KR20230149032A

KR20230149032A - apparatus for measuring leakage current using current sensor

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Publication number: KR20230149032A
Application number: KR1020220048175A
Authority: KR
Inventors: 김세희; 신정원
Original assignee: (주)한국센서
Priority date: 2022-04-19
Filing date: 2022-04-19
Publication date: 2023-10-26

Abstract

전류센서를 이용한 누설전류 측정장치에 관한 기술이 개시된다. 일 실시 예에 있어서, 상기 전류센서를 이용한 누설전류 측정장치는 양단 사이에 제1에어갭이 마련되며 제1도전체와 제2도전체가 통과할 수 있는 제1개구부가 마련된 제1자기코어 및 상기 제1에어갭에 마련되는 제1홀소자를 포함하는 제1전류센서를 포함한다. 이 경우, 상기 제1도전체 및 상기 제2도전체에는 각각 제1전류 및 제2전류가 흐를 수 있으며, 상기 제1전류 및 상기 제2전류는 서로 다른 방향으로 흐르도록 마련된다.
본 명세서에서 개시하는 기술은 제1자기코어의 제1개구부를 통과하도록 마련되는 제1도전체 및 제2도전체 각각에 서로 다른 방향으로 흐르는 제1전류 및 제2전류의 차이를 상기 제1자기코어의 제1에어갭에 마련되는 제1홀소자를 통하여 측정할 수 있는 효과를 제공해 줄 수 있다. 상기 제1전류 및 상기 제2전류가 각각 제1부하에 인가되는 전류 및 상기 제1부하를 경유한 후 배출되는 전류로 마련할 경우, 본 명세서에서 개시하는 기술은 상기 제1부하에서의 누설전류를 측정할 수 있는 효과를 제공해 줄 수 있다.A technology related to a leakage current measurement device using a current sensor is disclosed. In one embodiment, the leakage current measuring device using the current sensor includes a first magnetic core provided with a first air gap between both ends and a first opening through which the first conductor and the second conductor can pass, and the It includes a first current sensor including a first Hall element provided in the first air gap. In this case, a first current and a second current can flow through the first conductor and the second conductor, respectively, and the first current and the second current are arranged to flow in different directions.
The technology disclosed in this specification is to determine the difference between the first current and the second current flowing in different directions in each of the first conductor and the second conductor provided to pass through the first opening of the first magnetic core. It can provide an effect that can be measured through the first Hall element provided in the first air gap of the core. When the first current and the second current are provided as a current applied to the first load and a current discharged after passing through the first load, the technology disclosed in this specification is a current applied to the first load and then discharged. It can provide measurable effects.

Description

Leakage current measuring device using a current sensor {apparatus for measuring leakage current using current sensor}

본 명세서에 개시하는 기술은 대체로 누설전류 측정장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 홀소자를 포함하는 전류센서를 통하여 부하에 입력되는 입력전류와 상기 부하에서 출력되는 출력전류를 측정하여 누설전류를 측정하는 전류센서를 이용한 누설전류 측정장치에 관한 것이다.The technology disclosed in this specification generally relates to a leakage current measurement device, and more specifically, to measure the leakage current by measuring the input current input to the load and the output current output from the load through a current sensor including a Hall element. This relates to a leakage current measurement device using a current sensor.

전류센서는 피측정 도전체에 흐르는 전류를 측정하는 전기부품이다. 최근 전류 센서는 산업 설비 분야, 전력 시설 설비 분야, 차재용 전류센서 분야 등 다양한 산업 분야에서 이용되고 있다.A current sensor is an electrical component that measures the current flowing in the conductor being measured. Recently, current sensors have been used in various industrial fields such as industrial facilities, power facilities, and automotive current sensors.

전류센서가 적용되는 산업 설비 분야로는 용접기, 전원공급장치, 무정전전원장치(UPS), 공작기계, 로봇, 전철 등을 들 수 있다. 전력 시설 설비 분야에서는 에너지 생산 설비에서 생산되는 전력을 관리할 수 있는 전력량계 등의 형태로 전류센서가 적용될 수 있다. 최근 차량에는 차량용 네비게이션 시스템과 같은 다양한 전기부품들의 장착이 증가하고 있는 추세이다. 차량에 부착되는 다양한 전기부품들은 차량 배터리에서의 전력소모를 증가시킨다. 차량 배터리의 충전을 적절히 제어하여 차량에 탑재되는 전기부품들에 안정적으로 전력을 공급하기 위해서는 전류센서를 통한 배터리 전류의 정확한 검출이 필요하다.Industrial equipment fields where current sensors are applied include welders, power supplies, uninterruptible power supplies (UPS), machine tools, robots, and trains. In the field of electric power facilities, current sensors can be applied in the form of power meters that can manage the power produced by energy production facilities. Recently, there has been an increasing trend in vehicles being equipped with various electrical components, such as vehicle navigation systems. Various electrical components attached to vehicles increase power consumption from the vehicle battery. In order to properly control the charging of the vehicle battery and stably supply power to the electrical components mounted on the vehicle, accurate detection of the battery current through a current sensor is necessary.

전류센서는 전류측정 방법에 따라 크게 전자유도형과 전류자기효과형으로 나눌 수 있다. 전자유도형은 전자계의 유도 현상을 이용한 것으로 교류 전류 측정에는 유리하나, 비정형파형 및 직류 전류 파형의 측정에는 별도의 주변 회로를 포함하지 않고는 측정에 어려움이 많은 단점이 있다. 또한, 전자유도형은 주파수 대비 출력 신호의 비선형성(non-linearity)이라는 문제점과 과전류 시에 파괴현상이 나타난다는 문제점이 있다. 이에 반하여, 홀효과(Hall effect)를 이용한 전류자기효과형 전류 센서는 과전류가 인가되었을시 비파괴 특성을 보이며, 직류 전류 파형이나 비정형 교류 전류 파형의 모든 범위 측정이 가능하다. 또한, 제품의 소형 경량화가 가능하고 균일한 온도특성을 유지하며, 측정 전류 전원과 절연되어 매우 안정되고, 우수한 선형성을 보이는 장점을 갖는다.Current sensors can be roughly divided into electromagnetic induction type and current magnetic effect type depending on the current measurement method. The electromagnetic induction type uses the induction phenomenon of an electromagnetic field and is advantageous for measuring alternating current. However, it has the disadvantage of being difficult to measure in irregular waveforms and direct current waveforms without including a separate peripheral circuit. In addition, the electromagnetic induction type has the problem of non-linearity of the output signal compared to frequency and the problem of destruction occurring in the event of overcurrent. In contrast, a current magnetic effect type current sensor using the Hall effect exhibits non-destructive characteristics when an overcurrent is applied, and is capable of measuring all ranges of direct current waveforms or amorphous alternating current waveforms. In addition, the product can be made smaller and lighter, maintains uniform temperature characteristics, is insulated from the measurement current power source, is very stable, and has excellent linearity.

전류센서와 관련한 종래기술로는 한국등록특허 제10-1131997호 ‘전류 센서 및 그 전류 센서용 홀 센서’ 등이 있다. 종래기술은 도선에 흐르는 전류에 의해 유도된 자기장의 세기를 홀 센서로 측정하여 전류량을 측정하는 전류 센서에 관한 기술을 개시하고 있다. 종래기술은 홀 센서를 이용한 누설전류의 측정과 관련한 내용에 대해서는 개시하고 있지 않다.Conventional technologies related to current sensors include Korean Patent No. 10-1131997, ‘Current sensor and Hall sensor for current sensor’. The prior art discloses a current sensor that measures the amount of current by measuring the strength of the magnetic field induced by the current flowing in the conductor using a Hall sensor. The prior art does not disclose information related to measurement of leakage current using a Hall sensor.

본 명세서에서 개시하는 기술은 상기한 종래기술의 한계를 극복하기 위하여 도출된 것으로서, 홀 센서를 이용하여 부하에 입력되는 입력전류와 상기 부하에서 출력되는 출력전류 측정을 통하여 누설전류 측정이 가능한 전류센서에 관한 기술을 제공하는 것이다.The technology disclosed in this specification was developed to overcome the limitations of the prior art, and is a current sensor capable of measuring leakage current by measuring the input current input to the load and the output current output from the load using a Hall sensor. It is to provide technology related to.

전류센서를 이용한 누설전류 측정장치에 관한 기술이 개시(disclosure)된다. 일 실시 예에 있어서, 상기 전류센서를 이용한 누설전류 측정장치는 양단 사이에 제1에어갭이 마련되며 제1도전체와 제2도전체가 통과할 수 있는 제1개구부가 마련된 제1자기코어 및 상기 제1에어갭에 마련되는 제1홀소자를 포함하는 제1전류센서를 포함한다. 이 경우, 상기 제1도전체 및 상기 제2도전체에는 각각 제1전류 및 제2전류가 흐를 수 있으며, 상기 제1전류 및 상기 제2전류는 서로 다른 방향으로 흐르도록 마련된다.A technology related to a leakage current measurement device using a current sensor is disclosed. In one embodiment, the leakage current measuring device using the current sensor includes a first magnetic core provided with a first air gap between both ends and a first opening through which the first conductor and the second conductor can pass, and the It includes a first current sensor including a first Hall element provided in the first air gap. In this case, a first current and a second current can flow through the first conductor and the second conductor, respectively, and the first current and the second current are arranged to flow in different directions.

