KR101382470B1 - Line isolation monitoring apparatus - Google Patents

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KR101382470B1
KR101382470B1 KR1020130140058A KR20130140058A KR101382470B1 KR 101382470 B1 KR101382470 B1 KR 101382470B1 KR 1020130140058 A KR1020130140058 A KR 1020130140058A KR 20130140058 A KR20130140058 A KR 20130140058A KR 101382470 B1 KR101382470 B1 KR 101382470B1
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박성종
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Abstract

The present invention relates to a power line insulation monitoring device. The insulation monitoring device for monitoring the insulation of a power line according to the present invention comprises a power supply part to supply DC voltage for monitoring to the power line; a first resistance part with one or more resistances connected between one side of the power line and the power supply part to have a first resistance value; a second resistance part with one or more resistances of which one end is connected to the other side of the power line to have a second resistance value; and a monitoring part to monitor the poor insulation of the power line by measuring a voltage or a current between the second resistance part and a ground. The power line insulation monitoring device according to the present invention can be simply implemented; be conveniently used; and can accurately carry out insulation monitoring. [Reference numerals] (110) Power supply part; (140) Monitoring part

Description

전원선 절연모니터링 장치{line isolation monitoring apparatus}Power line insulation monitoring apparatus

본 발명은 전원선 절연모니터링 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 간단하게 구현가능하고 사용이 편리하며, 정확하게 절연모니터링을 수행할 수 있는 전원선 절연모니터링 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a power line insulation monitoring device, and more particularly, to a power line insulation monitoring device that can be simply implemented, easy to use, and can accurately perform insulation monitoring.

전원선의 전기 절연은 전기 기기가 동작하는 데에 있어서 가장 필수적인 구성요소의 하나로, 전원선의 신뢰도를 결정하는 중요한 역할을 한다. Electrical insulation of power lines is one of the most essential components for the operation of electrical equipment and plays an important role in determining the reliability of power lines.

종래의 경우에 2선식 전원선의 절연모니터링을 위해서, 첫 번째의 경우는 도 1에 도시된 바와 같이 2개의 전원선(L1,L2) 각각에 유도코일(Co1,Co2)을 각각 삽입하고, 각각의 유도코일들(Co1,Co2)에 유기된 전압(V1,V2)의 동일여부를 판단하여 누설전류가 발생되는지 여부 또는 절연불량여부를 판단하였고, 두 번째의 경우는 도 2에 도시된 바와 같이, 하나의 유도코일(Co)에 2개의 전원선(L1,L2) 모두를 삽입한 상태에서 유도코일에 유기되는 전압(V)의 발생여부를 판단하였다. In the case of the conventional case for the insulation monitoring of the two-wire power line, in the first case, induction coils (Co1, Co2) are respectively inserted into each of the two power lines (L1, L2) as shown in FIG. Whether the leakage current is generated or whether the insulation current is generated is determined by determining whether the voltages V1 and V2 induced in the induction coils Co1 and Co2 are the same. In the second case, as shown in FIG. It was determined whether the voltage V induced in the induction coil was generated in the state in which both the power lines L1 and L2 were inserted into one induction coil Co.

첫 번째의 경우는 2선식 전원선 중 어느 하나의 전원선(L1 또는 L2)과 접지사이에 절연불량으로 누설전류가 흐르면, 2개의 유도코일들(Co1,Co2) 각각에서 측정되는 전류 또는 전압이 달라지게 되므로 절연불량을 판단하게 되고, 두 번째의 경우는 2개의 전원선들(L1,L2) 각각에 흐르는 전류값이 같다면 전류의 방향이 상호역방향으로 되어 하나의 유도코일(Co)을 통해 얻어지는 전압은 0V 가 되고, 2개의 전원선들(L1,L2) 중 어느 하나의 전원선이 절연불량인 경우에는 누설전류로 인하여 하나의 유도코일(Co)을 통해 유기되는 전압이 0V가 아닌 일정한 값으로 나타나게 된다. 따라서 유도코일(Co)에 유기되는 전압의 발생여부를 통해 절연불량 상태를 파악하여 왔다. In the first case, when a leakage current flows due to poor insulation between one of the two-wire power lines (L1 or L2) and ground, the current or voltage measured at each of the two induction coils Co1 and Co2 is reduced. In the second case, if the current value flowing through each of the two power lines L1 and L2 is the same, the directions of the currents are reversed to each other and are obtained through one induction coil Co. The voltage becomes 0V, and when one of the two power lines L1 and L2 has poor insulation, the voltage induced through one induction coil Co due to the leakage current is a constant value other than 0V. Will appear. Therefore, the state of insulation failure has been identified through the generation of voltage induced in the induction coil (Co).

3상3선식의 전원선들의 경우에 절연모니터링 장치의 예로는 대한민국 등록특허공보 제10-1037729(2011.05.23.)가 있다.An example of an insulation monitoring apparatus in the case of three-phase three-wire power lines is Korean Patent Publication No. 10-1037729 (2011.05.23.).

그러나, 이러한 종래의 절연모니터링 장치들은 회로가 복잡하고 노이즈 등에 약해 절연상태의 판단이 정확하지 않다는 문제점이 있다.
However, these conventional insulation monitoring devices have a problem in that the determination of the insulation state is not accurate because of a complicated circuit and weak noise.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 극복할 수 있는 전원선 절연모니터링장치를 제공하는 데 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a power line insulation monitoring apparatus capable of overcoming the above conventional problems.

본 발명의 다른 목적은 간단하게 구현가능하고, 절연모니터링의 정확도를 높일 수 있으며, 노이즈 등에 강한 전원선 절연모니터링장치를 제공하는 데 있다.
Another object of the present invention is to provide a power line insulation monitoring device that can be simply implemented, can increase the accuracy of insulation monitoring, and is strong against noise.

상기한 기술적 과제들의 일부를 달성하기 위한 본 발명의 구체화에 따라, 본 발명에 따른 전원선의 절연모니터링을 위한 절연모니터링장치는, 상기 전원선에 모니터링용 DC 전압을 공급하기 위한 전원공급부와; 상기 전원선의 일측과 상기 전원공급부 사이에 제1저항값을 가지도록 연결되는 적어도 하나의 저항을 구비하는 제1저항부와; 상기 전원선의 타측에 제2저항값을 가지도록 일단이 연결되는 적어도 하나의 저항을 구비하는 제2저항부와; 상기 제2저항부와 접지사이의 전압 또는 전류를 측정하여 상기 전원선의 절연불량여부를 모니터링하는 모니터링부를 구비한다.According to an embodiment of the present invention for achieving some of the above technical problems, an insulation monitoring apparatus for insulation monitoring of a power line according to the present invention, the power supply for supplying a monitoring DC voltage to the power line; A first resistor unit having at least one resistor connected between one side of the power line and the power supply unit to have a first resistance value; A second resistor unit having at least one resistor having one end connected to the other side of the power line to have a second resistance value; And a monitoring unit configured to measure the voltage or current between the second resistor unit and the ground to monitor the insulation failure of the power line.

상기 전원공급부와 상기 제1저항부 사이에는 상기 전원선 측으로 순방향 결합된 일방향 도통소자가 구비될 수 있다.A one-way conduction element coupled to the power line side may be provided between the power supply unit and the first resistor unit.

상기 모니터링부는, 상기 제2저항부와 접지사이에 모니터링용 저항을 연결하고, 상기 모니터링용 저항 양단의 전압을 측정하거나, 상기 모니터링용 저항을 통하여 흐르는 전류를 측정하고, 측정전압 또는 측정전류의 변화를 통해 상기 전원선의 절연불량여부를 모니터링할 수 있다.The monitoring unit connects a monitoring resistor between the second resistor unit and the ground, measures a voltage across the monitoring resistor, or measures a current flowing through the monitoring resistor, and changes a measured voltage or a measured current. It is possible to monitor the insulation failure of the power line through.

상기한 기술적 과제들의 일부를 달성하기 위한 본 발명의 다른 구체화에 따라, 본 발명에 따른 교류 3상3선 방식의 전원선들의 절연모니터링을 위한 절연모니터링장치는, 상기 전원선들 각각에 모니터링용 DC 전압을 공급하기 위한 전원공급부와; 상기 전원선들 각각의 일측과 상기 전원공급부 사이에 각각 제1저항값을 가지도록 연결되는 복수의 저항들을 제1저항부와; 상기 전원선들 각각의 타측에 각각 제2저항값을 가지도록 연결되는 복수의 저항들을 구비하는 제2저항부와; 상기 제2저항부와 접지사이의 전압 또는 전류를 측정하여 상기 전원선들 각각의 절연불량여부를 모니터링하는 모니터링부를 구비한다.According to another embodiment of the present invention for achieving some of the above technical problem, the insulation monitoring device for the insulation monitoring of the AC three-phase three-wire system power line according to the present invention, the DC voltage for monitoring each of the power line A power supply for supplying power; A first resistor unit connecting a plurality of resistors connected between one side of each of the power lines and the power supply unit to have a first resistance value; A second resistor unit having a plurality of resistors connected to the other sides of the power lines, respectively, to have a second resistance value; And a monitoring unit configured to measure a voltage or current between the second resistor unit and the ground to monitor the insulation failure of each of the power lines.

상기 전원선들 중 어느 하나의 전원선에 연결되는 적어도 하나의 저항의 저항값은 다른 전원선에 연결되는 적어도 하나의 저항의 저항값과 동일할 수 있다.The resistance value of at least one resistor connected to any one of the power lines may be the same as the resistance value of at least one resistor connected to another power line.

상기 제1저항부와 상기 전원공급부 사이에는 상기 전원선들 측으로 각각 순방향 결합된 복수의 일방향 도통소자들이 구비될 수 있다.A plurality of one-way conducting elements may be provided between the first resistor unit and the power supply unit, each of which may be forward coupled to the power lines.

상기 모니터링부는, 상기 제2저항부와 접지사이에 각 전원선들에 대응되도록 복수의 모니터링용 저항들을 연결하고, 상기 모니터링용 저항들 각각의 양단의 전압을 측정하거나, 상기 모니터링용 저항들 각각에 흐르는 전류를 측정하고, 측정전압 또는 측정전류의 변화를 통해 상기 전원선들 각각의 절연불량여부를 모니터링할 수 있다.The monitoring unit connects a plurality of monitoring resistors to correspond to the respective power lines between the second resistor unit and the ground, measures a voltage across each of the monitoring resistors, or flows through each of the monitoring resistors. The current can be measured, and the insulation failure of each of the power lines can be monitored by changing the measured voltage or the measured current.

상기 모니터링부는, 상기 측정전압 또는 상기 측정전류가 미리 정해진 범위를 벗어나는 경우에, 절연불량이라고 판단하고 경고음 또는 경고신호를 발생할 수 있다.When the measured voltage or the measured current is out of a predetermined range, the monitoring unit may determine that the insulation is bad and generate a warning sound or a warning signal.

상기 모니터링부는, 상기 측정전압 또는 상기 측정전류를 통해 상기 전원선들 각각의 절연저항을 계산하여 실시간으로 표시할 수 있다.
The monitoring unit may calculate and display the insulation resistance of each of the power lines through the measured voltage or the measured current in real time.

본 발명에 따르면, 간단한 회로구현을 통해서 사용이 편리하며, 정확하게 절연모니터링을 수행할 수 있는 장점이 있다. 또한 절연저항을 실시간으로 표시하는 것이 가능한 효과가 있다.
According to the present invention, it is convenient to use through a simple circuit implementation, there is an advantage that can perform the insulation monitoring accurately. In addition, it is possible to display the insulation resistance in real time.

도 1 및 도 2는 종래의 2선식 전원선의 절연모니터링 장치의 개략도들이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 전원선 절연모니터링 장치의 개략적인 회로도이다.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 전원선 절연모니터링 장치의 개략적인 회로도이다.
도 5는 도 3 및 도 4에서 하나의 전원선과 관련된 구성을 추출한 개략도이다.1 and 2 are schematic diagrams of an insulation monitoring apparatus of a conventional two-wire power line.
3 is a schematic circuit diagram of a power line insulation monitoring apparatus according to a first embodiment of the present invention.
4 is a schematic circuit diagram of a power line insulation monitoring apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a schematic view of a configuration related to one power line in FIGS. 3 and 4.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예가, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 철저한 이해를 제공할 의도 외에는 다른 의도 없이, 첨부한 도면들을 참조로 하여 상세히 설명될 것이다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings without intending to intend to provide a thorough understanding of the present invention to a person having ordinary skill in the art to which the present invention belongs.

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 전원선 절연모니터링 장치의 개략적인 회로도이다.3 is a schematic circuit diagram of a power line insulation monitoring apparatus according to a first embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 절연모니터링장치(100)는, 2선식 전원선에 적용되기 위한 것으로, 전원공급부(110), 제1저항부(120), 제2저항부(130), 및 모니터링부(140)를 구비한다.As shown in FIG. 3, the insulation monitoring apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention is to be applied to a two-wire power line, and includes a power supply unit 110, a first resistor unit 120, and a first resistor unit 120. 2 resistor unit 130 and the monitoring unit 140 is provided.

상기 전원공급부(110)는 2선식 전원선들(L1,L2) 각각에 모니터링용 DC 전압(Vi)을 공급하기 위한 것이다.The power supply unit 110 is for supplying a monitoring DC voltage (Vi) to each of the two-wire power lines (L1, L2).

상기 전원공급부(110)는, 예를 들어 DC +12V 의 전압(Vi)을 공급하도록 구성될 수 있으며, 이외에 다양한 레벨의 DC 전압을 공급하는 것이 가능하다.The power supply 110 may be configured to supply, for example, a voltage Vi of DC + 12V, and may supply various levels of DC voltage.

상기 전원선들(L1,L2)은 2선식 전원선들로 2개의 전원선들(L1,L2)이 구비되게 된다. The power lines L1 and L2 are two-wire power lines, and two power lines L1 and L2 are provided.

상기 제1저항부(120)는 상기 전원선들(L1,l2) 각각의 일측과 상기 전원공급부(110) 사이에 연결된다. The first resistor unit 120 is connected between one side of each of the power lines L1 and l2 and the power supply unit 110.

상기 제1저항부(120)는 상기 전원선들(L1,L2) 각각에 연결되는 적어도 하나의 저항을 구비한다. 상기 전원선들(L1,L2) 중 제1전원선(L1)과 상기 전원공급부(110) 사이에는 제1저항값(R1)을 가지는 적어도 하나의 저항(R11,R12,R13)이 연결될 수 있고, 상기 전원선들(L1,L2) 중 제2전원선(L2)과 상기 전원공급부(110) 사이에는 제1저항값(R1)을 가지는 적어도 하나의 저항(R11,R12,R13)이 연결될 수 있다.The first resistor unit 120 includes at least one resistor connected to each of the power lines L1 and L2. At least one resistor R11, R12, and R13 having a first resistance value R1 may be connected between the first power line L1 and the power supply unit 110 among the power lines L1 and L2. At least one resistor R11, R12, and R13 having a first resistance value R1 may be connected between the second power line L2 and the power supply unit 110 among the power lines L1 and L2.

즉 전원선들(L1,L2) 각각에 연결되는 적어도 하나의 저항의 저항값은 서로 동일하게 구성될 수 있다. 또한 상기 전원선들(L1,L2) 각각에 연결되는 적어도 하나의 저항은 하나의 저항이 제1저항값(R2)을 가지도록 구성될 수 있고, 서로 동일한 저항값 또는 서로 다른 저항값을 가지는 복수의 저항들(R11,R12,R13)이 직렬 또는 병렬연결되어 상기 제1저항값(R1)을 가지도록 할 수 있다.That is, resistance values of at least one resistor connected to each of the power lines L1 and L2 may be configured to be the same. In addition, at least one resistor connected to each of the power lines L1 and L2 may be configured such that one resistor has a first resistance value R2 and a plurality of resistors having the same resistance value or different resistance values. The resistors R11, R12, and R13 may be connected in series or in parallel to have the first resistance value R1.

상기 전원공급부(110)와 상기 제1저항부(120) 사이에는 상기 전원선들(L1,L2) 측으로 순방향 결합된 일방향 도통소자(D)가 각각 구비될 수 있다. 상기 일방향 도통소자(D)는 다이오드가 이용될 수 있으며, 상기 전원선들(L1,L2) 각각에 연결될 수 있다.Between the power supply unit 110 and the first resistor unit 120 may be provided with a one-way conductive element (D) forward coupled to the power lines (L1, L2). A diode may be used as the one-way conductive element D and may be connected to each of the power lines L1 and L2.

상기 제2저항부(130)는 상기 전원선들(L1,l2) 각각의 타측과 상기 모니터링부(140) 사이에 연결된다. The second resistor unit 130 is connected between the other side of each of the power lines L1 and l2 and the monitoring unit 140.

상기 제2저항부(130)는 상기 전원선들(L1,L2) 각각에 일단이 연결되는 적어도 하나의 저항을 구비한다. 상기 전원선들(L1,L2) 중 제1전원선(L1)과 상기 모니터링부(140) 사이에는 제2저항값(R2)을 가지는 적어도 하나의 저항(R21,R22,R23)이 연결될 수 있고, 상기 전원선들(L1,L2) 중 제2전원선(L2)과 상기 모니터링부(140) 사이에는 제2저항값(R1)을 가지는 적어도 하나의 저항(R21,R22,R23)이 연결될 수 있다.The second resistor unit 130 includes at least one resistor having one end connected to each of the power lines L1 and L2. At least one resistor (R21, R22, R23) having a second resistance value (R2) may be connected between the first power line (L1) and the monitoring unit 140 of the power lines (L1, L2), At least one resistor R21, R22, and R23 having a second resistance value R1 may be connected between the second power line L2 and the monitoring unit 140 among the power lines L1 and L2.

즉 전원선들(L1,L2) 각각에 연결되는 적어도 하나의 저항의 저항값은 서로 동일하게 구성될 수 있다. 또한 상기 전원선들(L1,L2) 각각에 연결되는 적어도 하나의 저항은 하나의 저항이 제2저항값(R2)을 가지도록 구성될 수 있고, 서로 동일한 저항값 또는 서로 다른 저항값을 가지는 복수의 저항들(R21,R22,R23)이 직렬 또는 병렬연결되어 상기 제2저항값(R2)을 가지도록 할 수 있다.That is, resistance values of at least one resistor connected to each of the power lines L1 and L2 may be configured to be the same. In addition, at least one resistor connected to each of the power lines L1 and L2 may be configured such that one resistor has a second resistance value R2, and a plurality of resistors having the same resistance value or different resistance values are provided. The resistors R21, R22, and R23 may be connected in series or in parallel to have the second resistance value R2.

상기 모니터링부(140)는 상기 제2저항부(130)와 접지(G)사이의 전압 또는 전류를 측정하여 상기 전원선(L1,L2)의 절연불량여부를 모니터링하게 된다.The monitoring unit 140 monitors the insulation failure of the power lines L1 and L2 by measuring the voltage or current between the second resistor unit 130 and the ground G.

이때 상기 모니터링부(140)는 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제2저항부(130)와 접지(G) 사이에 연결되는 모니터링용 저항(Rt)들을 구비할 수 있다. 상기 모니터링용 저항(Rt)은 적어도 두 개가 구비되어 하나는 상기 제1전원선(L1)의 모니터링을 위해 연결되고, 하나는 상기 제2전원선(L2)의 모니터링을 위해 구비될 수 있다. In this case, as illustrated in FIG. 5, the monitoring unit 140 may include monitoring resistors Rt connected between the second resistor unit 130 and the ground (G). At least two monitoring resistors Rt may be provided, one may be connected for monitoring the first power line L1, and one may be provided for monitoring the second power line L2.

상기 모니터링부(140)는 상기 모니터링용 저항(Rt) 양단의 전압을 측정하거나, 상기 모니터링용 저항(Rt)을 통하여 흐르는 전류를 측정하여 전원선(L1,L2)의 절연불량여부를 판단하게 된다. 즉 상기 모니터링 저항(Rt)을 통해 측정되는 측정전압(Vo) 또는 측정전류의 변화를 통해 상기 전원선(L1,L2)의 절연불량여부를 모니터링하게 된다.The monitoring unit 140 measures the voltage across the monitoring resistor (Rt), or by measuring the current flowing through the monitoring resistor (Rt) to determine whether there is a poor insulation of the power lines (L1, L2). . That is, it is possible to monitor the insulation failure of the power lines L1 and L2 through the change of the measured voltage Vo or the measured current measured through the monitoring resistor Rt.

상기 모니터링부(140)의 동작에 대한 설명은 도 5를 통해 설명하기로 한다.A description of the operation of the monitoring unit 140 will be described with reference to FIG. 5.

도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 전원선 절연모니터링 장치(200)의 개략적인 회로도이다.4 is a schematic circuit diagram of a power line insulation monitoring apparatus 200 according to a second embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 절연모니터링장치(200)는, 3상3선식 전원선에 적용되기 위한 것으로, 전원공급부(210), 제1저항부(220), 제2저항부(230), 및 모니터링부(240)를 구비한다.As shown in FIG. 4, the insulation monitoring apparatus 200 according to the second embodiment of the present invention is to be applied to a three-phase three-wire power line, and includes a power supply unit 210 and a first resistor unit 220. , A second resistor unit 230, and a monitoring unit 240.

상기 전원공급부(210)는 3상3선식 전원선들(L1,L2,L3) 각각에 모니터링용 DC 전압(Vi)을 공급하기 위한 것이다.The power supply unit 210 is for supplying a monitoring DC voltage (Vi) to each of the three-phase three-wire power lines (L1, L2, L3).

상기 전원공급부(210)는, 예를 들어 DC +12V 의 전압(Vi)를 공급하도록 구성될 수 있으며, 이외에 다양한 레벨의 DC 전압을 공급하는 것이 가능하다.The power supply 210 may be configured to supply, for example, a voltage Vi of DC + 12V, and may supply various levels of DC voltage.

상기 전원선들(L1,L2, L3)은 3선식 전원선들로 3개의 전원선들(L1,L2,L3) 및 접지선(G)이 구비되게 된다. The power lines L1, L2, and L3 are three-wire power lines, and three power lines L1, L2, and L3 and a ground line G are provided.

상기 제1저항부(220)는 상기 전원선들(L1,l2,L3) 각각의 일측과 상기 전원공급부(210) 사이에 연결된다. The first resistor unit 220 is connected between one side of each of the power lines L1, l2, and L3 and the power supply unit 210.

상기 제1저항부(2120)는 상기 전원선들(L1,L2,L3) 각각에 연결되는 적어도 하나의 저항을 구비한다. 상기 전원선들(L1,L2,L3) 중 제1전원선(L1)과 상기 전원공급부(210) 사이에는 제1저항값(R1)을 가지는 적어도 하나의 저항(R11,R12,R13)이 연결될 수 있고, 상기 전원선들(L1,L2) 중 제2전원선(L2)과 상기 전원공급부(210) 사이에는 제1저항값(R1)을 가지는 적어도 하나의 저항(R11,R12,R13)이 연결될 수 있고, 상기 전원선들(L1,L2,L3) 중 제3전원선(L3)과 상기 전원공급부(210) 사이에는 제1저항값(R1)을 가지는 적어도 하나의 저항(R11,R12,R13)이 연결될 수 있다.The first resistor unit 2120 includes at least one resistor connected to each of the power lines L1, L2, and L3. At least one resistor R11, R12, and R13 having a first resistance value R1 may be connected between the first power line L1 and the power supply unit 210 among the power lines L1, L2, and L3. At least one resistor R11, R12, and R13 having a first resistance value R1 may be connected between the second power line L2 and the power supply unit 210 among the power lines L1 and L2. At least one resistor (R11, R12, R13) having a first resistance value (R1) is formed between the third power line (L3) and the power supply unit 210 of the power lines (L1, L2, L3). Can be connected.

즉 전원선들(L1,L2,L3) 각각에 연결되는 적어도 하나의 저항의 저항값은 서로 동일하게 구성될 수 있다. 또한 상기 전원선들(L1,L2,L3) 각각에 연결되는 적어도 하나의 저항은 하나의 저항이 제1저항값(R2)을 가지도록 구성될 수 있고, 서로 동일한 저항값 또는 서로 다른 저항값을 가지는 복수의 저항들(R11,R12,R13)이 직렬 또는 병렬연결되어 상기 제1저항값(R1)을 가지도록 할 수 있다.That is, resistance values of at least one resistor connected to each of the power lines L1, L2, and L3 may be configured to be the same. In addition, at least one resistor connected to each of the power lines L1, L2, and L3 may be configured such that one resistor has a first resistance value R2, and has the same resistance value or different resistance values. A plurality of resistors R11, R12, and R13 may be connected in series or in parallel to have the first resistance value R1.

상기 전원공급부(210)와 상기 제1저항부(220) 사이에는 상기 전원선들(L1,L2,L3) 측으로 순방향 결합된 일방향 도통소자(D)가 각각 구비될 수 있다. 상기 일방향 도통소자(D)는 다이오드가 이용될 수 있으며, 상기 전원선들(L1,L2,L3) 각각에 연결될 수 있다.Between the power supply unit 210 and the first resistor unit 220 may be provided with a one-way conductive element (D) forward coupled to the power lines (L1, L2, L3). A diode may be used as the one-way conductive element D, and may be connected to each of the power lines L1, L2, and L3.

상기 제2저항부(230)는 상기 전원선들(L1,l2,L3) 각각의 타측과 상기 모니터링부(240) 사이에 연결된다. The second resistor unit 230 is connected between the other side of each of the power lines L1, l2, and L3 and the monitoring unit 240.

상기 제2저항부(230)는 상기 전원선들(L1,L2,L3) 각각에 일단이 연결되는 적어도 하나의 저항을 구비한다. 상기 전원선들(L1,L2,L3) 중 제1전원선(L1)과 상기 모니터링부(240) 사이에는 제2저항값(R2)을 가지는 적어도 하나의 저항(R21,R22,R23)이 연결될 수 있고, 상기 전원선들(L1,L2,L3) 중 제2전원선(L2)과 상기 모니터링부(240) 사이에는 제2저항값(R1)을 가지는 적어도 하나의 저항(R21,R22,R23)이 연결될 수 있으며, 상기 전원선들(L1,L2,L3) 중 제3전원선(L3)과 상기 모니터링부(240) 사이에는 제2저항값(R1)을 가지는 적어도 하나의 저항(R21,R22,R23)이 연결될 수 있다.The second resistor unit 230 includes at least one resistor having one end connected to each of the power lines L1, L2, and L3. At least one resistor (R21, R22, R23) having a second resistance value (R2) may be connected between the first power line (L1) and the monitoring unit 240 of the power lines (L1, L2, L3). At least one resistor (R21, R22, R23) having a second resistance value (R1) between the second power line (L2) and the monitoring unit 240 of the power lines (L1, L2, L3). At least one resistor (R21, R22, R23) having a second resistance value (R1) between the third power line (L3) and the monitoring unit 240 of the power lines (L1, L2, L3). ) May be connected.

즉 전원선들(L1,L2) 각각에 연결되는 적어도 하나의 저항의 저항값은 서로 동일하게 구성될 수 있다. 또한 상기 전원선들(L1,L2) 각각에 연결되는 적어도 하나의 저항은 하나의 저항이 제2저항값(R2)을 가지도록 구성될 수 있고, 서로 동일한 저항값 또는 서로 다른 저항값을 가지는 복수의 저항들(R21,R22,R23)이 직렬 또는 병렬연결되어 상기 제2저항값(R2)을 가지도록 할 수 있다.That is, resistance values of at least one resistor connected to each of the power lines L1 and L2 may be configured to be the same. In addition, at least one resistor connected to each of the power lines L1 and L2 may be configured such that one resistor has a second resistance value R2, and a plurality of resistors having the same resistance value or different resistance values are provided. The resistors R21, R22, and R23 may be connected in series or in parallel to have the second resistance value R2.

상기 모니터링부(240)는 상기 제2저항부(230)와 접지(G)사이의 전압 또는 전류를 측정하여 상기 전원선(L1,L2,L3)의 절연불량여부를 모니터링하게 된다.The monitoring unit 240 measures the voltage or current between the second resistor unit 230 and the ground (G) to monitor the insulation failure of the power line (L1, L2, L3).

이때 상기 모니터링부(240)는 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제2저항부(230)와 접지(G) 사이에 연결되는 모니터링용 저항(Rt)들을 구비할 수 있다. In this case, as illustrated in FIG. 5, the monitoring unit 240 may include monitoring resistors Rt connected between the second resistor unit 230 and the ground (G).

상기 모니터링용 저항(Rt)은 적어도 3개가 구비되어 하나는 상기 제1전원선(L1)의 모니터링을 위해 연결되고, 다른하나는 상기 제2전원선(L2)의 모니터링을 위해 연결되고, 나머지 하나는 제3전원선(L3)을 위해 연결되어 구비될 수 있다. The monitoring resistor (Rt) is provided with at least three, one is connected for the monitoring of the first power line (L1), the other is connected for the monitoring of the second power line (L2), the other one May be connected and provided for the third power line L3.

상기 모니터링부(240)는 상기 모니터링용 저항(Rt) 양단의 전압을 측정하거나, 상기 모니터링용 저항(Rt)을 통하여 흐르는 전류를 측정하여 전원선(L1,L2,L3)의 절연불량여부를 판단하게 된다. 즉 상기 모니터링 저항(Rt)을 통해 측정되는 측정전압(Vo) 또는 측정전류의 변화를 통해 상기 전원선(L1,L2,L3)의 절연불량여부를 모니터링하게 된다.The monitoring unit 240 measures the voltage across the monitoring resistor (Rt) or by measuring the current flowing through the monitoring resistor (Rt) to determine whether the insulation line of the power supply line (L1, L2, L3). Done. In other words, the insulation line of the power supply line (L1, L2, L3) is monitored by changing the measured voltage (Vo) or the measured current measured through the monitoring resistor (Rt).

상기 모니터링부(240)의 동작에 대한 설명은 도 5를 통해 설명하기로 한다.A description of the operation of the monitoring unit 240 will be described with reference to FIG. 5.

도 5는 도 3 및 도 4의 절연모니터링 장치(100,200)에서, 설명의 편의를 위해 도 3 및 도 4의 전원선들 중 어느 하나의 전원선(L)과 관련된 구성을 추출하여 도시한 것이다. FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of the insulation monitoring apparatuses 100 and 200 of FIGS. 3 and 4 related to any one of the power lines L of FIGS. 3 and 4 for convenience of description.

이하 도 5를 통해 도 3 및 도 4를 통해 설명한 본 발명의 실시예들과 관련된 절연모니터링 동작을 설명하기로 한다. 또한 상기 제2저항부(130,230)와 상기 모니터링부(140,240) 사이의 특정지점의 노드를 제1노드(n1)으로 칭하기로 한다. Hereinafter, the insulation monitoring operation related to the embodiments of the present invention described with reference to FIGS. 3 and 4 will be described with reference to FIG. 5. In addition, a node at a specific point between the second resistor unit 130 and 230 and the monitoring unit 140 or 240 will be referred to as a first node n1.

도 5에 도시된 바와 같이, 하나의 전원선(L)이 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같은 결선구조를 가지는 상태에서 상기 전원공급부(110,210)를 통해 DC 전압(Vi)이 공급되면, 전류는 상기 제1저항부(120,220) 및 전원선(L)을 통하여 상기 제2저항부(130,230)로 흐르게 된다. 상기 전원선(L)의 절연불량이 아니라고 가정하고 절연저항을 배제할 경우에는 합성저항값(Ro)은 "R1+R2" 값이 되고 이때의 전류는 "Vi/(R1+R2)" 값이 된다. 상기 모니터링용 저항(Rt)이 연결된 경우에는 전류가 "Vi/(R1+R2+Rt)" 값이 된다.As shown in FIG. 5, when one power line L has a wiring structure as shown in FIGS. 3 to 5, when a DC voltage Vi is supplied through the power supply units 110 and 210, a current is generated. Is flowed through the first resistor unit 120 and 220 and the power line L to the second resistor unit 130 and 230. If the insulation resistance is excluded while assuming that the power supply line L is not insulated, the combined resistance value Ro becomes “R1 + R2” and the current at this time is “Vi / (R1 + R2)”. do. When the monitoring resistor Rt is connected, the current becomes "Vi / (R1 + R2 + Rt)".

또한 제1저항부(120,220) 및 제2저항부(130,230)의 저항들과 상기 모니터링용 저항(Rt)은 직렬연결구조이므로, 전류는 어느 지점에서나 같고, 전압이 지점마다 다르게 된다.In addition, since the resistances of the first resistor unit 120 and 220 and the second resistor unit 130 and 230 and the monitoring resistor Rt are connected in series, the current is the same at any point and the voltage is different for each point.

그러나 어느 정도의 절연저항은 존재하므로 상기 모니터링부(140,240)를 통해 측정되는 측정전압이나 측정전류를 절연저항을 배제한 경우와는 다른 값을 가질 것이다. However, since a certain degree of insulation resistance exists, the measurement voltage or current measured through the monitoring units 140 and 240 will have a different value from that in which insulation resistance is excluded.

여기서 상기 절연저항(Rr)은 용량성, 유도성 임피던스를 포함하는 개념으로 이해되어야 한다.Here, the insulation resistance Rr should be understood as a concept including capacitive and inductive impedance.

상기 전원선(L1)과 접지사이에 절연불량이 발생하여 절연저항(Rr)값이 변하게 되면(통상 절연불량이 발생되면 절연저항(Rr)값이 낮아지게 된다.), 상기 절연저항(Rr)은 상기 제2저항부(130,230) 및 상기 모니터링용 저항(Rt)과는 병렬연결구조를 가지게 되므로, 합성저항(Ro)은 절연불량이 발생되지 않은 경우보다 작은 값을 가지게 된다. If an insulation defect occurs between the power line L1 and the ground, and the insulation resistance Rr is changed (when an insulation failure occurs, the insulation resistance Rr becomes low), and the insulation resistance Rr Since the second resistor parts 130 and 230 and the monitoring resistor Rt have a parallel connection structure, the composite resistor Ro has a smaller value than the case where the insulation failure does not occur.

예를 들어, 모니터링용 저항(Rt)이 없다고 가정할 경우에, 합성저항(Ro)은 For example, assuming that there is no monitoring resistance Rt, the composite resistance Ro is

"

Figure 112013104814590-pat00001
" "
Figure 112013104814590-pat00001
"

이 된다..

즉 절연불량이 발생된 경우는 절연불량이 발생하지 않은 경우에 비해 합성저항(Ro)이 작아지게 되므로, 상기 모니터링부(140,240)를 통해 측정되는 측정전류는 증가하게 된다. 또한 상기 모니터링용 저항(Rt)을 통해 측정되는 측정전압(Vo) 또한 변하게 된다. That is, when the insulation failure occurs, the synthesis resistance (Ro) is smaller than when the insulation failure does not occur, the measurement current measured by the monitoring unit 140, 240 is increased. In addition, the measured voltage Vo measured through the monitoring resistor Rt is also changed.

따라서 상기 모니터링용 저항(Rt) 양단의 전압 또는 상기 제1노드(n1)와 접지 사이의 전압을 측정하거나 모니터링용 저항(Rt)를 흐르는 전류 또는 상기 제1노드(n1)와 접지사이의 전압(Vo)을 측정하여 절연불량여부를 판단하게 된다. Therefore, the voltage across the monitoring resistor Rt or the voltage between the first node n1 and ground is measured or the current flowing through the monitoring resistor Rt or the voltage between the first node n1 and ground ( Vo) is measured to determine whether insulation is poor.

상기 절연불량의 판단은 여러 가지 방법이 사용될 수 있다.Various methods can be used to determine the insulation failure.

예를 들어, 절연불량이 발생되지 않은 경우의 측정전압 또는 측정전류의 범위를 미리 정해놓은 상태에서, 상기 모니터링부(140,240)를 통해 측정되는 측정전압(Vo) 또는 측정전류가 미리 정해진 범위를 벗어나는 경우를 절연불량이라고 판단할 수 있다.For example, in a state in which a measurement voltage or a measurement current in a case where an insulation failure does not occur is determined in advance, a measurement voltage Vo or a measurement current measured by the monitoring units 140 and 240 may be out of a predetermined range. The case may be regarded as poor insulation.

다른 방법으로는, 통상적으로 2개 또는 3개의 전원선들 모두가 절연불량이 발생되는 경우는 확률적으로 낮으므로, 어느 하나의 전원선에 대응되는 측정전압 또는 측정전류이 다른 하나의 전원선에 대응되는 측정전압(Vo) 또는 측정전류가 오차범위를 벗어나는 정도로 차이가 있는 경우에 절연불량에 대한 판단이 가능하다. Alternatively, since two or three power lines are normally low in case of poor insulation, the measured voltage or the measured current corresponding to one power line corresponds to the other power line. If there is a difference in the measured voltage Vo or the measured current out of the error range, it is possible to determine the insulation failure.

상기 모니터링부(140,240)는, 상기 전원선(L)이 절연불량이라고 판단되는 경우에는 경고음 또는 경고신호를 발생할 수 있다. 경고신호는 특정 색의 LED를 점등 또는 점멸시키는 방법으로 수행될 수도 있다.The monitoring unit 140 or 240 may generate a warning sound or a warning signal when it is determined that the power line L is insulated poor. The warning signal may be performed by lighting or blinking an LED of a specific color.

상기 모니터링부(140,240)는 상기 측정전압(Vo) 또는 상기 측정전류를 통해 상기 전원선들 각각의 절연저항(Rr)을 계산하여 실시간으로 표시할 수 있다.The monitoring units 140 and 240 may calculate and display the insulation resistance Rr of each of the power lines through the measured voltage Vo or the measured current in real time.

상기 절연저항(Rr)의 계산은 상기 제1저항값(R1), 상기 제2저항값(R2), 상기 모니터링용 저항(Rt)의 저항값들을 알고 있는 상태이므로, 상기 측정전압 또는 상기 측정전류의 측정을 통해 수학적으로 계산이 가능하다. 필요에 따라, 제1저항부(120,220), 제2저항부(130,230)의 전류 및 전압을 측정하여, 상기 절연저항(Rr) 계산에 활용할 수 있다.The measurement of the insulation resistance Rr is a state in which the resistance values of the first resistance value R1, the second resistance value R2, and the monitoring resistance Rt are known, and thus, the measured voltage or the measured current. It can be calculated mathematically by measuring. If necessary, the current and voltage of the first resistor unit 120 and 220 and the second resistor unit 130 and 230 may be measured and used to calculate the insulation resistance Rr.

따라서, 상기 모니터링부(140,240)는 상기 절연저항(Rr)을 계산할 수 있는 알고리즘을 내장하여, 실시간으로 상기 절연저항(Rr)을 표시하는 것이 가능하다. Accordingly, the monitoring units 140 and 240 may display the insulation resistance Rr in real time by embedding an algorithm for calculating the insulation resistance Rr.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 간단한 회로구현을 통해서 사용이 편리하며, 정확하게 절연모니터링을 수행할 수 있는 장점이 있다.As described above, according to the present invention, it is convenient to use through a simple circuit implementation, there is an advantage that can perform the insulation monitoring accurately.

상기한 실시예의 설명은 본 발명의 더욱 철저한 이해를 위하여 도면을 참조로 예를 든 것에 불과하므로, 본 발명을 한정하는 의미로 해석되어서는 안될 것이다. 또한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기본적 원리를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 변경이 가능함은 명백하다 할 것이다.
The foregoing description of the embodiments is merely illustrative of the present invention with reference to the drawings for a more thorough understanding of the present invention, and thus should not be construed as limiting the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the basic principles of the present invention.

110 : 전원공급부 120 : 제1저항부
130 : 제2저항부 140 : 모니터링부 110: power supply unit 120: first resistor unit
130: second resistance unit 140: monitoring unit

Claims (9)

전원선의 절연모니터링을 위한 절연모니터링장치에 있어서:
상기 전원선에 모니터링용 DC 전압을 공급하기 위한 전원공급부와;
상기 전원선의 일측과 상기 전원공급부 사이에 제1저항값을 가지도록 연결되는 적어도 하나의 저항을 구비하는 제1저항부와;
상기 전원선의 타측에 제2저항값을 가지도록 일단이 연결되는 적어도 하나의 저항을 구비하는 제2저항부와;
상기 제2저항부와 접지사이의 전압 또는 전류를 측정하여 상기 전원선의 절연불량여부를 모니터링하는 모니터링부를 구비하되,
상기 모니터링부는, 상기 제2저항부와 접지사이에 모니터링용 저항을 연결하고, 상기 모니터링용 저항 양단의 전압을 측정하거나, 상기 모니터링용 저항을 통하여 흐르는 전류를 측정하고, 측정전압 또는 측정전류의 변화를 통해 상기 전원선의 절연불량여부를 모니터링함을 특징으로 하는 절연모니터링장치.Insulation monitoring device for insulation monitoring of power line:
A power supply unit for supplying a monitoring DC voltage to the power line;
A first resistor unit having at least one resistor connected between one side of the power line and the power supply unit to have a first resistance value;
A second resistor unit having at least one resistor having one end connected to the other side of the power line to have a second resistance value;
It is provided with a monitoring unit for monitoring the insulation failure of the power line by measuring the voltage or current between the second resistor and ground,
The monitoring unit connects a monitoring resistor between the second resistor unit and the ground, measures a voltage across the monitoring resistor, or measures a current flowing through the monitoring resistor, and changes a measured voltage or a measured current. Insulation monitoring device, characterized in that for monitoring the insulation failure of the power line through. 청구항 1에 있어서,
상기 전원공급부와 상기 제1저항부 사이에는 상기 전원선 측으로 순방향 결합된 일방향 도통소자가 구비됨을 특징으로 하는 절연모니터링장치.
The method according to claim 1,
Insulation monitoring device, characterized in that between the power supply and the first resistor portion is provided with a one-way conducting element coupled forward to the power line side.
삭제delete 교류 3상3선 방식의 전원선들의 절연모니터링을 위한 절연모니터링장치에 있어서:
상기 전원선들 각각에 모니터링용 DC 전압을 공급하기 위한 전원공급부와;
상기 전원선들 각각의 일측과 상기 전원공급부 사이에 각각 제1저항값을 가지도록 연결되는 복수의 저항들을 제1저항부와;
상기 전원선들 각각의 타측에 각각 제2저항값을 가지도록 연결되는 복수의 저항들을 구비하는 제2저항부와;
상기 제2저항부와 접지사이의 전압 또는 전류를 측정하여 상기 전원선들 각각의 절연불량여부를 모니터링하는 모니터링부를 구비하되,
상기 모니터링부는, 상기 제2저항부와 접지사이에 각 전원선들에 대응되도록 복수의 모니터링용 저항들을 연결하고, 상기 모니터링용 저항들 각각의 양단의 전압을 측정하거나, 상기 모니터링용 저항들 각각에 흐르는 전류를 측정하고, 측정전압 또는 측정전류의 변화를 통해 상기 전원선들 각각의 절연불량여부를 모니터링함을 특징으로 하는 절연모니터링장치.
Insulation monitoring device for insulation monitoring of AC three-phase three-wire power line:
A power supply for supplying a monitoring DC voltage to each of the power lines;
A first resistor unit connecting a plurality of resistors connected between one side of each of the power lines and the power supply unit to have a first resistance value;
A second resistor unit having a plurality of resistors connected to the other sides of the power lines, respectively, to have a second resistance value;
A monitoring unit for monitoring the insulation failure of each of the power lines by measuring the voltage or current between the second resistor unit and the ground,
The monitoring unit connects a plurality of monitoring resistors to correspond to the respective power lines between the second resistor unit and the ground, measures a voltage across each of the monitoring resistors, or flows through each of the monitoring resistors. Insulation monitoring device, characterized in that for measuring the current, and monitoring the insulation failure of each of the power supply line by changing the measured voltage or the measured current.
청구항 4에 있어서,
상기 전원선들 중 어느 하나의 전원선에 연결되는 적어도 하나의 저항의 저항값은 다른 전원선에 연결되는 적어도 하나의 저항의 저항값과 동일함을 특징으로 하는 절연모니터링장치.
The method of claim 4,
Insulation monitoring device, characterized in that the resistance value of at least one resistor connected to any one of the power line is the same as the resistance value of at least one resistor connected to the other power line.
청구항 4에 있어서,
상기 제1저항부와 상기 전원공급부 사이에는 상기 전원선들 측으로 각각 순방향 결합된 복수의 일방향 도통소자들이 구비됨을 특징으로 하는 절연모니터링장치.
The method of claim 4,
Insulation monitoring device, characterized in that between the first resistor portion and the power supply unit is provided with a plurality of one-way conduction elements each forward coupled to the power lines.
삭제delete 청구항 4에 있어서,
상기 모니터링부는, 상기 측정전압 또는 상기 측정전류가 미리 정해진 범위를 벗어나는 경우에, 절연불량이라고 판단하고 경고음 또는 경고신호를 발생함을 특징으로 하는 절연모니터링장치.
The method of claim 4,
The monitoring unit, when the measured voltage or the measured current is out of a predetermined range, the insulation monitoring device, characterized in that it determines that the insulation failure and generates a warning sound or a warning signal.
청구항 4에 있어서,
상기 모니터링부는, 상기 측정전압 또는 상기 측정전류를 통해 상기 전원선들 각각의 절연저항을 계산하여 실시간으로 표시함을 특징으로 하는 절연모니터링장치.The method of claim 4,
The monitoring unit, the insulation monitoring device, characterized in that for calculating the insulation resistance of each of the power line through the measured voltage or the measured current to display in real time.
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