TWI796093B - 電力監測裝置及使用其之電力監測系統 - Google Patents

電力監測裝置及使用其之電力監測系統 Download PDF

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Abstract

本發明揭露一種用於匯流排饋線的電力監測裝置及使用其之電力監測系統，其用於透過多個網路以連接電力監測裝置與伺服器進而確保通訊穩定性。電力監測系統包含：複數個電力監測裝置，用以收集測量資料；閘道器，其複連接(multiply connected)至複數個電力監測裝置；以及監測伺服器，其透過複數個線路連接至閘道器，並且配置為接收測量資料。

Description

電力監測裝置及使用其之電力監測系統
相關申請案之交互參照
本案主張於2021年1月20日提交的韓國專利申請案號10-2021-0008079的優先權，其全部內容透過引用合併於此。
本揭露涉及一種電力監測裝置及使用其之電力監測系統，並且更具體的，涉及一種電力監測裝置及使用其之電力監測系統，其透過多個網路以連接所使用的電力監測裝置與匯流排饋線及伺服器進而確保通訊穩定性。
軌道饋線(race-way)或者匯流排饋線(bus-way)表示近年來經常使用的配電方法。軌道饋線或匯流排饋線方法是指將供應有電力的匯流排或軌道以預定形式標準化，並且裝置連接至這些饋線(way)並使用的方法。
這種配電方法主要用於使用複數個機架以操作伺服器裝置的電腦系統中，但近年來也經常用於需要分配大量電流的地方，例如無塵室、工廠或研發機構，或者包含設置於其中以用於操作的電腦系統。
在此分配方法中，透過配電饋線接收電力的裝置直接連接至配電饋線，但通常來說，該裝置係透過可插拔於配電饋線中之插槽的分線器(tab)而連 接至配電饋線。具體地，分線器不僅用於簡單地連接配電饋線及裝置，而且近年來更主要以用於連接監測與電力控制的裝置的分接盒(tap-off box)的形式使用。因此，分線器包含用於監測及控制的裝置，並且包含用於在這些裝置及伺服器之間進行連接的通訊裝置。
因此，設置於分接盒中的測量裝置及控制裝置需要高通訊穩定性。然而，由於連接至配電饋線的裝置的複雜性的增加，這些裝置在無法確保這樣的通訊穩定性的情況下操作，因此存在有意外或故障極大地影響其他設備的操作的問題。
(專利文獻1)韓國新型專利公告第20-0412122號(2006年3月16日)之「匯流排饋線系統(Bus-way system)」。
本揭露的目的在於提供一種用於匯流排饋線的電力監測裝置及使用其之電力監測系統，其用於透過多個網路以連接電力監測裝置與伺服器進而確保通訊穩定性。
根據本揭露的一個態樣，電力監測裝置包含：終端單元，其包含連接至一個或多個電壓測量裝置的電壓測量終端單元或者連接至一個或多個電流測量裝置的電流測量終端單元，並且配置為輸出包含來自電壓測量終端單元的電壓資料或者來自電流測量終端單元的電流資料的測量資料；裝置通訊單元，其設置為傳輸測量資料至外部裝置，並且包含配置為執行從外部裝置的資料接收及向外部裝置的資料傳輸中的任意一者的第一連接埠，以及配置為執行資料接收及資料傳輸中的另一者的第二連接埠；以及電源，其包含複數個輸入 終端，各輸入終端連接至外部電源，以將從外部供應的電力供應至裝置通訊單元。
外部裝置可以為其他電力監測裝置、閘道器或監測伺服器中的任意一個。
裝置通訊單元可以中繼傳輸連接至第一連接埠的其他電力監測裝置的資料，或者可以透過第一連接埠直接連接至閘道器，並且將自身的測量資料或者從連接至第二連接埠的其他電力監測裝置傳輸的測量資料傳輸至閘道器，或者可以中繼傳輸連接至第二連接埠的其他電力監測裝置的資料，或者可以透過第二連接埠直接連接至閘道器，並且可以將自身的測量資料或者從連接至第一連接埠的其他電力監測裝置傳輸的測量資料傳輸至閘道器。
在電源中，複數個輸入終端可以分別連接至不同的外部電源。
複數個輸入終端中的任意一個可以連接至閘道器，且可以從閘道器接收電力。
根據本揭露的另一個態樣，電力監測系統包含：複數個電力監測裝置，其配置為收集測量資料；閘道器，其複連接(multiply connected)至複數個電力監測裝置；以及監測伺服器，其透過複數個線路連接至閘道器以接收測量資料。
複數個電力監測裝置可以透過不同的串列通訊彼此連接，並且透過串列通訊連接的複數個電力監測裝置中的第一裝置及最後裝置中的每一個可以連接至閘道器。
