KR101157125B1 - Device for detecting resistive current and method thereof - Google Patents

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KR101157125B1
KR101157125B1 KR1020110042238A KR20110042238A KR101157125B1 KR 101157125 B1 KR101157125 B1 KR 101157125B1 KR 1020110042238 A KR1020110042238 A KR 1020110042238A KR 20110042238 A KR20110042238 A KR 20110042238A KR 101157125 B1 KR101157125 B1 KR 101157125B1
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김준오
진상일
이성주
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주식회사 유컴테크놀러지
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Abstract

PURPOSE: A device and a method for detecting resistive currents are provided to prevent the malfunction of a leakage breaker by accurately detecting the volume of required resistive currents. CONSTITUTION: A device for detecting resistive currents comprises a reference signal generator(30), a switch(20), and a signal measurement circuit(100). The reference signal generator inputs a reference signal for measuring a phase error to the switch. The switch is controlled by the signal measurement circuit and selectively inputs voltage and currents detected from the reference signal to the signal measurement circuit. The signal measurement circuit measures a phase error using the reference signal inputted from the switch and detects resistive currents using the measured phase error and the detected voltage and currents.

Description

저항성 전류 검출 장치 및 검출 방법{Device for Detecting Resistive Current and Method Thereof}Device for Detecting Resistive Current and Method Thereof}

본 발명은 저항성 전류 검출 장치 및 검출 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기준 신호 발생기(30) 에서 전압 및 전류의 기준 신호를 입력하고, 기준 신호를 바탕으로 신호 측정 회로(100)에서 기준 신호 전압 및 전류의 위상 오차를 측정하며, 위상 오차 및 검출 전압, 전류를 이용하여 저항성 전류를 검출하여 누전 차단기 등의 전기 안전 장치에서 보다 정확하게 과전류 또는 누전 여부를 판단하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a resistive current detection device and a detection method, and more particularly, a reference signal of voltage and current is input from a reference signal generator 30, and a reference signal voltage is received from a signal measuring circuit 100 based on the reference signal. And it relates to a device and method for measuring the phase error of the current, by using the phase error and the detection voltage, the current to detect the resistive current to more accurately determine the overcurrent or short-circuit in an electrical safety device such as a circuit breaker.

현재 많은 전기 기기들에 사용되는 상용화된 전원은 교류 신호이다. 우리나라의 경우 60Hz의 교류 전류를 사용하는데 교류 전류는 위상에 따라 저항성 전류와 용량성 전류로 구성된다(도 1). 일반적으로 누설전류를 측정하는 데에는 누설전류검출기(ZCT, Zero Current Transformer)를 사용하는데 누설전류검출기를 사용하면 대지절연저항을 통하여 대지로 흐르는 저항성 전류와 선로의 정전용량으로 인하여 대지로 흐르는 용량성 전류가 합쳐진 합성전류의 형태로 측정된다. 이 중 저항성 전류가 과전류, 누전 등 전기 안전 사고를 유발하는 원인이다. 그러나 기존의 누전 차단기 등 전기 안전 장치는 저항성 전류와 용량성 전류를 구분하지 않고 합성 전류의 크기를 기준으로 누설, 전류 과잉 여부를 판단하기 때문에 전기 안전에 영향을 미치지 않는 용량성 전류는 많이 흐르나 저항성 전류는 적게 흐르는 경우에도 위험한 수준으로 오판하는 경우가 자주 발생한다. 특히, 산업시설에서 사용하는 누전차단기의 경우, 누전 차단 시 산업시설의 가동 중단 후 안전 확인을 하여 재가동해야 하기 때문에 누전여부를 오판하는 경우 감수하여야 하는 비용이 굉장히 크다.Currently commercialized power sources used in many electrical appliances are alternating current signals. In Korea, AC current of 60 Hz is used, which consists of a resistive current and a capacitive current depending on the phase (FIG. 1). In general, a leakage current detector (ZCT) is used to measure the leakage current. When the leakage current detector is used, the capacitive current flowing to the ground due to the resistive current flowing through the ground insulation resistance and the capacitance of the line is used. Is measured in the form of the combined synthetic current. Among them, resistive current is the cause of electrical safety accidents such as overcurrent and short circuit. However, conventional electric safety devices such as earth leakage breakers do not distinguish between resistive current and capacitive current, and determine whether leakage or current is excessive based on the magnitude of the synthesized current. Even when the current flows in small amounts, it is often misjudged to a dangerous level. In particular, in the case of an earth leakage breaker used in an industrial facility, when the earth leakage is blocked, safety checks must be made after restarting the operation of the industrial facility to restart it.

이러한 문제점을 극복하기 위하여 종래에는 전원전압의 반 주기 동안 전류를 적분하여 저항성 전류를 검출하는 방법을 사용하였다. 도 2를 참고하면, 전압 측정 회로(110) 및 전류 측정 회로(120)에서 피측정 선로(10)의 전압 및 전류를 측정하고 이를 A/D변환기를 거쳐 적분 회로로 입력하여 전류를 전압의 반 주기 동안 적분하는 경우 저항성 전류가 연산 가능하다. 그러나 이 경우, 전원 전압과 전류를 측정하는 회로의 소자 특성으로 인하여 신호가 지연되고 이로 인해 측정 전압 및 전류에 위상 오차가 발생한다. 위상 오차 때문에 전류를 전압의 반 주기 동안 적분하는 연산에 있어서 적분구간이 달라지게 되고, 이는 저항성 전류의 연산 결과에 큰 오차를 초래하여 누전 및 과전류 여부 판단의 정확성이 떨어지게 된다.
In order to overcome this problem, conventionally, a method of detecting a resistive current by integrating a current for half a cycle of a power supply voltage has been used. Referring to FIG. 2, the voltage measuring circuit 110 and the current measuring circuit 120 measure the voltage and current of the line to be measured 10 and input them to the integrating circuit through an A / D converter to convert the current to half of the voltage. When integrating over a period, the resistive current can be computed. However, in this case, the signal is delayed due to the device characteristics of the circuit for measuring the supply voltage and current, which causes phase error in the measured voltage and current. Due to the phase error, the integration period is different in the operation of integrating the current for half a period of the voltage, which causes a large error in the calculation result of the resistive current, thereby reducing the accuracy of short circuit and overcurrent determination.

따라서 본 발명은 누전 및 과전류 여부를 정확하게 판단하기 위한 저항성 전류를 검출하는 데에 있어서, 전압 및 전류 측정 회로(110, 120)를 포함한 신호 측정 회로(100)의 소자 특성에 의해 발생하는 위상 지연을 미리 측정하여, 위상 지연 때문에 발생하는 저항성 전류 검출의 오차를 방지하는 것을 목적으로 한다. 또한 위상 오차를 반영하여 저항성 전류 검출 연산의 적분 구간을 조절함으로써 보다 정확하게 저항성 전류를 검출하는 것을 목적으로 한다.
Accordingly, in the present invention, in detecting a resistive current for accurately determining whether a short circuit or overcurrent is detected, a phase delay caused by device characteristics of the signal measuring circuit 100 including the voltage and current measuring circuits 110 and 120 may be reduced. It aims at measuring in advance and preventing the error of resistive current detection which arises because of a phase delay. In addition, it is an object to more accurately detect the resistive current by adjusting the integral section of the resistive current detection calculation to reflect the phase error.

