KR20230094284A - 비접지 통전선로의 절연감시장치 - Google Patents

비접지 통전선로의 절연감시장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20230094284A
KR20230094284A KR1020210183307A KR20210183307A KR20230094284A KR 20230094284 A KR20230094284 A KR 20230094284A KR 1020210183307 A KR1020210183307 A KR 1020210183307A KR 20210183307 A KR20210183307 A KR 20210183307A KR 20230094284 A KR20230094284 A KR 20230094284A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ungrounded
monitoring device
insulation
insulation monitoring
voltage
Prior art date
Application number
KR1020210183307A
Other languages
English (en)
Inventor
정용환
Original Assignee
주식회사 럭스코
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 럭스코 filed Critical 주식회사 럭스코
Priority to KR1020210183307A priority Critical patent/KR20230094284A/ko
Publication of KR20230094284A publication Critical patent/KR20230094284A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/08—Locating faults in cables, transmission lines, or networks
    • G01R31/081—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors
    • G01R31/085—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors in power transmission or distribution lines, e.g. overhead
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/0046—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof characterised by a specific application or detail not covered by any other subgroup of G01R19/00
    • G01R19/0053—Noise discrimination; Analog sampling; Measuring transients
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/10—Measuring sum, difference or ratio
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R23/00—Arrangements for measuring frequencies; Arrangements for analysing frequency spectra
    • G01R23/16—Spectrum analysis; Fourier analysis
    • G01R23/165—Spectrum analysis; Fourier analysis using filters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • G01R27/025—Measuring very high resistances, e.g. isolation resistances, i.e. megohm-meters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/52—Testing for short-circuits, leakage current or ground faults
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B21/00—Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
    • G08B21/18—Status alarms
    • G08B21/185—Electrical failure alarms

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)

Abstract

실시예에 따른 비접지 통전선로의 절연 감시장치는 선박용 배전반, 모터기동기, 히터 조절기 등에 사용되어, 전원을 차단하지 않고 절연을 연속적을 측정하여 표시기로 출력함으로써, 감시자가 항상 비접지 통전선로의 절연상태를 알 수 있도록 한다. 또한, 위험상태를 나타내는 불량 절연치를 설정 회로에서 경보장치를 통해 가청할 수 있도록 하여 위험요소를 제거하도록 한다. 또한, 실시예에 따른 비접지 통전선로의 절연 감시장치는 비접지 통전선로에 전력변환장치에서 발생하는 외란 성분이 포함되어 있더라도 순수한 절연저항만을 측정하여 절연상태를 감시하는 장치를 제공함에 있다.

Description

비접지 통전선로의 절연감시장치{INSULATION MONITORING DEVICE FOR UNGROUNDED CURRENT-CARRYING LINES}
본 개시는 비접지 통전선로의 절연 감시장치에 관한 것으로 구체적으로, 전원을 차단하지 않고 절연을 연속적을 측정한 후 출력하여 감시자가 항상 비접지 통전선로의 절연상태를 알 수 있도록 하고, 위험상태를 나타내는 불량 절연치를 경보장치를 통해 알리는 비접지 통전선로의 절연 감시장치에 관한 것이다.
본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.
절연저항감시장치(IRM: INSULATION RESISTANCE MONITOR)는 비접지 시스템(선박, 철도, 의료시설)의 특성에 적합하여, 비접지 시스템의 절연저항을 실시간으로 감시하고, 지락과 같은 사고를 감지하기 위하여 필수적으로 설치되고 있다. 절연저항감시장치(이하, 절연감시장치)는 통전선로의 접지로부터 보호하기 위한 장치의 일종으로 통전선로가 정상적인 절연 상태를 유지하고 있는지를 상시 감시하는 보호 장치이다.
종래 절연감시장치는 발생한 전압으로 활선선로의 절연을 연속적으로 측정하여 내부의 경보단계를 비교하여 절연상태가 기준 이하로 저하될 경우 경보를 발생하도록 하였다. 하지만 선박용 배전반, 모터기동기, 히터 조절기 등의 전원장치가 전력변환장치로 변환되면서 전력변환장치에서 발생하는 직류 서지, 고주파 노이즈, 누설 정전용량 등의 외란 성분이 형성된다. 종래 절연감시장치는 외란 성분으로 인해 측정된 절연저항의 정확도가 떨어지고, 절연저항 측정 시간이 매우 길어져 2차 사고를 유발할 수 있다.
앞서 설명한 변화된 시스템에서 발생하는 외란 성분이 통전선로에 포함이 되어있을 경우, 종래의 절연감시장치에서 발생한 전압으로는 절연저항의 측정이 어렵다. 이 때문에, 외란 성분을 제외시켜 순수한 절연 저항을 빠르고 정확하게 측정하는 장치가 필요하게 되었다. 종래에는 절연감시장치에서 발생한 전압을 그라운드로 보내어 외부의 절연저항을 통하여 회귀되는 전압을 측정하여 절연저항을 측정하는 방법을 이용해왔다. 하지만, 시스템의 변화에 따른 변화된 외란 성분은 DC 성분의 누설과 과도한 정전용량을 선로상에 발생시키고 절연 감시장치에서 발생한 전압과 중첩이 되어 그 성분만큼 지연과 절연저항의 오차로 나타나게 된다. 이러한 시스템에서는 발생한 외란 성분(고주파 노이즈, 누설정전용량)에 의해 누설전류가 발생하게 되고, 누설전류는 벡터 합으로 인하여 상기와 같은 문제를 야기시킨다. 설명한 문제들을 해결하기 위해, 절연감시장치에서 외란 성분을 제거하여 순수한 절연저항만을 측정하는 장치가 필요하다.
1. 한국 특허출원 제 2014-0184323 (2014.12.19) 2. 한국 특허출원 제 2016-0037811 (2016.03.29)
실시예에 따른 비접지 통전선로의 절연 감시장치는 선박용 배전반, 모터기동기, 히터 조절기 등의 전력변환장치가 적용된 시스템에 사용되어, 전원을 차단하지 않고 절연을 연속적을 측정하여 표시기로 출력함으로써, 감시자가 항상 비접지 통전선로의 절연상태를 알 수 있도록 한다. 또한, 위험상태를 나타내는 불량 절연치를 설정 회로에서 경보장치를 통해 가청할 수 있도록 하여 위험요소를 제거하도록 한다.
또한, 실시예에 따른 비접지 통전선로의 절연 감시장치는 비접지 통전선로에 전력변환장치에서 발생하는 외란 성분이 포함되어 있더라도 순수한 절연저항만을 측정하여 절연상태를 감시하는 장치를 제공함에 있다.
실시예에 따른 비접지 통전선로의 절연 감시장치는 측정 전압을 펄스 형태로 발생하는 전압원; 외부의 저항 또는 다른 임피던스가 포함되는 회로와 연결되는 내부 저항 회로; 전압원에서 발생하는 전압을 외부, 내부의 저항을 통하여 돌아오는 전압을 측정하는 센싱부; 외부에서 발생하는 노이즈 성분이 내부에 유입되지 않도록 주파수 대역별로 다단 설계된 필터부; 계산된 절연 저항 값을 표시하는 미터(METER) 제어부; 및 측정 전압을 펄스 형태로 변형하고, 센싱된 전압으로 절연 저항을 산출하여 디스플레이를 제어하는 제어부; 를 포함한다.
이상에서와 같은 비접지 통전선로의 절연 감시장치는 순수한 절연저항만을 측정하여 절연상태를 정확히 모니터링 할 수 있다. 또한, 전원을 차단하지 않고 절연을 연속적을 측정하여 표시기로 출력함으로써, 통전선로의 절연상태 모니터링 연속성을 향상시킬 수 있다. 또한, 위험상태를 나타내는 불량 절연치를 알려 위험요소를 빠르게 제거하게 함으로써, 시스템 안정성을 향상시킨다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1a은 실시예에 따른 비접지 통전선로의 절연감시장치의 회로 구성을 나타낸 도면
도 1b는 실시예에 따른 절연감시장치에 인가되는 펄스형태의 전압파형을 나타낸 도면이다.
도 2는 실시예에 따른 비접지 통전선로의 절연감시 장치가 적용되는 회로망을 나타낸 도면
도 3은 내부에서 두 개의 검출 전압이 발생한 실시예를 나타낸 도면
도 4는 외란 성분(고주파 노이즈)이 포함된 시스템 실시예를 나타낸 도면
도 5는 외란 성분(DC 성분)이 포함된 시스템 실시예를 나타낸 도면
도 6는 외란 성분(정전용량 성분)이 포함된 시스템 실시예를 나타낸 도면
도 7은 커패시터 충방전 특성을 나타낸 도면
도 8은 실시예에 따른 비접지 통전선로 절연감시 장치의 모니터링 흐름도
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 도면부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1a는 실시예에 따른 비접지 통전선로의 절연감시장치의 회로 구성을 나타낸 도면이다.
실시예에 따른 비접지 통전선로의 절연 감시장치는 전압원, 내부저항회로, 미터 표시부, 미터 제어부, 저항부, 전원부, 필터부, 센싱부 및 제어부를 포함하여 구성될 수 있다. 전압원은 측정 전압을 펄스 형태로 발생시키고, 내부 저항 회로는 외부의 저항 또는 다른 임피던스가 포함되는 회로와 연결되는 회로이다. 센싱부는 전압원에서 발생하는 전압을 외부, 내부의 저항을 통하여 돌아오는 전압을 측정한다. 필터부는 외부에서 발생하는 노이즈 성분이 내부에 유입되지 않도록 주파수 대역별로 다단 설계되어 구성된다. 미터(METER) 제어부는 계산된 절연 저항 값을 표시한다. 제어부는 측정 전압을 펄스 형태로 변형하고, 센싱된 전압으로 절연 저항을 산출하여 디스플레이를 제어한다. 또한, 제어부에서 계산된 절연 저항을 외부에 표시할 수 있도록 미터(METER) 표시부 제어를 수행한다.
도 1b는 실시예에 따른 절연감시장치에 인가되는 펄스형태의 전압파형을 나타낸 도면이다.
실시 예에 따른 비접지 통전선로의 절연감시장치는 DC 측정 전압을 펄스 형태로 인가하고 회로망에 내재하는 DC 전압에 따라 극성의 변화를 주어, DC 성분을 회피할 수 있도록 한다. 실시 예에서는 누설정전용량에 따라 변화하는 전압을 모니터링하고 충방전 특성을 이용하여 검출 시간을 단축시킨다.
또한, 실시 예에 따른 비접지 통전선로의 절연 감시장치는 두 개의 전압을 발생시켜 두 개의 전압차이를 이용하여 절연저항을 계산하여 외부 DC 성분을 회피할 수 있도록 한다. 또한 검지 레벨을 벗어나는 외부 DC 성분이 인가되었을 경우, 반대 극성의 전압을 인가하여 검지 레벨에서 절연 저항을 측정한다. 고주파 노이즈에 의한 외부 성분은 내부에 필터부에서 제거되며, 누설정전용량으로 발생하는 오류는 커패시터의 특성에 따라 커패시터의 전압의 변화가 없을 때까지 기다렸다가 절연 저항을 측정하게 된다.
또한, 실시 예에서는 전압의 변화가 없을 때까지의 시간은 커패시터의 충방전 특성을 이용하여 전압의 변화가 1τ까지 도달하는 충방전 시간을 측정하고 완전충전 또는 완전방전 상태까지 도달하는 시간을 최적화된 계산기법을 이용하여 산출한다.
실시 예에 따른 비접지 통전선로의 절연감시장치는 선박, 철도 등과 같은 비접지 회로망, 비접지 회로망에서 단상 또는 3상 시스템, 비접지 회로망에서 정류기 또는 전력변환장치들이 적용된 시스템 등에 적용될 수 있다.
도 2는 실시예에 따른 비접지 통전선로의 절연감시 장치가 적용되는 회로망을 나타낸 도면이다. 도 2를 참조하면, 실시예에 비접지 통전선로의 회로망(200)에 적용되어 절연 저항을 모니터링 한다.
도 3은 내부에서 두 개의 검출 전압이 발생한 실시예를 나타낸 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 실시예에서 비접지 통전선로의 회로망(200)에 두 개의 서로 다른 전압을 발생시켜 절연 저항을 측정하는 전압으로 사용한다.
도 4는 외란 성분(고주파 노이즈)이 포함된 시스템 실시예를 나타낸 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 실시예에서는 비접지 통전선로의 회로망(200)에 고주파 노이즈 성분이 포함되어 있을 경우에 아날로그/디지털 필터를 이용하여 고주파 노이즈 성분을 제거하여 절연 저항을 측정한다.
도 5는 외란 성분(DC 성분)이 포함된 시스템 실시예를 나타낸 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 실시예에서는 비접지 통전선로의 회로망(200)에 외부 DC 성분이 포함되어 있을 경우에도 절연 저항 측정한다.
실시예에서 비접지 통전선로의 절연감시장치는 발생한 전압과 측정된 전압으로 수학식 1을 이용하여 절연 저항의 값을 계산한다.
수학식 1:
Figure pat00001
(Risolation: 절연저항, Vsensing: 센싱전압, Vdetecting: 검출전압, Rinternal: 내부저항, Rsensing: 센싱저항)
도 6는 외란 성분(정전 용량 성분)이 포함된 시스템 실시예를 나타낸 도면이다.
도 6를 참조하면, 실시예에 따른 비접지 통전선로의 회로망에 정전 용량 성분이 포함되어 있을 경우 절연 저항 측정한다. 비접지 통전선로의 절연감시장치는 커패시터의 특성을 수학식 2 및 수학식 3을 이용하여 시상수(τ)가 될 때까지 걸리는 시간을 모니터링 한다.
수학식 2
Figure pat00002
수학식 3
Figure pat00003
(Vo: 센싱전압, VF: 최종전압, Vi: 초기전압)
도 7은 커패시터 충방전 특성을 나타낸 도면이다.
실시예에서 비접지 통전선로의 절연감시장치는 도 6에 도시된 커패시터 충방전 특성을 고려하여, 커패시터에 완전충전 또는 완전방전인 걸리는 시간을 추정하여 대기한다. 또한, 비접지 통전선로의 절연감시장치는 비접지 통전선로의 회로망의 정전 용량의 크기에 따라 자동으로 시상수(τ) 및 검출 시간을 변경한다.
실시예에서 비접지 통전선로의 절연감시장치는 정전 용량 성분이 제거되며 회로망의 절연저항만 존재하는 경우 수학식 1을 이용하여 절연 저항의 값을 계산한다.
수학식1:
Figure pat00004
(Risolation: 절연저항, Vsensing: 센싱전압, Vdetecting: 검출전압, Rinternal: 내부저항, Rsensing: 센싱저항)
제어부는 정전 용량 성분이 포함된 회로망의 절연 저항의 계산에 따라 미터(Meter) 제어를 수행한다. 또한, 실시예에서 제어부는 절연 저항의 계산이 이전과 상이한 경우 이전의 계산과 평균값을 산출하고, 산출한 평균값을 출력값으로 미터(Meter) 표시를 수행한다. 실시예에서 비접지 통전선로의 절연감시장치는 설정한 절연 저항 값보다 계산된 절연 저항 값이 낮을 경우 LED 및 접점으로 경보를 발생시킨다.
도 8은 실시예에 따른 비접지 통전선로 절연감시 장치의 모니터링 흐름도이다.
도 8을 참조하면, 실시예에서는 펄스 모드가 시작되면, S10 단계에서 높은 검출 전압을 발생시키고, S11 단계에서 센싱 전압 데이터를 수집한다. S12 단계에서는 외부 전압이 포함되지 않았는지 파악한다. 외부 전압이 포함된 경우 S13 단계로 진입하여 검출전압의 극성을 반전시키고 외부 전압이 포함되지 않은 경우 S12 단계로 진입하여 정전 용량에 따른 시간 계산 후 대기한다. S15 단계에서는 계산 시간 대기 후 센싱 전압 데이터의 변화 여부를 파악한다. 센싱 전압 데이터의 변화가 파악된 경우, S15 단계로 다시 진입하고, 센싱 전압 데이터 변화가 파악되지 않은 경우 S16 단계로 진입하여 센싱 전압 데이터를 측정한다. S17 단계에서는 낮은 검출 전압이 발행하고 S18 단계에서는 정전 용량에 따른 시간 계산 후 대기한다. S19 단계에서는 계산 시간 대기 후 센싱 전압 데이터의 변화 여부를 파악한다. 센싱 전압 데이터의 변화가 감지된 경우 S19 단계로 다시 진입하고, 센싱 전압 데이터의 변화가 감지되지 않은 경우 S20 단계로 진입하여 센싱 전압 데이터를 측정한다. S21 단계에서는 센싱 전압 데이터를 이용하여 절연 저항값을 계산하고, S22 단계에서는 절연 저항값을 미터(METER)에 표시한다. S23 단계에서는 계산된 절연저항이 설정된 절연저항 미만인지 파악하여, 계산된 절연저항이 설정된 절연저항 이상인 경우 S11 단계로 진입한다. 설정된 절연저항이 계산된 절연저항을 초과하는 경우에는 S24 단계로 진입하여 알람을 발생시킨다.
또한, 실시예에서는 서로 다른 DC 측정 전압을 펄스 형태로 인가하고, 제어부에서 전원부의 입력을 제어하여 서로 다른 DC 전압을 발생시킨다. 전원부에서는 발생한 서로 다른 DC 전압을 FG에 인가하면, FG에 인가된 전압이 활선 라인을 통해 들어온 전압이 내부 저항부를 통과한다. 내부 저항부를 통과한 전압이 주파수 통과 내역이 다른 필터를 거쳐 필터링 된 전압을 센싱하여 제어기에 입력한다. 이후, 센싱된 전압을 비교하여 절연 저항 값을 계산한다. 계산된 절연 저항 값이 이전 절연 저항값과 같을 경우, 미터(METER) 제어부를 통하여 미터(METER)에 표시한다. 계산된 절연 저항 값이 이전 절연 저항값과 다를 경우, 기준값을 확인하여 외부 DC 성분에 대한 파악한다. 기준값이 변경되어 외부 DC 성분이 존재할 경우 반대의 극성을 측정 전압 발생시킨다.
실시예에서는 FG에 인가된 전압이 활선 라인을 통해 들어온 전압이 내부 저항부를 통과하고, 내부 저항부를 통과한 전압이 주파수 통과 내역이 다른 필터를 거쳐 필터링 된 전압을 센싱하여 제어기에 입력하고, 센싱된 전압을 비교하여 절연 저항 값을 계산하고, 계산된 절연 저항 값이 이전 절연 저항값과 같을 경우, 조건을 수행하여 미터(METER)에 표시한다.
또한, 실시예에서는 회로망의 누설 정전 용량이 포함되어 있을 경우 커패시터 충방전 특성을 적용하여 시상수(1τ)까지 도달하는 시간을 측정하고, 완전충전 또는 완전방전의 상태가 되는 시간을 추정하여 대기한 다음 절연 저항을 계산한다. 계산된 절연 저항값이 이전 절연 저항값과 같을 경우, 미터(METER) 제어부를 통하여 미터(METER)에 표시한다. 계산된 절연 저항값이 이전 절연 저항값과 다를 경우, 미터(METER)에 표시된 절연 저항값을 계속 유지하며, 계산된 절연 저항값이 이전 절연 저항값과 동일할 경우에만 계산된 절연 저항값을 미터(METER)에 표시한다. 누설 정전 용량과 절연 저항의 값이 매우 큰 경우에는 완전충전 또는 완전방전의 상태에 도달하기까지 많은 시간이 걸리므로 완전충전 또는 완전방전에 도달하는 시간을 대기하는 중에 일정시간이 지났을 경우 완전충전 또는 완전방전이 되기전에 절연 저항값의 예측 값을 표시한 뒤 완전충전 또는 완전방전에 도달하는 시간이 되었을 때 계산된 절연 저항값을 표시한다. 실시예에서는 설정된 절연 저항보다 계산된 절연 저항이 낮을 경우 경보를 발생시킨다. 경보 발생 후 절연 저항이 설정된 절연 저항보다 높을 경우 경보를 해제한다.
이상에서와 같은 비접지 통전선로의 절연 감시장치는 순수한 절연저항만을 측정하여 절연상태를 정확히 모니터링 할 수 있다. 또한, 전원을 차단하지 않고 절연을 연속적을 측정하여 표시기로 출력함으로써, 통전선로의 절연상태 모니터링 연속성을 향상시킬 수 있다. 또한, 위험상태를 나타내는 불량 절연치를 알려 위험요소를 빠르게 제거하게 함으로써, 시스템 안정성을 향상시킨다.
개시된 내용은 예시에 불과하며, 특허청구범위에서 청구하는 청구의 요지를 벗어나지 않고 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양하게 변경 실시될 수 있으므로, 개시된 내용의 보호범위는 상술한 특정의 실시예에 한정되지 않는다.

Claims (16)

  1. 비접지 통전선로의 절연 감시장치에 있어서,
    측정 전압을 펄스 형태로 발생하는 전압원;
    외부의 저항 또는 다른 임피던스가 포함되는 회로와 연결되는 내부 저항 회로;
    상기 전압원에서 발생하는 전압을 외부, 내부의 저항을 통하여 돌아오는 전압을 측정하는 센싱부;
    외부에서 발생하는 노이즈 성분이 내부에 유입되지 않도록 주파수 대역별로 다단 설계된 필터부;
    계산된 절연 저항 값을 표시하는 미터(METER) 제어부; 및
    측정 전압을 펄스 형태로 변형하고, 센싱된 전압으로 절연 저항을 산출하여 디스플레이를 제어하는 제어부; 를 포함하는 비접지 통전선로의 절연 감시장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 비접지 통전선로의 절연감시장치는
    비접지 통전선로의 회로망에 적용되어 절연 저항을 모니터링 하는 것을 특징으로 하는 비접지 통전선로의 절연감시장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 비접지 통전선로의 절연감시장치는
    비접지 통전선로의 회로망에 두 개의 서로 다른 전압을 발생시켜 절연 저항을 측정하는 전압으로 사용하는 것을 특징으로 하는 비접지 통전선로의 절연감시장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 비접지 통전선로의 절연감시장치는
    비접지 통전선로의 회로망의 전력변환장치에서 발생하는 고주파 노이즈 성분이 포함되어 있을 경우 절연 저항 측정하는 것을 특징으로 하는 비접지 통전선로의 절연감시장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 비접지 통전선로의 절연감시장치는
    비접지 통전선로의 회로망에 고주파 노이즈 성분이 포함되어 있을 경우 아날로그 또는 디지털 필터를 이용하여 고주파 노이즈 성분을 제거하여 절연 저항 측정하는 것을 특징으로 하는 비접지 통전선로의 절연감시장치.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 비접지 통전선로의 절연감시장치는
    비접지 통전선로의 회로망에 두가지 전압을 발생시켜 그 차를 이용하여 외부 DC 성분을 제거하여 순수한 절연저항 값만 측정하는 것을 특징으로 하는 비접지 통전선로의 절연감시장치.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 비접지 통전선로의 절연감시장치는
    비접지 통전선로의 회로망에서 검출 범위를 벗어나는 외부 DC 성분이 포함될 경우 반대 극성의 전압을 발생시켜 넓은 범위에서 절연 저항 측정하는 것을 특징으로 단일 방향 전압측정방식에 비하여 2배이상의 큰 외부 DC성분에 대응 할 수 있는 비접지 통전선로의 절연감시장치
  8. 제 1항에 있어서, 상기 비접지 통전선로의 절연감시장치는
    발생한 전압과 측정된 전압으로 수학식 1
    Figure pat00005

    (Risolation: 절연저항, Vsensing: 센싱전압, Vdetecting: 검출전압, Rinternal: 내부저항, Rsensing: 센싱저항)을 이용하여 절연 저항의 값을 계산하는 것을 특징으로 하는 비접지 통전선로의 절연감시장치.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 비접지 통전선로의 절연감시장치는
    비접지 통전선로의 회로망에 정전 용량 성분이 포함되어 있을 경우 절연 저항 측정하는 것을 특징으로 하는 비접지 통전선로의 절연감시장치.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 비접지 통전선로의 절연감시장치는 정전 용량의 특성을 수학식2
    Figure pat00006
    및
    수학식3
    Figure pat00007

    (Vo: 센싱전압, VF: 최종전압, Vi: 초기전압)을 이용하여 시상수(τ)가 되는데 까지 걸리는 시간을 모니터링 하는 것을 특징으로 하는 비접지 통전선로의 절연감시장치.
  11. 제 1항에 있어서, 상기 비접지 통전선로의 절연감시장치는
    커패시터 충방전 특성을 고려하여 커패시터에 완전충전 또는 완전방전인 상태까지 걸리는 시간을 추정하여 절연저항 측정에 있어 최적화된 검출시간을 가지는 것을 특징으로 하는 비접지 통전선로의 절연감시장치.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 비접지 통전선로의 절연감시장치는
    비접지 통전선로의 회로망에 정전 용량의 크기에 따라 시상수(τ)까지 걸리는 시간의 변화를 감지하여 절연 저항에 필요한 검출 시간을 자동으로 변경하여 시스템에 알맞는 최소의 검출시간을 유지하는 것을 특징으로 하는 비접지 통전선로의 절연감시장치.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 비접지 통전선로의 절연감시장치는
    자동으로 검출시간을 변경하여 절연저항을 검출하는데 걸리는 시간을 최단 시간으로 유지하는 것을 특징으로 하는 비접지 통전선로의 절연감시장치
  14. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는
    외란 성분이 포함된 회로망의 절연 저항의 계산에 따라 미터(METER)기 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 비접지 통전선로의 절연감시장치.
  15. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는
    절연 저항의 계산이 이전과 상이한 경우 미터(METER)의 표시부를 유지하며 이전의 계산 값과 동일한 경우 출력값을 표시하도록 미터(METER) 표시부를 제어하는 것을 특징으로 하는 비접지 통전선로의 절연감시장치.
  16. 제 1항에 있어서, 상기 비접지 통전선로의 절연감시장치는
    설정한 절연 저항 값보다 계산된 절연 저항 값이 낮을 경우 경보를 발생시키는 것을 특징으로 하는 비접지 통전선로의 절연감시장치.
KR1020210183307A 2021-12-21 2021-12-21 비접지 통전선로의 절연감시장치 KR20230094284A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210183307A KR20230094284A (ko) 2021-12-21 2021-12-21 비접지 통전선로의 절연감시장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210183307A KR20230094284A (ko) 2021-12-21 2021-12-21 비접지 통전선로의 절연감시장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230094284A true KR20230094284A (ko) 2023-06-28

Family

ID=86994635

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210183307A KR20230094284A (ko) 2021-12-21 2021-12-21 비접지 통전선로의 절연감시장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20230094284A (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160037811A (ko) 2014-09-29 2016-04-06 주식회사 엘지화학 편광판 및 이를 포함하는 화상표시장치

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160037811A (ko) 2014-09-29 2016-04-06 주식회사 엘지화학 편광판 및 이를 포함하는 화상표시장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11079444B2 (en) Insulation detector and electric apparatus
KR101272130B1 (ko) 절연 모니터링 방법 및 장치
US10852332B2 (en) Isolation monitoring device and method
US20080084215A1 (en) Circuit arrangement and method for Insulation monitoring for inverter applications
CN103983857A (zh) 一种直流绝缘监测电路和方法
CN107132458B (zh) 一种供电系统低频绝缘检测装置及方法
JP2022524264A (ja) 直流バスと保護接地との間の絶縁を監視する方法及び装置
CN216160806U (zh) 一种中性线的断线检测模组及电气火灾预警系统
KR20230094284A (ko) 비접지 통전선로의 절연감시장치
CN110618359B (zh) 动力驱动系统的交流绝缘检测装置、方法及动力驱动系统
TWI609187B (zh) Insulation monitoring device
EP0751396B1 (en) Monitoring the insulation in electric vehicles
RU2144679C1 (ru) Способ контроля сопротивления изоляции и защиты электрической сети
JPS63265516A (ja) 三相交流励磁装置
CN209446673U (zh) 一种绝缘电阻的检测系统及绝缘检测仪
CN111929554A (zh) 一种绝缘监测装置、系统、方法、设备、介质及辅逆系统
KR100498557B1 (ko) 지락 검출 회로
RU2541418C9 (ru) Устройство для измерения и контроля сопротивления изоляции под рабочим напряжением в силовых сетях переменного тока с резистивной нейтралью
SU1569745A1 (ru) Способ определени сопротивлени изол ции электрической цепи посто нного тока
CN217238338U (zh) 接地状态监测电路、接地状态监测装置及防雷系统
RU2535298C1 (ru) Способ определения поврежденной линии в компенсированной трехфазной сети
JPH02221873A (ja) ケーブル活線下絶縁測定方法および装置
Olszowiec et al. Ground Fault, Leakage and Electric Shock Currents in DC IT Systems
KR20240002787A (ko) 직류 전원 계통의 절연 감시 장치
JPH10307163A (ja) 零相電流検出装置

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal