KR20180075348A - 전류감시보드 및 그 제어 방법 - Google Patents

Abstract

전류감시보드 및 그 제어 방법이 개시된다. 본 발명의 전류감시보드는 전원선이 연결되는 인커넥터, 상기 인커넥터에 연결되는 전원선 중 어느 하나의 선과 일단에 전기적으로 연결되는 퓨즈, 상기 퓨즈의 타단과 전기적으로 연결된 CT(current transformer), 상기 CT와 전기적으로 연결된 SSR(Solid State Relay), 상기 SSR의 출력선과 상기 인커넥터의 다른 하나의 선이 연결된 아웃커넥터, 및 상기 CT에서 유기된 전기에너지신호와 상기 SSR 제어용 I/O제어신호의 상태를 실시간 감시하여 이상 발생시 알람 신호로 알려주는 전류감시부를 포함하게 구성함으로써 전류감시보드의 이상 전류를 감지하고 이를 차단하여 부하의 고장을 미연에 방지할 수 있을 뿐만 아니라 신속한 조치로 문제를 해결할 수 있는 효과가 있다.

Description

전류감시보드 및 그 제어 방법{CURRENT MONITORING BOARD AND CONTROL METHOD THEREOF}

본 발명은 전류감시보드에 관한 것으로, 보다 상세하게는 AC전류변환신호와 SSR I/O신호를 실시간 감시하여 이상 발생 시 알람신호와 함께 퓨즈의 교체시기를 알려줄 수 있는 전류감시보드 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

전자기기에 있어서 릴레이(relay)는 전압/전류를 스위칭한다. 그 중 마그네트 릴레이가 전자력에 의한 기계적 접점 방식으로 작동되는 반면 무접점 반도체 릴레이(SSR; Solid State Relay)는 기계적인 접점 구조가 없는 반도체 소자를 사용하여 케이스에 수지 몰딩된 상태로 스위칭이 이루어지는 고체화된 전자 스위치를 말한다.

특히, SSR은 포토 커플러, 제로크로스 회로, 트라이악, 정류회로, 보호회로 등으로 구성되어 있으며, 동작 중 입력 노이즈나 과전류, 돌입전류를 억제하고, 무접점으로 고속 스위칭이 가능하다.

그러나 이러한 SSR도 서지전압이나 과전류 등으로 소자가 파괴되어 고장을 초래할 수 있다. 이로 인해 부하차단이 불가능해지면 소자가 파괴되거나 SSR이 사용되는 회로 전체에 큰 문제를 초래하게 된다.

종래에는 이러한 문제를 해결하기 위해 SSR에 과전류가 발생하면 트립을 시키거나 내부에 퓨즈를 마련하여 과전류로부터 보호를 한다. 그러나 이러한 방법들은 과전류 및 단락 발생시 이상전류를 차단하지만, 차단한 후 정상상태로 복귀하는데 많은 시간이 소요되는 문제점이 있다.

또한, 이상 발생 시 전압의 차단이 늦어져 실제 모터 또는 히터에 손상을 입혀 사용불가능의 상태가 되기도 한다.

특히, 배터리와 같이 상시적으로 전원이 공급되는 전원으로부터 전압을 공급받을 경우 과전류를 차단한 이후 입력되는 전압의 리셋이 불가능하다.

또한, 모터나 히터와 같이 전기를 동력이나 조명으로 이용하는 부하는, 효율이 극대화될 수 있도록 초기 동작시 비교적 높은 전압을 필요로 하고, 이후 동작시 부하의 효율 범위 또는 입력 전압의 범위 내에서 전압을 가감하여 전력을 효율적으로 이용하도록 제어되고 있는데, 초기 동작시 고전압이나 저전압이 입력되는 경우 기기 효율이 저하되고 부하의 수명이 단축되는 등의 문제점이 대두된다.

따라서 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 전류제어장치가 개시된 바 있는데, 종래의 전류제어장치는, 부하에 공급되는 전류를 제어하는 전류코일의 입력전압에 따라 복수개의 트리거 신호를 발생시켜 상기 전류코일의 자속을 감자시키기 위하여 권선 결합된 자속쇄교코일의 권선수를 스위칭하는 복수개의 스위칭소자의 게이트에 공급하여 부하에 공급되는 전압을 제어하도록 구성하였다.

