KR102061024B1 - 지중배전선로의 구간별 고장 위치 알림 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 지중배전선로의 구간별 고장 위치 알림 시스템에 관한 것으로, 배전선로에 고장이 발생하였을 때 커넥터와 커넥터구동수단에 의하여 제1 및 제2 케이블을 차단함과 동시에 관리센터서버와 순찰차량의 단말기 및 순찰자의 휴대단말기에 고장구간을 알림으로써 고장에 신속하게 복구할 수 있게 함과 아울러 수용가의 분전함단말기에 정전발생과 복구예정시간을 알람으로써 수용가가 대처할 수 있게 하며, 차단된 제2 케이블의 단부 주위에 절연피막을 형성함으로써 제1 케이블과 제2 케이블 간의 아크로 인한 화재발생을 방지할 수 있도록 한 것이다.

Description

지중배전선로의 구간별 고장 위치 알림 시스템{System for notifying fault section of underground power distribution line}
본 발명은 배전 분야 기술 중에서, 지중배전선로의 구간별 고장 위치 알림 시스템에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 지중배전선로의 고장구간을 검출하여 제1 케이블과 제2 케이블을 차단함과 동시에 관리센터서버와 순찰차량의 단말기 및 순찰자의 휴대단말기와 함께 고장구간의 맨홀의 단말기에 고장구간을 알림으로써 고장에 신속하게 복구할 수 있게 함과 아울러 수용가의 분전함단말기에 정전발생과 복구예정시간을 알람으로써 수용가가 대처할 수 있게 하며, 차단된 제2 케이블의 단부 주위에 절연피막을 형성함으로써 제1 케이블과 제2 케이블 간의 아크로 인한 화재발생을 방지할 수 있도록 한 지중배전선로의 구간별 고장 위치 알림 시스템에 관한 것이다.
지중배전선로는 가공배전선로와 비교하여 여러 가지 장점을 가지고 있음에도 불구하고 유지보수 측면에서 문제점을 드러내고 있으며, 특히 지중배전선로에서 사고가 발생하였을 때 사고지점의 발견과 복구가 신속하게 이루어지지 못한다는 문제점이 있다.
따라서 전력회사에서는 사고지점을 신속하게 발견하고 대처할 수 있도록 하기 위하여 지중배전선로의 고장구간을 검출하고 대처하는 기술이 개발되어 있다.
종래 지중배전선로의 고장구간을 검출하고 대처하는 기술과 관련한 선행기술로서 대한민국 등록특허 제10-0956712호(2010.05.06. 공고) "송전, 배전선로의 고장구간 자동개폐장치"(이하, '선행기술'이라 함)는 송배전선로의 일정 부분에 설치되는 센서수단에 의하여 부하단의 전압과 전류를 검출하고, CPU가 센서수단의 검출신호에 따라 고정점을 실기간으로 판단하여 고장선로를 일시 차단하는 기술을 개시하고 있다.
그러나 상기 선행기술은 또한 고장선로를 차단하기 위하여 양측 송배전선로의 단부에 고정 설치되는 연결접속부재와; 모터수단과 회전축수단에 의하여 회전하는 작동접속부재와; 모터수단을 제어하기 위한 CPU를 구비한 것으로, 송배전선로가 정상인 경우에는 작동접속부재가 연결접속부재에 접속되고, 송배전선로가 고장인 경우에는 작동접속부재가 모터수단과 회전축수단에 의하여 회전하여 연결접속부재로부터 이탈되어 양측 송배전선로를 분리하도록 하는 수단이 각 배전선로의 배전케이블마다 개별적으로 설치되는 것이기 때문에 시설이 매우 복잡하고 배전선로의 개수에 상당하는 모터를 구비하여야 하므로 시설비용이 대폭 증가하게 되는 문제점이 있다.
또한 전원측 케이블과 부하측 케이블이 분리된 상태에서 전원측 케이블은 커넥터와 접촉되어 있고, 부하측 케이블은 전원측 케이블의 단부와 커넥터에 근접한 상태에서 노출되어 있기 때문에 전원측 케이블과 부하측 케이블 사이와 커넥터와 부하측 케이블 사이에서 아크가 발생하여 화재로 이어질 수 있는 문제점이 있다.
한편, 지중배전선로의 고장으로 인하여 정전된 구간의 수용가로서는 정전이 되었을 때 정전인지 내부 전기배선의 문제인지를 확인할 수 없어 밖으로 나가서 주변을 살펴보거나 전력회사에 전화로 문의하여야 하는 불편을 겪게 되고, 전력회사로서는 폭주하는 문의전화로 불편을 겪게 되는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허 제10-0956712호(2010.05.06. 공고) "송전, 배전선로의 고장구간 자동개폐장치"
따라서 본 발명의 목적은 지중배전선로의 고장구간을 검출하여 제1 케이블과 제2 케이블을 차단함과 동시에 관리센터서버와 순찰차량의 단말기 및 순찰자의 휴대단말기와 함께 고장구간의 맨홀의 단말기에 고장구간을 알림으로써 고장에 신속하게 복구할 수 있게 함과 아울러 수용가의 분전함단말기에 정전발생과 복구예정시간을 알람으로써 수용가가 대처할 수 있게 하며, 차단된 제2 케이블의 단부 주위에 절연피막을 형성함으로써 제1 케이블과 제2 케이블 간의 아크로 인한 화재발생을 방지할 수 있도록 한 지중배전선로의 구간별 고장 위치 알림 시스템을 제공하려는 것이다.
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 지중에 설치되는 콘크리트 구조물인 지중터널(10)의 내벽면에 복수 층으로 설치되는 선반(20)에 제1 케이블(C1)과 제2 케이블(C2)이 간격을 두고 안착되는 지중배전선로의 구간별 고장 위치 알림 시스템에 있어서,
상기 선반(20)의 중간부에는 작동공간(21)이 형성되고, 저면에 모터마운트(22)가 구비되며,
상기 제1 및 제2 케이블(C1, C2)의 사이에 설치되는 커넥터(100)와; 상기 커넥터(100)를 구동시키는 커넥터 구동수단(200)과; 상기 커넥터(100)에 의하여 제1 케이블(C1)로부터 분리된 제2 케이블(C2)의 단부 주위에 절연피막(IM)을 형성하는 절연피막형성수단(300)과; 상기 커넥터구동수단(200)과 절연피막형성수단(300)을 제어하는 제어수단(400);을 더 포함하여 구성되며,
상기 커넥터(100)는 도전재질로 형성되고 제1 및 제2 케이블(C1, C2)의 노출된 도체(11, 21)의 외경에 대응하는 내경을 가지며 전후 양단에 형성되는 케이블 출입구(112)가 형성되는 원통부(111)와, 상기 원통부(111)의 전후 양단에 확장 형성되는 외향플랜지부(113)가 구비된 접속슬리브(110)와; 상기 접속슬리브(110)의 원통부(111)를 감싸며 상기 외향플랜지부(113)가 매설되며, 양단에 제1 및 제2 케이블 출입구(211)가 형성되는 절연체(120); 및 상기 절연체(120)의 하부에 일체로 형성되어 전후방향으로 연장되는 랙결합부(130);를 포함하여 구성되고,
상기 접속슬리브(110)의 케이블 출입구(112)에는 안쪽으로 가면서 점차 좁아지는 테이퍼부가 형성되고, 상기 절연체(120)의 케이블 출입구(211)에는 안쪽으로 가면서 점차 좁아지는 테이퍼부가 형성되어 출입구(112) 및 (121)에 대한 제1 및 제2 케이블(C1, C2)의 진입이 원활하게 이루어질 수 있도록 구성되며,
상기 커넥터 구동수단(200)은 상기 커넥터(100)의 랙결합부(130)의 하면에 각각 결합되어 제1 케이블(C1) 및 제2 케이블(C2)의 길이방향으로 길게 설치되며 하면에 기어부(211)가 구비된 복수개의 랙(210)과, 상기 제1 케이블(C1) 및 제2 케이블(C2)의 길이방향에 직각을 이루는 방향으로 길게 설치되는 구동축(220)과, 상기 랙(210)의 하부에 배치되어 상기 기어부(211)에 맞물리며 상기 구동축(220)에 헛돌게 설치되는 복수개의 피니언(230)과, 상기 구동축(220)과 피니언(230) 사이에 설치되어 구동축(220)의 회전력이 피니언(230)에 전달되도록 하거나 차단되도록 하는 전자클러치(240) 및, 상기 선반(20)의 하면에 장착되어 상기 구동축(220)을 회전 구동하는 구동모터(250)를 포함하여 구성되고,
상기 절연피막형성수단(300)은 터널(10)에 고정되며 내부공간이 격벽(311)에 의하여 구획되는 제1 및 제2 액 저장공간(S1, S2)으로 구획된 2액형 수지통(310)과, 상기 2액형 수지통(310)의 하단에 연결되어 제1 및 제2 액 저장공간(S1, S2)에 연결되는 제1 및 제2 액 공급관(321, 322)과, 상기 제1 및 제2 액 공급관(321, 322)의 하부에 위치하는 혼합액주출관(323)과, 상기 제1 및 제2 액 공급관(321, 322)과 혼합액주출관(323) 사이에 설치되는 솔레노이드밸브(330)와, 상기 혼합액주출관(323)의 주위에 배치되어 주출된 혼합액에 UV를 조사하는 UV램프(340) 및, 상기 터널(10)의 벽면에 고정되는 고정부(351)와, 상기 고정부(351)에서 수평으로 절곡연장되는 수평부(352)와, 상기 수평부(352)에서 하향절곡연장되는 수직부(353)와, 상기 수직부(353)의 하단에서 하향경사지게 절곡연장되는 램프장착부(354)와, 상기 램프장착부(354)의 하단에서 수평으로 절곡연장되며 상기 혼합액주출관(323)이 관통되는 통공(356)이 형성된 밸브장착부(355)를 가지는 브래킷(350)을 포함하여 구성되며,
상기 솔레노이드밸브(330)는 상기 밸브장착부(355)에 장착되며 상면에 상기 제1 및 제2 액 공급관(321, 322)과 연통되는 제1 및 제2 공급포트(P1, P2)가 형성되고 하면에 상기 혼합액주출관(323)과 연통되는 혼합액주출포트(P3)가 형성되는 밸브하우징(331)과, 상기 밸브하우징(331) 내에 슬라이드 가능하게 설치되며, 상기 제1 및 제2 공급포트(P1, P2)와 혼합액주출포트(P3)를 연결하는 제1 및 제2 밸브홀(H1, H2)이 형성된 스풀(332)과, 상기 밸브장착부(355)에 장착되며 작동봉(334)이 상기 스풀(332)에 결합되는 솔레노이드(333)를 포함하여 구성되고,
상기 2액형 수지통(310)의 제1 및 제2 공간(S1, S2)에 저장되는 2액형 수지는 제1 공간(S1)에 저장되는 제1 액(L1)과 제2 공간(S2)에 저장되는 제2 액(L2)로 구성되며, 제1 액(L1)과 제2 액(L2)이 혼합된 상태에서 UV를 5초 조사하면 경화되어 주출하였을 때 흘러내리지 않고 급속히 경화되어 제2 케이블(C2)의 단부 주위에 절연피막(IM)을 형성할 수 있는 2액형 에폭시 수지가 사용되며,
상기 제어수단(400)은 제1 케이블(C1)과 제2 케이블(C2)에 설치되어 고장여부를 검출하는 고장검출센서(411, 412)와; 상기 제1 및 제2 고장검출센서(411, 412)의 검출신호에 따라 관리정보송출명령과 수용가알림정보송출명령, 커넥터제어명령, 절연피막형성명령을 출력하는 제어부(420)와; 상기 제어부(420)의 관리정보송출명령에 따라 관리센터서버(431)와 순찰자단말기(432)에 관리정보를 송출하는 관리용통신부(430)와; 상기 제어부(420)의 수용가알림정보송출명령에 따라 수용자의 분전함단말기(441)에 수용가알림정보를 송출하는 알림용통신부(440)와; 상기 제어부(420)의 커넥터제어명령에 따라 상기 커넥터구동수단(200)의 구동모터(250)에 모터구동신호를 송출하는 모터구동부(450)와; 상기 제어부(420)의 커넥터제어명령에 따라 상기 커넥터구동수단(200)의 전자클러치(240)에 전자클러치구동신호를 송출하는 전자클러치구동부(460)와; 상기 제어부(420)의 절연피막형성명령에 따라 절연피막형성수단(300)의 솔레노이드(333)에 솔레노이드구동신호를 송출하는 솔레노이드구동부(470); 및 상기 제어부(420)의 절연피막형성명령에 따라 UV램프(340)에 UV램프구동신호를 송출하는 UV램프구동부(480);를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 지중배전선로의 구간별 고장 위치 알림 시스템을 제공한다.
본 발명의 지중배전선로의 구간별 고장 위치 알림 시스템에 의하면 배전선로에 고장이 발생하였을 때 커넥터와 커넥터구동수단에 의하여 제1 및 제2 케이블을 차단함과 동시에 관리센터서버와 순찰차량의 단말기 및 순찰자의 휴대단말기에 고장구간을 알림으로써 고장에 신속하게 복구할 수 있게 함과 아울러 수용가의 분전함단말기에 정전발생과 복구예정시간을 알람으로써 수용가가 대처할 수 있게 하며, 차단된 제2 케이블의 단부 주위에 절연피막을 형성함으로써 제1 케이블과 제2 케이블 간의 아크로 인한 화재발생을 방지할 수 있다.
도 1 내지 도 9는 본 발명에 의한 지중배전선로의 구간별 고장 위치 알림 시스템의 바람직한 실시예를 보인 것으로,
도 1은 본 발명에 의한 지중배전선로의 구간별 고장 위치 알림 시스템의 사시도,
도 2 및 도 3은 선반, 트레이, 케이블, 커넥터, 커넥터구동수단, 절연피막형성수단을 보인 사시도,
도 4는 선반, 트레이, 케이블, 커넥터, 커넥터구동수단, 절연피막형성수단의 분해 사시도,
도 5는 케이블, 커넥터, 커넥터구동수단을 보인 분해 사시도,
도 6은 커넥터의 부분 절개 사시도,
도 7은 절연피막형성수단의 부분 절개 분해 사시도,
도 8은 제어수단의 기능블록도,
도 9는 작동상태를 보인 종단측면도이다.
이하, 본 발명에 의한 지중배전선로의 구간별 고장 위치 알림 시스템을 첨부도면에 예시한 바람직한 실시예에 따라서 상세히 설명한다.
이하의 설명에서 각종 볼트와 볼트관통공 및 나사홀에 대해서는 도시 및 설명을 생략한다.
도 1 내지 도 9는 본 발명에 의한 지중배전선로의 구간별 고장 위치 알림 시스템의 바람직한 실시예를 보인 것이다.
본 실시예에 따른 지중배전선로의 구간별 고장 위치 알림 시스템은 도 1 내지 도 9에 도시한 바와 같이, 지중에 설치되는 콘크리트 구조물인 지중터널(10)의 내벽면에 복수 층으로 설치되는 선반(20)에 각각 복수 배전선로의 배전케이블을 지지하는 지중배전시스템에 적용된다.
상기 지중터널(10)은 지중에 콘크리트를 타설하거나 조립식 콘크리트 블록을 조립하는 것에 의하여 구성할 수 있다.
상기 선반(20)은 지중터널(10)의 내벽면에 매설되어 돌출되는 앵커볼트와 이에 체결되는 앵커너트에 의하여 지중터널(10)의 내벽면에 고정할 수 있는바, 이는 통상적인 기술에 상당하므로 이에 대한 구체적인 도시 및 설명은 생략한다.
도시예에서는 각 선반(20)에 3개씩의 배전케이블이 안착된 것으로 도시되어 있으나, 그 개수는 특정하는 것은 아니다.
상기 선반(20)의 중간부에는 후술하는 커넥터 구동수단(200)의 작동공간(21)이 형성된다. 또한 중간부 일측 하면에는 후술하는 커넥터 구동수단(200)의 구동모터(250)를 장착하기 위한 모터마운트(22)가 구비된다.
상기 배전케이블은 각각 제1 케이블(C1)과 제2 케이블(C2)로 이루어지고, 일정 간격을 두고 설치된다.
상기 제1 및 제2 케이블(C1, C2)은 각각 상기 선반(20) 상에 직접 안착할 수도 있으나, 선반(20) 상에 고정되는 절연재질의 트레이(30, 40) 상에 안착하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의한 지중배전선로의 구간별 고장 위치 알림 시스템은 상기 제1 및 제2 케이블(C1, C2)의 사이에 설치되는 커넥터(100)와; 상기 커넥터(100)를 구동시키는 커넥터 구동수단(200)과; 상기 커넥터(100)에 의하여 제1 케이블(C1)로부터 분리된 제2 케이블(C2)의 단부 주위에 절연피막(IM)을 형성하는 절연피막형성수단(300)과; 상기 커넥터구동수단(200)과 절연피막형성수단(300)을 제어하는 제어수단(400);을 포함하여 구성된다.
이때, 상기 작동공간(21)의 위치에는 상기 제1 및 제2 트레이(30, 40)가 설치되지 않는다.
또한 제1 및 제2 트레이(30, 40)는 후술하는 제어수단(400)의 제1 및 제2 고장검출센서(411, 412)가 설치되는 위치(31, 41)에서 양측으로 분리되도록 설치된다.
상기 커넥터(100)는 도전재질로 형성되고 제1 및 제2 케이블(C1, C2)의 노출된 도체(11, 21)의 외경에 대응하는 내경을 가지며 전후 양단에 형성되는 케이블 출입구(112)가 형성되는 원통부(111)와, 상기 원통부(111)의 전후 양단에 확장 형성되는 외향플랜지부(113)가 구비된 접속슬리브(110)와;
상기 접속슬리브(110)의 원통부(111)를 감싸며 상기 외향플랜지부(113)가 매설되며, 양단에 제1 및 제2 케이블 출입구(211)가 형성되는 절연체(120); 및 상기 절연체(120)의 하부에 일체로 형성되어 전후방향으로 연장되는 랙결합부(130);를 포함하여 구성된다(도 3 참조).
상기 접속슬리브(110)의 케이블 출입구(112)에는 안쪽으로 가면서 점차 좁아지는 테이퍼부가 형성되고, 상기 절연체(120)의 케이블 출입구(211)에는 안쪽으로 가면서 점차 좁아지는 테이퍼부가 형성되어 출입구(112) 및 (121)에 대한 제1 및 제2 케이블(C1, C2)의 진입이 원활하게 이루어질 수 있도록 구성된다.
또한 상기 접속슬리브(110)의 원통부(111)의 내경과 제1 및 제2 케이블(C1, C2)의 노출된 도체(11, 21)의 외경 사이의 공차는 타이트 피트(Tight Fit)로 구성하여 원통부(111)의 내주면과 도체(11, 21)의 외주면이 타이트하게 밀착되도록 구성된다.
상기 접속슬리브(110)는 절연체(120)를 절연성 합성수지로 성형하는 과정에서 인서트 몰딩 기법에 의하여 절연체(120)의 내부에 매설되는 상태로 제작할 수 있다. 이때, 절연체(120)에는 랙결합부(130)가 일체로 성형된다.
상기 커넥터 구동수단(200)은 상기 커넥터(100)의 랙결합부(130)의 하면에 각각 결합되어 제1 케이블(C1) 및 제2 케이블(C2)의 길이방향으로 길게 설치되며 하면에 기어부(211)가 구비된 복수개의 랙(210)과, 상기 제1 케이블(C1) 및 제2 케이블(C2)의 길이방향에 직각을 이루는 방향으로 길게 설치되는 구동축(220)과, 상기 랙(210)의 하부에 배치되어 상기 기어부(211)에 맞물리며 상기 구동축(220)에 헛돌게 설치되는 복수개의 피니언(230)과, 상기 구동축(220)과 피니언(230) 사이에 설치되어 구동축(220)의 회전력이 피니언(230)에 전달되도록 하거나 차단되도록 하는 전자클러치(240) 및, 상기 선반(20)의 하면에 장착되어 상기 구동축(220)을 회전 구동하는 구동모터(250)를 포함하여 구성된다.
상기 랙(210)은 상기 랙결합부(130)를 관통하는 볼트를 랙(210)에 형성된 나사홀에 체결하는 것에 의하여 랙결합부(130)에 결합할 수 있다.
상기 구동축(220)은 구동모터(250)의 모터축에 결합되는 것으로 통상적인 축 결합구조를 채용할 수 있으므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
상기 피니언(230)은 상기 구동축(220)에 래디얼 베어링이나 메탈부시 등을 이용하여 회전 가능하게 설치된다.
상기 전자클러치(240)는 통상적으로 전원이 인가되었을 때 연결대상체를 분리하고, 전원이 차단되면 연결대상체를 연결하는 방식의 것을 사용할 수 있으므로 이에 대해서는 구체적인 도시 및 설명은 생략한다.
상기 구동모터(250)는 모터베이스(251)를 관통하는 볼트를 상기 선반(20)의 모터마운트(22)에 형성된 나사홀에 체결하는 것에 의하여 모터마운트(22)를 통해 선반(20)에 장착할 수 있는 것으로 이에 대한 구체적인 도시 및 설명은 생략한다.
상기 절연피막형성수단(300)은 터널(10)에 고정되며 내부공간이 격벽(311)에 의하여 구획되는 제1 및 제2 액 저장공간(S1, S2)으로 구획된 2액형 수지통(310)과, 상기 2액형 수지통(310)의 하단에 연결되어 제1 및 제2 액 저장공간(S1, S2)에 연결되는 제1 및 제2 액 공급관(321, 322)과, 상기 제1 및 제2 액 공급관(321, 322)의 하부에 위치하는 혼합액주출관(323)과, 상기 제1 및 제2 액 공급관(321, 322)과 혼합액주출관(323) 사이에 설치되는 솔레노이드밸브(330)와, 상기 혼합액주출관(323)의 주위에 배치되어 주출된 혼합액에 UV를 조사하는 UV램프(340)를 포함한다.
상기 2액형 수지통(310)과 솔레노이드밸브(330) 및 UV램프(340)는 터널(10)의 내벽에 고정되는 브래킷(350ㅌ)에 장착된다. 이들의 터널(10)에 대한 브래킷(350)의 고정방법과 브래킷(350)에 대한 2액형 수지통(310)과 솔레노이드밸브(330) 및 UV램프(340)의 장착방법은 통상적인 방법 중 하나를 선택할 수 있으므로 이에 대한 구체적인 도시 및 설명은 생략한다.
상기 브래킷(350)은 터널(10)의 벽면에 고정되는 고정부(351)와, 상기 고정부(351)에서 수평으로 절곡연장되는 수평부(352)와, 상기 수평부(352)에서 하향절곡연장되는 수직부(353)와, 상기 수직부(353)의 하단에서 하향경사지게 절곡연장되는 램프장착부(354)와, 상기 램프장착부(354)의 하단에서 수평으로 절곡연장되며 상기 혼합액주출관(323)이 관통되는 통공(356)이 형성된 밸브장착부(355)를 포함한다.
상기 솔레노이드밸브(330)는 3포트 2위치 솔레노이드 스풀밸브가 사용된다.
이를 개략적으로 도시하면, 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 솔레노이드밸브(330)는 상기 밸브장착부(355)에 장착되며 상면에 상기 제1 및 제2 액 공급관(321, 322)과 연통되는 제1 및 제2 공급포트(P1, P2)가 형성되고 하면에 상기 혼합액주출관(323)과 연통되는 혼합액주출포트(P3)가 형성되는 밸브하우징(331)과, 상기 밸브하우징(331) 내에 슬라이드 가능하게 설치되며, 상기 제1 및 제2 공급포트(P1, P2)와 혼합액주출포트(P3)를 연결하는 제1 및 제2 밸브홀(H1, H2)이 형성된 스풀(332)과, 상기 밸브장착부(355)에 장착되며 작동봉(334)이 상기 스풀(332)에 결합되는 솔레노이드(333)를 포함하여 구성된다.
상기 2액형 수지통(310)의 제1 및 제2 공간(S1, S2)에 저장되는 2액형 수지는 제1 공간(S1)에 저장되는 제1 액(L1)과 제2 공간(S2)에 저장되는 제2 액(L2)로 구성되며, 제1 액(L1)과 제2 액(L2)이 혼합되면 상온에서 경화되는 2액형 에폭시 수지를 사용할 수 있다.
일반적으로 2액형 에폭시 수지는 전기 절연성이 뛰어나지만 상온에서 경화되는 데에 24시간 정도가 소요되기 때문에 주출하였을 때 흘러내려 원하는 범위 내에 피막을 형성하는 데에는 부적합하다.
따라서 본 발명에서는 2액형 에폭시 수지는 제1 및 제2 액(L1, L2)이 혼합되지 않고 각각 제1 및 제2 공간(S1, S2)에 저장되어 있는 동안에는 경화되지 않고, 혼합된 후 UV를 5초 조사하면 경화되어 주출하였을 때 흘러내리지 않고 급속히 경화되기 때문에 제2 케이블(C2)의 단부 주위에 절연피막(IM)을 형성할 수 있게 된다.
이때, 제1 및 제2 액(L1, L2)이 주출되자마자 UV를 조사하게 되면, 넓은 범위에 절연피막(IM)을 형성하지 못하게 되므로 시차를 두고 UV를 조사하게 하는 것이 바람직하다.
상기 솔레노이드밸브(330)는 전원이 차단되면 솔레노이드(333)의 작동봉(334)과 이에 결합된 스풀(332)이 전진하여 폐쇄되고, 전원이 인가되면 작동봉(334)과 이에 결합된 스풀(332)이 후퇴하여 개방되는 형식의 것이 사용된다.
상기 제어수단(400)은 제1 케이블(C1)과 제2 케이블(C2)에 설치되어 고장여부를 검출하는 고장검출센서(411, 412)와; 상기 제1 및 제2 고장검출센서(411, 412)의 검출신호에 따라 관리정보송출명령과 수용가알림정보송출명령, 커넥터제어명령, 절연피막형성명령을 출력하는 제어부(420)와; 상기 제어부(420)의 관리정보송출명령에 따라 관리센터서버(431)와 순찰자단말기(432)에 관리정보를 송출하는 관리용통신부(430)와; 상기 제어부(420)의 수용가알림정보송출명령에 따라 수용자의 분전함단말기(441)에 수용가알림정보를 송출하는 알림용통신부(440)와; 상기 제어부(420)의 커넥터제어명령에 따라 상기 커넥터구동수단(200)의 구동모터(250)에 모터구동신호를 송출하는 모터구동부(450)와; 상기 제어부(420)의 커넥터제어명령에 따라 상기 커넥터구동수단(200)의 전자클러치(240)에 전자클러치구동신호를 송출하는 전자클러치구동부(460)와; 상기 제어부(420)의 절연피막형성명령에 따라 절연피막형성수단(300)의 솔레노이드(333)에 솔레노이드구동신호를 송출하는 솔레노이드구동부(470); 및 상기 제어부(420)의 절연피막형성명령에 따라 UV램프(340)에 UV램프구동신호를 송출하는 UV램프구동부(480);를 포함하여 구성된다.
또한 상기 강제분리모드와 강제접속모드를 입력하기 위한 입력부(490)를 더 포함하며, 상기 입력부(490)에 강제분리모드와 강제접속모드가 입력되면 상기 제어부(420)가 상기 커넥터강제제어명령을 출력하고, 상기 제어부(420)의 커넥터강제제어명령에 따라 상기 모터구동부(450)와 전자클러치구동부(460)가 구동모터(250)와 전자클러치(240)에 각각 모터구동신호와 전자클러치구동신호를 송출하도록 구성할 수 있다.
상기 구동모터(250), 전자클러치(240), 솔레노이드(333), UV램프(340), 고장검출센서(411, 412), 제어부(420), 관리용통신부(430), 알림용통신부(440), 모터구동부(450), 전자클러치구동부(460), 솔레노이드구동부(470), UV램프구동부(480)에 대한 전원은 터널(10) 내에 인입된 상용전원으로부터 공급받거나 상기 상용전원에 의하여 충전되는 충전배터리로부터 공급받도록 구성할 수 있다.
분전함단말기(441)에 대한 전원은 평상시 상용전원에 의하여 충전되는 충전배터리로부터 공급받도록 구성할 수 있다.
제어수단(400)은 컨트롤박스 내에 구성하여 터널(10) 내에 설치할 수 있으며, 배터리는 터널(10) 내에 설치할 수 있다.
상기 관리용 통신부(430)와 관리센터서버(431) 및 순찰자단말기(432) 간의 통신은 유, 무선통신을 사용할 수 있으며, 알림용통신부(440)와 수용가의 분전함단말기(441) 간의 통신은 유선통신을 사용할 수 있다.
이하, 본 발명에 의한 지중배전선로의 구간별 고장 위치 알림 시스템의 작용에 대하여 설명한다.
도 1 내지 도 3 및 도 9의 (a)에 도시한 바와 같이, 지중배전선로가 시공된 초기 상태는 커넥터(100)가 제1 및 제2 케이블(C1, C2)의 인접 단부 사이의 중간에 위치하여 제1 및 제2 케이블(C1, C2)이 커넥터(100)의 접속슬리브(110)의 양단에 삽입되어 서로 접속된 상태로 된다[도 1 내지 도 3 및 도 9의 (a) 참조].
이 상태에서 고장검출센서(411, 412)에 의하여 제1 및 제2 케이블(C1, C2)의 고장이 발생하여 고장이 검출되면, 고장검출센서(411, 412)의 검출신호가 제어부(420)에 전송되고, 고장검출센서(411, 412)의 검출신호에 따라 제어부(420)가 관리정보송출명령과 수용가알림정보송출명령, 커넥터제어명령, 절연피막형성명령을 출력한다.
이때, 관리정보송출명령과 수용가알림정보송출명령 및 커넥터제어명령이 우선적으로 출력되고, 절연피막형성명령은 시차를 두고 출력된다.
관리정보송출명령에 따라 관리용 통신부(430)가 관리센터서버(431)와 순찰자단말기(432)에 고장정보를 송출하고, 수용가알림정보송출명령에 따라 알림용통신부(440)가 수용가의 분전함단말기(441)에 고장정보를 송출하게 된다.
고장정보를 수신한 관리센터서버(431)에서는 고장정보를 데이터베이스에 저장함과 아울러 디스플레이에 표시하여 관리센터에서 관리자가 고장정보를 확인하고 통상적으로 정해진 절차에 따라 관리가 이루어지게 되며, 순찰자단말기(432)에서는 고장정보를 데이터베이스에 저장함과 아울러 디스플레이에 표시하여 순찰자가 고장정보를 확인할 수 있게 된다.
고장정보를 수신한 수용가의 분전함단말기(441)에서는 고장정보를 디스플레이에 표시하여 수용가가 고장정보, 예를 들면, 정전상태와 복구예정시간 등을 확인하게 함으로써 수용가로서는 정전이 되었을 때 정전인지 내부 전기배선의 문제인지를 확인할 수 있어 밖으로 나가서 주변을 살펴보거나 전력회사에 전화로 문의할 필요가 없으므로 불편을 해소할 수 있으며, 전력회사로서는 폭주하는 문의전화로 인한 불편을 겪지 않게 된다.
제어부(420)의 커넥터제어명령에 따라 모터구동부(450)가 구동모터(250)의 분리방향구동신호를 송출하게 되고, 고장이 발생한 제1 및 제2 케이블(C1, C2)에 대응하는 전자클러치(240)가 구동축(220)과 피니언(230)을 연결하고, 구동모터(250)가 분리방향으로 회전하게 된다.
구동모터(250)의 분리방향 회전에 따라 피니언(230)이 분리방향으로 회전하게 되고, 피니언(230)과 랙(210)의 기어작용에 의하여 랙(210)과 이에 결합된 절연체(120)를 포함하는 커넥터(100)가 분리방향(도면에서 좌측)으로 이동하게 된다.
커넥터(100)의 분리방향 이동에 따라 제1 케이블(C1)과 제2 케이블(C2)이 분리된다[도 9의 (b) 참조].
한편, 고장이 발생하지 않은 제1 및 제2 케이블(C1, C2)에 대응하는 전자클러치(240)에는 전원이 인가되지 않아 이에 대응하는 피니언(230)은 구동축(220)에 대하여 헛도는 상태로 유지되어 고장이 발생하지 않은 제1 및 제2 케이블(C1, C2)은 커넥터(100)에 의하여 접속되어 정상적인 배전이 이루어지는 상태로 유지된다.
한편, 커넥터(100)에 의한 제1 및 제2 케이블(C1, C2)의 접속작동은 상술한 작동과 역방향으로 이루어질 수 있으므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
상술한 동작은 입력부(490)의 강제분리모드 또는 강제접속모드가 입력되는 경우에도 동일하게 이루어질 수 있다.
제어부(420)의 절연피막형성명령에 따라 솔레노이드구동부(470)가 고장이 발생한 제1 및 제2 케이블(C1, C2)에 대응하는 솔레노이드(333)에 개방방향구동신호(전원인가)를 송출하게 되고, 솔레노이드(333)의 작동봉(334)이 후퇴하게 된다.
이에 따라 작동봉(334)에 결합된 솔레노이드밸브(330)의 스풀(332)이 후퇴하여 제1 및 제2 밸브홀(H1, H2)이 제1 및 제2 공급포트(P1, P2)와 혼합액주출포트(P3)를 통해 제1 및 제2 액 공급관(321, 322)과 혼합액주출관(323)을 연결하게 되고, 이에 따라 2액형 수지통(310)의 제1 및 제2 액 저장공간(S1, S2)에 저장되어 있는 제1 및 제2 액(L1, L2)이 제1 및 제2 액 공급관(321, 322), 제1 및 제2 공급포트(P1, P2), 제1 및 제2 밸브홀(H1, H2), 혼합액주출포트(P3) 및 혼합액주출관(323)을 통해 제2 케이블(C2)의 단부 주위에 주출된다.
주출된 제1 액(L1)과 제2 액(L2)이 혼합되면 상온경화가 시작되는데 이러한 상온경화는 24시간 정도 소요되기 때문에 본 발명에서는 신속한 경화가 이루어지도록 한다.
즉, 제어부(420)의 절연피막형성명령에 따라 UV램프구동부(480)가 UV램프(340)에 점등구동신호를 송출하게 되고, 이에 따라 UV램프(340)가 점등되어 주출된 제1 및 제2 액(L1, L2)에 UV를 조사하게 되고, 이에 따라 혼합된 제1 및 제2 액(L1, L2)이 신속하게 경화하여 절연피막(IM)을 형성하게 된다[도 9의 (b) 참조].
따라서 주출된 제1 및 제2 액(L1, L2)이 흘러내리지 않고 경화되어 원하는 범위 내에 피막을 형성할 수 있게 된다.
이와 같이 제2 케이블(C2)의 단부 주위에 절연피막(IM)이 형성됨에 따라 제1 케이블(C1)과 제2 케이블(C2) 사이, 그리고 커넥터(100)의 접속슬리브(110)와 제2 케이블(C2) 사이의 아크발생과 이로 인한 화재발생을 방지할 수 있게 된다.
여기서 입력부(490)에 강제분리모드가 입력된 경우에는 제1 및 제2 케이블(C1, C2)의 분리작동만 진행되고, 절연피막형성작동은 진행되지 않도록 할 수 있다.
이상에서 설명한 실시예들은 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것으로 상술한 실시예에 의하여 본 발명의 기술적 사상의 범위가 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상 및 범위에서 벗어나지 않는 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이며, 이러한 수정 및 변형은 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 터널 20 : 선반
30, 40 : 트레이 100 : 커넥터
110 : 접속슬리브 120 : 절연체
200 : 커넥터구동수단 210 : 랙
220 : 구동축 230 : 피니언
240 : 전자클러치 250 : 구동모터
300 : 절연피막형성수단 310 : 2액형 수지통
S1, S2 : 제1 및 제2 액 저장공간 321, 322 : 제1 및 제2 액 공급관
323 : 혼합액주출관 330 : 솔레노이드밸브
340 : UV램프 400 : 제어수단
411, 412 : 고장검출센서 420 : 제어부
430 : 관리용통신부 440 : 알림용통신부
450 : 모터구동부 460 : 전자클러치구동부
470 : 솔레노이드구동부 480 : UV램프구동부

Claims (1)

  1. 지중에 설치되는 콘크리트 구조물인 지중터널(10)의 내벽면에 복수 층으로 설치되는 선반(20)에 제1 케이블(C1)과 제2 케이블(C2)이 간격을 두고 안착되는 지중배전선로의 구간별 고장 위치 알림 시스템에 있어서,
    상기 선반(20)의 중간부에는 작동공간(21)이 형성되고, 저면에 모터마운트(22)가 구비되며,
    상기 제1 및 제2 케이블(C1, C2)의 사이에 설치되는 커넥터(100)와; 상기 커넥터(100)를 구동시키는 커넥터 구동수단(200)과; 상기 커넥터(100)에 의하여 제1 케이블(C1)로부터 분리된 제2 케이블(C2)의 단부 주위에 절연피막(IM)을 형성하는 절연피막형성수단(300)과; 상기 커넥터구동수단(200)과 절연피막형성수단(300)을 제어하는 제어수단(400);을 더 포함하여 구성되며,
    상기 커넥터(100)는 도전재질로 형성되고 제1 및 제2 케이블(C1, C2)의 노출된 도체(11, 21)의 외경에 대응하는 내경을 가지며 전후 양단에 형성되는 케이블 출입구(112)가 형성되는 원통부(111)와, 상기 원통부(111)의 전후 양단에 확장 형성되는 외향플랜지부(113)가 구비된 접속슬리브(110)와; 상기 접속슬리브(110)의 원통부(111)를 감싸며 상기 외향플랜지부(113)가 매설되며, 양단에 제1 및 제2 케이블 출입구(211)가 형성되는 절연체(120); 및 상기 절연체(120)의 하부에 일체로 형성되어 전후방향으로 연장되는 랙결합부(130);를 포함하여 구성되고,
    상기 접속슬리브(110)의 케이블 출입구(112)에는 안쪽으로 가면서 점차 좁아지는 테이퍼부가 형성되고, 상기 절연체(120)의 케이블 출입구(211)에는 안쪽으로 가면서 점차 좁아지는 테이퍼부가 형성되어 출입구(112) 및 (121)에 대한 제1 및 제2 케이블(C1, C2)의 진입이 원활하게 이루어질 수 있도록 구성되며,
    상기 커넥터 구동수단(200)은 상기 커넥터(100)의 랙결합부(130)의 하면에 각각 결합되어 제1 케이블(C1) 및 제2 케이블(C2)의 길이방향으로 길게 설치되며 하면에 기어부(211)가 구비된 복수개의 랙(210)과, 상기 제1 케이블(C1) 및 제2 케이블(C2)의 길이방향에 직각을 이루는 방향으로 길게 설치되는 구동축(220)과, 상기 랙(210)의 하부에 배치되어 상기 기어부(211)에 맞물리며 상기 구동축(220)에 헛돌게 설치되는 복수개의 피니언(230)과, 상기 구동축(220)과 피니언(230) 사이에 설치되어 구동축(220)의 회전력이 피니언(230)에 전달되도록 하거나 차단되도록 하는 전자클러치(240) 및, 상기 선반(20)의 하면에 장착되어 상기 구동축(220)을 회전 구동하는 구동모터(250)를 포함하여 구성되고,
    상기 절연피막형성수단(300)은 터널(10)에 고정되며 내부공간이 격벽(311)에 의하여 구획되는 제1 및 제2 액 저장공간(S1, S2)으로 구획된 2액형 수지통(310)과, 상기 2액형 수지통(310)의 하단에 연결되어 제1 및 제2 액 저장공간(S1, S2)에 연결되는 제1 및 제2 액 공급관(321, 322)과, 상기 제1 및 제2 액 공급관(321, 322)의 하부에 위치하는 혼합액주출관(323)과, 상기 제1 및 제2 액 공급관(321, 322)과 혼합액주출관(323) 사이에 설치되는 솔레노이드밸브(330)와, 상기 혼합액주출관(323)의 주위에 배치되어 주출된 혼합액에 UV를 조사하는 UV램프(340) 및, 상기 터널(10)의 벽면에 고정되는 고정부(351)와, 상기 고정부(351)에서 수평으로 절곡연장되는 수평부(352)와, 상기 수평부(352)에서 하향절곡연장되는 수직부(353)와, 상기 수직부(353)의 하단에서 하향경사지게 절곡연장되는 램프장착부(354)와, 상기 램프장착부(354)의 하단에서 수평으로 절곡연장되며 상기 혼합액주출관(323)이 관통되는 통공(356)이 형성된 밸브장착부(355)를 가지는 브래킷(350)을 포함하여 구성되며,
    상기 솔레노이드밸브(330)는 상기 밸브장착부(355)에 장착되며 상면에 상기 제1 및 제2 액 공급관(321, 322)과 연통되는 제1 및 제2 공급포트(P1, P2)가 형성되고 하면에 상기 혼합액주출관(323)과 연통되는 혼합액주출포트(P3)가 형성되는 밸브하우징(331)과, 상기 밸브하우징(331) 내에 슬라이드 가능하게 설치되며, 상기 제1 및 제2 공급포트(P1, P2)와 혼합액주출포트(P3)를 연결하는 제1 및 제2 밸브홀(H1, H2)이 형성된 스풀(332)과, 상기 밸브장착부(355)에 장착되며 작동봉(334)이 상기 스풀(332)에 결합되는 솔레노이드(333)를 포함하여 구성되고,
    상기 2액형 수지통(310)의 제1 및 제2 공간(S1, S2)에 저장되는 2액형 수지는 제1 공간(S1)에 저장되는 제1 액(L1)과 제2 공간(S2)에 저장되는 제2 액(L2)로 구성되며, 제1 액(L1)과 제2 액(L2)이 혼합된 상태에서 UV를 5초 조사하면 경화되어 주출하였을 때 흘러내리지 않고 급속히 경화되어 제2 케이블(C2)의 단부 주위에 절연피막(IM)을 형성할 수 있는 2액형 에폭시 수지가 사용되며,
    상기 제어수단(400)은 제1 케이블(C1)과 제2 케이블(C2)에 설치되어 고장여부를 검출하는 고장검출센서(411, 412)와; 상기 제1 및 제2 고장검출센서(411, 412)의 검출신호에 따라 관리정보송출명령과 수용가알림정보송출명령, 커넥터제어명령, 절연피막형성명령을 출력하는 제어부(420)와; 상기 제어부(420)의 관리정보송출명령에 따라 관리센터서버(431)와 순찰자단말기(432)에 관리정보를 송출하는 관리용통신부(430)와; 상기 제어부(420)의 수용가알림정보송출명령에 따라 수용자의 분전함단말기(441)에 수용가알림정보를 송출하는 알림용통신부(440)와; 상기 제어부(420)의 커넥터제어명령에 따라 상기 커넥터구동수단(200)의 구동모터(250)에 모터구동신호를 송출하는 모터구동부(450)와; 상기 제어부(420)의 커넥터제어명령에 따라 상기 커넥터구동수단(200)의 전자클러치(240)에 전자클러치구동신호를 송출하는 전자클러치구동부(460)와; 상기 제어부(420)의 절연피막형성명령에 따라 절연피막형성수단(300)의 솔레노이드(333)에 솔레노이드구동신호를 송출하는 솔레노이드구동부(470); 및 상기 제어부(420)의 절연피막형성명령에 따라 UV램프(340)에 UV램프구동신호를 송출하는 UV램프구동부(480);를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 지중배전선로의 구간별 고장 위치 알림 시스템.
KR1020190115572A 2019-09-19 2019-09-19 지중배전선로의 구간별 고장 위치 알림 시스템 KR102061024B1 (ko)

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