전송된 신호(전류(A1)의 디지털 데이터를 나타냄)를 수신하고 이를 전기 조작 유닛(121)에 전달한다. 수신기(119)는 전송기(114)로부터 전송된 신호(전압(V1)의 디지털 신호를 나타냄)를 수신하고 이를 전기 조작 유닛(121)에 전달한다.
전류 검출기(104)는 단자부(101)의 단자(3S, 3L) 사이의 전류(A3)를 검출하고 검출된 전류에 비례하는 저전압 신호를 인코더(108)에 제공한다.
전압 검출기(106)는 단자(3S, 2S) 사이의 전압(V3)을 검출하고 검출된 전압에 비례하는 저전압 신호를 인코더(110)에 제공한다.
인코더(108)는 전류 검출기(104)에 의해 검출된 전류(A3)를 나타내는 신호를, 예를 들면 16비트의 디지털 데이터로 변환한다. 아날로그-디지털 변환은 시한 회로(111)에 의해 특정된 타이밍에, 예를 들면 1 밀리초의 간격으로 수행된다. 인코더(108)에 의한 아날로그-디지털 변환은 인코더(110)에 의한 아날로그-디지털 변환과 실질적으로 동일한 타이밍에 수행된다.
인코더(110)는 전압 검출기(106)에 의해 검출된 전압(V3)을 나타내는 신호를, 예를 들면 16비트의 디지털 데이터로 변환한다. 아날로그-디지털 변환은 시한 회로(111)에 의해 특정된 타이밍에, 예를 들면 1 밀리초의 간격으로 수행된다. 인코더(110)에 의한 아날로그-디지털 변환은 인코더(108)에 의한 아날로그-디지털 변환과 실질적으로 동일한 타이밍에 수행된다.
전송기(113)는 인코더(108)에 의해 제공된 디지털 데이터(전류(A3)에 대응함)를 나타내는 미소 전력 무선 신호를 수신기(118)에 전송한다. 전송기(115)는 인코더(110)에 의해 제공된 디지털 데이터(전압(V3)에 대응함)를 나타내는 미소 전력 무선 신호를 수신기(120)에 전송한다.
수신기(118)는 전송기(113)로부터 전송된 신호(전류(A3)의 디지털 데이터를 나타냄)를 수신하고 이를 전기 조작 유닛(121)에 전달한다. 수신기(120)는 전송기(115)로부터 전송된 신호(전압(V3)의 디지털 신호를 나타냄)를 수신하고 이를 전기 조작 유닛(121)에 전달한다.
전기 조작 유닛(121)은 수신기(117)에 의해 수신된 전류(A1)의 디지털 데이터에 수신기(119)에 의해 수신된 전압(V1)의 디지털 데이터를 곱하고, 수신기(118)에 의해 수신된 전류(A3)의 디지털 데이터에 수신기(120)에 의해 수신된 전압(V3)의 디지털 데이터를 곱하고, 그 적(product)들을 서로 더하고, 그 합을 소비자에 의해 소비된 전기 에너지에 비례하는 디지털 데이터 "A1*V1+A3*V3"으로 변환하고, 제어 유닛(122)에 변환된 디지털 데이터를 제공한다.
제어 유닛(122)은 전기 조작 유닛(121)으로부터 소비자에 의해 소비된 전기 에너지에 비례하는 디지털 데이터 "A1*V1+A3*V3"을 수신하고, 디지털 데이터"A1*V1+A3*V3"으로부터 소비 전력 데이터를 계산한다. 제어 유닛(122)은 저장 유닛(124)이 계산된 소비 전력 데이터를 저장하고 디스플레이 유닛(125)이 이를 표시하도록 제어한다.
제어 유닛(122)은 수신기(117, 118, 119, 120)가 데이터를 수신하는지의 여 부를 항상 감시한다. 데이터가 소정의 기간 동안 수신되지 않으면, 제어 유닛(122)은 전류/전압 측정부(102)가 고장난 것으로 추정하고, 수신 이상(abnormality)의 발생 일시를 이상 데이터로서 저장 유닛(124)에 저장한다. 외부 장치로부터 통신을 통한 요청이 있거나, 전력량계(100)의 스위치(도시 생략)가 조작된다면, 제어 유닛(122)은 이상 데이터를 디스플레이 유닛(125)에 표시하고 이를 통신 유닛(123)을 통해 전송한다.
또한, 제어 유닛(122)은 저장 유닛(124)에 외부 장치로부터 전송된 전력량계(100)의 제조 번호 및 관리 번호와 관련된 데이터를 저장한다. 외부 장치로부터 통신을 통한 요청이 있거나, 전력량계(100)의 스위치(도시 생략)가 조작된다면, 제어 유닛(122)은 저장된 데이터를 디스플레이 유닛(125)에 표시하고 이를 통신 유닛(123)을 통해 전송한다.
통신 유닛(123)은 제어 유닛(122)에 의해 제어되어서, 외부 장치와 통신을 수행한다. 외부 장치로부터의 통신을 통한 요청에 응하여, 통신 유닛(123)은 소비 전력 데이터, 이상 데이터, 및 전력량계(100)의 제조 번호 및 관리 번호에 관련된 데이터를 전송한다. 통신 유닛(123)은 외부 장치로부터 전력량계(100)의 제조 번호 및 관리 번호를 수신한다.
저장 유닛(124)은 제어 유닛(122)의 제어하에서 소비 전력 데이터, 이상 데이터, 및 전력량계(100)의 제조 번호 및 관리 번호에 관련된 데이터를 저장한다.
디스플레이 유닛(125)은 제어 유닛(122)의 제어하에서 소비 전력 데이터, 이상 데이터, 및 전력량계(100)의 제조 번호 및 관리 번호에 관련된 데이터를 표시한 다.
실시예 1에 따르면, 전류/전압 측정부(102) 및 조작부(116)는, 예를 들면 번개 또는 서지로 인한 고전압을 견디기에 충분한 이격 거리로 서로 분리된 그들 각각의 인쇄 기판 상에 탑재된다. 즉, 전류/전압 측정부(102) 및 조작부(116)는 공기에 의해 서로 전기적으로 절연되어서, 번개 또는 서지로 인한 부적당한 고전압이 전류/전압 측정부(102)에 인가되어도, 조작부(116)의 소자는 거의 손상되지 않는다. 이것은 조작부(116)에 저장된 데이터의 파괴의 위험을 최소화한다. 전류/전압 측정부(102) 및 조작부(116)를 분리된 인쇄 기판 상에 배치하는 대신에, 동일한 인쇄 기판 상에 배치할 수 있다. 이 경우에, 전류/전압 측정부(102)와 조작부(116) 사이에는 충분한 연면거리(creepage distance)가 확보되어야 하거나, 인쇄 기판에는 전류/전압 측정부(102)와 조작부(116) 사이에 충분한 간격이 제공되어야 한다.
[실시예 2]
도 2는 본 발명의 실시예 2에 따른 전력량계를 개략적으로 나타내는 블록도이다. 다음의 실시예 2의 설명에서, 도 1의 실시예 1과 동일한 부분은 동일한 참조 부호로 나타낸다.
상술한 실시예 1에 따르면, 전류/전압 측정부(102) 및 조작부(116)는 서로 공기에 의해서 이격되는 분리된 인쇄 기판 상에 설치되어서 부품(102, 116)을 서로 전기적으로 절연한다. 이와 달리, 실시예 2는 단일 인쇄 기판(201) 상에 전류/전압 측정부(102)와 조작부(116)를 배치하고, 전류/전압 측정부(102) 및 조작부(116) 를 절연 기판(202)에 의해 서로 전기적으로 절연한다.
절연 기판(202)은 폴리이미드 수지 및 에폭시 수지 등의 수지로 이루어져서 전송기(112, 113, 114, 115)를 수신기(117, 118, 119, 120)로부터 전기적으로 절연한다.
절연 기판(202)은 전송기(112~115)를 수신기(117~120)로부터 전기적으로 절연하지만, 전파는 통과하여 전송기(112, 113, 114, 115)로부터 전송된 데이터가 수신기(117, 118, 119, 120)에 의해 각각 수신된다.
실시예 2에 따르면, 전류/전압 측정부(102)와 조작부(116)는 서로 절연 기판(202)으로 절연된다. 번개 또는 서지로 인한 부적당한 고전압이 전류/전압 측정부(102)에 인가되어도, 절연 기판(202)은 고전압으로부터 조작부(116)의 소자를 보호하여서, 조작부(116)의 데이터 파괴의 위험을 저감한다.
실시예 2는 전류/전압 측정부(102) 및 조작부(116)를 동일한 인쇄 기판 상에 탑재함으로써, 전력량계(100)를 소형화한다.
[실시예 3]
도 3은 본 발명의 실시예 3에 따른 전력량계를 개략적으로 나타내는 블록도이다. 다음의 실시예 3의 설명에서, 도 1의 실시예 1과 동일한 부분은 동일한 참조 부호로 나타낸다.
상술한 실시예 1에 따르면, 전송기(112, 113, 114, 115)로부터 전송된 데이터는 수신기(117, 118, 119, 120)에 의해 각각 수신된다. 이와 달리, 실시예 3은 전송기(112, 113, 114, 115)로부터 전송된 데이터를 트랜시버(transceiver)(301)에 의해 수신한다. 실시예 1에 따르면, 통신 유닛(123)은 외부 장치와 통신을 수행한다. 이와 달리, 실시예 3은 트랜시버(301)를 통해 외부 장치와 통신을 수행한다.
도 3에서, 트랜시버(301)는, 예를 들면 미소 전력 트랜시버 또는 적외선 트랜시버 등의 광 트랜시버를 포함하여, 전송기(112, 113, 114, 115)로부터 전송된 데이터를 수신한다. 전송기(112, 113, 114, 115)로부터 전송된 데이터에는 인증 코드가 각각 제공되어서, 트랜시버(301)는 전송기(112)로부터 전송된 단자(1S, 1L) 사이의 전류(A1)에 관한 디지털 데이터, 전송기(114)로부터 전송된 단자(1S, 2S) 사이의 전압(V1)에 관한 디지털 데이터, 전송기(113)로부터 전송된 단자(3S, 3L) 사이의 전류(A3)에 관한 디지털 데이터, 및 전송기(115)로부터 전송된 단자(3S, 2S) 사이의 전압(V3)에 관한 디지털 데이터를 서로 구별할 수 있다.
전기 조작 유닛(121)은 트랜시버(301)에 의해 수신된 디지털 데이터를 처리한다. 즉, 전기 조작 유닛(121)은 전류(A1)의 디지털 데이터에 전압(V1)의 디지털 데이터를 곱하고, 전류(A3)의 디지털 데이터에 전압(V3)의 디지털 데이터를 곱하고, 그 곱을 서로 더하며, 그 적(product)들을 소비자에 의해 소비된 전기 에너지에 비례하는 디지털 데이터 "A1*V1+A3*V3"으로 변환하고, 변환된 디지털 데이터를 제어 유닛(122)에 제공한다.
트랜시버(301)는 제어 유닛(122)의 제어하에서 외부 장치와의 통신을 수행한다. 외부 장치로부터의 통신을 통한 요청에 응하여, 트랜시버(301)는 소비 전력 데이터, 이상 데이터, 및 전력량계(100)의 제조 번호 및 관리 번호에 관한 데이터를 전송한다. 트랜시버(301)는 외부 장치로부터 전력량계(100)의 제조 번호 및 관 리 번호를 수신한다.
실시예 3에 따르면, 전류/전압 측정부(102) 및 조작부(116)는 번개 또는 서지로 인한 고전압을 견디기에 충분한 거리로 서로 이격되는 분리된 인쇄 기판 상에 탑재된다. 즉, 전류/전압 측정부(102) 및 조작부(116)가 배치되는 인쇄 기판 각각은 공기에 의해 서로 전기적으로 절연되어서, 번개 또는 서지로 인한 부적당한 고전압이 전류/전압 측정부(102)에 가해질지라도, 조작부(116)의 소자는 거의 손상되지 않는다. 이것은 조작부(116)의 데이터 파괴의 위험을 최소화한다.
실시예 3에 따르면, 트랜시버(301)는 실시예 1의 수신기(117, 118, 119, 120) 및 통신 유닛(123)의 기능을 한다. 이 구성은 부품의 수를 저감하고, 전력량계(100)를 소형화하고, 비용을 절감한다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 전력량계를 개략적으로 나타내는 블록도.
도 2는 본 발명의 실시예 2에 따른 전력량계를 개략적으로 나타내는 블록도.