그러나 상기와 같은 전류제어장치는, 전류코일에 공급되는 전압을 이용하여 부하에 공급되는 전압을 제어하기 때문에 전류코일의 출력전압과 입력전압의 위상차가 발생하고, 이로 인하여 자속쇄교코일의 권선수를 스위칭하는 소자가 파손되거나 부하에 과전압이 공급되는 문제점이 있다.

또한, 전기의 과부하 및 합선 등에 대한 과전류를 차단하기 위하여 NFB(No Fuse Breaker)를 사용하기 때문에, 사용 부하를 임의로 설정하여 필요한 전류의 값을 설정할 수 없어, 즉, 과부하나 합선 등에 의한 사고 발생시 전류의 사용을 억제할 수 없는 문제점이 있다.

또한, 부하의 변동에 의한 정전압 유지, 입력측의 전압변동으로 인한 출력전압 정전압 유지, 초기 동작 특성에 의한 초기 전압 기동, 설정시간 및 설정전압에 따른 정전압 유지를 위한 동작이 신속하고 빈번하게 일어나기 때문에, 전압의 레벨을 조절하기 위하여 입출력 전압이 동기되는 순간 트리거 제어신호에 따라 스위칭수단의 소자가 제로 크로스에서 빈번하게 온/오프 동작되고, 이때 동작속도가 전기적으로 너무 빨라 승압이나 강압의 쇄교자속을 조절하는 자속쇄교코일에 결합된 스위칭수단의 소자가 2개가 동시에 동작되는 현상, 즉, 순간 합선으로 인한 과전류가 발생되어 스위칭수단의 소자가 소손되는 문제점이 있다.

KR 공개특허공보 제10-2016-0076939호(2016.07.01)

이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 모터 또는 히터 제어용 전류감시보드의 제어기에서 MCU로 신호를 전달하여 비례제어할 수 있는 전류감시보드 및 그 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 CT의 감도를 조절하고, 퓨즈와 전류감시부를 구비한 전류감시보드 및 그 제어 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

그리고 본 발명은 이상전류 발생시 관리자에게 알람으로 알리고 신속히 이를 정상적으로 복구할 수 있는 전류감시보드 및 그 제어 방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일실시예에 의한 과전류시 퓨즈를 단선시켜 회로를 보호하는 전류감시보드는 전원선이 연결되는 인커넥터, 상기 인커넥터에 연결되는 전원선 중 어느 하나의 선과 일단에 전기적으로 연결되는 퓨즈, 상기 퓨즈의 타단과 전기적으로 연결된 CT(current transformer), 상기 CT와 전기적으로 연결된 SSR(Solid State Relay), 상기 SSR의 출력선과 상기 인커넥터의 다른 하나의 선이 연결된 아웃커넥터, 및 상기 CT에서 유기된 전기에너지신호와 상기 SSR 제어용 I/O제어신호의 상태를 실시간 감시하여 이상 발생시 알람 신호로 알려주는 전류감시부를 포함하게 구성함으로써 달성될 수 있다.

또한, 전류감시부는 상기 SSR 제어용 I/O제어신호를 출력하는 제어부, 및 상기 CT에서 유기된 전기에너지를 AC전류변환신호로 입력받고 상기 제어부의 SSR 제어용 I/O신호를 입력받아 실시간 감시하여 SSR별 AC전류변환신호의 입력여부를 판단하고, 통전시 또는 비통전시 각 SSR의 통전여부를 판단하는 MCU(Microprocessor)를 포함하고, 상기 MCU는 이상 발생 시 해당 SSR의 알람신호를 상기 제어부로 전송하고 상기 제어부는 전송된 알람신호에 해당하는 퓨즈의 위치를 알려주는 LED를 점등시켜 해당 퓨즈의 교체를 알릴 수 있다.

