KR20180054246A - IoT 기반의 실시간 원격감시가 가능한 과부하를 포함하는 아크겸용 대기전력 자동차단 콘센트장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 IoT 기반의 실시간 원격감시가 가능한 과부하를 포함하는 아크겸용 대기전력 자동차단 콘센트장치는 상용전원이 입력되는 전원측과; 스위치와 부하측 사이에 연결되어 미세한 전류 검출, 직렬아크 검출, 병렬아크 검출, 접지아크 검출, 콘센트별 현재전류 검출하는 복수의 검출기를 포함하는 검출부와; 검출부에서 검출된 복수의 신호를 받아 변환하는 변환부와; 변환부에서 변환된 복수의 신호를 받아 임펄스 파형의 크기, 발생빈도, 지속시간, 패턴변환, 숄더, 파형의 형상변화, 전압강하를 분석하는 분석부와; 분석부에서 분석된 복수의 신호를 미리 설정된 값과 비교하는 비교부와; 비교부에서 비교된 복수의 신호의 양부를 판단하는 판단부와; 판단부에서 판단된 신호에 의해 스위치를 동작시키는 제어부와; 원격으로 제어할 수 있도록 판단부에서 판단된 신호를 유선 또는 무선으로 외부와 통신하는 통신부와; 스위치가 차단동작 후 원상태로 회복시키는 리셋부를 포함하는 것을 특징으로 하며, 홀센서 또는 변류기 또는 영상변류기 중에서 복수의 검출기를 사용하여 콘센트장치별로 미세한 전류, 직렬아크, 병렬아크, 접지아크, 과부하를 검출하여 분전반에 내장 된 콘센트용 차단기 선로에 연결된 복수의 콘센트 각각의 결함여부를 판단하여 해당 콘센트의 부하선로만을 차단하도록 함으로써 정전구역을 최소화하고 콘센트별 결함내용을 정확하게 파악하고, 대처를 신속하는 효과가 있다.
Description
본 발명은 IoT 기반의 실시간 원격감시가 가능한 과부하를 포함하는 아크겸용 대기전력 자동차단 콘센트장치에 관한 것으로, 더욱 상세하세는 아크겸용 대기전력을 자동차단하는 콘센트장치별로 미세한 전류, 직렬아크, 병렬아크, 접지아크, 과부하를 검출하여 차단하거나 통신을 통하여 실시간으로 원격으로 상태를 감시할 수 있도록 하여 전등 또는 전자기기로부터 발생하는 말단 부하구역에 따른 상황을 정확하게 파악함과 동시에 콘센트장치별 전원 분기화에 따른 전원 정전구역을 최소화할 수 있도록 한 IoT 기반의 실시간 원격감시가 가능한 과부하를 포함하는 아크겸용 대기전력 자동차단 콘센트장치에 관한 것이다.
IT 기술의 발전으로 인해 전기를 사용하는 기기들의 수가 비약적으로 증가하였고, 이로 인한 전력의 사용량이 해가 갈수록 증대되고 있으며, 이에 따라 전력 제어에 대한 다양한 요구가 발생하고 있다.
종래의 경우, 가전 기기의 전력 사용량을 검출하기 위하여, 가전 기기의 외부에 연결되어 가전 기기의 전력 소모를 검출하는 전력 검출 장치가 개발되었다.
종래의 전력 모니터링 장치는 가전 기기의 외부에 삽입 및 결합되어 해당 가전 기기의 전력 소모량을 모니터링하는 방식이 있었다.
그러나 이러한 종래 기술은 가전 기기에 전력 모니터링 장치를 결합하기 위한 별도의 삽입구 및 전력선을 제공해야 하므로, 전력 모니터링을 위하여 별도의 가전 제품을 구비하여야 하는 한계점이 있다.
따라서, 가전 기기와 독립적인 전력 모니터링이 요구되었으며, 이에 따라 최근에는 무선 통신이 가능한 스마트 콘센트가 개발되었고, 이러한 선행기술로 한국 공개특허공보 제2012-0087257호의 구성은 종래 기술의 하나로서, 스마트 콘센트 및 이를 이용한 소전력 원격 제어관리시스템에 관한 것이나, 이러한 스마트 콘센트의 경우, 노출된 콘센트 부위에 의한 사용자의 감전 위험이 존재하는 한계가 존재하고, 가전 기기에 대한 직접적인 전력 관리가 불가능한 한계가 있다.
또한, 다른 선행기술로 한국 특허출원 제2008-0007244호 (2008.01.23. 출원)가 제시되어 있고, 상기 선행기술은 건축물의 옥내 전기설비 중 배전반으로부터 전력이 공급되는 부하설비의 전력을 선택적으로 차단하기 위한 이중분기회로로서, 더욱 상세하게는 부하설비인 콘센트에 전기를 공급하기 위해 배전반과 적어도 하나 이상의 각 콘센트가 (-)측 N전력선(11) 및 (+)측 P전력선(12)으로 상호 연결된 분기회로에 있어서, 상기 P전력선을 이중화한 이중전력선과, 상기 이중전력선에 구비되어 전력을 연결/차단하는 메인스위치와, 상기 각 콘센트에 사용자가 P 전력선과 이중전력선 중 어느 하나를 선택 연결하게 된 선택스위치로 구성되어, 사용자가 각각의 콘센트에 전열기기를 접속하고, 필요시 선택스위치로 이중전력선을 선택적으로 연결 가능하게 함으로써 메인스위치의 조작을 통해 복수개의 콘센트 또는 전부에 연결된 전열기기의 전력을 차단할 수 있게 되어 대기전력차단은 물론, 열화, 과열을 방지하며, 전열기기의 용도에 맞는 전력선 선택 및 배치가 자유로운 선택적 전력차단을 위한 이중분기회로가 제안되었다.
그러나 상기의 선행기술은 메인스위치와 선택스위치에 의해 전력을 차단할 수 있게 되어 있으므로 메인스위치 또는 선택스위치의 조작이 없는 상태에서 대기전력을 차단할 수 없는 문제점이 있다. 또한, 미세 전류, 직렬아크, 접지아크, 과부하를 검출하여 차단하거나 또는 이러한 상태를 원격으로 상태를 감시할 수 없어 열화, 과열에 의한 화재를 발생시킬 수 있는 문제점을 항상 내포하고 있다.
또, 다른 선행기술로 한국 특허출원 제2008-0138500호(2008.12.31. 출원)는, 전자식 전력량계에 있어서, 전원으로부터 부하기기로의 배선에 접속되고, 상기 배선의 전압에 근거하여 부하기기의 오프(off) 상태를 감지하고, 부하기기의 오프 상태를 감지했을 때 검출전압과 검출 전류의 경과시간에 따라 대기전력량을 연산하여 제공하는 대기전력 계량 회로부; 상기 대기전력 계량 회로부에 접속되어, 상기 대기전력 계량 회로부가 제공하는 대기전력량을 표시하는 표시부를 포함하는 전자식 전력량계가 제안되었다.
대기전력량을 표시하고, 타임설정부의 설정에 따른 타임스케쥴정보에 따라 부하로 공급되는 전력을 자동으로 차단하거나 공급하는 기술을 핵심적인 기술적 사상으로 제안하고 있으나, 이는 부하 사용이 불규칙한 전력계통 현장에는 적용하기 곤란한 문제점과 미세 전류, 직렬아크, 접지아크, 과부하를 검출하여 차단하거나 또는 이러한 상태를 원격으로 상태를 감시할 수 없어 열화, 과열에 의한 화재를 발생시킬 수 있는 문제점을 항상 내포하고 있다.
그리고 다른 선행기술로 특허출원10-2009-0044395(2009.05.21. 출원)호는, 대기전력/상시전원 선택기능을 갖는 콘센트를 이용한 대기전력 제어 및 소비전력 표시장치에 관한 것으로서, 특히 상용교류전원이 인가되는 제 1 및 제 2 단자로 이루어진 적어도 1개 이상의 접속포트를 구비하고 있으면서 실내 벽면에 매립되게 설치되는 콘센트를 포함하는 것에 있어서, 상기 콘센트는 대기전력라인과 상시전원라인이 구분되어 연결되고, 사용자의 조작에 따라 상기 대기전력라인 또는 상시 전원라인을 선택하여 대기전력 또는 상시전원을 접속포트로 공급하는 선택스위치와, 사용자의 조작으로 콘센트에 공급되는 대기전력을 차단시킬 수 있으면서 소비전력량을 화면표시할 수 있는 대기전력 제어수단을 포함하여 구성하므로서, 세대내 벽면에 매립되게 설치되는 콘센트를 사용자가 대기전력 또는 상시전원이 선택적으로 인가되도록 제어할 수 있게 되고, 이를 통해 대기전력의 차단이 가능한 전자제품(컴퓨터,TV, 전자렌지, 오디오 기기 등)이 접속된 콘센트를 사용자가 필요에 따라 대기전력으로 전환시켜 용이하게 사용할 수 있음은 물론 대기전력의 차단을 실내 벽면에 설치된 네트워크스위치를 조작하여 편리하게 구현할 수 있으며, 세대 내 전력소비량 및 그 소비량을 금액으로 환산한 전력소비금액을 별도의 표시수단을 통해 표시하여 소비자에게 제공하는 이른바 IHD(In Home Display: 소비전력량을 세대내에 표시해주는 기능) 기능을 제공함으로써 소비자가 전력소비량을 확인하여 에너지소비량을 줄여줄 수 있도록 한 대기전력/상시전원 선택기능을 갖는 콘센트를 이용한 대기전력 제어 및 소비전력 표시장치가 제안되었다.
