KR20060013970A - A potable phase-angle tester - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 계량기의 단자에 병렬설치하여 전압 및 전류의 위상각을 측정하고, 그 측정된 전압 및 전류 위상각을 수치로 표시하는 휴대용 위상각 측정기를 제공한다.The present invention provides a portable phase angle meter which is installed in parallel with a terminal of a meter to measure phase angles of voltage and current, and displays the measured voltage and current phase angles numerically.
이를 위해 본 발명은, 입력을 증대시키기 위한 버퍼부와; 2개의 위상 보정기로 나누어지며, 각각의 위상 보정기가 버퍼부의 각각의 버퍼와 연결되어 위상을 보정하는 위상 보정부; 2개의 OP앰프로 나누어지며, 각각의 OP앰프가 위상 보정부의 각각의 위상 보정기와 연결되어 출력치를 비교하는 비교부; 2개의 플립플롭으로 나누어지며, 각각의 플립플롭이 비교부의 각각의 OP앰프와 연결되어 플립플롭을 행하기 위한 플립플롭부; 주파수를 보정하기 위한 주파수 보정부; 회로의 출력치를 기초로 위상각의 측정치를 산출하기 위한 연산 처리부 및; 연산 처리부에 의해 산출된 측정치가 표시되는 발광다이오드 또는 액정표시장치로 이루어진 표시부로 구성된다.To this end, the present invention, the buffer unit for increasing the input; A phase compensator divided into two phase compensators, each phase compensator being connected to a respective buffer of the buffer part to correct a phase; A comparison unit divided into two OP amplifiers, each OP amplifier being connected to each phase corrector of the phase correction unit to compare output values; A flip-flop unit which is divided into two flip-flops, each flip-flop connected to each of the op amps of the comparison unit to perform a flip-flop; A frequency corrector for correcting the frequency; An arithmetic processing unit for calculating a measurement of the phase angle based on an output value of the circuit; It consists of a display part which consists of a light emitting diode or a liquid crystal display device on which the measured value calculated by the arithmetic processing part is displayed.
따라서, 상기와 같이 구성된 본 발명에 의하면, 위상각을 용이하게 측정함으로서, 회선 및 오결선을 간편하면서 용이하게 확인함과 더불어, 상기 측정된 위상각을 통해 역률 등 다양한 변환자료도 간편하면서 용이하게 측정할 수 있다.Therefore, according to the present invention configured as described above, by measuring the phase angle easily, the line and the erroneous line can be easily and easily confirmed, and the various conversion data such as power factor is also easily and easily through the measured phase angle. It can be measured.
Description
도 1은, 전류 및 전압 연결단자가 연결된 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 위상각 측정기를 도시한 도면,1 is a view showing a portable phase angle measuring device according to an embodiment of the present invention connected to the current and voltage connection terminal,
도 2는, 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 위상각 측정기의 구성을 도시한 개략 구성도,2 is a schematic block diagram showing the configuration of a portable phase angle measuring instrument according to an embodiment of the present invention;
도 3은, 도 2에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 위상각 측정기의 구성을 도시한 상세 회로도,3 is a detailed circuit diagram showing the configuration of a portable phase angle measuring instrument according to the embodiment of the present invention shown in FIG.
도 4는, 변성기와 전력량계 결선도를 나타낸 도면,4 is a diagram showing a transformer and a power meter connection diagram;
도 5는, 정상결선시의 전압, 전류, 전력 벡터도,5 is a voltage, current, and power vector diagram in a normal connection;
도 6a는, 도 4의 결선도에 따른 P1↔P2 바뀜 오결선을 나타낸 전압, 전류, 전력 벡터도,Figure 6a is, P 1 ↔P 2 O voltage changes showing a wiring, a current, a power vector according to the wiring diagram of Figure 4,
도 6b는, 도 4의 결선도에 따른 1S↔3S 바뀜 오결선을 나타낸 전압, 전류, 전력 벡터도,FIG. 6B is a voltage, current, and power vector diagram illustrating a 1S↔3S reverse misconnection according to the connection diagram of FIG. 4;
도 6c는, 도 4의 결선도에 따른 1S↔1L 바뀜 오결선을 나타낸 전압, 전류, 전력 벡터도,FIG. 6C is a voltage, current, and power vector diagram illustrating a 1S↔1L reverse misconnection according to the connection diagram of FIG. 4;
도 6d는, 도 4의 결선도에 따른 P1↔P2, 1S↔1L 바뀜 오결선을 나타낸 전압, 전류, 전력 벡터도이다.FIG. 6D is a voltage, current, and power vector diagram illustrating P 1 ↔ P 2 and 1S ↔ 1L changed incorrectly according to the connection diagram of FIG. 4.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
1 --- 본체,1 --- body,
2 --- 위상각 표시부,2 --- phase angle display,
3 --- 전원 스위치부,3 --- power switch unit,
5 --- 전류 연결단자,5 --- current connector,
6 --- 전압 연결단자,6 --- voltage connector,
7 --- 연결 리드선,7 --- connecting lead wire,
8 --- 건전지 수납부,8 --- battery compartment,
10 --- 전원부,10 --- power supply,
20 --- 버퍼부,20 --- buffer part,
30 --- 위상 보정부,30 --- phase correction unit,
50 --- 비교부(OP앰프),50 --- comparator (op amp),
60 --- 플립플롭부(F/F),60 --- flip flop (F / F),
70 --- 주파수 보정부,70 --- frequency correction unit,
80 --- 연산 처리부(CPU),80 --- arithmetic processing unit (CPU),
90 --- 표시부.90 --- indicator.
