KR101120541B1 - 레이저를 이용한 가공 송전선로 지락 사고 예방 시스템 - Google Patents

레이저를 이용한 가공 송전선로 지락 사고 예방 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 레이저를 이용한 가공 송전선로 사고 예방 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 송전선로 선하지의 수목의 성장으로 인해 송전선로와 수목의 접촉으로 인한 지락 사고를 예방하는 레이저를 이용한 가공 송전선로 지락 사고 예방 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 가공 송전선로 지락 사고 예방 시스템은, 레이저를 이용한 가공 송전선로 지락 사고 예방을 위한 시스템으로서, 한쪽 철탑에 설치되어 수목 한계선 높이로 펄스 레이저를 발진하고 수신하는 레이저 발진기 및 수신기; 상기 한쪽 철탑과 반대편 철탑에 설치되어 상기 레이저 발진기 및 수신기로부터 방사된 펄스 레이저를 수목 한계선 높이 근처의 높이로 반사시켜 상기 레이저 발진기 및 수신기로 되돌려 주는 반사판; 및 상기 펄스 레이저의 수목과의 접촉시 펄스 레이저의 변화가 상기 레이저 발진기 및 수신기에 의해 수신되어 상기 변화된 펄스 레이저가 상기 레이저 발진기 및 수신기로부터 상기 반사판을 거쳐 전송되는 신호를 수신하여 해당 수목의 제거를 지시하는 중앙 통제소를 구비하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 가공 송전선로 지락 사고 예방 시스템을 제시한다.

Description

레이저를 이용한 가공 송전선로 지락 사고 예방 시스템{System for Preventing Earth Fault for Overhead Transmitting Line Using Laser}
본 발명은 가공 송전선로 사고 예방 시스템에 관한 것으로, 특히 송전선로 선하지(線下地)의 수목 성장으로 인한 송전선로 지락사고를 예방하기 위해 가공 송전선로의 송전선로를 지지하는 철탑에 설치(송전선 하단부 수목 이격 한계점)하여 수목에 의한 지락사고를 예방하는 레이저를 이용한 가공 송전선로 지락 사고 예방 시스템에 관한 것이다.
현재의 전력계통에서 지락고장에 대한 보호계전방식은 송전선로 보호 방식으로 지락거리 계전기를 적용하고, 변전소의 주 변압기 보호에는 방향성 지락 과전류 계전기(Directional Over Current Ground Relay;DOCGR)를 적용하고 있다. 그러나, 이러한 보호 계전 시스템은 송전선로에서 크레인 등 중장비 및 수목과 같은 이물질이 전력선에 접촉하여 발생되는 고저항 지락 고장의 경우에 아주 미소한 지락 고장 전류 때문에 해당 변전소의 송전선로 보호용 지락 거리 계전기가 고장을 감지, 검출하지 못하는 사례가 발생하고 있다.
그로 인하여 후단의 변전소에 설치되어 오버리치(Overreach)하는 지락계전기가 동작하거나 주 변압기 보호계전기인 방향성 지락 과전류 계전기(DOCGR)가 동작하여 변전소가 무압이 되면서 광범위한 정전과 고장의 파급을 초래하는 위험성을 갖고 있는 실정이다.
이와 같이 종래에는 변전소에서 인출되는 하나의 송전선로에서 고저항 지락고장이 발생되는 경우, 종래의 전력계통에서는 해당선로의 지락 보호계전기가 동작하기 전에 주 변압기 측의 방향성 지락 과전류 계전기(DOCGR)가 먼저 동작하여 주 변압기용 차단기 CB를 차단시킴으로써, 고장구간만이 아닌 변전소 전체 부하가 차단되어 정전범위가 확대될 우려가 있으며 실제로 국내에서도 그러한 고저항 지락 고장 파급으로 인한 광역 정전 사례가 사회적으로 큰 영향을 일으킨 경우도 있다.
현재 항공 가공 송전선로의 전력선의 가선의 경우 선하지를 지나는 전력선은 선하지의 수목의 크기에 따라 안전 이격거리가 설정이 되어 시공되는데 이 이격거리는 수목의 성장 속도에 따라 급격하게 줄어들어서 송전선과의 접촉에 의한 지락 사고가 빈번히 발생하는 상황이다. 따라서 송전선로 유지관리 차원에서 수목의 이격 한계 거리의 위험성 발생을 미연에 방지할 필요성이 있다.
본 발명은 상기와 같은 배경하에서 안출된 것으로서, 송전선로 선하지의 수목의 성장으로 인해 송전선로와 수목의 접촉으로 인한 지락 사고를 예방하는 레이저를 이용한 가공 송전선로 지락 사고 예방 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 가공 송전선로 지락 사고 예방 시스템은, 레이저를 이용한 가공 송전선로 지락 사고 예방을 위한 시스템으로서, 한쪽 철탑에 설치되어 수목 한계선 높이로 펄스 레이저를 발진하고 수신하는 레이저 발진기 및 수신기; 상기 한쪽 철탑과 반대편 철탑에 설치되어 상기 레이저 발진기 및 수신기로부터 방사된 펄스 레이저를 수목 한계선 높이 근처의 높이로 반사시켜 상기 레이저 발진기 및 수신기로 되돌려 주는 반사판; 및 상기 펄스 레이저의 수목과의 접촉시 펄스 레이저의 변화가 상기 레이저 발진기 및 수신기에 의해 수신되어 상기 변화된 펄스 레이저가 상기 레이저 발진기 및 수신기로부터 상기 반사판을 거쳐 전송되는 신호를 수신하여 해당 수목의 제거를 지시하는 중앙 통제소를 구비하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 가공 송전선로 지락 사고 예방 시스템을 제시한다.
본 발명에 의하면 가공 송전선로 선하지의 수목의 성장에 의한 수목과 송전 선로 사이의 접촉을 발생 즉시 제거함으로써 수목과 송전선로 사이의 이격거리를 확보하여 이격거리 미확보에 의한 수목과 송전선로간의 지락사고를 미연에 방지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 가공 송전선로 지락 사고 예방 시스템의 전체적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 상기 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 가공 송전선로 지락 사고 예방 시스템의 블록도를 도시한다.
이하 도면을 참조로 하여 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 가공 송전선로 지락 사고 예방 시스템에 대해 구체적으로 설명한다. 도면 전체에 걸쳐서 동일 또는 유사의 부분에 대해서는 동일 또는 유사의 도면부호를 부여한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 가공 송전선로 지락 사고 예방 시스템의 전체적인 구성을 나타내는 도면이다.
도면에 도시된 바와 같이, 레이저 발진기 및 수신기(400)는 철탑(100)에 설치되며, 레이저 발진기 및 수신기(400) 그리고 반사판(500)에 전원을 공급하기 위해 태양광 발전설비가 갖춰진 태양전지(300)를 구비하고 있다. 상기 발진기 및 수신기(400) 그리고 반사판(500)은 도시하지는 않았지만 지그비(Zigbee) 통신을 위한 지그비 모듈을 구비하고 있다. 상기 레이저 발진기 및 수신기(400)는 수목 한계선 높이로 펄스 레이저를 발진하여 반사판(500)으로부터 되돌아 오는 신호를 수신한다. 만약 상기 발진된 레이저에 수목이 접촉하는 경우 레이저 신호에 방해신호가 포함되어 레이저 발진기 및 수신기(400)로 수신되게 된다. 그러면 이하 설명하는 중앙통제소로 수목(600)이 한계선에 도달했다는 사실을 알려서 수목의 제거를 지시하여 수목과 송전선로 사이의 이격거리를 확보케 함으로써 지락으로 인한 사고를 미연에 방지할 수 있도록 한다. 도면에서는 두 개의 철탑 사이에 설치된 본 발명의 시스템만을 도시했지만 본 발명의 시스템은 수목한계선으로 방해를 받는 지역이라면 연속적으로 설치되어 수목과의 이격거리 미확보로 인해 수목의 접촉으로 인한 지락 사고를 사전에 방지할 수 있게 된다. 또한, 위의 설명에서는 레이저 발진기에 사용되는 레이저를 펄스파의 레이저를 설명했지만 연속파 레이저라도 무방하다.
도 2는 본 발명의 레이저를 이용한 일 실시예에 따른 가공 송전선로 지락 사고 예방 시스템의 블록도를 도시한다.
도면에 도시한 바와 같이 본 발명의 다른 실시예의 시스템은 레이저 발진기 및 수신기(400), 반사판(500) 및 중앙 통제소(700)로 구성된다.
레이저 발진기 및 수신기(400)는 지그비(Zigbee) 통신을 위해 지그비 모듈을 구비하고 있으며, 한쪽 철탑에 설치된다. 물론 레이저 발진기 및 수신기(400)는 전원 장치를 구비하고 있으며, 전원 장치는 태양광 발전설비가 갖춰진 도 1의 태양전지(300)를 구비할 수 있다. 반사판(500)은 상기 한쪽 철탑과 반대편 철탑에 설치되어 상기 레이저 발진기 및 수신기(400)로부터 상기 수목한계선 높이로 발진된 펄스 레이저를 상기 높이와 유사한 높이로 반사하여 레이저 발진기 및 수신기(400)로 반사하여 준다. 상기 반사판(500)으로부터 레이저 신호를 수신한 레이저 발진기 및 수신기(400)는 이 수신된 신호가 수목(600)의 접촉으로 인한 방해신호를 포함한 신호로서 수신되면 레이저 발진기 및 수신기(400)는 내장 지그비 모듈을 통해 수목에 의한 접촉 사실을 반사판(500)을 통해 중앙 통제소(700)로 통보한다. 물론 반사판(500)도 중앙 통제소(700)와의 지그비 통신을 위한 지그비 모듈을 구비하고 있으며, 레이저 발진기 및 수신기(400)와 마찬가지로 태양발전설비가 갖춰진 태양전지(300:도 1)를 구비하고 있다. 그러면 중앙 통제소(700)는 유지 관리팀에 통보하여 해당 수목을 제거케 하여 지락 사고의 예방을 할 수 있게 한다. 상기 통보는 무선 또는 유선으로 할 수 있다.
본 발명에 의하면 가공 송전선로 선하지의 수목의 성장에 의한 수목과 송전 선로 사이의 접촉을 발생 즉시 제거함으로써 수목과 송전선로 사이의 이격거리를 확보하여 이격거리 미확보에 의한 수목과 송전선로간의 지락사고를 미연에 방지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
지금까지 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 가공 송전선로 지락 사고 예방 시스템을 첨부 도면을 참조로 하여 설명하였으나 이것은 예시 목적이지 이것으로 본 발명을 한정하고자 함은 아니며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 이하의 부속청구범위에 의해 정해지며, 본 발명의 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형 형태는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 철탑 200: 전원선
300: 태양전지 400: 레이저 발진기 및 수신기
500: 반사판 600: 수목
700: 중앙 통제소

Claims (3)

  1. 레이저를 이용한 가공 송전선로 지락 사고 예방을 위한 시스템으로서,
    한쪽 철탑에 설치되어 수목 한계선 높이로 펄스 레이저를 발진하고 수신하는 레이저 발진기 및 수신기;
    상기 한쪽 철탑과 반대편 철탑에 설치되어 상기 레이저 발진기 및 수신기로부터 방사된 펄스 레이저를 수목 한계선 높이 근처의 높이로 반사시켜 상기 레이저 발진기 및 수신기로 되돌려 주는 반사판; 및
    상기 펄스 레이저의 수목과의 접촉시 펄스 레이저의 변화가 상기 레이저 발진기 및 수신기에 의해 수신되어 상기 변화된 펄스 레이저가 상기 레이저 발진기 및 수신기로부터 상기 반사판을 거쳐 전송되는 신호를 수신하여 해당 수목의 제거를 지시하는 중앙 통제소를 구비하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 가공 송전선로 지락 사고 예방 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 레이저 발진기 및 수신기 그리고 상기 반사판은 무선통신을 위한 지그비(Zigbee) 모듈을 구비하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 가공 송전선로 지락 사고 예방 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 레이저 발진기 및 수신기 그리고 상기 반사판은 태양전기로부터 전력을 공급받는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 가공 송전선로 지락 사고 예방 시스템.


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