KR100323495B1 - 수배전반 경보신호 송출회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다수의 수용가에 전력을 공급하기 위한 수배전반 설비에 관한 것으로, 본 발명의 목적은 상기 수배전반 설비내부에서 이상상태가 발생되면 이를 상황별로 감지하여 해당 경고장치를 구동시키기 위한 접점신호를 발생하기 위한 수배전반 경보신호 송출회로를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 수배전반 경보신호 송출회로는 AC입력단(1,2)을 통해 입력되는 구내 수배전반의 AC전압을 정류하는 제1다이오드(21)와, DC입력단(3,4)을 통해 입력되는 구내 수배전반의 DC전압을 분압하는 분압회로(33)와, 상기 분압회로의 출력단에 직렬로 접속되어 제1다이오드의 출력단에 나타나는 전압이 분압회로로 역류하는 것을 방지하기 위한 제2다이오드(22)와, 상기 제1,2다이오드의 오어링 출력전압을 리세트 버튼(40)을 통해 공급받아 동작하는 제1,2릴레이(23,35)와, 상기 제1,2다이오드의 오어링 출력단에 접속되어 평상시는 릴레이구동용 투입전압을 충전하고 센서 접점신호 발생시는 충전전압을 릴레이 측으로 프리휘일 시켜 상기 릴레이에 흐르는 구동전류를 증가시켜주기 위한 콘덴서(24)와, 센서입력단(6,7)에 접속되는 온도센서(12) 및 연무센서(13)와, 상기 온도센서와 제1릴레이 사이에 직렬로 배치되는 LED(37) 및 테스트 스위치(36)와, 상기 연무센서와 제2릴레이 사이에 직렬로 배치되는 LED(39) 및 테스트 스위치(38)와, 경보신호송출단(8,9),(10,11)에 접속되어 수배전반 내의 온도이상 경보장치(14)와 연무감지 경보장치(15)에 각각 온도이상 경보신호와 연무감지 경보신호를 송출하기 위해 상기 릴레이의 다수의 연동접점(25,26),(41,42)을 각각 직렬로 접속한 직렬회로(34),(43)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명회로는 온도상승 및 연무발생 경보신호 송출장치의 정상동작 여부를 테스트할 수 있고 또한 이상경보 인식시 즉시 리세트시킬 수 있게 되며 경보장치 제어용 대전류 스위치의 극간 간격을 충분히 이격 시켜주게 되어 수배전 반의 화재경보신호 송출회로의 동작의 신뢰성을 높일 수 있게 된다.

Description

수배전반 경보신호 송출회로{Alarm signal transmitting circuits in local area power distributor}

본 발명은 다수의 수용가 또는 전력소요처에 전력을 공급하기 위한 수배전반 설비에 관한 것으로, 특히 구내 수배전반 설비의 내부에서 이상상태가 발생되어 화재의 위험에 이르게 되면 이를 감지하여 경고장치 구동용 접점신호를 발생하도록 한 수배전반 화재경보신호 송출회로에 관한 것이다.

전력 수배전반은 일반 사무실 건물이나 아파트의 단지단위 또는 동단위로 설치되어 각 사무실이나 가정과 같은 부하단(전력소요처)에 전력을 공급하게된다. 이러한 수배전반은 다수의 부하단에 대한 메인전력의 공급 및 차단을 스위치하게 되므로 스위치 접점불량 등에 의한 누전이나 화재의 위험이 상존한다.

따라서 수배전반의 내부에는 화재발생의 가능성을 사전에 감지하기 위한 화재감지센서와 이 센서의 접점신호를 받아들여 큰 전류의 스위칭이 가능한 또 다른 접점신호로 변환(증폭)시켜주기 위한 릴레이회로를 의무적으로 장착하도록 관련 법규를 통하여 규제하고 있다.

