KR102117344B1 - 산악지역 가공배전선로의 누전 감시시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 산악지역 가공배전선로의 누전 감시시스템에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 산악지역 가공배전선로의 누전이나 물리적 형상변화 및 전력 상태를 감시하고, 감시결과를 무선 네트워크로 탑재하는 한편, 제1,2권취커버의 불완전한 결합 등으로 인해 본체가 배전선로로부터 이탈되는 것을 방지하기 위한 산악지역 가공배전선로의 누전 감시시스템에 관한 것이다.

Description

산악지역 가공배전선로의 누전 감시시스템{ELECTRIC LEAKAGE MONITORING SYSTEM OF DISTRIBUTION LINE}
본 발명은 배전 기술 분야 중 산악지역 가공배전선로의 누전 감시시스템에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 산악지역 가공배전선로의 누전이나 물리적 형상변화 및 전력 상태를 감시하고, 감시결과를 무선 네트워크로 탑재하는 한편, 제1,2권취커버의 불완전한 결합 등으로 인해 본체가 배전선로로부터 이탈되는 것을 방지하기 위한 산악지역 가공배전선로의 누전 감시시스템에 관한 것이다.
일반적으로 송배전선으로는 대용량 송전을 위한 증용량전선(HCC), 가공지선으로는 광섬유를 포함하여 통신기능을 추가한 광섬유 복합 가공지선(OPGW)이 사용된다.
발전소로부터 발전된 전력을 가공선을 통해 수용지로 공급하는데 있어서 가공선의 사고 발생, 즉 주위환경으로 인한 가공선 훼손 등에 의해 발생되는 파급 효과는 대단히 크기 때문에 가공선을 감시하는 기술은 가공선 선로 관리에 있어서 중요한 부분을 차지한다.
그러나, 가공선은 산악지역 등 상주 인력을 배치하기 어려운 지역에 설치되는 것은 물론, 선로가 길기 때문에 인력에 의한 감시가 용이하지 못한 문제점이 있다.
이에 따라, 가공선을 안전하게 유지하면서 수용지로의 지속적인 전력공급을 가능하게 하고 유사시에는 즉각적인 검출과 차단으로 사고를 방지하기 위하여 여러 감시장비와 제어장비 및 인력의 필요성이 중요시되고 있다.
이러한 문제를 일부 개선한 종래기술로 대한민국 특허 등록번호 제10-1040732호(2011.06.10.)에는 '송배전선로 감시장치'가 개시되어 있다.
도 1을 참조하여 보면, 종래의 송배전선로 감시장치는 감시용 장치(10)와, 통신 모듈(20)과, 감시시스템 서버(30)를 포함하여 이루어진다.
상기 감시용 장치(10)와 상기 감시시스템 서버(30)는 상기 통신 모듈(20)을 통해 상호 연결되어 통신한다.
상기 감시용 장치(10)는 자신이 장착된 가공선을 타고 운행하면서, 해당 가공선의 훼손 및 주변환경 상태를 감시하며, 유해물 존재시 이를 감지하여 유해물 제거 작업을 수행한다.
그러나, 이와 같은 종래의 송배전선로 감시장치는 제1,2권취커버의 불완전한 결합 등으로 인해 본체가 배전선로로부터 이탈될 수 있는 문제점이 있다.
대한민국 특허 등록번호 제10-1040732호(2011.06.10.) '송배전선로 감시장치'
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로써, 본 발명의 목적은 산악지역 가공배전선로의 누전이나 물리적 형상변화 및 전력 상태를 감시하고, 감시결과를 무선 네트워크로 탑재하는 한편, 제1,2권취커버의 불완전한 결합 등으로 인해 본체가 배전선로로부터 이탈되는 것을 방지하기 위한 산악지역 가공배전선로의 누전 감시시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 소정 형상의 하우징을 갖는 본체(203) 상단에 설치되어 배전선로에 권취되도록 결합되며 다수의 권취 코일을 포함하는 CT 하우징(201)으로 구성되고; 상기 CT 하우징(201)은 원통형 구조에서 중앙이 절개되어 제1 권취커버(209) 및 제2 권취커버(211)로 분리되며, 절개면의 상단에 회동 힌지가 결합되어 상기 제1 권취커버 및 제2 권취커버(211)가 회동 개폐 가능하도록 성형되며; 상기 본체(203)는 본체의 기울어진 각도를 인지하고, 상기 코일로부터 유도되는 전류, 전압을 검출하여 송전 또는 배전 전력을 인지하기 위한 센싱 기능과, 상기 센싱 기능을 기반으로 전력상태를 감시하는 전력감시 기능과, 상기 코일로부터 유도된 전력을 시스템 전원으로 변환하는 전원 변환 기능을 포함하여, 상기 전력상태를 소정의 통신 네트워크로 탑재하도록 무선 송출기능 및 시스템 운용을 위한 시스템 관리기능을 수행하는 제어장치를 포함하되; 상기 전력감시 기능은 정격주파수에서 지속시간이 0.5싸이클에서 1분정도, 전압저하의 정도가 실효치기준 0.1 p.u. 에서 0.9 p.u. 인 현상을 나타내는 순시전압저하(Instantaneous voltage sag or dip) 감시모드; 전압상승은 정격주파수에서 지속시간이 0.5싸이클에서 1분정도, 전압크기가 실효치기준 1.1 p.u. 에서 1.8 p.u.정도로 되는 현상으로서, 이 중에서 지속시간이 0.5 싸이클에서 30 싸이클정도까지의 현상을 나타내는 순시전압상승(Instantaneous voltage swell) 감시모드; 단기간정전(Short-duration Interruption)은 공급전압이나 부하전류가 1분을 초과하지 않는 시간범위 내에서 0.1 p.u.미만으로 감소하는 현상으로서, 그 지속시간이 30싸이클 이하의 경우를 나타내는 순시정전(Instantaneous Interruption) 감시모드; 전력계통의 부하와 기기의 비선형적인 특성에 의하여 발생되며, 기본주파수(정현파 : 60Hz)의 정수배 주파수를 가지는 사인파의 전압 또는 전류를 나타내는 고조파(Harmonics) 감시모드; 삼상 전압 또는 전류의 평균치에 대한 최대편차로 정의되며, 그 최대편차를 삼상 전압 또는 전류의 평균치로 나눈 비율(%)을 나타내는 불평형률(Current Unbalance) 감시모드 중 어느 하나 이상을 감시하는 산악지역 가공 배전선로의 누전 감시시스템에 있어서, 배전선로로부터 상기 본체(203)의 이탈을 방지하는 이탈방지부(400)를 더 포함하며, 상기 이탈방지부(400)는, 상기 본체(203)를 지지하는 지지판(410); 상기 본체(203)의 양단부에 이웃하도록 배치되고 하부가 지지판(410)을 통과하는 지지바(420); 상기 지지바(420)의 하부로 결합되면서 상기 지지판(410)을 상기 지지바(420)에 고정하는 고정부재(430); 상기 지지바(420)를 배전선로에 고정하는 결속수단(440)을 포함하고, 상기 결속수단(440)은, 일단부가 상기 지지바(420)의 상부에 연결되며 타단부가 하방향으로 연장 형성되면서 배전선로의 상부로 결합되는 결속바(441); 및 상기 결속바(441)의 타단부로 결합되면서 상기 결속바(441)를 배전선로로 결속하는 결속부재(442)를 포함하며, 상기 지지판(410)은, 전,후방 일측에 각각 통공(411)이 형성되면서 상기 지지바(420)의 하부 외측으로 결합되고, 타측이 상방향으로 굴곡지면서 상기 본체(203)의 타측을 감싸는 것을 특징으로 하는 산악지역 가공배전선로의 누전 감시시스템을 제공한다.
본 발명에 따르면, 산악지역 가공배전선로의 누전이나 물리적 형상변화 및 전력 상태를 감시할 수 있음으로써 배전설비의 감시 효율을 증대시킬 수 있는 것은 물론, 전력 설비의 효율적 관리를 유도할 수 있는 효과가 있다.
또한, 제1,2권취커버의 불완전한 결합 등으로 인해 본체가 배전선로로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
도 1은 종래의 가공배전선로의 감시시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 산악지역 가공배전선로의 누전 감시시스템을 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 2의 주요 기능을 설명하기 위한 구성도이다.
도 4는 본 발명에 따른 산악지역 가공배전선로의 누전 감시시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 산악지역 가공배전선로의 누전 감시시스템에서 이탈방지부가 구비된 상태를 나타낸 측면도이다.
도 6은 도 5에서 이탈방지부를 나타낸 정면도이다.
그리고
도 7은 도 6에서 결속수단을 나타낸 사시도이다.
이하, 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다.
도 2를 참조하여 보면, 본 발명에 따른 산악지역 가공배전선로의 누전 감시시스템(이하 "감시시스템"이라 한다)(200)은 소정 형상의 하우징을 갖는 본체(203) 상단에 설치되어 배전선로에 권취되도록 결합되는 CT 하우징(201)으로 구성된다.
