KR20190133389A - 절연저항 측정장치 및 절연저항 측정방법 - Google Patents

절연저항 측정장치 및 절연저항 측정방법 Download PDF

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최인규
우주희
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한국전력공사
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Abstract

본 발명은 절연저항 측정장치 및 절연저항 측정방법에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 절연저항 측정장치는, 피측정 장치의 +측 단자에 일단이 연결되고, 타단이 접지 단자와 연결되는 제1 저항; 피측정 장치의 -측 단자에 일단이 연결되고, 타단이 접지 단자와 연결되는 제2 저항; 피측정 장치의 +측 단자 또는 -측 단자에 일단이 연결되고, 타단이 접지 단자와 연결되는 제3 저항; 및 접지 단자와 제3 저항 사이에 직렬로 접속된 스위치를 포함한다.

Description

절연저항 측정장치 및 절연저항 측정방법{Apparatus and method for measuring insulation resistance}
본 발명은 별도의 테스트 전압주입이 없어도 절연저항 측정이 가능한 절연저항 측정장치 및 절연저항 측정방법에 관한 것이다.
태양광 발전시스템의 주요 구성인 태양광 모듈과 전력 변환 장치(예로써, 인버터)는 국내 KS규격 및 국제 IEC 규격에 의해 통상 500V 이상(최대 4000V)의 절연 내력이 요구되고 있다. 또한, 발전소 준공을 위해서는 전기안전공사에서 시행하는 태양광 발전설비 점검지침을 통한 시험을 반드시 통과해야 발전사업 준공 가능하며, 전기안전공사에서 주기적인 발전소 점검으로 해당 성능 유지를 요구하고 있다.
이러한 발전소 점검 요소 중 절연에 대한 사항은 필수적 점검 요소이다. 일반적으로, 태양광 발전시스템의 절연과 관계된 구성은, 주요 구성인 태양광 모듈 및 전력 변환 장치 외에도 접속반, 결선용 전선, 기타 통신장치 등 전체 시스템 구성 중 대략 70% 정도에 해당되어, 발전소 관리의 주요 사항으로 절연에 대한 문제는 여러 차례 강조해도 지나치지 않다. 만일, 발전소의 절연이 완전하지 않은 경우, 전력 변환 장치가 오동작하거나 오결선되는 등의 문제로 인해 설비 작업자에게 직접적인 전기 상해가 가해질 수 있다. 특히, 태양광 모듈 어레이의 +측이나 -측에 접촉된 경우, 초기 접촉시에는 대전된 전하로 인해 작업자는 더 큰 상해를 입을 수 있다. 뿐만 아니라, 태양광 모듈에 저하된 절연 저항으로 인해 누설 전류가 흐르게 되고, 편중된 누설전류로 인해 태양광 모듈의 성능저하가 일어나거나, PID 현상이 발생하여 모듈의 수명을 단축시키고, 심한 경우 절연파괴로 인해 해당 지점 발화를 시작으로 전소 화재로 이어질 수 있다. 이에 따라, 주기적으로 태양광 발전단지의 절연 내력에 대한 측정, 관리가 요구되었다.
한편, 태양광 발전단지의 절연 저항은 통신부위를 제외하고 1MΩ 이상의 저항값이 요구되고 있으며, 해당 저항값은 선진 유럽국가, 일본 등 신재생 에너지의 선진 국가에서 채용하고 있는 값과 동일한 값이다.
태양광 발전단지의 절연저항을 측정하는 대표적인 측정 장치로, 메거(Megger)를 들 수 있다. 메거를 이용한 절연저항 측정 방법은 측정하려는 도체와 접지 사이에 메거를 결선한 후, 테스트 전압을 인가한다. 인가된 전압에 의해 유기되는 전류값을 측정하여 옴의 법칙에 의해 절연저항값을 측정한다.