電力監測裝置可以設置在分接盒(tap-off box)中。
分接盒可以包含：插頭，其連接至供應有電力的匯流排饋線；斷路器，其用以在插頭與用於接收電力的裝置之間進行中繼傳輸；以及測量裝置，其連接於斷路器與此裝置之間，其配置為產生測量資料，並且包含電壓測量裝置或電流測量裝置。
10:電力監測系統
20:操作電腦
30:伺服器
40,40a,40b,40n:閘道器
41:顯示面板
42:按鈕
43,43a,43b:通訊埠
44,44a,44b:輸出終端
45:獨立通訊埠
46,47:區域網路埠
48:導軌固定器
51,51a,51b,51c,51d,51e,51n:電力監測裝置
52:上蓋
53:電流測量終端
54:固定裝置
55:第一及第二連接埠
56:電壓測量終端
57:指示裝置
58:開口
59:軌壁
60,60a,60b:區域網路
70,70a,70b:通訊線路
70c:公用線路
80:分接盒
81:插頭
82,82a,82b,82c:盒
90:匯流排饋線系統
91:電源
92:匯流排饋線
96,97:測量裝置
98,98a,98b:斷路器
99:DIN導軌
N:中性線
L,L1,L2,L3:配電饋線
V,V1,V2,V3,V4,V5,V6,VN:電壓測量裝置
CT,CT1,CT2,CT3,CT4,CT5,CT6,CT7,CT8:電流測量裝置
C:蓋板
第1圖為繪示出根據本揭露的電力監測系統的配置的示意圖。
第2圖為繪示出第1圖的另一形式的示意圖。
第3圖為繪示出應用於電力監測系統的匯流排饋線的示例的示意圖。
第4圖至第7圖為用於說明由於通訊故障而發生意外的示例圖。
第8圖為繪示出第1圖至第3圖中的閘道器的外觀的示例圖。
第9圖為電力監測裝置的前表面的透視圖。
第10圖為電力監測裝置的後表面的透視圖。
第11圖為繪示出分接盒(tap-off box)的配置的示例圖。
第12圖為用於說明當三相電力供應至裝置時電力監測裝置的使用的示例圖。
第13圖為用於說明當單相電力供應至裝置時電力監測裝置的使用的示例圖。
將詳細說明本揭露的例示性實施例，使得本領域具有通常知識者可以參照附圖輕易地實施本揭露。需要說明的是，附圖中的元件的元件符號在 其他附圖中表示相同的元件時盡可能使用相同的元件符號。在本揭露的說明中，當認為相關的已知功能或已知配置可能不必要地模糊本揭露的本質時，將省略了對其的部分詳細說明。此外，為了便於說明，附圖中出現的一些特徵被放大、縮小或簡化，並且附圖及其元件不一定依照比例繪製。然而，本領域具有通常知識者將容易地理解這些細節。
第1圖為繪示出根據本揭露的電力監測系統的配置的示意圖。第2圖為繪示出第1圖的另一形式的示意圖。第3圖為繪示出應用於電力監測系統的匯流排饋線的示例的示意圖。
參照第1圖至第3圖，根據本揭露的電力監測系統10可以包含電力監測裝置51、閘道器40及電力監測伺服器30。電力監測系統10可以進一步包含操作電腦。
如第3圖中所繪示的，電力監測系統10可以配置為與匯流排饋線系統90結合。在此，為了便於說明，除了匯流排饋線92之外，將僅說明與匯流排饋線配電系統相關聯的電力監測系統10的示例。
然而，下文中的說明也可以應用於使用其他方法或一般方法的配電盤系統(switchboard system)，而不限定於匯流排饋線配電系統，自不待言。
匯流排饋線系統90可以包含匯流排饋線92及的電源91，匯流排饋線92為用於供應電力至用於接收電力的裝置(未繪示出)的配電饋線，且電源91用於供應電力至複數個匯流排饋線92。
電源91可以從外部電源或不斷電裝置接收電力，並且可以供應電力至匯流排饋線92。電源91可以包含諸如斷路器、隔離開關、電錶及變壓器。
匯流排饋線92可以配置在電源91與裝置之間的配電饋線。匯流排饋線92可以針對容置有複數個裝置的每一個機架以進行配置，並且複數個匯流 排饋線92可以設置在一個空間中，使得複數個機架以共用一個匯流排饋線92的方式進行佈置。
匯流排饋線92可以由桿或軌道形式的導體形成，並且可以包含形成在其中的插槽，其用於插入(attaching)及拔除(detaching)連接分接盒(tap-off box)80的插頭81。
電力監測裝置51(51a至51n)可以監測從匯流排饋線92分支並供應至裝置的電力以收集測量資料，並且可以透過閘道器40將所收集的測量資料傳輸至電力監測伺服器30。在此，測量資料可以為諸如電壓資料、電流資料、功率資料、溫度資料、是否存在洩漏電流、洩漏電流流量的資料。測量資料可以為從測量值轉換的數位資料，但是在本揭露中，測量資料可以表示包含測量的類比類型測量值。為此，電力監測裝置51可以包含終端單元、裝置通訊單元及電源，並且將參照其他附圖以更詳細地說明終端單元、裝置通訊單元及電源。
為了收集測量資料，電力監測裝置51可以連接至用於產生測量資料的測量裝置，且為此，其可以包含具有複數個連接終端的終端單元。在此，測量裝置可以為電壓表、電流表、瓦特表或溫度計，電力監測裝置51可以連接至複數個測量裝置。
可以設置複數個電力監測裝置51，並且複數個電力監測裝置51可以透過裝置通訊單元相互通訊連接。在此情況下，電力監測裝置51之間的連接可以透過串列通訊以實現。具體地，根據本揭露的電力監測裝置51可以透過經由串列通訊連接的電力監測裝置51的兩端以雙連接(dually connected)至閘道器40。
詳細地，複數個電力監測裝置51(51a至51n)可以透過串列通訊連接至一個閘道器40(40a至40n)的下部。在此情況下，配置為串列通訊的電力監測裝置51的第一電力監測裝置51a及最後電力監測裝置51n可以透過不同的通訊線 路70a及70b連接至閘道器40a，並且可以以諸如迴路或環的形式連接至閘道器40a。在此，為了便於說明，在用於連接閘道器40及電力監測裝置51的串列通訊線路70中，可以將用於連接閘道器40a及第一電力監測裝置51a的線路定義為第一通訊線路70a，且可以將用於連接閘道器40a及第n電力監測裝置51n的線路定義為第二通訊線路70b，並且可以將用於使電力監測裝置51a至51n彼此連接的線路定義為公用線路70c。這是為了說明方便，並不一定需要這樣劃分，為了方便說明，第一及第n電力監測裝置51a也表示連接至第一通訊線路70a及第二通訊線路70b的裝置，並且本揭露不限定於此。
為此，電力監測裝置51的裝置通訊單元可以包含用於串列通訊的第一及第二連接埠。也就是說，第一連接埠可以透過前級(former stage)的電力監測裝置51或第一通訊線路70a連接至閘道器40，第二連接埠可以透過後級(latter stage)的電力監測裝置51或第二通訊線路70b連接至閘道器40。也就是說，當第一連接埠分配為用於與閘道器40通訊時，第二連接埠可以用於進行通訊，即與後級的電力監測裝置51進行資料接收及傳輸，並且當第二連接埠分配為用於與閘道器40通訊時，第一連接埠可以用於與前級的電力監測裝置51的進行資料接收及傳輸。在此，在沒有發生斷線等意外的情況下，可以使第一連接埠及第二連接埠保持可使用的狀態，但也可以對第一通訊線路70a及第二通訊線路70b中的任意一個賦予優先權且可以進行操作。也就是說，當沒有發生意外時，電力監測裝置51可以透過前級的電力監測裝置51及閘道器40以進行資料接收及傳輸。
也就是說，當第一連接埠用於傳輸測量資料至閘道器40時，第二連接埠可以用於接收來自另一電力監測裝置51的測量資料，並且當第二連接埠用於傳輸測量資料至閘道器40時，第一連接埠可以用於接收來自前級的電力監測裝置51的測量資料。雖然，根據本揭露，上文中僅說明了電力監測裝置51收集測量資料並且傳輸測量資料至閘道器40的情況，但是當用於控制的資料從閘 道器40傳輸至電力監測裝置51時，其可以使用與傳輸測量資料的方法的相反方法以實現，且本領域具有通常知識者可以容易地理解，因此將省略其詳細說明。
電力監測裝置51可以從外部接收用於操作的電力並且可以包含一個相應的電源。電源可以包含用於與外部電源連接的複數個輸入終端。輸入終端可以設置有複數個並且可以與其他輸入終端分開以接收外部電力。複數個輸入終端中的每一個可以分別連接至不同的外部電源以接收來自不同電源的電力。例如，複數個輸入終端中的任意一個可以連接至閘道器40的電源以接收電力。在此，複數個輸入終端皆可以連接至閘道器40的電源，且在此情況下，可以連接至設置在閘道器40的電源中的不同的輸出終端。
閘道器40可以中繼(relay)連接於電力監測伺服器30與電力監測裝置51之間。閘道器40可以供應用於電力監測裝置51的操作的電力。
詳細地，閘道器40可以從電力監測裝置51接收測量資料，並且可以傳輸此測量資料至電力監測伺服器30。在此，可以從電力監測伺服器30傳輸控制資料至電力監測裝置51。
也就是說，閘道器40可以複連接(multiply connected)至電力監測伺服器30及電力監測裝置51。
