KR101779363B1

KR101779363B1 - 무접지 콘센트용 접지 및 누전차단 장치

Info

Publication number: KR101779363B1
Application number: KR1020150126763A
Authority: KR
Inventors: 신주현
Original assignee: 신주현
Priority date: 2015-09-08
Filing date: 2015-09-08
Publication date: 2017-09-19
Also published as: KR20170029765A

Abstract

본 발명은 입력측에 구성되고, 무접지 콘센트와 연결되는 무접지 2선(전압선, 접지선) 입력 플러그, 부하측에 구성되고, 플러그에 연결되는 콘센트 접지극을 구비한 3선(전압선, 접지선 포함) 출력콘센트, 상기 입력측의 전압선과 접지선을 변경하는 제1 스위칭부와, 상기 콘센트 접지극이 공통접점에 연결되는 구성을 가지고 부하측의 전압선과 접지선을 변경하는 제2 스위칭부를 구비하며, 사용자 키 조작에 따라 상기 제1 스위칭부와 상기 제2 스위칭부를 연동하여 상기 입력측의 전압선과 부하측의 접지선에 연결되는 제1 상태와 상기 입력측의 접지선과 부하측의 전압선에 연결되는 제2 상태 중 어느 하나의 상태로 변경하여, 사용자 키 조작에 상응하여 접지 전환해서 접지 상태를 유지 처리하는 접지전환스위치 및, 상기 제1 스위칭부의 공통접점과 전기적 연결 구성을 가지고, 사용자 인체 접촉을 감지하며, 상기 감지된 사용자 인체(접지)와 상기 제1 스위칭부를 통해 연결된 입력측 선 간 전위 차이로 점등 또는, 소등하여, 상기 무접지 콘센트와 입력측의 각 전압선과 접지선이 동일 선 간 또는 다른 선 간 연결된 것인지 확인 처리하는 검전기를 포함하는 무접지 콘센트용 접지 및 누전차단 장치에 관한 것으로, 220V 2선중 접지선을 찾아서 접지하기 때문에 기존 무접지 콘센트와 접지 콘센트 모두 사용할 수 있는 장점이 있다.

Description

무접지 콘센트용 접지 및 누전차단 장치{Apparatus for grounding and breaking leakage current non-ground concent}

본 발명은 무접지 콘센트에 사용되는 무접지 콘센트용 접지 및 누전차단 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 무접지 콘센트는 접지극(또는 접지선)이 없기 때문에 접지극이 있는 콘센트를 사용하게 된 경우, 전기제품의 접지선이 정상적으로 연결되지 않기 때문에 누전차단기가 동작하지 않거나, 전자파 위험이 있다.

따라서, 접지형 콘센트로 교체하기 위해서는 기존 건물에 추가로 접지공사를 해야 하며, 추가 접지공사 비용은 대략 1가구당 100~300만원 공사비가 발생되는 문제점이 있다. 그래서, 추가 접지공사 없이 한전에서 공급되는 220V 2선 중 접지선을 찾아 연결하는 무접지 콘센트용 누전검출방법 및 장치를 고안하게 되었다. 도 1과 같이, (a)접지형 콘센트(200, 210)는 전압선과 접지선을 포함하여 3선으로 배선되고, (b)무접지형 콘센트(250,260)는 전압선 2선으로 배선되어 있다.

연구결과 발표에 따르면, 지난 99년 전국 200만 가구의 콘센트를 자체 조사한 결과 70%이상 무접지 콘센트를 사용하고 있어, 누전시 감전의 위험, 전자파 노출과 정전기 등 화재위험에 대한 대책마련이 시급한 것으로 연구결과로 발표하였다.

도 2 같이, (a)무접지형 멀티 콘센트는 접지극이 없고, (b)접지형 멀티 콘센트는 접지극이 있다. 기존 콘센트에 추가로 멀티 탭을 연결할 경우, 접지형 콘센트에 무접지 멀티 탭을 혼용해서 사용한 경우에 접지선이 연결되지 않기 때문에 접지가 되지 않는다.

