KR102386410B1 - 변압기에 접속된 가공배전용 케이블 낙뢰방지 안정화 장치 - Google Patents

변압기에 접속된 가공배전용 케이블 낙뢰방지 안정화 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 가공배전선로의 주상변압기에 연결되는 가공배전용 케이블, 보다 구체적으로 주상변압기의 저압부상에 연결되어 수용가로 전력을 공급하는 가공 인입선에 대한 낙뢰 피해가 방지될 수 있고, 이러한 낙뢰 방지용 구성이 평상시에는 해당 가공 인입선에 대한 지지 기능을 수행하는 동시에 낙뢰 위험이 있을 경우에만 해당 가공 인입선에 대해 피뢰 기능을 제공할 수 있어, 복합 기능 제공 및 이를 통해 그 기능성 및 효율성이 현저히 높아질 수 있도록 하는 변압기에 접속된 가공배전용 케이블 낙뢰방지 안정화 장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 변압기에 접속된 가공배전용 케이블 낙뢰방지 안정화 장치는 가동형 케이블 낙뢰 방지부, 고정형 케이블 낙뢰 방지부, 낙뢰 발생 감지부, 무선통신부, 빗물감지센서, 소리 감지 센서, 제1 근거리 무선통신모듈 및 제2 근거리 무선통신모듈을 포함하여 구성된다.

Description

변압기에 접속된 가공배전용 케이블 낙뢰방지 안정화 장치{Thunderbolt stabilization apparatus for aerial distribution electric supply cable connected to transformer}
본 발명은 변압기에 접속된 가공배전용 케이블 낙뢰방지 안정화 장치에 관한 것으로서 특히, 주상변압기의 저압부상에 연결되어 수용가로 전력을 공급하는 가공 인입선에 대한 낙뢰 피해가 방지되는 것으로, 평상시에는 해당 가공 인입선에 대한 지지 기능을 수행하며 낙뢰 위험이 있을 경우에만 가공 인입선에 대해 피뢰 작용을 하는 복합 기능성으로 효율성이 현저히 높아지는 변압기에 접속된 가공배전용 케이블 낙뢰방지 안정화 장치에 관한 것이다.
최근 들어 기후 변화로 인한 낙뢰의 빈도수 증가는 물론이고 낙뢰의 강도 또한 강해지는 추세이다.
한편, 발전소에서 발전된 전력은 발전소와 인접 설치된 변전소에서 승압 후 송전철탑에 지지된 특고압 가공송전선로를 통해 대단위 수용가 밀집지역 부근까지 송전되는 과정을 거친 다음, 최종 변전소에서 강압되어 전신주에 지지된 가공배전선로를 통해 대단위 수용가 밀집지역으로 배전되고, 최종적으로 전신주에 설치된 주상변압기에 의하여 수용가에서 사용할 수 있는 상용전압으로 강압 후 가공 인입선을 통해 수용가에 배전된다.
가공배전선로에 대해 부연 설명하면, 가공배전선로는 통상 일정 간격을 두고 설치되는 전신주, 상기 전신주에 고정되는 완철, 상기 완철에 현수애자를 통해 절연상태로 지지되는 배전용 케이블, 상기 배전용 케이블을 연결하는 점퍼선 및 상기 점퍼선을 완철에 대하여 절연 상태로 지지하는 라인포스트애자 등을 포함하여 구성된다.
그러나 가공배전선로의 완철 등 케이블 지지물에는 낙뢰로 인한 상용주파수의 아크가 발생하면서 해당 가공배전선로의 애자에 수십만 볼트 이상의 전압이 유기될 수 있고, 이는 단락 및 지락 고장이 발생되는 원인이 된다.
특히, 주상변압기 및 수용가를 연결하는 가공 인입선에 낙뢰가 가해지면 해당 가공 인입선과 연결된 수용가들이 정전 사태로 인해 큰 불편함을 겪거나, 뇌서지로 인해 해당 수용가 내 전자기기들에 고장 내지 이상이 발생될 수 있다.
