KR100575490B1 - 누전위치 검색장치와 검색방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 안전전압을 이용한 누전 검색장치와 검색방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 가로등의 등기구와 같은 다수개의 등기구가 일정간격으로 떨어져 설치되는 경우에 누전이 발생할 경우 그 위치와 누전량을 검색할 수 있는 장치와 방법에 관한 것이다.

본 발명의 누전검색장치는 제어기와, 다수개의 단말기와, 다수개의 등기구로 구성되는 가로등 구동시스템에 있어서;

상기 단말기에, 상기 제어기에서 단말기로 연결되는 전력선의 주선로에 연결되는 2개의 단자대와, 상기 단자대 사이에 설치되어 주선로 상에서 누전을 검출하는 검출기와, 상기 검출기에 연결되어 검출기의 누전감도를 설정하여 단말기제어부로 송출하는 누전감도설정부가 더 구성된다.

안전전압, 누전위치 검색, 가로등, 램프, 안정기, 검출기

Description

누전위치 검색장치와 검색방법 {Electric-leak checking device and method by safety voltage}

도 1은 종래 선출원된 안전전압을 이용한 누전 및 불량 등기구의 위치 검색장치와 그 방법의 블록도이다.

도 2는 본 발명에 의한 누전 검색장치 블록도이다.

도 3은 도 2에 나타낸 단말기 및 등기구의 상세 블록도이다.

도 4a 내지 도4b는 도 3에 나타낸 전원처리부의 상세 블록도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 제어기 110 : 주제어부

120 : 제어기송수신부 130 : 전원스위칭부

140 : 전원검지부 150 : 설정부

160 : 표시부 200 : 단말기

210 : 전원처리부 220 : 단말기송수신부

230 : 단말기제어부 240 : 가로등구동부

250,260 : 누전감도설정부

251,252,261,262 : 검출기

271,272 : 단자대(Terminal Bus)

300 : 등기구 310 : 안정기

320 : 램프

본 발명은 누전 검색장치와 검색방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 가로등의 등기구와 같은 다수개의 등기구가 일정간격으로 떨어져 설치되는 시스템에서 누전이 발생할 경우 누전이 발생한 위치와 발생한 누전량을 검색할 수 있는 장치와 방법에 관한 것이다.

종래의 가로등은 누전발생 여부는 확인할 수는 있으나 누전이 발생한 위치 즉, 주선로 상의 특정 구간 또는 특정위치의 등기구선로 등 누전이 발생한 위치를 검색할 수 없는 문제점이 있어서, 이를 해결하기 위하여 안전전압을 이용한 누전 및 불량 등기구의 위치 검색장치와 그 방법에 관한 특허를 출원한 바 있다.(출원일자 : 2002. 10. 28, 출원번호 : 10-2002-0065926)

상기 선출원된 특허는 구동신호 수신기(10)와, 제어기(20)와, 전원처리부, 단말기송수신부, 단말기제어부, 가로등구동부 및 구동검색부로 구성되는 다수개의 단말기(30)와, 다수개의 등기구(40)와, 원격제어 송수신기(50)로 구성되는 가로등 구동시스템에 있어서;

상기 단말기(30)에, 전력선의 주선로를 연결하는 2개의 단자대와, 2개의 단자대 사이에 설치되어 주선로 상에서 누전을 검출하는 검출기(예를 들면, Z-CT)와, 상기 검출기에 연결되며 누전감도를 설정하여 검출기로부터 검색된 누전량이 설정된 감도 이상인 경우 누전발생 신호를 단말기제어부로 송출하는 누전감도 설정부를 더 구성한 후,

상기 주선로에만 전원을 인가하고, 등기구를 off한 상태에서 누전검색신호를 송출하여 각 단말기(30)에 내장된 검출기를 통해 검색된 누전 신호를 토대로 주선로의 누전위치를 검색하고, 주선로에서 누전이 검색되었을 경우 주선로의 누전요인을 제거한 다음, 선로에 전원을 인가하여 등기구를 on한 상태에서 검색신호를 송출하여 각 단말기(30)에 내장된 검출기를 통해 검색된 누전 신호를 토대로 등기구선로의 누전위치를 검색하되,

상기 주선로의 누전위치를 검색하는 과정에서, 제어기에서부터 임의의 i번째까지 단말기(30)에 내장된 검출기를 통해 누전이 검색되고 (i+1)번째부터 이후 단말기(30)의 검출기를 통해 누전이 검색되지 않으면, i번째와 (i+1)번째 단말기 사이의 주선로에서 누전이 발생되었음을 판별하고,

상기 등기구선로의 누전위치를 검색하는 과정에서, 제어기(20)에서부터 임의의 i번째까지 단말기(30)의 검출기를 통해 누전이 검색되고, 이후 단말기(30)의 검출기에서 누전이 검색되지 않으면, i번째 가로등주에서 누전이 발생되었음을 판별함을 특징으로 하는 안전전압을 이용한 누전 및 불량 등기구의 위치 검색방법을 제공하고 있다.

상기한 종래 방법의 핵심은 일정수준 이상의 누전이 발생될 경우에 먼저 주선로 상의 누전을 검색하여 누전이 검지될 경우 주선로 상의 누전을 제거한 후, 다 시 등기구선로 상의 누전을 검색하는 방법을 취하고 있으며, 이 방법은 주선로 또는 등기구선로 중 어느 한 곳에서 일정수준 이상의 누전이 발생할 경우에 누전위치를 정확하게 파악할 수 있어 유용하게 사용될 수 있으나, 소량의 누전이 다수 위치에서 동시다발적으로 발생할 경우에는 다소 번거로운 점이 있다.

또한 종래의 방법으로는 누전량이 일정수준 이상 혹은 이하만을 판단하므로 누전이 여러 위치에서 다발적으로 발생한 경우 그 각각의 위치와 누전량을 파악할 수 없는 문제도 있다.

상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 목적은, 누전이 복합적으로 여러 곳에서 발생하더라도 발생된 누전이 누적되어 일정수준 이상으로 나타나는 위치를 정확히 파악할 수 있는 안전전압을 이용한 누전 검색방법을 제공하는데 있다.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 제어기와, 전원처리부, 단말기송수신부, 단말기제어부, 가로등구동부로 구성되는 다수개의 단말기와, 다수개의 등기구로 구성되는 가로등 구동시스템에 있어서,

상기 단말기에, 전력선의 주선로를 연결하는 2개의 단자대와, 2개의 단자대 사이에 설치되어 주선로 상에서 누전을 검출하는 제1 검출기와, 상기 제1 검출기에 연결되며 누전감도를 설정하여 제1 검출기로부터 검색된 누전량이 설정된 기준값 이상인 경우 누전발생 on 신호를 단말기제어부로 송출하는 제1 누전감도설정부가 더 구성됨을 특징으로 하는 안전전압을 이용한 누전검색장치를 이용하여 주선로 혹 은 등기구선로 등 1 또는 2 이상의 위치에서 누전이 복합적으로 발생하더라도 발생된 누전이 누적되어 일정수준 이상으로 나타나는 위치를 파악할 수 있는 누전 검색방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 다른 목적은 소량의 누전이 여러 곳에 분포되어 발생하더라도 누전이 발생한 각각의 위치와 그 각각의 위치에서 발생된 누전량을 정확히 파악할 수 있는 안전전압을 이용한 누전 검색방법을 제공하는데 있다.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 제어기와, 전원처리부, 단말기송수신부, 단말기제어부, 가로등구동부로 구성되는 다수개의 단말기와, 다수개의 등기구로 구성되는 가로등 구동시스템에 있어서,

상기 단말기에, 전력선의 주선로를 연결하는 2개의 단자대와, 2개의 단자대 사이에 설치되어 주선로 상에서 누전을 검출하는 제1 검출기와, 상기 제1 검출기에 연결되며 소신호 증폭기능을 가진 A/D 컨버터 회로를 내장하여 제1 검출기에 의해 검출된 누전량 신호를 그 크기에 따라 디지털 코드로 변환하여 단말기제어부로 송출하는 제1 누전감도설정부가 더 구성됨을 특징으로 하는 안전전압을 이용한 누전검색장치를 이용하여 주선로 혹은 등기구선로 등 1 또는 2 이상의 위치에서 누전이 복합적으로 발생하더라도 발생된 누전이 발생된 각각의 위치 및 그 각각의 위치에서 발생하는 누전량을 파악할 수 있는 누전 검색방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 또다른 목적은 가로등이 구동되지 않는 주간에도 선로에 장비나 인명이 접촉되더라도 감전의 위험이 없는 안전전압을 이용하여 상기 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 안전전압을 이용한 누전 검색장치를 제공하는데 있다.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 제어기와, 전원처리부, 단말기송수신부, 단말기제어부, 가로등구동부로 구성되는 다수개의 단말기와, 다수개의 등기구로 구성되는 가로등 구동시스템에 있어서,

상기 단말기의 전원처리부에 변압기, 릴레이구동부, 릴레이 및 AC/DC 레귤레이터로 구성되는 안전전압을 이용한 누전 검색장치를 제공하고자한다.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 상기의 누전 검색방법에서 선로에 인가되는 전원이 AC 안전전압인 경우에는 가로등구동전압을 인가된 AC안전전압을 나눈(가로등구동전압÷인가된 AC안전전압) 값을 검지된 각각의 누전량에 곱하여 줌으로서 AC 안전전압에서 검지된 누전량을 가로등구동전압에서 발생될 누전량으로 환산할 수 있어 야간의 누전 사고를 사전에 예방할 수 있도록 하는 함을 특징으로 하는 안전전압을 이용한 누전 검색장치 및 검색방법을 제공하고자 한다.

이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참고로 그 구성 및 작용을 설명하기로 한다.

본 발명에서 전력선의 선로는 주선로와 등기구선로로 이루어지며, 주선로는 제어기(100)로부터 마지막 n번째 단말기(200)를 이어주는 선로이고, 등기구선로는 주선로로부터 분기되어 안정기(310)와 램프(320)로 이어지는 선로이다.

도 2는 본 발명에 의한 누전 검색장치의 블록도이다.

제어기(100)와, 단말기(200)와, 등기구(300)로 구성된다.

상기 제어기(100)는 주제어부(110)와, 제어기송수신부(120)와, 전원스위칭부(130)와, 전원검지부(140)와, 설정부(150)와, 표시부(160)로 구성된다.

상기 주제어부(110)는,

ⅰ) 미도시된 구동신호 수신기(구동신호 수신기는 가로등 램프(320)의 점소등을 위해 원격지의 통제소와 같은 외부에서 무선 또는 유선으로 송출한 신호를 수신하여 선택적으로 주제어부(110)로 구동신호를 송출한다)의 신호 또는 상기 설정부(150)에 내장된 타이머에 의하여 발생된 신호와 상기 설정부(150)에 설정된 값을 토대로 가로등의 점소등을 위한 신호를 생성하여 상기 제어기송수신부(120)로 송출하고,

ⅱ) 상기 설정부(150)에 의하여 설정된 값과 내장된 프로그램을 토대로 단말기(200)의 정상 구동 여부, 주선로의 단선 유무, 주선로 및 등기구(300) 측 선로의 누전 유무, 상기 등기구(300)를 구성하는 안정기(310)와 램프(320)의 정상 구동 여부 등을 검색하기 위한 신호를 생성하여 제어기송수신부(120)로 송출하거나, 상기 제어기송수신부(120)로부터 신호를 수신하고,

ⅲ) 주간, 야간 또는 조작 상황에 따라 AC 110~220V의 가로등 구동전원(이하 '전원 1') 또는 안전전압("산업안전보건법에 의한 '감전재해예방을 위한 기술상의 지침'(노동부고시 제93-23호) 제4조의 정상운전시 및 고장시 감전재해 방지의 규정에 의한 대지전압 30V 이하인 안전전압이나, 제8조 전원의 자동차단에서 규정한 접촉전압별 최대차단시간이 8인 50V 미만의 교류전압", 이하 '전원 2')을 연결토록 하는 신호를 전원스위칭부(130)로 송출하고,

ⅳ) 전원검지부(140)의 입력신호를 토대로 합선 또는 누전시 전원출력을 제어하고,

ⅴ) 원격지의 통제소와의 통신이 필요할 경우 미도시된 원격제어 송수신기로 신호를 송출하거나 미도시된 원격제어 송수신기로부터 신호를 수신하고,

ⅵ) 상기 작동 상황 중 필요한 사항을 기록장치에 저장하고, 미리 예약된 기능을 수행한다.

상기 제어기송수신부(120)는 주제어부(110)로부터 입력된 신호를 전력선 통신방식이나 무선통신을 이용하여 복수개의 단말기(200)로 송신하고, 단말기(200)로부터 발송되는 신호를 수신하여 주제어부(110)로 보낸다.

전원스위칭부(130)는 주제어부(110)의 신호를 토대로 전원 1(야간 가로등 구동시 또는 가로등 구동전원 하에서의 선로점검시에 필요한 전원) 또는 전원 2(가로등 소등상태에서 선로를 관리하기 위한 안전전압 전원)를 선택적으로 연결한다.

전원검지부(140)는 CT(Current Transformer) 또는 포토커플러를 내장하며, 내장된 CT 또는 포토커플러를 이용하여 공급 중인 전원을 판별(전원 1 또는 전원 2)하고, 검출기(예를 들면, Z-CT)(Zero phase Current Transformer)를 이용하여 선로의 누전여부를 판단하며, 상기 전원스위칭부(130)에서 전원 2의 송출 중 합선이 발생할 경우, 전류량 또는 전압의 변동량을 토대로 합선여부를 판단한 후 전원을 차단하거나 주제어부(110)로 해당 신호를 송출한다.

설정부(150)는 상기 주제어부(110)의 작동에 필요한 스위치, 타이머 설정이나 설치된 가로등의 수량, 가로등의 점등 방식, 단말기의 고유번호 등 본 시스템의 구동에 필요한 각종 데이터를 입력한다.

표시부(160)는 제어기(100)의 작동상황을 표시하는 화면 또는 LED와 순찰 중인 관리자가 분전함을 열지 않고도 작동 상황을 확인할 수 있도록 가로등 분전함에 설치된 고광도 램프, 스피커 등으로 구성된다.

단말기(200)는 고유번호를 내장하며, 제어기(100)로부터 수신된 신호를 해석한 후 해당 기능을 수행하며, 전원 1 또는 전원 2 상태에서의 누전여부, 안정기(310) 또는 램프(320)의 정상 구동 여부를 판별할 수 있는 센서와 그에 따른 부가회로 등을 내장한다.

등기구(300)는 안정기(310)와 램프(320)로 구성되며, 상기 단말기(200)의 구동신호에 의하여 구동된다.

미도시된 원격제어 송수신기는 누전, 단선, 고장 등 그 내용을 원격지의 통제소로 통보해야 할 필요가 있는 경우 유선 또는 무선으로 송출하며, 원격지의 통제소로부터 수신된 제어신호를 수신하여 주제어부(110)으로 송출한다.

상기 원격제어는 PDA나 컴퓨터 또는 무선단말기로 할 수 있다.

도 3은 도 2에 나타낸 단말기와 등기구의 상세 블록도이다.

단말기(200)는 고유번호가 내장되고, 상기 제어기(100)로부터 제어신호를 수신하여 해석한 후 해당 기능을 수행하며, 전원처리부(210), 단말기송수신부(220), 단말기제어부(230), 가로등구동부(240), 누전감도설정부(250,260), 주선로 및 등기구선로의 누전검출을 위한 검출기(251,252,261,262) 등으로 구성된다.

전원처리부(210)는 단말기(200)의 작동에 필요한 전원을 처리하는 곳으로 내장된 자체전원을 이용하거나, 가로등 점등시 공급되는 전원 1 또는 소등시 공급되는 전원 2를 판별하여 단말기(200)의 구동에 필요한 전원으로 전환하여 공급하고, 해당 전원상태(전원 1 또는 전원 2)를 판별하여 상기 단말기제어부(230)로 송출한다.

단말기송수신부(220)는 제어기(100)로부터 전력선통신 또는 무선통신으로 송출된 신호를 수신하여 단말기제어부(230)로 송출하거나 단말기제어부(230)로부터 수신된 신호를 전력선통신 또는 무선통신을 이용하여 제어기(100)로 송출한다.

단말기제어부(230)는,

ⅰ) 전원처리부(210)의 전원으로 구동되며,

ⅱ) 누전감도설정부(250,260)의 신호를 토대로 등기구선로의 누전상태를 판단하여 저장하고,

ⅲ) 단말기송수신부(220)를 통하여 상기 제어기(100)와 제어신호를 송수신하고,

ⅳ) 가로등구동부(240)로 등기구(300)의 구동을 위한 on/off 신호를 선택적으로 송출하는 등의 기능을 수행하는 마이크로프로세서이다.

가로등구동부(240)는 단말기제어부(230)의 신호를 토대로 안정기(310)로 전원을 ON 또는 OFF시키는 릴레이(마그네틱 릴레이 또는 SSR)로 구성된다.

