KR101018480B1

KR101018480B1 - 송전선로의 슬리브 진단 장치 및 방법

Info

Publication number: KR101018480B1
Application number: KR1020100084314A
Authority: KR
Inventors: 정남준; 조병학; 박태성; 박영규; 이재경
Original assignee: 한국전력공사
Priority date: 2010-08-30
Filing date: 2010-08-30
Publication date: 2011-03-02

Abstract

송전선로의 슬리브 진단 장치 및 방법이 개시된다. 슬리브 진단 장치는 강선 슬리브의 위치 또는 길이를 측정하는 편심 측정부, 편심 측정부와 연결되어 송전선로를 따라 편심 측정부를 이동시키는 이동 장치부 및 편심 측정부가 슬리브로 이동하여 측정을 수행하도록 이동 장치부의 이동 및 상기 편심 측정부를 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

송전선로의 슬리브 진단 장치 및 방법{Apparatus and Method for Sleeve Diagnosis of transmission line}

본 발명은 송전선로의 정비에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 송전선로의 슬리브 진단 장치 및 방법에 관한 것이다.

가공 송전선로로 사용되는ACSR(Aluminium Conductor Steel Reinforced) 전선을 연결하는 ACSR 슬리브는 알루미늄 슬리브와 강선 슬리브로 구성된다. 알루미늄 슬리브는 ACSR 전선의 알루미늄 부분을 연결하고 강선 슬리브는 ACSR 전선의 강선 부분을 연결한다. 여기서, ACSR 슬리브에 편심이 없는 경우 대부분의 전류가 알루미늄 슬리브를 통해 흐르지만, 편심이 있는 경우 전류가 강선 슬리브를 통해 흐르게 되므로 강선 슬리브에서 열이 발생하게 되어 심한 경우 단선이 될 수 있다. 이와 같은 송전선로의 고장으로 인한 정전사고는 국가적으로 막대한 손해를 초래하므로 사전에 효율적이고 신뢰도가 높은 방법으로 불량 슬리브를 검출하여 불시 정전을 사전에 예방하는 것이 요구되고 있다. 이에 따라, ACSR 전선 슬리브 시험기가 개발되었으며, 이는 알루미늄 슬리브의 중심으로부터 강선 슬리브의 위치를 측정하여 편심이 일정량 이상되는 불량 슬리브를 검출하는데 이용되고 있다.

외국에서 개발된 강선 슬리브 위치 측정기(Steel Sleeve Locater)가 국내에 도입되어 현장에서 활용되고 있으나, 측정할 때마다 결과가 다르게 나타나는 등의 신뢰성이 매우 낮은 문제점이 있다.

또한, 적외선 카메라를 이용한 열화상으로 슬리브의 상태를 점검하는 방법이 활용되고 있으나, 슬리부 접속부에서 발생하는 열이 측정될 정도이면 슬리브의 불량상태가 심각하게 진행된 상태이므로, 고장 예방을 위하여 사전에 정밀 비파괴 탐상이 요구된다.

또한, 강선 슬리브 위치 측정기를 전송선로에서 사용하기 위해서는 선로점검 작업자가 슬리브가 위치하는 전송선로에 직접 이동하여 측정을 수행해야 하므로, 작업 속도가 느리고 작업자가 안전 사고 위험에 노출되는 문제점이 있다.

본 발명은 송전선로 상에서 이동하면서 슬리브를 진단하는 슬리브 진단 장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명은 신뢰성 높은 슬리브 진단을 수행하는 슬리브 진단 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 송전선로를 접속하도록 내부에 강선 슬리브가 형성되고, 외측에 알루미늄 슬리브가 형성되어 상기 송전선로 상에 설치되는 슬리브를 진단하는 슬리브 진단 장치가 개시된다.

본 발명의 실시예에 따른 슬리브 진단 장치는 상기 강선 슬리브의 위치 또는 길이를 측정하는 편심 측정부, 상기 편심 측정부와 연결되어 상기 송전선로를 따라 상기 편심 측정부를 이동시키는 이동 장치부 및 상기 편심 측정부가 상기 슬리브로 이동하여 상기 측정을 수행하도록 상기 이동 장치부의 이동 및 상기 편심 측정부를 제어하는 제어부를 포함한다.

상기 이동 장치부는 캐터필러가 장착되어 상기 캐터필러가 상기 송전선로에 접촉 및 회전하여 이동한다.

상기 캐터필러는 외측면을 따라 일정 간격으로 형성된 이탈 방지 가이드를 포함하고, 상기 이탈 방지 가이드는 상기 송전선로가 삽입되도록 형성된 홈인 선로취부를 포함한다.

상기 이동 장치부는 2개이고, 각각의 이동 장치부는 상기 편심 측정부에 부착된 한쌍의 연결바의 양단에 각각 유동 가능하게 고정된다.

상기 편심 측정부는 상기 강선 슬리브를 검출하기 위하여 자속을 측정하는 자속 측정기 및 상기 슬리브 상에서 상기 이동 장치부의 이동에 따른 이동 거리를 측정하는 센서 위치 측정기를 포함한다.

상기 자속 측정기는 수직성분의 자속을 측정하는 홀 센서, 상기 홀 센서의 양측에 위치하며 서로 다른 극성을 가지는 2개의 자석, 상기 홀 센서 및 상기 자석의 일측에 밀착된 요크 및 상기 홀 센서의 타측에 밀착되는 자속 유도기를 포함하되, 상기 자속 유도기는 상기 자석에 의하여 생성된 자속이 브리지(bridge) 형상으로 상기 송전선로 또는 상기 슬리브를 관통하도록 형성한다.

상기 센서 위치 측정기는 상기 슬리브에서의 이동 거리를 측정하는 광학 엔코더 및 상기 송전선로 상에서 상기 슬리브를 검출하는 근접센서 스위치를 포함한다.

상기 편심 측정부는 상기 슬리브의 진단을 위하여 상기 편심 측정부가 상기 슬리브에 근접하도록 상기 편심 측정부를 하강시키는 서보 구동부를 더 포함한다.

상기 편심 측정부는 상기 서보 구동부에 의하여 상기 편심 측정부가 하강하면 상기 슬리브의 표면에 밀착되는 아이들 롤러(Ideal Roller)를 더 포함한다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 슬리브 진단 장치가 송전선로의 슬리브를 진단하는 방법이 개시된다.

본 발명의 실시예에 따른 슬리브 진단 방법은 상기 송전선로를 따라 이동하는 단계, 근접센서 스위치에 의하여 상기 슬리브가 검출되는 단계, 편심 측정부를 하강시켜 슬리브에 근접시키는 단계, 상기 슬리브를 스캔하여 신호를 측정하고 측정된 신호를 단말로 전송하는 단계, 상기 근접센서 스위치에 의하여 상기 슬리브가 비검출되면 역방향으로 이동하는 단계 및 상기 슬리브를 이탈할 때까지 상기 슬리브를 스캔하여 신호를 측정하고 측정된 신호를 단말로 전송하는 단계를 포함한다.

상기 슬리브를 스캔하는 것은 자속 측정기를 이용하여 자속을 측정하고, 상기 슬리브 상에서의 이동에 따른 이동 거리를 측정하는 것이다.

상기 근접센서 스위치에 의하여 상기 슬리브가 검출되면 감속한다.

본 발명은 송전선로 상에서 이동하면서 슬리브를 진단하는 슬리브 진단 장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 신뢰성 높은 슬리브 진단을 수행하는 슬리브 진단 장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 슬리브 진단 작업 시 작업자가 안전 사고의 위험에 노출되지 않고, 작업 속도를 증가시킬 수 있다.

도 1은 종래의 강선 슬리브 검출 원리를 나타낸 도면.
도 2는 송전선로의 슬리브 진단 장치의 구성을 개략적으로 예시한 구성도.
도 3은 송전선로의 슬리브 진단 장치의 모습을 나타낸 도면.
도 4는 캐터필러의 구조를 나타낸 도면.
도 5는 송전선로 상에 장착된 구조물을 나타낸 도면.
도 6은 슬리브 진단 장치가 송전선로 상에서 이동하는 모습을 나타낸 도면.
도 7은 편심 측정부(20)의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도.
도 8은 자속 측정기에서의 자속 분포를 나타낸 도면.
도 9는 자속 측정기에서 측정된 신호를 나타내는 도면.
도 10은 편심 측정부의 모습을 나타낸 도면.
도 11은 슬리브 진단 장치가 송전선로의 슬리브를 진단하는 방법을 나타낸 흐름도.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.

