Configuration of a Module for Monitoring Voltages Between Power Lines and Hull Onboard Vessels Based on the Vector Diagram at 3 Phase Ungrounded Power Distribution System

Power distribution systems onboard vessels are typically configured without any live line connected to hulls for earthing purpose, where the line to hull voltages are affected and deformed depending on the impedances consisting of insulation resistances and distributed capacitances between power lines and hull. An insulation fault at power lines causes the line to hull voltages to increase to a higher level which brings more possibilities to electric shock and deterioration of insulation material. This study focuses on how to configure a module which enables to continuously monitor the voltages between power line and hull based on the vector diagram by analyzing the neutral point of 3 phase voltages and the algorithm for plotting method on the PC monitors.

비접지 선박 3상 배전선로의 대지전압 벡터 모니터링 장치의 구성

비접지방식 선박에서의 접지 고장은 대지 임피던스의 불평형을 가져오고 대지전압을 상승시켜 감전이나 전기화재의 염려가 높아진다. 접지에 따른 이 같은 대지전압의 왜곡 상태는 전기안전의 측면에서 실시간으로 감시할 필요가 있으며 이 경우 대지전압의 측정치를 위상변화 감시가 가능한 벡터다이어그램으로 나타내는 것이 효과적이다. 대지전압의 상태는 중성점 위치에 의해 표시될 수 있다는 점에서 우선 측정된 대지전압 입력에 대해 벡터 평면의 중성점을 출력하는 연산과정과 알고리즘의 해석이 필요하다. 이를 토대로 본 연구에서는 매 샘플링 주기마다 대지전압을 입력하여 컴퓨터 모니터 상에 중성점과 벡터 대지전압을 출력하는 모듈을 구성한 후 실제 배전선로에서의 실험을 통해 제시한 장치의 적정성을 확인하였다.