KR20240000990A - 배전설비의 누설전류 모니터링 장치 및 누설전류 모니터링 방법 - Google Patents

배전설비의 누설전류 모니터링 장치 및 누설전류 모니터링 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 일측면에서, 배전설비의 누설전류 모니터링 장치에 관한 것으로, 사용자 인터페이스부(130)로부터 입력되는 모니터링 장치(100)의 환경설정 데이터를 수신하여 처리하고, 검출부(120)로부터 수신되는 계측데이터를 수신하여 처리하는 제어부(110) 및 누설검출부(121)를 포함하여, 배전설비(300)에서 전력을 공급하는 상황에서 출력 선로의 누설전류(Ig)를 측정하고 온도를 측정하며, 측정된 누설전류(Ig)과 측정된 온도 값에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성하는 검출부(120)를 포함하여, 상기 검출부(120)의 누설검출부(121)는 영상 변류기(ZCT)를 포함하여, 배전설비의 전원 출력 선로에서의 누설전류 값(Ig)을 측정하고, 측정된 누설전류 값으로부터 저항성 누설전류 값과 용량성 누설전류 값을 연산하여, 저항성 누설전류 값(Igr)과 용량성 누설전류 값(Igc) 각각에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성하여 제어부(110)로 전송하며, 상기 제어부(110)가 수신된 저항성 누설전류 값이 설정된 값인 임계 전류 값 이내인지를 판단하고, 수신된 저항성 누설전류 값이 설정된 값인 임계 전류 값을 넘는 경우 누전 경보메시지를 생성하여 모니터링 서버로 전송하는 것을 특징으로 한다.

Description

배전설비의 누설전류 모니터링 장치 및 누설전류 모니터링 방법{LEAKAGE CURRENT MONITORING DEVICE FOR POWER DISTRIBUTION FACILITY AND LEAKAGE CURRENT MONITORING METHOD}
본 발명은 배전설비의 누설전류 모니터링 장치 및 누설전류 모니터링 방법에 관한 것으로서, 다양한 배전설비에 부가적으로 설치되는 독립적인 장치로 누설전류를 모니터링하고, 경보메시지를 전송하는 배전설비의 누설전류 모니터링 장치 및 누설전류 모니터링 방법에 관한 것이다.
일반적으로 배전설비는 수전 설비로 수전한 뒤 수요 장소에 전기를 공급하는 배전반, 배전기기 및 전선로의 총칭이다. 배전반 이후에서부터 전기 사용 기기에 이르는 전선로ㆍ개폐기ㆍ차단기ㆍ분전함ㆍ콘센트ㆍ제어반ㆍ스위치 따위의 부속 설비를 포함한다.
또한, 일반적으로 위와 같은 배전설비에는, 자체 회로의 보호 및 이후 회로의 누전으로 인한 감전 또는 화재발생의 방지를 위해 통상 누전 차단기가 설치되어 있다.
한편, 위 누전 차단기가 설치되지 않은 배전설비가 존재하는 경우 해당 배전설비 이후의 개소에서 전선의 피복 또는 전기기기의 절연물이 노후화되거나 손상되는 경우에 손상된 개소를 통하여 전선로에서 대지로 누전 전류가 흘러 나가게 된다. 상기 누전 전류가 흘러 나가는 개소에서는 인체가 접촉될 시 감전사고의 위험이 있고, 과도한 누전 전류가 흐르는 개소에는 아크에 의한 과열이 발생될 수 있어, 주변 인화성 물질로 인한 누전 화재의 원인이 되기도 한다.
또한, 누전 차단기가 설치된 경우에는, 위험 수준의 누설전류가 발생할 시, 상기 시설로 공급되는 전력을 차단하고 있으나 온실 또는 스마트 팜과 같은 시설 과 같이, 생육하고자 하는 동물 또는 식물에 적합한 환경을 마련하기 위해 필수적으로 요구되는 요소인 온도 또는 습도를 조정하거나, 또는 제어하기 위한 전기기기 또는 전기 배선이 마련된 경우, 병원 등과 같이 환자의 생명 유지 장치의 구동을 위하여 전기 배선이 마련된 경우에, 누전 차단기의 발생에 의하여 전원이 차단되는 경우 회복할 수 없는 손해를 피할 수 없는 문제가 발생하고 있다.
각각의 개소에 별도의 누전 모니터링 장치 내지 시스템을 설치하여, 누전의 경보를 수행하도록 하여 위와 같은 문제를 해결할 수는 있으나, 각 개소의 전력환경의 차이로 인하여, 각각의 전력환경 차이에 맞춤화된 다양한 누전 경보 조건이 설정되어야 하므로 누전 모니터링 장치 및 시스템의 설치에 많은 비용과 시간이 소요되는 문제점이 있다.
이에 따라, 위와 같은 문제를 해결하는 다양한 전력환경의 기존 배전설비에 저렴한 비용으로 효율적인 설치가 가능한 부가 설비 또는 누전 모니터링 장치가 필요한 것이 현실이다.
특허 등록번호 10-1227658(누설전류 차단 기능을 갖는 콘센트, 등록일자 2013년01월23일)
따라서, 본 발명은 위와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 다양한 전력환경의 배전설비에 저렴한 비용으로 효율적인 설치가 가능한 배전설비의 누설전류 모니터링 장치 및 누설전류 모니터링 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 일측면에서, 배전설비의 누설전류 모니터링 장치에 관한 것으로, 사용자 인터페이스부(130)로부터 입력되는 모니터링 장치(100)의 환경설정 데이터를 수신하여 처리하고, 검출부(120)로부터 수신되는 계측데이터를 수신하여 처리하는 제어부(110) 및 누설검출부(121)를 포함하여, 배전설비(300)에서 전력을 공급하는 상황에서 출력 선로의 누설전류(Ig)를 측정하고 온도를 측정하며, 측정된 누설전류(Ig)과 측정된 온도 값에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성하는 검출부(120)를 포함하여, 상기 검출부(120)의 누설검출부(121)는 영상 변류기(ZCT)를 포함하여, 배전설비의 전원 출력 선로에서의 누설전류 값(Ig)을 측정하고, 측정된 누설전류 값으로부터 저항성 누설전류 값과 용량성 누설전류 값을 연산하여, 저항성 누설전류 값(Igr)과 용량성 누설전류 값(Igc) 각각에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성하여 제어부(110)로 전송하며, 상기 제어부(110)가 수신된 저항성 누설전류 값이 설정된 값인 임계 전류 값 이내인지를 판단하고, 수신된 저항성 누설전류 값이 설정된 값인 임계 전류 값을 넘는 경우 누전 경보메시지를 생성하여 모니터링 서버로 전송하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 검출부(120)는 온도센서부(122)를 포함하고, 상기 온도센서부(122)는 온도센서를 포함하여 배전설비의 특정부분의 온도를 감지하여 온도 값에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성하여, 제어부(110)로 전송하며, 상기 제어부(110)가 수신된 측정 온도 값이 설정된 임계 온도 값 이내인지를 판단하고, 수신된 측정 온도 값이 설정된 임계 온도 값을 넘는 경우 과열 경보메시지를 생성하여 모니터링 서버로 전송한다.
