KR100978696B1 - system of the street lamp for preventing of an electric shock - Google Patents
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Abstract
본 발명은 가로등에 인접하여 설치된 변압기의 2차측 권선이 접지 스위치를 통해 직접 접지되도록 구성하고, 침수 우려시 상기 접지 스위치가 턴 오프되어 접지가 개방되도록 하며, 또한 지락 사고 검출을 위해 상기 접지 스위치가 일정 시간에 한번씩 단시간 턴 온, 턴 오프를 반복적으로 시행함으로써, 지락사고 검출이 용이한 접지 시스템의 장점과 감전사고를 예방할 수 있는 비접지 시스템의 장점을 모두 갖춘 가로등 시스템을 제공한다. The present invention is configured such that the secondary winding of a transformer installed adjacent to a street light is directly grounded through a grounding switch, and when grounding is concerned, the grounding switch is turned off so that the ground is opened. By repeatedly performing short turn-on and turn-off once in a certain time, it provides street lamp system with both the advantages of grounding system which is easy to detect ground fault and the advantages of ungrounded system that can prevent electric shock.
Description
본 발명은 가로등 시스템에 관한 것으로, 특히 침수 우려시 접지를 개방하고 순간적인 접지 스위칭을 실시하는 가로등 시스템의 접지 방식이 개선된 감전사고 방지를 위한 가로등 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a street lamp system, and more particularly, to a street lamp system for preventing an electric shock by improving the grounding method of the street lamp system that opens the ground and performs instantaneous ground switching when the flooding concerns.
최근 들어 가로등에 의한 감전사고가 매년 지속적으로 발생하여 많은 인명 손실을 가져왔다. 특히 침수 지역의 가로등 누전에 따른 감전사고가 그 주된 원인으로 작용하였다. 소방 방재청 통계에 의하면 최근 5년간 7월과 8월에 발생한 감전사고가 가장 많았고, 사망자가 37명이나 되는 만큼 인명 피해가 매우 큰 안전사고라 할 수 있다. In recent years, electric shocks caused by street lamps have continued to occur every year, resulting in a great loss of life. In particular, the main cause was an electric shock due to the leakage of street lamps in flooded areas. According to the National Emergency Management Agency's statistics, the most electric shock accidents occurred in July and August over the last five years, and the number of deaths was 37, which is a very serious accident.
그러나, 이와 같은 가로등의 감전사고 예방에 있어서 이전까지 누전 차단기 설치 이외에 별다른 방법이 연구된 바 없다. 또한, 이와 같은 가로등 설치 누전 차단기 역시 많은 성능 개선이 이루어져 왔으나, 그럼에도 불구하고 불량률이 많고 넓은 지역에 설치된 수많은 가로등의 적절한 관리가 어렵다는 단점이 있다.However, in the prevention of electric shock of such street lights, no method has been studied until the earth leakage breaker has been installed. In addition, such a streetlight circuit leakage breaker has been made a lot of performance improvements, but nevertheless there are a lot of defect rate and it is difficult to properly manage a number of street lights installed in a large area.
본 발명은 가로등에 인접하여 설치된 변압기의 2차측 권선이 접지 스위치를 통해 직접 접지되도록 구성하고, 침수 우려시 상기 접지 스위치가 턴 오프되어 접지가 개방되도록 하며, 또한 지락 사고 검출을 위해 상기 접지 스위치가 일정 시간에 한번씩 단시간 턴 온, 턴 오프를 반복적으로 시행함으로써, 지락사고 검출이 용이한 접지 시스템의 장점과 감전사고를 예방할 수 있는 비접지 시스템의 장점을 모두 갖춘 가로등 시스템을 제공함에 그 목적이 있다. The present invention is configured such that the secondary winding of a transformer installed adjacent to a street light is directly grounded through a grounding switch, and when grounding is concerned, the grounding switch is turned off so that the ground is opened. The purpose of the present invention is to provide a street lamp system that has both the advantages of a grounding system that is easy to detect a ground fault and the advantages of an ungrounded system that can prevent an electric shock by repeatedly performing a short turn-on and a turn-off once every predetermined time. .
