KR101408017B1 - 입상주 감전방지장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 입상주 감전방지장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 한 쌍의 평판형 도전체를 입상주의 내부에 설치함으로써 가로등이나 신호등과 같은 입상주가 침수되더라도 간단한 구조에 의해 인체로 흐르는 전류를 실질적으로 저감시킬 수 있고, 입상주의 입력측 전선과 출력측 전선 사이에 평판형 도전체를 구비하여 입력측 전선으로부터 출력측 전선으로 흘러가는 경로와 인체로부터 지면으로 접지되는 경로가 전기회로상 병렬로 연결되도록 함으로써, 인체로 흘러가는 전류에 비해 전기저항이 상대적으로 훨씬 작은 평판형 도전체로 흘러가는 전류의 양이 커지도록 유도하여 입상주가 침수되더라도 인체로 전류가 거의 공급되지 않아 감전을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 한 쌍의 평판형 도전체 사이에 추가적으로 접지구조를 삽입함으로써 안전성을 극대화할 수 있는 입상주 감전방지장치에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 지중 또는 지상으로부터 가로등과 신호등을 포함한 입상주 내부로 인출되어 전원을 공급하는 입력측 제1 전선과 입력측 제2 전선; 가로등과 신호등을 포함한 입상주의 부하에 전기적으로 연결되어 상기 부하에 전원을 공급하는 출력측 제1 전선과 출력측 제2 전선; 입력측 제1 전선에 일단이 전기적으로 연결되고, 타단은 출력측 제1 전선에 전기적으로 연결되며, 폭은 입력측 제1 전선과 출력측 제1 전선 중 적어도 어느 하나의 두께보다 넓고 길이는 입력측 제1 전선과 출력측 제1 전선 중 적어도 어느 하나의 두께보다 길며, 폭과 길이의 곱인 면적은 입력측 제1 전선과 출력측 제1 전선 중 적어도 어느 하나의 단면적의 4배 이상이고 입상주의 내부에 구비되는 제1 평판형 도전체; 및 입력측 제2 전선에 일단이 전기적으로 연결되고, 타단은 출력측 제2 전선에 전기적으로 연결되며, 폭은 입력측 제2 전선과 출력측 제2 전선 중 적어도 어느 하나의 두께보다 넓고 길이는 입력측 제2 전선과 출력측 제2 전선 중 적어도 어느 하나의 두께보다 길며, 폭과 길이의 곱인 면적은 입력측 제2 전선과 출력측 제2 전선 중 적어도 어느 하나의 단면적의 4배 이상이고 상기 제1 평판형 도전체와 전기적으로 이격되며 입상주의 내부에 구비되는 제2 평판형 도전체를 포함하는 것을 특징으로 하는 입상주 감전방지장치를 제공한다.
이를 위해 본 발명은 지중 또는 지상으로부터 가로등과 신호등을 포함한 입상주 내부로 인출되어 전원을 공급하는 입력측 제1 전선과 입력측 제2 전선; 가로등과 신호등을 포함한 입상주의 부하에 전기적으로 연결되어 상기 부하에 전원을 공급하는 출력측 제1 전선과 출력측 제2 전선; 입력측 제1 전선에 일단이 전기적으로 연결되고, 타단은 출력측 제1 전선에 전기적으로 연결되며, 폭은 입력측 제1 전선과 출력측 제1 전선 중 적어도 어느 하나의 두께보다 넓고 길이는 입력측 제1 전선과 출력측 제1 전선 중 적어도 어느 하나의 두께보다 길며, 폭과 길이의 곱인 면적은 입력측 제1 전선과 출력측 제1 전선 중 적어도 어느 하나의 단면적의 4배 이상이고 입상주의 내부에 구비되는 제1 평판형 도전체; 및 입력측 제2 전선에 일단이 전기적으로 연결되고, 타단은 출력측 제2 전선에 전기적으로 연결되며, 폭은 입력측 제2 전선과 출력측 제2 전선 중 적어도 어느 하나의 두께보다 넓고 길이는 입력측 제2 전선과 출력측 제2 전선 중 적어도 어느 하나의 두께보다 길며, 폭과 길이의 곱인 면적은 입력측 제2 전선과 출력측 제2 전선 중 적어도 어느 하나의 단면적의 4배 이상이고 상기 제1 평판형 도전체와 전기적으로 이격되며 입상주의 내부에 구비되는 제2 평판형 도전체를 포함하는 것을 특징으로 하는 입상주 감전방지장치를 제공한다.
Description
본 발명은 입상주 감전방지장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 한 쌍의 평판형 도전체를 입상주의 내부에 설치함으로써 가로등이나 신호등과 같은 입상주가 침수되더라도 간단한 구조에 의해 인체로 흐르는 전류를 실질적으로 저감시킬 수 있고, 입상주의 입력측 전선과 출력측 전선 사이에 평판형 도전체를 구비하여 입력측 전선으로부터 출력측 전선으로 흘러가는 경로와 인체로부터 지면으로 접지되는 경로가 전기회로상 병렬로 연결되도록 함으로써, 인체로 흘러가는 전류에 비해 전기저항이 상대적으로 훨씬 작은 평판형 도전체로 흘러가는 전류의 양이 커지도록 유도하여 입상주가 침수되더라도 인체로 전류가 거의 공급되지 않아 감전을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 한 쌍의 평판형 도전체 사이에 추가적으로 접지구조를 삽입함으로써 안전성을 극대화할 수 있는 입상주 감전방지장치에 관한 것이다.
감전은 전원으로부터 인체를 통하여 접지면인 지면으로 흐르는 전류가 일정치 이상일 때 인체가 반응하는 현상이다. 일반적으로 흐르는 전류가 15mA 이상이면 경련을 일으키며 50mA 이상이 흐르면 사망에 이르게 된다. 주된 사망 원인은 심장을 통해 흐르는 전류가 신경을 손상시킴에 따라 심장이 작동을 멈추는 심장마비이다. 감전의 위험은 통전 당시 인체의 저항에 관련되는 데 이는 피부의 상태에 크게 좌우된다.
가로등, 신호등과 같은 입상주 하부의 내부에는 지중으로부터 인출된 전력공급선과, 입상주 상부에 구비된 램프 등과 전기적으로 연결되어 전원을 공급하는 전선이 접점을 이루어 전기적으로 연결되어 있다. 국지성 집중호우 등에 의해 강수량이 급격히 증가하여 지면 상의 수위가 높아지면 상기 접점이 수중에 잠길 수 있다. 이때, 그 물이나 물을 통해 통전된 금속 파이프 등에 인체가 접촉하면 물과 인체를 거쳐 접지면인 지면으로 전류가 흐른다. 이때 인체는 피부가 비에 젖어 있기 쉽고 그 경우 접촉 저항이 극히 낮으므로 매우 위험한 상태가 된다.
대한민국 공개특허공보 제2005-0037986호(2005.4.25. 공개)는 나충전부에 금속 재질의 금속판 또는 금속망을 부착하여 침수될 경우 나충전부에서 누설되는 전류가 도전성 금속판 또는 금속망으로 통전되어 감전사고를 방지하는 침수 감전방지장치를 개시하고 있다. 금속판 또는 금속망은 단자대들 중 중성선 및 어스 단자에 전선에 의해 연결되어 있다. 금속판의 크기는 대략 50 cm × 30 cm 이다.
상기 기술은 그 원리에 대해 자세히 설명하고 있지 않으나 아마도 침수시 침수된 도체 사이에 물과 인체를 통한 저항보다 훨씬 낮은 저항이 되는 상태로 금속판을 배치하여 전기적으로 인체와 병렬로 구성함으로써 인체로 흐르는 전류를 제한하는 것으로 보인다. 그러나 이러한 금속판 또는 금속망은 단자대에 별도의 전선으로 연결되고 부피가 크므로 설치에 공간적인 제약이 발생한다.
대한민국 등록특허공보 제1197414호(2012.11.5. 공고)는 또 다른 누전방지장치를 개시한다. 이 장치는 입력 단자부와 출력 단자부 사이에 배치되어 상전압단자 및 중성점 단자에 연결되는 제1, 2 연결단자가 설치되는 연결 단자대와, 중성점 단자에 연결된 제2 연결 단자대에 전기적으로 연결되어, 연결단자대의 측방과 상방을 포위하는 형상의 누전방지 도전체를 포함한다.
이러한 기술은 연결단자대를 포위하면서 중성점 단자에 연결되는 형상의 전극을 사용하므로 구성이 복잡하다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 특히 구조가 간단하며 설치가 간편한 입상주 감전방지장치를 제공하고, 가로등이나 신호등과 같이 전기가 공급되는 모든 종류의 입상주에 적용할 수 있는 감전방지장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 안출된 본 발명에 따른 입상주 감전방지장치는 지중 또는 지상으로부터 가로등과 신호등을 포함한 입상주 내부로 인출되어 전원을 공급하는 입력측 제1 전선과 입력측 제2 전선; 가로등과 신호등을 포함한 입상주의 부하에 전기적으로 연결되어 상기 부하에 전원을 공급하는 출력측 제1 전선과 출력측 제2 전선; 입력측 제1 전선에 일단이 전기적으로 연결되고, 타단은 출력측 제1 전선에 전기적으로 연결되며, 폭은 입력측 제1 전선과 출력측 제1 전선 중 적어도 어느 하나의 두께보다 넓고 길이는 입력측 제1 전선과 출력측 제1 전선 중 적어도 어느 하나의 두께보다 길며, 폭과 길이의 곱인 면적은 입력측 제1 전선과 출력측 제1 전선 중 적어도 어느 하나의 단면적의 4배 이상이고 입상주의 내부에 구비되는 제1 평판형 도전체; 및 입력측 제2 전선에 일단이 전기적으로 연결되고, 타단은 출력측 제2 전선에 전기적으로 연결되며, 폭은 입력측 제2 전선과 출력측 제2 전선 중 적어도 어느 하나의 두께보다 넓고 길이는 입력측 제2 전선과 출력측 제2 전선 중 적어도 어느 하나의 두께보다 길며, 폭과 길이의 곱인 면적은 입력측 제2 전선과 출력측 제2 전선 중 적어도 어느 하나의 단면적의 4배 이상이고 상기 제1 평판형 도전체와 전기적으로 이격되며 입상주의 내부에 구비되는 제2 평판형 도전체를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 평판형 도전체와 상기 제2 평판형 도전체는 구리(Cu) 재질이고, 서로 물리적으로 이격되어 대향하도록 고정될 수 있다.
또한, 상기 제1 평판형 도전체와 상기 제2 평판형 도전체 사이에는 접지용 도전체가 구비되고, 상기 접지용 도전체의 일측 단부에 전기적으로 연결된 접지선은 지면에 접지될 수 있다.
본 발명에 의하면 한 쌍의 평판형 도전체를 입상주의 내부에 설치함으로써 가로등이나 신호등과 같은 입상주가 침수되더라도 간단한 구조에 의해 인체로 흐르는 전류를 실질적으로 저감시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면 입상주의 입력측 전선과 출력측 전선 사이에 평판형 도전체를 구비하여 입력측 전선으로부터 출력측 전선으로 흘러가는 경로와 인체로부터 지면으로 접지되는 경로가 전기회로상 병렬로 연결되도록 함으로써, 인체로 흘러가는 전류에 비해 전기저항이 상대적으로 훨씬 작은 평판형 도전체로 흘러가는 전류의 양이 커지도록 유도하여 입상주가 침수되더라도 인체로 전류가 거의 공급되지 않아 감전을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면 한 쌍의 평판형 도전체 사이에 추가적으로 접지구조를 삽입함으로써 안전성을 극대화할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 입상주 감전방지장치의 개념도,
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 입상주 감전방지장치의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 입상주 감전방지장치의 개념도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 입상주 감전방지장치의 개념도이다.
본 출원인은 본 발명과 동일한 원리를 활용한 것으로 "전기 설비용 감전 방지 장치"(대한민국 특허출원번호 10-2013-0079052호, 출원일 : 2013.7.5., 이하 "선출원발명")를 출원한 바 있다. 상기 선출원발명은 한 쌍의 평판형 도전체를 송배전 경로에 설치함으로써 간단한 구조에 의해 근처에 누전된 전기에 접촉한 인체에 흐르는 전류를 실질적으로 저감시킬 수 있음을 실험적으로 증명한 것이다.
본 발명은 선출원발명과 동일한 구조 및 동일한 원리를 이용하여 한 쌍의 평판형 도전체를 입상주의 송배전 경로에 설치함으로써 입상주의 나전선부나 접점 등이 침수 등으로 인해 수분에 노출되었을 때 간단한 구조에 의해 인체에 흐르는 전류를 실질적으로 저감시킬 수 있도록 안출해 낸 것이다.
선출원발명과 본 발명의 구조를 대응시켜 설명하면 다음과 같다.
선출원발명은 한 쌍의 평판형 도전체를 송배전 경로에 설치하되, 제1 입력단자, 제2 입력단자, 제1 출력단자, 제2 출력단자로 이루어진 송배전 경로의 한 지점에 제1 입력단자와 제1 출력단자 사이에 제1 평판형 도전체가 연결되고, 제2 입력단자와 제2 출력단자 사이에 제2 평판형 도전체가 연결된 것이다. 이때, 전원과 물과 인체를 연결하는 경로는 전원과 감전방지장치를 연결하는 경로와 서로 병렬로 연결되며, 전류는 상대적으로 전기저항이 훨씬 작은 감전방지장치 쪽으로 대부분 흘러가고 인체 쪽으로는 거의 흐르지 않게 되는 것이다. 그 결과, 인체의 감전이 방지된다.
본 발명은 한 쌍의 평판형 도전체(42, 44)를 입상주(10)의 내부에 설치하되, 지중 또는 지상으로부터 입상주(10) 내부로 인출되어 전원을 공급하는 입력측 제1 전선(22)과 입력측 제2 전선(24), 입상주의 부하에 전기적으로 연결되어 부하에 전원을 공급하는 출력측 제1 전선(32)과 출력측 제2 전선(34)에서, 접점에 해당하는 입력측 제1 전선(22)과 출력측 제1 전선(32) 사이에 제1 평판형 도전체(42) 및 입력측 제2 전선(24)과 출력측 제2 전선(34) 사이에 제2 평판형 도전체(44)가 연결된 것이다. 이때, 전원과 물과 인체를 연결하는 경로는 전원과 감전방지장치를 연결하는 경로와 서로 병렬로 연결되며, 전류는 상대적으로 전기저항이 훨씬 작은 감전방지장치 쪽으로 대부분 흘러가고 인체 쪽으로는 거의 흐르지 않게 되는 것이다. 그 결과, 인체의 감전이 방지된다.
이하에서 본 발명을 상세하게 설명함에 있어 필요한 경우 상기 선출원발명의 구조와 원리 및 실험결과를 인용할 것이며, 본 명세서에 특별히 기술되지 않은 사항에 대해서는 상기 선출원발명이 참고자료가 될 것임을 밝혀둔다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 입상주 감전방지장치 중 한 쌍의 평판형 도전체 만으로 구성된 실시예가 도시되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리가 삽입되는 전자기기의 침수보호장치는, 도 1을 참조하면, 입상주(10) 내부에 한 쌍의 평판형 도전체(42, 44)가 구비된다.
입상주(10)는 지면을 포함한 바닥면에 설치되어 조명, 교통신호, 디스플레이, 음성방송 등 다양한 분야에 사용될 수 있으며, 일례로 가로등과 신호등을 포함하는 개념이다.
제1 평판형 도전체(42)는 입력측 제1 전선(22)과 출력측 제1 전선(32) 사이에 각각 전기적으로 연결된다. 즉, 제1 평판형 도전체(42)의 일단은 입력측 제1 전선(22)에 전기적으로 연결되고, 타단은 출력측 제1 전선(32)에 전기적으로 연결된다.
입력측 제1 전선(22)은 지중 또는 지상으로부터 입상주(10) 내부로 인출되어 입상주(10) 상부의 램프 등 부하에 전원을 공급한다. 도 1 및 도 2에는 입력측 제1 전선(22)이 지중으로부터 입상주(10) 내부로 인출되는 예가 도시되어 있으나, 지면이나 지상을 통해서도 전원이 공급될 수 있음은 물론이다.
출력측 제1 전선(32)은 램프, 스피커, 디스플레이 패널과 같은 부하에 전기적으로 연결되어 부하에 전원을 공급하며, 통상 입상주(10) 내부에 위치한다.
제1 평판형 도전체(42)의 폭은 입력측 제1 전선(22)과 출력측 제1 전선(32) 중 적어도 어느 하나의 두께보다 넓고 길이는 입력측 제1 전선(22)과 출력측 제1 전선(32) 중 적어도 어느 하나의 두께보다 길게 형성된다. 또한, 제1 평판형 도전체(42)의 폭과 길이를 곱한 면적은 입력측 제1 전선(22)과 출력측 제1 전선(32) 중 적어도 어느 하나의 단면적의 4배 이상인 것이 바람직하다.
또한, 제2 평판형 도전체(44)는 입력측 제2 전선(24)과 출력측 제2 전선(34) 사이에 각각 전기적으로 연결된다.
입력측 제2 전선(24)은 지중 또는 지상으로부터 입상주(10) 내부로 인출되어 입상주(10) 상부의 램프 등 부하에 전원을 공급한다. 마찬가지로 입력측 제2 전선(24)은 지중뿐만 아니라, 지면이나 지상을 통해서도 전원을 공급할 수 있음은 물론이다.
출력측 제2 전선(34)은 램프, 스피커, 디스플레이 패널과 같은 부하에 전기적으로 연결되어 부하에 전원을 공급하며, 통상 입상주(10) 내부에 위치한다.
제2 평판형 도전체(44)의 폭은 입력측 제2 전선(24)과 출력측 제2 전선(34) 중 적어도 어느 하나의 두께보다 넓고 길이는 입력측 제2 전선(24)과 출력측 제2 전선(34) 중 적어도 어느 하나의 두께보다 길게 형성된다. 또한, 제2 평판형 도전체(44)의 폭과 길이를 곱한 면적은 입력측 제2 전선(24)과 출력측 제2 전선(34) 중 적어도 어느 하나의 단면적의 4배 이상인 것이 바람직하다.
통상 입력측 제1 전선(22)과 출력측 제1 전선(32), 입력측 제2 전선(24)과 출력측 제2 전선(34)은 물리적으로, 또 전기적으로 동일한 규격으로 형성되나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 감전방지장치는 송배전 경로에 설치되므로 통상 입력측 제1 전선과 출력측 제1 전선은 물리적으로, 전기적으로 동일한 전선이며, 입력측 제2 전선과 출력측 제2 전선은 물리적으로, 전기적으로 동일한 전선이다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
통상 제1 평판형 도전체(42)와 제2 평판형 도전체(44)는 서로 동일한 규격과 동일한 재질로 형성되나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 평판형 도전체(42)와 제2 평판형 도전체(44)는 전기적으로 이격되며, 물리적으로 서로 이격되어 대향하도록 배치될 수 있다. 본 발명을 전기회로 이론에 의해 완전히 설명할 수는 없지만 전기적으로 볼 때 본 발명에 따른 침수보호장치는 물에 잠겼을 때 두 평판형 도전체 사이에 물이 차고, 결국 두 평판형 도전체와 그 사이에 존재하는 물에 의해 형성되는 전기적 저항체가 된다. 전기저항은 저항체의 길이에 비례하고 단면적에 반비례하므로 평판형 도전체가 대향할 때 단면적이 최대가 되고 길이가 최소로 되어 전기저항이 최소가 된다. 이에 따라 인체와 접지면에 대해 병렬로 연결될 때 더 저항이 큰 인체로 흐르는 전류를 최소화할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 입상주 감전방지장치는 제1 평판형 도전체와 제2 평판형 도전체가 대향하는 채로 세워진 상태로 설치되며, 침수로부터 보호하고자 하는 대상 전기기기보다 낮은 위치에 설치된다. 예컨대 가로등의 경우 하부에 노출된 제어기는 방수된 공간에 설치되지만 이 공간에 빗물 등이 차게 되면 주변 사람들은 감전위험에 놓이게 된다. 감전방지장치는 이 방수공간에 설치되면서 제어기보다 낮은 위치로 설치되어 제어기가 침수되는 시점보다 먼저 침수되고 이로 인해 먼저 작동할 수 있게 된다.
제1 평판형 도전체와 제2 평판형 도전체는 입상주의 내부에 물리적으로 고정된다. 도 1 및 도 2의 실시예는 2선식에 적용되므로 2개의 평판형 도전체가 고정되지만, 3선식의 경우 3개의 평판형 도전체들을 고정하는 형태가 된다. 도시되지 않았으나 이러한 평판형 도전체는 별도의 하우징에 고정될 수 있으며, 하우징은 부도체인 플라스틱 또는 세라믹 재질로 제조될 수 있다.
제1 평판형 도전체와 제2 평판형 도전체의 재질은 구리(Cu)인 것이 바람직하다. 실험에 따르면 평판형 도전체의 재질이 철, 알루미늄 등일때 보다 구리인 경우가 배터리로부터 인쇄회로기판 등으로 흐르는 전류를 최소화할 수 있는 효과가 우수하였다.
본 발명에 대한 실험은 선출원발명과 유사한 구조로 설계될 수 있다.
선출원발명에서는 수조에 물을 채우고 일단이 플러그에 연결된 감전방지장치를 수조에 담그고, 타단의 램프를 수조 바깥에 노출시킨 후, 플러그를 전원 콘센트에 연결하여 전원을 공급한다. 시험자는 전선의 노출된 일단을 잡고 타단을 수조에 담근 상태에서 전선을 통해 흐르는 전류를 전류계로 측정한다.
선출원발명의 실험결과 모든 평판형 도체의 사이즈에 대해 인체를 통과하는 전류는 미약하여 문제가 없음을 보여준다. 선출원발명의 실험은 단상 교류가 수조의 물을 통해 흐르면 입체 저항체인 물 안에서 전압강하가 일어나고, 인체가 접촉시 물과 접지면 사이에 인체를 통해 흐르는 전류는 물에 담그는 위치에 따라 단상 교류의 중간값 전후로 결정되므로 일반적인 단상 교류에 직접 접촉한 경우보다 실제로는 훨씬 낮은 교류 전원에 노출되는 셈이 되어 초래되는 결과로 추정된다.
본 발명에서는 수조에 물을 채우고 입상주의 하부가 물에 잠기도록 한 후, 시험자는 전선의 노출된 일단을 잡고 타단을 수조에 담근 상태에서 전선을 통해 흐르는 전류를 전류계로 측정하면 된다.
두 평판형 도전체 사이의 물이라는 전기적 저항체의 중간부분이 접지된 상태로 전기회로적으로 모델링할 수 있다. 인체는 이러한 전기적 저항체와 접지면 사이에 연결되는 또 다른 저항체로 모델링할 수 있다. 인체라는 저항체와, 두 평판형 도전체와 접지면 사이에 연결된 물이라는 저항체들이 전기회로적으로 병렬로 연결되어 인체로 흐르는 전류를 제한하는 것은 기존의 전기회로적인 해석으로 이해가 될 수 있다.
인체를 통해 흐르는 전류는 평판형 도전체의 면적과 원통형 전선(제1 전선과 제2 전선)의 단면적의 비와 관련이 있다. 여기서 평판형 도전체의 면적이란 평판형 도전체의 펑판 모양에서 폭과 길이를 곱한 값을 말한다. 원통형 전선의 단면적을 πr2이라 하면 폭은 2r이므로, 평판형 도전체의 면적은 r2, 2r2, 4r2, 8r2, 16r2 등에 해당하고 전선 단면적과 평판형 도전체의 면적의 비는 π/1, π/2, π/4, π/8, π/16 등에 해당한다. 실험 결과 평판형 도전체의 면적이 대략 원통형 전선의 단면적의 4배 이상일 경우 일반적인 상태에서 인체에 위험하지 않는 정도의 전류가 흐름을 확인하였다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 입상주 감전방지장치의 개념도이다.
도 2의 실시예는 한 쌍의 평판형 도전체 사이가 접지된다는 점 이외에는 도 1의 실시예와 유사하므로, 차이점을 중심으로 설명한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 입상주 감전방지장치는, 도 2를 참조하면, 제1 평판형 도전체(42)와 제2 평판형 도전체(44) 사이에 접지용 도전체(50)가 삽입된다. 이때 접지용 도전체(50)의 일측 단부(도 2 기준으로 하단)에 접지선(52)이 전기적으로 연결되고, 접지선(52)은 지면에 접지된다.
도 1의 실시예와 같이 한 쌍의 평판형 도전체만 구비되어도 감전을 충분히 방지할 수 있음을 실험적으로 확인하였으나, 도 2와 같이 접지용 도전체가 추가적으로 설치되어 접지할 경우 안전성을 극대화할 수 있게 된다.
본 발명에 따른 입상주 감전방지장치는 가로등, 신호등을 포함하여 부하에 전기를 공급하는 모든 종류의 입상주에 광범위하게 적용될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 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.
10 - 입상주 22 - 입력측 제1 전선
24 - 입력측 제2 전선 32 - 출력측 제1 전선
34 - 출력측 제2 전선 42 - 제1 평판형 도전체
44 - 제2 평판형 도전체
24 - 입력측 제2 전선 32 - 출력측 제1 전선
34 - 출력측 제2 전선 42 - 제1 평판형 도전체
44 - 제2 평판형 도전체
Claims (3)
- 지중 또는 지상으로부터 가로등과 신호등을 포함한 입상주 내부로 인출되어 전원을 공급하는 입력측 제1 전선과 입력측 제2 전선;
가로등과 신호등을 포함한 입상주의 부하에 전기적으로 연결되어 상기 부하에 전원을 공급하는 출력측 제1 전선과 출력측 제2 전선;
입력측 제1 전선에 일단이 전기적으로 연결되고, 타단은 출력측 제1 전선에 전기적으로 연결되며, 폭은 입력측 제1 전선과 출력측 제1 전선 중 적어도 어느 하나의 두께보다 넓고 길이는 입력측 제1 전선과 출력측 제1 전선 중 적어도 어느 하나의 두께보다 길며, 폭과 길이의 곱인 면적은 입력측 제1 전선과 출력측 제1 전선 중 적어도 어느 하나의 단면적의 4배 이상이고 입상주의 내부에 구비되는 제1 평판형 도전체; 및
입력측 제2 전선에 일단이 전기적으로 연결되고, 타단은 출력측 제2 전선에 전기적으로 연결되며, 폭은 입력측 제2 전선과 출력측 제2 전선 중 적어도 어느 하나의 두께보다 넓고 길이는 입력측 제2 전선과 출력측 제2 전선 중 적어도 어느 하나의 두께보다 길며, 폭과 길이의 곱인 면적은 입력측 제2 전선과 출력측 제2 전선 중 적어도 어느 하나의 단면적의 4배 이상이고 상기 제1 평판형 도전체와 전기적으로 이격되며 입상주의 내부에 구비되는 제2 평판형 도전체
를 포함하는 것을 특징으로 하는 입상주 감전방지장치. - 제1항에 있어서,
상기 제1 평판형 도전체와 상기 제2 평판형 도전체는 구리(Cu) 재질이고, 서로 물리적으로 이격되어 대향하도록 고정된 것을 특징으로 하는 입상주 감전방지장치. - 제1항에 있어서,
상기 제1 평판형 도전체와 상기 제2 평판형 도전체 사이에는 접지용 도전체가 구비되고, 상기 접지용 도전체의 일측 단부에 전기적으로 연결된 접지선은 지면에 접지되는 것을 특징으로 하는 입상주 감전방지장치.
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