KR19990069615A

KR19990069615A - 위험 전압 표시 장치

Info

Publication number: KR19990069615A
Application number: KR1019980003994A
Authority: KR
Inventors: 강병희; 백상기
Original assignee: 이해규; 삼성중공업 주식회사
Priority date: 1998-02-11
Filing date: 1998-02-11
Publication date: 1999-09-06

Abstract

본 발명은 위험 전압 표시 장치에 관한 것으로서, 컨버터 시스템에서 충전기에 소정의 전압이 충전되어 있을 때, 충전 전압이 사용자 접촉 불가한 위험 전압일 때 그 상태를 알리는 위험 전압 표시 장치는, 충전기와 병렬로 배치되어 충전 전압이 그대로 걸리고, 사용자의 조작에 의해 충전 전압이 빠르게 방전되는 충전 전압 방전부; 충전 전압 방전부에 연결되며, 충전 전압 방전부에 걸리는 전압이 인체에 위험한 위험 전압 이상일 때는 스위치 온 되고 그 이하일 때는 스위치 오프되는 스위치 회로; 및 스위치 회로와 연결되어 스위치가 온 되면 점등되고, 스위치가 오프되면 소등하는 표시부를 구비한다.

본 발명에 의하면 위험 전압이상에서만 동작되는 스위치와 그 스위치가 동작되면 외부의 전원 소스를 사용하여 사용자가 판별하기 쉽게 경고 표시를 할 수 있는 위험 전압 표시 장치를 사용하여 사용자의 안전 사고를 예방할 수 있다.

Description

위험 전압 표시 장치

본 발명은 경보 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 산업용 컨버터 시스템에 걸린 전압이 사용자가 터치하면 안된다는 것을 알리는 위험 전압 표시 장치에 관한 것이다.

도 1은 일반적인 컨버터 시스템을 도시한 것으로서, 컨버터 시스템은, 컨버터(100), 인버터(110), 모터(120) 및 종래의 위험 전압 표시 장치를 구비한다. 컨버터(100)는 3상 교류 전원을 직류로 변환하며, 인버터(110)는 정류된 직류 전압을 다시 교류로 변환한다. 이 때 컨버터(100)와 인버터(110) 사이의 직류 전압을 유지하고 있는 것이 콘덴서의 집합체인 직류 링크부 또는 충전부(130)이며, 여기에 충전되는 전압은 인체가 충격을 받기 충분한 큰 전압이 걸린다. 컨버터 시스템의 운전을 멈추게 하거나 컨버터 시스템에 고장이 발생하여 운전이 멈춰졌을 때, 사람이 컨버터 시스템을 접촉하게 되는 경우에 대비하여 컨버터 시스템의 충전부(130)에 걸린 전압이 인체에 위험한 소정 레벨 이상이라는 것을 나타내 주기 위해 충전부(130)에 병렬로 위험 전압 표시 장치를 설치한다. 위험 전압 표시 장치는 사용자 스위치(140), 방전 저항(150), 저항(160) 및 램프(170)로 구성된다. 사용자 스위치(140)와 방전 저항(150)는 직렬로 연결되며 전체적으로 충전부(130)에 병렬로 연결된다. 저항(160) 및 램프(170) 또한 서로 직렬로 연결되며, 전체적으로 충전부(130), 사용자 스위치(140)와 방전 저항(150)에 병렬로 연결된다. 사용자 스위치(140)는 충전부(130)에 걸린 충전 전압을 빠르게 방전 시키기 위해 방전 저항(150)으로 충전 전압이 방전되도록 루트를 만들어 주기 위한 것이다. 충전부(130)에 걸린 전압에 거의 비례하여 전류가 램프(170)에 흐르게 되고, 그 전류의 세기에 따라 램프가 점등 상태에 있게 되거나 소등 상태에 있게 된다.

일반적으로 인체에 위험한 전압을 25V 이상으로 판단하여, 충전부(130)에 걸린 전압이 25V 이상일 때는 램프(170)가 켜져야 하지만, 충전부(130)의 전압 변화(수백 볼트~ 수십 볼트)에 따른 넓은 램프 규격을 만족시키는 램프가 드물기 때문에 소자의 내압을 고려하여 높은 전압 규격에 맞춘 램프를 사용하게 될 때, 수십 볼트에서는 램프가 점등되지 않거나 점등 되더라도 사용자에게 명확하게 보일만큼의 조도를 확보할 수가 없다. 램프(170)가 충전부에 걸린 전압이 위험 전압 이상의 전압인데도 점등되지 않을 때에는 안전 사고가 유발 될 수 있다는 문제점을 가진다.

본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는, 소정의 위험 전압 이상에서는 명확하게 점등되고 그 이하에서는 소등되어 위험 전압을 알릴 수 있는 위험 전압 표시 장치를 제공하는데 있다.

도 1은 일반적인 컨버터 시스템을 도시한 것이다.

도 2는 본 발명의 위험 전압 표시 장치를 도시한 것이다.

도 3은 도 2의 구체적인 일실시예를 도시한 것이다.

도 4는 충전 전압과 릴레이 구동관계를 그래프로 나타낸 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한, 컨버터 시스템에서 충전기에 소정의 전압이 충전되어 있을 때, 충전 전압이 사용자 접촉 불가한 위험 전압일 때 그 상태를 알리는 위험 전압 표시 장치는, 상기 충전기와 병렬로 배치되어 상기 충전 전압이 그대로 걸리고, 사용자의 조작에 의해 상기 충전 전압이 빠르게 방전되는 충전 전압 방전부; 상기 충전 전압 방전부에 연결되며, 상기 충전 전압 방전부에 걸리는 전압이 인체에 위험한 위험 전압 이상일 때는 스위치 온 되고 그 이하일 때는 스위치 오프되는 스위치 회로; 및 상기 스위치 회로와 연결되어 스위치가 온 되면 점등되고, 스위치가 오프되면 소등하는 표시부를 구비한다.

상기 충전 전압 방전부는, 상기 충전기와 병렬 연결되어 상기 충전기의 충전 전압이 걸리며, 사용자에 의해 상기 충전 전압의 방전이 빠르게 진행되는 방전 회로; 및 상기 방전 회로와 병렬 연결되며, 전압이 분배되어 걸리게 한 전압 분배부를 구비함이 바람직하다.

상기 스위치 회로는, 상기 충전 전압 방전부에 걸리는 전압에 비례하는 전류가 인가되며, 그 전압이 상기 위험 전압 이상일 때 그에 비례하여 흐르는 전류에 의해 스위치 온 되는 전류 제어 스위치임이 바람직하다.

상기 표시부는, 상기 스위치 회로가 온되면 코일이 여자되어 소정의 접점 스위치를 온하는 릴레이; 및 상기 릴레이의 접점 스위치가 온되면 소정의 전원소스로부터 전원을 공급받아 점등되는 램프를 구비함이 바람직하다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 위험 전압 표시 장치를 도시한 것으로서, 소정의 시스템의 충전기(200)에 연결되어 그 충전기(200)에 충전된 전압 레벨에 따라 위험을 표시하는 위험 전압 표시 장치는, 충전 전압 방전부(210), 스위치 회로(220) 및 표시부를 구비한다. 충전 전압 방전부(210)는 충전기(200)와 병렬로 배치되어 충전기(200) 양단의 전압이 그대로 걸리며, 충전기(200)가 자동으로든 수동으로든 방전할 때 방전 루트가 된다. 스위치 회로(220)는 충전 전압 방전부(210)에 연결되며, 충전 전압 방전부(210)에 걸리는 전압이 인체에 위험한 위험 전압 이상일 때는 스위치 온 상태에 있고 위험 전압 이하일 때는 스위치 오프 상태가 된다. 여기서 위험 전압이란 인체의 저항을 500옴 이라고 했을 때 인체가 감당할 수 있는 문턱 전류인 50mA 이상이 흐르게 할 수 있는 25V 이상의 전압을 말한다. 표시부(230)는 스위치 회로(220)와 연결되어 스위치가 온 되면 표시부(230)내의 표시소자가 점등되고, 스위치가 오프되면 그 표시소자가 소등된다.

도 3은 도 2의 구체적인 일실시예를 도시한 것으로서, 모터(320)를 제어하기 위한 전력 변환 시스템인 컨버터 시스템에서 컨버터(300)와 인버터(310) 사이의 충전기(330)에 충전된 전압 레벨에 따라 그 위험을 표시하기 위한, 위험 전압 표시 장치는, 충전 전압 방전부(210), 스위치 회로(220) 및 표시부(230)로 구성된다. 충전 전압 방전부(210)는 사용자 스위치(340) 및 방전 저항(350)으로 구성된 방전 회로 및 방전 회로에 병렬로 연결되며, 제1저항(360) 및 그에 직렬 연결된 제2저항(370)으로 구성된 전압 분배부로 구성된다. 사용자 스위치(340)는 이 컨버터 시스템을 유지/보수하고자 하는 경우 충전기(330)에 걸려 있는 충전 전압을 방전하기 위해 사용자가 강제로 온(on) 시킴으로써 충전 전압의 방전 속도가 빨라지도록 한 것이다. 방전 저항(350)은 사용자 스위치(340)에 직렬 연결되어 사용자 스위치(340)가 온 된 상태에서 충전 전류의 대부분을 통과 시킨다. 제1저항(360) 및 제2저항(370)은 각각 충전기(330)에 걸린 충전 전압 및 그 충전 전압에 비례하는 분배 전압이 걸리는 저항이다. 제2저항에 걸리는 충전 전압에 k배 만큼 비례하는 분배 전압은, 충전 전압이 V 일 때, kxV가 된다.

스위치 회로(220)는 능동 스위치 소자인 바이폴라 트랜지스터(380)를 구비한다. 바이폴라 트랜지스터(380)의 베이스 전류는 분배 전압이 걸리는 제2저항(370)과 바이폴라 트랜지스터(380) 사이에 있는 임피던스 소자에 의해 흐르는 전류가 된다. 베이스 전류가 소정 레벨 이상인 경우에만 바이폴라 트랜지스터(380)가 동작(스위치 온)되는데, 충전 전압이 위험 전압인 25V 이상일 때 흐르는 베이스 전류가 바이폴라 트랜지스터(380)의 동작 전류가 된다.

표시부(230)는, 릴레이(400) 및 램프(410)로 구성된다. 릴레이(400)는 여자 코일(401)중 제1여자 코일의 한 쪽이 바이폴라 트랜지스터(380)의 콜렉터 단자에 직렬 연결되고 다른 쪽은 소정의 전원(390)에 연결되어 바이폴라 트랜지스터(380)가 스위치 온되면 제1여자 코일에 전류가 통과하여 코일이 여자된다. 제1코일이 여자되면 다른 편에 있는 제2코일이 자기 유도되어 스위치 오프상태에 있던 릴레이 스위치(402)를 온 시키게 된다. 릴레이 스위치(402)가 온 되면 폐회로가 구성되어져 소정의 전원 소스(420)와 릴레이 스위치 사이에 있는 램프(410)에 불이 켜지게 된다. 도 1에서와 같은 종래의 장치에서는 램프(170)를 켜는 전원 소스가 충전기(130)로부터 나왔기 때문에 충전기(130)의 전압이 사용자 위험 전압인 25V 이상이더라도 경우에 따라서는 램프의 동력원으로서 미흡하여 점등 상태를 유지할 수 없거나 유지되더라도 그 점등 상태가 희미하여 사용자가 구별할 수 없는 경우가 많았으나, 본 발명에서는 충전기(330)의 전압과는 별도로 램프(410)의 동력원을 사용하므로 충전 전압이 위험전압 이상일 때 램프가 명확하게 점등 상태를 유지한다.

이하에서 상술한 도 3을 들어 본 발명의 동작을 설명한다.

운전중인 컨버터 시스템에서 그 운전을 중지시키거나 컨버터 시스템에 고장이 생기게 되면 컨버터 시스템 동작중 충전기(330)에 충전된 충전 전압이 천천히 방전된다. 이 때 충전기(330)에 걸리는 전압이 인체에 위험한 전압인 25V 이상이면, 사용자에게 그것을 알리기 위해 위험 전압 표시 장치를 충전기(330)에 병렬로 연결하여 구성한다. 충전 전압이 위험 전압 이상일 때에는 바이폴라 트랜지스터(380)를 액티브(스위치 온) 상태에 있게 하는 베이스 전류가 흐르게 된다. 바이폴라 트랜지스터(380)가 스위치 온 상태에 있게 되면 릴레이 코일(401)이 여자된 상태에서 릴레이 스의치(402)를 닫아 폐회로가 형성되어 램프(410)가 점등 상태가 된다. 충전기(330)에 걸리는 전압이 위험 전압 미만이면, 충전전압에 비례하여 제2저항(370)에 걸리는 분배 전압은 그 크기가 작아 바이폴라 트랜지스터(380)를 구동할 수 있는 베이스 전류를 흐르게 할 수 없다. 바이폴라 트랜지스터(380)가 스위치 온(액티브)되지 않은 상태에서는 릴레이 코일(401)이 여자되지 않으므로 릴레이 스위치(402) 또한 열린 상태(off)에 있게 되어 폐회로를 형성할 수 없으므로 램프(410)가 소등 상태에 있게 된다.

도 4는 충전 전압과 릴레이 구동관계를 그래프로 나타낸 것이다. 충전기(330)에 걸린 충전 전압이 위험 전압이라고 정한 25V 이상에서는 릴레이가 액티브되지만, 그 위험 전압 이하에서는 릴레이가 여자되지 않은 상태인 인액티브 상태에 있음을 보인다.

Claims

컨버터 시스템에서 충전기에 소정의 전압이 충전되어 있을 때, 충전 전압이 사용자 접촉 불가한 위험 전압일 때 그 상태를 알리는 위험 전압 표시 장치에 있어서,

상기 충전기와 병렬로 배치되어 상기 충전 전압이 그대로 걸리고, 사용자의 조작에 의해 상기 충전 전압이 빠르게 방전되는 충전 전압 방전부;

상기 충전 전압 방전부에 연결되며, 상기 충전 전압 방전부에 걸리는 전압이 인체에 위험한 위험 전압 이상일 때는 스위치 온 되고 그 이하일 때는 스위치 오프되는 스위치 회로; 및

상기 스위치 회로와 연결되어 스위치가 온 되면 점등되고, 스위치가 오프되면 소등하는 표시부를 포함함을 특징으로 하는 위험 전압 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 위험 전압은,

25V 임을 특징으로 하는 위험 전압 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 충전 전압 방전부는,

상기 충전기와 병렬 연결되어 상기 충전기의 충전 전압이 걸리며, 사용자에 의해 상기 충전 전압의 방전이 빠르게 진행되는 방전 회로; 및

상기 방전 회로와 병렬 연결되며, 전압이 분배되어 걸리게 한 전압 분배부를 포함함을 특징으로 하는 위험 전압 표시 장치.
제3항에 있어서, 상기 전압 분배부는,

제1저항; 및

상기 제1저항에 직렬 연결된 제2저항을 포함함을 특징으로 하는 위험 전압 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 스위치 회로는,

상기 충전 전압 방전부에 걸리는 전압에 비례하는 전류가 인가되며, 그 전압이 상기 위험 전압 이상일 때 그에 비례하여 흐르는 전류에 의해 스위치 온 되는 전류 제어 스위치임을 특징으로 하는 위험 전압 표시 장치.
제5항에 있어서, 상기 스위치 회로는,

상기 충전 전압 방전부에 걸리는 전압에 비례하는 전류를 베이스 전류로 하여 도통되는 바이폴라 트랜지스터임을 특징으로 하는 위험 전압 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 표시부는,

상기 스위치 회로가 온되면 코일이 여자되어 소정의 접점 스위치를 온하는 릴레이; 및

상기 릴레이의 접점 스위치가 온되면 소정의 전원소스로부터 전원을 공급받아 점등되는 램프를 포함함을 특징으로 하는 위험 전압 표시 장치.
제7항에 있어서, 상기 릴레이는,

릴레이내의 코일이 여자 되지 않을 때는 스위치 오프 상태이고, 코일이 여자될 때에는 스위치 온 되는 a 접점 릴레이임을 특징으로 하는 위험 전압 표시 장치.