KR101159942B1 - 비접촉 전계 감지 및 차단장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전기 또는 전자기기로부터 방출되는 전계파로 인한 감전 현상으로부터 인체를 보호하고 휴면 시간 동안 대기전력으로 인하여 불필요하게 소비되는 전력낭비를 방지하고자 고안된 고안으로서 종전의 인체 접촉을 통한 그라운드 전위 검지 방식에서 탈피한 비접촉 전계 감지 및 차단장치로서, 종전의 복잡한 회로구성과 그라운드 전위를 감지하기 위한 별도의 전원 차단장치 및 트랜스를 이용한 정류회로가 불필요한 고안으로서, 전기전자 기기의 전원회로를 그라운드 등전위로 전환시켜 주도록 유도하는 그라운드등전위감지장치가 내장된 고안으로서 회로 구성 점유 공간이 작고 제조원가를 낮출 수 있는 비접촉 전계 감지 및 차단장치이다.
Description
본 발명은 전기 또는 전자 기기로부터 유기되는 전계파의 영향으로부터 인체를 보호하고, 전기 또는 전자 기기의 동작 및 휴면 시간 동안 발생하는 대기전력으로 인하여 불필요하게 소비되는 전력낭비를 줄일 수 있는 발명으로서 산업상 이용 분야가 높은 비접촉 전계 감지 및 차단장치에 관한 것이다.
종전에는 전원선 중에서 그라운드 전위를 찾기 위해 네온관(NEON-LAMP)의 단자 일측을 접지단자에 접속하고 그 네온관의 타측단자에는 인체를 터치(접촉)한 상태에서 전원입력선에 결선된 접동자를 전환시켜 네온관이 소등되는 지점을 접지 전위점으로 찾아내고, 이를 피접지체(접지를 필요로 하는 전위체)에 인가함으로써 접지를 이루도록 하거나(도 2:공개특허 10-2009-0057540 돌침대용 전기장 차폐용 접지전위 감지장치 참조), 그라운드 전위를 감지하기 위한 전원 차단장치 및 트랜스를 이용한 별도 전원회로 구성(문헌 1:공개특허 10-2007-0093193 전열 보온기의 비접촉 전계파 차단장치 4쪽 36 ~37열 참조)이 필요하고, 마이컴을 이용한 자동접지 방식 또한 전원 회로부터 유기되는 전계의 교란으로 인해 정확한 그라운드 전위(뉴트랄선)를 감지하기 위해서는 주변 전원을 일시적으로 차단하거나(도 3, 문헌 1 참조) 대지의 전위(지구전위)를 회로에 인가하여 그라운드 전위를 판독하기 위한 대지 전위 인가 수단으로 인체 터치판(도 4의 3 인체터치판 참조, 문헌 2 참조)을 구비해야 하는 등, 회로 구성이 복잡하고 오동작이 많아 전원선 접지 방식을 구현하는데 있어서 많은 문제점이 있었다.
또한 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 발명인이 선출원한 등록실용신안 제0122820호 전자파단 차폐장치(도 1 참조)는 전환스위치를 구비하여 순차적으로 전원입력선을 전환시키도록 하고 별도로 구비된 전계 검출장치를 이용하여 그라운드 전위를 판별하도록 한 전자파 차폐장치인 것을 특징으로 하였으나 항시 전자파의 접지 상태를 확인하기 위해서는 전계 검출장치를 구비해야하는 불편함과 전기 또는 전자 기기의 대기전력을 차단할 수가 없는 강제접지 방식을 적용해야 하는 문제점이 있었다.
[문헌 1:공개특허 10-2007-0093193 전열 보온기의 비접촉 전계파 차단장치 3쪽 28열 ~ 4쪽 30열 네온램프를 이용한 그라운드 전위 판독방식에 대한 문제점 기술]
[문헌 2:등록특허 10-0572230 "전원접지장치 및 누전경보장치" 공고전문 2쪽~ 3쪽 네온램프 이용방법과 기타 종래기술에 대한 문제점 기술]
또한 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 발명인이 선출원한 등록실용신안 제0122820호 전자파단 차폐장치(도 1 참조)는 전환스위치를 구비하여 순차적으로 전원입력선을 전환시키도록 하고 별도로 구비된 전계 검출장치를 이용하여 그라운드 전위를 판별하도록 한 전자파 차폐장치인 것을 특징으로 하였으나 항시 전자파의 접지 상태를 확인하기 위해서는 전계 검출장치를 구비해야하는 불편함과 전기 또는 전자 기기의 대기전력을 차단할 수가 없는 강제접지 방식을 적용해야 하는 문제점이 있었다.
[문헌 1:공개특허 10-2007-0093193 전열 보온기의 비접촉 전계파 차단장치 3쪽 28열 ~ 4쪽 30열 네온램프를 이용한 그라운드 전위 판독방식에 대한 문제점 기술]
[문헌 2:등록특허 10-0572230 "전원접지장치 및 누전경보장치" 공고전문 2쪽~ 3쪽 네온램프 이용방법과 기타 종래기술에 대한 문제점 기술]
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본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 비접촉 그라운드 전위 감지 및 전계파 차단 장치에 관한 것으로서, 전기 또는 전자기기의 휴면 시간 동안 발생하는 대기 전력으로 인한 에너지 손실과 인체 접촉시 느끼는 감전 현상을 근본적으로 차단하기 위하여, 전자 또는 전기 기기의 전원부를 그라운드 등전위로 자동 및 수동으로 전환 시키도록 등전위전환장치를 구성하는 것과, 인가되는 전기 형식에 따라 오동작 없이 그라운드 전위를 감지하기 위한 접지전위판독장치와 기타 구성 장치에 관한 과제의 해결 수단으로, 장치의 구체적인 내용과 실시 예를 통하여 본 발명을 구현하고자 하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 비접촉 그라운드 전위 감지 및 전계파 차단 장치의 구성은, 제1 및 제2전원입력선(AC1 ,AC2)의 양단에 등전위분리전압강하소자를 적용하여, 입력 교류전원을 등전위로 분리시켜 등전위정류장치를 통하여 정전압 직류전원을 만들고 등전위전환장치의 전환 스위치 위치와 제1 및 제2전원입력선(AC1, AC2)으로 공급되는 전원형식에 따라 변화되는 전계를 접지전위판독장치로 판독하도록 하여 판독 결과를 전위표시장치로 경보음과 경보등으로 표시하고 판독 결과에 따라 등전위전환장치의 전환기능을 이용하여 자동 및 수동으로 그라운드 전위로 전환시켜, 회로 보호 및 안전을 도모하기 위해 과전압보호장치에서 소정치 이하로 전압을 강하시켜 접지전환장치를 통하여 공급전원 형식에 맞도록 자동 및 수동으로 접지방식을 선택하여 중성점접지표시장치로 표시토록 하고, 얻어진 출력은 과전류차단장치를 통하여 소정 치 이하로 전류를 제한시켜 전기 또는 전자기기에 유기되는 전계파를 접지단자(EARTH)를 통하여 안전하게 흡수하도록 고안된 비접촉 전계 감지 및 차단장치를 구성한다.
상기 등전위전환장치나 접지전환장치는 전환 스위치 이외에도 릴레이나 무접점 스위치도 사용할 수가 있고 접지전위판독장치 역시 오피앰프(OP AMP)를 이용하거나 마이컴을 이용하여 제어할 수 있다.
상기 등전위전환장치나 접지전환장치는 전환 스위치 이외에도 릴레이나 무접점 스위치도 사용할 수가 있고 접지전위판독장치 역시 오피앰프(OP AMP)를 이용하거나 마이컴을 이용하여 제어할 수 있다.
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본 발명을 전기 또는 전자 기기에 적용하게 되면 전기장 발생원인을 근본적으로 차단할 수가 있어 전계파 인한 감전 현상으로부터 인체를 보호하고, 전기 또는 전자 기기의 동작 및 휴면 시간 동안 접지 단자나 사용 기기의 몸체를 통하여 대지로 불필요하게 소비되는 대기전력을 차단할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 종전의 인체 접촉을 통한 그라운드 전위 검지 방식에서 탈피한 비접촉 그라운드 전위 감지 및 차단 방식으로서, 종전의 복잡한 회로구성과 그라운드 전위를 감지하기 위한 별도의 차단장치 및 트랜스가 불필요한 고안으로서, 전기 또는 전자기기의 전원부를 그라운드 등전위로 자동 및 수동으로 전환시켜 주도록 접지전위판독장치를 구성할 수 있어 회로 점유 공간이 작고 제조원가를 낮출 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 종전의 인체 접촉을 통한 그라운드 전위 검지 방식에서 탈피한 비접촉 그라운드 전위 감지 및 차단 방식으로서, 종전의 복잡한 회로구성과 그라운드 전위를 감지하기 위한 별도의 차단장치 및 트랜스가 불필요한 고안으로서, 전기 또는 전자기기의 전원부를 그라운드 등전위로 자동 및 수동으로 전환시켜 주도록 접지전위판독장치를 구성할 수 있어 회로 점유 공간이 작고 제조원가를 낮출 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명인이 선 출원한 등록실용신안 제0122820호에 개시된 전자파단 차폐장치의 회로도
도 2는 종래의 기술에 의한 공개특허 제10-2009-0057540호에 개시된 돌침대용전기장차폐용접지전위감지장치의 회로도
도 3은 종래의 기술에 의한 공개특허 제10-2007-0093193호에 개시된 전열 보온기의 비접촉 전계파 차단장치의 회로도
도 4는 종래의 기술에 의한 등록특허 제10-0572230호에 개시된 전원접지장치 및 누전경보장치의 회로도
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 비접촉 전계 감지 및 차단장치의 회로도
도 6a, 도 6b 및 도 6c는 도 5에 도시된 비접촉 전계 감지 및 차단장치의 동작예 1에 따른 전기적 동작 흐름도
도 7a 및 도 7b는 도 5에 도시된 비접촉 전계 감지 및 차단장치의 동작예 2에 따른 전기적 동작 흐름도
도 8a 내지 도 8c는 도 5에 도시된 비접촉 전계 감지 및 차단장치의 동작예 3에 따른 전기적 흐름도
《도면의 주요 부분에 대한 설명》
710 : 등전위분리전압강하소자 720 : 등전위전환장치,
730 : 등전위정류장치 740 : 과전압보호장치,
750 : 접지전환장치 760 : 중성점접지,
770 : 과전류차단장치 780 : 접지전위판독장치,
790 : 전위표시장치 7100 : 중성점접지표시장치,
7110:접지단자(EARTH)
《본 발명의 실시예로 사용된 용어 설명》
(1)Hot line : Ground(=Earth)line 을 기준으로 AC 110V ~ 220V 의 전계가 공급되는 전원선, (2)Cool line(뉴트럴 라인):Ground(=Earth)line 과 동일한 0V 의 전계가 공급되는 전원선, (3)등전위:브리지다이오드 양 입력점에 인가되는 전위를 그라운드(EARTH)를 기준으로 동일 전위가 걸리도록 등전위분리전압강하소자(710)와 등전위전환장치(720)를 이용하여 자동 및 수동으로 설정된 전위. (4)회로보호소자(NTC):온도가 상승할수록 저항값이 낮아지는 음 온도계수를 갖는 반도체 소자, (5) 회로보호소자(PTC) : 온도가 상승할수록 저항값이 높아지는 양 온도 계수를 갖는 소자.
도 2는 종래의 기술에 의한 공개특허 제10-2009-0057540호에 개시된 돌침대용전기장차폐용접지전위감지장치의 회로도
도 3은 종래의 기술에 의한 공개특허 제10-2007-0093193호에 개시된 전열 보온기의 비접촉 전계파 차단장치의 회로도
도 4는 종래의 기술에 의한 등록특허 제10-0572230호에 개시된 전원접지장치 및 누전경보장치의 회로도
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 비접촉 전계 감지 및 차단장치의 회로도
도 6a, 도 6b 및 도 6c는 도 5에 도시된 비접촉 전계 감지 및 차단장치의 동작예 1에 따른 전기적 동작 흐름도
도 7a 및 도 7b는 도 5에 도시된 비접촉 전계 감지 및 차단장치의 동작예 2에 따른 전기적 동작 흐름도
도 8a 내지 도 8c는 도 5에 도시된 비접촉 전계 감지 및 차단장치의 동작예 3에 따른 전기적 흐름도
《도면의 주요 부분에 대한 설명》
710 : 등전위분리전압강하소자 720 : 등전위전환장치,
730 : 등전위정류장치 740 : 과전압보호장치,
750 : 접지전환장치 760 : 중성점접지,
770 : 과전류차단장치 780 : 접지전위판독장치,
790 : 전위표시장치 7100 : 중성점접지표시장치,
7110:접지단자(EARTH)
《본 발명의 실시예로 사용된 용어 설명》
(1)Hot line : Ground(=Earth)line 을 기준으로 AC 110V ~ 220V 의 전계가 공급되는 전원선, (2)Cool line(뉴트럴 라인):Ground(=Earth)line 과 동일한 0V 의 전계가 공급되는 전원선, (3)등전위:브리지다이오드 양 입력점에 인가되는 전위를 그라운드(EARTH)를 기준으로 동일 전위가 걸리도록 등전위분리전압강하소자(710)와 등전위전환장치(720)를 이용하여 자동 및 수동으로 설정된 전위. (4)회로보호소자(NTC):온도가 상승할수록 저항값이 낮아지는 음 온도계수를 갖는 반도체 소자, (5) 회로보호소자(PTC) : 온도가 상승할수록 저항값이 높아지는 양 온도 계수를 갖는 소자.
본 발명의 실시 예에 따른 비접촉 전계 감지 및 차단장치의 구성에 관해서 도 5를 참조로 상세 설명하기로 한다.
도 5에서 제1전원입력선(AC1)에 회로보호소자(NTC1)의 일측이 결선 되고, 상기 회로보호소자(NTC1)의 타측은 등전위전환장치(720)의 제1단자 ①에 접속되어 있다. 이때, 상기 회로보호소자(NTC1)의 타측과 상기 등전위전환장치(720)의 제2단자 ③의 사이에는 등전위분리전압강하소자(710)를 구성하는 캐패시터(C1)와 저항(R1)이 병렬접속되어 구성된다.
제2전원입력선(AC2)에는 회로보호소자(NTC2)의 일측이 결선 되고, 상기 회로보호소자(NTC2)의 타측은 등전위전환장치(720)의 제3단자 ④에 접속되어 있다. 이때, 상기 회로보호소자(NTC2)의 타측과 상기 등전위전환장치(720)의 제4단자 ⑥의 사이에는 등전위분리전압강하소자(710)를 구성하는 캐패시터(C2)와 저항(R2)이 병렬접속되어 구성된다.
상기 등전위전환장치(720)의 제1공통단자 ②는 제1단자 ①과 제2단자 ③에 스위칭되어 접속되며, 제2공통단자 ⑤는 제3단자 ④와 제4단자 ⑥에 스위칭 접속되며, 상기 등전위전환장치(720)의 제1공통단자 ②와 제2공통단자 ⑤는 연동하여 전환된다. 이때 상기 등전위전환장치(720)의 제1공통단자 ②는 등전위정류장치(730)의 브리지다이오드 입력 일측(D2 ,D1)에 연결하고, 제2공통단자 ⑤는 상기 등전위정류장치(730)의 브리지다이오드 반대 입력 일측(D3 ,D4)에 연결되도록 결선한다.
상기 등전위정류장치(730)의 구성은 브리지 정류 다이오드(D1, D2, D3, D4)의 출력점(D1, D4)에 전압강하소자인 저항(R4)의 일측을 결선하고 그 출력점에 제너 다이오드(D5)와 같은 정전압 소자를 극성에 맞도록 일극을 결선하고 또 다른 일 극은 브리지 정류다이오드드(D1~D4)의 다른 출력점(D2,D3)에 결선하여 직류 정전압을 얻도록 회로 구성을 한다.
도 5의 과전압보호장치(740)는 저항(R3)와 캐패시터(C10)가 병렬 접속되어 구성되며, 그 일측은 등전위전환장치(720)의 제2공통단자 ⑤에 접속되고, 타측은 접지전환장치(750)의 제1단자 ①에 접속되어 있다.
상기 접지전환장치(750)의 제1공통단자 ②와 제2공통단자 ⑤는 각각 제1단자 ①과 제2단자 ③ 및 제3단자 ④와 제4단자 ⑥의 사이에서 전환되도록 구성된다.
중성점접지(760)의 구성은 상기 제1전원입력선(AC1)의 회로보호소자(NTC1)의 타측과 접지전환장치(750)의 제2단자 ③의 사이에 병렬접속된 저항(R5)과 캐피시터(C6)와, 상기 제2전원입력선(AC2)에 연결된 회로보호소자(NTC2)의 타측과 접지전환장치(750)의 제2단자 ③의 사이에 병렬접속된 저항(R6)과 캐피시터(C7)로 구성되어 있다.
도 5의 과전류차단장치(770)는 미리 설정된 이상의 전류가 흐르지 못하도록 제어하는 소자로서 일측은 접지전환장치(750)의 제1공통단자 ②에 연결되고, 타측은 접지단자(7110)에 결선되어 전계파를 흡수하도록 구성한다.
도 5의 접지전위판독장치(780)는 비교기(COMP)를 포함하여 구성된다. 상기 비교기(COMP)의 비반전단자(+)는 저항(R9) 및 캐패시터(C8)와 디텍터 안테나(detector antena)를 통하여 감지된 전계를 증폭하기 위한 트랜지스터, 즉 증폭소자(Q2)의 에미터(E) 단자가 결선되고, 반전단자(-)에는 저항(R8, R10, R11) 및 상기 저항(R11)에 병렬 접속된 다이오드(D7)에 의해 설정된 전압이 입력되도록 구성된다.
상기 접지전위판독장치(780)내의 비교기(COMP)는 디텍터 안테나 (detector antena)를 통하여 감지되는 전계와 비반전단자(+)에 설정된 값을 비교하여 접지전위를 판독하기 위한 신호를 출력한다. 즉, 상기 디텍터 안테나를 통하여 감지되는 전계가 그라운드 전계인 경우 상기 비교기(COMP)의 반전단자(-)로 입력되는 설정된 설정값 보다 비반전단자(+)로 유입되는 전계로 인한 변화폭이 더 작기 때문에 비교기(COMP)의 출력 단자에는 아무런 신호도 출력하지 않는다.
만일 디텍터 안테나(detector antena)를 통하여 감지되는 전계로 인하여 비교기(COMP)의 반전단자(-)에 설정된 설정값 보다 비반전단자(+)의 전압이 더 높게 되면 상기 비교기(COMP)는 고(HI)신호를 출력하여 전위표시장치(790)에서 경보등을 점등시키고, 경보음을 발생하여 상기 등전위전환장치(720)를 자동 및 수동으로 그라운드 전위로 전환토록 유도하도록 동작 된다.
[동작예 1]
상기 본 발명의 과제 해결 수단으로 기술한 구성의 실시 예로서 제2전원입력선(AC2)에는 뉴트럴 라인(Neutral Line)인 그라운드 전계가 인가되고, 제1전원입력선(AC1)에는 핫라인으로 220V의 전계가 인가되는 단상 2 선식인 경우에 대해서 상세 설명하기로 하겠다.
등전위전환장치(720)의 전환위치에 따라 첫째로 제1공통단자 ②는 제2단자 ③에 접속되고, 제2공통단자 ⑤는 제3단자 ④에 스위칭 접속되는 경우와, 둘째로 등전위전환장치(720)의 제1공통단자 ②가 제1단자 ①에, 제2공통단자 ⑤는 제4단자 ⑥에 부합되도록 스위칭 된 경우에 대한 전계의 흐름을 기술하면 아래와 같다.
첫째로, 등전위전환장치(720)가 도 6a에 도시된 바와 같이 전환된 경우, 제2전원입력선(AC2)으로 유입되는 뉴트럴 라인(Neutral Line)의 그라운드 전계는 회로보호소자(NCT2)를 통해 등전위전환장치(720)의 제3단자 ④와 접속된 제2공통단자 ⑤를 통해 등전위정류장치(730)의 브리지다이오드 입력 일측인(D3 ,D4)에 접속된다. 이때, 또다른 제1전원입력선(AC1)으로 유입되는 핫라인 220V전계는 회로보호소자(NCT1)를 경유하여 등전위분리전압강하소자(710)의 병렬 접속된 저항(R1)과 캐패시터(C1)에 의해 전압강하가 이루어진 후 등전위전환장치(720)의 제2단자 ③에 스위칭 접속된 제1공통단자 ②를 통해 등전위정류장치(730)의 브리지다이오드의 입력측(D1 ,D2)에 인가된다.
