KR200217828Y1 - 무정전 교체형 전력량계 - Google Patents

Abstract

본 고안은 일반 가정 또는 공장등에서 사용전력 확인을 위하여 설치되는 전력량계에 관한 것으로써, 특히 이와 같은 이유로 설치되는 전력량계를 교체하게 될 경우에 사용전력의 공급중단 없이도 안전하게 교체 할 수 있도록 한 무정전 교체형 전력량계에 관한 것이다.

종래의 전력량계는 전력선으로부터 직렬로 연결되어, 전력량을 적산하게 됨으로써, 전력량계를 교체하고자 할 경우에는 사용전력에 대하여 정전이 불가피하게 되며, 또한 전력량계로 연결되는 전력선의 도전부가 노출된 상태로 작업자가 교체작업을 진행하여야 함으로써, 감전 및 단락사고로 인한 화재, 화상등의 위험이 있었다.

본 고안에서는 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안전취부장치를 구비하고 상기 안전취부장치에 전력량계와 분리,체결 가능한 터미널단을 구성하여 안전취부장치와 전력량계를 분리가능한 구조로 형성, 전력량계안에 전류변환장치(CT)를 안전취부장치에 내장하여 전력량계의 시험이나 교체시에는 전력량계만 철거해서 시험 및 교체 가능하게 한 것이다.

Description

무정전 교체형 전력량계{Nobreak power supply changable Watt-meter}

본 고안은 일반 가정 또는 공장등에서 사용전력 확인을 위하여 설치되는 전력량계에 관한 것으로써, 특히 이와 같은 이유로 설치되는 전력량계를 교체하게 될 경우에 사용전력의 공급 중단없이도 안전하게 교체할 수 있도록 한 무정전 교체형 전력량계에 관한 것이다.

일반적으로 전력량계는 전력선과 직렬로 연결되며, 직렬로 연결되는 전력선으로부터 직접 전압과 전류를 받아 원형의 기계식 계측판을 돌리면서 시간에 따른 전력량을 적산하게 된다.

이때, 종래의 전력량계는 원형의 기계식 계측판을 구동시킬 수 있는 전압과 전류가 필요하게 됨으로써, 불필요한 전력소비가 발생하게 된다.

이에 대하여 근래에 들어서는 전력소비가 낮은 디지털형 전력량계가 개발되었고, 일반적으로 사용되어 지고 있다.

그러나 이와 같은 종래의 디지털형 전력량계는 도 1에서와 같이 기계식과 동일한 방식으로, 전력선으로부터 직렬로 연결되어, 전력량을 적산하게 됨으로써, 이를 교체하고자 할 경우에는 사용전력에 대하여 정전이 불가피하게 된다.

또한, 전력량 계측으로 연결되는 전력선은 도전부가 노출된 상태로 작업자가 교체작업을 진행하여야 함으로써, 감전 및 단락사고로 인한 화재, 화상등의 위험이 있었다.

따라서, 본 고안에서는 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안전취부장치를 구비하고 상기 안전취부장치에 전력량계와 분리,체결 가능한 터미널단을 구성하여 안전취부장치와 전력량계를 분리가능한 구조로 형성, 전력량계내의 전류변환장치(CT)를 안전취부장치에 내장하여 전력량계의 시험이나 교체시에는 전력량계만 철거해서 시험 및 교체 가능하게 한 것이다.

도 1은 종래 전력량계의 내부 구조를 평면측에서 본 도면.

도 2는 본 고안 무정전 교체형 전력량계의 내부 구조를 평면측에서 본 도면.

도 3은 본 고안 무정전 교체형 전력량계의 측면도.

도 4의 (a)는 본 고안의 다른 실시예를 보인 평면도.

(b)는 본 고안 다른 실시예의 안전취부장치 정면도.

(c)는 본 고안 다른 실시예의 전력량계 본체 배면도.

도 5는 본 고안의 다른 실시예의 측면도.

본 고안 무정전 교체형 전력량계는,

전력공급측 전력선과 부하측 전선을 전력량계에 연결하기 위하여 안전취부장치를 구성하고, 안전취부장치를 통해 전력량계를 전력선에 무정전 교체가능하도록 하며,

상기 안전취부장치는 전력공급측 전력선과 연결되는 단자와, 전력량계를 통해 부하측으로 전력을 공급하기 위하여 부하측 전선이 연결되는 단자를 포함하는 제 1터미널부와, 전력량계의 전류검측을 위한 단자선, 전압검측을 위한 단자선과 각각 연결되는 각 단자를 포함하고, 각 단자를 상기 전력량계의 전류검측을 위한 단자선 및 전압검측을 위하여 단자선과 각 접점연결, 분리하기 위한 체결수단을 포함하는 제 2터미널부와, 전력량계의 전류검측을 위해 제 1터미널부의 전력공급측 전력선과 연결되는 단자와 부하측 출력단자에 대하여 직렬로 연결되는 전류변환장치를 포함하여 구성되고, 상기 제 2터미널부의 전류검측단자는 상기 전류변환장치의 출력과 연결되고, 체결수단에 의하여 전력량계의 전류검측 단자선과 연결되며, 제 2터미널부의 전압검측단자는 전력선 단자와 부하측 출력단자에 대하여 병렬로 연결되며, 전력량계에 구성되는 전압변환수단의 전압검측 단자선과 연결됨을 특징으로 하며,

전력량계는 체결수단을 통해 제 2터미널부에 연결되는 전류검측을 위한 단자선으로부터 안전취부장치내에 구성되는 전류변환장치의 출력과, 전압검측을 위한 단자에 연결되는 전압변환장치의 출력을 통해 전력을 누산하도록 함을 특징으로 한다.

상기와 같은 특징을 갖는 본 고안의 무정전 교체형 전력량계를 첨부된 도면에 도시된 그 실시예를 참조하여 그 구성 및 동작을 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 고안의 무정전 교체형 전력량계의 내부구성을 평면에서 보인 도면이고, 도 3은 본 고안의 무정전 교체형 전력량계의 측면도이다.

전력공급측 전력선과 부하측 전선을 전력량계(10)에 연결하기 위한 안전취부장치(20)를 구성하고,

상기 안전취부장치(20)내에는 전력공급측 전력선을 취부하는 단자(a,b)와 부하측으로 출력되는 전선을 취부하는 단자(c,d)를 포함하는 제 1터미널부(22)를 구성하며,

전류변환장치(CT1)의 2차측과 중앙적산부(11)의 전류입력단자를 연결하는 단자(a1,b1)와 전압변환장치(PT)의 1차측과 전력선의 입력단자(a,b)를 연결하는 단자(c1,d1)를 포함하고, 상기 각각의 단자(a1,b1,c1,d1)는 안전취부장치(20)와 전력량계(10)를 분리,결합 가능하도록 체결수단으로 구비된 제 2터미널부를 구성하고,

입력되는 전력선에 직렬로 구비되어 전류를 검출하는 전류변환장치(CT1,CT2)가 구성되며,

또한, 제 1터미널부(22)의 전력선측 단자(a,b)와 부하측 단자(c,d)를 각각 전기적으로 연결하고, 제 1터미널부(22)의 전력선측 단자(a,b)와 제 2터미널부(21)의 전압단자(c1,d1)를 병렬로 연결 구성한다.

전력량계(10)는 입력되는 전원의 전압을 검출하는 전압변환장치(PT)로 구성된다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 고안의 무정전 교체형 전력량계의 동작을 설명하면 다음과 같다.

본 고안의 전력량계는 CT 즉, 전류코일의 경우 항상 부하상태에서 직렬 상태를 유지하게 됨을 감안해서, 외부의 전원측에서 입력되는 전원을 전력량계(10)에 전달하기 위한 안전취부장치(20)를 구성하고 상기 안전취부장치(20)와 전력량계(10)를 분리가능한 구조로 형성, 전력량계(10)내의 전류변환장치(CT)를 안전취부장치(20)에 내장하여 전력량계(10)의 시험이나 교체시에는 본체만 철거해서 시험 및 교체 가능하게 한 것이다.

