KR100817890B1 - 전선로의 절연검출장치 및 절연검출방법 - Google Patents

전선로의 절연검출장치 및 절연검출방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전선로의 절연검출장치 및 절연검출방법에 관한 것이다.
본 발명은 전선로의 3상 각상의 전압성분을 검출하는 전압검출수단과; 전선로와 대지간에 흐르는 영상누설전류를 검출하는 영상변류기와, 상기 영상변류기에서 검출된 누설전류성분을 전압성분으로 변환하여 일정주파수 이하의 주파수성분 또는 상용주파수대역의 성분을 추출하는 누설전류검출수단과; 상기 전압검출수단의 3상 각상의 출력값과 상기 누설전류검출수단의 출력값의 위상차를 검출하는 위상비교수단과; 상기 누설전류검출수단의 출력값을 디지털성분으로 변환하는 아날로그/디지털변환부와; 각종 데이터를 읽고 출력시키는 연산제어부 및 입출력부로 구성된다.
본 발명에 의하면, 부하를 포함한 전선로와 대지간의 절연상태와 직접 관계되는 유효분 누설전류값 또는 절연상태에는 직접 관계되지 않지만 상시 존재하는 정전용량에 의한 무효분 누설전류값을 계산하여 전선로의 절연상태를 검출하고, 원격으로 제어할 수 있다.
전선로, 절연검출, 누설전류, 절연저항, 정전용량

Description

전선로의 절연검출장치 및 절연검출방법 {Insulation monitoring system ＆ Insulation detecting method for electric power supply system}
도 1은 종래의 누설전류감시방법을 설명한 결선도
도 2는 본 발명의 절연검출장치의 제1실시예의 연결결선도
도 3은 본 발명의 절연검출장치의 제2실시예의 연결결선도
도 4는 본 발명의 절연검출장치의 제3실시예의 연결결선도
도 5는 본 발명의 절연검출장치의 제4실시예의 연결결선도
도 6은 본 발명의 절연검출장치의 제5실시예의 연결결선도
도 7은 본 발명의 절연검출장치의 제6실시예의 연결결선도
도 8은 도 2 ∼도 7에 사용되는 절연검출장치의 제1실시예 불록도
도 9는 도 8에 사용되는 절연검출장치의 상세회로도
도 10은 도 2 ∼도 7에 사용되는 절연검출장치의 제2실시예 불록도
도 11은 도 10에 사용되는 절연검출장치의 상세회로도
도 12는 도 8 및 도 9에 사용되는 전압검출수단의 제1실시예의 상세회로도
도 13은 도 8 및 도 9에 사용되는 전압검출수단의 제2실시예의 상세회로도
도 14는 도 10 및 도 11에 사용되는 전압검출수단의 제1실시예의 상세회로도
도 15는 도 10 및 도 11에 사용되는 전압검출수단의 제2실시예의 상세회로도
도 16은 도 10 및 도 11에 사용되는 전압검출수단의 제3실시예의 상세회로도
도 17은 도 10 및 도 11에 사용되는 전압검출수단의 제4실시예의 상세회로도
도 18은 도 10 및 도 11에 사용되는 전압검출수단의 제5실시예의 상세회로도
도 19는 도 10 및 도 11에 사용되는 전압검출수단의 제6실시예의 상세회로도
도 20은 도 10 및 도 11에 사용되는 전압검출수단의 제7실시예의 상세회로도
도 21은 도 10 및 도 11에 사용되는 전압검출수단의 제8실시예의 상세회로도
도 22는 도 8 ∼ 도 11에 사용되는 누설전류검출수단의 다른 실시예의 상세회로도
도 23은 도 8 ∼도 11에 사용되는 절연검출장치 및 검출방법의 동작흐름 제1실시예.
도 24는 도 8 ∼도 11에 사용되는 절연검출장치 및 검출방법의 동작흐름의 제2실시예
도 25는 도 8 ∼도 11에 사용되는 절연검출장치 및 검출방법의 동작흐름의 제3실시예
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
1: 변압기 2:개폐기
3: 전선로 4: 부하
5: 접지선 6: 접지
8: 정전용량 9: 절연저항
10: 영상변류기 12,13,14: 전압검출선
20: 절연검출장치 30: 전압검출수단
31: 전압검출부 32: 상선택부
33: 전압필터부 40: 누설전류 검출수단
41: 전류/전압변환부 42: 증폭부
43: 전류필터부 50: 위상비교수단
51: 전압성분 파형정형부 52: 전류성분 파형정형부
53: 위상차검출부 60: 아날로그/디지털변환부
70: 연산제어부 80: 입출력수단
82: 입력부 84: 표시부
86: 기억부 90: 통신부
본 발명은 전선로의 절연검출장치 및 절연검출방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 부하를 포함한 3상 전선로의 대지간의 정전용량의 평형상태뿐만 아니라 불평형상태에서도 부하를 포함한 전선로의 절연저항 및 정전용량을 계산하여 절연상태를 정확하게 검출할 수 있는 절연검출장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 부하를 포함한 전선로와 대지간의 절연상태와 직접 관계 되는 유효분 누설전류(혹은 절연저항치) 또는 절연상태에는 직접 관계되지 않지만 상시 존재하는 정전용량에 의한 무효분 누설전류(혹은 정전용량치)를 계산하고 표시·경보 · 출력 및 통신부를 통한 원격 제어할 수 있다.
종래의 전선로의 부하를 포함한 절연상태를 감시하는 방법은 변압기의 2차측의 접지된 접지계통에 있어서, 도 1과 같이 접지선(5)에 흐르는 영상누설전류(Io)성분을 검출하거나, 부하와 전선로(3)의 대지간에 흐르는 영상누설전류(Io)를 검출하는 방법이 사용되어 왔다. 본 발명에서 "전선로"는 부하를 포함한 고압 배전선로와 저압 배전선을 모두 포함한 전력공급선로를 의미하고, "영상변류기"는 영상누설전류성분을 검출할 수 있는 변류기를 의미하고, 전압검출선은 와이어(wire)로 직접 연결하여 전압성분을 검출하거나 또는 비접촉 방식을 사용하여 전선로의 전압성분을 검출할 수 있는 것을 의미한다.
이 종래의 기술에 대해 좀 더 상세하게 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 전압을 변환하기 위한 변압기(1)와 개폐기(2)와 전선로(3)를 통해 부하(4)로 상용교류전압이 공급되고 있다.
도 1에서는 변압기(1)의 2차측이 와이(Y)결선으로 되어 있고, 와이결선의 중성점이 접지선(5)을 통해 접지(6)에 접지되어 있다. 전선로(3)와 대지간에는 절연상태와 직접 관계되는 절연저항(9) 성분에 의해 흐르는 유효분 누설전류(Ir)와 절연상태와는 직접 관계없지만 전선로(3)가 길거나 부하(4)의 입력단에 존재하는 노이즈필터와 같은 정전용량(8)성분에 의해 흐르는 무효분 누설전류(Ic)가 흐른다.
상기 두 가지 성분의 벡터합인 영상누설전류(Io=Ir+Ic)가 변압기의 접지선(5)을 통해 흐르게 된다. 이 영상누설전류(Io)성분을 변압기(1)의 2차측의 접지선(5)의 중간 또는 전선로(3)의 3상을 일괄로 통과시킨 영상변류기(10)의 2차측에서 검출되는 누설전류인 영상누설전류(Io)값만으로 절연상태를 검출하는 방법이 일반적으로 많이 사용되고 있다. 상기와 같은 영상누설전류(Io)값을 검출하는 방법을 사용하는 전기기기로는 누전차단기, 누전경보기, 누전검출기, 지락검출기 등이 있다.
도 1에 도시된 종래의 영상누설전류(Io)값만으로 검출하는 방법은 전선로(3) 또는 부하(4)와 대지간의 정전용량(8)이 3상간 불평형이 크면 절연상태와는 직접관계 없는 정전용량(8)성분에 의한 무효분 누설전류(Ic)가 커지게 되므로 절연저항(9)이 작은 즉 절연상태가 양호한 전선로에서도 영상누설전류(Io)가 크게 검출되어 절연상태가 나쁜 것으로 표시되거나, 정전용량(8)성분에 의한 무효분 누설전류(Ic)의 크기에 따라 일정한 절연저항(9)성분에 의한 유효분 누설전류(Ir)가 흘러도 영상변류기(10)의 자계특성으로 인하여 작은 유효분 누설전류(Ir)는 무효분 누설전류(Ic)의 크기에 따라 검출되어지는 영상누설전류(Io)는 달라지므로 정확하게 절연검출을 할 수 없다는 문제점이 있다.
따라서, 3상 전선로에 있어 전선로와 대지간에 존재하는 정전용량의 평형상태뿐만 아니라 불평형상태에서도 정확하게 부하(4)를 포함한 전선로(3)의 대지간의 절연상태를 감시할 수 있는 절연검출장치 및 절연검출방법이 요구되어 왔다.
본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 부하를 포함한 3상 전선로의 대지간의 정전용량의 평형상태뿐만 아니라 불평형상태에서도 부하를 포함한 전선로의 절연상태를 정확하게 검출할 수 있는 절연 검출장치를 제공하는 데에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 전선로와 대지간의 절연상태와 직접 관계되는 유효분 누설전류(혹은 절연저항치) 또는 절연상태에는 직접 관계되지 않지만 상시 존재하는 정전용량에 의한 무효분 누설전류(혹은 정전용량치)를 계산 표시, 경보알람 출력 및 통신부를 통한 원격 제어할 수 있는 절연검출장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 또 다른 목적은 부하를 포함한 3상 전선로의 대지간의 정전용량의 평형상태뿐만 아니라 불평형상태에서도 부하를 포함한 전선로의 절연상태를 정확하게 검출할 수 있는 절연검출방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 절연검출장치는 부하를 포함한 전선로의 3상 각상의 전압성분을 일정한 크기로 변환하여 일괄적으로 3상 각상의 전압을 취출하는 전압검출수단과; 전선로와 대지간에 흐르는 영상누설전류를 검출하는 영상변류기와, 상기의 영상변류기에서 검출된 누설전류성분을 전압성분으로 변환하여 일정주파수이하의 주파수성분 또는 상용주파수대역의 성분을 추출하는 누설전류검출수단과; 상기 전압검출수단의 3상 각상의 출력값과 상기 누설전류검출수단의 출력값의 위상차를 검출하는 위상비교수단과; 상기 누설전류검출수단의 출력값의 아날로그 성분을 디지털성분으로 변환시키는 아날로그/디지털변환부와; 각종 데이터를 읽고 출력시키고 연산과 제어기능을 가진 연산제어부 및 각종 데이터를 입력하고 표시하는 입출력부를 포함하여 구성하고, 절연상태를 검출하는 것을 특징으로 한다.
상기 누설전류검출수단은 전선로와 대지간의 누설전류를 검출하는 영상변류기와, 상기의 영상변류기에서 검출된 누설전류성분을 전압성분으로 변환하는 전류/전압변환부와, 상기 전류/전압변환부에서 변환된 누설전류성분을 증폭하는 증폭부와, 상기 증폭부에서 증폭된 누설전류성분에서 일정한 주파수이하의 주파수 성분 또는 상용주파수 대역의 성분을 추출하는 전류필터부로 구성된다.
상기 전압검출수단은 부하를 포함한 전선로의 3상 각상의 전압성분을 일정한 크기로 변환하여 3상 전압을 일괄적으로 검출하는 전압검출부와, 상기 전압검출부에서 변환된 전압성분에서 일정한 주파수이하의 주파수성분 또는 상용주파수 대역의 성분을 추출하는 전압필터부로 구성된다.
상기 위상비교수단은 상기 전압검출수단에서 출력되어지는 전압성분의 파형을 정형시키기 위한 전압성분파형정형부와, 상기 누설전류검출수단에서 출력되어지는 누설전류성분의 파형을 정형시키기 위한 전류성분파형정형부와, 상기 전류성분파형정형부의 출력성분을 상기 전압성분파형정형부의 출력성분에 대한 위상차를 검출하는 위상차검출부로 구성된다.
상기 전압검출부는 3상 전선로의 각상과 대지간의 동일한 임피던스를 가지는 저항 또는 콘덴서 또는 트랜스로 중 어느 하나로 구성된다.
상기 입출력수단은 각종 데이터를 입력하는 입력부와, 각종 데이터를 표시 및 출력하는 표시부와, 각종 데이터를 저장하는 기억부로 구성된다.
또한, 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 절연검출장치는 부하를 포함한 전선로의 전압성분을 일정한 크기로 변환하여 순차적으로 3상을 1상씩 각상의 전압성분을 취출하는 전압검출수단과; 전선로와 대지간에 흐르는 영상누설전류를 검출하는 영상변류기와, 상기의 영상변류기에서 검출된 누설전류성분을 전압성분으로 변환하여 일정 주파수이하의 주파수성분 또는 상용주파수 대역의 성분을 추출하는 누설전류검출수단과; 상기 전압검출수단의 3상 각상의 출력값과 상기 누설전류검출수단의 출력값의 위상차를 검출하는 위상비교수단과; 상기 누설전류검출수단의 출력값의 아날로그 성분을 디지털성분으로 변환시키는 아날로그/디지털변환부와; 각종 데이터를 읽고 출력시키고 연산과 제어기능을 가진 연산제어부 및 각종 데이터를 입력하고 표시하는 입출력부를 표시하는 입출력부를 포함하여 구성하여, 절연상태를 검출하는 것을 특징으로 한다.
상기 전압검출수단은 부하를 포함한 전선로의 3상 각상의 전압성분을 검출하여 일정한 크기로 변환하는 전압검출부와, 상기 전압검출부에서 변환된 전압성분에서 3상중 1상의 전압성분만 선택하는 상선택부와, 상기 상선택부에서 선택되어진 상의 전압성분을 일정한 주파수이하의 주파수성분 또는 상용주파수 대역의 성분을 추출하는 전압필터부로 구성된다.
상기 누설전류검출수단은 전선로와 대지간의 누설전류를 검출하는 영상변류기와, 상기의 영상변류기에서 검출된 누설전류성분을 전압성분으로 변환하는 전류/전압변환부와, 상기 전류/전압변환부에서 변환된 누설전류성분에서 일정한 주파수 이하의 주파수성분 또는 상용주파수대역의 성분을 추출하는 전류필터부와, 상기 전 류필터부에서 추출된 누설전류성분을 증폭하는 증폭부로 구성된다.
또한, 본 발명의 절연검출장치는 외부에서 원격으로 감시할 수 있는 통신부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 절연검출방법은 전선로의 대지간 정전용량의 평형상태 뿐만 아니라 불평형상태에서도 전선로의 절연상태를 검출할 수 있는 전선로의 절연검출방법에 있어서, 절연검출장치의 입력부에서 각종 Data설정을 하는 단계와;
상기 입력부에 의해 설정되어진 각종 Data 또는 기억부에 미리 저장되어 진 각종 Data 또는 외부 원격지에서 통신부를 통해 입력되어지는 각종 Data를 읽는 각종 Data를 읽는 단계와;
영상변류기의 2차측에서 검출되어지는 영상누설전류성분의 누설전류검출수단(40)에서 검출되어지는 누설전류성분(Io1), 전압검출수단에 의하여 주파수성분만 추출한 3상 각상별 전압성분(Vf), 전압검출수단(30)에서 출력되어지는 3상 각상별 전압성분(Vf)에 대한 누설전류성분(Io1)의 위상차(θ)를 검출하는 단계와;
각상별 누설전류성분(Io1)의 동상분과 90도 위상분을 계산하는 단계와;
각상별 90도분 제로값을 계산하는 단계 또는/및 각상별 동상분 제로값을 계산하는 단계와;
상기 각상별 동상분 제로값 계산단계 또는/및 상기 각상별 90도 제로값 계산단계에서 계산되어 기억부에 저장된 각상별 유효분 누설전류 또는 무효분 누설전류에 대한 계산Data 검증단계와;
상기 계산Data 검증단계에서 재계산된 조합 및 각상별Io1,θ,Vf검출 단계의 데이터를 외부로 출력하는 표시단계로 구성된다.
본 발명의 제 1절연검출방법은 전선로와 대지간의 정전용량에 의한 무효분 누설전류가 3상 각상에 있어 영(제로)이 되는 무효분 제로 누설전류값을 계산하여 절연저항에 의한 유효분 누설전류치 또는 정전용량에 의한 무효분 누설전류치를 검출하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 제 2절연검출방법은 전선로와 대지간의 절연저항에 의한 유효분 누설전류가 3상 각상에 있어 영(제로)이 되는 유효분 제로 누설전류값을 계산하여 절연저항에 의한 유효분 누설전류치 또는 정전용량에 의한 무효분 누설전류치를 검출하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 제 3절연검출방법은 전선로와 대지간의 절연저항에 의한 유효분 누설전류와 정전용량에 의한 무효분 누설전류가 3상 각상에 있어 영(제로)이 되는 유효분 제로 누설전류값과 무효분 제로 누설전류값을 계산하여 절연저항에 의한 유효분 누설전류치 또는 정전용량에 의한 무효분 누설전류치를 검출하는 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 절연검출장치의 제1실시예의 연결결선도이고, 도 3은 본 발명의 절연검출장치의 제2실시예의 연결결선도이고, 도 4는 본 발명의 절연검출장 치의 제3실시예의 연결결선도이고, 도 5는 본 발명의 절연검출장치의 제4실시예의 연결결선도이고, 도 6은 본 발명의 절연검출장치의 제5실시예의 연결결선도이고, 도 7은 본 발명의 절연검출장치의 제6실시예의 연결결선도이다.
도 8은 도 2~도 7에 사용되는 절연검출장치의 제1실시예 불록도이고, 도 9는 도 8에 사용되는 절연검출장치의 상세회로도이며, 도 10은 도 2~도 7에 사용되는 절연검출장치의 제2실시예 불록도이고, 도 11은 도 10에 사용되는 절연검출장치의 상세회로도이다.
도 12는 도 8 및 도 9에 사용되는 전압검출수단의 제1실시예의 상세회로도이고, 도 13은 도 8 및 도 9에 사용되는 전압검출수단의 제2실시예의 상세회로도이고, 도 14는 도 10 및 도 11에 사용되는 전압검출수단의 제1실시예의 상세회로도이고, 도 15는 도 10 및 도 11에 사용되는 전압검출수단의 제2실시예의 상세회로도이고, 도 16은 도 10 및 도 11에 사용되는 전압검출수단의 제3실시예의 상세회로도이고, 도 17은 도 10 및 도 11에 사용되는 전압검출수단의 제4실시예의 상세회로도이고, 도 18은 도 10 및 도 11에 사용되는 전압검출수단의 제5실시예의 상세회로도이고, 도 19는 도 10 및 도 11에 사용되는 전압검출수단의 제6실시예의 상세회로도이고, 도 20은 도 10 및 도 11에 사용되는 전압검출수단의 제7실시예의 상세회로도이고, 도 21은 도 10 및 도 11에 사용되는 전압검출수단의 제8실시예의 상세회로도이며, 도 22는 도 8~도 11에 사용되는 누설전류검출수단의 다른 실시예의 상세회로도이다. 도 23 내지 도 25는 도 8~도 11에 사용되는 본 발명의 실시예의 동작흐름도이다.
도 2는 변압기(1)의 2차측 결선이 와이(Y)이고, 중성점이 접지되고, 전선로(3)의 전압성분을 검출하기 위한 전압검출선(12,13,14)을 사용하여 대지간의 상전압을 검출하고, 전선로(3)의 대지간에 흐르는 영상누설전류성분를 검출하기 위한 영상변류기(10)가 전선로(3)의 중간에 설치되고 있는 실시예이다. 도 3은 도 2와 거의 유사한 실시형태이지만 전선로(3)의 대지간에 흐르는 영상누설전류성분을 검출하기 위한 영상변류기(10)가 변압기(1)의 중성점의 접지선(5)의 중간에 설치되고 있는 실시예이다.
도 4는 도 2와 거의 유사한 실시형태로 변압기(1)의 중성상(N상)이 함께 포설되어 있는 3상4선식에서도 실시할 수 있다는 것을 설명하기 위한 실시예이고, 도 5는 변압기(1)의 2차측 결선이 델타(Δ)이지만 T상이 일단 접지된 실시예로 전압검출선(12,13,14)의 연결위치가 영상변류기(10)보다 부하측방향에서도 실시할 수 있다는 것도 설명하기 위한 실시예이다. 도 6은 변압기(1)의 2차측 결선이 델타(Δ)이고 비접지방식의 실시예이고, 도 7은 도 2와 거의 유사한 실시예이지만 도 2에서는 상전압을 검출하는 방식이지만 도 7의 실시예는 전압검출선(12,14)을 사용하여 선간전압을 검출하는 실시형태이다.
상기 도 2 ~ 도 7과 같이 6가지의 실시형태만을 표시하였지만, 후기에 설명하는 전압검출수단(30)의 실시 예와 같이 3상중 1상의 전압성분만 검출하여 나머지 2개의 전압성분은 위상을 120도씩 쉬프트하는 실시예가 있을 수 있고, 3상중 2상의 전압성분을 검출하고 나머지 1개의 전압성분은 위상을 120도(또는 -120도) 쉬프트하는 실시예가 있을 수 있고, 상전압을 검출하는 대신에 선간전압을 검출하는 실시예가 있을 수 있고, 변압기(1)의 중성점과 접지(6)사이에 지락전류의 크기를 제한하기 위해 저항이 설치되는 저항접지방식에서도 적용 실시할 수 있는 등 여러 가지 실시형태를 달리 할 수 있다.
도 8 ~ 도 11은 도 2 ~ 도 7의 절연검출장치(20)의 실시예의 상세회로도로써, 도 8 ~ 도 9는 3상의 전선로(3)의 대지간의 3상 전압성분이 위상비교수단(50)에 입력되어지는 실시예이고, 도 10 ~ 도 11은 3상의 전선로(3)의 대지간의 3상 전압성분을 연산제어부(70)에서의 RST전압제어신호에 의해 1상씩 순차적으로 위상비교수단(50)에 입력되어지는 실시예이다.
도 12 ~ 도 13은 도 8 ~ 도 9의 전압검출수단(30)의 실시예의 상세회로도로써, 전선로(3)의 3상 각상의 전압성분이 전압검출선(12,13,14)을 통해 입력되어지면 도 12에서는 각상마다 저항 Rv1과 Rv2를 사용하여 전압을 분할한다. 도 13에서는 트랜스(TR)를 사용하여 일정한 전압으로 낮추어 전선로(3)의 전압성분을 검출하고, 상기에서 검출된 전압성분을 일정 주파수이하의 주파수성분 또는 상용주파수 대역의 성분을 취출하기 위한 전압필터부(33)로 구성되는 실시예를 2가지만 나타냈지만 저항대신에 다음에 설명하는 도 16에서의 실시형태와 같이 콘덴서를 사용하는 실시예와 상기에서 검출하는 전선로(3)의 상전압성분대신에 선간전압성분을 검출하는 실시형태도 있을 수 있다.
도 14 ~ 도 21은 도 10 ~ 도 11의 전압검출수단(30)의 실시예의 상세회로도로써, 3상 또는 단상 전압성분을 검출하는 여러 가지의 실시형태를 나타냈지만, 선간전압성분을 검출하는 실시형태가 있을 수 있고, 240도이상부(312)대신에 위상을 -120도 쉬프트 시킬 수 있는 실시형태가 있을 수 있는 등 여러 가지 실시형태를 고려 할 수 있다. 상기 도 14 ~ 도 21에 대해 설명을 추가하면, 도 14에서는 전선로(3)의 3상 각상의 전압성분이 전압검출선(12,13,14)을 통해 입력되어지면 각상마다 저항 Rv1과 Rv2를 사용하여 전압을 분할하고, 연산제어부(70)에서 출력되는 RST전압제어신호에 의해 3상 RST상중 한 개씩의 상을 선택하기 위해 스위치(sw1)와 같이 구성된 상선택부(32)에 의해 전선로(3)의 전압성분을 검출하고, 상기의 상선택부(32)에서 검출된 3상중 한 개의 전압성분을 일정 주파수이하의 주파수성분 또는 상용주파수 대역의 성분을 취출하기 위한 전압필터부(33)로 구성되는 실시예다. 도 15는 도 14의 실시예의 저항대신에 트랜스(TR)를 사용하여 전압을 분할하는 실시예이고, 도 16은 도 14의 실시예의 저항대신에 콘덴서(Cv1, Cv2)를 사용하여 전압을 분할하는 실시예이고, 도 17은 도 15의 실시예에 저항(Rv)을 트랜스(TR)의 2차측과 접지간에 설치한 실시예이고, 도 17에서 저항(Rv)대신 콘덴서를 사용하는 실시예도 있을 수 있다.
도 18은 전선로(3)의 3상 각상의 전압성분이 전압검출선(12,13,14)을 통해 입력되어지면 트랜스(TR)를 통해 일정한 전압으로 낮추고, 연산제어부(70)에서 출력되는 RST전압제어신호에 의해 3상 RST상중 한 개씩의 상을 선택하기 위한 상선택부(32)에 의해 선택되어진 상의 저항(Rv1)과 접지에 연결된 저항(Rv2)에 의해 다시 전압을 분할한 전압성분을 상기의 전압필터부(33)에서 일정 주파수이하 주파수성분 또는 상용주파수 대역의 성분을 취출하기 위한 전압필터부(33)가 결합된 실시예이다.
도 19는 도 18의 실시예의 트랜스(TR)를 사용하지 않는 실시예로 본 실시예에 사용되는 저항(Rv1)값은 상기의 도 12 ~ 도 18에 사용되는 저항(Rv1)값보다는 높은 저항치를 사용하는 것이 바람직하다. 도 20 ~ 도 21은 전선로(3)의 전압성분을 검출하기 위해 1상의 전압성분만 검출하여 상기의 전압검출부(31)에서 검출되어진 전압성분을 120도 및 240도 위상을 쉬프트하여 다른 두개의 상의 전압성분을 검출하는 실시예다. 도 20에서는 전선로(3)의 전압성분을 검출하기 위해 1개의 전압검출선(12)을 통해 입력된, 예를 들어, R상의 전압성분을 전압검출선(12)과 접지간에 접속된 저항 2개(Rv1, Rv2)를 사용하여 분할된 R상의 전압성분이 상선택부(32)의 a에 접속되고, 나머지 두개의 S상과 T상의 전압성분은 상기의 R상의 전압성분을 120도 위상을 쉬프트하기 위한 120도이상부(311)와 240도 위상을 쉬프트하기 위한 240도이상부(312)를 사용하고, 상기의 120도이상부(311)에서 출력되어지는 R상의 전압성분과 120도 위상차를 가지는 전압성분은 상기의 상선택부(32)의 b에 접속된다. 상기 240도이상부(312)에서 출력되어지는 R상의 전압성분과 240도 위상차를 가지는 전압성분은 상기의 상선택부(32)의 c에 접속되고, 연산제어부(70)에서 출력되는 RST전압제어신호에 의해 3상 RST상중 한 개씩의 상을 선택하기 위해 스위치(sw1)와 같이 구성된 상선택부(32)에 의해 전선로(3)의 전압성분을 검출하고, 상기의 상선택부(32)에서 검출된 3상중 한 개의 전압성분을 일정 주파수이하의 주파수성분 또는 상용주파수 대역의 성분을 취출하기 위한 전압필터부(33)로 구성되는 실시예로 저항(Rv1, Rv2)값은 높은 저항치를 가지는 것이 바람직하다.
도 21은 도 20의 저항(Rv1, Rv2)대신에 콘덴서(Cv1, Cv2)를 사용하는 점이 다르고 나머지는 동일한 실시예로 콘덴서(Cv1, Cv2)의 값은 용량이 작은 값을 사용하는 것이 바람직하다. 본 실시예의 도면에는 표기하지 않았지만, 상기 도 20과 도 21에서는 120도이상부(311)와 240도이상부(312)를 사용하였지만, 240도이상부(312)대신에 -120도 위상을 쉬프트 시키는 -120도이상부를 사용하는 실시예도 있을 수 있다. 2개의 전압검출선을 사용하여 두개의 상전압 또는 선간전압을 검출하여 전선로(3)의 전압성분을 검출하는 실시예도 있을 수 있다는 사실은 본 발명에 관련되는 분야의 통상의 지식을 가진 기술자라면 쉽게 실시할 수 있을 것이다.
도 22는 도 8 ~ 도 11의 누설전류검출수단(40)의 다른 실시예의 상세회로도로써 도 9와 도 11에서는 누설전류검출수단(40)이 전류/전압변환부(41)와 증폭부(42)와 전류필터부(43)순서로 구성되어 있다. 반면에, 도 22에서는 누설전류검출수단(40)이 전류/전압변환부(41)와 전류필터부(43)와 증폭부(42)순서로 구성되는 차이가 있는 실시예이지만 전류/전압변환부(41)와 증폭부(42)의 기능을 함께 구현한 실시예가 있을 수 있다. 상기 전류/전압변환부(41)의 누설전류검출수단(40)내부에 실시하지 않고 영상변류기(10)의 2차권선에 내장시키는 실시예도 있을 수 있는 등 여러 가지 실시형태를 고려할 수 있다.
도 23 내지 도 25는 도 8 ~ 도 11의 본 발명의 절연검출장치(20)의 동작을 설명 또는 본 발명의 절연검출방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
본 발명의 도 2와 도 8과 도 9와 도 23에 대해 먼저 설명한다. 도 2에 있어서, 변압기(1)는 전압을 변환하기 위한 변압기로 개폐기(2)를 통하여 전선로(3)에 전력을 공급한다. 도면부호 5는 안전을 위하여 변압기(1)의 중성점을 접지(6)에 연결하기 위한 접지선이다. 한편 개폐기(2) 및 전선로(3)를 통해 부하(4)로 전력이 공급되고 있는 상태에서 부하(4)를 포함한 전선로(3)와 대지간에는 3상 각각 대지간에 절연열화에 직접 관계되는 절연저항(9)을 통해 대지로 유효분 누설전류(Ir)가 흐른다.
상기 유효분 누설전류(Ir)는 R상과 대지간의 절연저항(Rr)에 흐르는 Irr과 S상과 대지간의 절연저항(Rs)에 흐르는 Irs와 T상과 대지간의 절연저항(Rt)에 흐르는 Irt의 벡터합인 Ir=Irr+Irs+Irt이다. 그리고 부하(4)를 포함한 전선로(3)와 대지간에는 3상 각각 대지간에 절연열화와는 직접 관계없지만 전선로(3)가 길거나 부하(4)의 입력단에 노이즈를 저감하기 위한 노이즈필터와 같은 설비에 의해 발생하는 정전용량(8)을 통해 대지로 무효분 누설전류(Ic)가 흐른다. 상기 무효분 누설전류(Ic)는 R상과 대지간의 정전용량(Cr)에 흐르는 Icr과 S상과 대지간의 정전용량(Cs)에 흐르는 Ics와 T상과 대지간의 정전용량(Ct)에 흐르는 Ict의 벡터합인 Ic=Icr+Ics+Ict이다. 따라서 전선로(3)과 대지간에 흐르는 누설전류인 영상누설전류(Io)는 상기의 유효분 누설전류(Ir=Irr+Irs+Irt)와 상기 무효분 누설전류(Ic=Icr+Ics+Ict)의 벡터합(Io=Ir+Ic)으로 나타낸다.
상기 영상누설전류(Io)의 성분과 전선로(3)의 대지간의 각상의 전압성분을 알면 전선로(3)의 절연상태인 유효분 누설전류(Ir)와 절연상태와는 직접관계 없지만 전선로(3)와 대지간에 흐르는 무효분 누설전류(Ic)를 계산할 수 있다.
상기 영상누설전류(Io)성분을 검출하기 위해 ZCT와 같은 영상변류기(10)에서 검출하고, 또한 전선로(3)의 대지간 3상 각상의 전압성분을 검출하기 위해 전압검출선(12,13,14)을 사용한다. 상기 전압검출선(12,13,14)과 상기 영상변류기(10)의 2차측이 도 8에 도시되어 있는 절연검출장치(20)에 연결된다.
(제 1실시예)
도 8은 도 2 ~ 도 7에 사용되는 절연검출장치의 제 1실시예 블록도이다.
본 발명의 절연검출장치(20)는 전선로(3)의 대지간 전압성분을 검출하여 일정한 크기로 변환하여 일정주파수 이하의 주파수성분 또는 일정대역의 주파수성분을 취출하는 전압검출수단(30)과; 부하(4)를 포함한 전선로(3)의 대지간의 영상누설전류(Io)를 검출하는 영상변류기(10)의 2차측에서 검출된 영상누설전류(Io)성분을 전압성분으로 변환하여 증폭 및 일정한 주파수 이하의 주파수 성분 또는 상용주파수 대역의 성분을 취출하는 누설전류검출수단(40)과; 상기 전압검출수단(30)의 3상 각상에 대한 출력값과 상기 누설전류검출수단(40)의 출력값의 위상차를 비교하기 위한 위상차비교수단(50)과; 상기 누설전류검출수단(40)의 출력값의 아날로그 성분을 디지털 성분으로 변환하기 위한 아날로그/디지털변환부(60)와; 각종 데이터를 읽고 출력시키고 연산과 제어기능을 가진 연산제어부(70)와; 각종 데이터를 입력하고 표시하는 입출력수단(80) 및 외부에서 원격감시하기 위한 통신부(90)를 포함하여 구성된다. 상기 입출력수단(80)은 입력부(82)와, 표시부(84)와, 기억부(86)로 구성된다.
도 9에 의하면, 부하를 포함한 전선로(3)의 3상 전압성분을 검출하기 위한 전압검출수단(30)은 전압검출선(12,13,14)에 의해 검출된 3상 전압성분을 일정한 크기로 변환하기 위한 전압검출부(31)와, 상기 전압검출부(31)에서 변환된 3상 전압성분에서 일정한 주파수이하의 주파수 성분 또는 상용주파수 대역의 성분을 추출하기 위한 전압필터부(33)로 구성되고, 상기 누설전류검출수단(40)은 부하(4)를 포함한 전선로(3)의 대지간의 영상누설전류(Io)성분을 검출하는 영상변류기(10)의 2차측에서 검출된 누설전류성분을 전압성분으로 변환하기 위한 전류/전압변환부(41)와, 상기 전류/전압변환부(41)에서 변환된 누설전류성분(Ia)을 증폭하기 위한 증폭부(42)와, 상기 증폭부(42)에서 증폭된 영상누설전류(Io)성분에 해당 하는 누설전류성분에서 일정한 주파수이하의 주파수 성분 또는 상용주파수 대역의 주파수 성분을 추출하기 위한 전류필터부(43)로 구성되고, 상기 위상비교수단(50)은 상기 전압검출수단(30)에서 출력되어지는 3상 각상의 전압성분의 파형을 정형시키기 위한 전압성분 파형정형부(51)와, 상기 누설전류검출수단(40)에서 출력되어지는 영상누설전류(Io)성분에 해당하는 누설전류성분(Io1)의 파형을 정형시키기 위한 전류성분 파형정형부(52)와, 상기 전압성분 파형정형부(51)의 출력에 대한 상기 전류성분 파형정형부(52)의 출력의 위상차를 검출하기 위한 위상차검출부(53)로 구성되며 상기 도 8에서는 상기 아날로그/디지털변환부(60)로 입력되어지는 값이 상기 누설전류검출수단(40)의 출력값만이었지만, 상기 도 9에서는 상기 아날로그/디지털변환부(60)로 입력되어지는 값이 상기 누설전류검출수단(40)의 출력값과 전압성분의 크기를 추가로 검출하기 위해 상기 전압검출수단(30)의 출력값 2개의 아날로그 성분이 입력된다.
따라서, 상기에서 기술한 아날로그/디지털변환부(60)에 입력되는 성분의 수가 2개인 경우는 전선로(3)의 전압성분값을 읽고 누설전류값만 아니라 절연저항치 계산에도 사용하는 경우이고. 1개인 경우는 누설전류값만 계산하고 절연저항치는 계산하지 않는 경우의 실시 예에 따라 다르지만, 본 발명에서의 실시예에서는 절연상태의 감시에 필요한 여러 가지 값으로 표현하기 위해 절연저항치의 계산까지 시행하는 실시예에 대해 설명한다.
이하, 절연검출장치(20)의 제1실시예인 도 9와 절연검출장치(20)의 동작흐름도인 도 23을 근거로 상세하게 설명한다.
도 23에 도시된 본 발명의 제 1절연검출방법은 전선로의 대지간 정전용량의 평형상태 뿐만 아니라 불평형상태에서도 전선로의 절연상태를 검출할 수 있는 전선로의 절연검출방법에 있어서, 절연검출장치의 입력부에서 각종 Data설정을 하는 단계와;
상기 입력부에 의해 설정되어진 각종 Data 또는 기억부에 미리 저장되어 진 각종 Data 또는 외부 원격지에서 통신부를 통해 입력되어지는 각종 Data를 읽는 각종 Data를 읽는 단계와;
영상변류기의 2차측에서 검출되어지는 영상누설전류성분의 누설전류검출수단(40)에서 검출되어지는 누설전류성분(Io1), 전압검출수단에 의하여 주파수성분만 추출한 3상 각상별 전압성분(Vf), 전압검출수단(30)에서 출력되어지는 3상 각상별 전압성분(Vf)에 대한 누설전류성분(Io1)의 위상차(θ)를 검출하는 단계와;
각상별 누설전류성분(Io1)의 동상분과 90도 위상분을 계산하는 단계와;
각상별 90도분 제로값을 계산하는 단계와;
상기 각상별 90도 제로값 계산단계에서 계산되어 기억부에 저장된 각상별 유효분 누설전류 또는 무효분 누설전류에 대한 계산Data 검증단계와;
상기 계산Data 검증단계에서 재계산된 조합 및 각상별Io1,θ,Vf검출 단계의 데이터를 외부로 출력하는 표시단계로 구성된다.
도 9와 도 23에 도시된 바와 같이, 절연검출장치(20)의 기억부(86)에 저장된 주요 흐름에서 키패드나 스위치와 같은 부품으로 절연검출장치(20)에서 사용되어지는 각종 Data, 예를 들면 복수개의 절연검출장치(20)가 설치되어 있는 경우에 각 절연검출장치(20)별의 번호Address, 경보설정치 등과 같은 Data를 설정할 수 있는 기능을 가진 입력부(82)에서의 각종 Data설정(100)이 실행된다. 다음에 입력부(82)에 의해 설정되어진 각종 Data 또는 기억부(86)에 미리 저장되어 진 각종 Data 또는 외부 원격지에서 통신부(90)를 통해 입력되어지는 각종 Data를 읽는 각종 Data읽음(110)의 동작이 실행된다.
다음에 각상별Io1,θ,Vf검출(120)이 실행되게 되면, 상기의 도 8 ~ 도 9의 영상변류기(10)의 2차측에서 검출되어지는 영상누설전류성분(Io)은 전류를 전압으로 변환하는 전류/전압변환부(41)에서 전압성분으로 변환되어지고 증폭부(42)에서 증폭시키고 전류필터부(43)에서 일정 주파수이하의 주파수 성분 또는 상용주파수 대역의 주파수성분을 추출한 영상누설전류에 해당하는 성분(Io1)을 아날로그/디지 털변환부(60) 및 위상비교수단(50)으로 출력된다. 상기 아날로그/디지털변환부(32)로 입력된 영상누설전류에 해당하는 성분(Io1)값은 디지털값으로 변환되어 연산제어부(70)에서 읽고 기억부(86)에 저장된다.
그리고, 앞에서 설명한 바와 같이 전압검출선(12,13,14)에 의해 입력되어지는 전선로(3)와 대지간의 3상 각상의 전압성분은 도 12 ~ 도 13에 도시되어 있는 실시예 또는 다른 실시예의 도 16과 같은 전압검출부(31)에서 저항이나 콘덴서 또는 트랜스를 사용하여 절연검출장치(20)에서 사용가능한 전압으로 분할되고, 전압필터부(33)에서 일정한 주파수이하의 주파수성분 또는 상용주파수 대역의 주파수 성분을 추출한 3상 각상에 대한 Vf(R상은 Vf_r,S상은 Vf_s, T상은 Vf_t)값을 위상비교수단(50) 및 아날로그/디지털변환부(60)로 출력된다. 상기 아날로그/디지털변환부(60)로 입력된 3상 각상의 대지간 전압성분(Vf)값을 디지털값으로 변환하여 연산제어부(70)에서 읽고 기억부(86)에 저장한다.
상기 위상비교수단(50)으로 입력된 3상 각상의 대지간의 3개의 전압성분(Vf_r,Vf_s,Vf_t)을 전압성분 파형정형부(51)에서 각각 파형을 정형시킨 값과 상기의 누설전류검출수단(40)에서 출력되어진 영상누설전류성분에 해당하는 1개의 누설전류성분(Io1)을 전류성분 파형정형부(52)에서 파형을 정형시킨 값을 사용하여, 위상차검출부(53)에서는 상기 전압성분 파형정형부(51)에서 출력되어지는 3개의 3상 각상별 전압성분에 대한 상기 전류성분 파형정형부(52)에서 출력되어지는 1개의 누설전류성분과의 3개의 위상차 즉 R상 전압성분(Vf_r)에 대한 누설전류성분(Io1)의 위상차 θr와 S상 전압성분(Vf_s)에 대한 누설전류성분(Io1)의 위상차 θs와 T상 전압성분(Vf_t)에 대한 누설전류성분(Io1)의 위상차θt를 각각 검출하고 연산제어부(70)에서 읽고 기억부(83)에 저장한다.
앞에서 설명한 Vf,Io,θ의 값의 계산에 대해 예를 들어 설명한다. 설명을 쉽게 하기 위해 상기의 영상변류기(10)를 포함한 누설전류검출수단(40)의 증폭관련 계수는 1이고, 전압검출수단(30)의 증폭관련 계수는 0.001(즉 1/1000)이라 가정하면,
3상 전선로(3)와 대지간 전압은 220V, 주파수는 60Hz이고 3상 각상과 대지간의 절연저항에 흐르는 누설전류 즉 R상은 Irr=1mA, S상은 Irs=40mA, T상은 Irt=1mA이고, 3상 각상과 대지간의 정전용량에 흐르는 누설전류 즉 R상은 Icr=60mA, S상은 Ics=20mA, T상은 Ict=20mA이다.
상기 각상별Io1,θ,Vf검출(120)흐름에서 검출되어져 기억부(86)에 저장된 값들은 Io1은 76.3mA이고, Vf_r,Vf_s,Vf_t는 220mV이고, θr은 104.8이고,θs는 -15.2이고, θt는 -135.2이다.
다음에 각상별 Io1의 동상분과 90도위상분계산(130)이 실행되면, 상기 각상별Io1,θ,Vf검출(120)에서 검출되어 기억부(86)에 저장된 Io1과 θr,θs,θt값을 읽고 3상의 각상에 대해 영상누설전류에 해당하는 누설전류Io1의 전압에 대한 동상분(cosθ)과 전압에 대한 90도 위상분(sinθ)값을 계산하여 기억부(86)에 저장한다. 좀 더 상세하게 설명하면 R상의 동상분누설전류(Io1rr)는 Io1 x cosθr이고, R상의 90도위상분누설전류(Io1cr)는 Io1 x sinθr이고, S상의 동상분누설전류(Io1Rs)는 Io1 x cosθs이고, S상의 90도위상분누설전류(Io1cs)는 Io1 x sinθs이고, T상의 동상분누설전류(Io1rt)는 Io1 x cosθt이고, T상의 90도위상분누설전류(Io1ct)는 Io1 x sinθt로 계산되어 진다.
상기의 예를 들어 설명한 값을 치환하여 대략 계산하면 다음과 같이 Io1rr=-19.5mA, Io1cr=73.8mA, Io1rs=73.6mA, Io1cs=-20.0mA, Io1rt=-54.1mA, Io1ct=-53.8mA으로 R상 전압에 대한 영상누설전류(Io)는 -19.5+j73.8(mA)이고, S상 전압에 대한 영상누설전류(Io)는 73.6-j20(mA)이고, T상 전압에 대한 영상누설전류(Io)는 -54.1-j53.8(mA)로 표현할 수 있을 것이다.
다음 동작흐름인 각상별90도분제로값계산(140)에 대해 설명하기 전에, 상기 값들에 대해 3상 각상에 대한 전압에 대한 동상분 누설전류치와 전압에 대한 90도위상분 누설전류치들과의 함수관계에 대해 먼저 설명한다. 부하(4)를 포함한 전선로(3)의 대지간에 흐르는 영상누설전류(Io)성분을 식 1과 같이 표시할 수 있고, 다음에 식 1의 3상 전압성분에 대한 영상누설전류를 R상의 전압성분값으로 변환하고 R상전압과 동상분의 영상누설전류성분 즉 Io1rr에 해당하는 값은 식 2와 같이 되고, R상전압과 90도위상분의 영상누설전류성분 즉 Io1cr은 식 3과 같이 된다.
Figure 112006058209475-pat00001
Figure 112006058209475-pat00002
여기서 V와 I는 벡터함수이다.
Figure 112006058209475-pat00003
여기서 I는 실수값이다.
Figure 112006058209475-pat00004
여기서 I는 실수값이다.
S상과 T상의 동상분 누설전류와 90도분누설전류의 관계식은 상기 R상의 동상분 누설전류와 90도분 누설전류와 각각 120도 및 -120도 위상차를 가진 것이다.
상기 식 2와 식 3에서와 같이 R상의 동상분 누설전류에는 R상의 절연저항에 의해 흐르는 유효분 누설전류(Irr)뿐만 아니라 S상과 T상의 절연저항에 흐르는 유효분 누설전류(Irs, Irt)와 S상과 T상의 정전용량에 흐르는 무효분 누설전류(Ics, Ict)가 함께 포함되어 있고, R상의 90도분 누설전류에는 R상의 정전용량에 의해 흐르는 무효분 누설전류(Icr)뿐만 아니라 S상과 T상의 정전용량에 흐르는 무효분 누설전류(Ics, Ict)와 S상과 T상의 절연저항에 흐르는 유효분 누설전류(Irs, Irt)가 함께 포함되어 있다는 사실을 알 수 있다. 그리고 종래 영상변류기에 의해 흐르는 영상누설전류(Io)의 검출만으로는 정확하게 절연상태를 알 수 없다는 사실도 상기 식 2과 식 3을 통해서도 유추해볼 수 있을 것이다.
각상별 동상분 제로값 계산에 대하여 3가지 계산방법에 대하여 설명한다.
즉, 제1방법은 무효분 누설전류(Ic) =0 이 되는 무효분 제로누설전류값을 계산하는 경우이고, 제 2방법은 유효분 누설전류(Ir) =0 이 되는 유효분 제로누설전류값을 계산하는 경우이고, 제3방법은 무효분 누설전류(Ic) =0, 유효분 누설전류(Ic) =0 인 경우 유효분 제로누설전류값과 무효분 제로누설전류값을 계산하는 경우이다.
1) 무효분 누설전류(Ic) =0 이 되는 무효분 제로누설전류값을 계산하는 경우
먼저 각상별90도분 제로값 계산(140)실행 과정을 설명한다(도 23 참조).
3상 각상별로 무효분 누설전류값이 영(제로)이 되는 정전용량에 의한 무효분 누설전류값을 계산한다. 이 값을 계산하는 이유는 정전용량에 의한 무효분 누설전류(Ic)가 제로가 되면 영상변류기(10)의 2차측에는 어떤 성분의 유효분 누설전류가 흐르고 있는가를 알기 위함이다. 쉽게 말해서 정전용량에 의한 무효분 누설전류가 3상 모두 평형되게 하기 위함이지만, 제로값보다 약간 큰 알고 있는 값으로 선정할 수 도 있다. R상의 경우를 먼저 계산하여 보면 Io1cr이 제로가 되는 즉 상기 식 3의 값이 제로가 되도록 하기 위해 영상변류기(10)의 1차권선에 별도로 어떤 상의 어느 정도의 크기의 무효분제로누설전류(Ic')를 흘려야 되는 지를 계산하는 것이다. 상기에서 예를 들어 설명하고 있고 기억부(86)에 저장된 R상의 Io1rr, Io1cr과, S상의 Io1rs, Io1cs와, T상의 Io1rt, Io1ct를 각각 읽고 먼저 R상의 90도무효분누설전류가 영(제로)이 되도록 즉 식 3의 값이 영(제로)이 되도록 하기 위한 Icr'값, Ics'값, Ict'값을 구하고 상기의 Icr'값과 Ics'값과 Ict'값을 다음과 같이 상기 식 2에 각각 대입하여 R상전압의 동상분의 누설전류값(Io1rr')를 계산하면 식 4과 같이 되고, 식 3의 값에 대입하여 R상의 전압의 90도위상분의 누설전류값(Io1cr')을 계산하면 식 5와 같이 된다.
Icr'값 대입적용시
Figure 112006058209475-pat00005
Ics'값 대입적용시
Figure 112006058209475-pat00006
Ict'값 대입적용시
Figure 112006058209475-pat00007
Icr'값 대입적용시
Figure 112006058209475-pat00008
Ics'값 대입적용시
Figure 112006058209475-pat00009
Ict'값 대입적용시
Figure 112006058209475-pat00010
상기 식 5의 값이 제로되는 Icr'=-73.8이고 Ics'=147.6이고, Ict'=147.6이므로, 상기의 값을 상기 식 4에 각각 대입시키면 -19.5+j0, -147.3+j0, 108.3+j0이고, 상기의 R상에서의 Icr', Ics', Ict'값들을 기억부(86)에 저장한다.
다음에 상기 R상과 같은 방법으로 S상과 T상에 대해서 각각 계산하면 다음과 같은 계산결과가 나온다.
S상의 무효분 누설전류치가 제로가 되는 Icr'=-40.0이고 Ics'=20.0이고, Ict'=-40.0이고 상기와 같이 각각 대입시키면 39.9+j0, 73.6+j0, 108.3+j0이고, 상기의 S상에서의 Icr', Ics', Ict'값들을 기억부(86)에 저장한다.
T상의 무효분 누설전류치가 제로가 되는 Icr'=-107.5이고 Ics'=-107.5이고, Ict'=53.8이고 상기와 같이 각각 대입시키면 39.0+j0, -147.3+j0, -54.1+j0이고, 상기의 T상에서의 Icr', Ics', Ict'값들을 기억부(86)에 저장한다.
이어서 계산Data검증(160)의 실행과정을 설명한다.
상기 각상별90도 제로값 계산(140) 흐름에서 계산되어 기억부(86)에 저장된 각상별 무효분누설전류가 제로가 되는 Ic'값들을 읽고, 상기 각상별 Io1의 동상분위상분계산(130)의 실행결과인 R상 전압에 대한 영상누설전류(Io)=19.5+j73.8(mA), S상전압에 대한 영상누설전류(Io)=73.6-j20.0(mA), T상전압에 대한 영상누설전류(Io)=-54.1-j53.8(mA)을 사용하여 어느 상의 동상분과 90도분이 큰 가 또는 작은 가를 조사한다. 먼저 큰 값에 대해 살펴보면 동상분중 가장 큰 값은 S상의 +73.6이므로 S상의 동상분이 +(플러스)될 경우는 S상의 유효분 누설전류(Irs) 또는 R상의 무효분 누설전류(Icr)값이 T상의 유효분 누설전류(Irt) 또는 R상의 유효분 누설전류(Irr) 또는 T상의 무효분 누설전류(Ict)값들보다 큰 경우이고, 90도분중 가장 큰 값은 R상의 +73.8이므로 R상의 90도분이 +(플러스)가 될 경우는 R상의 무효분 누설전류(Icr) 또는 S상의 유효분 누설전류(Irs)값이 S상의 무효분 누설전류(Ics) 또는 T상의 무효분 누설전류(Ict) 또는 T상의 유효분 누설전류(Icr)값들보다 큰 경우의 조합이므로 상기의 경우는 두가지 경우의 조건을 만족시키므로 작은 경우에도 조사해보아도 동일하게 전선로(3)과 대지간에 흐르는 영상누설전류성분중 절연저항에 의한 유효분의 누설전류값은 S상이, 정전용량에 의한 무효분의 누설전류값은 R상이 가장 클 것이다. 따라서 무효분 누설전류가 영(제로)이 되는 각 경우중 R상에 해당하고 S상의 동상분 누설전류가 +인 경우의 조건은 S상의 무효분 누설전류치가 제로 가 되는 Icr'=-40이고 이때 S상의 동상분의 유효분 누설전류값은 +39이다. 따라서 실제 전선로(3)와 대지간에 흐르는 정전용량에 의한 무효분 누설전류는 R상이 +40(mA)정도 다른 상에 비해 많이 흐르고 있고, 절연저항에 의한 유효분 누설전류는 S상이 +39(mA)정도 다른 상에 비해 많이 흐르고 있다는 것을 알 수 있다.
2) 유효분 누설전류(Ir) =0 이 되는 유효분 제로누설전류값을 계산하는 경우
도 24에 도시된 본 발명의 제 2 절연검출방법은 전선로의 대지간 정전용량의 평형상태 뿐만 아니라 불평형상태에서도 전선로의 절연상태를 검출할 수 있는 전선로의 절연검출방법에 있어서, 절연검출장치의 입력부에서 각종 Data설정을 하는 단계와;
기 입력부에 의해 설정되어진 각종 Data 또는 기억부에 미리 저장되어 진 각종 Data 또는 외부 원격지에서 통신부를 통해 입력되어지는 각종 Data를 읽는 각종 Data를 읽는 단계와;
전선로의 대지간 정전용량의 평형상태 뿐만 아니라 불평형상태에서도 전선로의 절연상태를 검출할 수 있는 전선로의 절연검출방법에 있어서,
영상변류기의 2차측에서 검출되어지는 영상누설전류성분의 누설전류검출수단(40)에서 검출되어지는 누설전류성분(Io1), 전압검출수단에 의하여 주파수성분만 추출한 3상 각상별 전압성분(Vf), 전압검출수단(30)에서 출력되어지는 3상 각상별 전압성분(Vf)에 대한 누설전류성분(Io1)의 위상차(θ)를 검출하는 단계와;
각상별 누설전류성분(Io1)의 동상분과 90도 위상분을 계산하는 단계와;
각상별 동상분 제로값을 계산하는 단계와;
상기 각상별 동상분 제로값 계산단계에서 계산되어 기억부에 저장된 각상별 유효분 누설전류 또는 무효분 누설전류에 대한 계산Data 검증단계와;
상기 계산Data 검증단계에서 재계산된 조합 및 각상별Io1,θ,Vf검출 단계의 데이터를 외부로 출력하는 표시단계로 구성된다.
도 23과 공통이 되는 부분의 설명은 생략하고, 각상별 동상분 제로값 계산(150)의 실행 과정을 설명한다. 3상 각상별로 유효분 누설전류값(Ir)이 영(제로)이 되는 절연저항에 의한 유효분 누설전류값(Ir)을 계산한다. 이 값을 계산하는 이유는 절연저항에 의한 유효분 누설전류(Ir)가 제로가 되면 영상변류기(10)의 2차측에는 무효분 누설전류(Ic)가 어느 정도 흐르는 가를 알 기 위함이다. 쉽게 말해서 절연저항에 의한 유효분 누설전류(Ir)가 3상 모두 평형되게 하기 위함이지만, 제로값보다 약간 큰 알고 있는 값으로 선정할 수도 있다.
R상의 경우를 먼저 계산하여 보면 Io1rr = 0이 즉 상기 식 2의 값이 제로가 되도록 하기 위해 영상변류기(10)의 1차권선에 별도로 어떤 상의 유효분제로누설전류(Ir')를 흘려야 되는 지를 계산하는 것이다. 앞에서 예를 들어 설명하고 있고 기억부(86)에 저장된 R상의 Io1rr, Io1cr과, S상의 Io1rs, Io1cs와, T상의 Io1rt, Io1ct를 각각 읽고 먼저 R상의 동상분유효분누설전류가 영(제로)이 되도록 즉 식 2의 값이 영(제로)이 되도록 하기 위한 Irr'값, Irs'값, Irt'값을 구하고 상기의 Irr'값과 Irs'값과 Irt'값을 다음과 같이 상기 식 3에 각각 대입하여 R상전압의 90도위상분의 누설전류값(Io1cr')을 계산하면 식 6과 같이 되고, 식 2의 값에 대입하여 R상의 전압의 동상분의 누설전류값(Io1rr')을 계산하면 식 7과 같이 된다.
Irr'값 대입적용시
Figure 112006058209475-pat00011
Irs'값 대입적용시
Figure 112006058209475-pat00012
Irt'값 대입적용시
Figure 112006058209475-pat00013
Irr'값 대입적용시
Figure 112006058209475-pat00014
Irs'값 대입적용시
Figure 112006058209475-pat00015
Irt'값 대입적용시
Figure 112006058209475-pat00016
상기 식 7의 값이 제로가 되는 Irr'=19.5이고 Irs'=-39이고 Irt'=-39이므로, 상기의 값을 상기 식 6에 각각 대입시키면 0+j73.8, 0+j40, 0+j107.6이고, 상기의 R상에서의 Irr',Irs',Irt'값들을 기억부(86)에 저장한다.
다음에 상기 R상과 같은 방법으로 S상과 T상에 대해서 각각 계산하면 다음과 같은 계산결과가 나온다.
S상의 유효분 누설전류치가 제로로 되는 Irr'=147.3, Irs'=-73.7, Irt'=147.3이고 상기와 같이 각각 대입시키면 0-j147.5, 0-j20, 0+j107.5이고, 상기의 S상에서의 Irr', Irs', Irt'값들을 기억부(86)에 저장한다.
T상의 유효분 누설전류치가 제로로 되는 Irr'=-108.3, Irs'=-108.3, Irt'= 54.1이고 상기와 같이 각각 대입시키면 0-j147.5, 0+j40.0, 0-j53.8이고, 상기의 T상에서의 Irr', Irs', Irt'값들을 기억부(86)에 저장한다.
이어서 계산Data검증(160)의 실행 과정을 설명한다.
상기 각상별 동상분제로값계산(150)에서 계산되어 기억부(86)에 저장된 유효분 누설전류(Ir)가 제로가 되는 Ir'값들을 읽고, 상기 각상별 Io1의 동상분위상분계산(130)의 실행결과인 R상 전압에 대한 영상누설전류(Io)=19.5+j73.8(mA), S상전 압에 대한 영상누설전류(Io)=73.6-j20.0(mA), T상전압에 대한 영상누설전류(Io)=-54.1-j53.8 (mA)을 사용하여 어느 상의 동상분과 90도분이 큰 가 또는 작은 가를 조사한다.
먼저 큰 값에 대해 살펴보면 동상분중 가장 큰 값은 S상의 +73.6이므로 S상의 동상분이 +(플러스)될 경우는 S상의 유효분 누설전류(Irs) 또는 R상의 무효분 누설전류(Icr)값이 T상의 유효분 누설전류(Irt) 또는 R상의 유효분 누설전류(Irr) 또는 T상의 무효분 누설전류(Ict)값들보다 큰 경우이고, 90도분중 가장 큰 값은 R상의 +73.8이므로 R상의 90도분이 +(플러스)가 될 경우는 R상의 무효분 누설전류(Icr) 또는 S상의 유효분 누설전류(Irs)값이 S상의 무효분 누설전류(Ics) 또는 T상의 무효분 누설전류(Ict) 또는 T상의 유효분 누설전류(Icr)값들보다 큰 경우의 조합이므로 상기의 경우는 두 가지 경우의 조건을 만족시키므로 작은 경우에도 조사해보아도 동일하게 전선로(3)와 대지간에 흐르는 영상누설전류성분중 절연저항에 의한 유효분의 누설전류값은 S상이, 정전용량에 의한 무효분의 누설전류값은 R상이 가장 클 것이다. 따라서 유효분 누설전류가 영(제로)이 되는 각 경우중 R상에 해당하고 R상의 90도분 누설전류가 +인 경우의 조건은 R상의 유효분 누설전류치가 제로로 되는 Irs'=-39이고 이때 R상의 90도분의 무효분 누설전류값은 +40이다. 따라서 실제 전선로(3)와 대지간에 흐르는 정전용량에 의한 무효분 누설전류는 R상이 +40(mA)정도 다른 상에 비해 많이 흐르고 있고, 절연저항에 의한 유효분 누설전류는 S상이 +39(mA)정도 다른 상에 비해 많이 흐르고 있다는 것을 알 수 있다.
3) 무효분 누설전류(Ic) =0, 유효분 누설전류(Ic) =0 인 경우 유효분 제로누설전류값과 무효분 제로누설전류값을 계산하는 경우.
도 25에 도시된 본 발명의 제 3 검출방법은 도 23과 도 24를 결합한 방법이다. 도 23과 도 24에서 이미 설명한 단계에 대하여 설명은 생락하고, 각상별90도분 제로값 계산(140)의 실행에 대하여 설명한다.
3상 각상별로 무효분 누설전류값이 영(제로)이 되는 정전용량에 의한 무효분 누설전류값을 계산한다. 이 값을 계산하는 이유는 정전용량에 의한 무효분 누설전류(Ic)가 제로가 되면 영상변류기(10)의 2차측에는 어떤 성분의 유효분 누설전류가 흐르고 있는가를 알기 위함이다. 쉽게 말해서 정전용량에 의한 무효분 누설전류가 3상 모두 평형되게 하기 위함이다. R상의 경우를 먼저 계산하여 보면 Io1cr이 제로가 되는 즉 상기 식 3의 값이 제로가 되도록 하기 위해 영상변류기(10)의 1차권선에 별도로 어떤 상의 어느 정도의 크기의 무효분제로누설전류(Ic')를 흘려야 되는 지를 계산하는 것이다. 상기에서 예를 들어 설명하고 있고 기억부(86)에 저장된 R상의 Io1rr, Io1cr과, S상의 Io1rs, Io1cs와, T상의 Io1rt, Io1ct를 각각 읽고 먼저 R상의 90도무효분누설전류가 영(제로)이 되도록 즉 식 3의 값이 영(제로)이 되도록 하기 위한 Icr'값, Ics'값, Ict'값을 구하고 상기의 Icr'값과 Ics'값과 Ict'값을 다음과 같이 상기 식 2에 각각 대입하여 R상전압의 동상분의 누설전류값(Io1rr')를 계산하면 식 8과 같이 되고, 식 3의 값에 대입하여 R상의 전압의 90도위상분의 누설전류값(Io1cr')을 계산하면 식 9와 같이 된다.
