KR102040519B1

KR102040519B1 - 배선 보호설비가 적용된 공동주택의 감전사고 방지 배전시스템

Info

Publication number: KR102040519B1
Application number: KR1020190090656A
Authority: KR
Inventors: 박숭규
Original assignee: (주)신덕엔지니어링
Priority date: 2018-11-29
Filing date: 2019-07-26
Publication date: 2019-11-05

Abstract

배선 보호설비가 적용된 공동주택의 감전사고 방지 배전시스템에 관한 본원 발명의 배선 보호설비는, 전선관(20)의 보호를 위해 ㄱ형강(30)과 관통센서(40) 및 경보부(50)로 이루어 지고,
감전사고 방지 수단인 콘센트는 하부몸체(110)와 중간몸체(120) 및 상부몸체(130)의 결합에 의해 이루어 지되, 상기 하부몸체(110)는 ± 전극이 연결되는 메인단자(111a, 111b)로 구성되고, 상기 중간몸체(120)는 "

" 형상이 마주보는 형태인 "

" 형상의 2개의 보조단자(121a, 121b)가 구성되며, 상기 상부몸체(130)는 전면에 플러그(200)가 결합되는 오목부(131)가 형성되고, 상기 오목부(131)의 내부 바닥면에는 플러그(200)의 레그(210)가 삽입되는 한쌍의 레그 결합공(132)이 형성되고, 상기 콘센트에 삽착되는 플러그(200)는, 전자제품에 전원을 공급하는 전선과 접속되는 레그(210)가 2개가 형성되되 상기 레그(210)는 콘센트(100)의 메인단자(111a, 111b)에 접속되는 전원접속부(211), 상기 전원접속부(211) 중 플러그 몸체부 측에는 전원접속부절연부(212)로 코팅형성되고, 상기 코팅된 전원접속부절연부(212) 외측으로는 보조접속부(213)가 형성됨으로써 감전사고가 근원적으로 방지되는 배선 보호설비가 적용된 공동주택의 감전사고 방지 배전시스템이다.

Description

배선 보호설비가 적용된 공동주택의 감전사고 방지 배전시스템{Power distribution system to prevent electric shock in apartment house with power wiring protection device}

본 발명은 공동주택의 전기분야 중에서, 단선, 쇼트 등을 방지하는 배선 보호설비가 적용된 공동주택의 감전사고 방지 배전시스템에 관한 것으로, 구조가 간단하면서도 호기심 많은 어린이의 쇠 젓가락 등에 의한 장난에의해 발생할 수 있는 감전사고를 원천적으로 방지하되 더욱 바람직하게는 외부 충격에의한 배전용 전선관 내 전력 배선을 보호할 수 있는 배선 보호설비가 적용된 공동주택의 감전사고 방지 배전시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 벽면에 매립설치되어 전원을 공급할 수 있도록 된 콘센트는 유아나 어린이가 콘센트 구멍에 젓가락 등을 끼워넣어 감전사고가 발생되는 것을 방지할 수 있도록 된 공동주택 감전사고방지형 콘센트가 이미 개발되었다. 이러한 공동주택의 감전사고 방지형 콘센트는 케이스에 구비된 조작스위치가 눌린 경우에만 전원이 전극에 인가되도록 하며, 유아나 어린이 등이 케이스에 구비된 조작스위치를 누르지 않은 상태에서 결합공에 젓가락 등과 같은 도전체의 막대를 무리하게 끼워넣어 회전체가 회전되거나 휘어지는 경우에는, 경고메시지를 포함하는 음성데이터를 출력하여, 감전사고가 발생되는 것을 방지함과 동시에, 유아나 어린이가 더 이상 무리하게 젓가락 등을 집어넣지 않도록 반복 훈련시킬 수 있는 장점이 있으나, 젓가락 등을 결합공에 억지로 집어넣을 경우 감전사고를 방지하기 어려운 문제점이 있으므로 호기심이 많은 어린이의 장난에 감전사고를 방지하기 위한 근원적인 배전시스템의 기술개발이 절신한 실정이다.

아울러 건축물의 전기공사에 있어서, 전기의 경우 전기박스(아웃렛) 끼리 상호 연결되면서 벽체 등에 매립되고, 미장 등에 의해 마감된 후, 벽지나 타일 등의 최종마감재로 마감되어 있기 때문에 매립된 관로 위치를 쉽게 알지 못하게 된다.

이러한 이유로 인하여 벽체에 벽걸이 시계 등 생활용품을 설치하기 위해 못을 박거나, 천정에 전등을 설치하기 위해, 전동드릴 등으로 천공을 하다가 배전 전선관 내에 인입된 전선의 절단 또는 피복의 벗겨짐으로 인한 단선 또는 쇼트 및 누전 우려가 있었다.

이와 같이 종래의 벽체에 못이 박힐 때 벽체에 박히는 못이 배전 전선관을 파손시키면서 전선에 손상을 입히는 문제가 발생한다.

이러한 문제를 해소하기 위해, 배관탐지기를 동원하여 배관을 찾기도 하였으나, 시간이 많이 소요되고, 금속이 아닌 배관재로 시공된 경우 쉽게 찾지 못하였으며, 특히 워낙 고가의 장비여서 가정에서 구입하기에는 무리가 있다.

이렇게 전선을 보호하기 위하여 배관보호구가 출원되었으나, 이러한 배관보호구는 못을 박았을 때 측면으로 슬립되도록 유도하고 있으나, 전동드릴과 같은 경우는 배관보호구를 통과하여 진행하게 되므로 사실상 보호가 어려운 경우가 발생한다.

따라서 벽체에 못이나 전동드릴 등으로 박을 때, 전선배관이 있는 곳일 경우 못이나 전동드릴이 벽체로 들어오면 쉽게 알 수 있는 경고를 하여 전선배관을 완벽하게 보호할 수 있는 수단이 필요하였던 것이다.

이러한 보호수단이 등록특허공보 제10-0988248호(공동주택벽체의 전기 배관 보호장치)에 개시되어 있으나, 그 구성이 복잡하여 주관체에 연결된 보조판체가 원활하게 슬라이드 되지 못하여 접점이 이루어지지 않는 문제점이 있었던 것이다.

등록특허제10-0988248호"공동주택 벽체의 전기배관 보호장치” 등록특허제10-0955064호"공동주택의 감전사고방지형 콘센트”

따라서 본 발명은 공동주택의 안정적인 전력공급을 위해 못, 전동드릴 등의 접촉으로부터 전력 전선관을 보호함은 물론,

어린이의 감전사고(감전으로 인하여 인체에 손상을 주는 것)를 방지하기 위해 콘센트의 메인단자 상부에 보조 단자를 형성함으로써 콘센트에 플러그를 삽입시는 플러그 레그가 전원의 전극에 접촉되어 플러그를 통해 전자제품에 전원이 공공급되면서도 어린이의 호기심에 의해 쇠젓가락 등을 삽입시는 쇠젓가락이 보조 단자에서 기계적으로 차단되어 감전사고 위험을 초래하는 전압선에 접촉되는 것을 방지할 뿐 아니라 전압선에 접촉되더라도 전류가 인체를 통하지 않고 전원의 중성선과의 숏트에 의해 차단기가 트립됨으로써 전류가 인체를 통하지 않도록 함으로써 보다 안전하고 안정적인 옥내 전력 공급시스템을 제공하기 위한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 배선 보호설비는, 건축물의 벽에 매립된 전선관의 전방에 간격을 두고 매설되는 ㄱ형강과, 상기 ㄱ형강의 전방에 간격을 두고 매설되는 관통센서와, 상기 관통감지부와 연결되어 관통감지부에 못 또는 전동드릴이 관통될 경우 경보음을 울리는 경보부을 포함하되, 상기 센서부는 상부전도체와 하부전도체가 일정 간격을 두고 형성되며, 상기 상부전도체와 하부전도체 간에는 절연체가 개재되고, 상기 절연체에는 색소가 용해된 액상이 함침되며, 상기 ㄱ형강의 절곡각은 예각으로 이루어고, 상기 상부전도체와 하부전도체는 알루미늄 박지로 형성되어 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따르면, 감전사고 방지 배전시스템은 매립형 콘센트와 상기 콘센트에 삽입된 플러그에 의해 전자제품에 전기적으로 연결되되, 상기 콘센트는 하부몸체와 중간몸체 및 상부몸체의 결합에 의해 이루어 지며, 상기 상부몸체는 전면에 플러그가 결합되는 오목부가 형성되고, 상기 오목부의 내부 바닥면에는 플러그의 레그가 삽입되는 한쌍의 레그 결합공이 형성되며, 상기 콘센트는 하부몸체(110)와 중간몸체 및 상부몸체의 결합에 의해 이루어 지며, 상기 상부몸체는 전면에 플러그가 결합되는 오목부가 형성되고, 상기 오목부의 내부 바닥면에는 플러그의 레그가 삽입되는 한쌍의 레그 결합공이 형성되며, 상기 중간몸체는 "

" 형상이 마주보는 형태인 "

" 형상의 2개의 보조단자가 구성되되, 2개의 보조단자(121a, 121b) 중 보조단자 (121a)의 우측보조단자(121a")와 보조단자(121b)의 좌측보조단자(121b') 간에는 도체(121c)로 연결되며,

상기 하부몸체는 전원의 중성선(N) 또는 전압선(P) 연결되는 2개의 메인단자(111a, 111b)로 구성되되 전원의 전압선(P)은 2개의 메인단자(111a, 111b) 중 메인단자(111a)와 직접 연결되고, 전원의 중성선(N)은 중간몸체(120)의 2개의 보조단자(121a, 121b) 중 보조단자(121a)의 좌측보조단자(121a')와 연결되고 다른 하나의 보조단자(121b)의 우측보조단자(121b")는 메인단자(111b)와 전기적으로 연결됨으로써 플러그를 콘센트에 삽입시 전원의 중성선(N)이 메인단자(111b)와 전기적으로 연결되고, 상기 콘센트에 삽착되는 플러그는, 전자제품에 전원을 공급하는 전선과 접속되는 레그가 2개 형성되되 상기 레그는 콘센트의 메인단자에 접속되는 전원접속부, 상기 전원접속부 중 플러그 몸체부 측에는 전원접속부절연부로 코팅형성되고, 상기 코팅된 전원접속부절연부 외측으로는 플러그를 콘센트에 삽입시 상기 보조단자(121a)의 좌측보조단자(121a')와 우측보조단자(121a") 또는 보조단자(121b)의 좌측보조단자(121b')와 우측보조단자(121b") 간을 전기적으로 접속하는 보조접속부가 형성된 것을 특징으로한다.

본 발명은 공동주택의 전력을 안정적으로 공급할 뿐 아니라 쇠 젓가락 등을 이용한 어린이의 장난에 의해 인체에 전류가 흐러는 것을 방지하는 전기적회로를 구비한 콘센트를 구현함으로써 어린이의 장난에 의한 감전사고를 근원적으로 차단하는 효과가 있다.

도 1 a/b/c는 본발명의 콘센트 하부몸체/중간몸체/상부몸체 사시도.
도 2 a/b는 본 발명의 조립된 콘센트의 사시도 및 단면도.
도 3 a/b는 본 발명의 플러그를 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 콘센트 작동 전기회로 단선도.
도 5는 본 발명의 콘센트의 전위차검출차단부 전기회로 단선도.
도 6은 본 발명에 따른 옥내 배전 전선관 보호장치를 콘크리트 벽체에 설치한 상태를 나타낸 단면도.
도 7은 본 발명에 따른 관통센서를 확대하여 나타낸 단면도.
도 8은 본 발명에 따른 실시예의 못이 박힌 관통센서를 나타낸 단면도.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

< 제1실시예 >

본원 발명 배선 보호설비가 적용된 아파트, 다세대 주택 등 공동주택의 감전사고 방지 배전시스템에서 우선적으로 공동주택의 안정적 전력 공급을 위한 기술 요지는 콘크리트 벽(10) 등에 매설되는 전선관(20) 전방으로 ㄱ형강(30)과, 관통센서(40)를 배치하여 못, 전동드릴(60) 등이 벽(10)에 박힐 때, 상기 전선관(20)의 전방에 설치된 관통센서(40)에서 전선관(20)의 위치를 작업자에게 경보음 및 액상(44)을 통해 알려줌과 동시에 ㄱ형강(30)에 의해 못 또는 전동드릴 등이 전선관(20)의 양측으로 슬라이딩 되게 하여 전선관(20)의 파손에 의한 배전선로의 전기적 장애를 방지할 수 있도록 구성하기 위한 것이다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 주된 기술요지에 대하여 도면을 통하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 공동주택 배선 보호설비는 도 5에 나타내는 바와 같이, 콘크리트 벽(10) 등에 매설되는 전선관(20)의 전방에 절곡된 ㄱ형강(30)이 설치되고, 상기 ㄱ형강(30)의 전방으로 못, 전동드릴(60)이 침투하는 것을 감지할 수 있는 관통센서(40)가 설치된다.

상기 ㄱ형강(30)은 작업자에 의해 침투되는 못 등의 타격에 의한 수직강도에 견딜 수 있는 "ㄱ"형상의 앵글로 전선관(20)의 상부측에 배치되어 작업자에 의해 침투되는 못, 전동드릴 등이 양측으로 슬라이딩되게 하여 하부에 있는 전선관(20)을 비켜나가게 구성한다.

여기서 상기 ㄱ형강(30)의 절곡각은 60 ~ 120 °로 하되 예각으로 하는 것이 바람직하다.

상기 관통센서(40)는 못이 침투되는 것을 감지하는 수단으로서, 띠형의 상부전도체(41) 및 하부전도체(42)가 일정 간격을 두고 형성되며 상기 상부전도체(41) 또는 하부전도체(42) 각각에는 경보부(50)를 작동하는 스위치 단자에 연결된다.

상기 상부전도체(41) 및 하부전도체(42)는 얇은 박지의 전도체이며 바람직하기로는 알루미늄 박지로 하는 것이 바람직하다.

일정 간격을 두고 형성된 상기 상부전도체(41) 및 하부전도체(42) 간에는 절연체(43)을 개재한다.

상기 절연체(43)는 상부전도체(41)와 하부전도체(42)가 접촉하여 전기적으로 도통되는 것을 방지한다.

상기 절연체(43)에는 적색, 청색, 황색 등의 색소가 용해된 액상(44)이 함침 될 수 있으며, 액상(44)을 함침하는 절연체는 스폰지, 면, 마 등의 액상(44)을 흡수할 수 있는 물체이면 되며, 바람직하기로는 폐자원 활용을 위해 폐의류를 재활용한 천연섬유로 하는 것이 바람직하다.

상기 액상(44)은 전기적으로 부도체인 절연유이며, 바람직하기로는 폐자원을 재활용하기 위해 변압기 등에 사용된 후 폐기된 폐절연유 또는 폐식용유로 하는 것이 바람직하다.

상기 액상(44)을 부도체로 하는 것은 일반 액체인 경우 상부전도체(41)와 하부전도체(42) 간의 절연체(43)에 함침된 액상(44)이 도체가 되어 상부전도체(41)와 하부전도체(42)를 도통하게 되므로 못, 전동드릴(60) 등의 침투를 감지하는 기능을 하지 못하기 때문이다.

아울러 상기 상부전도체(41)와 하부전도체(42) 간에 색소가 용해된 액상(44)이 함침된 절연체(43)를 개재한 상기 관통센서(40)의 외표면은 액상(44)이 외부로 누수 또는 증발되는 것을 방지하기 위해 비닐 등의 방수 소재로 포장 또는 밀폐코팅(45) 되는 것이 바람직하다.

관통센서(40)의 외표면의 밀폐코팅(45)는 관통센서(40)를 벽에 매설한 후, 장기간 경과됨에 따라 액상(44)이 누수 또는 증발되어 감지기능이 떨어지는 것을 방지하기 위함이다.

상기 관통센서(40)는 띠 형상으로 하되, 상기 띠 형상의 관통센서(40)의 폭은 하부에 설치되는 전선관(20)의 직경보다 넓은 것이 당연하다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 배선 보호설비가 적용된 공동주택의 감전사고 방지 배전시스템의 배선 보호설비의 작동상태를 도 6에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

콘크리트 등의 벽(10)에 벽걸이 시계 등 생활용품을 설치하기 위해 못을 박거나, 천정에 전등을 설치하기 위해 못, 전동드릴(60) 등으로 천공을 할 때, 박는 못, 전동드릴(60) 등의 하부에 전선관(20)이 존재하면 전선관(20)의 상부에 위치한 관통센서(40) 를 못, 전동드릴(60)이 관통하게 된다.

즉, 못, 전동드릴(60) 등이 관통센서(40)를 관통하게 되면, 상기 경보부(50)이 경보음을 울리게 되고 이를 들은 작업자는 작업을 중단하게 된다.

한편, 공사의 소음 등으로 경보부(50)의 경보음을 못 듣게 되면 관통센서(40)를 관통하는 못, 전동드릴(60)과 상부전도체(41) 및 밀폐코팅(45)의 틈 사이로 분출되는 칼라 액상(44)에 의해 작업자가 시각적으로 하부에 전선관(20)이 있음을 알아차리고 작업을 중단하게 된다.

그럼에도 불구하고 작업자가 상기 액상(44)이나 경보음을 통해 전선관(20)의 위치를 인식하지 못하여 못, 전동드릴(60) 등이 벽(10)를 통해 전선관(20)의 위치로 전진하더라도 전선관(20)의 전방에 간격을 두고 설치된 60~120°의 각도의 ㄱ형강(30)에 접촉이 되면서 전선관(20)의 양측으로 슬라이딩 되므로 전선관(20)의 파손을 방지하게 되는 것이다.

< 제 2실시예 >

한편 공동주택의 안정적 전력 공급을 위한 상기 실시예 1에 더하여 호기심 많은 어린이의 감전사고 방지를 위한 본 발명에 따른 매립형 콘센트(100)는 하부몸체(110)와 중간몸체(120) 및 상부몸체(130)의 결합에 의해 이루어지며, 이 몸체의 결합은 스크류 볼트 등의 결합수단에 의해 결합된다.

상기 감전사고 방지용 콘센트(100)로 공급되는 전력은 단상 3선식 110/220[V] 전원과 변압기의 2차권선을 Y결선하여 중성점 접지한 중성선(N)과 전압선(P)을 통해 220[V]를 공급하는 중성점 접지 3상 4선식 단상 220[V] 전원이 있으나, 본 실시예에서는 중성점 접지 3상 4선식 단상 220[V] 전원의 실시예이다.

중성점 접지 3상 4선식 단상 220[V] 전원의 중성선(N)은 3상에 걸리는 부하가 완전한 밸런스가 이루어지는 경우 중성선을 통해 흐르는 각상의 전류합인 영상전류가 0 이므로 중성선([N]의 부하단의 전위는 0 [V] 이나, 영상전류가 흐르는 경우 중성선 접지점과 중성선[N]의 부하단 간에는 전위차가 발생하는데 이 전위차는 통상 1 ∼ 5[V] 이다.

상기 하부몸체(110)는 전원의 중성선(N) 또는 전압선(P)이 연결되는 "

" 형상의 메인단자(111a, 111b)로 구성되며 상기 메인단자(111a, 111b)에는 콘센트(100)에 삽착된 플러그(200)의 레그(210) 전원접속부(211)가 전기/기계적으로 접속되어 전자제품에 전원을 공급하게 된다.

상기 중간몸체(120)는 "

" 형상이 마주보는 형태인 "

" 형상의 2개의 보조단자(121a, 121b)가 형성되되, 보조단자(121a)의 우측보조단자(121a")와 보조단자(121b)의 좌측보조단자(121b') 간에는 도전체인 도체(121c)에 의해 직렬로 연결된다.

한편 2개의 보조단자(121a, 121b) 간을 도체로 연결하는 대신에 콘센트(100)에 삽착되는 플러그(200)의 레그(210)에 형성된 보조접속부(213) 간을 도체(214)로 연결하는 것으로 대체할 수도 있다.

즉 도 4와 같이 상기 하부몸체(110)의 메인단자(111a, 111b) 중 하나는 전원의 중성선(N) 또는 전압선(P) 중 한 선이 직접 접속되고 메인단자(111a, 111b) 중 다른 하나는 전원의 중성선(N) 또는 전압선(P) 중 나머지 한 선이 상기 중간몸체(120)에 형성된 2개의 보조단자(121a, 121b)를 경유하여 연결된다.

상기 상부몸체(130)는 전면에 플러그(200)가 결합되는 오목부(131)가 형성되고, 상기 오목부(131)의 내부 바닥면에는 플러그(200)의 레그(210)가 삽입되는 한쌍의 레그 결합공(132)이 형성된다.

상기 플러그(200)를 콘센트(100)에 삽착할 경우, 플러그(200)의 양 레그(210)에 형성된 보조접속부(213)에 의해 보조단자(121a, 121b)가 직렬로 통전되게 되어 전원의 중성선(N) 또는 전압선(P) 중 어느 하나는 콘센트(100)의 보조단자(121a, 121b)와 플러그(200)의 보조접속부(213)의 전기적 연결에 의해 메인단자(111a, 111b) 중 하나인(111b)에 전기적으로 연결되고, 전원의 중성선(N) 또는 전압선(P) 중 다른 하나는 메인단자(111a, 111b) 중 다른 하나의 메인단자(111a)에 전기적으로 직접연결된다. 즉, 더 구체적인 실시예로서 중간몸체(120)와 하부몸체(110)의 전기적 연결관계를 살펴보면, 상기 하부몸체(110)는 전원의 중성선(N) 또는 전압선(P)이 연결되는 2개의 메인단자(111a, 111b)로 구성되되 전원의 중성선(N) 또는 전압선(P) 중 전압선(P)은 2개의 메인단자(111a, 111b) 중 메인단자(111a)와 직접 연결되고, 중성선(N)은 중간몸체(120)의 2개의 보조단자(121a, 121b) 중 어느 하나의 보조단자(121a)의 좌측보조단자(121a')와 연결되고 다른 하나의 보조단자(121b)의 우측보조단자(121b")는 메인단자(111b)와 전기적으로 연결됨으로써 플러그를 콘센트에 삽입시 전원의 중성선(N)이 다른 하나의 메인단자(111b)와 전기적으로 연결된다.

도 3은 콘센트(100)에 삽착되는 플러그(200)를 도시한 것으로써 도 3b는 도 3a의 C－C' 절취 단면도이다.

도 3에 도시된 바와 같이 플러그(200)는 전자제품에 전원을 공급하는 전선과 접속되는 레그(210)가 2개 형성되되, 상기 레그(210)는 콘센트(100)의 메인단자(111a, 111b)에 접속되는 전원접속부(211) 전원접속부(211) 중 플러그 몸체부 측에는 전원접속부절연부(212)로 코팅형성되며 상기 코팅된 전원접속부절연부(212) 외측으로는 보조접속부(213)가 형성된다.

상기 보조접속부(213)는 전원접속부절연부(212)에 환형으로 형성되는 것이 바람직하며, 아울러 환형 보조접속부(213)는 하단이 전원접속부(211) 측으로 경사지게 형성된 것이 바람직하다. 보조접속부(213)의 하단을 전원접속부(211) 측으로 경사지게 형성하는 것은 플러그(200)을 콘센트(100)에 삽착시 보조접속부(213)가 콘센트(100)의 보조단자(121a, 121b)에 원활하게 삽입되게하기 위함이다.

이에 따라 플러그를 콘센트에 삽착할 경우, 상기 플러그(200)의 전원접속부(211)는 콘센트(100)의 메인단자(111a, 111b)에 접촉되고, 상기 플러그(200)의 보조접속부(213)는 콘센트(100)의 보조단자(121a)의 좌측보조단자(121a')와 우측보조단자(121a") 또는 보조단자(121b)의 좌측보조단자(121b')와 우측보조단자(121b") 간을 전기적으로 접속되도록 구성된다.

상기 콘센트(100)와 플러그(200)의 작동관계를 보면,

상기 콘센트(100)에 플러그(200)를 삽착하면, 전원의 중성선(N) 또는 전압선(P) 중 어느 하나는 2개의 메인단자(111a, 111b) 중 어느 하나의 메인단자(111a)와 직접 연결되고, 다른 하나의 선은 2개의 보조단자(121a, 121b) 중 어느 하나의 보조단자(121a)와 연결되고 다른 하나의 보조단자(121b)는 다른 하나의 메인단자(111b)와 전기적으로 연결되며 이로 인해 플러그를 콘센트에 삽입시 플러그(200)의 보조접속부(213)에 의해 각 보조단자(121a'와 121" 및 121b'와 121b") 간은 전기적으로 접속되고 양 보조단자(121a, 121b) 간은 도체(121c) 또는 플러그(200) 레그(210) 간에 접속된 도체(214)에 의해 전기적으로 연결됨으로써 다른 하나의 전원선이 다른 하나의 메인단자(111b)와 전기적으로 연결되게 된다.

그결과 전원은 콘센트 메인단자(111a, 111b)에 접촉된 플러그(200) 레그(210)의 전원접속부(211)를 통해 전자제품에 전원을 공급하게 된다.

한편 콘센트에 플러그를 삽착하지 않은 상태에서 즉 콘센트를 사용하지 않는 상태에서 어린이가 콘센트(100)의 레그결합공(132)의 보조단자(121a)에 쇠젓가락을 삽입시 콘센트(100)의 중간몸체(120)에 형성된 보조단자(121a)에 차단되어 하부몸체(110)에 형성된 메인단자((111a, 111b)에 도달하지 못하므로 쇠젓가락이 전원의 전압선(P)에 연결되지 않아 보조단자(121a)에 접속된 전원의 중성선(N)이 젓가락을 통해 어린이에게 접촉되는 전압은 통상 1 ∼ 5[V]이므로 감전사고가 발생되지 않는다[도면 2b, 4 참조].

여기서 보조단자(121a, 121b)는 플러그를 삽착시는 성인이 삽착하므로 플러그의 레그(210)가 콘센트의 보조단자(121a, 121b)를 통과하여 메인단자((111a, 111b)까지 밀어 넣을 수 있으나, 어린이가 장난으로 쇠젓가락을 콘센트(100) 레그결합공(132)에 삽입시는 쇠젓가락이 보조단자(121a, 121b)를 관통하여 메인단자((111a, 111b)까지 쉽게 도달 할 수 없는 구조이다.

따라서 메인단자자(111a, 111b)와 보조단자(121a, 121b)에는 플러그(200) 레그(210)가 삽입 관통되기 위한 홈(슬릿)이 형성되며, 플러그(200) 레그(210)가 삽입 관통되는 "

" 형상의 메인단자자(111a, 111b)의 홈 보다 보조단자(121a, 121b)의 홈(슬릿)을 좁게 형성하며, 보조단자(121a, 121b)는 "

" 형상이 마주보는 형태인 "

" 형상으로 형성되어 마주보는 "

" 간에 슬릿(홈)이 좁게 형성되는 것이 바람직하다.

설사 쇠젓가락이 보조단자(121a, 121b)를 관통하여 메인단자(111a, 111b)까지 도달하더라도 도 4에 도시된 바와 같이 전원 측 보조단자(121a)를 통해 쇠젓가락을 삽입시는 전원의 전압선(P)이 연결된 메인단자(111a)와 보조단자(121a) 간에 쇠젓가락이 접속되어 즉 전압선(P)과 중성선(N) 간에 합선(숏트) 됨에 따라 쇠젓가락을 잡고있는 어린이의 인체를 통해서는 아주 미세한 전류가 흘러 감전 느낌은 있지만 인체에 손상을 줄정도의 전류는 흐르지 않으므로 일반적으로 말하는 감전사고는 발생되지 않으며, 어린이가 보조단자(121b)를 통해 쇠젓가락을 삽입시는 쇠젓가락이 보조단자(121b)에 차단되며 보조단자(121b)는 전원의 전압선(P) 또는 중성선(N) 중 어느 선과도 연결되어 있지 않으므로 감전이 발생되지 않으며, 설사 보조단자(121b)를 통과하여 메인단자(111b)와 접촉되더라도 메인단자(111b) 역시 전원의 전압선(P) 또는 중성선(N)과 접속되지 않으므로 감전사고가 발생되지 않는다.

이러한 작동관계를 위해 전원 연결은 상기 메인단자(111a, 111b)의 전단부 메인단자(111a)에는 전원의 전압선(P)을 연결하고, 보조단자(121a, 121b)의 전단부의 보조단자(121a) 전단부에는 전원의 중성선(N)을 연결하는 것이 바람직하다.

이에 더하여 중성선(N)에 걸리는 전압이 통상의 전압(전위)과 같이 1 ∼ 5[V]이면 중성선(N)에 인체가 접촉하더라도 감전사고가 발생하지 않으나, 특이 상황으로 통상의 중성선(N) 전압을 초과하여 이상 전압이 걸리게 되면 본원 발명의 상기 구성으로도 감전사고가 발생할 수 있으므로 중성선(N)에 이상 전압이 걸리는 것을 차단하기 위해 전위차검출차단부(140)를 추가하며, 전위차검출차단부(140)의 회로는 도면 5에 도시된 바와 같이 콘센트의 접지극(134)과 중성선(N) 간에는 전위차검출기(141)를 연결하여 전위차검출기(141)에 설정치 이상의 전위차가 감지되면 콘센트의 보조단자(121a)와 메인단자(111a)로 연결되는 전원을 차단하게 된다. 상기 콘센트의 접지극(134)은 접지선에 연결된 접지극으로 이는 콘센트에서는 필수 구성요소이다.

전위차검출차단부(140)의 작동관계는 도 5에 도시된 바와 같이 전위차검출기(141)의 + 단자는 전원선의 중성선(N)이 연결되고, - 단자에는 콘센터의 접지극(134)을 연결하여 중성선(N)의 전위[V]가 설정치 이상이 되면 MCU(142)의 신호로 전원차단릴레이(143)를 작동시켜 전원을 차단하게 된다. 즉, 콘센트에 공급되는 전원선의 중성선(N)과 대지에 접지된 접지극(134) 간의 전위차인 전압[V]이 설정치 이상이 되면 전원차단릴레이(143)가 작동된다. 여기서 Vcc/Vee는 전위차검출기를 작동시키기 위한 전원이다.

상기 전위차검출차단부(140)는 전원이 차단되는 즉, 전원차단릴레이(143)가 작동되는 설정전압을 조절할 수 있다.

전위차검출차단부(140)에서 전원을 차단하는 설정 전압은 10[V], 15[V], 20[V], 25[V], 30[V] 등으로 조절 할 수 있으나, 산업안전보건기준에서 인체에 접촉시 감전사고 우려가 없는 안전 허용접촉전압이 30[V] 이하{산업안전보건기준에 관한 규칙 제324조}인 점을 고려하여 전원차단 설정 전압을 30[V]로하는 것이 바람직하며, 상기 전위차검출차단부(140)는 콘센트 내에 내장 설치되는 것이 바람직하다.

상기 예에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 배선 보호설비가 적용된 공동주택의 감전사고 방지 배전시스템은 어린이의 장난에 의한 감전사고가 차단된다.

상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위 및 그 특허청구범위와 균등한 것에 의해 정해 져야 한다.

(10) --- 벽 (20) --- 전선관
(30) --- ㄱ형강 (40) --- 관통센서
(41) --- 상부전도체 (42) --- 하부전도체
(43) --- 절연체 (44) --- 액상
(45) --- 밀폐코팅 (50) --- 경보부
(60 ---:못, 전동드릴 (100) --- 콘센트
(110) --- 하부몸체 (111a,b) --- 메인단자
(120) --- 중간몸체 (120) --- 중간몸체
(121a,b) --- 보조단자 (121c) --- 도체
(130) --- 상부몸체 (131) --- 오목부
(132) --- 레그결합공 (134) --- 접지극
(140) --- 전위차검출차단부 (141) --- 전위차검출기
(142) --- MCU (143) --- 전원차단릴레이
(200) --- 플러그 (200) --- 플러그
(210) --- 레그 (211) --- 전원접속부
(212) --- 전원접속부절연부 (213) --- 보조접속부
(214) --- 도체

Claims

배선 보호설비가 적용된 공동주택의 감전사고 방지 배전시스템에 있어서,
상기 배선 보호설비는,
건축물의 벽(10)에 매립된 전선관(20)의 전방에 간격을 두고 매설되는 ㄱ형강(30)과,
상기 ㄱ형강(30)의 전방에 간격을 두고 매설되는 관통센서(40)와,
상기 관통센서(40)와 연결되어 관통센서에 못 또는 전동드릴(60)이 관통될 경우 경보음을 울리는 경보부(50)을 포함하되,
상기 관통센서(40)는 상부전도체(41)와 하부전도체(42)가 일정 간격을 두고 형성되며,
상기 상부전도체(41)와 하부전도체(42) 간에는 절연체(43)가 개재되고, 상기 절연체(43)에는 색소가 용해된 액상(44)이 함침되며,
상기 ㄱ형강(30)의 절곡각은 예각으로 이루어고, 상기 상부전도체(41)와 하부전도체(42)는 알루미늄 박지로 형성되어 이루어고,
상기 감전사고 방지 배전시스템은 매립형 콘센트(100)와 상기 콘센트에 삽입된 플러그(200)에 의해 전자제품에 전기적으로 연결되되,
상기 콘센트는 하부몸체(110)와 중간몸체(120) 및 상부몸체(130)의 결합에 의해 이루어지며,
상기 상부몸체(130)는 전면에 플러그(200)가 결합되는 오목부(131)가 형성되고, 상기 오목부(131)의 내부 바닥면에는 플러그(200)의 레그(210)가 삽입되는 한쌍의 레그 결합공(132)이 형성되며,
상기 중간몸체(120)는 "
" 형상이 마주보는 형태인 "
" 형상의 2개의 보조단자(121a, 121b)가 구성되되, 2개의 보조단자(121a, 121b) 중 보조단자 (121a)의 우측보조단자(121a")와 보조단자(121b)의 좌측보조단자(121b') 간에는 도체(121c)로 연결되며,
상기 하부몸체(110)는 전원의 중성선(N) 또는 전압선(P)이 연결되는 2개의 메인단자(111a, 111b)로 구성되되 전원의 전압선(P)은 2개의 메인단자(111a, 111b) 중 메인단자(111a)와 직접 연결되고, 전원의 중성선(N)은 중간몸체(120)의 2개의 보조단자(121a, 121b) 중 보조단자(121a)의 좌측보조단자(121a')와 연결되고 다른 하나의 보조단자(121b)의 우측보조단자(121b")는 메인단자(111b)와 전기적으로 연결됨으로써 플러그를 콘센트에 삽입시 전원의 중성선(N)이 메인단자(111b)와 전기적으로 연결되고,
상기 콘센트에 공급되는 전원의 중성선(N)과 대지에 접지된 접지극(134) 간의 전압이 30[V] 이상이면 콘센트로 연결되는 전원을 차단하는 전위차검출차단부(140)가 형성되며,
상기 콘센트에 삽착되는 플러그(200)는,
전자제품에 전원을 공급하는 전선과 접속되는 레그(210)가 2개 형성되되 상기 레그(210)는 콘센트(100)의 메인단자(111a, 111b)에 접속되는 전원접속부(211), 상기 전원접속부(211) 중 플러그 몸체부 측에는 전원접속부절연부(212)로 코팅형성되고, 상기 코팅된 전원접속부절연부(212) 외측으로는 플러그를 콘센트에 삽입시 상기 보조단자(121a)의 좌측보조단자(121a')와 우측보조단자(121a") 또는 보조단자(121b)의 좌측보조단자(121b')와 우측보조단자(121b") 간을 전기적으로 접속하는 보조접속부(213)가 형성된 것을 특징으로하는 배선 보호설비가 적용된 공동주택의 감전사고 방지 배전시스템.
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