KR100804128B1

KR100804128B1 - 배전반의 비접촉 열화감지시스템

Info

Publication number: KR100804128B1
Application number: KR1020070076475A
Authority: KR
Inventors: 최길수
Original assignee: 오피전력기술 주식회사
Priority date: 2007-07-30
Filing date: 2007-07-30
Publication date: 2008-02-19

Abstract

본 발명은 배전반의 비접촉 열화감지시스템에 관한 것이다.

본 발명이 개시하는 비접촉 열화감지시스템은, 배전반 내부의 전력기기들로부터 발생되는 미세방전인 185㎛ 내지 260㎛의 자외선 파장대역을 측정하는 자외선 방전센서와, 배전반 내부의 전력기기로부터 발생되는 미세온도인 5㎛ 내지 14㎛의 파장대역을 갖는 적외선의 온도를 측정하는 적외선 온도센서와, 자외선 방전센서 및 적외선 온도센서에 따른 측정값을 디지털신호로 변환하는 A/D변환모듈 및 A/D변환모듈로부터 인가받은 디지털신호로 변환된 측정결과를 분석·가공하여 측정결과 데이터를 생성하는 분석모듈로 이루어지며, 분석모듈은, A/D변환모듈로부터 측정결과를 인가받는 통신부와, 측정결과가 기설정된 온도를 초과하면 관리자에게 경보음 또는 메시지를 제공하는 알림부와, 각 센서의 측정결과에 따른 분석정보(측정량, 측정온도 및 측정시간) 및 상기 분석정보에 따른 열화정도의 추이정보를 포함하는 측정결과 데이터를 생성하는 분석·가공부와, 측정결과 데이터를 출력하는 출력부 및 측정결과 데이터를 저장·관리하는 저장부를 포함한다.

배전반, 적외선, 자외선, 방전, 코로나, 온도, 센서

Description

배전반의 비접촉 열화감지시스템 {SYSTEM FOR SENSING THE DETERIORATION OF DISTRIBUTION PANEL}

본 발명은 배전반 내부에 설치되어 있는 자외선 방전센서 및 적외선 온도센서를 이용하여 전력기기로부터 미세 방전 및 온도를 측정·분석하는 비접촉 열화감지 기술에 관한 것이다.

일반적으로 전원을 공급하는 설비 등을 내장하는 배전반은, 폐쇄형의 금속함으로 안전사고(예: 감전)를 방지하기 위해 외부에서 쉽게 접속할 수 없는 구조이다. 이러한 배전반 내부에 설치되어 있는 전력기기(예: 변압기, 부스바(bus bar) 및 차단기)는 대부분이 고압기기로서 장시간 사용시 절연열화가 진행되고, 이를 방치할 시 누전사고 및 단락사고로 이어져 인적·물적 손실을 초래한다.

이러한 문제점을 해소하고자 전력기기에 절연 열화에 의한 누전 사고 및 단락 사고를 미연에 방지하기 위한 것을 목적으로 배전반 온도 감시 장치와 관련된 기술들이 대두되고 있다.

이와 같은 배전반 온도 측정으로는 온도테이프를 이용하여 배전반 내부 전력기기의 열화를 측정하는 방법이 있으나, 온도테이프를 부착한 국부적 개소만이 측 정가능하며, 온도에 따른 색상변화를 시각적으로 인지하는 것이므로 미세한 온도상승을 측정할 수 없을 뿐더러, 작업자의 모니터링에 한계가 있다.

최근 이러한 불편함을 해소하고자 휴대용 코로나 검출기나 적외선 온도계를 이용한 열화측정방법이 다수 개시되고 있다. 그러나 이와 같은 열화측정은 그 측정값이 전력기기로부터의 방전에 따른 것인지 주위 영향에 의한 것인지가 불명확하며, 더욱이 작업자가 배전반 내부에서 직접 측정해야 하므로 밀폐된 구조를 갖는 폐쇄형 배전반에서는 측정이 어렵다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하고자 안출된 것으로서, 배전반 내부의 전력기기로부터 발생되는 열화를 측정함과 아울러 실시간으로 측정결과를 제공하는 배전반의 비접촉 열화감지시스템을 제공한다.

이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 배전반의 비접촉 열화감지시스템은, 배전반 내부의 전력기기들로부터 발생되는 미세방전을 측정하는 자외선 방전센서와, 배전반 내부의 전력기기로부터 발생되는 미세온도를 측정하는 적외선 온도센서와, 자외선 방전센서 및 적외선 온도센서에 따른 측정값을 디지털신호로 변환하는 A/D변환모듈, 그리고 A/D변환모듈로부터 인가받은 디지털신호를 분석·가공하여 측정결과 데이터를 생성하는 분석모듈을 포함하며, 분석모듈은, A/D변환모듈로부터 측정결과를 인가받는 통신부와, 측정결과가 기설정된 온도를 초과하면 관리자에게 경보음 또는 메시지를 제공하는 알림부와, 각 센서의 측정결과에 따른 분석정보(측정량, 측정온도 및 측정시간) 및 상기 분석정보에 따른 열화정도의 추이정보를 포함하는 측정결과 데이터를 생성하는 분석·가공부와, 측정결과 데이터를 출력하는 출력부 및 측정결과 데이터를 저장·관리하는 저장부로 구성된다.

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상기와 같은 본 발명에 따르면, 자외선 방전센서 및 적외선 온도센서가 동시에 열화를 측정함과 아울러 관리자에게 열화정도의 추이변화를 실시간으로 제공한다. 따라서 배전반 내부 전력기기들의 이상작동으로 인한 안전사고를 미연에 방지할 수 있으며, 그 관리에 따른 인적·물적 자원의 비용절감을 도모한다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 발명의 실시를 위한 구체적인 내용에 의하여 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서 본 발명에 관련된 공지 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 배전반의 비접촉식 열화감지시스템(100)을 나타낸 구성도이며, 이를 세부적으로 살피면, 자외선 방전센서(110), 적외선 온도센서(120), 신호처리모듈(130) 및 분석모듈(140)을 포함한다.

이하에서는 그 언급을 생략하겠으나 분석모듈에 의한 처리과정은 열화감지 소프트웨어(10)에 의해 수행되며, 본 발명이 개시하는 일련의 정보 및 데이터의 송·수신은 정보통신망을 통해 이루어지는 것으로 상정한다.

구체적으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 자외선 방전센서(110)는 배전반 내부에 구비되어 전력기기로부터 발생되는 미세방전(아크(arc) 및 코로나(corona))을 측정한다. 자외선 방전센서는 85㎛ 내지 500㎛의 자외선 파장대역을 측정할 수 있는 센서로서, 본 실시예에서는 측정 효율을 높이기 위해 방전이 발생하는 185㎛ 내지 260㎛ 파장대역을 측정한다.

적외선 온도센서(120)는 배전반 내부의 전력기기로부터 발생되는 미세온도를 측정하며, 그 온도 측정범위는 열화가 집중되는 5㎛ 내지 14㎛ 파장대역을 갖는 적외선의 온도를 측정한다.

여기서 자외선 방전센서 및 적외선 온도센서는 첨부도면 도 3에 도시된 바와 같이, 각각의 포커싱(focusing) 영역에 따라 배전반 내부에 복수개로 구비되며, 미세하게 변하는 순간방전과 그에 따른 온도를 측정한다.

A/D변환모듈(130)은 각각의 자외선 방전센서 및 적외선 온도센서에 따른 측정결과를 디지털신호로 변환한다.

분석모듈(140)은 A/D변환모듈로부터 인가받은 측정결과를 분석·가공하여 측정결과데이터를 생성하며, 통신부(141), 알림부(142), 분석·가공부(143), 출력부(144) 및 저장부(145)를 포함한다.

통신부(141)는 정보통신망를 통해 A/D변환모듈로부터 측정결과를 인가받으며, 알림부(142)는 통신부가 수신한 측정결과가 기설정된 온도를 초과함과 동시에 전력기기로부터 방전 검출여부가 확인되면, 경보음 또는 메시지를 관리자에게 제공한다.

분석·가공부(143)는 각 센서의 측정결과에 따른 분석정보(측정량, 측정온도 및 측정시간)와, 이 분석정보에 따른 열화정도의 추이정보를 포함하는 측정결과 데이터를 생성하고, 출력부(144)는 첨부도면 도 4에 도시된 바와 같이 관리자에게 측정결과 데이터를 출력한다.

이처럼 관리자는 출력되는 측정결과정보를 통해 측정온도 변화와 방전 검출여부를 실시간으로 모니터링할 수 있으며, 저장부(145)는 상기 측정결과 데이터를 저장·관리한다.

이하, 도 5 내지 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 배전반의 비접촉 열화감지방법을 살펴본다.

구체적으로 첨부도면 도 5에서 보는바와 같이, 자외선 방전센서(110) 및 적외선 온도센서(120)는 배전반(20) 내부의 전력기기로부터 발생되는 미세방전 및 온도를 측정한다(S210). 각각의 센서는 그 포커싱 영역에 따라 배전반 내부에 복수개로 구비된다.

이어서 A/D변환모듈(130)은 각각의 자외선 방전센서 및 적외선 온도센서에 따른 측정결과를 디지털신호로 변환한다(S220).

분석모듈(140)은 측정결과를 분석·가공하여 측정결과데이터를 생성하며(S230), 그 구체적인 단계는 아래와 같다.

도 6을 참조하면, 통신부(141)는 A/D변환모듈로부터 측정결과를 인가받으며, 알림부(142)는 측정결과가 기설정된 온도를 초과함과 동시에 방전 검출여부가 확인되면, 경보음 또는 메시지를 관리자에게 제공한다(S231).

이어서 분석·가공부(143)는 각 센서의 측정결과에 따른 분석정보(측정량, 측정온도 및 측정시간) 및 이 분석정보에 따른 열화정도의 추이정보를 포함하는 측정결과 데이터를 생성한다(S232).

그리고 출력부(144)는 측정결과 데이터를 관리자에게 출력하고, 저장부(145)는 상기 측정결과 데이터를 저장·관리한다(S233).

이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 배전반의 비접촉식 열화감지시스템을 나타낸 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 배전반의 비접촉식 열화감지시스템의 작동양태를 나타낸 도면,

도 3은 본 발명에 따른 배전반내부의 전력기기와 각각 센서들의 포커싱 영역을 나타낸 도면,

도 4는 본 발명에 따른 측정결과 데이터를 나타낸 도면,

도 5는 본 발명에 따른 배전반의 비접촉식 열화감지방법을 나타낸 순서도,

도 6은 본 발명에 따른 분석모듈의 내부단계를 나타낸 도면.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

100: 배전반의 비접촉식 열화감지시스템 110: 자외선 방전센서

120: 적외선 온도센서 130: A/D변환모듈

140: 분석모듈 141: 통신부

142: 알림부 143: 분석·가공부

144: 출력부 145: 저장부

10: 열화감시 소프트웨어 20: 배전반

Claims

배전반의 열화감지시스템에 있어서,

상기 배전반 내부의 전력기기들로부터 발생되는 미세방전인 185㎛ 내지 260㎛의 자외선 파장대역을 측정하는 자외선 방전센서; 상기 배전반 내부의 전력기기로부터 발생되는 미세온도인 5㎛ 내지 14㎛의 파장대역을 갖는 적외선의 온도를 측정하는 적외선 온도센서; 상기 자외선 방전센서 및 적외선 온도센서에 따른 측정값을 디지털신호로 변환하는 A/D변환모듈; 및 상기 A/D변환모듈로부터 인가받은 디지털신호로 변환된 측정결과를 분석·가공하여 측정결과 데이터를 생성하는 분석모듈; 로 이루어지되,

상기 분석모듈은, 상기 A/D변환모듈로부터 측정결과를 인가받는 통신부; 상기 측정결과가 기설정된 온도를 초과하면 관리자에게 경보음 또는 메시지를 제공하는 알림부; 상기 각 센서의 측정결과에 따른 분석정보(측정량, 측정온도 및 측정시간) 및 상기 분석정보에 따른 열화정도의 추이정보를 포함하는 측정결과 데이터를 생성하는 분석·가공부; 상기 측정결과 데이터를 출력하는 출력부; 및 상기 측정결과 데이터를 저장·관리하는 저장부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 배전반의 비접촉 열화감지시스템.
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청구항 1에 있어서,

상기 자외선 방전센서 및 적외선 온도센서는, 상기 배전반 내부에 복수개로 구비되는 것을 특징으로 하는 배전반의 비접촉 열화감지시스템.
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