KR101552174B1 - 신호 검출 방식의 다중 전원 절연 감시 장치, 그리고 이를 이용한 다중 전원 절연 검사 방법 - Google Patents

신호 검출 방식의 다중 전원 절연 감시 장치, 그리고 이를 이용한 다중 전원 절연 검사 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101552174B1
KR101552174B1 KR1020140084789A KR20140084789A KR101552174B1 KR 101552174 B1 KR101552174 B1 KR 101552174B1 KR 1020140084789 A KR1020140084789 A KR 1020140084789A KR 20140084789 A KR20140084789 A KR 20140084789A KR 101552174 B1 KR101552174 B1 KR 101552174B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power supply
power
insulation
point
signal detection
Prior art date
Application number
KR1020140084789A
Other languages
English (en)
Inventor
장원태
이승기
Original Assignee
동서대학교산학협력단
(주)엔시스
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 동서대학교산학협력단, (주)엔시스 filed Critical 동서대학교산학협력단
Priority to KR1020140084789A priority Critical patent/KR101552174B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101552174B1 publication Critical patent/KR101552174B1/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
    • G01R31/12—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
    • G01R31/1227—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials
    • G01R31/1263—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials of solid or fluid materials, e.g. insulation films, bulk material; of semiconductors or LV electronic components or parts; of cable, line or wire insulation
    • G01R31/1272—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials of solid or fluid materials, e.g. insulation films, bulk material; of semiconductors or LV electronic components or parts; of cable, line or wire insulation of cable, line or wire insulation, e.g. using partial discharge measurements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)

Abstract

본 발명은 신호 검출 방식의 다중 전원 절연 감시 장치, 그리고 이를 이용한 다중 전원 절연 검사 방법에 관한 것이다. 본 발명의 제 1 측면은, 설비전원 계통(1)의 AC 전원(1a)을 인가하지 않은 상태(무전원 상태)에서 다수개의 DC 전원에 대한 절연 상태를 감시하는 신호 검출 방식의 다중 전원 절연 감시 장치(100)에 있어서, 설비전원 계통(1)의 다수개의 DC 전원에 대한 절연 상태를 포인트 집합체(2)를 통해 감시하기 위해 저전압 극소량의 펄스 발생 방식을 사용하는 신호 검출 방식의 다중 전원 절연 감시 장치를 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 제 2 측면은, 스위칭부(110)의 초기 릴레이(INT RELAY) 기동을 오프(OFF) 시키면, DC 전원(1-1 내지 1-3)과 DC 부하(3-1 내지 3-3) 사이가 모두 분리되며, 신호 검출 방식의 다중 전원 절연 감시 장치(100)와 DC 부하(3-1 내지 3-3) 간의 전기신호 루프를 구성하는 제 1 단계; 제어부(140)의 마이크로 프로세서(Micro Processor)(141)가 신호 발생부(120)의 다중화 출력부(MUX OUT)(121)를 동작시켜 포인트 집합체(2) 중 하나의 선택된 DC 전원에 할당된 모든 포인트로 D/A 컨버터(123)에서 발생된 펄스를 인가시키는 제 2 단계; 마이크로 프로세서(Micro Processor)(141)가 신호 검출부(130)의 다중화 입력부(MUX IN)(131)를 동작시켜 포인트 그룹(2)을 구성하는 각 포인트를 하나씩 선택 후 A/D 컨버터(133)를 거쳐 수집된 디지털 데이터를 수신하는 제 3 단계; 및 마이크로 프로세서(Micro Processor)(141)가 포인트 집합체(2) 중 상기 선택된 DC 전원에 할당된 포인트 이외의 포인트에서 펄스 신호가 감지되면 선택된 DC 전원 라인이 절연 불량 상태이므로 알람 모니터링부(Alarm Monitoring)(142)으로 감지된 오류 상태를 전달하는 제 4 단계; 를 포함하는 신호 검출 방식의 다중 전원 절연 감시 장치를 이용한 다중 전원 절연 검사 방법을 제공함에 있다.
이에 의해, 설비전원 계통에 대한 전원 인가 이전에 정상적인 절연 상태로 배선이 되었는가를 확인하고 장비 운영 중에도 상시로 문제점을 손쉽게 확인할 수 있을 뿐만 아니라, 다중 전원을 동시에 검사 가능한 효과를 제공한다.

Description

신호 검출 방식의 다중 전원 절연 감시 장치, 그리고 이를 이용한 다중 전원 절연 검사 방법{Apparatus for monitoring multi power isolation having signal detection mode, and method for monitoring multi power isolation using the same}
본 발명은 신호 검출 방식의 다중 전원 절연 감시 장치, 그리고 이를 이용한 다중 전원 절연 검사 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 현재 대부분의 산업용 제어기기 및 장비와 실험·실습용 장비 등에 있어서 배선 및 결선의 문제점으로 인한 사고를 미연 방지하기 위해 설비전원 계통로의 전원 인가 이전에 정상적인 절연 상태로 배선이 되었는가를 확인하고 장비 운영 중에도 상시로 문제점을 손쉽게 확인할 수 있도록 하기 위한 신호 검출 방식의 다중 전원 절연 감시 장치, 그리고 이를 이용한 다중 전원 절연 검사 방법에 관한 것이다.
현재 대부분의 산업용 제어기기 및 장비와 실험·실습용 장비 등은 다양한 레벨의 전원이 맞물려져서 회로를 구성하고 동작이 되도록 설계 및 제작된다.
이러한 형태의 장비는 내부에서 배선 및 결선을 행하여 회로를 구성하게 되며, 배선 및 결선 과정에서 정상적인 배선이 이루어졌는지를 확인할 수 있는 방법은 회로도면과 구성된 회로를 육안으로 식별하면서 회로 시험기 등의 계측기를 이용하여 정상 여부를 판별할 수 있는 방법뿐이다.
한편, 검사 과정에서 실수를 범하거나 예상치 못한 회로도면의 착오 기재로 인해 문제점을 발견하지 못한 상태에서 장비의 전원을 인가하게 되면 전기 합선이나 누전을 일으켜 피해가 발생할 우려가 있으며, 저전압으로 구성된 회로에 고전압 레벨이 인가되었을 경우에는 소자 파손 및 화재 등 더욱 심각한 피해가 발생한다.
또한 현재 많은 대부분의 산업용 제어기기 및 장비가 전원이 인가된 후 전압의 이상 유무를 검사하는 방식을 사용하는데 이때 아주 짧은 시간 동안 전압이 유입되어 소자의 파손이 이루어질 수 있는 문제점도 있다.
특히 교육기관에서 사용되는 실험·실습 장비의 경우 다양한 회로를 수시로 배선 변경하면서 실습이 진행되는데, 이러한 경우 조교 및 교육생의 부주의로 인한 배선 착오가 자주 발생하여 그에 따른 장비 손상 및 안전사고를 일으키는 경우가 많다.
뿐만 아니라, 대부분의 산업용 제어기기 및 장비 제작이나, 실험·실습시 대부분의 사고는 배선에 대한 충분한 확인 및 사전 검사를 실시하지 않고 바로 전원을 인가하여 동작하는 상황에서 발생하며, 장비 운영 중에는 소자의 고장 등으로 인한 합선 등에 대해 즉각적인 전원차단이 이루어지지 않아서 발생하는 사고가 원인이 된다.
이에 따라 해당 기술분야에 있어서 사고를 미연에 사고를 방지하기 위해서는 회로 전원 인가 이전에 정상적인 절연 상태로 배선이 되었는가를 확인하고 장비 운영 중에도 상시로 회로 상의 문제점이 발생하지 않았는가를 손쉽게 확인할 필요가 있으며, 이를 통해 안전사고 및 장치 파손을 예방하고, 최소화하도록 하기 위한 기술개발이 요구되고 있다.
[관련기술문헌]
1. 고내압 절연 구조를 가지는 스위치 모드 전원장치(Switch mode power device with high breakdown voltage insulation structure) (특허출원번호 제10-1996-0056624호)
2. 직류전원공급장치의 절연 결함 감지 회로(DC power supply insulation fault detection circuit) (특허출원번호 제10-2011-0065353호)
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 지속적인 DC 전압 인가 후 전류량을 측정하는 멀티 테스터기의 절연 상태 검사방식이 아닌 저전압 극소량의 펄스 발생 방식 사용함으로써, 저전압 극소량의 펄스만으로 전원에 대한 절연 상태를 감시하므로 감시 중 설비전원 계통의 전원에 연결된 부하에 어떠한 영향도 미치지 않도록 하기 위한 신호 검출 방식의 다중 전원 절연 감시 장치, 그리고 이를 이용한 다중 전원 절연 검사 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 설비전원 계통에 대한 전원 미인가 상태에서 사용하는 전원의 절연 상태를 확인할 수 있을 뿐만 아니라, 전원 인가 상태에서도 전원의 상태이상 유무를 확인할 수 있도록 하기 위한 신호 검출 방식의 다중 전원 절연 감시 장치, 그리고 이를 이용한 다중 전원 절연 검사 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 결선하는 과정에서 전원 인가 전에 쇼트연결 상태를 미리 인지할 수 있어 잘못된 전원 인가로 인한 장비 및 회로 파손을 완전 차단하며, 하나의 회로구성으로 다중 전원의 검사 가능한 장점을 제공하기 위한 신호 검출 방식의 다중 전원 절연 감시 장치, 그리고 이를 이용한 다중 전원 절연 검사 방법을 제공하기 위한 것이다.
그러나 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 신호 검출 방식의 다중 전원 절연 감시 장치는, 설비전원 계통(1)의 AC 전원(1a)을 인가하지 않은 상태(무전원 상태)에서 다수개의 DC 전원에 대한 절연 상태를 감시하는 신호 검출 방식의 다중 전원 절연 감시 장치(100)에 있어서, 설비전원 계통(1)의 다수개의 DC 전원에 대한 절연 상태를 포인트 집합체(2)를 통해 감시하기 위해 저전압 극소량의 펄스 발생 방식을 사용한다.
이때, 신호 검출 방식의 다중 전원 절연 감시 장치(100)는, 다수의 DC 전원과 각 DC 전원에 해당하는 DC 부하, 그리고 신호 검출 방식의 다중 전원 절연 감시 장치(100) 상호 간의 연결을 제어하기 위해 형성되는 초기 릴레이(INT RELAY); 를 포함하며, 초기 릴레이(INT RELAY)는, 다수개의 DC 전원에 대한 전원 및 절연에 이상이 있는 경우, DC 전원과 DC 부하 간의 연결을 차단하는 것이 바람직하다.
또한, 신호 검출 방식의 다중 전원 절연 감시 장치(100)는, 포인트 집합체(2) 중 다수개의 DC 전원 각각에 대한 절연 상태를 검사하기 위해 할당된 포인트의 수만큼 D/A 컨버터(123)로부터의 펄스 신호 전달 연결을 전환하는 다중화 출력부(MUX OUT)(121); 포인트 집합체(2) 중 다수개의 DC 전원 각각에 대한 절연 상태를 검사하기 위해 할당된 포인트의 수만큼 각 포인트로부터 수신된 펄스 신호를 A/D 컨버터(133)로 펄스 신호 전달 연결을 전환하는 다중화 입력부(MUX IN)(131); 및 D/A 컨버터(123)를 이용한 펄스 신호 발생, A/D 컨버터(133)로부터 수신된 펄스 신호를 이용한 계측, 오류 판단을 포함한 제어를 담당하는 마이크로 프로세서(Micro Processor)(141); 를 포함하는 것이 바람직하다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 신호 검출 방식의 다중 전원 절연 감시 장치를 이용한 다중 전원 절연 검사 방법은, 스위칭부(110)의 초기 릴레이(INT RELAY) 기동을 오프(OFF) 시키면, DC 전원(1-1 내지 1-3)과 DC 부하(3-1 내지 3-3) 사이가 모두 분리되며, 신호 검출 방식의 다중 전원 절연 감시 장치(100)와 DC 부하(3-1 내지 3-3) 간의 전기신호 루프를 구성하는 제 1 단계; 제어부(140)의 마이크로 프로세서(Micro Processor)(141)가 신호 발생부(120)의 다중화 출력부(MUX OUT)(121)를 동작시켜 포인트 집합체(2) 중 하나의 선택된 DC 전원에 할당된 모든 포인트로 D/A 컨버터(123)에서 발생된 펄스를 인가시키는 제 2 단계; 마이크로 프로세서(Micro Processor)(141)가 신호 검출부(130)의 다중화 입력부(MUX IN)(131)를 동작시켜 포인트 그룹(2)을 구성하는 각 포인트를 하나씩 선택 후 A/D 컨버터(133)를 거쳐 수집된 디지털 데이터를 수신하는 제 3 단계; 및 마이크로 프로세서(Micro Processor)(141)가 포인트 집합체(2) 중 상기 선택된 DC 전원에 할당된 포인트 이외의 포인트에서 펄스 신호가 감지되면 선택된 DC 전원 라인이 절연 불량 상태이므로 알람 모니터링부(Alarm Monitoring)(142)으로 감지된 오류 상태를 전달하는 제 4 단계; 를 포함한다.
이때, 상기 제 4 단계 이후, 마이크로 프로세서(Micro Processor)(141)가 상기 제 1 단계 내지 상기 제 4 단계의 과정을 DC 전원(1-1 내지 1-3) 중 사용되는 DC 전원 모두에 해당하는 수만큼을 반복적으로 오류 상태를 검사하여, 사용되는 DC 전원 모두의 상태를 검사하는 제 5 단계; 가 더 수행되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 5 단계 이후, 사용하는 DC 전원 모두에 대한 오류 상태가 없는 것으로 판단된 경우 마이크로 프로세서(Micro Processor)(141)가 스위칭부(110)의 초기 릴레이(INT RELAY)에 대한 기동을 온(ON)하여 DC 전원(1-1 내지 1-3)과 DC 부하(3-1 내지 3-3) 간을 연결하는 제 6 단계; 가 더 수행되는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예에 따른 신호 검출 방식의 다중 전원 절연 감시 장치, 그리고 이를 이용한 다중 전원 절연 검사 방법은, 지속적인 DC 전압 인가 후 전류량을 측정하는 멀티 테스터기의 절연 상태 검사방식이 아닌 저전압 극소량의 펄스 발생 방식 사용함으로써, 저전압 극소량의 펄스만으로 절연 상태를 감시하므로 감시 중 설비전원 계통의 전원에 연결된 부하에 어떠한 영향도 미치지 않는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 신호 검출 방식의 다중 전원 절연 감시 장치, 그리고 이를 이용한 다중 전원 절연 검사 방법은, 설비전원 계통에 대한 전원 미인가 상태에서 사용하는 전원의 절연 상태를 확인할 수 있을 뿐만 아니라, 전원 인가 상태에서도 전원의 상태이상 유무를 확인할 수 있는 효과를 제공한다.
뿐만 아니라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 신호 검출 방식의 다중 전원 절연 감시 장치, 그리고 이를 이용한 다중 전원 절연 검사 방법은, 결선하는 과정에서 전원 인가 전에 쇼트연결 상태를 미리 인지할 수 있어 잘못된 전원 인가로 인한 장비 및 회로 파손을 완전 차단하며, 하나의 회로 구성으로 다중 전원의 검사 가능한 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 신호 검출 방식의 다중 전원 절연 감시 장치(100)를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 신호 검출 방식의 다중 전원 절연 감시 장치(100)를 구체적으로 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 도 2의 신호 검출 방식의 다중 전원 절연 감시 장치(100) 중 D/A 컨버터(123)에서 발생시키는 펄스 신호를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 2의 신호 검출 방식의 다중 전원 절연 감시 장치(100) 중 마이크로 프로세서(Micro Processor)(141)에서 수행되는 측정 데이터 비교 분석 알고리즘을 나타내는 개념도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 신호 검출 방식의 다중 전원 절연 감시 장치(100)를 이용한 다중 전원 절연 검사 방법을 나타내는 전체적인 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 신호 검출 방식의 다중 전원 절연 감시 장치(100)를 이용한 다중 전원 절연 검사 방법 중 전원 상시 감시 모드를 나타내는 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 신호 검출 방식의 다중 전원 절연 감시 장치(100)를 응용한 교육 장비를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 신호 검출 방식의 다중 전원 절연 감시 장치(100)를 나타내는 도면이다. 도 2는 도 1의 신호 검출 방식의 다중 전원 절연 감시 장치(100)를 구체적으로 설명하기 위한 블록도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면,신호 검출 방식의 다중 전원 절연 감시 장치(100)는 설비전원 계통(1)의 AC 전원(1a)을 인가하지 않은 상태(무전원 상태)에서 다수개의 DC 전원(nV: n은 자연수, 24V, 10V, 5V, ...)에 대한 절연 상태를 감시한다.
보다 구체적으로, 신호 검출 방식의 다중 전원 절연 감시 장치(100)는 설비전원 계통(1)의 다수개의 DC 전원(24V, 12V, 5V ....)에 대한 절연 상태를 포인트 집합체(2: Point 1 내지 Point m, m은 2 이상의 자연수)를 통해 감시하여 설비전원 계통(1)의 기동 전에 DC 전원(24V, 12V, 5V ....) 상호 간의 서로 간의 간섭 유무를 알 수 있다. 여기서 포인트 집합체(2)를 구성하는 포인트 1(Point 1)(2-1) 내지 포인트 m(Point m)(2-m)은 도시된 바와 같이 각 DC 전원에 하나씩 배치되며, 감시 대상이 되는 DC 전원의 개수가 증가함에 따라 해당 DC 전원을 감시하는 포인트의 개수는 초기값 1에서 1씩 증가하는 개수로 할당되며, 증가된 포인트들은 이전 DC 전원에 대한 +전압에 대한 감시를 위한 포인트로 사용된다.
즉, 도 1과 같이 DC 전원 24V에 대한 포인트는 포인트 1(2-1) 하나이며, DC 전원 12V에 대한 포인트는 포인트 2(2-2) 및 포인트 3(2-3)으로 2개가 할당되며, 이전 DC 전원 24V의 + 전압으로부터 분기된 포인트는 포인트 2(2-2)로 할당되는 것이다.
한편, 신호 검출 방식의 다중 전원 절연 감시 장치(100)는 멀티 테스터기의 절연 상태 검사방식(지속적인 DC 전압 인가 후 전류량을 측정)이 아닌 저전압 극소량의 펄스 발생 방식 사용함으로써, 저전압 극소량의 펄스만으로 절연 상태를 감시하므로 감시 중 설비전원 계통(1)의 DC 전원에 연결된 DC 부하(3)에 어떠한 영향도 미치지 않는다.
이에 따라, 신호 검출 방식의 다중 전원 절연 감시 장치(100)는 절연 상태가 양호하여 각각의 DC 전원(1-1 내지 1-n) 및 DC 부하(3)와 연결됨으로써, 설비전원 계통(1)이 기동 중에도 지속적인 A/D 컨버터(133)를 통한 각각의 DC 전원(1-1 내지 1-n)에 대한 전원 절연 상태를 감시한다.
보다 구체적으로 신호 검출 방식의 다중 전원 절연 감시 장치(100)는 도 1과 같이, 스위칭부(110), 신호 발생부(120), 신호 검출부(130) 및 제어부(140)를 포함한다. 그리고, 도 2를 참조하면, 스위칭부(110)는 초기 릴레이(INT RELAY)를 포함하며, 신호 발생부(120)는 다중화 출력부(MUX OUT)(121), 제 1 앰프(AMP)(122) 및 D/A 컨버터(123)를 포함하며, 신호 검출부(130)는 다중화 입력부(MUX IN)(131), 제 2 앰프(AMP)(132) 및 A/D 컨버터(133)를 포함한다. 그리고, 제어부(140)는 마이크로 프로세서(Micro Processor)(141) 및 알람 모니터링부(Alarm Monitoring)(142)를 포함한다.
이하, 도 2를 중심으로 도 1을 참조하여, 신호 검출 방식의 다중 전원 절연 감시 장치(100)의 각 구성요소에 대해서 구체적으로 살펴보도록 하며, 설명의 편의를 위해 DC 전원은 DC 전원 1(DC POWER 1)(1-1) 내지 DC 전원 3(DC POWER 3)(1-3), 그리고 DC 부하(3)는 DC 부하 1(DC POWER 1 LOAD)(3-1) 내지 DC 부하 3(DC POWER 3 LOAD)(3-3)을 기준으로 설명하도록 한다.
먼저, 스위칭부(110)의 초기 릴레이(INT RELAY)는 각 DC 전원 1 내지 3(DC POWER 1 내지 3)(1-1 내지 1-3)과 각 DC 부하(DC POWER 1 LOAD 내지 3 LOAD)(3-1 내지 3-3) 그리고 신호 검출 방식의 다중 전원 절연 감시 장치(100) 상호 간의 연결을 제어하기 위해 형성된다.
즉, 초기 릴레이(INT RELAY)는 다수개의 DC 전원(1-1 내지 1-3)에 대한 전원 및 절연에 이상이 있는 경우, 각 DC 전원(1-1 내지 1-3)과 DC 부하(3-1 내지 3-3) 간의 연결을 차단하는 기능을 수행한다.
신호 발생부(120)의 다중화 출력부(MUX OUT)(121)는 포인트 집합체(2) 중 다수개의 DC 전원(1-1 내지 1-3) 각각에 대한 절연 상태를 검사하기 위해 할당된 포인트의 수만큼 D/A 컨버터(123)로부터의 펄스 신호 전달 연결을 전환하는 기능을 수행한다.
신호 발생부(120)의 제 1 앰프(AMP)(122)는 D/A 컨버터(123)로부터 신호 검출에 필요한 펄스 신호를 미리 설정된 배율로 증폭시켜, 다중화 출력부(MUX OUT)(121)로 전달하는 기능을 수행한다.
그리고, 신호 발생부(120)의 D/A 컨버터(123)는 신호 검출에 필요한 펄스 신호를 발생시켜서 제 1 앰프(AMP)(122)를 통해 다중화 출력부(MUX OUT)(121)로 전달한다. 도 3은 D/A 컨버터(123)에서 발생시키는 펄스 신호를 나타내는 도면이다.
다음으로, 신호 검출부(130)의 다중화 입력부(MUX IN)(131)는 포인트 집합체(2) 중 다수개의 DC 전원(1-1 내지 1-3) 각각에 대한 절연 상태를 검사하기 위해 할당된 포인트의 수만큼 각 포인트로부터 수신된 펄스 신호를 A/D 컨버터(133)로 펄스 신호 전달 연결을 전환하는 기능을 수행한다.
신호 검출부(130)의 제 2 앰프(AMP)(122)는 다중화 입력부(MUX IN)(131)로부터 수신된 펄스 신호를 미리 설정된 배율로 감폭시켜(예를 들어 1/10), A/D 컨버터(133)로 전달하는 기능을 수행한다.
A/D 컨버터(133)는 D/A 컨버터(123)에서 발생되어 각 DC 전원에 할당된 포인트를 거쳐 수신된 펄스 신호를 입력받아 제어부(140)의 마이크로 프로세서(Micro Processor)(141)에서 판별 가능한 디지털 값으로 변환하여 마이크로 프로세서(Micro Processor)(141)로 전달하는 기능을 수행한다.
한편, 제어부(140)의 마이크로 프로세서(Micro Processor)(141)는 신호 발생부(120)를 이용한 펄스 신호 발생, 신호 검출부(130)로부터 수신된 펄스 신호를 이용한 계측, 오류 판단 등의 모든 제어를 담당한다.
또한, 마이크로 프로세서(Micro Processor)(141)는 상시 전원 감시 동작시 전위차에 따른 측정 데이터 비교 분석 알고리즘을 통해 다수개의 DC 전원에 대한 연결 상황을 감지한다. 여기서 측정 데이터 비교 분석 알고리즘은 도 4와 같은 바식으로 수행될 수 있다.
그리고, 마이크로 프로세서(Micro Processor)(141)는 상시 전원 감시 동작 시 전원의 이상 유무를 판단하여 이상이 있을 경우 DC 전원과 DC 부하 간의 연결을 즉시 차단을 수행한다.
알람 모니터링부(Alarm Monitoring)(142)는 마이크로 프로세서(Micro Processor)(141)의 판단에 따라 DC 전원에서 전압의 이상이 생기면 사용자에게 이상 유무를 알려주는 기능을 수행한다.
또한, 알람 모니터링부(Alarm Monitoring)(142)는 복수 개의 DC 전원 상호 간의 오류, 개별 DC 전원에 대한 (+)/(-) 쇼트 오류 등과 같은 오류의 종류에 따른 표기를 수행한다.
본 발명의 다른 실시예로, 알람 모니터링부(Alarm Monitoring)(142)는 알람 모니터링 기능 표기를 위한 장치로 사용 용도에 따라 부저, LED, LCD 등과 같은 디스플레이 장치에 대한 직접 장착을 통해 구현하거나 다양한 종류의 유무선 네트워크(이더넷, Wi-Fi, Zigbee, Bluetooth 등) 모듈을 장착하여 외부의 유무선단말(PC, 스마트폰, 웹패드 등)로 데이터 전송을 통해 모니터링 기능을 구현할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 신호 검출 방식의 다중 전원 절연 감시 장치(100)를 이용한 다중 전원 절연 검사 방법을 나타내는 전체적인 흐름도이다. 도 5를 참조하면, 스위칭부(110)의 초기 릴레이(INT RELAY) 기동을 오프(OFF) 시키면, DC 전원(1-1 내지 1-3)과 DC 부하(3-1 내지 3-3) 간을 모두 분리시켜, 신호 검출 방식의 다중 전원 절연 감시 장치(100)와 DC 부하(3-1 내지 3-3) 간의 전기신호 루프를 구성한다(S11).
단계(S11) 이후, 제어부(140)의 마이크로 프로세서(Micro Processor)(141)는 신호 발생부(120)의 다중화 출력부(MUX OUT)(121)를 동작시켜 포인트 집합체(2) 중 하나의 선택된 DC 전원에 할당된 모든 포인트로 D/A 컨버터(123)에서 발생된 펄스를 인가시킨다(S12).
단계(S12) 이후, 마이크로 프로세서(Micro Processor)(141)는 신호 검출부(130)의 다중화 입력부(MUX IN)(131)를 동작시켜 포인트 그룹(2)을 구성하는 각 포인트를 하나씩 선택 후 A/D 컨버터(133)를 거쳐 수집된 디지털 데이터를 수신한다(S13).
단계(S13) 이후, 마이크로 프로세서(Micro Processor)(141)는 포인트 집합체(2) 중 선택된 DC 전원에 할당된 포인트 이외의 포인트에서 펄스 신호가 감지되면 선택된 DC 전원 라인이 절연 불량 상태이므로 알람 모니터링부(Alarm Monitoring)(142)으로 감지된 오류 상태를 전달한다(S14).
단계(S14) 이후, 마이크로 프로세서(Micro Processor)(141)는 단계(S12) 내지 단계(S14) 과정을 DC 전원(1-1 내지 1-3) 중 사용되는 DC 전원에 해당하는 수만큼을 반복적으로 오류 상태를 검사함으로써, 사용되는 DC 전원 모두의 상태를 검사한다(S15).
단계(S15) 이후, 마이크로 프로세서(Micro Processor)(141)는 단계(S15)의 검사 결과 사용하는 DC 전원 모두에 대한 오류 상태가 없는지 여부를 판단한다S16).
단계(S16)의 판단결과 사용하는 DC 전원 모두에 대한 오류 상태가 없는 경우 마이크로 프로세서(Micro Processor)(141)는 스위칭부(110)의 초기 릴레이(INT RELAY)에 대한 기동을 온(ON)하여 DC 전원(1-1 내지 1-3)과 DC 부하(3-1 내지 3-3) 간을 연결한다(S16).
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 신호 검출 방식의 다중 전원 절연 감시 장치(100)를 이용한 다중 전원 절연 검사 방법 중 전원 상시 감시 모드를 나타내는 흐름도이다. 도 6을 참조하면, 도 5의 단계(S16) 이후, 마이크로 프로세서(Micro Processor)(141)는 각 DC 부하(3-1 내지 3-3)에 각 DC 전원(1-1 내지 1-3)이 인가된 상태에서 신호 검출부(130)의 다중화 입력부(MUX IN)(131)를 동작시켜, 포인트 집합체(Point Group)(2) 중 하나의 포인트씩 선택 후 A/D 컨버터(133)를 거친 디지털 데이터를 수신한다(S21).
단계(S21) 이후, 마이크로 프로세서(Micro Processor)(141)는 전원 상시 감시 모드로 진행되어 각각의 DC 전원(1-1 내지 1-3)에 대한 전원 이상 유무를 단계(S14)의 방식으로 판단하여 이상이 있을 경우 즉시 해당 DC 전원을 차단한다(S22).
단계(S22) 이후, 마이크로 프로세서(Micro Processor)(141)는 A/D 컨버터(132)로부터 수신된 디지털 데이터에 대한 분석 방식 사용으로 하나의 DC 전원(1-1 내지 1-3) 각각에 대한 +전압, -전압, 쇼트, 그리고 DC 전원(1-1 내지 1-3) 상호 간의 쇼트, 전압 강하를 포함하여 종합적인 이상 유무를 검사한다(S23).
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 신호 검출 방식의 다중 전원 절연 감시 장치(100)를 응용한 교육 장비를 설명하기 위한 도면이다. 도 7을 참조하면, 기존 DC 전원 이상 유무를 감시하는 장비는 설비전원 계통으로 전원이 인가된 후 검사하여 쇼트 상태이면 전원을 차단하는 방식을 채택하다 보니 잦은 쇼트 상태에서 전원 유입시에 보호 회로 자체의 소자들이 파손되는 경우가 있다. 또한, 다중 DC 전원의 경우 전원 수만큼 기판을 사용하거나 DC 24V에만 사용하는 한계점이 있었으며, 다중 DC 전원 상호 간에 절연 상태 검사는 수행할 수 없는 한계점이 있었다.
이와 달리 본 발명에 따른 신호 검출 방식의 다중 전원 절연 감시 장치(100)를 응용한 교육 장비는 설비전원 계통 자체에 전원 미인가 상태에서 DC 전원의 +전압, -전압 및 GND의 절연 상태를 확인할 수 있으며, 전원 인가 상태에서도 전원의 상태이상 유무를 확인할 수 있다.
또한, 신호 검출 방식의 다중 전원 절연 감시 장치(100)를 응용한 교육 장비는 학생들이 결선하는 과정에서 전원 인가 전에 쇼트연결 상태를 미리 인지할 수 있어 잘못된 전원 인가로 인한 장비 및 회로 파손을 완전 차단하며, 상용 테스터기(전압 방사)의 방식이 아니기 때문에 하나의 회로구성으로 다중 전원의 검사 가능한 장점을 제공한다.
이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
1: 설비전원 계통
1a: AC 전원
1-1 내지 1-3: DC 전원 1(DC POWER 1) 내지 DC 전원 3(DC POWER 3)
3-1 내지 3-3: DC 부하 1(DC POWER 1 LOAD) 내지 DC 부하 3(DC POWER 3 LOAD)
2: 포인트 집합체(Point Group)
2-1 내지 2-m: 제 1 내지 제 m 포인트
100: 신호 검출 방식의 다중 전원 절연 감시 장치
110: 스위칭부
120: 신호 발생부
121: 다중화 출력부(MUX OUT)
122: 제 1 앰프(AMP)
123: D/A 컨버터
130: 신호 검출부
131: 다중화 입력부(MUX IN)
132: 제 2 앰프(AMP)
133: A/D 컨버터
140: 제어부
141: 마이크로 프로세서(Micro Processor)
142: 알람 모니터링부(Alarm Monitoring)

Claims (6)

  1. 설비전원 계통(1)의 AC 전원(1a)을 인가하지 않은 상태(무전원 상태)에서 다수개의 DC 전원에 대한 절연 상태를 감시하는 신호 검출 방식의 다중 전원 절연 감시 장치(100)에 있어서,
    설비전원 계통(1)의 다수개의 DC 전원에 대한 절연 상태를 포인트 집합체(2)를 통해 감시하기 위해 펄스 발생 방식을 사용하되,
    신호 검출 방식의 다중 전원 절연 감시 장치(100)는,
    다수의 DC 전원과 각 DC 전원에 해당하는 DC 부하, 그리고 신호 검출 방식의 다중 전원 절연 감시 장치(100) 상호 간의 연결을 제어하기 위해 형성되는 초기 릴레이(INT RELAY); 를 포함하며,
    초기 릴레이(INT RELAY)는, 다수개의 DC 전원에 대한 전원 및 절연에 이상이 있는 경우, DC 전원과 DC 부하 간의 연결을 차단하는 것을 특징으로 하는 신호 검출 방식의 다중 전원 절연 감시 장치.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서, 신호 검출 방식의 다중 전원 절연 감시 장치(100)는,
    포인트 집합체(2) 중 다수개의 DC 전원 각각에 대한 절연 상태를 검사하기 위해 할당된 포인트의 수만큼 D/A 컨버터(123)로부터의 펄스 신호 전달 연결을 전환하는 다중화 출력부(MUX OUT)(121);
    포인트 집합체(2) 중 다수개의 DC 전원 각각에 대한 절연 상태를 검사하기 위해 할당된 포인트의 수만큼 각 포인트로부터 수신된 펄스 신호를 A/D 컨버터(133)로 펄스 신호 전달 연결을 전환하는 다중화 입력부(MUX IN)(131); 및
    D/A 컨버터(123)를 이용한 펄스 신호 발생, A/D 컨버터(133)로부터 수신된 펄스 신호를 이용한 계측, 오류 판단을 포함한 제어를 담당하는 마이크로 프로세서(Micro Processor)(141); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 검출 방식의 다중 전원 절연 감시 장치.
  4. 스위칭부(110)의 초기 릴레이(INT RELAY) 기동을 오프(OFF) 시키면, DC 전원(1-1 내지 1-3)과 DC 부하(3-1 내지 3-3) 사이가 모두 분리되며, 신호 검출 방식의 다중 전원 절연 감시 장치(100)와 DC 부하(3-1 내지 3-3) 간의 전기신호 루프를 구성하는 제 1 단계;
    제어부(140)의 마이크로 프로세서(Micro Processor)(141)가 신호 발생부(120)의 다중화 출력부(MUX OUT)(121)를 동작시켜 포인트 집합체(2) 중 하나의 선택된 DC 전원에 할당된 모든 포인트로 D/A 컨버터(123)에서 발생된 펄스를 인가시키는 제 2 단계;
    마이크로 프로세서(Micro Processor)(141)가 신호 검출부(130)의 다중화 입력부(MUX IN)(131)를 동작시켜 포인트 그룹(2)을 구성하는 각 포인트를 하나씩 선택 후 A/D 컨버터(133)를 거쳐 수집된 디지털 데이터를 수신하는 제 3 단계; 및
    마이크로 프로세서(Micro Processor)(141)가 포인트 집합체(2) 중 상기 선택된 DC 전원에 할당된 포인트 이외의 포인트에서 펄스 신호가 감지되면 선택된 DC 전원 라인이 절연 불량 상태이므로 알람 모니터링부(Alarm Monitoring)(142)으로 감지된 오류 상태를 전달하는 제 4 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 검출 방식의 다중 전원 절연 감시 장치를 이용한 다중 전원 절연 검사 방법.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 제 4 단계 이후,
    마이크로 프로세서(Micro Processor)(141)가 상기 제 1 단계 내지 상기 제 4 단계의 과정을 DC 전원(1-1 내지 1-3) 중 사용되는 DC 전원 모두에 해당하는 수만큼을 반복적으로 오류 상태를 검사하여, 사용되는 DC 전원 모두의 상태를 검사하는 제 5 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 검출 방식의 다중 전원 절연 감시 장치를 이용한 다중 전원 절연 검사 방법.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 제 5 단계 이후,
    사용하는 DC 전원 모두에 대한 오류 상태가 없는 것으로 판단된 경우 마이크로 프로세서(Micro Processor)(141)가 스위칭부(110)의 초기 릴레이(INT RELAY)에 대한 기동을 온(ON)하여 DC 전원(1-1 내지 1-3)과 DC 부하(3-1 내지 3-3) 간을 연결하는 제 6 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 검출 방식의 다중 전원 절연 감시 장치를 이용한 다중 전원 절연 검사 방법.
KR1020140084789A 2014-07-07 2014-07-07 신호 검출 방식의 다중 전원 절연 감시 장치, 그리고 이를 이용한 다중 전원 절연 검사 방법 KR101552174B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140084789A KR101552174B1 (ko) 2014-07-07 2014-07-07 신호 검출 방식의 다중 전원 절연 감시 장치, 그리고 이를 이용한 다중 전원 절연 검사 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140084789A KR101552174B1 (ko) 2014-07-07 2014-07-07 신호 검출 방식의 다중 전원 절연 감시 장치, 그리고 이를 이용한 다중 전원 절연 검사 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101552174B1 true KR101552174B1 (ko) 2015-09-11

Family

ID=54247960

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140084789A KR101552174B1 (ko) 2014-07-07 2014-07-07 신호 검출 방식의 다중 전원 절연 감시 장치, 그리고 이를 이용한 다중 전원 절연 검사 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101552174B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112444706A (zh) * 2019-08-28 2021-03-05 台达电子企业管理（上海）有限公司 应用于电力***的绝缘监测装置与电力***
KR102364797B1 (ko) * 2021-10-07 2022-02-18 주식회사 디에이원 Dc전원공급장치의 이중화로 전압과 전류의 실시간 모니터링과 자가진단이 가능한 전기자동차 dc전원 컨트롤러 장치

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006200898A (ja) * 2005-01-18 2006-08-03 Life Technos:Kk 割込絶縁計測装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006200898A (ja) * 2005-01-18 2006-08-03 Life Technos:Kk 割込絶縁計測装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112444706A (zh) * 2019-08-28 2021-03-05 台达电子企业管理（上海）有限公司 应用于电力***的绝缘监测装置与电力***
KR102364797B1 (ko) * 2021-10-07 2022-02-18 주식회사 디에이원 Dc전원공급장치의 이중화로 전압과 전류의 실시간 모니터링과 자가진단이 가능한 전기자동차 dc전원 컨트롤러 장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101153296B1 (ko) 직류전원장치나 직류전원선로의 지락 및 누설전류 감시기능을 가지는 직류전원감시기
US9594110B2 (en) Insulation monitoring device for simultaneously monitoring network sections of an ungrounded power supply system
JP5263819B2 (ja) 蓄電池監視システム
KR20120032925A (ko) 전기기기, 전기기기 시스템 및 그 아크 결함 검출 방법
JP6092129B2 (ja) 温度計測システムおよび温度計測器
KR20150005775A (ko) 직류전원계통 운전상태 원격감시시스템
KR101552174B1 (ko) 신호 검출 방식의 다중 전원 절연 감시 장치, 그리고 이를 이용한 다중 전원 절연 검사 방법
JP2009232489A (ja) 配電盤の交流電圧回路試験装置およびその方法
JP2014050117A (ja) 報知モジュール、開閉器子局及び開閉器監視システム
KR101443245B1 (ko) 저압차단기 시험장치
CA2435333C (en) Method of an apparatus for testing wiring
JP2019111998A (ja) 発光機の断線検出装置
JP2009247117A (ja) 電気設備の監視装置
KR101487618B1 (ko) 철도차량 고전압 검지장치 검사 장비 및 그 검사 방법
AU2002222171A1 (en) Method of an apparatus for testing wiring
EP3748837B1 (en) Insulation degradation monitoring device and insulation degradation monitoring method
JP2017020884A (ja) 原子力発電所の状態監視装置及びその状態監視方法
JP2016021121A (ja) 設備管理システムおよび設備管理方法
KR101633681B1 (ko) 전관방송 시스템의 스피커 고장 진단 장치 및 방법
JP4378749B2 (ja) 工事用絶縁監視装置
KR101430680B1 (ko) 선행보전용 모니터링 시스템 및 방법
KR101535150B1 (ko) 이중 경로 화재 경보 장치 및 이를 이용한 이중 경로 화재 감시 시스템
KR200480991Y1 (ko) 열차운행제어설비용 다수의 정류기 실시간 모니터링 시스템
CN106569064B (zh) 变频器及其频率给定信号故障检测方法
US20140132280A1 (en) Method And Device For Monitoring A Test Interval For A Residual Current Protective Device

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180903

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190701

Year of fee payment: 5