KR20180058911A - System for evaluground impedance measurement system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 접지 임피던스 평가 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 보다 상세하게는 설정된 복수의 측정 주파수 대역의 접지 임피던스를 평균한 후 접지 임피던스의 평균값과 기 정해진 판단 기준치와의 비교 결과를 토대로 접지 임피던스 및 접지 계통의 안전성을 확보할 수 있도록 한 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a ground impedance evaluation system, and more particularly, to a ground impedance evaluation system that averages the ground impedances of a plurality of measurement frequency bands and sets a ground impedance and a ground impedance based on a comparison result between an average value of ground impedance and a predetermined reference value. And the safety of the grounding system can be ensured.
현재 접지 시스템의 성능은 1[kHz] 이하의 저주파 전류를 대지에 인가하여 평가되고 있다. 그러나, 전로의 지락이나 낙뢰 시에는 수 [kHz] ~ 수 [MHz]의 주파수 성분을 가지는 과도전류가 흐르며, 파형의 상승시간도 수백[ns] ~ 수 [μs] 의 범위이므로, 저주파 전류로 측정한 접지저항으로 계산되는 대지전위 상승과는 상당한 차이가 있다.Current grounding system performance is evaluated by applying a low frequency current of 1 [kHz] or less to earth. However, transient currents having frequency components of several [kHz] to several [MHz] flow during a ground fault or lightning stroke in a converter, and the rise time of the waveform is also in the range of several hundred [ns] to several [ There is a significant difference from the ground potential rise calculated by one ground resistance.
접지극에 저주파 전류가 유입되면 접지극의 리액턴스 성분의 영향이 매우 작아 단순히 저항성분으로 측정되지만, 서지전류와 같은 과도전류 및 고주파 전류가 대지에 유입되면 접지극의 리액턴스 및 대지의 커패시턴스에 대한 영향이 매우 커져 임피던스 성분으로 나타난다. If a low-frequency current flows into the earth electrode, the influence of the reactance component of the earth electrode is very small, which is measured simply as a resistance component. However, if a surge current such as a surge current and a high-frequency current enter the earth, the influence of the reactance of the earth electrode and the earth capacitance becomes very large It appears as an impedance component.
따라서, 접지 시스템의 성능은 저주파뿐만 아니라 고주파 성분을 고려하여 광대역으로 평가되어야 한다. 즉, 기존의 접지 임피던스 측정장치는 1[kHz] 이하의 저주파 대역에서 고정 주파수로 측정하였다. 그러나, 실제 접지계는 고장상태에 따라 수 백[kHz] ~ 수[MHz] 정도의 고주파 전류가 발생하므로, 정보통신기기 및 전자기기에 대해 고주파 대역(65[Hz] 내지 1.3[MHz])에서의 정밀한 접지 임피던스의 측정이 요구된다.Therefore, the performance of the grounding system should be evaluated to be broadband considering the low frequency as well as the high frequency components. That is, the conventional ground impedance measuring apparatus measures at a fixed frequency in a low frequency band of 1 [kHz] or less. However, in actual grounding systems, high-frequency currents of several hundred [kHz] to several [MHz] are generated depending on the fault conditions. The measurement of the ground impedance is required.
이에 본 출원인은 고주파 범위에서의 접지 임피던스 즉, 서지전류와 같은 과도전류 및 고주파 전류가 대지에 유입에 따른 고 임피던스 성분을 측정 방안을 기 출원한 바 있다.The applicant of the present invention has applied the ground impedance of a high frequency range, that is, a surge current such as a surge current and a high frequency current to a high impedance component due to the inflow into the ground.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 고주파 범위에서 접지 임피던스를 토대로 측정된 접지 임피던스에 대한 평가를 수행함에 따라, 접지 임피던스 측정 및 접지 계통의 안전성을 평가하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to evaluate the ground impedance measured based on the ground impedance in a high frequency range and to evaluate the ground impedance and the safety of the ground system.
