:: The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication ::, Vol.19 No.1 | (2019) pp.203~209

ICT 융합 환경에서의 안전 특성화 접지 설계를 위한 스마트 대지 저항 측정 기술에 관한 연구

Hong-Yong Kim

(정회원, 한세대학교 IT융합학과)

Seung-Jung Shin

(정회원, 한세대학교 ICT디바이스학과)

Abstract

본 연구에서는 WENNER 4전극법 기반에 GMD(신규 대지 고유 저항 측정 장치)와 측정용 Probe(접지동봉)가 PLC(전 력선 통신)로 연결된다. 측정용 Probe는 2개(P1,P2)가 1조로 모두 5조 10개의 Probe가 직렬로 각각 1m, 2m, 4m, 8m, 16m 간격으 로 대지(토양)에 설치되어 있다. GMD에서 보낸 PLC 신호를 측정용 Probe 1조(P1)의 수신기가 감지하면 Probe에 부착된 PSD (전력 공급 장치)에서 측정용 미세 전압과 전류가 대지로 흐르게 되고 P1과 P2 사이의 토양을 거쳐 Probe 1조(P2)에 유입 된다. 이때 대지 저항으로 인해 전압 강하가 발생되는 원리로 저항값을 측정하게 된다. 이렇게 1~5조까지 T초 간격으로 대지 저항을 측정하고 측정된 데이터는 메인 장비에 탑재된 Arduino Server에 저장 한다. 저장된 측정 데이터는 옴의 법칙(Ohm`s Law)에 의한 수식 R = E/I 와 고유저항 ρ = 6.28 αR (여기서, R:측정저항,E: 측정전압, I: 측정전류, α : Probe 간격, ρ: 고유저항)를 통해 고유저항을 얻을 수 있다. 실시간으로 얻어진 데이터를 Main PC에 설치된 CDGES 프로그램과 연동되어 데이터 분석이 가능하게 되고 대지(토양)의 접지 환경을 실시간 모니터링 할 수 있게 된다. 또한, 대지(토양)의 온도, 습도 등 계절의 특성을 파악하여 3D 그래프 지원으로 입체적인 Display가 가능하다. 연구의 한계점은 실험적으로 개발 운용한 모델로 상업적인 접 근을 위해 Test Bed의 구체적인 적용 방안이 필요할 것이다.
In this work, a new land-specific resistance measuring device (GM) and a measuring probe (Grounding Rod) are connected to the WENNER quadrant as power-line communication (PLC). In groups of two (P1,P2) probes, five to ten probes are installed in series on the ground at intervals of 1m, 2m, 4m, 8m, and 16m, respectively. If the PLC signal from the GMD is detected by the receiver of the Probe 1 (P1) for measurement, the minute voltage and current for measurement flow from the PSD (power supply) attached to the probe to the ground, and then, through the soil between P1 and P2, enters the Probe 1 (P2). The resistance value is then measured by the principle of voltage drop due to ground resistance. Measure the earth resistance every T seconds up to 1 trillion and store the measured data on the Arduino Server mounted on the main equipment. Stored measurement data can be derived from formulas by Ohm's Law and from inherent resistance (here,). Data obtained in real time will be linked to CDGES programs installed on Main PC, enabling data analysis and real-time monitoring of the ground environment on land. In addition, a three-dimensional display is possible with 3D graph support by identifying seasonal characteristics such as temperature and humidity of land (soils). The limitations of the study will require specific application measures of Test Bed for commercial access to a model that has been developed and operated experimentally.
  PLC communication-based wireless ground; wireless grounding device; smart grounding rod

Download PDF List