KR20060059486A - Scale model grounding simulator for ground potential rise analysis - Google Patents
Scale model grounding simulator for ground potential rise analysis Download PDFInfo
- Publication number
- KR20060059486A KR20060059486A KR1020040098590A KR20040098590A KR20060059486A KR 20060059486 A KR20060059486 A KR 20060059486A KR 1020040098590 A KR1020040098590 A KR 1020040098590A KR 20040098590 A KR20040098590 A KR 20040098590A KR 20060059486 A KR20060059486 A KR 20060059486A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- ground
- probe
- potential
- grounding
- potential rise
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
- G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Geometry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Abstract
본 발명은 용액이 담긴 반구형의 수조; 상기 수조 내에 설치되되 실제 규모의 접지극의 형태, 위치 및 크기에 대응하여 일정비율로 축소 제작된 시험접지계; 상기 시험접지계로 고장전류인 교류전원을 인가하기 위한 전원공급장치; 상기 반구형 수조 상에서 수평이동이 가능하되 수조에 담긴 용액과 접촉하여 시험접지계를 통해 흐르는 가상 대지 표면의 전위를 검출하는 프로브; 및 상기 프로브의 수평이동 제어와 상기 시험접지계를 통해 흐르는 고장전류를 프로브를 통해 계측하여 거리별 대지전압을 측정하는 제어계측장치;를 통해 실규모 접지계를 일정 비율로 축소하여 모델링하고, 고장전류 유입에 따른 대지전위 상승을 자동으로 측정하기 위한 전위검출용 프로브의 위치제어부 및 자동 계측시스템을 구성함으로써, 접지계에 전류가 흐를 때 생기는 등전위면의 형상이 실규모 접지망과 동일하게 나타나도록 하여 고장전류 유입에 의한 대지전위 상승의 모델링과 정확한 해석이 가능한 대지전위 상승 분석용 접지모의 시스템을 제공한다.The present invention is a hemispherical water tank containing a solution; A test grounding system installed in the tank but reduced in proportion to a shape, position, and size of a ground electrode of a real scale; A power supply device for applying AC power, which is a fault current, to the test ground system; A probe capable of horizontal movement on the hemispherical water tank but detecting a potential of the virtual earth surface flowing through the test ground system in contact with the solution contained in the water tank; And a control measuring device for measuring a ground voltage for each distance by measuring a horizontal movement control of the probe and a fault current flowing through the test ground system through a probe; By configuring the position control part of the potential detection probe and the automatic measurement system for automatically measuring the ground potential rise according to the current inflow, the shape of the equipotential surface generated when the current flows to the grounding system appears to be the same as the actual ground network. This provides a ground simulation system for earth potential rise analysis, which enables modeling and accurate analysis of earth potential rise due to fault current inflow.
Description
도 1은 본 발명의 실시예에 축소모델 접지모의 시스템을 도시한 개략적인 도면이다.1 is a schematic diagram illustrating a reduced model ground simulation system in an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 제어계측장치를 나타낸 회로블록도이다.2 is a circuit block diagram showing a control measurement apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 모의 전원접지 시스템의 구성을 나타낸 것이다.3 shows the configuration of a simulated power grounding system according to an embodiment of the present invention.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시예에 의한 전원접지의 표면 전위상승에 대한 분포율을 나타낸 것이다. 4A and 4B show distribution ratios for the surface potential rise of the power ground according to the embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 접지계의 구성을 도시한 것이다.5 illustrates a configuration of a grounding system according to an embodiment of the present invention.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시예에 의한 독립접지시의 표면 전위상승 분포율을 나타낸 것이다.6a and 6b show the surface potential rise distribution ratio in the independent ground according to an embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 실시예에 의한 본딩시의 표면 전위상승 분포율을 나타낸 것이다.Figure 7 shows the surface potential rise distribution ratio during bonding according to an embodiment of the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 * Explanation of symbols on the main parts of the drawings
100: 축소모델 접지 시뮬레이터 110: 수조100: scale model ground simulator 110: water tank
120: 시험접지계 130: 전원공급장치120: test ground 130: power supply
140: 외부저항 150: 프로브140: external resistance 150: probe
200: 제어계측장치 210: 프레임200: control measuring device 210: frame
220: 구동모터 230: 모터제어수단220: drive motor 230: motor control means
240: 엔코더 250: 카운터240: encoder 250: counter
260: 포텐셜미터 270: A/D컨버터260: Potentiometer 270: A / D Converter
280: 컨트롤러(컴퓨터) 280: controller (computer)
본 발명은 축소모델 접지 시뮬레이터에 관한 것으로, 특히 실규모 접지계를 일정 비율로 축소하여 모델링하고 고장전류 유입에 따른 대지전위 상승을 자동으로 측정하기 위한 대지전위 상승 분석용 접지모의 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a reduced model grounding simulator, and more particularly, to a ground simulation system for ground potential rise analysis for modeling a real scale grounding system at a predetermined ratio and automatically measuring ground potential rise according to a fault current.
