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KR101530971B1 - 침수된 전기설비의 직류 쇼트전류 및 누설전류 제한장치 - Google Patents

침수된 전기설비의 직류 쇼트전류 및 누설전류 제한장치 Download PDF

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KR101530971B1
KR101530971B1 KR1020140044821A KR20140044821A KR101530971B1 KR 101530971 B1 KR101530971 B1 KR 101530971B1 KR 1020140044821 A KR1020140044821 A KR 1020140044821A KR 20140044821 A KR20140044821 A KR 20140044821A KR 101530971 B1 KR101530971 B1 KR 101530971B1
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KR
South Korea
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line
pole
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current
electrically connected
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Application number
KR1020140044821A
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Inventor
이호석
Original Assignee
(주)비젼테크
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Abstract

본 발명은 침수된 전기설비의 직류 쇼트전류 및 누설전류 제한장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 전기설비가 물이나 수증기 기타 전기전도성이 높은 유체에 침수될 때 전기설비 내의 양 단자 간의 쇼트전류가 전도성 높은 액체를 통하여 급격히 증가하여 전기설비가 손상되는 것을 방지하고, 양 단자에서 액체를 통하여 대지로 흐르는 누설전류를 제한하여 감전사고를 막는 침수된 전기설비의 직류 쇼트전류 및 누설전류 제한장치에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 (+)극 선로부, 절연통, 통형 선로, 하우징 그라운드를 포함하는 침수된 전기설비의 직류 쇼트전류 및 누설전류 제한장치를 제공한다.

Description

침수된 전기설비의 직류 쇼트전류 및 누설전류 제한장치{Device for limiting DC short current and leakage current of flooded electric facilities}
본 발명은 침수된 전기설비의 직류 쇼트전류 및 누설전류 제한장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 전기설비가 물이나 수증기 기타 전기전도성이 높은 유체에 침수될 때 전기설비 내의 양 단자 간의 쇼트전류가 전도성 높은 액체를 통하여 급격히 증가하여 전기설비가 손상되는 것을 방지하고, 양 단자에서 액체를 통하여 대지로 흐르는 누설전류를 제한하여 감전사고를 막는 침수된 전기설비의 직류 쇼트전류 및 누설전류 제한장치에 관한 것이다.
감전은 전원으로부터 인체를 통하여 접지면인 지면으로 흐르는 누설전류가 일정치 이상일 때 인체가 반응하는 현상이다. 일반적으로 누설전류가 15mA 이상 흐르면 경련을 일으키며, 50mA 이상이 흐르면 사망에 이르게 된다. 주된 사망 원인은 심장을 통해 흐르는 전류가 신경을 손상시킴에 따라 심장이 작동을 멈추는 심장마비이다. 감전의 위험은 통전 당시 인체의 저항에 관련되는데 이는 피부의 상태에 크게 좌우된다.
전기설비, 예를 들어 콘센트나 전열기 혹은 전등 등의 전기설비가 물에 잠겼을 때 그 물이나 물을 통해 통전된 금속 하우징 등에 인체가 접촉하면 전기설비의 노출된 도체로부터 물과 인체를 거쳐 접지면인 지면으로 전류가 흐른다. 이때 인체는 피부가 비에 젖어 있기 쉽고 그 경우 접촉 저항이 극히 낮으므로 매우 위험한 상태가 된다.
전원선 간의 쇼트는 두 선간의 절연도가 낮아져 전기전도도가 높아지면 급격한 전류가 흘러 전기설비에 화재나 단락 등의 기기 파손을 일으키는 문제이다. 일반적으로 공기의 절연도는 매우 커서, 두 선 사이에 공기를 매개로 전기절연을 유지하고 있다. 그러나 침수 등에 의해 두 선 사이에 전기전도도가 높은 유체가 채워지면 상간의 전류가 급격히 증가하여 쇼트가 발생하게 된다.
대한민국 공개특허공보 제2005-0037986호(2005.4.25.공개, 이하 "선행기술")는 나충전부에 금속재질의 금속판 또는 금속망을 부착하여 침수될 경우 나충전부에서 누설되는 전류가 도전성 금속판 또는 금속망으로 통전되어 감전사고를 방지하는 침수 감전 방지 장치를 개시하고 있다. 금속판 또는 금속망은 단자대들 중 (-)극 선로 및 어스 단자에 전선에 의해 연결되어 있다. 금속판의 크기는 대략 50cm × 30cm 이다.
선행기술은 그 원리에 대해 자세히 설명하고 있지 않으나, 아마도 침수시 침수된 도체 사이에 물과 인체를 통한 저항보다 훨씬 낮은 저항이 되는 상태로 금속판을 배치하여 전기적으로 인체와 병렬로 구성함으로써 인체로 흐르는 전류를 제한하는 것으로 보인다. 그러나 이러한 금속판 또는 금속망은 나충전부에서 방사형으로 발생된 전계를 차폐하지 못하여 누설전류를 효과적으로 차단하지 못하고, 설치에 공간적인 제약이 발생한다. 또한, 제1 선행기술은 누설전류에 대하여는 언급하고 있으나, 쇼트전류에 관해서는 언급하고 있지 않으며, 교류전원에 관하여만 언급하고 있고 직류전원에 대하여는 언급하고 있지 않다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 특히 구조가 간단하고 설치가 간편하며 감전을 방지하고 전기설비의 급격한 전류상승을 제한하는 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 감전방지 효과가 높고 전기설비 내의 급격한 전류상승을 제한하는 새로운 구조의 감전방지 및 쇼트전류 제한장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 자동차 배터리를 비롯한 직류전원의 다양한 응용 분야에 적용할 수 있는 감전방지 및 쇼트전류 방지장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 안출된 본 발명에 따른 침수된 전기설비의 직류 쇼트전류 및 누설전류 제한장치는 전기 설비로의 배전 경로에 연결되고, 그 전기 설비 혹은 그 전기 설비에 전기적으로 연결되어 근처에 위치하는 타 전기 설비의 침수시 감전을 예방하되, 일측 단부에는 직류전원의 (+)극 선로(2)와 전기적으로 연결되는 (+)극 선로 단자(12)를 구비하고 타측 단부는 전기 설비에 전기적으로 연결되며, 절연체로 둘러싸이지 않은 (+)극 선로부(22)를 구비하는 내부 (+)극 선로(32); 일측 단부에는 직류전원의 (-)극 선로(4)와 전기적으로 연결되는 (-)극 단자(14)를 구비하고 타측 단부는 전기 설비에 전기적으로 연결되며, (+)극 선로부(22)를 둘러싸는 도체 재질의 통형 선로(26)와 전기적으로 연결되는 내부 (-)극 선로(34); 및 내부 (+)극 선로(32)와 통형 선로(26) 사이에 개재되며 내부 (+)극 선로(32)를 둘러싸는 절연통(24)을 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 침수된 전기설비의 직류 쇼트전류 및 누설전류 제한장치는 일측 단부에는 접지선(6)과 전기적으로 연결되는 접지선 단자(16)를 구비하고 타측 단부는 전기 설비에 전기적으로 연결되며, 절연체로 형성되며 통형 선로(26)를 감싸는 하우징의 내주면에 그라운드 배선이 구비된 하우징 그라운드(28)의 그라운드 배선과 전기적으로 연결되는 내부 접지선(36)을 더 포함할 수 있고, 통형 선로(26)는 (+)극 선로부(22)의 양단보다 양 방향으로 연장되고, 절연통(24)은 (+)극 선로부(22) 및 통형 선로(26)의 양단보다 양 방향으로 연장될 수 있다.
또한, 하우징 그라운드(28)는 통형 선로(26)의 양단보다 양 방향으로 연장되고, (-)극 단자(14)와 접지선 단자(16) 사이에 전기적으로 연결되며, 저항과 LED가 직렬로 연결된 단자연결 체크회로(20)를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 절연통(24)의 길이를 조절하여 내부 (+)극 선로(32)와 내부 (-)극 선로(34) 간의 통로의 길이를 늘리거나 (+)극 선로부(22)의 면적을 조절하여, (+)극 선로부(22)와 통형 선로(26) 간의 저항을 증가시켜 쇼트전류를 제한할 수 있다.
또한, 본 발명은 억제된 쇼트전류와 전기부하에서 내부 (-)극 선로(14)로 온 전류가 합해져 통형 선로(26)를 흐르는 전류가 하우징 그라운드(28)의 그라운드 배선을 통해 내부 접지선(36)을 거쳐 대지로 흐르게 함으로써 누설전류를 제한할 수 있다.
본 발명에 의하면 간단한 구조에 의해 침수시 쇼트전류와 외부로의 누설전류를 최소화시켜 근처에 누전된 전기에 접촉한 인체를 흐르는 전류를 실질적으로 저감시킬 수 있음을 실험적으로 증명한 효과가 있다.
본 발명에 의하면 내부 (+)극 선로와 내부 (-)극 선로 사이에 삽입된 절연통의 길이를 조절하여 내부 (+)극 선로와 내부 (-)극 선로 간의 통로의 길이를 늘리거나, (+)극 선로부의 면적을 조절하여 (+)극 선로부와 통형 선로 간의 저항을 증가시켜 쇼트전류를 제한할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면 억제된 쇼트전류와 전기부하에서 내부 (-)극 선로로 온 전류가 합해져 통형 선로를 흐르는 전류가 하우징 그라운드의 그라운드 배선을 통해 내부 접지선을 거쳐 대지로 흐르게 함으로써 누설전류를 제한할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면 전기터미널 입구의 (-)극 선로 단자와 접지선 단자 사이에 저항과 LED가 직렬로 연결된 극히 간단한 구조의 단자연결 체크회로를 연결함으로써, 전기터미널 단자와 전력선의 올바른 연결을 유도할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 침수된 전기설비의 직류 쇼트전류 및 누설전류 제한장치의 개념도,
도 2a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 침수된 전기설비의 직류 쇼트전류 및 누설전류 제한장치의 개념도,
도 2b는 도 2a의 등가회로도,
도 3a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 침수된 전기설비의 직류 쇼트전류 및 누설전류 제한장치가 전기설비에 설치되어 침수될 때, 사람이 접근할 경우의 개념도,
도 3b는 도 3a의 등가회로도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
본 출원인은 본 발명과 동일한 원리를 활용한 것으로 "침수된 전기설비의 상간전류 및 누설전류 제한장치"(대한민국 특허출원번호 10-2014-0005658호, 출원일 : 2014.1.16., 이하 "선출원발명")를 출원한 바 있다. 상기 선출원발명은 콘센트와 같은 교류전원이 공급될 때 간단한 구조에 의해 침수시 상간전류와 외부로의 누설전류를 최소화시켜 근처에 누전된 전기에 접촉한 인체를 흐르는 전류를 실질적으로 저감시킬 수 있음을 실험적으로 증명한 것이다.
본 발명은 선출원발명과 동일한 구조 및 동일한 원리를 이용하여 자동차 배터리 등 직류전원에 의해 동작하는 전기전자기기를 침수로부터 보호하여 회로소자 손상을 방지하고, 감전을 방지할 수 있도록 안출해 낸 것이다.
선출원발명과 본 발명의 구조를 대응시켜 설명하면 다음과 같다.
선출원발명은 3상 교류전원으로부터 유도된 단상전원이 공급될 때 내부 상 선로와 내부 중성선 사이에 삽입된 절연통의 길이를 조절하여 내부 상 선로와 내부 중성선 간의 통로의 길이를 늘리거나, 상 선로부의 면적을 조절하여 상 선로부와 통형 선로 간의 저항을 증가시켜 상간 전류를 제한하고, 억제된 상간 전류와 전기부하에서 내부 중성선으로 온 전류가 합해져 통형 선로를 흐르는 전류가 하우징 그라운드의 그라운드 배선을 통해 내부 접지선을 거쳐 대지로 흐르게 함으로써 누설전류를 제한할 수 있도록 한 것이다.
