KR101400436B1 - 접지를 보호하기 위한 회로가 구비된 전원 공급 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 접지를 보호하기 위한 회로가 구비된 전원 공급 장치가 개시된다.
본 발명에 따른 접지를 보호하기 위한 회로가 구비된 전원 공급 장치는 화재 수신반 또는 각종 제어반 내 라이브 라인과 중성 라인에 연결되어, 조작 및 제어 회로에서 과부하가 발생할 경우 상기 조작 및 제어 회로에 공급되는 전원을 차단하는 전원 보호부; 상기 전원 보호부에 연결되어, 상기 라이브 라인과 상기 중성 라인으로 유입되는 써지를 보호하도록 다단으로 구성되는 써지 보호부; 상기 써지 보호부에 연결되어, 노이즈를 제거하는 전원 노이즈 필터부; 상기 써지 보호부의 소자들과 상기 전원 노이즈 필터부의 소자들에 의해 발생되는 누설 전류와 누설 전위를 제거하는 내부용 1차 제거부; 상기 화재 수신반 또는 각종 제어반의 외함과 접지 선로로 유입되는 각종 유해 성분 및 잡음을 억제 또는 제거하는 외부용 1차 제거부; 상기 내부용 1차 제거부와 상기 외부용 1차 제거부로부터 제거되지 않은 써지, 전기적인 이상 신호, 및 잡음을 제거하는 2차 제거부을 포함한다.

Description

접지를 보호하기 위한 회로가 구비된 전원 공급 장치{POWER SUPPLY UNIT HAVING CIRCUIT FOR PROTECTING GROUND}

본 발명은 전원 공급 장치에 관한 것으로, 특히, 전원의 각 라인에 대응하는 접지회로, 외함과 연결되는 접지 회로, 접지 선로와 연결되는 접지 회로를 구비하도록 하는 접지를 보호하기 위한 회로가 구비된 전원 공급 장치에 관한 것이다.

일반적으로 전원 공급 장치는 화재 수신반과 각종 제어반의 AC 220V를 공급하는 장치로서, 누전차단기, 노이즈 필터, 써지 보호기가 별도로 구비되어 있으나 접지에 대한 보호회로는 별도로 구비되지 않는다.

또한 현재 설치되어 사용 중인 써지 보호기와 노이즈 필터에 대한 내부 회로 접지 방식은 한 개의 접지라인으로 써지 보호 소자인 가스 방전관, MOV 바리스터, 노이즈 필터의 콘텐서가 전원의 라이브 라인과 접지 라인, 중성 라인과 접지 라인의 사이에 설치되어 있고, 노이즈 필터의 경우 라이브 라인과 중성 라인 사이에 두 개의 콘덴서가 나란히 설치되어 있어 그 콘덴서의 중성점이 접지 라인에 연결되어 콘텐서, MOV 바리스터, 가스 방전과의 누설 전류가 접지 라인을 통해 화재 수신반과 각종 제어반의 외함과 전용의 접지선을 통하여 대지로 방출되고 있다.

그러나 이러한 전원 공급 장치에 구비되는 써지 보호기의 가스 방전관, MOV 바리스터, 노이즈 필터의 콘텐서 등의 소자들이 특성 변화가 발생하게 되어 누설 전류의 양이 많아질 경우 원인 불명의 누전 차단기 작동 사례가 빈번히 발생하고 있다.

따라서 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 전원의 각 라인에 대응하는 접지회로, 외함과 연결되는 접지회로, 접지 선로와 연결되는 접지회로를 구비하도록 하는 접지를 보호하기 위한 회로가 구비된 전원 공급 장치를 제공하는데 있다.

그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 사항으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 한 관점에 따른 접지를 보호하기 위한 회로가 구비된 전원 공급 장치는 화재 수신반 또는 각종 제어반 내 라이브 라인과 중성 라인에 연결되어, 조작 및 제어 회로에서 과부하가 발생할 경우 상기 조작 및 제어 회로에 공급되는 전원을 차단하는 전원 보호부; 상기 전원 보호부에 연결되어, 상기 라이브 라인과 상기 중성 라인으로 유입되는 써지를 보호하도록 다단으로 구성되는 써지 보호부; 상기 써지 보호부에 연결되어, 노이즈를 제거하는 전원 노이즈 필터부; 상기 써지 보호부의 소자들과 상기 전원 노이즈 필터부의 소자들에 의해 발생되는 누설 전류와 누설 전위를 제거하는 내부용 1차 제거부; 상기 화재 수신반 또는 각종 제어반의 외함과 접지 선로로 유입되는 각종 유해 성분 및 잡음을 억제 또는 제거하는 외부용 1차 제거부; 상기 내부용 1차 제거부와 상기 외부용 1차 제거부로부터 제거되지 않은 써지, 전기적인 이상 신호, 및 잡음을 제거하는 2차 제거부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 전원 보호부는 상기 조작 및 제어 회로에서 누전 및 과부하, 단락 사고가 발생할 경우 상기 조작 및 제어 회로에 공급되는 전원 공급을 차단하는 누전 차단기; 상기 누전 차단기에 연결되어 상기 조작 및 제어 회로에서 과부하가 발생할 경우 회로에 공급되는 전원을 차단하는 퓨즈; 상기 퓨즈에 직렬 연결되어, 회로에서 이상 발열 현상이 발생할 경우 기 설정된 온도에서 융단되는 온도 퓨즈 저항; 및 상기 누전 차단기에 연결되어, 상기 퓨즈와 상기 온도 퓨즈 저항의 동작 여부에 따라 전원 공급 중임을 표시하거나 전원 공급이 차단되었음을 표시하는 LED 램프를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 써지 보호부는 제1 전압 이하의 써지 유입시 방전이 되지 않고 통과되며 제1 전압 이상의 써지 유입시 방전되어 제거되도록 하는 제1 단에 구비되는 가스 방전관; 제2 전압 이하의 써지 유입시 제거되지 않고 통과되며 제2 전압 이상의 써지 유입시 제거되도록 제 2단에 구비되는 바리스터; 제3 전압 이하의 써지 유입시 제거되지 않고 통과되며 제3 전압 이상의 써지 유입시 제거되도록 제 3단에 구비되는 바리스터; 제4 전압 이하의 써지 유입시 제거되지 않고 통과되며 제4 전압 이상의 써지 유입시 제거되도록 제 4단에 구비되는 바리스터; 제5 전압 이하의 써지 유입시 제거되지 않고 통과되며 제5 전압 이상의 써지 유입시 제거되도록 제 5단에 구비되는 바리스터; 고주파 잡음을 제거하도록 제 6단에 구비되는 고주파 잡음 제거용 콘덴서; 및 피뢰기 방전소자 어레스터와 바리스터가 복합적으로 구성되어 제 7단에 구비되는 어레스터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 전원 노이즈 필터부는 상기 라이브 라인과 상기 중성 라인 각각에 설치되어 차동 모드의 노이즈를 제거하는 두 개의 차동 모드 라인 필터; 및 상기 차동 모드 라인 필터의 후단에 설치되어 차동 모드 노이즈와 동상 모드 노이즈를 제거하는 공통 모드 라인 필터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 내부용 1차 제거부는 상기 써지 보호부로부터의 라인에 설치되어 유해 성분의 기 설정된 크기의 높은 주파수를 낮추는 공통 모드 라인 필터; 상기 공통 모드 라인 필터에 연결되어 상기 라인으로 유입되는 누설 전류, 누설 전위를 방전 소모시키는 무유도 방전저항; 및 상기 무유도 방전저항의 후단에 설치되어 상기 라이브 라인에서 유입되는 유해 성분을 제거하는 권선형 방전저항과 이에 직렬 연결되는 저주파 노이즈 제거용 콘덴서를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 외부용 1차 제거부는 제어반 외함의 외함 접지에 연결되는 접지 단자에 설치되어 유해 성분과 잡음을 제거하는 제1 외부용 1차 제거부; 접지전용의 주 접지 선로에 연결되는 접지 단자에 설치되어 유해 성분과 잡음을 제거하는 제2 외부용 1차 제거부; 및 주 접지 선로에서 연결되는 접지 단자에 설치되어 유해 성분과 잡음을 제거하는 제3 외부용 1차 제거부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 외부용 1차 제거부는 상기 제어반 외함과 접지 선로 사이의 이상 유무를 확인하도록 이상전위 유입 시 점등되는 LED 램프; 및 상기 제어반 외함과 접지 선로 사이에 형성된 이상 전위의 특성에 상관없이 LED 램프 PL5가 점등되도록 구비되는 브릿지 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 한 관점에 따른 접지를 보호하기 위한 회로가 구비된 전원 공급 장치는 화재 수신반 또는 각종 제어반 내 라이브 라인과 중성 라인에 연결되어, 조작 및 제어 회로에서 과부하가 발생할 경우 상기 조작 및 제어 회로에 공급되는 전원을 차단하는 전원 보호부; 상기 전원 보호부에 연결되어, 상기 라이브 라인과 상기 중성 라인으로 유입되는 써지를 보호하는 써지 보호부; 상기 써지 보호부에 연결되어, 노이즈를 제거하는 전원 노이즈 필터부; 상기 써지 보호부의 소자들과 상기 전원 노이즈 필터부의 소자들에 의해 발생되는 누설 전류와 누설 전위를 제거하는 내부용 1차 제거부; 상기 화재 수신반 또는 각종 제어반의 외함과 접지 선로로 유입되는 각종 유해 성분 및 잡음을 억제 또는 제거하는 외부용 1차 제거부; 및 상기 내부용 1차 제거부와 상기 외부용 1차 제거부로부터 제거되지 않은 써지, 전기적인 이상 신호, 및 잡음을 제거하는 2차 제거부을 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 전원 보호부는 상기 조작 및 제어 회로에서 누전 및 과부하, 단락 사고가 발생할 경우 상기 조작 및 제어 회로에 공급되는 전원 공급을 차단하는 누전 차단기; 상기 누전 차단기에 연결되어 상기 조작 및 제어 회로에서 과부하가 발생할 경우 회로에 공급되는 전원을 차단하는 퓨즈; 상기 퓨즈에 직렬 연결되어, 회로에서 이상 발열 현상이 발생할 경우 기 설정된 온도에서 융단되는 온도 퓨즈 저항; 및 상기 누전 차단기에 연결되어, 상기 퓨즈와 상기 온도 퓨즈 저항의 동작 여부에 따라 전원 공급 중임을 표시하거나 전원 공급이 차단되었음을 표시하는 LED 램프를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 전원 노이즈 필터부는 상기 라이브 라인과 상기 중성 라인 각각에 설치되어 차동 모드의 노이즈를 제거하는 두 개의 차동 모드 라인 필터; 및 상기 차동 모드 라인 필터의 후단에 설치되어 차동 모드 노이즈와 동상 모드 노이즈를 제거하는 공통 모드 라인 필터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 내부용 1차 제거부는 상기 써지 보호부로부터의 라인에 설치되어 유해 성분의 기 설정된 크기의 높은 주파수를 낮추는 공통 모드 라인 필터; 상기 공통 모드 라인 필터 LF4에 연결되어 상기 라인으로 유입되는 누설 전류, 누설 전위를 방전 소모시키는 무유도 방전저항; 및 상기 무유도 방전저항의 후단에 설치되어 상기 라이브 라인에서 유입되는 유해 성분을 제거하는 권선형 방전저항과 이에 직렬 연결되는 저주파 노이즈 제거용 콘덴서를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 외부용 1차 제거부는 제어반 외함의 외함 접지에 연결되는 접지 단자에 설치되어 유해 성분과 잡음을 제거하는 제1 외부용 1차 제거부; 접지전용의 주 접지 선로에 연결되는 접지 단자에 설치되어 유해 성분과 잡음을 제거하는 제2 외부용 1차 제거부; 및 주 접지 선로에서 연결되는 접지 단자에 설치되어 유해 성분과 잡음을 제거하는 제3 외부용 1차 제거부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 외부용 1차 제거부는 상기 제어반 외함과 접지 선로 사이의 이상 유무를 확인하도록 이상전위 유입 시 점등되는 LED 램프; 및 상기 제어반 외함과 접지 선로 사이에 형성된 이상 전위의 특성에 상관없이 LED 램프 PL5가 점등되도록 구비되는 브릿지 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이를 통해, 본 발명은 전원의 각 라인에 대응하는 접지회로, 외함과 연결되는 접지 회로, 주 접지 선로와 연결되는 접지 회로를 구비하도록 함으로써, 원인 불명의 누전 차단기 오작동을 예방할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 전원의 각 라인에 대응하는 접지회로, 외함과 연결되는 접지 회로, 주 접지 선로와 연결되는 접지 회로를 구비하도록 함으로써, 주 접지 선로에서 유입되는 노이즈와 써지에 이상 전위 등을 제거할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 전원의 각 라인에 대응하는 접지회로, 외함과 연결되는 접지 회로, 주 접지 선로와 연결되는 접지 회로를 구비하도록 함으로써, 각종 제어반에서 불안정한 절연으로 인해 발생되는 누설 전류를 제거할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 각종 수신반 또는 제어반에서 발생되는 누설 전류, 이상 전위 등을 제거할 수 있기 때문에, 시스템의 안정화를 도모할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어반의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 공급 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 공급 장치의 회로를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 전원 보호부의 회로를 설명하기 위하여 확대한 도면이다.
도 5는 도 3에 도시된 써지 보호부의 회로를 설명하기 위하여 확대한 도면이다.
도 6은 도 3에 도시된 전원 노이즈 필터부의 회로를 설명하기 위하여 확대한 도면이다.
도 7a 내지 도 7b는 도 3에 도시된 내부용 1차 제거부의 회로를 설명하기 위하여 확대한 도면이다.
도 8a 내지 도 8c는 도 3에 도시된 외부용 1차 제거부의 회로를 설명하기 위하여 확대한 도면이다.
도 9는 도 3에 도시된 2차 제거부의 회로를 설명하기 위하여 확대한 도면이다.
도 10a 내지 도 10b는 본 발명의 일 실시예에 따른 공통모드 라인 필터의 구현 형태를 보여주는 도면이다.

이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 접지를 보호하기 위한 회로가 구비된 전원 공급 장치를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명에 따른 동작 및 작용을 이해하는데 필요한 부분을 중심으로 상세히 설명한다.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 동일한 명칭의 구성 요소에 대하여 도면에 따라 다른 참조부호를 부여할 수도 있으며, 서로 다른 도면임에도 불구하고 동일한 참조부호를 부여할 수도 있다. 그러나, 이와 같은 경우라 하더라도 해당 구성 요소가 실시예에 따라 서로 다른 기능을 갖는다는 것을 의미하거나, 서로 다른 실시예에서 동일한 기능을 갖는다는 것을 의미하는 것은 아니며, 각각의 구성 요소의 기능은 해당 실시예에서의 각각의 구성요소에 대한 설명에 기초하여 판단하여야 할 것이다.

특히, 본 발명에서는 전원의 각 라인에 대응하는 접지회로, 외함과 연결되는 접지 회로, 접지 선로와 연결되는 접지 회로를 구비하도록 하는 새로운 방안을 제안한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어반의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 화재 수신반 또는 제어반은 전원 공급 장치(110), 제어 카드 또는 제어부(120), 출력 카드 또는 출력부(130), 단자대(terminal block)(140), 및 접지 시스템(150) 등을 포함하여 구성될 수 있다.

전원 공급 장치(110)는 화재 수신반과 각종 제어반에 전원을 공급할 수 있다. 즉, 전원 공급 장치(110)는 각종 제어반의 전원 회로 구성 시 사용되는 전원 차단기, 전원 퓨즈, 노이즈 필터, 써지 보호기를 하나로 통합하고, 노이즈 필터부와 써지 보호부에서 발생하는 누설 전류와 누설 전압을 제거하는 가상 접지 회로와 접지 선로로 유입되는 노이즈, 써지 등 각종 유해 성분을 제거하고 보호하는 접지 보호부가 구비된다.

제어부(120)는 화재 수신반 또는 제어반 내의 각종 장치의 동작을 제어할 수 있다.

출력부(130)는 화재 수신반 또는 제어반 내의 각종 장치의 상태를 출력할 수 있다.

단자대(140)는 각종 장치 예컨대, 중계장치, 신호 입력 기기 등이 연결될 수 있다.

접지 시스템(150)은 전기적인 위험과 전자기적 충격으로부터 인체의 안전성 확보와 전기전자, 통신 설비와 같은 접지 대상설비를 보호하고 그 기능을 향상 시켜서 화재 수신반 또는 제어반 시스템을 안정적으로 운용할 수 있도록 각종 설비들의 외함과 접지선로로 유입되는 각종 유해성분, 잡음을 억제 및 제거할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 공급 장치의 구성을 나타내는 도면이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 전원 공급 장치(110)는 전원 보호부(111), 써지 보호부(112), 전원 노이즈 필터부(113), 내부용 1차 제거부(114), 외부용 1차 제거부(115), 및 2차 제거부(116) 등을 포함하여 구성될 수 있다.

전원 보호부(111)는 전기로 인한 안전 사고와 화재 수신반과 각종 제어반의 시스템 손상과 보호, 열폭주에 의한 화재 등을 미연에 방지하기 위한 역할을 수행할 수 있다. 즉, 전원 보호부(111)는 누전, 과전류, 과도전압, 열폭주에 의한 화재 등과 같은 전원공급 안전 저해요소의 발생에 따라 전원 공급을 차단하게 된다.

써지 보호부(112)는 크기가 정형화되어 있지 않은 뇌 써지, 개폐 써지, 및 다양한 특성을 가진 여러 종류의 써지를 가스 방전관과 바리스터를 이용하여 높은 써지 전압부터 사용전압 근처까지 다단계로 보호하는 다단 써지 보호 방식이 사용 된다.

전원 노이즈 필터부(113)는 전원 라인 L, N에 차동 모드 라인 필터를 설치하여 차동 모드의 노이즈를 제거하고 공통모드 라인 필터를 차동모드 라인 필터 후단에 설치하여 차동 모드 노이즈와 공통 모드 노이즈를 제거하도록 구현 된다.

내부용 1차 제거부(114)는 써지 보호부의 소자들과 노이즈 필터부의 소자들에 의해 발생되는 매우 미세한 누설전류와 누설전위를 제거하는 역할을 하게 된다.

부연 설명하면, 기존에는 써지 보호부의 소자들과 노이즈 필터부의 소자들에 의하여 매우 미세한 누설전류와 누설전위가 발생하는데 이러한 성분들이 접지선로를 통해 대지에 방류하였다.

그러나, 이러한 써지 보호부와 노이즈 필터부 내 소자들이 노후 또는 열화 및 특성 변화가 발생했을 경우 이 소자들에서 누설 전류량과 유해 성분이 증가함으로 인하여 각종 제어반의 조작 전원용 누전 차단기가 작동하게 되는 문제점이 있다.

외부용 1차 제거부(115)는 화재 수신반 또는 각종 제어반의 외함과 접지 선로로 유입되는 각종 유해 성분 및 잡음 등을 억제 또는 제거시키는 역할을 하게 된다.

2차 제거부(116)는 내부용 1차 제거부(114)와 외부용 1차 제거부(115)로부터 제거되지 않은 써지, 전기적인 이상 신호, 및 잡음 등을 제거하는 역할을 하게 된다.

도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 전원 공급 장치의 회로를 보여주고 있는데, 크게 다음의 전원 보호부, 써지 보호부, 전원 노이즈 필터부, 내부용 1차 제거부, 외부용 1차 제거부, 및 2차 제거부 등을 포함하도록 구현될 수 있다.

도 4는 도 3에 도시된 전원 보호부의 회로를 설명하기 위하여 확대한 도면이다.

도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 전원 보호부(111)는 누전 차단기(Earth Leakage Breaker; ELB), 퓨즈(F1, F2), 온도 퓨즈 저항(TFR1, TFR2), 램프(PL1, PL3, PL4) 등으로 구현될 수 있다.

누전 차단기(ELB)는 라이브 라인(L)과 중성 라인(N) 사이에 연결되어 각종 제어반의 조작 및 제어 회로의 전원을 공급 및 차단하는 역할을 수행한다. 예컨대, 누전 차단기(ELB)는 조작 및 제어 회로에서 누전 및 15A 이상의 과부하, 단락 사고가 발생할 경우 조작 및 제어 회로와 제어반 시스템을 보호하기 위하여 전원 공급을 차단하게 된다.

누전 차단기(ELB)는 AC 100V ~ 220 V 교류 전원을 사용하며 부하 용량은 15A이다.

퓨즈(F1, F2)는 라이브 라인(L)과 중성 라인(N) 각각에 구비되어 조작 및 제어 회로에서 과부하가 발생할 경유 퓨즈가 융단되어 회로에 공급되는 전원을 차단한다.

온도 퓨즈 저항(TFR1, TFR2)은 퓨즈(F1, F2)에 직렬 연결되어, 회로에서 이상 발열 현상이 발생할 경우 기 설정된 온도에서 퓨즈가 융단 즉, 녹아서 끊어지게 되어 회로를 보호하는 역할을 한다. 이러한 온도 퓨즈 저항(TFR1, TFR2)은 매우 강한 뇌 써지 등으로 열폭주 현상이 발생할 경우 화재를 예방하게 된다.

LED 램프(PL1)는 전원 공급 중임을 표시하게 되고, LED 램프(PL3, PL4)는 퓨즈(F1, F2)와 온도 퓨즈 저항(TFR1, TFR2)가 동작하여 전원 공급이 차단되었음을 표시하게 된다.

도 5는 도 3에 도시된 써지 보호부의 회로를 설명하기 위하여 확대한 도면이다.

도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 써지 보호부(112)는 다양한 특성을 지닌 여러 종류의 써지를 가스 방전관과 바리스터를 이용하여 높은 써지 전압으로부터 사용 전압 근처까지 7 단계로 보호하는 다단 써지 보호 방식을 사용한다.

여기서는 7단계의 다단 써지 보호 방식을 사용하고 있지만, 본 발명은 반드시 이에 한정되지 않고 필요에 따라 기 설정된 단계의 다단 써지 보호 방식이 사용된다.

1)제 1단에 구비되는 가스 방전관(GDT1, GDT2, GDT3)은 전원 선로 L과 N으로 유입되는 써지를 보호하는 역할을 한다. 즉, 가스 방전관(GDT1, GDT2, GDT3)은 DC 전압 기준 DC 4000V에서 방전 개시하는 소자를 이용하여 DC 4000V 이하의 써지 유입시 방전이 되지 않고 통과되며 DC 4000V 이상의 써지 유입시 방전되어 제거된다.

다시 말해, DC 4000V 보다 매우 높은 써지가 유입되어도 DC 4000V에서 방전제거 되기 때문에 이하의 다음 제2 단에서는 DC 4000V 이하의 써지만 제거하도록 한다.

2)제 2단에 구비되는 바리스터(MOV1, MOV2, MOV3)는 DC 1800V 이하의 써지 유입시 제거되지 않고 통과되며 DC 1800V 이상의 써지 유입시 제거된다. 이로서 제1 단에 구비된 가스 방전관(GDT1, GDT2, GDT3)에서 통과된 DC 4000V 이하의 써지를 제거한다.

3)제 3단에 구비되는 바리스터(MOV4, MOV5, MOV6)는 DC 1000V 이하의 써지 유입시 제거되지 않고 통과되며 DC 1000V 이상의 써지 유입시 제거된다. 이로서 제2 단에 구비된 바리스터(MOV1, MOV2, MOV3)에서 통과된 DC 1800V 이하의 써지를 제거한다.

4)제 4단에 구비되는 바리스터(MOV7, MOV8, MOV9)는 DC 680V 이하의 써지 유입시 제거되지 않고 통과되며 DC 680V 이상의 써지 유입시 제거된다. 이로서 제 3단에 구비된 바리스터(MOV4, MOV5, MOV6)에서 통과된 DC 1000V 이하의 써지를 제거한다.

5)제 5단에 구비되는 바리스터(MOV10, MOV11, MOV12)는 DC 430V 이하의 써지 유입시 제거되지 않고 통과되며 DC 430V 이상의 써지 유입시 제거된다. 이로서 제 4단에 구비된 바리스터(MOV7, MOV8, MOV9)에서 통과된 DC 680V 이하의 써지를 제거한다.

6)제 6단에 구비되는 고주파 잡음 제거용 콘덴서(C1, C2, C3)는 고주파 잡음을 제거하게 된다. 즉, 고주파 잡음 제거용 콘덴서(C1, C2, C3)는 제 1단에 구비되는 가스 방전관(GDT1, GDT2, GDT3)과 제 7단에 구비되는 어레스터 또는 바리스터 복합소자(AV)이 방전 개시 전압에서 방전시 발생할 수 있는 고주파 잡음을 제거한다.

7)제 7단에 구비되는 어레스터(AV)은 피뢰기 방전소자 어레스터와 바리스터가 복합적으로 구성되어 뇌 써지, 개폐 써지, 각종 다양한 특성의 써지에 대하여 우수한 써지 제거 능력을 갖고 대용량의 써지 내량을 가진 전원 전용 복합 소자이다.

이러한 어레스터(AV)은 앞의 제 5단에 설치된 바리스터(MOV10, MOV11, MOV12)와 함께 동일한 사용 전압으로 써지 제거와 써지 내량을 더욱 배가 시키게 된다.

이처럼 써지 보호부(112)는 매우 높은 전위의 써지 예컨대, DC 기준 4000V 이상을 단계적으로 감소시켜 실질적으로 제 4단에 설치된 바리스터(MOV7, MOV8, MOV9)에서 통과된 DC 기준 DC 680V 이하의 써지만 제거하게 하여 매우 높은 고전압에서 견뎌야 하는 바리스터(MOV10, MOV11, MOV12)와 어레스터(AV)의 써지 제거 소자들의 부담률을 최소화함으로써, 이 소자들의 신뢰도와 안정성을 극대화할 수 있다.

도 6은 도 3에 도시된 전원 노이즈 필터부의 회로를 설명하기 위하여 확대한 도면이다.

도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 전원 노이즈 필터부(113)는 전원 라인 L, N 각각에 차동 모드 라인 필터 LF1, LF2를 설치하여 차동 모드의 노이즈를 제거하고, 차동 모드 라인 필터 LF1, LF2의 후단에 공통 모드 라인 필터 LF3을 설치하도록 하여 차동 모드 노이즈와 동상 모드 노이즈를 제거하는 역할을 하게 된다.

또한 차동 모드 노이즈를 제거하기 위하여 전원 라인 L, N에 설치된 차동 모드 라인 필터 LF1, LF2의 전단에 차동 모드 노이즈 제거용 콘텐서 C4를 설치하고, 그 후단에도 C4와 같은 기능의 차동 모드 노이즈 제거용 콘덴서 C7을 설치한다.

또한 동상 모드 노이즈를 제거하기 위하여 공통 모드 라인 필터 LF3의 후단에 동상 모드 노이즈 제거용 콘덴서 C10, C11, C12를 설치한다.

또한 전원 라인 L에 설치된 차동 모드 라인 필터 LF1와 공통 모드 라인 필터 LF3에서 발생할 수 있는 노이즈를 제거하기 위하여 노이즈 제거용 콘덴서 C6을 설치한다.

또한 전원 라인 N에 설치된 차동 모드 라인 필터 LF2와 공통 모드 라인 필터 LF3에서 발생할 수 있는 노이즈를 제거하기 위하여 노이즈 제거용 콘덴서 C8을 설치한다.

도 7a 내지 도 7b는 도 3에 도시된 내부용 1차 제거부의 회로를 설명하기 위하여 확대한 도면이다.

도 7a를 참조하면, 본 발명에 따른 내부용 1차 제거부(114)는 G4 라인에 수십 mH의 높은 인덕턴스 값을 갖는 공통 모드 라인 필터 LF4를 설치하여 유해 성분의 높은 주파수를 매우 낮게 낮출 수 있다.

또한, 공통 모드 라인 필터 LF4에 연결되어 G4 라인으로 유입되는 누설 전류, 누설 전위를 방전 소모시키기 위하여 소비 전력 수십W의 무유도 방전저항 DR1이 설치된다.

또한, 전원 라인 L에 연결된 노이즈 필터부의 공통 모드 라인 필터 LF3 후단과 G4 라인에 연결된 무유도 방전저항 DR1 후단 사이에 권선형 방전저항 DR3과 저주파 노이즈 제거용 콘덴서 C10이 설치되어 전원 라인 L1에서 유입되는 유해 성분을 제거한다.

도 7b를 참조하면, 본 발명에 따른 내부용 1차 제거부(114)는 G5 라인에 수십 mH의 높은 인덕턴스 값을 갖는 공통 모드 라인 필터 LF5를 설치하여 유해 성분의 높은 주파수를 매우 낮게 낮출 수 있다.

또한, 공통 모드 라인 필터 LF5에 연결되어 G5 라인으로 유입되는 누설전 류, 누설 전위를 방전 소모시키기 위하여 소비 전력 수십W의 무유도 방전저항 DR2가 설치된다.

또한, 전원 라인 N에 연결된 노이즈 필터부의 공통 모드 라인 필터 LF3 후단과 G5 라인에 연결된 무유도 방전저항 DR2 후단 사이에 권선형 방전저항 DR4와 저주파 노이즈 제거용 콘덴서 C12가 설치되어 전원 라인 N1에서 유입되는 유해 성분을 제거한다.

도 8a 내지 도 8c는 도 3에 도시된 외부용 1차 제거부의 회로를 설명하기 위하여 확대한 도면이다.

도 8a 내지 도 8c에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 외부용 1차 제거부(115)는 제어반 외함의 외함 접지, 접지전용의 주 접지 선로, 주 접지 선로에서 연결되어 인접 제어반으로 분기되어 연결되는 단자들인 접지 단자 G1, G2, G3에 설치되어, 접지 단자 각각은 독립된 별도의 유해 성분 제거부, 각각의 단자에 연결된 접지 선로를 개별로 점검, 시험할 수 있는 기능, 이상 발열 및 열 폭주에 의한 화재 예방, 이상 과도 전압으로 인한 각종 제어반의 손상을 최소화하기 위한 안전 차단 회로가 구비된다.

이때, 각종 제어반에 접지를 하는 목적을 간략하게 설명하면 다음과 같다.

첫째로, 사람과 각종 보호 설비 및 장비들의 안전을 확보하는 것이고, 둘째로, 보호 설비 및 장비들의 안정적인 운용을 달성하고자 하는 것이며, 셋째로, 보호 설비 및 장비들의 악영향을 줄일 수 있는 각종 유해 성분 및 잡음을 억제하는 것이다.

1)도 8a를 참조하면, G1 접지 단자에 연결되는 1차 제거부는 각종 제어반 외함의 외함용 전용 접지 단자이다.

외함 내부에는 많은 전기적 특성과 다양한 기능, 다양한 용도의 시스템이 내장 되어 있다. 이러한 시스템을 보호하기 위하여 외함의 외장재로 금속제 및 비철금속의 소재를 사용하여 그 외함 내부에 각종 시스템을 내장시킬 수 있는 조립 구조를 갖추고 각각의 용도에 맞는 시스템을 내장, 조립하여 그 시스템을 보호하고 시스템 운영 중에 발생하는 공중파 형태의 각종 유해성분을 차폐 및 보호하게 된다. 각종 보호설비 및 장비들의 안정적인 운용을 저해하는 다양한 원인들 중에서 접지 관련 분야가 차지하는 비중이 매우 크다. 각종 보호설비 및 장비들의 안정적인 운용을 저해하는 접지 관련분야를 크게 두 가지로 정리 하자면, 첫째로는, 공통으로 연결된 접지 선로이고, 둘째로는, 많은 전기적 특성과 다양한 기능, 다양한 용도의 시스템이 내장되어 있는 보호설비 및 장비들의 외함이다.

이러한 원인을 제공하는 시스템들 중에는, 장시간 운용으로 인한 각종 부품의 열화 및 노후, 시스템과 외함 사이의 절연 불량, 각종 유해성분을 자체적으로 발생하는 설비 및 장비들의 차폐 및 보호장치 불량, 각종 설비 및 장비들의 설치 시공 불량 등이 있다. 이러한 원인들의 공통적 사항은 시스템의 외함이 중심이 되어 시스템의 유해원인이 외함으로 전도되고, 외함으로 전도된 유해원인은 접지이론상 공통으로 접지된 접지선으로 전도되어 대지로 방류되어 되어야 하나, 실제 현장에서는 접지선이 공통으로 연결되어 있어 대지로 방류되기 전에 인접 설비 및 장비들의 안정적 운용을 저해하는 영향을 주기도 하고, 반대로 시스템과 외함 사이의 절연이 불량 할 경우, 인접 설비 및 장비에서 발생한 유해 원인이 접지선을 통해서 외함으로 전도되고, 외함에서 다시 시스템으로 유입되어 설비 및 장비의 안정적 운용에 큰 장애를 주기도 한다.

이러한 유해원인의 공통적 특징은 접지에서 전위와 높은 주파수가 측정 된다는 것이다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 외함에서 유입되는 유해성 높은 주파수를 낮추기 위하여 수십 mH의 공통 모드 라인 필터 LF7, 이상 전위를 제거하는 소비전력 수십W의 무유도 방전저항 DR14, 잡음을 제거하는 잡음 제거용 콘덴서 C19를 설치한다.

이밖에도 각종 설비 및 장비의 시스템과 외함 사이의 절연불량, 장기간 운용에 따른 시스템 내부의 각종 부품의 특성 변화, 열화, 노후 등으로 인한 누설 전류량 증가 및 누전, 이상 과도 전류 및 이상 과도 전압에 의한 안전 보호 회로를 구비한다.

이러한 안전 보호 회로에는 접지를 해야할 외함에서 규정 이상의 이상 과도전압과 과도 전류, 이상 발열 온도가 85ㅀC 이상 상승되면 자동으로 회로를 차단하는 폴리 스위치 PTC3, 125ㅀC 이상의 급격한 발열 및 열 폭주로 인한 화재 예방을 위한 온도 퓨즈 저항 TFR3이 설치된다.

또한, 폴리 스위치 PTC3과 온도 퓨즈 저항 TFR3이 동작되어 선로가 차단될 경우 그 동작 상태를 시각적으로 인식할 수 있도록 점등되는 LED 램프 PL5가 설치된다.

또한, 접지 선로 G1의 이상 유무를 점검할 수 있는 접지 선로 점검용 스위치 S/W3이 구비되어, 외함에서 접지 선로 G1으로 이상 전위 유입 시 이상 전위가 형성된 상태에서 점검용 스위치 S/W3를 개로하게 되면 LED 램프 PL5가 점등되도록 한다.

각종설비 및 장비에서 장애발생시 접지라인과 외함 사이에 대체적으로 전위가 형성된 경우였고, 이 형성된 전위는 수V ~ 수십V 이며 드물게는 100V 이상이 측정된 경우도 있었으며 설비 및 장비에서 누전발생시 시스템 입력전원 전압인 200V 이상 측정된 사례도 있다.

이런 전위의 특성은 전압 측정계로 측정시, 교류 및 직류가 측정되기도 하며, 직류가 측정될시, 외함측이 (+) 접지라인측이 (-), 반대로 외함측이 (-), 접지라인측이 (+)로 측정되어 전위의 특성이 정형화 되어 있지 않다는 것을 알 수 있다.

이러한 특성의 이상 전위로 외함과 접지 선로 사이의 이상 유무를 확인하는 LED 램프 PL5가 점등되기 위해서는 브릿지 다이오드 BD3을 구비하여 외함과 접지 선로 사이에 형성된 이상 전위의 특성에 상관없이 LED 램프 PL5가 점등되도록 한다.

2)도 8b를 참조하면, G2 접지 단자에 연결되는 1차 제거부는 주 접지 선로에서 유입되는 써지, 노이즈, 및 각종 유해 성분을 1차적으로 제거하는 역할을 한다.

주 접지선로 G2로 유입되는 써지, 노이즈 및 각종 유해성분 중 고주파의 특성을 가진 이상신호는 수십 mH의 높은 인덕턴스 값을 갖는 공통모드의 라인필터 LF6에서 높은 주파수를 낮춰지고, 써지, 노이즈 등과 같은 이상전위는 소비전력 수십W의 무유도 방전저항에서 제거되며, 또한 전기적 잡음은 잡음 제거용 콘덴서 C17을 구비하여 주 접지선로에 의한 시스템의 오동작 및 손상이 최소화 되도록 한다.

또한, 뇌 써지 및 개폐 써지와 같은 이상 과도전압 유입시 폴리 스위치 PTC1이 동작되어 이상 과도전압의 유입을 억제 및 차단하고, 누설전류, 누전등과 같은 이상 과도전류로 인한 85℃ 이상의 발열 현상시 폴리 스위치 PTC1이 동작되어 과도전류의 유입을 억제 및 차단하며, 위의 사항이 복구되면 다시 정상으로 자동 복귀된다.

특히, 접지 선로에 누전 등과 같은 전기적 안전사고 시 급격한 발열 및 열 폭주로 인한 화재를 예방하고, 사람과 설비 및 장비들의 시스템 보호를 위해서 온도퓨즈 저항 TFR4가 구비되어 온도퓨즈 저항 TFR4가 동작되어 접지선로를 안전하게 차단한다.

또한, PTC1 과 TFR4가 동작되어 선로가 차단될 경우 PTC1과 TFR4의 동작 상태를 시각적으로 인식할 수 있도록 점등되는 LED 램프 PL6가 구비되고 접지선로 사이에 형성된 이상전위의 특성에 상관없이 브릿지 다이오드 BD1에 의해 LED 램프 PL6이 점등된다.

또한, 접지선로 G2의 이상 유무를 점검 할 수 있는 접지선로 점검용 스위치 S/W1이 구비되어 평상시 주기적으로 G2 접지선로의 점검 및 시험을 할 수 있고, 접지선로 G2로 이상전위 유입 시 이상전위가 형성된 상태에서 점검용 스위치 S/W1 을 개로하면 PL6 LED 램프가 점등되어 G2 접지선로의 이상 유무를 확인할 수 있다. 그리고 접지선로 점검용 스위치 S/W1은 전기적 이상신호 및 유해성분의 과도 유입 시 본 발명에 따른 전원 공급 장치와 접지선로 사이를 분리 차단하는 기능을 갖고 있다.

3)도 8c를 참조하면, G3 접지 단자에 연결되는 1차 제거부는 G1, G2의 기능과 동일하며 주 접지선로 G2에서 분기되어 인접 다른 제어반의 접지선로를 제공하는 단자이다.

도 9는 도 3에 도시된 2차 제거부의 회로를 설명하기 위하여 확대한 도면이다.

도 9에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 2차 제거부(116)는 내부용 1차 제거부(114)와 외부용 1차 제거부(115)로부터 제거되지 않은 써지, 전기적인 이상 신호, 및 잡음 등을 제거한다

외부접지 1차 제거부 G1, G2, G3와 내부접지 1차 제거부 G4, G5의 1차 제거부에서 제거되지 않은 이상전위를 제거하는 것으로 무유도 방전저항, DR5, DR6, DR7, DR8, DR9, DR10, DR11 과 잡음 제거용 콘덴서 C15, C16, C20, C21 을 구비하여 방전 제거 기능을 극대화 하고, 접지라인 G4, G5에 연결된 소자들을 보호하기 위한 DR15, DR16을 구비한다.

제2차 제거부(116)의 radial type 무유도 방전저항 DR5, DR7, DR9와 콘덴서 C20의 중성점으로 유입된 써지 및 전기적 이상 신호는 DR5, DR7, DR9, DR10에서 분산 흡수 방전 제거되며, DR5, DR7,DR9, DR10 사이의 잡음 제거용 콘덴서 C20은 써지 및 전기적 이상신호를 분산 흡수 방전 제거 시 발생할 수 있는 전기적 잡음을 제거한다.

제2차 제거부(116)의 radial type 무유도 방전저항 DR6, DR8, DR11과 콘덴서 C21의 중성점으로 유입되는 써지 및 전기적 이상 신호는 DR6, DR8, DR11, DR10에서 분산 흡수 방전 제거되며, DR6, DR8, DR11, DR10 사이의 잡음 제거용 콘덴서 C21은 써지 및 전기적 이상신호를 분산흡수 방전 제거 시 발생할 수 있는 전기적 잡음을 제거한다.

내부 회로용 접지 G4라인에 연결되는 제1차 제거 부 C5, LF4, DR1 하단부에 설치된 51KΩ 권선형 무유도 방전저항 DR15는, 접지라인 G1, G2, G3에서 유입되는 뇌써지, 개폐 써지 및 전기적 이상신호가 제2차 제거부를 통과해 G4 접지라인으로 유입되는 것을 억제하여 G4 라인에 연결되어 있는 써지 보호소자 GDT1, MOV1, MOV4, MOV7,MOV10, C1과 제1차 제거부 소자 LF4, DR1, C5의 스트레스 부담률을 감소시키고 반대로 전원선로 L 라인으로 유입된 써지 및 이상신호가 GDT1, MOV1, MOV4, MOV7, MOV10, C1, C13의 소자를 통해서 G4 접지라인으로 방류되며 이때 제1차 제거부에서 제거되며, 제거되지 않은 써지 및 이상신호가 제2차 제거부로의 유입을 감소시킨다.

또한, G4 접지라인에 연결된 GDT1, MOV1, MOV4, MOV7, MOV10, C1, C13의 소자들은 소자들의 특성상 미세한 누설 전류 및 누설 전위가 G4 접지라인 으로 유입되는데 이때 G4 접지라인에 연결된 C1, C13의 지점과 입력측 전원라인 L의 지점, 또는 C1, C13의 지점과 전원라인 부하측 을 교류 전압계로 전압 측정시 AC 100V~140V 의 전위가 측정 되는데 DR15의 하단부 이하에서는 AC 1V 이하의 전위 측정되었다.

그러므로 권선형 무유도 방전저항 DR15는 전원라인과 각 접지라인의 누설전류, 누설전위 등 각종 유해성분을 양방향으로 억제하는 기능을 가진 중요한 소자이다.

내부 회로용 접지 G5라인에 연결되는 제1차 제거 부 C9, LF5, DR2 하단부에 설치된 51KΩ 권선형 무유도 방전저항 DR16은, 접지라인 G1, G2, G3에서 유입되는 뇌써지, 개폐 써지 및 전기적 이상신호가 제2차 제거부를 통과해 G5 접지라인 으로 유입되는 것을 억제하여 G5 라인에 연결되어 있는 써지 보호소자 GDT3, MOV3, MOV6, MOV9,MOV12, C3과 제1차 제거부 소자 LF5, DR2, C9의 스트레스 부담률을 감소시키고 반대로 전원선로 N 라인으로 유입된 써지 및 이상신호가 GDT3, MOV3, MOV6, MOV9, MOV12, C3, C14의 소자를 통해서 G5 접지라인 으로 방류되며 이때 제1차 제거부에서 제거되며, 제거되지 않은 써지 및 이상신호가 제2차 제거부로의 유입을 감소시킨다.

또한, G5 접지라인에 연결된 GDT3, MOV3, MOV6, MOV9, MOV12, C3, C14의 소자들은 소자들의 특성상 미세한 누설전류 및 누설 전위가 G5 접지라인 으로 유입되는데 이때 G5 접지라인에 연결된 C3, C114의 지점과 입력측 전원라인 N의 지점, 또는 C3, C14의 지점과 전원라인 부하측 N1을 교류 전압계로 전압 측정시 AC 100V~140V 의 전위가 측정 되는데 DR15의 하단부 이하에서는 AC 1V 이하의 전위 측정되었다.

그러므로 권선형 무유도 방전저항 DR16은 전원라인과 각 접지라인의 누설전류, 누설전위 등 각종 유해성분을 양방향으로 억제하는 기능을 가진 중요한 소자이다.

각종 제어반의 종래의 접지방식은, 주 접지선과 제어반의 외함접지, 인접 제어반으로 공급할 접지선로를, 제어반의 외함 하단부에 구리(Cu)로 된 일명 "동 부스바" 설치하고, 그 동 부스바에 모든 접지선로를 연결하는 대지방류 형 공통 접지방식이다.

이러한 대지 방류형 공통접지의 문제점은, 동 부스바에 연결된 접지 선로중 1개의 접지선로 로 뇌써지, 개폐써지, 누전 등 각종 유해성분이 유입되면 주 접지선로 통해서 대지로 방류되기 전에, 공통으로 연결된 모든 접지선로에 영향을 주게 된다.

이에 본 발명에 따른 전원 공급 장치의 접지보호회로 구조는, 주 접지선로 와 접지대상의 접지선로를 구분하여 본 전원 공급 장치의 제2차 제거부에 독립적으로 접지하는 방식이다.

본 발명에 따른 전원 공급 장치의 제2차 제거부는 저 저항 고 소비전력의 무유도 방전저항을 방사형으로 설치하여 각 저항이 연결되는 중성점에 각 접지선로가 연결되는 연결단자를 구비하였다.

접지선로 G1의 연결단자는 제2차 제거부 무유도 방전저항 DR10과 잡음제거용 콘덴서 C20, C21의 중성점에 연결되며, 주 접지선로 G2는 제2차 제거부의 무유도 방전저항 DR7, DR5, DR9 와 잡음 제거용 콘덴서 C20의 중성점에 연결되고, 인접의 제어반으로 공급되는 접지선로 G3은, 제2차 제거부 무유도 방전저항 DR8, DR6, DR11, 잡음 제거용 콘덴서 C21의 중성점에 연결하였다.

또한 내부 회로용 접지 G4는, 제2차 제거부 무유도 방전저항 DR5, DR7, 잡음 제거용 콘덴서 C15의 중성점에 연결되고, 내부 회로용 접지 G5는 제2차 제거부 무유도 방전저항 DR8, DR6, 잡음 제거용 콘덴서 C16의 중성점에 연결되도록 하였다.

제2차 제거부의 저 저항 고 소비전력의 유도성분을 갖지 않는 무유도 방전전항을 방사형으로 구성한 것은 다수의 중성점을 만들고 그 중성점을 독립적으로 각 접지선로에 제공하기 위함이며 각 접지 선로마다 1차 제거부를 구성하여 2차 제거부의 스트레스 부담률을 감소시키고 방사형태의 제2차 제거부는 각 접지선로에서 유입되는 각종 유해성분을 고르게 분산하여 흡수 및 방전을 극대화 한 것이다.

도 10a 내지 도 10b는 본 발명의 일 실시예에 따른 공통모드 라인 필터의 구현 형태를 보여주는 도면이다.

도 10a 내지 도 10b를 참조하면, 공통모르 라인 필터의 배선 형태를 보여주고 있다. 도 10a와 같이 구현하게 되면 임피던스가 기존의 1/4로 감소하게 되고, 도 10b와 같이 구현하게 되면 임피던스가 기존의 4배로 증가하게 된다.

따라서 본 발명의 도 3에서 LF4, LF5, LF7은 도 10b의 배선 형태를 갖도록 구현된다.

이상에서 설명한 실시예들은 그 일 예로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

110: 전원 공급 장치
111: 전원 보호부
112: 써지 보호부
113: 전원 노이즈 필터부
114: 내부용 1차 제거부
115: 외부용 1차 제거부
116: 2차 제거부
120: 제어부
130: 출력부
140: 단자대
150: 접지 시스템

Claims (13)

1. 화재 수신반 또는 제어반 내 라이브 라인과 중성 라인에 연결되어, 조작 및 제어 회로에서 과부하가 발생할 경우 상기 조작 및 제어 회로에 공급되는 전원을 차단하는 전원 보호부;
   상기 전원 보호부에 연결되어, 상기 라이브 라인과 상기 중성 라인으로 유입되는 써지를 보호하도록 다단으로 구성되는 써지 보호부;
   상기 써지 보호부에 연결되어, 노이즈를 제거하는 전원 노이즈 필터부;
   상기 써지 보호부의 소자들과 상기 전원 노이즈 필터부의 소자들에 의해 발생되는 누설 전류와 누설 전위를 제거하는 내부용 1차 제거부;
   상기 화재 수신반 또는 제어반의 외함과 접지 선로로 유입되는 노이즈를 억제 또는 제거하는 외부용 1차 제거부;
   상기 내부용 1차 제거부와 상기 외부용 1차 제거부로부터 제거되지 않은 써지, 노이즈를 제거하는 2차 제거부;
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 접지를 보호하기 위한 회로가 구비된 전원 공급 장치.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 전원 보호부는,
   상기 조작 및 제어 회로에서 누전 및 과부하, 단락 사고가 발생할 경우 상기 조작 및 제어 회로에 공급되는 전원 공급을 차단하는 누전 차단기;
   상기 누전 차단기에 연결되어 상기 조작 및 제어 회로에서 과부하가 발생할 경우 회로에 공급되는 전원을 차단하는 퓨즈;
   상기 퓨즈에 직렬 연결되어, 회로에서 이상 발열 현상이 발생할 경우 기 설정된 온도에서 융단되는 온도 퓨즈 저항; 및
   상기 누전 차단기에 연결되어, 상기 퓨즈와 상기 온도 퓨즈 저항의 동작 여부에 따라 전원 공급 중임을 표시하거나 전원 공급이 차단되었음을 표시하는 LED 램프;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 접지를 보호하기 위한 회로가 구비된 전원 공급 장치.
3. 제1 항에 있어서,
   상기 써지 보호부는,
   제1 전압 이하의 써지 유입시 방전이 되지 않고 통과되며 제1 전압 이상의 써지 유입시 방전되어 제거되도록 하는 제1 단에 구비되는 가스 방전관;
   제2 전압 이하의 써지 유입시 제거되지 않고 통과되며 제2 전압 이상의 써지 유입시 제거되도록 제 2단에 구비되는 바리스터;
   제3 전압 이하의 써지 유입시 제거되지 않고 통과되며 제3 전압 이상의 써지 유입시 제거되도록 제 3단에 구비되는 바리스터;
   제4 전압 이하의 써지 유입시 제거되지 않고 통과되며 제4 전압 이상의 써지 유입시 제거되도록 제 4단에 구비되는 바리스터;
   제5 전압 이하의 써지 유입시 제거되지 않고 통과되며 제5 전압 이상의 써지 유입시 제거되도록 제 5단에 구비되는 바리스터;
   고주파 잡음을 제거하도록 제 6단에 구비되는 고주파 잡음 제거용 콘덴서; 및
   피뢰기 방전소자 어레스터와 바리스터가 복합적으로 구성되어 제 7단에 구비되는 어레스터;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 접지를 보호하기 위한 회로가 구비된 전원 공급 장치.
4. 제1 항에 있어서,
   상기 전원 노이즈 필터부는,
   상기 라이브 라인과 상기 중성 라인 각각에 설치되어 차동 모드의 노이즈를 제거하는 두 개의 차동 모드 라인 필터; 및
   상기 차동 모드 라인 필터의 후단에 설치되어 차동 모드 노이즈와 동상 모드 노이즈를 제거하는 공통 모드 라인 필터;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 접지를 보호하기 위한 회로가 구비된 전원 공급 장치.
5. 제1 항에 있어서,
   상기 내부용 1차 제거부는,
   상기 써지 보호부로부터의 라인에 설치되어 노이즈를 제거하는 공통 모드 라인 필터;
   상기 공통 모드 라인 필터에 연결되어 상기 라인으로 유입되는 누설 전류, 누설 전위를 방전 소모시키는 무유도 방전저항; 및
   상기 무유도 방전저항의 후단에 설치되어 상기 라이브 라인에서 유입되는 노이즈를 제거하는 권선형 방전저항과 이에 직렬 연결되는 저주파 노이즈 제거용 콘덴서;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 접지를 보호하기 위한 회로가 구비된 전원 공급 장치.
6. 제1 항에 있어서,
   상기 외부용 1차 제거부는,
   제어반 외함의 외함 접지에 연결되는 접지 단자에 설치되어 노이즈를 제거하는 제1 외부용 1차 제거부;
   접지전용의 주 접지 선로에 연결되는 접지 단자에 설치되어 노이즈를 제거하는 제2 외부용 1차 제거부; 및
   주 접지 선로에서 연결되는 접지 단자에 설치되어 노이즈를 제거하는 제3 외부용 1차 제거부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 접지를 보호하기 위한 회로가 구비된 전원 공급 장치.
7. 제6 항에 있어서,
   상기 외부용 1차 제거부는,
   상기 제어반 외함과 접지 선로 사이의 이상 유무를 확인하도록 이상전위 유입 시 점등되는 LED 램프; 및
   상기 제어반 외함과 접지 선로 사이에 형성된 이상 전위의 특성에 상관없이 LED 램프가 점등되도록 구비되는 브릿지 다이오드;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 접지를 보호하기 위한 회로가 구비된 전원 공급 장치.
8. 화재 수신반 또는 제어반 내 라이브 라인과 중성 라인에 연결되어, 조작 및 제어 회로에서 과부하가 발생할 경우 상기 조작 및 제어 회로에 공급되는 전원을 차단하는 전원 보호부;
   상기 전원 보호부에 연결되어, 상기 라이브 라인과 상기 중성 라인으로 유입되는 써지를 보호하는 써지 보호부;
   상기 써지 보호부에 연결되어, 노이즈를 제거하는 전원 노이즈 필터부;
   상기 써지 보호부의 소자들과 상기 전원 노이즈 필터부의 소자들에 의해 발생되는 누설 전류와 누설 전위를 제거하는 내부용 1차 제거부;
   상기 화재 수신반 또는 제어반의 외함과 접지 선로로 유입되는 노이즈를 억제 또는 제거하는 외부용 1차 제거부;
   상기 내부용 1차 제거부와 상기 외부용 1차 제거부로부터 제거되지 않은 써지, 노이즈를 제거하는 2차 제거부;
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 접지를 보호하기 위한 회로가 구비된 전원 공급 장치.
9. 제8 항에 있어서,
   상기 전원 보호부는,
   상기 조작 및 제어 회로에서 누전 및 과부하, 단락 사고가 발생할 경우 상기 조작 및 제어 회로에 공급되는 전원 공급을 차단하는 누전 차단기;
   상기 누전 차단기에 연결되어 상기 조작 및 제어 회로에서 과부하가 발생할 경우 회로에 공급되는 전원을 차단하는 퓨즈;
   상기 퓨즈에 직렬 연결되어, 회로에서 이상 발열 현상이 발생할 경우 기 설정된 온도에서 융단되는 온도 퓨즈 저항; 및
   상기 누전 차단기에 연결되어, 상기 퓨즈와 상기 온도 퓨즈 저항의 동작 여부에 따라 전원 공급 중임을 표시하거나 전원 공급이 차단되었음을 표시하는 LED 램프;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 접지를 보호하기 위한 회로가 구비된 전원 공급 장치.
10. 제8 항에 있어서,
    상기 전원 노이즈 필터부는,
    상기 라이브 라인과 상기 중성 라인 각각에 설치되어 차동 모드의 노이즈를 제거하는 두 개의 차동 모드 라인 필터; 및
    상기 차동 모드 라인 필터의 후단에 설치되어 차동 모드 노이즈와 동상 모드 노이즈를 제거하는 공통 모드 라인 필터;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 접지를 보호하기 위한 회로가 구비된 전원 공급 장치.
11. 제8 항에 있어서,
    상기 내부용 1차 제거부는,
    상기 써지 보호부로부터의 라인에 설치되어 노이즈를 제거하는 공통 모드 라인 필터;
    상기 공통 모드 라인 필터에 연결되어 상기 라인으로 유입되는 누설 전류, 누설 전위를 방전 소모시키는 무유도 방전저항; 및
    상기 무유도 방전저항의 후단에 설치되어 상기 라이브 라인에서 노이즈를 제거하는 권선형 방전저항과 이에 직렬 연결되는 저주파 노이즈 제거용 콘덴서;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 접지를 보호하기 위한 회로가 구비된 전원 공급 장치.
12. 제8 항에 있어서,
    상기 외부용 1차 제거부는,
    제어반 외함의 외함 접지에 연결되는 접지 단자에 설치되어 노이즈를 제거하는 제1 외부용 1차 제거부;
    접지전용의 주 접지 선로에 연결되는 접지 단자에 설치되어 노이즈를 제거하는 제2 외부용 1차 제거부; 및
    주 접지 선로에서 연결되는 접지 단자에 설치되어 노이즈를 제거하는 제3 외부용 1차 제거부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 접지를 보호하기 위한 회로가 구비된 전원 공급 장치.
13. 제8 항에 있어서,
    상기 외부용 1차 제거부는,
    상기 제어반 외함과 접지 선로 사이의 이상 유무를 확인하도록 이상전위 유입 시 점등되는 LED 램프; 및
    상기 제어반 외함과 접지 선로 사이에 형성된 이상 전위의 특성에 상관없이 LED 램프가 점등되도록 구비되는 브릿지 다이오드;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 접지를 보호하기 위한 회로가 구비된 전원 공급 장치.

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