Icr'값 대입적용시
Figure 112006058209475-pat00017
Ics'값 대입적용시
Figure 112006058209475-pat00018
Ict'값 대입적용시
Figure 112006058209475-pat00019
Icr'값 대입적용시
Figure 112006058209475-pat00020
Ics'값 대입적용시
Figure 112006058209475-pat00021
Ict'값 대입적용시
Figure 112006058209475-pat00022
상기 식 9의 값이 제로가 되는 Icr'=-73.8이고 Ics'=147.6이고, Ict'=147.6이므로, 상기의 값을 상기 식 8에 각각 대입시키면 -19.5+j0, -147.3+j0, 108.3+j0이고, 상기의 R상에서의 Icr', Ics', Ict'값들을 기억부(86)에 저장한다.
다음에 상기 R상과 같은 방법으로 S상과 T상에 대해서 각각 계산하면 다음과 같은 계산결과가 나온다.
S상의 무효분 누설전류치가 제로로 되는 Icr'=-40.0이고 Ics'=20.0이고, Ict'=-40.0이고 상기와 같이 각각 대입시키면 39.9+j0, 73.6+j0, 108.3+j0이고, 상기의 S상에서의 Icr', Ics', Ict'값들을 기억부(86)에 저장한다.
T상의 무효분 누설전류치가 제로가 되는 Icr'=-107.5이고 Ics'=-107.5이고, Ict'=53.8이고 상기와 같이 각각 대입시키면 39.0+j0, -147.3+j0, -54.1+j0이고, 상기의 T상에서의 Icr', Ics', Ict'값들을 기억부(86)에 저장한다.
이어서 각상별 동상분제로값계산(150)의 실행과정을 설명한다.
상기의 각상별 90도분 제로값 계산(140)흐름과 거의 유사한 방법으로 3상 각상별로 유효분 누설전류값이 영(제로)이 되는 절연저항에 의한 유효분 누설전류값을 계산한다. 이 값을 계산하는 이유는 절연저항에 의한 유효분 누설전류(Ir)가 제로가 되면 영상변류기(10)의 2차측에는 무효분 누설전류가 어느 정도 흐르는 가를 알 기 위함이다. 쉽게 말해서 절연저항에 의한 유효분 누설전류가 3상 모두 평형되게 하기 위함이다. R상의 경우를 먼저 계산하여 보면 Io1rr이 제로가 되는 즉 상기 식 2의 값이 제로가 되도록 하기 위해 영상변류기(10)의 1차권선에 별도로 어떤 상의 유효분 제로누설전류(Ir')를 흘려야 되는 지를 계산하는 것이다. 상기에서 예를 들어 설명하고 있고 기억부(86)에 저장된 R상의 Io1rr, Io1cr과, S상의 Io1rs, Io1cs와, T상의 Io1rt, Io1ct를 각각 읽고 먼저 R상의 동상분 유효분 누설전류가 영(제로)이 되도록 즉 식 2의 값이 영(제로)이 되도록 하기 위한 Irr'값, Irs'값, Irt'값을 구하고 상기의 Irr'값과 Irs'값과 Irt'값을 다음과 같이 상기 식 3에 각각 대입하여 R상전압의 90도위상분의 누설전류값(Io1cr')을 계산하면 식 10과 같이 되고, 식 2의 값에 대입하여 R상 전압의 동상분의 누설전류값(Io1rr')을 계산하면 식 11과 같이 된다.
Irr'값 대입적용시
Figure 112006058209475-pat00023
Irs'값 대입적용시
Figure 112006058209475-pat00024
Irt'값 대입적용시
Figure 112006058209475-pat00025
Irr'값 대입적용시
Figure 112006058209475-pat00026
Irs'값 대입적용시
Figure 112006058209475-pat00027
Irt'값 대입적용시
Figure 112006058209475-pat00028
상기 식 11의 값이 제로가 되는 Irr'=19.5이고 Irs'=-39이고 Irt'=-39이므로, 상기의 값을 상기 식 10에 각각 대입시키면 0+j73.8, 0+j40, 0+j107.6이고, 상기의 R상에서의 Irr',Irs',Irt'값들을 기억부(86)에 저장한다.
다음에 상기 R상과 같은 방법으로 S상과 T상에 대해서 각각 계산하면 다음과 같은 계산결과가 나온다.
S상의 유효분 누설전류치가 제로가 되는 Irr'=147.3, Irs'=-73.7, Irt'=147.3이고 상기와 같이 각각 대입시키면 0-j147.5, 0-j20, 0+j107.5이고, 상기의 S상에서의 Irr', Irs', Irt'값들을 기억부(86)에 저장한다.
T상의 유효분 누설전류치가 제로가 되는 Irr'=-108.3, Irs'=-108.3, Irt'= 54.1이고 상기와 같이 각각 대입시키면 0-j147.5, 0+j40.0, 0-j53.8이고, 상기의 T상에서의 Irr', Irs', Irt'값들을 기억부(86)에 저장한다.
이어서 계산Data검증(160)이 실행되면, 상기 각상별 90도 제로값 계산(140) 흐름에서 계산되어 기억부(86)에 저장된 각상별 무효분누설전류가 제로가 되는 Ic'값들과 상기 각상별 동상분 제로값 계산(150)흐름에서 계산되어 기억부(86)에 저장된 유효분누설전류가 제로가 되는 Ir'값들을 각각 케이스별로 조합시켜 영상누설전류에 해당하는 Io값이 제로가 되는 경우의 조합을 찾아낸다. 각 케이스별로 조합하여 재계산하여 Io값이 제로가 되고, 상기의 케이스는 S상의 절연저항에 의한 누설전류가 제일 큰 값에 대한 경우이므로 선택된 조합은 Irs'=-39.0, Icr'=-40.0인 조합이다. 상기의 결과에 대한 의미를 해석하여 보면, S상의 절연저항에 의한 유효분 누설전류가 다른 R상과 T상에 비해 39mA정도 크고 R상의 정전용량에 의한 무효분 누설전류가 다른 S상과 T상에 비해 40mA정도 크다는 것을 의미하며 즉 S상 절연저항이 가장 낮은 절연불량인 상이 되고, R상의 대지간 정전용량값이 가장 크다는 사실도 알 수 있다.
도 23 내지 도 25에 도시된 표시&출력(170)의 실행에 대하여 설명한다.
상기 계산Data검증(160)동작흐름에서 다시 계산된 조합 및 각상별Io1,θ,Vf검출(120)동작흐름 결과를 표시하는 것으로, 유효분 누설전류(Ior=39mA), 무효분 누설전류(Ioc=40mA), 영상누설전류(Io=76.3mA), 가장 절연불량한 상의 정보(예를 들어 상기에서 설명한 예에서는 S상), 가장 정전용량에 의한 무효분 누설전류가 흐 르는 상의 정보(예를 들어 상기에서 설명한 예에서는 T상)등과 같은 검출된 데이터를 표시부(84)에 표시한다. 그리고, 상기 각상별Io1 ,θ, Vf검출(120)동작흐름에 검출된 전선로(3)와 대지간의 상전압값을 상기의 유효분 누설전류(Ior=39mA)에 대한 절연저항치(R) 또는 상기의 무효분 누설전류(Ioc=40mA)에 대한 정전용량치(C)등과 같은 데이터도 출력하여 표시할 수 있다.
여기서 절연저항치(R)는 식 12와 같이 나타낼 수 있고, 정전용량치(C)는 식 13과 같이 나타낼 수 있다. 식 12와 식 13에서 전압증폭계수는 전압검출수단(30)의 증폭관련계수이고, 영상변류기(10)를 포함한 누설전류검출수단(40)의 증폭관련계수는 1이라고 가정한 것이다.
Figure 112006058209475-pat00029
Figure 112006058209475-pat00030
그리고 또한, 통신부(90)를 통해 여러 가지의 형태의 통신방식(RS-232, RS-485, RS-422, CDMA, 전력선통신 등)을 사용하여 외부로 상기와 같은 데이터를 출력시킬 수 있다.
그리고 또한, 상기의 각종Data중 미리 기억부(86)에 저장되어 있거나 또는 입력부(82)를 통해 입력되어지거나 또는 통신부(90)를 통해 입력되어지는 경보설정 치와 비교하여 유효누설전류치(Ior 또는 Ir)보다 크거나 또는 절연저항치(R)보다 작으면 경보알람출력을 표시부(84)에 표시하거나 또는 통신부(90)를 통해 알람을 출력시킬 수 있다.
(제 2실시예)
본 발명의 절연검출장치의 제 2실시예에 대해 설명한다.
도 23 내지 도 25는 도 10 및 도 11에서 설명한 제 1실시예와 같이 제2실시예에서도 사용할 수 있는 절연검출장치 및 검출방법에 대한 동작흐름도이다.
도 10은 도 2 ~ 도 7에 사용되는 절연검출장치의 제 2실시예 블록도이다.
본 발명의 절연검출장치(20)는 전선로(3)의 대지간 전압성분을 검출하여 일정한 크기로 변환하여 순차적으로 선택되어진 상의 전압성분을 일정주파수 이하의 주파수 성분 또는 상용주파수 대역의 주파수성분을 취출하는 전압검출수단(30)과; 부하(4)를 포함한 전선로(3)의 대지간의 영상누설전류(Io)를 검출하는 영상변류기(10)의 2차측에서 검출된 영상누설전류(Io)성분을 전압성분으로 변환하여 증폭 및 일정한 주파수 이하의 주파수성분 또는 상용주파수 대역의 주파수성분을 취출하는 누설전류검출수단(40)과; 상기의 전압검출수단(30)의 3상 각상에 대한 출력값과 상기 누설전류검출수단(40)의 출력값의 위상차를 비교하기 위한 위상차비교수단(50)과; 상기 누설전류검출수단(40)의 출력값의 아날로그 성분을 디지털 성분으로 변환하기 위한 아날로그/디지털변환부(60)와; 각종 데이터를 읽고 출력시키고 연산과 제어기능을 가진 연산제어부(70)와; 각종 데이터를 입력하고 표시하는 입출력수단 (80); 및 외부에서 원격감시하기 위한 통신부(90)를 포함하여 구성된다. 상기 입출력수단(80)은 입력부(82)와, 표시부(84)와, 기억부(86)로 구성된다.
도 11에 의하면, 부하를 포함한 전선로(3)의 3상 전압성분을 검출하기 위한 전압검출수단(30)은 전압검출선(12,13,14)에 의해 검출된 전압성분을 일정한 크기로 변환하기 위한 전압검출부(31)와, 상기 전압검출부(31)에서 변환된 3상 전압성분중 순차적으로 상기의 연산제어부(70)에서 제어출력신호인 RST전압제어신호에 의해 3상중 한개 상의 전압성분을 선택하기 위한 상선택부(32)와, 상기 상선택부(32)에서 선택된 상의 전압성분을 일정한 주파수이하의 주파수성분 또는 상용주파수 대역의 주파수성분을 추출하기 위한 전압필터부(33)로 구성되고, 상기 누설전류검출수단(40)은 부하(4)를 포함한 전선로(3)의 대지간의 영상누설전류(Io)성분을 검출하는 영상변류기(10)의 2차측에서 검출된 누설전류성분을 전압성분으로 변환하기 위한 전류/전압변환부(41)와, 상기 전류/전압변환부(41)에서 변환된 영상누설전류(Io)성분을 증폭하기 위한 증폭부(42)와, 상기 증폭부(42)에서 증폭된 영상누설전류(Io)성분에 해당 하는 누설전류성분에서 일정한 주파수이하의 주파수성분 또는 상용주파수 대역의 주파수성분을 추출하기 위한 전류필터부(43)로 구성된다.
상기 위상비교수단(50)은 상기 전압검출수단(30)에서 출력되어지는 3상 각상의 전압성분의 파형을 정형시키기 위한 전압성분 파형정형부(51)와, 상기 누설전류 검출수단(40)에서 출력되어지는 영상누설전류(Io)성분에 해당하는 누설전류성분의 파형을 정형시키기 위한 전류성분 파형정형부(52)와, 상기 전압성분 파형정형부 (51)의 출력에 대한 상기 전류성분 파형정형부(52)의 출력의 위상차를 검출하기 위한 위상차검출부(53)로 구성된다. 도 10에서는 상기 아날로그/디지털변환부(60)로 입력되어지는 값이 상기 누설전류검출수단(40)의 출력값만이었지만, 상기 도 11에서는 상기 아날로그/디지털변환부(60)로 입력되어지는 값이 상기 누설전류검출수단(40)의 출력값과 상기 전압검출수단(30)의 출력값 2개의 아날로그 성분이 입력되어지고 있는데, 전선로(3)의 전압성분값을 읽고 누설전류값만 아니라 절연저항치 계산에도 사용할 것인지, 누설전류값만 계산하고 절연저항치는 계산하지 않을 것인지의 실시예에 따라 다르지만, 본 발명에서의 실시예에서는 절연상태의 감시에 필요한 여러 가지 값으로 표현하기 위해 절연저항치의 계산까지 시행하는 실시예에 대해 설명한다.
이하, 절연검출장치(20)의 제2실시예인 도 11과 절연검출장치(20)의 동작흐름도인 도 23에 대해 상세하게 설명한다.
도 11과 도 23에 도시된 바와 같이, 절연검출장치(20)의 기억부(86)에 저장된 주요 흐름에서 키패드나 스위치와 같은 부품으로 절연검출장치(20)에서 사용되어지는 각종 Data 예를 들면, 복수개의 절연검출장치(20)가 설치되어 있는 경우에 각 절연검출장치(20)별의 번호Address, 경보설정치 등과 같은 Data를 설정할 수 있는 기능을 가진 입력부(82)에서의 각종 Data설정(100)이 실행된다. 다음에 입력부(82)에 의해 설정되어진 각종 Data 또는 기억부(86)에 미리 저장되어 진 각종 Data 또는 외부 원격지에서 통신부(90)를 통해 입력되어지는 각종 Data를 읽는 각종 Data읽음(110)의 동작이 실행된다.
다음에 각상별Io1,θ,Vf검출(120)이 실행되게 되면, 상기 도 10 ~ 도 11의 영상변류기(10)의 2차측에서 검출되어지는 영상누설전류성분(Io)은 전류를 전압으로 변환하는 전류/전압변환부(41)에서 전압성분으로 변환되어지고 증폭부(42)에서 증폭시키고 전류필터부(43)에서 일정 주파수이하의 주파수성분 또는 상용주파수 대역의 주파수성분을 추출한 영상누설전류에 해당하는 성분(Io1)을 아날로그/디지털변환부(60) 및 위상비교수단(50)으로 출력된다. 상기 아날로그/디지털변환부(32)로 입력된 영상누설전류에 해당하는 성분(Io1)값을 디지털값으로 변환하여 연산제어부(70)에서 읽고 기억부(86)에 저장한다.
그리고, 전압검출선(12,13,14)에 의해 입력되어지는 전선로(3)와 대지간의 3상 각상의 전압성분은 도 14 ~ 도 21에 도시되어 있는 실시예와 같은 전압검출부(31)에서 저항이나 콘덴서 또는 트랜스 또는 120도이상부(311) 및 240도이상부(312)를 사용하여 절연검출장치(20)에서 사용가능한 전압으로 분할된다.
상기 전압검출부(31)에서 출력되는 3상 각상의 전압성분을 검출하기 위해 연산제어부(70)에서의 RST전압제어신호에 의해 먼저 R상을 선택하라는 제어신호에 의해 상선택부(32)에서는 sw1을 a로 연결되면 R상의 전압성분이 전압필터부(33)에 입력된다. 상기 상선택부(32)에 의해 선택되어진 R상의 전압성분은 전압필터부(33)에서 일정한 주파수이하의 주파수성분 또는 상용주파수대역의 주파수 성분을 추출한 Vf(즉 R상의 Vf_r에 해당됨)값을 위상비교수단(50) 및 아날로그/디지털변환부(60)로 출력된다. 상기 아날로그/디지털변환부(60)로 입력된 대지간 전압성분 (Vf_r)값을 디지털값으로 변환하여 연산제어부(70)에서 읽고 기억부(86)에 저장한다. 그리고 상기 위상비교수단(50)으로 입력된 대지간의 전압성분(Vf_r)을 전압성분 파형정형부(51)에서 파형을 정형시킨 값과 상기의 누설전류검출수단(40)에서 출력되어진 영상누설전류성분에 해당하는 1개의 누설전류성분(Io1)을 전류성분 파형정형부(52)에서 파형을 정형시킨 값을 사용하여, 위상차검출부(53)에서는 상기 전압성분 파형정형부(51)에서 출력되어지는 전압성분에 대한 상기 전류성분 파형정형부(52)에서 출력되어지는 1개의 누설전류성분과의 위상차 즉 R상 전압성분(Vf_r)에 대한 누설전류성분(Io1)의 위상차 θr을 검출하고 연산제어부(70)에서 읽고 기억부(83)에 저장한다.
다음에 연산제어부(70)에서의 RST전압제어신호에 의해 먼저 S상을 선택하라는 제어신호에 의해 상선택부(32)에서는 sw1을 b로 연결되면 S상의 전압성분이 전압필터부(33)에 입력된다. 상기 상선택부(32)에 의해 선택되어진 S상의 전압성분은 전압필터부(33)에서 일정한 주파수이하의 주파수성분 또는 상용주파수 대역의 주파수성분을 추출한 Vf(즉 S상의 Vf_s에 해당됨)값을 위상비교수단(50) 및 아날로그/디지털변환부(60)로 출력된다. 상기 아날로그/디지털변환부(60)로 입력된 대지간 전압성분(Vf_s)값을 디지털값으로 변환하여 연산제어부(70)에서 읽고 기억부(86)에 저장한다. 그리고 상기 위상비교수단(50)으로 입력된 대지간의 전압성분(Vf_s)을 전압성분 파형정형부(51)에서 파형을 정형시킨 값과 상기 누설전류검출수단(40)에서 출력되어진 영상누설전류성분에 해당하는 1개의 누설전류성분(Io1)을 전류성분 파형정형부(52)에서 파형을 정형시킨 값을 사용하여, 위상차검출부(53)에서는 상기 전압성분 파형정형부(51)에서 출력되어지는 전압성분에 대한 상기 전류성분 파형정형부(52)에서 출력되어지는 1개의 누설전류성분과의 위상차 즉 S상 전압성분(Vf_s)에 대한 누설전류성분(Io1)의 위상차 θs를 검출하고 연산제어부(70)에서 읽고 기억부(83)에 저장한다.
다음에 연산제어부(70)에서의 RST전압제어신호에 의해 먼저 T상을 선택하라는 제어신호에 의해 상선택부(32)에서는 sw1을 c로 연결되면 T상의 전압성분이 전압필터부(33)에 입력된다. 상기 상선택부(32)에 의해 선택되어진 T상의 전압성분은 전압필터부(33)에서 일정한 주파수이하의 주파수성분 또는 상용주파수 대역의 주파수 성분을 추출한 Vf(즉 T상의 Vf_t에 해당됨)값을 위상비교수단(50) 및 아날로그/디지털변환부(60)로 출력된다. 상기 아날로그/디지털변환부(60)로 입력된 대지간 전압성분(Vf_t)값을 디지털값으로 변환하여 연산제어부(70)에서 읽고 기억부(86)에 저장한다. 그리고 상기 위상비교수단(50)으로 입력된 대지간의 전압성분(Vf_t)을 전압성분 파형정형부(51)에서 파형을 정형시킨 값과 상기의 누설전류검출수단(40)에서 출력되어진 영상누설전류성분에 해당하는 1개의 누설전류성분(Io1)을 전류성분 파형정형부(52)에서 파형을 정형시킨 값을 사용하여, 위상차검출부(53)에서는 상기 전압성분 파형정형부(51)에서 출력되어지는 전압성분에 대한 상기 전류성분 파형정형부(52)에서 출력되어지는 1개의 누설전류성분과의 위상차 즉 T상 전압성분(Vf_t)에 대한 누설전류성분(Io1)의 위상차 θt를 검출하고 연산제어부(70)에서 읽고 기억부(83)에 저장한다.
앞에서 설명한 Vf,Io,θ의 값의 계산에 대해 예를 들어 설명한다. 설명을 쉽게 하기 위하여 상기 영상변류기(10)를 포함한 누설전류검출수단(40)의 증폭관련 계수는 1이고, 전압검출수단(30)의 증폭관련 계수는 0.001(즉 1/1000)이라 가정하면,
3상 전선로(3)와 대지간 전압은 220V, 주파수는 60Hz이고 3상 각상과 대지간의 절연저항에 흐르는 누설전류 즉 R상은 Irr=1mA, S상은 Irs=40mA, T상은 Irt=1mA이고, 3상 각상과 대지간의 정전용량에 흐르는 누설전류 즉 R상은 Icr=60mA, S상은 Ics=20mA, T상은 Ict=20mA이다.
상기 각상별Io1,θ,Vf검출(120)흐름에서 검출되어져 기억부(86)에 저장된 값들은 Io1은 76.3mA이고, Vf_r,Vf_s,Vf_t는 220mV이고, θr은 104.8이고,θs는 -15.2이고, θt는 -135.2이다.
다음에 각상별 Io1의 동상분과 90도위상분계산(130)이 실행되게 되면, 상기 각상별Io1,θ,Vf검출(120)에서 검출되어 기억부(86)에 저장된 Io1과 θr,θs,θt값을 읽고 3상의 각상에 대해 영상누설전류에 해당하는 누설전류Io1의 전압에 대한 동상분(cosθ)과 전압에 대한 90도 위상분(sinθ)값을 계산하여 기억부(86)에 저장한다. 좀 더 상세하게 설명하면 R상의 동상분 누설전류(Io1rr)는 Io1 x cosθr이고, R상의 90도위상분 누설전류(Io1cr)는 Io1 x sinθr이고, S상의 동상분 누설전류(Io1rs)는 Io1 x cosθs이고, S상의 90도위상분 누설전류(Io1cs)는 Io1 x sinθs이고, T상의 동상분 누설전류(Io1rt)은 Io1 x cosθt이고, T상의 90도위상분 누설전류(Io1ct)는 Io1 x sinθt로 계산된다.
앞에서 예를 들어 설명한 값을 치환하여 대략 계산하면 다음과 같다. 즉, Io1rr=-19.5mA, Io1cr=73.8mA, Io1rs=73.6mA, Io1cs=-20.0mA, Io1rt=-54.1mA, Io1ct=-53.8mA으로 R상 전압에 대한 영상누설전류(Io)는 -19.5+j73.8(mA)이고, S상 전압에 대한 영상누설전류(Io)는 73.6-j20(mA)이고, T상 전압에 대한 영상누설전류(Io)는 -54.1-j53.8(mA)로 표현할 수 있다.
앞에서 계산한 값들에 대해 3상 각상에 대한 전압에 대한 동상분 누설전류값과 전압에 대한 90도위상분 누설전류값들과의 함수관계에 대하여 설명한다. 부하(4)를 포함한 전선로(3)의 대지간에 흐르는 영상누설전류(Io)성분을 식 14와 같이 표시할 수 있다. 식 14의 3상 전압성분에 대한 영상누설전류를 R상의 전압성분값으로 변환하고 R상전압과 동상분의 영상누설전류성분 즉 Io1rr에 해당하는 값은 식 15와 같이 되고, R상전압과 90도위상분의 영상누설전류성분 즉 Io1cr은 식 16과 같이 된다.
Figure 112006058209475-pat00031
Figure 112006058209475-pat00032
여기서 V와 I는 벡터함수이다.
Figure 112006058209475-pat00033
여기서 I는 실수값이다.
Figure 112006058209475-pat00034
여기서 I는 실수값이다.
S상과 T상의 동상분 누설전류와 90도분누설전류의 관계식은 상기 R상의 동상분 누설전류와 90도분 누설전류와 각각 120도 및 -120도 위상차를 가진 것이다.
상기 식 15와 식 16에서와 같이 R상의 동상분 누설전류에는 R상의 절연저항에 의해 흐르는 유효분 누설전류(Irr)뿐만 아니라 S상과 T상의 절연저항에 흐르는 유효분 누설전류(Irs, Irt)와 S상과 T상의 정전용량에 흐르는 무효분 누설전류(Ics, Ict)가 함께 포함되어 있고, R상의 90도분 누설전류에는 R상의 정전용량에 의해 흐르는 무효분 누설전류(Icr)뿐만 아니라 S상과 T상의 정전용량에 흐르는 무효분 누설전류(Ics, Ict)와 S상과 T상의 절연저항에 흐르는 유효분 누설전류(Irs, Irt)가 함께 포함되어 있다는 사실을 알 수 있다. 그리고 종래 영상변류기에 의해 흐르는 영상누설전류(Io)의 검출만으로는 정확하게 절연상태를 알 수 없다는 사실도 상기 식 15와 식 16을 통해서도 유추해볼 수 있을 것이다.
1)도 23의 각상별 90도분 제로값 계산(140)에 대해 설명한다.
3상 각상별로 무효분 누설전류값이 영(제로)이 되는 정전용량에 의한 무효분 누설전류값을 계산한다. 이 값을 계산하는 이유는 정전용량에 의한 무효분 누설전류(Ic)가 제로가 되면 영상변류기(10)의 2차측에는 어떤 성분의 유효분 누설전류가 흐르고 있는가를 알 기 위함이다. 쉽게 말해서 정전용량에 의한 무효분 누설전류가 3상 모두 평형되게 하기 위함이다. R상의 경우를 먼저 계산하여 보면 Io1cr이 제로가 되는 즉 상기 식 16의 값이 제로가 되도록 하기 위해 영상변류기(10)의 1차권선에 별도로 어떤 상의 어느 정도의 크기의 무효분제로누설전류(Ic')를 흘려야 되는 지를 계산하는 것이다. 상기에서 예를 들어 설명하고 있고 기억부(86)에 저장된 R상의 Io1rr, Io1cr과, S상의 Io1rs, Io1cs와, T상의 Io1rt, Io1ct를 각각 읽고 먼저 R상의 90도무효분누설전류가 영(제로)이 되도록 즉 식 3의 값이 영(제로)이 되도록 하기 위한 Icr'값, Ics'값, Ict'값을 구하고 상기의 Icr'값과 Ics'값과 Ict'값을 다음과 같이 상기 식 15에 각각 대입하여 R상전압의 동상분의 누설전류값(Io1rr')를 계산하면 식 17과 같이 되고, 식 16의 값에 대입하여 R상의 전압의 90도위상분의 누설전류값(Io1cr')을 계산하면 식 18과 같이 된다.
Icr'값 대입적용시
Figure 112006058209475-pat00035
Ics'값 대입적용시
Figure 112006058209475-pat00036
Ict'값 대입적용시
Figure 112006058209475-pat00037
Icr'값 대입적용시
Figure 112006058209475-pat00038
Ics'값 대입적용시
Figure 112006058209475-pat00039
Ict'값 대입적용시
Figure 112006058209475-pat00040
상기 식 18의 값이 제로로 되는 Icr'=-73.8이고 Ics'=147.6이고, Ict'=147.6이므로, 상기의 값을 상기 식 17에 각각 대입시키면 -19.5+j0, -147.3+j0, 108.3+j0이고, 상기의 R상에서의 Icr', Ics', Ict'값들을 기억부(86)에 저장한다.
다음에 상기 R상과 같은 방법으로 S상과 T상에 대해서 각각 계산하면 다음과 같은 계산결과가 나온다.
S상의 무효분 누설전류치가 제로로 되는 Icr'=-40.0이고 Ics'=20.0이고, Ict'=-40.0이고 상기와 같이 각각 대입시키면 39.9+j0, 73.6+j0, 108.3+j0이고, 상기의 S상에서의 Icr', Ics', Ict'값들을 기억부(86)에 저장한다.
T상의 무효분 누설전류치가 제로로 되는 Icr'=-107.5이고 Ics'=-107.5이고, Ict'=53.8이고 상기와 같이 각각 대입시키면 39.0+j0, -147.3+j0, -54.1+j0이고, 상기의 T상에서의 Icr', Ics', Ict'값들을 기억부(86)에 저장한다.
이어서 계산Data검증(160)의 실행과정을 설명한다.
상기 각상별 90도제로값 계산(140) 흐름에서 계산되어 기억부(86)에 저장된 각상별 무효분 누설전류가 제로가 되는 Ic'값들을 읽고, 상기 각상별 Io1의 동상분 위상분계산(130)의 실행결과인 R상 전압에 대한 영상누설전류(Io)=19.5+j73.8(mA), S상전압에 대한 영상누설전류(Io)=73.6-j20.0(mA), T상전압에 대한 영상누설전류(Io)=-54.1-j53.8(mA)를 사용하여 어느 상의 동상분과 90도분이 큰 가 또는 작은 가를 조사한다. 먼저 큰 값에 대해 살펴보면 동상분중 가장 큰 값은 S상의 +73.6이므로 S상의 동상분이 +(플러스)될 경우는 S상의 유효분 누설전류(Irs) 또는 R상의 무효분 누설전류(Icr)값이 T상의 유효분 누설전류(Irt) 또는 R상의 유효분 누설전류(Irr) 또는 T상의 무효분 누설전류(Ict)값들보다 큰 경우이고, 90도분중 가장 큰 값은 R상의 +73.8이므로 R상의 90도분이 +(플러스)가 될 경우는 R상의 무효분 누설전류(Icr) 또는 S상의 유효분 누설전류(Irs)값이 S상의 무효분 누설전류(Ics) 또는 T상의 무효분 누설전류(Ict) 또는 T상의 유효분 누설전류(Icr)값들보다 큰 경우의 조합이므로 상기의 경우는 두가지 경우의 조건을 만족시키므로 작은 경우에도 조사해보아도 동일하게 전선로(3)와 대지간에 흐르는 영상누설전류성분중 절연저항에 의한 유효분의 누설전류값은 S상이, 정전용량에 의한 무효분의 누설전류값은 R상이 가장 클 것이다. 따라서 무효분 누설전류가 영(제로)이 되는 각 경우중 R상에 해당하고 S상의 동상분 누설전류가 +인 경우의 조건은 S상의 무효분 누설전류치가 제로로 되는 Icr'=-40이고 이때 S상의 동상분의 유효분 누설전류값은 +39이다. 따라서 실제 전선로(3)과 대지간에 흐르는 정전용량에 의한 무효분 누설전류는 R상이 +40(mA)정도 다른 상에 비해 많이 흐르고 있고, 절연저항에 의한 유효분 누설전류는 S상이 +39(mA)정도 다른 상에 비해 많이 흐르고 있다는 것을 알 수 있다.
2) 각상별 동상도분 제로값 계산(150)에 대해 설명한다.
도 24에서 각상별 동상분 제로값계산(150)이 실행되면, 3상 각상별로 유효분 누설전류값이 영(제로)이 되는 절연저항에 의한 유효분 누설전류값을 계산한다. 이 값을 계산하는 이유는 절연저항에 의한 유효분 누설전류(Ir)가 제로가 되면 영상변류기(10)의 2차측에는 무효분 누설전류가 어느 정도 흐르는 가를 알 기 위함이다. 쉽게 말해서 절연저항에 의한 유효분 누설전류가 3상 모두 평형되게 하기 위함이다. R상의 경우를 먼저 계산하여 보면 Io1rr이 제로가 되는 즉 상기 식 2의 값이 제로가 되도록 하기 위해 영상변류기(10)의 1차권선에 별도로 어떤 상의 유효분 제로누설전류(Ir')를 흘려야 되는 지를 계산하는 것이다.
앞에서 예를 들어 설명하고 있고 기억부(86)에 저장된 R상의 Io1rr, Io1cr과, S상의 Io1rs, Io1cs와, T상의 Io1rt, Io1ct를 각각 읽고 먼저 R상의 동상분 유효분 누설전류가 영(제로)이 되도록 즉 식 15의 값이 영(제로)이 되도록 하기 위한 Irr'값, Irs'값, Irt'값을 구하고 상기의 Irr'값과 Irs'값과 Irt'값을 다음과 같이 상기 식 16에 각각 대입하여 R상전압의 90도위상분의 누설전류값(Io1cr')를 계산하면 식 19와 같이 되고, 식 15의 값에 대입하여 R상의 전압의 동상분의 누설전류값(Io1rr')을 계산하면 식 20과 같이 된다.
Irr'값 대입적용시
Figure 112006058209475-pat00041
Irs'값 대입적용시
Figure 112006058209475-pat00042
Irt'값 대입적용시
Figure 112006058209475-pat00043
Irr'값 대입적용시
Figure 112006058209475-pat00044
Irs'값 대입적용시
Figure 112006058209475-pat00045
Irt'값 대입적용시
Figure 112006058209475-pat00046
상기 식 20의 값이 제로가 되는 Irr'=19.5이고 Irs'=-39이고 Irt'=-39이므로, 상기의 값을 상기 식 19에 각각 대입시키면 0+j73.8, 0+j40, 0+j107.6이고, 상기의 R상에서의 Irr',Irs',Irt'값들을 기억부(86)에 저장한다.
다음에 상기 R상과 같은 방법으로 S상과 T상에 대해서 각각 계산하면 다음과 같은 계산결과가 나온다.
S상의 유효분 누설전류치가 제로가 되는 Irr'=147.3, Irs'=-73.7, Irt'=147.3이고 상기와 같이 각각 대입시키면 0-j147.5, 0-j20, 0+j107.5이고, 상 기의 S상에서의 Irr', Irs', Irt'값들을 기억부(86)에 저장한다.
T상의 유효분 누설전류치가 제로로 되는 Irr'=-108.3, Irs'=-108.3, Irt'= 54.1이고 상기와 같이 각각 대입시키면 0-j147.5, 0+j40.0, 0-j53.8이고, 상기의 T상에서의 Irr', Irs', Irt'값들을 기억부(86)에 저장한다.
이어서 계산Data검증(160)이 실행되면, 상기 각상별 동상분 제로값계산(150)흐름에서 계산되어 기억부(86)에 저장된 유효분 누설전류가 제로가 되는 Ir'값들을 읽고, 상기 각상별 Io1의 동상분위상분계산(130)의 실행결과인 R상 전압에 대한 영상누설전류(Io)=19.5+j73.8(mA), S상전압에 대한 영상누설전류(Io)=73.6-j20.0(mA), T상전압에 대한 영상누설전류(Io)=-54.1-j53.8 (mA)을 사용하여 어느 상의 동상분과 90도분이 큰 가 또는 작은 가를 조사한다. 먼저 큰 값에 대해 살펴보면 동상분중 가장 큰 값은 S상의 +73.6이므로 S상의 동상분이 +(플러스)될 경우는 S상의 유효분 누설전류(Irs) 또는 R상의 무효분 누설전류(Icr)값이 T상의 유효분 누설전류(Irt) 또는 R상의 유효분 누설전류(Irr) 또는 T상의 무효분 누설전류(Ict)값들보다 큰 경우이고, 90도분중 가장 큰 값은 R상의 +73.8이므로 R상의 90도분이 +(플러스)가 될 경우는 R상의 무효분 누설전류(Icr) 또는 S상의 유효분 누설전류(Irs)값이 S상의 무효분 누설전류(Ics) 또는 T상의 무효분 누설전류(Ict) 또는 T상의 유효분 누설전류(Icr)값들보다 큰 경우의 조합이므로 상기의 경우는 두 가지 경우의 조건을 만족시키므로 작은 경우에도 조사해보아도 동일하게 전선로(3)와 대지간에 흐르는 영상누설 전류성분중 절연저항에 의한 유효분의 누설전류값은 S상 이, 정전용량에 의한 무효분의 누설전류값은 R상이 가장 클 것이다. 따라서 유효분 누설전류가 영(제로)이 되는 각 경우중 R상에 해당하고 R상의 90도분 누설전류가 +인 경우의 조건은 R상의 유효분 누설전류치가 제로로 되는 Irs'=-39이고 이때 R상의 90도분의 무효분 누설전류값은 +40이다. 따라서 실제 전선로(3)와 대지간에 흐르는 정전용량에 의한 무효분 누설전류는 R상이 +40(mA)정도 다른 상에 비해 많이 흐르고 있고, 절연저항에 의한 유효분 누설전류는 S상이 +39(mA)정도 다른 상에 비해 많이 흐르고 있다는 것을 알 수 있다.
3)도 25의 각상별 90도분 제로값 계산(140) 및 각상별 동상분 제로값 계산(150)에 대해 설명한다.
가. 각상별 90도분 제로값 계산(140)
3상 각상별로 무효분 누설전류값이 영(제로)이 되는 정전용량에 의한 무효분 누설전류값을 계산한다. 이 값을 계산하는 이유는 정전용량에 의한 무효분 누설전류(Ic)가 제로가 되면 영상변류기(10)의 2차측에는 어떤 성분의 유효분 누설전류가 흐르고 있는가를 알 기 위함이다. 쉽게 말해서 정전용량에 의한 무효분 누설전류가 3상 모두 평형되게 하기 위함이다. R상의 경우를 먼저 계산하여 보면 Io1cr이 제로가 되는 즉 상기 식 20의 값이 제로가 되도록 하기 위해 영상변류기(10)의 1차권선에 별도로 어떤 상의 어느 정도의 크기의 무효분 제로누설전류(Ic')를 흘려야 되는 지를 계산하는 것이다. 상기에서 예를 들어 설명하고 있고 기억부(86)에 저장된 R상의 Io1rr, Io1cr과, S상의 Io1rs, Io1cs와, T상의 Io1rt, Io1ct를 각각 읽고 먼 저 R상의 90도 무효분 누설전류가 영(제로)이 되도록 즉 식 16의 값이 영(제로)이 되도록 하기 위한 Icr'값, Ics'값, Ict'값을 구하고 상기의 Icr'값과 Ics'값과 Ict'값을 다음과 같이 상기 식 15에 각각 대입하여 R상전압의 동상분의 누설전류값(Io1rr')를 계산하면 식 21과 같이 되고, 식 16의 값에 대입하여 R상의 전압의 90도위상분의 누설전류값(Io1cr')을 계산하면 식 22와 같이 된다.
Icr'값 대입적용시
Figure 112006058209475-pat00047
Ics'값 대입적용시
Figure 112006058209475-pat00048
Ict'값 대입적용시
Figure 112006058209475-pat00049
Icr'값 대입적용시
Figure 112006058209475-pat00050
Ics'값 대입적용시
Figure 112006058209475-pat00051
Ict'값 대입적용시
Figure 112006058209475-pat00052
상기 식 22의 값이 제로가 되는 Icr'=-73.8이고 Ics'=147.6이고, Ict'=147.6이므로, 상기의 값을 상기 식 21에 각각 대입시키면 -19.5+j0, -147.3+j0, 108.3+j0이고, 상기의 R상에서의 Icr', Ics', Ict'값들을 기억부(86)에 저장한다.
다음에 상기 R상과 같은 방법으로 S상과 T상에 대해서 각각 계산하면 다음과 같은 계산결과가 나온다.
S상의 무효분 누설전류치가 제로가 되는 Icr'=-40.0이고 Ics'=20.0이고, Ict'=-40.0이고 상기와 같이 각각 대입시키면 39.9+j0, 73.6+j0, 108.3+j0이고, 상기의 S상에서의 Icr', Ics', Ict'값들을 기억부(86)에 저장한다.
T상의 무효분 누설전류치가 제로가 되는 Icr'=-107.5이고 Ics'=-107.5이고, Ict'=53.8이고 상기와 같이 각각 대입시키면 39.0+j0, -147.3+j0, -54.1+j0이고, 상기의 T상에서의 Icr', Ics', Ict'값들을 기억부(86)에 저장한다.
나. 각상별 동상분 제로값계산(150)
도 25의 각상별 동상분 제로값계산(150)의 실행을 설명한다. 상기의 각상별90도분제로값계산(140)흐름과 거의 유사한 방법으로 3상 각상별로 유효분 누설전류값이 영(제로)이 되는 절연저항에 의한 유효분 누설전류값을 계산한다. 이 값을 계산하는 이유는 절연저항에 의한 유효분 누설전류(Ir)가 제로가 되면 영상변류기(10)의 2차측에는 무효분 누설전류가 어느 정도 흐르는 가를 알 기 위함이다. 쉽게 말해서 절연저항에 의한 유효분 누설전류가 3상 모두 평형되게 하기 위함이다. R상의 경우를 먼저 계산하여 보면 Io1rr이 제로가 되는 즉 상기 식 11의 값이 제로가 되도록 하기 위해 영상변류기(10)의 1차권선에 별도로 어떤 상의 유효분제로누설전류(Ir')를 흘려야 되는 지를 계산하는 것이다. 상기에서 예를 들어 설명하고 있고 기억부(86)에 저장된 R상의 Io1rr, Io1cr과, S상의 Io1rs, Io1cs와, T상의 Io1rt, Io1ct를 각각 읽고 먼저 R상의 동상분유효분누설전류가 영(제로)이 되도록 즉 식 15의 값이 영(제로)이 되도록 하기 위한 Irr'값, Irs'값, Irt'값을 구하고 상기의 Irr'값과 Irs'값과 Irt'값을 다음과 같이 상기 식 16에 각각 대입하여 R상전압의 90도위상분의 누설전류값(Io1cr')를 계산하면 식 23과 같이 되고, 식 15의 값에 대입하여 R상의 전압의 동상분의 누설전류값(Io1rr')을 계산하면 식 24와 같이 된다.
Irr'값 대입적용시
Figure 112006058209475-pat00053
Irs'값 대입적용시
Figure 112006058209475-pat00054
Irt'값 대입적용시
Figure 112006058209475-pat00055
Irr'값 대입적용시
Figure 112006058209475-pat00056
Irs'값 대입적용시
Figure 112006058209475-pat00057
Irt'값 대입적용시
Figure 112006058209475-pat00058
상기 식 24의 값이 제로가 되는 Irr'=19.5이고 Irs'=-39이고 Irt'=-39이므로, 상기의 값을 상기 식 23에 각각 대입시키면 0+j73.8, 0+j40, 0+j107.6이고, 상기의 R상에서의 Irr',Irs',Irt'값들을 기억부(86)에 저장한다.
다음에 상기 R상과 같은 방법으로 S상과 T상에 대해서 각각 계산하면 다음과 같은 계산결과가 나온다.
S상의 유효분 누설전류치가 제로가 되는 Irr'=147.3, Irs'=-73.7, Irt'=147.3이고 상기와 같이 각각 대입시키면 0-j147.5, 0-j20, 0+j107.5이고, 상기의 S상에서의 Irr', Irs', Irt'값들을 기억부(86)에 저장한다.
T상의 유효분 누설전류치가 제로가 되는 Irr'=-108.3, Irs'=-108.3, Irt'= 54.1이고 상기와 같이 각각 대입시키면 0-j147.5, 0+j40.0, 0-j53.8이고, 상기의 T상에서의 Irr', Irs', Irt'값들을 기억부(86)에 저장한다.
이어서 계산Data검증(160)의 실행을 설명한다. 상기 각상별 90도제로값 계산(140) 흐름에서 계산되어 기억부(86)에 저장된 각상별 무효분누설전류가 제로가 되는 Ic'값들과 상기 각상별 동상분제로값계산(150)흐름에서 계산되어 기억부(86)에 저장된 유효분누설전류가 제로가 되는 Ir'값들을 각각 케이스별로 조합시켜 영상누설전류에 해당하는 Io값이 제로가 되는 경우의 조합을 찾아낸다. 각 케이스별로 조합하여 재계산하여 Io값이 제로가 되고, 상기의 케이스는 S상의 절연저항에 의한 누설전류가 제일 큰 값에 대한 경우이므로 선택된 조합은 Irs'=-39.0, Icr'=-40.0 인 조합이다. 상기의 결과에 대한 의미를 해석하여 보면, S상의 절연저항에 의한 유효분 누설전류가 다른 R상과 T상에 비해 39mA정도 크고 R상의 정전용량에 의한 무효분 누설전류가 다른 S상과 T상에 비해 40mA정도 크다는 것을 의미하며 즉 S상 절연저항이 가장 낮은 절연불량인 상이 되고, R상의 대지간 정전용량값이 가장 크다는 사실도 알 수 있다.
도 23 내지 도 25에 도시된 표시&출력(170) 실행에 대하여 설명한다.
상기 계산Data검증(160)동작흐름에서 다시 계산된 조합 및 각상별Io1,θ,Vf검출(120)동작흐름결과를 표시하는 것으로, 유효분 누설전류(Ior=39mA), 무효분 누설전류(Ioc=40mA), 영상누설전류(Io=76.3mA), 가장 절연불량한 상의 정보(예를 들어 상기에서 설명한 예에서는 S상), 가장 정전용량에 의한 무효분 누설전류가 흐르는 상의 정보(예를 들어 상기에서 설명한 예에서는 T상)등과 같은 검출된 데이터를 표시부(84)에 표시한다. 그리고, 상기 각상별Io1 ,θ, Vf검출(120)동작흐름에 검출된 전선로(3)와 대지간의 상전압값을 상기의 유효분 누설전류(Ior=39mA)에 대한 절연저항치(R) 또는 상기의 무효분 누설전류(Ioc=40mA)에 대한 정전용량치(C)등과 같은 데이터도 표시 출력할 수 있다.
여기서 절연저항치(R)는 식 13과 같이 나타낼 수 있고, 정전용량치(C)는 식 14와 같이 나타낼 수 있다. 그리고, 식 13과 식 14에서 전압증폭계수는 전압검출수단(30)의 증폭관련계수이고, 영상변류기(10)를 포함한 누설전류검출수단(40)의 증 폭관련계수는 1이라고 가정한 것이다.
그리고 또한, 통신부(90)를 통해 여러 가지의 형태의 통신방식(RS-232, RS-485,RS-422,CDMA,전력선통신 등)을 사용하여 외부로 상기와 같은 데이터를 출력시킬 수 있다.
그리고 또한, 상기의 각종Data중 미리 기억부(86)에 저장되어 있거나 또는 입력부(82)를 통해 입력되어지거나 또는 통신부(90)를 통해 입력되어지는 경보설정치와 비교하여 유효누설전류치(Ior 또는 Ir)보다 크거나 또는 절연저항치(R)보다 작으면 경보알람출력을 표시부(84)에 표시하거나 또는 통신부(90)를 통해 알람을 출력시킬 수 있다.
(다른 실시예)
다음에 다른 실시예인 도 3 ~ 도 7은 변압기(1)의 2차측 결선이 와이결선에서도 실시할 수 있고, 델타결선에서도 실시할 수 있고, 3상3선식에서도 실시할 수 있고, 3상4선식에서도 실시할 수도 있고, 비접지방식에서도 실시할 수 있고, 전선로(3)의 전압성분을 상전압을 검출하여 실시할 수도 있고, 선간전압을 검출하여 실시할 수도 있다는 등의 여러 가지 형태로 실시할 수도 있다는 것을 설명하기 위해 나타낸 것이다.
본 발명의 절연검출장치의 제2실시예의 연결결선도인 도 3은 제1실시예인 도 2와 다른 점은 영상누설전류(Io)를 검출하는 ZCT와 같은 영상변류기(10)의 설치위치를 전선로(3)의 도중에 설치하여 부하(4)를 포함한 전선로(3)의 절연상태를 검출 하는 것이 도 2의 실시예라면, 영상변류기(10)의 설치위치를 변압기(1)의 접지선(5)의 중간에 설치할 것이 도 3의 실시예이고, 다른 사항은 제1의 실시예와 동일하다.
다음에 본 발명의 절연검출장치의 제3실시예의 연결결선도인 도 4는 제1실시예인 도2와 거의 같고 중성상(N)을 사용하는 3상4선식에서도 실시할 수 있다는 것을 설명하기 위한 연결결선도로, 절연검출장치(20)의 동작흐름과 검출방법은 상기에서 설명한 바와 동일하다.
다음에 본 발명의 절연검출장치의 제4실시예의 연결결선도인 도 5는 변압기(1)의 2차측결선이 델타결선이고 델타결선의 한 개의 상이 접지된 전선로(3)에서도 실시할 수 있다는 것을 설명하기 위한 연결결선도로, 절연검출장치(20)의 동작흐름과 검출방법은 상기에서 설명한 바와 동일하다.
다음에 본 발명의 절연검출장치의 제5실시예의 연결결선도인 도 6은 변압기(1)의 2차측결선이 델타결선이고 접지가 되어 있지 않은 비접지방식에서도 실시할 수 있다는 것을 설명하기 위한 연결결선도로, 절연검출장치(20)의 동작흐름과 검출방법은 상기에서 설명한 바와 동일하다.
다음에 본 발명의 절연검출장치의 제6실시예의 연결결선도인 선간전압을 검출하여 전선로(3)의 절연상태를 감시할 수 있다는 것을 설명하기 위한 연결결선도로, 절연검출장치(20)의 동작흐름과 검출방법은 상기에서 설명한 바와 동일하다.
앞에서 설명한 본 발명의 실시예인 도 9와 도 11에서의 누설전류검출수단(40)의 구성이 영상변류기(10)를 통하여 누설전류성분을 검출하여 상기의 누설전류 성분을 전류/전압변환부(41)에서 전압성분으로 변환하고, 상기의 전압성분으로 변환된 값을 증폭부(42)를 통하여 증폭시키고, 이 증폭된 값을 전류필터부(43)에서 필터링하는 순서로 구성되나, 누설전류검출수단의 다른 실시예인 도 22에서는 영상변류기(10)를 통하여 누설전류성분을 검출하여 상기의 누설전류성분을 전류/전압변환부(41)에서 전압성분으로 변환한 후 먼저 전류필터부(43)에서 필터링한 후 증폭부(42)에서 증폭하는 순서로 구성되는 차이가 있다.
삭제
이상 본 발명을 상기 실시예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것이 아니다. 본 발명과 기술분야에서 종사하고 있는 당업자라면 면 본 발명의 기술사상의 범위를 벗어나지 않고 수정, 변경 등이 가능하며 이러한 수정과 변경 또한 본 발명에 속하는 것임을 알 수 있을 것이다.
본 발명에 의하면, 부하를 포함한 3상 전선로의 대지간의 정전용량의 평형상태뿐만 아니라 불평형상태에서도 부하를 포함한 전선로의 절연상태인 절연저항에 의한 유효누설전류치 또는 절연저항치를 정확하게 검출할 수 있고, 또한 가장 불량한 상의 정보까지 알 수 있다.
또한 부가적으로 입력부에 입력한 경보레벨 또는 기억부에 기억된 경보레벨과 비교하는 방법을 통해 표시부에 경보상태를 표시하거나, 원격지에 있는 원결제어장치와 통신 또는 제어할 수 있는 기능을 가진 통신부를 통해 원격지로 검출된 각종Data 또는 경보상태를 원격 감시할 수 있다.

Claims (15)

  1. 전선로의 절연상태를 검출하는 전선로의 절연검출장치에 있어서,
    부하를 포함한 전선로의 3상 각상의 전압성분을 일정한 크기로 변환하여 일괄적으로 3상 각상의 전압을 취출하는 전압검출수단(30)과;
    전선로와 대지간에 흐르는 영상누설전류를 검출하는 영상변류기(10)와;
    상기 영상변류기(10)에서 검출된 누설전류성분을 전압성분으로 변환하여 일정한 주파수이하의 주파수성분 또는 상용주파수대역의 성분을 추출하는 누설전류검출수단(40)과;
    상기 전압검출수단(30)의 3상 각상의 출력값과 상기 누설전류검출수단(40)의 출력값의 위상차를 검출하는 위상비교수단(50)과;
    상기 누설전류검출수단(40)의 출력값의 아날로그 성분을 디지털성분으로 변환하는 아날로그/디지털변환부(60)와;
    상기 위상비교수단(50)의 출력값과 아날로그/디지털변환부(60)의 출력값으로 부터 각종 데이터를 읽고 출력시키고 연산 · 제어하는 연산제어부(70); 및
    각종 데이터를 입력하고 표시하는 입출력부(80)를 포함하여 구성하고, 절연상태를 검출하는 것을 특징으로 하는 전선로의 절연검출장치.
  2. 부하를 포함한 전선로의 전압성분을 일정한 크기로 변환하여 순차적으로 3상 각상의 전압성분을 1상씩 취출하는 전압검출수단(30)과; 전선로와 대지간에 흐르는 영상누설전류를 검출하는 영상변류기(10)와, 상기 영상변류기(10)에서 검출된 누설전류성분을 전압성분으로 변환하여 일정 주파수이하의 주파수성분 또는 상용주파수 대역의 주파수 성분을 추출하는 누설전류 검출수단(30)과; 상기 전압검출수단(40)의 3상 각상의 출력값과 상기 누설전류검출수단(30)의 출력값의 위상차를 검출하는 위상비교수단(50)과; 상기 누설전류검출수단(30)의 출력값의 아날로그 성분을 디지털성분으로 변환하는 아날로그/디지털변환부(60)와; 각종 데이터를 읽고 출력시키고 연산 · 제어하는 연산제어부 및 각종 데이터를 입력하고 표시하는 입출력부(80)를 포함하여 구성하고, 절연상태를 검출하는 것을 특징으로 하는 전선로의 절연검출장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 전압검출수단(30)은 부하를 포함한 전선로의 3상 각상의 전압성분을 검출하여 일정한 크기로 변환하는 전압검출부(31)와, 상기 전압검출부(31)에서 변환된 전압성분에서 일정한 주파수이하의 주파수성분 또는 상용주파수대역의 성분을 추출하는 전압필터부(33)로 구성되는 것을 특징으로 하는 전선로의 절연검출장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 전압검출수단(30)은 부하를 포함한 전선로의 3상 각상 의 전압성분을 검출하여 일정한 크기로 변환하는 전압검출부(31)와, 상기 전압검출부(31)에서 변환된 전압성분에서 3상중 1상의 전압성분만 선택하는 상선택부(32)와, 상기 상선택부(32)에서 선택되어진 상의 전압성분을 일정한 주파수이하의 주파수성분 또는 상용주파수대역의 주파수성분을 추출하는 전압필터부(33)로 구성되는 것을 특징으로 하는 전선로의 절연검출장치.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 위상비교수단(50)은 상기 전압검출수단(30)에서 출력되어지는 전압성분의 파형을 정형시키는 전압성분 파형정형부(51)와, 상기 누설전류검출수단(40)에서 출력되어지는 누설전류성분의 파형을 정형시키기는 전류성분 파형정형부(52)와, 상기 전류성분 파형정형부(52)의 출력성분을 상기 전압성분 파형정형부(51)의 출력성분에 대한 위상차를 검출하는 위상차검출부(53)로 구성되는 것을 특징으로 하는 전선로의 절연검출장치.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 전압검출부(31)는 3상 전선로의 각상과 대지간의 동일한 임피던스를 가지는 저항, 콘덴서 또는 트랜스 중 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 전선로의 절연검출장치.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 누설전류검출수단(40)은 전선로와 대지간의 누설전류를 검출하기 위한 영상변류기(10)와, 상기 영상변류기(10)에서 검출된 누설전류성분을 전압성분으로 변환하는 전류/전압변환부(41)와, 상기 전류/전압변환부(41)에서 변환된 누설전류성분을 증폭하는 증폭부(42)와, 상기 증폭부(42)에서 증폭된 누설전류성분에서 일정한 주파수이하의 주파수성분 또는 상용주파수 대역의 성분을 추출하는 전류필터부(43)로 구성되는 것을 특징으로 하는 전선로의 절연검출장치.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 누설전류 검출수단(40)은 전선로와 대지간의 누설전류를 검출하는 영상변류기(10)와, 상기의 영상변류기(10)에서 검출된 누설전류성분을 전압성분으로 변환하는 전류/전압변환부(41)와, 상기 전류/전압변환부(41)에서 변환된 누설전류성분에서 일정한 주파수 이하의 주파수 성분 또는 상용주파수 대역의 주파수 성분을 추출하는 전류필터부(43)와, 상기 전류필터부(43)에서 추출된 누설전류성분을 증폭하는 증폭부(42)로 구성되는 것을 특징으로 하는 전선로의 절연검출장치.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 외부에서 원격으로 감시할 수 있는 통신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전선로의 절연검출장치.
  10. 전선로의 대지간 정전용량의 평형상태 뿐만 아니라 불평형상태에서도 전선로의 절연상태를 검출할 수 있는 전선로의 절연검출방법에 있어서,
    영상변류기의 2차측에서 검출되어지는 영상누설전류성분의 누설전류검출수단(40)에서 검출되어지는 누설전류성분(Io1), 전압검출수단(30)에 의하여 주파수성분만 추출한 전압성분(Vf), 전압검출수단(30)에서 출력되어지는 3상 각상별 전압성분(Vf)에 대한 누설전류성분(Io1)의 위상차(θ)를 검출하는 단계와;
    각상별 누설전류성분(Io1)의 동상분과 90도 위상분을 계산하는 단계와;
    각상별 90도분 제로값을 계산하는 단계와;
    상기 각상별 90도분 제로값을 계산하는 단계에서 계산되어 기억부에 저장된 각상별 유효분 누설전류 또는 무효분 누설전류에 대한 계산Data 검증단계와;
    상기 계산Data 검증단계에서 재계산된 조합 및 각상별Io1,θ,Vf검출 단계의 데이터를 외부로 출력하는 표시단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 전선로의 절연검출방법.
  11. 전선로의 대지간 정전용량의 평형상태 뿐만 아니라 불평형상태에서도 전선로의 절연상태를 검출할 수 있는 전선로의 절연검출방법에 있어서,
    영상변류기의 2차측에서 검출되어지는 영상누설전류성분의 누설전류검출수단(40)에서 검출되어지는 누설전류성분(Io1), 전압검출수단(30)에 의하여 주파수성분만 추출한 전압성분(Vf), 전압검출수단(30)에서 출력되어지는 3상 각상별 전압성분(Vf)에 대한 누설전류성분(Io1)의 위상차(θ)를 검출하는 단계와;
    각상별 누설전류성분(Io1)의 동상분 90도 위상분을 계산하는 단계와;
    각상별 동상분 제로값을 계산하는 단계와;
    상기 각상별 동상분 제로값을 계산하는 단계에서 계산되어 기억부에 저장된 각상별 유효분 누설전류 또는 무효분 누설전류에 대한 계산Data 검증단계와;
    상기 계산Data 검증단계에서 재계산된 조합 및 각상별Io1,θ,Vf검출 단계의 데이터를 외부로 출력하는 표시단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 전선로의 절연검출방법.
  12. 전선로의 대지간 정전용량의 평형상태 뿐만 아니라 불평형상태에서도 전선로의 절연상태를 검출할 수 있는 전선로의 절연검출방법에 있어서,
    영상변류기의 2차측에서 검출되어지는 영상누설전류성분의 누설전류검출수단(40)에서 검출되어지는 누설전류성분(Io1), 전압검출수단(30)에 의하여 주파수성분만 추출한 전압성분(Vf), 전압검출수단(30)에서 출력되어지는 3상 각상별 전압성분(Vf)에 대한 누설전류성분(Io1)의 위상차(θ)를 검출하는 단계와;
    각상별 누설전류성분(Io1)의 동상분과 90도 위상분을 계산하는 단계와;
    각상별 90도분 제로값을 계산하는 단계와; 각상별 동상분 제로값을 계산하는 단계와;
    상기 각상별 동상분 제로값을 계산하는 단계 또는 상기 각상별 90도 제로값을 계산하는 단계에서 계산되어 기억부에 저장된 각상별 유효분 누설전류 또는 무효분 누설전류에 대한 계산Data 검증단계와;
    상기 계산Data 검증단계에서 재계산된 조합 및 각상별Io1,θ,Vf검출 단계의 데이터를 외부로 출력하는 표시단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 전선로의 절연검출방법.
  13. 제10항에 있어서, 상기 각상별 90도분 제로값을 계산하는 단계에서 절연저항에 의한 유효분 누설전류값 또는 정전용량에 의한 무효분 누설전류값을 검출하는 방법으로 전선로와 대지간의 정전용량에 의한 무효분 누설전류가 3상 각상에 있어 영(제로)이 되는 무효분 제로 누설전류값을 계산하는 것을 특징으로 하는 전선로의 절연검출방법.
  14. 제11항에 있어서, 상기 각상별 동상분 제로값을 계산하는 단계에서 절연저항에 의한 유효분 누설전류값 또는 정전용량에 의한 무효분 누설전류값을 검출하는 방법은 전선로와 대지간의 절연저항에 의한 유효분 누설전류가 3상 각상에 있어 영(제로)이 되는 유효분 제로 누설전류값을 계산하는 것을 특징으로 하는 전선로의 절연검출방법.
  15. 제 12항에 있어서, 상기 각상별 동상분 제로값을 계산하는 단계에서 절연저항에 의한 유효분 누설전류값 또는 정전용량에 의한 무효분 누설전류값을 검출하는 방법은 전선로와 대지간의 절연저항에 의한 유효분 누설전류와 정전용량에 의한 무효분 누설전류가 3상 각상에 있어 영(제로)이 되는 유효분 제로 누설전류값과 무효분 제로 누설전류값을 계산하는 것을 특징으로 하는 전선로의 절연검출방법.
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