KR101016378B1 - Switchboard for easy measurement leakage current of earth cable - Google Patents

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KR101016378B1 KR1020100115752A KR20100115752A KR101016378B1 KR 101016378 B1 KR101016378 B1 KR 101016378B1 KR 1020100115752 A KR1020100115752 A KR 1020100115752A KR 20100115752 A KR20100115752 A KR 20100115752A KR 101016378 B1 KR101016378 B1 KR 101016378B1
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Abstract

PURPOSE: A switchboard measuring the leakage current of a ground wire is provided to detect the generation of ground fault by preventing the loss of power. CONSTITUTION: A leakage current sensor(100) is in connection with a plurality of ground wires and converts a measured current into a digital signal. A relay circuit(200) selectively inputs and outputs the measured current. An input part(300) sets an operational reference value which is compared with the digital signal of the measured current. A controller(400) compares the digital signal and the operational reference value and verifies the state of the ground wires. An alarming part(500) generates a warning signal with respect to the state of the ground wires. A display part displays the measured leakage current value.

Description

접지선의 누설전류 계측이 용이한 배전반{SWITCHBOARD FOR EASY MEASUREMENT LEAKAGE CURRENT OF EARTH CABLE}SWITCHBOARD FOR EASY MEASUREMENT LEAKAGE CURRENT OF EARTH CABLE}

본 발명은 배전반에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 배전반의 접지선을 통해 누설되는 전류량을 계측하여 전력손실을 방지하고 접지불량을 감지하여 제품손상 및 안전사고를 미연에 방지할 수 있도록 하는 접지선의 누설전류 계측이 용이한 배전반에 관한 것이다.The present invention relates to a switchboard, and more particularly, a leakage current of a ground line to measure a current amount leaked through a ground line of a switchgear to prevent power loss and to detect a ground fault so as to prevent product damage and a safety accident. It is related with the switchboard which is easy to measure.

일반적으로 배전반은 건물 등의 시설물에 설치되어 전기의 사용량이 많은 공장이나 큰 건축물 또는 변전소 등지의 옥내 또는 옥외에 설치되는 것으로, 발전기나 변압기 등의 운전을 제어하고, 그 발생 전력을 끄는데 필요한 기구 및 계기 등을 배열 고정시킨 것이다.In general, switchboards are installed in facilities such as buildings and installed indoors or outdoors in factories, large buildings, or substations that use a lot of electricity, and are necessary to control the operation of generators and transformers, and to turn off the generated power. And instruments are arranged and fixed.

이러한 배전반은 일정규모 이상의 건물 전기설비에 설치되어 배전 계통과 각종 분기선로의 단락 또는 지락사고로 인한 과대전류가 사용부하로 흐르는 것을 차단하거나 단속함으로써, 부하의 사용에 따른 인체의 감전이나 노전부하에 의한 화재와 같은 안전사고를 예방하게 된다.These switchboards are installed in the electrical equipment of a certain scale or more to block or interrupt excessive current flow due to short-circuit or ground fault of the power distribution system and various branch lines to the use load, so that the human body may experience electric shock or electric load due to the use of the load. It prevents safety accidents such as fires.

상기와 같은 종래의 배전반에는 누설전류 감지장치가 설치되어 누설상태를 설정 값에 따라 단계적으로 표시하여 관리자로 하여금 육안으로 각 회선별 누설전류를 용이하게 관찰할 수 있도록 하여 전기시설물의 안전관리를 효율적으로 수행할 수 있도록 하였다.In the conventional switchboard as described above, a leakage current sensing device is installed to display the leakage state step by step according to the set value so that the administrator can easily observe the leakage current for each line with the naked eye, thereby effectively managing the safety of the electric facility. It could be done as.

종래의 배전반에 설치되는 누설전류 감지장치는 부하에 전력을 공급하는 배전회선에 연결되는데, 상기 배전회선의 실시간 누설전류의 상태를 파악하여 부하의 오작동 또는 선로의 단락 등에 의한 누전 여부를 파악할 수 있었다.The leakage current sensing device installed in the conventional switchboard is connected to a distribution line for supplying power to the load. By detecting the state of the real-time leakage current of the distribution line, it is possible to determine whether the load is short-circuited due to malfunction of the load or short circuit of the line. .

하지만 종래의 배전반에 설치되는 누설전류 감지장치는 배전회선에만 연결되어 전기기기의 누전 여부를 파악할 수 있을 뿐, 전기법령에 따른 1종·2종·3종 등의 접지선에 대한 누설전류를 감지할 수 없었다. 그리고 접지선을 점검한다고 하더라도 검사시마다 내전압 테스터기와 같은 별도의 휴대장치를 일일이 연결하여야 하는 번거로움이 발생하고, 접지선의 누설전류에 대한 실시간 계측이 불가능하였다.However, the leakage current sensing device installed in the conventional switchboard can only detect the leakage of the electric equipment by connecting only to the distribution line, and can detect the leakage current of one, two or three ground wires according to the electrical legislation. Could not. In addition, even if the ground line is checked, it is cumbersome to connect a separate portable device such as a withstand voltage tester every time, and real-time measurement of the leakage current of the ground line is impossible.

따라서 접지(절연)상태를 배전반을 통해 실시간으로 점검할 수 없게 되어 누설전류에 의한 배전반의 부품손상 및 안전사고를 사전에 방지할 수 없었고, 접지선을 통해 전류가 과도하게 누설되어도 이를 감지하지 못해 전력이 낭비되는 문제점이 있었다.Therefore, it is impossible to check the ground (insulation) state in real time through the switchboard, so it is not possible to prevent component damage and safety accidents of the switchboard due to leakage current in advance. There was a wasteful issue.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 배전반의 접지선을 통해 누설되는 전류량을 실시간으로 계측하여 접지불량에 의한 부품손상 및 안전사고를 사전에 방지하고, 누설되는 전류량을 수시로 점검하여 소비전력을 절감할 수 있도록 하는 접지선의 누설전류 계측이 용이한 배전반을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been proposed to solve the problems described above, by measuring in real time the amount of current leaking through the ground wire of the switchboard to prevent component damage and safety accidents due to poor grounding in advance, and check the amount of leakage current from time to time It is an object of the present invention to provide a switchgear that is easy to measure the leakage current of the ground wire to reduce power consumption.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 핵심적 기술구성은, 다수의 접지선 상에 결선되어 측정되는 전류를 소정의 디지털신호를 변환하는 누설전류감지부와; 상기 각 접지선에서 측정되는 전류를 선택적으로 입출력하는 릴레이회로부와; 상기 접지선을 통해 측정되는 전류의 디지털신호와 비교되는 동작기준치를 설정하는 입력부와; 상기 접지선에서 측정된 디지털신호와 상기 동작기준치를 비교하여 접지선의 상태를 판단하는 제어부와; 상기 제어부의 판단에 따른 접지선의 상태에 대한 경보신호를 발생시키는 알람부와; 상기 제어부의 판단에 따른 접지선의 상황 및 접지선에서 측정된 누설전류 값을 표시하는 표시부;를 포함하여 구성되되, 상기 전류감지부는, 상기 접지선에서 측정되는 임의의 전류에 대해 상대적으로 작게 비례하는 소전류로 변성하는 변류기와, 상기 변류기를 통해 입력된 교류전압을 직류전압으로 변환하여 증폭하는 AC-DC 변환회로와, 상기 릴레이회로부의 입출력 신호에 따라 상기 변환증폭된 직류전압 값의 입출력을 제어하는 데이터 셀렉터, 및 상기 데이터 셀렉터로부터 입력된 직류전압 값을 2중 적분하여 디지털신호로 변환하는 A/D 변환회로를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.A key technical configuration of the present invention for achieving the above object is a leakage current detection unit for converting a predetermined digital signal to the current measured by connecting on a plurality of ground lines; A relay circuit unit for selectively inputting and outputting a current measured at each ground line; An input unit for setting an operation reference value compared with a digital signal of a current measured through the ground line; A controller which determines a state of the ground line by comparing the digital signal measured by the ground line with the operation reference value; An alarm unit for generating an alarm signal for a state of a ground line according to the determination of the controller; And a display unit for displaying a situation of the ground line and a leakage current value measured at the ground line according to the determination of the controller, wherein the current sensing unit is relatively small in proportion to any current measured at the ground line. A current transformer that converts the current into a DC voltage, an AC-DC conversion circuit for converting and amplifying an AC voltage inputted through the current transformer into DC voltage, and data for controlling the input / output of the converted DC voltage value according to an input / output signal of the relay circuit part. And an A / D conversion circuit for converting the DC voltage value inputted from the data selector into a digital signal by double integration.

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바람직한 실시 예에 따르면, 상기 릴레이회로부에는 돌입전류로 인한 회로의 오작동을 방지하는 포토커플러가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.According to a preferred embodiment, the relay circuit portion is characterized in that it further comprises a photocoupler for preventing the malfunction of the circuit due to the inrush current.

바람직한 실시 예에 따르면, 상기 입력부에는 상기 알람부에서 발생하는 경보신호의 사용 유무를 제어 및 표시하는 경보신호 제어회로가 더 포함되며, 상기 경보신호 제어회로는, 경보신호의 사용 유무를 입력하는 풀-업 저항, 및 상기 풀-업 저항에 의해 온/오프되는 발광다이오드를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.According to a preferred embodiment, the input unit further includes an alarm signal control circuit for controlling and displaying the use of the alarm signal generated in the alarm unit, the alarm signal control circuit, the pool for inputting the use of the alarm signal And a light emitting diode on / off by the pull-up resistor.

바람직한 실시 예에 따르면, 상기 제어부는, 소정의 프로그램이 내장되어 충돌 위험 여부를 연산하고 회로 소자를 제어하는 MCU와, 일정 클록(clock)을 발생시켜 상기 프로그램을 운영하는 크리스탈회로와, 풀-업 저항을 이용하여 상기 프로그램을 리셋하는 리셋회로, 및 상기 MCU에 공급되는 전원을 안정화시키는 전원안정회로를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.According to a preferred embodiment, the control unit includes a predetermined program embedded therein MCU for calculating the risk of collision and control circuit elements, a crystal circuit for generating a predetermined clock to run the program, pull-up It characterized in that it comprises a reset circuit for resetting the program using a resistor, and a power stabilization circuit for stabilizing the power supplied to the MCU.

상술한 바와 같은 회로구성으로 이루어지고 작용하는 본 발명은, 배전반의 접지선을 통해 누설되는 전류량을 실시간으로 계측하여 접지불량에 의한 부품손상 및 안전사고를 사전에 방지하고, 누설되는 전류량을 수시로 점검하여 소비전력을 절감할 수 있는 장점이 있다.The present invention is made of the circuit configuration as described above, and the present invention, by measuring the amount of current leaked through the ground line of the switchboard in real time to prevent component damage and safety accidents caused by the ground fault in advance, and check the amount of leakage current from time to time There is an advantage to reduce the power consumption.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 접지선의 누설전류 계측이 용이한 배전반에 대한 기본 구성을 도시하는 블록도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 누설전류감지부가 접지선에 결선되는 구조를 도시하는 예시도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 누설전류감지부의 회로도.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 릴레이회로부의 회로도.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 입력부의 회로도.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 제어부의 회로도.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 알람부의 회로도.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 표시부의 회로도.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 통신부의 회로도.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 전원부의 회로도.1 is a block diagram showing a basic configuration for a switchgear easy to measure the leakage current of the ground line according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is an exemplary view showing a structure in which the leakage current detection unit according to an embodiment of the present invention is connected to the ground line.
3 is a circuit diagram of a leakage current detection unit according to an embodiment of the present invention.
4 is a circuit diagram of a relay circuit unit according to an exemplary embodiment of the present invention.
5 is a circuit diagram of an input unit according to an exemplary embodiment of the present invention.
6 is a circuit diagram of a control unit according to an embodiment of the present invention.
7 is a circuit diagram of an alarm unit according to an exemplary embodiment of the present invention.
8 is a circuit diagram of a display unit according to an exemplary embodiment of the present invention.
9 is a circuit diagram of a communication unit according to an exemplary embodiment of the present invention.
10 is a circuit diagram of a power supply unit according to an exemplary embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해 보다 상세히 설명하도록 한다. 본 발명의 특징 및 이점들은 첨부된 도면에 의거한 다음의 바람직한 실시 예에 대한 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of preferred embodiments based on the accompanying drawings.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Prior to this, the terms or words used in the present specification and claims are defined in the technical spirit of the present invention on the basis of the principle that the inventor can appropriately define the concept of the term in order to explain his invention in the best way. It must be interpreted to mean meanings and concepts.

또한, 하기 설명에서 구체적인 회로의 구성소자 등과 같은 특정 사항들 없이도, 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다.
In addition, it will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be practiced without specific matters such as a specific circuit element in the following description.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 접지선의 누설전류 계측이 용이한 배전반에 대한 기본 구성을 도시하는 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a basic configuration of a switchgear for easily measuring a leakage current of a ground line according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 누설전류감지부가 접지선에 결선되는 구조를 도시하는 예시도이다.2 is an exemplary view illustrating a structure in which a leakage current detecting unit according to an embodiment of the present invention is connected to a ground line.

도 1을 참조한 본 발명은, 크게 누설전류감지부(100), 릴레이회로부(200), 입력부(300), 제어부(400), 알람부(500), 표시부(600), 통신부(700), 전원부(800)를 포함한다.1, the leakage current detection unit 100, the relay circuit unit 200, the input unit 300, the control unit 400, the alarm unit 500, the display unit 600, the communication unit 700, and the power supply unit may be described. 800.

도 2에 도시된 입력단(Input) A,B,C는 누설전류감지부(100)가 결선되는 단자로 배전반의 접지선에 연결되어 있다. 이와 같이 상기 누설전류감지부(100)를 통해 본 발명은 배전반의 접지선에 누설되는 전류량을 실시간으로 계측하여 접지불량에 의한 부품손상 및 안전사고를 사전에 방지하고 누설되는 전류량을 수시로 점검하여 소비전력을 절감할 수 있게 된다. 이를 위한 상세 구성은 첨부된 회로도를 참고하여 아래에서 상세히 설명하도록 한다.
Input terminals A, B, and C shown in FIG. 2 are terminals to which the leakage current detecting unit 100 is connected, and are connected to the ground line of the switchboard. In this way, the present invention through the leakage current detection unit 100 measures the amount of current leaking to the ground line of the switchboard in real time to prevent component damage and safety accidents caused by the ground fault in advance and check the amount of leakage current from time to time to consume power Can be reduced. Detailed configuration for this will be described in detail below with reference to the accompanying circuit diagram.

먼저, 도 3을 참조하여 누설전류감지부(100)에 대해 설명하도록 한다.First, the leakage current detecting unit 100 will be described with reference to FIG. 3.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 누설전류감지부의 회로도이다.3 is a circuit diagram of a leakage current detecting unit according to an exemplary embodiment of the present invention.

상기 누설전류감지부(100)는 다수의 접지선 상에 결선되어 측정되는 전류를 소정의 디지털신호를 변환하는 것으로, 입력단 A,B,C를 통해 통상 50mA 내지 1A 범위의 전류를 측정한다.The leakage current detecting unit 100 converts a current measured by being connected on a plurality of ground lines to a predetermined digital signal, and measures current in a range of 50 mA to 1 A through input terminals A, B, and C.

상기와 같은 전류감지부(100)를 도 3을 참조하여 더욱 상세히 설명하면, 상기 접지선에서 측정되는 임의의 전류에 대해 상대적으로 작게 비례하는 소전류로 변성하는 변류기(110)와, 상기 변류기(110)를 통해 입력된 교류전압을 직류전압으로 변환하여 증폭하는 AC-DC 변환회로(120)와, 릴레이회로부(200)의 입출력 신호에 따라 상기 변환증폭된 직류전압 값의 입출력을 제어하는 데이터 셀렉터(130), 및 상기 데이터 셀렉터(130)로부터 입력된 직류전압 값을 2중 적분하여 디지털신호로 변환하는 A/D 변환회로(140)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 3 in more detail with reference to FIG. 3, the current transformer 100 and the current transformer 110 are deformed to a small current which is relatively small relative to any current measured at the ground line. AC-DC conversion circuit 120 for converting and amplifying the AC voltage input through the DC voltage, and a data selector for controlling the input and output of the conversion-amplified DC voltage value according to the input and output signals of the relay circuit unit ( 130, and an A / D conversion circuit 140 for converting the DC voltage value input from the data selector 130 into a digital signal by double integration.

상기 변류기(110)는 1차 정격전류를 2차 정격전류로 변성시키고, 변성된 전류는 상기한 입력단 A,B,C에 입력된다.The current transformer 110 converts the primary rated current into a secondary rated current, and the modified current is input to the input terminals A, B, and C.

상기 AC-DC 변환회로(120)는 변류기(110)를 통해 입력된 AC(교류) 미세 전압을 DC(직류)로 변환하는 것으로, 입력되는 교류를 다이오드를 이용하여 정류시킨 후 평활하여 직류로 출력시킨다.The AC-DC conversion circuit 120 converts AC (AC) micro voltage inputted through the current transformer 110 into DC (DC), rectifies the input AC using a diode, and then smoothes and outputs the DC. Let's do it.

상기 데이터 셀렉터(130)는 후술할 제어부(400)의 제어신호에 의해 상기 AC-DC 변환회로(120)로부터 입력되는 다수의 값을 제어하여 어느 하나를 선택 출력한다.The data selector 130 selects and outputs any one by controlling a plurality of values input from the AC-DC conversion circuit 120 by a control signal of the controller 400 to be described later.

상기 A/D 변환회로(140)는 제1,2증폭기(141,142) 및 제3,4증폭기(143,144)를 포함하는데, 상기 제1증폭기(141)는 데이터 셀렉터(130)로부터 출력된 값에 대한 버퍼 역할을 하며, 상기 제2증폭기(142)는 이 값을 반전시킨다.The A / D conversion circuit 140 includes first and second amplifiers 141 and 142 and third and fourth amplifiers 143 and 144. The first and second amplifiers 141 are provided with respect to values output from the data selector 130. Acts as a buffer, and the second amplifier 142 inverts this value.

그리고 상기 A/D 변환회로(140)에는 커패시터(148)가 더 포함되는데, 상기 커패시터(148)는 후술할 제어부(400)의 제어신호에 따라 충전 및 방전을 반복하게 된다. 상기 커패시터(148)에서 충전 및 방전된 값은 상기한 제2증폭기(142)에서 반전되어 출력된 값과 합하여 제3증폭기(143)에서 적분되며, 출력전압의 기준적분 기간 값이 제4증폭기(144)에 입력되어 0V 초과 값은 5V, 0V 미만의 값은 0V가되어 후술할 제어부(400)에 입력된다.
The A / D conversion circuit 140 further includes a capacitor 148, and the capacitor 148 repeats charging and discharging according to a control signal of the controller 400 to be described later. The value charged and discharged in the capacitor 148 is integrated in the third amplifier 143 by adding the value inverted by the second amplifier 142 and outputted, and the reference integration period value of the output voltage is the fourth amplifier ( The value greater than 0V becomes 5V and the value less than 0V becomes 0V, which is input to the controller 400 to be described later.

다음으로, 도 4를 참조하여 릴레이회로부(200)에 대해 설명하도록 한다.Next, the relay circuit unit 200 will be described with reference to FIG. 4.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 릴레이회로부의 회로도이다.4 is a circuit diagram of a relay circuit unit according to an exemplary embodiment of the present invention.

상기 릴레이회로부(200)는 접지선에 연결되는 누설전류감지부(100)의 입력단 개수에 대응하게 형성되며, 릴레이 제어를 통해 각 접지선에서 측정되는 전류를 선택적으로 입출력한다.The relay circuit unit 200 is formed to correspond to the number of input terminals of the leakage current detecting unit 100 connected to the ground line, and selectively inputs and outputs the current measured at each ground line through relay control.

여기서 상기 릴레이회로부(200)에는 포토커플러(220)가 더 포함되는 것이 바람직한데, 상기 포토커플러(220)는 돌입전류로 인한 회로의 오작동을 방지하는 역할을 한다.
Here, the relay circuit unit 200 preferably further includes a photo coupler 220. The photo coupler 220 serves to prevent malfunction of the circuit due to inrush current.

다음으로, 도 5를 참조하여 입력부(300)에 대해 설명하도록 한다.Next, the input unit 300 will be described with reference to FIG. 5.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 입력부의 회로도이다.5 is a circuit diagram of an input unit according to an exemplary embodiment of the present invention.

상기 입력부(300)는 접지선을 통해 측정되는 전류의 디지털신호와 비교되는 동작기준치를 설정하는 회로로서, 풀-업 저항(R3~R7)을 이용하여 동작기준치를 설정하게 된다.The input unit 300 is a circuit for setting an operation reference value compared with a digital signal of a current measured through a ground wire, and sets an operation reference value using pull-up resistors R3 to R7.

여기서 상기 입력부(300)에는 후술할 알람부(500)에서 발생하는 경보신호의 사용 유무를 제어 및 표시하는 경보신호 제어회로(320)가 더 포함되는 것이 바람직하며, 상기 경보신호 제어회로(320)는 경보신호의 사용 유무를 입력하는 풀-업 저항(R8), 및 상기 풀-업 저항(R8)에 의해 온/오프(ON/OFF)되는 발광다이오드(LED1)를 포함한다.
Here, the input unit 300 preferably further includes an alarm signal control circuit 320 for controlling and displaying the use of the alarm signal generated by the alarm unit 500 to be described later, the alarm signal control circuit 320 Includes a pull-up resistor R8 for inputting the use of an alarm signal, and a light emitting diode LED1 turned on / off by the pull-up resistor R8.

다음으로, 도 6을 참조하여 제어부(400)에 대해 설명하도록 한다.Next, the control unit 400 will be described with reference to FIG. 6.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 제어부의 회로도이다.6 is a circuit diagram of a controller according to an exemplary embodiment of the present invention.

상기 제어부(400)는 접지선에서 측정된 디지털신호와 상기 동작기준치를 비교하여 접지선의 상태를 판단하는 것으로, 도 6을 참조하여 상세한 구성을 살펴보면 MCU(420), 크리스탈회로(440), 리셋회로(460), 전원안정회로(480)를 포함한다.The controller 400 determines the state of the ground line by comparing the digital signal measured at the ground line with the operation reference value. Referring to FIG. 6, a detailed configuration of the controller 400 includes a MCU 420, a crystal circuit 440, and a reset circuit ( 460, a power stabilization circuit 480.

상기 MCU(420)는 소정의 프로그램이 내장되어 충돌 위험 여부를 연산하고 회로 소자를 제어하는 역할을 한다.The MCU 420 has a predetermined program embedded therein to calculate whether a collision risk occurs and to control a circuit element.

이와 같은 MCU(Micro Controller Unit)는 단순제어에서부터 특수한 기능에 이르기까지 다양한 특성을 컨트롤하는 시스템 반도체이며, 메모리 및 입출력 제어 인터페이스 회로 등 부가 장치들을 내장하고 있기 때문에 특정 목적의 기능을 수행하는 프로그램을 컴퓨터를 통해 언제든지 이식해 다양한 역할을 수행할 수 있다.Such MCU (Micro Controller Unit) is a system semiconductor that controls various characteristics ranging from simple control to special functions, and because it has additional devices such as memory and input / output control interface circuits, it is possible to program a program that performs a specific purpose function. Can be ported at any time to perform a variety of roles.

상기 크리스탈회로(440)는 일정 클록(clock)을 발생시켜 상기 프로그램을 운영한다.The crystal circuit 440 generates a predetermined clock to operate the program.

상기 리셋회로(460)는 풀-업 저항을 이용하여 상기 프로그램을 리셋(Reset)하는 것으로 상기 MCU(420)로부터 리셋신호가 전송되면 GND신호를 입력하여 프로그램을 리셋시키게 된다.The reset circuit 460 resets the program using a pull-up resistor. When the reset signal is transmitted from the MCU 420, the reset circuit 460 resets the program by inputting a GND signal.

상기 전원안정회로(480)는 병렬 연결된 한 쌍의 커패시터(C4,C5)를 통해 상기 MCU(420)에 공급되는 전원을 안정화시킨다.
The power stabilization circuit 480 stabilizes the power supplied to the MCU 420 through a pair of capacitors C4 and C5 connected in parallel.

다음으로, 도 7을 참조하여 알람부(500)에 대해 설명하도록 한다.Next, the alarm unit 500 will be described with reference to FIG. 7.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 알람부의 회로도이다.7 is a circuit diagram of an alarm unit according to an exemplary embodiment of the present invention.

상기 알람부(500)는 상기한 제어부(400)의 판단에 따른 접지선의 상태에 대한 경보신호를 발생시키는 것으로, 본 발명의 실시 예에서는 부저가 울리는 회로 구성을 도시하고 있으나, 이에 한정하지 않고 점멸램프나 액정화면 등 다양한 방법으로 경보신호를 발생시킬 수 있을 것이다.
The alarm unit 500 is to generate an alarm signal for the state of the ground line according to the determination of the control unit 400, in the embodiment of the present invention shows a circuit configuration in which a buzzer rings, but is not limited to this flashing Alarm signals may be generated by various methods such as lamps or LCD screens.

다음으로, 도 8을 참조하여 표시부(600)에 대해 설명하도록 한다.Next, the display unit 600 will be described with reference to FIG. 8.

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 표시부의 회로도이다.8 is a circuit diagram of a display unit according to an exemplary embodiment of the present invention.

상기 표시부(600)는 상기한 제어부(400)의 판단에 따른 접지선의 상황 및 접지선에서 측정된 누설전류 값을 표시하는 것으로, 접지선에 연결되는 누설전류감지부(100)의 입력단 개수에 대응하게 형성되며, 표시제어칩(620) 및 7-세그먼트(640)를 포함한다.The display unit 600 displays the situation of the ground line and the leakage current value measured at the ground line according to the determination of the controller 400, and is formed to correspond to the number of input terminals of the leakage current sensing unit 100 connected to the ground line. And a display control chip 620 and a 7-segment 640.

상기 표시제어칩(620)은 제어부(400)의 제어신호에 의해 일정 알고리즘에 따른 동작신호를 발생시켜 7-세그먼트(640)에 값을 표시하도록 한다.The display control chip 620 generates an operation signal according to a predetermined algorithm by the control signal of the controller 400 to display a value on the 7-segment 640.

여기서 상기 표시부(600)에는 상기 7-세그먼트(640)의 밝기를 조절하는 저항이 다수개 형성된 밝기제어회로(660)가 더 포함되는 것이 바람직하다.
The display unit 600 may further include a brightness control circuit 660 having a plurality of resistors for adjusting the brightness of the 7-segment 640.

다음으로, 도 9를 참조하여 통신부(700)에 대해 설명하도록 한다.Next, the communication unit 700 will be described with reference to FIG. 9.

도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 통신부의 회로도이다.9 is a circuit diagram of a communication unit according to an exemplary embodiment of the present invention.

상기 통신부(700)는 외부의 PC나 기타 단말기를 통해 배전반을 관제할 수 있도록 제어부(400)와 외부기기를 통신 연결시켜 주는 것으로, 모듈버스 프로토콜 형식의 RS485 통신 방식을 이용할 수 있다.The communication unit 700 connects the control unit 400 and an external device so as to control the switchboard through an external PC or other terminal, and may use an RS485 communication method of a module bus protocol type.

도 9를 참조하여 상세히 살펴보면, 상기 통신부(700)는 과전압방지회로(720)와, 신호변환회로(740)와, 절연회로(760)와, 전원안정회로(780)를 포함한다.Referring to FIG. 9, the communication unit 700 includes an overvoltage prevention circuit 720, a signal conversion circuit 740, an insulation circuit 760, and a power stabilization circuit 780.

상기 과전압방지회로(720)는 통신중 입력될 수 있는 과전압을 다이오드를 통해 흘림으로써 회로를 보호한다.The overvoltage protection circuit 720 protects the circuit by flowing an overvoltage that can be input during communication through a diode.

상기 신호변환회로(740)는 외부기기로부터 입력되는 +12V 내지 -7V 형식의 RS485 데이터신호를 TTL 형식(+5V 내지 0V)으로 변환한다.The signal conversion circuit 740 converts an RS485 data signal of + 12V to -7V format input from an external device into a TTL format (+ 5V to 0V).

상기 절연회로(760)는 포토커플러를 이용하여 데이터신호를 송수신하며, 통신중 발생할 수 있는 돌입전류(전압)을 상기 포토커플러를 통해 절연함으로써 오작동 혹은 고장을 방지하고, 노이즈에 강한 다수의 슈미트트리거를 통해 입력레벨의 오작동을 방지해 회로를 보호한다.The isolation circuit 760 transmits and receives a data signal using a photocoupler, and insulates an inrush current (voltage) that may occur during communication through the photocoupler to prevent malfunction or failure, and a plurality of Schmitt triggers resistant to noise. Protects the circuit by preventing malfunction of the input level.

상기 전원안정회로(780)는 커패시터의 충방전을 통해 전원을 안정화시킨다.
The power stabilization circuit 780 stabilizes the power supply through charge and discharge of the capacitor.

다음으로, 도 10을 참조하여 전원부(800)에 대해 설명하도록 한다.Next, the power supply unit 800 will be described with reference to FIG. 10.

도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 전원부의 회로도이다.10 is a circuit diagram of a power supply unit according to an exemplary embodiment of the present invention.

상기 전원부(800)는 AC 220V를 회로 내의 소자가 사용할 수 있는 +5V, GND, -5V로 출력시키는 것으로, 메인전원과 통신전원으로 구분하여 출력한다.The power supply unit 800 outputs AC 220V to + 5V, GND, and -5V that can be used by devices in a circuit. The power supply 800 divides the output into main power and communication power.

상기 메인전원은 네거티브 레귤레이터(79L05F)를 사용하여 회로 내의 주요 전원인 +5V(+5V/2), GND(GND2) 전원을 출력한다.The main power supply uses a negative regulator 79L05F to output + 5V (+ 5V / 2) and GND (GND2) power, which are the main power in the circuit.

상기 통신전원은 포지티브 레귤레이터(78L05F)를 사용하여 +5V(+5V/4), GND(GND4) 전원을 출력한다.
The communication power outputs + 5V (+ 5V / 4) and GND (GND4) power using a positive regulator 78L05F.

전술한 내용은 후술할 발명의 청구범위를 더욱 잘 이해할 수 있도록 본 발명의 특징과 기술적 장점을 다소 폭넓게 상술하였다. 상술한 본 발명의 개념과 특정 실시 예는 본 발명과 유사 목적을 수행하기 위한 다른 형상의 설계나 수정의 기본으로서 즉시 사용될 수 있음이 해당 기술분야의 숙련된 사람들에 의해 인식되어야 한다.The foregoing has outlined rather broadly the features and technical advantages of the present invention in order that the claims that follow may be better understood. It should be appreciated by those skilled in the art that the above-described concepts and specific embodiments of the present invention can be used immediately as a basis for designing or modifying other shapes for carrying out similar objects to the present invention.

또한 상기에서 기술된 실시 예는 본 발명에 따른 하나의 실시 예일 뿐이며, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상의 범위에서 다양한 수정 및 변경이 가능할 것이다. 이러한 다양한 수정 및 변경 또한 본 발명의 기술적 사상의 범위 내라면 하기에서 기술되는 본 발명의 청구범위에 속한다 할 것이다.In addition, the above-described embodiment is only one embodiment according to the present invention, and various modifications and changes may be made by those skilled in the art within the scope of the technical idea of the present invention. These various modifications and changes are also within the scope of the technical idea of the present invention, and will be included in the claims of the present invention described below.

100: 누설전류감지부 110: 변류기
120: AC-DC 변환회로 130: 데이터 셀렉터
140: A/D 변환회로 141: 제1증폭기
142: 제2증폭기 143: 제3증폭기
144: 제4증폭기 148: 커패시터
150: 전원안정회로 160: 전압출력회로
200: 릴레이회로부 220: 포토커플러
300: 입력부 320: 경보신호 제어회로
400: 제어부 420: MCU
440: 크리스탈회로 460: 리셋회로
480: 전원안정회로 500: 알람부
600: 표시부 620: 표시제어칩
640: 7-세그먼트 660: 밝기제어회로
700: 통신부 720: 과전압방지회로
740: 신호변환회로 760: 절연회로
780: 전원안정회로 800: 전원부100: leakage current detection unit 110: current transformer
120: AC-DC conversion circuit 130: data selector
140: A / D conversion circuit 141: first amplifier
142: second amplifier 143: third amplifier
144: fourth amplifier 148: capacitor
150: power stabilization circuit 160: voltage output circuit
200: relay circuit unit 220: photo coupler
300: input unit 320: alarm signal control circuit
400: control unit 420: MCU
440: crystal circuit 460: reset circuit
480: power stabilization circuit 500: alarm unit
600: display unit 620: display control chip
640: 7-segment 660: brightness control circuit
700: communication unit 720: overvoltage protection circuit
740: signal conversion circuit 760: insulation circuit
780: power supply stability circuit 800: power supply

Claims (5)

다수의 접지선 상에 결선되어 측정되는 전류를 소정의 디지털신호를 변환하는 누설전류감지부;
상기 각 접지선에서 측정되는 전류를 선택적으로 입출력하는 릴레이회로부;
상기 접지선을 통해 측정되는 전류의 디지털신호와 비교되는 동작기준치를 설정하는 입력부;
상기 접지선에서 측정된 디지털신호와 상기 동작기준치를 비교하여 접지선의 상태를 판단하는 제어부;
상기 제어부의 판단에 따른 접지선의 상태에 대한 경보신호를 발생시키는 알람부; 및
상기 제어부의 판단에 따른 접지선의 상황 및 접지선에서 측정된 누설전류 값을 표시하는 표시부;를 포함하되,
상기 누설전류감지부는,
상기 접지선에서 측정되는 임의의 전류에 대해 상대적으로 작게 비례하는 소전류로 변성하는 변류기와,
상기 변류기를 통해 입력된 교류전압을 직류전압으로 변환하여 증폭하는 AC-DC 변환회로와,
상기 릴레이회로부의 입출력 신호에 따라 상기 변환증폭된 직류전압 값의 입출력을 제어하는 데이터 셀렉터, 및
상기 데이터 셀렉터로부터 입력된 직류전압 값을 2중 적분하여 디지털신호로 변환하는 A/D 변환회로를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 접지선의 누설전류 계측이 용이한 배전반.Leakage current detecting unit for converting a predetermined digital signal to the current measured by connecting on a plurality of ground lines;
A relay circuit unit for selectively inputting and outputting a current measured at each ground line;
An input unit for setting an operation reference value compared with a digital signal of a current measured through the ground line;
A controller which determines a state of the ground line by comparing the digital signal measured by the ground line with the operation reference value;
An alarm unit for generating an alarm signal for a state of a ground line according to the determination of the controller; And
And a display unit for displaying a situation of the ground line and a leakage current value measured at the ground line according to the determination of the controller.
The leakage current detection unit,
A current transformer which denatures to a small current which is relatively small in proportion to any current measured at the ground line;
An AC-DC conversion circuit for converting and converting an AC voltage input through the current transformer into a DC voltage;
A data selector for controlling the input / output of the converted amplified DC voltage value according to the input / output signal of the relay circuit part, and
And an A / D conversion circuit for converting the DC voltage value inputted from the data selector into a digital signal and converting the resultant signal into a digital signal. 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 릴레이회로부에는 돌입전류로 인한 회로의 오작동을 방지하는 포토커플러가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 접지선의 누설전류 계측이 용이한 배전반.The method of claim 1,
The relay circuit unit is a switchgear easy to measure the leakage current of the ground line, characterized in that it further comprises a photocoupler to prevent malfunction of the circuit due to the inrush current. 제 1항에 있어서,
상기 입력부에는 상기 알람부에서 발생하는 경보신호의 사용 유무를 제어 및 표시하는 경보신호 제어회로가 더 포함되며,
상기 경보신호 제어회로는,
경보신호의 사용 유무를 입력하는 풀-업 저항, 및
상기 풀-업 저항에 의해 온/오프되는 발광다이오드를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 접지선의 누설전류 계측이 용이한 배전반.The method of claim 1,
The input unit further includes an alarm signal control circuit for controlling and displaying the use of the alarm signal generated in the alarm unit,
The alarm signal control circuit,
A pull-up resistor for inputting the presence or absence of an alarm signal, and
And a light emitting diode on / off by the pull-up resistor. 제 1항에 있어서,
상기 제어부는,
소정의 프로그램이 내장되어 충돌 위험 여부를 연산하고 회로 소자를 제어하는 MCU와,
일정 클록(clock)을 발생시켜 상기 프로그램을 운영하는 크리스탈회로와,
풀-업 저항을 이용하여 상기 프로그램을 리셋하는 리셋회로, 및
상기 MCU에 공급되는 전원을 안정화시키는 전원안정회로
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 접지선의 누설전류 계측이 용이한 배전반.The method of claim 1,
The control unit,
MCU that calculates the risk of collision and controls the circuit element by embedding predetermined program,
A crystal circuit for generating a predetermined clock to run the program;
A reset circuit for resetting the program using a pull-up resistor, and
Power stabilization circuit to stabilize the power supplied to the MCU
Switchgear easy to measure the leakage current of the ground line, characterized in that comprising a.
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