KR102181889B1 - Electric leakage prevention device in immersion, and electric leakage and electric shock protection method using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 화재 및 안전을 위한 침수시 누전 방지 장치 및 이를 이용한 누전 및 감전보호 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 입력선을 잘못 연결한 경우 단락이 발생하거나, 우천 등의 사고로 전기선로가 침수된 경우 누전으로 인한 안전을 확보할 수 있도록 침수시 단락으로 인한 선로 차단기능 등을 갖는 화재 및 안전을 위한 침수시 누전 방지 장치 및 이를 이용한 누전 및 감전보호 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an electric leakage prevention device for fire and safety inundation, and a method for protecting electric leakage and electric shock using the same, and more particularly, a short circuit occurs when an input line is incorrectly connected, or an electric line is flooded due to an accident such as rain. In this case, the present invention relates to an electric leakage prevention device for fire and flooding, which has a function of blocking a line due to a short circuit when submerged in order to ensure safety due to electric leakage, and a leakage and electric shock protection method using the same.
우리나라의 가정용 계통전압은 단상 중 하나가 중성선에 연결되어 있으며, 중성선은 또한 접지단자와 동일한 전위를 형성하는 전력 체계를 가지고 있다. The domestic grid voltage in Korea has one of the single phases connected to the neutral wire, and the neutral wire also has a power system that forms the same potential as the ground terminal.
이러한 방식은 경제성이라는 좋은 장점을 가지지만 접지고장 발생시 이를 인식하기가 난해한 문제점도 가지고 있다.This method has a good advantage of economy, but it also has a problem that it is difficult to recognize when a ground fault occurs.
예를 들어 한국 공개특허공보 제10-2005-0037986호는 전기기기 또는 전기장치가 통전 중에 침수되었을 때 나충전부로부터 흘러나오는 누설전류를 흡수하여 누전사고 또는 감전 사고를 방지하는 침수누전방지장치를 개시한다. 그 침수누전방지장치는 몇 가지 실시예로 예시되어 있는데, 그 실시예들의 공통점은 노출된 연결단자들(단상접속단자 P, 중성점단자 N, 접지단자 E)이 배치된 연결단자대(terminal block)를 포함하여 차단기와 안정기 등과 같은 다른 디바이스들을 모두 커버하는 정도로 넓은 면적을 갖는 평판형 금속판을 중성점 단자(N) 또는 접지단자(E)에 전기적으로 연결한 채 이들 연결단자대, 차단기, 안정기 등의 저면 밑에 배치되는 형태로 설치한 구성이라는 점이다. 그 종래기술의 설명에 의하면, 이런 구성에 의해, 그 연결단자대의 노출된 연결단자들이 침수되더라도 나충전부를 통해 흘러나오는 전류의 거의 대부분은 그 평판형 금속판을 통해 흐르게 되어 인체가 물에 접촉하더라도 인체를 통해 흐르는 전류의 세기가 극히 미약하여 감전 또는 누전 사고가 방지될 수 있다고 한다.For example, Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2005-0037986 discloses a flooded leakage prevention device that absorbs leakage current flowing from the charging unit when an electric device or electrical device is flooded while energized to prevent a short circuit accident or electric shock accident. do. The inundation leakage prevention device is illustrated in several embodiments, and the common point of the embodiments is a terminal block in which exposed connection terminals (single-phase connection terminal P, neutral terminal N, and ground terminal E) are arranged. Including a flat metal plate with a large area to cover all other devices such as circuit breakers and ballasts, electrically connected to the neutral terminal (N) or ground terminal (E), under the bottom of these connection terminal blocks, breakers, ballasts, etc. It is a configuration that is installed in an arrangement form. According to the description of the prior art, by this configuration, even if the exposed connection terminals of the connection terminal block are submerged, most of the current flowing through the charging unit flows through the flat metal plate. It is said that electric shock or electric leakage accidents can be prevented because the strength of the current flowing through is extremely weak.