首先，如上所述，閘道器40可以透過第一及第二通訊線路70a及70b連接至包含複數個電力監測裝置51的第一組中的電力監測裝置51。在此情況下，閘道器40可以透過第一及第二通訊線路70a及70b中賦予有優先權的通訊線路以與電力監測裝置51進行通訊，並且當對應的通訊線路損壞或者斷連又或者公用線路70c損壞時，閘道器40可以使用第二通訊線路70b執行或者可以使用第一及第二通訊線路70a及70b共同接收測量資料。
在此，當透過正常地賦予優先權的通訊線路70a及70b中的任意一個接收到測量資料時，通訊線路70a及70b中的另一個可以用於檢查連接穩定性 或確認資料接收。也就是說，可以透過第一通訊線路70a將測試訊號傳輸至電力監測裝置51，並且可以檢查測試訊號是否透過最後電力監測裝置51n輸出至第二通訊線路70b，以檢查在閘道器40與電力監測裝置51之間的連接狀態。
閘道器40可以複連接至伺服器30。為此，閘道器40及伺服器30可以透過與複數個獨立的區域網路60(60a及60b)區分開的網路以相互連接。藉此，即使用於連接閘道器40與伺服器30的區域網路60a及60b中的任意一個發生通訊故障，也可以透過區域網路60a及60b中的另一個以維持與伺服器30的連接。
閘道器40可以配置為供應外部電力至電力監測裝置51。為此，可以在閘道器40中提供用於輸出電力至電力監測裝置51的輸出終端，且輸出終端可以設置有複數個。
電力監測伺服器30可以將閘道器40連接至諸如操作電腦20的管理員終端，可以將透過閘道器40傳輸的測量資料傳輸至操作電腦20，並且可以透過閘道器40將從操作電腦20傳輸的控制資料傳輸至指定的電力監測裝置51。
為此，電力監測伺服器30可以複連接至閘道器40。複數個閘道器40(40a至40n)可以連接至電力監測伺服器30，並且可以分別透過多個網路連接至閘道器40。例如，當網路由區域網路構成時，網路可以包含第一區域網路60a及第二區域網路60b，並且閘道器40可以透過第一及第二區域網路60a及60b雙連接至電力監測伺服器30。此外，操作電腦20及電力監測伺服器30也可以透過第一及第二區域網路60a及60b進行雙連接。
第4圖至第7圖為用於說明由於通訊故障而發生意外的示例圖。
將參照第1圖及第2圖以更詳細地說明第4圖至第7圖，且如上所述，伺服器30與閘道器40、閘道器40與電力監測裝置51可以形成多個通訊線路(或通訊通道)以進行通訊。
為此，伺服器30及閘道器40可以透過獨立且不同的網路以連接，例如複數個區域網路60。
閘道器40及電力監測裝置51可以透過複數個通訊線路70a及70b連接至屬於一組的不同的電力監測裝置51。具體地，閘道器40可以連接至使用串列通訊方法連接的一組電力監測裝置51中的第一電力監測裝置51a及最後電力監測裝置51n，並且可以以環狀的形式形成連接。
藉此，即使用於連接電力監測裝置51a至51n或電力監測裝置51的通訊線路中的任意一個處於通訊故障狀態，也可以透過不同的線路以保持與閘道器40的通訊，並且可以確保閘道器40與電力監測伺服器30的連接穩定性。
例如，如第4圖所繪示，當第一電力監測裝置51a、從機端(slave)#01與第二電力監測裝置51b、從機端#02斷連時，第一電力監測裝置51a可以透過第一通訊線路70a連接至閘道器40a，第二電力監測裝置51b至其他電力監測裝置51n可以透過第二通訊線路70b連接至閘道器40a，以將測量資料穩定地傳輸至電力監測伺服器30。
如上所述，在根據本揭露的電力監測系統10中，閘道器40與電力監測伺服器30之間的連接以及電力監測伺服器30與操作電腦20之間的連接可以進行複配置(multiply configured)，並且可以透過區域網路以實現。例如，上述元件可以透過兩個獨立的區域網路60a及60b以連接。
藉此，故障可能發生在由區域網路60配置的網路中的各個位置。如第5圖所繪示，故障可能發生在區域網路60與閘道器40之間。如第6圖所繪示，故障可能發生在電力監測伺服器30與操作電腦20之間的區域網路60中，並且如第7圖所繪示，故障也可能發生在區域網路60與閘道器40之間。
在根據本揭露的電力監測系統中，當在故障發生在區域網路60的線路中的任意一個線路時，可以透過雙配置的其他線路的區域網路60以連接組件，從而確保通訊穩定性。