마찬가지로, 기존 무 접지 콘센트에 접지형 멀티 탭을 사용해도 접지가 되지 않는다. 이와 같이 대부분의 사람들은 콘센트의 접지극 구분하지 않고 잘못 사용하고 있어, 누전시 감전위험과 전자파 위험에 노출되고 있다.

특히, 드라이기, 세탁기, 전자렌인지 등 누전시 감전보호와 전자파를 차단하기 위해서는 반드시 접지콘센트, 접지용 멀티 탭, 접지용 플러그를 사용해야 한다. 하지만, 대부분의 사람들은 접지콘센트와 무접지 콘센트를 구별하지 못하고 사용하고 있다. 도 3의 사례1은 무접지 콘센트에 접지 멀티 탭 또는 접지용 플러그를 사용하는 경우이고, 사례2는 건물접지는 되어 접지콘센트를 사용하고 있으나, 중간에 무접지 멀티 탭을 사용하여 접지플러그를 사용한 경우 접지선이 연결되지 않는 상태이기 때문에 감전의 위험성이 있다.

한국전기안전공사가 발간한 1997년 전기재해통계분석에 따르면, 감전으로 인한 사망, 부상한 972건 중 가정에서 177건이 일어났다. 또한, 지난 2012년 한 해 동안 전기 감전사고로 사상자가 571명에 달해 하루 2명꼴로 감전 사고를 당하는 것으로 집계되었다. 특히, 고압 및 특 고압 전기에 따른 감전사고 사상자는 168명에 그친 반면, 가정에서 주로 쓰는 220V 등 저압 전기 관련 감전사고 사망자가 403명으로 집계되었고, 공장에서 37.8%, 일반 주거시설이 27.8%로 2위를 차지해 가정 내 전기 감전사고 위험이 높은 것으로 나타났다.

본 발명은 상기 무접지 콘센트의 문제점을 개선하기 위한 방법으로, 추가 접지 공사를 하지 않고, 접지 콘센트의 성능으로 사용하기 위한 해결방법에 관한 것이다.

구체적으로, 본 발명에서 해결하려는 핵심과제는 첫째, 한전에서 220V 2선중 1선이 공통접지(접지기준)가 되어있고, 한전 접지를 옥내접지(추가 접지공사 없이)로 공용으로 사용하며, 둘째, 검전기를 이용해 한전에서 공급되는 2선(전압선, 접지선) 중 접지선를 찾고, 접지선을 콘센트의 접지극에 연결하고, 셋째, 무접지 콘센트는 접지선이 없기 때문에 전자파 차폐가 되지 않고, 누전시 누전차단기가 정상적으로 되지 않는 문제점을 개선하기 위한 무접지 콘센트용 접지 및 누전차단 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따르면, 우리나라 접지방식 및 접지기준은 도 4와 같이 특고압 선로에서 변압기(10)를 통해서 220V 공급한다. 220V 선중 1선(40, 청색선)을 한전측에서 접지(20)하고, 고객측에 220V 2선중 1선이 접지된 상태에서 고객측으로 공급하도록 구성되어 있다. 국제 전기설비 규격인 IEC 규격(IEC 60364 외)에 의하면, 접지방식은 크게 TN, TT, IT방식으로 구분하고 있다. 우리나라는 감전보호를 위해 TN 접지방식을 사용하고 있으며, 특히 한전측 접지(20)와 수용가측 접지(100)를 공용 사용하도록 전기설비 기술기준에 명시되어 있다.

특히, 2002년 이후 건물 신축시 별도의 접지(100)를 하도록 되어있다. 하지만 전기설비 기술기준에 따라 고객측 접지(100) 어려운 경우에는 한전접지선(20)과 공용을 할 수 있도록 되어 있지만 사용하지 않는 것은 한전에서 공급하는 220V 2선중 1선이 접지선을 알 수가 없기 때문에 고객측에서 별도의 접지를 하도록 하였다. 따라서, 본 발명은 한전에서 가정집으로 들어오는 220V는 2가닥(전압선, 접지선)이고, 그 중 1선은 한전 측에서 접지되어 있기 때문에 검전을 통해서 접지선을 찾아서 콘센트 접지극에 연결하면 한전 접지선을 이용하기 때문에 추가 접지공사를 하지 않고 접지를 할 수 있는 해결방법이다.

도 5는 접지용 콘센트와 무접지용 콘센트에서 누전차단기의 미동작 사례를 분석한 것이다. 접지콘센트 사용시에는 누전시 누설전류가 접지극으로 흘러서 누전차단기가 정상동작한다. 하지만, 무접지용 콘센트(250)를 사용한 경우, 도 5(하)와 같이, 드라이기의 접지 플러그(210)를 통해서 정상적으로 연결되지 않기 때문에 누전차단기가 동작되지 않는 문제점이 있다. 누전차단기의 검출원리는 전압선과 접지선을 영상변류기(330)를 통과시켜 전압선과 접지선의 전류의 차를 측정한다. 정상시(미 누전시)에는 흘러나가는 전압선의 전류와 들어오는 접지선의 전류가 같기 때문에 차이가 0(누설전류가 0)이지만, 접지콘센트를 사용(300)한 경우 누전시에는 드라이기 접지선(90)을 통해 접지플러그(210)과 접지콘센트(200)연결되어 누전차단기(80)의 영상변류기(330)에서 2선 사이의 전류 차이가 발생하게 되고, 이때 접지선을 통해 누설전류의 차이가 발생된 경우 누전차단기를 동작하게 된다. 하지만, 무접지형 콘센트를 사용한 경우(310) 누전시 접지플러그(90)과 무접지 콘센트(250)사이 접지선을 통해 누설전류를 보낼 수 없기 때문에 누전차단기가 동작하지 않는 문제점이 있다.

이를 위해, 본 발명은 입력측에 무접지 콘센트와 연결되는 무접지 2선(전압선, 접지선) 입력 플러그로 구성되고, 부하측 플러그에 연결되는 콘센트 접지극을 구비한 3선(전압선, 접지선 포함) 출력콘센트로 구성되고, 상기 입력측의 전압선과 접지선을 변경하는 제1 스위칭부와, 상기 콘센트 접지극이 공통접점에 연결되는 구성을 가지고 부하측의 전압선과 접지선을 변경하는 제2 스위칭부를 구비하며, 사용자 키 조작에 따라 상기 제1 스위칭부와 상기 제2 스위칭부를 연동하여 상기 입력측의 전압선과 부하측의 접지선에 연결되는 제1 상태와 상기 입력측의 접지선과 부하측의 전압선에 연결되는 제2 상태 중 어느 하나의 상태로 변경하여, 사용자 키 조작에 상응하여 접지 전환해서 접지 상태를 유지 처리하는 접지전환스위치 및, 상기 제1 스위칭부의 공통접점과 전기적 연결 구성을 가지고, 사용자 인체 접촉을 감지하며, 상기 감지된 사용자 인체(접지)와 상기 제1 스위칭부를 통해 연결된 입력측 선 간 전위 차이로 점등 또는, 소등하여, 상기 무접지 콘센트와 입력측의 각 전압선과 접지선이 동일 선 간 또는 다른 선 간 연결된 것인지 확인 처리하는 검전기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 입력 플러그와 상기 출력콘센트 사이에 설치되고 상기 전압선과 접지선의 연결 구성을 가지며, 상기 플러그에 연결된 기기의 누설전류 발생에 상응하여 누전 차단동작하는 차단기, 상기 차단기의 전압선과 접지선 간 전류 차이를 검출하는 영상 변류기 및, 상기 영상 변류기가 검출한 전류 차이 정보를 기반으로 상기 차단기의 누전 차단동작을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 영상 변류기는 상기 차단기의 2차측 전압선과 접지선을 관통 구성하고, 상기 접지전환스위치에서 나오는 콘센트 접지극과 연결된 접지선을 상기 차단기의 2차측 접지선과 K, L방향을 반대방향으로 관통 구성한 것으로 된 것이고, 상기 제어부는 상기 영상 변류기 2차측 전압선과 상기 콘센트 접지극과 연결된 접지선 간 전류 차이 발생 정보를 입력받은 경우 누전으로 감지하여, 상기 차단기의 누전 차단 동작을 하도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 기존 무접지 콘센트에 본 발명에 의한 “무접지용 누전차단기 내장형 콘센트”는 기존 무접지 콘센트에 추가로 접지하지 않고 간단히 연결하여 사용한다. 본 발명의 원리는 220V 2선중 한전에서 접지된 선을 찾아서 정상접지 여부를 확인한다. 이때 검전기에서 점등되지 않은 경우 접지전환스위치를 누르고 검전기의 램프가 점등되면서 정상 접지된다. 따라서, 220V 2선중 접지선을 찾아서 접지하기 때문에 기존 무접지 콘센트와 접지 콘센트 모두 사용할 수 있는 장점이 있다.