또한 한국등록특허 제1197414호는 제1입력단자(IN1), 제2입력단자(IN2), 그리고 접지단자(G)를 포함하는 입력단자부; 제1출력단자(OUT1), 제2출력단자(OUT2)를 포함하는 출력단자부; 상기 입력단자부와 상기 출력단자부 사이에 배치되어, 상기 제1 및 제2 입력단자(IN1, IN2)가 교류전원용 콘센트의 상전압단자(R) 및 중성점단자(N)에 연결됨에 있어서 (i) 상기 제1입력단자(IN1)와 상기 상전압단자(R)가 서로 연결됨과 동시에 상기 제2입력단자(IN2)와 상기 중성점단자(N)가 서로 연결되거나 또는 (ii) 이와 반대로 상기 제1입력단자(IN1)와 상기 중성점단자(N)가 서로 연결됨과 동시에 상기 제2입력단자(IN2)와 상기 상전압단자(R)가 서로 연결되는지에 상관없이 언제나, 상기 제1출력단자(OUT1)가 상기 중성점단자(N)와 전기적으로 연결되도록 하고 동시에 상기 제2출력단자(OUT2)가 상기 상전압단자(R)와 전기적으로 연결되도록 하는 단자극성 고정부; 절연체로 된 몸체부와, 상기 몸체부의 상면에 노출된 채 서로 이격되어 전기적으로 절연되게 배치되어 있고 상기 제1출력단자(OUT1) 및 상기 제2출력단자(OUT2)를 부하에 전기적으로 각각 연결시켜주는 제1연결단자(J1) 및 제2연결단자(J2)를 포함하는 연결단자대; 및 상기 상전압단자(R)와 전기적으로 연결된 상기 제2연결단자(J2)에는 전기적으로 연결되지 않지만 상기 중성점단자(N)와 전기적으로 연결된 상기 제1연결단자(J1)에는 전기적으로 연결되고, 상기 연결단자대의 측방의 적어도 일부, 상기 연결단자대의 상방의 적어도 일부, 상기 연결단자대의 측방 및 상방 각각의 적어도 일부 중 적어도 어느 한 가지를 포위하는 형태로 상기 제2연결단자(J2)의 주변에 배치된 누전방지 도전체를 구비하여, 상기 누전방지도전체에 의해, 상기 연결단자대가 침수 시 상기 제2연결단자(J2)에서 나온 전류는 물을 통해 상기 누전방지 도전체로 대부분 흘러들어가고 다른 곳으로는 감전을 유발시킬 정도 이상의 전류가 흐르지 않도록 함으로써 누전 및 감전을 방지해주는 것을 특징으로 하는 침수 시 누전방지장치를 제공하고 있다.In addition, Korean Patent No. 1197414 discloses an input terminal unit including a first input terminal (IN1), a second input terminal (IN2), and a ground terminal (G); An output terminal unit including a first output terminal OUT1 and a second output terminal OUT2; Arranged between the input terminal part and the output terminal part, the first and second input terminals (IN1, IN2) are connected to the phase voltage terminal (R) and the neutral terminal (N) of the AC power outlet (i) the The first input terminal IN1 and the phase voltage terminal R are connected to each other, and the second input terminal IN2 and the neutral terminal N are connected to each other, or (ii) the first input terminal, conversely Regardless of whether (IN1) and the neutral terminal (N) are connected to each other and the second input terminal (IN2) and the phase voltage terminal (R) are connected to each other, the first output terminal (OUT1) is A terminal polarity fixing part configured to be electrically connected to the neutral point terminal (N) and to simultaneously connect the second output terminal (OUT2) to the phase voltage terminal (R); The body part made of an insulator and the body part exposed on the upper surface of the body part are separated from each other to be electrically insulated, and the first output terminal OUT1 and the second output terminal OUT2 are electrically connected to a load. Note: a connection terminal block including a first connection terminal (J1) and a second connection terminal (J2); And the second connection terminal J2 electrically connected to the phase voltage terminal R, but not electrically connected to the first connection terminal J1 electrically connected to the neutral terminal N, At least a portion of the side of the connection terminal block, at least a portion of the upper portion of the connection terminal block, and at least one of at least a portion of each of the side and the upper side of the connection terminal block are enclosed in a form surrounding the second connection terminal J2. With the electric leakage preventing conductor arranged, the electric current from the second connection terminal (J2) when the connection terminal block is submerged by the electric leakage prevention conductor mostly flows into the electric leakage prevention conductor through water and goes to another place. Provides a short circuit prevention device in the event of flooding, characterized in that it prevents short circuit and electric shock by preventing the flow of more than enough current to cause electric shock.
그러나 이러한 종래 발명은 회로 구조가 복잡하고 항상 누전 및 감전방지 효과를 얻을 수 없는 문제가 있다.However, such a conventional invention has a problem in that the circuit structure is complicated and the effect of preventing short circuit and electric shock cannot always be obtained.
한편 접지고장은 화재와 감전의 위험을 가져와 이를 사전에 인지하고 차단할 필요가 있다. On the other hand, ground faults bring the risk of fire and electric shock, and it is necessary to recognize and block them in advance.
이를 위하여 보통 건물이나 가정의 분전반에는 누설전류 차단기가 설치되어 있어 규정치 이상의 누설전류가 발생하면 전체 시스템을 차단하도록 하고 있다.For this purpose, a leakage current breaker is installed in the distribution board of a building or home, and the entire system is shut off when a leakage current exceeding the specified value occurs.
하지만 실제 화재 또는 인체의 감전 쇼크 등은 많은 경우 규정치 이하의 누설전류로 인해 나타나고 있어 대책이 필요하다.However, in many cases, actual fires or electric shock to the human body appear due to leakage currents below the specified value, so countermeasures are required.
또한 전체 전원을 차단하므로 수용가에게 많은 불편을 줄 뿐 아니라, 고장 위치를 파악하기도 어려운 문제점이 있다.In addition, since the entire power supply is cut off, not only a lot of inconvenience to the customer, but also it is difficult to determine the location of the fault.
이에 대해, 본 발명은 정상적으로 흐르는 전류와 누설에 의해 흐르는 전류를 구분하고 이로부터 누설전류를 기준치 이하로 억제하는 방안을 제시한다.On the other hand, the present invention proposes a method of classifying a current flowing normally from a current flowing by leakage and suppressing the leakage current below a reference value therefrom.
즉 종래 발명의 문제점 및 개선 방안을 요약하면, 일반적으로 콘센트는 외부에 노출되어 있어 먼지나 오물이 유입될 수 있고 이로 인하여 단자간 절연이 나빠지고 누설전류가 증가할 수 있는데 이를 상시로 검출하고 위험 상황 시 능동적으로 대처하는 방안이 요구된다.That is, to summarize the problems and improvement measures of the conventional invention, in general, because the outlet is exposed to the outside, dust or dirt may flow in, which may result in poor insulation between terminals and an increase in leakage current, which is always detected and dangerous. A way to actively cope with situations is required.
또한 콘센트에 연결된 전기기기 역시 접지 사고가 발생할 수 있는데 보통 전기기기의 불량 또는 노후로 인하여 접지에 문제가 발생하여 화재 또는 감전의 원인이 되므로 이를 사전에 검출하고 조치하므로 중요한 재산과 생명을 보호 할 수 있어야 한다.In addition, electrical devices connected to the outlet may also cause grounding accidents. Usually, grounding problems may occur due to defects or deterioration of electrical devices, which may cause fire or electric shock. This can be detected and taken in advance to protect important property and life. Should be.
누설전류와 감전전류에 대한 구분이 가능하도록 하고 각 전류 패턴에 따라 동작의 응답성을 달리하므로 안전성과 효율성을 극대화 하여야 한다. Since it is possible to distinguish between leakage current and electric shock current, and the responsiveness of operation is different according to each current pattern, safety and efficiency must be maximized.
한편 정상적인 전기기기에서도 미약한 누설전류는 상시 발생하므로 위험치 이상의 누설전류에 대해서만 동작하도록 검출회로가 작동하여야 한다.On the other hand, even in a normal electric device, a weak leakage current always occurs, so the detection circuit must be operated to operate only for leakage currents above the dangerous value.
상기 위험치 이상의 누설전류 발생 시 누설전류가 안전치 이하로 흐르도록 보호장치가 동작하여야 한다.When a leakage current of more than the above dangerous value occurs, the protection device must be operated so that the leakage current flows below the safe value.
또한 누설전류가 안전치 이하에서 흐르더라도 회로가 원상으로 회기하지 아니하고 안전 동작을 유지하도록 구성되어야 한다.In addition, even if the leakage current flows below the safe value, the circuit should be configured to maintain safe operation without returning to the original state.
그러나 이러한 효과를 갖는 장치의 개발이 아직 이루어지지 않아 이에 대한 개발 및 연구가 활발히 이루어져야 한다.However, since the development of a device having such an effect has not yet been made, it is necessary to actively develop and research it.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 입력선을 잘못 연결한 경우 단락이 발생하거나 침수시 누전으로 인한 감전보호가 가능하다.The present invention has been made to solve the above problems, and it is possible to protect against electric shock due to a short circuit when an input line is incorrectly connected, or a short circuit when flooded.
또는 본 발명은 전압감지회로를 통해서 R상과 중성선N을 구분하여 바르게 접지선에 연결되도록 릴레이 또는 3WAY SWITCH를 동작(CT로 누설전류 위험 감지 기능)시키는 화재 및 안전을 위한 침수시 누전 방지 장치를 제공하는 데 목적이 있다.Alternatively, the present invention provides a device for preventing leakage from fire and flooding for safety by operating a relay or 3WAY SWITCH to properly connect to the ground line by dividing the R phase and the neutral line N through a voltage detection circuit. There is a purpose to do.
또는 본 발명은 CT로 누전전류를 감지해서 SW가 차단되어 감전상쇄가 되고, 누설전류의 값이 급격히 커지게 되면 누전차단기가 동작하여 전원자체를 차단(감전상쇄회로의 기능)할 수 있는 화재 및 안전을 위한 침수시 누전 방지 장치를 제공하는 데 목적이 있다.Alternatively, the present invention detects the leakage current by CT and cuts off the SW to cancel electric shock, and when the value of the leakage current increases rapidly, the electric leakage breaker operates to block the power itself (function of the electric shock canceling circuit). The purpose is to provide a device to prevent leakage in case of flooding for safety.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 R상과 N상이 정확히 연결되었는지 확인하고 누설전류의 크기를 상쇄하도록 제어하는 검출 및 제어부; 과부하인 경우 스위치를 차단하고, R상과 N상을 구분해서 반드시 N상이 접지에 연결이 되도록 하는 접지부; 감전사고 시 전류에 의한 자속의 상쇄로 인체에 위험한 전류의 크기를 줄여주는 감전상쇄부; 상기 부하 또는 전류 상태를 표시하고 알람을 주며, 검출 및 감전 상쇄 동작 후의 상태를 보여주고 원격감시기능을 포함하는 알람 및 모니터링부;를 포함한다.In order to solve the above problems, the present invention includes: a detection and control unit that checks whether the R phase and the N phase are correctly connected and controls the leakage current to be offset; A grounding part that cuts off the switch in case of an overload and separates the R phase and the N phase so that the N phase is necessarily connected to the ground; An electric shock canceling unit that reduces the amount of dangerous electric current to the human body by canceling the magnetic flux caused by electric current in case of electric shock; And an alarm and monitoring unit that displays the state of the load or current, gives an alarm, shows a state after detection and electric shock offset operation, and includes a remote monitoring function.
상기 접지부는, 전압감지회로를 통해서 R상과 중성선 N을 구분하여 바르게 접지하기 위해, 릴레이3 또는 릴레이4를 통해서 연결되도록 한다.The grounding part is connected through a
상기 검출 및 제어부의 내부에는 화재 및 감전보호가 되도록 경보하는 기능을 위해 표시등과 음성스피커를 내장한다.An indicator light and a voice speaker are built into the detection and control unit for a function of alarming to protect against fire and electric shock.
상기 감전상쇄부는, CT로 누전전류를 감지해서 SW가 CLOSE되어 감전상쇄가 되도록 한다.The electric shock canceling part detects the electric leakage current by CT and closes the SW to cancel electric shock.
상기 감전상쇄부는, 상기 누설전류의 값이 일정치 이상 커지게 되면 SW가 동작하여 전원자체를 차단한다.When the value of the leakage current increases by a predetermined value or more, the electric shock canceling unit operates the SW to cut off the power supply itself.
한편 본 발명은 화재 및 안전을 위한 침수시 누전 방지 장치에 있어서, CT로 누전전류를 감지하고, R상과 중성선N을 구분하는 전압감지회로를 포함하는 검출부; 상기 누전전류에 따라 차단하는 차단부; 상기 누전전류에 따라 차단부를 통해 감전 상쇄시키는 감전상쇄부;를 포함한다.Meanwhile, the present invention provides an apparatus for preventing a leakage current when flooded for fire and safety, comprising: a detection unit including a voltage detection circuit that detects a leakage current with a CT and separates an R phase and a neutral line N; A blocking unit that blocks according to the leakage current; And an electric shock canceling unit for canceling electric shock through a blocking unit according to the leakage current.
상기 검출부의 전압감지회로를 통해서 R상과 중성선N을 구분하여 바르게 연결된 경우는 정상이고, R상과 중성선N이 잘못 연결된 경우는 비정상으로 RED램프로 표시하고, 다시 단자를 바꾸어 연결하라는 음성멘트를 해서 단자를 연결해서 사용하여 화재 및 감전보호가 되도록 하는 기능을 갖는다.It is normal if the R phase and the neutral wire N are properly connected by separating them through the voltage sensing circuit of the detection unit. If the R phase and the neutral wire N are connected incorrectly, the RED lamp is displayed abnormally, and a voice message prompting you to change terminals and connect again. It has a function to protect against fire and electric shock by connecting and using terminals.
상기 검출부의 내부에는 화재 및 감전보호가 되도록하는 기능을 위해 표시등과 음성스피커를 내장한다.In the interior of the detection unit, an indicator light and a voice speaker are built in to protect against fire and electric shock.
상기 검출부는 CT로 누전전류를 감지하면, SW2가 차단되어 감전상쇄부를 통해 감전 상쇄된다.When the detection unit detects the leakage current with the CT, SW2 is cut off and the electric shock is canceled through the electric shock canceling unit.
상기 화재 및 안전을 위한 침수시 누전 방지 장치는 누설전류의 값이 일정치 이상 커지게 되면 SW1이 동작하여 전원자체를 차단한다.In the case of flooding for fire and safety, when the value of the leakage current increases by more than a certain value, SW1 operates to cut off the power supply itself.
본 발명은 검출부를 통해 CT로 누전전류를 감지하고, R상과 중성선N의 연결 상태를 구분하여 표시하는 단계; 차단부를 통해 상기 누전전류에 따라 차단하는 단계; 감전상쇄부를 통해 상기 누전전류에 따라 차단부를 통해 감전 상쇄시키는 단계;를 포함한다.The present invention includes the steps of detecting a leakage current through a CT through a detection unit, and distinguishing and displaying a connection state of an R phase and a neutral line N; Blocking according to the leakage current through a blocking unit; And canceling an electric shock through a blocking unit according to the leakage current through an electric shock canceling unit.
상기 검출부의 전압감지회로를 통해서 R상과 중성선 N을 구분하여 바르게 연결된 경우는 정상이고, R상과 중성선 N이 잘못 연결된 경우는 비정상으로 RED 램프로 표시하는 단계; 다시 단자를 바꾸어 연결하라는 음성멘트를 해서 단자를 연결하도록 하는 단계;를 더 포함한다.If the R phase and the neutral wire N are properly connected by separating them through the voltage sensing circuit of the detection unit, it is normal, and if the R phase and the neutral wire N are incorrectly connected, displaying a RED lamp as abnormal; It further includes a step of connecting the terminals by making a voice comment requesting that the terminals be changed and connected again.
상기 검출부를 통해 CT로 누전전류를 감지하면, SW2가 차단되어 감전상쇄부를 통해 감전 상쇄되는 단계;를 더 포함한다.When detecting the leakage current through the CT through the detection unit, SW2 is blocked, the step of canceling the electric shock through the electric shock canceling unit; further includes.
상기와 같이 이루어지는 본 발명은 침수시 인입선과 검출 및 제어부(전압감지회로)에 의해서 N(중성선)이 접지(G)선에 올바르게 연결되도록 할 수 있다.According to the present invention made as described above, the N (neutral wire) can be correctly connected to the ground (G) line by the lead wire and the detection and control unit (voltage detection circuit) when submerged.
또한 본 발명은 기존의 특허 및 제품에 따른 단락의 위험에 의해 실제로 사용상 문제를 해결하였다.In addition, the present invention actually solves the problem in use due to the risk of short circuit according to the existing patents and products.
또한 본 발명은 누설전류의 값이 급격히 커지게 되면 누전차단기가 동작하여 전원자체를 차단할 수 있다.In addition, according to the present invention, when the value of the leakage current increases rapidly, the earth leakage circuit breaker operates to block the power source itself.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전체적인 구성을 보여주는 회로 도면이다.
도2는 본 발명에서 제안하는 검출 및 제어부와 감전상쇄부 등에 대한 세부적인 회로 도면이다.
도3과 도4는 본 발명에서 제안하는 콘센트의 검출부 등에 대한 회로 도면이다.
도5는 본 발명에서 제안하는 차단부 및 감전상쇄부 등에 대한 회로 도면이다.
도 6 내지 도 8은 본 발명에서 제안하는 다른 실시예를 보여주는 회로 도면이다.1 is a circuit diagram showing an overall configuration according to an embodiment of the present invention.
2 is a detailed circuit diagram of a detection and control unit and an electric shock canceling unit proposed in the present invention.
3 and 4 are circuit diagrams of a detection unit of an outlet proposed in the present invention.
5 is a circuit diagram of a blocking unit and an electric shock canceling unit proposed in the present invention.
6 to 8 are circuit diagrams showing another embodiment proposed by the present invention.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.In order to fully understand the present invention, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments of the present invention may be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described in detail below. This embodiment is provided to more completely explain the present invention to those of ordinary skill in the art. Accordingly, the shape of the element in the drawings may be exaggerated to emphasize a clearer description. It should be noted that in each drawing, the same member may be indicated by the same reference numeral. In addition, detailed descriptions of known functions and configurations that are determined to unnecessarily obscure the subject matter of the present invention will be omitted.
본 발명은 침수시 누전방지 내용 선로연결시 중성선과 상단자가 바뀌었을 경우 올바르게 선로를 연결되도록 하는 기능을 갖도록 하는 전기제품에 대한 것이다.The present invention relates to an electric product that has a function of correctly connecting a line when a neutral line and an upper end are changed when connecting a line to prevent leakage of electric current when flooded.
본 발명은 R상과 N상이 정확히 연결되었는지 확인하는 검출 및 제어부(200); 상기 R상과 N상을 구분해서 N상이 접지(G)에 연결이 되도록 하는 접지부(215); 인체에 위험한 전류의 크기를 줄여주는 감전상쇄부(455); 상기 검출 및 제어부(200)와 감전상쇄부(455)의 부하 또는 전류 상태를 표시하고 일정치 이상일 경우 알람을 주는 알람 및 모니터링부(500);를 포함한다.The present invention includes a detection and
구체적으로 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명은 R상과 N상이 정확히 연결되었는지 확인하고 누설전류의 크기를 상쇄하도록 제어하는 검출 및 제어부(200); 과부하인 경우 스위치(OPEN=>CLOSE)를 차단하고, R상과 N상을 구분해서 반드시 N상이 접지(G)에 연결이 되도록 하는 접지부(215); 감전사고 시 전류에 의한 자속의 상쇄로 인체에 위험한 전류의 크기를 줄여주는 감전상쇄부(455); 상기 부하 또는 전류 상태를 표시하고 알람을 주며, 검출 및 감전 상쇄 동작 후의 상태를 보여주고 원격감시기능을 포함하는 알람 및 모니터링부(500);를 포함한다.Specifically, as shown in Figs. 2 to 5, the present invention includes a detection and
상기 접지부(215)는 검출 및 제어부(200)를 통해서 R상과 중성선 N을 구분하여 바르게 접지하기 위해, 릴레이3 또는 릴레이4를 통해서 연결되도록 한다.The
상기 검출 및 제어부(200)의 내부에는 화재 및 감전보호가 되도록 경보하는 기능을 위해 표시등과 음성스피커를 내장한다.An indicator light and a voice speaker are built into the detection and
상기 감전상쇄부는, CT로 누전전류를 감지해서 차단 스위치(250)로 차단하여 감전상쇄가 되도록 한다.The electric shock canceling unit senses the electric leakage current by CT and blocks it with a cut-
상기 감전상쇄부는, 상기 누설전류의 값이 일정치 이상 커지게 되면 차단 스위치(250)가 동작하여 전원자체를 차단한다.When the value of the leakage current increases by a predetermined value or more, the electric shock canceling unit operates the cut-
따라서 본 발명은 침수시 인입선을 통해 전압을 감지하는 검출 및 제어부(200)(전압감지회로)에 의해서 N(중성선)이 접지(G)선에 올바르게 연결되도록 할 수 있다.Accordingly, according to the present invention, the N (neutral line) can be correctly connected to the ground (G) line by the detection and control unit 200 (voltage detection circuit) that senses the voltage through the lead line when submerged.