當閘道器40及電力監測裝置51彼此複連接時，各電力監測裝置51可以包含兩個識別符(identifications，IDs)以穩定地識別裝置。也就是說，可以存在有複數個識別符，當閘道器40使用第一通訊線路70a連接至電力監測裝置51時，賦予給第一至第n電力監測裝置51各自的識別符，並且當閘道器40使用第二通訊線路70b連接至電力監測裝置51時，賦予給第一至第n電力監測裝置51各自的識別符。例如，當閘道器40使用第一通訊線路70a連接至電力監測裝置51時，#1、#2...#n的識別符可以依序賦予給電力監測裝置51，並且當閘道器40使用第二通訊線路70b連接至電力監測裝置51時，#n+1、#n+2...#2n的識別符可以以相反的順序賦予給電力監測裝置51以區分這兩種情況。藉此，根據所連接的通訊線路70的串列通訊順序，可以將裝置識別為不同的裝置，從而可以快速識別故障並防止裝置當機(crash)。
傳統上，當發生上述意外時，第三電力監測裝置51c至終端電力監測裝置51n可能會與閘道器40及電力監測伺服器30斷連，但根據本揭露，可以透過複連接的通訊線路以確保連接穩定性。
與一組電力監測裝置51連接的第二通訊線路70b可以連接不同的相鄰閘道器40以響應閘道器40的故障。
第8圖為繪示出第1圖至第3圖中的閘道器的外觀的示例圖。
參照第8圖，如上所述，閘道器40可以中繼傳輸測量資料及控制資料，並且可以進一步供應電力至電力監測裝置51。
為了達成此功能，閘道器40可以配置為安裝在匯流排饋線92或機架中，並且可以包含用於連接另一裝置及外部電源的裝置。
詳細地，第8圖的a部分繪示出閘道器40的前表面的示例，第8圖的b部分繪示出閘道器40的第一及第二側面的示例，第8圖的c部分繪示出閘道器40的第二側面的示例，第8圖的d部分繪示出閘道器40的第四側面，並且第8圖的e部分繪示出閘道器40的前側面的示例。這些佈置及形式是作為示例提出的，且本揭露不限定於此。
閘道器40的前側面可以設置有用於檢查閘道器40的操作狀態或者用於直接進行設定的介面。此介面可以包含顯示面板41及用於輸入的按鈕42。此外，可以進一步設置透過照明及顏色以表示操作狀態的指示燈。
用於與電力監測裝置51連接的組件可以設置在第二側面上。詳細地，用於與第一及第二通訊線路70a及70b連接的通訊埠43(43a及43b)可以設置在第二側面上。通訊埠43可以為串列通訊埠並且可以分別包含一對Tx埠及Rx埠。輸出終端44(44a及44b)可以設置於鄰近通訊埠43。輸出終端44可以連接至電力監測裝置51的上述輸入終端以供應電力。
用於與閘道器40或其他裝置連接的通訊埠可以設置在第四側面上。詳細地，區域網路埠46及47可以設置在第二側面上，並且閘道器40可以連接至不同的區域網路60a及60b。可以設置用於與另一個外部裝置連接的獨立通訊埠45，並且可以設置使用與安裝在第二側面上的連接埠不同的方法的串列通訊埠。例如，獨立通訊埠45可以是RS48通訊埠，但本揭露不限定於此。
諸如DIN導軌(DIN-Rail)的用於固定閘道器40於結構的裝置可以設置在後表面上。例如，後表面的表面可以為階梯狀的以允許DIN導軌插入，並且DIN導軌固定器48可以設置在階梯部分的一側。
在此，後表面的對應DIN導軌結構可以安裝在DIN導軌上，並且當此結構耦接至一般的牆壁或其他結構時，可以改變此結構的形狀及耦接裝置。
如上所述，在閘道器40中，可以根據連接對象分別設置用於連接的通訊埠及電力輸出終端，但是這是為了安裝方便而提出的示例，閘道器40的外觀不限定於所提出的形式，且可以進行修改及變更。
第9圖及第10圖為繪示出電力監測裝置的示例的示例圖。第9圖為電力監測裝置的前表面的透視圖。第10圖為電力監測裝置的後表面的透視圖。
參照第9圖及第10圖，如上所述，電力監測裝置51可以連接至閘道器40以傳輸測量資料，並且可以進一步連接至測量裝置以收集測量資料。
用於此的組件可以設置在電力監測裝置51中。
詳細地，可以在電力監測裝置51的一個表面上設置用於直觀地檢查操作的指示裝置57，例如照明裝置。指示裝置57可以實施為LED裝置，且可以使用已知的指示裝置進行實施。
測量裝置可以包含溫度感測器，並且用於測量溫度感測器的溫度的開口58可以設置在測量裝置的一個表面上。可以省略溫度傳感器，且用於測量溫度的開口可以形成在不同的表面上，並且本揭露不限定於此。
可以在電力監測裝置51中提供用於串列連接的第一及第二連接埠55。如上所述，電力監測裝置51可以透過第一及第二連接埠55連接至另一個電力監測裝置51或閘道器40。
