KR102656937B1 - 미소전류 측정을 위한 측정 전류 구간 자동 절환 및 노이즈 제거 기술을 이용한 피뢰기 접지선 누설전류 측정장치 - Google Patents

미소전류 측정을 위한 측정 전류 구간 자동 절환 및 노이즈 제거 기술을 이용한 피뢰기 접지선 누설전류 측정장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 피뢰기의 접지선을 통해 흐르는 전류구간을 자동으로 절환(Switching)하여 미소전류부터 대전류(이상전류)까지 측정할 수 있는 미소전류 측정을 위한 측정 전류 구간 자동 절환 및 노이즈 제거 기술을 이용한 피뢰기 접지선 누설전류 측정장치에 관한 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 미소전류 측정을 위한 측정 전류 구간 자동 절환 및 노이즈 제거 기술을 이용한 피뢰기 접지선 누설전류 측정장치는, 측정전류 입력부; 대역필터부; 노이즈 제거 및 증폭부; FFT 연산부; 신호분석부; 채널 절환부; 및 데이터 저장부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

미소전류 측정을 위한 측정 전류 구간 자동 절환 및 노이즈 제거 기술을 이용한 피뢰기 접지선 누설전류 측정장치{Lightning Arrester Grounding Line Leakage Current Measurement Device using Automatic Switching of Measurement Current Section and Noise Removal Technology for Measuring Microcurrent}
본 발명은 미소전류 측정을 위한 측정 전류 구간 자동 절환 및 노이즈 제거 기술을 이용한 피뢰기 접지선 누설전류 측정장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 피뢰기의 접지선 누설전류 측정기에 있어서, 미소전류의 정확한 측정을 위한 노이즈 제거 및 전류 구간을 분석하여 자동 절환하기 위한 미소전류 측정을 위한 측정 전류 구간 자동 절환 및 노이즈 제거 기술을 이용한 피뢰기 접지선 누설전류 측정장치에 관한 것이다.
일반적으로 송전선로, 발전기 및 변전기 등에는 낙뢰 등으로 인해 일시적 과전압이 발생하여 전력기기의 고장이 발생하거나 또는 화재가 발생하는 것을 방지하기 위한 피뢰기가 설치되는데, 이러한 피뢰기는 장기간 사용이나 과전압에 의해 열화가 진행되면 피뢰기의 누설전류가 증가되면서 온도가 상승하게 되고, 이는 다시 피뢰기의 누설전류를 증가시키는 요인이 되면서 피뢰기의 열폭주(Thermal runaway)를 유발하게 되며, 결과적으로 지락사고를 일으키는 원인이 된다.
따라서 전력계통에서는 피뢰기의 누설전류를 검출하여 피뢰기의 열화 상태를 진단하고, 이를 통해 피뢰기의 사용 수명을 예측하여 적시에 교체할 수 있도록 하고 있는데, 이러한 목적의 종래 기술로는 등록특허공보 제1454121호의 직류피뢰기의 열화진단을 위한 누설전류 검출장치(이하 '특허문헌'이라 한다)가 개시되어 있다.
상기 특허문헌은 직류피뢰기가 연결되는 직류선로 상에 형성되는 것으로, 내부에 갭이 형성되도록 상부 접지단자와 하부 접지단자가 서로 이격되어 설치되는 접지부; 일단은 상기 접지부의 상부 접지단자와 연결되고, 타단은 상기 하부 접지단자와 연결되는 측정선로; 상기 측정선로 상에 형성되는 측정 임피던스; 상기 측정선로와 연결되어 상기 측정선로의 일단과 타단의 전위차를 측정하여 직류피뢰기의 누설전류를 검출하는 마이크로프로세서; 상기 마이크로프로세서로 전원을 공급하는 전원부; 및 상기 접지부, 측정선로, 측정 임피던스, 마이크로프로세서 및 전원부를 내장하는 케이스를 포함하여 구성된다.
상기와 같은 종래의 누설전류 측정장치의 경우, 피뢰기를 통해 흐르는 이상 전류(사고전류)를 측정하고, 이를 기준으로 피뢰기의 열화 상태 등을 진단하도록 구성되는 것이나, 일반적으로 피뢰기를 통해 이상 전류가 흐르지 않는 경우라도 피뢰기의 접지선을 통해 미소전류가 흐르기 때문에 미소전류량을 배제하고 피뢰기의 열화 및 사용 수명을 예측하게 되면, 결과적으로 열화 진단 및 사용 수명 예측의 정확성이 떨어지게 되는 문제가 있다.
그리고 미소전류의 경우 누설전류 측정장치의 자체 노이즈나 측정 방법의 오차로 인해 미소전류만을 정확하게 측정하는 것이 어렵고, 또한 미소전류와 대전류(이상전류)의 경우 신호의 대역폭에 큰 차이가 있기 때문에 측정시마다 작업자가 수동으로 절환스위치를 동작시켜 전류측정범위(전류구간)를 조절하여야 하는 어려움이 있다.
따라서 피뢰기의 접지선을 통해 흐르는 전류구간을 자동으로 절환(Switching)하여 미소전류부터 대전류(이상전류)까지 측정할 수 있도록 구조가 개선된 누설전류 측정장치의 개발이 요구된다.
KR 10-1454121 B1 (2014. 10. 16.) KR 10-2068028 B1 (2020. 01. 14.) KR 10-1994-0011954 A (1994. 06. 22.) KR 10-0538081 B1 (2005. 12. 15.) KR 10-0498927 B1 (2005. 06. 23.)
본 발명은 상기와 같은 종래의 누설전류 측정장치가 가지는 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 피뢰기의 접지선을 통해 흐르는 전류구간을 자동으로 절환(Switching)하여 미소전류부터 대전류(이상전류)까지 측정할 수 있는 미소전류 측정을 위한 측정 전류 구간 자동 절환 및 노이즈 제거 기술을 이용한 피뢰기 접지선 누설전류 측정장치를 제공하는 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 미소전류 측정을 위한 측정 전류 구간 자동 절환 및 노이즈 제거 기술을 이용한 피뢰기 접지선 누설전류 측정장치는, 변류기를 통해 측정된 전류가 입력되는 측정전류 입력부; 상기 측정전류 입력부를 통과한 측정전류 중, 설정된 주파수 범위보다 높거나 낮은 주파수를 제거하는 대역필터부; 상기 대역필터부를 통과한 측정전류에 포함된 노이즈를 제거한 다음 증폭시키는 노이즈 제거 및 증폭부; 상기 노이즈 제거 및 증폭부를 통해 노이즈가 제거되고 증폭된 측정전류를 대상으로 FFT연산을 수행하는 FFT 연산부; 상기 FFT 연산부를 통해 계산된 값으로부터 실효값(RMS), 고조파 및 3고조파의 강도를 계산하는 신호분석부; 상기 신호분석부를 통해 계산된 실효값(RMS)과 미리 설정된 복수 개의 측정 전류구간 채널을 비교하고, 상기 실효값(RMS)에 대응되는 측정 전류구간으로 채널을 자동 절환하되, 채널이 절환되는 경우 상기 측정전류 입력부터 재진행되도록 하는 채널 절환부; 및 상기 채널 절환부를 통해 채널 절환되지 않고 통과되는 측정전류의 실효값(RMS), 제1 고조파 및 제3 고조파의 강도를 저장하는 데이터 저장부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 본 발명은 상기 채널 절환부가 1㎂~50A의 범위 내에서 2개 이상의 전류구간 채널이 설정되는 것을 또 다른 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 노이즈 제거 및 증폭부가 상기 누설전류 측정장치의 회로기판에서 발생하는 고유 특성의 노이즈 신호를 기준 노이즈 값으로 획득한 다음, 입력되는 측정전류로부터 기준 노이즈 신호를 상쇄시켜 제거하는 것을 또 다른 특징으로 한다.
이에 더해 본 발명은 상기 노이즈 제거 및 증폭부가 복수 개의 저항 소자와 증폭기로 구성되는 1차 증폭부와 2차 증폭부로 구성되어, 상기 1, 2 증폭부의 조합을 통해 측정전류의 크기에 따라 저항비가 조절되어 노이즈가 제거된 다음 증폭되도록 구성되는 것을 또 다른 특징으로 한다.
그리고 본 발명은 상기 노이즈 제거 및 증폭부와 상기 FFT 연산부 사이에 기준 전압보다 높거나 낮은 전압에 + 또는 - 전압을 더하여 신호 레벨을 높이거나 낮추는 레벨 시프트부가 더 구비되는 것을 또 다른 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 노이즈 제거 및 증폭부와 상기 FFT 연산부 사이에 입력되는 측정전류의 기준 주파수를 검출하는 주파수 검출부가 더 구비되는 것을 또 다른 특징으로 한다.
이에 더해 본 발명은 상기 데이터 저장부에 유선 또는 무선 통신모듈이 더 구비되어, 저장되는 데이터를 유선 또는 무선 통신을 통해 모니터링용 스마트기기 또는 전용단말기로 실시간 전송되도록 구성되는 것을 또 다른 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 피뢰기의 접지선으로부터 누설전류가 측정되어 입력되면, 측정전류의 크기에 따라 전류구간 채널이 자동으로 절환되게 되고, 이를 통해 사용자가 별도로 절환스위치를 조작하지 않고도 자동으로 미소전류에서부터 대전류(이상전류)까지 쉽게 측정할 수 있는 장점이 있다.
또한, 측정전류의 크기에 따라 1차 저항값이 설정되어 노이즈가 제거된 다음 1차 증폭되고, 이후 2차 저항값이 설치됨과 동시에 기판의 고유 특성에 따른 노이즈를 획득하여 2차로 노이즈가 제거된 다음 2차 증폭되므로 미소전류에 포함되는 노이즈가 정확하게 제거되게 되고, 이를 통해 미소전류 측정 및 분석의 정확성이 담보되는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 미소전류 측정을 위한 측정 전류 구간 자동 절환 및 노이즈 제거 기술을 이용한 피뢰기 접지선 누설전류 측정장치의 예를 보인 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 노이즈 제거 및 증폭부 중, 1차 증폭부의 예를 보인 도면.
도 3은 본 발명에 따른 노이즈 제거 및 증폭부 중, 2차 증폭부의 예를 보인 도면.
도 4는 본 발명에 따른 누설전류 측정장치가 동작되는 예를 보인 순서도.
도 5는 본 발명에 따른 채널 절환부를 통해 전류구간 채널이 설정되는 예를 보인 도면.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 도시한 첨부도면에 따라 상세하게 설명한다.
본 발명은 피뢰기의 접지선을 통해 흐르는 전류구간을 자동으로 절환(Switching)하여 미소전류부터 대전류(이상전류)까지 측정할 수 있는 미소전류 측정을 위한 측정 전류 구간 자동 절환 및 노이즈 제거 기술을 이용한 피뢰기 접지선 누설전류 측정장치를 제공하고자 하는 것으로, 이를 위한 본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이 측정전류 입력부(10), 대역필터부(20), 노이즈 제거 및 증폭부(30), FFT 연산부(40), 신호분석부(50), 채널 절환부(60) 및 데이터 저장부(70)를 포함한다.
측정전류 입력부(10)는 피뢰기의 접지선(도시하지 않음)에 설치되는 변류기(CT, 도시하지 않음)를 통해 누설전류가 후술되는 대역필터부(20) 쪽으로 입력되도록 하는 구성으로, 이러한 측정전류 입력부(10)는 변류기(CT)와 연결 및 연결해제가 가능하도록 케이블 입력단자를 포함하여 구성될 수 있다.
대역필터부(20)는 측정전류 입력부(10)를 통해 입력되는 누설전류(이하 '측정전류'라 한다) 상에 존재하는 특정 주파수 범위 이상 및 이하의 주파수를 제거하는 구성으로, 이러한 대역필터부(20)는 기준 주파수 보다 높은 주파수는 통과시키면서 낮은 주파수는 차단하는 고역필터(High-pass filter, HPF, 21)와, 기준 주파수 보다 낮은 주파수는 통과시키면서 높은 주파수는 차단하는 저역필터(Low-pass filter, LPF, 22)로 구성될 수 있다.
노이즈 제거 및 증폭부(30)는 대역필터부(20)를 통해 기준 주파수 범위보다 낮거나 높은 대역의 주파수가 제거되어 입력되면, 해당 측정전류에 포함된 노이즈를 제거한 다음 증폭시키는 구성이다.
이러한 노이즈 제거 및 증폭부(30)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 1차 증폭부(31)와 2차 증폭부(32)로 구성될 수 있고, 1차 증폭부(31)는 대역필터부(20)를 통과한 측정전류가 입력되면서 복수 개의 저항소자로 구성되어 측정전류에 포함된 노이즈를 제거하는 1차 저항소자모듈(31A)과, 상기 1차 저항소자모듈(31A)을 통과하여 노이즈가 제거되어 전달되는 측정전류를 증폭시키는 증폭기(31B)를 포함하여 구성될 수 있다.
그리고 2차 증폭부(32)는 1차 증폭부(31)의 증폭기(31B)를 통해 1차로 노이즈가 제거되고 증폭된 측정전류가 입력되면서 복수 개의 저항소자로 구성되어 측정전류에 포함된 노이즈를 제거하는 2차 저항소자모듈(32A)과, 기판에 접지되어 기판에서 발생하는 노이즈를 획득하고, 이를 입력되는 측정전류에 적용하여 기판에서 발생하는 노이즈를 제거하는 기판 노이즈 제거부(32B) 및 상기 2차 저항소자모듈(32A)과 기판 노이즈 제거부(32B)를 통해 2차로 노이즈가 제거되어 전달되는 측정전류를 증폭시키는 증폭기(32C)를 포함하여 구성될 수 있다.
이때 1, 2차 저항소자모듈(31A)은 각각 2개 이상 복수 개의 저항소자가 병렬로 연결되어 구성될 수 있고, 따라서 1, 2 차 저항소자모듈(31A)의 조합을 통해 복수의 경우의 수를 가지고 측정전류의 크기에 따라 저항 비를 조절할 수 있게 된다.
이러한 예로서 1차 저항소자모듈(31A)은 8개의 저항소자가 병렬로 연결되고, 2차 저항소자모듈(32A)은 7개의 저항소자가 병렬로 연결되어, 1, 2차 저항소자모듈(31A, 32A)을 조합하는 것으로 56가지의 저항 비 조합이 가능하도록 구성될 수 있다. 이때 기판 노이즈 제거부(32B)를 통한 경우의 수를 포함하면 총 57가지의 저항 비 조합이 가능하게 된다.
또한, 기판 노이즈 제거부(32B)를 통해 기판 특성에 따라 발생하는 고유의 노이즈가 획득되고, 이렇게 획득된 기판 노이즈 신호를 이용하여 측정신호에 포함된 기판 고유의 노이즈 신호를 제거(상쇄)하게 되며, 이를 통해 수십㎃ 미만의 미소전류인 경우에도 측정전류에 포함된 기판 노이즈 신호가 정확하게 제거되게 된다.
상기와 같이 노이즈 제거 및 증폭부(30)를 통해 노이즈가 제거되고 증폭된 측정전류는 후술되는 FFT 연산부(40)로 전달되기에 앞서, 레벨 시프트부(35)를 통과하도록 구성될 수 있고, 이를 통해 측정전류의 전압이 기준 전압보다 높거나 낮을 경우, 전압에 + 또는 - 전압을 더하여 신호 레벨을 높이거나 낮추게 되며, 이를 통해 후술되는 FFT 연산부(40)를 통해 측정전류의 FFT 연산이 가능하게 된다.
이에 더해 FFT 연산부(40)로 입력되는 측정전류의 주파수를 검출하고, 이를 후술되는 FFT 연산부(40)와 신호분석부(50)에서 참고할 수 있도록 하는 주파수 검출부(37)가 더 구비될 수 있는데, 이를 통해 측정전류의 기준 주파수 성분을 확인하는 것이 가능하게 된다.
FFT 연산부(40)는 노이즈 제거 및 증폭부(30)를 통해 노이즈가 제거되고 증폭된 측정전류를 대상으로 FFT연산(Fast Fourier Transform, 고속푸리에변환)을 수행하는 구성으로, 여기서 FFT 연산은 푸리에변환에 근거하여 근사공식을 이용한 이산푸리에변환을 계산할 때, 연산횟수를 줄일 수 있도록 고안된 공지되어 널리 사용되고 있는 알고리즘으로, 본 발명은 이러한 FFT 연산을 통해 측정전류의 주파수 성분을 빠르게 분석할 수 있게 된다.
신호분석부(50)는 FFT 연산부(40)를 통해 계산된 주파수 성분으로부터 실효값(Root Mean Square, RMS), 제1 고조파 및 제3 고조파 값을 각각 계산하는 것으로, 이러한 분석을 통해 누설전류에 포함된 제3 고조파의 강도가 계산되게 된다.
채널 절환부(60)는 신호분석부(50)를 통해 분석된 실효값(RMS)과 미리 설정된 복수 개의 측정 전류구간 채널을 비교하고, 이를 통해 실효값(RMS)에 맞는 전류구간 채널로 자동 절환하는 구성이다.
이러한 채널 절환부(60)는 도 4에 도시된 바와 같이 입력되는 측정전류의 실효값(RMS)에 맞추어 채널 절환이 발생하는 경우, 해당 측정전류의 데이터를 후술되는 데이터 저장부(70)에 저장하는 대신 대역필터부(20)로 전달하여 대역필터부(20), 노이즈 제거 및 증폭부(30), FFT 연산부(40) 및 신호분석부(50)의 작업을 재진행하게 되고, 이와 반대로 측정전류의 실효값(RMS)에 맞추어 채널 절환이 발생하지 않는 경우에는 해당 측정전류의 데이터가 데이터 저장부(70)에 저장된 다음, 다시 측정전류 입력부(10)를 통해 측정전류를 추가 입력받게 된다.
이때 채널 절환부(60)는 측정하고자 하는 전류구간의 범위에 따라 복수 개의 전류구간 채널로 설정될 수 있고, 본 발명은 피뢰기의 접지선을 통해 감지되는 미소전류에서부터 대전류(이상전류)까지 검출이 가능하도록 1㎂ ~ 50A의 범위 내에서 2개 이상의 전류구간 채널이 설정될 수 있다.
이러한 예로는 도 5에 도시된 바와 같이 채널 0(Ch0)은 1㎂ ~ 1.6㎃, 채널 1(Ch1)은 1.5 ~ 30㎃, 채널2(Ch2)는 27 ~ 300㎃, 채널 3(Ch3)은 270 ~ 1.6A, 채널 4(Ch4)는 1.4 ~ 10A, 채널 5(Ch5)는 9 ~ 20A로 총 6개의 채널로 구성될 수 있다.
이때 각 전류구간 채널의 전류범위는 인접한 다른 전류구간 채널의 전류범위를 소정 범위 내에서 포함(중복)하도록 설정되고, 이러한 채널중복 전류영역(A)을 통해 전류구간 채널과 채널 사이의 값으로 입력되는 측정전류가 채널 절환부(60)를 통해 양측 채널로 절환이 반복되는 교란의 발생이 방지되게 된다.
한편, 위에서는 본 발명에 따른 전류구간 채널이 1㎂ ~ 20A의 범위내에서 6개의 채널로 구성되는 것으로만 도시되고 설명되었으나, 이와 달리 1㎂ ~ 50A로 측정 전류범위가 변경될 수 있고, 또한 동일한 측정 전류범위 내에서 채널의 수가 필요에 따라 적절하게 증감되어 구성될 수 있다.
이때 전류구간 채널의 수가 증가될수록 측정전류의 크기에 따른 더욱 정확한 분석이 가능한 대신 측정전류의 결과값을 도출하는 데에 상대적으로 지연시간이 발생할 수 있고, 반대로 전류구간 채널의 수가 감소될수록 측정전류의 결과값을 빠르게 도출할 수 있게 되는 대신 정확도가 떨어지게 되므로 측정전류의 결과값을 빠르고 정확하게 도출하기 위해서는 1㎂ ~ 20A의 범위일 때, 4 ~ 6개의 전류구간 채널을 가지도록 구성되는 것이 바람직하다.
데이터 저장부(70)는 채널 절환부(60)를 통해 전류구간 채널이 절환(Switching)되지 않고 그대로 통과되는 경우, 해당 측정전류의 실효값(RMS), 제1 고조파 및 제3 고조파의 값을 저장하는 구성이다.
이러한 데이터 저장부(70)는 소정의 저장 용량을 가지는 플래시 메모리 기반의 메모리카드와, 데이터 저장부(70)에 저장된 데이터를 유선 또는 무선 통신모듈을 통해 전달하기 위한 통신모듈을 포함하여 구성될 수 있다.
그리고 데이터 저장부(70)의 메모리카드에 저장된 데이터는 소정 시간이 경과되면 자동으로 삭제되어 메모리카드의 저장 공간이 자연스럽게 확보되도록 구성될 수 있고, 또 다르게는 주기적으로 사용자가 데이터 저장부(70)의 메모리카드에 저장된 데이터를 삭제할 수 있도록 안내 문구가 제공되도록 구성될 수 있다.
또 다르게는 통신모듈을 통해 메모리카드에 저장된 데이터가 전송되고 나면, 자동으로 메모리카드에 저장된 데이터가 삭제되도록 구성될 수 있고, 사용자 전용단말기 또는 스마트기기에는 통신모듈을 통해 전달되는 데이터를 기초로 하여 피뢰기의 접지선을 통해 흐르는 실시간 누설전류의 양과 제3 고조파의 강도 값이 출력되어 피뢰기의 정상 동작여부와 피뢰기의 사용수명이 예측되어 안내되도록 구성될 수 있다.
이때 사용자 전용단말기 또는 스마트기기에는 통신모듈을 통해 전달되는 데이터를 사용자가 그래픽이나 그래프를 통해 직관적으로 쉽게 확인할 수 있게 하는 전용 프로그램(앱)이 설치될 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명은 피뢰기의 접지선으로부터 누설전류가 측정되어 입력되면, 측정전류의 크기에 따라 전류구간 채널이 자동으로 절환되게 되고, 이를 통해 사용자가 별도로 절환스위치를 조작하지 않고도 자동으로 미소전류에서부터 대전류(이상전류)까지 쉽게 측정할 수 있게 된다.
또한, 측정전류의 크기에 따라 1차 저항값이 설정되어 노이즈가 제거된 다음 1차 증폭되고, 이후 2차 저항값이 설치됨과 동시에 기판의 고유 특성에 따른 노이즈를 획득하여 2차로 노이즈가 제거된 다음 2차 증폭되므로 미소전류에 포함되는 노이즈가 정확하게 제거되게 되고, 이를 통해 미소전류 측정 및 분석의 정확성이 담보되게 된다.
위에서는 설명의 편의를 위해 바람직한 실시예를 도시한 도면과 도면에 나타난 구성에 도면부호와 명칭을 부여하여 설명하였으나, 이는 본 발명에 따른 하나의 실시예로서 도면상에 나타난 형상과 부여된 명칭에 국한되어 그 권리범위가 해석되어서는 안 될 것이며, 발명의 설명으로부터 예측 가능한 다양한 형상으로의 변경과 동일한 작용을 하는 구성으로의 단순 치환은 통상의 기술자가 용이하게 실시하기 위해 변경 가능한 범위 내에 있음은 지극히 자명하다고 볼 것이다.
10: 측정전류 입력부 20: 대역필터부
21: 고역필터 22: 저역필터
30: 노이즈 제거 및 증폭부 31: 1차 증폭부
31A: 1차 저항소자모듈 31B: 증폭기
32: 2차 증폭부 32A: 2차 저항소자모듈
32B: 기판 노이즈 제거부 32C: 증폭기
35: 레벨 시프트부 37: 주파수 검출부
40: FFT 연산부 50: 신호분석부
60: 채널 절환부 70: 데이터 저장부
A: 채널중복 전류영역

Claims (7)

  1. 피뢰기의 접지선에 설치되어 누설전류를 측정하고, 이를 통해 피뢰기의 열화 상태 진단 및 사용수명을 예측하는 누설전류 측정장치에 있어서,
    상기 누설전류 측정장치는,
    변류기를 통해 측정된 전류가 입력되는 측정전류 입력부(10);
    상기 측정전류 입력부(10)를 통과한 측정전류 중, 설정된 주파수 범위보다 높거나 낮은 주파수를 제거하는 대역필터부(20);
    상기 대역필터부(20)를 통과한 측정전류에 포함된 노이즈를 제거한 다음 증폭시키는 노이즈 제거 및 증폭부(30);
    상기 노이즈 제거 및 증폭부(30)를 통해 노이즈가 제거되고 증폭된 측정전류를 대상으로 FFT연산을 수행하는 FFT 연산부(40);
    상기 FFT 연산부(40)를 통해 계산된 값으로부터 실효값(RMS), 고조파 및 3고조파의 강도를 계산하는 신호분석부(50);
    상기 신호분석부(50)를 통해 계산된 실효값(RMS)과 미리 설정된 복수 개의 측정 전류구간 채널을 비교하고, 상기 실효값(RMS)에 대응되는 측정 전류구간으로 채널을 자동 절환하되, 채널이 절환되는 경우 상기 측정전류 입력부(10)부터 재진행되도록 하는 채널 절환부(60); 및
    상기 채널 절환부(60)를 통해 채널 절환되지 않고 통과되는 측정전류의 실효값(RMS), 제1 고조파 및 제3 고조파의 강도를 저장하는 데이터 저장부(70);
    를 포함하고,
    상기 채널 절환부(60)는,
    1㎂~50A의 범위 내에서 2개 이상의 전류구간 채널이 설정되며,
    각 전류구간 채널의 전류범위는,
    인접한 다른 전류구간 채널의 전류범위를 소정 범위 내에서 중복되도록 설정되는 채널중복 전류영역(A)을 포함하고, 상기 채널중복 전류영역(A)을 통해 전류구간 채널과 채널 사이의 값으로 입력되는 측정전류가 채널 절환부(60)를 통해 양측 채널로 절환이 반복되는 교란이 발생하지 않도록 구성되는 것을 특징으로 하는 미소전류 측정을 위한 측정 전류 구간 자동 절환 및 노이즈 제거 기술을 이용한 피뢰기 접지선 누설전류 측정장치.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 노이즈 제거 및 증폭부(30)는,
    상기 누설전류 측정장치의 회로기판에서 발생하는 고유 특성의 노이즈 신호를 기준 노이즈 값으로 획득한 다음, 입력되는 측정전류로부터 기준 노이즈 신호를 상쇄시켜 제거하는 것을 특징으로 하는 미소전류 측정을 위한 측정 전류 구간 자동 절환 및 노이즈 제거 기술을 이용한 피뢰기 접지선 누설전류 측정장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 노이즈 제거 및 증폭부(30)는,
    복수 개의 저항 소자와 증폭기로 구성되는 1차 증폭부(31)와 2차 증폭부(32)로 구성되어, 상기 1, 2 증폭부(31, 32)의 조합을 통해 측정전류의 크기에 따라 저항비가 조절되어 노이즈가 제거된 다음 증폭되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 미소전류 측정을 위한 측정 전류 구간 자동 절환 및 노이즈 제거 기술을 이용한 피뢰기 접지선 누설전류 측정장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 노이즈 제거 및 증폭부(30)와 상기 FFT 연산부(40) 사이에는,
    기준 전압보다 높거나 낮은 전압에 + 또는 - 전압을 더하여 신호 레벨을 높이거나 낮추는 레벨 시프트부(35)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 미소전류 측정을 위한 측정 전류 구간 자동 절환 및 노이즈 제거 기술을 이용한 피뢰기 접지선 누설전류 측정장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 노이즈 제거 및 증폭부(30)와 상기 FFT 연산부(40) 사이에는,
    입력되는 측정전류의 기준 주파수를 검출하는 주파수 검출부(37)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 미소전류 측정을 위한 측정 전류 구간 자동 절환 및 노이즈 제거 기술을 이용한 피뢰기 접지선 누설전류 측정장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 데이터 저장부(70)에는,
    유선 또는 무선 통신모듈이 더 구비되어, 저장되는 데이터를 유선 또는 무선 통신을 통해 모니터링용 스마트기기 또는 전용단말기로 실시간 전송되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 미소전류 측정을 위한 측정 전류 구간 자동 절환 및 노이즈 제거 기술을 이용한 피뢰기 접지선 누설전류 측정장치.
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