KR200436449Y1 - 가로등 전원공급 제어기 - Google Patents

Abstract

주제어부, 등기구, 모순검지부, 고장표시램프, 단자대, 전원장치부, 등기구동부, 계전기, 변류기, 관리자 입력장치로 구성되어, 단자대는 인입단자대, 접지단자대, 출력단자대로 구성되어, 접지단자대는 연접접지단자, 개별접지단자, 안정기접지단자, 등주접지단자, 연접접지단자로 구성되며, 등기구내 반사판은 반사판의 중심에서 반사판이 끝나는 두 지점과 연결한 연결 각도가 120도로써, 120도의 연결각도를 이루는 반사판 2개 이상을 중첩시키되, 반사판이 끝나는 지점과 중심을 연결한 선이 중첩시킨 다른 반사판이 끝나는 지점과 중심을 연결한 선이 평행이 되게 중첩시킨 후 교차점을 중심으로 첫 번째 반사판이 끝나면서 옆에 중첩된 반사판은 시작점이 되는 형태의 반사판이며, 주제어부는 관리자 입력장치로부터 상시점등 압버튼이 입력될 경우 변류기를 통해 선로상에 전원 입력이 감지될 경우 2개 램프 모두 점등시키고, 격등점등압버튼이 입력될 경우 변류기를 통해 2개 선로 모두에 전원 입력이 감지될 경우 램프 2개를 모두 점등시키고, 변류기를 통해 1개 선로에 전원 입력이 감지될 경우 램프 1개만을 점등시키며, 전원장치부는 220V를 15V로 다운시키는 다운트랜스, 정류회로, 평활회로를 통하여 직류전원으로 전환하여 주제어부, 등기구동부, 모순검지부, 변류기, 고장표시램프, 관리자 입력장치에 구동전원을 공급하며, 변류기는 4개로 구성되어 지중선로로 인입되는 2선로 4선식의 전원을 감시하여 주제어부에 선로상의 전원인입 유무의 정보를 제공하기 위하여 1선로의 2개선 중 1개선에 변류기를 설치하여 총 2개의 변류기로 전원인입 여부를 감시하며, 누전발생 정보를 주제어부에 제공하기 위해 2개 변류기는 인입단자대 이후에 설치되어, 변류기에 2개선으로 구성된 1선로의 전원선을 모두 통과시켜 전류불평형이 발생할 경우 누전으로 검지하여 누전발생 정보를 주제어부에 제공하며, 주제어부는 변류기로부터 검지된 누전발생정보를 입력받을 경우 계전기를 작동시켜 전원을 차단하며, 전원장치부의 다운트랜스를 통하여 출력되는 교류 15V의 안전전압을 인입단자대로 인입시켜 등기구동부를 통해 가로등을 점등시키는 회로를 구성하여 변류기를 통해 누전 발생 여부를 테스트하여 누전이 발생되지 않는 것으로 검지될 경우 계전기를 재작동시켜 상용전원을 투입하여 가로등을 재점등 시키며, 교류 15V의 전원을 인입단자대로 인입시켜 누전 발생 여부를 테스트하여 누전이 지속적으로 발생되는 것으로 검지될 경우 지속적으로 인입전원을 차단하며, 등기구동부 무접점계전기의 접점접합(接點接合) 여부를 전원장치부로 부터 공급받은 직류전원으로 전류도통시험를 통해 고장 유무를 판단하여 무접점계전기의 접점접합(接點接合) 발생시 계전기를 작동시켜 인입전원을 차단하여 누전사고를 예방하며, 고장표시램프를 점등하는 모순검지부를 특징으로 하는 가로등 전원공급 제어기.

누전차단기, 가로등, 나트륨램프, 모뎀, 계전기

Description

가로등 전원공급 제어기{ The controller providing street lamps an electric power }

도 1은 본 고안의 간략한 블록도

도 2는 등기구동부내 무접점계전기와 램프간의 배선 간략도

도 3은 도로안전시설 설치 및 관리지침내의 운전자에 대한 조명기준

도 4는 등기구내 반사판의 일 실시 예

도 5는 가로등 절전 제어기 출원 공고문의 대표도

도 6은 단자대의 일 실시 예를 나타낸 간략도

＜ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ＞

10 : 변류기

20 : 인입단자대

21 : 출력단자대

30 : 누전차단기

40 : 전원장치부

50 : 등기구동부

60 : 주제어부

70 : 관리자입력장치

80 : 모순검지부

81 : 고장표시램프

90 : 등기구

본 고안은 가로등에 관한 것으로 종래에 관련 기술로 아이엠에프 가로등(출원번호 20-1999-0014022), 가로등(출원번호 20-2000-0005742), 가로등 절전 제어 장치(출원번호 20-2006-0011802), 보안등 절전 제어기(출원번호 20-2006-0015285), 가로등 격등 선택기(출원번호 20-2006-0021203), 가로등 절전 제어기(출원번호 20-2006-0014357)가 있어 왔다.

아이엠에프 가로등(출원번호 20-1999-0014022)과 가로등(출원번호 20-2000-0005742)은 삼파장 전구를 2 ∼ 3 개 병렬로 연결하여 등기구내에 시설하여 가로등으로 활용할 수 있도록 제작( 타원형, 원형.사각형.삼각형 )하여 전구형 램프를 가로등 램프로 사용하는 것으로 가로등에 주로 사용하는 고압나트륨램프 대신에 안정기 일체형 형광등을 여러 개 설치하여 나트륨램프와 같은 조도를 내면서 소비전력을 줄이는 내용의 기술이다.

가로등 절전 제어 장치(20-2006-0011802)는 가로등 등기구에 두 개의 램프를 설치하되 각각의 램프에는 누전차단기와 안정기를 각각 연결하고, 상기 두 개의 램프에는 가로등 점멸기에 설치된 두 개의 마그네틱 스위치를 통하여 각각의 구동전 원이 선택적으로 공급되게 연결한 것을 특징으로 하는 가로등 절전 제어 장치로써 종래에 절전을 목적으로 격등 점등 되던 것을 가로등 등기구내 두개 이상의 램프를 설치하여 격등 점등시 가로등이 한 칸씩 건너 뛰어 점등되지 않고 등기구내 두개의 램프 중 한 개만 점등하여 조도 불균일 문제를 해결하면서 소비전력을 절감시키는 기술이었다.

보안등 절전 제어기(출원번호 20-2006-0015285)는 주제어부의 스위칭 소자인 다수의 무접점 릴레이를 시간대에 따라 ON 접점 비율(개수)을 달리하여 시간대에 따라 1개 등기구내 점등되는 램프의 개수를 조절하여 소비전력을 줄이되, 절전제어를 위해 일부 램프를 소등할 경우 모순검지부의 검지에 의해 등기구내 고장에 의해 소등된 램프가 검지될 경우 절전제어를 위해 소등될 램프가 고장에 의해 소등된 램프일 경우 절전제어를 위해 소등된 것으로 주제어부가 판단하나, 절전제어를 위해 일부 램프를 소등할 경우 모순검지부의 검지에 의해 등기구내 고장에 의해 소등된 램프가 검지될 경우 절전제어를 위해 소등될 램프가 고장에 의해 소등된 램프 이외의 점등된 램프일 경우 점등된 램프를 소등하지 않아 절전 제어와 고장에 의한 소등이 병행 제어되어 과다한 소등 현상이 나타지 않게 제어하는 주제어부를 특징으로 하는 보안등 절전 제어기이다.

가로등 격등 선택기(20-2002-0021203)는 가로등의 점멸제어에 있어서, 선택스위치의 선택에 따라 가로등 격등 점등시 가로등을 관리자의 선택에 의해서 격등점등, 상시점등, 격등과 무관한 상시점등을 선택적으로 점등시키는 것을 특징으로 하는 가로등 격등 선택기이다.

가로등 절전 제어기(20-2006-0014357)은 가로등 등기구내에 2개 이상의 램프를 구비하여 선택부 배선차단기의 ON, OFF 및 가로등 점멸기내 마그네틱 스위치의 ON, OFF에 따라 가로등 램프를 1개만 점등, 2개 모두 점등, 모두 소등을 선택적으로 제어를 하는 것을 특징으로 하는 가로등 절전 제어기이다.

가로등 하나가 소화할 수 있는 도로면적엔 한계가 있으나, 에너지 절약 차원에서 가로등을 한 칸씩 건너뛰어 점등시키는 격등점등으로 인하여 도로는 환해지다 어두워지는 모습이 반복적으로 나타나 차량운전자로서는 짧고 어두운 터널을 수없이 들어갔다 나오는 느낌을 받는다.

이로인해 운전자는 심한 피로감과 착시현상 때문에 교통사고 안전에 심각한 문제에 빠진다.

특히, 가로등 격등제는 가로등의 배광곡선이 당초에 설계한 바와 완전히 다르게 분포하여 어두운 부분에 물체가 떨어져 있거나, 술취한 행인이 누워있거나 할 경우 심각한 교통사고를 초래할 수 있다.

이는 반대로 가로등이 온전히 켜져 있다면 교통사고를 그만큼 줄일 수 있다는 말이다.

상기와 같이 격등제는 고유가 시대의 에너지절약 효과와 교통사고 확률이 높아지는 딜레마에 빠지게 되는 것이 사실이다.

또한 도로조명 중 연속조명의 경우 평균 밝기에 대한 규정이 행정간행물등록 4200-58710-67-9912호 '도로안전시설 설치 및 관리지침' 과 서울시에서 제정한 '도로조명 조도기준' 에 준하여 설계되고 있다.

그러나 상기 기준들은 일정면적의 평균 밝기를 규정하는 것으로 총량적 접근방법에 의해 평균 밝기만을 규정하고 빛이 도로에 얼마나 고르게 퍼지는가를 간과하고 있다.

단지 평균 밝기만을 기준으로 삼는다면 노면상태를 정확히 판단할 수 없게 된다.

곳곳이 어두우면서 특정 부위만 환해 결국 평균조도 기준을 충족했을 경우라도 그 도로가 조도기준에 적합하다고 단정할 수 없을 것이다.

특히 건설교통부에서 제시한 도로안전시설 설치 및 관리지침의 경우 밝기의 정도는 도3에서 보는바와 같이 평균노면 휘도를 제시하고 최소 0.5cd/㎡ 이상일 경우 감광(조도를 낮게) 할 수 있게 되어 있어 결국 격등 점등이 가능하게 해놓고 있다.

또한, 일부지자체들은 에너지절감 등을 도모하기 위해 보안등 광원을 주황빛이 감도는 나트륨램프 대신에 삼파장 형광등으로 바꾸었으나, 당초 밝기가 나오지 않고 있다.

삼파장 형광등은 습기와 열에 약한 전자회로를 내장, 사계절이 뚜렷한 국내환경에 쓰기엔 부적합하다.

특히, 바깥온도가 영하일 때 불빛이 더욱 약해지는 치명적인 약점을 갖고 있다.

영상 섭씨 25도를 정점으로 최적의 성능이 나오게 설계 되어 있어 겨울철이나 한여름에는 제기능을 발휘하지 못하는 것이다.

본 고안은 다음과 같은 기술적 과제를 해결하는 것을 고안의 목적으로 한다.

첫 번째, 격등 점등시 도로 조도의 불균일 문제를 효율적으로 해결하기 위한 것을 첫 번째 기술적 과제로 한다.

두 번째, 최초에는 규정된 조도 값이 나오나, 램프 글로브(램프 덮개 유리)에 발생하는 먼지 및 램프 수명저하에 따라 점차 조도 값이 떨어짐을 감안하여 건설교통부에서 제시한 도로안전시설 설치 및 관리지침(밝기의 정도는 도3에서 보는바와 같이 평균노면 휘도를 제시하고 최소 0.5cd/㎡ 이상일 경우 감광할 수 있다)의 기준을 최대한 만족하는 것을 두 번째 기술적 과제로 한다.

세 번째, 현재 가로등의 제어를 위해 중앙기지국에서 가로등 점등, 격등점등, 소등신호를 발진시키나, 전파음영지역 및 외곽지역은 GPS시간수신기 또는 시보수신기를 통해 자체 시간 조절을 통하여 타이머 작동을 통한 점등, 소등, 격등점등을 실시하고 있는 것을 감안하여 효과적으로 격등 점등을 자동 실행할 수 있는 것을 세 번째 기술적 과제로 한다.

네 번째, 각 가로등주마다 개별제어기(가로등 전원공급 제어기)를 설치하여 각각의 가로등을 독립된 제어프로그램을 적용하여 개별제어가 가능한 것을 네 번째 기술적 과제로 한다.

다섯 번째, 격등 점등시에도 횡단보도, 교통섬과 같은 중요지점은 격등과 무관하게 상시점등 및 국부 집중조명(더 밝은 조명)이 가능하게 하는 것을 다섯 번째 기술적 과제로 한다.

여섯 번째, 가로등 등기구의 반사판을 램프 2개 또는 3개를 끼워 조명하였을 때 최적의 조명효과(도로조도 불균일 문제 및 국부 집중조명)를 얻을 수 있는 반사판을 설계하는 것을 여섯 번째 기술적 과제로 한다.

일곱 번째, 낙뢰 또는 누전사고를 대비하여 접지를 효과적으로(접지저항의 간단한 측정 및 접지배선의 정돈) 할 수 있게 접지단자대를 부가하는 것을 일곱 번째 기술적 과제로 한다.

여덟 번째, 횡단보도, 교통섬과 같은 곳은 격등과 무관하게 상시점등이 가능하며, 부가적으로 시간대에 따라 국부조명을 할 수 있게 하며, 일부 램프의 소등시 무접점계전기의 고장에 의한 소등시 전원선로의 바이패스 기능을 추가로 구성하는 것을 여덟 번째 기술적 과제로 한다.

본 고안과 관련 종래 기술로 아이엠에프 가로등(출원번호 20-1999-0014022), 가로등(출원번호 20-2000-0005742), 가로등 절전 제어 장치(출원번호 20-2006-0011802), 보안등 절전 제어기(출원번호 20-2006-0015285), 가로등 격등 선택기(출원번호 20-2006-0021203), 가로등 절전 제어기(출원번호 20-2006-0014357)가 있어 왔으나, 종래 기술과 본 고안은 다음과 같은 확연한 기술적 차이 및 고안의 효과적인 차이를 명백히 구별 할 수 있다.

아이엠에프 가로등 및 가로등은 등기구내에 다수개의 램프를 설치한다는 점에서는 본 고안과 유사하다.

그러나, 종래의 인용기술(아이엠에프 가로등, 가로등)은 격등점등에 따른 문제점을 해결하려고 하는 것이 아니라 단순히 1개의 고압나트륨등(250W 또는 150W) 을 2∼3개의 삼파장 형광등으로 대체하려고 하는 것으로 그 기술적 과제(문제 해결의 목적)가 확연히 다르며, 그에 따라 고안의 효과와 기술적인 제어 방법 등 기술내용이 다르며 격등점등시 도로조도의 불균일 문제를 해결할 수 없었다.

또한, 상기 가로등 절전 제어 장치, 가로등 절전 제어기는 등기구내에 다수의 램프를 설치하여 격등점등시에 도로조도의 불균일 문제를 해결하고자하는 것이나, 아래와 같은 문제점이 있다.

현재 가로등의 점소등 운영에 있어서 상시점등, 격등점등, 소등을 제어하는 것은 중앙기지국에서 가로등의 점소등을 위해 배정된 무선 주파수를 이용하여 가로등 점멸기내에 제 1 마그네틱 스위치의 ON/OFF 및 제 2 마그네틱 스위치의 ON/OFF 신호를 전송하여 제어한다.

일 실시 예로, 오후 18시 30분에 제 1 마그네틱스위치 및 제 2 마그네틱 스위치를 ON하고, 0시(24시)에는 제 1 마그네틱 스위치를 OFF하고, 익일 05시에 제 2 마그네틱 스위치를 OFF하는 제어신호를 송신하여 가로등을 상시점등, 심야시간대 격등점등, 소등 제어를 할 수 있는 것이다.

첫 번째 문제점, 상기 가로등 절전 제어 장치는 중앙기지국에서 격등점등 신호(일 실시 예로, 최초에 두개의 마그네틱 스위치를 모두 점등 시킨 후 심야시간대에 1개의 마그네틱 스위치를 소등시킬 경우)을 전송할 경우 도로 외곽의 경우 문제가 없으나, 통행량이 많은 중앙 도심지나 횡단보도 등과 같이 밝은 조명을 필요로 하는 곳의 조명까지 격등 점등되는 문제점이 있다.

두 번째 문제점, 상기 가로등 절전 제어기는 중요지점(횡단보도, 교통섬)의 가로등은 격등과 무관하게 상시점등이 가능하게 하며, 기타의 가로등은 도로조도의 불균일 문제를 해결하며, 격등점등하는 것이나. 가로등 절전 제어기 출원 공고문의 대표도를 통해서 보면(본 출원 명세서의 도5), 램프1과 램프2에 배선된 스위치(배선차단기 또는 누전차단기)를 적절히 ON/OFF 조작을 통하여 격등점등시 도로조도 불균일 문제를 해결 하면서도 교통섬, 횡단보도와 같은 중요지점의 가로등은 격등 점등시 소등이 되더라도 반드시 한개는 점등되는 것을 특징으로 하고 있다.

즉, 모든 스위치가 ON접점을 유지하고 있더라도 1번 선로에만 전원이 투입될 경우 램프1만 점등되고 램프2는 소등된 상태를 유지하는 것으로 모든 램프가 점등되게 하지는 못한다는 것이다.

또한, 최근 가로등 점멸기는 격등 점등시 점등되는 가로등만 계속 점등되고 소등되는 가로등은 계속 소등되어 특정 램프만 계속 사용되는 문제점을 해결하고자 격등 점등시 점등되는 선로를 바꾸어가며 격등점등하는 기능이 내장된 가로등 점멸기가 많이 사용되고 있는 추세이다.

결론적으로, 가로등 절전 제어기의 경우 도로조도 불균일 문제의 해결과 동시에 중요 지점의 가로등은 두개의 램프를 모두 점등하고자 하나, 전원 투입 선로에 따라 점등되는 램프가 1개 또는 2개로 점등 램프의 개수가 일정하지 못하는 문제점이 있다.

또한, 종래의 보안등 절전 제어기는 등기구에 2개 이상의 램프를 설치하여 시간대에 따라 램프의 점등개수를 제어하는 것으로 일 실시예로, 램프가 2개일 경우 2개 모두 점등, 1개만 점등을 시간대에 따라 조절하며, 절전을 위해 소등할 경 우 1개 램프의 고장으로 2개 램프 모두가 소등되는 상황이 발생할 경우 바이패스(전원 투입 경로를 조절하여)하여 원래는 소등되어야 할 한 개의 램프를 소등시키지 않는 기술이다.

그러나, 상기 기술은 투입 전원이 단일 전원인 경우로 타이머 등에 의해 램프의 점등 개수를 조절 또는 과잉 소등이 되지 않게 하는 기술로 다음과 같은 차이점이 있다.

상기 보안등 절전 제어기는 도로조도의 불균일 문제를 해결하려는 목적이 아닌 램프의 점등개수 조절을 통한 절전 효과를 얻고자 하는 것이며, 단일전원(1선로, 단일 인입전원)을 받아 제어하는 것으로 문제의 복잡성(단락, 쇼트등의 문제)이 없다.

또한, 가로등 격등 선택기는 2선로 4선식으로 구성된 가로등의 점등에 있어, 격등과 무관하게 가로등을 점등시키는 것이나, 등기구 안에 램프가 2개이상이 아닌 1개의 램프만 있는 보통의 가로등에 적용되어 도로 조도 불균일 이나 절전의 문제와는 관련 없는 기술이다.

상기기술 외에 각각의 가로등을 개별제어가 가능한 기술로 IP(주소)를 부여한 모뎀을 통하여 무선으로 원격 제어 및 램프 고장 여부, 누전발생 등을 원격지에서 인터넷과 컴퓨터를 통하여 제어 감시가 가능한 기술도 있으나, 격등 점등시 도로조도 불균일의 문제를 해결하는 기술과는 관련이 없으며, 상기 원격 개별제어에 관련된 기술은 고가의 장비를 필요로 하고 있다.

고유가 시대에 에너지 절약을 위해 가로등을 격등 점등하는 것은 필요하나 도로조도의 불균일로 발생하는 문제로 인해 많은 논란이 되고 있으며, 최근에는 가로등 격등제의 문제는 가로등의 밝기제어(조광기, 디머, 디밍기술) 기술로 이 문제를 해결하고자 하고 있다.

특히, 방전등은 투입전압을 낮추어 밝기를 제어하는 것은 효율 및 램프 수명을 단축하여 사용되고 있지 않으나, 무전극램프의 경우 조광기가 개발이 되고 원격으로 밝기(조광기, 디머, 디밍기술)를 조절하는 기술이 개발되고 있기는 하나, 무전극램프의 가격이 고가임에 따라 아직 보편화 되고 있지는 않다.

가로등 격등제의 실시는 필요하나, 도로조도의 불균일 문제로 인하여 교통사고의 위험이 높았다.

또한, 가로등의 일률적인 격등점등은 도로안전시설 설치 및 관리지침에 '교차로, 횡단보도, 건널목 등과 같이 교통사고의 위험도가 높은 장소 제외' 의 문제에 부딪힌다.

이상 종래 기술과 본 고안의 차별성을 간략히 정리하고 도 1을 통하여 본 고안의 특징을 상세히 설명하고자 한다.

가로등 격등제의 문제 해결은 밝기 제어가 유일한 현실에서 종래의 기술들에 다양한 문제점을 해결하며, 향상된 기능을 갖춘 가로등 전원공급 제어기로 종래 기술을 일부 도입(등기구내 2개 이상의 램프 적용)하기는 했으나, 선행기술과 확연한 차이와 기술의 적용 효과가 확연히 뛰어난 기술임에 따라 신규성과 고도의 사상성을 갖추고 있다.

본 고안은 가로등램프에 전원을 공급하여 램프를 점등시키는 전원공급 제어기에 관한 것으로 전원을 공급하여 다수의 램프를 점등시키는 특징을 갖는 등기구를 포함하여 구성된다.

이하 도 1을 통하여 자세히 설명하면, 본 고안의 가로등 전원공급 제어기는 등기구, 주제어부(MCU : Main Control Unit), 모순검지부, 고장표시램프, 단자대(TF : Terminal Facility), 전원장치부(Power Supply), 등기구동부(LSU : Load Switch Unit), 누전차단기, 변류기, 관리자 입력장치로 구성된다.

단자대는 인입단자대와 출력단자대로 구성되어, 인입단자대는 2선로 4선식으로 구성된 가로등 전원선을 폴리카보네이트로 구성된 절연격벽을 사이에 두고 나사와 커넥터로 고정 결속하여 교류 220V 상용전원을 인입하며, 출력단자대는 등기구동부를 통해 출력된 전원선을 역시 고정접속 및 결속하여 출력된 전원선은 나트륨램프 안정기를 거쳐 등기구내 램프로 배선한다.

등기구는 반사판, 2개의 소켓, 2개의 램프, 글로브로 구성되어 출력단자대를 통해 출력된 전원선은 안정기를 거쳐 소켓에 배선한 후 램프를 끼워 전원 인입시 램프가 점등되며, 반사판을 통하여 도로에 빛을 조사하며, 투명한 글로브는 램프의 빛을 투과해 도로에 빛을 조사한다.

전원장치부는 인입단자대를 통해 투입된 전원을 인입받아 다운트랜스, 정류회로, 평활회로를 통하여 직류전원으로 전환하여 주제어부, 등기구동부, 모순검지부, 변류기, 고장표시램프, 관리자 입력장치에 직류 구동전원을 공급한다.

등기구동부는 무접점계전기로 구성되어, 무접점계전기는 트라이악(Traic), SSR(Solid State Relay), SCR(Silicon Controlled Rectifier)이 사용 가능한 무접점계전기이나 SSR(Solid State Relay)을 사용하며 도면에서도 SSR를 사용하여 설명한다.

단자대를 통해 인입된 2선로 4선식의 교류 220V 상용전원을 등기구내 램프와 전원선로를 주제어부의 제어에 의해 무접점계전기의 접점 ON/OFF를 통하여 선택 연결하여, 출력단자대를 통해 가로등 등기구내 램프를 점소등 하는 것으로 이하 도 2를 통하여 상세히 설명한다.

도 2에서 A선로 B선로로 구성되어 1개 선로당 2선으로 구성된 2선로 4선식으로 지중배선을 통해 인입단자대에 인입된다.

A선로는 무접점계전기 SSR1과 SSR3로 배선되어 주제어부의 제어에 의해 SSR1과 SSR3를 ON 시킬 경우 A선로의 전원을 램프1과 램프2에 투입하여 두개의 램프를 점등시킨다.

