KR101298469B1 - 가정용 포터블 디지털 누전 탐지기 - Google Patents

가정용 포터블 디지털 누전 탐지기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 가정용 포터블 디지털 누전 탐지기에 관한 것으로, 본 발명에 따른 가정용 포터블 디지털 누전 탐지기는 전기 콘센트에 접속되는 제1 콘센트 접속부; 상기 제1 콘센트 접속부를 통해 유입되는 전류를 측정하는 누전 측정부; 및 상기 누전 측정부에서 측정된 전류가 기 설정된 정상 범위 내에 해당하면 누전이 없는 것으로 판단하고 기 설정된 정상 범위 내에 해당하지 않으면 누전이 발생한 것으로 판단하는 중앙 제어부를 포함하여 구성된다.

Description

가정용 포터블 디지털 누전 탐지기{PORTABLE DIGITAL ELECTRO LEAKAGE DETECTING DEVICE FOR HOME}
본 발명은 누전 탐지기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가정용 포터블 디지털 누전 탐지기에 관한 것이다.
누전이란 피복이 벗겨진 전선이나 전기제품의 절연이 불량한 부분을 통하여 전기가 땅으로 흐르는 현상을 말한다. 누전이 되면 감전 및 화재의 발생으로 뜻하지 않은 인명피해 및 재산상 큰 손실을 가져오기도 하고, 전기가 땅으로 흘러 전기요금이 과다하게 청구되는 경우가 발생한다.
그러나, 전문가가 아닌 일반인들이 누전을 감지하기란 매우 어려운 일이다.
일반적으로 누전차단기를 통하여 누전을 감지해야 하며, 누전차단기가 동작하게 되는 원인에도 여러 가지가 있다. 가전제품이 접지가 되어 있지 않거나, 가전제품 중 전력을 많이 소모하는 에어컨이나 온풍기 등이 허용된 전력을 초과하는 경우나, 누전이 되어 누전차단기가 동작하거나, 또는 누전차단기가 불량일 경우에는 누전이 발생여부를 전기요금을 통하여 짐작할 수 있을 뿐이다.
전기를 사용하지 않는데 전기 계량기가 돌아가고 있다면 누전이 발생하고 있는 것이다. 또한 누전차단기를 내린 상태에서 콘센트를 한 개씩 꼽아서 계량기가 회전하는지의 여부를 확인하여 각 가전제품의 이상 유무를 확인할 수 있다. 이때는 사전에 누전차단기의 이상 유무를 확인하기 위하여 배전반의 개폐기 스위치를 내리고 누전차단기의 시험용 단추를 누른 후, 시험용 단추를 눌러보아 스위치가 떨어지지 않거나 스위치가 올릴 수 없는지의 여부를 확인하여야 한다.
이와 같이 복잡한 절차 때문에, 누전인지 짐작이 되는 경우에는 가정에서 1차적으로 확인할 수 있는 방법이 없다. 따라서 누전인지 아닌지 판별하기도 어려울 뿐만 아니라, 누전을 막연히 짐작할 뿐 누전의 원인분석을 하기 어렵다.
더군다나 가전제품이 보다 정밀화되고 고가화되어 감에 따라, 전압과 전류를 일정하게 유지하는 것이 가전제품의 수명과 사용자의 안전을 위해서도 이와 같은 누전의 탐지는 매우 중요하다.
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 콘센트를 통하여 선로에 흐르는 전압과 전류를 측정할 수 있도록 하여 전기를 차단할 필요 없이 누설전류를 확인할 수 있도록 하고자 한다.
또한, 사용자가 누전위험도를 확인하여 현재 발생하는 누전의 위험성의 정도를 확인하여 누전에 대한 신속한 대응이 가능하도록 하고자 한다.
전술한 문제를 해결하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 가정용 포터블 디지털 누전 탐지기는 전기 콘센트에 접속되는 제1 콘센트 접속부; 상기 제1 콘센트 접속부를 통해 유입되는 전류를 측정하는 누전 측정부; 및 상기 누전 측정부에서 측정된 전류가, 기 설정된 정상 범위 내에 해당하면 누전이 없는 것으로 판단하고 기 설정된 정상 범위 내에 해당하지 않으면 누전이 발생한 것으로 판단하는 중앙 제어부를 포함한다.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 가정용 포터블 디지털 누전 탐지기는, 부하;를 더 포함하여 구성되고, 상기 누전 측정부는 상기 부하에 의한 부하 전류를 측정하고, 상기 중앙 제어부는 상기 측정된 부하 전류가 기 설정된 정상 범위 내에 해당하면 누전이 없는 것으로 판단하고 기 설정된 정상 범위 내에 해당하지 않으면 누전이 발생한 것으로 판단할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 누전 측정부는 상기 제1 콘센트 접속부가 연결되는 상기 전기 콘센트의 접지를 통해 상기 전류를 측정할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 누전 측정부는 상기 제1 콘센트 접속부를 통해 유입되는 전압을 측정하고, 상기 누전 측정부에서 측정된 전압이, 기 설정된 정상 범위 내에 해당하면 누전이 없는 것으로 판단하고 기 설정된 정상 범위 내에 해당하지 않으면 누전이 발생한 것으로 판단할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 가정용 포터블 디지털 누전 탐지기는 전자기기의 전기 코드에 접속되는 제2 콘센트 접속부;를 더 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 누전 측정부는 상기 제2 콘센트 접속부에 의해 접속되는 상기 전자기기를 부하로 구성하여 전류를 측정하고, 상기 중앙 제어부는 상기 전자기기를 부하로 구성하여 측정한 전류가, 기 설정된 정상 범위 내에 해당하면 누전이 없는 것으로 판단하고 기 설정된 정상 범위 내에 해당하지 않으면 누전이 발생한 것으로 판단할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 가정용 포터블 디지털 누전 탐지기는 상기 전자기기의 절연저항을 측정하여 상기 전자기기의 누전을 감지하는 절연저항 측정부를 더 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 전자기기는 상기 제2 콘센트 접속부를 통하여 전력을 공급받아 동작할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 중앙 제어부에 의해 상기 측정된 전류 값 및 누전의 발생 여부를 그래픽으로 표시하는 디스플레이부를 더 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명에 따르면 콘센트를 통하여 선로에 흐르는 전압과 전류를 측정할 수 있으며, 측정을 위하여 전기를 차단할 필요 없이 누설전류를 확인할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면 사용자는 누전위험도를 확인하여 현재 발생하는 누전의 위험성의 정도를 확인하여 누전에 대한 신속한 대응이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 가정용 포터블 디지털 누전 탐지기의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 가정용 포터블 디지털 누전 탐지기가 누전 발생여부를 탐지하는 방법을 설명하기 위한 도면으로서
도 3은 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 가정용 포터블 디지털 누전 탐지기가 누전 발생여부를 탐지하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 다른 가정용 포터블 디지털 누전 탐지기가 누전 발생여부를 탐지하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 다른 가정용 포터블 디지털 누전 탐지기가 누전 발생여부를 탐지하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 가정용 포터블 디지털 누전 탐지기를 도시한 도면이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 일 실시형태에 따른 조명 부재에 대해서 상세히 설명한다. 다만, 실시형태를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.
본 발명에 따르면 콘센트를 통하여 선로에 흐르는 전압과 전류를 측정할 수 있으며, 측정을 위하여 전기를 차단할 필요 없이 누설전류를 확인할 수 있다. 이와 같은 누설전류에는 전자기기 자체에 발생하는 누설전류와 콘센트에서 배전반으로 이어지는 선로에서의 누설전류가 있으며, 본 발명에 따르면 상기와 같은 누설전류를 측정할 수 있는 회로를 포함하여 구성된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 가정용 포터블 디지털 누전 탐지기의 구성도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 가정용 포터블 디지털 누전 탐지기를 도 1을 참조하여 설명한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 가정용 포터블 디지털 누전 탐지기는 제1콘센트 접속부(110), 부하(120), 누전 측정부(130), 중앙 제어부(140), 디스플레이부(150) 및 제2 콘센트 접속부(160)를 포함하여 구성되며, 상기 누전 측정부(130)는 전류 측정부(131), 전압 측정부(132) 및 저항 측정기(133)를 포함하여 구성된다.