본 발명은 위상각 측정기에 관한 것으로, 특히 전압 및 전류의 위상각을 측정하여 수치로 표시하는 휴대용 위상각 측정기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a phase angle meter, and more particularly, to a portable phase angle meter for measuring and displaying numerically the phase angles of voltage and current.
종래의 경우, 고압고객 신규 송전시, 잘못 결선한 계량기는 오결선을 발견하기가 어려울 뿐만 아니라, 오랜 기간이 경과된 후에 발견되는 경우가 많아 요금추징이 매우 어려울 뿐만 아니라, 채권 소멸시한(3년) 경과분은 추징이 거의 불가능하여 사손이 발생되고 있는 것이 현실이다.In the conventional case, when a high voltage customer is newly transferred, a wrongly connected meter is not only difficult to detect a wrong wiring, but is often found after a long period of time. It is a reality that deaths are occurring since the number of years) is almost impossible to collect.
또한, 계기 결선은 당사 직원이 직접 결선시공을 해야 하지만, 고객의 정전시간 등을 맞추지 못해 업체에서 시공 후 결선만을 확인하는 경우가 있어, 이 과정에서도 오결선이 발생한다.In addition, the wiring of the instrument should be done by the employees of the company. However, the company may only check the wiring after construction because the power failure time of the customer cannot be adjusted.
또한, 신규 송전 후, 고압변성기(MOF)가 가압되어 운전되는 상태에서는, 활선근접 및 결선확인이 용이하지 않아 오결선의 발견이 매우 어렵다.In addition, in the state where the high-pressure transformer (MOF) is pressurized and operated after a new power transmission, live proximity and connection confirmation are not easy, and therefore, it is very difficult to find a wrong wiring.
즉, 전압이 바뀌거나 전류의 전원·부하가 바뀐 오결선의 경우에는, 휴대용 계측기(예컨대, 전압계 및 전류계)로 오결선을 판독하는 것이 불가능하다. 또, 원격검침장치(AMR)에서도, 전압, 전류의 결선이 바뀐 상태는 검출이 불가능하다.In other words, in the case of an incorrect wiring in which the voltage is changed or the power supply / load of the current is changed, it is impossible to read the incorrect wiring by a portable measuring instrument (for example, a voltmeter and an ammeter). In the remote meter reading device AMR, it is impossible to detect a state where the voltage and current connections are changed.
더욱이, 변전소, 플랜트 건설의 각종 기기류의 결선시, 용이한 오결선 측정기가 없기 때문에 결선의 확인이 매우 불편한 것이 현실이다.Moreover, in the case of the connection of various equipment of substation and plant construction, it is a reality that confirmation of the wiring is very inconvenient because there is no easy misconnection measuring device.
결국, 종래에는 고압고객의 전력 사용량을 계량하기 위해, 고전압 대전류의 사용전력을 고압변성기(MOF)를 통해 저전압 소전류치로 변성하여 연결선에 의해 계량기에 연결하는 과정에서, 연결선의 착오결선으로 인해 적정한 사용량이 계량되지 않는 경우가 있다. 즉, 전력의 최초 공급 이후, 고객이 전력을 사용하고 있을 경 우에는, 활선상태에서 오결선을 발견하는 일이 매우 어려우며, 현재 보급된 휴대용 계측기중 일반적인 계측기(예컨대, 전압계 및 전류계)에 의해서는 오결선의 발견이 거의 불가능하다.As a result, conventionally, in order to measure the power consumption of the high-voltage customers, the high-voltage high-current power is converted into low-voltage small-current value through the high-voltage transformer (MOF), and connected to the meter by the connection line. Usage may not be measured. In other words, if the customer is using power after the initial supply of power, it is very difficult to detect a fault in the live state, and it is not possible to use a common measuring instrument (for example, a voltmeter and an ammeter) among the current portable instruments. It is almost impossible to find a wrong line.
본 발명은 상기한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 활선상태에서 고압충전부의 접근을 필요로 하지 않으면서, 계량기에서만 단자에서의 개방도 필요로 하지 않고 용이하게 위상각을 측정하여 모든 형태의 오결선을 확인할 수 있는 휴대용 위상각 측정기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention has been made in view of the above, and does not require the access of the high-voltage charger in the live state, and does not require opening at the terminal only in the meter, and easily measures the phase angle to detect all types of incorrect wiring. It is an object of the present invention to provide a portable phase angle meter that can be confirmed.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 계량기의 단자에 병렬설치하여 전압 및 전류의 위상각을 측정하고, 그 측정된 전압 및 전류 위상각을 수치로 표시하는 휴대용 위상각 측정기는, 입력을 증대시키기 위한 버퍼부와; 2개의 위상 보정기로 나누어지며, 각각의 위상 보정기가 버퍼부의 각각의 버퍼와 연결되어 위상을 보정하는 위상 보정부; 2개의 OP앰프로 나누어지며, 각각의 OP앰프가 위상 보정부의 각각의 위상 보정기와 연결되어 출력치를 비교하는 비교부; 2개의 플립플롭으로 나누어지며, 각각의 플립플롭이 비교부의 각각의 OP앰프와 연결되어 플립플롭을 행하기 위한 플립플롭부; 주파수를 보정하기 위한 주파수 보정부; 회로의 출력치를 기초로 위상각의 측정치를 산출하기 위한 연산 처리부 및; 연산 처리부에 의해 산출된 측정치가 표시되는 발광다이오드 또는 액정표시장치로 이루어진 표시부로 구성된다.In order to achieve the above object, the portable phase angle measuring device for measuring the phase angle of the voltage and current by installing in parallel to the terminals of the meter according to the present invention, and displaying the measured voltage and current phase angles numerically, A buffer unit for increasing the number; A phase compensator divided into two phase compensators, each phase compensator being connected to a respective buffer of the buffer part to correct a phase; A comparison unit divided into two OP amplifiers, each OP amplifier being connected to each phase corrector of the phase correction unit to compare output values; A flip-flop unit which is divided into two flip-flops, each flip-flop connected to each of the op amps of the comparison unit to perform a flip-flop; A frequency corrector for correcting the frequency; An arithmetic processing unit for calculating a measurement of the phase angle based on an output value of the circuit; It consists of a display part which consists of a light emitting diode or a liquid crystal display device on which the measured value calculated by the arithmetic processing part is displayed.
따라서, 상기와 같이 구성된 본 발명에 의해 위상각을 용이하게 측정함으로서, 회선 및 오결선을 간편하면서 용이하게 확인할 수 있다.Therefore, by measuring the phase angle easily according to the present invention configured as described above, the line and the erroneous line can be easily and easily confirmed.
또한, 상기 측정된 위상각을 통해 역률 등 다양한 변환자료도 간편하면서 용이하게 측정할 수 있다.In addition, various measured data such as power factor can be measured simply and easily through the measured phase angle.
(실시예)(Example)
이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
우선, 도 1을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 위상각 측정기의 외부형태에 대해 설명한다.First, an external form of a portable phase angle measuring device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1.
