KR20170123086A - 계측기 - Google Patents

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KR20170123086A
KR20170123086A KR1020160052296A KR20160052296A KR20170123086A KR 20170123086 A KR20170123086 A KR 20170123086A KR 1020160052296 A KR1020160052296 A KR 1020160052296A KR 20160052296 A KR20160052296 A KR 20160052296A KR 20170123086 A KR20170123086 A KR 20170123086A
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bus bar
voltage detection
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board
screw
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KR1020160052296A
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안성기
김영돈
신상택
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엘에스산전 주식회사
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Abstract

본 발명은 차단기에 접속되는 버스바를 갖는 변류기 어셈블리와; 전압 검출 보드와 제어 보드가 연결된 피시비 어셈블리와; 버스바와 전압 검출 보드를 체결하는 스크류를 포함하고, 전압 검출 보드는 스크류를 통해 전압을 검출하여 구조가 간단하고, 유지 보수가 용이한 이점이 있다.

Description

계측기{Measuring Instrument}
본 발명은 계측기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차단기에 연결되어 전기량을 계측할 수 있는 계측기에 관한 것이다.
계측기는 중량, 용량, 속도, 진동, 소음, 온도, 열량, 길이, 전압, 전류 등의 물리량을 측정하는 기기이다.
계측기는 분전반(Distribution panel)에 구비되어, 분전반의 모선이나 지선에 대한 전류나 전압, 전력량 등의 전기량을 계측할 수 있다.
분전반은 분기 과전류 보호기를 집합하여 설치한 것으로서, 부하로 전기를 공급하는 전기선로 중 부하에 가까운 곳에 단락전류를 차단할 수 있는 차단기(Circuit breaker)를 캐비닛에 집합하여 설치한 기기이다.
차단기는 부하에 전류를 공급 및 차단하여 설비 점검시 감전을 예방하거나 사용하지 않는 부하측의 전력 낭비를 줄일 수 있다. 차단기는 전력계통에 고장 발생시 전류를 신속하게 차단하여 사고가 확산되지 않게 막는 전력계통보호장치이다. 차단기는 내에 분전함에 복수개 설치될 수 있다.
계측기는 분전함 내에 설치될 수 있고, 차단기와 부하 사이에서 전류나 전압 등의 전기량을 계측할 수 있다. 계측기는 차단기와 연결되어 전류나 전압을 계측하는 것이 가능하다.
본 발명은 차단기에 접속되는 버스 바와 전압 검출 보드를 간단한 구조로 연결할 수 있고 유지 보수가 용이한 계측기를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 계측기는 차단기에 접속되는 버스바를 갖는 변류기 어셈블리와; 전압 검출 보드와 제어 보드가 연결된 피시비 어셈블리와; 상기 버스바와 전압 검출 보드를 체결하는 스크류를 포함하고, 상기 전압 검출 보드는 상기 스크류를 통해 전압을 검출한다.
상기 버스바와 전압 검출 보드는 상기 스크류가 관통되게 배치되는 관통공이 각각 형성될 수 있다.
상기 전압 검출 보드는 상기 전압 검출 보드의 관통공 둘레를 따라 형성되고 상기 스크류가 접촉되는 동 박과; 상기 동 박에 연결된 패턴을 포함할 수 있다.
상기 변류기 어셈블리는 상기 버스바를 수용하는 공간을 형성하는 벽체를 포함하고, 상기 벽체에는 상기 전압 검출 보드가 삽입되는 보드 삽입 슬롯이 형성될 수 있다.
상기 버스바는 상기 관통공이 형성된 체결부와; 상기 체결부와 직교한 단자부를 포함할 수 있다.
상기 제어 보드를 덮는 아우터 커버와, 상기 아우터 커버와 변류기 어셈블리 사이에 배치된 센터 커버를 더 포함할 수 있고, 상기 센터 커버는 상기 체결부 및 전압 검출 보드를 가리는 차폐부를 포함할 수 있다.
