KR200361513Y1 - 활선 경보 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 활선 경보장치에 관한 것으로서, 각종의 전력 설비 또는 고압선 작업시 작업자의 안전을 위하여 활선에 접근시 이를 경보하는 부저와 발광 다이오드 램프를 일체로 구성한 활선 경보장치에 관한 것이다.

Description

활선 경보 장치{Warning Apparatus for Live Wire}

본 고안은 활선 경보장치에 관한 것으로서, 각종의 전력 설비 또는 고압선 작업시 작업자의 안전을 위하여 활선에 접근시 이를 경보하는 부저와 발광 다이오드 램프를 일체로 구성한 활선 경보장치에 관한 것이다.

활선(活線)이란 전력이 공급되고 있는 상태의 전력 공급선을 가리키는 것으로서, 특히 고전압이 흐르는 활선은 감전의 위험 뿐만 아니라 방사되는 전자기장에 의해서도 인체에 피해를 입을 수 있으므로, 발전소, 송전소, 변전소와 같은 전력 발전 계통과 실외의 가공 선로 또는 지중 선로 등의 전력 설비 계통에는 이러한 고압의 활선을 판별하여 활선의 취급이나 접근을 주의하고 있다.

종래에는, 이러한 활선의 판별을 위하여 테스터와 같은 측정 계기를 사용하여 전선에 고압의 전류가 흐르는지를 판별하는 방법이 이용되고 있었으나, 측정 계기와 활선을 전기적으로 서로 접속시켜야만 측정이 가능하므로 측정 행위 자체가 사고를 유발할 가능성을 내포하고 있었으며, 고압의 측정시에는 별도의 전압 강하용 트랜스로 변압한 후에만 측정이 가능하므로 측정 과정이 불편한 단점도 있었다.

상기와 같은 문제점을 해소하고자 안출된 본 고안은, 전력이 공급되어 전류가 흐르는 전선이나 도체 등에 측정 장비를 전기적으로 접속하지 않고도, 전선등의 도체의 피복이나 표면에 접촉시키거나 접근시키는 것만으로도 전압의 유무를 감지하여, 이를 발광 다이오드 또는 부저를 통하여 사용자에게 경보하도록 구성된 활선 경보 장치를 제공하려는 목적을 가지고 있다.

도 1 은 본 고안의 활선 경보 장치의 회로도이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 구성은, 검지전극(INPUT)이 활선에 흐르는 전압에 대전되어 전극(INPUT)과 어스(GND) 사이에 상이한 전압이 유도되고, 상기 트랜지스터(Q1) 및 이 트랜지스터(Q1)과 결합된 트랜지스터(Q2)에 의하여 검지전극(INPUT)으로 유도된 전압이 전압 증폭되고, 전압 증폭된 신호가 트랜지스터(Q3)가 스위칭되어 트랜지스터(Q4)를 바이어싱하고, 바이어싱된 트랜지스터(Q4)에 의하여 트랜지스터(Q4)의 에미터에 걸려있던 밧데리 전압의 직류 신호가 전류 증폭되고, 전류 증폭된 신호에 의하여 발진용 집적회로(IC1)(IC2)가 발진되어 상기 발진용 집적회로(IC1)의 출력단과 연결된 발광 다이오드(D2)가 발광하고, 상기 발진용 집적회로(IC1)의 출력단의 신호를 공통 입력으로 하는 발진용 집적회로(IC3)의 출력단과 연결된 발광 다이오드(D3)가 발광하고, 상기 발진용 집적회로(IC3)의 출력단의 신호를 공통 입력으로 하는 발진용 집적회로(IC4)의 출력이 트랜지스터(Q5)의 베이스를 트리거하여 입력된 신호를 전류 증폭하여 부저(BZ)를 울리는 구성을 특징으로 하는 활선 경보 장치의 구성이다.

이하, 첨부 도면에 의거하여 본 고안의 바람직한 실시예의 구성을 상세하게 설명한다. 도 1 은 본 고안의 활선 경보 장치의 회로도이다.

검지 전극(INPUT)은 전선이나 도체 등에 접근하거나 접촉되어 대전됨으로써 전극(INPUT)과 어스(GND) 사이에 상이한 전압이 유도되도록 하는 전극이며, 상기 검지전극(INPUT)과 연결된 저항 R1, R2 은 전압 분기용 소자로서, 트랜지스터 Q1 의 바이어스 전압을 조절한다.

트랜지스터 Q1 및 Q2 는 상기 검지 전극(INPUT)으로부터 인가된 전압을 부저(BZ) 또는 발광 다이오드(D2,D3)를 작동시킬 수 있는 전압 레벨로 증폭한다. 본 발명 실시예에서는 검지전극(INPUT)으로 인가되는 전압이 고 임피던스 상태임을 감안하여 트랜지스터 Q1 은 고 임피던스에서의 신호 응답이 양호한 전계효과 FET 를 채용하였다. 증폭의 방식은 트랜지스터 Q1 과 Q2 가 결합 캐패시터 C2 로서 결합된 이단 증폭 회로의 구성이다.

가변 저항(SVR1)은 본 고안 활선 경보 장치의 전압 감지에 대한 민감도를 조절하는 소자로서, 캐패시터 C4 를 통하여 Q2 로 인가되는 바이어싱 전압의 충방전의 시간을 조절한다.

트랜지스터 Q3 는 트랜지스터 Q2 로부터 인가된 전압에 의하여 트리거되어 발광다이오드 D2, D3 가 발광되기 위한 전류 증폭을 하는 트랜지스터 Q4 를 바이어싱시키는 스위치 기능을 하는 소자이다.

4 개의 NAND 논리게이트로 이루어진 발진용 집적회로 IC1 내지 IC4 는 발광 다이오드 D2 와 D3 를 교대로 발광시키기 위한 발진 회로를 구성하는 소자이며, 트랜지스터 Q5 는 발진용 집적회로 IC4 의 출력 신호를 증폭하여 부저(BZ)를 동작시키는 증폭 소자이다.

상기와 같이 구성된 본 고안 활선 경보 장치의 작동을 상세하게 설명한다.

먼저, 스위치 SW1 을 단락시켜 밧데리 전극 BATT+ 및 BATT- 에 결선된 밧데리의 전원을 본 고안 활선 경보 장치에 공급한다. 이러한 상태에서 검지전극(INPUT)을 전선이나 도체 등의 측정할 곳에 접촉시키거나 그 근방으로 위치시키면, 검지전극(INPUT)이 활선에 흐르는 전압에 대전됨으로써 전극(INPUT)과 어스(GND) 사이에 상이한 전압이 유도되며, 유도된 전압은 상기 검지전극(INPUT)과 연결된 저항 R1, R2 를 통하여 전압 분기되어 바이어스 전압이 조절되고, 이 전압은 트랜지스터 Q1 으로 인가된다.

그러면, 상기 검지전극(INPUT)을 통하여 인가된 전압 신호가 트랜지스터 Q1 에 의하여 증폭되고, 증폭된 신호는 결합 캐패시터 C2 와 저항 R4 를 경유하여 캐패시터 C4 를 충전시키고, C4 에 충전된 전압이 Q2 의 베이스를 트리거하여 Q2 가 바이어싱되어 전단계의 트랜지스터 Q1 의 출력이 전압 증폭되고, 전압 증폭된 신호는 저항 R7 과 R15 를 경유하여 트랜지스터 Q3 의 베이스를 트리거하여 Q3 가 스위칭된다.

트랜지스터 Q3 가 스위칭되면, Q3 의 콜렉터로 출력된 신호에 의하여 트랜지스터 Q4 가 바이어스되어 트랜지스터 Q4 의 에미터에 걸려있던 밧데리 전압의 직류 신호가 전류 증폭되어 캐패시터 C5 를 통하여 출력되고, 출력된 신호는 발광 다이오드 D2 와 저항 R13 을 경유하여 발진용 집적회로 IC2 의 5, 6 번 단자로 입력되고, IC1 및 IC2 로 이루어진 발진회로가 발진을 시작하여 발진용 집적회로 IC1 의 3 번 단자의 출력신호의 위상이 캐패시터 C6 와 저항 R18 로 이루어지는 시간 간격을 가지고 발진을 하게 되므로, 이에 따라 상기 IC1 의 3 번 단자와 연결된 IC3 의 11 번 단자의 출력신호의 위상도 변환되므로, 발광 다이오드 D2 및 D3 가 교대로 발광하게 되고, IC4 의 10 번 단자의 출력이 저항 R12 를 경유하여 트랜지스터 Q5 의 베이스를 트리거하여 전류 증폭되어 부저(BZ)를 울린다. 이때, 상기 부저(BZ)와 밧데리 전압(BATT+) 사이에 연결된 스위치(SW2)가 개방되어 있으면, 부저(BZ)는 울리지 않고 발광 다이오드 D2, D3 만 발광하게 할수도 있으므로, 본 발명 장치가 설치되는 장소에 따라서 경보의 표시 수단을 변경할 수 있다.

한편, 상기 캐패시터 C4 와 직렬연결된 가변저항 SVR1 을 가변함으로써, 캐패시터 C4 의 충방전시간을 조절하여 본 고안 활선 경보 장치의 전압 감지에 대한 민감도를 조절할 수 있으며, 상기 트랜지스터 Q3 의 콜렉터 출력단에 연결된 TEST 단자와 GND 단자 사이에 푸쉬(Push) 스위치등을 연결하고 스위치를 단락시켜 트랜지스터 Q4 를 강제로 바이어싱하여 본 고안 활선 경보 장치가 정상적으로 작동하는지 시험할 수 있다.

미설명소자인 D4 는 스위치 SW1 이 단락되면 저항 R16 을 통하여 밧데리 전압의 직류 신호가 인가되어 발광되는 발광다이오드로서, 본 고안 활선 경보장치의전원 인가 상태를 표시하는 기능을 한다.

위와 같은 구성과 작용을 가진 본 고안의 활용예로서는, 스위치 SW1 에 통상의 리미터(limiter)를 연결시켜서 리미터의 접점을 고압이 염려되는 각종 창문이나 출입문에 설치하면, 창문 또는 출입문이 닫혀있거나 열렸을 때 창문이나 출입문에 전압이 흐르는지의 여부를 경보할 수 있다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 고안의 효과는, 종래와 같이 별도의 측정기구를 사용하지 않으므로, 전선 등의 도체의 피복이나 표면에 접촉시키거나 접근시키는 것만으로도 간편하고 안전하게 활선을 구별하여 경보하게 할 수 있는 효과가 있다. 또한, 활선의 경보 수단으로서 발광 다이오드 및/또는 부저를 선택할 수 있기 때문에 경보의 인식이 용이하고 확실하며, 사용자가 주야간과 장소에 따라서 경보 수단을 선택할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 활선 경보 장치에 있어서,

   스위치(SW1)를 단락시켜 밧데리의 전원을 회로에 공급하고,

   검지전극(INPUT)이 활선에 흐르는 전압에 대전되어 전극(INPUT)과 어스(GND) 사이에 상이한 전압이 유도되고,

   유도된 전압은 상기 트랜지스터(Q1) 및 이 트랜지스터(Q1)과 결합된 트랜지스터(Q2)에 의하여 전압 증폭되고,

   전압 증폭된 신호가 트랜지스터(Q3)가 스위칭되어 트랜지스터(Q4)를 바이어싱하고, 바이어싱된 트랜지스터(Q4)에 의하여 트랜지스터(Q4)의 에미터에 걸려있던 밧데리 전압의 직류 신호가 전류 증폭되고,

   전류 증폭된 신호에 의하여 발진용 집적회로(IC1)(IC2)가 발진되어 상기 발진용 집적회로(IC1)의 출력단과 연결된 발광 다이오드(D2)가 발광하고,

   상기 발진용 집적회로(IC1)의 출력단의 신호를 공통 입력으로 하는 발진용 집적회로(IC3)의 출력단과 연결된 발광 다이오드(D3)가 발광하고,

   상기 발진용 집적회로(IC3)의 출력단의 신호를 공통 입력으로 하는 발진용 집적회로(IC4)의 출력이 트랜지스터(Q5)의 베이스를 트리거하여 입력 신호를 전류 증폭하여 부저(BZ)를 울리는 구성을 특징으로 하는 활선 경보 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 트랜지스터(Q3)의 콜렉터와 어스(GND) 단자 사이에 테스트단자(TEST)를 연결하고 상기 테스트 단자(TEST)에 푸쉬 스위치 등의 스위치를 연결하여, 스위치을 단락시켜 트랜지스터(Q4)를 강제로 바이어싱하여 경보 장치의 정상작동 여부를 시험하는 것을 특징으로 하는 활선 경보 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 부저(BZ)와 밧데리 사이에 스위치(SW2)를 연결하여, 스위치(SW2)를 개방하면 부저(BZ)가 울리지 않게 하는 구성을 특징으로 하는 활선 경보 장치.