KR102495186B1 - Electrical apparatus and method for measuring leakage state of each concent multiply connected to source - Google Patents
Electrical apparatus and method for measuring leakage state of each concent multiply connected to source Download PDFInfo
- Publication number
- KR102495186B1 KR102495186B1 KR1020220103805A KR20220103805A KR102495186B1 KR 102495186 B1 KR102495186 B1 KR 102495186B1 KR 1020220103805 A KR1020220103805 A KR 1020220103805A KR 20220103805 A KR20220103805 A KR 20220103805A KR 102495186 B1 KR102495186 B1 KR 102495186B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- current
- leakage
- insulation
- ground
- measuring
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 13
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims abstract description 67
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 23
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims description 19
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 6
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000002950 deficient Effects 0.000 claims description 2
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 abstract description 7
- 206010014357 Electric shock Diseases 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 5
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 2
- 206010000369 Accident Diseases 0.000 description 1
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
- G01R31/52—Testing for short-circuits, leakage current or ground faults
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
- G01R1/30—Structural combination of electric measuring instruments with basic electronic circuits, e.g. with amplifier
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R15/00—Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
- G01R15/14—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
- G01R15/18—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using inductive devices, e.g. transformers
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R15/00—Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
- G01R15/14—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
- G01R15/18—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using inductive devices, e.g. transformers
- G01R15/183—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using inductive devices, e.g. transformers using transformers with a magnetic core
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R15/00—Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
- G01R15/14—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
- G01R15/20—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using galvano-magnetic devices, e.g. Hall-effect devices, i.e. measuring a magnetic field via the interaction between a current and a magnetic field, e.g. magneto resistive or Hall effect devices
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R15/00—Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
- G01R15/14—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
- G01R15/20—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using galvano-magnetic devices, e.g. Hall-effect devices, i.e. measuring a magnetic field via the interaction between a current and a magnetic field, e.g. magneto resistive or Hall effect devices
- G01R15/202—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using galvano-magnetic devices, e.g. Hall-effect devices, i.e. measuring a magnetic field via the interaction between a current and a magnetic field, e.g. magneto resistive or Hall effect devices using Hall-effect devices
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
- G01R19/145—Indicating the presence of current or voltage
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
- G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
- G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
- G01R19/16528—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values using digital techniques or performing arithmetic operations
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/12—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
- G01R31/56—Testing of electric apparatus
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B21/00—Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
- G08B21/18—Status alarms
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B21/00—Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
- G08B21/18—Status alarms
- G08B21/185—Electrical failure alarms
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
- Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 다수의 콘센트에 연결된 부하의 누설상태를 측정하는 전기장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 접지 절연된 전원으로부터 분기된 다수의 콘센트에 연결된 부하의 접지 절연 상태를 콘센트 별로 독립적으로 진단하고 이상 상태 발생시 경고 등을 통하여 감전 및 화재로부터 보호받기 위한 전기장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an electric device and method for measuring the leakage state of a load connected to a plurality of outlets, and more particularly, to an electrical device and method for measuring the ground insulation state of a load connected to a plurality of outlets branched from a ground-insulated power supply independently for each outlet. It relates to an electrical device and method for diagnosing and providing protection from electric shock and fire through warning in case of an abnormality.
특히 본 발명은 다수의 콘센트 중 특정 콘센트의 부하 절연 상태를 판단하여 알려주므로 빠른 조치가 가능한 콘센트를 제공함에 있다.In particular, an object of the present invention is to provide an outlet capable of quick action by determining and notifying the load insulation state of a specific outlet among a plurality of outlets.
전원장치는 소정의 전기장치나 설비에 전력을 공급하는 장치이다.A power supply is a device that supplies power to a predetermined electrical device or facility.
우리나라는 한국전력공사에서 제공하는 전원은 통상 3상4선식으로, 통상적으로 최종단에서의 선간전압은 380V이고, 선과 중성선 사이 전압은 220V로서 220V를 사용하는 일반 가정에는 3상 중 하나의 선과 중성선을 사용하는데 이때 중성선은 보통 대지와 동일한 전위를 가지도록 하고 있다.In Korea, the power provided by Korea Electric Power Corporation is usually a 3-phase 4-wire type, and the line-to-line voltage at the final stage is usually 380V, and the voltage between the line and the neutral line is 220V. In this case, the neutral wire is usually made to have the same potential as the ground.
전기장치는 안전성을 위해 접지되어 누전이 발생하였을 때 장치를 보호하고 누전에 의해 발생될 수 있는 위험을 제거하고 있다. Electrical devices are grounded for safety to protect the device when a short circuit occurs and to eliminate the risk that may be caused by a short circuit.
또한 통상의 전원장치에는 상기한 바와 같은 누전이나 전원공급 계통상의 발생되는 문제에 의해 발생될 수 있는 감전이나 화재의 발생을 방지하기 위한 다양한 기술이 개발되고 있으며, 그 예로 특허문헌 1 내지 4가 있다.In addition, various technologies have been developed for preventing the occurrence of electric shock or fire, which may be caused by a short circuit or a problem in a power supply system, as described above in a conventional power supply device, and examples thereof include
특허문헌 1은 절연된 부하에 공급되는 입력 전원을 감지하여 절연된 전기기기의 고장 발생 시 누전에 의한 감전이나 화재를 감지하여 알리는 전기장치로서, 입력 전원 각각에 직렬로 제1 및 제2선택스위치를 통하여 제1 및 제2분배저항과, 제1 및 제2분배저항에서 분배된 전압을 측정하는 제1 및 제2절연증폭기와, 제1 및 제2 절연증폭기에서 검출된 전압과 기준전압생성기를 각각 비교하는 제1 및 제2 비교기와, 제1 및 제2비교기의 결과를 합산하는 합산기와, 합산기의 결과를 출력하는 출력스위치를 포함하는 전기장치이고,
