KR20090097032A - 전자식 전력량 계 - Google Patents

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KR20090097032A
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Abstract

본 발명은 도전(盜電)정보 제공기능을 가진 전자식 전력량 계를 제공하려는 것으로서, 전자식 전력량 계에 인가되는 자계의 강도를 검출하는 자계 센서; 도전을 결정하기 위해 미리 설정되는 자계 강도의 기준 값을 저장하고 제공하는 자계 기준값 기억 부; 상기 자계 센서 및 상기 자계 기준값 기억 부에 접속되고, 상기 자계 센서로부터 입수한 자계의 강도를 상기 자계 기준값 기억 부가 제공하는 자계 강도의 기준 값과 비교하여, 상기 자계 센서로부터의 자계 강도가 상기 기준 값을 초과하면 도전 발생을 결정하고 도전 발생 정보를 저장하도록 제공하는 마이크로 컨트롤러; 및 상기 마이크로 컨트롤러에 접속되어 상기 도전 발생 정보를 저장하는 도전 정보 기억 부를 포함하여 구성된다.
전자식 전력량 계, 도전(盜電)

Description

전자식 전력량 계{STATIC ELECTRICITY METER}
본 발명은 전자식 전력량 계에 관한 것으로서, 특히 도전(盜電)정보 제공기능을 가진 전자식 전력량 계에 관한 것이다.
전력공급회사에서 공급되는 전력은 사용 전력량을 계량하는 전력량 계를 경유하여 일반 부하에 공급된다. 일반적으로 각 가정에서 사용하는 전력은 이렇듯 전력량 계를 통해 사용량이 모두 적산되며, 전력공급회사 관계자는 정기적으로 각 가정을 방문하거나 원격검침을 통하여 사용한 전력량을 확인하고 이에 따른 전력 사용 요금을 부과한다. 그러나 이 과정에서 전력 사용자가 사용한 전력이 전력량 계에 적산되지 않도록 하고 전력을 사용하는 이른바 도전(盜電)을 하는 경우가 종종 발생한다. 전력 측정에 있어서 발전량에 비해 요금으로 부과되는 전력량의 비율은 상당히 차이가 있고, 각국의 전력공급회사에서 발표한 자료에 따르면 도전으로 인한 전력손실 또한 상당수를 차지하고 있는 것이 현재의 실정이다.
도전(盜電)의 방식은 여러 가지가 있는데 본 발명은 자계(磁界, magnetic field)에 의한 도전(盜電)을 방지하기 위한 것이다. 일반적으로 전자식 전력량 계에서는 전류를 측정하기 위한 소자로 변류기(Current Transformer, CT로 약칭됨)를 사용하는데 변류기에 강한 자계를 인가하면 본래의 기능인 전류변환을 제대로 하지 못하게 되어 결과적으로 사용한 전력량을 제대로 누적하지 못하게 된다. 또한, 전자식 전력량 계의 전원부에 사용되는 변위기(Potential Transformer, PT로 약칭됨)에 강한 자계를 인가하면 변위기가 포화되어 직류전압을 출력하지 못하게 되어 전자식 전력량 계가 오동작을 일으키는 원인이 된다.
따라서, 본 발명은 자계 센서를 이용하여 도전(盜電)을 위해 인가되는 자계를 감지하여 도전(盜電)여부를 결정하고 도전의 정보를 제공할 수 있는 전자식 전력량 계를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 본 발명의 목적은, 전자식 전력량 계에 있어서,
상기 전자식 전력량 계에 인가되는 자계의 강도를 검출하는 자계 센서;
도전을 결정하기 위해 미리 설정되는 자계 강도의 기준 값을 저장하고 제공하는 자계 기준 값 기억 부;
상기 자계 센서 및 상기 자계 기준 값 기억 부에 접속되고, 상기 자계 센서로부터 입수한 자계의 강도를 상기 자계 기준 값 기억 부가 제공하는 자계 강도의 기준 값과 비교하여, 상기 자계 센서로부터의 자계 강도가 상기 기준 값을 초과하면 도전 발생을 결정하고 도전 발생 정보를 저장하도록 제공하는 마이크로 컨트롤러; 및
상기 마이크로 컨트롤러에 접속되어 상기 도전 발생 정보를 저장하는 도전 정보 기억 부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 본 발명에 따른 전자식 전력량 계를 제공함으로써 달성될 수 있다.