제1 콘센트 접속부(110)는 누전을 탐지하고자 하는 가정의 콘센트에 접속된다. 제1 콘센트 접속부(110)는 가정의 콘센트에 접속되기 위하여 플러그(plug)의 형태로 구성된다.
누전 측정부(130)의 전류 측정부(131)가 상기 제1 콘센트 접속부(110)를 통해 유입되는 전류를 측정한다.
중앙 제어부(140)는 상기 유입된 전류의 값을 이용하여 누전의 발생 여부를 판단한다. 즉, 상기 누전 측정부(130)에서 측정된 전류가, 기 설정된 정상 범위 내에 해당하면 누전이 없는 것으로 판단하고 기 설정된 정상 범위 내에 해당하지 않으면 누전이 발생한 것으로 판단한다.
보다 정밀한 누전의 측정을 위하여 일정한 시간 동안의 측정된 전류의 최고와 최저를 뺀 평균값을 산출하여 누전 발생 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 10초 동안 수 백번 이상의 전류 값을 측정하고 이에 대하여 최고와 최저 전류 값을 제외하고 평균값을 산출하여 누전 발생 여부를 판단하도록 구성될 수 있다.
한편, 누전 측정부(130)와 중앙 제어부(140) 간의 통신 시에는 ATmega128 시리얼 통신 또는 7세그먼트 데이터 송신 방법 등을 사용하도록 구성되는 것이 바람직하다.
이와 같은 구성을 통하여 본 발명의 일실시예에 따른 가정용 포터블 디지털 누전 탐지기는 가정에서의 누전 발생 여부를 탐지할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 가정용 포터블 디지털 누전 탐지기가 누전 발생여부를 탐지하는 방법을 설명하기 위한 도면으로서, 가정의 배선상에 누전 발생 여부를 탐지하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
콘센트에는 전압이 가해지나 콘센트에 가전기기가 접속되어 동작하는 경우에만 전류가 흐르게 되며, 선로에 누전이 발생하는 경우에는 피복이 벗겨진 부분이나 돌출부위를 통하여 회로가 형성되어 전류가 흐르므로 접지에 누설 전류가 흐르게 된다.
상기와 같은 누전 발생 여부를 탐지하기 위하여 본 발명의 일실시예에 따른 가정용 포터블 디지털 누전 탐지기(100)는 제1 콘센트 접속부(110)를 콘센트(200)에 접속하며, 이때 실질적으로 제1 콘센트 접속부(110)는 콘센트(200)의 접지에 접속되어 누전 측정부(130)가 전류 값을 측정한다.
이때, 중앙 제어부(140)는 감지된 전류 값이 30mA 이상인 경우에 누전이 발생한 것으로 판단하며, 디스플레이부(150)를 통하여 상기 측정된 전류 값 및 누전의 발생 여부를 그래픽으로 표시할 수 있다.
도 3은 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 가정용 포터블 디지털 누전 탐지기가 누전 발생여부를 탐지하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3의 실시예에 서는 가정용 포터블 디지털 누전 탐지기(100)가 누전 발생 여부를 탐지하기 위하여 제1 콘센트 접속부(110)를 콘센트(200)에 접속한다. 이때 제1 콘센트 접속부(110)는 콘센트(200)의 접속구를 통하여 부하 전류를 측정한다.
즉, 가정용 포터블 디지털 누전 탐지기는 부하(120)를 더 포함하여 구성되고, 누전 측정부(130)의 전류 측정부(131)가 상기 부하(120)에 의한 부하 전류 또는 전압 측정한다.