특허문헌 2는 복수의 전지로 구성되는 전지 유닛을 구비한 전원 장치의 누전 검출 회로에 있어서, 전지 유닛의 양 전극에 접속되어, 양 전극간의 전위차에 따른 기준 전압을 발생하는 기준점을 갖는 제1 전류 경로와, 전지 유닛의 양 전극에 접속되어, 전위가 서로 다른 3점을 갖고, 3점 중, 중점이 절연 저항을 통해 접지에 접속된 제2 전류 경로와, 제2 전류 경로의 중점을 사이에 두고 있는 2점의 각각으로부터 한쪽 입력단으로 전압을 인가받음과 함께, 제1 전류 경로의 기준점으로부터 다른쪽 입력단으로 기준 전압을 인가받는 제1 및 제2 비교기와, 제1 및 제2 비교기의 출력에 기초하여 누전 발생을 검출하는 검출 회로를 포함하는 전원 장치의 누전 검출 회로이고,Patent Document 2 discloses a first current having a reference point connected to both electrodes of the battery unit and generating a reference voltage according to a potential difference between the two electrodes in a leakage detection circuit of a power supply device having a battery unit composed of a plurality of batteries. path, and a second current path connected to both electrodes of the battery unit, having three points having different potentials, and a middle point of the three points connected to ground through an insulation resistance, and a midpoint of the second current path The first and second comparators receiving the voltage applied from each of the two points placed to one input terminal and the reference voltage applied from the reference point of the first current path to the other input terminal, and to the output of the first and second comparators An earth leakage detection circuit of a power supply device including a detection circuit for detecting occurrence of an earth leakage based on the
특허문헌 3은 제1 영상변류기의 출력단이 연결되는 입력포트, 제1 차단기의 입력단이 연결되는 출력포트, 제1 랜포트 및 제2랜포트를 포함하는 제1 판단기; 제2 영상변류기의 출력단이 연결되는 입력포트, 제2 차단기의 입력단이 연결되는 출력포트, 제1 랜포트 및 제2랜포트를 포함하는 제2 판단기; 및 어느 한 랜케이블에 의하여 제1 판단기의 제1 랜포트와 연결되는 메인유닛을 포함하되, 제1 판단기의 제2 랜포트와 제2 판단기의 제1 랜포트 사이가 다른 랜케이블에 의하여 연결되고, 제1 판단기 및 제2 판단기 각각은 입력포트로 입력된 신호를 분석해서 누전으로 판단하면 출력포트로 차단신호를 출력하며, 메인유닛은 제1 판단기 및 제2 판단기의 상태를 모니터링하는 누전 차단 시스템이며,Patent Document 3 includes an input port to which an output terminal of a first phase current transformer is connected, an output port to which an input terminal of a first circuit breaker is connected, a first determiner including a first LAN port and a second LAN port; a second determiner including an input port to which the output terminal of the second phase current transformer is connected, an output port to which the input terminal of the second circuit breaker is connected, a first LAN port, and a second LAN port; and a main unit connected to the first LAN port of the first determiner by any one LAN cable, wherein the second LAN port of the first determiner and the first LAN port of the second determiner are connected to different LAN cables. connected by, and each of the first judger and the second judger analyzes the signal input to the input port and outputs a cut-off signal to the output port when it is determined that there is a leakage, and the main unit is the first judger and the second judger It is an earth leakage blocking system that monitors the status,
특허문헌 4는 대지로부터 절연된 둘 이상의 전력선, 및 둘 이상의 전력선의 전압 사이의 전위를 갖는 제1 중성점 중 적어도 하나 이상에 전기적으로 연결되는 일단과, 대지에 전기적으로 연결되는 타단을 구비하는 하나 이상의 고장검출기를 포함하고, 고장검출기 각각은, 대지로 흐르는 누설전류를 소정의 위험전류 이하로 제한하고, 누설전류를 검출하는 전류 검출부를 포함하고, 하나 이상의 고장검출기 중 전력선에 전기적으로 연결되는 고장검출기는, 고장검출기를 흐르는 전류가 대지로부터 유출 또는 유입되는 방향 중 어느 한 방향으로 흐르도록 구성되어, 정상상태에서 고장검출기를 흐르는 전류가 차단되도록 전류 경로를 단방향으로 제한하는 단방향 전류부를 포함하고, 고장검출기는, 둘 이상의 전력선 또는 제1 중성점에서 대지로 흐르는 누설전류에 대하여 전류 경로를 형성하여 누설전류를 검출하는 감전 및 화재방지 장치이다.Patent Document 4 discloses at least one end electrically connected to at least one of two or more power lines insulated from the ground and a first neutral point having a potential between the voltages of the two or more power lines, and having one end electrically connected to the ground. A fault detector including a fault detector, each of the fault detectors including a current detector for limiting a leakage current flowing to the ground to a predetermined dangerous current or less and detecting the leakage current, and among one or more fault detectors, a fault detector electrically connected to a power line is configured so that the current flowing through the fault detector flows in one direction of outflow or inflow from the ground, and includes a one-way current unit that restricts the current path in one direction so that the current flowing through the fault detector is cut off in a normal state, The detector is an electric shock and fire prevention device that detects leakage current by forming a current path for leakage current flowing from two or more power lines or a first neutral point to the ground.
이와 같이 대부분의 감전 사고와 화재 사고는 접지와 전원 사이에 나타나는 현상으로 이를 차단하기 위해 전원과 접지를 분리하여 전원을 공급하는 방식을 채택한다.In this way, most electric shock accidents and fire accidents occur between ground and power, and in order to block this, a method of supplying power by separating power and ground is adopted.
하지만 이러한 경우, 즉 전원과 접지가 절연되어 있다 하더라도 만약 전원과 접지간 절연내력이 저하하면 동일한 현상 즉 누설전류로 인하여 화재나 감전의 위험성이 존재한다.However, in this case, that is, even if the power source and the ground are insulated, if the dielectric strength between the power source and the ground is lowered, there is a risk of fire or electric shock due to the same phenomenon, that is, leakage current.
또한 특허문헌 1은 다수의 콘센트가 접지 절연된 전원에 공통으로 연결되어 있는 경우, 절연 문제가 있는 부하의 콘센트를 특정하기가 용이하지 않으며 부하 전체를 점검해야 하는 문제점이 있다.In addition,
한편 전기장치 중에는 절연이나 안전성 등의 문제로 인해 중성선이 접지와 연결되지 않아야 하는 전기장비가 있으며, 이를 위하여 계통전원과 전기 장비 사이에 전기적으로 절연된(Galvanic Isolation) 전원설비를 구비하고 있다.On the other hand, among electrical devices, there is electrical equipment in which the neutral wire should not be connected to the ground due to problems such as insulation or safety.
이러한 절연된 전기장치에는 전원설비로부터 공급되는 전원선과 별도로 대지간 접지단자가 구성되며 접지단자는 전원선으로 부터 플로팅 되어 있으며, 이러한 절연된 전기장치는 기기기의 수명 열화 또는 침수에 따른 누전으로 인한 감전과 화재를 방지할 수 있으나 이에 대한 방지 기술이 없다.In this insulated electric device, a ground terminal is configured separately from the power line supplied from the power facility, and the ground terminal is floated from the power line. Electric shock and fire can be prevented, but there is no prevention technology for them.
특히 플로팅되어 있는 접지와 전원선을 모니터링하지 못함에 따라 전기장치의 절연상태를 파악할 수 없는 문제가 있다.In particular, there is a problem in that the insulation state of the electric device cannot be determined because the floating ground and power line cannot be monitored.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 접지분리된 전원에 다수의 콘센트가 연결되어 있을 때 각 콘센트에 연결된 부하의 접지-전원간 절연 상태를 콘센트 별로 진단하므로 접지 절연 파괴로 인한 감전 또는 화재의 위험에 대해 빠르게 대응할 수 있도록 접지 절연된 전원에서 분기된 다수의 콘센트에 연결된 부하의 누설상태를 측정하는 전기장치 및 그 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, and when a plurality of outlets are connected to a ground-separated power source, ground insulation is destroyed by diagnosing the insulation state between the ground and power source of the load connected to each outlet for each outlet. Its object is to provide an electrical device and method for measuring the leakage state of a load connected to a plurality of outlets branched off from a ground-insulated power source so as to quickly respond to the risk of electric shock or fire due to
이에 대해 개별 콘센트에서 각 콘센트에 연결된 부하의 절연상태를 파악할 수 있다면 고장 위치를 용이하게 발견하고 수정하는 시간을 단축하므로 비용과 재원을 줄일 수 있는 효과를 가진다. On the other hand, if the insulation state of the load connected to each outlet can be grasped from the individual outlet, the time for easily finding and correcting the fault location is shortened, thereby reducing cost and financial resources.
상기와 같은 목적을 해결하기 위한 본 발명에 따른 접지 절연된 전원에서 분기된 다수의 콘센트에 연결된 부하의 누설상태를 측정하는 전기장치에 있어서, 개별누설측정장치(400)을 포함하며, 개별누설측정장치(400)은 두개의 전원선에 공통으로 적용되어 두전원선에 흐르는 전류차를 측정하는 철심방식 또는 페라이트 방식 또는 HCT 방식의 전류측정수단(420); 각 전압을 측정하는 전압측정수단(430); 각 전압측정수단을 시차를 두고 교번하여 동작하며 한 주기 이상의 동작시간을 가지는 점검스위치(431, 434); 측정저항(432, 435)으로부터 전압을 측정하는 절연증폭기(433, 436); 전류측정수단(420)에 직접 연결되어 전류를 전압으로 변환하여 부하의 접지-전원간 절연상태를 판단하는 마이크로프로세서(450)로 출력을 보내는 연산증폭기(421); 연산증폭기(421)와 절연증폭기(433, 436)의 출력을 ADC(Analog-Digital Converter)변환하고 내부 연산을 통하여 연결된 부하의 접지-전원간 절연상태를 판단하는 마이크로프로세서(450); 절연상태의 결과를 외부에 알리는 표시처리부(460);를 포함하며, 상기 마이크로프로세서(450)는 측정된 전압(451)과 기준신호 발생기(453)로부터 수학식 1인 을 적용하여 측정저항(432, 435)을 흐르는 제1누설전류(IR.LK) 및 측정된 전류(452)와 기준신호 발생기(453)로부터 수학식 2인 를 적용하여 전류측정수단(420)을 흐르는 제2누설전류(ICT.LK)를 연산하고, 상기 제1누설전류(IR.LK)와 상기 제2누설전류(ICT.LK)의 차를 연산하여 차분전류값(IDET)을 얻는 것과 상기 차분전류값(IDET)의 절대치 크기가 정해진 미소전류(△I)값과 비교하여, 미소전류(△I)보다 작으면 절연상태 양호로 판정하고, 미소전류(△I)보다 크면 절연상태 불량으로 판정하는 것을 특징으로 하는 접지 절연된 전원에서 분기된 다수의 콘센트에 연결된 부하의 누설상태를 측정하는 전기장치를 포함한다.
상기 다수의 콘센트를 사용하는 경우 접지-전원간 절연내력이 저하한 콘센트를 특정할 수 있는 것을 포함한다.In the electrical device for measuring the leakage state of a load connected to a plurality of outlets branched from a ground-insulated power source according to the present invention for solving the above object, it includes an individual
In the case of using the plurality of outlets, it is possible to specify an outlet whose dielectric strength between the ground and the power source is reduced.
삭제delete
삭제delete
또한, 접지 절연된 전원에서 분기된 다수의 콘센트에 연결된 부하의 누설상태를 측정하는 방법으로는, a) 측정된 전압(451)과 기준신호 발생기(453)로부터 수학식 1인 을 적용하여 측정저항(432, 435)을 흐르는 제1누설전류(IR.LK)를 연산하는 연산단계(454); b) 측정된 전류(452)와 기준신호 발생기(453)로부터 수학식 2인 를 적용하여 전류검출기(420)를 흐르는 제2누설전류(ICT.LK)를 연산하는 연산단계(455); c) 상기 연산된 상기 제1누설전류(IR.LK)와 상기 제2누설전류(ICT.LK)의 차를 연산하여 차분전류값(IDET)을 얻는 단계(456); d) 상기 차분전류값(IDET)의 절대치 크기가 정해진 미소전류(△I)값과 비교하여, 미소전류(△I)보다 작으면 절연상태 양호로 판정하고, 미소전류(△I)보다 크면 절연상태 불량으로 판정하는 단계(458, 459); e) 상기 절연상태의 결과를 외부에 알리는 표시처리단계(460);를 포함한다.In addition, as a method of measuring the leakage state of a load connected to a plurality of outlets branched from a ground-insulated power source, a)
상기 수학식 1인 과 상기 수학식 2인 의 연산을 위한 측정시간은 한 주기 이상이며 상기 주기의 정수배인 것을 특징으로 한다.1 person And the above equation 2 people The measurement time for the operation of is more than one period and is characterized in that it is an integer multiple of the period.
절연 판정기준이 되는 상기 미소전류(△I)값은 시스템의 용량이나 적용환경에 따라 변경가능하며 50mA 이하의 값을 가지는 것을 특징으로 한다. 여기서의 50mA는 통상의 누전차단기 한계용량으로서 가정용과 산업용을 통틀어 최대치를 제시하였다. 실제 가정용과 산업용에 적용 시 30mA용과 50mA용으로 구분하여 제품화 할 수 있다.The value of the minute current (ΔI), which is the insulation criterion, is changeable according to the capacity of the system or the application environment and is characterized in that it has a value of 50 mA or less. Here, 50mA is the limit capacity of a typical earth leakage breaker, and the maximum value is presented for both home and industrial use. When applied to actual household and industrial applications, it can be commercialized by dividing into 30mA and 50mA.
본 발명에 접지 절연된 전원에서 분기된 다수의 콘센트에 연결된 부하의 누설상태를 측정하는 전기장치 및 그 방법은 다수의 콘센트를 사용하는 경우 개별 콘센트 부하의 누설상태를 측정하여 접지-전원간 절연내력이 저하한 콘센트를 특정할 수 있으므로 경비와 수정 시간을 줄이는 효과를 가진다.An electric device and method for measuring the leakage state of loads connected to a plurality of outlets branched from a ground-insulated power source according to the present invention measures the leakage state of individual outlet loads when a plurality of outlets are used to measure the dielectric strength between ground and power supply Since this degraded outlet can be specified, it has the effect of reducing expenses and fixing time.
또한 전원전체를 차단하지 않은 상태에서 개별 콘센트만을 분리할 수 있어 설비 가동시간을 유지하므로 인한 경제적 효과를 얻을 수 있다.In addition, it is possible to disconnect individual outlets without shutting off the entire power supply, thereby maintaining the operation time of the facility, thereby obtaining economic effects.
또한 접지-전원간 절연 열화 장소를 용이하게 추적할 수 있는 수단을 제공하므로 화재나 인명피해 같은 대형 사고를 미연에 방지할 수 있다.In addition, since a method for easily tracking the location of insulation deterioration between ground and power supply is provided, large-scale accidents such as fire or personal injury can be prevented in advance.
