KR100931021B1 - Track monitoring diagnosis device with insulator defect determination module - Google Patents

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Abstract

본 발명은 애자결함 판별모듈을 구비한 선로 감시진단 장치를 제공한다. 상기 선로 감시진단 장치는 송전선이나 배전선을 지지하는 애자(insulator)의 결함을 판별하도록 애자결함 판별모듈을 구비한다. 상기 애자결함 판별모듈은 상기 애자를 통해 흐르는 누설전류를 측정하는 전류센서와, 상기 전류센서에 연결되며 상기 누설전류에 포함된 고주파성분을 분석하여 상기 애자의 결함을 판별하는 마이크로 프로세서를 포함한다. 따라서, 본 발명에 따른 선로 감시진단 장치는 애자를 통해 흐르는 누설전류를 측정하는 전류센서와, 전류센서에 연결되며 누설전류에 포함된 고주파성분을 분석하여 애자의 결함을 판별하는 마이크로 프로세서를 포함하는 애자결함 판별모듈을 구비하고 있기 때문에, 애자의 결함을 원격에서도 실시간으로 감시진단할 수 있게 된다. The present invention provides a line monitoring diagnostic apparatus having an insulator defect determination module. The line monitoring diagnostic apparatus includes an insulator defect determining module to determine a defect of an insulator supporting a transmission line or a distribution line. The insulator defect determination module includes a current sensor for measuring a leakage current flowing through the insulator, and a microprocessor connected to the current sensor and analyzing a high frequency component included in the leakage current to determine the insulator defect. Therefore, the line monitoring diagnostic apparatus according to the present invention includes a current sensor for measuring the leakage current flowing through the insulator, and a microprocessor connected to the current sensor to analyze the high frequency components included in the leakage current to determine the insulator defects. Since the insulator defect determination module is provided, the insulator defect can be monitored and diagnosed in real time even from a remote place.

송전선 Power line

Description

애자결함 판별모듈을 구비한 선로 감시진단 장치{MONITORING AND DIAGNOSIS APPARATUS OF POWER TRANSMISSION ROAD HAVING DEFECT DISCRIMINATION MODULE OF INSULATOR}MONITORING AND DIAGNOSIS APPARATUS OF POWER TRANSMISSION ROAD HAVING DEFECT DISCRIMINATION MODULE OF INSULATOR}

본 발명은 송전선로 측을 감시 진단하는 선로 감시진단 장치에 관한 것으로, 특히, 송전선을 지지하는 애자(insulator)의 결함을 판별하도록 애자결함 판별모듈을 구비한 선로 감시진단 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a line monitoring diagnosis apparatus for monitoring and diagnosing a transmission line side, and more particularly, to a line monitoring diagnosis apparatus having a insulator defect determining module for discriminating a defect of an insulator supporting a transmission line.

과거 전력제어 기술은 전력계통에 고장이 발생되면 얼마나 신속하고 정확하게 고장을 감지하느냐의 연구와 그와 병행하여 고장 발생 후 얼마나 적절하게 고장을 복구하느냐에 따른 연구가 주도되었다. In the past, power control technology has led the research on how to detect failures quickly and accurately when a failure occurs in the power system, and in parallel, how to properly recover the failure after failure occurs.

그러나, 현재의 기술은 고장위치를 찾기는 하나 대상기기의 적합한 설치가 불가능하므로 광범위 구역에서 고장구간을 찾아야하는 문제점을 안고 있다. 그러므로, 현재의 기술에 따르면, 정확한 판단을 내리더라도 판단구간이 넓게 나타나 적절한 대처가 불가능한 상태가 되곤 한다. However, current technology has a problem of finding a fault section in a wide area because it is impossible to find a fault location but suitable installation of a target device is possible. Therefore, according to the current technology, even if an accurate judgment is made, the judgment interval is wide, so that proper coping is impossible.

따라서, 최근에는 고장이 발생했을 때 그 고장위치를 찾는 연구가 전세계적으로 진행되고 있다. 하지만, 이와 같은 방법들은 송전선 또는 배전선의 고장위치 를 찾더라도 그 선들을 지지하고 있는 애자의 고장을 찾는 것은 불가능한 방법이다. Therefore, in recent years, researches to find the location of a failure when it occurs have been conducted worldwide. However, these methods are impossible to find the failure of the insulator supporting the transmission line or distribution line.

즉, 송전선 또는 배전선의 고장에는 고장전류를 이용해 선로의 고장위치를 어느 정도 예측할 수 있지만, 선로를 지지하고 있는 애자에서 고장이 발생할 경우에는 이상과 같은 전류감시 기능만으로 불가능한 단점이 있다. That is, the fault position of the line can be predicted to a certain extent by the fault current in the failure of the transmission line or the distribution line, but when a fault occurs in the insulator supporting the line, the current monitoring function as described above is impossible.

따라서, 본 발명은 이상과 같은 문제점을 감안하여 안출한 것으로써, 본 발명이 해결하고자자 하는 과제는 누설전류를 이용하여 애자의 결함을 판별할 수 있는 선로 감시진단 장치를 제공하는데에 있다. Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and the problem to be solved by the present invention is to provide a line monitoring diagnostic apparatus that can determine the defect of insulator by using leakage current.

그리고, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 원거리에서도 실시간으로 애자의 결함을 감시진단할 수 있는 선로 감시진단 장치를 제공하는데에 있다. In addition, another object of the present invention is to provide a line monitoring diagnostic apparatus capable of monitoring and diagnosing defects of insulators in real time even from a long distance.

이와 같은 과제를 구현하기 위한 본 발명은 송전선이나 배전선 상에 설치되어 그 선로 측을 감시 진단하는 선로 감시진단 장치를 제공한다. 상기 선로 감시진단 장치는 상기 송전선 또는 배전선을 지지하는 애자의 결함을 판별하도록 애자결함 판별모듈을 구비한다. 상기 애자결함 판별모듈은 상기 애자를 통해 흐르는 누설전류를 측정하는 전류센서와, 상기 전류센서에 연결되며 상기 누설전류에 포함된 고주파성분을 분석하여 상기 애자의 결함을 판별하는 마이크로 프로세서를 포함한다. The present invention for realizing such a problem provides a line monitoring diagnostic apparatus installed on a transmission line or a distribution line to monitor and diagnose the line side. The line monitoring diagnostic apparatus includes an insulator defect determining module to determine a defect of an insulator supporting the transmission line or the distribution line. The insulator defect determination module includes a current sensor for measuring a leakage current flowing through the insulator, and a microprocessor connected to the current sensor and analyzing a high frequency component included in the leakage current to determine the insulator defect.

다른 실시예에 있어서, 상기 애자결함 판별모듈은 상기 마이크로 프로세서에 연결되며, 상기 마이크로 프로세서의 판별값을 관리자의 서버로 무선 송신하는 통신유닛을 더 포함할 수 있다. In another exemplary embodiment, the aggregator defect determining module may further include a communication unit connected to the microprocessor and wirelessly transmitting a determination value of the microprocessor to a server of an administrator.

또다른 실시예에 있어서, 상기 선로 감시진단 장치는 볼 형상으로 형성될 수 있고, 상기 애자결함 판별모듈은 그 내부에 구비될 수 있다. In another embodiment, the line monitoring diagnostic device may be formed in a ball shape, the aggregator defect determination module may be provided therein.

또다른 실시예에 있어서, 상기 선로 감시진단 장치는 태양광을 이용하여 전력을 발생하는 솔라셀, 및 상기 솔라셀에 의해 발생된 전력을 저장하되 상기 전력을 상기 애자결함 판별모듈로 공급하는 슈퍼 캐패시터를 더 구비할 수 있다. In another embodiment, the line monitoring diagnostic apparatus is a solar cell that generates power using solar light, and a supercapacitor for storing the power generated by the solar cell and supplying the power to the agility determination module It may be further provided.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 선로 감시진단 장치는 애자를 통해 흐르는 누설전류를 측정하는 전류센서와, 전류센서에 연결되며 누설전류에 포함된 고주파성분을 분석하여 애자의 결함을 판별하는 마이크로 프로세서를 포함하는 애자결함 판별모듈을 구비하고 있기 때문에, 애자의 결함을 원격에서도 실시간으로 감시진단할 수 있게 된다. As described above, the line monitoring diagnostic apparatus according to the present invention is a microprocessor for determining a defect of the insulator by analyzing a current sensor for measuring the leakage current flowing through the insulator, and a high frequency component included in the leakage current connected to the current sensor Since the insulator defect determination module is included, the insulator defect can be monitored and diagnosed in real time even from a remote site.

그리고, 본 발명에 따르면, 전력설비의 사고에 소극적으로 대응하며 후진적인 유지보수 및 대응시스템을 지닌 기존의 방법에 비해 보다 적극적이고 안정적인 대응시스템을 구축할 수 있게 된다. In addition, according to the present invention, it is possible to passively respond to the accident of the power equipment and to build a more active and stable response system compared to the conventional method having the backward maintenance and response system.

또, 본 발명에 따르면, 우리나라 고유의 기후ㆍ환경특성을 고려한 오손도 예측기법을 정립할 수 있으며 송ㆍ변전분야에서 오손사고에 대한 예방 및 능동적 유지보수 능력이 확보될 수 있다. 즉, 보다 합리적이고 체계적인 예측기술을 확보함으로써 송ㆍ변전설비분야 유지보수의 합리화를 꾀할 수 있으며, 아울러 염해 오손도에 대한 예측기술상의 기술적 우위를 확보할 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to establish a pollution degree prediction method in consideration of the unique climate and environmental characteristics of Korea, and to secure the ability to prevent and actively maintain the pollution accident in transmission and transformation fields. In other words, by securing more rational and systematic forecasting technology, it is possible to rationalize the maintenance of transmission and substation facilities, and also secure technological advantage in forecasting technology for salt pollution.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided to ensure that the disclosed subject matter is thorough and complete, and that the scope of the invention to those skilled in the art will fully convey. Like numbers refer to like elements throughout.

도 1은 본 발명에 따른 선로 감시진단 장치가 송전선에 설치된 상태를 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에 도시한 선로 감시진단 장치의 구성을 도시한 사시도이며, 도 3은 도 2에 도시한 선로 감시진단 장치의 구성을 도시한 블럭도이다. 1 is a view showing a state in which the line monitoring diagnostic apparatus according to the present invention is installed on the transmission line, Figure 2 is a perspective view showing the configuration of the line monitoring diagnostic apparatus shown in Figure 1, Figure 3 is shown in Figure 2 It is a block diagram which shows the structure of a line monitoring diagnostic apparatus.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 선로 감시진단 장치(40)는 송전선(20)이나 배전선(미도시) 상에 설치되어 그 선로 측을 감시진단하는 역할을 한다. 이하에서는, 본 발명 선로 감시진단 장치(40)가 송전선(20) 상에 설치되는 것을 예로 들어 설명하기로 한다. 1 to 3, the line monitoring diagnostic apparatus 40 according to the present invention is installed on the transmission line 20 or distribution line (not shown) serves to monitor the line side. Hereinafter, it will be described with an example that the line monitoring diagnostic device 40 of the present invention is installed on the power transmission line 20.

즉, 송전선로는 송전탑(10)과 애자(30) 및 이들에 의해 지지되고 연결되는 송전선(20)을 포함하여 구성되는데, 본 발명에 따른 선로 감시진단 장치(40)는 송전선(20) 상에 설치된다. That is, the transmission line includes a transmission tower 10 and the insulator 30 and a transmission line 20 supported and connected by them, the line monitoring diagnostic device 40 according to the present invention is on the transmission line 20 Is installed.

이때, 본 발명에 따른 선로 감시진단 장치(40)는 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 볼 형상으로 형성될 수 있다. 이 경우, 볼 형상의 본 발명 선로 감시진단 장치(40)의 중앙부에는 송전선 끼움홀(41)이 형성될 수 있고, 송전선(20)은 이 송전선 끼움홀(41)에 끼워질 수 있다. At this time, the line monitoring diagnostic device 40 according to the present invention may be formed in a ball shape as shown in FIG. In this case, a transmission line fitting hole 41 may be formed in the center portion of the ball-shaped line monitoring and diagnostic apparatus 40 of the present invention, and the transmission line 20 may be fitted into the transmission line fitting hole 41.

한편, 본 발명에 따른 선로 감시진단 장치(40)는 프레임(frame,47), 애자결함 판별모듈(49), 솔라셀(solar cell,45), 및 슈퍼 캐패시터(super-capacitor,46) 를 포함한다. On the other hand, the line monitoring diagnostic apparatus 40 according to the present invention includes a frame (47, 47), insulator determination module 49, a solar cell (45), and a super-capacitor (46). do.

프레임(47)은 볼 형상으로 형성되고, 전술한 송전선 끼움홀(41)은 이 프레임(47)의 중앙부에 마련된다. The frame 47 is formed in a ball shape, and the above-described power transmission line fitting hole 41 is provided at the center of the frame 47.

애자결함 판별모듈(49)은 송전선(20)을 지지하는 애자(30)의 결함을 판별하며, 프레임(47)의 내부에 설치된다. The insulator defect determining module 49 determines a defect of the insulator 30 supporting the transmission line 20 and is installed in the frame 47.

구체적으로, 애자결함 판별모듈(49)은 애자(30)를 통해 흐르는 누설전류를 측정하는 전류센서(42)와, 전류센서(42)에 연결되며 누설전류에 포함된 고주파성분을 분석하여 애자(30)의 결함을 판별하는 마이크로 프로세서(43) 및, 마이크로 프로세서(43)에 연결되며 마이크로 프로세서(43)의 판별값을 관리자의 서버(50)로 무선 송신하는 통신유닛(44)을 포함한다. Specifically, the insulator defect determination module 49 is connected to the current sensor 42 and the current sensor 42 to measure the leakage current flowing through the insulator 30, and analyzes the high frequency component included in the leakage current insulator ( And a communication unit 44 connected to the microprocessor 43 and wirelessly transmitting the determination value of the microprocessor 43 to the server 50 of the manager.

따라서, 관리자는 그 관리자의 서버(50)로 전송된 판별값을 통하여 원거리에서도 불량 애자 및 그 오손도를 평가할 수 있게 된다. Therefore, the administrator can evaluate the defective insulator and its pollution degree at a long distance through the determination value transmitted to the server 50 of the administrator.

이때, 전류센서(42)는 누설전류 즉, 고장전류의 방향과 크기 등을 검출할 수 있고, 그 정밀도는 0.2급일 수 있다. 그리고, 이때의 고장전류는 정격전류의 30배 이상으로 한정될 수 있다. 또한, 이러한 전류센서(42)로는 변류기(CT;current transformer)가 사용될 수 있다. 또, 통신유닛(44)은 저속 저전력 기반의 무선개인영역 통신기술인 ZigBee 기술이 채용될 수 있다. At this time, the current sensor 42 may detect the leakage current, that is, the direction and magnitude of the fault current, and the accuracy thereof may be class 0.2. At this time, the fault current may be limited to 30 times or more of the rated current. In addition, a current transformer (CT) may be used as the current sensor 42. In addition, the communication unit 44 may employ ZigBee technology, which is a low-speed, low-power, wireless personal area communication technology.

한편, 솔라셀(45)은 다수개가 구비되어 도 2에 도시된 바와 같이, 프레임(47)의 외주면에 각각 장착되고, 태양광을 이용하여 전력을 발생하는 역할을 한다. 예를 들면, 솔라셀(45)은 약 20W급 전력을 발생하는 역할을 한다. On the other hand, the solar cell 45 is provided with a plurality of, as shown in Figure 2, each mounted on the outer peripheral surface of the frame 47, and serves to generate power by using sunlight. For example, the solar cell 45 serves to generate about 20W of electric power.

그리고, 슈퍼 캐패시터(46)는 프레임(47)의 내부에 설치되되, 도 3에 도시된 바와 같이, 솔라셀(45)과 애자결함 판별모듈(49)에 각각 연결되어 솔라셀(45)에 의해 발생된 전력을 그 내부에 저장함과 아울러 그 내부에 저장된 전력을 애자결함 판별모듈(49)로 공급하는 역할을 한다. In addition, the supercapacitor 46 is installed inside the frame 47, and as shown in FIG. 3, the supercapacitor 46 is connected to the solar cell 45 and the aggregator defect determining module 49, respectively, by the solar cell 45. In addition to storing the generated power therein and serves to supply the power stored therein to the aggregator defect determining module 49.

따라서, 애자결함 판별모듈(49)은 별도의 외부 전력의 공급없이도 이 슈퍼 캐패시터(46)에서 공급하는 전력에 의해 작동되어지게 된다. Therefore, the insulator defect determining module 49 is operated by the power supplied from the supercapacitor 46 without supplying additional external power.

