KR20080062867A - 전력계량설비 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전력계량설비에 관한 것으로, 함체 내에 설치되고 입력전원선과 출력전원선 사이에 연결되어 필요시 전류를 차단하기 위한 차단기와, 상기 차단기와 연결되어 차단기 내의 전류값과 전압값을 연산하여 전력량값을 적산하는 전력량계를 포함한다.

이에 따라 전력량계는 차단기와 직렬로 연결되지 않고 입력전원선이 바로 차단기를 통해 출력전원선으로 부하에 연결됨으로서 전력량계 설치시 불편함과 안전사고의 위험을 줄일 수 있게 된다.

전력량계, 차단기, 전류센싱소자, 커넥터

Description

전력계량설비{APPARATUS FOR ELECTRICITY METER}

도 1은 종래기술에 따른 전력계량설비를 도시한 개략적인 구성도,

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전력계량설비를 도시한 개략적인 구성도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 전력계량설비 11 : 함체

20 : 차단기 22 : 입력단자부

23 : 출력단자부 24 : 전류센싱소자

25,33 : 단자함 30 : 전력량계

32 : 디스플레이부

본 발명은 전자식 전력량계와 차단기를 구비한 전력계량설비에 관한 것으로, 특히 차단기의 전류 센싱 소자를 공유하도록 하고 전력량계와 차단기와의 연결구조를 개선함으로서 설치 및 보수의 편리성을 확보할 수 있도록 된 전력계량설비에 관한 것이다.

주거용 건물이나 상가건물의 인입선에는 전력량을 검침을 위한 전력량계가 설치된다. 전력량계는 통상 벽면에 부착 또는 매입되는 전기계량기함에 차단기와 함께 장착된다.

일반적으로 계량기함에 장착되는 차단기는 부하용량에 따라 규격화되어 있으나, 전력량계, 특히 디지털 전력량계는 제작사마다 차이가 있어 변경의 여지가 있다. 잘 알려진 바와 같이, 디지털 전력량계는 부하에 전력을 공급하는 전력선으로부터 실시간으로 변화하는 전압 및 전류신호를 검출하여 이를 디지털 신호로 변환한 다음, 마이크로컴퓨터에서 전력량 데이터를 연산 및 저장하면서, 그 전력량 데이터를 표시소자를 통해 표시하게 된 것이다. 이러한 디지털 전력량계는 측정 결과에 대한 신뢰도가 높고 통신을 이용한 원격검침등 부가적 기능을 다양하게 활용할 수 있을 뿐만 아니라, 기존 유도형 전력량계에 비해 아주 작으므로 이를 장착하는 전기계량기함의 크기를 줄일 수 있는 장점이 있다.

종래 구조에 따른 전력계량설비는 도 1에 도시된 바와 같이 계량기함 내에 구비되어 연결되는 전자식 전력량계(100)와 차단기(200)를 구비하며, 상기 전력량계(100)는 주회로기판이 내장되는 본체(110)와, 본체 일측에 구비되어 입력전원선을 본체로 연결시키기 위한 입력단자대(120)와 출력전원선을 연결시키기 위한 출력단자대(130), 상기 출력단자대의 전압을 검출하기 위한 전압단자(150) 및 전류 검출하기 위해 본체(110) 내에 구비되는 전류센싱소자(140)를 구비한다.

그리고 상기 전력량계(100)에 직렬로 연결되는 차단기(200)는 본체(210)와, 본체 일측에 구비되는 입력단자대(220)와 출력단자대(230)를 포함하며, 상기 본체(210) 내부에는 또한 전류 검출을 위한 전류센싱소자(240)가 구비된다.

상기한 종래 구조의 전력계량설비의 작용을 살펴보면, 계통에서 분기되어진 전선은 전력량계(100)의 입력단자대(120)를 통해 본체로 입력된 후 출력단자대(130)를 거쳐 차단기(200)의 입력단자대(210)에 연결되어지고, 상기 차단기의 출력단자대(220)를 지나서 부하단으로 연결된다.

이 과정에서 상기 전력량계(100)는 전류센싱소자(140)를 통하여 전류를 검출하게 되고, 상기 전압단자(150)를 통하여 전압값을 검출하게 된다. 상기 검출되어진 두 개의 값은 전력량계의 본체 내에 구비된 주회로기판으로 인가되고, 상기 주회로기판의 컨트롤러(CPU)는 이를 연산하여 전력량값을 적산하게 된다.

이렇게 적산된 전력량값은 상기 전력량계의 본체(110) 전면에 설치된 디스플레이(160)를 통해 외부에 가시적으로 표시되어 사용자가 전력량값을 확인할 수 있게 된다.

한편, 상기 차단기(200)는 전력량계(100)와 직렬로 연결되고, 내부에 전류를 검출하기 위한 전류센싱소자(240)가 구비되어 있어서, 상기와 같은 사용과정에서 차단기(200) 내의 전류센싱소자(240)는 지속적으로 전류를 검출하게 되고, 검출된 신호는 상기 전력량계(100)의 주회로기판으로 인가된다.

이에 누전 등이 발생한 경우에 상기 차단기(200) 내의 전류센싱소자(240)의 신호값에 따라 상기 전력량계(100)의 주회로기판은 차단기(200)를 동작시켜 전류를 차단시키게 된다.

위와 같이 종래에는 전력량계와 차단기에 각각의 전류센싱소자가 구비되며, 전력량계와 차단기가 각각의 단자대를 구비하여 직렬로 연결하여 사용하는 구조로 되어 있다.

그러나 상기한 종래의 구조는 전류센싱소자가 전력량계는 물론 차단기에 모두 구비도어야 하므로 부품이 이중으로 소요되고 이에 따른 비용상승의 문제가 있다.

또한, 상기한 종래의 구조는 전력량계와 차단기가 직렬로 연결됨에 따라 설치시 전력량계는 차단기 앞단에 설치하게 되고, 이에 전력량계를 설치할때 전선을 전력량계의 입력단과 출력단에 연결해야 하고, 출력단에서 나온 전선을 다시 차단기의 입력단과 출력단으로 연결해야 하므로 작업이 불편하고 시간이 많이 걸리는 문제점이 있다.

또한, 상기한 종래의 구조는 전력량계의 보수로 인해서 전력량계를 교체할 때 전력량계의 앞단에 부착되어진 차단기를 차단하거나, 실전원이 연결된 상태에서 전력량계를 교체해야 한다. 이 과정에서의 작업은 굉장히 위험하며 사용자 및 작업자의 생명을 위협할 수 있다.

또한, 실전원이 인가된 상태에서의 작업은 작업자의 실수로 인하여 단락되었때는 그 지역내의 모든 전원을 차단하게 되어 재산상 불이익이 발생할 우려가 있다.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 전력량계의 구조를 단순화하고, 설치 및 보수시 작업이 용이하고 안전사고의 위험을 줄일 수 있도록 된 전자식 전력계량설비를 제공함에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 전력계량설비는 함체 내에 설치되고 입력전원선과 출력전원선 사이에 연결되어 필요시 전류를 차단하기 위한 차단기와, 상기 차단기와 연결되어 차단기 내의 전류값과 전압값을 연산하여 전력량값을 적산하는 전력량계를 포함할 수 있다.

이에 따라 전력량계는 차단기와 직렬로 연결되지 않고 입력전원선이 바로 차단기를 통해 출력전원선으로 부하에 연결됨으로서 전력량계 설치시 불편함과 안전사고의 위험을 줄일 수 있게 된다.

상기 차단기는 입력전원선과 전기적으로 연결되는 입력단자부와 출력전원선과 전기적으로 연결되는 출력단자부를 구비하는 본체와, 상기 본체 내부에 설치되어 전류를 검출하기 위한 전류센싱소자를 포함할 수 있다.

