한국전자파학회논문지 (The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science)

  • 제28권12호
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  • Pages.993-998
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  • 2017
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  • 1226-3133(pISSN)
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  • 2288-226X(eISSN)
한국전자파학회 (The Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science)
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삼상 배전반에서 자기센서 기반의 고정밀 전류 측정 기법

High-Accuracy Current Sensing Technique Based on Magnetic Sensors for Three-Phase Switchboards

  • 이성호 (전자부품연구원 SoC플랫폼 연구센터) ;
  • 김태민 (건국대학교 기계설계공학과) ;
  • 김남수 (건국대학교 기계설계공학과) ;
  • 안영호 ((주)레티그리드) ;
  • 이성철 (전자부품연구원 SoC플랫폼 연구센터)
  • Lee, Sungho (Department of Radio Science & Engineering, Korea Electronics Technology Institute) ;
  • Kim, Taemin (Department of Mechanical Engineering, Konkuk University) ;
  • Kim, Namsu (Department of Mechanical Engineering, Konkuk University) ;
  • Ahn, Youngho (RetiGrid, Co.) ;
  • Lee, Sungchul (Department of Radio Science & Engineering, Korea Electronics Technology Institute)
  • 투고 : 2017.08.07
  • 심사 : 2017.11.30
  • 발행 : 2017.12.29
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초록

본 논문에서는 공장에서 많이 사용하는 삼상 배전반에서 자기센서를 이용한 고정밀 전류를 측정하기 위한 기법을 제안하고 이를 분석 및 검증한 결과를 서술하였다. 일반적으로 개방형 자기센서 기반의 비접촉식 방식으로 전류를 측정할 경우 인접한 전선의 전류에서 유도되는 자기장의 영향으로 그 오차가 10 % 이상으로 증가되는 단점을 가지고 있으며, 이로 인하여 대부분의 상용 전류센서의 경우 투자율이 큰 ferrite를 이용한 루프형 구조를 채택하고 있다. 제안된 고정밀 전류센싱 기법은 인접한 자기장의 크기를 측정하여 이를 수학적으로 제거함으로써 고정밀의 전류센서를 개방형 자기센서를 사용하여 구현 가능할 수 있으며, 전류센서의 단가 및 사이즈를 줄일 수 있어 공장 내의 다양한 하위 노드 단에서 소모되는 전류를 측정 가능한 장점을 가지고 있다.

In this paper, a high-accuracy current sensing technique for three-phase current paths in an electrical switchboard is proposed. Conventional open-style current sensors using magnetic sensors show inaccurate sensing performance with more than 10% error due to undesired magnetic field interference from neighboring paths. To increase accuracy, large and expensive current transformers with large permeabilities have been used, which increased the cost and size. The proposed technique can improve the measured magnetic field by the calculation of magnetic interference effect from neighboring current paths. The relationship between neighboring magnetic fields and the desired magnetic field is theoretically analyzed in a general case. The proposed technique is verified using magnetic field simulations in a three-phase busbar environment.

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참고문헌

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