본 발명에 따른 전자식 전력량 계는 인가되는 자계의 강도를 감지하는 자계 센서를 구비하고, 감지된 자계의 강도를 미리 설정된 기준 값과 비교하여 도전 여부를 결정할 수 있는 마이크로 컴퓨터를 구비하여, 도전 여부를 결정하고 도전 여부와 자계 강도의 정보를 저장하고 제공할 수 있는 전자식 전력량 계를 얻을 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따른 전자식 전력량 계는 도전 여부와 자계 강도의 정보를 제공할 수 있어서, 전력공급회사 측에서 도전 여부를 확인하고 이에 대한 조처를 취할 수 있는 정보를 제공하여 도전으로 인한 전력손실을 방지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
상기 본 발명의 목적과 이를 달성하는 본 발명의 구성 및 그의 작용효과는 첨부 도면을 참조한 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 이하의 설명에 의해서 좀 더 명확히 이해될 수 있을 것이다.
먼저, 본 발명의 실시 예에 따른 전자식 전력량 계의 전체 회로 구성을 블록 도로서 보여주는 도 1과 도 1에서 메모리의 상세 구성을 보여주는 도 2를 참조하여 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 전자식 전력량 계(100)는, 특징적인 구성요소로서 자계(磁界, 영문으로는 Magnetic Field) 센서(sensor)(80), 메모리(60), 마이크로 컨트롤러(40)를 포함하여 구성된다. 여기서 자계 센서(80)는 전자식 전력량 계(100)에 인가되는 자계의 강도를 검출하는 센서이다.
도 1에 있어서 메모리(60)는 도 2에 도시된 바와 같이, 전력 사용량 기억 부(60a), 자계 기준 값 기억 부(60b) 및 도전 정보 기억 부(60c)를 포함하여 구성된다. 메모리(60)는 전자식 전력량 계(100)의 제조시 하나의 랜덤 억세스 메모리(Random Access Memory), 플래시 메모리(Flash Memory) 또는 비휘발성 메모리인 이이프롬(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory, 약하여 EEPROM로 통칭됨) 등 중 어느 하나로 구성될 수 있으며, 각각의 전력 사용량 기억 부(60a), 자계 기준 값 기억 부(60b) 및 도전 정보 기억 부(60c)는 이러한 여러 형태의 메모리 중 어느 하나에 있어서 기억 번지수(address)로 지정되는 저장 영역으로 구성될 수 있다.
여기서, 전력 사용량 기억 부(60a)는 마이크로 컨트롤러(40)가 입력되는 전압 검출 입력 값과 전류 검출 입력 값과 경과시간을 근거로 사용 전력량을 연산할 때, 그 연산 결과 값의 데이터를 저장하는 수단이다.
자계 기준 값 기억 부(60b)는 도전(盜電)을 결정하기 위해 미리 설정되는 자계 강도의 기준 값을 저장하고 제공하는 수단이다.
도전 정보 기억 부(60c)는 마이크로 컨트롤러(40)에 접속되어 상기 도전 발생 정보를 저장한다.
마이크로 컨트롤러(40)는 자계 센서(80) 및 자계 기준값 기억 부(60b)에 접속되고, 자계 센서(80)로부터 입수한 자계의 강도를 자계 기준값 기억 부(60b)가 제공하는 자계 강도의 기준 값과 비교하여, 자계 센서(80)로부터의 자계 강도가 상기 기준 값을 초과하면 도전 발생을 결정하고 도전 발생 정보를 저장하도록 제공한다.
본 발명에 따른 전자식 전력량 계(100)는 상기의 특징적 구성 외에 잘 알려진 구성요소로서 전류검출 부(10)와, 전압검출 부(20), 아날로그 디지털 변환부(30), 시계 부(50), 디스플레이(display) 및 전원공급 부(90)를 포함하여 구성된다.
즉, 잘 알려진바 대로 전류검출 부(10)는 전력 수용가로 공급되는 전류의 양을 검출하는 변류기(Current Transformer, CT로 통상 약칭함)로 구성될 수 있고, 전압검출 부(20)는 교류 전압을 측정하는 션트(shunt), 변위기(Potential Transformer) 등으로 구성될 수 있으며, 전원공급 부(90)는 전압검출 부(20)로 입력되는 전압 입력 선로에 병렬로 접속되어 이를 강압 및 정류하는 변압기 및 정류회로로 구성되며, 교류 전압을 강압 및 직류 전압으로 정류하여 전자부품들의 동작 전원으로서 5볼트(volt)정도의 직류전압을 공급한다.
잘 알려져 있는 바와 같이 아날로그 디지털 변환부(30)는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 소자로서 전류검출 부(10)와 전압검출 부(20)가 제공하는 아날로그 값의 전류 검출 입력 값과 전압 검출 입력 값을 디지털 값으로 변환한다.
