The Signal Distortion Due to the Electromagnetic Induction Inside a Cable

전선의 전자기유도 현상에 의한 신호 왜곡

  • 정지민 (한국지질자원연구원 지반안전연구부) ;
  • 조성준 (한국지질자원연구원 지반안전연구부) ;
  • 김정호 (한국지질자원연구원 지반안전연구부) ;
  • 송영수 (전북대학교 자원에너지공학과)
  • Published : 2004.11.01

Abstract

Electric cables such as multi-interphone cables and ribbon cab]os are commonly used for data aquisition in the DC resistivity survey. In general, electromagnetic induction may occur in the electric cables when electric current flows through them. In case of using multi-interphone cables in the DC resistivity survey, electromagnetic induction could take place due to the entangled wires of the multi-interphone cables, when the current flows through them. Then, the electromagnetic induction may cause measured DC resistivity data to be distorted. In this study, a monitoring system with PXI (PCI Extention for Instrumentation) was constructed to examine signal distortion on the DC resistivity data, attributed to the electromagnetic induction. Common electric cables used in the DC resistivity survey were tested to observe the waveforms of the electric voltages. The waveforms measured were compared to examine signal distortion due to the electromagnetic induction. The results may provide information on the resistivity data obtained using different electric cables in the DC resistivity survey. The distortion of waveforms attributed to the electromagnetic induction wat not observed when using ribbon cables for DC resistivity data aquisition, while the distortion were observed when using multi-interphone. Therefore, the ribbon cables provide better quality of data than other cables in the DC resistivity data aquisition.

현장에서 지표 전기비저항 탐사를 수행할 때 사용되는 전선에는 다중인터폰 전선과 리본 전선 등이 있다. 일반적으로 이들 전선은 전류가 흐를 때 전자기유도 현상이 발생한다. 예를 들어, 다중인터폰 전선은 다수의 전선이 꼬여져 있는 상태이브로 전류가 흐를 때 전자기유도 현상이 발생될 수 있으며, 이것에 의하여 측정된 전기비저항자료가 왜곡될 가능성이 있다. 따라서 이 논문에서는 전기비저항 탐사를 수행할 때에 발생하는 전선 내 전자기유도 현상에 의한 신호왜곡 현상을 관찰하기 위하여 전기비저항 탐사 시스템에 PXI를 부착하여 전자기 잡음 측정 시스템을 구축하였고 일반적인 탐사용 전선에서 나타나는 전위 파형을 측정하여 이들을 서로 비교함으로써 전자기유도에 의한 신호 왜곡 현상을 밝히고, 이 결과로부터 전선을 이용한 현장탐사의 지침을 제공하고자 하였다. 다중인터폰 전선, 리본 전선을 이용하여 전기비저항 탐사를 수행했을 때 리본 전선에서는 전자기유도에 의한 큰 파형의 왜곡이 관찰되지 않았고 다중인터폰 전선에서는 파형의 왜곡이 관찰되었다. 그러므로 전선 내에서 신호의 왜곡이 관찰되지 않은 리본 전선을 사용하여 전기비저항 탐사를 수행함으로써 보다 양질의 자료를 획득할 수 있을 것이다.

Keywords

References

  1. 곽두영, 2002, Labview 컴퓨터 기반의 제어와 계측 solution, Ohm사
  2. Dupis, A., 1984, Induction studies in continental region, including A. M. T. prospecting for natural resources, 7th IAGA EM Induction Workshop
  3. Koefoed, O., 1979, Geosounding Principles: Resistivity Sounding Measurements, Methods in Geochemistry and Geophysics, Elsevier Science Publication
  4. Lanzerotti, L. J., and Gregori, G. P., 1986, Telluric Currents: The natural Environment and Interactions with Man-made System, The Earth's Electrical Environment (Studied in Geophysics), National Academy Press, 232-257
  5. Pirjola, R., 1985, On Currents Induced in Power Transmission System during Geomagnetic Variation, IEEE Transactions on Power Apparatus and System, 104, 2825-2831
  6. Shaub, Yu. B., and Demenok, V. I., 1972, Geoelectric Equipment Having High Noise Attenuation, Geofizicheskaya apparatura, 48, 38-41. (in Russian)
  7. Wait, J. R. and Umashankar, K. R., 1979, Analysis of the Earth Resistivity Response of Buried Cables, Pure and Applied Geoph., 117, 711-742