KR100377419B1 - 고압 전력선 통신용 신호 결합 장치 - Google Patents

Abstract

고압 전력선 통신용 신호 결합 장치가 개시된다. 본 발명에 따른 고압 전력선 통신용 신호 결합 장치는, 고압 리드선의 고정을 견고히 하기 위한 리드선 홀더가 일체형으로 형성되어 있는 고절연 내후성 탄성재질의 착탈형 보호캡이 그 몸체의 외부 일측 부위에 마련되어 있고, 몸체의 내부에는 공간이 마련되어 있는 하우징; 하우징의 일측에 설치되며, 그 일측 단부가 외부의 고압 리드선에 연결되는 고압선 연결용 전극; 고주파 대역 필터를 구성하는 것으로 상기 고압선 연결용 전극의 타측 단부에 연결되는 결합용 커패시터; 상기 결합용 커패시터와 접속되어 결합용 커패시터와 함께 고주파 대역 필터를 구성하는 드레이니지 코일;상기 드레이니지 코일과 접속되고 타단은 전력 시스템 접지단과 접속되는 전력측 접지단자; 및 그 일단은 상기 결합용 커패시터와 접속되고, 타단은 외부의 통신기기와 접속되는 통신측 접속단자를 포함한다. 이와 같은 본 발명에 의하면, 결합용 커패시터가 수십 MHz 대의 광대역 통신이 가능하도록 주파수 특성을 대폭 개선한 고내압의 고체형 커패시터로 구성되며, 따라서 광대역 고속 통신이 가능해진다.

Description

고압 전력선 통신용 신호 결합 장치{SIGNAL COUPLING APPARATUS FOR TELECOMMUNICATION BY HIGH VOLTAGE DISTRIBUTION LINE}

본 발명은 고압 전력선을 통신선으로 사용하여 고속 통신을 하기 위한 고압 전력선 통신용 신호 결합 장치에 관한 것으로서, 특히 광대역 고속 통신을 가능하게 하고, 고압 배전선로에의 설치 및 연결이 용이한 고압 전력선 통신용 신호 결합 장치에 관한 것이다.

최근에 전력선을 이용한 고속 통신방식의 실용화를 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 일반적으로, 고압전력선 통신용 신호 결합장치로는 고압용 필름 커패시터를 이용한 저주파 협대역 신호 결합장치가 많이 이용된다. 이것은 전력선 통신에 할당된 주파수 대역이 450kHz 이하이며, 필름 커패시터의 주파수 전달 특성이 이를 만족하기 때문이다. 한편, 종래의 전력선 반송 통신 시스템(Power line carrier system)은 특정 지점간 음성 채널을 중심으로 한 주파수대역 450kHz 이하의 저속도 통신 방식으로, 주로 66kV 이상의 특고압 송전 선로를 전송로로 이용한다. 이와 같은 종래의 전력선 반송 통신을 위해 사용되는 결합 콘덴서는 보통 지상 거치형으로 매우 큰 형태로 제작되고, 높은 내전압 특성을 갖도록 설계함에 따라 상대적으로 주파수 대역이 낮아져서 광대역(고속) 통신에는 부적합하다.

본 발명은 상기의 문제점을 감안하여 창출된 것으로서, 광대역 고속 통신을가능하게 하고, 고압 배전선로에의 설치 및 연결이 용이하며, 장치의 소형화를 가능하게 하는 고압 전력선 통신용 신호 결합 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 고압 전력선 통신용 신호 결합 장치의 구성도.

도 2a 및 도 2b는 도 1의 보호캡의 단면도 및 정면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 고압 전력선 통신용 신호 결합 장치의 전기적 회로구성도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

101...하우징 102...고압선 연결용 전극

103...결합용 커패시터 104...드레이니지 코일

105...전력측 접지 단자 106...통신측 접속 단자

107...보호캡 108...고압 리드선

109...부착 금구 110...밀폐용 마개

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 고압 전력선 통신용 신호 결합 장치는, 고압 리드선의 고정을 견고히 하기 위한 리드선 홀더가 일체형으로 형성되어 있는 고절연 내후성 탄성재질의 착탈형 보호캡이 그 몸체의 외부 일측 부위에 마련되어 있고, 몸체의 내부에는 공간이 마련되어 있는 하우징; 상기 하우징의 일측에 설치되며, 그 일측 단부가 외부의 고압 리드선에 연결되는 고압선 연결용 전극; 상기 하우징의 내부에 설치되며, 고주파 대역 필터를 구성하는 것으로 상기 고압선 연결용 전극의 타측 단부에 연결되는 결합용 커패시터; 상기 하우징의 내부에 설치되며, 상기 결합용 커패시터와 접속되어 결합용 커패시터와 함께 고주파 대역 필터를 구성하는 드레이니지 코일; 상기 하우징의 일측에 마련되며, 그 일단은 상기 드레이니지 코일과 접속되고 타단은 전력 시스템 접지단과 접속되는 전력측 접지단자; 및 상기 하우징의 일측에 마련되며, 그 일단은 상기 결합용 커패시터와 접속되고, 타단은 외부의 통신기기와 접속되는 통신측 접속단자를 포함하는 점에 그 특징이 있다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 결합용 커패시터가 수십 MHz 대의 광대역 통신이 가능하도록 주파수 특성을 대폭 개선한 고내압의 고체형 커패시터로 구성되며, 따라서 광대역 고속 통신이 가능해진다.

(실시예)

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 고압 전력선 통신용 신호 결합 장치의 구성도이고, 도 2a 및 도 2b는 도 1의 보호캡의 단면도 및 정면도이다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 고압 전력선 통신용 신호 결합 장치는 하우징(101), 고압선 연결용 전극(102), 결합용 커패시터(capacitor)(103), 드레이니지(drainage) 코일(104), 전력측 접지단자(105), 통신측 접속단자(106), 보호캡 (107)을 구비한다.

상기 하우징(101)의 내부에는 터널형 공간(101s)이 마련되고, 그 외면은 바람직하게는 상기 고압선 연결용 전극(102)과 고압 리드선(108)이 접속되는 충전부위로부터 하우징(101)의 하반부에 마련되어 있는 하우징 고정용 부착금구(附着金具: 어떤 물체를 다른 물체상에 설치하기 위하여 고안된 금속제 기구)(109)까지의 연면섬락(沿面閃絡: 전기절연체의 표면을 경유하여 방전하는 현상. 이 연면섬락 전압은 같은 절연체 내부를 관통하여 방전하는 관통섬락 전압의 수분의 일에 불과함)을 방지하기 위하여 웨이브형으로 주름지게 형성된다. 이와 같은 하우징(101)은 세라믹 또는 실리콘 러버와 같은 고절연성 재질로 제작되는 것이 바람직하다. 또한, 하우징 내부 공간(101s)은 절연 강도를 높이기 위해 진공처리하거나, 고절연성 가스(예컨대, SF₆:불소(F)화합물의 불활성(타물질과 화학적 결합이 어려운 성질) 기체로서 전기절연 내력이 절연유(絶緣由) 보다도 높아 고전압 기기의 내부 충전제로 많이 사용됨)를 충전하는 것이 바람직하다.

상기 고압선 연결용 전극(102)은 도시된 바와 같이 하우징(101)을 관통하여 설치되며, 그 일측 단부가 외부의 고압 리드선(108)과 접속되고, 타측 단부는 결합용 커패시터(103)와 접속된다.

상기 결합용 커패시터(103)는 하우징(101)의 내부에 설치되며, 상기 드레이니지 코일(104)과 함께 고주파 대역 필터를 구성한다. 이 결합용 커패시터(103)는수십 MHz 대의 광대역 통신이 가능하도록 주파수 특성을 대폭 개선한 고내압의 고체형 커패시터로서 특수 설계하여 제작된다.

상기 드레이니지 코일(104)은 하우징(101)의 내부에 설치되며, 그 일단은 상기 결합용 커패시터(103)와 접속되고, 타단은 상기 전력측 접지단자(105)와 접속된다.

상기 통신측 접속단자(106)는 하우징(101)의 일측에 마련되며, 그 일단은 접속선을 통해 상기 결합용 커패시터(103)와 접속되고, 타단은 외부의 통신기기 (203)(도 3 참조)와 접속된다.

한편, 상기 고압선 연결용 전극(102)과 고압 리드선(108)이 접속되는 하우징의 일측 부위에는 그 접속 부위를 보호하는 한편 인체접촉 및 근접 도체로의 섬락을 방지하기 위한 착탈형 보호캡(107)이 마련된다. 특히, 이 보호캡(107)의 일측에는 보호캡(107)의 착탈을 용이하게 하는 한편 보호캡(107)의 착용시 고압 리드선 (108)의 고정을 견고히 하기 위한 리드선 홀더(107h)가 보호캡(107)과 일체형으로 형성된다. 이와 같은 보호캡(107)은 고절연 내후성 탄성재료(예를 들면, 합성고무)로 제작되는 것이 바람직하다. 도 1에서 참조 부호 108c는 도체 코어를 나타내고, 110은 하우징 밀폐용 금속재 마개를 나타낸다.

이상과 같은 본 발명에 따른 고압 전력선 통신용 신호 결합 장치는 부품을 소형화하여 애자(碍子) 형상(애자는 전압이 걸려있는 물체(전선 등)와 그것을 지지하는 물체 사이에 삽입되어 절연을 유지하기 위한 기구로서, 보통 도자기 또는 합성수지로 제작되며, 연면섬락을 억제하기 위하여 보통 표면을 파형(波形)으로 굴곡지게 형성함)의 작은 캡슐 내에 수용이 가능하며, 이에 따라 배전선로 전주는 물론 지중선로용 지상변압기 내의 협소한 공간에도 안전하게 설치할 수 있다.

한편, 도 3은 이상과 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 고압 전력선 통신용신호 결합 장치의 전기적 회로구성도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 고압 전력선 통신용 신호 결합 장치는 고압 전력선(202)과 통신기기(203)를 결합시키는 역할을 한다. 즉, 전력 시스템쪽의 고압 선로(202)는 전력용 퓨즈가 장착된 컷아웃 스위치(201)와 본 발명 장치의 결합용 커패시터(103)를 경유하여 통신 시스템쪽의 통신기기(203)와 연결되어 하나의 통신 링크를 구성하게 된다. 이때, 상용주파수에 대하여 매우 낮은 임피던스를 가진 드레이니지 코일(104)은 어떠한 경우에도 통신측 시스템에 위험한 상용주파수 고전압이 발생되지 않도록 하는 역할을 한다. 즉, 결합용 커패시터(103)와 드레이니지 코일(104)은 전술한 바와 같이 하나의 고주파 대역 필터를 구성하여 고주파 통신 신호에 대해서는 낮은 감쇠로 전달하고, 저주파 대역의 통신 신호에 대해서는 저지하는 역할을 하는 것이다.

이상의 설명에서와 같이 본 발명에 따른 고압 전력선 통신용 신호 결합 장치는 결합용 커패시터가 수십 MHz 대의 광대역 통신이 가능하도록 주파수 특성을 대폭 개선한 고내압의 고체형 커패시터로 구성되어 있으므로, 광대역 고속 통신을 가능하게 한다. 또한, 부품을 소형화하여 애자 형상의 작은 캡슐 내에 수용이 가능하며, 이에 따라 배전선로 전주는 물론 지중선로용 지상변압기 내의 협소한 공간에도 안전하게 설치할 수 있다. 따라서, 고압전력선 통신환경에 가장 적합하도록 그 기능성, 안전성, 경제성 면에서 효과를 극대화할 수 있는 장점이 있다.

Claims (5)

1. 고압 리드선의 고정을 견고히 하기 위한 리드선 홀더가 일체형으로 형성되어 있는 고절연 내후성 탄성재질의 착탈형 보호캡이 그 몸체의 외부 일측 부위에 마련되어 있고, 몸체의 내부에는 공간이 마련되어 있는 하우징;

   상기 하우징의 일측에 설치되며, 그 일측 단부가 외부의 고압 리드선에 연결되는 고압선 연결용 전극;

   상기 하우징의 내부에 설치되며, 고주파 대역 필터를 구성하는 것으로 상기 고압선 연결용 전극의 타측 단부에 연결되는 결합용 커패시터;

   상기 하우징의 내부에 설치되며, 상기 결합용 커패시터와 접속되어 결합용 커패시터와 함께 고주파 대역 필터를 구성하는 드레이니지 코일;

   상기 하우징의 일측에 마련되며, 그 일단은 상기 드레이니지 코일과 접속되고 타단은 전력 시스템 접지단과 접속되는 전력측 접지단자; 및

   상기 하우징의 일측에 마련되며, 그 일단은 상기 결합용 커패시터와 접속되고, 타단은 외부의 통신기기와 접속되는 통신측 접속단자를 포함하는 것을 특징으로 하는 고압 전력선 통신용 신호 결합 장치.
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