(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 등록특허공보(B1)
(45) 공고일자 2008년08월13일
(11) 등록번호 10-0852185
(24) 등록일자 2008년08월07일
(51) Int. Cl.
G08C 17/00 (2006.01) G08C 17/02 (2006.01)
G01R 22/00 (2006.01)
(21) 출원번호 10-2007-0009223
(22) 출원일자 2007년01월30일
심사청구일자 2007년01월30일
(65) 공개번호 10-2008-0071252
(43) 공개일자 2008년08월04일
(56) 선행기술조사문헌
JP17017243 A
(뒷면에 계속)
(73) 특허권자
엄기석
충북 청주시 흥덕구 가경동 1497-5
(72) 발명자
엄기석
충북 청주시 흥덕구 가경동 1497-5
(74) 대리인
이장호
전체 청구항 수 : 총 1 항 심사관 : 이재훈
(54) 전기안점점검용 전력분석기록계
(57) 요 약
본 발명은 화재예방, 전기사고예방, 전기사고분석을 위한 전기안전점검용 전력분석기록계에 관한 것으로서, 분전
반의 메인차단기에 설치된 변류기와 영상변류기의 출력단측 전선을 메인장치에 접속하거나 메인장치의 전선통과
구멍으로 통과하도록 배선하고, 상기 메인장치와 무선으로 교신할 수 있는 보조 장치를 사용자가 위치한 곳의 벽
콘센트에 꽂으면 일일이 메인장치까지 가지 않고도 어디서나 쉽게 분전반의 전압, 전류, 누설전류, 접촉불량, 역
률 등을 표시장치에 의해 용이하게 파악할 수 있도록 한 것이다.
본 발명은 사용자가 분전반(1)까지 일부러 가서 상태를 파악하지 않아도 현재 일하고 있는 장소의 벽 콘센트에
간단히 보조 장치(30)만 꽂으면 분전반의 전압 및 전류 등의 측정이 가능한 것인바, 분전반(1)으로부터의 전선이
메인장치(10)의 전선통과구멍(11)을 통과하도록 배선한 상태에서 이러한 메인장치(10)와 무선으로 통할 수 있는
보조 장치(30)를 임의의 장소에 설치하고, 메인장치(10)로부터 무선으로 송출되는 신호를 보조 장치(30)의 RF수
신부(35)에서 수신하며, 메인장치(10)의 각종 입력장치(29)를 통하여 입력되는 전압, 전류, 누설전류, 역률, 역
상 등의 상태를 보조 장치(30)의 표시부(32)를 통해 용이하게 파악할 수 있음은 물론 알람부저(34) 등을 통해 경
고해 줄 수 있는 것이다.
대표도 - 도1
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등록특허 10-0852185
(56) 선행기술조사문헌
KR1020060134431 A
KR200372072 Y1
KR200409912 Y1
KR200432468 Y1
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등록특허 10-0852185
특허청구의 범위
청구항 1
삭제
청구항 2
분전반(1)의 메인차단기(2)에 설치된 변류기(CT), 영상변류기(ZCT)의 출력단의 전선(3)을 통해 설치되는 메인장
치(10,10A)와, 이 메인장치(10,10A)와 무선으로 통하도록 상기 전선(3)이 벽 콘센트까지 연결되고 이 벽 콘센트
에 설치되는 보조장치(30)로 구성된 전기안전점검용 전력분석기록계에 있어서,
상기 메인장치(10,10A)가 배터리가 내장된 시계(20), 환경설정 저장부(21), 데이터 저장부(22), 조작 버튼(16),
각부에 전원을 공급하는 전원부(23), 상기 각부로부터 데이터를 입력받아 해당되는 제어를 수행하는 마이크로프
로세서(28), 이 마이크로프로세서(28)의 제어에 의해 현재 상태를 나타내는 엘이디(LED) 표시부(17) 및 숫자 표
시부(18), 상기 마이크로프로세서(28)에 의해 제어되는 통신포트(15), RF송신부(24), 알람부저(25), 각종 입력
장치(29), 상기 통신포트(15)에 연결되는 개인용 PC(26) 및 소형 프린터(27)등을 포함하여 구성된 것을 특징으
로 하는 전기안전점검용 전력분석기록계.
청구항 3
삭제
청구항 4
삭제
명 세 서
발명의 상세한 설명
발명의 목적
발명이 속하는 기술 및 그 분야의 종래기술
본 발명은 전기안전점검용 전력분석기록계에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 분전반의 메인차단기에 설치된<13>
변류기와 영상변류기의 출력단에서 나온 전선을 메인장치에 연결하거나 그의 전선통과구멍으로 통과하도록 배선
하고, 상기 메인장치와 무선으로 교신할 수 있는 서브장치를 사용자가 보기 쉬운 곳의 벽 콘센트에 꽂으면 일일
이 메인장치까지 가지 않고도 분전반의 전압, 전류, 누설전류, 접촉불량, 역률 등을 용이하게 파악하여 전기사
고예방, 전기사고시 사고원인분석, 보조 장치로 어디서나 쉽게 파악(데이터 무선송수신 기능)하고, 전기를 안전
하게 사용할 수 있는 전기안전점검용 전력분석기록계에 관한 것이다.
종래에는, 분전반 내에 메인차단기가 설치된 상태에서 이러한 분전반의 전류나 전압 또는 누설전류, 역률, 역상<14>
등을 측정하기 위해서는 사용자가 일부러 분전반이 설치된 장소까지 가서 이러한 입력상태 등을 파악하여야 하
므로 분전반의 전력을 분석하기가 불편하였다.
또한, 종래 전기사용에 대한 안전 점검은 통상적으로 1년에 1회 안전공사에서 절연저항을 측정하여 점검하였는<15>
바, 종래에는 전기사용 소비자가 현재 전기 사용상에 안전도에 대하여 확인할 수 있는 방법이 없었다.
발명이 이루고자 하는 기술적 과제
본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은, 사용자가 분전반까지<16>
가지 않고도 현재 일하고 있는 장소에서 간단히 벽의 콘센트에 무선통신이 가능한 보조 장치만 꽂아 놓으면 이
러한 보조 장치를 통해 현재 분전반의 전압, 전류, 누설전류, 접촉불량, 역률 등을 용이하게 파악할 수 있도록
한 전기안전점검용 전력분석기록계를 제공하는데 있다.
본 발명은 전기안전을 실시간으로 점검 관리할 수 있도록 한 전기안전점검용 전력분석기록계를 제공하는데<17>
있다.
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등록특허 10-0852185
본 발명은 화재발생시 전기 원인 분석자료를 정확히 제공할 수 있도록 한 전기안전점검용 전력분석기록계를 제<18>
공하는데 있다.
발명의 구성 및 작용
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전력분석기록계는, 분전반의 메인차단기에 설치된 변류기(CT)<19>
와 영상변류기(ZCT)의 출력단 전선과 연결되거나 상기 전선이 전선통과구멍을 통과하도록 설치되는 메인장치와,
상기 메인장치와 무선으로 통할 수 있도록 벽 콘센트에 설치되는 보조 장치로 구성함을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 전기안전점검용 전력분석기록계에 있어서, 상기 메인장치가 배터리가 내장된 시계, 환경설정 저<20>
장부, 데이터 저장부, 조작 버튼, 각부에 전원을 공급하는 전원부, 상기 각부로부터 데이터를 입력받아 해당되
는 제어를 수행하는 마이크로프로세서, 상기 마이크로프로세서의 제어에 의해 현재 상태를 나타내는 엘이디
(LED) 표시부 및 숫자 표시부, 상기 마이크로프로세서에 의해 제어되는 통신포트, RF송신부, 알람부저, 각종 입
력장치, 상기 통신포트에 연결되는 개인용 PC 및 소형 프린터를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 전기안전점검용 전력분석기록계에 있어서, 상기 보조 장치가 조작버튼, 전원부, 상기 조작버튼<21>
으로부터의 입력신호에 의해 해당되는 제어를 수행하는 마이크로프로세서, 표시부, 알람부저, RF 수신부를 포함
하여 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 전기안전점검용 전력분석기록계에 있어서, 상기 메인장치 및 보조 장치나 이들의 마이크로프로<22>
세서는 이에 저장되는 데이터를 화재 시에도 보호 저장할 수 있도록 고온에서 견딜 수 있는 방폭구조로 마련됨
이 바람직하다.
이하, 본 발명에 따른 전기안전점검용 전력분석기록계의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참고로 하여 상세하<23>
게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명에 따른 전기안전점검용 전력분석기록계의 전체적인 개략 구성도를 나타낸 도면이다.<24>
여기에서는, 전력분석기록계가 메인차단기(2)를 가진 분전반(1)과 메인장치(10) 및 보조 장치(30)로 구성되며,
상기 분전반(1)의 메인차단기(2)로부터의 전선(3)이 메인장치(10)를 통과하도록 구성하고, 상기 메인장치(10)와
보조 장치(30)가 무선으로 통할 수 있도록 구성된 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 전기안전점검용 전력분석기록계에서 일실시예인 내장형 메인장치(10)의 외관을 나타낸<25>
도면이다. 여기에서는, 고정브래킷(19)에 의해 메인장치(10)가 고정되고, 전선(3)이 통과할 수 있는 전선통과구
멍(11), 동작전압이 입력되는 동작전압입력부(12), 역률이 입력되는 역률입력부(13), 역상이 입력되는 역상입력
부(14), 인터페이스용 통신포트(15), 사용자가 조작할 수 있는 조작버튼(16), 현재 동작상태를 엘이디(LED)로
표시할 수 있는 엘이디(LED) 표시부(17), 현재측정수치를 숫자 등으로 표시하는 표시장치(18)로 구성된다.
도 3은 본 발명에 따른 전기안전점검용 전력분석기록계에서 다른 실시예의 외장형 메인장치(10A)를 나타낸 것이<26>
다. 여기에서의 메인장치(10A)는, 내장형의 메인장치(10A)에 변류기(CT)와 영상변류기(ZCT)의 출력단 전선(3)이
통과되는 전선통과구멍(11)이 제거되고 이 메인장치(10A)에 메인차단기(2)의 변류기(CT)와 영상변류기(ZCT)의
출력단 전선(3)을 연결하기 위한 CT입력부(13A)와 ZCT입력부(13B)가 더 구비되어 구성된 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 전기안전점검용 전력분석기록계에서 보조 장치(30)의 외관을 나타낸 도면이다. 여기에서<27>
는, 벽 콘센트에 꽂아 놓으면 전원이 공급되어 사용가능하며, 표면에 엘이디(LED) 표시부(33), 숫자표시부(32),
조작버튼(31)이 구비되어 구성된 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 전기안전점검용 전력분석기록계에서 메인장치(10)의 내부 구성을 블록으로 나타낸 도면<28>
이다.
여기서는, 배터리가 내장된 시계(20), 환경설정 저장부(21), 데이터 저장부(22), 조작 버튼(16), 각부에 전원을<29>
공급하는 전원부(23), 상기 각부로부터 데이터를 입력받아 해당되는 제어를 수행하는 마이크로프로세서(28), 상
기 마이크로프로세서(28)의 제어에 의해 현재 상태를 나타내는 엘이디(LED) 표시부(17) 및 숫자 표시부(18), 상
기 마이크로프로세서(28)에 의해 제어되는 통신포트(15), RF송신부(24), 알람부저(25), 각종 입력장치(29), 상
기 통신포트(15)에 연결되는 개인용 PC(26) 및 소형 프린터(27)로 구성된다.
도 6은 본 발명에 따른 전기안전점검용 전력분석기록계에서 보조 장치(30)의 내부 구성을 나타낸 블록도이다. <30>
여기서는, 조작버튼(31), 전원부(33), 상기 조작버튼(31)으로부터의 입력신호에 의해 해당되는 제어를 수행하는<31>
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등록특허 10-0852185
마이크로프로세서(36), 표시부(32), 알람부저(34), RF 수신부(35)로 구성된다.
상기 보조 장치(30)의 RF수신부(35)에서는 메인장치(10)의 RF송신부(24)로부터 발생되는 무선신호를 수신할 수<32>
있도록 구성된다.
또한, 본 발명은 메인장치(10)만 사용하여 각종 입력을 측정할 수 있음은 물론, 보조 장치(30)를 사용하여 각종<33>
입력을 용이하게 관측할 수 있다.
그리고 상기 메인장치(10,10A) 및 보조 장치(30)나 이들의 마이크로프로세서(28,36)는 이에 저장되는 데이터를<34>
보호 저장하도록 고온에서 견딜 수 있는 방폭구조로 마련됨이 바람직하다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 전기안전점검용 전력분석기록계는, 분전반(1) 내의 메인차단기(2) 옆에 메인<35>
장치(10)를 부착하고, 상기 분전반(1)의 메인차단기(2)에서 나온 전선(3)이 메인장치(10)의 전선통과구멍(11)을
통과하도록 배선한다. 또한, 보조 장치(30)는 사용자 근처의 벽 콘센트에 꽂아 놓으면 이러한 콘센트로부터 자
동적으로 전원을 공급받아 보조 장치(30)가 동작 가능하게 된다.
즉, 본 발명에서는 사용자가 공사현장에서 분전반(1)까지 일부러 가서 상태를 파악하지 않아도 현재 일하고 있<36>
는 장소의 벽 콘센트에 간단히 보조 장치(30)만 꽂아놓으면 분전반의 전압 및 전류 측정이 가능하다.
다시 말해서, 본 발명은 분전반(1)의 메인차단기(2)로부터 인출되는 전선(3)이 메인장치(10)의 전선통과구멍<37>
(11)을 통과하도록 배선한 상태에서 이러한 메인장치(10)와 무선으로 통할 수 있는 보조 장치(30)를 임의의 장
소에 설치한다.
이때, 메인장치(10)에는 환경 설정 데이터가 환경 설정 저장부(21)에 기저장되어 있고, 기타 필요한 데이터들이<38>
데이터 저장부(22)에 저장되어 있는 상태에서 전원부(23)로부터 공급되는 전원에 의해 마이크로프로세서(28)가
동작하게 된다.
또한, 각종 입력장치(29)를 통하여 전압, 전류, 누설전류, 역률, 역상 등이 입력되면 마이크로프로세서(28)에서<39>
는 엘이디(LED) 표시부(17)와 숫자 표시부(18) 등을 통해 현재의 동작 상태를 엘이디(LED) 및 숫자로 표시하므
로 현재의 상태를 사용자가 용이하게 파악할 수 있으며, 통신 포트(15)를 통해 개인용PC(26)와 소형 프린터(27)
등을 연결하여 필요한 데이터를 읽어낼 수 있고 또한 시간대별(설정분단위-시간단위)로 측정된 데이터를 메모리
에 저장한다.
그리고 상기 마이크로프로세서(28)로부터의 제어에 의해 RF송신부(24)를 통해 현재 입력되는 각종 입력데이터가<40>
무선으로 시간대별로 송출된다. 여기에서, 메인장치(10)에는 시계(20)가 설치되어 있어 현재시간을 쉽게 알 수
있으며, 알람부저(25)를 통해 경고를 수행할 수 있다.
한편, 상기 메인장치(10)와 무선으로 통하도록 임의의 장소에 설치된 보조 장치(30)는 조작버튼(31)에 의해 조<41>
작가능하며, 전원부(33)로부터 전원이 공급되고 있는 상태에서 RF수신부(35)에 의해 수신된 데이터가 마이크로
프로세서(36)에 입력되면 마이크로프로세서(36)에서는 표시부(32)를 통해 현재 상태를 나타내 주며, 또한 알람
부저(34)를 통해 경고를 하게 되는 것이다.
이하, 본 발명에 따른 전기안전점검용 전력분석기록계에서 분전반(1)의 전압 및 전류측정에 대하여 설명한다.<42>
먼저, 전압측정방법은 동작전압입력부(12)로부터의 입력전압(교류)을 읽어 A/D콘버터로 직류로 변환시켜 전압을<43>
측정하며, 이때 측정된 전압은 표시장치(18)를 통해 숫자로 나타나게 된다.
또한, 전류측정방법은 전선에 전류가 흐르면 트랜스를 통하여 2차에 전압이 유기되고 그 전압의 크기는 전류에<44>
비례하므로 상기와 같은 방법으로 전류를 측정할 수 있다.
그리고, 누설전류측정방법은, 도 7에 도시된 바와 같이, ZCT(ZERO CURRENT TRANSFOMER)를 이용하여 검출하는 것<45>
으로서, L1과 L2의 전류가 같으면 L1의 유기전압과 L2의 유기전압이 상쇄되어 ZCT에 출력이 나오지 않지만, 만
일 L1이나 L2가 누전되어 L1과 L2의 균형이 깨지면 그 정도만큼 ZCT에 출력이 나오므로 이러한 원리를 이용하여
누설전류를 측정할 수 있는 것이다.
한편, 접촉불량검출방법은 계기용 CT(CURRENT TRANSFOMER)에서 검출된 신호는 정현파이며 전류의 량에 따라 전<46>
압의 크기가 변한다.
그러나, 접촉불량이 되면 부하변동이 심하게 되고 접촉면에 따라 전류의 량이 불규칙하게 변하게 된다. 따라서,<47>
전류 위상의 노이즈의 함유량과 전류량의 시간에 따른 변수 등을 종합적으로 판단하여 접촉불량 여부를 판단한
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등록특허 10-0852185
다.
또한, 역률은 전압위상을 읽고 전류위상을 CT를 통하여 읽어 위상차이를 판별하여 역률을 계산하는 것으로, 기<48>
존의 역률계에서 입력을 받을 수도 있다.
즉, 본 발명에서는 분전반(1)에 메인장치(10)를 설치하고 이 메인장치(10)와 무선으로 통할 수 있도록 보조 장<49>
치(30)를 설치하여 엘이디(LED) 및 표시장치 등을 통해 현재 분전반(1)의 전압, 전류 등의 상태를 용이하게 파
악할 수 있는 것이다.
발명의 효과
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전기안전점검용 전력분석기록계는 분전반의 메인차단기에 설치된<50>
변류기와 영상변류기의 출력단에서 나온 전선을 메인장치에 연결하거나 그의 전선통과구멍으로 통과하도록 배선
하고, 상기 메인장치와 무선으로 교신할 수 있는 보조 장치를 사용자가 보기 쉬운 곳의 벽 콘센트에 꽂아놓으면
사용자가 작업현장에서 일부러 메인장치까지 가지 않아도 현재의 위치에서 분전반의 전압, 전류, 누설전류, 접
촉불량, 역률 등을 실시간으로 용이하여 파악하여 전기사고예방, 전기사고시 사고원인분석, 전기 안전 사용 등
의 효과를 얻을 수 있다.
도면의 간단한 설명
도 1은 본 발명에 따른 전력분석기록계의 전체적인 구성을 나타낸 도면,<1>
도 2는 본 발명에 따른 일실시예의 내장형 메인장치를 나타낸 도면,<2>
도 3은 본 발명에 따른 다른 실시예의 외장형 메인장치를 나타낸 도면<3>
도 4는 본 발명에 따른 보조 장치의 외관을 나타낸 도면,<4>
도 5는 본 발명에 따른 메인장치의 블록도,<5>
도 6은 본 발명에 따른 보조 장치의 블록도,<6>
도 7은 본 발명에 따른 전력분석기록계로 누설전류측정을 설명하기 위한 도면이다.<7>
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉<8>
1: 분전반 2: 메인차단기<9>
10: 메인장치 11: 전선통과구멍<10>
15: 통신포트 16: 조작버튼<11>
17: 엘이디(LED) 표시부 30: 보조 장치<12>
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도면
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도면2
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도면3
도면4
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도면5
도면6
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도면7
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