KR200454627Y1 - 레일 전위 저감장치 - Google Patents

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KR200454627Y1
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    • H02H3/20—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess voltage

Abstract

본 고안은 전위 저감장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전철이 전철역에 설치되어 있는 플랫폼에 들어왔을 때, 전철 레일과 접지된 스크린 도어 사이의 전압이 일정 값 이상이 되면 전철 레일(101)을 스크린 도어 접지점에 단락시켜 전철 레일(101)의 전위가 일정 값 이하가 되게 하는 레일 전위 저감장치에 관한 것이다.
이러한 본 고안에 의한 레일 전위 저감장치는 스크린 도어의 열림을 감지하여 스크린 도어가 열리면 On되는 스크린 도어 스위치(203)와; 상기 스크린 도어 스위치(203)가 On되고, 레일(101)의 전압이 60V 이상이면, 전압을 감지하여 On되는 제1직류과전압계전기(107)와; 상기 레일(101)의 전압이 600V 이상이면 전압을 감지하여 On되는 제2직류과전압계전기(105)와; 상기 레일(101)에 낙뢰가 발생했을 때 On되어 상기 레일(101)을 접지시키는 피뢰기(103)와; 상기 레일(101)을 접지시키는 고압진공전자접촉기 제1스위치(113)와; 상기 고압진공전자접촉기 제1스위치(113)에 일정 전류 이상의 전류가 흐르면 On되는 직류과전류계전기(109)와; 상기 제1직류과전압계전기(107) 또는 제2직류과전압계전기(105)가 On되고, 직류과전류계전기(109)가 On되면 함께 On되는 개방지연타이머(211)와; 단상 교류 전압을 직류 전압으로 바꾸어서 출력하는 브리지 다이오드(207)와; 상기 개방지연타이머(211)의 On에 의해 On되고, 상기 개방지연타이머(211)의 지정시간 경과후 Off하는 개방지연타이머 스위치(205)와; 상기 개방지연타이머 스위치(205) 및 상기 브리지 다이오드(207)의 출력과 직렬로 연결되고, 상기 고압진공전자접촉기 제1스위치(113)를 On 또는 Off시키는 투입코일(209)과; 상기 투입코일(209)의 Off에 의해 On되고, On 동작에 의해 녹색 램프(217)를 On시키는 고압진공전자접촉기 제2스위치(214)와; 상기 투입코일(209)의 On에 의해 On되고, On 동작에 의해 적색 램프(215)를 On시키는 고압진공전자접촉기 제3스위치(213)와; 상기 브리지 다이오드(207), 상기 제1직류과전압계전기(107), 상기 제2직류과전압계전기(105), 상기 직류과전류계전기(109), 상기 고압진공전자접촉기 제2스위치(214), 상기 고압진공전자접촉기 제3스위치(213)에 전력을 공급하는 MCCB 스위치(201);를 포함하여 이루어지며, 상기 스크린 도어 스위치(203)가 On되고 상기 제1직류과전압계전기(107) 또는 제2직류과전압계전기(105) 중 어느 하나가 이상 전압을 감지하여 On되면, 상기 투입코일(209)이 상기 고압진공전자접촉기 제1스위치(113)를 On시켜 상기 레일(101)과 접지선(117)이 단락됨으로써 상기 레일(101)의 전압이 일정값 이하가 되고, 상기 고압진공전자접촉기 제1스위치(113)가 On되어 있는 중에 상기 직류과전류계전기(109)가 일정전류 이상을 감지하여 On되면 상기 개방지연타이머(211)의 지정시간 경과후 Off하는 개방지연타이머 스위치(205)에 의해 상기 고압진공전자접촉기 제1스위치(113)가 Off되는 시간을 지연시키는 것을 특징으로 한다.
이와 같이 이루어진 본 고안에 의한 레일 전위 저감장치는 전철 레일과 접지점 사이의 전압이 일정 값 이상이 되었을 경우나, 낙뢰 등으로 인하여 이상 전압이 일정 값 이상으로 되었을 때, 전철 레일과 접지점이 도통되게 하여 전철 레일(101)의 전압이 일정 값 이하가 되게 하여 인명 사고가 발생하지 않도록 보호하는 효과가 있다.

Description

레일 전위 저감장치 {Rail Voltage Reduction Apparatus}
본 고안은 전위 저감장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전철이 전철역에 설치되어 있는 플랫폼에 들어왔을 때, 전철 레일과 접지된 스크린 도어 사이의 전압이 일정 값 이상이 되면 전철 레일을 스크린 도어 접지점에 접지시켜 전철 레일의 전위가 일정 값 이하가 되게 하여 인명을 보호하는 레일 전위 저감장치에 관한 것이다.
