KR20230092476A - Insulation monitoring device with high impedance it system conversion function modified in dc system and method thereof - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an insulation monitoring device having a modified high-impedance IT grid conversion function in a DC system and a method thereof, wherein a voltage measurement unit measures a voltage of each of a positive resistor terminal and a negative resistor terminal connected to a circuit, a resistance control unit connects and disconnects a load resistor to any one of the positive resistor terminal and the negative resistor terminal according to the measured voltage value of each resistor terminal, an insulation status determination unit derives an insulation resistance of the circuit from a resistance value of each resistor terminal and the measured voltage value of each resistor terminal before and after the connection of the load resistor to determine an insulation status of each resistor, thereby suppressing a rise of an earth potential of a system device and minimizing an electrolytic corrosion phenomenon of a ground electrode due to deterioration of insulation performance.

Description

직류시스템에서 변형된 고임피던스 IT 계통 변환 기능을 갖는 절연 감시 장치 및 이에 대한 방법{INSULATION MONITORING DEVICE WITH HIGH IMPEDANCE IT SYSTEM CONVERSION FUNCTION MODIFIED IN DC SYSTEM AND METHOD THEREOF}Insulation monitoring device with high impedance IT system conversion function in DC system and method for it

본 발명은 직류시스템에서 변형된 고임피던스 IT 계통 변환 기능을 갖는 절연 감시 장치 및 이에 대한 방법에 관한 것으로, 고임피던스로 직류계통에서 절연파괴를 실시간으로 감시를 할 수 있도록 한 기술에 관한 것이다.The present invention relates to an insulation monitoring device having a high-impedance IT system conversion function modified from a DC system and a method therefor, and to a technology enabling real-time monitoring of insulation breakdown in a DC system with high impedance.

직류 발전원과 직류 부하의 확대는 에너지의 전력변환 효율 측면에서 직류 배전 시스템의 효율성이 검증되어 사용자의 직류 배전에 대한 요구가 증가하고 있다.With the expansion of DC power generation sources and DC loads, the efficiency of DC distribution systems has been verified in terms of energy power conversion efficiency, and users' demands for DC distribution are increasing.

이는 전력품질과 에너지효율 문제 등을 해결할 수 있는 해결책이지만, 접지기술과 고장 검출 및 차단기술 등과 같은 전기안전에 대한 기술적 환경이 미비하여 현재까지는 사용이 극히 제한되고 있다.This is a solution that can solve power quality and energy efficiency problems, but its use has been extremely limited so far due to the lack of technical environment for electrical safety, such as grounding technology and fault detection and blocking technology.

종래의 직류배전은 개발기기의 연계운전 등의 성능 검증과 기술개발 위주로 진행이 되었으며, 부하의 모의 및 계통 모의 등 다양한 환경에 대한 시험에 따른 안전 확보 측면에서는 미흡한 상태이다.Conventional direct current distribution has been conducted mainly for performance verification and technology development, such as linked operation of developed devices, and is insufficient in terms of securing safety according to tests for various environments such as load simulation and system simulation.

현재 태양광 발전설비와 ESS 등 대부분의 저압 직류 시스템은 IT 계통인 비접지 시스템을 사용하고 있으며, 수용가용 직류배전과 같이 옥내에 시설하는 경우, 감전보호를 위하여 전기설비기술기준에서 정의하고 있는 대지전압 300V 이하로 구성하고 있다.Currently, most low-voltage DC systems such as photovoltaic power generation facilities and ESS use non-grounded systems, which are IT systems, and when installed indoors, such as DC power distribution for customers, the site defined by the Electrical Equipment Technical Standards for electric shock protection It is composed of voltage less than 300V.

또한, 전기안전 측면에서 살펴보면 저압 직류배전의 단점인 절연열화에 따른 전식문제는 접지 공사시 접지극의 화학적 처리를 통해 전식을 방지하도록 규정하고 있지만, 근본적인 문제를 해결하고 있지 못하고 있으며, 인체 감전보호 및 설비 보호를 위한 절연감시장치는 태양광 발전설비와 ESS에 한정하여 설치하도록 규정하고 있어 사용자가 쉽게 접근할 수 있는 수용가용 저압 직류배전에는 권고사항으로 남아 사고가 발생할 우려가 있다.In addition, from the point of view of electrical safety, the electrical corrosion problem caused by insulation deterioration, which is a disadvantage of low voltage direct current distribution, is stipulated to prevent electrical corrosion through chemical treatment of the ground electrode during grounding work, but the fundamental problem has not been solved. Insulation monitoring devices for facility protection are limited to photovoltaic power generation facilities and ESSs, so there is a concern that accidents may occur while remaining as recommendations for low-voltage direct current distribution for consumers that are easily accessible to users.

따라서, 수용가용 저압 직류배전의 대지전압 제한으로 인한 사용전압의 제한, 전식, 및 감전보호 등의 전기안전 확보를 위하여 중간선 전원 및 접지계통을 사용하는 것이 유리한 것으로 나타난다.Therefore, it appears advantageous to use a midline power supply and grounding system in order to secure electrical safety such as limitation of use voltage due to limitation of ground voltage of low voltage direct current distribution for customers, electric shock protection, and protection against electric shock.

그러나, 중간선을 이용한 전력변환장치 적용시 경제성 문제로 산업 성화가 저해됨에 따라 기술적, 경제적 문제를 해결하기 위한 저압 직류시스템은 IT 계통을 IN 계통으로 변환해주는 기술이 요구되고 있고, 이에 따라 인체 감전보호를 위한 절연 감시하는 기술의 개발이 필요하다.However, as industrialization is hindered due to economic issues when applying a power converter using a midline, a low voltage DC system to solve technical and economic problems requires a technology that converts an IT system to an IN system, and thus electric shock to the human body. It is necessary to develop a technology to monitor insulation for protection.

대한민국 공개특허 제10-2020-0052688호(2020.05.15)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2020-0052688 (2020.05.15)

본 발명은, IN 계통의 접지저항 변경을 통해 절연감시를 통해 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 직류시스템에서 변형된 고임피던스 IT 계통 변환 기능을 갖는 절연 감시 장치 및 이에 대한 방법을 제공할 수 있다.The present invention can provide an insulation monitoring device having a high-impedance IT system conversion function transformed from a DC system that can prevent safety accidents through insulation monitoring through a change in ground resistance of an IN system, and a method therefor. .

본 발명의 일 측면에 따른 직류시스템에서 변형된 고임피던스 IT 계통 변환 기능을 갖는 절연 감시 장치는 회로에 연결된 플러스 저항단 및 마이너스 저항단 각각의 전압을 측정하는 전압 측정부; 상기 각 저항단의 측정된 전압값에 따라 상기 플러스 저항단 및 마이너스 저항단 중 어느 하나의 저항단에 부하저항을 연결 및 분리하는 저항 제어부; 및 상기 부하저항의 연결 전과 연결 후의 각 저항단의 측정된 전압값 및 각 저항단의 저항값으로 상기 회로의 절연저항을 도출하여 각 저항단의 절연상태를 판단하는 절연상태 판단부를 포함할 수 있다.Insulation monitoring device having a high-impedance IT system conversion function in a DC system according to an aspect of the present invention is a voltage measurement unit for measuring voltages of each of the positive resistance terminal and the negative resistance terminal connected to the circuit; a resistance control unit that connects and disconnects a load resistor from one of the positive resistance terminal and the negative resistance terminal according to the measured voltage value of each resistance terminal; and an insulation state determination unit for determining the insulation state of each resistance stage by deriving the insulation resistance of the circuit from the measured voltage value of each resistance stage before and after connection of the load resistance and the resistance value of each resistance stage. .

바람직하게는, 상기 플러스 저항단은 양전압이 인가되는 회로에 적어도 하나의 저항이 구비될 수 있다.Preferably, the positive resistance terminal may include at least one resistor in a circuit to which a positive voltage is applied.

