KR100328220B1 - 가로등용 감전보호기 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 의한 가로등용 감전보호기는 교류전원이 공급되면 스위치를 온시켜 교류전원을 인가하는 스위치부; 상기 교류전원의 라인과 연결되어 상기 교류전원의 정방향 전류와 부방향 전류의 차신호를 발생하는 영상 변류기; 상기 영상변류기로부터 출력되는 차신호를 감지하여 소정레벨로 증폭하는 감지부; 상기 감지부로부터 출력된 차신호를 소정의 기준신호와 비교하여 누전여부를 판단하여 누전상태가 되면, 상기 스위치부를 제어하는 제어신호를 출력하여 인가된 교류전원을 차단하는 제어부; 및 상기 교류전원을 직류전원으로 변환하여 상기 감지부 및 제어부에 전원을 인가하는 회로구동부를 포함하며, 상기 제어부에 의해 차단된 스위치부는 소정시간동안 오프상태를 유지하며, 상기 교류전원을 공급하는 분전반에서 재공급된 전원에 의해 상기 스위치부는 온상태를 유지함을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 누전으로 인한 차단시 감전보호기를 ON시켜야하는 번거로움이 없어지므로 이에 따른 유지보수비의 절감을 들 수 있으며, 옥내형 감전보호기를 응용한 사례보다 설치비용 및 유지보수 비용 이 적게 들고, 성능 및 안전, 비용 면에서 우수한 효과를 나타낸다.
Description
본 발명은 감전보호기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가로등용 감전보호기에 관한 것이다.
누전이라함은 가로등 분전반에서 분기하여 각각의 가로등주에 공급되는 전선의 피복이 벗겨지겨나 연결부위의 쇼트등으로 인하여 가로등주에 전류가 흘르는 것을 말한다.
이러한 누전은 직접적으로 인명사고(감전으로 인한 사망 및 쇼크에 의한 2차사고, 화상), 재산피해(피해에 따른 보상비, 전력손실, 램프 및 안정기의 수명단축, 화재)를 내고 있으며, 간접적으로 사고수습에 따르는 시간과 예산의 낭비, 담당자들의 사기저하와 같은 부정적면을 가지고 있다.
옥내용 감전보호기는 실용화되어 많이 사용되고 있지만 이를 가로등에 적용하여 사용할 경우 장마철 및 우기에 높은 습도 및 빗물 등의 영향으로 빈번히 차단되며, 이를 보완하기 위하여 별도의 함에 넣어 설치해야 하는 불편함과 이에 따른 많은 시간과 예산의 낭비가 따르고 있는 실정이다.
또한 높은 습도 및 빗물, 누전등으로 OFF된 감전보호기는 차단원인이 제거된 후에도 OFF 상태를 유지하고 있으므로 이를 일일이 확인하여 복귀(ON)시켜야하는 번거로움이 있다.
본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는 누전전류를 감지하여 자동으로 ON/OFF스위치를 제어하는 자동제어부를 부가하여 불필요한 가로등 유지보수가 없도록 하는 가로등용 감전보호기를 제공함에 있다.
도 1은 본 발명에 의한 가로등용 감전보호기의 내부 구성에 대한 블록도이다.
상기 기술적과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 가로등용 감전보호기는 교류전원이 공급되면 스위치를 온시켜 교류전원을 인가하는 스위치부; 상기 교류전원의 라인과 연결되어 상기 교류전원의 정방향 전류와 부방향 전류의 차신호를 발생하는 영상 변류기; 상기 영상변류기로부터 출력되는 차신호를 감지하여 소정레벨로 증폭하는 감지부; 상기 감지부로부터 출력된 차신호를 소정의 기준신호와 비교하여 누전여부를 판단하여 누전상태가 되면, 상기 스위치부를 제어하는 제어신호를 출력하여 인가된 교류전원을 차단하는 제어부; 및 상기 교류전원을 직류전원으로 변환하여 상기 감지부 및 제어부에 전원을 인가하는 회로구동부를 포함하며, 상기 제어부에 의해 차단된 스위치부는 소정시간동안 오프상태를 유지하며, 상기 교류전원을 공급하는 분전반에서 재공급된 전원에 의해 상기 스위치부는 온상태를 유지함을 특징으로 한다.
또한, 상기 스위치부는 전원의 인가 유무에 상관없이 항상 온상태를 유지하며, 단락제어신호에 의해 오프상태로 변환하는 온/오프 스위치; 및 상기 온/오프 스위치를 초기화하는 리셋스위치를 포함함을 특징으로 한다.
또한, 상기 온/오프 스위치는 릴레이임을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어부는 상기 감지부로부터 출력되는 차신호와 기준신호를 비교하는 실리콘 제어 정류기; 및 상기 실리콘 제어 정류기의 게이트단에 입력되는 상기 차신호를 상기 실리콘 정류 제어기가 갖는 소정의 전압 및 전류값과 비교하여 누전 유무를 판단하여, 누전상태이면, 상기 스위치부의 온/오프 스위치를 오프상태로 전환시키는 릴레이를 포함함을 특징으로 한다.
이하 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 의한 가로등용 감전보호기의 내부구성도로서, 스위치부(110), 영상변류기(120), 감지부(130), 제어부(140) 및 회로구동부(150)로 이루어진다.
스위치부(110)는 교류전원이 공급되면 스위치를 온(ON)시켜 교류전원을 인가하는 것으로, 전원의 인가되면 항상 온상태를 유지하며, 단락제어신호에 의해 오프(OFF)상태로 변환하는 온/오프 스위치 및 상기 온/오프 스위치를 초기화하는 리셋(RESET)스위치를 구비한다. 또한, 누전에 의한 정상동작 여부를 확인하기 위하여 시험스위치를 더 구비한다.
영상변류기(120)는 상기 교류전원의 라인과 연결되어 상기 교류전원의 정방향 전류와 부방향 전류의 차신호를 발생한다.
감지부(130)는 영상변류기(120)로부터 출력되는 차신호를 감지하여 소정레벨로 증폭한다.
제어부(140)는 감지부(130)로부터 출력된 차신호를 소정의 기준신호와 비교하여 누전여부를 판단하여 누전상태가 되면, 스위치부(110)를 제어하는 제어신호를 출력하는 것으로, 감지부(130)로부터 출력되는 차신호와 기준신호를 비교하는 실리콘 제어 정류기 및 상기 실리콘 제어 정류기의 게이트단에 입력되는 상기 차신호를 상기 실리콘 정류 제어기가 갖는 소정의 전압 및 전류값과 비교하여 누전 유무를 판단하여, 누전상태이면, 스위치부(110)의 온/오프 스위치를 오프상태로 전환시키는 릴레이를 포함한다.
회로구동부(150)는 상기 교류전원을 직류전원으로 변환하여 감지부(130) 및 제어부(140)에 전원을 인가한다.
상술한 구성에 의거하여 본 발명의 동작을 설명하기로 한다.
AC220V전원이 스위치부(110)에 인가되면 온/오프 스위치가 온(ON)이 되어 출력(output)단자로 출력된다. 이때부터 회로구동부(150)가 가동되어 감지부(130) 및 제어부(140)에 동작전원을 공급한다.
영상변류기(Zero-Phase Current Transformer:ZCT,120)는 전류와 전압을 감지하고 있다가 누전이 되면 수mV의 전압을 출력하게 되고 이 미세한 전압을 감지부(130)에서 증폭하여 그 신호로 제어부(140)에 내장된 상기 실리콘 제어 정류기의 게이트단에 입력되어 상기 실리콘 정류 제어기가 갖는 소정의 전압 및 전류값과 비교하여 누전 유무를 판단하여, 누전상태이면, 제어부(140)에 있는 릴레이 접점으로 스위치부(110)의 온/오프 스위치를 오프(OFF)상태로 전환시킨다. 이때 오프된 신호는 리셋 버튼을 누르기 전까지 유지된다.
따라서, 상기와 같은 본 발명에 의한 가로등용 감전보호기의 실시예는 다음과 같다.
가로등용 분전반에서 분기하여 각 가로등주에 공급되는 전기를 1차 전원이라하고, 이 1차 전원은 안정기의 입력단자에 연결되고, 안정기 출력단자를 통하여 램프에 공급한다.
본 발명에 의한 가로등용 감전보호기는 1차 전원을 입력으로 받아서 내부의 전류감지부(130)를 통과하여 안정기의 입력단자에 연결하고, 안정기 출력단자를 통하여 램프에 공급된다. 본 발명에 의한 감전보호기의 전류감지부(130)를 통과한 전원에 누전상황이 발생하면 자동으로 1차전원이 차단된다. 누전감도 전류는 30mA 이내이며, 차단시간은 0.03초이내이다.
그리고, 누전에 의한 정상동작 여부를 확인하기 위하여 감전보호기의 스위치부에는 시험스위치가 있으며, 시험스위치에 의해 차단된 상태를 복귀시켜주는 리셋(RESET)스위치가 있다.
따라서, 차단된 상태로 있다가 분전반에서 일괄적인 오프(OFF)시(일출시간 경)에 자동 리셋되며, 분전반에서의 일괄적인 온(ON)시(일몰시간 경) 자동으로 전기를 공급한다.
이때, 누전상황이 계속되는 중이면 순간적으로 차단되며, 차단된체로오프(OFF)시까지 계속된다.
도면과 명세서는 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
본 발명에 의하면, 첫째로 누전에 의한 인사사고를 줄일 수 있으며, 둘째로 누전에 의한 간접피해(전력손실, 램프 및 안정기의 수명단축, 화재)를 줄일 수있으며, 셋째로 누전으로 인한 차단시 감전보호기를 ON시켜야하는 번거로움이 없어지므로 이에 따른 유지보수비의 절감을 들 수 있으며, 넷째로 높은습도 및 빗물등의 영향으로 인한 누전에 따른 정전등을 현저하게 줄일 수 있으며, 다섯째로 옥내형 감전보호기를 응용한 사례보다 설치비용 및 유지보수 비용 이 적게 드는 것 등으로 미루어 본 발명은 성능 및 안전, 비용 면에서 우수한 효과를 발휘할 것으로 기대된다.
Claims (5)
- 교류전원이 공급되면 스위치를 온시켜 교류전원을 인가하는 스위치부;상기 교류전원의 라인과 연결되어 상기 교류전원의 정방향 전류와 부방향 전류의 차신호를 발생하는 영상 변류기;상기 영상변류기로부터 출력되는 차신호를 감지하여 소정레벨로 증폭하는 감지부;상기 감지부로부터 출력된 차신호를 소정의 기준신호와 비교하여 누전여부를 판단하여 누전상태가 되면, 상기 스위치부를 제어하는 제어신호를 출력하여 인가된 교류전원을 차단하는 제어부; 및상기 교류전원을 직류전원으로 변환하여 상기 감지부 및 제어부에 전원을 인가하는 회로구동부를 포함하며,상기 제어부에 의해 차단된 스위치부는 소정시간동안 오프상태를 유지하며, 상기 교류전원을 공급하는 분전반에서 재공급된 전원에 의해 상기 스위치부는 온상태를 유지함을 특징으로 하는 가로등용 감전보호기.
- 제1항에 있어서, 상기 스위치부는교류전원 인가시 항상 온상태를 유지하며, 단락제어신호에 의해 오프상태로 변환하는 온/오프 스위치; 및상기 온/오프 스위치를 초기화하는 리셋스위치를 포함함을 특징으로 하는 가로등용 감전보호기.
- 제2항에 있어서, 상기 온/오프 스위치는릴레이임을 특징으로 하는 가로등용 감전보호기.
- 제2항에 있어서, 상기 스위치부는누전에 의한 정상동작 여부를 확인하기 위하여 시험스위치를 더 구비함을 특징으로 하는 가로등용 감전보호기.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제어부는상기 감지부로부터 출력되는 차신호와 기준신호를 비교하는 실리콘 제어 정류기; 및상기 실리콘 제어 정류기의 게이트단에 입력되는 상기 차신호를 상기 실리콘 정류 제어기가 갖는 소정의 전압 및 전류값과 비교하여 누전 유무를 판단하여, 누전상태이면, 상기 스위치부의 온/오프 스위치를 오프상태로 전환시키는 릴레이를 포함함을 특징으로 하는 가로등용 감전보호기.
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