可以設置用於與電壓計(voltage meter)連接的電壓測量終端56。可以設置複數個電壓計(或電壓表(voltmeters))，並且可以將複數個電壓測量終端56分別提供至複數個電壓計。作為另一個態樣，可以設置電流測量終端53，並且其可以連接至複數個電流測量裝置。
電流測量終端53及電壓測量終端56可以設置有複數個。複數個電流測量終端53及電壓測量終端56可以預先分配或配置為根據要測量的值以組合使用。
例如，電流測量終端53可以獨立設置以測量一般電流及洩漏電流。在設置有八個電流測量終端53的情況下，為了測量單相電流，六個終端可以用於測量一般電流，且兩個終端可以用於測量洩漏電流。當電流測量終端53用於測量三相電流時，六個終端，其中三個組合在一起，可以用於測量三相電流，且另外的兩個可以用於測量洩漏電流。
相似地，電壓測量終端56也可以設置有複數個，並且可以設置為與電流測量終端53不同的數量。例如，可以設置有七個電壓測量終端56，並且其中僅一些可以用於測量電壓。具體地，可以測量功耗以測量電壓或電流，並且可以進一步間接檢查裝置的開/關或者啟動/未啟動狀態。
電流測量終端53及電壓測量終端56可以具有蓋板C。蓋板C可以設置為覆蓋或打開一些未連接至測量裝置的終端，可以為各終端設置蓋板C，或者可以以諸如複數個終端共用一個蓋板C的方式進行設置。
作為另一個態樣，容置部及固定裝置54可以耦接至諸如DIN導軌99的結構。
雖然在第9圖及第10圖中未繪示出電源輸入終端，但與上述終端相似，可以在一個表面上設置電源輸入終端。具體地，可以設置有兩個或多個電源輸入終端，且其中一個電源輸入終端可以連接至上述閘道器40的輸出終端。複數個電源輸入端皆可以連接至閘道器40的輸出終端，但在此情況下，為了確保操作穩定性，電源輸入終端可以連接至不同的閘道器40，或者可以為獨立的電源。然而，本揭露不限定於此。
如第9圖及第10圖所繪示的，電力監測裝置51可以單獨使用，且可以連接至周圍的測量裝置，或者如第3圖所繪示的，電力監測裝置51可以配置為分接盒的形式使用。
第11圖為繪示出分接盒的配置的示例圖。
第11圖的a部分為繪示出各分接盒的內部配置的示例圖。第11圖的b部分為繪示出分接盒的電力監測裝置透過第1圖至第3圖中所繪示的串列通訊以連接的狀態的示例圖。
分接盒可以包含插頭81及盒82，且盒82與插頭81可以透過電纜連接，或者插頭81可以耦接至盒82的一個表面。
斷路器98可以設置在盒82中，斷路器98連接至插頭81，以透過插頭81連接用於接收從匯流排饋線92供應的電力的裝置，並且阻隔其之間的連接。斷路器98可以電性連接至盒82外側的插頭81。
測量裝置96及97，例如電壓及電流測量裝置96及97可以設置為與斷路器98的終端接合。測量裝置96及97可以設置在設置於斷路器98的電力出口與盒82之間。
電力監測裝置可以設置為鄰近測量裝置96及97。
藉此，安裝有斷路器98、測量裝置96及97以及電力監測裝置51的分接盒可以設置有複數個，如第11圖的b部分所繪示的。在此情況下，分別設置在分接盒82(82a、82b及82c)的電力監測裝置51(51a、51b及51c)可以使用串列通訊方法以依序連接，並且串聯的電力監測設備51中的第一裝置及最後裝置可以連接至閘道器40。
這樣的分接盒的配置僅作為一個示例，且因此本揭露不限定於此，並且諸如配置的形式、佈置及類型的技術特徵可以根據安裝位置及連接的裝置進行變更。
第12圖及第13圖為用於說明測量裝置與電力監測裝置之間的連接的示例圖，第12圖為用於說明當三相電力供應至裝置時電力監測裝置的使用的示例圖，且第13圖為用於說明當單相電力供應至裝置時電力監測裝置的使用的示例圖
參照第12圖及第13圖，如上所述，根據本揭露的電力監測裝置51可以透過單獨耦接至導軌或機架以連接至測量裝置，或者也可以包含在分接盒中以使用。
相同的電力監測裝置51可以用於三相電力系統，也可以用於單相電力系統。第12圖及第13圖繪示出了此示例。
當用於三相電力系統時，電力監測裝置51可以以第12圖所繪示的形式使用。詳細地，電力監測裝置51d可以連接至諸如電流表的電流測量裝置CT(CT1至CT8)，也可以連接至諸如電壓表的電壓測量裝置V(VN、V1至V6)。
雖然在第12圖及第13圖中，電流測量裝置CT及電壓測量裝置V被標示為在電力監測裝置51d中，但圖中繪示出了連接至這些裝置的輸入終端。
對於這樣的連接，根據本揭露的電力監測裝置51d可以包含複數個輸入終端。例如，如第12圖及第13圖所繪示的，可以設置有用於輸入從電流測量裝置CT傳輸的電流資料的八個輸入終端以及用於輸入從電壓測量裝置V傳輸的電壓資料的七個輸入終端。