일례로, 상기 제1전류 및 상기 제2전류는 각각 제1부하에 인가되는 전류 및 상기 제1부하를 경유한 후 배출되는 전류로 마련될 수 있다.For example, the first current and the second current may be prepared as a current applied to the first load and a current discharged after passing through the first load, respectively.

다른 예로, 상기 제1전류 및 상기 제2전류는 각각 제1부하에 인가되는 전류 대비 기준비율을 가지는 전류 및 상기 제1부하를 경유한 후 배출되는 전류 대비 상기 기준비율을 가지는 전류로 마련될 수 있다.As another example, the first current and the second current may be prepared as a current having a standard ratio compared to the current applied to the first load and a current having the reference ratio compared to the current discharged after passing through the first load. there is.

한편, 상기 전류센서를 이용한 누설전류 측정장치는 양단 사이에 제2에어갭이 마련되며 상기 제2도전체와 제3도전체가 통과할 수 있는 제2개구부가 마련된 제2자기코어 및 상기 제2에어갭에 마련되는 제2홀소자를 포함하는 제2전류센서를 더 포함할 수 있다. 상기 제3도전체에는 제3전류가 흐를 수 있으며, 상기 제2전류와 상기 제3전류는 서로 다른 방향으로 흐르도록 마련될 수 있다. 이 경우, 상기 제1전류는 직렬 연결된 제1부하 및 제2부하 중 상기 제1부하에 인가되는 전류로 마련될 수 있다. 상기 제2전류는 상기 제1부하를 경유한 후 배출되는 전류로 마련될 수 있다. 상기 제1부하를 경유한 후 배출되는 상기 전류는 상기 제2부하에 인가될 수 있다. 상기 제3전류는 상기 제2부하를 경유한 후 배출되는 전류로 마련될 수 있다.Meanwhile, the leakage current measuring device using the current sensor includes a second magnetic core and a second air gap provided between both ends and a second opening through which the second conductor and the third conductor can pass. It may further include a second current sensor including a second Hall element provided in the gap. A third current may flow through the third conductor, and the second current and the third current may be arranged to flow in different directions. In this case, the first current may be provided as a current applied to the first load among the first and second loads connected in series. The second current may be prepared as a current discharged after passing through the first load. The current discharged after passing through the first load may be applied to the second load. The third current may be prepared as a current discharged after passing through the second load.

또 한편, 상기 전류센서를 이용한 누설전류 측정장치는 양단 사이에 제2에어갭이 마련되며 상기 제2도전체와 제3도전체가 통과할 수 있는 제2개구부가 마련된 제2자기코어 및 상기 제2에어갭에 마련되는 제2홀소자를 포함하는 제2전류센서를 더 포함할 수 있다. 상기 제3도전체에는 제3전류가 흐를 수 있으며, 상기 제2전류와 상기 제3전류는 서로 다른 방향으로 흐르도록 마련될 수 있다. 이 경우, 상기 제1전류는 직렬 연결된 제1부하 및 제2부하 중 상기 제1부하에 인가되는 전류 대비 기준비율을 가지는 전류로 마련될 수 있다. 상기 제2전류는 상기 제1부하를 경유한 후 배출되는 전류 대비 상기 기준비율을 가지는 전류로 마련될 수 있다. 상기 제1부하를 경유한 후 배출되는 상기 전류는 상기 제2부하에 인가될 수 있다. 상기 제3전류는 상기 제2부하를 경유한 후 배출되는 전류 대비 상기 기준비율을 가지는 전류로 마련될 수 있다.On the other hand, the leakage current measuring device using the current sensor includes a second magnetic core provided with a second air gap between both ends and a second opening through which the second conductor and the third conductor can pass, and the second magnetic core provided with the second air gap between both ends. It may further include a second current sensor including a second Hall element provided in the air gap. A third current may flow through the third conductor, and the second current and the third current may be arranged to flow in different directions. In this case, the first current may be prepared as a current having a reference ratio compared to the current applied to the first load among the first and second loads connected in series. The second current may be prepared as a current having the above reference ratio compared to the current discharged after passing through the first load. The current discharged after passing through the first load may be applied to the second load. The third current may be prepared as a current having the above reference ratio compared to the current discharged after passing through the second load.

본 명세서에서 개시하는 기술은 제1자기코어의 제1개구부를 통과하도록 마련되는 제1도전체 및 제2도전체 각각에 서로 다른 방향으로 흐르는 제1전류 및 제2전류의 차이를 상기 제1자기코어의 제1에어갭에 마련되는 제1홀소자를 통하여 측정할 수 있는 효과를 제공해 줄 수 있다. 상기 제1전류 및 상기 제2전류가 각각 제1부하에 인가되는 전류 및 상기 제1부하를 경유한 후 배출되는 전류로 마련할 경우, 본 명세서에서 개시하는 기술은 상기 제1부하에서의 누설전류를 측정할 수 있는 효과를 제공해 줄 수 있다. 한편, 상기 제1전류 및 상기 제2전류는 각각 제1부하에 인가되는 상기 전류 대비 기준비율을 가지는 전류 및 상기 제1부하를 경유한 후 배출되는 상기 전류 대비 상기 기준비율을 가지는 전류로 마련할 수도 있다. 이를 통해 본 명세서에서 개시하는 기술은 상기 제1부하에서의 누설전류를 측정할 수 있는 효과를 제공해 줄 수 있다.The technology disclosed in this specification is to determine the difference between the first current and the second current flowing in different directions in each of the first conductor and the second conductor provided to pass through the first opening of the first magnetic core. It can provide an effect that can be measured through the first Hall element provided in the first air gap of the core. When the first current and the second current are provided as a current applied to the first load and a current discharged after passing through the first load, the technology disclosed in this specification is a current applied to the first load and then discharged. It can provide measurable effects. Meanwhile, the first current and the second current may be prepared as a current having a reference ratio compared to the current applied to the first load and a current having the reference ratio compared to the current discharged after passing through the first load. It may be possible. Through this, the technology disclosed in this specification can provide the effect of measuring leakage current in the first load.

또한, 본 명세서에서 개시하는 기술은 상기 제1개구부를 갖는 상기 제1자기코어 및 상기 제1에어갭에 마련되는 상기 제1홀소자 이외에 추가적으로 상기 제2도전체 및 제3도전체가 통과할 수 있는 제2개구부를 갖는 제2자기코어 및 상기 제2자기코어의 제2에어갭에 마련되는 제2홀소자를 마련함으로써 공급전류의 경로상에 마련되는 제1부하 및 제2부하 각각에서의 누설전류를 측정할 수 있는 효과를 제공해 줄 수 있다.In addition, the technology disclosed in this specification is a device through which the second conductor and the third conductor can pass, in addition to the first Hall element provided in the first magnetic core and the first air gap having the first opening. By providing a second magnetic core having a second opening and a second Hall element provided in the second air gap of the second magnetic core, leakage current in each of the first load and the second load provided on the path of the supply current is reduced. It can provide measurable effects.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The effects of the present invention are not limited to the effects described above, and should be understood to include all effects that can be inferred from the configuration of the invention described in the detailed description or claims of the present invention.

전술한 내용은 이후 보다 자세하게 기술되는 사항에 대해 간략화된 형태로 선택적인 개념만을 제공한다. 본 내용은 특허 청구 범위의 주요 특징 또는 필수적 특징을 한정하거나, 특허청구범위의 범위를 제한할 의도로 제공되는 것은 아니다.The foregoing provides only selective concepts in a simplified form for matters that are described in greater detail later. This content is not provided with the intention of limiting the main or essential features of the patent claims or limiting the scope of the patent claims.

도 1은 본 명세서에서 개시하는 전류센서를 이용한 누설전류 측정장치의 일례를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 명세서에서 개시하는 전류센서를 이용한 누설전류 측정장치의 다른 예를 보여주는 도면이다.Figure 1 is a diagram showing an example of a leakage current measuring device using a current sensor disclosed in this specification.
Figure 2 is a diagram showing another example of a leakage current measuring device using a current sensor disclosed in this specification.

