KR101900308B1 - 복수개의 led 램프의 점멸 속도 및 방향을 제어하여 전력량을 나타내기 위한 디지털 전기 계측 기기 - Google Patents
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Abstract
일 실시예에 따른 디지털 전기 계측 기기는, 계기용 변성기(PT, CT)로부터 전압, 전류 순시값을 인가 받아 수동소자로 신호를 강하하는 측정부; 상기 측정부로부터 신호를 인가 받아, 일정 주기별로 복수의 포인트를 연속 샘플링하여 데이터를 생성하는 아날로그-디지털 변환부; 상기 데이터를 이용하여 전력계통의 전력량을 연산하고, 상기 전력량에 따라 표시부를 제어하는 중앙처리부; 상기 중앙처리부의 제어에 따라 LCD화면 및 복수개의 LED램프의 점멸 속도 및 방향을 제어하는 표시부; 상(phase)을 선택하거나, 전압 및 전류비를 설정하기 위한 설정부; 비휘발성낸드메모리(Non-Volatile NAND Memory)로 구성되며, 상기 설정부로 입력된 전압 및 전류비의 설정데이터를 저장하고, 사용자 요청 시 상기 설정데이터를 상기 중앙처리부로 전송하는 저장부를 포함한다.
상기 복수개의 LED램프의 점멸 속도는 상기 연산된 전력량에 비례하고, 상기 복수개의 LED램프의 점멸 방향은 전력의 소비 또는 공급 여부에 따라 상이하게 설정되므로, 이에 따라 디지털 계측 기기의 LED램프를 통해 현재 측정되는 전력사용량의 많고 적음 및 동작 상태 유무를 직관적으로 알 수 있게 함으로써 사용자가 에너지 절감할 수 있도록 빠른 대처를 할 수 있게 하고 관리가 용이하다.
상기 복수개의 LED램프의 점멸 속도는 상기 연산된 전력량에 비례하고, 상기 복수개의 LED램프의 점멸 방향은 전력의 소비 또는 공급 여부에 따라 상이하게 설정되므로, 이에 따라 디지털 계측 기기의 LED램프를 통해 현재 측정되는 전력사용량의 많고 적음 및 동작 상태 유무를 직관적으로 알 수 있게 함으로써 사용자가 에너지 절감할 수 있도록 빠른 대처를 할 수 있게 하고 관리가 용이하다.
Description
본 발명은 디지털 전기 계측 기기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 배전반 내부에 설치되어 계기용 변성기를 통해 전력계통의 전압, 전류, 전력, 전력량, 역률 주파수를 연산 및 표시하되, 전력사용량이 많으면 복수개의 LED램프의 점멸 속도를 빠르게 하고, 전력사용량이 적으면 LED램프의 점멸 속도를 느리게 표시함으로써, 현재 측정되는 전력사용량의 많고 적음을 직관적으로 알 수 있도록 하는 기능을 구비한 디지털 전기 계측 기기에 관한 것이다.
배전반(distributing board)은 각종 계기, 제어 계폐기, 보호 계전기 등을 안전하게 금속함에 설치한 것을 말하며 전력 감시, 제어 및 보호를 위해 사용된다. 일반적으로 보수 점검이 용이하고 신뢰성이 높은 큐비클식(상자형) 배전반이 많이 사용되고 있다.
특히, 전력 감시를 위해 배전반의 도어 일측에 디지털 계측 기기가 설치되어 각종 전기요소들을 측정하게 되는데 전력 감시 외에도 전력 품질을 관리하는 용도로 사용된다.
종래의 디지털 계측 기기는 전력량의 사용 상태나 동작 전원이 인가되어 정상 동작을 하고 있는지 확인하기 위해 FND나 LCD로 구성된 표시부를 통해 관리자가 가까이 가서 확인하거나 직접 설정키를 눌러서 확인해야 하는 번거로움이 있었다.