首先，在第12圖及第13圖中，斷路器98(98a及98b)的左側表示用於從外部輸出源向斷路器98供應電力的輸入側以及輸入側的配電饋線，斷路器98的右側表示與用於接收電力的裝置連接的輸出側以及輸出側的配電饋線。
當電力監測裝置51d用於三相電力系統時，可以設置有八個電流輸入終端以測量兩個組，也就是說，兩個三相配電饋線及洩漏電流。在此情況下，配電饋線可以配置為三相四線系統(3-phase4-wire system)。
也就是說，八個輸入終端與電流測量裝置CT可以彼此連接，以連接至測量各三相電流的電流測量裝置CT1至CT3及CT5至CT7、以及測量各三相配電饋線的洩漏電流的電流測量裝置CT4及CT8。
為此，電流測量裝置CT1至CT3及CT5至CT7可以對應於配電饋線L1至L3以分別檢測配電饋線L1至L3的電流，並且用於測量洩漏電流的電流測量裝置可以對應於四個導線的配電饋線L1至L3以及中性線N，以檢測三相電流及中性線的電流。
在此情況下，由各電流測量裝置CT產生的電流資料可以包含用於區分電流測量裝置CT的識別碼，並且可以將電流資料傳送至電力監測伺服器30。此外，由電力監測裝置51產生的測量資料的封包可以定義記錄電流資料的各電流測量裝置CT的位置及其資料的大小，因此可以單獨地識別各電流測量裝置CT的資料，且其可以以相同的方式應用於電壓資料。
電壓測量裝置V1至V6、VN也可以分別對應於如圖所繪示的配電饋線L1至L3、N，以分別測量配電饋線L1至L3的相位電壓及中性線N的電壓。
儘管第12圖及第13圖繪示出了電流測量裝置CT設置在輸入側的示例，但是電流測量裝置CT可以設置在輸出側。具體地，電流測量裝置CT可以配置為使得配電饋線L及中性線N分支以測量分配至各斷路器98a的配電饋線的電流或測量輸出側的配電饋線的電流。
雖然電壓測量裝置V也設置在輸入側，但是電壓測量裝置V可以設置在輸出側以允許電力監測伺服器30或者操作電腦20識別斷路器的操作。也就是說，與在斷路器98被設定為斷開狀態的狀態或在斷路器98被設定為導通狀態的狀態下檢測電壓的情況相同，電壓測量裝置V的測量資料及斷路器98的狀態資訊可以相互比較以檢測斷路器98的操作。也就是說，電壓測量裝置V可以設置在輸出側以允許電力監測伺服器30或操作電腦20檢查斷路器98是否正常操作，而不需要用於檢查斷路器98的一般操作的單獨感測器，其不能將操作狀態傳輸至外部裝置。
藉此，可以測量單電源系統的電流及電壓，並連接至相應的測量裝置。
在單相的情況下，可以透過如圖所繪示的八個電流輸入終端及七個電壓輸入終端以測量四個支路的電流及電壓。藉此，當使用四個分支電路時，可以配置有分配給各分支電路的四個斷路器98b。
在此情況下，用於測量各支路電路的單相電流的電流測量裝置CT1、CT3、CT5、CT7以及用於測量各支路電路的洩漏電流的電流測量裝置CT2、CT4、CT6、CT8可以連接至電力監測裝置51e的電流輸入終端。
相似地，用於測量各分支電路的單相電壓的電壓測量裝置V1、V2、V4及V5以及用於測量中性線電壓的電壓測量裝置VN可以安裝在斷路器98b的輸出側，並且可以連接至電壓輸入終端。在此情況下，中性線的電壓可以配置為僅測量如圖所繪示的主配電饋線的中性線N的電壓。
在單相電力系統中，可以為斷路器98b配置電壓測量裝置VN，且電力監測伺服器30或操作電腦20可以檢測斷路器98b的操作狀態。
根據本揭露，電力監測裝置及使用其之電力監測系統可以透過多個網路以連接電力監測裝置及伺服器進而確保通訊穩定性。
雖然已經參照示例性實施例具體地示出及說明了本揭露，但是本領域具有通常知識者將理解的是，在不悖離本揭露的精神的情況下，可以進行各種形式及細節的變更。因此，本揭露的範圍由所附申請專利範圍限定。
10:電力監測系統
20:操作電腦
30:電力監測伺服器
40b,40n:閘道器
51,51a,51b,51n:電力監測裝置
60a,60b:區域網路
70a,70b:通訊線路

Claims (12)

  1. 一種電力監測裝置，包含：一終端單元，係包含連接至一個或多個電壓測量裝置的一電壓測量終端單元或者連接至一個或多個電流測量裝置的一電流測量終端單元，並且配置為輸出包含來自該電壓測量終端單元的一電壓資料或者來自該電流測量終端單元的一電流資料的一測量資料；一裝置通訊單元，係設置為傳輸該測量資料至一外部裝置，並且包含：一第一連接埠，係配置為執行從該外部裝置的一資料接收及向該外部裝置的一資料傳輸中的任意一者；以及一第二連接埠，係配置為執行該資料接收及該資料傳輸中的另一者；以及一電源，係包含複數個輸入終端，各該輸入終端連接至一外部電源，以將從外部供應的電力供應至該裝置通訊單元，其中該外部裝置為其他電力監測裝置、一閘道器或一監測伺服器中的任意一個，並且其中該裝置通訊單元中繼傳輸連接至該第一連接埠的該其他電力監測裝置的資料，或者透過該第一連接埠直接連接至該閘道器，並且將自身的測量資料或者從連接至該第二連接埠的該其他電力監測裝置傳輸的該測量資料傳輸至該閘道器，或者中繼傳輸連接至該第二連接埠的該其他電力監測裝置的資料，或者 透過該第二連接埠直接連接至該閘道器，並且將自身的測量資料或者從連接至該第一連接埠的該其他電力監測裝置傳輸的該測量資料傳輸至該閘道器。
  2. 如請求項1所述之電力監測裝置，其中在該電源中，該複數個輸入終端分別連接至不同的該外部電源。
  3. 如請求項2所述之電力監測裝置，其中該複數個輸入終端中的任意一個連接至該閘道器，以從該閘道器接收電力。
  4. 一種電力監測系統，包含：複數個電力監測裝置，係配置為收集一測量資料；一閘道器，係複連接至複數個電力監測裝置；以及一監測伺服器，係透過複數個線路連接至該閘道器以接收該測量資料，其中該複數個電力監測裝置透過不同的串列通訊彼此連接，並且透過串列通訊連接的該複數個電力監測裝置中的第一裝置及最後裝置中的每一個連接至該閘道器。
  5. 如請求項4所述之電力監測系統，其中該電力監測裝置包含：一終端單元，係包含連接至一個或多個電壓測量裝置的一電壓測量終端單元或者連接至一個或多個電流測量裝置的一電流測量終端單元，並且配置為輸出包含來自該電壓測量終端單元的一電壓資料或者來自該電流測量終端單元的一電流資料的一測量資料； 一裝置通訊單元，係設置為從該終端單元傳輸該測量資料至一外部裝置，並且包含：一第一連接埠，係配置為執行從該外部裝置的一資料接收及向該外部裝置的一資料傳輸中的任意一者；以及一第二連接埠，係配置為執行該資料接收及該資料傳輸中的另一者；以及一電源，係包含複數個輸入終端，各該輸入終端連接至一外部電源，以將從外部供應的電力供應至該裝置通訊單元。
  6. 如請求項5所述之電力監測系統，其中該裝置通訊單元中繼傳輸連接至該第一連接埠的其他電力監測裝置的資料，或者透過該第一連接埠直接連接至該閘道器，並且將自身的測量資料或者從連接至該第二連接埠的該其他電力監測裝置傳輸的該測量資料傳輸至該閘道器，或者中繼傳輸連接至該第二連接埠的該其他電力監測裝置的資料，或者透過該第二連接埠直接連接至該閘道器，並且將自身的測量資料或者從連接至該第一連接埠的該其他電力監測裝置傳輸的該測量資料傳輸至該閘道器。
  7. 如請求項5所述之電力監測系統，其中該閘道器包含複數個輸出終端以輸出外部電力，並且其中，在該電力監測裝置的該電源中，該複數個輸入終端連接至該閘道器的不同的該輸出終端。
  8. 如請求項5所述之電力監測系統，其中該閘道器透過雙串列通訊線路連接至該電力監測裝置，並且其中該監測伺服器與該閘道器透過雙區域網路線路以連接。
  9. 如請求項5所述之電力監測系統，其中該電力監測裝置設置 在一分接盒中。
  10. 如請求項9所述之電力監測系統，其中該分接盒包含：一插頭，係連接至供應有電力的一匯流排饋線；一斷路器，係用以在該插頭與接收電力的一裝置之間進行中繼傳輸；以及一測量裝置，係連接於該斷路器與該裝置之間，其配置為產生一測量資料，並且包含一電壓測量裝置或一電流測量裝置。
  11. 如請求項5所述之電力監測系統，其中該電流測量終端單元包含連接至八個該電流測量裝置的複數個輸入終端，用以接收兩個三相配電路徑的三向電流及洩漏電流或者六個單相配電路徑的電流及洩漏電流，並且其中該電流測量終端單元包含連接至七個該電壓測量裝置的複數個輸入終端，用以接收兩個三相配電路徑的三相電壓及一中性線的電壓或者六個單相配電路徑的電壓以及該中性線的電壓。
  12. 如請求項11所述之電力監測系統，其中連接至該電壓測量終端單元的該電壓測量裝置係測量連接至用以接收電力的一裝置的一斷路器的輸出端的配電路徑的電壓，並且產生一電壓資料，並且其中該監測伺服器基於該電壓資料檢測該斷路器的開/關。
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