KR101249463B1 - Detecting Device for Temperature of Terminal - Google Patents
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Abstract
본 발명은 단자대의 온도 감지 장치에 관한 것으로, 단자대의 발열 문제를 사전에 감지할 수 있는 온도 감지 장치에 관한 것이다.
본 발명에 의한 온도 감지 장치는 차단기 등과 연결되는 단자대; 단자대와 연결되며, 단자대의 온도변화를 검출하기 위한 온도 감지부; 온도 감지부를 통해 검출된 신호를 바탕으로 단자대의 온도를 산출하는 연산처리부; 및 연산처리부의 결과에 따라 단자대의 온도를 사용자에게 표시하기 위한 표시부;를 구비하며, 상기 온도 감지부는 단자대와 일대일로 연결되고, 상기 연산처리부는 각각의 단자대의 온도를 산출하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a temperature sensing device for a terminal block, and more particularly to a temperature sensing device capable of detecting a heat generation problem of a terminal block in advance.
The temperature sensing device according to the present invention includes a terminal block connected to a circuit breaker; A temperature sensing unit connected to the terminal block and configured to detect a temperature change of the terminal block; A calculation processing unit calculating a temperature of the terminal block based on the signal detected by the temperature sensing unit; And a display unit for displaying the temperature of the terminal block to the user according to the result of the calculation processing unit, wherein the temperature sensing unit is connected one-to-one with the terminal block, and the calculation processing unit calculates the temperature of each terminal block.
Description
본 발명은 단자대의 온도 감지 장치로서, 특히 전기 장치와 접속 단자대의 접촉 저항 증가로 인한 발열을 감지할 수 있는 온도 감지 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a temperature sensing device of a terminal block, and more particularly, to a temperature sensing device capable of detecting heat generated by an increase in contact resistance of an electrical device and a connecting terminal block.
일반적으로 금속의 표면은 미세하게는 굴곡진 형상을 나타낸다. 이 때문에 정밀 가공한 도체일지라도 상호 접촉될 때에는 전면이 접촉하는 것이 아니라, 도체 표면의 돌출부들이 점 접촉을 하고, 전류는 이러한 점 접촉 부분을 통해 흐른다In general, the surface of the metal is finely curved. Because of this, even in precision machined conductors, the front faces do not touch when they are in contact with each other, but the protrusions on the surface of the conductor make point contacts, and current flows through these point contacts.
따라서, 일반적으로 단자대(터미널 접속부)를 구성할 때에는 이러한 접촉부분에 기계적인 압력을 가하여 접촉 계면에 탄성 변형이나 소성변형을 일으켜 어느 정도의 접촉 면적을 얻는다. 이 접촉 면적을 진성(眞性) 접촉 면적이라고 한다. 전류는 이러한 진성 접촉 면적을 통하여 흐르고, 이때 접촉 저항이 발생한다. 그리고 통전시에는 접촉 저항에 의한 발열이 발생한다. 따라서 접촉 저항이 커질수록 발열 문제는 심해진다. 단자대에서 이러한 접촉 저항은 볼트 등의 고정 수단의 풀림 현상으로 인해서 증가하고, 접촉 저항 증가로 인한 발열은 대체로 지속적으로 발생하여 화재를 야기할 우려가 있다. Therefore, in general, when constructing a terminal block (terminal connection part), mechanical contact is applied to these contact portions to cause elastic deformation or plastic deformation at the contact interface to obtain a certain contact area. This contact area is called an intrinsic contact area. Current flows through this intrinsic contact area, where a contact resistance occurs. And heat is generated by contact resistance at the time of energization. Therefore, as the contact resistance increases, the heating problem becomes worse. In the terminal block, such contact resistance is increased due to the loosening of the fixing means such as bolts, and heat generation due to the increase in the contact resistance generally occurs continuously, which may cause a fire.
이러한 단자대의 접촉 저항 증가 상태는 파악하기가 쉽지 않을 뿐만 아니라, 접촉 저항 증가로 인해서 전원을 차단하는 방식은 사후적인 대책이 될 수밖에 없다.
The increase in contact resistance of the terminal block is not easy to grasp, and the method of shutting off the power due to the increase in contact resistance is inevitable.
따라서, 본 발명은 상기 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 접촉 저항 증가로 인해서 단자대의 발열문제를 용이하게 파악하고, 긴급 상황 이전에 대처가 가능하도록 한 전기 장치와 접속을 위한 온도 감지 장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, the temperature sensing device for connecting with the electrical device to easily identify the heat generation problem of the terminal block due to the increased contact resistance, and to be able to cope before an emergency situation The purpose is to provide.
상기한 문제점을 해결하기 위해 본 발명에 의한 온도 감지 장치는 차단기 등과 연결되는 단자대; 단자대와 연결되며, 단자대의 온도변화를 검출하기 위한 온도 감지부; 온도 감지부를 통해 검출된 신호를 바탕으로 단자대의 온도를 산출하는 연산처리부; 및 연산처리부의 결과에 따라 단자대의 온도를 사용자에게 표시하기 위한 표시부;를 구비하고, 상기 온도 감지부는 단자대와 일대일로 연결되며, 상기 연산처리부는 단자대의 온도를 산출하는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above problems, the temperature sensing device according to the present invention includes a terminal block connected to a breaker or the like; A temperature sensing unit connected to the terminal block and configured to detect a temperature change of the terminal block; A calculation processing unit calculating a temperature of the terminal block based on the signal detected by the temperature sensing unit; And a display unit for displaying the temperature of the terminal block to the user according to the result of the calculation processing unit, wherein the temperature sensing unit is connected to the terminal block one-to-one, and the calculation processing unit calculates the temperature of the terminal block.
온도 감지부는 단자대와 전기적으로 접속하는 리그; 리그에 내재하는 온도센서; 및 리그와 온도센서 사이에 형성되어 리그와 온도센서를 절연하기 위한 절연부;를 포함할 수 있다.The temperature sensing unit is a rig for electrically connecting with the terminal block; Temperature sensors inherent to the rig; And an insulation part formed between the rig and the temperature sensor to insulate the rig and the temperature sensor.
절연부는 온도센서를 감싸는 부직포; 및 부직포를 감싸는 절연수지;를 포함할 수 있다.Insulation part non-woven fabric surrounding the temperature sensor; And an insulating resin surrounding the nonwoven fabric.
절연수지는 테프론 또는 에폭시 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.The insulating resin may include at least one of teflon or epoxy.
본 발명에 따른 온도 감지부를 통해서 단자대의 온도 변화를 용이하게 파악할 수 있고, 이에 따라서 한계 온도 이전에 온도 증가로 인해 문제를 야기하기 이전에 사전 대처가 가능할 수 있다.
Through the temperature sensing unit according to the present invention, it is possible to easily grasp the temperature change of the terminal block, and accordingly, it may be possible to take proactive measures before causing a problem due to the temperature increase before the limit temperature.
도 1은 본 발명에 의한 온도 감지 장치의 구성을 나타내는 블록도.
도 2는 온도 감지부의 실시 예를 나타내는 사시도.
도 3은 온도 감지부와 단자대의 접속을 나타내는 단면도.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 의한 온도 감지 장치의 구성을 나타내는 블록도 .1 is a block diagram showing the configuration of a temperature sensing device according to the present invention.
2 is a perspective view illustrating an embodiment of a temperature sensing unit.
3 is a cross-sectional view illustrating a connection between a temperature sensing unit and a terminal block.
Figure 4 is a block diagram showing the configuration of a temperature sensing device according to another embodiment of the present invention.
이하 상기 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예들을 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 부호가 사용되며, 이에 따른 부가적인 설명은 하기에서 생략된다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, embodiments of the present invention in which the above object can be specifically realized are described with reference to the accompanying drawings. In describing the embodiments, the same names and symbols are used for the same components, and additional description thereof will be omitted below.
도 1은 본 발명에 의한 온도 감지 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 온도 감지 장치는 차단기(미도시) 등과 전기적으로 연결되고, 차단기와 접속시에 접속 단자의 온도를 감지하기 위한 것이다.1 is a block diagram showing the configuration of a temperature sensing device according to the present invention. The temperature sensing device is electrically connected to a breaker (not shown) and the like, and is for sensing a temperature of a connection terminal when the breaker is connected to the breaker.
도 1을 참조하면, 본 발명에 의한 온도 감지 장치는 단자대(100), 온도 감지부(200), 온도 감지부(200)의 신호를 바탕으로 단자대(100)의 온도를 산출하는 연산처리부(300) 및 사용자에게 온도를 표시하기 위한 표시부(400)를 구비한다.Referring to FIG. 1, the temperature sensing device according to the present invention includes a
단자대(100)는 차단기 등과 전기적으로 연결을 위한 수단일 수 있다. The
온도 감지부(200)는 단자대(100)의 온도를 감지하기 위한 것으로, 온도 센서를 내장하는 접속장치일 수 있다. 온도 센서는 온도에 따라서 저항값이 변하는 소자를 이용할 수 있고, 자세한 내용은 후술하기로 한다. 이러한 온도 감지부(200)는 차단기()와 전기적으로 접속하면서 부하(미도시)와 연결될 수 있다. 이때 온도 감지부(200)는 단자대(100)의 수량에 대응하여 복수 개가 형성되고, 각각의 온도 감지부(200)는 단자대(100)와 개별적으로 연결된다. 예컨대, 3상 차단기일 경우 N상을 포함하여 4개의 단자대가 요구될 경우에, 온도 감지부(200)는 4개로 구성되며, 각각의 온도 감지부(200)는 온도 센서인 제 1 내지 제 4 센서(211,212,213,214)를 각각 포함하도록 형성될 수 있다. 이에 따라서, 각각의 온도 센서는 차단기의 각 상(R,S,T,N)들과 개별적으로 연결될 수 있다. The
연산처리부(300)는 온도 감지부(200)를 통해 검출된 신호를 바탕으로 단자대(100)의 온도를 산출한다. 즉, 연산처리부(300)는 온도 감지부(200)의 온도 센서가 온도에 따라 변하는 저항값으로 인해 변화하는 전압값을 검출하고, 이를 바탕으로 온도 감지부(200)의 온도를 산출할 수 있다. The
그리고, 표시부(400)는 연산처리부의 결과에 따라 단자대(100)의 온도를 사용자에게 표시한다. 표시부(400)는 발광 다이오드(Light Emitting Diode; 이하 'LED'), 액정표시장치(Liquid Crystal Display ; LCD) 등을 이용하여 연산처리부(300)에서 산출한 단자대(100)의 온도를 수치화하여 표시할 수 있다. 이때 표시부(400)는 연산처리부(300)와 1:1 대응하도록 연결될 수 있다. 이에 따라서 각각의 상(R,S,T,N)들과 연결되는 단자들의 온도를 각각 표시할 수 있다. 또는 표시부(400)는 각각의 단자대(100) 중에서 특정 단자대 예컨대 제한 온도에 가까운 단자대만의 온도를 표시하거나, 하나의 표시창에 사용자의 선택에 의해 단자대(100)의 온도를 표시할 수 있다.The
도 2 및 도 3은 본 발명에 의한 온도 감지부의 실시예를 나타내는 도면으로, 도 2는 온도 감지부의 사시도이고, 도 3은 온도 감지부와 단자대의 접속을 나타내는 단면도이다. 2 and 3 is a view showing an embodiment of the temperature sensing unit according to the present invention, Figure 2 is a perspective view of the temperature sensing unit, Figure 3 is a cross-sectional view showing the connection of the temperature sensing unit and the terminal block.
도 2 및 도 3을 참조하면, 온도 감지부(200)는 단자대(100)와 전기적으로 접속하기 위한 접속장치로서, 온도 센서(210)를 포함할 수 있다. 그리고 온도 센서(210)와 리그(230) 사이에는 절연부(220)가 형성될 수 있다. 2 and 3, the
단자대(100)와 전기적으로 결합하기 위한 리그(230)는 접속 고리(234)와 원통형의 몸체(232)를 포함할 수 있다. 몸체(232)는 내부에 온도 센서(210)를 포함하도록 공간을 갖는 원통형으로 구현될 수 있다. 이러한 온도 감지부(200)의 몸체(232) 내부에는 온도 센서(210)가 탑재되고, 온도 센서(210)와 도전체인 몸체(232) 사이에는 절연을 위한 절연부(220)가 개재된다. 절연부()는 온도 센서(210)를 둘러싸는 부직포(222)와, 부직포(222)와 몸체(232) 사이에 개재되는 절연수지(224)로 구성될 수 있다. 그리고 절연수지(224)는 테프론이나 에폭시 등을 이용하여 형성할 수 있다. The
그리고, 온도 센서(210)로는 접촉식 온도 센서를 이용할 수 있다. 접촉식 온도 센서는 온도에 따라 물질의 저항값이 변하는 소자인 서미스터를 이용할 수 있다. 그리고 서미스터는 온도가 상승함에 따라서 저항이 감소하는 부특성(NTC) 서미스터와, 온도가 상승함에 따라서 저항이 증가하는 정특성(PTC) 서미스터 중 어느 것을 이용하여도 무방하다.As the
이와 같은 본 발명에 의한 온도 감지 장치에 의하면 전기 장치와 접속하는 단자대에서 접촉 저항 증가로 인한 발열에 의해서 불량이 발생하는 것을 미리 감지할 수 있다. According to the temperature sensing device according to the present invention, it is possible to detect in advance that a failure occurs due to heat generation due to an increase in contact resistance in the terminal block connected to the electrical device.
도 4는 다른 실시예에 의한 온도 감지 장치를 나타내는 도면이다.4 is a view showing a temperature sensing apparatus according to another embodiment.
도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 의한 온도 감지 장치는 단자대(100), 온도 감지부(200), 온도 감지부(200)의 저항값 변화에 의한 전압을 산출하는 연산처리부(300), 기준 전압을 생성하는 기준 전압 생성부(500), 연산 처리부(300)의 전압값 변화와 기준 전압을 비교하는 비교부(700) 및 비교부(700)의 결과에 따른 단자대(100)의 온도 범위를 표시하는 표시부(400)를 구비한다. 이하, 이 실시예에 있어서 전술한 실시예와 동일하거나 유사한 구성요소에 대해서는 자세한 설명을 생략하기로 한다. Referring to FIG. 4, the temperature sensing device according to another embodiment of the present invention includes an
단자대(100)는 차단기 등과 연결되는 접속장치일 수 있다. The
온도 감지부(200)는 단자대(100)의 온도를 감지하기 위한 것으로, 온도 센서를 내장하는 접속장치일 수 있다. 온도 센서는 온도에 따라서 저항값이 변하는 서미스터를 이용할 수 있고, 이처럼 저항값의 변화에 따라 전압값이 변하는 것을 측정하기 위한 구성일 수 있다.The
연산처리부(300)는 온도 감지부(200)의 저항값의 변화에 따라서 전압값이 변하는 것을 산출한다. 즉, 온도 감지부(200)의 온도값에 의한 전압값을 측정할 수 있다. The
기준전압 생성부(500)는 제한 온도에 대응하는 기준전압을 생성한다. 제한 온도는 단자대(100)에서 접촉 저항의 증가로 인하여 발열 문제를 야기할 수 있는 온도를 의미한다. 온도 감지부(200)는 단자대(100)의 온도 변화에 따라서 저항값이 변하는 것으로 인해 변화하는 전압값을 검출하기 위한 것이고, 이에 따라서 전압값에 따른 온도를 수치화하고 있다. 즉, 역으로 기준전압 생성부(500)는 온도에 따른 전압값을 이용하여 제한 온도에 대응하는 전압값을 생성할 수 있다. 그리고 이러한 온도에 의한 전압값의 변화는 온도 센서 소자에 따라서 달라질 수 있다. The
비교부(700)는 연산처리부(300)에서 산출된 온도 감지부(200)의 전압값과 기준전압 생성부(500)에서 생성된 기준전압을 비교한다. 그리고, 비교부(700)는 비교된 전압값을 판단하여, 온도 감지부(200)의 온도가 기준전압을 설정한 온도보다 높을 경우에 표시부(400)에 특정 신호를 전송한다. 온도 감지부(200)의 전압값을 기준전압과 비교하여 온도 비교를 하는 것은 온도 감지부(200)의 온도 센서의 종류에 따라서 달라질 수 있다. 예컨대, 온도 센서가 온도의 증가에 따라서 저항값이 증가하는 소자이면, 온도 감지부(200)의 전압값이 기준전압보다 높을 경우 온도가 기준온도보다 높은 것으로 판단할 수 있다. 반면에, 온도 센서가 온도의 증가에 따라서 저항값이 감소하는 소자이면, 온도 감지부(200)의 전압값이 기준전압보다 낮을 경우 온도가 기준온도보다 높은 것으로 판단할 수 있다. The
제어부(600)는 기준전압 생성부(500)에서 생성되는 기준전압을 설정하고, 이를 바탕으로 표시부(410)를 제어할 수 있다. 즉, 제어부(600)는 접촉저항으로 인한 문제가 야기될 수 있는 단자대의 온도에 대응하는 온도 감지부(200)의 저항에 의한 전압값을 설정할 수 있다. 그리고, 이처럼 제어부(600)가 설정하는 기준 온도는 몇 단계로 구분될 수 있다. 예컨대, 제어부(600)는 기준 온도를 80, 90, 100, 120(℃)의 네 단계로 설정할 수 있다. The
표시부(400)는 비교부(700)에서 비교한 온도 감지부(200)의 전압값과 기준 전압값을 비교한 결과를 표시한다. 즉, 단자대(100)의 온도와 기준 온도를 비교하여 단자대(100)의 온도가 기준 온도 대비 어느 상황인지를 나타낼 수 있다. 이러한 표시부(400)는 LED를 이용하여 구현될 수 있다. LED는 온도에 따른 위험 수위를 표현하도록 온도 범위에 따른 발광색을 달리할 수 있다. 예컨대, 표시부(400)는 복수 개의 LED로 구현되고 각각의 LED는 단자대(100)의 온도에 따라서 특정 LED가 발광할 수 있다. LED를 제 1 내지 제 3 LED로 구현할 경우, 제 1 LED는 단자대(100)가 정상 온도의 범위 내에서 작동할 경우를 표시하고, 제 2 LED는 단자대(100)가 제한 온도인 기준 온도에 근접할 경우에 발광하도록 설정할 수 있다. The
또한, 단자대(100)가 제한 온도를 초과할 경우에는 제 3 LED가 발광하도록 설정할 수 있다. In addition, when the
위에서 몇몇의 실시예가 예시적으로 설명되었음에도 불구하고, 본 발명이 이의 취지 및 범주에서 벗어남 없이 다른 여러 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다.It is to be understood by those skilled in the art that the present invention may be embodied in many other forms without departing from the spirit and scope of the invention,
따라서, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아닌 예시적인 것으로 여겨져야 하며, 첨부된 청구항 및 이의 동등 범위 내의 모든 실시예는 본 발명의 범주 내에 포함된다.
Accordingly, the above-described embodiments are to be considered illustrative and not restrictive, and all embodiments within the scope of the appended claims and their equivalents are intended to be included within the scope of the present invention.
100 : 단자대 200 : 온도 감지부
300 : 연산 처리부 400 : 표시부
500 : 기준전압 생성부 600 : 제어부
220 : 절연부 230 : 리그100: terminal block 200: temperature sensing unit
300: arithmetic processing unit 400: display unit
500: reference voltage generation unit 600: control unit
220: insulation 230: league
Claims (5)
상기 단자대와 연결되며, 상기 단자대의 온도변화를 검출하기 위한 온도 감지부;
상기 온도 감지부를 통해 검출된 신호를 바탕으로 상기 단자대의 온도를 산출하는 연산처리부; 및
상기 연산처리부의 결과에 따라 상기 단자대의 온도를 사용자에게 표시하기 위한 표시부;를 구비하고,
상기 온도 감지부는, 상기 단자대와 일대일로 연결되며, 상기 연산처리부는 각각의 상기 단자대의 온도를 산출하는 것을 특징으로 하는 온도 감지 장치.
A terminal block connected to a breaker;
A temperature sensing unit connected to the terminal block and configured to detect a temperature change of the terminal block;
A calculation processing unit calculating a temperature of the terminal block based on the signal detected by the temperature sensing unit; And
And a display unit for displaying the temperature of the terminal block to the user according to the result of the calculation processing unit.
The temperature sensing unit is connected to the terminal block in a one-to-one, the temperature processing unit, characterized in that for calculating the temperature of each terminal block.
상기 온도 감지부는
상기 단자대와 전기적으로 접속하는 리그;
상기 리그에 내재하는 온도센서; 및
상기 리그와 상기 온도센서 사이에 형성되어 상기 리그와 상기 온도센서를 절연하기 위한 절연부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 감지 장치.
The method of claim 1,
The temperature sensing unit
A rig electrically connected to the terminal block;
A temperature sensor inherent in the rig; And
And an insulation part formed between the rig and the temperature sensor to insulate the rig and the temperature sensor.
상기 절연부는
상기 온도센서를 감싸는 부직포; 및
상기 부직포를 감싸는 절연수지;를 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 감지 장치.
The method of claim 2,
The insulating portion
Non-woven fabric surrounding the temperature sensor; And
Insulation resin surrounding the non-woven fabric; temperature sensing device comprising a.
상기 절연수지는 테프론 또는 에폭시 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 감지 장치.
,
The method of claim 3, wherein
The insulating resin is a temperature sensing device, characterized in that at least one of Teflon or epoxy.
,
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