상기 전력량계는 상기 차단기와 전기적으로 연결되어 전류값과 전압값을 인가받고 이를 연산하여 전력량값을 적산하는 주회로기판이 내장되는 본체와, 적산된 전력량값을 표시하기 위한 디스플레이부를 포함할 수 있다.

여기서 상기 전력량계와 상기 차단기는 커넥터를 매개로 연결됨이 바람직하며, 이를 위해 상기 전력량계와 차단기 일측에 커넥터 연결을 위한 단자함이 설치될 수 있다.

이와같이 본 전력계량설비는 차단기 내에 구비된 전류센싱소자를 이용하여 전력량계에서 필요로하는 전류값을 얻게 되므로 전력량계에 별도의 전류센싱소자를 구비할 필요가 없게 되는 것이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전력계량설비를 도시한 개략적인 구성도이다.

상기한 도면에 의하면, 본 실시예의 전력계량설비(10)는 벽면 등에 설치되어 내부 구성물을 보호하기 위한 함체(11)와, 상기 함체(11) 내에 설치되고 상기 함체(11)로 인입되어 계통 분리된 입력전원선(12)과 상기 함체(11) 외측으로 인출되어 외부 부하단과 연결되는 출력전원선(13) 사이에 연결되어 필요시 전류를 차단하기 위한 차단기(20), 상기 차단기(20)와 커넥터(40)를 매개로 연결되어 상기 차단기(20) 내의 전류값과 전압값을 인가받고 이를 연산하여 전력량값을 전산하기 위한 전력량계(30)를 포함한다.

상기 차단기(20)는 상기 입력전원선(12)과의 전기적 연결을 위한 입력단자부(22)와 상기 출력전원선(13)과의 전기적 연결을 위한 출력단자부(23)가 양단에 구비된 본체(21)와, 상기 본체(21) 내에 설치되어 전류값을 검출하기 위한 전류센싱소자(24) 및, 상기 본체(21) 측면에 설치되고 상기 전류센싱소자(24) 및 상기 입력단자부(22)와 내부 전선으로 연결되는 단자함(25)을 포함한다.

이에 따라 상기 단자함(25)을 통해 전류센싱소자(24)에 의해 검출된 전류값과 상기 입력단자부(22)의 전압값을 외부로 인출할 수 있게 되는 것이다.

본 실시예에서 상기 단자함(25) 내에는 4개의 단자핀이 구비되는 데 두 개는 상기 전류센싱소자(24)와 내부 전선으로 연결되고 나머지 두 개는 내부 전선을 통해 상기 입력단자부(22)와 연결된다.

상기 단자함(25)의 구조나 형태에 대해서는 특별히 한정되지 않으며 커넥터(40)를 통한 통상의 연결구조로 이해할 수 있다.

상기와 같이 본 실시예에 의하면 각 전원선은 차단기(20)에 직접 연결되고 전력량계(30)는 단지 커넥터(40)를 매개로 차단기(20)와 연결됨으로서 전원선의 전류 차단 여부에 관계없이 전력량계(30)를 용이하게 설치할 수 있게 된다.

상기 전력량계(30)는 제어 및 연산회로가 구비된 주회로기판(도시되지 않음)이 내장된 본체(31)와, 상기 주회로기판과 전기적으로 연결되고 상기 본체(31) 전면에 설치되어 적산된 전력량값을 표시하기 위한 디스플레이부(32), 상기 본체(31)의 측면에 설치되고 상기 주회로기판과 연결되는 단자함(33)을 포함한다.

이와같이 본 전력량계(30)는 자체적으로 단자부는 물론 전류 및 전압 측정을 위한 구성요소가 전혀 구비되지 않아도 되므로 종래와 비교하여 그 구조를 단순화시키고 크기를 최소화시킬 수 있게 되는 것이다.

상기 주회로기판은 단자함에 끼워지는 커넥터(40)를 통해 차단기(20)로부터 전압 및 전류 신호를 인가받아 이를 내부에 구비된 컨트롤러를 통해 계측, 제어 및 연산하여 전력량값을 적산하기 위한 것으로 상세한 구성에 대해서는 이하 설명을 생략하도록 한다.