대한민국 특허 등록번호 제10-2233766호(2021.03.31.공고), “배전선로의 전주 낙뢰방지 시스템” 대한민국 특허 등록번호 제10-2190195호(2020.12.11.공고), “가공 배전선로의 낙뢰방지 시스템” 대한민국 특허 등록번호 제10-1532977호(2015.07.02.공고), “변전설비의 낙뢰방지장치”
본 발명의 실시 예는 가공배전선로의 주상변압기에 연결되는 가공배전용 케이블, 보다 구체적으로 주상변압기의 저압부상에 연결되어 수용가로 전력을 공급하는 가공 인입선에 대한 낙뢰 피해가 방지될 수 있고, 이러한 낙뢰 방지용 구성이 평상시에는 해당 가공 인입선에 대한 지지 기능을 수행하는 동시에 낙뢰 위험이 있을 경우에만 해당 가공 인입선에 대해 피뢰 기능을 제공할 수 있어, 복합 기능 제공 및 이를 통해 그 기능성 및 효율성이 현저히 높아질 수 있도록 하는 변압기에 접속된 가공배전용 케이블 낙뢰방지 안정화 장치를 제공한다.
또한, 상술한 낙뢰 방지용 구성이 기상청 등을 통해 제공되는 기상정보에 기반하는 하나의 작동모드 및 현장에 인접 설치되는 센서들의 감지신호를 통한 다른 하나의 작동모드에 따라 상호 보완적인 이원화된 작동 방식을 통해 운용되면서 해당 가공 인입선에 대한 낙뢰를 방지할 수 있어, 해당 가공 인입선에 대한 낙뢰 방지 성능이 보다 향상될 수 있도록 하는 변압기에 접속된 가공배전용 케이블 낙뢰방지 안정화 장치를 제공한다.
또한, 상술한 낙뢰 방지용 구성이 낙뢰 발생 시 해당 정보를 원거리의 통합관리서버에 실시간으로 자동 전송함에 따라, 이러한 낙뢰 발생 정보를 통합상황실에서 실시간으로 신속하게 파악하면서 관려 조치를 취할 수 있게 되고, 이에 따라 해당 가공배전선로 및 그 가공배전용 케이블에 대한 안정화 관리가 보다 효율적으로 이루어질 수 있도록 하는 변압기에 접속된 가공배전용 케이블 낙뢰방지 안정화 장치를 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따른 변압기에 접속된 가공배전용 케이블 낙뢰방지 안정화 장치는, 가공배전선로의 주상변압기에 상기 주상변압기의 외함을 토대로 설치되며, 상기 주상변압기의 저압부싱과 연결되는 가공 인입선을 낙뢰로부터 보호하기 위해 설치되되, 외부로부터 수신되는 상기 가공 인입선 주변의 기상정보(이하 “기상정보”라 약칭함)에 따라 상기 가공 인입선을 낙뢰로부터 보호하기 위한 모드로 자동 동작하는 가동형 케이블 낙뢰 방지부와, 상기 주상변압기가 설치되는 전신주에 상기 가동형 케이블 낙뢰 방지부와의 연계를 통해 상기 가공 인입선을 낙뢰로부터 보호하도록 설치되며, 상기 가동형 케이블 낙뢰 방지부에 대한 낙뢰를 지면으로 유도하는 고정형 케이블 낙뢰 방지부와, 상기 가동형 케이블 낙뢰 방지부)에 대한 낙뢰가 상기 고정형 케이블 낙뢰 방지부를 통해 지면으로 유도되는 상황을 감지하도록 지중에 매입 설치되는 낙뢰 발생 감지부와, 상기 가동형 케이블 낙뢰 방지부에 설치되어 상기 기상정보를 수신 후 상기 가동형 케이블 낙뢰 방지부에 전송하고, 상기 낙뢰 발생 감지부의 감지 신호에 상기 전신주 내지 주상변압기의 식별정보 및 GPS 위치정보를 포함시켜 원거리의 통합관리서버에 전송하는 무선통신부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 가동형 케이블 낙뢰 방지부는, 상기 저압부싱으로부터 아래쪽에 위치하는 동시에 수평의 배치 상태로 상기 외함에 고정되는 베이스 플레이트와, 상기 베이스 플레이트의 상면에 수직으로 세워져 설치되는 지지포스트와, 상기 지지포스트의 좌우 양측에 그 작동로드들을 상기 베이스 플레이트와 평행한 방향으로 이동시키도록 설치되는 한 쌍의 유압실린더와, 상기 유압실린더들의 작동로드들이 각각 통행되는 한 쌍의 로드 작동홀이 형성되며 상기 지지포스트에 고정되는 고정 케이블 클램프와, 상기 고정 케이블 클램프와 마주하는 상태로 상기 유압실린더들의 작동로드들 선단에 결합되며 상기 작동로드들의 후진에 따라 상기 고정 케이블 클램프와의 간격이 좁혀지고 상단 중앙에 상측으로 뾰족한 첨단부가 형성되는 가동 케이블 클램프와, 상기 베이스 플레이트에 설치되며 상기 무선통신부를 통해 상기 기상정보가 수신되면 상기 작동로드들이 전진하도록 상기 유압실린더들을 작동 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 베이스 플레이트, 지지포스트, 작동로드들 및 고정 케이블 클램프는 절연성 소재로 형성되며, 상기 고정 케이블 클램프 및 가동 케이블 클램프의 사이로 상기 가공 인입선이 배선되어 지지되고, 상기 제어부의 작동 제어에 따라 상기 유압실린더들의 작동로드들이 전진하면 상기 가동 케이블 클램프가 상기 가공 인입선으로부터 이격된 위치에 놓이는 것일 수 있다.