시계 부(50)는 마이크로 컨트롤러(40)에 시간경과에 따른 누적 전력사용량을 계량(연산)하는 데 이용되는 경과시간정보를 제공하는 시계 회로 부로서 예컨대 RTC(Real Time Clock)으로 구성될 수 있다.
디스플레이(70)는 마이크로 컨트롤러(40)가 연산한 전력사용량에 대한 정보를 수용가의 사용자에게 표시해주기 위한 수단으로서 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display)가 통상 이용된다.
한편, 도 2의 도전 정보 기억 부의 상세 구성을 블록 도로서 보여주는 도 3에 도시된 바와 같이, 도전 정보 기억 부(60c)는 도전 발생 여부의 정보를 저장하는 도전 여부 기억 부(60c-1)를 포함한다. 또한, 도전 정보 기억 부(60c)는 자계 강도의 정보를 추가하여 저장하는 자계 크기 기억 부(60c-2)를 포함하여 구성될 수 있다. 미 도시하였지만, 도전 정보 기억 부(60c)는 도전 발생한 연월일과 시간의 정보를 기억하는 부분을 추가로 포함할 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 도전 방지기능을 가진 전자식 전력량 계의 동작을 설명하면 다음과 같다.
전류검출 부(10)가 전력 수용가로 공급되는 전류량을 검출하고, 전압검출 부(20)가 교류 전압을 측정하여 출력하면, 아날로그 디지털 변환부(30)는 상기 검출 전류량 및 검출 전압의 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 마이크로 컨트롤러(40)에 제공한다. 이에 마이크로 컨트롤러(40)는 시계 부(50)가 제공하는 시간경과에 따른 누적 전력사용량을 계량(연산)하여 메모리(60) 특히 전력 사용량 기억 부(60a)에 저장하고, 디스플레이(70)에 이를 표시하도록 출력한다.
이와 같은 일반적인 전력량 계측 동작 이외에 본 발명에 따른 도전 방지기능을 가진 전자식 전력량 계의 자계 인가에 의한 도전 정보 제공 동작을 설명하면 다음과 같다.
만일 자계 인가에 의해 전자식 전력량 계를 무력화시켜 도전을 시도하는 경우, 자계 센서(80)는 인가 자계의 강도를 검출하여 마이크로 컨트롤러(40)에 제공한다. 그러면, 마이크로 컨트롤러(40)는 메모리(60)에 포함되는 자계 기준 값 기억 부(60b)가 제공하는 자계 강도의 기준 값과 상기 검출된 인가 자계의 강도를 비교한다. 비교결과, 자계 센서(80)로부터의 자계 강도가 상기 기준 값을 초과하면, 마이크로 컨트롤러(40)는 도전 발생을 결정하고 도전 발생 정보를 저장하도록 메모리(60), 특히 도전 정보 기억 부(60c)에 제공한다. 따라서 도전 정보 기억 부(60c)에 도전 발생 정보가 기억된다. 이러한 도전 발생 정보에 포함되는 정보로서 마이크로 컨트롤러(40)는 검출된 인가 자계의 강도 정보 즉 자계의 크기 정보를 제공할 수 있으며, 이러한 자계의 크기 정보는 메모리(60)의 도전 정보 기억부(60c) 특히, 자계 크기 기억 부(60c-2)에 기억된다. 이러한 정보외에 도전 발생 정보로서 마이크로 컨트롤러(40)는 도전이 발생한 시간정보를 제공할 수도 있다.
전력공급회사의 정기적, 예컨대 월 1회 전력사용요금 과금을 위한 전력 수용가별 전력량 계와의 통신시, 이러한 도전 발생 정보는 전력사용량 정보와 함께 전자식 전력량 계에 근래 통상적으로 장착되고 있는 미 도시의 원격 검침 부를 통해 전력공급회사의 검침 서버(server)에 유선 또는 무선, 또는 이동 통신 등의 통신 매체를 통해 전달된다.
따라서, 전력공급회사는 도전 발생 정보를 근거로 해당 전력 수용가에 대한 경고, 도전 행위 중지 불이행시 고발, 단전 등의 조치를 취함으로써 도전 행위의 지속을 방지할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 전자식 전력량 계의 회로 구성을 보여주는 블록 도이고,
도 2는 도 1의 메모리에 대한 상세 구성을 보여주는 블록 도이며,
도 3은 도 2의 도전 정보 기억 부의 상세 구성을 보여주는 블록 도이다.
*도면의 주요부에 대한 부호의 설명
10: 전류검출 부 20: 전압검출 부
30: 아날로그 디지털 변환부 40: 마이크로 컨트롤러
50: 시계 부 60: 메모리
60a: 전력사용량 기억 부 60b: 자계 기준 값 기억 부
60c: 도전 정보 기억 부 60c-1: 도전 여부 기억 부
60c-2: 자계 크기 기억 부
70: 디스플레이 80: 자계 센서
90: 전원공급 부 100: 전자식 전력량 계