상기 차폐부에는 상기 스크류가 관통되게 배치되는 관통공이 형성될 수 있다.
상기 제어 보드는 전압 검출 보드와 직교할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 변류기 어셈블리의 버스바와 전압 검출 보드가 스크류에 의해 기구적으로 체결됨과 아울러 전기적으로 연결되어, 별도의 전압 검출용 케이블로 전압 검출 보드와 변류기 어셈블리의 버스바를 전기적으로 연결하는 경우 보다 구조가 간단하고, 유지 보수가 용이한 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 계측기가 적용된 분전반의 구성이 도시된 도,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 계측기가 차단기에 연결된 사시도,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 계측기의 분해 사시도,
도 4는 도 3에 도시된 피시비 어셈블리의 측면도이다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 계측기가 적용된 분전반의 구성이 도시된 도이다.
분전반은 전력계통을 구성하는 버스바(1)(2), 전력계통을 접속,차단하는 회로가 구비된 차단기(3)와, 전력계통의 전압 및 전류 등의 전기량을 계측하는 계측기(4)를 포함할 수 있다.
버스바(1)(2)는 모선측 버스바(1)와, 모선측 버스바(1)에 연결된 지선측 버스바(2)를 포함할 수 있다.
모선측 버스바(1)는 R상,T상,S상 별로 각각 구비될 수 있다. 모선측 버브바(1)는 접지 버스바를 더 포함할 수 있다.
모선측 버스바(1)에는 복수개의 지선측 버스바(2)가 연결될 수 있다. 지선측 버스바(2) 각각은 R상,T상,S상 별로 각각 구비될 수 있다.
차단기(3)는 부하(5)에 연결되어 부하(5)로 전류를 인가하거나 차단할 수 있다.
차단기(3)는 모선측 버스바(1)에 연결될 수 있다. 차단기(3)는 모선측 버스바(1)와 전력수요처인 부하(5)의 사이에 위치되게 지선측 버스바(2)에 연결될 수 있다.
계측기(4)는 차단기(3)와 부하(5) 사이에서 구비되어 전류나 전압을 측정할 수 있다. 계측기(4)는 차단기(1)에 접속되게 설치되거나 차단기(1)와 이격되게 설치될 수 있다. 계측기(4)는 차단기(3)와 부하(5)의 사이에 위치되게 버스바(1)(2)에 연결될 수 있다.
차단기(3)는 모선측 버스바(1)를 흐르는 전류를 차단,인가하는 모선측 차단기(3A)와, 지선측 버스바(2)를 흐르는 전류를 차단,인가하는 지선측 차단기(3B)를 포함할 수 있다. 모선측 차단기(3A)와, 지선측 차단기(3B)는 그 위치만 상이하고 구성이 동일할 수 있고, 이하 공통된 구성에 대해서는 차단기(3)으로 칭하여 설명한다.
계측기(4)는 전력계통의 전압 및 전류를 계측하여 전력과 전력량을 포함하는 다양한 전기량을 연산하여 표시해주는 디지털 판넬 메타(Digital Panel Meter)일 수 있다. 최근에는, 에너지 관리에 대한 중요성이 부각되면서 전력 감시의 범위가 분전반 내 전체 전력량에 한하지 않고, 각 부하별 전력량까지 확장되고 있고, 이에 따라 모선(모선측 버스바)의 전기량 계측 뿐만 아니라 지선(지선측 버스바)별 전기량을 계측할 필요가 있다.
계측기(4)는 모선측 버스바(1)에 연결되어 모선측 버스바(1)의 전류 및 전압을 계측하는 메인 계측기(4A)와, 지선측 버스바(1)에 연결되어 지선측 버스바(2)의 전류 및 전압을 지선 계측기(4B)를 포함할 수 있다. 메인 계측기(4A)와 지선 계측기(4B)는 그 위치만 상이하고 구성이 동일할 수 있고, 이하 공통된 구성에 대해서는 계측기(4)로 칭하여 설명한다.
