KR20230011043A - 모듈형 전자식 전력량계 - Google Patents

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Abstract

베이스부와 계량부로 분리가 가능한 모듈형 전자식 전력량계가 개시된다. 상기 모듈형 전자식 전력량계는, 전자부품이 배치되는 모듈형의 계량부, 및 상기 계량부와 분리 체결되는 모듈형의 베이스부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

모듈형 전자식 전력량계{Module type electronic watt-hour meter}
본 발명은 전자식 전력량계에 대한 것으로서, 더 상세하게는 베이스부와 계량부로 분리가 가능한 모듈형 전자식 전력량계에 관한 것이다.
일반적인 가정이나 공장 등 전기를 사용하는 전력 사용처에는 소비전력을 계측하기 위한 전력량계가 설치된다. 이러한 전력량계는 일반적으로 기계식 전력량계와 전자식 전력량계로 구분되는데, 전자식 전력량계가 기계식 전력량계에 비해 기계적인 가동부가 없기 때문에 검침값의 신뢰도가 높고 안정적인 장점을 가지고 널리 사용되고 있다.
또한, 회로의 집적화를 통하여 기기를 소형화할 수 있을 뿐만 아니라 다양한 매체(전화선, 전력선, 광케이블, 무선 등)를 이용한 원격검침의 부가기능을 가지고 있기 때문에 기계식 전력량계를 전자식 전력량계로 교체해 나가고 있는 실정이다.
이러한 일반적인 전자식 전력량계는 전력량계 몸체와 단자대가 일체로 구성된다.
그런데, 전자식 전력량계는 프로그램 에러발생, 회로 기판 고장 발생 등에 의해 수리를 위해서는 전자식 전력량계 전체를 교체해야하는 상황이 발생한다.
부연하면, 현재 전자식 전력량계는 베이스부와 계량부 일체형으로 계량부의 단순 고장에 대하여 전력량계를 전체 교환함으로서 작업시간, 자자배, 공사비 등이 과다로 발생하고 있다. 예를 들면, 액정 불량이 발생하더라도 전력량계 전체를 교체해야 한다.
1. 한국등록특허번호 제10-1159753호(등록일자: 2012년06월19일)
본 발명은 위 배경기술에 따른 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로서, 베이스부와 계량부로 분리가 가능한 모듈형 전자식 전력량계를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 위에서 제시된 과제를 달성하기 위해, 베이스부와 계량부로 분리가 가능한 모듈형 전자식 전력량계를 제공한다.
상기 모듈형 전자식 전력량계는,
전자부품이 배치되는 모듈형의 계량부; 및
상기 계량부와 분리 체결되는 모듈형의 베이스부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 계량부는, 체결을 위해 체결부가 형성되는 본체; 및 상기 본체에 전기적으로 연결되는 플러그;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 플러그는, 제 1 케이블을 통해 계측부 중 제 1 계측 소자에 연결되는 제 1 플러그; 및 제 2 케이블을 통해 상기 계측부 중 제 2 계측 소자에 연결되는 제 2 플러그;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 체결부는 중앙 단면이 후크 형상으로 말단이 바깥쪽 또는 안쪽으로 돌기되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 체결부는 상기 본체의 하우징의 하부면에 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 베이스부는, 상기 체결부가 삽입되는 체결홀이 형성되는 플레이트; 및 상기 플러그가 삽입되는 커넥팅부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 체결홀은 상기 플레이트의 상부면에 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 커넥팅부는, 상기 제 1 플러그가 삽입체결되는 제 1 결합핀; 및 상기 제 2 플러그가 삽입체결되는 제 2 결합핀;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 커넥팅부에는 상기 제 1 케이블 및 상기 제 2 케이블이 감겨져 수납되는 수납 요홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 커넥팅부는 상기 플레이트의 측면에 배치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 전력량계 계량부 단순고장시 계량부만 교체 함으로서 작업시간 및 공사비를 절감할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 효과로서는 전력량계 검정만료기간 경과 또는 베이스부 문제시는 전체 교체하고, 계량부 액정불량 등의 단순고장시 계량부만 교체함으로써 작업시간 및 공사비를 절감할 수 있다는 점을 들 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 모듈형 전자식 전력량계의 개념도이다.
도 2는 도 1에 도시된 모듈형 전자식 전력량계에서 계량부를 베이스부에 체결하는 과정을 보여주는 도면이다.
도 3은 도 2의 체결 과정에 따라 체결이 완료된 상태를 보여주는 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 모듈형 전자식 전력량계 중 계량부의 구성 블럭도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 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 이해되어야한다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용한다. 제 1, 제 2등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 모듈형 전자식 전력량계를 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 모듈형 전자식 전력량계(100)의 개념도이다. 도 1을 참조하면, 모듈형 전자식 전력량계(100)는, 전자부품(미도시)이 배치되는 계량부(110), 계량부(110)와 분리 체결되는 베이스부(120)로 구성된다.
계량부(110)는 본체(111), 본체(111)에 전기적으로 연결되는 플러그(113), 및 본체(111)의 측면에 체결을 위해 형성되는 체결부(112) 등을 포함하여 구성될 수 있다.
본체(111)는 기판(미도시), 기판의 상단에 결합되어 외관을 형성하는 하우징(111-1), 기판(미도시)의 상단면에 탑재되며 하우징(111-1)내 조립되는 전자부품(미도시) 등을 포함하여 구성된다. 기판(미도시)은 PCB(Printed Circuit Board)이 될 수 있다. 물론, 기판(미도시)과 하우징((111-1))은 접착제로 결합될 수도 있고, 볼팅 방식에 의해 결합될 수도 있다. 부연하면, 기판(미도시)의 경우, 패턴이 있는 부분과 패턴이 없는 부분으로 이루어지며, 패턴이 없는 부분에 접착제를 도포하여 하우징의 가장자리와 결합시킬 수 있다. 접착제로는 실리콘, 에폭시, 에틸렌-초산비닐계, 폴리올레핀계, 스티렌블록공중합체계, 폴리아미드계, 폴리에스테르계, 우레탄계 등이 사용될 수 있다.
물론, 이와 달리, 패턴이 없는 부분에 홀을 형성하여 이 홀에 나사 볼트를 삽입하여 하우징과 조립하는 것도 가능하다. 이 경우, 하우징 내부에 나사 볼트를 위한 기둥들이 형성될 수 있다. 이러한 구조는 널리 공지되어 있음으로 더 이상의 설명은 생략하기로 한다.
하우징은 일반적으로 박스 형상으로 형성되며, 더불어 내부 공간에 디스플레이, 중앙처리장치부, 단자부, 센서계 등의 전자부품이 장착될 수 있다. 물론, 이러한 전자부품들중 일부는 기판(미도시)에 마운팅되거나 케이블로 연결될 수 있다.
본체(111)의 상단부에는 베이스부(120)와의 체결을 위한 체결부(112)가 형성된다. 특히, 체결부(112)는 하우징(111-1)의 하단부에 일체로 형성될 수 있다. 체결부(112)는 끼움 돌기 형상이 될 수 있다. 즉, 단면이 후크 형상처럼 바깥쪽으로 형성된다. 일반적으로 하우징(111-1)의 재질로는 플라스틱 재질이 사용됨으로, 체결부(112)는 탄성을 가질 수 있다.
따라서, 하우징(111-1)을 베이스부(121)에 체결시 체결부(112)는 안쪽으로 휘어졌다가 탄성에 의해 복원되어 체결홀(121-1)에 안정적으로 삽입 체결된다. 이를 위해 체결부(112)의 말단은 바깥쪽으로 돌기될 수 있다. 물론, 이와 달리 체결부(112)의 말단이 안쪽으로 돌기될 수도 있다. 이 경우, 베이스부(121)에 형성된 체결홀(121-1)의 기준으로 체결부(112)가 삽입되는 쪽은 하단부위보다 얇게 형성된다.
플러그(113)는 케이블(114)을 통해 계측 소자(미도시)에 연결된다. 부연하면, 플러그(113)는 제 1 플러그(113-1)와 제 2 플러그(113-2)로 구성된다. 제 1 플러그(113-1)는 계측 소자인 PT(Potential Transformer)(미도시)와 제 1 케이블(114-1)을 통해 연결되고, 제 2 플러그(113-2)는 계측 소자인 CT(Current Transformer)(미도시)와 제 2 케이블(114-2)을 통해 연결된다.
