KR100925045B1 - 균등전원이 공급되는 송전선로 감시장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 균등전원이 공급되는 송전선로 감시장치는, 송전선에 설치될 수 있게 둘 이상으로 분리 형성되고, 위도와 경도로 배치되는 다수의 프레임의 결합으로 격자 형태를 갖도록 마련되며, 상기 바람의 저항이 줄어들 수 있도록 구 형상을 송전선에 설치될 수 있게 둘 이상으로 분리 형성하여 서로 마주보게 결합되는 하우징; 상기 센서들을 제어하며 센서들에서 감지된 감지신호를 입력받아 감지데이터로 출력하는 제어부; 상기 센서들 및 제어부에 전원을 공급하는 전지; 상기 전지와 제어부 사이에 마련되어 제어부로의 전원공급을 보완하고, 안정적인 전원으로 공급하는 균등전원공급부재를 포함한다.
송전선, 송전선로, 환경변화, 감지, 센서, 슈퍼캐패시터, 균등전원공급부재
Description
본 발명은 균등전원이 공급되는 송전선로 감시장치에 관한 것으로서, 특히 자체적으로 전원을 공급받아 송전선로의 주변 환경변화를 감지할 수 있도록 하면서 공급받은 전원이 균등한 전압과 전류로 지속적 공급될 수 있도록 한 균등전원이 공급되는 송전선로 감시장치에 관한 것이다.
과거의 전력제어 기술은 전력계통에 고장이 발생되면, 얼마나 신속하고 정확하게 고장을 감지하느냐의 연구와, 고장 후 얼마나 적절하게 복구하느냐가 주된 연구 과제였다.
그러나 2003년 미국 대 정전 이후 영국, 러시아 등 세계적으로 대 정전사태가 발생되어 물적 및 인적피해가 발생되므로 인하여 최근에는 고장이 발생되기 전에 얼마나 빨리 이를 감지하느냐에 관심을 갖게 되었고, 이로 인하여 고장에 대한 사전 징후를 미리 측정 판단하여 고장의 원인을 제거하는데 많은 연구가 진행되고 있다. 따라서 고장의 원인을 해결하기 위해 송전선로 상에서 발생되는 변이를 감시하고 있다.
일반적으로 송전선로는 발전소에서 생산된 전력을 변전소까지 보낼 수 있도록 변전소까지 연장되기 위한 송전선과, 송전선을 지지해 줄 수 있도록 하는 구조물(송전탑) 등의 지지물과, 애자와, 접지 장치 등을 포함하는 구성을 말한다. 그리고 송전선은 주로 기중에 송전탑과 애자에 의해 지지되어 있고, 접지장치를 통해 연결되어 있다.
이러한 송전선로는 외부의 자연환경에 노출되는 시스템으로 태풍이나 강풍을 직접적으로 받을 경우 송전선을 비롯해 송전탑까지 쳐지거나 뒤틀리는 등 물리적인 데미지에 의해 변형이 발생될 수 있다.
따라서 송전선로의 주변환경을 감시하고 있는데 감시하는 방법으로는 주로 현장보수자의 정기적인 방문진단에 의해 수행되거나, 송전탑에 설치되는 로컬센서(풍속, 카메라)를 이용하여 감시 및 진단하고 있다.
이러한 로컬센서는 별도의 전원공급수단이 요구되므로 송전선에 직접 설치될 경우 전원공급을 위한 배터리가 요구되고 있는데 이는 일정 시간 간격으로 배터리를 교체해 주어야 하므로 자체적으로 전원을 발생시키는 솔라 셀을 이용하여 전원을 공급받을 수 있다. 이때 공급되는 전원은 균일하지 않고, 태양광을 받지 못할 경우 정지되는 문제가 있다.
본 발명은 상기의 필요성을 감안하여 창출된 것으로서, 송전선로에 설치되어 송전선로의 주변 환경변화를 감지할 수 있도록 센서들에 자체적으로 전원을 공급할 경우 안정적인 전압 및 전류가 지속적 공급될 수 있도록 하는 균등전원이 공급되는 송전선로 감시장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 균등전원이 공급되는 송전선로 감시장치는, 송전선에 설치될 수 있게 둘 이상으로 분리 형성되고, 위도와 경도로 배치되는 다수의 프레임의 결합으로 격자 형태를 갖도록 마련되며, 상기 바람의 저항이 줄어들 수 있도록 구 형상을 송전선에 설치될 수 있게 둘 이상으로 분리 형성하여 서로 마주보게 결합되는 하우징; 상기 센서들을 제어하며 센서들에서 감지된 감지신호를 입력받아 감지데이터로 출력하는 제어부; 상기 센서들 및 제어부에 전원을 공급하는 전지; 상기 전지와 제어부 사이에 마련되어 제어부로의 전원공급을 보완하고, 안정적인 전원으로 공급하는 균등전원공급부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 전지는 자체적으로 전원을 공급받을 수 있도록 반영구적인 태양전지인 것을 특징으로 한다.
상기 전지는 자체적으로 전원을 공급받을 수 있도록 반영구적인 태양전지인 것을 특징으로 한다.
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그리고 상기 제어부는 공급된 전원의 일부를 저장하여 유사시 공급될 수 있도록 하는 충전식 배터리와, 감지데이터를 외부와 송수신할 수 있도록 하는 통신장치를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 균등전원공급부재는 슈퍼캐패시터이며, 복수개로 마련될 경우 병렬 연결되는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이 균등전원공급부재를 포함하여 구성된 본 발명의 균등전원이 공급되는 송전선로 감시장치는 송전선에 설치되어 자체적으로 안정적인 전압 및 전류가 지속적으로 공급될 수 있도록 하여, 송전선의 주변 환경변화에 안정성이 향상되고, 태양광을 받지 않더라도 지속적으로 구동될 수 있는 효과가 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 정의되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 것으로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 아니 될 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 균등전원이 공급되는 송전선로 감시장치를 보인 송전선로 구성도이다. 그리고 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 균등전원이 공급되는 송전선로 감시장치를 구체화한 내부 구성도이다. 또한, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 균등전원이 공급되는 송전선로 감시장치의 제어 흐름을 보인 블록도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하면, 본 발명의 균등전원이 공급되는 송전선로(1) 감시장치(100)는 도 1에 도시한 바와 같이 송전선로(1)에 설치되어 송전선로(1)에 미치는 주변 환경변화를 감시한다.
여기서 송전선로(1)는 발전소에서 생산된 전력을 변전소까지 보낼 수 있도록 변전소까지 연장되는 송전선(3)과, 송전선(3)을 지지해 줄 수 있도록 하는 송전탑(2) 및 애자(미 도시) 그리고 접지장치(미 도시) 등을 포함하며, 감시장치는 송전선(3)에 설치된다.
따라서 감시장치(100)는 도 2 내지 도 3에 도시한 바와 같이 송전선(3)에 결합되는 하우징(10)과, 상기 하우징(10)에 설치되는 각종 센서들(20)과, 그리고 각종 센서들(20)을 제어하는 제어부(30), 제어부(30)와 각종 센서들(20)에 전원을 공급하는 전지(40)와, 전지(40)에서 제어부(30) 및 각종 센서들(20)에 공급되는 전원을 균등하게 하는 균등전원공급부재(50)를 포함한다. 그리고 감지된 감지데이터를 외부와 송수신하는 통신장치(70)를 포함한다.
여기서 하우징(10)은 위도와 경도로 배치되는 다수의 프레임(11)의 결합으로 격자 형태를 갖도록 마련되며, 송전선(3)에 설치될 수 있게 중앙을 관통하는 결합 홀(12)이 형성된다. 그리고 바람의 저항이 줄어들 수 있도록 결합된 상태가 구 형상을 갖는다. 이때 송전선(3)에 설치될 수 있게 하우징(10)은 둘 이상으로 분리 형성하여 서로 마주보게 결합될 수 있다.
하우징(10)에 마련된 결합 홀(12)에는 각각 송전선(3)의 고정력을 향상시키 면서 절연될 수 있도록 하는 홀더(13)가 마련되며, 상기 홀더(13)는 탄성부재의 탄성력에 의해 송전선(3)에 고정시 밀폐될 수 있게 연질로 마련되는 것이 바람직하다.
그리고 하우징(10)에 설치되는 각종 센서들(20)은 송전선로(1)의 주변 환경변화를 감지할 수 있도록 하는 카메라(21)와, 풍향 및 풍속을 감지하는 풍향센서(22) 및 풍속센서(23)와, 기울기를 감지하는 기울기센서(24)와, 송전선(3)의 전류를 감지하는 전류센서(25)와, 온도 및 습도를 감지하는 온도센서(26) 및 습도센서(27) 등이 설치될 수 있다.
즉, 카메라(21)는 송전선로(1) 주변을 촬영하여 영상을 확보하는 것으로 설치되는 위치의 주변상태를 감지하여 주변의 산불, 산사태 및 환경상태를 감지한다.
그리고 풍향센서(22), 풍속센서(23) 및 기울기센서(24)는 하우징(10)에 설치되어 풍향 및 풍속 및 기울기를 감지하는 것으로 초소형의 지능형 자동탐지 및 감응장치(MEMS : Micro Electro Mechanical Systems)가 적용된다.
또한, 전류센서(25)는 하우징(10)의 결합 홀(12)에 설치되어 송전선(3)의 사고전류, 고장전류의 방향, 크기 등의 특성을 감지한다. 그리고 온도센서(26) 및 습도센서(27)는 하우징(10) 외부 또는 내부의 온도 및 습도를 감지한다. 여기서 온도센서(26) 및 습도센서(27)는 외부의 온도 및 습도를 감지하는 것이 바람직하다.
그리고 제어부(30)는 센서들(20)을 제어하며, 센서들(20)에서 감지된 감지신호를 정량화 하고, 정량화 한 감지데이터를 외부로 송수신할 수 있도록 통신장치(70)에 전송한다.
한편, 제어부(30)로 전원을 공급하는 전지(40)는 제어부(30)에 연결되어 제어부(30)에 전원을 공급하며, 상기 제어부(30)를 통해 각각의 센서들(20)에 전원을 공급한다.
여기서 전지(40)는 자체적으로 전원을 공급받을 수 있도록 적어도 하나의 솔라 셀을 설치하여서 되는 태양전지(40)로 마련되며, 상기 솔라 셀은 하우징(10)의 표면에 노출되게 설치된다. 여기서 격자형태의 하우지의 프레임(11)과 프레임(11) 사이에 끼움 결합된다.
그리고 전지(40)와 제어부(30) 사이에는 전지(40)에서 공급되는 전원을 균일한 전압 및 전류로 공급될 수 있도록 균등전원공급부재(50)를 포함한다.
균등전원공급부재(50)는 슈퍼캐패시터로 마련되며, 전지(40)에서 발전된 전원이 제어부(30)로 공급될 경우 공급되는 전원을 보완하고, 균일한 전압 및 균일한 전류가 공급되도록 하여 안정적인 전원을 공급할 수 있도록 한다.
이때 슈퍼캐패시터는 적어도 둘 이상의 복수개로 마련될 수 있으며, 복수개로 연결될 경우 각각의 슈퍼캐패시터는 병렬 연결된다.
그리고 제어부(30)는 슈퍼캐패시터에 의해 공급된 균일한 전원을 저장할 수 있도록 충전식배터리(60)를 포함한다. 따라서 남는 전원은 유사시를 대비하여 충분히 충전해 둔다.
또한, 통신장치(70)는 제어부(30)에서 전송된 감지데이터를 외부와 송수신한다. 이때 외부와의 송수신은 미도시한 통제실 또는 중계서버와 송수신되며 통제실과 송수신 될 수 있도록 하는 미도시한 송수신 인터페이스 및 안테나를 포함한다.
여기서 통신장치(70)는 지그비(Zigbee), 와이맥스(WiMAX : World Interoperability for Microwave Access), D-TRS 중에 하나 또는 그 이상의 방법으로 송수신할 수 있도록 마련된다.
이때, 전지(40)에서 발전된 전원에 의해 감시장치(100)이 구동되어야 하므로 저 전력을 사용하는 지그비(Zigbee)로 송수신될 수 있도록 마련된다. 그리고 통신장치(70)는 하나가 파손되더라도 송수신 될 수 있도록 적어도 하나 이상의 복수개로 마련될 수 있다.
이상에서 본 발명의 균등전원이 공급되는 송전선로 감시장치에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
따라서 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 치수 및 모양 그리고 구조 등의 다양한 변형 및 모방할 수 있음은 명백한 사실이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 균등전원이 공급되는 송전선로 감시장치를 보인 송전선로 구성도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 균등전원이 공급되는 송전선로 감시장치를 구체화한 내부 구성도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 균등전원이 공급되는 송전선로 감시장치의 제어 흐름을 보인 블록도.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
100: 감시장치 10: 하우징
11: 프레임 12: 결합 홀
13: 홀더 20: 센서들
21: 카메라 22: 풍향센서
23: 풍속센서 24: 기울기센서
25: 전류센서 26: 온도센서
27: 습도센서 30: 제어부
40: 전지 50: 균등전원공급부재
60: 충전식배터리 70: 통신장치
Claims (6)
- 송전선에 설치될 수 있게 둘 이상으로 분리 형성되고, 위도와 경도로 배치되는 다수의 프레임의 결합으로 격자 형태를 갖도록 마련되며, 상기 바람의 저항이 줄어들 수 있도록 구 형상을 송전선에 설치될 수 있게 둘 이상으로 분리 형성하여 서로 마주보게 결합되는 하우징;상기 센서들을 제어하며 센서들에서 감지된 감지신호를 입력받아 감지데이터로 출력하는 제어부; 상기 센서들 및 제어부에 전원을 공급하는 전지;상기 전지와 제어부 사이에 마련되어 제어부로의 전원공급을 보완하고, 안정적인 전원으로 공급하는 균등전원공급부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 균등전원이 공급되는 송전선로 감시장치.
- 제1항에 있어서,상기 전지는 자체적으로 전원을 공급받을 수 있도록 반영구적인 태양전지인 것을 특징으로 하는 균등전원이 공급되는 송전선로 감시장치.
- 제1항에 있어서,상기 제어부는 공급된 전원의 일부를 저장하여 유사시 공급될 수 있도록 하는 충전식 배터리를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 균등전원이 공급되는 송전선로 감시장치.
- 제1항에 있어서,상기 제어부는 감지데이터를 외부와 송수신할 수 있도록 하는 통신장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 균등전원이 공급되는 송전선로 감시장치.
- 제1항에 있어서,상기 균등전원공급부재는 슈퍼캐패시터인 것을 특징으로 하는 균등전원이 공급되는 송전선로 감시장치.
- 제5항에 있어서,상기 슈퍼캐패시터는 복수개로 마련되며 병렬 연결되는 것을 특징으로 하는 균등전원이 공급되는 송전선로 감시장치.
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Legal Events
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