본 고안의 전력량계는 단상 2선식을 그 실시예로 하여 설명하기로 한다.

먼저, 일반적인 전자식 전력량계의 동작은 전류변환장치(CT)의 2차측 종단에 저항 소자를 연결하여 그 저항소자에 걸리는 전압을 측정하여 1차측에 흐르는 전류값을 검출하고, 상기 검출된 전류값을 전압변환장치(PT)에서 검출한 전압과 곱하여 전력을 산출한다.

전력선과 부하측 전선을 취부하는 제 1터미널부(22)의 각각의 단자(a,b,c,d)는 전력선과 부하측 전선을 고정하기 위해 볼트, 너트등의 체결수단으로 구비된다.

이때, 제 1터미널부(22)의 전력선측 단자(a,b)와 부하측 단자(c,d)는 전기 회로적으로 연결되어 있으며, 상기 전력선측 단자(a)와 부하측 단자(d)를 연결하는 전선에 입력되는 전원의 전류를 검출하기 위한 전류변환장치(CT1)가 직렬로 구비된다.

상기 CT1에서 검출된 전류는 제 2터미널단(21)의 단자(a1,b1)를 통하여 전력량계(10)에 입력된다.

또한, 제 1터미널단(22)의 단자(a,b)에 인가된 전원은 제 2터미널단(21)의 단자(c1,d1)을 통하여 병렬로 전압변환장치(PT)의 1차측에 입력되고, 2차측으로 검출된 전압은 중앙적산부(11)에 입력되어, 상기 CT1에서 검출한 전류와 PT에서 검출된 전압을 곱하여 전력을 산출한다.

상기 제 2터미널단(21)은 전력량계(10)와 안전취부장치(20)를 연결하고 분리,체결 가능하게 하는 것으로, 각각의 단자(a1~d1,e)는 볼트, 너트등의 체결수단으로 구비되어 있다.

즉, 전력량계의 시험이나 교체시에는 상기 제 2터미널단(21)의 단자(a1~d1,e)를 해체하여, 상기 전력량계(10)와 안전취부장치(20)를 분리 가능하게 된다.

또한, 상기 전력량계(10)와 안전취부장치(20)의 분리시에도 도 2에 도시된 바와 같이 제 1터미널단(22)의 단자(a,b)는 각각의 단자(d,c)와 회로적으로 연결되어 있어 무정전으로 전원공급이 가능하다.

그리고, 상기 안전취부장치(20)내에 내장된 CT1의 성능시험을 위하여, 또 하나의 시험용 CT2를 상기 CT1과 직렬로 구비, 시험용 단자(e)를 구성하여 전력량계의 본체를 교체 또는 시험할 때 전기를 사용하는 상태에서 시험용 CT2의 단자(e) 전압을 측정하여 상기 CT1의 정상여부를 판단한다.

도 4의 (a)~(c)는 본 고안의 다른 실시예를 보인 도면이고, 도 5는 본 고안의 다른 실시예의 측면도로써,

상기 도 2의 안전취부장치(20)와 전력량계(10)의 체결수단을 결합형식으로 구비하여 입체적인 상하로 분리 가능하게 한 것이다.

외부의 전원측에서 입력되는 전원을 전력량계(10)에 전달하기 위한 안전취부장치(20)를 구성하고, 안전취부장치(20)에는 입력되는 전력선과 부하측으로 출력되는 전선이 연결되는 터미널단과(22), 입력되는 전원의 전류를 검출하는 전류변환장치(CT1,CT2)와, 전력량계(10)와 전기적으로 연결하고, 체결 지지하기 위한 소켓(a~d)으로 구성되고, 시험용 단자(e)로 구성되고,

전력량계(10)에는 전압변환장치(PT)와, 상기 PT와 CT1에서 측정한 전압, 전류를 곱하여 전력을 산출하는 중앙 적산부(11)와, 상기 소켓(a~d)에 삽입체결하여 안전취부장치(20)와 전기적으로 체결 가능하게 하는 전력량계(10)의 배면에 상기 소켓(a~d)에 대향되는 위치에 구비된 플러그(a'~d')로 구성된다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 고안의 다른 실시예를 설명하면 다음과 같다.

안전취부장치(20)내 CT1의 2차측 전선 종단과 PT의 1차측 전원 입력을 위한 전선종단에 소켓(a~d)을 구비하고, 전력량계(10)의 배면에는 상기 소켓(a~d)과 대향되는 위치에 플러그(a'~d')가 구비되어 상기 안전취부장치(20)와 전력량계(10)가 체결가능한 구조를 갖는다.

상기 전력량계(10)에 구비된 각각의 플러그(a'~d')는 중앙 적산부(11), PT와 전기적으로 연결가능하도록 회로가 구성된다.

즉, 전력량계(10)와 안전취부장치(20)가 입체적인 상하 체결구조를 형성함으로써, 전력량계의 시험이나 교체시에는 전력량계(10)만 철거해서 시험 및 교체하여 감전, 화재등의 위험이 없고, 또한 무정전으로 안전하게 전력량계를 교체할 수 있도록 하는 것이다.

또한, 전력량계(10)와 안전취부장치(20)가 입체적인 상하 체결구조를 갖음으로써, 설치공간의 절약과 간편하게 철거, 취부가 가능한다.

이와 같은 본 고안의 전력량계를 단상 2선식으로 예를 들어 설명하였지만, 단상 3선식, 3상 3선식, 3상 4선식등 다양하게 적용 가능하다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에서는 외부의 전원측에서 입력되는 전원을 전력량계에 전달하기 위한 안전취부장치를 구성하고, 상기 안전취부장치와 전력량계를 분리형으로 하고 전력량계의 전류변환장치를 안전취부장치에 내장하여 전력량계의 시험이나 교체시에는 전력량계만 철거해서 시험 및 교체함으로 정전이나 감전, 화재등의 위험이 전혀 없고 경제적이고 무정전으로 안전하게 전력량계를 교체할 수 있도록 하는 것이다.

Claims (4)

1. 전력공급측 전력선과 부하측 전선을 전력량계에 연결하기 위하여 안전취부장치를 구성하고, 상기 안전취부장치에는 전력공급측 전력선과 연결되는 단자와, 전력량계를 통해 부하측으로 전력을 공급하기 위하여 부하측 전선이 연결되는 단자를 포함하는 제 1터미널부와, 전력량계의 전류검측을 위한 단자선, 전압검측을 위한 단자선과 각각 연결되는 각 단자를 포함하고, 각 단자를 상기 전력량계의 전류검측을 위한 단자선 및 전압검측을 위하여 단자선과 각 접점연결, 분리하기 위한 체결수단을 포함하는 제 2터미널부와, 전력량계의 전류검측을 위해 제 1터미널부의 전력공급측 전력선과 연결되는 단자와 부하측 출력단자에 대하여 직렬로 연결되는 전류변환장치를 포함하여 구성되고, 상기 제 2터미널부의 전류검측단자는 상기 전류변환장치의 출력과 연결되고, 체결수단에 의하여 전력량계의 전류검측 단자선과 연결되며, 제 2터미널부의 전압검측단자는 전력선 단자와 부하측 출력단자에 대하여 병렬로 연결되며, 전력량계에 구성되는 전압변환수단의 전압검측 단자선과 연결되는 특징을 포함하여 구성하는 무정전 교체형 전력량계.
2. 제 1항에 있어서, 상기 제 2터미널부의 체결수단은 볼트 및 너트로써 이루어진 것을 포함하는 무정전 교체형 전력량계.
3. 제 1항에 있어서, 상기 제 2터미널부의 체결수단은 안전취부장치에 소켓을 구비하고, 전력량계 본체의 배면에 상기 소켓에 대향되는 위치에 플러그를 구비한 것의 특징을 포함하는 무정전 교체형 전력량계.
4. 제 1항에 있어서, 상기 전류변환장치(CT1)의 고장 및 성능시험을 위해 또 하나의 전류변환장치(CT2)를 상기 전류변환장치(CT1)와 직렬로 구비한 것을 더 포함하는 무정전 교체형 전력량계.