물론, 이와 반대로 연결되는 것도 가능하다. 부연하면, 제 1 플러그(113-1)는 계측 소자인 CT(Current Transformer)(미도시)와 제 1 케이블(114-1)을 통해 연결되고, 제 2 플러그(113-2)는 계측 소자인 PT(Potential Transformer)(미도시)와 제 2 케이블(114-2)을 통해 연결된다.
물론, 플러그(113)는 단일 플러그로 구성될 수도 있고, 도 1에 도시된 바와 같이 2개의 플러그로 구성될 수도 있다.
베이스부(120)는 계량부(110)의 본체(111)와 체결되는 플레이트(121), 플레이트(121)의 하단에 배치되어 플러그(113)가 삽입되는 커넥팅부(122) 등을 포함하여 구성될 수 있다.
플레이트(121)의 상부면에는 체결부(112)가 삽입 체결되는 체결홀(121-1)이 형성된다. 부연하면, 플레이트(121)의 내측 화살표 방향으로 체결부(112)가 삽입되면 체결부(112)의 말단에 돌기된 부분이 체결홀(121-1)에 삽입되면서 돌출된다.
커넥팅부(122)에는 제 1 플러그(113-1)가 삽입 체결되는 제 1 결합핀(122-1) 및 제 2 플러그(113-2)가 삽입 체결되는 제 2 결합핀(1222)이 구성된다.
또한, 커넥팅부(122)는 플레이트(121)의 측면에 구성된다. 커넥팅부(122)는 플레이트(121)와 별도로 구성된후, 접착제에 의해 부착될 수도 있고, 플레이트(121)의 표면상에 일체로 구성될 수도 있다. 결합핀(122-1,122-2)은 전원선, 부하 선과 접속되는 터미널들(미도시)에 연결된다.
커넥팅부(122)에는 케이블(114-1,114-2)이 감겨져 수납될 수 있는 수납 요홈(122-3)이 형성될 수 있다. 부연하면, 케이블(114-1,114-2)은 유연성 있는 전선으로 피복되어 절연된다. 따라서, 케이블(114-1,114-2)은 길이가 있음으로 수납 요홈(122-3)을 두어 남은 케이블을 수납한다.
도 2는 도 1에 도시된 모듈형 전자식 전력량계(100)에서 계량부(110)를 베이스부(120)에 체결하는 과정을 보여주는 도면이다. 도 2를 참조하면, 제 1 및 제 2 플러그(113-1,113-2)를 각각 제 1 및 제 2 결합핀(122-1,122-2)에 삽입 체결하고, 계량부(110)를 우측 화살표 방향으로 이동시켜 베이스부(120)에 체결한다. 이후, 체결부(1120)를 베이스부(120)에 밀착시켜 완전하게 조립되도록 한다.
도 3은 도 2의 체결 과정에 따라 체결이 완료된 상태를 보여주는 도면이다. 도 3을 참조하면, 체결부(112)가 베이스부(120)의 플레이트(121) 외측으로 체결된 상태를 보여준다. 또한, 케이블(114-1,114-2)이 커넥팅부(122)에 수납된 상태를 보여준다.
따라서, 베이스부(120)는 주로 터미널과 커넥팅부로 이루어짐으로써 고장이 날 확률이 낮음으로, 계량부(110)만을 신품으로 교체할 수 있다. 부연하면, 계량부(110)의 단순고장으로 교체시 베이스부(120)와 계량부(110)의 결합에서 계량부(110)를 분리하고, 케이블(114-1,114-2) 및 플러그(113-1,113-2)를 커넥팅부(122)에서 분리후 신품의 계량부(110)의 케이블(114-1,114-2) 및 플러그(113-1,113-2)를 커넥팅부(122)에 체결하고 수납 요홈(122-3)에 케이블을 삽입하고 모듈(110,120)간 결합 후크에 체결하여 교체를 완료한다.
도 4는 도 1에 도시된 모듈형 전자식 전력량계(100) 중 계량부(110)의 구성 블럭도이다. 도 4를 참조하면, 계량부(110)는, 본체(111), 본체(111)에 전기적으로 연결되는 플러그(113), 및 본체(111)의 측면에 체결을 위해 형성되는 체결부(112) 등을 포함하여 구성된다.
특히, 본체(111)는 기판(미도시), 기판의 상단에 결합되어 외관을 형성하는 하우징(111-1), 기판(미도시)의 상단면에 탑재되며 하우징(111-1)내 조립되는 전자부품(미도시) 등을 포함하여 구성된다.
전자 부품으로는 중앙 처리 장치부(410), 계측부(420), 조작부(430), 디스플레이(440) 등을 포함하여 구성될 수 있다. 중앙 처리 장치부(410)는 마이크로프로세서, 마이콤, 메모리 등을 포함하여 구성될 수 있다. 계측부(420)는 제 1 케이블(114-1)에 연결되는 제 1 계측 소자 및 제 2 케이블(114-2)에 연결되는 제 2 계측 소자로 구성될 수 있다. 제 1 계측 소자는 예를 들면, 각 상의 계측을 위해 3개의 CT(Current Transformer)로 구성될 수 있다. 제 2 계측 소자는 예를 들면, 3개의 PT(potential transformer)로 구성될 수 있다.
계측부(420)를 통해 측정된 신호는 중앙제어장치(CPU, 미도시됨)에서 신호값을 연산, 판독하며, 검침 데이터 및 누설/도전에 의한 데이터를 연산 및 산출하여 저장하고, 이를 디스플레이(440)로 표시하게 된다.
조작부(430)는 전력량계의 정보, 기능을 설정하거나 변경하기 위한 버튼이 될 수 있다.
디스플레이(440)는 적산 전력량 등의 정보를 표시하는 기능을 수행한다. 이를 위해, 디스플레이(440)는 LCD(Liquid Crystal Display), LED(Light Emitting Diode) 디스플레이, OLED(Organic LED) 디스플레이, 터치 스크린, 플렉시블 디스플레이 등이 될 수 있다. 터치 스크린의 경우, 조작부(430)로도 사용될 수 있다.
100: 모듈형 전자식 전력량계
110: 계량부
111: 본체 111-1: 하우징
112: 체결부 113: 플러그
113-1: 제 1 플러그 113-2: 제 2 플러그
114: 케이블
114-1: 제 1 케이블 114-2: 제 2 케이블
120: 베이스부
121: 플레이트 122: 커넥팅부
122-1: 제 1 결합핀 122-2: 제 2 결합핀
122-3: 수납 요홈

Claims (10)

  1. 전자부품이 배치되는 모듈형의 계량부(110); 및
    상기 계량부(110)와 분리 체결되는 모듈형의 베이스부(120);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈형 전자식 전력량계.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 계량부(110)는,
    체결을 위해 체결부(112)가 형성되는 본체(111); 및
    상기 본체(111)에 전기적으로 연결되는 플러그(113);를 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈형 전자식 전력량계.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 플러그(113)는,
    제 1 케이블(114-1)을 통해 계측부(420) 중 제 1 계측 소자에 연결되는 제 1 플러그(113-1); 및
    제 2 케이블(114-2)을 통해 상기 계측부(420) 중 제 2 계측 소자에 연결되는 제 2 플러그(113-2);를 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈형 전자식 전력량계.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 체결부(112)는 중앙 단면이 후크 형상으로 말단이 바깥쪽 또는 안쪽으로 돌기되는 것을 특징으로 하는 모듈형 전자식 전력량계.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 체결부(112)는 상기 본체(111)의 하우징(111-1)의 하부면에 형성되는 것을 특징으로 하는 모듈형 전자식 전력량계.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 베이스부(120)는,
    상기 체결부(112)가 삽입되는 체결홀(121-1)이 형성되는 플레이트(121); 및
    상기 플러그(113)가 삽입되는 커넥팅부(122);를 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈형 전자식 전력량계.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 체결홀(121-1)은 상기 플레이트(121)의 상부면에 형성되는 것을 특징으로 하는 모듈형 전자식 전력량계.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 커넥팅부(122)는,
    상기 제 1 플러그(113-1)가 삽입체결되는 제 1 결합핀(122-1); 및
    상기 제 2 플러그(113-2)가 삽입체결되는 제 2 결합핀(122-2);을 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈형 전자식 전력량계.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 커넥팅부(122)에는 상기 제 1 케이블(114-1) 및 상기 제 2 케이블(114-2)이 감겨져 수납되는 수납 요홈(122-3)이 형성되는 것을 특징으로 하는 모듈형 전자식 전력량계.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 커넥팅부(122)는 상기 플레이트(121)의 측면에 배치되는 것을 특징으로 하는 모듈형 전자식 전력량계.
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