KR101904351B1

KR101904351B1 - 전력 계측 시스템

Info

Publication number: KR101904351B1
Application number: KR1020170120306A
Authority: KR
Inventors: 백금기
Original assignee: 엘에스산전 주식회사
Priority date: 2017-09-19
Filing date: 2017-09-19
Publication date: 2018-11-28

Abstract

본 발명은 메인계측기에 순차적으로 연결되는 분기계측기의 개수가 증가함에 따라 전압의 강하가 발생할 경우, 전압을 동작 전압 이상으로 상승시켜 분기계측기가 정상적으로 작동하도록 한 전력 계측 시스템을 제공하는 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 계측 시스템은 계통과 주선으로 연결되어 공급되는 전원을 계측하는 메인계측기; 상기 메인계측기와 분기선으로 연결되거나, 다른 분기선을 매개로 순차적으로 연결되어 상기 분기선으로 공급되는 전원을 계측하는 적어도 하나의 분기계측기; 및 상기 분기선 중 어느 하나에 연결되어 상기 분기선을 통과하는 전원을 상기 분기계측기의 작동 전압으로 승압하는 승압기;를 포함한다.

Description

전력 계측 시스템 {ELECTRIC POWER METERING SYSTEM}

본 발명은 전력 계측 시스템에 관한 것으로, 주인입단과 연결된 지선의 전력을 계측하는 분기계측기의 동작 거리를 연장하도록 개선된 전력 계측 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 전력계측시스템은 배전반 또는 분전반 내의 전력계통, 즉 배전선로에서 부하에 흐르는 전압 및 전류를 계측하고, 다양한 연산을 통해 전력량 등과 같은 전력정보를 산출한다.

이러한 전력 계측 시스템은 계통에서 복수 개의 부하들 각각으로 공급되는 전력을 스위칭하면서 복수 개의 부하들 각각으로 전류를 검출하고, 검출한 전류를 전송하는 복수 개의 MCCB(Molded Case Circuit Breaker)를 포함할 수 있다.

일례로, 전력 계측 시스템은 주 인입단에 연결된 주선의 전압과 전류를 계측하는 메인 계측기와, 주선으로부터 분기된 지선의 전압과 전류를 계측하는 분기계측기로 구성된다.

메인 계측기는 전원/통신 케이블을 통해 분기계측기의 동작 전원을 공급하고, 주선에 대한 전력 품질 정보를 측정한다. 또한, 분기계측기는 공급된 동작 전원에 대한 전력 품질 정보를 측정하고, 이를 통신수단, 예컨대 RS485 통신으로 메인 계측기로 전달한다.

또한, 메인 계측기는 주선의 전력 품질 정보 및 분기계측기로부터 수신된 동작 전원에 대한 전력 품질 정보를 상위에 위치한 집중 원격 감시 제어 시스템(SCADA; Supervisory Control And Data Acquisition)로 전송한다.

또한, 전력 계측 시스템은 SCADA로 전송된 각 선로의 전력 품질 정보를 판단하여 전력 품질을 관리한다.

한편, 종래의 전력 계측 시스템은, 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 계통(S)으로부터 공급되는 주선(L1)과 연결된 메인계측기(10)를 포함하고, 메인계측기(10)의 분기선(L2)에는 분기계측기(30; 30-1, 30-2, 30-N)가 순차적으로 연결된다. 이때, 메인계측기(10)는 분기계측기(30-1, 30-2, 30-N)와 분기선(L2)을 통해 전원을 공급하거나 통신 정보를 전달하도록 연결될 수 있다. 이를 위해 메인계측기(10) 및 분기계측기(30-1, 30-2, 30-N)에는 전원의 계측을 위한 전원회로(12, 32)와 통신회로(14, 34) 및 이를 제어하는 제어유닛(MCU)(16, 36)이 제공된다.

또한, 메인계측기(10) 및 분기계측기(30-1, 30-2, 30-N)에는 분기선(L2)과의 연결을 위한 인/아웃 커넥터(18a/38a, 18b/38b)가 구비된다.

메인계측기(10)는 분기계측기(30-1, 30-2, 30-N)에 각 전원을 공급하고, 각 분기계측기(30-1, 30-2, 30-N)에 인가되는 전원은 인/아웃 커넥터(18a/38a, 18b/38b)와의 접촉 저항 및 분기선의 길이가 증가함에 따라 발생하는 저항에 의해 점차 낮아진다.

여기서, 분기계측기(30-1, 30-2, 30-N)는 최소 동작 전원 3.5V 이상인 상태에서 작동되며, 이에 따라 종래의 전력 계측 시스템(1)은 메인계측기(10)에 최종적으로 연결되는 분기계측기(30-N)의 동작 전압이 3.5V 이상으로 설계되었다.

이와 같이, 종래의 전력 계측 시스템(1)은, 분기계측기(30-1, 30-2, 30-N)의 동작 전압이 제한됨에 따라 분기계측기(30-1, 30-2, 30-N)의 개수를 증가시키는데 제한이 있었다.

또한, 종래의 전력 계측 시스템(1)은 사용시간의 지속에 따른 노후화로 인해 분기선과 연결되는 인/아웃 커넥터(18a/38a, 18b/38b)의 접촉저항이 증가하거나, 분기선 자체의 저항이 높아짐에 따라 분기계측기(30-1, 30-2, 30-N) 중 후단에 연결되는 분기계측기(일례로, 30-N)는 전압이 최소 동작 전압(3.5V)보다 낮아져 동작하지 않는 현상이 발생한다.

또한, 종래의 전력 계측 시스템(1)은 도 3과 같이, 메인계측기(10)에 분기선(L2, L3)을 매개로 다수의 분기계측기(50-1, 50-2)가 연결될 수 있다.

이러한, 분기계측기(50-1, 50-2)는, 전원회로(52)와 통신회로(54) 및 이를 제어하는 제어유닛(MCU)(56)을 포함하며, 특히 분기계측기(50-1, 50-2) 사이의 분기선(L3)의 길이가 매우 길게 제공될 수 있다.

분기계측기(50-1, 50-2) 사이의 거리가 멀 경우, 분기선(L3)의 길이가 증가함에 비례하여 분기선(L3)의 저항값이 증가하고 있으며, 이에 따라 전압강하가 발생하여 후단에 연결되는 분기계측기(일례로, 50-2)가 동작하지 않는 현상이 발생한다.

이와 같이, 분기계측기(50-2)가 정상적으로 동작하지 않을 경우, 전력 사용량을 정확하게 측정할 수 없었고, 전력품질 정보도 확인할 수 없었으며, 안전사고의 위험도 있다.

이에 따라 종래에는 도 2, 도 3과 같이, 분기계측기로 공급되는 전압이 낮아 분기계측기(30-N, 50-2)가 정상적으로 동작하지 않을 경우, 분기선을 교체하거나, 분기계측기(30-N, 50-2) 교체 및 커넥터 부분을 수리하여 사용하고 있으나, 관리비용이 증가하고, 교체 또는 수리에 따른 전력 공급의 중단으로 인한 2차 피해가 발생하는 요인이 되고 있다.

본 발명은 메인계측기에 순차적으로 연결되는 분기계측기의 개수가 증가함에 따라 전압의 강하가 발생할 경우, 전압을 동작 전압 이상으로 상승시켜 분기계측기가 정상적으로 작동하도록 한 전력 계측 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 계측 시스템은 계통과 주선으로 연결되어 공급되는 전원을 계측하는 메인계측기; 상기 메인계측기와 분기선으로 연결되거나, 다른 분기선을 매개로 순차적으로 연결되어 상기 분기선으로 공급되는 전원을 계측하는 적어도 하나의 분기계측기; 및 상기 분기선 중 어느 하나에 연결되어 상기 분기선을 통과하는 전원을 상기 분기계측기의 작동 전압으로 승압하는 승압기;를 포함한다.

상기 승압기는 전원의 입출력을 위한 인/아웃 커넥터와, 상기 인/아웃 커넥터 사이에 연결되어 전원을 상기 분기계측기의 작동 전압으로 승압하는 승압회로를 포함할 수 있다.

또한, 상기 분기계측기의 최소 작동 전압은 3.5V 이상 5V 미만일 수 있다.

또한, 본 실시예는 상기 분기선의 일측에 설치되어 전압을 측정하는 전압기를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 실시예는 상기 분기선에서 측정된 전압이 상기 분기계측기의 작동전압 이하면, 상기 분기계측기의 전단부에 연결된 상기 분기선을 상기 승압기로 바이패스하여 연결하는 바이패스라인을 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 바이패스라인은, 상기 분기선에 연결된 스위치와, 상기 스위치를 매개로 상기 분기선에 일단이 연결되고, 타단은 상기 승강기의 입력측에 전원을 공급하도록 연결되는 입력라인과, 상기 승압기의 출력측에 일단이 연결되고, 타단은 상기 분기계측기로 전원을 공급하도록 상기 스위치 후단의 분기선과 연결되는 출력라인을 포함할 수 있다.

또한, 상기 메인계측기 또는 상기 분기계측기는 전원의 입출력을 위한 인/아웃 커넥터와, 상기 인/아웃 커넥터 사이에 연결되어 전원의 전압, 전류 및 전류 품질 정보를 계측하는 전원회로 및 제어유닛 및 계측된 전압, 전류 및 전류 품질 정보를 통신하기 위한 통신회로를 더 포함하고, 상기 통신회로는 상기 메인계측기 또는 상기 분기계측기에서 계측된 전력 품질 정보의 관리를 위해 집중 원격 감시 제어 시스템(SCADA; Supervisory Control And Data Acquisition)으로 전송할 수 있다.

또한, 상기 통신회로는 RS485 통신방식으로 작동될 수 있다.

전술한 바와 같은 본 발명에 따르면 분기계측기의 설치대수가 증가함 및 이에 따른 커넥터와 전원선 사이의 접촉저항이 증가하거나, 분기계측기 사이의 연결거리가 길어짐에 따라 전원선의 저항증가 및 시설노후화에 따른 저항증가로 인해 전압이 강하될 경우, 이를 승압함으로써 분기계측기의 설치대수를 증가시킬 수 있고, 분기계측기 사이의 연결거리를 더욱 길게 할 수 있어 동작거리를 연장할 수 있다. 또한, 본 발명은 시설노후화로 인한 전압 강하가 발생할 경우에도, 전압을 승압하여 사용수명을 증가시킬 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 전력 계측 시스템의 구성도.
도 2와 도 3은 종래 기술에 따른 전력 계측 시스템의 전압 강하를 도시한 회로도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 계측 시스템의 구성도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 계측 시스템의 전압 강하를 도시한 회로도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 계측 시스템의 승압기를 도시한 회로도.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력 계측 시스템의 전압 강하를 도시한 회로도.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전력 계측 시스템의 승압기를 도시한 회로도.

전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 계측 시스템의 구성도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 계측 시스템의 전압 강하를 도시한 회로도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 계측 시스템의 승압기를 도시한 회로도이다.

도 4 내지 도 6을 참고하면, 본 실시예의 전력 계측 시스템(100)은 계통(S)으로부터 공급되어 각각의 부하들로 공급되는 전력을 계측하여 전압, 전류 및 전류 품질 정보 등을 측정할 수 있다.

이를 위해, 전력 계측 시스템(100)은 계통(S)에서 복수 개의 부하들 각각으로 공급되는 전력을 스위칭하면서 복수 개의 부하들 각각으로 전류를 검출하고, 검출한 전류를 전송하는 복수 개의 MCCB(Molded Case Circuit Breaker)를 포함할 수 있다.

또한, 전력 계측 시스템(100)은, 계통(S)과 연결되어 전원이 공급되는 주선(L1)과 연결되는 메인계측기(110)를 포함할 수 있다. 메인계측기(110)는 주선으로 공급되는 전원의 전압, 전류 및 전류 품질 정보 등을 계측할 수 있다.

또한, 메인계측기(110)에는 부하로 전원을 공급하는 분기선(L2)이 연결될 수 있다.

구체적으로 메인계측기(110)는, 주선(L1)과 연결되어 전원이 입력되는 인 커넥터(118a)와, 인 커넥터(118a)로 입력된 전원이 출력되는 아웃 커넥터(118b)를 포함할 수 있다.

또한, 메인계측기(110)에는 인 커넥터(118a)로 입력된 전원의 전압, 전류 및 전류 품질 정보 등을 계측하는 전원회로(112) 및 계측된 전원의 전압, 전류 및 전류 품질 정보 등을 통신하기 위한 통신회로(114)가 구비될 수 있다.

또한, 메인계측기(110)에는 전원회로(112) 및 통신회로(114)를 제어하는 제어유닛(116)(MCU)이 제공될 수 있다.

통신회로(114)는 계측된 전원의 전압, 전류 및 전류 품질 정보 등을 상위에 위치한 집중 원격 감시 제어 시스템(SCADA; Supervisory Control And Data Acquisition)으로 전송할 수 있으며, 집중 원격 감시 제어 시스템에서 각 선로의 전압, 전류 및 전류 품질 등을 일괄적으로 관리할 수 있다.

본 실시예에서 통신회로(114)는 RS485 통신방식으로 작동할 수 있으며, 각 선로를 통해 정보를 전달할 수 있다. 본 실시예에서 통신회로(114)는 RS485 통신방식으로 작동하는 것으로 설명하고 있으나, 이러한 통신방법은 한정되지 않으며, 유선 또는 무선 통신 등과 같이 다양한 통신방법이 사용될 수 있다.

또한, 메인계측기(110)에 연결된 분기선(L2)에는 부하로 공급되는 전력을 계측하는 분기계측기(130)가 연결될 수 있다. 분기계측기(130)의 구조는 메인계측기(110)와 실질적으로 동일한 구성을 구성될 수 있으며, 관리하는 전력의 전압, 전류 등의 크기에 차이가 날 수 있다.

구체적으로 분기계측기(130)는, 분기선(L2)과 연결되어 전원이 입력되는 인 커넥터(138a)와, 인 커넥터(138a)로 입력된 전원이 출력되는 아웃 커넥터(138b)를 포함할 수 있다.

또한, 분기계측기(130)에는 인 커넥터로 입력된 전원의 전압, 전류 및 전류 품질 정보 등을 계측하는 전원회로(132) 및 계측된 전원의 전압, 전류 및 전류 품질 정보 등을 통신하기 위한 통신회로(134)가 구비될 수 있다.

또한, 분기계측기(130)에는 전원회로(132) 및 통신회로(134)를 제어하는 제어유닛(MCU)(136)이 제공될 수 있다.

통신회로(134)는 계측된 전원의 전압, 전류 및 전류 품질 정보 등을 상위에 위치한 집중 원격 감시 제어 시스템(SCADA; Supervisory Control And Data Acquisition)으로 전송할 수 있으며, 집중 원격 감시 제어 시스템에서 각 선로의 전압, 전류 및 전류 품질 등을 일괄적으로 관리할 수 있다.

한편, 메인계측기(110)에는 다수의 분기계측기(130; 130-1, 130-2,…, 130-N)가 직렬로 연결될 수 있다. 이를 위해, 메인계측기(110)에 연결된 분기계측기(130-1)에는 다른 분기계측기(130-2,…, 130-N)들이 다른 분기선(L2)을 매개로 순차적으로 연결될 수 있다.

일례로, 분기계측기(130-1)의 아웃 커넥터(138b)에 연결되는 분기선(L2)은, 후속되는 다른 분기계측기(130-2)의 인 커넥터(138a)에 연결되어 전력을 공급할 수 있다.

이와 같이, 본 실시예의 전력 계측 시스템(100)은, 메인계측기(110)에 연결된 분기선(L2) 및 다수의 분기계측기(130; 130-1, 130-2,…, 130-N)에 연결되는 각각의 분기선(L2)을 매개로 순차적으로 전원이 공급될 수 있고, 이와 같이 공급되는 전원을 계측하여 통신회로(114)를 통해 상위에 위치한 집중 원격 감시 제어 시스템으로 전달할 수 있다.

한편, 본 실시예의 전력 계측 시스템(100)은, 각 분기선(L2)과 인 커넥터(118a, 138a) 및 아웃 커넥터(118b, 138b)의 접속과정에서 접촉 저항 등이 발생할 수 있고, 도 4 및 도 5와 같이 분기계측기(130; 130-1, 130-2,…, 130-N)의 연결수가 증가할 경우 저항이 증가되어 전압의 강하가 발생할 수 있다.

이와 같이, 전력 계측 시스템(100)은 분기선을 통과하는 전원의 전압이 분기계측기(130)의 최소 작동 전압 이하로 떨어지게 되면, 분기계측기(130)가 동작하지 않을 수 있다.

이를 방지하기 위해, 본 실시예의 전력 계측 시스템(100)은, 분기선(L2) 중 어느 하나에 연결되어 분기선(L2)을 통과하는 전원을 분기계측기(130)의 작동 전압으로 승압하는 승압기(200)를 포함할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 계측 시스템의 승압기를 도시한 회로도이다.

도 6을 참고하면, 승압기(200)는 분기선과 연결되어 전원이 입력되는 인 커넥터(214a)와, 전원을 출력하기 위한 아웃 커넥터(214b)를 포함하고, 인 커넥터(214a)와 아웃 커넥터(214b) 사이에는 전원을 분기계측기(130)의 작동 전압으로 승압하는 승압회로(212)가 연결될 수 있다.

일례로, 본 실시예에서 분기계측기(130)의 최소 작동 전압은 3.5V 이상 5V 미만일 수 있다.

또한, 승압기(200)는 입력전압이 2V 내지 16V에서 작동할 수 있으며, 승압회로(212)를 거치는 과정에서 출력전압은 약 5V로 일정하게 출력할 수 있다.

바람직하게는, 승압기(200)는 분기선(L2)을 통과하는 전원의 전압이 분기계측기(130)의 최소 작동 전압 이하인 분기계측기(일례로, 130-N)의 전단부에 설치될 수 있다.

일례로, 승압기(200)는 분기선(L2)을 통과하는 전원의 전압이 분기계측기(130)의 최소 작동 전압 이하인 약 3.4V로 강하되는 지점에 설치될 수 있으며, 분기선(L2)을 통과하는 전원을 분기계측기(130)의 최소 작동 전압을 초과하는 약 5V로 승압하여 출력할 수 있다.

한편, 승압기(200)는 분기선을 통과하는 전원의 전압이 분기계측기(130)의 최소 작동 전압 이하인 분기계측기(일례로, 130-N)의 전단부에 설치하는 것으로 설명하고 있으나, 저항의 증가 요인 등 안전율을 고려하여 설치위치를 결정하는 것이 바람직하다.

즉, 승압기(200)는 분기선(L2)을 통과하는 전원의 전압이 분기계측기(130)의 최소 작동 전압에 속하는 3.5V 이상 5V 미만의 어느 지점, 일례로 분기선(L2)을 통과하는 전원의 전압이 약 3.6V로 강하되는 지점에 설치되는 것도 가능하다.

한편, 본 실시예에서 분기선(L2)의 전압은, 전단에 위치한 분기계측기(130)에서 측정되는 전압을 이용하여 분기선(L2)의 길이에 따른 저항 및 접촉저항을 고려하여 어느 지점에서 분기계측기(130)의 최소 작동 전압 이하로 강하되는지를 예상할 수 있다.

또한, 분기선(L2)의 일측에는 분기선(L2)의 전압을 더욱 정확하게 측정하기 위한 전압기가 더 설치되는 것도 가능하다. 또한, 전압기가 설치되더라도, 분기선의 길이 증가 등에 따라 분기선의 길이에 따른 저항 및 접촉저항을 고려하여 어느 지점에서 분기계측기(130)의 최소 작동 전압 이하로 강하되는지를 예상하여 승압기(200)를 설치하는 것이 바람직하다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력 계측 시스템의 전압 강하를 도시한 회로도이다.

도 7을 참고하면, 전력 계측 시스템(100)은 메인계측기(110)에 분기선(L2, L3)을 매개로 다수의 분기계측기(150-1, 150-2)가 연결될 수 있다.

이러한, 분기계측기(150-1, 150-2)는, 전원회로(152)와 통신회로(154) 및 이를 제어하는 제어유닛(MCU)(156)을 포함하며, 특히 분기계측기(150-1, 150-2) 사이의 분기선(L3)의 길이가 매우 길게 제공될 수 있다.

분기계측기(150-1, 150-2) 사이의 거리가 멀 경우, 분기선(L2, L3)의 길이가 증가함에 비례하여 분기선(L2, L3)의 저항값이 증가하고 있다.

일례로, 전력 계측 시스템(100)은 분기선(L3)의 길이가 매우 길어짐에 따라 이를 통과하는 전원의 전압이 분기계측기(150-2)의 최소 작동 전압 이하로 떨어지게 되면, 분기계측기(150-2)가 동작하지 않을 수 있다.

이를 방지하기 위해, 본 실시예의 전력 계측 시스템(100)은, 분기선(L3)의 일측에 전원을 분기계측기(150-2)의 작동 전압으로 승압하는 승압기(200)를 포함할 수 있다.

구체적으로, 본 실시예의 전력 계측 시스템(100)은, 계통(S)으로부터 연결된 주선이 메인계측기(110)로 연결되고, 분기선(L2)을 통해 부하와 연결되는 분기계측기(150-1)로 분기되어 전원을 공급할 수 있다.

이때, 메인계측기(110)로 공급되는 전원은 약 5.6V일 수 있다. 한편, 분기선과 연결된 분기계측기(150-1)는 메인 계측기의 아웃 커넥터(118b)와 분기계측기(150-1)의 인 커넥터(158a)와의 접속저항 및 분기선(L2)과 분기계측기(150-1) 자체에서 발생하는 저항에 의해 전압이 강하될 수 있으며, 이에 분기계측기(150-1)의 입력단에서 전원의 전압은 약 5.1V로 떨어질 수 있다.

또한, 후속되는 다른 분기선(L3)으로 공급되는 전원의 전압은 후속되는 다른 분기계측기(150-2) 및 분기선(L3)을 통과하는 과정에서 전압이 지속적으로 떨어질 수 있다.

이와 같이, 분기계측기(150-1, 150-2) 사이의 거리가 멀 경우, 분기선(L3)의 길이가 증가함에 비례하여 분기선(L3)의 저항값이 증가하고 있으며, 이에 따라 전압강하가 발생할 수 있으며, 이에 약 3.4V로 떨어질 수 있다.

한편, 분기선(L3)으로 공급되는 전원의 전압이 약 3.4V로 떨어지는 위치에는 전압은 분기계측기(130)의 최소 작동 전압으로 승강하기 위한 승압기(200)가 제공되며, 약 3.4V로 승압기로 입력된 전원은 승압기(200)의 승압회로(212)를 거치면서 약 5V로 승압되어 출력될 수 있다.

이와 같이 본 실시예의 전력 계측 시스템(100)은, 분기선(L3)의 전압이 분기계측기(150-2)의 최소 작동 전압보다 낮은 전압으로 떨어질 경우, 승압기(200)를 설치하여 분기선(L3)을 통과하는 전원의 전압을 상승시킬 수 있고, 다른 분기계측기(150-N)를 순차적으로 더 연결하여 사용할 수 있고, 분기계측기(150) 사이를 연결하는 분기선의 길이가 증가하더라도 승압기(200)를 적절한 위치에 설치하여 전압을 상승시킴으로써 분기계측기(150)의 동작 가능한 길이를 크게 증가시킬 수 있다.

본 실시예에서 승압기(200)는 최소 작동 전압 이하인 분기계측기(130-N, 150-2)의 전단부에 설치되는 것으로 설명하고 있으나, 승압기(200)의 설치구조는 다양하게 변형될 수 있다.

일례로, 본 실시예의 전력 계측 시스템(100)에서 승압기(200)는 분기계측기(130) 사이의 어느 분기선(L2)에 설치될 수 있으며, 도 8과 같이, 분기선(L2)과 분리되어 별도로 설치되는 것도 가능하다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전력 계측 시스템의 승압기를 도시한 회로도이다.

도 8을 참고하면, 전력 계측 시스템(100)은, 분기선의 일측에 승압기(200)와 연결되는 바이패스라인(300)을 더 포함하는 것도 가능하다.

바이패스라인(300)은 분기선(L2)에서 측정되는 전압이 분기계측기(일례로, 130-2)의 최소 작동 전압 이하면, 그 분기계측기(130-2) 전단부에 연결된 분기선(L2)을 바이패스하여 승압기(200)를 통과하도록 하고, 이 과정에서 전압을 분기계측기(130-2)의 최소 작동 전압 이상으로 승압하여 후속하는 분기계측기(130)로 공급할 수 있다.

바이패스라인(300)은 측정된 전압이 분기계측기(130-2)의 작동전압 이하인 분기선에 연결된 스위치(310)를 포함할 수 있다.

또한, 스위치(310)에는 제1입력라인(302)의 일단이 연결될 수 있다. 스위치(310)는 분기선(L2)의 전압이 분기계측기(130)의 최소 작동 전압 이하일 경우, 분기선(L2)을 단락하여 입력라인(302)으로 연결될 수 있다.

제1입력라인(302)의 타단은 승압기(200)의 입력측, 즉 승압기의 인 커넥터(214a)에 연결될 수 있다. 승압기(200)는 바이패스라인(300)의 제1입력라인(302)으로 공급된 전원을 승압하여 출력할 수 있다.

또한, 승압기(200)의 출력측, 즉 아웃 커넥터(214b)에는 제1출측라인(304)의 일단이 연결될 수 있고, 제1출측라인(304)의 타단은 스위치(310) 후단에서 분기선(L2)과 연결되어 분기계측기(130)의 최소 작동 전압 이상으로 승압된 전원을 출력할 수 있다.

바람직하게는 제1출측라인(304)이 분기선과 연결되는 부분에는 전원의 역류를 방지하기 위한 보조 스위치(312) 또는 역류방지를 위한 다이오드 등이 더 설치되는 것도 가능하다.

또한, 본 실시예에서 바이패스라인(300)은 다수의 분기선에 연결될 수 있으며, 어느 하나의 분기선의 전압이 분기계측기(130)의 최소 작동 전압 이하로 떨어질 경우, 전원을 바이패스하여 승압기(200)로 공급하고, 승압기에서 승압된 전원을 다시 분기선으로 출력할 수 있다.

한편, 분기계측기(130)에 연결된 분기선 중 어느 하나의 분기선에서 측정되는 전원이 후단에 위치되는 분기계측기(130-3)의 최소 작동 전압보다 높을 경우, 바이패스라인(300)은 전원을 바이패스시키지 않도록 연결될 수 있다. 즉, 바이패스라인(300)의 후술되는 제2입력라인(306) 및 제2출력라인(308)과 연결된 스위치(314, 316)는, 제2입력라인(306) 및 제2출력라인(308)과는 연결되지 않도록 작동되며, 이에 따라 전원은 분기선을 통해 후단의 분기계측기(130-2)로 공급될 수 있다.

전술된 바와 같이 구성된 전력 측정 장치는, 바이패스라인(300)을 사용함으로써, 전압의 강하가 예측되는 다수의 위치에 승압기(200)를 공유하여 연결할 수 있다.

일례로, 전압 강하가 예상되던 분기계측기(130-2)의 전압이, 작동 전압보다 높을 수 있으며, 그 후단에 연결된 다른 분기계측기(130-3)의 전압이 작동전압보다 낮을 수 있다.

이와 같이, 분기계측기(130-2)에 연결된 분기선(L2')에서 측정되는 전원이 후단에 위치되는 분기계측기(130-3)의 최소 작동 전압보다 낮은 것으로 측정될 경우, 바이패스라인(300)을 통해 전원을 승압기(200)로 공급할 수 있다.

이때, 바이패스라인(300)인 제2입측라인 및 분기선과 연결된 스위치(314)는 분기선과 연결을 끊고, 제2입측라인(306)으로 전원을 공급하도록 연결될 수 있다.

제2입측라인(306)으로 공급된 전원은, 승압기(200)의 인 커넥터(214a)로 공급되고, 승압회로(212)를 통해 분기계측기(130-2)의 최소 작동 전압 이상의 전압으로 승압된 후, 제2출측라인(308)을 통해 분기선으로 출력될 수 있다.

이때, 바이패스라인(300)의 제2출측라인(308) 및 분기선(L2')과 연결된 보조 스위치(316)는 제2출측라인(308)과 분기선(L2')을 연결하도록 작동될 수 있다.

전술한 바와 같이 구성되는 바이패스라인(300)은, 복수의 분기선에 연결될 수 있으며, 각 분기선에 측정되는 전압이 분기계측기(130)의 최소 작동 전압보다 낮을 경우에만 전원이 공급되도록 연결될 수 있다.

전술한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

100: 전력 계측 시스템 110: 메인계측기
112: 전원회로 114: 통신회로
116: 제어유닛 130: 분기계측기
200: 승압기

Claims

계통과 주선으로 연결되어 공급되는 전원을 계측하는 메인계측기;
상기 메인계측기와 분기선으로 연결되거나, 다른 분기선을 매개로 순차적으로 연결되어 상기 분기선으로 공급되는 전원을 계측하는 적어도 하나의 분기계측기; 및
상기 분기선 중 어느 하나에 연결되어 상기 분기선을 통과하는 전원을 상기 분기계측기의 작동 전압으로 승압하는 승압기;
를 포함하고,
상기 승압기는 상기 분기선을 통과하는 전원의 전압이 상기 분기계측기의 최소 작동 전압 이하인 상기 분기계측기의 전단부에 설치되는
전력 계측 시스템.
제1항에 있어서, 상기 승압기는
전원의 입출력을 위한 인/아웃 커넥터와,
상기 인/아웃 커넥터 사이에 연결되어 전원을 상기 분기계측기의 작동 전압으로 승압하는 승압회로를 포함하는 전력 계측 시스템.
제1항에 있어서, 상기 분기계측기의 최소 작동 전압은 3.5V 이상 5V 미만인 전력 계측 시스템.
제1항에 있어서,
상기 분기선의 일측에 설치되어 전압을 측정하는 전압기를 더 포함하는 전력 계측 시스템.
제1항에 있어서,
상기 분기선에서 측정된 전압이 상기 분기계측기의 작동전압 이하면, 상기 분기계측기의 전단부에 연결된 상기 분기선을 상기 승압기로 바이패스하여 연결하는 바이패스라인을 더 포함하는 전력 계측 시스템.
제5항에 있어서, 상기 바이패스라인은,
상기 분기선에 연결된 스위치와,
상기 스위치를 매개로 상기 분기선에 일단이 연결되고, 타단은 상기 승압기의 입력측에 전원을 공급하도록 연결되는 입력라인과,
상기 승압기의 출력측에 일단이 연결되고, 타단은 상기 분기계측기로 전원을 공급하도록 상기 스위치 후단의 분기선과 연결되는 출력라인을 포함하는 전력 계측 시스템.