이하, 본 명세서에 개시된 실시 예들을 도면을 참조하여 상세하게 설명하고 자 한다. 본문에서 달리 명시하지 않는 한, 도면의 유사한 참조번호들은 유사한 구성요소들을 나타낸다. 상세한 설명, 도면들 및 청구항들에서 상술하는 예시적인 실시 예들은 한정을 위한 것이 아니며, 다른 실시 예들이 이용될 수 있으며, 여기서 개시되는 기술의 사상이나 범주를 벗어나지 않는 한 다른 변경들도 가능하다. 본 기술분야의 통상의 기술자는 본 개시의 구성요소들, 즉 여기서 일반적으로 기술되고, 도면에 기재되는 구성요소들을 다양하게 다른 구성으로 배열, 구성, 결합, 도안할 수 있으며, 이것들의 모두는 명백하게 고안되며, 본 개시의 일부를 형성하고 있음을 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 도면에서 여러 층(또는 막), 영역 및 형상을 명확하게 표현하기 위하여 구성요소의 폭, 길이, 두께 또는 형상 등은 과장되어 표현될 수도 있다.Hereinafter, embodiments disclosed in this specification will be described in detail with reference to the drawings. Unless otherwise specified in the text, similar reference numbers in the drawings indicate similar components. The exemplary embodiments described above in the detailed description, drawings, and claims are not intended to be limiting, and other embodiments may be used, and other changes may be made without departing from the spirit or scope of the technology disclosed herein. A person skilled in the art will be able to arrange, configure, combine, and design the components of the present disclosure, that is, the components generally described herein and shown in the drawings, into a variety of different configurations, all of which are clearly It will be readily understood that it is designed and forms part of the present disclosure. In order to clearly express multiple layers (or films), areas, and shapes in the drawing, the width, length, thickness, or shape of the components may be exaggerated.

일 구성요소가 다른 구성요소에 "마련"이라고 언급되는 경우, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접 마련되는 경우는 물론, 이들 사이에 추가적인 구성요소가 개재되는 경우도 포함할 수 있다.When a component is referred to as being “provided” to another component, this may include not only the case where the component is provided directly to the other component, but also the case where additional components are interposed between them.

개시된 기술에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시 예에 불과하므로, 개시된 기술의 권리범위는 본문에 설명된 실시 예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시 예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 개시된 기술의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the description of the disclosed technology is only an example for structural or functional explanation, the scope of rights of the disclosed technology should not be construed as limited by the examples described in the text. In other words, since the embodiments can be modified in various ways and can take various forms, the scope of rights of the disclosed technology should be understood to include equivalents that can realize the technical idea.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, “포함하다” 또는 “가지다” 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Singular expressions should be understood to include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise, and terms such as “comprise” or “have” refer to implemented features, numbers, steps, operations, components, parts, or them. It is intended to specify the existence of a combination, but should be understood as not excluding in advance the possibility of the existence or addition of one or more other features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

여기서 사용된 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 개시된 기술이 속하는 분야에서 통상의 기술자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.All terms used herein, unless otherwise defined, have the same meaning as commonly understood by a person skilled in the art to which the disclosed technology pertains. Terms defined in commonly used dictionaries should be interpreted as consistent with the meaning they have in the context of the related technology, and cannot be interpreted as having an ideal or excessively formal meaning unless clearly defined in the present application.

도 1은 본 명세서에서 개시하는 전류센서를 이용한 누설전류 측정장치의 일례를 보여주는 도면이다. 도 2는 본 명세서에서 개시하는 전류센서를 이용한 누설전류 측정장치의 다른 예를 보여주는 도면이다.1 is a diagram showing an example of a leakage current measuring device using a current sensor disclosed in this specification. Figure 2 is a diagram showing another example of a leakage current measuring device using a current sensor disclosed in this specification.

이하 도면을 참조하여 본 명세서에서 개시하는 전류센서를 이용한 누설전류 측정장치에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a leakage current measuring device using a current sensor disclosed in this specification will be described with reference to the drawings.

도면을 참조하면, 전류센서를 이용한 누설전류 측정장치(100, 100-1)는 제1자기코어(110) 및 제1전류센서(120)를 포함한다. 몇몇 다른 실시 예들에 있어서, 전류센서를 이용한 누설전류 측정장치(100, 100-1)는 선택적으로(optionally) 제2자기코어(130) 및 제2전류센서(140)를 더 포함할 수 있다. 몇몇 또 다른 실시 예들에 있어서, 전류센서를 이용한 누설전류 측정장치(100, 100-1)는 선택적으로 제3자기코어(150) 및 제3전류센서(160)를 더 포함할 수 있다. 이하 설명의 편의상 전류센서를 이용한 누설전류 측정장치(100, 100-1)를 간단히 누설전류 측정장치(100, 100-1)라 칭하기로 한다.Referring to the drawings, a leakage current measuring device 100, 100-1 using a current sensor includes a first magnetic core 110 and a first current sensor 120. In some other embodiments, the leakage current measuring device 100 or 100-1 using a current sensor may optionally further include a second magnetic core 130 and a second current sensor 140. In some other embodiments, the leakage current measuring device 100, 100-1 using a current sensor may optionally further include a third magnetic core 150 and a third current sensor 160. For convenience of description below, the leakage current measuring device (100, 100-1) using a current sensor will be simply referred to as the leakage current measuring device (100, 100-1).

제1자기코어(110)에는 양단 사이에 제1에어갭(114)이 마련되며, 제1도전체(10a)와 제2도전체(10b)가 통과할 수 있는 제1개구부(112)가 마련된다. 도면에는 제1자기코어(110)로서 환형이 예로서 표현되어 있으나, 후술하는 기능을 수행할 수 있는 한 제1자기코어(110)의 형상에는 제한이 없다. 제1자기코어(110)의 소재로는 규소강(Si-Fe), 퍼멀로이강(Ni-Fe), 페라이트(Mn-Zn), Co 기반의 아몰퍼스(Amorphous) 합금 또는 Fe 기반의 아몰퍼스 합금 등이 사용될 수 있으나 후술하는 기능을 수행할 수 있는 한 제1자기코어(110)의 소재에는 제한이 없다.A first air gap 114 is provided between both ends of the first magnetic core 110, and a first opening 112 through which the first conductor 10a and the second conductor 10b can pass is provided. do. In the drawing, the first magnetic core 110 is shown as an example of a ring shape, but there is no limitation on the shape of the first magnetic core 110 as long as it can perform the function described later. The materials of the first magnetic core 110 include silicon steel (Si-Fe), permalloy steel (Ni-Fe), ferrite (Mn-Zn), Co-based amorphous alloy, or Fe-based amorphous alloy. However, there is no limitation on the material of the first magnetic core 110 as long as it can perform the function described later.

제1전류센서(120)는 제1에어갭(114)에 마련되는 제1홀소자를 포함한다. 제1도전체(10a) 및 제2도전체(10b)에는 각각 제1전류(I1) 및 제2전류(I2)가 흐를 수 있으며, 제1전류(I1) 및 제2전류(I2)는 서로 다른 방향으로 흐르도록 마련된다. 일례로, 제1전류(I1)와 제2전류(I2)는 각각 제1부하(20a, load)에 인가되는 전류 및 제1부하(20a)를 경유한 후 배출되는 전류로 마련될 수 있다. 다른 예로, 제1전류(I1)와 제2전류(I2)는 각각 제1부하(20a)에 인가되는 전류 대비 기준비율을 가지는 전류 및 상기 제1부하를 경유한 후 배출되는 전류 대비 상기 기준비율을 가지는 전류로 마련될 수 있다. 제1부하(20a)에 인가되는 상기 전류 대비 상기 기준비율을 가지는 상기 전류 및 제1부하(20a)를 경유한 후 배출되는 상기 전류 대비 상기 기준비율을 가지는 상기 전류는 공지의 기술을 활용하여 상기 기준비율로 전류를 분기하는 방식, 상기 기준비율로 전류를 유도하는 방식 등을 통해 얻어질 수 있다. 상기 기준비율은 1보다 작은 값일 수도 있고 증폭기를 통하여 증폭할 경우 1보다 큰 값일 수도 있으며, 측정하고자 하는 전류의 크기에 따라 그 비율이 선택될 수 있다.The first current sensor 120 includes a first Hall element provided in the first air gap 114. A first current (I1) and a second current (I2) may flow through the first conductor (10a) and the second conductor (10b), respectively, and the first current (I1) and the second current (I2) are connected to each other. It is arranged to flow in a different direction. For example, the first current I1 and the second current I2 may be prepared as a current applied to the first load 20a and a current discharged after passing through the first load 20a, respectively. As another example, the first current (I1) and the second current (I2) are each a current having a reference ratio compared to the current applied to the first load 20a and the reference ratio compared to the current discharged after passing through the first load. It can be prepared with a current having . The current having the reference ratio compared to the current applied to the first load 20a and the current having the reference ratio compared to the current discharged after passing through the first load 20a are calculated using a known technique. This can be obtained through a method of branching the current at a standard rate or a method of inducing a current at the standard rate. The reference ratio may be a value less than 1 or a value greater than 1 when amplified through an amplifier, and the ratio may be selected depending on the size of the current to be measured.

