KR102484537B1 - 누설전류 제거 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 누설전류제거시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 물속에서 전기를 안전하게 사용하고, 감전으로부터 자유롭게 하는 절연변압기를 적용시킨 누설전류제거시스템에 관한 것으로서,
누설전류제거시스템에 있어서,
삼상 또는 단상의 교류 전기를 공급받아서 2차측을 통해 상기 교류 전기를 비접지식으로 변환하는 절연변압기; 상기 절연변압기를 통해 전력회사 계통의 전압을 비접지식으로 변환한 전기회로는 선로 및 부하의 상태에 따라서 대지간에 정전하를 갖게 되어 전압상승을 유발할 수 있다.
전압 상승에 의해 절연 파괴 및 기계 손상의 원인이 되는 대지 간의 충전 콘덴서의 정전 전하를 상쇄시키기 위해, 비접지 상태에서 대지와 일정치의 대지 간의 충전 콘덴서의 정전 전하를 상기 저항에 의해 상쇄시켜 감전 위험을 제거하는 컨트롤 보드;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

누설전류 제거 시스템{Leackage current stopper}

본 발명은 누설전류 제거 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 일반적으로 주거용, 상업용, 산업용으로 전기를 사용할 때 전기선로 및 접속기기 등의 누설전류로 인한 감전이나 화재 등의 사고가 빈번하게 일어나 전기공급이 중단되는 문제를 해결하고 어떤 환경에서도 감전사고 없이 전기를 안심하고 사용할 수 있는 누설전류 제거 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 전기는 공기 중에서만 사용하고 수중에서는 안전문제로 제한적이기 때문에 반드시 방수해야만 사용할 수 있다고 생각한다.

그러나 침수로 인해서 물에 잠기는 경우도 있고, 수중에서 전기를 사용해야하는 경우가 있다

수중에서 전기를 사용하려면 기존의 접지방식의 전기는 감전 문제로 사용할 수가 없다.

전력회사는 모두 접지를 해야 동작하는 보호방식을 채택한 계통으로 수용가에 전기를 공급하고 있다.

따라서 전력회사에서 공급하는 전기가 접지식이기 때문에 침수나 수중에서 전기를 사용하게 되면 전기선이 물을 통해서 폐회로가 구성되고 물에 인체가 접촉하게 되면 전류가 흐르게 되어 감전사고가 발생하며, 누전차단기가 동작하여 더 이상 전기를 사용할 수 없게 되는 문제점이 발생한다.

예를 들면 대홍수 시 일본 도쿄전력에서 공급받는 접지식 전기를 사용하는 후쿠시마 원자로의 냉각수공급용 펌프의 누전차단기가 동작하여 전기가 중단되어 냉각시스템의 가동이 중단되는 참사가 발생하는 문제가 있다.

한편 가정이나 상업지역, 산업현장의 대부분의 기기는 전기에너지로 동작한다.

전기 에너지의 사용은 우리 삶의 질을 한 단계 올려주고, 서비스의 질을 향상시켜주며, 산업현장의 생산성을 높이는 것은 물론이고 작업환경까지도 개선해주는 가장 중요한 수단이다.

그러나 이렇게 편리한 전기지만 사용하는 상황에 따라서 누설전류에 의한 감전사고 및 화재 등의 치명적인 문제를 야기함은 물론이고, 전자기기들의 오작동의 원인이 되기도 한다.

따라서 전기를 사용할 경우 안전을 위해서 누전차단기를 반드시 사용하도록한다.

즉, 누설전류가 일정 크기가 되면 누전차단기가 동작하여 전기를 사용할 수 없게 전원을 차단한다.

따라서 지금과 같은 방법은 전기를 사용할 수 없다는 문제를 감수해야 하는 문제와 더불어 누설전류크기가 일정치 이하인 경우는 보호 받을 수 없다는 문제 또한 상존하고 있는 것이다.

또한, 모든 전기선로 및 제품은 누설전류가 흐르지 않도록 제작되고 설치되었으나 현실은 일정량의 누설전류가 흐르고 있다.

즉, 전기선로나 사용제품은 사용환경에 따라서 누설전류가 흐르게 된다.

현재 전력회사로부터 공급받는 전기는 개발 배경에서 언급했듯이 누설전류를 이용하여 보호기기를 동작시켜서 안전을 확보하고, 전기선로 및 전기기기의 절연이 파손된 경우 폐회로가 구성되어 누설전류가 흐르도록 설계가 되어 있다.

결론적으로 누설전류가 흐르면 고장 즉 문제가 발생한 것이므로 전원으로부터 고장부위를 분리하도록 누전차단기가 동작한다.

전기 사용시 누설전류를 흐르지 않게 하려면 폐회로가 구성되지 않도록 하는 방법과 절연이 파괴되어 접지가 되지 않도록 하는 방법을 쓸 수밖에 없다.

그런데 절연이 파괴되지 않도록 하고 접지되지 않도록 하는 방법은 현실적으로 불가능하다.

따라서 본 발명에서는 폐회로가 구성되지 않도록 하는 방법을 사용해서 누설전류가 흐르지 않도록 발명해서 제품개발을 했다.

(0001) 국내 공개특허공보 제2016-0027887호(2016. 03. 10. 공개)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 일반적으로 주거용, 상업용, 산업용으로 전기를 사용할 때 전기선로 및 접속기기 등의 누설전류로 인한 감전이나 화재 등의 사고는 빈번하게 일어나 전기공급이 중단되는 문제를 해결하고자 제공되는 누설전류 제거 시스템은 폐회로가 구성되지 않도록 하여 근본적으로 해결하고, 어떤 환경에서도 감전사고 없이 전기를 안심하고 사용할 수 있는 누설전류 제거 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 전력회사로부터 공급받는 전기회로와 독립된 전기회로를 만들기 위해서 절연변압기(solation transformer)를 통해 전기적인 절연 기능을 갖는 자기회로를 삽입해서 새로운 전기회로를 만들어 전기제품을 안전하게 사용할 수 있는 누설전류 제거 시스템을 제공하는 데 목적이 있다.

상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 누설전류 제거 시스템에 있어서, 전력회사로부터 공급받는 전기회로와 독립된 전기회로를 만들기 위하여 전기적인 절연 기능을 갖는 자기회로를 삽입해서 새로운 전기회로를 만드는 절연변압기(solation transformer); 상기 절연변압기를 통해 전력회사의 계통으로부터 삼상 또는 단상의 접지식 교류전기를 자기 회로를 사용해서 비접지식 전기로 변환하고 폐회로가 구성되지 않도록 하여 수중에서 누전으로 인한 감전사고의 위험이 없는 전기를 사용할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

즉 DIFFERENCE AMPLIFIER 회로에 전달하고, 상기 DIFFERENCE AMPLIFIER 회로는 전기선로와 GROUND 사이에 충전 전하 발생을 선로전압으로 감지하여 일정치 이상인 경우 충전전하를 제거한다.

상기 컨트롤 보드는 전압 상승에 의해 절연 파괴 및 기계 손상의 원인이 되는 대지 간의 충전 콘덴서의 정전 전하를 상쇄시키기 위해, 비접지 상태에서 대지와 일정치의 대지 간의 충전 콘덴서의 정전 전하를 상기 저항에 의해 상쇄시켜 감전 위험을 제거한다.

상기 컨트롤 보드의 직류전압으로 변환하는 회로는 연결단자로 상기 절연변압기의 교류 전기를 2개의 브릿지 회로를 통해 직류로 변환하여 DIFFERENCE AMPLIFIER 회로에 전달한다.

상기 절연변압기를 통해 전력회사의 전압을 Y결선으로 전달받아 부하단을 Δ 결선 또는 Y 결선 비접지로 받아, 전압 상승에 의해 절연 파괴 및 기계 손상의 원인이 되는 대지 간의 충전 콘덴서의 정전 전하를 상쇄시켜 물속에서 수중용 전기제품을 안전하게 사용할 수 있으며, 공급선로 및 단자함의 문제로 전기공급이 중단되는 문제가 발생하지 않는다.

상기 DIFFERENCE AMPLIFIER 회로는 입력부에서 입력받은 직류로 변환된 floating 상태의 비접지 전류는 전기회로와 GROUND 사이에 충전 전하가 발생할 수 있어, 설정 및 비교부가 선로전압을 감지하여 일정치 이상인 경우 릴레이작동부가 릴레이를 작동시켜 저항으로 충전전하를 제거하는 회로이다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명은 ISOLATED 전기회로를 통하여 비접지로 전환할 수 있고, 전기선로와 GROUND 사이에 충전 전하(C 성분)를 제거할 수 있어 선로 접압이 상승되고, 과전압으로 절연파괴 등의 문제를 해결하여 물속에서도 전압상승으로 인한 사고를 방지하여 전기제품을 자유롭게 사용할 수 있다.

또한, 본 발명은 쓰나미나 대홍수 등에 의해 원자로의 냉각수공급용 펌프 등의 중단에 의해 추가 피해가 발생하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 차량이 물에 빠진 경우 문을 열지 못해서 생명을 잃는 경우가 발생하는데 수중에서 전기 공급의 중단이 없어 윈도우를 작동시킬 수 있기 때문에 소중한 생명을 구하는데 유용하다.

도 1은 종래 발명에 따른 보호시스템을 보여주는 도면이다.
도 2 a, b는 본 발명의 일실시예에 따른 누설전류제거시스템의 회로를 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 공기, 물속, 물이 뭍어있는 경우를 나누어 실험한 표를 보여주는 도면이다.
도 4는 control B/D의 직류전압으로 변환하는 회로와 상호 비교 회로 등을 보여주는 도면이다.
도 5는 도 4의 직류전압으로 변환하는 회로를 자세히 보여주는 도면이다.
도 6 a, b, c는 도 5의 상호 비교 회로를 차례대로 분리(b1, b2, b3)하여 자세히 보여주는 도면이다.
도 7은 실제 제품을 보여주는 도면이다.

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.

현실적으로 전기을 공급하는 측에서 접지를 해놓았기 때문에 선로의 절연파괴나, 인체에 접촉하는 경우 폐회로가 구성되어 누설전류가 흐르는 것은 당연한 것이고, 보호장치가 동작하여 전기가 차단되는 것 또한 당연한 것이며, 이러한 전기를 사용할 수밖에 없는 것이다.

따라서 누설전류가 흐르도록 설계된 전기를 전력회사 또는 집단수전시설로부터 전기를 받아서 사용하는 부하측에서 누설전류문제로 어려움을 겪는 경우가 발생한다.

본 발명은 이런 경우 누설전류 제거 시스템을 사용하여 누전(누설전류)으로부터 자유롭게 전기를 사용할 수 있도록 발명된 제품이다.

이 신제품의 개발원리는 첫 번째로 전기회로를 접지하지 않아야 하며, 두 번째는 전기회로가 폐회로를 구성하지 않도록 해야 한다.

앞에서 언급했듯이 전력회사로부터 공급받는 전기는 전기사고시 접지를 통해서 폐회로가 구성되어 누설전류가 흐르게 되고 이로 인해서 인명피해 및 화재등이 발생한다.

그러나 전력공급회사와 연결된 전기회로에서는 누설전류의 요인인 접지선을 제거하고 사용하는 것을 수요자 측에서 할 수는 없다.

그래서 해결방법으로 새로운 전기회로를 만들어야 한다.

즉, 기존의 전기회로와 독립된 새로운 전기회로를 만드는 방법밖에는 없는데, 기존의 전기회로에서 전기에너지를 받는 별개의 전기회로를 만드는 것은 단순한 전기회로 변경으로는 불가능합니다.

본 발명에서 제안한 자기회로를 이용하여 변환과정을 거치면 가능하다.

전력회사로부터 공급받는 전기회로와 독립된 전기회로를 만들기 위해서 전기적인isolation 기능을 갖는 자기회로를 삽입해서 새로운 전기회로를 만드는 것이다.

즉, 전기회로에서 전기적으로 isolation 기능을 갖게 하는 방법은 isolation transformer를 삽입해서 사용하면 된다.

예를 들어 isolation transformer는 전기회로의 고장용량을 줄이고자 할 때 즉 전기회로를 분할해서 사용해야만 할 때도 사용되는 기법이고, 그 외에도 전기제품의 기판 설계시에도 전기회로간의 간섭을 줄이기 위해서도 활용되는 기법이다.

또한, 우리가 사용하고 있는 전기는 발전기에서 기계에너지를 자기회로를 통해서 전기에너지를 만들고, 전동기에서는 전기에너지를 자기회로를 통해서 기계에너지로 변환시킬 수 있는 것과 같이 본 발명에서는 전기에너지를 자기회로를 통해서 전기에너지로 변환되는 원리를 사용하면 새로운 전기회로로 변경이 가능한 것이다.

이렇게 만들어진 새로운 전기회로는 절대로 접지를 하지 않고 그대로 사용하면 된다. 이 원리는 단상 전원 기준이고, 3상 전원에도 동일하게 적용된다.

특히 산업용으로 전기를 사용하는 경우 침수의 위험이 있거나 자연재해 등으로부터 전기공급의 중단이 우려되는 경우 유용한 대안이 될 것으로 생각한다.

또한, 접지가 되지 않기 때문에 출력측의 전기회로가 FLOATING되어 있어서 전압상승의 문제가 발생할 수도 있어, 이것에 대한 근본적인 해결책을 보완해야 한다.

구체적으로 살펴보면, 전기를 비접지식으로 공급받는 방법으로 1) 공급자측에 부하측 결선을 3상3선식(Δ 결선)으로 해서 비접지의 전기를 공급받거나, 2) 자가 수전설비를 설치하고 공급받는 경우에는 변압기 출력측의 결선을 Δ 결선으로 하거나 Y 결선인 경우 접지를 하지 않고 3상3선식의 전기로 수요처에 전기를 공급하는 방법이 있다.

그러나 비접지식으로 전기를 공급받는 것이 일반적으로 어렵기도 하고, 위험하기 때문에 본 발명과 같이 공급받는 접지식 전기를 절연변압기를 이용하여 비접지식전기로 변환하여 사용하여야 한다.

본 발명에 따른 누설전류제거시스템(100)은 전력회사의 삼상 또는 단상의 교류 전기를 공급받아서 2차측을 통해 상기 교류 전기를 비접지식으로 변환하는 독립된 회로인 자기 회로(절연변압기; ISOLATED TRANSFORMER)로 구성된다.

일실시예로서 상기 교류 전기를 비접지식으로 변환하는 독립된 회로인 ISOLATION TRANSFORMER를 사용해서 전력회사의 계통과 독립된 전기회로를 만든다.

예를 들어 전력회사에서 접지적으로 전원을 받으면 절연변압기(20)를 통해 비접지식으로 만들어야 한다.

이를 위해 전력회사의 22,900볼트를 가정용 380볼트로 Y결선으로 전달받아 부하단을 Δ 결선 또는 Y 결선 비접지로 받는다.

그러나 이러한 비접지 상태에서는 대지와 플로팅 상태에서 전압 상승의 문제가 발생하고, 이러한 전압 상승에 의해 절연 파괴 및 기계 손상의 원인이 된다.

즉 공급받는 접지식 전기를 비접지식 전기로 전환하기 위해 ISOLATED 전기회로를 중요한 구성 요소로 하여, 수중에서 안전하게 사용할 수 있는 전기 얻게 된다.

그리나 접지식 전기를 비접지식으로 전환하는 ISOLATED SYSTEM은 전기선로와 GROUND 사이에 충전 전하 즉 C 성분이 발생할 수 있고 이것으로 인해서 선로 접압이 상승될 수 있고, 과전압으로 절연파괴 등의 문제가 있을 수 있기 때문에 선로전압을 감지하여 충전전하를 제거하는 장치를 장착해야 한다.

이러한 비접지 회로를 만들기 위해서 자기회로를 독립적으로 분리된 복권 절연 변압기(isolation transformer)를 사용해서 구현한다.

이때 절연변압기는 입력측권선과 부하측권선은 반드시 독립적으로 분리된 복권변압기이어야 한다. 즉 단권변압기는 사용할 수 없다.

그리고 각 가정에서 감전보호 및 누전방지용 개발품이 소용량인 경우에 적용하는 절연변압기(isolation transformer)는 효율 및 소음등의 문제를 해결하기 위해서 철심구조는 트로이달(troidal type)구조로 하고, 재질은 방향성규소강판을 사용한다.

이하 절연변압기(ISOLATED TRANSFORMER)를 이용하여 비접지식 전기로 전환한 후 충전 전하 C 성분을 제거하는 방법을 자세히 설명한다.

그리고 새로운 전기회로는 부하나 선로에 따라서 대지 간에 정전전하가 발생하게 되는데, 이는 선로전압상승의 원인이며 절연파괴 등의 문제를 야기 하기 때문에 제거되어야 한다.

따라서 본 발명에서는 선로전압을 감지해서 선로전압을 허용범위 이내로 관리하기 위해 컨트롤 보드(30)를 제공한다.

상기 컨트롤 보드(30)는 선로전압감지회로와 비교분석회로와 정전전하를 상쇄시키는 회로로 구성되어있으며 컨트롤 보드의 동작용 직류전원장치로 이루져 있다.

상기 비교분석회로는 선로전압의 설정치를 기준으로 초과하는지, 이하인지를 판단하는 회로이다.

한편 도 2 a, b에 도시된 바와 같이 본 발명은 기 설정값을 초과한 과전류 발생시 전류 흐름을 차단하는 차단기(10); 삼상 또는 단상의 교류신호를 수신하여 2차측을 통해 상기 교류 신호를 출력하는 절연변압기(Isolating Transformer; 20); 상기 절연변압기(20)와 배선용 차단기(40) 사이에 전기적으로 결합되어, 부하의 종류에 따라서 전압 상승이 발생하는 경우에 계통을 보호하는 제어 신호를 생성하는 컨트롤 보드(30); 상기 절연변압기로(20)부터 각각 부하로 전달되는 누설전류를 감시하여 차단하는 복수의 배선용 차단기(MCCB; 40);를 포함하여 절연변압기(20)로 비접지식 전기로 전환한 후 컨트롤 보드(30)로 충전 전하 C 성분을 제거한다.

도 3에 도시된 바와 같이 물속 부하시험(TEST REPORT)에서 전력회사 전원을 입력으로 하고, 본 발명에 따른 누설전류제거시스템의 출력단에 콘센트의 플러그를 연결한다.

본 발명이 물에 잠겨진 도선의 나도체 부분 양쪽이 물을 통해서 단락되지 않고, 물과 대지 간 접지로 지락이 일어나지 않는 것을 확인하였다.

또한, 임피던스가 증가하여 전압이 강하하였으며, 물속에서 손실이 증가하였고(백열전구의 경우 부하의 50% 정도의 손실 발생), 물속에서는 역율이 1.0에서 0.9로 낮아졌다

또한, 단자 사이가 물로 채워져 있어서 절연저항이 거의 0으로 단락이 일어나야 하는데 전혀 전기가 통하지 않는다.

또한, 전선 충전부와 접지선 부분 사이도 물로 채워져 있고, 절연저항은 일정 옴으로 전기가 통하지 않는다.

또한, 물 속의 전기제품을 놓고 동작시키면 부하 단자 간의 전압은 낮아진다.

그리고 접속기가 물에 잠긴 상태에서 접지 단자와 본 발명 출력 단자 간의 전압은 서로 차이가 발생하고, 입력전압의 50% 수준이다.

본 발명의 출력단에서 접지 단자와 전원 단자(2개) 간의 전압은 115%와 85%정도임을 시험으로 확인하였다.

이 때 입력단자의 연결상태에 따라서 전압값이 다르게 나타났다

일시험예로서 본 발명에 따른 민물, 바닷물 등의 모든 환경의 액체 속에서의 현상 시험을 하였는데, 본 발명에서 전기를 받은 전기제품을 수돗물 속에 넣고 단상전원을 가하고 시험하였다.

이 때 전원의 두 단자를 상호 방향을 바꾸어도 문제가 안된다.

또한, 물 속에 전원연결부인 콘센트에서 단락 및 지락의 절연 문제는 없었다.

또한, 콘센트에서 전기를 받은 전구에도 아무런 문제가 발생하지 않았다. 즉 물에 손을 담구어도 안전상의 문제는 발생하지 않았다.

도 4(a)는 컨트롤 보드의 직류전압으로 변환하는 회로를 보여준다.

상기 컨트롤 보드(30)의 직류전압으로 변환하는 회로에서는 도 5의 연결단자(J1)로 상기 절연변압기(20)의 비접지 교류 전기를 받아서 2개의 브릿지 회로를 통해 직류로 변환하여 DIFFERENCE AMPLIFIER 회로에 전달하는 회로이다

도 4(b)는 컨트롤 보드의 DIFFERENCE AMPLIFIER 회로를 보여준다.

상기 DIFFERENCE AMPLIFIER 회로는 입력부(100), 설정 및 비교부(200), 릴레이작동부(300) 등으로 구성된다.

도 4(b)의 상기 DIFFERENCE AMPLIFIER 회로는 입력부(100)에서 입력받은 직류로 변환된 floating 상태의 비접지 전류는 전기회로와 GROUND 사이에 충전 전하가 발생할 수 있어, 설정 및 비교부(200)가 선로전압을 감지하여 일정치 이상인 경우 릴레이작동부(300)가 릴레이를 작동시켜 저항으로 충전전하를 제거하는 회로이다.

도 6 a, b, c는 도 6(b)의 상호 비교 회로를 차례대로 b1, b2, b3 부분으로 분리하여 자세히 보여주는 도면이다.

도 6에 도시된 바와 같이 상기 설정 및 비교부(200)의 J7(도 9a 참조)으로 누설전류제거시스템의 출력측 전압을 받아서 DIFFERENCE AMPLIFIER회로를 통해서 일정치와 상호 비교하여 일정치 이상인 경우 저항에 의해 소모시켜 감전 위험을 제거한다.

즉 상기 설정 및 비교부(200)는 릴레이작동부(300)를 통해 비접지 상태에서 대지와 일정치의 C 값(대지 간의 충전 콘덴서의 정전 전하)을 상기 저항에 의해 소모(저항으로 상쇄)시켜 감전 위험을 제거한다.

상기 릴레이작동부(300)는 출력전압을 설정전압 이내로 유지하기 위해서 릴레이(도 6c의 RL2, RL3)를 동작시켜서 J5, J6(도 6c 참조)로 연결되는 그라운드 사이의 저항(R)에 의해 상쇄된다.

구체적으로 상기 입력부(100)는 INA177/SO 칩의 OFFSET으로 입력 전류를 전달받고, 설정 및 비교부(200)는 TL064/SOIC 에 입력 되는 신호를 비교하며, 릴레이작동부(300)는 G6B-1114P/DIP 부품을 사용하여 릴레이를 동작시켜 전기선로와 GROUND 사이에 충전 전하를 제거한다.

현재 국내외 모든 도심지 도로의 가로등의 경우 침수 시 행인의 감전을 막기 위해서 누전차단기를 설치해서 전기를 차단해서 가로등을 꺼버리는 시스템을 적용하고 있다.

그 원인은 전력회사에서 공급하는 전기가 접지식이기 때문에 침수나 수중에서 전기를 사용하게 되면 전기선이 물을 통해서 폐회로가 구성되기 때문이다.

특히, 쓰나미나 대홍수 등에 의해 피해를 받는 원자로의 냉각수공급용 펌프나 물에 빠진 차량의 윈도우 작동 장치 등에 대해 유용하게 사용할 수 있다.

또한, 하수처리장의 폐수 처리와 선박의 평형수를 소독할 수도 있다.

즉 선박 평형수에 대한 환경적 측면의 규제에 따라 선박 평형수 내의 미생물이나 병원균 등을 살균하고, 전기적인 사고에 대한 안정성을 확보할 수 있다.

10 : 차단기
20 : 자기 회로, 절연변압기(isolation transformer)
30 : 컨트롤 보드
40 : 배선용 차단기(MCCB)
100 : 입력부
200 : 설정 및 비교부
300 : 릴레이작동부

Claims (6)

1. 누설전류 제거 시스템에 있어서,
   전력회사로부터 공급받는 전기회로와 독립된 전기회로를 만들기 위하여 전기적인 절연 기능을 갖는 자기회로를 삽입해서 새로운 전기회로를 만드는 절연변압기(solation transformer);
   상기 절연변압기를 통해 전력회사의 계통으로부터 삼상 또는 단상의 접지식 교류전기를 자기 회로를 사용해서 비접지식 전기로 변환하고 폐회로가 구성되지 않도록 하여 수중에서 누전으로 인한 감전사고의 위험이 없는 전기를 사용할 수 있도록 하며,
   상기 비접지식 전기의 전압 상승에 의해 절연 파괴 및 기계 손상의 원인이 되는 대지 간의 충전 콘덴서의 정전 전하를 상쇄시키기 위해, 비접지 상태에서 대지와 일정치의 대지 간의 충전 콘덴서의 정전 전하를 저항에 의해 상쇄시켜 전압상승으로 선로 및 전기제품의 절연파괴의 위험을 제거하는 컨트롤 보드(30)와
   상기 컨트롤 보드(30)의 직류전압으로 변환하는 회로는 연결단자(J1)로 상기 자기 회로의 교류 전기를 브릿지 회로를 통해 직류로 변환하여 DIFFERENCE AMPLIFIER 회로에 전달하며,
   상기 DIFFERENCE AMPLIFIER 회로는 입력부(100), 설정 및 비교부(200), 릴레이작동부(300)으로 구성되고,
   상기 DIFFERENCE AMPLIFIER 회로는 입력부(100)에서 입력받은 직류로 변환된 floating 상태의 비접지 전류는 전기회로와 GROUND 사이에 충전 전하가 발생할 수 있어, 설정 및 비교부(200)가 선로전압을 감지하여 일정치 이상인 경우 릴레이작동부(300)가 릴레이를 작동시켜 충전전하를 제거하는 회인 것을 특징으로 하는 누설전류 제거 시스템
2. 삭제
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 자기 회로를 통해 전력회사의 전압을 Y결선으로 전달받아 부하단을 Δ 결선 또는 Y 결선 비접지로 받아, 전압 상승에 의해 절연 파괴 및 기계 손상의 원인이 되는 대지 간의 충전 콘덴서의 정전 전하를 상쇄시켜 물속에서 수중용 전기제품을 안전하게 사용할 수 있으며, 공급선로 및 단자함의 문제로 전기공급이 중단되는 문제가 발생하지 않는 것을 특징으로 하는 누설전류 제거 시스템.
5. 삭제
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 컨트롤 보드(30)는 출력전압을 설정전압 이내로 유지하기 위해서 릴레이를 동작시켜서 그라운드 사이의 저항(R)에 의해 상쇄되는 것을 특징으로 하는 누설전류제거시스템.
   

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