도 1은, 전류 및 전압 연결단자가 연결된 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 위상각 측정기를 나타낸다.1 shows a portable phase angle meter according to an embodiment of the present invention in which current and voltage connectors are connected.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 휴대용 위상각 측정기의 본체(1)는 강화플라스틱으로 제조되며, 위상각 표시부(2)와, 전원 스위치부(3) 및, 건전지 수납부(8)로 이루어진다.As shown in FIG. 1, the main body 1 of the portable phase angle measuring instrument according to the present embodiment is made of reinforced plastic, and includes a phase
또한, 상기 본체(1)의 상부에는, 계량기(도시하지 않았음)와 연결되는 각각의 리드선(7)을 갖춘 1쌍의 전류 연결단자(5)와 1쌍의 전압 연결단자(6)가 연결되어 있다.In addition, a pair of
한편, 상기 본체(1)의 내부에는, 건전지 수납부(8)에 수납된 건전지(9V)와 본 발명에 따른 위상각 측정기의 필수구성요소들(이하, 상세히 설명)이 내장되어 있다.On the other hand, inside the main body 1, the battery (9V) accommodated in the battery compartment 8 and the essential components (hereinafter, described in detail) of the phase angle measuring device according to the present invention is embedded.
또한, 상기 위상각 표시부(2)는, 발광다이오드(LED) 또는 액정표시장치(LCD) 로 이루어져 있으며, 위상각 측정기에 의해 측정된 위상각의 측정치가 숫자로 표시된다(3자리).In addition, the phase
다음에, 도 2 및 도 3을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 위상각 측정기의 구성 및 동작에 대해 설명한다.Next, the configuration and operation of the phase angle measuring device according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 and 3.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 위상각 측정기의 구성이 개략적으로 도시된 블록도이며, 도 3은 상기 도 2에 도시된 휴대용 위상각 측정기의 구성이 상세히 도시된 회로도이다.2 is a block diagram schematically showing the configuration of a portable phase angle meter according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a circuit diagram showing the configuration of the portable phase angle meter shown in FIG. 2 in detail.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 위상각 측정기는, 전원부(10)와, 버퍼부(20), 위상 보정부(30), 비교부(50), 플립플롭부(60), 주파수 보정부(70), 연산 처리부(80) 및, 표시부(90)로 이루어진다.As shown in FIG. 2, the phase angle measuring device according to the exemplary embodiment of the present invention includes a
한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 버퍼부(20)는 2개의 버퍼로 나누어지며, Va 원인을 제거함과 더불어 입력을 증대시킨다.On the other hand, as shown in Figure 3, the
또한, 위상 보정부(30)는 2개의 위상 보정기로 나누어지며, 각각의 위상 보정기는 상기 버퍼부(20)의 각각의 버퍼와 연결되어 위상을 보정한다.In addition, the
또한, 비교부(50)는 2개의 OP앰프로 나누어지며, 각각의 OP앰프는 상기 위상 보정부(30)의 각각의 위상 보정기와 연결되어 출력치를 비교한다.In addition, the
또한, 플립플롭부(60)는 2개의 플립플롭으로 나누어지며, 각각의 플립플롭은 상기 비교부(50)의 각각의 OP앰프와 연결되어 플립플롭을 행한다.In addition, the flip-
또한, 주파수 보정부(70)는 주파수를 보정하는 기능을 행한다.In addition, the
더욱이, 연산 처리부(80)는 회로의 출력치를 기초로 위상각의 측정치를 계산 하고, 그 측정치가 발광다이오드(LED) 또는 액정표시장치(LCD)로 이루어진 표시부(90)에 표시된다.Further, the
이하, 도 4, 도 5 및 도 6a 내지 도 6d를 참조하여 정상결선시의 위상각과 오결선시의 위상각에 대해 설명한다.Hereinafter, the phase angle at the normal connection and the phase angle at the wrong connection will be described with reference to FIGS. 4, 5, and 6A to 6D.
도 4는 변성기와 전력량계 결선도를 나타내고, 도 5는 정상결선시의 전압, 전류, 전력 벡터도를 나타내며, 도 6a 내지 도 6d는 오결선시의 전압, 전류, 전력 벡터도를 나타낸다.FIG. 4 shows a transformer and power meter connection diagram, FIG. 5 shows a voltage, current and power vector diagram in a normal connection, and FIGS. 6A to 6D show voltage, current and power vector diagrams in a misconnection.
우선, 도 5에 도시된 바와 같이, 정상결선시의 정상적 위상각 θa = θ(역률에 의한 위상차로 30°이내일 경우)이다.First, as shown in FIG. 5, the normal phase angle θa = θ at the time of normal connection (when the phase difference due to the power factor is within 30 °).
한편, 정상적 계량치는 이하의 식에 의해 계산된다.In addition, a normal measurement value is calculated by the following formula.