누전감도설정부(250,260)는 주선로에 설치되는 제1 누전감도설정부(250)와 등기구선로에 설치되는 제2 누전감도설정부(260)로 구성되며, 검출기(251,252,261,262)는 누전이 검출될 경우 누전량에 비례하여 전류를 발생하므로, 상기 누전감도설정부는 상기 검출기(251,252,261,262)로부터 입력되는 누전량이 얼마 이상인 경우에 누전발생 on 신호를 생성할 것인가에 대한 기준값(이하 이것을 '누전감도'라 한다)을 설정한 후, 상기 검출기(251,252,261,262)로부터 출력되는 전류를 토대로 누전량을 판단한 뒤 설정된 누전감도에 따라 누전발생 여부를 판단하여 단말기제어부(230)로 송출한다.

이때, 누전이 발생하는 조건은 동일하더라도 선로상에 인가된 전압의 크기에 따라 누전량이 다르게 나타나므로, 상기 누전감도설정부(250,260)에는 전원의 상태(전원 1 또는 전원 2)에 따라 누전감도를 달리 적용하는 회로가 각각 내장된다.

즉, 전원 2 상태에서는, 전원 1에 준하는 누전감도로 설정하기 위하여 '전원 2 상태에서의 누전감도=전원 1 상태에서의 누전감도×(전원 2의 전압÷전원 1의 전압)'을 기준으로 편차를 고려하여 전원 2의 누전감도 회로를 구성한다.

예를 들어, 가로등 구동전원 AC 220V(전원 1) 상태에서 30mA로 설정한다면, 선로점검을 위한 AC 30V(전원 2)에서의 누전감도 회로는 약 4.09mA≒30mA×(30V÷20V)를 기준으로 편차를 고려하여 설정한다.

이를 정리해 보면, 상기 누전감도설정부(250,260)에 전원 상태에 따라 달리 적용되는 전원 1용 누전감도 설정회로와 전원 2용 누전감도 설정회로가 내장된다.

즉, 전원 1을 사용할 경우에는 검출기(251,261)로부터 출력되는 전류를 입력받아 상기 전원처리부(210)의 전원상태 판단 신호 또는 제어기로부터 수신한 전원 상태 신호를 토대로 상기 누전감도설정부(250,260)에 내장된 전원 1용 누전감도회로를 통하여 누전발생 여부를 판별하며, 전원 2를 사용할 경우에는 검출기(252,262)로부터 출력되는 전류를 입력받아 상기 전원처리부(210)의 전원상태 판별신호 또는 제어기로부터 수신한 전원상태 신호를 토대로 상기 누전감도설정부(250,260)에 내장된 전원 2용 누전감도회로를 통하여 누전발생 여부를 판별하여 상기 단말기제어부(230)로 신호를 송출한다.

또 다른 방법으로는, 상기 누전감도설정부(250,260)에 소신호증폭회로가 내장된 A-D 컨버터를 설치하여 상기 검출기(251,252,261,262)로부터 출력되는 전류를 토대로 검출된 누전량을 디지털값으로 변환한 뒤, 단말기제어부(230)로 송출하면, 상기 단말기제어부(230)는 전원처리부(210)의 전원상태 판별신호 또는 제어기로부터 수신한 전원상태 신호를 토대로 전원 1과 전원 2 상태에서의 누전량으로 환산한다.

즉, 전원 1의 상태를 기준으로 하여 상기 누전감도설정부(250,260)에서 상기 검출기(251,252,261,262)로부터 출력되는 전류를 토대로 검출된 누전량을 디지털값으로 변환하도록 설정하였다면, 전원 2에서는 '전원 2 상태에서 검출된 누전량×(전원 1전압÷전원2 전압)'식을 기준으로 환산하므로서 전원 2에서 검출된 누전량을 토대로 전원 1상태에서 발생 가능한 누전량을 추정할 수 있다.

상기 A-D 컨버터를 이용하는 방법은 상기 일정기준의 누전감도를 설정하여 누전발생 여부를 판단하는 경우와 달리 누전이 발생될 경우 누전량이 적든 많던 발생된 누전량을 그대로 읽어 들임으로서 선로상에 분포된 여러 곳의 누전을 모두 검 색할 수 있는 장점이 있다.

단자대(271,272)는 선로 연결 및 선로 점검작업을 용이하게 하기 위해 설치되는 것으로서 주선로에 설치된다.

등기구(300)는 상기 가로등구동부(240)의 신호로 가로등 구동전압(전원 1)에 의하여 구동되는 안정기(310)와, 상기 안정기(310)의 구동에 의하여 점등되는 램프(320)로 구성된다.

도 4a는 도 3에 나타난 전원처리부(210)의 제 1 실시 예의 블록도로서, 가로등 구동전압(전원 1)과 AC 안전전압(전원 2)의 전원을 사용하는 경우 이다.

변압기(211a)는 제어기(100)로부터 가로등 구동전원(전원 1) 또는 AC 안전전원(전원 2)이 인가되어 A를 통하여 입력되면, 입력받은 전원을 B 와 C를 통하여 출력한다. 이때, 변압기(211a)에서 권선비 A:B는 전원 1이 A를 통하여 입력될 때 B를 통하여 출력되는 전압이 AC/DC 레귤레이터(214a)에서 사용 가능한 범위의 전원이 출력되도록 구성되고, 권선비 A:C는 전원 2가 A를 통하여 입력될 때 C를 통하여 출력되는 전압이 AC/DC 레귤레이터(214a)에서 사용 가능한 범위의 전원이 출력되도록 구성된다.

릴레이 구동부(212a)는 변압기(211a)의 B 또는 A, C의 어느 한 점의 전압을 측정하여 일정범위에 포함되는 전압이 일정시간 이상 유지되면 상기 릴레이(213a)의 접점을 b-접점에서 a-접점으로 전환토록 구동신호를 출력하고, 일정범위를 벗어난 전압의 경우에는 상기 릴레이(213a)가 b-접점을 유지하도록 상기 릴레이(213a)로 구동신호를 출력한다.

릴레이(213a)는 상기 릴레이 구동부(212a)의 신호를 토대로 구동되며, b-접점 또는 a-접점으로의 연결을 통하여 변압기(211a)의 B 또는 C로부터 출력되는 전원을 AC/DC 레귤레이터(214a)로 인가해 준다.

AC/DC 레귤레이터(214a)는 릴레이(213a)를 통하여 입력된 AC 전원을 단말기(200)의 구동에 필요한 일정수준의 DC전원으로 정류하여 단말기제어부(230)로 송출한다.

예를 들어, 릴레이 구동부(212a)에 AC 안전전원(전원 2) 전압임을 판별할 수 있는 일정범위의 기준을 설정한 후, 제어기(100)로부터 변압기(211a)에 전원 2가 입력되면, 릴레이 구동부(212a)는 변압기(211a)의 B 또는 A, C의 어느 한 점의 전압을 검출하여 설정된 일정범위의 전압이 일정시간 유지됨을 확인한 다음, 상기 릴레이(213a)의 접점을 b-접점에서 a-접점으로 전환토록 구동신호를 송출한다. 이때, A를 통하여 입력된 전원 2는 A:C의 권선비를 통하여 AC/DC 레귤레이터(214a)에서 사용 가능한 범위의 전원으로 전환되어 C를 통하여 출력되며, 상기 릴레이(213a)의 a-접점을 통하여 AC/DC 레귤레이터(214a)로 입력된다.

반면, 제어기(100)로부터 변압기(211a)에 가로등 구동전원(전원 1) 전압이 입력되면, 릴레이 구동부(212a)는 변압기(211a)의 B 또는 A, C의 어느 한 점의 전압을 검출하여 일정범위를 벗어남을 확인하고, 상기 릴레이(213a)가 b-접점을 유지하도록 한다. 이때, A를 통하여 입력된 전원 1은 A:B의 권선비를 통하여 AC/DC 레귤레이터(214a)에서 사용 가능한 범위의 전원으로 전환되어 B를 통하여 출력되고, 상기 릴레이(213a)의 b-접점을 통하여 AC/DC 레귤레이터(214a)로 입력된다.

상기 AC/DC 레귤레이터(214a)는 a-접점 또는 b-접점을 통하여 입력된 AC 전원을 단말기(200)의 구동에 필요한 일정수준의 DC전원으로 정류하여 단말기제어부(230)로 송출한다.

도 4b는 도 3에 나타난 전원처리부(210)의 제 2 실시 예의 블록도로서, 가로등 구동전압(전원 1)과 AC 안전전압(전원 2)의 전원을 사용하는 경우 이다.

릴레이 구동부(211b)는 제어기(100)로부터 전력선에 인가된 전원의 전압을 측정하여 일정범위에 포함되는 전압이 일정시간 이상 유지되면 상기 릴레이(212b)의 접점을 b-접점에서 a-접점으로 전환토록 구동신호를 출력하고, 일정범위를 벗어난 전압의 경우에는 상기 릴레이(212b)가 b-접점을 유지하도록 상기 릴레이(213a)로 구동신호를 출력한다.

릴레이(212b)는 상기 릴레이 구동부(211b)의 신호를 토대로 a-접점으로 전환되어 제어기로부터 입력된 전원을 변압기(213b)의 B로 연결하거나, b-접점(기본접점)을 유지하면서 제어기로부터 입력된 전원을 변압기(213b)의 A로 연결하거나 바로 C로 연결되도록 한다.

변압기(213b)에서는 B 또는 A를 통하여 입력되는 전원이 C를 통하여 출력될 때 AC/DC 레귤레이터(214b)에서 사용 가능한 범위의 전원으로 전환되도록 B:C 또는 A:C의 권선비를 구성하며, C를 통하여 AC/DC 레귤레이터(214b)로 출력된다.

AC/DC 레귤레이터(214b)는 릴레이(213b)를 통하여 입력된 AC 전원을 단말기(200)의 구동에 필요한 일정수준의 DC전원으로 정류하여 단말기제어부(230)로 송출한다.

예를 들어, 릴레이 구동부(211b)에 AC 안전전원(전원 2) 전압임을 판별할 수 있는 일정범위의 기준을 설정한 후, 제어기(100)로부터 변압기(211a)에 전원 2가 입력되면, AC 안전전원(전원 2) 전압을 판별하기 위하여 전원 2을 중심으로 일정범위를 설정한 후, 전력선에 제어기(100)로부터 전원 2)가 인가되어 일정시간 유지되면, 릴레이 구동부(211b)는 설정된 일정범위의 전압임을 확인 한 후, 상기 릴레이(212b)의 접점을 b-접점에서 a-접점으로 전환토록 구동신호를 송출하고, 상기 릴레이(212b)는 접점을 a-접점으로 전환하여 상기 변압기(213b)의 B:C의 권선비를 통하여 상기 AC/DC 레귤레이터(214b)에서 사용 가능한 범위의 전원으로 전환한 후, C를 통하여 출력하거나 a-접점의 출력을 바로 C로 연결되도록 한다.

반면, 제어기(100)로부터 인가된 전원이 가로등 구동전원(전원 1)이면, 릴레이 구동부(212b)는 전력선에서 검출한 전원의 전압이 정해진 일정범위를 벗어나므로 상기 릴레이(212b)가 b-접점을 유지하도록 하고, 상기 변압기(213b)의 A:C의 권선비를 통하여 AC/DC 레귤레이터(214b)에서 사용 가능한 범위의 전원으로 전환한 후, C를 통하여 출력한다.

상기 AC/DC 레귤레이터(214b)는 C를 통하여 입력된 AC 전원을 단말기(200)의 구동에 필요한 일정수준의 DC전원으로 정류하여 단말기제어부(230)로 송출한다.

또다른 예로서, 상기 전원처리부(210)의 제 2 실시 예에서,

AC 안전전원(전원 2)이 인가되어 상기 릴레이(212b)가 상기 릴레이 구동부(211b)의 신호를 토대로 a-접점으로 전환될 때, 상기 a-접점으로 연결된 전원을 상기 변압기(213b)의 입력측 B로 연결하지 않고 우회하여 상기 변압기(213b) 의 출력측 C로 바로 연결되도록 할 수도 있다.

이 경우는 AC/DC 레귤레이터(214b)가 AC 안전전원(전원 2)을 입력받아 단말기(200)의 구동에 필요한 일정수준의 DC전원으로 정류가 가능한 경우이다.

상술한 본 발명의 구성에 따른 작동을 살펴보면,

먼저 가로등을 점등할 시간이 되어 원격지의 통제소에서 가로등 점등신호를 송신하면, 미도시된 구동신호 수신기에서 수신하여 제어기(100)의 주제어부(110)로 인가하거나, 설정부(150)에 의하여 설정된 점소등 시간에 따라 점등시간이 되면, 주제어부(110)는 점등을 위한 신호를 생성하여 제어기송수신부(120)로 송신하고, 제어기송수신부(120)에서는 이를 전력선 통신방식을 이용하거나 무선통신을 이용해 단말기(200)로 송출한다.

이때 주제어부(110)는 점등신호를 단말기(200)로 송출하기 전에 전원스위칭부(130)를 구동하여 선택된 가로등 구동전압(전원 1)을 전력선을 통해 미리 공급하고, 단말기(200)의 전원처리부(210)는 내장된 자체전원을 이용하거나 상기 전원스위칭부(130)의 전원 1을 공급받아 단말기(200)의 구동에 필요한 전원으로 전환하여 사용한다.

단말기(200)의 단말기송수신부(220)에서는 상기 제어기(100)의 제어기송수신부(120)의 신호를 수신하여 단말기제어부(230)로 송출하고, 단말기제어부(230)에서는 수신된 신호를 해석하여 가로등구동부(240)로 구동신호를 출력하면 가로등구동부(240)에서는 이를 토대로 선택적으로 안정기(310)로 가로등 구동전원을 인가하여 램프(320)를 점등시킨다.

이 과정에서 다음에 제시하는 본 발명에 의한 누전검색 방법으로 누전 여부를 검색할 수 있다.

가로등구동부(240)에서 전원 1을 인가한 후, 주제어부(110)는 안정기(310) 및 램프(320)의 안정화를 위해 일정시간을 기다린 후 단말기의 정상작동 여부, 선로의 단선여부, 안정기 또는 램프의 고장 여부, 누전검색 등을 위한 점검신호를 생성하여 주기적으로 제어기송수신부(120)로 송신하고, 제어기송수신부(120)에서는 이를 전력선 통신방식을 이용하거나 무선통신을 이용해 단말기(200)로 송출하며, 상기 단말기(200)의 단말기제어부(230)는 누전 및 안정기와 램프의 정상구동 여부를 검색하여 단말기송수신부(220)을 통하여 제어기송수신부(120)로 회신하면, 제어기(100)의 주제어부(110)는 제어기송수신부(120)를 통하여 이를 수신한다.

또한, 제어기(100)의 전원검지부(140)에서는 내장된 CT 또는 포토커플러를 이용하여 선로 상에 인가된 전원상태를 판별하며, 미도시된 별도의 검출기를 통하여 누전여부를 판단한 후, 주제어부(110)로 송출한다.

주제어부(110)는 상기 제어기송수신부(120)를 통하여 회신된 신호와 전원검지부(140)의 신호를 토대로 단말기의 정상작동 여부, 등기구(300)의 정상 구동 여부, 선로의 단선여부, 누전 등의 상황을 판단한 후, 해당 사항(발생시각, 해제시각, 단말기번호, 위치 등)을 저장한 후, 필요시 미도시된 별도의 원격제어 송수신기를 통해 유선 또는 무선으로 원격지의 통제소로 송출한다.

한편, 가로등을 소등할 시간이 되어 원격지의 통제소에서 가로등 소등신호를 송신하면, 미도시된 구동신호 수신기에서 이를 수신하여 제어기(100)의 주제어부(110)로 인가하거나, 설정부(150)에 의하여 설정된 점소등 시간에 따라 소등시간이 되면, 주제어부(110)는 전원스위칭부(130)로 가로등 구동전원(전원 1)을 OFF 하고 AC 안전전원(전원 2)을 ON 하도록 신호를 송출하고, 이 신호를 토대로 전원스위칭부(130)에서는 전력선에 인가하였던 가로등 구동전원(전원 1)을 AC 안전전원(전원 2)으로 전환한다.

단말기(200)의 전원처리부(210)는 내장된 자체전원을 이용하거나 상기 전원스위칭부(130)의 전원 2를 공급받아 단말기(200)의 구동에 필요한 전원으로 전환하여 사용한다.

단말기(200)의 단말기송수신부(220)에서는 상기 제어기(100)의 제어기송수신부(120)의 신호를 수신하여 단말기제어부(230)로 송출하고, 단말기제어부(230)에서는 수신된 신호를 해석하여 가로등구동부(240)을 통하여 선택적으로 등기구(300)에 전원을 연결 또는 해제 한다.

이후, 제어기(100)는 단말기(200)와의 통신을 통하여 단말기(200)의 정상작동 여부, 선로의 단선여부 등 선로의 상태를 감시하며, 이 과정에서 본 발명이 다음에 제시하는 AC 안전전원(전원 2) 상태의 누전검색 방법으로 누전을 검색하고, 단말기(200)는 그 결과를 주기적으로 전력선 통신방식을 이용하거나 무선통신을 이용하여 제어기(100)의 주제어부(110)로 전달한다.

또한, 제어기(100)의 전원검지부(140)에서는 내장된 CT 또는 포토커플러를 이용하여 선로상에 인가된 전원상태를 판별하며, 미도시된 별도의 검출기를 통하여 전원검지부(140)에서도 누전여부 및 합선을 판단한 후, 주제어부(110)로 송출한다.

주제어부(110)는 상기 제어기송수신부(120)를 통하여 단말기(200)로부터 회신된 신호와 전원검지부(140)의 신호를 토대로 단말기의 정상작동 여부, 선로의 단선여부, 누전, 합선 등의 상황을 판단한 후, 해당 사항(발생시각, 해제시각, 단말기번호, 위치 등)을 저장한 후, 필요시 미도시된 별도의 원격제어 송수신기를 통해 유선 또는 무선으로 원격지의 통제소로 송출한다.

다음은 본 발명의 누전검색 방법에 관한 제1실시 예로서,

제어기(100)와, 전원처리부(210), 단말기송수신부(220), 단말기제어부(230), 가로등구동부(240)로 구성되는 다수개의 단말기(200)와, 다수개의 등기구(300)로 구성되는 안전전압을 이용한 누전 검색장치에 있어서,

전력선의 주선로를 연결하는 2개의 단자대(271,272)와, 등기구(300)로 연결되는 전원이 뒷 단자대(272)에 연결되고, 2개의 단자대(271,272) 사이에 설치되어 주선로 상에서 누전을 검출하는 제1 검출기(251)와, 상기 제1 검출기(251)에 연결되며 누전감도를 설정하여 제1 검출기(251)로부터 검출된 누전량이 설정된 누전감도 이상인 경우 누전발생 on 신호를 단말기제어부(230)로 송출하는 제1 누전감도설정부(250)가 더 구성된 상태에서 주선로 혹은 등기구선로에 1 또는 2 이상의 위치에서 누전이 발생한 경우에 있어서,

누적된 누전량이 누전감도설정부(250)에서 설정한 누전감도 이상이 되는 위치를 검색하는 본 발명의 누전검색 방법이다.

1) 먼저, 상기 주선로에만 전원을 인가하고, 각 단말기(200)의 등기구(300)에 전원연결을 off 한 상태에서,

2) 각 단말기(200)에 내장된 고유번호를 이용하거나 제어기(100)의 신호를 받아서, 제어기(100)로부터 가장 먼 위치에 설치된 n 번째 단말기(200)부터 가장 가까운 1번 단말기(200)까지 순차적으로 일정시간(k초) 간격으로 등기구(300)에 전원을 연결 하도록 한다.

3) 상기 2)의 과정에서, 각 단말기(200) 내에 설치된 단말기제어부(230)는 자신의 등기구(300)에 전원을 연결하기 직전에, 먼저 제1 검출기(251)의 신호를 토대로 제1 누전감도설정부(250)에서 판별한 누전발생 on/off 여부를 저장(이후, 이것을 제1 누전데이터라 한다)한 다음에, 등기구(300)에 전원을 연결하고, 다시 제1 검출기(251)의 신호를 토대로 제1 누전감도설정부(250)에서 판별한 누전발생 on/off 여부를 저장한다(이후, 이것을 제2 누전데이터라 한다).

즉, i 번째 단말기의 제1 누전데이터는 i+1 번째 단말기의 등기구에는 전원이 연결되고, i 번째 자신의 등기구에는 전원이 연결되기 전의 상태에서 제1 누전감도설정부(250)로부터 읽어 들인 누전발생 여부의 데이터이고, 제2 누전데이터는 i 번째 자신의 등기구에 전원을 연결한 후 제1 누전감도설정부(250)로부터 읽어 들인 누전발생 여부에 대한 판별 데이터이다.

4) 모든 단말기(100)가 제1 누전데이터 및 제2 누전데이터를 읽어 들인 후, 제어기(100)는 단말기(200)와의 통신을 통하여 각 단말기(200)에 저장된 제1 누전데이터 및 제2 누전데이터를 불러온다.

5) 제어기(100)는 상기 4)과정에서 불러온 데이터를 토대로 마지막 n 번째 단말기부터 n-1, n-2, ..., 1번 단말기의 순으로 누전발생 on 신호를 검색하되, 각 번호에 있어서는 제1 누전데이터를 먼저 검색한 후 제2 누전데이터를 순차적으로 검색하면서(이후, 이것을 검색순서 (1)이라 한다) 가장 먼저 누전발생 on 신호가 발견되는 위치를 찾는다.

즉, 검색순서(1)을 나열해 보면, n 번째 단말기의 제1 누전데이터 ->n 번째 단말기의 제2 누전데이터 -> n-1 번째 단말기의 제1 누전데이터 -> n-1 번째 단말기의 제2 누전데이터 -> n-2 번째 단말기의 제1 누전데이터 -> n-2 번째 단말기의 제2 누전데이터 -> ...... -> 1 번째 단말기의 제1 누전데이터 -> 1 번째 단말기의 제2 누전데이터 의 순으로 누전발생 on 신호를 검색한다.

6) 상기 5)의 검색순서(1)에 따라 검색하는 과정에서, 누전발생 on 신호가 가장 먼저 발견된 위치가 i 번째 단말기의 제1 누전데이터이면, i 번째 단말기와 i+1 번째 단말기 사이의 주선로 상에서 누전이 발생한 것으로 판별하고, i 번째 단말기의 제2 누전데이터에서 발견되면 i 번째 단말기의 등기구선로에서 누전이 발생한 것으로 판별한다.

다음은 본 발명의 누전검색 방법에 관한 제2실시 예로서,

제어기(100)와, 전원처리부(210), 단말기송수신부(220), 단말기제어부(230), 가로등구동부(240)로 구성되는 다수개의 단말기(200)와, 다수개의 등기구(300)로 구성되는 안전전압을 이용한 누전검색 장치에 있어서,

전력선의 주선로를 연결하는 2개의 단자대(271,272)와, 등기구(300)로 연결되는 전원이 뒷 단자대(272)에 연결되고, 2개의 단자대 사이에 설치되어 주선로 상에서 누전을 검출하는 제1 검출기(251) 및 제2 검출기(252) 등 두개 이상의 검출기 와, 상기 제1 검출기(251) 및 제2 검출기(252) 등 두개 이상의 검출기에 대응되며, 서로 다른 누전감도를 내장하는 제1 누전감도설정부(250)가 더 구성되고, 전원처리부(210)로 가로등 구동전압(전원 1) 또는 AC 안전전원(전원 2) 상태에서 주선로 혹은 등기구선로에 1 또는 2 이상의 위치에서 누전이 발생한 경우에 있어서,

누적된 누전량이 누전감도설정부(250)에서 설정한 누전감도 이상이 되는 위치를 검색하는 본 발명의 누전검색 방법이다.

1) 먼저, 제1 검출기(251)에 연결되는 누전감도는 전원 1을 기준으로 설정하고, 제2 검출기(252)에 연결되는 누전감도는 전원 2를 기준으로 설정한 다음,

2) 전원 1의 상태에서는 제1 검출기(251)를 기준으로 상기 본 발명의 누전검색 방법에 관한 제1실시 예에서와 같이 누전위치를 검색하고,

3) 전원 2의 상태에서는 제2 검출기(252)를 기준으로 상기 본 발명의 누전검색 방법에 관한 제1실시 예에서와 같이 누전위치를 검색한다.

이때, 전원 2 상태에서는, 전원 1에 준하는 누전감도로 설정하기 위하여 '전원 2 상태에서의 누전감도=전원 1 상태의 누전감도×(전원 2의 전압÷전원 1의 전압)'을 기준으로 편차를 고려하여 전원 2의 누전감도 회로를 구성한다.

예를 들어, 가로등 구동전원 AC 220V(전원 1) 상태에서 30mA로 설정한다면, 선로점검을 위한 AC 30V(전원 2)에서의 누전감도 회로는 약 4.09mA≒30mA×(30V÷220V)를 기준으로 편차를 고려하여 설정한다.

4) 또한, 적은량(예, 4.09mA)을 검출하는 전원 2용 누전검지 회로를 전원 1의 상태에서도 적용한 뒤, 많은 량(예, 30mA)을 검출하는 제1 검출기(251)가 연결 된 누전감도 회로에서는 누전이 검출되지 않으나, 적은량(예, 4.09mA)을 검출하는 제2 검출기(252)가 연결된 누전감도 회로에서는 누전이 검출될 경우에, 전원 1 상태에서는 기준값(예, 30mA) 이하의 소량의 누전이지만 이를 통보하여 누전사고에 미리 대비할 수도 있다.

다음은 본 발명의 누전검색 방법에 관한 제3실시 예로서,

제어기(100)와, 전원처리부(210), 단말기송수신부(220), 단말기제어부(230), 가로등구동부(240)로 구성되는 다수개의 단말기(200)와, 다수개의 등기구(300)로 구성되는 안전전압을 이용한 누전검색 장치에 있어서,

전력선의 주선로를 연결하는 2개의 단자대(271,272)와, 등기구(300)로 연결되는 전원이 뒷 단자대(272)에 연결되고, 2개의 단자대(271,272) 사이에 설치되어 주선로 상에서 누전을 검출하는 제1 검출기(251)와, 상기 제1 검출기(251)에 연결되며 소신호 증폭기능을 가진 미도시된 A/D 컨버터 회로를 내장하여 제1 검출기(251)에 의해 검출된 누전량 신호를 그 크기에 따라 디지털 코드로 변환하여 단말기제어부(230)로 송출하는 제1 누전감도설정부(250)가 더 구성된 상태에서 주선로 혹은 등기구선로에 1 또는 2 이상의 위치에서 누전이 발생한 경우.

각 단말기(200)에 연결된 등기구선로 및 단말기(200)와 단말기(200) 사이의 주선로 구간에서 발생한 누전량을 검색하는 방법이다.

1) 먼저, 주선로에만 전원을 인가하고 등기구(300)를 off 한 상태에서,

2) 각 단말기(200)는 내장된 제1 검출기(251)를 통하여 검출한 누전량 신호를 제1 누전감도설정부(250)로 송출하면, 제1 누전감도설정부(250)는 내장된 A/D 컨버트 회로를 통하여 제1 검출기(251)에서 검지한 누전량 검출신호를 디지털값으로 변환한 제1 누전디지털데이터를 단말기제어부(230)로 송출하고, 단말기제어부(230)는 이를 입력받아 저장한다.

3) 상기 2)의 과정이 완료된 후, 각 단말기(200)에 내장된 타이머를 이용하거나 제어기(100)와의 통신을 이용하여 단말기(200)에 연결된 모든 등기구(300)에 전원을 연결한 다음, 단말기제어부(230)는 다시 제1 누전감도설정부(250)에서 제1 검출기(251)를 통하여 입력된 누전량 검출신호를 내장된 A/D 컨버트 회로를 통하여 디지털값으로 변환한 제2 누전디지털데이터를 입력 받아 저장한다.

4) 상기 3)의 과정이 완료된 후, 제어기(100)는 단말기(200)와의 통신을 통하여 각 단말기(200)에 저장된 제1 누전디지털데이터 및 제2 누전디지털데이터를 읽어 들인다.

5) 제어기(100)는 읽어 들인 제1 누전디지털데이터와 제2 누전디지털데이터를 이용하여 각 단말기(200)의 제2 누전디지털데이터와 제1 누전디지털데이터 간의 차이를 연산하여 제3 누전디지털데이터를 구성한다.(즉, 제3 누전디지털데이터 = 제2 누전디지털데이터 - 제1 누전디지털데이터 이며, 이 연산과정은 각 단말기(200)에서 미리 수행한 후 제어기(100)로 불러들여도 무방하다)

6) 제어기(100)는 상기 제1 누전디지털데이터로부터 i 번째 단말기와 i+1 번째 단말기 사이의 주선로 상에서 발생된 누전량을 다음과 같이 구할 수 있다.

즉, 디지털 값으로 변환된 i 번째 단말기의 제1 누전디지털데이터와 i+1 번째 단말기의 제1 누전디지털데이터의 차이(i 번째 단말기의 제1 누전디지털데이터 - i+1 번째 단말기의 제1 누전디지털데이터)를 연산한 후, 연산된 디지털 값을 누전량으로 다시 환산하면 i 번째 단말기와 i+1 번째 단말기 사이의 주선로 상에서 발생된 실제 누전량이 된다. 이때, i 번째 단말기와 i+1 번째 단말기 사이의 누전량이 0 이면 i 번째 단말기와 i+1 번째 단말기 사이의 구간에서는 누전이 발생하지 않은 것으로 판별한다.

6) 제어기(100)는 연산한 제3 누전디지털데이터로부터 i 번째 단말기에 연결된 등기구선로 상에서 발생한 누전량을 다음과 같이 구할 수 있다.

즉, i 번째 단말기의 제3 누전디지털데이터와 i+1 번째 단말기의 제3 누전디지털데이터의 차이(i 번째 단말기의 제3 누전디지털데이터 - i+1 번째 단말기의 제3 누전디지털데이터)를 연산한 후, 연산된 디지털 값을 누전량으로 다시 환산하면 i 번째 단말기에 연결된 등기구선로에서 발생한 누전량이 된다. 이때, i 번째 단말기 등기구선로의 누전량이 0 이면 i 번째 단말기의 등기구선로에서는 누전이 발생하지 않은 것으로 판별한다.

다음은 본 발명의 누전검색 방법에 관한 제4실시 예로서,

제어기(100)와, 전원처리부(210), 단말기송수신부(220), 단말기제어부(230), 가로등구동부(240)로 구성되는 다수개의 단말기(200)와, 다수개의 등기구(300)로 구성되는 안전전압을 이용한 누전검색 장치에 있어서,

전력선의 주선로를 연결하는 2개의 단자대(271,272)와, 등기구(300)로 연결되는 전원이 뒷 단자대(272)에 연결되고 2개의 단자대(271,272) 사이에 설치되어 주선로 상에서 누전을 검출하는 제1 검출기(251)와, 상기 제1 검출기(251)에 연결 되며 소신호 증폭기능을 가진 미도시된 A/D 컨버터 회로를 내장하여 제1 검출기(251)에 의해 검출된 누전량 신호를 그 크기에 따라 디지털 코드로 변환하여 단말기제어부(230)로 송출하는 제1 누전감도설정부(250)와, 등기구선로 상에서 누전을 검출하는 제3 검출기(261)와, 상기 제3 검출기(261)에 연결되며 소신호 증폭기능을 가진 미도시된 A/D 컨버터 회로를 내장하여 제3 검출기(261)에 의해 검출된 누전량 신호를 그 크기에 따라 디지털 코드로 변환하여 단말기제어부(230)로 송출하는 제2 누전감도설정부(260)가 더 구성된 상태에서 주선로 혹은 등기구선로에 1 또는 2 이상의 위치에서 누전이 발생한 경우.

각 단말기(200)에 연결된 등기구선로 및 단말기와 단말기 사이의 주선로 구간에서 발생한 누전량을 검색하는 방법의 또다른 실시예이다.

1) 먼저, 주선로에만 전원을 인가하고 등기구(200)를 off 한 상태에서,

2) 각 단말기(200)는 본 발명의 누전검색 방법에 관한 제3실시 예에 준하여 제1 누전디지털데이터를 구한다.

3) 상기 2)의 과정이 완료된 후, 단말기(200)에 내장된 타이머를 이용하거나 제어기(100)와 단말기(100)와의 통신을 이용하여 각 단말기(200)에 연결된 등기구(300)를 모두 on 하도록 한 다음, 각 단말기제어부(230)는 제3 검출기(261)를 통하여 제2 누전감도설정부(260)로 입력된 누전량 검지신호를 내장된 A/D 컨버트 회로를 통하여 디지털값으로 변환한 제2 누전디지털데이터를 입력받아 저장한다.

이때, 제2 누전디지털데이터는 그 자체가 각 단말기(200)의 등기구선로 상의 누전값이 된다.

4) 상기 3)의 과정이 완료된 후, 제어기(100)는 단말기(200)와의 통신을 통하여 각 단말기(200)에 저장된 제1 누전디지털데이터 및 제2 누전디지털데이터를 읽어 들인다.

5) 제어기(100)는 읽어 들인 제1 누전디지털데이터로부터 i 번째 단말기와 i+1 번째 단말기 사이의 주선로 상에서 발생된 누전량을 상기 본 발명의 누전검색 방법에 관한 제3실시예에 준하여 다음과 같이 구할 수 있다.

즉, 디지털 값으로 변환된 i 번째 단말기의 제1 누전디지털데이터와 i+1 번째 단말기의 제1 누전디지털데이터의 차이(i 번째 단말기의 제1 누전디지털데이터 - i+1 번째 단말기의 제1 누전디지털데이터)를 연산한 후, 연산된 디지털 값을 누전량으로 다시 환산하면 i 번째 단말기와 i+1 번째 단말기 사이의 주선로 상에서 발생된 실제 누전량이 된다. 이때, i 번째 단말기와 i+1 번째 단말기 사이의 누전량이 0 이면 i 번째 단말기와 i+1 번째 단말기 사이의 구간에서는 누전이 발생하지 않은 것으로 판별한다.

6) 다음, 제2 누전디지털데이터로부터 각 단말기(200)별 등기구선로의 누전을 구한다. 즉, 제2 누전디지털데이터는 그 자체가 각 단말기(200)의 등기구선로 상의 누전이므로 별도의 연산과정이 요구되지 않는다. 따라서, i 번째 단말기에 연결된 등기구선로 상의 누전량은 i 번째 단말기의 디지털 코드화된 제2 누전디지털데이터를 누전량으로 환산하면 된다.

이때, 제2 누전디지털데이터의 값을 누전량으로 환산한 값이 0 이면 해당 단 말기(200)의 등기구선로 상에서는 누전이 발생하지 않은 것으로 판별한다.

다음은 본 발명의 누전검색 방법에 관한 제5실시 예로서,

상기 본 발명의 누전검색 방법에 관한 제3실시 예와 상기 제4실시예에서 가로등 구동전원(전원 1)과 AC 안전전원(전원 2)을 사용하는 경우에 적용되는 예이다.

전력선에 가로등 구동전원(전원 1)이 인가될 경우에는 단말기제어부(230)는 상기 전원처리부(210)의 신호 또는 제어기로부터 수신한 전원상태 신호를 토대로 전원 1임을 알 수 있다. 따라서 상기 본 발명의 누전검색 방법에 관한 제3실시 예와 상기 제4실시 예에 준한 누전 검색방법으로 누전을 파악한다.

이후, 전력선에 AC 안전전압(전원 2)이 인가되면, 상기 전원 1에 준하는 방법으로 전원 2의 상태에서 누전을 검색한 후, '전원 2 상태의 누전량×(전원 1의 전압÷전원 2의 전압)'식을 기준으로 전원 2에서 검출한 누전량을 토대로 전원 1에서 발생한 누전량을 추정한다.

따라서, 가로등이 점등되지 않는 주간에도 안전전압을 이용하여 야간 점등시 발생할 수 있는 누전량을 추정하여 통보해 줌으로서, 야간에 발생할 누전사고에 미리 대비할 수 있다.

이상에서와 같이 야간에는 가로등 구동전압(전원 1) 상태에서, 주간에는 AC 안전전압(전원 2)으로 작동함으로서 주간 점검과정에서 도로보수 공사 등으로 인하여 선로에 접촉이 되더라도 선로에는 안전전압이 공급되기 때문에 감전의 위험이 없으며, 또한 누전의 위치를 정확히 검색함으로서 누전에 의한 감전사고를 대비하 여 신속히 대응할 수 있으며, 선로 및 등기구(300)의 유지 보수에 드는 비용을 절감할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의하면, 감전사고의 위험이 없는 낮은 전압(안전전압)을 이용해 정확한 누전 및 불량 등기구의 위치를 검색하여 누전발생 위치를 정확히 파악할 수 있고, 주선로의 구간 또는 등기구 쪽에서 발생한 누전의 분포 및 누전량을 정확히 파악할 수 있으며, 특히 주간에는 안전전압을 이용하여 이를 파악함으로서 도로보수 공사 등으로 인하여 선로에 장비나 인명이 접촉되더라도 감전의 위험이 없다.

Claims (15)

1. 주선로와 상기 주선로로부터 분기되어 복수개의 등기구에 전력을 공급하기 위한 등기구선로로 이루어지는 가로등 시스템에서 제어기와 상기 각 가로등에 부착되고 제1 검출기, 제1 누전감도설정부, 단말기제어부, 단말기송수신부 및 가로등구동부를 포함하는 복수개의 단말기를 구비하여 주선로 혹은 등기구선로에 1 또는 2 이상의 위치에서 누전이 발생한 경우의 누전위치검색방법에 있어서,

   상기 등기구가 소등된 상태에서 상기 주선로에 전원을 공급하는 단계와,

   상기 제1 검출기의 신호를 기초로 제1 누전감도설정부에서 누전발생 여부에 대한 데이터를 각 단말기에 저장하는 제1 누전데이터 저장 단계와,

   상기 제어기로부터 가장 먼 위치의 단말기로부터 가장 가까운 위치의 단말기까지 순차적으로 일정시간 간격으로 상기 등기구에 전원을 연결시키는 단계와,

   상기 제1 검출기의 신호를 기초로 제1 누전감도설정부에서 누전발생 여부에 대한 데이터를 각 단말기에 저장하는 제2 누전데이터 저장 단계와,

   상기 제어기에서 상기 각 단말기에 저장된 상기 제1 누전데이터와 제2 누전데이터를 수신하는 단계와,

   상기 제어기에서 상기 각 단말기의 가장 먼 번호순으로 제1 누전데이터를 검색한 후 제2 누전데이터의 검색을 반복 수행하여 가장 먼저 누전 발생 신호가 발견된 위치를 검색하는 단계를 포함하는 누전위치 검색 방법.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 단말기는 제2 검출기와 전원처리부를 더 구비하고,

   상기 전원처리부에서의 전원은 서로 다른 제1 전원 또는 제2 전원을 이용함과 동시에 상기 각 전원을 스위칭 할 수 있고,

   상기 제1 누전감도설정부의 누전감도는 상기 제1 검출기는 제1 전원을 기준으로 설정되고, 제2 검출기는 제2 전원을 기준으로 설정되는 것을 특징으로 하는 누전위치 검색 방법.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

   상기 누전위치검색단계는 누적된 누전량이 상기 제1 누전감도설정부에서 설정된 누전감도 이상이 되는 위치를 검색하는 것을 특징으로 하는 누전위치 검색 방법.
4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

   상기 제1 누전데이터는 i 번째 단말기(여기에서 i는 정수)의 제1 누전데이터는 n(n은 정수)번째에서 i+1 번째 단말기의 등기구에 전원을 연결시키고, i 번째 자신의 등기구에는 전원을 연결시키지 않은 상태에서 제1 누전감도설정부로부터 읽어 들인 누전발생 여부의 데이터이고,

   제2 누전데이터는 i 번째 자신의 등기구에 전원을 연결시킨 후 제1 누전감도설정부로부터 읽어 들인 누전발생 여부에 대한 데이터인 것을 특징으로 하는 누전 위치 검색 방법.
5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

   상기 가장 먼저 누전 발생 신호가 발견된 위치를 검색하는 단계는 n(n은 정수)번째 단말기의 제1 누전데이터를 검색한 후 이어서 n 번째 단말기의 제2 누전데이터를 검색한 후, n-1 번째 단말기의 제1 누전데이터를 검색한 후 이어서 n-1 번째 단말기의 제2 누전데이터를 검색하는 순서로 계속 수행하여,

   상기 검색순서에 따라 검색하는 과정에서 누전발생신호가 가장 먼저 발견된 위치가 i(i는 정수) 번째 단말기의 제1 누전데이터이면 i 번째 단말기와 i+1 번째 단말기 사이의 주선로 상에서 누전이 발생한 것으로 판별하고, i 번째 단말기의 제2 누전데이터에서 발견되면 i 번째 단말기의 등기구선로에서 누전이 발생한 것으로 판별하는 것을 특징으로 하는 누전위치 검색 방법.
6. 주선로와 상기 주선로로부터 분기되어 복수개의 등기구에 전력을 공급하기 위한 등기구선로로 이루어지는 가로등 시스템에서 제어기와 상기 각 가로등에 부착되고 제1 검출기, 상기 제1 검출기에 연결되어 소신호 증폭기능을 갖는 A/D컨버터를 구비하는 제1 누전감도설정부, 단말기제어부, 단말기송수신부 및 가로등구동부를 포함하는 복수개의 단말기를 구비하여 주선로 혹은 등기구선로에 1 또는 2 이상의 위치에서 누전이 발생한 경우의 누전위치검색방법에 있어서,

   상기 등기구가 소등된 상태에서 상기 주선로에 전원을 공급하는 단계와,

   상기 제1 누전감도설정부에서 제1 검출기의 신호를 기초로 검출한 누전신호를 상기 A/D컨버터에서 디지털값으로 변환하여 각 단말기에 저장하는 제1 누전디지털데이터 저장 단계와,

   상기 저장된 제1 누전디지털데이터를 제어기로 송신하는 단계와,

   상기 제어기에서 수신한 제1 누전디지털데이터를 기초로 주선로 상의 누전위치를 검색하는 단계를 포함하는 누전위치 검색 방법.
7. 청구항 6에 있어서,

   상기 주선로 상의 누전위치를 검색하는 단계는,

   상기 디지털 값으로 변환된 i(i는 정수) 번째 단말기의 제1 누전디지털데이터와 i+1 번째 단말기의 제1 누전디지털데이터의 차를 연산한 후, 연산된 디지털 값을 누전량으로 다시 환산하여 i 번째 단말기와 i+1 번째 단말기 사이의 주선로 상에서 발생된 누전량을 산출하는 것을 특징으로 하는 누전위치 검색방법.
8. 주선로와 상기 주선로로부터 분기되어 복수개의 등기구에 전력을 공급하기 위한 등기구선로로 이루어지는 가로등 시스템에서 제어기와 상기 각 가로등에 부착되고 제1 검출기, 상기 제1 검출기에 연결되어 소신호 증폭기능을 갖는 A/D컨버터를 구비하는 제1 누전감도설정부, 단말기제어부, 단말기송수신부 및 가로등구동부를 포함하는 복수개의 단말기를 구비하여 주선로 혹은 등기구선로에 1 또는 2 이상의 위치에서 누전이 발생한 경우의 누전위치검색방법에 있어서,

   상기 등기구가 소등된 상태에서 상기 주선로에 전원을 공급하는 단계와,

   상기 제1 누전감도설정부에서 제1 검출기의 신호를 기초로 검출한 누전신호를 상기 A/D컨버터에서 디지털값으로 변환하여 각 단말기에 저장하는 제1 누전디지털데이터 저장 단계와,

   상기 전체 등기구를 점등시키는 단계와,

   상기 제1 누전감도설정부에서 제1 검출기의 신호를 기초로 검출한 누전신호를 상기 A/D컨버터에서 디지털값으로 변환하여 각 단말기에 저장하는 제2 누전디지털데이터 저장 단계와,

   상기 제어기에서 상기 단말기로부터 제1 누전디지털데이터 및 제2 누전디지털데이터를 수신하여 제1 누전디지털데이터와 제2 누전디지털데이터 간의 차를 연산하여 제3 누전디지털데이터를 생성하거나 상기 각 단말기에서 저장된 상기 제1 누전디지털데이터와 제2 누전디지털데이터 간의 차를 연산하여 제3 누전디지털데이터를 생성하여 상기 제어기로 송신하는 단계와,

   상기 제어기에서 수신한 제1 누전디지털데이터를 기초로 주선로 상의 누전위치를 검색하는 단계와,

   상기 제어기에서 생성된 또는 수신한 제3 누전디지털데이터를 기초로 등기구선로 상의 누전위치를 검색하는 단계를 포함하는 누전위치 검색 방법.
9. 청구항 8에 있어서,

   상기 주선로 상의 누전위치를 검색하는 단계는,

   상기 디지털 값으로 변환된 i(i는 정수) 번째 단말기의 제1 누전디지털데이터와 i+1 번째 단말기의 제1 누전디지털데이터의 차를 연산한 후, 연산된 디지털 값을 누전량으로 다시 환산하여 i 번째 단말기와 i+1 번째 단말기 사이의 주선로 상에서 발생된 누전량을 산출하는 것을 특징으로 하는 누전위치 검색방법.
10. 청구항 8에 있어서,

    상기 등기구선로 상의 누전위치를 검색하는 단계는,

    i(i는 정수) 번째 단말기의 상기 제3 누전디지털데이터와 i+1 번째 단말기의 제3 누전디지털데이터의 차를 연산한 후, 연산된 디지털 값을 누전량으로 다시 환산하여 i 번째 단말기에 연결된 등기구선로에서 발생한 누전량을 산출하는 것을 특징으로 하는 누전위치 검색방법.
11. 주선로와 상기 주선로로부터 분기되어 복수개의 등기구에 전력을 공급하기 위한 등기구선로로 이루어지는 가로등 시스템에서 제어기와 상기 각 가로등에 부착되고 제1 검출기, 상기 제1 검출기에 연결되어 소신호 증폭기능을 갖는 A/D컨버터를 구비하는 제1 누전감도설정부, 상기 등기구선로 상에서 누전을 검출하는 제2 검출기와, 상기 제2 검출기에 연결되며 소신호 증폭기능을 가진 A/D 컨버터 회로를 내장하여 검출된 누전량 신호를 그 크기에 따라 디지털 코드로 변환하는 제2 누전감도설정부, 단말기제어부, 단말기송수신부 및 가로등구동부를 포함하는 복수개의 단말기를 구비하여 주선로 혹은 등기구선로에 1 또는 2 이상의 위치에서 누전이 발 생한 경우의 누전위치검색방법에 있어서,

    상기 등기구가 소등된 상태에서 상기 주선로에 전원을 공급하는 단계와,

    상기 제1 누전감도설정부에서 제1 검출기의 신호를 기초로 검출한 누전신호를 상기 A/D컨버터에서 디지털값으로 변환하여 각 단말기에 저장하는 1 누전디지털데이터 저장 단계와,

    상기 전체 등기구를 점등시키는 단계와,

    상기 제2 누전감도설정부에서 제2 검출기의 신호를 기초로 검출한 누전신호를 상기 A/D컨버터에서 디지털값으로 변환하여 각 단말기에 저장하는 제2 누전디지털데이터 저장 단계와,

    상기 제어기에서 각 단말기에 저장된 제1 누전디지털데이터 및 제2 누전디지털데이터를 읽어 들이는 단계와,

    상기 제어기에서 상기 읽어들인 제1 누전디지털데이터로부터 주선로 상에 발생된 누전량을 검색하는 단계와,

    상기 제어기에서 상기 읽어들인 제2 누전디지털데이터로부터 상기 등기구선로 상에 발생된 누전량을 검색하는 단계를 포함하는 누전위치 검색 방법.
12. 청구항 11에 있어서,

    상기 제1 누전디지털데이터로부터 주선로 상의 누전량을 검색하는 방법은 상기 디지털 값으로 변환된 i(i는 정수) 번째 단말기의 제1 누전디지털데이터와 i+1 번째 단말기의 제1 누전디지털데이터의 차이를 연산하는 단계와,

    상기 연산된 디지털 값을 누전량으로 다시 환산하는 단계로 이루어지고,

    상기 제2 누전디지털데이터로부터 상기 등기구선로 상의 누전량을 검색하는 단계는 상기 제2 누전디지털데이터로부터 각 단말기별 등기구선로의 디지털 누전량을 검색하여 이를 누전량으로 환산하는 것을 특징으로 하는 누전위치 검색 방법.
13. 청구항 6, 청구항 8, 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 단말기는 전원처리부를 더 구비하고,

    상기 전원처리부에서의 전원은 서로 다른 제1 전원 또는 제2 전원을 이용함과 동시에 상기 각 전원을 스위칭 할 수 있고,

    제1 전원은 가로등 구동전원이고, 제2 전원은 AC 안전전원인 경우에,

    제2 전원 상태에서 검출된 누전량에 제1 전원의 전압을 제2 전원의 전압으로 나눈 값을 곱한 후 이를 기준으로 편차를 고려하여 제1 전원 하에서 발생할 누전량을 추정하는 것을 특징으로 하는 누전위치 검색 방법.
14. 제어기와, 상기 제어기로부터 제어신호를 수신하여 해석한 후 해당 기능을 수행하는 고유번호가 내장된 단말기와, 상기 제어기로부터 입력되는 전원의 종류에 따라 단말기에 전원을 공급하기 위한 전원처리부를 포함하는 누전위치 검색장치에 있어서,

    상기 전원처리부는 상기 제어기와 접속되는 변압기와, 상기 변압기와 접속되 고 서로 다른 전원을 전환하기 위한 릴레이와, 상기 릴레이를 구동시키기 위한 릴레이구동부와, 상기 릴레이의 출력전압을 인가받아 상기 단말기의 구동에 필요한 DC전원으로 변환하기 위한 AC/DC레귤레이터를 포함하고,

    상기 릴레이에서 전환되는 서로 다른 전원은 가로등구동전원과 AC 안전전원인 것을 특징으로 하는 누전위치 검색장치.
15. 제어기와, 상기 제어기로부터 제어신호를 수신하여 해석한 후 해당 기능을 수행하는 고유번호가 내장된 단말기와, 상기 제어기로부터 입력되는 전원의 종류에 따라 단말기에 전원을 공급하기 위한 전원처리부를 포함하는 누전위치 검색장치에 있어서,

    상기 전원처리부는 상기 제어기와 접속되는 서로 다른 전원을 전환하기 위한 릴레이와, 상기 릴레이를 구동시키기 위한 릴레이구동부와, 상기 릴레이의 출력전압을 인가 받아 입력전압을 사용 가능한 범위의 전압으로 변환하기 위한 변압기와, 상기 변압기로부터 인가된 전압을 단말기의 구동에 필요한 DC전원으로 변환하기 위한 AC/DC레귤레이터를 포함하고,

    상기 릴레이에서 전환되는 서로 다른 전원은 가로등구동전원과 AC 안전전원인 것을 특징으로 하는 누전위치 검색장치.

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