KR101262168B1 - 가로등 보수 무점등 제어시스템 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 가로등 보수 무점등 제어시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 가로등 보수 공사시 가로등 점등을 최소화하여 전력 손실 및 주간 점등에 따른 민원 발생을 최소화할 수 있는 가로등 보수 무점등 제어시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 가로등주와 점등장치를 포함하는 복수의 가로등과, 상기 복수의 가로등 각각의 점등장치와 연결되어 외부전원을 공급하는 배전함과, 상기 가로등주에 각각 설치되어 상기 외부전원을 상기 점등장치로 공급하는 무점등 제어장치를 포함하고, 상기 무점등 제어장치는 상기 배전함의 전원이 투입되는 투입회수를 검출하고, 검출된 투입회수가 미리 설정된 설정회수에 도달한 경우 상기 배전함으로부터 공급되는 외부전원이 상기 점등장치로 공급되는 것을 차단하는 가로등 보수 무점등 제어시스템을 제공한다.
따라서, 본 발명에 따르면, 가로등 보수작업시 배전함의 전원이 투입되는 회수를 검출하고, 검출된 투입회수에 따라 배전함으로부터 가로등의 점등장치로 공급되는 외부전원을 차단한 상태에서 고장난 가로등을 보수함으로써 가로등 보수시 불필요한 가로등 점등을 차단하여 전력낭비 및 민원 발생을 최소화할 수 있다.

Description

가로등 보수 무점등 제어시스템 및 그 방법{NON-LIGHTING CONTROL SYSTEM AND METHOD FOR REPAIRING SREET LAMP}
본 발명은 가로등 보수 무점등 제어시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 가로등 보수 공사시 가로등 점등을 최소화하여 전력 손실 및 주간 점등에 따른 민원 발생을 최소화할 수 있는 가로등 보수 무점등 제어시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 가로등은 가로교통의 안전과 보안을 위하여 가로를 따라서 설치하는 조명시설로서 일몰이나 우천시 보행자 또는 주행차량의 운전자가 시야를 확보할 수 있을 정도로 조명되어 발생할 수 있는 안전사고를 미연에 방지할 수 있도록 제공한다. 이러한 가로등은 가로등주와, 이 가로등주의 상단에 일체로 결합되어 도로쪽으로 연장된 평형팔과, 이 평형팔의 단부에 일체로 결합된 전등기구와, 전등기구 내부에 설치된 램프의 동작을 제어하는 안정기 및 차단기 등을 포함하여 이루어져 있다.
가로등은 장시간 사용 또는 외부적인 요인(누전, 합선, 단선 등)에 의해 전등기구 내부에 설치된 램프, 안정기, 차단기, 그리고 이들을 연결하는 배선 들이 손상되거나 수명주기가 다되어 고장이 발생되기 때문에 보수작업이 이루어져야 한다. 가로등의 보수작업은 주로 일반 민원인이 가로등 고장을 신고하거나 혹은 가로등 담당직원이 야간 순찰을 통해 고장난 가로등을 확인하여 보수하는 방식으로 이루어진다.
도 1은 전통적인 가로등 보수방법을 설명하기 위하여 도시한 개략도이다. 여기서는 설명의 편의를 위해 4개의 가로등(SL1~SL4)과 1개의 배전함(1)을 도시하였다.
도 1을 참조하면, 일반적으로 현재 가로등은 대략 30~40M 정도로 이격되어 설치되어 있으며, 1개의 제어기로 1개의 광원을 제어하는 보안등과 다르게 20~30개의 가로등이 1개의 배전함(1), 즉 점멸기를 통해 제어되는 일괄제어방식으로 운용되고 있다. 즉, 1개의 배전함(1)을 통해 가로등(SL1~SL4)이 전자식 또는 GPS(Global Positioning System) 방식으로 일괄 또는 격등으로 점·소등되어 운용되고 있다.
이러한 운용방식으로 제어되는 가로등의 고장시 보수방법을 설명하면 다음과 같다.
고장이 발생된 가로등을 확인하기 위하여 배전함(1)과 전기적으로 연결된 모든 가로등(SL1~SL4)에 전원을 공급하여 고장난 가로등을 직접 확인한다. 이후 고장난 가로등을 확인하여 보수할 가로등을 인지한 다음 배전함(1)의 스위치를 온(ON) 상태로 유지하여 모든 가로등(SL1~SL4)으로 전원이 공급된 상태로 고장난 가로등을 보수한다. 즉, 모든 가로등(SL1~SL4)을 점등시킨 상태에서 고장난 가로등을 보수하게 된다.
이와 같이 종래의 전통적인 가로등 보수방법은 가로등 보수시 모든 가로등이 점등된 상태에서 가로등 점등장치(램프, 안정기, 차단기)를 점검하여 보수작업을 할 수밖에 없다. 더욱이, 이러한 보수작업은 보통 주간에 실시하고 있는데, 주간에 가로등을 점등한 채로 보수함으로 인해 전력낭비가 심화될 뿐만 아니라 주간 점등으로 인한 민원이 빈발하여 민원부서 및 가로등 담당부서에 인력낭비가 야기되고 있다.
그러나 상기한 문제점들을 내포하고 있음에도 불구하고 지금까지 종래의 전통적인 가로등 보수방법이 현장에서 그대로 적용되고 있으며, 새로운 가로등 보수방법에 대한 개발은 전무한 상태이다. 가로등 보수방법과 관련하여 대한민국 등록실용신안 20-0198087호(등록일 : 2000.07.19), 대한민국 등록특허 10-0351266호(등록일 : 2002.08.21), 대한민국 공개특허 10-2009-0062530호(공개일 : 2009.06.17) 등이 제안되었으나, 이러한 선행기술들은 모두 가로등의 구조를 변경하여 가로등 보수를 용이하게 하는 것으로서 상기한 종래 문제점들을 그대로 내포하고 있는 실정이다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 기존 선로에 추가로 배선을 하여 가로등을 개별적으로 제어하는 방법이 제안되었으나, 이러한 방법은 도로굴착 및 배관배선 공사가 필수적으로 요구됨에 따라 이에 따른 설치비용 및 민원이 발생하는 등 많은 애로사항이 있다. 이에 따라 종래의 전통적인 가로등 보수방법에서 야기되는 문제점들을 해결할 수 있는 새로운 가로등 보수방법에 대한 연구 개발이 시급한 실정이다.
KR 20-0198087 Y1, 2000. 07. 19. KR 10-0351266 B1, 2002. 08. 21 KR 10-2009-0062530 A, 2009. 06. 17
따라서, 본 발명은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 가로등 보수시 불필요한 가로등 점등을 차단하여 전력낭비 및 민원 발생을 최소화할 수 있는 가로등 보수 무점등 제어시스템 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 가로등 램프 대기상태시 안정기를 통해 소모되는 전력을 차단하여 전력낭비를 최소화할 수 있는 가로등 보수 무점등 제어시스템 및 그 방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 지락전류 및 과전류 발생시 가로등 안정기 및 램프를 보호할 수 있는 가로등 보수 무점등 제어시스템 및 그 방법을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 일 측면에 따른 본 발명은 가로등주와 점등장치를 포함하는 복수의 가로등과, 상기 복수의 가로등 각각의 점등장치와 연결되어 외부전원을 공급하는 배전함과, 상기 가로등주에 각각 설치되어 상기 외부전원을 상기 점등장치로 공급하는 무점등 제어장치를 포함하고, 상기 무점등 제어장치는 상기 배전함의 전원이 투입되는 투입회수를 검출하고, 검출된 투입회수가 미리 설정된 설정회수에 도달한 경우 상기 배전함으로부터 공급되는 외부전원이 상기 점등장치로 공급되는 것을 차단하는 가로등 보수 무점등 제어시스템을 제공한다.
바람직하게, 상기 설정회수는 2회일 수 있다.
바람직하게, 상기 무점등 제어장치는 상기 배전함의 전원이 차단된 시점으로부터 미리 설정된 설정시간 내에 상기 배전함의 전원이 재투입되지 않는 경우 초기상태로 복귀할 수 있다.
바람직하게, 상기 무점등 제어장치는 상기 배전함으로부터 공급되는 외부전원을 내부전원으로 변환하는 입력부와, 상기 입력부로부터 입력되는 내부전원을 토대로 상기 배전함의 전원이 투입되는 투입회수를 카운팅하고, 카운팅된 투입회수에 따라 제어신호를 발생하는 제어부와, 상기 배전함과 상기 점등장치 사이에 연결되고, 상기 제어부의 제어신호에 응답하여 상기 배전함으로부터 공급되는 외부전원이 상기 점등장치로 공급되는 것을 차단하는 스위칭부를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 제어부는 상기 배전함의 전원이 차단된 시점으로부터 미리 설정된 설정시간 내에 상기 배전함의 전원이 재투입되지 않는 경우 상기 스위칭부를 제어하여 상기 배전함과 상기 점등장치를 전기적으로 연결할 수 있다.
바람직하게, 상기 제어부는 상기 입력부를 통해 입력되는 내부전원을 전달하는 입력단과, 상기 스위칭부의 동작을 제어하는 제어신호를 출력하는 출력단과, 상기 입력단을 통해 입력되는 내부전원을 입력받고, 입력되는 내부전원을 토대로 상기 배전함의 전원이 투입되는 투입회수를 카운팅하여 투입회수를 기억하는 래치단과, 상기 래치단에 기억된 투입회수가 설정회수에 도달한 경우 상기 출력단을 제어하여 상기 스위칭부로 하여금 상기 배전함과 상기 점등장치 간의 연결을 차단하도록 제어하는 제어단을 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 제어부는 상기 배전함의 전원이 차단된 시점으로부터 상기 배전함의 전원이 재투입될 때까지의 시간을 설정하고, 설정된 설정시간 내에 상기 배전함의 전원이 재투입되지 않는 경우 상기 래치단을 소거시키는 복귀 설정단을 더 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 제어단은 상기 래치단의 소거시 상기 출력단을 제어하여 상기 스위칭부로 하여금 상기 배전함과 상기 점등장치를 전기적으로 연결하도록 제어할 수 있다.
바람직하게, 상기 무점등 제어장치는 상기 점등장치가 정상적으로 동작할 때, 상기 배전함과 상기 점등장치를 전기적으로 연결하는 선로에서 지락전류 발생시 상기 출력단을 통해 상기 스위칭부를 제어하여 상기 배전함으로부터 상기 점등장치로 공급되는 외부전원을 차단하는 지락전류 검출부를 더 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 무점등 제어장치는 상기 점등장치가 정상적으로 동작할 때, 상기 스위칭부와 상기 점등장치 사이의 선로에서 과전류 발생시 상기 과전류가 상기 점등장치로 유입되는 것을 차단하는 과전류 차단부를 더 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 무점등 제어장치는 상기 점등장치가 정상적으로 동작할 때, 상기 점등장치의 안정기와 램프 사이를 연결하는 선로에 흐르는 전류를 감지하고, 감지된 전류가 상기 램프의동작전류보다 작은 경우 상기 출력단을 통해 상기 스위칭부를 제어하여 상기 배전함으로부터 상기 점등장치의 안정기로 공급되는 외부전원을 차단하는 저전류 검출부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 다른 측면에 따른 본 발명은 배전함의 전원을 투입하여 복수의 가로등들 중 고장난 가로등을 확인하는 단계와, 상기 배전함의 전원을 차단하는 단계와, 상기 배전함의 전원을 재투입하는 단계와, 상기 배전함의 전원이 재투입되는 것을 검출하는 단계와, 상기 배전함과 상기 점등장치 간의 연결을 차단하여 상기 배전함으로부터 점등장치로 공급되는 외부전원을 차단하는 단계와, 상기 고장난 가로등의 보수가 완료된 후, 상기 배전함으로부터 공급되는 외부전원을 상기 고장난 가로등으로 공급하여 보수가 안정적으로 수행되었는지를 확인하는 단계와, 상기 배전함의 전원을 차단하는 단계를 포함하는 가로등 보수 무점등 제어방법을 제공한다.
바람직하게, 상기 배전함의 전원을 차단하는 단계 후, 설정된 시간동안 상기 배전함의 재투입이 이루어지지 않은 경우 상기 배전함과 상기 점등장치를 전기적으로 연결하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 또 다른 측면에 따른 본 발명은 제 1 항의 가로등 보수 무점등 제어시스템을 이용한 가로등 보수 무점등 제어방법에 있어서, 상기 배전함의 전원을 투입하여 복수의 가로등들 중 고장난 가로등을 확인하는 단계와, 상기 배전함의 전원을 차단하는 단계와, 상기 배전함의 전원을 재투입하는 단계와, 상기 배전함의 재투입 여부를 상기 무점등 제어장치를 통해 검출하는 단계와, 상기 무점등 제어장치를 통해 상기 배전함으로부터 상기 점등장치로 공급되는 외부전원을 차단하는 단계와, 상기 고장난 가로등의 보수가 완료된 후, 상기 배전함으로부터 공급되는 외부전원을 상기 고장난 가로등으로 공급하여 보수가 안정적으로 수행되었는지를 확인하는 단계와 상기 배전함의 전원을 차단하는 단계를 포함하는 가로등 보수 무점등 제어방법을 제공한다.
바람직하게, 상기 배전함의 전원을 차단하는 단계 후, 설정된 시간동안 상기 배전함의 재투입이 이루어지지 않은 경우 상기 무점등 제어장치를 통해 상기 배전함과 상기 점등장치를 전기적으로 연결하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 가로등 보수작업시 배전함의 전원이 투입되는 회수를 검출하고, 검출된 투입회수에 따라 배전함으로부터 가로등의 점등장치로 공급되는 외부전원을 차단한 상태에서 고장난 가로등을 보수함으로써 가로등 보수시 불필요한 가로등 점등을 차단하여 전력낭비 및 민원 발생을 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 가로등 보수작업시 별도로 선로를 추가하지 않고 기설치된 선로를 그대로 이용하여 가로등 점등장치로 공급되는 외부전원을 자동으로 차단한 상태에서 고장난 가로등을 보수할 수 있도록 제공함으로써 별도로 선로를 설치할 필요가 없어 선로 설치비용을 줄일 뿐만 아니라 작업능률을 개선시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 가로등이 정상적으로 동작하는 평상시 가로등에 지락전류가 흐르는 경우 이를 감지하여 자동으로 배전함으로부터 가로등의 점등장치로 공급되는 외부전원을 차단함으로써 지락전류 발생시 가로등의 점등장치를 안정적으로 보호할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 가로등이 정상적으로 동작하는 평상시 가로등에 과전류가 흐르는 경우 이를 감지하여 자동으로 배전함으로부터 가로등의 점등장치로 공급되는 외부전원을 차단함으로써 과전류 발생시 가로등의 점등장치를 안정적으로 보호할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 가로등이 정상적으로 동작하는 평상시 가로등의 안정기와 램프 사이를 흐르는 전류를 감지하고, 감지된 전류가 램프의 동작전류보다 낮은 경우 배전함으로부터 가로등의 안정기로 공급되는 외부전원을 차단함으로써 가로등 램프가 동작하지 않은 대기상태에서 불필요하게 소모되는 대기전력을 줄여 전력낭비를 최소화할 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 전통적인 가로등 보수방법을 설명하기 위하여 도시한 개략도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가로등 보수 무점등 제어시스템을 도시한 개략도.
