KR101097361B1 - Ｐｓｄ 장치용 접지장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 PSD 장치용 접지장치에 관한 것으로서, 플랫폼에 설치되는 PSD 장치의 작동상태에 따라 전기철도 차량의 주행레일과 PSD 접지를 등전위로 형성함으로써 감전사고를 예방할 뿐만 아니라 전기철도 차량의 주행레일과 근접한 시설물의 전기부식을 방지할 수 있다.
Description
본 발명은 PSD 장치용 접지장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 플랫폼에 설치되는 PSD 장치의 작동상태에 따라 전기철도 차량의 주행레일과 PSD접지를 등전위로 형성함으로써 감전사고를 예방할 뿐만 아니라 전기철도 차량의 주행레일과 근접한 시설물의 전기부식을 방지할 수 있도록 한 PSD용 접지장치에 관한 것이다.
일반적인 지하철 플랫폼은 열차와의 간격이 다소 넓게 형성됨에 따라, 승객이 열차에 승하차할 시에 플랫폼과 열차사이에 형성된 공간부 사이에 발이 빠지거나, 경우에 따라서는(예컨대 어린이 등의 경우) 신체의 일부가 끼게 되어 안전사고가 발생되고 있다.
또한 열차가 플랫폼으로 진입하거나 진출할 경우에 플랫폼의 대기승객을 열차로부터 보호할 수 있는 적절한 안전장치가 마련되어 있지 않아 승객의 자의 또는 타의에 의한 선로추락사고가 빈번하게 발생되고 있는 실정이다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위할 목적으로 최근 국내외에서는 지하철 플랫폼 상에 플랫폼 스크린 도어장치(Platform Screen Door, 이하 'PSD 장치'라함)를 설치하고 있다.
한편, 지하철과 같이 전기철도 차량의 주행레일은 전류 공급경로이기 때문에 직류급전시스템을 적용 할 때, 주행레일의 전류가 누설되어서 선로 주변의 지중에 매설된 금속체의 전기부식을 방지하기 위하여 대지와 주행레일을 절연시키고 있다.
위에서 설명한 기술은 본 발명이 속하는 기술분야의 배경기술을 의미하며, 종래기술을 의미하는 것은 아니다.
이와 같이 주행레일의 전류가 누설되어 선로 주변의 지중에 매설된 금속체의 전기부식을 방지하기 위하여 대지와 주행레일을 절연시키는 비접지 방식으로 구성됨으로써 직류급전시스템의 레일접지와 PSD 장치의 PSD접지 및 PSD 장치를 구동시키기 위한 메인전원의 메인접지들은 각각 독립적으로 설치되고 있다.
그런데 전기철도 차량이 플렛폼에 진입되어 있는 상태에서 PSD 장치가 동작할 경우 주행레일과 전기적으로 연결된 차량과 PSD 장치간에는 전위차가 50V~80V 정도 발생 되고 있어 승객이 PSD 장치와 차량을 동시에 만지거나 휠체어나 유모차와 같은 금속도체가 차량의 출입문등과 같은 차체와 PSD 장치의 도체를 함께 접촉될 경우에는 전기적 충격 및 전기감전 사고가 발생 할 수 있는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창작된 것으로서, 플랫폼에 설치되는 PSD 장치의 작동상태에 따라 전기철도 차량의 주행레일과 PSD 접지를 등전위로 형성함으로써 감전사고를 예방할 뿐만 아니라 전기철도 차량의 주행레일과 근접한 시설물의 전기부식을 방지할 수 있도록 한 PSD 장치용 접지장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 PSD 장치용 접지장치는 주행레일의 레일접지를 연결하기 위한 레일접지 연결단자; PSD 장치의 구동을 위한 메인전원의 접지를 연결하기 위한 메인접지 연결단자; PSD 접지를 연결하기 위한 PSD접지 연결단자; 메인전원으로부터 구동전원을 입력받기 위한 전원입력단자; 레일접지 연결단자와 메인접지 연결단자와 PSD접지 연결단자를 등전위로 형성하기 위한 접지부; 레일접지 연결단자와 접지부간에 설치되어 전기적 경로를 형성하는 제 1스위치; PSD접지 연결단자와 접지부간에 설치되어 전기적 경로를 형성하는 제 2스위치; 메인접지 연결단자와 접지부간에 설치되어 전기적 경로를 형성하는 제 3스위치; PSD 장치의 동작신호를 입력받는 PSD 동작입력부; 및 PSD 동작입력부를 통해 PSD 장치의 동작신호가 입력될 경우 제 1스위치 내지 제 3스위치를 작동시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 전원입력단자를 통해 서지전압이 인가될 경우 접지부로 패스시키기 위한 서지보호회로를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 제 1 내지 제 3스위치를 통해 접지부로 인가되는 전류를 열에너지로 변환시켜 제거하는 제 1내지 제 3에너지변환장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 