본 발명의 한 실시예에 따른 접지 임피던스 평가 시스템은 접지 시스템의 접지 임피던스를 측정하기 위한 접지 임피던스 평가 시스템에 있어서, A ground impedance evaluation system according to an embodiment of the present invention is a ground impedance evaluation system for measuring a ground impedance of a ground system,
복수의 측정 주파수 대역을 설정하고 설정된 각 측정 주파수 대역의 정현파 전원을 발생하는 정현파 발생부; 입력되는 정현파 전원을 기 정해진 증폭도에 의거 증폭한 후 지면에 매설된 전류보조전극 및 접지극에 인가 전류 증폭부; 상기 접지극으로부터 전류를 측정하고, 전위 보조 전극으로부터 지면에 인가된 전류에 의해 나타나는 전압을 측정하는 측정부; 및 복수의 측정 주파수 대역 별로 정현파 전원에 대해 측정된 접지 임피던스의 평균값을 연산하고 연산된 접지 임피던스 평균값을 기 설정된 복수의 판단 기준치와의 비교하며 비교 결과를 토대로 접지 임피던스 및 접지 계통을 평가하는 평가부를 포함하는 것을 특징으로 한다.A sinusoidal wave generating unit for setting a plurality of measurement frequency bands and generating a sinusoidal wave power of each of the set measurement frequency bands; An amplification unit for amplifying the input sinusoidal power based on a predetermined amplification degree and then applying current to the current auxiliary electrode embedded in the ground and the earth electrode; A measuring unit for measuring a current from the ground electrode and measuring a voltage indicated by a current applied to the ground from the potential auxiliary electrode; And an evaluation unit for calculating an average value of the ground impedances measured for the sinusoidal power source for each of the plurality of measurement frequency bands, comparing the calculated ground impedance average value with a plurality of predetermined determination reference values, and evaluating the ground impedance and the ground system based on the comparison result .
바람직하게, 상기 측정부는 전위 보조 전극으로부터 검출된 원신호를 디지털 형태로 변환하는 A/D 변환모듈; 디지털 형태로 변환된 원신호를 디지털 신호처리를 통한 I/Q 복조방식을 이용하여 전압 및 전류에 대해 위상 및 진폭을 추정하는 I/Q 신호 검출모듈; 및 I/Q 신호에 대해 기 정해진 관계식을 토대로 위상에 대한 추정치와 진폭에 대한 추정하는 연산 모듈을 포함할 수 있다.Preferably, the measuring unit includes an A / D conversion module for converting the original signal detected from the potential auxiliary electrode into a digital form; An I / Q signal detection module for estimating a phase and an amplitude with respect to a voltage and a current using an I / Q demodulation method through a digital signal processing; And an estimation computation module for the estimate and amplitude based on the predefined relational expression for the I / Q signal.
바람직하게 상기 I/Q 신호 검출모듈은 수신된 원신호를 측정 주파수와 동기된 기준 신호를 각각 곱하여 Inphase 성분과 Quadrature 성분으로 주파수 변환하는 복수의 곱셈기; 및 Inphase 성분과 Quadrature 성분에 포함된 백색 잡음, 간섭 신호를 제거하는 복수의 저역통과필터(LPF)를 포함할 수 있다. Preferably, the I / Q signal detection module includes a plurality of multipliers for performing frequency conversion on the received original signal by multiplying the measured frequency and the reference signal synchronized with each other by an inphase component and a quadrature component, respectively; And a plurality of low pass filters (LPFs) for removing white noise and interference signals included in the Inphase component and Quadrature component.
바람직하게 평가부는, 각각의 측정 주파수 대역 별 접지 임피던스의 평균값을 도출 평균값 도출모듈; 측정 주파수 대역별 접지 임피던스 평균값과 기 정해진 복수의 판단 기준치를 토대로 접지 계통의 접지 임피던스 측정기의 우수, 양호, 허용, 및 부적합 중 적어도 하나를 판단하는 판단모듈; 및 판단모듈을 통해 판단 결과를 바탕으로 각각의 측정 주파수 대역에 해당하는 위상 및 접지 임피던스값을 그래프 형태로 출력하고 접지 임피던스에 대한 평가 결과를 화면에 표시하는 표시모듈을 포함할 수 있다. Preferably, the evaluating unit may calculate an average value of the ground impedances of the respective measurement frequency bands by the derived average value deriving module; A determination module for determining at least one of good, good, acceptable, and non-acceptable of the ground impedance meter of the ground system based on the average value of the ground impedance for each frequency band to be measured and a plurality of predetermined reference values; And a display module that outputs phase and ground impedance values corresponding to the respective measurement frequency bands in a graph form based on the determination result through the determination module and displays the evaluation result on the ground impedance on the screen.
이러한 특징에 따르면, 본원 발명의 한 실시예에 따른 접지 임피던스 평가 시스템에서, 각 측정 주파수 대역의 정현파 전원에 대해 전원보조전극 및 접지극에서 측정된 전압 및 전류값로부터 전류 및 전압에 대한 위상 및 진폭을 연산함에 따라 간섭 및 높은 신호대 잡음 비를 가지는 접지 임피던스를 도출하여 접지 임피던스에 대한 신뢰도를 향상시킬 수 있는 효과를 얻는다.According to this aspect, in the ground impedance evaluation system according to an embodiment of the present invention, the phase and amplitude of the current and voltage are measured from the voltage and current values measured at the power assist electrode and the earth electrode for the sinusoidal power source of each measurement frequency band The ground impedance having the interference and the high signal-to-noise ratio is derived, thereby improving the reliability of the ground impedance.
또한 본 발명에 의하면, 각각의 측정 주파수 대역의 정현파 전원으로 도출된 접지 임피던스의 평균값과 기 정해진 복수의 판단 기준치의 비교 결과를 토대로 측정된 접지 임피던스에 대한 평가를 수행하고 이에 따라 접지 계통의 안전성을 근본적으로 확보할 수 있는 이점을 가진다.According to the present invention, the measured ground impedance is evaluated based on the comparison result between the average value of the ground impedance derived from the sinusoidal power source of each measurement frequency band and a predetermined plurality of judgment reference values, It has an advantage that can be fundamentally secured.
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 접지 임피던스 평가 시스템의 전체적인 구성을 보인 도이다.
도 2는 본 발명의 접지 임피던스 평가 시스템의 측정부의 세부적인 구성을 보인 도이다.
도 3은 본 발명의 접지 임피던스 평가 시스템의 측정부의 복수 평면 상에 측정된 원신호에 대한 I/Q 신호를 보인 그래프이다.
도 4는 본 발명의 접지 임피던스 평가 시스템의 평가부의 세부적인 구성을 보인 도이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate preferred embodiments of the invention and, together with the description of the invention given below, serve to further understand the technical idea of the invention. And should not be construed as limiting.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of a ground impedance evaluation system of the present invention. FIG.
2 is a diagram showing a detailed configuration of a measurement unit of the ground impedance evaluation system of the present invention.
3 is a graph showing an I / Q signal of an original signal measured on a plurality of planes of a measurement unit of the ground impedance evaluation system of the present invention.
4 is a diagram showing a detailed configuration of an evaluation unit of the ground impedance evaluation system of the present invention.
이하, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 도면에 따라서 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The present invention is capable of various modifications and various forms, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing. In the accompanying drawings, the dimensions of the structures are enlarged to illustrate the present invention in order to clarify the present invention.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, the terms "comprises", "having", and the like are used to specify that a feature, a number, a step, an operation, an element, a part or a combination thereof is described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof. Also, the terms " part, "" module," and " module ", etc. in the specification mean a unit for processing at least one function or operation and may be implemented by hardware or software or a combination of hardware and software have.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.
이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 접지 임피던스 평가 시스템에 대해 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, a ground impedance evaluation system according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 접지 임피던스 평가 시스템(S)의 구성을 보인 도면으로서, 도시된 바와 같이 정현파 발생부(100), 전류 증폭부(200), 측정부(300), 및 평가부(400)를 포함하는 구성을 갖춘다.1 is a diagram showing a configuration of a ground impedance evaluation system S according to an embodiment of the present invention. As shown in the drawing, the
정현파 발생부(100)는 65[kHz] 내지 1.0[MHz] 주파수 대역 중 복수의 측정 주파수 대역을 설정하고, 설정된 각 측정 주파수 대역의 정현파 전원을 발생시킬 수 있다. The sine
전류 증폭부(200)는 입력되는 전원을 최대 30[Vp-p], 0.5[A]까지 증폭시킨 후, 지면에 매설된 전류보조전극(C) 및 접지극(E)에 인가할 수 있다.The
측정부(300)는, 접지극(E)으로부터 전류를 측정하고, 전위 보조 전극(P)으로부터 지면에 인가된 전류에 의해 나타나는 전압을 측정할 수 있다.The
한편 평가부(400)는 복수의 측정 주파수 대역 별로 측정부(300)에 의거 측정된 접지 임피던스의 평균값을 연산하고 연산된 접지 임피던스 평균값을 기 설정된 복수의 판단 기준치와의 비교하며 비교 결과를 토대로 접지 임피던스 및 접지 계통을 평가할 수 있다.Meanwhile, the evaluating
이에 본 발명에 의거하여 접지 임피던스를 토대로 접지 계통의 우수, 양호, 허용, 및 부적합 상태를 평가할 수 있게 된다. Therefore, it is possible to evaluate the excellent, good, allowable, and non-conforming states of the grounding system based on the ground impedance based on the present invention.
