KR101276173B1 - 절연감시시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 활선상태의 전로(3)와 대지간에 존재하는 정전용량(8)성분이 매우 커도 보다 정확하게 저주파수의 유효분의 누설전류(Igr) 및 상용주파수의 유효분의 누설전류(Ior)를 검출하여 전로(3)의 절연상태를 보다 정확하게 감시하고 또한 중성상(N상)이 부하측까지 연결되어 있지 않는 계통환경조건에서도 용이하게 절연상태를 감시할 수 있는 절연감시시스템에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 미리 설정한 누설전류 또는 절연저항치의 판정기준설정Data에 따라 경보출력 및 원격전송할 수 있는 절연감시시스템에 관한 것이다.

누전감시,절연저항,누설전류,정전용량

Description

절연감시시스템{Insulation Monitoring System}

도 1은 종래의 절연감시시스템의 구성을 도시한 구성도

도 2는 도 1에 도시한 절연감시장치의 내부구성을 도시한 Block도

도 3은 도 1에 도시한 탐사동기신호발생수단의 내부구성을 도시한 Block도

도 4는 본 발명에 의한 단상전선로에 있어 절연감시시스템에 관한 실시 예1의 구성도

도 5는 본 발명에 의한 단상전선로에 있어 절연감시시스템에 관한 실시 예2의 구성도

도 6은 도 4 또는 도 5에 도시한 절연감시장치의 실시 예1의 상세 Block도

도 7은 도 4 또는 도 5에 도시한 절연감시장치의 실시 예2의 상세 Block도

도 8은 본 발명에 의한 3상 전선로에 있어 절연감시시스템의 구성을 도시한 구성도의 제 1의 실시 예

도 9는 본 발명에 의한 3상 전선로에 있어 절연감시시스템의 구성을 도시한 구성도의 제 2의 실시 예

도 10은 본 발명에 의한 3상 전선로에 있어 절연감시시스템의 구성을 도시한 구성도의 제 3의 실시 예

도 11은 본 발명에 의한 3상 전선로에 있어 절연감시시스템의 구성을 도시한 구성도의 제 4의 실시 예

도 12는 도 8~도 11 도시한 절연감시장치의 실시 예1의 상세 Block도

도 13은 도 8~도 11 도시한 절연감시장치의 실시 예2의 상세 Block도

도 14는 도 8~도 11 도시한 절연감시장치의 실시 예3의 상세 Block도

도 15는 도 8~도 11 도시한 절연감시장치의 실시 예4의 상세 Block도

도 16은 도 8~도 11 도시한 절연감시장치의 실시 예5의 상세 Block도

도 17은 도 8~도 11 도시한 절연감시장치의 실시 예6의 상세 Block도

도 18은 본 발명에 의한 단상 전선로에 있어 절연감시장치의 주요동작 흐름

도 19는 본 발명에 의한 3상 전선로에 있어 절연감시장치의 주요동작 흐름

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 변압기 2: 개폐기

3: 전선로 4: 부하설비

5: 접지선 6: 변압기용 접지

7: 접지 8: 전선로의 정전용량

9: 전선로의 대지간 절연저항 10: 누설전류검출수단

12: 절연감시장치 16: 중첩변성기

17: 저주파중첩장치

21,21a,21b,21c,21d: 누설전류검출수단 무효전류보상권선

22a~22d: 상용주파전압검출수단

22n: 저주파전압검출수단

31: 상용주파전압검출부 32: 상용주파전압용필터부

33: 상용주파 90도이상부 34: 저주파전압용필터부

35: 저주파전압용필터부 36: 저주파90도이상부

37: 120도이상부 38: 240도이상부

41: 전류/전압변환부 42: 증폭부

43: 상용주파전류용필터부 44: 상용주파동기검파부

45: 저주파전류용필터부 46: 저주파동기검파부

47: 상용주파증폭부 48; 저주파증폭부

51: 상용주파 아날로그/디지털변환부 52: 상용주파승산부

53: 상용주파보상용필터부 54: 저주파 아날로구/디지털변환부

55: 상용주파승산부 56: 저주파보상용필터부

61: 아날로그/디지털변환부 62: 연산제어부

63: 설정부 64: 표시부

65: 출력부 66: 기억부

70: 탐사전압중첩수단 71:탐사동기신호발생수단

72:저주파동기신호선

본 발명은 부하의 대지간의 절연상태를 포함한 전선로의 절연상태를 정전시키지 않고 활선상태에서 절연상태를 감시하는 절연감시시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전선로의 상용교류전압에 저주파신호전압을 중첩시켜 저주파신호전압에 의해 대지간으로 흐르는 저주파성분의 누설전류를 검출하여 전선로의 절연상태를 감시하는 절연감시시스템에 있어, 전선로의 대지간에 존재하는 정전용량 성분이 커서 절연상태의 검출오차가 커지는 문제점을 해소하여 더욱 정확하게 절연상태를 측정케 하고 또한 다양한 현장에서 사용이 가능하게 구성한 절연감시시스템에 관한 것이다.

종래에 전선로의 절연상태를 감시하기 위해서는 한국특허공고10-0219013(절연감시시스템)에 기술한 종래의 방법과 같이 전선로의 개폐기(2)를 Off하여 전선로와 대지간의 절연저항계로 절연을 측정하거나, 도 1, 도 2, 도 3에 도시한 한국특허공고10-0219013(절연감시시스템)의 발명과 같이 변압기(1)의 일단접지점과 접지선(5)의 중간에 설치한 탐사전압중첩수단(70)에서 상용주파수와 다른 주파수(이하 저주파라 함)의 신호전압(전압크기는 보통 1V이하임)을 전로(3)으로 중첩시켜, 상기 중첩한 저주파의 신호전압에 의해 전선로의 대지간에 존재하는 절연저항(9)와 정전용량(8)을 통해 대지로 흐르는 누설전류를 영상변류기(10)에서 검출하고, 상기 검출된 누설전류는 절연감시장치(12)내의 필터수단(12a)에서 저주파수의 누설전류(Ig1a)를 통과시키고, 한편 탐사동기신호발생수단(71)에서 출력되는 저주파신호전압신호를 신호전압동기선(72)를 통해 절연감시장치(12)로 탐사동기신호(Igrs)가 입력되면, 상기의 입력된 탐사동기신호(Igrs)와 상기 필터수단(12a)를 통과한 저주파분의 누설전류(Ig1a)의 두가지의 신호를 동기검파수단(12b)에서 동기검파하여 탐사동기신호(Igrs)와 동위상의 누설전류, 즉 저주파중첩신호전압과 동위상의 누설전류인 유효분의 누설전류(Igr1)를 검출 및 적분수단(12c)를 통해 절연저항에 관계하는 유효분의 누설전류를 검출하고 있지만, 전로(3)와 대지간에 존재하는 정전용량 및 부하입력단에 존재하는 서지흡수기 또는 노이즈필터와 같은 정전용량이 매우 크고, 전로(3)와 대지간의 절연상태에 직접관계되는 절연저항이 매우 작은 환경에서는 상용주파교류전압에 의해 대지로 흐르는 정전용량성분(이하 무효분이라 함)의 누설전류(Ioc)가 절연저항에 의해 대지로 흐르는 절연저항성분(이하 유효분이라함)의 누설전류(Ior)보다 매우 크게 되며, 또한 중첩하는 저주파신호전압에 의해 대지로 흐르는 저주파의 무효분의 누설전류(Igc)가 저주파의 유효분의 누설전류(Igr)보다 매우 크게 되고, 도 1과 같이 상기의 영상변류기(10)에는 상기의 상용주파수의 누설전류Io=Ior+Ioc와 저주파수의 누설전류Ig=Igr+Igr이 검출된다. 상기에서 설명한 바와 같이 Ioc>>Igr의 상태에서는 영상변류기(10)의 자계특성상 영상변류기(10)의 2차측에는 무효분의 매우 큰 누설전류(Ioc)의 영향으로 매우 작은 크기의 저주파의 유효분의 누설전류(Igr)를 정확하게 검출할 수 없는 문제점이 있었다. 또한 변압기(1)에서 멀리 떨어져 있는 부하측의 전선로의 절연상태를 경우에 있어서는 탐사동기신호발생수단(71)과 절연감시장치(12)내의 동기검파수단(12b)를 연결하는 저주파동기신호선(72)이 무척 길어지게 되어 연결할 수 없는 문제점 또는 변압기(1)의 2차측 결선이 와이결선이고 중성상(N상)이 부하측까지 연결되어 있지 않는 경우에도 저주파동기신호선(72)를 이용할 수 없어 위상동기할 수 없어 유효분의 누설전류를 검출할 수 없는 사용상 문제점이 있어 왔고, 또한 전선로의 상용교류전압을 검출할 수 없어 상용교류전압에 대한 절연상태(누설전류치 또는 절연저항치)를 자동적으로 연산할 수 없는 문제점이 있어 왔다.

따라서 본 발명에서는 활선상태의 전로(3)와 대지간에 존재하는 정전용량(8)성분이 매우 커도 보다 정확하게 저주파수의 유효분의 누설전류(Igr) 및 상용주파수의 유효분의 누설전류(Ior)를 검출하여 전로(3)의 절연상태를 보다 정확하게 감시하고 또한 중성상(N상)이 부하측까지 연결되어 있지 않는 계통환경조건에서도 용이하게 절연상태를 감시할 수 있는 절연감시시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 또 다른 목적은 상용주파수의 교류전압성분도 검출하여 상용주파수의 교류전압에 의해 대지로 누설되는 종합누설전류(Io),상용교류주파수의 전압성분으로 환산한 Ig,Igr,Igc도 용이하게 검출할 수 있는 절연감시시스템을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 미리 설정한 누설전류 또는 절연저항치의 판정기준설정Data에 따라 경보출력 및 원격전송할 수 있는 절연감시시스템을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 이하 발명의 상세한 설명 및 첨부도면에 의하여 보다 명확해질 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 절연감시시스템은,

삭제

전선로의 대지간 상용교류전압을 검출하기 위한 상용주파전압검출수단과; 상기 상용주파전압검출수단에서 검출한 전압을 일정한 전압으로 변환하기 위한 상용주파전압검출부와; 상기 상용주파전압검출부에서 변환된 전압에서 상용주파수성분의 전압성분을 취출하기 위한 상용주파전압용필터부와; 상기 상용주파전압용필터부에서 취출한 상용주파전압의 위상을 90도 위상쉬프트하기 위한 상용주파90도이상부와; 전선로에 중첩인가되는 저주파신호전압을 검출하기 위한 저주파전압검출수단과; 상기 저주파전압검출수단에서 검출한 저주파신호전압을 일정한 전압으로 변환하기 위한 저주파전압검출부와; 상기 저주파전압검출부에서 변환된 전압에서 저주파성분의 전압성분을 취출하기 위한 저주파전압용필터부와; 상기 저주파전압용필터부에서 취출한 저주파전압의 위상을 90도 위상쉬프트하기 위한 저주파90도이상부와;

전선로의 대지간에 흐르는 누설전류를 검출하기 위한 영상변류기와 같은 누설전류검출수단과; 상기 누설전류검출수단에서 검출한 누설전류성분을 전압성분으로 변환하기 위한 전류/전압변환부와; 상기의 전류/전압변환부에서 변환된 누설전류성분을 증폭하기 위한 증폭부와; 상기 증폭부에서 증폭된 누설전류성분에서 상용 주파수성분의 누설전류를 취출하기 위한 상용주파전류용필터부와; 상기의 증폭부에서 증폭된 누설전류성분에서 저주파성분의 누설전류를 취출하기 위한 저주파전류용필터부와;

상기의 상용주파전류용필터부에서 취출한 상용주파성분의 누설전류성분을 상기 상용주파전압용필터부에서 취출한 상용주파전압성분의 전압성분과 상기 상용주파90도이상부에서 위상을 90도 쉬프트되어 검출된 상용주파성분의 전압성분과 동기검파하기 위한 상용주파동기검파부와; 상기의 저주파전류용필터부에서 검출한 저주파성분의 누설전류성분을 상기 저주파전압용필터부에서 취출한 저주파전압성분의 전압성분과 상기 저주파90도이상부에서 위상을 90도 쉬프트되어 검출된 저주파성분의 전압성분과 동기검파하기 위한 저주파동기검파부와;

상기의 상용주파전압용필터부의 상용주파수성분의 전압과 상기의 상용주파90도이상부의 90도 위상 쉬프트한 상용주파성분의 전압과 상기의 저주파전압용필터부의 저주파수성분의 전압과 상기의 저주파90도이상부의 90도 위상 쉬프트한 저주파수성분의 전압과 상기의 상용주파전류용필터부에서 취출한 상용주파수성분의 누설전류와 상기 상용주파동기검파부에서 검출된 상용주파성분의 누설전류성분과 상기의 저주파전류용필터부에서 취출한 저주파수성분의 누설전류와 상기의 저주파동기검파부에서 검출된 저주파성분의 누설전류성분 등의 아날로그값을 디지털값으로 변환하기 위한 아날로그/디지털변환부와;

상기의 상용주파동기검파부를 통해 검출한 정전용량에 의한 상용주파수의 누설전류성분의 값을 연산처리된 디지털값을 아날로그값으로 변환하기 위한 상용주파 디지털/아날로그변환부와; 상기의 상용주파90도이상부에서 90도 위상쉬프트한 상용주파전압성분과 상기 상용주파디지털/아날로그변환부를 통한 정전용량에 의한 상용주파수의 누설전류성분의 값을 승산(또는 믹싱)하기 위한 상용주파승산부와; 상기의 상용주파승산부를 통한 정전용량성분의 상용주파수의 누설전류성분의 취출 및 누설전류검출수단으로 흘려주기 위한 상용주파보상용필터부와; 상기 상용주파보상용필터부에서 출력되는 정전용량성분의 상용주파수의 누설전류성분을 반대방향으로 흘려주기 위한 상기의 누설전류검출수단에 별도로 설치한 또는 누설전류검출수단의 테스트선과 같은 상용주파무효전류보상권선과,

상기의 저주파동기검파부를 통해 검출한 정전용량에 의한 저주파수의 누설전류성분의 값을 연산처리된 디지털값을 아날로그값으로 변환하기 위한 저주파디지털/아날로그변환부와; 상기의 저주파90도이상부에서 90도 위상쉬프트한 저주파전압성분과 상기 저주파디지털/아날로그변환부를 통한 정전용량에 의한 저주파수의 누설전류성분의 값을 승산(또는 믹싱)하기 위한 저주파승산부와; 상기의 저주파승산부를 통한 정전용량성분의 저주파수의 누설전류성분의 취출 및 누설전류검출수단으로 흘려주기 위한 저주파보상용필터부와; 상기 저주파보상용필터부에서 출력되는 정전용량성분의 저주파수의 누설전류성분을 반대방향으로 흘려주기 위한 상기의 누설전류검출수단에 별도로 설치한 또는 누설전류검출수단의 테스트선과 같은 저주파무효전류보상권선과;

각종 데이터를 설정하기 위한 설정부와; 누설전류 또는 절연저항치 등의 Data 및 알람(경보)을 표시하기 위한 표시부와; 각종 데이터를 기억하는 기억부와;

상기의 아날로그/디지털변환부와 상용주파동기검파부와 저주파동기검파부와 설정부와 기억부와 표시부와 상용주파디지털/아날로그변환부와 저주파디지털/아날로그변환부를 제어 및 계산기능을 가진 연산제어부를; 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 절연감시시스템은,

아날로그 값을 디지털값으로 변환하기 위한 아날로그/디지털변환부와; 디지털값을 아날로그 값으로 변환하기 위한 디지털/아날로그변환부와; 각종Data의 입력과 출력을 제어하고 연산기능을 갖는 연산제어부와; 각종Data를 기억하는 기억부와; 두개이상의 상용주파수성분의 값을 승산 또는 믹싱하는 기능을 가진 상용주파승산부와; 두개이상의 저주파성분의 값을 승산 또는 믹싱하는 기능을 가진 저주파승산부와;

전선로의 전압성분을 검출하기 위한 전압검출수단과; 상기 전압검출수단에서 검출한 전압성분을 일정한 전압값으로 변환하는 기능을 가진 상용주파전압검출부와; 상기의 상용주파전압검출부에서 상용주파수의 전압성분을 취출하기 위한 상용주파필터부와; 상기의 상용주파전압검출부에서 저주파신호전압성분을 취출하기 위한 저주파전압용필터부와; 상기의 상용주파필터부에서 취출한 상용주파전압성분의 위상을 90도 위상쉬프트하기 위한 상용주파90도이상부와; 상기의 저주파전압용필터부에서 취출한 저주파전압의 위상을 90도 위상쉬프트하기 위한 저주파90도이상부와;

전선로의 대지간에 흐르는 누설전류를 검출하기 위한 영상변류기와 같은 누설전류검출수단과; 상기 누설전류검출수단에서 검출한 누설전류성분을 전압성분으로 변환하기 위한 전류/전압변환부와; 상기 전류/전압변환부에서 변환된 누설전류성분의 전압변환성분을 증폭하기 위한 증폭부와; 상기 증폭부에서 증폭된 누설전류성분의 전압변환성분에서 전선로의 상용주파수의 성분을 취출하기위한 상용주파전류용필터부와; 상기 증폭부에서 증폭된 누설전류성분의 전압변환성분에서 전선로에 중첩되는 저주파신호전압의 저주파수의 성분을 취출하기 위한 저주파전류용필터부와;

상기의 상용주파전류용필터부에서 취출한 상용주파수성분의 누설전류성분의 전압변환성분을 상기의 상용주파필터부에서 취출한 상용주파수 전압성분의 전압과 상기의 상용주파90도이상부에서 90도 위상 쉬프트한 상용주파수 성분의 전압과 동기검파하기 위한 상용주파동기검파부와; 상기의 저주파전류용필터부에서 취출한 저주파성분의 누설전류성분의 전압변환성분을 상기의 저주파전압용필터부에서 취출한 저주파전압성분의 전압과 저주파90도이상부에서 90도 위상 쉬프트한 저주파성분의 전압과 동기검파하기 위한 저주파동기검파부를; 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

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바람직하게, 상기의 상용주파동기검파부에서 검출된 정전용량에 의한 상용주파성분의 누설전류성분(Ioc1)을 상기의 연산제어부에서 연산처리된 값을 상기의 상용주파90도이상부에서 상용주파수 전압성분의 위상을 90도 쉬프트한 값과 승산(또는 믹싱)하여 상기의 누설전류검출수단으로 상기의 상용주파동기검파부에서 검출되는 정전용량에 의한 상용주파수 성분의 누설전류성분(Ioc1)이 거의 제거 되도록 반대방향으로 흘리고 상기의 저주파동기검파부에서 검출된 정전용량에 의한 저주파성분의 누설전류성분(Igc1)을 상기의 연산제어부에서 연산처리된 값을 상기의 저주파90도이상부에서 저주파수 전압성분의 위상을 90도 쉬프트한 값과 승산(또는 믹싱)하여 상기의 누설전류검출수단으로 상기의 저주파동기검파부에서 검출되는 정전용량에 의한 저주파성분의 누설전류성분(Igc1)이 거의 제거 되도록 반대방향으로 흘린 상태에서 상기의 저주파동기검파부에서 검출되는 절연저항에 의한 저주파성분의 누설전류성분(Igr2)를 검출하여 전선로의 대지간의 절연저항에 의한 누설전류 또는 절연저항치를 계측하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

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바람직하게, 미리 설정한 누설전류 또는 절연저항치의 판정기준 설정Data에 따라 경보출력 및 원격전송할 수 있는 출력부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

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이하 본 발명의 절연감시시스템을 첨부도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저 본 발명의 실시 예의 도면에 대해 간략하게 설명한다. 도 4는 본 발명에 의한 단상전선로에 있어서의 절연감시시스템에 관한 실시 예1의 구성도이고, 도 5는 본 발명에 의한 단상전선로에 있어서의 절연감시시스템에 관한 실시 예2의 구성도의 구성도로서 도 4는 영상변류기와 같은 누설전류검출수단(10)을 변압기(1)과 부하(4)와의 사이에 설치하고 정전용량에 의한 누설전류성분을 제거하기 위해 사용되는 보상권선을 2개 사용한 실시 예이고, 도 5는 영상변류기와 같은 누설전류검출수단(10)을 변압기(1)의 일단접지점과 접지(6)간의 사이에 설치한 중첩변성기(16)와의 사이에 설치하고 정전용량에 의한 누설전류성분을 제거하기 위해 사용되는 보상권선을 1개 사용한 실시 예라는 사항이 큰 차이점이다. 도 6~도 7은 도 4 및 도 5의 구성도의 절연감시장치(12)의 실시 예의 상세 Block도이다.

도 8은 본 발명에 의한 3상 전선로에 있어서의 절연감시시스템에 관한 실시 예 1의 구성도이고, 도 9는 본 발명에 의한 3상 전선로에 있어서의 절연감시시스템에 관한 실시 예 2의 구성도이고, 도 10은 본 발명에 의한 3상 전선로에 있어서의 절연감시시스템에 관한 실시 예 3의 구성도이고, 도 11은 본 발명에 의한 3상 전선 로에 있어서의 절연감시시스템에 관한 실시 예 4의 구성도이다.

상기의 도 8~도 11의 여러가지 실시 예를 설명한 것은 3상 전선로에 있어 변압기(1)의 2차측 결선이 와이결선이나 델타결선에서 모두 적용할 수 있고, 누설전류검출수단(10)을 변압기(1)과 부하(4)간의 사이의 전로(3)이나 변압기(1)과 접지(6)간의 설치한 중첩변성기(16)와의 사이에 모두 적용할 수 있고, 정전용량에 의한 누설전류성분을 제거하기 위해 사용되는 보상권선을 1개~4개까지 여러가지로 적용할 수 있고, 상용주파수전압 및 저주파신호전압을 검출하기 위해 사용되는 전압검출선도 1개~4개까지 여러가지로 적용할 수 있다는 것을 설명하기 위해 본 발명에 의한 3상 전선로에 있어서의 여러가지의 실시 예의 구성도를 작성한 것이다.

도 12~도 17은 도 8 ~ 도 11의 절연감시장치(12)의 실시 예의 상세 Block도이고, 도 18은 본 발명에 의한 단상 전선로에 있어서의 도 6 ~ 도 7에 사용되는 절연감시장치(12)의 동작 주요 흐름도의 실시 예이고, 도 19는 본 발명에 의한 3상 전선로에 있어서의 도 12 ~ 도 17에 사용되는 절연감시장치(12)의 동작 주요 흐름도의 실시 예이다.

먼저 단상 전선로에 있어서의 실시 예인 도 4와 도 6에 대해 설명한다.

먼저 도 4에 있어서 변압기(1)에서 개폐기(2)와 전로(3)을 통해 부하(4)로 전력이 공급되고 있는 상태에서 부하(4)를 포함한 전로(3)과 대지간에는 절연저항(9)와 정전용량(8)이 존재한다. 상기의 절연저항(9)는 전로(3) 및 부하(4)의 절 연상태에 직접관계되는 것이고, 상기의 정전용량(8)은 부하입력단의 노이즈필터와 같은 정전용량성분 및 케이블과 대지간에 존재하는 정전용량을 표시한 것이지만, 절연상태와는 직접 관계되지 않는 것이다. 한편 변압기(1)의 일단에 연결된 접지선(5)는 상용주파수와 다른 저주파수의 신호전압을 변압기(1)의 일단접지점을 통하여 전로(3)의 상용교류전압에 중첩시키기 위해 사용되는 중첩변성기(16)의 1차 관통권선을 통하여 접지(6)에 연결되어 있다. 그리고 중첩변성기(16)의 2차권선에는 저주파신호전압을 발생시키는 저주파중첩장치(17)이 연결되어 있다. 또한 부하(4)를 포함한 전로(3)와 대지간의 절연상태 즉 누설전류를 검출하기 위해 설치되는 영상변류기와 같은 누설전류검출수단(10)으로 1차측은 검출하고자 하는 전로(3)을 일괄통과시키면 2차측에는 1차측에 흐르는 누설전류성분을 1차와 2차의 권선수에 비례한 누설전류성분이 출력된다. 변압기(1)과 개폐기(2)와 전로(3)을 통해 부하(4)에 상용주파수의 교류전압을 공급되고 있는 상태에서 변압기(1)의 일단접지상과 대지(6)접지간을 연결하고 있는 접지선(5)이 중첩변성기(16)의 1차관통권선을 통과시키고 저주파중첩장치(17)를 통해 중첩변성기(16)의 2차측권선에 저주파신호전압을 공급하면 중첩변성기(16)의 1차권선에는 1차권선수와 2차권선수의 비례한 저주파신호전압이 접지선(5)에 유기되어 변압기(1)의 일단접지상을 통하여 전로(3)에 저주파신호전압이 중첩된다. 전로(3)에는 상용교류전압이 인가되고 있는 상태이므로 상용교류전압과 저주파신호전압이 함께 두가지 주파수의 전압이 중첩된 상태가 된다. 따라서 상용주파수의 교류전압과 저주파수의 신호전압이 함께 중첩인가된 전로(3)와 대지간의 절연저항(9)에는 상용주파수 성분의 누설전류(Ior)와 저주파수 성분의 누설전류(Igr)이 흐르고, 정전용량(8)에는 상용주파수 성분의 누설전류(Ioc)와 저주파수 성분의 누설전류(Igc)이 흘러 누설전류검출수단(10)의 1차측에는 상용주파수 성분의 종합누설전류(Io=Ior+Ioc)와 저주파수 성분의 종합누설전류(Ig=Igr+Igc)가 흘러 누설전류검출수단(10)의 2차측에는 누설전류검출수단(10)의 1차권선수와 2차권선수의 비율에 따른 누설전류가 유기되어 절연감시장치(12)에 입력된다. 그리고 상기의 전로(3)에 상용주파수의 교류전압과 함께 중첩되는 저주파신호전압의 성분(Vn)을 검출하기 위한 저주파신호전압용 전압검출수단(22n) 또는 상용주파수 교류전압의 성분(Va)까지 검출하기 위한 상용주파전압검출수단(22a)가 절연감시장치(12)에 연결된다. 상기의 전압검출수단(22n 또는 22a)에서 저주파전압검출수단(22n)은 전로(3)에 중첩되는 저주파신호전압 성분을 검출하는 것이고 상용교류전압 성분을 검출하는 것은 아니므로 중첩변성기(16)과 변압기(1)의 일단저지상의 접지선(5)에 연결하여도 되고 변압기(1)가 접지된 상에 연결하여도 된다. 도 4에는 누설전류검출수단(10)의 후단에 설치되는 것으로 되어 있지만 바람직한 것은 누설전류검출수단(10)의 전단에 설치되는 것이 좋다. 그리고 상용주파전압검출수단(22a)는 저주파신호 성분과 상용주파교류전압 성분까지 함께 검출할 수 있고, 누설전류검출수단(10)은 중첩변성기(16)을 설치한 변압기(1)의 전로(3)의 어느 부분에도 설치할 수 있지만 도 5와 같이 접지선(5)의 중간에 설치하면 변압기(1)의 계통전체의 절연상태를 검출할 수 있는 잇점이 있다는 사항까지 추가로 기술한다.

다음에 상기에서 누설전류검출수단(10)에서 검출된 누설전류(Io,Ig)와 전압 검출수단(22n 또는 22a)에서 검출된 전압성분(Vn 또는 Va)이 검출되어진 상기의 절연감시장치(12)의 동작에 대해 자세하게 기술한다.

먼저 절연감시장치(12)의 단상 전선로에 있어서의 제 1의 실시예인 도 6과 도 18에 대해 상세하게 설명한다.

도 18의 절연감시장치(12)의 동작흐름 실시예와 같은 절연감시장치(12)의 내부의 기억부(66)에 저장된 주요 흐름에서 키패드나 스위치와 같은 부품으로 절연감시장치(12)에서 사용되어지는 각종 Data 예를 들면 복수개의 절연감시장치(12)가 설치되어 있는 경우에 각 절연감시장치(12)별의 번호Address,경보설정치, 저주파신호전압치 및 주파수,단상 또는 3상 구분, 전로(3)의 상전압, 각 구성요소별 증폭율 등과 같은 Data를 설정할 수 있는 기능을 가진 설정부(63)에서의 각종 Data설정흐름(100)이 실행되고 다음에 상기의 설정부(63)에 의해 설정되어진 각종 Data 또는 기억부(66)에 미리 저장되어 진 각종 Data 또는 외부 원격지에서 외부입출력부(65)를 통해 입력되어지는 각종 Data를 읽는 각종Data읽음흐름(110)의 동작이 실행되고 다음에 Va2,Va3,Vf2,Vf3읽음&저장흐름(120)이 실행되게 되면, 상기의 도 4 또는 도 5의 절연감시시스템의 실시예의 누설전류검출수단(10)에서 검출된 누설전류(Io,Ig)와 상용주파전압검출수단(22a)에서 검출된 전압성분(Va) 및 저주파전압검출수단(22n)에서 검출된 전압성분(Vn)가 도 6에 도시된 절연감시장치(12)로 입력된다.

상기의 전로(3)의 저주파신호전압성분이 포함된 전압성분(Va)는 상용전압전압검출부(31)에서 절연감시장치(12)에서 사용가능한 전압으로 Devide되어 Va1값으로 출력되고, 상기의 Va1전압성분은 상용주파수성분과 저주파성분과 노이즈성 성분 이 혼합된 성분이므로 상용주파전압용필터부(34)에서 상용주파수성분의 전압성분(Va2)을 취출하고, 또한 저주파전압검출수단(22n)에 의해 입력된 저주파성분의 전압성분(Vn)은 저주파전압검출부(34)에서 절연감시장치(12)에서 사용가능한 전압으로 Devide 또는 증폭되어 Vf1값으로 출력되고, 상기의 Vf1전압성분은 상용주파성분과 노이즈성분이 어느 정도 혼합된 성분이므로 저주파전압용필터부(35)에서 상기의 중첩변성기에서 전로(3)으로 중첩인가하는 저주파수와 동일한 저주파성분의 전압성분(Vf2)을 취출한다. 상기의 상용주파수성분의 전압성분(Va2)과 저주파성분의 전압성분(Vf2)는 아날로그값을 디지털값으로 변환하는 아날로그/디지털변환부(61)로 출력되어지고, 또한 상기의 저주파성분의 전압성분(Vf2)는 위상을 90도 쉬프트시키는 저주파90도이상부(36)으로 입력되어져 위상이 90도쉬프트된 저주파성분의 저주파90도전압성분(Vf3)가 저주파90도이상부(36)에서 출력되어지고, 상기의 상용주파성분의 전압성분(Va2)는 위상을 90도 쉬프트시키는 상용주파90도이상부(33)으로 입력되어져 위상이 90도 쉬프트된 상용주파성분의 상용주파90도전압성분(Va3)가 상용주파90도이상부(33)에서 출력되어진다. 또한 상기의 상용주파성분의 상용주파90도전압성분(Va3)와 상기의 저주파성분의 저주파90도전압성분(Vf3)도 상기의 아날로그/디지털변환부(61)으로 출력되어지고, 연산제어부(62)를 통하여 기억부(66)에 상기의 Va2,Va3,Vf2,Vf3의 Data가 저장되어진다.

다음에 Io1,Ioc1,Ig1,Igc1읽음&저장흐름(130)이 실행되어지면 상기에서 설명한 바와 같이 영상변류기와 같은 누설전류검출수단(10)을 통해 검출된 누설전류성분(Io,Ig)는 전류를 전압으로 변환하는 전류/전압변환부(41)에서 전압성분으로 변환되어지고 증폭부(42)에서 증폭되어진 누설전류성분은 상용주파전류용필터부(43)에서 상용주파수 성분의 누설전류(Io1)을 취출하고 또한 저주파전류용필터부(45)에서 상기의 전로(3)에 중첩인가되는 저주파신호전압의 주파수와 같은 저주파수 성분의 누설전류(Ig1)을 취출한다. 상기의 상용주파수 성분의 누설전류(Io1)과 저주파수 성분의 누설전류(Ig1)도 상기의 아날로그/디지털변환부(61)로 출력되고, 상기의 상용주파전류용필터부(43)에서 취출한 상용주파수 성분의 누설전류(Io1)과 상기의 상용주파전압용필터부(32)에서 취출한 상용주파성분의 전압성분(Va2)와 상기의 상용주파90도이상부(33)에서 변환된 상용주파성분의 상용주파90도전압성분(Va3) 3가지 성분이 위상동기검파하는 상용주파동기검파부(44)로 입력되어진다. 그리고, 상기의 저주파전류용필터부(45)에서 취출한 상용주파수 성분의 누설전류(Ig1)과 상기의 저주파전압용필터부(35)에서 취출한 저주파성분의 전압성분(Vf2)와 상기의 저주파90도이상부(36)에서 변환된 저주파성분의 자주파90도전압성분(Vf3) 3가지 성분은 위상동기검파하는 저주파동기검파부(46)로 입력되어진다.그리고 상용주파동기검파부(44)에서는 먼저 상기의 상용주파성분의 누설전류(Io1)를 상용주파성분의 상용주파90도전압성분(Va3)와 위상이 같은 성분의 누설전류, 즉 정전용량성분의 상용주파성분 누설전류(Ioc)의 성분(Ioc1)을 취출하고, 저주파동기검파부(46)에서는 먼저 상기의 저주파성분의 누설전류(Ig1)를 저주파성분의 저주파90도전압성분(Vf3)와 위상이 같은 성분의 누설전류, 즉 정전용량성분의 상용주파성분 누설전류(Igc)의 성분(Igc1)을 취출하여, 상기의 상용주파성분 누설전류성분(Ioc1)과 저주파성분 누설전류성분(Igc1)을 상기의 아날로그/디지털변환부(61)로 출력되어 연산제어부(62)를 통하여 기억부(66)에 저장된다.

다음에 Ioc1≒0인가?흐름(140)이 실행되어지면 상기의 기억부(66)에 저장된 무효분 누설전류성분인 Ioc1값이 거의 제로(영)인가를 비교판단한다. Ioc1값이 제로값이면 다음 흐름인 Ig1,Igc1읽음 흐름(200)을 수행하고, Ioc1값이 제로가 아닌 값이 즉 제로보다 큰 값이면 상용주파수성분의 무효누설전류(Ic)가 얼마나 흐르고 있는 가를 계산하는 상용주파무효분계산흐름(150)을 실행한다.

다음에 상용주파무효분계산흐름(150)이 실행되어지면 상기의 각종Data읽음흐름(110)에서 실행되어 기억부(66)에 저장된 각종Data와 상기의 Va2,Va3,Vf2,Vf3읽음&저장흐름(120)에서 실행되어 기억부(66)에 저장된 상용주파수성분의 Va2와 Va3값과 상기의 Io1,Ioc1,Ig1,Igc1읽음&저장흐름(130)에서 실행되어 기억부(66)에 저장된 상용주파수성분의 Io1값과 Ioc1값을 상기의 상용주파검출수단(22a)과 상기의 상용주파전압검출부(31)과 상용주파필터부(32)와 상용주파90도이상부(33)의 상용주파수전압성분검출에 관계되는 증폭율과 상기의 누설전류검출수단(10)과 전류/전압변환부(41)과 증폭부(42)와 상용주파전류용필터부(43)과 상용주파동기검파부(44)의 상용주파수성분의 누설전류성분 검출에 관계되는 증폭율과 두가지 이상의 아날로그 성분을 승산(또는 믹싱)시키는 기능을 가진 상용주파승산부(52)와 상용주파수성분의 값을 취출 및 전류값으로 변환시키는 기능을 가진 상용주파보상용필터부(53)의 상용주파수성분의 무효분 누설전류성분의 제거에 관계되는 증폭율과 같은 Data를 이용하여 상기의 연산제어부(62)에서 연산과정을 통해 실제 전로(3)과 대지간에 흐르는 정전용량(8)에 의한 상용주파수 성분의 무효분 누설전류(Ioc)와 거의 동일 크 기의 무효분 제거누설전류값(Ioc3)를 계산한다. Ioc3값은 다음과 같이 계산되고, 다음 계산식에서 사용되는 증폭율과 게인에 대한 상수에 대한 정의는 다음과 같고, 이 값들은 상기의 설정부(63)에서 설정되거나 또는 미리 상기의 기억부(66)에 저장된 값들이다.

A1: 상용주파전압검출부(31)의 증폭관련 계수

A2: 상용주파전압용필터부(32)의 증폭관련 계수

A3: 상용주파90도이상부(33)의 증폭관련 계수

B1: 누설전류검출수단(10)의 1차/2차권수비율에 관한 증폭관련 계수

B2: 전류/전압변환부(41)의 증폭관련 계수

B3: 증폭부(42)의 증폭관련 계수

B4: 상용주파전류용필터부(43)의 증폭관련 계수

B5: 상용주파동기검파부(44)의 증폭관련 계수

C1: 상용주파승산부(52)의 증폭관련 계수

C2: 상용주파보상용필터부(53)의 증폭관련 계수

그리고 아날로그/디지털변환부(61) 및 상용주파디지털/아날로그변환부(51)의 변환관련 증폭계수는 1로 한다.

상기의 식2의 Ioc값에 상기의 식1의 Ioc값을 대입하면 상기와 같이 Ioc3를 구할 수 있다. 즉 상기의 Ioc3값이 누설전류검출수단(10)에 전로(3)과 대지간에 흐르는 누설전류의 흐름과 반대방향으로 흘려 상기의 누설전류검출수단(10)의 2차측에 상용주파 무효분 누설전류가 검출되지 않도록 하기 위한 값에 해당된다.

다음에 상용주파무효분제거흐름(160)이 실행되어지면 상기 연산제어부(62)에서 계산된 정전용량(8)에 의한 상용주파수성분의 무효분 제거누설전류값(Ioc3)을 상기의 상용주파디지털/아날로그변환부(51)으로 값을 송출하고, 상기의 상용주파디지털/아날로그변환부(51)에서는 아날로그값으로 변환되어 상기의 상용주파승산부(52)로 입력되어진다. 상기의 상용주파승산부(52)에서는 상기의 상용주파90도이상부(33)에서 검출된 상용주파성분의 90도전압성분(Va3)와 상기 연산제어부(62)에서 계산되어 상기의 디지털/아날로그변환부(51a)를 통해 입력된 무효분 제거누설전 류값(Iocr3)을 승산(믹싱)하여 전로(3)과 대지간의 상용주파수성분의 전압과 90도 위상차를 가지게 하여 상용주파보상용필터부(53)으로 송출한다. 상기의 상용주파보상용필터부(53)에서는 다시 한번 전로(3)과 대지간의 상용주파수전압와 같은 주파수가 되도록 필터링하고 또한 누설전류검출수단(10)에 전로(3)과 대지간에 흐르는 누설전류와 반대방향으로 흐를 수 있도록 전류값으로 변환시켜 누설전류검출수단(10)의 테스트선 또는 별도의 복수개의 보조권선으로 이루어진 무효전류보상권선(21b)으로 송출하여 누설전류검출수단(10)의 2차측권선에 검출되는 상용주파성분의 무효분 누설전류성분이 일정한 값이하가(거의 제로가 되도록) 되도록 한다.

다음에 정전용량에 의한 상용주파성분의 무효분 누설전류가 상기의 누설전류검출수단(10)에서 검출되어지는 가를 확인하기 위해 Ioc1읽음흐름(170)을 실행하여 상기에서 설명한 것과 같이 상용주파동기검파부(44)에서 검출되어 지는 상용주파 무효분 누설전류(Ioc1)값을 상기의 아날로그/디지털변환부(61)을 통해 연산제어부(62)에서 읽는다.

다음에 Ioc1≒0인가흐름(180)이 실행되어지면 상기의 Ioc1읽음흐름(170)에서 읽어지는 Ioc1값이 거의 제로인가를 상기의 Ioc1≒0인가흐름(140)과 같은 방법으로 비교판단한다. Ioc1값이 거의 제로이면 상기의 누설전류검출수단(10)의 1차측에는 상용주파성분의 무효분 누설전류값이 서로 상쇄되어 상기의 누설전류검출수단(10)의 2차측에는 상용주파수성분의 무효분 누설전류가 검출되지 않는 상태이므로 다음 동작흐름인 Ig1,Igc1읽음(200)을 수행하고, Ioc1값이 거의 제로가 되지 않은 상태이면 상기의 상용주파무효분제거흐름(160)이 실행되고 있는 상태에서 상용주파무효 분보정계산흐름(190)을 상기의 상용주파무효분계산흐름(150)과 같은 방법으로 반복실행한다.

한편. 상기의 상용주파무효분제거흐름(160)이 실행되고 있는 상태에서 Ig1,Igc1읽음흐름(200)이 실행되어지면 상기의 Io1,Ioc1,Ig1,Igc1읽음&저장흐름(130)과 같은 유사한 방법으로 상기에서 설명한 바와 같이 영상변류기와 같은 누설전류검출수단(10)을 통해 검출된 누설전류성분(Io,Ig)는 전류를 전압으로 변환하는 전류/전압변환부(41)에서 전압성분으로 변환되어지고 증폭부(42)에서 증폭되어진 누설전류성분은 저주파전류용필터부(45)에서 상기의 전로(3)에 중첩인가되는 저주파신호전압의 주파수와 같은 저주파수 성분의 누설전류(Ig1)을 취출하여 상기의 상기의 아날로그/디지털변환부(61)로 출력되고, 상기의 저주파전류용필터부(45)에서 취출한 저주파수 성분의 누설전류(Ig1)과 상기의 저주파전압용필터부(35)에서 취출한 저주파성분의 전압성분(Vf2)와 상기의 저주파90도이상부(36)에서 변환된 저주파성분의 자주파90도전압성분(Vf3) 3가지 성분은 위상동기검파하는 저주파동기검파부(46)로 입력되어진다.그리고 상기의 저주파동기검파부(46)에서는 먼저 상기의 저주파성분의 누설전류(Ig1)를 저주파성분의 저주파90도전압성분(Vf3)와 위상이 같은 성분의 누설전류, 즉 정전용량성분의 상용주파성분 누설전류(Igc)의 성분(Igc1)을 취출하여 상기의 아날로그/디지털변환부(61)로 출력되어 연산제어부(62)를 통하여 기억부(66)에 저장된다.

다음에 Igc1≒0인가?흐름(210)이 실행되어지면 상기의 ig1,igc1읽음흐름(200)이 실행되어 상기의 기억부(66)에 저장된 저주파성분의 무효분 누설전류성 분인 Igc1값이 거의 제로(영)인가를 비교판단한다. Igc1값이 제로값이면 다음 흐름인 Io2,ig2,igr2,igc2읽음&저장흐름(270)을 수행하고, Igc1값이 제로가 아닌 값이 즉 제로보다 큰 값이면 저주파수성분의 무효누설전류(Igc)가 얼마나 흐르고 있는 가를 계산하는 저주파무효분계산흐름(220)을 실행한다.

다음에 저주파무효분계산흐름(220)이 실행되어지면 상기의 각종Data읽음흐름(110)에서 실행되어 기억부(66)에 저장된 각종Data와 상기의 Va2,Va3,Vf2,Vf3읽음&저장흐름(120) 및 상기의 Ig1,Igc1읽음흐름(200)에서 실행되어 기억부(66)에 저장된 저주파성분의 Vf2와 Vf3값과 Ig1값과 Igc1값을 상기의 저주파전압검출수단(22n)과 상기의 저주파전압검출부(34)과 저주파전압용필터부(35)와 저주파90도이상부(36)의 저주파전압성분검출에 관계되는 증폭율과 상기의 누설전류검출수단(10)과 전류/전압변환부(41)과 증폭부(42)와 저주파전류용필터부(45)과 저주파동기검파부(46)의 저주파성분의 누설전류성분 검출에 관계되는 증폭율과 두가지 이상의 아날로그 성분을 승산(또는 믹싱)시키는 기능을 가진 저주파승산부(55)와 저주파성분의 값을 취출 및 전류값으로 변환시키는 기능을 가진 저주파보상용필터부(536의 저주파성분의 무효분 누설전류성분의 제거에 관계되는 증폭율과 같은 Data를 이용하여 상기의 연산제어부(62)에서 연산과정을 통해 실제 전로(3)과 대지간에 흐르는 정전용량(8)에 의한 저주파 성분의 무효분 누설전류(Igc)와 거의 동일 크기의 무효분 제거누설전류값(Igc3)를 계산한다. Igc3값은 다음과 같이 계산되고, 다음 계산식에서 사용되는 증폭율과 게인에 대한 상수에 대한 정의는 다음과 같고, 이 값들은 상기의 설정부(63)에서 설정되거나 또는 미리 상기의 기억부(66)에 저장된 값들 이다.

A1: 저주파전압검출부(34)의 증폭관련 계수

A2: 저주파전압용필터부(35)의 증폭관련 계수

A3: 저주파90도이상부(36)의 증폭관련 계수

B1: 누설전류검출수단(10)의 1차/2차권수비율에 관한 증폭관련 계수

B2: 전류/전압변환부(41)의 증폭관련 계수

B3: 증폭부(42)의 증폭관련 계수

B4: 저주파전류용필터부(45)의 증폭관련 계수

B5: 저주파동기검파부(46)의 증폭관련 계수

C1: 저주파승산부(55)의 증폭관련 계수

C2: 저주파보상용필터부(56)의 증폭관련 계수

그리고 아날로그/디지털변환부(61) 및 저주파디지털/아날로그변환부(54)의 변환관련 증폭계수는 1로 한다.

상기의 식4의 Igc값에 상기의 식3의 Igc값을 대입하면 상기와 같이 Igc3를 구할 수 있다. 즉 상기의 Igc3값이 누설전류검출수단(10)에 전로(3)과 대지간에 흐르는 누설전류의 흐름과 반대방향으로 흘려 상기의 누설전류검출수단(10)의 2차측에 저주파 무효분 누설전류가 검출되지 않도록 하기 위한 값에 해당된된다.

다음에 저주파무효분제거흐름(220)이 실행되어지면 상기 연산제어부(62)에서 계산된 정전용량(8)에 의한 저주파성분의 무효분 제거누설전류값(Igc3)을 상기의 저주파디지털/아날로그변환부(54)로 값을 송출하고, 상기의 저주파디지털/아날로그변환부(54)에서는 아날로그값으로 변환되어 상기의 저주파승산부(55)로 입력되어진다. 상기의 저주파승산부(55)에서는 상기의 저주파90도이상부(36)에서 검출된 저주파성분의 90도전압성분(Vf3)와 상기 연산제어부(62)에서 계산되어 상기의 저주파디지털/아날로그변환부(54)를 통해 입력된 무효분 제거누설전류값(Igc3)을 승산(믹싱)하여 전로(3)과 대지간의 저주파성분의 전압과 90도 위상차를 가지게 하여 저주파보상용필터부(53)으로 송출한다. 상기의 저주파보상용필터부(56)에서는 다시 한번 전로(3)과 대지간의 저주파전압과 같은 주파수가 되도록 필터링하고 또한 누설 전류검출수단(10)에 전로(3)과 대지간에 흐르는 누설전류와 반대방향으로 흐를 수 있도록 전류값으로 변환시켜 누설전류검출수단(10)의 테스트선 또는 별도의 복수개의 보조권선으로 이루어진 무효전류보상권선(21a)으로 송출하여 누설전류검출수단(10)의 2차측권선에 검출되는 저주파성분의 무효분 누설전류성분이 일정한 값이하(거의 제로되도록) 되도록 한다.

다음에 정전용량에 의한 저주파성분의 누설전류가 상기의 누설전류검출수단(10)에서 검출되어지는 가를 확인하기 위해 Igc1읽음흐름(240)을 실행하여 상기에서 설명한 것과 같이 저주파동기검파부(46)에서 검출되어 지는 정전용량에 의한 저주파성분의 누설전류(Igc1)값을 상기의 아날로그/디지털변환부(61)을 통해 연산제어부(62)에서 읽고, Igc1≒0인가흐름(170)을 실행하여 판단한다. 정전용량에 의한 저주파성분의 누설전류(Igc1)이 거의 제로가 되지 않으면 즉 일정한 값보다 크면 다시 연산제어부(62)에서 상기의 저주파무효분계산흐름(220)과 같은 방법으로 저주파무효분보정계산흐름(260)을 실행하여 상기의 저주파무효분계산흐름(220)에서 계산한 값을 보정계산한후 다시 상기의 저주파무효전류제거흐름(230) 과 상기의 Igc1읽음흐름(240)을 실행하고 Igc1≒0인가흐름(250)을 반복한다. Igc1≒0이면 즉 정전용량에 의한 저주파성분의 누설전류(Igc1)이 상기의 누설전류검출수단(10)을 통하여 거의 검출되지 않는 상태가 되면, 전로(3)과 대지간에 흐르는 누설전류성분을 검출하는 누설전류검출수단(10)의 조건이 변경된 상태이므로 즉 정전용량에 의한 저주파성분의 누설전류성분을 누설전류검출수단(10)에 반대방향으로 흐르도록 한 상태이므로 누설전류검출수단(10)을 통하여 검출되는 상용교류주파수 전압에 의 한 누설전류(Io2), 저주파신호전압에 의한 누설전류(Ig2), 상기의 Ig2성분중 저주파신호전압의 위상과 동위상의 누설전류성분 즉 절연저항(9)에 관계되는 저주파성분의 누설전류(Igr2), 상기의 Ig2성분중 저주파신호전압의 위상과 90도위상의 누설전류성분 즉 정전용량(8)에 관계되는 저주파성분의 누설전류(Igc2)를 읽는 Io2,Ig2,Igr2,Igc2읽음&저장흐름(270)을 실행되어지면 상기의 Io1,Ig1,Igc1읽음&저장흐름(130)에서 설명한 바와 같이 영상변류기와 같은 누설전류검출수단(10)을 통해 검출된 누설전류성분(Io,Ig)는 전류를 전압으로 변환하는 전류/전압변환부(41)에서 전압성분으로 변환되어지고 증폭부(42)에서 증폭되어진 누설전류성분은 상용주파전류용필터부(43)에서 상용주파수 성분의 누설전류(Io2)를 취출하고 또한 저주파전류용필터부(45)에서 상기의 전로(3)에 중첩인가되는 저주파신호전압의 주파수와 같은 저주파수 성분의 누설전류(Ig2)를 취출한다. 상기의 상용주파수 성분의 누설전류(Io2)과 저주파수 성분의 누설전류(Ig2)도 상기의 아날로그/디지털변환부(61)로 출력되고, 상기의 저주파전류영필터부(45)에서 취출한 저주파수 성분의 누설전류(Ig2)과 상기의 저주파전압용필터부(35)에서 취출한 저주파성분의 전압성분(Vf2)와 상기의 저주파90도이상부(36)에서 변환된 저주파성분의 90도전압성분(Vf3) 3가지 성분이 위상동기검파하는 저주파동기검파부(46)로 입력되어진다. 저주파동기검파부(46)에서는 상기의 저주파성분의 누설전류(Ig2)를 저주파성분의 전압성분(Vf2)와 위상이 같은 성분의 누설전류 즉 절연저항성분의 저주파성분의 누설전류(Igr2)를 취출하여 상기의 아날로그/디지털변환부(61)로 출력되어 연산제어부(62)를 통하여 기억부(66)에 저장후, 다시 저주파성분의 전압위상과 90도 위상차 를 가진 90도전압성분(Vf3)와 위상이 같은 성분의 누설전류, 즉 정전용량성분의 저주파성분 누설전류(Igc2)를 취출하여 상기의 아날로그/디지털변환부(61)로 출력되어 연산제어부(62)를 통하여 기억부(66)에 저장된다.

다음에 계산&표시흐름(280)이 실행되어지면, 상기에서 기억부(66)에 저장된 각종 Data 예를 들면 Va2,Va3,Vf2,Vf3,Io1,Ioc1,Ioc2,Ig1,Igc1,Io2,Ig2,Igr2,Igc2등과 같은 data를 사용하여 다음과 같은 계산식으로 표시할 수 있다.

저주파신호전압에 대한 Igr은 다음의 식5로 계산되어 질 수 있다.

상용주파교류전압에 대한 Igr은 다음의 식6로 계산되어 질 수 있다.

상용주파교류전압에 대한 Io은 다음의 식7으로 계산되어 질 수 있다.

저주파신호전압에 대한 Igc은 다음 식8로 계산되어 질 수 있다.

상용교류전압에 대한 Igc은 다음 식9로 계산되어 질 수 있다.

저주파신호전압에 대한 Ig은 다음 식10으로 계산되어 질 수 있다.

상용주파교류전압에 대한 Ig은 다음 식11으로 계산되어 질 수 있다.

절연저항치(R)은 다음 식12으로 계산되어 질 수 있다.

상기에서 사용되는 상수 A,B,C,D는 다음과 같이 설명할 수 있다.

A: 누설전류검출수단(10)의 1차/2차권수비,전류/전압변환부(41),증폭부(42), 상용주파전류용필터부(43),상용주파동기검파부(44)의 합계의 증폭율으로, 상용주파수누설전류검출에 관계되는 상수

B: 누설전류검출수단(10)의 1차/2차권수비,전류/전압변환부(41),증폭부(42),저주파전류용필터부(45),저주파동기검파부(46)의 합계 증폭율으로, 저주파수누설전류검출에 관계되는 상수

C: 상용주파전압검출부(31),상용주파전압용필터부(32),상용주파90도이상부(33)의 합계 증폭율으로, 상용주파전압검출에 관계되는 상수

D: 저주파전압검출부(34),저주파전압용필터부(35),저주파90도이상부(36)Z의 합계 증폭율으로, 저주파전압검출에 관계되는 상수

상기의 설명한 수학식5 ~ 수학식12와 같이 다양한 종류의 누설전류값과 절연저항치를 계산하여 표시할 수 있고, 설정부(63)이나 미리 기억부(66)에 저장되거나 입출력부(65)을 통해 설정되는 경보설정치보다 크면 표시부(64)에 경보알람을 표시할 수 있고 또는 외부출력부(65)를 통해 각종 계산된 값이나 경보알람을 출력시킬 수 있다.

다음에 절연감시시스템의 단상 전선로에 있어서의 제 2의 실시예인 도 5에 대해 상기에서 상세하게 설명한 제 1의 실시예인 도 4과의 차이점에 대해서만 간략하게 설명한다. 제 1의 실시예인 도 4에서는 누설전류검출수단(10)의 설치위치를 전로(3)의 중간에 설치한 반면, 제 2의 실시예인 도 5에서는 누설전류검출수단(10) 의 설치위치를 변압기(1)의 접지선(5)의 중간에 설치한 차이가 있고, 그리고 제 1의 실시예인 도 4에서는 상용주파수용 무효전류보상권선(21a)와 저주파용 무효전류보상권선(21n)를 두가지 사용하고 있으나, 제 2의 실시예인 도 5에서는 상용주파수 및 저주파겸용 무효전류보상권선(21) 1개만 사용하고 있고, 그리고 제 1의 실시예인 도 4에서는 상용주파전압검출수단(22a)와 저주파용 전압검출수단(22n)을 두가지 사용하고 있으나, 제 2의 실시예인 도 5에서는 상용주파수 및 저주파겸용 상용주전압검출수단(22a) 1개를 사용하고 있다는 점이 다르다.

한편, 단상전선로에 있어 절연감시장치(12)의 제 2실시예인 도7에 대해 설명한다. 절연감시장치(12)의 제 1실시예인 도 6에서는 상용주파전압검출수단(22a)과 상용주파전압검출부(31로 전로(3)의 상용주파수의 전압성분(Va1)을 검출하고 저주파전압검출수단(22n)과 저주파전압검출부(34)로 전로(3)에 중첩되는 저주파수의 전압성분(Vf1)을 검출하고 있는 반면, 절연감시장치(12)의 제 2실시예인 도 7에서는 상용주파전압검출수단(22a) 1개를 사용하여 상용주파전압검출부(31)의 후단에 상용주파전압용필터부(32)와 저주파전압용필터부(35)를 구성하여 상용주파전압성분(Va2)와 저주파 전압성분(Vf2)를 함께 취출하고 있여 상기의 제 1실시 예에서 설명한 방법으로 상용주파수 성분의 무효분 제거누설전류(Ioc3)와 저주파성분의 무효분 제거누설전류(Igc3)를 1개의 무효전류보상권선(21)으로 송출하여 누설전류검출수단(10)의 1차측으로 흐르는 실제 전로(3)과 대지간에 흐르는 무효분누설전류(Ioc,Igc)가 거의 상쇄되어 누설전류검출수단(10)의 2차측에서 거의 검출되지 않도록 한 상태에서 상기에서 설명한 제 1실시예인 도 6에서 설명한 Io2,Ig2,Igr2,Igc2읽음&저장흐름(270)과 계산&표시흐름(280)을 실행하여 상기에서 설명한 식 5 ~ 식 12에 의해 계산되어진 다양한 종류의 누설전류값과 절연저항치를 계산하여 표시할 수 있고, 설정부(63)이나 미리 기억부(66)에 저장되거나 입출력부(65)을 통해 설정되는 경보설정치보다 크면 표시부(64)에 경보알람을 표시할 수 있고 또는 외부출력부(65)를 통해 각종 계산된 값이나 경보알람을 출력시킬 수 있다.

다음에 3상 전선로에 있어서의 제 1 실시 예인 도 8과 도 12과 도 19에 대해 설명한다.

먼저 도 8에 있어서 2차측결선이 와이인 3상 변압기(1)에서 개폐기(2)와 전로(3)을 통해 부하(4)로 전력이 공급되고 있는 상태에서 부하(4)를 포함한 전로(3)과 대지간에는 절연저항(9)와 정전용량(8)이 존재한다. 상기의 절연저항(9)는 전로(3) 및 부하(4)의 절연상태에 직접관계되는 것이고, 상기의 정전용량(8)은 부하입력단의 노이즈필터와 같은 정전용량성분 및 케이블과 대지간에 존재하는 정전용량을 표시한 것이지만, 절연상태와는 직접 관계되지 않는 것이다. 한편 변압기(1)의 중성점이 연결된 접지선(5)는 상용주파수와 다른 저주파수의 신호전압을 변압기(1)의 중성점을 통하여 전로(3)의 상용교류전압에 중첩시키기 위해 사용되는 중첩변성기(16)의 1차 관통권선을 통하여 접지(6)에 연결되어 있다. 그리고 중첩변성기(16)의 2차권선에는 저주파신호전압을 발생시키는 저주파중첩장치(17)이 연결되어 있다. 또한 부하(4)를 포함한 전로(3)와 대지간의 절연상태 즉 누설전류를 검출 하기 위해 설치되는 영상변류기와 같은 누설전류검출수단(10)으로 1차측은 검출하고자 하는 전로(3)을 일괄통과시키면 2차측에는 1차측에 흐르는 누설전류성분을 1차와 2차의 권선수에 비례한 누설전류성분이 출력된다. 변압기(1)과 개폐기(2)와 전로(3)을 통해 부하(4)에 상용주파수의 교류전압을 공급되고 있는 상태에서 변압기(1)의 중성점과 대지(6)접지간을 연결하고 있는 접지선(5)이 중첩변성기(16)의 1차관통권선을 통과시키고 저주파중첩장치(17)를 통해 중첩변성기(16)의 2차측권선에 저주파신호전압을 공급하면 중첩변성기(16)의 1차권선에는 1차권선수와 2차권선수의 비례한 저주파신호전압이 접지선(5)에 유기되어 변압기(1)의 중성점을 통하여 전로(3)에 저주파신호전압이 중첩된다. 전로(3)에는 상용교류전압이 인가되고 있는 상태이므로 상용교류전압과 저주파신호전압이 함께 두가지 주파수의 전압이 중첩된 상태가 된다. 따라서 상용주파수의 교류전압과 저주파수의 신호전압이 함께 중첩인가된 전로(3)와 대지간의 절연저항(9)에는 상용주파수 성분의 누설전류(Ior)와 저주파수 성분의 누설전류(Igr)이 흐르고, 정전용량(8)에는 상용주파수 성분의 누설전류(Ioc)와 저주파수 성분의 누설전류(Igc)이 흘러 누설전류검출수단(10)의 1차측에는 상용주파수 성분의 종합누설전류(Io=Ior+Ioc)와 저주파수 성분의 종합누설전류(Ig=Igr+Igc)가 흘러 누설전류검출수단(10)의 2차측에는 누설전류검출수단(10)의 1차권선수와 2차권선수의 비율에 따른 누설전류가 유기되어 절연감시장치(12)에 입력된다. 그리고 상기의 전로(3)에 상용주파수의 교류전압과 함께 중첩되는 저주파신호전압의 성분(Vn)을 검출하기 위한 저주파전압검출수단(22n)과 3상 전로(3)의 상용주파수 교류전압의 성분(Vr,Vs,Vt)를 검출하기 위한 상용주파전압검출수 단(22a,22b,22c)가 절연감시장치(12)에 연결된다. 상기의 전압검출수단(22n 또는 22a,22b,22c)에서 저주파전압검출수단(22n)은 전로(3)에 중첩되는 저주파신호전압 성분을 검출하는 것이고 상용교류전압 성분을 검출하는 것은 아니므로 중첩변성기(16)과 변압기(1)의 중성점간의 접지선(5)에 연결하여도 되고 변압기(1)가 접지된 상에 연결하여도 된다. 도 8에는 누설전류검출수단(10)의 후단에 설치되는 것으로 되어 있지만 누설전류검출수단(10)의 전단에 설치되어도 좋다. 그리고 상용주파전압검출수단(22a,22b,22c)는 저주파신호 성분과 상용주파교류전압 성분까지 함께 검출할 수 있고, 누설전류검출수단(10)은 중첩변성기(16)을 설치한 변압기(1)의 전로(3)의 어느 부분에도 설치할 수 있지만 도 9와 같이 접지선(5)의 중간에 설치하면 변압기(1)의 계통전체의 절연상태를 검출할 수 있는 잇점이 있다는 사항까지 추가로 기술한다.

다음에 상기에서 누설전류검출수단(10)에서 검출된 누설전류(Io,Ig)와 N상에 연결된 저주파전압검출수단(22n)과 3상 RST상에 연결된 상용주파전압검출수단(22a, 22b, 22c) 검출된 전압성분(Vn, Vr,Vs,Vt)이 검출되어진 상기의 절연감시장치(12)의 동작에 대해 자세하게 기술한다.

도 19의 절연감시장치(12)의 동작흐름 실시예와 같은 절연감시장치(12)의 내부의 기억부(66)에 저장된 주요 흐름에서 키패드나 스위치와 같은 부품으로 절연감시장치(12)에서 사용되어지는 각종 Data 예를 들면 복수개의 절연감시장치(12)가 설치되어 있는 경우에 각 절연감시장치(12)별의 번호Address,경보설정치, 저주파신 호전압치 및 주파수,단상 또는 3상 구분, 전로(3)의 상전압, 각 구성요소별 증폭율 등과 같은 Data를 설정할 수 있는 기능을 가진 설정부(63)에서의 각종 Data설정흐름(300)이 실행되고, 다음에 상기의 설정부(63)에 의해 설정되어진 각종 Data 또는 기억부(66)에 미리 저장되어 진 각종 Data 또는 외부 원격지에서 외부입출력부(65)를 통해 입력되어지는 각종 Data를 읽는 각종Data읽음흐름(310)의 동작이 실행되고, 다음에 Io1읽음&저장흐름(320)이 실행되게 되면, 상기에서 설명한 바와 같이 영상변류기(10)을 통해 검출된 영상누설전류성분(Io)는 전류를 전압으로 변환하는 전류/전압변환부(41)에서 전압성분으로 변환되어지고 증폭부(42)에서 증폭되어진 누설전류성분은 상용주파전류용필터부(43)에서 상용주파수 성분의 누설전류(Io1)만 취출하여,상기의 아날로그/디지털변환부(61)로 출력시켜 상기의 연산제어부(62)를 통하여 기억부(66)에 저장된다.

다음에 Vf2,Vf3읽음&저장흐름(330)이 실행되면,

상기의 도 8 ~ 도 11의 절연감시시스템의 실시예의 누설전류검출수단(10)에서 검출된 누설전류(Io,Ig)와 저주파전압검출수단(22n)에서 검출된 저주파전압성분(Vn) 또는 상용주파전압검출수단(22a,22b,22c)에서 검출된 상용주파전압성분(Vr,Vs,Vt)가 도 12에 도시된 절연감시장치(12)로 입력된다.

상기의 전로(3)의 저주파전압검출수단(22n)에 의해 입력된 저주파성분의 전압성분(Vn)은 저주파전압검출부(34)에서 절연감시장치(12)에서 사용가능한 전압으로 Devide 또는 증폭되어 Vf1값으로 출력되고, 상기의 Vf1전압성분은 상용주파성분과 노이즈성분이 어느 정도 혼합된 성분이므로 저주파전압용필터부(35)에서 상기의 중첩변성기에서 전로(3)으로 중첩인가하는 저주파수와 동일한 저주파성분의 전압성분(Vf2)을 취출한다. 상기의 저주파성분의 전압성분(Vf2)는 위상을 90도 쉬프트시키는 저주파90도이상부(36)으로 입력되어져 위상이 90도쉬프트된 저주파성분의 저주파90도전압성분(Vf3)가 저주파90도이상부(36)에서 출력되어지고, 상기의 저주파성분의 저주파90도전압성분(Vf3)도 상기의 아날로그/디지털변환부(61)으로 출력되어지고, 연산제어부(62)를 통하여 기억부(66)에 상기의 Vf2,Vf3의 Data가 저장되어진다.

다음에 Ig1,Igc1읽음&저장흐름(340)이 실행되어지면 상기에서 설명한 바와 같이 영상변류기와 같은 누설전류검출수단(10)을 통해 검출된 누설전류성분(Io,Ig)는 전류를 전압으로 변환하는 전류/전압변환부(41)에서 전압성분으로 변환되어지고 증폭부(42)에서 증폭되어진 누설전류성분은 저주파전류용필터부(45)에서 상기의 전로(3)에 중첩인가되는 저주파신호전압의 주파수와 같은 저주파수 성분의 누설전류(Ig1)을 취출한다. 상기의 저주파수 성분의 누설전류(Ig1)도 상기의 아날로그/디지털변환부(61)로 출력되고, 상기의 저주파전류용필터부(45)에서 취출한 상용주파수 성분의 누설전류(Ig1)과 상기의 저주파전압용필터부(35)에서 취출한 저주파성분의 전압성분(Vf2)와 상기의 저주파90도이상부(36)에서 변환된 저주파성분의 자주파90도전압성분(Vf3) 3가지 성분은 위상동기검파하는 저주파동기검파부(46)로 입력되어진다.그리고 상기의 저주파성분의 누설전류(Ig1)를 저주파성분의 저주파90도전압성분(Vf3)와 위상이 같은 성분의 누설전류, 즉 정전용량성분의 상용주파성분 누설전류(Igc)의 성분(Igc1)을 취출하여, 상기의 저주파성분 누설전류성분(Igc1)을 상기의 아날로그/디지털변환부(61)로 출력되어 연산제어부(62)를 통하여 기억부(66)에 저장된다.

다음에 Vr2,Vs2,Vt2,Vr3,Vs3,Vt3읽음&저장흐름(350)이 실행되게 되면, 상기의 도 8 ~ 도 11의 절연감시시스템의 실시예의 누설전류검출수단(10)에서 검출된 누설전류(Io)와 상용주파전압검출수단(22a,22b,22c)에서 검출된 전압성분이 절연감시장치(12)로 입력된다. 상기의 상용주파전압검출수단(22a,22b,22c)에서 검출된 전압성분은 상용주파전압검출부(31a,31b,31c)에서 저항이나 콘덴서 또는 트랜스를 사용하여 절연감시장치(12)에서 사용가능한 전압으로 Devide되어 Vr1,Vs1,Vt1값으로 출력되고, 상기의 Vr1,Vs1,Vt1전압성분은 상용주파수성분과 상용주파수성분과 다른 성분의 노이즈성 성분이 혼합된 성분이므로 상용주파전압용필터부(32a,32b,32c)에서 상용주파수성분의 전압성분(Vr2,Vs2,Vt2)을 취출한다. 상기의 상용주파전압용필터부(32a,32b,32c)에서 취출한 상용주파수성분의 전압성분(Vr2,Vs2,Vt2)의 위상을 90도 쉬프트시키는 상용주파90도이상부(33a,33b,33c)으로 입력되어져 상기의 상용주파90도이상부(33a, 33b,33c)에서는 상기의 상용주파수성분의 전압성분(Vr2,Vs2,Vt2)의 위상을 90도 쉬프트시킨 90도쉬프트전압성분(Vr3,Vs3,Vt3)로 변환시키다. 상기의 상용주파전압용필터부(32a,32b,32c)에서 취출된 상용주파수성분의 전압성분(Vr2,Vs2,Vt2)과 90도쉬프트전압성분(Vr3,Vs3,Vt3)는 아날로그값을 디지털값으로 변환하는 아날로그/디지털변환부(61)로 출력되어지고, 상기의 아날로그/디지털변환부(61)에서 상기의 Vr2,Vs2,Vt2와 Vr3,Vs3,Vt3값을 디지털값으로 변환되어 연산제어부(62)를 통하여 기억부(66)에 상기의 Vr2,Vs2,Vt2,Vr3,Vs3,Vt3의 Data가 저장되어진다.

다음에 Iocr1,Iorr1,Iocs1,Iors1,Ioct1,Iort1읽음&저장흐름(360)이 실행되어지면 상기의 상용주파전류용필터부(43)에서 취출된 상용주파수 성분의 누설전류(Io1)성분과 상기의 상용주파전압용필터부(32a,32b,32c)에서 취출한 상용주파수 성분의 전압성분(Vr2,Vs2,Vt2)와 상기의 상용주파90도이상부(33a,33b,33c)에서 변환된 90도쉬프트전압성분(Vr3,Vs3,Vt3) 6가지 성분이 위상을 동기검파하는 상용주파동기검파부(44)로 입력되어진다. 상용주파동기검파부(44)에서는 연산제어부(62)의 제어에 의해 상기의 상용주파수 성분의 누설전류(Io1)성분중 먼저 R상에 해당하는 90도쉬프트전압성분(Vr3)와 위상이 같은 성분의 누설전류, 즉 정전용량(8)에 흐르는 무효분 누설전류(Ioc)성분의 누설전류(Iocr1)성분을 취출하여 상기의 아날로그/디지털변환부(61)로 출력시켜 상기의 연산제어부(62)를 통하여 기억부(66)에 저장되고, 다시 연산제어부(62)의 제어에 의해 상기의 상용주파수 성분의 누설전류(Io1)성분을 상용주파수 성분의 전압성분(Vr2)과 위상이 같은 성분의 누설전류, 즉 절연저항(9)에 흐르는 유효분 누설전류(Ior)성분의 누설전류(Iorr1)를 취출하여 상기의 아날로그/디지털변환부(61)로 출력시켜 상기의 연산제어부(62)를 통하여 기억부(66)에 저장되고, 다음에 S상에 해당하는 90도쉬프트전압성분(Vs3)와 위상이 같은 성분의 누설전류, 즉 정전용량(8)에 흐르는 무효분 누설전류(Ioc)성분의 누설전류(Iocs1)성분을 취출하여 상기의 아날로그/디지털변환부(61)로 출력시켜 상기의 연산제어부(62)를 통하여 기억부(66)에 저장되고, 다시 연산제어부(62)의 제어에 의해 상기의 상용주파수 성분의 누설전류(Io1)성분을 상용주파수 성분의 전압성 분(Vs2)과 위상이 같은 성분의 누설전류, 즉 절연저항(9)에 흐르는 유효분 누설전류(Ior)성분의 누설전류(Iors1)를 취출하여 상기의 아날로그/디지털변환부(61)로 출력시켜 상기의 연산제어부(62)를 통하여 기억부(66)에 저장되고,세번째로 T상에 해당하는 90도쉬프트전압성분(Vt3)와 위상이 같은 성분의 누설전류, 즉 정전용량(8)에 흐르는 무효분 누설전류(Ioc)성분의 누설전류(Ioct1)성분을 취출하여 상기의 아날로그/디지털변환부(61)로 출력시켜 상기의 연산제어부(62)를 통하여 기억부(66)에 저장되고, 다시 연산제어부(62)의 제어에 의해 상기의 상용주파수 성분의 누설전류(Io1)성분을 상용주파수 성분의 전압성분(Vt2)과 위상이 같은 성분의 누설전류, 즉 절연저항(9)에 흐르는 유효분 누설전류(Ior)성분의 누설전류(Iort1)를 취출하여 상기의 아날로그/디지털변환부(61)로 출력시켜 상기의 연산제어부(62)를 통하여 기억부(66)에 저장된다.

다음에 Iocr1<k*Iorr1조건만족? 흐름(400)이 실행되어지면 상기의 기억부(66)에 저장된 무효분 누설전류성분인 Iocr1값이 유효분 누설전류성분인 Iorr1값에 일정 상수(k)를 곱한 값보다 큰가 작은가를 비교판단하게 된다. 상기의 k값은 0보다 큰 수이지만 전로(3)의 설치운용상태인 전선로 길이가 길거나 부하(4)의 입력단에 정전용량이 크기 등에 따라 k의 값이 달리하는 것이 좋고, 일반적으로 k의 값은 1로 하는 것이 바람직하고 본 발명의 실시 예에서도 k값을 1로 한다. 이유는 유효분 누설전류(Ior)값과 무효분 누설전류(Ioc)값이 같으면 영상변류기(10)의 2차측에 검출되는 유효분 누설전류과 무효분 누설전류을 정확하게 검출할 수 있기때문이다. 상기의 Iocr1<k*Iorr1조건만족?흐름(400)을 만족 즉 Iorr1값이 Iocr1값보다 크면 Iocs1<k*Iors1조건만족?흐름(500)으로 실행하고,만족하지 않으면 즉 정전용량(8)에 흐르는 무효분 누설전류(Ioc)값에 해당하는 Iocr1값이 절연저항(9)에 ㅎ흐르는 유효분 누설전류(Ior)값에 해당하는 Iorr1값보다 크면 상기의 영상변류기(10)의 1차권선에 흐르는 무효분 누설전류(Ioc)를 줄이기 위해 상기의 무효분 누설전류(Ioc)의 누설전류흐름과 반대방향으로 무효분 누설전류(Ioc)의 위상이 같은 성분을 흘리기 위한 값을 계산하는 R상무효분계산 흐름(410)을 실행한다.

상기의 R상무효분계산 흐름(410)이 실행되어지면, 상기의 각종Data읽음흐름(310)에서 실행되어 기억부(66)에 저장된 각종 Data와 상기의 Vr2,Vs2,Vt2, Vr3,Vs3,Vt3읽음&저장흐름(350)에서 실행되어 기억부(66)에 저장된 Vr3성분과 상기의 Io1읽음&저장흐름(320) 및 Iocr1,Iorr1,Iocs1,Iors1,Ioct1,Iort1읽음 & 저장흐름(360)에서 실행되어 기억부(66)에 저장된 Iocr1값 및 Iorr1값을 상기의 상용주파전압검출부(31a,31b,31c)과 상용주파전압용필터부(32a,32b,32c)와 상용주파90도이상부(33a,33b,33c)의 상용주파수전압성분 검출에 관계되는 증폭율과 상기의 영상변류기(10)과 전류/전압변환부(41)과 증폭부(42)와 상용주파전류용필터부(43)과 상용주파동기검파부(44)의 상용주파수성분의 누설전류성분 검출에 관계되는 증폭율과 두가지 이상의 아날로그 성분을 승산(또는 믹싱)시키는 기능을 가진 상용주파아날로그승산부(52a,52b,52c)와 상용주파수성분의 값을 취출 및 전류값으로 변환시키는 기능을 가진 상용주파보상용필터부(53a,53b,53c)의 상용주파수성분의 무효분 누설전류성분의 제거에 관계되는 증폭율과 같은 Data를 이용하여 상기의 연산제어부(62)에서 연산과정을 통해 실제 전로(3)과 대지간에 흐르는 정전용량(8)에 의한 상용주파수 성분의 무효분 누설전류(Ioc)와 거의 동일 크기의 R상의 무효분 제거누설전류값(Iocr3)을 계산한다. 상기에서의 R상의 무효분 제거누설전류값(Iocr3)은 다음과 같이 계산되고 다음 계산식에 사용되는 증폭율 또는 게인에 대한 상수 대한 정의는 다음과 같고, 이 값들은 상기의 설정부(63)에서 설정되거나 또는 미리 상기의 기억부(66)에 저장된 값들이다.

A1: 상용주파전압검출부(31a,31b,31c)의 증폭관련 계수

A2: 상용주파전압용필터부(32a,32a,32c)의 증폭관련 계수

A3: 상용주파90도이상부(33a,33b,33c)의 증폭관련 계수

B1: 영상변류기(10)의 1차/2차권수비율에 관한 증폭관련 계수

B2: 전류/전압변환부(41)의 증폭관련 계수

B3: 상용주파전류용필터부(43)의 증폭관련 계수

B4: 증폭부(43)의 증폭관련 계수

B5: 상용주파동기검파부(44)의 증폭관련 계수

C1: 상용주파아날로그승산부(52a,52b,52c)의 증폭관련 계수

C2: 상용주파보상용필터부(53a,53b,53c)의 증폭관련 계수

그리고 아날로그/디지털변환부(61) 및 상용주파디지털/아날로그변환부(51a,51a,51c)의 변환관련 증폭계수는 1로 한다.

상기의 식14의 Iocr값에 상기의 식13의 Iocr값을 대입하면 상기와 같이 Iocr3를 구할 수 있다.

다음에 R상 무효분제거흐름(420)이 실행되어지면 상기 연산제어부(62)에서 계산된 정전용량(8)에 의한 상용주파수성분의 무효분 제거누설전류값(Iocr3)을 상기의 디지털/아날로그변환부(51a)으로 값을 송출하고, 상기의 상용주파디지털/아날로그변환부(51a)에서는 아날로그값으로 변환되어 상기의 상용주파아날로그승산부(52a)로 입력되어진다. 상기의 상용주파아날로그승산부(52a)에서는 상기의 상용주파90도이상부(33a)에서 검출된 상용주파성분의 90도전압성분(Vr3)와 상기 연산제 어부(62)에서 계산되어 상기의 상용주파디지털/아날로그변환부(51a)를 통해 입력된 무효분 제거누설전류값(Iocr3)을 승산(믹싱)하여 전로(3)과 대지간의 상용주파수성분의 전압과 90도 위상차를 가지게 하여 상용주파보상용필터부(53a)으로 송출한다. 상기의 상용주파보상용필터부(53a)에서는 다시 한번 전로(3)과 대지간의 상용주파수전압와 같은 주파수가 되도록 필터링하고 또한 영상변류기(10)에 전로(3)과 대지간에 흐르는 누설전류와 반대방향으로 흐를 수 있도록 전류값으로 변환시켜 영상변류기(10)의 테스트선 또는 별도의 복수개의 보조권선으로 이루어진 상용주파무효전류보상권선(21a,21b,21c)으로 송출하여 영상변류기(10)의 2차측권선에 검출되는 무효분 누설전류성분이 일정한 값이하되도록 한다.

다음에 정전용량에 의한 무효분 누설전류가 상기의 영상변류기(10)에서 검출되어지는 가를 확인하기 위해 Iorr1,Iocr1읽음흐름(430)을 실행하여 상기에서 설명한 것과 같이 상용주파동기검파부(44)에서 검출되어 지는 유효분 누설전류(Iorr1)값과 무효분 누설전류(Iocr1)값을 상기의 아날로그/디지털변환부(61)을 통해 연산제어부(62)에서 읽고, 상기의 Iocr1<k*Iorr1조건만족?흐름(400)과 동일한 Iocr1<k*Iorr1조건만족?흐름(440)을 재실행하여 판단한다.

상기와 같이 k상수가 k=1인 경우에 상기의 R상 무효분 제거흐름(420)이 실행되어진 상태에서도 무효분 누설전류(Iocr1)값이 유효분 누설전류(Iorr1)값보다 크면 즉 아직도 R상의 무효분 누설전류가 영상변류기(10)을 통해 계속 일정한 값이상으로 검출되고 있으면 다시 상기의 R상 무효분계산(410)과 유사한 R상무효분 보정계산흐름(450)을 실행하고 나서 다시 R상 무효분 제거흐름(420)을 반복 실행한다. 한편 상기의 R상 무효분제거흐름(420)과 Iocr1,Iorr1읽음흐름(430)이 실행된 상태에서 R상의 무효분 누설전류(Iocr1)값이 유효분 누설전류(Iorr1)값보다 작으면 즉 무효분 누설전류가 영상변류기(10)을 통해 일정한 값이하로 검출되거나, 상기의 Io1읽음&저장(320) 및 Iocr1,Iorr1,Iocs1,Iors1,Ioct1,Iort1읽음&저장흐름(360)이 실행된 상태에서 R상의 무효분 누설전류(Iocr1)값이 유효분 누설전류(Iorr1)값보다 작은 상태이면 Iocs1<k*Iors1조건만족?흐름(500)을 실행하게 된다.

다음에 Iocs1<k*Iors1조건만족? 흐름(500)이 실행되어지면 상기의 기억부(66)에 저장된 무효분 누설전류성분인 Iocs1값이 유효분 누설전류성분인 Iors1값에 일정 상수(k)를 곱한 값보다 큰가 작은가를 비교판단하게 된다. 상기의 Iocs1<k*Iors1조건만족?흐름(500)을 만족 즉 Iors1값이 Iocs1값보다 크면 Ioct1<k*Iort1조건만족?흐름(600)으로 실행하고,만족하지 않으면 즉 정전용량(8)에 흐르는 무효분 누설전류(Ioc)값에 해당하는 Iocs1값이 절연저항(9)에 ㅎ흐르는 유효분 누설전류(Ior)값에 해당하는 Iors1값보다 크면 상기의 영상변류기(10)의 1차권선에 흐르는 무효분 누설전류(Ioc)를 줄이기 위해 상기의 무효분 누설전류(Ioc)의 누설전류흐름과 반대방향으로 무효분 누설전류(Ioc)의 위상이 같은 성분을 흘리기 위한 값을 계산하는 S상무효분계산 흐름(510)을 실행한다.

상기의 S상무효분계산 흐름(510)이 실행되어지면, 상기의 각종Data읽음흐름(310)에서 실행되어 기억부(66)에 저장된 각종 Data와 상기의 Vr2,Vs2,Vt2,Vr3,Vs3,Vt3읽음&저장흐름(350)에서 실행되어 기억부(66)에 저장된 Vr3성분과 상기의 Io1읽음&저장흐름(320) 및 Iocr1,Iorr1,Iocs1,Iors1,Ioct1,Iort1 읽음 & 저장흐름(360)에서 실행되어 기억부(66)에 저장된 Iocs1값 및 Iors1값을 상기의 상용주파전압검출부(31a,31b,31c)과 상용주파전압용필터부(32a,32b,32c)와 상용주파90도이상부(33a,33b,33c)의 상용주파수전압성분 검출에 관계되는 증폭율과 상기의 영상변류기(10)과 전류/전압변환부(41)과 증폭부(42)와 상용주파전류용필터부(43)과 상용주파동기검파부(44)의 상용주파수성분의 누설전류성분 검출에 관계되는 증폭율과 두가지 이상의 아날로그 성분을 승산(또는 믹싱)시키는 기능을 가진 상용주파아날로그승산부(52a,52b,52c)와 상용주파수성분의 값을 취출 및 전류값으로 변환시키는 기능을 가진 상용주파보상용필터부(53a,53b,53c)의 상용주파수성분의 무효분 누설전류성분의 제거에 관계되는 증폭율과 같은 Data를 이용하여 상기의 연산제어부(62)에서 연산과정을 통해 실제 전로(3)과 대지간에 흐르는 정전용량(8)에 의한 상용주파수 성분의 무효분 누설전류(Ioc)와 거의 동일 크기의 S상의 무효분 제거누설전류값(Iocs3)을 계산한다. 상기에서의 S상의 무효분 제거누설전류값(Iocs3)은 다음과 같이 계산되고 다음 계산식에 사용되는 증폭율 또는 게인에 대한 상수 대한 정의는 다음과 같고, 이 값들은 상기의 설정부(63)에서 설정되거나 또는 미리 상기의 기억부(66)에 저장된 값들이다.

A1: 상용주파전압검출부(31a,31b,31c)의 증폭관련 계수

A2: 상용주파전압용필터부(32a,32a,32c)의 증폭관련 계수

A3: 상용주파90도이상부(33a,33b,33c)의 증폭관련 계수

B1: 영상변류기(10)의 1차/2차권수비율에 관한 증폭관련 계수

B2: 전류/전압변환부(41)의 증폭관련 계수

B3: 상용주파전류용필터부(43)의 증폭관련 계수

B4: 증폭부(43)의 증폭관련 계수

B5: 상용주파동기검파부(44)의 증폭관련 계수

C1: 상용주파아날로그승산부(52a,52b,52c)의 증폭관련 계수

C2: 상용주파보상용필터부(53a,53b,53c)의 증폭관련 계수

그리고 아날로그/디지털변환부(61) 및 상용주파디지털/아날로그변환부(51a,51a,51c)의 변환관련 증폭계수는 1로 한다.

상기의 식 15의 Iocs값에 상기의 식 16의 Iocs값을 대입하면 상기와 같이 Iocs3를 구할 수 있다.

다음에 S상 무효분제거흐름(520)이 실행되어지면 상기 연산제어부(62)에서 계산된 정전용량(8)에 의한 상용주파수성분의 무효분 제거누설전류값(Iocs3)을 상기의 상용주파디지털/아날로그변환부(51b)으로 값을 송출하고, 상기의 상용주파디지털/아날로그변환부(51b)에서는 아날로그값으로 변환되어 상기의 상용주파아날로그승산부(52b)로 입력되어진다. 상기의 아날로그승산부(52b)에서는 상기의 90도이상부(33b)에서 검출된 상용주파성분의 90도전압성분(Vs3)와 상기 연산제어부(62)에서 계산되어 상기의 상용주파디지털/아날로그변환부(51b)를 통해 입력된 무효분 제거누설전류값(Iocs3)을 승산(믹싱)하여 전로(3)과 대지간의 상용주파수성분의 전압과 90도 위상차를 가지게 하여 상용주파보상용필터부(53b)으로 송출한다. 상기의 상용주파보상용필터부(53b)에서는 다시 한번 전로(3)과 대지간의 상용주파수전압와 같은 주파수가 되도록 필터링하고 또한 영상변류기(10)에 전로(3)과 대지간에 흐르는 누설전류와 반대방향으로 흐를 수 있도록 전류값으로 변환시켜 영상변류기(10)의 테스트선 또는 별도의 복수개의 보조권선으로 이루어진 상용주파무효전류보상권선(21a,21b,21c)으로 송출하여 영상변류기(10)의 2차측권선에 검출되는 무효분 누설전류성분이 일정한 값이하되도록 한다.

다음에 정전용량에 의한 무효분 누설전류가 상기의 영상변류기(10)에서 검출되어지는 가를 확인하기 위해 Iors1,Iocs1읽음흐름(530)을 실행하여 상기에서 설명한 것과 같이 상용주파동기검파부(44)에서 검출되어 지는 유효분 누설전류(Iors1) 값과 무효분 누설전류(Iocs1)값을 상기의 아날로그/디지털변환부(61)을 통해 연산제어부(62)에서 읽고, 상기의 Iocs1<k*Iors1조건만족?흐름(500)과 동일한 Iocs1<k*Iors1조건만족?흐름(540)을 재실행하여 판단한다.

상기와 같이 k상수가 k=1인 경우에 상기의 S상 무효분 제거흐름(520)이 실행되어진 상태에서도 무효분 누설전류(Iocs1)값이 유효분 누설전류(Iors1)값보다 크면 즉 아직도 S상의 무효분 누설전류가 영상변류기(10)을 통해 계속 일정한 값이상으로 검출되고 있으면 다시 상기의 S상 무효분계산(510)과 유사한 S상무효분 보정계산흐름(550)을 실행하고 나서 다시 S상 무효분 제거흐름(520)을 반복 실행한다. 한편 상기의 S상 무효분제거흐름(520)과 Iocs1,Iors1읽음흐름(530)이 실행된 상태에서 S상의 무효분 누설전류(Iocs1)값이 유효분 누설전류(Iors1)값보다 작으면 즉 무효분 누설전류가 영상변류기(10)을 통해 일정한 값이하로 검출되면 Ioct1<k*Iort1조건만족?흐름(600)을 실행하게 된다.

다음에 Ioct1<k*Iort1조건만족? 흐름(600)이 실행되어지면 상기의 기억부(66)에 저장된 무효분 누설전류성분인 Ioct1값이 유효분 누설전류성분인 Iort1값에 일정 상수(k)를 곱한 값보다 큰가 작은가를 비교판단하게 된다. 상기의 Ioct1<k*Iort1조건만족?흐름(600)을 만족 즉 Iort1값이 Ioct1값보다 크면 Iga,Igc1Io2읽음&저장흐름(700)으로 실행하고,만족하지 않으면 즉 정전용량(8)에 흐르는 무효분 누설전류(Ioc)값에 해당하는 Ioct1값이 절연저항(9)에 ㅎ흐르는 유효분 누설전류(Ior)값에 해당하는 Iort1값보다 크면 상기의 영상변류기(10)의 1차 권선에 흐르는 무효분 누설전류(Ioc)를 줄이기 위해 상기의 무효분 누설전류(Ioc)의 누설전류흐름과 반대방향으로 무효분 누설전류(Ioc)의 위상이 같은 성분을 흘리기 위한 값을 계산하는 T상무효분계산 흐름(610)을 실행한다.

상기의 T상무효분계산 흐름(610)이 실행되어지면, 상기의 각종Data읽음흐름(310)에서 실행되어 기억부(66)에 저장된 각종 Data와 상기의 Vr2,Vs2,Vt2,Vr3,Vs3,Vt3읽음&저장흐름(350)에서 실행되어 기억부(66)에 저장된 Vr3성분과 상기의 Io1읽음&저장흐름(320) 및 Iocr1,Iorr1,Iocs1,Iors1,Ioct1,Iort1읽음 & 저장흐름(360)에서 실행되어 기억부(66)에 저장된 Iocs1값 및 Iors1값을 상기의 상용주파전압검출부(31a,31b,31c)과 상용주파전압용필터부(32a,32b,32c)와 상용주파90도이상부(33a,33b,33c)의 상용주파수전압성분 검출에 관계되는 증폭율과 상기의 영상변류기(10)과 전류/전압변환부(41)과 증폭부(42)와 상용주파전류용필터부(43)과 상용주파동기검파부(44)의 상용주파수성분의 누설전류성분 검출에 관계되는 증폭율과 두가지 이상의 아날로그 성분을 승산(또는 믹싱)시키는 기능을 가진 상용주파아날로그승산부(52a,52b,52c)와 상용주파수성분의 값을 취출 및 전류값으로 변환시키는 기능을 가진 보상용필터부(53a,53b,53c)의 상용주파수성분의 무효분 누설전류성분의 제거에 관계되는 증폭율과 같은 Data를 이용하여 상기의 연산제어부(62)에서 연산과정을 통해 실제 전로(3)과 대지간에 흐르는 정전용량(8)에 의한 상용주파수 성분의 무효분 누설전류(Ioc)와 거의 동일 크기의 T상의 무효분 제거누설전류값(Ioct3)을 계산한다. 상기에서의 T상의 무효분 제거누설전류값(Ioct3)은 다음과 같이 계산되고 다음 계산식에 사용되는 증폭율 또는 게인에 대한 상수 대한 정의는 다음과 같고, 이 값들은 상기의 설정부(63)에서 설정되거나 또는 미리 상기의 기억부(66)에 저장된 값들이다.

A1: 상용주파전압검출부(31a,31b,31c)의 증폭관련 계수

A2: 상용주파전압용필터부(32a,32a,32c)의 증폭관련 계수

A3: 상용주파90도이상부(33a,33b,33c)의 증폭관련 계수

B1: 영상변류기(10)의 1차/2차권수비율에 관한 증폭관련 계수

B2: 전류/전압변환부(41)의 증폭관련 계수

B3: 상용주파전류용필터부(43)의 증폭관련 계수

B4: 증폭부(43)의 증폭관련 계수

B5: 상용주파동기검파부(44)의 증폭관련 계수

C1: 상용주파아날로그승산부(52a,52b,52c)의 증폭관련 계수

C2: 상용주파보상용필터부(53a,53b,53c)의 증폭관련 계수

그리고 아날로그/디지털변환부(61) 및 상용주파디지털/아날로그변환부(51a,51a,51c)의 변환관련 증폭계수는 1로 한다.

상기의 식 18의 Ioct값에 상기의 식 17의 Ioct값을 대입하면 상기와 같이 Ioct3를 구할 수 있다.

다음에 T상 무효분제거흐름(620)이 실행되어지면 상기 연산제어부(62)에서 계산된 정전용량(8)에 의한 상용주파수성분의 무효분 제거누설전류값(Ioct3)을 상기의 상용주파디지털/아날로그변환부(51c)으로 값을 송출하고, 상기의 상용주파디지털/아날로그변환부(51c)에서는 아날로그값으로 변환되어 상기의 상용주파아날로그승산부(52c)로 입력되어진다. 상기의 상용주파아날로그승산부(52c)에서는 상기의 상용주파90도이상부(33c)에서 검출된 상용주파성분의 90도전압성분(Vt3)와 상기 연산제어부(62)에서 계산되어 상기의 상용주파디지털/아날로그변환부(51c)를 통해 입력된 무효분 제거누설전류값(Ioct3)을 승산(믹싱)하여 전로(3)과 대지간의 상용주파수성분의 전압과 90도 위상차를 가지게 하여 상용주파보상용필터부(53c)으로 송출한다. 상기의 상용주파보상용필터부(53c)에서는 다시 한번 전로(3)과 대지간의 상용주파수전압와 같은 주파수가 되도록 필터링하고 또한 영상변류기(10)에 전 로(3)과 대지간에 흐르는 누설전류와 반대방향으로 흐를 수 있도록 전류값으로 변환시켜 영상변류기(10)의 테스트선 또는 별도의 복수개의 보조권선으로 이루어진 상용주파무효전류보상권선(21a,21b,21c)으로 송출하여 영상변류기(10)의 2차측권선에 검출되는 무효분 누설전류성분이 일정한 값이하되도록 한다.

다음에 정전용량에 의한 무효분 누설전류가 상기의 영상변류기(10)에서 검출되어지는 가를 확인하기 위해 Iort1,Ioct1읽음흐름(630)을 실행하여 상기에서 설명한 것과 같이 상용주파동기검파부(44)에서 검출되어 지는 유효분 누설전류(Iort1)값과 무효분 누설전류(Ioct1)값을 상기의 아날로그/디지털변환부(61)을 통해 연산제어부(62)에서 읽고, 상기의 Ioct1<k*Iort1조건만족?흐름(600)과 동일한 Ioct1<k*Iort1조건만족?흐름(640)을 재실행하여 판단한다.

상기와 같이 k상수가 k=1인 경우에 상기의 T상 무효분 제거흐름(620)이 실행되어진 상태에서도 무효분 누설전류(Ioct1)값이 유효분 누설전류(Iort1)값보다 크면 즉 아직도 T상의 무효분 누설전류가 영상변류기(10)을 통해 계속 일정한 값이상으로 검출되고 있으면 다시 상기의 T상 무효분계산(610)과 유사한 T상무효분 보정계산흐름(650)을 실행하고 나서 다시 T상 무효분 제거흐름(620)을 반복 실행한다. 한편 상기의 T상 무효분제거흐름(620)과 Ioct1,Iort1읽음흐름(630)이 실행된 상태에서 T상의 무효분 누설전류(Ioct1)값이 유효분 누설전류(Iort1)값보다 작으면 즉 무효분 누설전류가 영상변류기(10)을 통해 일정한 값이하로 검출되면 Ig1,Igc1읽음&저장흐름(700)을 실행하게 된다.

다음에 Ig1,Igc1읽음&저장흐름(700)이 실행되어지면 상기의 Ig1,Igc1읽음&저 장흐름(340)에서 설명한 바와 같이 영상변류기와 같은 누설전류검출수단(10)을 통해 검출된 누설전류성분(Io,Ig)는 전류를 전압으로 변환하는 전류/전압변환부(41)에서 전압성분으로 변환되어지고 증폭부(42)에서 증폭되어진 누설전류성분은 저주파전류용필터부(45)에서 상기의 전로(3)에 중첩인가되는 저주파신호전압의 주파수와 같은 저주파수 성분의 누설전류(Ig1)을 취출한다. 상기의 저주파수 성분의 누설전류(Ig1)도 상기의 아날로그/디지털변환부(61)로 출력되고, 상기의 저주파전류용필터부(45)에서 취출한 상용주파수 성분의 누설전류(Ig1)과 상기의 저주파전압용필터부(35)에서 취출한 저주파성분의 전압성분(Vf2)와 상기의 저주파90도이상부(36)에서 변환된 저주파성분의 자주파90도전압성분(Vf3) 3가지 성분은 위상동기검파하는 저주파동기검파부(46)로 입력되어진다.그리고 상기의 저주파성분의 누설전류(Ig1)를 저주파성분의 저주파90도전압성분(Vf3)와 위상이 같은 성분의 누설전류, 즉 정전용량성분의 상용주파성분 누설전류(Igc)의 성분(Igc1)을 취출하여, 상기의 저주파성분 누설전류성분(Igc1)을 상기의 아날로그/디지털변환부(61)로 출력되어 연산제어부(62)를 통하여 기억부(66)에 저장된다.

다음에 Igc1≒0인가?흐름(710)이 실행되어지면 상기의 ig1,igc1읽음흐름(700)이 실행되어 상기의 기억부(66)에 저장된 저주파성분의 무효분 누설전류성분인 Igc1값이 거의 제로(영)인가를 비교판단한다. Igc1값이 제로값이면 다음 흐름인 Io2,Ig2,Igr2,Igc2읽음&저장흐름(800)을 수행하고, Igc1값이 제로가 아닌 값이 즉 제로보다 큰 값이면 저주파수성분의 무효누설전류(Igc)가 얼마나 흐르고 있는 가를 계산하는 저주파무효분계산흐름(720)을 실행한다.

다음에 저주파무효분계산흐름(720)이 실행되어지면 상기의 각종Data읽음흐름(310)에서 실행되어 기억부(66)에 저장된 각종Data와 상기의 Vf2,Vf3읽음&저장흐름(330) 및 상기의 Ig1,Igc1읽음흐름(700)에서 실행되어 기억부(66)에 저장된 저주파성분의 Vf2와 Vf3값과 Ig1값과 Igc1값을 상기의 저주파전압검출수단(22n)과 상기의 저주파전압검출부(34)과 저주파전압용필터부(35)와 저주파90도이상부(36)의 저주파전압성분검출에 관계되는 증폭율과 상기의 누설전류검출수단(10)과 전류/전압변환부(41)과 증폭부(42)와 저주파전류용필터부(45)과 저주파동기검파부(46)의 저주파성분의 누설전류성분 검출에 관계되는 증폭율과 두가지 이상의 아날로그 성분을 승산(또는 믹싱)시키는 기능을 가진 저주파승산부(55)와 저주파성분의 값을 취출 및 전류값으로 변환시키는 기능을 가진 저주파보상용필터부(56)의 저주파성분의 무효분 누설전류성분의 제거에 관계되는 증폭율과 같은 Data를 이용하여 상기의 연산제어부(62)에서 연산과정을 통해 실제 전로(3)과 대지간에 흐르는 정전용량(8)에 의한 저주파 성분의 무효분 누설전류(Igc)와 거의 동일 크기의 무효분 제거누설전류값(Igc3)를 계산한다. Igc3값은 다음과 같이 계산되고, 다음 계산식에서 사용되는 증폭율과 게인에 대한 상수에 대한 정의는 다음과 같고, 이 값들은 상기의 설정부(63)에서 설정되거나 또는 미리 상기의 기억부(66)에 저장된 값들이다.

A1: 저주파전압검출부(34)의 증폭관련 계수

A2: 저주파전압용필터부(35)의 증폭관련 계수

A3: 저주파90도이상부(36)의 증폭관련 계수

B1: 누설전류검출수단(10)의 1차/2차권수비율에 관한 증폭관련 계수

B2: 전류/전압변환부(41)의 증폭관련 계수

B3: 증폭부(42)의 증폭관련 계수

B4: 저주파전류용필터부(45)의 증폭관련 계수

B5: 저주파동기검파부(46)의 증폭관련 계수

C1: 저주파승산부(55)의 증폭관련 계수

C2: 저주파보상용필터부(56)의 증폭관련 계수

그리고 아날로그/디지털변환부(61) 및 저주파디지털/아날로그변환부(54)의 변환관련 증폭계수는 1로 한다.

상기의 식 20의 Igc값에 상기의 식 19의 Igc값을 대입하면 상기와 같이 Igc3를 구할 수 있다. 즉 상기의 Igc3값이 누설전류검출수단(10)에 전로(3)과 대지간에 흐르는 누설전류의 흐름과 반대방향으로 흘려 상기의 누설전류검출수단(10)의 2차측에 저주파 무효분 누설전류가 검출되지 않도록 하기 위한 값에 해당된된다.

다음에 저주파무효분제거흐름(730)이 실행되어지면 상기 연산제어부(62)에서 계산된 정전용량(8)에 의한 저주파성분의 무효분 제거누설전류값(Igc3)을 상기의 저주파디지털/아날로그변환부(54)로 값을 송출하고, 상기의 저주파디지털/아날로그변환부(54)에서는 아날로그값으로 변환되어 상기의 저주파승산부(55)로 입력되어진다. 상기의 저주파승산부(55)에서는 상기의 저주파90도이상부(36)에서 검출된 저주파성분의 90도전압성분(Vf3)와 상기 연산제어부(62)에서 계산되어 상기의 저주파디지털/아날로그변환부(54)를 통해 입력된 무효분 제거누설전류값(Igc3)을 승산(믹싱)하여 전로(3)과 대지간의 저주파성분의 전압과 90도 위상차를 가지게 하여 저주파보상용필터부(56)으로 송출한다. 상기의 저주파보상용필터부(56)에서는 다시 한번 전로(3)과 대지간의 저주파전압과 같은 주파수가 되도록 필터링하고 또한 누설전류검출수단(10)에 전로(3)과 대지간에 흐르는 누설전류와 반대방향으로 흐를 수 있도록 전류값으로 변환시켜 누설전류검출수단(10)의 테스트선 또는 별도의 복수개의 보조권선으로 이루어진 무효전류보상권선(21a)으로 송출하여 누설전류검출수 단(10)의 2차측권선에 검출되는 저주파성분의 무효분 누설전류성분이 일정한 값이하(거의 제로되도록) 되도록 한다.

다음에 정전용량에 의한 저주파성분의 누설전류가 상기의 누설전류검출수단(10)에서 검출되어지는 가를 확인하기 위해 Igc1읽음흐름(740)을 실행하여 상기에서 설명한 것과 같이 저주파동기검파부(46)에서 검출되어 지는 정전용량에 의한 저주파성분의 누설전류(Igc1)값을 상기의 아날로그/디지털변환부(61)을 통해 연산제어부(62)에서 읽고, Igc1≒0인가흐름(750)을 실행하여 판단한다. 정전용량에 의한 저주파성분의 누설전류(Igc1)이 거의 제로가 되지 않으면 즉 일정한 값보다 크면 다시 연산제어부(62)에서 상기의 저주파무효분계산흐름(720)과 같은 방법으로 저주파무효분보정계산흐름(760)을 실행하여 상기의 저주파무효분계산흐름(720)에서 계산한 값을 보정계산한후 다시 상기의 저주파무효전류제거흐름(730) 과 상기의 Igc1읽음흐름(740)을 실행하고 Igc1≒0인가흐름(750)을 반복한다. Igc1≒0이면 즉 정전용량에 의한 저주파성분의 누설전류(Igc1)이 상기의 누설전류검출수단(10)을 통하여 거의 검출되지 않는 상태가 되면, 전로(3)과 대지간에 흐르는 누설전류성분을 검출하는 누설전류검출수단(10)의 조건이 변경된 상태이므로 즉 정전용량에 의한 저주파성분의 누설전류성분을 누설전류검출수단(10)에 반대방향으로 흐르도록 한 상태이므로 누설전류검출수단(10)을 통하여 검출되는 상용교류주파수 전압에 의한 누설전류(Io2), 저주파신호전압에 의한 누설전류(Ig2), 상기의 Ig2성분중 저주파신호전압의 위상과 동위상의 누설전류성분 즉 절연저항(9)에 관계되는 저주파성분의 누설전류(Igr2), 상기의 Ig2성분중 저주파신호전압의 위상과 90도위상의 누설 전류성분 즉 정전용량(8)에 관계되는 저주파성분의 누설전류(Igc2)를 읽는 Io2,Ig2,Igr2,Igc2읽음&저장흐름(800)을 실행되어지면 상기의 Io1읽음&저장흐름(320)과 Ig1,Igc1읽음&저장흐름(340)에서 설명한 바와 같이 영상변류기와 같은 누설전류검출수단(10)을 통해 검출된 누설전류성분(Io,Ig)는 전류를 전압으로 변환하는 전류/전압변환부(41)에서 전압성분으로 변환되어지고 증폭부(42)에서 증폭되어진 누설전류성분은 상용주파전류용필터부(43)에서 상용주파수 성분의 누설전류(Io2)를 취출하고 또한 저주파전류용필터부(45)에서 상기의 전로(3)에 중첩인가되는 저주파신호전압의 주파수와 같은 저주파수 성분의 누설전류(Ig2)를 취출한다. 상기의 상용주파수 성분의 누설전류(Io2)과 저주파수 성분의 누설전류(Ig2)도 상기의 아날로그/디지털변환부(61)로 출력되고, 상기의 저주파전류용필터부(45)에서 취출한 저주파수 성분의 누설전류(Ig2)과 상기의 저주파전압용필터부(35)에서 취출한 저주파성분의 전압성분(Vf2)와 상기의 저주파90도이상부(36)에서 변환된 저주파성분의 90도전압성분(Vf3) 3가지 성분이 위상동기검파하는 저주파동기검파부(46)로 입력되어진다. 저주파동기검파부(46)에서는 상기의 저주파성분의 누설전류(Ig2)를 저주파성분의 전압성분(Vf2)와 위상이 같은 성분의 누설전류 즉 절연저항성분의 저주파성분의 누설전류(Igr2)를 취출하여 상기의 아날로그/디지털변환부(61)로 출력되어 연산제어부(62)를 통하여 기억부(66)에 저장후, 다시 저주파성분의 전압위상과 90도 위상차를 가진 90도전압성분(Vf3)와 위상이 같은 성분의 누설전류, 즉 정전용량성분의 저주파성분 누설전류(Igc2)를 취출하여 상기의 아날로그/디지털변환부(61)로 출력되어 연산제어부(62)를 통하여 기억부(66)에 저장된다.

다음에 Iocr2,Iorr2,Iocs2,Iors2,Ioct2,Iort2읽음&저장흐름(810)이 실행되어지면 상기의 상용주파전류용필터부(43)에서 취출된 상용주파수 성분의 누설전류(Io2)성분과 상기의 상용주파전압용필터부(32a,32b,32c)에서 취출한 상용주파수 성분의 전압성분(Vr2,Vs2,Vt2)와 상기의 상용주파90도이상부(33a,33b,33c)에서 변환된 90도쉬프트전압성분(Vr3,Vs3,Vt3) 6가지 성분이 위상을 동기검파하는 상용주파동기검파부(44)로 입력되어진다. 상용주파동기검파부(44)에서는 연산제어부(62)의 제어에 의해 상기의 상용주파수 성분의 누설전류(Io2)성분중 먼저 R상에 해당하는 90도쉬프트전압성분(Vr3)와 위상이 같은 성분의 누설전류, 즉 정전용량(8)에 흐르는 무효분 누설전류(Ioc)성분의 누설전류(Iocr2)성분을 취출하여 상기의 아날로그/디지털변환부(61)로 출력시켜 상기의 연산제어부(62)를 통하여 기억부(66)에 저장되고, 다시 연산제어부(62)의 제어에 의해 상기의 상용주파수 성분의 누설전류(Io2)성분을 상용주파수 성분의 전압성분(Vr2)과 위상이 같은 성분의 누설전류, 즉 절연저항(9)에 흐르는 유효분 누설전류(Ior)성분의 누설전류(Iorr2)를 취출하여 상기의 아날로그/디지털변환부(61)로 출력시켜 상기의 연산제어부(62)를 통하여 기억부(66)에 저장되고, 다음에 S상에 해당하는 90도쉬프트전압성분(Vs3)와 위상이 같은 성분의 누설전류, 즉 정전용량(8)에 흐르는 무효분 누설전류(Ioc)성분의 누설전류(Iocs2)성분을 취출하여 상기의 아날로그/디지털변환부(61)로 출력시켜 상기의 연산제어부(62)를 통하여 기억부(66)에 저장되고, 다시 연산제어부(62)의 제어에 의해 상기의 상용주파수 성분의 누설전류(Io2)성분을 상용주파수 성분의 전압성분(Vs2)과 위상이 같은 성분의 누설전류, 즉 절연저항(9)에 흐르는 유효분 누설전 류(Ior)성분의 누설전류(Iors2)를 취출하여 상기의 아날로그/디지털변환부(61)로 출력시켜 상기의 연산제어부(62)를 통하여 기억부(66)에 저장되고,세번째로 T상에 해당하는 90도쉬프트전압성분(Vt3)와 위상이 같은 성분의 누설전류, 즉 정전용량(8)에 흐르는 무효분 누설전류(Ioc)성분의 누설전류(Ioct2)성분을 취출하여 상기의 아날로그/디지털변환부(61)로 출력시켜 상기의 연산제어부(62)를 통하여 기억부(66)에 저장되고, 다시 연산제어부(62)의 제어에 의해 상기의 상용주파수 성분의 누설전류(Io2)성분을 상용주파수 성분의 전압성분(Vt2)과 위상이 같은 성분의 누설전류, 즉 절연저항(9)에 흐르는 유효분 누설전류(Ior)성분의 누설전류(Iort2)를 취출하여 상기의 아날로그/디지털변환부(61)로 출력시켜 상기의 연산제어부(62)를 통하여 기억부(66)에 저장된다.

다음에 계산&표시흐름(820)이 실행되어지면, 상기에서 기억부(66)에 저장된 각종 Data 예를 들면 Va2,Va3,Vf2,Vf3,Io1,Ioc1,Ioc2,Ig1,Igc1,Io2,Ig2,Igr2,Igc2등과 같은 data를 사용하여 다음과 같은 계산식으로 표시할 수 있다.

저주파신호전압에 대한 Igr은 다음의 식 21로 계산되어 질 수 있다.

상용주파교류전압에 대한 Igr은 다음의 식 22로 계산되어 질 수 있다.

상용주파교류전압에 대한 Io은 다음의 식 23으로 계산되어 질 수 있다.

저주파신호전압에 대한 Igc은 다음 식 24로 계산되어 질 수 있다.

상용교류전압에 대한 Igc은 다음 식 25로 계산되어 질 수 있다.

저주파신호전압에 대한 Ig은 다음 식 26으로 계산되어 질 수 있다.

상용주파교류전압에 대한 Ig은 다음 식 27으로 계산되어 질 수 있다.

절연저항치(R)은 다음 식 28으로 계산되어 질 수 있다.

또한, 전로(3)과 대지간에 흐르는 절연저항(9)에 흐르는 유효분누설전류(Ior)은 다음의 식 29로 계산되어 질 수 있다.

그리고, 전로(3)과 대지간에 흐르는 영상누설전류(Io)은 다음의 식 30으로 계산되어 질 수 있다.

그리고, 전로(3)과 대지간의 절연저항(R)은 다음의 식 31로 계산되어 질 수 있다.

그리고, 전로(3)과 대지간에 흐르는 정전용량(8)에 흐르는 무효분누설전류(Ioc)은 다음의 식 32로 계산되어 질 수 있다.

상기에서 사용되는 상수 A,B,C,D는 다음과 같이 설명할 수 있다.

A: 누설전류검출수단(10)의 1차/2차권수비,전류/전압변환부(41),증폭부(42),상용주파전류용필터부(43),상용주파동기검파부(44)의 합계의 증폭율으로, 상용주파수누설전류검출에 관계되는 상수

B: 누설전류검출수단(10)의 1차/2차권수비,전류/전압변환부(41),증폭부(42),저주파전류용필터부(45),저주파동기검파부(46)의 합계 증폭율으로, 저주파수누설전류검출에 관계되는 상수

C: 상용주파전압검출부(31),상용주파전압용필터부(32),상용주파90도이상부(33)의 합계 증폭율으로, 상용주파전압검출에 관계되는 상수

D: 저주파전압검출부(34),저주파전압용필터부(35),저주파90도이상부(36)의 합계 증폭율으로, 저주파전압검출에 관계되는 상수

상기의 설명한 수학식21~ 수학식32와 같이 다양한 종류의 누설전류값과 절연저항치를 계산하여 표시할 수 있고, 설정부(63)이나 미리 기억부(66)에 저장되거나 입출력부(65)을 통해 설정되는 경보설정치보다 크면 표시부(64)에 경보알람을 표시할 수 있고 또는 외부출력부(65)를 통해 각종 계산된 값이나 경보알람을 출력시킬 수 있다. 또한 상기에서와 같이 실제 전로(3)과 대지간의 전압에 의한 절연저항(R)값도 자동적으로 계산되어질 수 있고, 상기의 표시부(64)에 표시할 수 있다.

다음에 본 발명의 3상전선로에 있어 절연감시시스템 제2의 연결접속 설명도인 도 9에 대해 간략하게 설명한다.

상기에서 도 8에서는 누설전류검출수단(10)의 설치위치가 전로(3)의 중간에 설치되어 부하(4)를 포함한 전로(3)의 절연상태를 감시하는 절연감시시스템으로 구성되어 있으나, 본 실시예인 도 9에서는 누설전류검출수단(10)의 설치위치를 변압기(1)의 접지선(5)의 중간에 설치하여도 부하(4)를 포함한 전로(3)의 절연상태를 감시하는 절연감시시스템을 구성할 수 있다는 것을 설명하기 위한 것이다.

다음에 본 발명의 3상전선로에 있어 절연감시시스템 제3의 연결접속 설명도인 도 10에 대해 간략하게 설명한다.

상기의 도 8 및 도 9의 변압기(1)의 2차측결선이 와이결선인 전선로에 실시하는 예였지만, 본 실시예인 도 10에서는 변압기(1)의 2차측결선이 델타결선인 전선로에서도 실시할 수 있다는 사항과 무효전류보상권선을 4개를 사용하지 않고 2개 만 사용하여도 사용하여도 실시할 수 있다는 사항과, 전압검출수단을 4개를 사용하지 않고 1개만 사용하여도 본 발명의 절연감시시스템을 구성할 수 있다는 것을 설명하기 위한 것이다.

다음에 본 발명의 3상전선로에 있어 절연감시시스템 제4의 연결접속 설명도인 도 11에 대해 간략하게 설명한다.

상기의 도 10에서는 누설전류검출수단(10)의 설치위치가 전로(3)의 중간에 설치되고 무효전류보상권선을 2개 사용하는 실시예였지만, 본 실시예인 도 11에서는 누설전류검출수단(10)의 설치 위치를 변압기(1)의 접지선(5)의 중간에 설치하고, 무효전류보상권선을 1개만 사용하여도 본 발명의 절연감시시스템을 구성할 수 있다는 것을 설명하기 위한 것이다.

상기의 설명한 본 3상전선로에 있어서 절연감시시스템의 연결접속 설명도인 도 8 ~ 도 11을 한정하는 것은 아니고 변압기(1)의 2차측결선이 와이결선에서도 무효전류보상권선을 1개 사용하고 전압검출수단을 1개 사용하는 실시예도 있을 수 있고, 변압기(1)의 2차측결선이 델타결선에서도 무효전류보상권선을 2개이상 사용하고 전압검출수단을 1개 이상 사용하는 실시예도 있을 수 있는 등의 여러가지 조합의 절연감시시스템을 구성하는 실시예가 있을 수 있다.

다음에 본 발명의 3상전로용 절연감시장치(12)의 제2의 실시예인 도 13에 대해 간략하게 설명한다.

상기에서 설명한 절연감시장치(12)의 제 1의 실시 예인 도 12에서는 변압 기(1)의 2차측결선이 와이결선에서 사용되는 실시예이지만 본 실시예인 도 13은 변압기(1)의 2차측결선이 델타결선에서 사용뒬 수 있는 실시예로 변압기(1)의 2차측 델타결선에서 접지(S상이 접지된 경우)되지 않은 상 R과 T상의 상용주파전압을 검출하기 위한 상용주파전압검출수단(22a,22b)과 접지된 S상의 저주파전압을 검출하기 위한 저주파전압검출수단(22n)을 사용하고 상용주파무효분 누설전류를 제거하기 위한 무효분보상권선(21c,21b)을 2개사용하고 저주파무효분 누설전류를 제거하기 위한 무효분보상권선(21a)를 사용하는 구성으로 되어 있고, 그리고 동작흐름도인 도 19의 S상의 상용주파무효분 누설전류제거에 대한 흐름 즉 500,510,520,530,540,550흐름은 실행하지 않고 나머지의 내부구성 및 동작흐름은 제1실시예와 거의 유사하다.

다음에 본 발명의 3상전로용 절연감시장치(12)의 제3의 실시예인 도 14에 대해 간략하게 설명한다.

상기에서 설명한 절연감시장치(12)의 제 2의 실시 예인 도 13에서는 무효전류보상권선을 3개 사용하는 내부구성으로 되어 있으나, 본 실시예인 도 14에서는 무효번류보상권선을 상용주파용과 저주파용을 1개로 합쳐 1개의 무효전류보상권선(21)에서 상용주파 무효분누설전류와 저주파 무효분누설전류가 합쳐져서 누설전류검출수단(10)에 흐르도록 구성하는 실시예이고, 나머지의 내부구성 및 동작흐름은 제2실시예와 거의 유사하다.

다음에 본 발명의 3상전로용 절연감시장치(12)의 제4의 실시예인 도 15에 대해 간략하게 설명한다.

상기에서 설명한 절연감시장치(12)의 제 1의 실시 예인 도 12에서는 3상의 전압성분을 검출하기 위해 3개의 상용주파전압검출수단(22a,22b,22c)와 3개의 상용주파전압검출부(31a,31b,31c)와 3개의 상용주파전압용필터부(32a,32b,32c)를 사용하는 실시 예이지만, 본 제4의 실시예인 도 15에서는 3상의 전압성분을 검출하기 위해 1개의 전압검출수단(22a, 또는 22b 또는 22c)과 1개의 상용주파전압검출부(31a)과 1개의 상용주파전압용필터부(32a)를 사용하여 먼저 1개의 상용주파수성분의 전압성분을 검출한 후, 위상을 120도 쉬프트시키는 120도위상부(37a)에서 다른 1개의 상의 전압성분으로 변환시키고, 상기의 120도위상부(37a)의 위상을 또다시 120도 쉬프트시키는 120도위상부(37b)에서 또 다른 1개의 상의 전압성분으로 변환시켜 3상 3개의 전압성분을 검출하는 점이 다르다. 좀 더 상세하게 설명하면 R상의 전압을 검출하기 위해 상용주파전압검출수단(22a)(S상의 전압을 검출하기 위해서는 22b, T상의 전압을 검출하기 위해서는 22c를 사용할 수 있다.)에 의해 검출되어 절연감시장치(12)로 입력된 상용교류전압성분은 상용주파전압검출부(31a)에서 저항성분 또는 콘덴서성분 또는 코일성분을 사용하여 절연감시장치(12)에서 사용할 수 있는 일정한 전압값으로 변환시키고, 상기의 상용주파전압검출부(31a)에서 변환된 전압성분은 여러가지 주파수성분의 값으로 혼합된 값이므로 상용주파전압용필터부(32a)에서 일정한 주파수이하 또는 상용주파수대역의 전압성분을 취출한다. 상기의 상용주파전압용필터부(32)에서 취출된 전압성분은 3상중 1개의 상, 즉 R상에 해당하는 성분값이므로 나머지 2개의 상, 즉 S상과 T상의 전압성분을 검출하기 위해서는 상기의 R상의 전압성분을 120도이상부(37a)에서 120도 위상쉬프트시키면 S상 에 해당하는 전압성분을 취출하고, 상기의 S상의 120도이상부(37a)에서 또다시 120도 위상쉬프트시키면 T상에 해당하는 전압성분을 취출하여 3개의 상에 대한 상용주파수성분의 전압성분을 검출할 수 있고 다른 사항은 제1실시예인 도 12과 같다.

다음에 본 발명의 3상전로용 절연감시장치(12)의 제5의 실시예인 도 16에 대해 간략하게 설명한다.

상기에서 절연감시장치(12)의 제 4의 실시예인 도 15에서와 차이점에 대해서만 간략하게 설명한다.

상기의 제 4의 실시예인 도 14에서는 상용주파성분의 전압성분은 상용주파전압검출수단(22a)를 사용하여 절연감시장치(12)로 입력된 상용주파전압성분은 상용주파전압용필터부(31a)에서 1개의 상의 상용주파 전압성분의 일정한 값으로 변환시키고 , 저주파성분의 전압성분은 저주파전압검출수단(22n)을 사용하여 절연감시장치(12)로 입력된 저주파전압성분은 저주파전압용필터부(34)에서 저주파 전압성분의 일정한 값으로 변환시키고 있는 반면, 본 실시예인 도 15에서는 상용주파전압검출수단(22a)에는 상용주파전압성분과 저주파성분이 혼합되어 있으므로 1개의 상용주파전압검출수단(22a)를 사용하여 일정한 값으로 변환시키고, 상기의 상용주파전압검출수단(22a)의 전압성분을 상용주파전압용필터부(32a)에서 상용주파성분의 전압성분을 취출하고, 상기의 상용주파전압검출수단(22a)의 전압성분을 저주파전압용필터부(35)에서 저주파성분의 전압성분을 취출하고 있는 점과, 상기의 제4의 실시예에서는 상용주파전압용필터부(32a)의 출력성분을 다른 상의 전압성분으로 변환시키기 위해 120도이상부(37a,37b) 2개를 사용하고 있지만 본 실시예에서는 120도이상 부(37)과 240도이상부(38) 각기 다른 두개의 위상을 쉬프트시키는 이상부를 사용하는 점이 다르다. 즉 제4의 실시예인 도 15의 저주파전압검출수단(22n)과 저주파전압검출부(34)를 없앤 실시예로 여러가지 실시예가 가능하다는 것을 설명하기 위한 실시예이다.

다음에 본 발명의 3상전로용 절연감시장치(12)의 제6의 실시예인 도 17에 대해 간략하게 설명한다.

상기에서 절연감시장치(12)의 제 5의 실시예인 도 16에서와 차이점에 대해서만 간략하게 설명한다.

상기 절연감시장치(12)의 제 5의 실시예인 도 16에서는 각상별로 상용주파디지털/아날로그변환부(51a,51b,51c) 3개를 사용하고 상용주파무효전류보상권선도 각상별로 3개를 사용하고 있으나, 본 실시예인 도 17에는 복수개의 채널을 가진 1개의 상용주파디지털/아날로그변환부(51)를 사용하고 상용주파무효전류보상권선도 1개를 사용하여도 본 발명을 실시할 수 있다는 것을 설명하기 위한 것이다.

그리고 본 발명의 실시 예에서는 전압위상과 크기를 검출하기 위해 전로(3)에 상용주파전압검출부(31a,31b,31c)와 저주파전압검출부(35)가 절연감시장치(12)의 내부구성으로 이루어져 있으나 상용주파전압검출부(31a,31b,31c)와 저주파전압검출부(35)의 기능을 가진 부분을 절연감시장치(12)의 외부에 구성하는 실시 예도 있을 수 있고, 누설전류를 검출하기 위해 전류/전압변환부(41)을 절연감시장치(12)의 내부구성으로 이루어져 있으나, 영상변류기(10)의 2차측에 저항과 같은 전자부품소자를 직접연결하면 절연감시장치(12)의 전류/전압변환부(41)의 기능을 가진 부 분을 절연감시장치(12)의 외부에 구성하는 실시예도 있을 수 있으며, 전류/전압변환부(41)의 기능을 가진 증폭부(42)를 구성하는 실시 예도 있을 수 있으며, 도 12의 증폭부(42)와 상용주파전류용필터부(43)과 저주파전류용필터부(45)의 위치를 변경한 실시 예도 있을 수 있고, 아날로그승산부(52a,52b,52c)대신에 상기의 아날로그승산부와 동일한 기능을 가진 디지털승산부를 사용할 수 있고, 3개의 아날로그승산부를 3개의 채널을 가진 1개의 아날로그승산부를 사용할 수 있는 등의 본 발명의 요지를 이탈하지 않는 범위내에서 여러가지로 본 발명에 관련된 업무에 종사하고 있는 기술자라면 쉽게 응용할 수 있음은 명백하다.

상기에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 부하의 대지간의 절연상태를 포함한 전선로의 절연상태를 정전시키지 않고 활선상태에서 절연상태를 감시하는 절연감시시스템에 있어, 더욱 상세하게는 전선로의 상용교류전압에 저주파신호전압을 중첩시켜 저주파신호전압에 의해 대지간으로 흐르는 저주파성분의 누설전류를 검출하여 전선로의 절연상태를 감시하는 절연감시시스템에 있어, 전선로의 대지간에 존재하는 정전용량 성분이 큰 경우에 정전용량에 의한 누설전류성분이 커서 전선로의 대지간에 존재하는 절연저항 성분에 의한 매우 작은 누설전류성분을 검출하는 영상변류기와 같은 누설전류검출수단의 자계특성에 영향을 미쳐 누설전류검출수단의 절연저항에 의한 누설전류성분 검출오차가 커지는 문제점을 누설전류검출수단에 정전용량에 의한 누설전류성분이 제거되도록 반대방향으로 전류를 흘려 누설전류검출수단 에 절연저항성분에 의한 누설전류성분만 흐르도록 하여 절연저항성분에 의한 누설전류검출을 정확하게 할 수 있고, 또한 저주파신호동기선을 연결할 수 없는 설치환경에서도 상용주파수의 교류전압과 저주파신호전압이 함께 인가중첩되어 있는 전선로의 상에 전압검출수단을 연결하여 저주파전압용필터부를 사용하여 저주파신호전압성분을 검출하므로 전선로의 절연상태를 감시할 수 있게 되었다.

또한 전압검출수단을 이용하여 전선로의 상에 중첩인가되어 있는 저주파신호전압성분과 상용교류전압성분 2가지의 주파수성분전압을 검출할 수 있게 되어 저주파신호전압크기 뿐만아니라 상용주파교류전압크기까지 검출할 수 있게 되어 검출한 저주파성분의 여러가지의 누설전류값으로 상용교류주파수전압에 대한 여러가지의 누설전류값으로 자동적으로 환산할 수 있게 되는 잇점도 갖는다.

그리고 부가적으로 표시부에 미리 설정한 경보판정치보다 큰 누설전류가 검출되면 경보알람을 표시할 수 있고 입출력부를 통해 원격지에 검출Data 및 경보알람을 출력시킬 수 있는 절연감시시스템도 구성할 수 있게 된다.

Claims (5)

1. 전선로의 절연상태를 감시하는 시스템에 있어서,

   전선로의 대지간 상용교류전압을 검출하기 위한 상용주파전압검출수단과; 상기 상용주파전압검출수단에서 검출한 전압을 일정한 전압으로 변환하기 위한 상용주파전압검출부와; 상기 상용주파전압검출부에서 변환된 전압에서 상용주파수성분의 전압성분을 취출하기 위한 상용주파전압용필터부와; 상기 상용주파전압용필터부에서 취출한 상용주파전압의 위상을 90도 위상쉬프트하기 위한 상용주파90도이상부와; 전선로에 중첩인가되는 저주파신호전압을 검출하기 위한 저주파전압검출수단과; 상기 저주파전압검출수단에서 검출한 저주파신호전압을 일정한 전압으로 변환하기 위한 저주파전압검출부와; 상기 저주파전압검출부에서 변환된 전압에서 저주파성분의 전압성분을 취출하기 위한 저주파전압용필터부와; 상기 저주파전압용필터부에서 취출한 저주파전압의 위상을 90도 위상쉬프트하기 위한 저주파90도이상부와;

   전선로의 대지간에 흐르는 누설전류를 검출하기 위한 영상변류기와 같은 누설전류검출수단과; 상기 누설전류검출수단에서 검출한 누설전류성분을 전압성분으로 변환하기 위한 전류/전압변환부와; 상기의 전류/전압변환부에서 변환된 누설전류성분을 증폭하기 위한 증폭부와; 상기 증폭부에서 증폭된 누설전류성분에서 상용주파수성분의 누설전류를 취출하기 위한 상용주파전류용필터부와; 상기의 증폭부에서 증폭된 누설전류성분에서 저주파성분의 누설전류를 취출하기 위한 저주파전류용필터부와;

   상기의 상용주파전류용필터부에서 취출한 상용주파성분의 누설전류성분을 상기 상용주파전압용필터부에서 취출한 상용주파전압성분의 전압성분과 상기 상용주파90도이상부에서 위상을 90도 쉬프트되어 검출된 상용주파성분의 전압성분과 동기검파하기 위한 상용주파동기검파부와; 상기의 저주파전류용필터부에서 검출한 저주파성분의 누설전류성분을 상기 저주파전압용필터부에서 취출한 저주파전압성분의 전압성분과 상기 저주파90도이상부에서 위상을 90도 쉬프트되어 검출된 저주파성분의 전압성분과 동기검파하기 위한 저주파동기검파부와;

   상기의 상용주파전압용필터부의 상용주파수성분의 전압과 상기의 상용주파90도이상부의 90도 위상 쉬프트한 상용주파성분의 전압과 상기의 저주파전압용필터부의 저주파수성분의 전압과 상기의 저주파90도이상부의 90도 위상 쉬프트한 저주파수성분의 전압과 상기의 상용주파전류용필터부에서 취출한 상용주파수성분의 누설전류와 상기 상용주파동기검파부에서 검출된 상용주파성분의 누설전류성분과 상기의 저주파전류용필터부에서 취출한 저주파수성분의 누설전류와 상기의 저주파동기검파부에서 검출된 저주파성분의 누설전류성분의 아날로그값을 디지털값으로 변환하기 위한 아날로그/디지털변환부와;

   상기의 상용주파동기검파부를 통해 검출한 정전용량에 의한 상용주파수의 누설전류성분의 값을 연산처리된 디지털값을 아날로그값으로 변환하기 위한 상용주파디지털/아날로그변환부와; 상기의 상용주파90도이상부에서 90도 위상쉬프트한 상용주파전압성분과 상기 상용주파디지털/아날로그변환부를 통한 정전용량에 의한 상용주파수의 누설전류성분의 값을 승산(또는 믹싱)하기 위한 상용주파승산부와; 상기의 상용주파승산부를 통한 정전용량성분의 상용주파수의 누설전류성분의 취출 및 누설전류검출수단으로 흘려주기 위한 상용주파보상용필터부와; 상기 상용주파보상용필터부에서 출력되는 정전용량성분의 상용주파수의 누설전류성분을 반대방향으로 흘려주기 위한 상기의 누설전류검출수단에 별도로 설치한 또는 누설전류검출수단의 테스트선과 같은 상용주파무효전류보상권선과,

   상기의 저주파동기검파부를 통해 검출한 정전용량에 의한 저주파수의 누설전류성분의 값을 연산처리된 디지털값을 아날로그값으로 변환하기 위한 저주파디지털/아날로그변환부와; 상기의 저주파90도이상부에서 90도 위상쉬프트한 저주파전압성분과 상기 저주파디지털/아날로그변환부를 통한 정전용량에 의한 저주파수의 누설전류성분의 값을 승산(또는 믹싱)하기 위한 저주파승산부와; 상기의 저주파승산부를 통한 정전용량성분의 저주파수의 누설전류성분의 취출 및 누설전류검출수단으로 흘려주기 위한 저주파보상용필터부와; 상기 저주파보상용필터부에서 출력되는 정전용량성분의 저주파수의 누설전류성분을 반대방향으로 흘려주기 위한 상기의 누설전류검출수단에 별도로 설치한 또는 누설전류검출수단의 테스트선과 같은 저주파무효전류보상권선과;

   각종 데이터를 설정하기 위한 설정부와; 누설전류 또는 절연저항치의 Data 및 알람(경보)을 표시하기 위한 표시부와; 각종 데이터를 기억하는 기억부와;

   상기의 아날로그/디지털변환부와 상용주파동기검파부와 저주파동기검파부와 설정부와 기억부와 표시부와 상용주파디지털/아날로그변환부와 저주파디지털/아날로그변환부를 제어 및 계산기능을 가진 연산제어부를; 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 절연감시시스템
2. 전선로의 절연상태를 감시하는 시스템에 있어서,

   아날로그 값을 디지털값으로 변환하기 위한 아날로그/디지털변환부와; 디지털값을 아날로그 값으로 변환하기 위한 디지털/아날로그변환부와; 각종Data의 입력과 출력을 제어하고 연산기능을 갖는 연산제어부와; 각종Data를 기억하는 기억부와; 두개이상의 상용주파수성분의 값을 승산 또는 믹싱하는 기능을 가진 상용주파승산부와; 두개이상의 저주파성분의 값을 승산 또는 믹싱하는 기능을 가진 저주파승산부와;

   전선로의 전압성분을 검출하기 위한 전압검출수단과; 상기 전압검출수단에서 검출한 전압성분을 일정한 전압값으로 변환하는 기능을 가진 상용주파전압검출부와; 상기의 상용주파전압검출부에서 상용주파수의 전압성분을 취출하기 위한 상용주파필터부와; 상기의 상용주파전압검출부에서 저주파신호전압성분을 취출하기 위한 저주파전압용필터부와; 상기의 상용주파필터부에서 취출한 상용주파전압성분의 위상을 90도 위상쉬프트하기 위한 상용주파90도이상부와; 상기의 저주파전압용필터부에서 취출한 저주파전압의 위상을 90도 위상쉬프트하기 위한 저주파90도이상부와;

   전선로의 대지간에 흐르는 누설전류를 검출하기 위한 영상변류기와 같은 누 설전류검출수단과; 상기 누설전류검출수단에서 검출한 누설전류성분을 전압성분으로 변환하기 위한 전류/전압변환부와; 상기 전류/전압변환부에서 변환된 누설전류성분의 전압변환성분을 증폭하기 위한 증폭부와; 상기 증폭부에서 증폭된 누설전류성분의 전압변환성분에서 전선로의 상용주파수의 성분을 취출하기위한 상용주파전류용필터부와; 상기 증폭부에서 증폭된 누설전류성분의 전압변환성분에서 전선로에 중첩되는 저주파신호전압의 저주파수의 성분을 취출하기 위한 저주파전류용필터부와;

   상기의 상용주파전류용필터부에서 취출한 상용주파수성분의 누설전류성분의 전압변환성분을 상기의 상용주파필터부에서 취출한 상용주파수 전압성분의 전압과 상기의 상용주파90도이상부에서 90도 위상 쉬프트한 상용주파수 성분의 전압과 동기검파하기 위한 상용주파동기검파부와; 상기의 저주파전류용필터부에서 취출한 저주파성분의 누설전류성분의 전압변환성분을 상기의 저주파전압용필터부에서 취출한 저주파전압성분의 전압과 저주파90도이상부에서 90도 위상 쉬프트한 저주파성분의 전압과 동기검파하기 위한 저주파동기검파부를; 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 절연감시시스템
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기의 제1항 또는 제 2항의 상용주파동기검파부에서 검출된 정전용량에 의한 상용주파성분의 누설전류성분(Ioc1)을 상기의 연산제어부에서 연산처리된 값을 상기의 상용주파90도이상부에서 상용주파수 전압성분의 위상을 90도 쉬프트한 값과 승산(또는 믹싱)하여 상기의 누설전류검출수단으로 상기의 상용주파동기검파부에서 검출되는 정전용량에 의한 상용주파수 성분의 누설전류성분(Ioc1)이 제거 되도록 반대방향으로 흘리고 상기의 저주파동기검파부에서 검출된 정전용량에 의한 저주파성분의 누설전류성분(Igc1)을 상기의 연산제어부에서 연산처리된 값을 상기의 저주파90도이상부에서 저주파수 전압성분의 위상을 90도 쉬프트한 값과 승산(또는 믹싱)하여 상기의 누설전류검출수단으로 상기의 저주파동기검파부에서 검출되는 정전용량에 의한 저주파성분의 누설전류성분(Igc1)이 제거 되도록 반대방향으로 흘린 상태에서 상기의 저주파동기검파부에서 검출되는 절연저항에 의한 저주파성분의 누설전류성분(Igr2)를 검출하여 전선로의 대지간의 절연저항에 의한 누설전류 또는 절연저항치를 계측하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 절연감시시스템
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,미리 설정한 누설전류 또는 절연저항치의 판정기준 설정Data에 따라 경보출력 및 원격전송할 수 있는 출력부를 구비하는 것을 특징으로 하는 절연감시시스템
5. 삭제

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