중앙 제어부(140)는 상기 측정된 부하 전류 또는 전압이 기 설정된 정상 범위 내에 해당하면 누전이 없는 것으로 판단하고 기 설정된 정상 범위 내에 해당하지 않으면 누전이 발생한 것으로 판단한다. 예를 들어, 가정용 포터블 누전 탐지기(100)는 가정에서의 220V에서 누전이 발생하지 않을 시의 정상 부하 전류 값 및 전압 값이 정의되어 있다. 따라서 가정용 포터블 누전 탐지기(100)에서 측정된 전류 값 및 전압 값과 상기 정의된 정상 부하 전류 값 및 전압 값을 비교하여 산출되는 오차가 기준치보다 높은 경우에는 누전이 발생하는 것으로 판단할 수 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 다른 가정용 포터블 디지털 누전 탐지기가 누전 발생여부를 탐지하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 보다 상세하게 설명하면, 도 4는 전자기기(300)의 누설 전류를 측정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4의 실시예에 서는 가정용 포터블 디지털 누전 탐지기(100)가 누전 발생 여부를 탐지하기 위하여 제1 콘센트 접속부(110)를 콘센트(200)에 접속하고, 제2 콘센트 접속부(160)는 전자기기(300)의 전기 코드에 접속된다. 이때, 전자기기(300)는 상기 제2 콘센트 접속부(160)를 통하여 전력을 공급받아 동작한다.
누전 측정부(130)의 전류 측정부(131)는 상기 제2 콘센트 접속부(160)에 의해 접속되는 상기 전자기기(300)를 부하로 구성하여 전류를 측정한다. 그에 따라, 가정용 포터블 누전 탐지기(100)는 전자기기(300)의 동작 시에 잔류하는 전류인 누설 전류를 측정한다.
따라서, 중앙 제어부(140)는 상기 전자기기(300)를 부하로 구성하여 측정한 전류가, 기 설정된 정상 범위 내에 해당하면 누전이 없는 것으로 판단하고 기 설정된 정상 범위 내에 해당하지 않으면 누전이 발생한 것으로 판단한다.
도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 다른 가정용 포터블 디지털 누전 탐지기가 누전 발생여부를 탐지하는 방법을 설명하기 위한 도면으로서, 보다 상세하게 설명하면 가전기기 자체의 절연 저항을 측정하여 누전 발생여부를 탐지하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5의 실시예에서는 제2 콘센트 접속부(160)를 전자기기(300)에 연결하고 누전 측정부(130)의 저항 측정부(133)가 가전기기(300)의 절연 저항을 측정하여 누전 여부를 판단할 수 있다.
상기와 같이 도 2 내지 도 5의 실시예에 따라 측정된 전류 값, 전자기기의 전류 값, 전압 값, 절연 저항 값 등을 이용하여 중앙 제어부(140)는 누전률을 계산할 수 있다. 디스플레이부(150)는 상기와 같이 계산한 결과를 수치 또는 그래프로 표시하고, 또한 누전위치를 대략적으로 표시할 수 있다. 즉, 디스플레이부(150)는 가정의 전기 배선과 전기기기를 그래픽으로 표현하며, 전자기기에 누설전류가 발생한 경우에는 전자기기에 누설전류가 발생하였음을 표시하고, 전기 배선에 누설전류가 발생한 경우에는 전기 배선에 누설전류가 발생하였음을 표시하여, 일반인이 쉽게 누설전류의 발생여부를 확인할 수 있도록 구성된다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 가정용 포터블 디지털 누전 탐지기를 도시한 도면이다.
가정용 포터블 디지털 누전 탐지기의 제1 콘센트 접속부(110)는 가정의 콘센트에 접속되기 위하여 플러그(plug)의 형태로 구성되며, 제2 콘센트 접속부(160)는 가전기기(300)의 플러그가 접속 가능하도록 리셉터클(receptacle)의 형태로 구성되는 것이 바람직하다.
가정용 포터블 디지털 누전 탐지기의 디스플레이부(150)는 측정된 전류 값 및 누전의 발생 여부를 그래픽으로 표시한다.
전류는 일반적으로 1mA 내지 2mA는 안전하며, 통전감도에서 최소감지전류는 교류(60Hz)에서 2mA로 추정한다. 한편 15mA의 전류는 매우 위험하다.
그러므로, 누전전류를 1mA부터 판별하여 15mA이상은 매우 위험하므로 사용자에게 경고가 필수적이다. 따라서 본 발명에 따른 가정용 포터블 디지털 누전 탐지기는 1mA 내지 2mA는 10%의 누전위험도로 나타내고, 3mA 이상부터는 누전위험도를 5%씩 증가시키며, 이때 누전위험도는 감전시 상해를 입히는 정도로서, 감전시 생명을 위협할 수 있는 수준을 나타낸다.
예를 들어, 디스플레이부(150)가 10mA 일 때는 50%, 11mA 일 때는 60%, 12mA 일 때는 70%, 13mA 일 때는 80%, 14mA 일 때는 90%, 15mA 일 때는 100%의 누전위험도로 표시할 수 있다.
명령 입력부(170)는 가정용 포터블 누전 탐지기를 제어하기 위한 제어 명령을 입력 받으며, 키패드의 형태로 구성되는 것이 바람직하다.
따라서, 본 발명에 따르면 사용자는 누전위험도를 확인하여 현재 발생하는 누전의 위험성의 정도를 확인하여 누전에 대한 신속한 대응이 가능하다.
전술한 바와 같은 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였다. 그러나 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능하다. 본 발명의 기술적 사상은 본 발명의 전술한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
110: 제1 콘센트 접속부
120: 부하
130: 누전 측정부
140: 중앙 제어부
150: 디스플레이부
160: 제2 콘센트 접속부

Claims (9)

  1. 전기 콘센트에 접속되는 제1 콘센트 접속부;
    상기 제1 콘센트 접속부를 통해 유입되는 전류를 측정하는 누전 측정부; 및
    상기 누전 측정부에서 일정한 시간 동안 측정된 전류에서 최고치와 최저치를 제외하여 계산한 평균 전류가, 기 설정된 정상 범위 내에 해당하면 누전이 없는 것으로 판단하고 기 설정된 정상 범위 내에 해당하지 않으면 누전이 발생한 것으로 판단하는 중앙 제어부
    를 포함하는 가정용 포터블 디지털 누전 탐지기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가정용 포터블 디지털 누전 탐지기는,
    부하;를 더 포함하여 구성되고,
    상기 누전 측정부는,
    상기 부하에 의한 부하 전류를 측정하고,
    상기 중앙 제어부는,
    상기 측정된 부하 전류가 기 설정된 정상 범위 내에 해당하면 누전이 없는 것으로 판단하고 기 설정된 정상 범위 내에 해당하지 않으면 누전이 발생한 것으로 판단하는 가정용 포터블 디지털 누전 탐지기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 누전 측정부는,
    상기 제1 콘센트 접속부가 연결되는 상기 전기 콘센트의 접지를 통해 상기 전류를 측정하는 가정용 포터블 디지털 누전 탐지기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 누전 측정부는,
    상기 제1 콘센트 접속부를 통해 유입되는 전압을 측정하고,
    상기 누전 측정부에서 측정된 전압이, 기 설정된 정상 범위 내에 해당하면 누전이 없는 것으로 판단하고 기 설정된 정상 범위 내에 해당하지 않으면 누전이 발생한 것으로 판단하는 가정용 포터블 디지털 누전 탐지기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 가정용 포터블 디지털 누전 탐지기는,
    전자기기의 전기 코드에 접속되는 제2 콘센트 접속부;
    를 더 포함하는 가정용 포터블 디지털 누전 탐지기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 누전 측정부는,
    상기 제2 콘센트 접속부에 의해 접속되는 상기 전자기기를 부하로 구성하여 전류를 측정하고,
    상기 중앙 제어부는,
    상기 전자기기를 부하로 구성하여 측정한 전류가, 기 설정된 정상 범위 내에 해당하면 누전이 없는 것으로 판단하고 기 설정된 정상 범위 내에 해당하지 않으면 누전이 발생한 것으로 판단하는 가정용 포터블 디지털 누전 탐지기.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 가정용 포터블 디지털 누전 탐지기는,
    상기 전자기기의 절연저항을 측정하여 상기 전자기기의 누전을 감지하는 절연저항 측정부
    를 더 포함하는 가정용 포터블 디지털 누전 탐지기.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 전자기기는 상기 제2 콘센트 접속부를 통하여 전력을 공급받아 동작하는 가정용 포터블 디지털 누전 탐지기
  9. 제1항에 있어서,
    상기 중앙 제어부에 의해 상기 측정된 전류 값 및 누전의 발생 여부를 그래픽으로 표시하는 디스플레이부
    를 더 포함하는 가정용 포터블 디지털 누전 탐지기.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210000261U (ko) 2019-07-25 2021-02-03 신용철 전기 온풍기

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