도 2는 도 1에 도시된 측정부(300)의 세부적인 구성을 보인 도면으로서, 도 2를 참조하면 측정부(300)는, A/D 변환모듈(310), I/Q 신호 검출모듈(320), 및 연산모듈(330)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the
측정부(300)는 접지 임피던스를 측정하기 위해서 100 Hz 내지 1MHz 의 가변 주파수를 가지는 전압과 전류의 진폭과 위상을 측정하여야 한다. The
이에 측정부(300)는, 전위 보조 전극(P)으로부터 검출된 원신호를 A/D 변환모듈(310)에 의거 디지털 신호로 변환한 후 변환된 원신호를 하기 도면에 도시된 바와 같이 디지털 신호처리를 통한 동기 복조방식 I/Q 복조방식을 이용하여 전압 및 전류에 대해 위상 및 진폭을 추정할 수 있다.The
즉, 임의의 크기와 위상을 가지는 정현파는 도 3에 도시된 바와 같이 Inphase성분과 Quadrature성분을 이용하여 복소 평면 상에 나타낼 수 있다. 즉, I/Q 성분을 검출하면 검출된 원 신호의 진폭과 위상을 계산할 수 있다.That is, a sine wave having an arbitrary magnitude and phase can be represented on a complex plane using an Inphase component and a Quadrature component as shown in FIG. That is, when the I / Q component is detected, the amplitude and phase of the detected original signal can be calculated.
A/D 변환모듈(310)의 디지털 형태의 원신호는 I/Q 신호 검출모듈(320)에 전달될 수 있다. 이때 디지털 형태의 원신호는 측정된 원신호()의 크기(A) 및 위상(), 백색 잡음(), 간섭 신호()를 포함할 수 있다. 이에 원신호()는 다음식 1을 만족할 수 있다.The original signal in digital form of the A /
.. 식 1 ..
이러한 원신호()를 수신한 I/Q 신호 검출모듈(320)은 곱셈기(321)(322)측정 주파수와 동기된 기준 신호 와 를 각각 곱하여 Inphase 성분 와 Quadrature 성분 로 주파수 변환한 후 저역통과필터(LPF: 323, 324)를 이용하여 백색 잡음(), 간섭 신호()를 제거하도록 구비될 수 있다.These original signals ( The I / Q
이때 주파수 변환된 Inphase 성분 와 Quadrature 성분 는 다음 식 2 및 3을 각각 만족한다.At this time, the frequency-converted Inphase component And quadrature component Satisfy the following expressions 2 and 3, respectively.
.. 식 2 .. Equation 2
.. 식 3 .. Equation 3
여기서, I 성분의 백색잡음()과 Q성분의 백색잡음()은 원신호 백색 잡음에 기준 신호가 곱하여 진 것이므로 원 신호에 대한 통계적 특성 변화는 없으므로 대역 제한된 부가 잡음 이 존재한다.Here, the white noise of the I component ( ) And the white noise of the Q component ( ) Is obtained by multiplying the original signal white noise by the reference signal, there is no statistical characteristic change with respect to the original signal, Lt; / RTI >
또한 I 성분의 간섭신호()과 Q성분의 간섭신호()은 주파수 대역만큼 천이되고 이러한 간섭 신호는 LPF(323)(324)를 통과하여 제거될 수 있다.The interference signal of the I component ( ) And an interference signal of the Q component ( )silver Frequency band, and this interference signal can be removed through the
이에 대역 제한된 부가 잡음 을 포함하는 I/Q 신호 ,는 다음 식 4 및 5를 각각 만족한다.Band limited additional noise Lt; RTI ID = 0.0 > I / Q & , Satisfy the following equations (4) and (5), respectively.
