KR100892106B1 - 광통신을 이용한 배전반 활선 상태 음성경보장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광통신을 이용한 배전반 활선 상태 음성경보장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 광통신을 이용하여 감지 신호의 간섭 및 오류를 최소화함으로써, 사용자에게 안전 사고를 미연에 방지할 수 있도록 경보 메세지를 출력할 수 있는 광통신을 이용한 배전반 활선 상태 음성경보장치를 제공하기 위한 것이다.

그 기술적 구성은 배전반 고압선의 활선 여부를 측정하기 위해, 고압선에 걸린 전압을 분배하는 전압 분배부; 상기 전압 분배부에서 분배된 전압을 검출하고, 광원을 이용하여 상기 활선 신호를 전달하는 활선 검출부; 상기 활선 검출부의 신호 및 상기 배전반의 도어 개폐를 감지한 신호가 입력되면, 기 저장된 음성 메세지를 출력하는 경보 제어부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

광통신, 음성 경고, 고전압, 전압 분배, 배전실, 도어 감지, 경보

Description

광통신을 이용한 배전반 활선 상태 음성경보장치{VOICE ALERT APPARATUS FOR ON-LINE OF SWITCHGEAR USING OPTICAL FIBER}

본 발명은 광통신을 이용한 배전반 활선 상태 음성경보장치에 관한 것으로, 특히 전압 분배 및 감지를 통해 고전압의 활선 상태를 진단하여 광통신으로 진단 신호를 출력함으로써, 고압선에 인체가 접촉되지 않도록 음성으로 경고 메세지를 출력하여 감전사고를 방지할 수 있는 광통신을 이용한 배전반 활선 상태 음성경보장치에 관한 것이다.

일반적으로, 수천 내지 수만 볼트 전기의 전송로가 되는 배전선로는 근접시 감전사고의 위험이 뒤따르므로 항시 특별한 주의를 요한다. 특히, 특고압의 전기를 수전 및 변전하는 수전실의 경우에는 각종의 단자나, 부스바(bus-bar), 퓨즈 등과의 접속을 위해 특고압 충전부가 외부에 노출되어 있으므로 충전부의 일정거리 이내에 접근이 요구되는 시설에 대한 안전점검이나 유지보수시 설비의 활선 여부를 체크하는 작업이 엄격히 수행되어야 하고, 관리자 이외의 일반인으로부터는 충분히 격리되어야 한다.

활선 여부의 체크를 위해 종래에는 소정 길이의 검전기를 손으로 파지한 후, 설비에 직접 갖다 대어 보는 방법이 널리 사용되었다. 예를 들어, 22.9kV와 같은 특고압 충전부 근처에는 매우 높은 전기장이 형성되므로 근접시 직접 접촉하지 않은 경우에도 감전사고의 위험성이 있다.

이러한 문제점을 감안하여 안전모를 포함하는 소정 휴대용 장치를 통해 활선 상태의 경고가 이루어지도록 하는 활선 경보기가 다수 개발되어 있다. 상기한 활선 경보기는 정전 용량을 이용해 활선 상태를 검출하는 것으로, 인입 개폐기 2차측 상으로 흐르는 높은 전기장에 의해 형성되는 정전 유도전압을 검출하여 경고음(buzzer)을 발생시키며, 필요에 따라 경고음 대신에 경고램프를 동작시킨다. 작업자는 경고음 또는 경고램프의 동작결과에 따라 작업의 위험범위를 감지함으로써, 감전사고를 방지한다.

이와 같은 활선 접근 경보기는 도 1에 도시된 바와 같이, 감지수단(C)에서 감지한 정전 유도전압을 통해 발진수단(24)에서 소정 주파수의 발진음을 발생하도록 하는 구성으로, 감지수단(C)에서 소정 값 이상의 정전 유도전압이 검출되면, 발진수단(24)에서는 소정 주파수의 발진음을 발생시킨다.