이하, 본 발명의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.

함체(11) 내부에서 계통 분리된 입력전원선(12)은 바로 차단기(20)의 입력단자부(22)로 연결된다. 그리고 차단기(20) 본체(21)의 출력단자부(23)를 통해 출력전원선(13)으로 연결되어 필요한 부하단으로 연결된다.

이에 따라 상기 전력량계(30)는 본체 상에 입력전원선(12)과 출력전원선(13)이 연결되는 단자부가 전혀 구비되지 않으며 단지 커넥터(40)를 매개로 차단기(20)와 연결되어 필요한 신호를 인가받게 된다.

이에 상기 전력량계(30)는 전력량 적산을 위해 필요한 전류값과 전압값을 상기 차단기(20)로부터 얻게 된다.

상기 전력량계(30)는 측면에 설치된 단자함(33)과 상기 차단기(20)에 설치된 단자함(25)에 커넥터(40)를 끼워 줌으로서 간단히 연결시킬 수 있게 된다.

이에 상기 차단기(20) 내의 전류센싱소자(24)로부터 검출된 전류값과 상기 입력단자부(22)의 전류값은 커넥터(40)를 통해 전력량계(30)로 인가되고 상기 전력량계(30)의 주회로기판은 차단기(20)로부터 인가받은 전류 및 전압 신호를 연산하여 전력량값을 적산하게 된다.

이렇게 적산된 전력량값은 본체(31) 전면에 설치된 디스플레이부(32)를 통해 표시되어 사용자가 확인할 수 있게 된다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

이와 같이 본 발명에 의한 전자식 전력계량설비에 의하면, 구성 부품의 개수를 줄임으로서, 전력량계의 구조를 단순화하고 부피를 최소화할 수 있으며 설비단가를 낮출 수 있는 잇점이 있다.

또한, 작업자가 최초 설치시 전선부를 전력량계와 차단기와 각각 연결하는 불편함을 없애고 차단기에만 연결하면 되므로 설치시간을 단축할 수 있고 편리하게 사용할 수 있게 된다.

또한, 전력량계의 수리 및 하자로 인한 교체시 발생할 수 있는 안전사고의 위험을 줄일 수 있게 된다.

Claims (6)

1. 함체(11) 내에 설치되고 상기 함체(11)로 인입되어 계통 분리된 입력전원선(12)과 상기 함체(11) 외측으로 인출되어 외부 부하단과 연결되는 출력전원선(13) 사이에 연결되어 필요시 전류를 차단하기 위한 차단기(20)와;

   상기 차단기(20)에 연결되어 상기 차단기(20) 내의 전류값과 전압값을 인가받고 이를 연산하여 전력량값을 전산하기 위한 전력량계(30)

   를 포함하는 전력계량설비.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 전력량계(30)와 상기 차단기(20)는 각각 일측에 단자함이 구비되어 상기 단자함에 체결되는 커넥터(40)를 매개로 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 전력계량설비.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 차단기(20)는 상기 입력전원선(12)과의 전기적 연결을 위한 입력단자부(22)와 상기 출력전원선(13)과의 전기적 연결을 위한 출력단자부(23)가 양단에 구비된 본체(21)와, 상기 본체(21) 내에 설치되어 전류값을 검출하기 위한 전류센싱소자(24)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력계량설비.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 차단기(20)는 상기 본체(21) 측면에 설치되고 상기 전류센싱소자(24) 및 상기 입력단자부(22)와 내부 전선으로 연결되는 단자함(25)을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력계량설비.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 전력량계(30)는 제어 및 연산회로가 구비된 주회로기판이 내장된 본체(31)와, 상기 주회로기판과 전기적으로 연결되고 상기 본체(31) 전면에 설치되어 적산된 전력량값을 표시하기 위한 디스플레이부(32)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력계량설비.
6. 제 5 항에 있어서,

   사기 전력량계(30)는 상기 본체(31)의 측면에 설치되고 상기 주회로기판과 연결되는 단자함(33)을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력계량설비.

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