바람직하게는, 상기 마이너스 저항단은 음전압이 인가되는 회로에 적어도 하나의 저항이 구비될 수 있다.Preferably, the negative resistance terminal may include at least one resistor in a circuit to which a negative voltage is applied.

바람직하게는, 상기 플러스 저항단 및 마이너스 저항단 각각은 다수개의 저항이 병렬로 연결될 수 있다.Preferably, a plurality of resistors may be connected in parallel to each of the positive resistance terminal and the negative resistance terminal.

바람직하게는, 상기 저항 제어부는 상기 플러스 저항단의 측정된 전압값이 상기 마이너스 저항단의 측정된 전압값 이상이면 상기 마이너스 저항단에 부하저항을 연결하고, 상기 플러스 저항단의 측정된 전압값이 상기 마이너스 저항단의 측정된 전압값 미만이면 상기 플러스 저항단에 부하저항을 연결할 수 있다.Preferably, the resistance control unit connects a load resistance to the negative resistance terminal when the measured voltage value of the positive resistance terminal is greater than or equal to the measured voltage value of the negative resistance terminal, and the measured voltage value of the positive resistance terminal is A load resistor may be connected to the positive resistance terminal if the voltage is less than the measured voltage value of the negative resistance terminal.

바람직하게는, 상기 부하저항은 상기 플러스 저항단 및 마이너스 저항단 중 어느 하나의 저항단보다 저항값이 작을 수 있다.Preferably, the load resistor may have a resistance value smaller than that of any one of the positive resistance end and the negative resistance end.

바람직하게는, 상기 절연상태는 인체 접촉, 급격한 전압강하, 및 지락에 따른 절연파괴 상태일 수 있다.Preferably, the insulation state may be an insulation breakdown state due to human body contact, a sudden voltage drop, and a ground fault.

바람직하게는, 상기 절연상태 판단부는 상기 플러스 저항단 및 상기 마이너스 저항단 중 어느 하나의 저항단에 부하저항이 연결된 후 측정된 각 저항단의 전압값을 전달받아 각 저항단의 전압값의 비와 각 저항단의 도출된 절연저항을 비교하여 회로의 절연상태를 지속적으로 모니터링할 수 있다.Preferably, the insulation state determination unit receives a voltage value of each resistance terminal measured after a load resistance is connected to any one of the positive resistance terminal and the negative resistance terminal, and determines the ratio of the voltage values of each resistance terminal. The insulation state of the circuit can be continuously monitored by comparing the derived insulation resistance of each resistance stage.

바람직하게는, 상기 저항 제어부는 상기 각 저항단의 전압값의 비가 상기 플러스 저항단의 도출된 절연저항보다 낮으면 상기 마이너스 저항단에 연결된 부하저항을 분리한 후 상기 플러스 저항단에 부하저항을 연결하고, 상기 각 저항단의 전압값의 비가 상기 마이너스 저항단의 도출된 절연저항보다 낮으면 상기 플러스 저항단에 연결된 부하저항을 분리한 후 상기 마이너스 저항단에 부하저항을 연결할 수 있다.Preferably, the resistance controller separates the load resistance connected to the negative resistance terminal when the ratio of the voltage values of the respective resistance terminals is lower than the derived insulation resistance of the positive resistance terminal, and then connects the load resistance to the positive resistance terminal. And, if the ratio of the voltage values of each resistance terminal is lower than the derived insulation resistance of the negative resistance terminal, the load resistance connected to the positive resistance terminal may be disconnected and then the load resistance may be connected to the negative resistance terminal.

본 발명의 다른 측면에 따른 직류시스템에서 변형된 고임피던스 IT 계통 변환 기능을 갖는 절연 감시 장치의 절연 감시 방법은 전압 측정부가 회로에 연결된 플러스 저항단 및 마이너스 저항단 각각의 전압을 측정하는 전압 측정 단계; 저항 제어부가 상기 각 저항단의 측정된 전압값에 따라 상기 플러스 저항단 및 마이너스 저항단 중 어느 하나의 저항단에 부하저항을 연결 및 분리하는 저항 제어 단계; 및 절연상태 판단부가 상기 부하저항의 연결 전과 연결 후의 각 저항단의 측정된 전압값 및 각 저항단의 저항값으로 상기 회로의 절연저항을 도출하여 각 저항단의 절연상태를 판단하는 절연상태 판단 단계를 포함할 수 있다.An insulation monitoring method of an insulation monitoring device having a high impedance IT system conversion function in a DC system according to another aspect of the present invention is a voltage measurement step of measuring the voltage of each of the positive resistance terminal and the negative resistance terminal connected to the circuit by the voltage measuring unit. ; a resistance control step in which a resistance controller connects and disconnects a load resistor from one of the positive resistance terminal and the negative resistance terminal according to the measured voltage value of each resistance terminal; and an insulation state determination step in which an insulation state determination unit determines the insulation state of each resistance stage by deriving the insulation resistance of the circuit from the measured voltage value of each resistance stage before and after connection of the load resistance and the resistance value of each resistance stage. can include

바람직하게는, 상기 저항 제어 단계는 상기 플러스 저항단의 측정된 전압값이 상기 마이너스 저항단의 측정된 전압값 이상이면 상기 마이너스 저항단에 부하저항이 연결되고, 상기 플러스 저항단의 측정된 전압값이 상기 마이너스 저항단의 측정된 전압값 미만이면 상기 플러스 저항단에 부하저항이 연결될 수 있다.Preferably, in the resistance control step, when the measured voltage value of the positive resistance terminal is greater than or equal to the measured voltage value of the negative resistance terminal, a load resistance is connected to the negative resistance terminal, and the measured voltage value of the positive resistance terminal If the voltage is less than the measured voltage value of the negative resistance terminal, a load resistor may be connected to the positive resistance terminal.

바람직하게는, 상기 절연상태 판단 단계는 상기 플러스 저항단 및 상기 마이너스 저항단 중 어느 하나의 저항단에 부하저항이 연결된 후 측정된 각 저항단의 전압값을 전달받아 각 저항단의 전압값의 비와 각 저항단의 절연저항을 비교하여 회로의 절연상태가 지속적으로 모니터링될 수 있다.Preferably, in the step of determining the insulation state, after a load resistance is connected to one of the positive resistance terminal and the negative resistance terminal, the measured voltage value of each resistance terminal is received and the ratio of the voltage values of each resistance terminal is received. The insulation state of the circuit can be continuously monitored by comparing the insulation resistance of each resistance stage with the insulation resistance of each resistance stage.

바람직하게는, 상기 저항 제어 단계는 상기 각 저항단의 전압값의 비가 상기 플러스 저항단의 절연저항보다 낮으면 상기 마이너스 저항단에 연결된 부하저항을 분리한 후 상기 플러스 저항단에 부하저항이 연결되고, 상기 각 저항단의 전압값의 비가 상기 마이너스 저항단의 절연저항보다 낮으면 상기 플러스 저항단에 연결된 부하저항을 분리한 후 상기 마이너스 저항단에 부하저항이 연결될 수 있다.Preferably, in the resistance control step, when the ratio of the voltage values of the respective resistance ends is lower than the insulation resistance of the positive resistance end, the load resistance connected to the negative resistance end is disconnected, and then the load resistance is connected to the positive resistance end. , If the ratio of the voltage values of each resistance terminal is lower than the insulation resistance of the negative resistance terminal, the load resistance connected to the positive resistance terminal may be disconnected and then the load resistance may be connected to the negative resistance terminal.

본 발명에 따르면, 직류 배전 계통장치의 대지전위 상승을 억제하고, 절연성능 저하에 따른 접지극의 전식현상을 최소화할 수 있다.According to the present invention, it is possible to suppress an increase in the ground potential of a DC distribution system device and to minimize an electroporation phenomenon of a ground electrode due to a decrease in insulation performance.

