일반기술

피씨 기반의 가변 주파수 인버터형 고출력 접지저항 측정장치 및 측정방법

최근 급증하고 있는 인텔리전트 빌딩과 대규모 건축물들의 접지는 종래의 접지와는 많은 차이가 있다. 기존의 접지 개념에서는 대지에 접지전극을 시설하여 도선을 접속하는 것으로부터 접지전극의 형상과 시공기법에 많은 변화와 진보가 이루어져 왔다. 하지만, 전력용, 보안용, 뇌보호용 등 여러 용도의 접지시스템이 하나의 대규모 접지시스템을 형성하게 됨에 따라 접지시스템에는 주파수 대역이 다른 복잡한 노이즈가 상존하게 되며 그 성능을 평가함에 있어 측정상의 어려움이 발생하게 되었다. 대규모 접지시스템의 경우에는 낮은 접지저항에 비하여 리액턴스 성분이 큰 경우도 있으며, 넓은 면적을 점유하게 되므로 기존의 휴대용 접지저항계의 단점인 작은 측정전류로는 신호대 잡음비를 충분히 크게 할 수 없어 측정의 신뢰도가 떨어진다. 접지시스템의 규모가 커지면 접지도체의 길이가 증가하게 되고 접지저항에 비하여 상대적으로 큰 인덕턴스 성분에 의한 접지저항 상승이 크게 발생하기도 한다. 또한 기존의 접지저항 측정계는 대부분 단일 주파수의 측정전류를 발생시킬 수 있으므로 특정 주파수의 노이즈에 대해서는 대단히 큰 오차를 나타내는 문제점이 있다. 본 기술은 이와 같은 문제점을 극복하기 위하여 고출력 인버터를 이용해 측정전류를 가변적으로 인가하고 이에 따라 발생되는 접지전위와 인가한 측정전류를 PC기반의 측정장치에서 신호처리 하도록 하였다. 이를 위해 본 기술은 피측정 접지물에 측정전류를 가변시켜 인가하고, 측정전류 측정 및 측정전류에 의해 발생되는 접지전위를 측정전류 발생을 위한 전원과 절연분리시켜 측정한 후에, 측정전류와 접지전위를 디지털 신호로 변환 및 이를 일정 주파수 대역에서 필터링하고, 전류 정현파와 전압 정현파를 분석하여 접지저항을 측정하게 된다. 그리고 이때 접지저항 측정은 PC 기반에서 이루어지며 검출 및 분석된 결과를 데이터베이스에 저장하고 LAN 등을 이용하여 전송하여 원격감시도 가능하게 해준다.본 기술은 대규모 접지시스템에서의 접지저항 측정의 어려움을 극복하고 접지시스템의 주파수 의존성을 평가하여 여러 접지시스템이 하나의 등전위 접지를 구성하는 종합적인 접지시스템에 대해 진단할 수 있도록 하는 기술로서, 고출력 인버터를 이용해 접지저항에 측정전류를 가변적으로 인가하고 발생하는 접지전위와 인가한 측정전류를 PC기반의 측정장치에서 신호처리하는 특징이 있다.특정 주파수 대역의 접지저항값 또는 주파수 의존성을 평가하고 접지저항 외에 리액턴스 성부늬 정확한 측정이 가능하고, PC기반에서 측정하게 하는 효과가 있다.