KR200188094Y1 - 수배전반 화재경보신호 송출장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 다수의 수용가에 전력을 공급하기 위한 수배전반 설비에 관한 것으로, 본 고안의 목적은 상기 수배전반 설비내부에서 이상상태가 발생되면 이를 감지하여 경고장치를 구동시키기 위한 접점신호를 발생하기 위한 수배전반 화재경보신호 송출장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안은 AC입력단을 통해 입력되는 수배전반의 AC전압을 정류하는 제1다이오드(21)와, DC입력단을 통해 입력되는 수배전반의 DC전압을 분압하는 분압회로(33)와, 상기 분압회로의 출력단에 직렬로 접속되는 역류방지용 제2다이오드(22)와, 상기 제1,2다이오드의 오어링 전압출력이 구동전압으로 투입되는 릴레이(23)와, 상기 제1,2다이오드의 오어링 출력단에 접속되어 평상시는 투입전압을 충전하고 센서 접점신호 발생시는 충전된 전압을 방전시켜 구동전류를 증가시켜주기 위한 콘덴서(24)와, 센서입력단(5,6)에 접속되어 상기 릴레이에 공급되는 구동전류를 온/오프하는 수배전반 내의 센서장치(12)와, 경보신호송출단(7,8)에 다련 릴레이접점의 직렬 스위치신호를 출력하는 직렬회로(34)를 포함한다.

이러한 본 고안장치는 화재경보신호 송출장치용 구동전압의 선택의 폭을 넓혀주게 되고 경보장치 제어용 대전류 스위치의 극간 간격을 충분히 이격시켜 화재경보신호 송출장치 작동의 신뢰성을 향상시킨다.

Description

수배전반 화재경보신호 송출장치{A alarm signal transmitting apparatus in local area power distributor}

본 고안은 다수의 수용가 또는 전력소요처에 전력을 공급하기 위한 수배전반 설비에 관한 것으로, 특히 구내 수배전반 설비의 내부에서 이상상태가 발생되어 화재의 위험에 이르게 되면 이를 감지하여 경고장치 구동용 접점신호를 발생하도록 한 수배전반 화재경보신호 송출장치에 관한 것이다.

전력 수배전반은 일반 사무실 건물이나 아파트의 단지단위 또는 동단위로 설치되어 각 사무실이나 가정과 같은 부하단(전력소요처)에 전력을 공급하게된다. 이러한 수배전반은 다수의 부하단에 대한 메인전력의 공급 및 차단을 스위치하게 되므로 스위치 접점불량 등에 의한 누전이나 화재의 위험이 상존한다.

따라서 수배전반의 내부에는 화재발생의 가능성을 사전에 감지하기 위한 화재감지센서와 이 센서의 접점신호를 받아들여 큰 전류의 스위칭이 가능한 또 다른 접점신호로 변환(증폭)시켜주기 위한 릴레이회로를 의무적으로 장착하도록 관련 법규를 통하여 규제하고 있다.

일반적인 온도센서나 연무센서 등을 포함하는 화재감지센서는 온도 값의 변화나 연무 값의 변화에 매우 민감하게 설계되어야 하기 때문에 구조적으로 대전류를 커버할 수 있는 접점을 가질 수 가 없다. 통상 수배전반에 설치되는 화재감지센서의 센싱접점의 허용 전류치는 40㎃정도에 불과하다. 이 정도의 허용 전류치를 갖는 스위치 접점으로 경보장치의 알람이나 램프 구동용 전류를 직접 온 오프 제어한다고 할 때, 그 경보장치의 출력은 매우 미약한 값으로 제한될 수밖에 없어, 다수의 대중에게 경고를 하거나 일정범위의 관리 영역 내에 있는 관리자에게 비상신호를 전달시키기 위한 기능을 얻을 수 없다.

이러한 화재감지센서에서 출력되는 미약한 접점신호는 릴레이를 이용하여 대전류 스위칭이 가능한 접점신호로 증폭시킬 수 있다. 통상적으로, 수배전반 내부에 설치되는 화재감지센서의 미세 전류 스위칭용 접점신호에 의해 릴레이가 작동하게 하고 이 릴레이의 작동에 의한 대전류용 릴레이 접점이 고출력의 경보장치를 작동시키도록 구성하고 있다.

그러나 상기 화재감지센서가 커버할 수 있는 스위칭 허용전류(40㎃ 정도)에서 릴레이가 작동할 수 있게 하기 위해서는 릴레이 여자코일의 용량을 구동전압대비 최적의 조건으로 설계하여야 하고 또한 그 릴레이의 접점의 간극도 고려되어야 한다.

릴레이 여자코일의 용량과 그의 구동전압과 화재감지센서 접점의 허용 전류치가 잘 어울리지 못할 경우, 릴레이 동작의 신뢰성이 떨어지거나 발열에 의해 릴레이코일이 소손될 수 있고 화재감지센서의 접점이 손상될 가능성이 높다.

또, 릴레이 접점의 간극이 충분한 이격거리를 유지하지 못할 경우 접점 양단간에 걸린 전압에 의해 아아크 방전이 일어나 단락됨으로써 화재감지 센싱 값이 리세트 되더라도 경보장치는 복구되지 못하고 계속 경보를 발하게 된다.

본 고안의 목적은 다수의 수용가에 전력을 공급하기 위한 수배전설비의 내부 온도상승시나 연무생성시에 작동하게 되는 센서장치의 미세 감지신호 접점을 릴레이를 통하여 증폭시켜 고출력의 경보장치를 구동시키기 위한 접점신호를 발생하기 위한 수배전반 화재경보신호 송출장치를 제공하는 데 있다.

본 고안의 다른 목적은 수배전반 내부의 이상상태 감지시 고출력의 경보장치를 구동하기 위한 릴레이의 접점을 2단 이상의 직렬회로로 구성하여 접점간 스파크 안전거리를 유지하도록 한 수배전반 화재경보신호 송출장치를 제공하는 데 있다.

도 1은 본 고안 장치의 회로구성도이다.

도 2는 본 고안장치의 2중 릴레이접점을 이용한 극간거리 확장개념의 설명도이다.

도 3은 본 고안 장치의 다른 실시예의 회로구성도이다.

도 4는 본 고안 장치의 또 다른 실시예의 회로구성도이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ※

10 : 구내 수배전반 11 : 변압기

12 : 센서장치 13 : 경보장치

14 : 구내전화 교환기 배전반 15 : 수배전반 DC110V 발생기

20 : 경보신호 송출장치 21,22 : 다이오드

23 : 릴레이 24,29-32 : 콘덴서

25,26 : 릴레이접점 27,28 : 저항

33 : 분압회로 34 : 직렬회로

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안 장치는 AC입력단을 통해 입력되는 구내 수배전반의 AC전압을 정류하는 제1다이오드와, DC입력단을 통해 입력되는 구내 수배전반의 DC전압을 분압하는 분압회로와, 상기 분압회로의 출력단에 직렬로 접속되어 제1다이오드의 출력단에 나타나는 전압이 분압회로로 역류하는 것을 방지하기 위한 제2다이오드와, 상기 제1,2다이오드에 의한 오어링 전압출력단에 접속되는 릴레이와, 상기 제1,2다이오드에 의한 오어링 전압출력단에 접속되어 센서동작시 릴레이에 인가되는 전류를 증가시켜 주기 위한 콘덴서와, 센서입력단에 접속되어 상기 릴레이에 공급되는 구동전류를 온/오프하는 수배전반 내의 센서장치와, 경보신호 송출단에 접속되어 수배전반 내의 경보장치에 화재경보신호를 송출하기 위한 릴레이의 2련 접점 직렬회로를 포함한다.

첨부한 도면을 참고로 하여 본 고안을 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안 장치의 기본적인 회로구성도이다. 여기에서 참고되는 바와 같이, 구내 수배전반(10)에는 110V 또는 220V의 상용 AC전압을 AC24V의 저압으로 변환시키는 변압기(11)와 센서장치(12)와 경보장치(13)가 장착되고 있다.

상기 센서장치(12)는 연무 감지센서와 온도 감지센서를 포함하며, 기타 가스센서, 충격센서 등이 부가될 수 있다. 이 센서장치는 해당센서가 수배전반 내의 이상상태를 감지하면 접점 신호를 출력하게 되는데 그 접점이 허용하는 스위치 전류는 40㎃ 정도이다.

상기 경보장치(13)는 알람과 경고램프를 포함한다.

상기 수배전반의 전원입력단과 센서단과 경보출력단에 접속되는 경보신호 송출장치(20)는 릴레이(23)와, 분압회로(33)와 정류 및 역류방지용 제1,2다이오드(21,22)와 릴레이 구동전류 증가용 콘덴서(24)와 2련 릴레이접점에 의한 직렬회로(34)를 포함한다.

상기 정류용 제1다이오드(21)는 AC입력단(1,2) 양단에 걸린 전압을 정류하게 구성하고 이렇게 정류된 직류전압은 콘덴서(24)로 평활되어 센서입력단(5,6)에 접속된 센서장치(12)를 통해 릴레이(23)에 인가되게 구성한다.

상기 분압회로(33)는 저항(27,28)으로 구성되며 DC입력단(3,4)에 입력되는 DC전압을 저항비에 따라 분압한다.

상기 직렬회로(34)는 릴레이(23)의 2련 접점 또는 그 이상의 다련 접점을 직렬로 접속시키는 것으로 구성한다.

이와 같이 구성된 본 고안의 동작과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 변압기(11)의 2차측에서 24V의 저압 AC 전압이 발생되면 이 AC전압은 AC입력단에 접속된 제1다이오드(21)를 거치면서 정류되고 콘덴서(24)를 거쳐 평활(충전)되어 릴레이(23)와 센서장치(12)의 직렬회로 양단간에 걸리게 된다.

이때 수배전반에 설치된 센서장치(12)내의 각종 이상상태 감지센서 중 어느 하나에서 접점신호가 발생되면 센서접점이 온된다. 이렇게 센서장치(12)내부의 센싱접점이 온되면 릴레이(23)에는 제1다이오드(21)를 통하여 흐르는 전류와 상기 콘덴서(24)에 충전된 전압의 방전전류가 합해져 큰 전류로 흐르게 되므로 릴레이는 신속하고 정확하게 동작하게 된다. 이후 상기 콘덴서(24)에 충전된 전하의 방전이 완료되고 나면 이 릴레이(23)는 상기 제1다이오드(21)에서 출력되는 전류만으로도 충분히 그 구동상태를 유지하게 되는 것이다.

이와 같이 릴레이(23)가 온 됨으로써 직렬회로(34)를 구성하고 있는 그의 2련 연동접점(25,26)이 온되어 경보신호송출단(7,8)에 접속된 경보장치(13)에 구동전류가 공급되게 되며, 이 접점의 스위치 온에 의해 경보장치내의 경보알람 및 경고램프가 작동된다.

이때, 상기 릴레이의 2련 연동 접점(25,26)에 의한 스위치 접점의 극간거리는, 도 2에서 참고되는 바와 같이, 제1접점(25)의 극간거리'T1'과 제2접점(26)의 극간거리'T2'의 합으로 정해지게 되므로 공기중에서의 스위치 접점의 절연거리가 충분히 확보된다.

필요한 경우 상기 릴레이(23)를 3개 또는 그 이상의 연동 접점을 가지는 것으로 선택하고 그들을 차례로 직렬로 접속하여 경보장치 스위치를 위한 접점의 절연거리를 확장시킬 수 있다.

도 3은 본 고안 장치의 다른 실시예의 회로구성도이다. 이 실시예의 회로는 구내전화 교환기용 파워서플라이의 배터리 백업전압에서 얻을 수 있는 DC 50V의 직류전압을 본 고안의 경보신호 송출장치(20)의 동작전압으로 사용한다.

즉, 구내전화 교환기에 파워를 공급하기 위한 배전반(14)에서 출력되는 백업 배터리 전압(50V의)의 직류전압이 앞에서 설명한 경보신호 송출장치(20)의 DC입력단(3,4)에 인가되게 접속하여 구성한다.

이에 따라, 상기 경보신호 송출장치(20)의 DC입력단(3,4)으로 입력되는 직류전압(50V)은 분압회로(33)를 구성하는 저항(27,28)에 의해 분압되어 역류방지용 제2다이오드(22)를 거친 후 릴레이(23)에 투입되게 되므로, 온도센서나 연무센서 등으로 구성된 화재감지를 위한 센서장치(12)로부터의 접점신호가 발생될 때 상기 릴레이(23)가 작동되게 되고, 이 릴레이의 작동에 따른 릴레이접점 직렬회로(34)의 스위치 온에 의해 경보장치(13)가 구동하게 되는 것이다.

이때, 분압회로(33)의 저항(27)과 저항(28)의 값은 DC 입력전압 값과 릴레이의 설정 구동전압 값에 의해 결정되는데, 만일 릴레이(23)의 설정 구동전압 값이 25V이고 입력전압 값이 50V라면 상기 분압회로의 저항(27,28)은 동일한 값으로 정해지게 된다.

도 4는 본 고안 장치의 또 다른 회로구성도이다. 여기에서는 분압회로(33)를 콘덴서(29-32)의 직렬회로로 구성하고 이 콘덴서 직렬회로의 일부위에서 전압을 끌어내 릴레이(23)구동용 전압으로 사용하도록 구성하고 있다.

가령, 수배전반(10)의 내부에서 얻어지는 110V의 직류전압을 경보신호 송출장치(20)의 작동전압원으로 사용하기 위해 그의 DC입력단(3,4)에 인가할 경우, 상기 분압회로(33)는 4개의 동일한 용량값의 콘덴서(29-32)중 하나의 콘덴서(32)양간간 접압(110V ÷4 = 27.5V)이 릴레이(23)구동용 전압으로 투입되게 된다.

따라서, 본 고안 장치는 그 입력전원을 직류와 교류 그리고 구내전화교환기용 배전반의 잉여전압 등을 이용하여 수배전반의 화재발생 예고를 위한 접점신호를 방생시킬 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안은 화재경보신호 송출장치용 구동전압의 선택의 폭을 넓혀주어 사용자로 하여금 화재경보 송출장치의 설치작업의 자유도를 향상시켜 주는 특유의 효과가 나타나게 된다.

또한 본 고안은 릴레이의 2련 접점을 직렬회로로 접속하여 이를 대출력용 경보장치를 구동 제어하기 위한 전류 스위치로 이용함으로써, 큰 전류 온/오프시 아아크 방전에 의한 접점단락 가능성을 최소화시킬 수 있도록 충분한 스위치 접점의 극간 간격을 유지할 수 있게 되므로 화재경보신호 송출장치의 동작의 신뢰성을 향상시키는 특유의 효과도 나타나게 된다.

또한 본 고안에 따른 수배전반용 화재경보신호 송출장치의 회로구성에 있어 그의 구성 부품수를 최소화시켜 고장발생 개소를 최소화시킴으로써 회로동작의 신뢰성을 향상시키는 특유의 효과를 가져온다.

또한 본 고안은 화재경보신호 송출장치의 회로구성의 간략화를 통하여 제품의 사이즈축소 및 중량감축 효과와 원가절감 효과를 얻을 수 있다.

Claims (1)

1. AC입력단(1,2)을 통해 입력되는 구내 수배전반의 AC전압을 정류하는 제1다이오드(21)와, DC입력단(3,4)을 통해 입력되는 구내 수배전반의 DC전압을 분압하는 분압회로(33)와, 상기 분압회로의 출력단에 직렬로 접속되어 제1다이오드의 출력단에 나타나는 전압이 분압회로로 역류하는 것을 방지하기 위한 제2다이오드(22)와, 상기 제1,2다이오드의 오어링 전압출력이 구동 유지전압으로 투입되는 릴레이(23)와, 상기 제1,2다이오드의 오어링 출력단에 접속되어 평상시는 릴레이구동용 투입전압을 충전하고 센서 접점신호 발생시는 충전전압을 릴레이 측으로 프리 휘일 시켜 상기 릴레이에 흐르는 구동전류를 증가시켜주기 위한 콘덴서(24)와, 센서입력단(5,6)에 접속되어 상기 릴레이에 공급되는 구동전류를 온/오프하는 수배전반 내의 센서장치(12)와, 경보신호송출단(7,8)에 접속되어 수배전반 내의 경보장치에 화재경보신호를 송출하기 위해 상기 릴레이의 다련 접점을 직렬로 접속한 직렬회로(34)를 포함하는 것을 특징으로 하는 수배전반 화재경보신호 송출장치.