또한, 상기 고정형 케이블 낙뢰 방지부는, 상기 전신주에 수직 방향을 따라 고정되되 하단이 지면 이하의 위치까지 연장되고 접지홀이 수직 방향을 따라 관통되도록 형성되는 접지선 인입 프레임과, 상기 가동 케이블 클램프와 전기적인 접속이 이루어지는 상태로 상기 가동 케이블 클램프에 고정되며 상기 접지홀을 따라 지면까지 연결되어 접지 기능을 수행하는 접지선과, 상기 접지선이 인입되는 상기 접지홀의 인입구로부터 상기 가동 케이블 클램프의 하단까지 설치되어 해당 구간에서의 상기 접지선에 대한 절연 기능을 수행하는 플렉시블 절연튜브를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 변압기에 접속된 가공배전용 케이블 낙뢰방지 안정화 장치는, 상기 전신주에 설치되며 우천 여부를 감지하는 빗물감지센서와, 상기 전신주에 설치되며 천둥소리의 감지를 위한 소리 감지 센서와, 상기 빗물감지센서의 우천 감지 신호 및 상기 소리 감지 센서의 천둥소리 감지 신호를 수신하여 수신 대상에 무선 전송하는 제1 근거리 무선통신모듈과, 상기 제1 근거리 무선통신모듈을 통해 전송되는 상기 빗물감지센서의 우천 감지 신호 및 상기 소리 감지 센서의 천둥소리 감지 신호를 수신하여 상기 가동형 케이블 낙뢰 방지부의 제어부에 전송하는 제2 근거리 무선통신모듈을 더 포함할 수 있고, 상기 제어부는 상기 무선통신부를 통한 상기 기상정보의 수신 시 이외에 상기 빗물감지센서를 통해 우천 신호가 전송되는 상황에서 상기 소리 감지 센서를 통해 천둥소리의 감지 신호가 전송되면 상기 유압실린더들을 그 작동로드들이 전진하도록 작동 제어하는 것일 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 가공배전선로의 주상변압기에 연결되는 가공배전용 케이블, 보다 구체적으로 주상변압기의 저압부상에 연결되어 수용가로 전력을 공급하는 가공 인입선에 대한 낙뢰 피해가 방지될 수 있고, 이러한 낙뢰 방지용 구성이 평상시에는 해당 가공 인입선에 대한 지지 기능을 수행하는 동시에 낙뢰 위험이 있을 경우에만 해당 가공 인입선에 대해 피뢰 기능을 제공할 수 있어, 복합 기능 제공 및 이를 통해 그 기능성 및 효율성이 현저히 높아질 수 있게 된다.
또한, 상술한 낙뢰 방지용 구성이 기상청 등을 통해 제공되는 기상정보에 기반하는 하나의 작동모드 및 현장에 인접 설치되는 센서들의 감지신호를 통한 다른 하나의 작동모드에 따라 상호 보완적인 이원화된 작동 방식을 통해 운용되면서 해당 가공 인입선에 대한 낙뢰를 방지할 수 있어, 해당 가공 인입선에 대한 낙뢰 방지 성능이 보다 향상될 수 있게 된다.
또한, 상술한 낙뢰 방지용 구성이 낙뢰 발생 시 해당 정보를 원거리의 통합관리서버에 실시간으로 자동 전송함에 따라, 이러한 낙뢰 발생 정보를 통합상황실에서 실시간으로 신속하게 파악하면서 관려 조치를 취할 수 있게 되고, 이에 따라 해당 가공배전선로 및 그 가공배전용 케이블에 대한 안정화 관리가 보다 효율적으로 이루어질 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 변압기에 접속된 가공배전용 케이블 낙뢰방지 안정화 장치를 예시한 측면도
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 변압기에 접속된 가공배전용 케이블 낙뢰방지 안정화 장치에서 가동형 케이블 낙뢰 방지부를 확대 도시한 평면도
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 변압기에 접속된 가공배전용 케이블 낙뢰방지 안정화 장치의 전기적 구성을 예시한 블록 구성도
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 변압기에 접속된 가공배전용 케이블 낙뢰방지 안정화 장치의 작동 과정을 예시한 플로우챠트
이하의 본 발명에 관한 상세한 설명들은 본 발명이 실시될 수 있는 실시 예이고 해당 실시 예의 예시로써 도시된 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시 예는 당업자가 본 발명의 실시에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시 예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시 예에 관련하여 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시 예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 기재된 실시 예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다.
따라서 후술되는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 적절하게 설명된다면 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
발명에서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 “…부”,　＂…모듈“ 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 변압기에 접속된 가공배전용 케이블 낙뢰방지 안정화 장치에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 변압기에 접속된 가공배전용 케이블 낙뢰방지 안정화 장치를 예시한 측면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 변압기에 접속된 가공배전용 케이블 낙뢰방지 안정화 장치에서 가동형 케이블 낙뢰 방지부를 확대 도시한 평면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 변압기에 접속된 가공배전용 케이블 낙뢰방지 안정화 장치의 전기적 구성을 예시한 블록 구성도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 변압기에 접속된 가공배전용 케이블 낙뢰방지 안정화 장치는 가동형 케이블 낙뢰 방지부(100), 고정형 케이블 낙뢰 방지부(200), 낙뢰 발생 감지부(300) 및 무선통신부(400)를 포함하여 구성된다. 또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 변압기에 접속된 가공배전용 케이블 낙뢰방지 안정화 장치는 빗물감지센서(500), 소리 감지 센서(600), 제1 근거리 무선통신모듈(700) 및 제2 근거리 무선통신모듈(800)을 더 포함할 수 있다.
가동형 케이블 낙뢰 방지부(100)는 가공배전선로(10)의 주상변압기(11)에 주상변압기(11)의 외함(11a)을 토대로 설치되는 것으로서, 이러한 가동형 케이블 낙뢰 방지부(100)는 주상변압기(11)의 저압부싱(11b)과 연결되는 가공 인입선(12)을 낙뢰로부터 보호하기 위한 것이다. 또한, 가동형 케이블 낙뢰 방지부(100)는 외부로부터 수신되는 가공 인입선(12) 주변의 기상정보(이하 “기상정보”라 약칭함)에 따라 가공 인입선(12)을 낙뢰로부터 보호하기 위한 모드로 자동 동작한다. 여기서 상기 기상정보는 기상청으로부터 수신되는 실시간의 우천정보 및 우천 예고 정보 중 어느 하나 또는 둘 모두일 수 있다.
그리고 가동형 케이블 낙뢰 방지부(100)는 베이스 플레이트(110), 지지포스트(120), 한 쌍의 유압실린더(130), 고정 케이블 클램프(140), 가동 케이블 클램프(150) 및 제어부(160)를 포함하여 구성될 수 있다.
베이스 플레이트(110)는 주상변압기(11)의 저압부싱(11b)으로부터 아래쪽에 위치하는 동시에 수평의 배치 상태로 주상변압기(11)의 외함(11a)에 고정된다.
지지포스트(120)는 베이스 플레이트(110)의 상면에 수직으로 세워져 설치된다.
한 쌍의 유압실린더(130)는 지지포스트(120)의 좌우 양측에 그 작동로드(131)들을 베이스 플레이트(110)와 평행한 방향으로 이동시키도록 설치된다.
고정 케이블 클램프(140)는 유압실린더(130)들의 작동로드(131)들이 각각 통행되는 한 쌍의 로드 작동홀(141)이 형성되며, 이러한 고정 케이블 클램프(140)는 지지포스트(120)에 고정된다.