바람직하게는, 상기 환경설정 데이터는, 딜레이 타임을 포함하여, 상기 제어부는 수신된 저항성 누설전류 값이 설정된 값인 임계 전류 값을 넘는 경우 사전 설정된 딜레이 타임이 도과 한 후에 저항성 누설전류 값을 재 수신하여 재 수신한 저항성 누설전류 값이 설정된 값인 임계 전류 값을 넘는 지를 다시 판단하고, 재 수신한 저항성 누설전류 값이 설정된 값인 임계 전류 값을 넘는 경우에 한하여 누전 경보메시지를 생성하여 모니터링 서버로 전송한다.
바람직하게는, 제어부(110)는 사전 설정된 조건에 따라 통신 및 출력부(140)의 출력부(142)를 제어하여 이에 연결된 외부장치의 작동 제어 명령을 전송한다.
여기서, 상기 외부장치는 경광등 또는 누전차단기인 것이 바람직하다.
바람직하게는, 상기 계측데이터는 모니터링 장치(100)에서 계측 및 측정하는 온도, 전체 누설전류, 저항성 누설전류, 용량성 누설전류, 전압, 주파수, 역률 등의 데이이터로서 이들은 메모리에 저장되어 관리되며, 주기적으로 모니터링 서버로 전송한다.
바람직하게는, 상기 저항성 누설전류 값(Igr)은 측정된 누설전류의 위상 값과 측정된 전압의 위상 값을 비교하여 상기 비교 결과를 기반으로 연산된다.
여기서, 상기 환경설정 데이터는, 저항성 누설전류(Igr)의 임계 전류 값을 포함하며 상기 사용자 인터페이스부(130)을 통한 사용자 입력에 따라 설정되거나, 모니터링 서버(200)로부터 수신하여 설정되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 배전설비는 배전반으로, 영상 변류기는 상기 배전반의 변압기(TR)의 출력 선로에 설치되어 누설 전류 값을 검출하는 것이 바람직하다.
다른 측면에서, 본 발명은 배전설비의 누설전류 모니터링 장치의 누설전류 모니터링 방법에 관한 것으로, 설정 입력 또는 설정 변경 입력을 환경설정 데이터로 수신하고 상기 환경설정 데이터를 제어부(110)로 전송하여 입력하는 설정 제어 입력 단계(S100), 제어부(110)가 입력된 상기 환경설정 데이터를 메모리에 저장하고 상기 환경설정 데이터에 포함된 저항성 누설전류(Igr)의 임계 전류 값 및 임계 온도 값에 따라 누설전류 모니터링 장치의 작동 환경을 설정하는 임계 값 설정 단계(S200), 검출부(120)에서 누설전류 값 및 배전설비의 특정 부분의 온도을 측정하고 측정된 누설전류 값으로부터 저항성 누설 전류 값을 산출하며, 제어부(110)에서 측정된 누설전류 값으로부터 산출된 저항성 누설전류 값이 설정된 임계 전류 값 이내인지를 판단하고, 측정된 온도 값이 설정된 임계 온도 값 이내 인지를 판단하는 측정 및 연산 단계(S300), 저항성 누설전류 값이 설정된 값인 임계 전류 값을 넘는 경우 모니터링 장치의 표시부(132)의 해당 경고등 LED램프를 점등하여 표시하고 측정된 온도가 임계 온도 값을 넘는 경우 해당 경고등 LED램프를 점등하여 표시하고, 누설전류 초과 상태인 누전 경보메시지 또는 온도 초과 상태인 과열 경보메시지를 생성하는 알람 동작 및 경보메시지 생성하는 단계(S330), 및 생성된 경보메시지를 모니터링 서버(200)로 전송하는 모니터링 서버 전송 단계(S400)를 포함하여 수행된다.
바람직하게는, 경보메시지 생성하는 단계(S330)는, 수신된 저항성 누설전류 값이 설정된 값인 임계 전류 값을 넘는 경우 사전 설정된 딜레이 타임이 도과 한 후에 저항성 누설전류 값을 재 수신하여 재 수신한 저항성 누설전류 값이 설정된 값인 임계 전류 값을 넘는 지를 다시 판단하고, 재 수신한 저항성 누설전류 값이 설정된 값인 임계 전류 값을 넘는 경우에 한하여 누전 경보메시지를 생성한다.
또한, 바람직하게는, 설정 제어 입력 단계(S100)에서 상기 환경설정 데이터는, 저항성 누설전류(Igr)의 임계 전류 값을 포함하며 상기 사용자 인터페이스부(130)을 통한 사용자 입력에 따라 설정되거나, 모니터링 서버(200)로부터 수신하여 설정된다.
본 발명에 따르면, 다양한 전력환경의 배전설비에 저렴한 비용으로 효율적인 설치가 가능한 배전설비의 누설전류 모니터링 장치 및 누설전류 모니터링 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 누설전류를 조기에 검출한 후 이를 누전 경보메시지로 사용자에게 전송함으로써, 전기 배선 및 전기기기에 대한 초치 및 관리를 취하도록 하여 누전에 의한 감전 및 전기화재를 예방할 수 있다.
나아가, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 누설전류에서 전기 화재나 감전 등의 사고의 직접적인 원인이 되는 저항성 누설전류를 분리 추출하고, 추출된 저항성 누설전류로부터 누전 여부를 판단하여 사용자에게 누전 경보메시지를 전송함으로써, 전기 배선 및 전기기기에 대한 초치 및 관리를 취하도록 하여 누전에 의한 감전 및 전기화재를 예방함과 동시에 배전설비에 연결된 전기 배선 및 전기기기에 이상이 없는 상황에도 용량성 누설전류로 인해 누전상태로 잘못 판단되어 불필요한 오인 조치가 발생되는 것을 예방하는 것이 가능해진다.
