KR20100138244A - 데이터가공 및 무선통신기능을 갖는 회로차단기 - Google Patents

데이터가공 및 무선통신기능을 갖는 회로차단기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수배전반 또는 분전반에 사용되는 차단기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상기 차단기 내부에서 과전류, 누설전류 등의 검출이 가능하도록 변류기 및 영상변류기를 내장하여 차단기와 연결된 부하의 상태를 외부의 원격 관리자에 의해 감시, 관리가 가능하도록 구성된 차단기에 관한 것이다.
본 발명은 수배전반 또는 분전반에 사용되며 전원상태를 검출하는 검출센서가 내장된 회로차단기에 있어서, 과전류를 검출하기 위한 변류기; 누설전류와 아크를 검출하기 위한 영상변류기; 상기 변류기 또는 영상변류기를 통해 센싱된 아날로그 데이터를 디지털 신호로 변환하는 검출모듈; 및 상기 검출모듈에서 변환된 디지털 신호를 수신하여 외부로 송신하거나 외부의 원격신호를 상기 검출모듈로 송신하는 RF모듈;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 데이터가공 및 무선통신기능을 갖는 회로차단기를 제시한다.
본 발명의 회로차단기에 내장된 검출모듈에서 센서를 통해 검출된 신호데이터를 자체가공하여 원격의 관리자에게 통신모듈을 통해 무선 전송할 수 있도록 구성하여 별도의 추가적인 장비가 필요없을 뿐만 아니라 분전반의 복잡한 유선문제도 해결하면서 원격감시기능을 갖는 분전반을 구성할 수 있다.
검출모듈, RF모듈, 포토커플러, 회로차단기

Description

데이터가공 및 무선통신기능을 갖는 회로차단기{The circuit breaker with data processing function and wireless-communication function}
본 발명은 수배전반 또는 분전반에 사용되는 차단기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상기 차단기 내부에서 과전류, 누설전류 등의 검출이 가능하도록 변류기 및 영상변류기를 내장하여 차단기와 연결된 부하의 상태를 외부의 원격 관리자에 의해 감시, 관리가 가능하도록 구성된 차단기에 관한 것이다.
본 발명은 건물, 가정등으로 전원을 공급하기 위하여 수배전반이나 분전반 등에 설치되는 차단기에 관한 것이다.
전기공급시스템에 있어, 분전반이나 수배전반에는 배선용차단기와 다수의 누전차단기를 소정의 패널에 설치하여 과전류, 누전 등과 같은 이상전류가 발생할 경우 전원 공급을 차단하여 부하기기를 보호할 뿐만 아니라 인체보호, 전기로 인한 화재를 예방하고 있다.
일반적으로 차단기에는 정격 전류이상으로 전류가 흘렀을 경우에 차단기 내부에 설치된 바이메탈(Bimetal)의 팽창계수의 변화로 만곡되어 차단기 구동 접점을동작시켜 전원공급을 차단하며, 마찬가지로 차단기는 하부 배선에서 금속물질등과 같이 상간 단락사고가 발생할 경우 순시전류를 차단하도록 동작할 뿐만 아니라, 누전이 발생할 경우 영상변류기(ZCT)에 의해 불평형 전류를 감지하여 누전에 의한 인체감전사고나 화재사고를 예방하고 있다.
그렇지만, 이러한 차단기가 설치되어 있음에도 전 세계적으로 매년 전기에 의한 많은 화재가 발생하고 있으며, 이는 아크에 의한 결함, 연속적인 누전발생에 의한 차단기의 구동접점의 탄화, 배선의 절연 파괴, 과전류에 의한 배선의 기계적, 전기적 스트레스 증가 및 손상, 배선 연결결함 등의 매우 다양한 원인에 의해서 전기화재 및 인체사고로 이어지게 된다.
즉, 기존의 차단기는 단지 과전류나 누설전류가 발생시에 차단기능을 내장할 뿐이고 상기의 문제에 대한 검출기능이 내장되어 있지 않을 뿐만 아니라, 검출된 데이터를 원격에서 분전반이나 수배전반의 관리자들이 송신받아 인식하여 감시할 수 있도록 데이터를 가공하여 송신하는 구성은 차단기에 전무한 상태이기 때문에 이러한 사고발생의 불씨는 항상 상존하게 되는 것이다.
