WO2019117435A1 - 3상 4선식 활선 절연 저항 측정용 영상 변류 장치, 및 활선 절연 저항 측정 장치 - Google Patents

3상 4선식 활선 절연 저항 측정용 영상 변류 장치, 및 활선 절연 저항 측정 장치 Download PDF

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김동섭
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Definitions

  • the present invention relates to a three-phase four-wire live-wire insulation resistance measuring video reverberation device, and more particularly, to a live-wire insulation resistance measuring device which separates a live wire insulation resistance measuring device from a video reverberation device, 3-phase 4-wire live wire insulation resistance measurement image that enables the live wire insulation resistance measurement device to independently measure the live wire insulation resistance from each phase image current, as well as to perform repair or maintenance work more easily To a current changing device.
  • the present invention relates to a live wire insulation resistance measuring apparatus, and more particularly, to a live wire insulation resistance measuring apparatus capable of independently measuring a live wire insulation resistance from each phase current.
  • An electric fire or an electric shock accident may occur when the ground insulation resistance of the AC line or the earth insulation resistance of the electric equipment connected to the AC line is deteriorated and the leakage current is increased.
  • the live wire insulation resistance measuring device includes many electronic components, There is a technical limitation that the efficiency of the repair or maintenance work is very low because the power measuring apparatus according to the similar technology is manufactured integrally with the image changing apparatus.
  • the leakage current is classified into capacitive leakage current and resistive leakage current. Resistive leakage current causes a fatal injury or death to the human body when the electric shock occurs.
  • an object of the present invention is to provide a method and apparatus for separating a live insulation resistance measuring device from a video rewinder device when repairing or maintenance of the live wire insulation resistance measuring device is required, so that the operator can perform repair or maintenance work more easily , And a three-phase four-wire live wire insulation resistance measuring video rewinder which enables the live wire insulation resistance measuring device to independently measure the live wire insulation resistance of each phase from each phase current.
  • a video streaming device for measuring three-phase four-wire live wire insulation resistance, comprising: a neutral bus bar installed at a lower portion of a conductive wire for each phase; 140); And a video deflector which is installed on each of the conductive wires for each phase, and connects the neutral bus bar 140 to the respective conductive wires.
  • the image deflector independently transmits the image currents of the respective phases to the live insulation resistance measuring apparatus 200.
  • a live wire insulation resistance measuring device 200 for receiving image currents from the image current transformer is detachably coupled to the image current transformer.
  • the connector further includes a connector unit 150 that independently transmits the image currents to the live wire insulation resistance measuring apparatus 200.
  • the neutral bus bar 140 has a step-like coupling section that is independently coupled by the respective conductive lines and the image deflector.
  • an apparatus for measuring an active insulation resistance comprising: a voltage measuring unit for measuring a voltage of each phase transmitted from a three-phase four- Calculating a phase angle of each phase voltage and the composite leakage current on the basis of the leakage current measurement value and calculating a phase angle of each composite leakage current value, And an arithmetic unit for arithmetic operation.
  • the display apparatus further includes a display unit for displaying the operation result value by the operation unit.
  • the method of measuring a live insulation resistance is characterized in that (a) a live wire insulation resistance measuring device measures the voltage measured value of each phase transmitted from a three-phase four- Calculating a phase angle of each phase voltage and the composite leakage current based on a composite leakage current measurement value of each phase current; And (b) calculating the live insulation resistance value of each phase based on the composite leakage current measurement value, the phase angle, and the voltage measurement value for each phase.
  • the recording medium according to the present invention is characterized in that a program for executing the method is recorded.
  • a video rewinder for measuring three-phase four-wire live wire insulation resistance, comprising: a neutral bus bar 140 installed below each conductive wire; And a video deflector which is installed on each of the conductive wires for each phase, and connects the neutral bus bar 140 to the respective conductive wires.
  • the image deflector independently transmits the image currents of the respective phases to the live insulation resistance measuring apparatus 200.
  • a live wire insulation resistance measuring device 200 for receiving image currents from the image current transformer is detachably coupled to the image current transformer.
  • the connector further includes a connector unit 150 that independently transmits the image currents to the live wire insulation resistance measuring apparatus 200.
  • the neutral bus bar 140 has a step-like coupling section that is independently coupled by the respective conductive lines and the image deflector.
  • the live wire insulation resistance measuring device when the live wire insulation resistance measuring device is required to be repaired or maintained, the live wire insulation resistance measuring device is separated from the video current changing device so that the operator can more easily perform the repair or maintenance work.
  • the live wire insulation resistance measuring device can independently measure the live wire insulation resistance of each phase from each phase image current.
  • the live wire insulation resistance measuring device can independently measure the live wire insulation resistance of each phase from each phase image current.
  • FIG. 1 is a structural view of a video rewinder for measuring three-phase four-wire live insulation resistance according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a view showing a separated state of a three-phase four-wire type live wire insulation resistance measuring video streaming device and a live wire insulation resistance measuring device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a view showing a combined state of a three-phase four-wire type live wire insulation resistance measurement video image device and a live wire insulation resistance measurement device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a process of calculating a live insulation resistance value in an operation unit included in the device for measuring a live insulation resistance according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 and FIG. 6 are graphs for explaining a calculation process in an operation unit provided in the apparatus for measuring a live insulation resistance according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 7 is a functional block diagram illustrating a structure of a live insulation resistance measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a functional block diagram showing a structure of a live insulation resistance measuring apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a functional block diagram illustrating a structure of a live insulation resistance measuring apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a structural diagram of a three-phase, four-wire type insulated wire resistance measuring video rewinder 100 according to an embodiment of the present invention.
  • a three-phase, four-wire type insulated wire resistance measuring apparatus 100 includes a first phase (R) conductive wire 110, a second phase S ) Conductive line 120 and a third phase (T) conductive line 130 and a neutral bus bar 140 which is a neutral ground line provided below these conductive lines 110, 120 and 130.
  • a Zero Current Transformer is installed in each of the conductive lines 110, 120 and 130 for each phase independently. More specifically, the first phase conductive line 110 and the neutral bus bar 140 are connected to the first phase current transformer 115 and the second phase current transformer 115, respectively, Respectively.
  • the second phase transformer 125 is installed on the second phase conductive line 120. More specifically, the second phase transformer 120 and the neutral bus bar 140 are connected to the second phase transformer 125 by the second phase transformer 125 And are electrically coupled.
  • the third phase transformer 135 is installed on the third phase conductive line 130. More specifically, the third phase transformer 130 and the neutral bus bar 140 are connected to the third phase transformer 135 by the third phase transformer 135 And are electrically coupled.
  • the neutral bus bar 140 in the first embodiment has a stepped coupling section that is a section that is independently coupled through the respective conductive wires and the phase transformers 115, 125, and 135 for each phase.
  • the neutral bus bar 140 is manufactured in a three-step step shape that is continuously developed.
  • the electrical connection through the third phase conductive line 130 and the third phase current transformer 135 is performed
  • the second phase conductive line 120 and the second phase current transformer 125 form an electrical coupling through the second phase conductive line 120 and the first phase conductive line 110 and the first phase conductive line 115 Lt; / RTI >
  • the first video current transformer 115 independently transmits the image current on the R phase to the live wire insulation resistance measuring device 200 and the second video current transformer 125 applies the video current on the S phase to the live wire insulation resistance measuring device 200.
  • the third video current transformer 135 independently transmits the image current on the T phase to the live wire insulation resistance measuring apparatus 200.
  • the live wire insulation resistance measuring apparatus 200 receives the image currents for each phase, measures the image currents for each phase, and separates and calculates the capacitive current and the resistive current for each phase. As a result, And can be measured independently.
  • the live wire insulation resistance measuring device 200 is detachably coupled to the video current mirror device 100 for measuring three-phase four-wire live wire insulation resistance according to the present invention.
  • FIG. 2 is a view showing a state in which a three-phase four-wire type live insulation resistance measuring video image changing apparatus 100 and a live wire insulation resistance measuring apparatus 200 are separated from each other according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a view showing a combined state of the video streaming device 100 for measuring three-phase four-wire live wire insulation resistance and the live wire insulation resistance measurement device 200 according to the embodiment.
  • the live wire insulation resistance measuring device 200 is provided with a connector part 250 which is detachably coupled to the connector part 150 provided in the three-phase four-wire live wire insulation resistance measuring video rewinder device 100,
  • the operator can easily repair or maintain the live wire insulation resistance measuring device 200 by separating the live wire insulation resistance measuring device 200 from the three-phase four-wire live wire insulation resistance measuring image changing device 100 when repairing or maintenance of the live wire insulation resistance measuring device 200 is required So that the user can perform the operation.
  • the live wire insulation resistance measuring device 200 is required to separate the live wire insulation resistance measuring device 200 from the video current transformer 100 for three-phase four-wire live wire insulation resistance measurement as shown in FIG. 2, if necessary. Thereby ensuring the efficiency of maintenance and repair work.
  • the operator who completes the maintenance work on the live wire insulation resistance measuring device 200 in a state of being separated as shown in FIG. 2 is connected to the three-phase, four-wire live wire insulation resistance measuring video re- It is possible to connect the live wire insulation resistance measuring device 200 to the body 100 again.
  • the connector unit 150 provided in the video current transformer 100 for measuring the three-phase four-wire live wire insulation resistance is electrically connected to the connector unit 250 provided in the live wire insulation resistance measuring apparatus 200, Phase image current and voltage for each phase are independently transmitted from the three-phase, four-wire live wire insulation resistance measuring video streaming device 100 to the live wire insulation resistance measuring device 200 through a connector channel independently provided for each phase.
  • the connector unit 150 provided in the video current transformer 100 for three-phase, four-wire live wire insulation resistance measurement is provided with the (R, S, T) And a second connector unit 154 for transferring the voltage of each phase to the active insulation resistance measuring apparatus 200.
  • the first connector unit 152 includes three channel modules for transmitting the voltage to the active insulation resistance measuring apparatus 200,
  • the connector unit 250 provided in the apparatus 200 for measuring the electrical insulation resistance of the lamp includes three channel modules connected to the first connector unit 152 and receiving respective image currents of R, And a second connector unit 254 connected to the second connector unit 154 and receiving the respective voltages.
  • a single neutral bus bar 140 having a stepped coupling section is connected in parallel to the three-phase four-wire type insulation resistance measuring system 100 according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • 120 and 130 are formed independently of the conductive lines 110, 120, and 130, the conductive lines 110, 120, and 130 for each phase are provided with a clearance coupling section that is a section where the neutral bus bar 140 is not provided at the lower portion.
  • a current transformer (CT) may be additionally installed in the remaining conductive lines 110, 120, and 130 except for the coupling section with the neutral bus bar 140.
  • a current transformer may be additionally provided in a free coupling section provided in each of the conductive wires 110, 120 and 130 for each phase, and a current of a current transmitted through the connector units 150 and 250 Based on the measured values, the live wire insulation resistance measuring apparatus 200 can additionally execute the power quality analysis function.
  • CT current transformer
  • the live wire insulation resistance measuring apparatus 200 is provided with a display for displaying the calculated live wire insulation resistance value.
  • the resistance measuring apparatus 200 is provided with a communication unit 230 as a wired / wireless communication module for performing data communication with an administrator terminal such as a PC, The management of the insulation resistance measurement data can be executed.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a process of calculating a live insulation resistance value in an operation unit 250 provided in an apparatus 200 for measuring a live insulation resistance according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • a calculation process of the live insulation resistance value in the operation unit 250 provided in the live insulation resistance measurement apparatus 200 according to the present invention will be described.
  • the operation unit 250 of the live wire insulation resistance measuring apparatus 200 measures the voltage Vac of each phase transmitted from the second connector unit 154 of the video display apparatus 100,
  • the composite leakage current I o is measured from each of the image currents transmitted from the first connector portion 152 of the first connector portion 152 (S410).
  • Operation unit 250 of the next, hot-line insulation resistance measurement apparatus 200 is sensed (SENSING the zero crossing (ZERO CROSSING) in each measured through the above-described step S410 sangbyeol voltage (Vac) and the composite leakage current (I o) ,
  • the phase differences T1 and T2 of the respective phases as shown in FIG. 5 are measured (S420).
  • the operation unit 250 of the live wire insulation resistance measuring apparatus 200 calculates the phase angle [theta] of each phase voltage and the composite leakage current measured through the above-described step S410 through the following equation (1).
  • each sangbyeol resistive current (Igr), and each sangbyeol capacitive current (Igc) results hot-line insulation resistance measurement device 200 having a relationship as shown in FIG. 6 ( 250) calculates the resistance current value Igr for each phase through the following equation (2) (S440).
  • the operation unit 250 of the live wire insulation resistance measuring apparatus 200 calculates the capacitive current value Igc for each phase through the following equation (S450).
  • the operation unit 250 of the live wire insulation resistance measuring apparatus 200 calculates the active wire insulation resistance value Rgr for each phase through the following expression (460).
  • the resistive current value Igr, the capacitive current value Igc, and the live-line insulation resistance value Rgr for each phase calculated as described above are input to the user through the display unit provided in the live- Lt; / RTI >
  • the operation unit 250 of the live wire insulation resistance measuring apparatus 200 calculates the complex resistance current value based on the resistive current value Igr for each phase and calculates the complex resistance current value Igr based on the respective capacitive current values Igc, And the composite insulation resistance value is calculated based on the respective active insulation resistance values Rgr for each phase (S470).
  • FIG. 7 is a functional block diagram illustrating a structure of an apparatus 200 for measuring a live insulation resistance according to an embodiment of the present invention.
  • an apparatus 200 for measuring a live insulation resistance includes an amplification unit 210, a voltage division unit 220, a communication unit 230, a conversion unit 240, an operation unit 250, A control unit 260, and a display unit 270.
  • the amplifying unit 210 includes a first amplifier 211 connected to the first video current transformer 115, a second amplifier 212 connected to the second video current transformer 125, a third amplifier connected to the third video current transformer 135, (R, S, T) image currents amplified by the amplification unit 210 are converted into digital electric signals through a conversion unit 240 composed of an ADC (Analog to Digital Converter) which is transmitted to the operation unit 250 constituted by the digital signal processing device.
  • ADC Analog to Digital Converter
  • the voltage dividing unit 220 configured by a voltage divider transmits the divided voltages of the voltages of the respective phases (R, S, T) to the converting unit 240, The converted voltage of each phase (R, S, T) is transmitted to the operation unit 250.
  • control unit 260 Based on the digital electric signal information transmitted from the conversion unit 240 as described above, and the control unit 260 receives various calculation result values from the operation unit 250.
  • the control unit 260 Controls the display unit 270 to display the calculation result value.
  • FIG. 8 is a functional block diagram showing a structure of an apparatus 200 for measuring a live insulation resistance according to another embodiment of the present invention.
  • the amplifying unit 210 in FIG. 8 includes a first amplifier 211 connected to the first video current transformer 115, a second amplifier 212 connected to the second video current transformer 125, a third video current transformer 135, A fourth amplifier 214 connected to the first current transformer 117 provided on the first phase conductive line 110, a second current transformer 127 provided on the second phase conductive line 120, And a sixth amplifier 216 connected to a third current transformer 137 provided on the third phase conductive line 130.
  • the R, S, and T image currents amplified by the amplifying unit 210 and the currents transmitted through the connector units 150 and 250 from the respective converters 117, 127 and 137 are converted into digital electric signals Which is transmitted to the operation unit 250.
  • the calculation unit 250 can perform the power quality analysis based on the measured values of the currents transmitted through the connector units 150 and 250 from the respective converters 117, 127, and 137.
  • a mode switching unit 290 is provided as shown in FIG.
  • the user can select the leakage current measurement mode and the power quality measurement mode as needed by inputting the mode selection button provided in the mode switching unit 290
  • FIG. 9 is a functional block diagram showing a structure of an apparatus 200 for measuring a live insulation resistance according to another embodiment of the present invention.
  • a method of separately using a single-phase load for each phase in three-phase and four-phase loads may be applied.
  • first phase transformer 110 installed on the first phase conductive line 110 and a first phase transformer 110 electrically connecting the first phase conductive line 110 and the neutral bus bar 140 And a second phase current transformer 125 provided on the second phase conductive line 120 and electrically coupling the second phase conductive line 120 and the neutral bus bar 140.
  • the second phase current transformer 125 is connected to a third phase current transformer 135 which is installed on the third phase conductive line 130 and electrically couples the first phase conductive line 130 and the neutral bus bar 140 to the second amplifier 212,
  • a fourth amplifier 214 connected to the first current transformer 117 provided on the first phase conductive line 110, a second current transformer 127 provided on the second phase conductive line 120,
  • a sixth amplifier 216 connected to a third current transformer 137 provided on the third phase conductive line 130.
  • the sixth amplifier 216 is connected to the third current transformer 137,
  • the R, S, and T image currents amplified by the amplifying unit 210 and the currents transmitted through the connector units 150 and 250 from the respective converters 117, 127 and 137 are converted into digital electric signals Which is transmitted to the operation unit 250.
  • the calculation unit 250 can perform the power quality analysis based on the measured values of the currents transmitted through the connector units 150 and 250 from the respective converters 117, 127, and 137.
  • the present invention is recognized as an industrial applicability in the field of the electric industry.

Abstract

3상 4선식 활선 절연 저항 측정용 영상 변류 장치, 및 활선 절연 저항 측정 장치가 개시된다. 본 발명은, 활선 절연 저항 측정 장치가, 3상 4선식 영상 변류 장치로부터 전송된 각 상별 전압 측정값과 3상 4선식 영상 변류 장치로부터 전송된 각 상별 영상 전류의 합성 누전 전류 측정값에 기초하여, 각 상별 전압과 합성 누전 전류의 위상각을 연산하고, 합성 누전 전류 측정값, 상기 위상각, 및 상기 각 상별 전압 측정값에 기초하여 각 상별 활선 절연 저항값을 연산하는 과정을 통해 구현된다. 본 발명에 따르면, 활선 절연 저항 측정 장치는 각 상별 영상 전류로부터 각 상별 활선 절연 저항을 독립적으로 측정할 수 있게 된다.

Description

3상 4선식 활선 절연 저항 측정용 영상 변류 장치, 및 활선 절연 저항 측정 장치
본 발명은 3상 4선식 활선 절연 저항 측정용 영상 변류 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 활선 절연 저항 측정 장치의 수리 또는 정비의 필요시에 활선 절연 저항 측정 장치를 영상 변류 장치로부터 분리함으로써 작업자는 보다 용이하게 수리 또는 정비 작업을 수행할 수 있게 될 뿐만 아니라, 활선 절연 저항 측정 장치가 각 상별 영상 전류로부터 각 상별 활선 절연 저항을 독립적으로 측정할 수 있도록 하는 3상 4선식 활선 절연 저항 측정용 영상 변류 장치에 관한 것이다.
아울러, 본 발명은 활선 절연 저항 측정 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 각 상별 영상 전류로부터 각 상별 활선 절연 저항을 독립적으로 측정할 수 있도록 하는 활선 절연 저항 측정 장치에 관한 것이다.
교류 전선로의 대지 절연 저항 또는 해당 교류 전선로에 접속된 전기기기의 대지 절연 저항이 열화됨에 따라 누전 전류가 증가되는 경우에 전기화재 또는 감전사고 등이 발생할 수 있다.
이러한 사고를 미연에 방지하기 위해서는 누전 전류를 정확하게 측정해서 누전에 의한 전기화재 또는 감전사고 등을 예방해야 하며, 이를 위해 단상 및 3상 3선 영상 변류 장치와 일체로서 결합되어 활선 절연 저항을 측정하는 측정 장치가 사용되고 있다.
한편, 영상 변류 장치는 대부분 수동 소자만이 구비되어 있어 고장이 발생하는 경우가 거의 없는 반면, 활선 절연 저항 측정 장치에는 다수의 전자 부품이 포함되어 있어 상대적으로 고장 빈도가 더 많이 발생하게 되는데, 종래 유사 기술에 따른 전력 측정 장치는 영상 변류 장치와 일체로서 제작되어 있는 관계로, 수리 또는 정비 작업의 효율성이 매우 낮다는 기술적 한계가 있다.
또한, 누설 전류는 용량성 누전 전류와 저항성 누전 전류로 분류되며, 저항성 누전 전류는 인체 감전시 일정량 이상이 되면 인체에 치명적인 손상을 주거나 사망에 이르게 하기도 하며 화재를 발생시키는 주요한 원인이 된다.
한편, 이러한 사고를 방지하기 위한 종래 기술에 따른 활선 절연 저항 측정 장치는 각 상별 활선 절연 저항을 독립적으로 측정하지 못하는 기술적 한계로 인해 누전 전류의 측정의 정밀성을 보장하지 못한다는 기술적 한계가 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은, 활선 절연 저항 측정 장치의 수리 또는 정비의 필요시에 활선 절연 저항 측정 장치를 영상 변류 장치로부터 분리함으로써 작업자는 보다 용이하게 수리 또는 정비 작업을 수행할 수 있게 될 뿐만 아니라, 활선 절연 저항 측정 장치가 각 상별 영상 전류로부터 각 상별 활선 절연 저항을 독립적으로 측정할 수 있도록 하는 3상 4선식 활선 절연 저항 측정용 영상 변류 장치를 제공함에 있다.
아울러, 본 발명의 목적은, 각 상별 영상 전류로부터 각 상별 활선 절연 저항을 독립적으로 측정할 수 있도록 하는 활선 절연 저항 측정 장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 3상 4선식 활선 절연 저항 측정용 영상 변류 장치는, 3상 4선식 활선 절연 저항 측정용 영상 변류 장치에 있어서, 각 상별 도전선의 하부에 설치된 중성 버스바(140); 및 상기 각 상별 도전선에 각각 설치되되, 상기 중성 버스바(140)와 각 상별 도전선을 연결하는 영상 변류기를 포함한다.
바람직하게는, 상기 영상 변류기는 상기 각 상별 영상 전류를 활선 절연 저항 측정 장치(200)로 독립적으로 전송하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 영상 변류기로부터 각 상별 영상 전류를 수신하는 활선 절연 저항 측정 장치(200)는 상기 영상 변류 장치에 착탈 가능하게 결합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 각 상별 영상 전류를 상기 활선 절연 저항 측정 장치(200)로 독립적으로 전송하는 커넥터부(150)를 더 포함한다.
또한, 상기 중성 버스바(140)는 상기 각 상별 도전선과 상기 영상 변류기에 의해 독립적으로 결합되는 계단형 결합 구간을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 활성 절연 저항 측정 장치는, 3상 4선식 영상 변류 장치로부터 전송된 각 상별 전압 측정값과 상기 3상 4선식 영상 변류 장치로부터 전송된 각 상별 영상 전류의 합성 누전 전류 측정값에 기초하여, 각 상별 전압과 상기 합성 누전 전류의 위상각을 연산하고, 상기 합성 누전 전류 측정값, 상기 위상각, 및 상기 각 상별 전압 측정값에 기초하여 각 상별 활선 절연 저항값을 연산하는 연산부를 포함한다.
바람직하게는, 상기 연산부에 의한 연산 결과값을 표시하는 표시부를 더 포함한다.
한편, 본 발명에 따른 활선 절연 저항 측정 방법은, (a)활선 절연 저항 측정 장치가, 3상 4선식 영상 변류 장치로부터 전송된 각 상별 전압 측정값과 상기 3상 4선식 영상 변류 장치로부터 전송된 각 상별 영상 전류의 합성 누전 전류 측정값에 기초하여, 각 상별 전압과 상기 합성 누전 전류의 위상각을 연산하는 단계; 및 (b)상기 활선 절연 저항 측정 장치가, 상기 합성 누전 전류 측정값, 상기 위상각, 및 상기 각 상별 전압 측정값에 기초하여 각 상별 활선 절연 저항값을 연산하는 단계를 포함한다.
한편, 본 발명에 따른 기록 매체는 상기 방법을 실행시키는 프로그램이 기록된 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명에 따른 3상 4선식 활선 절연 저항 측정용 영상 변류 장치는, 3상 4선식 활선 절연 저항 측정용 영상 변류 장치에 있어서, 각 상별 도전선의 하부에 설치된 중성 버스바(140); 및 상기 각 상별 도전선에 각각 설치되되, 상기 중성 버스바(140)와 각 상별 도전선을 연결하는 영상 변류기를 포함한다.
바람직하게는, 상기 영상 변류기는 상기 각 상별 영상 전류를 활선 절연 저항 측정 장치(200)로 독립적으로 전송하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 영상 변류기로부터 각 상별 영상 전류를 수신하는 활선 절연 저항 측정 장치(200)는 상기 영상 변류 장치에 착탈 가능하게 결합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 각 상별 영상 전류를 상기 활선 절연 저항 측정 장치(200)로 독립적으로 전송하는 커넥터부(150)를 더 포함한다.
또한, 상기 중성 버스바(140)는 상기 각 상별 도전선과 상기 영상 변류기에 의해 독립적으로 결합되는 계단형 결합 구간을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 활선 절연 저항 측정 장치의 수리 또는 정비의 필요시에 활선 절연 저항 측정 장치를 영상 변류 장치로부터 분리함으로써 작업자는 보다 용이하게 수리 또는 정비 작업을 수행할 수 있게 된다.
아울러, 본 발명에 따르면, 활선 절연 저항 측정 장치는 각 상별 영상 전류로부터 각 상별 활선 절연 저항을 독립적으로 측정할 수 있게 된다.
아울러, 본 발명에 따르면, 활선 절연 저항 측정 장치는 각 상별 영상 전류로부터 각 상별 활선 절연 저항을 독립적으로 측정할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3상 4선식 활선 절연 저항 측정용 영상 변류 장치의 구조도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 3상 4선식 활선 절연 저항 측정용 영상 변류 장치와 활선 절연 저항 측정 장치의 분리 상태를 나타내는 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 3상 4선식 활선 절연 저항 측정용 영상 변류 장치와 활선 절연 저항 측정 장치의 결합 상태를 나타내는 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 활선 절연 저항 측정 장치에 구비된 연산부에서의 활선 절연 저항값 연산 과정을 설명하는 절차 흐름도,
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 활선 절연 저항 측정 장치에 구비된 연산부에서의 연산 과정을 설명하는 그래프 도면,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 활선 절연 저항 측정 장치의 구조를 나타내는 기능 블록도,
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 활선 절연 저항 측정 장치의 구조를 나타내는 기능 블록도, 및
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 활선 절연 저항 측정 장치의 구조를 나타내는 기능 블록도이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3상 4선식 활선 절연 저항 측정용 영상 변류 장치(100)의 구조도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 3상 4선식 활선 절연 저항 측정용 영상 변류 장치(100)는 평행하게 설치된 제1상(R) 도전선(110), 제2상(S) 도전선(120), 및 제3상(T) 도전선(130)과, 이들 도전선(110,120,130)의 하부에 설치된 중성 접지선인 중성 버스바(140)를 포함한다.
한편, 각 상별 도전선(110,120,130)에는 각각 독립적으로 영상 변류기(Zero Current Transformer: ZCT)가 설치된다. 구체적으로, 제1상 도전선(110)에는 제1 영상 변류기(115)가 설치되며, 보다 구체적으로 제1상 도전선(110)과 중성 버스바(140)는 제1 영상 변류기(115)에 의해 전기적으로 결합된다.
한편, 제2상 도전선(120)에는 제2 영상 변류기(125)가 설치되며, 보다 구체적으로 제2상 도전선(120)과 중성 버스바(140)는 제2 영상 변류기(125)에 의해 전기적으로 결합된다.
또한, 제3상 도전선(130)에는 제3 영상 변류기(135)가 설치되며, 보다 구체적으로 제3상 도전선(130)과 중성 버스바(140)는 제3 영상 변류기(135)에 의해 전기적으로 결합된다.
이와 같이, 본 발명에서는 단일의 중성 버스바(140)가, 평행하게 설치된 각 상별 도전선(110,120,130)에 각 상별 영상 변류기(115,125,135)를 통해 독립적으로 연결되도록 하기 위해, 도 1에서와 같이 본 발명에서의 중성 버스바(140)는 각 상별 도전선과 각 상별 영상 변류기(115,125,135)를 통해 독립적으로 결합되는 구간인 계단형 결합 구간을 구비한다.
보다 구체적으로, 중성 버스바(140)는 연속적으로 전개되는 3단계의 계단형 형상으로 제조되며, 첫번째 계단부에서는 제3상 도전선(130)과 제3 영상 변류기(135)를 통한 전기적 결합을 형성하고, 두번째 계단부에서는 제2상 도전선(120)과 제2 영상 변류기(125)를 통한 전기적 결합을 형성하며, 세번째 계단부에서는 제1상 도전선(110)과 제1 영상 변류기(115)를 통한 전기적 결합을 형성한다.
한편, 제1 영상 변류기(115)는 R상의 영상 전류를 활선 절연 저항 측정 장치(200)로 독립적으로 전송하고, 제2 영상 변류기(125)는 S상의 영상 전류를 활선 절연 저항 측정 장치(200)로 독립적으로 전송하며, 제3 영상 변류기(135)는 T상의 영상 전류를 활선 절연 저항 측정 장치(200)로 독립적으로 전송한다.
그 결과, 활선 절연 저항 측정 장치(200)는 각 상별 영상 전류를 수신하여, 각 상별 영상 전류를 측정함으로써, 각 상별 용량성 전류와 저항성 전류를 분리 산출함에 따라, 결과적으로 각 상별 활선 절연 저항을 독립적으로 측정할 수 있게 된다.
한편, 본 발명에서의 활선 절연 저항 측정 장치(200)는 본 발명에 따른 3상 4선식 활선 절연 저항 측정용 영상 변류 장치(100)에 착탈 가능하게 결합된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 3상 4선식 활선 절연 저항 측정용 영상 변류 장치(100)와 활선 절연 저항 측정 장치(200)의 분리 상태를 나타내는 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 3상 4선식 활선 절연 저항 측정용 영상 변류 장치(100)와 활선 절연 저항 측정 장치(200)의 결합 상태를 나타내는 도면이다.
활선 절연 저항 측정 장치(200)에는 3상 4선식 활선 절연 저항 측정용 영상 변류 장치(100)에 구비된 커넥터부(150)와 착탈 가능하게 결합되는 커넥터부(250)가 구비되어 있으며, 그에 따라 작업자는 활선 절연 저항 측정 장치(200)의 수리 또는 정비 필요시에 활선 절연 저항 측정 장치(200)를 3상 4선식 활선 절연 저항 측정용 영상 변류 장치(100)로부터 분리함으로써 보다 용이하게 수리 또는 정비 작업을 수행할 수 있게 된다.
즉, 3상 4선식 활선 절연 저항 측정용 영상 변류 장치(100)에는 대부분 수동 소자만이 구비되어 있는 관계로 고장이 발생하는 경우가 거의 없으나, 다수의 전자 부품을 포함하고 있는 활선 절연 저항 측정 장치(200)는 상대적으로 고장 빈도가 더 많이 발생되므로, 작업자는 활선 절연 저항 측정 장치(200)를 필요시에 3상 4선식 활선 절연 저항 측정용 영상 변류 장치(100)로부터 도 2에서와 같이 분리함으로써 정비 및 수리 작업의 효율성을 확보할 수 있게 된다.
도 2에서와 같이 분리된 상태에서 활선 절연 저항 측정 장치(200)에 대한 정비 작업을 완료한 작업자는 도 3에서와 같이 커넥터부(150,250)를 통해 3상 4선식 활선 절연 저항 측정용 영상 변류 장치(100)에 활선 절연 저항 측정 장치(200)를 다시 결합할 수 있게 된다.
한편, 3상 4선식 활선 절연 저항 측정용 영상 변류 장치(100)에 구비된 커넥터부(150)는 활선 절연 저항 측정 장치(200)에 구비된 커넥터부(250)와 상호 전기적으로 연결된 상태에서 각 상별 영상 전류와 각 상별 전압을 3상 4선식 활선 절연 저항 측정용 영상 변류 장치(100)로부터 활선 절연 저항 측정 장치(200)로 각 상별로 독립적으로 구비된 커텍터 채널을 통해 독립적으로 전송한다.
구체적으로, 3상 4선식 활선 절연 저항 측정용 영상 변류 장치(100)에 구비된 커넥터부(150)는 각 상별(R,S,T) 영상 전류를 활선 절연 저항 측정 장치(200)로 각각 독립적으로 전송하는 3개의 채널 모듈로 이루어진 제1 커넥터부(152)와, 각 상별 전압을 활전 절연 저항 측정 장치(200)로 전송하는 제2 커넥터부(154)로 구성된다.
한편, 활전 절연 저항 측정 장치(200)에 구비된 커넥터부(250)는, 제1 커넥터부(152)와 연결되어 각 상별(R,S,T) 영상 전류를 각각 전송받는 3개의 채널 모듈로 이루어진 제1 커넥터부(252)와, 제2 커넥터부(154)와 연결되어 각 상별 전압을 전송받는 제2 커넥터부(254)로 구성된다.
아울러, 본 발명의 일 실시예에 따른 3상 4선식 활선 절연 저항 측정용 영상 변류 장치(100)에서는 도 1에서와 같이 계단형 결합 구간을 구비한 단일의 중성 버스바(140)가, 평행 설치된 각 상별 도전선(110,120,130)과 각각 독립적으로 결합 구간을 형성함에 따라, 각 상별 도전선(110,120,130)에는 하부에 중성 버스바(140)가 설치되어 있지 않은 구간인 여유 결합 구간이 구비되며, 이와 같이 각 상별 도전선(110,120,130)에서의 중성 버스바(140)와의 결합 구간을 제외한 나머지 구간(여유 결합 구간)에는 필요에 따라 변류기(Current Transformer: CT)가 추가적으로 설치될 수도 있게 된다.
즉, 본 발명에서는 각 상별 도전선(110,120,130)에 구비된 여유 결합 구간에 변류기(Current Transformer: CT)가 추가적으로 설치될 수도 있으며, 그와 같이 설치된 변류기로부터 커넥터부(150,250)를 통해 전송되는 전류의 측정값에 기초하여 활선 절연 저항 측정 장치(200)는 전력 품질 분석 기능을 추가적으로 실행할 수 있게 된다.
아울러, 도 2에서와 같이 본 발명에서의 활선 절연 저항 측정 장치(200)에는 산출된 활선 절연 저항값을 표시하는 디스플레이가 구비되어 있으며, 도 2 및 도 3에서와 같이, 본 발명에서의 활선 절연 저항 측정 장치(200)에는 PC 등의 관리자 단말기와의 데이터 통신을 수행하는 유/무선 통신 모듈인 통신부(230)가 구비되어 있으며, 그에 따라 관리자는 관리자 단말기를 통해 인명 피해 및 화재 방지를 위한 활선 절연저항 측정 데이터의 관리를 실행할 수 있게 된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 활선 절연 저항 측정 장치(200)에 구비된 연산부(250)에서의 활선 절연 저항값 연산 과정을 설명하는 절차 흐름도이다. 이하에서는 도 4를 참조하여, 본 발명에 따른 활선 절연 저항 측정 장치(200)에 구비된 연산부(250)에서의 활선 절연 저항값의 연산 과정을 설명하기로 한다.
먼저, 활선 절연 저항 측정 장치(200)의 연산부(250)는 영상 변류 장치(100)의 제2 커넥터부(154)로부터 전송된 각 상별 전압(Vac)을 측정하며, 또한 영상 변류 장치(100)의 제1 커넥터부(152)로부터 전송된 각 상별 영상 전류로부터 합성 누전 전류(Io)를 측정한다(S410).
그 다음, 활선 절연 저항 측정 장치(200)의 연산부(250)는 전술한 S410 단계를 통해 측정된 각 상별 전압(Vac)과 합성 누전 전류(Io)의 제로 크로싱(ZERO CROSSING)을 센싱(SENSING)함으로써, 도 5에서와 같은 각 상별 위상 편차(T1,T2)를 측정한다(S420).
이후 활선 절연 저항 측정 장치(200)의 연산부(250)는 전술한 S410 단계를 통해 측정된 각 상별 전압과 합성 누전 전류의 위상각(θ)을 하기의 수학식 1을 통해 연산한다(S430).
Figure PCTKR2018011456-appb-M000001
한편, 합성 누전 전류(Io), 각 상별 저항성 전류값(Igr), 및 각 상별 용량성 전류값(Igc)은 도 6에서와 같은 관계를 가지는 결과 활선 절연 저항 측정 장치(200)의 연산부(250)는 하기의 수학식 2를 통해 상별 저항성 전류값(Igr)을 연산한다(S440).
Figure PCTKR2018011456-appb-M000002
그 다음, 활선 절연 저항 측정 장치(200)의 연산부(250)는 하기의 수학식 3을 통해 각 상별 용량성 전류값(Igc)을 연산한다(S450).
Figure PCTKR2018011456-appb-M000003
아울러, 활선 절연 저항 측정 장치(200)의 연산부(250)는 하기의 수학식 4를 통해 각 상별 활선 절연 저항값(Rgr)을 연산한다(S460).
Figure PCTKR2018011456-appb-M000004
상기와 같이 산출된 각 상별 저항성 전류값(Igr), 각 상별 용량성 전류값(Igc), 및 각 상별 활선 절연 저항값(Rgr)은 활선 절연 저항 측정 장치(200)에 구비된 표시부를 통해 사용자에게 표시된다.
아울러, 활선 절연 저항 측정 장치(200)의 연산부(250)는 각 상별 저항성 전류값(Igr)에 기초하여 복합 저항성 전류값을 연산하고, 각 상별 용량성 전류값(Igc)에 기초하여 복합 용량성 전류값을 연산하며, 각 상별 활선 절연 저항값(Rgr)에 기초하여 복합 절연 저항값을 연산하며(S470), 상기와 같이 산출된 복합 저항성 전류값, 복합 용량성 전류값, 및 복합 절연 저항값은 활선 절연 저항 측정 장치(200)에 구비된 표시부를 통해 사용자에게 표시된다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 활선 절연 저항 측정 장치(200)의 구조를 나타내는 기능 블록도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 활선 절연 저항 측정 장치(200)는 증폭부(210), 분압부(220), 통신부(230), 변환부(240), 연산부(250), 제어부(260), 및 표시부(270)를 포함한다.
증폭부(210)는 제1 영상 변류기(115)와 연결된 제1 증폭기(211), 제2 영상 변류기(125)와 연결된 제2 증폭기(212), 제3 영상 변류기(135)와 연결된 제3 증폭기(213)를 포함하며, 증폭부(210)에 의해 증폭된 각 상별(R,S,T) 영상 전류는 ADC(Analog to Digital Converter)로 구성되는 변환부(240)를 통해 디지털 전기 신호로 변환되며, 이는 디지털 신호 처리 장치로 구성되는 연산부(250)로 전송된다.
한편, 분압기(Voltage Divider)로 구성되는 분압부(220)는 각 상별(R,S,T) 전압의 분압 전압을 변환부(240)로 전송하며, 변환부(240)를 통해 디지털 전기 신호로 변환된 각 상별(R,S,T) 분압 전압은 연산부(250)로 전송된다.
연산부(250)는 상기와 같이 변환부(240)로부터 전송된 디지털 전기 신호 정보에 기초하여 도 4에서와 같은 연산 절차를 수행하며, 연산부(250)로부터 각종 연산 결과값을 수신한 제어부(260)는 표시부(270)를 제어함으로써 해당 연산 결과값을 표시한다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 활선 절연 저항 측정 장치(200)의 구조를 나타내는 기능 블록도이다.
도 8에서의 증폭부(210)는 제1 영상 변류기(115)와 연결된 제1 증폭기(211), 제2 영상 변류기(125)와 연결된 제2 증폭기(212), 제3 영상 변류기(135)와 연결된 제3 증폭기(213) 이외에도, 제1상 도전선(110)에 설치된 제1 변류기(117)와 연결된 제4 증폭기(214), 제2상 도전선(120)에 설치된 제2 변류기(127)와 연결된 제5 증폭기(215), 제3상 도전선(130)에 설치된 제3 변류기(137)와 연결된 제6 증폭기(216)를 추가로 포함한다.
한편, 증폭부(210)에 의해 증폭된 각 상별(R,S,T) 영상 전류와 각 변류기(117,127,137)로부터 커넥터부(150,250)를 통해 전송되는 전류는 변환부(240)를 통해 디지털 전기 신호로 변환되며, 이는 연산부(250)로 전송된다.
이에 따라, 연산부(250)는 각 변류기(117,127,137)로부터 커넥터부(150,250)를 통해 전송되는 전류의 측정값에 기초하여 전력 품질 분석을 실행할 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 활선 절연 저항 측정 장치(200)에는 도 8에서와 같이 모드 절환부(290)가 구비되어 있다.
이에 사용자는 모드 절환부(290)에 구비된 모드 선택 버튼을 입력함으로써, 누설 전류 측정 모드와 전력 품질 측정 모드를 필요에 따라 선택할 수 있게 된다
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 활선 절연 저항 측정 장치(200)의 구조를 나타내는 기능 블록도이다.
도 9에서와 같이, 본 발명을 실시함에 있어서는 사용 부하를 3상 4선에서 각 상별 단상 부하를 별도로 사용하는 방식을 적용할 수도 있을 것이다.
구체적으로, 도 9에서의 증폭부(210)는 제1상 도전선(110)에 설치되며, 제1상 도전선(110)과 중성 버스바(140)를 전기적으로 결합하는 제1 영상 변류기(115)와 연결된 제1 증폭기(211), 제2상 도전선(120)에 설치되며, 제2상 도전선(120)과 중성 버스바(140)를 전기적으로 결합하는 제2 영상 변류기(125)와 연결된 제2 증폭기(212), 제3상 도전선(130)에 설치되며, 제1상 도전선(130)과 중성 버스바(140)를 전기적으로 결합하는 제3 영상 변류기(135)와 연결된 제3 증폭기(213) 이외에도, 제1상 도전선(110)에 설치된 제1 변류기(117)와 연결된 제4 증폭기(214), 제2상 도전선(120)에 설치된 제2 변류기(127)와 연결된 제5 증폭기(215), 제3상 도전선(130)에 설치된 제3 변류기(137)와 연결된 제6 증폭기(216)를 추가로 포함한다.
한편, 증폭부(210)에 의해 증폭된 각 상별(R,S,T) 영상 전류와 각 변류기(117,127,137)로부터 커넥터부(150,250)를 통해 전송되는 전류는 변환부(240)를 통해 디지털 전기 신호로 변환되며, 이는 연산부(250)로 전송된다.
이에 따라, 연산부(250)는 각 변류기(117,127,137)로부터 커넥터부(150,250)를 통해 전송되는 전류의 측정값에 기초하여 전력 품질 분석을 실행할 수 있게 된다.
본 발명에서 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.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예 및 응용예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 응용예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
본 발명은 전기 산업 분야에서의 산업상 이용 가능성이 인정된다.

Claims (4)

  1. 3상 4선식 활선 절연 저항 측정용 영상 변류 장치에 있어서,
    각 상별 도전선의 하부에 설치된 중성 버스바(140); 및
    상기 각 상별 도전선에 각각 설치되되, 상기 중성 버스바(140)와 각 상별 도전선을 연결하는 영상 변류기
    를 포함하는 3상 4선식 활선 절연 저항 측정용 영상 변류 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 영상 변류기로부터 각 상별 영상 전류를 수신하는 활선 절연 저항 측정 장치(200)는 상기 영상 변류 장치에 착탈 가능하게 결합되는 것인 3상 4선식 활선 절연 저항 측정용 영상 변류 장치.
  3. 3상 4선식 영상 변류 장치로부터 전송된 각 상별 전압 측정값과 상기 3상 4선식 영상 변류 장치로부터 전송된 각 상별 영상 전류의 합성 누전 전류 측정값에 기초하여, 각 상별 전압과 상기 합성 누전 전류의 위상각을 연산하고, 상기 합성 누전 전류 측정값, 상기 위상각, 및 상기 각 상별 전압 측정값에 기초하여 각 상별 활선 절연 저항값을 연산하는 연산부
    를 포함하는 활선 절연 저항 측정 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 연산부에 의한 연산 결과값을 표시하는 표시부를 더 포함하는 활선 절연 저항 측정 장치.
PCT/KR2018/011456 2017-12-12 2018-09-27 3상 4선식 활선 절연 저항 측정용 영상 변류 장치, 및 활선 절연 저항 측정 장치 WO2019117435A1 (ko)

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