본 발명의 예시적 실시예들에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 아니하며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 이하의 기재로부터 본 발명의 예시적 실시예들이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 도출되고 이해될 수 있다. 즉, 본 발명의 예시적 실시예들을 실시함에 따른 의도하지 아니한 효과들 역시 본 발명의 예시적 실시예들로부터 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 도출될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배전설비의 누설전류 모니터링 장치를 포함하는 누설전류 모니터링 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배전설비의 누설전류 모니터링 장치의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배전설비의 누설전류 모니터링 장치의 에서 누전을 검출하는 누설검출부의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배전설비의 누설전류 모니터링 장치에서의 모니터링 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 배전설비의 모니터링 서버에서의 모니터링 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 배전설비의 누설전류 모니터링 장치의 회로 구성예이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 배전설비의 누설전류 모니터링 장치의 구현 제품의 사진이다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면의 설명과 관련하여, 동일하거나 유사한 구성요소에 대해서는 동일하거나 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 또한, 도면 및 관련된 설명에서는, 잘 알려진 기능 및 구성에 대한 설명이 명확성과 간결성을 위해 생략될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배전설비의 누설전류 모니터링 장치를 포함하는 누설전류 모니터링 시스템의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 누설전류 모니터링 시스템(1)은 임의의 배전설비(300)에 부가적으로 설치되는 모니터링 장치(100)와 모니터링 서버(200)를 포함하여 구성된다.
본 발명의 모니터링 장치(100)는 배전설비에서 공급되는 단상 교류 전류에 의한 전력이 출력되는 선로에서 검출되는 누설전류(Ig)과 배전설비의 특정부분에서 측정되는 온도를 모니터링하며, 검출되는 누설전류(Ig)가 임계 전류 값의 이내 인지 여부를 판단하고, 배전설비의 특정부분의 온도가 임계 온도 값의 이내인지 여부 인지를 판단하여 배전설비의 누설전류(Ig) 및 배전설비의 특정부분의 온도를 모니터링한다.
누설전류(Ig)의 측정은 영상 변류기(ZCT)를 배전설비의 모니터링 대상 부분의 출력 선로에 설치하여 수행되며, 측정되는 누설전류(Ig)과 전압을 측정하여 이를 통해 저항성 누설전류(Igr)과 용량성 누설전류(Igc)을 연산하여 그 결과를 전기 신호 또는 데이터의 형태로 메모리에 저장하고 출력한다.
온도의 측정은 온도센서를 배전설비의 모니터링 대상 부분에 설치하여 온도 측정을 수행하며 그 측정 결과를 전기 신호 또는 데이터의 형태로 출력한다.
배전반에 설치되는 경우 영상 변류기(ZCT)는 변압기(TR)의 출력 선로의 누설전류를 측정하며, 온도센서는 변압기(TR)의 온도 측정을 수행한다.
저항성 누설전류는 절연저항의 열화로 발생시, 전압과 전류가 동상이므로 시간 흐름에 따라 열이 발생하며, 이에 따라 감전의 위험과 더불어 화재의 위험을 증가시킨다. 용량성 누설전류는 배전선로의 전류와 선로길이에 비례하여 커지면 선로 주위 대지가 젖어 있는 경우 더욱 증가하나 감전 위험과 화재 위험의 증가에 미치는 영향은 미비하다.
이에 따라, 본 발명에 있어, 모니터링 장치(100)는 저항성 누설전류(Igr)가 사전 설정된 임계 전류 값이내 인지를 모니터링하며, 저항성 누설전류(Igr)가 사전 설정된 임계 전류 값을 도과하는 경우 누전 발생으로 판단하여 누전 경보메시지를 생성하여 모니터링 서버(200)으로 전송한다.
저항성 누설전류(Igr)을 이용하여 누전 감지 판단에 따른 누전 경보메시지 생성하므로, 보다 정확한 누전 발생 관련 누전 경보메시지를 생성하여 전송할 수 있게 된다. 이를 통해 전기 배선 및 전기기기에 대한 초치 및 관리를 취하도록 하여 누전에 의한 감전 및 전기화재를 예방함과 동시에 배전설비에 연결된 전기 배선 및 전기기기에 이상이 없는 상황에도 용량성 누설전류로 인해 누전상태로 잘못 판단되어 불필요한 오인 조치가 발생되는 것을 예방하는 것이 가능해진다
또한, 실시예에 따라서는 저항성 누설전류(Igr)가 사전 설정된 임계 전류 값을 도과하는 경우 누전 감지 판단 후, 누전 경보메시지 생성까지의 딜레이 타임을 설정할 수 있다. 누전 감지 판단 후 딜레이 타임을 설정하는 이유는, 전력환경의 일시적인 변동에 따라 일시적인 누설전류가 발생한 경우라도, 일정시간 뒤 정상상태로 회복되는 상황이 빈번한 반면, 이러한 상황에서도 누전 감지 경보메시지가 생성 및 발송되는 경우 누전 경보메시지의 신뢰성이 낮아지는 문제가 발생하며, 적절한 딜레이 타임을 설정하여 딜레이 타임 경과 후 저항성 누설전류(Igr)가 전 설정된 임계 전류 값이내로 복귀하는 경우 누전 경보메시지를 생성하지 않음으로써, 잘못된 경고 메시지 발송으로 인한 누전 경보메시지의 신뢰성이 낮아지는 문제를 해결할 수 있다.
본 발명은 저항성 누설전류(Igr)의 임계 전류 값 및 임계 온도 값, 딜레이 타임, 모니터링 서버와의 통신 국번 등을 포함하는 모니터링 장치(100)의 각종 환경설정이 후술하는 모니터링 장치(100)의 사용자 인터페이스를 통한 사용자의 입력 또는 통신모듈을 통해 전송되는 모니터링 서버(200)로부터의 제어 명령에 의하여, 배전설비의 사양 및 배전설비의 설치환경에 최적화된 값으로 사용자에 의하여 사전 설정되거나 설정 변경될 수 있다.