이때, 주제어부는 SSR2와 SSR4를 반드시 OFF 상태를 유지하여야 단락(쇼트)사고가 발생하지 않는다.

종래의 기술 중 보안등 절전 제어기와 기술적인 차이를 보이는 중요 부분으로, 종래기술(인용기술)은 1선로 2선식으로 인입전원이 단일 전원이기 때문에 제어에 따른 단락사고의 문제가 발생하지 않는다.

특히, 본 고안의 주제어부 제어프로그램은 가로등 전원공급 제어기 전체의 제어 운영 프로그램으로 구성되어, 상기와 같은 단락사고가 발생하지 않게 프로그램 되어있다.

프로그램의 기본 논리 로직으로 무접점계전기는 동시에 3개 이상이 ON 접점을 유지하지 않으며, SSR1 및 SSR2는 동시에 ON 접점을 유지하지 않으며, 역시 마찬가지로 SSR3 및 SSR4는 동시에 ON접점을 유지하지 않는다.

이상과 같이 도2를 통해서 보듯이 주제어부의 제어프로그램, 제어명령에 따라 무접점계전기 SSR1, SSR2, SSR3, SSR4를 ON/OFF를 통하여 램프1, 램프2를 점소등 한다.

이하 도1를 통해 상세히 설명하면, 누전차단기는 인입단자대를 통해 인입된 전원을 공급받아 누전이 발생할 경우 선로의 전원을 차단한다.

변류기는 지중선로를 통해 투입되는 2선로 4선식의 전원을 감시하여 주제어부에 선로상의 전원인입 유무의 정보를 주제어부에 제공한다.

변류기는 지중선로로 인입되는 2선로 4선식의 전원을 감시하여 주제어부에 선로상의 전원인입 유무의 정보를 제공하기 위하여 1선로의 2개선 중 1개선에 변류기를 설치하여 총 2개(A선로 2선 중 1선 및 B선로 2선 중 1선)의 변류기로 전원인입 여부를 감시하여 주제어부에 전원인입 여부를 감시한다.

관리자 입력장치는 가로등의 점소등 운영에 따른 운영정보를 관리자가 입력하는 입력단말장치로 구성되어 주제어부에 제어프로그램과 제어명령을 입력하는 것으로 제어프로그램은 가로등 전원공급 제어기 전체 운영 프로그램으로 프로그래밍 된다.

제어명령은 압버튼으로 구성되어, 상시점등, 격등점등, 소등 명령을 입력하는 압버튼으로 입력하며, 압버튼의 입력에 따라 마이크로프로세서로 구성된 주제어 부의 제어프로그램에 따라 무접점계전기(SSR)를 ON/OFF 하여 램프를 점소등 한다.

모순검지부는 가로등램프의 단선여부를 체크하여 가로등램프의 고장시 고장표시램프를 점등한다.

단선여부의 체크는 출력단자대의 출력선에 병렬저항을 삽입하여 전압궤환회로를 구성하여 램프의 단선여부를 검지한다.

고장표시램프는 LED로 구성되어 모순검지부의 가로등 램프 단선 검출시 LED를 점등한다.

주제어부는 2선로 4선식으로 입력된 교류 220V 상용전원이 변류기, 인입단자대, 누전차단기를 거쳐 등기구동부의 무접점 계전기를 통해 가로등 등기구내 램프를 점등할 때 무접점계전기의 ON/OFF 제어를 통하여 램프의 점소등을 제어하는 것으로 마이크로프로세서로 구성되어 관리자 입력장치를 통해 입력된 제어프로그램과 제어명령에 따라 무접점계전기를 제어하는 것으로, 제어프로그램은 가로등 전원공급 제어기 전체의 제어 운영 프로그램으로 프로그래밍 된다.

제어명령은 상시점등, 격등점등, 소등 명령 압버튼으로 구성되어, 압버튼의 작동시 제어프로그램에 따라 아래와 같은 동작제어를 한다.

상시점등 압버튼이 입력될 경우 변류기를 통해 2개 선로 모두에 전원 입력이 감지될 경우 주제어부의 제어에 따라 등기구동부의 무접점계전기를 통해 1선로당 1개씩의 램프 총 2개를 모두 점등시키고(일실시 예로, 도 2에서 SSR1, SSR4 또는 SSR2, SSR3) 변류기를 통해 1개 선로에 전원 입력이 감지될 경우 전원 입력된 선로의 전원으로 2개 램프를 모두 점등시키며(일 실시예로, A선로 전원 인입시 SSR1, SSR3 접점ON 또는 B선로 전원 인입시 SSR2, SSR4 접점ON),

격등점등 압버튼이 입력될 경우 변류기를 통해 2개 선로 모두에 전원 입력이 감지될 경우 1선로당 1개씩의 램프 총 2개를 모두 점등시키고(일실시 예로, 도 2에서 SSR1, SSR4 또는 SSR2, SSR3), 변류기를 통해 1개 선로에 전원 입력이 감지될 경우 등기구동부의 무접점계전기를 1개만 ON시켜 램프 1개만을 점등시키며(일 실시 예로, A선로에 전원입입시 SSR1 또는 SSR3),

소등 압버튼이 입력될 경우 전원 투입 여부와 무관하게 무접점계전기를 모두 OFF하여 램프를 소등시킨다.

상기 설명에 있어 '또는' 으로 표현된 일 실시 예는 제어프로그램에 따라 결정된다.

일 실시예로, 등기구내 설치되는 소켓은 2개이며, 램프는 150W, 100W 나트륨 등으로 구성되어 주제어부는 제어명령이 상시점등 압버튼이 입력될 경우 인입전원이 있을 경우 램프 2개를 모두 점등시키고, 격등점등 압버튼이 입력될 경우 변류기를 통해 2개 선로 모두에 전원 입력이 감지될 경우 역시 2개 램프 모두 점등시키고, 변류기를 통해 1개 선로에 전원 입력이 감지될 경우 인입전원으로 등기구동부의 150W 나트륨등에 배선된 무접점계전기 1개를 ON시켜 150W 나트륨등 램프 1개만 점등시키는 주제어부를 특징으로 하는 가로등 전원공급 제어기이다.

도 2를 통해서 좀 더 구체적인 일 실시 예를 들어 설명한다.

도 2에서 등기구내 설치되는 소켓은 2개이며, 램프1은 150W, 램프 2는 100W 나트륨등으로 구성되어, 주제어부는 제어명령이 상시점등 압버튼이 입력되었을 경 우 변류기를 통해 A, B 2개 선로 모두에 전원 입력이 감지될 경우 등기구동부의 무접점계전기를 2개(SSR1, SSR4)를 ON시켜 램프 2개를 모두 점등시키고, 변류기를 통해 1개 선로(A선로)에 전원 입력이 감지될 경우 SSR1, SSR3를 ON시켜 두개 램프를 모두 점등한다.

격등점등 압버튼이 입력되었을 경우 변류기를 통해 2개 선로 모두에 전원 입력이 감지될 경우 제어프로그램에 따라 SSR1, SSR4 또는 SSR2, SSR3를 ON시켜 2개 램프를 모두 점등하며, 변류기를 통해 1개 선로(B선로)에 전원 입력이 감지될 경우 등기구동부의 150W 나트륨등에 배선된 무접점계전기(SSR2)를 ON시켜 150W 나트륨등 램프 1개만 점등시키는 주제어부를 특징으로 하는 가로등 전원공급 제어기이다.

일 실시 예로, 등기구내 설치되는 소켓은 2개이며, 램프는 150W 나트륨등 2개를 특징으로 하는 가로등 전원공급 제어기이다.

일 실시 예로, 등기구내 설치되는 소켓은 2개이며, 램프는 200W, 100W 나트륨등으로 구성되어,

주제어부는 제어명령이 상시점등 압버튼이 입력될 경우 인입전원으로 램프 2개를 모두 점등시키고, 격등점등 압버튼이 입력될 경우 변류기를 통해 2개 선로 모두에 전원 입력이 감지될 경우 역시 2개 램프 모두 점등시키고, 변류기를 통해 1개 선로에 전원 입력이 감지될 경우 인입전원으로 등기구동부의 200W 나트륨등에 배선된 무접점계전기 1개를 ON시켜 200W 나트륨등 램프 1개만 점등시키는 주제어부를 특징으로 하는 가로등 전원공급 제어기이다.

일 실시 예로, 램프는 200W, 150W 나트륨등인 것을 특징으로 하는 가로등 전 원공급 제어기이다.

일 실시 예로, 관리자 입력장치는 전자시계, 입력단말장치로 구성되어, 전자시계는 전원장치부를 통해 출력되는 직류전원을 축전지로 충전하여 충전전하로 작동되는 전자시계로 구성되어, 입력단말장치는 상시점등, 격등점등, 시간제 격등, 소등 명령을 입력하는 압버튼, 시간입력 키패드로 구성되어, 시간제 격등 압버튼이 입력될 경우, 주제어부는 초기에 등기구동부를 통하여 2개의 램프를 모두 점등시킨 후 관리자가 입력단말장치의 시간입력 키패드를 통해 입력된 시간이 되면 1개의 램프를 소등시키는 것을 특징으로 하는 가로등 전원공급 제어기이다.

일 실시 예로, 등기구는 등기구내 설치되는 소켓은 3개이며, 램프 역시 3개를 접속하며, 등기구동부의 무접점계전기는 6개로 구성되어 가운데 1개의 램프는 국부조명용 램프로 교류 220V 상용전원이 인입되면 양 옆의 램프는 제어명령의 입력에 따라 제어되지만, 가운데 국부조명용 램프는 인입전원이 있을 경우 무조건 점등시키고 상용전원이 끊기면 소등되어 국부조명 효과를 얻는 주제어부를 특징으로 하는 가로등 전원공급 제어기이다.

일 실시 예로, 횡단보도 주변에 가로등은 등기구내 설치되는 램프는 100W, 250W, 100W 나트륨램프 3개로 구성되어, 관리자 입력장치의 입력단말장치를 통해 시간제 격등 압버튼이 입력되며, 시간입력 키패드를 통해 24시가 입력되었을 경우, 최초 점등 후 24시까지는 3개 램프를 모두 점등하고 24시 이후로는 100W 램프 하나만 소등시키며, 관리자 입력장치의 입력단말장치를 통해 격등 압버튼이 입력되었을 경우, 2개 선로에 모두 전원이 인입될 경우 3개 램프 모두 점등시키고, 1개 선로에 만 전원이 인입될 경우 100W 램프 두 개를 소등시키는 가로등 전원공급 제어기이다.

일 실시 예로, 등기구내 반사판은 반사판의 중심에서 반사판이 끝나는 두 지점과 연결한 연결 각도가 120도로써, 120도의 연결각도를 이루는 반사판 2개를 중첩시키되, 반사판이 끝나는 지점과 중심을 연결한 선이 중첩시킨 다른 반사판이 끝나는 지점과 중심을 연결한 선이 평행이 되게 중첩시킨 후 교차점을 중심으로 첫 번째 반사판이 끝나면서 옆에 중첩된 반사판은 시작점이 되는 형태의 반사판을 특징으로 하는 가로등 전원공급 제어기이다.

일 실시 예로, 반사판은 도 4와 같이 반사판의 중심(a, d)에서 반사판이 끝나는 두 지점(a의 경우 b, c 이고 d의 경우 e, f)과 연결한 연결 각도가 120도로써, 120도의 연결각도를 이루는 반사판 2개를 중첩시키되, 반사판이 끝나는 지점과 중심을 연결한 선이 다른 반사판이 끝나는 지점과 중심을 연결한 선이 평행(선분 a, b 와 선분 d, e 및 선분 a, c 와 선분 d, f)이 되게 중첩시킨 후 교차점 o 를 중심으로 첫 번째 반사판이 끝나면서 옆에 중첩된 반사판은 시작점이 되는 형태의 반사판을 특징으로 하는 가로등 전원공급 제어기이다.

일 실시 예로, 상기와 같은 요령으로 등기구내 반사판은 반사판의 중심에서 반사판이 끝나는 두 지점과 연결한 연결 각도가 120도로써, 120도의 연결각도를 이루는 반사판 3개를 중첩시키되, 반사판이 끝나는 지점과 중심을 연결한 선이 중첩시킨 다른 반사판이 끝나는 지점과 중심을 연결한 선이 평행이 되게 중첩시킨 후 교차점을 중심으로 첫 번째 반사판이 끝나면서 옆에 중첩된 반사판은 시작점이 되 는 형태로 가운데 반사판은 국부조명용 반사판인 것을 특징으로 하는 가로등 전원공급 제어기이다.

일 실시 예로, 인입단자대는 도 6과 같이 상단에 전원선 인입단자대와 하단의 접지단자대로 구성되어, 전원선 인입단자대는 절연격벽을 사이에 두고 2선로 4선식으로 구성된 인입전원선을 나사를 조여 고정 결속하는 단자 4개로 구성된다.

접지단자대는 하나의 부스바에 나사를 조여 결속하는 단자 5개로 구성되어, 연접접지단자, 개별접지단자, 안정기접지단자, 등주접지단자, 연접접지단자가 하나의 부스바에 연결 접속되어, 연접접지용 접지선, 가로등 전원공급 제어기 접지선, 안정기 접지선, 등주 접지선, 다음 가로등에 배선되는 연접접지선을 고정 결속하는 단자 5개로 구성되는 것을 특징으로 하는 가로등 전원공급 제어기이다.

일 실시 예로, 주제어부, 모순검지부, 고장표시램프, 단자대, 전원장치부, 등기구동부, 계전기, 변류기, 등기구, 관리자 입력장치로 구성되어, 단자대는 인입단자대, 접지단자대, 출력단자대로 구성되어, 인입단자대는 상용전원 인입선을 고정 결속한다.

접지단자대는 연접접지단자, 개별접지단자, 안정기접지단자, 등주접지단자, 연접접지단자로 구성되어, 연접접지용 접지선, 가로등 전원공급 제어기 접지선, 안정기 접지선, 등주 접지선, 다음 가로등에 배선되는 연접접지선를 고정 결속한다.

출력단자대는 등기구동부를 통해 출력된 전원선을 고정 접속하며, 출력선은 안정기를 거쳐 등기구내 소켓, 램프로 배선한다.

등기구는 반사판, 3개의 소켓, 3개의 램프, 글로브로 구성되어 출력단자대를 통해 출력된 전원선과 연결된 소켓에 램프를 끼워 전원 인입시 램프가 점등되며, 반사판을 통하여 도로에 빛을 조사하며, 투명한 글로브는 램프의 빛을 투과해 도로에 빛을 조사한다.

등기구내 반사판은 반사판의 중심에서 반사판이 끝나는 두 지점과 연결한 연결 각도가 120도로써, 120도의 연결각도를 이루는 반사판 3개를 중첩시키되, 반사판이 끝나는 지점과 중심을 연결한 선이 중첩시킨 다른 반사판이 끝나는 지점과 중심을 연결한 선이 평행이 되게 중첩시킨 후 교차점을 중심으로 첫 번째 반사판이 끝나면서 옆에 중첩된 반사판은 시작점에 되는 형태의 반사판을 특징으로 하는 가로등 전원공급 제어기이다.

전원장치부는 인입단자대를 통해 투입된 교류 220V 상용전원을 인입받아 15V로 다운시키는 다운트랜스 및 정류회로, 평활회로를 통하여 직류전원으로 전환하여 주제어부, 등기구동부, 모순검지부, 변류기, 고장표시램프, 관리자 입력장치에 구동전원을 공급한다.

등기구동부는 무접점계전기로 구성되어 단자대를 통해 인입된 2선로 4선식의 상용전원을 등기구내 램프와 전원선로를 주제어부의 제어에 의해 선택 연결하여, 무접점계점기의 접점 ON/OFF를 통하여 출력단자대를 통해 가로등 등기구내 램프를 점소등 한다.

변류기는 4개로 구성되어 지중선로로 인입되는 2선로 4선식의 전원을 감시하여 주제어부에 선로상의 전원인입 유무의 정보를 제공하기 위하여 1선로의 2개선 중 1개선에 변류기를 설치하여 총 2개의 변류기로 전원인입 여부를 감시한다.

누전발생 정보를 주제어부에 제공하기 위해 2개 변류기는 인입단자대 이후에 설치되어, 변류기에 2개선으로 구성된 1선로의 전원선을 모두 통과시켜 전류 불평형이 발생할 경우 누전으로 검지하여 누전발생 정보를 주제어부에 제공한다.

주제어부는 변류기로부터 검지된 누전발생정보를 입력받을 경우 계전기를 작동시켜 전원을 차단한 후 전원장치부의 다운트랜스를 통하여 출력되는 교류 15V의 안전전압(교류 24V이하의 안전전압으로 산업안전보건법, 국제노동기구, 전기기술기준에 의거 인체감전시 안전한 전압)을 인입단자대로 인입시켜 등기구동부를 통해 가로등을 점등시키는 회로를 구성하여 변류기를 통해 누전 발생 여부를 테스트하여 누전이 발생되지 않는 것으로 검지될 경우 계전기를 재작동시켜 상용전원을 투입하여 가로등을 재점등 시키며, 교류 15V의 안전전압을 인입단자대로 인입시켜 누전 발생 여부를 테스트하여 누전이 지속적으로 발생되는 것으로 검지될 경우 지속적으로 인입전원을 차단한다.

관리자 입력장치는 전자시계, 입력단말장치로 구성되어, 전자시계는 전원장치부를 통해 인입되는 직류전원을 충전기로 충전하여 충전전하로 작동되는 전자시계로 구성되며, 입력단말장치는 상시점등, 격등점등, 시간제 격등, 소등 명령을 입력하는 압버튼, 시간입력 키패드로 구성되어, 시간제 격등 압버튼이 입력될 경우, 주제어부는 초기에 등기구동부를 통하여 3개의 램프를 모두 점등시킨 후 관리자가 사전에 시간을 입력하는 키패드를 통해 입력된 시간이 되면 가운데 램프만 점등시키고 양쪽 2개의 램프를 소등시킨다.

모순검지부는 등기구동부에 무접점계전기의 접점접합(接點接合) 여부를 전원 장치부로 부터 공급받은 직류전원으로 전류도통시험을 통해 고장 유무를 판단하여, 무접점계전기의 접점접합(接點接合) 고장 발생시 계전기를 작동시켜 인입전원을 차단하여 누전사고를 예방하며, 고장표시램프를 점등하는 모순검지부를 특징으로 하며, 계전기는 마그네틱스위치로 대체 할 수 있다.

또한, 모순검지부는 등기구동부 무접점계전기의 접점접합(接點接合) 고장 발생시 접점접합 고장이 발생한 무접점계전기를 사용하지 않고 배선된 램프에 병렬로 배선된 다른 무접점계전기를 ON 시키는 우회선로를 구성하여 가로등 램프를 점등하며, 고장표시램프를 점등하는 모순검지부를 특징으로 이하 도2를 통해서 우회선로 구성에 대해 간략히 설명하면, 도 2는 램프가 2개 이지만 우회선로를 구성하는 원리를 설명하는 것에는 지장이 없으므로, 도 2를 통해 간략히 설명한다.

A선로와 B선로에 모두 상용전원(교류220V)이 인입 되었을 경우, 제어프로그램에 따라 SSR1, SSR4가 ON되게끔 프로그래밍 되었을 경우, 모순검지부는 직류전원으로 무접점계전기 SSR1, SSR2, SSR3, SSR4에 대해 전류도통시험을 한 결과 SSR1이 고장(접점접합)이 발생할 경우 배선된 램프(램프1)에 병렬로 배선된 다른 무접점계전기(SSR2)를 ON 시켜, SSR1이 고장이 발생하지 않았을 경우에는 A선로 전원을 통해 SSR1이 ON 되어 램프1를 점등시켰을 것이나, SSR1의 고장으로 우회선로를 구성하여 B선로 상용전원을 통해 SSR2, SSR4를 ON 시켜 램프1 및 램프2를 점등시키는 우회선로를 구성시킨다.

일 실시 예로, 무접점계전기는 릴레이를 특징으로 하는 가로등 전원공급 제어기이다.

일 실시 예로, 무접점계전기는 마그네틱스위치로 대체하는 것을 특징으로 하는 가로등 전원공급 제어기이다.

종래의 가로등 절전 제어 장치(출원번호 20-2006-0011802)와 같이 격등 점등시 가로등이 한 칸씩 건너 뛰어 점등되지 않고 등기구내 두개의 램프 중 한 개만 점등하여 조도 불균일 문제를 해결하면서 소비전력을 절감시키는 단순한 종래 기술과는 달리 본 기술은 격등점등에 따라 일부 가로등 램프를 소등하여야 할 상황이 되어도 소등하지 않는 제어가 관리자의 선택 입력에 따라 가능하며, 모순검지부를 통해 램프단선, 무접점계전기의 고장(접점접합)을 검지하여 경고등 표시 및 우회선로를 구성하는 지능 제어가 가능하며, 소비전력이 다른 2개 램프 이상을 제어하여 횡단보도와 같은 곳의 국부집중조명이 가능하며, 격등 점등으로 조도가 일률적으로 50％ 감광하는 것이 아니라 적절히 감광되는 제어가 가능하며, 도로조도의 불균일을 최소화 하는 반사판이 적용되며, 시간제 격등기능 및 접지저항 단자대를 통해 접지선들의 깔끔한 처리와 접지저항 감소 및 모순검지부의 누전발생에 따른 지능제어로 누전 고장의 발생시 자가진단으로 고장원인이 임펄스성 단순 노이즈일 경우 자동적으로 해소하는 등 종래의 기술과는 비교할 수 없을 정도로 향상된 기능을 갖는 고안이다.

또한, 종래의 보안등 절전 제어기(출원번호 20-2006-0015285)는 주제어부의 스위칭 소자인 다수의 무접점 릴레이를 시간대에 따라 ON 접점 비율(개수)을 달리하여 시간대에 따라 1개 등기구내 점등되는 램프의 개수를 조절하여 소비전력을 줄 이되, 절전제어를 위해 일부 램프를 소등할 경우 절전 제어와 고장에 의한 소등이 병행 제어되어 과다한 소등 현상이 나타지 않게 제어하는 기술로 본 고안과는 달리 단일선로를 통한 전원인입을 받아 제어하는 것으로 본 고안은 2선로 4선식의 전원인입에 따라 단락(쇼트)사고의 위험이 있을 수 있으나, 주제어부의 제어에 따라 단락 사고가 발생하지 않는 지능제어를 통해 안전성이 확보되어 있으며, 그 외 안전전압을 이용한 램프단선 및 직류전원을 사용하여 무접점계전기의 고장을 진단하여 지능적인 바이패스 기능을 갖추고 있다.

가로등 격등 선택기(20-2002-0021203)는 가로등의 점멸제어에 있어서, 선택 스위치의 선택에 따라 가로등 격등 점등시 가로등을 관리자의 선택에 의해서 격등점등, 상시점등, 격등과 무관한 상시점등을 선택적으로 점등시키는 기술로 본 고안과는 달리 단일램프를 단순히 3가지 형태로 제어만 가능한 것으로 본 고안의 효과적인 측면에서 매우 단순한 종래의 기술이었다.

가로등 절전 제어기(20-2006-0014357)는 가로등 등기구내에 2개 이상의 램프를 구비하여 선택부 배선차단기의 ON, OFF 및 가로등 점멸기내 마그네틱 스위치의 ON, OFF에 따라 가로등 램프를 1개만 점등, 2개 모두 점등, 모두 소등을 선택적으로 제어를 하는 것을 특징으로 하는 기술로 본 고안과는 달리 고장에 따른 대처 및 격등점등시 전원인입선로에 따라 2개 램프를 모두 점등시킬 수 없는 치명적인 단점이 있다.

본 고안과 종래기술과의 큰 차이점을 이루고 있는 고안의 효과 중 한 가지를 이하 상세히 설명한다.

일 실시 예로, 도로안전시설 설치 및 관리 지침(행정간행물 42000-58710-67-9912) 중 4.7 도로조명의 운용 "도로 교통 안전에 큰 영향을 주지 않는 범위 내에서 소비전력 절감을 도모하기 위해, 감광 소등 등의 조절방법을 통하여 조명의 밝기를 조절할 수 있다."

1) 단, 교차로, 횡단보도, 건널목 등과 같이 교통사고의 위험도가 높은 장소는 제외한다.

2) 밝기의 정도는 1/2까지 감광 할 수 있으나, 0.5cd/㎡ 이상을 확보하여야 한다.

3) 조절방법으로는 광속의 조절, 격간 소등방법이 있다. 격간 소등(격등) 방법은 배선 분리방법 휘도균제도를 고려하여 적용한다.

4) 조절시간은 도로주변의 밝기, 차량 및 보행자 등의 교통량에 따라 정한다.

이상과 같은 조건에서 가로등 절전 제어기(20-2006-0014357)는 도 5에서 보듯이 1개 선로에만 전원이 인입될 경우 어떤 선로이냐에 따라 램프가 1개 또는 2개가 점등하는 구조이다.

최근의 가로등 점멸기는 격등 점등시 한 개의 램프만 집중적으로 점등되어 램프 수명이 불균일한 문제점을 해결하고자 격등 점등시 격등점등 선로를 매일 바꾸어 선택하여 전원을 공급하고 있다.

즉, 중요 지점에 대해 상시점등 기능을 갖출 수 없는 기술인 셈이다.

본 고안에 따라 가로등 점등시 도로 조도의 불균일 문제를 효율적으로 해결 한 것으로, 최초에는 규정된 조도 값이 나오나, 램프 글로브(램프 덮개 유리)에 발생하는 먼지 및 램프 수명저하에 따라 점차 조도 값이 떨어짐을 감안하여 건설교통부에서 제시한 도로안전시설 설치 및 관리지침의 기준을 최대한 만족하는 것으로 소비전력이 다른 2개 이상의 램프를 적용하여 지능적인 제어를 하였으며, 전파음영지역 및 외곽지역의 효율적인 제어를 위해 개별제어 및 시간대에 따른 개별제어가 가능하며, 격등 점등시에도 횡단보도, 교통섬과 같은 중요지점은 격등과 무관하게 상시점등 및 국부 집중조명(더 밝은 조명)이 가능하며, 가로등 등기구의 반사판을 램프 2개 또는 3개를 끼워 조명하였을 때 최적의 조명효과(도로조도 불균일 문제 및 국부 집중조명)를 얻을 수 있는 반사판을 설계하였으며, 낙뢰 또는 누전사고를 대비하여 접지를 효과적으로(접지저항의 간단한 측정 및 접지배선의 정돈) 할 수 있게 접지단자대를 부가하며, 횡단보도 교통섬과 같은 곳은 격등과 무관하게 상시점등이 가능하며, 부가적으로 시간대에 따라 국부조명을 할 수 있게 하며, 무접점계전기의 고장에 의한 소등시 전원선로의 효율적인 우회로를 갖으며, 고장 진단에 있어 안전전압 및 직류전원을 효율적으로 사용한 가로등 전원공급 제어기이다.

Claims (15)

1. 등기구, 주제어부, 모순검지부, 고장표시램프, 단자대, 전원장치부, 등기구동부, 누전차단기, 변류기, 관리자 입력장치로 구성되어;

   단자대는 인입단자대와 출력단자대로 구성되어, 인입단자대는 2선로 4선식으로 구성된 가로등 전원선을 고정 접속하여 교류 220V 상용전원을 인입하며, 출력단자대는 등기구동부를 통해 출력된 전원선을 고정 접속하여 출력 전원선은 안정기를 거쳐 등기구내 램프로 배선하며;

   등기구는 반사판, 2개의 소켓, 2개의 램프, 글로브로 구성되어 출력단자대를 통해 출력된 전원선과 연결된 소켓에 램프를 끼워 전원 인입시 램프가 점등되며, 반사판을 통하여 도로에 빛을 조사하며, 투명한 글로브는 램프의 빛을 투과해 도로에 빛을 조사하며;

   전원장치부는 인입단자대를 통해 투입된 전원을 인입받아 다운트랜스, 정류회로, 평활회로를 통하여 직류전원으로 전환하여 주제어부, 등기구동부, 모순검지부, 변류기, 고장표시램프, 관리자 입력장치에 구동전원을 공급하며;

   등기구동부는 무접점계전기로 구성되어 단자대를 통해 인입된 2선로 4선식의 교류 220V 상용전원을 등기구내 램프와 전원선로를 주제어부의 제어에 의해 무접점계전기의 접점 ON/OFF를 통하여 선택 연결하여, 출력단자대를 통해 가로등 등기구내 램프를 점소등 하며;

   누전차단기는 인입단자대를 통해 인입된 전원을 공급받아 누전이 발생할 경 우 선로의 전원을 차단하며;

   변류기는 지중선로를 통해 투입되는 2선로 4선식의 전원을 감시하여 주제어부에 선로상의 전원인입 유무의 정보를 주제어부에 제공하며;

   관리자 입력장치는 가로등의 점소등 운영에 따른 운영정보를 관리자가 입력하는 입력단말장치로 구성되어 주제어부에 제어프로그램과 제어명령을 입력하는 것으로 제어명령은 압버튼으로 구성되어, 상시점등, 격등점등, 소등 명령을 입력하는 압버튼으로 입력하며;

   모순검지부는 가로등램프의 단선여부를 체크하여 가로등램프의 고장시 고장표시램프를 점등하며;

   고장표시램프는 LED로 구성되어 모순검지부의 가로등 램프 단선 검출시 LED를 점등하며;

   주제어부는 2선로 4선식으로 입력된 교류 220V 상용전원이 변류기, 인입단자대, 누전차단기를 거쳐 등기구동부의 무접점 계전기를 통해 가로등 등기구내 램프를 점등 할 때 무접점계전기의 ON/OFF 제어를 통하여 램프의 점소등을 제어하는 것으로 마이크로프로세서로 구성되어 관리자 입력장치를 통해 입력된 제어프로그램과 제어명령에 따라 무접점계전기를 제어하는 것으로, 제어프로그램은 가로등 전원공급 제어기 전체의 제어 운영 프로그램으로 구성되며,

   제어명령은 상시점등, 격등점등, 소등 명령 압버튼으로 구성되어, 상시점등 압버튼이 입력될 경우 변류기를 통해 2개 선로 모두에 전원 입력이 감지될 경우 주제어부의 제어에 따라 등기구동부의 무접점계전기를 통해 1선로당 1개씩의 램프 총 2개를 모두 점등시키고, 변류기를 통해 1개 선로에 전원 입력이 감지될 경우 전원 입력된 선로의 전원으로 2개 램프를 모두 점등시키며,

   격등점등 압버튼이 입력될 경우 변류기를 통해 2개 선로 모두에 전원 입력이 감지될 경우 1선로당 1개씩의 램프 총 2개를 모두 점등시키고,

   변류기를 통해 1개 선로에 전원 입력이 감지될 경우 등기구동부의 무접점계전기를 1개만 ON시켜 램프 1개만을 점등시키며,

   소등 압버튼이 입력될 경우 전원 투입 여부와 무관하게 무접점계전기를 모두 OFF하여 램프를 소등시키는 주제어부를 특징으로 하는 가로등 전원공급 제어기.
2. 제 1 항에 있어서, 등기구내 설치되는 소켓은 2개이며, 램프는 150W, 100W 나트륨등으로 구성되며;

   주제어부는 제어명령이 상시점등 압버튼이 입력될 경우 인입전원으로 램프 2개를 모두 점등시키고, 격등점등 압버튼이 입력될 경우 변류기를 통해 2개 선로 모두에 전원 입력이 감지될 경우 역시 2개 램프 모두 점등시키고, 변류기를 통해 1개 선로에 전원 입력이 감지될 경우 인입전원으로 등기구동부의 150W 나트륨등에 배선된 무접점계전기 1개를 ON시켜 150W 나트륨등 램프 1개만 점등시키는 주제어부를 특징으로 하는 가로등 전원공급 제어기.
3. 제 1 항에 있어서, 등기구내 설치되는 소켓은 2개이며, 램프는 150W 나트륨등 2개를 특징으로 하는 가로등 전원공급 제어기.
4. 제 1 항에 있어서, 등기구내 설치되는 소켓은 2개이며, 램프는 200W, 100W 나트륨등으로 구성되며;

   주제어부는 제어명령이 상시점등 압버튼이 입력될 경우 인입전원으로 램프 2개를 모두 점등시키고, 격등점등 압버튼이 입력될 경우 변류기를 통해 2개 선로 모두에 전원 입력이 감지될 경우 역시 2개 램프 모두 점등시키고, 변류기를 통해 1개 선로에 전원 입력이 감지될 경우 인입전원으로 등기구동부의 200W 나트륨등에 배선된 무접점계전기 1개를 ON시켜 200W 나트륨등 램프 1개만 점등시키는 주제어부를 특징으로 하는 가로등 전원공급 제어기.
5. 삭제
6. 제 1 항에 있어서, 관리자 입력장치는 전자시계, 입력단말장치로 구성되며; 전자시계는 전원장치부를 통해 출력되는 직류전원을 축전지로 충전하여 충전전하로 작동되는 전자시계로 구성되며;

   입력단말장치는 상시점등, 격등점등, 시간제 격등, 소등 명령을 입력하는 압버튼, 시간입력 키패드로 구성되어, 시간제 격등 압버튼이 입력될 경우, 주제어부는 초기에 등기구동부를 통하여 2개의 램프를 모두 점등시킨 후 관리자가 사전에 시간을 입력하는 시간입력 키패드를 통해 입력된 시간이 되면 1개의 램프를 소등시 키는 주제어부를 특징으로 하는 가로등 전원공급 제어기.
7. 삭제
8. 제 1 항에 있어서, 반사판은 반사판의 중심에서 반사판이 끝나는 두 지점과 연결한 연결 각도가 120도로써, 120도의 연결각도를 이루는 반사판 2개를 중첩시키되, 반사판이 끝나는 지점과 중심을 연결한 선이 중첩시킨 다른 반사판이 끝나는 지점과 중심을 연결한 선이 평행이 되게 중첩시킨 후 교차점을 중심으로 첫 번째 반사판이 끝나면서 옆에 중첩된 반사판은 시작점이 되는 형태의 반사판을 특징으로 하는 가로등 전원공급 제어기
9. 제 1 항에 있어서, 등기구내 반사판은 반사판의 중심에서 반사판이 끝나는 두 지점과 연결한 연결 각도가 120도로써, 120도의 연결각도를 이루는 반사판 3개를 중첩시키되, 반사판이 끝나는 지점과 중심을 연결한 선이 중첩시킨 다른 반사판이 끝나는 지점과 중심을 연결한 선이 평행이 되게 중첩시킨 후 교차점을 중심으로 첫 번째 반사판이 끝나면서 옆에 중첩된 반사판은 시작점이 되는 형태로 가운데 반사판은 국부조명용 반사판인 것을 특징으로 하는 가로등 전원공급 제어기.
10. 제 1 항에 있어서, 인입단자대는 전원선 인입단자대와 접지단자대로 구성되어;

    전원선 인입단자대는 절연격벽을 사이에 두고 2선로 4선식으로 구성된 인입전원선을 나사를 조여 고정 결속하는 단자 4개로 구성되며,

    접지단자대는 하나의 부스바에 나사를 조여 결속하는 단자 5개로 구성되어, 연접접지단자, 개별접지단자, 안정기접지단자, 등주접지단자, 연접접지단자가 하나의 부스바에 접속되어

    연접접지용 접지선, 가로등 전원공급 제어기 접지선, 안정기 접지선, 등주 접지선, 다음 가로등에 배선되는 연접접지선을 고정 결속하는 단자 5개로 구성되는 것을 특징으로 하는 가로등 전원공급 제어기.
11. 주제어부, 모순검지부, 고장표시램프, 단자대, 전원장치부, 등기구동부, 계전기, 변류기, 등기구, 관리자 입력장치로 구성되어;

    단자대는 인입단자대, 접지단자대, 출력단자대로 구성되어, 인입단자대는 상용전원 인입선을 고정 결속하며,

    접지단자대는 연접접지단자, 개별접지단자, 안정기접지단자, 등주접지단자, 연접접지단자로 구성되어, 연접접지용 접지선, 가로등 전원공급 제어기 접지선, 안정기 접지선, 등주 접지선, 다음 가로등에 배선되는 연접접지선을 고정 결속하며,

    출력단자대는 등기구동부를 통해 출력된 전원선을 고정 접속하며, 출력선은 안정기를 거쳐 등기구내 소켓, 램프로 배선하며;

    등기구는 반사판, 3개의 소켓, 3개의 램프, 글로브로 구성되어 출력단자대를 통해 출력된 전원선과 연결된 소켓에 램프를 끼워 전원 인입시 램프가 점등되며, 반사판을 통하여 도로에 빛을 조사하며, 투명한 글로브는 램프의 빛을 투과해 도로에 빛을 조사하며,

    반사판은 반사판의 중심에서 반사판이 끝나는 두 지점과 연결한 연결 각도가 120도로써, 120도의 연결각도를 이루는 반사판 3개를 중첩시키되, 반사판이 끝나는 지점과 중심을 연결한 선이 중첩시킨 다른 반사판이 끝나는 지점과 중심을 연결한 선이 평행이 되게 중첩시킨 후 교차점을 중심으로 첫 번째 반사판이 끝나면서 옆에 중첩된 반사판은 시작점이 되는 형태의 반사판이며;

    전원장치부는 인입단자대를 통해 투입된 교류 220V 전원을 인입받아 15V로 다운시키는 다운트랜스, 정류회로, 평활회로를 통하여 직류전원으로 전환하여 주제어부, 등기구동부, 모순검지부, 변류기, 고장표시램프, 관리자 입력장치에 구동전원을 공급하며;

    등기구동부는 무접점계전기로 구성되어 단자대를 통해 인입된 2선로 4선식의 상용전원을 등기구내 램프와 전원선로를 주제어부의 제어에 의해 선택 연결하여, 무접점계점기의 접점 ON/OFF를 통하여 출력단자대를 통해 가로등 등기구내 램프를 점소등 하며;

    변류기는 4개로 구성되어 지중선로로 인입되는 2선로 4선식의 전원을 감시하여 주제어부에 선로상의 전원인입 유무의 정보를 제공하기 위하여 1선로의 2개선 중 1개선에 변류기를 설치하여 총 2개의 변류기로 전원인입 여부를 감시하며,

    누전발생 정보를 주제어부에 제공하기 위해 2개 변류기는 인입단자대 이후에 설치되어, 변류기에 2개선으로 구성된 1선로의 전원선을 모두 통과시켜 전류불평형이 발생할 경우 누전으로 검지하여 누전발생 정보를 주제어부에 제공하며,

    주제어부는 변류기로부터 검지된 누전발생 정보를 입력받을 경우 계전기를 작동시켜 인입전원을 차단한 후 전원장치부의 다운트랜스를 통하여 출력되는 교류 15V의 안전전압을 인입단자대로 인입시켜 등기구동부를 통해 가로등을 점등시키는 회로를 구성하여 변류기를 통해 누전 발생 여부를 테스트하여 누전이 발생되지 않는 것으로 검지될 경우 계전기를 재작동시켜 상용전원을 투입하여 가로등을 재점등 시키며,

    교류 15V의 안전전압을 인입단자대로 인입시켜 누전 발생 여부를 테스트하여 누전이 지속적으로 발생되는 것으로 검지될 경우 계전기를 통해 지속적으로 인입전원을 차단하며,

    관리자 입력장치는 전자시계, 입력단말장치로 구성되며;

    전자시계는 전원장치부를 통해 인입되는 직류전원을 충전기로 충전하여 충전전하로 작동되는 전자시계로 구성되며;

    입력단말장치는 상시점등, 격등점등, 시간제 격등, 소등명령을 입력하는 압 버튼, 시간입력 키패드로 구성되어, 시간제 격등 압버튼이 입력될 경우, 주제어부는 초기에 등기구동부를 통하여 3개의 램프를 모두 점등시킨 후 관리자가 사전에 시간을 입력하는 시간입력 키패드를 통해 입력된 시간이 되면 가운데 램프만 점등시키고 양쪽의 2개 램프를 소등시키며,

    모순검지부는 등기구동부에 무접점계전기의 접점접합(接點接合) 여부를 전원장치부로 부터 공급받은 직류전원으로 전류도통시험을 통해 고장 유무를 판단하여, 무접점계전기의 접점접합(接點接合) 고장 발생시 계전기를 작동시켜 인입전원을 차단하여 누전사고를 예방하며, 고장표시램프를 점등하는 모순검지부를 특징으로 하는 가로등 전원공급 제어기.
12. 제 11 항에 있어서, 계전기는 마그네틱스위치를 특징으로 하는 가로등 전원공급 제어기.
13. 삭제
14. 제 11 항에 있어서, 무접점계전기는 릴레이를 특징으로 하는 가로등 전원공 급 제어기.
15. 제 11 항에 있어서, 무접점계전기는 마그네틱스위치로 대체하는 것을 특징으로 하는 가로등 전원공급 제어기.

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