[go: up one dir, main page]

KR101715350B1 - Fiber optic sensor type device and method for sensing and monitoring temperature of power transmission busbar, including capacitive energy harvesting for self-powered and frequency modulation, or method and device for sensing temperature of busbar without external power - Google Patents

Fiber optic sensor type device and method for sensing and monitoring temperature of power transmission busbar, including capacitive energy harvesting for self-powered and frequency modulation, or method and device for sensing temperature of busbar without external power Download PDF

Info

Publication number
KR101715350B1
KR101715350B1 KR1020160177981A KR20160177981A KR101715350B1 KR 101715350 B1 KR101715350 B1 KR 101715350B1 KR 1020160177981 A KR1020160177981 A KR 1020160177981A KR 20160177981 A KR20160177981 A KR 20160177981A KR 101715350 B1 KR101715350 B1 KR 101715350B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
temperature
voltage
bus bar
signal
driving power
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
KR1020160177981A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김영미
Original Assignee
주식회사 일산이엔지
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 일산이엔지 filed Critical 주식회사 일산이엔지
Priority to KR1020160177981A priority Critical patent/KR101715350B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101715350B1 publication Critical patent/KR101715350B1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/52Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using comparison with reference sources, e.g. disappearing-filament pyrometer
    • G01J5/56Electrical features thereof
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02BBOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B1/00Frameworks, boards, panels, desks, casings; Details of substations or switching arrangements
    • H02B1/20Bus-bar or other wiring layouts, e.g. in cubicles, in switchyards

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)

Abstract

버스바(busbar)의 온도를 검출하는 온도 검출 장치가 제공된다. 상기 온도 검출 장치는, 금속 안테나를 통해 상기 버스바로부터 획득되는 용량성 리액턴스(capacitive reactance)를 이용해, 구동 전원을 생성하는 구동 전원 생성부; 및 상기 구동 전원을 이용해 구동하고, 상기 버스바의 온도를 측정하여 상기 측정된 온도에 대응하는 주파수를 가지는 온도 신호를 생성하는 온도 연산부를 포함한다.A temperature detecting device for detecting the temperature of a bus bar is provided. The temperature detecting apparatus includes a driving power generator for generating a driving power by using a capacitive reactance obtained from the bus bar through a metal antenna; And a temperature arithmetic unit that is driven using the driving power source and measures a temperature of the bus bar and generates a temperature signal having a frequency corresponding to the measured temperature.

Description

정전 용량 자가 발전을 포함하는 주파수 모듈레이션 방식의 전력 전송 버스바 상태 모니터링을 위한 광섬유 센서형 온도 검출 장치, 또는 버스바의 온도를 외부 전원 없이 검출하는 방법 및 장치{FIBER OPTIC SENSOR TYPE DEVICE AND METHOD FOR SENSING AND MONITORING TEMPERATURE OF POWER TRANSMISSION BUSBAR, INCLUDING CAPACITIVE ENERGY HARVESTING FOR SELF-POWERED AND FREQUENCY MODULATION, OR METHOD AND DEVICE FOR SENSING TEMPERATURE OF BUSBAR WITHOUT EXTERNAL POWER}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an optical fiber sensor type temperature detection device for monitoring the status of a power transmission bus bar of a frequency modulation type including self-power generation, or a method and device for detecting a temperature of a bus bar without an external power source. AND MONITORING TEMPERATURE OF POWER TRANSMISSION BUSBAR, INCLUDING CAPACITIVE ENERGY HARVESTING FOR SELF-POWERED AND FREQUENCY MODULATION, OR METHOD AND DEVICE FOR SENSING TEMPERATURE OF BUSBAR WITHOUT EXTERNAL POWER}

본 발명은 수배전반(예, 고압, 저압, 전동기 제어반, 그리고 분전반 등) 내에 존재하는 전압부 버스바의 온도를 외부 전원 연결 없이 검출하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 여기서, 버스바는 대전력 전달 수단이다.The present invention relates to a method and an apparatus for detecting the temperature of a voltage sub bus bar existing in a switchboard (for example, a high voltage, a low voltage, an electric motor control panel, and a distribution board) without an external power connection. Here, the bus bar is a large power transmission means.

수배전반은 전기의 사용량이 많은 빌딩 또는 변전소 등의 옥내나 옥외에 설치되어 사용되는 장비이다. 수배전반은 고압, 저압, 전동기 제어반, 그리고 분전반 등을 포함한다. 수배전반은 각종 스위치, 계기, 릴레이(계전기), 변압기 등의 전기장치가 일정하게 배열되어 관리되는 전기장치이다. 수배전반 내부에는 통전시킬 수 있는 버스바(busbar)를 통해 각종 설비가 전기적으로 연결된다.The switchboard is a device that is installed inside or outside a building or substation that has a lot of electricity. Switchboards include high-voltage, low-voltage, motor control panel, and distribution panel. The switchgear is an electric device in which electric devices such as various switches, instruments, relays (relays), and transformers are arranged and managed uniformly. Inside the switchgear, various facilities are electrically connected through a bus bar that can be energized.

만약 수배전반에 위치하는 전압부 버스바(busbar)와 다른 버스바 간의 결속부가 약해지면, 접속 저항이 증가하고 해당 부분의 온도가 높아지며, 그 온도 상승으로 인해 접속 저항은 더욱 증가하고, 이로 인해 다시 온도가 상승하는 온도 폭주 현상이 발생할 수 있다. 안전한 전력 공급을 위해, 해당 부분에 대한 감시가 항상 이루어져야 한다. 하지만, 고전압(예, 6.6kV, 22.9kV, 154kV)로 인해, 그 신호를 취득하는 것에 어려움이 있다.If the coupling between the busbar and the other busbar located in the switchgear is weakened, the connection resistance is increased and the temperature of the corresponding part is increased. The temperature increase further increases the connection resistance, Temperature rushing phenomenon may occur. For safe power supply, monitoring of the relevant part should always be done. However, due to the high voltage (e.g., 6.6 kV, 22.9 kV, 154 kV), it is difficult to obtain the signal.

기존 기술은 유도성 리액턴스(inductive reactance)의 특성을 이용하여, 온도 검출을 위해 필요한 에너지를 획득할 수 있다. 버스바를 통해 발생되는 자기장이 픽업되고, 픽업 코일의 2차측을 통해 온도 검출을 위해 필요한 충분한 에너지가 획득될 수 있다. Conventional techniques can use the characteristic of inductive reactance to obtain the energy required for temperature detection. A magnetic field generated through the bus bar is picked up and sufficient energy necessary for temperature detection can be obtained through the secondary side of the pickup coil.

하지만, 이러한 기존 기술은 대용량의 유도성 커플링 인덕턴스(coupling inductance)를 필요로 하므로, 전류가 흐르지 않을 경우에 전력이 발생하지 않으며, 온도 검출 장치의 경량화가 어렵고 임피던스 매칭을 통해 최적의 전력을 온도 검출 장치의 구동부에 전달하는 것이 어렵다. However, this conventional technique requires a large amount of inductive coupling inductance, so that no power is generated when the current does not flow, the weight of the temperature detecting device is difficult to be reduced, It is difficult to transmit the detection signal to the driving unit of the detection device.

광섬유(fiber optic) 내의 레일리 산란광을 적용하여 온도를 감지할 수 있는 기술도 존재한다. 해당 기술은, 온도 검출 부위에 온도에 민감한 광섬유 층에 조사된 빛의 반사되는 위상의 차이를 이용하거나 이종 금속(bimetal)의 구부러짐으로 전이된 광섬유 자체의 변형을 이용하는 것이다.There is also a technology that can detect temperature by applying Rayleigh scattering light in a fiber optic. The technique utilizes the difference in the reflected phase of the light irradiated on the temperature-sensitive optical fiber layer at the temperature detection site or the deformation of the optical fiber itself, which is transferred by the bending of the bimetal.

해당 기술은, 무전원 동작 및 우수한 절연성을 바탕으로 원격 측정이 가능하고 초정밀 광대역 측정이 가능하고 전자파의 영향을 받지 않는다는 장점을 가진다. 하지만, 해당 기술은 센서 구성 요소들의 가격 및 복잡한 신호 처리 비용으로 인하여 널리 사용되지 못하는 것이 현실이다.The technology has the advantage that it can perform telemetry based on non-power operation and excellent insulation, enables ultra-precise broadband measurement, and is not affected by electromagnetic waves. However, the technology is not widely used due to the price of the sensor components and the complex signal processing cost.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 광섬유 온도 센서의 장점이 되는 온도 센싱 구조를 유지하면서 저렴한 방법으로 효과적인 온도 센싱을 가능하게 하는 장치 및 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an apparatus and method for enabling effective temperature sensing in an inexpensive manner while maintaining a temperature sensing structure which is an advantage of an optical fiber temperature sensor.

또한 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 상술한 문제점을 해결하기 위하여, 용량성 리액턴스(capacitive reactance)의 특성을 이용해 온도 검출을 위한 에너지를 항상 획득하고 저전력을 소비하도록 하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method and apparatus for always acquiring energy for temperature detection and consuming low power by using the characteristic of capacitive reactance in order to solve the above problems .

본 발명의 실시예에 따르면, 버스바(busbar)의 온도를 검출하는 온도 검출 장치가 제공된다. 상기 온도 검출 장치는, 금속 안테나를 통해 상기 버스바로부터 획득되는 용량성 리액턴스(capacitive reactance)를 이용해, 구동 전원을 생성하는 구동 전원 생성부; 및 상기 구동 전원을 이용해 구동하고, 상기 버스바의 온도를 측정하여 상기 측정된 온도에 대응하는 주파수를 가지는 온도 신호를 생성하는 온도 연산부를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a temperature detecting apparatus for detecting a temperature of a bus bar. The temperature detecting apparatus includes a driving power generator for generating a driving power by using a capacitive reactance obtained from the bus bar through a metal antenna; And a temperature arithmetic unit that is driven using the driving power source and measures a temperature of the bus bar and generates a temperature signal having a frequency corresponding to the measured temperature.

상기 금속 안테나는 원통 형태, 타원 형태, 및 포물선 형태 중 하나를 가지며 상기 버스바를 둘러싸도록 배치될 수 있다.The metal antenna may have one of a cylindrical shape, an elliptical shape, and a parabolic shape, and may be disposed to surround the bus bar.

상기 구동 전원 생성부는 1차측과 2차측을 가지는 고압용 변압기를 포함할 수 있다.The driving power generator may include a high voltage transformer having a primary side and a secondary side.

상기 고압용 변압기는 전압이 흐르는 상기 버스바로부터 상기 용량성 리액턴스가 상기 금속 안테나를 통해 획득되는 경우에, 상기 용량성 리액턴스에 기초해 상기 1차측에서 발생되는 제1 전압을 상기 제1 전압 보다 낮은 제2 전압으로 변압할 수 있다.Wherein the high-voltage transformer is configured such that, when the capacitive reactance is obtained from the bus bar through which the voltage flows, the first voltage generated at the primary side based on the capacitive reactance is lower than the first voltage And can be transformed to the second voltage.

상기 제2 전압은 상기 구동 전원에 대응할 수 있다.The second voltage may correspond to the driving power.

상기 구동 전원 생성부는, 과전압 억제를 위해 상기 1차측에 연결되는 TVS(transient voltage suppressor) 다이오드를 더 포함할 수 있다.The driving power generator may further include a TVS (Transient Voltage Suppressor) diode connected to the primary side for overvoltage suppression.

상기 구동 전원 생성부는 상기 구동 전원을 생성하기 위한 압전 변압기(Piezo transformer)를 포함할 수 있다.The driving power generator may include a piezoelectric transformer for generating the driving power.

상기 온도 연산부는, 상기 온도 신호의 듀티 사이클(duty cycle)을 제1 커패시터와 상기 제1 커패시터에 연결된 제1 저항 소자를 통해 변경하는 주파수 출력 제어부를 포함할 수 있다.The temperature calculator may include a frequency output controller for changing a duty cycle of the temperature signal through a first resistor and a first resistor connected to the first capacitor.

상기 주파수 출력 제어부는 상기 온도 신호가 인가되는 게이트를 가지는 제1 트랜지스터를 포함할 수 있다.The frequency output control unit may include a first transistor having a gate to which the temperature signal is applied.

상기 주파수 출력 제어부는, 상기 제1 커패시터와 상기 제1 저항 소자 간의 비율에 따라, 상기 온도 신호의 전압이 상기 제1 트랜지스터의 턴온을 위한 턴온 전압 보다 높은 제1 구간의 길이를 감소시키고 상기 온도 신호의 전압이 상기 턴온 전압 보다 낮은 제2 구간의 길이를 증가시킬 수 있다.Wherein the frequency output control unit decreases the length of the first section in which the voltage of the temperature signal is higher than the turn-on voltage for turning on the first transistor according to a ratio between the first capacitor and the first resistance element, The voltage of the second section may increase the length of the second section that is lower than the turn-on voltage.

상기 온도 연산부는, 상기 구동 전원을 위한 신호를 복수의 정류 다이오드를 통해 정류하는 정류부; 및 상기 정류된 신호의 전압을 평활(smoothing) 커패시터 및 제너(Zener) 다이오드를 통해 정전압으로 유지하는 션트 레귤레이터(shunt regulator)를 포함할 수 있다.The temperature calculating unit may include: a rectifying unit for rectifying a signal for the driving power through a plurality of rectifying diodes; And a shunt regulator that holds the voltage of the rectified signal at a constant voltage through a smoothing capacitor and a Zener diode.

상기 온도 검출 장치는, 상기 온도 신호의 주파수가 임계 온도 보다 높은 온도에 대응하는 경우에, 알림을 출력하는 온도 표시부를 더 포함할 수 있다.The temperature detection device may further include a temperature display unit for outputting a notification when the frequency of the temperature signal corresponds to a temperature higher than the threshold temperature.

상기 온도 연산부는 상기 버스바의 온도를 측정하는 온도 검출 소자를 포함할 수 있다.The temperature calculation unit may include a temperature detection element for measuring the temperature of the bus bar.

상기 버스바와 상기 온도 검출 소자의 소정 거리 이내에 상기 버스바와 상기 온도 검출 소자를 열적으로 연결시키기 위한 열전달 물질이 존재할 수 있다.There may be a heat transfer material for thermally connecting the bus bar and the temperature detecting element within a predetermined distance between the bus bar and the temperature detecting element.

또한 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 온도 검출 장치가 외부 전원 없이 버스바(busbar)의 온도를 검출하는 방법이 제공된다. 상기 온도 검출 장치의 온도 검출 방법은, 금속 안테나를 통해, 상기 버스바로부터 용량성 리액턴스(capacitive reactance)를 획득하는 단계; 상기 용량성 리액턴스를 이용해 구동 전원을 생성하는 단계; 상기 구동 전원을 통해 상기 버스바의 온도를 측정한 후, 상기 측정된 온도에 대응하는 주파수를 가지는 온도 신호를 생성하는 단계; 및 상기 온도 신호의 듀티 사이클(duty cycle)을 변경하는 단계를 포함한다.According to another embodiment of the present invention, there is also provided a method of detecting a temperature of a bus bar without an external power supply. The method of detecting a temperature of the temperature detecting device includes: obtaining a capacitive reactance from the bus bar through a metal antenna; Generating a driving power source using the capacitive reactance; Measuring a temperature of the bus bar through the driving power source, and generating a temperature signal having a frequency corresponding to the measured temperature; And changing a duty cycle of the temperature signal.

본 발명의 실시예에 따르면, 수배전반(예, 고압, 저압, 전동기 제어반, 그리고 분전반 등)에 위치하는 버스바의 온도를 감시함으로써, 안전 사고의 위험을 미연에 방지할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, the risk of a safety accident can be prevented in advance by monitoring the temperature of a bus bar located in a switchboard (e.g., a high pressure, a low pressure, an electric motor control board, and a distribution board).

또한 본 발명의 실시예에 따르면, 용량성 리액턴스의 특성과 전압부 버스바의 온도 검출 장치를 위한 구동 전원(구동 전압)을 내부적으로 생성함으로써, 외부 전원 없이 무전원으로 온도 검출 동작이 수행될 수 있다. 안테나를 통해 커패시턴스가 획득되고, 해당 커패시턴스의 값이 변압기 1차측의 전류 크기에 영향을 미친다.In addition, according to the embodiment of the present invention, the temperature detection operation can be performed in a non-power source without an external power source by internally generating the driving power (driving voltage) for the characteristic of the capacitive reactance and the temperature detecting device of the voltage bus bar . The capacitance is obtained through the antenna, and the value of that capacitance affects the current magnitude of the primary side of the transformer.

또한 본 발명의 실시예에 따르면, 온도 표시(또는 점멸)을 위한 구성이 실시간으로 동작하는 저전력 주파수 출력 회로로 구현될 수 있다.Also, according to the embodiment of the present invention, the configuration for temperature display (or blinking) can be realized by a low power frequency output circuit operating in real time.

또한 본 발명의 실시예에 따르면, 압전 변압기(Piezo transformer)를 이용함으로써, 온도 검출 장치의 부피를 획기적으로 줄일 수 있다.Further, according to the embodiment of the present invention, the volume of the temperature detecting device can be drastically reduced by using a piezoelectric transformer.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른, 수배전반에 위치하는 버스바와 온도 검출 장치의 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른, 온도 검출 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른, 온도 검출 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른, 온도 검출 장치에 포함되는 커패시터를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른, 구동 전원 생성부에 대응하는 회로를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른, 온도 연산부에 대응하는 회로를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른, 온도 연산부를 위한 타이밍 시퀀스를 나타내는 도면이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view showing a structure of a bus bar and a temperature detecting device located in a switchboard according to an embodiment of the present invention; FIG.
2 is a diagram showing a configuration of a temperature detecting apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram showing a configuration of a temperature detecting device according to another embodiment of the present invention.
4 is a view showing a capacitor included in the temperature detecting device according to the embodiment of the present invention.
5 is a circuit diagram illustrating a circuit corresponding to the driving power source generating unit according to the embodiment of the present invention.
6 is a diagram showing a circuit corresponding to the temperature arithmetic unit according to the embodiment of the present invention.
7 is a diagram illustrating a timing sequence for a temperature arithmetic unit according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 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. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

본 명세서에서, 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.In the present specification, duplicate descriptions are omitted for the same constituent elements.

또한 본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어' 있다거나 '접속되어' 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에 본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '직접 연결되어' 있다거나 '직접 접속되어' 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.Also, in this specification, when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, May be present. On the other hand, in the present specification, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that no other element exists in between.

또한, 본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용되는 것으로써, 본 발명을 한정하려는 의도로 사용되는 것이 아니다. Furthermore, terms used herein are used only to describe specific embodiments and are not intended to be limiting of the present invention.

또한 본 명세서에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. Also, in this specification, the singular forms "a," "an," and "the" include plural referents unless the context clearly dictates otherwise.

또한 본 명세서에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품, 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것일 뿐, 하나 또는 그 이상의 다른 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.Also, in this specification, the terms " comprise ", or " have ", and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, parts, or combinations thereof.

또한 본 명세서에서, '및/또는' 이라는 용어는 복수의 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다. 본 명세서에서, 'A 또는 B'는, 'A', 'B', 또는 'A와 B 모두'를 포함할 수 있다.Also, in this specification, the term 'and / or' includes any combination of the listed items or any of the plurality of listed items. In this specification, 'A or B' may include 'A', 'B', or 'both A and B'.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른, 고압, 저압, 전동기 제어반, 그리고 분전반 등의 수배전반에 위치하는 버스바와 온도 검출 장치의 구조를 나타내는 도면이다.도 1에 예시된 바와 같이, 수배전반(예, 고압, 저압, 전동기 제어반, 그리고 분전반 등)(10) 내에 위치하는 버스바(100)의 근처(예, 버스바와 고압선 간의 결속부 근처)에 온도 검출 장치(200)가 위치할 수 있다. 온도 검출 장치(200)는 버스바(100)로부터 물리적으로 이격되도록 배치된다. 1 is a diagram showing a structure of a bus bar and a temperature detection device located in a switchboard of a high pressure, a low pressure, a motor control panel, and a distribution board according to an embodiment of the present invention. As illustrated in FIG. 1, The temperature detecting device 200 can be located in the vicinity of the bus bar 100 (for example, near the binding portion between the bus bar and the high-voltage line) located in the high voltage, low voltage, motor control panel, The temperature detecting device 200 is arranged to be physically spaced from the bus bar 100.

구체적으로 온도 검출 장치(200)는 버스바(100)로부터 금속 안테나(300)를 통해 획득되는 용량성 리액턴스를 이용해, 온도 검출을 위한 구동 전원(또는 구동 전압)을 생성한다. 온도 검출 장치(200)는 금속 안테나(300)에 전기적으로 연결된다. 예를 들어, 금속 안테나(300) 안쪽에는 버스바(100)가 위치하고 금속 안테나(300) 바깥쪽에는 온도 검출 장치(200)가 위치할 수 있다. 금속 안테나(300)의 바깥쪽에 온도 검출 장치(200)가 위치하는 경우에, 버스바(100)의 주변과 온도 검출 장치(200) 사이에 열적으로 연결시키는 위한 물질이 추가적으로 배치될 수 있다.Specifically, the temperature detecting device 200 generates a driving power source (or a driving voltage) for temperature detection, using the capacitive reactance obtained through the metal antenna 300 from the bus bar 100. The temperature detecting device 200 is electrically connected to the metal antenna 300. For example, the bus bar 100 may be located inside the metal antenna 300, and the temperature detecting device 200 may be located outside the metal antenna 300. A material for thermally connecting the periphery of the bus bar 100 and the temperature detecting device 200 may be additionally disposed when the temperature detecting device 200 is located outside the metal antenna 300. [

금속 안테나(300)는 수배전반(10)(예, 고압, 저압, 전동기 제어반, 그리고 분전반 등의 하우징)으로부터 소정의 거리(RD1)만큼 떨어지도록 배치될 수 있다.The metal antenna 300 may be arranged to be a predetermined distance RD1 away from the switchboard 10 (e.g., a housing such as a high-voltage, low-voltage, motor control panel, and distribution board).

금속 안테나(300)는 금속 재질을 가지며, 버스바(100) 주위를 둘러싸는 원통 형태를 가질 수 있다. 금속 안테나(300)와 버스바(100)는 전기적으로 접촉되지 않는다. 한편, 금속 안테나(300)는 원통 형태로 제한되지 않으며, 용량성 리액턴스를 획득하기 위한 금속 재질의 다른 형태(예, 타원 형태, 포물선 형태 등)를 가질 수도 있다. 한편, 금속 안테나(300)는 전계가 집중되는 것을 막기 위하여, 양끝은 원형 형태의 형상을 가질 수도 있다. 한편, 금속 안테나(300)의 안쪽 표면(예, 버스바(100) 방향의 표면)은 절연체로 감싸질 수 있다(또는 커버될 수 있다).The metal antenna 300 has a metal material and may have a cylindrical shape surrounding the bus bar 100. The metal antenna 300 and the bus bar 100 are not in electrical contact with each other. On the other hand, the metal antenna 300 is not limited to a cylindrical shape, and may have another form of metal material (e.g., elliptical shape, parabolic shape, etc.) for obtaining capacitive reactance. The metal antenna 300 may have a circular shape at both ends in order to prevent the electric field from being concentrated. On the other hand, the inner surface (e.g., the surface in the direction of the bus bar 100) of the metal antenna 300 can be wrapped (or covered) with an insulator.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른, 온도 검출 장치의 구성을 나타내는 도면이다.2 is a diagram showing a configuration of a temperature detecting apparatus according to an embodiment of the present invention.

온도 검출 장치(200)는 구동 전원 생성부(210), 온도 연산부(220), 및 온도 표시부(230)를 포함할 수 있다. 온도 검출 장치(200)는 수배전반(10)(예, 고압, 저압, 전동기 제어반, 그리고 분전반 등)의 하우징 내에 배치된다.The temperature detection device 200 may include a driving power source generation unit 210, a temperature calculation unit 220, and a temperature display unit 230. The temperature detecting device 200 is disposed in the housing of the switchboard 10 (e.g., high-voltage, low-voltage, motor control panel, and distribution panel, etc.).

구동 전원 생성부(210)는, 버스바(100)에 흐르는 전압으로부터 금속 안테나(300)를 통해 획득(픽업)되는 용량성 리액턴스를 이용해, 온도 연산부(220)를 위한 구동 전원(또는 구동 전류 및 구동 전압)을 생성한다. 구체적으로 구동 전원 생성부(210)는 온도 연산부(220)의 구동에 필요한 적합한 에너지(또는, 전원, 전압)를 생성하기 위하여 변압부(211)를 포함할 수 있다.The driving power supply generating unit 210 generates driving power for the temperature calculating unit 220 using the capacitive reactance acquired (picked up) through the metal antenna 300 from the voltage flowing through the bus bar 100, Driving voltage). Specifically, the driving power generator 210 may include a transformer 211 to generate energy (or power, voltage) necessary for driving the temperature calculator 220.

온도 연산부(220)는 구동 전원 생성부(210)에 의해 생성된 구동 전원(또는 구동 전압)에 기초해 구동하여, 버스바(100)의 온도를 검출한다. 구체적으로, 온도 연산부(220)는 버스바(100)(또는 버스바(100)의 주변)의 온도를 측정하는 온도 센서(221)를 포함할 수 있다. 온도 연산부(220)는 측정된 온도에 대응하는 주파수를 가지는 신호를 생성(출력)한다.The temperature calculator 220 is driven based on the driving power (or driving voltage) generated by the driving power generator 210 to detect the temperature of the bus bar 100. Specifically, the temperature arithmetic unit 220 may include a temperature sensor 221 for measuring the temperature of the bus bar 100 (or the periphery of the bus bar 100). The temperature calculator 220 generates (outputs) a signal having a frequency corresponding to the measured temperature.

온도 표시부(230)는 온도 연산부(220)로부터 출력되는 신호의 주파수에 해당하는 온도를 표시할 수 있다. 구체적으로, 온도 표시부(230)는 온도 연산부(220)로부터 출력된 신호의 주파수가 임계 온도 보다 높은 온도에 해당하는 경우에, 이러한 사실을 나타내는 알림을 출력할 수 있다. 예를 들어, 온도 표시부(230)는 온도 연산부(220)로부터 출력된 신호의 주파수가 임계 온도 보다 높은 온도에 해당하는 경우에, 상기 주파수에 해당하는 온도를 표시할 수 있다. 또는 온도 표시부(230)는 상기 주파수에 해당하는 온도를 상시로 표시할 수 있다. 또는 온도 표시부(230)는 온도 연산부(220)로부터 출력된 신호의 주파수가 임계 온도 보다 높은 온도에 해당하는 경우에, 점멸 신호 또는 알람 신호를 통해 이러한 사실을 알릴 수 있다.The temperature display unit 230 may display a temperature corresponding to a frequency of a signal output from the temperature calculator 220. Specifically, when the frequency of the signal output from the temperature calculator 220 corresponds to a temperature higher than the critical temperature, the temperature display unit 230 can output a notification indicating this fact. For example, when the frequency of the signal output from the temperature calculator 220 corresponds to a temperature higher than the critical temperature, the temperature display unit 230 may display a temperature corresponding to the frequency. Or the temperature display unit 230 may display the temperature corresponding to the frequency at all times. Alternatively, when the frequency of the signal output from the temperature calculator 220 corresponds to a temperature higher than the threshold temperature, the temperature display unit 230 can notify the user of the fact through the flicker signal or the alarm signal.

결국, 버스바(100)로부터 금속 안테나(300)를 통해 용량성 리액턴스가 획득된 후 용량성 리액턴스에 기초한 변압 동작을 통해 충분한 구동 전원(또는 구동 전압)이 생성되는 경우에, 온도 검출을 위해 필요한 온도 연산부(220)가 생성된 구동 전원에 기초해 구동될 수 있다. 온도 연산부(220)에 의해 측정된 온도는 주파수로 변환되어 출력될 수 있다. 상기 주파수에 해당하는 온도는 온도 표시부(230)에 의해 표시될 수 있다. 또는 상기 주파수에 해당하는 온도가 설정된 임계 온도 보다 높은 경우에, 해당 사실을 알리는 점멸 신호가 출력될 수 있다.As a result, when sufficient driving power (or driving voltage) is generated through the voltage-based operation based on the capacitive reactance after the capacitive reactance is obtained from the bus bar 100 through the metal antenna 300, The temperature calculation unit 220 can be driven based on the generated driving power. The temperature measured by the temperature calculator 220 can be converted into a frequency and output. The temperature corresponding to the frequency may be displayed by the temperature display unit 230. Or when the temperature corresponding to the frequency is higher than the set threshold temperature, a flicker signal indicating the fact may be output.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른, 온도 검출 장치의 구성을 나타내는 도면이다.3 is a diagram showing a configuration of a temperature detecting device according to another embodiment of the present invention.

도 3에 예시된 온도 검출 장치(200)는 구동 전원 생성부(210)의 변압부(211) 대신에 압전 변압기(240)(예, PZT(Piezo-transformer))가 사용되는 점에서 도 2에 예시된 온도 검출 장치(200)와 다를 뿐, 도 3에 예시된 온도 검출 장치(200)의 나머지 구성은 도 2에 예시된 온도 검출 장치(200)와 동일 또는 유사하다.The temperature detecting device 200 illustrated in FIG. 3 is different from the temperature detecting device 200 shown in FIG. 2 in that a piezoelectric transformer 240 (for example, a PZT (Piezo-transformer)) is used instead of the transforming unit 211 of the driving power source generating unit 210 The remaining configuration of the temperature detecting device 200 illustrated in FIG. 3 is the same as or similar to the temperature detecting device 200 illustrated in FIG. 2, except that the illustrated temperature detecting device 200 is illustrated.

구체적으로 온도 검출 장치(200)는 구동 전원 생성부(210), , 온도 연산부(220), 및 온도 표시부(230)을 포함할 수 있다. 구동 전원 생성부(210)는 변압부(211) 대신에 압전 변압기(240)를 포함한다.Specifically, the temperature detecting apparatus 200 may include a driving power supply generating unit 210, a temperature calculating unit 220, and a temperature display unit 230. The driving power supply generating unit 210 includes a piezoelectric transformer 240 instead of the transforming unit 211.

압전 변압기(240)는 얇은 필름 형태의 피에조(Piezo) 소자를 이용하는 thin film Piezo-transformer 일 수 있다. 압전 변압기(240)는 일반 변압기(예, 211) 보다 작고 가볍다. 구체적으로, 방사형으로 퍼지는 E-field에 대해 일렉트릿(electret)이 반응하는 경우에, 민감한 피에조 변압기(240)가 움직여서(구동하여), 필요 전원(필요 전압)을 생성할 수 있다. 압전 변압기(240)는 소형임에도 불구하고, 추가 변압기의 설치 없이도 픽업 코일의 2차측에 충분한 에너지를 공급할 수 있다.The piezoelectric transformer 240 may be a thin film piezoelectric transformer using a thin film type piezoelectric element. Piezoelectric transformer 240 is smaller and lighter than a conventional transformer (e.g., 211). Specifically, when the electret responds to the radially spreading E-field, the sensitive piezo transformer 240 can be moved (driven) to generate the necessary power (required voltage). Even though the piezoelectric transformer 240 is small, it can supply sufficient energy to the secondary side of the pickup coil without installing an additional transformer.

압전 변압기(240)(예, Piezo-transformer)가 구동 전원 생성부(210) 대신에 사용되면, 온도 검출 장치(200)는 소형으로 구현될 수 있을 뿐만 아니라, 추가 변압기의 설치 없이도 온도 연산부(220)에 충분한 에너지 공급이 가능하다. 또한 압전 변압기(240)(예, Piezo transformer)의 소재는 매우 얇고 경량하기 때문에, 온도 검출 장치(200)의 전체 크기가 획기적으로 줄어들 수 있다.If the piezoelectric transformer 240 (e.g., Piezo-transformer) is used instead of the driving power generator 210, the temperature detecting device 200 can be implemented in a small size, ) Can be supplied with sufficient energy. In addition, since the piezoelectric transformer 240 (e.g., a piezoelectric transformer) is very thin and lightweight, the overall size of the temperature detecting device 200 can be drastically reduced.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른, 온도 검출 장치에 포함되는 커패시터를 나타내는 도면이다.4 is a view showing a capacitor included in the temperature detecting device according to the embodiment of the present invention.

버스바(100), 온도 검출 장치(200), 그리고 온도 검출 장치(200) 내에 위치하는 커패시터(CCR1)는 서로 직렬로 연결되어 있다고 볼 수 있다. 즉, 도 4에 예시된 바와 같이, 활성 라인(H1), 변압기(TR1)의 1차측, 커패시터(CCR1), 그리고 그라운드(GND)는 서로 직렬로 연결되어 있다. 도 4에서, 회로(200C)는 온도 검출 장치(200)에 대응하며 그라운드(GND)는 수배전반(10)(예, 고압, 저압, 전동기 제어반, 그리고 분전반 등)의 하우징에 대응한다.The bus bar 100, the temperature detecting device 200 and the capacitor C CR1 located in the temperature detecting device 200 can be considered to be connected in series with each other. That is, as illustrated in FIG. 4, the active line H1, the primary side of the transformer TR1, the capacitor CCR1 , and the ground GND are connected in series with each other. In Fig. 4, the circuit 200C corresponds to the temperature detecting device 200 and the ground GND corresponds to the housing of the switchboard 10 (e.g., high voltage, low voltage, motor control panel, and distribution panel).

커패시터(CCR1)는 수배전반(10)(예, 고압, 저압, 전동기 제어반, 그리고 분전반 등)과 금속 안테나(300) 간의 거리(RD1)에 따라 달라지는 용량성 리액턴스를 가질 수 있다. 예를 들어, 커패시터(CCR1)는 6pF의 커패시턴스를 가질 수 있다. 커패시터(CCR1)와 그라운드(GND)에 흐르는 전류(ITR) 및 변압기(TR1)의 2차측에 흐르는 전류는 아래의 수학식 1에 기초해 도출될 수 있다.Capacitors (CR1 C) may have a capacitive reactance depends on the distance (RD1) between the switchgear (10) (for example, high pressure, low pressure, the motor control board, and distribution boards, etc.) and the metal antenna 300. For example, the capacitor C CR1 may have a capacitance of 6 pF. The current I TR flowing through the capacitor CCR1 and the ground GND and the current flowing through the secondary side of the transformer TR1 can be derived based on the following Equation 1:

Figure 112016126799465-pat00001
Figure 112016126799465-pat00001

수학식 1에서, Vbus는 버스바(100)의 전압, j는 허수, w는 CCR1에 인가되는 주파수, ITR은 버스바(100)로부터 그라운드(GND)로 흐르는 전류, (Np/Ns)는 변압기(TR1)에서 1차측 코일의 감은 수와 2차측 코일의 감은 수 간의 비율, Iamp는 변압기(TR1)의 2차측에 흐르는 전류를 의미한다.In the equation (1), V bus is the voltage of the bus bar 100, j is the imaginary number, w is the frequency applied to the CCR1 , I TR is the current flowing from the bus bar 100 to ground (GND) ) Denotes a ratio between the number of turns of the primary coil at the transformer TR1 and the number of turns of the secondary coil, and I amp means the current flowing at the secondary side of the transformer TR1.

변압기(TR1)는 도 2의 변압부(211) 또는 도 3의 압전 변압기(240)에 대응한다. 구체적으로, 변압기(TR1)는 40 kH 인덕턴스를 사용하는 변압기일 수 있고, 1차측과 2차측 간의 전압 비율이 100:1인 변압기 일 수 있다. 한편, 변압기(TR1)가 커패시터(CCR1)과 버스바(100) 사이에 위치한다고 하더라도, 전류(ITR)의 크기에는 변화가 거의 없다. 변압기(TR1)의 턴 수의 비가 100:1이라고 가정한 경우에, 전류(Iamp)의 크기는 3 mA로 증폭될 수 있다.The transformer TR1 corresponds to the transformer 211 in Fig. 2 or the piezoelectric transformer 240 in Fig. Specifically, the transformer TR1 may be a transformer using a 40 kH inductance, and may be a transformer having a voltage ratio of 100: 1 between the primary side and the secondary side. On the other hand, even if the transformer TR1 is located between the capacitor CCR1 and the bus bar 100, there is almost no change in the magnitude of the current I TR . Assuming that the ratio of the number of turns of the transformer TR1 is 100: 1, the magnitude of the current I amp can be amplified to 3 mA.

온도 검출 모듈(TC1)은 도 2 또는 도 3의 온도 연산부(220)에 대응한다. 구체적으로, 온도 검출 모듈(TC1)은 4.5V의 기전력과 3mA의 전류에 기초하는 전력(예, 0.01W)을 통해 구동할 수 있다.The temperature detection module TC1 corresponds to the temperature calculation unit 220 of FIG. 2 or FIG. Specifically, the temperature detection module TC1 can be driven with an electromotive force of 4.5 V and a power based on a current of 3 mA (e.g., 0.01 W).

활성 라인(H1)은 통전되고 있는 버스바(100)에 대응한다. The active line H1 corresponds to the bus bar 100 being energized.

전류(ITR)는 버스바(100)의 상태가 활성 상태인 경우에, 발생하는 미세 전류이다. 예를 들어, 전류(ITR)는 30uA 일 수 있다.The current I TR is a microcurrent generated when the state of the bus bar 100 is active. For example, the current I TR may be 30 uA.

버스바(100)에 인가되는 시변 전압과의 관계를 통해, 온도 검출 장치(200)를 위해 필요한 구동 전원이 획득될 수 있다. 버스바(100)의 활성 상태는 항상 AC 전원이다. AC 전원, 즉 시변 전압이 버스바(100)에 통전되는 경우에, 금속 안테나(300)와 대지 커패시턴스에 의해 변위 전류(displacement current)가 흐르게 된다. The driving power required for the temperature detecting device 200 can be obtained through the relationship with the time-varying voltage applied to the bus bar 100. [ The active state of bus bar 100 is always AC power. When an AC power source, that is, a time-varying voltage, is applied to the bus bar 100, a displacement current flows through the metal antenna 300 and the earth capacitance.

예를 들어, 22.9 kV의 환경(실효값 13,500 V=22.9kV/1.73) 하에서 구현된 회로(예, 200C)의 금속 안테나(300)에 의해 6pF의 커패시턴스가 커패시터(CCR1)에 발생한다고 가정하자. 커패시터(CCR1)은 금속 안테나(300)에 포함될 수 있다. 여기서, 커패시터(CCR1)의 커패시턴스는 금속 안테나(300)와 수배전반(10)(예, 고압, 저압, 전동기 제어반, 그리고 분전반 등) 간의 거리(RD1)(예, 1000mm)에 따라 달라진다.For example, assume that a capacitance of 6 pF is generated in the capacitor C CR1 by the metal antenna 300 of the circuit (for example, 200 C) implemented under an environment of 22.9 kV (effective value 13,500 V = 22.9 kV / 1.73) . The capacitor C CR1 may be included in the metal antenna 300. Here, the capacitance of the capacitor (CR1 C) is dependent on the distance (RD1) (for example, 1000mm) between the metal antenna 300 and the switchgear (10) (for example, high pressure, low pressure, the motor control board, and distribution boards, and so on).

이러한 경우에 유기되는 전류(ITR)의 크기는 30uA 이다. The magnitude of the induced current I TR in this case is 30 uA.

변압기(TR1)가 40kH 인덕턴스 변압기인 경우에, 임피던스는 15 MOhm 이기 때문에, 커패시터(CCR1)로 인한 임피던스에 비해 매우 작다. 대부분의 전류는 변압기(TR1)의 1차측으로 흐른다고 가정할 수 있고, 변압기(TR1)의 1차측에 유기되는 미세 전류는 변압기(TR1)의 2차측에서 온도 검출 모듈(TC1)의 구동에 필요한 전류로 증폭될 수 있다. 변압기(TR1)의 1차측의 양단에 450V의 기전력이 발생한다. 해당 전압은 변압기(TR1)의 1차측 양단에 배치된 TVS 다이오드(D12, D13)를 통해 조정될 수 있다. 구체적으로, 변압기(TR1)는 전압이 흐르는 버스바(100)로부터 용량성 리액턴스가 금속 안테나(300)를 통해 획득되는 경우에, 용량성 리액턴스에 기초해 1차측에서 발생되는 전압을 낮은 전압으로 변압할 수 있다. 변압된 전압은 전류와 함께 온도 검출 모듈(TC1)을 위한 구동 전압으로써 사용될 수 있다. 한편, 변압기(TR1)는 고압용(예, 6.6 kV) 변압기 또는 특고압용(예, 22.9 kV) 변압기일 수 있다. If the transformer (TR1) of 40kH inductance transformer, the impedance is 15 because MOhm, very small relative to the impedance due to the capacitor (C CR1). It can be assumed that most of the current flows to the primary side of the transformer TR1 and the minute current induced in the primary side of the transformer TR1 is necessary for driving the temperature detection module TC1 in the secondary side of the transformer TR1 Current can be amplified. An electromotive force of 450 V is generated at both ends of the primary side of the transformer TR1. The corresponding voltage can be adjusted through the TVS diodes D12 and D13 disposed at both ends of the primary side of the transformer TR1. Specifically, when the capacitive reactance is obtained from the bus bar 100 through which the voltage is flowing through the metal antenna 300, the transformer TR1 transforms the voltage generated on the primary side based on the capacitive reactance to a low voltage can do. The transformed voltage can be used as a driving voltage for the temperature detection module TC1 together with the current. On the other hand, the transformer TR1 may be a high voltage (e.g., 6.6 kV) transformer or an extra high voltage (e.g., 22.9 kV) transformer.

또한 변압기(TR1)가 100:1 변압기인 경우에, 변압기(TR1)의 2차측에서 4.5V의 기전력과 3mA의 전류가 획득될 수 있다. Further, when the transformer TR1 is a 100: 1 transformer, an electromotive force of 4.5 V and a current of 3 mA can be obtained from the secondary side of the transformer TR1.

온도 검출 모듈(TC1)은 4.5V의 기전력과 3mA의 전류에 기반하는 전력을 이용해 구동할 수 있다.The temperature detection module (TC1) can be driven with power based on an electromotive force of 4.5 V and a current of 3 mA.

한편, 변압기(TR1)의 1차측에 과전압(overvoltage) 제한을 위하여, TVS(transient voltage suppressor) 다이오드가 사용될 수 있다.Meanwhile, a transient voltage suppressor (TVS) diode may be used for overvoltage limitation on the primary side of the transformer TR1.

구동 전원 생성부(210)에 대하여 도 5를 참고하여 추가적으로 설명한다. The driving power generation unit 210 will be further described with reference to FIG.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른, 구동 전원 생성부(210)에 대응하는 회로(이하 '구동 전원 생성 회로')를 나타내는 도면이다. 5 is a circuit diagram illustrating a circuit (hereinafter referred to as 'driving power supply generating circuit') corresponding to the driving power supply generating unit 210 according to the embodiment of the present invention.

구체적으로 구동 전원 생성 회로는 안테나(ANT1), 변압기(TR1), 및 TVS 다이오드(D12, D13)를 포함한다. Specifically, the drive power generation circuit includes an antenna ANT1, a transformer TR1, and TVS diodes D12 and D13.

안테나(ANT1)은 금속으로 이루어진 안테나이며, 금속 안테나(300)에 해당한다. 안테나(ANT1)는 커패시터(CCR1)를 포함할 수 있다.The antenna ANT1 is an antenna made of metal, and corresponds to the metal antenna 300. [ Antenna (ANT1) may comprise a capacitor (C CR1).

변압기(TR1)는 1:100 변압기일 수 있다. 구체적으로 변압기(TR1)는 변압기(TR1a)와 변압기(TR1b)를 포함한다.The transformer TR1 may be a 1: 100 transformer. Specifically, the transformer TR1 includes a transformer TR1a and a transformer TR1b.

TVS 다이오드(D12, D13)는 과전압을 억제하기 위해, 변압기(TR1a, TR1b)의 1차측에 배치(연결)된다. 즉, TVS 다이오드(D12)는 변압기(TR1a)의 1차측에 배치되고, TVS 다이오드(D13)는 변압기(TR1b)의 1차측에 배치된다. 예를 들어, TVS 다이오드(D12, D13)의 클램핑(clamping) 전압은 300V일 수 있다.The TVS diodes D12 and D13 are arranged (connected) on the primary side of the transformers TR1a and TR1b to suppress the overvoltage. That is, the TVS diode D12 is disposed on the primary side of the transformer TR1a, and the TVS diode D13 is disposed on the primary side of the transformer TR1b. For example, the clamping voltage of the TVS diodes D12 and D13 may be 300V.

구동 전원 생성 회로는 다수의 저항 소자(R9, R10, R11)를 포함한다. 또는 구동 전원 생성 회로는 저항 소자(R9, R10, R11)를 포함하지 않을 수도 있다.The driving power supply generating circuit includes a plurality of resistive elements R9, R10 and R11. Or the driving power supply generation circuit may not include the resistance elements R9, R10, and R11.

그라운드(GND1)는 수배전반(10)(예, 고압, 저압, 전동기 제어반, 그리고 분전반 등)의 하우징에 대응할 수 있다.The ground GND1 may correspond to the housing of the switchboard 10 (e.g., high voltage, low voltage, electric motor control panel, and distribution panel).

구동 전원 생성 회로는 후술하는 도 6의 온도 연산부(220)에 대응하는 회로(이하 '온도 연산 회로')에 연결된다. 예를 들어, 구동 전원 생성 회로는 연결부(CN10)를 통해 온도 연산 회로에 연결될 수 있다.The driving power generation circuit is connected to a circuit (hereinafter referred to as a 'temperature calculation circuit') corresponding to the temperature calculation unit 220 of FIG. 6 to be described later. For example, the driving power generation circuit may be connected to the temperature calculation circuit through the connection part CN10.

한편, 압전 변압기(240)는 도 5와 유사한 회로로 구현될 수 있다.On the other hand, the piezoelectric transformer 240 can be implemented by a circuit similar to that of Fig.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른, 온도 연산부에 대응하는 회로(온도 연산 회로)를 나타내는 도면이다. 구체적으로 도 6에는 저전력을 소비하도록 구현되는 온도 연산 회로가 예시되어 있다.6 is a diagram showing a circuit (temperature arithmetic circuit) corresponding to the temperature arithmetic unit according to the embodiment of the present invention. Specifically, FIG. 6 illustrates a temperature arithmetic circuit implemented to consume low power.

온도 연산 회로는 도 5의 구동 전원 생성 회로를 통해 생성되는 구동 전원을 이용해 구동한다. 구체적으로, 온도 연산 회로는 정류부(REC1), 션트 레귤레이터(SNT1), 온도 센싱 회로(SEN1), 주파수 출력 제어 회로(FOC1), 및 다이오드(D2, D7)를 포함할 수 있다.The temperature arithmetic circuit is driven by using a driving power source generated through the driving power source generating circuit of FIG. Specifically, the temperature calculation circuit may include a rectification part REC1, a shunt regulator SNT1, a temperature sensing circuit SEN1, a frequency output control circuit FOC1, and diodes D2 and D7.

정류부(REC1)는 도 5의 구동 전원 생성 회로를 통해 생성되는 구동 전원(또는 구동 전압)의 신호(구동 전원을 위한 신호)를 정류한다. 정류부(REC1)는 복수의 정류 다이오드(D3, D4, D8, D9)를 포함한다.The rectification part REC1 rectifies a signal (a signal for driving power) of driving power (or driving voltage) generated through the driving power generation circuit of Fig. The rectification section REC1 includes a plurality of rectification diodes D3, D4, D8, and D9.

션트 레귤레이터(SNT1)는 정류부(REC1)를 통해 정류된 신호의 전압을 정전압으로 유지한다. 션트 레귤레이터(SNT1)는 제너(Zener) 다이오드(D5)와 평활(smoothing) 커패시터(C1)를 포함한다.The shunt regulator SNT1 maintains the voltage of the signal rectified through the rectification section REC1 at a constant voltage. The shunt regulator SNT1 includes a zener diode D5 and a smoothing capacitor C1.

온도 센싱 회로(SEN1)(또는 온도 센싱부)는 버스바(100)의 주변 온도를 측정한 후, 측정된 온도에 대응하는 주파수를 가지는 신호를 출력한다. 온도 센싱 회로(SEN1)는 온도 검출 소자(U1)와 커패시터(C3)를 포함한다. 온도 검출 소자(U1)는 내부에 온도 센서(예, 주파수 출력 온도 센서)를 포함한다. The temperature sensing circuit SEN1 (or the temperature sensing unit) measures the ambient temperature of the bus bar 100, and then outputs a signal having a frequency corresponding to the measured temperature. The temperature sensing circuit SEN1 includes a temperature detection element U1 and a capacitor C3. The temperature detecting element U1 includes a temperature sensor (e.g., a frequency output temperature sensor) therein.

주파수 출력 제어 회로(FOC1)(또는 주파수 출력 제어부)는 저전력 온도 검출을 위해 주파수 출력을 제어한다. 주파수 출력 제어 회로(FOC1)는 신호의 듀티 사이클(duty cycle)을 변경한다. 주파수 출력 제어 회로(FOC1)는 커패시터(C2), 저항 소자(R1, R2), 및 트랜지스터(Q2)를 포함한다. 트랜지스터(Q2)는 모스 전계 효과 트랜지스터(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor)일 수 있다. 온도 연산 회로의 저전력 소비는, 커패시터(C2), 저항 소자(R2), 및 트랜지스터(Q2)를 통해 달성될 수 있다. The frequency output control circuit (FOC1) (or frequency output control section) controls the frequency output for low-power temperature detection. The frequency output control circuit FOC1 changes the duty cycle of the signal. The frequency output control circuit FOC1 includes a capacitor C2, resistance elements R1 and R2, and a transistor Q2. Transistor Q2 may be a metal-oxide-semiconductor field-effect transistor. The low power consumption of the temperature calculation circuit can be achieved through the capacitor C2, the resistance element R2, and the transistor Q2.

다이오드(D2)는 온도 표시부(230)에 관련(또는 연결)되는 소자이다. 다이오드(D2)가 발광 다이오드로 대체되는 경우에, 다이오드(D2)는 경보 등을 발광할 수 있다. 또는 다이오드(D2)는 스피커 등과 같은 소자로 대체될 수 있다. 또는 다이오드(D2)가 레이저 다이오드로 대체되는 경우에, 다이오드(D2)는 광케이블을 통해 계측 장치의 수광부로 연결될 수 있다. 여기서, 계측 장치는 모니터링 장치에 해당하며, 다이오드(D2)의 깜빡이는 정도를 주파수 신호로써 받아들이고, 주파수 신호와 온도 간의 매핑 값을 이용해 온도를 표시할 수 있다.The diode D2 is an element associated (or connected) to the temperature display unit 230. [ In the case where the diode D2 is replaced with a light emitting diode, the diode D2 can emit an alarm or the like. Or the diode D2 may be replaced by a device such as a speaker or the like. Or the diode D2 is replaced by a laser diode, the diode D2 can be connected to the light-receiving unit of the measuring device via the optical cable. Here, the measurement apparatus corresponds to a monitoring apparatus, and the degree of flickering of the diode D2 is received as a frequency signal, and the temperature can be displayed using the mapping value between the frequency signal and the temperature.

온도 연산 회로의 동작에 대하여 설명한다.The operation of the temperature calculation circuit will be described.

도 5의 구동 전원 생성 회로를 통해 생성되는 구동 전원(또는 구동 전압) 신호는 정류부(REC1)를 통해 정류된다. 이 때의 정전압을 유지하기 위해, 정류부(REC1)를 통해 정류되는 구동 전원 신호는 션트 레귤레이터(shunt regulator)(SNT1)를 거친다. 예를 들어, 션트 레귤레이터(SNT1)에 포함된 제너(Zener) 다이오드(D5)를 통해 유지되는 정전압의 크기는 약 3.5V 일 수 있다.The drive power (or drive voltage) signal generated through the drive power generation circuit of FIG. 5 is rectified through the rectification unit REC1. In order to maintain the constant voltage at this time, the driving power supply signal rectified through the rectifying section REC1 passes through a shunt regulator SNT1. For example, the magnitude of the constant voltage maintained through the Zener diode D5 included in the shunt regulator SNT1 may be about 3.5V.

그리고 구동 전원 신호는 션트 레귤레이터(SNT1)에 포함된 평활(smothing) 커패시터(C1)를 통과한다. 평활 커패시터(C1)를 통과한 구동 전원 신호는, 트랜지스터(Q2)의 동작 시퀀스에 따라 다이오드(D2)를 도통시킨다. And the driving power signal passes through a smoothing capacitor C1 included in the shunt regulator SNT1. The driving power supply signal that has passed through the smoothing capacitor C1 conducts the diode D2 in accordance with the operation sequence of the transistor Q2.

한편, 온도 센싱 회로(SEN1)는 버스바(100)의 주변 온도를 측정하고, 측정된 온도에 대응하는 주파수를 가지는 신호를 출력한다. 예를 들어, 온도 센싱 회로(SEN1)에 포함되는 온도 검출 소자(U1)는 버스바(100)의 주변 온도를 측정한 후, 측정된 온도에 해당하는 주파수를 가지는 신호를 생성하여 온도 검출 소자(U1)의 아웃 단자를 통해 출력할 수 있다.On the other hand, the temperature sensing circuit SEN1 measures the ambient temperature of the bus bar 100 and outputs a signal having a frequency corresponding to the measured temperature. For example, the temperature detection element U1 included in the temperature sensing circuit SEN1 measures the ambient temperature of the bus bar 100, generates a signal having a frequency corresponding to the measured temperature, U1) through the output terminal of the inverter.

주파수 출력 제어 회로(FOC1)는 온도 센싱 회로(SEN1)로부터 출력되는 신호의 듀티 사이클(duty cycle)을, 커패시터(C2)와 저항 소자(R2)를 통해(즉, RC 회로를 통해) 변경할 수 있다. 예를 들어, 트랜지스터(Q2)의 게이트에 인가되는 신호(즉, 노드(ND2)의 신호)의 듀티 사이클은, 온도 센싱 회로(SEN1)로부터 출력되는 신호(즉, 노드(ND1)의 신호)의 듀티 사이클 보다 작아질 수 있다. 이를 통해, 온도 표시부(230)(예, 다이오드(D2)에 연관)와 연결되는 온도 연산 회로의 전력 소모는 줄어들 수 있다. 이에 대해서는, 도 7을 참고하여 자세히 설명한다.The frequency output control circuit FOC1 can change the duty cycle of the signal output from the temperature sensing circuit SEN1 through the capacitors C2 and R2 (that is, through the RC circuit) . For example, the duty cycle of the signal applied to the gate of the transistor Q2 (that is, the signal of the node ND2) is the duty cycle of the signal (that is, the signal of the node ND1) output from the temperature sensing circuit SEN1 Duty cycle. Thereby, the power consumption of the temperature calculation circuit connected to the temperature display unit 230 (e.g., associated with the diode D2) can be reduced. This will be described in detail with reference to FIG.

트랜지스터(Q2)의 게이트에 인가되는 전압(즉, 노드(ND2)의 전압)이 트랜지스터(Q2)의 턴온 전압 보다 큰 경우에, 트랜지스터(Q2)는 턴온되고 다이오드(D2)는 턴온된다(도통된다). 트랜지스터(Q2)의 게이트에 인가되는 전압(즉, 노드(ND2)의 전압)이 트랜지스터(Q2)의 턴온 전압 보다 작은 경우에, 트랜지스터(Q2)는 턴오프되고 다이오드(D2)로 흐르는 전류는 소거되어 다이오드(D2)도 역시 턴오프된다. 다이오드(D2)가 턴온되는 주기는 버스바(100)의 주변 온도에 대응한다. 예를 들어, 온도 표시부(230)는 다이오드(D2)의 턴온 주기가 짧은 경우(높은 주파수)에 부스바(100)의 주변 온도가 상대적으로 높다는 것을 표시할 수 있고, 다이오드(D2)의 턴온 주기가 긴 경우(낮은 주파수)에 부스바(100)의 주변 온도가 상대적으로 낮다는 것을 표시할 수 있다.When the voltage applied to the gate of the transistor Q2 (that is, the voltage of the node ND2) is larger than the turn-on voltage of the transistor Q2, the transistor Q2 is turned on and the diode D2 is turned on ). When the voltage applied to the gate of the transistor Q2 (that is, the voltage of the node ND2) is lower than the turn-on voltage of the transistor Q2, the transistor Q2 is turned off and the current flowing to the diode D2 is erased So that the diode D2 is also turned off. The period during which the diode D2 is turned on corresponds to the ambient temperature of the bus bar 100. [ For example, the temperature display unit 230 may indicate that the ambient temperature of the bus bar 100 is relatively high when the turn-on period of the diode D2 is short (high frequency) It is possible to indicate that the ambient temperature of the bus bar 100 is relatively low (low frequency).

도 7은 본 발명의 실시예에 따른, 온도 연산부를 위한 타이밍 시퀀스를 나타내는 도면이다. 구체적으로 도 7에는, 온도 연산 회로의 저전력 소비를 위한 타이밍 시퀀스가 예시되어 있다.7 is a diagram illustrating a timing sequence for a temperature arithmetic unit according to an embodiment of the present invention. Specifically, in Fig. 7, a timing sequence for low power consumption of the temperature calculation circuit is illustrated.

도 7에서, 전압(Vout)은 온도 센싱 회로(SEN1)로부터 출력되는 신호(노드(ND1)의 신호)의 전압이고, 전압(Vfet)은, 트랜지스터(Q2)의 게이트에 인가되는 신호(노드(ND2)의 신호)의 전압이다.7, the voltage Vout is the voltage of the signal (the signal of the node ND1) output from the temperature sensing circuit SEN1 and the voltage Vfet is the voltage of the signal ND2).

온도 센싱 회로(SEN1)로부터 출력되는 신호(노드(ND1)의 신호)는 온도 센싱 회로(SEN1)를 통해 측정된 버스바(100)의 온도에 해당하는 주파수를 가진다. 노드(ND1)의 신호의 듀티 사이클(이하 '제1 듀티 사이클')은, 노드(ND1)의 신호의 전압(Vout)이 트랜지스터(Q2)의 턴온을 위한 턴온 전압 보다 큰 구간(P2a)의 길이와 노드(ND1)의 신호의 전압(Vout)이 트랜지스터(Q2)의 턴온 전압 보다 작은 구간(P2b)의 길이 간의 비율을 나타낸다. 도 7에는 제1 듀티 사이클이 50%(즉, 0.5)인 경우가 예시되어 있다.The signal (the signal of the node ND1) output from the temperature sensing circuit SEN1 has a frequency corresponding to the temperature of the bus bar 100 measured through the temperature sensing circuit SEN1. The duty cycle of the signal of the node ND1 is equal to the length of the section P2a in which the voltage Vout of the signal of the node ND1 is larger than the turn on voltage for turning on the transistor Q2 And the length of the section P2b in which the voltage Vout of the signal of the node ND1 is smaller than the turn-on voltage of the transistor Q2. FIG. 7 illustrates a case where the first duty cycle is 50% (that is, 0.5).

트랜지스터(Q2)의 게이트에 인가되는 신호(노드(ND2)의 신호)의 듀티 사이클(이하 '제2 듀티 사이클')은, 노드(ND2)의 신호의 전압(Vfet)이 트랜지스터(Q2)의 턴온 전압 보다 큰 구간(P1a)의 길이와 노드(ND2)의 신호의 전압(Vfet)이 트랜지스터(Q2)의 턴온 전압 보다 작은 구간(P1b)의 길이 간의 비율을 나타낸다. 제2 듀티 사이클은 제1 듀티 사이클 보다 작다. 즉, 신호의 듀티 사이클이 주파수 출력 제어 회로(FOC1)의 커패시터(C2)와 저항 소자(R2)를 통해 제1 듀티 사이클로부터 제2 듀티 사이클로 변경된다. 결국, 제1 듀티 사이클을 가지는 신호가 트랜지스터(Q2)의 게이트에 인가되는 경우에 비해, 제2 듀티 사이클을 가지는 신호가 트랜지스터(Q2)의 게이트에 인가되는 경우에 트랜지스터(Q2)가 턴온되는 시간은 감소할 수 있다. 결국, 트랜지스터(Q2)가 턴온되는 시간 중 불필요한 시간이 감소하므로, 소비 전력이 감소할 수 있다. 한편, 트랜지스터(Q2)가 턴온되는 시간이 짧아지더라도, 온도 표시부(230)는 정상적으로 동작할 수 있다. The duty cycle (hereinafter referred to as a second duty cycle) of the signal (the signal of the node ND2) applied to the gate of the transistor Q2 is set such that the voltage Vfet of the signal of the node ND2 is turned on The ratio of the length of the section P1a that is larger than the voltage and the length of the section P1b where the voltage Vfet of the signal of the node ND2 is smaller than the turn-on voltage of the transistor Q2. The second duty cycle is less than the first duty cycle. That is, the duty cycle of the signal is changed from the first duty cycle to the second duty cycle through the capacitor C2 and the resistance element R2 of the frequency output control circuit FOC1. As a result, compared with the case where a signal having the first duty cycle is applied to the gate of the transistor Q2, the time when the transistor Q2 is turned on when a signal having the second duty cycle is applied to the gate of the transistor Q2 Can be reduced. As a result, since the unnecessary time during the turn-on of the transistor Q2 is reduced, the power consumption can be reduced. On the other hand, even if the time period during which the transistor Q2 is turned on is shortened, the temperature display unit 230 can operate normally.

듀티 사이클의 변경에 대하여 다시 설명하면 다음과 같다.The change of the duty cycle will be described again.

온도 센싱 회로(SEN1)로부터 출력되는 온도 정보 신호는 0.5 듀티(듀티 사이클 50%)의 사각파 형태의 주파수를 가진다. 사각파 형태의 온도 정보 신호의 주파수 크기는, 측정된 온도에 따른다. 즉, 온도 정보 신호의 주파수 크기는, 주파수(Hz)와 온도(K) 간의 비율을 따른다. 예를 들어, 측정된 온도가 상온(예, 300K)인 경우에, 온도 정보 신호의 주파수 크기는 300Hz일 수 있고, 측정된 온도가 600K인 경우에, 온도 정보 신호의 주파수 크기는 600Hz일 수 있다.The temperature information signal output from the temperature sensing circuit SEN1 has a square wave form frequency of 0.5 duty (duty cycle 50%). The frequency magnitude of the square wave type temperature information signal depends on the measured temperature. That is, the frequency magnitude of the temperature information signal follows the ratio between the frequency (Hz) and the temperature (K). For example, if the measured temperature is room temperature (e.g., 300K), the frequency magnitude of the temperature information signal may be 300Hz, and if the measured temperature is 600K, the frequency magnitude of the temperature information signal may be 600Hz .

온도 센싱 회로(SEN1)로부터 출력되는 사각파의 턴온 듀티(예, 신호의 전압이 트랜지스터(Q2)의 턴온 전압 보다 높은 구간)가 매우 작게 조정될 수 있다면, 트랜지스터(Q2)의 구동 시간이 최소화될 수 있다. 이를 통해, 소비 전력이 감소할 수 있다.If the turn-on duty of the square wave output from the temperature sensing circuit SEN1 (for example, the voltage at which the voltage of the signal is higher than the turn-on voltage of the transistor Q2) can be adjusted very small, the driving time of the transistor Q2 can be minimized have. As a result, power consumption can be reduced.

0.5 듀티를 가지는 사각파의 전압이 트랜지스터(Q2)의 게이트 턴온 전압 보다 높은 상태에서 트랜지스터(Q2)가 턴온되는 시간을 줄이기 위하여, 커패시터(C2)와 저항 소자(R2)에 기반하는 RC 회로가 사용된다. RC circuits based on the capacitors C2 and R2 are used to reduce the time the transistor Q2 is turned on with the voltage of the square wave having a duty of 0.5 being higher than the gate turn on voltage of the transistor Q2 do.

커패시터(C2)와 저항 소자(R2) 간의 비율에 의해, 사각파의 듀티 사이클이 조정될 수 있다. 예를 들어, 사각파의 듀티 사이클은 구간(P1a) 길이:구간(P1b) 길이(예, 2:98)에 해당하는 값으로 변경될 수 있다. 트랜지스터(Q2)의 게이트가 구간(P1a) 동안 턴온되는 경우에, 다이오드(D2)가 도통된다. 즉, 트랜지스터(Q2) 또는 다이오드(D2)가 턴온되는 구간이 구간(P2a)으로부터 구간(P1a)으로 줄어들어, 트랜지스터(Q2) 또는 다이오드(D2)의 턴온 소비 전력이 최소화될 수 있다.By the ratio between the capacitor C2 and the resistance element R2, the duty cycle of the square wave can be adjusted. For example, the duty cycle of the square wave may be changed to a value corresponding to the length P1a of the section P1a (for example, 2:98). When the gate of the transistor Q2 is turned on during the period P1a, the diode D2 is turned on. That is, the period of turn-on of the transistor Q2 or the diode D2 is reduced from the period P2a to the period P1a, so that the turn-on power consumption of the transistor Q2 or the diode D2 can be minimized.

한편, 온도 검출 소자(U1)가 버스바(100) 주변의 온도를 더욱 효과적으로 검출할 수 있도록, 버스바(100)와 온도 검출 소자(U1)의 근처(예, 소정 거리 이내)에 열전달이 좋은 열전달 물질(예, 동)이 존재할 수 있다. 이를 통해, 버스바(100)와 온도 검출 소자(U1)는 열적으로 연결될 수 있다.On the other hand, in order that the temperature detecting element U1 can detect the temperature around the bus bar 100 more effectively, it is preferable that the heat transfer is good near the bus bar 100 and within the vicinity of the temperature detecting element U1 A heat transfer material (eg copper) may be present. Through this, the bus bar 100 and the temperature detecting element U1 can be thermally connected.

한편, 본 발명의 실시예는 지금까지 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 상술한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다. On the other hand, the embodiments of the present invention are not only implemented by the apparatuses and / or methods described so far, but may also be realized through a program realizing a function corresponding to the configuration of the embodiment of the present invention or a recording medium on which the program is recorded And such an embodiment can be easily implemented by those skilled in the art from the description of the embodiments described above.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It belongs to the scope of right.

Claims (14)

버스바(busbar)의 온도를 검출하는 온도 검출 장치로서,
금속 안테나를 통해 상기 버스바로부터 획득되는 용량성 리액턴스(capacitive reactance)를 이용해, 구동 전원을 생성하는 구동 전원 생성부; 및
상기 구동 전원을 이용해 구동하고, 상기 버스바의 온도를 측정하여 상기 측정된 온도에 대응하는 주파수를 가지는 온도 신호를 생성하는 온도 연산부
를 포함하는 온도 검출 장치.
A temperature detection device for detecting a temperature of a bus bar,
A driving power generator for generating a driving power by using a capacitive reactance obtained from the bus bar via a metal antenna; And
A temperature calculation unit that is driven using the driving power source and generates a temperature signal having a frequency corresponding to the measured temperature by measuring a temperature of the bus bar,
And a temperature detector.
제1항에 있어서,
상기 금속 안테나는 원통 형태, 타원 형태, 및 포물선 형태 중 하나를 가지며 상기 버스바를 둘러싸도록 배치되는
온도 검출 장치.
The method according to claim 1,
The metal antenna has one of a cylindrical shape, an elliptical shape, and a parabolic shape and is arranged to surround the bus bar
Temperature detecting device.
제1항에 있어서,
상기 구동 전원 생성부는 1차측과 2차측을 가지는 고압용 변압기를 포함하고,
상기 고압용 변압기는 전압이 흐르는 상기 버스바로부터 상기 용량성 리액턴스가 상기 금속 안테나를 통해 획득되는 경우에, 상기 용량성 리액턴스에 기초해 상기 1차측에서 발생되는 제1 전압을 상기 제1 전압 보다 낮은 제2 전압으로 변압하고,
상기 제2 전압은 상기 구동 전원에 대응하는
온도 검출 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the driving power generator includes a high-voltage transformer having a primary side and a secondary side,
Wherein the high-voltage transformer is configured such that, when the capacitive reactance is obtained from the bus bar through which the voltage flows, the first voltage generated at the primary side based on the capacitive reactance is lower than the first voltage Transformed to a second voltage,
The second voltage corresponding to the drive power source
Temperature detecting device.
제3항에 있어서,
상기 구동 전원 생성부는, 과전압 억제를 위해 상기 1차측에 연결되는 TVS(transient voltage suppressor) 다이오드를 더 포함하는
온도 검출 장치.
The method of claim 3,
The driving power generator may further include a transient voltage suppressor (TVS) diode connected to the primary side for overvoltage suppression
Temperature detecting device.
제1항에 있어서,
상기 구동 전원 생성부는 상기 구동 전원을 생성하기 위한 압전 변압기(Piezo transformer)를 포함하는
온도 검출 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the driving power generator includes a piezoelectric transformer for generating the driving power
Temperature detecting device.
제1항에 있어서,
상기 온도 연산부는,
상기 온도 신호의 듀티 사이클(duty cycle)을 제1 커패시터와 상기 제1 커패시터에 연결된 제1 저항 소자를 통해 변경하는 주파수 출력 제어부를 포함하는
온도 검출 장치.
The method according to claim 1,
The temperature calculation unit calculates,
And a frequency output controller for changing a duty cycle of the temperature signal through a first resistor and a first resistor connected to the first capacitor,
Temperature detecting device.
제6항에 있어서,
상기 주파수 출력 제어부는 상기 온도 신호가 인가되는 게이트를 가지는 제1 트랜지스터를 포함하고,
상기 주파수 출력 제어부는,
상기 제1 커패시터와 상기 제1 저항 소자 간의 비율에 따라, 상기 온도 신호의 전압이 상기 제1 트랜지스터의 턴온을 위한 턴온 전압 보다 높은 제1 구간의 길이를 감소시키고 상기 온도 신호의 전압이 상기 턴온 전압 보다 낮은 제2 구간의 길이를 증가시키는
온도 검출 장치.
The method according to claim 6,
Wherein the frequency output control unit includes a first transistor having a gate to which the temperature signal is applied,
Wherein the frequency output controller comprises:
And a second resistor connected between the first capacitor and the first resistor, wherein the first resistor reduces the length of the first section in which the voltage of the temperature signal is higher than the turn-on voltage for turning on the first transistor, To increase the length of the lower second section
Temperature detecting device.
제1항에 있어서,
상기 온도 연산부는,
상기 구동 전원을 위한 신호를 복수의 정류 다이오드를 통해 정류하는 정류부; 및
상기 정류된 신호의 전압을 평활(smoothing) 커패시터 및 제너(Zener) 다이오드를 통해 정전압으로 유지하는 션트 레귤레이터(shunt regulator)를 포함하는
온도 검출 장치.
The method according to claim 1,
The temperature calculation unit calculates,
A rectifying unit for rectifying a signal for the driving power source through a plurality of rectifying diodes; And
And a shunt regulator that maintains the voltage of the rectified signal at a constant voltage through a smoothing capacitor and a Zener diode
Temperature detecting device.
제1항에 있어서,
상기 온도 신호의 주파수가 임계 온도 보다 높은 온도에 대응하는 경우에, 알림을 출력하는 온도 표시부
를 더 포함하는 온도 검출 장치.
The method according to claim 1,
A temperature display unit for outputting a notification when the frequency of the temperature signal corresponds to a temperature higher than the threshold temperature,
Further comprising a temperature sensor.
제1항에 있어서,
상기 온도 연산부는 상기 버스바의 온도를 측정하는 온도 검출 소자를 포함하고,
상기 버스바와 상기 온도 검출 소자의 소정 거리 이내에 상기 버스바와 상기 온도 검출 소자를 열적으로 연결시키기 위한 열전달 물질이 존재하는
온도 검출 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the temperature calculation unit includes a temperature detection element for measuring a temperature of the bus bar,
There is a heat transfer material for thermally connecting the bus bar and the temperature detecting element within a predetermined distance between the bus bar and the temperature detecting element
Temperature detecting device.
온도 검출 장치가 외부 전원 없이 버스바(busbar)의 온도를 검출하는 방법으로서,
금속 안테나를 통해, 상기 버스바로부터 용량성 리액턴스(capacitive reactance)를 획득하는 단계;
상기 용량성 리액턴스를 이용해 구동 전원을 생성하는 단계;
상기 구동 전원을 통해 상기 버스바의 온도를 측정한 후, 상기 측정된 온도에 대응하는 주파수를 가지는 온도 신호를 생성하는 단계; 및
상기 온도 신호의 듀티 사이클(duty cycle)을 변경하는 단계
를 포함하는 온도 검출 장치의 온도 검출 방법.
CLAIMS What is claimed is: 1. A method of detecting a temperature of a busbar without an external power supply,
Obtaining a capacitive reactance from the bus bar via a metal antenna;
Generating a driving power source using the capacitive reactance;
Measuring a temperature of the bus bar through the driving power source, and generating a temperature signal having a frequency corresponding to the measured temperature; And
Changing a duty cycle of the temperature signal;
And a temperature detecting device for detecting a temperature of the temperature detecting device.
제11항에 있어서,
상기 듀티 사이클을 변경하는 단계는,
제1 커패시터와 제1 저항 소자를 포함하는 RC 회로를 통해, 상기 온도 신호의 전압이 상기 온도 신호가 인가되는 게이트를 가지는 제1 트랜지스터의 턴온을 위한 턴온 전압 보다 높은 제1 구간의 길이를 감소시키고 상기 온도 신호의 전압이 상기 턴온 전압 보다 낮은 제2 구간의 길이를 증가시키는 단계를 포함하는
온도 검출 장치의 온도 검출 방법.
12. The method of claim 11,
Wherein changing the duty cycle comprises:
Through the RC circuit including the first capacitor and the first resistance element, the voltage of the temperature signal decreases the length of the first section higher than the turn-on voltage for turning on the first transistor having the gate to which the temperature signal is applied And increasing the length of the second section in which the voltage of the temperature signal is lower than the turn-on voltage
A method for detecting a temperature of a temperature detecting device.
제11항에 있어서,
상기 온도 신호를 생성하는 단계는,
상기 구동 전원을 위한 신호를 복수의 정류 다이오드를 통해 정류하는 단계; 및
상기 정류된 신호의 전압을 평활(smoothing) 커패시터 및 제너(Zener) 다이오드를 통해 정전압으로 유지하는 단계를 포함하는
온도 검출 장치의 온도 검출 방법.
12. The method of claim 11,
Wherein the step of generating the temperature signal comprises:
Rectifying a signal for the driving power source through a plurality of rectifying diodes; And
And maintaining the voltage of the rectified signal at a constant voltage through a smoothing capacitor and a Zener diode
A method for detecting a temperature of a temperature detecting device.
제11항에 있어서,
상기 금속 안테나는 상기 버스바를 둘러싸는 형태를 가지고,
상기 금속 안테나의 안쪽 표면은 절연체로 감싸지는
온도 검출 장치의 온도 검출 방법.
12. The method of claim 11,
Wherein the metal antenna has a shape that surrounds the bus bar,
The inner surface of the metal antenna is surrounded by an insulator
A method for detecting a temperature of a temperature detecting device.
KR1020160177981A 2016-12-23 2016-12-23 Fiber optic sensor type device and method for sensing and monitoring temperature of power transmission busbar, including capacitive energy harvesting for self-powered and frequency modulation, or method and device for sensing temperature of busbar without external power Active KR101715350B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160177981A KR101715350B1 (en) 2016-12-23 2016-12-23 Fiber optic sensor type device and method for sensing and monitoring temperature of power transmission busbar, including capacitive energy harvesting for self-powered and frequency modulation, or method and device for sensing temperature of busbar without external power

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160177981A KR101715350B1 (en) 2016-12-23 2016-12-23 Fiber optic sensor type device and method for sensing and monitoring temperature of power transmission busbar, including capacitive energy harvesting for self-powered and frequency modulation, or method and device for sensing temperature of busbar without external power

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101715350B1 true KR101715350B1 (en) 2017-03-13

Family

ID=58412029

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160177981A Active KR101715350B1 (en) 2016-12-23 2016-12-23 Fiber optic sensor type device and method for sensing and monitoring temperature of power transmission busbar, including capacitive energy harvesting for self-powered and frequency modulation, or method and device for sensing temperature of busbar without external power

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101715350B1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100063549A (en) * 2008-12-03 2010-06-11 엘에스산전 주식회사 Apparatus for monitoring temperature of power system devices
KR101533948B1 (en) * 2015-04-22 2015-07-09 주식회사 대경산전 Monitoring system for electric power equipment

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100063549A (en) * 2008-12-03 2010-06-11 엘에스산전 주식회사 Apparatus for monitoring temperature of power system devices
KR101533948B1 (en) * 2015-04-22 2015-07-09 주식회사 대경산전 Monitoring system for electric power equipment

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2739096C (en) Overhead communicating device
US4420752A (en) Real-time parameter sensor-transmitter
US4268818A (en) Real-time parameter sensor-transmitter
JP5939639B2 (en) Non-contact charging device with electromagnetic shield and capacitance measurement function
US8994544B2 (en) System including an indicator responsive to an electret for a power bus
JP2016138880A (en) Test device power induction system using current transformer
US9385622B2 (en) Power system including an electret for a power bus
KR101715350B1 (en) Fiber optic sensor type device and method for sensing and monitoring temperature of power transmission busbar, including capacitive energy harvesting for self-powered and frequency modulation, or method and device for sensing temperature of busbar without external power
CN109253815A (en) Wireless temperature sensor and application thereof
CN107328488B (en) Composite sensor system based on electric field induction
US10992176B2 (en) Dynamic power harvesting system
US11947374B2 (en) Power supply for electric utility underground equipment
US20140043016A1 (en) System including a magnetoelectric device for powering a load or visually indicating an energized power bus
CN114041062A (en) Sensing device and sensing method
KR101126291B1 (en) Current and voltage sensor mounted to a pole transformer
CN203732667U (en) Instrument for detecting turn-to-turn short circuit of motor winding
RU2705213C1 (en) Device for overcurrent protection of electrical installation
TW201448392A (en) Alternating current power cable
KR200460411Y1 (en) Cable fault detector
KR100745082B1 (en) Fault detection device of electric heating wire
Skripachev et al. A Power-Supply Unit for a Measuring Sensor Positioned on an Overhead Power Line
SE515103C2 (en) Active suction transformer system and use of one
US9651587B2 (en) Apparatus including electrodes, a rectifier or circuit, and an illuminated or non-illuminated indicator for visual indication of energized electrical conductors
KR200444335Y1 (en) Non-contact Inductive Current Transmitter
CN2657253Y (en) Single chip machine controlled universal antielectric wall device for electric appliance

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20161223

PA0201 Request for examination
PA0302 Request for accelerated examination

Patent event date: 20161223

Patent event code: PA03022R01D

Comment text: Request for Accelerated Examination

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20170220

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20170306

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20170306

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200309

Year of fee payment: 4

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20200309

Start annual number: 4

End annual number: 4

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20220214

Start annual number: 6

End annual number: 6

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20240304

Start annual number: 8

End annual number: 8