상술한 목적을 해결하기 위한 저항성 전류를 검출하기 위한 장치는 위상 오차 측정을 위한 기준 신호를 스위치(20)에 입력하는 기준 신호 발생기(30), 상기 기준 신호 발생기(30)의 기준 신호 또는 피측정 선로로부터 검출한 전압 및 전류를 신호 측정 회로(100)에 선택적으로 입력하는 스위치(20) 및 상기 스위치(20)로부터 입력된 기준 신호를 이용하여 위상 오차를 측정하고, 상기 위상 오차 및 상기 검출 전압 및 전류를 이용하여 저항성 전류를 검출하는 신호 측정 회로(100)를 포함한다.The device for detecting the resistive current for solving the above object is a reference signal generator 30 for inputting a reference signal for phase error measurement to the switch 20, the reference signal or the measurement target of the reference signal generator 30 The phase error is measured using a switch 20 for selectively inputting the voltage and current detected from the line into the signal measuring circuit 100 and a reference signal input from the switch 20, and the phase error and the detected voltage are measured. And a signal measuring circuit 100 that detects the resistive current using the current.

상기 신호 측정 회로(100)는 스위치(20)를 통해 입력되는 전압을 측정하는 전압 측정 회로(110), 스위치(20)를 통해 입력되는 전류를 측정하는 전류 측정 회로(120), 상기 전압 측정 회로(110) 및 전류 측정 회로(120)에서 측정한 전압 및 전류를 디지털 신호로 변환하는 A/D(Analog to Digital) 변환기 및 A/D 변환기(130)에서 디지털 신호로 변환된 전압 및 전류를 이용하여 저항성 전류를 검출하는 디지털 로직 회로(200)를 포함하며, 상기 기준 신호 발생기(30)는 D/A(Digital to Analog) 변환기를 포함하고 상기 디지털 로직 회로(200)에서 발생된 전압 및 전류를 D/A 변환하여 기준 신호로 입력하는 것을 포함한다.The signal measuring circuit 100 includes a voltage measuring circuit 110 measuring a voltage input through a switch 20, a current measuring circuit 120 measuring a current input through a switch 20, and the voltage measuring circuit. Using an analog to digital (A / D) converter for converting the voltage and current measured by the 110 and the current measuring circuit 120 into a digital signal and the voltage and current converted into a digital signal by the A / D converter 130 And a digital logic circuit 200 for detecting a resistive current, wherein the reference signal generator 30 includes a digital-to-analog (D / A) converter and generates a voltage and current generated by the digital logic circuit 200. D / A conversion and input to the reference signal.

한편 저항성 전류 검출기는 피측정 선로에 연결되어 피측정 선로에서 측정된 전압 및 전류를 변환하여 기준 신호로 입력시키는 기준 신호 발생 부하(400)를 더 포함하며, 기준 신호 입력 시 상기 기준 신호 발생기(30)와 상기 기준 신호 발생 부하(400)를 선택적으로 이용하는 것을 포함한다.Meanwhile, the resistive current detector further includes a reference signal generating load 400 connected to the line under measurement to convert the voltage and current measured at the line under measurement to be input as a reference signal, and the reference signal generator 30 when the reference signal is input. And selectively using the reference signal generating load 400.

또한 피측정 선로(10)와 스위치(20) 사이에 전압 크기 조정 회로(300) 및 전류 크기 조정 회로(310)를 더 포함하고, 스위치(20)와 상기 A/D 변환기(130) 사이에 누전 측정 회로(140)를 더 포함하며 피측정 선로(10)와 상기 스위치(20) 사이에 누전 크기 조정 회로(320)를 더 포함한다.The apparatus further includes a voltage sizing circuit 300 and a current sizing circuit 310 between the line 10 to be measured and the switch 20, and a short circuit between the switch 20 and the A / D converter 130. The circuit further includes a measurement circuit 140 and further includes a leakage current adjusting circuit 320 between the line 10 to be measured and the switch 20.

본 발명의 저항성 전류 검출기 내에 구비된 디지털 로직 회로(200)는 스위치(20), 기준 신호 발생기(30) 및 기준 신호 발생 부하(400)를 제어하는 MCU (Micro Control Unit) (210), 상기 기준 신호의 위상 오차를 측정하는 위상 오차 측정부(220) 및 상기 위상 오차 측정부(220)에서 측정한 위상 오차를 반영하고, A/D 변환기(130)에서 디지털 신호로 변환된 전류를 이용하여 저항성 전류를 연산하는 연산부(230)를 포함하며 연산부(230)는 상기 위상 오차의 크기만큼 적분구간의 하한을 이동시키고 A/D 변환기(130)에서 디지털 신호로 변환된 검출 전류를 검출 전압 또는 검출 전류의 반 주기 동안 적분하여 저항성 전류를 연산하는 것을 특징으로 한다.The digital logic circuit 200 provided in the resistive current detector of the present invention is a microcontrol unit (MCU) 210 that controls the switch 20, the reference signal generator 30, and the reference signal generating load 400, the reference. Reflects the phase error measured by the phase error measuring unit 220 and the phase error measuring unit 220 to measure the phase error of the signal, and is resistive by using a current converted into a digital signal by the A / D converter 130. And a calculation unit 230 for calculating a current, and the calculation unit 230 shifts the lower limit of the integration section by the magnitude of the phase error, and converts the detected current converted into a digital signal by the A / D converter 130 into a detected voltage or a detected current. The resistive current is calculated by integrating for half a period of.

또한 디지털 로직 회로(200)는, 상기 기준 신호 발생기(30)로 동위상의 전압 및 전류를 입력하는 기준 신호 발생부(240)를 더 포함할 수 있다.In addition, the digital logic circuit 200 may further include a reference signal generator 240 for inputting a voltage and a current in phase to the reference signal generator 30.

본 발명의 목적을 달성하기 위한 저항성 전류 검출 방법은 (a) 기준 신호 발생기(30)로부터 전압 및 전류의 기준 신호를 입력받는 단계, (b) 상기 기준 신호가 신호 측정 회로(100)를 통과할 때 발생하는 위상 오차를 측정하는 단계, (c) 피측정 선로(10)로부터 검출한 전압 및 전류를 입력받는 단계, (d) 상기 위상 오차, 상기 검출 전압 및 전류를 이용하여 저항성 전류를 검출하는 단계를 포함하며 (d) 단계는 (d-1) 상기 위상 오차를 상기 위상 오차의 크기만큼 적분 구간의 하한을 이동시키는 단계 (d-2) 상기 검출 전류를 상기 검출 전압 또는 검출 전류의 반 주기 동안 적분하여 저항성 전류를 연산하는 단계를 포함한다.Resistive current detection method for achieving the object of the present invention comprises the steps of (a) receiving a reference signal of the voltage and current from the reference signal generator 30, (b) the reference signal is to pass through the signal measuring circuit 100 Measuring a phase error occurring at the time; (c) receiving a detected voltage and current from the line 10 to be measured; and (d) detecting a resistive current using the phase error and the detected voltage and current. (D) step (d-1) shifting the lower limit of the integration interval by the magnitude of the phase error (d-1) (d-2) half the period of the detected current or the detected voltage Integrating to calculate the resistive current.

다른 실시 예의 저항성 전류 검출 방법은 (a) 기준 신호 발생 부하(400)로부터 전압 및 전류의 기준 신호를 입력받는 단계, (b) 상기 기준 신호가 피측정 선로(10)에서 스위치(20)로 입력되는 때 및 신호 측정 회로(100)를 통과할 때 발생하는 위상 오차를 측정하는 단계, (c) 피측정 선로(10)로부터 검출한 전압 및 전류를 입력받는 단계, (d) 상기 위상 오차, 상기 검출 전압 및 전류를 이용하여 저항성 전류를 검출하는 단계를 포함하며 상기 (d) 단계는 (d-1) 상기 위상 오차를 상기 위상 오차의 크기만큼 적분 구간의 하한을 이동시키는 단계, (d-2) 상기 검출 전류를 상기 검출 전압 또는 검출 전류의 반 주기 동안 적분하여 저항성 전류를 연산하는 단계를 포함한다.
In another embodiment, a resistive current detection method includes (a) receiving a reference signal of voltage and current from a reference signal generating load 400, and (b) inputting the reference signal from the line under measurement 10 to the switch 20. Measuring a phase error occurring when the signal is passed through the signal measuring circuit 100 and (c) receiving the detected voltage and current from the line 10 to be measured, (d) the phase error, and Detecting a resistive current using a detection voltage and a current, wherein step (d) comprises: (d-1) moving a lower limit of an integration section by the magnitude of the phase error, (d-2) ) Calculating the resistive current by integrating the detected current for half the period of the detected voltage or detected current.

본 발명에 의하는 경우, 누전 여부 및 과전류 여부를 판단하기 위해 필요한 저항성 전류의 크기를 보다 정확하게 검출할 수 있으므로, 누전 차단기 등 전기 안전 장치의 오작동을 방지할 수 있다.According to the present invention, it is possible to more accurately detect the magnitude of the resistive current required to determine whether the earth leakage and overcurrent, it is possible to prevent the malfunction of the electrical safety device such as an earth leakage breaker.

또한, 전기 안전 장치의 오작동으로 인해 산업 시설의 가동을 중단해야 하는 상황을 막을 수 있고, 이로써 산업 시설을 비롯해 전기 안전 장치가 구비되어 있는 시설 등을 보다 경제적이고 안전하게 운영할 수 있다.
In addition, due to the malfunction of the electrical safety device can prevent the situation that the operation of the industrial facility should be stopped, thereby enabling more economical and safe operation of the industrial facility, including the facility equipped with the electrical safety device.

도 1은 교류전류와 저항성 전류, 용량성 전류 및 전압의 크기 및 위상에 대한 관계를 도시한 도면이다.
도 2는 종래의 저항성 전류를 검출하기 위한 장치의 회로도이다.
도 3 및 도 5는 본 발명의 저항성 전류 검출기의 일 실시예를 나타낸 회로도이다.
도 4 및 도 6은 본 발명의 저항성 전류 검출기 내의 디지털 로직 회로(200)의 일 실시예를 나타낸 도면이다.
1 is a diagram showing the relationship between the magnitude and phase of an alternating current, a resistive current, a capacitive current, and a voltage.
2 is a circuit diagram of a device for detecting a conventional resistive current.
3 and 5 are circuit diagrams showing one embodiment of the resistive current detector of the present invention.
4 and 6 illustrate one embodiment of a digital logic circuit 200 in a resistive current detector of the present invention.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 저항성 전류 검출기 및 저항성 전류 검출 방법에 대하여 살펴본다.Hereinafter, a resistive current detector and a resistive current detection method of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 저항성 전류 검출기의 일 실시예를 나타낸 도면이다. 저항성 전류 검출기는 기준 신호 발생기(30), 스위치(20) 및 신호 측정 회로(100)로 구성된다.3 is a view showing an embodiment of the resistive current detector of the present invention. The resistive current detector consists of a reference signal generator 30, a switch 20 and a signal measuring circuit 100.

기준 신호 발생기(30)는 위상 오차를 측정하기 위한 기준 신호를 스위치(20)를 통하여 신호 측정 회로(100)에 입력하기 위한 구성이다. 기준 신호 발생기(30)에서 동일한 위상을 가지는 전압 및 전류를 발생시켜, 각각의 전압 및 전류가 신호 측정 회로(100)를 통과한 이 후 전압과 전류 사이에 발생하는 위상 오차를 측정하는 경우 이를 반영하여 저항성 전류를 검출할 수 있게 된다. 즉 신호 측정 회로(100)에 의해 발생하는 위상 오차를 미리 측정하기 위한 구성이다.The reference signal generator 30 is a component for inputting a reference signal for measuring a phase error to the signal measuring circuit 100 through the switch 20. The reference signal generator 30 generates a voltage and a current having the same phase, and reflects this when the phase error occurring between the voltage and the current after each voltage and current passes through the signal measuring circuit 100 is measured. Thus, the resistive current can be detected. In other words, it is a configuration for measuring in advance the phase error generated by the signal measuring circuit 100.

기준 신호 발생기(30)는 자체적으로 아날로그 전압 및 전류를 발생시키는 장치에 의할 수 있으며, 본 발명의 디지털 로직 회로(200)를 이용하여 기준 신호를 발생시킬 수도 있다. 본 발명의 디지털 로직 회로(200)를 이용하는 경우, 기준 신호 발생기(30)는 D/A(Digital to Analog) 변환기를 포함하여 구성되며 디지털 로직 회로(200) 내의 기준 신호 발생부(240)에서 발생시킨 디지털 전압 및 전류를 아날로그 신호로 변환하여 위상 오차를 판단하는 데에 사용할 수 있도록 한다. The reference signal generator 30 may be a device that generates analog voltage and current by itself, and may generate a reference signal using the digital logic circuit 200 of the present invention. When using the digital logic circuit 200 of the present invention, the reference signal generator 30 includes a digital to analog (D / A) converter and is generated by the reference signal generator 240 in the digital logic circuit 200. This digital voltage and current is converted into an analog signal and used to determine the phase error.

스위치(20)는 기준 신호 발생기(30)에서 입력되는 기준 전압 및 전류와 피측정 선로(10)로부터 검출되는 전압 및 전류를 구분하여 선택적으로 신호 측정 회로(100)에 입력시키기 위한 구성이다. 기준 신호 발생기(30)로부터 입력되는 전압 및 전류는 위상 오차를 판단하기에 적합한 정도인 소정의 주기만큼만 입력하면 되므로, 먼저 신호 측정 회로(100)로 소정의 주기 동안 기준 신호 발생기(30)의 기준 신호를 입력하고 이 후에는 디지털 로직 회로(200) 내의 MCU(Micro Control Unit)(210)의 제어를 받아 피측정 선로(10)로부터 검출되는 전압 및 전류를 신호 측정 회로(100)에 입력시킨다.The switch 20 is configured to selectively input the reference voltage and current input from the reference signal generator 30 and the voltage and current detected from the line to be measured 10 to be selectively input to the signal measuring circuit 100. Since the voltage and current input from the reference signal generator 30 need only be input for a predetermined period, which is a degree suitable for determining a phase error, the reference of the reference signal generator 30 for a predetermined period is first input to the signal measuring circuit 100. After inputting the signal, under the control of the microcontrol unit (MCU) 210 in the digital logic circuit 200, the voltage and current detected from the line to be measured 10 are input to the signal measuring circuit 100.