이 경우 대지 접지(EARTH)를 기준으로 등전위정류장치(730)의 브리지다이오드 입력 일측인(D1, D2)와 (D3 ,D4)간에는 수 볼트(V) 이내의 차이로 뉴트럴 라인 (Neutral Line)인 그라운드 전계가 인가된다.
이는 제1전원입력선(AC1)으로 유입되는 핫라인 220V의 전계가 회로보호소자(NCT1)를 지나 일측에 병렬로 결선된 등전위분리전압강하소자(710)내의 캐패시터(C1)와 저항(R1)의 전압강하로 인하여 제2전원입력선(AC2)을 통하여 공급되는 뉴트럴 라인(Neutral Line)의 그라운드 전계가 브리지다이오드(D1 ,D2) 양단자 간에도 유기되어 등전위정류장치(730)의 브리지다이오드 양 입력 양단에는 등전위인 뉴트럴라인(Neutral Line)인 그라운드 전위가 그대로 인가되는 효과로 작용하고, 등전위정류장치(730)를 통하여 얻어진 그라운드 전위의 직류 정전압으로 인하여 접지전위판독장치(780)에 안정된 전원을 공급하고, 상기 등전위전환장치(720)의 제2공통단자 ⑤에 과전압보호장치(740)의 병렬 접속된 캐패시터(C10)와 저항(R3)의 일측이 접속되고, 상기 캐패시터(C10)와 저항(R3)의 타측은 접지전환장치(750)의 제1단자 ①에 접속된 제1공통단자 ②에 결선된 과전류차단장치(770)와 접지단자(7110)를 통하여 전계파를 흡수하도록 한다.
이때, 상기 접지단자(7110)를 통하여 유기되는 전계의 변화는 접지전위판독장치(780)의 디텍터 안테나(detector antena)로 감지되어 비교기(COMP)의 비반전단자(+)로 입력되어 반전단자(-)의 설정값과 비교된다. 상기 비교 결과 디텍터 안테나(detector antena)로 입력되는 전계의 레벨이 상기 설정값 보다 낮은 그라운드전위로 판독되면 상기 비교기(COMP)의 출력은 없게 되어 전위표시장치(790)의 경보음 및 경보등을 차단되며, 등전위전환장치(720)의 스위칭 상태를 유지하도록 한다.
상기와 같은 동작 상태로부터 도 6a에 도시된 접지전환장치(750)의 제1공통단자 ②가 도 6b와 같이 제2단자 ③에 접속되고 제2공통단자 ⑤가 제3단자 ④에 접속되도록 전환되는 경우의 중성점 접지상태를 설명하기로 한다.
도 6b와 같은 중성점 접지상태는 접지전환장치(750)의 제2단자 ③에 중성점접(760)을 구성하는 저항(R5, R6) 및 캐패시터(C6, C7)의 타측이 각각 연결되어 있다. 이때, 상기 저항 R5와 캐패시터 C6, 저항 R6과 캐패시터 C7은 각각 병렬로 연결되어 상기 회로보호소자(NTC1, NTC2)의 타측과 접지전환장치(750)의 제2단자 ③의 사이에 접속되어 있다. 따라서, 제1 및 제2전원입력선(AC1, AC2)으로 입력되는 전압은 중성점접지(760) 내의 저항과 캐패시터의 전압강하소자에 의해 전압강하가 이루어져 과전류차단장치(770)와 결선된 접지단자(7110)로 흐른다.
상기 접지단자(7110)를 통하여 유기되는 전계의 변화는 디텍터 안테나 (detector antena)에 의해 감지되어 접지전위판독장치(780) 내의 비교기(COMP)의 비반전단자(+)로 입력된다. 이때 상기 비교기(COMP)는 앞서 기술한 발명의 구성에 따라 반전단자(-)에 설정된 설정값 보다 비반전단자(+)로 입력되는 신호를 높은 전계강도로 판독하여 전위표시장치(790)로 경보등 및 경보음을 발생시키기 위한 신호를 출력하여 접지전환장치(750)의 전환 위치가 잘못되었음을 알려주어 접지전환장치(750)의 제1공통단자 ②와 제2공통단자 ⑤를 다른 단자로 수동 또는 자동으로 전환시키도록 유도한다.
둘째로 등전위전환장치(720)의 제1공통단자 ②와 제2공통단자 ⑤가 도 6c에 도시된 바와 같이 제1단자 ①와 제4단자 ⑥에 접속되도록 전환된 경우, 제2입력전원선(AC2)으로 유입되는 뉴트럴 라인(Neutral Line)인 그라운드 전계는 회로보호소자 (NCT2)를 경유하여 등전위분리전압강하소자(710) 내의 전압강하소자인 저항(R2)과 이에 병렬접속된 캐패시터(C2)에 의해 전압강하가 이루어져 그라운드 전위는 소멸된 상태로 상기 등전위전환장치(720)의 제4단자 ⑥에 접속된 제2공통단자 ⑤를 경유하여 등전위정류장치(730)의 브리지다이오드 입력 일측인(D3,D4)에 인가된다.
이때, 두 제1 및 제2전원입력선(AC1, AC2) 중 제1전원입력선 AC1으로부터 인가된 핫라인 220V의 전계는, 회로보호소자(NCT1)을 지나 등전위전환장치(720)의 제1단자 ①과 이에 접속된 제1공통단자 ②에 의해 등전위정류장치(730)의 브리지다이오드 입력 일측(D1,D2)으로 인가됨으로써 상기 브리지다이오드(D1 ,D2), (D3 ,D4)에 의해 수 볼트(V) 이내로 전압 강하가 되어 등전위정류장치(730)의 브리지다이오드 다른 입력 일측(D3,D4)의 양단에도 핫라인인 220V 전계가 그대로 인가된다.
이로 인해 첫번째 기술한 예와 반대로 작용하여 등전위정류장치(730)의 브리지다이오드 입력 양단에 등전위인 핫라인인 220V의 전계가 인가되기 때문에 등전위정류장치(730)를 통하여 정류된 직류 정전압 전원은 그라운드 전위보다 높은 고 전위가 그대로 유기되어 접지전위판독장치(780)에 공급하게 된다.
이때 등전위전환장치(720)의 제2공통단자 ⑤에는 저항(R3)과 캐시패터(C10)가 병렬 접속되어 구성된 과전압보호장치(740)의 일측이 접속되고, 상기 과전압보호장치(740)의 타측은 접지전환장치(750)의 제1단자 ①에 접속된 제1공통단자 ②에 연결된 상태이기 때문에 과전류차단장치(770)와 접지단자(7110)에는 핫라인인 220V 전계가 그대로 유기된다.
접지단자(7110)로 부터 유입되는 핫라인인 220V 전계로 인하여 접지전위판독장치(780)의 디텍터 안테나(detector antena) 주변에는 고전위 전계가 형성되어 비교기(COMP)의 비반전단자(+)에 인가된다. 이때, 상기 비반전단자(+)로 인가되는 전계강도는 비교기(COMP)의 반전단자(-)에 설정된 설정값 보다 높은 전계 강도로 유입되기 때문에 전위표시장치(790)로 경보등 및 경보음을 출력시켜 등전위전환장치(720)를 자동 및 수동으로 그라운드 전위로 전환 시키도록 유도한다.
한편, 위 동작 상태에서 접지전환장치(750)의 제1공통단자 ②가 제2단자 ③과, 제2공통단자 ⑤가 제3단자 ④에 접속되도록 전환되는 경우, 즉 중성점 접지상태는 도 6a의 설명과 동일하므로 그 동작설명은 생략하기로 한다.
[동작예 2]
상기 기술한 본 발명 구성에 의한 동작예 1과 반대로 제2전원입력선(AC2)에는 핫라인인 220V 전계가 인가되고, 제1전원입력선(AC1)에는 뉴트럴 라인 (Neutral Line)인 그라운드 전계가 전계가 인가되는 단상 2 선식인 경우에 대한 동작을 도 7a와 도 7b를 참조하여 설명한다.
도 5에 도시된 등전위전환장치(720)의 제1공통단자 ② 및 제2공통단자 ⑤가 각각 제2단자 ③와 제3단자 ④에 각각 스위칭 접속된 경우와, 둘째로 등전위전환장치(720)의 제1공통단자 ② 및 제2공통단자 ⑤가 각각 제1단자 ①와 제4단자 ⑥으로 전환 스위칭된 경우의 전계 흐름 과정을 설명하면 아래와 같다.
첫째로 도 7a와 같이 등전위전환장치(720)의 제1공통단자 ② 및 제2공통단자 ⑤가 각각 제2단자 ③와 제3단자 ④에 각각 스위칭 전환된 경우, 제2전원입력선(AC2)으로 유입되는 핫라인 220V 전계는 회로보호소자(NCT2)를 지나 등전위전환장치(720)의 제3단자 ④에 접속된 제2공통단자 ⑤를 경유하여 등전위정류장치(730)의 브리지다이오드 입력 일측(D3 ,D4)으로 인가되다.
그리고 제1전원입력선(AC1)으로 유입되는 뉴트럴 라인(Neutral Line)의 그라운드 전계는 회로보호소자(NCT1)을 지나 등전위분리전압강하소자(710)내의 저항(R1), 캐패시터(C1)의 병렬 접속구성에 의해 전압강하가 이루어짐으로 상기 뉴트럴 라인 인 그라운드 전계는 소멸된 상태로 등전위전환장치(720)의 제2단자 ③과 제1공통단자 ②를 통해 등전위정류장치(730)의 브리지다이오드 입력 일측인(D1 ,D2)으로 인가된다.
제2전원입력선(AC2)을 통하여 공급되는 핫라인인 220V 전계는 브리지다이오드를 구성하는 다이오드(D3 ,D4)를 지나 다이오드(D2 ,D1)의해 수 볼트(V)이내로 전압 강하가 되어, 등전위정류장치(730)의 브리지다이오드 입력 일측(D1 ,D2)의 양단자에도 핫라인인 220V 전계가 그대로 유기 되는데, 이는 제1전원입력선(AC1)으로 유입되는 뉴트럴 라인인 그라운드 전계는 회로보호소자(NCT1)을 지나 일측에 병렬로 결선된 등전위분리전압강하소자(710) 내의 캐패시터(C1)와 저항(R1)에 의해, 전압 강하되어 제2전원입력선(AC2)을 통하여 공급되는 핫라인인 220V 전계가 다이오드(D2 ,D1)의 양단자 간에도 작용하도록 뉴트럴 라인인 그라운드 전계를 차폐하는 것과 같은 효과로 인하여 등전위정류장치(730)의 브리지다이오드의 양 입력 양단에는 등전위인 핫라인인 220V의 전계가 인가된다.
위와 같은 동작으로 인하여 상기 등전위정류장치(730)를 통하여 정류된 직류 정전압 전원은 그라운드 전위보다 높은 고 전위가 그대로 유기되어 접지 전위 판독장치(780)에 공급된다.
또한 등전위전환장치(720)인 제2공통단자 ⑤에는 저항(R3)와 캐패시터(C10)가 병렬 접속되어 구성된 과전압보호장치(740)의 일측이 접속되고, 상기 과전압보호장치(740)의 타측은 접지전환장치(750)의 제1단자 ①에 스위칭 접속된 제1공통단자 ②에 접속되어 있다. 따라서, 상기 접지전환장치(750)의 제1공통단자 ②에 접속된 과전류차단장치(770)와 접지단자(7110)에는 핫라인인 220V 전계가 그대로 유기된다.
접지단자(7110)로 부터 유입되는 핫라인 220V 전계로 인하여 접지전위판독장치(780)의 디텍터 안테나(detector antena)의 주변에는 고전위 전계가 형성되어 비교기(COMP)의 비반전단자(+)로 인가되고, 이때에는 상기 비반전단자(+)로 입력되는 고전위 전계의 값은 반전단자(-)에 설정된 설정값 보다 높은 상태로 유입되기 때문에 이 경우엔 전위표시장치(790)로 경보등 및 경보음을 출력시켜 등전위전환장치(720)를 자동 또는 수동으로 그라운드 전위로 전환시키도록 유도한다.
둘째로 도 7b와 같이, 등전위전환장치(720)의 제1공통단자 ② 및 제2공통단자 ⑤가 각각 제1단자 ①와 제4단자 ⑥에 각각 스위칭 전환된 경우, 제2전원입력선(AC2)으로 유입되는 핫라인 220V 전계는 등전위 회로보호소자(NCT2)를 지나 병렬 접속된 캐패시터(C2) 저항(R2)에 의해 전압강하가 이루진 후, 등전위전환장치(720)의 제4단자 ⑥에 스위칭 접속된 제2공통단자 ⑤를 통해 등전위정류장치(730)의 브리지다이오드 입력 일측인 (D3,D4)에 연결된다. 또한, 제1전원입력선(AC1)의 뉴트럴 라인의 그라운드 전계는, 회로보호소자(NCT1)을 경유하여 등전위전환장치(720)의 제1단자 ①에 접속된 제1공통단자 ②에 의해, 등전위정류장치(730)의 브리지다이오드 입력 일측(D1,D2)으로 인가된다.
따라서, 제1전원입력선(AC1)을 통하여 공급되는 뉴트럴라인의 그라운드 전계는 회로보호소자(NCT1)을 통하여 등전위정류장치(730)의 브리지다이오드 입력 일측(D1,D2)으로 인가되고 브리지다이오드(D3 ,D4), (D2 ,D1)의해 수 볼트(V)이내로 전압 강하가 되어 등전위정류장치(730)의 브리지다이오드의 타측(D3 ,D4)의 양단자에도 뉴트럴 라인인 그라운드 전계가 그대로 인가되는데, 이는 제2전원입력선(AC2)을 통하여 유입되는 핫라인인 220V 의 전계가 회로보호소자(NCT2)와 일측에 접속된 등전위분리전압강하소자(710) 내에서 병렬로 접속된 저항(R2)과 캐패시터(C2)에 의해 전압강하가 이루어져 핫라인인 220V 의 전계를 차폐하는 것과 같은 효과로 인하여 등전위정류장치(730)의 브리지다이오드 양 입력 양단에는 등전위인 뉴트럴 라인 인 그라운드 전계가 그대로 인가되어 등전위 정류장치(730)를 통하여 접지전위판독장치(780)에 안정된 전원이 공급된다.
상기 상태로 설정된 등전위전환장치(720)의 제2공통단자 ⑤에는 저항(R3)와 캐패시터(C10)가 병렬 접속되어 구성된 과전압보호장치(740)의 일측이 접속되고, 상기 과전압보호장치(740)의 타측은 접지전환장치(750)의 제1단자 ①에 스위칭 접속된 제1공통단자 ②에 접속되어 있다. 따라서, 상기 접지전환장치(750)의 제1공통단자 ②에 접속된 과전류차단장치(770)와 접지단자(7110)를 통하여 전계파가 흡수된다.
또한 상기 접지단자(7110)를 통하여 유기되는 전계의 변화를 접지전위판독장치(780)의 디텍터 안테나(detector antena)로 감지하여, 접지전위판독장치(780) 내의 비교기(COMP)의 반전단자(-)에 설정된 입력 설정값 보다 낮은 경우에 해당 되므로 전위표시장치(790)의 경보음 및 경보등을 차단시켜 등전위전환장치(720)의 전환상태를 유지케 한다.
또한 위와 같은 동작 상태에서 접지전환장치(750)의 제1공통단자 ②가 제2단자 ③에 접속되고, 제2공통단자 ⑤가 제3단자 ④에 스위칭 접속되도록 전환되는 경우(중성점접지상태)의 동작은 도 7a의 동작 설명과 동일하므로 생략하기로 한다.
[동작예 3]
제1 및 제2전원입력선(AC1, AC2)이 모두 핫라인으로 110V의 전계가 공급되는 단상 3선식인 경우에 본 발명의 동작예를 도 8a 내지 도 8c를 참조하여 설명하기로 한다.
등전위전환장치(720)의 전환위치에 따라 첫째로 제1공통단자 ②는 제2단자 ③에 접속되고, 제2공통단자 ⑤는 제3단자 ④에 스위칭 접속되는 경우와, 둘째로 등전위전환장치(720)의 제1공통단자 ②가 제1단자 ①에 제2공통단자 ⑤는 제4단자 ⑥에 부합되도록 스위칭 된 경우에 대한 전계의 흐름을 기술하면 아래와 같다.
첫째로, 도 8a와 같이 등전위전환장치(720)의 제1공통단자 ②가 제2단자 ③에 접속되고, 제2공통단자 ⑤는 제3단자 ④에 스위칭 전환된 경우의 동작에 대해서 설명하기로 한다.
제2전원입력선(AC2)으로 유입되는 핫라인 110V 전계는 회로보호소자(NCT2)를 지나 등전위전환장치(720)의 제3단자 ④에 스위칭 접속된 제2공통단자 ⑤를 통해 등전위정류장치(730)의 브리지다이오드 입력 일측(D3, D4)에 인가되다.
제1전원입력선(AC1)으로 유입되는 핫라인 110V 전계는 회로보호소자(NCT1)을 경유하여 등전위분리전압강하소자(710)의 내부에서 병렬 접속된 저항(R1)과 캐패시터(C1)에 의해 전압강하가 이루어진 후 등전위전환장치(720)의 제2단자 ③에 스위칭 접속된 제1공통단자 ②를 통해 등전위정류장치(730)의 브리지다이오드의 입력측(D1 ,D2)에 인가된다.
제2전원입력선(AC2)을 통하여 공급되는 핫라인인 110V 전계는 브리지다이오드의 다이오드(D3 ,D4)를 지나 다이오드(D2 ,D1)의해 수 볼트(V) 이내로 전압 강하가 되어, 등전위정류장치(730)의 브리지다이오드 입력 일측인(D1 ,D2)의 양단자에도 핫라인인 110V 전계가 그대로 유기 되는데, 이는 제1전원입력선(AC1)으로 유입되는 핫라인 110V 전계가 회로보호소자(NCT1)를 경유하여 등전위분리전압강하소자(710) 내의 저항(R1)과 이에 병렬 접속된 캐패시터(R1)에 의해 전압 강하가 되어 제2전원입력선(AC2)을 통하여 공급되는 핫라인인 110V 전계가 브리지다이오드의 일측(D2 ,D1)의 양단자 간에도 유기되어 등전위정류장치(730)의 브리지다이오드 양 입력 양단에는 등전위인 핫라인인 110V의 전계가 인가된다.
이로 인해 등전위정류장치(730)를 통하여 정류된 직류 정전압 전원은 그라운드 전위보다 높은 고 전위가 그대로 유기되어 접지전위판독장치(780)에 공급되고 접지단자(7110)로 부터 유입되는 핫라인인 110V 전계로 인하여 접지전위판독장치(780)의 디텍터 안테나(detector antena)주변에는 고전위 전계가 형성되어 상기 기술한 발명의 구성에 따라 상기 비교기(COMP)의 반전단자(-)에 설정된 입력 설정값보다 높은 전위가 비교기(COMP)의 비반전단자(+)로 인가됨으로 출력단자에 접속된 전위표시장치(790)로 경보등 및 경보음을 출력시켜 등전위전환장치(720)를 자동 및 수동으로 그라운드 전위로 전환 시키도록 유도한다.
둘째로, 도 8b에 도시된 바와 같이 등전위전환장치(720)의 제1공통단자 ②가 제1단자 ①에 스위칭 접속되고, 제2공통단자 ⑤가 제4단자 ⑥에 스위칭 접속된 상태로 전환된 경우, 제2전원입력선(AC2)으로 유입되는 핫라인인 110V 의 전계는 회로보호소자(NCT2)와 등전위분리전압강하소자(710) 내의 저항(R2)과 이에 병렬 접속된 캐패시터(C2)에 의해 전압강하가 이루어져 등전위전환장치(720)의 제4단자 ⑥에 연결된 제2공통단자 ⑤로 출력된다. 이때, 상기 등전위전환장치(720)의 제2공통단자 ⑤의 전압은 등전위정류장치(730)의 브리지다이오드 입력 일측(D3,D4)에 인가되고, 제1전원입력선(AC1)으로부터 인가된 핫라인 110V 의 전계는 회로보호소자(NCT1)을 지나 등전위전환장치(720)의 제1단자 ①에 스위칭 접속된 제1공통단자 ②를 경유하여 등전위정류장치(730)의 브리지다이오드 입력 일측(D1,D2)으로 인가된다. 따라서, 상기 브리지다이오드(D1 ,D2), (D3 ,D4)에 의해 수 볼트(V)이내로 전압 강하가 되어 등전위정류장치(730)의 브리지다이오드 다른 입력 일측(D3,D4)의 양단자 에도 핫라인인 110V 전계가 그대로 인가된다.
이는 제2전원입력선(AC2)을 통하여 유입되는 핫라인인 110V의 전계가 회로보호소자(NCT2)와 일측에 병렬로 결선된 등전위분리전압강하소자(710) 내의 캐패시터(C2)와 저항(R2)에 의해 전압강하가 이루어져 핫라인 110V의 전계를 차폐하는 것과 같은 효과로 인하여 등전위정류장치(730)의 브리지다이오드 입력 양단에는 등전위 핫라인인 110V의 전계가 인가되어 상기 등전위정류장치(730)를 통하여 정류된 직류 정전압 전원은 그라운드 전위보다 높은 고 전위가 그대로 유기되어 접지전위판독장치(780)에 공급된다. 또한 접지단자(7110)로부터 유입되는 핫라인인 110V 전계로 인하여 접지전위판독장치(780)의 디텍터 안테나(detector antena)의 주변에는 고전위 전계가 형성되어 비교기(COMP)의 비반전단자(+)에 인가되고 접지전위판독장치(780)의 비교기(COMP)의 반전단자(-)에 설정된 설정값 보다 높은 전계강도가 유입되기 때문에 이 경우엔 전위표시장치(790)로 경보등 및 경보음을 출력시켜 등전위전환장치(720)를 자동 및 수동으로 그라운드 전위로 전환 시키도록 유도한다.
동작예 3에서 등전위전환장치(720)를 반복하여 전환시켜도 여전히 전위표시장치(790)에 경보등 및 경보음이 차단되지 않으면 제1 및 제2전원입력선 중에 뉴트럴 라인인 그라운드 전위가 없는 단상 3선식 전원으로 판독하여 도 8c와 같이 접지전환장치(750)를 이용하여 자동 및 수동으로 중성점접지(760)로 전환시킨다.
상기에서 도 8c와 같이 접지전환장치(750)의 제1공통단자 ②가 제2단자 ③에 접속되고, 제2공통단자 ⑤가 제3단자 ④에 스위칭 전환되면, 접지전환장치(750)의 제2단자 ③에 결선된 중성점접지(760) 내의 저항(R5)과 이에 병렬 접속된 캐패시터(C6), 저항(R6)과 이에 병렬 접속된 캐패시터(C7)의 양단자가 각각 회로보호소자(NTC1, NTC2)의 타측과 접지전환장치(750)의 제2단자 ③를 중점으로 각각 병렬로 결선 되어있어 제1 및 제2전원입력선(AC1, AC2)을 통하여 동시에 핫라인으로 110V 의 전계가 인가되나 상호간에 역위상으로 작용하여 접지전환장치(750)의 제2단자 ③에는 그라운드 전위와 동일한 중성점접지가 되어 과전류차단장치(770)와 결선된 접지단자(7110)를 통하여 유기되는 전계의 변화가 접지전위판독장치(780)의 디텍터 안테나(detector antena)에 의해 감지되며, 상기 디텍터 안테나(detector antena)에 의해 감지된 전계가 접지전위판독장치(780)의 비교기(COMP)의 비반전단자(+)에 인가되면, 상기 기술한 발명의 구성에 따라 상기 비교기(COMP)의 반전단자(-)에 설정된 입력 설정값보다 낮은 전계강도로 판독되어 전위표시장치(790)로 경보등 및 경보음을 차단시키는 신호를 출력하여 접지전환장치(750)의 위치를 현상태로 유지하도록 한다.
이 경우 상기 접지전환장치(750)의 제2공통단자 ⑤는 도 8c와 같이 제3단자 ④에 결선되어 있는 중성점접지표시장치(7100)에 연결되어 중성점 접지 상태를 표시해 준다.
도 5에서 제1전원입력선(AC1)에 회로보호소자(NTC1)의 일측이 결선 되고, 상기 회로보호소자(NTC1)의 타측은 등전위전환장치(720)의 제1단자 ①에 접속되어 있다. 이때, 상기 회로보호소자(NTC1)의 타측과 상기 등전위전환장치(720)의 제2단자 ③의 사이에는 등전위분리전압강하소자(710)를 구성하는 캐패시터(C1)와 저항(R1)이 병렬접속되어 구성된다.
제2전원입력선(AC2)에는 회로보호소자(NTC2)의 일측이 결선 되고, 상기 회로보호소자(NTC2)의 타측은 등전위전환장치(720)의 제3단자 ④에 접속되어 있다. 이때, 상기 회로보호소자(NTC2)의 타측과 상기 등전위전환장치(720)의 제4단자 ⑥의 사이에는 등전위분리전압강하소자(710)를 구성하는 캐패시터(C2)와 저항(R2)이 병렬접속되어 구성된다.
상기 등전위전환장치(720)의 제1공통단자 ②는 제1단자 ①과 제2단자 ③에 스위칭되어 접속되며, 제2공통단자 ⑤는 제3단자 ④와 제4단자 ⑥에 스위칭 접속되며, 상기 등전위전환장치(720)의 제1공통단자 ②와 제2공통단자 ⑤는 연동하여 전환된다. 이때 상기 등전위전환장치(720)의 제1공통단자 ②는 등전위정류장치(730)의 브리지다이오드 입력 일측(D2 ,D1)에 연결하고, 제2공통단자 ⑤는 상기 등전위정류장치(730)의 브리지다이오드 반대 입력 일측(D3 ,D4)에 연결되도록 결선한다.
상기 등전위정류장치(730)의 구성은 브리지 정류 다이오드(D1, D2, D3, D4)의 출력점(D1, D4)에 전압강하소자인 저항(R4)의 일측을 결선하고 그 출력점에 제너 다이오드(D5)와 같은 정전압 소자를 극성에 맞도록 일극을 결선하고 또 다른 일 극은 브리지 정류다이오드드(D1~D4)의 다른 출력점(D2,D3)에 결선하여 직류 정전압을 얻도록 회로 구성을 한다.
도 5의 과전압보호장치(740)는 저항(R3)와 캐패시터(C10)가 병렬 접속되어 구성되며, 그 일측은 등전위전환장치(720)의 제2공통단자 ⑤에 접속되고, 타측은 접지전환장치(750)의 제1단자 ①에 접속되어 있다.
상기 접지전환장치(750)의 제1공통단자 ②와 제2공통단자 ⑤는 각각 제1단자 ①과 제2단자 ③ 및 제3단자 ④와 제4단자 ⑥의 사이에서 전환되도록 구성된다.
중성점접지(760)의 구성은 상기 제1전원입력선(AC1)의 회로보호소자(NTC1)의 타측과 접지전환장치(750)의 제2단자 ③의 사이에 병렬접속된 저항(R5)과 캐피시터(C6)와, 상기 제2전원입력선(AC2)에 연결된 회로보호소자(NTC2)의 타측과 접지전환장치(750)의 제2단자 ③의 사이에 병렬접속된 저항(R6)과 캐피시터(C7)로 구성되어 있다.
도 5의 과전류차단장치(770)는 미리 설정된 이상의 전류가 흐르지 못하도록 제어하는 소자로서 일측은 접지전환장치(750)의 제1공통단자 ②에 연결되고, 타측은 접지단자(7110)에 결선되어 전계파를 흡수하도록 구성한다.
도 5의 접지전위판독장치(780)는 비교기(COMP)를 포함하여 구성된다. 상기 비교기(COMP)의 비반전단자(+)는 저항(R9) 및 캐패시터(C8)와 디텍터 안테나(detector antena)를 통하여 감지된 전계를 증폭하기 위한 트랜지스터, 즉 증폭소자(Q2)의 에미터(E) 단자가 결선되고, 반전단자(-)에는 저항(R8, R10, R11) 및 상기 저항(R11)에 병렬 접속된 다이오드(D7)에 의해 설정된 전압이 입력되도록 구성된다.
상기 접지전위판독장치(780)내의 비교기(COMP)는 디텍터 안테나 (detector antena)를 통하여 감지되는 전계와 비반전단자(+)에 설정된 값을 비교하여 접지전위를 판독하기 위한 신호를 출력한다. 즉, 상기 디텍터 안테나를 통하여 감지되는 전계가 그라운드 전계인 경우 상기 비교기(COMP)의 반전단자(-)로 입력되는 설정된 설정값 보다 비반전단자(+)로 유입되는 전계로 인한 변화폭이 더 작기 때문에 비교기(COMP)의 출력 단자에는 아무런 신호도 출력하지 않는다.
만일 디텍터 안테나(detector antena)를 통하여 감지되는 전계로 인하여 비교기(COMP)의 반전단자(-)에 설정된 설정값 보다 비반전단자(+)의 전압이 더 높게 되면 상기 비교기(COMP)는 고(HI)신호를 출력하여 전위표시장치(790)에서 경보등을 점등시키고, 경보음을 발생하여 상기 등전위전환장치(720)를 자동 및 수동으로 그라운드 전위로 전환토록 유도하도록 동작 된다.
[동작예 1]
상기 본 발명의 과제 해결 수단으로 기술한 구성의 실시 예로서 제2전원입력선(AC2)에는 뉴트럴 라인(Neutral Line)인 그라운드 전계가 인가되고, 제1전원입력선(AC1)에는 핫라인으로 220V의 전계가 인가되는 단상 2 선식인 경우에 대해서 상세 설명하기로 하겠다.
