KR100935642B1 - 낙뢰 피해 방지용 회로 차단 장치 및 낙뢰 피해 방지 시스템 - Google Patents

낙뢰 피해 방지용 회로 차단 장치 및 낙뢰 피해 방지 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 소정의 전기적인 신호를 출력하거나 입력받는 제1 회로 유닛과 전기적으로 연결되기 위한 복수의 제1 연결 단자를 구비하는 제1 연결부; 상기 제1 연결부의 상기 제1 연결 단자의 각각과 연결된 복수의 제1 접속점이 배열된 제1 가동부; 상기 제1 가동부와 접근/이격되는 경우에 상기 복수의 제1 접속점의 각각과 서로 전기적으로 접촉/이격될 수 있도록 상기 복수의 제1 접속점의 배열 형태와 동일하게 배열된 복수의 제2 접속점을 구비한 제2 가동부; 상기 제2 가동부의 상기 복수의 제2 접속점을 제2 회로 유닛과 연결시키기 위한 복수의 제2 연결 단자를 구비한 제2 연결부; 상기 제1 가동부의 상기 복수의 제1 접속점과 상기 제2 가동부의 상기 복수의 제2 접속점이 서로 접촉 및 이격될 수 있도록 상기 제1 가동부 또는 제2 가동부를 서로를 향하여 접근/이격시키는 접속 구동부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 낙뢰 피해 방지용 회로 차단 장치를 제공한다.
낙뢰, 회로 차단

Description

낙뢰 피해 방지용 회로 차단 장치 및 낙뢰 피해 방지 시스템{CIRCUIT BREAKER FOR PREVENTING DAMAGE FROM LIGHTNING}
본 발명은 낙뢰 피해 방지용 회로 차단 장치 및 낙뢰 피해 방지 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 광범위한 음향 출력 영역에 분산 배치된 다수의 스피커와 이러한 스피커에 음향으로 출력될 음향 신호를 제공하는 방송 신호 분배 장치를 구비하는 방송용 네트워크에 있어서, 스피커 측에 가해진 낙뢰에 의한 고전압이 방송 신호 분배 장치로 유입되는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 낙뢰 피해 방지용 회로 차단 장치 및 낙뢰 피해 방지 시스템에 관한 것이다.
최근, 학교, 관공서, 대형 건물, 공원, 유원지 등에는, 이러한 광범위한 영역에 대하여 안내 방송 또는 음악을 청각적으로 출력하기 위한 다수의 스피커가 설치되어 있고, 이러한 다수의 스피커의 각각에서 음향으로 출력될 전기적인 음향 신호를 분배하는 방송 네트워크가 설치되어 이용되고 있다.
한편, 스피커는, 보통 철제 첨탑이나 건물의 벽면 등 높은 위치에 배치되게 된다. 더욱, 스피커의 몸체는 주로 철제 케이스로 이루어져 있기 때문에, 스피커의 철제 케이스에 낙뢰가 가해질 가능성이 크다. 또한, 스피커는 노천에 설치되기 때 문에, 우천시 빗물이 스며들어 내부 회로에 쇼트가 발생하게 되어 고전압의 스파크가 발생할 수 있다.
이와 같이, 스피커 내부 회로에 쇼트/스파크가 발생하거나, 특히, 스피커에 낙뢰가 가해지면 강한 고전압이 발생하게 되고, 이 고전압은 스피커 연결 선로를 통해 방송 네트워크를 구성하는 다른 장비에 도달하여 장비의 손상을 유발할 수 있다.
이러한 고전압 발생 상황을 방지하기 위하여, 중앙 방송 신호 분배 장치와 스피커 사이에 서지 보호기를 설치하는 것이 일반적인데, 서지 보호기는 1회성으로 동작하는 것이 대부분이며, 이러한 경우 한 번 사용된 서지 보호기를 교체하기 위한 비용 및 수고가 필요하여, 더욱 근본적인 해결책이 필요하다.
또한, 낙뢰에 의한 손상을 방지하기 위하여, 낙뢰가 발생할 가능성이 있는 경우에, 각 스피커의 연결 선로를 관리자가 직접 일일이 차단하는 방법이 있을 수 있는데, 이는 다수의 스피커가 배치된 경우에는 관리자의 수고가 필요 이상으로 증가하게 된다는 단점이 있다.
따라서, 자동으로 각각의 스피커와 중앙 방송 신호 분배 장치 사이의 연결 선로를 차단하는 장치에 대한 요구가 발생하고 있다.
본 발명은, 광범위한 음향 출력 영역에 분산 배치된 다수의 스피커와 이러한 스피커에 음향으로 출력될 음향 신호를 제공하는 방송 신호 분배 장치를 구비하는 방송용 네트워크에 있어서, 스피커 측에 가해진 낙뢰에 의한 고전압이 방송 신호 분배 장치로 유입되는 것을 방지할 수 있는 낙뢰 피해 방지용 회로 차단 장치 및 낙뢰 피해 방지 시스템을 제공하고자 하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 소정의 전기적인 신호를 출력하거나 입력받는 제1 회로 유닛과 전기적으로 연결되기 위한 복수의 제1 연결 단자를 구비하는 제1 연결부; 상기 제1 연결부의 상기 제1 연결 단자의 각각과 연결된 복수의 제1 접속점이 배열된 제1 가동부; 상기 제1 가동부와 접근/이격되는 경우에 상기 복수의 제1 접속점의 각각과 서로 전기적으로 접촉/이격될 수 있도록 상기 복수의 제1 접속점의 배열 형태와 동일하게 배열된 복수의 제2 접속점을 구비한 제2 가동부; 상기 제2 가동부의 상기 복수의 제2 접속점을 제2 회로 유닛과 연결시키기 위한 복수의 제2 연결 단자를 구비한 제2 연결부; 상기 제1 가동부의 상기 복수의 제1 접속점과 상기 제2 가동부의 상기 복수의 제2 접속점이 서로 접촉 및 이격될 수 있도록 상기 제1 가동부 또는 제2 가동부를 서로를 향하여 접근/이격시키는 접속 구동부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 낙뢰 피해 방지용 회로 차단 장치를 제 공한다.
또한, 상기 접속 구동부를 동작시키기 위한 독자적인 전원 공급부를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 접속 구동부는, 상기 제1 가동부와 상기 제2 가동부를, 상기 제1 회로 유닛 또는 상기 제2 회로 유닛에서 입력되는 낙뢰의 고전압에 의한 상기 제1 접속점과 상기 제2 접속점 사이에서의 방전이 차단될 수 있는 거리만큼 이격시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 접속 구동부는, 상기 제1 가동부 또는 상기 제2 가동부에 연결된 로드와, 상기 제1 가동부 또는 상기 제2 가동부를 전진 또는 후퇴시키기 위하여 공급되는 전력에 의하여 상기 로드를 전진 또는 후퇴시키는 로드 구동 기구를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 접속점 또는 상기 제2 접속점은, 서로 접촉할 때, 상기 제1 접속점 및 상기 제2 접속점을 서로 밀착시키기 위한 압력을 작용하는 탄성 작용 기구를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 회로 유닛은, 음향으로 출력되기 위한 스피커용 음향 신호를 출력하는 방송 신호 분배 장치이고, 상기 제2 회로 유닛은, 상기 스피커용 음향 신호를 청각적으로 출력하는 스피커 장치인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 접속점과 상기 제2 접속점에 의한 상기 제1 회로 유닛과 제2 회로 유닛의 연결 상황을 시각적 또는 청각적으로 표시하기 위한 LED 표시창 또는 모니터링 스피커를 구비한 차단 상태 표시부를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 복수의 감지 센서에 의해 대기의 상태를 측정한 결과에 기초하여 낙뢰의 발생을 감지 또는 예측하고, 낙뢰가 발생했거나 낙뢰의 발생이 예측되는 경우에 낙뢰 경보를 출력하는 낙뢰 감지부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 소정의 전기적인 신호를 출력하거나 입력받는 제1 회로 유닛과, 상기 제1 회로 유닛과 상기 전기적인 신호를 통신하는 제2 회로 유닛과, 평소에는 제1 회로 유닛과 제2 회로 유닛 간의 소정의 접속점을 접촉시켜 전기적 연결을 허용하고 낙뢰의 발생이 감지 또는 예측되는 경우에 발송되는 소정의 낙뢰 경보를 수신하면 상기 접속점의 접촉을 해제하여 제1 회로 유닛과 제2 회로 유닛을 전기적으로 분리하는 회로 차단 장치를 포함하는 낙뢰 피해 방지 시스템으로서, 상기 회로 차단 장치는, 상기 제1 회로 유닛과 전기적으로 연결되기 위한 복수의 제1 연결 단자를 구비하는 제1 연결부와; 상기 제1 연결부의 상기 제1 연결 단자의 각각과 연결된 복수의 제1 접속점이 배열된 제1 가동부와; 상기 제1 가동부와 접근/이격되는 경우에 상기 복수의 제1 접속점의 각각과 서로 전기적으로 접촉/이격될 수 있도록 상기 복수의 제1 접속점의 배열 형태와 동일하게 배열된 복수의 제2 접속점을 구비한 제2 가동부와; 상기 제2 가동부의 상기 복수의 제2 접속점을 제2 회로 유닛과 연결시키기 위한 복수의 제2 연결 단자를 구비한 제2 연결부와; 상기 제1 가동부의 상기 복수의 제1 접속점과 상기 제2 가동부의 상기 복수의 제2 접속점이 서로 접촉 및 이격될 수 있도록 상기 제1 가동부 또는 제2 가동부를 서로를 향하여 접근/이격시키는 접속 구동부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 낙뢰 피해 방지 시스템을 제공한다.
또한, 복수의 감지 센서에 의해 대기의 상태를 측정한 결과에 기초하여 낙뢰의 발생을 감지 또는 예측하고, 낙뢰가 발생했거나 낙뢰의 발생이 예측되는 경우에 낙뢰 경보를 출력하는 낙뢰 감지 유닛;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 회로 유닛은, 음향으로 출력되기 위한 스피커용 음향 신호를 출력하는 방송 신호 분배 장치이고, 상기 제2 회로 유닛은, 상기 스피커용 음향 신호를 청각적으로 출력하는 스피커 장치인 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명에 의하면, 중앙 방송 신호 분배 장치와 스피커 사이에서, 스피커 측에 가해진 낙뢰에 의한 고전압이 연결 선로를 통해 방송 신호 분배 장치로 유입되는 것을 완전하게 방지할 수 있다.
또한, 낙뢰가 발생할 가능성이 있는 경우에, 각 스피커 측의 연결 선로를 자동으로 연결 해제시키게 되므로, 관리자가 직접 일일이 차단하지 않아도, 낙뢰에 의한 피해를 방지할 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 낙뢰 피해 방지 시스템의 구성 및 작용을 상세하게 설명한다. 본 발명에 따른 낙뢰 피해 방지 시스템은, 방송 시스템과 같은 신호 분배 시스템의 데이터/신호 제어 장치로부터 옥외 및 옥내 스피커로 방송 신호 또는 AC/DC 전원의 공급을 강제로 차단할 수 있는 장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 낙뢰 피해 방지 시스템의 전체 구성을 블록으로 간단하게 나타낸 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 낙뢰 피해 방지 시스템은, 제1 회로 유닛(10)과, 제2 회로 유닛(20)과, 회로 차단 장치(30)를 포함하여 이루어진다. 더욱, 본 발명의 일 실시예에 따른 낙뢰 피해 방지 시스템은 낙뢰 감지 유닛(90)를 더 포함할 수 있다.
제1 회로 유닛(10)은, 소정의 전기적인 신호를 출력하거나 입력받는다. 이러한 제1 회로 유닛(10)은, 음향으로 출력되기 위한 스피커용 아날로그/디지털 음향 신호 및/또는 로컬 스피커를 구동하기 위한 AC/DC 전력를 출력하는 방송 신호 분배 장치일 수 있다. 또한, 제1 회로 유닛(10)은, 스피커를 구동하는 방송 신호 분배 장치뿐만 아니라, 모든 종류의 전기적인 신호를 다수의 로컬 장치로 분배하는 어떠한 장치라도 포함할 수 있다.
제2 회로 유닛(20)은, 제1 회로 유닛(10)과 상기의 전기적인 신호를 통신한다. 이때, 상술한 바와 같이 제1 회로 유닛(10)이 방송 신호 분배 장치라면, 제2 회로 유닛(20)은 스피커용 아날로그/디지털 음향 신호를 청각적으로 출력하는 로컬 스피커 장치일 수 있다.
회로 차단 장치(30)는, 평소에는 제1 회로 유닛(10)과 제2 회로 유닛(20)으로 각각 연결된 복수의 접속점을 구비하며, 선택적으로 각 접속점들을 서로 접촉 및 해제시킴으로써, 제1 회로 유닛(10)과 제2 회로 유닛(20) 간의 전기적 연결을 허용 및 차단할 수 있다.
일반적으로, 방송 신호 분배 장치와 로컬 스피커 장치는 전기적으로 연결되기 위하여 복수의 접속점들을 공유하며, 이 접속점의 연결은 볼트 체결이나 납땜 등의 방법에 의해 기계적으로 연결 및 고정되어 있으며, 이러한 고정된 연결에 의해 방송 신호 분배 장치에서는 방송이 필요한 경우에는 언제라도 스피커용 음향 신호 및 AC 전력을 출력함으로써 음향(또는 영상을 포함)을 각 음향 출력 영역에 방송할 수 있다.
그런데 스피커 장치는 광범위한 음향 출력 영역에 외부에 노출되어 분포되어 있고 또한 주로 금속제 하우징으로 둘러싸여 있기 때문에, 낙뢰에 의해 고전압이 유입될 가능성이 크며, 이에 의해 방송 신호 분배 장치까지도 고전압에 의해 손상을 발생시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 회로 차단 장치(30)는, 방송 신호 분배 장치와 로컬 스피커 장치들의 접속점의 접촉을 완전히 해제하여 서로를 전기적으로 안전하게 차단함으로써, 궁극적으로 낙뢰에 의한 시스템의 피해를 방지한다.
회로 차단 장치(30)는, 외부로부터 소정의 신호(예를 들면 낙뢰 경보)를 입력받으면, 상기 접속점의 접촉을 해제하여 제1 회로 유닛(10)과 제2 회로 유닛(20) 간의 전기적 연결을 해제한다. 이러한 동작을 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 회로 차단 장치(30)는, 도 2와 같은 구성으로 이루어진다.
도 2에 의하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 회로 차단 장치는, 제1 연결부(31)와, 제1 가동부(33)와, 제2 가동부(34)와, 제2 연결부(32)와, 및 접속 구동부(44)를 포함하여 이루어진다. 또한, 통신부(41)와, 제어부(42)와, 전원 공급 부(43) 및 차단 상태 표시부(45)를 더 포함한다.
제1 연결부(31)는, 제1 회로 유닛(10)과 전기적으로 연결되기 위한 복수의 제1 연결 단자(31a)를 구비하여 이루어진다.
제1 가동부(33)는, 상기 제1 연결부(31)의 상기 제1 연결 단자(31a)의 각각과 유연성 있는 배선에 의해 전기적으로 연결되어 있는 복수의 제1 접속점(35)이 배열되어 있다. 제1 접속점(35)은 제1 가동부(33)의 일측으로 노출되어 있다.
제2 가동부(34)는, 제1 가동부(33)에 대하여 접근/이격되는 경우에 제1 가동부(33)의 제1 접속점(35)의 각각과 서로 접촉/이격되어 전기적으로 접속/차단될 수 있도록, 제2 가동부(34)의 일측에서 외부로 노출되어 있는 복수의 제2 접속점(36)을 구비한다. 따라서, 제2 접속점(36)의 배열 형태는 제1 접속점(35)의 배열 형태와 동일한 것이 바람직하다.
제2 연결부(32)는, 제2 가동부(34)에 배치된 복수의 제2 접속점(36)과 제2 회로 유닛(20)을 서로 연결시키기 위한 복수의 제2 연결 단자(32a)를 구비한다.
한편, 제1 가동부(33) 및/또는 제2 가동부(34)는 서로를 향하여 전진 및 후퇴(이격)되어 제1 접속점(35)들과 제2 접속점(36)들이 서로 접촉 및 이격되어지며, 이러한 동작을 위한 구동력은 접속 구동부에 의해 제공된다. 접속 구동부(44)는, 로드(48)와 로드 구동 기구(47)를 포함하여 이루어진다.
로드(48)는, 제1 가동부(33) 및/또는 제2 가동부(34)의 일측에 연결되어 있다.
로드 구동 기구(47)는, 전력을 공급받아 로드(48)를 길이방향으로 전진 또는 후퇴시킴으로써, 로드(48)에 연결된 제1 가동부(33) 및/또는 제2 가동부(34)를 전진 또는 후퇴시키게 된다. 이에 의해 제1 가동부(33)와 제2 가동부(34)는 서로 접근 또는 이격될 수 있으며, 결과적으로는 제1 접속점(35)과 제2 접속점(36)이 서로 접근 또는 이격된다.
또한, 로드 구동 기구(47)는 제1 가동부(33)와 제2 가동부(34)를 서로 이격시키는 거리를 임의로 조절할 수 있는 것이 바람직하다. 예를 들어, 낙뢰 경보가 다수의 단계로 구분되는 경우, 각 단계에 따라 이격시키는 거리를 세분화하여 제어할 수도 있다.
이와 같은 로드 구동 기구(47)는 유체의 압력을 이용하여 로드(48)를 전진/후진시키는 액추에이터일 수도 있고, 모터와 링크 구조 등을 이용하여 로드(48)를 구동할 수도 있다. 본 발명에서는 이러한 로드(48) 및 로드 구동 기구(47)의 형태 및 동작 원리는 한정되는 것이 아니며, 제1 접속점(35)과 제2 접속점(36)을 선택적으로 접촉 및 이격시킬 수 있는 구성이라면, 어떠한 원리 또는 구조가 적용되더라도 무방하다.
통신부(41)는, 무선 통신 또는 유선 통신을 통해 외부로부터 각종 신호를 수신한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 낙뢰 피해 방지 시스템의 회로 차단 장치(30)의 통신부(41)는, 적어도 낙뢰 경보를 수신하는 것이 바람직하다. 낙뢰 경보는 회로 차단 장치(30)의 주변에서 낙뢰가 지속적으로 발생하고 있거나, 낙뢰가 발생할 가능성이 큰 경우에 발효되는 안내 정보이다. 낙뢰 경보의 신호는 아날로그 신호 또는 디지털 신호일 수 있으며, 포함하는 정보는 임의로 구성될 수 있다.
제어부(42)는, 통신부(41)가 낙뢰 경보를 수신한 경우, 낙뢰 경보의 유무에 따라, 또는 낙뢰 경보에 포함된 위험 정도에 따라 후술하는 전원 공급부(43)를 제어한다. 전원 공급부(43)의 제어에 의해 접속 구동부(44)가 제어되며, 결과적으로는 제1 가동부(33) 및/또는 제2 가동부(34)가 서로 접근 및 이격된다.
전원 공급부(43)는, 제어부(42)의 제어에 따라 로드 구동 기구(47)의 동작을 위한 전력을 공급한다. 전원 공급부(43)는 충전식 또는 1회용 배터리 등으로 이루어질 수 있으며, 이러한 구성에 의해 회로 차단 장치(30)를 구동하기 위한 전력이 차단된 경우에도 안전하게 접속 구동부(44)가 구동되어 접속점들을 이격시킬 수 있게 된다.
차단 상태 표시부(45)는, 하나 또는 복수의 LED나 LCD와 같은 디스플레이 수단을 구비할 수 있으며, 스피커와 같은 음향 출력 수단을 포함할 수 있다. 이러한 차단 상태 표시부는, 제1 가동부(33)와 제2 가동부(34)가 접속되어 제1 회로 유닛(10)과 제2 회로 유닛(20)이 서로 연결된 경우에, 연결이 이루어진 상황을 디스플레이 수단을 통해 시각적으로 또는 스피커를 통해 청각적으로 관리자에게 표시해 줄 수 있게 된다.
다음, 본 발명의 일 실시예에 따른 낙뢰 피해 방지 시스템은 낙뢰 감지 유닛(90)를 포함할 수도 있다. 일반적으로 낙뢰 피해 방지 시스템은, 원격지로부터 유무선 인터넷 또는 전용 통신망을 통해 낙뢰 경보를 수신할 수 있지만, 자체적으로 낙뢰 감지 유닛(90)를 구비함으로써 현재 위치에서의 더욱 정확한 낙뢰 발생을 예측하거나 감지할 수 있게 된다.
이와 같은, 낙뢰 감지 유닛(90)는, 낙뢰가 접근하고 있는지를 판단하기 위해 번개 빛, 천둥소리, 전파(electric wave), 정전기, 번개에 의해 발생하는 서지를 감지한다. 예컨대, 번개 빛 및 천둥소리를 이용하여 판단이 이루어진다면, 광량 및 음량이 소정의 기준 값을 초과할 때나, 감지한 광량과 음량의 검출 시간 차이를 산출하여 낙뢰가 접근하고 있는지를 판단할 수 있다. 또한, 번개 서지가 소정의 전압값 또는 전류값을 초과할 때나, 소정 값을 초과한 번개 서지의 발생 빈도가 소정값을 초과할 때, 낙뢰가 접근하고 있는 지를 판단할 수 있다. 더욱이, 정전기를 계측하여 검출하는 경우, 소정의 기준전압을 초과하고 그 값이 신속히 떨어질 때 낙뢰가 발생하고 있는 것으로 판단할 수 있다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 다른 낙뢰 피해 방지 시스템에 있어서, 회로 차단 장치의 제1 또는 제2 가동부의 형태에 대한 일례를 보여주는 도면이다. 여기에서는 제1 가동부의 구성으로 설명한다.
제1 가동부(33)와 제2 가동부(34)는 서로 접근하게 되는 경우, 각 접속점의 완전한 접촉을 보장하기 위하여, 각 접속점을 소정의 탄성체에 의해 서로 가압될 수 있도록 하는 구조로 이루어진다.
도면을 참조하면, 제1 가동부(33)는, PCB(51)와, 프레임(52)과, 복수의 제1 접속점(35)과, 탄성 작용 기구(54)를 포함하여 이루어진다.
PCB(51)는 제1 접속점(35)과 제1 연결부(31)의 제1 연결 단자(31a)를 각각 전기적으로 연결하기 위한 배선이 형성되어 있다. 프레임(52)에는 PCB(51)가 안착되며 접속 구동부(44)의 로드(48)가 연결되며, 또한, 제1 접속점(35)의 일부가 고정될 수도 있다. 제1 접속점(35)은 내부 또는 외부에 탄성 작용 기구(54)가 배치되어 제1 가동부(33)와 제2 가동부(34)의 접근시 제1 접속점(35)과 제2 접속점(36) 간에서 탄성에 의한 완전한 접촉을 유지하도록 한다. 제1 접속점(35)에 탄성을 부여하기 위한 구성은 도시된 것뿐만 아니라 다양한 방식이 적용될 수 있다.
도 4(a) 내지 4(c)는, 상술한 바와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명의 낙뢰 피해 방지 장치의 동작을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 4(a)는 제1 회로 유닛(10)인 방송 신호 분배 장치와 제2 회로 유닛(20)인 로컬 스피커 장치가 회로 차단 장치(30)에 의해 전기적으로 연결되어 있는 평상시의 상태를 보여준다. 이 상태는, 제1 가동부(33)가 최대한 전진하여 제2 가동부(34)와 최대한 근접한 상태로서, 제1 접속점(35)과 제2 접속점(36)이 서로 접촉하여 전기적으로 연결되어 있는 상태이다.
도 4(b)는 제1 가동부(33)가 제2 가동부(34)로부터 약간 이격되어 있는 상태이다.
도 4(c)는 제1 가동부(33)가 최대로 이격되어 있는 상태이다.
이때, 제1 가동부(33)와 제2 가동부(34)가 최대로 이격되는 거리는 약 15cm일 수 있으며, 이 거리는 제2 회로 유닛(20) 중 어느 하나에 낙뢰에 의한 고전압이 인입되는 경우, 이 고전압에 의해서 제1 접속점(35)과 제2 접속점(36) 사이에서 스 파크가 발생하지 않을 수 있는 안전 거리에 따라 설정된다.
또한, 도 4(b)와 같이 이격 거리의 중간 단계는 필요에 따라서는 생략될 수도 있다.
도 5는, 본 발명과 같은 낙뢰 피해 방지 시스템에 의한 낙뢰 피해 방지 절차를 설명하기 위한 흐름도이다. 일반적인 상황, 즉, 낙뢰 피해가 감지되지 않는 평상시에는 회로 차단 장치(30)는 제1 회로 유닛(10)과 제2 회로 유닛(20) 간을 접속점의 접촉에 의해 전기적으로 연결된 상태로 한다(S10). 이러한 상황에서, 낙뢰의 발생이나 발생이 예측되어 낙뢰 경보를 수신하게 되면(S20), 제1 가동부(33) 및/또는 제2 가동부(34)를 서로 이격시켜 제1 접속점(35)과 제2 접속점(36)의 접촉을 해제함으로써, 제1 회로 유닛(10)과 제2 회로 유닛(20)의 전기적인 연결을 해제시킨다(S30).
이후, 낙뢰 경보가 해제되면(S40), 자동으로 또는 관리자의 직접 조작에 의해 제1 가동부(33)와 제2 가동부(34)가 서로 접근하게 이동하여 회로 접속을 재개한다(S50).
도 6은, 상술한 회로 차단 장치에 있어서, 제1 가동부 및 제2 가동부가 서로 접근 및 이격될 수 있는 구조의 또다른 형태를 설명하기 위한 도면이다. 도면을 참조하면, 제1 가동부(33) 및 제2 가동부(34)는 각각 또는 적어도 하나가 회전할 수 있도록 구성되며, 제1 가동부(33) 및 제2 가동부(34)는 각각의 회전에 의해 서로 일부분이 중첩되거나 분리되는 형태를 갖는다. 이때, 제1 가동부(33) 및 제2 가동부(34)가 중첩되는 부분에는 제1 접속점(35) 및 제2 접속점(36)이 서로 접촉 및 이격되도록 함으로써 전기적인 접속 및 해제를 실현하도록 할 수도 있다.
이와 같이 또한 이뿐만 아니라, 제1 회로 유닛(10)과 제2 회로 유닛(20)을 서로 접속 및 접속 해제하기 위해 제1 접속점(35)과 제2 접속점(36)을 접촉 및 이격시키는 구조는 다양하게 설정될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 낙뢰 피해 방지 시스템의 전체 구성을 블록으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 회로 차단 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 회로 차단 장치의 제1 가동부 또는 제2 가동부의 형태에 대한 일례를 나타낸 도면이다.
도 4(a), 4(b) 및 4(c)는 본 발명의 낙뢰 피해 방지 장치의 동작을 보여주는 도면이다.
도 5는 낙뢰 피해 방지 시스템에 의한 낙뢰 피해 방지 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 회로 차단 장치에 있어서 제1 가동부 및 제2 가동부의 또다른 형태를 설명하기 위한 도면이다.

Claims (11)

  1. 소정의 전기적인 신호를 출력하거나 입력받는 제1 회로 유닛과 전기적으로 연결되기 위한 복수의 제1 연결 단자를 구비하는 제1 연결부;
    상기 제1 연결부의 상기 제1 연결 단자의 각각과 연결된 복수의 제1 접속점이 배열된 제1 가동부;
    상기 제1 가동부와 접근/이격되는 경우에 상기 복수의 제1 접속점의 각각과 서로 전기적으로 접촉/이격될 수 있도록 상기 복수의 제1 접속점의 배열 형태와 동일하게 배열된 복수의 제2 접속점을 구비한 제2 가동부;
    상기 제2 가동부의 상기 복수의 제2 접속점을 제2 회로 유닛과 연결시키기 위한 복수의 제2 연결 단자를 구비한 제2 연결부;
    상기 제1 가동부의 상기 복수의 제1 접속점과 상기 제2 가동부의 상기 복수의 제2 접속점이 서로 접촉 및 이격될 수 있도록 상기 제1 가동부 또는 제2 가동부를 서로를 향하여 접근/이격시키는 접속 구동부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 낙뢰 피해 방지용 회로 차단 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 접속 구동부를 동작시키기 위한 독자적인 전원 공급부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 낙뢰 피해 방지용 회로 차단 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 접속 구동부는,
    상기 제1 가동부와 상기 제2 가동부를, 상기 제1 회로 유닛 또는 상기 제2 회로 유닛에서 입력되는 낙뢰의 고전압에 의한 상기 제1 접속점과 상기 제2 접속점 사이에서의 방전이 차단될 수 있는 거리만큼 이격시키는 것을 특징으로 하는 낙뢰 피해 방지용 회로 차단 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 접속 구동부는,
    상기 제1 가동부 또는 상기 제2 가동부에 연결된 로드와, 상기 제1 가동부 또는 상기 제2 가동부를 전진 또는 후퇴시키기 위하여 공급되는 전력에 의하여 상기 로드를 전진 또는 후퇴시키는 로드 구동 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 낙뢰 피해 방지용 회로 차단 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 접속점 또는 상기 제2 접속점은, 서로 접촉할 때, 상기 제1 접속점 및 상기 제2 접속점을 서로 밀착시키기 위한 압력을 작용하는 탄성 작용 기구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 낙뢰 피해 방지용 회로 차단 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 회로 유닛은, 음향으로 출력되기 위한 스피커용 음향 신호를 출력하는 방송 신호 분배 장치이고,
    상기 제2 회로 유닛은, 상기 스피커용 음향 신호를 청각적으로 출력하는 스피커 장치인 것을 특징으로 하는 낙뢰 피해 방지용 회로 차단 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 접속점과 상기 제2 접속점에 의한 상기 제1 회로 유닛과 제2 회로 유닛의 연결 상황을 시각적 또는 청각적으로 표시하기 위한 LED 표시창 또는 모니터링 스피커를 구비한 차단 상태 표시부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 낙뢰 피해 방지용 회로 차단 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    복수의 감지 센서에 의해 대기의 상태를 측정한 결과에 기초하여 낙뢰의 발생을 감지 또는 예측하고, 낙뢰가 발생했거나 낙뢰의 발생이 예측되는 경우에 낙뢰 경보를 출력하는 낙뢰 감지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 낙뢰 피해 방지용 회로 차단 장치.
  9. 소정의 전기적인 신호를 출력하거나 입력받는 제1 회로 유닛과, 상기 제1 회로 유닛과 상기 전기적인 신호를 통신하는 제2 회로 유닛과, 평소에는 제1 회로 유닛과 제2 회로 유닛 간의 소정의 접속점을 접촉시켜 전기적 연결을 허용하고 낙뢰 의 발생이 감지 또는 예측되는 경우에 발송되는 소정의 낙뢰 경보를 수신하면 상기 접속점의 접촉을 해제하여 제1 회로 유닛과 제2 회로 유닛을 전기적으로 분리하는 회로 차단 장치를 포함하는 낙뢰 피해 방지 시스템으로서,
    상기 회로 차단 장치는,
    상기 제1 회로 유닛과 전기적으로 연결되기 위한 복수의 제1 연결 단자를 구비하는 제1 연결부와; 상기 제1 연결부의 상기 제1 연결 단자의 각각과 연결된 복수의 제1 접속점이 배열된 제1 가동부와; 상기 제1 가동부와 접근/이격되는 경우에 상기 복수의 제1 접속점의 각각과 서로 전기적으로 접촉/이격될 수 있도록 상기 복수의 제1 접속점의 배열 형태와 동일하게 배열된 복수의 제2 접속점을 구비한 제2 가동부와; 상기 제2 가동부의 상기 복수의 제2 접속점을 제2 회로 유닛과 연결시키기 위한 복수의 제2 연결 단자를 구비한 제2 연결부와; 상기 제1 가동부의 상기 복수의 제1 접속점과 상기 제2 가동부의 상기 복수의 제2 접속점이 서로 접촉 및 이격될 수 있도록 상기 제1 가동부 또는 제2 가동부를 서로를 향하여 접근/이격시키는 접속 구동부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 낙뢰 피해 방지 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    복수의 감지 센서에 의해 대기의 상태를 측정한 결과에 기초하여 낙뢰의 발생을 감지 또는 예측하고, 낙뢰가 발생했거나 낙뢰의 발생이 예측되는 경우에 낙뢰 경보를 출력하는 낙뢰 감지 유닛;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 낙뢰 피해 방지 시스템.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 제1 회로 유닛은, 음향으로 출력되기 위한 스피커용 음향 신호를 출력하는 방송 신호 분배 장치이고,
    상기 제2 회로 유닛은, 상기 스피커용 음향 신호를 청각적으로 출력하는 스피커 장치인 것을 특징으로 하는 낙뢰 피해 방지 시스템.
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