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 의한 가로등 시스템은, 전원 공급부로부터 제공되는 전원을 다수의 가로등에 제공되는 전원으로 변환시키기 위해 구비되는 다수의 변압기와; 상기 변압기를 통해 변환된 전원을 제공받아 구동되는 다수의 가로등과; 상기 다수의 변압기와 가로등 사이에 구비되는 가로등 전용 변압기가 포함되며, 상기 가로등 전용 변압기의 2차측 권선은 접지 스위치를 통해 접지되도록 구성됨을 특징으로 한다.Street lamp system according to an embodiment of the present invention to achieve the above object, a plurality of transformers are provided for converting the power provided from the power supply to the power provided to the plurality of street lights; A plurality of street lights driven by receiving the power converted by the transformer; A streetlight-only transformer is provided between the plurality of transformers and the streetlight, and the secondary winding of the streetlight-only transformer is configured to be grounded through a ground switch.
여기서, 상기 각각의 변압기는 계통 접지되고, 각각의 가로등은 각 1본마다 외함과 대지가 접지된 개별 접지 방식으로 구현된다.Here, each of the transformers are grid grounded, each street lamp is implemented in a separate grounding method in which the enclosure and the ground is grounded for each one.
또한, 상기 가로등 전용 변압기는 내부의 2차측 권선 및 대지에 형성된 계통 접지 간에 접지 스위치가 구비되어, 접지 스위치가 턴 온 상태에서 계통 접지가 되고, 접지 스위치가 턴 오프 상태에서는 비접지됨을 특징으로 한다.In addition, the streetlight-only transformer is provided with a ground switch between the secondary winding of the internal and the ground formed on the ground, the ground switch is a system ground in the turn-on state, characterized in that the ground switch is not grounded in the turn-off state .
또한, 상기 전원의 공급은 단상 또는 3상 방식이 모두 가능하며, 상기 3상 방식으로 공급될 경우 상기 가로등 전용 변압의 2차측 권선은 Y 결선으로 구성되고, 상기 Y 결선의 중성점과 대지의 계통 접지간에 접지 스위치가 구비되어 있으며, 상기 접지 스위치는 일정시간에 한번씩 단시간 간격으로 턴 온, 턴 오프가 반복적으로 수행됨을 특징으로 한다.In addition, the power supply may be a single-phase or three-phase system, and when supplied in the three-phase system, the secondary winding of the transformer-only transformer is composed of a Y connection, and the neutral point of the Y connection and the system ground of the earth. Between the ground switch is provided, the ground switch is characterized in that the turn-on, turn-off is repeatedly performed at a short time interval once every predetermined time.
이와 같은 본 발명에 의하면, 가로등에 인접하여 설치된 변압기의 2차측 권선이 접지 스위치를 통해 직접 접지되도록 구성하고, 침수 우려시 상기 접지 스위치가 턴 오프되어 접지가 개방되도록 하며, 또한 지락 사고 검출을 위해 상기 접지 스위치가 일정 시간에 한번씩 단시간 턴 온, 턴 오프를 반복적으로 시행함으로써, 지락사고 검출이 용이할 뿐 아니라 감전사고를 예방할 수 있는 장점이 있다. According to the present invention, the secondary winding of the transformer installed adjacent to the street lamp is configured to be directly grounded through the ground switch, when the grounding switch is grounded to turn off the ground to be open, and also to detect ground faults By repeatedly performing the turn-on / turn-off for a short time, the ground switch has a merit that it is easy to detect a ground fault and prevent an electric shock.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 종래의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Will be clear to those who have knowledge of.
일반적으로 가로등 시스템은 계통의 접지방식에 따라 직접 접지 시스템, 비접지 시스템으로 구분될 수 있다.Generally, streetlight system can be divided into direct grounding system and non-grounding system according to the grounding system of the system.
상기 직접 접지 시스템은 가로등 시스템에 구비되는 변압기의 중성점을 대지에 직접 접지하는 방식을 말하는 것으로, 1선 지락사고 발생시 건전상 전압 상승이 가장 적어 전력기기의 절연을 현저히 줄일 수 있으며, 지락전류 검출이 용이하여 지락사고 시 보호 계전기가 신속하게 동작한다는 장점이 있다. The direct grounding system refers to a method of directly grounding the neutral point of the transformer provided in the street lamp system to the ground. In the case of a one-line ground fault, there is a smallest increase in the sound phase voltage, which significantly reduces the insulation of the power device. There is an advantage that the protective relay operates quickly in case of ground fault.
단, 이 경우 지락사고 시 발생되는 지락전류가 크기 때문에 지락사고 시 설비사고를 일으키는 경우가 많으며, 통신선에 유도전압이 높아 장해를 일으킬 수 있다는 단점이 있다.However, in this case, the ground fault current generated during the ground fault is large, causing equipment accidents during the ground fault, and there is a disadvantage that a high induction voltage on the communication line may cause an obstacle.
따라서, 상기 직접 접지 시스템의 경우 계통은 충분한 절연설계를 하여야 하며, 사고가 발생하면 선로에 유입되는 지락사고 전류의 지속시간을 최대한 단시간으로 하기 위해 고속도 선택 차단이 가능한 보호 계전기 및 차단기를 설치하는 등의 대책이 필요하다. Therefore, in the case of the direct grounding system, the system should be designed with sufficient insulation, and in the event of an accident, a protective relay and a circuit breaker capable of high-speed selective interruption may be installed to minimize the duration of the ground fault current flowing into the line. Measures are needed.
또한, 상기 비접지 시스템은 계통을 접지하지 않고 비접지 상태로 운전하는 방식을 말하는 것으로, 지락사고시 고장전류는 충전전류와 GPT를 통한 유효 전류이며, 수 [A]정도에 지나지 않는다. 반면 1선 지락시 건전상의 전위는 배까지 상승된다. 만약 고장전류가 간헐적으로 발생되거나 계속 흐르도록 방치하면 심각한 과도 이상전압이 대지 간에 발생할 수 있으며, 그 크기가 상 전압의 6배 내지 8배에 이르게 되어, 절연을 파괴시키고 동시 다발의 전동기 소손사고를 일으키는 원인이 될 수 있다. 과도 이상전압은 계통 캐패시턴스의 반복 충전 때문이거나 계통 캐패시턴스와 기기의 인덕턴스간의 공진에 의하여 발생된다. In addition, the non-grounded system refers to a method of operating in a non-grounded state without grounding the system. In the event of a ground fault, the fault current is an effective current through the charging current and the GPT and is only a few [A] degrees. On the other hand, if the ground fault occurs, Up to the ship. If the fault current is intermittently generated or allowed to continue to flow, a severe transient abnormal voltage may occur between the grounds, and the magnitude thereof may be 6 to 8 times the phase voltage, destroying insulation and causing simultaneous motor burnout. Can cause. Transient transients are caused by repetitive charging of the system capacitance or by resonance between the system capacitance and the inductance of the device.
이 때, 상기 직접 접지 시스템의 경우 1선 지락사고는 고장검출이 어려워 고장상태로 방치될 가능성이 크며, 두번째 지락사고 시에는 대전류가 흐르면서 배전선이 즉시 트립(trip)되는 단점이 있다. In this case, in the case of the direct grounding system, a ground fault accident is difficult to detect in a fault state, and the second ground fault is likely to be left in a faulty state. In the second ground fault, a large current flows and the distribution line immediately trips.
본 발명은 지락사고 검출이 용이한 접지 시스템의 장점과 감전사고를 예방할 수 있는 비접지 시스템의 장점을 모두 갖춘 가로등 시스템을 제공함을 그 목적으로 하며, 이를 위해 가로등에 인접하여 설치된 변압기의 2차측 권선이 접지 스위치를 통해 직접 접지되도록 구성하고, 침수 우려시 상기 접지 스위치가 턴 오프되어 접지가 개방되도록 구성됨을 특징으로 한다. An object of the present invention is to provide a street lamp system having both the advantages of a grounding system that is easy to detect ground faults and the advantages of an ungrounded system that can prevent an electric shock, and for this purpose, a secondary winding of a transformer installed adjacent to a street lamp. It is configured to be directly grounded through the grounding switch, and the grounding switch is turned off when the fear of flooding, characterized in that configured to open the ground.
또한, 본 발명은 지락 사고 검출을 위해 상기 접지 스위치가 일정 시간에 한번씩 단시간 턴 온, 턴 오프를 반복적으로 시행됨을 특징으로 한다. In addition, the present invention is characterized in that the ground switch repeatedly turns on and off for a short time at a predetermined time to detect a ground fault.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세히 설명하도록 한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 가로등 시스템의 개략적인 블록도이다.1 is a schematic block diagram of a streetlight system according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 가로등 시스템(100)은, 최초 전원 공급부로부터 제공되는 전원을 다수의 가로등에 제공되는 전원(140)으로 변환시키기 위해 구비되는 다수의 변압기(110a, 110b, …, 110n)와; 상기 변압기(110)를 통해 변환된 전원을 제공받아 구동되는 다수의 가로등(120a, 120b, …, 120n)으로 구성되며, 이 때, 상기 다수의 변압기(110)와 가로등(120) 사이에 가로등 전용 변압기(130)가 구비되고, 상기 가로등 전용 변압기의 2차측 권선(미도시)은 접지 스위치(134)를 통해 직접 접지되도록 구성됨을 특징으로 한다.Referring to FIG. 1, a
여기서, 각각의 변압기(110)는 모두 계통 접지되어 있고, 각각의 가로등(120)은 각 1본마다 외함과 대지가 접지된 개별 접지 방식을 취하고 있다. Here, each of the transformers 110 are all grounded, and each street lamp 120 has a separate grounding system in which an enclosure and a ground are grounded for each one.
단, 상기 가로등(120)에 바로 인접하여 설치된 변압기 즉, 가로등 전용 변압 기(130)는, 앞서 언급한 상기 다른 변압기(110)와는 달리 2차측 권선 및 대지에 형성된 계통 접지 간에 접지 스위치(134)가 구비되어, 접지 스위치(134)가 턴 온 상태에서는 직접 접지 시스템과 같이 계통 접지가 되고, 접지 스위치(134)가 턴 오프 상태에서는 비접지 시스템과 같이 비접지가 된다. However, a transformer installed directly adjacent to the street lamp 120, that is, a street lamp dedicated
즉, 본 발명의 실시예는 기존의 중성점 접지 방식(직접 접지 시스템)을 개선하고, 비접지 시스템의 문제점 즉, 부하 불평형에 따른 전압변동 문제를 극복하고자 기존의 시스템과 구별되는 별도의 변압기로서 일반 수용가 회로와는 분리된 회로를 구비하는 상기 가로등 전용 변압기(130)를 설치한다.That is, the embodiment of the present invention is a general transformer as a separate transformer that is different from the existing system in order to improve the existing neutral grounding method (direct grounding system) and to overcome the problem of the ungrounded system, that is, the voltage fluctuation caused by the load unbalance. The streetlight-
이 때, 상기 가로등 전용 변압기(130)는 침수 우려시 중성점 접지를 상기 접지 스위치(134)를 통해 개방하고, 상기 접지 스위치(134)가 일정 시간에 간격으로 단시간 턴 온, 턴 오프를 반복적으로 시행(접지 스위칭)함으로써, 앞서 언급한 직접 접지 시스템과 비접지 시스템의 장점을 모두 유지하도록 하여 가로등 시스템의 원활한 시스템 운전을 보장하면서도 감전사고를 획기적으로 줄일 수 있음을 특징으로 한다. In this case, the streetlight-only
도 2는 도 1에 도시된 가로등 전용 변압기 내부 구성을 나타내는 도면이다. FIG. 2 is a diagram illustrating an internal configuration of a streetlight-only transformer shown in FIG. 1.
앞서 도 1에 도시된 가로등 시스템의 경우 가로등의 전력 공급은 3상 및 단상 방식이 모두 가능하나, 본 발명의 실시예에서는 3상 접지 시스템을 그 예로 설명한다. In the case of the street lamp system shown in FIG. 1, power supply of the street lamp may be performed in both three-phase and single-phase systems, but the embodiment of the present invention describes a three-phase grounding system as an example.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 가로등 전용 변압기(130)는 다수의 변압기(110)와 가로등(120) 사이에 구비되는 것으로서, 다수의 가로등에 가장 인접하여 설치된다. 즉, 상기 다수의 가로등(120)은 가로등 전용 변압기(130)를 통해 변환된 전원이 인가된다. Referring to FIG. 2, the streetlight only transformer 130 according to an embodiment of the present invention is provided between the plurality of transformers 110 and the streetlights 120 and is installed adjacent to the plurality of streetlights. That is, the plurality of street lights 120 is applied to the power converted through the street lamp
상기 가로등 전용 변압기(130)는 도 2에 도시된 바와 같이, 변압기 내 변압회로의 2차측 권선(132)이 Y 결선으로 구성되고, 상기 Y 결선의 중성점과 대지의 계통 접지간에 접지 스위치(134)가 구비되어 있음을 특징으로 한다. As shown in FIG. 2, the streetlight-only
이 때, 상기 접지 스위치(134)는 평상시에는 턴 온 상태를 유지하여 상기 2차측 권선(132)의 중성점이 계통 접지되나, 침수 우려시에는 접지 스위치(134)가 턴 오프되어 상기 2차측 권선(132)의 중성점이 개방되어 비접지 상태가 된다. At this time, the
이러한 방식을 취하면 침수시 소정 가로등에 누전사고가 발생하더라도 중성점 비접지 상태가 되므로, 단상 접지에 해당하는 사고가 되어 시스템에는 누전전류가 흐를 수 없게 되어 누전에 의한 감전사고를 방지할 수 있게 되는 것이다. In this way, even if a short circuit accident occurs in a predetermined street light when flooded, the neutral point is not grounded, so an accident corresponding to single-phase grounding prevents a short circuit current from flowing through the system, thereby preventing an electric shock due to a short circuit. will be.
또한, 본 발명의 실시예는 침수 우려시 상기 접지 스위치(134)가 턴 오프됨에 있어, 턴 오프 상태를 계속 유지하는 것이 아니라, 지락사고 검출이 가능하도록 상기 접지 스위치(134)를 일정시간에 한번씩 단시간(일 예로 0.05 ~ 0.1초) 간격으로 턴 온, 턴 오프가 반복적으로 수행됨을 특징으로 한다.In addition, in the embodiment of the present invention, when the
이 때, 상기 접지 스위치(134)는 조작이 간편하도록 원격으로 제어가 가능한 원격 제어 시스템으로 구현함이 바람직하다.At this time, the
또한, 이러한 접지 스위치(134)의 조작은 자동으로 동작하도록 구현할 수도 있고, 지역별로 관할기관에서 일괄적으로 수동 조작할 수도 있다. In addition, the operation of the
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 가로등 시스템의 개략적인 블록도.1 is a schematic block diagram of a streetlight system according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1에 도시된 가로등 전용 변압기 내부 구성을 나타내는 도면.2 is a view showing the internal configuration of a streetlight-only transformer shown in FIG.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100 : 가로등 시스템 110: 변압기100: street light system 110: transformer
120 : 가로등 130 : 가로등 전용 변압기120: street light 130: street light transformer
132 : 2차측 권선 134 : 접지 스위치132: secondary winding 134: grounding switch
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