가동 케이블 클램프(150)는 고정 케이블 클램프(140)와 마주하는 상태로 유압실린더(130)들의 작동로드(131)들 선단에 결합되며, 이러한 가동 케이블 클램프(150)는 유압실린더(130)들의 작동로드(131)들 후진에 따라 고정 케이블 클램프(140)와의 간격이 좁혀진다. 다시 말해 가동 케이블 클램프(150)는 유압실린더(130)들의 작동로드(131)들 전진에 따라 고정 케이블 클램프(140)와의 간격이 멀어진다. 여기서, 작동로드(131)들의 상기 전진 및 후진은 작동로드들이 지지포스트로부터 멀어지는 방향으로 이동하는 것을 ‘전진’ 그리로 이러한 전진의 반대 방향을 ‘후진’으로 정한 것에 따른 것이다. 또한, 가동 케이블 클램프(150)는 상단 중앙에 상측으로 뾰족한 첨단부(151)가 형성된다.
제어부(160)는 베이스 플레이트(110)에 설치되며, 이러한 제어부(160)는 후술되는 무선통신부(400)를 통해 상술한 기상정보가 수신되면 유압실린더(130)들의 작동로드(131)들이 전진하도록 유압실린더(130)들을 작동 제어한다.
그리고 베이스 플레이트(110), 지지포스트(120), 작동로드(131)들 및 고정 케이블 클램프(140)는 절연성 소재로 형성된다.
또한, 고정 케이블 클램프(140) 및 가동 케이블 클램프(150)의 사이로 가공 인입선(12)이 배선되어 지지되고, 제어부(160)의 작동 제어에 따라 유압실린더(130)들의 작동로드(131)들이 전진하면 가동 케이블 클램프(150)가 가공 인입선(12)으로부터 이격된 위치에 놓이게 된다.
고정형 케이블 낙뢰 방지부(200)는 주상변압기(11)가 설치되는 전신주(13)에 가동형 케이블 낙뢰 방지부(100)와의 연계를 통해 가공 인입선(12)을 낙뢰로부터 보호하도록 설치된다. 이러한 고정형 케이블 낙뢰 방지부(200)는 가동형 케이블 낙뢰 방지부에 대한 낙뢰를 지면으로 유도하는 기능을 한다.
그리고 고정형 케이블 낙뢰 방지부(200)는 접지선 인입 프레임(210), 접지선(220) 및 도면에 도시하진 않았지만 플렉시블 절연튜브를 포함하여 구성될 수 있다.
접지선 인입 프레임(210)은 전신주(13)에 수직 방향을 따라 고정되되, 그 하단이 지면 이하의 위치까지 연장되고 접지홀(211)이 수직 방향을 따라 관통되도록 형성된다.
접지선(220)은 가동 케이블 클램프(150)와 전기적인 접속이 이루어지는 상태로 가동 케이블 클램프(150)에 고정되며, 이러한 접지선(220)은 접지선 인입 프레임의 접지홀(211)을 따라 지면까지 연결되어 접지 기능을 수행한다.
플렉시블 절연튜브는 접지선 인입 프레임(210)의 접지홀(211) 인입구로부터 가동 케이블 클램프(150)의 하단까지 설치되어 해당 구간에서의 접지선(220)에 대한 절연 기능을 수행한다.
낙뢰 발생 감지부(300)는 가동형 케이블 낙뢰 방지부(100)에 대한 낙뢰가 고정형 케이블 낙뢰 방지부(200)를 통해 지면으로 유도되는 상황을 감지하도록 지중에 매입 설치된다. 그리고 이러한 낙뢰 발생 감지부(300)는 가동 케이블 클램프(150)의 첨단부(151)에 떨어진 낙뢰가 접지선(220)을 통해 지면으로 유도되는 것을 감지할 수 있는 조건을 만족하는 범위 내에서 공지된 기술을 통해 다양하게 구현될 수 있고, 따라서 본 실시 예에서 이에 대한 구체적인 설명 및 도시는 생략한다.
무선통신부(400)는 가동형 케이블 낙뢰 방지부(100)에 설치되어 상술한 기상정보를 수신 후 가동형 케이블 낙뢰 방지부(100)에 전송하고, 가동형 케이블 낙뢰 방지부(100)는 이렇게 무선통신부(400)를 통해 수신되는 상기 기상정보에 따라 유압실린더(130)들을 그 작동로드(131)가 전진하는 방향으로 작동시킨다. 또한, 무선통신부(400)는 낙뢰 발생 감지부(300)의 감지 신호에 전신주(13) 내지 주상변압기(11)의 식별정보 및 GPS 위치정보를 포함시켜 원거리의 통합관리서버(1000)에 전송하는 기능을 수행한다. 그리고 본 실시 예에서는 무선통신부(400)가 가동형 케이블 낙뢰 방지부(100)의 베이스 플레이트(110)에 설치되는 것을 예로 하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
빗물감지센서(500)는 전신주(13)에 설치되며, 이러한 빗물감지센서(500)는 우천 여부를 감지하는 기능을 수행한다.
소리 감지 센서(600)는 전신주(130)에 설치되며, 이러한 소리 감지 센서(600)는 천둥소리를 감지하는 기능을 수행한다.
제1 근거리 무선통신모듈(700)은 빗물감지센서(500)의 우천 감지 신호 및 소리 감지 센서(600)의 천둥소리 감지 신호를 수신하여 수신 대상에 무선 전송하는 기능을 수행한다. 다시 말해 제1 근거리 무선통신모듈(700)은 빗물감지센서(500)의 우천 감지 신호 및 소리 감지 센서(600)의 천둥소리 감지 신호를 수신하여 후술되는 제2 근거리 무선통신모듈(800)에 전송한다.
제2 근거리 무선통신모듈(800)은 제1 근거리 무선통신모듈(700)을 통해 전송되는 빗물감지센서(500)의 우천 감지 신호 및 소리 감지 센서(600)의 천둥소리 감지 신호를 수신하여 가동형 케이블 낙뢰 방지부(100)의 제어부(160)에 전송한다.
이에 따라 제어부(160)는 무선통신부(400)를 통한 상술한 기상정보의 수신 시 이외에도, 빗물감지센서(500)를 통해 우천 신호가 전송되는 상황에서 소리 감지 센서(600)를 통해 천둥소리의 감지 신호가 전송되면 유압실린더(130)들을 그 작동로드(131)들이 전진하도록 작동 제어한다.
그리고 상술한 구성을 갖는 본 발명의 일 실시 예에 따른 변압기에 접속된 가공배전용 케이블 낙뢰방지 안정화 장치의 전체적인 제어 동작에 대해 도 5를 참조하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 변압기에 접속된 가공배전용 케이블 낙뢰방지 안정화 장치의 작동 과정을 예시한 플로우챠트이다.
도시된 바와 같이, 단계(S110)에서, 무선통신부(400)에서 기상정보를 수신한다.
단계(S120)에서, 무선통신부(400)에서 수신한 기상정보를 가동형 케이블 낙뢰 방지부(100)의 제어부(160)에 전송한다.
단계(S130)에서, 가동형 케이블 낙뢰 방지부(100)의 제어부(160)에서 유압실린더(130)에 제어신호를 전송한다.
단계(S140)에서, 가동형 케이블 낙뢰 방지부(100)의 유압실린더(130)가 그 작동로드(131)를 전진시키도록 작동한다.
단계(S150)에서, 낙뢰 발생 감지부(300)에서 낙뢰 신호를 감지한다.
단계(S160)에서, 단계(S150)을 통해 낙뢰 발생 감지부(300)에서 낙뢰 신호를 감지하면 그 낙뢰 신호가 무선통신부(400)를 통해 원거리의 통합관리서버(1000)에 전송된다. 이때 상기 낙뢰 신호는 해당 전신주(13) 내지 주상변압기(11)의 식별정보 및 GPS 위치정보가 포함된 신호이다.
한편, 단계(S105)에서, 빗물감지센서(500)에서 우천 신호를 제1 근거리 무선통신모듈(700)을 통해 제2 근거리 무선통신모듈(800)에 전송한다.
단계(S115)에서, 소리 감지 센서(600)에서 천둥소리 감지 신호를 제1 근거리 무선통신모듈(700)을 통해 제2 근거리 무선통신모듈(800)에 전송한다.
단계(S125)에서, 제2 근거리 통신모듈(800)에서 수신한 우천 신호 및 천둥소리 감지 신호를 가동형 케이블 낙뢰 방지부(100)의 제어부(160)에 전송한다.
그리고 상술한 단계(S105) 내지 단계(S125)에 이어서 상술한 단계(S130) 내지 단계(S160)의 과정이 순차적으로 진행된다.
상술한 구성에 의해서, 가공배전선로의 주상변압기에 연결되는 가공배전용 케이블, 보다 구체적으로 주상변압기의 저압부상에 연결되어 수용가로 전력을 공급하는 가공 인입선에 대한 낙뢰 피해가 방지될 수 있고, 이러한 낙뢰 방지용 구성이 평상시에는 해당 가공 인입선에 대한 지지 기능을 수행하는 동시에 낙뢰 위험이 있을 경우에만 해당 가공 인입선에 대해 피뢰 기능을 제공할 수 있어, 복합 기능 제공 및 이를 통해 그 기능성 및 효율성이 현저히 높아질 수 있다.
또한, 상술한 낙뢰 방지용 구성이 기상청 등을 통해 제공되는 기상정보에 기반하는 하나의 작동모드 및 현장에 인접 설치되는 센서들의 감지신호를 통한 다른 하나의 작동모드에 따라 상호 보완적인 이원화된 작동 방식을 통해 운용되면서 해당 가공 인입선에 대한 낙뢰를 방지할 수 있어, 해당 가공 인입선에 대한 낙뢰 방지 성능이 보다 향상될 수 있다.
또한, 상술한 낙뢰 방지용 구성이 낙뢰 발생 시 해당 정보를 원거리의 통합관리서버에 실시간으로 자동 전송함에 따라, 이러한 낙뢰 발생 정보를 통합상황실에서 실시간으로 신속하게 파악하면서 관려 조치를 취할 수 있게 되고, 이는 해당 가공배전선로 및 그 가공배전용 케이블에 대한 안정화 관리가 보다 효율적으로 이루어질 수 있게 한다.
이상과 같이 본 설명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시 예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서 본 발명의 사상은 설명된 실시 예에 국한되어 정하여 저서는 안되며, 후술되는 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등하거나 등가적인 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
10 : 가공배전선로 11 : 주상변압기
11a : 외함 11b : 저압부싱
12 : 가공인입선 13 : 전신주
100 : 가동형 케이블 낙뢰 방지부 110 : 베이스 플레이트
120 : 지지포스트 130 : 유압실린더
131 : 작동로드 140 : 고정 케이블 클램프
141 : 로드 작동홀 150 : 가동 케이블 클램프
151 : 첨단부 160 : 제어부
200 : 고정형 케이블 낙뢰 방지부 210 : 접지선 인입 프레임
211 : 접지홀 220 : 접지선
300 : 낙뢰 발생 감지부 400 : 무선통신부
500 : 빗물감지센서 600 : 소리 감지 센서
700 : 제1 근거리 무선통신모듈 800 : 제2 근거리 무선통신모듈
1000 : 통합관리서버

Claims (2)

  1. 가공배전선로(10)의 주상변압기(11)에 상기 주상변압기(11)의 외함(11a)을 토대로 설치되며, 상기 주상변압기(11)의 저압부싱(11b)과 연결되는 가공 인입선(12)을 낙뢰로부터 보호하기 위해 설치되되, 외부로부터 수신되는 상기 가공 인입선(12) 주변의 기상정보(이하 “기상정보”라 약칭함)에 따라 상기 가공 인입선(12)을 낙뢰로부터 보호하기 위한 모드로 자동 동작하는 가동형 케이블 낙뢰 방지부(100);
    상기 주상변압기(11)가 설치되는 전신주(13)에 상기 가동형 케이블 낙뢰 방지부(100)와의 연계를 통해 상기 가공 인입선(12)을 낙뢰로부터 보호하도록 설치되며, 상기 가동형 케이블 낙뢰 방지부에 대한 낙뢰를 지면으로 유도하는 고정형 케이블 낙뢰 방지부(200);
    상기 가동형 케이블 낙뢰 방지부(100)에 대한 낙뢰가 상기 고정형 케이블 낙뢰 방지부(200)를 통해 지면으로 유도되는 상황을 감지하도록 지중에 매입 설치되는 낙뢰 발생 감지부(300);
    상기 가동형 케이블 낙뢰 방지부(100)에 설치되어 상기 기상정보를 수신 후 상기 가동형 케이블 낙뢰 방지부(100)에 전송하고, 상기 낙뢰 발생 감지부(300)의 감지 신호에 상기 전신주(13) 내지 주상변압기(11)의 식별정보 및 GPS 위치정보를 포함시켜 원거리의 통합관리서버(1000)에 전송하는 무선통신부(400);를 포함하며,
    상기 가동형 케이블 낙뢰 방지부(100)는, 상기 저압부싱(11b)으로부터 아래쪽에 위치하는 동시에 수평의 배치 상태로 상기 외함(11a)에 고정되는 베이스 플레이트(110)와, 상기 베이스 플레이트(110)의 상면에 수직으로 세워져 설치되는 지지포스트(120)와, 상기 지지포스트(120)의 좌우 양측에 그 작동로드(131)들을 상기 베이스 플레이트(110)와 평행한 방향으로 이동시키도록 설치되는 한 쌍의 유압실린더(130)와, 상기 유압실린더(130)들의 작동로드(131)들이 각각 통행되는 한 쌍의 로드 작동홀(141)이 형성되며 상기 지지포스트(120)에 고정되는 고정 케이블 클램프(140)와, 상기 고정 케이블 클램프(140)와 마주하는 상태로 상기 유압실린더(130)들의 작동로드(131)들 선단에 결합되며 상기 작동로드(131)들의 후진에 따라 상기 고정 케이블 클램프(140)와의 간격이 좁혀지고 상단 중앙에 상측으로 뾰족한 첨단부(151)가 형성되는 가동 케이블 클램프(150)와, 상기 베이스 플레이트(110)에 설치되며 상기 무선통신부(400)를 통해 상기 기상정보가 수신되면 상기 작동로드(131)들이 전진하도록 상기 유압실린더(130)들을 작동 제어하는 제어부(160)를 포함하고, 상기 베이스 플레이트(110), 지지포스트(120), 작동로드(131)들 및 고정 케이블 클램프(140)는 절연성 소재로 형성되며, 상기 고정 케이블 클램프(140) 및 가동 케이블 클램프(150)의 사이로 상기 가공 인입선(12)이 배선되어 지지되고, 상기 제어부(160)의 작동 제어에 따라 상기 유압실린더(130)들의 작동로드(131)들이 전진하면 상기 가동 케이블 클램프(150)가 상기 가공 인입선(12)으로부터 이격된 위치에 놓이며,
    상기 고정형 케이블 낙뢰 방지부(200)는, 상기 전신주(13)에 수직 방향을 따라 고정되되 하단이 지면 이하의 위치까지 연장되고 접지홀(211)이 수직 방향을 따라 관통되도록 형성되는 접지선 인입 프레임(210)과, 상기 가동 케이블 클램프(150)와 전기적인 접속이 이루어지는 상태로 상기 가동 케이블 클램프(150)에 고정되며 상기 접지홀(211)을 따라 지면까지 연결되어 접지 기능을 수행하는 접지선(220)과, 상기 접지선(220)이 인입되는 상기 접지홀(211)의 인입구로부터 상기 가동 케이블 클램프(150)의 하단까지 설치되어 해당 구간에서의 상기 접지선(220)에 대한 절연 기능을 수행하는 플렉시블 절연튜브를 포함하고,
    상기 전신주(13)에 설치되며 우천 여부를 감지하는 빗물감지센서(500);
    상기 전신주(13)에 설치되며 천둥소리의 감지를 위한 소리 감지 센서(600);
    상기 빗물감지센서(500)의 우천 감지 신호 및 상기 소리 감지 센서(600)의 천둥소리 감지 신호를 수신하여 수신 대상에 무선 전송하는 제1 근거리 무선통신모듈(700); 및
    상기 제1 근거리 무선통신모듈(700)을 통해 전송되는 상기 빗물감지센서(500)의 우천 감지 신호 및 상기 소리 감지 센서(600)의 천둥소리 감지 신호를 수신하여 상기 가동형 케이블 낙뢰 방지부(100)의 제어부(160)에 전송하는 제2 근거리 무선통신모듈(800)을 더 포함하며,
    상기 제어부(160)는 상기 무선통신부(400)를 통한 상기 기상정보의 수신 시 이외에 상기 빗물감지센서(500)를 통해 우천 신호가 전송되는 상황에서 상기 소리 감지 센서(600)를 통해 천둥소리의 감지 신호가 전송되면 상기 유압실린더(130)들을 그 작동로드(131)들이 전진하도록 작동 제어하는 것을 특징으로 하는 변압기에 접속된 가공배전용 케이블 낙뢰방지 안정화 장치.
  2. 삭제
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