상기의 선행기술은 댁내 부하로의 상시전원라인과 대기전력라인을 이중으로 별도 배설하고, 사용자가 필요에 따라 이중 하나로 전환하여 사용할 수 있도록 하는 전환스위치를 구비함을 핵심적 기술적 사상으로 제안하고 있으나, 이러한 방식은 이중배선에 따른 자재비가 추가로 소요되어 경제성이 떨어지고, 현장 설치시에도 댁내 배선시 작업량이 추가되는 문제점을 갖는다.
다른 선행기술로 특허출원 제10-2010-0054048호 (2010.06.08. 출원)는, 전기제품의 대기전력 상태를 실시간으로 판단하여 불필요한 대기전력을 자동으로 차단하고, 사용자의 패턴에 따라 원격에서 자동 또는 수동으로 대기전원을 복귀시킬 수 있는 스마트 미터 제어기 및 이를 구비한 지능형 전자식 세대분전반시스템을 제공하는 것으로서, 대기전력차단상태 또는 일반동작상태에 따라 상기 부하로 전원을 공급하거나 차단하는 계전기와, 상기 계전기의 동작을 제어하는 계전기구동부와, 사용자 패턴에 대응하여 기설정된 스케줄 정보에 따라 상기 계전기 구동부를 제어하여 상기 부하로 전원을 공급하거나 차단하는 중앙제어부를 구비하고, 상기 중앙제어부는, 시간정보를 제공하는 클럭부와, 상기 스케줄 정보를 저장하는 저장부와, 상기 스케줄 정보와 상기 시간정보를 비교분석하여 상기 계전기구동부를 통해 상기 계전기의 동작을 제어하여 상기 부하로 전원을 공급하거나 상기 부하로 공급되는 전원을 차단하는 처리부를 구비하는 스마트 미터 제어기를 제공함으로써, 세대 내의 전기사용량을 실시간으로 측정하여 사용량을 예측 표시하고, 전기제품의 대기전력 상태를 판단하여 불필요한 대기전력을 자동차단하며, 사용자의 패턴에 따라 자동 또는 수동으로 대기전원을 복귀시키며, 과전류 또는 누전시 자동으로 차단함으로써 전기사고를 미연에 방지하는 스마트 미터 제어기 및 이를 구비한 지능형 전자식 세대 분전반 시스템이 제안되었다.
상기의 선행기술은 스마트그리드 시스템과 연동하여 중앙제어부와 스마트 미터기를 구비하고, 동작정보와 기설정된 시간정보에 따라 부하로의 전원공급여부를 제어함을 그 핵심 기술적 사상으로 제안하고 있으나, 이 또한 통합제어방식에 적용되는 기술로서, 외부의 원격제어와는 무관하게 국부적으로 자체 제어되는 기술과는 거리가 멀다는 문제점이 있다.
상기의 공지된 대기전력저감장치에서는 자체의 대기전력제어회로에 의해 발생되는 전자파를 효과적으로 감쇄하지 못하고 있으며, 동시에 대기전력모드에서도 자체 대기전력제어회로는 계속 동작되는 등 절전효율이 떨어지는 문제점을 갖고 있다.
상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 종래의 대기전력 자동차단 콘센트 기술은 미세한 전류를 검출하기 위해 홀센서(Hall sensor) 또는 변류기(CT) 중에서 한 개를 사용하는 단수의 검출기를 사용하고 있는 것을, 홀센서(Hall sensor) 또는 변류기(CT) 또는 영상변류기(ZCT) 중에서 복수의 검출기를 사용하여 아크겸용 대기전력 자동차단 콘센트별로 미세한 전류, 직렬아크, 병렬아크, 접지아크, 과부하를 검출하여 차단하거나 또는 대기전력을 자동차단 콘센트별로 IoT 기반의 실시간 원격 상태감시가 가능할 수 있도록 전등 또는 전자기기로부터 발생하는 말단 부하구역에 따른 상황을 정확하게 파악할 수 있는 있도록 한 IoT 기반의 실시간 원격감시가 가능한 과부하를 포함하는 아크겸용 대기전력 자동차단 콘센트장치를 제공하는 데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 콘센트별로 감시가 이루어지므로 이상 상황이 발행하였을 때 그에 따른 대처를 신속하게 할 수 있도록 한 IoT 기반의 실시간 원격감시가 가능한 과부하를 포함하는 아크겸용 대기전력 자동차단 콘센트장치를 제공하는 데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 아크겸용 대기전력 자동차단 콘센트장치별로 전원의 분기화가 이루어지므로 결함 발생시 정전구역을 최소화 할 수 있도록 한 IoT 기반의 실시간 원격감시가 가능한 과부하를 포함하는 아크겸용 대기전력 자동차단 콘센트장치를 제공하는 데 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로,
본 발명에 의한 IoT 기반의 실시간 원격감시가 가능한 과부하를 포함하는 아크겸용 대기전력 자동차단 콘센트장치는,
상용전원이 입력되는 전원측과; 스위치(S/W)와 부하측 사이에 연결되어 미세한 전류 검출, 직렬아크 검출, 병렬아크 검출, 접지아크 검출, 콘센트별 현재 공급되는 상용전류를 검출하는 복수의 검출기를 포함하는 검출부와; 검출부에서 mA, mV로 검출된 복수의 아날로그 신호를 디지털신호로 변환하는 변환부와; 변환부에서 변환된 복수의 신호를 받아 임펄스 파형의 크기, 발생빈도, 지속시간, 패턴변환, 숄더(Shoulder), 파형의 형상변화, 전압강하를 분석하는 분석부와; 분석부에서 분석된 복수의 신호를 미리 설정된 값과 비교하는 비교부와; 비교부에서 비교된 복수의 신호의 양부(良否)를 판단하는 판단부와; 판단부에서 판단된 신호에 의해 스위치를 동작시키는 제어부와; 원격으로 제어할 수 있도록 판단부에서 판단된 신호를 유선 또는 무선으로 외부와 통신하는 통신부와; 스위치가 차단동작 후 원상태로 회복시키는 리셋부를 포함하는 것을 특징으로 하는 IoT 기반의 실시간 원격감시가 가능한 과부하를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 검출부의 검출기는, 콘센트별 미세한 전류를 검출하고, 콘센트별 직렬아크 검출하며, 콘센트별 병렬아크를 검출하여 자동으로 차단하고, 콘센트별 접지아크를 검출하며, 콘센트별 현재전류를 검출하여 전기설비 관련규정에 따라 과부하로 판단될 수 있도록 홀센서(Hall sensor), 변류기(CT) 또는 영상변류기(ZCT) 중 어느 하나 또는 이들의 결합으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 분석부는, 콘센트별로 발생하는 정상아크는 전기기기의 기동시, 사용중, 정지시, 스위치 조작시에 발생하는 임펄스 파형의 패턴변화를 분석, 기억하여 정상적인 아크로 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 분석부는, 콘센트별로 발생하는 유해아크를 정상아크가 아닌 합선, 혼촉, 접촉불량, 접지, 절연불량 등에 의해 발생되는 불규칙적인 임펄스로써 임펄스 파형의 크기, 발생빈도, 지속시간, 패턴변화, 숄더(Shoulder), 파형의 형상변화, 전압강하 등을 변수로 하여 복합적인 변수를 실시간 비교, 분석하여 유해아크로 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 아크겸용 대기전력 자동차단 콘센트는, 콘센트 단위별 독립적으로 검출 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 아크겸용 대기전력 자동차단 콘센트(51)는 매립형 콘센트 또는 노출형 콘센트 또는 멀티콘센트를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 아크겸용 대기전력 자동차단 콘센트는, 유선 또는 무선 통신망을 통하여 IoT 기반의 실시간 원격 상태감시가 가능한 것을 특징으로 한다.
종래의 대기전력 자동차단 콘센트 기술은 미세한 전류를 검출하기 위해 홀센서(Hall sensor) 또는 변류기(CT) 중에서 한 개를 사용하는 단수의 검출기를 사용하고 있는 것을, 본 발명은 홀센서(Hall sensor) 또는 변류기(CT) 또는 영상변류기(ZCT) 중에서 복수의 검출기를 사용하여 대기전력을 자동차단 콘센트별 미세한 전류, 직렬아크, 병렬아크, 접지아크, 과부하를 검출하여 전원을 차단하므로 상용전원을 공급받는 전자기기를 보호하는 것은 물론 매립형 콘센트, 노출형 콘센트 또는 멀티콘센트에서 발생할 수 있는 화재로부터 보호하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 대기전력을 자동차단 콘센트별로 IoT 기반의 실시간 원격 상태감시를 콘센트장치별로 감시할 수 있으므로 결함이 발생되는 전자기기 또는 부하구역을 정확하게 판단하여 그에 따른 대처를 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 종래에는 차단기 부하단에 연결되어 있는 어느 한 분기선로에서 과부하로 인한 결함이 발생했을 경우 차단기 후단의 부하구역 전체를 정전시키는 문제점이 있어 결함이 발생하지 않은 분기선로 즉 전등 또는 콘센트 또는 전자기기 등을 사용하지 못하였으나, 본 발명은 분기선로의 콘센트장치별로 결함발생 여부를 확인하여 결함이 발생한 분기회로의 선로만을 차단토록 함으로써 결함이 없는 분기선로의 부하구역 또는 콘센트장치를 정전 없이 사용할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 의한 IoT 기반의 실시간 원격감시가 가능한 과부하를 포함하는 아크겸용 대기전력 자동차단 콘센트장치의 구성을 나타낸 블록도.
이하, 본 발명에 의한 IoT 기반의 실시간 원격감시가 가능한 과부하를 포함하는 아크겸용 대기전력 자동차단 콘센트장치를 첨부된 도면을 통해 상세하게 설명한다.
먼저, 첨부된 도면을 통해 본 발명의 구성을 상세하게 설명하기에 앞서 본 발명의 아크겸용 대기전력 자동차단 콘센트장치는 복수로 구성되거나 또는 단수로 구성될 수 있으며, 하기의 설명에서는 단수로 구성된 것을 중심으로 설명한다.
도 1은 본 발명에 의한 IoT 기반의 실시간 원격감시가 가능한 과부하를 포함하는 아크겸용 대기전력 자동차단 콘센트장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 의한 IoT 기반의 실시간 원격감시가 가능한 과부하를 포함하는 아크겸용 대기전력 자동차단 콘센트장치(51)는 전원을 다른 전자기기로 인가할 수 있도록 플러그가 꼽히는 복수의 접속구(미도시)가 구성된 콘센트 몸체(53)가 구성된다.
상기 콘센트장치(51)는 매립형 또는 노출형 또는 멀티콘센트 형태로 구성되며, 단위별 독립적으로 검출을 판단할 수 있도록 이루어진다.
또한, 상기 콘센트몸체(53)의 내측에는 과부하 차단, 아크 판별 및 대기전력을 차단할 수 있도록 회로가 구성된다.
상기의 회로는 상용전원이 입력되는 전원측(11)과, 스위치(S/W)(21)와 부하측(13) 사이에 연결되어 미세한 전류 검출, 직렬아크 검출, 병렬아크 검출, 접지아크 검출, 콘센트별 현재전류 검출하는 복수의 검출기(23A, 23B)를 포함하는 검출부(23)와, 상기 검출부(23)에서 mA, mV로 검출된 복수의 아날로그 신호를 디지털신호로 변환하는 변환부(31)와, 상기 변환부(31)에서 변환된 복수의 신호를 받아 임펄스 파형의 크기, 발생빈도, 지속시간, 패턴변환, 숄더(Shoulder), 파형의 형상변화, 전압강하를 분석하는 분석부(33)와, 상기 분석부(33)에서 분석된 복수의 신호를 미리 설정된 값과 비교하는 비교부(35)와, 상기 비교부(35)에서 비교된 복수의 신호의 양부(良否)를 판단하는 판단부(37)와, 상기 판단부(37)에서 판단된 신호에 의해 스위치(21)를 동작시키는 제어부(39)와, 원격으로 제어할 수 있도록 판단부(37)에서 판단된 신호를 유선 또는 무선으로 외부와 통신하는 통신부(41)와; 스위치(21)가 차단동작 후 원상태로 회복시키는 리셋부(43)를 포함한다.
상기 복수의 겸출기(23A, 23B)는 접속구별로 미세한 전류를 검출하고, 직렬아크를 검출하며 또는 병렬아크를 검출하여 신호를 인가하거나 또는 접지아크를 검출하고, 현재 사용하는 상용전원에서 전류를 검출하여 전기설비 관련규정에 따라 과부하 판단을 판단부(37)에서 할 수 있도록 홀센서(Hall sensor), 변류기(CT) 또는 영상변류기(ZCT) 중 어느 하나 또는 이들의 결합으로 이루어진다.
상기 스위치(21)는 제어부의 트리거 신호에 의해 콘센트몸체(53) 내측에 설치된 스위치 동작용 코일을 여자시켜 전원의 차단 또는 초기상태로 복귀가 용이하도록 한다.
상기 스위치(21)를 동작시키기 위해서 구성은 차단기에 설치되는 구성과 동일하게 이루어짐으로 이에 대한 구성설명은 생략한다.
그리고 상기 분석부(33)는 플러그가 결합되는 콘센트별로 발생하는 정상아크는 전기기기의 기동시, 사용중, 정지시, 버튼 조작시에 발생하는 임펄스 파형의 패턴변화를 분석, 및 저장하여 이를 정상아크로 판단한다.
또한, 분석부(33)는 콘센트별로 발생하는 유해아크를 정상아크가 아닌 합선, 혼촉, 접촉불량, 접지, 절연불량 등에 의해 발생되는 불규칙적인 임펄스에서 파형의 크기, 지속시간, 패턴변화, 숄더(Shoulder), 파형의 형상변화, 전압강하 등을 변수로 하여 복합적인 변수를 실시간 비교, 분석하여 유해아크로 판단한다.
상기 비교부(35)는 도면에는 도시하지 않았으나, 메모리가 더 포함되고, 상기 메모리에는 비교부(35)에서 정상아크 또는 유해아크를 판단할 수 있도록 기설정된 데이터를 저장한다. 또한, 비교부(35)에서 필요한 프로그램을 독출하여 구동할 수 있도록 한다.
또한, 상기 비교부(35)는 전기설비 기술기준에 따라 동작이 이루어지도록 설정되며, 예를 들어 접지아크(누전)가 발생한 경우 감도 전류는 30mA 이상에서 0.03초 이내에 작동이 이루어지도록 판단부(37)로 신호를 인가한다.
상기 통신부(41)는 유선 또는 무선 통신망을 통하여 IoT 기반의 실시간 원격 상태감시가 가능하게 할 수 있도록 분석부(33)와 비교부(35) 및 판단부(37)를 거쳐 인가되는 신호를 송신한다.
상기 통신부(41)는 USB포트, RS-232포트, RS-488, 와이파이 모듈, 블루투스 모듈 또는 이동통신모듈 중 어느 하나 또는 이들의 결합으로 이루어진다.
상기 통신부(41)는 사용자 또는 건물관리자가 아크겸용 대기전력 자동차단 콘센트장치의 상태를 알 수 있도록 스마트폰 또는 컴퓨터와 연결되어 현재의 상태를 알리도록 하며, 상기 스마트폰의 경우에는 미리 앱을 설치하여 사용자가 이를 확인할 수 있도록 연동하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 구성된 본 발명은 콘센트몸체(53)로 인가되는 상용전원을 플러그로 인가할 수 있도록 복수의 아크겸용 대기전력 자동차단 콘센트장치로 인가하고, 인가된 전원은 스위치(21)를 통해 전원을 공급하거나 차단한다.
상기 스위치(21)를 온(ON)하여 상용전원을 공급하는 상태에서 복수의 접속구로 인가하는 전원이 공급될 때 전기기기의 기동시, 사용중, 정지시, 버튼 조작시에 복수의 검출기(23A, 23B)를 통해 신호를 검출한다.
상기 복수의 검출기(23A, 23B)를 통해 검출된 신호는 변환부(31)로 인가되고, 인가된 신호에서 임펄스 파형으로 변환한다. 상기 임펄스 파형에서 접속구별로 미세한 전류, 직렬아크, 병렬아크, 접지아크, 과부하에 따른 신호를 판별할 수 있도록 한다.
상기와 같이 변환부를 통해 변환된 신호를 비교부(35)로 인가하고, 상기 비교부(35)에서는 미세한 전류, 직렬아크, 병렬아크, 접지아크, 과부하에 따른 신호를 미리 설정된 값과 비교한다.
상기 비교부(35)에서 비교된 신호에 의한 값을 통해 판단부(37)에서 복수의 신호에서 양부(良否)를 판단하고, 판단된 신호를 제어부(39)로 인가하여 전원을 차단하거나 또는 계속 공급되도록 한다.
즉, 상기 제어부(39)에서는 비교부(35)에서 인가되는 신호에 따라 미세한 전류가 검출되면, 대기전력으로 판단하여 대기전력을 차단한다.
또한, 상기 비교부(35)에서 공급되는 신호가 직렬아크가 발생한 것으로 판단되는 신호가 제어부(39)로 인가되면, 상기 제어부(39)는 상용전원을 공급을 차단하고, 동시에 통신부로 인가하여 직렬아크가 발생하였다는 것을 파악할 수 있도록 한다.
그리고 복수의 검출기(23A, 23B)를 통해 변환부(31), 분석부(33)를 거쳐 비교부(35)로 인가된 신호에서 병렬아크가 검출되면, 제어부(39)에서는 전자기기로 공급하던 전원을 차단하고, 동시에 통신부(41)로 인가하여 병렬아크가 발생하였다는 것을 파악할 수 있도록 한다.
상기 복수의 검출기(23A, 23B)를 통해 변환부(31), 분석부(33)를 거쳐 비교부(35)로 인가된 신호에서 접지아크가 검출되면, 상기 제어부(39)에서는 전자기기로 공급하던 전원을 차단하고, 동시에 통신부로 인가하여 접지아크가 발생하였다는 것을 파악할 수 있도록 한다.
상기에서 설명한 바와 같이 접속구별로 발생되는 아크를 정상아크와 유해아크로 구별하는 것은 분석부(33), 비교부(35) 및 판단부(37)에서 이루어지고, 이를 제어부(39)를 통해 전원 공급의 단속이 이루어지므로 매립형 또는 노출형 또는 멀티콘센트를 안전하게 사용할 수 있는 장점이 있다.
또한, 접속구별로 발생하는 유해아크가 정상아크가 아닌 합선, 혼촉, 접촉불량, 접지, 절연불량 등에 의해 발생되는 불규칙한 임펄스로써, 임펄스 파형의 크기, 발생빈도, 지속시간, 패턴변화, 숄더(Shoulder), 파형의 형상변화, 전압강하 등을 변수로 하여 복합적인 변수를 실시간 비교, 분석 및 판단하므로 과부하를 포함하는 아크에 따른 제어가 이루어져 안전하게 사용할 수 있다.
또한, 차단기는 이상이 발생하였을 때 차단기를 통해 공급되는 구역 전체가 정전이 이루어지나, 본 발명은 아크포함 대기전력 자동차단 콘센트장치별로 정전이 이루어지므로 이상이 발생하지 않은 구역 또는 전등 등은 계속하여 사용할 수 있으므로 건물 전체에서 정전이 발생하는 문제점을 해소할 수 있다.
그리고 상기에서 발생하는 문제에 따른 내용을 통신부를 통해 유선 또는 무선으로 인가하여 실시간으로 원격 감시가 이루어지므로 매립형 콘센트, 노출형 콘센트 또는 멀티콘센트에서 발생할 수 있는 화재를 미연에 방지할 수 있는 것은 물론 전원을 공급받는 전자기기 또한 보호할 수 있는 이점이 있다.
또한, 아크겸용 대기전력 자동차단 콘센트장치별로 감시가 이루어지므로 결함이 발생한 아크겸용 대기전력 자동차단 콘센트장치의 문제를 정확하게 파악하는 것은 물론 문제에 따른 해결을 용이하게 할 수 있는 이점이 있다.
이상에서 본 발명의 보호범위는 상기 실시 예에 한정되는 것이 아니며, 해당 기술분야의 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 사상 및 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
11: 전원측
13: 부하측
21: 스위치 23: 검출부
23A, 23B: 검출기 31: 변환부
33: 분석부 35: 비교부
37: 판단부 39: 제어부
41: 통신부 43: 리셋부
51: 콘센트 53: 콘센트몸체
21: 스위치 23: 검출부
23A, 23B: 검출기 31: 변환부
33: 분석부 35: 비교부
37: 판단부 39: 제어부
41: 통신부 43: 리셋부
51: 콘센트 53: 콘센트몸체
Claims (7)
- IoT 기반의 실시간 원격감시가 가능한 과부하를 포함하는 아크겸용 대기전력 자동차단 콘센트장치에 있어서,
상용전원이 입력되는 전원측(11)과;
스위치(S/W)(21)와 부하측 사이에 연결되어 미세한 전류 검출, 직렬아크 검출, 병렬아크 검출, 접지아크 검출, 콘센트별 현재 공급되는 상용전류 검출하는 복수의 검출기(23A, 23B)를 포함하는 검출부(23)와;
검출부(23)에서 mA, mV로 검출된 복수의 아날로그 신호를 디지털신호로 변환하는 변환부(31)와;
변환부(31)에서 변환된 복수의 신호를 받아 임펄스 파형의 크기, 발생빈도, 지속시간, 패턴변환, 숄더(Shoulder), 파형의 형상변화, 전압강하를 분석하는 분석부(33)와;
분석부(33)에서 분석된 복수의 신호를 미리 설정된 값과 비교하는 비교부(35)와;
비교부(35)에서 비교된 복수의 신호의 양부(良否)를 판단하는 판단부(37)와;
판단부(37)에서 판단된 의해 인가되는 신호에 의해 전원의 차단으로 인한 정전구역을 최소화 할 수 있도록 스위치(21)를 동작시키는 제어부(39)와;
원격으로 신호를 인가받아 접속구에 연결된 전자기기의 상태를 구역별 또는 기기별로 정확하게 제어할 수 있도록 판단부(37)에서 판단된 신호를 유선 또는 무선으로 외부와 통신하는 통신부(41)와;
스위치(21)가 차단동작 후 원상태로 회복시키는 리셋부(43);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 IoT 기반의 실시간 원격감시가 가능한 과부하를 포함하는 아크겸용 대기전력 자동차단 콘센트장치.
- 제1항에 있어서,
상기 검출부(23)의 검출기(23A, 23B)는,
접속구별로 미세한 전류를 검출, 직렬아크 검출, 병렬아크 검출 및 접지아크를 검출하며, 현재 인가되는 상용전원에서 전류를 검출하여 전기설비 관련규정에 따라 과부하 판단을 판단부(37)에서 할 수 있도록 홀센서(Hall sensor), 변류기(CT) 또는 영상변류기(ZCT) 중 어느 하나 또는 이들의 결합으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 IoT 기반의 실시간 원격감시가 가능한 과부하를 포함하는 아크겸용 대기전력 자동차단 콘센트장치.
- 제1항에 있어서,
상기 분석부(33)는,
콘센트몸체(53)에 구성한 접속구별로 발생하는 정상아크는 전기기기의 기동시, 사용중, 정지시, 스위치 조작시에 발생하는 임펄스 파형의 패턴변화를 분석, 기억하여 정상적인 아크로 판단하는 것을 특징으로 하는 IoT 기반의 실시간 원격감시가 가능한 과부하를 포함하는 아크겸용 대기전력 자동차단 콘센트장치.
- 제1항에 있어서,
상기 분석부(33)는,
접속구별로 발생하는 합선, 혼촉, 접촉불량, 접지, 절연불량이 발생되는 불규칙적인 임펄스에서 파형의 크기, 발생빈도, 지속시간, 패턴변화, 숄더(Shoulder), 파형의 형상변화, 전압강하를 변수로 하여 복합적인 변수를 실시간 비교, 분석해 유해아크로 판단하는 것을 특징으로 하는 IoT 기반의 실시간 원격감시가 가능한 과부하를 포함하는 아크겸용 대기전력 자동차단 콘센트장치.
- 제1항에 있어서,
상기 아크겸용 대기전력 자동차단 콘센트장치(51)는,
접속구별로 발생하는 합선, 혼촉, 접촉불량, 접지, 절연불량이 발생되는 불규칙적인 임펄스에서 파형의 크기, 발생빈도, 지속시간, 패턴변화, 숄더(Shoulder), 파형의 형상변화, 전압강하를 단위별로 또는 독립적으로 검출 판단하는 것을 특징으로 하는 IoT 기반의 실시간 원격감시가 가능한 과부하를 포함하는 아크겸용 대기전력 자동차단 콘센트장치.
- 제1항에 있어서,
제1항에 있어서,
상기 아크겸용 대기전력 자동차단 콘센트(51)는
매립형 콘센트 또는 노출형 콘센트 또는 멀티콘센트 중 어느 하나를 포함하고, 아크겸용 대기전력 자동차단 콘센트의 선로별로 복수 또는 단수의 결함이 발생할 경우 분전반의 차단기를 동작시키지 않고 해당 콘센트의 부하만을 차단하도록 하여 부하 차단구역을 최소화할 수 있는 것을 특징으로 하는 IoT 기반의 실시간 원격감시가 가능한 과부하를 포함하는 아크겸용 대기전력 자동차단 콘센트장치.
- 제1항에 있어서,
상기 아크겸용 대기전력 자동차단 콘센트(51)는,
유선 또는 무선 통신망을 통하여 IoT 기반의 실시간 원격으로 아크겸용 대기전력 자동차단 콘센트별로 상태 감시가 가능한 것을 특징으로 하는 IoT 기반의 실시간 원격감시가 가능한 과부하를 포함하는 아크겸용 대기전력 자동차단 콘센트장치.
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|---|---|---|---|
| KR1020160151946A KR20180054246A (ko) | 2016-11-15 | 2016-11-15 | IoT 기반의 실시간 원격감시가 가능한 과부하를 포함하는 아크겸용 대기전력 자동차단 콘센트장치 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160151946A KR20180054246A (ko) | 2016-11-15 | 2016-11-15 | IoT 기반의 실시간 원격감시가 가능한 과부하를 포함하는 아크겸용 대기전력 자동차단 콘센트장치 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20180054246A true KR20180054246A (ko) | 2018-05-24 |
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| KR1020160151946A KR20180054246A (ko) | 2016-11-15 | 2016-11-15 | IoT 기반의 실시간 원격감시가 가능한 과부하를 포함하는 아크겸용 대기전력 자동차단 콘센트장치 |
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|---|---|
| KR (1) | KR20180054246A (ko) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR102443440B1 (ko) * | 2021-12-15 | 2022-09-15 | 주식회사 엔엑스테크놀로지 | 건물 에너지 관리 시스템 |
| KR102513647B1 (ko) | 2022-06-29 | 2023-03-24 | 디지털파워넷 주식회사 | 위상차 없는 센서유닛을 이용한 사물인터넷 기반의 전기안전 원격 점검 및 제어장치 |
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-
2016
- 2016-11-15 KR KR1020160151946A patent/KR20180054246A/ko unknown
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