KR20090000209U - 비접촉 유도전류의 전송장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 고압, 고전류 환경에서 각종 수전설비의 전류를 안전하게 측정하여 손실과 왜곡이 없이 전송할 수 있게 한 비접촉 유도전류의 전송장치에 관한 것으로 내전압, 내EMS, 내써지에 강한 전류검출와 이를 가공 및 원격 전송할 수 있는 통신부로 구성되어 비접촉 유도전류를 이용하여 전기설비의 부하상태를 안전하게 감시할 수 있도록 한 것으로,

내부에 커런트 트랜스를 가지며, 상하에 고정아암 및 결합아암을 구성하여 전선내에 상기의 고정아암 및 결합아암으로 비접촉으로 유도되는 유도전류를 검출하는 전류검출기와, 상기 전류검출기를 통하여 인가되는 신호를 정형하는 파형정형부와, 상기 파형정형부를 통하여 인가된 신호를 증폭하여 후단으로 전송하는 전류증폭부로 구성된 것을 특징으로 하며,

상기 전류검출기는 상,하 케이스내에 각각의 결합구멍을 통하여 고정되는 고정아암 및 결합아암과, 상기 결합아암에 탄설되며, 하케이스의 고정구를 통하여 고정되는 스프링과, 상기 고정아암 및 결합아암을 덮으며, 손잡이부가 형성된 보호케이스로 구성된 것을 특징으로 하고 있다.

비접촉 유도전류의 전송장치, 주장치, 커런트 트랜스, 결합아암, 고정아암

Description

비접촉 유도전류의 전송장치{Transmitting apparatus for noncontact sensing induction current}

본 고안은 고압, 고전류 환경에서 각종 수전설비의 전류를 안전하게 측정하여 손실과 왜곡이 없이 전송할 수 있게 한 비접촉 유도전류의 전송장치에 관한 것으로 내전압, 내EMS, 내써지에 강한 전류검출와 이를 가공 및 원격 전송할 수 있는 통신부로 구성되어 비접촉 유도전류를 이용하여 전기설비의 부하상태를 안전하게 감시할 수 있도록 한 것이다.

현재 국내외를 막론하고 비접촉 정밀전류검출기술이 가장 많이 이용되는 곳 중위 하나가 휴대용 전류계인 클램프 미터(Clamp-on Meter)이며, 비접촉으로 AC 전류를 측정할 수 있는 가장 일반적인 방법이다.

또한 산업용으로는 발전소 등의 응용 분야에서 사용되고 있는 계기용 변류기가 있으며, 이 변류기는 정밀도 등의 문제로 인해서 주로 로체스터 같은 변전소 및 발전설비 업체에서 제작하여 공급하고 있는 실정이다.

그러나 상기와 같은 클램프 미터(Clamp on Meter)은 주로 휴대하는 기기로서 측정값을 표시하는 기능이 주기능이며, 주로 저압계통의 전류측정에 주로 사용되고 있다.

특히, 배전선로 전압(22.9kV)같은 고압회로에는 사용할 수가 없으며, 또한 측정한다 해도 안전상의 문제로 인해서 그 측정값을 이용하는 데는 한계가 있었다.

따라서 수용가 전원설비의 정전 발생 시 이에 대해서 통보를 해주는 기존의 장치에서 정전 상태를 감시하고자 하는 경우나, 전력선측에 이상 여부를 감지하는 조치하는 여러 가지 시스템의 경우 설비의 전원 단자와 직결로 결선되는 구조를 가지고 있기 때문에 전원 단자와 직결시 작업자의 감전 위험 사고와 야외지역 선로에 설치하는 경우에 뇌써지 유입 등에 의한 장비 파손이 빈번하게 발생하므로 설치 및 유지보수에 어려움이 있으며, 고압회로나 뇌우 같은 열악한 환경하에서 안전하고 정밀한 측정을 하기 위한 기술의 개발이 요구되고 있었다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로,

본 고안의 목적은 일반화되어 있는 전류의 검출방법을 응용하여 고압회로나 뇌우 같은 열악한 환경하에서 안전하게 유도전류를 검출할 수 있는 비접촉 유도전류의 전송장치를 제공하고자 하는 것이다.

다른 목적은 정밀한 전류의 검출 및 전송기능을 통하여 원격지에서 안전하게 이들 제품을 이용하여 각종 전력기기 및 부하들의 동작상태를 감시 제어할 수 비접촉 유도전류의 전송장치를 제공하고자 하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 비접촉 유도전류의 전송장치는,

내부에 커런트 트랜스를 가지며, 상하에 고정아암 및 결합아암을 구성하여 전선내에 상기의 고정아암 및 결합아암으로 비접촉으로 유도되는 유도전류를 검출하는 전류검출기와, 상기 전류검출기를 통하여 인가되는 신호를 정형하는 파형정형부와, 상기 파형정형부를 통하여 인가된 신호를 증폭하여 후단으로 전송하는 전류증폭부로 구성된 것을 특징으로 하며,

상기 전류검출기는 상,하 케이스내에 각각의 결합구멍을 통하여 고정되는 고정아암 및 결합아암과, 상기 결합아암에 탄설되며, 하케이스의 고정구를 통하여 고정되는 스프링과, 상기 고정아암 및 결합아암을 덮으며, 손잡이부가 형성된 보호케 이스로 구성된 것을 특징으로 하고 있다.

이상에서와 같이 본고안의 일반화되어 있는 전류의 검출방법을 응용하여 고압회로나 뇌우 같은 열악한 환경하에서 안전하게 유도전류를 검출할 수 있는 효과가 있으며,

상기와 같이 안전하게 검출된 유도전류를 검출하여 전송기능을 통하여 원격지에서 안전하게 이들 제품을 이용하는 경우에 부하들의 동작상태를 감시 제어할 수 있는 효과가 있다.

이하 본 고안의 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안의 비접촉 유도전류의 전송장치가 사용되는 전류검출장치와 주장치가 연결된 구성을 나타내는 회로도이다.

이 회로도는 비접촉 유도전류의 전송장치(20) 및 주장치(10)로 구성되어 있다. 상기한 비접촉 유도전류의 전송장치(20)는 유도전류를 검출하는 전류검출기(30)와, 상기한 전류검출기(30)의 출력이 일측으로 발광다이오드(15)를 통하여 인가되고, 타측으로 직접 파형정형부(12)에 인가되게 구성한 후 전류증폭부((13)를통하여 유도전류가 전송하도록 구성되어 있다.

그리고 주장치(10)는 전선에 흐르는 전류를 감지하여 제어하는 여러 가지 실시 장치 등에 사용할 수 있으며, 이 실시예에서는 계통전원 복구시 자동통보장치에 적용한 것을 나타내고 있다.

도 2는 본 고안의 전류검출기에 대한 요부 분해 사시도 및 결합사시도를 나타내고 있다.

전류검출기(30)는 하측의 결합 사시도와 같이 상,하 케이스(31),(32)내 각각 보호 케이스(22)에 삽입되어 있는 고정아암(33) 및 결합아암(34)이 고정되어 있다.

즉, 분해 사시도와 같이 하케이스(32)내 고정용 결합구멍(33a)에 커런트 트랜스(CT)가 삽입된 고정아암(33)을 고정시킨다. 다음에 고정구(36)내에 스프링(35)을 결합시키고, 고정용 결합구멍(34a)을 통하여 결합아암(34)이 고정되게 구성한다.

이때 결합아암(34)의 일측은 고정아암(33)과 같이 고정된후 고정용 결합구멍(34a)에 고정되게 구성하며, 결합아암(34)의 타측은 상기한 스프링(35)에 탄설되게 구성하여 결합아암(34)이 고정용 결합구멍(34a)을 중심으로 스프링에 탄설된채 회전할 수 있는 구조를 가지고 있다.

다음에 상기한 고정아암(33) 및 결합아암(34)에 각각의 보호 케이스(22)가 삽입되게 한 것으로 결합아암(34)의 케이스 측에는 미끄럼을 방지하기 위한 손잡이부(23)를 형성하고 있다.

이와같이 구성된 본 고안에서 전선(24)에 흐르는 유도전류를 감지하기 위하여 전류검출기(30)를 사용하는 동작을 도 3a, 및 도 3b에 의하여 설명한다.

고압선인 전선(24)의 유도전류를 감지하기 위하여 도 3a와 같이 전류검출기(30)를 손으로 잡고 손잡이부(23)을 누르면, 스프링(35)에 탄설되면서 상부쪽의 결합아암(34)이 고정용 결합구멍(34a)을 중심으로 회전하게 되어 도3b와 같은 상태가 되면, 전선(24)내에 전류 검출기(30)을 집어넣고, 손잡이부(23)을 놓는다.

그러면 스프링(35)에 탄설된 결합아암(34)이 고정용 결합구멍(34a)을 중심으로 원위치로 환원되면서 (도 3a 참조), 보호 케이스(22)내의 고정아암(33) 및 결합아암(34)의 사이에 전선(24)이 위치하게 되며, 상기한 고압선이 전선을 통하여 인가되는 유도전류가 고정아암(33) 및 결합아암(34)를 통하여 커런트 트랜스(CT)를 통하여 유도된다.

여기서 고정아암(33) 및 결합아암(34)에 각각 보호 케이스(22)를 형성하고 있는 것으로 고전압 및 고전류가 인체에 직접 접속되는 것을 방지하기 위한 것이다.

이와 같이 전류검출기(30)내에 유도전류가 흐르게 되면, 도 1의 비접촉 유도전류의 전송장치(20)에서 일측으로 발광다이오드(15)를 통하여 유도전류에 의하여 점멸하므로 현재 유도전류가 흐르고 있는 것을 시각으로 인식할 수가 있으므로 사용자는 별도로 주장치(10)를 살펴보지 아니하고도 알 수가 있으므로 주장치(10)와 비접촉 유도전류의 전송장치(20)의 거리가 먼 경우에도 별도의 주장치를 살펴보지 않고, 전류검출기(30)만 조작하면 되므로 보다 안정되게 작업을 할 수가 있다.

또한 이와같이 전류검출기(30)에서 유도된 전류는 파형정형부(12)를 통하여 파형을 정형한후 전류 증폭부 (13)를 통하여 증폭된 신호가 주장치(10)에 인가되어 전선(24)을 통하여 인가되는 유도전류를 주장치(10)에서 감지하여 직접 유선으로 전송하여 이상 여부에 따른 제어를 하거나 통신용 모듈(6)을 무선으로 전송하여 이상 여부에 따른 제어를 할 수가 있다.

이와 같은 주장치(10)가 계통전원 복구시 자동 통보장치에 적용되는 경우에 대하여 설명한다.

주장치(10)는 상기 비접촉 유도전류의 전송장치(20)에서 공급전력의 차단시 구동되는 경보상태부(10)와, 내부에 보조 전원을 구비하고 정전시 공급전원을 공급하는 전원부(4)의 전원에 의하여 구동되는 중앙제어부(1)로 구성된 정전감지회로에 있어서,

상기 중앙제어부(1)에 연결되어 시스템의 이상여부 및 현재의 구동상태를 표시하는 센서부(7)와, 상기 중앙제어부(1)의 타측에 연결되어 제어용 프로그램이나 전원복구시 관리자의 전화번호 및 통보를 위한 데이터가 내장되는 메모리부(2)와, 상기 중앙제어부(1)에 연결되어 정전 후 전력의 재투입시 관리자와 통신을 위하여 설치되는 통신용 포트(6)를 구비하고 있다.

이때의 동작을 살펴보면, 중앙제어부(1)는 센서부(7)를 통하여 현재 시스템의 이상여부 및 정상상태인 경우에는 현재의 정상구동 상태를 도시되지 아니한 센서부(7)를 통하여 표시하여 준다.

이와 같은 정상 구동상태에서 전력선을 통하여 공급되던 전력이 차단되면, 중앙제어부(1)는 상술한 전원부(4)의 보조전원으로 구동되며, 중앙제어부(1)는 변류기를 통하여 인가되는 전류가 없으므로 비접촉 유도전류의 전송장치(2)를 통하여 정전된 상태를 감지하게 된다. 이 정전상태는 경보상태부(3)를 통하여 알람신호나 점멸하는 빛으로 외부에 나타내며, 동시에 알람신호 및 점멸하는 빛을 외부에 나타내어 경고를 줄 수도 있다.

이와 같이 파워전력이 차단된 정전상태에서 재차 파원선으로 전력이 공급되는 경우에는 비접촉 유도전류의 전송장치(2)의 변류기 2차측을 통하여 감지된 전류가 중앙제어부(1)에 인가되므로 중앙제어부는 메모리부(2)를 참조하여 저장된 전화번호로 음성 및 메시지를 통신용 모듈(6)을 통하여 관리자 등에게 연락을 취하게 된다.

이와 같이 정전후 재전원이 공급된 경우 중앙제어부(1)에서 프로그램된 순서대로 관리자 등에게 알려주어 관리자는 정전 후 재 전원 투입시기를 신속히 알 수가 있어 전력투입용 스위치를 순차적으로 접속시켜 신속히 재차 전력을 공급할 수 있다.

이상에서와 같이 본 고안은 전류검출기(30)에서 비접촉으로 유도되는 유도전류를 감지하여 후단에 연결되는 주장치에 정확히 감지된 값을 송신할 수가 있는 것으로 기존의 직접 전선(전력선)과 직결되어 생기는 문제점을 해결할 수가 있다.

또한 도 3b와 같이 전류검출기(30)의 결합아암(34)의 앞 끝단부에는 돌출부(a)를 형성하고, 상기 고정아암(33)의 앞 끝단부에는 삽입부(b)를 형성하여 유도전류의 감지시 상기한 돌출부(a) 및 삽입부(b)가 서로 결합시 안정되게 결합되므로 외부의 힘에 의하여 이탈되는 것을 방지할 수가 있어 보다 안정되게 전류를 검출할 수가 있다.

도 1은 본 고안의 비접촉 유도전류의 전송장치가 사용되는 전류검출장치와 주장치가 연결된 구성을 나타내는 회로도이다.

도 2는 본 고안의 전류검출기에 대한 요부 분해 사시도 및 결합사시도를 나타내고 있다.

도 3a, 및 도 3b는 본 고안의 전류검출기의 작동상태를 나타낸 평면도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

1 : 중앙제어부 4 : 전원부

6 : 통신용 모듈 10 : 주장치

12 : 파형정형부 13 : 전류 증폭부

15 : 발광다이오드 20 : 비접촉 유도전류의 전송장치

30 : 전류검출기 31 : 상케이스

32 ; 하케이스 33 : 고정아암

34 : 결합아암 33a, 34a : 결합구멍

35 : 스프링 CT :커런트 트랜스

a : 돌출부 b : 삽입부

Claims (4)

1. 내부에 커런트 트랜스(CT)를 가지며, 상하에 고정아암(33) 및 결합아암(34)을 구성하여 전선내에 상기의 고정아암(33) 및 결합합아암(34)으로 비접촉으로 유도되는 유도전류를 검출하는 전류검출기(30)와,

   상기 전류검출기(30)를 통하여 인가되는 신호를 정형하는 파형정형부(12)와,

   상기 파형정형부(12)를 통하여 인가된 신호를 증폭하여 후단으로 전송하는 전류증폭부(18)로 구성된 것을 특징으로 하는 비접촉 유도전류의 전송장치
2. 제 1항에 있어서,

   전류검출기(30)는 상,하 케이스내에 각각의 결합구멍을 통하여 고정되는 고정아암(33) 및 결합아암(34)과,

   상기 결합아암(32)에 탄설되며, 하케이스의 고정구(36)을 통하여 고정되는 스프링(35)과,

   상기 고정아암(33) 및 결합아암(34)을 덮으며, 손잡이부(29)가 형성된 보호케이스 (23)로 구성된 것을 특징으로 하는 비접촉 유도전류의 전송장치
3. 제 1항에 있어서,

   커런트 트랜스(CT)의 2차측에 인가되는 유도 전류를 검출하는 전류검출기(30) 및 상기 전류검출기(30)를 통하여 인가되는 신호를 정형하는 파형정형부(12)의 사이에 발광다이오드(15)를 연결구성시켜 유도 전류가 인가시 점멸되게 구성한 것을 특징으로 하는 비접촉 유도전류의 전송장치
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 결합아암(34)의 앞 끝단부에는 돌출부(a)를 형성하고, 상기 고정아암(33)의 앞 끝단부에는 삽입부(b)를 형성하여 서로 결합되게 구성한 것을 특징으로 하는 비접촉 유도전류의 전송장치

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