KR100717272B1 - Lighting device having surge protector - Google Patents
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Abstract
본 발명은 서어지 보호장치(surge protection device)를 설치한 조명기구에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 낙뢰 및 서어지와 같은 과도 전압으로부터 조명기구를 보호하여 중요시설의 조명을 유지하고, 조명기구의 수명을 연장하여 유지관리비용을 절약할 뿐 아니라, 조명기구로부터 발생되는 서어지를 제거하여 고가의 첨단장비를 안전하게 보호하고 첨단 전자통신 정보화설비를 안정적으로 운용할 수 있다.The present invention relates to a lighting fixture provided with a surge protection device. According to the present invention, the lighting fixtures are protected from transient voltages such as lightning strikes and surges to maintain lighting of important facilities, and the maintenance life of the lighting fixtures is not only saved, but also the surge generated from the lighting fixtures It can safely remove expensive high-tech equipment and operate the advanced electronic communication information equipment stably.
서어지. 보호장치, 낙뢰, 이상전압, 조명기구, 정전압 소자, 안정기, 램프 Surge. Protection device, lightning, abnormal voltage, lighting fixture, constant voltage element, ballast, lamp
Description
도 1은 본 발명에 따른 서어지 보호장치를 가지는 조명기구의 개략적 구성을 나타낸 도면;1 shows a schematic configuration of a luminaire having a surge protection device according to the invention;
도 2는 본 발명에 따른 서어지 보호장치를 가지는 조명기구에 사용되는 서어지 보호장치의 일 예의 구성 회로를 나타낸 도면;2 is a view showing a configuration circuit of an example of a surge protection device used in a luminaire having a surge protection device according to the present invention;
도 3은 서어지 보호장치를 가지지 않은 종래의 조명기구에 대해 서어지 모의시험을 행하기 위한 구성을 나타낸 도면; 및3 is a view showing a configuration for performing a surge simulation for a conventional luminaire having no surge protection device; And
도 4는 본 발명에 따른 서어지 보호장치를 가지는 조명기구에 대해 서어지 모의시험을 행하기 위한 구성을 나타낸 도면이다.4 is a view showing a configuration for performing a surge simulation for the lighting fixture having a surge protection device according to the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10: 전원부10: power supply
20: 서어지 보호장치20: surge protector
21: 접지21: Ground
22: 가스봉입 방전관22: gas-filled discharge tube
30: 안정기30: ballast
40: 조명 램프40: lighting lamp
50: 낙뢰 서어지 모사기50: Lightning Surge Mosquito
51: 오실로스코프51: oscilloscope
본 발명은 서어지(surge) 보호장치를 가지는 조명기구에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 낙뢰 및 서어지와 같은 이상전압으로부터 중요한 조명기구를 보호하는 서어지 보호장치를 가짐으로써 조명을 확보하고, 조명설비의 유지관리 비용을 절감할 수 있는 조명기구에 관한 것이다.The present invention relates to a luminaire having a surge protection device, and more particularly to secure lighting by having a surge protection device to protect important lighting equipment from abnormal voltages such as lightning and surge It relates to a lighting fixture that can reduce the maintenance cost of the equipment.
종래의 조명기구는 백열전구와 트랜스포머(transformer)와 스타터(starter)를 이용한 형광등 기구가 주로 이용되었으며, 최근에는 반도체소자를 이용한 전자식 안정기를 이용한 첨단 조명기구가 많이 사용되고 있다. 그런데, 조명기구의 점등 시에 아크 서어지(arc surge)와 전자파를 발생시켜 인접한 전자설비에 악영향을 미치는 경우가 있다. 따라서, 민감한 전자설비의 주위에 설치된 조명기구에 대해서는 전자설비에 악영향을 미치는 아크 서어지나 전자파를 방지할 필요성이 있다.Conventional lighting fixtures are mainly used incandescent lamps, fluorescent light fixtures using a transformer (transformer) and starter (starter), and recently, high-tech lighting fixtures using electronic ballasts using semiconductor devices have been used a lot. However, when the lighting device is turned on, arc surge and electromagnetic waves may be generated to adversely affect adjacent electronic equipment. Therefore, it is necessary to prevent the arc surge and the electromagnetic wave which adversely affect the electronic equipment with respect to the lighting fixture installed around the sensitive electronic equipment.
또한, 저전압으로 동작되는 반도체 소자로 구성된 전자식 안정기의 경우, 낙뢰 및 서어지와 같은 이상전압에 취약하여 잦은 고장과 파손으로 많은 피해가 발생 하고 있다. 특히, 우중이라도 조명기구가 고장이나 파손이 나면 큰 손해가 발생할 수 있는 극장이나 공연장의 경우, 낙뢰 및 서어지와 같은 이상전압에 따른 조명기구의 고장이나 파손을 절대 방지해야 하기 때문에 이를 해결해야 할 필요성이 있다.In addition, the electronic ballast composed of a semiconductor device operated at a low voltage is vulnerable to abnormal voltages such as lightning and surge, causing a lot of damage due to frequent failures and breakages. Especially, in the case of theaters or theaters where even if the lighting fixtures break down or break down even in the rain, the lighting fixtures must be prevented due to abnormal voltages such as lightning strikes and surges. There is a need.
따라서, 본 발명의 기술적 과제는, 전원공급선으로 유입되는 서어지와 같은 이상 전압을 제거하여 고장이나 손상을 방지하여 보다 안정적으로 조명을 확보하고 유지관리 비용을 절감할 수 있는 조명기구를 제공하는 것이다.Accordingly, the technical problem of the present invention is to provide a lighting fixture that can more stably secure lighting and reduce maintenance costs by removing abnormal voltages such as surges flowing into the power supply line to prevent breakdown or damage. .
본 발명의 다른 기술적 과제는, 조명기구에서 발생하는 아크 서어지와 전자파를 제거하여 조명기구에 인접한 전자설비에 악영향을 주지 않도록 함으로써 상기 전자설비를 안정적으로 운용할 수 있게 해주는 조명기구를 제공하는 것이다.Another technical problem of the present invention is to provide a lighting fixture that can stably operate the electronic equipment by removing the arc surge and electromagnetic waves generated in the lighting fixture so as not to adversely affect the electronic equipment adjacent to the lighting fixture. .
상기한 기술적 과제들을 해결하기 위한 본 발명의 조명기구는:The lighting device of the present invention for solving the above technical problems:
조명 램프와;Lighting lamps;
상기 조명 램프를 점등하기 위한 전력을 공급하는 전원부와;A power supply unit supplying electric power to light the lighting lamp;
접지단자와, 상기 전원부와 연결되는 입력단자와, 상기 조명램프와 연결되는 출력단자를 각각 가지는 안정기와;A ballast having a ground terminal, an input terminal connected to the power supply unit, and an output terminal connected to the lighting lamp;
접지단자를 가지며, 상기 안정기의 입력단자 및 전원부에 병렬로 연결된 서어지 보호장치를 구비하며,It has a ground terminal, and a surge protection device connected in parallel to the input terminal and the power supply of the ballast,
상기 안정기의 접지단자와 상기 서어지 보호장치의 접지단자가 서로 전기적으로 등전위가 되도록 연결된 것을 특징으로 한다.The ground terminal of the ballast and the ground terminal of the surge protection device is characterized in that connected to each other electrically equipotential.
본 발명에서, 상기 서어지 보호장치가, 직렬로 연결된 적어도 2개 이상의 정전압 소자로 이루어진 것이 바람직하며, 이 경우, 상기 정전압 소자가 가스봉입 방전관, 바리스터 및 제너 다이오드로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나인 것이 더욱 바람직하다.In the present invention, it is preferable that the surge protection device is composed of at least two constant voltage elements connected in series, and in this case, the constant voltage element is any one selected from the group consisting of a gas-filled discharge tube, a varistor and a zener diode. More preferred.
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또한, 상기 안정기와 서어지 보호장치의 접지단자들이 모두 조명기구의 본체에 연결되는 것이 더욱 바람직하다.In addition, it is more preferable that both the ground terminals of the ballast and the surge protector are connected to the main body of the luminaire.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 서어지 보호장치를 가지는 조명기구의 개략적 구성을 나타낸 도면이다.1 is a view showing a schematic configuration of a lighting device having a surge protection device according to the present invention.
도 1을 참조하면, 전원부(10)가 안정기(30)의 입력 단자(a,a')에, 조명 램프(40)은 안정기의 출력 단자(b,b')에 각각 연결되어 있다. 또한, 안정기(30)의 입력단자(a,a') 및 전원부(10)의 사이에는 이들에 병렬로 서어지 보호장치(Surge Protection Device; SPD; 20)가 연결되어 있다. 서어지 보호장치(20)와 안정기(30)는 모두 접지단자(c,c')를 가지는데, 이들은 서로 전기적으로 등전위가 되도록 접 지(21)에 연결되어 있으며, 조명기구의 본체(미도시)와도 서로 연결되어 있다.Referring to FIG. 1, the
도 2는 본 발명에 따른 서어지 보호장치를 가지는 조명기구에 사용되는 서어지 보호장치의 일 예의 구성 회로를 나타낸 도면이다. 도 2를 참조하면, 서어지 보호장치(20)는 2개의 직렬로 연결된 가스봉입 방전관(22)으로 이루어졌음을 알 수 있다. 도 2에서는 일정한 정격전압을 가지는 정전압 소자로서 가스봉입 방전관을 예로 들었으나, 그 외에도 제너 다이오드나 바리스터(varistor)를 사용할 수도 있다. 서어지 보호장치(20)의 접지단자는 직렬로 연결된 2개의 가스봉입 방전관(22)들의 사이에 설치되는데, 이는 도 1에 도시한 바와 같이 안정기의 접지단자와 연결된다.2 is a view showing a configuration circuit of an example of a surge protection device used in a luminaire having a surge protection device according to the present invention. Referring to FIG. 2, it can be seen that the
위와 같이 구성된 서어지 보호장치(20)를 갖는 조명기구에서는 일정 정격전압을 갖는 정전압 소자, 가스봉입 방전관(22)을 사용한 서어지 보호장치(20)가 조명기구의 전원 인입부에 설치되어 있으므로 낙뢰 및 서어지와 같은 이상 전압이 발생하였을 경우에는 가스봉입 방전관(22) 등의 정전압 소자가 동작되어 이상전압을 제거하고, 접지(21)로 방전을 시킨다. 한편, 도면에는 나타내지 않았지만, 접지(21)를 조명기구 몸체나 조명기구가 설치된 시설물과 연결하여 등전위가 이루어지도록 하면 조명기구를 더욱 용이하게 보호할 수 있다. 아울러, 서어지 보호장치(20)의 접지단자와 안정기(30)의 접지단자 간에는 전기적으로 접속이 양호하도록 일점접지(공통접지)를 하여 등전위가 이루어지도록 함으로써 안정기(30)를 보호할 수 있도록 되어 있다.In the luminaire having the
[비교 실험예]Comparative Experimental Example
본 발명에 따른 서어지 보호장치를 가지는 조명기구와 서어지 보호장치를 가지지 않은 종래의 조명기구에 대해 비교하는 실험을 실시하였다.An experiment was conducted to compare a lighting fixture having a surge protector according to the present invention and a conventional luminaire having no surge protector.
도 3은 서어지 보호장치를 가지지 않은 종래의 조명기구에 대해 서어지 모의시험을 행하기 위한 구성을 나타낸 도면이며, 도 4는 본 발명에 따른 서어지 보호장치를 가지는 조명기구에 대해 서어지 모의시험을 행하기 위한 구성을 나타낸 도면이다. 도 4를 참고하면, 안정기(30)의 입력단자(a,a') 및 전원부(10)의 사이에는 이들에 병렬로 서어지 보호장치(20)가 연결되어 있음에 반하여, 도 3의 구성에는 서어지 보호장치가 설치되어 있지 않음을 알 수 있다. 도 3 및 도 4의 구성 모두에 대해, 제품명이 LSS-15AX인 낙뢰 서어지 모사기(Lightning Surge Simulator; 50) 를 전원부(10)에 연결하고, 안정기(30)의 입력단자(a,a') 및 전원부(10)의 사이에 오실로스코프(51)를 연결하여, 다음과 같은 방법으로 실험을 진행하였다.Figure 3 is a view showing a configuration for performing a surge simulation for a conventional luminaire having no surge protection device, Figure 4 is a surge simulation for a luminaire having a surge protection device according to the present invention It is a figure which shows the structure for performing a test. Referring to FIG. 4, the
1) 낙뢰 서어지 모사기(50)를 사용하여, 서어지 보호장치가 설치되지 않은 종래의 조명기구와 서어지 보호장치(20)가 설치된 본 발명의 조명기구와의 클램핑 전압과 방전전류 비교시험을 하였다.1) A comparison test of clamping voltage and discharge current between a conventional luminaire without surge protection device and a luminaire of the present invention with
2) 낙뢰 서어지 모사기에서 인가되는 전압은 6㎸(1.25/50㎲)였으며, 인가한 전류는 3㎄(8/20㎲)로서, 임펄스(Impulse)를 합성파(Combination Wave)로 인가하여 시험하였다.2) The voltage applied from the lightning surge simulator was 6 ㎸ (1.25 / 50 ㎲), and the applied current was 3 ㎄ (8/20 ㎲), and the impulse was applied as a combination wave to test. It was.
3) 오실로스코프(51)와 낙뢰 서어지 모사기(50)의 표시부에 기록된 값을 측정하였다.3) The values recorded on the display portions of the
4) 종래 조명기구의 시험방법은 낙뢰 서어지 모사기(50)의 출력단자를 종래의 조명기구의 전원부(10)에 연결하고, 6㎸(1.25/50㎲)/3㎄(8/20㎲)의 합성파의 임펄스를 인가하고 낙뢰 서어지 모사기(50)에 나타난 전압과 전류를 측정하는 것으로 하였다. 4) The test method of the conventional luminaire is to connect the output terminal of the
5) 본 발명의 서어지 보호장치가 설치된 조명기구의 시험방법은 낙뢰 서어지 모사기(50)의 출력단자를 본 발명의 조명기구의 전원부(10)에 연결하고, 6㎸(1.25/50㎲)/3㎄(8/20㎲)의 합성파의 임펄스를 인가하고 낙뢰 서어지 모사기(50)에 나타난 전압과 전류를 측정하는 것으로 하였다. 5) In the test method of the lighting device equipped with the surge protection device of the present invention, the output terminal of the
6) 실험은 3차에 걸쳐서 하였으며, 각 차수당 각각 20회씩 실시하였다. 6) The experiment was carried out in three rounds, each of which was carried out 20 times.
비교실험의 결과를 아래의 표 1과 같이 얻었다.The results of the comparative experiments were obtained as shown in Table 1 below.
위의 시험에서 다른 장비의 사양이나 다른 조건은 아래와 같다.The specifications or other conditions of other equipment in the above test are as follows.
1) 안정기: 220V/40W×1 일반 안정기(트랜스포머형)1) Ballast: 220V / 40W × 1 General Ballast (Transformer Type)
2) 조명 램프: 220V/40W2) Lighting lamp: 220V / 40W
3) 공급전원: AC 220V3) Supply power: AC 220V
4) 온도/습도: 15℃/55%4) Temperature / Humidity: 15 ℃ / 55%
위의 표 1를 참조하면, 본 발명의 조명기구의 경우, 6kV의 임펄스가 시스템에 인가될 경우에도 보호장치에 의해 임펄스 전압이 0.7~0.8 kV로 약화되므로, 본 발명의 서어지 보호장치를 가지는 조명기구가 종래기술에 따른 조명기구보다 낙뢰나 서어지 등의 이상 전압에 의한 손상 위험이 적은 것을 알 수 있다.Referring to Table 1 above, in the case of the luminaire of the present invention, even when a 6kV impulse is applied to the system, since the impulse voltage is weakened to 0.7 to 0.8 kV by the protection device, the surge protection device of the present invention has It can be seen that the luminaire has a lower risk of damage due to an abnormal voltage such as lightning or surge than the luminaire according to the prior art.
이상과 같이 본 발명에 대해 설명하였지만, 본 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고, 단지 예시로 제시된 것이다. 따라서, 본 실험예에서는 낙뢰 서어지 모사기에 의해 외부에서 낙뢰가 가해지는 상황에 대해 본 발명의 장점을 설명하였지만, 조명기구에서 발생하는 아크 서어지와 전자파를 제거하는 데에도 본 발명의 조명기구가 유용함은 물론이다.Although the present invention has been described as described above, the present embodiment does not limit the scope of the present invention, but is presented by way of example only. Therefore, in the present experimental example, the advantages of the present invention have been described with respect to a situation in which lightning strikes are applied from the outside by a lightning surge simulator, but the lighting apparatus of the present invention is also used to remove the arc surge and electromagnetic waves generated from the lighting apparatus. Of course it is useful.
상기한 바와 같은 본 발명에 따르면, 낙뢰전류 및 서어지, 전자파와 노이즈 등을 효과적으로 제거하여 고가의 첨단 정보화설비를 보호하고 안정적으로 조명시설을 운용할 수 있다.According to the present invention as described above, it is possible to effectively remove the lightning current and surge, electromagnetic waves and noise to protect expensive advanced information equipment and operate the lighting system stably.
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