즉 작업자가 고압선이나 활선의 작업중에 고압선이나 활선과 가깝게 위치하게 되면, 고압선이나 활선에서 발생하는 전기장이 감지수단(C)에 정전 유도되어 전압신호로 변하게 된다.

또한, 발진수단(24)에서 발생하는 발진음은 감지수단(C)으로부터 인가되는 전압신호의 크기에 따라 발진에 의해 작업자에게 경고를 하게 되는 것이다. 따라 서, 작업자는 고압선이나 활선으로부터 안전거리를 유지할 수 있게 되어 감전 등과 같은 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 것이다.

그러나, 작업자들이 무의식 또는 착각에 의해 활선 상태에서 수전설비에 접촉 또는 조작하여 재해가 유발되고 있으며, 이는 오판에 의해 또는 설비 오동작에 의한 오인으로 상기 활선 경보기로 충전 여부를 확인하지 않거나, 무단 접근자가 고전압 충전 유무를 인지하지 못하고 접근하여 감전사고가 발생하는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 기술의 일 예가 대한민국 등록특허 공보 10-0544916호의 "고정형 활선 접근 경보 시스템'에 개시되어 있다.

도 2는 상기 공보에 개시된 고정형 활선 접근 경보시스템의 구성도로서, 수배전반(200)의 인입 개폐기(ASS) 2차 측에 근접 설치된 활선 검출기(207)와 변압기(TR)의 2차 측 전원선으로 전압 검출기(209)가 접속된다. 활선 검출기(207)는 인입 개폐기(ASS) 2차 측이 활선 상태에서 형성되는 전기장에 의한 정전 유도전압을 검출하기 위해, 전기장에 따라 일정 정전 유도전압을 갖는 용량성 밴드(band) 또는 바(Bar)로 이루어진 검출기는 정전 유도되는 전압을 일정 레벨의 전기적 신호로 변환한다. 또, 전압 검출기(209)의 전압 검출은 변압기의 2 차측 전원의 활선 상태를 검출하여, 활선 검출기(207)의 에러 여부를 판단한다.

따라서 활선 검출기(207)는 인입 개폐기 2차측 상에서의 정전 유도전압을 검출하여 소정 레벨의 전기적 신호로 변환하며, 전압 검출기(209)는 변압기(TR)의 2차측 전원으로부터 활선 상태를 검출하여 소정 레벨의 전기적 신호로 변환 출력한 다.

활선 검출기(207) 및 전압 검출기(209)의 출력신호는 회로의 구성에 따라 소정 레벨의 광학 신호로 변환 출력할 수 있으며, 이는 고압에 의해 시스템의 회로의 손상 및 고전압성 노이즈에 의한 오동작을 방지하기 위한 것이다. 또한, 활선 검출기(207)는 특고압 인입선의 각 상(Phase) 별로 정전 유도전압을 검출하여 활선 경보의 정확성 및 시스템의 안정성을 확보할 수 있다.

또한, 상기 활선 경보시스템은 상기 활선 검출기(207) 및 전압 검출기 (209)로부터 제공되는 각각의 신호(전기적 신호 또는 광학신호, 본 발명에서는 전기적 신호를 실시예로 함)에 응답하여 인입 개폐기의 2차측 활선 상태 및 시스템 에러상태를 판별하기 위한 판단부(205), 수전 설비로의 무단 접근 및 작업자의 근접상태를 검출하기 위한 접근 검출센서(201), 상기 접근 검출부(203)와 접근 검출부(203) 및 판단부(205)의 출력신호에 기초하여 활선 상태에서의 인체 등의 근접을 판별하기 위한 신호 선별부(211) 및 상기 신호 선별부(211) 및 판단부(205)의 판단결과에 응답하여 상황별 경고 메시지를 출력하기 위한 경보 출력부(213)로 구성된다.

이러한 접근 검출센서(201)는 수배전반(200)의 관리자 출입 도어에 장착되는 리미트 스위치 또는 마그네틱 스위치 또는 고전압 충전부의 근접위치에 설치되어 인체 등의 근접상태를 검출하기 위한 적외선 센서, 초음파 센서 또는 일정 구간 통과상태를 검출할 수 있는 포토 인터럽터 등으로 이루어진다.