그런데, 인가되는 테스트 전압이 저압인 경우, 측정 전류오차가 크기 때문에 일반적으로 kV 단위의 고압의 테스트 전압을 사용해야 한다. 참고로, 전기안전공사에서 발행한 태양광 발전설비의 점검지침(KESG-III-M-3-2014)에 의하면, 메거를 사용하는 경우 반드시 500V 이상의 전압을 사용해야 하며, 절연 저항은 1MΩ 이상의 값을 측정해야 한다. 이에 따라, 고압의 테스트 전압에 의한 안전상의 주의가 요구되었다. 또한, 발전 설비의 장치별 절연저항 측정시 서지 어레스터나 바리스터 등 내전압, 내펄스, 내서지 등 이상 전압을 감지하여 회로를 보호하는 장치가 설치된 경우 해당 장치를 모두 제거한 후 측정을 해야 하므로, 종래에는 메거를 이용하는 경우 발전설비를 반드시 정지하여 측정해야 했다. 특히, 발전 설비의 모든 장비를 점검하기 위해서는 대략 수 일간의 발전소 정지가 요구되므로, 발전손실에 따른 비용 손실도 커지는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 고압 등 별도의 테스트 전압주입이 없어도 정확한 절연저항 측정이 가능한 절연저항 측정장치 및 절연저항 측정방법을 제공하는 데 목적이 있다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 절연저항 측정장치는, 피측정 장치의 +측 단자에 일단이 연결되고, 타단이 접지 단자와 연결되는 제1 저항; 피측정 장치의 -측 단자에 일단이 연결되고, 타단이 접지 단자와 연결되는 제2 저항; 피측정 장치의 +측 단자 또는 -측 단자에 일단이 연결되는 제3 저항; 및 접지 단자와 제3 저항의 타단 사이에 직렬로 접속된 스위치를 포함한다.
여기서, 스위치의 온/오프에 의하여 형성되는 폐루프 회로에 기초하여 도출되는, 제1 저항 내지 제3 저항의 저항값과 전압값에 대한 2원 2차 연립방정식을 통해서 피측정 장치의 +측 단자와 접지 간 절연 저항 및 -측 단자와 접지 간 절연 저항을 계측한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 절연저항 측정방법은, 스위치 오프 제어에 의해, 피측정 장치의 +측 단자와 접지 단자 사이에 제1 저항이 직렬로 연결되고, 피측정 장치의 -측 단자와 접지 단자 사이에 제2 저항이 직렬로 연결되는 제1 폐루프 회로를 형성하는 단계; 스위치 온 제어에 의해, 제1 회로의 피측정 장치의 +측 단자와 접지 단자 사이 또는 피측정 장치의 -측 단자와 접지 단자 사이에서, 제3 저항이 제1 저항 또는 제2 저항과 병렬로 더 연결되는 제2 폐루프 회로를 형성하는 단계; 및 제1 및 제2 폐루프 회로에 기초하여 도출되는, 제1 저항 내지 제3 저항의 저항값과 전압값에 대한 2원 2차 연립방정식을 통해서 피측정 장치의 +측 단자와 접지 간 절연 저항 및 -측 단자와 접지 간 절연 저항을 계측하는 단계를 포함한다.
일례로, 피측정 장치는 태양광 모듈일 수 있다.
본 발명에 의하면, 고압 등 별도의 테스트 전압주입이 없어도, 정확한 절연저항 측정이 가능하다.
본 발명에 의한 다른 효과는, 이후 실시예에 따라 추가적으로 설명하기로 한다.
도 1은 태양광 발전시스템의 개략적인 구성을 나타내는 구성도이다.
도 2는 태양광 발전시스템의 구성간 연결방식을 나타내는 예시도로서, 도 2의 (a)는 멀티스트링형의 연결방식을 나타내고, 도 2의 (b)는 중앙집중형의 연결방식을 나타낸다.
도 3은 태양광 발전시스템의 절연저항을 설명하기 위한 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 절연저항 측정장치를 나타내는 회로도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 결선된 절연저항 측정장치를 나타내는 회로도이다.
도 6은 도 5의 절연저항 측정장치에서 스위치가 오프(OFF) 된 경우를 나타내는 회로도이다.
도 7은 도 5의 절연저항 측정장치에서 스위치가 온(ON) 된 경우를 나타내는 회로도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 절연저항 측정방법을 나타내는 순서도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
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 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명에 따른 실시 예들을 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 태양광 발전시스템의 개략적인 구성을 나타내는 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 태양광 발전시스템은, 크게, 태양광 모듈(10), 인버터(20)로 구성된다.
태양광 모듈(10)은 태양광을 수광하여 전기를 생성하는 장치로서, 태양전지를 직렬 및/또는 병렬로 연결한 구조를 가진다. 일례로, 복수의 태양광 모듈(10)은 직렬 및/또는 병렬 연결을 통해 태양광 모듈 어레이를 형성할 수 있다.
인버터(20)는 전력 변환 장치로서, 태양광 모듈(10)로부터 공급되는 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 장치이다.
일례로, 인버터(20)에 의해 변환된 전력은, 인버터(20)와 연결된 계통 연계부(30)를 통해서 전력 계통에 공급된다. 또한, 태양광 모듈(10), 인버터(20) 및 계통 연계부(30)는 각각 접지된다.
이러한 태양광 발전시스템은, 도 2와 같이, 연결방식에 따라 다양한 구조를 가질 수 있다. 도 2는 태양광 발전시스템의 구성간 연결방식을 나타내는 예시도로서, 도 2의 (a)는 멀티스트링형의 연결방식을 나타내고, 도 2의 (b)는 중앙집중형의 연결방식을 나타낸다.
예로써, 태양광 발전시스템은, 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 복수의 태양광 모듈(10)이 직렬 연결된 어레이(10A)별로, 전력 변환 장치인 인버터(20)가 각각 연결된 구조를 가지는 멀티스트링형 연결방식으로 연결될 수 있다. 또한, 태양광 발전시스템은, 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 복수의 태양광 모듈(10)이 직렬 및 병렬 연결된 어레이(10B)가, 하나의 인버터(20)에 연결된 구조를 가지는 중앙집중형 연결방식으로 연결될 수 있다. 참고적으로, 도 2의 (a) 및 (b)에서와 같이, 태양광 모듈(10)의 어레이(10A, 10B)와, 인버터(20) 사이에는 전류가 역방향으로 흐르지 않도록 하기 위해 다이오드부(15)가 마련될 수 있다.
이어서, 도 3을 이용하여 태양광 발전시스템의 절연 저항을 설명하기로 한다. 도 3은 태양광 발전시스템의 절연저항을 설명하기 위한 개념도이다. 태양광 발전시스템의 절연 저항은 PV 모듈(10)의 전원단과 인버터(20)의 전원단, 계통(30)의 전원단 등 무수히 많은 부분과 연결된 복합적인 저항들의 집합이지만, 전원단이 모두 같은 라인에 접속된 태양광 발전시스템의 모델은, 도 3과 같이, 태양광 모듈(10)의 +단자 측과 접지(Protective Earth: PE) 간의 절연 저항(R+)과, 태양광 모듈(10)의 -단자 측과 접지 간의 절연 저항(R-)으로 나타낼 수 있다. 따라서, 태양광 발전시스템에서는, 태양광 모듈(10)의 +단자 측과 접지 간의 절연 저항(R+)과, 태양광 모듈(10)의 -단자 측과 접지 간의 절연 저항(R-)을 측정하면 시스템 전체의 절연 저항값을 알 수 있다.
이어서, 도 4를 이용하여, 본 발명에 다른 절연저항 측정장치를 설명하기로 한다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 절연저항 측정장치를 나타내는 회로도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 절연저항 측정장치는, 3개의 저항(R1, R2, R3)과 스위치(SW)를 포함한다.
먼저, 제1 저항(R1)은, 피측정 장치의 +측 단자에 연결되는 제1 단자(T1)에 일단이 연결되고, 타단이 접지 단자에 연결되는 제3 단자(T3)와 연결된다. 여기서, 피측정 장치는 태양광 모듈일 수 있다.
제2 저항(R2)은 피측정 장치의 -측 단자에 연결되는 제2 단자(T2)에 일단이 연결되고, 타단이 접지 단자에 연결되는 제3 단자(T3)와 연결된다.
제3 저항(R3)은 피측정 장치의 +측 단자 또는 -측 단자에 연결되는 제4 단자(T4)에 일단이 연결된다.
또한, 스위치(SW)는 접지 단자에 연결되는 제3 단자(T3)와 제3 저항(R3)의 타단 사이에 직렬로 연결된다. 이에 따라, 스위치(SW)는 온/오프 즉, 개폐 동작에 의해 제3 저항(R3)을 접속 상태를 제어할 수 있다. 비록, 도 4에서는 스위치(SW)가 제3 단자(T3)와 제3 저항(R3) 사이에 마련되지만, 제3 저항(R3)의 일단과 제4 단자(T4) 사이에 직렬로 마련될 수도 있다. 즉, 스위치(SW)는 절연저항 측정장치의 회로 내에서 제3 저항(R3)의 접속 상태를 제어할 수 있으면 제3 저항(R3)의 어느 측에 마련되어도 관계없다.
여기서, 본 발명에 따른 절연저항 측정장치는, 스위치(SW)의 온/오프에 의하여 형성되는 폐루프 회로에 기초하여 도출되는, 제1 저항(R1) 내지 제3 저항(R3)의 저항값과 전압값에 대한 2원 2차 연립방정식을 통해서 피측정 장치의 +측 단자와 접지 간 절연 저항 및 -측 단자와 접지 간 절연 저항을 계측할 수 있다.
이어서, 실시예로서, 도 5 내지 도 7을 이용하여, 피측정 장치의 절연 저항을 측정하는 과정을 설명하기로 한다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 결선된 절연저항 측정장치를 나타내는 회로도이고, 도 6은 도 5의 절연저항 측정장치에서 스위치가 오프 된 경우를 나타내는 회로도이며, 도 7은 도 5의 절연저항 측정장치에서 스위치가 온 된 경우를 나타내는 회로도이다. 본 실시예에서는 피측정 장치를 태양광 모듈로 가정하여 설명하기로 한다.
먼저, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 절연저항 측정장치가 피측정 장치인 태양광 모듈에 결선된 형태를 나타낸다. 도 5에서와 같이, 제3 저항(R3)을 태양광 모듈(10)의 -측 단자(즉, 제2 단자(T2) 측)에 연결한다. 이 경우, 제3 저항(R3)은 제2 저항(R2)과 태양광 모듈(10)의 -측 단자와 제3 단자(T3) 사이에서 병렬 구조를 형성한다. 한편, 도 5 내지 도 7에는 태양광 모듈(10)의 +측 단자(즉, 제1 단자(T1))와 접지 단자인 제3 단자(T3) 간 절연 저항(R+)과, 태양광 모듈(10)의 -측 단자(즉, 제2 단자(T2))와 접지 단자인 제3 단자(T3) 간 절연 저항(R-)을 나타냈다. 절연 저항(R+)은 제1 저항(R1)과 태양광 모듈(10)의 +측 단자와 제3 단자(T3) 사이에서 병렬 구조를 형성한다. 마찬가지로, 절연 저항(R-)은 제2 저항(R2)(및 제3 저항(R3))과 태양광 모듈(10)의 -측 단자와 제3 단자(T3) 사이에서 병렬 구조를 형성한다.
여기서, 스위치(SW)가 오프(즉, 개방) 제어되는 경우에는, 도 6과 같이, 제3 저항(R3)이 회로로부터 분리된 상태가 되어, 태양광 모듈(10)과 접지 단자인 제3 단자(T3) 사이에는 제1 저항(R1)과 제2 저항(R2)만 연결된 구조가 된다. 또한, 스위치(SW)가 온(즉, 닫힘) 제어되는 경우에는, 도 7과 같이, 제3 저항(R3)이 회로에 접속된 상태가 되어, 태양광 모듈(10)과 제3 단자(T3) 사이에는 제1 저항(R1) 내지 제3 저항(R3)이 모두 연결된 구조가 된다.
우선, 도 6과 같이, 스위치(SW)가 오프 된 경우, 태양광 모듈(10)은 광전 효과에 의해 유기되는 전압(Vpv)(즉, T1과 T2 사이의 전압)으로 각 저항(R1, R2)에 분배 전압을 생성시킨다. 분배 전압은 제1 저항(R1)과 제2 저항(R2)에서 각각 측정 가능하므로, 다음의 식 1과 같은 조건을 만족한다.
[식 1]
V1/(R+//R1) + (V1-Vpv)/(R-//R2) = 0
여기서, R1은 제1 저항이고, R2는 제2 저항이며, VPV는 태양광 모듈(즉, 피측정 장치)의 전압이며, V1은 스위치가 오프일 때의 태양광 모듈의 +측 단자에 걸리는 분배 전압이고, R+는 피측정 장치의 +측 단자와 접지 간 절연 저항이고, R-는 피측정 장치의 -측 단자와 접지 간 절연 저항이며, //는 병렬 연산의 기호이다.
이와 같은 식 1은 다음의 식 2와 같이 정리할 수 있다.
[식 2]
V1(R-//R2) = (VPV-V1)(R+//R1)
마찬가지로, 도 7과 같이, 스위치(SW)가 온 된 경우, 태양광 모듈(10)은 광전 효과에 의해 유기되는 전압(Vpv)(즉, T1과 T2 사이의 전압)으로 각 저항(R1, R2, R3)에 분배 전압을 생성시킨다. 분배 전압은 제1 저항(R1), 제2 저항(R2) 및 제3 저항(R3)에서 각각 측정 가능하다. 다시 말해, 도 7과 같이, 스위치(SW)가 온 되는 것과 동시에 태양광 모듈의 -단자, 즉, R2와 R-측 단의 합성 저항은 R3에 의해 변화하므로, Vpv에 의해 인가되는 전압은 V1에서 V2로 변화하고, 변화된 전압은 각 저항을 통해 측정이 가능하다. 이에 따라, 다음의 식 2와 같은 조건을 만족한다.
[식 3]
(V2-Vpv)/(R-//R2//R3) + V2/(R+//R1) = 0
여기서, R3는 제3 저항이고, V2는 스위치가 온일 때의 피측정 장치의 +측 단자에 걸리는 분배 전압이다.
이와 같은 식 3은 다음의 식 4와 같이 정리할 수 있다.
[식 4]
V2(R-//R2//R3) = (VPV-V2)(R+//R1)
식 2 및 식 4에서, 미지수는 절연 저항 R+와 R-이므로, 식 1과 식 2에 의한 2원 2차 연립 방정식, 즉, 스위치의 온/오프에 의하여 형성되는 폐루프 회로에 기초하여 도출되는, 제1 저항 내지 제3 저항의 저항값과 전압값에 대한 2원 2차 연립방정식을 통해서, 절연 저항 R+와 R-을 계산할 수 있다.
식 2와 식 4에 의한 2원 2차 연립 방정식은 다음의 식 5과 식 6과 같이 전개될 수 있다.
[식 5]
(R+//R1)/(R-//R2) = V1/(VPV-V1) = α
[식 6]
(R+//R1)/(R-//R2//R3) = V2/(VPV-V2) = β
식 5와 식 6을 이용하여, 절연 저항에 대해 각각 정리하면, 절연 저항 R+와 R-는 각각 식 7과 식 8로 나타낼 수 있다.
[식 7]
Figure pat00001
[식 8]
Figure pat00002
이와 같이, 스위치에 의해 결선된 저항에 걸리는 전압을 변경시켜 세워진 2원 2차 연립 방정식을 통해 절연 저항을 구할 수 있다.
따라서, 본 발명에 의하면, 별도의 고압의 테스트 전압주입이 없어도 피측정 장치인 태양광 모듈의 자체 전압을 통해 절연 저항을 구할 수 있으며, 또한, 절연저항 측정장치의 각 저항에는 전류가 거의 흐르지 않으므로, 용량이 작은 스위치(예로써, 소형 릴레이, 차단기 등)만으로도 정확한 절연저항 측정이 가능하게 된다.
이어서, 도 8을 이용하여, 본 발명에 따른 절연저항 측정방법을 설명하기로 한다. 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 절연저항 측정방법을 나타내는 순서도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 절연저항 측정방법은, 스위치 오프 제어에 의해, 피측정 장치의 +측 단자와 접지 단자 사이에 제1 저항이 직렬로 연결되고, 피측정 장치의 -측 단자와 접지 단자 사이에 제2 저항이 직렬로 연결되는 제1 폐루프 회로를 형성한다(S10). 이어서, 스위치 온 제어에 의해, 제1 회로의 피측정 장치의 +측 단자와 접지 단자 사이 또는 피측정 장치의 -측 단자와 접지 단자 사이에서, 제3 저항이 제1 저항 또는 제2 저항과 병렬로 더 연결되는 제2 폐루프 회로를 형성한다(S20). 이어서, 제1 및 제2 폐루프 회로에 기초하여 도출되는, 제1 저항 내지 제3 저항의 저항값과 전압값에 대한 2원 2차 연립방정식을 통해서 피측정 장치의 +측 단자와 접지 간 절연 저항 및 -측 단자와 접지 간 절연 저항을 계측한다(S30). 다만, 상기 단계 S10과 S20은 서로 순서가 바뀌어도 상관 없으며, 2원 2차 연립방정식을 통해서 절연 저항을 계측하는 과정은 앞서 설명한 바와 동일하므로 생략한다.
따라서, 본 발명에 의하면, 태양광 발전소의 절연저항을 측정하기 위해 고비용의 장비를 구비하지 않아도 되고, 절연저항 감시를 위해 고비용의 절연저항 감시 장치를 설치하지 않아도 된다. 또한, 본 발명의 절연저항 측정장치의 회로를 인버터나 접속반, 수배전반에 내장하여 사용할 수 있다. 이에 따라, 사용자가 원하는 시간과 원하는 주기로 절연저항 측정이 가능하다. 또한, 회로를 구성하는 데에 수 W급 저항 3개와, DC용 스위치 1개를 이용하며, 추가적인 고전압 발생회로가 없이 간단한 구조로 구성할 수 있으므로, 종래의 메거 대비 수십 배의 원가절감을 실현할 수 있다. 특히, 본 발명의 절연저항 측정장치의 회로는, 태양광 발전소의 접속함별로 설치하고, 매일 발전시작 시, 혹은 매 점검 주기별로 간단히 절연저항 측정을 수행하여 발전소의 안정성을 점검할 수 있으며, 절연저항 점검을 위해 발전소에 안전 관리자가 방문하지 않아도 되므로, 태양광 발전소의 완전 무인화에 기여할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 태양광 모듈 20: 인버터
30: 계통 연계부(Grid)

Claims (7)

  1. 피측정 장치의 +측 단자에 일단이 연결되고, 타단이 접지 단자와 연결되는 제1 저항;
    상기 피측정 장치의 -측 단자에 일단이 연결되고, 타단이 상기 접지 단자와 연결되는 제2 저항;
    상기 피측정 장치의 상기 +측 단자 또는 상기 -측 단자에 일단이 연결되는 제3 저항; 및
    상기 접지 단자와 상기 제3 저항의 타단 사이에 직렬로 접속된 스위치를 포함하는 절연저항 측정장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 스위치의 온/오프에 의하여 형성되는 폐루프 회로에 기초하여 도출되는, 상기 제1 저항 내지 제3 저항의 저항값과 전압값에 대한 2원 2차 연립방정식을 통해서 상기 피측정 장치의 +측 단자와 접지 간 절연 저항 및 -측 단자와 접지 간 절연 저항을 계측하는 절연저항 측정장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 2원 2차 연립 방정식은 다음의 식 1 및 식 2로 나타내는 것인 절연저항 측정장치.
    [식 1]
    V1(R-//R2) = (VPV-V1)(R+//R1)
    [식 2]
    V2(R-//R2//R3) = (VPV-V2)(R+//R1)
    (여기서, R1은 제1 저항이고, R2는 제2 저항이며, R3는 제3 저항이고, VPV는 피측정 장치의 전압이며, V1은 스위치가 오프일 때의 피측정 장치의 +측 단자에 걸리는 분배 전압이고, V2는 스위치가 온일 때의 피측정 장치의 +측 단자에 걸리는 분배 전압이며, R+는 피측정 장치의 +측 단자와 접지 간 절연 저항이고, R-는 피측정 장치의 -측 단자와 접지 간 절연 저항이며, //는 병렬 연산의 기호이다.)
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 피측정 장치는 태양광 모듈인 절연저항 측정장치.
  5. 스위치 오프 제어에 의해, 피측정 장치의 +측 단자와 접지 단자 사이에 제1 저항이 직렬로 연결되고, 상기 피측정 장치의 -측 단자와 상기 접지 단자 사이에 제2 저항이 직렬로 연결되는 제1 폐루프 회로를 형성하는 단계;
    상기 스위치 온 제어에 의해, 상기 제1 회로의 피측정 장치의 +측 단자와 접지 단자 사이 또는 상기 피측정 장치의 -측 단자와 상기 접지 단자 사이에서, 제3 저항이 상기 제1 저항 또는 제2 저항과 병렬로 더 연결되는 제2 폐루프 회로를 형성하는 단계; 및
    상기 제1 및 제2 폐루프 회로에 기초하여 도출되는, 상기 제1 저항 내지 제3 저항의 저항값과 전압값에 대한 2원 2차 연립방정식을 통해서 상기 피측정 장치의 +측 단자와 접지 간 절연 저항 및 -측 단자와 접지 간 절연 저항을 계측하는 단계를 포함하는 절연저항 측정방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 2원 2차 연립 방정식은 다음의 식 1 및 식 2로 나타내는 것인 절연저항 측정방법.
    [식 1]
    V1(R-//R2) = (VPV-V1)(R+//R1)
    [식 2]
    V2(R-//R2//R3) = (VPV-V2)(R+//R1)
    (여기서, R1은 제1 저항이고, R2는 제2 저항이며, R3는 제3 저항이고, VPV는 피측정 장치의 전압이며, V1은 스위치가 오프일 때의 피측정 장치의 +측 단자에 걸리는 분배 전압이고, V2는 스위치가 온일 때의 피측정 장치의 +측 단자에 걸리는 분배 전압이며, R+는 피측정 장치의 +측 단자와 접지 간 절연 저항이고, R-는 피측정 장치의 -측 단자와 접지 간 절연 저항이며, //는 병렬 연산의 기호이다.)
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 피측정 장치는 태양광 모듈인 절연저항 측정방법.
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