KR101088866B1 - 광복합 지중 배전케이블 감시 장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광복합 지중 배전케이블 감시 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 두 개의 스테인리스 튜브가 내장된 광복합 지중 배전케이블에서 스테인리스 튜브에 주입된 레이저의 이동 경로를 설정하여, 적어도 하나의 경로 변경 스위치로 경로 변경 신호를 전송하는 경로 설정부, 경로 설정부에서 설정한 경로를 통해 입력된 레이저의 펄스를 분석하여 케이블 접속재가 설치된 영역의 온도 분포를 측정하는 온도 분포 측정부, 케이블 접속재의 외부에 연결된 부분 방전 측정기로부터 케이블 접속재 부분의 부분 방전 데이터를 취득하는 부분 방전 감지부, 및 온도 분포 측정부 및 부분 방전 감지부로부터 취득된 결과 데이터에 근거하여, 광복합 지중 배전케이블과 케이블 접속재 부분의 이상 유무를 감시하는 제어부를 포함한다.

Description

광복합 지중 배전케이블 감시 장치 및 그 방법{Apparatus for monitoring of optical fiber composite power distribution cable and method thereof}
본 발명은 광복합 지중 배전케이블 감시 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 광복합 지중 배전케이블에 내장된 광 섬유들을 이용하여 광복합 지중 배전케이블의 운전 중 상태 모니터링 및 고장을 검출하기 위한 광복합 지중 배전케이블 감시 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
IT 기술의 발달과 함께 배전선로에서 사용되는 중요 기기에는 감시센서가 내장되어 실시간 모니터링이 가능한 상태이다. 지중 케이블은 대부분 부하가 밀집된 도심지를 중심으로 설치되어 중요한 배전설비 중 하나로 관리되고 있다. 그러나, 지중 케이블의 경우에는 설치 및 운영비용 문제로 인해 실시간 감시시스템 구성이 이루어지지 못한 상태이고, 적용할 수 있는 케이블 상태 감시 기술도 제한적이다.
이에 따라 현재까지 지중배전케이블은 주기적인 사선진단(off-line)을 실시하여 열화 상태를 판단하고 있다. 이러한 사선진단을 위해서는 해당선로를 정전시켜야하는 문제가 있으며, 진단 정확도도 높지 않은 상태이다.
지중 케이블의 경우 한번 고장이 발생하면 복구에 장시간이 소요되고 고장점 탐지에도 많은 비용과 시간이 소요되어 지중선로에 연결된 수용가에 큰 피해를 가할 가능성 있으므로 이에 대한 대책이 필요하다.
154kV 이상의 송전 케이블의 경우에는 일찍부터 광복합 케이블을 적용하고 이를 활용한 온도분포측정 및 허용용량 추정 등의 실시간 모니터링 기술을 도입하여 변전소에 설치 운영중에 있다. 그러나, 배전 케이블은 송전케이블에 비해 감시대상 선로가 많아 송전용 케이블에 적용하는 것과 같은 시스템을 구축할 경우 많은 비용이 수반되어 실용적이지 못하다. 그러므로, 배전선로 운전환경을 고려한 경제적인 감시시스템 구성이 필요하다.
본 발명의 목적은, 광복합 지중 배전케이블 내에 4가닥의 광 섬유를 내장한 스테인리스 튜브 두 개를 삽입하고 두 개의 스테인리스 튜브를 활용하여 광복합 지중 배전케이블의 각 구간별 온도상태를 측정하고 그로부터 케이블 고장 및 고장 위치를 파악할 수 있도록 하는 광복합 지중 배전케이블 감시 장치 및 그 방법을 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 광복합 케이블에 포함된 광케이블 이외에 주위온도 측정을 위한 별도의 광케이블을 포설하지 않고도 도체온도 추정에 필요한 외기 온도 측정이 가능하며, 케이블 구간별 온도 분포 분석을 통해 맨홀의 침수 여부를 판별할 수 있는 광복합 지중 배전케이블 감시 장치 및 그 방법을 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 배전계통 운영시스템인 배전자동화 시스템과 연계하여 운영 가능한 광복합 지중 배전케이블 감시 장치 및 그 방법을 제공함에 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광복합 지중 배전케이블 감시 장치는, 광복합 지중 배전케이블 감시 시스템에서 케이블 접속재, 광 접속함, 부분 방전 측정기, 및 경로 변경 스위치와 연결되는 광복합 지중 배전케이블의 상태를 감시하는 감시 장치로서, 두 개의 스테인리스 튜브가 내장된 상기 광복합 지중 배전케이블에서 상기 스테인리스 튜브에 주입된 레이저의 이동 경로를 설정하여, 적어도 하나의 상기 경로 변경 스위치로 경로 변경 신호를 전송하는 경로 설정부, 상기 경로 설정부에서 설정한 경로를 통해 입력된 레이저의 펄스를 분석하여 상기 케이블 접속재가 설치된 영역의 온도 분포를 측정하는 온도 분포 측정부, 상기 케이블 접속재의 외부에 연결된 상기 부분 방전 측정기로부터 상기 케이블 접속재 부분의 부분 방전 데이터를 취득하는 부분 방전 감지부, 및 상기 온도 분포 측정부 및 상기 부분 방전 감지부로부터 취득된 결과 데이터에 근거하여, 상기 광복합 지중 배전케이블과 상기 케이블 접속재 부분의 이상 유무를 감시하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 경로 설정부는, 상기 광복합 지중 배전케이블의 고장이력 및 설치년도를 고려하여 영역별 상기 광복합 지중 배전케이블의 신뢰도를 계산하고, 상기 계산된 신뢰도에 근거하여 상기 레이저의 이동 경로를 설정하는 것을 특징으로 한다.
상기 경로 설정부는, 관리자에 의해 선택된 감시 대상 선로 정보에 근거하여 상기 레이저의 이동 경로를 설정하는 것을 특징으로 한다.
상기 경로 설정부는, 상기 경로 변경 신호에 따라 해당 경로의 스위치가 온(ON) 되면, 상기 경로 변경 스위치로부터 해당 경로에 대한 ID를 수신하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는, 상기 두 개의 스테인리스 튜브 중 어느 하나의 스테인리스 튜브로 레이저를 주입하여 외부로 내보내고, 다른 하나의 스테인리스 튜브를 통해 레이저를 입력 받는 것을 특징으로 한다.
상기 두 개의 스테인리스 튜브는, 상기 광복합 지중 배전케이블이 상기 케이블 접속재에 연결되는 경우, 상기 광복합 지중 배전케이블로부터 외부로 인출되어 상기 케이블 접속재의 중성선과 상기 케이블 접속재의 표면을 따라 각각 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 두 개의 스테인리스 튜브는 내부에 각각 네 개의 광 섬유를 포함하고, 상기 두 개의 스테인리스 튜브 중 어느 하나는 상기 광복합 지중 배전케이블이 상기 케이블 접속재에 연결되는 경우, 상기 케이블 접속재에 연결된 광 접속함 내부에서 상기 네 개의 광 섬유가 여덟 개의 선로로 분기되어, 상기 부분 방전 측정기와 상기 광복합 지중 배전케이블에 각각 연결되는 것을 특징으로 한다.
상기 두 개의 스테인리스 튜브 중 다른 하나는 상기 광복합 지중 배전케이블이 상기 케이블 접속재에 연결되는 경우, 상기 케이블 접속재에 연결된 상기 광 접속함을 통해 상기 광복합 지중 배전케이블에 연결되는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광복합 지중 배전케이블 감시 방법은, 광복합 지중 배전케이블 감시 시스템에서 케이블 접속재, 광 접속함, 부분 방전 측정기, 및 경로 변경 스위치와 연결되는 광복합 지중 배전케이블의 상태를 감시하는 감시 방법으로서, 두 개의 스테인리스 튜브가 내장된 상기 광복합 지중 배전케이블에서 상기 스테인리스 튜브에 주입된 레이저의 이동 경로를 설정하여, 적어도 하나의 상기 경로 변경 스위치로 경로 변경 신호를 전송하는 단계, 상기 경로 변경 신호에 따라 설정된 경로를 따라 입력된 레이저의 펄스를 분석하여 상기 케이블 접속재가 설치된 영역의 온도 분포를 측정하는 단계, 상기 케이블 접속재의 외부에 연결된 상기 부분 방전 측정기로부터 상기 케이블 접속재 부분의 부분 방전 데이터를 취득하는 단계, 및 상기 온도 분포를 측정하는 단계 및 상기 부분 방전 데이터를 취득하는 단계에서 취득된 결과 데이터에 근거하여, 상기 광복합 지중 배전케이블과 상기 케이블 접속재 부분의 이상 유무를 감시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 경로 변경 신호를 전송하는 단계는, 상기 광복합 지중 배전케이블의 고장이력 및 설치년도를 고려하여 영역별 상기 광복합 지중 배전케이블의 신뢰도를 계산하는 단계, 및 상기 계산된 신뢰도에 근거하여 상기 레이저의 이동 경로를 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 경로 변경 신호를 전송하는 단계는, 관리자에 의해 선택된 감시 대상 선로 정보에 근거하여 상기 레이저의 이동 경로를 설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 경로 변경 신호를 전송하는 단계 이후에, 상기 경로 변경 신호에 따라 해당 경로의 스위치가 온(ON) 되면, 상기 경로 변경 스위치로부터 해당 경로에 대한 ID를 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 온도 분포를 측정하는 단계에서 입력된 상기 레이저는, 상기 두 개의 스테인리스 튜브 중 어느 하나의 스테인리스 튜브를 통해 주입되고, 다른 하나의 스테인리스 튜브를 통해 회귀되는 것을 특징으로 한다.
상기 온도 분포를 측정하는 단계는, 상기 광복합 지중 배전케이블로부터 외부로 인출되어 상기 케이블 접속재의 중성선과 상기 케이블 접속재의 표면을 따라 각각 설치된 두 개의 스테인리스 튜브를 통과하는 레이저의 펄스를 분석하는 것을 특징으로 한다.
상기 감시하는 단계는, 기 설정된 감시주기에 따라 상기 광복합 지중 배전케이블과 상기 케이블 접속재 부분의 이상 유무를 감시하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 광복합 지중 배전케이블 내에 4가닥의 광 섬유를 내장한 스테인리스 튜브 두 개를 활용하여 광복합 지중 배전케이블의 각 구간별 온도상태를 측정하고 그로부터 케이블 고장 및 고장 위치를 파악할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명은, 지중 케이블의 도체온도 추정을 위해서는 케이블이 설치된 전력구나, 맨홀 등의 외기온도를 측정하여야 하지만 본 발명에서는 별도의 외기온도 측정용 센서 없이 외기온도를 측정할 수 있도록 하여 감시시스템 구축 비용을 절감하고, 측정 온도를 바탕으로 맨홀의 침수 가능성을 추정가능하게 함으로써 맨홀의 침수감시도 가능한 이점이 있다.
도 1 은 본 발명에 따른 광복합 지중 배전케이블 감시 장치가 적용된 시스템 구성을 도시한 도이다.
도 2 는 본 발명에 적용되는 광복합 지중 배전케이블의 단면도이다.
도 3 은 도 1의 A에 대한 세부 구성을 도시한 도이다.
도 4 는 본 발명에 따른 광 접속함의 정면도이다.
도 5 는 본 발명에 따른 광 접속함의 세부 구성을 도시한 도이다.
도 6 은 본 발명에 따른 경로 변경 스위치의 구성을 도시한 도이다.
도 7 은 본 발명에 따른 광복합 지중 배전케이블 감시 장치의 구성을 설명하는데 참조되는 블록도이다.
도 8 및 도 9 는 본 발명에 따른 광복합 지중 배전케이블 감시 방법에 대한 동작 흐름을 도시한 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.
본 발명에서는 케이블 내에 네 개의 광 섬유를 내장한 스테인리스 튜브 두 개를 삽입하고 이 광케이블을 활용하여 케이블 구간별 온도 분포 분석을 통해 케이블 고장 또는 맨홀 침수 등을 초기에 검출하고 정확한 위치를 파악할 수 있도록 함으로써 고장 발생시에도 안정적인 광통신을 가능하게 하도록 하는 광복합 지중 배전케이블 감시 장치 및 그 방법을 제안하고자 한다.
도 1은 본 발명에 따른 광복합 지중 배전케이블 감시 장치가 적용된 시스템 구성을 도시한 도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 광복합 지중 배전케이블 감시 시스템은 광복합 지중 배전케이블 감시 장치(이하, '감시 장치'라 칭함)가 구현되는 배전 센터(1)와, 변전소(20), 케이블 접속재(30), 광 접속함(40), 부분 방전 측정기(50), 지상 개폐기(60), 및 제2 경로변경 스위치를 포함한다. 여기서, 감시 장치는 배전 센터(1) 내에서 별도의 단말기로 구현될 수 있다.
또한, 배전 센터(1) 내에는 복수의 광복합 지중 배전케이블(이하, '광복합 선로'라 칭함)(100) 중 레이저를 주입할 선로의 개폐를 제어하는 제1 경로변경 스위치가 포함된다.
광복합 지중 배전케이블 감시 시스템에 대한 구체적인 설명은 도 2 내지 도 7의 실시예를 참조한다.
먼저, 본 발명에 적용되는 광복합 선로(100)의 구조는 도 2와 같다.
도 2에 도시된 바와 같이, 광복합 선로(100) 내에는 중성선과 함께 두 개의 스테인리스 튜브(110, 120)가 삽입되는 구조를 갖는다. 여기서, 두 개의 스테인리스 튜브(110, 120)는 각각 네 가닥의 광 섬유(111, 112, 113, 114, 121, 122, 123, 124)가 내장된다.
여기서, 두 개의 스테인리스 튜브(110, 120)를 사용하는 것은 광복합 선로(100)의 지락 고장 시 고장 반대 방향의 광 섬유를 보호하기 위한 것이다.
그리고, 감시 장치(10)는 두 개의 스테인리스 튜브(110, 120) 속에 포함된 어느 하나의 광 섬유에 레이저를 주입하여 광복합 선로(100)를 경유하게 하고, 다른 하나의 스테인리스 튜브(120)를 통해 되돌아오는 레이저를 입력 받는 것이다.
도 3은 도 1의 'A'에 대한 세부 구성을 도시한 도이다.
여기서, 'A'는 케이블 접속재(30)와 광 접속함(40)의 케이블 연결 구조를 나타낸 것이다.
케이블 접속재(30)에서는 광복합 선로(100)로부터 두 개의 스테인리스 튜브(110, 120)가 인출되어, 케이블 접속재(30)의 중성선(35)과 케이블 접속재(30) 표면을 따라 설치된다. 여기서, 스테인리스 튜브(110, 120)를 케이블 접속재(30)의 중성선(35)과 케이블 접속재(30) 표면에 설치함으로써, 케이블 접속재(30)의 표면 온도뿐만 아니라 케이블 접속재(30) 외부의 온도를 함께 측정할 수 있게 된다.
따라서, 광복합 선로(100)가 설치된 부분의 외기온도를 측정하기 위해 별도의 온도측정센서를 구비하지 않아도 되는 이점이 있다. 또한, 케이블 접속재(30)에서 두 개의 스테인리스 튜브(110, 120)의 설치 위치를 다르게 함으로써, 접속재 고장 발생시에도 접속재 표면에 설치한 스테인리스 튜브(110)만 손상되고, 중성선(35)에 설치한 스테인리스 튜브(120)는 보호할 수 있게 된다.
두 개의 스테인리스 튜브(110, 120)는 케이블 접속재(30)를 거쳐 광 접속함(40)으로 연결된다.
도 4는 본 발명에 따른 광 접속함의 정면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 광 접속함의 내부 구성을 나타낸 세부 구성도이다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 광복합 선로(100)에서 인출된 두 개의 스테인리스 튜브(110,120)는 케이블 접속재(30)를 거쳐 광 접속함(40)의 두 개의 입력 채널, 즉, 제1 입력 채널(41a)과 제2 입력 채널(41b)에 연결된다. 이때, 스테인리스 튜브(110, 120) 내 네 개의 광 섬유((111, 112, 113, 114, 121, 122, 123)는 제1 입력 채널(41a)과 제2 입력 채널(41b) 내 네 개의 단자에 각각 연결된다.
두 개의 스테인리스 튜브(110, 120) 중 제1 입력 채널(41a)에 연결되는 네 개의 광 섬유들은 광 접속함(40) 내부에서 여덟 개의 선로로 분기되어 두 개의 출력 채널, 즉 제1 출력 채널(43a)과 제2 출력 채널(43b)로 연결된다.
이때, 제1 출력 채널(43a)은 외부의 부분 방전 측정기(50)와 연결되어, 부분방전 측정기(50)에서 측정된 부분방전 신호를 감시 장치(10)로 전송하는데 사용된다. 제1 출력 채널(43a)은 광 접속함(40) 내부에서 분기 된 여덟 개의 선로 중 네 개의 선로가 연결된다.
광 접속함(40)의 제1 출력 채널(43a)과 연결되는 부분 방전 측정기(50)는 광 접속함(40)의 제1 출력 채널(43a)에서 출력되는 신호로부터 부분방전 데이터를 취득한다. 이때, 부분 방전 측정기(50)는 부분방전 데이터를 제1 출력채널(43a)의 광 섬유 이용하여 감시 장치(10)로 전송한다.
한편, 제2 출력 채널(43b)은 광 접속함(40) 내부에서 분기 된 여덟 개의 선로 중 다른 네 개의 선로와, 제2 입력 채널(41b)에 연결된 스테인리스 튜브(120)로부터 입력된 네 개의 선로가 연결된다. 즉, 제2 출력 채널(43b)에는 여덟 개의 선로가 연결된다.
제2 출력 채널(43b)에서 출력되는 네 개의 선로는 케이블 접속재(30)의 후단에 연결되는 광복합 선로(100) 내 두 개의 스테인리스 튜브(110, 120)와 각각 연결된다.
여기서, 광복합 선로(100) 내 어느 하나의 스테인리스 튜브(110) 속에 있는 네 개의 광 섬유(111, 112, 113, 114) 중 하나에 레이저를 주입하면, 이 레이저는 스테인리스 튜브(110)를 따라 진행하다가 케이블 접속재(30) 부분에서 중성선(35)을 거쳐 광 접속함(40)(40)의 제1 입력 채널(41a)로 진행하고, 이후 광 접속함(40) 내부에서 분기되어 제1 출력 채널(43a)과 제2 출력 채널(43b)로 분기 된다.
그리고 제2 출력 채널(43b)로 분기 된 선로들은 이어지는 케이블 내 두 개의 스테인리스 튜브(100, 101)로 나누어져 진행하고 이후 같은 방법으로 연결된다.
이렇게 진행한 광복합 선로의 끝 부분에서는 두 개의 스테인리스 튜브(100, 101)를 연결함으로써 스테인리스 튜브(110) 속의 광 섬유에 주입된 레이저가 같은 광복합 선로(100)의 다른 스테인리스 튜브(120)를 통해 돌아올 수 있도록 구성한다. 이를 통해 이 두 개의 스테인리스 튜브(110,120) 경로 상의 온도를 측정할 수 있게 된다.
도 6은 본 발명에 따른 경로 변경 스위치의 구성을 도시한 도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 감시 장치(10)는 어느 하나의 스테인리스 튜브 내 네 가닥의 광 섬유 중 하나로 레이저를 주입하고, 제1 경로 변경 스위치(5)를 통해 경로를 선택한다. 제1 경로 변경 스위치(5)는 두 개의 입력 채널과 여섯 개의 출력 채널을 갖는다. 따라서, 감시 장치(10)의 제어 신호에 따라 여섯 개의 출력 채널 중 어느 하나의 채널을 통해 레이저가 출력되도록 한다.
한편, 제2 경로 변경 스위치(70)는 경로 변경 스위치는 지상 개폐기(60)에서 분기 되는 선로에 대한 모니터링 경로를 결정하기 위해 사용된다. 이때, 제2 경로 변경 스위치(70)의 경로 결정은 광복합 선로(100) 중 사용되지 않는 광 섬유를 통신선으로 사용하여 감시 장치(10) 내 제어부(11)의 명령에 따라 결정된다.
여기서, 제2 경로 변경 스위치(70)는 제1 경로 변경 스위치(5)의 여섯 개의 출력 채널이 제2 경로 변경 스위치(70)의 입력 채널로 연결된다. 이후, 제2 경로 변경 스위치(70)는 열 여덟 개의 출력 채널 중 감시 장치(10)의 제어 신호에 따라 어느 하나의 출력 채널로 레이저를 출력하게 된다.
예를 들어, A 선로를 통해 레이저가 주입되면, 제2 경로 변경 스위치(70)는 감시 장치(10)의 제어 신호에 따라 A1, A2, A3 선로 중 어느 하나로 레이저를 출력하게 된다.
만일, B 선로를 통해 레이저가 주입되면, 제2 경로 변경 스위치(70)는 감시 장치(10)의 제어 신호에 따라 B1, B2, B3 선로 중 어느 하나로 레이저를 출력하게 되고, C 선로를 통해 레이저가 주입되면, 제2 경로 변경 스위치(70)는 감시 장치(10)의 제어 신호에 따라 C1, C2, C3 선로 중 어느 하나로 레이저를 출력하게 된다.
여기서, 제1 경로 변경 스위치(5) 및 제2 경로 변경 스위치(70)는 제어부(11)로 경로 데이터를 전송한다. 이때, 제1 경로 변경 스위치(5) 및 제2 경로 변경 스위치(70)는 경로 데이터 전송 시, 해당 경로에 대한 ID를 전송하여 사용자 화면에 이를 표시할 수 있도록 한다.
도 7은 본 발명에 따른 감시 장치의 구성을 설명하는데 참조되는 블록도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 감시 장치(10)는 제어부(11), 경로 설정부(12), 부분 방전 감지부(13), 온도 분포 측정부(14), 저장부(15), 및 통신부(16)를 포함한다.
제어부(11)는 각 부의 동작을 제어하고, 광복합 선로(100) 내 레이저 주입 동작을 제어한다. 또한, 광복합 선로(100) 및 접속재의 상태를 실시간으로 모니터링한다. 또한, 제어부(11)는 배전계통 운영시스템과 연계하여 데이터를 전송 및 관리한다.
경로 설정부(12)는 제1 경로 변경 스위치(5) 및 제2 경로 변경 스위치(70)의 경로를 설정하고, 설정된 경로 변경 신호를 제1 경로 변경 스위치(5) 및 제2 경로 변경 스위치(70)로 전송한다. 이때, 경로 설정부(12)는 순차적으로 감시 대상 선로를 개폐하는 것이 바람직하다.
여기서, 경로 설정부(12)는 광복합 선로(100)의 고장이력 및 설치년도를 고려하여 영역별 광복합 선로(100)의 신뢰도를 계산하고, 계산된 신뢰도에 근거하여 레이저의 이동 경로를 설정한다.
부분 방전 감지부(13)는 케이블 접속재(30) 마다 설치된 부분 방전 측정기(50)로부터 취득한 데이터를 수신하고, 수신 데이터로부터 부분 방전을 감지한다.
온도 분포 측정부(14)는 광복합 선로(100) 내 하나의 스테인리스 튜브를 통해 레이저가 주입되면, 입력된 레이저의 길이에 따른 펄스의 전송 경로를 분석하여 광복합 선로(100)의 온도 분포를 측정한다.
제어부(11)는 온도 분포 측정부(14)의 온도 분포 결과로부터 케이블 접속재(30)의 표면 온도 및 케이블 접속재(30) 외부의 온도를 확인한다. 또한, 제어부(11)는 각 케이블 접속재(30) 및 광 접속함(40)에 연결된 부분 방전 측정기(50)로부터의 부분 방전 데이터로부터 부분 방전을 확인한다. 따라서, 제어부(11)는 케이블 접속재(30)의 표면 온도 및 케이블 접속재(30) 외부의 온도와, 부분방전 데이터에 근거하여 광복합 선로(100)와 케이블 접속재(30) 등의 이상 유무를 체크한다.
저장부(15)는 경로 설정값, 부분 방전 데이터, 온도 분포 측정 데이터 등이 저장된다. 이때, 저장부(15)는 별도의 저장 서버 형태로 구비될 수도 있다.
통신부(16)는 제1 경로 변경 스위치(5) 및 제2 경로 변경 스위치(70)와의 통신을 통해 경로 변경 신호를 전송한다. 또한, 통신부(16)는 부분 방전 측정기(50)와의 통신을 통해 부분 방전 데이터를 수신한다.
도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 광복합 지중 배전케이블 감시 방법에 대한 동작 흐름을 도시한 순서도이다.
본 발명에 따른 감시 장치(10)는 광복합 선로(100)에 대한 스캔모드를 설정한다(S700). 스캔모드는 자동모드와 수동모드 중 설정할 수 있다.
만일, 광복합 선로(100)에 대한 스캔모드를 자동모드로 설정한 경우(S710), 감시 장치(10)는 광복합 선로(100)의 고장이력과 설치년도 등을 고려하여 광복합 선로(100)별 신뢰도를 계산하고(S720), 'S720' 과정의 계산 결과로부터 시간당 감시주기를 결정한다(S730). 따라서, 감시 장치(10)는 'S730' 과정에서 결정된 감시주기에 따라 광복합 선로(100)를 자동 스캔한다(S740).
'S740' 과정은 광복합 선로(100) 내 스테인리스 튜브를 통해 입력되는 레이저의 펄스를 스캔하여 분석하도록 한다.
감시 장치(10)는 광복합 선로(100)의 자동 스캔 결과가 기 설정된 정밀진단 기준 이하이고(S750), 과부하가 발생하지 않은 경우(S760), 'S730' 내지 'S760' 과정을 반복 수행하며 광복합 선로(100)를 계속적으로 스캔한다.
한편, 감시 장치(10)는 광복합 선로(100)의 자동 스캔 결과, 기 설정된 정밀진단 기준을 초과하였거나(S750), 과부하가 발생한 경우(S760), 그에 대응하는 이벤트를 발생한다(S770).
또한, 감시 장치(10)는 이벤트 발생 시, 해당 광복합 선로(100)의 허용 용량을 산정하여(S780), 해당 광복합 선로(100)의 허용용량을 표시한다(S790).
한편, 도 9에서와 같이, 광복합 선로(100)에 대한 스캔모드를 수동모드로 설정한 경우(S800), 감시 장치(10)는 운영자로부터 입력된 명령에 따라 감시 대상 선로를 설정하고(S810), 지정된 구간에서의 감시 대상 선로를 스캔한다(S820).
'S820' 과정은 광복합 선로(100) 내 스테인리스 튜브를 통해 입력되는 레이저 중 지정된 구간의 레이저 펄스를 스캔하여 분석하도록 한다.
감시 장치(10)는 감시 대상 선로의 스캔 결과가 기 설정된 정밀진단 기준이하이고(S830), 과부하가 발생하지 않은 경우(S840), 'S820' 내지 'S840' 과정을 반복 수행하며 지정구간의 감시 대산 선로를 계속적으로 스캔한다.
한편, 감시 장치(10)는 감시 대상 선로의 스캔 결과, 기 설정된 정밀진단 기준을 초과하였거나(S830), 과부하가 발생한 경우(S840), 그에 대응하는 이벤트를 발생한다(S850).
또한, 감시 장치(10)는 이벤트 발생 시, 해당 광복합 선로(100)의 허용 용량을 산정하여(S860), 해당 광복합 선로(100)의 허용용량을 표시한다(S870).
이상과 같이 본 발명에 의한 광복합 지중 배전케이블 감시 장치 및 그 방법은 예시된 도면을 참조로 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명은 한정되지 않고, 기술사상이 보호되는 범위 이내에서 응용될 수 있다.
1: 배전 센터 5: 제1 경로 변경 스위치
10: 감시 장치 11: 제어부
12: 경로 설정부 13: 부분 방전 감지부
14: 온도 분포 측정부 15: 저장부
16: 통신부 20: 변전소
30: 케이블 접속재 35: 중성선
40: 광 접속함 41a, 41b: 입력 채널
43a, 43b: 출력 채널 50: 부분 방전 측정기
60: 지상 개폐기 70: 제2 경로 변경 스위치
100: 광복합 선로 110, 120: 스테인리스 튜브
111, 112, 113, 114, 121, 122, 123, 124: 광 섬유

Claims (15)

  1. 광복합 지중 배전케이블 감시 시스템에서 케이블 접속재, 광 접속함, 부분 방전 측정기, 및 경로 변경 스위치와 연결되는 광복합 지중 배전케이블의 상태를 감시하는 감시 장치로서,
    두 개의 스테인리스 튜브가 내장된 상기 광복합 지중 배전케이블에서 상기 스테인리스 튜브에 주입된 레이저의 이동 경로를 설정하여, 적어도 하나의 상기 경로 변경 스위치로 경로 변경 신호를 전송하는 경로 설정부;
    상기 경로 설정부에서 설정한 경로를 통해 입력된 레이저의 펄스를 분석하여 상기 케이블 접속재가 설치된 영역의 온도 분포를 측정하는 온도 분포 측정부;
    상기 케이블 접속재의 외부에 연결된 상기 부분 방전 측정기로부터 상기 케이블 접속재 부분의 부분 방전 데이터를 취득하는 부분 방전 감지부; 및
    상기 온도 분포 측정부 및 상기 부분 방전 감지부로부터 취득된 결과 데이터에 근거하여, 상기 광복합 지중 배전케이블과 상기 케이블 접속재 부분의 이상 유무를 감시하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광복합 지중 배전케이블 감시 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 경로 설정부는,
    상기 광복합 지중 배전케이블의 고장이력 및 설치년도를 고려하여 영역별 상기 광복합 지중 배전케이블의 신뢰도를 계산하고, 상기 계산된 신뢰도에 근거하여 상기 레이저의 이동 경로를 설정하는 것을 특징으로 하는 광복합 지중 배전케이블 감시 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 경로 설정부는,
    관리자에 의해 선택된 감시 대상 선로 정보에 근거하여 상기 레이저의 이동 경로를 설정하는 것을 특징으로 하는 광복합 지중 배전케이블 감시 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 경로 설정부는,
    상기 경로 변경 신호에 따라 해당 경로의 스위치가 온(ON) 되면, 상기 경로 변경 스위치로부터 해당 경로에 대한 ID를 수신하는 것을 특징으로 하는 광복합 지중 배전케이블 감시 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 두 개의 스테인리스 튜브 중 어느 하나의 스테인리스 튜브로 레이저를 주입하여 외부로 내보내고, 다른 하나의 스테인리스 튜브를 통해 레이저를 입력 받는 것을 특징으로 하는 광복합 지중 배전케이블 감시 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 두 개의 스테인리스 튜브는,
    상기 광복합 지중 배전케이블이 상기 케이블 접속재에 연결되는 경우, 상기 광복합 지중 배전케이블로부터 외부로 인출되어 상기 케이블 접속재의 중성선과 상기 케이블 접속재의 표면을 따라 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 광복합 지중 배전케이블 감시 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 두 개의 스테인리스 튜브는, 내부에 각각 네 개의 광 섬유를 포함하고,
    상기 두 개의 스테인리스 튜브 중 어느 하나는 상기 광복합 지중 배전케이블이 상기 케이블 접속재에 연결되는 경우, 상기 케이블 접속재에 연결된 광 접속함 내부에서 상기 네 개의 광 섬유가 여덟 개의 선로로 분기되어, 상기 부분 방전 측정기와 상기 광복합 지중 배전케이블에 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 광복합 지중 배전케이블 감시 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 두 개의 스테인리스 튜브 중 다른 하나는 상기 광복합 지중 배전케이블이 상기 케이블 접속재에 연결되는 경우, 상기 케이블 접속재에 연결된 상기 광 접속함을 통해 상기 광복합 지중 배전케이블에 연결되는 것을 특징으로 하는 광복합 지중 배전케이블 감시 장치.
  9. 광복합 지중 배전케이블 감시 시스템에서 케이블 접속재, 광 접속함, 부분 방전 측정기, 및 경로 변경 스위치와 연결되는 광복합 지중 배전케이블의 상태를 감시하는 감시 방법으로서,
    두 개의 스테인리스 튜브가 내장된 상기 광복합 지중 배전케이블에서 상기 스테인리스 튜브에 주입된 레이저의 이동 경로를 설정하여, 적어도 하나의 상기 경로 변경 스위치로 경로 변경 신호를 전송하는 단계;
    상기 경로 변경 신호에 따라 설정된 경로를 따라 입력된 레이저의 펄스를 분석하여 상기 케이블 접속재가 설치된 영역의 온도 분포를 측정하는 단계;
    상기 케이블 접속재의 외부에 연결된 상기 부분 방전 측정기로부터 상기 케이블 접속재 부분의 부분 방전 데이터를 취득하는 단계; 및
    상기 온도 분포를 측정하는 단계 및 상기 부분 방전 데이터를 취득하는 단계에서 취득된 결과 데이터에 근거하여, 상기 광복합 지중 배전케이블과 상기 케이블 접속재 부분의 이상 유무를 감시하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광복합 지중 배전케이블 감시 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 경로 변경 신호를 전송하는 단계는,
    상기 광복합 지중 배전케이블의 고장이력 및 설치년도를 고려하여 영역별 상기 광복합 지중 배전케이블의 신뢰도를 계산하는 단계; 및
    상기 계산된 신뢰도에 근거하여 상기 레이저의 이동 경로를 설정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광복합 지중 배전케이블 감시 방법.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 경로 변경 신호를 전송하는 단계는,
    관리자에 의해 선택된 감시 대상 선로 정보에 근거하여 상기 레이저의 이동 경로를 설정하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광복합 지중 배전케이블 감시 방법.
  12. 청구항 9에 있어서,
    상기 경로 변경 신호를 전송하는 단계 이후에,
    상기 경로 변경 신호에 따라 해당 경로의 스위치가 온(ON) 되면, 상기 경로 변경 스위치로부터 해당 경로에 대한 ID를 수신하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광복합 지중 배전케이블 감시 방법.
  13. 청구항 9에 있어서,
    상기 온도 분포를 측정하는 단계에서 입력된 상기 레이저는,
    상기 두 개의 스테인리스 튜브 중 어느 하나의 스테인리스 튜브를 통해 주입되고, 다른 하나의 스테인리스 튜브를 통해 회귀되는 것을 특징으로 하는 광복합 지중 배전케이블 감시 방법.
  14. 청구항 9에 있어서,
    상기 온도 분포를 측정하는 단계는,
    상기 광복합 지중 배전케이블로부터 외부로 인출되어 상기 케이블 접속재의 중성선과 상기 케이블 접속재의 표면을 따라 각각 설치된 두 개의 스테인리스 튜브를 통과하는 레이저의 펄스를 분석하는 것을 특징으로 하는 광복합 지중 배전케이블 감시 방법.
  15. 청구항 9에 있어서,
    상기 감시하는 단계는,
    기 설정된 감시주기에 따라 상기 광복합 지중 배전케이블과 상기 케이블 접속재 부분의 이상 유무를 감시하는 것을 특징으로 하는 광복합 지중 배전케이블 감시 방법.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8066517B2 (en) 2007-12-18 2011-11-29 Russell James V Separable electrical connectors using isotropic conductive elastomer interconnect medium
KR101969367B1 (ko) 2017-10-13 2019-08-13 한국전력공사 Hvdc 전력 케이블 부분 방전 측정 장치, 이의 방법, 그리고 이 방법을 저장한 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체
KR102025648B1 (ko) 2019-04-26 2019-09-27 주식회사 한국나이스이테크 지중배전선로의 자동화 감시 시스템
KR102112534B1 (ko) 2020-03-18 2020-05-20 김기동 지중송전케이블의 누전차단용 감시장치
KR102149813B1 (ko) 2020-01-29 2020-09-01 주식회사 대성사 지중배전선로용 자동화 점검시스템
CN112233841A (zh) * 2020-10-12 2021-01-15 深圳市华电联合建设工程有限公司 一种基于智能变电站的5g远程自动检测电缆

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000339577A (ja) 1999-05-25 2000-12-08 Sumitomo Electric Ind Ltd 電力ケーブル接続部の部分放電検出方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5178465A (en) * 1990-07-11 1993-01-12 Fujikura Ltd. Optical fiber laying structure for electric power cable line trouble occurrence location detecting system
KR100754280B1 (ko) * 2006-01-26 2007-08-31 삼현컴텍(주) 전력 케이블 접속부 열화 검출 시스템 및 열화 검출 방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000339577A (ja) 1999-05-25 2000-12-08 Sumitomo Electric Ind Ltd 電力ケーブル接続部の部分放電検出方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8066517B2 (en) 2007-12-18 2011-11-29 Russell James V Separable electrical connectors using isotropic conductive elastomer interconnect medium
KR101969367B1 (ko) 2017-10-13 2019-08-13 한국전력공사 Hvdc 전력 케이블 부분 방전 측정 장치, 이의 방법, 그리고 이 방법을 저장한 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체
KR102025648B1 (ko) 2019-04-26 2019-09-27 주식회사 한국나이스이테크 지중배전선로의 자동화 감시 시스템
KR102149813B1 (ko) 2020-01-29 2020-09-01 주식회사 대성사 지중배전선로용 자동화 점검시스템
KR102112534B1 (ko) 2020-03-18 2020-05-20 김기동 지중송전케이블의 누전차단용 감시장치
CN112233841A (zh) * 2020-10-12 2021-01-15 深圳市华电联合建设工程有限公司 一种基于智能变电站的5g远程自动检测电缆
CN112233841B (zh) * 2020-10-12 2022-06-14 深圳市华电联合建设工程有限公司 一种基于智能变电站的5g远程自动检测电缆

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