신호 측정 회로(100)는 스위치(20)로부터 입력된 기준 신호를 이용하여 위상 오차를 측정하고, 위상 오차를 측정한 이후에는 피측정 선로(10)로부터 스위치(20)를 통해 입력되는 검출 전압 및 검출 전류를 이용하여 저항성 전류를 검출하기 위한 구성이다.The signal measuring circuit 100 measures the phase error using a reference signal input from the switch 20, and after measuring the phase error, the detected voltage input from the line under measurement 10 through the switch 20 and It is a structure for detecting a resistive current using the detection current.

신호 측정 회로(100)는 스위치(20)를 통해 입력되는 전압을 측정하는 전압 측정 회로(110), 전류를 측정하는 전류 측정 회로(120), 상기 전압 측정 회로(110) 및 전류 측정 회로(120)에서 측정한 전압 및 전류를 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환기(130) 및 A/D 변환기(130)에서 디지털 신호로 변환된 전압 및 전류를 이용하여 저항성 전류를 검출하는 디지털 로직 회로(200)를 포함하여 구성되며 상기 전압 측정 회로(110) 및 전류 측정 회로(120), A/D 변환기(130)는 공지된 장치를 이용한다.The signal measuring circuit 100 includes a voltage measuring circuit 110 measuring a voltage input through a switch 20, a current measuring circuit 120 measuring a current, the voltage measuring circuit 110, and a current measuring circuit 120. A / D converter 130 that converts the voltage and current measured by the digital signal into a digital signal, and the digital logic circuit 200 that detects the resistive current using the voltage and current converted by the A / D converter 130 into the digital signal. The voltage measuring circuit 110, the current measuring circuit 120, and the A / D converter 130 use a known device.

디지털 로직 회로(200)는 MCU(210), 위상 오차 측정부(220), 연산부(230)를 포함하며 이는 도 4에 도시되어 있다.The digital logic circuit 200 includes the MCU 210, the phase error measuring unit 220, and the calculating unit 230, which is illustrated in FIG. 4.

MCU(210)는 스위치(20)를 제어하여 소정의 주기 동안에는 기준 신호 발생기(30)로부터 입력되는 기준 신호를 신호 측정 회로(100)로 입력하고, 그 이후에는 피측정 선로(10)로부터 입력되는 검출 전압 및 전류가 신호 측정 회로(100)에 입력되도록 한다.The MCU 210 controls the switch 20 to input a reference signal input from the reference signal generator 30 to the signal measuring circuit 100 during a predetermined period, and thereafter, input from the line under measurement 10. The detection voltage and current are input to the signal measuring circuit 100.

위상 오차 측정부(220)는 기준 신호 발생기(30)로부터 입력되는 기준 신호를 이용하여 위상 오차를 측정하는 구성으로써, 전압 측정 회로(110)를 거쳐 입력되는 기준신호의 전압과 전류 측정 회로(120)를 거쳐 입력되는 기준신호의 전류의 위상의 변화량을 각각 측정하여 전압과 전류의 위상 변화량의 차이를 측정할 수도 있고, 전압과 전류의 상대적인 위상 차이만을 측정할 수도 있다. 기준 신호의 전압 부호가 바뀌는 영교차점을 기준으로 전원 전류가 몇 초 내지는 몇 샘플 주기 후에 0이 되는 지를 측정하고, 이를 소정의 주기 동안 반복하여 측정 결과를 연산부(230)로 보낸다.The phase error measuring unit 220 measures a phase error using a reference signal input from the reference signal generator 30, and measures the voltage and current measuring circuit 120 of the reference signal input through the voltage measuring circuit 110. By measuring the amount of change in the phase of the current of the reference signal input through the) may be measured the difference between the amount of change in the phase of the voltage and current, or only the relative phase difference between the voltage and the current. Based on the zero crossing point at which the voltage code of the reference signal is changed, it measures whether the power current becomes zero after a few seconds or several sample periods, and repeats this for a predetermined period to send the measurement result to the operation unit 230.

연산부(230)는 위상 오차 측정부(220)에서 소정의 주기 동안 측정한 위상 오차 측정 결과의 평균 값을 연산하고, A/D 변환기(130)를 거쳐 입력되는 디지털 신호로 변환된 검출 전압 및 검출 전류를 이용하여 저항성 전류를 연산한다.The calculator 230 calculates an average value of the phase error measurement result measured by the phase error measurer 220 for a predetermined period, and detects and detects the detected voltage converted into a digital signal input through the A / D converter 130. Calculate the resistive current using the current.

저항성 전류는 상기 검출 전류를 검출 전압 또는 검출 전류의 반 주기 동안 적분하여 연산한다. 적분 시 적분 구간의 하한 및 상한은, 위상 오차의 크기를 반영하여, 위상 오차가 양(+)인 경우는 적분 구간의 크기는 유지한 채 위상 오차 크기만큼 하한 및 상한을 양(+)의 방향으로 이동시키며 위상 오차가 음(-)인 경우는 적분 구간의 크기는 유지한 채 위상 오차 크기만큼 하한 및 상한을 음(-)의 방향으로 이동시킨다. 전압의 위상을 기준으로 하고 전압과 전류 사이에 발생한 위상 오차를 반영하여 저항성 전류를 연산하는 것은 하기 [수학식 1]과 같다.The resistive current is calculated by integrating the detected current for a half period of the detected voltage or the detected current. The lower limit and the upper limit of the integral section at the time of integration reflect the magnitude of the phase error, and if the phase error is positive, the lower limit and the upper limit of the integral section are increased in the positive direction by the magnitude of the phase error while maintaining the magnitude of the integral section. If the phase error is negative, the lower and upper limits are moved in the negative direction by the magnitude of the phase error while maintaining the magnitude of the integral section. The resistive current is calculated based on the phase of the voltage and reflects the phase error generated between the voltage and the current as shown in [Equation 1].

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112011033154316-pat00001
Figure 112011033154316-pat00001

Igr은 저항성 전류이고 i(wt+θ)는 검출 전류이다.Igr is the resistive current and i (wt + θ) is the detection current.

한편, 기준 신호 발생기(30)는 자체적으로 전압 및 전류를 발생시켜 스위치(20)로 입력시킬 수도 있고 디지털 로직 회로(200)로부터 동위상의 전압 및 전류를 받아 스위치(20)로 입력 시킬 수도 있다. 디지털 로직 회로(200)로부터 전압 및 전류를 입력 받아 스위치(20)로 기준신호를 입력 시키는 경우, 디지털 로직 회로(200)는 기준 신호 발생기(30)로 동위상의 전압 및 전류를 입력하는 기준 신호 발생부(240)를 더 포함한다. 또한, 기준 신호 발생기(30)는 D/A 변환기를 포함하여 디지털 로직 회로(200)에서 발생된 전압 및 전류를 아날로그 신호로 변환하여 스위치(20)에 입력한다. 이때 기준 신호 발생부(240)는 MCU(210)에 의해 제어되며, 소정의 주기 동안 기준 신호를 기준 신호 발생기(30)로 입력하고 소정의 주기가 지난 이후에 검출 전압 및 전류가 신호 측정 회로(100)로 입력되는 경우 기준 신호 발생부(240)에서의 기준 신호의 발생을 중단한다.Meanwhile, the reference signal generator 30 may generate a voltage and a current by itself and input it to the switch 20, or receive a voltage and current in phase from the digital logic circuit 200 and input the same into the switch 20. When the voltage and current are input from the digital logic circuit 200 and the reference signal is input to the switch 20, the digital logic circuit 200 generates a reference signal for inputting the voltage and current in phase to the reference signal generator 30. The unit 240 further includes. In addition, the reference signal generator 30 includes a D / A converter to convert the voltage and current generated by the digital logic circuit 200 into an analog signal and input the same to the switch 20. At this time, the reference signal generator 240 is controlled by the MCU 210, and inputs the reference signal to the reference signal generator 30 for a predetermined period, and after the predetermined period has passed, the detected voltage and current are measured by the signal measuring circuit ( When the input signal is input to 100, the generation of the reference signal from the reference signal generator 240 is stopped.

도 5는 본 발명의 저항성 전류 검출기의 일 실시예를 나타낸 도면이다. 본 발명의 저항성 전류 검출기는 상술한 도 3의 저항성 전류 검출기에 전압 크기 조정 회로(300), 전류 크기 조정 회로(310), 누전 크기 조정 회로(320) 및 기준 신호 발생 부하(400)를 부가하고, 신호 측정 회로(100) 내부에 누전 측정 회로(140)를 부가한 것이다.5 is a diagram illustrating an embodiment of the resistive current detector of the present invention. The resistive current detector of the present invention adds a voltage sizing circuit 300, a current sizing circuit 310, a ground fault sizing circuit 320 and a reference signal generating load 400 to the resistive current detector of FIG. The earth leakage measuring circuit 140 is added to the signal measuring circuit 100.

도 5의 저항성 전류 검출기의 스위치(20), 전압 측정 회로(110), 전류 측정 회로(120), A/D 변환기(130)는 도 3의 저항성 전류 검출기의 구성과 동일하므로 상술한 내용으로 대신한다.Since the switch 20, the voltage measuring circuit 110, the current measuring circuit 120, and the A / D converter 130 of FIG. 5 are the same as those of the resistive current detector of FIG. do.

본 실시예의 기준 신호 발생 부하(400)는 피측정 선로(10)에 연결되어 피측정 선로(10)로부터 측정된 전압 및 전류를 변환하여 스위치(20)에 기준 신호로 입력시킨다. 저항성 전류 검출 시 전압과 전류의 위상 오차는 전압 측정 회로(110) 및 전류 측정 회로(120)를 포함한 신호 측정 회로(100)를 거칠 때뿐만 아니라 피측정 선로(10)에서 검출 전압 및 전류를 스위치(20)로 입력시키는 단계에서도 신호 지연에 의한 위상 오차가 발생한다. 본 발명은 피측정 선로(10)로부터 신호 측정 회로(100)로 검출 전압 및 전류를 입력시킬 때 발생하는 위상 오차까지도 보상하여 보다 정확하게 저항성 전류를 검출한다.The reference signal generating load 400 of the present embodiment is connected to the line under measurement 10 to convert the voltage and current measured from the line under measurement 10 and input the reference signal to the switch 20. The phase error of the voltage and the current in the detection of the resistive current is not only when the signal measuring circuit 100 including the voltage measuring circuit 110 and the current measuring circuit 120 passes, but also the detection voltage and the current in the line to be measured 10. Even in the step of inputting at 20, a phase error due to signal delay occurs. The present invention compensates even the phase error generated when the detection voltage and the current are input from the line under measurement 10 to the signal measuring circuit 100 to detect the resistive current more accurately.

기준 신호 발생 부하(400)는 저항 내지는 저항성 소자로 구성된다. 전원으로부터 발생된 피측정 선로(10)의 전압 및 전류를 기준 신호로 입력하기 위해서는 전압 및 전류가 동위상이어야 하므로, 저항을 연결하여 위상을 변화시키지 않은 상태에서 전압 및 전류의 기준 신호로 입력한다. 기준 신호 발생 부하(400)는 디지털 로직 회로(200) 내의 MCU(210)에 의해서 제어되며 기준 신호를 입력하는 경우에는 기준 신호 발생 부하(400)의 SW2를 열고 SW1을 닫아 피측정 선로(10)에 기준 신호 발생 부하(400)만 연결되도록 하며, 이 경우 피측정 선로(10)의 전압 및 전류는 위상이 같으므로, 저항성 전류 검출기의 기준 신호로 사용할 수 있다. 소정의 주기 동안 기준 신호를 신호 측정 회로(100)로 입력한 이후에는 MCU(210)의 제어에 의해 SW1을 열고 SW2를 닫아 검출 전압 및 전류가 신호 측정 회로(100)로 입력될 수 있도록 한다.The reference signal generating load 400 is composed of a resistor or a resistive element. In order to input the voltage and current of the measured line 10 generated from the power source as a reference signal, the voltage and current must be in phase, so they are input as reference signals of voltage and current without a phase change by connecting a resistor. . The reference signal generating load 400 is controlled by the MCU 210 in the digital logic circuit 200. When the reference signal is input, the reference signal generating load 400 opens the SW2 of the reference signal generating load 400 and closes the SW1 to measure the line 10 to be measured. In this case, only the reference signal generating load 400 is connected. In this case, since the voltage and the current of the line 10 to be measured have the same phase, they can be used as a reference signal of the resistive current detector. After the reference signal is input to the signal measuring circuit 100 for a predetermined period, the control voltage of the MCU 210 opens SW1 and closes SW2 so that the detected voltage and current can be input to the signal measuring circuit 100.

한편, 기준 신호 발생기(30)와 기준 신호 발생 부하(400)에 의한 기준 회로가 동시에 입력되는 경우, 위상 오차 측정을 위한 기준 신호가 복수 개 입력되어 측정에 혼동을 가져오므로 기준 신호를 선택적으로 입력해야 한다. 디지털 로직 회로(200) 내의 MCU(210)는 기준 신호 발생기(30)와 기준 신호 발생 부하(400)를 각각 제어하여 기준 신호 발생기(30)에 의해 기준 신호가 입력되는 경우에는 기준 신호 발생 부하(400)의 SW1을 열고, 기준 신호 발생 부하(400)에 의해 기준 신호가 입력되는 경우에는 기준 신호 발생부(240)의 동작을 중단하여, 동시에 양 쪽의 기준 신호가 입력되지 않도록 한다.On the other hand, when the reference circuits by the reference signal generator 30 and the reference signal generating load 400 are input at the same time, a plurality of reference signals for phase error measurement are input, which causes confusion in the measurement. You must enter it. The MCU 210 in the digital logic circuit 200 controls the reference signal generator 30 and the reference signal generating load 400, respectively, and when the reference signal is input by the reference signal generator 30, the reference signal generating load ( When SW1 of 400 is opened and the reference signal is input by the reference signal generating load 400, the operation of the reference signal generator 240 is stopped to prevent both reference signals from being input at the same time.

한편 저항성 전류 검출기는 전압 크기 조정 회로(300) 및 전류 크기 조정 회로(310)를 더 포함할 수 있다. 상용 전원은 전압의 크기가 220V이고 이에 따른 전류의 크기도 크므로 신호 측정 회로(100) 특히, 디지털 로직 회로(200)에 무리가 발생할 수 있다. 그러므로 전압 및 전류의 크기를 조정하여 낮춘 후 입력해야 할 필요가 있는데 이러한 역할을 하는 것이 전압 크기 조정 회로(300) 및 전류 크기 조정 회로(310)이다. 크기가 조정된 검출 전압 및 전류를 통해 저항성 전류를 검출하는 연산을 수행하는 디지털 로직 회로(200)의 연산부(230)는 조정된 크기를 반영하여 연산한다. 예를 들어, 전류 크기 조정 회로(310)에 의해 전류의 크기가 1/10으로 줄어든 경우 연산부(230)는 적분 연산을 수행한 이후 다시 10배 스케일링하여 저항성 전류를 검출한다. Meanwhile, the resistive current detector may further include a voltage scaling circuit 300 and a current scaling circuit 310. Since a commercial power supply has a voltage of 220V and a current of a large voltage, the commercial power supply may cause excessive force in the signal measuring circuit 100, particularly the digital logic circuit 200. Therefore, it is necessary to adjust the magnitudes of the voltages and currents and lower them before inputting them. These roles are the voltage sizing circuit 300 and the current sizing circuit 310. The calculation unit 230 of the digital logic circuit 200 performing the operation of detecting the resistive current through the adjusted detection voltage and the current reflects the adjusted magnitude. For example, when the magnitude of the current is reduced to 1/10 by the current sizing circuit 310, the calculating unit 230 detects the resistive current by scaling 10 times again after performing the integral calculation.

본 발명의 저항성 전류 검출기는 신호 측정 회로(100) 내의 스위치(20)와 A/D 변환기(130) 사이에 누전 측정 회로(140)를 더 포함할 수 있다. 이 경우 전압 측정 회로(110) 및 전류 측정 회로(120)를 통해 과전류 및 전류의 누전 여부를 판단할 뿐만 아니라 별도의 누전 측정 회로(140)에 의해 피측정 선로(10)의 누전 여부를 지속적으로 감시할 수 있으므로, 누전에 의한 사고 발생 등을 미연에 방지하며, 보다 효율적으로 누전 발생 여부를 판단할 수 있다. 누전 측정 회로(140) 및 기준 신호 발생 부하(400)가 포함된 경우, 본 발명의 디지털 로직 회로(200)는 도 5에 도시된 바와 같이 구성된다.The resistive current detector of the present invention may further include a short circuit measuring circuit 140 between the switch 20 in the signal measuring circuit 100 and the A / D converter 130. In this case, the voltage measuring circuit 110 and the current measuring circuit 120 not only determine whether the overcurrent and the current are leaking, but also by the separate ground fault measuring circuit 140 to continuously check whether the line to be measured 10 is leaked. Since it is possible to monitor, it is possible to prevent the occurrence of an accident due to a short circuit, and to determine whether a short circuit occurs more efficiently. When the ground fault measuring circuit 140 and the reference signal generating load 400 are included, the digital logic circuit 200 of the present invention is configured as shown in FIG.

한편 상기 누전 측정 회로(140)를 부가한 경우, 스위치(20)와 피측정 선로(10) 사이에 누전 크기 조정 회로(320)를 더 포함할 수 있다. 누전 전류의 크기가 급격히 커지는 경우 신호 측정 회로(100) 내의 A/D 변환기(130), 디지털 로직 회로(200) 등이 누전 전류에 의해 파괴되는 등 저항성 전류 검출기가 고장 내지는 오작동이 발생할 수 있으므로 누전 크기 조정 회로(320)에 의해 스위치(20)를 통해 신호 측정 회로(100)로 입력되는 누전 전류의 크기를 작아지게 할 필요가 있다. On the other hand, when the ground fault measuring circuit 140 is added, a ground fault magnitude adjusting circuit 320 may be further included between the switch 20 and the line under test 10. When the magnitude of the leakage current increases rapidly, the resistance current detector may fail or malfunction, such as the A / D converter 130 or the digital logic circuit 200 in the signal measurement circuit 100 may be destroyed by the leakage current. It is necessary to reduce the magnitude of the leakage current input to the signal measuring circuit 100 through the switch 20 by the magnitude adjusting circuit 320.

본 발명에 따른 저항성 전류 검출 방법의 일 실시예는 기준 신호 발생기(30)로부터 전압 및 전류의 기준 신호를 입력받고, 기준 신호가 신호 측정 회로(100)를 통과할 때 발생하는 위상 오차를, 신호 측정 회로(100) 내의 디지털 로직 회로(200)에 구비된 위상 오차 측정부(220)에 의해 측정하고 소정의 주기 동안 반복 측정하여 연산부(230)에서 평균치를 연산하여 이를 위상 오차로 정한다. 이 후 신호 측정 회로(100)에서 피측정 선로(10)로부터 검출된 전압 및 전류를 입력받아, 위상오차 및 검출 전압, 검출 전류를 이용하여 저항성 전류를 검출하며, 저항성 전류를 검출하는 연산은 검출 전류를 검출 전압 또는 검출 전류의 반 주기 동안 적분하여 연산한다. 적분 시 적분 구간의 하한 및 상한은, 위상 오차의 크기를 반영하여, 위상 오차가 양(+)인 경우는 적분 구간의 크기는 유지한 채 위상 오차 크기만큼 하한 및 상한을 양(+)의 방향으로 이동시키며 위상 오차가 음(-)인 경우는 적분 구간의 크기는 유지한 채 위상 오차 크기만큼 하한 및 상한을 음(-)의 방향으로 이동시켜 전압의 위상을 기준으로 하고 전압과 전류 사이에 발생한 위상 오차를 반영하여 저항성 전류를 연산한다. 이 경우, 신호 측정 회로(100)에 의해 발생하는 전압 및 전류의 위상 지연에 따른 오차를 보정하여 저항성 전류를 검출할 수 있다.One embodiment of the method for detecting a resistive current according to the present invention receives a reference signal of voltage and current from a reference signal generator 30, and detects a phase error generated when the reference signal passes through the signal measuring circuit 100. It is measured by the phase error measuring unit 220 included in the digital logic circuit 200 in the measuring circuit 100 and repeatedly measured for a predetermined period, and the average value is calculated by the calculating unit 230 to determine this as the phase error. Thereafter, the signal measuring circuit 100 receives the detected voltage and current from the line under measurement 10, detects the resistive current using the phase error, the detected voltage, and the detected current, and detects the resistive current. The current is calculated by integrating for half the period of detection voltage or detection current. The lower limit and the upper limit of the integral section at the time of integration reflect the magnitude of the phase error, and if the phase error is positive, the lower limit and the upper limit of the integral section are increased in the positive direction by the magnitude of the phase error while maintaining the magnitude of the integral section. If the phase error is negative, the lower and upper limits are moved in the negative direction by the magnitude of the phase error while maintaining the magnitude of the integral section. The resistive current is calculated by reflecting the generated phase error. In this case, the resistive current may be detected by correcting an error caused by the phase delay of the voltage and the current generated by the signal measuring circuit 100.

한편, 본 발명에 따른 저항성 전류 검출 방법의 다른 실시예는 기준 신호 발생기(30)로부터 전압 및 전류의 기준 신호를 입력받고, 기준 신호 발생 부하(400)에 의해 기준 신호를 발생시키며, 피측정 선로(10)로부터 스위치(20)로 전원 및 전류가 입력되는 때 및 신호 측정 회로(100)를 통과할 때 발생하는 위상 오차를 측정한다. 소정의 주기 동안 측정을 반복하여 얻은 측정치의 평균 값을 위상 오차로 정하고, 이 후 피측정 선로(10)로부터 검출한 전압 및 전류를 입력받아, 위상오차, 검출 전압, 검출 전류를 이용하여 저항성 전류를 검출한다. 저항성 전류는 검출 전류를 검출 전압 또는 검출 전류의 반 주기 동안 적분하여 연산한다. 적분 시 적분 구간의 하한 및 상한은, 위상 오차의 크기를 반영하여, 위상 오차가 양(+)인 경우는 적분 구간의 크기는 유지한 채 위상 오차 크기만큼 하한 및 상한을 양(+)의 방향으로 이동시키며 위상 오차가 음(-)인 경우는 적분 구간의 크기는 유지한 채 위상 오차 크기만큼 하한 및 상한을 음(-)의 방향으로 이동시켜 전압의 위상을 기준으로 하고 전압과 전류 사이에 발생한 위상 오차를 반영하여 저항성 전류를 연산한다. 이 경우, 신호 측정 회로(100)에 의해 발생하는 전압 및 전류의 위상 지연뿐만 아니라 피측정 선로(10)로부터 전압 및 전류를 검출하는 때에 발생하는 오차까지도 보정하여 저항성 전류를 검출하므로 보다 정확하게 저항성 전류를 검출할 수 있다.
On the other hand, another embodiment of the resistive current detection method according to the present invention receives a reference signal of the voltage and current from the reference signal generator 30, generates a reference signal by the reference signal generating load 400, the line to be measured Phase errors occurring when power and current are input from the switch 10 to the switch 20 and when passing through the signal measuring circuit 100 are measured. The average value of the measured value obtained by repeating the measurement for a predetermined period is determined as the phase error, after which the detected voltage and current are input from the line to be measured 10, and the resistive current is obtained using the phase error, the detected voltage, and the detected current. Detect. The resistive current is calculated by integrating the detected current for half the period of the detected voltage or the detected current. The lower limit and the upper limit of the integral section at the time of integration reflect the magnitude of the phase error, and if the phase error is positive, the lower limit and the upper limit of the integral section are increased in the positive direction by the magnitude of the phase error while maintaining the magnitude of the integral section. If the phase error is negative, the lower and upper limits are moved in the negative direction by the magnitude of the phase error while maintaining the magnitude of the integral section. The resistive current is calculated by reflecting the generated phase error. In this case, the resistive current is detected more accurately by correcting not only the phase delay of the voltage and current generated by the signal measuring circuit 100 but also the error generated when detecting the voltage and the current from the line 10 to be measured. Can be detected.

10 피측정 선로 20 스위치
30 기준 신호 발생기 100 신호 측정 회로
110 전압 측정 회로 120 전류 측정 회로
130 A/D 변환기 140 누전 측정 회로
200 디지털 로직 회로 210 MCU(Micro Control Unit)
220 위상 오차 측정부 230 연산부
240 기준 신호 발생부 300 전압 크기 조정 회로
310 전류 크기 조정 회로 320 누전 크기 조정 회로
400 기준 신호 발생 부하
10 measuring line 20 switch
30 reference signal generator 100 signal measurement circuit
110 Voltage measuring circuit 120 Current measuring circuit
130 A / D converter 140 Earth leakage measuring circuit
200 Digital Logic Circuits 210 Micro Control Units
220 phase error measurement unit 230 calculation unit
240 reference signal generator 300 voltage scaling circuit
310 current sizing circuit 320 earth leakage sizing circuit
400 reference signal generating load

Claims (15)

전기안전장치에 사용하기 위한 저항성 전류를 검출하기 위한 장치로서,
위상 오차 측정을 위한 기준 신호를 스위치(20)에 입력하는 기준 신호 발생기(30);
신호 측정 회로(100)에 의해 제어되며 상기 기준 신호 발생기(30)의 기준 신호 또는 피측정 선로로부터 검출한 전압 및 전류를 신호 측정 회로(100)에 선택적으로 입력하는 스위치(20); 및
상기 스위치(20)로부터 입력된 기준 신호를 이용하여 위상 오차를 측정하고, 상기 위상 오차 및 상기 검출 전압 및 전류를 이용하여 저항성 전류를 검출하는 신호 측정 회로(100);
를 포함하는 저항성 전류 검출기
A device for detecting a resistive current for use in an electrical safety device,
A reference signal generator 30 for inputting a reference signal for measuring phase error to the switch 20;
A switch 20 controlled by the signal measuring circuit 100 and selectively inputting the voltage and current detected from the reference signal of the reference signal generator 30 or the line under measurement to the signal measuring circuit 100; And
A signal measuring circuit (100) for measuring a phase error using a reference signal input from the switch (20) and detecting a resistive current using the phase error and the detected voltage and current;
Resistive current detector comprising
청구항 1에 있어서, 상기 신호 측정 회로(100)는
스위치(20)를 통해 입력되는 전압을 측정하는 전압 측정 회로(110);
스위치(20)를 통해 입력되는 전류를 측정하는 전류 측정 회로(120);
상기 전압 측정 회로(110) 및 전류 측정 회로(120)에서 측정한 전압 및 전류를 디지털 신호로 변환하는 A/D(Analog to Digital) 변환기; 및
A/D 변환기(130)에서 디지털 신호로 변환된 전압 및 전류를 이용하여 저항성 전류를 검출하는 디지털 로직 회로(200);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 저항성 전류 검출기
The method of claim 1, wherein the signal measuring circuit 100
A voltage measuring circuit 110 measuring a voltage input through the switch 20;
A current measuring circuit 120 measuring a current input through the switch 20;
An analog-to-digital (A / D) converter for converting the voltage and current measured by the voltage measuring circuit 110 and the current measuring circuit 120 into digital signals; And
A digital logic circuit 200 for detecting a resistive current using the voltage and current converted from the A / D converter 130 into a digital signal;
Resistive current detector comprising a
청구항 2에 있어서, 상기 기준 신호 발생기(30)는 D/A(Digital to Analog) 변환기를 포함하며, 상기 디지털 로직 회로(200)에서 발생된 전압 및 전류를 D/A 변환하여 기준 신호로 입력하는 것을 특징으로 하는 저항성 전류 검출기
The method of claim 2, wherein the reference signal generator 30 includes a digital to analog (D / A) converter, and converts the voltage and current generated by the digital logic circuit 200 into a reference signal by D / A conversion. Resistive current detector, characterized in that
청구항 1에 있어서, 상기 피측정 선로(10)에 연결되어 동위상의 전압 및 전류가 기준 신호로써 스위치(20)에 입력되도록 하는 기준 신호 발생 부하(400)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저항성 전류 검출기
2. The resistive current detector of claim 1, further comprising a reference signal generating load 400 connected to the line to be measured 10 so that voltage and current in phase are input to the switch 20 as a reference signal.
청구항 4에 있어서, 상기 신호 측정 회로(100)의 제어에 의해 상기 기준 신호 발생기(30)의 기준 신호 또는 상기 기준 신호 발생 부하(400)에 의해 발생되는 기준 신호가 상기 스위치(20)에 택일적으로 입력되는 것을 특징으로 하는 저항성 전류 검출기
The method according to claim 4, wherein the reference signal of the reference signal generator 30 or the reference signal generated by the reference signal generating load 400 by the control of the signal measuring circuit 100 is alternative to the switch 20 Resistive current detector, characterized in that input
청구항 1에 있어서 상기 피측정 선로(10)와 상기 스위치(20) 사이에 전압 크기 조정 회로(300) 및 전류 크기 조정 회로(310)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저항성 전류 검출기
The resistive current detector of claim 1, further comprising a voltage sizing circuit 300 and a current sizing circuit 310 between the line under test 10 and the switch 20.
청구항 2에 있어서, 상기 스위치(20)와 상기 A/D 변환기(130) 사이에 누전 측정 회로(140)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저항성 전류 검출기
The resistive current detector of claim 2, further comprising a short circuit measuring circuit 140 between the switch 20 and the A / D converter 130.
청구항 7에 있어서, 상기 피측정 선로(10)와 상기 스위치(20) 사이에 누전 크기 조정 회로(320)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저항성 전류 검출기
8. The resistive current detector as recited in claim 7, further comprising a short circuit sizing circuit (320) between the line to be measured (10) and the switch (20).
청구항 2에 있어서, 상기 디지털 로직 회로(200)는
스위치(20), 기준 신호 발생기(30) 및 기준 신호 발생 부하(400)를 제어하는 MCU(Micro Control Unit)(210);
상기 기준 신호의 위상 오차를 측정하는 위상 오차 측정부(220); 및
상기 위상 오차 측정부(220)에서 측정한 위상 오차를 반영하고, A/D 변환기(130)에서 디지털 신호로 변환된 전류를 이용하여 저항성 전류를 연산하는 연산부(230);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 저항성 전류 검출기
The method of claim 2, wherein the digital logic circuit 200
A microcontrol unit (MCU) 210 for controlling the switch 20, the reference signal generator 30, and the reference signal generating load 400;
A phase error measuring unit 220 measuring a phase error of the reference signal; And
A calculator 230 reflecting the phase error measured by the phase error measurer 220 and calculating a resistive current using a current converted into a digital signal by the A / D converter 130;
Resistive current detector comprising a
청구항 9에 있어서, 상기 연산부(230)는 상기 위상 오차만큼 적분구간의 하한을 이동시키고 A/D 변환기(130)에서 디지털 신호로 변환된 검출 전류를 검출 전압 또는 검출 전류의 반 주기 동안 적분하여 저항성 전류를 연산하는 것을 특징으로 하는 저항성 전류 검출기
The method of claim 9, wherein the calculation unit 230 moves the lower limit of the integral section by the phase error and integrates the detected current converted into a digital signal by the A / D converter 130 for a half period of the detected voltage or the detected current, thereby resisting the resistance. Resistive Current Detector, Computing Current
청구항 9에 있어서, 상기 디지털 로직 회로(200)는, 상기 기준 신호 발생기(30)로 동위상의 전압 및 전류를 입력하는 기준 신호 발생부(240)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저항성 전류 검출기
10. The resistive current detector of claim 9, wherein the digital logic circuit 200 further comprises a reference signal generator 240 for inputting a voltage and current in phase to the reference signal generator 30.
전기안전장치에 사용하기 위한 저항성 전류를 검출하기 위한 방법으로서,
(a) 기준 신호 발생기(30)로부터 스위치(20)를 거쳐 전압 및 전류의 기준 신호를 입력받는 단계
(b) 상기 기준 신호가 신호 측정 회로(100)를 통과할 때 발생하는 위상 오차를 측정하는 단계
(c) 상기 스위치(20)를 제어하여 피측정 선로(10)로부터 검출한 전압 및 전류를 입력받는 단계
(d) 상기 위상 오차, 상기 검출 전압 및 전류를 이용하여 저항성 전류를 검출하는 단계를 포함하는 저항성 전류 검출 방법
A method for detecting resistive currents for use in electrical safety devices,
(a) receiving a reference signal of voltage and current from the reference signal generator 30 via the switch 20;
(b) measuring a phase error occurring when the reference signal passes through the signal measuring circuit 100
(c) controlling the switch 20 to receive the detected voltage and current from the line to be measured 10;
(d) detecting a resistive current using the phase error, the detected voltage, and the current;
청구항 12에 있어서, 상기 (d) 단계는
(d-1) 상기 위상 오차를 상기 위상 오차의 크기만큼 적분 구간의 하한을 이동시키는 단계
(d-2) 상기 검출 전류를 상기 검출 전압 또는 검출 전류의 반 주기 동안 적분하여 저항성 전류를 연산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 저항성 전류 검출 방법
The method of claim 12, wherein step (d)
(d-1) moving a lower limit of an integration section by the phase error by the magnitude of the phase error
(d-2) calculating the resistive current by integrating the detected current for half the period of the detected voltage or the detected current;
전기안전장치에 사용하기 위한 저항성 전류를 검출하기 위한 방법으로서,
(a) 기준 신호 발생 부하(400)로부터 전압 및 전류의 기준 신호를 입력받는 단계
(b) 상기 기준 신호가 피측정 선로(10)에서 스위치(20)로 입력되는 때 및 신호 측정 회로(100)를 통과할 때 발생하는 위상 오차를 측정하는 단계
(c) 피측정 선로(10)로부터 검출한 전압 및 전류를 입력받는 단계
(d) 상기 위상 오차, 상기 검출 전압 및 전류를 이용하여 저항성 전류를 검출하는 단계를 포함하는 저항성 전류 검출 방법
A method for detecting resistive currents for use in electrical safety devices,
(a) receiving a reference signal of voltage and current from a reference signal generating load 400
(b) measuring a phase error occurring when the reference signal is input to the switch 20 from the line under measurement 10 and passes through the signal measuring circuit 100;
(c) receiving the detected voltage and current from the line to be measured 10;
(d) detecting a resistive current using the phase error, the detected voltage, and the current;
청구항 14에 있어서, 상기 (d) 단계는
(d-1) 상기 위상 오차를 상기 위상 오차의 크기만큼 적분 구간의 하한을 이동시키는 단계
(d-2) 상기 검출 전류를 상기 검출 전압 또는 검출 전류의 반 주기 동안 적분하여 저항성 전류를 연산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 저항성 전류 검출 방법
The method of claim 14, wherein step (d)
(d-1) moving a lower limit of an integration section by the phase error by the magnitude of the phase error
(d-2) calculating the resistive current by integrating the detected current for half the period of the detected voltage or the detected current;
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20080042202A (en) * 2006-11-09 2008-05-15 주식회사 아이파워 A method and an apparatus for extracting active leakage current
KR20090000530A (en) * 2007-06-28 2009-01-07 주식회사 에렐 Measuring instrument for a resistive electric leakage current
JP2010190645A (en) 2009-02-17 2010-09-02 Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd Method for detecting leakage current, leakage current detector, and system monitor

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080042202A (en) * 2006-11-09 2008-05-15 주식회사 아이파워 A method and an apparatus for extracting active leakage current
KR20090000530A (en) * 2007-06-28 2009-01-07 주식회사 에렐 Measuring instrument for a resistive electric leakage current
JP2010190645A (en) 2009-02-17 2010-09-02 Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd Method for detecting leakage current, leakage current detector, and system monitor

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