이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 복수개의 LED램프를 이용하여 전원의 인가 여부, 현재 측정되는 전력사용량의 많고 적음, 전력의 소비 또는 공급 상태를 멀리서도 직관적으로 알 수 있게 하는 디지털 전기 계측 기기를 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 디지털 전기 계측 기기는, 계기용 변성기(PT, CT)로부터 전압, 전류 순시값을 인가 받아 수동소자로 신호를 강하하는 측정부; 상기 측정부로부터 신호를 인가 받아, 일정 주기별로 복수의 포인트를 연속 샘플링하여 데이터를 생성하는 아날로그-디지털 변환부; 상기 데이터를 이용하여 전력계통의 전력량을 연산하고, 상기 전력량에 따라 표시부를 제어하는 중앙처리부; 상기 중앙처리부의 제어에 따라 LCD화면 및 복수개의 LED램프의 점멸 속도 및 방향을 제어하는 표시부; 상(phase)을 선택하거나, 전압 및 전류비를 설정하기 위한 설정부; 비휘발성낸드메모리(Non-Volatile NAND Memory)로 구성되며, 상기 설정부로 입력된 전압 및 전류비의 설정데이터를 저장하고, 사용자 요청 시 상기 설정데이터를 상기 중앙처리부로 전송하는 저장부를 포함하되, 상기 복수개의 LED램프의 점멸 속도는 상기 연산된 전력량에 비례하고, 상기 복수개의 LED램프의 점멸 방향은 전력의 소비 또는 공급 여부에 따라 상이하게 설정된다.
일 실시예에서, 상기 복수개의 LED램프의 점멸속도 A는 수학식 "A = (P1+P2+P3)*K"에 의해 결정될 수 있고, 여기서 P1은 R상 전력을, P2는 S상 전력을, P3는 T상 전력을, K는 상수를 나타낼 수 있다.
일 실시예에서, 상기 전력계통이 전력을 소비하고 있는 경우에는, 상기 복수개의 LED램프가 왼쪽에서 오른쪽으로 순차적으로 점멸하고, 상기 전력계통이 전력을 공급하고 있는 경우에는, 상기 복수개의 LED램프가 오른쪽에서 왼쪽으로 순차적으로 점멸할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 디지털 전기 계측 기기는, 상기 중앙처리부로부터 수신된 데이터를 가공하여 외부로 송신하고, 프로그램의 변경을 위해 필요한 경우 외부로부터의 명령 및 각종 데이터를 수신하여 상기 중앙처리부로 전송하기 위한 통신부를 더 포함할 수 있다.
실시예에 따른 디지털 전기 계측 기기에 의하면, 전력사용량에 따라 복수개의 LED램프가 순차적으로 ON/OFF되는 속도를 상이하게 설정하고, 전력의 소비/공급 상태에 따라 LED 램프가 ON/OFF되는 방향을 상이하게 설정함으로써, 멀리서도 직관적으로 전력사용량 많고 적음과 전원이 인가되어 동작하고 있는지, 전력의 소비 또는 공급 상태를 알 수 있게 하여 관리의 편의성을 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 전기 계측 기기가 설치된 배전반을 나타내는 단선도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 전기 계측 기기의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 전기 계측 기기의 정면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 전기 계측 기기의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 전기 계측 기기의 정면도이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 일 실시예에 따라 LED 램프의 점멸 속도 및 방향을 제어하여 전력량을 나타내기 위한 디지털 전기 계측 기기가 설치된 배전반을 나타내는 단선도이다.
수배전반은 아파트, 빌딩, 공장 등의 수용가측(부하측)에 설치되어 공급자측(전원측)으로부터 유입되는 고압전력을 수전하여 배전 및/또는 분전하는 설비로서, 통상 직육면체 형태의 외형을 형성하고 전면에 개폐 가능한 도어를 구비하며 내측으로 기기가 설치될 수 있도록 수용공간을 제공한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 디지털 전기 계측 기기(100)는 배전반 내부에 설치가 되며, LED램프의 점멸 속도(LED소자가 ON/OFF되는 속도)로 전력사용량을 나타내며, LED램프의 점멸 방향(복수개의 LED소자가 왼쪽 또는 오른쪽으로 순차적으로 ON/OFF 되는 방향)으로 전력의 소비/공급 상태를 나타낸다. 그 외 전력퓨즈(10), 피뢰기(11), 진공차단기(12), 변압기(13), 기중차단기(14), 콘덴서(15), 서지보호기(16), 배선용차단기(17) 계기용 변성기(CT, PT), 영상변류기(ZCT) 등이 배전반 내에 포함된다.
전력퓨즈(10)는 고압 및 특별고압 기기의 단락전류 차단이 주목적으로서 변압기(13)의 1차측에 설치되어 후미 보호용으로 사용된다.
피뢰기(11)는 기기를 보호하기 위해 낙뢰 등의 이상전압이 발생했을 경우 이를 대지로 방전시키는 역할을 한다.
진공차단기(12)는 고압 전로에 설치된 설치되는 차단기로서, 과전류, 단락 및 지락사고 등 이상전류 발생시 외부의 별도 계전기에 의한 차단기 내부의 진공소호방식으로 회로를 차단하여 부하기기를 보호한다.
변압기(13)는 1차측에서 유입된 전압을 받아 전자유도작용에 의해 사용이 편리한 전압으로 변성하여 2차측에 공급하는 기기이다.
기중차단기(14)는 1,000V 이하의 회로에서 사용되며 접촉자 간의 개폐동작이 공기 중에서 이상적으로 행해지는 차단기이다.
계기용 변성기(PT, CT)는 고전압/대전류를 저전압/소전류의 값으로 변성하며, 디지털 전기 계측 기기(100)의 측정부(111)의 입력 단자에 연결되어 3상 전압, 3상 전류, 주파수, 유효전력, 무효전력, 피상전력, 무효전력량과 유효전력량 등을 측정하는데 사용된다.
콘덴서(15)는 변압기(13) 역률 개선용으로 사용된다.
서지보호기(16)는 서지(surge)로부터 각종 기기들을 보호하는 기기로서, 데이터, 네트워크, CCTV 회로 또는 전자기기에 연결된 전력선과 제어선에 나타나는 매우 짧은 순간의 위험한 과도전압을 감쇄시키도록 설계된 기기이다.
배선용 차단기(17)는 교류 600V 이하의 저압선로를 보호하는 차단기로서 선로에 이상전류가 흘렀을 때 차단되는 안전기기의 역할을 한다.
영상변류기(ZCT)는 변류기의 일종으로서 전로나 기기에 절연파괴 및 지락사고가 났을 경우 변류기에 흐르는 입력전류와 귀로전류 간 전류 차에 의해 발생하는 영상전류를 검출하는 기기이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 LED 램프의 점멸 속도 및 방향을 제어하여 전력량을 나타내기 위한 디지털 전기 계측 기기의 구성도이다.
일 실시예에 따른 디지털 전기 계측 기기(100)는, 측정부(111), 아날로그-디지털변환부(112), 설정부(113), 중앙처리부(114), 표시부(115), 저장부(116)를 포함하며, 실시형태에 따라 통신부(117)를 선택적으로 더 포함할 수 있다.
측정부(111)는 계기용 변성기(PT, CT)로부터 전압, 전류 순시값을 인가 받아 수동소자로 신호를 강하하여 아날로그-디지털변환부(112)로 전송한다.
아날로그-디지털변환부 (112)는 측정부(111)로부터의 신호를 인가받아 일정 주기별로 복수의 포인트를 연속 샘플링하여 데이터를 생성하고 생성된 샘플링 데이터를 중앙처리부(114)로 전송한다. 전술한 아날로그-디지털변환부(112)는 중앙처리부(114)와 통합된 형태로 구현될 수도 있다.
중앙처리부(114)는 측정부(111)에 의해 계측된 데이터로, 3상 전압, 전류의 실효값, 전력, 전력량, 역률, 주파수 등을 연산하고, 표시부, 저장부, 통신부 등 기기를 이루는 모든 구성요소들의 전반적인 동작을 제어한다.
표시부(115)는 중앙처리부(114)로 전송된 데이터를 LCD화면에 표시함과 동시에, 현재 측정되는 전력량이 많고 적음을 나타내기 위해 복수개의 LED 램프로 표시한다.
LED 램프는 복수개의 LED소자로 이루어져 있으며 전력사용량에 기초하여 중앙처리부(114)에 의해 제어된다. 일 실시예에서, 전력사용량이 많으면 LED램프의 ON/OFF 속도를 빠르게 하고, 적으면 ON/OFF 속도를 느리게 표시한다. 동시에, 전력의 소비/공급 상태를 나타내기 위해 LED 램프의 점멸 방향을 상이하게 설정할 수 있다.
