KR101902172B1 - 배전지능화 단말장치의 복합적 신뢰성 평가 장치 및 그 방법 - Google Patents

배전지능화 단말장치의 복합적 신뢰성 평가 장치 및 그 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101902172B1
KR101902172B1 KR1020120109480A KR20120109480A KR101902172B1 KR 101902172 B1 KR101902172 B1 KR 101902172B1 KR 1020120109480 A KR1020120109480 A KR 1020120109480A KR 20120109480 A KR20120109480 A KR 20120109480A KR 101902172 B1 KR101902172 B1 KR 101902172B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
test
unit
stress
intelligent terminal
deterioration
Prior art date
Application number
KR1020120109480A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140042568A (ko
Inventor
이병성
김길신
정연하
Original Assignee
한국전력공사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전력공사 filed Critical 한국전력공사
Priority to KR1020120109480A priority Critical patent/KR101902172B1/ko
Publication of KR20140042568A publication Critical patent/KR20140042568A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101902172B1 publication Critical patent/KR101902172B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/003—Environmental or reliability tests
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/12—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
    • G01R31/1227—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials
    • G01R31/1236—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials of surge arresters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/12—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
    • G01R31/14—Circuits therefor, e.g. for generating test voltages, sensing circuits
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C19/00—Electric signal transmission systems
    • G08C19/02—Electric signal transmission systems in which the signal transmitted is magnitude of current or voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00006—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02B90/20—Smart grids as enabling technology in buildings sector
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S40/00—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them
    • Y04S40/12—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)

Abstract

본 발명은 현장의 사용 환경과 유사한 열화 스트레스 인자를 배전지능화 단말장치에 단일 또는 복합적으로 조합하여 인가할 수 있는 복합환경챔버를 구비하고, 이들 열화 스트레스 인자를 자동으로 제어함과 더불어 단말장치의 상태 평가를 원하는 시기에 수행할 수 있도록 하는 배전지능화 단말장치의 복합적 신뢰성 평가 장치 및 그 방법을 제공한다.
이를 위해 본 발명은 내부에 수납되어 있는 적어도 하나 이상의 지능화 단말장치에 대해 열화 스트레스가 단일 시험 인자로 가해지거나 복합적으로 조합하여 가해지는 복합환경챔버, 상기 복합환경챔버 내부에 수납된 적어도 하나 이상의 지능화 단말장치에 적어도 하나 이상의 열화 스트레스를 단일 시험 인자로 발생하거나 복합적으로 조합하여 발생하는 열화 스트레스 발생부, 상기 열화 스트레스가 가해지는 적어도 하나 이상의 지능화 단말장치로부터 해당 시험 주기에서의 기능 상태의 정보를 제공받기 위한 통신을 수행하는 모뎀 및, 상기 열화 스트레스 발생부의 적어도 하나 이상의 열화 스트레스 인자에 대한 스트레스 수준과, 열화 주기, 상태 판정 시기의 설정 정보에 따라 상기 열화 스트레스 발생부를 관리 제어하고, 시험 주기 별로 상기 모뎀을 통해 상기 적어도 하나 이상의 지능화 단말장치에 대한 기능 상태의 정보를 제공받는 중앙 관리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

배전지능화 단말장치의 복합적 신뢰성 평가 장치 및 그 방법{Apparatus and Method for Valuating Complexly Available of Power Supply Smart Device}
본 발명은 배전지능화 단말장치의 복합적 신뢰성 평가 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 복합적 환경 적용이 가능한 챔버(Chamber)에 배전지능화 단말장치를 수납하고 가속 스트레스로서 온도, 습도, 진동, 전압 등을 단일 또는 복합적으로 인가함으로써, 미리 설정된 시험 절차에 따라 실시간으로 단말장치의 기능 및 성능을 시험할 수 있도록 하는 배전지능화 단말장치의 복합적 신뢰성 평가 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
주지된 바와 같이, 배전지능화 단말장치는 전주에 부착되거나 지상 개폐기 내에 설치되므로, 여타 다른 전자장치보다는 취약한 환경에서 사용되고 있는데, KSC 0221에 따라 내한성 및 내열성 시험을 통해 성능을 검증하고 있음에도 다른 기기에 비해 고장빈도가 높고 수명이 짧게 나타나고 있다.
한편, 배전지능화 단말장치는 사용 기간이 증가할수록 고장이 매년 증가하고 있으며, 실제 현장 수리 건수를 감안하면, 매년 설치되는 수량에 대해 10% 정도의 고장 발생률이 예측된다.
통상적인 사용환경에서 가공용 개폐기의 수명은 대략 25년이며, 부품의 수명산정 방법에 의한 단말장치 수명은 약 9.22년으로 산정되고 있는 바, 배전지능화 시스템의 경제적 운영을 위해서는 단말장치의 수명 연장이 필수적이다.
여기서, 배전지능화 단말장치가 받는 환경 스트레스 인자는 온도, 습도, 진동, 과전압, 서지 등으로 구분되며, 현장에서는 이들 스트레스가 상호 복합적으로 작용하고 있다. 단말장치가 현장에서 받는 스트레스 인자 중에서 온도는 대부분 전자부품들의 수명을 좌우하는 주요 요소이며, 단말장치가 고온에서 상당한 스트레스를 받으면 수명 가속성이 있는 것으로 알려져 있으며, 주변 환경 온도가 높아질수록 그 수명이 급격히 감소하는 특성을 보인다.
또한, 습도에 의한 전자장치의 고장현상은 재료의 흡수(즉, 확산, 호흡 효과, 모세관 형상)에 의한 팽창, 절연열화, 부식, 가수분해 등에 의한 열화가 주된 요인이다. 그리고, 진동에 의한 고장은 제조공정에서 조립불량이나 납땜불량 등으로 부품 연결이 불량할 경우 발생되는데, 이는 진동시험을 통해 조기에 그 결함을 발견할 수 있다.
또, 과전압과 서지 전압에 의한 고장은 유전체 파손, 트래킹, 이온 오염 등에 의한 절연열화 및 글로우 방전 등에 의한 발열 열화에 의해 발생되며, 과전압이나 서지에 의해 급격히 열화가 진행된다.
현재 규격(KSC 0221)에서 권장하는 시험법은 온도주기(-25℃ ～ +70℃) 시험으로서 단말장치의 가혹한 사용 환경을 대변하지 못하고 있기 때문에, 사용환경에 적합한 복합 신뢰성 평가 시험법이 필요하다.
또한, 국외 규격(IEEE, IEC)에서 권장하는 환경시험 방법은 각 열화인자에 대한 개별 스트레스 시험법이며, 시험시간도 장시간(수 일~ 수 개월)이고, 시험 도중에 일정 시간마다 장치의 기능 적정성을 확인하여야 하므로 많은 인력이 소요되는 시험이다. 단말 장치의 가속열화 방법은 표준에 상세히 기술되어 있으나, 단말장치의 열화 상태 평가에 대한 언급이 없어, 대부분 시험을 일시 중단하고 별도의 방법으로 각 기능에 대한 성능을 확인하고 있다.
현재, 자동차 전자부품 평가를 위한 복합시험 방식도 소개되고 있으나, 이는 단순히 온도와 진동을 동시에 가하는 방식으로서, 각 스트레스 레벨에서 단말장치의 상태 확인에 많은 시간이 소요되어 의도하지 않게 스트레스 인가시간이 길어져 시험결과의 오차가 크게 나타나는 단점이 있어 배전지능화 단말장치에 적용하기에는 부적합하고, 열화시험 중에 일정 간격으로 단말장치의 성능을 신속히 확인하여야 하므로 시험이 더욱 세밀히 구성되어야 한다는 문제점이 있다.
관련 기술로는 국내공개특허 제2008-0046388호(배전 자동화용 다기능 단말장치 및 이의 운영방법)(2008.05.27)가 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 개선하기 위해 이루어진 것으로서, 현장의 사용 환경과 유사한 온도, 습도, 진동, 전압, 서지와 같은 열화 스트레스 인자를 배전지능화 단말장치에 단일 또는 복합적으로 조합하여 인가할 수 있는 복합환경챔버를 구비하고, 이들 열화 스트레스 인자를 자동으로 제어함과 더불어 단말장치의 상태 평가를 원하는 시기에 수행할 수 있도록 하는 배전지능화 단말장치의 복합적 신뢰성 평가 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 내부에 수납되어 있는 적어도 하나 이상의 지능화 단말장치에 대해 적어도 하나 이상의 열화 스트레스가 단일 시험 인자로 가해지거나 복합적으로 조합하여 가해지는 복합환경챔버; 상기 복합환경챔버 내부에 수납된 적어도 하나 이상의 지능화 단말장치에 적어도 하나 이상의 열화 스트레스를 단일 시험 인자로 발생하거나 복합적으로 조합하여 발생하는 열화 스트레스 발생부; 및 상기 적어도 하나 이상의 열화 스트레스에 대한 스트레스 수준, 열화 주기 및 상태 판정 시기 중 적어도 하나에 대한 설정 정보에 따라 상기 열화 스트레스 발생부를 제어하고, 상기 적어도 하나 이상의 지능화 단말장치로부터 시험 주기별로 상기 각 지능화 단말장치에 대한 기능 상태의 정보를 제공받는 중앙 관리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배전지능화 단말장치의 복합적 신뢰성 평가 장치를 제공한다.
본 발명에서, 상기 열화 스트레스 발생부는, 시험 전압을 변동하여 제공하고 과전압 스트레스를 가해주는 전원 공급부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 전원 공급부는, 상기 중앙 관리부의 관리 제어에 따라, 입력 전압의 하한 스텝을 하강 변화시키면서 진행하는 동작 전압의 하한 시험과, 입력 전압의 상한 스텝을 상승 변화시키면서 진행하는 동작 전압의 상한 시험을 각각 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 열화 스트레스 발생부는, 발열부를 갖추고 상기 복합 환경 챔버 내부에 열적 스트레스를 가해 주는 온도 발생부, 상기 복합환경챔버 내부에 습윤 환경 조건을 만들어 주는 습도 발생부, 상기 적어도 하나 이상의 지능화 단말장치에 기계적 진동 스트레스를 가해 주는 진동 발생부, 및 상기 중앙 관리부로부터 명령을 수신 받아, 상기 온도 발생부, 습도 발생부 및 진동 발생부의 각 담당 스트레스 인자 발생 상태를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 열화 스트레스 발생부는, 상기 중앙 관리부의 제어 하에, 상기 적어도 하나 이상의 지능화 단말장치에 서지 내성 시험을 위한 서지 전압과 전류를 인가하는 서지 인가부, 상기 중앙 관리부의 제어 하에, 상기 적어도 하나 이상의 지능화 단말장치에 대해 배전자동화 개폐 접점 기능의 제어 출력 시험을 위한 계측신호 및 접점신호를 출력하는 배전기기 모의부 및, 상기 서지 인가부와 상기 배전기기 모의부 중에서 하나만이 선택적으로 접속되도록 보호 스위칭을 수행하는 인터록 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 열화 스트레스 발생부는, 상기 온도 발생부에 의해 동작 온도 상한 시험을 수행함과 동시에, 상기 서지 인가부에서 서지 전압과 전류를 인가하여 복합적으로 조합된 동작 온도 상한 및 서지인가 시험을 수행하고, 상기 온도 발생부에 의해 동작 온도 하한 시험을 수행함과 동시에, 상기 서지 인가부에서 서지 전압과 전류를 인가하여 복합적으로 조합된 동작 온도 하한 및 서지인가 시험을 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 발명은 중앙 관리부가 복합환경챔버의 내부에 수납된 적어도 하나 이상의 지능화 단말기에 대한 기본 사양을 입력하고, 적어도 하나 이상의 열화 스트레스 인자에 대한 조건을 설정하는 제1단계; 상기 중앙 관리부가 상기 설정된 조건에 따라 적어도 하나 이상의 열화 스트레스 발생부를 제어하여, 상기 적어도 하나 이상의 지능화 단말기에 적어도 하나 이상의 열화 스트레스가 단일 시험 인자로 가해지거나 복합적으로 조합하여 가해지도록 하는 제2단계; 및 상기 중앙 관리부가 상기 열화 스트레스의 시험 주기 별로 상기 적어도 하나 이상의 지능화 단말기에 대한 기능 상태의 정보를 상기 적어도 하나 이상의 지능화 단말기로부터 제공받는 제3단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배전지능화 단말장치의 복합적 신뢰성 평가 방법을 제공한다.
본 발명에서, 상기 제2단계는, 전원 공급부를 통해 입력 전압의 하한 스텝을 하강 변화시키면서 진행하는 동작 전압의 하한 시험을 진행하는 단계, 및 상기 전원 공급부를 통해 입력 전압의 상한 스텝을 상승 변화시키면서 진행하는 동작 전압의 상한 시험을 진행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 제2단계는, 온도 발생부의 발열부를 통해 상기 복합환경챔버 내에 열적 스트레스를 가해주는 단계, 습도 발생부를 통해 상기 복합환경챔버 내부에 습윤 환경 조건을 만들어 주는 단계 및, 진동 발생부를 통해 상기 적어도 하나 이상의 지능화 단말장치에 기계적 진동 스트레스를 가해주는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 제2단계는, 온도 발생부의 발열부를 통해 상기 복합환경챔버 내에 고온을 발생시킴과 동시에, 습도 발생부를 통해 습윤 환경 조건을 형성하여 복합적으로 조합된 고온고습 시험을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 제2단계는, 서지 인가부를 통해 상기 적어도 하나 이상의 지능화 단말장치에 서지 내성 시험을 위한 서지 전압 및 전류를 인가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 제2단계는, 배전기기 모의부를 통해 상기 적어도 하나 이상의 지능화 단말장치에 대해 배전자동화 개폐 접점 기능의 제어 출력 시험을 위한 계측신호 및 접점신호를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 제2단계는, 온도 발생부에 의해 동작 온도 상한 시험을 수행함과 동시에, 서지 인가부에서 서지 전압과 전류를 인가하여 복합적으로 조합된 동작 온도 상한 및 서지인가 시험을 수행하는 단계, 및 상기 온도 발생부에 의해 동작 온도 하한 시험을 수행함과 동시에, 상기 서지 인가부에서 서지 전압과 전류를 인가하여 복합적으로 조합된 동작 온도 하한 및 서지인가 시험을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명은, 현장에 사용되는 모든 단말장치류에 적용이 가능하며, 제품의 불량을 사전에 찾아낼 수 있도록 하여 단말장치의 수명을 연장시킬 수 있는 정보를 적절하게 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 단말장치에 가해지는 열화 스트레스가 상호 간섭이 없이 복합적으로 인가되도록 하여 단말장치의 환경에 대한 내성뿐만 아니라 기능시험도 동시에 수행할 수 있어 시험시간을 상당히 단축할 수 있다.
아울러, 본 발명은 각각의 열화 스트레스 인자에 대해 정해진 시점에 단말장치의 열화상태를 자동으로 평가함으로써, 시험시간 단축과 시험품의 정확한 고장 시간을 확인할 수 있고, 수명 산정을 위한 열화시간 측정 오차를 최소화 할 수 있다.
또한, 본 발명은 신규로 개발된 배전지능화 단말장치의 초기 결함을 찾아 개선하는데 유용하며, 장기적으로 어느 정도 신뢰성을 유지할 수 있을 것인지 추정하는 것이 가능하므로, 스트레스 수준을 한계값 이하로 낮추고 시험주기를 길게 할 경우 수명 계산도 가능하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 배전지능화 단말장치의 복합적 신뢰성 평가 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 배전지능화 단말장치의 복합적 신뢰성 평가 방법에서 복합환경챔버에서 배전지능화 단말장치에 대해 다양한 열화 스트레스 시험을 수행하는 동작을 설명하는 플로우차트이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 배전지능화 단말장치의 복합적 신뢰성 평가 방법에서 배전지능화 단말장치의 동작전압에 대한 하한 시험 동작을 설명하는 플로우차트이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 배전지능화 단말장치의 복합적 신뢰성 평가 방법에서 배전지능화 단말장치의 동작전압에 대한 상한 시험 동작을 설명하는 플로우차트이다.
이하, 상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 대해 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 배전지능화 단말장치의 복합적 신뢰성 평가 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
본 발명에 따른 복합적 신뢰성 평가 대상으로서의 배전지능화 단말장치는 다수의 전자부품으로 구성되므로, 미래에 대한 성능을 추정하기 위해 사용되는 신뢰성시험에 있어서, 스트레스 인자는 개별 전자부품의 열화성능을 평가하는 인자로 결정한다. 그에 따라, 규격 시험의 경우에는 이들 열화 인자들을 개별적으로 가할 수 있는 독립된 시험 방식을 적용하여 시험하여야 한다. 또한, 본 발명에서는 모든 스트레스 유지점에서 단말장치의 상태를 평가하여야 하는데, 짧은 시간(예컨대, 약 5분 이내)에 모든 기능에 대해 평가하는 것이 용이하지 않으므로, 일부 기능에 대해서만 평가하는 것으로 한다.
또한, 본 발명의 장치는 열화 스트레스 인자를 복합적으로 가했을 때 열화 인자 간 상호 간섭 또는 지나치게 가혹한 열화 환경이 조성되지 않도록 주기를 결정하였고, 열화기간 동안 시험 대상인 배전지능화 단말장치의 상태가 실시간으로 확인되고 결과가 저장된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 배전지능화 단말장치의 복합적 신뢰성 평가 장치는, 복합환경챔버(100)와, 온도 발생부(110), 습도 발생부(120), 진동 발생부(130), 제어부(140), 서지 인가부(150), 배전기기 모의부(160), 인터록 스위치(170), 절연 부싱(180), 전원 공급부(190), 모뎀(200), 네트워크(210), 중앙 관리부(220)를 포함한다.
상기 복합환경챔버(100)는 일정 용적을 갖는 내부에 다수 개의 시험 대상 단말장치(A1 ～ An)가 고정적으로 수납 설치되어 있는 상태에서, 발열부를 갖추고 열적 스트레스를 가해 주는 상기 온도 발생부(110), 습윤 환경 조건을 만들어 주는 상기 습도 발생부(120), 및 기계적 진동 스트레스를 가해 주는 상기 진동 발생부(130)와 결합되고, 시험 전압을 변동하여 제공하고 과전압 스트레스를 가해 주는 전원 공급부(190) 및 서지 스트레스를 가해주는 서지 인가부(160)와 각각 연결되어 있다.
여기서, 복합환경챔버(100)는 온도에 대한 내구성, 습도에 대한 기밀성과 내부식성, 및 진동에 대한 내성을 갖는 재질로 제작된 것으로서, 챔버의 내부에 수분이 고일 경우 온도, 습도 제어가 어려우므로 하부가 배수되는 경사를 갖도록 하고, 상기 서지 인가부(150) 및 전원 공급부(190)와 연결되는 관통부가 절연 처리될 수 있도록 한다. 또한, 상기 복합환경챔버(100)의 온도제어 범위는 단말장치 열화 한계를 고려하여 -70 ~ 130 ℃ 정도가 적합하며, 온도변화속도는 분당 1 ℃가 적절하다.
상기 온도 발생부(110)는 상기 복합환경챔버(100) 내부의 각 단말장치(A1 ～ An)에 열충격을 주고, 신뢰도 평가 시험주기를 완성하기 위해서 1분 마다 10℃ 이상의 온도 가변이 가능한 용량으로 이루어져 있고, 피시험 대상에 대한 균일한 열화 효과를 얻기 위해 상기 복합환경챔버(100) 내의 온도 구배가 항상 2℃ 이내가 되도록 공기 순환장치를 갖추어야 한다.
상기 습도 발생부(120)는 피시험 대상인 각 단말장치(A1 ～ An)의 내부 전자회로 표면에 수분이 맺히지 않도록 증류 방식으로 구성되며, 내구성 유지를 위해 순수를 공급하여 가습한다.
상기 진동 발생부(130)는 상기 복합환경챔버(100)의 하부에 설치되어, 최대 중력가속도(G)의 5배 이상으로 상하 및 수평으로 진동을 발생시키도록 하는 것으로서, 상기 진동이 복합환경챔버(100)에 전달되지 않도록 완충장치가 설치되는 것이 바람직하다.
상기 제어부(140)는 상기 온도 발생부(110), 습도 발생부(120) 및 진동 발생부(130)의 각 담당 스트레스 인자 발생 상태를 제어하는 것으로서, 상기 중앙 관리부(220)의 명령을 받아 제어 동작을 수행한다.
여기서, 제어부(140)는, 중앙 관리부(220)로부터 네트워크(210)를 통해 전달되는 명령을 수신받아, 상기 온도 발생부(110), 습도 발생부(120) 및 진동 발생부(130)에서 발생되는 각 스트레스 인자들을 조절 제어하게 되며, 단일 또는 적어도 두 종류 이상의 스트레스 인자가 복합적으로 가해지도록 한다.
상기 서지 인가부(150)는 IEC 61000-4-5에 의거한 각 단말장치(A1 ～ An)의 서지내성시험(즉, 전압서지 6 kV, 전류서지 3 kA급을 인가함)을 수행하는 것으로서, 상기 중앙 관리부(220)로부터 제어신호를 받아 동작하며, 설정된 조건에 따라 연속적으로 시험을 수행하게 된다.
여기서, 상기 서지 인가부(150)는 케이블을 통해 상기 복합환경챔버(100) 내부에 수납된 각 단말장치(A1 ～ An)의 전압 및 전류 계측 단자, 제어단자와 연결되어 있고, 상기 중앙 관리부(220)의 제어신호에 의해 수행되는 시험조건으로는 시험시기, 서지 종류(전압, 전류) 및 서지횟수가 있다.
상기 배전기기 모의부(160)는 상기 중앙 관리부(220)에서 각 단말장치(A1 ～ An)의 기능 정상 수행 여부를 확인할 수 있도록 하기 위해, 실제 사용되는 배전자동화 개폐기(가공용/지중용)를 대신할 수 있는 모의장치로서, 실제 개폐기 구동부의 접점들을 집합하여 내장한 것이다.
상기 배전기기 모의부(160)는 각 단말장치(A1 ～ An)의 개별 상태 변경 및 제어출력 시험을 할 수 있는 버튼을 구비하여 수동시험도 할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 배전기기 모의부(160)는 각 단말장치(A1 ～ An)의 전압 및 전류 계측단자, 제어단자로 연결되며, 상기 중앙 관리부(220)와 연계된 각 단말장치(A1 ～ An)의 신호를 받아 접점을 동작시키고, 그 동작 결과를 각 단말장치(A1 ～ An)에 전송함으로써 해당 단말장치(A1 ～ An)들의 상태를 판단하게 된다.
여기서, 배전기기 모의부(160)는 상기 중앙 관리부(220)로부터 명령을 받아 계측신호 및 접점신호를 각 단말장치(A1 ～ An)로 출력하도록 되어 있다.
인터록 스위치(170)는 상기 서지 인가부(150)와 상기 배전기기 모의부(160)가 동시에 작동하지 않도록 하기 위한 보호 스위치로서, 항상 각 서지 인가부(150)와 배전기기 모의부(160) 중에서 하나 만이 상기 각 단말장치(A1 ～ An)와 접속되도록 한다.
한편, 상기 각 단말장치(A1 ～ An)와 인터록 스위치(170)를 연결하는 케이블로는, 가혹한 온도변화에 따른 냉/열적 및 기계적 강도 특성을 갖는 전원 케이블, 통신 케이블 및 제어 케이블 중에서 어느 하나의 케이블을 사용한다.
절연 부싱(180)은 절연을 위해 케이블과 상기 복합환경챔버(100)의 관통부에 설치되어 있는 것으로서, 인터록 스위치(170)를 매개하여 상기 서지 인가부(150) 및 상기 배전기기 모의부(160)와 케이블을 통해 연결되어 있다.
전원 공급부(190)는 상기 각 단말장치(A1 ～ An)에 직류 또는 교류 전력을 공급하기 위한 것으로서, 출력 전압/전류에 대하여 프로그래밍 기능을 구비하며, 출력용량은 각 단말장치(A1 ～ An) 소비전력의 2배 이상이 되도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 전원 공급부(190)는 상기 중앙 관리부(220)의 시험 주기에 따라 제어되고 제어량이 감시되는 것을 기본으로 하고, 상기 중앙 관리부(220)의 제어와는 별도로 독립적으로 구동되는 것도 가능하다.
모뎀(200)은 상기 중앙 관리부(220)가 네트워크(210)를 통해 상기 복합환경챔버(100) 내부의 각 단말장치(A1 ～ An)와 통신 연결되도록 통신 데이터에 대한 변/복조 처리를 수행한다.
중앙 관리부(220)는 본 발명의 장치 제어를 중앙집중적으로 수행하는 것으로서, 전체 장치의 노드 관리 및 기본/응용 프로그램 실행, 데이터베이스 관리 등을 수행한다.
상기 중앙 관리부(220)는 시험자의 조작에 따라 GUI(Graphic User Interface)를 통하여 시험 조건을 설정하고, 네트워크(210)를 통해 상기 복합환경챔버(100)의 제어부(140)에 대한 제어 처리의 명령을 발생시키고, 상기 서지 인가부(150), 배전기기 모의부(160) 및 전원 공급부(190)와 각각 네트워크(210)를 통해 통신 연결되어 각 구성에 대한 운전 제어를 수행한다.
또한, 상기 중앙 관리부(220)는 상기 각 단말장치(A1 ～ An)의 상태에 대해 모뎀(200)을 통해 실시간으로 확인할 수 있도록 구성되고, 현장에서 상기 단말장치(A1 ～ An)를 운영하는 배전지능화 시스템의 운영 프로그램을 탑재할 경우에는 각 단말장치(A1 ～ An)와 완전히 연동될 수 있으며, 모든 기능에 대해 순차적으로 감시 제어를 할 수 있도록 한다..
한편, 복합환경챔버(100)의 제어부(140), 배전기기 모의부(160), 서지 인가부(150) 및 전원 공급부(190) 등은 각각 설정한 열화 인자에 대해 스트레스 수준(즉, 스텝, 최대값, 최소값, 적용시간 등), 열화 주기 및 상태판정 시기 등에 따라 순차적으로 동작될 수 있도록 제어되는 것이 바람직하며, 모든 시험은 데이터베이스에 저장되고, 특정 단말장치의 상태평가 결과 불량이 검출되면 이를 경보하여 통보할 수 있도록 한다.
여기서, 상기 중앙 관리부(220)의 제어에 의한 복합 신뢰성 평가에 있어서 스트레스 인자의 조합과 스트레스 수준을 결정하는 것이 중요한데, 신규로 개발된 단말장치의 경우에는 가속 스트레스 수준을 어느 정도로 해야 하는지 알 수 없기 때문에, 스트레스 수준을 우선적으로 결정하는 것이 바람직하다.
특히, 본 발명의 시험에서는, 가장 먼저 과전압의 스트레스 조건을 결정하고, 다음으로 열화온도의 상한 및 열화온도의 하한을 결정하는 시험을 수행한다.
이렇게 결정된 스트레스 수준의 복합 스트레스로 신뢰성을 평가하고, 결정된 스트레스 수준에 따라 각 단말장치(A1 ～ An)의 신뢰성 등급을 결정할 수 있는데, 여기서 서지 및 진동 수준은 시험에 의해 결정하지 않고 상기 단말장치(A1 ～ An)의 요구사양에 따르는 것이 적절하다.
한편, 상기 열화 스트레스 인자의 조합 방법은 각 단말장치(A1 ～ An)의 사용 환경에 따라 다르게 구현될 수 있으며, 상기의 조합 방법에 따라 결정된 스트레스 수준에 의거하여 과전압, 서지, 온도 변화 및 진동을 복합적으로 가하는 것이 신뢰성 평가의 정확성 및 가속효과를 위해 좋다.
최종적으로는, 진동 스트레스를 일정 간격으로 상승시키는 진동시험을 통해 각 단말장치(A1 ～ An)의 진동 내구성을 평가함으로써 모든 신뢰성 평가시험이 완료된다.
한편, 상기 제어부(140)와, 온도 발생부(110), 습도 발생부(120), 진동 발생부(130), 서지 인가부(150), 배전기기 모의부(160), 인터록 스위치(170) 및 전원 공급부(190)는, 상기 복합환경챔버(100) 내의 각 단말장치(A1 ～ An)에 다양한 형태의 열화 스트레스를 인가하는 구성으로서, 열화 스트레스 발생부로 통칭할 수 있다.
이어, 상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따른 배전지능화 단말장치의 복합적 신뢰성 평가 방법에 대한 동작을 도 2의 플로우차트를 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 배전지능화 단말장치의 복합적 신뢰성 평가 방법에서 복합환경챔버에서 배전지능화 단말장치에 대해 다양한 열화 스트레스 시험을 수행하는 동작을 설명하는 플로우차트이다.
먼저, 중앙 관리부(220)는 복합환경챔버(100)의 내부에 각각 고정 설치된 배전지능화 단말장치(A1 ～ An)의 복합 신뢰성 평가를 위해, 우선 각 단말장치(A1 ～ An)의 기본사양 및 시험내용을 입력한다(S10).
또한, 상기 중앙 관리부(220)는 각 단말장치(A1 ～ An)의 신뢰성 시험 주기에 맞는 각 열화인자를 선택하고, 열화주기와 시간, 열화인자 변화량, 서지크기와 횟수 등과 같은 초기값을 입력한다. 다음으로, 각 단말 장치(A1 ～ An)의 과전압 열화 조건식을 설정(즉, 동작상한 전압의 90%를 초과할 경우 별도로 정격전압의 배수 입력)하고, 상기 단말장치(A1 ～ An)의 기능시험 항목과 입력된 신뢰성 시험주기에서 단말장치(A1 ～ An)의 정상 동작 여부를 결정하는 상태판정 시점을 설정한다(S11).
그 상태에서, 중앙 관리부(220)는 네트워크(210)를 통해 전원 공급부(190)를 제어하여, 상기 각 단말장치(A1 ～ An)가 동작하는 전압과 과전압 보호장치가 동작하는 과전압을 평가하기 위해, 동작전압의 상한 및 하한시험을 수행하며, 시험 결과에 따른 동작상한 전압과 동작 하한 전압을 결정하여 저장한다(S12).
상기 각 단말장치(A1 ～ An)의 동작 상한과 하한을 이용하여 과전압 열화조건을 계산하는 조건식은 하기의 수학식1과 같다. 이 때, 그 계산한 값이 동작상한 전압의 90%를 초과할 경우 별도로 정격전압의 배수 형태로 입력할 수 있다.
Figure 112012079838271-pat00001
중앙 관리부(220)는 미리 설정한 전압변동 스텝과 유지 시간에 따라 상기 전원 공급부(190)가 동작을 수행하도록 하는데, 동작전압의 하한 시험에서는 상온 정격전압에서 설정된 전압 스텝으로 전압을 하강시키면서 각 단말장치(A1 ～ An) 동작상태를 판단하고, 동작전압의 상한 시험에서는 정격전압에서 설정된 전압 스텝으로 전압을 상승시키면서 각 단말장치(A1 ～ An)의 상태를 판단한다.
상기 동작전압 상한 및 하한은 각 단말장치(A1 ～ An)가 정상 동작하는 최고 및 최저 전압을 의미한다. 중앙 관리부(220)는 각 전압 스텝에서 단말장치(A1 ～ An)를 감시제어 하였을 때 정상 동작되지 않을 경우, 역으로 전압을 한 스텝 상승시키면서 각 단말장치(A1 ～ An)의 상태를 판단하며, 정격 전압까지 정상으로 회복하지 않을 경우 시험을 종료하고, 기능이 정상으로 회복될 경우 해당 전압을 동작전압 하한으로 결정하여 이를 저장한다. 상기 동작전압 상한도 상기와 동일한 방법으로 평가할 수 있다.
다음으로, 중앙 관리부(220)는 네트워크(210)를 통해 상기 제어부(140)에 명령을 전달하여 온도 발생부(110)를 이용한 저온 시험이 이루어질 수 있도록 하는데, 단계적으로 온도를 하강시켜 단말장치(A1 ～ An)의 동작온도 하한을 결정하고(S13), 상기 결정된 동작온도 하한을 저장한다(S14).
상기 동작온도의 하한은 각 온도 단계에서 각 단말장치(A1 ～ An)의 상태를 평가하였을 때, 단말장치(A1 ～ An)가 정상 동작하는 최저 온도로서, 이 온도에서 상기 중앙 관리부(220)에 설정된 서지전압의 크기와 횟수로 서지 인가부(150)를 통해 서지인가 시험을 수행하여 저온에서 서지 내성을 평가한다(S15).
상기 동작온도 하한을 결정하는 방법에 대하여 자세히 설명하면, 저온 시험 중 일정 간격으로 각 단말장치(A1 ～ An)를 감시제어 하였을 때 정상 동작되지 않을 경우, 역으로 온도를 상승시키면서 단말장치(A1 ～ An)의 상태를 판단하며, 상온까지 정상으로 회복하지 않을 경우 시험을 종료하고, 기능이 정상으로 회복할 경우 그 온도를 저장하도록 하는 것이다.
그 상태에서, 상기 중앙 관리부(220)는 상기 각 단말장치(A1 ～ An)의 기능이 정상인지 여부를 모뎀(200)을 통한 통신을 통해 판단하게 되는데(S16), 각 단말장치(A1 ～ An)의 기능이 정상이라고 판단되면, 다음 단계인 고온고습 시험을 수행한다(S17).
중앙 관리부(220)는 상기 제어부(140)에 명령을 전달하여 상기 온도 발생부(110) 및 습도 발생부(120)가 동작되도록 하는데, 고온고습 시험을 통해 단계적으로 온도를 상승시켜 각 단말장치(A1 ～ An)의 동작온도 상한을 결정하고, 상기 결정된 동작온도 상한을 저장한다(S18).
상기 동작온도 상한은 각 온도 상승 단계에서 각 단말장치(A1 ～ An)의 상태를 평가하였을 때, 단말장치(A1 ～ An)가 정상 동작하는 최고 온도이고, 이 때 습도는 온도상승 단계에 비례적으로 적용한다.
이러한 온도에서 상기 중앙 관리부(220)에 설정된 서지전압의 크기와 횟수로 서지인가 시험을 복합적으로 수행하여 고온에서 서지 내성을 평가한다(S19). 이 때, 서지인가 시험은 가혹도를 높이기 위해서 각 온도 단계마다 수행할 수 있다.
상기에서, 고온고습 시험과 서지인가 시험을 복합적으로 수행하는 경우에, 온도 및 습도는 설정된 스텝으로 상승시키고 정해진 온도 스텝에서 정해진 서지전압을 정해진 횟수로 인가한다. 상기 각 단말장치(A1 ～ An)의 상태 확인은 인터록 스위치(170)가 스위칭 절환된 상태에서 상기 배전기기 모의부(160)를 동작시킴으로써 이루어진다.
다음으로, 중앙 관리부(220)는 상기 각 단말장치(A1 ～ An)의 기능이 정상인지 여부를 모뎀(200)을 통한 통신을 통해 판단하여 각 단말장치(A1 ～ An)의 기능이 정상인지 여부를 판단한다(S20).
상기 단계(S20)에서의 판단결과, 정상이라고 판단되면 다음 단계인 온도 변화 시험 및 진동 시험을 수행한다(S21). 이 때, 온도변화의 저온 조건은 동작온도 하한으로 하고, 고온 조건은 동작온도 상한으로 하며, 진동 조건은 상기 중앙 관리부(220)에서 설정된 입력 값에 따라 설정된다. 한편, 상기 단계(S20)에서의 판단결과, 각 단말장치(A1 ～ An)의 기능이 정상이 아니라고 판단되면 시험을 종료한다.
상기에서 중앙 관리부(220)는 설정된 온도변화 주기(즉, 온도, 시간, 반복횟수) 및 진동 주기에 따라 복합 시험을 수행하게 되며, 각 주기의 저온 및 고온에서 배전기기 모의부(160)를 동작시켜 각 단말장치(A1 ～ An)에 대해 실시간 기능시험을 수행한다.
다음으로, 중앙 관리부(220)는 상기 단말장치(A1 ～ An)의 기능이 정상인지를 판단하고(S22), 각 기능이 정상이라고 판단되면 미리 설정된 시험 주기에 도달하였는지를 판단한다(S23).
상기 판단 결과, 미리 설정된 시험 주기에 도달하였다고 판단되면, 시험 조건을 저장하고 다음 과정으로서 상기 진동 발생부(130)를 제어하여 진동 시험을 수행한다(S24). 여기서, 서지와 진동을 동시에 인가할 경우 단말장치(A1 ～ An)의 고장이 발생할 수 있으므로, 서지인가 시험과 진동 시험이 복합되지 않도록 한다. 반면, 단계(S23)에서의 판단결과 상기 미리 설정된 시험 주기에 도달하지 않았으면 상기 단계(S21)로 회귀한다.
한편, 최종적으로 수행하는 진동 시험은 진동에 대한 상기 단말장치(A1 ～ An)의 내성을 평가하기 위한 시험으로서, 상온에서 설정된 시간 및 진동 스텝으로 각 단말장치(A1 ～ An)의 상태가 불량일 때까지 수행하고, 열화 조건 및 시간을 저장하고 시험을 종료한다(S25).
또한, 상기 단계(S22)의 판단 결과, 상기 단말장치(A1 ～ An)의 기능이 정상이 아니라고 판단하게 되면, 상기 단계(S25)로 바로 진행하여 열화 조건 및 시간을 저장하고 시험을 종료한다.
다음으로, 도 3의 플로우차트를 참조하여 본 발명에 따른 배전지능화 단말장치의 복합적 신뢰성 평가 방법에서 배전지능화 단말장치의 동작전압에 대한 하한 시험 동작을 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 배전지능화 단말장치의 복합적 신뢰성 평가 방법에서 배전지능화 단말장치의 동작전압에 대한 하한 시험 동작을 설명하는 플로우차트이다.
먼저, 중앙 관리부(220)는 시험자에 의해 입력 전압의 하한 스텝이 입력되면(S30), 상기 전원 공급부(190)를 제어하여 각 단말장치(A1 ～ An)에 대해 입력 전압의 하한 시험을 시작한다(S31).
이어서, 중앙 관리부(220)는 상기 입력 전압의 하한 시험 결과로 해당 단말장치(A1 ～ An)의 기능이 정상인지 여부를 판단한다(S32).
이 때, 판단 결과 상기 각 단말장치(A1 ～ An)의 기능이 정상이라고 판단되면, 전압을 1스텝씩 하강시키면서 하한 시험을 계속 수행하고(S33), 상기 단계(S32)로 회귀한다. 반면, 상기 각 단말장치(A1 ～ An)의 기능이 정상이 아니라고 판단되면, 상기 시험 전압이 정격 전압의 미만인지 여부를 판단한다(S34).
이 때, 단계(S34)에서의 판단 결과, 상기 시험 전압이 정격 전압 미만이 아니라고 판단하게 되면, 전압을 1스텝씩 상승시키면서 시험을 재차 실행하게 된다(S35).
반면, 단계(S34)의 판단 결과 시험 전압이 정격 전압 미만이라고 판단되면, 시험 전압으로서 전압의 하한값을 저장하고 종료한다(S36).
다음으로, 도 4의 플로우차트를 참조하여 본 발명에 따른 배전지능화 단말장치의 복합적 신뢰성 평가 방법에서 배전지능화 단말장치의 동작전압에 대한 상한 시험 동작을 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 배전지능화 단말장치의 복합적 신뢰성 평가 방법에서 배전지능화 단말장치의 동작전압에 대한 상한 시험 동작을 설명하는 플로우차트이다.
먼저, 중앙 관리부(220)는 시험자에 의해 입력 전압의 상한 스텝이 입력되면(S40), 상기 전원 공급부(190)를 제어하여 상기 각 단말장치(A1 ～ An)에 대해 입력 전압의 상한 시험을 시작하게 된다(S41).
중앙 관리부(220)는 상기 입력 전압의 상한 시험 결과로 해당 단말장치(A1 ～ An)의 기능이 정상인지 여부를 판단한다(S42).
상기 판단 결과, 상기 각 단말장치(A1 ～ An)의 기능이 정상이라고 판단되면, 전압을 1스텝씩 상승시키면서 상한 시험을 계속 수행하고(S43), 상기 각 단말장치(A1 ～ An)의 기능이 정상이 아니라고 판단되면, 상기 각 단말장치(A1 ～ An)의 하드웨어 즉, 내부 구성 회로가 정상인지를 판단한다(S44).
상기 단계(S44)에서의 판단 결과, 상기 각 단말장치(A1 ∼ An)의 하드웨어가 정상인 것으로 판단하게 되면, 상기 시험 전압이 정격 전압을 초과하는지 여부를 판단한다(S45). 이 때, 상기 시험 전압이 정격 전압을 초과하지 않는 것으로 판단하게 되면, 전압을 1스텝씩 하강시키면서 시험을 재차 실행하게 된다(S46).
반면, 상기 단계(S45)의 판단 결과에 따라, 상기 시험 전압이 정격 전압을 초과한다고 판단하게 되면, 시험 전압으로서 전압의 상한값을 저장한다(S47).
한편, 상기 단계(S44)의 판단 결과, 상기 각 단말장치(A1 ～ An)의 하드웨어가 정상이 아니라고 판단되면, 상기 단계(S47)로 바로 진행하여 시험 전압으로서 전압의 상한값을 저장하고 시험을 종료한다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
100:복합환경챔버 110:온도 발생부
120:습도 발생부 130:진동 발생부
140:제어부 150:서지 인가부
160:배전기기 모의부 170:인터록 스위치
180:절연 부싱 190:전원 공급부
200:모뎀 210:네트워크
220:중앙 관리부 A1∼An:단말장치

Claims (13)

  1. 내부에 수납되어 있는 적어도 하나 이상의 지능화 단말장치에 대해 적어도 하나 이상의 열화 스트레스가 단일 시험 인자로 가해지거나 복합적으로 조합하여 가해지는 복합환경챔버;
    상기 복합환경챔버 내부에 수납된 적어도 하나 이상의 지능화 단말장치에 적어도 하나 이상의 열화 스트레스를 단일 시험 인자로 발생하거나 복합적으로 조합하여 발생하는 열화 스트레스 발생부;
    상기 적어도 하나 이상의 열화 스트레스에 대한 스트레스 수준, 열화 주기 및 상태 판정 시기 중 적어도 하나에 대한 설정 정보에 따라 상기 열화 스트레스 발생부를 제어하고, 상기 적어도 하나 이상의 지능화 단말장치로부터 시험 주기별로 상기 각 지능화 단말장치에 대한 기능 상태의 정보를 제공받는 중앙 관리부; 및
    상기 중앙 관리부가 네트워크를 통해 상기 복합환경챔버 내부의 상기 지능화 단말장치 각각과 통신 연결되도록 통신 데이터에 대한 변/복조 처리를 수행하는 모뎀;을 포함하고,
    상기 중앙 관리부는 상기 모뎀을 통하여 상기 지능화 단말장치 각각의 상태를 실시간으로 확인할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 배전지능화 단말장치의 복합적 신뢰성 평가 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 열화 스트레스 발생부는, 시험 전압을 변동하여 제공하고 과전압 스트레스를 가해주는 전원 공급부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배전지능화 단말장치의 복합적 신뢰성 평가 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 전원 공급부는, 상기 중앙 관리부의 관리 제어에 따라, 입력 전압의 하한 스텝을 하강 변화시키면서 진행하는 동작 전압의 하한 시험과, 입력 전압의 상한 스텝을 상승 변화시키면서 진행하는 동작 전압의 상한 시험을 각각 수행하는 것을 특징으로 하는 배전지능화 단말장치의 복합적 신뢰성 평가 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 열화 스트레스 발생부는,
    발열부를 갖추고 상기 복합 환경 챔버 내부에 열적 스트레스를 가해 주는 온도 발생부,
    상기 복합환경챔버 내부에 습윤 환경 조건을 만들어 주는 습도 발생부,
    상기 적어도 하나 이상의 지능화 단말장치에 기계적 진동 스트레스를 가해 주는 진동 발생부 및,
    상기 중앙 관리부로부터 명령을 수신 받아, 상기 온도 발생부, 습도 발생부 및 진동 발생부의 각 담당 스트레스 인자 발생 상태를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배전지능화 단말장치의 복합적 신뢰성 평가 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 열화 스트레스 발생부는,
    상기 중앙 관리부의 제어 하에, 상기 적어도 하나 이상의 지능화 단말장치에 서지 내성 시험을 위한 서지 전압과 전류를 인가하는 서지 인가부,
    상기 중앙 관리부의 제어 하에, 상기 적어도 하나 이상의 지능화 단말장치에 대해 배전자동화 개폐 접점 기능의 제어 출력 시험을 위한 계측신호 및 접점신호를 출력하는 배전기기 모의부 및,
    상기 서지 인가부와 상기 배전기기 모의부 중에서 하나만이 선택적으로 접속되도록 보호 스위칭을 수행하는 인터록 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배전지능화 단말장치의 복합적 신뢰성 평가 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 열화 스트레스 발생부는,
    상기 온도 발생부에 의해 동작 온도 상한 시험을 수행함과 동시에, 상기 서지 인가부에서 서지 전압과 전류를 인가하여 복합적으로 조합된 동작 온도 상한 및 서지인가 시험을 수행하고,
    상기 온도 발생부에 의해 동작 온도 하한 시험을 수행함과 동시에, 상기 서지 인가부에서 서지 전압과 전류를 인가하여 복합적으로 조합된 동작 온도 하한 및 서지인가 시험을 수행하는 것을 특징으로 하는 배전지능화 단말장치의 복합적 신뢰성 평가 장치.
  7. 중앙 관리부가 복합환경챔버의 내부에 수납된 적어도 하나 이상의 지능화 단말기에 대한 기본 사양을 입력하고, 적어도 하나 이상의 열화 스트레스 인자에 대한 조건을 설정하는 제1단계;
    상기 중앙 관리부가 상기 설정된 조건에 따라 적어도 하나 이상의 열화 스트레스 발생부를 제어하여, 상기 적어도 하나 이상의 지능화 단말기에 적어도 하나 이상의 열화 스트레스가 단일 시험 인자로 가해지거나 복합적으로 조합하여 가해지도록 하는 제2단계; 및
    상기 중앙 관리부가 상기 열화 스트레스의 시험 주기 별로 상기 적어도 하나 이상의 지능화 단말기에 대한 기능 상태의 정보를 상기 적어도 하나 이상의 지능화 단말기로부터 제공받는 제3단계;를 포함하고,
    상기 중앙 관리부는 모뎀을 통하여 상기 지능화 단말기 각각의 상태를 실시간으로 확인하며, 상기 모뎀은 네트워크를 통해 상기 복합환경챔버 내부의 상기 지능화 단말장치 각각이 상기 중앙 관리부와 통신 연결되도록 통신 데이터에 대한 변/복조 처리를 수행하는 것을 특징으로 하는 배전지능화 단말장치의 복합적 신뢰성 평가 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제2단계는,
    전원 공급부를 통해 입력 전압의 하한 스텝을 하강 변화시키면서 진행하는 동작 전압의 하한 시험을 진행하는 단계, 및
    상기 전원 공급부를 통해 입력 전압의 상한 스텝을 상승 변화시키면서 진행하는 동작 전압의 상한 시험을 진행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배전지능화 단말장치의 복합적 신뢰성 평가 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 제2단계는,
    온도 발생부의 발열부를 통해 상기 복합환경챔버 내에 열적 스트레스를 가해주는 단계,
    습도 발생부를 통해 상기 복합환경챔버 내부에 습윤 환경 조건을 만들어 주는 단계 및,
    진동 발생부를 통해 상기 적어도 하나 이상의 지능화 단말장치에 기계적 진동 스트레스를 가해주는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배전지능화 단말장치의 복합적 신뢰성 평가 방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 제2단계는,
    온도 발생부의 발열부를 통해 상기 복합환경챔버 내에 고온을 발생시킴과 동시에, 습도 발생부를 통해 습윤 환경 조건을 형성하여 복합적으로 조합된 고온고습 시험을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배전지능화 단말장치의 복합적 신뢰성 평가 방법.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 제2단계는,
    서지 인가부를 통해 상기 적어도 하나 이상의 지능화 단말장치에 서지 내성 시험을 위한 서지 전압 및 전류를 인가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배전지능화 단말장치의 복합적 신뢰성 평가 방법.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 제2단계는,
    배전기기 모의부를 통해 상기 적어도 하나 이상의 지능화 단말장치에 대해 배전자동화 개폐 접점 기능의 제어 출력 시험을 위한 계측신호 및 접점신호를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배전지능화 단말장치의 복합적 신뢰성 평가 방법.
  13. 제 7 항에 있어서,
    상기 제2단계는,
    온도 발생부에 의해 동작 온도 상한 시험을 수행함과 동시에, 서지 인가부에서 서지 전압과 전류를 인가하여 복합적으로 조합된 동작 온도 상한 및 서지인가 시험을 수행하는 단계, 및
    상기 온도 발생부에 의해 동작 온도 하한 시험을 수행함과 동시에, 상기 서지 인가부에서 서지 전압과 전류를 인가하여 복합적으로 조합된 동작 온도 하한 및 서지인가 시험을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배전지능화 단말장치의 복합적 신뢰성 평가 방법.

KR1020120109480A 2012-09-28 2012-09-28 배전지능화 단말장치의 복합적 신뢰성 평가 장치 및 그 방법 KR101902172B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120109480A KR101902172B1 (ko) 2012-09-28 2012-09-28 배전지능화 단말장치의 복합적 신뢰성 평가 장치 및 그 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120109480A KR101902172B1 (ko) 2012-09-28 2012-09-28 배전지능화 단말장치의 복합적 신뢰성 평가 장치 및 그 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140042568A KR20140042568A (ko) 2014-04-07
KR101902172B1 true KR101902172B1 (ko) 2018-10-01

Family

ID=50651713

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120109480A KR101902172B1 (ko) 2012-09-28 2012-09-28 배전지능화 단말장치의 복합적 신뢰성 평가 장치 및 그 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101902172B1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108919004A (zh) * 2018-07-09 2018-11-30 宝鸡文理学院 一种配电自动化终端保护模型测试方法
CN110515367A (zh) * 2019-08-07 2019-11-29 广东科鉴检测工程技术有限公司 一种仪器电控系统的可靠性评估方法
CN111896828A (zh) * 2020-07-31 2020-11-06 许昌开普检测研究院股份有限公司 一种智能变电站智能终端开入动作电压自动测试方法及系统

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04315067A (ja) * 1991-04-15 1992-11-06 Matsushita Electric Works Ltd 電気部品の信頼性試験装置
KR100340160B1 (ko) * 2000-10-26 2002-06-12 이종훈 배전용 자동 재폐로차단기 시험장치
JP2003014805A (ja) * 2001-07-03 2003-01-15 Pfu Ltd 電子機器の温度試験システムとその制御方法および温度調整装置ならびにプログラム
KR100441946B1 (ko) * 2001-10-31 2004-07-27 한국전력공사 배전자동화용 단말시험 측정장치
KR100723354B1 (ko) * 2005-10-27 2007-05-30 한국전력공사 배전자동화 개폐기 제어함 시험기

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140042568A (ko) 2014-04-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103163453B (zh) 核电站继电器的检测方法
KR102680347B1 (ko) 에너지 저장장치의 성능시험 장치 및 그 방법
Zhou et al. Data requisites for transformer statistical lifetime modelling—Part II: Combination of random and aging-related failures
CN109783850A (zh) 高加速应力筛选试验的剩余寿命评估与可靠性分析方法
CN111864577B (zh) 一种智能电气柜
KR101743106B1 (ko) 자동 테스트 시스템 및 방법
KR101902172B1 (ko) 배전지능화 단말장치의 복합적 신뢰성 평가 장치 및 그 방법
CN103487781A (zh) 一种基于加速老化的电子式互感器的可靠性评估方法
CN206311733U (zh) 一种发电机定子线圈绝缘状态评估装置
CN103093110A (zh) 一种支柱瓷绝缘子机械寿命影响因素检测方法
CN104459412B (zh) 一种变压器热老化实时模拟测量装置及其应用
CN111121971B (zh) 一种通过高压开关柜表面温度变化判断故障类型的方法
CN103163396B (zh) 核电站小型熔断器检测方法
CN104007360B (zh) 一种可控相位开断电容器内熔丝的交流测试装置及方法
KR101600698B1 (ko) 전력용 변압기 수명 예측 시스템 및 방법
Zhang et al. Reliability centered asset management for medium-voltage deteriorating electrical equipment based on Germany failure statistics
CN111562450B (zh) 一种用于监测电抗器寿命的系统及方法
CN103389457A (zh) 通过确定熔体激活能评估熔断器寿命的方法
KR102309979B1 (ko) 전력설비의 자산관리 방법
KR20200037549A (ko) 선택적 부분방전 신호 발생 장치 및 방법
CN115128406A (zh) 耐压测试装置
CN105589015A (zh) 一种电缆振荡波局部放电检测故障判定标准的建立方法
CN108803583B (zh) 群控系统控制柜的测试设备
CN113589155A (zh) 一种高压断路器的试验装置及方法
CN107102235B (zh) 一种gis母线接头的电接触状态判别方法和装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant