KR100976585B1

KR100976585B1 - 활선 접근 경보기

Info

Publication number: KR100976585B1
Application number: KR1020080044576A
Authority: KR
Inventors: 최명호; 신창훈; 신동휘; 박기문; 신연규; 최영우; 박철우
Original assignee: 주식회사 부흥기술단; 한국전력공사
Priority date: 2008-05-14
Filing date: 2008-05-14
Publication date: 2010-08-17
Also published as: KR20090118658A

Abstract

본 발명은 활선 접근 경보기에 관한 것으로서, 전력선에 일정 거리내로 근접하게 되면 전력선에서 형성되는 전압을 감지하여 신호를 출력하는 송신기와, 송신기로부터 신호를 수신하여 처리한 다음 작업자가 인식할 수 있도록 경보를 발생시키는 수신기를 포함한다. 이에 의해, 중장비의 어느 부분이 전력선의 전압별 안전거리 이내로 접근하면, 작업자에게 위험사실을 경고함으로써, 중장비 작업자의 부주의나 착오로 인한 전력선 접촉 재해를 방지할 수 있다.

활선, 접근, 경보, 송신기, 수신기, 중장비, 작업자, 전력선, 재해

Description

활선 접근 경보기{Hot-Line Warning Device}

본 발명은 활선 접근 경보기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 중장비의 어느 부분이 전력선의 전압별 안전거리 이내로 접근하면, 작업자에게 위험사실을 경고함으로써, 중장비 작업자의 부주의나 착오로 인한 전력선 접촉 재해를 방지하는 활선 접근 경보기에 관한 것이다.

선진화를 지향하는 사회일수록 안전사고예방으로 산업재해에 의한 직접비용을 감소시키고 사회적, 국가적 손실을 감소시키는 활동은 필수적이다. 각종 공사현장에서는 크레인, 백 호오, 오거크레인, 바켓트럭, 사다리차, 펌프카 등의 중장비를 많이 사용하는데, 경우에 따라서는 전력선에 근접시켜 작업할 때가 있다. 이러한 중장비를 이용한 작업 중, 작업자의 부주의나 착오로 인하여 중장비의 일부분이 전력선에 접촉되어 안전사고 및 설비고장을 유발할 수 있다. 2004년 송전선로 중장비접촉으로 인한 고장 건수만 하여도 25건이나 되었으며, 외물 접촉 고장의 50%를 차지하였다.

이러한 중장비 접촉사고의 발생원인은, 첫째 한국전력에서 송배전선로 선하지 공사현장(토목, 건축공사 등)의 상시 관리에 한계가 있으며, 둘째 중장비 운전 자나 취급자들의 전기상식이 극히 빈약함에 있으며, 셋째 일반인들은 전력선로별 전압의 구분이 어려워서 각 전압에 적합한 안전거리 인식이 어렵고, 넷째 일반상식과는 다르게 특고압이나 초고압 전력선에서는 물체가 전력선에 직접 접촉하지 않고 일정 거리까지만 접근하여도 플래시오버로 인한 감전사고 또는 지락고장의 위험이 있기 때문이다.

전기안전사고 예방으로 산업재해비용을 감소시키고, 전력설비고장 예방으로 전기품질을 향상시키기 위해서는, 중장비의 전력선 접촉사고를 저감시켜야 한다. 이에 따라, 중장비의 일부분이 전력선의 안전거리 이내로 접근하는 경우에는 중장비운전자에게 위험사실을 알릴 수 있는 중장비 부착용 활선 접근 경보기의 개발이 필수적이다.

본 발명의 목적은, 중장비의 어느 부분이 전력선의 전압별 안전거리 이내로 접근하면, 작업자에게 위험사실을 경고함으로써, 중장비 작업자의 부주의나 착오로 인한 전력선 접촉 재해를 방지하는 활선 접근 경보기를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 활선 접근 경보기는, 전력선에 일정 거리내로 근접하게 되면, 상기 전력선에서 형성되는 전압을 감지하여 신호를 출력하는 송신기; 및, 상기 송신기로부터 신호를 수신하여 처리한 다음, 작업자가 인식할 수 있도록 경보를 발생시키는 수신기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 송신기는, 복수의 활선 전압을 감지하는 검출회로부; 상기 검출회로부에서 감지된 전압신호를 변조하는 변조부; 변조된 신호를 상기 수신기로 송신하기 위한 RF송신부;를 포함할 수 있다.

상기 검출회로부는, 상기 전력선에서 형성되는 전압을 감지하여 대전전압을 생성하는 검출센서; 상기 검출센서에 상호 병렬로 연결되며, 상기 검출센서로부터의 대전전압의 크기에 따라 순차적으로 턴온되는 제1 내지 제3검출부; 상기 제1검출부와 제2검출부로부터의 신호를 논리합하는 제1논리게이트; 상기 제2검출부와 제3검출부로부터의 신호를 논리합하는 제2논리게이트; 상기 제1 및 제2논리게이트의 출력단에 각각 연결되어 상기 제1 및 제2논리게이트의 출력에 따라 턴온 또는 턴오 프되는 제1 및 제2포토커플러; 상기 제3검출부의 출력단에 연결되어 상기 제3검출부로부터의 신호에 따라 턴온 또는 턴오프되는 제3포토커플러;를 포함할 수 있다.

상기 제1 내지 제3검출부는, 각각 상기 검출센서에서 생성된 대전전압에 의해 턴온되며 전압값을 부의 값으로 변환하는 제1 내지 제3인버터 중 하나, 상기 검출센서로부터 입력되는 서지전압을 제거하는 제1 내지 제3제너다이오드 중 하나, 제1 내지 제3제너다이오드에서 출력된 전압에 의해 턴온되는 제4 내지 제6인버터 중 하나를 포함할 수 있다.

제1 및 제2논리게이트는 Exclusive OR 게이트인 것이 바람직하다.

상기 제1검출부의 제1 및 제4인버터가 턴온되면, 제1논리게이트는 High 신호를 출력하여 상기 제1포토커플러가 턴온되는 것이 바람직하다.

상기 제2검출부의 제2 및 제5인버터가 턴온되면, 제1논리게이트는 Low신호를 출력하여 상기 제1포토커플러는 턴오프되고, 제2논리게이트는 High신호를 출력하여 상기 제2포토커플러가 턴온되는 것이 바람직하다.

상기 제3검출부의 제3 및 제6인버터가 턴온되면, 상기 제2논리게이트는 Low신호를 출력하여 상기 제2포토커플러는 턴오프되고, 상기 제6인버터로부터 직접 High신호를 제공받은 상기 제3포토커플러가 턴온되는 것이 바람직하다.

상기 수신기는, 상기 RF송신부에서 송신한 신호를 수신하는 RF수신부; 상기 변조부에서 변조된 신호를 복조하는 복조부; 상기 복조부로부터 복조된 신호에 따라 경보를 발생시키는 경보부;를 포함할 수 있다.

본 발명에 의한 활선 접근 경보기에 따르면, 넓은 범위의 전압을 검출할 수 있는 검출회로부를 구비함으로써, 중장비의 일부분이 전력선의 전압에 따라 설정된 안전거리 이내에 접근하면 경보를 발생한다. 따라서 중장비의 작업자가 위험을 감지하여 전력선 접촉을 하지 않도록 유의하게 됨으로써, 중장비 작업자의 부주의나 착오로 인한 전력선 접촉 재해를 방지할 수 있다.

이와 같은 본 발명을 첨부도면에 의거하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술하는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으며, 이에 따라 각 용어의 의미는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 활선 접근 경보기의 개략적 구성블럭도이다.

본 활선 접근 경보기는, 중장비의 선단에 설치되어 활선을 감지하는 송신기(1)와, 작업자의 인근에 설치되어 송신기(1)로부터 송신된 신호를 수신받아 출력하는 수신기(101)를 포함한다.

송신기(1)는, 각 회로에 전원을 공급하기 위한 전원부(10)와, 활선의 전압을 감지하는 검출회로부(30)와, 검출회로부(30)에서 전압이 감지되는 경우에만 각 회 로가 작동하도록 하는 전력절약회로(20)와, 감지된 전압신호를 변조하는 변조부(80)와, 변조된 신호를 수신기(101)로 송신하기 위한 RF송신부(90)를 포함한다.

전원부(10)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 저소비전력형인 C-MOS 타입 IC를 사용하며, 전원은 건전지 등의 직류전원을 사용한다. VCC와 회로접지 사이에는 3개의 콘덴서인 C1, C2, C3가 상호 병렬로 배치되어 있으며, 전원(15)으로부터의 전원전압은 각 콘텐서에 의해 안정화됨으로써, 활선의 전압감지에 의한 검출회로부(30)의 인버터 턴온 또는 턴오프로 인해 발생하는 급격한 전압변동을 완화할 수 있다.

전원(15)과 검출회로부(30) 사이에는 송신기(1)가 제대로 작동하는지를 검사하기 위한 테스트 스위치(11)가 설치되어 있으며, 테스트 스위치(11)는 자석에 의해 동작하는 리드스위치가 사용된다. 송신기(1) 케이스 외부의 지정된 위치에 자석키를 접촉시키면, 테스트 스위치(11)가 턴온되어 안테나 회로에 전원(15)으로부터의 전원전압이 인가되므로, 회로의 정상적인 작동여부 및 건전지의 성능 여부를 체크할 수 있다.

검출회로부(30)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 검출센서(35), 검출센서(35)와 연결되며 상호 직렬연결된 4개의 저항(R1, R2, R3, R4), R1과 R2 사이에 연결된 제1검출부(40), R2와 R3 사이에 연결된 제2검출부(50), R3와 R4 사이에 연결된 제3검출부(60), 제1 및 제2논리게이트(71,72), 제1 및 제2논리게이트(71,72)의 출력단에 연결된 제1 및 제2포토커플러(76,77), 제3검출부(60)의 출력단에 연결된 제3포토커플러(78)를 포함한다.

검출센서(35)는 중장비가 활선에 어느 방향으로부터 접근하던지 일정 거리 이상에서 활선의 전압을 감지해야 하므로, 전방향성을 갖는 센서로 마련되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 검출센서(35)는 구형상의 비지향성 센서가 사용되며, 활선에 의한 전계영역내에서 대전전압을 생성한다.

4개의 저항은, 검출센서(35)에서 생성된 대전전압을 분압하며, 분압된 전압은 각각 제1 내지 제3검출부(40,50,60)로 입력된다. 저항 R1, R2, R3, R4 각각의 양단에 걸리는 대전전압을 E1, E2, E3, E4라 하면, 전체 대전전압은 E=E1+E2+E3+E4 가 된다. 이에 따라, 제1검출부(40)에는 제공되는 전압은 'E2+E3+E4'가 되고, 제2검출부(50)에 제공되는 전압은 'E3+E4'가 되며, 제3검출부(60)에 제공되는 전압은 'E4'가 된다.

제1검출부(40)는 제1인버터(41), 제1제너다이오드(43), 제4인버터(45)를 포함하며, 제2검출부(50)는 제2인버터(51), 제2제너다이오드(53), 제5인버터(55)를 포함하고, 제3검출부(60)는 제3인버터(61), 제3제너다이오드(63), 제6인버터(65)를 포함한다. 그리고 제1제너다이오드(43)와 제4인버터(45) 사이, 제2제너다이오드(53)와 제5인버터(55) 사이, 제3제너다이오드(63)와 제6인버터(65) 사이에는, 각각 접지선과 전원선이 분기되어 있으며, 접지선에는 콘덴서 C4, C5, C6가 장착되어 있다. 콘덴서 C4, C5, C6에는 전원과 동일한 전압, 예를 들면, 6V 전압이 충전되어 있다.