도 3은 도 2에 도시된 무점등 제어장치의 구성을 도시한 회로도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 가로등 보수 무점등 제어방법을 도시한 흐름도.
도 5 내지 도 8은 도 4에 도시된 가로등 보수 무점등 제어방법에 따른 가로등 점등 상태를 도시한 도면.
도 9는 도 2에 도시된 다른 예에 따른 무점등 제어장치를 도시한 회로도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.
본 명세서에서 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예들에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.
또한, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 그리고, 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 구체적으로 설명하기로 한다.
실시예
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가로등 보수 무점등 제어시스템을 설명하기 위하여 도시한 개략도이다. 여기서는 설명의 편의를 위해 1개의 배전함(1)에 4개의 가로등(SL1~SL4)이 연결된 구성을 도시하였으나, 이는 일례로서 본 발명에서는 1개의 배전함(1)에 의해 제어되는 가로등의 개수는 제한을 두지 않고, 2개 이상이면 족하다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 가로등 보수 무점등 제어시스템은 복수의 가로등(SL1~SL4)과, 가로등(SL1~SL4)의 점등장치로 외부전원을 공급하는 배전함(1)과, 가로등 보수시 배전함(1)의 투입회수를 검출하고 검출된 투입회수에 따라 배전함(1)으로부터 가로등(SL1~SL4)의 점등장치로 공급되는 전원을 제어하는 무점등 제어장치(10-1~10-4)를 포함한다. 이때, 상기 점등장치는 안정기와 램프를 포함한다.
무점등 제어장치(10-1~10-4)는 가로등(SL1~SL4)의 가로등주의 내부 빈공간에 설치될 수 있으며, 우천시 빗물 또는 습기 등이 가로등주 내부로 침투하여 누전되는 것을 방지하기 위하여 별도의 밀폐 커버를 통해 평상시에는 내부에 밀폐 보관된다. 이러한 무점등 제어장치(10-1~10-4)는 개별적으로 가로등주 내부에 설치 및 분리가 용이하도록 모듈형태로 제작되어 별도의 체결부재를 통해 가로등주에 설치될 수 있다.
무점등 제어장치(10-1~10-4)는 배전함(1)과 가로등(SL1~SL4)의 안정기 사이에 설치되어 가로등 보수시 배전함(1)의 투입회수를 검출하고 검출된 투입회수에 따라 배전함(1)으로부터 가로등(SL1~SL4)의 점등장치, 즉 안정기로 공급되는 전원을 제어하여 가로등 보수시 가로등 램프로 전원이 공급되어 전력이 낭비되는 것을 방지한다.
또한, 무점등 제어장치(10-1~10-4)는 고장난 가로등에 대한 보수작업이 완료된 후 배전함(1)의 전원이 차단(OFF)되어 무점등 제어장치(10-1~10-4)로 전원공급이 차단된 시점으로부터 미리 설정된 시간 후 자동으로 초기 상태로 복귀(reset)하도록 구성되어 있다.
이하, 본 발명에 따른 무점등 제어장치(10-1~10-4)를 도 3을 결부시켜 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명에 따른 무점등 제어장치의 구성을 설명하기 위하여 일례로 도시한 회로도이다. 도 3은 본 발명에 따른 무점등 제어장치의 바람직한 실시예로 제공되는 것일 뿐, 본 발명에 따른 무점등 제어장치의 구성이 이에 한정되는 것은 결코 아니며, 회로를 구성하는 각 소자, 크기(용량) 및 접속 등은 다양하게 변경될 수 있다.
도 3을 참조하면, 무점등 제어장치(10-1~10-4)는 입력부(11), 제어부(12) 및 스위칭부(13)를 포함한다.
입력부(11)는 배전함(1)으로부터 공급되는 교류전원을 입력받아 직류전원으로 변환한다. 예를 들면, 입력부(11)는 교류(AC) 220V을 입력받아 직류(DC) 5.6V로 변환하여 출력한다. 이를 위해 입력부(11)는 변압단(111)과 정류단(112)을 포함한다.
변압단(111)은 교류 220V의 외부전원을 입력받아 직류 5.6V의 내부전원으로 변환한다. 변압단(111)을 통해 출력되는 직류 5.6V는 4개의 다이오드로 이루어진 브리지 다이오드를 포함하는 정류단(112)을 통해 안정화되어 제어부(12)로 제공된다.
제어부(12)는 입력부(11)로부터 공급되는 내부전원에 의해 구동되며, 상기 내부전원을 토대로 배전함(1)이 투입(ON)되는 투입회수를 검출하고, 검출된 투입회수에 따라 스위칭부(13)를 제어하여 외부전원이 가로등의 점등장치로 공급되는 것을 차단한다. 즉, 제어부(12)는 배전함(1)의 투입회수를 카운팅하고, 카운팅된 회수가 미리 설정된 설정회수에 도달하면 스위칭부(13)를 제어하여 외부전원이 가로등의 점등장치로 공급되는 것을 차단한다. 예를 들면, 제어부(12)는 배전함(1)이 투입(ON)되어 차단(OFF)된 후 다시 재투입(ON)되는 경우 스위칭부(13)를 제어하여 외부전원이 가로등의 점등장치, 예를 들면, 안정기(20)로 공급되는 것을 차단하게 된다.
또한, 제어부(12)는 고장난 가로등의 점등장치에 대한 보수작업이 완료된 후 배전함(1)의 전원이 차단(OFF)된 시점으로부터 미리 설정된 시간 후 자동으로 초기 상태로 복귀하도록 제어한다. 예를 들어, 제어부(12)는 배전함(1)이 차단(OFF)된 시점으로부터 대략 20초 후, 바람직하게는 20~60초 후 초기 상태로 복귀하도록 제어할 수 있다.
제어부(12)는 입력단(121), 제어단(122), 래치단(123), 복귀 설정단(124) 및 출력단(125)을 포함한다.
입력단(121)은 입력부(11)의 정류단(112)을 통해 입력되는 내부전원을 제어단(122)과 복귀 설정단(124)으로 전달하기 위하여 저항(R1, R2), 트랜지스터(TR1), 캐패시터(C1) 및 다이오드(D1)를 포함한다. 정류단(112)을 통해 입력되는 내부전원은 저항(R1)을 통해 트랜지스터(TR1)의 게이트로 입력되어 트랜지스터(TR1)를 턴-온시키고, 턴-온된 트랜지스터(TR1)는 컬렉터로 입력되는 내부전원을 에미터로 전달한다.
제어단(122)은 입력단(121)을 통해 입력되는 내부전원을 입력받아 래치단(123)과 출력단(125)의 동작을 제어하기 위하여 계전기(X1, X2)와 다이오드(D4, D7, D8)를 포함한다. 내부전원은 계전기(X1, X2, S)의 각 b접점(X1-b, X2-b, S-b)을 통해 계전기(X1)로 공급되고, 이에 따라 계전기(X1)는 여자된다. 계전기(X1)가 여자되면 계전기(X1)의 a접점(X1-a)을 통해 전원이 공급되어 래치단(123)의 계전기(S)가 여자되고, 이에 따라 계전기(S)는 배전함(1)이 1회 투입(ON)된 것을 기억하게 된다.
래치단(123)은 제어단(122)에 의해 제어되어 배전함(1)이 투입(ON)되는 투입회수를 기억한다. 이를 위해 래치단(123)은 계전기(R, S)를 포함하여 RS 래치를 구성한다.
복귀 설정단(124)은 고장난 가로등의 점등장치에 대한 보수작업이 완료된 후 배전함(1)이 차단(OFF)된 시점으로부터 미리 설정된 시간 후 자동으로 무점등 제어장치를 초기상태로 복귀하도록 복귀 시간을 설정한다. 이를 위해, 복귀 설정단(124)은 저항(R3, R4), 다이오드(D2, D3), 캐패시터(C2~C4), 트랜지스터(TR2)로 이루어진다.
복귀 설정단(124)은 배전함(1)이 투입(ON)된 상태에서 대용량 캐패시터(C3, C4)를 통해 전하를 충전한 후 배전함(1)이 차단(OFF)된 시점에서 RC 시정수에 따라 방전하여 계전기(R)를 소거시킨다. 이에 따라 무점등 제어장치는 초기상태로 복귀하게 된다.
출력단(125)은 제어단(122)에 의해 제어되어 스위칭부(13)의 동작을 제어한다. 이를 위해 출력단(125)은 계전기(X3)를 포함하여 이루어지며, 이러한 계전기(X3)는 제어단(122)의 계전기(X2)가 여자되어 계전기(X2)의 a접점(X2-a)이 폐쇄되면 여자된다.
제어부(12)의 동작 특성에 대해 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 배전함(1)의 전원이 투입(ON)되어 외부전원이 공급되면, 외부전원 교류 220V는 입력부(11)를 통해 내부전원 직류 5.6V로 변환되어 제어부(12)로 공급된다.
제어부(12)의 트랜지스터(TR1)는 입력부(11)로부터 공급되는 내부전원에 의해 턴-온(turn-ON)된다. 트랜지스터(TR1)가 턴-온됨에 따라 트랜지스터(TR1), 다이오드(D4), 계전기(X1, X2, S)의 b접점(X1-b, X2-b, S-b) 및 계전기(X1)로 연결되는 전류경로가 형성되어 계전기(X1)에는 내부전원이 공급되고, 이에 따라 계전기(X1)는 여자된다.
계전기(X1)가 여자됨과 동시에 래치단(123)을 구성하는 계전기(S)로도 내부전원이 공급되어 여자되고, 이에 따라 계전기(S)는 배전함(1)의 1회 투입(ON)을 기억하게 된다.
배전함(1)의 전원이 차단(OFF)된 후 다시 재투입(ON)되면, 계전기(X2)는 여자된다. 계전기(X2)가 여자되면 입력부(11)와 계전기(X3) 간에는 계전기(X2)의 a접점(X2-a)에 의해 전류경로가 형성되어 계전기(X3)에는 내부전원이 공급되어 여자되게 된다.
계전기(X3)가 여자되면, 스위칭부(13)의 계전기(X3)의 a접점(X3-a)에 의해 계전기(X4)에는 외부전원이 공급되어 계전기(X4)는 여자되고, 이에 따라 배전함(1)으로부터 공급되는 외부전원은 차단되어 더 이상 가로등의 안정기(20)로 공급되지 않는다.
이런 상태에서, 고장난 가로등에 대해 보수작업을 실시한 다음, 고장난 가로등의 보수 확인작업을 수행하기 위하여 고장난 가로등에 설치된 무점등 제어장치를 수동으로 제어하여 해당 가로등의 안정기로 외부전원을 공급한다. 이때, 무점등 제어장치의 수동 제어는 계전기(X4)의 동작을 제어하는 방식으로 구현하거나, 혹은 도 3에 도시된 회로 구성과 별도로 스위치(도시되지 않음)를 구성하여 구현할 수 있다.
고장난 가로등의 보수작업이 완료된 후, 배전함(1)이 차단(OFF)되면 각 가로등에 설치된 무점등 제어장치(10-1~10-4)는 자동으로 초기상태로 복귀(reset)하게 된다. 무점등 제어장치(10-1~10-4)의 복귀 동작은 복귀 설정단(124)에 의해 설정된 설정시간을 통해 수행되며, 계전기(X1)가 1회 여자되면 설정시간 후 계전기(R)를 소거한다.
한편, 스위칭부(13)는 제어부(12)의 제어신호에 응답하여 배전함(1)으로부터 가로등의 안정기(20)로 공급되는 외부전원을 제어한다. 이러한 스위칭부(13)는 계전기(X3)의 a-접점(X3-a)과 계전기(X4)를 포함한다. 스위칭부(13)는 배전함(1)으로부터 공급되는 외부전원을 가로등의 안정기(20)로 공급하고, 배전함(1)의 투입회수가 2회인 경우 배전함(1)으로부터 가로등의 안정기(20)로 공급되는 외부전원을 차단한다.
이러한 무점등 제어장치의 동작 특성을 도 4 내지 도 8을 결부시켜 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 가로등 보수방법을 도시한 흐름도이고, 도 5 내지 도 8은 각 단계에서 가로등 점등 상태를 도시한 도면이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 먼저 배전함(1)의 전원을 투입(ON)하면 외부전원은 각 무점등 제어장치(10-1~10-4)를 통해 모든 가로등(SL1~SL4)의 점등장치로 공급되어 가로등(SL1~SL4)의 각 램프는 고장 유무에 따라 점등 또는 소등 상태를 유지하게 되며, 이를 통해 가로등 보수 작업자는 고장난 가로등을 확인할 수 있다(S41~S43). 일례로 도 5에서는 'SL2'가 고장난 가로등인 것을 예로 들어 도시하였다.
이와 같이, 초기 배전함(1)의 전원이 1회 투입(ON)되는 경우에는 배전함(1)으로부터 공급되는 외부전원은 각 무점등 제어장치(10-1~10-4)를 통해 모든 가로등(SL1~SL4)의 점등장치로 공급된다. 이때, 각 무점등 제어장치(10-1~10-4)는 배전함(1)의 전원 투입을 검출하고, 그 투입회수를 제어부(12)의 래치단(123)에 기억하게 된다.
이후, 도 6과 같이 배전함(1)의 전원을 차단(OFF)한 후 배전함(1)의 전원을 재투입(ON)하면 각 무점등 제어장치(10-1~10-4)는 스위칭부(13)를 제어하여 배전함(1)으로부터 공급되는 외부전원이 각 가로등(SL1~SL4)의 점등장치로 공급되는 것을 차단한다(S44~S47). 이에 따라, 배전함(1)으로부터 공급되는 외부전원은 각 무점등 제어장치(10-1~10-4)까지만 공급되고, 각 가로등(SL1~SL4)의 점등장치로는 공급되지 못하게 된다.
이런 상태에서, 가로등 보수 작업자는 고장난 가로등(SL2)의 점등장치를 점검하여 고장 원인이 무엇인지 면밀히 분석한다. 고장 원인 분석작업은 안정기(20) 및 램프(30)의 고장, 또는 선로(배선)의 단선 및 단락 유무를 점검하는 방식으로 진행되며, 이상 발생시 안정기(20), 램프(30)를 교체하거나 배선을 수리 보수하게 된다(S48).
이후, 고장난 가로등(SL2)의 보수가 완료되면 확인작업이 수행되는데, 확인작업은 도 7과 같이 고장난 가로등(SL2)에 설치된 무점등 제어장치(10-2)를 수동으로 조작하여 인위적으로 배전함(1)과 가로등(SL2)의 점등장치 간의 전류경로를 열어주어 배전함(1)으로부터 공급되는 외부전원이 가로등(SL2)의 점등장치로 공급되도록 한다(S49).
도 8과 같이 가로등 보수 확인작업이 완료되면 배전함(1)의 전원을 차단(OFF)하여 모든 가로등(SL1~SL4)을 소등시킨다. 이와 동시에 무점등 제어장치(10-1~10-4)는 배전함(1)의 전원이 차단된 시점부터 설정시간 후 초기 상태로 복귀한다(S50).
한편, 본 발명에 따른 무점등 제어장치는 가로등 보수시가 아닌 가로등이 야간에 정상적으로 점등되고 있을 때, 즉 평상시 지락전류, 과전류 또는 저전류 등과 같은 결함신호가 발생되는 경우 이를 감지하고, 이를 통해 무점등 제어장치의 동작을 제어하여 배전함(1)으로부터 해당 가로등의 점등장치로 공급되는 외부전원을 차단할 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 예에 따른 무점등 제어장치를 설명하기 위하여 도시한 회로도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 다른 예에 따른 무점등 제어장치는 도 3에 도시된 무점등 제어장치와 마찬가지로 입력부(11), 제어부(12) 및 스위칭부(13)를 포함한다. 또한, 지락전류 검출부(14), 과전류 차단부(15) 및 저전류 검출부(16)를 더 포함한다.
지락전류 검출부(14)는 입력부(11)로부터 공급되는 내부전원을 공급받아 구동되는 IC 칩(IC1)을 포함하고, 스위칭부(13)와 가로등의 안정기(20) 사이의 선로로부터 지락전류를 검출하고, 지락전류 검출시 제어부(12)의 계전기(X3)를 여기시켜 배전함(1)으로부터 공급되는 외부전원이 가로등의 안정기(20)로 공급되는 것을 차단한다.
과전류 차단부(15)는 스위칭부(13)와 가로등의 안정기(20)를 연결하는 선로에 접속된 퓨즈를 포함하고, 스위칭부(13)를 통해 공급되는 외부전원에 과전류가 포함된 경우 자동으로 절단되어 과전류가 가로등의 안정기(20)로 유입되는 것을 차단한다.
저전류 검출부(16)는 가로등의 램프(30)가 구동되지 않는 대기상태에서 안정기(20)를 통해 소모되는 전력을 차단하기 위한 것으로서, 입력부(11)로부터 공급되는 내부전원을 공급받아 구동되는 IC 칩(IC2)을 포함하고, 안정기(20)와 램프(30) 사이를 흐르는 전류를 검출하며, 검출된 전류가 기준전류(램프 동작전류)보다 낮은 경우 스위칭부(13)를 제어하여 외부전원이 가로등의 안정기(20)로 공급되는 것을 차단한다. 이를 통해, 가로등 램프(30)가 대기상태일 때 소모되는 전력을 줄일 수 있다.
이상에서와 같이 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 바람직한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아니다. 이처럼 이 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 본 발명의 실시예의 결합을 통해 다양한 실시예들이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
SL1~SL4 : 가로등
10-1~10-4 : 무점등 제어장치
1 : 배전함
11 : 입력부
12 : 제어부
13 : 스위칭부
20 : 안정기
30 : 램프

Claims (15)

  1. 가로등주와 점등장치를 포함하는 복수의 가로등;
    상기 복수의 가로등 각각의 점등장치와 연결되어 외부전원을 공급하는 배전함; 및
    상기 가로등주에 각각 설치되어 상기 외부전원을 상기 점등장치로 공급하는 무점등 제어장치를 포함하고,
    상기 무점등 제어장치는 상기 배전함의 전원이 투입되는 투입회수를 검출하고, 검출된 투입회수가 미리 설정된 설정회수에 도달한 경우 상기 배전함으로부터 공급되는 외부전원이 상기 점등장치로 공급되는 것을 차단하는 가로등 보수 무점등 제어시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 설정회수는 2회인 가로등 보수 무점등 제어시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 무점등 제어장치는 상기 배전함의 전원이 차단된 시점으로부터 미리 설정된 설정시간 내에 상기 배전함의 전원이 재투입되지 않는 경우 초기상태로 복귀하는 가로등 보수 무점등 제어시스템.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 무점등 제어장치는,
    상기 배전함으로부터 공급되는 외부전원을 내부전원으로 변환하는 입력부;
    상기 입력부로부터 입력되는 내부전원을 토대로 상기 배전함의 전원이 투입되는 투입회수를 카운팅하고, 카운팅된 투입회수에 따라 제어신호를 발생하는 제어부; 및
    상기 배전함과 상기 점등장치 사이에 연결되고, 상기 제어부의 제어신호에 응답하여 상기 배전함으로부터 공급되는 외부전원이 상기 점등장치로 공급되는 것을 차단하는 스위칭부
    를 포함하는 가로등 보수 무점등 제어시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 배전함의 전원이 차단된 시점으로부터 미리 설정된 설정시간 내에 상기 배전함의 전원이 재투입되지 않는 경우 상기 스위칭부를 제어하여 상기 배전함과 상기 점등장치를 전기적으로 연결하는 가로등 보수 무점등 제어시스템.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 입력부를 통해 입력되는 내부전원을 전달하는 입력단;
    상기 스위칭부의 동작을 제어하는 제어신호를 출력하는 출력단;
    상기 입력단을 통해 입력되는 내부전원을 입력받고, 입력되는 내부전원을 토대로 상기 배전함의 전원이 투입되는 투입회수를 카운팅하여 투입회수를 기억하는 래치단; 및
    상기 래치단에 기억된 투입회수가 설정회수에 도달한 경우 상기 출력단을 제어하여 상기 스위칭부로 하여금 상기 배전함과 상기 점등장치 간의 연결을 차단하도록 제어하는 제어단
    을 포함하는 가로등 보수 무점등 제어시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 배전함의 전원이 차단된 시점으로부터 상기 배전함의 전원이 재투입될 때까지의 시간을 설정하고, 설정된 설정시간 내에 상기 배전함의 전원이 재투입되지 않는 경우 상기 래치단을 소거시키는 복귀 설정단을 더 포함하는 가로등 보수 무점등 제어시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제어단은 상기 래치단의 소거시 상기 출력단을 제어하여 상기 스위칭부로 하여금 상기 배전함과 상기 점등장치를 전기적으로 연결하도록 제어하는 가로등 보수 무점등 제어시스템.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 무점등 제어장치는 상기 점등장치가 정상적으로 동작할 때, 상기 배전함과 상기 점등장치를 전기적으로 연결하는 선로에서 지락전류 발생시 상기 출력단을 통해 상기 스위칭부를 제어하여 상기 배전함으로부터 상기 점등장치로 공급되는 외부전원을 차단하는 지락전류 검출부를 더 포함하는 가로등 보수 무점등 제어시스템.
  10. 제 4 항에 있어서,
    상기 무점등 제어장치는 상기 점등장치가 정상적으로 동작할 때, 상기 스위칭부와 상기 점등장치 사이의 선로에서 과전류 발생시 상기 과전류가 상기 점등장치로 유입되는 것을 차단하는 과전류 차단부를 더 포함하는 가로등 보수 무점등 제어시스템.
  11. 제 6 항에 있어서,
    상기 무점등 제어장치는 상기 점등장치가 정상적으로 동작할 때, 상기 점등장치의 안정기와 램프 사이를 연결하는 선로에 흐르는 전류를 감지하고, 감지된 전류가 상기 램프의동작전류보다 작은 경우 상기 출력단을 통해 상기 스위칭부를 제어하여 상기 배전함으로부터 상기 점등장치의 안정기로 공급되는 외부전원을 차단하는 저전류 검출부를 더 포함하는 가로등 보수 무점등 제어시스템.
  12. 배전함의 전원을 투입하여 복수의 가로등들 중 고장난 가로등을 확인하는 단계;
    상기 배전함의 전원을 차단하는 단계;
    상기 배전함의 전원을 재투입하는 단계;
    상기 배전함의 전원이 재투입되는 것을 검출하는 단계;
    상기 배전함과 점등장치 간의 연결을 차단하여 상기 배전함으로부터 상기 점등장치로 공급되는 외부전원을 차단하는 단계;
    상기 고장난 가로등의 보수가 완료된 후, 상기 배전함으로부터 공급되는 외부전원을 상기 고장난 가로등으로 공급하여 보수가 안정적으로 수행되었는지를 확인하는 단계; 및
    상기 배전함의 전원을 차단하는 단계
    를 포함하는 가로등 보수 무점등 제어방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 배전함의 전원을 차단하는 단계 후,
    설정된 시간동안 상기 배전함의 재투입이 이루어지지 않은 경우 상기 배전함과 상기 점등장치를 전기적으로 연결하는 단계를 더 포함하는 가로등 보수 무점등 제어방법.
  14. 제 1 항의 가로등 보수 무점등 제어시스템을 이용한 가로등 보수 무점등 제어방법에 있어서,
    상기 배전함의 전원을 투입하여 복수의 가로등들 중 고장난 가로등을 확인하는 단계;
    상기 배전함의 전원을 차단하는 단계;
    상기 배전함의 전원을 재투입하는 단계;
    상기 배전함의 재투입 여부를 상기 무점등 제어장치를 통해 검출하는 단계;
    상기 무점등 제어장치를 통해 상기 배전함으로부터 상기 점등장치로 공급되는 외부전원을 차단하는 단계;
    상기 고장난 가로등의 보수가 완료된 후, 상기 배전함으로부터 공급되는 외부전원을 상기 고장난 가로등으로 공급하여 보수가 안정적으로 수행되었는지를 확인하는 단계; 및
    상기 배전함의 전원을 차단하는 단계
    를 포함하는 가로등 보수 무점등 제어방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 배전함의 전원을 차단하는 단계 후,
    설정된 시간동안 상기 배전함의 재투입이 이루어지지 않은 경우 상기 무점등 제어장치를 통해 상기 배전함과 상기 점등장치를 전기적으로 연결하는 단계를 더 포함하는 가로등 보수 무점등 제어방법.
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