KR20120002327A - 전력량계 및 이의 교체 방법 - Google Patents

전력량계 및 이의 교체 방법 Download PDF

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Abstract

전력량계 및 이의 교체 방법이 개시된다. 전력량계는 말단에 복수의 제1 나사공이 형성된 제1 터미널을 포함하는 전력 공급 전선, 말단에 복수의 제2 나사공이 형성된 제2 터미널을 포함하며, 전력 공급 전선과 전기적으로 연결되어 부하로 전력을 공급하는 부하 전선, 전력 공급 전선 및 부하 전선이 체결되는 단자대, 단자대에 연결되어 전력 공급 전선과 부하 전선을 전기적으로 연결하며, 부하 전선을 통해 부하에 공급되는 전력량을 계량하는 계량함 및 단자대에서 전력 공급 전선 및 부하 전선을 전기적으로 연결하며, 양측 말단에 제1 나사공과 제2 나사공 각각에 나사 결합되는 제3 나사공이 형성된 제3 터미널을 구비하는 바이패스 케이블을 포함한다.

Description

전력량계 및 이의 교체 방법{Watt-hour meter and Exchanging method thereof}
본 발명은 전력량계 및 이의 교체 방법에 관한 것으로 특히 무정전 교체가 가능하고 대용량의 전력량을 계랑할 수 있는 전력량계 및 이의 교체 방법에 관한 것이다.
전력량계는 공장이나 가정 및 자영업자 등에서 사용전력을 육안으로 확인하기 위해 설치되는 게이지이다. 전력량계는 전력선과 직렬로 연결된 상태에서 전력선의 전압과 전류를 계측하여 계측결과를 수치를 직접 나타내는 디지털 방식 또는 전자식 방식이 주로 사용되고 있다.
전력량계는 내충격성, 난연성, 내후성을 갖는 두께 3mm이상의 폴리카보네이트 합성수지로 외관이 제작되고 있으며 종류로는 단상 2선식 전용량에 사용되는 소형과 단상 3선식 및 삼상 3선식 전용량, 삼상 4선식 전용량에 사용되고 있는 중형이 있다. 이들 전력량계는 박스형상으로 외관이 형성되고 내부공간에 계측판이 구비된 하우징의 하부측에 일체 또는 착탈식으로 형성되어 전력 공급 전선 및 부하전선이 끼워지는 다수개의 단자홈을 형성한 단자대를 갖추고 있다.
이에 전력사용개소에 볼트와 같은 체결수단을 통해 전력량계를 고정시킨 다음, 단자대의 단자홈에 전력 공급 전선과 부하 전선의 노출부를 삽입하고 단자대에 설치된 볼트를 체결하면, 사용된 전력량이 하우징의 계측판을 통해 표시되는 것이다.
이와 같은 전력량계의 고장으로 이를 교체하고자 할 경우에는 상용교류가 공급된 상태에서 전선을 단락시키게 되면 접점 부위에서 아크 등이 발생하여 얼굴 또는 손 및 팔 등에 화상을 입을 위험성이 존재하고 감전사고 등의 발생이 우려되고 있다. 따라서 일반 가정이나 소형 자영업자 사업장 등에서는 전력공급 전선과 전력량계 사이에 컷 나이프 스위치를 설치하여 전력 공급을 차단시킨 상태, 즉 정전상태에서 교체작업을 수행하였다.
그러나 공장 등의 산업 현장에서는 24시간 공장 설비를 운영하는 경우가 많기 때문에 전력량계를 교체하기 위하여 정전시킨다면 경제적으로 많은 손실을 입게 된다.
또한, 종래에는 부하전류가 대전류일 때 변류기와 보통 전력량계를 조합하여 전력량을 계량함으로서 계기 오결선으로 인한 비정상 계량의 우려가 있으며, 계량장치 설비공간이 넓고 비표준 계기함을 설치하여 유지 관리에 어려움이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 단자대를 정전시키지 않고 교체할 수 있는 구조로 형성되는 전력량계 및 이의 교체 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 내부에 대전류에 사용되는 변류기를 설치하여 외부에 변류기를 설치하지 않고 전력량을 계량할 수 있는 전력량계 및 이의 교체 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 전력량계를 제공한다.
전력량계는 말단에 복수의 제1 나사공이 형성된 제1 터미널을 포함하는 전력 공급 전선, 말단에 복수의 제2 나사공이 형성된 제2 터미널을 포함하며, 전력 공급 전선과 전기적으로 연결되어 부하로 전력을 공급하는 부하 전선, 전력 공급 전선 및 부하 전선이 체결되는 단자대, 단자대에 연결되어 전력 공급 전선과 부하 전선을 전기적으로 연결하며, 부하 전선을 통해 부하에 공급되는 전력량을 계량하는 계량함, 및 단자대에서 전력 공급 전선 및 부하 전선을 전기적으로 연결하며, 양측 말단에 제1 나사공과 제2 나사공 각각에 나사 결합되는 제3 나사공이 형성된 제3 터미널을 구비하는 바이패스 케이블을 포함한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 계량부를 수납하는 계량함을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 전력 공급 전선과 부하 전선을 연결하는 연결봉 및 연결봉에 연결되어 전류량을 검출하며, 검출된 전류량을 계량부에 제공하는 변류기를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 바이패스 케이블은 나사를 이용하여 제3 나사공이 형성된 양측 말단의 제3 터미널 각각이 제1 나사공이 형성된 전력 공급 전선의 제1 터미널 및 제2 나사공이 형성된 부하 전선의 제2 터미널에 결합될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 단자대는 나사를 이용하여 전력 공급 전선 및 부하 전선 각각과 바이패스 케이블을 결합하는 체결공을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 전력량계 교체 방법을 제공한다.
전력량계 교체 방법은 제1 나사 및 제2 나사를 이용하여 전력량계의 단자대에 체결된 전력 공급 전선 및 부하 전선를 준비하는 단계, 제2 나사를 단자대로부터 분리하는 단계, 제2 나사를 이용하여 전력 공급 전선 및 부하 전선 각각에 바이패스 케이블의 양단을 결합하는 단계, 제1 나사를 단자대로부터 분리하는 단계 및 단자대로부터 전력 공급 전선 및 부하 전선을 분리하여 전력량계를 교체하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 제1 나사는 단자대의 제1 체결공에 결합되고, 제2 나사는 단자대의 제2 체결공에 결합될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 제1 체결공은 제2 체결공의 상단에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 전력량계는 무정전으로 전력량계를 교체함으로써 전기 사용자의 편의를 제공할 수 있다. 또한, 대전류 및 대용량의 전력량을 내부에 설치된 변류기를 이용하여 계량함으로써 별도로 외장 변류기를 설치하지 않고 설치 공간을 축소할 수 있다. 또한, 외장 변류기의 사용으로 발생할 수 있는 변류기 오결선을 방지할 수 있다. 또한, 외장 변류기의 설치가 생략되므로 시설비가 절감된다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전력량계를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 단자대 및 바이패스 케이블을 나타내는 도면이다.
도 3은 단자대에 결합되는 전력 공급 전선 및 바이패스 케이블을 나타내는 도면이다.
도 4 내지 도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전력량계 교체 방법을 나타내는 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.
또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 전력량계 및 이의 교체 방법에 관하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전력량계를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전력량계(100)는 단자대(150), 계량함(110) 및 바이패스 케이블(500)을 포함한다. 여기서 전력량계(100)는 3상 4선식의 전력량을 계측한다.
단자대(150)는 계량함(110)의 하부에 개방형으로 형성된다. 단자대(150)는 SA상, SB상, SC상, SN상의 4선 전력 공급 전선(300) 및 LA상, LB상, LC상, LN상의 4선 부하 전선(400)을 계량함(110)과 전기적으로 연결하기 위한 복수의 단자(130)들을 구비한다. 단자대(150)는 도 2 및 도 3을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
여기서 전력 공급 전선(300)과 부하 전선(400)은 SV 케이블로 형성되며, 말단이 터미널 러그 조임식으로 형성된다. 또한, 전력 공급 전선(300)과 부하 전선(400)은 말단에 나사산을 갖는 복수의 나사공(311,312,313)이 형성된 터미널(310)을 구비한다.
계량함(200)은 단자대(150)와 결합한다. 계량함(110)은 복수의 단자들(130)과 복수의 연결봉(135)을 통하여 전력 공급 전선(300)과 부하 전선(400)을 전기적으로 연결한다. 계량함(110)은 연결봉들(135)로부터 공급되는 전압과 전류를 계측하여 부하에 공급되는 전력량을 계량한다.
계량함(110)은 3상의 각 연결봉들(135)에 결합되는 복수의 변류기(131)와 변류기들(131)로부터 전류량을 수신하고 각 연결봉들(135)의 전압을 측정하여 전력량을 산출하는 계량부(120)를 포함한다. 변류기들(131)은 3상의 연결봉들(135) 각각에 연결되어 연결봉(135)을 통해 흐르는 전류량을 검출한다. 여기서 변류기들(131)은 대전류, 예컨대 120A를 초과하는 전류에 사용할 수 있는 대용량 규격으로 형성된다. 계량부(120)는 전자식으로 전력량을 산출할 수 있다. 계량부(120)는 계량된 전력량을 별도의 표시 장치를 통해 표시할 수 있다.
여기서 변류기들(131)은 계량함(110)에 수납될 수 있는 크기로 형성된다. 예를 들어 변류기들(131)은 약 50mm의 가로 길이와 약 55mm의 세로 길이 및 약 20mm의 두께로 형성될 수 있다. 이러한 변류기들(131)은 대전류 및 대용량의 전력량을 계량하기 위해 외부 변류기와 보통 전력량계를 사용하는 종래의 전력량 계량 장치의 구성과 달리 계량함(110) 내에 수납됨으로써, 전력량계의 구성을 간편하게 하고 설치 공간을 많이 축소시킬 수 있다. 또한, 변류기들(131)은 계기 오결선으로 인한 비정상 계량을 방지할 수 있다.
바이패스 케이블(500)은 제1 케이블(510), 제2 케이블(520), 제3 케이블(530) 및 제4 케이블(540)을 포함한다. 바이패스 케이블(500)은 단자대(150)의 SA상, SB상, SC상, SN상의 4선 전력 공급 전선(300) 및 LA상, LB상, LC상, LN상의 4선 부하 전선(400)을 상별로 연결한다. 예를 들어, 제1 케이블(510)은 전력 공급 전선(300)의 SA상과 부하 전선(400)의 LA상을 전기적으로 연결한다. 제2 케이블(520)은 전력 공급 전선(300)의 SB상과 부하 전선(400)의 LB상을 전기적으로 연결한다. 제3 케이블(530)은 전력 공급 전선(300)의 SC상과 부하 전선(400)의 LC상을 전기적으로 연결한다. 제4 케이블(540)은 전력 공급 전선(300)의 SN상과 부하 전선(400)의 LN상을 전기적으로 연결한다.
도 2는 도 1의 단자대 및 바이패스 케이블을 나타내는 도면이고, 도 3은 단자대에 결합되는 전력 공급 전선 및 바이패스 케이블을 나타내는 도면이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 단자대(150)는 폴리 카보네이트 합성수지 등의 절연재로 이루어진다. 단자대(150)는 육면체 형상으로 형성된다. 단자대(150)는 전력 공급 전선(300)의 터미널(310)이 체결되는 제1 단대(160) 및 제1 단대(160)와 단차를 이루는 제2 단대(170)를 구비한다. 여기서는 예시적으로 제1 단대(160)에 SA상의 전력 공급 전선(300)과 바이패스 케이블(500)의 제1 케이블(510)이 체결되는 것을 설명한다.
제1 단대(160)에는 전력 공급 전선(300)의 터미널(310)가 체결되는 제1 체결공(151) 및 제2 체결공(153)이 형성된다.
제2 단대(170)는 전력 공급 전선(300)의 체결이 용이하도록 제1 단대(160)와 단차를 이룬다.
전력 공급 전선(300)의 터미널(310)은 나사를 이용하여 제1 체결공(151) 및 제2 체결공(153)에 체결된다. 이를 위해 전력 공급 전선(300)의 터미널(310)에는 제1 나사공(311), 제2 나사공(313) 및 제3 나사공(315)이 형성된다. 여기서 제1 나사공(311), 제2 나사공(313) 및 제3 나사공(315) 각각은 내측에 나사산이 있다. 제1 나사공(311) 및 제2 나사공(313) 각각은 제1 체결공(151) 및 제2 체결공(153)에 대응하여 배치된다. 그리고 제1 케이블(510)의 제4 나사공(511) 및 제5 나사공(513)은 제2 나사공(313) 및 제3 나사공(315)에 대응하여 배치된다. 제1 나사공(311)은 제1 나사(610)를 이용하여 제1 체결공(151)에 체결된다. 제2 나사공(313)은 제2 나사(620)를 이용하여 제4 나사공(511)과 결합된다. 제3 나사공(315)은 제3 나사(630)를 이용하여 제5 나사공(513)과 결합된다.
이러한 방식으로 전력 공급 전선(300)의 SA상과 제1 케이블(510)은 단자대(150)에 함께 전기적으로 연결된다.
여기서 바이패스 케이블(500)은 상술된 방식으로 부하 전선(400)과 결합된다.
도 4 내지 도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전력량계 교체 방법을 나타내는 도면이다. 여기서는 예시적으로 전력 공급 전선(300)의 SA상과 바이패스 케이블(500)의 제1 케이블(510)이 체결되는 것을 설명한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 전력량계 교체 방법은 제1 나사 및 제2 나사를 이용하여 전력량계의 단자대에 체결된 전력 공급 전선 및 부하 전선를 준비하는 단계, 제2 나사를 단자대로부터 분리하는 단계, 제2 나사를 이용하여 전력 공급 전선 및 부하 전선 각각에 바이패스 케이블의 양단을 결합하는 단계, 제1 나사를 단자대로부터 분리하는 단계 및 단자대로부터 전력 공급 전선 및 부하 전선을 분리하여 전력량계를 교체하는 단계를 포함한다.
우선 도 4에 도시된 바와 같이 제1 나사(610) 및 제2 나사(620)를 이용하여 단자대(150)에 체결된 전력 공급 전선(300)을 마련한다.
다음, 도 5에 도시된 바와 같이 제2 나사공(313)에서 제2 나사(620)를 분리한다.
다음, 도 6에 도시된 바와 같이 제2 나사공(313)과 제3 나사공(315)이 비어 있는 상태에서 도 7에 도시된 바와 같이 제2 나사공(313)에 대응하여 제1 케이블(510)의 제4 나사공(511)을 배치하고, 제2 나사(620)를 제2 나사공(313) 및 제4 나사공(511)에 나사결합시킨다.
다음, 도 8에 도시된 바와 같이 단자대(150)에 결합된 전력 공급 전선(300)의 SA상의 터미널(310)의 제1 나사공(311)에서 제1 나사(610)를 분리한다.
다음, 도 9에 도시된 바와 같이 전력량계의 단자대(150)를 전력 공급 전선(300)의 SA상과 제1 케이블(510)로부터 분리한다.
이와 같이 3상 4선으로 이루어진 전원 공급 전선 및 부하 전선에 대해서 상술된 방법을 수행하여 바이패스 상태를 유지한 상태로 전력량계를 교체할 수 있다. 또한, 전력량계를 교체한 후 상술된 교체 방법을 역순으로 시행하여 바이패스 상태로 전력량계에 전원 공급 전선과 부하 전선을 연결할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 전력량계는 무정전으로 전력량계를 교체함으로써 전기 사용자의 편의를 제공할 수 있다. 또한, 대전류 및 대용량의 전력량을 내부에 설치된 변류기를 이용하여 계량함으로써 별도로 외장 변류기를 설치하지 않고 설치 공간을 축소할 수 있다. 또한, 외장 변류기의 사용으로 발생할 수 있는 변류기 오결선을 방지할 수 있다. 또한, 외장 변류기의 설치가 생략되므로 시설비가 절감된다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 전력량계
110: 계량함
120: 계량부
130: 단자
131: 변류기
135: 연결봉
150: 단자대
160: 제1 단대
170: 제2 단대
300: 전력 공급 전선
310: 터미널
311, 313, 315: 제1 내지 제3 나사공
400: 부하 전선
500: 바이패스 케이블
510, 520, 530, 540: 제1 내지 제4 케이블
511, 513: 제4 및 제5 나사공

Claims (8)

  1. 말단에 복수의 제1 나사공이 형성된 제1 터미널을 포함하는 전력 공급 전선;
    말단에 복수의 제2 나사공이 형성된 제2 터미널을 포함하며, 상기 전력 공급 전선과 전기적으로 연결되어 부하로 전력을 공급하는 부하 전선;
    상기 전력 공급 전선 및 부하 전선이 체결되는 단자대;
    상기 단자대에 연결되어 상기 전력 공급 전선과 상기 부하 전선을 전기적으로 연결하며, 상기 부하 전선을 통해 부하에 공급되는 전력량을 계량하는 계량부; 및
    상기 단자대에서 상기 전력 공급 전선 및 상기 부하 전선을 전기적으로 연결하며, 양측 말단에 상기 제1 나사공과 상기 상기 제2 나사공 각각에 나사 결합되는 제3 나사공이 형성된 제3 터미널을 구비하는 바이패스 케이블을 포함하는 전력량계.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 계량부를 수납하는 계량함을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력량계.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 전력 공급 전선과 상기 부하 전선을 연결하는 연결봉; 및
    상기 연결봉에 연결되어 전류량을 검출하며, 검출된 전류량을 상기 계량부에 제공하는 변류기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력량계.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 바이패스 케이블은 나사를 이용하여 상기 제3 나사공이 형성된 양측 말단의 제3 터미널 각각이 상기 제1 나사공이 형성된 상기 전력 공급 전선의 제1 터미널 및 상기 제2 나사공이 형성된 상기 부하 전선의 제2 터미널에 결합되는 것을 특징으로 하는 전력량계.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 단자대는
    나사를 이용하여 상기 전력 공급 전선 및 상기 부하 전선 각각과 상기 바이패스 케이블을 결합하는 체결공을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력량계.
  6. 제1 나사 및 제2 나사를 이용하여 전력량계의 단자대에 체결된 전력 공급 전선 및 부하 전선를 준비하는 단계;
    상기 제2 나사를 상기 단자대로부터 분리하는 단계;
    상기 제2 나사를 이용하여 상기 전력 공급 전선 및 상기 부하 전선 각각에 바이패스 케이블의 양단을 결합하는 단계;
    상기 제1 나사를 상기 단자대로부터 분리하는 단계; 및
    상기 단자대로부터 상기 전력 공급 전선 및 상기 부하 전선을 분리하여 상기 전력량계를 교체하는 단계를 포함하는 전력량계 교체 방법.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 제1 나사는 상기 단자대의 제1 체결공에 결합되고, 상기 제2 나사는 상기 단자대의 제2 체결공에 결합되는 것을 특징으로 하는 전력량계 교체 방법.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제1 체결공은 상기 제2 체결공의 상단에 배치되는 것을 특징으로 하는 전력량계 교체 방법.
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