일반적인 온도센서나 연무센서 등을 포함하는 화재감지센서는 온도 값의 변화나 연무 값의 변화에 매우 민감하게 설계되어야 하기 때문에 구조적으로 대전류를 커버할 수 있는 접점을 가질 수 가 없다. 통상 수배전반에 설치되는 화재감지센서의 센싱접점의 허용 전류치는 40㎃정도에 불과하다. 이 정도의 허용 전류치를 갖는 스위치 접점으로 경보장치의 알람이나 램프 구동용 전류를 직접 온 오프 제어한다고 할 때, 그 경보장치의 출력은 매우 미약한 값으로 제한될 수밖에 없어, 다수의 대중에게 경고를 하거나 일정범위의 관리 영역 내에 있는 관리자에게 비상신호를 전달시키기 위한 기능을 얻을 수 없다.

이러한 화재감지센서에서 출력되는 미약한 접점신호는 릴레이를 이용하여 대전류 스위칭이 가능한 접점신호로 증폭시킬 수 있다. 통상적으로, 수배전반 내부에 설치되는 화재감지센서의 미세 전류 스위칭용 접점신호에 의해 릴레이가 작동하게 하고 이 릴레이의 작동에 의한 대전류용 릴레이 접점이 고출력의 경보장치를 작동시키도록 구성하고 있다.

그러나 상기 화재감지센서가 커버할 수 있는 스위칭 허용전류(40㎃ 정도)에서 릴레이가 작동할 수 있게 하기 위해서는 릴레이 여자코일의 용량을 구동전압대비 최적의 조건으로 설계하여야 하고 또한 그 릴레이의 접점의 간극도 고려되어야 한다.

릴레이 여자코일의 용량과 그의 구동전압과 화재감지센서 접점의 허용 전류치가 잘 어울리지 못할 경우, 릴레이 동작의 신뢰성이 떨어지거나 발열에 의해 릴레이코일이 소손될 수 있고 화재감지센서의 접점이 손상될 가능성이 높다.

또, 릴레이 접점의 간극이 충분한 이격거리를 유지하지 못할 경우 접점 양단간에 걸린 전압에 의해 아아크 방전이 일어나 단락됨으로써 화재감지 센싱 값이 리세트 되더라도 경보장치는 복구되지 못하고 계속 경보를 발하게 된다.

본 발명의 목적은 다수의 수용가에 전력을 공급하는 수배전설비의 내부 온도상승시나 연무생성시에 작동하게 되는 센서장치의 미세 감지신호 접점을 릴레이를이용하여 대신호를 감당할 수 있는 접점신호로 증폭시켜 고출력의 경보장치를 구동시킬 수 있도록 한 수배전반 화재경보신호 송출회로를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 수배전반 내부의 온도상승이나 연무발생과 같은 이상상태 발발시 이를 검출하여 고출력의 경보장치를 구동시킬 수 있도록 릴레이의 접점을 2단 이상의 직렬회로로 구성함으로써 접점간 충분한 공극거리가 유지되도록 한 수배전반 화재경보신호 송출회로를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 수배전반 경보신호 송출회로에 적용되는 센서장치의 정상동작 여부를 LED를 통해 확인 할 수 있는 수배전반 경보신호 송출회로를 제공하는 데 있다.

도 1은 본 발명의 회로구성도이다.

도 2는 본 발명의 회로가 장착된 수배전반 경보신호 송출장치의 외형도이다.

도 3은 본 발명의 센서부의 내부 회로구성도이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ※

10 : 구내 수배전반 11 : 변압기

12 : 온도센서 13 : 연무센서

14 : 온도이상 경보장치 15 : 연무감지 경보장치

20 : 경보신호 송출장치 21,22 : 다이오드

23,35 : 릴레이 24 : 콘덴서

25,26,41,42 : 릴레이접점 27,28 : 저항

33 : 분압회로 34,43 : 직렬회로

36,38 : 테스트스위치 37,39 : LED

40 : 리세트버튼 45 : 터미널부

50 : 경보신호 송출기 본체

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명 회로는 AC입력단을 통해 입력되는 구내 수배전반의 AC전압을 정류하는 제1다이오드와, DC입력단을 통해 입력되는 구내 수배전반의 DC전압을 분압하는 분압회로와, 상기 분압회로의 출력단에 직렬로 접속되어 제1다이오드의 출력단에 나타나는 전압이 분압회로로 역류하는 것을 방지하기 위한 제2다이오드와, 상기 제1,2다이오드의 오어링 출력전압을 리세트 버튼을 통해 공급받아 동작하는 제1,2릴레이와, 상기 제1,2다이오드의 오어링 출력단에 접속되어 평상시는 릴레이구동용 투입전압을 충전하고 센서 접점신호 발생시는 충전전압을 릴레이 측으로 프리휘일 시켜 상기 릴레이에 흐르는 구동전류를 증가시켜주기 위한 콘덴서와, 센서입력단에 접속되는 온도센서 및 연무센서와, 상기 온도센서와 제1릴레이 사이에 직렬로 배치되는 LED 및 테스트 스위치와, 상기 연무센서와 제2릴레이 사이에 직렬로 배치되는 LED 및 테스트 스위치와, 경보신호송출단에 접속되어 수배전반 내의 온도이상 경보장치와 연무감지 경보장치에 각각 온도이상 경보신호와 연무감지 경보신호를 송출하기 위해 상기 릴레이의 다수의 연동접점을 각각 직렬로 접속한 직렬회로를 포함하는 것을 특징으로 한다.

첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명 장치의 회로구성도이다. 여기에서 참고되는 바와 같이, 구내 수배전반(10)에는 110V 또는 220V의 상용 AC전압을 AC24V의 저압으로 변환시키는 변압기(11)와 온도센서(12)와 연무센서(13)와 온도이상 경보장치(14)와 연무감지 경보장치(15)가 장착되고 있다.

상기 연무감지 센서와 온도감지 센서외에 가스센서, 충격센서 등이 부가될 수 있다. 이들 센서는 해당센서가 수배전반 내의 이상상태를 감지하면 접점 신호를 출력하게 되는데 그 접점이 허용하는 스위치 전류는 40㎃ 정도이다.

상기 경보장치(14,15)는 알람과 경고램프를 포함한다.

상기 수배전반의 전원입력단과 센서단과 경보출력단에 접속되는 경보신호 송출장치(20)는 제1,2릴레이(23,35)와, 분압회로(33)와 정류 및 역류방지용 제1,2다이오드(21,22)와 릴레이 구동전류 증가용 콘덴서(24)와 리세트버튼(40)과 테스트 스위치(36,38)와 2련 릴레이접점에 의한 직렬회로(34)를 포함한다.

상기 정류용 제1다이오드(21)는 AC입력단(1,2) 양단에 걸린 전압을 정류하게 구성하고 이렇게 정류된 직류전압은 콘덴서(24)에 축적되었다가 센서입력단(5,6)과 센서입력단(5,7)에 접속된 온도센서(12) 및 연무센서(13)를 통해 각각제1릴레이(23)와 제2릴레이(35)에 인가되게 연결하여 구성한다.

상기 분압회로(33)는 저항(27,28)으로 구성되며 DC입력단(3,4)에 입력되는 DC전압을 저항비에 따라 분압한다.

상기 직렬회로(34,43)는 제1,2릴레이(23,35)의 다련 연동접점을 직렬로 접속시켜 스위치 접점의 공극이 확대되게 연결하여 구성한다.

이와 같이 구성된 본 발명회로의 동작과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 변압기(11)의 2차측에서 24V의 저압 AC 전압이 발생되면 이 AC전압은 AC입력단(1)에 접속된 제1다이오드(21)를 거치면서 정류되고 콘덴서(24)를 거쳐 평활(충전)되어 리세트버튼(40)을 직렬로 거쳐 제1릴레이(23)와 제2릴레이(35)의 일측에 인가된다.

상기 제1,2릴레이(23,35)의 각각의 타측은 테스트 스위치(36,38)의 상시 온 접점을 통해 센서단(6,7)에 접속된 온도센서(12)와 연무센서(13)에 접속된 상태를 유지하게 된다.

이때, 수배전반에 설치된 온도센서(12)나 연무센서(13)에서 수배전반 내부의 이상상태가 감지되고 이에 따라 상기 센서들 중 어느 하나에서 접점신호가 발생되면 해당 감지회로루프는 폐회로가 되어 그 폐회로 상의 릴레이에 전류가 공급되게 된다.

이렇게 온도센서(12)나 연무센서(13) 내부의 센싱접점이 온되면 제1릴레이(23) 또는 제2릴레이(35)에는 제1다이오드(21)를 통하여 흐르는 전류와 상기 콘덴서(24)에 충전된 전압의 방전전류가 합해져 큰 전류로 흐르게 되므로 해당 릴레이는 신속하고 정확하게 구동하게 된다.

이후 상기 콘덴서(24)에 충전된 전하의 방전이 완료되고 나면 제1도는 제2릴레이(23,35)는 상기 제1다이오드(21)에서 출력되는 전류만으로도 충분히 그 구동상태를 유지하게 된다.

이와 같이 제1,2릴레이(23,35)중 어느 하나가 온 됨으로써 그 릴레이의 다련접점에 의한 직렬회로(34,43)가 스위치 온되면, 경보신호 송출단(8,9),(10,11)에 접속된 각각의 온도이상 경보장치(14) 또는 연무감지 경보장치(15)에 구동전류가 흐르게 되어 해당 경보장치내에 장착된 경보알람 및 경고램프가 작동된다.

이때, 상기 직렬회로(34,43)를 각각 구성하는 릴레이의 다련 연동 접점(25,26)(41,42)에 의한 스위치 접점의 극간거리는 한 접점이 형성하는 극간 거리의 2배가 되므로 공기중에서의 스위치 접점의 절연거리가 충분히 확보된다.

필요한 경우 상기 제1,2릴레이(23,35)의 접점을 3개 또는 그 이상의 연동 접점을 가지는 것으로 선택하고 그들을 차례로 직렬로 접속하여 경보장치 스위치를 위한 접점의 절연거리를 확장시킬 수 있다.

한편, 제1릴레이(23) 및 제2릴레이(35)와 온도센서(12) 및 연무센서(13)의 사이에 배치되는 각각의 테스트 스위치(36,38)는 각 센서의 정상동작여부를 확인하기 위해 설치된 스위치이다.

이 테스트 스위치(36)를 작동시키면 투입전원 전압단에 대해 온도센서(12)와 LED(37)와 제1릴레이(23)와 리세트 버튼(40)이 폐회로를 이루게 되어 이것으로 상기 LED(37)가 점등되면 센서접속라인 상에 이상이 없는 것으로 판단하도록 하고 있다.

같은 방식으로, 테스트 스위치(38)를 작동시키면 투입전원 전압단에 대해 연무센서(13)와 LED(39)와 제2릴레이(35)와 리세트 버튼(40)이 폐회로를 이루게 되어 이것으로 상기 LED(39)가 점등되면 연무센서의 접속라인 상에 이상이 없는 것으로 판단한다.

이러한 센서의 이상유무 테스트를 위해, 도3에서 참고되는 바와 같이, 온도센서(12)의 내부에는 테스트전류 패스를 형성시켜주기 위한 내부저항(12-2)이 온도센서소자(12-1)에 병렬로 접속시키고 있다.

마찬가지로, 연무센서(13)의 내부에도 테스트전류 패스를 형성시켜주기 위한 내부저항(13-2)이 연무센서소자(13-1)에 병렬로 접속시키고 있다.

한편, 센서에 의해 수배전반 내의 이상상태가 감지되면 제1릴레이(23) 또는 제2릴레이(35)가 작동하여 경보접점을 발생하는 것으로 이상경보가 발하게 되며, 관리자가 이를 인지하고 대응조치를 취하기에 앞서 리세트 버튼(40)을 누르게 되면 회로는 리세트되게 된다.

도 2는 본 발명 회로를 적용시킨 수배전반의 화재경보 송출장치의 구성예를 나타내고 있다. 여기에서 경보신호 송출기본체(50)의 상부에는 입력전압전압, 센서신호, 경보송출신호 등을 입출력시키기 위해 다수의 단자로 구성된 터미널부(45)를 마련하고 그 일측에는 센서 테스트 스위치(36,38), 테스트 확인용 LED(37,39) 및 리세트 버튼(40)을 마련하고 있다.