다시 말해, 차단기 내부에 내장된 검출센서로부터의 신호를 원격에서 관리자들에게 인식하기 위해서는 데이터가공이 필요하나, 차단기에 그러한 데이터가공 기능을 포함하기에는 다수의 차단기별로 내장된 검출센서와 유선연결된 상태로 분전반 또는 수배전반을 구성하여야 하나, 이러한 설치 자체가 어려울 뿐 아니라 유지관리 또한 현실적으로 어려운 문제점을 갖게 된다.
또한, 분전반의 누전차단기와 같은 소형의 차단기가 다수로 배치된 상태에 서 각각의 누전차단기에 유선을 연결하여 신호를 인출하면서 분전반을 구성하는 자 체가 현실적으로 어렵다는 문제점을 갖게 된다.
도 1은 종래의 분전반에 설치된 전원상태를 검출하기 위한 마이크로 스위치가 장착된 3상식 배선용 차단기를 도시한 것으로서, 도시된 바를 참조하면 배선용차단기에는 마이크로 스위치를 내장되어 있다.
보다 자세하게 설명하면, 종래의 3상용 배선용차단기에는 마이크로 스위치를 사용하여 차단기 내부의 기구부를 이용하여 마이크로 스위치의 접점을 ON/OFF 함으로써 차단기가 동작된다.
또한, 배선용차단기에는 이러한 동작상태를 외부신호로 송신하여 관리자가 감시할 수 있도록 원격감시기능을 추가하여 구성하고 있다. 다시 말해, 상기 마이크로 스위치는 이상상태가 발생하여 트립이 발생하였음을 나타내는 경보신호를 발생시켜 외부의 관리자측에 경보신호를 보내어 차단기가 트립되었음을 알리게 된다.
그러나, 마이크로 스위치(10)가 장착된 배선용차단기의 경우 좁은 공간상에 마이크로 스위치의 장착이 쉽지 않으며, 배선용차단기의 설치 공수 증가에 따른 비용이 상승되며, 기구부의 구동 방향 마찰에 의한 접점 손실이 우려되고 있다.
또한, 마이크로 스위치(10)는 단상용 누전차단기와 같은 소규모의 차단기에는 사실상 장착이 힘들어서, 누전차단기의 상태에 대해 정확하게 검출하는 기능을 갖춘 분전반은 전무한 상태이다.
또한, 배선용차단기와는 달리 분전반을 통해 다수로 배치설비되는 누전차단기별로 마이크로 스위치를 장착하여 이를 통해 외부로 신호를 전달하기 위한 라인 설비를 갖추어진 분전반을 구성하는 것 또한 가격상승과 설비상의 난점으로 인해 사실상 불가능한 문제점을 갖고 있다.
상기의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 차단기의 내장된 센서에서 검출된 신호를 차단기 자체에서 데이터를 가공하여 원격으로 전송할 수 있도록 구성된 데이터가공과 무선통신기능을 갖는 회로차단기를 제시하는 것을 목적으로 한다.
또한, 차단기의 데이터가공과 무선통신기능을 통해 외부의 관리자가 차단기의 전원상태를 파악하여 원격으로 트립신호를 송신하여 차단기의 접점을 오픈시킬 수 있도록 구성된 회로차단기를 제시하는 것을 목적으로 한다.
또한, 전원공급상태 또는 원격의 트립신호 등에 따른 차단기의 전원공급상태를 소형의 차단기에도 내장될 수 있는 센서를 통해 전원측과 부하측의 전원공급상태를 감지하여 감지된 신호를 데이터가공 및 무선통신을 통해 원격으로 전송할 수 있도록 구성된 회로차단기를 제시하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 수배전반 또는 분전반에 사용되며 전원상태를 검출하는 검출센서가 내장된 회로차단기에 있어서, 과전류를 검출하기 위한 변류기; 누설전류와 아크를 검출하기 위한 영상변류기; 상기 변류기 또는 영상변류기를 통해 센싱된 아날로그 데이터를 디지털 신호로 변환하는 검출모듈; 및 상기 검출모듈에서 변환된 디지털 신호를 수신하여 외부로 송신하거나 외부의 원격신호를 상기 검출모듈로 송신하는 RF모듈;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 데이터가공 및 무선통신기능을 갖는 회로차단기를 제시한다.
상기 RF모듈은 Zigbee 네트워크 프로토콜을 기반으로 무선으로 디지털신호를 송수신하도록 구성될 수 있다.
상기 검출모듈에는, 상기 변류기나 영상변류기의 교류전류신호를 교류전압신호로 변환시키는 센싱저항; 상기 센싱저항에서 변환된 교류전압신호를 증폭하는 증폭기; 상기 증폭기를 통해 증폭된 교류전압신호를 직류의 실효값으로 변환하는 실효치변환기; 상기 실효치변환기에서 변환된 직류의 실효값을 디지털신호로 변환하는 AD변환기; 상기 AD변환기에서 변환된 디지털신호가 입력되며, 상기 RF모듈을 통해 수신된 원격신호를 출력하는 디지털입출력기; 및 상기 디지털입출력기를 통해 디지털신호를 수신하여 수신된 디지털신호를 보상하는 마이크로프로세서;를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 디지털 입출력기는 상기 마이크로프로세서를 통해 상기 RF모듈에서 수신된 원격신호를 전달받아 강제트립신호를 출력시키도록 구성될 수 있다.
상기 검출모듈에는 회로차단기의 전원상태를 상기 디지털 입출력기에 전달하기 위해, 회로차단기의 전원측 단자에 연결되어 전원측의 전원을 입력받아 발광하는 다이오드와 상기 다이오드가 발광할 때 도통되는 트랜지스터의 단자에서 출력되는 신호를 수신하여 전원측의 전원상태를 감지하는 전원측 포토커플러; 회로차단기의 부하측 단자에 연결되어 부하측의 전원을 입력받아 발광하는 다이오드와 상기 다이오드가 발광할 때 도통되는 트랜지스터의 단자에서 출력되는 신호를 수신하여 부하측의 전원상태를 감지하는 부하측 포토커플러; 및 상기 전원측 포토커플러와 부하측 포토커플러의 각각의 트랜지스터에서 출력되는 신호를 디지털신호로 변환시 켜 상기 디지털 입출력기에 전달하는 제어부;를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 제어부는 상기 디지털 입출력기에서 출력된 강제트립신호를 아날로그신호로 변환시켜 상기 영상변류기를 관통하는 전류를 발생시키도록 구성될 수 있다.
상기 전원측 포토커플러에는 상기 전원측단자와 다이오드 사이에 직렬로 저항을 구성하여 입력되는 신호레벨을 일정하게 유지하도록 하며, 상기 부하측 포토커플러에는 상기 부하측단자와 다이오드 사이에 직렬로 저항을 구성하여 입력되는 신호레벨을 일정하게 유지하도록 구성할 수 있다.
또한, 전원측 포토커플러 및 부하측 포토커플러에 각각 구성된 트랜지스터의 에미터 단자를 통해 신호가 출력되도록 구성될 수 있다.
본 발명인 데이터가공 및 무선통신기능을 갖는 회로차단기를 통해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
첫번째로, 본 발명의 회로차단기에 내장된 검출모듈에서 센서를 통해 검출된 신호데이터를 자체가공하여 원격의 관리자에게 통신모듈을 통해 무선 전송할 수 있도록 구성하여 별도의 추가적인 장비가 필요없을 뿐만 아니라 분전반의 복잡한 유선문제도 해결하면서 원격감시기능을 갖는 분전반을 구성할 수 있다.
두번째로, 회로차단기의 검출모듈과 통신모듈을 통해 데이터가공과 무선통신기능을 통해 외부의 관리자가 회로차단기의 전원상태를 파악하면, 원격으로 강제트립신호를 송신하여 회로차단기의 접점을 오픈시킬 수 있도록 구성하여 원격관리가 가능한 분전반을 구성할 수 있다.