제1 내지 제3제너다이오드(43,53,63)는, 검출센서(35)를 통해 유입되는 서지전압으로부터 회로를 보호한다.

제1인버터(41), 제2인버터(51), 제3인버터(61)는 각각 저항에 의해 분압된 전압, 'E2+E3+E4', 'E3+E4', 'E4'를 제공받아 턴온되며, 이때, 전압이 낮은 순서에 따라, 제1인버터(41), 제2인버터(51), 제3인버터(61)가 순차적으로 턴온된다. 제1 내지 제3인버터(41,51,61)가 턴온되면, 제1 내지 제3인버터(41,51,61)를 통과한 대전전압은 부(負)의 값을 갖게 된다. 이에 따라, 콘덴서 C4, C5, C6에 충전되었던 전압이 제1 내지 제3인버터(41,51,61)를 통과한 부의 대전전압만큼 감소된다.

예를 들어, 대전전압이 2V인 경우, 콘덴서 C4, C5, C6에 충전된 전압은 4V로 감소하게 된다. 다시 말해, 제1인버터(41)에 입력되는 대전전압이 사인곡선(Sine Curve)을 가지면, 대전전압이 높아질수록 펄스폭이 증가되며, 이때, R10에 의해 충전된 콘덴서 C4의 충전전압은 R9와 제1제너다이오드(43)에 의해 제1인버터(41)의 펄스폭 만큼 방전된다. 이에 따라, C4의 충전전압은 제1 내지 제3인버터(61)에 대전된 대전전압에 반비례하여 나타난다. 이러한 현상은 콘덴서 C5, C6에서도 동일한 방식으로 나타난다. 한편, 제1 내지 제3인버터(41,51,61)의 턴온전압은 동일하다.

송신기(1)가 임의의 전계영역 내로 서서히 진입하면, 제1인버터(41)가 턴온되어 제1인버터(41)의 출력은 Low가 되고, 제4인버터(45)의 출력은 High가 된다. 제4인버터(45)의 출력단에 연결된 제1논리게이트(71)는 Exclusive OR 게이트로서, 제4인버터(45)로부터 High 신호를 받으면 진리표에 따라 High가 되어 제1포토커플러(76)를 작동시킨다. 제1포토커플러(76)에서는 턴온신호(SIGNAL L)가 출력된다.

대전전압이 좀더 상승하면, 제1인버터(41)가 턴온되어 있는 상태에서 제2인 버터(51)가 턴온되어 출력이 Low가 되고, 제5인버터(55)의 출력이 High가 됨으로써, 제1논리게이트(71)는 Low가 되어 제1포토커플러(76)를 작동시키지 않는다. 대신 제2논리게이트(72)는 High가 되어 제2포토커플러(77)를 작동시키며, 제2포토커플러(77)에서는 턴온신호(SIGNAL M)가 출력된다.

대전전압이 더욱 상승하면, 제1 및 제2인버터(51)가 턴온되어 있는 상태에서 제3인버터(61)가 턴온되어 출력이 Low가 되고, 제6인버터(65)의 출력이 High가 됨으로써, 제4및 제5인버터(55)로부터 입력을 받는 제2포토커플러(77)는 턴오프된다. 반면, 제6인버터(65)에 연결된 제3포토커플러(78)가 작동되며, 턴온신호(SIGNAL H)가 출력된다.

이렇게 대전전압이 상승하여 제1 내지 제3포토커플러(76,77,78)가 순차적으로 턴온된 경우, 대전전압이 하강하면, 제1 내지 제3포토커플러(76,77,78)가 동일한 원리에 의해 역순으로 턴온된 후 턴오프된다.

