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[전기]고저항 측정 시 절연저항이란?

부관리자
2020-04-29
조회수 438

안녕하세요, KOLAS 인정 국가교정기관 한국캘랩입니다 :)

저희 홈페이지를 방문해주신 고객님들께 감사인사를 드립니다.


오늘은 전기 분야  고저항 측정 시 절연저항에 대해 알아보도록 하겠습니다. 

디지털 멀티미터의 고 저항 측정범위가 점차 확대되어 가고 있고, 전자기적 정밀 측정 분야의 고 저항 측정과 저 전류의 측정이 점점 더 중요해지고 있습니다. 



절연저항 측정법

 - TΩ decade resistor의 Hi-Guard 및 Low-Guard 단자 사이의 절연저항을 측정      

- 전위차식 고저항 측정시 절연저항의 영향을 평가하기 위함      



1. 절연저항( Insulation Resistance) 이란?

먼저 절연저항의 개념부터 알아보겠습니다.  절연저항은 절연물질에 의해서 서로 분리된 도체들 사이의 저항으로 실제 저항처럼 작용하며, 미소전류의 통전회로 역할을 합니다.                   





그림 1. 절연저항 개념도




 그림 1을 보시면 전압원 V의 Hi 및 Lo 측으로부터 두 개의 도선을 나타냈으며, 각 도선을 둘러싼 그림자는 절연을 나타냅니다. 도체를 둘러싼 절연체의 내부와 외부 표면 사이의 절연저항은 r1 및 r3 로 표시됩니다.  가장 낮은 전압범위에서 DVM의 입력임피던스는 대표적으로 10 GΩ을 갖는데, 이 입력임피던스도 입력 측의 전체 절연저항으로 간주될 수 있습니다.  




2. 절연저항의 측정          


그럼 이제 절연저항을 측정해볼까요?


(1) 측정 대상 기기는 HV TΩ decade resistor box (IET-10 kV)로 정하고          

(2) 측정용 장비는 Electrometer(Keithley 6517A)(Voltage source_current meter)를 예로 들겠습니다. 

(3) 측정방법은 6517A로 100 V(V source 단자 활용) 를 대상 기기의 Hi-Guard 또는 Lo-Guard 단자에 공급하고, 이 때 흐르는 전류(3축 입력단자 활용)를 측정하여 절연저항을 계산하시면 됩니다.  


그림 2. 절연저항 측정법




이번에는 측정의 예를 들어보겠습니다.


 (1) Hi_Guard 단자의 절연저항을 측정해보겠습니다.          

   : 직류 100 V를 Hi-Guard 단자사이에 공급했을 때 흐르는 전류의 안정화 시간 경과 후 전류가 9.9 pA 였다면 이 때의 절연저항은 약 10.1 TΩ 이 됩니다.      


 (2) Lo_Guard 단자의 절연저항을 측정해보겠습니다.          

   : 직류 100 V를 Lo-Guard 단자사이에 공급했을 때 흐르는 전류의 안정화 시간 경과 후 전류가 8.6 pA 였다면 이 때의 절연저항은 약 11.6 TΩ 이 됩니다.           


즉, 절연저항이 약 10 TΩ 이고 시험전압을 100 V 로 할 경우 Hi 및 Lo 단자와 Guard 단자 사이에 10 pA의 누설전류가 흐를 수 있음을 고려해야 합니다.            


- 참고자료/이미지 출처 : Fluke Calibration 33-5     






오늘은 간단하게 고저항 측정시 절연저항 측정방법을 알아보았는데요, 고저항 측정을 좀 더 정확히 측정하려면 이런부분을 놓치시면 안됩니다.


한국캘랩은 고 저항을 좀더 정확하게 측정하기 위해서 KRISS의 특허받은 고 저항 측정 시스템을 기술이전 받아 서비스 중입니다. 현재 교정기관 중 고 저항 분야 최고 수준의 CMC를 보유하고 있는 한국캘랩에서 최고의 고 저항 측정 서비스를 받아보시기 바랍니다 :)