KR200391682Y1

KR200391682Y1 - 래치릴레이를 사용한 가로등점멸기

Info

Publication number: KR200391682Y1
Application number: KR20-2005-0010625U
Authority: KR
Inventors: 선기주; 조성수
Original assignee: (주)수성전자
Priority date: 2005-04-18
Filing date: 2005-04-18
Publication date: 2005-08-08

Abstract

본 고안은 가로등 혹은 보안등을 점멸하는 가로등점멸기의 전원차단 및 전원공급 방법에 관한 것이다. 본 고안에 의하면 상기 가로등점멸기는 가로등제어기와 주전원차단기, 래치릴레이, 초기전류 제한 리액터, 스파크 킬러, 동작표시램프, 누전차단기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

래치릴레이를 사용한 가로등점멸기{Latch Relay Type Road Light Switch}

본 고안은 래치릴레이(120)를 사용한 가로등점멸기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가로등을 제어함에 있어서 전력을 차단하는 주 제어 소자를 래치릴레이(120)로 제어하여 점등되고 있는 동안의 에너지소모를 없애며 전자개폐기(110)의 코일에서 발생되는 열과 진동소음을 차단하여 효과적으로 가로등을 점.소등 시킬 수 있는 가로등점멸기에 관한 것이다.

일반적으로 가로등점멸기를 구성함에 있어서 차단기부분(100, 140)과 가로등제어기(150)부분과 전자개폐기부분(110)으로 나눌 수 있다. 상기에 사용되는 부품 중 전자개폐기(110)는 가로등제어기(150)부분에서 소신호 릴레이를 통하여 교류전원을 코일부분에 공급받아서 전자석의 흡착력으로 접점을 구동시켜서 부하(160)를 점.소등 하는 스위치 소자이다. 가로등의 특성상 한전주에서 직접 전원을 공급 받고, 부하가 넓게 퍼져있으므로 부하 말단까지 고른 전압을 공급할 수 있게 하기 위하여, 입력전압을 높게 설정하고, 이로 인하여 제어 목적으로 제작되어 있는 전자개폐기(110)는 정격동작을 초과하는 전압이 인가되게 된다. 또한 가로등이 점등되는 시간은 보통 평균 12시간 정도이며 연속적으로 동작되게 된다. 이로 인하여 전자개폐기(110)의 코일에는 열축적이 일어나게 되고, 선로상에서 나타나는 서지전압과 낙뢰시 유기되는 뇌전압에 의하여 코일이 소손되어 타거나, 코일을 감은 보빈이 열로 인하여 팽창하고 보빈에 전자석의 철심이 끼워져서 동작이 되지 않는 문제점이 있으며 이로 인하여 가로등제어기(150)가 과전류로 소손이 되는 경우도 발생하고 있다. 또한 코일이 동작되는 동안에도 자체 소모 전력은 5[W]~10[W]정도 되므로 이로 인한 전력 손실의 문제도 있으며, 코일에서 일어나는 공진 소음도 매우 커서 사람의 귀에 거슬린다.

본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 고안의 목적은 부하를 제어하기 위한 전자개폐기(110)를 래치릴레이(120)로 대체하여 제작하고, 가로등을 점.소등 시킬 때 순간적인 펄스전압(약20[mS])으로 래치릴레이(120)를 구동하여 점.소등 시켜서 코일의 소손이나 접점유지를 위한 전력손실이 발생하지 않도록 하고, 전자개폐기(110)와 비교하여 상대적으로 가격이 저렴한 래치릴레이를 적용하여 제작원가를 줄이고 신뢰성을 향상시키는 데 있다.

본 고안은 한전에서 공급되는 상용전원을 차단하는 주전원차단기(100)와, 입력되는 전압을 측정하여 표시하는 전압계(101)와, 부하에 공급되는 전류를 변성하는 변류기(103)와 변류기에서 측정된 전류를 표시하는 전류계(102)와, 최소한 1개 혹은 다수개로 이루어진 래치릴레이(120)와, 초기에 래치릴레이(120)가 동작 할 경우 방전등에 접속된 역률개선용 병렬 커패시터로 인하여 접점이 용착되는 것을 방지하는 직렬 전류제한 리액터(130)와, 다수개의 부하분기를 위한 누전차단기(140)와 실제로 가로등을 밝히는 부하(160)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 고안에 의한 래치릴레이(120)는, 가로등제어기(150)에 연결되어 동작되어 지는 접점 및 코일(121)과, 온과 오프시 발생하는 스파크전압을 차단하는 바리스터형 스파크킬러(122)와 접점이 온 상태인지 오프 상태인지 검사하고 가로등제어기(150)에 신호를 보내주는 접점 검출부(123)와 접점이 동작 되었을 때 인지 하기 쉽도록 표시하는 동작표시등(124)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 가로등 점멸기를 상세히 설명한다.

도 2는 종래의 가로등점멸기의 일례를 보인 회로도 이고, 도 3은 본 고안에 의한 일실시예에 따른 가로등점멸기의 회로도이다. 가로등점멸기는 도 1의 블록도에 도시된 바와 같이, 상용전원을 공급받아 주전원차단기(100)을 통하여 가로등제어기(150)의 명령을 받아 래치릴레이(120)의 차단 혹은 개방에 의하여 점.소등하게 되고, 전류제한을 위한 리액터(130)을 통하여 부하차단기(140)을 거쳐서 비로소 부하(160)에 전원이 공급되게 된다.

상기 래치릴레이(120)는 전원을 공급하는 초기에 온 혹은 오프 상태로 되어 있으며 만약 가로등이 소등되어 있어야 할 시점에서 온이 되어있거나, 점등 되어 있어야 할 시점에서 오프로 되어있을 경우가 발생한다. 이 때 접점의 상태를 검사하여 온 시점에서는 오프되어 있으면 온 시켜야 되고, 오프 시점에서는 온되어 있더으면 오프 시켜야하므로 접점의 상태를 검출하여야만 한다. 접점의 상태를 검출하기 위하여 접점검출부(123)는 외부전원이 직류 혹은 교류일 경우에 대비하여 양방향성 포토커플러를 이용하여 접점 및 코일부(121)의 접점에 병렬 연결하여 어느 방향으로 전류가 흐르든지 접점이 개방되면 포토커플러를 통하여 미소한 전류가 흐르게 되어 동작센서가 하이 상태가 되어 감지되고, 접점이 폐로 되면 저항값이 매우 낮은 접점을 통하여 전류가 흐르게 됨으로 동작센서가 로우 상태가 되어 감지되지 않는다. 또한 상기 래치릴레이(120)의 접점은 온/오프시 스파크 전압이 발생하여 접점의 소손을 가져오고, 전자기기나 가로등제어기(150)의 고장의 원인이 되기도 하여 기존에는 커패시터와 저항을 직렬로 연결한 알-씨형 스파크 킬러(111)를 취부하였으나, 접점검출부(123)의 영향에 의하여 귀로전류가 형성되므로 임피던스가 높은 바리스터형 스파크 킬러(122)를 연결하여 효과적으로 스파크 전압을 제거하도록 구성한다. 한편 릴레이의 동작상태를 외부에서 쉽게 알 수 있도록 발광다이오우드(125)를 접점 검출부(123)와 직렬 연결하고, 외부에 부착하여 온 상태인지 오프 상태인지 직관적으로 알 수 있도록 구성된다.

상기 리액터(130)는 초기에 래치릴레이(120)가 동작 할 경우 부하(160)에 접속된 역률개선용 병렬 커패시터로 인하여 순간적인 단락전류로 접점이 융착되는 것을 방지하는 목적으로 설치된다. 래치릴레이(120)는 영구자석과 전자석으로 구성되어 있어서 순간적인 전류극성 변화를 통하여 영구자석의 자계 방향을 바꾸어서 온과 오프를 반복하도록 구성되어 있다. 이 때 접점을 동작시키는 구동력은 짧은 스트로크로 구성되는 전자석과 영구자석이므로 부하(160)가 커패시터일 경우 접점이 붙어버리는 용착 현상이 간헐적으로 발생하게 된다. 특히 전압이 공급되지 않는, 초기일 경우와 교류전압의 파고율이 높은 시점이 겹치는 시점에서 전원이 공급되면 단락전류가 흐르게 된다. 이 때 초기의 단락전류를 제한하고, 공급되는 전원이 불안정할 경우 출력되는 전압을 고르게 유지하기 위하여 전류제한 리액터(130)를 래치릴레이(120)의 접점부와 직렬 연결하여 초기전류를 제한하고, 전압변동이 발생하더라도 출력되는 전압을 고르게 유지한다.

상술한 바와 같이 본 고안에 따르면, 전자개폐기(110)에 의한 전력 손실이 없게 되어서 전력절감에 효과적이고, 전자개폐기 동작시 코일에 흐르는 소음이 없으므로 쾌적하고, 코일을 구동하기 위하여 적은 에너지로 순간적인 동작을 행함으로서 코일이 소손되는 고장이 없으므로 개폐기의 수명이 매우 길게 되고, 상대적으로 저렴한 래치릴레이(120)를 이용하므로 저가격으로도 회로의 구성이 가능하게 된다.

또한, 접점이 구동되는 상태를 외부에서 동작표시등(124)를 통하여 확인이 가능하므로 가로등점멸기의 문을 개폐하지 않아도 되므로 감전의 위험이 없어서 안전하다. 접점의 양단에 설치된 바리스터형 스파크킬러(122)는 효과적으로 스파크전압을 차단하므로 가로등제어기(150)나 다른 전자기기를 안전하게 보호 할 수 있다.

또한, 직렬로 설치한 리액터(130)는 입력되는 전압의 변동이 순간적으로 강하 하는 경우에도 지속적으로 안정된 전류를 부하(160)에 공급하여 줄 수 있으며, 래치릴레이(120)의 동작시에도 초기전류를 제한하여 계통에 연결된 다른 전력기기를 보호할 뿐만 아니라 래치릴레이(120)의 접점을 보호하여 접점의 수명을 매우 길게 할 수 있다.

도 1는 본 고안에 따른 전체 구성을 도시하는 블록도

도 2은 종래의 가로등점멸기의 일례를 보인 회로도.

도 3는 본 고안의 일실시예에 따른 가로등점멸기의 회로도.

도 4은 본 고안에 따른 래치릴레이의 내부 구성을 보인 회로도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100: 주전원차단기101: 전압계

102: 전류계103: 변류기

110: 전자개폐기111: 알-씨형 스파크 킬러

120: 래치릴레이121: 접점 및 코일

122: 바리스터형 스파크 킬러123: 접점 검출부

124: 동작 표시등130: 리액터

140: 누전차단기150: 가로등제어기

160: 부하

Claims

공급되는 상용전원을 차단하는 주전원차단기(100)와, 입력되는 전압을 측정하여 표시하는 전압계(101)와, 부하에 공급되는 전류를 변성하는 변류기(103)와 변류기에서 측정된 전류를 표시하는 전류계(102)와, 최소한 1개 혹은 다수개로 이루어진 래치릴레이(120)와, 초기에 래치릴레이(120)가 동작 할 경우 방전등에 접속된 역률개선용 병렬 커패시터로 인하여 접점이 용착되는 것을 방지하는 직렬 전류제한 리액터(130)와, 다수개의 부하분기를 위한 누전차단기(140)와 실제로 가로등을 밝히는 부하(160)를 포함하는 가로등점멸기에 있어서,

래치릴레이(120)가 동작되는 것을 외부에서 쉽게 알 수 있도록 연동하여 동작되는 발광다이오드로 구성된 동작표시등(124)과, 가로등제어기(150)에서 동작상태를 입력 받을 수 있도록 검출하는 직류 및 교류에서 모두 동작할 수 있는 접점 검출부(123)와 스파크전압을 효과적으로 차단할 수 있는 바리스터형 스파크킬러(122)를 포함하는 것을 특징으로 하는 래치릴레이를 사용한 가로등점멸기.
제1항에 있어서,

상기 부하(160)의 점.소등제어를 하기 위한 래치릴레이(120)와, 래치릴레이(120)의 용착을 방지하고, 선로의 전류를 안정화하기 위해 직렬로 연결되는 전류 제한 리액터(130)와, 래치릴레이(120)를 제어하거나 접점의 상태를 검출하여 동작시키는 가로등제어기(150)를 포함하는 것을 특징으로 하는 래치릴레이를 사용한 가로등점멸기.