본 발명은 직류전원이 공급될 때 내부 (+)극 선로와 내부 (-)극 선로 사이에 삽입된 절연통의 길이를 조절하여 내부 (+)극 선로와 내부 (-)극 선로 간의 통로의 길이를 늘리거나, (+)극 선로부의 면적을 조절하여 (+)극 선로부와 통형 선로 간의 저항을 증가시켜 쇼트전류를 제한할 수 있고, 억제된 쇼트전류와 전기부하에서 내부 (-)극 선로로 온 전류가 합해져 통형 선로를 흐르는 전류가 하우징 그라운드의 그라운드 배선을 통해 내부 접지선을 거쳐 대지로 흐르게 함으로써 누설전류를 제한할 수 있도록 한 것이다.
이하에서 본 발명을 상세하게 설명함에 있어 필요한 경우 상기 선출원발명의 구조와 원리 및 실험결과를 인용할 것이며, 본 명세서에 특별히 기술되지 않은 사항에 대해서는 상기 선출원발명이 참고자료가 될 것임을 밝혀둔다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 침수된 전기설비의 직류 쇼트전류 및 누설전류 제한장치의 개념도이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 침수된 전기설비의 직류 쇼트전류 및 누설전류 제한장치는, 도 1을 참조하면, 크게 3가지 기능부를 포함한다.
(1) 전기터미널 단자와 전력선의 올바른 연결 유도
전력선의 (+)극 선로(2)와 (-)극 선로(4)를 구별하여 본 발명에 따른 전기터미널(100)의 (+)극 선로 단자(12)와 (-)극 선로 단자(14)에 올바르게 연결하여야 한다.
이를 위해 전기터미널(100)의 입구에 (-)극 선로 단자(14)와 접지선 단자(16) 사이에 단자연결 체크회로(20)를 연결한다. 단자연결 체크회로(20)는 저항과 LED가 직렬로 연결된 극히 간단한 구조를 갖는다.
만일 전력선의 (+)극 선로(2)를 전기터미널(100)의 (-)극 선로 단자(14)에 연결하면 단자연결 체크회로(20)의 LED에 불이 들어와, 단자 연결이 잘못되었음을 표시하게 된다. 반면, 전력선의 (-)극 선로(4)을 전기터미널(100)의 (-)극 선로 단자(14)에 연결하면 LED에 불이 들어오지 않아 올바르게 연결되었음을 판단하게 한다.
전기터미널(100)의 접지선 단자(16)는 접지선(6)에 연결된다.
(2) 쇼트전류의 제한
직류전원의 (+)극 선로(2)와 (-)극 선로(4) 및 접지선(6)과 구별하기 위해, 전기터미널(100) 내에서 내부 (+)극 선로(32)와 내부 (-)극 선로(34) 및 내부 접지선(36)을 정의한다.
내부 (+)극 선로(32)는 일측 단부에 (+)극 선로 단자(12)를 구비하고, 타측 단부는 전기설비(200)에 전기적으로 연결된다.
내부 (-)극 선로(34)은 일측 단부에 (-)극 선로 단자(14)를 구비하고, 타측 단부는 전기설비(200)에 전기적으로 연결된다.
내부 접지선(36)은 일측 단부에 접지선 단자(16)를 구비하고, 타측 단부는 전기설비(200)에 전기적으로 연결된다.
전기터미널(100) 내에서 내부 (+)극 선로(32)와 내부 (-)극 선로(34) 및 내부 접지선(36)을 배치한다. 내부 (+)극 선로(32) 중 절연체로 둘러싸이지 않은 부분인 (+)극 선로부(22), (+)극 선로부(22)를 둘러싸되 내부 (-)극 선로(34)와 전기적으로 연결되는 통형 선로(26), 통형 선로(26)를 둘러싸되 내부 접지선(36)과 전기적으로 연결되는 하우징 그라운드(28)가 배치된다. 이때, (+)극 선로부(22)와 통형 선로(26) 사이에는 절연통(24)이 개재된다.
하우징 그라운드(28)는 기본적으로 절연체로 형성된 하우징이며, 내주면에 그라운드를 위한 배선이 연결되어 있고, 이러한 그라운드 배선은 내부 접지선(36)과 전기적으로 연결되어 있다.
통형 선로(26)의 재질은 도체로 구성한다. 통형 선로(26)와 하우징 그라운드(28)는 동축통(동일한 축을 갖는 통형)으로 구성될 수도 있으며, 동축이 되지 않아도 무관하다. 통형 선로(26)는 단면이 폐곡선인 긴 관상의 도전체이다. 도 1에는 일례로 가운데가 빈 긴 원통형의 관 형상인 도전체(동축원통선로)로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않으며, (+)극 선로부(22)를 완전히 감싸는 폐곡선 형태라면 다각형 통, 오목 다각형 통, 타원통 등 다양한 형태가 가능하다.
(+)극 선로부(22)는 통형 선로(26) 내부에 삽입되며, 다양한 단면 형상을 가진 긴 관상 혹은 혹이 찬 막대상의 도전체일 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 다각형 형태의 관상, 혹은 속이 찬 다각형 막대 형상일 수 있다.
통형 선로(26)는 절연체로 둘러싸이지 않는 (+)극 선로부(22)를 둘러싸며, 내부 (-)극 선로(34)와 전기적으로 연결된다. 이때, 통형 선로(26)의 높이(길이)는 (+)극 선로부(22)와 같거나 (+)극 선로부(22)의 양단보다 양 방향으로 연장되는 것이 바람직하다.
하우징 그라운드(28)는 통형 선로(26)를 둘러싸며, 내부 접지선(36)과 전기적으로 연결된다. 이때, 하우징 그라운드(28)의 높이(길이)는 통형 선로(26)의 높이(길이)와 같거나 통형 선로(26)의 양단보다 양 방향으로 연장되는 것이 바람직하다.
내부 (-)극 선로(34)을 둘러싸는 절연체인 하우징 그라운드(28)로 시스템을 하우징하고, 내부 접지선(36)을 하우징 그라운드(28)에 연결한다.
(+)극 선로부(22)와 통형 선로(26) 사이에는 절연통(24)이 개재된다. 이때, 절연통(24)의 높이(길이)는 (+)극 선로부(22) 및 통형 선로(26)와 동일하거나, (+)극 선로부(22)와 통형 선로(26)의 양단보다 양 방향으로 연장 형성된다. 바람직하게는, 절연통(24)은 (+)극 선로부(22)가 내부에 완전히 삽입될 수 있도록 (+)극 선로부(22)의 양단보다 연장되고, (+)극 선로부(22)와 통형 선로(26) 사이를 완전히 차단할 수 있도록 통형 선로(26)의 양단보다 연장된다. 일례로, 높이(길이)는 (+)극 선로부(22) < 통형 선로(26) < 절연통(24) 으로 형성될 수 있다.
절연통(24)은 원통, 타원통, 각통 등 다양한 통 형상으로 형성될 수 있으며, (+)극 선로부(22) 및 통형 선로(26)와 동축을 이루거나 동축을 이루지 않아도 무관하다.
(+)극 선로부(22)와 통형 선로(26, (-)극 선로과 연결) 사이의 좁은 간격에 해수나 다양한 광물질을 포함한 담수 등이 채워지면 수학식 2에 의하여 도전율(σ)도 높고 간격(ℓ)도 매우 작아 저항(R)이 매우 낮아져, 매우 큰 쇼트전류가 발생하게 된다.
따라서, (+)극 선로부(22)와 통형 선로(26) 사이에 절연체로 이루어진 절연통(24)을 채워서 (+)극 선로와 (-)극 선로 간의 통로의 길이(ℓ)를 늘리거나, (+)극 선로의 피복이 벗겨진 부분인 (+)극 선로부(22)의 면적(S)을 적절히 조절하여 저항(R)을 최대한 늘려서 쇼트전류를 제한할 수 있다.
(3) 누설전류의 제한
전기부하에서 온 전류는 (2)번 항목에서 설명된 억제된 쇼트전류와 합해져 내부 (-)극 선로(34)를 통하여 흘러가게 되며, 하우징 그라운드(28) 밖으로 빠져나가게 되는 누설전류도 접지선을 통하여 대지로 흐르게 하여, 인체로 흐르게 되는 누설전류를 최대한 억제하게 하고 안전을 유지한다.
본 발명에 따른 침수된 전기설비의 직류 쇼트전류 및 누설전류 제한장치는 직류전원에 연결되어 작동하는 전기기기장치, 전기전자설비 혹은 그 전기전자설비에 전기적으로 연결되어 근처에 위치하는 타 전기설비의 침수시 감전을 예방한다.
(+)극 선로부(22)와 통형 선로(26)는 전도율이 좋은 구리(Cu) 재질로 형성될 수 있다. 실험에 따르면 재질이 철, 알루미늄일 때보다 구리인 경우가 감전방지 효과가 우수하였다.
도 2a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 침수된 전기설비의 직류 쇼트전류 및 누설전류 제한장치의 개념도이고, 도 2b는 도 2a의 등가회로도이다.
도 2(a)를 참조하면, (+)극과 (-)극 간에는 절연통(24)에 의해 물을 통한 저항 R1이 형성된다. 또한, (-)극과 그라운드(G) 간에는 하우징 그라운드(28)의 절연통에 의해 물과 대지를 통한 저항 R2가 형성된다. 이때, 통형 선로(26)에 의해 (-)극은 (+)극을 둘러싸고 있으므로 (+)극에서 발생한 전계는 모두 (-)극을 향하게 되어 (+)극과 (-)극 간의 회로는 형성되지만, (+)극에서 그라운드로의 회로는 형성되지 않으므로 (-)극과 그라운드 간에는 저항 R2만 형성된다.
도 3a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 침수된 전기설비의 직류 쇼트전류 및 누설전류 제한장치가 전기설비에 설치되어 침수될 때, 사람이 접근할 경우의 개념도이고, 도 3b는 도 3a의 등가회로도이다.
도 3(b)에서 R3와 R4는 전기선로가 길어질 경우(대부분 실제 설치되는 배전선로는 길이가 길다) 선로가 가지고 있는 저항성분이다. 그리고 R5는 사람이 접근할 경우 인체저항, 물 저항 및 대지저항을 통하여 형성되는 저항이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 침수된 전기설비의 직류 쇼트전류 및 누설전류 제한장치가 전기설비에 설치되어 침수될 때, (+)극과 (-)극 사이에 형성된 저항 R1으로 전류 i2가 흐르고, 전기부하를 통하여 전류 i3가 흘러 P점에서 합쳐진다. 이들 합쳐진 전류는 (-)극으로 i4, 그라운드로 i5, 누설전류 i6로 분배된다.
이때, 분배되는 전류 i4, i5, i6는 각 저항 R4, R2, R5에 반비례하여 아래 수학식과 같이 분배된다.
Figure 112014035817643-pat00001
일반적으로 (-)극 전기선로의 저항 R4는 매우 작으므로 대부분의 전류는 i4가 된다. 또한, R2와 R5는 R4에 비해 상대적으로 큰 값을 가지므로 i5와 i6는 작아지게 되어 누설전류를 억제하게 된다.
본 발명에서 누설전류를 억제하는 핵심은 다음과 같다.
(1) (+)극과 (-)극 간에 절연통을 두어 저항 R1을 크게 하여 전류 i2를 작게 하면 P점에서 합쳐지는 전류는 작아진다(즉, 분배할 전류의 절대치를 줄이게 된다).
(2) P점에서 합쳐진 전류의 분배(i4, i5, i6)에 있어 전류 i6의 크기는 저항 R2의 크기를 적절히 조정함으로써 줄일 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
2 - (+)극 선로 4 - (-)극 선로
6 - 접지선 12 - (+)극 선로 단자
14 - (-)극 선로 단자 16 - 접지선 단자
20 - 단자연결 체크회로 22 - (+)극 선로부
24 - 절연통 26 - 통형 선로
28 - 하우징 그라운드 32 - 내부 (+)극 선로
34 - 내부 (-)극 선로 36 - 내부 접지선
100 - 전기 터미널 200 - 전기설비

Claims (5)

  1. 전기 설비로의 배전 경로에 연결되고, 그 전기 설비 혹은 그 전기 설비에 전기적으로 연결되어 근처에 위치하는 타 전기 설비의 침수시 감전을 예방하되,
    일측 단부에는 직류전원의 (+)극 선로(2)와 전기적으로 연결되는 (+)극 선로 단자(12)를 구비하고 타측 단부는 전기 설비에 전기적으로 연결되며, 절연체로 둘러싸이지 않은 (+)극 선로부(22)를 구비하는 내부 (+)극 선로(32);
    일측 단부에는 직류전원의 (-)극 선로(4)와 전기적으로 연결되는 (-)극 단자(14)를 구비하고 타측 단부는 전기 설비에 전기적으로 연결되며, (+)극 선로부(22)를 둘러싸는 도체 재질의 통형 선로(26)와 전기적으로 연결되는 내부 (-)극 선로(34); 및
    내부 (+)극 선로(32)와 통형 선로(26) 사이에 개재되며 내부 (+)극 선로(32)를 둘러싸는 절연통(24)
    을 포함하는 침수된 전기설비의 직류 쇼트전류 및 누설전류 제한장치.
  2. 제1항에 있어서,
    일측 단부에는 접지선(6)과 전기적으로 연결되는 접지선 단자(16)를 구비하고 타측 단부는 전기 설비에 전기적으로 연결되며, 절연체로 형성되며 통형 선로(26)를 감싸는 하우징의 내주면에 그라운드 배선이 구비된 하우징 그라운드(28)의 그라운드 배선과 전기적으로 연결되는 내부 접지선(36)
    을 더 포함하고,
    통형 선로(26)는 (+)극 선로부(22)의 양단보다 양 방향으로 연장되고,
    절연통(24)은 (+)극 선로부(22) 및 통형 선로(26)의 양단보다 양 방향으로 연장되는 침수된 전기설비의 직류 쇼트전류 및 누설전류 제한장치.
  3. 제2항에 있어서,
    하우징 그라운드(28)는 통형 선로(26)의 양단보다 양 방향으로 연장되고,
    (-)극 단자(14)와 접지선 단자(16) 사이에 전기적으로 연결되며, 저항과 LED가 직렬로 연결된 단자연결 체크회로(20)를 더 포함하는 침수된 전기설비의 직류 쇼트전류 및 누설전류 제한장치.
  4. 제2항에 있어서,
    절연통(24)의 길이를 조절하여 내부 (+)극 선로(32)와 내부 (-)극 선로(34) 간의 통로의 길이를 늘리거나 (+)극 선로부(22)의 면적을 조절하여, (+)극 선로부(22)와 통형 선로(26) 간의 저항을 증가시켜 쇼트전류를 제한하는 침수된 전기설비의 직류 쇼트전류 및 누설전류 제한장치.
  5. 제4항에 있어서,
    억제된 쇼트전류와 전기부하에서 내부 (-)극 선로(34)로 온 전류가 합해져 통형 선로(26)를 흐르는 전류가 하우징 그라운드(28)의 그라운드 배선을 통해 내부 접지선(36)을 거쳐 대지로 흐르게 함으로써 누설전류를 제한하는 침수된 전기설비의 직류 쇼트전류 및 누설전류 제한장치.

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