KR200346412Y1

KR200346412Y1 - Voltage Detector for Shielded Cable or CNCV

Info

Publication number: KR200346412Y1
Application number: KR20-2004-0000612U
Authority: KR
Inventors: 정경근
Original assignee: 야베스텍 주식회사
Priority date: 2004-01-09
Filing date: 2004-01-09
Publication date: 2004-03-30

Abstract

본 고안은 전력선으로 차폐케이블 또는 동심중성선 등을 사용하면서 그 차폐층과 동심중성선을 접지하여 전력선으로 사용하는 전력선로의 사활여부를, 클램프 형태의 비 접촉식 변류기를 체결함으로써 간단하게 판별할 수 있는, 차폐케이블 또는 동심중성선의 검전기에 관한 것으로서,The present invention can be easily distinguished by clamping a contactless current transformer in the form of a clamp using a shielded cable or a concentric neutral wire as the power line, and grounding the shielding layer and the concentric neutral wire as a power line. For the inspection of shielded cables or concentric neutrals,

개폐가 가능한 코어를 사용하는 두 개의 변류기와, 상기 두 개의 변류기 중에서 어느 하나의 변류기에는 고주파신호를 송신하고 다른 하나의 변류기에서는 고주파신호를 수신하도록 작용하게 하고, 상기 두 개의 변류기로 고주파신호의 발생과 수신을 행하면서 수신신호의 분석을 통하여 검전을 행할 수 있는 전자회로와, 검전의 결과를 나타내는 표시장치로 구성되어, 차폐층 내부도체에 전기의 사활여부를 판별하는 것에 특징이 있다.Two current transformers using an openable core, and one of the two current transformers to transmit a high frequency signal, and the other current transformer acts to receive a high frequency signal, the two current transformers to generate a high frequency signal An electronic circuit capable of conducting an inspection through analysis of a received signal while performing a reception and reception, and a display device indicating a result of the inspection are characterized by determining whether or not electricity is used in the shielding layer inner conductor.

Description

Underground cable detector {Voltage Detector for Shielded Cable or CNCV}

본 고안은 전기안전장비의 하나인 검전기에 관한 것이다. 전기를 취급하는 전기종사자들에게 필수적 안전장비인 검전기는 모든 전기작업의 시작 전에 먼저 해당 전력선이 확실하게 정전 되었는지 또는 역송전되어 오는 전원은 없는지를 검사하는 장비이다. 그러나 전력선으로 차폐선 또는 동심중성선 등을 사용하고, 그 차폐층과 동심중성선을 접지하여 전력선으로 사용하는 전선로에서는, 기존의 검전기가 그 검전의 기능을 나타내지 못한다. 따라서 우리나라 지중배전선로의 대부분이동심중성선 전력케이블(CNCV =Concentric Neutral type Crosslinked Polyethylene Insulated Vinyl Sheathed Power Cable)로 설치되어 있는 상황에서는, 지중구간 작업현장에서 착오로 활선상태의 케이블을 절단하여 선로고장과 안전사고를 유발시키는 일을 근원적으로 방지하기가 어려운 것이다.The present invention relates to a detector which is one of the electrical safety equipment. Detectors, which are essential safety equipment for electricians who handle electricity, are used to check whether the power line is out of order or whether there is no reverse power source before starting any electrical work. However, in a cable line that uses a shielding line or a concentric neutral line as a power line, and grounds the shielding layer and the concentric neutral line as a power line, the existing detector does not exhibit the function of the inspection. Therefore, in the situation where most of Korea's underground distribution lines are installed with CNV (Concentric Neutral type Crosslinked Polyethylene Insulated Vinyl Sheathed Power Cable), it is necessary to cut the live cable by mistake at the underground section work site. It is difficult to fundamentally prevent the occurrence of safety accidents.

오늘날 우리나라의 배전선로 지중화는 도심지역, 특정 미관지구 등에는 거의가 완료된 상태이고, 지중배전선로에서 사용되는 전력케이블은 100% 동심중성선 전력케이블을 사용하고 있다. 그리고 이 케이블을 설치하는 방법으로는 전력구나 공동구를 통하여 포설하거나, 관로를 지중에 매설하고 그 관로에 인입하거나, 아니면 지중에 직접 매설하는 방법을 사용한다. 그리고 관로법이나 직매법에서는 일정거리마다 맨홀을 설치하여 케이블의 포설작업, 케이블의 분기, 유지보수 등을 용이하게 한다. 이렇게 설치된 지중배전선로는 영구적일 수가 없고, 경년변화에 의한 교환공사, 용량증가에 의한 교체공사, 사고 등에 의한 보수공사 등의 작업이 수시로 필요하다. 그러나 작업자가 맨홀내에서 작업을 하고자 할 때에, 하나의 맨홀 내에 수많은 케이블 회선이 통과하고 있어서, 현재 작업해야할 해당 케이블이 어느 것인지를 분간할 수 없을 때가 많다. 가공선로의 경우에는 간단하게 검전기를 사용하여 언제든지 정전이 이루어진 선로를 찾아낼 수 있지만, 지중배전선로인 경우에는 해당회선의 접속점이 존재하는 맨홀 외의 다른 맨홀에서는 기존의 검전기만으로는 검전이 불가능하다. 물론 건설 시에 각 케이블마다 꼬리표를 붙여 놓지만, 시간이 경과되고 하절기 흙탕물의 세척 등 수많은 작업과정을 거쳐 오면서 부착되어 있던 꼬리표들이 훼손되고, 또 그 꼬리표의 표식을 신뢰할 수가 없게 되는 것이다.그러나 각종 공사 시에는 꽉 짜여진 정전작업시간으로 인하여 신속한 작업이 이루어져야 하는데, 작업을 위한 정전조치 이전에 작업자들이 각 맨홀마다 대기하고 있어도 어느 케이블이 해당 케이블인지를 분간할 수 가 없으므로 인하여 작업이 늦어지는 것이다.Today, Korea's distribution line underground is almost completed in urban areas and certain aesthetic areas, and power cables used in underground distribution lines use 100% concentric neutral power cables. The cable may be installed through an electric power or a joint pit, a pipeline may be underground, and a pipeline may be inserted or directly buried in the underground. In the pipeline or direct sales method, manholes are installed at certain distances to facilitate the laying of cables, branching of cables, and maintenance. The underground distribution lines installed in this way cannot be permanent, and work such as replacement work due to secular change, replacement work due to increased capacity, and repair work due to an accident are necessary from time to time. However, when a worker wants to work in a manhole, many cable lines pass through one manhole, and it is often impossible to know which cable is currently to be worked on. In the case of overhead lines, the detector can be used to find out the line where the power outage is made at any time, but in the case of underground distribution lines, it is impossible to inspect by existing detectors only in the manhole other than the manhole where the connection point of the line exists. Of course, each cable will be tagged during construction, but as time goes by and it goes through a lot of work such as washing the muddy water in the summer, the attached tags will be damaged, and the labeling of the tags will be unreliable. During construction, the work must be promptly performed due to the tight power outage. Even though workers wait in each manhole before the power outage for work, the work is delayed because it cannot distinguish which cable is the cable.

그러므로 차폐선 또는 동심중성선을 사용하는 전력선로에서도 검전을 할 수 있는 검전기가 필요하다. 그러나 국내는 물론 해외에서도 차폐선 또는 동심중성선의 사활여부를 판별할 수 있는 검전기가 개발되어 있지 않다. 때문에 한국전력공사에서는 인명과 설비의 안전상 반드시 필요한 장비임을 인식하고, 몇 년 전에 중소기업 연구협력과제로 개발을 시도하였으나 실패한 전례가 있었다고 한다. 그 때 개발에 실패하고 대용품으로 개발된 것이 케이블 스파이크로 케이블을 손상시켜 사활여부를 확인하는 제품이 있었으나, 한국전력공사에서는 케이블의 손상을 우려하여 현재는 사용하지 않고 있는 실정이다.Therefore, there is a need for a detector that can be used to detect the power line using a shielded wire or concentric neutral wire. However, no detector has been developed in Korea as well as overseas to detect the life of shielded or concentric neutral cables. As a result, KEPCO recognized that this equipment was necessary for the safety of life and facilities, and attempted to develop it as a SME research cooperation project a few years ago. At the time, there was a product that failed to develop and was developed as a substitute for cable spikes to check the life and death, but KEPCO is not currently using it because of the cable damage.

또 미국의 어느 학술지에서는 전압만이 입력되었을 경우에도 상용주파수 (60㎐)의 미세한 진동이 존재할 것으로 인정하고, 그 진동을 검출하는 방법을 연구하여 검전 을 하겠다는 이론을 제시한 논문이 발표되었다고 한다. 그러나 그 이론은 실제에서 는 불가능한 이론으로 생각된다. 왜냐하면 실제의 지중케이블 검전이 필요한 지중 선로의 맨홀 내에는 다중의 케이블 선로들이 수용되어 있는데, 검전하고자 하는 케이블선로 이외의 선로에는 대량의 부하전류가 흘러 상당히 큰 상용주파수 진동이 발생하고, 그 진동은 맨홀의 콘크리트 구조체나 대지를 통하여 전달되어 확산되어 감으로, 현재까지의 기술로 검출하지도 못할 정도의 미세 진동은 확산전달 되어온 동일 주파수의 큰 진동과 구분을 할 수 없게 될 것이기 때문이다.In addition, a journal published in the United States admits that even when only a voltage is input, a small vibration of commercial frequency (60 Hz) exists and suggests a theory to conduct a test by studying a method of detecting the vibration. However, the theory is considered to be a theory that is impossible in practice. Because multiple cable lines are accommodated in the manhole of underground line, which requires actual underground cable inspection, a lot of load current flows in the lines other than the cable line to be inspected. This is because the fine vibration, which is transmitted through the concrete structure or the ground of the manhole, and cannot be detected by the present technology, will be indistinguishable from the large vibration of the same frequency that has been transmitted.

따라서 본 고안은 상기에서 문제점으로 나타난 것과 같이 일반 검전기가 검전할 수 없었던 차폐케이블이나 동심중성선에서도 용이하게 검전할 수 있는 검전기를 창안한 것이다. 본 고안에 의한 차폐케이블 또는 동심중성선 검전기는 전력선로에는 일체의 손상을 주지 않고 전력선 도체에 클램프형의 비 접촉식 변류기를 체결하면서, 외부자계 등의 영향을 받지 않고 언제 어디서나 간편하게 검전을 할 수 있도록 장비를 개발하는데 본 고안의 기술적 과제로 하였다.Therefore, the present invention is to devise a detector that can be easily detected even in the shielded cable or concentric neutral wire that the general detector could not detect as shown above. The shielded cable or concentric neutral wire detector according to the present invention can be easily inspected anytime and anywhere without being affected by external magnetic field, while clamping a clamp-type non-contact current transformer to the power line conductor without any damage to the power line. The technical task of the present invention was to develop the equipment.

도 1은 지중케이블 검전기의 개념을 나타낸 일 실시 외형도이다.1 is a diagram illustrating an embodiment of the underground cable detector.

도 2는 차폐케이블 또는 동심중성선에 지중케이블 검전기의 검출용 변류기 Coil의 결합되는 상태의 일 실시 예를 도시한 것이다.Figure 2 illustrates an embodiment of a state in which the current transformer coil of the detection of the underground cable detector is coupled to the shielded cable or concentric neutral wire.

도 3은 검전기 전자회로의 일 실시 블록도이다.3 is a block diagram of one embodiment of a detector electronic circuit.

상기의 목적들을 이루기 위한 본 고안에 따른 차폐케이블 또는 동심중성선 검전기는, 개폐가 가능한 코어를 사용하는 두 개의 변류기와, 상기 두 개의 변류기 중에서 어느 하나의 변류기에는 고주파신호를 송신하고 다른 하나의 변류기에서는 고주파신호를 수신하도록 작용하게 하고, 상기 두 개의 변류기로 고주파신호의 발생과 수신을 행하면서 수신신호의 분석을 통하여 검전을 행할 수 있는 전자회로와, 검전의 결과를 나타내는 표시장치로 구성된다.Shielded cable or concentric neutral wire detector according to the present invention for achieving the above object, two current transformers using a core that can be opened and closed, and one of the two current transformers to transmit a high-frequency signal and in another current transformer And an electronic circuit capable of receiving a high frequency signal and conducting a test through the analysis of the received signal while generating and receiving a high frequency signal with the two current transformers, and a display device indicating the result of the test.

이러한 구성은 송신측에서 일정한 신호레벨로 신호를 송신하고 있을 때에도, 차폐층 내부도체에 전기가 가압상태 일 때와 무압상태 일 때에 수신측의 신호수신레벨에 각각 차이가 발생하는 특성을 이용하여 차폐층 내부도체의 사활여부를 판별하는 것이다. 이제 본 고안의 구성 및 작용들을 도 1 내지 도 3을 참고로 하여 더욱 상세하게 설명한다.This configuration uses the characteristic that the difference in signal reception level at the receiving side occurs when electricity is pressurized to the inner layer of the shielding layer and at no pressure even when the transmitting side transmits a signal at a constant signal level. It is to determine whether the inner layer conductors are life or death. Now, the configuration and operation of the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 1 to 3.

도체는 차폐케이블 또는 동심중성선을 사용하면서 그 차폐층과 동심중성선을 접지 한 상태이다. 두 개의 변류기(Current Transformer)는 클램프 형태로 용이하게 전력선에 체결할 수 있도록 분리형코어(Split type Core)를 채용하고, 그 재질은 고주파특성이 좋은 페라이트코어를 사용한다. 본체 내에는 상기 두 개의 변류기 중에서 어느 하나의 변류기로 고주파신호를 발생시켜 송신하고, 또 다른 하나의 변류기로부터 고주파 신호를 수신하여 그 수신신호의 분석을 행하여 검전을 행할 수 있는 전자회로를 내장하고, 본체의 전면표면에는 검전의 결과를 나타내는 표시장치로 구성된 상태이다.The conductor is grounded with the shielding layer and the concentric neutral wire using shielded cable or concentric neutral wire. Two current transformers adopt a split type core so that they can be easily connected to a power line in the form of a clamp, and the material uses a ferrite core having good high frequency characteristics. In the main body, there is built-in an electronic circuit which generates and transmits a high frequency signal to one of the two current transformers, receives a high frequency signal from another current transformer, analyzes the received signal, and conducts an inspection. The front surface of the main body is composed of a display device which shows the result of the test.

송신변류기와 수신변류기의 간격을 25㎜로 하였고, 케이블의 표면과 권선의 간격을 2㎜로 하였다.The distance between the transmitting and receiving current transformers was 25 mm, and the surface of the cable and the windings were 2 mm.

CPU에서 발생시킨 신호는 변조를 거쳐 RF OSC.에서 발생시킨 고주파에 실어 Out Power Control로 송신한다. Out Power Control에서는 수신한 신호를 출력제어를 한 후 송신용 변류기의 권선으로 송신하여 전력선에 송신한다. 송신용 변류기에서 송신된 신호는 인접한 수신용 변류기를 통하여 수신되고, 수신된 신호는 증폭과 1차 및 2차 Filter를 통하여 여과되고, 파형정형을 거쳐 복조되어 파형분석 및 연산부가 있는 CPU에 입력된다. 또 파형정형부에서는 수신레벨을 검출하여 CPU에 입력시킨다. 따라서 CPU는 송신용 변류기와 수신용 변류기 사이의 도체 상태에 따라 변화하는 파형과 수신레벨을 분석하여 전력선의 사활여부를 판단하는 것이다.The signal generated by the CPU is modulated and transmitted to the Out Power Control on the high frequency generated by RF OSC. Out Power Control transmits the received signal to the winding of the current transformer for output control and transmits it to the power line. The signal transmitted from the transmitting current transformer is received through the adjacent receiving current transformer, and the received signal is amplified and filtered through the primary and secondary filters, and demodulated through waveform shaping and input to the CPU with waveform analysis and calculation unit. . The waveform shaping unit detects the reception level and inputs it to the CPU. Therefore, the CPU analyzes the waveform and the reception level that change according to the conductor state between the transmission current transformer and the reception current transformer to determine whether the power line is used or not.

본 고안의 상용화 시에는 지중배전선로 현장에서의 여러 가지 보수작업 시에 사용되므로 인하여 여러 가지 효과를 기대할 수 있을 것이다. 첫째는 작업자의 안전을 지켜주므로 안전사고의 감소와 더불어 인적 물적 피해를 최소화 할 것이다. 둘째는 현장에서의 착오로 활선상태의 케이블을 절단하여 유발하는 선로고장이 없어질 것이다. 셋째는 지중선로 보수공사 시에 공사소요시간을 단축시킬 것이다. 이러한 이유들로 전력회사와 공사업체에게는 경영개선에 이바지 할 수 있으며, 전기사용자들에게는 양질의 전기를 공급받을 수 있게 하는 장비이다.The commercialization of the present invention will be expected to have various effects due to the use of various maintenance work in the underground distribution line. First of all, the safety of workers will be reduced, which will reduce safety accidents and minimize human and physical damage. Secondly, there will be no track failure caused by cutting live cables due to field errors. Third, it will shorten the time required for the construction of underground lines. For these reasons, it can contribute to the improvement of management for electric power companies and construction companies, and it is the equipment that can receive good quality electricity for electric users.

만약 전력회사와 공사업체의 법적 상비장비로 지정한다면, 그 효과가 더욱 크게 될 것이고, 또 국내에서의 실용화 검증이 완료된 후, 해외에 수출도 하고 전세계 전기종사자들에게 안전을 선사할 수 있을 것이다.If it is designated as legal standing equipment of electric power company and construction company, the effect will be even greater, and after the verification of practical use in Korea, it can be exported to overseas and provide safety to electric workers all over the world.

Claims

Two non-contact current transformers that employ a split type core so as to be easily fastened to a power line in a clamp form, and are positioned adjacent to each other;

One of the two current transformers transmits a high frequency signal to one current transformer and the other current transformer acts to receive a high frequency signal, generates and transmits a high frequency signal to the transmission current transformer, and transmits a high frequency signal from the current transformer. An electronic circuit which receives and analyzes a characteristic of a signal changing according to the life and death of electricity in the conductor between the transmitting current transformer and the receiving current transformer;

And a display device for indicating a result of the test determined by the electronic circuit.