KR102385685B1 - 지중배전선로의 원격고장진단 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명의 지중배전선로의 원격고장진단 시스템은 지중에 배치되는 배전선로(10)의 설정된 구간 별로 설치되며, 해당 위치에서의 전류를 측정하는 다수의 센서부(100)와, 상기 다수의 센서부(100)로부터 측정되는 상기 전류값을 전송받아 기설정되는 기준 범위에 포함되는 지의 여부를 판단하여 정상 또는 불량을 판단하여 판단 결과를 도출하는 판단부(200)와, 상기 판단 결과를 송신기(310)를 사용하여 무선 통신 방식으로 관리 서버(400)의 수신기(410)로 전송하는 전송부(300)를 포함한다.

Description

지중배전선로의 원격고장진단 시스템{System for realtime remote diagnosing underground power distribution line}

본 발명은 지중배전선로의 원격고장진단 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 지중배전선로의 고장 및 이상 전류가 흐르는 위치를 서버로 전송하여 확인하도록 함과 아울러, 해당 고정 부분을 임시 기간 동안에 정상적인 전류가 흐르도록 보수하고, 더하여 선로의 일정 위치에서 전류를 무단으로 사용되는 상태를 파악하여 이에 따른 전류 사용량을 해당 세대에 실시간으로 부가되도록 할 수 있는 지중배전선로의 원격고장진단 시스템에 관한 것이다.

통상 지중배전선로는 배전선 자체의 불량, 굴착 공사로 인한 단선, 과전류로 인한 손상, 접속불량 등에 의해 누전과 감전, 화재 사고가 빈번히 발생된다.

이에 굴착 공사 시 지중 배전선로 외상을 방지하기 위한 일환으로 현장 순시자의 관할 구역 순시를 통해 굴착현장이 있는지 감시하고 있으며, 지중 배전선로에 이상이 발생하면 자동화 개폐기를 통해 전력공급을 차단하고 현장작업자가 출동하여 보수하는 방식으로 사고에 대처하고 있다.

그러나 종래의 관리 방식을 사고에 대한 실시간 인지 및 이에 대한 신속한 대응이 불가능한 문제가 있다.

따라서 종래에는 지중에 매설되는 배전 선로의 상태를 감시하기 위해 여러 기술이 개발되었다.

대한민국 등록특허 제10-2031730호는 센서를 사용하여 배전선로의 고장 구간을 감시하도록 하였다. 이는 배전선로의 고장구간 만을 검출함과 아울러 센서의 고장 상태를 감시할 수 있음에 그친다. 즉, 센서가 고장이 발생되는 경우 해당 구간을 실시간으로 상태를 확인하여 감시할 수 없는 문제가 있다.

또한 고정 구간이 발생되는 경우 종래에는 굴착기를 사용하여 굴착을 시도하고, 이 과정에서 굴착기의 굴착 작업에 의해 선로가 파손되는 문제가 있다.

더하여 지중배전선로에서 도둑 전류가 발생되는 경우, 도둑 전류에 대한 피해만 입을 뿐, 실질적으로 도둑 전류의 근원지를 추척하고, 해당 추적지로 전류 사용에 따른 사용료를 자동으로 부과 및 외부 기관에 실시간으로 신고를 하지 못하여 막대한 피해를 볼 수 있는 문제가 있다.

본 발명은 상기의 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 지중배전선로의 전류 흐름 상태를 판단하는 센서에서 고장이 발생되는 경우, 해당 고장 위치로 보조 센서를 이동시켜 전류 측정 단절을 미연에 방지하여 유지 보수 대기 시간 동안에 안정적인 전류 모니터링을 실시할 수 있도록 하는 지중배전선로의 원격고장진단 시스템을 제공하는 것이다.

또한 본 발명의 다른 목적은 지중배전선로의 고장 및 이상 전류가 흐르는 위치를 서버로 전송하여 확인하도록 함과 아울러, 해당 고정 부분을 임시 기간 동안에 정상적인 전류가 흐르도록 보수할 수 있는 지중배전선로의 원격고장진단 시스템을 제공하는 것이다.

또한 본 발명의 또 다른 목적은 지중배전선로의 일정 위치에서 전류를 무단으로 사용되는 상태를 파악하여 이에 따른 전류 사용량을 해당 세대에 실시간으로 부가되도록 할 수 있는 지중배전선로의 원격고장진단 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

상기의 과제를 달성하기 위해, 본 발명은 지중배전선로의 원격고장진단 시스템을 제공한다.

상기 지중배전선로의 원격고장진단 시스템은 지중에 배치되는 배전선로의 설정된 구간 별로 설치되며, 해당 위치에서의 전류를 측정하는 다수의 센서부;

상기 다수의 센서부로부터 측정되는 상기 전류값을 전송받아 기설정되는 기준 범위에 포함되는 지의 여부를 판단하여 정상 또는 불량을 판단하여 판단 결과를 도출하는 판단부; 및,

상기 판단 결과를 송신기를 사용하여 무선 통신 방식으로 관리 서버의 수신기로 전송하는 전송부;를 포함하되,

상기 관리 서버는,

상기 판단 결과에 따른 상기 전류값을 디스플레이를 통해 가시적으로 표시한다.

여기서 상기 다수의 센서부 각각은,

해당 위치에서의 전류값을 측정하는 전류 센서와, 해당 위치의 위치값을 측정하는 위치 센서를 포함하되,

상기 판단 결과에는, 측정된 상기 위치값이 포함되고,

상기 관리 서버는 상기 디스플레이를 통해 측정된 상기 위치값을 기초로 상기 배전 선로의 형상을 표시하고,

상기 위치값에 해당되는 측정된 상기 전류값을 상기 표시된 배전 선로의 형상에 동시에 표시하는 것이 좋다.

그리고 상기 배전 선로에는,

상기 설정된 구간 별로 누설 전류를 측정하는 보조 센서들이 설치되고,

상기 보조 센서들은, 제어기와 전기적으로 연결되고,

상기 제어기는,

상기 보조 센서들 중, 상기 누설 전류가 측정되는 보조 센서가 존재하는 경우, 상기 누설 전류가 측정되는 위치를 이상 위치로 설정하고,

상기 이상 위치에 대한 위치 정보를 상기 송신기를 통해 상기 관리 서버의 수신기로 전송하고,

상기 누설 전류가 측정되는 보조 센서를 통해, 상기 누설 전류가 측정되는 위치에서 누설되는 전류 흐름을 측정하고,

상기 제어기는, 측정된 상기 누설 전류의 흐름에 대한 종점 위치를 판단하고,

상기 종점 위치에 해당되는 세대 정보를 취득하고,

상기 측정된 상기 누설 전류에 대한 사용량을 산출하고,

상기 관리 서버는,

상기 산출된 사용량을 상기 취득된 상기 세대 정보에 부과하는 것이 좋다.

특히, 상기 배전 선로는 전선과, 상기 전선을 에워싸는 외피를 포함하고,

상기 다수의 센서부 각각은,

상기 외피에 형성되는 설치홀들에 배치되고,

상기 배전 선로는,

중공 형상의 외관의 내부에 배치되고,

상기 외관과 상기 배전 선로는 상기 외관의 내주에 설치되는 스페이서들에 의해 지지되고,

상기 외관의 내주에는, 레일이 형성되고,

상기 레일에는, 다수의 보조 전류 센서가 이동체에 의해 이동 가능하게 배치되고,

상기 다수의 보조 전류 센서는 이동 모터의 구동에 의해 상기 레일을 따라 이동되고, 상기 이동 모터는 상기 제어기의 제어에 의해 구동되고,

상기 이동체에는, 승강되는 축을 구비하는 엑츄에이터가 설치되고,

상기 축에는 클램프가 설치된다.

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상기의 해결 수단에 의해 본 발명은 지중배전선로의 전류 흐름 상태를 판단하는 센서에서 고장이 발생되는 경우, 해당 고장 위치로 보조 센서를 이동시켜 전류 측정 단절을 미연에 방지하여 유지 보수 대기 시간 동안에 안정적인 전류 모니터링을 실시할 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한 본 발명은 지중배전선로의 고장 및 이상 전류가 흐르는 위치를 서버로 전송하여 확인하도록 함과 아울러, 해당 고정 부분을 임시 기간 동안에 정상적인 전류가 흐르도록 보수할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 지중배전선로의 일정 위치에서 전류를 무단으로 사용되는 상태를 파악하여 이에 따른 전류 사용량을 해당 세대에 실시간으로 부가되도록 할 수 있는 효과가 있다.

상술한 효과들과 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.

도 1은 본 발명의 지중배전선로의 원격고장진단 시스템의 구성을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 센서부에 위치 센서가 더 포함되는 예를 보여주는 도면이다.
도 3은 디스플레이에 표시되는 지중배전선로의 형상의 예를 보여주는 도면이다.
도 4는 센서부들에 보조 센서가 더 연결되는 예를 보여주는 도면이다.
도 5는 누설 전류를 추적하는 과정을 보여주는 흐름도이다.
도 6 내지 도 9는 본 발명에 따른 배전 선로에서 이상이 발생된 센서부를 탈거 후 보조 전류 센서로 임시 교체하는 과정을 보여주는 도면들이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.

본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

이하에서 기재의 "상부 (또는 하부)" 또는 기재의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 구비 또는 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 기재의 상면 (또는 하면)에 접하여 구비 또는 배치되는 것을 의미한다.

또한, 상기 기재와 기재 상에 (또는 하에) 구비 또는 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성을 포함하지 않는 것으로 한정하는 것은 아니다.

아래에서 본 발명의 지중배전선로의 원격고장진단 시스템을 설명한다.

도 1은 본 발명의 지중배전선로의 원격고장진단 시스템의 구성을 보여주는 도면이다.

도 1을 참조 하면, 본 발명의 지중배전선로의 원격고장진단 시스템은 지중에 배치되는 배전선로(10)의 설정된 구간 별로 설치되며, 해당 위치에서의 전류를 측정하는 다수의 센서부(100)와, 상기 다수의 센서부(100)로부터 측정되는 상기 전류값을 전송받아 기설정되는 기준 범위에 포함되는 지의 여부를 판단하여 정상 또는 불량을 판단하여 판단 결과를 도출하는 판단부(200)와, 상기 판단 결과를 송신기(310)를 사용하여 무선 통신 방식으로 관리 서버(400)의 수신기(410)로 전송하는 전송부(300)를 포함한다.

상기 배전 선로(10)는 전선(11)과 전선(11)을 에워싸는 외피(12)를 갖는다. 상기 외피(12)에는 각 구간별로 센서부들(100)이 설치되는 설치홈들(12a)이 형성된다. 상기 설치홈(12a)은 전선(11)에 노출된다.

그리고 상기 센서부들(100)은 그 상단에 헤드(110)가 설치된다. 상기 헤드(110)는 설치홀(12a)의 외부에 배치되며, 상기 설치홀(12a)의 홀 보다 크게 형성된다.

상기 센서부(100)는 상기 설치홀(12a)에 압입되고, 그 하단의 접속면은 전선에 접촉되어 해당 위치에서 전류값을 측정한다.

상기 관리 서버(400)는 디스플레이(420)를 갖는다.

상기 관리 서버(400)는 상기 판단 결과에 따른 상기 전류값을 디스플레이(420)를 통해 가시적으로 표시한다.

도 2는 본 발명에 따른 센서부에 위치 센서가 더 포함되는 예를 보여주는 도면이다. 도 3은 디스플레이에 표시되는 지중배전선로의 형상의 예를 보여주는 도면이다.

도 2 및 도 3을 참조 하면, 다수의 센서부(100) 각각은 해당 위치에서의 전류값을 측정하는 전류 센서(101)와, 해당 위치의 위치값을 측정하는 위치 센서(102)를 포함한다.

상기 판단부(300)에서의 상기 판단 결과에는, 측정된 상기 위치값이 포함된다.

상기 관리 서버(400)는 상기 디스플레이(420)를 통해 측정된 상기 위치값을 기초로 상기 배전 선로(10)의 형상을 표시한다.

그리고 관리 서버(400)는 상기 위치값에 해당되는 측정된 상기 전류값을 상기 표시된 배전 선로(10)의 형상에 동시에 표시한다.

도 4는 센서부들에 보조 센서가 더 연결되는 예를 보여주는 도면이다. 도 5는 누설 전류를 추적하는 과정을 보여주는 흐름도이다.

도 4 및 도 5를 참조 하면, 상기 배전 선로(10)에는 상기 설정된 구간 별로 누설 전류를 측정하는 보조 센서들(120)이 설치된다.

상기 보조 센서들(120)은, 제어기(500)와 전기적으로 연결된다.

상기 제어기(500)는 상기 보조 센서들(120) 중, 상기 누설 전류가 측정되는 보조 센서(120)가 존재하는 경우, 상기 누설 전류가 측정되는 위치를 이상 위치로 설정한다.

이어, 상기 제어기(500)는 상기 이상 위치에 대한 위치 정보를 상기 송신기(310)를 통해 상기 관리 서버(400)의 수신기(410)로 전송한다.

그리고 상기 누설 전류가 측정되는 보조 센서(120)를 통해, 상기 누설 전류가 측정되는 위치에서 누설되는 전류 흐름을 측정한다.

상기 제어기(500)는, 측정된 상기 누설 전류의 흐름에 대한 종점 위치를 판단한다.

이어 제어기(500)는 상기 종점 위치에 해당되는 세대 정보를 관리 서버(400)로부터 취득한다.

제어기(500)는 상기 측정된 상기 누설 전류에 대한 사용량을 산출한다.

상기 관리 서버(400)는 상기 산출된 사용량을 상기 취득된 상기 세대 정보에 부과할 수 있다.

동시에 관리 서버(400)는 누설 전류의 종점 위치가 기설정되는 세대 정보에 포함되지 않는 경우, 외부 치안 관리서버(600)에 신고를 할 수 있는 신고 정보를 무선 통신 방식으로 전송하도록 한다.

도 6 내지 도 9는 본 발명에 따른 배전 선로에서 이상이 발생된 센서부를 탈거 후 보조 전류 센서로 임시 교체하는 과정을 보여주는 도면들이다.

도 6을 참조 하면, 본 발명에 따른 배전 선로(10)는 전선(11)과, 상기 전선(11)을 에워싸는 외피(12)를 포함한다.

상기 다수의 센서부(100) 각각은 상기 외피(12)에 형성되는 설치홀들(12a)에 배치된다.

상기 배전 선로(10)는 중공 형상의 외관(700)의 내부에 배치된다.

상기 외관(700)과 상기 배전 선로(10)는 상기 외관(700)의 내주에 설치되는 스페이서들(710)에 의해 지지된다. 여기서 상기 스페이서(710)의 단부에는 스프링(미도시) 또는 탄성 부재가 구비되어, 배전 선로(10)의 외피에 탄성적 연결되어 지지될 수 있다.

상기 외관(700)의 내주에는, 레일(720)이 형성된다.

상기 레일(720)에는, 다수의 보조 전류 센서(800)가 이동체(810)에 의해 이동 가능하게 배치된다.

상기 다수의 보조 전류 센서(800)는 이동 모터(820)의 구동에 의해 상기 레일(720)을 따라 이동된다. 상기 이동 모터(850)는 상기 제어기(500)의 제어에 의해 구동된다.

상기 이동체(810)에는, 승강되는 축(831)을 구비하는 엑츄에이터(830)가 설치된다.

상기 축(381)에는 클램프(340)가 설치된다. 상기 클램프(840)는 한 쌍의 집게 형상으로 형성되며, 중앙에 회전축(841)이 형성되고, 상기 회전축(841)은 도시되지 않은 회전 모터의 구동에 의해 한 쌍의 집게 형상을 벌리고 오므리는 역할을 한다.

상기의 구성 및 작용에 따라 본 발명은 지중배전선로의 전류 흐름 상태를 판단하는 센서에서 고장이 발생되는 경우, 해당 고장 위치로 보조 센서를 이동시켜 전류 측정 단절을 미연에 방지하여 유지 보수 대기 시간 동안에 안정적인 전류 모니터링을 실시할 수 있도록 하는 효과가 있다.

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또한 본 발명은 지중배전선로의 고장 및 이상 전류가 흐르는 위치를 서버로 전송하여 확인하도록 함과 아울러, 해당 고정 부분을 임시 기간 동안에 정상적인 전류가 흐르도록 보수할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 지중배전선로의 일정 위치에서 전류를 무단으로 사용되는 상태를 파악하여 이에 따른 전류 사용량을 해당 세대에 실시간으로 부가되도록 할 수 있는 효과가 있다.

즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 배전선로
100 : 센서부
200 : 판단부
300 : 전송부
400 : 관리 서버
500 : 제어기

Claims (3)

1. 지중에 배치되는 배전선로의 설정된 구간 별로 설치되며, 해당 위치에서의 전류를 측정하는 다수의 센서부;
   상기 다수의 센서부로부터 측정되는 상기 전류값을 전송받아 기설정되는 기준 범위에 포함되는 지의 여부를 판단하여 정상 또는 불량을 판단하여 판단 결과를 도출하는 판단부; 및,
   상기 판단 결과를 송신기를 사용하여 무선 통신 방식으로 관리 서버의 수신기로 전송하는 전송부;를 포함하되,
   상기 관리 서버는,
   상기 판단 결과에 따른 상기 전류값을 디스플레이를 통해 가시적으로 표시하되,
   상기 다수의 센서부 각각은,
   해당 위치에서의 전류값을 측정하는 전류 센서와, 해당 위치의 위치값을 측정하는 위치 센서를 포함하되,
   상기 판단 결과에는, 측정된 상기 위치값이 포함되고,
   상기 관리 서버는 상기 디스플레이를 통해 측정된 상기 위치값을 기초로 상기 배전 선로의 형상을 표시하고,
   상기 위치값에 해당되는 측정된 상기 전류값을 상기 표시된 배전 선로의 형상에 동시에 표시하고,
   상기 배전 선로에는,
   상기 설정된 구간 별로 누설 전류를 측정하는 보조 센서들이 설치되고,
   상기 보조 센서들은, 제어기와 전기적으로 연결되고,
   상기 제어기는,
   상기 보조 센서들 중, 상기 누설 전류가 측정되는 보조 센서가 존재하는 경우, 상기 누설 전류가 측정되는 위치를 이상 위치로 설정하고,
   상기 이상 위치에 대한 위치 정보를 상기 송신기를 통해 상기 관리 서버의 수신기로 전송하고,
   상기 누설 전류가 측정되는 보조 센서를 통해, 상기 누설 전류가 측정되는 위치에서 누설되는 전류 흐름을 측정하고,
   상기 제어기는, 측정된 상기 누설 전류의 흐름에 대한 종점 위치를 판단하고,
   상기 종점 위치에 해당되는 세대 정보를 취득하고,
   상기 측정된 상기 누설 전류에 대한 사용량을 산출하고,
   상기 관리 서버는,
   상기 산출된 사용량을 상기 취득된 상기 세대 정보에 부과하되,
   
   상기 배전 선로는 전선과, 상기 전선을 에워싸는 외피를 포함하고,
   상기 다수의 센서부 각각은,
   상기 외피에 형성되는 설치홀들에 배치되고,
   상기 배전 선로는,
   중공 형상의 외관의 내부에 배치되고,
   상기 외관과 상기 배전 선로는 상기 외관의 내주에 설치되는 스페이서들에 의해 지지되고,
   상기 외관의 내주에는, 레일이 형성되고,
   상기 레일에는, 다수의 보조 전류 센서가 이동체에 의해 이동 가능하게 배치되고,
   상기 다수의 보조 전류 센서는 이동 모터의 구동에 의해 상기 레일을 따라 이동되고, 상기 이동 모터는 상기 제어기의 제어에 의해 구동되고,
   상기 이동체에는, 승강되는 축을 구비하는 엑츄에이터가 설치되고,
   상기 축에는 클램프가 설치되는 것을 특징으로 하는 지중배전선로의 원격고장진단 시스템.
   
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