제1부하(20a)는 인가되는 전류 등과 같은 전원으로부터 전기에너지를 공급받아 전력을 소비하는 부분을 말한다. 제1부하(20a)는 예로서 저항체, 엔진이나 전기용접기 등과 같은 전기기기, 전기기기에 전원을 전달하는 도전체 등일 수 있으나, 전류 등과 같은 전원으로부터 전기에너지를 공급받아 전력을 소비할 수 있는 한 제1부하(20a)의 종류에는 제한이 없다. 또한, 제1부하(20a)는 하나의 저항체, 하나의 전기기기로 마련될 수도 있으나, 서로 직렬 또는 병렬 연결된 복수의 저항체나 복수의 전기기기들의 형태로 마련될 수도 있다.The first load 20a refers to a part that consumes power by receiving electrical energy from a power source, such as an applied current. The first load 20a may be, for example, a resistor, an electric device such as an engine or an electric welder, or a conductor that transmits power to the electric device, but as long as it can consume electric power by receiving electric energy from a power source such as current. There is no limitation on the type of the first load 20a. Additionally, the first load 20a may be provided as a single resistor or a single electric device, but may also be provided in the form of a plurality of resistors or a plurality of electric devices connected in series or parallel to each other.

이하 도 1을 참조하여, 상기 제1홀소자를 포함하는 제1전류센서(120)의 동작 설명을 통하여 본 명세서에서 개시하는 누설전류 측정장치(100)의 동작을 설명하기로 한다. 도면에는 제1전류(I1) 및 제2전류(I2)로서 각각 제1부하(20a)에 인가되는 상기 전류 및 제1부하(20a)를 경유한 후 배출되는 상기 전류가 예로서 표현되어 있다. 도면에 도시한 바와 달리, 제1전류(I1) 및 제2전류(I2)로서 각각 제1부하(20a)에 인가되는 상기 전류 대비 상기 기준비율을 가지는 상기 전류 및 제1부하(20a)를 경유한 후 배출되는 상기 전류 대비 상기 기준비율을 가지는 상기 전류가 활용될 수 있다. 상기 기준비율이 적용되느냐 여부 이외에 두 경우 모두 실질적으로 동일한 기술적 사상을 내포하고 있으므로 이하 설명의 편의상 제1전류(I1) 및 제2전류(I2)로서 각각 제1부하(20a)에 인가되는 상기 전류 및 제1부하(20a)를 경유한 후 배출되는 상기 전류를 활용하여 설명하기로 한다. 이러한 설명의 본 명세서에서 개시하는 기술의 권리범위를 한정할 의도가 아님을 분명히 밝혀둔다.Hereinafter, with reference to FIG. 1, the operation of the leakage current measuring device 100 disclosed in this specification will be explained through the description of the operation of the first current sensor 120 including the first Hall element. In the drawing, the current applied to the first load 20a and the current discharged after passing through the first load 20a are shown as examples, respectively, as the first current I1 and the second current I2. Unlike shown in the drawing, the first current (I1) and the second current (I2) each have the reference ratio compared to the current applied to the first load (20a) and pass through the first load (20a). The current having the standard ratio compared to the current discharged after discharge may be used. In addition to whether or not the above standard ratio is applied, both cases contain substantially the same technical idea, so for convenience of description below, the currents are applied to the first load 20a as the first current I1 and the second current I2, respectively. And the current discharged after passing through the first load 20a will be used for explanation. It is clearly stated that this description is not intended to limit the scope of the technology disclosed in this specification.

제1자기코어(110)의 제1개구부(112)로는 측정하고자 하는 제1전류(I1)가 흐르는 제1도전체(10a)와 제2전류(I2)가 흐르는 제2도전체(10b)가 통과할 수 있다. 제1도전체(10a) 및 제2도전체(10b)에 각각 흐르는 제1전류(I1) 및 제2전류(I2)는 주변에 자기장을 형성하며, 상기 자기장은 제1자기코어(110) 내부에 자속밀도(magnetic flux density)를 생성한다. 생성된 자속밀도는 제1에어갭(114)에 마련된 상기 제1홀소자에 전달된다. 상기 제1홀소자는 수신된 상기 자속밀도와 상기 제1홀소자에 흐르는 제어전류로부터 제1홀전압(V_H_1)을 생성한다. 제1전류센서(120)는 상기 제1홀소자가 생성하는 제1홀전압(V_H_1)을 측정하여 제1도전체(10a) 및 제2도전체(10b)에 흐르는 전류의 차이를 감지할 수 있다. 도면에는 제어전압(Vcc)에 의해 상기 제어전류가 상기 제1홀소자에 흐르는 경우를 예로서 표현하고 있다.The first opening 112 of the first magnetic core 110 includes a first conductor 10a through which the first current I1 to be measured flows and a second conductor 10b through which the second current I2 flows. You can pass. The first current (I1) and the second current (I2) flowing through the first conductor (10a) and the second conductor (10b), respectively, form a magnetic field around them, and the magnetic field is inside the first magnetic core (110). Generates magnetic flux density. The generated magnetic flux density is transmitted to the first Hall element provided in the first air gap 114. The first Hall element generates a first Hall voltage (V_H_1) from the received magnetic flux density and a control current flowing through the first Hall element. The first current sensor 120 can measure the first Hall voltage (V_H_1) generated by the first Hall element and detect the difference in current flowing through the first conductor (10a) and the second conductor (10b). . The drawing shows as an example the case where the control current flows to the first Hall element by the control voltage (Vcc).

제1도전체(10a) 및 제2도전체(10b)에 각각 반대방향으로 DC 전류인 제1전류(I1) 및 제2전류(I2)가 흐르는 경우를 예로 들어 도 1의 제1전류센서(120)의 동작을 구체적으로 설명하기로 한다.For example, in the case where the first current (I1) and the second current (I2), which are DC currents, flow in opposite directions to the first conductor (10a) and the second conductor (10b), respectively, the first current sensor of FIG. 1 ( The operation of 120) will be explained in detail.

제1도전체(10a) 및 제2도전체(10b)에 각각 서로 반대방향으로 흐르는 DC 전류인 제1전류(I1) 및 제2전류(I2)는 서로 반대방향의 자속밀도를 상기 제1홀소자에 전달한다. 제1전류(I1) 및 제2전류(I2)가 제공하는 자속밀도는 각각 제1전류(I1)의 크기 및 제2전류(I2)의 크기에 비례하는 특성을 보인다. 따라서 상기 제1홀소자에는 제1전류(I1)의 상기 크기 및 제2전류(I2)의 상기 크기 차이에 비례하는 자속밀도가 전달된다. 이하 제1전류(I1)의 상기 크기 및 제2전류(I2)의 상기 크기 차이에 비례하는 상기 자속밀도를 제1실효자속밀도라 칭하기로 한다.The first current (I1) and the second current (I2), which are DC currents flowing in opposite directions to the first conductor (10a) and the second conductor (10b), respectively, generate magnetic flux densities in opposite directions to the first hole. transmitted to the device. The magnetic flux density provided by the first current (I1) and the second current (I2) shows characteristics that are proportional to the size of the first current (I1) and the size of the second current (I2), respectively. Accordingly, a magnetic flux density proportional to the difference between the magnitude of the first current (I1) and the magnitude of the second current (I2) is transmitted to the first Hall element. Hereinafter, the magnetic flux density proportional to the difference between the magnitude of the first current (I1) and the magnitude of the second current (I2) will be referred to as the first effective magnetic flux density.

상기 제1홀소자는 상기 제1홀소자에 흐르는 상기 제어전류와 상기 제1실효자속밀도에 기초하여 제1홀전압(V_H_1)을 생성한다. 제1홀전압(V_H_1)은 상기 제1실효자속밀도에 비례하는 특성을 보이므로 제1홀전압(V_H_1)의 측정을 통하여 DC 전류인 제1전류(I1)와 제2전류(I2)의 차이를 측정할 수 있다. 제1전류(I1) 및 제2전류(I2)가 각각 제1부하(20a)에 인가되는 전류 및 제1부하(20a)를 경유한 후 배출되는 전류로 마련될 경우, 제1홀전압(V_H_1)의 측정을 통해 제1부하(20a)에 인가되는 상기 전류와 제1부하(20a)를 경유한 후 배출되는 상기 전류의 차이를 측정할 수 있다. 제1부하(20a)에 인가되는 상기 전류와 제1부하(20a)를 경유한 후 배출되는 상기 전류의 차이가 존재한다는 의미는 제1부하(20a)에 인가되는 상기 전류가 제1부하(20a)를 경유하는 과정에서 누설이 존재한다는 의미로 해석할 수 있다. 이를 통해 본 명세서에서 기술은 누설전류를 측정할 수 있는 효과를 제공해 줄 수 있다. 상기에서는 제1도전체(10a) 및 제2도전체(10b)에 각각 서로 반대방향으로 DC 전류가 흐르는 경우를 예시하였으나, 제1도전체(10a) 및 제2도전체(10b)에 각각 서로 반대방향으로 AC 전류가 흐르는 경우에도 적용할 수 있음을 자명하다 할 것이다. The first Hall element generates a first Hall voltage (V_H_1) based on the control current flowing through the first Hall element and the first effective magnetic flux density. Since the first Hall voltage (V_H_1) shows characteristics proportional to the first effective magnetic flux density, the difference between the first current (I1) and the second current (I2), which are DC currents, is measured by measuring the first Hall voltage (V_H_1). can be measured. When the first current (I1) and the second current (I2) are provided as the current applied to the first load (20a) and the current discharged after passing through the first load (20a), the first Hall voltage (V_H_1) ) It is possible to measure the difference between the current applied to the first load 20a and the current discharged after passing through the first load 20a. The existence of a difference between the current applied to the first load 20a and the current discharged after passing through the first load 20a means that the current applied to the first load 20a is the first load 20a. ) can be interpreted to mean that there is leakage in the process of passing through. Through this, the technology in this specification can provide the effect of measuring leakage current. In the above, a case where DC current flows in opposite directions to the first conductor (10a) and the second conductor (10b) is exemplified, but the DC current flows in opposite directions to the first conductor (10a) and the second conductor (10b). It is obvious that it can be applied even when AC current flows in the opposite direction.