도 1은 일 실시예에 따른 절연 감시 장치의 구성도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 절연 감시 장치의 전체 회로도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 절연 감시 장치의 일반 상태를 나타낸 회로도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 플러스 저항단의 전압이 높은 상태의 회로도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 마이너스 저항단의 전압이 높은 상태의 회로도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 접지 변환 방법을 나타낸 순서도이다.
1 is a configuration diagram of an insulation monitoring device according to an embodiment.
2 is an overall circuit diagram of an insulation monitoring device according to an embodiment.
3 is a circuit diagram showing a general state of an insulation monitoring device according to an embodiment.
4 is a circuit diagram in a state in which a voltage of a positive resistance terminal is high according to an exemplary embodiment.
5 is a circuit diagram in a state in which a voltage of a negative resistance terminal is high according to an exemplary embodiment.
6 is a flowchart illustrating a ground conversion method according to an exemplary embodiment.

이하에서는 본 발명에 따른 직류시스템에서 변형된 고임피던스 IT 계통 변환 기능을 갖는 절연 감시 장치 및 이에 대한 방법을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, an insulation monitoring device having a modified high impedance IT system conversion function in a DC system according to the present invention and a method therefor will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this process, the thickness of lines or the size of components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to an operator's intention or practice. Therefore, definitions of these terms will have to be made based on the content throughout this specification.

본 발명의 목적 및 효과는 하기의 설명에 의해서 자연스럽게 이해되거나 보다 분명해질 수 있으며, 하기의 기재만으로 본 발명의 목적 및 효과가 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.The objects and effects of the present invention can be naturally understood or more clearly understood by the following description, and the objects and effects of the present invention are not limited only by the following description. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted.

도 1은 일 실시예에 따른 절연 감시 장치의 구성도이다.1 is a configuration diagram of an insulation monitoring device according to an embodiment.

도 1에서 나타낸 바와 같이, 일 실시예에 따른 절연 감시 장치의 구성은 전압 측정부(100), 저항 제어부(300), 및 절연상태 판단부(500)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 1 , the configuration of the insulation monitoring device according to an embodiment may include a voltage measurement unit 100, a resistance control unit 300, and an insulation state determination unit 500.

전압 측정부(100)는 회로에 연결된 플러스 저항단(20) 및 마이너스 저항단(30) 각각의 전압을 측정할 수 있다.The voltage measuring unit 100 may measure voltages of the positive resistance terminal 20 and the negative resistance terminal 30 connected to the circuit.

저항 제어부(300)는 상기 각 저항단의 측정된 전압값에 따라 상기 플러스 저항단(20) 및 마이너스 저항단(30) 중 어느 하나의 저항단에 부하저항을 연결 및 분리할 수 있다.The resistance control unit 300 may connect and disconnect a load resistor from one of the positive resistance terminal 20 and the negative resistance terminal 30 according to the measured voltage value of each resistance terminal.

절연상태 판단부(500)는 상기 부하저항의 연결 전과 연결 후의 각 저항단의 측정된 전압값 및 각 저항단의 저항값으로 상기 회로의 절연저항을 도출하여 각 저항단의 절연상태를 판단할 수 있다.The insulation state determination unit 500 can determine the insulation state of each resistance stage by deriving the insulation resistance of the circuit from the measured voltage value of each resistance stage before and after connection of the load resistance and the resistance value of each resistance stage. there is.

여기서, 플러스 저항단(20)은 양전압이 인가되는 회로에 적어도 하나의 저항이 구비된 것일 수 있고, 마이너스 저항단(30)은 음전압이 인가되는 회로에 적어도 하나의 저항이 구비된 것일 수 있다.Here, the positive resistance stage 20 may be one in which at least one resistor is provided in a circuit to which a positive voltage is applied, and the negative resistance stage 30 may be one in which at least one resistor is provided in a circuit to which a negative voltage is applied. there is.

또한, 플러스 저항단(20) 및 마이너스 저항단(30) 각각은 다수개의 저항이 병렬로 연결될 수 있다.In addition, each of the positive resistance terminal 20 and the negative resistance terminal 30 may have a plurality of resistors connected in parallel.

또한, 저항 제어부(300)는 상기 플러스 저항단(20)의 측ㄱ정된 전압값이 상기 마이너스 저항단(30)의 측정된 전압값 이상이면 상기 마이너스 저항단(30)에 부하저항을 연결하고, 상기 플러스 저항단(20)의 측정된 전압값이 상기 마이너스 저항단(30)의 측정된 전압값 미만이면 상기 플러스 저항단(20)에 부하저항을 연결할 수 있다.In addition, when the measured voltage value of the positive resistance terminal 20 is greater than or equal to the measured voltage value of the negative resistance terminal 30, the resistance controller 300 connects a load resistance to the negative resistance terminal 30 and , When the measured voltage value of the positive resistance terminal 20 is less than the measured voltage value of the negative resistance terminal 30, a load resistor may be connected to the positive resistance terminal 20.

여기서, 부하저항은 상기 플러스 저항단(20) 및 마이너스 저항단(30) 중 어느 하나의 저항단보다 저항값이 작을 수 있고, 절연상태는 인체 접촉, 급격한 전압강하, 및 지락에 따른 절연파괴 상태일 수 있다.Here, the load resistance may have a smaller resistance value than any one of the positive resistance stage 20 and the negative resistance stage 30, and the insulation state is an insulation breakdown state due to human body contact, a sudden voltage drop, and a ground fault. can be

절연상태 판단부(500)는 상기 플러스 저항단(20) 및 상기 마이너스 저항단(30) 중 어느 하나의 저항단에 부하저항이 연결된 후 측정된 각 저항단의 전압값을 전달받아 각 저항단의 전압값의 비와 각 저항단의 절연저항을 비교하여 회로의 절연상태를 지속적으로 모니터링할 수 있다.The insulation state determining unit 500 receives the measured voltage value of each resistance terminal after the load resistance is connected to one of the positive resistance terminal 20 and the negative resistance terminal 30, and determines the value of each resistance terminal. The insulation state of the circuit can be continuously monitored by comparing the ratio of the voltage values with the insulation resistance of each resistance stage.

이때, 저항 제어부(300)는 상기 각 저항단의 전압값의 전?陋だ? 비가 상기 플러스 저항단(20)의 절연저항보다 낮으면 상기 마이너스 저항단(30)에 연결된 부하저항을 분리한 후 상기 플러스 저항단(20)에 부하저항을 연결하고, 상기 각 저항단의 전압값의 비가 상기 마이너스 저항단(30)의 절연저항보다 낮으면 상기 플러스 저항단(20)에 연결된 부하저항을 분리한 후 상기 마이너스 저항단(30)에 부하저항을 연결할 수 있다.At this time, the resistance controller 300 changes the voltage value of each resistance stage. If the ratio is lower than the insulation resistance of the positive resistance terminal 20, the load resistance connected to the negative resistance terminal 30 is disconnected, and then the load resistance is connected to the positive resistance terminal 20, and the voltage value of each resistance terminal If the ratio of is lower than the insulation resistance of the negative resistance terminal 30, the load resistance connected to the positive resistance terminal 20 may be disconnected and then the load resistance may be connected to the negative resistance terminal 30.

도 2는 일 실시예에 따른 절연 감시 장치의 전체 회로도이다.2 is an overall circuit diagram of an insulation monitoring device according to an embodiment.

도 2에서 나타낸 바와 같이, 일 실시예에 따른 절연 감시 장치의 전체 회로도는 전원장치(10), 플러스 저항단(20), 마이너스 저항단(30), 로드(11), 및 접지단(12)으로 구성될 수 있고, 플러스 저항단(20)의 병렬로 구비되는 부하저항을 포함할 수 있다. 부하저항은 제1 부하저항(40), 제2 부하저항(50), 제3 부항저항, 및 제4 부하저항(70)으로 구비될 수 있으나, 부하저항이 반드시 상술한 개수에 한정되는 것은 아니다.As shown in FIG. 2, the overall circuit diagram of the insulation monitoring device according to an embodiment includes a power supply 10, a positive resistance terminal 20, a negative resistance terminal 30, a load 11, and a ground terminal 12. It may be composed of, and may include a load resistor provided in parallel with the plus resistance stage 20. The load resistor may include a first load resistor 40, a second load resistor 50, a third cupping resistor, and a fourth load resistor 70, but the load resistor is not necessarily limited to the above-described number. .

또한, 플러스 저항단(20), 마이너스 저항단(30), 제1 부하저항(40), 제2 부하저항(50), 제3 부하저항(60), 및 제4 부하저항(70) 각각은 접지단(12)에 연결될 수 있다.In addition, each of the positive resistance end 20, the negative resistance end 30, the first load resistance 40, the second load resistance 50, the third load resistance 60, and the fourth load resistance 70 It can be connected to the ground terminal 12 .

여기서, 제1 부하저항(40) 및 제3 부하저항(60)은 플러스 저항단(20)에 병렬로 연결될 수 있고, 제2 부하저항(50) 및 제4 부하저항(70)은 마이너스 저항단(30)에 병렬로 연결될 수 있다.Here, the first load resistance 40 and the third load resistance 60 may be connected in parallel to the positive resistance terminal 20, and the second load resistance 50 and the fourth load resistance 70 may be connected to the negative resistance terminal. (30) can be connected in parallel.

이때, 플러스 저항단(20)에 병렬로 연결되는 제3 부하저항(60) 및 마이너스 저항단(30)에 병렬로 연결되는 제4 부하저항(70) 각각은 각 저항단에서 측정된 전압값에 따라 제3 부하저항(60) 및 제4 부하저항(70) 중 어느 하나가 연결 및 분리될 수 있다.At this time, each of the third load resistor 60 connected in parallel to the positive resistance terminal 20 and the fourth load resistor 70 connected in parallel to the negative resistance terminal 30 corresponds to the voltage value measured at each resistance terminal. Accordingly, any one of the third load resistor 60 and the fourth load resistor 70 may be connected and disconnected.

도 3은 일 실시예에 따른 절연 감시 장치의 일반 상태를 나타낸 회로도이다.3 is a circuit diagram showing a general state of an insulation monitoring device according to an embodiment.

도 3에서 나타낸 바와 같이, 일 실시예에 따른 절연 감시 장치의 일반 상태는 저항 제어부(300)에 구비된 각 제1 부하저항(40), 제2 부하저항(50), 제3 부하저항(60), 및 제4 부하저항(70) 중 제1 부하저항(40) 및 제2 부하저항(50)은 접지단(12)에 연결되고, 제3 부하저항(60) 및 제4 부하저항(70)은 오픈된 상태일 수 있다. As shown in FIG. 3, the general state of the insulation monitoring device according to an embodiment is each of the first load resistor 40, the second load resistor 50, and the third load resistor 60 provided in the resistance control unit 300. ), and the fourth load resistor 70, the first load resistor 40 and the second load resistor 50 are connected to the ground terminal 12, and the third load resistor 60 and the fourth load resistor 70 ) may be in an open state.

이때, 제3 부하저항(60) 및 제4 부하저항(70)이 오픈된 상태에서 플러스 저항단(20) 및 마이너스 저항단(30)의 전압을 측정하고 측정된 각각의 전압을 비교하되, 측정된 전압값 중 플러스 저항단(20)의 전압(VP)이 마이너스 저항단(30)의 전압(VN) 이상이면 마이너스 저항단(30)에 병렬로 연결되는 제4 부하저항(70)을 연결할 수 있다. At this time, while the third load resistor 60 and the fourth load resistor 70 are open, the voltages of the positive resistance terminal 20 and the negative resistance terminal 30 are measured and the measured voltages are compared. If the voltage (V P ) of the positive resistance terminal 20 is higher than the voltage (V N ) of the negative resistance terminal 30, the fourth load resistor 70 connected in parallel to the negative resistance terminal 30 is can connect

또한, 제3 부하저항(60) 및 제4 부하저항(70)이 오픈된 상태에서 플러스 저항단(20) 및 마이너스 저항단(30)의 전압을 측정하고 측정된 각각의 전압을 비교하되, 측정된 전압값 중 플러스 저항단(20)의 전압(VP)이 마이너스 저항단(30)의 전압(VN) 미만이면 플러스 저항단(20)에 제3 부하저항(60)을 연결할 수 있다.In addition, while the third load resistor 60 and the fourth load resistor 70 are open, the voltages of the plus resistance terminal 20 and the minus resistance terminal 30 are measured and the measured voltages are compared. If the voltage (V P ) of the positive resistance terminal 20 is less than the voltage (V N ) of the negative resistance terminal 30, the third load resistor 60 may be connected to the positive resistance terminal 20.

저압 직류 시스템의 전기 안전성 확보하기 위해 IT 계통을 IN 계통으로 변환하기 위한 장치로 IN 계통 변환에 필수 요소인 고임피던스를 이용하여 절연감시 기능을 갖는 것으로 중간점 방식을 적용하기 때문에 대지전압을 1/2 로 감소시키고, 절연열화에 따른 누설전류를 감소시켜 대지로 흐르는 전류 제한에 따라 전식 현상을 최소화할 수 있으며, 절연감시를 통해 차단기 등 보호장치와 연동 시 인체 감전 보호 및 설비의 안전성 확보로 저압 직류 배전 활성화가 가능하다.It is a device for converting the IT system to the IN system to secure the electrical safety of the low voltage DC system. It has an insulation monitoring function using high impedance, which is an essential element for IN system conversion. 2, and by reducing the leakage current due to insulation deterioration, it is possible to minimize the electrocution phenomenon according to the limit of the current flowing to the ground, and to protect the human body from electric shock when interlocking with a protective device such as a circuit breaker through insulation monitoring and to secure the safety of facilities Direct current distribution activation is possible.

도 4는 일 실시예에 따른 플러스 저항단의 전압이 높은 상태의 회로도이고, 도 5는 일 실시예에 따른 마이너스 저항단의 전압이 높은 상태의 회로도이다.4 is a circuit diagram in a state in which a voltage of a positive resistance terminal is high according to an embodiment, and FIG. 5 is a circuit diagram in a state in which a voltage of a negative resistance terminal is high according to an embodiment.

도 4 및 도 5에서 나타낸 바와 같이, 각 저항단에서 측정된 전압값 중 플러스 저항단(20)의 전압이 높으면 마이너스 저항단(30)에 제4 부하저항(70)이 연결될 수 있고, 각 저항단에서 측정된 전압값 중 플러스 저항단(20)의 전압이 마이너스 저항단(30)의 전압이 높으면 플러스 저항단(20)에 제3 부하저항(60)이 연결될 수 있다.As shown in FIGS. 4 and 5 , if the voltage of the positive resistance terminal 20 is high among the voltage values measured at each resistance terminal, the fourth load resistor 70 may be connected to the negative resistance terminal 30, and each resistance If the voltage of the positive resistance terminal 20 is higher than the voltage of the negative resistance terminal 30 among the voltage values measured at the terminal, the third load resistor 60 may be connected to the positive resistance terminal 20 .

이때, 플러스 저항단(20)에 대한 절연저항은

Figure pat00001
이고, 마이너스 저항단(30)에 대한 절연저항은
Figure pat00002
이며, IN 계통변환을 위한 고임피던스인 제1 부하저항(40) 및 제2 부하저항(50) 각각은
Figure pat00003
이고, 절연저항 도출을 위한 제3 부하저항(60) 및 제4 부하저항(70) 각각은
Figure pat00004
이며, 플러스 저항단(20)과 제1 부하저항(40)의 합성 병렬 절연저항인 플러스 저항단(20)의 합성 절연저항(
Figure pat00005
) 및 마이너스 저항단(30)과 제2 부하저항(50)의 합성 병렬 절연저항인 마이너스 저항단(30)의 합성 절연저항(
Figure pat00006
) 각각은 다음 수학식으로 표현될 수 있다.At this time, the insulation resistance for the positive resistance stage 20 is
Figure pat00001
And, the insulation resistance for the negative resistance stage 30 is
Figure pat00002
And, each of the first load resistor 40 and the second load resistor 50, which are high impedance for IN system conversion, is
Figure pat00003
And, each of the third load resistor 60 and the fourth load resistor 70 for deriving the insulation resistance is
Figure pat00004
And, the combined insulation resistance of the plus resistance stage 20, which is the combined parallel insulation resistance of the plus resistance stage 20 and the first load resistance 40 (
Figure pat00005
) and the composite insulation resistance of the negative resistance stage 30, which is the combined parallel insulation resistance of the negative resistance stage 30 and the second load resistance 50 (
Figure pat00006
) Each can be expressed by the following equation.

[수학식 1][Equation 1]

Figure pat00007
Figure pat00007

[수학식 2][Equation 2]

Figure pat00008
Figure pat00008

수학식 1 및 2에서, VP 및 VN 각각은 제4 부하저항(70)이 연결되기 전 측정된 플러스 저항단(20)의 전압값 및 마이너스 저항단(30)의 전압값이고, VP'는 제4 부하저항(70)이 연결되고 난 후 측정된 플러스 저항단(20)의 전압값이며, VDC는 직류 전압이다. 플러스 저항단(20)의 절연저항 및 마이너스 저항단(30)의 절연저항은 각 제3 부하저항(60) 및 제4 부하저항(70)이 오픈된 상태에서 측정된 각 저항단의 전압값을 비교하였을 때, 플러스 저항단(20)의 전압값이 높게 측정됨에 따라 마이너스 저항단(30)에 제4 부하저항(70)이 연결될 수 있다. 이때, 제4 부하저항(70)이 연결된 상태에서의 각 저항단의 합성 절연저항을 도출할 수 있다. In Equations 1 and 2, V P and V N are the voltage values of the positive resistance terminal 20 and the voltage value of the negative resistance terminal 30 measured before the fourth load resistor 70 is connected, respectively, and V P ' is a voltage value of the positive resistance terminal 20 measured after the fourth load resistor 70 is connected, and V DC is a direct current voltage. The insulation resistance of the positive resistance terminal 20 and the insulation resistance of the negative resistance terminal 30 are the voltage values of each resistance terminal measured with the third load resistance 60 and the fourth load resistance 70 open. In comparison, as the voltage value of the positive resistance terminal 20 is measured to be high, the fourth load resistor 70 may be connected to the negative resistance terminal 30 . At this time, the combined insulation resistance of each resistance stage in the state in which the fourth load resistor 70 is connected can be derived.

여기서, 제3 부하저항(60) 및 제4 부하저항(70)이 오픈된 상태에서 측정된 각 저항단의 전압값을 비교하였을 때, 마이너스 저항단(30)의 전압값이 높다면 다음 수학식을 통해 도출할 수 있다.Here, when the voltage value of each resistance terminal measured in the open state of the third load resistor 60 and the fourth load resistor 70 is compared, if the voltage value of the negative resistance terminal 30 is high, the following equation can be derived through

[수학식 3][Equation 3]

Figure pat00009
Figure pat00009

[수학식 4][Equation 4]

Figure pat00010
Figure pat00010

수학식 3 및 4에서, VN은 제3 부하저항(60)이 연결되기 전 측정된 마이너스 저항단(30)의 전압값이고, VN'는 제3 부하저항(60)이 연결되고 난 후 측정된 마이너스 저항단(30)의 전압값이다.In Equations 3 and 4, V N is the voltage value of the negative resistance terminal 30 measured before the third load resistor 60 is connected, and V N 'is after the third load resistor 60 is connected. This is the measured voltage value of the negative resistance terminal 30.

이때, 플러스 저항단(20)의 합성 절연저항은 플러스 저항단(20)의 절연저항과 제1 부하저항(40)의 합성 저항을 나타내고, 마이너스 저항단(30)의 합성 절연저항은 마이너스 저항단(30)과 제2 부하저항(50)의 합성 저항을 나타내므로 각 저항단의 절연저항은 다음 수학식으로 표현될 수 있다.At this time, the combined insulation resistance of the positive resistance stage 20 represents the combined resistance of the insulation resistance of the positive resistance stage 20 and the first load resistance 40, and the combined insulation resistance of the negative resistance stage 30 is the negative resistance stage. Since (30) represents the combined resistance of the second load resistor 50, the insulation resistance of each resistance stage can be expressed by the following equation.

[수학식 5][Equation 5]

Figure pat00011
Figure pat00011

[수학식 6][Equation 6]

Figure pat00012
Figure pat00012

수학식 5에서,

Figure pat00013
는 제3 부하저항(60) 및 제4 부하저항(70)이 오픈된 상태에서 측정된 각 저항단의 전압값 중 플러스 저항단(20)의 전압값이 높은 경우의 플러스 저항단(20)에 대한 절연저항을 나타낸 것이고, 수학식 6에서,
Figure pat00014
는 제3 부하저항(60) 및 제4 부하저항(70)이 오픈된 상태에서 측정된 각 저항단의 전압값 중 마이너스 저항단(30)의 전압값이 높은 경우의 마이너스 저항단(30)에 대한 절연저항을 나타낸 것이다.In Equation 5,
Figure pat00013
In the positive resistance stage 20 when the voltage value of the plus resistance stage 20 is high among the voltage values of each resistance stage measured with the third load resistor 60 and the fourth load resistor 70 open Insulation resistance is shown, and in Equation 6,
Figure pat00014
In the negative resistance stage 30 when the voltage value of the negative resistance stage 30 is high among the voltage values of each resistance stage measured with the third load resistor 60 and the fourth load resistor 70 open represents the insulation resistance.

이때, 각 저항단의 절연저항 값을 통합하면 다음 수학식으로 표현될 수 있다.At this time, when the insulation resistance value of each resistance stage is integrated, it can be expressed by the following equation.

[수학식 7][Equation 7]

Figure pat00015
Figure pat00015

수학식 7에서,

Figure pat00016
는 전체 합성 절연저항이다. 플러스 저항단(20) 및 마이너스 저항단(30) 중 어느 하나의 저항단에 부하저항이 연결된 후, 각 저항단의 전압을 재측정하여 측정된 전압값의 비와 각 저항단의 절연저항으로 절연상태에 대한 지속적인 모니터링을 할 수 있으며, 이는 다음 수학식으로 표현될 수 있다.In Equation 7,
Figure pat00016
is the total composite insulation resistance. After the load resistance is connected to either one of the positive resistance terminal 20 and the negative resistance terminal 30, the voltage of each resistance terminal is re-measured, and the insulation resistance is determined by the ratio of the measured voltage value and the insulation resistance of each resistance terminal. Continuous monitoring of the state can be performed, which can be expressed by the following equation.

[수학식 8][Equation 8]

Figure pat00017
Figure pat00017

[수학식 9][Equation 9]

Figure pat00018
Figure pat00018

수학식 8에서, VP' 및 VN'은 각각 각 저항단 중 마이너스 저항단(30)에 제4 부하저항(70)이 연결된 상태에서 측정된 플러스 저항단(20)의 전압값과 마이너스 저항단(30)의 전압값이고, 마이너스 저항단(30)에 제4 부하저항(70)이 연결된 상태에서 VP'/VN' 값이 플러스 저항단(20)의 합성 절연저항과 제4 부하저항(70)의 합을 제4 부하저항(70)으로 나눈값보다 작으면 마이너스 저항단(30)에 연결된 제4 부하저항(70)을 분리하고 플러스 저항단(20)에 제3 부하저항(60)을 연결할 수 있다.In Equation 8, V P 'and V N 'are the voltage value and the negative resistance of the positive resistance terminal 20 measured in the state in which the fourth load resistor 70 is connected to the negative resistance terminal 30 among each resistance terminal, respectively. It is the voltage value of the terminal 30, and in the state where the fourth load resistance 70 is connected to the negative resistance terminal 30, the value of V P '/V N ' is the combined insulation resistance of the positive resistance terminal 20 and the fourth load If it is smaller than the value obtained by dividing the sum of the resistances 70 by the fourth load resistance 70, the fourth load resistance 70 connected to the negative resistance terminal 30 is disconnected and the third load resistance ( 60) can be connected.

또한, 수학식 9에서, 플러스 저항단(20)에 제3 부하저항(60)이 연결된 상태에서 측정된 각 저항단의 전압값 VP'/VN' 값이 마이너스 저항단(30)의 합성 절연저항과 제3 부하저항(60)의 합을 제3 부하저항(60)으로 나눈값보다 작으면 플러스 저항단(20)에 연결된 제3 부하저항(60)을 분리하고 마이너스 저항단(30)에 제4 부하저항(70)을 연결할 수 있다.In addition, in Equation 9, the voltage value V P '/V N ' of each resistance terminal measured in a state in which the third load resistor 60 is connected to the positive resistance terminal 20 is the synthesis of the negative resistance terminal 30 If the sum of the insulation resistance and the third load resistance 60 is smaller than the value divided by the third load resistance 60, the third load resistance 60 connected to the positive resistance terminal 20 is separated and the negative resistance terminal 30 A fourth load resistor 70 can be connected to.

이때, 접지선으로 흐르는 전류를 검출하기 위해 전류감지장치(80)를 포함할 수 있으며, 전류감지장치(80)로부터 검출되는 전류는 완전 지락과 같이 나타나는 급격한 절연 고장을 검출하며, 앞서 검출한 절연저항과 검출된 누설전류값의 비교하여 인체 감전과 같은 2차 사고를 검출하는데 사용될 수 있다.At this time, a current sensing device 80 may be included to detect the current flowing to the ground line, and the current detected from the current sensing device 80 detects a sudden insulation failure that appears like a complete ground fault, and the previously detected insulation resistance. It can be used to detect a secondary accident such as a human electric shock by comparing the detected leakage current value.

중간점 IN 접지방식에 대한 고장루프를 분석한 것으로 부하측 양극 및 음극 지락시 특성을 나타낸 것으로 절연 이상시 인체 접촉여부에 따라 인체 접촉으로 인한 병렬 저항 변화로부터 고장 전류가 변하는 것을 나타낸다. 이때, 고장루프 해석에 따라 인체 접촉으로 인한 병렬 저항(B)는 다음 수학식으로 표현될 수 있다.As an analysis of the fault loop for the midpoint IN grounding method, it shows the characteristics of the positive and negative ground faults on the load side. In case of insulation failure, it shows that the fault current changes from the change in parallel resistance due to human contact depending on whether or not the human body is contacted. At this time, according to the fault loop analysis, the parallel resistance (B) due to the human body contact can be expressed by the following equation.

[수학식 10][Equation 10]

Figure pat00019
Figure pat00019

수학식 10에서, B는 인체접촉으로 인한 병렬 저항이고, ZG, ZB, 및 ZPE는 각각 임피던스 저항이며, 인체 접촉 유무에 따른 고장전류는 양극과 음극에 따라 다음 표 1로 나뉠 수 있다.In Equation 10, B is parallel resistance due to human body contact, Z G , Z B , and Z PE are impedance resistances, respectively, and the fault current according to the presence or absence of human body contact can be divided into the following Table 1 according to the positive and negative electrodes. .

부하측 지락load-side ground fault 미접촉 시 고장전류[A]Fault current when no contact [A] 외함 접촉 시 인체 통전 전류[A]Human body energization current when touching the enclosure [A] 양극anode

Figure pat00020
Figure pat00020
Figure pat00021
Figure pat00021
음극cathode
Figure pat00022
Figure pat00022
Figure pat00023
Figure pat00023

고저항 임피던스 변화에 따른 특성 분석을 위하여 고저항 임피던스값을 0.1 ~ 100[kΩ]의 범위에서 10배수로 구성하고, 인체저항의 경우 1[kΩ], 부하저항의 경우 임의의 정상상태 부하전류를 5[A]로 계산하여 76[Ω]으로 선정하여 동일 조건에서 분석한 결과를 표 2에서 나타낸다.In order to analyze the characteristics according to the high resistance impedance change, the high resistance impedance value is configured as a multiple of 10 in the range of 0.1 ~ 100 [kΩ], and in the case of human body resistance, 1 [kΩ], and in the case of load resistance, any steady-state load current is set to 5 Calculated by [A] and selected as 76 [Ω], the results of analysis under the same conditions are shown in Table 2.

부하측 지락load-side ground fault 미접촉 시 고장전류 [mA]Fault current when no contact [mA] 접촉 시 인체 통전 전류 [mA]Human body energization current upon contact [mA] 통전 시 인체전류방향Human body current direction when energized ZM[kΩ]Z M [kΩ] ZM[kΩ]Z M [kΩ] 0.1[kΩ]0.1[kΩ] 1[kΩ]1[kΩ] 10[kΩ]10[kΩ] 100[kΩ]100[kΩ] 0.1[kΩ]0.1[kΩ] 1[kΩ]1[kΩ] 10[kΩ]10[kΩ] 100[kΩ]100[kΩ] 양극anode 3778.03778.0 379.80379.80 38.038.0 3.803.80 1.8611.861 0.1870.187 0.0190.019 0.0020.002 하향downward 음극cathode -3778.0-3778.0 -379.80-379.80 -38.0-38.0 -3.80-3.80 -1.861-1.861 -0.187-0.187 -0.019-0.019 -0.002-0.002 상향lift

표 2에서 나타낸 바와 같이, 절연감시 기능을 갖는 IN 계통 변환기 사용시 옥내 시설되는 수용가용 저압 직류배전의 대지전압 감소를 통해 인체 감전 보호와 절연감시 및 인체 감전 등의 2차 사고를 분석할 수 있어 전기안전 확보 및 직류 분야의 안전기술에 대한 신뢰성을 확보할 수 있고, 이를 바탕으로 직류 산업 활성화 및 수익창출이 가능하다.As shown in Table 2, when using an IN system converter with an insulation monitoring function, it is possible to analyze secondary accidents such as human electric shock protection, insulation monitoring, and human electric shock by reducing the ground voltage of low-voltage direct current distribution for customers installed indoors. It is possible to secure safety and reliability of safety technology in the DC field, and based on this, it is possible to activate the DC industry and create profits.

도 6은 일 실시예에 따른 접지 변환 방법을 나타낸 순서도이다.6 is a flowchart illustrating a ground conversion method according to an exemplary embodiment.

도 6에서 나타낸 바와 같이, 일 실시예에 따른 접지 변환 방법은 전압 측정 단계(S100), 저항 제어 단계(S300), 및 절연상태 판단 단계(S500)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 6 , the ground conversion method according to an embodiment may include a voltage measurement step ( S100 ), a resistance control step ( S300 ), and an insulation state determination step ( S500 ).

전압 측정 단계(S100)는 전압 측정부(100)가 회로에 연결된 플러스 저항단(20) 및 마이너스 저항단(30) 각각의 전압을 측정할 수 있다.In the voltage measuring step ( S100 ), the voltage measuring unit 100 may measure voltages of the positive resistance terminal 20 and the negative resistance terminal 30 connected to the circuit.

저항 제어 단계(S300)는 저항 제어부(300)가 상기 각 저항단의 측정된 전압값에 따라 상기 플러스 저항단(20) 및 마이너스 저항단(30) 중 어느 하나의 저항단에 부하저항을 연결 및 분리할 수 있다.In the resistance control step (S300), the resistance control unit 300 connects a load resistance to one of the positive resistance terminal 20 and the negative resistance terminal 30 according to the measured voltage value of each resistance terminal, and can be separated

여기서, 저항 제어 단계(S300)는 상기 플러스 저항단(20)의 측정된 전압값이 상기 마이너스 저항단(30)의 측정된 전압값 이상이면 상기 마이너스 저항단(30)에 부하저항이 연결되고, 상기 플러스 저항단(20)의 측정된 전압값이 상기 마이너스 저항단(30)의 측정된 전압값 미만이면 상기 플러스 저항단(20)에 부하저항이 연결될 수 있다.Here, in the resistance control step (S300), when the measured voltage value of the positive resistance terminal 20 is greater than or equal to the measured voltage value of the negative resistance terminal 30, a load resistance is connected to the negative resistance terminal 30, When the measured voltage value of the positive resistance terminal 20 is less than the measured voltage value of the negative resistance terminal 30, a load resistor may be connected to the positive resistance terminal 20.

절연상태 판단 단계(S500)는 절연상태 판단부(500)가 상기 부하저항의 연결 전과 연결 후의 각 저항단의 측정된 전압값 및 각 저항단의 저항값으로 상기 회로의 절연저항을 도출하여 각 저항단의 절연상태를 판단할 수 있다.In the insulation state determination step (S500), the insulation state determination unit 500 derives the insulation resistance of the circuit from the measured voltage value of each resistance terminal before and after connection of the load resistance and the resistance value of each resistance terminal, and each resistance The insulation state of the stage can be judged.

여기서, 절연상태 판단 단계(S500)는 상기 플러스 저항단(20) 및 마이너스 저항단(30) 중 어느 하나의 저항단에 부하저항이 연결된 후 측정된 각 저항단의 전압값을 전달받아 각 저항단의 전압값의 비와 각 저항단의 절연저항을 비교하여 회로의 절연상태가 지속적으로 모니터링될 수 있다. 이때, 저항 제어 단계(S300)는 상기 각 저항단의 전압값의 비가 상기 플러스 저항단(20)의 절연저항보다 낮으면 상기 마이너스 저항단(30)에 연결된 부하저항을 분리한 후 상기 플러스 저항단(20)에 부하저항이 연결되고, 상기 각 저항단의 전압값의 비가 상기 마이너스 저항단(30)의 절연저항보다 낮으면 상기 플러스 저항단(20)에 연결된 부하저항을 분리한 후 상기 마이너스 저항단(30)에 부하저항이 연결될 수 있다.Here, in the insulation state determination step (S500), after the load resistance is connected to any one resistance end of the positive resistance end 20 and the negative resistance end 30, the measured voltage value of each resistance end is transferred to each resistance end. The insulation state of the circuit can be continuously monitored by comparing the ratio of the voltage values of and the insulation resistance of each resistance stage. At this time, in the resistance control step (S300), if the ratio of the voltage values of the respective resistance stages is lower than the insulation resistance of the positive resistance stage 20, after separating the load resistance connected to the negative resistance stage 30, the positive resistance stage A load resistance is connected to (20), and if the ratio of the voltage values of the respective resistance ends is lower than the insulation resistance of the negative resistance end (30), the load resistance connected to the positive resistance end (20) is separated and the negative resistance A load resistor may be connected to the stage 30.

이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리 범위는 설명한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 특허청구범위와 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태에 의하여 정해져야 한다. Although the present invention has been described in detail through representative embodiments, those skilled in the art will understand that various modifications are possible to the above-described embodiments without departing from the scope of the present invention. will be. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments and should not be defined, and should be defined by all changes or modified forms derived from the claims and equivalent concepts as well as the claims to be described later.

100: 전압 측정부 300: 저항 제어부
500: 절연상태 판단부
10: 전원장치 11: 로드
12: 접지단
20: 플러스 저항단 30: 마이너스 저항단
40: 제1 부하저항 50: 제2 부하저항
60: 제3 부하저항 70: 제4 부하저항
80: 전류감지장치
100: voltage measurement unit 300: resistance control unit
500: insulation state determination unit
10: power supply 11: load
12: ground terminal
20: positive resistance end 30: negative resistance end
40: first load resistance 50: second load resistance
60: 3rd load resistance 70: 4th load resistance
80: current sensing device

Claims (13)

회로에 연결된 플러스 저항단 및 마이너스 저항단 각각의 전압을 측정하는 전압 측정부;
상기 각 저항단의 측정된 전압값에 따라 상기 플러스 저항단 및 마이너스 저항단 중 어느 하나의 저항단에 부하저항을 연결 및 분리하는 저항 제어부; 및
상기 부하저항의 연결 전과 연결 후의 각 저항단의 측정된 전압값 및 각 저항단의 저항값으로 상기 회로의 절연저항을 도출하여 각 저항단의 절연상태를 판단하는 절연상태 판단부를 포함하는 직류시스템에서 변형된 고임피던스 IT 계통 변환 기능을 갖는 절연 감시 장치.
a voltage measurement unit for measuring voltages of each of the positive resistance terminal and the negative resistance terminal connected to the circuit;
a resistance control unit that connects and disconnects a load resistor from one of the positive resistance terminal and the negative resistance terminal according to the measured voltage value of each resistance terminal; and
In a DC system including an insulation state determination unit for determining the insulation state of each resistance stage by deriving the insulation resistance of the circuit from the measured voltage value of each resistance stage before and after connection of the load resistance and the resistance value of each resistance stage Insulation monitoring device with modified high-impedance IT grid conversion function.
제1항에 있어서,
상기 플러스 저항단은 양전압이 인가되는 회로에 적어도 하나의 저항이 구비된 것을 특징으로 하는 직류시스템에서 변형된 고임피던스 IT 계통 변환 기능을 갖는 절연 감시 장치.
According to claim 1,
The positive resistance stage is an insulation monitoring device having a high impedance IT system conversion function transformed from a DC system, characterized in that at least one resistor is provided in the circuit to which the positive voltage is applied.
제1항에 있어서,
상기 마이너스 저항단은 음전압이 인가되는 회로에 적어도 하나의 저항이 구비된 것을 특징으로 하는 직류시스템에서 변형된 고임피던스 IT 계통 변환 기능을 갖는 절연 감시 장치.
According to claim 1,
The negative resistance stage is an insulation monitoring device having a high impedance IT system conversion function transformed from a DC system, characterized in that at least one resistor is provided in the circuit to which a negative voltage is applied.
제1항에 있어서,
상기 플러스 저항단 및 마이너스 저항단 각각은 다수개의 저항이 병렬로 연결된 것을 특징으로 하는 직류시스템에서 변형된 고임피던스 IT 계통 변환 기능을 갖는 절연 감시 장치.
According to claim 1,
Insulation monitoring device having a high impedance IT system conversion function transformed from a DC system, characterized in that each of the plus resistance stage and the minus resistance stage has a plurality of resistors connected in parallel.
제1항에 있어서,
상기 저항 제어부는 상기 플러스 저항단의 측정된 전압값이 상기 마이너스 저항단의 측정된 전압값 이상이면 상기 마이너스 저항단에 부하저항을 연결하고, 상기 플러스 저항단의 측정된 전압값이 상기 마이너스 저항단의 측정된 전압값 미만이면 상기 플러스 저항단에 부하저항을 연결하는 것을 특징으로 하는 직류시스템에서 변형된 고임피던스 IT 계통 변환 기능을 갖는 절연 감시 장치.
According to claim 1,
The resistance control unit connects a load resistance to the negative resistance terminal when the measured voltage value of the positive resistance terminal is greater than or equal to the measured voltage value of the negative resistance terminal, and the measured voltage value of the positive resistance terminal is equal to or greater than the measured voltage value of the negative resistance terminal. Insulation monitoring device having a high impedance IT system conversion function transformed from a DC system, characterized in that for connecting the load resistance to the positive resistance terminal if it is less than the measured voltage value of.
제1항에 있어서,
상기 부하저항은 상기 플러스 저항단 및 마이너스 저항단 중 어느 하나의 저항단보다 저항값이 작은 것을 특징으로 하는 직류시스템에서 변형된 고임피던스 IT 계통 변환 기능을 갖는 절연 감시 장치.
According to claim 1,
The load resistance is an insulation monitoring device having a high impedance IT system conversion function transformed from a DC system, characterized in that the resistance value is smaller than any one of the positive resistance end and the negative resistance end.
제1항에 있어서,
상기 절연상태는 인체 접촉, 급격한 전압강하, 및 지락에 따른 절연파괴 상태인 것을 특징으로 하는 직류시스템에서 변형된 고임피던스 IT 계통 변환 기능을 갖는 절연 감시 장치.
According to claim 1,
The insulation monitoring device having a high impedance IT system conversion function transformed from a DC system, characterized in that the insulation state is an insulation breakdown state due to human contact, sudden voltage drop, and ground fault.
제1항에 있어서,
상기 절연상태 판단부는 상기 플러스 저항단 및 상기 마이너스 저항단 중 어느 하나의 저항단에 부하저항이 연결된 후 측정된 각 저항단의 전압값을 전달받아 각 저항단의 전압값의 비와 각 저항단의 절연저항을 비교하여 회로의 절연상태를 지속적으로 모니터링하는 것을 특징으로 하는 직류시스템에서 변형된 고임피던스 IT 계통 변환 기능을 갖는 절연 감시 장치.
According to claim 1,
The insulation state determining unit receives the measured voltage value of each resistance terminal after a load resistance is connected to one of the positive resistance terminal and the negative resistance terminal, and calculates the ratio between the voltage value of each resistance terminal and each resistance terminal. Insulation monitoring device having a transformed high impedance IT system conversion function in a DC system, characterized in that it continuously monitors the insulation state of the circuit by comparing the insulation resistance.
제8항에 있어서,
상기 저항 제어부는 상기 각 저항단의 전압값의 비가 상기 플러스 저항단의 절연저항보다 낮으면 상기 마이너스 저항단에 연결된 부하저항을 분리한 후 상기 플러스 저항단에 부하저항을 연결하고, 상기 각 저항단의 전압값의 비가 상기 마이너스 저항단의 절연저항보다 낮으면 상기 플러스 저항단에 연결된 부하저항을 분리한 후 상기 마이너스 저항단에 부하저항을 연결하는 것을 특징으로 하는 직류시스템에서 변형된 고임피던스 IT 계통 변환 기능을 갖는 절연 감시 장치.
According to claim 8,
The resistance controller separates the load resistance connected to the negative resistance terminal when the ratio of the voltage values of the respective resistance terminals is lower than the insulation resistance of the positive resistance terminal, and then connects the load resistance to the positive resistance terminal, and connects the load resistance to the respective resistance terminals. If the ratio of the voltage values of is lower than the insulation resistance of the negative resistance terminal, the high impedance IT system modified from the DC system, characterized in that the load resistance connected to the positive resistance terminal is disconnected and then the load resistance is connected to the negative resistance terminal. Insulation monitoring device with conversion function.
전압 측정부가 회로에 연결된 플러스 저항단 및 마이너스 저항단 각각의 전압을 측정하는 전압 측정 단계;
저항 제어부가 상기 각 저항단의 측정된 전압값에 따라 상기 플러스 저항단 및 마이너스 저항단 중 어느 하나의 저항단에 부하저항을 연결 및 분리하는 저항 제어 단계; 및
절연상태 판단부가 상기 부하저항의 연결 전과 연결 후의 각 저항단의 측정된 전압값 및 각 저항단의 저항값으로 상기 회로의 절연저항을 도출하여 각 저항단의 절연상태를 판단하는 절연상태 판단 단계를 포함하는 직류시스템에서 변형된 고임피던스 IT 계통 변환 기능을 갖는 절연 감시 장치의 절연 감시 방법.
a voltage measurement step of measuring voltages of each of the positive resistance terminal and the negative resistance terminal connected to the circuit by the voltage measuring unit;
a resistance control step in which a resistance controller connects and disconnects a load resistor from one of the positive resistance terminal and the negative resistance terminal according to the measured voltage value of each resistance terminal; and
An insulation state determination step of determining the insulation state of each resistance stage by deriving the insulation resistance of the circuit with the measured voltage value of each resistance stage and the resistance value of each resistance stage before and after the connection of the load resistance by the insulation state determination unit. Insulation monitoring method of an insulation monitoring device having a transformed high impedance IT system conversion function in a DC system including
제10항에 있어서,
상기 저항 제어 단계는 상기 플러스 저항단의 측정된 전압값이 상기 마이너스 저항단의 측정된 전압값 이상이면 상기 마이너스 저항단에 부하저항이 연결되고, 상기 플러스 저항단의 측정된 전압값이 상기 마이너스 저항단의 측정된 전압값 미만이면 상기 플러스 저항단에 부하저항이 연결되는 것을 특징으로 하는 직류시스템에서 변형된 고임피던스 IT 계통 변환 기능을 갖는 절연 감시 장치의 절연 감시 방법.
According to claim 10,
In the resistance control step, when the measured voltage value of the positive resistance terminal is greater than or equal to the measured voltage value of the negative resistance terminal, a load resistance is connected to the negative resistance terminal, and the measured voltage value of the positive resistance terminal is the negative resistance. Insulation monitoring method of an insulation monitoring device having a modified high impedance IT system conversion function in a DC system, characterized in that the load resistance is connected to the positive resistance terminal if it is less than the measured voltage value of the terminal.
제10항에 있어서,
상기 절연상태 판단 단계는 상기 플러스 저항단 및 상기 마이너스 저항단 중 어느 하나의 저항단에 부하저항이 연결된 후 측정된 각 저항단의 전압값을 전달받아 각 저항단의 전압값의 비와 각 저항단의 절연저항을 비교하여 회로의 절연상태가 지속적으로 모니터링되는 것을 특징으로 하는 직류시스템에서 변형된 고임피던스 IT 계통 변환 기능을 갖는 절연 감시 장치의 절연 감시 방법.
According to claim 10,
In the step of determining the insulation state, after a load resistance is connected to one of the positive resistance terminal and the negative resistance terminal, the measured voltage value of each resistance terminal is received, and the ratio of the voltage value of each resistance terminal to each resistance terminal Insulation monitoring method of an insulation monitoring device having a transformed high impedance IT system conversion function in a DC system, characterized in that the insulation state of the circuit is continuously monitored by comparing the insulation resistance of the insulation.
제12항에 있어서,
상기 저항 제어 단계는 상기 각 저항단의 전압값의 비가 상기 플러스 저항단의 절연저항보다 낮으면 상기 마이너스 저항단에 연결된 부하저항을 분리한 후 상기 플러스 저항단에 부하저항이 연결되고, 상기 각 저항단의 전압값의 비가 상기 마이너스 저항단의 절연저항보다 낮으면 상기 플러스 저항단에 연결된 부하저항을 분리한 후 상기 마이너스 저항단에 부하저항이 연결되는 것을 특징으로 하는 직류시스템에서 변형된 고임피던스 IT 계통 변환 기능을 갖는 절연 감시 장치의 절연 감시 방법.
According to claim 12,
In the resistance control step, when the ratio of the voltage values of each resistance terminal is lower than the insulation resistance of the positive resistance terminal, the load resistance connected to the negative resistance terminal is separated, and then the load resistance is connected to the positive resistance terminal, and each resistance If the ratio of the voltage values of the terminal is lower than the insulation resistance of the negative resistance terminal, the load resistance connected to the positive resistance terminal is separated and then the load resistance is connected to the negative resistance terminal. Insulation monitoring method of insulation monitoring device with system conversion function.
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