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계통의 전력선과 접지 사이에 형성된 절연 저항을 포함하는 절연 감시 장치에 있어서, 상기 전력선에 일정 크기의 전압을 가지는 펄스(pulse) 신호를 인가하는 신호 생성부; 상기 접지에 연결되며, 상기 전력선에 인가된 펄스 신호가 상기 절연 저항을 통해 접지에 인가될 때에, 상기 접지로부터 상기 인가된 펄스 신호의 전압을 측정하는 신호 측정부; 설정된 샘플링 간격에 따른 샘플링 구간 동안 상기 신호 측정부에서 측정되는 전압들의 평균 전압을 산출하는 평균 전압 산출부; 및, 초기 샘플링 간격과 기 설정된 시간 배수에 근거하여 샘플링 간격을 산출하고 산출된 샘플링 간격에 따른 샘플링 구간 동안의 평균 전압을 산출하도록 상기 평균 전압 산출부를 제어하며, 산출된 제1 평균 전압과, 상기 제1 평균 전압 이전에 산출된 제2 평균 전압의 차이를 산출하는 튜닝 과정을 수행하며, 상기 평균 전압의 차이가 기 설정된 정상 전압 오차를 만족하는 경우에 상기 제1 평균 전압을 정상 상태 전압으로 검출하는 제어부를 포함하며, 상기 제어부는, 상기 제1 평균 전압과 제2 평균 전압의 차이가 기 설정된 오차 조건을 만족하는 경우 기 설정된 대기 시간동안 절전 모드로 동작 상태를 전환하고 상기 대기 시간이 경과되면 다시 상기 평균 전압들을 산출하여 상기 정상 상태 전압을 검출하는 튜닝 과정을 재개하는 것을 특징으로 하는 절연 감시 장치
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제1항에 있어서, 상기 제어부는, 기 설정된 제1 시간 배수에 따라 1차 튜닝 과정을 수행하고, 1차 튜닝 결과, 상기 제1 평균 전압과 상기 제2 평균 전압의 차이가 기 설정된 제1 오차 이하인 경우, 상기 대기 시간동안 절전 모드로 동작 상태를 전환하며, 상기 튜닝 과정이 재개되면, 상기 제1 시간 배수와 다른 제2 시간 배수에 따라 평균 전압을 산출할 샘플링 구간의 샘플링 간격을 결정하는 2차 튜닝 과정을 수행하는 것을 특징으로 하는 절연 감시 장치
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제2항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 1차 튜닝 결과, 상기 제1 평균 전압과 상기 제2 평균 전압의 차이가 기 설정된 제1 오차 이하인 경우 상기 1차 튜닝을 종료하며, 상기 샘플링의 시작점과, 상기 초기 샘플링 간격, 그리고 상기 1차 튜닝이 종료된 종료 시점에 근거하여 적어도 하나의 기준점들을 결정하고, 결정된 기준점들에 따른 전압들의 전압차에 근거하여 복수의 전압 기울기를 산출하며, 산출된 전압 기울기에 따른 기울기 비율에 근거하여 시정수를 산출 및, 산출된 시정수에 근거하여 상기 대기 시간을 결정하는 것을 특징으로 하는 절연 감시 장치
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제3항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 1차 튜닝이 종료되면, 상기 샘플링의 시작점과 상기 시작점으로부터 상기 초기 샘플링 간격만큼 경과된 시점인 제1 기준점, 그리고 상기 1차 튜닝이 종료된 시점과, 상기 1차 튜닝이 종료된 시점으로부터 상기 초기 샘플링 간격 이전 시점을 상기 기준점들로 결정하며, 결정된 기준점들에 근거하여 하기 수학식 2에 따라 기울기 비율을 산출 및, 상기 기울기 비율에 대한 자연로그(ln) 연산 결과와, 상기 제1 기준점과 상기 시작점 사이의 시간 간격에 따라 시정수()를 산출하고, 상기 산출된 시정수의 기 설정된 배수에 근거하여 상기 대기 시간을 결정하는 것을 특징으로 하는 절연 감시 장치
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제3항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 산출된 시정수 및 하기 수학식 7에 근거하여 상기 초기 샘플링 간격을 재설정하고, 재설정된 초기 샘플링 간격과 상기 제2 시간 배수에 근거하여 상기 2차 튜닝 과정을 수행하는 것을 특징으로 하는 절연 감시 장치
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제3항에 있어서, 상기 제어부에서 검출된 정상 상태 전압들에 근거하여 상기 절연 저항의 크기를 산출하는 절연 저항 산출부를 더 포함하며,상기 제어부는, 상기 산출된 기울기 비율과 기 설정된 임계값을 비교한 결과에 따라 상기 시정수의 산출 여부를 결정하고,상기 시정수에 따라 결정되는 상기 대기 시간이 경과된 이후에 검출된 정상 상태 전압에 따라 상기 절연 저항 산출부에서 상기 절연 저항의 크기가 산출되면, 상기 산출된 시정수에 근거하여 하기 수학식 6에 따라 누설 커패시턴스의 크기를 더 산출하는 것을 특징으로 하는 절연 감시 장치
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7
제3항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 산출된 기울기 비율과 기 설정된 임계값을 비교한 결과에 따라 상기 시정수의 산출 여부를 결정하고, 비교 결과에 따라 상기 시정수가 산출되지 않는 경우, 상기 초기 샘플링 간격과 상기 제2 시간 배수에 근거하여 상기 2차 튜닝 과정을 수행하는 것을 특징으로 하는 절연 감시 장치
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8
제7항에 있어서,상기 제어부에서 검출된 정상 상태 전압들에 근거하여 상기 절연 저항의 크기를 산출하는 절연 저항 산출부를 더 포함하며,상기 제어부는, 상기 검출된 정상 상태 전압에 근거하여 상기 절연 저항 산출부에서 상기 절연 저항의 크기가 산출되면, 상기 시정수의 산출 여부에 근거하여 펄스 신호의 진폭을 증가시키도록 상기 신호 생성부를 제어하는 것을 특징으로 하는 절연 감시 장치
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9
제7항에 있어서, 상기 계통의 전력선 각각에 병렬로 연결되는 복수의 저항들과, 상기 복수의 저항 중 일부를 상기 전력선 각각에 연결시키는 스위치들을 포함하는 커플러(coupler) 저항을 더 포함하며, 상기 제어부는, 상기 시정수가 산출되지 않는 경우, 상기 전력선 각각에 복수의 저항이 병렬로 연결되도록 상기 스위치들을 제어하는 것을 특징으로 하는 절연 감시 장치
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10
제7항에 있어서, 제1 측정 저항, 제2 측정 저항을 포함하는 제1 전로, 상기 제2 측정 저항을 포함하지 않는 제2 전로, 그리고 상기 제1 전로와 제2 전로 중 어느 하나를 통해 상기 제1 측정 저항과 연결되어 회로를 형성하는 전환 스위치를 포함하며, 적어도 하나의 측정 저항의 양단 전압에 근거하여, 상기 인가된 펄스 신호의 전압을 검출하는 신호 측정부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 시정수가 산출되지 않는 경우, 상기 제2 전로에 상기 제1 측정 저항이 연결되어 회로가 형성되도록 상기 전환 스위치를 제어하는 것을 특징으로 하는 절연 감시 장치
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11
제3항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 산출된 기울기 비율과 기 설정된 임계값을 비교한 결과에 따라 상기 시정수의 산출 여부를 결정하고, 비교 결과에 따라 상기 시정수가 산출되지 않는 경우, 기 설정된 기울기 비율 최소값에 대한 자연로그(ln) 연산 결과와, 상기 시작점과 상기 초기 샘플링 간격에 따라 시정수를 산출하는 것을 특징으로 하는 절연 감시 장치
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12
계통의 전력선과 접지 사이에 형성된 절연 저항을 포함하는 절연 감시 장치의 제어 방법에 있어서, 상기 전력선에 일정 크기의 전압을 가지는 펄스 신호를 인가하는 단계; 초기 샘플링 간격을 결정하는 단계; 상기 초기 샘플링 간격과 제1 시간 배수에 근거하여 샘플링 간격을 산출하고 산출된 샘플링 간격에 따른 샘플링 구간 동안의 평균 전압을 산출하며, 산출된 제1 평균 전압과, 상기 제1 평균 전압 이전에 산출된 제2 평균 전압의 차이를 비교하는 1차 튜닝을 수행하는 단계; 상기 1차 튜닝 결과, 상기 제1 평균 전압과 제2 평균 전압의 차이가 기 설정된 제1 오차 범위를 초과하는 경우 상기 1차 튜닝을 반복하는 단계; 상기 1차 튜닝 결과, 상기 제1 평균 전압과 제2 평균 전압의 차이가 상기 제1 오차 범위 이내인 경우, 적어도 하나의 기준점들을 결정하고, 상기 기준점들에 따른 전압들의 전압차에 따른 전압 기울기들에 근거하여 기울기 비율을 산출하는 단계; 산출된 기울기 비율에 근거하여 시정수를 산출하는 단계;산출된 시정수에 따라 결정되는 대기 시간동안 상기 절연 감시 장치의 동작 상태를 대기 상태로 전환하는 단계; 상기 대기 시간이 경과되었는지 여부를 체크하고, 체크 결과에 따라 활성화 상태로 동작 상태를 전환하는 단계; 동작 상태가 활성화 상태로 전환되면, 재설정된 초기 샘플링 간격과 제2 시간 배수에 근거하여 샘플링 간격을 산출하고, 산출된 샘플링 간격에 따른 샘플링 구간 동안의 평균 전압을 산출하며, 산출된 제3 평균 전압과, 상기 제3 평균 전압 이전에 산출된 제4 평균 전압의 차이를 비교하는 2차 튜닝을 수행하는 단계; 상기 2차 튜닝 결과, 상기 제3 평균 전압과 제4 평균 전압의 차이가 정상 전압 오차 범위 이내인 경우, 상기 제3 평균 전압을 상기 인가된 펄스 신호에 따른 정상 상태 전압으로 검출하는 단계; 및, 상기 2차 튜닝 결과, 상기 제3 평균 전압과 제4 평균 전압의 차이가 정상 전압 오차 범위를 초과하는 경우, 상기 2차 튜닝을 반복 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 절연 감시 장치의 제어 방법
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13
제12항에 있어서, 상기 기울기 비율을 산출하는 단계는, 상기 샘플링의 시작점과 상기 시작점으로부터 상기 초기 샘플링 간격만큼 경과된 시점, 그리고 상기 1차 튜닝이 종료된 시점과, 상기 1차 튜닝이 종료된 시점으로부터 상기 초기 샘플링 간격 이전 시점을 상기 기준점들로 결정하는 단계; 및, 상기 기준점들에 근거하여 하기 수학식 2에 따라 기울기 비율을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 절연 감시 장치의 제어 방법
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14
제13항에 있어서, 상기 시정수를 산출하는 단계는, 상기 기울기 비율이 기 설정된 임계값 이상인 경우, 상기 기울기 비율에 대한 자연로그(ln) 연산 결과와, 상기 초기 샘플링 간격에 따라 시정수()를 산출하는 단계임을 특징으로 하는 절연 감시 장치의 제어 방법
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제12항에 있어서, 상기 절연 감시 장치의 동작 상태를 대기 상태로 전환하는 단계는,상기 산출된 시정수의 기 설정된 배수에 근거하여 상기 대기 시간을 결정하는 단계; 및, 상기 결정된 대기 시간동안 상기 절연 감시 장치의 동작 모드를 절전 모드로 전환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 절연 감시 장치의 제어 방법
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제12항에 있어서, 상기 제3 평균 전압을 상기 인가된 펄스 신호에 따른 정상 상태 전압으로 검출하는 단계는, 상기 산출된 시정수에 근거하여 절연 커패시턴스의 크기를 산출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 절연 감시 장치의 제어 방법
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제14항에 있어서, 상기 시정수를 산출하는 단계는, 상기 기울기 비율이 상기 임계값 미만인 경우, 상기 초기 샘플링 간격과 상기 제2 시간 배수에 근거하여 샘플링 간격을 산출하고, 산출된 샘플링 간격에 따른 샘플링 구간 동안의 평균 전압을 산출하며, 산출된 제5 평균 전압과, 상기 제5 평균 전압 이전에 산출된 제6 평균 전압의 차이를 비교하는 초기 샘플링 간격에 따른 2차 튜닝을 수행하는 단계; 상기 초기 샘플링 간격에 따른 2차 튜닝 결과, 상기 제5 평균 전압과 제6 평균 전압의 차이가 정상 전압 오차 범위 이내인 경우, 상기 제5 평균 전압을 상기 인가된 펄스 신호에 따른 정상 상태 전압으로 검출하는 단계; 및, 상기 초기 샘플링 간격에 따른 2차 튜닝 결과, 상기 제5 평균 전압과 제6 평균 전압의 차이가 정상 전압 오차 범위를 초과하는 경우, 상기 2차 튜닝을 반복 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 절연 감시 장치의 제어 방법
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제17항에 있어서, 상기 제5 평균 전압을 상기 정상 상태 전압으로 검출하는 단계는, 상기 인가된 펄스 신호에 따른 정상 상태 전압이 검출되면, 검출된 정상 상태 전압에 근거하여, 상기 절연 저항의 크기를 산출하는 단계를 더 포함하며, 상기 절연 저항의 크기를 산출하는 단계는, 절연 커패시턴스의 산출 범위를 증가시키는 단계를 더 포함하며, 상기 절연 커패시턴스의 산출 범위를 증가시키는 단계는, 상기 펄스 신호의 진폭을 증가시키는 단계임을 특징으로 하는 절연 감시 장치의 제어 방법
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제18항에 있어서, 상기 절연 감시 장치는, 상기 계통의 전력선 각각에 병렬로 연결되는 복수의 저항들과, 상기 복수의 저항 중 일부를 상기 전력선 각각에 연결시키는 스위치들을 포함하는 커플러(coupler) 저항을 더 포함하며, 상기 절연 커패시턴스의 산출 범위를 증가시키는 단계는, 상기 전력선 각각에 복수의 저항이 병렬로 연결되도록 상기 스위치들을 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 절연 감시 장치의 제어 방법
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제18항에 있어서, 상기 절연 감시 장치는, 제1 측정 저항, 제2 측정 저항을 포함하는 제1 전로, 상기 제2 측정 저항을 포함하지 않는 제2 전로, 그리고 상기 제1 전로와 제2 전로 중 어느 하나를 통해 상기 제1 측정 저항과 연결되어 회로를 형성하는 전환 스위치를 포함하며, 적어도 하나의 측정 저항의 양단 전압에 근거하여, 상기 인가된 펄스 신호의 전압을 검출하는 신호 측정부를 더 포함하고, 상기 절연 커패시턴스의 산출 범위를 증가시키는 단계는, 상기 제2 전로에 상기 제1 측정 저항이 연결되어 회로가 형성되도록 상기 전환 스위치를 제어하는 단계임을 특징으로 하는 절연 감시 장치의 제어 방법
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제14항에 있어서, 상기 시정수를 산출하는 단계는, 상기 기울기 비율이 상기 임계값 미만인 경우, 기 설정된 기울기 비율 최소값에 대한 자연로그(ln) 연산 결과와, 상기 시작점과 상기 초기 샘플링 간격에 따라 상기 시정수를 산출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 절연 감시 장치의 제어 방법
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