KR20200039967A - 소켓타입 전력량계 - Google Patents

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KR20200039967A
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Abstract

소켓타입 전력량계가 개시된다. 본 발명의 소켓타입 전력량계는 각 세대별로 일대일 대응되는 마련되는 복수 개의 전류 측정기 삽입홈부가 형성되고, 일측이 1차 케이블과 병렬 연결되고 타측이 각 세대의 2차 케이블과 직렬 연결되는 내부 도선이 전류 측정기 삽입홈부에 연결되는 본체; 본체에 설치되어 1차 케이블을 통해 인가되는 전압을 측정하는 전압 센서; 본체의 전류 측정기 삽입홈부에 소켓 타입으로 삽입되어 내부 도선을 통해 2차 케이블을 통해 각 세대로 흐르는 전류를 측정하는 적어도 하나의 전류 측정기; 및 전압 센서에 측정된 전압과 전류 센서에 의해 측정된 전류를 이용하여 각 세대별로 전력량을 산출하는 전력량 산출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

소켓타입 전력량계{SOCKET TYPE ELECTRIC WATT HOUR METER}
본 발명은 소켓타입 전력량계에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 복수 개의 전력량계를 소켓타입으로 부설할 수 있도록 한 소켓타입 전력량계에 관한 것이다.
일반적으로 전력량계는 공장이나 가정 및 영업장 등에서 사용전력을 육안으로 확인하기 위해 설치되는 계측기이다. 전력량계는 전력선과 직렬로 연결된 상태에서 전력선의 전압과 전류를 공급받아 원형의 계측판을 돌리는 기계식과 수치를 직접 나타내는 디지털식이 사용되고 있다.
전력량계의 종류로는 단상 2선식, 3상 3선식, 3상 4선식 등이 있으며, 통상 박스형상으로 외관이 형성되고서 내부공간에 계측판이 구비된 하우징과, 이 하우징의 하부측에 일체로 형성되어 부하측 전선과 공급측 전선이 끼워지는 다수개의 단자홈을 갖춘 단자대를 포함하고 있다. 전력을 사용하는 개소에 전력량계를 설치한 다음, 단자대의 단자홈에 부하측 전선과 공급측 전선의 노출된 도체부를 삽입하고 단자대에 설치된 나사를 조이면, 전력을 사용하는 개소의 사용된 전력량이 하우징의 계측판 또는 표시부를 통해 표시되게 된다.
한편, 상기한 전력량계는 기존제품의 경우 1:1, 즉 1인입1고객의 전력계량방식을 사용하고 있으며, 한 장소에 다수의 고객이 존재하는 경우 다수의 전력량계를 더 부설하고 있다.
그러나, 종래에는 집단전력량계 부설개소에 대한 계기간 거리확보를 위해 기초적인 규격만 명시되어 있다. 그 결과, 전력량계의 규격이 커질 경우 구 규격계기를 기준으로 맞춰진 공간에 신형 전력량계를 추가적으로 더 부설할 수 없는 문제점이 있었다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 10-2016-0027542호(2016.03.10)의 '전자식 전력량계'에 개시되어 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 일 측면에 따른 목적은 본체에 인입되는 1차 케이블을 통해 전압을 측정하고 소켓 타입의 전류측정기를 세대수에 따라 본체에 결합하여 이들 측정된 전압과 전류를 통해 각 세대별로 전력량을 산출하는 소켓타입 전력량계를 제공하는 데 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 소켓타입 전력량계는 각 세대별로 일대일 대응되는 마련되는 복수 개의 전류 측정기 삽입홈부가 형성되고, 일측이 1차 케이블과 병렬 연결되고 타측이 각 세대의 2차 케이블과 직렬 연결되는 내부 도선이 상기 전류 측정기 삽입홈부에 연결되는 본체; 상기 본체에 설치되어 1차 케이블을 통해 인가되는 전압을 측정하는 전압 센서; 상기 본체의 전류 측정기 삽입홈부에 소켓 타입으로 삽입되어 상기 내부 도선을 통해 2차 케이블을 통해 각 세대로 흐르는 전류를 측정하는 적어도 하나의 전류 측정기; 및 상기 전압 센서에 측정된 전압과 상기 전류 센서에 의해 측정된 전류를 이용하여 각 세대별로 전력량을 산출하는 전력량 산출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 상기 전력량 산출부에 의해 각 세대별로 적산된 전력량을 표시하는 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 표시부는 상기 전력량 산출부에 의해 각 세대별로 적산된 전력량을 각 세대별로 순차적으로 표시하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 전류 측정기는 후크온식 전류 감지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 전류 감지부는 상기 내부 도선으로부터 발생되는 전자기장을 검출하는 후크부; 및 상기 후크부에 의해 검출된 전자기장을 통해 상기 내부 선로에 흐르는 전류를 검출하는 전류 센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 후크부는 후크온 구조로 형성되어 상기 내부 도선에 의해 탄성 변형되어 상기 내부 도선에 체결되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 상기 본체에 형성되어 각 세대별 2차 케이블을 상기 내부 도선과 각각 접속시키는 2차 케이블 삽입부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 소켓타입 전력량계는 본체에 인입되는 1차 케이블을 통해 전압을 측정하고 소켓 타입의 전류측정기를 세대수에 따라 본체에 결합하여 이들 측정된 전압과 전류를 통해 각 세대별로 전력량을 산출한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 소켓타입 전력량계는 전류측정기를 소켓 타입으로 본체에 결합하여 전력을 계량할 수 있도록 함으로써, 전력량계 설치 공간을 최소화하고 전력량계의 설치 개수를 세대수에 따라 확장할 수 있도록 한다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 소켓타입 전력량계의 개념도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 소켓타입 전력량계의 분해 사시도이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 본체 내부의 배선 상태를 나타낸 도면이다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 내부 선로가 후크부에 체결되는 과정을 나타낸 도면이다.
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 2차 케이블이 본체에 결합되는 예를 나타낸 도면이다.
도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 소켓타입 전력량계의 블럭 구성도이다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 소켓타입 전력량계를 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 이용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야할 것이다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 소켓타입 전력량계의 개념도이고, 도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 소켓타입 전력량계의 분해 사시도이며, 도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 본체 내부의 배선 상태를 나타낸 도면이며, 도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 내부 선로가 후크부에 체결되는 과정을 나타낸 도면이며, 도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 2차 케이블이 본체에 결합되는 예를 나타낸 도면이며, 도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 소켓타입 전력량계의 블럭 구성도이다.
도 1 내지 도 6 을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 소켓타입 전력량계는 본체(20), 전압 센서(23), 전류 측정기(22), 전력량 산출부(25) 및 표시부(26)를 포함한다.
도 2 를 참조하면, 본체(20)는 각 세대별로 일대일 대응되는 마련되는 복수 개의 전류 측정기 삽입홈부(211)가 형성되고, 일측이 1차 케이블(10)과 병렬 연결되고 타측이 각 세대의 2차 케이블(30)과 직렬 연결되는 내부 도선(213)이 전류 측정기 삽입홈부(211)을 통해 연결된다.
즉, 본체(20)는 일측이 1차 케이블(10)과 연결되고 타측이 복수 개의 2차 케이블(30)과 연결된다. 2차 케이블(30)은 일측이 상기한 내부 도선(213)과 연결되고 타측이 각 세대에 구비된 차단기(40)된다. 이에 따라, 1차 케이블(10)로부터 공급된 전력은 세대로 공급된다.
본체(20)에는 본체(20) 내측으로 복수 개의 전류 측정기 삽입홈부(211)가 형성되며, 전류 측정기 삽입홈부(211)는 본체(20)에 연결될 수 있는 세대수에 따라 복수 개가 형성될 수 있다. 이러한 전류 측정기 삽입홈부(211)에는 전류 측정기(22)가 삽입된다.
참고로, 도 2 에는 전류 측정기 삽입홈부(211)가 6개가 형성된 것을 예시로 설명하였으나, 본 발명의 기술적 범위는 이에 한정되는 것은 아니며, 세대수에 따라 다양한 개수로 형성될 수 있다. 이와 같이, 전류 측정기 삽입홈부(211)는 그 세대수에 따라 확장될 수 있다.
전류 측정기 삽입홈부(211)에는 상부 및 하부에 전류 측정기(22)가 전류 측정기 삽입홈부(211)에 삽입되어 고정될 수 있도록 하는 전류 측정기 결합홈부(212)가 형성된다.
즉, 전류 측정기 결합홈부(212)에는 전류 측정기(22)가 전류 측정기 삽입홈부(211)에 삽입 고정될 수 있도록 전류 측정기(22)의 전류 측정기 결합부(222)가 삽입된다.
여기서, 전류 측정기(22)가 전류 측정기 삽입홈부(211)에 삽입 고정되는 것에 대해서는 후술한다.
한편, 본체(20)에는 1차 케이블(10) 및 2차 케이블(30)과 연결되는 내부 도선(213)이 설치된다. 도 3 을 참조하면, 내부 도선(213)은 일측이 1차 케이블(10)과 분기되어 병렬 연결되고 타측은 2차 케이블 접속부(217)를 통해 2차 케이블(30)과 각각 연결된다.
각 내부 도선(213)은 상기한 전류 측정기 삽입홈부(211)와 일대일 대응되게 형성되는 데, 각각은 각 전류 측정기 삽입홈부(211)를 가로지르도록 설치된다.
즉, 각 내부 도선(213)은 본체(20)에 구비된 각 전류 측정기 삽입홈부(211)를 가로지르도록 설치되는데, 일측이 1차 케이블(10)과 연결되어 서로 병렬 연결되고 2차 케이블 접속부(217)를 통해 각 차단기(40)와 연결된 2차 케이블(30)과 각각 연결된다.
게다가, 본체(20)에는 도 5 에 도시된 바와 같이 각각의 내부 도선(213)을 2차 케이블(30)과 연결시키는 2차 케이블 접속부(217)가 형성된다.
2차 케이블 접속부(217)는 일측이 내부 도선(213)과 연결되며 타측은 2차 케이블(30)과 접속될 수 있다.
각 세대의 차단기(40)에 연결되는 2차 케이블(30)은 2차 케이블 접속부(217)와 연결됨으로써, 본체(20) 내부의 각 내부 도선(213)과 직렬 연결된다.
이와 같이, 2차 케이블(30)이 2차 케이블 접속부(217)를 통해 내부 도선(213)과 연결됨으로써, 1차 케이블(10)을 통해 공급되는 전력은 내부 도선(213)과 2차 케이블(30)을 통해 각 세대로 공급되게 된다.
2차 케이블 접속부(217)의 일측에는 2차 케이블(30)을 본체(20)에 고정 결합시키는 2차 케이블 결합부(218)가 형성된다.
2차 케이블 결합부(218)는 2차 케이블(30)이 상기한 2차 케이블 접속부(217)에 삽입되어 내부 도선(213)과 연결된 상태에서, 나사 결합을 통해 2차 케이블(30)을 내부 도선(213)에 고정 결합시킨다.
2차 케이블 접속부(217)의 설치 개수는 본체(20)에 연결 가능한 세대수의 개수, 즉 연결 가능한 2차 케이블(30)의 개수 또는 내부 도선(213)의 개수에 따라 다양하게 마련될 수 있으며, 필요에 따라 확장 가능하다.
전압 센서(23)는 본체(20)에 설치되어 1차 케이블(10)을 통해 인가되는 전압을 측정한다.
전류 측정기(22)는 본체(20)에 형성된 전류 측정기 삽입홈부(211)에 소켓 타입으로 삽입되어 내부 도선(213)을 통해 2차 케이블(30)을 통해 각 세대로 흐르는 전류를 측정한다.
도 2 를 참조하면, 전류 측정기(22)는 전류 측정기 삽입부(221), 전류 측정기 결합부(222), 및 전류 감지부(24)를 포함한다.
전류 측정기 삽입부(221)는 전류 측정기 삽입홈부(211)에 삽입된다.
전류 측정기 결합부(222)는 전류 측정기 삽입부(221)의 일측에 설치되어 전류 측정기 삽입부(221)를 전류 측정기 삽입홈부(211)에 고정 결합시킨다. 전류 측정기 결합부(222)는 전류 측정기 삽입부(221)에 비해 상대적으로 그 길이가 길게 형성된다.
이에 따라, 전류 측정기 삽입부(221)가 전류 측정기 삽입홈부(211)에 삽입되는 경우, 전류 측정기 결합부(222)도 전류 측정기 결합홈부(212)에 삽입되게 된다. 이 경우, 전류 측정기 결합부(222)는 전류 측정기 결합홈부(212)에 억지끼움될 수 있다.
더욱이, 전류 측정기 결합부(222)에는 나사 결합을 위한 나사공(224)이 형성될 수 있으며 이 나사공(224)을 통해 나사(223)가 결합됨으로써, 전류 측정기 삽입부(221)가 전류 측정기 삽입홈부(211)에 나사 결합되고, 이를 통해 전류 측정기 삽입부(221)는 전류 측정기 삽입홈부(211)에 더욱 강하게 결합될 수 있다.
참고로, 본 실시예에서는 전류 측정기 삽입부(221)가 전류 측정기 삽입홈부(211)에 나사 결합되는 것을 예시로 설명하였으나, 본 발명의 기술적 범위는 이에 한정되는 것은 아니며, 전류 측정기 삽입부(221)가 전류 측정기 삽입홈부(211)에 외부 충격 등으로부터 이탈되지 않도록 하는 다양한 결합 방식이 모두 채용될 수 있다.
전류 감지부(24)는 전류 측정기 삽입부(221)에 설치되어 내부 도선(213)을 통해 흐르는 전류를 측정한다.
즉, 전류 감지부(24)는 도 4 에 도시된 바와 같이 내부 도선(213)으로부터 발생되는 전자기장을 검출하는 후크부(242) 및 후크부(242)에 의해 검출된 전자기장을 통해 내부 도선(213)에 흐르는 전류를 검출하는 전류 센서(241)를 포함한다.
전류 센서(241)는 후크온 방식으로 전류를 감지하며, 전자기 유도 방식에 의해 흐르는 전류를 감지한다. 전류 센서(241)는 CT(Current transform) 센서가 채용될 수 있다.
후크부(242)는 전류 센서(241)에 설치되어 내부 도선(213)으로부터 발생되는 전자기장을 검출한다. 후크부(242)는 탄성 변형 가능하게 설치되어 내부 도선(213)이 후크부(242) 내부에 위치할 수 있게 된다.
즉, 도 4 의 (a)에 도시된 바와 같이 전류 측정기 삽입부(221)가 전류 측정기 삽입홈부(211)에 삽입되기 전의 상태에서, 전류 측정기 삽입부(221)가 전류 측정기 삽입홈부(211)에 삽입되는 과정에서, 도 4 의 (b)에 도시된 바와 같이 후크부(242)가 내부 도선(213)에 접촉되면서 삽입 반대 방향으로 탄성 변형(화살표 방향)된다. 이후, 전류 측정기 삽입부(221)가 전류 측정기 삽입홈부(211)에 완전히 삽입되면, 도 4 의 (c)에 도시된 바와 같이 내부 도선(213)이 후크부(242) 내부에 위치하게 되고 이때 후크부(242)는 초기 상태로 복귀(화살표 방향)하게 된다.
이에 따라, 내부 도선(213)은 후크부(242) 내측에 위치하게 되고 이로 인해 후크부(242)가 내부 도선(213)으로부터 발생되는 전자기장을 검출할 수 있게 된다.
여기서, 후크부(242)의 형태는 특별히 한정되는 것은 아니며, 내부 도선(213)의 배치 구조나 직경 등에 따라 다양하게 형성될 수 있다.
전력량 산출부(25)는 전압 센서(23)에 의해 측정된 전압, 전류 센서(241)에 의해 측정된 전류 및 검침 시간을 통해 각 세대별로 전력량을 산출한다.
즉, 전력량 산출부(25)는 전류 측정기(22) 각각에 설치된 전류 센서(241)를 통해 각 세대별로 전류가 측정되면, 이 전류와 상기한 전압과 검침 시간을 이용하여 각 세대별로 전력량을 산출한다.
표시부(26)는 전력량 산출부(25)에 의해 산출된 각 세대별 전력량을 표시한다. 이 경우, 표시부(26)는 각 세대의 전력량을 순차적으로 표시하거나 일괄적으로 표시할 수 있다. 이러한 표시부(26)로는 LCD(Liquid Crystal Display) 등이 채용될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야할 것이다.
10: 1차 케이블 20: 본체
211: 전류 측정기 삽입홈 212: 전류 측정기 결합홈
213: 내부 도선 217: 2차 케이블 접속부
218: 2차 케이블 결합부 22: 전류 측정기
221: 전류 측정기 삽입부 222: 전류 측정기 결합부
223: 나사 224: 나사공
23: 전압 센서 24: 전류 감지부
241: 전류 센서 242: 후크부
30: 2차 케이블 25: 전력량 산출부
26: 표시부

Claims (7)

  1. 각 세대별로 일대일 대응되는 마련되는 복수 개의 전류 측정기 삽입홈부가 형성되고, 일측이 1차 케이블과 병렬 연결되고 타측이 각 세대의 2차 케이블과 직렬 연결되는 내부 도선이 상기 전류 측정기 삽입홈부에 연결되는 본체;
    상기 본체에 설치되어 1차 케이블을 통해 인가되는 전압을 측정하는 전압 센서;
    상기 본체의 전류 측정기 삽입홈부에 소켓 타입으로 삽입되어 상기 내부 도선을 통해 2차 케이블을 통해 각 세대로 흐르는 전류를 측정하는 적어도 하나의 전류 측정기; 및
    상기 전압 센서에 측정된 전압과 상기 전류 측정기에 의해 측정된 전류를 이용하여 각 세대별로 전력량을 산출하는 전력량 산출부를 포함하는 소켓타입 전력량계.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 전력량 산출부에 의해 각 세대별로 적산된 전력량을 표시하는 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소켓 타입 전력량계.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 표시부는 상기 전력량 산출부에 의해 각 세대별로 적산된 전력량을 각 세대별로 순차적으로 표시하는 것을 특징으로 하는 소켓 타입 전력량계.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 전류 측정기는 후크온식 전류 감지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 소켓 타입 전력량계.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 전류 감지부는
    상기 내부 도선으로부터 발생되는 전자기장을 검출하는 후크부; 및
    상기 후크부에 의해 검출된 전자기장을 통해 상기 내부 선로에 흐르는 전류를 검출하는 전류 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 소켓 타입 전력량계.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 후크부는
    후크온 구조로 형성되어 상기 내부 도선에 의해 탄성 변형되어 상기 내부 도선에 체결되는 것을 특징으로 하는 소켓 타입 전력량계.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 본체에 형성되어 각 세대별 2차 케이블을 상기 내부 도선과 각각 접속시키는 2차 케이블 삽입부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소켓 타입 전력량계.
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