또한 본 발명은 기존의 특허 및 제품에 따른 단락의 위험에 의해 실제로 사용상 문제를 해결하였다.In addition, the present invention actually solves the problem in use due to the risk of short circuit according to the existing patents and products.
또한 본 발명은 누설전류의 값이 급격히 커지게 되면 누전차단기가 동작하여 전원자체를 차단할 수 있다.In addition, according to the present invention, when the value of the leakage current increases rapidly, the earth leakage circuit breaker operates to block the power source itself.
다른 실시예로서 도 6에 도시된 바와 같이 본 발명은 CT(220)로 누전전류를 감지하고, R상과 중성선N을 구분하는 전압감지회로를 포함하는 검출 및 제어부(200), 상기 누전전류에 따라 차단(CLOSE)하는 차단부(450), 상기 누전전류에 따라 차단부를 통해 감전 상쇄시키는 감전상쇄부(455) 등을 포함한다.As another embodiment, as shown in FIG. 6, the present invention detects an earth leakage current with a
따라서 본 발명은 검출 및 제어부(200)를 통해 상단자인지 중성점단자인지 확인하는 기능과 올바르게 연결하도록 표시하고 알려주는 기능과, 검출 및 제어부(200)가 CT(220)로 누설전류가 흐르는지 확인하는 기능과 15mA 이상인 경우 선로를 차단하는 기능과, 인체에 위험한 전류 이상으로 흐를 경우 감전상쇄부(455)가 동작하여 감전을 막아주는 기능과, 침수로 누설전류가 규정값 이상으로 흐를 경우 감전상쇄기가 동작하여 감전을 막아주는 기능 등을 갖는다.Therefore, in the present invention, the detection and
구체적으로 살펴보면 상기 검출 및 제어부(200)의 전압감지회로를 통해서 R상과 중성선N을 구분하여 바르게 연결된 경우는 정상이고, R상과 중성선N이 잘못 연결된 경우는 비정상으로 RED램프로 표시하고, 다시 단자를 바꾸어 연결하라는 음성멘트를 해서 단자를 연결해서 사용하여 화재 및 감전보호가 되도록 하는 기능을 갖는다.Specifically, if the R phase and the neutral wire N are properly connected by separating them through the voltage sensing circuit of the detection and
상기 검출 및 제어부(200)의 내부에는 화재 및 감전보호가 되도록하는 기능을 위해 표시등과 음성스피커를 내장한다. Inside the detection and
또한 상기 검출 및 제어부(200)는 CT(220)로 누설전류를 감지한다.In addition, the detection and
또한 상기 CT(220)로 누전전류를 감지하면, 차단 스위치(250)로 차단하여 감전상쇄부(455)를 통해 감전 상쇄가 된다. In addition, when an electric leakage current is sensed by the
상기 누설전류의 값이 급격히 커지게 되면 SW1이 동작하여 전원자체를 차단하는 기능으로 화재 및 감전사고를 막아주는 원리이다.When the value of the leakage current increases rapidly, SW1 operates to cut off the power source itself, which prevents fire and electric shock.
또한 침수시 인입선과 검출회로부와 차단 및 감전상쇄부는 방수로 처리한다.In addition, in case of flooding, the lead wire, the detection circuit part, and the blocking and electric shock canceling part are waterproof.
또한 다른 실시예로서 R상과 중성선N이 잘못 연결된 경우는 비정상으로 판단하여 RED램프로 표시하고, 다시 단자를 바꾸어 연결하라는 음성멘트를 송출하기 위해 도플러 효과를 이용한 도플러 모듈을 포함하는 PIR(Passive Infrared) 센서를 사용할 수 있는 데, 방사되는 마이크로파 신호가 움직이는 인체에 반사될 때, 도플러 효과로 인해 신호의 주파수가 인체의 속도에 비례하여 변화된다. In addition, as another embodiment, when the R phase and the neutral line N are incorrectly connected, the PIR (Passive Infrared) module including a Doppler module using the Doppler effect is determined to be abnormal and is displayed as a RED lamp, and a voice prompt to change terminals to connect again. ) A sensor can be used. When the radiated microwave signal is reflected by a moving human body, the frequency of the signal changes in proportion to the speed of the human body due to the Doppler effect.
일정한 주기를 갖고 움직이는 인체로부터 반사된 신호의 주파수는 동일하게 유지되나 위상이 시간에 따라 변화한다. The frequency of the signal reflected from the human body moving with a certain period remains the same, but the phase changes with time.
상기 시간에 따라 변화되는 위상은 변위 x(t)에 비례한다.The time-varying phase is proportional to the displacement x(t).
여기서, f0는 입력신호의 주파수, v는 움직이는 인체의 속도, c는 광속도, f는 주파수 변화량, λ는 입력신호의 파장, x(t)는 인체의 변위이다.Here, f 0 is the frequency of the input signal, v is the speed of the moving human body, c is the speed of light, f is the amount of change in frequency, λ is the wavelength of the input signal, and x(t) is the displacement of the human body.
따라서 본 발명은 상기 위상에 따라 접근하는 사용자가 감전 위험 멘트에 집중할 수 있도록 특정 음악이나 소리를 먼저 강조하여 알림으로써 주의를 집중시킨다.Accordingly, the present invention focuses attention by first emphasizing specific music or sound so that the user approaching according to the phase can focus on the risk of electric shock.
여기서, λ는 신호의 파장이다. 인체로부터 반사된 신호는 위상변조가 되어있다. 이 인체의 변위 변화 크기가 신호 파장의 크기에 비해 적으면, 위상 변화는 적을 것이다.Here, λ is the wavelength of the signal. The signal reflected from the human body is phase-modulated. If the magnitude of the displacement change of the human body is less than the magnitude of the signal wavelength, the phase change will be small.
따라서 도플러 센서를 포함하는 근거리 센서(위상 변화 측정)를 통해 사람의 접근 거리가 가까워질수록 제1 음성 멘트 볼륨제어신호 < 제2 음성 멘트 볼륨제어신호로 제어가 가능하며, 후술하는 바와 같이 다양한 응용이 가능하다.Therefore, as the approach distance of a person gets closer through a short-range sensor including a Doppler sensor (phase change measurement), the first voice comment volume control signal <the second voice comment volume control signal can be used, and various applications as described below. This is possible.
또한 본 발명은 일정 주파수의 도플러 센서 신호의 변화에 따라 소리의 볼륨 등을 상기 변화에 동기화시켜 스피커를 통해 변화된 소리(부하 또는 전류 상태를 표시하고 알람을 주며, 검출 및 감전 상쇄 동작 후의 상태를 보여주고 원격감시기능을 위한 정보)를 사용자에게 전달할 수 있다.In addition, the present invention synchronizes the volume of sound with the change in accordance with the change of the Doppler sensor signal of a certain frequency, and shows the changed sound through the speaker (displays the load or current state and gives an alarm, and shows the state after detection and electric shock canceling operation. Information for remote monitoring function) can be delivered to the user.
따라서 빠르게 접근하는 경우 높은 주파수 또는 위상의 변화, 사용자 인체의 변위 변화 크기 등에 따라 소리가 높아질 수 있다.Therefore, when approaching quickly, the sound may increase according to a change in a high frequency or phase, or a change in displacement of the user's body.
알람 및 모니터링부(500)는 카메라 및 제어부를 더 포함하여 감전사고 관련 영상데이터를 생성하고, 상기 제어부가 영상데이터에 촬영조건과 전류 상태 정보 등에 기초한 메타정보를 생성하고, 상기 영상데이터의 메타정보를 추출하여 획득된 모니터링 데이터를 생성/저장하는 서버를 더 포함할 수 있다.The alarm and
200 : 검출 및 제어부
215 : 접지부
220 : CT
450 : 차단부
455 : 감전상쇄부
500 : 알람 및 모니터링부200: detection and control unit
215: ground
220: CT
450: blocking part
455: electric shock cancellation unit
500: alarm and monitoring unit
Claims (8)
상기 R상과 N상을 구분해서 N상이 접지(G)에 연결이 되도록 하는 접지부(215);
감전사고 시 트랜스포머에 의해 전류에 의한 자속의 상쇄로 인체에 위험한 전류의 크기를 줄여주는 감전상쇄부(455);
상기 검출 및 제어부(200)와 감전상쇄부(455)의 부하 또는 전류 상태를 표시하고 일정치 이상일 경우 알람을 주며, 검출 및 감전 상쇄 동작 후의 상태를 보여주고 원격감시기능을 포함하는 알람 및 모니터링부(500);를 포함하며,
상기 접지부(215)는 검출 및 제어부(200)를 통해서 R상과 중성선 N을 구분하여 바르게 접지하기 위해, 릴레이3(RY3) 또는 릴레이4(RY4)를 통해서 연결되도록 하고,
상기 감전상쇄부(455)는, 상기 검출 및 제어부(200)를 통해서 R상과 중성선N을 구분하여 바르게 연결된 경우는 정상이고, R상과 중성선N이 잘못 연결된 경우는 비정상으로 RED램프로 표시하고, 다시 단자를 바꾸어 연결하라는 음성멘트를 발생시켜 단자를 연결하도록 하고, 상기 알람 및 모니터링부(500)는 카메라 및 제어부를 더 포함하여 상기 제어부가 상기 카메라의 영상데이터의 메타정보를 추출하여 획득된 모니터링 데이터를 생성 및 저장하는 서버를 포함하는 화재 및 안전을 위한 침수시 누전 방지 장치를 이용한 누전 및 감전보호 방법에 있어서,
상기 검출 및 제어부(200)를 통해 CT(220)로 누전전류를 감지하고, R상과 중성선N의 연결 상태를 구분하여 표시하는 단계;
차단부(450)를 통해 상기 누전전류에 따라 차단(CLOSE)하는 단계;
상기 감전상쇄부(455)는, 상기 검출 및 제어부(200)를 통해서 R상과 중성선N을 구분하여 바르게 연결된 경우는 정상이고, R상과 중성선N이 잘못 연결된 경우는 비정상으로 RED램프로 표시하는 단계;
상기 검출 및 제어부(200)의 내부에는 표시등과 음성스피커를 내장하여 화재 및 감전보호가 되도록 경보하는 단계;
상기 음성스피커가 다시 단자를 바꾸어 연결하라는 음성멘트를 발생시켜 단자를 연결하도록 하는 단계;
상기 감전상쇄부(455)는, 상기 누설전류의 값이 일정치 이상 커지게 되면 차단 스위치가 동작하여 전원자체를 차단하는 단계;
상기 검출 및 제어부(200)는 R상과 중성선N이 잘못 연결된 경우는 비정상으로 판단하여 RED램프로 표시하고, 다시 단자를 바꾸어 연결하라는 음성멘트를 차등적으로 송출하기 위해 PIR 센서를 통해 사람의 접근 거리가 가까워질수록 제1 음성 멘트 볼륨제어신호 보다 제2 음성 멘트 볼륨제어신호가 커지도록 제어하는 단계;
상기 알람 및 모니터링부가 부하 또는 전류 상태를 표시하고 알람을 주며, 카메라 및 제어부를 더 포함하여 감전사고 관련 영상데이터를 생성하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 화재 및 안전을 위한 침수시 누전 방지 장치를 이용한 누전 방지 방법.A detection and control unit 200 including a voltage sensing circuit that checks whether the R phase and the N phase are correctly connected and controls the leakage current to be offset;
A grounding portion 215 that separates the R phase and the N phase so that the N phase is connected to the ground (G);
An electric shock canceling unit 455 for reducing the amount of dangerous electric current to the human body by canceling the magnetic flux by the electric current by the transformer in case of electric shock accident;
An alarm and monitoring unit that displays the load or current status of the detection and control unit 200 and the electric shock canceling unit 455, gives an alarm if it exceeds a certain value, shows the state after the detection and electric shock canceling operation, and includes a remote monitoring function Including (500);,
The ground part 215 is connected through a relay 3 (RY3) or a relay 4 (RY4) in order to properly ground the R phase and the neutral line N through the detection and control unit 200,
The electric shock canceling unit 455 separates the R phase and the neutral line N through the detection and control unit 200, and if it is properly connected, it is normal, and if the R phase and the neutral line N are incorrectly connected, the RED lamp is displayed as abnormal. , A voice request to change the terminal and connect again is generated to connect the terminal, and the alarm and monitoring unit 500 further includes a camera and a control unit, and the control unit extracts metadata of the image data of the camera. In the leakage and electric shock protection method using an electric leakage prevention device for fire and safety, including a server for generating and storing monitoring data,
Detecting a leakage current through the CT 220 through the detection and control unit 200, and displaying a connection state of the R phase and the neutral line N separately;
Blocking (CLOSE) according to the leakage current through the blocking unit 450;
The electric shock canceling unit 455 separates the R phase and the neutral line N through the detection and control unit 200 and displays a normal RED lamp when the R phase and the neutral line N are connected incorrectly. step;
Alarming to protect against fire and electric shock by including an indicator light and a voice speaker inside the detection and control unit 200;
Causing the voice speaker to connect the terminal by generating a voice message prompting to change the terminal again to connect the terminal;
The electric shock canceling unit 455 includes: when the value of the leakage current increases by more than a predetermined value, the cutoff switch operates to cut off the power supply itself;
When the R phase and the neutral wire N are incorrectly connected, the detection and control unit 200 determines that it is abnormal and displays a RED lamp, and the person approaches through the PIR sensor in order to differentially transmit a voice request to change terminals and connect again. Controlling the second voice comment volume control signal to be larger than the first voice comment volume control signal as the distance increases;
Generating image data related to electric shock by the alarm and monitoring unit displaying a load or current state and giving an alarm, and further comprising a camera and a control unit;
An electric leakage prevention method using an electric leakage prevention device during flooding for fire and safety, comprising: a.
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