상기 MCU는 상기 아웃커넥터에 연결되는 부하의 크기에 따라 CT(current transformer)의 전류값을 선택하는 제1 로터리스위치와, 상기 SSR(Solid State Relay)의 타이밍(Timing)감도를 설정하는 제2 로터리스위치, 및 상기 CT에서 유기된 전기에너지를 전류전압변환기(Current to Voltage Converter) 회로를 거쳐 전압으로 변환하고, 변환된 전압을 AD컨버터에서 디지털 수치로 변환한 AC전류변환신호로 변환하는 AC전류변환부를 더 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 일실시예에 의한 과전류시 퓨즈를 단선시켜 회로를 보호하는 전류감시보드의 제어방법은, (a)부하의 크기에 따라 CT(current transformer)의 전류값을 로터리스위치로 선택하고 세팅하는 단계와, (b)다른 로터리스위치를 이용하여 SSR(Solid State Relay)의 타이밍(Timing)감도를 설정하는 단계와, (c)전원선 중 하나는 직접 부하에 연결하고, 부하로 흐르는 전원선 중 한 선을 상기 전류감시보드의 AC Input으로 입력을 하고 퓨즈회로 블럭과 CT, 그리고 SSR을 순차적으로 전기적으로 연결한 다음 부하로 연결되는 단계, (d)상기 CT에서 유기된 전기에너지를 AC전류변환신호로 변환하여 MCU로 입력되는 단계, (e)부하로 흐르는 전압 및 전류를 제어하는 제어부의 상기 SSR I/O제어신호를 상기 MCU(Microprocessor)로 입력하는 단계, (f)상기 MCU가 AC전류변환신호와 상기 SSR I/O신호를 실시간 감시하여 SSR별 AC전류변환신호의 입력여부를 판단하고, 통전시 또는 비통전시 각 SSR의 통전여부를 판단하고, 이상 발생 시 해당 SSR의 알람신호를 상기 제어부로 전송하고 상기 제어부는 전송된 알람신호에 해당하는 퓨즈의 위치를 알려주는 LED를 점등시켜 해당 퓨즈의 교체를 알리는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.

또한, (d)단계는 (d-1)부하로 흐르는 전원선 중 한 선을 상기 전류감시보드의 AC Input으로 입력하는 단계와, (d-2)CT에서 유기된 전기에너지를 전류전압변환기(Current to Voltage Converter) 회로를 거쳐 전압으로 변환하는 단계, 및 (d-3)상기 (d-2)단계에서 변환된 전압을 AD컨버터에서 디지털 수치로 변환한 AC전류변환신호를 상기 MCU로 입력하는 단계를 더 포함하게 구성할 수 있다.

그리고 (g)상기 f단계에서 발생한 알람정보를 통신인터페이스를 통하여 외부의 단말기로 전송하는 단계를 더 포함하게 구성할 수 있다.

따라서 본 발명의 전류감시보드 및 그 제어 방법에 의하면, 전류감시보드에 이상 전류가 발생할 경우 이를 감지하여 차단함으로써, 전류감시보드와 부하의 고장을 미연에 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 신속한 조치로 문제를 해결할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 CT의 감도조절과 SSR의 타이밍조절을 통하여 부하 과전류나 부하 단락에 의해 과전류가 흐를 때 이를 신속하게 감지하여 즉각적으로 출력전압을 차단하고 단락된 퓨즈를 교체함으로써 재가동시 즉각적인 정상 동작을 수행할 수 있는 효과가 있다.

그리고 본 발명은 알람을 발생시킴과 동시에 원격지의 관리자 단말기에 이상 신호를 통보해줌으로써 이상 상태를 신속하게 해결하여 모터 또는 히터의 손상을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 전류감시보드의 주요 구성도,
도 2는 본 발명의 전류감시보드의 상세 구성도,
도 3은 본 발명의 단말기의 주요 구성도,
그리고
도 4는 본 발명의 전류감시보드의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈", "장치" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 및/또는 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

명세서 전체에서 "및/또는"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1 항목, 제2 항목 및/또는 제3 항목"의 의미는 제1, 제2 또는 제3 항목뿐만 아니라 제1, 제2 또는 제3 항목들 중 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.

명세서 전체에서 각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c, ...)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 한정하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않은 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.

이하, 도면을 참고하여 본 발명의 일실시예에 대하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 전류감시보드의 주요 구성도로서, 도시된 바와 같이 본 발명의 전류감시보드(100)는 과전류시 퓨즈를 단선시켜 회로를 보호할 수 있도록 하기 위하여, 전원부(200)의 전원선 중 어느 하나의 선을 입력받아, 이상 상태를 감지하고 이를 부하(300)로 출력되도록 동작한다.

본 발명의 전류감시보드는 히터나 모터 등의 전류를 사용하는 장치에서 전류의 흐름을 실시간 감시하여 비정상적인 동작이 발견될 경우 MCU에 경고 신호를 주는 기능을 수행하는 것으로 설명한다.

따라서, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 부하(300)를 히터나 모터로 설정하고 설명한다.

여기에서 비정상적인 동작이란 전류가 통전이 되어야 할 때에 통전이 되지 않거나 통전이 되지 않아야 할 경우에 통전이 되는 경우를 의미한다.

이에 더하여 본 발명의 전류감시보드(100)는 이상 감지시 관리자 단말기(400)로 이상 상태를 전송하여 신속히 복구될 수 있도록 하는 것을 하나의 특징으로 한다.

이를 위하여 전류감시보드(100)는 전원선이 연결되는 인커넥터(150)와 인커넥터(150)에 연결되는 전원선 중 어느 하나의 선과 일단에 전기적으로 연결되는 퓨즈(120), 퓨즈(120)의 타단과 전기적으로 연결된 CT(current transformer)(130), CT(130)와 전기적으로 연결되고, I/O제어신호로 제어되는 SSR(Solid State Relay)(140)과 CT(130)에서 유기된 전기에너지신호와 SSR 제어용 I/O제어신호의 상태를 실시간 감시하여 이상 발생시 알람 신호로 알려주는 전류감시부(110)와 SSR(140)의 출력선과 인커넥터(150)의 다른 하나의 전원선이 연결된 아웃커넥터(160)를 포함하여 구성한다.

CT(current transformer)는 계기용 변류기를 의미하고, PT의 원리와 마찬가지로 PT는 전압을 보거나 사용하기 위한 것이고, CT는 전류를 볼 수 있거나 사용하기 위해서 구성된다.

즉, 고압 회로의 대전류를 소전류로 낮추기 위해서 회로에 직렬로 접속하여 사용하는 장치로 배전반의 전류계, 전력계의 전류코일 및 과전류계전기의 트립코일의 전원으로 사용된다.

또한, 변류기 1 차코일에 전류가 흐르는 상태에서 2 차측을 개방하면 2차 단자에 고압이 발생하여 손상 또는 감전사고를 유발하므로 유의하여야 한다.

이유는 CT 역시 하나의 변압기이므로 1 차측 코일에 발생하는 자속과 2 차측 코일에 발생하는 자속이 서로 쇄교 되어 더 이상 포화 상태로 되지 않지만 2 차측을 개방(떼어놓으면)해 놓으면 1 차측 자속이 2 차측과 쇄교되지 않아 계속 맴돌이 자속이 되어 포화 상태가 일어나 나중에는 폭발, 손상되어 버리는 것이다.

통상 정수장에서 일어난 정전사고중 CT 나 PT 사고가 절반 이상을 차지하므로 평소 관리에 세심한 관찰과 주의를 할 필요가 있다. 과부하가 걸리지 않게 하고 평소와 다르게 이상한 소음이 발생하면 정밀 점검을 할 필요가 있다.

본 발명은 이러한 CT의 출력을 입력받아 전류감시부(110)에서 감시하고, SSR(140)을 제어하므로, 폭발을 방지할 수 있는 것이다.

SSR(Solid State Relay)(140)은 무접점 릴레이, 반도체 릴레이, 고체상 릴레이로 기계적 접점 구조 대신 반도체 소자를 이용한 전자적 접점으로 구성되어 있다.

SSR(140, Solid State Relay)은 전원부(200)로부터 전원을 공급받으며, 전류감시부(110)에 의하여 제어되며, 그 출력에는 부하(300)가 연결된다.

전류감시부(110)는 CT(130)에서 유기된 전기에너지신호와 SSR 제어용 I/O제어신호의 상태를 실시간 감시하여 이상 발생시 알람 신호로 알려주어 발생된 문제점을 해결할 수 있도록 동작한다.

전류감시부(110)는 입력 노이즈나 과전류, 돌입전류 등과 같은 이상전류를 감지하고, 회로의 리셋 동작 수행을 위해 SSR(140)을 제어하며, 내부에 논리 회로를 포함한 반도체 스위치 소자로, 논리 회로를 통한 부하(300)의 능동적 제어를 가능하게 한다.