한편, 계측기(4)는 차단기(3)와 직결되는 버스바(42, 도2 내지 도4 참조)를 갖는 직결형 계측기로 구성될 수 있다. 계측기(4)는 직결형 계측기로 구성될 경우, 차단기(3)에 인접하게 배치될 수 있고, 버스바(42, 도 2 내지 도 3 참조)를 통해 차단기(3)와 직결될 수 있다.
한편, 분전반은 각각의 계측기(4)에서 계측한 각종 전기량을 통신 매체(6)를 통해 상위 감시반인 메인 계측기(7)로 전송할 수 있고, 상위 감시반인 메인 계측기(7)는 각각의 계측기(4)에서 수집한 정보를 전송받아 중앙 집중식으로 표시할 수 있다. 메인 계측기(7)는 복수개의 계측기(4)와 RS485 통신선 등의 통신 매체(6)로 연결될 수 있고, 각종 전기량을 표시하는 디스플레이(8)를 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 계측기가 차단기에 연결된 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 계측기의 분해 사시도이며, 도 4는 도 3에 도시된 피시비 어셈블리의 측면도이다.
계측기(4)는 도 1에 도시된 차단기(3)의 2차측에 직결되어 모선 또는 지선에 걸리는 3상 전압 또는 단상 전압을 계측할 수 있다. 계측기(4)는 모선 또는 지선의 전류를 내장된 3개의 변류기에 각각 관통시켜 3상 전류 또는 단상 전류를 계측할 수 있다. 계측기(4)는 3상 전압 및 3상 전류를 이용하거나 단상 전압 및 단상 전류를 이용하여 전력 및 전력략을 포함하는 각종 전기량을 연산할 수 있다.
계측기(4)는 변류기 어셈블리(40)와, 피시비 어셈블리(60) 및 스크류(70)을 포함한다.
변류기 어셈블리(40)는 차단기(3)에 접속되는 버스바(42)를 포함한다. 버스바(42)는 변류기 하우징(43)에 R상,T상,S상 별로 각각 구비될 수 있다.
변류기 어셈블리(40)는 버스바(42)가 배치되는 변류기 하우징(43)을 더 포함할 수 있다. 변류기 하우징(43)는 변류기 어셈블리(40)의 외관을 형성할 수 있다. 변류기 하우징(43)은 내부에 공간이 형성될 수 있다. 변류기 어셈블리(40)는 변류기 하우징(43) 내부에 변류기(CT: Current Transformer)가 내장될 수 있다. 변류기는 버스바(42)를 둘러싸는 형상으로 배치될 수 있다.
변류기 어셈블리(40)는 변류기에 전류 계측용 케이블(미도시) 또는 변류기 출력 단자가 연결될 수 있고, 이러한 전류 계측용 케이블 또는 변류기 출력 단자는 피시비 어셈블리(60)의 후술하는 제어 보드(64)에 연결될 수 있다.
버스바(42)는 변류기 어셈블리(40)를 관통하게 배치될 수 있고, 차단기(3)에 직결될 수 있다.
버스바(42)는 스크류(70)가 관통되게 배치되는 관통공(44)이 형성될 수 있다. 버스바(42)는 관통공(44)과 접촉하면서 관통공(44)을 관통하는 스크류(70)에 의해 피시비 어셈블리(60)와 연결될 수 있다. 버스바(42)는 스크류(70)와 접촉되는 스크류 접족 버스바일 수 있다.
버스바(42)는 관통공(44)이 형성된 체결부(45)와, 체결부(45)와 직교한 단자부(46)를 포함할 수 있다.
체결부(45)는 스크류(70)를 통해 피시비 어셈블리(60)와 기구적으로 체결됨과 아울러 스크류(70)를 통해 피시비 어셈블리(60)와 전기적으로 연결될 수 있다. 체결부(45)는 일부가 피시비 어셈블리(60)의 일부와 평행할 수 있다. 체결부(45)는 피시비 어셈블리(60)의 일부와 직접 접촉될 수 있다.