이러한 본 발명의 경보신호 송출회로는 그 동작전압으로써 구내전화 교환기용 파워서플라이의 배터리 백업전압에서 얻을 수 있는 DC 50V의 직류전압이나 수배전반 내부에서 생성되는 DC 110V을 이용할 수 있다.

따라서, 본 발명 장치는 그 입력전원을 직류와 교류 그리고 구내전화교환기용 배전반의 잉여전압 등을 이용하여 수배전반의 화재발생 예고를 위한 접점신호를 발생시킬 수 있는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 화재경보신호 송출장치용 작동전압의 선택의 폭을 넓혀주어 사용자로 하여금 화재경보 송출장치의 설치작업의 자유도를 향상시켜 주는 특유의 효과가 나타나게 된다.

또한 본 발명은 릴레이의 다련 연동 접점을 직렬회로로 접속하여 이를 대출력용 경보장치를 구동 제어하기 위한 전류 스위치로 이용함으로써, 큰 전류 온/오프시 아아크 방전에 의한 접점단락 가능성을 최소화시킬 수 있도록 충분한 스위치 접점의 극간 간격을 유지할 수 있게 되므로 화재경보신호 송출장치의 동작의 신뢰성을 향상시키는 특유의 효과도 나타나게 된다.

또한 본 발명에 따른 수배전반용 화재경보신호 송출회로의 구성에 있어 그의 구성 부품수를 최소화시켜 고장발생 개소를 최소화시킴으로써 회로동작의 신뢰성을 향상시키는 특유의 효과를 가져온다.

또한 본 발명은 화재경보신호 송출회로의 구성의 간략화를 통하여 제품의 사이즈축소 및 중량감축 효과와 원가절감 효과를 얻을 수 있다.

또한 본 발명은 센서의 정상동작 여부를 확인할 수 있는 테스트 모드가 마련되어 있어 센서의 이상에 의한 화재경보장치의 오동작을 방지할 수 있는 효과가 나타나게 된다.

또한 본 발명은 수배전반의 이상검지에 따른 경보를 리세트 버튼을 이용하여 원하는 시기에 신속하게 리세트 시킬 수 있다.

Claims (1)

1. AC입력단(1,2)을 통해 입력되는 구내 수배전반의 AC전압을 정류하는 제1다이오드(21)와, DC입력단(3,4)을 통해 입력되는 구내 수배전반의 DC전압을 분압하는 분압회로(33)와, 상기 분압회로의 출력단에 직렬로 접속되어 제1다이오드의 출력단에 나타나는 전압이 분압회로로 역류하는 것을 방지하기 위한 제2다이오드(22)와, 상기 제1,2다이오드의 오어링 출력전압을 리세트 버튼(40)을 통해 공급받아 동작하는 제1,2릴레이(23,35)와, 상기 제1,2다이오드의 오어링 출력단에 접속되어 평상시는 릴레이구동용 투입전압을 충전하고 센서 접점신호 발생시는 충전전압을 릴레이 측으로 프리휘일 시켜 상기 릴레이에 흐르는 구동전류를 증가시켜주기 위한 콘덴서(24)와, 센서입력단(6,7)에 접속되는 온도센서(12) 및 연무센서(13)와, 상기 온도센서와 제1릴레이 사이에 직렬로 배치되는 LED(37) 및 테스트 스위치(36)와, 상기 연무센서와 제2릴레이 사이에 직렬로 배치되는 LED(39) 및 테스트 스위치(38)와, 경보신호송출단(8,9),(10,11)에 접속되어 수배전반 내의 온도이상 경보장치(14)와 연무감지 경보장치(15)에 각각 온도이상 경보신호와 연무감지 경보신호를 송출하기 위해 상기 릴레이의 다수의 연동접점(25,26),(41,42)을 각각 직렬로 접속한 직렬회로(34),(43)를 포함하는 것을 특징으로 하는 수배전반 화재경보신호 송출회로.