등전위전환장치(720)의 전환위치에 따라 첫째로 제1공통단자 ②는 제2단자 ③에 접속되고, 제2공통단자 ⑤는 제3단자 ④에 스위칭 접속되는 경우와, 둘째로 등전위전환장치(720)의 제1공통단자 ②가 제1단자 ①에, 제2공통단자 ⑤는 제4단자 ⑥에 부합되도록 스위칭 된 경우에 대한 전계의 흐름을 기술하면 아래와 같다.
첫째로, 등전위전환장치(720)가 도 6a에 도시된 바와 같이 전환된 경우, 제2전원입력선(AC2)으로 유입되는 뉴트럴 라인(Neutral Line)의 그라운드 전계는 회로보호소자(NCT2)를 통해 등전위전환장치(720)의 제3단자 ④와 접속된 제2공통단자 ⑤를 통해 등전위정류장치(730)의 브리지다이오드 입력 일측인(D3 ,D4)에 접속된다. 이때, 또다른 제1전원입력선(AC1)으로 유입되는 핫라인 220V전계는 회로보호소자(NCT1)를 경유하여 등전위분리전압강하소자(710)의 병렬 접속된 저항(R1)과 캐패시터(C1)에 의해 전압강하가 이루어진 후 등전위전환장치(720)의 제2단자 ③에 스위칭 접속된 제1공통단자 ②를 통해 등전위정류장치(730)의 브리지다이오드의 입력측(D1 ,D2)에 인가된다.
이 경우 대지 접지(EARTH)를 기준으로 등전위정류장치(730)의 브리지다이오드 입력 일측인(D1, D2)와 (D3 ,D4)간에는 수 볼트(V) 이내의 차이로 뉴트럴 라인 (Neutral Line)인 그라운드 전계가 인가된다.
이는 제1전원입력선(AC1)으로 유입되는 핫라인 220V의 전계가 회로보호소자(NCT1)를 지나 일측에 병렬로 결선된 등전위분리전압강하소자(710)내의 캐패시터(C1)와 저항(R1)의 전압강하로 인하여 제2전원입력선(AC2)을 통하여 공급되는 뉴트럴 라인(Neutral Line)의 그라운드 전계가 브리지다이오드(D1 ,D2) 양단자 간에도 유기되어 등전위정류장치(730)의 브리지다이오드 양 입력 양단에는 등전위인 뉴트럴라인(Neutral Line)인 그라운드 전위가 그대로 인가되는 효과로 작용하고, 등전위정류장치(730)를 통하여 얻어진 그라운드 전위의 직류 정전압으로 인하여 접지전위판독장치(780)에 안정된 전원을 공급하고, 상기 등전위전환장치(720)의 제2공통단자 ⑤에 과전압보호장치(740)의 병렬 접속된 캐패시터(C10)와 저항(R3)의 일측이 접속되고, 상기 캐패시터(C10)와 저항(R3)의 타측은 접지전환장치(750)의 제1단자 ①에 접속된 제1공통단자 ②에 결선된 과전류차단장치(770)와 접지단자(7110)를 통하여 전계파를 흡수하도록 한다.
이때, 상기 접지단자(7110)를 통하여 유기되는 전계의 변화는 접지전위판독장치(780)의 디텍터 안테나(detector antena)로 감지되어 비교기(COMP)의 비반전단자(+)로 입력되어 반전단자(-)의 설정값과 비교된다. 상기 비교 결과 디텍터 안테나(detector antena)로 입력되는 전계의 레벨이 상기 설정값 보다 낮은 그라운드전위로 판독되면 상기 비교기(COMP)의 출력은 없게 되어 전위표시장치(790)의 경보음 및 경보등을 차단되며, 등전위전환장치(720)의 스위칭 상태를 유지하도록 한다.
상기와 같은 동작 상태로부터 도 6a에 도시된 접지전환장치(750)의 제1공통단자 ②가 도 6b와 같이 제2단자 ③에 접속되고 제2공통단자 ⑤가 제3단자 ④에 접속되도록 전환되는 경우의 중성점 접지상태를 설명하기로 한다.
도 6b와 같은 중성점 접지상태는 접지전환장치(750)의 제2단자 ③에 중성점접(760)을 구성하는 저항(R5, R6) 및 캐패시터(C6, C7)의 타측이 각각 연결되어 있다. 이때, 상기 저항 R5와 캐패시터 C6, 저항 R6과 캐패시터 C7은 각각 병렬로 연결되어 상기 회로보호소자(NTC1, NTC2)의 타측과 접지전환장치(750)의 제2단자 ③의 사이에 접속되어 있다. 따라서, 제1 및 제2전원입력선(AC1, AC2)으로 입력되는 전압은 중성점접지(760) 내의 저항과 캐패시터의 전압강하소자에 의해 전압강하가 이루어져 과전류차단장치(770)와 결선된 접지단자(7110)로 흐른다.
상기 접지단자(7110)를 통하여 유기되는 전계의 변화는 디텍터 안테나 (detector antena)에 의해 감지되어 접지전위판독장치(780) 내의 비교기(COMP)의 비반전단자(+)로 입력된다. 이때 상기 비교기(COMP)는 앞서 기술한 발명의 구성에 따라 반전단자(-)에 설정된 설정값 보다 비반전단자(+)로 입력되는 신호를 높은 전계강도로 판독하여 전위표시장치(790)로 경보등 및 경보음을 발생시키기 위한 신호를 출력하여 접지전환장치(750)의 전환 위치가 잘못되었음을 알려주어 접지전환장치(750)의 제1공통단자 ②와 제2공통단자 ⑤를 다른 단자로 수동 또는 자동으로 전환시키도록 유도한다.
둘째로 등전위전환장치(720)의 제1공통단자 ②와 제2공통단자 ⑤가 도 6c에 도시된 바와 같이 제1단자 ①와 제4단자 ⑥에 접속되도록 전환된 경우, 제2입력전원선(AC2)으로 유입되는 뉴트럴 라인(Neutral Line)인 그라운드 전계는 회로보호소자 (NCT2)를 경유하여 등전위분리전압강하소자(710) 내의 전압강하소자인 저항(R2)과 이에 병렬접속된 캐패시터(C2)에 의해 전압강하가 이루어져 그라운드 전위는 소멸된 상태로 상기 등전위전환장치(720)의 제4단자 ⑥에 접속된 제2공통단자 ⑤를 경유하여 등전위정류장치(730)의 브리지다이오드 입력 일측인(D3,D4)에 인가된다.
이때, 두 제1 및 제2전원입력선(AC1, AC2) 중 제1전원입력선 AC1으로부터 인가된 핫라인 220V의 전계는, 회로보호소자(NCT1)을 지나 등전위전환장치(720)의 제1단자 ①과 이에 접속된 제1공통단자 ②에 의해 등전위정류장치(730)의 브리지다이오드 입력 일측(D1,D2)으로 인가됨으로써 상기 브리지다이오드(D1 ,D2), (D3 ,D4)에 의해 수 볼트(V) 이내로 전압 강하가 되어 등전위정류장치(730)의 브리지다이오드 다른 입력 일측(D3,D4)의 양단에도 핫라인인 220V 전계가 그대로 인가된다.
이로 인해 첫번째 기술한 예와 반대로 작용하여 등전위정류장치(730)의 브리지다이오드 입력 양단에 등전위인 핫라인인 220V의 전계가 인가되기 때문에 등전위정류장치(730)를 통하여 정류된 직류 정전압 전원은 그라운드 전위보다 높은 고 전위가 그대로 유기되어 접지전위판독장치(780)에 공급하게 된다.
이때 등전위전환장치(720)의 제2공통단자 ⑤에는 저항(R3)과 캐시패터(C10)가 병렬 접속되어 구성된 과전압보호장치(740)의 일측이 접속되고, 상기 과전압보호장치(740)의 타측은 접지전환장치(750)의 제1단자 ①에 접속된 제1공통단자 ②에 연결된 상태이기 때문에 과전류차단장치(770)와 접지단자(7110)에는 핫라인인 220V 전계가 그대로 유기된다.
접지단자(7110)로 부터 유입되는 핫라인인 220V 전계로 인하여 접지전위판독장치(780)의 디텍터 안테나(detector antena) 주변에는 고전위 전계가 형성되어 비교기(COMP)의 비반전단자(+)에 인가된다. 이때, 상기 비반전단자(+)로 인가되는 전계강도는 비교기(COMP)의 반전단자(-)에 설정된 설정값 보다 높은 전계 강도로 유입되기 때문에 전위표시장치(790)로 경보등 및 경보음을 출력시켜 등전위전환장치(720)를 자동 및 수동으로 그라운드 전위로 전환 시키도록 유도한다.
한편, 위 동작 상태에서 접지전환장치(750)의 제1공통단자 ②가 제2단자 ③과, 제2공통단자 ⑤가 제3단자 ④에 접속되도록 전환되는 경우, 즉 중성점 접지상태는 도 6a의 설명과 동일하므로 그 동작설명은 생략하기로 한다.
[동작예 2]
상기 기술한 본 발명 구성에 의한 동작예 1과 반대로 제2전원입력선(AC2)에는 핫라인인 220V 전계가 인가되고, 제1전원입력선(AC1)에는 뉴트럴 라인 (Neutral Line)인 그라운드 전계가 전계가 인가되는 단상 2 선식인 경우에 대한 동작을 도 7a와 도 7b를 참조하여 설명한다.
도 5에 도시된 등전위전환장치(720)의 제1공통단자 ② 및 제2공통단자 ⑤가 각각 제2단자 ③와 제3단자 ④에 각각 스위칭 접속된 경우와, 둘째로 등전위전환장치(720)의 제1공통단자 ② 및 제2공통단자 ⑤가 각각 제1단자 ①와 제4단자 ⑥으로 전환 스위칭된 경우의 전계 흐름 과정을 설명하면 아래와 같다.
첫째로 도 7a와 같이 등전위전환장치(720)의 제1공통단자 ② 및 제2공통단자 ⑤가 각각 제2단자 ③와 제3단자 ④에 각각 스위칭 전환된 경우, 제2전원입력선(AC2)으로 유입되는 핫라인 220V 전계는 회로보호소자(NCT2)를 지나 등전위전환장치(720)의 제3단자 ④에 접속된 제2공통단자 ⑤를 경유하여 등전위정류장치(730)의 브리지다이오드 입력 일측(D3 ,D4)으로 인가되다.
그리고 제1전원입력선(AC1)으로 유입되는 뉴트럴 라인(Neutral Line)의 그라운드 전계는 회로보호소자(NCT1)을 지나 등전위분리전압강하소자(710)내의 저항(R1), 캐패시터(C1)의 병렬 접속구성에 의해 전압강하가 이루어짐으로 상기 뉴트럴 라인 인 그라운드 전계는 소멸된 상태로 등전위전환장치(720)의 제2단자 ③과 제1공통단자 ②를 통해 등전위정류장치(730)의 브리지다이오드 입력 일측인(D1 ,D2)으로 인가된다.
제2전원입력선(AC2)을 통하여 공급되는 핫라인인 220V 전계는 브리지다이오드를 구성하는 다이오드(D3 ,D4)를 지나 다이오드(D2 ,D1)의해 수 볼트(V)이내로 전압 강하가 되어, 등전위정류장치(730)의 브리지다이오드 입력 일측(D1 ,D2)의 양단자에도 핫라인인 220V 전계가 그대로 유기 되는데, 이는 제1전원입력선(AC1)으로 유입되는 뉴트럴 라인인 그라운드 전계는 회로보호소자(NCT1)을 지나 일측에 병렬로 결선된 등전위분리전압강하소자(710) 내의 캐패시터(C1)와 저항(R1)에 의해, 전압 강하되어 제2전원입력선(AC2)을 통하여 공급되는 핫라인인 220V 전계가 다이오드(D2 ,D1)의 양단자 간에도 작용하도록 뉴트럴 라인인 그라운드 전계를 차폐하는 것과 같은 효과로 인하여 등전위정류장치(730)의 브리지다이오드의 양 입력 양단에는 등전위인 핫라인인 220V의 전계가 인가된다.
위와 같은 동작으로 인하여 상기 등전위정류장치(730)를 통하여 정류된 직류 정전압 전원은 그라운드 전위보다 높은 고 전위가 그대로 유기되어 접지 전위 판독장치(780)에 공급된다.
또한 등전위전환장치(720)인 제2공통단자 ⑤에는 저항(R3)와 캐패시터(C10)가 병렬 접속되어 구성된 과전압보호장치(740)의 일측이 접속되고, 상기 과전압보호장치(740)의 타측은 접지전환장치(750)의 제1단자 ①에 스위칭 접속된 제1공통단자 ②에 접속되어 있다. 따라서, 상기 접지전환장치(750)의 제1공통단자 ②에 접속된 과전류차단장치(770)와 접지단자(7110)에는 핫라인인 220V 전계가 그대로 유기된다.
접지단자(7110)로 부터 유입되는 핫라인 220V 전계로 인하여 접지전위판독장치(780)의 디텍터 안테나(detector antena)의 주변에는 고전위 전계가 형성되어 비교기(COMP)의 비반전단자(+)로 인가되고, 이때에는 상기 비반전단자(+)로 입력되는 고전위 전계의 값은 반전단자(-)에 설정된 설정값 보다 높은 상태로 유입되기 때문에 이 경우엔 전위표시장치(790)로 경보등 및 경보음을 출력시켜 등전위전환장치(720)를 자동 또는 수동으로 그라운드 전위로 전환시키도록 유도한다.
둘째로 도 7b와 같이, 등전위전환장치(720)의 제1공통단자 ② 및 제2공통단자 ⑤가 각각 제1단자 ①와 제4단자 ⑥에 각각 스위칭 전환된 경우, 제2전원입력선(AC2)으로 유입되는 핫라인 220V 전계는 등전위 회로보호소자(NCT2)를 지나 병렬 접속된 캐패시터(C2) 저항(R2)에 의해 전압강하가 이루진 후, 등전위전환장치(720)의 제4단자 ⑥에 스위칭 접속된 제2공통단자 ⑤를 통해 등전위정류장치(730)의 브리지다이오드 입력 일측인 (D3,D4)에 연결된다. 또한, 제1전원입력선(AC1)의 뉴트럴 라인의 그라운드 전계는, 회로보호소자(NCT1)을 경유하여 등전위전환장치(720)의 제1단자 ①에 접속된 제1공통단자 ②에 의해, 등전위정류장치(730)의 브리지다이오드 입력 일측(D1,D2)으로 인가된다.
따라서, 제1전원입력선(AC1)을 통하여 공급되는 뉴트럴라인의 그라운드 전계는 회로보호소자(NCT1)을 통하여 등전위정류장치(730)의 브리지다이오드 입력 일측(D1,D2)으로 인가되고 브리지다이오드(D3 ,D4), (D2 ,D1)의해 수 볼트(V)이내로 전압 강하가 되어 등전위정류장치(730)의 브리지다이오드의 타측(D3 ,D4)의 양단자에도 뉴트럴 라인인 그라운드 전계가 그대로 인가되는데, 이는 제2전원입력선(AC2)을 통하여 유입되는 핫라인인 220V 의 전계가 회로보호소자(NCT2)와 일측에 접속된 등전위분리전압강하소자(710) 내에서 병렬로 접속된 저항(R2)과 캐패시터(C2)에 의해 전압강하가 이루어져 핫라인인 220V 의 전계를 차폐하는 것과 같은 효과로 인하여 등전위정류장치(730)의 브리지다이오드 양 입력 양단에는 등전위인 뉴트럴 라인 인 그라운드 전계가 그대로 인가되어 등전위 정류장치(730)를 통하여 접지전위판독장치(780)에 안정된 전원이 공급된다.
상기 상태로 설정된 등전위전환장치(720)의 제2공통단자 ⑤에는 저항(R3)와 캐패시터(C10)가 병렬 접속되어 구성된 과전압보호장치(740)의 일측이 접속되고, 상기 과전압보호장치(740)의 타측은 접지전환장치(750)의 제1단자 ①에 스위칭 접속된 제1공통단자 ②에 접속되어 있다. 따라서, 상기 접지전환장치(750)의 제1공통단자 ②에 접속된 과전류차단장치(770)와 접지단자(7110)를 통하여 전계파가 흡수된다.
또한 상기 접지단자(7110)를 통하여 유기되는 전계의 변화를 접지전위판독장치(780)의 디텍터 안테나(detector antena)로 감지하여, 접지전위판독장치(780) 내의 비교기(COMP)의 반전단자(-)에 설정된 입력 설정값 보다 낮은 경우에 해당 되므로 전위표시장치(790)의 경보음 및 경보등을 차단시켜 등전위전환장치(720)의 전환상태를 유지케 한다.
또한 위와 같은 동작 상태에서 접지전환장치(750)의 제1공통단자 ②가 제2단자 ③에 접속되고, 제2공통단자 ⑤가 제3단자 ④에 스위칭 접속되도록 전환되는 경우(중성점접지상태)의 동작은 도 7a의 동작 설명과 동일하므로 생략하기로 한다.
[동작예 3]
제1 및 제2전원입력선(AC1, AC2)이 모두 핫라인으로 110V의 전계가 공급되는 단상 3선식인 경우에 본 발명의 동작예를 도 8a 내지 도 8c를 참조하여 설명하기로 한다.
등전위전환장치(720)의 전환위치에 따라 첫째로 제1공통단자 ②는 제2단자 ③에 접속되고, 제2공통단자 ⑤는 제3단자 ④에 스위칭 접속되는 경우와, 둘째로 등전위전환장치(720)의 제1공통단자 ②가 제1단자 ①에 제2공통단자 ⑤는 제4단자 ⑥에 부합되도록 스위칭 된 경우에 대한 전계의 흐름을 기술하면 아래와 같다.
첫째로, 도 8a와 같이 등전위전환장치(720)의 제1공통단자 ②가 제2단자 ③에 접속되고, 제2공통단자 ⑤는 제3단자 ④에 스위칭 전환된 경우의 동작에 대해서 설명하기로 한다.
제2전원입력선(AC2)으로 유입되는 핫라인 110V 전계는 회로보호소자(NCT2)를 지나 등전위전환장치(720)의 제3단자 ④에 스위칭 접속된 제2공통단자 ⑤를 통해 등전위정류장치(730)의 브리지다이오드 입력 일측(D3, D4)에 인가되다.
제1전원입력선(AC1)으로 유입되는 핫라인 110V 전계는 회로보호소자(NCT1)을 경유하여 등전위분리전압강하소자(710)의 내부에서 병렬 접속된 저항(R1)과 캐패시터(C1)에 의해 전압강하가 이루어진 후 등전위전환장치(720)의 제2단자 ③에 스위칭 접속된 제1공통단자 ②를 통해 등전위정류장치(730)의 브리지다이오드의 입력측(D1 ,D2)에 인가된다.
제2전원입력선(AC2)을 통하여 공급되는 핫라인인 110V 전계는 브리지다이오드의 다이오드(D3 ,D4)를 지나 다이오드(D2 ,D1)의해 수 볼트(V) 이내로 전압 강하가 되어, 등전위정류장치(730)의 브리지다이오드 입력 일측인(D1 ,D2)의 양단자에도 핫라인인 110V 전계가 그대로 유기 되는데, 이는 제1전원입력선(AC1)으로 유입되는 핫라인 110V 전계가 회로보호소자(NCT1)를 경유하여 등전위분리전압강하소자(710) 내의 저항(R1)과 이에 병렬 접속된 캐패시터(R1)에 의해 전압 강하가 되어 제2전원입력선(AC2)을 통하여 공급되는 핫라인인 110V 전계가 브리지다이오드의 일측(D2 ,D1)의 양단자 간에도 유기되어 등전위정류장치(730)의 브리지다이오드 양 입력 양단에는 등전위인 핫라인인 110V의 전계가 인가된다.
이로 인해 등전위정류장치(730)를 통하여 정류된 직류 정전압 전원은 그라운드 전위보다 높은 고 전위가 그대로 유기되어 접지전위판독장치(780)에 공급되고 접지단자(7110)로 부터 유입되는 핫라인인 110V 전계로 인하여 접지전위판독장치(780)의 디텍터 안테나(detector antena)주변에는 고전위 전계가 형성되어 상기 기술한 발명의 구성에 따라 상기 비교기(COMP)의 반전단자(-)에 설정된 입력 설정값보다 높은 전위가 비교기(COMP)의 비반전단자(+)로 인가됨으로 출력단자에 접속된 전위표시장치(790)로 경보등 및 경보음을 출력시켜 등전위전환장치(720)를 자동 및 수동으로 그라운드 전위로 전환 시키도록 유도한다.
둘째로, 도 8b에 도시된 바와 같이 등전위전환장치(720)의 제1공통단자 ②가 제1단자 ①에 스위칭 접속되고, 제2공통단자 ⑤가 제4단자 ⑥에 스위칭 접속된 상태로 전환된 경우, 제2전원입력선(AC2)으로 유입되는 핫라인인 110V 의 전계는 회로보호소자(NCT2)와 등전위분리전압강하소자(710) 내의 저항(R2)과 이에 병렬 접속된 캐패시터(C2)에 의해 전압강하가 이루어져 등전위전환장치(720)의 제4단자 ⑥에 연결된 제2공통단자 ⑤로 출력된다. 이때, 상기 등전위전환장치(720)의 제2공통단자 ⑤의 전압은 등전위정류장치(730)의 브리지다이오드 입력 일측(D3,D4)에 인가되고, 제1전원입력선(AC1)으로부터 인가된 핫라인 110V 의 전계는 회로보호소자(NCT1)을 지나 등전위전환장치(720)의 제1단자 ①에 스위칭 접속된 제1공통단자 ②를 경유하여 등전위정류장치(730)의 브리지다이오드 입력 일측(D1,D2)으로 인가된다. 따라서, 상기 브리지다이오드(D1 ,D2), (D3 ,D4)에 의해 수 볼트(V)이내로 전압 강하가 되어 등전위정류장치(730)의 브리지다이오드 다른 입력 일측(D3,D4)의 양단자 에도 핫라인인 110V 전계가 그대로 인가된다.
이는 제2전원입력선(AC2)을 통하여 유입되는 핫라인인 110V의 전계가 회로보호소자(NCT2)와 일측에 병렬로 결선된 등전위분리전압강하소자(710) 내의 캐패시터(C2)와 저항(R2)에 의해 전압강하가 이루어져 핫라인 110V의 전계를 차폐하는 것과 같은 효과로 인하여 등전위정류장치(730)의 브리지다이오드 입력 양단에는 등전위 핫라인인 110V의 전계가 인가되어 상기 등전위정류장치(730)를 통하여 정류된 직류 정전압 전원은 그라운드 전위보다 높은 고 전위가 그대로 유기되어 접지전위판독장치(780)에 공급된다. 또한 접지단자(7110)로부터 유입되는 핫라인인 110V 전계로 인하여 접지전위판독장치(780)의 디텍터 안테나(detector antena)의 주변에는 고전위 전계가 형성되어 비교기(COMP)의 비반전단자(+)에 인가되고 접지전위판독장치(780)의 비교기(COMP)의 반전단자(-)에 설정된 설정값 보다 높은 전계강도가 유입되기 때문에 이 경우엔 전위표시장치(790)로 경보등 및 경보음을 출력시켜 등전위전환장치(720)를 자동 및 수동으로 그라운드 전위로 전환 시키도록 유도한다.
동작예 3에서 등전위전환장치(720)를 반복하여 전환시켜도 여전히 전위표시장치(790)에 경보등 및 경보음이 차단되지 않으면 제1 및 제2전원입력선 중에 뉴트럴 라인인 그라운드 전위가 없는 단상 3선식 전원으로 판독하여 도 8c와 같이 접지전환장치(750)를 이용하여 자동 및 수동으로 중성점접지(760)로 전환시킨다.
상기에서 도 8c와 같이 접지전환장치(750)의 제1공통단자 ②가 제2단자 ③에 접속되고, 제2공통단자 ⑤가 제3단자 ④에 스위칭 전환되면, 접지전환장치(750)의 제2단자 ③에 결선된 중성점접지(760) 내의 저항(R5)과 이에 병렬 접속된 캐패시터(C6), 저항(R6)과 이에 병렬 접속된 캐패시터(C7)의 양단자가 각각 회로보호소자(NTC1, NTC2)의 타측과 접지전환장치(750)의 제2단자 ③를 중점으로 각각 병렬로 결선 되어있어 제1 및 제2전원입력선(AC1, AC2)을 통하여 동시에 핫라인으로 110V 의 전계가 인가되나 상호간에 역위상으로 작용하여 접지전환장치(750)의 제2단자 ③에는 그라운드 전위와 동일한 중성점접지가 되어 과전류차단장치(770)와 결선된 접지단자(7110)를 통하여 유기되는 전계의 변화가 접지전위판독장치(780)의 디텍터 안테나(detector antena)에 의해 감지되며, 상기 디텍터 안테나(detector antena)에 의해 감지된 전계가 접지전위판독장치(780)의 비교기(COMP)의 비반전단자(+)에 인가되면, 상기 기술한 발명의 구성에 따라 상기 비교기(COMP)의 반전단자(-)에 설정된 입력 설정값보다 낮은 전계강도로 판독되어 전위표시장치(790)로 경보등 및 경보음을 차단시키는 신호를 출력하여 접지전환장치(750)의 위치를 현상태로 유지하도록 한다.
이 경우 상기 접지전환장치(750)의 제2공통단자 ⑤는 도 8c와 같이 제3단자 ④에 결선되어 있는 중성점접지표시장치(7100)에 연결되어 중성점 접지 상태를 표시해 준다.
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Claims (6)
- 제1 및 제2전원입력선(AC1, AC2)으로 입력되는 교류 전원을 등전위로 변환시키기 위한 등전위분리전압강하소자(710)와;
상기 등전위로 변환된 교류 전원을 그라운드 전위로 전환시키는 등전위전환장치(720)와;
상기 등전위로 변환된 교류 전원을 정류하여 직류로 변환시키는 등전위정류장치(730)와;
상기 직류로 변환된 등전위를 판독하기 위한 접지전위판독장치(780)와;
상기 접지전위판독장치(780)의 판독 결과를 경보등 및 경보음으로 출력하기 위한 전위표시장치(790)와;
회로보호 및 안전을 도모하기 위한 과전압보호장치(740)와;
공급 전원 형식에 맞도록 접지방식을 선택하기 위한 접지전환장치(750)와;
상기 등전위분리전압강하소자(710)와 동일한 구성을 가지고 상기 제1 및 제2전원입력선(AC1, AC2)에 연결되어진 중성점접지(760)와;
피접지체와 연결되어 전계파를 제거하기 위한 접지단자(EARTH)(7110)와;
상기 접지전환장치(750)가 상기 중성점접지(760)와 상기 접지단자(7110)에 접속되었을 때 응답하여 이를 표시하는 중성점접지표시장치(7100)와;
상기 접지전환장치(750)와 상기 접지단자(7110)의 사이에 접속되어 일정 값 이하의 전류로 제한하는 과전류차단장치(770);로 구성함을 특징으로 하는 비접촉 전계 감지 및 차단장치.
- 제1항에 있어서, 상기 등전위분리전압강하소자(710)는 상기 제1전원입력선(AC1)에 회로보호소자(NTC1)의 일측이 결선 되고 상기 회로보호소자(NTC1)의 타측은 상기 등전위전환장치(720)의 제1단자에 연결되며 상기 회로보호소자(NTC1)의 타측과 상기 등전위전환장치(720)의 제2단자의 사이에는 캐패시터(C1)과 저항(R1)이 병렬 접속되고, 상기 제2전원입력선(AC2)에 회로보호소자(NTC2)의 일측이 결선되고 상기 회로보호소자(NTC2)의 타측은 상기 등전위전환장치(720)의 제3단자에 연결되며 상기 회로보호소자(NTC2)의 타측과 상기 등전위전환장치(720)의 제4단자의 사이에는 캐패시터(C2)와 저항(R2)이 병렬 접속되어 구성됨을 특징으로 하는 비접촉 전계 감지 및 차단장치.
- 제2항에 있어서, 상기 등전위전환장치(720)는 제1공통단자 ②가 제1단자 ①과 제2단자 ③ 중 선택된 어느 하나에, 제2공통단자 ⑤가 상기 제3단자 ④와 상기 제4단자 ⑥ 중 선택된 어느 하나에 전환되며, 상기 제1공통단자 ②는 상기 등전위정류장치(730) 내의 브리지다이오드의 제1입력측(D2, D1)에 연결하고, 상기 제2공통단자 ⑤는 상기 브리지다이오드의 제2입력측(D3, D4)에 연결되도록 연동으로 전환되는 전환스위치나 릴레이 중 어느 하나를 적용하는 것을 특징으로 하는 비접촉 전계 감지 및 차단장치.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 청구항에 있어서, 상기 접지전위판독장치(780)는 상기 접지단자(EARTH)(7110)로부터 유기되는 전계의 변화를 감지하기 위한 디텍터 안테나(detector antena)를 증폭소자(Q2)의 베이스에 결선하고, 상기 베이스의 일측과 접지 사이에 다이오드(D6)의 캐소드와 애노드를 결선하며, 상기 증폭소자(Q2)의 에미터와 상기 다이오드(D6)의 애노드 사이에는 캐패시터(C8)과 저항(R8)을 병렬 접속하여 상기 증폭소자(Q2)의 에미터를 비교기(COMP)의 비반전단자(+)에 접속하고, 상기 비교기(COMP)의 반전단자(-)에는 상기 등전위정류장치(730)와 접지사이에 직렬 접속된 저항(R8, R10, R11)에 의해 일정한 설정값의 전압이 입력되도록 구성함을 특징으로 하는 비접촉 전계 감지 및 차단장치.
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- 제4항에 있어서, 상기 과전압보호장치(740)는, 저항(R3)와 캐패시터(C10)가 병렬 접속되어 구성되며, 상기 병렬 접속된 저항(R3)와 캐패시터(C10)의 일측은 상기 등전위전환장치(720)의 제1공통단자 와 제2공통단자 중 어느 하나에 접속되고, 타측은 상기 접지전환장치(750)를 통해 상기 과전류차단장치(770)에 접속될 수 있도록 구성되며, 상기 접지전위판독장치(780)의 판독결과에 따라 상기 과전압보호장치(740)의 타측을 상기 중성점접지(760)과 상기 과전류차단장치(770)를 통한 상기 접지단자(7110) 중 어느 하나에 접속되도록 동작함을 특징으로 하는 비접촉 전계 감지 및 차단장치.
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