산업플랜트 설비의 대규모화, 복잡화에 따라 안전적인 측면과 경제적인 측면을 겸비한 접지시스템의 설계에 대한 관심이 높아지고 있다.As the scale and complexity of industrial plant facilities increase, there is a growing interest in designing a grounding system that combines safety and economic aspects.
토양의 저항률이 높거나 저저항의 접지계가 요구되는 대규모 전원 및 신호접지계에는 여러 개의 수평매설 지선과 수직봉이 접속되어 있는 망상 접지계가 대부 분을 차지하고 있다. In large scale power supply and signal grounding systems that require high soil resistivity or low resistance grounding systems, reticular grounding systems with many horizontal buried ground lines and vertical rods are used.
그러나, 접지계통의 최적배치 구조 즉, 수평매설 지선이나 수직봉의 매설 깊이, 그리드 간격, 접지극 크기 등의 구조적인 변수가 적지 않고, 대지 저항율 등 토지의 특성에 따라 매우 다양한 특성을 나타내게 된다. 이와 같이 많은 변수로 인해 실제 규모의 접지계를 구성하여 최적배치 구조를 찾는 것은 현실적으로 매우 힘들다. However, there are not many structural variables such as the optimal layout structure of the grounding system, that is, the depth of the horizontal buried ground line or the vertical rod, the grid spacing, the size of the ground electrode, and various characteristics according to the characteristics of the land such as the earth resistivity. Due to such a large number of variables, it is practically difficult to find the optimal layout structure by constructing a ground scale of a real scale.
실규모 측정의 대안으로서 계산기를 사용한 수치 해석적인 방법이 있으나, 1Ω 이하의 접지저항이 요구되는 망상 접지계는 해석상의 계산 오차를 줄이기 위해서는 많은 계산시간이 요구된다. As an alternative to the actual measurement, there is a numerical method using a calculator. However, a mesh grounding system requiring a ground resistance of 1 Ω or less requires a lot of calculation time to reduce the calculation error in the analysis.
이와 같은 해석적인 방법은 접지계를 평가하는데 매우 유용한 방법이지만 모델링 과정이 매우 복잡하고 해석 결과를 정확히 입증하기가 어려웠다.This analytical method is very useful for evaluating grounding systems, but the modeling process is very complicated and the results of the analysis are difficult to verify accurately.
따라서, 본 발명에서는 실규모 접지계를 일정 비율로 축소하여 모델링하고, 고장전류 유입에 따른 대지전위 상승을 자동으로 측정하기 위한 전위검출용 프로브의 위치제어부 및 자동 계측시스템을 구성함으로써, 접지계에 전류가 흐를 때 생기는 등전위면의 형상이 실규모 접지망과 동일하게 나타나도록 하여 고장전류 유입에 따른 대지전위 상승에 따른 모델링과 정확한 해석이 가능한 대지전위 상승 분석용 접지모의 시스템을 제공하는 데 있다.
Therefore, in the present invention, by reducing the scale of the actual grounding system to a certain ratio, and by configuring the position control unit and automatic measurement system of the potential detection probe for automatically measuring the rise of the earth potential according to the fault current inflow, It is to provide a grounding simulation system for earth potential rise analysis that enables the modeling and accurate analysis of the earth potential rise due to the inflow of fault current by making the shape of the equipotential surface generated when current flows the same as the real ground network.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 수단은, 용액이 담긴 반구형의 수조; 상기 수조 내에 설치되되 실제 규모의 접지극의 형태, 위치 및 크기에 대응하여 일정비율로 축소 제작된 시험접지계; 상기 시험접지계로 고장전류인 교류전원을 인가하기 위한 전원공급장치; 상기 반구형 수조 상에서 수평이동이 가능하되 수조에 담긴 용액과 접촉하여 시험접지계를 통해 흐르는 가상 대지 표면의 전위를 검출하는 프로브; 및 상기 프로브의 수평이동 제어와 상기 시험접지계를 통해 흐르는 고장전류를 프로브를 통해 계측하여 거리별 대지전압을 측정하는 제어계측장치;로 이루어진 것을 특징으로 한다.Technical means of the present invention for achieving the above object is a hemispherical water tank containing a solution; A test grounding system installed in the tank but reduced in proportion to a shape, position, and size of a ground electrode of a real scale; A power supply device for applying AC power, which is a fault current, to the test ground system; A probe capable of horizontal movement on the hemispherical water tank but detecting a potential of the virtual earth surface flowing through the test ground system in contact with the solution contained in the water tank; And a control measuring device for measuring a ground voltage for each distance by measuring a horizontal movement control of the probe and a fault current flowing through the test ground system through a probe.
구체적으로, 상기 수조 또는 수조의 내측면은 도전성 재질로 이루어져 있으며, 상기 수조에 담기는 용액은 모의하고자 하는 실제 대지특성에 따라 용액의 농도를 조절하여 도전율을 변경하는 것을 특징으로 한다.Specifically, the tank or the inner surface of the tank is made of a conductive material, the solution contained in the tank is characterized by changing the conductivity by adjusting the concentration of the solution in accordance with the actual earth properties to be simulated.
또한, 상기 프로브는 수조 상단에 설치된 프레임을 통해 수평 이동이 가능하도록 결합되어 있다.In addition, the probe is coupled to the horizontal movement through the frame installed on the top of the tank.
상기 제어계측장치는, 프로브를 소정의 프레임 상에서 좌우이동 동력을 발생하는 프로브구동모터; 상기 프로브구동모터의 정/역회전과 회전속도를 제어하는 모터제어수단; 상기 프로브의 이동 거리를 자동으로 측정하는 엔코더; 상기 엔코더로부터 출력되는 신호를 카운트하여 이동거리에 비례하는 신호를 출력하는 카운터; 상기 프로브를 통해 검출된 각 지점의 전위를 표시하는 포텐셜미터; 상기 카운터와 포텐셜미터로부터 프로브의 이동거리와 대지전위에 해당하는 아날로그신호를 각각 제공받아 디지털신호로 변환하는 A/D컨버터; 및 상기 모터제어수단을 제어하되 A/D컨버터를 통해 출력된 프로브의 이동거리와 대지전위에 해당하는 입력데이터를 미리 설정된 프로그램에 따라 연산 및 처리하여 거리 및 대지전위를 표시하는 컨트롤러;로 구성되어 있으며, 상기 엔코더는 프로브구동모터에 설치되어 모터의 회전각을 검출하도록 구성되어 있고, 상기 컨트롤러는 평면 좌표에 거리별 대지전위에 해당하는 그래프 데이터를 출력하는 것을 특징으로 한다.The control measuring device includes: a probe driving motor for generating a left and right moving power of a probe on a predetermined frame; Motor control means for controlling forward / reverse rotation and rotational speed of the probe driving motor; An encoder for automatically measuring a moving distance of the probe; A counter for counting a signal output from the encoder and outputting a signal proportional to a moving distance; A potential meter indicating a potential of each point detected by the probe; An A / D converter receiving an analog signal corresponding to a moving distance and a ground potential of the probe from the counter and the potential meter, and converting the analog signal into a digital signal; And a controller which controls the motor control means and calculates and processes input data corresponding to the movement distance and earth potential of the probe output through the A / D converter according to a preset program to display the distance and earth potential. In addition, the encoder is installed in the probe driving motor is configured to detect the rotation angle of the motor, the controller is characterized in that to output the graph data corresponding to the ground potential for each distance in the plane coordinates.
이하, 본 발명의 상세한 설명을 첨부한 도면을 참조하여 설명하고자 한다.Hereinafter, a detailed description of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 축소모델 접지 시뮬레이터를 도시한 도면으로서, 수조(110), 시험접지계(120), 전원공급장치(130), 프로브(150), 및 제어계측장치(200)로 이루어져 있다.1 is a view illustrating a scaled-down model ground simulator in an embodiment of the present invention, including a
상기 수조(110)는 소정의 용액(115)을 담는 반구형의 도전체로 이루어져 있고, 시험접지계(120)는 수조(110) 내에 설치되되 실제 규모의 접지극의 형태, 위치 및 크기에 대응하여 일정비율로 축소 제작되어 있고, 전원공급장치(130)는 시험접지계(120)로 고장전류인 교류전원을 인가하도록 구성되어 있고, 프로브(150)는 반구형 수조(110) 상에서 수평이동이 가능하되 수조(110)에 담긴 용액(115)과 접촉하여 시험접지계(120)를 통해 흐르는 가상 대지 표면의 전위를 검출하도록 구성되어 있고, 제어계측장치(200)는 프로브(150)의 수평이동 제어와 시험접지계(120)를 통해 흐르는 고장전류를 프로브(150)를 통해 계측하여 거리별 대지전압을 측정 및 표시하도록 구성되어 있다.The
또한, 상기 반구형의 수조(110) 또는 수조(110)의 내측면은 도전성 재질로 이루어져 있고, 상기 수조(110)에 담기는 용액(115)은 모의하고자 하는 실제 대지특성에 따라 용액(115)의 농도를 조절하여 도전율을 변경 가능하다.In addition, the
그리고, 상기 수조(110) 상단에는 프레임(210)이 설치되어 있으며, 상기 프레임(210)에는 프로브(150)가 결합되어 있으며, 상기 프로브(150)는 제어계측장치(200)의 제어에 따라 프레임(210)을 타고 수평 이동하도록 구성되어 있다.In addition, a
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 제어계측장치를 나타낸 회로블록도로서, 프로브구동모터(220), 모터제어수단(230), 엔코더(240), 카운터(250), 포텐셜미터(260), A/D컨버터(270) 및 컨트롤러(280)로 이루어져 있다.2 is a circuit block diagram showing a control measuring apparatus according to an embodiment of the present invention, a
즉, 상기 제어계측장치(200)는, 프로브(150)를 소정의 프레임(210) 상에서 좌우이동 동력을 발생하는 프로브구동모터(220)와, 상기 프로브구동모터(220)의 정/역회전과 회전속도를 제어하는 모터제어수단(230)과, 상기 프로브(150)의 이동 거리를 자동으로 측정하는 엔코더(240)와, 상기 엔코더(240)로부터 출력되는 신호를 카운트하여 이동거리에 비례하는 신호를 출력하는 카운터(250)와, 상기 프로브(150)를 통해 검출된 각 지점의 전위를 표시하는 포텐셜미터(260)와, 상기 카운터(250)와 포텐셜미터(260)로부터 프로브(150)의 이동거리와 대지전위에 해당하는 아날로그신호를 각각 제공받아 디지털신호로 변환하는 A/D컨버터(270), 및 상기 모터제어수단(230)을 제어하되 A/D컨버터(270)를 통해 출력된 프로브(150)의 이동거리와 대지전위에 해당하는 입력데이터를 미리 설정된 프로그램에 따라 연산 및 처리하여 거리 및 대지전위를 표시하는 컨트롤러(280)로 구성되어 있다. That is, the
상기 엔코더(240)는 프로브구동모터(220)에 설치되어 모터(220)의 회전각을 검출하도록 구성되어 있으며, 상기 컨트롤러(280)는 평면 좌표에 거리별 대지전위에 해당하는 그래프 데이터를 출력하는 휴대용 컴퓨터, 노트북, 데스크톱과 같은 퍼스널컴퓨터이다. The
즉, 균등한 대지면에 매설된 유한길이의 전극에 고장전류 유입시 등전위면은 관측점이 전극과 멀어질수록 반구면이 되므로 축소접지모델인 시험접지계(120)에 고장전류를 유입시 발생하는 전계분포에 왜곡을 발생하지 않게 하기 위해 반구형 수조(110)로 구성한다.That is, the equipotential surface becomes a hemispherical surface when the observation point moves away from the electrode when the fault current flows into a finite length electrode buried on an even ground, and thus the electric field generated when the fault current flows into the
이때, 수조(110) 또는 수조(110)의 내부표면은 도전성 재질로 구성되어야 하며, 균일한 대지의 특성을 모의하기 위해 수조(110) 내에는 전해질 용액(115)을 채우며, 용액(115)의 농도를 조정하여 도전율을 변경함으로써 실제 토양의 대지저항율을 모의할 수 있다.At this time, the inner surface of the
이렇게 구성된 반구형 수조(110)안에 실규모의 접지극의 형태, 크기 및 위치를 일정비율로 축소하여 제작한 시험접지계(120)를 표면으로부터 실제 접지시스템의 매설 깊이를 동일한 비율로 축소한 거리에 해당하는 위치에 설치한다. The
이어, 전원공급장치(130)는 고장전류를 시험접지계(120)에 인가하기 위한 교류전원소스로서 인가전류의 조정이 가능하며 절연변압기(T1, T2)를 적용하여 1차측과 2차측을 전기적으로 분리한 구조로 되어 있다.Subsequently, the
그리고, 외부저항(140; Rext)은 무한점에 대한 반구(110)까지의 저항을 의미하는 것으로, 아래 수학식 1과 같이 반구의 크기와 대지 저항률에 의존한다.In addition, the external resistance 140 (Rext) refers to the resistance up to the
단, r은 수조(110)의 반경이고, ρ는 대지 저항률이다.However, r is the radius of the
상기 프로브(150)는 대지표면의 전위를 검출하기 위한 것으로, 전류 인가점으로부터 이격거리에 따른 전위분포를 측정할 수 있도록 수조(110) 상단에 설치된 컨베이어와 같은 형태의 이동보조프레임(210)에 연결되어 있다. The
대지전위상승 분포를 자동으로 측정하기 위해서는 프로브(150)의 위치를 제어하고 각 지점에서의 전위를 측정하기 위한 제어시스템이 요구되며 그 구성은 도 2에 나타낸 바와 같다.In order to automatically measure the earth potential rise distribution, a control system for controlling the position of the
상기 프로브(150)는 프로브이동수단(210, 220)에 연결되어 위치조정이 가능하며 모터제어수단(230)을 이용하여 이동방향 및 이동속도를 조정할 수 있도록 구성되어 있는 데, 이때 이동거리를 자동으로 측정하기 위해서는 엔코더(240)를 구동모터(220)와 조합하여 설치하여야 한다.The
상기 엔코더(240)는 모터(220)의 회전을 검출하는 센서기능을 하며, 이를 카운트 및 적분회로로 구성된 카운터(250)를 통해 이동거리에 비례하는 직류전압을 출력한다.The
프로브(150)를 통해 검출된 각 지점의 전위는 포텐셜미터(260)를 통해 표시되며 A/D컨버터(270)로 신호를 전송한다. The potential of each point detected through the
따라서, A/D컨버터(270)에는 동시에 이동거리에 해당하는 전압신호와 대지전 위에 해당하는 전압신호가 입력되며, 이는 각각 디지털신호로 변화되어 포트를 통해 컴퓨터(280)로 전송된다. Accordingly, the A /
컴퓨터(280)에서는 Labview로 제작된 소프트웨어를 통해 각각의 입력 데이터를 연산, 처리하게 되며, 자동으로 x축을 거리, y축을 대지전위로 하는 그래프 데이터를 출력하도록 구성되어 있다. The
위치제어 및 이동거리 측정을 위한 자동제어 시스템은 도 2와 같이, 위치제어용 모터(220)의 속도제어를 통해 프로브이동수단(210, 220)에 연결된 전위검출용 프로브(150)의 위치를 조정하며 엔코더(240)를 통해 모터(220)의 회전각 즉, 프로브(150)의 이동거리를 검출하고, 이를 카운터(250)를 통해 이동거리로 환산하여 표시하며 거리에 선형적으로 비례하는 직류전압을 출력한다. The automatic control system for position control and moving distance measurement adjusts the position of the
이와 같이 구성된 대지접지 모의 시스템의 작용을 실험예를 통해 살펴보면 아래와 같다.Looking at the operation of the ground ground simulation system configured as described above through the experimental example.
먼저, 저항률 39.1Ω·m의 지하수로 대지를 모의하였으며, 외부저항(140; Rext)은 무한점에 대한 반구형 수조(110)까지의 저항을 의미하는 것으로, 수조(110)의 크기와 대지저항률에 의존하며 본 실험에서는 6.22Ω을 적용하였다.First, the ground was simulated with groundwater having a resistivity of 39.1 Ω · m, and the external resistance 140 (Rext) refers to the resistance to the
시험접지계(120)로는 예컨대, AC 220V 전원을 접지하는 전원접지계와, DC전원을 접지하는 신호접지계가 있는 데, 이를 실제보다 100:1의 비율로 축소 모의하였으며, 실규모 접지계의 파라미터를 표 1에 나타내었다.The
하지만, 실제로 적용된 시험접지계(120)의 전원접지계와 신호접지계는 각각 0.32m×0.32m, 0.16m×0.16m의 망상 전극구조(그리드 간격 0.04m)로 표면에서 5mm 깊이에 설치하였다.However, the power grounding system and the signal grounding system of the
여기서 접지도체의 반경은 제조상 문제로 10:1 축척을 이용하였다.Here, the radius of the grounding conductor is 10: 1 scale for manufacturing reasons.
표면전위 측정용 프로브(150)는 프로브이동수단(210, 220)을 통해 자동 조정되며, 출력전압은 Labview 프로그램에 의해 위치(x축)에 대한 전위(y축)가 자동 계측된다.Surface
모의된 접지계를 도 3에 나타내었으며, 접지전극의 중심에 1A의 전류를 인가시 표면의 전위상승 분포를 횡방향(a-d) 및 대각방향(e)으로 측정하였다. The simulated ground system is shown in FIG. 3, and when the current of 1A is applied to the center of the ground electrode, the potential rise distribution of the surface was measured in the transverse direction (a-d) and the diagonal direction (e).
도 4a는 a 내지 d방향(횡방향), 즉 전원접지의 표면 전위상승에 대한 분포율을 나타낸 것이다. 전류 인가점에서 거리가 증가됨에 따라 전위상승은 서서히 감소하며 망상전극을 벗어난 지점에서 급격히 줄어드는 경향을 보이고 있다.Fig. 4A shows the distribution ratio for the surface potential rise of the a to d direction (the transverse direction), that is, the power ground. As the distance increases at the point of application of the current, the potential rise gradually decreases and decreases rapidly at the point away from the network electrode.
도 4b는 대각방향의 전원접지의 전위상승 분포 측정 결과와 수치해석 결과를 비교하였다.4b compares the results of the potential rise distribution measurement and the numerical analysis of the power ground in the diagonal direction.
메시 사이의 전압강하가 해석 결과에 비해 다소 완만하게 측정되었으나, 이는 시험접지계(120)와 검침용 프로브(150)의 간격이 설치상의 문제로 약간의 오차를 가지기 때문이며, 전반적인 양상은 거의 유사하게 나타났다.Although the voltage drop between the meshes was measured slightly more slowly than the analysis result, this is because the gap between the
신호접지계의 경우에도 유사한 경향이 관측되어졌으며, 단독 접지시 모의한 전원접지계와 신호접지계의 접지저항을 표 2에 나타내었다. 접지저항은 각각 53.6Ω, 105.8Ω으로 해석에 의한 결과와 매우 근접하게 나타났다. Similar trends were observed for the signal grounding system, and the ground resistances of the power grounding system and the signal grounding system simulated at single grounding are shown in Table 2. The ground resistances were 53.6Ω and 105.8Ω, respectively, which were very close to the results of the analysis.
독립접지와 공통접지의 전위상승 분포를 측정하기 위해 도 5와 같은 두 개의 독립된 접지시스템을 이용하여 접지계를 구성하였다.In order to measure the potential rise distribution of the independent ground and the common ground, a grounding system was constructed using two independent grounding systems as shown in FIG. 5.
접지계의 구성에 따른 접지저항 측정값은 표 3과 같다. 각각 독립 접지시 접지저항은 전원 단독접지시와 거의 유사한 값을 나타내며, 이는 신호접지에 비해 상대적으로 큰 규모의 전원접지계가 지배적인 영향을 미치는 것으로 볼 수 있다.Table 3 shows the ground resistance measurement values according to the configuration of the ground meter. In each case, the ground resistance of the independent ground is almost the same as that of the single power ground, which is considered to have a dominant influence on the power ground system of a relatively large size compared to the signal ground.
두 접지계를 본딩하였을 때 접지저항은 42Ω으로 독립접지시 보다 낮게 나타났다.When two grounding systems are bonded, the grounding resistance is 42Ω, which is lower than that of independent grounding.
독립접지시 a, b방향에 대한 전위상승분포의 측정 및 해석결과를 도 6a 및 도 6b에 나타내었다.6A and 6B show the measurement and analysis of the potential rise distribution in the a and b directions at the independent grounding.
전원접지계의 중심에 1A의 전류 인가시 전위상승은 이격거리의 증가에 따라 감소하다가 신호접지계가 있는 지점에서 약간의 왜곡이 발생함을 알 수 있으며, 측 정결과는 해석결과와 비교해 거의 동일한 특성을 나타내었다. When the current of 1A is applied to the center of the power grounding system, the potential rise decreases with the increase of the separation distance, and then some distortion occurs at the point where the signal grounding system is located.The measurement result is almost the same as the analysis result. Indicated.
도 7은 두 접지계를 본딩하여 공통접지한 경우의 전위상승 분포특성을 나타내었다. 7 shows the potential rise distribution characteristic when two grounding systems are bonded and grounded together.
도 5에서 1-c 지점을 상호본딩시 신호접지계의 전위는 90% 정도 상승하였으나, 전원접지계와의 전위차는 5% 이내로 등전위화를 이룸을 알 수 있다.In FIG. 5, the potential of the signal grounding system is increased by about 90% when the points 1-c are bonded to each other, but the potential difference with the power grounding system is within 5%.
측정치가 계산결과에 비해 접지전극이 없는 지점에서의 전위상승 정도가 다소 낮게 관측되었으나, 전반적으로 유사한 경향을 나타낸다.Although the measured value of the potential rise was slightly lower than that of the ground electrode in comparison with the calculated result, the overall trend was similar.
여기서 신호접지계의 전위상승은 단순히 대지전위상승의 관점에서 본다면 독립접지시가 유리함을 알 수 있다.Here, it can be seen that the independent grounding is advantageous if the potential rise of the signal grounding system is merely viewed from the ground potential rise.
그러나, 독립접지시 통신기기의 AC전원부는 전원접지에 연결되고 DC전원이나 실드선, 통신기기의 외함 등을 통신 접지계에 연결된 경우에는 두 접지계 사이의 큰 전위차에 의해 기기의 소손을 초래할 수 있다.However, if the AC power supply of the communication equipment is connected to the power ground during independent grounding and the DC power supply, shield wire, or the enclosure of the communication equipment is connected to the communication grounding system, a large potential difference between the two grounding systems may cause damage to the equipment. have.
따라서, 두 접지계를 본딩하는 것이 접지저항을 저감할 뿐 아니라 등전위화를 이루어 사고예방에도 효과가 있다.Therefore, bonding two grounding systems not only reduces grounding resistance, but also is effective in preventing accidents by equipotentializing.
이와 같이 접지 시스템의 특성분석을 위해 축소 모의 접지시스템을 구성하여 축소형 접지 시스템의 유효성을 검증하기 위해 수치해석 결과와 비교하였다.In order to verify the effectiveness of the miniature grounding system, a small simulated grounding system was constructed to characterize the grounding system.
먼저 축소모의 접지시스템을 이용하여 전원접지와 신호접지를 모의한 망상형 접지계에 대한 표면 대지전위 상승을 각각 측정하였다. 표면 대지전위 상승에 대한 측정 결과와 수치해석에 의한 시뮬레이션 결과가 유사한 양상으로 나타났으며, 이를 통해 축소형 접지 시스템의 유효성을 확인하였다.First, the surface ground potential rise was measured for the reticulated grounding system simulating the grounding of the power supply and the signal ground using the reduced simulation grounding system. The measurement results for the surface earth potential rise and the simulation results by numerical analysis showed similar patterns, which confirmed the effectiveness of the reduced grounding system.
또한, 이들 접지계의 독립접지시와 본딩에 의한 공통접지시의 전위상승분포를 분석하였으며, 이를 통해 본딩시 두 접지계의 전위차를 줄일 수 있으며, 사고예방에 효과적임을 알 수 있었다.In addition, the potential rise distributions of the independent grounding and the common grounding by bonding were analyzed. Through this, the potential difference between the two grounding systems was reduced and the accident prevention was effective.
축소모델 접지 모의 시스템은 다양한 구조의 접지시스템의 설계 및 특성분석과 대지전위 상승의 영향 분석에 활용 가능하다. The reduced model ground simulation system can be used to design and characterize grounding systems of various structures and to analyze the effects of earth potential rise.
이상 설명한 바와 같이 본 발명은 접지계의 대지전위상승특성을 분석하기 위한 축소모델 접지 시뮬레이터로써 실규모의 접지시스템을 일정비율로 축소하여 실험함으로써, 실규모 시스템에 대해서 현실적으로 분석이 불가능한 다양한 형태의 접지계에 대한 특성분석을 가능하게 하는 이점이 있다. 즉, 수평도체와 접지봉이 결합된 다양한 형태의 망상형 접지계에 대해 접지극의 형태, 크기변화 및 매설깊이의 변화에 따른 접지특성의 변화를 실험적으로 분석할 수 있다.As described above, the present invention is a scaled-down model ground simulator for analyzing the ground potential rise characteristics of a grounding system, and experiments by reducing the actual grounding system to a certain ratio, thereby realizing various types of grounding that cannot be practically analyzed for a real-scale system. This has the advantage of enabling characterization of the system. In other words, it is possible to experimentally analyze the change of the grounding characteristics according to the change of the shape, size and burial depth of the grounding electrode for various types of reticulated grounding systems combined with horizontal conductors and ground rods.
또한, 전원접지와 신호접지 등 여러 접지계가 혼재되어 있을 때 이들의 분리 또는 본딩에 따른 특성분석에 활용될 수 있으며, 결과적으로 경제적이고 효과적인 최적의 접지시스템을 설계하기 위한 접지시스템의 평가 툴로 활용할 수 있는 이점이 있다.In addition, when several grounding systems such as power grounding and signal grounding are mixed, they can be used for characterization by separating or bonding them, and as a result, they can be used as an evaluation tool for grounding systems to design an optimal grounding system economically and effectively. There is an advantage to that.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020040098590A KR100626813B1 (en) | 2004-11-29 | 2004-11-29 | Scale Model Grounding Simulator for Ground Potential Rise Analysis |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020040098590A KR100626813B1 (en) | 2004-11-29 | 2004-11-29 | Scale Model Grounding Simulator for Ground Potential Rise Analysis |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20060059486A true KR20060059486A (en) | 2006-06-02 |
KR100626813B1 KR100626813B1 (en) | 2006-09-20 |
Family
ID=37156671
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020040098590A KR100626813B1 (en) | 2004-11-29 | 2004-11-29 | Scale Model Grounding Simulator for Ground Potential Rise Analysis |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100626813B1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101066566B1 (en) * | 2009-05-27 | 2011-09-21 | 한국 전기안전공사 | The system for analyzing electric potential rise using electrolytic tank |
KR101151741B1 (en) * | 2010-07-20 | 2012-06-15 | 한국 전기안전공사 | Apparatus for transporting structure grounding electrode |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102944771B (en) * | 2012-10-24 | 2015-01-07 | 中国电力科学研究院 | Simulation experiment device and method of alternating current, direct current and impact performance of large earth screen |
KR102453103B1 (en) | 2020-12-18 | 2022-10-12 | 한국전기안전공사 | Simulated test apparatus for DC grounding integrated system configuration method |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6535104B1 (en) * | 2000-09-29 | 2003-03-18 | Intel Corporation | Multi-axis potentiometer |
-
2004
- 2004-11-29 KR KR1020040098590A patent/KR100626813B1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101066566B1 (en) * | 2009-05-27 | 2011-09-21 | 한국 전기안전공사 | The system for analyzing electric potential rise using electrolytic tank |
KR101151741B1 (en) * | 2010-07-20 | 2012-06-15 | 한국 전기안전공사 | Apparatus for transporting structure grounding electrode |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR100626813B1 (en) | 2006-09-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5006788A (en) | Method and apparatus for monitoring electromagnetic emission levels | |
CN110648574B (en) | Step voltage and contact voltage simulation experiment device and method | |
US4296379A (en) | Ground prospecting method utilizing electrical resistivity measurements for measuring the resistivity of unit blocks of the ground | |
CN102495291A (en) | Impedance frequency response method for measuring corrosion state of grounding network of transformer substation | |
CN102621435A (en) | Grounding simulation testing device and method | |
KR100626813B1 (en) | Scale Model Grounding Simulator for Ground Potential Rise Analysis | |
CN108918986B (en) | Method and system for testing electromagnetic shielding performance of low-voltage power cable | |
CN109188088B (en) | A kind of vertical demixing electric resistance of soil nonlinear characteristic test method | |
CN106872350A (en) | Feed rod Corrosion monitoring analogy method in deep-well type direct current grounding pole concrete structure | |
CN105738734A (en) | Coupling plate assembly used for electrostatic discharge test and electrostatic discharge test device | |
CN103323694A (en) | Method for detecting shortage of grounding grid conductor of transformer substation | |
CN210037946U (en) | Current measuring device based on TMR tunnel magnetic resistance | |
CN105572510B (en) | A kind of DC power transmission line corona loss method of testing based on corona cage | |
KR101066566B1 (en) | The system for analyzing electric potential rise using electrolytic tank | |
CN102680791B (en) | Automatic test system for resistance reducing agent resistivity and power frequency current tolerance test | |
CN106352896B (en) | The laboratory simulation test macro and test method of shaft tower inclination on-Line Monitor Device | |
CN107271760B (en) | Device and method for evaluating underground power frequency voltage bipolar plate | |
CN103500521A (en) | Visual simulation testing method for ground resistance of electric equipment | |
CN107064627B (en) | Winding frequency response measurement system and method under transformer core multipoint earth faults | |
CN111693807A (en) | Method and device for testing elimination performance of ion static elimination equipment | |
US20210208102A1 (en) | Method for Non-Destructively Examining an Anode of an Aluminium Electrolysis Cell | |
Mousa | Experimental investigation of enhanced earth electrode systems under high frequency and transient conditions | |
JP3384849B2 (en) | Leakage location detection system for impermeable structures | |
CN106053944B (en) | A kind of rock resistivity measurement instrument and measurement method | |
CN114898638A (en) | Ground resistance measurement training device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20120917 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130917 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140916 Year of fee payment: 9 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |