KR102197250B1

KR102197250B1 - 단선 길이 영향 없는 지중 배전선로 고장 검출 및 자동 복구 장치

Info

Publication number: KR102197250B1
Application number: KR1020180149367A
Authority: KR
Inventors: 주용진
Original assignee: 주용진
Priority date: 2018-11-28
Filing date: 2018-11-28
Publication date: 2020-12-31
Also published as: KR20200063547A

Abstract

본 발명의 실시 형태는 지중에 매설되는 중공 형상 선로 보호관; 상기 선로 보호관의 상기 중공에 배치되는 지중 배전선로; 상기 지중 배전선로를 따라 간격을 이루어 설치되며, 상기 지중 배전선로의 단선 위치를 검출하는 다수의 검출 센서; 및 외측 둘레에는 기어이가 형성된 지중 배전선로를 따라 이동 가능 하게 배치되며, 단선 위치를 기준으로 단선 위치의 양측부에 위치되는 상기 지중 배전선로를 전기적으로 연결하는 이동식 선로 연결체;를 포함하며, 1개의 이동식 선로 연결체를 이용하여 단선 위치를 전기적으로 연결하여 복구하거나, 2개의 이동식 선로 연결체를 서로 인접시켜 단선 위치를 전기적으로 연결하여 복구할 수 있다.

Description

단선 길이 영향 없는 지중 배전선로 고장 검출 및 자동 복구 장치{Apparatus for fault detection and recovery device in underground distribution lines with no effect open length}

본 발명은 지중 배전선로 구간별 고장 검출 및 자동 복구 장치로서, 단선 길이 영향없이 지중 배전선로 고장 검출 및 자동 복구하는 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 배전선로는 배전 선로 주변의 환경 변화 또는 설비 불량에 따른 파손 등에 의해 안정성이 훼손될 수 있으므로, 지속적인 점검과 안전위해요소의 제거 및 설비 교체 등의 관리를 필요로 한다.

최근, 정보 통신 기술의 발달으로 인하여 전력을 사용하는 부하가 급증하고 있는 추세로서, 이에 따라 전력의 고품질화 및 전력공급의 고신뢰도화에 대한 요구 또한 높아지고 있는 실정이다.

배전자동화 시스템은 배전선로 상에 설치된 배전자동화용 제어단말장치를 통해 데이터를 수집하고 배전선로를 감시함으로써 계통운영을 최적화하며, 배전선로에 고장이 발생하는 경우 각 지점의 배전자동화용 제어단말장치에서 고장을 검출하고 고장이 발생한 구간을 파악한다.

아울러, 배전자동화 시스템은 고장구간이 파악되면, 파악된 고장구간을 분리하고, 인근 배전선로를 이용하여 부하를 융통함으로써, 고장구간에 대한 복구를 시행함과 동시에 정전을 최소화할 수 있어, 전력공급의 신뢰도 향상에 기여하는 바가 크다.

종래의 배전자동화 시스템은 기준전류값을 설정하고, 이 기준전류값을 초과하는 과전류가 검출되면 고장을 감지하는 방식으로 고장을 검출하게 되는데, 고장을 감지하기 위한 기준전류값 자체가 오설정되는 경우가 빈번하여 정확한 고장검출이 어렵고, 특히 기준전류값이 정상치보다 높게 오설정된 경우 기준전류값 이하에서 고장이 발생하면 아예 고장검출 자체가 불가능한 문제점이 있다.

또한, 종래에는 고장을 검출할 뿐, 고장이 발생된 위치로 이동되어 이를 해결할 수 없는 문제점도 있다.

이에 한국등록특허 10-1720322에서는 선로를 따라 이동 가능하게 설치되어 지중 배전선로 구간별 고장 검출을 하도록 하는 수단을 제시하였다.

그러나 기존 한국등록특허 10-1720322에서는 고장 위치를 검출함에 있어서 짧은 고장 위치를 자동 복구할 수 있으나, 길게 단선된 지중 배전선로는 자동 복구할 수 없는 문제가 있다.

한국등록특허 10-1720322

본 발명의 기술적 과제는 단선 길이 영향없이 지중 배전선로 고장 검출 및 자동 복구하는 장치를 제공하는데 있다.

상기 이동식 선로 연결체는, 상기 지중 배전선로가 관통되는 관통홀이 형성되는 몸체 하우징; 상기 몸체 하우징에 설치되며, 상기 관통홀을 통해 상기 기어이와 기어 연결되어 회전되는 회전 기어; 상기 몸체 하우징에 설치되어, 상기 회전 기어를 정역방향으로 회전시키는 회전 모터; 상기 몸체 하우징의 양측부에 설치되며, 상기 단선 위치의 양측부에 위치되는 상기 지중 배전선로를 전기적으로 연결하거나, 또는 단선 위치의 한측만 적기적으로 연결시키는 연결 유닛; 및 상기 회전 모터와 상기 한 쌍의 연결 유닛의 구동을 제어하는 제어기;를 포함하며, 상기 몸체 하우징가 상기 단선 위치에 이동되도록 상기 회전 모터의 구동을 제어할 수 있다.

연결 유닛은, 장치 몸체의 양측부에 형성되는 한 쌍의 유닛 몸체; 한 쌍의 유닛 몸체에 설치되며, 끝단이 뾰족한 금속의 한 쌍의 스크류를 회전시키는 한 쌍의 모터; 및 상기 한 쌍의 모터를 이동시키는 축을 구비하는 한 쌍의 실린더;를 포함하며, 상기 한 쌍의 실린더는 상기 축을 이동시키고, 상기 한 쌍의 모터를 구동시켜, 상기 스크류 각각을 상기 지중 배전선로의 피복층을 관통하여 지중 배전선로 내부의 신호 라인에 물리적으로 접촉되도록 하고, 상기 스크류는 서로 전기선을 통해 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 이동식 선로 연결체는, 몸체 하우징의 일측단과 타측단에 각각 마련된 접속 단자;를 포함하며, 1개의 이동식 선로 연결체만이 지중 배전선로에 있는 경우, 한 쌍의 스크류를 돌출시켜 지중 배전선로 내부의 신호 라인에 물리적으로 접촉되도록 하는 단일 모드로 동작하거나, 2개의 이동식 선로 연결체가 지중 배전선로에 있는 경우, 2개의 이동식 선로 연결체를 인접시켜 접속 단자간에 전기적으로 연결되도록 한 후, 이동식 선로 연결체별로 1개씩의 스크류만 돌출시켜 지중 배전선로 내부의 신호 라인에 물리적으로 접촉되도록 하는 한쌍 모드로 동작할 수 있다.

고장 위치가 설정된 기준 길이보다 긴 경우 상기 한쌍 모드로 동작함을 특징으로 할 수 있다.

상기 이동식 선로 연결체는, 제1일측단과 제1타측단을 가지는 제1몸체 하우징을 가지는 이동식 선로 제1연결체; 및 제2일측단과 제2타측단을 가지는 제2몸체 하우징을 가지는 이동식 선로 제2연결체;을 포함하며, 상기 한쌍 모드로 동작되는 경우, 이동식 선로 제1연결체와 이동식 선로 제2연결체가 이동되어 서로 차례로 인접되어 접속 단자에 의해 전기적으로 접한 후에, 이동식 선로 제1연결체의 전단에 위치한 스크류와 이동식 선로 제2연결체의 후단에 위치한 스크류만을 돌출시킬 수 있다.

본 발명의 실시 형태에 따르면 짧은 단선 구간뿐만 아니라 긴 단선 구간도 손쉽게 복구할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이동 센싱을 통한 단선 길이 영향 없는 지중 배전선로 고장 검출 및 자동 복구 장치의 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이동 센싱을 통한 단선 길이 영향 없는 지중 배전선로 고장 검출 및 자동 복구 장치의 단면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이동 센싱을 통한 단선 길이 영향 없는 지중 배전선로 고장 검출 및 자동 복구 장치의 사시도.
도 4는 지중 배전선로의 단선 예시를 도시한 그림.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 단일 모드로 동작하는 예시 그림.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 한쌍 모드로 동작하는 예시 그림.

이하, 본 발명의 장점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은, 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것으로, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이동 센싱을 통한 단선 길이 영향 없는 지중 배전선로 고장 검출 및 자동 복구 장치의 사시도이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이동 센싱을 통한 단선 길이 영향 없는 지중 배전선로 고장 검출 및 자동 복구 장치의 단면도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이동 센싱을 통한 단선 길이 영향 없는 지중 배전선로 고장 검출 및 자동 복구 장치의 사시도이며, 도 4는 지중 배전선로의 단선 예시를 도시한 그림이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따라 단일 모드로 동작하는 예시 그림이며, 도 6은 본 발명의 실시예에 따라 한쌍 모드로 동작하는 예시 그림이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 이동 센싱을 통한 단선 길이 영향 없는 지중 배전선로 고장 검출 및 자동 복구 장치는, 지중에 매설되는 중공 형상 선로 보호관(100)과, 선로 보호관(100)의 중공에 배치되는 지중 배전선로(200)와, 지중 배전선로를 따라 간격을 이루어 설치되며, 상기 지중 배전선로의 단선 위치를 검출하는 다수의 검출 센서(300)와, 외측 둘레에는 기어이(210)가 형성된 지중 배전선로를 따라 이동 가능 하게 배치되며, 단선 위치(P)를 기준으로 단선 위치(P)의 양측부에 위치되는 지중 배전선로(200)를 전기적으로 연결하는 이동식 선로 연결체(400)를 포함한다. 이하 상술한다.

중공 형상 선로 보호관(100)은, 지중에 매설된 보호관으로서, 중심을 따라서 지중 배전선로(200)가 배치된다.

지중 배전선로(200)는, 선로 보호관(100)의 중공에 배치되는 선로로서, 지중 배전선로(200)의 외측 둘레에는 기어이(210)가 형성된다. 지중 배전선로(200)는, 변전소에서 직접 수용가에 전력을 분배하는 배전 선로뿐만 아니라 다른 다양한 송전 선로가 포함될 수 있다.

검출 센서(300)는, 지중 배전선로를 따라 간격을 이루어 설치되며, 지중 배전선로의 단선 위치를 검출한다.

이동식 선로 연결체(400)는, 외측 둘레에는 기어이(210)가 형성된 지중 배전선로를 따라 이동 가능 하게 배치되며, 단선 위치(P)를 기준으로 단선 위치(P)의 양측부에 위치되는 지중 배전선로(200)를 전기적으로 연결한다.

이러한 이동식 선로 연결체(400)는 지중 배전선로(200)가 관통되는 관통홀(411)이 형성되는 몸체 하우징(410)과, 몸체 하우징(410)에 설치되며, 관통홀(411)을 통해 상기 기어이(210)와 기어 연결되어 회전되는 회전 기어(420)와, 몸체 하우징(410)에 설치되어, 회전 기어(420)를 정역방향으로 회전시키는 회전 모터(430)와, 몸체 하우징(410)의 양측부에 설치되며 단선 위치(P)의 양측부에 위치되는 지중 배전선로(200)를 전기적으로 연결하거나 또는 단선 위치(P)의 한측만 적기적으로 연결시키는 연결 유닛(440)과, 회전 모터(430)와 한 쌍의 연결 유닛(440)의 구동을 제어하는 제어기(450)를 포함한다.

한 쌍의 연결 유닛(440)은, 몸체 하우징(410)의 양측부에 형성되는 한 쌍의 유닛 몸체(441)와, 한쌍의 유닛 몸체(441)에 설치되며, 끝단이 뾰족한 금속의 한 쌍의 스크류(442a)를 회전시키는 한 쌍의 모터(442)와, 한 쌍의 모터(442)를 이동시키는 축(443a)을 구비하는 한 쌍의 실린더(443)를 구비하는 것이 바람직하다.

한 쌍의 실린더(443)는 상기 축(443a)을 이동시키고, 상기 한 쌍의 모터(430)를 구동시켜, 한 쌍의 스크류(442a) 각각을 상기 단선 위치(P)의 양측부에 위치되는 지중 배전선로(200)의 피복층을 관통하여 상기 지중 배전선로(200) 내부의 신호 라인(220)에 물리적으로 접촉되도록하고, 상기 한 쌍의 스크류(442a)는 서로 전기선(510)을 통해 전기적으로 연결되는 것이 바람직하다.

전기선(510) 사이에는, 스위치(500)가 설치된다.

제어기(450)는, 상기 단선 위치(P)에서, 상기 한 쌍의 스크류(442a) 각각이 상기 단선 위치(P)의 양측부에 위치되는 상기 지중 배전선로(200)의 피복층을 관통하여 상기 지중 배전선로(200) 내부의 신호 라인(220)에 물리적으로 접촉되면, 상기 스위치를 온 상태로 제어하여, 상기 한 쌍의 스크류(442a)를 전기적으로 연결시키는 것이 바람직하다.

여기서, 몸체 하우징(410)에는 위치 센서(460)가 설치된다. 상기 위치 센서(460)는 제어기(450)로 몸체 하우징(410)의 위치 정보를 전송한다.

따라서, 제어기(450)는 위치 센서(460)로부터 몸체 하우징(410)의 위치 정보를 실시간으로 전송 받고, 검출 센서(490)가 단선을 감지하면, 모터(430)를 구동시켜 몸체 하우징(410)를 단선 위치(P)로 이동시킨다.

또한, 한 쌍의 연결 유닛(440)의 외측 둘레와, 선로 보호관(100)의 내주는 레일(470) 결합되어 이동이 안내될 수 있다.

한편, 고장 위치를 검출함에 있어서 도 4(a)에 도시한 바와 같이 배전선로가 짧게 단선되는 등과 같이 짧게 고장난 경우 1개의 이동식 선로 연결체를 이용하여 단선 위치를 자동 복구시킬 수 있으나, 도 4(b)에 도시한 바와 같이 배전선로가 길게 단선된 경우 1개의 이동식 선로 연결체만을 이용하여 단선 위치를 자동 복구할 수 없다.

이에 본 발명은, 연결 유닛(440)을 단선 위치의 양측부에 위치되는 지중 선로를 전기적으로 연결하여 1개의 이동식 선로 연결체(400)를 이용하여 단선 위치를 전기적으로 연결하여 복구할 뿐만 아니라, 길게 단선되었을 경우를 대비하여 2개의 이동식 선로 연결체를 서로 인접시켜 단선 위치를 전기적으로 연결하여 복구하도록 한다.

이를 위해 연결 유닛(440)은, 도 5에 도시한 바와 같이 1개의 이동식 선로 연결체만이 지중 선로에 있는 경우, 한 쌍의 스크류를 돌출시켜 지중 선로 내부의 신호 라인에 물리적으로 접촉되도록 하는 단일 모드로 동작하도록 한다.

또한 이동식 선로 연결체(400)는, 몸체 하우징의 일측단과 타측단에 각각 마련된 접속 단자(10)를 포함한다. 즉, 이동식 선로 제1연결체(400a)의 일측단에 마련된 제1-1접속단(11a)과, 이동식 선로 제1연결체(400a)의 타측단에 마련된 제1-2접속단(11b)과, 이동식 선로 제2연결체(400b)의 일측단에 마련된 제2-1접속단(12a)과, 이동식 선로 제2연결체(400b)의 타측단에 마련된 제2-2접속단(12b)를 구비한다.

따라서 2개의 이동식 선로 연결체(400a,400b)가 지중 선로에 있는 경우, 도 6에 도시한 바와 같이 2개의 이동식 선로 연결체(400a,400b)를 인접시켜 접속 단자(10)간에 전기적으로 연결되도록 한 후, 이동식 선로 연결체별로 1개씩의 스크류만 돌출시켜 지중 선로 내부의 신호 라인에 물리적으로 접촉되도록 한쌍 단일 모드로 동작하도록 한다.

이러한 한쌍 모드는, 고장 위치가 설정된 기준 길이보다 긴 경우 한쌍 모드로 동작되도록 한다. 이를 위해 이동식 선로 연결체는, 제1일측단과 제1타측단을 가지는 제1몸체 하우징을 가지는 이동식 선로 제1연결체(400a)와, 제2일측단과 제2타측단을 가지는 제2몸체 하우징을 가지는 이동식 선로 제2연결체(400b)를 포함한다.

따라서 한쌍 모드로 동작되는 경우, 이동식 선로 제1연결체(400a)와 이동식 선로 제2연결체(400b)가 이동되어 서로 차례로 인접되어 이동식 선로 제1연결체(400a)의 타측단에 마련된 접속 단자(11b)와 이동식 선로 제2연결체(400b)의 일측단에 마련된 접속 단자(12a)간의 접속에 의해 전기적으로 접한 후에, 제1연결체의 전단에 위치한 스크류(4421a)와 제2연결체의 후단에 위치한 스크류(4422a)만을 돌출시키게 되어, 결과적으로 이동식 선로 제1연결체(400a)의 일측단에서 돌출된 스크류(4421a)와 이동식 선로 제2연결체(400b) 제2타측단에서 돌출된 스크류(4422a)간에 전기적으로 연결되어 단선 위치를 자동 복구할 수 있게 된다.

상술한 본 발명의 설명에서의 실시예는 여러가지 실시가능한 예중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 예를 선정하여 제시한 것으로, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 이 실시예만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 변경 및 균등한 타의 실시예가 가능한 것이다.

10:접지 단자
100:선로 보호관
200:지중 선로
400:이동식 선로 연결체

Claims

지중에 매설되는 중공 형상 선로 보호관;
상기 선로 보호관의 상기 중공에 배치되는 지중 배전선로;
상기 지중 배전선로를 따라 간격을 이루어 설치되며, 상기 지중 배전선로의 단선 위치를 검출하는 다수의 검출 센서; 및
외측 둘레에는 기어이가 형성된 지중 배전선로를 따라 이동 가능 하게 배치되며, 단선 위치를 기준으로 단선 위치의 양측부에 위치되는 상기 지중 배전선로를 전기적으로 연결하는 이동식 선로 연결체;를 포함하며,
1개의 이동식 선로 연결체를 이용하여 단선 위치를 전기적으로 연결하여 복구하거나, 2개의 이동식 선로 연결체를 서로 인접시켜 단선 위치를 전기적으로 연결하여 복구함을 특징으로 하고,
상기 이동식 선로 연결체는,
상기 지중 배전선로가 관통되는 관통홀이 형성되는 몸체 하우징;
상기 몸체 하우징에 설치되며, 상기 관통홀을 통해 상기 기어이와 기어 연결되어 회전되는 회전 기어;
상기 몸체 하우징에 설치되어, 상기 회전 기어를 정역방향으로 회전시키는 회전 모터;
상기 몸체 하우징의 양측부에 설치되며, 상기 단선 위치의 양측부에 위치되는 상기 지중 배전선로를 전기적으로 연결하거나, 또는 단선 위치의 한측만 적기적으로 연결시키는 연결 유닛; 및
상기 회전 모터와 상기 한 쌍의 연결 유닛의 구동을 제어하는 제어기;를 포함하고,
연결 유닛은,
장치 몸체의 양측부에 형성되는 한 쌍의 유닛 몸체;
한 쌍의 유닛 몸체에 설치되며, 끝단이 뾰족한 금속의 한 쌍의 스크류를 회전시키는 한 쌍의 모터; 및
상기 한 쌍의 모터를 이동시키는 축을 구비하는 한 쌍의 실린더;를 포함하며,
상기 이동식 선로 연결체는, 상기 몸체 하우징의 일측단과 타측단에 각각 마련된 접속 단자;를 포함하고,
1개의 이동식 선로 연결체만이 상기 지중 배전선로에 있는 경우, 상기 한 쌍의 스크류를 돌출시켜 상기 지중 배전선로 내부의 신호 라인에 물리적으로 접촉되도록 하는 단일 모드로 동작하거나,
2개의 이동식 선로 연결체가 상기 지중 배전선로에 있는 경우, 2개의 이동식 선로 연결체를 인접시켜 접속 단자간에 전기적으로 연결되도록 한 후, 이동식 선로 연결체별로 1개씩의 스크류만 돌출시켜 상기 지중 배전선로의 내부의 신호 라인에 물리적으로 접촉되도록 하는 한쌍 모드로 동작하는
단선 길이 영향 없는 지중 배전선로 고장 검출 및 자동 복구 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 몸체 하우징이 상기 단선 위치에 이동되도록 상기 회전 모터의 구동을 제어하는
단선 길이 영향 없는 지중 배전선로 고장 검출 및 자동 복구 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 한 쌍의 실린더는 상기 축을 이동시키고, 상기 한 쌍의 모터를 구동시켜, 상기 한 쌍의 스크류 각각을 상기 지중 배전선로의 피복층을 관통하여 지중 배전선로 내부의 신호 라인에 물리적으로 접촉되도록 하고, 상기 한 쌍의 스크류는 서로 전기선을 통해 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는
단선 길이 영향 없는 지중 배전선로 고장 검출 및 자동 복구 장치.
삭제
청구항 1에 있어서,
고장 위치가 설정된 기준 길이보다 긴 경우 상기 한쌍 모드로 동작함을 특징으로 하는
단선 길이 영향 없는 지중 배전선로 고장 검출 및 자동 복구 장치.
청구항 5에 있어서,
상기 이동식 선로 연결체는,
제1일측단과 제1타측단을 가지는 제1몸체 하우징을 가지는 이동식 선로 제1연결체; 및
제2일측단과 제2타측단을 가지는 제2몸체 하우징을 가지는 이동식 선로 제2연결체;을 포함하며,
상기 한쌍 모드로 동작되는 경우, 이동식 선로 제1연결체와 이동식 선로 제2연결체가 이동되어 서로 차례로 인접되어 접속 단자에 의해 전기적으로 접한 후에, 이동식 선로 제1연결체의 전단에 위치한 스크류와 이동식 선로 제2연결체의 후단에 위치한 스크류만을 돌출시키는
단선 길이 영향 없는 지중 배전선로 고장 검출 및 자동 복구 장치.