KR101989459B1 - Apparatus and method for measuring leakage current of three-phase four-wire type power line - Google Patents

Apparatus and method for measuring leakage current of three-phase four-wire type power line Download PDF

Info

Publication number
KR101989459B1
KR101989459B1 KR1020170115674A KR20170115674A KR101989459B1 KR 101989459 B1 KR101989459 B1 KR 101989459B1 KR 1020170115674 A KR1020170115674 A KR 1020170115674A KR 20170115674 A KR20170115674 A KR 20170115674A KR 101989459 B1 KR101989459 B1 KR 101989459B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
phase
signal
current
leakage current
leakage
Prior art date
Application number
KR1020170115674A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20190028862A (en
Inventor
김재동
Original Assignee
주식회사 테크온
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 테크온 filed Critical 주식회사 테크온
Priority to KR1020170115674A priority Critical patent/KR101989459B1/en
Publication of KR20190028862A publication Critical patent/KR20190028862A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101989459B1 publication Critical patent/KR101989459B1/en

Links

Images

Classifications

    • G01R31/025
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R15/00Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
    • G01R15/14Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
    • G01R15/18Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using inductive devices, e.g. transformers
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/02Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant

Abstract

본 발명은 3상 4선식 전력선의 누설 전류 측정장치 및 누설 전류 측정방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 누설 전류 측정장치는 상기 각 상으로 상기 전력선의 구동 주파수와 상이한 주파수의 주입 신호를 인가하는 신호 입력부와; 중성선에 설치되어 상기 주입 신호에 따라 상기 중성선으로 흐르는 신호 전류의 크기와 위상을 측정하는 전류 측정부와; 상기 신호 입력부가 상기 각 상에 상기 주입 신호를 순차적으로 입력하도록 제어하고, 상기 전류 측정부에 의해 각각의 상기 주입 신호에 따라 측정되는 상기 신호 전류의 크기 및 위상에 기초하여 상기 각 상의 누설 임피던스 및 누설 전류를 산출하는 제어부를 포함하며, 상기 제어부는 상기 전류 측정부에 의해 측정된 상기 신호 전류의 크기 중 상기 주입 신호의 위상과 동일한 위상에서의 크기와 상기 주입 신호의 신호 전압을 이용하여 상기 누설 임피던스를 산출하고, 상기 각 상의 상기 누설 전류는 상기 각 상에서의 상기 누설 임피던스와 상기 각 상에서의 구동 전압에 기초하여 산출되는 것을 특징으로 한다. 이에 따라, CT(Current Transformer) 센서와 같은 하나의 전류 측정부를 설치하고, 각 상에 특정 주파수의 주입 신호를 순차적으로 입력하는 것에 의해 각 상에서 발생하는 누설 전류를 측정할 수 있다.The present invention relates to a leakage current measuring device and a leakage current measuring method of a three-phase four-wire power line. Leakage current measuring device according to the present invention includes a signal input unit for applying an injection signal of a frequency different from the driving frequency of the power line to each phase; A current measuring unit installed in a neutral wire and measuring a magnitude and phase of a signal current flowing to the neutral wire according to the injection signal; And controlling the signal input unit to sequentially input the injection signal to each phase, and based on the magnitude and phase of the signal current measured according to each of the injection signals by the current measuring unit, And a controller configured to calculate a leakage current, wherein the controller uses the magnitude of the signal current measured by the current measuring unit at the same phase as the phase of the injection signal and the signal voltage of the injection signal. The impedance is calculated, and the leakage current of each phase is calculated based on the leakage impedance of each phase and the driving voltage of each phase. Accordingly, by installing one current measuring unit such as a CT (Current Transformer) sensor, the leakage current generated in each phase can be measured by sequentially inputting an injection signal of a specific frequency into each phase.

Description

3상 4선식 전력선의 누설 전류 측정장치 및 측정방법{APPARATUS AND METHOD FOR MEASURING LEAKAGE CURRENT OF THREE-PHASE FOUR-WIRE TYPE POWER LINE}Leakage current measuring device and measuring method of three-phase four-wire power line {APPARATUS AND METHOD FOR MEASURING LEAKAGE CURRENT OF THREE-PHASE FOUR-WIRE TYPE POWER LINE}

본 발명은 3상 4선식 전력선의 누설 전류 측정장치 및 측정방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 3상 4선식 전력선의 각각의 상에서 발생하는 누설 전류를 실시간으로 측정할 수 있는 3상 4선식 전력선의 누설 전류 측정장치 및 측정방법에 관한 것이다.The present invention relates to a leakage current measuring apparatus and a measuring method of a three-phase four-wire power line, and more particularly to a three-phase four-wire power line capable of measuring in real time the leakage current generated in each phase of the three-phase four-wire power line. It relates to a leakage current measuring device and a measuring method.

일반적으로 전선의 피복, 전기기기의 절연물이 노후화되거나 손상되어 절연체가 손상되면 그 개소를 통하여 전선로에서 대지로 누설 전류가 흘러나가게 된다. 누설 전류가 흘러나가는 개소에 인체가 접촉 되면 감전사고의 위험이 있고, 과도한 누설 전류가 흐르는 개소에는 아크에 의한 과열이 발생되고 주위에 인화성물질로 인하여 발화되어 누설화재의 원인이 되기도 한다.In general, when the covering of wires and insulation of electrical equipment are aged or damaged and the insulator is damaged, leakage current flows from the wire path to the ground through the location. If the human body touches the place where leakage current flows, there is a risk of electric shock.In the place where excessive leakage current flows, overheating occurs due to the arc, and it may be ignited by flammable material around, causing leakage fire.