한편, 본 명세서에서 개시하는 전류센서(100)는 제1자기코어(110) 및 제1전류센서(120)에 추가하여 제2자기코어(130) 및 제2전류센서(140)를 더 포함하여 마련될 수 있다. 또한, 본 명세서에서 개시하는 전류센서(100)는 제1자기코어(110) 및 제1전류센서(120)에 추가하여 제2자기코어(130), 제2전류센서(140), 제3자기코어(150) 및 제3전류센서(160)를 더 포함하여 마련될 수 있다.Meanwhile, the current sensor 100 disclosed in this specification further includes a second magnetic core 130 and a second current sensor 140 in addition to the first magnetic core 110 and the first current sensor 120. It can be provided. In addition, the current sensor 100 disclosed in this specification includes a second magnetic core 130, a second current sensor 140, and a third magnetic core in addition to the first magnetic core 110 and the first current sensor 120. It may be provided by further including a core 150 and a third current sensor 160.

제2자기코어(130)에는 양단 사이에 제2에어갭(134)이 마련될 수 있으며, 제2도전체(10b)와 제3도전체(10c)가 통과할 수 있는 제2개구부(132)가 마련될 수 있다. 도면에는 제2자기코어(130)로서 환형이 예로서 표현되어 있으나, 후술하는 기능을 수행할 수 있는 한 제2자기코어(130)의 형상에는 제한이 없다. 제2자기코어(130)의 소재로는 규소강(Si-Fe), 퍼멀로이강(Ni-Fe), 페라이트(Mn-Zn), Co 기반의 아몰퍼스(Amorphous) 합금 또는 Fe 기반의 아몰퍼스 합금 등이 사용될 수 있으나 후술하는 기능을 수행할 수 있는 한 제2자기코어(130)의 소재에는 제한이 없다.The second magnetic core 130 may be provided with a second air gap 134 between both ends, and a second opening 132 through which the second conductor 10b and the third conductor 10c can pass. can be prepared. In the drawing, the annular shape of the second magnetic core 130 is shown as an example, but there is no limit to the shape of the second magnetic core 130 as long as it can perform the function described later. Materials of the second magnetic core 130 include silicon steel (Si-Fe), permalloy steel (Ni-Fe), ferrite (Mn-Zn), Co-based amorphous alloy, or Fe-based amorphous alloy. However, there is no limitation on the material of the second magnetic core 130 as long as it can perform the function described later.

제2전류센서(140)는 제2에어갭(134)에 마련되는 제2홀소자를 포함할 수 있다. 상기 제2홀소자의 동작은 앞서 상술한 상기 제1홀소자와 실질적으로 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 설명의 편의상 생략하기로 한다. 제3도전체(10c)에는 제3전류(I3)가 흐를 수 있으며, 제2전류(I2)와 제3전류(I3)는 서로 다른 방향으로 흐르도록 마련될 수 있다. 일례로, 제1전류(I1)는 직렬 연결된 제1부하(20a) 및 제2부하(20b) 중 제1부하(20a)에 인가되는 전류로 마련될 수 있다. 제2전류(I2)는 제1부하(20a)를 경유한 후 배출되는 전류로 마련될 수 있다. 제1부하(20a)를 경유한 후 배출되는 상기 전류는 제2부하(20b)에 인가될 수 있다. 제3전류(I3)는 제2부하(20b)를 경유한 후 배출되는 전류로 마련될 수 있다. 다른 예로, 제1전류(I1)는 직렬 연결된 제1부하(20a) 및 제2부하(20b) 중 제1부하(20a)에 인가되는 전류 대비 기준비율을 가지는 전류로 마련될 수 있다. 제2전류(I2)는 제1부하(20a)를 경유한 후 배출되는 전류 대비 상기 기준비율을 가지는 전류로 마련될 수 있다. 제1부하(20a)를 경유한 후 배출되는 상기 전류는 제2부하(20b)에 인가될 수 있다. 제3전류(I3)는 제2부하(20b)를 경유한 후 배출되는 전류 대비 상기 기준비율을 가지는 전류로 마련될 수 있다. 제1부하(20a)에 인가되는 상기 전류 대비 상기 기준비율을 가지는 상기 전류, 제1부하(20a)를 경유한 후 배출되는 상기 전류 대비 상기 기준비율을 가지는 상기 전류 및 제2부하(20b)를 경유한 후 배출되는 전류 대비 상기 기준비율을 가지는 전류는 공지의 기술을 활용하여 상기 기준비율로 전류를 분기하는 방식, 상기 기준비율로 전류를 유도하는 방식 등을 통해 얻어질 수 있다. 상기 기준비율은 1보다 작은 값일 수도 있고 증폭기를 통하여 증폭할 경우 1보다 큰 값일 수도 있으며, 측정하고자 하는 전류의 크기에 따라 그 비율이 선택될 수 있다.The second current sensor 140 may include a second Hall element provided in the second air gap 134. Since the operation of the second Hall element is substantially the same as the first Hall element described above, a detailed description thereof will be omitted for convenience of explanation. A third current (I3) may flow through the third conductor (10c), and the second current (I2) and third current (I3) may be arranged to flow in different directions. For example, the first current I1 may be prepared as a current applied to the first load 20a among the first load 20a and the second load 20b connected in series. The second current I2 may be prepared as a current discharged after passing through the first load 20a. The current discharged after passing through the first load 20a may be applied to the second load 20b. The third current I3 may be prepared as a current discharged after passing through the second load 20b. As another example, the first current I1 may be prepared as a current having a reference ratio compared to the current applied to the first load 20a among the first load 20a and the second load 20b connected in series. The second current I2 may be prepared as a current having the above-mentioned standard ratio compared to the current discharged after passing through the first load 20a. The current discharged after passing through the first load 20a may be applied to the second load 20b. The third current I3 may be prepared as a current having the above-mentioned standard ratio compared to the current discharged after passing through the second load 20b. The current having the standard ratio compared to the current applied to the first load 20a, the current having the reference ratio compared to the current discharged after passing through the first load 20a, and the second load 20b The current having the above standard ratio compared to the current discharged after passing through the current can be obtained by using known techniques to branch the current at the above standard ratio, induce the current at the above standard ratio, etc. The reference ratio may be a value less than 1 or a value greater than 1 when amplified through an amplifier, and the ratio may be selected depending on the size of the current to be measured.

제2부하(20b)는 인가되는 전류 등과 같은 전원으로부터 전기에너지를 공급받아 전력을 소비하는 부분을 말한다. 제2부하(20b)는 예로서 저항체, 엔진이나 전기용접기 등과 같은 전기기기, 전기기기에 전원을 전달하는 도전체 등일 수 있으나, 전류 등과 같은 전원으로부터 전기에너지를 공급받아 전력을 소비할 수 있는 한 제2부하(20b)의 종류에는 제한이 없다. 또한, 제2부하(20b)는 하나의 저항체, 하나의 전기기기로 마련될 수도 있으나, 서로 직렬 또는 병렬 연결된 복수의 저항체나 복수의 전기기기들의 형태로 마련될 수도 있다.The second load 20b refers to a part that consumes power by receiving electrical energy from a power source, such as an applied current. The second load 20b may be, for example, a resistor, an electric device such as an engine or an electric welder, or a conductor that transmits power to the electric device, but as long as it can consume electric power by receiving electric energy from a power source such as current. There is no limitation on the type of the second load 20b. Additionally, the second load 20b may be provided as a single resistor or a single electric device, but may also be provided in the form of a plurality of resistors or a plurality of electric devices connected in series or parallel to each other.

이하 도 2를 참조하여, 제1자기코어(110), 제1전류센서(120), 제2자기코어(130) 및 제2전류센서(140)를 포함하는 누설전류 측정장치(100-1)의 동작을 설명하기로 한다. 제1자기코어(110) 및 제1전류센서(120)에 대해서는 앞서 상술한 바 이에 대한 상세한 설명은 설명의 편의상 생략하기로 한다. 마찬가지로 앞서 상술한 내용과 실질적으로 동일한 내용에 대한 상세한 설명은 설명의 편의상 생략하기로 한다.Hereinafter, referring to FIG. 2, a leakage current measuring device 100-1 including a first magnetic core 110, a first current sensor 120, a second magnetic core 130, and a second current sensor 140. Let's explain the operation. The first magnetic core 110 and the first current sensor 120 have been described above, and detailed description thereof will be omitted for convenience of explanation. Likewise, detailed descriptions of content that is substantially the same as the content described above will be omitted for convenience of explanation.

도면에는 제1전류(I1), 제2전류(I2) 및 제3전류(I3)로서 각각 제1부하(20a)에 인가되는 상기 전류, 제1부하(20a)를 경유한 후 배출되는 상기 전류 및 제2부하(20b)를 경유한 후 배출되는 상기 전류가 예로서 표현되어 있다. 도면에 도시한 바와 달리, 제1전류(I1), 제2전류(I2) 및 제3전류(I3)로서 각각 제1부하(20a)에 인가되는 상기 전류 대비 상기 기준비율을 가지는 상기 전류, 제1부하(20a)를 경유한 후 배출되는 상기 전류 대비 상기 기준비율을 가지는 상기 전류 및 제2부하(20b)를 경유한 후 배출되는 상기 전류 대비 상기 기준비율을 가지는 상기 전류가 활용될 수 있다. 상기 기준비율이 적용되느냐 여부 이외에 두 경우 모두 실질적으로 동일한 기술적 사상을 내포하고 있으므로 이하 설명의 편의상 제1전류(I1), 제2전류(I2) 및 제3전류(I3)로서 각각 제1부하(20a)에 인가되는 상기 전류, 제1부하(20a)를 경유한 후 배출되는 상기 전류 및 제2부하(20b)를 경유한 후 배출되는 상기 전류를 활용하여 설명하기로 한다. 이러한 설명의 본 명세서에서 개시하는 기술의 권리범위를 한정할 의도가 아님을 분명히 밝혀둔다.In the drawing, the first current (I1), the second current (I2), and the third current (I3) are respectively applied to the first load (20a) and the current that is discharged after passing through the first load (20a). And the current discharged after passing through the second load 20b is expressed as an example. Unlike shown in the drawing, the first current (I1), the second current (I2), and the third current (I3) each have the reference ratio compared to the current applied to the first load (20a), the first current (I1), the second current (I2) and the third current (I3). The current having the standard ratio compared to the current discharged after passing through the first load 20a and the current having the standard ratio compared to the current discharged after passing through the second load 20b can be used. In addition to whether the above standard ratio is applied, both cases contain substantially the same technical idea, so for convenience of explanation below, the first load (I1), the second current (I2), and the third current (I3) are used, respectively. The explanation will be made using the current applied to 20a), the current discharged after passing through the first load 20a, and the current discharged after passing through the second load 20b. It is clearly stated that this description is not intended to limit the scope of the technology disclosed in this specification.

제1자기코어(110)의 제1개구부(112)로는 측정하고자 하는 제1전류(I1)가 흐르는 제1도전체(10a)와 제2전류(I2)가 흐르는 제2도전체(10b)가 통과할 수 있다. 앞서 상술한 바와 같이, 제1도전체(10a) 및 제2도전체(10b)에 각각 흐르는 제1전류(I1) 및 제2전류(I2)에 의해 상기 제1홀소자는 제1홀전압(V_H_1)을 생성한다. 제1전류센서(120)는 상기 제1홀소자가 생성하는 제1홀전압(V_H_1)을 측정하여 제1도전체(10a) 및 제2도전체(10b)에 흐르는 전류의 차이를 감지할 수 있다.The first opening 112 of the first magnetic core 110 includes a first conductor 10a through which the first current I1 to be measured flows and a second conductor 10b through which the second current I2 flows. You can pass. As described above, the first Hall element generates the first Hall voltage (V_H_1) by the first current (I1) and second current (I2) flowing through the first conductor (10a) and the second conductor (10b), respectively. ) is created. The first current sensor 120 can measure the first Hall voltage (V_H_1) generated by the first Hall element and detect the difference in current flowing through the first conductor (10a) and the second conductor (10b). .

제2자기코어(130)의 제2개구부(132)로는 측정하고자 하는 제2전류(I2)가 흐르는 제2도전체(10b)와 제3전류(I3)가 흐르는 제3도전체(10c)가 통과할 수 있다. 앞서 상술한 바와 같이, 제2도전체(10b) 및 제3도전체(10c)에 각각 흐르는 제2전류(I2) 및 제3전류(I2)에 의해 상기 제2홀소자는 제2홀전압(V_H_2)을 생성한다. 제2전류센서(140)는 상기 제2홀소자가 생성하는 제2홀전압(V_H_2)을 측정하여 제2도전체(10b) 및 제3도전체(10c)에 흐르는 전류의 차이를 감지할 수 있다. 제2홀전압(V_H_2)의 측정을 통해 제2부하(20b)에서의 누설전류의 존재여부를 판단하는 방법은 앞서 상술한 제1홀전압(V_H_1)의 측정을 통해 제1부하(20c)에서의 누설전류의 존재여부를 판단하는 방법과 실질적으로 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 설명의 편의상 생략하기로 한다.The second opening 132 of the second magnetic core 130 includes a second conductor 10b through which the second current I2 to be measured flows and a third conductor 10c through which the third current I3 flows. You can pass. As described above, the second Hall element generates a second Hall voltage (V_H_2) due to the second current (I2) and third current (I2) flowing through the second conductor (10b) and the third conductor (10c), respectively. ) is created. The second current sensor 140 can measure the second Hall voltage (V_H_2) generated by the second Hall element and detect the difference in current flowing through the second conductor (10b) and the third conductor (10c). . The method of determining the presence of leakage current in the second load (20b) through measurement of the second Hall voltage (V_H_2) is the method of determining the presence of leakage current in the first load (20c) through measurement of the first Hall voltage (V_H_1) described above. Since it is substantially the same as the method of determining whether leakage current exists, a detailed description of this will be omitted for convenience of explanation.

제1자기코어(110), 제1전류센서(120), 제2자기코어(130) 및 제2전류센서(140)를 포함하는 누설전류 측정장치(100-1)는 제1자기코어(110) 및 제1전류센서(120)를 통하여 제1부하(20a)에서의 누설전류의 존재여부와 제2자기코어(130) 및 제2전류센서(140)를 통하여 제2부하(20b)에서의 누설전류의 존재여부를 동시에 판단할 수 있는 효과를 제공해 줄 수 있다.The leakage current measuring device 100-1 including the first magnetic core 110, the first current sensor 120, the second magnetic core 130, and the second current sensor 140 includes the first magnetic core 110. ) and the presence of leakage current in the first load (20a) through the first current sensor 120 and the presence of leakage current in the second load (20b) through the second magnetic core 130 and the second current sensor 140. It can provide the effect of simultaneously determining whether leakage current exists.

한편, 도 2에 예로서 도시한 바와 같이, 누설전류 측정장치(100-1)는 제1자기코어(110), 제1전류센서(120), 제2자기코어(130), 제2전류센서(140), 제3자기코어(150) 및 제3전류센서(160)를 포함하는 마련될 수 있다.Meanwhile, as shown as an example in FIG. 2, the leakage current measuring device 100-1 includes a first magnetic core 110, a first current sensor 120, a second magnetic core 130, and a second current sensor. (140), it may be provided including a third magnetic core 150 and a third current sensor 160.

제3자기코어(150)에는 양단 사이에 제3에어갭(154)이 마련될 수 있으며, 제1도전체(10a)와 제4도전체(10d)가 통과할 수 있는 제3개구부(152)가 마련될 수 있다. 도면에는 제3자기코어(150)로서 환형이 예로서 표현되어 있으나, 후술하는 기능을 수행할 수 있는 한 제3자기코어(150)의 형상에는 제한이 없다. 제3자기코어(150)의 소재로는 규소강(Si-Fe), 퍼멀로이강(Ni-Fe), 페라이트(Mn-Zn), Co 기반의 아몰퍼스(Amorphous) 합금 또는 Fe 기반의 아몰퍼스 합금 등이 사용될 수 있으나 후술하는 기능을 수행할 수 있는 한 제3자기코어(150)의 소재에는 제한이 없다.The third magnetic core 150 may be provided with a third air gap 154 between both ends, and a third opening 152 through which the first conductor 10a and the fourth conductor 10d can pass. can be prepared. In the drawing, the third magnetic core 150 is shown as an example of a ring shape, but there is no limit to the shape of the third magnetic core 150 as long as it can perform the function described later. Materials of the third magnetic core 150 include silicon steel (Si-Fe), permalloy steel (Ni-Fe), ferrite (Mn-Zn), Co-based amorphous alloy, or Fe-based amorphous alloy. However, there is no limitation on the material of the third magnetic core 150 as long as it can perform the function described later.

제3전류센서(160)는 제3에어갭(154)에 마련되는 제3홀소자를 포함할 수 있다. 상기 제3홀소자의 동작은 앞서 상술한 상기 제1홀소자와 실질적으로 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 설명의 편의상 생략하기로 한다. 제4도전체(10d)에는 제4전류(I4)가 흐를 수 있으며, 제1전류(I1)와 제4전류(I4)는 서로 다른 방향으로 흐르도록 마련될 수 있다. 일례로, 제1전류(I1)는 제1부하(20a)에 인가되는 전류로 마련될 수 있다. 제4전류(I2)는 제3부하(20c)를 경유하여 배출되는 전류로 마련될 수 있다. 도면에는 전류 경로를 기준으로 서로 직렬 연결되는 복수의 부하들이 예시되어 있으며, 서로 직렬 연결되는 상기 복수의 부하들 중 맨 앞에 위치하는 부하로서 제1부하(20a)를, 맨 끝에 위치하는 부하로서 제3부하(20c)가 예로서 표현되어 있다. 따라서 제2전류(I2), 제3전류(I3) 및 제4전류(I4)는 모두 제1전류(I1)에 기초한다. 다른 예로, 도면에 도시한 바와 달리, 제1전류(I1)는 제1부하(20a)에 인가되는 전류 대비 기준비율을 가지는 전류로 마련될 수 있다. 제4전류(I4)는 제3부하(20c)를 경유한 후 배출되는 전류 대비 상기 기준비율을 가지는 전류로 마련될 수 있다. 도면에는 전류 경로를 기준으로 서로 직렬 연결되는 복수의 부하들이 예시되어 있으며, 서로 직렬 연결되는 상기 복수의 부하들 중 맨 앞에 위치하는 부하로서 제1부하(20a)를, 맨 끝에 위치하는 부하로서 제3부하(20c)가 예로서 표현되어 있다. 따라서 제2전류(I2), 제3전류(I3) 및 제4전류(I4)는 모두 제1전류(I1)에 기초한다. 제1부하(20a)에 인가되는 상기 전류 대비 상기 기준비율을 가지는 상기 전류 및 제3부하(20c)를 경유한 후 배출되는 상기 전류 대비 상기 기준비율을 가지는 상기 전류는 공지의 기술을 활용하여 상기 기준비율로 전류를 분기하는 방식, 상기 기준비율로 전류를 유도하는 방식 등을 통해 얻어질 수 있다. 상기 기준비율은 1보다 작은 값일 수도 있고 증폭기를 통하여 증폭할 경우 1보다 큰 값일 수도 있으며, 측정하고자 하는 전류의 크기에 따라 그 비율이 선택될 수 있다.The third current sensor 160 may include a third Hall element provided in the third air gap 154. Since the operation of the third Hall element is substantially the same as the first Hall element described above, a detailed description thereof will be omitted for convenience of explanation. A fourth current (I4) can flow through the fourth conductor (10d), and the first current (I1) and the fourth current (I4) can be arranged to flow in different directions. For example, the first current I1 may be prepared as a current applied to the first load 20a. The fourth current I2 may be prepared as a current discharged via the third load 20c. In the drawing, a plurality of loads connected in series with each other based on a current path are illustrated, and among the plurality of loads connected in series, a first load 20a is shown as the load located at the very front, and a load located at the end is shown. Load 3 (20c) is shown as an example. Accordingly, the second current (I2), the third current (I3), and the fourth current (I4) are all based on the first current (I1). As another example, unlike what is shown in the drawing, the first current I1 may be prepared as a current having a reference ratio compared to the current applied to the first load 20a. The fourth current I4 may be prepared as a current having the above-mentioned standard ratio compared to the current discharged after passing through the third load 20c. In the drawing, a plurality of loads connected in series with each other based on a current path are illustrated, and among the plurality of loads connected in series, a first load 20a is shown as the load located at the very front, and a load located at the end is shown. Load 3 (20c) is shown as an example. Accordingly, the second current (I2), the third current (I3), and the fourth current (I4) are all based on the first current (I1). The current having the reference ratio compared to the current applied to the first load 20a and the current having the reference ratio compared to the current discharged after passing through the third load 20c are calculated using a known technique. This can be obtained through a method of branching the current at a standard rate or a method of inducing a current at the standard rate. The reference ratio may be a value less than 1 or a value greater than 1 when amplified through an amplifier, and the ratio may be selected depending on the size of the current to be measured.

제3부하(20c)는 인가되는 전류 등과 같은 전원으로부터 전기에너지를 공급받아 전력을 소비하는 부분을 말한다. 제3부하(20c)는 예로서 저항체, 엔진이나 전기용접기 등과 같은 전기기기, 전기기기에 전원을 전달하는 도전체 등일 수 있으나, 전류 등과 같은 전원으로부터 전기에너지를 공급받아 전력을 소비할 수 있는 한 제3부하(20c)의 종류에는 제한이 없다. 또한, 제3부하(20c)는 하나의 저항체, 하나의 전기기기로 마련될 수도 있으나, 서로 직렬 또는 병렬 연결된 복수의 저항체나 복수의 전기기기들의 형태로 마련될 수도 있다.The third load 20c refers to a part that consumes power by receiving electrical energy from a power source, such as an applied current. The third load 20c may be, for example, a resistor, an electric device such as an engine or an electric welder, or a conductor that transmits power to the electric device, but as long as it can consume electric power by receiving electric energy from a power source such as current. There is no limitation on the type of the third load 20c. Additionally, the third load 20c may be provided as a single resistor or a single electric device, but may also be provided in the form of a plurality of resistors or a plurality of electric devices connected in series or parallel to each other.

이하 도 2를 참조하여, 제1자기코어(110), 제1전류센서(120), 제2자기코어(130), 제2전류센서(140), 제3자기코어(150) 및 제3전류센서(160)를 포함하는 누설전류 측정장치(100-1)의 동작을 설명하기로 한다. 제1자기코어(110), 제1전류센서(120), 제2자기코어(130) 및 제2전류센서(140)에 대해서는 앞서 상술한 바 이에 대한 상세한 설명은 설명의 편의상 생략하기로 한다. 마찬가지로 앞서 상술한 내용과 실질적으로 동일한 내용에 대한 상세한 설명은 설명의 편의상 생략하기로 한다.Hereinafter, referring to FIG. 2, the first magnetic core 110, the first current sensor 120, the second magnetic core 130, the second current sensor 140, the third magnetic core 150, and the third current. The operation of the leakage current measuring device 100-1 including the sensor 160 will be described. The first magnetic core 110, the first current sensor 120, the second magnetic core 130, and the second current sensor 140 have been described above, and detailed descriptions thereof will be omitted for convenience of explanation. Likewise, detailed descriptions of content that is substantially the same as the content described above will be omitted for convenience of explanation.

도면에는 제1전류(I1), 제2전류(I2), 제3전류(I3) 및 제4전류(I4)로서 각각 제1부하(20a)에 인가되는 상기 전류, 제1부하(20a)를 경유한 후 배출되는 상기 전류, 제2부하(20b)를 경유한 후 배출되는 상기 전류 및 제2부하(20b)를 경유한 후 배출되는 상기 전류에 기초한 전류가 제3부하(20c)를 경유한 후 배출되는 전류가 예로서 표현되어 있다. 도면에 도시한 바와 달리, 제1전류(I1), 제2전류(I2), 제3전류(I3) 및 제4전류(I4)로서 각각 제1부하(20a)에 인가되는 상기 전류 대비 상기 기준비율을 가지는 상기 전류, 제1부하(20a)를 경유한 후 배출되는 상기 전류 대비 상기 기준비율을 가지는 상기 전류, 제2부하(20b)를 경유한 후 배출되는 상기 전류 대비 상기 기준비율을 가지는 상기 전류 및 제2부하(20b)를 경유한 후 배출되는 상기 전류에 기초한 전류가 제3부하(20c)를 경유한 후 배출되는 상기 전류 대비 상기 기준비율을 가지는 상기 전류가 활용될 수 있다. 상기 기준비율이 적용되느냐 여부 이외에 두 경우 모두 실질적으로 동일한 기술적 사상을 내포하고 있으므로 이하 설명의 편의상 제1전류(I1), 제2전류(I2), 제3전류(I3) 및 제4전류(I4)로서 각각 제1부하(20a)에 인가되는 상기 전류, 제1부하(20a)를 경유한 후 배출되는 상기 전류, 제2부하(20b)를 경유한 후 배출되는 상기 전류 및 제2부하(20b)를 경유한 후 배출되는 상기 전류에 기초한 전류가 제3부하(20c)를 경유한 후 배출되는 전류를 활용하여 설명하기로 한다. 이러한 설명의 본 명세서에서 개시하는 기술의 권리범위를 한정할 의도가 아님을 분명히 밝혀둔다.In the drawing, the current applied to the first load 20a and the first load 20a are respectively referred to as a first current (I1), a second current (I2), a third current (I3), and a fourth current (I4). The current based on the current discharged after passing through the second load 20b, the current discharged after passing through the second load 20b, and the current discharged after passing through the third load 20c are The current discharged afterward is shown as an example. Unlike shown in the drawing, the first current (I1), the second current (I2), the third current (I3), and the fourth current (I4) are applied to the first load (20a) compared to the above reference. The current having a ratio, the current having the reference ratio compared to the current discharged after passing through the first load 20a, the current having the reference ratio compared to the current discharged after passing through the second load 20b The current based on the current discharged after passing through the current and the second load 20b and the current having the reference ratio compared to the current discharged after passing through the third load 20c may be used. In addition to whether or not the above standard ratio is applied, both cases contain substantially the same technical idea, so for convenience of explanation below, the first current (I1), the second current (I2), the third current (I3), and the fourth current (I4) ) as the current applied to the first load 20a, the current discharged after passing through the first load 20a, the current discharged after passing through the second load 20b, and the second load 20b The current based on the current discharged after passing through ) will be explained using the current discharged after passing through the third load 20c. It is clearly stated that this description is not intended to limit the scope of the technology disclosed in this specification.

제3자기코어(150)의 제3개구부(152)로는 측정하고자 하는 제1전류(I1)가 흐르는 제1도전체(10a)와 제4전류(I4)가 흐르는 제4도전체(10d)가 통과할 수 있다. 앞서 상술한 바와 같이, 제1도전체(10a) 및 제4도전체(10c)에 각각 흐르는 제1전류(I1) 및 제4전류(I4)에 의해 상기 제3홀소자는 제3홀전압(V_H_3)을 생성한다. 제3전류센서(160)는 상기 제3홀소자가 생성하는 제3홀전압(V_H_3)을 측정하여 제1도전체(10a) 및 제4도전체(10d)에 흐르는 전류의 차이를 감지할 수 있다. 제3홀전압(V_H_3)의 측정을 통해 제1부하(20a)를 시작으로 제2부하(20b)를 경유하고 제3부하(20c)를 끝으로 하는 서로 직렬 연결되는 복수의 부하들 전체 관점에서의 누설전류의 존재여부를 판단하는 방법은 앞서 상술한 제1홀전압(V_H_1)의 측정을 통해 제1부하(20c)에서의 누설전류의 존재여부를 판단하는 방법과 실질적으로 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 설명의 편의상 생략하기로 한다.The third opening 152 of the third magnetic core 150 includes a first conductor 10a through which the first current I1 to be measured flows and a fourth conductor 10d through which the fourth current I4 flows. You can pass. As described above, the third Hall element is connected to the third Hall voltage (V_H_3) by the first current (I1) and fourth current (I4) flowing through the first conductor (10a) and the fourth conductor (10c), respectively. ) is created. The third current sensor 160 can measure the third Hall voltage (V_H_3) generated by the third Hall element and detect the difference between the currents flowing through the first conductor (10a) and the fourth conductor (10d). . Through the measurement of the third Hall voltage (V_H_3), from the overall perspective of a plurality of loads connected in series, starting with the first load (20a), passing through the second load (20b), and ending with the third load (20c), The method of determining the presence of leakage current in the first load 20c through measurement of the first Hall voltage V_H_1 described above is substantially the same as the method of determining the presence of leakage current in the first load 20c. The description will be omitted for convenience of explanation.

제1자기코어(110), 제1전류센서(120), 제2자기코어(130), 제2전류센서(140), 제3자기코어(150) 및 제3전류센서(160)를 포함하는 누설전류 측정장치(100-1)의 경우, 제3자기코어(150) 및 제3전류센서(160)를 통하여 서로 직렬 연결되는 복수의 부하들 즉, 제1부하(20a)에서 시작하여 제3부하(20c)로 끝이나는 부하들에 대하여 전체적인 관점에서 누설전류의 존재여부를 먼저 진단할 수 있다. 진단결과 누설전류가 확인되면 개별적으로 전류센서를 측정함으로써 누설전류가 발생한 위치를 진단할 수 있다. 이를 통해 제1자기코어(110), 제1전류센서(120), 제2자기코어(130), 제2전류센서(140), 제3자기코어(150) 및 제3전류센서(160)를 포함하는 누설전류 측정장치(100-1)는 누설전류 측정 시간을 단축해 줄 수 있는 효과를 제공해 줄 수 있다.Including a first magnetic core 110, a first current sensor 120, a second magnetic core 130, a second current sensor 140, a third magnetic core 150, and a third current sensor 160. In the case of the leakage current measuring device 100-1, a plurality of loads are connected in series to each other through the third magnetic core 150 and the third current sensor 160, that is, starting from the first load 20a and the third load 20a. The presence of leakage current can first be diagnosed from an overall perspective for the loads ending with the load 20c. If leakage current is confirmed as a result of the diagnosis, the location where the leakage current occurred can be diagnosed by measuring the current sensor individually. Through this, the first magnetic core 110, the first current sensor 120, the second magnetic core 130, the second current sensor 140, the third magnetic core 150, and the third current sensor 160. The included leakage current measuring device (100-1) can provide the effect of shortening the leakage current measurement time.

상기로부터, 본 개시의 다양한 실시 예들이 예시를 위해 기술되었으며, 아울러 본 개시의 범주 및 사상으로부터 벗어나지 않고 가능한 다양한 변형 예들이 존재함을 이해할 수 있을 것이다. 그리고 개시되고 있는 상기 다양한 실시 예들은 본 개시된 사상을 한정하기 위한 것이 아니며, 진정한 사상 및 범주는 하기의 청구항으로부터 제시될 것이다.From the above, various embodiments of the present disclosure have been described for illustrative purposes, and it will be understood that various modifications are possible without departing from the scope and spirit of the present disclosure. And the various embodiments disclosed above are not intended to limit the disclosed spirit, and the true spirit and scope will be presented from the following claims.

10a: 제1도전체
10b: 제2도전체
10c: 제3도전체
10d: 제4도전체
20a: 제1부하
20b: 제2부하
20c: 제3부하
100, 100-1: 전류센서를 이용한 누설전류 측정장치
110: 제1자기코어
112: 제1개구부
114: 제1에어갭
120: 제1전류센서
130: 제2자기코어
132: 제2개구부
134: 제2에어갭
140: 제2전류센서
150: 제3자기코어
152: 제3개구부
154: 제3에어갭
160: 제3전류센서10a: first conductor
10b: second conductor
10c: Third conductor
10d: fourth conductor
20a: first load
20b: Second load
20c: Third load
100, 100-1: Leakage current measurement device using a current sensor
110: First magnetic core
112: first opening
114: first air gap
120: First current sensor
130: Second magnetic core
132: second opening
134: Second air gap
140: Second current sensor
150: Third magnetic core
152: Third opening
154: Third air gap
160: Third current sensor

Claims

a first magnetic core having a first air gap between both ends and a first opening through which the first conductor and the second conductor can pass; and
A first current sensor including a first Hall element provided in the first air gap,
A first current and a second current can flow through the first conductor and the second conductor, respectively, and the first current and the second current are measured using a current sensor provided to flow in different directions. Device.

According to paragraph 1,
The first current and the second current are a current applied to the first load and a current discharged after passing through the first load, respectively. A leakage current measuring device using a current sensor.

According to paragraph 1,
The first current and the second current use a current sensor provided as a current having a standard ratio compared to the current applied to the first load and a current having the reference ratio compared to the current discharged after passing through the first load. Leakage current measuring device.

According to paragraph 1,
a second magnetic core having a second air gap between both ends and a second opening through which the second and third conductors can pass; and
It further includes a second current sensor including a second Hall element provided in the second air gap,
A third current can flow through the third conductor, and the second current and the third current are arranged to flow in different directions,
The first current is provided as a current applied to the first load among the first and second loads connected in series,
The second current is prepared as a current discharged after passing through the first load,
The current discharged after passing through the first load is applied to the second load,
The third current is a leakage current measuring device using a current sensor in which the third current is a current discharged after passing through the second load.

According to paragraph 1,
a second magnetic core having a second air gap between both ends and a second opening through which the second and third conductors can pass; and
It further includes a second current sensor including a second Hall element provided in the second air gap,
A third current can flow through the third conductor, and the second current and the third current are arranged to flow in different directions,
The first current is provided as a current having a reference ratio compared to the current applied to the first load among the first and second loads connected in series,
The second current is prepared as a current having the above reference ratio compared to the current discharged after passing through the first load,
The current discharged after passing through the first load is applied to the second load,
The third current is a leakage current measuring device using a current sensor, wherein the third current is a current having the standard ratio compared to the current discharged after passing through the second load.