단자부(46)는 피시비 어셈블리(60)와 이격될 수 있고, 체결부(45) 및 스크류(70)를 통해 피시비 어셈블리(60)와 전기적으로 연결될 수 있다.
한편, 버스바(42)는 차단기(3)에 접속되는 1차적 버스바(47)와, 외부 케이블 또는 외부 버스바(모선측 버스바 또는 지선측 버스바)가 접속되는 2차측 버스바(48)를 포함할 수 있다.
버스바(42)는 1차적 버스바(47)와 2차측 버스바(48)가 하나의 부재로 구성되는 것이 가능하다. 버스바(42)는 1차적 버스바(47)와 제2차측 버스바(48)가 별도의 부재로 구성되고, 이러한 1차적 버스바(47)와 제2차측 버스바(48)가 직접 또는 별도의 커넥터 버스바를 통해 연결되는 것도 가능함은 물론이다.
1차측 버스바(47)는 변류기 하우징(43)에 차단기(3)를 향하게 배치될 수 있다. 1차측 버스바(47)는 변류기 하우징(43)에 대해 돌출되게 배치되어 차단기(3)로 삽입될 수 있고, 차단기(3)에 구비된 2차측 버스바(미도시)에 접속될 수 있다.
2차측 버스바(48)는 1차측 버스바(47)의 반대편에 위치되게 변류기 하우징(43)에 배치될 수 있다. 2차측 버스바(48)는 체결부(45)와 단자부(46)를 포함할 수 있다.
체결부(45)는 2차측 버스바(48) 중 후술하는 차폐부(92)에 의해 가려지는 부분일 수 있다. 체결부(45)는 단자부(46)와 직교하게 형성될 수 있다.
단자부(46)는 2차측 버스바(48) 중 후술하는 차폐부(92)에 의해 가려지지 않고, 도 2에 도시된 바와 같이, 변류기 어셈블리(40)의 외부에서 보이는 부분일 있다. 계측기(4) 외부의 외부 버스바 또는 외부 케이블은 단자부(46)에 연결될 수 있다.
피시비 어셈블리(60)는 전압 검출 보드(62)와 제어 보드(64)를 포함할 수 있고, 전압 검출 보드(62)와 제어 보드(64)는 연결될 수 있다.
전압 검출 보드(62)에는 도 4에 도시된 바와 같이, 전압 검출을 위한 전압 변환회로(69)가 구비될 수 있다.
전압 검출 보드(62)는 스크류(70)를 통해 버스바(42)와 연결될 수 있고, 스크류(70)를 통해 전압을 검출할 수 있다.
전압 검출 보드(62)는 스크류(70)가 관통되게 배치되는 관통공(66)이 형성될 수 있다.
전압 검출 보드(62)는 스크류(70)가 접촉되는 동 박(67)과, 동 박(67)에 연결된 패턴(68)을 포함할 수 있다.
동 박(67)은 전압 검출 보드(62)의 관통공(66) 둘레를 따라 형성될 수 있다. 동 박(47)는 스크류(70)의 체결시 스크류(70)의 외둘레에 접촉될 수 있다.
패턴(68)에는 전압 검출을 위한 전압 변환회로(69)가 연결될 수 있다.
전압 검출 보드(62)의 전압변환회로(69)는 패턴(68) 및 동 박(67) 및 스크류(70)를 통해 버스바(42)와 통전될 수 있다.
제어 보드(64)는 변류기 어셈블리(40)와 전류 계측용 케이블(미도시) 또는 변류기 출력 단자를 통해 연결될 수 있다. 제어 보드(64)는 전압 검출 보드(62)와 직접 연결될 수 있다.
제어 보드(64)에는 전압 검출 보드(62)에서 송출된 전압 출력이 입력될 수 있고, 각종 연산을 수행하는 MCU가 구비될 수 있다.
제어 보드(64)에는 변류기(CT)에서 출력된 출력전류와, 전압 검출 보드(62)에서 출력된 출력전압에 의해 전압 및 전류를 연산하는 MCU가 구비될 수 있다. MCU는 이러한 전압 및 전류에 의해 전력량 등의 각종 계측값을 연산할 수 있다.
제어 보드(64)에는 각종 계측값을 표시할 수 있는 LED 어셈블리나 LCD 등의 표시부품(65A)가 구비될 수 있다. 표시부품(65A)는 MCU와 연결되어 MCU에서 출력된 신호에 따라 각종 계측값을 시각적으로 표시할 수 있다.
제어 보드(64)는 외부기기와 통신할 수 있는 통신부(65B)를 더 포함할 수 있다. 통신부(65B)는 외부기기와 제어 보드(64)를 연결하는 통신 케이블이 접속되는 케이블 커넥터를 포함할 수 있다.
제어 보드(64)는 전압 검출 보드(62)와 절연 연면 거리를 고려하여 구성되는 것이 바람직하다. 제어 보드(64)는 전압 검출 보드(62)와 직교할 수 있다.
피시비 어셈블리(60)는 3상 전압 신호와 3상 전류 신호를 AD 변환하거나 단상 전압신호와 단상 전류 신호를 AD 변환한 후 각각에 대한 RMS값(즉, 실효값, Root MEAN square value)을 연산하고, 후술하는 표시부품(65A)에 연산 결과를 표시하고 후술하는 통신부(65B)를 그 정보를 전송할 수 있다. 여기서, 계측기(4)가 계측할 수 있는 전기량은 전압, 전류, 주파수, 유효전력, 무효전력, 유효전력량, 무효전력량, 고조파 함유율 등일 수 있다.
스크류(70)는 버스바(42)와 전압 검출 보드(62)를 체결할 수 있고, 버스바(42)의 전류는 스크류(70)를 통해 전압 검출 보드(62)로 인가될 수 있다.
계측기는 제어 보드(64)를 덮는 아우터 커버(80)와, 아우터 커버(80)와 변류기 어셈블리(40) 사이에 배치된 센터 커버(90)를 더 포함할 수 있다.
센터 커버(90)는 체결부(45) 및 전압 검출 보드(62)를 가리는 차폐부(92)를 포함할 수 있다.
차폐부(92)에는 스크류(70)가 관통되게 배치되는 관통공(94)이 형성될 수 있다.
변류기 어셈블리(40)는 버스바(42)를 수용하는 공간을 형성하는 벽체(56)(58)를 포함할 수 있다. 버스바(42)를 수용하는 공간(S)은 변류기 하우징(43)에 의해 형성될 수 있고, 벽체(56)(58)는 변류기 하우징(43)에 형성될 수 있다.
한편, 변류기 어셈블리(40)의 벽체(56)(58)에는 피시비 어셈블리(60)의 전압 검출 보드(62)가 삽입되는 보드 삽입 슬롯(59A)이 형성될 수 있다. 그리고, 변류기 어셈블리(40)의 벽체(56)(58)에는 센터 커버(90)의 차폐부(92)가 삽입되는 차폐부 삽입 슬롯(59B)이 형성될 수 있다.
벽체(56)(58)는 복수개 구비될 수 있고, 복수개의 벽체(56)(58)는 변류기 하우징(43)에 평행하게 구비될 수 있다. 벽체(56)(58)는 복수개 중 상대적으로 외측에 위치하는 한 쌍의 아우터 벽체(56)와, 한 쌍의 아우터 벽체(56) 사이에 위치하는 복수개의 이너 벽체(58)를 포함할 수 있다.
