Journal of the Korean Society for Railway (한국철도학회논문집)

The Korean Society for Railway (한국철도학회)
권호 표지

Design and Fabrication of a Surge Impedance Meter

서지임피던스 측정기의 설계 및 제작

  • 길경석 (한국해양대학교 전기전자공학부) ;
  • 류길수 (한국해양대학교 IT공학부) ;
  • 김일권 (한국해양대학교 전기전자공학부) ;
  • 문병두 (한국해양대학교 전기전자공학부) ;
  • 김황국 (한국해양대학교 전기전자공학부) ;
  • 박찬용 (한국해양대학교 전기전자공학부)
  • Published : 2007.12.31
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

Ground systems flow fault currents into the ground, and suppress Ground Potential Rise (GPR) by the current. In this paper, we designed and fabricated a surge impedance meter to analyze the ground impedance in wide frequency ranges. The meter consists of a surge generator, a high speed sample/hold (S/H) circuit and an associated electronics. The surge generator produces surge voltage up to 5kV in ranges of $50\sim500ns$. Field tests were carried out to evaluate the surge impedance meter at a driven-rod ground system. The results showed that surge impedance of ground systems should be measured by various fast surge waveforms, since the impedance increases as the rise time of applied voltage increases.

접지시스템은 고장전류를 대지로 방출시켜 대지전위상승을 억제하는 역할을 한다. 본 논문에서는 넓은 주파수 범위에서 접지임피던스를 분석하기 위하여 서지임피던스측정기를 설계 제작하였다. 본 측정기는 서지발생회로, 고속 샘플/홀드회로 및 주변 전자회로로 구성되어 있으며, 서지발생치고는 상승시간 $50ns\sim500ns$ 범위에서 최대 5kV까지 발생시킬 수 있다. 제작한 서지임피던스 측정기는 심타접지극으로 구성된 접지계에서 실질적 평가가 수행되었다. 실험 결과로부터 접지계의 서지임피던스는 인가전압의 상승시간에 따라 증가하는 경향을 나타내므로, 접지임피던스는 여러가지 고속의 서지파형으로 평가되어야함을 확인하였다.

Keywords

References

  1. 강인권(2005), '최신 피뢰 시스템과 접지 기술', 성안당, pp.65-66
  2. Ronald P.O Riley (2002), 'Electrical Grounding: Bringing Grounding Back to Earth', DELMAR, pp.40-43
  3. 곽동걸(2006), '전기화재 예방을 위한 낙뢰 및 써지 보호시스템 개발에 관한 연구', 마이크로 전자 및 패키징학회지, 제13권, 제3호, pp.27-32
  4. A. Geri (1999),'Behaviour of Grounding Systems Excited by High Impulse Currents: the Model and Its Validation', IEEE Trans. on Power Delivery, Vol.14, No.3, pp.1008-1017 https://doi.org/10.1109/61.772347
  5. G. Vijayaraghavan, Mark Brown, and Malcolm Barnes (2004), 'Practical Grounding, Bonding, Shielding and Surge Protection', Newnes, pp.62-78
  6. 고희석 외 3명(2002), '병렬 접속에 의한 접지저항에 관한 연구', 한국 조명. 전기설비학회 학술대회 논문집, pp.307-312
  7. 高橋健彦, 金聖模, 李炯秀(1997), '接地技術入門', オーム社,pp.203-218
  8. Ralph Morrison, Warren H. Lewis (1990), 'GROUNDING AND SHIELDING IN FACILITIES', John Wiley & Sons, pp.44-45
  9. T. Hiyama, T. Miyake, T. Kita, and H. Andou (1998), 'Experimental Evaluation of Fuzzy Logic Excitation Control System on Analog Simulator', Trans. IEE of Japan, Vol.118-B, No.1, pp.37-43
  10. R. J. Gustafson, R. Pursley, V. D. Albertson (1990), 'Seasonal grounding Resistance Variations on Distribution Systems', IEEE Trans. on Power Delivery, Vol.5, No. 2, pp.1013-1018 https://doi.org/10.1109/61.53115
  11. 김경철 외 5명(2005), '배전계통에 사용되는 봉형 접지전극의 접지 임피던스 특성 분석', 조명 . 전기설비학회논문지, 제19권, 제6호, pp.67-74 https://doi.org/10.5207/JIEIE.2005.19.6.067
  12. 三谷弘(1990), '接地抵抗のサージ特性とその測定法', 日本電氣設備學會誌, pp.871-877
  13. IEEE Std 81 (1983), 'IEEE Guide for Measuring Earth Resistivity, Ground Impedance, and Earth Surface Potentials of a Ground System', pp.17-24
  14. I. F. Gonos, F. V. Topalis, I. A. Stathopulos (1999), 'Transient Impedance of Grounding Rods', 11th International Symposium on High-Voltage Engineering, CP467,pp.2-272
  15. 김경철 외 5명(2004), '현장시험에 의한 중성선 고조파 해석용 접지 임피던스 모델링', 대한전기학회 하계학술대회 논문집, pp.369-371
  16. I. F. Gonos (2006), 'Experimental study of transient behaviour of grounding grids using scale models', Measurement Scienceand Technology, Vol.17, No.7, pp.2022-2026 https://doi.org/10.1088/0957-0233/17/7/048
  17. Henry W. Ott. (1988), 'Noise Reduction Techniques in Electronic Systems', Wiley, pp.93-96