KR100925046B1 - 송수신 안테나가 구비된 송전선로 감시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 송수신 안테나가 구비된 송전선로 감시장치는 송전선에 설치되어 주변의 환경변화를 감지하는 센서들이 설치되는 하우징과, 상기 센서들을 제어하며, 센서들에서 감지된 감지신호를 입력받아 정량화된 감지데이터를 전송하는 제어부와, 상기 제어부에서 전송된 감지데이터를 외부와 송수신하는 송수신인터페이스와, 상기 인터페이스에 연결되어 외부와 송신할 수 있도록 하며, 상기 하우징의 외부표면에 접하게 설치되는 안테나를 포함한다.
송수신, 안테나, 인터페이스, 밀착

Description

송수신 안테나가 구비된 송전선로 감시장치{MONITORING AND DIAGNOSIS APPARATUS OF POWER TRANSMISSION LINE HAVING A SEND/RECEIVE ANTENNA}
본 발명은 송수신 안테나가 구비된 송전선로 감시장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 송전선로에 설치되어 송전선의 주변환경변화를 감지할 수 있도록 안테나 설치하되, 고주파의 영향 및 지락사고로부터 보호될 수 있도록 하우징의 외부표면에 설치한 송수신 안테나가 구비된 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 송전선에 미치는 주변환경변화를 감지할 수 없다.
따라서 송전선에 직접설치하여 송전선의 주변환경변화를 감지하고, 그 상태를 송수신하기 위해 안테나가 설치되고 있으나, 상기 안테나가 돌출되게 형성되므로 하우징에 고주파의 영향 및 지락사고로부터 보호되지 않는 문제가 있다.
본 발명은 상기의 필요성을 감안하여 창출된 것으로서, 송전선의 주변환경변화를 감지하는 센서들을 설치할 수 있도록 하면서, 송전선에 설치된 상태에서 고주파의 영향 및 지락사고로부터 보호될 수 있도록 송수신 안테나를 하우징의 외부표면에 설치한 송수신 안테나가 구비된 송전선로 감시장치를 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 운반 및 취급이 용이한 송수신 안테나가 구비된 송전선로 감시장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 송수신 안테나가 구비된 송전선로 감시장치는 송전선에 설치되어 주변의 환경변화를 감지하는 센서들이 설치되는 하우징과, 상기 센서들을 제어하며, 센서들에서 감지된 감지신호를 입력받아 정량화된 감지데이터를 전송하는 제어부와, 상기 제어부에서 전송된 감지데이터를 외부와 송수신하는 송수신인터페이스와, 상기 인터페이스에 연결되어 외부와 송신할 수 있도록 하며, 상기 하우징의 외부표면에 접하게 설치되는 안테나를 포함한다.
여기서 상기 하우징은 운반이 용이하도록 손잡이가 마련되며, 상기 손잡이에는 상기 안테나가 수용될 수 있도록 하는 수용부가 형성되거나, 안테나가 상기 손잡이의 내부에 인서트 되는 것이 바람직하다.
그리고 상기 인터페이스 및 안테나는 지그비(Zigbee), 와이맥스(WiMAX : World Interoperability for Microwave Access), D-TRS 중에 하나의 방식으로 송수신될 수 있도록 복수개로 마련되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 하우징은 상기 송전선이 삽입되는 안착 홈이 마련되고, 상기 안착 홈에는 상기 송전선과 하우징 사이를 절연시키면서 송전선에 고정될 수 있도록 하는 홀더를 더 포함하는 것이 바람직하다.
그리고 상기 안테나는 상기 송전선의 간섭을 방지할 수 있게 송전선에서 거리를 갖는 하우징 외측표면에 설치되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 안테나는 상기 하우징에 인서트 되는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이 안테나를 하우징의 외부표면에 설치하여서 된 본 발명의 송수신 안테나가 구비된 송전선로 감시장치는 외부와 무선으로 감지데이터를 송수신 할 수 있고, 하우징 표면에 밀착되게 설치되므로 송전선에 설치된 상태에서 고주파의 영향 및 지락사고로부터 보호되는 효과가 있다.
또한, 안테나를 수용된 상태로 고정하면서 손으로 잡을 수 있게 손잡이를 형성한 송수신 안테나가 구비된 송전선로 감시장치는 운반 및 취급이 용이해지는 효과가 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 정의되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려 하여 정의 내려진 것으로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 아니 될 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 송수신 안테나가 구비된 감시장치가 설치된 송전선로의 구성도이다. 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 송수신 안테나가 구비된 송전선로 감시장치를 구체화한 일예시도이다.
도 1 내지 도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명의 송수신 안테나가 구비된 송전선로 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, 감시장치(100)는 송전선(3)에 설치된다.
따라서 감시장치(100)는 도 2에 도시한 바와 같이 기존에 설치된 송전선(3)에 결합되는 하우징(10)과, 상기 하우징(10)에 설치되며 내부에 미도시한 각종 센서들 및 장치와, 그리고 각종 센서들에서 감지된 감지데이터를 외부와 송수신할 수 있도록 하는 인터페이스(20) 및 안테나(30)로 된 통신장치를 포함한다.
상기 하우징(10)은 송전선(3)에 설치될 수 있게 제1하우징(11)과 제2하우징(12)으로 분리되며, 바람의 저항이 줄어들 수 있도록 결합된 상태가 구 형상을 갖는다. 그리고 둘로 분리될 경우 반구 형태로 형성되어 서로 마주보게 결합된다. 여기서 하우징(10)은 셋 이상으로 분리 구성될 수 있다.
상기 제1하우징(11)과 제2하우징(12)은 회동에 의해 열리거나 닫힐 수 있게 일측이 힌지(13) 결합되고, 타측이 볼트 체결되어 고정된다. 또한, 상기 제1하우징(11)과 제2하우징(12) 양측을 볼트 체결하여 결합할 수 있다.
그리고 제1하우징(11)과 제2하우징(12)에는 송전선(3)에 고정될 수 있게 송전선(3)이 안착되는 제1안착 홈(11a)과 제2안착 홈(12a)이 가장자리에 중심 방향으로 각각 마련되어 하우징(10)이 닫힌 상태에서 제1안착 홈(11a)과 제2안착 홈(12a)에 송전선(3)이 안착되어 고정된다.
이때 제1안착 홈(11a)과 제2안착 홈(12a)에는 각각 송전선(3)의 고정력을 향상시키면서 절연될 수 있도록 하는 홀더(50)가 마련되며, 상기 홀더(50)는 탄성부재의 탄성력에 의해 송전선(3)에 고정시 밀폐될 수 있게 연질로 마련되는 것이 바람직하다.
그리고 미도시한 각종 센서들 및 장치로는 송전선로(1)의 주변 환경변화를 감지할 수 있도록 하는 것으로 카메라, 풍향/풍속/기울기를 감지하는 풍향/풍속/기울기센서, 송전선(3)의 전류를 감지하는 전류센서, 온도 및 습도를 감지하는 온도센서 및 습도센서, 이들을 제어하는 제어부 및 제어부에 전원을 공급하는 전원공급수단 또는 자체적으로 전원을 공급할 수 있도록 마련되는 솔라 셀 및 배터리, 그리고 안정적인 전원을 공급하는 슈퍼캐패시터를 포함한다.
그리고 인터페이스(20)는 미도시한 각종 센서 및 장치에서 감지된 감지데이터를 외부와 송수신한다. 이때 외부와의 송수신은 미도시한 통제실 또는 중계서버와 송수신되며 통제실과 송수신 될 수 있도록 하는 송수신 안테나(30)를 포함한다.
여기서 송수신 인터페이스(20) 및 송수신 안테나(30)는 지그비(Zigbee), 와이맥스(WiMAX : World Interoperability for Microwave Access), D-TRS 중에 하나 또는 그 이상의 방법으로 송수신할 수 있도록 마련되며, 어느 하나가 파손되더라도 송수신 될 수 있도록 적어도 하나 이상의 복수개로 마련된다.
상기 인터페이스(20)는 하우징(10) 내부에 수용되며, 안테나(30)는 인터페이스(20)에 연장되어 하우징(10) 외부로 인출된다. 여기서 안테나(30)가 외부로 돌출될 경우 비교적 높은 위치의 송전선(3)에 설치되므로 지락사고 또는 고주파의 영향으로부터 자유로울 수 없다.
따라서 안테나(30)는 하우징(10)의 외측 표면에 접하게 설치된다. 그리고 하우징(10)의 외측 표면에는 안테나(30)가 외부로 인출될 수 있도록 하는 인출 홀(14)이 마련되며, 인출 홀(14)을 통해 노출된 안테나(30)가 하우징(10)의 표면에 밀착될 수 있게 접착 결합되거나, 별도의 미도시한 체결부재를 이용하여 하우징(10)에 결합할 수 있다.
이때 안테나(30)가 적어도 둘 이상의 복수개로 마련되는 경우 인출 홀(14)에서 양측으로 연장되도록 마련된다. 이때 일측에는 지그비(Zigbee)방법으로 송수신할 수 있도록 마련되며 타측에는 와이맥스(WiMAX : World Interoperability for Microwave Access) 또는 D-TRS 중에 하나의 방법으로 송수신할 수 있도록 마련되어 송수신에 따른 호환성을 향상시킬 수 있다.
여기서 안테나(30)는 하우징(10)의 외측 표면에 설치하되, 관통하는 송전선(3)의 영향을 받지 않도록 최대한 먼 거리에 설치된다. 따라서 중앙에 고정되는 송전선(3)에 직각방향의 하우징(10) 표면에 설치된다.
상기 하우징(10)에는 운반 및 취급이 용이하도록 하는 하우징(10)의 외부표면에 밀착되게 결합되는 손잡이(40)가 마련된다. 이때 손잡이(40)는 하우징(10)에 볼트 체결되거나 끼움 결합된다. 또한, 접착될 수 있다.
그리고 손잡이(40)는 하우징(10)의 외측표면에 결합되는 안테나(30)를 덮을 수 있도록 마련되며, 안테나(30)가 수용될 수 있게 수용부(41)가 마련된다. 따라서 운반 및 취급이 용이해진다. 여기서 수용부(41)는 손잡이(40)에 형성하되 하우징(10)에 접하는 면에 형성된다.
따라서 손잡이(40)는 운반 및 취급을 용이케 하면서, 안테나(30)를 고정 및 보호하는 기능을 동시에 수행한다.
한편, 다른 실시예로 도 3에 도시한 바와 같이 상기 하우징(10)에 안테나(30)가 끼움 결합될 수 있다. 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 송수신 안테나가 구비된 송전선로 감시장치를 구체화한 일예시도이다.
즉, 하우징(10)에는 안테나(30)가 삽입되는 삽입부(15)가 하우징(10)의 표면에 홈 형태로 마려되어 끼움 결합으로 안테나(30)가 하우징(10) 표면에 위치되도록 결합할 수 있다.
이때 삽입부(15)에는 삽입된 안테나(30)가 이탈되는 것을 방지하는 걸림돌기(15a)가 적어도 하나 이상 형성된다. 또한, 안테나(30)는 삽입부(15)에 억지끼움 되거나, 하우징(10)의 외부 표면에 인서트 될 수 있다.
이상에서 본 발명의 송수신 안테나가 구비된 송전선로 감시장치에 대한 기술 사상을 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 송수신 안테나가 구비된 감시장치가 설치된 송전선로의 구성도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 송수신 안테나가 구비된 송전선로 감시장치를 구체화한 일예시도.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 송수신 안테나가 구비된 송전선로 감시장치를 구체화한 일예시도.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
100: 감시장치 10: 하우징
11: 제1하우징 12: 제2하우징
13: 힌지 14: 인출 홀
15: 삽입부 15a: 걸림돌기
20: 인터페이스 30: 안테나
40: 손잡이 41: 수용부
42 : 홀 B : 볼트
50: 홀더

Claims (8)

  1. 송전선에 설치되어 주변의 환경변화를 감지하는 센서들이 설치되며, 인출홀이 형성되는 하우징;
    상기 센서들을 제어하며, 센서들에서 감지된 감지신호를 입력받아 정량화된 감지데이터를 전송하는 제어부;
    상기 제어부에서 전송된 감지데이터를 외부와 송수신하며 상기 인출홀과 연통되는 상기 하우징 내부에 수용되는 한 쌍의 송수신 인터페이스들;
    일단이 상기 송수신 인터페이스들 각각 연결되고 타단이 상기 인출홀을 통하여 연장되고 서로 대칭이 되어 벌어지도록 형성되어 외부와 송신할 수 있도록 하며, 상기 하우징의 외부표면에 접하게 설치되는 한 쌍의 안테나를 포함하되,
    상기 하우징은 운반이 용이하도록 손잡이를 구비하고, 상기 손잡이는 상기 인출홀을 덮도록 상기 하우징의 외면에 착탈 가능하게 결합되며, 상기 손잡이에는 상기 벌어지는 한 쌍의 안테나의 타단이 끼워지는 수용부가 형성되고, 상기 손잡이에는 상기 한 쌍의 안테나의 타단과 근접되도록 상기 수용부와 인접되는 위치에 일정 크기의 홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 송수신 안테나가 구비된 송전선로 감시장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 한 쌍의 안테나는 지그비(Zigbee), 와이맥스(WiMAX : World Interoperability for Microwave Access), D-TRS 중에 하나의 방식으로 송수신되는 것을 특징으로 하는 송수신 안테나가 구비된 송전선로 감시장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 한 쌍의 송수신 인터페이스는 지그비(Zigbee), 와이맥스(WiMAX : World Interoperability for Microwave Access), D-TRS 방식으로 송수신하는 것을 특징으로 하는 송수신 안테나가 구비된 송전선로 감시장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 하우징은 상기 송전선이 삽입되는 안착 홈이 마련되고,
    상기 안착 홈에는 상기 송전선과 하우징 사이를 절연시키면서 송전선에 고정될 수 있도록 하는 홀더를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 송수신 안테나가 구비된 송전선로 감시장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 안테나는 상기 송전선의 간섭을 방지할 수 있게 송전선에서 거리를 갖는 하우징 외측표면에 설치되는 것을 특징으로 하는 송수신 안테나가 구비된 송전선로 감시장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 안테나는 상기 하우징에 인서트 되는 것을 특징으로 하는 송수신 안테나가 구비된 송전선로 감시장치.
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