이상, 본 발명은 도시된 실시예를 참고로 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 즉, 본 발명에서는 송전선 상에 설치되어 그 선로 측을 감지진단하는 선로 감시진단 장치를 예로 들어 설명하였으나, 이는 일실시예에 불과하고, 본 발명 선로 감시진단 장치는 배전선 상에도 설치되어 그 선로 측을 감지진단할 수 있다. 또, 본 발명에서는 전류센서의 일예로 변류기를 예로 들어 설명하였지만, 이는 다른 실시예들로도 구현가능하다. 그러므로 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구의 범위와 이와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.As mentioned above, although the present invention has been described with reference to the illustrated embodiments, it is only an example, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. That is, the present invention has been described by taking a line monitoring diagnostic apparatus installed on the transmission line to detect the line side as an example, but this is only one embodiment, the line monitoring diagnostic apparatus of the present invention is also installed on the power distribution line side Can be detected and diagnosed. In addition, the present invention has been described using the current transformer as an example of the current sensor, but this may be implemented in other embodiments. Therefore, the scope of the present invention should be defined by the appended claims and their equivalents.

도 1은 본 발명에 따른 선로 감시진단 장치가 송전선에 설치된 상태를 도시한 도면이다. 1 is a diagram illustrating a state in which a line monitoring diagnostic apparatus according to the present invention is installed on a transmission line.

도 2는 도 1에 도시한 선로 감시진단 장치의 구성을 도시한 사시도이다. FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of the line monitoring diagnostic apparatus shown in FIG. 1.

도 3은 도 2에 도시한 선로 감시진단 장치의 구성을 도시한 블럭도이다. FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the line monitoring diagnostic apparatus shown in FIG.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**** Description of the symbols for the main parts of the drawings **

10 : 송전탑10: transmission tower

20 : 송전선20 power transmission line

40 : 선로 감시진단 장치40: line monitoring diagnostic device

42 : 전류센서42: current sensor

44 : 통신유닛44: communication unit

45 : 솔라셀45: solar cell

49 : 애자결함 판별모듈49: independence determination module

50 : 관리자 서버50: manager server

Claims (4)

내부에 일정 공간을 갖고 서로 다른 크기의 격자홀이 형성되며 볼 형상을 이루는 격자 형상의 프레임;A grid-shaped frame having a predetermined space therein and having different sizes of grid holes and forming a ball shape; 상기 프레임의 내부 공간에 배치되며, 송전선 또는 배전선을 지지하는 애자(insulator)의 결함을 판별하도록 애자결함 판별모듈;An insulator defect determination module disposed in an inner space of the frame to determine a defect of an insulator supporting a transmission line or a distribution line; 태양광을 이용하여 전력을 발생하는 솔라셀; 및Solar cells that generate power using sunlight; And 상기 솔라셀에 의해 발생된 전력을 저장하되 상기 전력을 상기 애자결함 판별모듈로 공급하는 슈퍼 캐패시터를 더 구비하되,A supercapacitor for storing power generated by the solar cell and supplying the power to the insulator defect determining module is further provided. 상기 애자결함 판별모듈은 상기 애자를 통해 흐르는 누설전류를 측정하는 전류센서와, 상기 전류센서에 연결되며 상기 누설전류에 포함된 고주파성분을 분석하여 상기 애자의 결함을 판별하는 마이크로 프로세서를 포함하고,The insulator defect determination module includes a current sensor for measuring a leakage current flowing through the insulator, and a microprocessor connected to the current sensor to analyze a high frequency component included in the leakage current to determine the insulator defect. 상기 솔라셀은 구면을 이루고 일면이 상기 프레임의 외부에 노출되도록 상기 격자홀에 끼워져 설치되는 것을 특징으로 하는 선로 감시진단 장치.And the solar cell is spherical and is fitted into the lattice hole so that one surface is exposed to the outside of the frame. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 애자결함 판별모듈은 상기 마이크로 프로세서에 연결되며, 상기 마이크로 프로세서의 판별값을 관리자의 서버로 무선 송신하는 통신유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선로 감시진단 장치. And the aggregator defect determining module further comprises a communication unit connected to the microprocessor and wirelessly transmitting a determination value of the microprocessor to a server of an administrator. 삭제delete 삭제delete
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