이와 같이, 검출회로부(30)가 제1 내지 제3검출부(40,50,60)로 분리되어 있음에 따라, 하나의 송신기(1)를 이용하여 22.9kV, 154kV, 345kV의 전압을 모두 감지할 수 있다. 즉, 활선에 흐르는 전압에 따라 안전거리에 접근할 때, 검출센서(35)에서 생성되는 대전전압의 분배에 따라, 각 전압별로 설치된 제1 내지 제3인버터(41,51,61)가 낮은 전압부터 차례로 턴온되도록 설계함으로써, 3종류의 전압을 각각 인식할 수 있다. 예를 들어, 22.9kV 전압의 안전거리 경계에 접근할 때 측정되는 전계강도에서는 제1포토커플러(76)가 턴온되고, 154kV 전압의 안전거리 경계에 접근할 때 측정되는 전계강도에서는 제2포토커플러(77)가 턴온되며, 345kV 전압 의 안전거리 경계에 접근할 때 측정되는 전계강도에서는 제3포토커플러(78)가 턴온된다. 이렇게 검출회로부(30)를 설계할 때, 저항 R1, R2, R3, R4의 저항값을 조절하여 해당 전압의 전계강도에 따라 제1 내지 제3포토커플러(76,77,78)가 정확히 턴온되도록 할 수 있다.

전력절약회로(20)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 변조부(80)와 RF송신부(90)에 전원공급을 조절하는 트랜지스터 Q1(21)을 포함한다. 트랜지스터 Q1(21)의 베이스는 제1 내지 제3포토커플러(76,77,78)의 출력단에 연결된 공통신호 라인과 연결되어 신호를 제공받으며, 에미터는 전원(VCC)에 연결되고, 콜렉터는 접지되어 있다. 콜렉터에는 변조부(80)로 전원(15)을 공급하기 위한 전원공급라인(23)이 분기되어 변조부(80)와 연결되어 있다.

제1 내지 제3포토커플러(76,77,78) 중의 하나가 턴온되면, 트랜지스터 Q1(21)의 베이스전압이 0으로 떨어져 트랜지스터 Q1(21)이 동작한다. 그러면, 전원(VCC)이 콜렉터에 연결된 변조부(80)로 제공되고, 변조부(80)에 연결된 RF송신부(90)에도 전원(15)이 공급된다. 즉, 변조부(80)와 RF송신부(90)는 검출센서(35)에서 대전전압이 감지되어 제1 내지 제3포토커플러(76,77,78) 중 하나가 턴온된 경우에만 작동되므로, 소비전력을 최소화하여 배터리의 사용기간을 최대화할 수 있다.

변조부(80)는 제1 내지 제3포토커플러(76,77,78)에서 출력된 턴온신호를 입력받아 RF 송신할 수 있도록 변조한다. 변조부(80)는 별도의 변복조회로를 구성하여 사용할 수도 있고 변복조 IC를 사용할 수도 있다. 본 발명에서는 다년간 성능 이 입증되고 원가도 저렴한 기존의 변복조 IC인 RT2260R4를 사용한다. 물론, 이외에 다양한 변복조 IC가 사용될 수 있음은 물론이다.

RF송신부(90)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 트랜지스터 Q2(91)와, 트랜지스터 Q3(93)와, SAW 필터(95)와, 안테나(97)를 포함한다.

트랜지스터 Q2(91)는 변조부(80)로부터 제공된 신호에 의해 턴온되며, 트랜지스터 Q2(91)가 턴온되면, 신호는 SAW 필터(95)에서 424MHz 대역의 기준주파수에 반송되고, 콘덴서 C8을 통해 안테나(97)에서 방사된다. 트랜지스터 Q3(93)의 에미터 회로접지 저항값을 가변함으로써, 기준주파수를 변조시킬 수 있다.

한편, 수신기(101)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 전원부(110), 전력절감회로(120), RF수신부(130), 복조부(140), 경보부(150)를 포함한다.

전원부(110)와 전력절감회로(120)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 전압선택 스위치(SEL 1)(115)와, 전압선택 스위치(115)에 연결된 CMOS IC인 링 카운터 U2(121)와, DK 플립플롭 U3(123)를 포함한다. 전원은 1차 전지인 건전지를 사용하며, 전압선택 스위치(115)를 이용하여 수신기(101)의 휴지시에는 전원을 오프시킬 수 있다

전압선택 스위치(115)를 한번 선택하면, 링 카운터 U2(121)의 Q0단자가 High가 되고, 22.9kV 전압이 선택되면서 DK 플립플롭 U3(123)가 셋(SET)된다. 그러면, 전원릴레이 Ry1(125)이 동작하고, 전원으로부터의 직류전원이 U1, U4, U5에 공급된다.

전압선택 스위치(115)를 두번 선택하면, 상술한 바와 마찬가지 과정을 거쳐 154kV 전압이 선택되고, 전압선택 스위치(115)를 세번 선택하면, 345kV 전압이 선 택되고, 전압선택 스위치(115)를 네번 선택하면, U2(121)와 U3(123)가 리셋되어 대기상태로 전환된다.

RF수신부(130)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 송신기(1)로부터의 신호를 수신하기 위한 안테나(137)와, 안테나(137)에서 수신된 신호를 고주파 증폭하는 제1수신트랜지스터(Q1)(131)와, 제1수신트랜지스터(131)로부터의 신호를 정류하는 제2수신트랜지스터(Q2)(133)와, 정류된 신호를 2차 증폭하는 OP 앰프(OP Amp)(135)를 포함한다.

이에 따라, RF수신부(130)의 안테나(137)를 통해 수신된 송신기(1)로부터의 신호는, 고주파 증폭된 다음 정류되고, 다시 2차 증폭된 다음 복조부(140)로 제공된다.

복조부(140)는, 변조부(80)와 마찬가지로 별도의 복조회로를 구성하여 사용할 수도 있으나, 본 발명에서는, 도 8에 도시된 바와 같이, 복조 IC인 PT2270M4를 사용한다. 복조부(140)에 입력된 신호는 어드레스 A0~A7까지의 코딩에 따라 송신기(1)로부터의 변조신호를 복조시킨다. 복조부(140)로부터 복조된 신호는 복조부(140)의 D1, D2, D3 포트로부터 출력되어 앤드 게이트(AND GATE)인 U5A(141), U5B(142), U5C(143)로 입력된다. 이와 함께, U5A(141), U5B(142), U5C(143)는 각각 링 카운터 U2(121)의 Q0, Q1, Q2 포트로부터 출력된 전압구별신호를 제공받아 논리연산한다. 이때의 출력값에 의해 부저(155)가 턴온 또는 턴오프된다. 한편, U5A(141), U5B(142), U5C(143)로부터의 출력은 또 다른 앤드 게이트인 U5D(144)로 입력된다. 여기서, 링 카운터 U2(121)는 전압선택 스위치(115)의 선택에 따라, 22.9kV, 154kV, 345kV 중 하나를 선택하게 된다.

한편, 링 카운터 U4(145)는 저항 R2, R3 및 커패시터 C1에 의해 발진된 클럭이 Q4에서 Q14까지 각각 1/2씩 분주하게 되며, 이때, 선택된 펄스형이 U5D(144)로 입력된다. U5D(144)는 U5A(141), U5B(142), U5C(143)로부터의 출력과 펄스형을 논리연산하여 출력하며, U5D(144)로부터의 출력에 의해 경보부(150)의 고휘도 LED4 내지 LED8(157)가 턴온된다.

이러한 구성에 의한 활선 접근 경보기를 사용하여 활선을 감지하는 과정을 살펴보면 다음과 같다.

중장비 운전 중, 고압 전력선의 안전거리에 접근하면, 중장비의 선단에 장착된 송신기(1)의 검출센서(35)의 고압 감지에 의해 대전전압이 발생한다. 대전전압에 의해 제1검출부(40)의 제1인버터(41)가 턴온되어 제1인버터(41)의 출력은 Low가 되고, 제4인버터(45)의 출력은 High가 된다. 제4인버터(45)의 출력단에 연결된 제1논리게이트(71)는 High 신호를 받아 High 신호를 출력하여 제1포토커플러(76)를 작동시킨다. 제1포토커플러(76)로부터의 턴온신호(SIGNAL L)는 변조부(80)에서 변조된 다음, RF송신부(90)를 통해 수신기(101)로 전송된다.

한편, 중장비가 고압의 전력선에 안전거리보다 가깝게 접근하거나, 전력선의 전압이 154kV인 경우, 대전전압이 증가하여 제1인버터(41)가 턴온된 상태에서 제2인버터(51)가 턴온된다. 그러면, 제2인버터(51)의 출력은 Low, 제5인버터(55)의 출력의 High가 되며, 제1논리게이트(71)는 Low신호를 출력하여 제1포토커플러(76)를 턴오프하고, 제2논리게이트(72)는 High신호를 출력하여 제2포토커플러(77)를 턴 온시킨다. 제2포토커플러(77)로부터의 턴온신호(SIGNAL M)는 변조부(80)에서 변조된 다음, RF송신부(90)를 통해 수신기(101)로 전송된다.

중장비가 345kV의 전력선의 안전거리에 접근하면, 대전전압이 더욱 증가하여 제1인버터(41)와 제2인버터(51)가 턴온되고, 제1포토커플러(76)는 턴오프, 제2포토커플러(77)는 턴온된 상태에서 제3인버터(61)가 턴온된다. 그러면 제3인버터(61)의 출력은 Low, 제6인버터(65)의 출력은 High가 되며, 제2논리게이트(72)는 Low신호를 출력하여 제2포토커플러(77)를 턴오프시키고, 제6인버터(65)로부터의 High신호는 곧바로 제3포토커플러(78)로 인가되어 제3포토커플러(78)를 턴온시킨다. 제3포토커플러(78)로부터의 턴온신호(SIGNAL H)는 변조부(80)에서 변조된 다음, RF송신부(90)를 통해 수신기(101)로 전송된다.

한편, 수신기(101)에서는 송신기(1)로부터 제1 내지 제3포토커플러(76,77,78)의 턴온신호가 안테나(137)를 통해 수신되면, 고주파 증폭, 정류, 2차 증폭의 과정을 거친 다음, 복조부(140)로 제공된다. 복조부(140)에서는 변조된 신호를 복조한 다음, 경보부(150)로 제공한다. 경보부(150)에서는 전압선택 스위치(115)를 통해 선택된 전압신호를 링 카운터 U2(121)로 제공하고, U5A(141), U5B(142), U5C(143)에서는 변조부(140)로부터의 신호와 링 카운터 U2(121)로부터의 출력과 펄스형을 논리연산하여 U5D(144)로 제공함과 동시에 부저(155)를 턴온시킨다. U5D(144)는 U5A(141), U5B(142), U5C(143)로부터의 출력과, 링 카운터 U4(145)로부터의 출력을 논리연산하여 출력하여 경보부(150)의 고휘도 LED4 내지 LED8(157)가 턴온된다.

그러면, 작업자는 중장비가 전력선에 인접하였음을 인식하고 전력선에 인접하거나 접촉하지 않도록 중장비를 조작하게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 활선 접근 경보기의 개략적 구성블럭도,

도 2는 도 1의 송신기의 전원부의 회로도,

도 3은 도 1의 송신기의 검출회로부의 회로도,

도 4는 도 1의 송신기의 전력절약회로의 회로도,

도 5는 도 1의 송신기의 RF송신부의 회로도,

도 6은 도 1의 수신기의 전원부, 복조부, 경고부의 회로도,

도 7은 도 1의 수신기의 RF수신부의 회로도이다.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