예를 들어, 전력을 소비하고 있는 상태라면 수평으로 배열된 5개의 LED소자들이 맨 좌측에서 우측으로 순차적으로 ON/OFF하는데, 전력사용량이 많으면 LED램프의 ON/OFF 속도를 빠르게 하고, 적으면 ON/OFF 속도를 느리게 표시할 수 있다.
반대로, 전력을 공급하고 있는 상태라면 상기 LED소자들이 맨 우측에서 좌측으로 순차적으로 ON/OFF하는데, 전력사용량이 많으면 LED램프의 ON/OFF 속도를 빠르게 하고, 적으면 ON/OFF 속도를 느리게 표시할 수 있다.
이는 LED 램프의 불빛이 좌에서 우로 이동하는 것으로 보이는 효과를 나타내고, 그 불빛의 점멸 속도는 현재 측정되는 전력사용량에 비례한다.
일 실시예에서, LED램프의 ON/OFF 속도는 수학식 1과 같이 결정될 수 있다.
[수학식 1]
LED 램프의 ON/OFF 속도 = (P1+P2+P3)*K
여기서, K는 상수이고, P1, P2, P3는 각각 R상 전력, S상 전력, T상 전력을 나타낸다.
설정부(113)는 기기 전면의 키, 버튼을 포함하며, 상(phase) 선택, 전압 및 전류비, 통신설정 등을 설정하여 저장부(116)에 저장할 수 있다.
설정데이터는 초기 부팅 시 또는 사용자의 설정 변경 시 중앙처리부(114)로 전송될 수 있다.
통신부(117)는 외부(예컨대 원격 감시용 서버)와의 통신을 위한 것으로, 중앙처리부(114)로부터 수신된 각종 데이터를 가공하여 외부로 송신하고 프로그램의 변경 등을 위해 필요한 경우 외부로부터의 명령 및 각종 데이터를 수신하여 중앙처리부(114)로 전송한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 전기 계측 기기의 정면도이다.
도 3을 참조하면, 디지털 전기 계측 기기의 아래 측에는 키(key) 또는 버튼으로 구성된 설정부(113)가 위치하며, 중간 측에는 LCD화면이 위치한다.
LCD화면에는 설정부(113)에 입력된 데이터와 중앙처리부(114)에서 처리된 모든 데이터를 표시한다.
LCD화면 상부에는 복수개의 LED 소자가 포함된 LED램프가 위치하여, 소비되는 전력량에 따라 상이한 속도로 점멸할 수 있다. 또한, 전력을 소비하고 있는지 또는 공급하고 있는지 여부에 따라 LED 램프의 점멸 방향을 상이하게 나타낼 수 있다.
예를 들어, 전력을 소비하고 있는 상태라면 수평으로 배열된 LED소자들이 맨 좌측에서 우측으로 순차적으로 ON/OFF하는데, 전력사용량이 많으면 LED램프의 ON/OFF 속도를 빠르게 하고, 적으면 ON/OFF 속도를 느리게 표시할 수 있다.
반대로, 전력을 공급하고 있는 상태라면 상기 LED소자들이 맨 우측에서 좌측으로 순차적으로 ON/OFF하는데, 전력사용량이 많으면 LED램프의 ON/OFF 속도를 빠르게 하고, 적으면 ON/OFF 속도를 느리게 표시할 수 있다.
이를 통해, 사용자가 LCD화면을 직접 확인하지 않고 멀리서도 전력사용량의 많고 적음과 전원이 인가되어 동작하고 있는지, 전력의 소비 또는 공급 상태를 알 수 있게 하여 관리의 편의성을 제공한다.
이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명은 디지털 계측 기기의 LED램프를 통해 현재 측정되는 전력사용량의 많고 적음, 전력의 소비/공급 여부 및 동작 상태 유무를 직관적으로 알 수 있게 함으로써 사용자가 에너지 절감할 수 있도록 빠른 대처를 할 수 있게 하고 관리가 용이하다.
10 : 전력퓨즈
11 : 피뢰기
12 : 진공차단기
13 : 변압기
14 : 기중차단기
15 : 콘덴서
16 : 서지보호기
17 : 배선용 차단기
100 : 디지털 전기 계측 기기
111 : 측정부
112 : 아날로그디지털변환부
113 : 설정부
114 : 중앙처리부
115 : 표시부
116 : 저장부
117 : 통신부
11 : 피뢰기
12 : 진공차단기
13 : 변압기
14 : 기중차단기
15 : 콘덴서
16 : 서지보호기
17 : 배선용 차단기
100 : 디지털 전기 계측 기기
111 : 측정부
112 : 아날로그디지털변환부
113 : 설정부
114 : 중앙처리부
115 : 표시부
116 : 저장부
117 : 통신부
Claims (4)
- 배전반 내부에 설치되어 전력계통의 전력량을 연산하고, 복수개의 LED 램프의 점멸 속도 및 방향을 제어하여 상기 전력량을 직관적으로 나타내기 위한 디지털 전기 계측 기기로서,
상기 디지털 전기 계측 기기가 설치되는 배전반은, 전력퓨즈, 진공차단기, 변압기, 기중차단기, 콘덴서, 서지보호기, 배선용차단기, 계기용 변성기(CT, PT) 및 영상변류기(ZCT)를 포함하고,
상기 디지털 전기 계측 기기는,
상기 계기용 변성기(PT, CT)로부터 전압, 전류 순시값을 인가 받아 수동소자로 신호를 강하하는 측정부;
상기 측정부로부터 신호를 인가 받아, 일정 주기별로 복수의 포인트를 연속 샘플링하여 데이터를 생성하는 아날로그-디지털 변환부;
상기 데이터를 이용하여 전력계통의 전력량을 연산하고, 상기 전력량에 따라 표시부를 제어하는 중앙처리부;
상기 중앙처리부의 제어에 따라 LCD화면 및 복수개의 LED램프의 점멸 속도 및 방향을 제어하는 표시부;
상(phase)을 선택하거나, 전압 및 전류비를 설정하기 위한 설정부;
비휘발성낸드메모리(Non-Volatile NAND Memory)로 구성되며, 상기 설정부로 입력된 전압 및 전류비의 설정데이터를 저장하고, 사용자 요청 시 상기 설정데이터를 상기 중앙처리부로 전송하는 저장부; 및
상기 중앙처리부로부터 수신된 데이터를 가공하여 외부로 송신하고, 프로그램의 변경을 위해 외부로부터의 명령 및 각종 데이터를 수신하여 상기 중앙처리부로 전송하기 위한 통신부를 포함하되,
상기 복수개의 LED램프의 점멸 속도는 상기 연산된 전력량에 비례하고, 상기 복수개의 LED램프의 점멸 방향은 전력의 소비 또는 공급 여부에 따라 상이하게 설정되며,
상기 복수개의 LED램프의 점멸속도 A는 아래의 수학식에 의해 결정될 수 있고,
A = (P1+P2+P3)*K
여기서, P1은 R상 전력을, P2는 S상 전력을, P3는 T상 전력을, K는 상수를 나타내며,
상기 전력계통이 전력을 소비하고 있는 경우에는 상기 복수개의 LED램프가 왼쪽에서 오른쪽으로 순차적으로 점멸하고, 상기 전력계통이 전력을 공급하고 있는 경우에는 상기 복수개의 LED램프가 오른쪽에서 왼쪽으로 순차적으로 점멸함으로써, 사용자가 직관적으로 전력의 소비 또는 공급 상태와 전력량을 알 수 있게 하며,
상기 복수개의 LED램프는 상기 디지털 전기 계측 기기의 상단부에 배치되는 마름모 형태의 패널에 의해 커버되는 것을 특징으로 하는, 디지털 전기 계측 기기.
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| KR1020170145263A KR101900308B1 (ko) | 2017-11-02 | 2017-11-02 | 복수개의 led 램프의 점멸 속도 및 방향을 제어하여 전력량을 나타내기 위한 디지털 전기 계측 기기 |
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| KR1020170145263A KR101900308B1 (ko) | 2017-11-02 | 2017-11-02 | 복수개의 led 램프의 점멸 속도 및 방향을 제어하여 전력량을 나타내기 위한 디지털 전기 계측 기기 |
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|---|---|---|---|---|
| KR20210141228A (ko) * | 2020-05-15 | 2021-11-23 | 주식회사 광성계측기 | 12채널 전력품질 계측기 |
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Citations (1)
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| JP2013015380A (ja) * | 2011-07-01 | 2013-01-24 | Phoenix:Kk | 電力消費状態表示装置 |
-
2017
- 2017-11-02 KR KR1020170145263A patent/KR101900308B1/ko active IP Right Grant
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