특히, 무접지 콘센트의 문제점으로 접지선(접지극)이 없기 때문에 누전시 누설전류를 접지로 흘릴 수 없기 때문에 누전차단기가 미 동작, 정전기 발생, 전자파 노출 위험의 문제점과 무접지 콘센트에서 추가로 접지공사 없이 접지용 콘센트와 동일한 효과로 안전하게 감전과 전자파, 정전기 등을 방지할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 접지형 콘센 트와 무 접지형 콘센트의 차이점을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 무접지형과 접지형 멀티 콘센트 비교 점을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 콘센트의 잘못된 사용으로 미 접지 상태를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 한국 접지방식을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 누전차단기의 미 동작 사례를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 무접지 콘센트용 접지 및 누전차단 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명에 따른 무접지 콘센트용 접지 및 누전차단 장치의 사용방법을 설명한 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 무접지 콘센트용 접지 및 누전차단 장치의 동작을 순서대로 도시한 도면이다.

도 6은 본 발명에 따른 무접지 콘센트용 접지 및 누전차단 장치의 구성을 도시한 도면이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 장치는 입력측에 무접지 콘센트와 연결되는 무접지 2선(전압선, 접지선) 입력 플러그(401)에 구성되고, 부하측 플러그에 연결되는 콘센트 접지극을 구비한 3선(전압선, 접지선 포함) 출력콘센트(402)로 구성된다. 본 장치 내의 전압선과 접지선을 변경하는 접지전환스위치(430) 및, 무접지 콘센트에 연결된 본 장치의 접지 상태를 확인하여 사용자에게 알리는 검전기(440, 450)를 포함한다.

입력 플러그(401)는 무접지 2선(전압선, 접지선) 입력 플러그이다. 구체적으로는, 220V 전원을 2선(전압선, 접지선)으로 입력받는 구조로 플러그 또는 입력터미널 형태로 구성된다.

출력콘센트(402)는 플러그(예를 들어, 접지 플러그)에 연결되는 콘센트 접지극을 구비한 3선(전압선, 접지선 포함) 출력콘센트이다.

접지전환스위치(430)는 입력측의 전압선과 접지선을 변경하는 제1 스위칭부와, 상기 콘센트 접지극이 공통접점에 연결되는 구성을 가지고 부하측의 전압선과 접지선을 변경하는 제2 스위칭부를 구비하며, 사용자 키 조작에 따라 상기 제1 스위칭부와 상기 제2 스위칭부를 연동하여 상기 입력측의 전압선과 부하측의 접지선에 연결되는 제1 상태와 상기 입력측의 접지선과 부하측의 전압선에 연결되는 제2 상태 중 어느 하나의 상태로 변경하여, 사용자 키 조작에 상응하여 접지 전환해서 접지 상태를 유지 처리한다.

검전기(440, 450)는 제1 스위칭부의 공통접점과 전기적 연결 구성을 가지고, 사용자 인체 접촉을 감지하며, 상기 감지된 사용자 인체(접지)와 상기 제1 스위칭부를 통해 연결된 입력측 선 간 전위 차이로 점등 또는, 소등하여, 상기 무접지 콘센트와 입력측의 각 전압선과 접지선이 동일 선 간 또는 다른 선 간 연결된 것인지 확인 처리한다. 상기 검전기(440, 450)는 사용자 인체 접촉을 감지하는 검전센서(440)와, 표시부재를 구비하고, 상기 검전센서(440)가 감지한 사용자 인체(접지)와 상기 제1 스위칭부를 통해 연결된 입력측 선 간 전위 차이가 발생된 경우 상기 표시부재 점등하고, 상기 검전센서가 감지한 사용자 인체(접지)와 상기 제1 스위칭부를 통해 연결된 입력측 선 간 전위 차이가 미발생한 경우 상기 표시부재 소등하여, 상기 무접지 콘센트와 입력측의 각 전압선과 접지선이 동일 선 간 또는 다른 선 간 연결된 것인지 확인 처리하는 검전 및 검전판단부(450)를 포함한다.

차단기(410)는 상기 입력 플러그(401)와 상기 출력콘센트(402) 사이에 설치되고 상기 전압선과 접지선의 연결 구성을 가지며, 상기 플러그에 연결된 기기의 누설전류 발생에 상응하여 상기 제어부(420)의 제어하에 누전 차단동작한다.

영상 변류기(330)는 상기 차단기(410)의 전압선과 접지선 간 전류 차이를 검출하는 것이다. 본 발명에 따른 영상 변류기(330)는 상기 차단기(410)의 2차측 전압선과 접지선을 관통시키고, 추가로 상기 접지전환스위치(430)에서 나오는 콘센트 접지극과 연결된 접지선을 상기 차단기(410)의 2차측 접지선과 K, L방향을 반대방향으로 관통시켜, 누전상태를 검출한다.

제어부(420)는 상기 영상 변류기(330)가 검출한 전류 차이 정보를 기반으로 상기 차단기(410)의 누전 차단동작을 제어한다. 상기 제어부(420)는 상기 영상 변류기(330) 2차측 전압선과 상기 콘센트 접지극과 연결된 접지선 간 전류 차이 발생 정보를 입력받은 경우 누전으로 감지하여, 상기 차단기(410)의 누전 차단 동작을 하도록 한다. 그리고, 상기 제어부(420)는 검전기(440, 450)가 소등된 상태에서 차단기(410) 온(ON) 명령을 입력받은 경우, 영상 변류기(330)의 2차측 전압선과 콘센트 접지극과 연결된 접지선 간 전류 차이 발생 정보를 확인하고, 상기 확인 결과, 상기 영상 변류기(330)의 2차측 전압선과 상기 콘센트 접지극과 연결된 접지선 간 전류 차이 발생을 확인한 경우 상기 차단기(410)를 강제 오프(OFF)하도록 하여, 안전보호 처리한다.

시험버튼(470) 상기 차단기(410)의 정상 동작 여부를 시험하는 버튼으로 된 것이다.

누설저항(480)은 상기 영상변류기(330)에서 나오는 전압선과 접지극에 연결되어, 상호 간 전류의 차에 의해 동작하도록 구성 처리하여, 상기 차단기(410)의 정상 동작 여부를 시험 처리한다. 이때, 상기 제어부(420)는 시험버튼(470)이 눌러진 경우, 상기 누설저항(480)에 의해 영상 변류기(330) 2차측 전압선과 콘센트 접지극과 연결된 접지선 간 전류 차이 발생 정보를 입력받은 경우 누전으로 감지하여, 차단기(410)의 누전 차단 동작을 온(ON) 하도록 한다.

도 7a 내지 도 7c는 본 발명에 따른 무접지 콘센트용 접지 및 누전차단 장치의 동작을 설명한 도면이다.

도 7a에 도시된 바와 같이, 본 장치는 무접지 콘센트(250)와 입력플러그(401)가 정상적으로 전압선과 접지선이 연결된 상태에서, 접촉센서(440) 터치한 경우 검전기의 램프(450)가 정상 점등되고, 정상적으로 접지선이 접지극에 연결되며, 누전차단기 온(ON)한 경우 정상적으로 출력콘센트에 접지선이 공급된다.

그리고, 도 7b에 도시된 바와 같이, 무접지 콘센트(250)의 전압선과 접지선이 입력플러그(401)의 전압선과 접지선이 다른 상태에서, 접촉센서(440) 터치한 경우 검전기의 램프(450)가 점등되지 않는다. 그 이유는 무접지 콘센트(250)의 접지극에 검전기(450)가 연결되었기 때문에 검전 램프가 점등되지 않고, 이때 차단기 부하측은 전원이 오프(OFF)된 상태에서 접지극이 전압선에 연결된 상태이고, 이때 차단기 온한 경우 누전에 의해 차단기가 트립(자동OFF)되도록 안전 장치를 구성한 것이다.

또한, 도 7c에 도시된 바와 같이, 무접지 콘센트(250)에 본 장치의 입력플러그를 연결하고, 검전기가 점등되지 않은 상태에서 접지전환스위치(430)를 누른 경우, 입력측 전압선과 접지선이 변경되고 검전기에서 점등된다. 또한, 이때 차단기 부하측 전압선과 접지선이 변경되어 연결되기 때문에 안전하게 접지를 할 수 있도록 구성한 것이다.

도 8은 본 발명에 따른 무접지 콘센트용 접지 및 누전차단 장치의 동작을 설명한 도면이다.

도 8에 도시된 바와 같이, 먼저 본 발명에 따른 무접지 콘센트용 접지 및 누전차단 장치는 무접지 콘센트에 본 장치를 연결하고, 검전기의 램프 전등 상태로 접지선의 정상 연결 여부를 판단한다.

즉, 터치센서로 사용자 인체(손) 접촉을 감지하고, 상기 감지된 사용자 인체(접지)와 입력측 선(구체적으로는, 상기 제1 스위칭부를 통해 연결된 입력측 선) 간 전위 차이가 발생된 경우 점등되는 검전기의 램프 전등 상태로 무접지 콘센트와 입력측의 각 전압선과 접지선이 동일 선 간 정상 연결된 것으로 판단한다. 반면, 상기 감지된 사용자 인체(접지)와 입력측 선 간 전위 차이가 미발생된 경우 소등되는 검전기의 램프 전등 상태로 무접지 콘센트와 입력측의 각 전압선과 접지선이 바뀌어 연결된 것으로 즉, 다른 선 간 비정상적 연결된 것으로 판단한다(S81~S83).

그리고, 검전기에서 점등된 경우, 차단기 2차 접지선이 접지전환스위치의 접점을 통해서 출력콘센트의 접지극에 접지선이 정상적으로 연결되었기 때문에 접지전환스위치를 현 상태로 유지한다(S84).

나아가, 검전기의 램프가 점등된 경우에는 누전차단기를 온(on)하여(S85) 정상적으로 콘센트에 전원이 출력되도록 한다(S86).

반면, 검전기의 램프가 소등된 경우에는, 접지전환스위치를 눌러서(S87) 전압선과 접지선 변경하여, 접지 연결을 확보한다. 이때, 검전기의 램프가 더불어 점등되면서 정상적으로 접지선이 연결된다.

이렇게 접지 연결이 확보된 상태에서, 누전여부를 감지하기 위해 차단기의 2차측 전압선과 접지선을 영상변류기(ZCT)에 관통시키고, 추가로 접지전환스위치에서 나오는 접지선을 기존 접지선과 K, L방향을 반대방향으로 영상변류기에 관통시켜 누전상태를 검출한다.

이때, 정상상태에서는 접지극의 누설전류가 없기 때문에 누설전류가 0(A)이고, 전압선의 전류와 접지선의 전류는 동일하기 때문에 영상변류기의 검출전류도 0(A)이다. 하지만, 부하측에서 누설이 된 경우, 전압선의 전류는 접지선의 전류와 접지극의 전류로 나누어 공급되고, 이때 접지선과 접지극의 전류의 방향이 반대이기 때문에 접지극의 누설전류는 다음과 같이 즉, "전압선의 전류- 접지선의 전류"로 계산한다.

그리고, 제어부는 2선 사이 전류 차이가 발생된 경우 즉, 영상 변류기 2차측 전압선과 콘센트 접지극과 연결된 접지선 간 전류 차이 발생 정보를 입력받은 경우 누전으로 감지하여, 차단기의 누전 차단 동작을 온(ON)하도록 한다.

한편, 검전기의 램프가 소등된 상태에서 누전차단기를 온(ON)한 경우(S90), 접지극이 전압선에 연결되어 있기 때문에 누설전류에 의해 누전차단기가 트립되도록 한다(S91).

즉, 검전기의 램프가 소등된 상태에서 누전차단기를 온(ON) 명령을 입력받은 경우, 영상 변류기의 2차측 전압선과 상기 콘센트 접지극과 연결된 접지선 간 전류 차이 발생 정보를 확인하고, 상기 확인 결과, 상기 영상 변류기의 2차측 전압선과 상기 콘센트 접지극과 연결된 접지선 간 전류 차이 발생을 확인한 경우 상기 차단기를 강제 오프(OFF)한다. 즉, 접지극이 전압선에 연결되어 있기 때문에 누설전류에 의해 누전차단기가 트립되도록 한다.

그리고, 접지선이 정상적으로 연결된 상태에서, 누전시험부에서 누전 시험버튼을 누른 경우(S88), 누전차단기가 누설저항에 의해 누설되기 때문에 정상동작 상태를 알 수 있게 된다.

즉, 접지선이 정상적으로 연결된 상태에서, 차단기의 정상 동작 여부를 시험하기 위해 시험버튼을 누른 경우, 영상변류기에서 나오는 전압선과 접지극에 연결된 누설저항에 의해 전류의 차이가 발생되고, 제어부는 상기 누설저항에 의해 발생된 전류의 차이 정보를 영상 변류기로부터 입력받은 경우 즉, 영상 변류기 2차측 전압선과 콘센트 접지극과 연결된 접지선 간 전류 차이 발생 정보를 입력받은 경우 누전으로 감지하여, 차단기의 누전 차단 동작을 온(ON) 하도록 시험 처리한다(S89).

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
401 : 입력 플러그 402 : 출력콘센트
410 : 차단기 420 : 제어부
430 : 접지전환스위치 440 : 검전센서
450 : 검전 및 검전판단부 330 : 영상 변류기
470 : 시험버튼 480 : 누설저항

Claims

입력측에 구성되고, 무접지 콘센트와 연결되는 전압선과 접지선을 포함하여 이루어져 접속하는 무접지 2선 입력 플러그;
부하측에 구성되고, 플러그에 연결되는 콘센트 접지극 접속구와 전압선 접속구 및 접지선 접속구를 구비한 3선 출력콘센트;
상기 입력측의 전압선과 접지선을 변경하는 제1 스위칭부와, 상기 콘센트 접지극 접속구가 해당 공통단자에 연결되고 접지선 접속구가 상기 콘센트 접지극 접속구와 더불어 연동하는 접점에 연결되는 접지 접속구 구성과 전압 접속구 구성을 가지고 부하측의 접지 플러그 사용시 콘센트 접지극과 전압선을 변경하고 무접지 플러그 사용시 접지선과 전압선을 변경하는 제2 스위칭부를 구비하며, 사용자 키 조작에 따라 상기 제1 스위칭부와 상기 제2 스위칭부를 연동하여 상기 입력측의 접지선을 부하측의 콘센트 접지극 접속구를 통해 콘센트 접지극에 연결하거나 상기 입력측의 접지선을 부하측의 접지선 접속구를 통해 접지선에 연결하여, 사용자 키 조작에 상응하여 접지 전환해서 접지 상태를 유지 처리하는 접지전환스위치; 및
상기 제1 스위칭부의 해당 공통단자와 전기적 연결 구성을 가지고, 사용자 인체 접촉을 감지하며, 상기 감지된 접지에 상응하는 사용자 인체와 상기 제1 스위칭부를 통해 연결된 입력측 상기 무접지 콘센트와 연결되는 전압선이나 접지선 선 간 전위 차이로 점등 또는, 소등하여, 상기 무접지 콘센트와 입력측의 각 전압선과 접지선이 동일 선 간 또는 다른 선 간 연결된 것인지 확인 처리하는 검전기;
를 포함하고,

상기 무접지 콘센트와 연결되는 접지선을 사용하여 접지하고, 상기 접지선에 연결된 제1 스위칭부의 접점과 플러그에 접속되는 출력콘센트의 콘센트 접지극 접속구에 연결된 제2 스위칭부의 공통단자나 출력콘센트의 접지선 접속구에 연결된 제2 스위칭부의 접점 간에 전기적으로 연결하여 선(line)으로 해서, 접지선을 미구비한 무접지 콘센트에 접지선을 제공하는 것을 특징으로 하는 무접지 콘센트용 접지 및 누전차단 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 검전기는,
사용자 인체 접촉을 감지하는 검전센서; 및
표시부재를 구비하고, 상기 검전센서가 감지한 사용자 인체(접지)와 상기 제1 스위칭부를 통해 연결된 입력측 선 간 전위 차이가 발생된 경우 상기 표시부재 점등하고, 상기 검전센서가 감지한 사용자 인체(접지)와 상기 제1 스위칭부를 통해 연결된 입력측 선 간 전위 차이가 미발생한 경우 상기 표시부재 소등하여, 상기 무접지 콘센트와 입력측의 각 전압선과 접지선이 동일 선 간 또는 다른 선 간 연결된 것인지 확인 처리하는 검전 및 검전판단부;
를 포함하는 무접지 콘센트용 접지 및 누전차단 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 입력 플러그와 상기 출력콘센트 사이에 설치되고 상기 무접지 콘센트와 연결되는 전압선과 접지선의 연결 구성과 플러그에 연결되는 전압선 접속구에 연결되는 전압선과 접지선 접속구에 연결되는 접지선의 연결 구성을 가지며, 상기 플러그에 연결된 기기의 누설전류 발생에 상응하여 누전 차단동작하는 차단기;
상기 차단기의 전압선과 접지선 간 전류 차이를 검출하는 영상 변류기; 및
상기 영상 변류기가 검출한 전류 차이 정보를 기반으로 상기 차단기의 누전 차단동작을 제어하는 제어부;를
포함하고,

상기 영상 변류기는,
상기 차단기의 2차측에서 가진 전압선인 2차측 전압선과 접지선을 관통 구성하고, 상기 접지전환스위치에서 나오는 콘센트 접지극과 연결된 접지선을 상기 차단기의 2차측 접지선과 전원 측 K, 부하 측 L방향을 반대방향으로 관통 구성한 것으로 된 것이고,

상기 제어부는,
상기 영상 변류기 2차측에서 가진 전압선인 2차측 전압선과 상기 콘센트 접지극과 연결된 접지선 간 전류 차이 발생 정보를 입력받은 경우 누전으로 감지하여, 상기 차단기의 누전 차단 동작을 온(ON) 하도록 하는 것을 특징으로 하는 무접지 콘센트용 접지 및 누전차단 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 차단기 온(ON) 명령을 입력받은 경우, 상기 영상 변류기의 2차측에서 가진 전압선인 2차측 전압선과 상기 콘센트 접지극과 연결된 접지선 간 전류 차이 발생 정보를 확인하고, 상기 확인 결과, 상기 영상 변류기의 2차측에서 가진 전압선인 2차측 전압선과 상기 콘센트 접지극과 연결된 접지선 간 전류 차이 발생한 경우 상기 차단기를 강제 차단(Trip)하도록 하여, 안전보호 처리하는 것을 특징으로 하는 무접지 콘센트용 접지 및 누전 차단 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 차단기의 정상 동작 여부를 시험하는 시험버튼; 및
상기 영상변류기는 전압선과 접지극이 상기 영상변류기 외로 나오고, 상기 영상변류기에서 나오는 전압선과 접지극에 연결되어, 상기 전압선 전류와 상기 접지극 전류 상호 간 전류의 차에 의해 동작하도록 구성 처리하여, 상기 차단기의 정상 동작 여부를 시험 처리하는 누설저항;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 무접지 콘센트용 접지 및 누전 차단 장치.