Claims (3)

  1. 전자식 전력량 계에 있어서,
    상기 전자식 전력량 계에 인가되는 자계의 강도를 검출하는 자계 센서;
    도전을 결정하기 위해 미리 설정되는 자계 강도의 기준 값을 저장하고 제공하는 자계 기준값 기억 부;
    상기 자계 센서 및 상기 자계 기준값 기억 부에 접속되고, 상기 자계 센서로부터 입수한 자계의 강도를 상기 자계 기준값 기억 부가 제공하는 자계 강도의 기준 값과 비교하여, 상기 자계 센서로부터의 자계 강도가 상기 기준 값을 초과하면 도전 발생을 결정하고 도전 발생 정보를 저장하도록 제공하는 마이크로 컨트롤러; 및
    상기 마이크로 컨트롤러에 접속되어 상기 도전 발생 정보를 저장하는 도전 정보 기억 부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전자식 전력량 계.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 도전 정보 기억 부는 도전 발생 여부의 정보를 저장하는 것을 특징으로 하는 전자식 전력량 계.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 도전 정보 기억 부는 자계 강도의 정보를 추가하여 저장하는 것을 특징 으로 하는 전자식 전력량 계.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101225050B1 (ko) * 2011-07-20 2013-01-22 한전케이디엔주식회사 도전 방지를 위한 멀티 미터링 시스템

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