KR20130060715A - 활선 절연저항 측정 장치 - Google Patents

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Abstract

전기설비의 절연상태를 감시하기 위한 절연저항 측정시스템에 있어서,
전력 배전계통이 운전 중인 활선 상태에서 전압 센싱부에서 측정된 전압(
Figure pat00045
)값을 DFT(Discrete Fourier Transformation) 법을 사용하여 절연저항 값(
Figure pat00046
)을 산출하여 표시하고 각각의 단계를 나누어 각각의 단계에 따른 사고에 신속하게 대처할 수 있다.

Description

활선 절연저항 측정 장치 {A DETECTION DEVICE OF INSULATION RESISTANCE FOR NON-INTERRUPTION OF ELECTRIC POWER AND HOT-LINE}
본 발명은 IT접지계통의 전기설비의 절연상태를 감시하기 위해 활선 상태에서 절연저항을 측정 하기위한 활선 절연저항 측정 장치에 관한 것이다.
도 1은 IT(Insulation Terra)접지 배전망의 개념을 나타낸다. IT접지는 전력선의 어느 쪽도 접지하지 않으며, 장비의 새시만을 접지한다. 이러한 접지를 사용하는 주 이유는 전력선의 어느 한쪽이 접지되는 사고를 당하더라도 계통의 운전을 정지시키지 않고 고장부위를 찾을 수 있는 시간적 여유가 있으므로, 계통의 연속적인 운전을 확보할 수 있다는 점이다. 그러나 이러한 접지의 장점을 얻기 위해서는 계통이 운전 중인 상태에서 전력선의 상태를 지속적으로 감시할 필요가 있다. 이러한 감시를 위하여 IEC61557규정에서는 Active방식의 "활선 절연저항 측정 장치"를 설치하도록 하고 있다.
종래에는 전로의 절연상태를 파악 감시하기 위해서는 개폐기를 차단 오프 시켜 정전상태에서 절연저항계로 전로와 대지접지간의 절연저항을 측정하는 절연저항계법과, 개폐기를 차단 오프 시키지 않고 즉 활선상태에서 변압기의 저압 측의 중성점 또는 일단 접지된 2종 접지선에 흐르는 누설전류를 영상변류기로 검출하여 누전 및 절연열화 여부를 파악하는 누설전류계법이 있다. 절연저항계법은 전로의 절연상태를 측정할 때는 반드시 정전시켜야 하기 때문에 연속적으로 전기를 사용하는 장소에서는 전력공급을 중단해야 하는 문제점이 발생하고, 누설전류계법은 절연저항계법과 달리 정전시키지 않고 활선상태에서 클램프메터(누설전류계)이나 누전경보기와 같이 2종 접지선에 흐르는 누설전류를 측정하여 절연상태를 감시하는 방법으로 전로와 대지 간에 존재하는 절연저항에 의한 누설전류와 선로가 긴 경우에 발생하는 정전용량과 부하설비의 입력단에 삽입되어 있는 노이즈필터 등의 정전용량에 의한 누설전류의 벡터 합으로 검출되기 때문에 절연저하(누전)가 발생하지 않고 절연저항이 매우 양호하여도 정전용량이 매우 크면 정전용량 성분에 의한 누설전류도 커지므로 절연상태가 불량한 누전 또는 미지락이 발생한 것으로 측정 검출되어 지는 문제점이 있어 왔다.
이러한 문제 때문에 외국에서는 활선상태에서 절연상태에 기인하는 절연저항성분에 해당하는 누설전류를 측정하기 위해 사용되는 저주파중첩방식을 적용하고 있는 곳이 많다. 영상변류기로 제2종 접지선에 흐르는 저주파중첩장치에 중첩하는 저주파수와 같은 누설전류를 검출하고, 이 저주파누설전류에서 정전용량성분에 해당하는 무효성분전류를 제거하고 절연저항에 해당하는 유효성분전류를 검출하기 위해 저주파중첩장치의 주파수와 동기 시키기 위해 별도의 동기신호입력선로 저주파중첩장치와 상호 연결시키거나 저주파중첩신호의 출력인 중첩변성기의 2차 측에 해당하는 2종 접지선의 a점에 해당하는 저주파 전압신호를 절연감시 장치로 연결시켜야 한다. 이 저주파신호와 동기 시키기 위해 사용하는 연결선은 장거리 전선로에서는 실제 연결시키기가 어려운 장소가 많아 실제 현장에서 적용에 불편한 문제가 있어 왔다.
한국공개특허 [2007-0024361]("저압 전로의 활선 절연감시장치", 이하 종래기술 1)에서는 무정전 활선 상태에서 저압 전로의 절연상태를 전선로 및 부하입력단에 상존하는 정전용량의 크기에 관계없이 누전에 직접 관계되는 저항성분만을 감시하는 장치에 있어, 절연감시를 하려는 현장에서 절연측정 및 설치가 용이하도록 상용교류주파수(60Hz 또는 50Hz)성분에 해당하는 누설전류(if0)와 변압기의 2종접지선에 별도로 설치한 저주파중첩장치에 의한 저주파(20Hz이하)성분에 해당하는 누설전류(if1)를 검출한 후, 이 if0누설전류와 if1누설전류의 두 가지 성분의 누설전류로 부터 연산과정을 거쳐 절연상태(누전)와 관계없는 정전용량성분을 제거하여 순수한 저항성분만을 산출하여 절연상태(누전)와 직접 관계되는 절연 저항치 또는 유효 누설 전류치를 표시하고 감시하는 저압전로의 활선 절연감시장치에 관한 내용이 개시되어 있다.
한국공개특허 [2007-0024362]("저압 전로의 활선 절연감시장치", 이하 종래기술 2)에서는 무정전 활선 상태에서 저압 전로의 절연상태를 전선로 및 부하입력단에 상존하는 정전용량의 크기에 관계없이 누전에 직접 관계되는 저항성분만을 감시하는 장치에 있어, 절연감시를 하려는 현장에서 절연측정 및 설치가 용이하도록 변압기의 저압 측의 2종접지선에 별도로 설치한 저주파중첩장치에 의해 두 가지 성분의 저주파(f1,f2)를 상용교류전로에 중첩시켜, f1저주파신호전압에 의해 전로와 부하의 대지로 흐르는 누설전류(if1)와, f2저주파신호전압에 의해 전로와 부하의 대지로 흐르는 누설전류(if2)를 검출한 후, 이 if1누설전류와 if2누설전류의 두 가지 성분의 누설전류로 부터 연산과정을 거쳐 절연상태(누전)와 관계없는 정전용량성분을 제거하여 순수한 저항성분만을 산출하여 절연상태(누전)와 직접 관계되는 절연 저항치 또는 유효 누설 전류치를 표시하고 감시하는 저압전로의 활선 절연감시장치에 관한 내용이 개시되어 있다.
한국공개특허 [2008-0015752]("저압 전로의 활선 절연감시장치", 이하 종래기술 3)에서는 무정전 활선 상태에서 저압 전로의 절연상태를 전선로 및 부하입력단에 상존하는 정전용량의 크기에 관계없이 누전에 직접 관계되는 저항성분을 검출 및 감시하는 장치에 있어, 절연감시장치 COST를 보다 저렴하게 하고, 절연감시를 하려는 현장에서 절연측정 및 설치가 용이하도록 변압기의 저압 측의 2종접지선에 별도로 설치한 저주파중첩장치에 의해 두 가지 성분의 저주파(f1,f2)를 교대로 상용교류주파수의 교류전로에 중첩시켜, f1저주파신호전압을 중첩시킬 때 이 저주파신호전압에 의해 전로와 부하의 대지로 흐르는 저주파성분의 누설전류(ifa1)와, f2저주파신호전압을 중첩시킬 때 이 저주파신호전압에 의해 전로와 부하의 대지로 흐르는 저주파성분의 누설전류(ifa2)를 각각 검출한 후, 이 ifa1누설전류와 ifa2누설전류의 두 가지 성분의 누설전류로 부터 연산과정을 거쳐 절연상태(누전)와 관계없는 정전용량성분을 제거하고 순수한 저항성분만을 산출하여 절연상태(누전)와 직접 관계되는 절연 저항치 또는 유효 누설 전류치를 표시하고 감시하는 저압전로의 활선 절연감시장치에 관한 내용이 개시되어 있다.