상기 CT 하우징(201)은 원통형 구조에서 중앙이 절개되어 제1 권취커버(209) 및 제2 권취커버(211)로 분리되고, 절개면의 상단에 회동 힌지가 결합되어 상기 제1 권취커버(209) 및 제2 권취커버(211)가 회동 개폐 가능한 구조로 성형된다.
따라서, 상기 CT 하우징(201)은 배전선로를 수용함에 있어, 상기 제1 권취커버(209)를 개구시킨 후, 상기 CT 하우징(201)의 중앙으로 배전선로의 외주부를 수용토록 한다. 이후, 상기 제1 권취커버(209)는 회동시켜 제2 권취커버(211)와 밀착시킨다. 상기 제1 권취커버(209) 및 제2 권취커버(211)는 하단부에 마련된 체결홈(205)에 의해 나사결합된다.
상기 CT 하우징(201)은 내부에 다수의 코일이 권취되며, 상기 코일은 배전선로로부터 유도되는 전자기장에 의해 소정의 전력이 야기되도록 한다.
이에, 상기 본체(203)는 본체의 기울어진 각도를 인지하고, 상기 코일로부터 유도되는 전류, 전압을 검출하여 송전 또는 배전 전력을 인지하기 위한 센싱 기능과, 상기 센싱 기능을 기반으로 누전이나 전력상태를 감시하는 전력감시 기능과, 상기 코일로부터 유도된 전력을 시스템 전원으로 변환하는 전원 변환 기능을 포함하여, 상기 전력상태를 소정의 통신 네트워크로 탑재하도록 무선 송출기능 및 시스템 운용을 위한 시스템 관리기능을 갖는다. 미설명된 동작 표시부(207)는 시스템의 동작 상태를 표시하기 위한 것으로, 이는 제조과정에서 테스트용 램프로 인지됨이 바람직할 것이다.
도 3을 참조하여 보면, 본 발명에 따른 감시시스템(200)은 상기 CT 하우징(201)에 내설되어 배전선로의 유도 전자기장으로부터 유도전압을 제공하는 제1 CT와, 상기 배전선로로 공급되는 전력에 대한 유도 전류, 전압을 제공하는 제2 CT로 구성된 CT와, 상기 제1 CT로부터 검출된 유도전압을 정류 및 평활시켜 소망하는 전압 및 전력으로 변환하여 시스템 전원을 공급하는 전원 변환모듈(307)과, 상기 제2 CT로부터 검출된 전류 및 전압 신호를 소정 레벨로 증폭시키는 증폭부(311)와, 상기 증폭부(311)의 출력 신호를 디지털 신호로 변환하는 AD 컨버터(313)와, 상기 본체(203)의 기울어진 상태 또는 기준치 이상의 진동, 요동 상태를 전기적 신호로 변환 및 신호증폭하는 자이로센서 모듈(305)과, 상기 배전선로의 전력상태를 감시하기 위한 알고리즘, 상기 알고리즘에 근거하여 검출된 전력상태를 데이터화된 정보로 저장 관리하는 메모리(303), 상기 메모리(303)로 탑재된 전력상태 감시 알고리즘에 근거하여, 상기 AD 컨버터(313)의 출력 데이터에 대한 전력분석을 수행하고, 상기 자이로센서 모듈(305)로부터 인지되는 배전선로의 물리적 변화를 판단하며, 그 결과를 시각정보와 더불어 상기 메모리(303)로 저장관리되도록 제어하고, 실시간 전력 감시 및 배전선로의 물리적 변화 감시를 토대로 이벤트 발생 여부를 판단한 후, 기 저장된 데이터를 외부로 송출하는 제어부(301)와, 상기 제어부(301)의 데이터 송출 지시에 응답하여 기 설정된 통신 네트워크로 해당 데이터를 전송 제어하는 통신모듈(315)로 이루어진다.
여기서, 상기 자이로센서 모듈(305)은 3축 자이로센서로 구성됨으로써, 상기 배전선로의 상하 진동 및 좌우 진동에 따른 변화량을 판단한다.
상기 배전선로의 상하 진동은 폭설 또는 과도한 주변 온도 상승으로 인한 배전선로가 인장 되는 현상을 의미하며, 상기 배전선로의 과도 또는 급격한 좌우 진동은 송배전 시스템의 물리적 변화 또는 외력에 의한 강압 상태로 인지될 수 있다.
한편, 상기 AD 컨버터(313)로부터 검출되는 전력감시는 먼저, 전압저하(Voltage sag or dip) 즉, 정격주파수에서 지속시간이 0.5싸이클에서 1분정도, 전압저하의 정도가 실효치기준 0.1 p.u. 에서 0.9 p.u. 인 현상을 나타내는 순시전압저하(Instantaneous voltage sag or dip) 감시, 전압상승은 정격주파수에서 지속시간이 0.5싸이클에서 1분정도, 전압크기가 실효치기준 1.1 p.u. 에서 1.8 p.u.정도로 되는 현상으로서, 이 중에서 지속시간이 0.5 싸이클에서 30 싸이클정도까지의 현상을 나타내는 순시전압상승(Instantaneous voltage swell) 감시, 단기간정전(Short-duration Interruption)은 공급전압이나 부하전류가 1분을 초과하지 않는 시간범위내에서 0.1 p.u.미만으로 감소하는 현상으로서, 그 지속시간이 30싸이클 이하의 경우를 나타내는 순시정전(Instantaneous Interruption) 감시, 전력계통의 부하와 기기의 비선형적인 특성에 의하여 발생되며, 기본주파수(정현파 : 60Hz)의 정수배 주파수를 가지는 사인파의 전압 또는 전류를 나타내는 고조파(Harmonics) 감시, 삼상 전압 또는 전류의 평균치에 대한 최대편차로 정의되며, 그 최대편차를 삼상 전압 또는 전류의 평균치로 나눈 비율(%)을 나타내는 불평형률(Current Unbalance)을 감시한다.
이러한 감시항목은 각각의 기준치가 설정되어 있으며, 기준치 초과 시 소정의 상기 제어부(301)는 이벤트를 발생시킨다. 예컨대, 전류 불평형율이 30%를 초과하는 경우 제어부(301)는 이벤트를 발생시켜 관리자 또는 관리서버로 해당 정보를 제공하는 것이다.
이하, 본 발명의 동작을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명에 따른 감시시스템(200)은 작업자에 의해 배전선로의 소정 위치에 설치된다. 설치되는 위치는 배전선로의 중앙에 근접함이 바람직하며, 이는 배전선로의 기울기를 판단하기 위한 것이다. 상기 배전선로 감시장치(200)를 설치함에 있어, 관리자는 상기 CT 하우징(201)의 제1 권취커버(209)를 개구시킨 후, 배전선로의 소망 위치에 설치하고 상기 제1 권취커버(209)를 밀폐시킨다. 이는 상기 체결홈(205)을 통해 제1 권취커버(209) 및 제2 권취커버(211)를 상호 결합시키는 것으로, 배전선로로부터 이탈 또는 이송되지 못하도록 한다.
이와 같이 감시시스템(200)의 설치가 완료되면, 상기 CT 하우징(201)에 내설되는 제1 CT 및 제2 CT는 각각으로 유도 전자기장을 제공받고, 또한 배전선로의 전류, 전압의 변화량을 인지하게 된다. 먼저, 상기 제1 CT는 배전선로의 전자기장에 근거하여 소정의 전압을 유도하며, 이는 상기 전원 변환모듈(307)로 인가된다. 상기 전원 변환모듈(307)은 제1 CT로부터 유도되는 전압을 전파정류시킨 후, 평활회로를 거쳐 직류화된 전압으로 가공한다. 그리고, 시스템 전원에 대응하는 레귤레이터를 통해 정격전압을 출력함으로써, 시스템 전원으로 적용토록 한다.
한편, 상기 제2 CT는 배전선로의 전류 및 전압에 대응하는 신호를 검출하여 상기 증폭부(311)로 전송한다. 상기 증폭부(311)는 검출신호를 소정 레벨의 신호로 증폭한 후, 상기 AD 컨버터(313)로 제공한다. 상기 AD 컨버터(313)는 상기 검출신호에 대한 디지털 신호변환을 통해 상기 제어부(301)로 제공한다.
상기 제어부(301)는 검출신호에 대한 디지털 데이터를 기반으로, 배전선로에 대한 순시전압저하(Instantaneous voltage sag or dip), 순시전압상승(Instantaneous voltage swell), 순시정전(Instantaneous Interruption), 고조파(Harmonics), 불평형률(Current Unbalance)을 판단한다.
상기 순시전압저하(Instantaneous voltage sag or dip)은 정격주파수에서 지속시간이 0.5 싸이클에서 1분정도, 전압저하의 정도가 실효치기준 0.1 p.u. 에서 0.9 p.u. 인 현상을 말한다. 따라서, 상기 제어부(301)는 이 중에서 특히 지속시간이 0.5싸이클에서 30싸이클정도가 되는 전압저하현상을 판단한다.
새그(Sag)는 지속시간의 길이에 따라서 다시 세 가지로 세분화되는데 순시 새그는 0.2 cycle ~ 30 cycle, 순간 새그는 30 cycle ~ 180 cycle, 일시 새그는 180 cycle ~ 3600 cycle의 지속시간을 갖는 것으로 구분한다. 이 외에 0.9PU 이하의 크기로서 지속시간이 3600cycle 이상인 전압저하는 저전압으로 구분한다. 상기 제어부(301)는 이를 근거로 순시전압저하 및 새그 상태를 판단하고 그 결과를 상기 메모리(303)에 저장한다.
상기 순시전압상승(Instantaneous voltage swell)은 정격주파수에서 지속시간이 0.5싸이클에서 1분정도, 전압크기가 실효치기준 1.1 p.u. 에서 1.8 p.u.정도로 되는 현상을 나타내는데, 상기 제어부(301)는 이 중에서 지속시간이 0.5 싸이클에서 30 싸이클정도까지로 되는 현상을 판단한다. 더불어, 상기 제어부(301)는 스웰(Swell)도 판단할 수 있는데, 이는 지속시간에 따라 순시 스웰은 0.2 cycle ~ 30 cycle, 순간 스웰은 30 cycle ~ 180 cycle, 일시 스웰은 180 cycle ~ 3600 cycle의 지속시간을 갖는 것으로 구분한다. 물론, 1.1PU 이상 크기의 전압이 3600cycle 이상 지속되는 전압상승은 과전압으로 구분한다.
상기 순시정전(Instantaneous Interruption)은 공급전압이나 부하전류가 1분을 초과하지 않는 시간 범위 내에서 0.1 p.u.미만으로 감소하는 현상을 나타내며, 제어부(301)는 특히 그 지속시간이 30싸이클 이하의 경우를 판단한다. 여기서, 제어부(301)는 인터럽션을 구분토록 하여 전력감시의 효율을 높일 수 있는데, 상기 인터럽션(Interruption)은 지속시간에 따라 순시 인터럽션(0.2 cycle ~ 30 cycle), 순간 인터럽션(30 cycle ~ 180 cycle), 일시 인터럽션(180 cycle ~ 3600 cycle)으로 구분되며, 지속시간을 근거로 판단한다.
상기 고조파(Harmonics) 판단은 공급계통의 기본주파수(정현파 : 60Hz)의 정수배 주파수를 가지는 사인파의 전압 또는 전류로서 판단되는데, 고조파왜형은 전력계통의 부하와 기기의 비선형적인 특성에 의하여 발생되며, 상기 제어부(301)는 이 왜형에 대한 각차 조파성분의 크기 및 위상각을 토대로 고조파 신호를 인지한다. 한편, 불평형률(Current Unbalance)은 삼상 전압 또는 전류의 평균치에 대한 최대편차로 정의되기 때문에, 그 최대편차를 삼상 전압 또는 전류의 평균치로 나눈 비율(%)로 산출한다.
따라서, 상기 제어부(301)는 전력감시에 대한 순시전압저하(Instantaneous voltage sag or dip), 순시전압상승(Instantaneous voltage swell), 순시정전(Instantaneous Interruption), 고조파(Harmonics), 불평형률(Current Unbalance)을 판단하고, 판단시점에서의 시각정보를 포함하여 상기 메모리(303)에 등록한다. 그리고, 이러한 과정에서 이벤트가 발생 즉, 전력감시 결과가 기준치에 도달하거나, 중요한 이벤트가 발생할 경우, 상기 제어부(301)는 메모리(303)에 저장된 소정 기간의 데이터와 더불어, 이벤트 발생신호를 출력한다. 이는 설정된 통신 프로토콜에 따라 포멧화된 정보로 제공하는 것으로, 상기 통신모듈(315)은 통신 네트워크로 이를 탑재한다.
즉, 상기 제어부(301)는 메모리(303)에 누적된 전력감시 정보를 추출하여, 해당 관리서버로 전송하는 것으로, 상기 관리서버는 전력감시에 대한 측정값을 토대로 전력의 변동 추이를 분석하며, 관리자는 전력감시 변동에 맞는 적절한 대비가 이루어질 수 있도록 한다. 또한, 상기 통신모듈(315)은 별도의 중계기가 설치될 경우, 근거리 통신모듈 예컨대, 무선랜, WiFi, Wibro, PLC, 지그비(ZigBee), 블루투스(Bluetooth), UWB(Ultra WideBand), LED를 이용한 통신 등이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 CDMA 통신이 적절할 것이다.
한편, 상기 자이로센서 모듈(305)은 배전선로의 기울기 상태 즉, 상하 진동 또는 기울기, 좌우진동 상태를 판단하기 위한 자이로센서를 포함하고 있으며, 이러한 자이로센서는 3축 자이로센서이다. 자이로센서는 가속도 센서로써, 배전선로의 유동에 따른 가속도 변화를 3축(X축, Y축, Z축) 방향으로 인지하고, 이에 대한 결과를 전기적 신호로 출력한다. 따라서, 도 4의 (가)와 같이 배전선로 상에 결합된 배전선로 감시장치(200)가 설치된 후, 도 4의 (나)와 같이 외력 또는 주변환경에 의해 배전선로가 기울여질 경우, 상기 자이로센서 모듈(307)은 기울어진 방향 및 가속도에 대응하는 신호를 출력한다.
자이로센서 모듈(305)의 신호출력은 디지털 신호로 제공될 수 있으며, 상기 제어부(301)는 자이로센서 모듈(305)의 출력 데이터를 근거로, 배전선로의 현재 상태를 인지한다. 예컨대, 자이로센서 모듈(305)의 출력신호가 X축으로 가속될 경우, 이는 배전선로가 좌우로 요동치는 것으로, 제어부(301)는 진동의 범위가 기준치에 도달하는지를 판단한다. 판단결과, 기준치를 넘을 경우 이벤트를 발생시켜 관리자에게 통지하는 것이다.
또한, 상기 자이로센서 모듈(305)의 출력신호가 Y축으로 가속될 경우, 배전선로가 상하로 유동되는 것으로, 가속의 범위가 기준치를 넘을 경우 상기 제어부(301)는 외력에 의해 배전선로가 진동하는 것으로 판단하고 이에 대한 이벤트 발생신호를 제공한다.
물론, 가속의 크기가 작을 경우 이는 폭설에 의해 배전선로가 하중이 높아지는 것으로 판단할 것이다.
반면, 상기 자이로센서 모듈(305)의 출력 신호가 Z축으로 가속될 경우, 이는 배전선로의 인장 또는 장력의 변화를 나타내는 것으로, 상기 제어부(301)는 설정된 기준치에 따라 주변 환경의 온도변화에 기인한 것인지 또는 전력 시설물에 의한 물리적 변화인지를 판단한다. 그리고, 제어부(301)는 판단결과가 기준치를 넘는 것으로 인지될 경우, 상기 통신모듈(315)을 통해 관리 서버로 해당 정보를 전송하고, 이벤트가 발생되었음을 통지한다.
본 발명에 따른 감시시스템(200)은 도 5 내지 도 에 도시된 바와 같이 배전선로로부터 본체(203)의 이탈을 방지하는 이탈방지부(400)를 더 포함한다.
이탈방지부(400)는 제1,2권취커버(209,211)가 나사 등의 불완전한 결합 등으로 인해 벌어지면서 본체(203)가 배전선로로부터 이탈되는 것을 방지한다.
이탈방지부(400)는 본체(203)를 지지하는 지지판(410), 상부가 본체(203)의 양단부에 이웃하도록 배전선로에 고정되고 하부가 지지판(410)을 통과하는 지지바(420), 지지바(420)의 하부로 결합되면서 지지판(410)을 지지바(420)에 고정하는 고정부재(430), 지지바(420)의 상부로 결합되면서 지지바(420)를 배전선로에 고정하는 결속수단(440)을 포함한다.
지지판(410)는 전,후방 일측에 각각 통공(411)이 형성되면서 지지바(420)의 하부 외측으로 결합된다.
지지판(410)은 타측이 상방향으로 굴곡지면서 본체(203)의 타측을 감싸는 것이 바람직하다.
이는, 본체(203)가 지지판(410)으로부터 이탈됨이 없이 안정적으로 안착되도록 하기 위함이다.
지지바(420)는 한 쌍으로 이루어져 본체(203)의 전,후방에 배치되며, 하부가 통공(411)을 통과하면서 지지판(410)의 하부로 돌출되고 상부가 상방향으로 연장 형성되어 배전선로의 하부에 배치된다.
지지바(420)는 하부 외주면에 나사산이 형성되고, 고정부재(430)는 내주면에 나사산이 형성되면서 지지바(420)로 나사결합된다.
고정부재(430)는 조임 회전에 따라 승강되면서 지지판(410)과 본체(203) 간이 밀착되도록 한다.
이와 반대로, 고정부재(430)는 풀림 회전에 따라 하강되면서 지지판(410)과 본체(203) 간이 이격되면서 본체(203)로부터 지지판(410)이 분리 가능하도록 한다.
결속수단(440)은 일단부가 지지바(420)의 상부에 연결되며 타단부가 하방향으로 연장 형성되면서 배전선로의 상부로 결합되는 결속바(441) 및 결속바(441)의 타단부로 결합되면서 결속바(441)를 배전선로로 결속하는 결속부재(442)를 포함한다.
결속바(441)는 일단부가 지지바(420)의 상부에 연결되며 타단부가 하방향으로 연장 형성되면서 '∩'와 같은 형태를 이루며 배전선로의 상부로부터 하방향으로 결합된다.
결속바(441)는 지지바(420)의 직경보다 작게 형성되면서 일단부가 지지바(420)의 상부로 고정된다.
결속바(441)는 외측 둘레가 절연재로 피복되는 것이 바람직하다.
결속바(441)는 타단부 외주면에 나사산이 형성되고, 결속부재(442)는 내주면에 나사산이 형성되면서 결속바(441)의 타단부로 나사결합된다.
결속부재(442)는 조임 회전에 따라 승강되며 배전선로와 접하면서 결속바(441)로부터 배전선로의 이탈을 방지한다.
이와 반대로, 결속부재(442)는 풀림 회전에 따라 결속바(441)로부터 분리되면서 결속바(441)가 배전선로로부터 분리 가능하도록 한다.
결속수단(440)은 결속부재(442)의 상부에 구비되는 절연부재(미도시)를 더 포함할 수 있다.
절연부재는 실리콘이나 고무재질 등으로 이루어질 수 있으며, 결속부재(442)와의 접촉에 따른 배전선로의 손상 등을 방지한다.
결속수단(440)은 결속부재(442)의 하부에 위치되도록 결속바(441)로 승,하강 가능하게 결합되는 결속판(443)을 더 포함할 수 있다.
결속판(443)은 일측에 중공(443a)이 형성되어 결속바(441)의 일단부로 승,하강 및 회전 가능하게 결합되고, 타단부에 결속홈(443b)이 형성되면서 결속바(441)의 타단부로 분리 가능하게 결합된다.
결속판(443)은 일측에 중공(443a)이 형성되면서 결속바(441)의 일단부로 승,하강 가능하게 결합되되, 하강시, 지지바(420)의 상부와 접하면서 하강이 정지될 수 있다.
결속판(443)은 상부에 절연판이 구비되는 것이 바람직하다.
절연판은 실리콘이나 고무재질 등으로 이루어지면서 결속판(443)과의 접촉에 따란 배전선로의 손상 등을 방지한다.
결속판(443)은 결속홈(443b)이 타측 후단부로부터 전단부 방향으로 연장 형성되면서 회전에 따라 결속바(441)의 타단부로 결합 또는 분리될 수 있다.
결속판(443)은 결속부재(442)의 조임 회전에 따라 배전선로로 밀착되면서 결속수단(440)이 배전선로로 안정적으로 결속되도록 한다.
고정부재(430)는 조임 회전에 따라 지지판(410)이 본체(203)로 밀착되도록 함으로써 이탈방지부(400)가 배전선로에 고정되면서 배전선로로부터 본체(203)의 이탈을 방지할 수 있다.
이와 반대로, 결속판(443)은 결속부재(442)의 풀림 회전에 따라 배전선로로부터 밀착 해지되는 한편, 회전에 따라 결속바(441)의 양단부 간이 개방되도록 한다.
고정부재(430)는 풀림 회전에 따라 본체(203)와 밀착해제되면서 이탈방지부(400)가 배전선로로부터 분리 가능하도록 한다.
이로 인해, 이탈방지부(400)는 제1,2권취커버(209,211)가 나사 등의 불완전한 결합 등으로 인해 벌여지면서 본체(203)가 배전선로로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 산악지영 가공배전선로의 누전 감시시스템을 실시하기 위한 실시 예에 불과한 것으로써, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
200 : 배전선로 감시장치 201 : CT 하우징
203 : 본체 205 : 체결홈
207 : 동작 표시부 209 : 제1 권취커버
211 : 제2 권취커버 301 : 제어부
303 : 메모리 305 : 자이로 센서모듈
307 : 전원 변환모듈 311 : 증폭부
313 : AD 컨버터 315 : 통신모듈
400 : 이탈방지부 410 : 지지판
420 : 지지바 430 : 고정부재
440 : 결속수단

Claims (1)

  1. 소정 형상의 하우징을 갖는 본체(203) 상단에 설치되어 배전선로에 권취되도록 결합되며 다수의 권취 코일을 포함하는 CT 하우징(201)으로 구성되고;
    상기 CT 하우징(201)은 원통형 구조에서 중앙이 절개되어 제1 권취커버(209) 및 제2 권취커버(211)로 분리되며, 절개면의 상단에 회동 힌지가 결합되어 상기 제1 권취커버 및 제2 권취커버(211)가 회동 개폐 가능하도록 성형되며;
    상기 본체(203)는 본체의 기울어진 각도를 인지하고, 상기 코일로부터 유도되는 전류, 전압을 검출하여 송전 또는 배전 전력을 인지하기 위한 센싱 기능과, 상기 센싱 기능을 기반으로 전력상태를 감시하는 전력감시 기능과, 상기 코일로부터 유도된 전력을 시스템 전원으로 변환하는 전원 변환 기능을 포함하여, 상기 전력상태를 소정의 통신 네트워크로 탑재하도록 무선 송출기능 및 시스템 운용을 위한 시스템 관리기능을 수행하는 제어장치를 포함하되;
    상기 전력감시 기능은 정격주파수에서 지속시간이 0.5싸이클에서 1분정도, 전압저하의 정도가 실효치기준 0.1 p.u. 에서 0.9 p.u. 인 현상을 나타내는 순시전압저하(Instantaneous voltage sag or dip) 감시모드; 전압상승은 정격주파수에서 지속시간이 0.5싸이클에서 1분정도, 전압크기가 실효치기준 1.1 p.u. 에서 1.8 p.u.정도로 되는 현상으로서, 이 중에서 지속시간이 0.5 싸이클에서 30 싸이클정도까지의 현상을 나타내는 순시전압상승(Instantaneous voltage swell) 감시모드; 단기간정전(Short-duration Interruption)은 공급전압이나 부하전류가 1분을 초과하지 않는 시간범위 내에서 0.1 p.u.미만으로 감소하는 현상으로서, 그 지속시간이 30싸이클 이하의 경우를 나타내는 순시정전(Instantaneous Interruption) 감시모드; 전력계통의 부하와 기기의 비선형적인 특성에 의하여 발생되며, 기본주파수(정현파 : 60Hz)의 정수배 주파수를 가지는 사인파의 전압 또는 전류를 나타내는 고조파(Harmonics) 감시모드; 삼상 전압 또는 전류의 평균치에 대한 최대편차로 정의되며, 그 최대편차를 삼상 전압 또는 전류의 평균치로 나눈 비율(%)을 나타내는 불평형률(Current Unbalance) 감시모드 중 어느 하나 이상을 감시하는 산악지역 가공 배전선로의 누전 감시시스템에 있어서,
    배전선로로부터 상기 본체(203)의 이탈을 방지하는 이탈방지부(400)를 더 포함하며,
    상기 이탈방지부(400)는,
    상기 본체(203)를 지지하는 지지판(410);
    상기 본체(203)의 양단부에 이웃하도록 배치되고 하부가 지지판(410)을 통과하는 지지바(420);
    상기 지지바(420)의 하부로 결합되면서 상기 지지판(410)을 상기 지지바(420)에 고정하는 고정부재(430);
    상기 지지바(420)를 배전선로에 고정하는 결속수단(440)을 포함하고,
    상기 결속수단(440)은,
    일단부가 상기 지지바(420)의 상부에 연결되며 타단부가 하방향으로 연장 형성되면서 배전선로의 상부로 결합되는 결속바(441); 및
    상기 결속바(441)의 타단부로 결합되면서 상기 결속바(441)를 배전선로로 결속하는 결속부재(442)를 포함하며,
    상기 지지판(410)은,
    전,후방 일측에 각각 통공(411)이 형성되면서 상기 지지바(420)의 하부 외측으로 결합되고, 타측이 상방향으로 굴곡지면서 상기 본체(203)의 타측을 감싸는 것을 특징으로 하는 산악지역 가공배전선로의 누전 감시시스템.
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