이와 같은 누설사고의 발생을 방지하기 위하여, 2006.7.4 산업자원부 고시 제2006-65호 "전기설비 기술기준" 제52조(저압선로의 절연성능)에서는, "대지전압이 150V 초과 300V 이하의 경우 전압측 전선과 중선선 또는 대지간의 절연저항은 0.2MΩ 이상이어야 한다." 라고 기재되어 있다.In order to prevent such leakage accidents, Article 52 (Insulation performance of low voltage lines) of the 2006.65.2006 "65 Electrical Equipment Technical Standards" of Ministry of Commerce, Industry and Energy, "When the ground voltage exceeds 150V and below 300V The insulation resistance between the voltage-side wire and the middle conductor or earth shall be at least 0.2MΩ. " It is described.

220V 상용전원에서 절연저항이 0.2MΩ 이상이면 누설 전류가 (220V / 0.2MΩ = 0.0011A)1.1mA 이하이므로, 전원을 차단하지 않고 활선상태에서 누설 전류를 정확히 측정할 수 있으면 전선과 대지간의 절연저항을 산출할 수 있으나, 현재 시판중인 활선 누설 전류 측정기(Leakage Clamp)는 누설 전류를 정확히 측정할 수 없는 기술적인 단점이 있다.If the insulation resistance is 0.2MΩ or more in 220V commercial power supply, the leakage current is (220V / 0.2MΩ = 0.0011A) 1.1mA or less.If the leakage current can be measured accurately in live state without shutting off the power, the insulation resistance between wire and earth However, a commercially available live leakage current clamp (Leakage Clamp) has a technical disadvantage that can not accurately measure the leakage current.

특히, 3상 4선식 전력선에서의 누설 전류의 측정은 보다 복잡한 양상을 가지고 있다. 도 1 및 도 2는 3상 4선식 전력선의 구성의 예를 도시한 도면이다. 도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 통상 미지 임피던스를 구하기 위해서는 전압 및 전류, 즉 2개의 물리량을 측정하여야 하는데, 3상 4선식 전력선의 경우 총 6개의 미지 임피던스가 존재하며, 이를 산출하기 위해서는 12개의 독립적인 물리량을 측정하여야 한다.In particular, the measurement of leakage currents in three-phase four-wire power lines has more complex aspects. 1 and 2 are diagrams showing an example of the configuration of a three-phase four-wire power line. Referring to FIGS. 1 and 2, in order to obtain an unknown impedance, voltage and current, that is, two physical quantities must be measured. In the case of a three-phase four-wire power line, there are six unknown impedances. Twelve independent physical quantities shall be measured.

그러나, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 3상 4선식 전력선에서 측정 가능한 물리량은 V1, I1, V2, I2, V3, I3, IN으로 총 7개의 물리량만이 측정 가능하여(여기서, VN은 회로 분석에 의해 정해지는 것으로 측정이 무의미함), 실시간 전압 및 전류 측정 만으로는 누설 임피던스, 즉 누설 저항과 누설 전류를 산출할 수 없다.However, as shown in Figs. 1 and 2, the physical quantities measurable in the three-phase four-wire power line are V 1 , I 1 , V 2 , I 2 , V 3 , I 3 , and I N. It is measurable (where V N is determined by circuit analysis and the measurement is meaningless), and real-time voltage and current measurements alone cannot yield leakage impedance, ie leakage resistance and leakage current.

이와 같은 문제점을 해결하기 위해, 한국등록특허 제10-0907566호에 개시된 '4CT 조합 휴대용 누전측정 장치 및 방법'에서는 4개의 개별 변류기(CT : Current Transformer)를 3상 4선식 전력선에 설치하여 각각 전류를 측정하고, 정해진 계산식에 의해 4개의 개별 변류기로 측정한 전류를 통합 연산하여 누설 전류를 측정하는 방법을 제안하고 있으나, 4개의 개별 변류기를 설치하여야 하는 단점이 있다.In order to solve such a problem, in the '4CT combined portable leakage measuring apparatus and method' disclosed in Korean Patent No. 10-0907566, four separate current transformers (CT: Current Transformers) are installed on a three-phase four-wire power line, respectively. Has been proposed, and a method of measuring leakage current by integrating the current measured by four separate current transformers according to a predetermined calculation formula has been proposed, but has four drawbacks.

이에, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, CT(Current Transformer) 센서와 같은 하나의 전류 측정부를 설치하고, 각 상에 특정 주파수의 주입 신호를 순차적으로 입력하는 것에 의해 각 상에서 발생하는 누설 전류를 측정할 수 있는 3상 4선식 전력선의 누설 전류 측정장치 및 측정방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, by installing one current measuring unit, such as CT (Current Transformer) sensor, by sequentially inputting the injection signal of a specific frequency on each phase It is an object of the present invention to provide a leakage current measuring apparatus and measuring method of a three-phase four-wire power line capable of measuring the leakage current generated.

