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피뢰접지의 임펄스 임피던스 측정 시스템에 있어서,
임펄스를 발생시키는 임펄스 발생장치(100);
측정대상인 피뢰접지 접지극(11)과, 상기 피뢰접지 접지극의 길이 또는 폭의 6배 이상의 거리에 설치된 전류귀환 보조 접지극(12)과, 상기 전류귀환 보조 접지극의 시설 방향과 85° 내지 95°를 이루는 방향으로 설치된 전압측정 보조 접지극(13)으로 구성되어, 상기 임펄스 발생장치에서 발생된 임펄스가 유기되어 흐르는 접지선로(10); 및
상기 접지선로에 유기된 임펄스의 임피던스를 측정하는 임펄스 임피던스 측정장치(200); 를 포함하는 피뢰접지의 임펄스 임피던스 측정 시스템
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제1항에 있어서,
상기 임펄스 발생장치(100)는,
상용 전원을 입력받아 대향되는 코일의 전자기 유도 현상을 이용하여 승압하는 승압부(110);
상기 승압부에서 승압된 교류를 직류로 변환하는 변환부(120);
상기 변환부에서 변환된 직류를 충전하는 충전부(130);
상기 충전부의 충전완료 여부를 판단하여, 충전이 완료되면, 상기 충전부의 제1 제어 모터(M1)에 제어신호를 송신하여 스위치를 열어(off) 변환부에서 충전부로 흐르는 전류의 흐름을 차단하고, 방전 개시신호를 생성하는 제어부(140);
상기 제어부의 방전 개시신호를 수신하여 제2 제어 모터(M2)를 동작시켜 구갭(Sphere Gap)의 거리가 조절됨으로써, 상기 충전부에 충전된 전류의 방전을 개시하고, 충전부에서 방전되는 전류의 크기를 제한하여 임펄스를 생성하는 방전부(150);
상기 방전부에서 발생한 임펄스의 상승시간을 2~30㎲, 반치도달시간을 5~100㎲로 조절하는 파형 조절부(160); 및
상기 파형 조절부로부터 조절된 임펄스를 접지선로에 유기하는 출력부(170); 를 포함하는 하는 것을 특징으로 하는 피뢰접지의 임펄스 임피던스 측정 시스템
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제 2항에 있어서,
상기 방전부(150)는,
구갭 회전축(151);
상기 구갭 회전축을 구동시켜 회전 제어 스위치(155)가 제어부(140)의 접점(141a, 141b) 중 어느 하나와 접촉되도록 하는 제2 제어 모터(M2);
상기 제2 제어 모터의 구동력을 상기 구갭 회전축에 전달하는 구갭 회전기어(152);
전류를 방전하는 방전측 전극(153a, 153b);
상기 방전측 전극과 대향되게 상기 구갭 회전축에 위치한 회전측 전극 (154a, 154b); 및
방전시 상기 방전측 전극으로 유입되는 전류량을 제한하기 위한 무유도 댐핑저항(156a, 156b); 을 포함하는 하는 것을 특징으로 하는 피뢰접지의 임펄스 임피던스 측정 시스템
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제1항에 있어서,
상기 임펄스 임피던스 측정장치(200)는,
접지선로에 유기된 임펄스의 전압과 전류를 측정하는 전압·전류 측정부(210);
상기 전압·전류 측정부로부터 측정된 전압·전류신호 이외에 임펄스로 인해 발생할 수 있는 전류 및 신호의 유입을 차단하는 절연부(220);
상기 절연부를 지나 전송된 전압·전류 측정신호를 복호화 하는 A/D 변환부(230);
상기 복호화 된 전압·전류 측정신호를 필터링하여 상용 주파 노이즈 및 제 7 차 고조파 성분을 제거하는 대역 필터부(240);
상기 필터링된 신호로부터 전압과 전류의 피크(Peak) 값 및 피크(Peak) 도달시간을 검출하는 검출부(250);
상기 검출부의 검출 값을 계산하여 임펄스 임피던스의 크기, 등가주파수 및 위상을 계산하는 계산부(260); 및
상기 계산부의 계산 값으로 부터 위상 θ는 임펄스 임피던스의 크기 Z와 함께 임펄스 임피던스 Z∠θ로 표시하는 위상 임피던스 표시부(270); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 피뢰접지의 임펄스 임피던스 측정 시스템
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제 4항에 있어서,
상기 전압·전류 측정부(210)는,
주파수 대역이 100㎐~10㎒이고, 임펄스 전류로 인한 측정기의 손상을 방지하기 위하여 로고스키 타입의 비접촉식 전류 측정기(211); 및
주파수 대역이 0~100㎐이고, 전압 측정으로 인한 사고를 방지하기 위하여 차동 전압 측정방식의 전압 측정기(212): 를 포함하는 것을 특징으로 하는 피뢰접지의 임펄스 임피던스 측정 시스템
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피뢰접지의 임펄스 임피던스 측정방법에 있어서,
임펄스 발생장치가 임펄스를 유기하는 단계;
임펄스 임피던스 측정장치가 접지선로에 유기된 임펄스의 전압과 전류를 측정하는 단계;
임펄스 임피던스 측정장치가 상기 측정된 전압·전류신호 이외에 임펄스로 인해 발생할 수 있는 전류 또는 신호의 유입을 차단하는 단계;
임펄스 임피던스 측정장치가 아날로그의 전압·전류 측정신호를 디지털화하는 단계;
임펄스 임피던스 측정장치가 상기 디지털화된 전압·전류 측정신호를 필터링하여 상용 주파 노이즈 및 제 7 차 고조파 성분을 제거하는 단계;
임펄스 임피던스 측정장치가 상기 필터링 된 신호로부터 전압과 전류의 피크(Peak) 값 및 피크(Peak) 도달시간을 검출하는 단계;
임펄스 임피던스 측정장치가 상기 검출 값을 계산하여 임펄스 임피던스의 크기, 등가주파수 및 위상을 계산하는 단계; 및
임펄스 임피던스 측정장치가 위상 θ는 임펄스 임피던스의 크기 Z와 함께 임펄스 임피던스 Z∠θ로 표시하는 단계; 를 포함하는 피뢰접지의 임펄스 임피던스 측정방법
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제 6항에 있어서,
상기 임펄스 유기 단계는,
임펄스 발생장치가 상용주파 전원을 입력받아, 대향하는 코일의 전자기 유도현상을 이용하여 승압하는 단계;
임펄스 발생장치가 상기 승압된 교류 전원을 수신하여 직류로 변환하는 단계;
임펄스 발생장치가 상기 변환된 직류의 전류를 충전하는 단계;
임펄스 발생장치가 충전 완료 여부를 확인하여, 충전이 완료된 경우, 상용전원의 유입을 차단한 후, 방전개시 신호를 생성하고, 충전이 완료되지 않은 경우, 상기 충전단계로 돌아가 충전을 유지하는 단계;
임펄스 발생장치가 상기 방전개시 신호에 따라 충전된 전류를 구갭으로 방전하고, 유입되는 전류량을 조절하여, 임펄스를 생성하는 단계;
임펄스 발생장치가 상기 임펄스의 상승 시간을 2~30㎲, 반치 도달시간을 5~10㎲로 조절하는 단계; 및
임펄스 발생장치가 상기 조절된 임펄스를 접지 선로로 유기하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 피뢰접지의 임펄스 임피던스 측정방법
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