일반적으로 지하철이나 전철에 사용되는 전력은 급전선을 통하여 고전압으로 공급되고 다시 전원공급장치를 통하여 전철 내부로 공급된다. 또한, 귀환 전선로는 주로 철로를 이용하며, 급전점에서부터의 거리가 멀수록 철로 길이에 비례하여 전압 강하가 발생한다. 따라서, 전철이 플렛폼에 들어와 정차했을 때, 급전점에서부터의 거리에 따른 저항값에 따라, 선로에는 접지점 대비 상당한 수준의 전압이 발생하고, 때로는 레일과 동전위인 전철과 접촉시 인명 사고의 우려가 있다.
따라서, 전철이 플랫폼에 들어올 때 플랫폼의 레일과 플랫폼 접지점 간의 전압이 일정 전압 이하가 되도록 하여 승객의 안전을 도모해 줄 수 있도록 이에 대한 개선이 필요하다.
상기 문제점을 해결하기 위한 본 고안에 의한 레일 전위 저감장치는 스크린 도어가 열렸을 때, 전철 레일과 접지점 사이의 전압이 일정 값 이상이 되었을 경우나, 낙뢰 등으로 인하여 이상 전압이 일정 값 이상으로 되었을 때, 전철 레일과 접지점이 도통되게 하여 전철 레일의 전압이 일정 값 이하가 되게 하여 인명 사고가 발생하지 않도록 보호하는 레일 전위 저감장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 고안에 의한 레일 전위 저감장치는 스크린 도어의 열림을 감지하여 스크린 도어가 열리면 On되는 스크린 도어 스위치(203)와; 상기 스크린 도어 스위치(203)가 On되고, 레일(101)의 전압이 60V 이상이면, 전압을 감지하여 On되는 제1직류과전압계전기(107)와; 상기 레일(101)의 전압이 600V 이상이면 전압을 감지하여 On되는 제2직류과전압계전기(105)와; 상기 레일(101)에 낙뢰가 발생했을 때 On되어 상기 레일(101)을 접지시키는 피뢰기(103)와; 상기 레일(101)을 접지시키는 고압진공전자접촉기 제1스위치(113)와; 상기 고압진공전자접촉기 제1스위치(113)에 일정 전류 이상의 전류가 흐르면 On되는 직류과전류계전기(109)와; 상기 제1직류과전압계전기(107) 또는 제2직류과전압계전기(105)가 On되고, 직류과전류계전기(109)가 On되면 함께 On되는 개방지연타이머(211)와; 단상 교류 전압을 직류 전압으로 바꾸어서 출력하는 브리지 다이오드(207)와; 상기 개방지연타이머(211)의 On에 의해 On되고, 상기 개방지연타이머(211)의 지정시간 경과후 Off하는 개방지연타이머 스위치(205)와; 상기 개방지연타이머 스위치(205) 및 상기 브리지 다이오드(207)의 출력과 직렬로 연결되고, 상기 고압진공전자접촉기 제1스위치(113)를 On 또는 Off시키는 투입코일(209)과; 상기 투입코일(209)의 Off에 의해 On되고, On 동작에 의해 녹색 램프(217)를 On시키는 고압진공전자접촉기 제2스위치(214)와; 상기 투입코일(209)의 On에 의해 On되고, On 동작에 의해 적색 램프(215)를 On시키는 고압진공전자접촉기 제3스위치(213)와; 상기 브리지 다이오드(207), 상기 제1직류과전압계전기(107), 상기 제2직류과전압계전기(105), 상기 직류과전류계전기(109), 상기 고압진공전자접촉기 제2스위치(214), 상기 고압진공전자접촉기 제3스위치(213)에 전력을 공급하는 MCCB 스위치(201);를 포함하여 이루어지며, 상기 스크린 도어 스위치(203)가 On되고 상기 제1직류과전압계전기(107) 또는 제2직류과전압계전기(105) 중 어느 하나가 이상 전압을 감지하여 On되면, 상기 투입코일(209)이 상기 고압진공전자접촉기 제1스위치(113)를 On시켜 상기 레일(101)과 접지선(117)이 단락됨으로써 상기 레일(101)의 전압이 일정값 이하가 되고, 상기 고압진공전자접촉기 제1스위치(113)가 On되어 있는 중에 상기 직류과전류계전기(109)가 일정전류 이상을 감지하여 On되면 상기 개방지연타이머(211)의 지정시간 경과후 Off하는 개방지연타이머 스위치(205)에 의해 상기 고압진공전자접촉기 제1스위치(113)가 Off되는 시간을 지연시키는 것을 특징으로 한다.
이와 같이 이루어진 본 고안에 의한 레일 전위 저감장치는 전철 레일과 접지점 사이의 전압이 일정 값 이상이 되었을 경우나, 낙뢰 등으로 인하여 이상 전압이 일정 값 이상으로 되었을 때, 전철 레일과 접지점이 단락되게 하여 전철 레일의 전압이 일정 값 이하가 되게 하여 인명 사고가 발생하지 않도록 보호하는 효과가 있다.
도 1은 본 고안에 의한 레일 전위 저감장치의 레일과 접지점간에 구비된 개폐 접점과 센서의 연결관계를 나타낸 단선 회로도이며,
도 2는 도 1의 센서에 의해 동작하는 릴레이 및 개방지연타이머와 램프의 연결 관계를 나타낸 복선 회로도이며,
도 3은 급전선과 전철 및 접지점 간의 연결 관계를 나타낸 개념도이다.
이하 첨부 도면을 참조하여 본 고안에 의한 레일 전위 저감장치의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 다음의 실시 예는 단지 본 고안을 설명하기 위하여 예시된 것에 불과하고, 본 고안의 범위를 제한하기 위한 것은 아니다.
본 고안에 의한 레일 전위 저감장치는 스크린 도어의 열림을 감지하여 스크린 도어가 열리면 On되는 스크린 도어 스위치(203)와; 상기 스크린 도어 스위치(203)가 On되고, 레일(101)의 전압이 60V 이상이면, 전압을 감지하여 On되는 제1직류과전압계전기(107)와; 상기 레일(101)의 전압이 600V 이상이면 전압을 감지하여 On되는 제2직류과전압계전기(105)와; 상기 레일(101)에 낙뢰가 발생했을 때 On되어 상기 레일(101)을 접지시키는 피뢰기(103)와; 상기 레일(101)을 접지시키는 고압진공전자접촉기 제1스위치(113)와; 상기 고압진공전자접촉기 제1스위치(113)에 일정 전류 이상의 전류가 흐르면 On되는 직류과전류계전기(109)와; 상기 제1직류과전압계전기(107) 또는 제2직류과전압계전기(105)가 On되고, 직류과전류계전기(109)가 On되면 함께 On되는 개방지연타이머(211)와; 단상 교류 전압을 직류 전압으로 바꾸어서 출력하는 브리지 다이오드(207)와; 상기 개방지연타이머(211)의 On에 의해 On되고, 상기 개방지연타이머(211)의 지정시간 경과후 Off하는 개방지연타이머 스위치(205)와; 상기 개방지연타이머 스위치(205) 및 상기 브리지 다이오드(207)의 출력과 직렬로 연결되고, 상기 고압진공전자접촉기 제1스위치(113)를 On 또는 Off시키는 투입코일(209)과; 상기 투입코일(209)의 Off에 의해 On되고, On 동작에 의해 녹색 램프(217)를 On시키는 고압진공전자접촉기 제2스위치(214)와; 상기 투입코일(209)의 On에 의해 On되고, On 동작에 의해 적색 램프(215)를 On시키는 고압진공전자접촉기 제3스위치(213)와; 상기 브리지 다이오드(207), 상기 제1직류과전압계전기(107), 상기 제2직류과전압계전기(105), 상기 직류과전류계전기(109), 상기 고압진공전자접촉기 제2스위치(214), 상기 고압진공전자접촉기 제3스위치(213)에 전력을 공급하는 MCCB 스위치(201);를 포함하여 이루어지며, 상기 스크린 도어 스위치(203)가 On되고 상기 제1직류과전압계전기(107) 또는 제2직류과전압계전기(105) 중 어느 하나가 이상 전압을 감지하여 On되면, 상기 투입코일(209)이 상기 고압진공전자접촉기 제1스위치(113)를 On시켜 상기 레일(101)과 접지선(117)이 단락됨으로써 상기 레일(101)의 전압이 일정값 이하가 되고, 상기 고압진공전자접촉기 제1스위치(113)가 On되어 있는 중에 상기 직류과전류계전기(109)가 일정전류 이상을 감지하여 On되면 상기 개방지연타이머(211)의 지정시간 경과후 Off하는 개방지연타이머 스위치(205)에 의해 상기 고압진공전자접촉기 제1스위치(113)가 Off되는 시간을 지연시키는 것으로 작동한다.
도 3을 참조하면, 도 3은 본 고안에 의한 레일 전위 저감장치는 전원에서 급전선(301)을 통하여 전철(305)에 공급되는 전류는 레일(101)을 통하여 전원으로 돌아간다. 레일(101)을 귀선으로 사용하므로, 레일(101)의 길이가 길어지면, 저항이 커져 전압 강하가 많이 발생한다. 따라서, 승객이 승차하거나, 하차할 때, 레일(101)의 전압 강하로 인해 발생한 전압만큼 전철(305)의 전압이 높아지게 되고 인체의 일부가 접지되어 스크린 도어에 닿은 상태에서 전철(305)에 닿게 되면 감전이 되게 되어 위험이 발생할 수도 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 레일(101)에는 레일의 과전압을 감시하는 제1직류과전압계전기(107)가 구비되어 있어, 스크린 도어 스위치(203)가 On되어 있는 상태에서 레일(101)의 전압이 60V 이상이면, 전압을 감지하여 동작하고, 제1직류과전압계전기(107)와 독립적으로 동작하는 제2직류과전압계전기(105)가 부착되어 있어 스크린 도어 스위치(203)가 On되어 있을 때 동작하고, 레일(101)의 전압이 600V 이상이면, 전압을 감지하여 동작한다.
스크린 도어 스위치(203)는 스크린 도어의 열림을 감지하여 스크린 도어가 열리면 On된다. 피뢰기(103)는 레일(101)에 낙뢰가 발생했을 때 동작하여 레일(101)을 접지시켜 뇌에 의한 뇌전압이 접지점으로 흐르게 한다.
직류과전류계전기(109)는 고압진공전자접촉기 제1스위치(113)를 통하여 접지된 접지선(117)에 일정 전류 이상의 전류가 흐르면 On되며, 홀센서(111)는 전류를 감지한다.
개방지연타이머(211)는 스크린 도어 스위치(203)가 On된 상태에서 제1직류과전압계전기(107) 또는 제2직류과전압계전기(105) 중 어느 하나가 이상 전압을 감지하여 On되고, 상기 직류과전류계전기(109)가 On되면 함께 On된다.
브리지 다이오드(207)는 AC 220V 상용전원 (213a, 213b; U, V)으로부터 공급되는 교류를 직류로 정류하여 고압진공전자접촉기의 투입코일(209)에 전류를 공급한다. 브리지 다이오드(207)에 의해 정류된 직류 전압이 투입코일(209)에 공급되며, 투입코일(209)은 개방지연타이머 스위치(205)에 의해 동작한다.
투입코일(209)이 동작하면, 고압진공전자접촉기 제1스위치(113)가 동작하여 레일(101)을 접지시킨다. 개방지연타이머 스위치(205)는 개방지연타이머(211)의 On에 의해 On되고, 개방지연타이머(211)의 지정시간 경과후 Off된다.
고압진공전자접촉기 제2스위치(214)는 투입코일(209)의 Off에 의해 On되고, 고압진공전자접촉기 제2스위치(214)의 On 동작(단락)에 의해 녹색 램프(217)를 On시키며, 고압진공전자접촉기 제3스위치(213)는 투입코일(209)의 On에 의해 On되고, 고압진공전자접촉기 제3스위치(213)의 On 동작(단락)에 의해 적색 램프(215)를 On시킨다.
MCCB(Molded Case Circuit Braker) 스위치(201)는 AC 220V 상용전원 (213a, 213b; U, V)으로부터 공급되는 교류로부터 장비를 보호하며, 브리지 다이오드(207)와 제1직류과전압계전기(107)과 제2직류과전압계전기(105)와 직류과전류계전기(109)와 고압진공전자접촉기 제2스위치(214)와 고압진공전자접촉기 제3스위치(213)에 공급되는 전류가 한계치를 초과하면 동작하여 장비를 보호한다.
위와 같이 구성된 상태에서의 실제 동작은, 상기 스크린 도어 스위치(203)가 On되고 상기 제1직류과전압계전기(107) 또는 제2직류과전압계전기(105) 중 어느 하나가 이상 전압을 감지하여 On되면, 상기 투입코일(209)이 상기 고압진공전자접촉기 제1스위치(113)를 On시켜 상기 레일(101)과 접지선(117)이 단락됨으로써 상기 레일(101)의 전압이 일정 값 이하가 된다.
또한, 상기 고압진공전자접촉기 제1스위치(113)가 On되어 있는 중에 상기 직류과전류계전기(109)가 일정전류 이상을 감지하여 On되면 상기 개방지연타이머(211)의 지정시간 경과후 Off하는 개방지연타이머 스위치(205)에 의해 상기 고압진공전자접촉기 제1스위치(113)가 Off되는 시간을 지연시키는 것으로 작동하여 본 고안에서 이루고자 하는 목적을 달성한다.
101 : 레일, 103 : 피뢰기,
105 : 제2직류과전압계전기, 107 : 제1직류과전압계전기,
109 : 직류과전류계전기, 111 : 홀센서,
113 : 고압진공전자접촉기 제1스위치,
115 : 접지점, 117 : 접지선,
201 : MCCB 스위치, 203 : 스크린 도어 스위치,
205 : 개방지연타이머 스위치,
207 : 브리지 다이오드, 209 : 투입코일,
211 : 개방지연타이머, 213 : 고압진공전자접촉기 제2스위치,
214 : 고압진공전자접촉기 제3스위치, 215 : 적색 램프,
217 : 녹색 램프, 301 : 급전선,
303 : 전원공급장치, 305 : 전철

Claims (1)

  1. 스크린 도어의 열림을 감지하여 스크린 도어가 열리면 On되는 스크린 도어 스위치(203)와;
    상기 스크린 도어 스위치(203)가 On되고, 레일(101)의 전압이 60V 이상이면, 전압을 감지하여 On되는 제1직류과전압계전기(107)와;
    상기 레일(101)의 전압이 600V 이상이면 전압을 감지하여 On되는 제2직류과전압계전기(105)와;
    상기 레일(101)에 낙뢰가 발생했을 때 On되어 상기 레일(101)을 접지시키는 피뢰기(103)와;
    상기 레일(101)을 접지시키는 고압진공전자접촉기 제1스위치(113)와;
    상기 고압진공전자접촉기 제1스위치(113)에 일정 전류 이상의 전류가 흐르면 On되는 직류과전류계전기(109)와;
    상기 제1직류과전압계전기(107) 또는 제2직류과전압계전기(105)가 On되고, 직류과전류계전기(109)가 On되면 함께 On되는 개방지연타이머(211)와;
    단상 교류 전압을 직류 전압으로 바꾸어서 출력하는 브리지 다이오드(207)와;
    상기 개방지연타이머(211)의 On에 의해 On되고, 상기 개방지연타이머(211)의 지정시간 경과후 Off하는 개방지연타이머 스위치(205)와;
    상기 개방지연타이머 스위치(205) 및 상기 브리지 다이오드(207)의 출력과 직렬로 연결되고, 상기 고압진공전자접촉기 제1스위치(113)를 On 또는 Off시키는 투입코일(209)과;
    상기 투입코일(209)의 Off에 의해 On되고, On 동작에 의해 녹색 램프(217)를 On시키는 고압진공전자접촉기 제2스위치(214)와;
    상기 투입코일(209)의 On에 의해 On되고, On 동작에 의해 적색 램프(215)를 On시키는 고압진공전자접촉기 제3스위치(213)와;
    상기 브리지 다이오드(207), 상기 제1직류과전압계전기(107), 상기 제2직류과전압계전기(105), 상기 직류과전류계전기(109), 상기 고압진공전자접촉기 제2스위치(214), 상기 고압진공전자접촉기 제3스위치(213)에 전력을 공급하는 MCCB 스위치(201);를 포함하여 이루어지며,
    상기 스크린 도어 스위치(203)가 On되고 상기 제1직류과전압계전기(107) 또는 제2직류과전압계전기(105) 중 어느 하나가 이상 전압을 감지하여 On되면, 상기 투입코일(209)이 상기 고압진공전자접촉기 제1스위치(113)를 On시켜 상기 레일(101)과 접지선(117)이 단락됨으로써 상기 레일(101)의 전압이 일정값 이하가 되고, 상기 고압진공전자접촉기 제1스위치(113)가 On되어 있는 중에 상기 직류과전류계전기(109)가 일정전류 이상을 감지하여 On되면 상기 개방지연타이머(211)의 지정시간 경과후 Off하는 개방지연타이머 스위치(205)에 의해 상기 고압진공전자접촉기 제1스위치(113)가 Off되는 시간을 지연시키는 것을 특징으로 하는 레일 전위 저감장치.
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