보드 삽입 슬롯(59A)은 복수개의 이너 벽체(58)에 형성될 수 있다. 피시비 어셈블리(60)의 전압 검출 보드(62)는 한 쌍의 아우터 벽체(56) 사이로 삽입될 수 있고, 전압 검출 보드(62)의 양측단은 한 쌍의 아우터 벽체(56)에 의해 보호될 수 있다. 상기와 같은 전압 검출 보드(62)의 삽입시 전압 검출 보드(62)는 버스바(42)의 체결부(45)를 마주보게 삽입될 수 있고, 전압 검출 보드(62)가 삽입 완료되었을 때 전압 검출 보드(62)의 관통공(66)과, 체결부(45)의 관통공(44)는 일치될 수 있다.
그리고, 차폐부 슬롯(59B)는 복수개의 이너 벽체(58)에 형성될 수 있다. 센터 커버(90)의 차폐부(92)는 한 쌍의 아우터 벽체(56) 사이로 삽입될 수 있고, 차폐부(92)의 양측단은 한 쌍의 아우터 벽체(56)에 의해 보호될 수 있다. 상기와 같은 차폐부(92)의 삽입시 차폐부(92)는 버스바(42)의 체결부(45)를 가리면서 차폐부 슬롯(59B)으로 삽입될 수 있고, 차폐부(92)가 차폐부 슬롯(59B)으로 삽입되었을 때, 차폐부(92)는 버스바(42)의 체결부(45)가 외부로 노출되지 않게 가릴 수 있다.
계측기(4)를 조립하는 작업자는 스크류(70)가 차폐부(92)의 관통공(94)와, 체결부(45)의 관통공과, 전압 계측 보드(62)의 관통공(66)를 차폐로 관통하게 조립할 수 있고, 스크류(70)는 체결부(45)와 전압 계측 보드(62)의 각각에 접촉되어 체결부(45)와 전압 계측 보드(62)를 기구적으로 뿐만 아니라 전기적으로 연결할 수 있다.
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.
3: 차단기 4: 계측기
40: 변류기 어셈블리 42: 버스바
44: 관통공 45: 체결부
46: 단자부 58: 벽체
60: 피시비 어셈블리 62: 전압 검출 보드
64: 제어 보드 66: 동 박
68: 패턴 70: 스크류
80: 아우터 커버 90: 센터 커버
92: 차폐부

Claims (8)

  1. 차단기에 접속되는 버스바를 갖는 변류기 어셈블리와;
    전압 검출 보드와 제어 보드가 연결된 피시비 어셈블리와;
    상기 버스바와 전압 검출 보드를 체결하는 스크류를 포함하고,
    상기 전압 검출 보드는 상기 스크류를 통해 전압을 검출하는 계측기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 버스바와 전압 검출 보드는 상기 스크류가 관통되게 배치되는 관통공이 각각 형성된 계측기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 전압 검출 보드는 상기 전압 검출 보드의 관통공 둘레를 따라 형성되고 상기 스크류가 접촉되는 동 박과;
    상기 동 박에 연결된 패턴을 포함하는 계측기.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 변류기 어셈블리는
    상기 버스바를 수용하는 공간을 형성하는 벽체를 포함하고,
    상기 벽체에는 상기 전압 검출 보드가 삽입되는 보드 삽입 슬롯이 형성된 계측기.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 버스바는
    상기 관통공이 형성된 체결부와;
    상기 체결부와 직교한 단자부를 포함하는 계측기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제어 보드를 덮는 아우터 커버와,
    상기 아우터 커버와 변류기 어셈블리 사이에 배치된 센터 커버를 더 포함하고,
    상기 센터 커버는 상기 체결부 및 전압 검출 보드를 가리는 차폐부를 포함하는 계측기.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 차폐부에는 상기 스크류가 관통되게 배치되는 스크류 관통공이 형성된 계측기.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 보드는 전압 검출 보드과 직교한 계측기.
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CN109142911A (zh) * 2018-07-12 2019-01-04 深圳市晓控通信科技有限公司 一种便于装卸的观察清晰的电力仪表
KR102266313B1 (ko) 2021-03-05 2021-06-18 주식회사 월드인텍 분기회로 보호용 온도 과부하 및 과전압 감시 시스템

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