상기 환경설정은 온도, 전체 누설전류, 저항성 누설전류, 용량성 누설전류, 전압, 주파수, 역률 등 계측데이터와 함께 모니터링 장치(100)의 메모리에 저장되고, 주기적으로 모니터링 서버(200)로 전송되어 관리될 수 있다.
이를 통해. 본 발명의 모니터링 장치(100)는 다양한 배전설비의 사양 및 배전설비의 설치환경에 대응하여 부가적인 장치로서 사용되는 것이 가능하며, 다양한 배전설비의 사양 및 배전설비의 설치환경에서도 모니터링 및 경보메시지의 생성 및 발송이 가능해진다.
모니터링 서버(200)는 각 배전설비에 설치된 모니터링 장치(100)의 정보를 관리하며, 사용자의 입력을 수신하여 유/무선 통신을 통해 제어신호를 모니터링 장치(100)에 전송하여 모니터링 장치(100)를 제어하고, 소요되는 설정 값을 설정 또는 변경 설정한다. 또한, 모니터링 장치로부터 관련 경보메시지를 수신하여, 네트워크를 통해 사용자 단말(2)로 전송할 수 있으며, 이를 위해 통신사 서버(3)와 네트워크를 통해 통신할 수 있다.
배전설비(300)는 수전한 뒤 수요 장소에 전기를 공급하는 배전반, 배전기기 및 전선로의 총칭이다. 배전반 이후에서부터 전기 사용 기기에 이르는 전선로ㆍ개폐기ㆍ차단기ㆍ분전함ㆍ콘센트ㆍ제어반ㆍ스위치 따위의 부속 설비를 포함한다. 본 발명에서 모니터링 장치(100)가 설치되는 배전설비(300)는 배전반, MCC, 분전반, 제어반 중 필요한 전기계기가 대상이 되며, 이미 자체 회로의 보호 및 이후 회로의 누전으로 인한 감전 또는 화재발생의 방지를 위해 통상 누전 차단기가 설치되어 있을 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배전설비의 누설전류 모니터링 장치의 블록도이다.
도 2를 참조하면, 누설전류 모니터링 장치(100)는 제어부(110), 검출부(120), 사용자 인터페이스부(130), 통신 및 출력부(140), 및 메모리(150)을 포함하여 구성된다.
제어부(110)는 사용자 인터페이스부(130)로부터 입력되는 모니터링 장치(100)의 환경설정 데이터를 수신하여 처리하며, 검출부(120)로부터 수신되는 계측데이터를 수신하여 처리한다.
또한, 제어부(100)는 통신모듈 및 출력부를 제어하며, 통신모듈을 통해 모니터링 서버(200)와 통신하여, 모니터링 서버(200)로 경보메시지 및 계측데이터를 전송하고, 모니터링 서버(200)로부터 환경설정 데이터를 수신하여 환경설정 데이터에 따라 모니터링 장치(100)를 작동 환경을 설정한다.
환경설정 데이터는 저항성 누설전류(Igr)의 임계 전류 값 및 임계 온도 값, 딜레이 타임, 모니터링 서버와의 통신 국번 등을 포함하는 모니터링 장치(100)의 각종 환경설정에 소요되는 데이터이다. 계측데이터는 모니터링 장치(100)에서 계측 및 측정하는 온도, 전체 누설전류, 저항성 누설전류, 용량성 누설전류, 전압, 주파수, 역률 등의 데이이터로서 이들은 메모리에 저장되어 관리된다.
본 실시예의 경우 제어부(110)은 검출부(120)로부터 수신된 저항성 누설전류 값이 설정된 값인 임계 전류 값의 이내 인지를 판단하여, 저항성 누설전류 값이 임계 전류 값을 넘는 것으로 판단되는 경우 모니터링 장치의 표시부(132)를 제어하여, 해당 경고등 LED램프를 점등하여 표시하며, 수신된 측정 온도 값이 임계 온도 값의 이내 인지를 판단하여, 수신된 측정 온도 값이 임계 온도 값을 넘는 경우 모니터링 장치의 표시부(132)를 제어하여 해당 경고등 LED램프를 점등하여 표시할 수 있다.
이어, 경보메시지를 생성한다. 경보메시지는 저항성 누설전류 값이 임계 전류 값을 넘는 것으로 판단되는 경우 경보메시지는 누설전류 초과 상태인 누전 경보메시지가 생성되며, 수신된 측정 온도 값이 임계 온도 값을 넘는 경우 경보메시지는 온도 초과 상태인 과열 경보메시지가 생성된다. 경보메시지에는 이를 통해 배전설비의 누전 및 고장 상황을 파악할 수 있는 내용이 포함된다.
본 실시예의 경우 저항성 누설전류 값이 설정된 값인 임계 전류 값을 넘는 경우 사전 설정된 딜레이 타임이 도과 한 후에 저항성 누설전류 값을 재 수신하여 재 수신한 저항성 누설전류 값이 설정된 값인 임계 전류 값을 넘는 지를 다시 판단하고, 여전히 재 수신한 저항성 누설전류 값이 설정된 값인 임계 전류 값을 넘는 경우에 한하여 누전 경보메시지를 생성할 수 있다.
생성된 경보메시지는 통신모듈(141)을 제어하여 모니터링 서버(200)로 전송하며, 본 실시예의 경우 메모리에 저장된 측정된 누설전류 값, 연산된 저항성 누설전류 값과 용량성 누설전류 값, 측정된 온도 값 등 계측데이터를 주기적으로 모니터링 서버(200)으로 전송하도록 설정될 수 있다.
이 경우 제어부(110)은 통신 및 출력부(140)의 출력부(142)를 제어하여, 이에 연결된 외부장치(미도시) 예컨대, 경광등 또는 누전차단기의 작동 제어 명령을 전송할 수도 있다. 외부장치(미도시) 예컨대, 경광등 또는 누전차단기의 작동 제어 명령 전송 조건은 사전 설정되며 경보메시지 생성 및 전송 조건과 같거나 상이할 수 있다.
