KR20100026536A - 콘센트용 누전 경보기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 콘센트용 누전 경보기에 관한 것으로서,

콘센트로 인가되는 교류 전원(AC)의 영상 전류를 검출하는 누설 전류 검출부(10); 상기 누설 전류 검출부(10)에서 검출된 영상 전류의 위상을 보정하는 위상 보정 회로부(12); 상기 위상 보정 회로부(12)의 전류를 증폭하는 증폭기(14); 상기 콘센트로 인가되는 교류 전원(AC)으로부터 기준 전압의 동기 신호를 발생하는 기준 전압 동기 발생 회로부(18); 상기 증폭기(14)와 기준 전압 동기 발생 회로부(18)의 신호를 적분 및 비교 연산하여 제어 신호를 출력하는 제어부(16); 상기 제어부(16)의 제어 신호로 이상 유무를 시청각적으로 표시하는 이상 유무 확인부(20)를 포함하며,

콘센트에 플러그를 통해 연결되는 전기 기구의 누전 여부를 저 전류의 누설 전류로 검출 및 경보할 수 있도록 한 것이다.

콘센트, 누전 경보기, 멀티탭, 누설 전류

Description

콘센트용 누전 경보기{Short Circuit Sensor for Receptacle}

본 발명은 콘센트용 누전 경보기에 관한 것으로서,

더욱 상세하게는 플러그가 구비된 멀티탭이나 벽에 설치되는 매입 콘센트에 연결되는 전기 기구의 누전 여부를 감지 및 경보하는 콘센트용 누전 경보기에 관한 것이다.

일반적인 콘센트(Receptacle)는 전기의 옥내 배선에서 실내에 사용하는 코드를 접속하기 위해 배선에 연결하여 플러그를 삽입하는 기구로서,

아울렛(Outlet) 또는 리셉터클이라고도 하고, 벽에 매입되는 매입형과, 외부로 노출되어 일정 거리 이내의 전기 기구에 전원을 연결시키기에 적합한 노출형으로 나누어지며,

이러한 노출형에는 여러 개의 플러그를 꽂아 여러 개의 전기 기구를 동시에 사용할 수 있도록 한 일명 멀티탭(Multi-tap)이 있다.

또한 이러한 노출형 콘센트 또는 멀티탭에는 전기가 누전될 때, 전기를 차단하여 화재나 감전 등의 안전 사고를 방지하기 위한 목적으로 누전 차단기가 장착되어 있고, 누전차단기는 동작 상태에 따라 전류 동작형, 전압 동작형, 전력형으로 나뉘어지고, 전류 동작형은 다시 전자식과 기계식으로 나뉘며, 정격 감도에 따라 고감도형과 중감도형이 있고, 또한 고속형과 시연형 등이 있다.

그러나 이러한 종래의 누전 차단기가 장착된 콘센트의 경우에는 플러그로 연결되는 각종 전기 기구 중 어느 하나가 누전된 경우에 콘센트에 내장된 누전 차단기가 작동되어 콘센트로부터 공급되는 전원이 차단된다. 즉 콘센트의 누전 차단기가 과전류 또는 과부하 등을 감지하여 콘센트에 꽂힌 플러그를 통해 전원이 배전되지 않도록 차단시킨다. 따라서 콘센트는 누전을 감지하게 되면 해당하는 전기 기구의 플러그가 콘센트로부터 분리되지 않는 한, 콘센트로부터 어떠한 플러그도 전원을 공급받을 수 없게 된다.

따라서 이러한 종래의 누전 차단기가 장착된 콘센트의 경우에는 콘센트에 연결된 어느 전기 기구가 누전 상태인지를 용이하게 알 수 없을 뿐만 아니라, 누전 발생시, 콘센트 자체를 아예 사용할 수 없게 되는 폐단이 있었다.

본 발명은 이러한 종래의 누전 차단기가 장착된 콘센트가 갖고 있는 제반 문제점을 해소하기 위하여 연구된 것으로서,

본 발명의 목적은,

누전 발생시, 콘센트에 연결된 복수의 전기 기구로부터 누전 여부를 감지 및 경보하여, 콘센트를 연속적으로 사용하고 있는 상태에서 누전에 대한 조치를 사용자가 적절히 취할 수 있도록 하는 데 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여,

콘센트로 인가되는 교류 전원(AC)의 영상 전류를 검출하는 누설 전류 검출부; 상기 누설 전류 검출부에서 검출된 영상 전류의 위상을 보정하는 위상 보정 회로부; 상기 위상 보정 회로부의 전류를 증폭하는 증폭기; 상기 콘센트로 인가되는 교류 전원(AC)으로부터 기준 전압의 동기 신호를 발생하는 기준 전압 동기 발생 회로부; 상기 증폭기와 기준 전압 동기 발생 회로부의 신호를 적분 및 비교 연산하여 제어 신호를 출력하는 제어부; 상기 제어부의 제어 신호로 이상 유무를 시청각적으로 표시하는 이상 유무 확인부를 포함하며,

콘센트에 플러그를 통해 연결되는 전기 기구의 누전 여부를 저 전류의 누설 전류로 검출하여 이를 경보할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

본 발명은 상기 해결 수단에 의하여, 콘센트에 플러그를 통해 연결되는 전기 기구의 누전 여부를 저 전류의 누설 전류로 검출 및 경보함으로써,

사용자가 누전에 대하여 직접 확인할 수 있는 시간적인 여유를 제공하고, 누전에 의한 전기적인 문제를 보다 쉽게 인식하고 신속하게 조치할 수 있게 하여, 콘센트의 기능을 보다 향상시키고 전기적 안전성을 도모할 수 있는 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 구체적으로 설명한다.

도 1 은 본 발명의 콘센트용 누전 경보기를 나타낸 블록도이고, 도 2 는 본 발명을 벽면 매입 2구 콘센트에 적용시킨 경우의 회로구성도이다.

먼저, 본 발명의 콘센트용 누전 경보기는 벽에 매입되는 매입형과, 외부로 노출되어 일정 거리 이내의 전기 기구에 전원을 연결시키기에 적합한 노출형 콘센트 등에 모두 적용이 가능하며,

누설 전류 검출부(10)는 콘센트로 인가되는 교류 전원(AC)의 영상 전류를 검출하는 것으로, 이 누설 전류 검출부(10)는 영상 변류기(ZCT: zero-phase current transformer)가 적용된다. 다시 상기 영상 변류기(ZCT)는 부하가 연결된 2 선의 배선(W1, W2)을 모두 영상 변류기를 통과시키면 영상 변류기의 출력에서 누설 전류가 발생하게 된다. 즉 한선으로 흐른 전류는 다른 한선으로 똑같이 들어오게 되기 때문이다.

위상 보정 회로부(12)는 누설 전류 검출부(10)에서 검출된 영상 전류의 위상을 보정하는 것으로, 검출된 영상 전류의 위상 차이를 보정하는 것이다.

그리고 증폭기(14)는 위상 보정 회로부(12)의 전류를 일정 크기로 증폭하는 것이다.

또한 기준 전압 동기 발생 회로부(18)는 콘센트로 인가되는 교류 전원(AC)으로부터 기준 전압의 동기 신호를 발생하는 것으로, 클럭 신호를 방생하여 클럭 신호에 동시되는 펄스 신호를 발생시키는 것이다.

그리고 제어부(16)는 상기 증폭기(14)와 기준 전압 동기 발생 회로부(18)의 신호를 적분 및 비교 연산하여 제어 신호를 출력하는 것으로, 마이크로프로세서나 마이콤이 적용된다.

그리고 이상 유무 확인부(20)는 제어부(16)의 제어 신호로 이상 유무를 시청각적으로 표시하는 것으로, 이상 유무 확인부(20)는 시각적인 효과를 위한 표시부(22)로 복수의 발광다이오드(E1, E2)가 포함되고, 청각적인 효과를 위한 부 저(21, BZ)가 포함된다.

또한, 본 발명은 상기 구성 요소를 포함하여 교류 전원(AC)을 정류하여 누전 경보기의 구동에 필요한 직류 전원으로 출력하는 교류 전원(AC) 정류부(24)와, 상기 교류 전원 정류부의 직류 전원을 스위칭하는 전원 제어부(26)와, 상기 전원 제어부(26)의 출력 여부를 표시하는 전원 표시기(28)를 더 포함된다.

이와 같이 이루어진 본 발명의 콘센트용 누전 경보기는 콘센트에 연결된 전기 기구의 누전이 발생된 경우에 콘센트의 두 배선(W1, W2)에 누설 전류 검출부(10)의 영상 변류기(ZCT)가 영상 전류(누설 전류)를 검출하게 되고, 검출된 영상 전류는 위상 보정 회로부(12)를 거쳐 검출된 영상 전류의 위상차가 보정된 후에 증폭기(14)를 거쳐 일정 크기로 증폭되어 제어부(16)의 입력단(B)으로 입력된다.

그리고 콘센트에 연결된 두 배선(W1, W2)으로부터 기준 전압 동기 발생 회로부(18)를 통해 기준 전압의 동기 신호가 발생되어 제어부(16)의 입력단(C)로 입력된다.

제어부(16)는 입력단(B) 및 (C)로 입력된 신호를 적분하고 비교 연산하여 출력단에 연결된 이상 유무 확인부(20)의 표시부(22)로 가시적인 표시를 하고, 부저(21)를 통해 청각적인 경보음이 출력되도록 한다.

더욱이 본 발명의 누전 경보기는 미세한 누설 전류, 즉 10mA 이내의 누설 전류와 정격 부동작 전류로서, 5mA 이내를 검출하는 회로의 구성으로 누전에 의한 빠른 경보가 가능하다. 또한 플러그가 연결된 멀티탭의 경우에 해당하는 소켓에 연결되는 전기 기구의 누전 위치를 용이하게 표시할 수 있도록 하여 사용자가 쉽게 인지할 수 있도록 한 것이다.

따라서 본 발명의 콘센트용 누전 경보기는 부하의 누설 전류에 의한 누전 발생시에 설정된 값에 따라 이상 유무 확인부(20)의 부저(21)나 표시부(22)에서 누전 여부를 확인할 수 있도록 하는 누전 경보 기능이 포함되어 있다.

이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

도 1 은 본 발명의 콘센트용 누전 경보기의 구성을 나타낸 블록도,

도 2 는 본 발명을 벽면 매입 2구 콘센트에 적용시킨 경우의 회로구성도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10: 누설 전류 검출부 12: 위상 보정 회로부

14: 증폭기 16: 제어부

18: 기준 전압 동기 발생 회로부 20: 이상 유무 확인부

24: 교류 전원(AC) 정류부 26: 전원 제어부

28: 전원표시기

Claims (2)

1. 콘센트로 인가되는 교류 전원(AC)의 영상 전류를 검출하는 누설 전류 검출부(10);

   상기 누설 전류 검출부(10)에서 검출된 영상 전류의 위상을 보정하는 위상 보정 회로부(12);

   상기 위상 보정 회로부(12)의 전류를 증폭하는 증폭기(14);

   상기 콘센트로 인가되는 교류 전원(AC)으로부터 기준 전압의 동기 신호를 발생하는 기준 전압 동기 발생 회로부(18);

   상기 증폭기(14)와 기준 전압 동기 발생 회로부(18)의 신호를 적분 및 비교 연산하여 제어 신호를 출력하는 제어부(16);

   상기 제어부(16)의 제어 신호로 이상 유무를 시청각적으로 표시하는 이상 유무 확인부(20)를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘센트용 누전 경보기.
2. 제 1 항에 있어서,

   교류 전원(AC)을 정류하여 누전 경보기의 구동에 필요한 직류 전원으로 출력하는 교류 전원(AC) 정류부(24)와,

   상기 교류 전원 정류부의 직류 전원을 스위칭하는 전원 제어부(26)와,

   상기 전원 제어부(26)의 출력 여부를 표시하는 전원 표시기(28)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 콘센트용 누전 경보기.

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