KR100787488B1 - 접지부동 또는 전원측 중성점과의 단선 여부 확인기능을갖는 동심중성선 활선 시공장치 및 이를 이용한 접지부동확인방법 - Google Patents

접지부동 또는 전원측 중성점과의 단선 여부 확인기능을갖는 동심중성선 활선 시공장치 및 이를 이용한 접지부동확인방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 동심중성선간 연결선을 활선 상태에서 시공할 때 동심중성선의 접지부동 또는 전원측 중성점과의 단선 여부를 실시간으로 확인하기 위한 것으로서, 동심중성선이 구간별로 구분되는 3상 전력케이블 배전시스템에서, 각 구간의 동심중성선 전단이 공통 접지되어 공통접지부를 형성하고, 인접 구간의 임의의 한 상의 동심중성선 후단이 연결선에 의하여 상기 공통접지부에 연결되고, 다른 2상의 동심중성선 후단은 개방되도록 배전하기 위한 동심중성선 활선 시공장치에 있어서, 상기 동심중성선의 개방될 후단 접속용의 제1접속구 및 제2접속구와 상기 공통접지부 접속용의 공통접속구를 구비하고, 상기 제1접속구 및 제2접속구에서 연장되는 리드선은 한 쌍의 차단기를 경유하여 공통접속구에 연결되고, 상기 각 차단기와 병렬로 제1저항계 및 제2저항계가 각각 연결되어 구성되며, 상기 차단기의 폐쇄 또는 개방 상태에서 측정된 제1저항계 및 제2저항계의 지시값에 의하여 동심중성선의 접지부동 또는 전원측 중성점과의 단선 여부를 확인할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.
동심중성선, 접지부동, 차단기, 저항계, 전류계, 전압계

Description

접지부동 또는 전원측 중성점과의 단선 여부 확인기능을 갖는 동심중성선 활선 시공장치 및 이를 이용한 접지부동 확인방법{Constructing device for concentric neutral conductor cable with function checking ground floating or disconnection from the neutral point of power source and method thereof}
도 1은 종래 기술에 따른 동심중성선 배전시스템의 예시도이다.
도 2는 순환전류 저감형 동심중성선 배전시스템의 예시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 동심중성선 활선 시공장치의 예시도이다.
도 4는 도 3의 변형실시예를 보인 예시도이다.
도 5는 도 3의 변형실시예를 보인 예시도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 제1접속구 15 : 제2접속구
20 : 공통접속구 25 : 리드선
30 : 차단기 35 : 제1저항계
40 : 제2저항계 45 : 테스트버튼
50 : 제1전류계 55 : 제2전류계
60 : 제1전압계 65 : 제2전압계
70 : 절환스위치
110 : 전력선 120 : 동심중성선
130 : 연결선 200 : 공통접지부
본 발명은 전력계통 동심중성선을 활선상태에서 절단 혹은 결선하는 동심중성선 활선 시공장치 및 접지부동 확인방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 순환전류를 저감하기 위해 기존의 동심중성선간 연결선을 절단하거나 동심중성선간 연결을 새로 결선하는 작업을 실시할 때, 각 상선에 대한 구분 없이도 시공작업을 실시할 수 있어 어둡고 협소한 지하 작업공간에서 작업 편의성을 증진시키며, 동심중성선이 접지부동되는 문제점을 해결하여 전압불평형 및 부하측 이상전압 발생을 방지할 수 있도록 된 접지부동 또는 전원측 중성점과의 단선 여부 확인기능을 갖는 동심중성선 활선 시공장치 및 이를 이용한 접지부동 확인방법에 관한 것이다.
우리나라의 전력계통에 있어서, 22.9kV-y 배전방식은 3상 4선식 배전선로를 통해 변전소로부터 공장이나 빌딩과 같은 큰 규모의 수용가에 직접 전력을 공급하거나, 2차 변압기를 통해 소규모 공장이나 일반 가정에 전력을 공급하는 방식이다. 이와 같은 배전선로는 도시 외곽이나 농어촌 등지에서는 가공선 형태로 시공되나, 대도시나 유원지와 같이 미관이 중시되는 지역에서는 지중으로 매설 시공된다. 지중으로 매설되는 22.9kV-y 배전선로는 선로 운영의 편의상 3상 각 전력선에 동심중성선을 설치하고, 각각의 동심중성선을 구간별로 접지하는 다중 접지방식을 채택하고 있다.
도 1은 종래 동심중성선을 다중 접지한 일예를 보인 전력케이블의 연결도로서, 도시한 바와 같이 각 상(A,B,C)의 전력선(110) 둘레에 동심중성선(120)을 형성하고, 각 동심중선선(120)을 연결선(130)으로 연결하며, 각 동심중성선(120)은 직접 대지에 접지된다. 이와 같은 다중접지 방식은 지락사고시 동심중성선의 대지 전위 상승을 제한하여, 배전계통을 안전하게 유지시킨다.
그러나, 도 1에 도시된 바와 같은 종래의 동심중성선 접지방식은 각 구간별로 각 상의 동심중성선 전단을 공통 접지시키고, 각 상의 동심중성선 후단을 다음 구간의 동심중성선 전단에 연결한다. 이때, 도 1에서 점선으로 도시된 바와 같이, 동심중성선과 연결선에 의해 다수의 폐회로가 형성되고, 각 전력선에 흐르는 부하전류에 의해 상기 각 폐회로에서 순환전류가 발생된다. 이러한 순환전류는 전력계통에서 불필요한 전력손실을 유발시킨다. 또한, 케이블 내부 온도를 상승시켜 케이블 자체의 전류용량을 떨어뜨린다. 또한, 부하전류를 측정할 때 순환전류 값에 의해, 부하전류가 정확하게 측정되지 않음으로 인해 배전선로 운영에 어려움을 유발시킨다.
본 출원인은 위와 같이 동심중성선간 연결에 의해 순환전류가 발생되는 문제점을 해결하고자, 대한민국 특허출원 제10-2005-119496호에서 동심중성선의 순환전 류를 저감한 배전시스템을 출원한 바 있다. 도 2는 이러한 배전시스템을 도시한 것으로서, 각 구간별 동심중성선(120)의 전단을 일괄 접지하고, 그 후단은 선택된 한 상만에 대하여 다음 구간의 동심중성선(120) 전단에 연결선(130)으로 접속되고, 선택되지 않은 다른 상의 동심중성선(120) 후단은 개방되도록 구성된다.
여기서, 도 1에 도시된 종래 배전시스템을 도 2의 배전시스템으로 변경 설치할 경우, 동심중성선(120)간 연결선(130)들을 절단하는 작업이 수반된다. 대개 이러한 절단작업은 활선 상태에서 실시하게 되는데, 이때 배전선로가 매설된 지하의 작업공간은 어둡고 협소하여, 작업자가 각 상선을 제대로 구별하기 어려워 동심중성선(120)간 연결선(130)을 잘못 절단하거나, 오결선하는 경우가 종종 발생된다. 이와 같이, 동심중성선(120)간 연결선(130)을 잘못 절단하게 되면, 일부 구간의 동심중성선이 접지부동되거나 혹은 접지부동으로 인해 동심중성선간의 연결이 끊어져 끊어진 지점 후단의 동심중성선들이 전원측 중성점과 단선되는 문제점이 발생된다. 이러한 접지부동이 발생되면 부하측의 전압이 불평형되거나 부하측 장비의 고장에 의한 이상전압 발생 등의 문제점이 야기된다. 또한, 기존의 동심중성선(120)간 연결선(130)을 모두 절단한 후 새로 결선하거나, 배전선로를 새로 지중 매설할 경우에도, 작업자가 부주의로 동심중성선(120)간 연결선(130)을 오결선하여, 동심중성선(120)의 접지부동이 유발될 수 있으며, 이 경우에도 위와 같은 전압불평형 또는 부하측 고장에 의한 이상전압 발생의 문제점이 발생된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 제안된 것으로서, 동심중성선에 흐르는 순환전류를 저감하고자 종래 동심중성선간 불필요한 연결선들을 정리하는 작업을 실시할 때, 각 상선에 대한 구분을 하지 않고도 용이하게 시공작업을 실시할 수 있어 어둡고 협소한 지하 작업공간에서의 작업 편의성을 증진시키며, 접지부동 여부를 실시간으로 확인하여 작업자의 부주의로 절단위치를 잘못 선택하거나 오결선 등으로 인해 동심중성선이 접지부동되거나 전원측 중성점과 단선되는 것을 방지함으로써, 전압불평형 또는 부하측 이상전압 유발을 예방할 수 있도록 된 접지부동 또는 전원측 중성점과의 단선 여부 확인기능을 갖는 동심중성선 활선 시공장치 및 접지부동 확인방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 동심중성선 활선 시공장치는, 동심중성선이 구간별로 구분되는 3상 전력케이블 배전시스템에서, 각 구간의 동심중성선 전단이 공통 접지되어 공통접지부를 형성하고, 인접 구간의 임의의 한 상의 동심중성선 후단이 연결선에 의하여 상기 공통접지부에 연결되고, 다른 2상의 동심중성선 후단은 개방되도록 배전하기 위한 동심중성선 활선 시공장치에 있어서, 상기 동심중성선의 개방될 후단 접속용의 제1접속구 및 제2접속구와 상기 공통접지부 접속용의 공통접속구를 구비하고, 상기 제1접속구 및 제2접속구에서 연장되는 리드선은 한 쌍의 차단기를 경유하여 공통접속구에 연결되고, 상기 각 차단기와 병렬로 제1저항계 및 제2저항계가 각각 연결되어 구성되며, 상기 차단기의 폐쇄 또는 개방 상태에서 측정된 제1저항계 및 제2저항계의 지시값에 의하여 동심중성선의 접지부동 또는 전원측 중성점과의 단선 여부를 확인할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1저항계 및 제2저항계에는 저항계의 정상작동 여부를 확인하는 정상작동 테스트버튼이 병렬 연결된다.
또한, 상기 제1접속구와 제2접속구에서 연장된 리드선에는 제1,2접속구의 접속지점에 흐르는 순환전류를 검출하는 제1전류계 및 제2전류계가 각 리드선의 차단기에 직렬로 연결된다.
또한, 상기 제1접속구와 제2접속구에서 연장된 리드선에는 제1,2접속구의 접속지점과 공통접속구의 접속지점 사이의 전위차를 검출하는 제1전압계 및 제2전압계가 각 리드선의 차단기에 병렬로 연결된다.
바람직하게, 상기 각 접속구와 제1저항계 및 제2저항계의 연결 또는 상기 각 접속구와 제1전압계 및 제2전압계의 연결을 선택하는 절환스위치를 더 포함한다.
여기서, 상기 각 접속구는 연결선 또는 동심중성선 단부에 고정되는 고정금구와, 이 고정금구에서 연장되며 절연체로 이루어진 손잡이로 구성된다.
또한, 상기 고정금구는 나사축과, 이 나사축에 나사결합되는 너트부와, 이 너트부에서 연장되어 너트부가 나사축에 회전결합될 때 나사축 단부에 가압되는 안착부로 구성될 수 있다.
또한, 상기 고정금구는 탄성 집게방식으로 이루어질 수도 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 접지부동 확인방법은 상술한 동심중성선 활선 시공장치를 이용한 접지부동 확인방법에 있어서, (a) 절단 예정 개소 이전 구간의 동심중성선의 후단에 각각 제1접속구 및 제2접속구를 접속하는 단계; (b) 다음 구간의 동심중성선 전단의 공통접지부에 공통접속구를 접속하는 단계; (c) 차단기를 닫은 상태에서 절단 예정된 연결선을 절단하여 순환전류를 바이패스시키는 단계; (d) 차단기를 개방하여 순환전류를 차단시키는 단계; (e) 제1저항계 및 제2저항계가 지시하는 값을 측정하는 단계; 및 (f) 상기 각 저항계의 지시값을 정상결선 상태의 표준값과 비교하여 각 구간의 동심중성선 접지부동 여부를 판단하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1접속구와 제2접속구에서 연장된 리드선에는 제1,2접속구의 접속지점에 흐르는 순환전류를 검출하는 제1전류계 및 제2전류계가 각 리드선의 차단기에 직렬로 더 연결되며, 상기 단계(f)는 전류계의 지시값을 정상결선 상태의 표준값과 비교하여 동심중성선의 접지부동 여부를 판단하도록 할 수 있다.
또한, 상기 제1접속구와 제2접속구에서 연장된 리드선에는 제1,2접속구의 접속지점과 공통접속구의 접속지점 사이의 전위차를 검출하는 제1전압계 및 제2전압계가 각 리드선의 차단기에 병렬로 더 연결되며, 상기 단계(f)는 전압계의 지시값을 정상결선 상태의 표준값과 비교하여 동심중성선의 접지부동 여부를 판단하도록 할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 및 실시예를 참조하여 상세히 설명한다.
앞서 설명한 바와 같이, 종래 22.9kV 배전선로에서 각 상선(110)과 동심을 이루도록 배치된 동심중성선(120)은 구간별로 연결선(130)에 의해 연결된다. 이때, 종래 배전시스템에서는 불필요한 연결선(130)에 의해 동심중성선(120)간 다수의 폐회로가 형성되고, 이에 따라 폐회로에 순환전류가 유발되는 문제점이 있어, 불필요한 연결선(130)을 절단 및 정리하고 도 2에 도시된 바와 같이 순환전류를 저감하는 개선된 배전시스템으로 변경 공사를 실시하는 데 있어, 본 발명의 동심중성선 활선 시공장치가 사용된다. 개선된 배전시스템은 각 구간의 동심중성선(120) 전단이 공통 접지되어 공통접지부(200)를 형성하고, 인접 구간의 임의의 한 상의 동심중성선(120) 후단이 연결선(130)에 의하여 상기 공통접지부(200)에 연결되고, 다른 두 상의 동심중성선(120) 후단은 개방되도록 배선된다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 동심중성선 활선 시공장치는 동심중성선(120)간 연결선(130)을 활선 상태에서 절단하는 동시에 절단된 동심중성선(120)의 접지부동을 확인하기 위한 것으로서, 상기 2상의 동심중성선의 개방될 후단에 접속되는 제1접속구(10) 및 제2접속구(15)와, 상기 공통접지부(200)에 접속되는 공통접속구(20)와, 상기 제1접속구(10) 및 제2접속구(15)에서 연장되어 공통접속구(20)로 이어지는 각각의 리드선(25)의 중간에 설치되는 한 쌍의 차단기(30)와, 상기 각각의 리드선(25)에 차단기(30)와 병렬로 연결되는 제1저항계(35)와 제2저항계(4O)로 구성된다.
상기 각 접속구(10, 15, 20)는 절단될 연결선(130)의 양단에 각각 접속되는 금구로서, 도시된 실시예에서 접속구는 연결선(130)에 고정되는 고정금구(10a)와, 이 고정금구(10a)에서 연장되며 절연체로 이루어져 작업자가 파지할 수 있는 손잡이(10b)로 구성된다. 고정금구(10a)는 도시된 바와 같이, 손잡이(10b)에서 연장되는 나사축(10c)과, 이 나사축(10c)에 나사결합되는 너트부(10d)와, 이 너트부(10d)에서 연장되어 너트부(10d)가 나사축(10c)에 회전결합될 때 나사축(10c) 단부에 연결선(130)을 가압 고정시키는 안착부(10e)로 이루어질 수 있다. 또한, 도시되지 않았지만, 상기 고정금구(10a)는 탄성 집게방식으로 이루어질 수도 있음은 물론이다.
위와 같은 구성에서, 상기 차단기(30)를 닫은 상태에서 절단 예정된 연결선(130)의 양단에 각각 제1,2접속구(10, 15) 및 공통접속구(20)를 접속하고, 연결선(130)의 중간지점을 절단하면, 연결선(130)을 통해 흐르는 순환전류가 리드선(25)을 통해 바이패스되므로, 아크 발생이나 감전사고의 위험 없이 동심중성선(120)간 연결선(130)을 활선 상태에서 절단할 수 있게 된다.
이때, 작업자가 절단될 연결선(130)을 잘못 선택하거나, 연결선(130)을 오결선할 경우, 도 4에 도시된 결선도에서와 같이 일부 동심중성선(120)이 접지부동되거나, 도 5에 도시된 결선도에서와 같이 동심중성선(120)의 접지부동으로 인해 동심중성선(120)간의 연결이 끊어질 수 있다. 이를 방지하기 위하여, 본 발명의 접지부동 확인기능을 갖는 동심중성선 활선 시공장치는 동심중성선(120)간 연결선(130)을 절단한 후 제1저항계(35) 및 제2저항계(40)로 각 동심중성선(120)이 접지를 통해 폐회로를 형성하는지 여부를 검출한다. 만약, 폐회로가 형성되지 않는다면, 일부 구간의 동심중성선(120)이 접지부동되거나 단선된 것을 의미한다. 제1저항계(35) 및 제2저항계(40)에는 각각 저항계의 정상작동 여부를 테스트하는 푸시형 테스트버튼(45)이 더 연결된다. 이 테스트버튼(45)은 선택적으로 저항계를 강제 쇼트시켜, 각 저항계가 0Ω을 가리키는지를 확인하는 수단이다.
이러한 구성에 대하여, 동심중성선(120)의 접지부동 여부를 보다 확실하게 크로스 체크하고, 동심중성선(120)에 유기되는 순환전류를 검출하기 위하여 상기 제1접속구(10)와 제2접속구(15)에서 각각 연장된 리드선(25)에는 제1,2접속구(10, 15)의 접속지점에 흐르는 순환전류를 검출하는 제1전류계(50)와 제2전류계(55)가 각 리드선(25)의 차단기(30)에 직렬로 연결된다. 또한, 제1접속구(10)와 제2접속구(15)에서 각각 연장된 리드선(25)에는 제1,2접속구(10, 15)의 접속지점과 공통접속구(20)의 접속지점 사이의 전위차를 검출하는 제1전압계(60) 및 제2전압계(65)가 각 리드선(25)의 차단기(30)에 병렬로 연결된다. 바람직하게, 차단기(30)에 각각 병렬 연결되는 저항계(35,40)와 전압계(60, 65)는 절환스위치(70)에 의해 절체되어, 작업자가 저항계(35,40)로 테스트 하는 것과 전압계(60, 65)로 테스트하는 것을 선택적으로 실시할 수 있다.
상술한 구성을 바탕으로, 도 3 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 작동 및 접지부동 확인 방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명의 장치는 리드선(25) 및 차단기(30)를 이용하여 동심중성선(120)의 순환전류를 바이패스시킨 후, 연결선(130)을 절단하고, 절단된 연결선(130)의 양단에서 저항, 전류, 전압의 파라미터를 측정할 수 있다. 물론, 이미 연결선(130)이 끊어진 지점 혹은 연결선(130)을 신설할 지점에 대해서도 각 파라미터를 측정할 수 있다.
일단, 연결선(130)이 끊어진 상태에서 출발하여, 각 동심중성선(120)의 접지부동 여부를 검출하는 방법을 설명하면, 도 3에서와 같이, 각 제1접속구(10) 및 제2접속구(15)를 후단이 개방될 동심중성선(120)의 후단에 접속하고, 공통접속구(20)를 전단이 공통접지된 동심중성선(120)의 공통접지부(200)에 접속한다. 그리고, 차단기(30)를 닫은 상태에서 절단 예정된 연결선(130)을 절단하여 리드선(25)과 닫혀진 차단기(30)를 통해 순환전류를 바이패스 시킨다. 다음으로, 차단기(30)를 개방하여 순환전류를 차단한다. 그리고, 제1저항계(35)와 제2저항계(40)가 지시하는 값을 측정한다. 각 저항계가 지시하는 값을 정상결선 상태의 표준값과 비교하여 동심중성선(120)의 접지부동 여부를 판단한다. 만약, 저항계가 무한대Ω을 지시한다면, 동심중성선(120)들은 접지와 폐회로를 형성하지 못하고 일부가 접지부동되거나 단선된 것을 의미한다. 이 경우, 무한대Ω을 가리킨 저항계가 연결된 동심중성 선(120)을 역추적하고, 각 접속구가 접속된 상태에서 해당 동심중성선(120)을 재결선 할 수 있다. 그리고, 절단되지 않았던 나머지 한 상의 동심중성선(120)간 연결선을 위와 같은 순차의 방법으로 다시 절단할 수 있을 것이다.
한편, 동심중성선(120)의 접지부동 여부 혹은 전원측 중성점과의 단선 여부를 확인하는 방법은 상술한 제1,2전류계(50, 55) 및 제1,2전압계(60, 65)를 이용하여 크로스 체크할 수 있으며, 기타 순환전류나 이상전압을 부가적으로 측정할 수 있다.
먼저, 차단기(30)를 닫은 후 전류계(50, 55)가 지시하는 값을 측정하면, 이는 동심중성선(120)에 흐르는 순환전류를 의미한다. 그리고, 차단기(30)를 열고 절환스위치(70)를 전압계로 절체한 후 전압계(60, 65)가 지시하는 값을 측정하면, 절단된 양 동심중성선(120)의 전위차를 의미한다. 이렇게 각 파라미터를 측정하여, 정상결선 상태의 파라미터와 비교하면, 동심중성선(120)의 접지부동 여부 및 단선 여부를 쉽게 확인할 수 있다. 다음의 <표 1>은 도 3에 도시된 바와 같이 동심중성선(120)들이 정상 결선되고 순환전류 저감형 배전시스템으로 정상 시공된 경우의 측정값을 보인 것이다. 정상시공의 경우에도 각 도체의 저항이 완전히 0Ω은 아니지만, 동심중성선(120) 등의 도체 저항을 0Ω의 근사값으로 보고 판단한 것이며, 전압, 전류 또한 약간의 충전용량에 대한 미소값은 무시한 것으로서, 다음의 표에서 표기된 0은 0의 근사값을 의미한다.
Figure 112006032701328-pat00001
도 3은 정상 결선상태를 보인 것으로서, 모든 시공이 정상적으로 수행되었다면, 절단되지 않은 나머지 한 상의 연결선(130)에 의해 양측 동심중성선(120)이 저항계를 경유하는 폐회로를 형성하게 되어 저항계는 0Ω에 근사한 값을 지시한다. 만약, 저항계가 무한대에 가까운 값을 지시하면, 폐회로가 아닌 것을 의미하므로 접지부동 내지는 동심중성선(120)간의 단선을 의미한다. 한편, 저항계의 지시값이 명확하지 않을 경우, 전류계와 전압계의 지시값을 판단하여 동심중성선(120)의 접지부동 여부를 확인할 수 있다. 전류계에 의해 측정된 전류값은 동심중성선(120)에 유기되는 순환전류이며, A,B,C 각 상 전력선에 부하전류가 흐르는 부하상태일 경우 동심중성선을 절단하기 전 상태의 동심중성선 순환전류가 측정되고, 무부하상태일 경우에는 순환전류가 극히 미소하여 0에 근사한 값이 측정된다. 차단기(30)를 개방하고 절환스위치(70)를 전압계 방향으로 두면, 부하상태에서는 절단된 양단 동심중성선(120) 사이의 유기전압이 지시되며, 무부하상태에서는 0에 가까운 전압값이 측정된다. 이처럼 각 계기의 지시값이 <표 1>에 보여진 표준값과 매치된다면, 정상 시공이 완료된 것을 의미하므로, 해당 구간의 작업을 마치고 다음 구간으로 이동하여 다음 작업을 실시할 수 있다.
만약, 위와 같은 측정결과가 나타나지 않으면, 동심중성선(120)간 연결선(130)의 절단 및 결선작업은 잘못 시공된 것이므로, 각 접속구(10, 15, 20)가 연결선(130)의 절단 부위에 고정된 상태에서 차단기(20)를 닫고 끊어진 연결선(130)을 재결선하거나, 오결선된 연결선(130) 양단에 접속구(10, 15, 20)를 접속하고 오결선 부위를 절단하는 작업을 수행하여야 한다.
일예로서, 도 4와 같이 2선이 접지부동된 상태라면, 각 파라미터는 위 <표 1>의 표준값과 상이한 지시값을 나타낸다. 차단기(30)가 닫힌 상태에서 A, B, C상에 부하전류가 흐를 경우에도 전류계 A1과 A2를 경유한 폐회로가 구성되지 않으므로, A1과 A2에는 전류값이 측정되지 않는다. 또한, 차단기(30)를 개방하고 절환스위치(70)를 저항계 R1, R2 쪽으로 절체하여도 폐회로가 구성되지 않아 저항계 R1, R2의 지시값이 0Ω이 되지 않는다. 또한, 절환스위치(70)를 전압계 V1, V2 쪽으로 절체하여도 대지로부터 부동된 동심중성선(120)의 유기전압은 회로가 구성되지 않아 전압계 V1, V2에 나타나지 않는다. 따라서, 측정된 각 파라미터가 <표 1>의 표준값과 상이하므로 각 동심중성선(120)이 접지부동된 것을 의미한다.
다른 예로서, 도 5에서와 같이 1선이 접지부동되고, 동심중성선(120)간의 연결이 1개소 끊어진 상태라면, 차단기(30)가 닫힌 상태에서 A, B, C상에 부하전류가 흐를 경우 전류계 A2의 회로는 개방상태로 되어 순환전류가 흐르지 않으므로 A2에는 전류값이 나타나지 않는다. 반면, 전류계 A1은 대지를 귀환회로로 회로는 형성되나 접지저항을 통한 순환회로가 구성되므로 매우 적은 순환전류가 흐르게 된다. 차단기(30)를 개방하고 절환스위치(70)를 전압계 V1, V2 쪽으로 절체하면, 전압계 V2에는 전압값이 나타나지 않고, 전압계 V1에는 양 접지간 전위차에 해당하는 미세한 전압값이 나타난다. 절환스위치(70)를 저항계 R1, R2 쪽으로 절체하면, 저항계 R1은 접지저항과 동심중성선 저항의 합성값이 나타나는데, 이 값은 대체로 0Ω에 근사하지는 않을 것이다. 그리고, 저항계 R2는 개방상태로 무한대Ω의 저항값을 지시한다. 따라서, 측정된 각 파라미터가 <표 1>의 표준값과 대체로 상이하나 일부 유사한 값이 있으며, 일부 유사한 값을 나타내는 양측 동심중성선(120)은 접지와 연결되었지만, 동심중성선(120)간 연결은 단선된 것을 의미한다.
도 4 및 도 5에서와 같이, 동심중성선(120)이 접지부동되거나 단선된 것이 확인되면, 작업자는 각 접속구(10, 15, 20)를 해제하지 않은 상태에서 동심중성선(120)간 연결이 끊어진 부위를 재결선하거나, 나머지 한 상의 연결선(130)을 끊는 작업을 즉시 시행하게 되며, 이에 따라 순환전류 저감형 배전시스템의 시공을 완전하고 신속하게 완료할 수 있다.
본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 접지부동 또는 전원측 중성점과의 단선 여부 확인기능을 갖는 동심중성선 활선 시공장치는 순환전류 저감형 배전시스템을 시공할 때 절단예정된 2상에 대해서만 시공을 실시하게 되므로, 제1,2접속구와 공통접속구를 임의의 2상에 대해서 설치하여 시공하고 즉시 정상시공 여부를 확인함으로써, 어둡고 협소한 지하 작업공간에서 각 상선에 대한 구분작업 없이 시공작업을 수행할 수 있는 효과가 있으며, 동심중성선의 접지부동 및 연결상태의 양,불량을 실시간으로 확인하여 정상결선토록 함으로써 동심중성선의 접지부동에 기인한 전압불평형 및 부하측 이상전압 유발을 사전에 방지할 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 순환전류 저감형 배전시스템을 시공 완료한 후에, 별도로 동심중성선의 접지부동 여부를 재점검해야 하는 수고를 덜 수 있으며, 모든 작업을 활선 상태에서 수행하여 수용가측의 전력중단을 막을 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 장거리의 동심중성선간 오결선 여부를 용이하게 확인하여 작업할 수 있어, 순환전류 저감형 배전시스템의 도입을 가속화 할 수 있는 장점이 있다.

Claims (11)

  1. 동심중성선이 구간별로 구분되는 3상 전력케이블 배전시스템에서, 각 구간의 동심중성선 전단이 공통 접지되어 공통접지부를 형성하고, 인접 구간의 임의의 한 상의 동심중성선 후단이 연결선에 의하여 상기 공통접지부에 연결되고, 다른 2상의 동심중성선 후단은 개방되도록 배전하기 위한 동심중성선 활선 시공장치에 있어서,
    상기 동심중성선의 개방될 후단 접속용의 제1접속구 및 제2접속구와 상기 공통접지부 접속용의 공통접속구를 구비하고, 상기 제1접속구 및 제2접속구에서 연장되는 리드선은 한 쌍의 차단기를 경유하여 공통접속구에 연결되고, 상기 각 차단기와 병렬로 제1저항계 및 제2저항계가 각각 연결되어 구성되며, 상기 차단기의 폐쇄 또는 개방 상태에서 측정된 제1저항계 및 제2저항계의 지시값에 의하여 동심중성선의 접지부동 또는 전원측 중성점과의 단선 여부를 확인할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 동심중성선 활선 시공장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1저항계 및 제2저항계에는 저항계의 정상작동 여부를 확인하는 정상작동 테스트버튼이 병렬 연결되는 것을 특징으로 하는 동심중성선 활선 시공장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1접속구와 제2접속구에서 연장된 리드선에는 제1,2접속구의 접속지점에 흐르는 순환전류를 검출하는 제1전류계 및 제2전류계가 각 리드선의 차단기에 직렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 동심중성선 활선 시공장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1접속구와 제2접속구에서 연장된 리드선에는 제1,2접속구의 접속지점과 공통접속구의 접속지점 사이의 전위차를 검출하는 제1전압계 및 제2전압계가 각 리드선의 차단기에 병렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 동심중성선 활선 시공장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 각 접속구와 제1저항계 및 제2저항계의 연결 또는 상기 각 접속구와 제1전압계 및 제2전압계의 연결을 선택하는 절환스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동심중성선 활선 시공장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 각 접속구는 연결선 또는 동심중성선 단부에 고정되는 고정금구와, 이 고정금구에서 연장되며 절연체로 이루어진 손잡이로 구성되는 것을 특징으로 하는 동심중성선 활선 시공장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 고정금구는 나사축과, 이 나사축에 나사결합되는 너트부와, 이 너트부에서 연장되어 너트부가 나사축에 회전결합될 때 나사축 단부에 가압되는 안착부로 구성되는 것을 특징으로 하는 동심중성선 활선 시공장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 고정금구는 탄성 집게방식으로 이루어진 것을 특징으로 하는 동심중성선 활선 시공장치.
  9. 제1항에 따른 동심중성선 활선 시공장치를 이용한 접지부동 확인방법에 있어서,
    (a) 절단 예정 개소 이전 구간의 동심중성선의 후단에 각각 제1접속구 및 제2접속구를 접속하는 단계;
    (b) 다음 구간의 동심중성선 전단의 공통접지부에 공통접속구를 접속하는 단계;
    (c) 차단기를 닫은 상태에서 절단 예정된 연결선을 절단하여 순환전류를 바이패스시키는 단계;
    (d) 차단기를 개방하여 순환전류를 차단시키는 단계;
    (e) 제1저항계 및 제2저항계가 지시하는 값을 측정하는 단계; 및
    (f) 상기 각 저항계의 지시값을 정상결선 상태의 표준값과 비교하여 각 구간의 동심중성선 접지부동 여부를 판단하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 접지부동 확인방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1접속구와 제2접속구에서 연장된 리드선에는 제1,2접속구의 접속지점에 흐르는 순환전류를 검출하는 제1전류계 및 제2전류계가 각 리드선의 차단기에 직렬로 더 연결되며, 상기 단계(f)는 전류계의 지시값을 정상결선 상태의 표준값과 비교하여 동심중성선의 접지부동 여부를 판단하도록 하는 것을 특징으로 하는 접지부동 확인방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제1접속구와 제2접속구에서 연장된 리드선에는 제1,2접속구의 접속지점과 공통접속구의 접속지점 사이의 전위차를 검출하는 제1전압계 및 제2전압계가 각 리드선의 차단기에 병렬로 더 연결되며, 상기 단계(f)는 전압계의 지시값을 정상결선 상태의 표준값과 비교하여 동심중성선의 접지부동 여부를 판단하도록 하는 것을 특징으로 하는 접지부동 확인방법.
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