KR102211163B1 - Non-contact through sensor module for sensing amount of current between circuit breaker and load - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 부하와 차단기 사이의 전류량을 감시하는 센서모듈에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차단기로부터 연장된 전원선에 의해 차단기의 전압상태를 감지하는 전압감지회로를 포함하는 센서모듈에 관한 것이다. The present invention relates to a sensor module for monitoring the amount of current between a load and a breaker, and more particularly, to a sensor module including a voltage sensing circuit for detecting a voltage state of a breaker by a power line extended from the breaker.
일반적으로 분전반이나 배전반에는 차단기가 설치되어 과전류나 누설전류 등의 이상 전류 발생시에 전원의 공급을 차단하여 부하기기를 보호하고 있다.In general, a circuit breaker is installed in a distribution board or a switchboard to protect the load by cutting off the supply of power when an abnormal current such as overcurrent or leakage current occurs.
도 1은 일반적인 차단기의 동작을 설명하기 위한 도면으로서, AC 220V 전원이 부하(20)로 전달되는 경로 상에 차단기(10)가 장착된 예를 간략화하여 도시하고 있다. 이 때, 차단기(10)는 AC 전원으로부터 부하(20)로 연결된 전기회로(즉, 중성선(N)(A)과 전원선(R/S/T 중 하나)(B))상에 과전류(즉, 정격전류 이상의 전류)가 흐를 때, 이로 인한 사고를 예방하기 위해 전류의 흐름을 차단한다. 1 is a diagram for explaining the operation of a general circuit breaker, and schematically illustrates an example in which the
최근에는 누설전류로 인한 화재의 위험을 줄이기 위해, 차단기(10)와 부하(20)사이의 전류량 및 누설전류를 측정할 수 있는 센서모듈을 장착하는 사례도 늘고 있다.Recently, in order to reduce the risk of fire due to leakage current, there are increasing cases in which a sensor module capable of measuring the amount of current and leakage current between the
도 2는 상기 센서모듈을 장착한 시스템 구성의 예를 도시한 도면으로서, 도 2를 참조하면, AC 220V 전원으로부터 다수의 부하들(20a)로 연결된 전기회로(즉, 중성선(N)(A)과 전원선(R/S/T 중 하나)(B))상에 다수의 차단기(10a)가 연결되고, 다수의 차단기들(10a)과 다수의 부하들(20a) 사이에 다수의 센서모듈들(30a)이 장착되어 있다. 이 때, 다수의 센서모듈들(30a)은 다수의 차단기들(10a)과 다수의 부하들(20a) 사이의 누설전류 및 전류값을 실시간으로 감지하고, 상기 감지된 신호(이 때, 감지된 신호는 아날로그 신호 임)를 컨트롤러(40)로 전달한다. 그러면, 컨트롤러(40)는 그 신호에 의해 다수의 차단기들(10a)과 다수의 부하들(20a)사이의 누설전류 및 전류값을 모니터링한다.FIG. 2 is a diagram showing an example of a system configuration in which the sensor module is mounted. Referring to FIG. 2, an electric circuit connected from an
도 3은 도 2에 예시된 센서모듈 각각에 대한 개략적인 블록도이다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 센서모듈(30)은 전원선(R/S/T 중 하나)(B)을 관통시켜 전류값을 감지하는 변류기(CT: Current Transformer)(31)와, 중성선(N)(A)과 전원선(R/S/T 중 하나)(B)을 모두 관통시켜 벡터합으로 누설전류를 검출하고 이상 전류 발생시 전원을 차단하기 위한 영상변류기(ZCT: Zero-phase-sequence Current Transformer) (32)와, 센서모듈(30)내부로 인가되는 전원의 상을 구별하고, 상단의 차단기의 상태가 차단중인지 아닌지를 확인하는 동작 상태 확인부(33)와, 변류기(CT)(31), 영상변류기(ZCT)(32) 및 동작상태 확인부(33)로부터 처리 결과를 전달받아 컨트롤러(40)로 전달하는 인터페이스부(34)를 포함한다.3 is a schematic block diagram of each of the sensor modules illustrated in FIG. 2. 2 and 3, the
이 때, 동작 상태 확인부(33)는 차단기(10)의 2차측에 별도로 배선된 전선(전압 감지선)으로부터 중성선(N)(A)과 전원선(R/S/T 중 하나)(B)을 전달받고, 이들을 분석하여 차단기 전원의 출력 상태를 판단한다. 또한, 상기 차단기 전원의 상을 구별하여 차단기의 용량성 누설전류 측정을 위한 전압 기준 위치를 측정한다. 한편, 차단기(10)는 스위치를 기준으로 1차와 2차측으로 구분하는데, 차단기(10) 입장에서 1차측은 전원측(소스)이고, 2차측은 부하측 전원을 말한다.At this time, the operation
이를 위해, 센서모듈(30)은 차단기의 2차측에 별도로 전선(전압 감지선)을 배선하고, 이를 이용하여 차단기의 2차측으로부터 전달되는 AC 220V 이상의 전압을 동작 상태 확인부(33)에 직접 인가하여 준다. 도 4에 이와 같은 센서모듈(30)의 사용예가 도시되어 있다.To this end, the
도 4는 종래의 실시 예에 따라 별도의 전압 감지선이 연결된 센서 모듈의 예를 도시한 도면이다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 차단기(10)와 부하(20) 사이에 연결된 센서모듈(30)은 중성선(N)(A)과 전원선(R/S/T 중 하나)(B)을 입력으로 받아 차단기(10)와 부하(20) 사이의 과전류를 감시한다. 특히, 센서모듈(30)은 내부에 차단기(10)가 차단중인지 아닌지를 확인하는 동작 상태 확인부(33)를 포함하고, 차단기(10)의 2차측으로부터 별도의 전압 감지선(C)을 통해 전달되는 AC 220V 이상의 전압을 동작 상태 확인부(33)로 직접 인가한다.4 is a diagram illustrating an example of a sensor module to which a separate voltage sensing line is connected according to a conventional embodiment. 3 and 4, the
이 경우 실제 사용하는 부하 배선 이외에 차단기 측에 별도의 선을 추가로 연결해야 하는 불편함이 있으며, 외부 AC 전원 쪽 충격(예컨대, 낙뇌, 노이즈 등)에 의해 내부 회로가 고장날 수도 있는 문제점이 있다.In this case, there is an inconvenience in that a separate line must be additionally connected to the circuit breaker in addition to the actual load wiring, and there is a problem in that the internal circuit may be broken due to an external AC power shock (eg, lightning, noise, etc.).
따라서, 본 발명은 센서 모듈 설치시 차단기의 동작 상태 결정을 위한 전압 감지선을 별도로 배선하지 않음으로써, 상기 전압 감지선의 배선으로 인한 불편함을 해소할 수 있으며, 외부 충격에 의한 고장을 방지할 수 있는 센서 모듈을 제공하고자 한다. Therefore, in the present invention, by not separately wiring the voltage detection line for determining the operation state of the circuit breaker when the sensor module is installed, inconvenience caused by the wiring of the voltage detection line can be solved, and failure due to external shock can be prevented. We want to provide a sensor module that is available.
또한, 본 발명은 센서 모듈 내부에 비접촉으로 전압을 측정하는 동작 상태 확인부를 내장하고, 상기 동작 상태 확인부에 의해, 차단기 전원으로부터 인가되는 전류와, 누설전류 및 전압을 측정함으로써, 비접촉으로 차단기의 동작 상태를 판단할 수 있는 센서 모듈을 제공하고자 한다. In addition, the present invention has a built-in operation state check unit for measuring the voltage non-contact inside the sensor module, by measuring the current applied from the circuit breaker power source, leakage current and voltage by the operation state check unit, It is intended to provide a sensor module that can determine the operating state.
또한, 본 발명은 비접촉식으로 전기 점검을 함으로써, 시험 전압의 인가로 인한 제품의 파손이나 충격을 방지할 수 있으며, 특히 오 시험으로 인한 제품의 파손을 방지할 수 있는 센서 모듈을 제공하고자 한다. In addition, the present invention is to provide a sensor module capable of preventing damage or impact of a product due to application of a test voltage by performing electrical inspection in a non-contact manner, and in particular, preventing damage to the product due to an erroneous test.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에서 제공하는 센서 모듈은 부하와 차단기 사이의 전류량을 감지하는 센서모듈에 있어서, 상기 부하와 차단기를 연결하는 전원선을 관통시켜서 상기 전원선에 흐르는 전류값을 감지하는 변류기(CT); 상기 부하와 차단기를 연결하는 전원선 및 중성선을 관통시켜서 상기 전원선과 중성선의 외부로 흐르는 누설전류를 검출하는 영상변류기(ZCT); 상기 센서모듈 내부로 인가되는 전원의 상을 구별하고, 상기 차단기의 상태가 차단중인지 아닌지를 확인하는 동작 상태 확인부; 및 상기 전원선 및 중성선에 근접하여 상기 전원선과 중성선 사이의 전압을 비접촉식으로 감지하고, 그 결과를 상기 동작 상태 확인부로 전달하는 전압 센싱 안테나를 포함하는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the sensor module provided by the present invention is a sensor module that detects the amount of current between a load and a breaker, and detects a current value flowing through the power line by passing through the power line connecting the load and the breaker. A current transformer (CT); An image current transformer (ZCT) for detecting a leakage current flowing out of the power line and the neutral wire by passing through the power line and the neutral line connecting the load and the breaker; An operation state check unit that distinguishes a phase of power applied to the sensor module and checks whether a state of the breaker is being cut off; And a voltage sensing antenna that non-contactly senses a voltage between the power line and the neutral line in proximity to the power line and the neutral line, and transmits the result to the operation state check unit.
바람직하게는, 상기 전압 센싱 안테나는 전계에 민감하게 반응할 수 있는 하이 임피던스를 가지도록 구현할 수 있다. Preferably, the voltage sensing antenna may be implemented to have a high impedance capable of sensitively responding to an electric field.
바람직하게는, 상기 동작 상태 확인부는 상기 안테나와 연결되어 상기 비접촉식으로 감지된 상기 전원선과 중선선 사이의 전압을 전달받는 안테나 접속부; 상기 안테나 접속부로부터 상기 전원선과 중선선 사이의 전압을 전달받아, 고주파 노이즈를 제거하는 노이즈 제거부; 상기 노이즈 제거부를 통해 고주파 노이즈가 제거된 전압을 전달받아, 정형화하여 출력하는 정형화 처리부; 및 상기 정형화 처리된 신호를 전달받아, 제로-크로싱을 실시하는 제로 크로싱 변환부를 포함할 수 있다. Preferably, the operation state check unit is connected to the antenna, the antenna connection unit for receiving the voltage between the power line and the neutral line sensed in the contactless; A noise removal unit configured to remove high-frequency noise by receiving a voltage between the power line and the neutral line from the antenna connection unit; A shaping processor configured to receive a voltage from which high-frequency noise has been removed through the noise removing unit, and to shape and output the voltage; And a zero-crossing converter configured to receive the standardized signal and perform zero-crossing.
바람직하게는, 상기 노이즈 제거부는 고주파 노이즈를 제거하는 로우 패스 필터로 구현할 수 있다. Preferably, the noise removal unit may be implemented as a low pass filter that removes high frequency noise.
바람직하게는, 상기 정형화 처리부는 슈미트 트리거로 구현하고, 상기 제로크로싱 변환부는 상기 슈미트 트리거로부터 출력된 전압의 로우(L) 및 하이(H) 엣지에 상기 전압 위상의 제로 크로싱을 수행할 수 있다. Preferably, the shaping processing unit may be implemented as a Schmitt trigger, and the zero crossing conversion unit may perform zero crossing of the voltage phase on the low (L) and high (H) edges of the voltage output from the Schmitt trigger.
본 발명의 센서 모듈은 센서 모듈 내부에 비접촉으로 전압을 측정하는 동작 상태 확인부를 내장하고, 상기 동작 상태 확인부에 의해, 차단기 전원으로부터 인가되는 전류와, 누설전류 및 전압을 측정함으로써, 비접촉으로 차단기의 동작 상태를 판단할 수 있다. 이로 인해, 본 발명은 차단기의 동작 상태 결정을 위한 전압 감지선을 별도로 배선하지 않아도 되고, 외부 충격에 의한 고장을 방지할 수 있는 장점이 있다. 따라서, 본 발명은 별도의 배선으로 인한 불편함을 해소하고, 센서 모듈의 내구성 및 센서 모듈의 측정 결과에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.The sensor module of the present invention has a built-in operation state check unit that measures voltage non-contact inside the sensor module, and by measuring the current, leakage current and voltage applied from the circuit breaker power source by the operation state check unit, the circuit breaker without contact Can determine the operating state of For this reason, the present invention does not require separate wiring of a voltage sensing line for determining an operation state of a circuit breaker, and there is an advantage in that a failure due to an external shock can be prevented. Accordingly, the present invention has an effect of solving the inconvenience caused by a separate wiring, and improving the durability of the sensor module and the reliability of the measurement result of the sensor module.
또한, 본 발명의 센서 모듈은 비접촉식으로 정기 점검을 함으로써, 시험 전압의 인가로 인한 제품의 파손이나 충격을 방지할 수 있다. 특히, 오 시험으로 인한 제품의 파손을 방지할 수 있는 장점이 있다.In addition, the sensor module of the present invention can prevent damage or impact of a product due to application of a test voltage by performing periodic inspection in a non-contact manner. In particular, it has the advantage of preventing damage to the product due to an incorrect test.
도 1은 일반적인 차단기의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 종래의 센서 모듈을 장착한 시스템 구성의 예를 도시한 도면이다.
도 3은 도 2에 예시된 센서모듈 각각에 대한 개략적인 블록도이다.
도 4는 종래의 실시 예에 따라 별도의 전압 감지선이 연결된 센서 모듈의 예를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따라 비접촉으로 전압을 측정하는 동작 상태 확인부가 내장된 센서 모듈의 예를 도시한 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 제1 및 제2 실시예에 따른 센서 모듈에 대한 개략적인 블록도들이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 동작 상태 확인부에 대한 개략적인 블록도이다.
도 8은 종래의 일 실시 예에 따른 센서 모듈이 장착된 예와 본 발명의 일 실시 예에 따른 센서 모듈이 장착된 예를 비교하여 설명하기 위한 도면이다. 1 is a view for explaining the operation of a general circuit breaker.
2 is a diagram showing an example of a system configuration in which a conventional sensor module is mounted.
3 is a schematic block diagram of each of the sensor modules illustrated in FIG. 2.
4 is a diagram illustrating an example of a sensor module to which a separate voltage sensing line is connected according to a conventional embodiment.
5 is a diagram illustrating an example of a sensor module in which an operation state check unit for measuring a voltage in a non-contact manner is included according to an embodiment of the present invention.
6A and 6B are schematic block diagrams of a sensor module according to the first and second embodiments of the present invention.
7 is a schematic block diagram of an operation state check unit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a view for explaining a comparison between an example in which a sensor module according to an exemplary embodiment is mounted and an example in which the sensor module according to an exemplary embodiment is mounted.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 설명하되, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 한편 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. 또한 상세한 설명을 생략하여도 본 기술 분야의 당업자가 쉽게 이해할 수 있는 부분의 설명은 생략하였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, but will be described in detail so that those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily implement the present invention. However, the present invention may be implemented in various forms and is not limited to the embodiments described herein. Meanwhile, in the drawings, parts not related to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification. In addition, even if the detailed description is omitted, descriptions of parts that can be easily understood by those skilled in the art have been omitted.
명세서 및 청구범위 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification and claims, when a certain part includes a certain component, it means that other components may be further included rather than excluding other components unless specifically stated to the contrary.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따라 비접촉으로 전압을 측정하는 동작 상태 확인부가 내장된 센서 모듈의 예를 도시한 도면이다. 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 센서 모듈(300)은 차단기(10)와 부하(20) 사이에 연결되어, 중성선(N)(A)과 전원선(R/S/T 중 하나)(B)을 입력으로 받아 차단기(10)와 부하(20) 사이의 과전류를 감시한다. 특히, 센서 모듈(300)은 비접촉으로 전압을 측정하는 동작 상태 확인부(330)를 포함하고, 동작 상태 확인부(330)에 의해 차단기(10) 전원으로부터 인가되는 전류와, 누설전류 및 전압을 측정함으로써, 비접촉으로 차단기의 동작 상태를 판단할 수 있다.5 is a diagram illustrating an example of a sensor module in which an operation state check unit for measuring a voltage in a non-contact manner is included according to an embodiment of the present invention. 5, the
이로 인해, 본 발명의 일 실시 예에 따른 센서모듈(300)은 차단기(10)와의 사이에 별도의 전압 감지선(도 4의 C)을 배선하지 않아도 된다. For this reason, the
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 제1 및 제2 실시예에 따른 센서 모듈에 대한 개략적인 블록도들로서, 도 6a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 센서 모듈에 대한 개략적인 블록도이고, 도 6b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 센서 모듈에 대한 개략적인 블록도이다.6A and 6B are schematic block diagrams of a sensor module according to the first and second embodiments of the present invention, and FIG. 6A is a schematic block diagram of a sensor module according to the first embodiment of the present invention. 6B is a schematic block diagram of a sensor module according to a second embodiment of the present invention.
먼저, 도 6a를 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 센서 모듈(300)은 차단기(10)와 부하(20) 사이에 연결되며, 차단기(10)의 누설전류 및 전류값을 실시간으로 감지하고, 상기 감지된 신호를 외부의 컨트롤러(40)로 출력한다. First, referring to Figure 6a, the
이를 위해, 센서 모듈(300)은 변류기(310), 영상 변류기(320), 동작상태 확인부(330), 인터페이스부(I/F)(340), 전압 센싱 안테나(350)를 포함한다. To this end, the
변류기(CT: Current Transformer)(310)는 차단기(10)와 부하(20)를 연결하는 전원선(R/S/T/ 중 하나)(B)을 관통시켜서 전원선(R/S/T/ 중 하나)(B)에 흐르는 전류값을 감지한다. The current transformer (CT) 310 passes through the power line (one of R/S/T/) (B) connecting the
영상 변류기(ZCT: Zero-phase-sequence Current Transformer)(320)는 차단기(10)와 부하(20)를 연결하는 전원선(R/S/T/ 중 하나)(B) 및 중성선(A)을 관통시켜서 전원선(R/S/T/ 중 하나)(B)과 중성선(A)의 외부로 흐르는 누설전류를 검출한다. The zero-phase-sequence current transformer (ZCT) 320 connects the
동작상태 확인부(330)는 센서모듈(300) 내부로 인가되는 전원의 상을 구별하고, 차단기(10)의 상태가 차단중인지 아닌지를 확인한다. 특히, 동작상태 확인부(330)는 차단기(10)의 2차측 전원의 유무를 확인하여, 차단기(10)의 동작상태(예컨대, ON/OFF)를 감지할 수 있다. 즉, 동작상태 확인부(330)는 차단기(10)의 2차측으로부터 AC 220V가 감지되면 차단기(10)가 온(ON) 상태이고, 차단기(10)의 2차측으로부터 AC 220V가 감지되지 않으면 차단기(10)가 오프(OFF)상태인 것으로 판단한다. 이를 위해, 동작상태 확인부(330)는 전압 센싱 안테나(350)로부터 차단기(10)의 2차측 전원 출력 상태를 전달받을 수 있다. The operation
인터페이스부(I/F)(340)는 변류기(CT)(310), 영상변류기(ZCT)(320), 및 동작상태 확인부(330)로부터 처리 결과를 전달받아 외부의 컨트롤러(40)로 전달한다. The interface unit (I/F) 340 receives the processing result from the current transformer (CT) 310, the image current transformer (ZCT) 320, and the operation
전압 센싱 안테나(350)는 차단기(10)의 2차측에 연결된 전원선(R/S/T/ 중 하나)(B) 및 중성선(N)(A)에 근접하여 전원선(R/S/T/ 중 하나)(B)과 중성선(N)(A) 사이의 전압을 비접촉식으로 감지하고, 그 결과를 동작 상태 확인부(330)로 전달한다. 이를 위해, 전압 센싱 안테나(350)는 전계에 민감하게 반응할 수 있는 하이 임피던스를 가지도록 구현하는 것이 바람직하다. 이는 상기 전압 산출식이 (수학식 1)과 같음으로써, 임피던스(Z)의 값이 클수록 전압(V)에 미치는 전류(I)의 영향이 크기 때문이다.The
이 때, V는 전압, I는 전류, Z는 임피던스이다. In this case, V is voltage, I is current, and Z is impedance.
도 6a의 예에서, 전압 센싱 안테나(350)는 차단기(10)의 2차측 출력으로부터 변류기(310) 및 영상 변류기(320)로 인가되는 전원선(R/S/T/ 중 하나)(B) 및 중성선(N)(A)에 근접하여 전원선(R/S/T/ 중 하나)(B)과 중성선(N)(A) 사이의 전압을 비접촉식으로 감지할 수 있다.In the example of FIG. 6A, the
한편, 도 6b를 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 센서 모듈(300a)은 도 6a에 예시된 본 발명의 제1 실시 예에 따른 센서 모듈(300)과 비교하여 전압 센싱 안테나(350a)의 위치가 다르다. Meanwhile, referring to FIG. 6B, the
즉, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 센서 모듈(300a)은 차단기(10)와 부하(20) 사이에서 차단기(10)의 누설전류 및 전류값을 실시간으로 감지한 후 상기 감지된 신호를 외부의 컨트롤러(40)로 출력하는데, 이를 위해, 변류기(310a), 영상 변류기(320a), 동작상태 확인부(330a), 인터페이스부(I/F)(340a), 전압 센싱 안테나(350a)를 포함한다. 이 때, 변류기(310a), 영상 변류기(320a), 동작상태 확인부(330a), 인터페이스부(I/F)(340a) 및 전압 센싱 안테나(350a) 각각의 동작은 도 6a에 예시된 변류기(310), 영상 변류기(320), 동작상태 확인부(330), 인터페이스부(I/F)(340) 및 전압 센싱 안테나(350)과 유사하다. 따라서, 변류기(310a), 영상 변류기(320a), 동작상태 확인부(330a), 인터페이스부(I/F)(340a), 전압 센싱 안테나(350a) 각각의 상세한 동작 설명은 생략한다. That is, the
단, 도 6b의 예에서, 전압 센싱 안테나(350a)는 차단기(10)의 2차측으로부터 인가되어 변류기(310a)를 통과한 전원선(R/S/T/ 중 하나)(B)과, 중성선(N)(A)에 근접하여 전원선(R/S/T/ 중 하나)(B)과 중성선(N)(A) 사이의 전압을 비접촉식으로 감지하고, 그 결과를 동작 상태 확인부(330로 전달한다. However, in the example of FIG. 6B, the
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 동작 상태 확인부에 대한 개략적인 블록도이다. 도 6a 및 도 7을 참조하면, 동작 상태 확인부(330)는 안테나 접속부(331), 노이즈 제거부(332), 정형화 처리부(333) 및 ZC(Zero Crossing) 변환부(334)를 포함한다. 7 is a schematic block diagram of an operation state check unit according to an embodiment of the present invention. 6A and 7, the operation
안테나 접속부(331)는 안테나(350)와 연결되어 안테나(350)로부터 신호를 전달받는다. 즉, 안테나 접속부(331)는 안테나(350)로부터 비접촉식으로 감지된 전원선(R/S/T/ 중 하나)(B)과 중성선(N)(A) 사이의 전압을 전달받아 노이즈 제거부(332)로 전달한다. The
노이즈 제거부(332)는 안테나 접속부(331)로부터 전원선(R/S/T/ 중 하나)(B)과 중성선(N)(A) 사이의 전압을 전달받아, 고주파 노이즈를 제거한 후 출력한다. 이를 위해, 노이즈 제거부(332)는 고주파 노이즈를 제거하는 로우 패스 필터(LPF: Low Pass Filter)로 구현할 수 있다. The
정형화 처리부(333)는 노이즈 제거부(332)로부터 고주파 노이즈가 제거된 전압을 전달받아, 정형화하여 외부의 컨트롤러(40)로 출력한다. 이를 위해, 정형화 처리부(333)는 슈미트 트리거로 구현할 수 있다. The shaping
ZC(Zero Crossing) 변환부(334)는 정형화 처리부(333)로부터 정형화 처리된 신호를 전달받아, 제로-크로싱을 실시한 후, 그 결과를 외부의 컨트롤러(40)로 출력한다. 이를 위해, ZC(Zero Crossing) 변환부(334)는 상기 슈미트 트리거(즉, 정형화 처리부(333))로부터 출력된 전압의 로우(L) 및 하이(H) 엣지에 상기 전압 위상의 제로 크로싱(Zero Crossing)을 수행할 수 있다.The ZC (Zero Crossing)
도 8은 종래의 일 실시 예에 따른 센서 모듈이 장착된 예와 본 발명의 일 실시 예에 따른 센서 모듈이 장착된 예를 비교하여 설명하기 위한 도면이다. 도 8의 (a)는 종래의 일 실시 예에 따른 센서 모듈이 장착된 예를 도시하고, 도 8의 (b)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 센서 모듈이 장착된 예를 도시한다. FIG. 8 is a diagram for describing a comparison between an example in which a sensor module according to an exemplary embodiment is mounted and an example in which the sensor module according to an exemplary embodiment is mounted. FIG. 8A shows an example in which a sensor module according to a conventional embodiment is mounted, and FIG. 8B shows an example in which a sensor module according to an embodiment of the present invention is mounted.
도 8의 (a)를 참조하면, 차단기(10)와 부하(20) 사이에 연결된 종래의 일 실시 예에 따른 센서모듈(30)은 차단기로부터 인가되는 중성선(N)(A)과 전원선(R/S/T 중 하나)(B)를 전달받기 위한 배선 이외에, 별도의 전선(즉, 전압 감지선)(C)이 배선되고, 이로 인해, 설치상의 불편함과, 외부 AC 전원 쪽 충격(예컨대, 낙뇌, 노이즈 등)에 의해 내부 회로가 고장날 수 있는 문제점이 있다. Referring to Figure 8 (a), the
한편, 도 8의 (b)를 참조하면, 차단기(10)와 부하(20) 사이에 연결된 종래의 일 실시 예에 따른 센서모듈(300)은 차단기로부터 인가되는 중성선(N)(A)과 전원선(R/S/T 중 하나)(B)를 전달받기 위한 배선만 존재할 뿐, 상기 별도의 전선(즉, 전압 감지선)(C)을 포함하지 않는다. 따라서, 본 발명은 상기한 설치상의 불편함과, 외부 AC 전원 쪽 충격(예컨대, 낙뇌, 노이즈 등)에 의해 내부 회로가 고장날 수 있는 문제점을 해소할 수 있다. On the other hand, referring to (b) of FIG. 8, the
상술한 예시적인 시스템에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. In the exemplary system described above, the methods are described on the basis of a flowchart as a series of steps or blocks, but the present invention is not limited to the order of the steps, and certain steps may occur in a different order or concurrently with the steps described above. I can.
또한, 당업자라면 순서도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.In addition, those skilled in the art will appreciate that the steps shown in the flowchart are not exclusive, other steps may be included, or one or more steps in the flowchart may be deleted without affecting the scope of the present invention.
Claims (5)
상기 부하와 차단기를 연결하는 전원선을 관통시켜서 상기 전원선에 흐르는 전류값을 감지하는 변류기(CT);
상기 부하와 차단기를 연결하는 전원선 및 중성선을 관통시켜서 상기 전원선과 중성선의 외부로 흐르는 누설전류를 검출하는 영상변류기(ZCT);
상기 센서모듈 내부로 인가되는 전원의 상을 구별하고, 상기 차단기의 상태가 차단중인지 아닌지를 확인하는 동작 상태 확인부; 및
상기 전원선 및 중성선에 근접하여 상기 전원선과 중성선 사이의 전압을 비접촉식으로 감지하고, 그 결과를 상기 동작 상태 확인부로 전달하는 전압 센싱 안테나를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서 모듈.In the sensor module that detects the amount of current between the load and the breaker,
A current transformer (CT) for sensing a current value flowing through the power line by passing through the power line connecting the load and the breaker;
An image current transformer (ZCT) for detecting a leakage current flowing out of the power line and the neutral wire by passing through the power line and the neutral line connecting the load and the breaker;
An operation state check unit for distinguishing a phase of power applied to the sensor module and checking whether the state of the circuit breaker is being cut off; And
And a voltage sensing antenna for non-contact sensing the voltage between the power line and the neutral line in proximity to the power line and the neutral line, and transmitting the result to the operation state check unit.
전계에 민감하게 반응할 수 있는 하이 임피던스를 가지도록 구현하는 것을 특징으로 하는 센서모듈.The method of claim 1, wherein the voltage sensing antenna
A sensor module, characterized in that it is implemented to have a high impedance capable of reacting sensitively to an electric field.
상기 안테나와 연결되어 상기 비접촉식으로 감지된 상기 전원선과 중선선 사이의 전압을 전달받는 안테나 접속부;
상기 안테나 접속부로부터 상기 전원선과 중선선 사이의 전압을 전달받아, 고주파 노이즈를 제거하는 노이즈 제거부;
상기 노이즈 제거부를 통해 고주파 노이즈가 제거된 전압을 전달받아, 정형화하여 출력하는 정형화 처리부; 및
상기 정형화 처리된 신호를 전달받아, 제로-크로싱 스위칭을 실시하는 제로-크로싱 변환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서 모듈.The method of claim 1, wherein the operation state check unit
An antenna connection unit connected to the antenna to receive a voltage between the power line and the neutral line detected by the non-contact type;
A noise removing unit for removing high-frequency noise by receiving a voltage between the power line and the neutral line from the antenna connection unit;
A shaping processing unit configured to receive a voltage from which high-frequency noise is removed through the noise removing unit, and to shape and output the voltage; And
A sensor module comprising a zero-crossing converter configured to receive the standardized signal and perform zero-crossing switching.
고주파 노이즈를 제거하는 로우 패스 필터로 구현한 것을 특징으로 하는 센서모듈.The method of claim 3, wherein the noise removing unit
A sensor module, characterized in that implemented with a low pass filter that removes high frequency noise.
슈미트 트리거로 구현하고,
상기 제로-크로싱 변환부는
상기 슈미트 트리거로부터 출력된 전압의 로우(L) 및 하이(H) 엣지에 상기 전압 위상의 제로 크로싱을 수행하는 것을 특징으로 하는 센서모듈.
The method of claim 3, wherein the shaping processing unit
Implemented as a Schmidt trigger,
The zero-crossing conversion unit
A sensor module, characterized in that performing zero crossing of the voltage phase on the low (L) and high (H) edges of the voltage output from the Schmitt trigger.
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