.. 식 5 .. Equation 5
.. 식 6 .. Equation 6
여기서, 는 LPF(323, 324)에 의해 대역 제한된 부가 잡음으로서, LPF(323, 324)의 대역폭이 충분히 작은 경우 I/Q 신호, 는 다음 식 7 및 8로 나타낼 수 있다.here, When the bandwidth of the
.. 식 7 .. Equation 7
.. 식 8 .. Equation 8
그리고 I/Q 신호, 는 연산 모듈(330)로 전달될 수 있다. 연산 모듈(330)은 I/Q 신호, 와 기 정해진 관계식을 토대로 위상 에 대한 추정치 와 진폭에 대한 추정 를 연산할 수 있다.The I / Q signal , May be communicated to the
이에 위상 에 대한 추정치 는 관계식으로부터 도출될 수 있고 이에 위상에 대한 추정치 는 다음 식 9로 나타낼 수 있고, 진폭에 대한 추정 는 다음 식 10으로 나타낼 수 있다.Therefore, Estimates for The Can be derived from the relational expression, and an estimate Can be expressed by the following equation (9), and an estimate of the amplitude Can be expressed by the following equation (10).
.. 식 9 .. Equation 9
.. 식 10 .. Equation 10
이러한 측정부(300)의 위상에 대한 추정치 및 진폭에 대한 추정 으로부터 전위의 접지 임피던스를 도출할 수 있으며, 이러한 전압에 대한 위상 및 진폭 및 전류에 대한 위상 및 진폭을 토대로 접지 임피던스를 도출하는 일련의 과정을 당업자에 의해 자명한 사항이다.An estimate of the phase of the
측정부(300)의 임의의 측정 주파수 대역에 대한 접지 임피던스는 평가부(400)로 전달될 수 있다.The ground impedance for any measurement frequency band of the
도 4는 도 1에 도시된 평가부(400)의 세부적인 구성을 보인 도면으로서, 도 3을 참조하면, 평가부(400)는 평균값 도출모듈(410), 판단모듈(420), 및 표시모듈(430)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, the
평균값 도출모듈(410)은 각각의 측정 주파수 대역 별 접지 임피던스의 평균값을 도출하도록 구비될 수 있으며, 이에 평균값 도출모듈(410)의 도출된 측정 주파수 대역별 접지 임피던스의 평균값은 판단모듈(420)로 전달될 수 있다.The average
판단모듈(420)은 측정 주파수 대역별 접지 임피던스 평균값과 기 정해진 복수의 판단 기준치를 토대로 접지 계통의 접지 임피던스 측정기의 우수, 양호, 허용, 및 부적합 중 적어도 하나를 판단하도록 구비될 수 있다.The
예를 들어, 접지 임피던스의 평균값(Z(t))이 기 설정된 제1 판단기준치(바람직하게 10Ω) 이하 이면 우수, 기 설정된 제2 판단기준치(30Ω) 이하 이면 양호, 기 설정된 제3 판단기준치(40Ω) 이하 이면 허용, 및 기 설정된 제4 판단기준치(40Ω) 초과이면 부적합으로 판정될 수 있다.For example, if the average value Z (t) of the ground impedance is equal to or less than a predetermined first judgment reference value (preferably 10?), It is preferable that the second judgment reference value is less than or equal to a predetermined second judgment reference value 40?) Or less, and it is judged that it is not suitable if the predetermined fourth determination reference value (40?) Is exceeded.
이러한 접지 임피던스 판단 결과는 표시 모듈(430)로 전달될 수 있고, 표시모듈(430)은 판단모듈(420)를 통해 판단 결과를 바탕으로 각각의 측정 주파수 대역에 해당하는 위상 및 접지 임피던스값을 그래프 형태로 출력하고 접지 임피던스에 대한 평가 결과를 화면에 표시할 수 있다.The determination result of the ground impedance may be transmitted to the
이에 따라, 본 발명에 의거 각각의 측정 주파수 대역에 해당하는 접지 임피던스의 평균값과 기 정해진 복수의 판단 기준치의 비교 결과를 토대로 측정된 접지 임피던스에 대한 평가를 수행하고 이에 따라 접지 계통의 안전성을 근본적으로 확보할 수 있게 된다.Therefore, according to the present invention, the measured ground impedance is evaluated on the basis of the comparison result between the average value of the ground impedance corresponding to each measurement frequency band and a predetermined plurality of judgment reference values, and thereby the safety of the ground system is fundamentally .
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It belongs to the scope of right.
설정된 각 측정 주파수 대역의 정현파 전원에 대해 전원보조전극 및 접지극에서 측정된 전압 및 전류값로부터 전류 및 전압에 대한 위상 및 진폭을 연산함에 따라 간섭 및 높은 신호대 잡음 비를 가지는 접지 임피던스를 도출하여 접지 임피던스에 대한 신뢰도를 향상시킬 수 있고, 각각의 측정 주파수 대역의 정현파 전원으로 도출된 접지 임피던스의 평균값과 기 정해진 복수의 판단 기준치의 비교 결과를 토대로 측정된 접지 임피던스에 대한 평가를 수행하고 접지 임피던스의 평가 결과에 따라 접지 계통의 안전성을 근본적으로 확보할 수 있는 접지 임피던스 평가 시스템에 대한 운용의 정확성 및 신뢰도 측면, 더 나아가 성능 효율 면에 매우 큰 진보를 가져올 수 있으며, 전력 계통의 시판 또는 영업의 가능성이 충분할 뿐만 아니라 현실적으로 명백하게 실시할 수 있는 정도이므로 산업상 이용가능성이 있는 발명이다.By calculating the phase and amplitude of the current and voltage from the voltage and current values measured at the power supply auxiliary electrode and the earth electrode for the sinusoidal power source of the set measurement frequency band, the ground impedance having the interference and the high signal to noise ratio is derived, The evaluation of the measured ground impedance is performed based on the comparison result between the average value of the ground impedance derived from the sine wave power supply of each measurement frequency band and a predetermined plurality of judgment reference values and the evaluation of the ground impedance According to the result, the ground impedance evaluation system which can fundamentally secure the safety of the grounding system can be made to be very accurate in terms of operation accuracy and reliability, further improved in performance efficiency, and the possibility of commercialization or sales of the power system Not only is it obvious enough Because the extent that can be carried to the invention there is industrial applicability.
Claims (7)
복수의 측정 주파수 대역을 설정하고 설정된 각 측정 주파수 대역의 정현파 전원을 발생하는 정현파 발생부;
입력되는 정현파 전원을 기 정해진 증폭도에 의거 증폭한 후 지면에 매설된 전류보조전극 및 접지극에 인가 전류 증폭부;
상기 접지극으로부터 전류를 측정하고, 전위 보조 전극으로부터 지면에 인가된 전류에 의해 나타나는 전압을 측정하는 측정부; 및
복수의 측정 주파수 대역 별로 정현파 전원에 대해 측정된 접지 임피던스의 평균값을 연산하고 연산된 접지 임피던스 평균값을 기 설정된 복수의 판단 기준치와의 비교하며 비교 결과를 토대로 접지 임피던스 및 접지 계통을 평가하는 평가부를 포함하는 것을 특징으로 하는 접지 임피던스 평가 시스템.
1. A ground impedance evaluation system for measuring a ground impedance of a ground system,
A sinusoidal wave generating unit for setting a plurality of measurement frequency bands and generating a sinusoidal wave power of each of the set measurement frequency bands;
An amplification unit for amplifying the input sinusoidal power based on a predetermined amplification degree and then applying current to the current auxiliary electrode embedded in the ground and the earth electrode;
A measuring unit for measuring a current from the ground electrode and measuring a voltage indicated by a current applied to the ground from the potential auxiliary electrode; And
And an evaluation unit for calculating an average value of the ground impedances measured for the sine wave power source for each of the plurality of measurement frequency bands, comparing the calculated ground impedance average value with a plurality of predetermined determination reference values, and evaluating the ground impedance and the grounding system based on the comparison result Wherein the ground impedance measuring system is a ground impedance measuring system.
61[kHz] 내지 1.0[MHz] 범위의 고주파 대역인 것을 특징으로 하는 접지 임피던스 평가 시스템.
2. The method of claim 1,
Is a high frequency band in a range of 61 [kHz] to 1.0 [MHz].
상기 전위 보조 전극으로부터 검출된 원신호를 디지털 형태로 변환하는 A/D 변환모듈;
디지털 형태로 변환된 원신호를 디지털 신호처리를 통한 I/Q 복조방식을 이용하여 전압 및 전류에 대해 위상 및 진폭을 추정하는 I/Q 신호 검출모듈; 및
상기 I/Q 신호에 대해 기 정해진 관계식을 토대로 위상에 대한 추정치와 진폭에 대한 추정하는 연산 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 접지 임피던스 평가 시스템.
The apparatus according to claim 2, wherein the measuring unit
An A / D conversion module for converting the original signal detected from the potential auxiliary electrode into a digital form;
An I / Q signal detection module for estimating a phase and an amplitude with respect to a voltage and a current using an I / Q demodulation method through a digital signal processing; And
And an arithmetic module for estimating an estimated value and an amplitude of the phase based on a predetermined relational expression for the I / Q signal.
수신된 원신호를 측정 주파수와 동기된 기준 신호를 각각 곱하여 Inphase 성분과 Quadrature 성분으로 주파수 변환하는 복수의 곱셈기; 및
Inphase 성분과 Quadrature 성분에 포함된 백색 잡음, 간섭 신호를 제거하는 복수의 저역통과필터(LPF)를 포함하는 것을 특징으로 하는 접지 임피던스 평가 시스템.
The apparatus of claim 3, wherein the I / Q signal detection module
A plurality of multipliers for frequency-converting the received original signal to an inphase component and a quadrature component by multiplying the measured frequency and the reference signal synchronized, respectively; And
And a plurality of low-pass filters (LPF) for removing white noise and interference signals included in the inphase component and the quadrature component.
상기 저역통과필터를 통과한 Inphase 성분과 Quadrature 성분의 비를 토대로 도출된 관계식으로부터 위상 에 대한 추정치 를 도출하고
도출된 위상 에 대한 추정치 는 다음 식 21를 만족하는 것을 특징으로 하는 접지 임피던스 평가 시스템.
.. 식 21
5. The apparatus of claim 4,
Based on the ratio of the inphase component and the quadrature component passed through the low-pass filter, Relation to phase Estimates for And deriving
Derived phase Estimates for Satisfies the following expression (21). ≪ EMI ID = 21.0 >
.. Equation 21
측정 신호의 크기와 상기 저역통과필터를 통과한 Inphase 성분과 Quadrature 성분의 비로부터 도출될 수 있고, 다음 식 22을 만족하는 것을 특징으로 하는 접지 임피던스 평가 시스템.
.. 식 22
6. The method of claim 5, The
And the ratio between the magnitude of the measurement signal and the Inphase component and the Quadrature component passed through the low-pass filter, and satisfies the following expression (22).
.. Equation 22
각각의 측정 주파수 대역 별 접지 임피던스의 평균값을 도출 평균값 도출모듈;
상기 측정 주파수 대역별 접지 임피던스 평균값과 기 정해진 복수의 판단 기준치를 토대로 접지 계통의 접지 임피던스 측정기의 우수, 양호, 허용, 및 부적합 중 적어도 하나를 판단하는 판단모듈; 및
상기 판단모듈을 통해 판단 결과를 바탕으로 각각의 측정 주파수 대역에 해당하는 위상 및 접지 임피던스값을 그래프 형태로 출력하고 접지 임피던스 및 접지 계통에 대한 평가 결과를 화면에 표시하는 표시모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 접지 임피던스 평가 시스템.7. The image processing apparatus according to claim 6,
An average value of the ground impedances of the respective measurement frequency bands;
A determination module for determining at least one of excellent, good, acceptable, and non-acceptable of the ground impedance meter of the ground system based on the average value of the ground impedance for each of the measurement frequency bands and a plurality of predetermined reference values; And
And a display module for outputting phase and ground impedance values corresponding to the respective measurement frequency bands in the form of a graph based on the determination result through the determination module and displaying evaluation results of the ground impedance and the ground system on the screen Ground impedance evaluation system.
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