도1은 본 발명의 일실시예에 따른 접지절연된 전원 시스템(200)으로 부터 다수의 콘센트(300, ....., 300-N)에 분기된 부하(500, ....., 500-N) 상태 도면이다.
도2는 본 발명에서 제안하는 개별누설측정장치(400, ....., 400-N)의 내부 구성 도면이다.
도3 내지 도10은 본 발명의 개별누설측정장치의 점검스위치(431, 434) 동작에 따른 콘센트에 연결된 누설전류의 흐름을 보여주는 상태 도면이다.
도11은 본 발명의 개별누설측정장치 내의 마이크로프로세서 연산 흐름도면이다.1 is a load (500, ....., branched from a ground-insulated
2 is a diagram showing the internal configuration of individual
3 to 10 are state diagrams showing the flow of leakage current connected to an outlet according to the operation of the
11 is a microprocessor operation flow chart in the individual leakage measuring device of the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가하여 실시할 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고, 상세한 설명을 통해 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the present invention can be practiced by applying various changes, specific embodiments are illustrated in the drawings and will be described through detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all modifications, equivalents, or substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Like reference numerals have been used for like elements throughout the description of each figure. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of related known technologies may obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.
본 발명은 다수의 콘센트가 접지절연된 전원에 연결되어 전력을 공급받을 경우, 전기장치의 절연열화 상태를 연결된 개별 콘센트에서 측정하므로 절연열화된 전기장치의 위치를 최대한 용이하게 발견하므로 고장을 해결할 수 있는 시간과 노력을 경감할 수 있는 방안을 제시할 수 있다.In the present invention, when a plurality of outlets are connected to a ground-insulated power source to receive power, the insulation deterioration state of the electrical device is measured at the connected individual outlets, so that the location of the electrical device with insulation deterioration can be found as easily as possible, so that a breakdown can be solved. We can suggest ways to save time and effort.
도1은 본 발명이 적용될 전원과 부하를 개괄적으로 표현한 것으로 계통전원(100)은 접지절연을 위한 절연변압기(200)와 개별 콘센트(300, 300-1, ....., 300-N)를 통하여 각 부하(500, 500-1, ....., 500-N)에 전력을 공급한다. 이때 각 부하(500, 500-1, ....., 500-N)의 절연상태를 각 콘센트(300, 300-1, ....., 300-N)별로 측정하고 절연상태를 판정할 개별누설측정장치(400, 400-1, ....., 400-N)를 보인다. 예로서, 만약 부하(500)의 접지 절연상태가 악화되었을때 이를 개별누설측정장치(400)에서 판단하여 자체 내장된 표시장치 또는 통신장치 등의 수단을 통하여 외부에 알려 조치가 이뤄지도록 함에 있다.1 is a schematic representation of power and loads to which the present invention is applied, and the
도2는 본 발명에서 제시하는 개별누설측정장치(400)의 내부회로예로서 단상입력에 대해 설명하지만 이는 삼상에 대해서도 동일한 원리로서 적용가능하다. 입력단(410)에 입력된 접지를 포함한 두개의 전원은 접지를 제외한 두개의 전원에 흐르는 전류를 측정하기 위한 전류검출기(420)와 두 전원선 각각에서 인출된 전압검출기(430)를 거쳐 출력단(440)에 연결된다. 전류검출기(420)는 두선에 흐르는 전류의 차를 측정하기 위함이며 측정된 전류는 연산증폭기(421)를 통하여 전압으로 변환되어 마이크로프로세서(450)에 내장된 ADC(Analog-Digital Converter)변환된다. 또한 전압검출기(430)에서 입력된 두 전압은 각 점검스위치(431, 434)와 측정저항(432, 435)을 지나 접지에 연결되는데 측정저항(432, 435)에서 접지와 전원간 전압은 동일 비율로 분배되어 절연증폭기(433, 436)를 통하여 마이크로프로세서(430)에 내장된 ADC(Analog-Digital Converter)변환된다. 여기서 측정저항(432, 435)은 감전등으로 부터 안전한 충분히 큰 값으로 설정한다. 만약 출력단(440)에 연결된 부하에서 접지 절연에 이상이 발생하면 출력부(460)를 통하여 부저, 경광등, 통신등을 통하여 알리므로 조치가 이뤄지도록 한다. 이때의 통신은 전력선 통신, 유무선통신 등을 임의로 선택할 수 있다.Figure 2 describes a single-phase input as an example of the internal circuit of the individual
도3은 도2에서 제시한 개별누설측정기(400)의 동작형태를 보여주는 개념도로서 편의상 부하의 위치등이 다소 변경되어 있긴 하나 동일한 전원선에 연결되어 있기 때문에 회로의 동작 구성에 차이가 없다. 개별누설측정기(400)는 점선으로 표시되어 있는데 점검스위치(431, 434)는 단속적으로 동작하여 각 전원선을 측정저항(432, 435)에 연결한다. 이때 점검스위치(431)와 점검스위치(434)는 동시에 운용되지 않으며 교번하여 동작토록 한다. 만약 도3에서와 같이 부하(500)를 포함한 콘센트(300) 출력측에 전원-접지간 저항이 나타나지 않으면 점검스위치(431)를 통하여 측정저항(432)으로의 전류는 흐르지 않으며 측정저항(432)의 측정전압은 '0'이 될 것이다. 또한 전류센서(420)를 통하여 흐르는 전류도 없으므로 전류값을 측정하는 연산증폭기((421)의 출력전압도 '0'이 될 것이다. 3 is a conceptual diagram showing the operation form of the
도4는 다수의 콘센트 중 개별누설측정장치가 설치된 콘센트(420-1)의 점검스위치(431-1) 동작과 중복되었을 경우를 나타낸 그림으로 개별누설측정장치(400)의 점검스위치(431)와 개별누설측정장치(400-1)의 점검스위치(431-1)가 동시에 동작했을 경우를 보이는데 이때도 역시 전류의 흐름이 없으므로 측정저항(432)에서는 전압이 나타나지 않으며 연산증폭기(421)에서도 전압이 측정되지 않는다. 이때 만약 개별누설측정장치(400)의 점검스위치(431)와 개별누설측정장치(400-1)의 점검스위치(434-1)가 동작하면 측정저항(432)에는 '0'이 아닌 전압이 검출되며 전류검출기에서도 전류가 검출되는데 이때의 현상은 도7의 현상과 동일한 현상이므로 도7의 설명에 포함된다.4 is a diagram showing the case where the operation of the inspection switch 431-1 of the outlet 420-1 in which the individual leakage measuring device is installed among the plurality of outlets overlaps, and the
도5는 개별누설측정장치(400)의 출력단에서 절연파손으로 나타나는 저항 또는 임피던스(600)이 나타났을 경우, 즉 접지절연이 나빠졌을 경우로서 점검스위치(431)이 동작하면 전원(200)으로부터 점검스위치(431), 측정저항(432), 접지, 절연파손으로 나타나는 저항 또는 임피던스(600), 전원으로의 누설전류경로(601)가 흐르게 되고 측정저항(432)에서 전압을 얻을 수 있다. 측정저항(432)의 저항값은 이미 알고 있으므로 측정된 전압으로부터 누설전류 경로(601)를 통하여 흐르는 전류의 한주기 평균치인 제1누설전류(IR.LK)를 수학식1로부터 계산할 수 있다. 편의를 위하여 (2π) 같은 상수항은 포함하지 않았다.5 is a case where resistance or
여기서, 검출된 전압의 한주기 평균치인 제1누설전류 here, The first leakage current, which is the average value of one cycle of the detected voltage
전원과 동위상의 정규화된 정현파 Normalized sine wave in phase with power supply
저항(R11) 양단의 전압 Voltage across resistor (R11)
또한 전류검출기(420)에서 검출된 전류의 한주기 평균치인 제2누설전류(ICT.LK)를 수학식2로부터 얻을 수 있다.In addition, the second leakage current ICT.LK, which is an average value of one period of the current detected by the
여기서, 검출된 전류의 한주기 평균치인 제2누설전류 here, The second leakage current, which is the average value of one cycle of the detected current
전원과 동위상의 정규화된 정현파 Normalized sine wave in phase with power supply
전류검출기(420)에서 검출된 전류 Current detected by
그리고 특정의 콘센트(300)와 개별누설측정장치(400)에 연결된 부하의 누설상태는 수학식3으로 판정할 수 있다.In addition, the leakage state of the load connected to the
만약, 차분전류값(IDET) 값이 0이면 주어진 콘세트(300)에 연결된 부하의 절연은 양호한 상태이며, 차분전류값(IDET) 값이 0이 아니면 콘센트(300)에 연결된 부하는 접지와 전원선 간 절연저항이 나타나고 있다고 판정한다. 단, 모든 전기장치는 정상적인 경우라도 절연저항은 나타나기 마련이므로 누전상태 판정에 다소의 범위를 두어야 할 필요가 있으며 이는 조정가능한 형태로 둘 필요가 있다.If the differential current value (IDET) value is 0, the insulation of the load connected to the given
상기 수학식1에서 수학식3의 판정 방법을 도5에 적용하면, Applying the determination method of Equation 3 in
IR.LK > 0IR.LK > 0
ICT.LK = 0 이므로Since ICT.LK = 0
IDET = IR.LK - ICT.LK > 0 을 얻을 수 있고 연결된 부하는 접지와 전원선간 절연상태가 좋지 않다고 판정할 수 있다.IDET = IR.LK - ICT.LK > 0 can be obtained and the connected load can determine that the insulation between ground and power line is not good.
도6은 본 발명을 적용한 개별누설측정장치가 동일 전원(200)에 병렬로 다수 연결되어 있고 점검스위치(431, 431-1)가 동시에 동작하였을 경우 누설전류의 흐름을 표현한 그림으로 절연파손으로 나타나는 저항 또는 임피던스(600)을 흐르는 누설전류는 2개의 경로(601, 602)를 가진다. 먼저 누설전류 경로(601)에 의해 얻어지는 누설전류로부터 제1누설전류(IR.LK)와 전류검출기(420)를 통하여 얻어지는 제2누설전류(ICT.LK)를 얻을 수 있는데 결과는 다음과 같다. 즉,6 is a diagram representing the flow of leakage current when a plurality of individual leakage measuring devices to which the present invention is applied are connected in parallel to the
IR.LK > 0IR.LK > 0
ICT.LK = ICT.LK(601) + ICT.LK(602) < 0 이므로(전류의 방향을 고려),Since ICT.LK = ICT.LK(601) + ICT.LK(602) < 0 (considering the direction of the current),
IDET = IR.LK - ICT.LK > 0 을 얻을 수 있고 연결된 부하는 접지와 전원선간 절연상태가 좋지 않다고 판정할 수 있다. 이때 주지해야 할 사항은 누설전류경로(602)를 통하여 흐르는 전류를 계산한 ICT.LK(602)가 음의 값을 가지는데 이는 수학식2에서 자명하다. IDET = IR.LK - ICT.LK > 0 can be obtained and the connected load can determine that the insulation between ground and power line is not good. At this time, it should be noted that the ICT.LK 602 calculated for the current flowing through the leakage
도7은 도5와 동일한 연결 환경에서 콘센트(300-1) 부하의 접지-전원간 절연상태가 나빠졌을 경우 개별누설측정장치(400)의 점검스위치(431)가 동작의 했을때의 누설전류 경로를 나타낸 그림으로 누설전류는 전류경로(603)을 따라 흐르게 되고 그때 측정된 제1누설전류(IR.LK), 제2누설전류(ICT.LK)는 다음과 같다.7 is a leakage current path when the
IR.LK > 0IR.LK > 0
ICT.LK = IR.LK > 0 이므로Since ICT.LK = IR.LK > 0
IDET = IR.LK - ICT.LK = 0 을 얻을 수 있고 개별누설측정장치(400)에 연결된 부하는 접지-전원간 절연이 양호한 상태임을 판정할 수 있다.IDET = IR.LK - ICT.LK = 0 can be obtained, and the load connected to the individual
도8은 다수의 콘센트 중 개별누설측정장치가 설치된 콘센트(420-1)의 부하단에서의 접지-전원간 절연저항이 존재하고 개별누설측정장치(400)의 점검스위치(431)와 인접한 개별누설측정장치(400-1)의 점검스위치(431-1)가 동시에 동작할 경우 누설전류 흐름도로서 두 개의 누설전류(603, 604)를 가지는데 이때 개별누설측정장치(400)에 나타나는 첫번째 누설전류경로(603)에 의한 전류값은 다음과 같다.8 is an individual
IR.LK > 0IR.LK > 0
ICT.LK = IR.LK > 0 이므로Since ICT.LK = IR.LK > 0
IDET = IR.LK - ICT.LK = 0 을 얻을 수 있다. 또한 두번째 누설전류경로(604)는 개별누설측정장치(400)에는 아무런 영향을 주지 않으므로 연산에 반영하지 않는다. 결과적으로 개별누설측정장치(400)가 연결된 부하에서의 차분전류값(IDET)은 '0'이므로 콘센트(300)에 연결된 부하는 접지-전원간 절연이 양호하다고 판정할 수 있다.IDET = IR.LK - ICT.LK = 0. In addition, the second leakage
도9는 2개 이상의 콘센트(300, 300-1)에서 접지-전원간 절연저항이 존재하는 경우로서 개별누설측정장치(400)의 점검스위치(431)만 동작하는 경우를 보이는 그림으로 2개의 누설전류 경로(601, 602)를 보이며 개별누설측정장치(400)에서 측정되는 제1누설전류(IR.LK), 제2누설전류(ICT.LK)는 다음과 같이 얻을 수 있다.9 is a figure showing the case where only the
IR.LK = IR.LK(601) + IR.LK(603) > 0IR.LK = IR.LK(601) + IR.LK(603) > 0
ICT.LK = IR.LK(603) > 0 이므로Since ICT.LK = IR.LK(603) > 0
IDET = IR.LK - ICT.LK = IR.LK(601) > 0 을 얻을 수 있다. 판정식으로부터 콘센트(300)에 연결된 부하는 접지-전원간 절연저항이 존재하며 수리 또는 조치가 필요함을 보인다. 타 콘센트(300-1)에 연결된 부하의 접지-전원간 절연상태가 나쁘다는 것을 알고 있지만 그 정확한 위치를 특정할 수 없고 이는 타 콘센트(300-1)에 연결된 개별누설측정장치(400-1)을 통해서 확인하여야 하는 사항이다.IDET = IR.LK - ICT.LK = IR.LK(601) > 0. From the determination formula, it is shown that the load connected to the
도10은 2개 이상의 콘센트(300, 300-1)에서 접지-전원간 절연저항이 존재하고 각각의 콘센트(300, 300-1)에 연결된 개별누설측정장치(400, 400-1)의 점검스위치(431, 431-1)가 동시에 동작하는 경우를 보이는데 총 4개의 절연파손으로 나타나는 저항 또는 임피던스(600-1, 600-2, 600-3, 600-4)가 존재하며 이중 1개의 누설경로(604)는 개별누설측정장치(400)의 측정에 아무런 영향을 주지 않으므로 무시할 수 있다. 먼저 개별누설측정장치(400)의 점검스위치(431)를 동작했을 경우 전압검출기(430)을 통해 검출되는 제1누설전류(IR.LK)는 두개의 누설전류 경로(601, 603)를 통한 전류가 측정되며, 전류검출기(420)을 통하여 측정되는 제2누설전류(ICT.LK)는 총3개의 누설전류 경로(601, 602, 603)를 통한 전류가 측정된다. 이때 누설전류 경로(601)를 통한 전류는 전류검출기(420)에서 서로 상쇄되므로 전류검출기(420)에서 측정되는 전류는 누설경로(602, 603)에 의한 누설전류가 측정되며 그 측정 결과는 다음과 같다.10 is an inspection switch of an individual leakage measuring device (400, 400-1) connected to each outlet (300, 300-1) in which insulation resistance exists between ground and power supply in two or more outlets (300, 300-1) (431, 431-1) shows the case of operating at the same time, there is a total of four resistances or impedances (600-1, 600-2, 600-3, 600-4) that appear as insulation breakdown, and one leakage path ( 604) can be ignored because it has no effect on the measurement of the individual
IR.LK = IR.LK(601) + IR.LK(603) > 0IR.LK = IR.LK(601) + IR.LK(603) > 0
ICT.LK = ICT.LK(602) + ICT.LK(603) 이므로Since ICT.LK = ICT.LK(602) + ICT.LK(603)
IDET = IR.LK - ICT.LK IDET = IR.LK - ICT.LK
= IR.LK(601) + IR.LK(603) - ICT.LK(602) - ICT.LK(603) = IR.LK(601) + IR.LK(603) - ICT.LK(602) - ICT.LK(603)
여기서, IR.LK(603) = ICT.LK(603) 이므로 이 두 항목을 상쇄하면 차분전류값(IDET)는 다음과 같다.Here, since IR.LK(603) = ICT.LK(603), if these two items are offset, the differential current value (IDET) is as follows.
IDET = IR.LK(601) - ICT.LK(602) IDET = IR.LK(601) - ICT.LK(602)
그림에서 알 수 있는바와 같이 ICT.LK(602)는 음의 값을 가지므로 결과로서 IDER는 '0'이 아닌 양의 값을 가지게되며 콘센트(300)에 연결된 부하는 접지-전원간 절연상태에 이상이 있음을 판정할 수 있다.As can be seen in the figure, since ICT.LK (602) has a negative value, as a result, IDER has a positive value other than '0', and the load connected to the
도11은 상기의 일련의 논리적 사항들로 부터 얻게 된 결과를 개별누설측정장치(400)내의 마이크로프로세서(450)에 프로그램화 한 플로차트를 보이며 전류검출기(420), 전압검출기(430)에서 얻어진 전류와 전압을 절연증폭기(433, 436)의 출력을 마이크로프로세서(450) 내의 ADC(Analog-Digital Converter)변환하여 전압측정값을 얻고(451), 연산증폭기(420)의 출력 역시 ADC변환하여 전류측정값을 얻고(452), 전원과 위상동기를 이루며 규정화된 기준신호를 발생하고(453), 얻어진 전압측정값과 기준신호를 수학식1에 따라 주기적분하여 평균화하고(454), 얻어진 전류측정값과 기준신호를 수학식2에 따라 주기적분하여 평균화하고(455), 두식의 결과를 수학식3에 따라 연산하여 차분전류값(IDET)을 구하고(456), 이렇게 구한 차분전류값(IDET)의 절대값이 정해진 미소전류(△I)이하이면 절연상태가 양호하다고 판정하며(458), 차분전류값(IDET)의 절대값이 정해진 미소전류(△I)보다 크면 절연상태가 불량하다고 판정하고(459), 판정 결과를 소리, 빛, 통신 등의 수단을 통하여 외부에 알리는 표시부처리 기능(461)을 포함하는 것을 특징으로 한다.11 shows a flow chart in which the results obtained from the above series of logical matters are programmed in the
본 발명은 단상에 대하여 그 구성과 동작 방식을 설명하고 있으나 이는 삼상에 대해서도 동일한 작동방식으로 적용이 가능함을 용이하게 이해할 수 있다. 즉, 본 발명은 단상과 삼상 및 그 이상의 상수에 대해서도 일반적으로 사용할 수 있는 제안이며 다상 시스템을 적용하는 것은 본 발명의 범주에 벗어나지 아니한다.Although the present invention describes its configuration and operation method for single-phase, it can be easily understood that it can be applied to the same operation method for three-phase. That is, the present invention is a proposal that can be generally used for single-phase, three-phase and higher constants, and applying a multi-phase system does not deviate from the scope of the present invention.
100: 계통전원
200: 절연변압기
300, 300-1, 300-N: 콘센트
400, 400-1, 400-N: 개별누설측정장치
500, 500-1, 500-N: 각 콘센트에 연결된 부하
600, 600-1: 절연파손으로 나타나는 저항 또는 임피던스
410: 본 장치의 입력단
420: 전류 검출기
430: 전압 검출기
440: 본 장치의 출력단
450: 마이크로프로세서
460: 출력부
421: 연산증폭기
431, 431-1, 434: 점검스위치
432, 432-1, 435: 측정저항
433, 436: 절연증폭기
451: ADC변환된 전압측정값
452: ADC변환된 전류측정값
453: 전원과 동기되고 규정화된 정현파 기준신호 발생기
454: 수학식1 적용 블록
455: 수학식2 적용 블록
456: 수학식3 적용 블록
457: 차분전류값(IDET) 판정
458: 절연상태 양호 경로
459: 절연상태 불량 경로
461: 절연상태 결과 처리 블록
601, 602, 603, 604: 누설전류 경로100: grid power
200: isolation transformer
300, 300-1, 300-N: Outlet
400, 400-1, 400-N: Individual leakage measuring device
500, 500-1, 500-N: load connected to each outlet
600, 600-1: Resistance or impedance resulting from insulation breakdown
410: input terminal of the device
420: current detector
430: voltage detector
440: output terminal of the device
450: microprocessor
460: output unit
421: operational amplifier
431, 431-1, 434: inspection switch
432, 432-1, 435: measurement resistance
433, 436: insulation amplifier
451: ADC converted voltage measurement value
452: ADC converted current measurement value
453: regulated sinusoidal reference signal generator synchronized with power supply
454:
455: Equation 2 application block
456: Equation 3 application block
457: differential current value (IDET) determination
458: Insulation good path
459: Bad insulation path
461: insulation state result processing block
601, 602, 603, 604: leakage current path
Claims (7)
상기 개별누설측정장치(400)은 두개의 전원선에 공통으로 적용되어 두전원선에 흐르는 전류차를 측정하는 철심방식 또는 페라이트 방식 또는 HCT 방식의 전류측정수단(420);
각 전압을 측정하는 전압측정수단(430);
각 전압측정수단을 시차를 두고 교번하여 동작하며 한 주기 이상의 동작시간을 가지는 점검스위치(431, 434);
측정저항(432, 435)으로부터 전압을 측정하는 절연증폭기(433, 436);
전류측정수단(420)에 직접 연결되어 전류를 전압으로 변환하여 부하의 접지-전원간 절연상태를 판단하는 마이크로프로세서(450)로 출력을 보내는 연산증폭기(421);
상기 연산증폭기(421)와 상기 절연증폭기(433, 436)의 출력을 ADC(Analog-Digital Converter)변환하고 내부 연산을 통하여 연결된 부하의 접지-전원간 절연상태를 판단하는 마이크로프로세서(450);
상기 절연상태의 결과를 외부에 알리는 표시처리부(460);를 포함하며,
상기 마이크로프로세서(450)는 측정된 전압(451)과 기준신호 발생기(453)로부터 수학식 1인 을 적용하여 측정저항(432, 435)을 흐르는 제1누설전류(IR.LK) 및 측정된 전류(452)와 기준신호 발생기(453)로부터 수학식 2인 를 적용하여 전류검출기(420)를 흐르는 제2누설전류(ICT.LK)를 연산하고, 상기 제1누설전류(IR.LK)와 상기 제2누설전류(ICT.LK)의 차를 연산하여 차분전류값(IDET)을 얻는 것과 상기 차분전류값(IDET)의 절대치 크기가 정해진 미소전류(△I)값과 비교하여, 미소전류(△I)보다 작으면 절연상태 양호로 판정하고, 미소전류(△I)보다 크면 절연상태 불량으로 판정하는 것을 특징으로 하는 접지 절연된 전원에서 분기된 다수의 콘센트에 연결된 부하의 누설상태를 측정하는 전기장치.An electrical device for measuring the leakage state of a load connected to a plurality of branched outlets from a ground-insulated power source, including an individual leakage measuring device (400),
The individual leakage measuring device 400 includes an iron core type, ferrite type, or HCT type current measuring means 420 which is commonly applied to two power lines and measures a current difference flowing in the two power lines;
Voltage measuring means 430 for measuring each voltage;
Inspection switches 431 and 434 which alternately operate each voltage measuring means at a time difference and have an operating time of one cycle or more;
Insulation amplifiers (433, 436) for measuring the voltage from the measurement resistance (432, 435);
An operational amplifier 421 that is directly connected to the current measuring means 420, converts the current into a voltage, and sends an output to the microprocessor 450 that determines the insulation state between ground and power supply of the load;
A microprocessor 450 that converts the outputs of the operational amplifier 421 and the insulating amplifiers 433 and 436 into ADC (Analog-Digital Converter) and determines the insulation state between the ground and power supply of the connected load through internal operation;
It includes; a display processing unit 460 for informing the outside of the result of the insulation state,
The microprocessor 450 calculates Equation 1 from the measured voltage 451 and the reference signal generator 453. By applying Equation 2 from the first leakage current (IR.LK) flowing through the measurement resistors (432, 435) and the measured current (452) and the reference signal generator (453) The second leakage current (ICT.LK) flowing through the current detector 420 is calculated by applying , and the difference between the first leakage current (IR.LK) and the second leakage current (ICT.LK) is calculated to calculate the difference. Obtaining the current value (IDET) and comparing the absolute value of the difference current value (IDET) with the determined minute current (ΔI) value, if smaller than the minute current (ΔI), it is determined that the insulation state is good, and the minute current ( An electric device for measuring the leakage state of a load connected to a plurality of outlets branched from a grounded insulated power source, characterized in that if it is greater than ΔI), it is determined that the insulation state is defective.
상기 다수의 콘센트를 사용하는 경우 접지-전원간 절연내력이 저하한 콘센트를 특정할 수 있는 것을 특징으로 하는 접지 절연된 전원에서 분기된 다수의 콘센트에 연결된 부하의 누설상태를 측정하는 전기장치.According to claim 1,
When using the plurality of outlets, the electrical device for measuring the leakage state of the load connected to the plurality of outlets branched from the ground-insulated power source, characterized in that it is possible to specify the outlet with reduced dielectric strength between the ground-power source.
b) 측정된 전류(452)와 기준신호 발생기(453)로부터 수학식 2인 를 적용하여 전류검출기(420)를 흐르는 제2누설전류(ICT.LK)를 연산하는 연산단계(455);
c) 상기 연산된 상기 제1누설전류(IR.LK)와 상기 제2누설전류(ICT.LK)의 차를 연산하여 차분전류값(IDET)을 얻는 단계(456);
d) 상기 차분전류값(IDET)의 절대치 크기가 정해진 미소전류(△I)값과 비교하여, 미소전류(△I)보다 작으면 절연상태 양호로 판정하고, 미소전류(△I)보다 크면 절연상태 불량으로 판정하는 단계(458, 459);
e) 상기 절연상태의 결과를 외부에 알리는 표시처리단계(460)를 포함하는 것을 특징으로 하는 접지 절연된 전원에서 분기된 다수의 콘센트에 연결된 부하의 누설상태를 측정하는 방법.a) Equation 1 from the measured voltage 451 and the reference signal generator 453 a calculation step 454 of calculating a first leakage current IR.LK flowing through the measurement resistors 432 and 435 by applying ?;
b) Equation 2 from the measured current 452 and the reference signal generator 453 a calculation step (455) of calculating a second leakage current (ICT.LK) flowing through the current detector 420 by applying ?;
c) obtaining a differential current value (IDET) by calculating a difference between the calculated first leakage current (IR.LK) and the second leakage current (ICT.LK) (456);
d) Compared with the minute current (ΔI) value where the absolute value of the differential current value (IDET) is determined, if it is smaller than the minute current (ΔI), the insulation state is judged to be good, and if it is greater than the minute current (ΔI), insulation is determined. determining that the state is bad (458, 459);
e) a display processing step (460) of notifying the result of the insulation state to the outside.
상기 수학식 1인 과 상기 수학식 2인 의 연산을 위한 측정시간은 한 주기 이상이며 상기 주기의 정수배인 것을 특징으로 접지 절연된 전원에서 분기된 다수의 콘센트에 연결된 부하의 누설상태를 측정하는 방법.According to claim 5,
1 person And the above equation 2 people The measurement time for the operation of is more than one cycle and is an integer multiple of the cycle.
절연 판정기준이 되는 상기 미소전류(△I)값은 시스템의 용량이나 적용환경에 따라 변경가능하며 50mA 이하의 값을 가지는 것을 특징으로 하는 접지 절연된 전원에서 분기된 다수의 콘센트에 연결된 부하의 누설상태를 측정하는 방법.
According to claim 5,
The microcurrent (ΔI) value, which is the insulation criterion, is variable according to the capacity or application environment of the system and has a value of 50 mA or less. How to measure health.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020220103805A KR102495186B1 (en) | 2022-08-19 | 2022-08-19 | Electrical apparatus and method for measuring leakage state of each concent multiply connected to source |
PCT/KR2023/003172 WO2024038989A1 (en) | 2022-08-19 | 2023-03-08 | Electrical device for measuring leakage state of loads connected to plurality of electrical outlets, and method thereof |
CN202310341705.9A CN117590161A (en) | 2022-08-19 | 2023-03-31 | Electrical device and method for measuring the insulation state of a load on a plurality of sockets |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020220103805A KR102495186B1 (en) | 2022-08-19 | 2022-08-19 | Electrical apparatus and method for measuring leakage state of each concent multiply connected to source |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR102495186B1 true KR102495186B1 (en) | 2023-02-06 |
Family
ID=85224101
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020220103805A KR102495186B1 (en) | 2022-08-19 | 2022-08-19 | Electrical apparatus and method for measuring leakage state of each concent multiply connected to source |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102495186B1 (en) |
CN (1) | CN117590161A (en) |
WO (1) | WO2024038989A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024038989A1 (en) * | 2022-08-19 | 2024-02-22 | 정순권 | Electrical device for measuring leakage state of loads connected to plurality of electrical outlets, and method thereof |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20030010582A (en) | 2000-02-22 | 2003-02-05 | 산요 덴키 가부시키가이샤 | Circuit for detecting leakage in power supply |
KR101183617B1 (en) * | 2012-02-02 | 2012-09-18 | 주식회사 위너스 | Multi-tap concent for cutting off standby-power and leakage current |
KR20190122444A (en) | 2018-04-20 | 2019-10-30 | (주) 미디어스트림 | System for earth leakage circuit breaking |
KR102169232B1 (en) | 2020-04-28 | 2020-10-27 | 주식회사 아이티이 | Apparatus and method for preventing electric shock and fire due to electric failure |
KR102386390B1 (en) | 2022-02-28 | 2022-04-14 | 김학민 | Electrical equipment for electrical shock protection and fire prevention of insulated electrical equipment |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101227658B1 (en) * | 2011-10-11 | 2013-01-29 | 주식회사 위너스 | Concent for cutting off the standby-power |
JP5631444B1 (en) * | 2013-05-27 | 2014-11-26 | タナシン電機株式会社 | Leakage current calculation device and leakage current calculation method |
KR102495186B1 (en) * | 2022-08-19 | 2023-02-06 | 송종환 | Electrical apparatus and method for measuring leakage state of each concent multiply connected to source |
-
2022
- 2022-08-19 KR KR1020220103805A patent/KR102495186B1/en active IP Right Grant
-
2023
- 2023-03-08 WO PCT/KR2023/003172 patent/WO2024038989A1/en unknown
- 2023-03-31 CN CN202310341705.9A patent/CN117590161A/en active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20030010582A (en) | 2000-02-22 | 2003-02-05 | 산요 덴키 가부시키가이샤 | Circuit for detecting leakage in power supply |
KR101183617B1 (en) * | 2012-02-02 | 2012-09-18 | 주식회사 위너스 | Multi-tap concent for cutting off standby-power and leakage current |
KR20190122444A (en) | 2018-04-20 | 2019-10-30 | (주) 미디어스트림 | System for earth leakage circuit breaking |
KR102169232B1 (en) | 2020-04-28 | 2020-10-27 | 주식회사 아이티이 | Apparatus and method for preventing electric shock and fire due to electric failure |
KR102386390B1 (en) | 2022-02-28 | 2022-04-14 | 김학민 | Electrical equipment for electrical shock protection and fire prevention of insulated electrical equipment |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024038989A1 (en) * | 2022-08-19 | 2024-02-22 | 정순권 | Electrical device for measuring leakage state of loads connected to plurality of electrical outlets, and method thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN117590161A (en) | 2024-02-23 |
WO2024038989A1 (en) | 2024-02-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102050255B1 (en) | Method and test device for testing wiring of transducers | |
US7969696B2 (en) | Ground fault detection and localization in an ungrounded or floating DC electrical system | |
US10396545B2 (en) | Insulation monitoring device having voltage monitoring and underlying method | |
CN113161995B (en) | Apparatus and method for fault current detection | |
US20120074953A1 (en) | Wiring testing device | |
US9829519B2 (en) | Method and apparatus to commission voltage sensors and branch circuit current sensors for branch circuit monitoring systems | |
KR102495186B1 (en) | Electrical apparatus and method for measuring leakage state of each concent multiply connected to source | |
US9897647B2 (en) | Method and apparatus to commission voltage sensors and branch circuit current sensors for branch circuit monitoring systems | |
JP2011153913A (en) | Leak current measuring device and measurement method in electric apparatus | |
CN105403808B (en) | A kind of localization method and device of DC line earth fault | |
CN104285154B (en) | For the method and apparatus that the aura for detecting power circuit is contacted | |
JP2010060329A (en) | Apparatus and method for measuring leakage current of electrical path and electric instrument | |
JP7233322B2 (en) | Ground fault detection method and device | |
KR20110012116A (en) | Arc detecting device, arc blocking apparatus, arc detecting method and arc blocking method | |
JPH06339218A (en) | Insulation deterioration detector | |
JP2008309681A (en) | Insulation deterioration monitoring device and its method | |
JP2011180053A (en) | Dc accident point inspection device | |
JP6327507B2 (en) | Insulation monitoring device | |
RU2529684C2 (en) | Method of selective protection from earth-faults in electrical network with small earth-fault currents | |
KR102673944B1 (en) | Vibration isolation switchboard havng a function of leakage current detection and monitoring | |
JP2006010608A (en) | Insulation level monitoring method for non-earthing electric line and device thereof | |
KR20230092476A (en) | Insulation monitoring device with high impedance it system conversion function modified in dc system and method thereof | |
JP2008089509A (en) | Leakage current detector | |
RU2704628C1 (en) | Method for differential protection of thyristor booster device for regulation and stabilization of voltage | |
JP6722928B1 (en) | Zero-phase current measuring method and device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |