KR101372800B1

KR101372800B1 - 전압 감시장치 및 전압 감시방법

Info

Publication number: KR101372800B1
Application number: KR1020130013734A
Authority: KR
Inventors: 유스케 후쿠사코; 코지 요코타
Original assignee: 오므론 가부시키가이샤
Priority date: 2012-02-29
Filing date: 2013-02-07
Publication date: 2014-03-12
Also published as: KR20130099830A; JP6003091B2; CN103293356B; CN103293356A; TWI479305B; JP2013178186A; TW201337531A

Abstract

본 발명은 순간 전압 저하를 검출할 수 있을 뿐만 아니라, 그 순간 전압 저하의 발생 전후의 전압 변화에 관한 정보를 얻을 수 있는 전압 감시장치 및 전압 감시방법을 제공하기 위한 것이다. 전력량 센서(1)는 전압 감시기능을 갖는다. 전력량 센서(1)는, 계측 부분에서의 교류 전압을 계측하여, 계측 부분에서 생긴 순간 전압 저하를 검출하는 계측부(10)와 기억부(19)를 갖춘다. 계측부(10)는, 순간 전압 저하의 검출 시점까지의 제1 기간에서의, 제1 시간간격으로의 교류 전압의 추이에 관한 제1 이력 데이터와, 순간 전압 저하의 검출 시점 이후의 제2 시간간격으로의 교류 전압의 추이를 나타내는 제2 이력 데이터를 생성하고, 제1 및 제2 이력 데이터를 기억부(19)에 기억시킨다. 제2 시간간격은 제1 시간간격보다도 짧기 때문에, 순간 전압 저하의 전압에 관한 상세한 정보를 얻을 수 있다.

Description

전압 감시장치 및 전압 감시방법{Voltage Monitoring Apparatus and Method}

본 발명은 순간 전압 저하 및 순간 정전(停電)을 감시하기 위한 전압 감시장치 및 전압 감시방법에 관한 것이다.

순간 전압 저하 또는 순간 정전은, 전원전압의 변동에 민감한 설비, 장치 등의 동작에 큰 영향을 미친다. 예를 들어 반도체 디바이스의 제조에서는, 미세한 가공이 요구되기 때문에, 제조장치가 정밀하게 제어된다. 순간 전압 저하 또는 순간 정전은, 제조장치의 동작에 중요한 영향을 미칠 가능성이 있다. 이 때문에, 순간 전압 저하 또는 순간 정전을 감시하기 위한 기술이 이제까지 제안되고 있다.

예를 들어, 특개평11-51985호 공보(특허문헌 1)는, 마이크로컴퓨터의 구동 전원을 공급하는 교류 전원의 정전 및 복전(復電)을 검출하기 위한 연산처리장치를 개시한다. 이 장치는, 교류 전원의 순간 전압을 디지털 값으로 변환하는 A/D 변환기와, 그 디지털 값이 설정값 이하인지 아닌지를 판정하는 컴퍼레이터와, 디지털 값이 설정값 이하인 기간의 길이에 근거하여 정전을 검출하는 검출처리부를 포함한다. 정전이 검출된 경우, CPU의 동작 클럭 주파수가 통상의 주파수보다도 저감된다. 복전이 검출된 경우에는, CPU의 동작 클럭 주파수가 통상의 주파수로 되돌아간다.

특허문헌 1: 일본 특개평11-51985호 공보

특허문헌 1에 개시된 연산처리장치는, 정전 및 복전이라는 현상을 검출하는 것을 목적으로 한다. 상기와 같이, 공장에서, 순간 정전 또는 정전까지는 이르지 않은 순간적인 전압 저하가 발생한 경우에는, 생산공정에 큰 영향이 발생한다. 순간 정전 및 순간 전압 저하라는 현상의 해석 및 대책의 결정을 위해, 그 현상의 발생 전후의 전압의 변화에 관한 가능한 한 상세한 정보를 얻을 수 있음을 바란다. 그러나 특허문헌 1은 그와 같은 정보를 얻기 위한 구체적인 방법에 대해서는 기재되어 있지 않다.

본 발명의 목적은, 순간 전압 저하를 검출할 수 있을 뿐만 아니라, 그 순간 전압 저하의 발생 전후의 전압 변화에 관한 정보를 얻을 수 있는 전압 감시장치 및 전압 감시방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 한 국면에 의하면, 전압 감시장치는, 계측 부분에서의 교류 전압을 계측하여, 계측 부분에서 생긴 순간 전압 저하를 검출하는 계측부와, 기억부를 갖춘다. 계측부는, 순간 전압 저하의 검출 시점까지의 제1 기간에서의, 제1 시간간격으로의 교류 전압의 추이에 관한 제1 이력 데이터와, 순간 전압 저하의 검출 시점 이후의 제2 시간간격으로의 교류 전압의 추이를 나타내는 제2 이력 데이터를 생성하고, 제1 및 제2 이력 데이터를 기억부에 기억시킨다. 제2 시간간격은 제1 시간간격보다도 짧다.

이 구성에 의하면, 계측부는, 계측 부분에서의 순간 전압 저하를 검출한다. 계측부는, 그 순간 전압 저하의 검출 시점까지의 제1 기간 사이의 교류 전압의 추이에 관한 제1 이력 데이터를 생성한다. 게다가, 계측부는, 그 순간 전압 저하의 검출 시점 이후, 제2 이력 데이터를 생성한다. 제2 이력 데이터에서는, 작은 시간간격으로의 교류 전압의 추이가 나타내어지기 때문에, 순간 전압 저하의 검출 후의 전압의 변동에 관한 상세한 데이터를 얻을 수 있다. 제1 및 제2 이력 데이터는 기억부에 기억된다. 따라서 순간 전압 저하의 검출 시점 전후 기간 사이의 전압의 변동에 관한 정보를 얻을 수 있다.

「순간 전압 저하」는, 순간 정전, 및 정전까지는 이르지 않는 순간적인 전압 저하의 양쪽을 포함할 수 있다.

제1 이력 데이터가 기억부에 기억되는 타이밍은, 순간 전압 저하의 검출 전 및 순간 전압 저하의 검출 후의 어느 쪽이어도 좋다. 순간 전압 저하의 발생은 예측할 수 없는 때가 많다. 이 때문에, 예를 들어 제1 이력 데이터를 기억부에 기억시키고, 일정한 시간간격으로 그 데이터를 갱신해도 좋다. 또는, 계측부는, 제1 이력 데이터를 미리 보유해 두고, 순간 전압 저하가 검출되었을 때에 그 데이터를 기억부에 입력해도 좋다.

바람직하게는, 계측부는 순간 전압 저하의 검출 후의 교류 전압의 파형 데이터를 생성하여 기억부에 더 기억시킨다.

이 구성에 의하면, 순간 전압 저하의 검출 후의 전압의 추이에 관한, 보다 상세한 정보를 취득할 수 있다. 예를 들어 기억부에 기억된 파형 데이터에 근거하여 순간 전압 저하의 검출 후의 전압 파형을 재현할 수 있다.

바람직하게는, 제1 이력 데이터는, 제1 기간에, 교류 전압의 제1 주기마다 취득된 제1 데이터와, 순간 전압 저하의 검출 시점까지의 제2 기간에, 교류 전압의 제2 주기마다 취득된 제2 데이터를 포함한다. 제2 이력 데이터는, 제1 기간보다도 짧은 제3 기간에, 교류 전압의 제3 주기마다 취득된 제3 데이터를 포함한다. 제1 시간간격은, 제1 주기에 대응한다. 제2 시간간격은 제3 주기에 대응한다. 제2 주기는 제1 주기보다도 짧다.

이 구성에 의하면, 제2 및 제3 데이터에 의해, 순간 전압 저하의 검출 직전부터 직후에 걸친 전압의 상세한 정보를 얻을 수 있다. 게다가, 제1 데이터에 의해, 순간 전압 저하의 검출 전의 전압의 대충의 경향에 관한 정보를 얻을 수 있다.

바람직하게는, 계측부가 파형 데이터를 취득하는 기간은 제3 기간보다도 짧다.

이 구성에 의하면, 파형 데이터의 사이즈를 억제할 수 있다. 이에 의해, 예를 들어 기억부의 기억용량을 절약할 수 있다. 게다가, 기억부에의 데이터의 입력시간을 짧게 할 수 있다. 전압 감시장치의 전원전압이 순간 전압 저하의 영향을 받을 가능성이 있다. 입력시간이 짧아짐으로써, 기억부에 파형 데이터를 남길 수 있는 확률을 높일 수 있다.

바람직하게는, 제1 주기는, 교류 전압의 복수의 주기에 대응한다. 제2 및 제3 주기는, 교류 전압의 1주기에 대응한다. 제1 데이터는, 복수의 주기에 걸친, 전압 순간값의 2승의 합을 나타낸다. 제2 및 제3 데이터는, 교류 전압의 1주기 사이에서의, 전압 순간값의 2승의 합을 나타낸다.

이 구성에 의하면, 계측부가 전압 실효값에 관한 데이터를 생성하기 위해 필요한 시간을 짧게 할 수 있다. 일반적으로, 실효값을 구하기 위해서는, 소정 기간(예를 들어 1주기)의 전압 순간값의 2승의 합의 평균값을 산출하고, 그 평균값의 제곱근을 산출한다. 그러나 제곱근의 연산에 시간을 요할 가능성이 있다. 상기 구성에 의하면, 제곱근의 연산이 생략되기 때문에, 데이터의 생성시간을 짧게 할 수 있다.

바람직하게는, 계측부는, 교류 전압의 반(半)주기 사이에 전압 순간값의 2승의 합을 생성함으로써 감시 데이터를 생성하고, 감시 데이터의 추이와 설정된 패턴을 비교하여 순간 전압 저하를 검출한다.

이 구성에 의하면, 감시 데이터의 생성에 필요한 시간을 짧게 할 수 있다. 이에 의해, 순간 전압 저하를 빠르게 검출할 수 있다.

바람직하게는, 설정된 패턴은, 복수의 패턴 중에서 선택된다. 전압 감시장치는, 순간 전압 저하의 검출 시에, 복수의 패턴에 각각 대응하는 복수의 경보 중, 설정된 패턴에 대응하는 경보를 출력하는 경보 출력부를 더 갖춘다.

이 구성에 의하면, 순간 전압 저하의 패턴에 따라 경보를 다르게 할 수 있다.

바람직하게는, 기억부는 제1 및 제2 이력 데이터를 불휘발적으로 기억한다.

이 구성에 의하면, 생성된 제1 및 제2 이력 데이터가 소실하는 것을 막을 수 있다.

본 발명의 다른 국면에 의하면, 전압 감시방법은, 계측 부분에서의 교류 전압을 계측하여, 계측 부분에서 생긴 순간 전압 저하를 검출하는 단계와, 순간 전압 저하의 검출 시점까지의 제1 기간에서의, 제1 시간간격으로의 교류 전압의 추이에 관한 제1 이력 데이터를 생성하는 단계와, 순간 전압 저하의 검출 시점 이후의 데이터를 생성하는 단계와, 생성된 데이터를 기억부가 기억하는 단계를 갖춘다. 검출 시점 이후에 생성된 데이터는, 제2 시간간격으로의 교류 전압의 추이를 나타내는 제2 이력 데이터를 포함한다. 제2 시간간격은, 제1 시간간격보다도 짧다. 기억하는 단계에서, 기억부는 제1 및 제2 이력 데이터를 기억한다.

이 구성에 의하면, 순간 전압 저하의 검출 시점 전후의 기간 사이의 전압의 변동에 관한 정보를 얻을 수 있다. 또한, 기억부는, 제1 및 제2 이력 데이터를 근거로 순간 전압 저하의 검출 시점 이후에 기억해도 좋다. 또는 기억부는, 제1 이력 데이터를 순간 전압 저하의 검출 시점 이전에 기억하고, 제2 이력 데이터를 순간 전압 저하의 검출 시점 이후에 기억해도 좋다.

바람직하게는, 검출 시점 이후에 생성된 데이터는, 순간 전압 저하의 검출 후의 교류 전압의 파형 데이터를 포함한다. 기억하는 단계에서, 기억부는 파형 데이터를 더 기억한다.

이 구성에 의하면, 순간 전압 저하의 검출 후의 전압의 추이에 관한, 보다 상세한 정보를 취득할 수 있다.

바람직하게는, 제1 이력 데이터는, 제1 기간에, 교류 전압의 제1 주기마다 취득된 제1 데이터와, 순간 전압 저하의 검출 시점까지의 제2 기간에, 교류 전압의 제2 주기마다 취득된 제2 데이터를 포함한다. 제2 이력 데이터는, 제1 기간보다도 짧은 제3 기간에, 교류 전압의 제3 주기마다 취득된 제3 데이터를 포함한다. 제1 시간간격은, 제1 주기에 대응한다. 제2 시간간격은, 제3 주기에 대응한다. 제2 주기는 제1 주기보다도 짧다.

바람직하게는, 파형 데이터를 생성하는 기간은, 제3 기간보다도 짧다.

이 구성에 의하면, 파형 데이터의 사이즈를 억제할 수 있다.

바람직하게는, 제1 주기는 교류 전압의 복수의 주기에 대응한다. 제2 및 제3 주기는 교류 전압의 1주기에 대응한다. 제1 데이터는, 복수의 주기에 걸친, 전압 순간값의 2승의 합을 나타낸다. 제2 및 제3 데이터는 교류 전압의 1주기 사이에서의 전압 순간값의 2승의 합을 나타낸다.

이 구성에 의하면, 계측부가 전압 실효값에 관한 데이터를 생성하기 위해 필요한 시간을 짧게 할 수 있다.

바람직하게는, 검출하는 단계에서, 교류 전압의 반주기 사이에 전압 순간값의 2승의 합을 생성함으로써 감시 데이터를 생성하고, 감시 데이터의 추이와 설정된 패턴을 비교하여 순간 전압 저하를 검출한다.

이 구성에 의하면, 감시 데이터의 생성에 필요한 시간을 짧게 할 수 있다. 이에 의해, 순간 전압 저하를 빨리 검출할 수 있다.

바람직하게는, 설정된 패턴은 복수의 패턴 중에서 선택된다. 전압 감시방법은, 순간 전압 저하의 검출 시에, 복수의 패턴에 각각 대응하는 복수의 경보 중, 설정된 패턴에 대응하는 경보를 출력하는 단계를 더 갖춘다.

본 발명에 의하면, 순간 전압 저하를 검출할 수 있을 뿐만 아니라, 그 순간 전압 저하의 발생 전후의 전압변화에 관한 정보를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 전압 감시장치의 한 실시형태를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시형태에 따른 전력량 센서의 주요부의 구성을 나타낸 기능 블록도이다.
도 3은 도 1 및 도 2에 나타내어진 전력량 센서(1)에 의해 실행되는 전압 감시처리를 나타낸 플로우 차트이다.
도 4는 검출 패턴의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 감시 데이터의 생성방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 순간 전압 저하의 검출 전의 데이터의 생성 및 보유의 순서를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 순간 전압 저하의 검출 후의 데이터의 생성 및 보유의 순서를 설명하기 위한 도면이다.

이하, 본 발명의 실시형태에 대해서, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 또한, 도면 중 동일 또는 상당 부분에는 동일 부호를 붙이고 그 설명은 반복되지 않는다.

도 1은 본 발명에 따른 전압 감시장치의 한 실시형태를 나타낸 도면이다. 도 1을 참조하여, 본 실시형태에서, 본 발명에 따른 전압 감시장치는, 전력량 센서(1)로서 실현된다. 전력량 센서(1)는, 교류 회로(5)의 계측 부분에서의 전압 및 전류를 계측한다.

구내전기설비(2)는, 송전선(2a)을 통하여 공급된 전력을, 교류 회로(5, 9)로 출력한다. 구내전기설비(2)는 수변전설비, 분전반, 배전반 및 구내 간선을 포함한다.

교류 회로(5)는, 부하장치(6)에 교류 전력을 공급한다. 부하장치(6)는, 예를 들어 공장 내의 장치 또는 설비이다. 교류 회로(5)에는, 보조전원(8)이 접속된다. 보조전원(8)은 부하장치(6)의 백업 전원이고, 예를 들어 UPS(Uninterruptible Power Supply)가 적용된다.

교류 회로(5)는, 전력선(5a, 5b, 5c)을 포함한다. 도 1은, 교류 회로(5)의 배전방식의 일례로서 3상(相) 3선(線)식을 나타낸다. 교류 회로(5)의 배전방식은 3상 3선식으로 한정되지 않고, 예를 들어 단상 2선식, 단상 3선식, 또는 3상 4선식이어도 좋다.

전력량 센서(1)는, 교류 회로(9)를 통하여 전원전압을 받는다. 교류 회로(9)에는 보조전원(3)이 접속된다. 보조전원(3)은, 전력량 센서(1)의 백업 전원이고, 예를 들어 UPS이다. 다만 보조전원(3)은 필수는 아니다.

전력량 센서(1)의 계측 부분은, 교류 회로(5)와 부하장치(6) 사이에서 교류 전력이 전달되는 부분에 대응한다. 구체적으로는, 전력량 센서(1)는, 전력선(5a, 5b, 5c)에 접속되어, 교류 회로(5)의 전압을 측정한다. 게다가 변류기(1a, 1b)가 전력량 센서(1)에 접속된다. 변류기(1a, 1b)는 전력선(5a, 5b)에 흐르는 전류를 각각 검출한다. 전력량 센서(1)는 변류기(1a, 1b)로부터 출력되는 신호에 의해, 계측 부분의 전류를 계측한다.

전력량 센서(1)는, 계측된 전압 및 계측된 전류에 근거하여, 계측 부분에서의 전력량을 연산한다. 연산에 의해 구해지는 전력량은 부하장치(6)의 소비 전력량에 한정되지 않는다. 예를 들어 부하장치(6)가 모터를 갖추고, 그 모터가 회생동작을 하는 경우에는, 모터의 발전 전력량이 구해져도 좋다.

예를 들어 낙뢰에 의해, 전력공급자(전력회사 등)의 전력설비에 사고가 발생한 경우에는, 사고설비가 전력계통으로부터 분리된다. 이와 같은 경우에, 구내전기설비(2) 및 교류 회로(5, 9)의 전압이, 단기간 저하하는 일이 생길 수 있다. 이와 같은 전압 저하는, 「순간 전압 저하」라 불린다. 또는 상기와 같은 경우에, 순간적인 정전이 발생함을 생각할 수 있다. 이와 같은 정전은 「순간 정전」이라 불린다. 본 실시형태에서, 「순간 전압 저하」라는 용어는 순간 정전 및 정전까지는 이르지 않는 순간적인 전압 저하의 양쪽을 포함한다.

전력량 센서(1)는, 계측 부분에서의 교류 전압을 감시하여, 그 계측 부분에서 생긴 순간 전압 저하를 검출한다. 전력량 센서(1)는, 계측된 전압의 추이의 패턴을, 미리 설정된 패턴과 비교함으로써 순간 전압 저하를 검출한다. 이 경우, 전력량 센서(1)는 경보를 발생시키기 위한 신호(경보출력)를 경보장치(4)에 출력한다. 경보장치(4)는, 전력량 센서(1)로부터의 경보출력에 따라 경보를 발한다. 경보장치(4)는 예를 들어 램프, 부저 등이지만 이에 한정되는 것은 아니다.

게다가, 전력량 센서(1)는, 교류 회로(5)의 교류 전압의 추이에 관한 이력 데이터를 생성하고, 그 이력 데이터를 보유한다. 전력량 센서(1)가 순간 전압 저하를 검출하면, 그 이력 데이터가 전력량 센서(1)의 내부에 기억된다. 적절한 타이밍에, 전력량 센서(1)에 기억된 이력 데이터가 데이터 처리장치(7)로 보내진다. 전력량 센서(1)는, 예를 들어 도시하지 않은 통신장치 및 통신선을 통하여 데이터 처리장치(7)로 데이터를 전송한다. 데이터 처리장치(7)는, 예를 들어 소정의 프로그램을 실행하는 퍼스널컴퓨터에 의해 실현된다.

전력량 센서(1)는 전압의 추이에 관한 데이터뿐만 아니라, 다른 데이터, 예를 들어 전력량에 관한 데이터도 기억해도 좋다. 또, 전력량 센서(1)는, 예를 들어 메모리 카드와 같은 기록매체에 데이터를 기록해도 좋다. 그 기록매체는 전력량 센서(1)로부터 꺼내어져, 데이터 처리장치(7)에 삽입된다. 데이터 처리장치(7)는 기록매체에 기억된 전력량 데이터를 읽어낸다. 이와 같은 방법에 의해서도, 전력량 센서(1)로부터 데이터 처리장치(7)로 데이터를 전송할 수 있다.

도 2는, 본 발명의 실시형태에 따른 전력량 센서의 주요부의 구성을 나타낸 기능 블록도이다. 도 2를 참조하여, 전력량 센서(1)는, 계측부(10), 통신제어부(13), 접속부(14), 아이솔레이터(15a)를 포함하는 신호 경로(15), 전원회로(16), 기억부(19), 캐퍼시터(20), 반도체 릴레이(21)를 포함한다.

계측부(10)는, 전압 계측부(11), 전류 계측부(12), 연산회로(18)를 포함한다. 전압 계측부(11)는, 분압회로(11a)와 A/D 변환회로(11b)를 포함한다. 전류 계측부(12)는, 변류기(1a, 1b), 전류/전압 변환회로(12a), A/D 변환회로(12b)를 포함한다. A/D 변환회로(11b, 12b)가 하나의 회로로 통합되어 있어도 좋다. 또는 A/D 변환회로(11b, 12b) 및 연산회로(18)가 하나의 처리장치(예를 들어 CPU)에 통합되어 있어도 좋다. 또, 통신제어부(13)도 예를 들어 CPU에 의해 실현된다.

전압 계측부(11)는, 전력선(5a, 5b, 5c)의 각각의 전압(Va, Vb, Vc)을 계측한다. 분압회로(11a)는 입력전압(전압 Va, Vb, Vc)을 분압하여, 계측에 적절한 강도의 전압을 생성한다. A/D 변환회로(11b)는, 분압회로(11a)로부터 출력된 전압에 대하여 샘플링 및 A/D 변환을 실행한다. 이에 의해 전압(Va, Vb, Vc)의 각각의 값을 나타내는 디지털 데이터가 생성된다.

전류 계측부(12)는, 전력선(5a, 5b)의 각각의 전류(I1, I3)를 계측한다. 변류기(1a)는, 전류(I1)에 비례하는 전류(I1a)를 출력한다. 변류기(1b)는, 전류(I3)에 비례하는 전류(I3a)를 출력한다. 전류/전압 변환회로(12a)는, 전류(I1a, I3a)를 전압으로 변환하고, 그 전압을 더 증폭한다. 이에 의해 전류/전압 변환회로(12a)는 계측에 적절한 강도의 전압을 생성한다. A/D 변환회로(12b)는, 전류/전압 변환회로(12a)로부터 출력된 전압에 대하여 샘플링 및 A/D 변환을 실행한다. 이에 의해 전류(I1, I3)의 각각의 값을 나타내는 디지털 데이터가 생성된다.

연산회로(18)는, 전류 계측부(12)로부터의 전류(I1, I3)의 각각의 값을 나타내는 디지털 데이터에 근거하여, 전력선(5c)을 흐르는 전류(I2)의 값을 나타내는 디지털 데이터를 생성한다. 전류(I1, I2, I3)의 합계가 0이기 때문에, 전류(I1, I3)의 값에 근거하여 전류(I2)의 값을 산출할 수 있다. 연산회로(18)는, 전압 계측부(11)로부터 출력된 전압(Va, Vb, Vc)의 디지털 데이터, 및 전류(I1∼I3)의 디지털 데이터를 이용하여 계측 부분에서의 전력량을 연산한다. 연산회로(18)는, 연산결과로서의 전력량 데이터를 기억부(19)에 기억시킨다.

게다가, 연산회로(18)는, 전압(Va, Vb, Vc)의 각각의 추이에 관한 이력 데이터(제1 이력 데이터)를 생성하고, 그 이력 데이터를 기억부(19)에 기억시킨다. 나중에 상세하게 설명하듯이, 연산회로(18)는, 일정 기간의 이력 데이터를 기억부(19)에 기억시킨다. 연산회로(18)는, 전압에 관한 최신 데이터에 의해, 기억부(19)에 기억된 제1 이력 데이터를 갱신한다. 또한, 순간 전압 저하가 검출될 때까지, 제1 이력 데이터는 연산회로(18)의 내부(예를 들어 캐쉬)에 보유되어 있어도 좋다.

게다가, 연산회로(18)는, 전압(Va, Vb, Vc)의 각각의 감시를 위한 감시 데이터를 생성한다. 연산회로(18)는, 감시 데이터의 추이와 설정된 패턴을 비교하여, 순간 전압 저하를 검출한다. 순간 전압 저하가 검출된 경우, 연산회로(18)는 순간 전압 저하의 검출 후의 전압(Va, Vb, Vc)의 추이에 관한 제2 이력 데이터를 생성하여 기억부(19)에 제2 이력 데이터를 기억시킨다.

제1 이력 데이터는, 제1 시간간격으로의 교류 전압의 추이를 나타낸다. 이에 대하여, 제2 이력 데이터는, 제2 시간간격으로의 교류 전압의 추이를 나타낸다. 제2 시간간격은 제1 시간간격보다도 짧다. 즉 순간 전압 저하의 검출 후에는, 교류 전압의 작은 추이를 나타내는 데이터가 생성된다. 연산회로는 제2 이력 데이터를 기억부(19)에 기억시킨다.

기억부(19)에 기억된 데이터는, 필요 시에 연산회로(18)에 의해 읽어내어져, 통신제어부(13)로 보내진다. 통신제어부(13)는 그 데이터를 접속부(14)를 통하여 외부로 출력한다.

연산회로(18)가 순간 전압 저하를 검출한 경우, 연산회로(18)는 검출 신호를 출력한다. 이 신호는, 신호 경로(15)를 통하여 통신제어부(13)로 보내진다. 통신제어부(13)는 검출신호에 응답하여 반도체 릴레이(21)를 동작시킨다. 이 경우, 반도체 릴레이(21)는 경보를 발생시키기 위한 신호(경보출력)를 경보장치(4)로 출력한다.

신호 경로(15)는, 연산회로(18)와 통신제어부(13)와의 사이에 설치된다. 신호 경로(15)의 도중에는 아이솔레이터(15a)가 설치된다. 아이솔레이터(15a)는, 연산회로(18)와 통신제어부(13)를 절연한다. 교류 회로(5)의 전압값 및 전류값이 높은 경우에는, 전압 계측부(11) 및 전류 계측부(12)가 고전압 회로가 될 수 있다. 고전압부에 대한 전기적 절연을 확보하면서, 신호의 전송을 가능하게 하기 위해, 신호 절연부로서의 아이솔레이터(15a)가 설치되어 있다. 아이솔레이터(15a)는, 예를 들어 콘덴서 타입의 디지털 아이솔레이터이다. 다만 신호 절연부는, 예를 들어 포토커플러에 의해 실현되어도 좋다.

접속부(14)는, 전력량 센서(1)와 다른 장치와의 사이의 데이터 통신에 이용된다. 도시하지 않았지만, 접속부(14)는, 예를 들어 버스 및 통신선을 접속하기 위한 커넥터에 의해 구성된다. 예를 들어 전력량 센서(1)는, 다른 전략량 센서(도시하지 않음)에 의해 산출된 전력량 데이터를 접속부를 통하여 수신한다. 전력량 센서(1)가, 전력량 센서(1)의 연산에 의해 구해진 전력량 데이터를, 접속부(14)를 통하여 출력해도 좋다.

전원회로(16)는, 외부로부터의 전원전압(교류 전압)을 직류 전압으로 변환하여 전력량 센서(1)의 각각의 블록에, 그 직류 전압을 공급한다. 캐퍼시터(20)는, 전원회로(16)로부터의 직류 전압에 의해 충전된다. 캐퍼시터(20)는, 순간 전압 저하의 발생 시에 백업 전원으로서 이용된다. 캐퍼시터(20)는, 예를 들어 전기 이중층 캐퍼시터이다. 캐퍼시터 대신에, 예를 들어 이차전지가 백업 전원으로서 이용되어도 좋다.

기억부(19)는, 데이터의 입력이 가능함과 동시에, 입력된 데이터를 불휘발적으로 기억한다. 예를 들어, FeRAM(Ferroelectric Random Access Memory)이 기억부(19)로 이용된다. FeRAM은, 불휘발성이라는 특징에 더하여, 소거시간, 입력 대기시간이 불필요하다는 특징, 읽어내고, 고쳐쓰는 회수가 많다는 특징, 저소비전력이라는 특징 등을 갖는다. FeRAM을 기억부(19)에 적용함으로써, 단시간에 많은 데이터를 기억부(19)에 입력할 수 있다. 또한, 전력량 데이터를 기억하기 위한 기억부를 기억부(19)와는 독립하여 설치해도 좋다.

도 3은, 도 1 및 도 2에 나타내어진 전력량 센서(1)에 의해 실행되는 전압 감시처리를 나타낸 플로우 차트이다. 도 2 및 도 3을 참조하여, 단계 S1에서, 연산회로(18)는 예를 들어 사용자의 지시에 의해, 검출 패턴을 설정한다. 설정되는 패턴의 수는 복수여도 좋고 하나여도 좋다.

검출 패턴은, 전압 저하를 검출하기 위한 전압 레벨(기준값)과, 그 전압 레벨이 계속되는 시간을 포함한다. 예를 들어 기억부(19)에 미리 복수의 검출 패턴이 기억되고, 연산회로(18)는 그 복수의 검출 패턴의 적어도 하나를 읽어내도 좋다.

단계 S2에서, 예를 들어 사용자의 지시에 의해, 보조전원(3)(도 1 참조)의 유무에 관한 정보가 연산회로(18)에 설정된다.

단계 S3에서, 연산회로(18)는 A/D 변환회로(11b)에 의한, 샘플링 및 A/D 변환에 의해 얻어진 전압 순간값(A/D값)을 이용하여, 순간 전압에 관한 데이터를 생성하고, 그 데이터를 기억부(19)에 일시적으로 기억한다. 이 데이터는, 제1 이력 데이터 및 감시 데이터를 포함한다. 제1 이력 데이터는, 기억부(19)에 기억된다.

제1 이력 데이터는, 제1 데이터 및 제2 데이터를 포함한다. 제1 데이터는, 제1 기간에, 교류 전압의 제1 주기마다 취득된 데이터이다. 제2 데이터는, 순간 전압 저하의 검출 시점까지의 제2 기간에, 교류 전압의 제2 주기마다 취득된 제2 데이터이다.

예를 들어, 제1 데이터는, 10초간, 교류의 10주기마다 취득된, 전압 순간값의 2승의 합이다. 이 2승의 합은 교류의 1주기마다 구해진 전압 순간값의 2승의 합의, 10주기에서의 평균값이다. 따라서, 상기 「제1 기간」은 10초간이고, 「제1 주기」는 교류 파형의 10주기이다. 또, 「제1 주기」는 제1 이력 데이터에서의 「제1 시간간격」에 대응한다.

예를 들어, 제2 데이터는, 1초간, 교류의 1주기마다 취득된, 전압 순간값의 2승의 합이다. 따라서, 상기 「제2 기간」은 1초간이고, 「제2 주기」는 교류 파형의 1주기이다.

또한, 순간 전압 저하가 검출될 때까지, 제1 기간 및 제2 기간은 갱신된다. 제1 기간의 종점 및 제2 기간의 시점은, 최신 제1 및 제2 데이터가 취득된 시점이다. 제1 기간의 시점은 최신의 제1 데이터가 취득된 시점부터 10초 전으로 거슬러올라간 시점이고, 제2 기간의 시점은 최신의 제2 데이터가 취득된 시점부터 1초 전으로 거슬러올라간 시점이다.

단계 S4에서, 연산회로(18)는, 최신의 A/D값이 얻어진 시점까지의, 교류 파형의 0.5주기에 대응하는 기간 내의 A/D값을 이용하여 2승의 합을 생성한다. 이 2승의 합의 값이, 순간 전압 저하의 검출을 위한 감시 데이터로서 이용된다. 연산회로(18)는 감시 데이터와 설정 패턴을 비교한다.

단계 S5에서, 연산회로(18)는, 감시 데이터에 의해 나타내어지는 전압의 추이의 패턴이 설정 패턴에 해당하는지 아닌지를 판정한다. 감시 데이터에 의해 나타내어지는 전압의 추이의 패턴이, 설정 패턴에 해당하지 않는 경우, 연산회로(18)는 순간 전압 저하가 발생하지 않았다고 판단한다. 이 경우(단계 S5에서 NO), 처리는 단계 S3으로 되돌아간다. 한편, 감시 데이터에 의해 나타내어지는 전압의 추이의 패턴이, 설정 패턴에 해당하는 경우, 연산회로(18)는 순간 전압 저하가 발생했다고 판단한다. 이 경우(단계 S5에서 YES), 처리는 단계 S6으로 진행한다.

또한, 단계 S1에서 검출 패턴이 복수 설정된 경우, 단계 S4에서, 감시 데이터는 복수의 설정 패턴의 각각과 비교된다. 그리고 단계 S5에서, 감시 데이터의 추이의 패턴이 복수의 설정 패턴 중의 적어도 하나에 해당하는 경우에는, 처리가 단계 S6으로 진행한다.

단계 S6에서, 연산회로(18)는, 순간 전압 저하가 검출된 것을 나타내는 검출신호를 출력한다. 이 검출신호는, 설정된 검출 패턴마다 다르다. 예를 들어 검출신호의 주파수를 검출 패턴에 따라 다르게 해도 좋다. 검출신호가 펄스 신호인 경우에는, 신호의 듀티를 검출 패턴에 따라 다르게 해도 좋다. 통신제어부(13)는, 검출신호를 받음과 동시에, 그 검출신호에 응답하여 반도체 릴레이(21)를 제어한다. 이에 의해 반도체 릴레이(21)가 경보출력을 발생시킨다. 검출신호가 설정된 검출 패턴마다 다르기 때문에, 경보출력도 설정된 검출 패턴마다 다르다.

단계 S7에서, 연산회로(18)는, 보조전원(3)의 유무를 판단한다. 이 판단은, 단계 S2에서의 연산회로(18)의 설정에 근거한다. 보조전원(3)이 있는 경우(단계 S7에서 YES), 처리는 단계 S8로 진행한다. 한편, 보조전원(3)이 없는 경우(단계 S7에서 NO), 처리는 단계 S10으로 진행한다.

단계 S8에서, 연산회로(18)는, 제2 이력 데이터와 교류 파형을 나타내는 파형 데이터를 생성한다. 단계 S9에서, 연산회로(18)는 그 제2 이력 데이터 및 파형 데이터를 기억부(19)에 보유한다.

제2 이력 데이터는, 제1 기간보다도 짧은 제3 기간에, 교류 전압의 제3 주기마다 취득된 제3 데이터를 포함한다. 예를 들어 「제3 기간」은 1초간이고, 「제3 주기」는 교류의 1주기이다. 구체적으로는, 연산회로(18)는, 교류 파형의 1주기마다 전압 순간값의 2승의 합을 생성한다. 제3 데이터는, 이 2승의 합의 값이다. 「제3 주기」는 제2 이력 데이터에서의 「제2 시간간격」에 대응한다.

게다가, 연산회로(18)는, 전압 순간값을 이용하여, 순간 전압 저하의 검출 후의 파형 데이터를 생성한다. 파형 데이터는, 교류의 5주기분 생성된다. 연산회로(18)는, 제3 데이터 및 파형 데이터를 기억부(19)에 기억시킨다.

상기 제3 기간의 길이는 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 제3 기간은, 순간 전압 저하가 검출된 시점부터의 일정 기간이어도 좋다. 또는, 제3 기간은, 순간 전압 저하가 검출된 시점부터 전압이 회복할 때까지의 기간이어도 좋다. 또는 제3 기간은, 상기 일정 기간 및 전압 회복 기간 중 짧은 쪽으로 설정된다.

보조전원이 없는 경우(단계 S7에서 NO), 처리는 단계 S10으로 진행한다. 단계 S10에서, 연산회로(18)는 에너지절약 모드로 이행한다. 에너지절약 모드에서는, 예를 들어 계측부(10) 및 기억부(19) 이외의 블록으로 공급되는 전력을 가능한 한 적게 한다. 바람직하게는, 계측부(10) 및 기억부(19) 이외의 블록으로의 전력의 공급이 정지된다.

이어서 단계 S11에서, 연산회로(18)는, 제2 이력 데이터와, 교류 파형을 나타내는 파형 데이터를 생성한다. 단계 S12에서, 연산회로(18)는, 그 제2 이력 데이터 및 파형 데이터를 기억부(19)에 보유한다. 단계 S11, S12의 처리는 단계 S8, S9의 처리와 각각 동일하므로 이후의 설명은 반복하지 않는다. 이 경우의 제3 기간도, 예를 들어 순간 전압 저하의 검출 시점부터의 일정 기간, 또는 순간 전압 저하가 검출된 시점부터 전압이 회복할 때까지의 기간, 또는 양자 중 짧은 쪽의 기간이어도 좋다.

도 4는, 검출 패턴의 일례를 설명하기 위한 도면이다. 도 4를 참조하여, 각 패턴은, 전압 레벨과 계속 시간을 포함한다. 패턴 1은, 원래의 전압 레벨의 VL1(%) 이하의 전압이 t1(초)간 계속되는 경우에 대응한다. 패턴 2에서는, 전압 레벨이 원래의 전압의 VL2(%)로 규정되고, 계속 시간이 t2(초)로 규정된다. 패턴 3에서는, 전압 레벨이 원래 전압의 VL3(%)으로 규정되고, 계속 시간이 t3(초)으로 규정된다. VL1>VL2>VL3이고, t1>t2>t3이다. 즉, 전압이 크게 저하하는 만큼, 그 저하가 순간 전압 저하로 검출되기 위한 계속 시간이 짧아진다.

도 4에 나타내어진 패턴은, 특정 규격에 준거하여 설정되어도 좋고, 임의로 설정되어도 좋다. 일례로서, SEMI F47 규격에 준거하여 패턴을 설정할 수 있다.

도 5는 감시 데이터의 생성방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 5를 참조하여, 우선 연산회로(18)는, 1/2주기(T/2) 사이의 교류 전압(30)의 A/D값 V₁, V₂, V₃, V₄, … V_n1을 취득하고, 2승의 합 (V₁ ²+V₂ ²+V₃ ²+V₄ ²+…+V_n1 ²)을 산출한다. 또한, 샘플링 주파수는 일정하기 때문에, 교류 전압의 반주기 내의 A/D값의 개수 n1는 미리 구해진다.

연산회로(18)는, 상기의 2승의 합과 기준값을 이용하여, 전압 레벨을 판정한다. 이 기준값은, 전압이 정상인 경우의 2승의 합에, 도 4에 나타낸 전압 레벨을 곱함으로써 미리 구해진다.

연산회로(18)는, 그 기준값과 2승의 합 (V₁ ²+V₂ ²+V₃ ²+V₄ ²+…+V_n1 ²)을 비교한다. 이어서 연산회로(18)는, A/D 변환회로(11b)로부터 A/D값을 취득할 때마다 기준값과 2승의 합을 비교한다. 이때 연산회로(18)는, 원래의 2승의 합 중의 가장 오래된 2승값(=V₁ ²)을 폐기하고, 최신의 2승값을 더한다. 따라서, 다음에 구해지는 2승의 합은 (V₂ ²+V₃ ²+V₄ ²+…+V_n1 ²+V_n2 ²)가 된다. 연산회로(18)는, 2승의 합 (V₂ ²+V₃ ²+V₄ ²+…+V_n1 ²+V_n2 ²)와 기준값을 비교한다.

이후 동일하게, 연산회로(18)는, 2승의 합 (x₃ ²+x₄ ²+…+x_n1 ²+x_n2 ²+x_n3 ²)과 기준값을 비교하고, 이어서 2승의 합 (x₄ ²+…+x_n1 ²+x_n2 ²+x_n3 ²+x_n4 ²)와 기준값을 비교한다. 이와 같이, 연산회로(18)는 최신 시점까지의 1/2주기의 2승의 합과 기준값을 항상 비교한다. 순간 전압 저하의 감시 시간간격은, A/D값의 샘플링 간격과 거의 같다.

실효값은, 2승의 합의 평균값의 제곱근이다. 그러나 제곱근의 연산에 시간을 요함을 생각할 수 있다. 따라서 연산회로(18)가 실효값을 산출하고, 그 실효값을 이용하여 순간 전압 저하를 검출하는 경우, 순간 전압 저하의 검출이 늦어질 가능성이 있다. 본 실시형태에서는, 2승의 합을 기준값과 비교함으로써, 제곱근의 연산을 생략한다. 이에 의해, 순간 전압 저하의 검출이 늦어짐을 방지할 수 있다.

게다가, 본 실시형태에서는, 교류의 1/2주기(T/2) 사이에 취득된 순간값의 2승의 합에 근거하여 순간 전압 저하가 산출된다. 통상은, 교류의 1주기 사이에 취득된 순간값에 근거하여 실효값이 산출된다. 교류 파형의 경우, 기본적으로 플러스쪽 파형과 마이너스쪽 파형이 동일하다. 이것을 이용하여, 교류의 1/2주기(T/2) 사이에 취득된 순간값의 2승의 합을 감시 데이터로 이용한다. 이에 의해 감시 데이터의 연산시간이 길어지는 것을 막을 수 있기 때문에, 순간 전압 저하의 검출이 늦어지는 것을 막을 수 있다.

도 6은, 순간 전압 저하의 검출 전에서의 데이터의 생성 및 보유의 순서를 설명하기 위한 도면이다. 도 6을 참조하여, 교류 전압(30)의 1주기(T) 사이의 샘플링 및 A/D 변환에 의해 취득된 전압의 순간값에 근거하여, 연산회로(18)는, 1주기마다 2승의 합(41)을 생성한다. 1주기의 2승의 합(41)은, 기억부(19)의 버퍼(40)에 축적된다. 10주기분의 2승의 합(41)이 생성되면, 연산회로(18)는, 2승의 합(41)의 10주기의 평균값을 산출한다.

연산회로(18)는, 그 평균값을, 예를 들어 기억부(19)의 버퍼(42)에 격납한다. 버퍼(42)는, x개의 버퍼(B₁, B₂, …, B_x _-2, B_x _-1, B_x)에 의해 구성된 링 버퍼 구조를 갖는다. 버퍼(B₁, B₂, …, B_x _-2, B_x _-1, B_x)는 각각, 평균값(A₁, A₂, …, A_x _-2, A_x _-1, A_x)을 격납한다. 카운트값(C₁, C₂, …, C_x-2, C_x-1, C_x)이 버퍼(B₁, B₂, …, B_x _-2, B_x _-1, B_x)에 각각 할당된다. 이들 카운트값에 의해, 최신의 평균값이 격납된 버퍼가 특정된다. 예를 들어, 버퍼(B₁)에 최신의 평균값이 격납된 경우, 가장 오래된 평균값(A₂)부터 차례로 평균값이 나열되어, A_x _-2, A_x _-1, A_x, A₁ 순으로 평균값이 새로워진다.

이후 동일하게, 연산회로(18)는, 1주기마다 2승의 합을 산출하고, 그 2승의 합을 버퍼(40)에 격납한다. 다음 10주기분의 2승의 합이 버퍼(40)에 격납되면, 연산회로(18)는 그들 10주기분의 2승의 합의 평균값을 산출하고, 그 평균값을, 버퍼(42)에 격납한다. 상기 예에서는, 가장 오래된 평균값(A₂)이 버퍼(B₂)에 격납되어 있다. 따라서, 연산회로(18)는 버퍼(B₂)에 최신의 평균값을 격납한다.

버퍼(40)는, 예를 들어 1주기마다의 2승의 합을 적어도 1초간분(즉 교류 전압(30)의 주파수와 같은 수) 격납하도록 구성된다. 이에 의해, 최신 시점까지의 1초간분, 1주기마다의 2승의 합이 버퍼(40)에 격납된다.

연산회로(18)가 순간 전압 저하를 검출한 경우, 연산회로(18)는, 버퍼(40)에 기억되어 있는 1주기마다의 2승의 합(1초간) 및 버퍼(42)에 기억된 10주기의 2승의 합의 평균값(10초간)을 기억부(19)의 별도의 기억영역에 기억시킨다.

또한, 버퍼(40, 42)는 기억부(19)에 설치되는 것으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 버퍼(40, 42)는, 연산회로(18)의 내부의 버퍼여도 좋다.

도 7은, 순간 전압 저하의 검출 후의 데이터의 생성 및 보유의 순서를 설명하기 위한 도면이다. 도 7을 참조하여, 연산회로(18)는, 교류 전압(30)의 1주기(T) 사이의 샘플링 및 A/D 변환에 의해 취득된 전압의 순간값을 파형 데이터로서 기억부(19)에 기억시킨다. 게다가 연산회로(18)는, 이들 순간값의 2승의 합을 산출하고, 그 2승의 합을 기억부(19)에 기억시킨다.

연산회로(18)는, 순간 전압 저하의 검출부터 5주기분의 파형 데이터를 기억부(19)에 기억시킨다. 또한, 순간 전압 저하의 검출부터 5주기가 경과할 때까지는, 파형 데이터와, 그 파형 데이터에 대응하는 2승의 합이 기억부(19)에 기억된다. 순간 전압 저하의 검출부터 6주기째 이후는, 연산회로(18)는, 1주기마다의 2승의 합을 A/D값에 근거하여 산출하고, 그 2승의 합을 기억부(19)에 기억시킨다. 예를 들어 순간 전압 저하의 검출부터 1초가 경과할 때까지의 사이, 연산회로(18)는 1주기마다의 2승의 합이 기억부(19)에 기억된다.

이와 같이, 순간 전압 저하의 검출 전의 1초간 및 검출 후의 1초간에는, 1주기마다 2승의 합이 생성되고, 그 2승의 합이 기억부(19)에 기억된다. 게다가, 순간 전압 저하의 검출 후, 교류 전압의 5주기분의 파형 데이터가 기억부(19)에 기억된다. 이에 의해, 순간 전압 저하의 발생 직전 및 직후의 전압의 작은 추이에 관한 데이터를 기억부(19)에 보유할 수 있다. 게다가, 순간 전압 저하의 검출 후, 1주기마다의 2승의 합이 1초간에 걸쳐 취득되는데 대해, 파형 데이터는 5주기분만 취득된다. 즉 파형 데이터가 취득되는 기간은, 1주기마다의 2승의 합이 취득되는 기간에 비해 짧다. 이에 의해 기억부(19)에 기억되는 데이터 사이즈를 억제할 수 있다.

순간 전압 저하에 의해, 전력량 센서(1)의 전원전압이 일시적으로 저하할 가능성이 있다. 이에 의해 기억부(19)에의 데이터의 입력이 도중에 종료됨을 생각할 수 있다. 따라서 기억부(19)에의 입력시간은 짧을수록 바람직하다. 상기 구성에 의하면, 데이터 사이즈를 절약함으로써 기억부(19)에의 데이터의 입력시간을 짧게 할 수 있다. 이에 의해 기억부(19)에 파형 데이터를 남길 수 있는 가능성을 높일 수 있다.

게다가, 순간 전압 저하의 발생 전의 10초간에서의 2승의 합의 평균값(10주기마다)이 기억부(19)에 기억된다. 이에 의해, 순간 전압 저하의 발생 전에서의 전압의 대충의 추이를 파악할 수 있다.

또한, 상기 실시형태에서는, 본 발명의 전압 감시장치의 한 실시형태로서 전력량 센서를 나타내었다. 그러나, 상기 실시형태에서 설명된 전압 감시기능을 갖는 장치라면, 장치의 구성 및 다른 기능은 특별히 한정되는 것은 아니다.

또, 상기 실시형태에서는, 에너지절약 모드의 일례로서, 계측부(10)의 주위의 블록에 공급되는 전력을 저감하는 것을 나타내었다. 예를 들어, 에너지절약 모드에서, 상기 제어에 더하여, 또는 상기 제어 대신에, 연산회로(18)(예를 들어 CPU)의 동작 클럭 주파수를 저하시켜도 좋다.

또, 상기 실시형태에서는, 실효값에 관한 데이터의 연산방법으로서, 2승의 합이 산출된다. 그러나 교류 전압을 직류 전압으로 변환함으로써 실효값을 산출해도 좋다.

또, 상기 실시형태에서는, 순간 전압 저하를 검출하기 위해 교류 전압의 1/2주기에서의 2승의 합이 산출된다. 이 시간 단위가, 예를 들어 교류 전압의 1주기 또는 복수의 주기여도 좋다. 다만, 순간 전압 저하의 검출을 빠르게 하기 위해서는, 시간 단위가 짧은 쪽이 바람직하다.

이번에 개시된 실시형태는 모든 점에서 예시로서 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 본 발명의 범위는, 상기한 실시형태의 설명이 아니고 특허청구의 범위에 의해 나타내어지며, 특허청구의 범위와 동일한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함됨이 의도된다.

1: 전력량 센서 1a, 1b: 변류기
2: 구내전기설비 2a: 송전선
3: 보조전원 4: 경보장치
5, 9: 교류 회로 5a∼5c: 전력선
6: 부하장치 7: 데이터 처리장치
10: 계측부 11: 전압 계측부
11a: 분압회로 11b, 12b: A/D 변환회로
12: 전류 계측부 12a: 전류/전압 변환회로
13: 통신제어부 14: 접속부
15: 신호 경로 15a: 아이솔레이터(isolator)
16: 전원회로 18: 연산회로
19: 기억부 20: 캐퍼시터(capacitor)
21: 반도체 릴레이 30: 교류 전압
40, 42, B₁∼B_x: 버퍼

Claims

계측 부분에서의 교류 전압을 계측하여, 상기 계측 부분에서 생긴 순간 전압 저하를 검출하는 계측부; 및
기억부;
를 갖고,
상기 계측부는, 상기 순간 전압 저하의 검출 시점까지의 제1 기간에서의, 제1 시간간격으로의 상기 교류 전압의 추이에 관한 제1 이력 데이터와, 상기 순간 전압 저하의 검출 시점 이후의 제2 시간간격으로의 상기 교류 전압의 추이를 나타내는 제2 이력 데이터를 생성하고, 상기 제1 및 제2 이력 데이터를 상기 기억부에 기억시키고,
상기 제2 시간간격은, 상기 제1 시간간격보다도 짧은 것을 특징으로 하는 전압 감시장치.
제1항에 있어서, 상기 계측부는, 상기 순간 전압 저하의 검출 후의 상기 교류 전압의 파형 데이터를 생성하여 상기 기억부에 더 기억시키는 것을 특징으로 하는 전압 감시장치.
제2항에 있어서, 상기 제1 이력 데이터는,
상기 제1 기간에, 상기 교류 전압의 제1 주기마다 취득된 제1 데이터; 및
상기 순간 전압 저하의 검출 시점까지의 제2 기간에, 상기 교류 전압의 제2 주기마다 취득된 제2 데이터;
를 포함하고,
상기 제2 이력 데이터는,
상기 제1 기간보다도 짧은 제3 기간에, 상기 교류 전압의 제3 주기마다 취득된 제3 데이터를 포함하고,
상기 제1 시간간격은 상기 제1 주기에 대응하고,
상기 제2 시간간격은 상기 제3 주기에 대응하고,
상기 제2 주기는 상기 제1 주기보다도 짧은 것을 특징으로 하는 전압 감시장치.
제3항에 있어서, 상기 계측부가 상기 파형 데이터를 취득하는 기간은, 상기 제3 기간보다도 짧은 것을 특징으로 하는 전압 감시장치.
제3항에 있어서, 상기 제1 주기는 상기 교류 전압의 복수의 주기에 대응하고,
상기 제2 및 제3 주기는 상기 교류 전압의 1주기에 대응하고,
상기 제1 데이터는, 상기 복수의 주기에 걸친, 전압 순간값의 2승의 합을 나타내고,
상기 제2 및 제3 데이터는, 상기 교류 전압의 상기 1주기 사이에서의, 전압 순간값의 2승의 합을 나타내는 것을 특징으로 하는 전압 감시장치.
제1항 내지 제5항의 어느 한 항에 있어서, 상기 계측부는, 상기 교류 전압의 반주기 사이에 전압 순간값의 2승의 합을 생성함으로써 감시 데이터를 생성하고, 상기 감시 데이터의 추이와 설정된 패턴을 비교하여 상기 순간 전압 저하를 검출하는 것을 특징으로 하는 전압 감시장치.
제6항에 있어서, 상기 설정된 패턴은 복수의 패턴 중에서 선택되고,
상기 전압 감시장치는,
상기 순간 전압 저하의 검출 시에, 상기 복수의 패턴에 각각 대응하는 복수의 경보 중, 상기 설정된 패턴에 대응하는 경보를 출력하는 경보 출력부를 더 갖는 것을 특징으로 하는 전압 감시장치.
제1항에 있어서, 상기 기억부는, 상기 제1 및 제2 이력 데이터를 불휘발적으로 기억하는 것을 특징으로 하는 전압 감시장치.
계측 부분에서의 교류 전압을 계측하여, 상기 계측 부분에서 생긴 순간 전압 저하를 검출하는 단계;
상기 순간 전압 저하의 검출 시점까지의 제1 기간에서의, 제1 시간간격으로의 상기 교류 전압의 추이에 관한 제1 이력 데이터를 생성하는 단계;
상기 순간 전압 저하의 검출 시점 이후의 데이터를 생성하는 단계; 및
생성된 데이터를 기억부가 기억하는 단계;
로 이루어지고,
상기 검출 시점 이후에 생성된 데이터는, 제2 시간간격으로의 상기 교류 전압의 추이를 나타내는 제2 이력 데이터를 포함하고,
상기 제2 시간간격은 상기 제1 시간간격보다도 짧고,
상기 기억하는 단계에서, 상기 기억부는 상기 제1 및 제2 이력 데이터를 기억하는 것을 특징으로 하는 전압 감시방법.
제9항에 있어서, 상기 검출 시점 이후에 생성된 데이터는, 상기 순간 전압 저하의 검출 후의 상기 교류 전압의 파형 데이터를 포함하고,
상기 기억하는 단계에서, 상기 기억부는 상기 파형 데이터를 더 기억하는 것을 특징으로 하는 전압 감시방법.
제10항에 있어서, 상기 제1 이력 데이터는,
상기 제1 기간에, 상기 교류 전압의 제1 주기마다 취득된 제1 데이터; 및
상기 순간 전압 저하의 검출 시점까지의 제2 기간에, 상기 교류 전압의 제2 주기마다 취득된 제2 데이터;
를 포함하고,
상기 제2 이력 데이터는,
상기 제1 기간보다도 짧은 제3 기간에, 상기 교류 전압의 제3 주기마다 취득된 제3 데이터를 포함하고,
상기 제1 시간간격은 상기 제1 주기에 대응하고,
상기 제2 시간간격은 상기 제3 주기에 대응하고,
상기 제2 주기는, 상기 제1 주기보다도 짧은 것을 특징으로 하는 전압 감시방법.
제11항에 있어서, 상기 파형 데이터를 생성하는 기간은 상기 제3 기간보다도 짧은 것을 특징으로 하는 전압 감시방법.
제11항에 있어서, 상기 제1 주기는, 상기 교류 전압의 복수의 주기에 대응하고,
상기 제2 및 제3 주기는, 상기 교류 전압의 1주기에 대응하고,
상기 제1 데이터는, 상기 복수의 주기에 걸친, 전압 순간값의 2승의 합을 나타내고,
상기 제2 및 제3 데이터는, 상기 교류 전압의 상기 1주기 사이에서의, 전압 순간값의 2승의 합을 나타내는 것을 특징으로 하는 전압 감시방법.
제9항 내지 제13항의 어느 한 항에 있어서, 상기 검출하는 단계에서, 상기 교류 전압의 반주기 사이에 전압 순간값의 2승의 합을 생성함으로써 생성된 감시 데이터를 생성하고, 상기 감시 데이터의 추이와 설정된 패턴을 비교하여 상기 순간 전압 저하를 검출하는 것을 특징으로 하는 전압 감시방법.
제14항에 있어서, 상기 설정된 패턴은 복수의 패턴 중에서 선택되고,
상기 전압 감시방법은,
상기 순간 전압 저하의 검출 시에, 상기 복수의 패턴에 각각 대응하는 복수의 경보 중, 상기 설정된 패턴에 대응하는 경보를 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전압 감시방법.
제9항에 있어서, 상기 기억부는 상기 제1 및 제2 이력 데이터를 불휘발적으로 기억하는 것을 특징으로 하는 전압 감시방법.