P = P₁+ P₂+ P₃P = P₁ + P₂ + P₃
※ 도 4에 나타낸 A,B,C상의 전압을 Va, Vb, Vc, 각 상의 전류를 Ia, Ib, Ic, 역률각을 COS θa, COS θb, COS θc, 사용전력을 P라하고, 3상평형으로 가정하여 계산하면 이하의 식이 성립한다.※ The voltages of A, B, and C phases shown in FIG. 4 are Va, Vb, Vc, the currents of each phase are Ia, Ib, Ic, the power factor angles are COS θa, COS θb, COS θc, and the operating power is P, Assuming equilibrium, the following equation holds.
P = P₁+P₂+P₃= Va Ia COS θa + Vb Ib COS θb + Vc Ic COS θcP = P₁ + P₂ + P₃ = Va Ia COS θa + Vb Ib COS θb + Vc Ic COS θc
3상평형 부하이므로, Va = Vb = Vc = V, Ia = Ib = Ic = I이고,Since three-phase balanced load, Va = Vb = Vc = V, Ia = Ib = Ic = I,
COS θa = COS θb = COS θc = COS θ이므로(θa=θb=θc=θ),COS θa = COS θb = COS θc = COS θ (θa = θb = θc = θ),
P = V I COS θ + V I COS θ + V I COS θ= 3V I COS θP = V I COS θ + V I COS θ + V I COS θ = 3V I COS θ
의 결과식이 성립된다.The resulting equation is established.
도 6a는 도 4의 결선도에 따른 P1↔P2 바뀜 오결선을 나타낸 전압, 전류, 전력 벡터도이고, 도시한 바와 같이 오결선 위상각이 θa=120-θ(30°이상 위상차)이고, θb=120+θ(30° 이상 위상차)이기 때문에, 오결선의 알람표시기능이 동작한다.Figure 6a is a P 1 ↔P 2 changes and five voltage showing a wiring, a current, a power vector diagram, showing the five wiring phase (phase difference more than 30 °) angle of θa = θ-120 as described in accordance with the wiring diagram of Figure 4, Since θb = 120 + θ (30 ° or more phase difference), the alarm display function of the miswiring is operated.
또한, 도 6b는 도 4의 결선도에 따른 1S↔3S 바뀜 오결선을 나타낸 전압, 전류, 전력 벡터도이고, 도시한 바와 같이 오결선 위상각이 θa=180-θ(30°이상 위상차)이기 때문에, 오결선의 알람표시기능이 동작한다.FIG. 6B is a voltage, current, and power vector diagram showing
또한, 도 6c는 도 4의 결선도에 따른 1S↔1L 바뀜 오결선을 나타낸 전압, 전류, 전력 벡터도이고, 도시한 바와 같이 오결선 위상각이 θa=120-θ(30°이상 위상차)이기 때문에, 오결선의 알람표시기능이 동작한다.In addition, FIG. 6C is a voltage, current, and power vector diagram showing a
더욱이, 도 6d는 도 4의 결선도에 따른 P1↔P2, 1S↔1L 바뀜 오결선을 나타낸 전압, 전류, 전력 벡터도이고, 도시한 바와 같이 오결선 위상각이 θa=120/2+θ (30°이상 위상차)이기 때문에, 오결선의 알람표시기능이 동작한다.Furthermore, FIG. 6D is a voltage, current, and power vector diagram showing P 1 ↔ P 2 and
상술한 바와 같이, 본 발명의 위상각 측정기는 전압과 전류의 위상각을 측정할 수 있으며, 소정 범위 이상의 위상각 측정치(45°초과)에 대한 알람(깜박거림)기능을 갖는다. 또한 위상각 측정을 응용한 역률 표시기능도 추가할 수 있다.As described above, the phase angle measuring device of the present invention can measure the phase angles of voltage and current, and has an alarm (blinking) function for a phase angle measurement value (greater than 45 °) of a predetermined range or more. Power factor display with phase angle measurement can also be added.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 위상각을 용이하게 측정하여 모든 형태의 오결선을 확인함으로써, 오결선을 미리 예방하고, 오결선으로 인한 불필요 한 비용 및 인력을 감소시키며, 비정상거래의 요금을 추징함과 더불어, 오결선으로 요금 재조정 청구에 따른 공신력 저하를 예방할 수 있다.As described above, according to the present invention, by easily measuring the phase angle to check all types of incorrect wiring, it is possible to prevent the incorrect wiring in advance, reduce unnecessary costs and manpower caused by the incorrect wiring, and reduce the charges of abnormal transactions. In addition to the additional bills, incorrect wiring can prevent the credibility of the re-billing charges.
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