이와 같이 종래에 다양한 활선 절연저항 측정 장치가 개시되고 있으나, 종래기술 1내지 3은 절연측정 및 설치가 용이하도록 변압기의 저압 측의 2종접지선에 별도로 저주파중첩장치를 설치해야하는 문제점이 있다.
한국공개특허 [2007-0024361] 한국공개특허 [2007-0024362] 한국공개특허 [2008-0015752]
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 정확한 절연저항 값을 측정하여 절연저항 값이 낮아지거나 도통이 되어 발생하게 되는 단락 사고를 미연에 방지하고자 태양광발전계통 등 전력 배전계통이 운전 중인 활선 상태에서 계통의 절연저항 값을 측정하여 표시하고 단계를 나누어 단계에 따른 사고에 대처하기위한 장치를 제공함에 있다.
상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 IT접지계통의 전기설비의 절연상태를 감시하기 위한 절연저항 측정 장치에 있어서, 측정하고자 하는 배전계통의 제1검출단(110) 및 제2검출단(120) 양단에 연결되어 전압을 측정하되, 일단은 상기 제1검출단(110)에 연결되고 타단은 제1노드에 연결되는 제1검출부 저항(111) 및 일단은 상기 제2검출단(120)에 연결되고 타단은 상기 제1노드에 연결되는 제2검출부 저항(121)이 구비되는 측정용 검출부(100); 상기 제1노드와 일단이 접속되며 정해진 위상과 주파수 및 진폭으로 정현파 전압을 출력하는 정현파 발생부(200); 상기 1노드와 상기 정현파 발생부(200) 사이에 직렬 구비되어 정현파 전압 성분을 검출하는 전압 센싱부(300); 상기 1노드 및 상기 정현파 발생부(200)와 상기 전압 센싱부(300) 간의 제2노드에 연결되어 상기 전압 센싱부(300)에서 검출된 전압을 입력받아 증폭시키는 전압증폭부(400); 상기 전압 증폭부(400)의 출력단에 연결되어 상기 전압 증폭부(400)에서 증폭시킨 전압을 신호 절연하는 절연 증폭부(500); 상기 절연증폭부의(400) 출력단에 연결되어 미리 정해진 알고리즘을 사용하여 절연저항 값을 계산하는 신호처리부(600); 상기 신호처리부(600)와 연결되어 상기 신호처리부(600)에서 연산된 결과를 표시하는 표시부(700);를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 제1노드와 상기 전압 센싱부(300) 사이에 직렬 구비되는 필터인덕터(130); 상기 필터인덕터와(130) 상기 전압 센싱부(300) 사이에 일측이 연결되고 타측이 접지에 연결되는 필터커패시터(140);를 더 포함하여 구성된다.
또, 상기 신호처리부(600)는 측정회로에 인가한 정현파형 전압(
Figure pat00001
)값 및 전압 센싱부에서 측정된 전압(
Figure pat00002
)값을 DFT(Discrete Fourier Transformation) 법을 사용하여 절연저항 값(
Figure pat00003
)을 산출하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 표시부(700)는 측정된 절연저항 값을 표시하는 표시창(730)을 더 포함하여 구성된다.
또, 제1기준값과 제2기준값을 설정하여 절연저항 값이 제1기준값과 제2기준값 사이면 제1단계 경보를 알리며 절연저항 값이 제2기준값 미만이면 제2단계 경보를 알리는 기준값을 설정하는 입력부(800)를 더 포함하여 구성된다.
또한, 상기 입력부(800)는 버튼식, 다이얼식중 어느 하나 이상을 더 포함하여 구성된다.
아울러, 측정된 절연저항 값이 상기 입력부(800)에서 설정한 기준값에 범위내에 들어오면 각각의 단계에 따라 작동되는 하나 이상의 릴레이(710), 상기 릴레이에 의해 작동되는 하나 이상의 LED(Light Emitting Diode) 및 음향 방출부(720)를 더 포함하여 구성된다.
본 발명에 의하면, 활선 절연저항 측정 장치에 있어서, 전기 시설물에 대한 절연 경향을 파악하여 전기 공급의 신뢰성 확보가 가능할 뿐만 아니라 태양광발전계통 등 전력 배전계통이 운전 중인 활선 상태에서 계통의 절연저항 값을 정확하게 측정하여 표시하고 단계를 나누어 단계에 따른 사고에 대처가 용이하게 함으로, 절연저항 값이 낮아지거나 도통이 되어 발생하게 되는 단락 사고를 미연에 방지하는 것이 가능한 효과가 있다.
도 1은 IT접지계통의 개념도.
도 2는 태양광 발전계통의 예시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 활선 절연저항 측정 장치의 개념도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 활선 절연저항 측정 장치의 단순 등가회로도.
도 5는 주파수 임피던스에 따른 임피던스 궤적.
도 6은 주파수 임피던스 궤적 측정 결과.
도 7은 절연저항 측정 알고리즘의 개념도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 활선 절연저항 측정 장치는 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 IT접지계통의 개념도이고, 도 2는 태양광 발전계통의 예시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 활선 절연저항 측정 장치의 개념도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 활선 절연저항 측정 장치의 단순 등가회로도이며, 도 5는 주파수 임피던스에 따른 임피던스 궤적이며, 도 6은 주파수 임피던스 궤적 측정 결과이고, 도 7은 절연저항 측정 알고리즘의 개념도이다.
도 2는 IT접지계통의 예로써 태양광발전계통을 나타낸다. 태양광발전계통에서 PV Cell과 대지간의 형성되는 임피던스를 절연저항 Re와 분포기생커패시턴스 Ce로 등가화하여 표현하였다. 만일 위의 계통에서 습도나 먼지 등에 의하여 절연저항(Re)이 낮아지거나, PV Cell의 도체선이 지면과 접지 된다면 태양광발전계통은 감전 및 단락 사고의 위험이 발생된다. 이러한 문제 때문에 본 발명의 활선 절연저항 측정 장치를 설치하여 배전계통의 절연저항을 활선 상태에서 실시간 측정함으로 사고를 미연에 방지할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, IT접지계통의 전기설비의 절연상태를 감시하기 위한 절연저항 측정 장치에 있어서, 본 발명에 따른 활선 절연저항 측정 장치는 측정용 검출부(100), 정현파 발생부(200), 전압 센싱부(300), 전압 증폭부(400), 절연 증폭부(500), 신호 처리부(600), 표시부(700)를 포함하여 구성한다.
상기 측정용 검출부(100)는 측정하고자 하는 배전계통의 제1검출단(110) 및 제2검출단(120) 양단에 연결되어 전압을 측정한다. 상기 측정용 검출부(100)는 일단은 상기 제1검출단(110)에 연결되고 타단은 제1노드에 연결되는 제1검출부 저항(111) 및 일단은 상기 제2검출단(120)에 연결되고 타단은 상기 제1노드에 연결되는 제2검출부 저항(112)이 구비되어 상기 1노드에서 두갈래로 갈라져 각각 배전계통의 양단에 연결되고 절연저항을 측정하기 위한 배전계통의 전압을 측정한다.
상기 정현파 발생부(200)는 상기 제1노드와 일단이 접속되며 정해진 위상과 주파수 및 진폭으로 정현파 전압을 상기 측정용 검출부(100)로 출력한다.
상기 전압 센싱부(300)는 상기 1노드와 상기 정현파 발생부(200) 사이에 직렬 구비되어 상기 전압센셍부(300) 저항에 인가되는 정현파 전압 성분을 검출한다.
상기 전압증폭부(400)는 상기 1노드 및 상기 정현파 발생부(200)와 상기 전압 센싱부(300) 간의 제2노드에 연결되어 상기 전압 센싱부(300) 저항에 인가된 정현파 전압 성분을 입력받아 증폭시킨다.
절연 증폭부(500)는 상기 전압 증폭부(400)의 출력단에 연결되며 상기 전압 증폭부(400)에서 증폭시킨 전압을 입력받아 감전 위험을 없애기 위한 절연을 시키면서 신호를 전단할 수 있도록 신호 절연한다.
신호처리부(600)는 상기 절연증폭부의(400) 출력단에 연결되며 미리 정해진 알고리즘을 사용하여 절연저항 값의 계산 및 상기 정현파 발생부(200) 위상과 주파수 및 진폭의 값을 결정 한다.
상기 표시부(700)는 상기 신호처리부(600)와 연결되며 상기 신호처리부(600)에서 연산된 결과를 표시한다. 상기 표시부(700)는 측정된 절연저항 값을 표시하는 표시창(730)을 더 포함하여 구성함으로 절연저항 값 및 상태정보와 같은 메시지를 출력하고 사용자가 보기 쉬운 인터페이스 환경을 제공하며 LCD, LED 등으로 구현할 수 있다.
다음으로 본 발명의 활선 절연저항 측정 장치의 동작에 대해 설명한다. 도 3에서 L1/L2는 배전계통의 전력선이다. 절연저항 Re과 분포기생커패시턴스 Ce는 눈에 보이지는 않으나, L1/L2 전력선과 대지 간에 발생하는 임피던스를 의미한다. 상기 측정용 검출부(100)는 배전계통에 상시 연결되어 있으므로 절연저항 값을 측정하기 용이하며, 절연 경향을 파악하여 전기 공급의 신뢰성 확보가 가능하다. 상기 정현파 발생부(200)에서 발생된 정현파를 이용하여 상기 전압 센싱부(300) 양단에 인가된 전압을 상기 전압 증폭기(400)로 검출 및 증폭하고 상기 절연 증폭기(500)를 사용하여 신호 절연하여 상기 신호처리부(600)에 전달한다. 상기 신호처리부(600)는 제안된 알고리즘을 사용하여 절연저항 값을 계산한다. 측정된 절연저항 값은 각각의 설정된 단계에 따른 LED 및 음향으로 경보하며 측정된 절연저항 값 및 상태를 표시부(700)에 표시하여 측정된 절연저항 값 및 상태를 확인할 수 있다.
상기 활선 절연저항 측정 장치는 노이즈 제거를 하기 위해 인덕터와 커패시터를 구비할 수 있다. 즉, 상기 제1노드와 상기 전압 센싱부(300) 사이에 직렬 구비되는 필터인덕터(130); 상기 필터인덕터와(130) 상기 전압 센싱부(300) 사이에 일측이 연결되고 타측이 접지에 연결되는 필터커패시터(140);를 더 포함하여 구성함으로 본 발명의 활선 절연저항 측정 장치(1000)는 절연저항 측정값에 불필요한 영향을 주는 노이즈를 제거할 수 있다.
상기 신호처리부(600)는 측정회로에 인가한 정현파형 전압(
Figure pat00004
)값 및 전압 센싱부에서 측정된 전압(
Figure pat00005
)값을 DFT(Discrete Fourier Transformation) 법을 사용하여 절연저항 값(
Figure pat00006
)을 산출한다.
Figure pat00007
(1)
Figure pat00008
(2)
그러면, 전체임피던스를 통하여 흐르는 전류는;
Figure pat00009
(3)
로 계산된다. 한편 전체임피던스는,
Figure pat00010
(4)
로 되므로, 측정회로에 인가한 정현파가
Figure pat00011
라고 하면;
Figure pat00012
(5)
Figure pat00013
과 같이 실수 값과 허수 값을 계산하여 구할 수 있다. 더욱이
Figure pat00014
로 실수성분만 있는 경우는, 전체임피던스의 값은 다음과 같이 간단하게 계산하여 구할 수 있다.
Figure pat00015
(6)
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 활선 절연저항 측정 장치(1000)의 단순 등가회로도이다. 정현파 발생부(200)는
Figure pat00016
의 크기를 갖는 정현파를 발생 시킨다. L은 측정시스템에 기생하는 인덕턴스 및 저역통과필터용 인덕턴스의 합이다.
Figure pat00017
는 제1검출부 저항(111), 제2검출부 저항(121)과 전압 센싱부(300) 저항을 합한 값이다.
Figure pat00018
와
Figure pat00019
는 배전망에 분포 형성되는 절연저항 및 기생 커패시턴스이며 일반적으로 병렬합성의 형태를 갖는다. 전체 임피던스는 다음과 같이 계산된다.
Figure pat00020
Figure pat00021
Figure pat00022
(7)
즉, 임피던스 성분은 복소형태를 갖으며, 이를 복소평면에 나타내면 주파수에 따른 임피던스 궤적은 도 5와 같이 반원의 모양을 나타낸다. 임피던스 궤적의 주요한 특징은 다음과 같다.
①
Figure pat00023
에서
Figure pat00024
(8)
②
Figure pat00025
에서
Figure pat00026
(9)
③
Figure pat00027
에서
Figure pat00028
(10)
도 6은
Figure pat00029
=1MΩ,
Figure pat00030
=3MΩ으로 가상적으로 주었을 경우, 주파수에 따른 임피던스궤적 측정결과를 보인다. 실수축의 교점은 정확히
Figure pat00031
=1MΩ, (
Figure pat00032
+
Figure pat00033
)=4MΩ에서 발생하며, 반원의 반지름도 수식에서 예측한 것처럼 정확히 (
Figure pat00034
/2)=1.5MΩ의 값을 갖는 것을 알 수 있다.
상기 임피던스궤적에서 볼 때 반원 상에 내접하는 삼각형은 직각삼각형이 되므로, 반원 상에 존재하는 임의의 주파수에서 복소 임피던스의 실수성분과 허수성분은 다음의 관계를 갖는다.
Figure pat00035
(11)
Figure pat00036
(12)
Figure pat00037
(13)
따라서, 도 7과 같은 절연저항 측정 알고리즘을 제시한다. 도5의 임피던스 궤적에서 볼 때 반원상 임의 주파수에서 구해지는 복소 임피던스의 실수성분(
Figure pat00038
)과 허수성분(
Figure pat00039
)을 측정하면
Figure pat00040
의 값을 알고 있으므로 절연저항 값 (
Figure pat00041
)를 상기 식에 의하여 계산하여 구한다.
본 발명의 활선 절연저항 측정 장치(1000)는 절연저항 측정, 감전 및 단락 의 위험을 감지하여 배전계통의 안전사고의 위험으로부터 예방하기 위해 각각의 위험단계를 설정하여 각각의 위험단계에 따른 경보와 알림장치를 구비할 수 있다. 보다 효율적인 운영을 하기 위해 제1기준값과 제2기준값을 설정하여 절연저항 값이 제1기준값과 제2기준값 사이면 제1단계 경보를 알리며 절연저항 값이 제2기준값 미만이면 제2단계 경보를 알리도록 할 수 있다. 이와같이 구성할때 환경에 따라 다르게 설정해야 할 필요성이 있으므로 기준값에 대한 설정이 가능하게 하는 구성이 필요하다. 따라서 본 발명의 활선 절연저항 측정 장치(1000)는 기준값을 설정하는 입력부(800)를 더 포함하여 구성함으로 각 단계에 따른 유효한 대처가 가능하다.
상기 입력부(800)는 버튼식, 다이얼식중 어느 하나 이상을 포함하여 구성될 수 있다. 버튼식으로 구성할 경우 기준값을 설정하는 모드진입, 절연저항 값 설정모드에서 커서 이동, 설정 값을 증/감, 설정 값 초기화, 설정 값 설정완료, 측정 시작 등의 조작이 가능한 구성으로 하는 게 바람직하고, 다이얼식으로 구성할 경우 설정 값의 증/감을 조작하는데 구성할 수 있다.
상기 각각의 설정된 기준값에 의해 측정된 절연저항 값이 상기 입력부(800)에서 설정한 기준값에 범위내에 들어오면 각각의 단계에 따라 작동되는 하나 이상의 릴레이(710), 상기 릴레이에 의해 작동되는 하나 이상의 LED(Light Emitting Diode)및 음향장치로 구성되는 LED 및 음향 방출부를 더 포함하여 구성함으로 경고나 위험한 상황에 대한 직관적인 LED 표시 및 음향으로 각 단계에 따라 신속하게 확인이 가능하게 하여 각 단계에 따른 사고에 대처가 신속하게 이루어 지도록 한다.
본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
1000: 활선 절연저항 측정 장치 100: 측정용 검출부
110: 제1검출단 111: 제1검출부 저항
120: 제2검출단 121: 제2검출부 저항
130: 필터 인덕터 140: 필터 커패시터
200: 정현파 발생부 300: 전압 센싱부
400: 전압 증폭부 500: 절연 증폭부
600 : 신호처리부 700: 표시부
710: 구동용 릴레이 720: LED 및 음향 방출부
800: 입력부

Claims (7)

  1. IT접지계통의 전기설비의 절연상태를 감시하기 위한 절연저항 측정 장치에 있어서,
    측정하고자 하는 배전계통의 제1검출단(110) 및 제2검출단(120) 양단에 연결되어 전압을 측정하되, 일단은 상기 제1검출단(110)에 연결되고 타단은 제1노드에 연결되는 제1검출부 저항(111) 및 일단은 상기 제2검출단(120)에 연결되고 타단은 상기 제1노드에 연결되는 제2검출부 저항(121)이 구비되는 측정용 검출부(100);
    상기 제1노드와 일단이 접속되며 정해진 위상과 주파수 및 진폭으로 정현파 전압을 출력하는 정현파 발생부(200);
    상기 1노드와 상기 정현파 발생부(200) 사이에 직렬 구비되어 정현파 전압 성분을 검출하는 전압 센싱부(300);
    상기 1노드 및 상기 정현파 발생부(200)와 상기 전압 센싱부(300) 간의 제2노드에 연결되어 상기 전압 센싱부(300)에서 검출된 전압을 입력받아 증폭시키는 전압증폭부(400);
    상기 전압 증폭부(400)의 출력단에 연결되어 상기 전압 증폭부(400)에서 증폭시킨 전압을 신호 절연하는 절연 증폭부(500);
    상기 절연증폭부의(400) 출력단에 연결되어 미리 정해진 알고리즘을 사용하여 절연저항 값을 계산하는 신호처리부(600);
    상기 신호처리부(600)와 연결되어 상기 신호처리부(600)에서 연산된 결과를 표시하는 표시부(700);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 활선 절연저항 측정 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1노드와 상기 전압 센싱부(300) 사이에 직렬 구비되는 필터인덕터(130);
    상기 필터인덕터와(130) 상기 전압 센싱부(300) 사이에 일측이 연결되고 타측이 접지에 연결되는 필터커패시터(140);를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 활선 절연저항 측정 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 신호처리부(600)는 측정회로에 인가한 정현파형 전압(
    Figure pat00042
    )값 및 전압 센싱부에서 측정된 전압(
    Figure pat00043
    )값을 DFT(Discrete Fourier Transformation) 법을 사용하여 절연저항 값(
    Figure pat00044
    )을 산출하는 활선 절연저항 측정 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 표시부(700)는 측정된 절연저항 값을 표시하는 표시창(730)을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 활선 절연저항 측정 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    제1기준값과 제2기준값을 설정하여 절연저항 값이 제1기준값과 제2기준값 사이면 제1단계 경보를 알리며 절연저항 값이 제2기준값 미만이면 제2단계 경보를 알리는 기준값을 설정하는 입력부(800)를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 활선 절연저항 측정 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 입력부(800)는 버튼식, 다이얼식중 어느 하나 이상을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 활선 절연저항 측정 장치.
  7. 제 5항에 있어서,
    측정된 절연저항 값이 상기 입력부(800)에서 설정한 기준값에 범위내에 들어오면 각각의 단계에 따라 작동되는 하나 이상의 릴레이(710), 상기 릴레이에 의해 작동되는 하나 이상의 LED(Light Emitting Diode) 및 음향 장치로 구성되는 LED 및 음향 방출부(720)를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 활선 절연저항 측정 장치.
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