한편, 경고 메시지는 인입 개폐기(ASS 또는 Interrupter Switch) 2차 측이 활선 상태에서 인체 등이 근접될 경우, 소정의 경고음향을 발신하며, 인입 개폐기 2차 측의 활선 상태에서 인체 등이 근접되지 않을 경우에는 소정의 경고램프를 점멸시킨다.

그러나, 종래 기술에 따른 활선 경보시스템은 전기 또는 광신호의 전송 손실에 따른 감지 감도의 저하, 부저(buzzer)에 의한 경고음 및 경고 램프의 작동에 의한 경우, 작업장의 소음 등에 의해 작업자가 용이하게 기계음을 인지하기 곤란하므로, 작업자의 감지 능력을 저하시켜 사고가 발생할 수 있다는 등의 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 광통신을 이용하여 배전반 활선 상태를 검출함에 있어 간섭 및 오류를 최소화시킬 수 있는 광통신을 이용한 배전반 활선 상태 음성경보장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 고전압용 커패시터를 전압 분배에 이용함으로써 고전압으로 인한 검출 소자의 손상을 방지하고, 음성으로 경보 메세지를 전달함으로써 사용자가 안전 사고를 미연에 방지할 수 있는 광통신을 이용한 배전반 활선 상태 음성경보장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 배전반 고압선의 활선 여부를 측정하기 위해, 고압선에 걸린 전압을 분배하는 전압 분배부; 상기 전압 분배부에서 분배된 전압을 검출하고, 광원을 이용하여 상기 활선 신호를 전달하는 활선 검출부; 상기 활선 검출부의 신호 및 상기 배전반의 도어 개폐를 감지한 신호가 입력되면, 기 저장된 음성 메세지를 출력하는 경보 제어부를 포함한다.

여기서, 상기 전압 분배부는 상기 배전반 고압선에 걸린 전압을 분배하도록 구비된 제1 고전압 커패시터 및 제2 고전압 커페시터가 직렬로 연결되고, 상기 제1 고전압 커패시터 및 제2 고전압 커패시터 중 어느 하나는 상기 활선 검출부를 이루는 검출 소자가 허용하는 전류가 흐르도록 용량이 설정된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 활선 검출부는 상기 검출된 전류인 교류를 정류하는 정류기; 상기 정류기에서 출력된 신호에 의해 광신호가 출력되는 발광 소자; 상기 광신호가 이동하는 통로인 광통신 전달수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 경보 제어부는 상기 광통신 전달수단을 통해 전달된 광신호가 입력되는 수신기; 상기 수신기에서 출력된 광신호 및 상기 도어 개폐 신호를 입력받아 상기 음성 메세지 출력 여부를 판단하는 경보 출력 판단부; 상기 경보 출력 판단부의 출력으로 기 저장된 음성 메세지를 출력하는 PCM(Pulse Code Modulation) 오디오 리피터; 상기 PCM 오디오 리피터에서 출력된 신호를 증폭 및 잡음 제거하여 스피커를 통해 출력하는 오디오 출력 증폭기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

더불어, 상기 경보 출력 판단부는 상기 광통신 수신기의 출력에 의해 턴 온/턴 오프되는 트랜지스터; 상기 도어 상태 감지부의 출력 및 트랜지스터의 온/오프에 따라 경보 출력 판단 결과를 출력하는 래치 스위치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 트랜지스터의 베이스는 상기 광통신 수신기의 출력과 연결되고, 상기 래치 스위치의 솔레노이드 일측은 상기 트랜지스터의 콜렉터와 연결되며, 상기 래치 스위치의 솔레노이드 타측은 상기 도어 상태 감지부와 연결되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 트랜지스터는 PNP 형인 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 광통신 수신기의 출력이 논리레벨 HIGH 이고, 상기 도어 상태 감지부의 출력이 HIGH 인 경우, 상기 트랜지스터는 턴 오프되고, 상기 트랜지스터의 콜렉터 논리레벨은 LOW 가 되며, 상기 도어 상태 감지부의 전류가 상기 솔레노이드를 통해 도통되어 상기 PCM 오디오 리피터로 경보 출력 판단 결과를 출력하는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명은 수, 배전반에 내장된 전기선에 고압이 걸린 활선 상태이고, 수, 배전반을 개폐할 수 있는 도어가 열린 경우, 사용자에게 음성으로 경고 메세지를 출력하여 안전 사고를 미연에 방지할 수 있으며, 활선 상태를 검출한 신호가 고전압에 의한 간섭 및 전자기장으로 인해 오류가 발생되지 않도록 광통신을 이용하여 전달함으로써, 검출 신호의 신뢰성을 높이고 기계 오작동을 최소화시킬 수 있는 등의 효과를 거둘 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 예시도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 광통신을 이용한 배전반 활선 상태 음성경보장치를 개략적으로 도시한 블록구성도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 광통신을 이용한 배전반 활선 상태 음성경보장치(1)는 전압 분배부(10), 활선 검출부(30), 경보 제어부(50)를 포함하여 이루어진다.

여기서, 전압 분배부(10)는 수, 배전반 내 고압선에 전압이 걸려있는지의 여부를 검출하기 위하여 구비되는데, 그 이유는 고압선에 전압이 걸려있는 경우, 이를 바로 검출하게 되면 소자 및 저항 등 검출 소자가 허용하는 전류 및 전압의 범위를 넘어서기 때문이다.

따라서, 고전압용 커패시터인 제1 고전압 커패시터(11) 및 제2 고전압 커패시터(13)를 이용하며, 상기 제1 고전압 커패시터(11)로 고전압의 대부분이 걸리게 하며, 상기 제2 고전압 커패시터(13)로 검출 소자에 허용되는 전류만큼이 걸리도록 전압을 분배시킨다.

이에 따라, 수, 배전반 고압선에 전압이 걸려있는 경우에는 제2 고전압 커패시터(13)에도 일정 전압이 걸리게 되고, 이에 따라 제2 고전압 커패시터(13)에 흐르는 전류를 검출함으로써 고전압 여부를 판단할 수 있게 된다.

그리고, 활선 검출부(30)는 상기 제2 고전압 커패시터(13)에 걸려있는 전압에 따른 전류를 정류하기 위한 정류기(31), 상기 정류기(31)를 통해 출력된 신호에 따라 빛을 출력하는 발광 소자(33), 상기 발광 소자(33)에서 출력된 빛이 이동하는 통로인 광통신 전달수단(35)을 포함한다.

여기서, 정류기(31)는 상기 제2 고전압 커패시터(13)를 흐르는 전류가 교류이기 때문에, 이를 정류하여 고압선의 활선 상태를 검출하기 위한 신호로 변환하도록 구비된다.

또한, 발광 소자(33)는 상기 정류기(31)를 통해 출력된 신호를 광통신으로 전달하기 위해 구비되는데, 그 이유는 수, 배전반을 통해 흐르는 전압이 고전압이 기 때문에, 이에 따른 손상 및 오작동을 방지하기 위함이다.

이때, 상기 발광 소자(33)는 빛을 출력할 수 있는 광원이면 어느 것이든 가능하며, LED, LD, 레이저 다이오드가 이용될 수 있으며, 바람직하게는 레이저 다이오드를 이용한다.

따라서, 상기 발광 소자(33)에서 출력된 빛는 상기 경보 제어부(50)로 이동하기 위한 통로인 광통신 전달수단(35)을 통해 전달되고, 상기 빛가 출력되면 고압선이 활선 상태인 것을 알 수 있다.

상기 광통신 전달수단(35)은 광 케이블, 광섬유 등 리드선(leads)과 같은 전도체가 아닌 광통신에 이용되는 수단이면 어느 것이든 가능하다.

그리고, 경보 제어부(50)는 상기 수, 배전반의 고압선이 활선 상태이고, 수, 배전반의 도어가 열린 경우, 즉 활선 상태 & 도어 오픈의 두 가지 조건이 만족되면 사용자에게 위험하다는 음성을 출력할 수 있도록 구비된다.

즉, 고압선이 활성인 상태에서, 수, 배전반을 확인하기 위해 여닫는 도어가 열린 경우, 사용자가 무의식 중에 상기 수, 배전반의 고압선을 만질 수 있으므로 이를 사용자에게 음성으로 알려주기 위해 구비되는 것이다.

따라서, 상기 광통신 전달수단(35)을 통해 고압선이 활선 상태인 것을 알리는 신호를 입력받는 광통신 수신기(51), 상기 도어의 개폐 상태를 감지하는 도어 상태 감지부(55), 상기 광통신 수신기(51)와 도어 상태 감지부(55)의 출력을 받아 경보를 출력하는 경보 출력 판단부(53), 상기 경보 출력 판단부(53)에서 경보 신호가 출력되면 기 저장된 음성 메세지를 출력하는 PCM(Pulse Code Modulation) 오디 오 리피터(57), 상기 PCM 오디오 리피터(57)에서 출력된 음성을 증폭하는 오디오 출력 증폭기(58), 상기 오디오 출력 증폭기(58)에서 출력된 음성을 사용자에게 소리로 출력하는 스피커(59)를 포함한다.

여기서, 상기 광통신 수신기(51)는 상기 광통신 전달수단(35)을 통해 전달받은 신호를 수신하여 경보 출력 판단부(53)로 전달하고, 도어 상태 감지부(55)도 수, 배전반의 고압선에 접근할 수 있는 도어가 열린 경우에 상기 경보 출력 판단부(53)로 전달한다.

그리고, 상기 경보 출력 판단부(53)는 상기 광통신 수신기(51)에서 출력된 고압선이 활선 상태라는 정보와 상기 도어 상태 감지부(55)에서 출력된 수, 배전반의 도어가 열린 상태라는 정보를 동시에 받으면 상기 PCM 오디오 리피터(57)로 경보를 출력할 수 있도록 신호를 전달한다.

즉, 수, 배전반의 도어가 열린 상태에서 고압선이 활선 상태가 아닌 경우, 또는 수, 배전반의 도어가 닫힌 상태에서 고압선이 활선 상태인 경우에는 상기 PCM 오디오 리피터(57)로 경보를 위한 신호를 전송하지 않도록 구성되는 것이다.

이를 위해, 상기 경보 출력 판단부(53)는 상기 광통신 수신기(51)의 신호에 따라 턴 온/턴 오프(turn on/turn off)되는 트랜지스터(53a), 상기 트랜지스터(53a)의 스위칭 신호 및 상기 도어 상태 감지부(55)의 출력으로 스위칭되는 래치 스위치(53b)를 구비한다.

상기 래치 스위치(53b)는 상기 트랜지스터(53a)의 온/오프 및 상기 도어 상태 감지부(55)의 입력이 모두 논리 레벨 HIGH 인 경우에만 솔레노이드에 전류를 인 가시켜 출력을 HIGH로 만드는 스위치이다.

따라서, 상기 경보 출력 판단부(53)는 트랜지스터(53a) 및 래치 스위치(53b)에 의해 두 가지 조건이 모두 만족하는 경우에만 음성으로 경보를 울릴 수 있도록 이루어지는 것이다.

또, 상기 PCM 오디오 리피터(57)는 상기 경보 출력 판단부(53)에서 두 가지 조건이 모두 만족한 경우에 출력되는 신호에 의해 미리 프로그램화되어 저장되어 있던 메세지(음성)를 상기 오디오 출력 증폭기(58)로 전달한다.

그리고, 상기 오디오 출력 증폭기(58)는 상기 경고 메세지를 스피커(59)로 출력하기 위하여 소리의 크기를 증폭시키며, 스피커(59)를 통하여 사용자에게 전달될 수 있도록 이루어진다.

도 4는 본 발명에 따른 광통신을 이용한 배전반 활선 상태 음성경보장치 중 전압 분배부 및 활선 검출부를 개략적으로 도시한 회로도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 커패시터(11)는 22.9kV와 같은 고압선의 대부분의 전압이 걸리도록 대용량 고압선용 커패시터가 이용된다.

상기 제1 커패시터(11) 및 제2 커패시터(13)는 대용량 고압선용 저항으로 대체될 수 있으며, 고압선의 활선 상태를 측정하는 검출 소자가 허용하는 전류의 범위에 들 수 있도록 각각의 커패시터 값이 결정되는 것이 바람직하다.

그리고, 제2 커패시터(13)는 정류기(31)를 구비하여 교류를 정류하며, 상기 정류기(31)는 도 4에서 다이오드로만 도시되었지만, 교류를 정류할 수 있는 브릿지 회로, 필터 등이 사용되는 것도 가능하다.

또한, 상기 발광 소자(33)는 고압선의 활선 상태를 전달하는 신호를 광통신으로 전달하기 위하여 빛을 발산하도록 구비되는데, 상기 발광 소자(33) 외에도 광통신에 이용될 수 있는 광원을 출력하는 모든 소자가 이용될 수 있다.

더불어, 상기 광통신 전달수단(35)은 상기 발광 소자(33)에서 출력된 광원이 전달될 수 있는 통로이며, 이는 광섬유, 광케이블 등과 같은 전달 수단이 적용될 수 있다.

도 5a는 본 발명에 따른 광통신을 이용한 배전반 활선 상태 음성경보장치 중 경보 제어부를 도시한 회로도이다. 도 5a에 도시된 바와 같이, 경보 제어부(55) 중 광통신 수신기(51), 경보 출력 판단부(53), 도어 상태 감지부(55), PCM 오디오 리피터(57)를 도시한 회로도이다.

우선, 상기 활선 검출부(30)에서 고압선의 활선 상태를 감지하여 광통신 전달수단(35)을 통해 신호를 전달하면, 상기 광통신 수신기(51)를 통해 전달받으며, 이는 출력단(Vo)을 통해 경보출력 판단부(53)의 트랜지스터(53a)로 전달된다.

또한, 도어 상태 감지부(55)에서 도어가 오픈된 경우 출력단(CON2, 1번 핀)을 통해 래치 스위치(53b)로 전달되게 된다.

여기서, 상기 트랜지스터(53a)는 PNP형 트랜지스터이므로, 상기 광통신 수신기(51)의 출력이 논리레벨 HIGH인 경우, 상기 트랜지스터(53a)의 베이스로 HIGH가 입력되기 때문에, 트랜지스터(53a)는 턴 오프 된다.

이에 따라, 트랜지스터(53a)의 에미터는 논리레벨 HIGH이고, 콜렉터는 논리레벨 LOW가 된다.

이와 같은 경우, 상기 도어 상태 감지부(55)에서 도어 오픈이 감지되면, 상기 래치 스위치(53b)의 솔레노이드 2번 핀으로 전류가 흐르게 되고, 1번 핀을 통해 출력되어 상기 트랜지스터(53a)의 콜렉터 측의 논리레벨 LOW 인 측으로 전류가 흐를 수 있게 되어 다이오드(D15)도 점등된다.

그리고, 상기 솔레노이드의 전류 흐름에 따라 래치 회로의 출력 단자인 3번 핀을 통하여 스위치(PB1)을 연결시켜 PCM 오디오 리피터(57)의 입력단(S1)으로 신호가 전달될 수 있도록 한다.

따라서, 수, 배전반의 도어 오픈 & 고압선 활선 상태인 경우, 상기 입력단(S1)으로 신호가 입력되어 상기 PCM 오디오 리피터(57)에 기 저장된 음성 메세지를 10번 핀 출력 단자(Cout, Voice)로 출력하여 오디오 출력 증폭기(58)로 전달하게 된다.

하기 표 1은 각각의 경우에 따른 래치 스위치 작동을 나타낸다.

	트랜지스터	트랜지스터 컬렉터	도어 개방 신호	솔레노이드	래치 스위치
고전압 활선, 도어 개방	OFF	LOW	ON	전류 흐름	ON
고전압 활선, 도어 폐쇄	OFF	LOW	OFF	전류 흐름 없음	OFF
고전압비활선, 도어 개방	ON	HIGH	ON	전류 흐름 없음	OFF
고전압비활선, 도어 폐쇄	ON	HIGH	OFF	전류 흐름 없음	OFF

본 실시예에서, 상기 광통신 수신기(51)는 HFBR2521를 이용하였으며, 상기 광통신 수신기(51)는 광통신용 수신기(Receiver, Fiber optics)이다.

그리고, 상기 래치 스위치(53b)는 SPDT(Single Pole Double Throw) 래치 스위치가 이용되었으며, 상기 래치 스위치(53b)는 릴레이 논리 및 유형(Type)은 선택가능하며, 데이터 습득에 따른 릴레이로 래칭이 가능한 스위치이다.

또한, 상기 PCM 오디오 리피터(57)는 aP89341를 이용하였으며, 이는 OPT(One Time Programming) 형으로, 녹음된 메세지의 재생 시간은 약 10초 내지 341초 정도이며, 샘플링 주파수는 5Khz - 22Khz 로 조정이 가능하며, PCM 또는 ADPCM 방식의 압축 메세지를 WAV 파일로 약 32 개 - 256 개까지 가능한 오디오 리피터이다.

도 5b는 본 발명에 따른 광통신을 이용한 배전반 활선 상태 음성경보장치 중 오디오 출력 증폭기를 도시한 회로도이고, 도 5c는 본 발명에 따른 광통신을 이용한 배전반 활선 상태 음성경보장치 중 전원 공급부를 도시한 회로도이다.

도 5b를 보면, 상기 PCM 오디오 리피터(57)의 10번 핀 출력단(Cout)에서 기 입력된 음성 메세지(Voice)가 출력되면, 상기 오디오 출력 증폭기(58)는 가변 저항(R28)에 의해 볼륨을 조정할 수 있도록 구비되고, 증폭기(U11)를 통해 음성 메세지가 출력되도록 이루어지며, 다수의 커페시터 및 저항으로 구성된 필터를 통하여 잡음 및 간섭 신호가 제거한다.

그리고 나서, 상기 1번 핀(J9, CON2)을 통해 스피커(59)로 음성 메세지를 사용자에게 출력하도록 이루어진다.

도 5c를 보면, 1번 핀 및 2번 핀(J8, CON2)을 통해 입력된 교류가 변압기(T3)를 거쳐 변압되고, 15W의 전력을 가진 전압은 브리지 정류기(D16)에 의해 정류되며, 각 소자에 맞는 전압으로 조정하기 위해 전압 조정기를 2 개(L78L12/TO92) 이용한다.

그리고, 각각의 전압 조정기에 의해 조정된 전압(VDD, VCC)은 각 소자의 전압 특성에 맞게 입력되며, 이는 도 5a 내지 도 5c의 회로도에 도시되어 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이 같은 특정 실시예에만 한정되지 않으며 해당 분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 특허청구범위 내에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경이 가능할 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 활선 경보 시스템을 도시한 회로도.

도 2는 종래 기술에 따른 고정형 활선 접근 경보시스템을 도시한 구성도.

도 3은 본 발명에 따른 광통신을 이용한 배전반 활선 상태 음성경보장치를 개략적으로 도시한 블록구성도.

도 4는 본 발명에 따른 광통신을 이용한 배전반 활선 상태 음성경보장치 중 전압 분배부 및 활선 검출부를 개략적으로 도시한 회로도.

도 5a는 본 발명에 따른 광통신을 이용한 배전반 활선 상태 음성경보장치 중 경보 제어부를 도시한 회로도.

도 5b는 본 발명에 따른 광통신을 이용한 배전반 활선 상태 음성경보장치 중 오디오 출력 증폭기를 도시한 회로도.

도 5c는 본 발명에 따른 광통신을 이용한 배전반 활선 상태 음성경보장치 중 전원 공급부를 도시한 회로도.

<도면의 주요 부분에 대한 도면 부호의 간단한 설명>

1: 광통신을 이용한 배전반 활선 상태 음성경보장치

10: 전압 분배부 11: 제1 고전압 커패시터

13: 제2 고전압 커패시터 30: 활선 검출부

31: 정류기 33: 발광 소자

35: 광통신 전달수단 50: 전원 공급부

51: 광통신 수신기 52: 전원 공급부

53: 경보출력 판단부 53a: 트랜지스터

53b: 래치 스위치 55: 도어 상태 감지부

57: PCM 오디오 리피터 58: 오디오 출력 증폭기

59: 스피커

Claims (8)

1. 배전반 고압선의 활선 여부를 측정하기 위해, 고압선에 걸린 전압을 분배하는 전압 분배부;

   상기 전압 분배부에서 분배된 전압을 검출하고, 광원을 이용하여 활선 신호를 전달하는 활선 검출부; 및

   상기 활선 검출부의 신호 및 상기 배전반의 도어 개폐를 감지한 신호가 입력되면, 기 저장된 음성 메세지를 출력하는 경보 제어부를 포함하고,

   상기 전압 분배부는

   상기 배전반 고압선에 걸린 전압을 분배하도록 구비된 제1 고전압 커패시터 및 제2 고전압 커페시터가 직렬로 연결되고,

   상기 제1 고전압 커패시터 및 제2 고전압 커패시터 중 어느 하나는 상기 활선 검출부를 이루는 검출 소자가 허용하는 전류가 흐르도록 용량이 설정되고,

   상기 활선 검출부는

   상기 검출된 전류인 교류를 정류하는 정류기;

   상기 정류기에서 출력된 신호에 의해 광신호가 출력되는 발광 소자; 및

   상기 광신호가 이동하는 통로인 광통신 전달수단을 포함하고,

   상기 경보 제어부는

   상기 광통신 전달수단을 통해 전달된 광신호가 입력되는 수신기;

   상기 수신기에서 출력된 광신호 및 상기 도어 개폐 신호를 입력받아 상기 음성 메세지 출력 여부를 판단하는 경보 출력 판단부;

   상기 경보 출력 판단부의 출력으로 기 저장된 음성 메세지를 출력하는 PCM(Pulse Code Modulation) 오디오 리피터; 및

   상기 PCM 오디오 리피터에서 출력된 신호를 증폭 및 잡음 제거하여 스피커를 통해 출력하는 오디오 출력 증폭기를 포함하되,

   상기 경보 출력 판단부는

   상기 광통신 수신기의 출력에 의해 턴 온/턴 오프되는 PNP형 트랜지스터; 및

   상기 도어 상태 감지부의 출력 및 트랜지스터의 온/오프에 따라 경보 출력 판단 결과를 출력하는 래치 스위치를 포함하고,

   상기 트랜지스터의 베이스는 상기 광통신 수신기의 출력과 연결되고, 상기 래치 스위치의 솔레노이드 일측은 상기 트랜지스터의 콜렉터와 연결되며, 상기 래치 스위치의 솔레노이드 타측은 상기 도어 상태 감지부와 연결되고,

   상기 광통신 수신기의 출력이 논리레벨 HIGH 이고, 상기 도어 상태 감지부의 출력이 HIGH 인 경우, 상기 트랜지스터는 턴 오프되고, 상기 트랜지스터의 콜렉터 논리레벨은 LOW 가 되며, 상기 도어 상태 감지부의 전류가 상기 솔레노이드를 통해 도통되어 상기 PCM 오디오 리피터로 경보 출력 판단 결과를 출력하는 것을 특징으로 하는 광통신을 이용한 배전반 활선 상태 음성경보장치.
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