상기 목적은 본 발명에 따라, 3상 4선식 전력선의 누설전류 측정장치에 있어서, 상기 각 상으로 상기 전력선의 구동 주파수와 상이한 주파수의 주입 신호를 인가하는 신호 입력부와; 중성선에 설치되어 상기 주입 신호에 따라 상기 중성선으로 흐르는 신호 전류의 크기와 위상을 측정하는 전류 측정부와; 상기 신호 입력부가 상기 각 상에 상기 주입 신호를 순차적으로 입력하도록 제어하고, 상기 전류 측정부에 의해 각각의 상기 주입 신호에 따라 측정되는 상기 신호 전류의 크기 및 위상에 기초하여 상기 각 상의 누설 임피던스 및 누설 전류를 산출하는 제어부를 포함하며, 상기 제어부는 상기 전류 측정부에 의해 측정된 상기 신호 전류의 크기 중 상기 주입 신호의 위상과 동일한 위상에서의 크기와 상기 주입 신호의 신호 전압을 이용하여 상기 누설 임피던스를 산출하고, 상기 각 상의 상기 누설 전류는 상기 각 상에서의 상기 누설 임피던스와 상기 각 상에서의 구동 전압에 기초하여 산출되는 것을 특징으로 하는 3상 4선식 전력선의 누설전류 측정장치에 의해서 달성된다.According to the present invention, there is provided a leakage current measuring apparatus for a three-phase four-wire power line, comprising: a signal input unit for applying an injection signal having a frequency different from a driving frequency of the power line to each phase; A current measuring unit installed in a neutral wire and measuring a magnitude and phase of a signal current flowing to the neutral wire according to the injection signal; And controlling the signal input unit to sequentially input the injection signal to each phase, and based on the magnitude and phase of the signal current measured according to each of the injection signals by the current measuring unit, And a controller configured to calculate a leakage current, wherein the controller uses the magnitude of the signal current measured by the current measuring unit at the same phase as the phase of the injection signal and the signal voltage of the injection signal. The impedance is calculated, and the leakage current of each phase is achieved by a leakage current measuring apparatus of a three-phase four-wire power line, characterized in that it is calculated based on the leakage impedance of each phase and the driving voltage of each phase.

여기서, 상기 신호 입력부는 비접촉식의 유도성 커플러를 포함하며; 상기 주입 신호는 상기 유도성 커플러를 통해 상기 각 상에 인가되고; 상기 신호 전압은 상기 유도성 커플러의 전압 유도 비율과 상기 주입 신호의 전압에 기초하여 산출될 수 있다.Wherein the signal input includes a contactless inductive coupler; The injection signal is applied to the phase through the inductive coupler; The signal voltage may be calculated based on the voltage induction ratio of the inductive coupler and the voltage of the injection signal.

또한, 상기 각 상의 상기 누설 임피던스는 수학식 Ri = Vsi/Isi (Ri는 상 i의 상기 누설 임피던스이고, Vsi는 상 i의 상기 신호 전압이고, Isi는 상 i에서 상기 신호 전류의 크기 중 상기 주입 신호의 위상과 동일한 위상에서의 크기이다)에 의해 산출되며; 상기 각 상의 상기 누설 전류는 수학식 IGRi = Vi/Ri (여기서, 상기 IGRi는 상 i의 상기 누설 전류이고, Vi는 상 i에서의 상기 구동 전압이다)에 의해 산출될 수 있다.In addition, the leakage impedance of each phase is: R i = V si / I si (R i is the leakage impedance of phase i, V si is the signal voltage of phase i, I si is the signal in phase i The magnitude in the phase equal to the phase of the injection signal of the magnitude of the current); The leakage current of each phase may be calculated by a formula I GRi = V i / R i , wherein I GRi is the leakage current of phase i and V i is the driving voltage in phase i. .

한편, 상기 목적은 본 발명의 다른 실시 형태에 따라, 3상 4선식 전력선의 누설전류 측정방법에 있어서, (a) 각 상에 상기 전력선의 구동 주파수와 상이한 주파수의 주입 신호가 순차적으로 입력되는 단계와; (b) 상기 전력선의 중성선에 상기 주입 신호에 따라 흐르는 신호 전류의 크기 및 위상이 측정되는 단계와; (c) 상기 각 상에 대해, 상기 (b) 단계에서 측정된 상기 신호 전류의 크기 중 상기 주입 신호의 위상과 동일한 위상에서의 크기와 상기 주입 신호의 신호 전압을 이용하여 상기 누설 임피던스가 산출되는 단계와; (d) 상기 각 상에 대해 산출된 상기 누설 임피던스와 상기 각 상에서의 구동 전압에 기초하여 상기 각 상에 대한 누설 전류가 산출되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 3상 4선식 전력선의 누설전류 측정방법에 의해서도 달성된다.On the other hand, the above object is, according to another embodiment of the present invention, in the leakage current measurement method of a three-phase four-wire power line, (a) step of sequentially inputting the injection signal of a frequency different from the driving frequency of the power line on each phase Wow; (b) measuring the magnitude and phase of a signal current flowing in response to the injection signal on a neutral line of the power line; (c) For each phase, the leakage impedance is calculated by using a signal voltage of the injection signal and a magnitude at a phase equal to the phase of the injection signal among the magnitudes of the signal current measured in step (b). Steps; (d) measuring leakage current of each phase based on the leakage impedance calculated for each phase and the driving voltage of each phase; and measuring leakage current of the three-phase four-wire power line. It is also achieved by the method.

여기서, 상기 (a) 단계에서 상기 주입 신호는 상기 각 상에 대해 비접촉식의 유도성 커플러를 통해 인가되고; 상기 (c) 단계에서 상기 신호 전압은 상기 유도성 커플러의 전압 유도 비율과 상기 주입 신호의 전압에 기초하여 산출될 수 있다.Wherein in step (a) the injection signal is applied via a contactless inductive coupler for each phase; In the step (c), the signal voltage may be calculated based on the voltage induction ratio of the inductive coupler and the voltage of the injection signal.

또한, 상기 (c) 단계에서 상기 각 상의 상기 누설 임피던스는 수학식 Ri = Vsi/Isi (Ri는 상 i의 상기 누설 임피던스이고, Vsi는 상 i의 상기 신호 전압이고, Isi는 상 i에서 상기 신호 전류의 크기 중 상기 주입 신호의 위상과 동일한 위상에서의 크기이다)에 의해 산출되며; 상기 (d) 단계에서 상기 각 상의 상기 누설 전류는 수학식 IGRi = Vi/Ri (여기서, 상기 IGRi는 상 i의 상기 누설 전류이고, Vi는 상 i에서의 상기 구동 전압이다)에 의해 산출될 수 있다.Further, in the step (c), the leakage impedance of each phase is R i = V si / I si (R i is the leakage impedance of phase i, V si is the signal voltage of phase i, I si Is the magnitude in phase equal to the phase of the injection signal of the magnitude of the signal current in phase i); In step (d), the leakage current of each phase is represented by the formula I GRi = V i / R i (wherein I GRi is the leakage current of phase i and V i is the driving voltage in phase i). Can be calculated by

상기와 같은 구성에 따라, 본 발명에 따르면, CT(Current Transformer) 센서와 같은 하나의 전류 측정부를 설치하고, 각 상에 특정 주파수의 주입 신호를 순차적으로 입력하는 것에 의해 각 상에서 발생하는 누설 전류를 측정할 수 있는 3상 4선식 전력선의 누설 전류 측정장치 및 측정방법에 제공된다.According to the configuration as described above, according to the present invention, by installing one current measuring unit, such as a CT (Current Transformer) sensor, by inputting the injection signal of a specific frequency in each phase sequentially the leakage current generated in each phase Provided is an apparatus and method for measuring leakage current of three-phase four-wire power lines that can be measured.

도 1 및 도 2는 3상 4선식 전력선의 구성의 예를 도시한 도면이고,
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 3상 4선식 전력선의 누설 전류 측정장치를 설명하기 위한 도면이고,
도 5는 본 발명에 따른 3상 4선식 전력선의 누설 전류 측정방법을 설명하기 위한 도면이다.
1 and 2 are views showing an example of the configuration of a three-phase four-wire power line,
3 and 4 is a view for explaining the leakage current measuring device of a three-phase four-wire power line according to the present invention,
5 is a view for explaining a leakage current measuring method of a three-phase four-wire power line according to the present invention.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described embodiments of the present invention;

도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 3상 4선식 전력선의 누설 전류 측정장치(100)를 설명하기 위한 도면이다. 도 3 및 도 4를 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 누설 전류 측정장치(100)는 신호 입력부(121,122,123), 전류 측정부 및 제어부를 포함한다.3 and 4 are diagrams for explaining the leakage current measuring device 100 of the three-phase four-wire power line according to the present invention. 3 and 4, the leakage current measuring apparatus 100 according to the present invention includes a signal input unit 121, 122, 123, a current measuring unit, and a controller.

신호 입력부(121,122,123)는, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 각각의 상에 설치된다. 즉, 신호 입력부(121,122,123)는 T상에 설치되는 T상 신호 입력부(121), R상에 설치되는 R상 신호 입력부(122), 그리고 S상에 설치되는 S상 신호 입력부(123)를 포함한다.The signal input units 121, 122, 123 are provided in respective phases, as shown in Figs. That is, the signal input units 121, 122, and 123 include a T-phase signal input unit 121 installed in a T phase, an R-phase signal input unit 122 installed in an R phase, and an S-phase signal input unit 123 provided in an S phase. .

각각의 신호 입력부(121,122,123)는 제어부의 제어에 따라, 각 상으로 전력선의 구동 주파수와 상이한 주파수의 주입 신호를 입력한다. 예컨대, 일반적인 3상 4선식 전력선의 경우 교류 주파수가 50/60Hz이므로, 이와 구별되는 주파수, 예컨대 100Hz의 주입 신호를 각각의 상에 인가한다.Each signal input unit 121, 122, 123 inputs an injection signal having a frequency different from the driving frequency of the power line to each phase under the control of the controller. For example, in the case of a general three-phase four-wire power line, since the AC frequency is 50/60 Hz, an injection signal having a frequency different from this, for example, 100 Hz, is applied to each phase.

본 발명에서는 각각의 신호 입력부(121,122,123)가 비접촉식의 유도성 커플러로 마련되는 것을 예로 하는데, 이에 따라 본 발명에 따른 누설 전류 측정장치(100)를 3상 4선식 전력선에 설치할 때 전력선의 회로 구성의 변화 없이 설치가 가능하게 된다.In the present invention, for example, each signal input unit 121, 122, 123 is provided as a non-contact inductive coupler, according to the circuit configuration of the power line when installing the leakage current measuring device 100 according to the present invention on a three-phase four-wire power line Installation is possible without change.

전류 측정부는, 도 3에 도시된 바와 같이, 중성선에 설치되어 각각의 상으로부터 순차적으로 인가되는 주입 신호에 따라 중선선으로 흐르는 신호 전류의 크기와 위상을 측정한다. 본 발명에서는 전류 측정부가 CT(Current Transformer) 센서 형태로 마련되는 것을 예로 한다.As illustrated in FIG. 3, the current measuring unit measures the magnitude and phase of the signal current flowing through the neutral line according to the injection signal installed in the neutral line and sequentially applied from each phase. In the present invention, for example, the current measuring unit is provided in the form of a CT (Current Transformer) sensor.

제어부는 각각의 신호 입력부(121,122,123)가 각 상에 주입 신호를 순차적으로 입력하도록 제어한다. 그리고, 제어부는 전류 측정부에 의해 각각의 주입 신호에 따라 측정되는 신호 전류의 크기 및 위상을 전달받는다.The control unit controls each of the signal input units 121, 122, and 123 to sequentially input the injection signal to each phase. The control unit receives the magnitude and phase of the signal current measured according to each injection signal by the current measuring unit.

예를 들어, 제어부는 T상 신호 입력부(121)가 상술한 바와 같이 100Hz의 주입 신호를 T상에 입력하도록 제어한 후, T상 신호 입력부(121)의 주입 신호에 따라 중선선에 흐르는 신호 전류의 크기 및 위상을 전류 측정부로부터 전달받는다. 그리고, 제어부는 R상 신호 입력부(122)가 100Hz의 주입 신호를 R상에 입력하도록 제어한 후, R상 신호 입력부(122)의 주입 신호에 따라 중선선에 흐르는 신호 전류의 크기 및 위상을 전류 측정부로부터 전달받는다. 마찬가지로, 제어부는 S상 신호 입력부(123)가 상술한 바와 같이 100Hz의 주입 신호를 S상에 입력하도록 제어한 후, S상 신호 입력부(123)의 주입 신호에 따라 중선선에 흐르는 신호 전류의 크기 및 위상을 전류 측정부로부터 전달받는다. 여기서, T상, R상 및 S상으로의 주입 신호의 인가 순서에는 상술한 순서에 국한되지 않음은 물론이다.For example, the control unit controls the T-phase signal input unit 121 to input an injection signal of 100 Hz as described above to the T phase, and then a signal current flowing through the center line according to the injection signal of the T-phase signal input unit 121. The magnitude and phase of is received from the current measuring unit. The control unit controls the R phase signal input unit 122 to input a 100 Hz injection signal to the R phase, and then controls the magnitude and phase of the signal current flowing through the center line according to the injection signal of the R phase signal input unit 122. Received from the measurement unit. Similarly, the control unit controls the S-phase signal input unit 123 to input the 100 Hz injection signal as described above, and then, according to the injection signal of the S-phase signal input unit 123, the magnitude of the signal current flowing through the center line. And the phase is received from the current measuring unit. Here, of course, the order of applying the injection signals to the T-phase, R-phase and S-phase is not limited to the above-described order.

상기와 같이, 각 상에 대해 신호 전류의 크기 및 위상이 측정되면, 제어부는 각 상에 대해 측정된 신호 전류의 크기 및 위상에 기초하여, 각 상의 누설 임피던스 및 누설 전류를 산출한다.As described above, when the magnitude and phase of the signal current is measured for each phase, the controller calculates the leakage impedance and leakage current of each phase based on the magnitude and phase of the signal current measured for each phase.

보다 구체적으로 설명하면, 제어부는 전류 측정부에 의해 축정된 신호 전류의 크기 중 주입 신호의 위상과 동일한 위상에서의 크기를 추출하고, 추출된 크기와 주입 신호의 신호 전압을 이용하여 누설 임피던스를 산출한다. 여기서, 본 발명에 따른 신호 전압이 상술한 바와 같이 유도성 커플러로 마련되는 경우, 신호 전압은 유도성 커플러의 전압 유도 비율과 유도성 커플러로 인가되는 주입 신호의 전압에 따라 산출 가능하게 된다.In more detail, the controller extracts a magnitude at a phase equal to the phase of the injection signal among the magnitudes of the signal current accumulated by the current measuring unit, and calculates a leakage impedance using the extracted magnitude and the signal voltage of the injection signal. do. Here, when the signal voltage according to the present invention is provided as the inductive coupler as described above, the signal voltage can be calculated according to the voltage induction ratio of the inductive coupler and the voltage of the injection signal applied to the inductive coupler.

여기서, 각 상에서의 누설 임피던스는 [수학식 1]을 통해 산출 가능하다.Here, the leakage impedance of each phase can be calculated through [Equation 1].

[수학식 1][Equation 1]

Ri = Vsi/Isi R i = V si / I si

여기서, Ri는 상 i의 누설 임피던스이고, Vsi는 상 i의 신호 전압이고, Isi는 상 i에서 신호 전류의 크기 중 주입 신호의 위상과 동일한 위상에서의 크기이다.Where R i is the leakage impedance of phase i, V si is the signal voltage of phase i, and I si is the magnitude in phase equal to the phase of the injection signal of the magnitude of the signal current in phase i.

상기와 같이 각 상에서의 누설 임피던스가 산출되면, 제어부는 산출된 누설 임피던스와, 각 상에서의 구동 전압에 기초하여 각 상에서의 누설 전류를 산출하게 된다. 여기서, 각 상에 대한 누설 전류를 [수학식 2]를 통해 산출될 수 있다.When the leakage impedance of each phase is calculated as described above, the controller calculates the leakage current of each phase based on the calculated leakage impedance and the driving voltage of each phase. Here, the leakage current for each phase may be calculated through [Equation 2].

[수학식 2][Equation 2]

IGRi = Vi/Ri I GRi = V i / R i

여기서, IGRi는 상 i의 누설 전류이고, Vi는 상 i에서의 구동 전압이다.Where I GRi is the leakage current of phase i and V i is the drive voltage in phase i.

상기와 같은 구성에 따라, CT(Current Transformer) 센서와 같은 하나의 전류 측정부를 설치하고, 각 상에 특정 주파수의 주입 신호를 순차적으로 입력하는 것에 의해 각 상에서 발생하는 누설 전류를 측정할 수 있다.According to the configuration as described above, by installing one current measuring unit such as a CT (Current Transformer) sensor, and sequentially input the injection signal of a specific frequency to each phase, it is possible to measure the leakage current generated in each phase.

특히, 60Hz의 주전력에 대한 중선선 전류가 거의 0인 점을 이용하게 되는데, 전류 측정부의 최대 전류 요구사항을 낮출 수 있어, 낮은 전류 측정에도 유리하게 된다.In particular, the midline current for the main power of 60 Hz is used to almost zero, which can lower the maximum current requirement of the current measuring unit, which is advantageous for low current measurement.

보다 구체적으로 설명하면, 전기안전관리자 직무규정 고시(산업통산자원부 고시 제 2016-16호)에서는 절연저항을 측정할 수 없는 저압선로에 대해서 누설전류를 1mA 이하를 유지하도록 규정하고 있다. 그런데, 디지털 산업시대에서는 SMPS 또는 인버터를 사용하는 전자, 전기기기들이 많아서 대부분 저압선로에서 일반형의 누설전류계를 이용해서 측정하면 대부분 1mA를 초과하여 나오게 되는데, 이를 모두 불량한 선로로 판단하게 되는 문제점이 있다. 반면, 본 발명에서는 불량 판정하는 기준으로 누설 전류 Io(저항성누설전류Igr+용량성누설전류Igc)가 아닌 저항성 누설전류(Igr)를 측정하기 때문에 최상의 누설전류 관리가 가능하며 감전이나 화재사고를 방지가 가능하게 된다.More specifically, the electrical safety manager job regulation notice (Ministry of Trade, Industry and Energy Notice No. 2016-16) stipulates that leakage current should be kept below 1 mA for low voltage lines that cannot measure insulation resistance. However, in the digital industrial age, there are many electronic and electric devices that use SMPS or inverter, and most of them come out in excess of 1mA when measured by a general type leakage current meter in a low voltage line. . On the other hand, in the present invention, since the resistive leakage current (Igr) is measured instead of the leakage current I o (resistive leakage current Igr + capacitive leakage current Igc) as a criterion for defective determination, the best leakage current management is possible, and electric shock or fire accident is prevented. Becomes possible.

이하에서는, 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 3상 4선식 전력선의 누설 전류 측정방법에 대해 설명한다.Hereinafter, a leakage current measuring method of a three-phase four-wire power line according to the present invention will be described with reference to FIG. 5.

먼저, T 상에 주입 신호가 인가된다(S50). 여기서, 주입 신호는 상술한 바와 같이, 주전력의 주파수와 상이한 주파수, 예를 들어 100Hz의 주입 신호가 T상에 입력된다. 그런 다음, 중성선에서 주입 신호에 따른 신호 전류의 크기 및 위상이 측정된다(S51).First, an injection signal is applied on T (S50). Here, as described above, the injection signal of a frequency different from the frequency of the main power, for example, 100 Hz, is input to the T phase as described above. Then, the magnitude and phase of the signal current according to the injection signal in the neutral line is measured (S51).

마찬가지로, R상에 주입 신호가 인가된다(S52). 여기서, 주입 신호로는 100Hz의 주입 신호가 R상에 입력된다. 그런 다음, 중성선에서 주입 신호에 따른 신호 전류의 크기 및 위상이 측정된다(S53).Similarly, an injection signal is applied on R (S52). Here, an injection signal of 100 Hz is input to the R phase as the injection signal. Then, the magnitude and phase of the signal current according to the injection signal in the neutral line is measured (S53).

그리고, S상에 주입 신호가 인가된다(S54). 여기서, 주입 신호로는 주전력의 주파수와 상이한 주파수, 예를 들어 100Hz의 주입 신호가 S상에 입력된다. 그런 다음, 중성선에서 주입 신호에 따른 신호 전류의 크기 및 위상이 측정된다(S55).Then, an injection signal is applied to S phase (S54). Here, as the injection signal, an injection signal of a frequency different from the main power frequency, for example, 100 Hz, is input to the S phase. Then, the magnitude and phase of the signal current according to the injection signal in the neutral line is measured (S55).

상기와 같이, 각 상에 대한 신호 전류의 크기 및 위상이 측정되면, [수학식 1] 및 [수학식 2]를 통해, 각 상에 대한 누설 임피던스와 누설 전류가 측정된다(S56, S57).As described above, when the magnitude and phase of the signal current for each phase are measured, leakage impedance and leakage current for each phase are measured through [Equation 1] and [Equation 2] (S56 and S57).

전술한 실시예에서는 각각의 상에 주입 신호를 순차적으로 입력하고, 각 상에 대한 신호 전류의 크기 및 위상을 측정한 후, 각 상에 대한 누설 임피던스 및 누설 전류를 측정하는 것을 예로 하여 설명하였다. 이외에도, 하나의 상에 대해 주입 전류 인가, 신호 전류의 크기 및 위상 측정, 누설 임피던스 및 누설 전류를 산출한 후에, 다른 상에 대해 누설 임피던스 및 누설 전류의 측정 과정이 진행되도록 마련될 수 있음은 물론이다.In the above-described embodiment, the injection signals are sequentially input to each phase, the magnitude and the phase of the signal current for each phase are measured, and the leakage impedance and the leakage current for each phase are described as an example. In addition, after the injection current is applied to one phase, the magnitude and phase of the signal current, the leakage impedance and the leakage current are calculated, the leakage impedance and the leakage current may be measured for another phase. to be.

전술한 실시예에서는 신호 입력부(121,122,123)이 각 상에 설치되는 것을 예로 하여 설명하였으나, 하나의 신호 입력부를 이용하여 각각의 상에 순차적으로 주입 신호를 인가하도록 마련될 수 있음은 물론이다.In the above-described embodiment, the signal input units 121, 122, and 123 have been described as an example in which each phase is installed. However, the signal input units 121, 122, and 123 may be provided to sequentially apply injection signals to each phase using one signal input unit.

비록 본 발명의 몇몇 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.Although some embodiments of the invention have been shown and described, it will be apparent to those skilled in the art that modifications may be made to the embodiment without departing from the spirit or spirit of the invention. . It is intended that the scope of the invention be defined by the claims appended hereto and their equivalents.

100 : 누설 전류 측정장치 110 : 제어부
121 : T상 신호 입력부 122 : R상 신호 입력부
123 : S상 신호 입력부 130 : 전류 측정부
100: leakage current measuring device 110: control unit
121: T-phase signal input unit 122: R-phase signal input unit
123: S-phase signal input unit 130: current measuring unit

Claims (6)

3상 4선식 전력선의 누설 전류 측정장치에 있어서,
각 상으로 상기 전력선의 구동 주파수와 상이한 주파수의 주입 신호를 인가하는 신호 입력부와;
중성선에 설치되어 상기 주입 신호에 따라 상기 중성선으로 흐르는 신호 전류의 크기와 위상을 측정하는 전류 측정부와;
상기 신호 입력부가 상기 각 상에 상기 주입 신호를 순차적으로 입력하도록 제어하고, 상기 전류 측정부에 의해 각각의 상기 주입 신호에 따라 측정되는 상기 신호 전류의 크기 및 위상에 기초하여 상기 각 상의 누설 임피던스 및 누설 전류를 산출하는 제어부를 포함하며,
상기 제어부는
상기 전류 측정부에 의해 측정된 상기 신호 전류의 크기 중 상기 주입 신호의 위상과 동일한 위상에서의 크기와 상기 주입 신호의 신호 전압을 이용하여 상기 누설 임피던스를 산출하고,
상기 각 상의 상기 누설 전류는 상기 각 상에서의 상기 누설 임피던스와 상기 각 상에서의 구동 전압에 기초하여 산출되고,
상기 신호 입력부는 비접촉식의 유도성 커플러를 포함하고,
상기 주입 신호는 상기 유도성 커플러를 통해 상기 각 상에 인가되며,
상기 신호 전압은 상기 유도성 커플러의 전압 유도 비율과 상기 주입 신호의 전압에 기초하여 산출되는 것을 특징으로 하는 3상 4선식 전력선의 누설 전류 측정장치.
In the leakage current measuring device of a three-phase four-wire power line,
A signal input unit for applying an injection signal having a frequency different from a driving frequency of the power line to each phase;
A current measuring unit installed in a neutral wire and measuring a magnitude and phase of a signal current flowing to the neutral wire according to the injection signal;
And controlling the signal input unit to sequentially input the injection signal to each phase, and based on the magnitude and phase of the signal current measured according to each of the injection signals by the current measuring unit, A control unit for calculating a leakage current,
The control unit
The leakage impedance is calculated by using the magnitude of the signal current measured by the current measuring unit at the same phase as the phase of the injection signal and the signal voltage of the injection signal.
The leakage current of each phase is calculated based on the leakage impedance of each phase and the driving voltage of each phase,
The signal input unit includes a contactless inductive coupler,
The injection signal is applied to the phase through the inductive coupler,
And the signal voltage is calculated based on the voltage induction ratio of the inductive coupler and the voltage of the injection signal.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 각 상의 상기 누설 임피던스는 수학식 Ri = Vsi/Isi (Ri는 상 i의 상기 누설 임피던스이고, Vsi는 상 i의 상기 신호 전압이고, Isi는 상 i에서 상기 신호 전류의 크기 중 상기 주입 신호의 위상과 동일한 위상에서의 크기이다)에 의해 산출되며;
상기 각 상의 상기 누설 전류는 수학식 IGRi = Vi/Ri (여기서, 상기 IGRi는 상 i의 상기 누설 전류이고, Vi는 상 i에서의 상기 구동 전압이다)에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 3상 4선식 전력선의 누설 전류 측정장치.
The method of claim 1,
The leakage impedance of each phase is the formula R i = V si / I si (R i is the leakage impedance of phase i, V si is the signal voltage of phase i, and I si is the signal current of phase i Of magnitude in phase equal to the phase of the injection signal);
The leakage current of each phase is calculated by the formula I GRi = V i / R i (wherein I GRi is the leakage current of phase i and V i is the driving voltage in phase i). Leakage current measuring device for three-phase four-wire power lines.
3상 4선식 전력선의 누설 전류 측정방법에 있어서,
(a) 각 상에 상기 전력선의 구동 주파수와 상이한 주파수의 주입 신호가 순차적으로 입력되는 단계와;
(b) 상기 전력선의 중성선에 상기 주입 신호에 따라 흐르는 신호 전류의 크기 및 위상이 측정되는 단계와;
(c) 상기 각 상에 대해, 상기 (b) 단계에서 측정된 상기 신호 전류의 크기 중 상기 주입 신호의 위상과 동일한 위상에서의 크기와 상기 주입 신호의 신호 전압을 이용하여 누설 임피던스가 산출되는 단계와;
(d) 상기 각 상에 대해 산출된 상기 누설 임피던스와 상기 각 상에서의 구동 전압에 기초하여 상기 각 상에 대한 누설 전류가 산출되는 단계를 포함하고,
상기 (a) 단계에서 상기 주입 신호는 상기 각 상에 대해 비접촉식의 유도성 커플러를 통해 인가되며,
상기 (c) 단계에서 상기 신호 전압은 상기 유도성 커플러의 전압 유도 비율과 상기 주입 신호의 전압에 기초하여 산출되는 것을 특징으로 하는 3상 4선식 전력선의 누설 전류 측정방법.
In the leakage current measurement method of a three-phase four-wire power line,
(a) sequentially inputting an injection signal having a frequency different from a driving frequency of the power line on each phase;
(b) measuring the magnitude and phase of a signal current flowing in response to the injection signal on a neutral line of the power line;
(c) for each phase, a leakage impedance is calculated using the magnitude of the signal current measured in the step (b) at the same phase as the phase of the injection signal and the signal voltage of the injection signal; Wow;
(d) calculating a leakage current for each phase based on the leakage impedance calculated for each phase and the driving voltage of each phase,
In the step (a) the injection signal is applied via a non-contact inductive coupler for each phase,
In the step (c), the signal voltage is calculated based on the voltage induction ratio of the inductive coupler and the voltage of the injection signal, the leakage current measurement method of a three-phase four-wire power line.
삭제delete 제4항에 있어서,
상기 (c) 단계에서 상기 각 상의 상기 누설 임피던스는 수학식 Ri = Vsi/Isi (Ri는 상 i의 상기 누설 임피던스이고, Vsi는 상 i의 상기 신호 전압이고, Isi는 상 i에서 상기 신호 전류의 크기 중 상기 주입 신호의 위상과 동일한 위상에서의 크기이다)에 의해 산출되며;
상기 (d) 단계에서 상기 각 상의 상기 누설 전류는 수학식 IGRi = Vi/Ri (여기서, 상기 IGRi는 상 i의 상기 누설 전류이고, Vi는 상 i에서의 상기 구동 전압이다)에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 3상 4선식 전력선의 누설 전류 측정방법.
The method of claim 4, wherein
In the step (c), the leakage impedance of each phase is R i = V si / I si (R i is the leakage impedance of phase i, V si is the signal voltage of phase i, and I si is phase is the magnitude in phase equal to the phase of the injection signal among the magnitudes of the signal current;
In step (d), the leakage current of each phase is represented by the formula I GRi = V i / R i (wherein I GRi is the leakage current of phase i and V i is the driving voltage in phase i). Leakage current measuring method of a three-phase four-wire power line characterized in that calculated by.
KR1020170115674A 2017-09-11 2017-09-11 Apparatus and method for measuring leakage current of three-phase four-wire type power line KR101989459B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170115674A KR101989459B1 (en) 2017-09-11 2017-09-11 Apparatus and method for measuring leakage current of three-phase four-wire type power line

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170115674A KR101989459B1 (en) 2017-09-11 2017-09-11 Apparatus and method for measuring leakage current of three-phase four-wire type power line

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190028862A KR20190028862A (en) 2019-03-20
KR101989459B1 true KR101989459B1 (en) 2019-09-30

Family

ID=66036395

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170115674A KR101989459B1 (en) 2017-09-11 2017-09-11 Apparatus and method for measuring leakage current of three-phase four-wire type power line

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101989459B1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USD1015200S1 (en) * 2019-06-13 2024-02-20 Woojin Plastic Co., Ltd. Belt strap adjuster
USD1021686S1 (en) * 2019-06-18 2024-04-09 Woojin Plastic Co., Ltd. Belt strap adjuster

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008164374A (en) * 2006-12-27 2008-07-17 Sbc Co Ltd Device and method for measuring leakage current
KR101504975B1 (en) * 2013-10-02 2015-03-30 주식회사 포스코 Apparatus for measuring leakage current and method for operating the same

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008164374A (en) * 2006-12-27 2008-07-17 Sbc Co Ltd Device and method for measuring leakage current
KR101504975B1 (en) * 2013-10-02 2015-03-30 주식회사 포스코 Apparatus for measuring leakage current and method for operating the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190028862A (en) 2019-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100876651B1 (en) Method of leakage current break and measurement leakage current use phase calculation
RU2416804C2 (en) Device and method for definition of ground short circuit
EP1278284B1 (en) Cable voltage drop compensation in an electric power supply system
Bridger High-resistance grounding
US11009539B2 (en) Device and method for insulation monitoring including identification of a faulty outer conductor in a three-phase ungrounded power supply system
KR101989459B1 (en) Apparatus and method for measuring leakage current of three-phase four-wire type power line
KR101986221B1 (en) 3-phase 4-wire electrical installation hot-line insulation resistance measurement method and device
CN105738677B (en) A kind of power network capacitive earth current detection method
Paul et al. A novel method of measuring inherent power system charging current
Ludwinek et al. Experimental analysis of assessing of the tripping effectiveness of miniature circuit breakers in an electrical installation fed from a synchronous generator set
CN107688136A (en) A kind of extra-high voltage long distance transmission line earth point judges and localization method
CN110703146A (en) Excitation surge current measuring instrument
JP5679480B2 (en) Indirect AC megger measuring instrument and insulation resistance measuring method
JP2009229211A (en) Leakage current measuring device and its measuring method
CN107132387B (en) Signal source device
JP5428030B1 (en) Insulation monitoring device
CN207051354U (en) A kind of signal source device
JP7199651B2 (en) Detection device, method and program
KR20050048407A (en) Apparatus for measuring earth resistance
KR101336860B1 (en) Detecting apparatus for fault location of power line
CN207798991U (en) A kind of voltage transformer multipoint earthing detection device
CN107831368A (en) A kind of distribution transformer earthing impedance measurement device and method
KR102220329B1 (en) Apparatus for measuring leakage current in low voltage electric power lines and method thereof
JP2010060329A (en) Apparatus and method for measuring leakage current of electrical path and electric instrument
KR20160121642A (en) Method and apparatus for insulation condition of inverter-fed motor

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant