KR101629406B1 - 분,배전반용 일체형 전력 모니터링장치 - Google Patents

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KR101629406B1
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윤종찬
임재훈
정승훈
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주식회사 비엠티
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Abstract

본 발명은 부스바의 전력상태를 감시하는 PCB를 차단기 단위로 모동작하도록 하나의 케이스 안에 설치 및 운용할 수 있으며, 상부케이스를 하부케이스로부터 분리하는 경우, 활선상태를 유지하는 다수개의 부스바를 제외한 모든 부품이 분리될 수 있는 분,배전반용 일체형 전력 모니터링장치에 관한 것으로서, 이와 같은 본 발명에 따른 분,배전반용 일체형 전력 모니터링장치는,다수개의 부스바가 장착되기 위한 장착구조가 형성된 소정 형상의 하부케이스와; 상기 하부케이스에 형성된 장착구조에 일정 간격으로 삽입 장착되는 다수개의 부스바와; 조립된 상태로 상기 하부케이스의 상부에 착탈방식으로 결합되며, 내부에 형성된 수용공간에 상기 각각의 부스바에 대한 전력 또는 온도를 측정하거나, 전력 및 온도를 측정하는 전력 및 온도측정모듈이 설치된 소정 형상의 상부케이스로 구성된다.

Description

분,배전반용 일체형 전력 모니터링장치{Integrated power monitoring device for distribution boards, switchboards}
본 발명은 분,배전반용 일체형 전력 모니터링장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하나의 PCB를 이용하여 차단기 단위로 전력상태를 감지할 수 있는 분,배전반용 일체형 전력 모니터링장치에 관한 것이다.
일반적으로 부스바는 분,배전반에 공급되는 전력을 차단기를 통하여 분전 또는 배전하는 경우 분,배전반의 전원 단자와 차단기의 전원단자를 서로 연결하기 위하여 사용되는 금속편으로서, 이러한 부스바는 조립이 불편하였으며, 한번 전원이 개통된 상태에서는 부스바의 유지 또는 보수작업시 매우 위험한 작업환경을 초래할 수 밖에 없었다.
또한, 메인전원을 분기하는 부스바가 설치된 이후에는 차단기에 연결된 금속 부위가 노출된 상태이므로 주변 환경에 따라 누전 위험성이 있었다.
이를 방지하기 위하여 종래에는 분,배전반 외부 케이스를 잠금장치로 보호하였으나, 노출된 금속 부위로 인해 발생되는 전기안전사고의 근본적인 문제점들을 해결하지는 못했다.
한편, 종래기술방식의 부스바는 단지 분전 또는 배전된 전원을 서로 연결하는 매개체의 역할만 할 뿐 부가적인 고유기능은 갖고 있지 않은 상황이었다.
이런 상황에서 분,배전반에 인입되는 보통의 전원은 중성선을 포함한 3상4선이 대부분인데, 차단기에 연결되는 부하는 단상을 이용하는 부하, 3상을 이용하는 부하 등 다양하게 적용될 수 있고, 각 상에 연결된 부하의 질을 살펴보아도 인덕턴스 성분이 많이 포함되거나, 컨덕턴스 성분이 많이 포함된 부하 등 각 상간 위상이 다른 전력을 용이하게 모니터링할 수는 없었다.
이러한 분,배전반 또는 차단기에서의 전력 사용을 모니터링 하기위하여 분,배전반 또는 차단기에 장착되는 전력 모니터링장치가 개발되었으나, 전력 모니터링장치가 문제가 있는 경우 전체 분,배전반 또는 전체 차단기를 교체해야하기 때문에 또다른 문제를 야기할 수 밖에 없었다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 동일 출원인이 등록받은 대한민국 등록특허공보 제10-1104103호(2012,01,03)에는 분,배전반과 차단기의 연결 작업시 절연 손잡이를 제공하여 작업이 안전하고 편리하게 실행되며, 작업 후에는 부스바의 노출 부위를 덮어 안전 상태를 형성시키고, 연결된 단상의 전력 사용 정보를 획득하여 이를 활용할 수 있게 하는 모듈형 안전부스바가 기재되어 있다.
그러나, 상기 모듈형 안전부스바는 개별상에 대한 전력을 감시할 수 있는 장점을 가지고 있지만, 센서모듈이 각각의 별도 케이스의 내부에 설치되어야 하기 때문에 불가피하게도 IC 및 전자부품이 장착된 PCB 기판을 중복적으로 사용할 뿐만 아니라 차단기 단위로 케이스가 별도로 설치되어 전체적으로 공간이 낭비되는 문제점이 있었다.
또한, 한정된 공간에 케이스와 PCB를 모두 설치해야하기 때문에 특정 두께 이상이 스펙이 요구되는 경우 사출물의 재료의 선택이 한정적이었으며, 이에 따라 해외 수출시에나 국내외에서 요구하는 특정한 자격조건을 만족시키지 못하는 경우도 있었다.
또한, 종래의 모듈형 안전부스바는 활선상태를 유지하면서 유지보수가 가능하지만, 부스바의 전력상태의 측정 정밀도를 향상시키기 위해 설치하는 쉴드는 활선상태에서 교체하지 못하였다. 즉, 쉴드와 상부에 설치되는 PCB모듈(센서)간 교정작업은 매우 고정밀도를 요하는데, 기존의 활선상태 교체시에는 하부모듈과 쉴드가 남아있는 상태에서 상부 PCB를 교정할 수 밖에 없었다. 이때 상부 PCB의 교정은 다른 하부모듈과 쉴드에서 진행하게 되어, 결국 상부 PCB를 교정할때의 쉴드와 사전에 설치된 쉴드간 차이로 인해 고정밀의 교정이 거의 불가능한 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허공보 제10-1104103호(2012,01,03)
본 발명은 이상에서 설명한 종래기술의 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 부스바의 전력상태를 감시하는 PCB를 차단기 단위로 동작하도록 하나의 케이스 안에 설치 및 운용할 수 있는 분,배전반용 일체형 전력 모니터링장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상부케이스를 하부케이스로부터 분리하는 경우, 활선상태를 유지하는 다수개의 부스바를 제외한 모든 부품이 분리될 수 있을 뿐만 아니라 부스바를 고정하는 소켓을 사용하지 않는 분,배전반용 일체형 전력 모니터링장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 상부 케이스와 하부 케이스를 조립하는 상부 및 하부 체결부를 케이스의 양측 외측면에 형성시킬 수 있는 분,배전반용 일체형 전력 모니터링장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 추가적인 목적은 상부 케이스와 하부 케이스의 상부 및 하부 체결부를 부스바와 차단기에 조립시 절연 베리어의 역할을 수행하도록 배치할 수 있는 분,배전반용 일체형 전력 모니터링장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 추가적인 목적은 상부 케이스와 하부 케이스의 상부 및 하부 체결부를 부스바와 차단기에 조립시 연면거리 확보 및 절연 베리어 설치용으로 형성된 상간홈에 막아버리도록 설치할 수 있는 분,배전반용 일체형 전력 모니터링장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 추가적인 목적은 불필요한 외부 자기장은 차단하면서도 해당 부스바에 인가되는 자기장의 세기를 균일하게 한 상태에서 해당 부스바에 인가되는 전력 및 온도상태를 측정할 수 있는 분,배전반용 일체형 전력 모니터링장치를 제공하기 위한 것이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 분,배전반용 일체형 전력 모니터링장치는, 다수개의 부스바가 장착되기 위한 장착구조가 형성된 소정 형상의 하부케이스와; 상기 하부케이스에 형성된 장착구조에 일정 간격으로 삽입 장착되는 다수개의 부스바와; 조립된 상태로 상기 하부케이스의 상부에 착탈방식으로 결합되며, 내부에 형성된 수용공간에 상기 각각의 부스바에 대한 전력 또는 온도를 측정하거나, 전력 및 온도를 측정하는 전력 및 온도측정모듈이 설치된 소정 형상의 상부케이스를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 장착구조는, 상기 하부케이스의 상단부에 일정 깊이를 갖는 다수개의 부스바 장착홈이 일정 횡간격으로 각각 형성되거나; 상기 하부케이스의 상단부에서 하측방향으로 일정 길이 이격된 위치에 다수개의 부스바 장착홀(130a)이 일정 횡간격으로 각각 관통 형성되는 것이 바람직하다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 분,배전반용 일체형 전력 모니터링장치는 다음과 같은 효과를 갖는다.
먼저, 부스바의 전력 상태를 감시하는 PCB를 차단기 단위로 동작하도록 하나의 케이스 안에 설치 및 운용할 수 있기 때문에 전체 케이스의 공간활용율을 높일 수 있을 뿐만 아니라 케이스 재료의 선택에 있어서도 국내외에서 특별하게 요구하는 규격에 맞는 사출재료를 사용할 수 있다.
또한, 상부케이스를 하부케이스로부터 분리하는 경우, 활선상태를 유지하는 다수개의 부스바를 제외한 모든 부품이 분리될 수 있어, PCB의 유지 보수 뿐만 아니라 심지어 쉴드를 교체하는 경우에도 전력을 차단시킬 필요가 없다. 게다가, 종래와 같이 부스바를 고정하는 소켓을 사용하고서도 부스바를 하부케이스에 장착 및 고정할 수 있어 제품의 부품수를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 제조 공정을 단순하게 할 수 있다.
또한, 상부 케이스와 하부 케이스를 조립하는 상부 및 하부 체결부를 케이스의 양측 외측면에 형성시킬 수 있어, 케이스를 차단기에 조립시 각각의 부스바 사이에 절연 베리어의 역할을 수행할 수 있기 때문에 별도의 절연 베리어를 사용하지 않고도 이극상간의 절연을 확장시킬 수 있다.
또한, 상부 케이스와 하부 케이스를 조립하는 상부 및 하부 케이스를 분,배전반과 차단기에 조립시, 케이스의 외측면에 형성된 상부 및 하부 체결부의 외측면에 형성된 돌기를 연면거리 확보 및 절연 베리어 설치용으로 형성된 상간홈에 막아버리도록 설치할 수 있어, 절연판을 사용하지도 않고도 상간을 완전히 막아 버릴 수 있다.
또한, 각각의 차폐블럭부의 상단면에서 일정거리 이격된 위치에 보조 차폐판을 설치하여 불필요한 외부 자기장은 차단하면서도 해당 부스바에 인가되는 자기장의 세기를 균일하게 한 상태에서 해당 부스바에 인가되는 전력 및 온도상태를 측정할 수 있어, 종래에 비해 신뢰성있는 측정 데이터를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 분,배전반용 일체형 전력 모니터링장치의 사시도이며;
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 분,배전반용 일체형 전력 모니터링장치의 분해 사시도이며;
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 분,배전반용 일체형 전력 모니터링장치에 구비된 상부케이스의 분해 사시도이며;
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 분,배전반용 일체형 전력 모니터링장치에 구비된 상부 케이스의 단면도이며;
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 분,배전반용 일체형 전력 모니터링장치의 평면도이며;
도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 분,배전반용 일체형 전력 모니터링장치에 구비된 부스바 전력측정부의 블록구성도이며;
도 7은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 분,배전반용 일체형 전력 모니터링장치의 화면을 보인 도면이며;
도 8은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 분,배전반용 일체형 전력 모니터링장치의 설치예를 도시한 도면이며;
도 9는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 분,배전반용 일체형 전력 모니터링장치의 상부케이스를 하부케이스에 분리한 상태를 설명하기 위한 도면이며;
도 10 및 도 11은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 분,배전반용 일체형 전력 모니터링장치의 하부케이스의 변형을 설명하기 위한 도면이다.
본 명세서에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 또는 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 명세서에서 사용되는 용어는, 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가지는 실질적인 의미와 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 함을 밝혀두고자 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 분,배전반용 일체형 전력 모니터링장치의 사시도이며; 도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 분,배전반용 일체형 전력 모니터링장치의 분해 사시도이며; 도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 분,배전반용 일체형 전력 모니터링장치에 구비된 상부케이스의 분해 사시도이다.
도 1 내지 도3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 분,배전반용 일체형 전력 모니터링장치는, 크게 직사각형의 하부케이스(100)와, 하부케이스(100)의 상부에 장착되는 다수개의 부스바(200:210~230)와, 하부케이스(100)의 상부에 분리 가능하도록 조립되는 직사각형의 상부 케이스(300)로 구성된다.
여기서, 하부케이스(100)의 양측면(110,120)은 도 2에 도시된 바와 같이, 상부방향으로 일정 길이 연장 형성되어 내부에 상부가 개방된 수용부(140)를 형성하며, 양측면(110,120)에는 다수개의 부스바(200)가 장착되기 위한 장착구조가 형성되며, 다수개의 부스바 장착홈(130)의 사이에 위치하는 양측면(110,120)의 외측면에 다수개의 하부체결구(150)가 각각 돌출 형성된다.
본 발명의 바람직한 실시 예에서 장착구조는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 하부케이스(100)의 상단부에 일정 깊이를 갖는 다수개의 부스바 장착홈(130)이 일정 횡간격으로 각각 형성되거나, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 하부케이스(100)의 상단부에서 하측방향으로 일정 길이 이격된 위치에 다수개의 부스바 장착홀(130a)이 일정 횡간격으로 각각 관통 형성될 수 있다.
이때, 각각의 부스바 장착홈(130)의 폭길이는 양측 외측면에 단차(211,212)가 형성된 각각의 부스바(200:210,220,230)가 장착된 후 위치가 고정될 수 있는 길이로 형성되며, 각각의 부스바 장착홈(130)의 높이는 각각의 부스바(200:210,220,230)가 장착된 후 하부케이스(100)의 양측면(110,120)의 상단면과 수평을 이루도록 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 하부케이스(100)의 외측면에서 돌출 형성되는 각각의 하부체결부(150)는 하부케이스(100)의 양측면(110,120)의 상단에 형성되는 각각의 부스바 장착홈(130) 사이에 각각 형성되어, 각각의 하부체결부(150)의 폭길이에 따라 전체 부스바(200)의 숫자가 조절될 수 있다.
또한, 각각의 하부체결부(150)에 길이방향으로 관통 형성된 나사홀(151)과 각각의 상부체결부(350)에 길이방향으로 관통 형성된 나사홀(351)에는 나사와 같은 체결부재(B10,B20)를 통하여 수직방향으로 각각 분리 또는 조립될 수 있다. 여기서, 하부체결구(150)의 외주중앙면에는 공간거리 및 연면거리 규격을 만족하기 위해 소정 형상의 수직돌기(152)가 외측방향으로 각각 돌출 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 각각의 부스바(200)는 구리 또는 구리합금으로 제조되며, 각각의 부스바(200)의 양측 외측면에는 하부케이스(100)의 폭길이에 상응하도록 제1 및 제2 단차(211,212)가 각각 형성되어 다수개의 부스바 장착홈(120)에 거취되는 경우, 종래와 같이 고정소켓을 사용하지 않고서도 그 장착위치가 고정될 수 있으며, 각각의 부스바(200)의 양측단에는 제1 및 제2 접속공(213,214)이 각각 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 상부케이스(300)는 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 좌우대칭구조로 분리 또는 조립되도록 제1 및 제2 상부케이스(300a,300b)로 구성되며, 조립된 상태로 하부케이스(100)의 상부에 착탈방식으로 조립된다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 각각의 부스바(200)의 하부 및 측부를 감싸는 형상으로 각각 연장 형성된 다수개의 차폐 블록부(310)의 내주면을 따라 차폐판(320)이 연결되도록 설치되며, 내부에 형성된 수용공간(330)에 도 6에 도시된 바와 같이, 각각의 부스바(200)에 대한 전류와 전압을 포함하는 전력상태 및 온도상태를 감시하는 다수개의 전력 및 온도측정모듈(340)가 각각 설치된다.
여기서, 전력 및 온도측정모듈(340)은, 각상(RST)의 전력상태를 선택적인 조합으로 측정하고, 중성상(N)의 전력상태를 측정하여 단상 또는 3상에 대한 누설전류의 발행을 확인할 수 있다. 즉, 단상을 사용하는 경우, R상의 전류와 N상의 전류를 서로 비교하여 동일한 경우에는 정상적인 상태로 판단하지만, 서로 다른 경우 오차범위에 따라 누설전류가 발생된 것으로 판단할 수 있다. 또한, 3상의 전류를 이용하는 경우에도 RST상의 전류를 모두 합산하고 N상의 전류와 합산한 전체 분기전류를 전체 인가전류와 비교하여, 동일한 경우에는 정상적인 상태로 판단하지만, 서로 다른 경우 오차범위에 따라 누설전류가 발생된 것으로 판단할 수 있다.
또한, 상부케이스(300)의 차폐블럭부(310)는 하부케이스(100)의 상부에 착탈방식으로 조립시, 하부케이스(100)에 장착된 다수개의 부스바(200)와 하부케이스(100)의 양측면(110,120)의 상단부에서 하부케이스(100)의 수용부(140)를 차폐하도록 하부방향으로 연장 형성되는데, 각각의 부스바(210~230) 사이로 하측방향으로 연장 형성되기 때문에 도 4에 도시된 바와 같이, 각각의 부스바(210~230)의 폭에 상응하는 이격거리(d3)를 갖는다. 여기서, 이격거리(d1)는 각각의 차폐블럭부(310)의 폭 길이를 의미한다.
한편, 차폐판(320)은 차폐블럭부(310)의 내측면을 따라 설치되어야 하기 때문에 모서리구간에는 벤딩처리되어 설치되며, 각각의 차폐블럭부(310)의 상단면에서 일정거리 이격된 위치에 불필요한 외부 자기장은 차단하면서도 상기 해당 부스바(200)에 인가되는 자기장의 세기를 균일하게 하기 위하여 보조 차폐판(325)이 수평방향으로 장착되는 것이 바람직하다. 따라서, 각각의 전력 및 온도측정모듈(340)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상부케이스(100)를 좌우방향으로 제1 및 제2 상부케이스(300a,300b)로 분리시킨 상태에서 차폐공간(370)의 내부에 삽입 장착될 수 있다.
이와 같이 본 발명의 바람직한 실시 예에서는 상부케이스(300)의 하부에 쉴드의 기능을 갖는 차폐판(320)이 세트화되어 있기 때문에 어떠한 환경에서 전력 및 온도측정모듈(340)를 교정하여 사용해도 고정밀도를 유지할수 있다.
또한, 다수개의 부스바(200)가 장착된 하부케이스(100)의 외측면에 돌출 형성된 다수개의 하부체결구(150)에 수직방향으로 대응되도록 외측면에 다수개의 상부 체결구(350)가 각각 형성되기 때문에 다수개의 상부 체결구(350)와 다수개의 하부체결구(150)는 각각의 체결부재(B10,B20)를 통하여 수직방향으로 각각 분리 또는 조립될 수 있다.
이때, 각각의 상부 체결구(350) 및 각각의 하부체결구(150)의 외주중앙면에는 공간거리 및 연면거리 규격을 만족하기 위해 소정 형상의 수직돌기(152,352,)가 각각 돌출 형성된다.
따라서, 분,배전반용 일체형 전력 모니터링장치가 임의의 분,배전반과 임의의 차단기 사이에 설치되는 경우, 다수개의 상부 체결구(350)와 다수개의 하부체결구(150)에 각각 돌출 형성된 각각의 수직돌기(152,352)는 도 8에 도시된 바와 같이 분,배전반과 차단기에 형성된 상간홈(360)에 밀착되도록 배치된다.
한편, 상부케이스(300)에 구비된 전력 및 온도측정모듈(340)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 각각의 부스바(200)에 인가된 전압값을 감지하는 전압감지센서(S10)와, 각각의 부스바(200)에 인가된 온도값을 감지하는 온도감지센서(S20)와, 각각의 부스바(200)의 전류값을 감지하는 전류감지센서(S30)로 구성되는 센싱부(342); 센싱부(342)에 구비된 전압감지센서(S10), 온도감지센서(S20), 전류감지센서(S30)에서 각각 감지한 전압, 온도 및 전류 감지값을 이용하여 유효전력, 무효전력, 피상전력, 역률, 누적전력 중에서 선택적으로 연산하는 연산부(344); 그리고 연산부(344)에서 연산된 결과값을 외부로 전송하는 통신부(346)로 구성된다.
여기서, 연산부(344)는 센싱부(342)에서 감지한 전압값, 온도값, 전류값을 디지털신호로 처리하여 출력하는 아날로그/디지털 변환기와, 아날로그/디지털 변환기에서 출력되는 데이터를 이용하여 유효전력, 무효전력, 피상전력, 역률, 누적전력을 연산하여 출력하는 계산부로 구성된다.
여기서, 피상전력(apparent power)단위: [VA]는 교류회로에서 전압의 실효값과 전류의 실효값의 곱을 의미하는데, 수치상으로 220V의 전압과 10A의 전류를 공급할때 2200W의 일을 할 수 있다고 할때 그 2200W의 능력이 피상전력을 의미하며, 공식은 W(전력)=V(전압)*I(전류)로 표시될 수 있다.
또한, 유효전력(active power) 단위: [kw]은 교류회로에서 부하에 유용하게 사용되는 전력으로서, 교류회로에서는 선로의 전기저항과 부하(저항)의 C(콘덴서), L(코일)의 성분으로 각각 교류의 위상각이 차이가 발생하게 되며, 이것을 역율이라고하며 COS세타 라고한다. 즉 실제로 일하는것은 피상전력값에 COS세타의 값을 곱한것이 유효전력이되며, 공식은 W=V*I*COS세타로 표시될 수 있다.
또한, 무효전력 (reactive power) 단위: [var]는 교류회로에서 실제로는 아무일도하지않아 부하에서는 전력으로 이용할 수 없는 전력을 의미하는데, 유효전력에서 말한 COS세타의 차이만큼 공급은 될 수 있으나 부하에서는 사용되지 않은 전력으로서, 공식은 W=V*I*SIN세타로 표시될 수 있다.
또한, 역률 [power factor]은 교류회로에서는 각각의 상마다 위상각을 가지고 있는데, 그것이 부하에서 소비가 될때 부하의 종류마다 위상각의 차이가 발생하게 되며, 그 위상각의 차이를 역률이라고하며 COS세타라고 한다. 수치상으로 L(코일)과 C(콘덴서)성분이 없는 순수한 저항부하에는 피상전력만큼을 일을 할수 있다.
또한, 도 6에 도시된 통신부(346)는 연산부(344)에서 출력되는 디지털신호를 직렬로 처리하여 통신변환기(400)로 출력한다.
또한, 통신부(346)와 연결된 통신변환기(400)는 연산부(344)에서 RS-485방식으로 전송되는 측정 데이터를 RS-232방식으로 변환하여 모니터(500)으로 전송하여 도 7에 도시된 화면과같이 표시하거나, 외부에서 RS-232 방식으로 수신된 제어 데이터를 RS-485 방식으로 변환하여 통신부(346)로 전송한다.
도 7에 도시된 본발명에 따른 분,배전반용 일체형 전력 모니터링장치의 화면에는 주메뉴, 모니터링, 실시간진단, 과거진단, 누적전력량, 경보, 닫기로 이루어지는 메뉴로 구성되며, 작업자가 모니터링 버튼을 누르면, 해당 화면에는 해당 분,배전반의 전력상태를 모니터링하면서, 현재 전류, 전압, 전력, 역률, 주파수, 온도, 누적 전력량이 표시된다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시 예에서 전류감지센서(S30)는 전류가 흐르는 도체에 자기장을 걸어 줄때 전류와 자기장에 수직 방향으로 전압이 발생하는 홀 효과를 이용하여 자기장의 방향과 크기를 알아내어, 전위차가 발생하는 효과를 이용하는 센서이다. 이때 발생된 전압은 전류와 자장의 세기에 비례하며, 전류가 일정할 경우 자장의 세기에 비례하는 출력을 발생하지만 전압이 약하기 때문에 증폭하여 사용한다.
한편, 도 9에 도시된 바와 같이, 작업자가 상부케이스(300)를 하부케이스(100)로부터 분리하는 경우, 각각의 부스바(200)는 활선상태를 유지할 수 있기 때문에 제품의 신뢰성을 높일 수 있을 것으로 기대된다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해돼서는 안 될 것이다.
100 : 하부케이스 110,120 : 양측면
130 : 부스바 장착홈 140 : 수용공간
150 : 하부 체결부 152 : 수직돌기
200,210,220,230 : 부스바 211,212 : 단차
213,214 : 접속공 300 : 상부케이스
310 : 차폐블럭부 320 : 차폐판
330 : 수용공간 331, 333 : 결합돌기
340 : 부스바 전력 및 온도측정부 350 : 상부 체결부
352 : 수직돌기 360 : 상간홈
S10 : 전압감지센서 S20 : 온도감지센서
S30 : 전류감지센서 B10,B20 : 나사

Claims (14)

  1. 다수개의 부스바가 장착되기 위해 상단부에 일정 깊이를 갖는 다수개의 부스바 장착홈이 일정 횡간격으로 각각 형성된 소정 형상의 하부케이스와;
    상기 하부케이스에 형성된 상기 다수개의 부스바 장착홈에 일정 간격으로 각각 삽입 장착되는 다수개의 부스바와;
    조립된 상태로 상기 하부케이스의 상부에 착탈방식으로 결합되며, 내부에 형성된 수용공간에 상기 각각의 부스바에 대한 전력 또는 온도를 측정하거나, 전력 및 온도를 측정하는 전력 및 온도측정모듈이 설치된 소정 형상의 상부케이스를 포함하여 구성되며;
    상기 하부케이스의 양측면은 상부방향으로 일정 길이 연장 형성되어 내부에 상부가 개방된 수용부를 형성하며, 상기 양측면의 상단부에 다수개의 부스바 장착홈이 일정간격으로 횡방향으로 각각 형성되며;
    상기 다수개의 부스바 장착홈의 사이에 위치하는 상기 양측면의 외측면에 다수개의 하부체결구가 각각 돌출 형성되며; 상기 다수개의 부스바가 장착된 상기 하부케이스의 외측면에 돌출 형성된 다수개의 하부체결구에 수직방향으로 대응되도록 외측면에 다수개의 상부 체결구가 각각 형성되어, 상기 다수개의 상부 체결구와 상기 다수개의 하부체결구는 각각의 체결부재를 통하여 수직방향으로 각각 조립될 수 있는 것을 특징으로 하는 분,배전반용 일체형 전력 모니터링장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 각각의 부스바의 양측 외측면에는 상기 하부케이스의 폭 길이에 상응하도록 제1 및 제2 단차가 각각 형성되어 상기 다수개의 부스바 장착홈에 거취되는 경우 그 장착위치가 고정되는 것을 특징으로 하는 분,배전반용 일체형 전력 모니터링장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전력 및 온도측정모듈은, 각상(RST)의 전력상태를 선택적인 조합으로 측정하고, 중성상(N)의 전력상태를 측정하여 단상 또는 3상에 대한 누설전류의 발생을 확인할 수 있는 것을 특징으로 하는 분,배전반용 일체형 전력 모니터링장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 상부케이스의 하면에는, 상기 각각의 부스바의 양측면을 감싸는 형상으로 다수개의 차폐 블록부가 각각 연장 형성되며, 상기 각각의 차폐 블록부의 내주면을 따라 차폐판이 설치되는 것을 특징으로 하는 분,배전반용 일체형 전력 모니터링장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 상부케이스는 좌우대칭구조로 분리 또는 조립되며, 상기 상부케이스가 분리된 상태에서 상기 전력 및 온도측정모듈을 착탈방식으로 조립할 수 있는 것을 특징으로 하는 분,배전반용 일체형 전력 모니터링장치.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 상부케이스의 차폐블럭부는,
    상기 하부케이스의 상부에 착탈방식으로 조립시, 상기 하부케이스에 장착된 상기 다수개의 부스바와 상기 하부케이스의 양측면의 상단부에서 상기 하부케이스의 수용부를 차폐하도록 하부방향으로 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 분,배전반용 일체형 전력 모니터링장치.
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서,
    상기 각각의 상부 체결구 및 상기 각각의 하부체결구의 외주중앙면에는 공간거리 및 연면거리 규격을 만족하기 위해 소정 형상의 수직돌기가 각각 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 분,배전반용 일체형 전력 모니터링장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 분,배전반용 일체형 전력 모니터링장치가 임의의 차단기 사이에 설치되는 경우, 상기 다수개의 상부 체결구와 상기 다수개의 하부체결구에 각각 돌출 형성된 상기 각각의 수직돌기는 상기 차단기에 형성된 상간홈에 밀착되도록 각각 배치되는 것을 특징으로 하는 분,배전반용 일체형 전력 모니터링장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 상부케이스에 구비된 전력 및 온도측정모듈은,
    상기 각각의 부스바에 인가된 전압값을 감지하는 전압감지센서와, 상기 각각의 부스바에 인가된 온도값을 감지하는 온도감지센서와, 상기 각각의 부스바의 전류값을 감지하는 전류감지센서로 구성되는 센싱부;
    상기 센싱부에 구비된 전압감지센서, 온도감지센서, 전류감지센서에서 각각 감지한 전압, 온도 및 전류 감지값을 이용하여 유효전력, 무효전력, 피상전력, 역률, 누적전력 중에서 필요한 연산항목을 선택적으로 조합하여 연산하는 연산부; 그리고
    상기 연산부에서 연산된 결과값을 외부로 전송하는 통신부로 구성되는 것을 특징으로 하는 분,배전반용 일체형 전력 모니터링장치.
  13. 제1항에 있어서,
    각각의 차폐블럭부(310)의 상단면에서 일정거리 이격된 위치에 불필요한 외부 자기장은 차단하면서도 상기 해당 부스바(200)에 인가되는 자기장의 세기를 균일하게 하기 위하여 보조 차폐판(325)이 수평방향으로 둘러싸여 장착되는 것을 특징으로 하는 분,배전반용 일체형 전력 모니터링장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 각각의 전력 및 온도측정모듈은 상기 상부 케이스가 분리된 상태에서 차폐블럭부와 차폐판으로 이루어지는 차폐공간의 내부에 삽입 장착되는 것을 특징으로 하는 분,배전반용 일체형 전력 모니터링장치.
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