도 3은 본 발명의 실시예 3에 따른 전력량계를 개략적으로 나타내는 블록도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 전력량계 101 : 단자부
102 : 전류/전압 측정부 103, 104 : 전류 검출기
105, 106 : 전압 검출기 107, 108, 109, 110 : 인코더
111 : 시한 회로 112, 113, 114, 115 : 전송기
116 : 조작부 117, 118, 119, 120 : 수신기
121 : 전기 조작 유닛 122 : 제어 유닛
123 : 통신 유닛 124 : 저장 유닛
125 : 디스플레이 유닛 201 : 인쇄 기판
202 : 절연 기판 301 : 트랜시버
1S, 2S, 3S, 1L, 2L, 3L : 단자

Claims (21)

  1. 대상 시스템의 소비 전력을 검출하도록 구성된 검출 유닛 및 상기 검출된 소비 전력을 나타내는 데이터를 무선으로 전송하도록 구성된 전송 유닛을 포함하는 측정부,
    상기 무선으로 전송된 데이터를 수신하도록 구성된 수신 유닛 및 상기 수신된 데이터를 상기 대상 시스템에 의해 소비된 전기 에너지를 나타내는 데이터로 처리하도록 구성된 조작 유닛을 포함하는 조작부, 및
    상기 측정부와 상기 조작부를 서로 전기적으로 절연하도록 구성된 절연부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력량계.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 수신 유닛이 소정의 기간 동안 데이터를 수신하지 않는지의 여부를 감시하도록 구성된 감시 유닛, 및
    상기 감시 유닛이 상기 수신 유닛이 소정의 기간 동안 데이터를 수신하지 않았다고 판정하는 경우, 이상(abnormality)을 통지하도록 구성된 통지 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력량계.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 측정부의 전송 유닛으로부터 전송된 데이터는 무선 신호의 형태인 것을 특징으로 하는 전력량계.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 측정부의 전송 유닛으로부터 전송된 데이터는 광(optical) 신호의 형태인 것을 특징으로 하는 전력량계.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 절연부는 공기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전력량계.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 절연부는 절연 수지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전력량계.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 측정부 및 상기 조작부는 분리된 인쇄 기판 상에 각각 배치되는 것을 특징으로 하는 전력량계.
  8. 대상 시스템의 전류와 전압을 검출하도록 구성된 검출 유닛 및 상기 검출된 전류와 전압을 나타내는 데이터를 무선으로 전송하도록 구성된 전송 유닛을 포함하는 측정부,
    상기 무선으로 전송된 데이터를 수신하도록 구성된 수신 유닛 및 상기 수신 된 데이터를 상기 대상 시스템에 의해 소비된 전기 에너지를 나타내는 데이터로 처리하도록 구성된 조작 유닛을 포함하는 조작부, 및
    상기 측정부 및 상기 조작부를 서로 전기적으로 절연하도록 구성된 절연부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력량계.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 수신 유닛이 소정의 기간 동안 데이터를 수신하지 않는지의 여부를 감시하도록 구성된 감시 유닛, 및
    상기 감시 유닛이 상기 수신 유닛이 소정의 기간 동안 데이터를 수신하지 않았다고 판정하는 경우, 이상을 통지하도록 구성된 통지 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력량계.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 측정부의 전송 유닛으로부터 전송된 데이터는 무선 신호의 형태인 것을 특징으로 하는 전력량계.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 측정부의 전송 유닛으로부터 전송된 데이터는 광 신호의 형태인 것을 특징으로 하는 전력량계.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 절연부는 공기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전력량계.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 절연부는 절연 수지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전력량계.
  14. 제 8 항에 있어서,
    상기 측정부 및 상기 조작부는 분리된 인쇄 기판 상에 각각 배치되는 것을 특징으로 하는 전력량계.
  15. 대상 시스템의 전류와 전압을 검출하도록 구성된 검출 유닛, 상기 검출된 전류와 전압을 나타내는 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환하도록 구성된 인코딩 유닛, 및 상기 변환된 디지털 데이터를 무선으로 전송하도록 구성된 전송 유닛을 포함하는 측정부,
    상기 무선으로 전송된 데이터를 수신하도록 구성된 수신 유닛, 상기 수신된 데이터를 상기 대상 시스템에 의해 소비된 전기 에너지를 나타내는 데이터로 처리하도록 구성된 조작 유닛을 포함하는 조작부, 및
    상기 측정부와 상기 조작부를 서로 전기적으로 절연하도록 구성된 절연부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력량계.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 수신 유닛이 소정의 기간 동안 데이터를 수신하지 않는지의 여부를 감시하도록 구성된 감시 유닛, 및
    상기 감시 유닛이 상기 수신 유닛이 소정의 기간 동안 데이터를 수신하지 않았다고 판정하는 경우, 이상을 통지하도록 구성된 통지 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력량계.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 측정부의 전송 유닛으로부터 전송된 데이터는 무선 신호의 형태인 것을 특징으로 하는 전력량계.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 측정부의 전송 유닛으로부터 전송된 데이터는 광 신호의 형태인 것을 특징으로 하는 전력량계.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 절연부는 공기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전력량계.
  20. 제 15 항에 있어서,
    상기 절연부는 절연 수지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전력량계.
  21. 제 15 항에 있어서,
    상기 측정부 및 상기 조작부는 분리된 인쇄 기판 상에 각각 배치되는 것을 특징으로 하는 전력량계.
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