KR102382426B1 - 접지저항 측정 장치 - Google Patents

Abstract

접지저항 측정 장치가 개시된다. 접지저항 측정 장치는, 설비와 커먼 그라운드(Common Ground) 사이에서 설비의 접지 저항을 측정하는 측정부, 설비와 유선을 통해 시리얼(Serial) 통신을 수행하는 통신부 및 설비로부터 전원을 공급받고, 공급받은 전원을 접지저항 측정 장치의 구동 전원으로 제공하는 전원부를 포함한다.

Description

접지저항 측정 장치{Apparatus for earth resistance measurement}

본 발명은 접지저항 측정 장치에 관한 것이다.

접지 시스템은, 최근 신재생에너지, 스마트그리드 등이 혼재된 전원 환경이 도입됨에 따라, 인체의 감전사고 예방에 주안점을, 인체의 보호는 물론, 전기전자 설비의 결함으로 인한 설비 유지보수 비용 및 발전량 손실 등의 피해를 최소화하여 발전 시스템의 효율적인 안전을 위하는 것이다.

한편, 접지 시스템은 다양한 분야에 적용되고 있는데, 특히 반도체 제조 분야에서 안전 뿐만 아니라 반도체 생산품이 손상되지 않도록 보호하는 역할을 수행하고 있다. 또한, 접지 시스템은 정전기 혹은 사고 전류로 인한 손상 가능성을 감소시켜 반도체 산업 내 필수 시스템으로 자리 잡고 있는 추세이다. 또한, 접지 시스템은 접지 저항을 실시간으로 측정하여 반도체 제조 설비의 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 더 나아가 정전기 발생 이력과 원인 분석으로부터 이상 발생 원인을 도출하게 하여 제조공정이 개선되게 함으로써, 신뢰성 향상, 품질 향상 및 생산 효율 증대가 이루어질 수 있다.

이와 같은 접지 시스템을 이용한 접지 모니터링은 반도체 제조 현장에서 수요가 급증하고 있으며, 현재 반도체 장비에 접지 시스템을 도입하는 것은 필수로 자리매김하고 있다.

하지만, 기존에 도입된 접지 시스템은 노화 및 환경적 요인(수분, 염분, 온도 등)으로 효율적인 접지효과를 기대하기 어려운 상황이고, 급작스러운 전기적 문제가 간헐적으로 발생하는 경우가 증가하고 있고, 접지 불량 문제는 반도체 불량으로 직결되어 치명적이다. 이에, 상시 접지 상태 및 전류 관련 상태를 모니터링 하는 장치의 수요는 급증하고 있다.

그리고, 반도체 제조 설비에 적합한 접지 저항 측정기는 기존에 존재하지 않았다. 즉, 위와 같이 반도체 산업에서의 접지 저항 측정기의 중요성은 점차 증가하고 있으나, 시장에 존재하는 접지 저항 측정기는 빌딩 등에 적합한 장치로서, 반도체 장비에 적용하기 어려운 문제가 있다.

그리고, 현재 반도체 산업에서는 약 연 1회 정도 접지 시스템의 검사가 이루어지는데, 접지 시스템의 이상이 발생했을 시, 그 즉시 알 수가 없으므로, 관련 수요는 점차 확대될 것으로 예상된다.

대한민국등록특허공보 제10-0584185호(2006.05.22)

본 발명은 반도체 제조 설비의 접지 저항을 실시간으로 측정하는 접지저항 측정 장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 접지저항 측정 장치가 개시된다.

본 발명의 실시예에 따른 접지저항 측정 장치는, 설비와 커먼 그라운드(Common Ground) 사이에서 상기 설비의 접지 저항을 측정하는 측정부, 상기 설비와 유선을 통해 시리얼(Serial) 통신을 수행하는 통신부 및 상기 설비로부터 전원을 공급받고, 상기 공급받은 전원을 상기 접지저항 측정 장치의 구동 전원으로 제공하는 전원부를 포함한다.

상기 측정부는 상기 설비와 상기 커먼 그라운드 사이의 전압 또는 전류를 측정하여 상기 접지 저항을 산출한다.

상기 측정부는 제1 설비 및 제2 설비의 접지 저항을 동시에 측정하되, 상기 제1 설비 및 상기 제2 설비의 저항 차이를 이용하여 상기 제1 설비 및 상기 제2 설비의 접지 저항을 산출한다.

상기 측정부가 측정한 접지저항 측정 정보는 상기 통신부를 통해 상기 설비로 전송되고, 상기 전송된 접지저항 측정 정보는 상기 설비의 모니터 장치를 통해 출력된다.

상기 측정부는 측정된 접지 저항이 미리 설정된 제한값을 초과하는 경우, 알람 신호를 상기 설비로 전송하고, 상기 전송된 알람 신호는 상기 모니터 장치를 통해 출력한다.

본 발명의 실시예에 따른 접지저항 측정 장치는, 반도체 제조 설비의 접지 저항을 실시간으로 측정함으로써, 반도체 제조 설비의 신뢰성을 향상시키고, 반도체 생산 불량 및 안전사고를 예방할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 접지저항 측정 장치가 측정 대상 설비에 연결된 것을 개략적으로 예시하여 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 접지저항 측정 장치의 구성을 개략적으로 예시하여 나타낸 도면.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 접지저항 측정 장치의 외관을 예시하여 나타낸 도면.

본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

이하, 본 발명의 다양한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상술하겠다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 접지저항 측정 장치가 측정 대상 설비에 연결된 것을 개략적으로 예시하여 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 접지저항 측정 장치의 구성을 개략적으로 예시하여 나타낸 도면이고, 도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 접지저항 측정 장치의 외관을 예시하여 나타낸 도면이다. 이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 접지저항 측정 장치에 대하여 설명하기로 한다.

우선, 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 접지저항 측정 장치(100)는, 제1 설비(10) 및 제2 설비(20)의 접지에 연결되어 제1 설비(10) 및 제2 설비(20)의 접지 저항을 측정한다.

이때, 접지저항 측정 장치(100), 제1 설비(10) 및 제2 설비(20)는 모두 커먼 그라운드(Common Ground)(30)에 접지가 연결될 수 있다. 여기서, 커먼 그라운드는 설비(10, 20)의 주 전원의 접지전압으로서, 220V일 수 있다.

그리고, 접지저항 측정 장치(100)는 제1 설비(10)와 커먼 그라운드(30) 사이 및 제2 설비(20)와 커먼 그라운드(30) 사이의 전압 및/또는 전류를 측정하고, 측정된 전압 또는 전류값으로부터 제1 설비(10) 및 제2 설비(20)의 접지 저항을 측정할 수 있다.

한편, 접지저항 측정 장치(100)는 설비(10, 20)와 시리얼(Serial) 통신 방식으로 유선통신연결되며, 설비(10, 20)로부터 구동 전원을 공급받는다. 예를 들어, 시리얼 통신 방식은 100m 이상 통신이 가능한 RS-485일 수 있고, 공급되는 구동 전원은 DC 5V일 수 있다.

그래서, 본 발명의 실시예에 따른 접지저항 측정 장치(100)는, 설비(10, 20)로부터 구동 전원을 공급받아 동작하며, 접지저항 측정 정보를 시리얼 통신을 통해 설비(10, 20)로 전송할 수 있다. 이때, 설비(10, 20)로 전송된 접지저항 측정 정보는 설비(10, 20)의 모니터 장치(11, 21)를 통해 출력되어 사용자에게 제공될 수 있다.

다음으로, 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 접지저항 측정 장치(100)는, 측정부(110), 통신부(120) 및 전원부(130)를 포함하여 구성될 수 있다.

측정부(110)는 설비(10, 20)와 커먼 그라운드(30) 사이에 연결되어, 설비(10, 20)의 접지 저항을 측정한다.

예를 들어, 측정부(110)는 제1 설비(10)와 커먼 그라운드(30) 사이의 전압 또는 전류를 측정하여 제1 설비(10)의 접지 저항을 산출하고, 제2 설비(20)와 커먼 그라운드(30) 사이의 전압 또는 전류를 측정하여 제2 설비(20)의 접지 저항을 산출할 수 있다. 측정부(110)는 최대 100Ω까지 0.1Ω단위로 측정하도록 구현될 수 있다.

다른 실시예에 따르면, 측정부(110)는 2대의 설비의 저항 차이 즉, 제1 설비(10)와 제2 설비(20)의 저항 차이를 이용하여 설비(10, 20)의 접지 저항을 측정할 수 있다.

예를 들어, 측정부(110)는 미리 설정된 제1 설비(10) 및 제2 설비(20)의 저항 차이값이 측정된 저항 차이값과 차이가 발생하는 경우, 발생한 차이를 접지 저항으로 산출할 수 있다.

측정부(110)는 실시간으로 설비(10, 20)의 접지 저항을 측정하여 모니터링하고, 측정된 접지 저항이 미리 설정된 제한값을 초과하는 경우, 통신부(120)를 통해 알람 신호를 설비(10, 20)로 전송한다. 예를 들어, 접지 저항의 정상 범위는 0 ~ 10Ω이 될 수 있다.

여기서, 전송된 알람 신호는 설비(10, 20)의 모니터 장치(11, 21)에 표시될 수 있다. 예를 들어, 모니터 장치(11, 21)는 알람 신호의 수신에 따라 제한값이 초과된 접지 저항값이 부각되도록 표시할 수 있다.

물론, 구현하기에 따라 모니터 장치(11, 21)는 알람 소리를 출력하는 소리출력장치를 구비할 수 있으며, 알람 신호가 수신되면, 소리출력장치를 통해 알람 소리를 출력할 수 있다.

예를 들어, 도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 접지저항 측정 장치(100)의 측정부(110)는 측정 케이블(150)을 통해 설비(10, 20)의 접지단자 및 커먼 그라운드(30)에 연결될 수 있다. 이때, 측정부(110)와 측정 케이블(150)의 배선 용이성을 위하여, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같은 접속기구(151)가 사용될 수 있다.

한편, 측정부(110)는 실시간 측정된 접지저항 측정 정보를 별도의 저장부(미도시)에 누적 저장하여 데이터베이스화할 수 있다.

예를 들어, 저장부에는, 장기간(1년 이상)의 접지저항 측정 정보가 저장될 수 있으며, 이를 이용하여, 측정부(110)는 이상 발생 이력, 시간 대 저항 그래프를 통한 저항변화 추이 등을 모니터 장치(11, 21)로 출력하여 사용자에게 제공할 수 있다.

통신부(120)는 유선을 통해 설비(10, 20)와 시리얼 통신을 수행한다. 즉, 통신부(120)는 설비(10, 20)의 모니터 장치(11, 21)와 유선통신연결되어 접지저항 측정 정보를 모니터 장치(11, 21)로 전송할 수 있다.

예를 들어, 통신부(120)는 RS-485 방식의 시리얼 통신 모듈을 포함할 수 있다. 그리고, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 접지저항 측정 장치(100)의 통신부(120)는 통신 케이블(160)을 통해 설비(10, 20)의 모니터 장치(11, 21)와 통신연결될 수 있다.

전원부(130)는 설비(10, 20)로부터 구동 전원을 공급받고, 공급된 구동 전원을 접지저항 측정 장치(100)가 동작하도록 접지저항 측정 장치(100)의 각 구성에 제공한다.

예를 들어, 전원부(130)는 DC 5V의 구동 전원을 설비(10, 20)로부터 공급받을 수 있다.

상기한 본 발명의 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

10: 제1 설비
11: 제1 모니터 장치
20: 제2 설비
21: 제2 모니터 장치
30: 커먼 그라운드(Common Ground)
100: 접지저항 측정 장치
110: 측정부
120: 통신부
130: 전원부

Claims (5)

1. 접지저항 측정 장치에 있어서,
   제1 설비 및 제2 설비와 커먼 그라운드(Common Ground) 사이에서 상기 제1 설비 및 상기 제2 설비의 접지 저항을 측정하는 측정부;
   상기 제1 설비 및 상기 제2 설비와 유선을 통해 시리얼(Serial) 통신을 수행하는 통신부; 및
   상기 제1 설비 및 상기 제2 설비로부터 전원을 공급받고, 상기 공급받은 전원을 상기 접지저항 측정 장치의 구동 전원으로 제공하는 전원부를 포함하되,
   상기 측정부는,
   상기 제1 설비와 상기 커먼 그라운드 사이의 전압 또는 전류를 측정하여 상기 제1 설비의 접지 저항을 산출하고, 상기 제2 설비와 상기 커먼 그라운드 사이의 전압 또는 전류를 측정하여 상기 제2 설비의 접지 저항을 산출하거나,
   상기 제1 설비 및 상기 제2 설비의 저항 차이를 이용하여 상기 제1 설비 및 상기 제2 설비의 접지 저항을 동시에 산출하는 것을 특징으로 하는 접지저항 측정 장치.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 측정부가 측정한 접지저항 측정 정보는 상기 통신부를 통해 상기 제1 설비 및 상기 제2 설비로 전송되고,
   상기 전송된 접지저항 측정 정보는 상기 제1 설비 및 상기 제2 설비의 모니터 장치를 통해 출력되는 것을 특징으로 하는 접지저항 측정 장치.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 측정부는 측정된 접지 저항이 미리 설정된 제한값을 초과하는 경우, 알람 신호를 상기 제1 설비 및 상기 제2 설비로 전송하고,
   상기 전송된 알람 신호는 상기 모니터 장치를 통해 출력되는 것을 특징으로 하는 접지저항 측정 장치.
   

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