제어부(110)는 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램)를 실행하여 제어부(110)에 연결된 모니터링 장치(100)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)을 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 제어부(110)는 다른 구성요소 예컨데, 검출부(120), 사용자 인터페이스부(130), 통신 및 출력부(140)로부터 수신된 명령 및 데이터를 메모리(150)에 로드하고, 메모리(150)에 저장된 명령 및 데이터를 처리하여, 결과 데이터를 메모리(150)에 저장할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제어부(110)는 메인 프로세서(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서), 및 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(예: 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 보조 프로세서는 메인 프로세서보다 저전력을 사용하거나, 또는 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서는 메인 프로세서와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
검출부(120)는 누설검출부(121)와 온도센서부(122)를 포함하여, 배전설비(300)에서 전력을 공급하는 상황에서 출력 선로의 누설전류(Ig)를 측정하고 온도를 측정하며, 측정된 누설전류(Ig)과 측정된 온도 값에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 또한, 출력 선로의 전압을 측정하여 측정된 전압 값에 해당하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다.
본 실시예의 경우 검출부(120)의 누설검출부(121)는 영상 변류기(ZCT)를 포함하여, 배전설비의 전원 출력 선로에서의 누설전류 값(Ig)을 측정하고, 측정된 누설전류 값으로부터 저항성 누설전류 값과 용량성 누설전류 값을 연산하여, 저항성 누설전류 값(Igr)과 용량성 누설전류 값(Igc) 각각에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성하고 이를 제어부(110)로 전송하여, 제어부(110)가 수신된 저항성 누설전류 값이 설정된 값인 임계 전류 값 이내인지를 판단하도록 한다.
본 실시예의 경우 온도센서부(122)는 온도센서를 포함하여 배전설비의 특정부분의 온도를 감지하여 온도 값에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성하여, 제어부(110)로 전송하여, 수신된 온도 값이 설정된 임계 전류 값 이내인지를 판단하도록 한다.
실시예에 따라 본 발명의 모니터링 장치(100)가 배전반에 설치되는 경우 영상 변류기(ZCT)는 변압기(TR)의 출력 선로에 설치되어 누설전류를 측정하며, 온도센서부의 온도센서는 변압기(TR)의 온도 측정한다.
사용자 인터페이스부(130)는 조작부(131)와 표시부(132)를 포함한다. 조작부(131)는 예컨대 도 7의 회로도 및 도 8의 제품사진과 같이 버튼 형식으로 모니터링 장치의 외관에 설치되어, 사용자의 버튼 입력에 따른 설정 입력 또는 설정 변경 입력을 수신하여 제어부(110)로 전송한다. 사용자 인터페이스부(130)의 조작부(131)를 통하여 모니터링 장치(100)의 환경설정 데이터가 사용자에 의하여 입력될 수 있다.
표시부(132)는 예컨대 도 7의 회로도 및 도 8의 제품사진과 같이 LED창 및 LED램프를 포함하여, 모니터링 장치(100)의 현재 작동 상태 및 설정과 작동에 필요한 정보를 표시하며, 후술하는 누설전류의 모니터링 결과 저항성 누설전류가 임계 전류 값을 넘는 경우 표시부(132)의 해당 경고등 LED램프를 점등하여 표시하고, 온도 모니터힝 결과 배전설비의 특정부분의 온도가 임계 온도 값을 넘는 경우 표시부(132)의 해당 경고등 LED램프를 점등하여 표시할 수 있다.
통신 및 출력부(140)는 통신모듈(141)과 출력부(142)를 포함한다. 통신 모듈(141)은, 모니터링 서버(200)와 통신하여, 모니터링 서버(200)로부터 설정 입력 또는 설정 변경에 관한 제어 신호를 수신하고, 모니터링 서버(200)로 생성된 경보메시지 전송하며, 검출부(120)를 통해 측정된 누설전류 값 및 온도 값을 사전 설정된 주기로 전송한다. 실시예에 따라서는, 모니터링 장치의 현재 상태(고장 유무 등) 정보를 주기적으로 전송할 수 있다. 본 실시예의 경우 통신모듈(141)과 모니터링 서버(200)간의 통신은 RS485 통신 프로토클에 의하여 수행되며, 통신모듈(141)을 통한 통신을 통해 경보메시지 및 계측데이터가 모니터링 서버(200)로 전송되며, 모니터링 서버(200)로부터의 환경설정 데이터 및 각종 제어신호가 수신된다.
출력부(142)는 제어부(110)의 제어에 따라 외부 장치(미도시) 예컨대 경광등 또는 차단기로 제어 명령을 전송할 수 있다. 외부장치(미도시) 예컨대, 경광등 또는 누전차단기의 작동 제어 명령 전송 조건은 경보메시지 생성 및 전송 조건과 같거나 상이할 수 있다.,
메모리(150)에는 모니터링 장치(100)의 적어도 하나의 구성요소(예: 제어부(110) 또는 검출부(120)에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(150)는 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다.
본 실시예의 경우 하기와 같은 모니터링 장치(100)의 측정 데이터 및 환경설정 데이터와 알람 정보가 저장된다.
[측정 데이터]
[환경설정]
[알람]
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배전설비의 누설전류 모니터링 장치의 에서 누전을 검출하는 누설검출부의 구성도이다.
누설검출부(121)는 누설전류 측정부(121a), 전류위상 검출부(121b), 전압 측정부(121c), 전압 위상 검출부(121d), 및 연산부(121e)를 포함할 수 있다.
누설전류 측정부(121a)는 배전설비의 출력 배선에 설치된 영상 변류기(미도시)를 포함하여, 영상 변류기(미도시)를 통하여 영상 전류를 획득하여 누설전류를 측정한다.
실시예에 따라 본 발명의 모니터링 장치(100)가 배전반에 설치되는 경우 영상 변류기는 상기 배전반의 변압기(TR)의 출력 선로에 설치되어 누설 전류 값을 검출하여 측정한다.
전류위상 검출부(121b)는 누설전류 값 대한 위상 값을 검출할 수 있다. 전류 위상 검출기(121b)는 기준이 되는 신호와 검출된 신호 예컨대, 누설전류 값 간의 위상 차에 비례한 값을 출력할 수 있다.
전압 측정부(121c) 배전설비의 출력 배선의 전압을 측정한다. 실시예에 따라 본 발명의 모니터링 장치(100)가 배전반에 설치되는 경우 전압 측정부는 변압기(TR)의 출력 선로의 전압을 측정한다.
전압 위상 검출부(121d)는 측정된 전압 값에 대한 위상 값을 검출할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전압 위상 검출부(121d)는 기준이 되는 신호와 검출된 신호 즉, 측정된 전압 값 간의 위상 차에 비례한 값을 출력할 수 있다.
상기 연산부(121e)는 전류위상 검출부(121b)에 의해 검출된 전류 위상 값과 상기 전압 위상 검출부(121d)에 의해 검출된 전압 위상 값을 비교하고, 상기 비교 결과를 기반으로 본 실시예의 경우 저항성 누설전류 값(Igr)과 용량성 누설전류 값(Igc)을 출력한다. 또한, 전체 누설전류 값(Ig)을 출력할 수 있다.
상기 비교기(450)에 의해 출력되는 저항성 누설전류 값(Igr)과 용량성 누설전류 값(Igc)은 저항성 누설전류 값(Igr)과 용량성 누설전류 값(Igc)을 디지털 신호로 변환한 디지털 정보일 수 있다. 상기 저항성 누설전류 값(Igr)과 용량성 누설전류 값(Igc)은 제어부(110)로 제공되어, 전원 공급을 관리하기 위해 이용될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배전설비의 누설전류 모니터링 장치에서의 모니터링 흐름도이다.
설정 제어 입력 단계(S100)는 사용자에 의하여 사용자 인터페이스부(130)의 조작부(131)를 통해 입력되는 설정 입력 또는 설정 변경 입력을 환경설정 데이터로 수신하고 상기 환경설정 데이터를 제어부(110)로 전송하여 입력한다. 설정 입력 또는 설정 변경 입력은 모니터링 서버(200)으로부터 통신모듈(141)을 통하여 수신하여 제어부(110)로 전송하여 입력될 수 있다.
환경설정 데이터에는 저항성 누설전류(Igr)의 임계 전류 값 및 임계 온도 값, 딜레이 타임, 모니터링 서버와의 통신 국번 등을 포함하는 모니터링 장치(100)의 각종 작동 환경설정에 소요되는 데이터가 포함된다.
본 실시예의 경우 저항성 누설전류 값의 임계 값은 기본 값은 10mA로 설정되어 있으며, 최소 값 1mA에서 최대 값 500mA로 10mA 단위로 설정되며, 배전설비의 전력환경에 따라 임계 값이 조정되어 입력되며, 차단기가 설치된 경우 차단기 작동 저항성 누설전류 값의 80%가 임계 값으로 설정될 수 있다.
또한, 누전 감지 후 누전 경보메시지 발생까지의 딜레이 타임을 설정할 수 있다. 누전 감지 후 딜레이 타임의 경우, 전력환경에 따라 일시적인 누설전류의 발생의 경우 일정시간 뒤 정상상태로 회복되는 반면, 이러하 상황에서도 누전 경보메시지가 생성 및 발송되는 경우를 방지하여 빈번한 필수적이지 않은 누전 경보메시지 발송으로 인한 경보 효과의 감소를 방지하기 위함이다. 누전 감지 후 누전 경보메시지 발생까지의 딜레이 타임은 배전설비의 전력환경에 따라 다른 값으로 설정 및 변경 설정될 수 있다.
임계 값 설정 단계(S200)는 제어부(110)가 입력된 상기 환경설정 데이터를 메모리에 저장하고 상기 환경설정 데이터에 포함된 저항성 누설전류(Igr)의 임계 전류 값 및 임계 온도 값에 따라 누설전류 모니터링 장치의 작동 환경을 설정하며 설정 또는 변경 설정된 설정 값을 메모리에 저장한다.
측정 및 연산 단계(S300)는, 검출부(120)에서 누설전류 값 및 배전설비의 특정 부분의 온도을 측정하고 측정된 누설전류 값으로부터 저항성 누설 전류 값을 산출하며, 제어부(110)에서 측정된 누설전류 값으로부터 산출된 저항성 누설전류 값이 설정된 임계 전류 값 이내인지를 판단하고, 측정된 온도 값이 설정된 임계 온도 값 이내 인지를 판단한다.
본 실시예의 경우 검출부(120)에서 측정된 누설전류 값과 측정된 전압 값을 기초로 저항성 누설전류 값과 용량성 누설전류 값을 연산하여 산출하며, 산출된 저항성 누설전류 값을 제어부(110)로 전송하여, 산출된 저항성 누설전류 값이 설정된 임계 전류 값 이내인지를 판단한다.
검출부(120)에서 배전설비의 특정 부분의 온도을 측정하며, 측정된 온도 값을 제어부(110)으로 전송하여 측정된 온도 값이 설정된 임계 온도 값의 이내인지를 판단한다.
측정된 누설전류 값, 연산된 저항성 누설전류 값과 용량성 누설전류 값, 측정된 온도 값은 메모리에 저장되며, 후술하는 측정값/경보메시지 수신단계(S500)에서 사전 설정된 주기에 따라, 모니터링 서버(200)으로 전송된다.
저항성 누설전류를 측정하여 설정된 임계 값의 이내인지를 판단하는 저항성 누설전류가 설정치 이내인지 판단하는 과정(S310)을 수행하며, 이어 배전설비의 특정부분의 온도를 측정하여 측정된 온도가 온도의 임계 값의 이내인지를 판단하는 현재 온도가 설정온도 이내인지 판단하는 과정(S320)을 수행한다.
알람 동작 및 경보메시지 생성하는 단계(S330)는 저항성 누설전류가 설정치 이내인지 판단하는 과정(S310) 수행결과 저항성 누설전류 값이 설정된 값인 임계 전류 값을 넘는 경우 모니터링 장치의 표시부(132)의 해당 경고등 LED램프를 점등하여 표시하고, 현재 온도가 설정온도 이내인지 판단하는 과정(S320)에서 배전설비의 특정부분의 측정된 온도가 임계 온도 값을 넘는 경우 해당 경고등 LED램프를 점등하여 표시할 수 있다. 이어, 경보메시지를 생성하며, 경보메시지는 누설전류 초과 상태인 누전 경보메시지 및 온도 초과 상태인 과열 경보메시지로 이를 통해 배전설비의 누전 및 고장 상황을 파악할 수 있는 내용이 포함된다.
본 실시예의 경우 저항성 누설전류가 설정치 이내인지 판단하는 과정(S310) 수행결과 저항성 누설전류 값이 설정된 값인 임계 전류 값을 넘는 경우 사전 설정된 딜레이 타임이 도과한 후에 저항성 누설전류 값이 설정된 값인 임계 전류 값을 넘는 지를 재 판단하여, 여전히 저항성 누설전류 값이 설정된 값인 임계 전류 값을 넘는 경우에 한하여 누전 경보메시지를 생성할 수 있다.
모니터링 서버 전송 단계(S400)는, 상기 생성된 경보메시지를 모니터링 서버(200)로 전송하는 과정으로, 통신모듈을 통하여, 생성된 경보메시지를 모니터링 서버(200)로 전송하며, 본 실시예의 경우 메모리에 저장된 측정된 누설전류 값, 연산된 저항성 누설전류 값과 용량성 누설전류 값, 측정된 온도 값 등 계측데이터를 주기적으로 모니터링 서버(200)로 전송한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 배전설비의 모니터링 서버에서의 모니터링 흐름도이다.
측정값/경보메시지 수신단계(S500)는, 모니터링 서버(200)가 모니터링 장치로부터 경보메시지를 수신하는 과정으로, 통신모듈을 통하여, 송신된 경보메시지를 수신하며, 주기적으로 전송되는 측정된 누설전류 값, 연산된 저항성 누설전류 값과 용량성 누설전류 값, 측정된 온도 값 등 계측데이터를 수신하여 저장한다.
경보메시지 전송 단계(S600)는, 모니터링 서버(200)에서 사전 지정된 사용자 단말(2)로 네트워크를 통하여 수신된 경보메시지를 네트워크를 통해 전송하는 과정으로, 통신사 서비스를 이용하는 경우, 통신사 서버(3)을 통해 사전 지정된 사용자 단말(2)로 전송한다.
측정값/경보메시지 관리 단계(S700)는 수신하여 전송한 경보메시지 및 주기적으로 수신한 측정된 누설전류 값, 연산된 저항성 누설전류 값과 용량성 누설전류 값, 측정된 온도 값을 모니터링 장치(100) 별로 모니터링 정보로서 저장하여 관리하는 단계이다.
모니터링 결과 보고 생성(S800)는 저장된 모니터링 정보를 기초로 사전 설정된 주기에 따라 결과 보고서의 형태로 생성하여 사용자에게 전송하는 과정이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 배전설비의 누설전류 모니터링 장치의 회로 구성예이다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 배전설비의 누설전류 모니터링 장치의 구현 제품의 사진이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 모니터링 장치는 상술한 제어부(110), 검출부(120), 사용자 인터페이스부(130), 통신 및 출력부(140), 및 메모리(150)을 포함하는 독립적인 장치로 구현되어, 기존 배전설비의 구성을 변경하지 않고 용이하게 부가적으로 설치되어 상술한 기능을 수행할 수 있게 된다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 모니터링 장치는, 예를 들면, 디스플레이 장치, 휴대용 통신 장치(예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 모니터링 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들면, 단수로 표현된 구성요소는 문맥상 명백하게 단수만을 의미하지 않는다면 복수의 구성요소를 포함하는 개념으로 이해되어야 한다. 본 문서에서 사용되는 '및/또는'이라는 용어는, 열거되는 항목들 중 하나 이상의 항목에 의한 임의의 가능한 모든 조합들을 포괄하는 것임이 이해되어야 한다. 본 발명에서 사용되는 '포함하다,' '가지다,' '구성되다' 등의 용어는 본 발명 상에 기재된 특징, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것일 뿐이고, 이러한 용어의 사용에 의해 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하려는 것은 아니다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다.
본 문서의 다양한 실시예들에서 사용된 용어 "~부" 또는 "~모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로와 같은 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. "~부" 또는 "~모듈"은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일 실시예에 따르면, "~부" 또는 "~모듈"은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들에서 사용된 용어 “할 경우”는 문맥에 따라 “할 때”, 또는 “할 시” 또는 “결정하는 것에 응답하여” 또는 “검출하는 것에 응답하여”를 의미하는 것으로 해석될 수 있다. 유사하게, “라고 결정되는 경우” 또는 “이 검출되는 경우”는 문맥에 따라 “결정 시” 또는 “결정하는 것에 응답하여”, 또는 “검출 시” 또는 “검출하는 것에 응답하여”를 의미하는 것으로 해석될 수 있다.
본 문서를 통해 설명된 모니터링 장치에 의해 실행되는 프로그램은 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 프로그램은 컴퓨터로 읽을 수 있는 명령어들을 수행할 수 있는 모든 시스템에 의해 수행될 수 있다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령어(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로 (collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어는, 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장 매체(computer-readable storage media)에 저장된 명령어를 포함하는 컴퓨터 프로그램으로 구현될 수 있다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장 매체로는, 예를 들어 마그네틱 저장 매체(예컨대, ROM(Read-Only Memory), RAM(Random-Access Memory), 플로피 디스크, 하드 디스크 등) 및 광학적 판독 매체(예컨대, 시디롬(CD-ROM), 디브이디(DVD: Digital Versatile Disc)) 등이 있다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템들에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 판독 가능한 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들(예: 스마트 폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있으며, 복수의 개체 중 일부는 다른 구성요소에 분리 배치될 수도 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.
1: 모니터링 시스템, 2: 사용자 단말, 3: 통신사 서버
100 : 모니터링 장치
110 : 제어부
120 : 검출부
130 : 사용자 인터페이스부
140 : 통신 및 출력부
150 : 메모리
200 : 모니터링 서버
300 : 배전설비

Claims (12)

  1. 배전설비의 누설전류 모니터링 장치에 있어서,
    사용자 인터페이스부(130)로부터 입력되는 모니터링 장치(100)의 환경설정 데이터를 수신하여 처리하고, 검출부(120)로부터 수신되는 계측데이터를 수신하여 처리하는 제어부(110) 및
    누설검출부(121)를 포함하여, 배전설비(300)에서 전력을 공급하는 상황에서 출력 선로의 누설전류(Ig)를 측정하고 온도를 측정하며, 측정된 누설전류(Ig)과 측정된 온도 값에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성하는 검출부(120)를 포함하여,
    상기 검출부(120)의 누설검출부(121)는 영상 변류기(ZCT)를 포함하여, 배전설비의 전원 출력 선로에서의 누설전류 값(Ig)을 측정하고, 측정된 누설전류 값으로부터 저항성 누설전류 값과 용량성 누설전류 값을 연산하여, 저항성 누설전류 값(Igr)과 용량성 누설전류 값(Igc) 각각에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성하여 제어부(110)로 전송하며,
    상기 제어부(110)가 수신된 저항성 누설전류 값이 설정된 값인 임계 전류 값 이내인지를 판단하고, 수신된 저항성 누설전류 값이 설정된 값인 임계 전류 값을 넘는 경우 누전 경보메시지를 생성하여 모니터링 서버로 전송하는 것을 특징으로 하는 배전설비의 누설전류 모니터링 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 검출부(120)는 온도센서부(122)를 포함하고, 온도센서부(122)는 온도센 서를 포함하여 배전설비의 특정부분의 온도를 감지하여 온도 값에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성하여, 제어부(110)로 전송하며, 상기 제어부(110)가 수신된 측정 온도 값이 설정된 임계 온도 값 이내인지를 판단하고, 수신된 측정 온도 값이 설정된 임계 온도 값을 넘는 경우 과열 경보메시지를 생성하여 모니터링 서버로 전송하는 것을 특징으로 하는 배전설비의 누설전류 모니터링 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 환경설정 데이터는, 딜레이 타임을 포함하여, 상기 제어부는 수신된 저항성 누설전류 값이 설정된 값인 임계 전류 값을 넘는 경우 사전 설정된 딜레이 타임이 도과 한 후에 저항성 누설전류 값을 재 수신하여 재 수신한 저항성 누설전류 값이 설정된 값인 임계 전류 값을 넘는 지를 다시 판단하고, 재 수신한 저항성 누설전류 값이 설정된 값인 임계 전류 값을 넘는 경우에 한하여 누전 경보메시지를 생성하여 모니터링 서버로 전송하는 것을 특징으로 하는 배전설비의 누설전류 모니터링 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    제어부(110)는 사전 설정된 조건에 따라 통신 및 출력부(140)의 출력부(142)를 제어하여 이에 연결된 외부장치의 작동 제어 명령을 전송하는 것을 특징으로 하는 배전설비의 누설전류 모니터링 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 외부장치는 경광등 또는 누전차단기인 것을 특징으로 하는 배전설비의 누설전류 모니터링 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 계측데이터는 모니터링 장치(100)에서 계측 및 측정하는 온도, 전체 누설전류, 저항성 누설전류, 용량성 누설전류, 전압, 주파수, 역률 등의 데이이터로서 이들은 메모리에 저장되어 관리되며, 주기적으로 모니터링 서버로 전송하는 것을 특징으로 하는 배전설비의 누설전류 모니터링 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 저항성 누설전류 값(Igr)은 측정된 누설전류의 위상 값과 측정된 전압의 위상 값을 비교하여 상기 비교 결과를 기반으로 연산되는 것을 특징으로 하는 배전설비의 누설전류 모니터링 장치.
  8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 환경설정 데이터는, 저항성 누설전류(Igr)의 임계 전류 값을 포함하며 상기 사용자 인터페이스부(130)을 통한 사용자 입력에 따라 설정되거나, 모니터링 서버(200)로부터 수신하여 설정되는 것을 특징으로 하는 배전설비의 누설전류 모니터링 장치.
  9. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배전설비는 배전반으로, 영상 변류기는 상기 배전반의 변압기(TR)의 출력 선로에 설치되어 누설 전류 값을 검출하는 것을 특징으로 하는 배전설비의 누설전류 모니터링 장치.
  10. 배전설비의 누설전류 모니터링 장치의 누설전류 모니터링 방법에 있어서,
    설정 입력 또는 설정 변경 입력을 환경설정 데이터로 수신하고 상기 환경설정 데이터를 제어부(110)로 전송하여 입력하는 설정 제어 입력 단계(S100),
    제어부(110)가 입력된 상기 환경설정 데이터를 메모리에 저장하고 상기 환경설정 데이터에 포함된 저항성 누설전류(Igr)의 임계 전류 값 및 임계 온도 값에 따라 누설전류 모니터링 장치의 작동 환경을 설정하는 임계 값 설정 단계(S200),
    검출부(120)에서 누설전류 값 및 배전설비의 특정 부분의 온도을 측정하고 측정된 누설전류 값으로부터 저항성 누설 전류 값을 산출하며, 제어부(110)에서 측정된 누설전류 값으로부터 산출된 저항성 누설전류 값이 설정된 임계 전류 값 이내인지를 판단하고, 측정된 온도 값이 설정된 임계 온도 값 이내 인지를 판단하는 측정 및 연산 단계(S300),
    저항성 누설전류 값이 설정된 값인 임계 전류 값을 넘는 경우 모니터링 장치의 표시부(132)의 해당 경고등 LED램프를 점등하여 표시하고 측정된 온도가 임계 온도 값을 넘는 경우 해당 경고등 LED램프를 점등하여 표시하고, 누설전류 초과 상태인 누전 경보메시지 또는 온도 초과 상태인 과열 경보메시지를 생성하는 알람 동작 및 경보메시지 생성하는 단계(S330), 및
    생성된 경보메시지를 모니터링 서버(200)로 전송하는 모니터링 서버 전송 단계(S400)를 포함하는 배전설비의 누설전류 모니터링 장치의 누설전류 모니터링 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    경보메시지 생성하는 단계(S330)는, 수신된 저항성 누설전류 값이 설정된 값인 임계 전류 값을 넘는 경우 사전 설정된 딜레이 타임이 도과 한 후에 저항성 누설전류 값을 재 수신하여 재 수신한 저항성 누설전류 값이 설정된 값인 임계 전류 값을 넘는 지를 다시 판단하고, 재 수신한 저항성 누설전류 값이 설정된 값인 임계 전류 값을 넘는 경우에 한하여 누전 경보메시지를 생성하는 것을 특징으로 하는 배전설비의 누설전류 모니터링 장치의 누설전류 모니터링 방법.
  12. 청구항 10에 있어서,
    설정 제어 입력 단계(S100)에서 상기 환경설정 데이터는, 저항성 누설전류(Igr)의 임계 전류 값을 포함하며 상기 사용자 인터페이스부(130)을 통한 사용자 입력에 따라 설정되거나, 모니터링 서버(200)로부터 수신하여 설정되는 것을 특징으로 하는 배전설비의 누설전류 모니터링 장치의 누설전류 모니터링 방법.
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