세번째로, 전원공급상태 또는 원격의 트립신호 등에 따른 차단기의 전원공급상태를 소형의 차단기에도 내장될 수 있는 포토커플러가 장착된 회로차단기를 통해 전원측과 부하측의 전원공급상태를 감지하여 감지된 신호를 데이터가공 및 무선통신을 통해 원격으로 전송할 수 있도록 구성되어 차단기에 별도의 마이크로 스위치를 구성하지 않고도 원격에서 차단기의 전원공급 및 배선상태를 감시할 수 있는 효과가 있다.
네번째로, 회로차단기에 전원측과 부하측의 내부 배선상태 및 전원공급상태를 각각 확인할 수 있는 포토커플러를 내장하고, 풀업(Full-up) 저항 역할을 하는 저항의 직렬 삽입으로 전원공급상태의 신호를 검출하여 분전반의 회로차단기 및 메인차단기의 동작 상태 및 배선불량상태를 인지할 수 있는 효과가 있다.
이하 본 발명인 데이터가공 및 무선통신기능을 갖는 회로차단기에 대해 첨부된 도면을 참조하여 자세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 회로차단기의 내부사시도를 나타낸다. 도시된 바를 참조하면 본 발명의 회로차단기는 수배전반 또는 분전반에 사용되며 내부에 과전류를 검출하기 위한 변류기(CT, 100), 누설전류와 아크를 검출하기 위한 영상변류기(ZCT, 200), 상기 변류기 또는 영상변류기를 통해 센싱된 아날로그 데이터를 디지털 신호로 변환하는 검출모듈(300) 및 상기 검출모듈에서 변환된 디지털 신호를 수신하여 외부로 송신하거나 외부의 원격신호를 상기 검출모듈로 송신하는 RF모듈(400)를 포함한 무선검출모듈이 구성된다.
도 3은 본 발명에 의한 회로차단기가 장착된 분전반을 도시한 것으로서, 도시된 바처럼, 분전반이나 수배전반에는 상기 RF모듈에서 디지털신호를 전달받아 디지털 신호를 분석하는 신호분석모듈이 장착되거나, 외부의 관리자 단말에 상기의 신호분석모듈이 장착될 수 있다.
도 4와 도 5는 본 발명의 회로차단기를 개략화한 블럭구성도를 나타내며, 이하 도시된 바를 참조하여 회로차단기의 구성도를 설명한다.
도시된 바처럼 회로차단기에는 각상(R,S,T,N)의 전원라인을 관통하도록 변류기가 장착되며, 모든 상의 전원라인이 관통되는 영상변류기(200)가 장착된다.
다만, 도시된 구성도에는 개략화하여 R, S, T, N상의 전부가 아닌 어느 하나의 전원라인만을 도시하였다.
상기 검출모듈(300)에는 상기 변류기(100)나 영상변류기(200)와 같은 검출센서별로 교류전류신호를 교류전압신호로 변환시키는 센싱저항(310)이 각각 구성된다. 다시 말해, 검출센서(100, 200)의 교류신호를 센싱저항(310)을 통해 전압으로 변환시키는 역할을 하게 된다.
상기 센싱저항(310)에서 변환된 교류전압신호는 일반적으로 센싱저항(310)의 값이 매우 작기 때문에 매우 작은 값을 갖는 교류전압신호가 되므로 증폭기(320)를 통해 증폭된다. 바람직하게는, 실효치(RMS)변환을 위해 충분히 증폭할 필요가 있으며 입력임피던스가 매우 큰 차동증폭기를 사용해서 신호를 증폭한다.
상기 증폭기(320)를 통해 증폭된 교류전압신호는 실효치변환기(330)를 통해 직류의 실효값으로 변환되면서 AD변환기(340)에서 필요로 하는 직류값으로 변환된다.
상기 AD변환기(340)는 실효치변환기(330)에서 변환된 아날로그타입의 직류의 실효값을 디지털신호로 변환하게 된다.
상기 AD변환기(340)에서 변환된 디지털신호는 디지털입출력기(350)를 통해 마이크로프로세서(360)로 입력되어 신호가 보상되면서 RF모듈(400)을 통해 원격으로 전달된다.
상기 RF모듈(400)은 Zigbee 네트워크 프로토콜을 기반으로 무선으로 전송받은 디지털신호를 송수신하도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 디지털 입출력기(350)는 상기 마이크로프로세서(360)를 통해 상기 RF모듈(400)에서 수신된 원격신호를 전달받아 강제트립신호를 출력시키도록 구성된다.
이하, 본 발명의 회로차단기를 통해 전원상태를 관리하는 구성에 대해 설명한다.
RF모듈에서 전달된 디지털신호는 분전반이나 수배전반 또는 네트워크가 연결된 관리자단말(미도시)에 설치된 신호분석모듈을 통해 분석되며, 분석된 자료는 모니터링되어 관리자는 분전반 또는 수배전반의 전원상태를 파악하게 된다.
관리자가 전원상태를 모니터링하다가 과전류, 누설전류, 아크등의 가능성이 있는 경우에는 관리자단말에서 자체적으로 무선통신으로 회로차단기에 강제트립신호를 보내어 회로차단기의 접점을 오픈시켜 전원을 차단할 수 있다.
도 5를 참조하여 이에 대해 보다 자세하게 설명하면, 관리자단말을 통해 강제트립신호가 송신되면, 회로차단기의 RF모듈(400)에서 이를 수신하여 디지털 입출력기(350)를 통해 디지털신호를 제어부(370)로 출력하게 된다.
상기 제어부(370)는 디지털 입출력기(350)에서 출력된 강제트립신호를 아날로그신호로 변환시켜 상기 영상변류기(200)를 관통하는 전류를 발생시킴으로서 영상변류기를 관통하는 전류의 벡터합의 불평형상태를 발생시켜 차단기의 트립코일(미도시)에 전압을 인가하여 회로차단기의 접점을 오픈시키게 된다.
또한, 검출모듈(300)에는 회로차단기의 트립상태 또는 전원공급상태를 상기 디지털 입출력기(350)에 전달하기 위해, 전원측단과 부하측단에서 전원공급상태를 각각 감지하기 위한 전원측과 부하측 포토커플러(380, 390)가 각각 장착된다.
상기의 전원측 포토커플러(380)는 회로차단기의 전원측 단자에 연결되어 전압이 인가되어 발광하는 다이오드(380a)와 상기 다이오드(380a)가 발광할 때 베이스전압이 인가되어 도통되는 트랜지스터(380b)로 구성된다.
제어부(370)는 상기 트랜지스터(156b)의 커넥터단자나 에미터단자에서 출력되는 신호를 수신하여 전원측의 전원상태를 감지하게 된다.
또한, 부하측 포토커플러(390)도 회로차단기의 부하측에 연결되어 전원을 입력받아 발광하는 다이오드(390a)와 상기 다이오드(390a)가 발광할 때 베이스전압이 인가되어 도통되는 트랜지스터(390b)로 구성되며, 제어부(370)는 상기 트랜지스터(390b)의 커넥터단자나 에미터단자에서 출력되는 신호를 수신하여 부하측의 전원상태를 감지하게 된다.
상기 전원측 포토커플러(380)에는 전원이 공급되는 상기 전원측단과 다이오드(380a) 사이 라인에 직렬로 풀업저항역할을 하는 저항(380c)을 구성하여 입력되는 신호레벨을 일정하게 유지하도록 한다.
다시 말해, 풀업저항역할을 하는 저항(380c)을 통해 전원측 단에서 다이오드(380a)에 인가되는 전압이 일정하게 유지되도록 하며, 이를 통해 전원측에서 인가되는 전압을 일정하게 유지하는 역할을 하게 됨으로써 비정상적인 전압이 인가되면서 발생될 수 있는 포토커플러의 오동작과 회로파괴 등을 방지한다.
마찬가지로, 상기 부하측 포토커플러(390)에는 전원이 공급되는 상기 부하측단과 다이오드(390a) 사이에 직렬로 풀업저항 역할을 하는 저항(390c)을 구성하여 입력되는 신호레벨을 일정하게 유지하도록 하여, 풀업저항 역할을 하는 저항(390c)을 통해 부하측 단자에서 다이오드(380a)에 인가되는 전압을 일정하게 유지되도록 하여 포토커플러의 오동작과 회로파괴 등을 방지한다.
상기 검출모듈(300)의 전원측과 부하측 포토커플러(380, 390)의 각각의 트랜지스터(380b, 390b)의 에미터단자나 컬렉터단자를 통해 각각 신호가 출력되어 상기 제어부(370)에 입력되어 디지털변환된 후 마이크로프로세서(300)를 통해 RF모 듈(400)로 전송되도록 구성된다.
도 6은 본 발명에 따른 회로차단기의 전원상태가 데이터화된 도면으로서, 도시된 바는 전원측에서 전원이 공급되는 회로차단기에 있어, 상기 전원측 포토커플러(380) 및 부하측 포토커플러(390)에 각각 구성된 트랜지스터(380b, 380b)의 출력단을 커넥터단자로 설정하는 경우에 관한 데이터이다.
다시말해, 도시된 바는 전원측과 부하측 포토커플러(380,390)의 각각의 트랜지스터(380b, 390b)의 커넥터단자를 통해 신호가 출력되는 경우의 RF모듈(400)를 통해 출력된 후 분석되면서 원격에서 수신된 데이터를 나타낸다.
먼저, 분전반이나 수배전반의 회로차단기에 정상적으로 전원이 투입되는 경우, 즉 전원측 단자와 부하측단자로부터 전원상태가 모두 High신호인 경우에는, 포토커플러가 모두 동작하면서 각각의 트랜지스터(380b, 390b)의 커넥터단에서 출력신호를 검출하게 되면 모두 Low신호가 검출된다.
참고적으로, 포토커플러의 특성상 커넥터단에서 출력을 검출하면 포토커플러가 On될 때 Low신호가 나오며, 포토커플러가 Off 일때는 High신호가 나오게 된다.
따라서, 원격 관리자는 상기 데이터를 통해 부하측과 전원측 모두에 정상적인 전원이 공급되고 있음을 인지할 수 있다.
다음으로, 회로차단기가 트립동작을 하여 회로차단기의 접점이 오픈되는 경우 또는 부하측의 배선상태가 불량인 경우, 또는 강제트립신호를 발생시킨 경우에 는, 전원측 포토커플러(380)에서는 Low신호가 나오며, 부하측 포토커플러(390)는 High신호가 나오게 된다.
따라서, 원격 관리자는 상기 데이터를 통해 회로차단기가 트립되면서 접점이 오픈되었거나 부하측의 배선불량이 있음을 인지할 수 있다.
다음으로, 분전반의 메인차단기(500)가 동작하는 경우처럼 회로차단기로 전원공급이 중단되는 경우 또는 전체적인 배선공급 라인이 불량인 경우에는, 회로차단기의 전원측과 부하측 모두에 전원이 공급되지 않는다.
이 경우에는 전원측 포토커플러(380)에서는 High신호가 나오며, 부하측 포토커플러(390)도 High신호가 나오게 된다.
따라서, 원격 관리자는 상기 데이터를 통해 분전반의 메인차단기가 트립되면서 접점이 오픈되었거나 분전반의 전체적인 배선상태가 불량임을 인지할 수 있다.
다만, 포토커플러의 특성상 바람직하게는, 전원측과 부하측의 포토커플러(380, 390)에 구성된 트랜지스터(380b, 390b)의 출력단을 에미터단자로 선택하여, 전원측과 부하측에 전원이 공급되는 경우에 High신호를 출력하고, 전원이 공급되지 않는 경우에 Low신호를 출력하도록 구성하는 것이 원격관리자가 분전반 또는 수배전반의 전원상태를 시각적으로 용이하게 파악될 것이다.
이상 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러가지 변형이 가능함은 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다 할 것이다.
도 1은 종래의 분전반에 설치된 전원상태를 검출하기 위한 마이크로 스위치가 장착된 3상식 배선용 차단기를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 회로차단기의 내부사시도를 나타낸다.
도 3은 본 발명에 의한 회로차단기가 장착된 분전반을 도시한 것이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 회로차단기를 개략화한 블럭구성도를 나타낸다.
도 6은 본 발명에 따른 회로차단기의 전원상태가 데이터화된 도면을 나타낸다.
*도면의 주요부분에 대한 기호의 설명*
100: 변류기 200: 영상변류기
300: 검출모듈 310: 센싱저항
320: 증폭기 330: 실효치변환기
340: AD변환기 350: 디지털 입출력기
360: 마이크로프로세서 370: 제어부
380: 전원측 포토커플러 390: 부하측 포토커플러
380a, 390a: 다이오드 380b, 390b: 트랜지스터
380c, 390c: 저항 400: RF모듈
500: 메인차단기

Claims (9)

  1. 수배전반 또는 분전반에 사용되며 전원상태를 검출하는 검출센서가 내장된 회로차단기에 있어서,
    과전류를 검출하기 위한 변류기;
    누설전류와 아크를 검출하기 위한 영상변류기;
    상기 변류기 또는 영상변류기를 통해 센싱된 아날로그 데이터를 디지털 신호로 변환하는 검출모듈; 및
    상기 검출모듈에서 변환된 디지털 신호를 수신하여 외부로 송신하거나 외부의 원격신호를 상기 검출모듈로 송신하는 RF모듈;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 데이터가공 및 무선통신기능을 갖는 회로차단기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 RF모듈은 Zigbee 네트워크 프로토콜을 기반으로 무선으로 디지털신호를 송수신하는 것을 특징으로 하는 데이터가공 및 무선통신기능을 갖는 회로차단기.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 검출모듈에는,
    상기 변류기나 영상변류기의 교류전류신호를 교류전압신호로 변환시키는 센싱저항;
    상기 센싱저항에서 변환된 교류전압신호를 증폭하는 증폭기;
    상기 증폭기를 통해 증폭된 교류전압신호를 직류의 실효값으로 변환하는 실효치변환기;
    상기 실효치변환기에서 변환된 직류의 실효값을 디지털신호로 변환하는 AD변환기;
    상기 AD변환기에서 변환된 디지털신호가 입력되며, 상기 RF모듈을 통해 수신된 원격신호를 출력하는 디지털입출력기; 및
    상기 디지털입출력기를 통해 디지털신호를 수신하여 수신된 디지털신호를 보상하는 마이크로프로세서;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 데이터가공 및 무선통신기능을 갖는 회로차단기.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 디지털 입출력기는 상기 마이크로프로세서를 통해 상기 RF모듈에서 수신된 원격신호를 전달받아 강제트립신호를 출력시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 데이터가공 및 무선통신기능을 갖는 회로차단기.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 검출모듈에는 회로차단기의 전원상태를 상기 디지털 입출력기에 전달하기 위해,
    회로차단기의 전원측 단자에 연결되어 전원측의 전원을 입력받아 발광하는 다이오드와 상기 다이오드가 발광할 때 도통되는 트랜지스터의 단자에서 출력되는 신호를 수신하여 전원측의 전원상태를 감지하는 전원측 포토커플러;
    회로차단기의 부하측 단자에 연결되어 부하측의 전원을 입력받아 발광하는 다이오드와 상기 다이오드가 발광할 때 도통되는 트랜지스터의 단자에서 출력되는 신호를 수신하여 부하측의 전원상태를 감지하는 부하측 포토커플러; 및
    상기 전원측 포토커플러와 부하측 포토커플러의 각각의 트랜지스터에서 출력되는 신호를 디지털신호로 변환시켜 상기 디지털 입출력기에 전달하는 제어부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 데이터가공 및 무선통신기능을 갖는 회로차단기.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 디지털 입출력기에서 출력된 강제트립신호를 아날로그신호로 변환시켜 상기 영상변류기를 관통하는 전류를 발생시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 데이터가공 및 무선통신기능을 갖는 회로차단기.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 전원측 포토커플러에는 상기 전원측단자와 다이오드 사이에 직렬로 저항을 구성하여 입력되는 신호레벨을 일정하게 유지한 것을 특징으로 하는 데이터가공 및 무선통신기능을 갖는 회로차단기.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 부하측 포토커플러에는 상기 부하측단자와 다이오드 사이에 직렬로 저항을 구성하여 입력되는 신호레벨을 일정하게 유지한 것을 특징으로 하는 데이터가공 및 무선통신기능을 갖는 회로차단기.
  9. 제 5항에 있어서,
    전원측 포토커플러 및 부하측 포토커플러에 각각 구성된 트랜지스터의 에미터 단자를 통해 신호가 출력되도록 구성된 것을 특징으로 하는 데이터가공 및 무선통신기능을 갖는 회로차단기.
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