또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면 번호에 상관없이 동일한 수단에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하기로 한다.

우선, 도 1을 참조하여 종래의 슬리브 이상 검출 방법의 문제점에 대하여 살펴보도록 한다. 도 1은 종래의 강선 슬리브 검출 원리를 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, ACSR 전선(1)의 슬리브는 내부에 강선 슬리브(2)가 형성되고, 그 외측에 알루미늄 슬리브(3)가 형성된다. 종래의 강선 슬리브 위치 측정기는 자기저항 측정 방식의 강선 슬리브 검출 센서와 고무바퀴를 이용한 접촉 회전식 엔코더(Rotary Encoder)를 포함하는 센서 위치측정기를 구비한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 강선 슬리브 검출 센서는 두 개의 자석(4, 5) 및 자속 측정센서(6)로 구성될 수 있으며, 두 개의 자석(4, 5), 검사대상 슬리브 및 자속 측정센서(6)가 직선상에 배치되어 검사대상 슬리브의 자기저항에 의하여 변화되는 자속이 측정된다. 이와 같이 방식은 노이즈에 민감하고, 두 개의 자석(4, 5), 검사대상 슬리브 및 자속 측정센서(6)의 정렬이 일정하지 않는 경우 오차가 커지는 단점이 있다.

또한, 고무바퀴를 이용한 접촉 회전식 엔코더는 슬리브 표면의 거칠기와 고무바퀴의 경년 변화에 따라 오차가 발생하는 문제점이 있다.

도 2는 송전선로의 슬리브 진단 장치의 구성을 개략적으로 예시한 구성도이고, 도 3은 송전선로의 슬리브 진단 장치의 모습을 나타낸 도면이다. 보다 상세하게, 도 3의 (a)는 슬리브 진단 장치의 사시도이고, (b)는 슬리브 진단 장치의 측면도이고, (c)는 슬리브 진단 장치의 평면도이고, (d)는 슬리브 진단 장치의 정면도이다. 이하, 도 2 및 도 3을 참조하여 슬리브 진단 장치에 대하여 상세히 설명한다.

도 2를 참조하면, 슬리브 진단 장치(100)는 이동 장치부(10), 편심 측정부(20), 제어부(30) 및 무선 통신부(40)를 포함한다.

이동 장치부(10)는 송전선로 상의 SB 댐퍼(Stock Bridge Damper) 및 스페이서(Spacer)를 극복하고, 송전선로 상의 슬리브까지 편심측정부(20)를 이송하는 역할을 수행한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 이동 장치부(10)는 2개로 구성되며 각 이동 장치부(10)에는 캐터필러(11)가 장착된다. 이와 같은 2단 캐터필러를 이용한 구동 방식은 높은 경사를 극복할 수 있으며, 송전선로 상의 각종 장애물 극복 시 슬리브 진단 장치(100)의 이동이 안정적으로 수행될 수 있다.

가공용 송전선로는 ACSR 전선이 사용되며, 사용 전압에 따라 ACSR 전선의 종류 및 외경이 다양하다. 이러한 다양한 ACSR 전선 위에서 슬리브 진단 장치(100)는 안정적으로 이동할 수 있어야 한다. 또한, 슬리브 진단 장치(100)는 송전선로 상에 장착된 다양한 구조물(장애물)을 극복하여 슬리브까지 이동할 수 있어야 한다.

