KR101044600B1 - 케이블 열화 진단 시스템 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

케이블 열화 진단 시스템 및 그 방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 열화 진단 시스템은 측정 케이블의 제1 측으로 입력되는 진단 신호를 생성하는 신호 생성부; 상기 측정 케이블의 제2 측으로 출력되는 상기 진단 신호 또는 상기 측정 케이블의 종단에서 반사되어 상기 제1 측으로 출력되는 상기 진단 신호를 측정하는 측정부; 및 상기 신호 생성부에 의해 생성된 진단 신호 및 상기 측정부에 의해 측정된 진단 신호의 주파수 특성을 이용하여 상기 측정 케이블의 열화 상태를 진단하는 진단부를 포함할 수 있다.
케이블 열화, 열화 진단, 펄스 신호, 주파수 특성 변화

Description

케이블 열화 진단 시스템 및 그 방법{DEGRADATION DIAGNOSIS SYSTEM FOR CABLE AND METHOD THEREOF}
본 발명은 케이블 열화 진단에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 펄스 신호인 진단 신호의 측정 케이블을 통과한 출력 신호 또는 반사 신호에 대한 주파수 특성을 이용하여 케이블의 절연 열화 상태를 신뢰성있게 진단할 수 있는 케이블 열화 진단 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
전력 케이블 절연 진단은 사고를 초래할 수 있는 열화를 진단 대상으로 하는 것으로, 주절연층을 포함한 케이블 시스템 전체를 진단 범위로 하여 케이블의 열화 상태 및 열화 위치(Location)를 평가하고 궁극적으로 케이블의 수명을 평가하는 것을 목적으로 하고 있다.
또한, 전력 회사 및 사용자의 입장에서는 이런 목적을 경제적으로 달성함으로써, 선로 유지보수비용을 절감하고 전력공급의 신뢰도를 확보하는 것을 주된 목표로 할 수 있다.
기후 변화 및 에너지 위기가 세계적인 문제로 대두됨에 따라 신재생에너지 등 분산전원의 보급이 확대되고 있으며 경제발전에 따른 전력 수요의 급격한 증가 로 세계적으로 전력산업에서는 초고압화 및 대용량화가 추진되고 있는 실정이다. 또한, 최근 컴퓨터 등의 정보기기와 같은 민감 부하의 급속한 보급으로 인하여 무정전이면서 양질의 전력 공급 필요성이 점차 증가하고, 이에 따라 세계적으로 전력시스템에 있어서 수많은 정보의 효율적인 계측, 전송 및 감시기술의 확립과 함께 사고를 미연에 방지하고자 하는 지능형 자동 진단 시스템의 개발에 대한 연구가 날로 증가하고 있다.
케이블 고장 사고의 대부분은 제조, 조립 또는 실사용 중의 전기적, 기계적, 열적 및 화학적 열화에 의한 것이며, 주요열화의 요인은 수트리와 제조결함에 기인하는 것으로 알려져 있다. 현재 상용화되어있거나 개발 중인 전력 케이블 활선 진단장치의 대부분은 부분 방전(PD: partial discharge) 측정법을 이용한 방식이며 국내외적으로 다수의 장치가 개발되어 상용화되고 있는 실정이다.
하지만, 부분 방전 측정에 의한 전력케이블 열화진단은 접속재 특히 초고압 접속함의 경우 일부 그 신뢰성이 인정되고 있으나, 케이블 주절연층의 경우 측정 및 진단의 어려움에도 불구하고 그 신뢰도는 입증되고 있지 못한 실정이다. 이는 케이블 주절연층의 열화로 인한 부분 방전(PD)의 방전량이 극히 미미하여 노이즈와의 구분이 지극히 어렵고 측정 가능한 부분 방전 신호의 발생은 곧바로 사고로 이어질 가능성이 높아 예방진단으로서의 의미가 퇴색되기 때문이다. 특히, 수트리 열화의 경우 최소한 측정 가능한 부분방전의 발생은 없는 것으로 알려져 있다.
따라서 부분 방전 측정법이 아닌 전혀 다른 원리에 의한 전력 케이블 활선 진단 기법의 필요성이 대두된다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 본 발명의 실시예에 따른 목적은, 케이블의 열화 상태를 진단하는데 있어서 진단 결과에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있는 케이블 열화 진단 시스템 및 그 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 실시예에 따른 다른 목적은, 신뢰성있게 케이블의 절연 상태를 진단함으로써, 전력 공급의 신뢰성을 확보하고, 케이블의 유지보수 비용을 절감시킬 수 있는 케이블 열화 진단 시스템 및 그 방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 한 측면에 따른 케이블 열화 진단 시스템은 측정 케이블의 제1 측으로 입력되는 진단 신호를 생성하는 신호 생성부; 상기 측정 케이블의 제2 측으로 출력되는 상기 진단 신호 또는 상기 측정 케이블의 종단에서 반사되어 상기 제1 측으로 출력되는 상기 진단 신호를 측정하는 측정부; 및 상기 신호 생성부에 의해 생성된 진단 신호 및 상기 측정부에 의해 측정된 진단 신호의 주파수 특성을 이용하여 상기 측정 케이블의 열화 상태를 진단하는 진단부를 포함할 수 있다.
이때, 상기 신호 생성부는 펄스 신호를 생성할 수 있고, 상기 진단부는 기 설정된 주파수에서 상기 신호 생성부에 의해 생성된 진단 신호 및 상기 측정부에 의해 측정된 진단 신호의 주파수 특성 변화 값이 기 설정된 기준 변화 값 이상인 경우 상기 측정 케이블이 열화된 것으로 진단할 수 있다.
상기 진단부는 상기 측정 케이블의 분포회로변수 중 단위길이당 절연체등가 컨덕턴스(G) 및 단위길이당 절연체등가커패시턴스(C)에 의해 야기되는 상기 진단 신호의 감쇄 및 분산의 주파수 특성 변화를 이용하여 상기 측정 케이블의 열화 상태를 진단할 수 있다.
본 발명의 한 측면에 따른 케이블 열화 진단 방법은 케이블 열화를 진단하기 위한 진단 신호를 생성하여 측정 케이블의 제1 측으로 입력하는 단계; 상기 측정 케이블의 제2 측으로 출력되는 상기 진단 신호 또는 상기 측정 케이블의 종단에서 반사되어 상기 제1 측으로 출력되는 상기 진단 신호를 측정하는 단계; 및 생성된 상기 진단 신호 및 측정된 상기 진단 신호의 주파수 특성을 이용하여 상기 측정 케이블의 열화 상태를 진단하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부 도면을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백히 드러나게 될 것이다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 열화 진단 시스템 및 그 방법을 첨부된 도 1 내지 도 6을 참조하여 상세히 설명한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 열화 진단 시스템을 나타낸 것이다.
도 1을 참조하면, 케이블 열화 진단 시스템은 투과 측정부(120), 진단부(130), 매칭부(140) 및 신호 생성부(150)를 포함한다.
투과 측정부(120)는 활선 상태 또는 사선 상태인 측정 케이블(110)의 제1 측으로 입력된 진단 신호를 측정 케이블(110)의 제2 측에서 측정한다.
즉, 투과 측정부(120)는 측정 케이블(110)의 제1 측으로 입력된 진단 신호가 측정 케이블(110)의 열화 상태 및 절연 상태에 따른 분포회로변수의 변화 예를 들어, 케이블의 단위길이당 선로저항(R), 단위길이당 선로인덕턴스(L), 단위길이당 절연체등가컨덕턴스(G) 및 단위길이당 절연체등가커패시턴스(C)의 변화에 따른 진단 신호를 측정한다.
이때, 진단 신호는 소정의 펄스 즉, 펄스 신호일 수 있으며 따라서, 투과 측정부(120)는 측정 케이블(110)을 통해 출력되는 펄스 신호를 측정한다. 여기서, 투과 측정부(120)는 측정 케이블(110)의 제2 측으로 출력되는 진단 신호에 대한 주파수 특성을 측정하여 진단부(130)로 제공할 수 있다.
물론, 진단 신호는 측정 케이블(110)의 내부 도체와 외부 도체를 구비한 경우 내부 도체와 외부 도체 중 어느 한 곳을 통해 입력될 수 있는데, 진단 신호가 입력되는 곳은 상황에 따라 달라질 수 있다.
신호 생성부(150)는 측정 케이블(110)의 열화 상태 및 절연 상태를 진단하기 위한 진단 신호 예를 들어, 펄스 신호를 생성하여 측정 케이블(110)의 제1 측으로 입력한다.
이때, 신호 생성부(150)는 펄스 신호를 생성하는 펄스 생성기(pulse generator)가 될 수 있고, 펄스 신호에 대한 폭, 주기 및 크기(amplitude) 등의 요소들은 상황에 따라 달라질 수 있는데, 펄스 신호에 대한 요소들은 진단 케이블 종류 등과 같이 다양한 환경에 따라 달라질 수 있다.
매칭부(140)는 신호 생성부(150)와 측정 케이블(110)의 임피던스를 매칭시키는 기능을 한다.
진단부(130)는 신호 생성부(150)에 의해 생성된 진단 신호 및 투과 측정부(120)에 의해 측정된 진단 신호에 대한 주파수 특성 변화를 이용하여 측정 케이블(110)의 열화 상태를 진단한다.
즉, 진단부(130)는 도 2에 도시된 동축 전송 선로의 개념도 및 등가회로도를 통해, 케이블의 열화 상태 및 절연 상태에 따른 분포회로변수 변화 다시 말해, 단위길이당 선로저항(R), 단위길이당 선로인덕턴스(L), 단위길이당 절연체등가컨덕턴스(G) 및 단위길이당 절연체등가커패시턴스(C)의 변화에 따른 펄스 신호의 주파수 특성 변화 예컨대, 감쇄(attenuation) 및 분산(dispersion) 등에 대한 변화를 진단하여, 변화 값이 기 설정된 기준 변환 값 이상인 경우 측정 케이블(110)이 열화된 것으로 진단할 수 있다.
이때, 진단부(130)는 기 설정된 주파수에서의 특성 변화 값이 기준 변화 값 이상인 경우 측정 케이블(110)이 열화된 것으로 진단할 수 있다.
이는 전력 케이블의 경우 도 3에 도시된 일 예와 같이, 수트리 열화가 주된 열화 요인으로 알려져 있는데, 절연체가 PE(polyethylene)인 경우 수트리 영역에서 의 전도도(σ)와 유전율(ε)은 건전 영역(정상 영역)에 비해 각각 1010배 및 1~2배 정도에 달하는 것으로 알려져 있다.
즉, 전도도의 증가가 매우 현저함을 알 수 있다. 도 4에 도시된 케이블에 대한 분포회로변수 다시 말해, 단위길이당 선로저항(R), 단위길이당 선로인덕턴스(L), 단위길이당 절연체등가컨덕턴스(G) 및 단위길이당 절연체등가커패시턴스(C)에 대한 식은 <수학식 1>과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112008087157077-pat00001
여기서, ε와 μ0는 유전체의 유전율과 투자율을 의미하고, a와 b는 케이블의 내부도체반경와 외부도체반경을 의미하고, σ는 유전체의 전도도를 의미하고, σc와 μc는 도체의 전도도와 투자율을 의미하고, δ는 표면 깊이(skin depth)를 의 미하다.
상술한 바와 같이, 케이블의 주된 열화 요인인 수트리를 비롯하여 돌기 및 이에 의한 전기트리 등은 절연체의 물성 중 전도도의 현저한 변화와 유전율의 소정 변화를 야기하는데, <수학식 1>에 도시된 분포회로변수식에서 알 수 있듯이, 케이블 열화에 의해 변화되는 유전체의 전도도 및 유전율에 의해 분포회로변수 중 단위길이당 절연체등가컨덕턴스(G)에 현저한 영향을 주고, 단위길이당 절연체등가커패시턴스(C)에 다소 영향을 주는 것을 알 수 있다.
반면, 단위길이당 선로저항(R)과 단위길이당 선로인덕턴스(L)는 절연체의 열화와는 무관한 것을 알 수 있다.
즉, 케이블의 열화에 의한 절연체 물성의 변화가 분포회로변수 중 단위길이당 절연체등가컨덕턴스(G)와 단위길이당 절연체등가커패시턴스(C)의 변화를 야기하며, 이 중 단위길이당 절연체등가컨덕턴스(G)의 변화에 미치는 영향이 절대적이다.
진단부(130)는 케이블 열화에 의해 야기된 G 및 C의 변화로 인한 입력 진단 신호 즉, 입력 펄스 신호에 대한 진행파의 감쇄(Attenuation) 및 분산(Dispersion)의 주파수 특성 변화 값을 계산하고, 계산된 변화 값과 기준 변화 값을 비교함으로써, 케이블 열화를 진단할 수 있다.
즉, 진단부(130)는 전체 케이블의 일부분에서 발생되는 열화에 의해 해당 부분에서 G, C 값의 변화가 발생하고, 이 발생된 G, C 값의 변화로 인해 펄스 신호의 특정 주파수 특성 예컨대, 감쇄 또는 분산 등의 변화가 발생되며, 이 발생된 특정 주파수에서의 변화 값을 이용하여 측정 케이블(110)의 열화 여부를 진단하는 것이 다.
이때, 진단부(130)는 복수의 기준 변화 값을 이용하여 케이블 열화를 진단할 수 있는데, 일 예로, 진단부(130)는 기준 변화 값으로 제1 기준 변화 값과 제2 기준 변화 값(< 제1 기준 변화 값)이 설정된 경우 계산된 주파수 특헝 변화 값이 제1 기준 변화 값 이상이면 측정 케이블이 열화된 것으로 진단하고, 변화 값이 두 기준 변화 값 사이에 포함된 경우 열화 가능성이 있는 것으로 진단하며, 변화 값이 제2 기준 변화 값 미만인 경우 측정 케이블이 정상 상태인 것으로 진단할 수 있다.
이런 진단부(130)는 투과 측정부(120)에 의해 측정된 진단 신호를 전송 받는 통신 인터페이스부(미도시), 진단자료 및 판정결과를 데이터베이스화하여 관리하는 데이터베이스 관리부(미도시), 사고이력 및 포설환경 등 케이블 관리 자료와 진단 결과를 통합 관리하는 케이블 데이터베이스부(미도시) 및 진단결과를 분석, 판정, 처리하는 분석부(미도시)를 포함할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 열화 진단 시스템은 진단 신호인 펄스 신호를 측정 케이블에 인가하여 케이블의 열화 상태에 대응하는 펄스 신호의 주파수 특성 변화를 이용하여 열화 상태 여부를 진단함으로써, 외부잡음 영향의 제거가 용이하고 측정의 재현성이 높고, 절연상태의 상시 감시가 가능하며, 열화 종류와 무관하게 수명에 결정적인 영향을 주는 케이블의 절연저항의 저하를 검출하여 최적의 진단 파라미터를 도출할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 케이블 열화 진단 시스템을 나타낸 것이다.
도 5를 참조하면, 케이블 열화 진단 시스템은 반사 측정부(520), 진단부(540), 매칭부(530) 및 신호 생성부(550)를 포함한다.
신호 생성부(550)는 도 1에 도시된 신호 생성부와 동일한 기능을 수행한다. 즉, 신호 생성부(550)는 측정 케이블(510)의 열화 상태를 진단하기 위한 진단 신호인 펄스 신호를 생성하여 매칭부(530)를 통해 측정 케이블(510)의 제1 측으로 입력한다.
매칭부(530)는 신호 생성부(550)와 측정 케이블(510)의 임피던스를 매칭시키는 기능을 한다.
나아가, 매칭부(530)는 측정 케이블(510)과 반사 측정부의 임피던스를 매칭시키는 기능을 수행할 수 있는데, 신호 생성부(550)와 측정 케이블(510)의 임피던스를 매칭하는 매칭부와 반사 측정부와 측정 케이블의 임피던스를 매칭하는 매칭부를 별도로 구비할 수도 있다.
반사 측정부(520)는 측정 케이블(510)의 제1 측으로 입력된 진단 신호인 펄스 신호에 대한 반사 신호를 측정한다.
즉, 반사 측정부(520)는 측정 케이블(510)의 제1 측으로 입력되고 반사되어 제1 측으로 출력되는 분포회로변수인 케이블의 단위 길이당 선로저항(R), 단위 길이당 선로 인덕턴스(L), 단위 길이당 절연체등가컨덕턴스(G) 및 단위 길이당 절연체등가커패시턴스(C)의 변화에 대한 펄스 신호를 측정하는데, 분포회로변수는 측정 케이블의 열화 상태 및 절연 상태에 따라 변화되기 때문에 반사 측정부(520)는 변화된 분포회로변수를 포함하는 펄스 신호를 측정한다.
진단부(540)는 신호 생성부(550)에 의해 생성된 펄스 신호 및 반사 측정부(520)에 의해 측정된 펄스 신호에 대한 주파수 특성 변화를 이용하여 측정 케이블(510)의 열화 상태를 진단한다.
이때, 진단부(540)는 기 설정된 주파수에서의 입력 펄스 신호와 반사 펄스 신호간의 주파수 특성 변화 예컨대, 감쇄, 분산, 반사 등에 의한 변화 값이 기 설정된 기준 변화 값 이상인 경우 측정 케이블(510)이 열화된 것으로 진단할 수 있다.
물론, 열화 상태를 진단하기 위한 주파수 및 해당 주파수에 대한 기준 변화 값은 주변 환경 및 활선 상태의 케이블 온도 변화 등에 따라 달라질 수도 있지만, 이는 상대적 변화량으로 환산하는 방법 등을 이용하여 고려할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 열화 진단 시스템은 펄스 신호를 사용하여 입력된 펄스 신호에 대한 출력 신호 또는 반사 신호와의 주파수 특성 변화를 이용하여 케이블 열화를 진단함으로써, 펄스 신호 사용에 따라 외부잡음에 대한 영향을 제거하기 용이하고, 이로 인해 신뢰성 있는 열화 진단을 수행할 수 있으며, 활선 상태의 측정 케이블에 대한 열화 상태를 진단하여 전력 공급의 신뢰도를 확보하고 선로 유지보수 비용을 절감시킬 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 열화 진단 방법에 대한 동작 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 케이블 열화 진단 방법은 진단 신호인 펄스 신호를 생성하고, 생성된 펄스 신호를 측정하고자 하는 측정 케이블의 제1 측으로 입력한다(S610, S620).
이때, 생성되는 펄스 신호는 측정 케이블에 공급되는 전력에 영향을 미치지 않는 펄스 폭, 주기 및 크기를 가지는 것이 바람직하고, 측정하고자 하는 측정 케이블은 전력이 공급되고 있는 활선 상태일 수도 있고, 전력이 공급되지 않는 사선 상태일 수도 있다.
측정 케이블의 제1 측으로 입력된 펄스 신호가 측정 케이블을 통과하여 제2 측으로 출력되는 펄스 신호를 측정하거나 측정 케이블을 통해 전파된 후 특정 위치 예를 들어, 측정 케이블의 종단에서 반사되어 제1 측으로 출력되는 펄스 신호를 측정한다(S630).
이때, 측정 케이블을 통과하거나 반사되는 펄스 신호는 케이블의 열화 상태 및 절연 상태에 따라 측정 케이블에 상응하는 분포회로변수 즉, 단위길이당 선로저항(R), 단위길이당 선로인덕턴스(L), 단위길이당 절연체등가컨덕턴스(G) 및 단위길이당 절연체등가커패시턴스(C)가 변하게 되고, 이런 변화된 변수를 포함하는 통과된 펄스 신호 또는 반사된 펄스 신호를 측정할 수 있다.
측정 케이블을 통과하거나 반사된 펄스 신호가 측정되면 측정 케이블로 입력된 펄스 신호와 측정된 펄스 신호를 이용하여 케이블 열화 상태를 진단할 수 있다.
즉, 측정 케이블로 입력된 펄스 신호와 측정된 펄스 신호의 주파수 특성 변화 값을 계산하고, 계산된 주파수 특성 변화 값과 기 설정된 기준 변화 값을 비교한다(S640, S650).
이때, 케이블 열화로 인해 야기되는 G 및 C의 변화로 인한 입력 펄스 신호에 대한 주파수 특성 변화인 진행파의 감쇄, 분산 및 반사의 주파수 특성 변화 값을 계산하고, 계산된 변화 값과 기준 변화 값을 비교할 수 있다.
단계 S650 판단 결과, 주파수 특성 변화 값이 기준 변화 값 이상인 경우 측정 케이블이 열화된 것으로 진단하고, 주파수 특성 변화 값이 기준 변화 값 미만인 경우 측정 케이블이 정상인 것으로 진단한다(S660, S670).
물론, 비교되는 주파수 특성 변화 값은 기 설정된 적어도 하나 이상의 주파수에서의 특성 변화 값을 의미할 수 있다.
또한, 계산된 주파수 특성 변화 값과 비교되는 기준 변화 값이 복수로 설정될 수도 있는데, 이는 진단 결과를 몇 가지로 설정하느냐에 따라 달라질 수 있다. 예컨대, 기준 변화 값이 하나인 경우에는 진단 결과를 정상과 불량으로 분리할 수 있지만, 기준 변화 값이 두 개인 경우에는 진단 결과를 정상, 불량 및 주의 등과 같이 분리할 수 있다. 기준 변화 값이 세 개 이상인 경우에는 이에 따라 설정되는 진단 결과가 달라질 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 열화 진단 방법은 측정 케이블로 입력되는 펄스 신호에 대한 주파수 특성 변화를 이용하여 케이블 열화를 진단 하기 때문에 외부잡음에 대한 영향을 제거하기 용이하고, 열화 종류와 무관하게 신뢰성 있는 열화 진단을 수행할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 열화 진단 시스템 및 그 방법은 사고 가능성이 농후한 선로를 선별하고 관리하는데 있어서, 불량 선로 판정의 신뢰도를 높일 수 있고, 절연 상태 평가 작업 시 현장에서의 작업성과 분석상의 편의성을 존중하여 전문적인 기술적 소양과 훈련 없이도 시험 수행 및 평가가 가능하다.
또한, 활선 상태에서 대상선로의 상시 감시가 가능하고, 원리상 일체화 및 경량화가 가능하여 현장 적용성이 우수한 효과가 있다.
따라서, 시험방법과 장치, 시험과정, 장치단가 등의 경제성 면에서 절연상태 평가의 목적을 효율적으로 달성할 수 있으며, 저압신호선, 배전케이블, 초고압케이블 등 모든 종류의 동축 전송 선로의 열화상태 감시와 진단에 적용 가능할 수 있다.
본 발명에 의한, 케이블 열화 진단 시스템 및 그 방법은 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 양한 형태로 변형, 응용 가능하며 상기 실시 예에 한정되지 않는다. 또한, 상기 실시 예와 도면은 발명의 내용을 상세히 설명하기 위한 목적일 뿐, 발명의 기술적 사상의 범위를 한정하고자 하는 목적은 아니며, 이상에서 설명한 본 발명은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발 명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 상기 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것은 아님은 물론이며, 후술하는 청구범위뿐만이 아니라 청구범위와 균등 범위를 포함하여 판단되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 열화 진단 시스템을 나타낸 것이다.
도 2는 동축 전송 선로의 개념도 및 등가회로도를 나타낸 것이다.
도 3은 수트리 열화에 대한 개념도를 나타낸 것이다.
도 4는 동축 전송 선로에 대한 분포회로변수를 설명하기 위한 일 예시도이다.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 케이블 열화 진단 시스템을 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 열화 진단 방법에 대한 동작 흐름도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
120: 투과 측정부
130, 540: 진단부
140, 530: 매칭부
150, 550: 신호 생성부
520: 반사 측정부

Claims (7)

  1. 측정 케이블의 제1 측으로 입력되는 진단 신호를 생성하는 신호 생성부;
    상기 측정 케이블의 제2 측으로 출력되는 상기 진단 신호 또는 상기 측정 케이블의 종단에서 반사되어 상기 제1 측으로 출력되는 상기 진단 신호를 측정하는 측정부; 및
    상기 신호 생성부에 의해 생성된 진단 신호 및 상기 측정부에 의해 측정된 진단 신호의 주파수 특성을 이용하여 상기 측정 케이블의 절연 열화 상태를 진단하는 진단부를 포함하며,
    상기 진단부는
    상기 측정 케이블의 분포회로변수 중 단위길이당 절연체등가컨덕턴스 및 단위길이당 절연체등가커패시턴스에 의해 야기되는 상기 진단 신호의 감쇄 및 분산의 주파수 특성 변화를 이용하여 상기 측정 케이블의 절연 열화 상태를 진단하는 케이블 열화 진단 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 신호 생성부는
    펄스 신호를 생성하는 케이블 열화 진단 시스템.
  3. 제1항 및 제2항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 신호 생성부와 상기 측정 케이블의 임피던스를 매칭시키는 매칭부
    를 더 포함하는 케이블 열화 진단 시스템.
  4. 제1항 및 제2항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 진단부는
    기 설정된 주파수에서 상기 신호 생성부에 의해 생성된 진단 신호 및 상기 측정부에 의해 측정된 진단 신호의 주파수 특성 변화 값이 기 설정된 기준 변화 값 이상인 경우 상기 측정 케이블이 열화된 것으로 진단하는 케이블 열화 진단 시스템.
  5. 삭제
  6. 케이블 절연 열화를 진단하기 위한 진단 신호를 생성하여 측정 케이블의 제1 측으로 입력하는 단계;
    상기 측정 케이블의 제2 측으로 출력되는 상기 진단 신호 또는 상기 측정 케이블의 종단에서 반사되어 상기 제1 측으로 출력되는 상기 진단 신호를 측정하는 단계; 및
    생성된 상기 진단 신호 및 측정된 상기 진단 신호의 주파수 특성을 이용하여 상기 측정 케이블의 절연 열화 상태를 진단하는 단계를 포함하며,
    상기 진단하는 단계는
    상기 측정 케이블의 분포회로변수 중 단위길이당 절연체등가컨덕턴스 및 단위길이당 절연체등가커패시턴스에 의해 야기되는 상기 진단 신호의 감쇄 및 분산의 주파수 특성 변화를 이용하여 상기 측정 케이블의 절연 열화 상태를 진단하는 단계인 케이블 열화 진단 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 진단 신호는
    펄스 신호이고,
    상기 진단하는 단계는
    기 설정된 주파수에서의 생성된 상기 진단 신호 및 측정된 상기 진단 신호의 주파수 특성 변화 값이 기 설정된 기준 변화 값 이상인 경우 상기 측정 케이블이 열화된 것으로 진단하는 케이블 열화 진단 방법.
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