본 발명에서 전류감시부(110)는 CT(130)에 통전되는 전류 및 상태를 감시하고, 이상전류 발생시 이를 방지하고 부하로 유입되는 이상전류를 차단하여 보호하도록 동작한다.

이를 위하여 전류감시부(110)는 SSR 제어용 I/O제어신호를 출력하는 제어부(112)와 CT(130)에서 유기된 전기에너지를 AC전류변환신호로 입력받고 제어부(112)의 SSR 제어용 I/O신호를 입력받아 실시간 감시하여 SSR(140)별 AC전류변환신호의 입력여부를 판단하고, 통전시 또는 비통전시 각 SSR의 통전여부를 판단하는 MCU(Microprocessor)(111)를 포함한다.

MCU(111)는 이상 발생 시 해당 SSR의 알람신호를 제어부(112)로 전송하고 제어부(112)는 전송된 알람신호에 해당하는 퓨즈의 위치를 알려주는 LED(113)를 점등시켜 해당 퓨즈의 교체를 알리도록 동작한다.

따라서 LED(113)는 퓨즈의 개수에 해당하는 만큼 퓨즈 인근에 설치하여 해당 퓨즈의 교체를 알리도록 한다.

또한, MCU(111)는 아웃커넥터(160)에 연결되는 부하의 크기에 따라 CT(130)의 전류값을 선택하는 로터리스위치로 구성된 제1조절부(115a)와 SSR(140)의 타이밍(Timing)감도를 설정하도록 로터리스위치로 구성된 제2조절부(115b)가 연결된다.

또한, MCU(111)는 CT(130)에서 유기된 전기에너지를 전류전압변환기(Current to Voltage Converter)(116a) 회로를 거쳐 전압으로 변환하고, 변환된 전압을 AD컨버터(116b)에서 디지털 수치로 변환한 AC전류변환신호로 변환하여 MCU(111)로 입력하는 AC전류변환부(116)가 연결된다

AC전류변환부(116)는 CT(130)에서 유기된 전기에너지를 전류전압변환기(116a)를 거쳐 전압으로 변환되고 이를 ADC(116b)로 입력하여 출력되는 디지털값을 MCU(111)로 입력하거나 또는 전류전압변환기(116a)의 출력을 MCU의 A/D회로로 입력하도록 구성한다.

제어부(112)는 MCU(111)가 SSR 제어용 I/O신호 즉, 통전시 또는 비통전시 각 SSR의 통전여부를 판단하는 I/O신호를 제어할 수 있도록 연결되고, LED(113)를 제어한다.

또한, 부하(300)로 흐르는 전압, 전류를 제어하는 제어부(112)의 통전스위치용 SSR 또는 릴레이의 I/O신호를 MCU(111)는 입력받는다.

결국 MCU에서는 위에서 입력받은 두가지의 신호성분, AC전류변환부(116)의 AC전류변환신호와 제어부(112)의 제어용 I/O신호의 상태를 실시간 감시하여 통전시 통전여부와 부통전시 통전여부를 확인하여 이상 발생시 Alarm Out신호를 제어부(112)로 전송하도록 동작하는 것이다.

LED(113)는 각 퓨즈(120) 인근에 배치되어 제어부(112)의 제어에 의하여 점멸하거나 점등시켜 해당 퓨즈(120)의 고장 유무를 알릴 수 있도록 한다.

즉, 전류감시부(110)는 정상시 CT(130)로부터 전압을 공급받아 작동한다. 제어부(112)로부터 출력되는 제어신호를 입력받고, CT(130)로부터 AC전류변환부(116)를 통하여 이상전류가 발생할 경우 상기 이상전류를 감지하여 제어부(112)에서 SSR(140) I/O제어신호를 차단한다. 즉, AC전류변환부(116)로부터 입력되는 전류의 크기 변화가 갑자기 커지거나 입력되는 전류의 양이 일정치 않을 경우 I/O제어신호를 차단하여 부하(300)의 고장을 미연에 방지하도록 하는 것이다.

즉, 본 발명은 기존에는 CT만 구비되어 CT에서 전류검출하여 그 신호만 전달하였으나 제어부에서 MCU로 신호를 전달하여 비례제어하는 것을 하나의 특징으로 한다.

또한, 부수적으로 CT의 감도를 다이얼 스위치를 이용하여 1A~9A까지 조절 가능하도록 하고, 퓨즈를 구비하여 과전류시 단선시켜 회로를 보호하도록 하는 것이다.

또한, 본 발명에서는 인아웃커넥터를 비롯하여 각 SSR과 PLC와 같은 제어부에 연결되는 포트(port)를 사용하고 이들간의 통신은 RS-485통신을 이용할 수 있게 구성한다.

RS-485는 RS-482의 제한된 디바이스 갯수를 확장시켜켰고, 입력과 출력 전압부분이 강화된 통신방식으로 멀티 장비들의 네트워크 생성이 가능하다는 장점이 있다.

즉, 네트워크 상에 여러 개의 전류감시보드를 분산하고, 분산된 장비들을 관리하기에 RS-485가 적절하기 때문이다.

이러한 통신 장비를 이용하여 본 발명은 각 전류감시보드의 이상 유무를 단말기로 전송하여 단말기에서 이를 확인하고 해당 전류감시보드의 문제를 해결할 수 있도록 할 수 있다.

이를 위하여 MCU(111)는 통신부(114)를 더 구비한다.

구체적으로 MCU(111)는 이상 발생 시 통신부(114)를 통하여 단말기(400)에 이상유무를 알릴 수 있다.

하나 이상의 전류감시보드(100)가 네트워크 상 분산되어 있는 경우에는 MCU(111)는 타 MCU와 구별되는 고유 ID를 갖고 단말기와 통신하고 단말기소지자는 이상 발생시 고유 ID를 보고 설치된 장소와 이상유무를 확인할 수 있도록 할 수 있다.

물론 이때 MCU(111)는 고유한 ID를 갖고 있다가 필요한 경우 해당 ID와 함께 감시 정보를 단말기(400)로 전송하면 된다.

이를 위하여 단말기(400)는 MCU(111)와 통신하는 통신인터페이스410)를 구비할 수 있다.

도 3의 본 발명의 단말기의 주요 구성도를 참고하면, 본 발명의 단말기(400)는 네트워크 상으로 연결된 하나 이상의 전류감시보드의 고유 ID와 설치 장소 등을 테이블로 저장하고 있는 저장부(460)에 목록으로 저장하고 있다가 통신인터페이스(410)를 통하여 고유ID와 함께 알람신호를 수신하면 단말기표시부(420)에 사용자앱부(450)에 저장되어 있는 앱을 구동하여 해당 전류감시보드의 위치와 고장 여부를 알려주는 단말기제어부(440)를 포함한다.

결국 단말기제어부(440)는 사용자 앱부(450)에 저장된 어플리케이션을 수행하여 전류감시보드의 고유 ID를 수신하여 고장 여부를 알려주는 것이다.

이러한 단말기(400)는 타블렛, 스마트폰, PDA, 또는 전용단말기로 구성되며, 통상의 스마트폰과 같이 무선통신과 인터넷 통신을 수행하며, 전류감시보드로부터 고유 ID를 판독하여 고장 등을 판단한다.

사용자 앱부(450)는 앱스토어 등을 통하여 관련 앱을 다운받아 저장하거나 또는 이동통신망을 통해 서버에 접속하여 어플리케이션을 다운받아 설치되도록 구성된다.

바람직하게는 앱(App)의 설치과정에서 서버의 인증과정을 거쳐 어플리케이션을 설치하도록 할 수 있다.

즉, 본 발명은 웹사이트로 동작되는 서버에 접속해서 앱을 다운받아 설치할 수도 있으나, IOS 계열이건 안드로이드 계열이건 관계없이 각 OS에 맞는 앱을 앱 스토어에 올려서 배포하는 방식을 사용할 수도 있다.

이러한 앱(App)의 다운 및 설치과정 그리고 인증단계 등은 일반적인 것이므로 그 상세한 설명은 생략한다.

이러한 어플리케이션에는 고유 ID의 전류감시보드가 위치한 장소, 제품 정보 등을 표시하게 할 수 있다.

키입력부(430)는 터치 스크린이나 키패드로 해당 키에 대한 데이터를 입력할 수 있도록 구성하되, 통상의 스마트폰 기능 제어에 필요한 키와 본 발명의 전류감시보드 및 그 제어 방법 관련 기능을 수행하기 위한 특정버튼 등을 포함하여 구성된다.

저장부(460)는 고유 ID별 설치 장소 등을 테이블화하여 DB로 보관할 수 있도록 구성한다.

통신인터페이스(410)는 다양한 통신 방식(웹통신, 무선통신이나 블루투스(Bluetooth), Zigbee 등)을 통해서 데이터 송수신이 가능한 것이나, 본 발명에서는 웹 또는 무선 통신을 통하여 전류감시보드(100)와 통신하는 것으로 한다.

단말기표시부(420)는 통상의 통신인터페이스(410)를 통해 수신된 통화관련 데이터를 표시하는 디스플레이장치로 동작되나, 본 발명에서는 구동되는 앱을 통하여 수신한 데이터를 표시할 수 있도록 구성한다.

이러한 구성을 통하여 단말기제어부(440)는 어플리케이션을 수행하여 수신한 전류감시보드의 고유 ID를 판독하고, 해당 고유 ID의 전류감시보드가 설치된 장소 등을 저장부(460)에서 판독하여 단말기표시부(420)에 표시된 앱에 데이터를 표시하도록 한다.

이하, 상술한 구성의 전류감시보드의 동작에 대하여 설명한다.

도 4는 본 발명의 전류감시보드의 동작을 설명하기 위한 흐름도로서, 도시된 바와 같이, 본 발명의 전류감시보드를 동작시키기 위해서는 인커넥터(150)에 전원선을 연결하고, 아웃커넥터(160)에 부하를 연결한다.

즉, 전원선 중 한 선을 전류감시보드의 AC Input으로 입력을 하고 퓨즈(120)를 지나 CT(130)에 연결되고 CT(130)의 출력은 SSR(140)에 입력되게 하고, SSR(140)의 출력이 아웃커넥터(160)를 지나 부하(300)에 연결되게 하는 것이다.

먼저, 각 채널의 부하의 크기에 따라서 전류값을 제1조절부(115a)의 로터리스위치로 선택하고 세팅을 한 다음, SSR Timing 감도를 제2조절부(115b)의 로터리스위치로 선택한다(S110).

단계 S110에서의 제2조절부(115b)의 감도는 Alarm을 알리는 시간에 대한 감도를 설정하는 것이다.

단계 S111에서는 아웃커넥터(160)에 부하(300)를 연결한 다음, SSR(140)에 제어부(112)의 제어용 신호 I/O Signal선을 ±극성에 관계없이 연결한다(S112).

단계 S113에서는 PLC와 같은 제어부(112)와 연결유무를 확인하고, SSR 등과 전기적인 연결을 확인한다.

단계 S110 내지 단계 S113에서 구성과 연결이 완성되면, MCU(111)는 AC전류변환부(116)의 AC전류변환신호와 제어부(112)의 제어용 I/O신호의 상태를 실시간 감시하여(S114) 통전시 통전여부와 부통전시 통전여부를 확인하여 이상 발생하면 LED(113)를 점등하거나(S115) 단말기(400)로 이상 발생을 전송하여 감독자가 이를 인지할 수 있도록 하는 것이다(S116).

또한 단계 S114에서 LED가 점등되면 해당 퓨즈를 교체하여 문제를 해결할 수 있도록 하는 것이다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대하여 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허 청구범위에 속함은 당연한 것이다.

100 : 전류감시보드 110 : 전류감시부
111 : MCU 112 : 제어부
113 : LED 114 : 통신부
120 : 퓨즈 130 : CT
140 : SSR 200 : 전원부
300 : 부하 400 : 단말기

Claims (6)

1. 과전류시 퓨즈를 단선시켜 회로를 보호하는 전류감시보드에 있어서,
   전원선이 연결되는 인커넥터;
   상기 인커넥터에 연결되는 전원선 중 어느 하나의 선과 일단에 전기적으로 연결되는 퓨즈;
   상기 퓨즈의 타단과 전기적으로 연결된 CT(current transformer);
   상기 CT와 전기적으로 연결된 SSR(Solid State Relay);
   상기 SSR의 출력선과 상기 인커넥터의 다른 하나의 선이 연결된 아웃커넥터;및
   상기 CT에서 유기된 전기에너지신호와 상기 SSR 제어용 I/O제어신호의 상태를 실시간 감시하여 이상 발생시 알람 신호로 알려주는 전류감시부;
   를 포함하는 전류감시보드.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 전류감시부는
   상기 SSR 제어용 I/O제어신호를 출력하는 제어부;및
   상기 CT에서 유기된 전기에너지를 AC전류변환신호로 입력받고 상기 제어부의 SSR 제어용 I/O신호를 입력받아 실시간 감시하여 SSR별 AC전류변환신호의 입력여부를 판단하고, 통전시 또는 비통전시 각 SSR의 통전여부를 판단하는 MCU(Microprocessor);
   를 포함하고, 상기 MCU는 이상 발생 시 해당 SSR의 알람신호를 상기 제어부로 전송하고 상기 제어부는 전송된 알람신호에 해당하는 퓨즈의 위치를 알려주는 LED를 점등시켜 해당 퓨즈의 교체를 알리는 전류감시보드.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 MCU는
   상기 아웃커넥터에 연결되는 부하의 크기에 따라 CT(current transformer)의 전류값을 선택하는 제1 로터리스위치;
   상기 SSR(Solid State Relay)의 타이밍(Timing)감도를 설정하는 제2 로터리스위치;및
   상기 CT에서 유기된 전기에너지를 전류전압변환기(Current to Voltage Converter) 회로를 거쳐 전압으로 변환하고, 변환된 전압을 AD컨버터에서 디지털 수치로 변환한 AC전류변환신호로 변환하는 AC전류변환부;
   를 더 포함하는 전류감시보드.
   
4. 과전류시 퓨즈를 단선시켜 회로를 보호하는 전류감시보드의 제어방법에 있어서,
   (a)부하의 크기에 따라 CT(current transformer)의 전류값을 로터리스위치로 선택하고 세팅하는 단계;
   (b)다른 로터리스위치를 이용하여 SSR(Solid State Relay)의 타이밍(Timing)감도를 설정하는 단계;
   (c)전원선 중 하나는 직접 부하에 연결하고, 부하로 흐르는 전원선 중 한 선을 상기 전류감시보드의 AC Input으로 입력을 하고 퓨즈회로 블럭과 CT, 그리고 SSR을 순차적으로 전기적으로 연결한 다음 부하로 연결되는 단계;
   (d)상기 CT에서 유기된 전기에너지를 AC전류변환신호로 변환하여 MCU로 입력되는 단계;
   (e)부하로 흐르는 전압 및 전류를 제어하는 제어부의 상기 SSR I/O제어신호를 상기 MCU(Microprocessor)로 입력하는 단계;
   (f)상기 MCU가 AC전류변환신호와 상기 SSR I/O신호를 실시간 감시하여 SSR별 AC전류변환신호의 입력여부를 판단하고, 통전시 또는 비통전시 각 SSR의 통전여부를 판단하고, 이상 발생 시 해당 SSR의 알람신호를 상기 제어부로 전송하고 상기 제어부는 전송된 알람신호에 해당하는 퓨즈의 위치를 알려주는 LED를 점등시켜 해당 퓨즈의 교체를 알리는 단계;
   를 포함하는 전류감시보드의 제어방법.
   
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 (d)단계는
   (d-1)부하로 흐르는 전원선 중 한 선을 상기 전류감시보드의 AC Input으로 입력하는 단계;
   (d-2)CT에서 유기된 전기에너지를 전류전압변환기(Current to Voltage Converter) 회로를 거쳐 전압으로 변환하는 단계;및
   (d-3)상기 (d-2)단계에서 변환된 전압을 AD컨버터에서 디지털 수치로 변환한 AC전류변환신호를 상기 MCU로 입력하는 단계;
   를 더 포함하는 전류감시보드의 제어방법.
   
6. 청구항 4에 있어서,
   (g)상기 f단계에서 발생한 알람정보를 통신인터페이스를 통하여 외부의 단말기로 전송하는 단계;
   를 더 포함하는 전류감시보드의 제어방법.
   

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