1 : 송신기 10, 110 : 전원부

20 : 전력절약회로 30 : 검출회로부

35 : 검출센서 40 : 제1검출부

41 : 제1인버터 43 : 제1제너다이오드

45 : 제4인버터 50 : 제2검출부

51 : 제2인버터 53 : 제2제너다이오드

55 : 제5인버터 60 : 제3검출부

61 : 제3인버터 63 : 제3제너다이오드

65 : 제6인버터 71 : 제1논리게이트

72 : 제2논리게이트 76 : 제1포토커플러

77 : 제2포토커플러 78 : 제3포토커플러

80 : 변조부 90 : RF송신부

101 : 수신기 120 : 전력절감회로

130 : RF수신부 140 : 복조부

150 : 경보부

Claims

전력선에 일정 거리내로 근접하게 되면, 상기 전력선에서 형성되는 전압을 감지하여 신호를 출력하는 송신기; 및 상기 송신기로부터 신호를 수신하여 처리한 다음, 작업자가 인식할 수 있도록 경보를 발생시키는 수신기를 포함하되,

상기 송신기는 상기 전력선에서 형성되는 전압을 감지하여 대전전압을 생성하는 검출센서; 상기 검출센서에 상호 병렬로 연결되며, 상기 검출센서로부터의 대전전압의 크기에 따라 순차적으로 턴온되는 제1 내지 제3검출부; 상기 제1검출부와 제2검출부로부터의 신호를 논리합하는 제1논리게이트; 상기 제2검출부와 제3검출부로부터의 신호를 논리합하는 제2논리게이트; 상기 제1 및 제2논리게이트의 출력단에 각각 연결되어 상기 제1 및 제2논리게이트의 출력에 따라 턴온 또는 턴오프되는 제1 및 제2포토커플러; 상기 제3검출부의 출력단에 연결되어 상기 제3검출부로부터의 신호에 따라 턴온 또는 턴오프되는 제3포토커플러를 구비하는 검출회로부를 포함하는 것을 특징으로 하는 활선 접근 경보기.
제 1 항에 있어서,

상기 송신기는,

복수의 활선 전압을 감지하는 검출회로부;

상기 검출회로부에서 감지된 전압신호를 변조하는 변조부;

변조된 신호를 상기 수신기로 송신하기 위한 RF송신부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 활선 접근 경보기.
삭제
제 1 항에 있어서,

상기 제1 내지 제3검출부는, 각각

상기 검출센서에서 생성된 대전전압에 의해 턴온되며 전압값을 부의 값으로 변환하는 제1 내지 제3인버터 중 하나, 상기 검출센서로부터 입력되는 서지전압을 제거하는 제1 내지 제3제너다이오드 중 하나, 제1 내지 제3제너다이오드에서 출력된 전압에 의해 턴온되는 제4 내지 제6인버터 중 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 활선 접근 경보기.
제 1 항에 있어서,

제1 및 제2논리게이트는 Exclusive OR 게이트인 것을 특징으로 하는 활선 접근 경보기.
제 4 항에 있어서,

상기 제1검출부의 제1 및 제4인버터가 턴온되면, 제1논리게이트는 High 신호를 출력하여 상기 제1포토커플러가 턴온되는 것을 특징으로 하는 활선 접근 경보기.
제 4 항에 있어서,

상기 제2검출부의 제2 및 제5인버터가 턴온되면, 제1논리게이트는 Low신호를 출력하여 상기 제1포토커플러는 턴오프되고, 제2논리게이트는 High신호를 출력하여 상기 제2포토커플러가 턴온되는 것을 특징으로 하는 활선 접근 경보기.
제 4 항에 있어서,

상기 제3검출부의 제3 및 제6인버터가 턴온되면, 상기 제2논리게이트는 Low신호를 출력하여 상기 제2포토커플러는 턴오프되고, 상기 제6인버터로부터 직접 High신호를 제공받은 상기 제3포토커플러가 턴온되는 것을 특징으로 하는 활선 접근 경보기.
제 2 항에 있어서,

상기 수신기는,

상기 RF송신부에서 송신한 신호를 수신하는 RF수신부;

상기 변조부에서 변조된 신호를 복조하는 복조부;

상기 복조부로부터 복조된 신호에 따라 경보를 발생시키는 경보부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 활선 접근 경보기.