도 5를 참조하면, 도 5는 송전선로 상에 장착된 구조물을 나타낸 도면이다. 송전선로에는 전선의 진동으로 인한 소선 및 단선 방지를 위하여 SB 댐퍼(a)가 장착되어 있다. 또한, 전선의 10% 이내의 소선이 발생하는 경우 사용되는 보수 슬리브(b)가 있으며, 보수 슬리브가 장착되는 경우, 전선이 표준 외경보다 약 61~70% 증가한다. 또한, 현수 크램프의 장악 부분의 전선 손상 방지를 위하여 아마로드(c)가 사용되기도 하며, 아마로드(c)가 사용되는 경우, 전선이 표준외경보다 약 55~62% 증가한다. 또한, 2도체 전선의 경우, 바람에 의한 꼬임 및 충돌방지를 위하여 스페이서(d)가 장착된다.

이와 같은 송전선로의 상에 설치된 장애물을 극복하고 이동하기 위하여 슬리브 진단 장치(100)는 캐터필러(11)를 이용한 이동 장치부(10)를 포함한다.

도 4를 참조하면, 도 4는 캐터필러의 구조를 나타낸 도면이다. 보다 상세하게는, 도 4의 (a)는 캐터필러(11)의 사시도이고, (b)는 캐터필러(11)의 평면도이고, (c)는 캐터필러(11)의 측면도이고, (d)는 (b)에 표시된 A 직선에 의한 단면도이다.

도 4를 참조하면, 캐터필러(11)는 외측면을 따라 일정 간격으로 형성된 이탈 방지 가이드(12)를 포함한다. 이탈 방지 가이드(12)는 전선과 접촉되는 선로취부(13)를 포함한다. 선로취부(13)는 전선이 캐터필러(11)에 삽입되도록 이탈 방지 가이드(12)에 형성된 홈이다. 다양한 종류의 전선(다양한 외경을 갖는 전선)이 선로취부(13)에 면접촉을 이룰 수 있다. 그래서, 이탈 방지 가이드(12)는 슬리브 진단 장치(100)가 이동 시 선로취부(13)와 전선의 마찰을 극대화하여 이동하는 슬리브 진단 장치(100)의 슬립(slip)를 방지하고, 진동을 최소화하는 역할을 수행하며, 슬리브 진단 장치(100)가 전선에서 이탈하지 않도록 하는 역할을 수행한다. 캐터필러(11)는 마찰을 극대화하고 진동을 흡수할 수 있는 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 캐터필러(11)는 경도 15의 우레탄 재질로 구성될 수 있다.

2개의 이동 장치부(10)는 편심 측정부(20)와 연결된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 이동 장치부(10)는 2개이고, 각각의 이동 장치부(10)는 편심 측정부(20)에 부착된 한 쌍의 연결바(14)의 양단에 각각 유동 가능하게 고정된다.

즉, 2개의 이동 장치부(10) 사이에 편심 측정부(20)가 배치되고, 2개의 이동 장치부(10)와 편심 측정부(20)는 2개의 연결바(14)를 통해 연결된다. 여기서, 각 연결바(14)는 편심 측정부(20)에 부착되고, 각 연결바(14)의 양쪽 단부에는 축 역할을 하는 핀이 삽입되는 홈이 형성되며, 홈과 핀을 이용하여 이동 장치부(10)는 연결바(14)에 고정되고, 축을 중심으로 회전할 수 있다. 이에 따라, 슬리브 진단 장치(100)는 2개의 자유도를 갖는다. 즉, 2개의 이동 장치부(10)는 각각 축을 중심으로 회전할 수 있어 슬리브 진단 장치(100)는 2개의 자유도를 가지게 된다.

그래서, 슬리브 진단 장치(100)는 송전선로 상의 장애물을 극복하며 이동할 수 있다. 예를 들어, 슬리브 진단 장치(100)는 이동 장치부(10)를 이용하여 송전선로 상에 장착된 SB 댐퍼 또는 스페이서를 극복하고 이동할 수 있다. 도 6를 참조하면, 도 6은 슬리브 진단 장치가 송전선로 상에서 이동하는 모습을 나타낸 도면이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 슬리브 진단 장치(100)는 이동 장치부(10)를 이용하여 SB 댐퍼 또는 스페이서를 극복하고 이동할 수 있다.

편심 측정부(20)는 자속 측정기(21), 센서위치 측정기(23) 및 서보 구동부(25)를 포함한다. 이하, 도 7를 참조하여 편심 측정부(20)에 대하여 설명한다. 도 7은 편심 측정부(20)의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다. 도 2에서는 편심 측정부(20), 제어부(30) 및 무선 통신부(40)를 별도의 구성부를 나타내었으나, 도 7에 도시된 바와 같이, 편심 측정부(20)는 제어부(30) 및 무선 통신부(40)를 포함하여 구성될 수 있다.

자속 측정기(21)는 자석(21a) 및 홀 센서(21b)를 포함하며, 강선 슬리브(2)를 검출한다. 즉, 자속 측정기(21)는 형성되는 자속을 측정할 수 있다. 자속 측정기(20)에 대해서는 이후 도 8 및 도 9를 참조하여 상세히 후술한다.

센서위치 측정기(23)는 슬리브에서의 상대위치를 측정하는 광학 엔코더(23a)를 포함한다. 센서위치 측정기(23)는 편심 측정부(20)의 전후에서 슬리브를 검출하는 제1 및 제2 근접센서 스위치(23b, 23c)를 더 포함한다.

제어부(40)는 카운터(32), 아날로그디지털 컨버터(ADC)(33) 및 마이크로 프로세서(31)를 포함한다. 카운터(32), 아날로그디지털 컨버터(ADC)(33) 및 마이크로 프로세서(31) 등의 신호 처리에 필요한 회로 및 구동방법은 당업자에게 자명한 기술이므로 그 상세한 설명은 생략한다.

제어부(40)는 자속 측정기(20) 및 센서위치 측정기(23)로부터 전달된 신호를 처리하여 무선 통신부(40)로 전달한다.

무선 통신부(40)는 단말(200)과 통신을 수행하여 제어부(40)로부터 전달받은 신호를 단말(200)로 전송할 수 있다.

도 7를 참조하면, 편심 측정부(20)는 상태 표시 LED(50)를 더 포함한다. 상태 표시 LED(50)는 편심 측정부(20)의 동작 상태를 표시한다.

서보 구동부(25)는 편심 측정부(20)를 하강 또는 상승시키는 역할을 수행한다. 즉, 서보 구동부(25)는 슬리브 진단 장치(100)가 이동하여 슬리브 상에 위치하는 경우 편심 측정부(20)를 하강시켜 슬리브 상에 내려줄 수 있다. 서보 구동부(25)에 대해서는 이후 도 10을 참조하여 상세히 후술한다.

도 8은 자속 측정기에서의 자속 분포를 나타낸 도면이다. 보다 상세하게, 도 8의 (a)는 자속 측정기(21)가 ACSR 강선(1) 위에 위치하여 평형을 이루는 자속분포를 나타내고, (b)는 (a)는 자속 측정기(21)가 ACSR 강선(1)과 강선 슬리브(2)가 만나는 부분에 위치하여 평형이 깨진 자속 분포를 나타낸다.

도 8을 참조하면, 자속 측정기(21)는 홀 센서(21a), 자석(21b), 요크(21c) 및 자속 유도기(21d)를 포함한다. 자속 유도기(21d)는 자석(21b)에 의하여 생성된 자속이 브리지(bridge) 형상으로 송전선로 또는 슬리브를 관통하도록 형성한다. 요크(21c) 및 자속 유도기(21d)는 자기저항이 적은 연철 재질로 구성될 수 있다. 자속 유도기(21d)는 도 8에 도시된 바와 같이, 자속 측정기(21)의 감도를 향상시키기 위하여 자석(21b)보다 길게 형성될 수 있다.

도 8에 도시된 바와 같이, 자속 측정기(21)에 형성된 자속은 자속을 측정하는 홀 센서(21a) 부근에서 브리지(Bridge) 형상으로 나타난다. 홀 센서(21a)는 수직성분의 자속에 대해서만 감응하도록 배치된다. 이것은 홀 센서(21a)가 브리지 형상의 자속이 불평형을 이루는 것을 효율적으로 검출할 수 있도록 한다.

즉, 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이, 자속 분포가 평형을 이룰 경우 수평성분의 자속만 존재하므로, 홀 센서(21a)는 신호를 검출하지 못한다. 하지만, (b)에 도시된 바와 같이, 자속 측정기(21)가 강선 슬리브(2)를 만나 자속 분포의 평형이 깨진 경우 홀 센서(21a)를 지나가는 수직성분의 자속이 형성되어 홀 센서(21a)는 신호를 검출한다. 이와 같은 원리에 따라 자속 측정기(21)는 강선 슬리브(2)의 끝단(edge)만을 선택적으로 검출할 수 있다.

도 9는 자속 측정기에서 측정된 신호를 나타내는 도면이다.

슬리브 진단 장치(100)의 이동에 따라 자속 측정기(21)는 측정 대상 슬리브의 표면을 길이 방향으로 좌에서 우로 스캔한 후, 이어 우에서 좌로 스캔한다.

도 9를 참조하면, 강선 슬리브(2)의 우측 끝단의 위치는 좌에서 우로 스캔하여 획득한 신호가 최소값이 되는 위치에 해당하고, 좌측 끝단의 위치는 우에서 좌로 스캔하여 획득한 신호가 최대값이 되는 위치에 해당한다. 따라서, 강선 슬리브(2)의 길이는 좌측 끝단의 위치값(약 200mm)과 우측 끝단의 위치값(약 400mm)의 차이값이 된다.

도 9에 도시된 바와 같이, 좌에서 우로 스캔하여 획득한 신호와 우에서 좌로 스캔하여 획득한 신호가 반대방향으로 나타나는 것은 자석(21b)에 의하여 자화되는 강선 슬리브(2)의 히스테리시스(hysteresis) 특성에 의한 것이다.

따라서, 자속 측정기(21)는 강선 슬리브(2)의 끝단(edge)만을 선택적으로 검출할 수 있다.

도 10은 편심 측정부의 모습을 나타낸 도면이다. 보다 상세하게, 도 10의 (a)는 편심 측정부(20)의 사시도이고, (b)는 편심 측정부(20)의 측면도이고, (c)는 편심 측정부(20)의 평면도이고, (d)는 편심 측정부(20)의 정면도이다.

도 10을 참조하면, 편심 측정부(20)는 편심 측정부 몸체(28)의 내부에 서보 구동부(25)가 형성되어 있으며, 서보 구동부(25)는 편심 측정부 몸체(28)의 상부에 위치한 서보 모터(26)를 포함한다. 또한, 서보 구동부(25)에는 편심 측정부(20)의 구성부(자속 측정기(21), 센서위치 측정기(23) 등)가 위치한다. 또한, 서보 구동부(25)에는 2개의 아이들 롤러(Ideal Roller)(27)가 구비된다.

서보 구동부(25)는 편심 측정부(20)를 하강 또는 상승시킬 수 있다. 즉, 슬리브 진단 장치(100)가 이동 장치부(10)에 의하여 송전선로 상의 슬리브로 이동하면, 서보 모터(26)가 구동되어 서보 구동부(25)가 하강한다. 이에 따라, 2개의 아이들 롤러(27)가 슬리브 표면에 접촉하며, 자속 측정기(21)에 포함된 자석(21b)에 의하여 아이들 롤러(27)가 슬리브 표면에 밀착될 수 있다. 이에 따라, 광학 엔코더(23a)는 슬리브 표면에 근접할 수 있다.

제1 및 제2 근접센서 스위치(23b, 23c)는 편심 측정부 몸체(28)의 양단에 장착되며, 송전선로 상에서 이동 시, 슬리브를 검출하는 역할을 수행한다.

도 11은 슬리브 진단 장치가 송전선로의 슬리브를 진단하는 방법을 나타낸 흐름도이다.

S111 단계에서, 슬리브 진단 장치(100)는 송전선로를 따라 이동하면서 슬리브를 검출한다. 슬리브의 검출은 제1 또는 제2 근접센서 스위치(23b, 23c)에 의하여 수행될 수 있다. 예를 들어, 제1 근접센서 스위치(23b)가 슬리브 진단 장치(100)의 진행 방향을 기준으로 전방에 위치하는 경우, 제1 근접센서 스위치(23b)는 송전선로 상에 설치된 슬리브를 만나면 동작하여 슬리브를 검출할 수 있다. 이하에서는, 제1 근접센서 스위치(23b)가 슬리브를 검출하는 것으로 가정하여 설명한다.

S112 단계에서, 제1 근접센서 스위치(23b)는 슬리브의 검출에 따라 동작한다.

S113 단계에서, 슬리브 진단 장치(100)는 제1 근접센서 스위치(23b)의 동작에 따라 이동 장치부(10)의 이동속도를 미리 설정된 점검속도로 변경한다. 예를 들어, 슬리브 진단 장치(100)는 슬리브를 검출하기 위하여 최대 속도로 이동하다가 슬리브를 검출하면 슬리브를 진단하기 위하여 감속할 수 있다.

S114 단계에서, 슬리브 진단 장치(100)는 서보 모터(26)를 구동하여 편심 측정부(20)를 하강시킨다. 즉, 슬리브 진단 장치(100)는 서보 모터(26)를 구동하여 서보 구동부(25)를 하강시킴으로써, 서보 구동부(25) 상에 탑재된 편심 측정부(20)의 구성부들을 하강시킬 수 있다. 이때, 자석(21b)에 의하여 아이들 롤러(27)가 슬리브 표면에 밀착하며, 이에 따라, 광학 엔코더(23a)가 슬리브 표면에 근접된다.

S115 단계에서, 슬리브 진단 장치(100)는 편심 측정부(20)가 슬리브에 근접한 상태로 이동 방향으로 계속 진행하며, 슬리브를 스캔하여 신호를 측정하고, 측정된 신호를 단말(200)로 전송한다. 즉, 자속 측정기(21)가 자속에 대한 신호를 측정하고, 센서위치 측정기(23)가 이동에 따라 슬리브에서의 상대 위치를 측정한다. 즉, 센서위치 측정기(23)는 실시간으로 이동거리를 측정한다. 이것은 도 9에 도시된 바와 같이 나타낼 수 있다.

S116 단계에서, 슬리브 진단 장치(100)는 제1 및 제2 근접센서 스위치(23b, 23c)가 정지하면, 슬리브를 이탈한 것으로 판단한다. 즉, 슬리브 진단 장치(100)는 제1 근접센서 스위치(23b)가 정지하면 슬리브 끝단에 도달한 것으로 판단하며, 계속 이동하다가 제2 근접센서 스위치(23c)가 정지하면, 슬리브를 완전히 이탈한 것으로 판단한다.

S117 단계에서, 슬리브 진단 장치(100)는 슬리브에서 완전히 이탈하면, 역방향으로 이동한다.

S118 단계에서, 슬리브 진단 장치(100)는 역방향으로 이동하여 슬리브를 완전히 이탈할 때까지 슬리브를 스캔하여 신호를 측정하고 측정된 신호를 단말(200)로 전송한다. 즉, 슬리브 진단 장치(100)는 이동 방향의 반대 방향으로 이동하여 상술한 S115 단계 내지 S116 단계를 수행할 수 있다. 또한, 슬리브 진단 장치(100)는 사용자로부터 입력되는 명령에 따라 슬리브의 스캔을 반복하거나 종료할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 슬리브 진단 방법은 다양한 전자적으로 정보를 처리하는 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 저장 매체에 기록될 수 있다. 저장 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다.

저장 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 소프트웨어 분야 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 저장 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media) 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 또한 상술한 매체는 프로그램 명령, 데이터 구조 등을 지정하는 신호를 전송하는 반송파를 포함하는 광 또는 금속선, 도파관 등의 전송 매체일 수도 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 전자적으로 정보를 처리하는 장치, 예를 들어, 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.

상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10: 이동 장치부
20: 편심 측정부
30: 제어부
40: 무선 통신부

Claims

송전선로를 접속하도록 내부에 강선 슬리브가 형성되고, 외측에 알루미늄 슬리브가 형성되어 상기 송전선로 상에 설치되는 슬리브를 진단하는 슬리브 진단 장치에 있어서,
상기 강선 슬리브의 위치 또는 길이를 측정하는 편심 측정부;
상기 편심 측정부와 연결되어 상기 송전선로를 따라 상기 편심 측정부를 이동시키는 이동 장치부; 및
상기 편심 측정부가 상기 슬리브로 이동하여 상기 측정을 수행하도록 상기 이동 장치부의 이동 및 상기 편심 측정부를 제어하는 제어부를 포함하되,
상기 편심 측정부는
상기 슬리브의 진단을 위하여 상기 편심 측정부가 상기 슬리브에 근접하도록 상기 편심 측정부를 하강시키는 서보 구동부를 더 포함하는 슬리브 진단 장치.
제1항에 있어서,
상기 이동 장치부는 캐터필러가 장착되어 상기 캐터필러가 상기 송전선로에 접촉 및 회전하여 이동하는 것을 특징으로 하는 슬리브 진단 장치.
제2항에 있어서,
상기 캐터필러는
외측면을 따라 일정 간격으로 형성된 이탈 방지 가이드를 포함하고,
상기 이탈 방지 가이드는 상기 송전선로가 삽입되도록 형성된 홈인 선로취부를 포함하는 슬리브 진단 장치.
제2항에 있어서,
상기 이동 장치부는 2개이고, 각각의 이동 장치부는 상기 편심 측정부에 부착된 한쌍의 연결바의 양단에 각각 유동 가능하게 고정되는 것을 특징으로 하는 슬리브 진단 장치.
제1항에 있어서,
상기 편심 측정부는
상기 강선 슬리브를 검출하기 위하여 자속을 측정하는 자속 측정기; 및
상기 슬리브 상에서 상기 이동 장치부의 이동에 따른 이동 거리를 측정하는 센서 위치 측정기를 포함하는 슬리브 진단 장치.
제5항에 있어서,
상기 자속 측정기는
수직성분의 자속을 측정하는 홀 센서;
상기 홀 센서의 양측에 위치하며 서로 다른 극성을 가지는 2개의 자석;
상기 홀 센서 및 상기 자석의 일측에 밀착된 요크; 및
상기 홀 센서의 타측에 밀착되는 자속 유도기를 포함하되,
상기 자속 유도기는 상기 자석에 의하여 생성된 자속이 브리지(bridge) 형상으로 상기 송전선로 또는 상기 슬리브를 관통하도록 형성하는 것을 특징으로 하는 슬리브 진단 장치.
제5항에 있어서,
상기 센서 위치 측정기는
상기 슬리브에서의 이동 거리를 측정하는 광학 엔코더; 및
상기 송전선로 상에서 상기 슬리브를 검출하는 근접센서 스위치를 포함하는 슬리브 진단 장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 편심 측정부는 상기 서보 구동부에 의하여 상기 편심 측정부가 하강하면 상기 슬리브의 표면에 밀착되는 아이들 롤러(Ideal Roller)를 더 포함하는 슬리브 진단 장치.
슬리브 진단 장치가 송전선로의 슬리브를 진단하는 방법에 있어서,
상기 송전선로를 따라 이동하는 단계;
근접센서 스위치에 의하여 상기 슬리브가 검출되는 단계;
편심 측정부를 하강시켜 슬리브에 근접시키는 단계;
상기 슬리브를 스캔하여 신호를 측정하고 측정된 신호를 단말로 전송하는 단계;
상기 근접센서 스위치에 의하여 상기 슬리브가 비검출되면 역방향으로 이동하는 단계; 및
상기 슬리브를 이탈할 때까지 상기 슬리브를 스캔하여 신호를 측정하고 측정된 신호를 단말로 전송하는 단계를 포함하는 슬리브 진단 방법.
제10항에 있어서,
상기 슬리브를 스캔하는 것은
자속 측정기를 이용하여 자속을 측정하고, 상기 슬리브 상에서의 이동에 따른 이동 거리를 측정하는 것을 특징으로 하는 슬리브 진단 방법.
제10항에 있어서,
상기 근접센서 스위치에 의하여 상기 슬리브가 검출되면 감속하는 것을 특징으로 하는 슬리브 진단 방법.