제 1내지 제 3에너지변환장치는 니크롬, 구리, 크롬, 망간, 스텐레스, 마그네슘 합금 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 접지부는 등전위 TN-C 계통으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같이 본 발명은 플랫폼에 설치되는 PSD 장치의 작동상태에 따라 전기철도 차량의 주행레일과 PSD 접지를 등전위로 형성함으로써 감전사고를 예방할 뿐만 아니라 전기철도 차량의 주행레일과 근접한 시설물의 전기부식을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 PSD 장치용 접지장치를 나타낸 블록구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 PSD 장치용 접지장치에 의한 접지상태를 나타낸 등가구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 PSD 장치용 접지장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 PSD 장치용 접지장치에 의한 접지상태를 나타낸 등가구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 PSD 장치용 접지장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 PSD 장치용 접지장치의 일 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 PSD 장치용 접지장치를 나타낸 블록구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 PSD 장치용 접지장치에 의한 접지상태를 나타낸 등가구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 PSD 장치용 접지장치는 레일접지 연결단자(10), 메인접지 연결단자(30), PSD접지 연결단자(20), 전원입력단자(40), 접지부(50), 제 1내지 제 3스위치(60~80), PSD 동작입력부(100), 제어부(90), 서지보호회로(140) 및 제 1내지 제 3에너지변환장치(110~130)를 포함한다.
레일접지 연결단자(10)는 주행레일(160)을 전류 공급경로로 사용하는 전기철도 차량의 직류급전시스템(미도시)의 레일접지가 연결된다.
메인접지 연결단자(30)는 PSD 장치(190)의 구동을 위한 메인전원(170)의 접지와 PSD 장치(190)의 구동을 위한 UPS장치(180)의 접지가 연결된다.
PSD접지 연결단자(20)는 PSD 장치(190)의 접지인 PSD접지가 연결된다.
전원입력단자(40)는 본 발명에 의한 PSD 장치용 접지장치의 구동전원을 입력받기 위해 메인전원(170)과 연결된다.
접지부(50)는 등전위 TN-C 계통으로 구성되어 레일접지 연결단자(10)와 메인접지 연결단자(30)와 PSD접지 연결단자(20)를 등전위로 유지시킨다.
또한, 접지부(50)와 전원입력단자(40) 사이에는 전원입력단자(40)를 통해 서지전압이 인가될 경우 내부회로를 보호하기 위해 접지부(50)로 패스시키기 위한 서지보호회로(140) 및 과전류를 차단하기 위한 퓨즈(150)를 더 포함할 수 있다.
제 1내지 제 3스위치(60~80)는 레일접지 연결단자(10)와 PSD접지 연결단자(20)와 메인접지 연결단자(30)에 대해 각각 선택적으로 전기적 경로를 형성하여 접지부(50)와 연결될 수 있도록 한다.
이때 제 1 내지 제 3스위치(60~80)와 접지부(50) 사이에는 레일접지 연결단자(10)와 메인접지 연결단자(30)와 PSD접지 연결단자(20)를 통해 접지부(50)로 인가되는 전류를 열에너지로 변환시켜 제거하는 제 1내지 제 3에너지변환장치(110~130)가 각각 설치된다.
제 1내지 제 3에너지변환장치(110~130)로는 니크롬, 구리, 크롬, 망간, 스텐레스, 마그네슘 합금 등으로 형성하여 전류를 열에너지로 변환하여 전기적 특성을 제거한다.
PSD 동작입력부(100)는 PSD 장치(190)의 동작신호를 입력받는다.
제어부(90)는 PSD 동작입력부(100)를 통해 PSD 장치(190)의 동작신호가 입력될 경우 레일접지 연결단자(10)와 PSD접지 연결단자(20)와 메인접지 연결단자(30)와 접지부(50)가 공통의 전기적 경로가 형성되도록 제 1스위치 내지 제 3스위치(60~80)를 작동시킴으로써 레일접지와 PSD접지와 메인접지를 등전위로 유지한다.
이후 PSD 장치(190)가 동작하지 않을 경우에는 제 1내지 제 3스위치(60~80)를 오프시킴으로써 레일접지와 PSD접지와 메인접지가 독립적인 접지상태를 유지하도록 하여 전기부식을 방지한다.
이와 같이 제 1스위치 내지 제 3스위치(60~80)가 작동될 경우 도 2에 도시된 바와 같이 주행레일(160)의 레일접지와 PSD 장치(190)의 PSD접지와 PSD 장치(190)를 동작시키기 위한 UPS장치(180)의 접지와 메인전원(170)의 메인접지는 공통접지를 통해 등전위로 구성됨으로써 차량과 PSD 장치(190)간에 전위차가 0.02 V 미만으로 유지되어 감전사고와 같은 전기적 충격을 예방할 수 있다.
이와 같이 이루어진 PSD 장치용 접지장치의 동작을 도 3에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 PSD 장치용 접지장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
전기차량이 플렛폼으로 진입하여 PSD 장치(190)가 동작할 경우 PSD 동작입력부(100)를 통해 PSD 장치(190)의 동작신호를 입력받는다(S10).
이렇게 PSD 장치(190)의 동작신호가 입력될 경우 제 1내지 제 3스위치(60~80)를 작동시켜 레일접지 연결단자(10)와 PSD접지 연결단자(20)와 메인접지 연결단자(30)와 접지부(50)가 공통의 전기적 경로가 형성되도록 함으로써 레일접지와 PSD접지와 메인접지를 등전위로 유지하여 승객이 PSD 장치(190)와 차량을 동시에 만지거나 휠체어나 유모차와 같은 금속도체가 차량의 출입문등과 같은 차체와 PSD 장치(190)의 도체를 함께 접촉될 경우에도 전기적 충격이 발생하지 않아 전기감전 사고를 예방할 수 있다(S30).
이후 차량이 출발하여 PSD 장치(190)가 동작하지 않을 경우에는 제 1내지 제 3스위치(60~80)를 오프시킴으로써 레일접지 연결단자(10)와 PSD접지 연결단자(20)와 메인접지 연결단자(30)와 접지부(50)들은 각각 독립적인 접지상태를 유지함으로써 전기철도 차량의 주행레일(160)과 근접한 시설물의 전기부식을 방지할 수 있다(S40).
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 레일접지 연결단자 20 : PSD접지 연결단자
30 : 메인접지 연결단자 40 ; 전원입력단자
50 : 접지부 60,70,80 : 제 1내지 제 3스위치
90 : 제어부 100 : PSD 동작입력부
110,120,130 : 제 1내지 제 3에너지변환장치
140 : 서지보호회로 150 : 퓨즈
160 : 주행레일 170 : 메인전원
180 : UPS 장치 190 : PSD 장치
30 : 메인접지 연결단자 40 ; 전원입력단자
50 : 접지부 60,70,80 : 제 1내지 제 3스위치
90 : 제어부 100 : PSD 동작입력부
110,120,130 : 제 1내지 제 3에너지변환장치
140 : 서지보호회로 150 : 퓨즈
160 : 주행레일 170 : 메인전원
180 : UPS 장치 190 : PSD 장치
Claims (5)
- 주행레일의 레일접지를 연결하기 위한 레일접지 연결단자;
PSD 장치의 구동을 위한 메인전원의 접지를 연결하기 위한 메인접지 연결단자;
PSD 접지를 연결하기 위한 PSD접지 연결단자;
상기 메인전원으로부터 구동전원을 입력받기 위한 전원입력단자;
상기 레일접지 연결단자와 상기 메인접지 연결단자와 상기 PSD접지 연결단자를 등전위로 형성하기 위한 접지부;
상기 레일접지 연결단자와 상기 접지부간에 설치되어 전기적 경로를 형성하는 제 1스위치;
상기 PSD접지 연결단자와 상기 접지부간에 설치되어 전기적 경로를 형성하는 제 2스위치;
상기 메인접지 연결단자와 상기 접지부간에 설치되어 전기적 경로를 형성하는 제 3스위치;
상기 PSD 장치의 동작신호를 입력받는 PSD 동작입력부; 및
상기 PSD 동작입력부를 통해 상기 PSD 장치의 동작신호가 입력될 경우 상기 제 1스위치 내지 제 3스위치를 작동시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 PSD용 접지장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 전원입력단자를 통해 서지전압이 인가될 경우 상기 접지부로 패스시키기 위한 서지보호회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 PSD용 접지장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 제 1 내지 제 3스위치를 통해 상기 접지부로 인가되는 전류를 열에너지로 변환시켜 제거하는 제 1내지 제 3에너지변환장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 PSD용 접지장치.
- 제 3항에 있어서, 상기 제 1내지 제 3에너지변환장치는 니크롬, 구리, 크롬, 망간, 스텐레스, 마그네슘 합금 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 PSD용 접지장치.
- 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 접지부는 등전위 TN-C 계통으로 구성되는 것을 특징으로 하는 PSD용 접지장치.
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