KR20120038046A - 전류형 접지저항 측정장치 - Google Patents

Abstract

실시 예에 따른 전류형 접지저항 측정장치는, 전기설비의 접지와 대지접지전극을 상호 연결하는 접지설비에 직접적으로 접속하여, 대지접지전극의 접지저항을 검출하기 용이하도록, 실시 예는, 전기설비의 접지와 대지 접지전극을 상호 연결하는 접지설비에 접속하여 상기 대지접지전극의 접지저항을 측정하도록, 전원부, 상기 전원부와 상기 대지접지전극 사이에 제1 전류패스를 형성하여, 제1 전류를 검출하는 제1 검출부, 상기 전원부와 상기 대지접지전극 사이에 상기 제1 전류패스와 다른 제2 전류패스를 형성하여, 제2 전류를 검출하는 제2 검출부 및 상기 제1, 2 전류를 기초로, 상기 접지와 상기 대지접지전극 사이의 접지저항을 산출하는 제어부;를 포함하는 전류형 접지저항 측정장치를 제공한다.

Description

전류형 접지저항 측정장치{Electric current type ground resistance measuring equipment}

실시 예는 전류형 접지저항 측정장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전기설비의 접지와 대지접지전극을 상호 연결하는 접지설비에 직접적으로 접속하여, 대지접지전극의 접지저항을 검출하기 용이한 전류형 접지저항 측정장치에 관한 것이다.

일반적으로 전기, 전자 및 통신설비 기기나 송전철탑 등의 전기 설비를 설치할 경우에 대지에 접지봉을 매설하여 접지전극을 형성하고, 그 접지전극에 전기 설비 접지시켜 감전사고 등의 안전사고나, 시설물의 손상, 잡음(Noise) 및 오동작 등이 발생되지 않도록 예방하고 있다.

상기 접지는 전기 설비와 대지에 확실히 전기적 접속을 실현하는 것으로서 이상적으로는 접지전극의 접지저항이 0Ω이 되도록 해야된다.

그러나, 대지는 흙의 입자, 물 및 공기 등으로 이루어져 있고, 접지봉은 금속으로 대지와 전기적으로 접속되는 것으로서 대지와 접지봉의 사이에는 전기적 저항 즉, 접지저항이 존재하게 된다.

그리고, 동일한 부지 내에서도 동일한 크기 및 동일한 형상의 접지봉을 상호간에 인접된 위치에 매설한 경우에도 이들의 접지저항 값은 서로 상이하게 나타나는 것으로서 접지봉을 매설하여 접지전극을 형성할 경우에 접지저항이 미리 설정된 값 이하가 되도록 규정하고 있다.

이에 따라 최근들어, 접지저항을 측정하는 방법에 대한 연구가 진행 중에 있다.

실시 예의 목적은, 전기설비의 접지와 대지접지전극을 상호 연결하는 접지설비에 직접적으로 접속하여, 대지접지전극의 접지저항을 검출하기 용이한 전류형 접지저항 측정장치를 제공함에 있다.

실시 예에 따른 전류형 접지저항 측정장치는, 전기설비의 접지와 대지 접지전극을 상호 연결하는 접지설비에 접속하여 상기 대지접지전극의 접지저항을 측정하도록, 전원부, 상기 전원부와 상기 대지접지전극 사이에 제1 전류패스를 형성하여, 제1 전류를 검출하는 제1 검출부, 상기 전원부와 상기 대지접지전극 사이에 상기 제1 전류패스와 다른 제2 전류패스를 형성하여, 제2 전류를 검출하는 제2 검출부 및 상기 제1, 2 전류를 기초로, 상기 접지와 상기 대지접지전극 사이의 접지저항을 산출하는 제어부를 포함할 수 있다.

실시 예에 따른 전류형 접지저항 측정장치는, 접지설비에 직접 접속하여 외부 간섭을 최소화하여 접지저항을 측정할 수 있는 이점이 있다.

또한, 실시 예에 따른 전류형 접지저항 측정장치는, 대지접지전극의 접지저항을 간편하게 측정할 수 있으며, 접지저항의 변화를 상시 감시 및 측정할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 실시 예에 따른 전류형 접지저항 측정장치를 나타내는 제어 블록도이다.
도 2는 실시 예에 따른 전류형 접지저항 측정장치을 나타내는 회로도이다.
도 3은 실시 예에 따른 전류형 접지저항 측정장치의 제1 전류가 흐르는 제1 패스를 나타낸 전류패스도이다.
도 4는 실시 예에 따른 전류형 접지저항 측정장치의 제2 전류가 흐르는 제2 패스를 나타내는 전류패스도이다.

실시 예에 따른 전류형 접지저항 측정장치의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 전류형 접지저항 측정장치는 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 실시 예들은 전류형 접지저항 측정장치의 개시가 완전하도록 하고, 전류형 접지저항 측정장치가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 전류형 접지저항 측정장치는 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

도 1은 실시 예에 따른 전류형 접지저항 측정장치를 나타내는 제어 블록도이며, 도 2는 실시 예에 따른 전류형 접지저항 측정장치을 나타내는 회로도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 전류형 접지저항 측정장치(100)는, 전원부(110), 제1 검출부(120), 제2 검출부(130) 및 제어부(140)를 포함할 수 있다.

여기서, 전류형 접지저항 측정장치(100)는 일단이 접지설비(300)에 연결된 대지접지전극(G)과 연결되며, 이때 접지설비(300)는 전기설비(220)의 접지(g)와 대지의 접지봉과 연결된 대지접지전극(G)을 상호 연결시킬 수 있다.

이때, 전류형 접지저항 측정장치(100)는 대지접지전극(G)과 일단이 연결되며, 전원부(110) 및 제1, 2 검출부(120, 130)와 폐회로를 구성할 수 있다.

여기서, 전원부(110)는 대지접지전극(G)으로 전류가 흐르도록 측정 전압(v1)을 제1, 2 검출부(120, 130)로 공급한다.

이때, 측정 전압(v1)은 상용전원일 수 있으며, 접지설비(300)에서 대지접지전극(G)으로 흐르는 누설전류일 수 있으며, 또는 상용전원과 누설전류와 다른 전류형 접지저항 측정장치에서 발생된 전류 또는 전압일 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.

제1 검출부(120)는 제1 저항값(R1)을 가지는 제1 저항(122), 제1 저항(R1)에 흐르는 제1 전류(I1)를 검출하는 제1 전류검출부(124) 및 전원부(110)로부터 측정전압(v1)이 제1 저항(122)으로 공급되도록 스위칭 온 동작하는 제1 스위치(126)를 포함할 수 있다.

여기서, 제1 저항(122)은 제1 전류패스(미도시)의 선로저항을 나타낸 것이며, 제1 저항(122)은 매우 작은 제1 저항값(R1)을 가질 수 있으며, 도2 에 나타낸 제1 저항(122)의 선로저항을 포함한 것으로 설명하지만, 제1 저항(122)의 제1 저항값(R1)이 매우 작은 값이므로 무시할 수 있어 포함되지 않을 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.

또한, 제1 저항(122)은 제1 검출부(120)로 과전류가 인가되는 것을 방지하기 위한 전류제한용으로 사용되는 보호저항일 수 있다. 이때, 보호저항으로 사용되는 제1 저항(122)은 임의의 저항값을 가지므로, 과전류 공급을 차단할 수 있도록 사용될 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.

또한, 제2 검출부(130)는 제2 저항값(R2)을 가지는 제2 저항(132), 제2 저항(R2)에 흐르는 제2 전류(I2)를 검출하는 제2 전류검출부(134) 및 전원부(110)로부터 측정전압(v1)이 제2 저항(132)으로 공급되도록 스위칭 온 동작하는 제2 스위치(136)를 포함할 수 있다.

여기서, 제1, 2 스위치(126, 136)는 서로 교번적으로 스위칭 온 동작되며, 제1 스위치(126)는 제1 소정시간 동안 스위칭 온 동작되며, 제2 스위치(136)은 제2 소정시간 동안 스위칭 온 동작할 수 있다.

이때, 상기 제2 소정시간은 상기 제1 소정시간과 동일하거나, 또는 상기 제1 소정시간보다 긴 시간일 수 있다.

여기서, 상기 제1 소정시간은 2초 내지 5초인 것이 바람직할 것이며, 이는 2초보다 작은 시간동안 측정전압(v1)에 대한 제1 저항(122)에 흐르는 제1 전류(I1)의 정확도가 매우 낮아지게 되며, 5초 보다 큰 시간 동안 스위칭 온 되는 경우, 2초 내지 5초 동안의 측정전압(v1)에 대한 제1 저항(122)에 흐르는 제1 전류(I1)와 동일하므로, 그 이상의 시간 동안 스위칭 온 동작할 필요도가 떨어지게 될 수 있다.

즉, 제1 검출부(120)의 제1 저항(122)은 0옴에 가까운 제1 저항값을 가지게 되므로, 제1 전류(I1)의 변화량이 낮아 상기 제1 소정시간을 2초 내지 5초로 할 수 있다.

이때, 제1, 2 저항(122, 132) 각각의 제1, 2 저항값(R1, R2)은 서로 다를 수 있다.

즉, 제1, 2 저항(122, 132) 각각은 측정 전압(v1)에 대한 제1, 2 전류(I1, I2)가 측정되도록, 제1, 2 저항값(R1, R2)의 차이를 두어야 하며, 따라서 제어부(140)는 제1, 2 전류(I1, I2)를 기초로 대지접지전극(G)의 접지저항(R0)을 산출할 수 있다.

또한, 제1 저항값(R1)은 0.3Ω 내지 0.5Ω이며, 제2 저항값(R2)은 30Ω 내지 50Ω일 수 있다.

제어부(140)는 제1, 2 검출부(120, 130)의 동작을 제어하며, 제1, 2 검출부(120, 130) 각각에서 검출한 제1, 2 전류(I1, I2)를 입력받아 대지접지전극(G)의 접지저항(R0)을 산출할 수 있다.

여기서, 제어부(140)는 제1, 2 스위치(126, 136)가 교번적으로 스위칭 온 동작되도록 제어하는 스위치제어부(142) 및 제1, 2 전류(I1, I2)를 기초로, 접지저항(R0)을 산출하는 산출제어부(144)를 포함할 수 있다.

즉, 스위치제어부(142)는 전류형 접지저항 측정장치(100)에 형성된 입력수단(미도시)에 의해 동작되면, 제1, 2 스위치(126, 136) 각각을 동작시키는 제1, 2 제어신호(sc1, sc2)를 생성하여, 제1, 2 스위치(126, 136)의 스위칭 동작을 제어할 수 있다.

이때, 산출제어부(144)는 제1 스위치(126)가 스위칭 온 동작되면 제1 전류검출부(124)로부터 검출된 제1 전류(I1) 및 제2 스위치(136)가 스위칭 온 동작되면 제2 전류검출부(134)로부터 검출된 제2 전류(I2)를 입력받아 연산하여 접지저항(R0)을 산출할 수 있다.

즉, 산출제어부(144)는 하기의 [수학식 1]에 의해 접지저항(R0)을 산출할 수 있다.

(R0; 접지저항, R1; 제1 저항(122)의 제1 저항값이며, 상술한 바와 같이 제1 전류 패스의 선로저항, R2; 제2 저항(132)의 제2 저항값, I1; 제1 전류검출부(124)에서 검출된 제1 전류, I2; 제2 전류검출부(134)에서 검출된 제2 전류)

이와 같이, 산출제어부(144)는 산출된 접지저항(R0)을 외부로 전달할 수 있다.

즉, 전류형 접지저항 측정장치(100)는 산출제어부(144)에서 산출된 접지저항(R0)을 숫자 또는 그래프 중 적어도 하나로 표시하는 표시부(150)을 더 포함할 수 있다.

여기서, 표시부(150)는 전류형 접지저항 측정장치(100)와 일체형 또는 분리형으로 이루어질 수 있으며, 노트북과 같은 pc 장치일 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.

도 3은 실시 예에 따른 전류형 접지저항 측정장치의 제1 전류가 흐르는 제1 패스를 나타낸 전류패스도이며, 도 4는 실시 예에 따른 전류형 접지저항 측정장치의 제2 전류가 흐르는 제2 패스를 나타내는 전류패스도이다.

도 3을 참조하면, 전류형 접지저항 측정장치(100)는 스위치제어부(142)에서 제1 스위치(126)으로 스위칭 온 동작되도록 제1 제어신호(sc1)를 전달한다.

이때, 스위치제어부(142)는 제2 스위치(136)가 스위칭 오프로 동작되도록 제어할 수 있다.

즉, 제1 전류(I1)가 흐르는 제1 패스는 전원부(110), 제1 스위치(126), 제1 저항(122), 제1 전류검출부(124) 및 대지접지전극(G)으로 형성될 수 있다.

따라서, 상기 제1 패스는 제1 저항(122)에 흐르는 제1 전류(I1)를 제1 전류검출부(124)에서 검출할 수 있다.

도 4를 참조하면, 전류형 접지저항 측정장치(100)는 스위치제어부(142)에서 제2 스위치(136)으로 스위칭 온 동작되도록 제2 제어신호(sc2)를 전달한다.

이때, 스위치제어부(142)는 제1 스위치(126)가 스위칭 오프로 동작되도록 제어할 수 있다.

즉, 제2 전류(I12가 흐르는 제2패스는 전원부(110), 제2 스위치(136), 제2 저항(132), 제2 전류검출부(134) 및 대지접지전극(G)으로 형성될 수 있다.

따라서, 상기 제2 패스는 제2 저항(132)에 흐르는 제2 전류(I2)를 제2 전류검출부(134)에서 검출할 수 있다.

실시 예에서 전류형 접지저항 측정장치(100)는 전원부(110)를 별도로 포함하는 것으로 설명하였으나, 접지설비(300)에서 대지접지전극(G)으로 흐르는 누설 전류를 통하여 접지저항(R0)을 산출할 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.

이와 같이, 실시 예에 따른 전류형 접지저항 측정장치(100)는 휴대성이 간편한 장치를 구현할 수 있으며, 실시간으로 접지저항(R0)을 측정할 수 있으며, 또한 접지설비(300)에 다른 전기설비가 추가되는 경우에도 전기적 쇼트를 방지할 수 있는 이점이 있다.

이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (7)

1. 전기설비의 접지와 대지 접지전극을 상호 연결하는 접지설비에 접속하여 상기 대지접지전극의 접지저항을 측정하는 전류형 접지저항 측정장치에 있어서,
   전원부;
   상기 전원부와 상기 대지접지전극 사이에 제1 전류패스를 형성하여, 제1 전류를 검출하는 제1 검출부;
   상기 전원부와 상기 대지접지전극 사이에 상기 제1 전류패스와 다른 제2 전류패스를 형성하여, 제2 전류를 검출하는 제2 검출부; 및
   상기 제1, 2 전류를 기초로, 상기 접지와 상기 대지접지전극 사이의 접지저항을 산출하는 제어부;를 포함하는 전류형 접지저항 측정장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1 검출부는, 제1 소정시간동안 상기 제1 전류를 검출하며,
   상기 제2 검출부는, 상기 제1 검출부와 교번적으로 동작하며, 제2 소정시간동안 상기 제2 전류를 검출하는 전류형 접지저항 측정장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 제1 소정시간은,
   상기 제2 소정시간과 동일하거나,
   또는 상기 제2 소정시간보다 짧은 시간인 전류형 접지저항 측정장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 검출부는,
   상기 제1 전류패스가 형성되도록 스위칭 동작하는 제1 스위치; 및
   상기 제1 스위치가 스위칭 온 동작되면 상기 제1 전류를 검출하는 제1 전류검출부;를 포함하는 전류형 접지저항 측정장치.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 제2 검출부는,
   소정 저항값을 갖는 저항;
   상기 제2 전류패스가 형성되도록 스위칭 동작하는 제2 스위치; 및
   상기 제2 스위치가 스위치 온 동작되면, 상기 저항에 흐르는 상기 제2 전류를 검출하는 제2 전류검출부;를 포함하는 전류형 접지저항 측정장치.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 제어부는,
   상기 제1, 2 스위치가 서로 교번적으로 스위칭 동작되도록 제어하는 스위치 제어부; 및
   상기 제1, 2 전류검출부로부터 입력되는 상기 제1, 2 전류를 기초로, 상기 접지저항을 산출하는 산출제어부;를 포함하는 전류형 접지저항 측정장치.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어부의 제어에 따라 산출된 상기 접지저항을 숫자 및 그래프 중 적어도 하나로 표시하는 표시부;를 더 포함하는 전류형 접지저항 측정장치.

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