KR101534067B1 - 광복합 지중송전선로의 감시장치 - Google Patents

광복합 지중송전선로의 감시장치 Download PDF

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    • H01B3/30Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes

Abstract

본 발명은 광복합 지중송전선로의 감시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지중에 설치되는 광복합 송전선로의 상태를 감지하는 센서의 고장여부를 설정 주기별로 검사하여 진단할 수 있도록 한 광복합 지중송전선로의 감시장치에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 지중 송전선로 자체의 구조적 결함에 의해 발생되는 진단 불량이 최소화되기 때문에 오작동 또는 파손에 의한 안전사고를 예방하는 효과를 증대시킬 수 있다.

Description

광복합 지중송전선로의 감시장치{MONITOR FOR OPTICAL FIBER COMPOSITE IN SUPPLY LINE OF ELECTRIC POWER}
본 발명은 광복합 지중송전선로의 감시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지중에 설치되는 광복합 송전선로의 상태를 감지하는 센서의 고장여부를 설정 주기별로 검사하여 진단할 수 있도록 한 광복합 지중송전선로의 감시장치에 관한 것이다.
IT 기술의 발달과 함께 배전선로에서 사용되는 중요 기기에는 감시센서가 내장되어 실시간 모니터링이 가능한 상태이다.
지중송전선, 즉 지중 케이블은 대부분 부하가 밀집된 도심지를 중심으로 설치되어 중요한 송배전설비 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 지중송전 케이블은 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 운영 중에 있다.
그럼에도 불구하고, 감시 진단이 실효성을 거두지 못하고 있다.
이와 관련된 선행기술은, 대한민국 등록특허공보 제10-1439399호(2014년 09월 02일 등록, 발명의 명칭:광복합 지중 송전, 배전 및 변전케이블 감시장치)에 개시되어 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 비실효적인 측면을 감안하여 지중송전선로의 이상유무를 설정주기에 따라 정확하게 진단하여, 오작동 또는 파손에 의한 안전사고를 예방할 수 있도록 하며, 그 외 송전선로 자체의 구조적인 문제로 인해 발생되는 현상을 미리 예방함으로써 오작동이나 파손 자체를 미연에 방지하여 진단 불량을 최소화시킨 광복합 지중송전선로의 감시장치를 제공함에 그 주된 목적이 있다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 지중 송전선로의 상태를 감지하는 센서부(100); 상기 센서부(100)에서 감지된 상기 지중 송전선로의 센싱 정보를 수집하는 데이터 수집장치(200); 상기 데이터 수집장치(200)로부터 상기 센싱 정보를 수신하고, 상기 센싱 정보를 기초로 상기 지중 송전선로의 상태를 모니터링하는 상위 서버(300); 전력구 내 전력설비인 환풍설비 및 조명의 작동상태 중 적어도 어느 하나의 동작 상태 정보를 생성하는 제어부(120); 및 설정 시간이 경과되면 상기 센서부의 고장여부를 감지하는 감지부(700)를 포함하고; 상기 센서부(100)는, 상기 지중 송전선로에 소정의 간격으로 설치되어 상기 지중 송전선로의 부분방전을 감지하는 부분방전 감지센서(104); 상기 지중 송전선로와 함께 광케이블의 형태로 포설되어, 상기 지중 송전선로의 온도를 센싱하는 온도감지센서(102); 상기 지중 송전선로가 포설된 전력구의 수위를 감지하는 수위감지센서(106); 및 상기 지중 송전선로에 소정 간격으로 설치되어 상기 지중 송전선로의 변형을 감지하는 변형감지센서(108)를 포함하는 광복합 지중 송전선로 감시장치에 있어서; 상기 감지부(700)는, 상기 온도감지센서(102)와 연결되는 저항체(712)에 감기는 제1코일(714)과, 제1코일(714)에 전류를 공급하여 열을 발생시키는 전원공급기(710)로 이루어지는 과열감지부; 상기 부분방전 감지센서(104)에 전류를 공급하여 상기 부분방전 감지센서(104)의 고장여부를 검사하는 방전감지부(720); 발광부(732) 및 수광부(734)에 의해 수위를 감지하는 상기 수위감지센서(106)의 고장여부를 판단하도록 상기 발광부(732)와 상기 수광부(734) 사이로 반투명패널(736)을 전진 또는 후진시키는 실린더(730)로 이루어지는 수위감지부; 및 지중 배전선로의 외형을 촬영하여 변형을 감지하는 변형감지센서(108)에 변형된 영상을 제공하여 변형감지센서(108)의 고장여부를 감지하는 변형감지부;를 포함하고, 상기 지중 송전선로를 구성하는 송전선(500)은 중심을 이루는 코어선(510)과, 상기 코어선(510)을 둘러싸는 다수 가닥의 외선(外線)(512)으로 구성하되, 다수 가닥의 외선(512)은 상기 코어선(510)을 중심으로 나선상으로 꼬아져 스트랜드 형태를 이루도록 구성되며; 상기 코어선(510)과 각 외선(512)들은 멜라민시아노네이트 30-40중량%, 아크릴로옥시에틸 10-20중량% 및 나머지 에틸아세테이트유도체로 이루어진 조성물로 피복되어 제1피복층(520)이 형성되고; 상기 송전선(500)은 상기 제1피복층(520)이 형성된 상태에서 스트랜드 형태로 구성된 다음, 제1테이프(530)로 감싸져 하나의 몸체를 이루되, 상기 제1테이프(530)는 일정한 강도를 갖도록 하여 외력에 견딜 수 있도록 5-6mm의 길이를 갖는 유리섬유가 폴리프로필렌수지와 폴리에틸렌수지가 6:4의 중량비로 혼합된 제1혼합액에 함침된 후 테이프 상으로 가압성형된 재료를 사용하며; 상기 제1테이프(530)가 감긴 송전선(500)을 카본블랙 10-20중량%, 고무분말 15-25중량% 및 나머지 톨루엔이 균질하게 혼합된 제2혼합액에 일정시간 동안 함침시켜 상기 제1테이프(530)와 상기 코어선(510) 및 외선(512) 사이의 공극이 상기 제2혼합액으로 채워지게 하여 충전층(540)을 형성하고; 상기 제1테이프(530)의 외주면에는 상기 제1테이프(530) 보다 2배 이상 두꺼운 두께로 제2테이프(550)를 감아 수분 차단성을 높이되, 상기 제2테이프(550)는 고흡수성 폴리머를 테이프 상으로 가압 성형한 것을 사용하며; 상기 제2테이프(550) 위에는 일정 두께의 방충층(560)을 형성하되, 상기 방충층(560)은 850℃에서 초벌구이한 후 0.1-0.2mm의 입도로 분쇄된 백토분말 40-50중량%, 구연산 10-20중량%, 수용성 폴리우레탄 10-20중량% 및 나머지 소금물로 이루어지고; 상기 방충층(560) 위에 피복이 입혀져 피복층(570)을 구성한 것을 특징으로 하는 광복합 지중송전선로의 감시장치를 제공한다.
본 발명에 따르면, 지중 송전선로 자체의 구조적 결함에 의해 발생되는 진단 불량이 최소화되기 때문에 오작동 또는 파손에 의한 안전사고를 예방하는 효과를 증대시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광복합 지중 송전선로 감시장치가 도시된 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광복합 지중 송전선로 감시장치의 데이터 수집장치가 도시된 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광복합 지중 송전선로 감시장치의 감지부가 도시된 블록도이다.
도 4는 본 발명을 구현하기 위한 지중 송전선로를 구성하는 송전선의 단면도이다.
이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.
또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명은 기본적으로 상술한 등록특허 제1439399호의 진단장치 및 방법을 그대로 따른다.
다만, 본 발명은 지중 송전선로를 구성하는 송전선의 내부 구조를 개량함으로써 상기 진단장치의 감시 불량을 최소화하도록 하는데 주된 특징이 있다.
따라서, 이하 설명되는 장치 구성과 특징 및 작동관계는 상기 등록특허 제1439399호의 내용을 그대로 인용하기로 한다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광복합 지중 송전선로 감시장치는 센서부(100), 제어부(120), 데이터 수집장치(200) 및 상위서버(300) 및 감지부(700)를 포함한다.
센서부(100)는 전력구에 포설된 지중 송전선로의 상태와 전력구의 환경을 감시한다.
센서부(100)는 지중 송전선로의 부분방전을 감지하는 부분방전 감지센서(PDMS:Partial Discharge Monitoring Sensor)(104), 지중 송전선로의 분포온도를 측정하는 온도감지센서(Temperature Sensor)(102), 지중 송전선로의 외부요인에 의한 변형을 감지하는 변형감지센서(Strain Sensor)(108), 지중 송전선로의 침수여부를 감지하는 수위감지센서(Submersion Sensor)(106)를 포함한다.
부분방전 감지센서(104)는 지중 송전선로에서 부분방전을 감지하는 것으로 지중 송전선로의 주도체(Conductor) 부위에 설치하고, 소정 간격을 두고 감시하고자 하는 지중 송전선로 곳곳에 배치한다.
종래에는 부분방전이 일어날 가능성이 높은 지중 송전선로의 접속부에서만 부분방전을 감시하였지만, 부분방전 감시센서를 지중 송전선로 전구간에 걸쳐 설치하여 감시함으로써, 부분방전 감시시스템의 신뢰성을 높일 수 있다.
특히, 본 발명에서는 상기 지중 송전선로를 구성하는 송전선을 도 4와 같은 형태로 구성할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 송전선(500)은 지중에 배선되는 관계로 흰개미나, 쥐 등이 갉아 먹어 누전되거나 단선되는 경우가 발생하고, 피복이 터질 경우 수밀성이 떨어져 침수시 심각한 사고를 야기하므로 이에 대한 사전 예방 구조를 갖춤으로써 본 발명 진단기능을 더욱 더 충실히 수행할 수 있도록 개선된 것이다.
이를 위해, 상기 송전선(500)은 중심을 이루는 코어선(510)과, 상기 코어선(510)을 둘러싸는 다수 가닥의 외선(外線)(512)으로 구성하되, 다수 가닥의 외선(512)은 상기 코어선(510)을 중심으로 나선상으로 꼬아져 스트랜드 형태를 이루도록 구성된다.
이때, 수밀성 극대화를 위해, 상기 코어선(510)과 각 외선(512)들은 멜라민시아노네이트 30-40중량%, 아크릴로옥시에틸 10-20중량% 및 나머지 에틸아세테이트유도체로 이루어진 조성물로 피복되어 제1피복층(520)을 포함한다.
여기에서, 상기 멜라민시아노네이트는 내열성을 구현하기 위한 것으로, 30중량% 미만으로 첨가되면 내열성이 떨어지고, 40중량%를 초과하면 경화성이 저해되므로 상기 범위로 한정하여야 한다.
또한, 상기 아크릴로옥시에틸은 대전방지성을 높이기 위한 것으로, 10중량% 미만으로 첨가되면 정전방지 기능이 없고, 20중량%를 초과하면 배합성이 떨어지므로 상기 범위로 한정해야 한다.
뿐만 아니라, 상기 에틸아세테이트유도체는 상기 제1피복층(520)을 구성하는 물질들의 가교를 위해 첨가된다.
그리고, 상기 송전선(500)은 상기 제1피복층(520)이 형성된 상태에서 스트랜드 형태로 구성된 다음, 제1테이프(530)로 감싸져 하나의 몸체를 이룬다.
이때, 상기 제1테이프(530)는 일정한 강도를 갖도록 하여 웬만한 외력에 견딜 수 있도록 5-6mm의 길이를 갖는 유리섬유가 폴리프로필렌수지와 폴리에틸렌수지가 6:4의 중량비로 혼합된 제1혼합액에 함침된 후 테이프 상으로 가압성형된 재료를 사용한다.
그러면, 상기 제1테이프(530)는 일정 이상의 강도는 갖지만 미세한 공극을 갖는 형태가 된다.
이 상태에서 카본블랙 10-20중량%, 고무분말 15-25중량% 및 나머지 톨루엔이 균질하게 혼합된 제2혼합액에 일정시간 동안 함침시켜 상기 제1테이프(530)와 상기 코어선(510) 및 외선(512) 사이의 공극이 상기 제2혼합액으로 채워지게 하여 충전층(540)을 형성하게 된다.
그러면, 상기 제1테이프(530)는 외력에 저항하는 충분한 강도를 발현하고, 그 내부는 충전층(540)에 의해 완충되므로 신축성도 갖게 되어 굴신 가능하므로 외력에 대한 저항력을 더욱 더 높일 수 있다.
그리고, 상기 제1테이프(530)의 외주면에는 상기 제1테이프(530) 보다 2배 이상 두꺼운 두께로 제2테이프(550)를 감아 수분 차단성을 극대화시킨다.
이때, 상기 제2테이프(550)는 고흡수성 폴리머를 테이프 상으로 가압 성형한 것이다.
여기에서, 상기 고흡수성 폴리머는 폴리아크릴로니트릴 그라프트 중합체 가수분해물, 폴리아크릴산소다, 메틸메타크릴산-초산 비닐 공중합체 가수분해물, 폴리비닐 알콜 가교 중합물, 폴리아크릴로니트릴 가교체 가수분해물, 폴리에틸렌옥사이드 가교 중합체물, 폴리아크릴아미드가교 중합물, 아크릴아미드-아크릴산 가교 공중합체물, 술포알킬(메타) 아크릴레이트 아크릴산 가교 중합체물, 이소 부틸렌-무수 말레인산 가교 중합체물 등이 사용될 수 있다.
아울러, 상기 제2테이프(550) 위에는 일정 두께의 방충층(560)이 형성된다.
상기 방충층(560)은 항균성을 포함한 방충기능을 증대시켜, 특히 흰개미, 쥐 등 지중생물이 접근하지 못하도록 미연에 방지하기 위한 것이다.
이를 위해, 상기 방충층(560)은 850℃에서 초벌구이한 후 0.1-0.2mm의 입도로 분쇄된 백토분말 40-50중량%, 구연산 10-20중량%, 수용성 폴리우레탄 10-20중량% 및 나머지 소금물로 이루어진다.
이때, 백토는 카올린과 몬모릴론석을 주체로 하는 백색 점토를 가리키지만, 몬모릴론석질 점토인 산성 백토가 바람직하며, 강한 흡착성과 살충성을 이용하여 흰개미, 쥐 등의 접근을 차단하며, 성형성을 위해 상기 범위로 한정해야 하고, 구연산은 강한 살충제이며, 수용성 폴리우레탄은 가교 작용을 위해 첨가되고, 소금물도 고래로부터 사용해온 염장용으로서 항곰팡이성을 갖는다.
그런 다음, 상기 방충층(560) 위에 피복이 입혀져 피복층(570)을 구성한다.
이와 같은 구조를 갖추게 되면 지중에서 송전선이 지중에 서식하는 생물들로부터 공격을 받지 않고 안전하게 보호될 뿐만 아니라, 곰팡이 등이 슬지 않고, 무엇보다도 수밀성이 강해 수분 침투에 의한 절연파괴가 일어나지 않으므로 진단장치가 정확하고 원활하게 동작하도록 유도하는 예방기능을 갖출 수 있게 된다.
한편, 도 1 내지 도 3에서와 같이, 상기 온도감지센서(102)는 지중 송전선로와 함께 포설되는 광케이블의 형태인 센서로 구비될 수 있다.
이 경우, 온도에 관한 감지는 어느 지점에 관한 것이 아닌, 광케이블 전체에 걸쳐 연속적인 분포로 나타난다.
수위감지센서(106)는 지중 송전선로의 침수여부를 감시하기 위한 것으로, 빛을 조사하는 발광부(732)와, 발광부로부터 조사되는 빛이 입사되는 속도를 감지하여 수위를 감지하는 수광부(734)를 포함한다.
제어부(120)는 지하 전력구의 주요 설비인 환풍설비와 조명의 작동상태 및 출입문의 개폐 상황을 감지하고, 이에 따른 동작 상태 정보를 생성하고 데이터 수집장치(200)로부터 제어신호를 수신하여 각 설비의 작동을 제어할 수 있다.
또한, 제어부(120)는 설정 주기가 경과되면 감시부(700)에 구동신호를 송신하여 감시부(700)의 작동에 의해 센서부(100)의 고장여부를 판단할 수 있도록 한다.
데이터 수집장치(200)는 센서부(100)의 센싱 정보와 제어부(120)의 동작 상태 정보를 수집하고, 수집한 정보를 상위서버(300)로 전송한다.
데이터 수집장치(200)는 센서부(100)의 각 위치와 측정한 센싱 정보를 송신하도록 전력구에 소정 간격으로 다수 구비된다.
데이터 수집장치(200)와 센서부(100)는 일정 시간 간격으로 sleep & wake up 방식으로 통신할 수 있다.
이는 항상 전원을 공급받을 수 있는 데이터 수집장치(200)가 센서부(100)로 동기화 패킷을 전송하며, 동기화 패킷에 따라 센서부(100)에 포함된 센서가 동기화되어 동작하게 된다.
Sleep 시간은 상위서버(300)를 통해 운영자가 설정할 수 있고, 센서부(100)는 wake up 후 동기화 패킷을 수신하고 센싱 정보를 데이터 수집장치(200)로 전송한다.
상위서버(300)는 데이터 수집장치(200)에서 수집한 센싱 정보와 동작 상태 정보를 수신하고, 수신된 정보를 기초로 지중 송전선로의 상태와 전력구 설비의 동작상황을 모니터링할 수 있다.
상위서버(300)는 센싱 정보와 동작 상태 정보를 데이터베이스로 저장하여 관리하고, 저장된 정보를 이용해 지중 송전선로의 감시 및 진단 환경을 제공한다.
예컨대, 지중 송전선로의 부분방전 여부를 감시하고, 부분방전에 대한 진단정보를 운영자에게 제공하며, 지중 송전선로에 대한 온도 센싱 정보에 기반하여 지중 송전선로의 송전용량을 계산하여 운영자에게 제공할 수 있다.
또한 침수 센서와 수위 센서를 활용하여 전력구 내부의 침수 발생 가능성을 감시하고 사전에 침수 피해를 조치할 수 있도록 활용할 수 있다.
즉, 운영자는 데이터 수집장치(200)로부터 수신한 센싱 정보에 기초하여 지중 송전선로의 감시 진단 시스템을 활용하여, 지중 송전선로의 점검 및 설비보수 여부를 결정할 수 있다.
또한, 제어부(120)로부터 수신한 전력구 설비의 동작 상태 정보에 기초하여 각각의 설비의 작동상황을 모니터링하고 작동을 제어할 수 있다.
예컨대, 환풍설비의 경우 전력구의 CO, CO2, H2S, CH4 등의 농도(ppm)가 일정 수준 이상인 경우, 또는 미리 지정된 시간 간격에 따라 작동하게 되는데, 환풍설비의 작동이 필요한 경우인데도 환풍설비가 동작하지 않는 경우, 환풍설비를 원격으로 동작시키거나, 환풍설비의 점검 및 보수 여부를 결정할 수 있다.
상위서버(300)는 각 설비의 작동을 제어하는 제어신호를 생성하고, 데이터 수집장치(200)를 통해 제어부(120)로 전달하여, 각 설비의 작동여부를 결정한다.
상위 서버는 운영자가 전력설비를 제어할 수 있는 인터페이스를 제공하는 HMI(Human Machine Interface)로서 작용하며, 지중 송전선로에 부분방전이 발생하거나, 송전용량이 일정하지 않은 경우, 또는 지중 송전선로가 침수되거나, 전력구 설비에 고장이 발생한 경우 알람 신호를 출력할 수 있다.
알람 신호는 디스플레이 화면에 경고 메시지를 출력하거나, 데이터베이스에 등록된 운영자의 이메일 또는 휴대폰으로 메시지를 전송하는 방법으로 구현될 수 있다.
데이터 수집장치(200)는 데이터 수집부(210), 데이터 전송부(220), 중앙처리부(230) 및 전원공급부(240)를 포함한다.
데이터 수집부(210)는 센서부(100)와 제어부(120)에 연결되어 센싱 정보 및 동작 상태 정보를 수집하고, 상위서버(300)로부터 수신한 제어신호를 제어부(120)에 송신하는 역할을 수행한다.
이때, 데이터 수집부(210)와 센서부(100)는 유선 또는 무선통신을 수행할 수 있다.
유선통신을 수행하는 경우, 데이터 수집부(210)와 센서부(100)는 아날로그 신호선으로 연결되거나, RS232, RS422, RS485 방식의 시리얼 통신, 이더넷 통신을 사용할 수 있으며, 무선통신을 수행하는 경우, 무선랜이나 지그비(Zigbee) 또는 블루투스(Bluetooth) 방식을 사용할 수 있다.
데이터 전송부(220)는 상위서버(300)와 연결되어 센싱 정보 및 동작 상태 정보를 전송하고, 상위서버(300)로부터 제어신호를 수신하는 역할을 수행한다.
데이터 전송부(220)와 상위서버(300)는 근거리 통신망(LAN : Local Area Network)으로 연결될 수 있으며, 바람직하게는 이더넷(Ethernet) 기반의 TCP/IP 프로토콜일 수 있다.
또한, 변전설비 통신에 관한 표준규격인 IEC61850이 적용될 수 있다.
중앙처리부(230)는 센싱 정보와 동작 상태 정보를 저장부(도면 미도시)에 저장하고, 데이터 수집부(210)와 데이터 전송부(220)에서 송수신할 정보를 통신 규격에 맞게 데이터 처리한다.
중앙처리부(230)는 동기화 패킷을 생성하여 데이터 수집부(210)를 통해 센서로 전송하고, sleep & wake up 방식에 따라 센싱 정보를 수집할 수 있도록 한다.
전원공급부(240)는 데이터 수집장치(200)의 각 기능부가 동작할 수 있도록 전원을 공급하는 역할을 수행한다.
이때, 전원공급부(240)는 충방전이 가능한 충전식 배터리인 것이 바람직하며, 전원공급부(240)를 충전하는 경우 전지 부동충전방식을 사용할 수 있다.
데이터 수집장치(200)가 센서부(100), 제어부(120) 또는 상위 서버와 통신을 수행하는 경우, 전력구의 환경에 영향을 받을 수 있고, 특히 전원공급원의 충전 신호와 간섭현상으로 인한 노이즈에 노출될 수 있다.
부동충전 방식의 경우 균등충전 방식보다 낮은 전압을 통해 전원공급원의 충전이 가능하므로, 균등충전 방식보다 통신 환경에서 발생하는 노이즈 발생량을 더 줄일 수 있다는 효과가 있다.
또한, 전원공급부(240)는 전지 전력저장 시스템(BESS : Battery Energy Storage System)을 통해 충전할 수 있다.
전지 전력저장 시스템(BESS : Battery Energy Storage System)은 야간에 비해 상대적으로 높은 주간의 전력부하를 평준화하기 위하여 전지를 이용하여 심야전력을 저장한 후 주간에 활용하기 위한 설비를 의미한다.
전지 전력저장 시스템은 전력이 필요한 지역에 바로 설치할 수 있고, 본 발명에서는 전력구에 설치되어 데이터수집장치(200)로 충전 전력을 공급할 수 있다.
감지부(700)는, 온도감지센서(102)와 연결되는 저항체(712)에 감기는 제1코일(714), 및 제1코일(714)에 전류를 공급하여 열을 발생시키는 전원공급기(710)로 이루어지는 과열감지부와, 부분방전 감지센서(104)에 전류를 공급하여 부분방전 감지센서(104)의 고장여부를 검사하는 방전감지부(720)와, 발광부(732) 및 수광부(734)에 의해 수위를 감지하는 수위감지센서(106)의 고장여부를 판단하도록 발광부(732)와 수광부(734) 사이로 반투명패널(736)을 전진 또는 후진시키는 실린더(730)로 이루어지는 수위감지부와, 지중 배전선로의 외형을 촬영하여 변형을 감지하는 변형감지센서(108)에 변형된 영상을 제공하여 변형감지센서(108)의 고장여부를 감지하는 변형감지부를 포함한다.
제어부(120)로부터 설정 주기가 경과되어 구동신호가 송신되면 전원공급기(710)로부터 저항체(712)에 전원을 공급하여 제1코일(714)로부터 열이 발생되고, 온도감지센서(102)는 과열을 감지할 수 있는 검사하게 된다.
또한, 제어부(120)로부터 송신되는 구동신호에 따라 전류공급부(720)로부터 부분방전 감지센서(104)에 전류를 공급하여 부분방전 감지센서(104)에서 방전을 감지하는지 검사하게 된다.
또한, 제어부(120)로부터 송신되는 구동신호에 따라 실린더(730)로부터 로드가 돌출되면서 반투명패널(736)을 발광부(732)와 수광부(734) 사이의 간격으로 전진시키므로 발광부(732)에서 조사되는 빛이 수광부(734)에 도착하는 시간을 지연시켜 수위감지센서(106)의 고장여부를 검사한다.
또한, 제어부(120)로부터 송신되는 구동신호에 따라 영상제공부로부터 변형감지센서(108)에 변형신호를 송신함으로서, 변형감지센서(108)의 고장여부를 검사하게 된다.
상기한 바와 같은 검사작동이 이루어지므로 센서부(100)의 고장여부를 판단할 수 있게 되므로 센서부(100)의 고장에 의해 안전사고가 지중 배전선로의 감시가 정상적으로 이루어지고 있는지를 판단할 수 있게 된다.
100 : 센서부 120 : 제어부
200 : 데이터 수집장치 210 : 데이터 수집부
220 : 데이터 전송부 230 : 중앙처리부
240 : 전원공급부 300 : 상위서버
700 : 감지부

Claims (1)

  1. 지중 송전선로의 상태를 감지하는 센서부(100); 상기 센서부(100)에서 감지된 상기 지중 송전선로의 센싱 정보를 수집하는 데이터 수집장치(200); 상기 데이터 수집장치(200)로부터 상기 센싱 정보를 수신하고, 상기 센싱 정보를 기초로 상기 지중 송전선로의 상태를 모니터링하는 상위 서버(300); 전력구 내 전력설비인 환풍설비 및 조명의 작동상태 중 적어도 어느 하나의 동작 상태 정보를 생성하는 제어부(120); 및 설정 시간이 경과되면 상기 센서부의 고장여부를 감지하는 감지부(700)를 포함하고; 상기 센서부(100)는, 상기 지중 송전선로에 소정의 간격으로 설치되어 상기 지중 송전선로의 부분방전을 감지하는 부분방전 감지센서(104); 상기 지중 송전선로와 함께 광케이블의 형태로 포설되어, 상기 지중 송전선로의 온도를 센싱하는 온도감지센서(102); 상기 지중 송전선로가 포설된 전력구의 수위를 감지하는 수위감지센서(106); 및 상기 지중 송전선로에 소정 간격으로 설치되어 상기 지중 송전선로의 변형을 감지하는 변형감지센서(108)를 포함하는 광복합 지중 송전선로 감시장치에 있어서;
    상기 감지부(700)는, 상기 온도감지센서(102)와 연결되는 저항체(712)에 감기는 제1코일(714)과, 제1코일(714)에 전류를 공급하여 열을 발생시키는 전원공급기(710)로 이루어지는 과열감지부; 상기 부분방전 감지센서(104)에 전류를 공급하여 상기 부분방전 감지센서(104)의 고장여부를 검사하는 방전감지부(720); 발광부(732) 및 수광부(734)에 의해 수위를 감지하는 상기 수위감지센서(106)의 고장여부를 판단하도록 상기 발광부(732)와 상기 수광부(734) 사이로 반투명패널(736)을 전진 또는 후진시키는 실린더(730)로 이루어지는 수위감지부; 및 지중 배전선로의 외형을 촬영하여 변형을 감지하는 변형감지센서(108)에 변형된 영상을 제공하여 변형감지센서(108)의 고장여부를 감지하는 변형감지부;를 포함하고,
    상기 지중 송전선로를 구성하는 송전선(500)은 중심을 이루는 코어선(510)과, 상기 코어선(510)을 둘러싸는 다수 가닥의 외선(外線)(512)으로 구성하되, 다수 가닥의 외선(512)은 상기 코어선(510)을 중심으로 나선상으로 꼬아져 스트랜드 형태를 이루도록 구성되며; 상기 코어선(510)과 각 외선(512)들은 멜라민시아노네이트 30-40중량%, 아크릴로옥시에틸 10-20중량% 및 나머지 에틸아세테이트유도체로 이루어진 조성물로 피복되어 제1피복층(520)이 형성되고; 상기 송전선(500)은 상기 제1피복층(520)이 형성된 상태에서 스트랜드 형태로 구성된 다음, 제1테이프(530)로 감싸져 하나의 몸체를 이루되, 상기 제1테이프(530)는 일정한 강도를 갖도록 하여 외력에 견딜 수 있도록 5-6mm의 길이를 갖는 유리섬유가 폴리프로필렌수지와 폴리에틸렌수지가 6:4의 중량비로 혼합된 제1혼합액에 함침된 후 테이프 상으로 가압성형된 재료를 사용하며; 상기 제1테이프(530)가 감긴 송전선(500)을 카본블랙 10-20중량%, 고무분말 15-25중량% 및 나머지 톨루엔이 균질하게 혼합된 제2혼합액에 일정시간 동안 함침시켜 상기 제1테이프(530)와 상기 코어선(510) 및 외선(512) 사이의 공극이 상기 제2혼합액으로 채워지게 하여 충전층(540)을 형성하고; 상기 제1테이프(530)의 외주면에는 상기 제1테이프(530) 보다 2배 이상 두꺼운 두께로 제2테이프(550)를 감아 수분 차단성을 높이되, 상기 제2테이프(550)는 고흡수성 폴리머를 테이프 상으로 가압 성형한 것을 사용하며; 상기 제2테이프(550) 위에는 일정 두께의 방충층(560)을 형성하되, 상기 방충층(560)은 850℃에서 초벌구이한 후 0.1-0.2mm의 입도로 분쇄된 백토분말 40-50중량%, 구연산 10-20중량%, 수용성 폴리우레탄 10-20중량% 및 나머지 소금물로 이루어지고; 상기 방충층(560) 위에 피복이 입혀져 피복층(570)을 구성한 것을 특징으로 하는 광복합 지중송전선로의 감시장치.
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