KR102573955B1 - Switchboard self-diagnostic system capable of smart monitoring for arc and coronal discharge - Google Patents

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KR102573955B1 KR1020230017106A KR20230017106A KR102573955B1 KR 102573955 B1 KR102573955 B1 KR 102573955B1 KR 1020230017106 A KR1020230017106 A KR 1020230017106A KR 20230017106 A KR20230017106 A KR 20230017106A KR 102573955 B1 KR102573955 B1 KR 102573955B1
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Abstract

본 발명은 수배전반의 내부 아크 및 코로나방전을 감지하는 초음파센서; 수배전반의 내부온도를 복수 개 구역에서 감지하는 온도센서; 수배전반의 내부온도 변화에 따라 변색되도록 복수 개 구역에 구성되되, 복수 개 구역에 설치된 온도센서에 인접하여 각각 구성되는 감온안료;로 구성된 센서부; 상기 감온안료의 색상을 촬영하는 촬영수단; 상기 초음파센서에 의한 아크 및 코로나방전신호, 온도센서에 의한 온도신호, 촬영수단에 의한 영상신호를 모두 입력받아 수배전반의 아크 및 코로나방전 및 온도를 판단하고, 그 판단결과에 따라 수배전반의 동작을 제어하는 제어장치; 및 상기 초음파센서에 의한 아크 및 코로나방전신호, 온도센서에 의한 온도신호, 촬영수단에 의한 영상신호를 상기 제어장치와 공유하며, 그 판단결과에 따라 수배전반의 동작을 원격 제어하는 원격관제서버;로 이루어지고, 상기 초음파센서는 초음파탐상 센서로 구현될 수 있으며, 절연부에 초음파를 투사하면 절연부의 내부로 침투하여 진행하고, 초음파 진행경로상에 결함이 존재할 경우, 그 결함에 의해 매질의 밀도가 변하는 경계면에서 초음파의 일부가 반향되어 되돌아 오는 초음파를 수신하고, 수신된 초음파를 전기적 신호로 변환하며, 이 전기적 신호를 검출신호로서 제어장치로 전송하도록 구성된 것을 특징으로 하는 아크 및 코로나방전에 대한 스마트 감시가 가능한 수배전반 자가진단 시스템을 개시한다. The present invention includes an ultrasonic sensor for detecting an internal arc and corona discharge of a switchgear; a temperature sensor that senses the internal temperature of the switchgear in a plurality of zones; Sensor units composed of: thermal pigments configured in a plurality of zones to be discolored according to changes in the internal temperature of the switchgear, and each configured adjacent to the temperature sensors installed in the plurality of zones; photographing means for photographing the color of the thermal pigment; The arc and corona discharge signals from the ultrasonic sensor, the temperature signal from the temperature sensor, and the image signal from the photographing means are all received to determine the arc and corona discharge and temperature of the switchboard, and control the operation of the switchboard according to the judgment result. a control device; and a remote control server that shares the arc and corona discharge signals from the ultrasonic sensor, the temperature signal from the temperature sensor, and the image signal from the photographing means with the control device, and remotely controls the operation of the switchgear according to the judgment result. The ultrasonic sensor may be implemented as an ultrasonic flaw detection sensor, and when ultrasonic waves are projected on the insulating part, they penetrate into the insulating part and proceed, and if there is a defect on the ultrasonic traveling path, the density of the medium is increased due to the defect. Smart for arc and corona discharges, characterized in that configured to receive ultrasonic waves that partially reflect and return ultrasonic waves from the changing interface, convert the received ultrasonic waves into electrical signals, and transmit the electrical signals as detection signals to a control device. Disclosed is a switchgear self-diagnosis system capable of monitoring.

Description

아크 및 코로나방전에 대한 스마트 감시가 가능한 수배전반 자가진단 시스템{SWITCHBOARD SELF-DIAGNOSTIC SYSTEM CAPABLE OF SMART MONITORING FOR ARC AND CORONAL DISCHARGE}Switchboard self-diagnosis system capable of smart monitoring for arc and corona discharge {SWITCHBOARD SELF-DIAGNOSTIC SYSTEM CAPABLE OF SMART MONITORING FOR ARC AND CORONAL DISCHARGE}

본 발명은 아크 및 코로나방전에 대한 스마트 감시가 가능한 수배전반 자가진단 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a switchgear self-diagnosis system capable of smart monitoring for arc and corona discharge.

더 구체적으로 본 발명은, 아크 및 코로나방전 등 수배전반 내부에서 발생할 수 있는 여러 문제를 감지하는 센서모듈과, 상기 센서모듈에 의한 감지신호를 처리하는 제어장치 및 원격 관제서버(관리자 스마트폰 등)가 네트워킹되어 현장 또는 원격지에서 제어장치 또는 스마트폰에 의한 상시적인 수배전반 내부상태 관리가 가능하도록 한 것이다. More specifically, the present invention is a sensor module for detecting various problems that may occur inside the switchgear, such as arc and corona discharge, a control device and a remote control server (manager's smartphone, etc.) for processing detection signals by the sensor module It is networked so that it is possible to manage the internal state of switchgear at all times by a control device or smart phone on site or remotely.

또한, 수배전반의 아크 및 코로나방전을 야기하는 절연물의 열화상태를 감지하는 초음파센서와, 절연물의 열화를 야기할 수 있는 온도를 감지하는 온도센서와, 온도 변화에 따라 변색되는 감온안료에 의한 감지신호를 조합하여 여러 가지 방법으로 수배전반의 아크 및 코로나 방전을 예측하고, 그에 따라 수배전반의 동작을 스마트폰 등을 통해 제어할 수 있도록 한 것이다.In addition, a detection signal by an ultrasonic sensor for detecting the deterioration state of the insulator causing the arc and corona discharge of the switchgear, a temperature sensor for detecting the temperature that can cause the deterioration of the insulator, and a thermal pigment that is discolored according to the temperature change. It is possible to predict the arc and corona discharge of the switchgear in various ways by combining the switchgear, and to control the operation of the switchgear through a smartphone or the like accordingly.

학교, 빌딩, 아파트단지, 공장 등과 같은 집단 전력수요처에서는 각각이 필요로 하는 전력을 얻기 위해 변전소로부터 공급되는 특고압을 수전하여 적정한 저전압의 상용전압으로 변환하기 위한 배전반을 필요로 한다.Group power consumers such as schools, buildings, apartment complexes, factories, etc. require a switchboard to receive extra-high voltage supplied from a substation and convert it to an appropriate low-voltage commercial voltage in order to obtain the power each needs.

이러한 배전반은 하나의 폐쇄형 함체 내에 특고압을 저전압으로 변환하는 고압 변압기와 계기용 변류기와 고압인입 선로를 스위치하는 고장구간 자동개폐기와 한류형 고압퓨즈 등을 포함하고 있어, 수용가 측의 전력사용량에 따라 고압 변압기 등에서 열이 발생하여 함체 내부의 온도는 상승하게 된다.This switchboard includes a high-voltage transformer that converts extra-high voltage to low voltage, an instrument current transformer, an automatic switch for faulty sections that switches high-voltage incoming lines, and a current-limiting high-voltage fuse within a single enclosure, which reduces the amount of power consumption on the consumer side. Accordingly, heat is generated in the high-voltage transformer, etc., and the temperature inside the enclosure rises.

배전반에서 그 함체 내부온도의 과도한 상승은 각종 부품 및 기기들의 동작효율과 정확도가 떨어지고 나아가서는 화재를 유발할 수 있으므로, 대부분 내부온도 감시회로를 설치하고 이를 통해 배전반 내부온도의 급작스런 상승이 나타나거나 설정의 온도에 도달하였음이 파악되면 즉시 냉각팬을 가동시켜 함체 내부온도를 강제 강하시키게 된다.Excessive rise of the internal temperature of the enclosure in the switchboard reduces the operation efficiency and accuracy of various parts and devices and can cause a fire. When it is determined that the temperature has been reached, the cooling fan is immediately operated to forcibly lower the internal temperature of the enclosure.

이와 같은 강제 통풍을 통한 배전반 함체 내부의 온도 냉각동작은 그 방열효율이 높아 장치내 각종 기기 및 설비의 접속단자나 부스바 등의 저항온도계수가 높아져 전력손실을 초래하는 문제를 해결할 수 있다. The temperature cooling operation inside the switchboard enclosure through forced ventilation has high heat dissipation efficiency, so it can solve the problem of power loss due to the high temperature coefficient of resistance of connection terminals or busbars of various devices and facilities in the device.

그러나 강제 통풍을 통한 배전반의 방열동작은 외부로부터의 미세 먼지 유입을 초래하고 또한 내부의 미립먼지를 분산시켜 재배치 고착시키게 되므로 이것에 의해 배전반내의 각종 설비나 기기의 단자 또는 부스바 등의 저항온도계수가 증가하게 된다.However, the heat dissipation operation of the switchboard through the forced ventilation causes the inflow of fine dust from the outside and also disperses the fine dust inside to relocate and fix it. As a result, the temperature coefficient of resistance of terminals or busbars of various facilities or devices in the switchboard is reduced. will increase

또한, 전력설비는 기계적 스트레스, 온도 등의 영향으로 절연열화가 발생하여 내부 절연부분에서의 국부적인 부분방전이 발생하게 된다.In addition, in power facilities, insulation deterioration occurs under the influence of mechanical stress, temperature, etc., resulting in local partial discharge in an internal insulation portion.

부분방전은 일반적으로 절연열화 현상에 의하여 절연파괴전압(Breakdown voltage)에 도달하였을 때 발생되며 나타나는 물리적 현상은 빛(Light), 소리(음향신호), RF신호(전자파신호), 방전누설전류(전기적신호)의 신호가 방출된다.Partial discharge generally occurs when the breakdown voltage is reached due to insulation deterioration. The physical phenomena that appear are light, sound (sound signal), RF signal (electromagnetic signal), discharge leakage current (electrical red signal) is emitted.

이러한 부분방전신호는 짧은 펄스폭을 가지는 임펄스 형태로 발생되고, 방전량에 따라 신호의 크기가 비례하며 반복되는 AC사이클에서 방전 개시전압을 초과하는 경우 발생되기 때문에 부분방전을 유발하는 원인에 따라 특정 위상에 반복되어 나타나는 특성을 갖는다.This partial discharge signal is generated in the form of an impulse with a short pulse width, and the size of the signal is proportional to the amount of discharge and occurs when the discharge initiation voltage is exceeded in repeated AC cycles. It has a characteristic that appears repeatedly in the phase.

이러한 부분방전 현상은 초기에는 시스템의 성능 및 작동에 문제가 없더라도 지속적인 시간동안 발생하는 경우 전기트리 및 부분방전시 발생하는 산화물 등에 의하여 절연열화의 정도가 증가하게 되는 문제점이 있었다.Even if there is no problem in the performance and operation of the system in the beginning, the partial discharge phenomenon has a problem in that the degree of insulation deterioration increases due to the electric tree and oxides generated during the partial discharge when it occurs for a continuous period of time.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 절연기기 내에 설치되어 부분방전으로부터 발생한 전자파 주파수를 분석함에 따라 부분방전을 검출하는 기술, 전류의 신호를 이용하여 부분방전의 펄스 패턴으로 부분방전을 검출하는 기술, 다수의 음향방출신호(Acoustic Emission)의 도달 시간차를 이용하여 부분방전의 위치를 검출하는 기술, 음향방출신호 센서를 구비한 수배전반의 부분방전 검출 시스템이 제시된 바 있었다.In order to solve this problem, a technology for detecting partial discharge by analyzing the frequency of electromagnetic waves generated from partial discharge installed in an insulation device, a technology for detecting partial discharge with a pulse pattern of partial discharge using a current signal, and a number of A technology for detecting the position of partial discharge by using the arrival time difference of an acoustic emission signal and a partial discharge detection system of a switchboard equipped with an acoustic emission signal sensor have been proposed.

대한민국 특허등록 제10-1489300호는 아크, 부분방전 및 온도 감시 통합 수배전반 및 이를 이용한 수배전반 제어방법에 관한 것으로써, 수배전반 내부에서 온도 및 아크, 부분방전을 검측하는 검출부; 및 상기 수배전반 회로에서 누설되는 누설전류를 검출하는 누설전류 검측부와, 상기 수배전반에서 과전류가 흐르는 경우 전류를 변환시켜주는 전류변환기와, 상기 전류변환기로부터 유도된 전류가 회로를 파손시키는 것을 방지하는 과전류보호부를 포함하는 통합인터페이스부; 상기 검출부에서 검측된 온도와 아크발생여부 및 상기 통합인터페이스부에서 검측된 누설 전류를 동일한 인터페이스 상에서 상호 연동하여 수배전반 내부의 기준값 초과여부를 기준으로 위험 판단시 수배전반을 제어하는 제어부;를 포함하여, 온도, 아크, 부분방전을 통합한 수신부에서 수배전반 보호계전기를 보호하고, 사고 초기의 사전사고의 전조를 확인 체크함으로써, 통합된 계측기에서 측정하여 사고 초기의 변화를 관리자에게 알려주어서 미연의 사고를 방지할 수 있도록 하고 있다.Korean Patent Registration No. 10-1489300 relates to an integrated switchgear for arc, partial discharge and temperature monitoring and a switchgear control method using the same, which includes a detection unit for detecting temperature, arc, and partial discharge inside the switchgear; and a leakage current detecting unit for detecting leakage current leaking from the switchgear circuit, a current converter for converting current when overcurrent flows in the switchgear, and an overcurrent for preventing the current induced from the current converter from damaging the circuit. An integrated interface unit including a protection unit; A controller that controls the switchgear when risk is determined based on whether the temperature detected by the detection unit and whether an arc has occurred and the leakage current detected by the integrated interface unit are mutually linked on the same interface to determine whether or not a reference value inside the switchgear has been exceeded. , Arc, Partial Discharge is integrated to protect the switchgear protection relay, check the precursor of an accident at the beginning of the accident, measure it with the integrated instrument and inform the manager of the change at the beginning of the accident to prevent an accident in the first place. making it possible

대한민국 특허등록 제10-1823007호는 부분방전, 온도 진단 기능 및 IoT 기술을 구비한 친환경 배전반에 관한 것으로써, 육면체 형상으로 전면 도어 및 후면 도어가 구성되는 함체와 상기 함체의 내부에 설치되어 내부 기기들의 부분 방전 및 온도를 검출하여 진단하는 진단장치를 구비하고, 상기 진단장치는 부분 방전과 공진주파수를 검출하는 UHF 센서; 측정 부위에 부착 설치되어 온도의 변화에 따라 공진주파수를 출력하는 온도센서; 상기 UHF 센서로부터 출력되는 신호를 수신하여 송출하는 중계기; 및 상기 중계기로부터 수신된 신호에 근거하여 부분 방전과 온도를 진단하고, 상기 진단 결과를 외부 기기로 전송하는 진단기를 포함하여, 몰드 형태로 구성된 UHF 센서를 이용하여 밀폐된 공간의 내부에서 발생되는 부분 방전을 검출할 수 있고, 온도 감시가 요구되는 지점에 접촉식으로 설치되어 무선 방식으로 온도를 검출할 수 있도록 하고 있다.Republic of Korea Patent Registration No. 10-1823007 relates to an eco-friendly switchboard equipped with partial discharge, temperature diagnosis function, and IoT technology, and is installed in a box consisting of a front door and a rear door in a hexahedral shape and installed inside the box to provide internal devices. and a diagnosis device for detecting and diagnosing partial discharge and temperature of the cells, wherein the diagnosis device includes: a UHF sensor for detecting partial discharge and resonant frequency; a temperature sensor attached to the measurement part and outputting a resonant frequency according to a change in temperature; a repeater for receiving and transmitting the signal output from the UHF sensor; and a diagnostic device for diagnosing partial discharge and temperature based on the signal received from the repeater and transmitting the diagnosis result to an external device, using a molded UHF sensor to generate a part generated inside an enclosed space. Discharge can be detected, and the temperature can be detected in a wireless manner by being contact-type installed at the point where temperature monitoring is required.

대한민국 특허등록 제10-1529818호는 배전반 상태 감시를 위한 진단 시스템에 관한 것으로써, 배전반에 설치되어 상기 배전반에서 발생된 부분방전 신호, 온도 신호, 아크신호중 서로 다른 둘 이상을 감지하는 복수의 센서들을 포함하는 센서부; 상기 복수의 센서들을 포함하는 센서부로부터 상기 부분방전 신호, 상기 온도 신호, 아크신호 중 서로 다른 둘 이상을 수신하여 신호 처리를 통해 상기 배전반의 상태 감시 및 진단 제어를 위한 복수의 측정 데이터를 수집하는 데이터 수집장치; 및 상기 데이터 수집부로부터 상기 복수의 측정 데이터를 수신하여 상기 배전반의 상태 감시 및 진단 제어를 수행하는 원격 감시 장치를 포함하여, 배전반의 내외부적인 요소(전기적, 열적, 화학적 스트레스 및 진동, 환경적요인)에 의해 열화되거나 기구적 결속력이 약해져 절연이 파괴되고, 결국 사고로 치닫을 수 있는 사고 징후를 조기에 검출하여 사고 확산을 미연에 방지할 수 있도록 하고 있다.Republic of Korea Patent Registration No. 10-1529818 relates to a diagnostic system for monitoring the state of a switchboard, which includes a plurality of sensors installed in a switchboard that detect two or more of different partial discharge signals, temperature signals, and arc signals generated in the switchboard. A sensor unit comprising; Collecting a plurality of measurement data for monitoring and diagnosing control of the state of the switchboard through signal processing by receiving two or more different ones of the partial discharge signal, the temperature signal, and the arc signal from a sensor unit including the plurality of sensors data collection device; and a remote monitoring device for receiving the plurality of measurement data from the data collection unit and monitoring and diagnosing the state of the switchboard, including internal and external elements of the switchboard (electrical, thermal, chemical stress and vibration, environmental factors ), insulation is destroyed due to deterioration or mechanical coherence is weakened, and accident signs that can eventually lead to accidents are detected early to prevent the spread of accidents in advance.

1. 대한민국 특허등록 제10-1489300호(2015. 01. 28. 등록, 명칭 : 아크, 부분방전 및 온도 감시 통합 수배전반 및 이를 이용한 수배전반 제어방법)1. Republic of Korea Patent Registration No. 10-1489300 (2015. 01. 28. Registration, name: arc, partial discharge and temperature monitoring integrated switchboard and switchboard control method using it) 2. 대한민국 특허등록 제10-1823007호(2018. 01. 23. 등록, 명칭 : 부분방전, 온도 진단 기능 및 IoT 기술을 구비한 친환경 배전반)2. Republic of Korea Patent Registration No. 10-1823007 (2018. 01. 23. Registration, name: Eco-friendly switchboard equipped with partial discharge, temperature diagnosis function and IoT technology) 3. 대한민국 특허등록 제10-1529818호(2015. 06. 11. 등록, 명칭 : 배전반 상태 감시를 위한 진단 시스템)3. Republic of Korea Patent Registration No. 10-1529818 (2015. 06. 11. Registration, name: Diagnosis system for monitoring switchboard status)

본 발명의 목적은, 아크 및 코로나방전 등 수배전반 내부에서 발생할 수 있는 여러 문제를 감지하는 센서모듈과, 상기 센서모듈에 의한 감지신호를 처리하는 제어장치 및 원격 관제서버(관리자 스마트폰 등)가 네트워킹되어 현장 또는 원격지에서 제어장치 또는 스마트폰에 의한 상시적인 수배전반 내부상태 관리가 가능하도록 한, 아크 및 코로나방전에 대한 스마트 감시가 가능한 수배전반 자가진단 시스템을 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a sensor module for detecting various problems that may occur inside the switchgear, such as arc and corona discharge, a control device for processing detection signals by the sensor module, and a remote control server (manager's smartphone, etc.) It is to provide a switchgear self-diagnosis system capable of smart monitoring for arc and corona discharges, enabling constant management of the internal state of the switchgear by a control device or a smartphone on site or remotely.

본 발명의 다른 목적은, 수배전반의 아크 및 코로나방전을 야기하는 절연물의 열화상태를 감지하는 초음파센서와, 절연물의 열화를 야기할 수 있는 온도를 감지하는 온도센서와, 온도 변화에 따라 변색되는 감온안료에 의한 감지신호를 조합하여 여러 가지 방법으로 수배전반의 아크 및 코로나 방전을 예측하고, 그에 따라 수배전반의 동작을 스마트폰 등을 통해 제어할 수 있도록 한, 아크 및 코로나방전에 대한 스마트 감시가 가능한 수배전반 자가진단 시스템을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is an ultrasonic sensor for detecting a deterioration state of an insulator that causes arcing and corona discharge in a switchgear, a temperature sensor for detecting a temperature that can cause deterioration of an insulator, and a temperature sensor that is discolored according to temperature change. Switchgear capable of smart monitoring of arc and corona discharges by predicting arc and corona discharges of switchgear in various ways by combining detection signals by pigments and controlling the operation of switchgear accordingly through a smartphone, etc. It is to provide a self-diagnosis system.

본 발명의 또 다른 목적은 아크 및 코로나방전이 발생되는 절연물의 열화를 비접촉식 초음파센서로 탐지하도록 하여 절연물의 열화감지를 통해 아크 및 코로나방전에 대한 예측이 가능하도록 한, 아크 및 코로나방전에 대한 스마트 감시가 가능한 수배전반 자가진단 시스템을 제공하는데 있다. Another object of the present invention is to detect deterioration of insulators where arc and corona discharges occur with a non-contact ultrasonic sensor, enabling prediction of arc and corona discharges through detection of deterioration of insulators, smart for arc and corona discharges It is to provide a switchgear self-diagnosis system capable of monitoring.

기타, 본 발명의 다른 목적들은 이하에서 설명되는 내용에 따라 유추 가능할 것이다. In addition, other objects of the present invention may be inferred according to the description below.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 아크 및 코로나방전에 대한 스마트 감시가 가능한 수배전반 자가진단 시스템은, In order to achieve the above object, the switchgear self-diagnosis system capable of smart monitoring for arc and corona discharge according to an embodiment of the present invention,

수배전반의 내부 아크 및 코로나방전을 감지하는 초음파센서;An ultrasonic sensor that detects the internal arc and corona discharge of the switchgear;

수배전반의 내부온도를 복수 개 구역에서 감지하는 온도센서;a temperature sensor that senses the internal temperature of the switchgear in a plurality of zones;

수배전반의 내부온도 변화에 따라 변색되도록 복수 개 구역에 구성되되, 복수 개 구역에 설치된 온도센서에 인접하여 각각 구성되는 감온안료;로 구성된 센서부; Sensor units composed of: thermal pigments configured in a plurality of zones to be discolored according to changes in the internal temperature of the switchgear, and each configured adjacent to the temperature sensors installed in the plurality of zones;

상기 감온안료의 색상을 촬영하는 촬영수단;photographing means for photographing the color of the thermal pigment;

상기 초음파센서에 의한 아크 및 코로나방전신호, 온도센서에 의한 온도신호, 촬영수단에 의한 영상신호를 모두 입력받아 수배전반의 아크 및 코로나방전 및 온도를 판단하고, 그 판단결과에 따라 수배전반의 동작을 제어하는 제어장치; 및The arc and corona discharge signals from the ultrasonic sensor, the temperature signal from the temperature sensor, and the image signal from the photographing means are all received to determine the arc and corona discharge and temperature of the switchboard, and control the operation of the switchboard according to the judgment result. a control device; and

상기 초음파센서에 의한 아크 및 코로나방전신호, 온도센서에 의한 온도신호, 촬영수단에 의한 영상신호를 상기 제어장치와 공유하며, 그 판단결과에 따라 수배전반의 동작을 원격 제어하는 원격관제서버;로 이루어지고, A remote control server that shares the arc and corona discharge signals from the ultrasonic sensor, the temperature signal from the temperature sensor, and the video signal from the photographing means with the control device, and remotely controls the operation of the switchgear according to the judgment result. under,

상기 초음파센서는 초음파탐상 센서로 구현될 수 있으며, 절연부에 초음파를 투사하면 절연부의 내부로 침투하여 진행하고, 초음파 진행경로상에 결함이 존재할 경우, 그 결함에 의해 매질의 밀도가 변하는 경계면에서 초음파의 일부가 반향되어 되돌아 오는 초음파를 수신하고, 수신된 초음파를 전기적 신호로 변환하며, 이 전기적 신호를 검출신호로서 제어장치로 전송하도록 구성된 것을 특징으로 한다.The ultrasonic sensor may be implemented as an ultrasonic flaw detection sensor, and when ultrasonic waves are projected on the insulating part, it penetrates into the insulating part and proceeds. It is characterized in that it is configured to receive an ultrasonic wave in which a part of the ultrasonic wave is reflected back, convert the received ultrasonic wave into an electrical signal, and transmit the electrical signal as a detection signal to the controller.

본 발명에서, 센서부, 제어장치 및 원격 관제서버는 유무선으로 네트워킹되고, 원격 관제서버는 관리자 단말기인 것을 특징으로 한다.In the present invention, the sensor unit, the control device and the remote control server are wired and wirelessly networked, and the remote control server is a manager terminal.

본 발명에서, 초음파센서는 In the present invention, the ultrasonic sensor

절연부 이외의 부분에 부착되며, 복수개의 홈이 일정 간격으로 형성되어, 원하는 초음파 모드를 발생시키는 모드발생용 필름; a film for generating a mode attached to a portion other than the insulating portion and having a plurality of grooves formed at regular intervals to generate a desired ultrasonic mode;

오실로스코프와 전기적으로 연결되며, 상기 모드발생용 필름에 레이저를 조사하여 절연부 내부에 유도 초음파를 발생시키는 레이저 발생기; a laser generator electrically connected to the oscilloscope and irradiating a laser to the mode generation film to generate induction ultrasonic waves in the insulation;

상기 절연부를 기준으로 모드발생용 필름의 반대편에 설치되어 상기 절연부내에서 발생한 유도 초음파를 수신하는 음향방출센서; an acoustic emission sensor installed on the opposite side of the film for mode generation based on the insulating part to receive induction ultrasonic waves generated in the insulating part;

상기 음향방출센서 및 오실로스코프와 전기적으로 연결되어 상기 음향방출센서에서 수신한 음향을 측정하고, 이를 오실로스코프를 통해 제어장치로 전송되도록 하는 음향방출측정기; 및a sound emission meter electrically connected to the sound emission sensor and the oscilloscope to measure sound received from the sound emission sensor and to transmit the sound to a controller through the oscilloscope; and

상기 음향방출측정기로부터 전송되는 음향을 제어장치로 전송하는 오실로스코프;로 구성된 것을 특징으로 한다.It is characterized in that it consists of; an oscilloscope that transmits the sound transmitted from the acoustic emission meter to a control device.

본 발명에서, 제어장치는 In the present invention, the control device

상기 초음파센서로부터 수신된 아날로그 형태의 전기적 신호로 이루어진 검출신호를 디지털화하여 디지털 검출신호로 변환하는 디지털신호변환부;a digital signal converter for digitizing and converting a detection signal consisting of an analog electrical signal received from the ultrasonic sensor into a digital detection signal;

상기 디지털신호변환부에서 제공되는 디지털 검출신호를 수신하여 해당 절연부에 대한 단층이미지를 생성하는 단층이미지 생성부;a tomography image generation unit for receiving the digital detection signal provided from the digital signal conversion unit and generating a tomography image of the corresponding insulator;

상기 단층이미지 생성부에서 제공된 단층 이미지를 바탕으로 절연부 내/외부 결함정보, 절연부 진행성 퇴화율정보, 절연부 과열 위험성정보를 포함하는 절연부 상태정보를 생성하는 절연부상태 진단부; 및an insulation state diagnosis unit for generating insulation state information including internal/external defect information of the insulation unit, progressive degradation rate information of the insulation unit, and overheating risk information of the insulation unit based on the tomography image provided by the tomography image generation unit; and

상기 절연부상태 진단부에서 생성되고 산출된 절연부 단층이미지, 절연부 내/외부 결함정보, 절연부 진행성 퇴화율정보, 절연부 과열 위험성정보를 표시하는 디스플레이;로 구성된 것을 특징으로 한다.A display displaying the tomographic image of the insulation generated and calculated by the insulation state diagnosis unit, internal/external defect information of the insulation, progressive deterioration rate information of the insulation, and overheating risk information of the insulation.

본 발명에서, 제어장치 및 원격관제서버는 In the present invention, the control device and the remote control server

상기 감온안료의 영상신호를 토대로 감온안료의 손상여부를 판단하고, 정상일 경우 상기 아크 및 코로나방전신호, 온도신호 및 감온안료의 영상신호를 모두 조합하여 수배전반의 정상여부를 판단하는 동작에 반영하고, Based on the video signal of the thermal pigment, it is determined whether the thermal pigment is damaged, and if it is normal, the arc and corona discharge signal, the temperature signal, and the image signal of the thermal pigment are all combined and reflected in the operation of determining whether the switchgear is normal or not,

상기 영상신호에 의해 감온안료에 손상이 있다고 판단되면, 영상신호를 수배전반의 정상여부 판단에 반영하지 않고, 초음파센서 및 온도센서에 의한 아크 및 코로나방전신호 및 온도신호만 조합하여 수배전반의 정상여부를 판단하는 동작에 반영하는 것는 것을 특징으로 한다.If it is determined that there is damage to the thermal pigment by the video signal, the image signal is not reflected in determining whether the switchboard is normal or not, and only the arc and corona discharge signals and the temperature signal are combined to determine whether the switchboard is normal or not. It is characterized in that it is reflected in the judging operation.

본 발명에서, 온도센서와 감온안료의 설치 위치를 수배전반 내외부에 서로 대응시키고, 온도센서와 감온안료가 각각 수배전반 내부 및 외부에 설치되는 것을 감안하여, 직접적으로 수배전반 내부온도에 영향을 받는 온도센서에 의해 감지된 온도와 감온안료에 의해 변화되는 색상을 소정 허용치를 두고 서로 부합시켜 온도센서와 감온안료의 구성 위치가 다름에 따라 발생할 수 있는 판단 오류를 방지하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the installation positions of the temperature sensor and the thermal pigment correspond to each other inside and outside the switchgear, and considering that the temperature sensor and the thermosensitive pigment are installed inside and outside the switchgear, respectively, the temperature sensor directly affected by the internal temperature of the switchgear It is characterized in that a judgment error that may occur due to a difference in configuration positions of the temperature sensor and the thermal pigment is prevented by matching the temperature sensed by the sensor and the color changed by the thermal pigment with a predetermined tolerance.

본 발명에서, 감온안료는 라벨 또는 스티커로 구성되어, 온도센서가 설치된 구역에 인접한 수배전반의 외면에 각각 구성되며, In the present invention, the thermal pigment is composed of a label or sticker, and is respectively formed on the outer surface of the switchgear adjacent to the area where the temperature sensor is installed,

비가역성 물질로 형성되어, 일단 수배전반의 내부온도가 정상온도를 벗어났다가 단시간 내에 회복되더라도 관리자의 점검이 이루어지도록 색상이 변화된 상태를 유지하는 것을 특징으로 한다.It is formed of an irreversible material, and even if the internal temperature of the switchgear is out of the normal temperature and recovered within a short time, it is characterized in that the color is maintained so that the manager can inspect it.

본 발명의 아크 및 코로나방전에 대한 스마트 감시가 가능한 수배전반 자가진단 시스템에 따르면, 아크 및 코로나방전 등 수배전반 내부에서 발생할 수 있는 여러 문제를 감지하는 센서모듈과, 상기 센서모듈에 의한 감지신호를 처리하는 제어장치 및 원격 관제서버(관리자 스마트폰 등)가 네트워킹되어 현장 또는 원격지에서 제어장치 또는 스마트폰에 의한 상시적인 수배전반 내부상태 관리가 가능하다.According to the switchgear self-diagnosis system capable of smart monitoring of arc and corona discharge of the present invention, a sensor module for detecting various problems that may occur inside the switchgear, such as arc and corona discharge, and processing the detection signal by the sensor module The control device and remote control server (manager's smartphone, etc.) are networked, so it is possible to manage the internal state of switchgear at all times by the control device or smart phone on-site or remotely.

또한, 수배전반의 아크 및 코로나방전을 야기하는 절연물의 열화상태를 감지하는 초음파센서와, 절연물의 열화를 야기할 수 있는 온도를 감지하는 온도센서와, 온도 변화에 따라 변색되는 감온안료에 의한 감지신호를 조합하여 여러 가지 방법으로 수배전반의 아크 및 코로나 방전을 예측하고, 그에 따라 수배전반의 동작을 스마트폰 등을 통해 제어할 수 있다.In addition, a detection signal by an ultrasonic sensor for detecting the deterioration state of the insulator causing the arc and corona discharge of the switchgear, a temperature sensor for detecting the temperature that can cause the deterioration of the insulator, and a thermal pigment that is discolored according to the temperature change. It is possible to predict the arc and corona discharge of the switchgear in various ways by combining and control the operation of the switchgear through a smartphone or the like accordingly.

또한, 아크 및 코로나방전이 발생되는 절연물의 열화를 비접촉식 초음파센서로 탐지하도록 한 것으로써, 절연물의 열화감지를 통해 아크 및 코로나방전에 대한 예측이 가능하다.In addition, by detecting deterioration of insulators in which arc and corona discharges occur, with a non-contact ultrasonic sensor, it is possible to predict arc and corona discharges through the detection of deterioration of insulators.

다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 인식될 수 있을 것이다.Other effects will become apparent to those skilled in the art from the description below.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 아크 및 코로나 방전에 대한 스마트 감시가 가능한 수배전반 자가진단 시스템의 네트워크 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 아크 및 코로나방전 및 온도변화를 감지하는 구성도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 온도센서와 감온안료에 의해 온도를 감지하고 판단하는 네트워크 구성도.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 방열 제어 구성도.
도 6은 초음파센서 및/또는 온도센서의 고장여부를 판단하는 구성도.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따라 아크 및 코로나방전을 예측하기 위해 절연물의 열화를 감지하는 초음파센서를 포함하는 진단시스템의 제어 구성도.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 아크 및 코로나방전을 예측하기 위해 절연물의 열화를 감지하는 초음파센서를 포함하는 진단시스템의 제어 구성도.1 is a network configuration diagram of a switchgear self-diagnosis system capable of smart monitoring for arc and corona discharge according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a configuration diagram for detecting arc and corona discharge and temperature change according to an embodiment of the present invention.
3 is a network configuration diagram for detecting and determining a temperature by a temperature sensor and a thermosensitive pigment according to an embodiment of the present invention.
4 and 5 are heat dissipation control configuration diagrams according to an embodiment of the present invention.
6 is a configuration diagram for determining whether an ultrasonic sensor and/or a temperature sensor are out of order;
7 is a control configuration diagram of a diagnostic system including an ultrasonic sensor for detecting deterioration of an insulating material in order to predict arc and corona discharge according to another embodiment of the present invention.
8 is a control configuration diagram of a diagnostic system including an ultrasonic sensor for detecting deterioration of an insulating material in order to predict arc and corona discharge according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. The embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art, and the following examples may be modified in many different forms, and the scope of the present invention is as follows It is not limited to the examples. These embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the spirit of the invention to those skilled in the art.

본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다"는 용어는 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다. Terms used in this specification are used to describe specific embodiments and are not intended to limit the present invention. As used herein, the singular form may include the plural form unless the context clearly indicates otherwise. Also, when used herein, the term “comprising” specifies the presence of the recited shapes, numbers, steps, operations, members, elements, and/or groups thereof, and one or more other shapes, numbers, operations, It does not exclude the presence or addition of members, elements and/or groups.

산업의 고도화로 전력수요가 지속적으로 증가하고 있으며, 수배전반 내의 전력설비에 의한 사고가 빈번하게 발생하고 있다. 이러한 사고는 경제적 손실뿐만 아니라 기술적 손실도 발생시킬 수 있다.Demand for electric power is continuously increasing due to the advancement of industry, and accidents due to electric power facilities in switchgear occur frequently. These accidents can cause technical as well as economic loss.

통상적으로, 배전반 내의 접촉점이나 변압기 운전시 발생되는 진동 및 충격으로 인한 내부선로의 아크 방전에 의해 주위 절연물을 산화 및 열분해하여 탄화 도전로를 형성시킨다. 이러한 탄화 도전로 주위는 전자의 이동에 의해 줄열이 발생됨에 따라 절연내력이 저하되어 전기화재나 감전 등의 사고가 발생하게 된다.In general, a carbonized conductive path is formed by oxidizing and thermally decomposing surrounding insulators by arc discharge of an internal line due to vibration and impact generated at a contact point in a switchboard or during operation of a transformer. As Joule heat is generated around such a carbonized conductive path by the movement of electrons, dielectric strength is lowered, resulting in accidents such as electric fires or electric shocks.

또한, 수배전반 내부의 설치 기기들에는 고전압상황에서 발생하는 코로나, 부분방전, 섬락 등의 방전현상을 방지하기 위해서 여러 종류의 절연물이 사용되고 있다. 그런데 이러한 절연물은 공극 또는 박리 등과 같은 갭(gap)이 제조공정 중에 어떤 이유나 동작 중의 냉각 및 가열 과정에서 발생할 수 있다. 그러나 이러한 갭은 높은 전계가 인가될 때마다 부분 전기 방전을 발생하게 되고, 이러한 부분 방전이 반복되면, 절연물이 서서히 침식되고 절연 내력(dielectricstrength)을 감소시킴으로써 결국 심각한 절연 파괴 사고가 발생하게 된다. In addition, various types of insulators are used in devices installed inside switchboards to prevent discharge phenomena such as corona, partial discharge, and flashover occurring in high voltage situations. However, gaps such as voids or separation may occur in the insulating material for any reason during the manufacturing process or during cooling and heating processes during operation. However, this gap causes partial electric discharge whenever a high electric field is applied, and when such partial discharge is repeated, the insulating material is gradually eroded and the dielectric strength is reduced, resulting in a serious dielectric breakdown accident.

이러한 문제를 해결하기 위해서, 절연물 내의 갭을 미리 제거하여 부분 방전의 발생을 감소시키는 것이 바람직하지만 여러 원인을 고려할 때 갭을 완전히 제거하기는 어렵다. 또한, 절연물의 절연 특성은 제조시부터 충분히 검사되어야 하는데 이러한 검사는 초기 제조 결함의 검사에는 유효하나 시간의 흐름에 따른 절연 열화는 배전반의 동작 중에 발생하기 때문에 실질적인 검사가 어렵다. In order to solve this problem, it is desirable to reduce the occurrence of partial discharge by removing the gap in the insulator in advance, but it is difficult to completely remove the gap in consideration of various causes. In addition, the insulation properties of the insulator should be sufficiently inspected from the time of manufacture. This inspection is effective for inspecting early manufacturing defects, but it is difficult to perform a practical inspection because insulation deterioration over time occurs during operation of the switchboard.

따라서 종래에는 검사들 사이의 시간 간격이 증가하고 항상 정확하게 절연 특성을 파악하기가 불가능하므로 예측하지 못한 중대한 사고가 발생하게 된다. 또한, 부분 방전을 측정하여 열화를 감시할 수 있다.Therefore, in the prior art, since the time interval between inspections increases and it is impossible to always accurately determine insulation characteristics, unexpected serious accidents occur. In addition, degradation can be monitored by measuring partial discharge.

따라서 배전반에서 발생하는 사고를 예방하기 위해 다양한 점검기술에 대한 기술개발이 이루어지고 있다. 예를 들어, 종래에는 절연열화 시 방사되는 전자파를 측정하여 배전반의 이상 유무를 확인하는 전자파 검출법이 제시되었다. 이러한 종래의 전자파 검출법은 대부분 30Hz∼300MHz, 300MHz∼3GHz의 주파수 범위의 VHF와 UHF 대역의 전자파를 검출하는 것으로 높은 공진도와 민감도를 나타내지만, 진동 및 외부교란전파에 의한 영향을 쉽게 받아 정확한 열화측정이 어렵다. Therefore, in order to prevent accidents occurring in switchboards, various inspection technologies are being developed. For example, in the related art, an electromagnetic wave detection method has been proposed to determine whether or not there is an abnormality in a switchboard by measuring electromagnetic waves emitted during insulation deterioration. Most of these conventional electromagnetic wave detection methods detect electromagnetic waves in the VHF and UHF bands in the frequency range of 30 Hz to 300 MHz and 300 MHz to 3 GHz, and show high resonance and sensitivity, but are easily affected by vibration and external disturbance waves and accurately measure degradation. This is difficult.

또한, 종래에는 수배전반 및 전동기 제어반, 분전반 내에서 발생되는 진동 및 분진 등에 의해 전자파 수신안테나의 초기 설치환경 및 설정이 변화했는지를 확인할 수 없으며, 수배전반 및 전동기 제어반, 분전반의 내부 환경 변화 및 설치환경 변화도 확인할 수 없다.In addition, conventionally, it is not possible to check whether the initial installation environment and settings of the electromagnetic wave reception antenna have changed due to vibration and dust generated within the switchboard, motor control panel, and distribution panel, and changes in the internal environment and installation environment of the switchboard, motor control panel, and distribution panel. can't confirm either.

따라서, 종래에는 설치환경의 변화로 인해 전자파 수신안테나의 오동작 발생을 미연에 방지할 수 없었다. 이를 위해, 비접촉 복합센서나 전자파 또는 자외선 검출을 통해 아크 및 코로나 방전을 감시진단하는 기술이 제시되어 왔다.Therefore, in the prior art, malfunction of the electromagnetic wave receiving antenna due to a change in the installation environment could not be prevented in advance. To this end, technologies for monitoring and diagnosing arc and corona discharges through a non-contact complex sensor or electromagnetic wave or ultraviolet light detection have been proposed.

한편, 전기가 고전압 선 주변이나 저압부의 전기적 연결부의 결함부분을 흐를 때 주변의 공기 분자들을 교란시키고 이 공기의 교란에 의한 공기 분자들의 충돌에 의해 초음파를 발생한다. 흔히 이 소리들은 일반적으로 딱딱 때리는 것 같은 소리 또는 톡톡 튀기는 소리로 감지되기도 하며 부저를 울리는 소리로도 들린다.On the other hand, when electricity flows around a high-voltage line or a defective part of an electrical connection of a low-voltage part, surrounding air molecules are disturbed, and ultrasonic waves are generated by collision of air molecules caused by the air disturbance. Frequently, these sounds are usually perceived as a clicking or popping sound, and can also be heard as a buzzer ringing.

초음파 검출은 다양한 형태의 잠재적인 전기적 고장들, 특히 아킹, 코로나, 트래킹 같은 전기적 고장을 확인할 수 있다. 또한 전기적 고장들은 화재 및 정전 등의 비용이 많이 소요될 뿐만 아니라 인체에도 매우 치명적일 수가 있기 때문에 그 사고 유무를 정확히 찾아낼 필요성이 크게 대두되고 있다. 또한 고전압 전력설비에서 아크, 코로나 같은 방전현상이 일어나면 여러 가지 장애를 일으킬 뿐만 아니라 인체에 치명적인 결과를 가져올 수 있기 때문에 사고 및 고장을 미연에 방지하기 위해서는 이러한 방전현상의 진전 상태를 운전 중 연속적으로 감시할 필요가 있다.Ultrasonic detection can identify various types of potential electrical failures, especially electrical failures such as arcing, corona, and tracking. In addition, since electrical failures not only cost a lot of money such as fire and power failure, but also can be very fatal to the human body, the need to accurately find out the presence or absence of the accident is on the rise. In addition, when discharge phenomena such as arc and corona occur in high-voltage power facilities, they not only cause various disorders but can also have fatal consequences to the human body. To prevent accidents and breakdowns in advance, the progress of these discharge phenomena is continuously monitored during operation. Needs to be.

초음파 측정이 주목을 받게 되는 주된 이유는 측정장치가 비교적 간단하여 현장적용에 용이하고 전기적인 측정법과 상호 간섭을 일으키지 않는 특징이 있고, 또한 고전압기기의 전기적 측정에서 문제가 되고 있는 정전용량 및 외부잡음에 대한 영향도 받지 않기 때문이다.The main reason for the attention of ultrasonic measurement is that the measurement device is relatively simple, so it is easy to apply in the field, it does not cause mutual interference with electrical measurement methods, and capacitance and external noise, which are problems in electrical measurement of high-voltage equipment, are eliminated. because it is not affected by

배전선로 또는 옥내외용 전력기기에서 아크나 코로나방전이 일어나면, 그 방전에 의해 음향에너지가 방출되고 있음은 잘 알려진 사실이다. 특히 코로나방전은 도체의 구조, 인가전압의 크기 및 기상상태 등에 따라 규모의 차이는 있으나, 공기를 절연물로 사용하고 있는 옥외 전력설비에서는 불가피한 현상이다. 특히 도체 및 이를 지지하는 절연물의 오염이나 우천 시 코로나의 개시전압은 낮게 되고, 방전음은 크게 나타남을 알 수 있다. 고저압 전력설비에서 아크나 코로나 방전이 일어나면 여러가지 장해를 일으킬 뿐만 아니라 주변 절연물을 급속히 열화시켜 결국 절연파괴에 이르게 되는 경우가 많다. 따라서 기기의 고장을 미연에 방지하기 위해서는 이러한 아크나 코로나방전의 진전상태를 운전 중 연속적으로 감시할 필요가 있다.It is a well-known fact that when an arc or corona discharge occurs in a distribution line or an indoor/outdoor power device, acoustic energy is emitted by the discharge. In particular, corona discharge is an unavoidable phenomenon in outdoor power facilities using air as an insulator, although the scale varies depending on the structure of the conductor, the magnitude of the applied voltage, and the weather conditions. In particular, it can be seen that when the conductor and the insulator supporting it are contaminated or rainy, the starting voltage of the corona becomes low and the discharge sound is large. When an arc or corona discharge occurs in a high-voltage power facility, it not only causes various obstacles, but also rapidly deteriorates surrounding insulation materials, eventually leading to insulation breakdown in many cases. Therefore, in order to prevent failure of the device in advance, it is necessary to continuously monitor the progress of the arc or corona discharge during operation.

초음파진단법은 고압 및 저압기기에서 발생되는 아크나 코로나 방전현상을 검출하여 절연파괴 사고의 예방진단에 적용할 수 있다. 지금까지 국내외에서 보고된 초음파 진단법은 거의 대부분 전달매체로서 절연유, 즉 액체유전체를 사용한 전력용변압기 또는 커패시터를 적용 대상으로 하였으나, 고체 절연물에 대한 열화진단 뿐만 아니라, 공기 중에도 초음파 진단 방법이 확대 적용되고 있다. 공기 중에서 아크나 코로나방전에 의해 발생되는 음향에너지의 약 99 %는 초음파 영역에서 방출되므로 공중 초음파를 이용한 고전압기기의 예방진단에 대한 방법이 크게 기대되고 있다.Ultrasound diagnosis can be applied to preventive diagnosis of insulation breakdown accidents by detecting arcs or corona discharges generated from high and low voltage devices. So far, most of the ultrasonic diagnostic methods reported at home and abroad have been applied to power transformers or capacitors using insulating oil, that is, liquid dielectric, as a transmission medium, but not only the degradation diagnosis of solid insulation, but also the ultrasonic diagnostic method is being expanded and applied in the air. there is. About 99% of the acoustic energy generated by arcs or corona discharges in the air is emitted in the ultrasonic range, so a method for preventive diagnosis of high-voltage equipment using airborne ultrasonic waves is highly expected.

결국 수배전반내 상시 절연상태를 점검하는 시스템을 구성하고, 이를 원격 관제서버 등에 연결하여 현장 및 관제소 등에서 상시적으로 감시할 수 있도록 시스템을 구성한다면 매우 바람직할 것이다.In the end, it would be very desirable to configure a system that constantly checks the insulation state in the switchgear, connect it to a remote control server, etc., and configure the system so that it can be constantly monitored at the site and control center.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 아크 및 코로나 방전에 대한 스마트 감시가 가능한 수배전반 자가진단 시스템의 네트워크 구성도이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따라 아크 및 코로나방전 및 온도변화를 감지하는 구성도이다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따라 온도센서와 감온안료에 의해 온도를 감지하고 판단하는 네트워크 구성도이다. 도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 방열 제어 구성도이다. 도 6은 초음파센서 및/또는 온도센서의 고장여부를 판단하는 구성도이다. 1 is a network configuration diagram of a switchgear self-diagnosis system capable of smart monitoring for arc and corona discharge according to an embodiment of the present invention. 2 is a configuration diagram for detecting arc and corona discharge and temperature change according to an embodiment of the present invention. 3 is a network configuration diagram for sensing and determining a temperature by a temperature sensor and a thermosensitive pigment according to an embodiment of the present invention. 4 and 5 are heat dissipation control configuration diagrams according to an embodiment of the present invention. 6 is a configuration diagram for determining whether an ultrasonic sensor and/or a temperature sensor are out of order.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 아크 및 코로나방전에 대한 스마트 감시가 가능한 수배전반 자가진단 시스템은, 수배전반(10)의 아크 및 코로나방전과 내부온도를 센서부(100)에 구성된 초음파센서(110)와 온도센서(120) 및 감온안료(130)에 의해 각각 감지하며, 그 감지신호가 제어장치(200)에서 처리되면, 그 처리된 결과에 따라 수배전반(10)의 정상 여부를 판단하는 동작과, 후속동작으로 수배전반(10)의 열기를 방출하는 동작을 수행할 수 있다. As shown in FIGS. 1 and 2, the switchgear self-diagnosis system capable of smart monitoring for arc and corona discharge of the present invention measures the arc and corona discharge and internal temperature of the switchgear 10 in the sensor unit 100. It is detected by the ultrasonic sensor 110, the temperature sensor 120, and the thermal pigment 130, respectively, and when the detection signal is processed by the control device 200, whether the switchgear 10 is normal or not is determined according to the processed result. An operation of determining and an operation of releasing heat from the switchgear 10 as a subsequent operation may be performed.

상기 수배전반의 아크 및 코로나방전신호 및 온도신호는 수배전반(10)에 구성된 제어장치(200)와 원격지에 구성된 원격 관제서버(300)에서 공유한다. The arc and corona discharge signals and temperature signals of the switchboard are shared by the control device 200 configured in the switchboard 10 and the remote control server 300 configured in a remote location.

상기 센서모듈과 제어장치(200) 및 원격 관제서버(300)는 유무선으로 네트워킹되며, 상기 센서들에 의한 감지신호를 처리한 데이터를 서로 공유함으로써 언제 어디서든 수배전반에 대한 상시적인 관리가 가능하다. The sensor module, the control device 200, and the remote control server 300 are wired and wirelessly networked, and by sharing data obtained by processing detection signals by the sensors, constant management of switchboards is possible anytime, anywhere.

상기 원격 관제서버(300)는 별도로 네트워킹된 관리자 단말기, 예를 들어 스마트폰으로 대체될 수 있다.The remote control server 300 may be replaced with a separately networked manager terminal, for example, a smart phone.

상기 온도센서(120)에 의해 감지되는 수배전반 내부온도는 하기에 설명하는 바와 같이 복수 개 구역으로 분할되어 얻어지며, 이들 복수 개 구역의 평균온도가 방열동작을 수행하기 위한 온도로 제공되고, 수배전반 내부에서 복수 개로 분할된 구역마다 감지되는 온도는 각 구성요소 또는 전기적 접속부분 등의 정상 또는 이상 여부를 판단하기 온도로 제공된다.The internal temperature of the switchboard detected by the temperature sensor 120 is obtained by dividing into a plurality of zones as described below, and the average temperature of these plurality of zones is provided as a temperature for performing a heat dissipation operation, and the inside of the switchboard The temperature sensed for each zone divided into a plurality of zones is provided as a temperature to determine whether each component or electrical connection part is normal or abnormal.

상기 분할된 구역은, 도 3에 도시된 바와 같이 4 개의 구역으로 이루어질 수 있으며, 그 분할된 구역마다 정상온도를 벗어났는지를 각각 판단하게 된다. 또한, 각 분할된 구역마다의 온도에 더하여 인접 구역의 온도를 연계하여 그 구역의 최종온도로 판단할 수 있다. The divided zone may be composed of four zones as shown in FIG. 3, and it is determined whether or not the normal temperature is out of each of the divided zones. In addition, in addition to the temperature of each divided zone, the temperature of an adjacent zone may be linked to determine the final temperature of the zone.

도 1을 참조하면, 부스바, CT, PT, 케이블, VCB에 형성된 절연물에서 아크 및 코로나방전이 발생할 수 있음을 감안하여, 온도센서(120)를 이들 구역에 각각 또는 통합하여 설치할 수 있다. Referring to FIG. 1 , considering that arcs and corona discharges may occur in insulators formed on busbars, CTs, PTs, cables, and VCBs, temperature sensors 120 may be installed individually or collectively in these zones.

또한, 방열동작은 상기 4 개로 분할된 구역의 평균 온도를 토대로 수행하되, 일정시간 동안 다른 구역의 온도에 영향을 받아 상승될 수 있는 예측치를 반영하여 최종적으로 얻어진 평균 온도를 토대로 수행할 수도 있다.In addition, the heat dissipation operation may be performed based on the average temperature of the four divided zones, but based on the average temperature finally obtained by reflecting predicted values that may rise due to the influence of the temperature of other zones for a certain period of time.

이때, 수배전반에서 발생되는 열기는 통상적으로 상부로 향하는데, 이를 감안하여 상대적으로 위에 위치하는 분할구역에서 감지되는 온도가 정상온도보다 높게 감지될 수 있음을 감안하여 각 구역 마다의 온도를 최종적으로 판단하고, 평균 온도를 산출한다. At this time, the heat generated in the switchgear is usually directed upwards. Considering this, the temperature detected in the divided zone located relatively above can be detected higher than the normal temperature, and the temperature in each zone is finally determined. and calculate the average temperature.

예를 들어, 수배전반의 가장 윗부분을 제1 구역으로 설정하고, 아래로 순차적으로 제2, 제3, 제4 구역으로 설정하였을 경우, 제3, 제4 구역에서 발생되는 열이 특히 제1 및 제2 구역에 영향을 미치는 경우가 많으므로 제1 및 제2 구역에서 감지되는 온도가 정상온도보다 높더라도 허용가능한 온도값을 미리 설정하여 두고, 그 허용 온도값을 초과하지 않는 한, 해당 구역의 온도는 정상인 것으로 판단할 수 있다. 즉 열기가 위로 향함에 따라 위에 위치된 구역에서는 순간적으로 온도가 상승할 수 있으므로 예를 들어, 일정시간이내에 본래의 온도로 회복될 수 있는 온도라고 판단되면 그 구역의 온도는 정상으로 판단하는 것이다. For example, if the uppermost part of the switchgear is set as zone 1, and the lower part is set as zone 2, 3, and 4 sequentially, the heat generated in zones 3 and 4 is particularly Since it often affects zone 2, even if the temperature detected in zone 1 and zone 2 is higher than the normal temperature, the allowable temperature value is set in advance and the temperature in the zone does not exceed the allowable temperature value. can be considered normal. That is, as the heat goes upward, the temperature in the area located above may instantaneously rise. For example, if it is determined that the temperature can be restored to the original temperature within a certain time, the temperature of the area is determined to be normal.

상기 감온안료(130)는 여러 가지 색상을 나타낼 수 있는 감온안료가 패키지화하여 예를 들어, 수배전반 전면패널의 중앙부분에 구성된 감온안료 수납부에 수납될 수 있으며, 수배전반의 내부온도 변화에 따라 색상이 변화되어 나타남으로써 관리자가 감온안료만 확인하여도 수배전반의 내부온도를 인지할 수 있다. The thermal pigment 130 is a packaged thermal pigment capable of displaying various colors and can be accommodated in, for example, a thermal pigment storage unit formed in the central portion of the front panel of the switchgear, and the color changes according to the change in the internal temperature of the switchgear. By changing and appearing, the manager can recognize the internal temperature of the switchgear even if only checking the temperature sensitive pigment.

다른 실시예로써, 상기 감온안료(130)의 색상이 변화하면, 그 색상을 촬영하는 카메라(700)가 촬영수단으로 설치될 수 있으며, 이 카메라(700)에 의해 얻어진 영상신호가 제어장치(200)와 관제서버(300)에서 처리되면, 수배전반의 내부온도를 감온안료 단독으로 또는 온도센서와 연계하여 판단할 수 있다.As another embodiment, when the color of the thermal pigment 130 changes, a camera 700 for photographing the color may be installed as a photographing means, and an image signal obtained by the camera 700 is transmitted to the controller 200. ) and the control server 300, the internal temperature of the switchgear can be determined by using the thermosensitive pigment alone or in conjunction with a temperature sensor.

도 3에 도시된 바와 같이, 감온안료(130)는 저온, 적정온도, 주의온도, 경고온도로 등급을 나누어 그 등급에 따라 나타나는 색상이 달라지도록 구성될 수 있다. 이때, 상기 저온, 적정온도, 주의온도, 경고온도는 제어장치(200)에서 온도분석시, 온도센서(120)에 의해 감지되는 온도와 서로 대응되도록 설정될 수 있다. As shown in FIG. 3 , the thermosensitive pigment 130 may be configured to have a different color according to the grades of low temperature, appropriate temperature, ambient temperature, and warning temperature. At this time, the low temperature, proper temperature, ambient temperature, and warning temperature may be set to correspond to the temperature detected by the temperature sensor 120 when the control device 200 analyzes the temperature.

바람직하게는, 온도센서(120)는 수배전반의 내부에 설치되어 내부온도에 직접 영향을 받고, 감온안료(130)는 수배전반의 외면에 설치되어 온도센서(120)에 비해 내부온도에 영향을 덜 받는 것을 감안하여, 감온안료(130)에 의해 나타나는 색상에 해당하는 온도에 소정온도를 더한 온도와 온도센서(120)에 의해 감지되는 온도를 서로 대응시킬 수 있다. 상기 소정온도를 더하는 온도는 외부환경 등에 따라 다양한 형태로 설정될 수 있다.Preferably, the temperature sensor 120 is installed inside the switchboard and is directly affected by the internal temperature, and the temperature sensitive pigment 130 is installed on the outer surface of the switchboard and is less affected by the internal temperature than the temperature sensor 120. In consideration of this, a temperature obtained by adding a predetermined temperature to a temperature corresponding to a color represented by the thermal pigment 130 and a temperature detected by the temperature sensor 120 may correspond to each other. The temperature to which the predetermined temperature is added may be set in various forms depending on the external environment.

다른 실시예로써, 상기 감온안료는 방열조건을 판단하기 위하여 수배전반의 소정부분을 감싸는 라벨로 적어도 하나 이상 형성될 수 있으며, 이때 라벨은 각각 다른 온도에서 변색되는 적어도 2종의 감온안료가 포함되어 형성될 수 있다. 또한, 상기 감온안료가 포함된 잉크 또는 도료에 의하여 소정 표식으로 마킹되어 형성될 수 있으며, 상기 표식은 문자, 도형, 숫자 중 적어도 하나를 포함하여 형성될 수 있다.As another embodiment, the thermal-sensitive pigment may be formed as at least one label covering a predetermined portion of the switchgear to determine the heat radiation condition, and in this case, the label is formed by including at least two kinds of thermal-sensitive pigments that change color at different temperatures It can be. In addition, a predetermined mark may be marked with ink or paint containing the thermal pigment, and the mark may include at least one of letters, figures, and numbers.

또 다른 실시예로써, 온도변화에 따라 색상이 비가역적으로 변하는 비가역성 감온안료를 포함하는 적어도 하나 이상의 스티커로 형성되어, 수배전반 외면의 소정위치에 소정크기로 접착될 수 있다. 비가역적으로 변색되는 감온안료가 사용되므로 일단 온도가 상승되어 변색된 후에는 다시 원래의 색으로 돌아오지 않게 된다. As another embodiment, it may be formed of at least one sticker containing an irreversible thermal-sensitive pigment whose color irreversibly changes with a temperature change, and may be adhered to a predetermined position on the outer surface of the switchgear in a predetermined size. Because a thermosensitive pigment that is irreversibly discolored is used, once the temperature rises and discolors, it does not return to its original color.

가역성 감온안료가 사용되면 수배전반의 이상 발열이 일시적으로 발생할 때, 변색된 후 다시 원상 복귀되어 수배전반의 이상유무를 확인할 수 없게 되기 때문이다. 즉 일단 수배전반의 내부온도가 정상온도를 벗어난 상태에서 단시간에 회복되지 않을 경우에는 수배전반의 특성상 관리자가 점검 조치를 취하는 것이 안전한데, 내부온도가 정상으로 복귀하고, 그에 따라 감온안료의 색상도 정상인 것으로 나타나면, 시각적으로 인지할 수 있는 감온안료만으로는 정상으로 판단되어 수배전반 점검이 불가능할 수 있기 때문이다. This is because when a reversible temperature sensitive pigment is used, when abnormal heat in the switchgear temporarily occurs, it is discolored and then returned to its original state, making it impossible to check whether or not there is an abnormality in the switchgear. That is, once the internal temperature of the switchgear is out of the normal temperature and does not recover in a short time, it is safe for the manager to take inspection measures due to the nature of the switchgear. If it appears, it is judged normal only with the visually recognizable thermal pigment, and it may be impossible to inspect the switchgear.

상기 라벨 또는 스티커로 구성되는 감온안료(130)는 수배전반의 외면 복수 개 구역에 각각 구성될 수 있다. 바람직하게는 상기 온도센서(120)가 설치된 구역과 근접한 구역에 각각 구성될 수 있다. The thermal pigment 130 composed of the label or sticker may be respectively formed in a plurality of areas on the outer surface of the switchgear. Preferably, each may be configured in an area close to the area where the temperature sensor 120 is installed.

또한, 상기 감온안료는 수배전반의 온도 변화에 따라 소정온도 간격을 두고 연속적으로 변색되도록 적어도 2종의 감온안료를 포함하여 구성될 수 있다. 예를 들면, 수배전반의 온도가 30 내지 40℃로 상승하는 경우 녹색에서 청색으로 변색되는 감온안료와 50 내지 60℃가 되면 청색에서 적색으로 변색되는 감온안료를 함께 사용하게 되면, 수배전반의 온도가 30 내지 40℃에서 50℃ 내지 60℃로 변화하게 되면 청색과 적색으로 변색된다. 그러나 이러한 온도값으로만 제한하는 것은 아니다.In addition, the thermosensitive pigment may be configured to include at least two types of thermosensitive pigments to continuously change color at predetermined temperature intervals according to the temperature change of the switchgear. For example, if a temperature sensitive pigment that changes color from green to blue when the temperature of the switchgear rises to 30 to 40 ° C and a temperature sensitive pigment that changes color from blue to red when the temperature reaches 50 to 60 ° C are used together, the temperature of the switchgear increases to 30 ° C. When changing from 50 to 60 ° C. to 40 ° C., the color changes to blue and red. However, it is not limited only to these temperature values.

또한, 상기 감온안료를 단독으로 사용하거나 변색온도가 다른 적어도 2종의 감온안료를 혼합하여 형성할 수도 있다. 예를 들면 50℃에서 청색에서 무색으로 변하는 감온안료와 70℃에서 적색에서 무색으로 변하는 감온안료를 조합하면 50℃에서는 청색과 적색의 혼합 색상에서 적색으로 변하고 70℃에서는 완전히 색상이 없어지게 된다. 그러나 이러한 온도값으로만 제한하는 것은 아니다.In addition, the thermosensitive pigment may be used alone or at least two types of thermosensitive pigments having different discoloration temperatures may be mixed. For example, if a thermosensitive pigment that changes from blue to colorless at 50 °C and a thermosensitive pigment that changes from red to colorless at 70 °C is combined, the mixed color of blue and red turns red at 50 °C and completely colorless at 70 °C. However, it is not limited only to these temperature values.

또한, 온도의 변화에 영향을 받지 않는 일반 안료와 감온안료를 혼합하여 형성될 수도 있다. 일반 안료와 50℃ 이상에서 청색에서 무색으로 변하는 감온안료를 배합한 경우 온도가 50℃ 이상으로 올라가지 않았을 때는 혼합된 색으로 보이다가 온도가 올라가면 감온안료의 색은 없어지고 일반안료의 색만 나타나게 된다. 그러나 이러한 온도값으로만 제한하는 것은 아니다.In addition, it may be formed by mixing a general pigment that is not affected by a change in temperature and a thermosensitive pigment. When a general pigment is mixed with a thermosensitive pigment that changes from blue to colorless at 50℃ or higher, it appears as a mixed color when the temperature does not rise above 50℃. However, it is not limited only to these temperature values.

상기 비가역성 감온안료는 특정 온도영역에서의 색상이 하나의 색상에서 다른 색상으로 변하게 되며, 예를 들면 무색에서 특정색으로 변화하거나 특정 색에서 다른 특정 색으로 변화하거나 특정 색에서 무색으로 변화하게 된다. 이러한 비가역성 감온안료는 안료가 열에 의하여 분해되면서 변색을 나타내게 되며, 무기계 또는 유기계가 사용될 수 있다. 상기 무기계 시온안료로는 (NiCO3)x(CdS)1-x, COSiF6, CdCO3, CoCl2·2(CH2)6N4, NiBr2·(CH2)6N4 과 같이 무기 금속 산화물 또는 금속 산화물의 수화물, 무기 금속 산화물 또는 금속 산화물의 수화물의 혼합물 등이 사용될 수 있다. The color of the irreversible thermosensitive pigment changes from one color to another color in a specific temperature range, for example, from colorless to a specific color, from a specific color to another specific color, or from a specific color to colorless. Such an irreversible thermosensitive pigment shows discoloration as the pigment is decomposed by heat, and inorganic or organic pigments may be used. As the inorganic zion pigment, inorganic metal oxides or hydrates of metal oxides, inorganic metal oxides or Mixtures of hydrates of metal oxides and the like can be used.

그러나 여기서 비가역성 감온안료의 종류를 특정하는 것은 아니며, 소정온도에서 비가역적으로 변색되는 다양한 감온안료가 사용될 수 있음은 물론이다.However, the type of irreversible thermal-sensitive pigment is not specified here, and various thermal-sensitive pigments irreversibly discolored at a predetermined temperature may be used.

상기 초음파센서(110)는 비파괴검사 방식으로 절연물에 대한 단층이미지를 생성하고 표시하는 감지신호를 제공하여 절연물의 결함상태를 확인할 수 있도록 하고, 특히, 절연물의 단층이미지를 바탕으로 절연물의 진행성 퇴화율 정보를 산출하고 표시하도록 감지신호를 관리자에게 제공함으로써 관리자가 해당 절연물에 대한 이상징후를 신속하게 파악할 수 있어, 아크 및 코로나 방전을 미연에 방지할 수 있도록 한다.The ultrasonic sensor 110 provides a detection signal for generating and displaying a tomographic image of an insulator in a non-destructive test method so that a defective state of the insulator can be confirmed. By providing a detection signal to the manager to calculate and display information, the manager can quickly identify abnormal symptoms for the insulator, so that arc and corona discharge can be prevented in advance.

상기 초음파센서(110)는 절연물에 공극 또는 박리 등과 같은 갭(gap)이 제조공정 중에 또는 어떤 이유나 동작 중의 냉각 및 가열 과정에서 발생할 수 있으므로, 이러한 부분에 초음파를 주사하여 갭으로부터 반사되어 오는 초음파신호를 수신하고, 제어장치(200)가 최초 갭이 형성되어 있던 시점과 비교하여 절연물의 추가 열화를 진단하고, 이를 온도센서 및 감온안료의 감지신호를 토대로 판단된 수배전반 내부온도와 연계하여 아크 및 코로나방전의 발생여부 또는 예측하게 된다. Since the ultrasonic sensor 110 may have gaps such as voids or peeling in the insulating material during the manufacturing process or during cooling and heating processes during operation for any reason, the ultrasonic sensor 110 scans ultrasonic waves to these parts to generate ultrasonic signals reflected from the gaps is received, and the control device 200 diagnoses additional deterioration of the insulator by comparing it to the time when the gap was initially formed, and links it to the internal temperature of the switchgear determined based on the detection signal of the temperature sensor and the thermosensitive pigment to determine the arc and corona Whether or not discharge occurs or is predicted.

도 1을 참조하면, 부스바, CT, PT, 케이블, VCB 등에서 아크 및 코로나방전이 발생할 수 있음을 감안하여, 이들 구성요소들의 절연부분을 향하도록 초음파센서(110)를 설치할 수 있다. Referring to FIG. 1, considering that arcs and corona discharges may occur in busbars, CTs, PTs, cables, VCBs, etc., the ultrasonic sensor 110 may be installed to face the insulating parts of these components.

수배전반의 내부에 설치되는 기기 또는 설비는 부스바, 진공차단기(VCB), 계기용변압기(PT), 전력량계량기(MOF), 부하개폐기(LBS), 부싱소자 등과 같이, 각종 몰드형 절연기기와 기기 연결 부품 및 절연 열화 예측이 요구되는 구성품 등이다. Devices or facilities installed inside the switchgear are connected to various mold-type insulation devices such as busbars, vacuum circuit breakers (VCB), instrument transformers (PT), watt-hour meters (MOF), load switches (LBS), and bushing elements. Parts and components for which insulation deterioration prediction is required.

본 발명의 실시예는 수배전반 내부의 저압측 구성장치인 배선용차단기(MCCB: Molded Case Circuit Breaker), 각종 배전 라인 등의 설비를 감시하는 장치로서 응용하여 사용할 수 있음은 물론이다.Of course, the embodiment of the present invention can be applied and used as a device for monitoring facilities such as a Molded Case Circuit Breaker (MCCB), which is a low-voltage side component device inside a switchboard, and various distribution lines.

본 발명에 따른 진단시스템은 이러한 수배전반 내의 각각의 기기 상태를 감지하기 위한 감지수단을 마련하여 수배전반의 방전 또는 이를 통한 열화 상태를 감지하는 것이다.The diagnosis system according to the present invention provides a sensing means for detecting the state of each device in the switchboard to detect the discharge or deterioration of the switchboard.

제어장치(200)는, 수배전반의 부분방전 및 온도(온도센서와 감온안료를 토대로 한 온도)를 판단하여 표시하고, 수배전반의 내부온도를 기초로 사물 인터넷 기반의 방열이 수행되도록 제어함과 동시에, 관제서버(300)에 의한 원격제어가 가능하도록 하여, 수배전반 내부온도가 정상온도로 복귀되도록 하는 전체적인 흐름을 제어한다.The control device 200 determines and displays the partial discharge and temperature (temperature based on the temperature sensor and the temperature sensitive pigment) of the switchgear and controls the Internet-based heat dissipation based on the internal temperature of the switchgear, and at the same time, By enabling remote control by the control server 300, the overall flow of returning the internal temperature of the switchgear to normal temperature is controlled.

본 발명의 수배전반의 열기 방출은, 수배전반(10)에 구성된 제어장치(200)에 의해 제어하거나 또는 관제서버(300)의 원격 제어에 의해 가능하게 된다. The release of heat from the switchgear of the present invention is controlled by the control device 200 included in the switchgear 10 or remotely controlled by the control server 300.

제어장치(200)는 수배전반의 내부온도(평균 온도)가 정상온도를 벗어날 경우, 방열을 위하여 수배전반 상부커버(600)가 개방되도록 제어하며, 제어동작은 솔레노이드구동부(400)에 의해 구동되는 솔레노이드(500)로 구성될 수 있다. The control device 200 controls the switchboard upper cover 600 to be opened for heat dissipation when the internal temperature (average temperature) of the switchboard is out of the normal temperature, and the control operation is performed by the solenoid driven by the solenoid driver 400 ( 500).

방열은, 상기 솔레노이드(500)의 구동시 수배전반 상부커버(600)가 위로 밀어 올려지면서 수배전반 상부가 개방됨에 따라 가능해지도록 구성될 수 있다. 방열이 종료되면, 즉 온도가 정상온도로 복귀하면 솔레노이드(500)의 구동도 종료하여 수배전반 상부커버(600)가 다시 원위치된다. When the solenoid 500 is driven, the upper cover 600 of the switchgear is pushed up and the upper part of the switchgear is opened so that heat dissipation is possible. When the heat dissipation ends, that is, when the temperature returns to the normal temperature, the driving of the solenoid 500 also ends, and the upper cover 600 of the switchboard is returned to its original position.

상기 솔레노이드(500)에 의한 수배전반 상부커버 개방 또는 폐쇄를 위하여 상부커버(600) 일측에는 힌지를 구성하고, 타측에는 개방범위를 한정짓는 구성을 구비할 수 있다. 상기 개방범위 한정 구성은 상부커버(600)의 소정지점과 수배전반 측면판간에 연결 구성할 수 있을 것이다. 즉 솔레노이드(500)가 구동될 경우 힌지가 상부커버(600)의 회전 중심축으로 작용하면서 상부커버(600)가 개방되고, 외부와 통하게 되어 열기가 방출되는 것이다. In order to open or close the upper cover of the switchgear by the solenoid 500, a hinge may be formed on one side of the upper cover 600 and a configuration limiting the opening range may be provided on the other side. The configuration limiting the opening range may be configured by connecting a predetermined point of the upper cover 600 and the side plate of the switchboard. That is, when the solenoid 500 is driven, the upper cover 600 is opened while the hinge acts as a central axis of rotation of the upper cover 600, and is communicated with the outside to release heat.

이와 같이 구성된 수배전반(10)은 내부 평균온도가 정상온도를 벗어난 것으로 판단되면, 자동으로 방열동작이 수행된다.When it is determined that the internal average temperature of the switchgear 10 configured as described above is out of the normal temperature, a heat dissipation operation is automatically performed.

관제서버(300)는, 상기 수배전반(10)으로부터 전송되어 오는 수배전반의 부분방전 및 온도값을 처리하고, 방열이 필요하다고 판단되면 제어장치(200)에 원격제어신호를 전송한다.The control server 300 processes the partial discharge and temperature values of the switchgear transmitted from the switchgear 10 and transmits a remote control signal to the control device 200 when it is determined that heat dissipation is necessary.

이와 같이 구성된 본 발명은, 내부온도의 상승에 따라 부분방전이 발생되면온도센서(120)가 온도를 감지하고, 감온안료의 색상이 변화하게 된다. 따라서 관리자는 감온안료의 색상 변화를 직접 인지하여 수배전반의 내부온도의 정상 여부를 판단하여 적절한 조치를 취할 수 있다.In the present invention configured as described above, when a partial discharge occurs as the internal temperature rises, the temperature sensor 120 detects the temperature and the color of the thermosensitive pigment changes. Therefore, the manager can directly recognize the color change of the thermal pigment to determine whether the internal temperature of the switchgear is normal or not, and take appropriate measures.

또한, 상기 감온안료의 색상 변화가 카메라(700)에 의해 촬영되면, 그 촬영된 영상신호가 제어장치(200)에서 처리되어 수배전반 온도의 정상여부를 판단하며, 그 판단결과에 따라 솔레노이드 구동부(400)에 제어신호를 전송하여 솔레노이드(500)를 구동시킴으로써 수배전반 내부 열기가 외부로 방출되어 정상온도로 복귀되도록 한다. In addition, when the color change of the thermal pigment is photographed by the camera 700, the photographed image signal is processed by the control device 200 to determine whether the temperature of the switchboard is normal or not, and according to the determination result, the solenoid driving unit 400 ) to drive the solenoid 500 so that the heat inside the switchgear is released to the outside and returned to normal temperature.

이와 동시에, 제어장치(200)는 관제서버(300)에 온도신호를 처리하여 얻어진 수배전반 온도값을 전송하여 원격지 관리자도 함께 공유하도록 한다.At the same time, the control device 200 transmits the temperature value of the switchgear obtained by processing the temperature signal to the control server 300 so that the remote manager can also share it.

본 발명은 아크 및 코로나방전을 야기할 수 있는 절연물의 열화를 나타내는초음파신호와, 온도신호와, 감온안료의 변화되는 칼라신호를 모두 조합하거나 센서 상태에 따라 선택적으로 조합하여 수배전반 정상여부를 판단하는 것으로써, 다음과 같이 여러 가지 형태로 구현될 수 있다.The present invention combines an ultrasonic signal indicating deterioration of an insulator that can cause arc and corona discharge, a temperature signal, and a changing color signal of a thermal pigment, or selectively combining them according to the sensor state to determine whether the switchgear is normal or not. As such, it can be implemented in various forms as follows.

먼저, 초음파센서(110)에 의한 절연물의 열화신호, 온도센서(120)에 의한 온도신호, 감온안료(130)를 촬영한 영상신호 3 가지 신호를 조합하여 정상여부를 판단하는 동작은 다음과 같이 이루어질 수 있다.First, the operation of determining normality by combining three signals, a deterioration signal of the insulating material by the ultrasonic sensor 110, a temperature signal by the temperature sensor 120, and an image signal obtained by photographing the thermosensitive pigment 130, is as follows. It can be done.

초음파센서(110)에 의해 감지된 절연물의 열화신호와, 온도센서(120)에 의해 감지된 온도신호와, 감온안료(130)에 의해 변화되는 색상이 카메라에 촬영된 영상신호가 모두 제어장치(200)에 입력된다. The deterioration signal of the insulating material detected by the ultrasonic sensor 110, the temperature signal detected by the temperature sensor 120, and the image signal photographed by the camera of the color changed by the thermosensitive pigment 130 are all controlled by the device ( 200) is entered.

제어장치(200)는 상기 절연물의 열화신호, 온도신호, 영상신호를 모두 처리하여 3 가지 모두 정상범위내에 있는지 또는 3 가지 모두 비정상 범위내에 있는지 또는 어느 하나 또는 둘이 정상 또는 비정상 범위내에 있는지를 각각 판단하게 된다. 여기서, 상기 온도신호는 4 개의 분할 구역에서 감지된 평균 온도이다.The control device 200 processes all the degradation signals, temperature signals, and video signals of the insulating material to determine whether all three are within the normal range, all three are within the abnormal range, or whether one or both are within the normal or abnormal range, respectively. will do Here, the temperature signal is an average temperature detected in four divided areas.

그 판단결과, 3 가지 모두 정상범위내에 있는 경우에는 수배전반의 현재 동작상태를 유지시키고, 3 가지 모두 비정상범위내에 있는 경우에는 수배전반의 현재동작상태를 정지시키는 제어동작을 수행하게 된다.As a result of the determination, when all three are within the normal range, the current operating state of the switchgear is maintained, and when all three are within the abnormal range, a control operation is performed to stop the current operating state of the switchgear.

반면에, 어느 하나가 비정상범위내에 있는 경우에는 그 비정상범위내에 있는 것이 온도값인지 또는 절연물의 열회값인지에 따라 수배전반의 현재 동작상태를 달리 제어한다.On the other hand, if any one is within the abnormal range, the current operating state of the switchgear is controlled differently depending on whether the temperature value or the thermal value of the insulator is within the abnormal range.

예를 들어, 온도값과 절연물의 열화값의 변화 추이가 어느 것이 더 큰지 판단한다. 즉 수배전반의 내부온도 변화 추이와 절연물 열화 변화 추이를 서로 비교해보는 것이다. 이러한 변화 추이는 모두 동일한 시간을 기준으로 한다.For example, it is determined which one has a larger change trend between the temperature value and the deterioration value of the insulating material. In other words, it is to compare the change in internal temperature of switchgear and the change in deterioration of insulator. All of these change trends are based on the same time.

그 결과, 수배전반의 내부온도가 비정상이지만, 그 변화 추이가 절연물 열화 변화 추이에 비해 느릴 경우 또는 그 변화폭이 높지 않을 경우 소정시간 대기한다. 이후, 대기시간 동안 절연물 열회값도 비정상 범위내로 포함될 경우에는 수배전반의 현재 동작상태를 중지시키게 된다. As a result, if the internal temperature of the switchgear is abnormal, but the change trend is slower than the insulator deterioration change trend or the change range is not high, a predetermined time is waited. Thereafter, when the insulator heating value is included within the abnormal range during the waiting time, the current operating state of the switchgear is stopped.

그러나 대기시간 동안 절연물 열화값이 변화가 없거나 그 변화폭이 설정값보다 작지만, 내부온도가 비정상범위를 유지할 경우에는 수배전반의 내부열기를 방출하거나 동작을 중지시킨다.However, if there is no change in the deterioration value of the insulator during the waiting time or the range of change is smaller than the set value, but the internal temperature maintains the abnormal range, the internal heat of the switchgear is released or the operation is stopped.

또한, 본 발명은 상기 감온안료(130)를 촬영하는 카메라(700)의 영상신호를 토대로 감온안료(130)의 손상여부를 판단하고, 그 판단결과를 상기 절연물 열화신호, 온도신호 및 감온안료의 영상신호를 조합하여 수배전반의 이상여부를 판단하는 동작에 반영할 수 있다. 상기 손상은, 수배전반으로부터의 이탈, 스크래치 등 감온안료를 이용하여 온도를 판단하는데 지장을 주는 원인들을 모두 포함한다.In addition, the present invention determines whether or not the thermal pigment 130 is damaged based on the image signal of the camera 700 that captures the thermal pigment 130, and determines whether the thermal pigment 130 is damaged, and the result of the determination is the insulator deterioration signal, the temperature signal, and the thermal pigment. By combining video signals, it can be reflected in the operation of determining whether the switchgear is abnormal. The damage includes all causes that interfere with determining the temperature using the thermal pigment, such as separation from the switchgear and scratches.

이러한 경우, 상기 카메라(700)의 영상신호는 제어장치(200)에서 감안안료의 색상과 손상을 각각 판단할 수 있는 신호로 제공된다. 따라서 제어장치(200)는 색상에 따른 온도값과 온도센서(120)에 의한 온도값의 일치 여부를 판단하고, 일치할 경우에는 손상이 없는 것으로 판단할 수 있다, In this case, the video signal of the camera 700 is provided to the control device 200 as a signal capable of determining the color and damage of the pigment, respectively. Therefore, the control device 200 determines whether the temperature value according to the color and the temperature value by the temperature sensor 120 match, and if they match, it can be determined that there is no damage.

반면, 색상에 따른 온도값과 온도센서(120)에 의한 온도값이 일치하지 않을 경우에는 감온안료(130)의 손상여부를 판단하게 된다. 감온안료(130)가 손상되었다고 판단될 경우에는 조합신호에서 제외한다.On the other hand, if the temperature value according to the color and the temperature value by the temperature sensor 120 do not match, it is determined whether the thermal pigment 130 is damaged. When it is determined that the thermosensitive pigment 130 is damaged, it is excluded from the combination signal.

상기 온도값은 감온안료(130)가 온도센서(120)에 대응하여 복수 개 구성되어 있음을 감안하여 4 개의 감온안료(130)에 의해 감지되는 온도값의 평균 온도값과 4 개의 온도센서(120)에 의해 감지되는 온도값의 평균 온도값을 서로 대응하여 판단한다.The temperature values are the average temperature value of the temperature values sensed by the four thermal pigments 130 and the four temperature sensors 120 in consideration of the fact that a plurality of thermal pigments 130 are configured to correspond to the temperature sensors 120. ) determines the average temperature value of the temperature values sensed by corresponding to each other.

만일, 하나 이상의 감온안료(130)가 손상되었다면, 감온안료(130)에 의해 감지되는 온도값의 평균 온도값과 4 개의 온도센서(120)에 의해 감지되는 온도값의 평균 온도값이 서로 일치하지 않을 것이다. 따라서 감온안료(130)에 의한 평균 온도값은 조합신호에서 제외한다.If one or more thermal pigments 130 are damaged, the average temperature value of the temperature values detected by the thermal pigments 130 and the average temperature value of the temperature values detected by the four temperature sensors 120 do not match each other. won't Therefore, the average temperature value by the thermosensitive pigment 130 is excluded from the combination signal.

상기 감온안료(130)의 정상여부 판단은 온도센서(120)에 대해서도 유사하게 적용되어 위 실시예와 유사하게 수배전반 정상여부를 판단할 수 있다.Determination of whether the temperature sensitive pigment 130 is normal is similarly applied to the temperature sensor 120, so that it is possible to determine whether the switchgear is normal or not similar to the above embodiment.

도 8에 도시된 바와 같이, 온도센서 및/또는 초음파센서의 고장 여부 판단 구성은, 각각의 센서에서 발생되는 신호로부터 발생되는 제어신호를 발생하는 제어신호발생부(70)와, 상기 제어신호발생부(40)로부터 입력되는 제어신호에 따라 하이레벨 또는 로우레벨로 변환하는 제어신호변환부(80)와, 상기 제어신호변환부(80)로부터 입력되는 신호에 따라 소정칼라로 발광되는 LED 발광부(90)로 이루어질 수 있다. 도 8에서는 3 개의 센서로부터 입력되는 신호를 토대로 고장 여부를 판단하는 구성이 도시되어 있다.As shown in FIG. 8, the configuration for determining whether the temperature sensor and/or the ultrasonic sensor is out of order includes a control signal generating unit 70 that generates a control signal generated from a signal generated by each sensor, and the control signal generating unit 70. A control signal conversion unit 80 that converts a high level or a low level according to the control signal input from the unit 40, and an LED light emitting unit that emits light in a predetermined color according to the signal input from the control signal conversion unit 80 (90). 8 shows a configuration for determining whether or not there is a failure based on signals input from three sensors.

어느 하나의 센서로부터 입력되는 신호를 받은 제어신호발생부(70)로부터 입력되는 제어신호 1의 입력이 온일 경우(센서의 신호가 있을 경우) 제1 제어신호변환부(81)를 통과한 제어신호는 로우신호가 되어 LED 세트(91)에서 제어신호변환부(81)와 연결된 LED는 오프되고, 제어신호변환부(81)와 연결되지 않은 LED는 제1 제어신호변환부(81)를 통하지 않고 제어신호발생부(70)로부터 직접 온 신호를 입력받으므로 소정칼라로 발광된다.When the input of the control signal 1 input from the control signal generator 70 that receives the signal input from any one sensor is on (when there is a signal from the sensor), the control signal passed through the first control signal conversion unit 81 becomes a low signal, and in the LED set 91, the LED connected to the control signal conversion unit 81 is turned off, and the LED not connected to the control signal conversion unit 81 does not go through the first control signal conversion unit 81 Since it receives a direct signal from the control signal generator 70, it emits light in a predetermined color.

반면, 제어신호 1의 입력이 오프일 경우(센서의 신호가 없을 경우) 제1 제어신호변환부(81)를 통과한 제어신호는 하이신호가 되어 제1 제어신호변환부(81)와 연결된 LED 세트(91)의 LED가 온되고, 제1 제어신호변환부(81)와 연결되지 않은 LED는 제1 제어신호변환부(80)를 통하지 않고 제어신호발생부(70)로부터 직접 오프신호를 입력받으므로 오프된다.On the other hand, when the input of the control signal 1 is OFF (when there is no signal from the sensor), the control signal passing through the first control signal conversion unit 81 becomes a high signal, and the LED connected to the first control signal conversion unit 81 The LED of the set 91 is turned on, and the LED not connected to the first control signal conversion unit 81 directly inputs an off signal from the control signal generation unit 70 without going through the first control signal conversion unit 80. It is turned off because it is received.

또한, 다른 센서로부터 입력되는 신호를 받은 제어신호발생부(70)로부터 입력되는 제어신호 2의 입력이 ON일 경우(온도센서의 신호가 있을 경우) 제2 제어신호변환부(82)를 통과한 제어신호는 로우신호가 되어 LED 세트(92)에서 제2 제어신호변환부(82)와 연결된 LED는 오프되고, 제2 제어신호변환부(82)와 연결되지 않은 LED는 제2 제어신호변환부(82)를 통하지 않고 제어신호발생부(70)로부터 직접 온 신호를 입력받으므로 발광된다.In addition, when the input of the control signal 2 input from the control signal generating unit 70 receiving the signal input from the other sensor is ON (when there is a signal from the temperature sensor), the second control signal conversion unit 82 passes through The control signal becomes a low signal, and the LED connected to the second control signal conversion unit 82 in the LED set 92 is turned off, and the LED not connected to the second control signal conversion unit 82 is the second control signal conversion unit Since it receives a signal directly from the control signal generator 70 without going through 82, it emits light.

반면, 제어신호 2의 입력이 오프일 경우(센서의 신호가 없을 경우) 제2 제어신호변환부(82)를 통과한 제어신호는 하이신호가 되어 LED 세트(92)에서 제2 제어신호변환부(82)와 연결된 LED가 온되고, 제2 제어신호변환부(82)와 연결되지 않은 LED는 제2 제어신호변환부(82)를 통하지 않고 제어신호발생부(70)로부터 직접 오프신호를 입력받으므로 오프된다.On the other hand, when the input of the control signal 2 is OFF (when there is no signal from the sensor), the control signal passing through the second control signal conversion unit 82 becomes a high signal, and the second control signal conversion unit in the LED set 92 The LED connected to 82 is turned on, and the LED not connected to the second control signal conversion unit 82 directly inputs an off signal from the control signal generation unit 70 without going through the second control signal conversion unit 82. It is turned off because it is received.

또한, 또 다른 센서로부터 입력되는 신호를 받은 제어신호발생부(70)로부터 입력되는 제어신호 3의 입력이 온일 경우(온도센서의 신호가 있을 경우) 제3 제어신호변환부(83)를 통과한 제어신호는 로우신호가 되어 LED 세트(93)에서 제3 제어신호변환부(83)와 연결된 LED는 오프되고, 제3 제어신호변환부(83)와 연결되지 않은 LED는 제3 제어신호변환부(83)를 통하지 않고 제어신호발생부(70)로부터 직접 온 신호를 입력받으므로 발광된다.In addition, when the input of the control signal 3 input from the control signal generating unit 70 receiving the signal input from another sensor is on (when there is a signal from the temperature sensor), the third control signal conversion unit 83 passes through The control signal becomes a low signal, and the LED connected to the third control signal conversion unit 83 in the LED set 93 is turned off, and the LED not connected to the third control signal conversion unit 83 is the third control signal conversion unit Since it receives a signal directly from the control signal generator 70 without going through 83, it emits light.

반면, 제어신호 3의 입력이 오프일 경우(센서의 신호가 없을 경우) 제3 제어신호변환부(83)를 통과한 제어신호는 하이신호가 되어 LED 세트(93)에서 제3 제어신호변환부(83)와 연결된 LED가 온되고, 제3 제어신호변환부(83)와 연결되지 않은 LED는 제3 제어신호변환부(83)를 통하지 않고 제어신호발생부(70)로부터 직접 오프신호를 입력받으므로 오프된다.On the other hand, when the input of the control signal 3 is OFF (when there is no signal from the sensor), the control signal passing through the third control signal conversion unit 83 becomes a high signal, and the third control signal conversion unit in the LED set 93 The LED connected to (83) is turned on, and the LED not connected to the third control signal conversion unit 83 directly inputs an off signal from the control signal generation unit 70 without going through the third control signal conversion unit 83. It is turned off because it is received.

이와 같이 본 발명은 녹색 LED와 적색 LED를 각각 구성하고, 제어신호발생부(70)로부터 발생된 신호를 제어신호변환부(80)가 입력받되, 녹색 LED는 제어신호변환부(80)를 통하지 않고 직접 입력받도록 하고, 적색 LED는 제어신호변환부(80)를 통해 변환된 신호를 입력받도록 하여, 어느 하나의 LED는 항상 발광되도록 함으로서 복수 개 센서의 상태를 동시에 정확하게 인식할 수 있다.In this way, the present invention constitutes a green LED and a red LED, respectively, and the control signal conversion unit 80 receives the signal generated from the control signal generation unit 70, but the green LED does not go through the control signal conversion unit 80. The red LED receives the signal converted through the control signal conversion unit 80 so that one LED always emits light, so that the state of a plurality of sensors can be accurately recognized at the same time.

즉 로우신호가 입력되면 적색 LED가 점등되어 센서가 비정상임을 인식하도록 하고, 하이신호가 입력되면 녹색 LED가 점등되어 센서가 정상임을 인식하도록 하는 것이다.That is, when a low signal is input, a red LED is turned on to recognize that the sensor is abnormal, and when a high signal is input, a green LED is turned on to recognize that the sensor is normal.

즉 제어신호발생부(70)에서 오프신호, 즉 센서의 비정상신호가 발생되면, 오프신호는 제어신호변환부(80)를 통해 온 신호로 변환되어 LED 세트(91)에 입력됨으로써 적색 LED가 발광된다. 따라서 제어장치(200)에서는 적색 LED 발광에 의해 온도센서의 비정상을 판단하여 그 센서를 점검하도록 한다.That is, when an off signal, that is, an abnormal signal of the sensor is generated in the control signal generating unit 70, the off signal is converted into an on signal through the control signal conversion unit 80 and inputted to the LED set 91 so that the red LED emits light. do. Therefore, the control device 200 judges the abnormality of the temperature sensor by the red LED emission and inspects the sensor.

반면, 제어신호발생부(70)에서 온 신호, 즉 센서의 정상신호가 발생되면, 제어신호변환부(80)를 통해 변환된 오프신호가 적색 LED에 공급되어 발광되지 않고, LED 세트(91)의 녹색 LED에 직접 공급된 온 신호가 녹색 LED를 발광시킨다. 따라서 제어장치(200)에서는 녹색 LED 발광에 의해 그 센서의 정상을 판단한다.On the other hand, when the signal from the control signal generator 70, that is, the normal signal of the sensor is generated, the OFF signal converted through the control signal conversion unit 80 is supplied to the red LED so that it does not emit light, and the LED set 91 The on signal supplied directly to the green LED of , causes the green LED to emit light. Therefore, the control device 200 determines whether the sensor is normal by green LED light emission.

상기 초음파센서를 이용한 다른 실시예에 따른 진단시스템에 대해 설명하면 다음과 같다.A diagnosis system according to another embodiment using the ultrasonic sensor will be described below.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따라 아크 및 코로나방전을 예측하기 위해 절연물의 열화를 감지하는 초음파센서를 포함하는 진단시스템의 제어 구성도이다.7 is a control configuration diagram of a diagnostic system including an ultrasonic sensor for detecting deterioration of an insulating material in order to predict arc and corona discharge according to another embodiment of the present invention.

다른 실시예에 따른 진단시스템은 도 7에 도시된 바와 같이, 초음파센서(110)는 초음파탐상 센서로 구현될 수 있으며, 졀연부(5)에 초음파를 투사하고, 절연부(5)의 표면 크랙과 내부 결점 등의 절연부 결함을 감지하도록 절연부(5)로부터 반사된 초음파신호를 수신하고, 수신된 초음파신호를 디지털신호로 변환하여 제어장치(200)로 전송함으로써, 제어장치(200)에서 이 검출신호를 통해 절연부의 열화상태를 입체적인 3차원 이미지 형태 등으로 표시하도록 구성될 수 있다.In the diagnosis system according to another embodiment, as shown in FIG. 7, the ultrasonic sensor 110 may be implemented as an ultrasonic flaw detection sensor, projects ultrasonic waves to the insulation part 5, and cracks the surface of the insulation part 5. In the control device 200, by receiving the ultrasonic signal reflected from the insulation part 5 to detect insulation defects such as and internal defects, and converting the received ultrasonic signal into a digital signal and transmitting it to the control device 200 Through this detection signal, it may be configured to display the deterioration state of the insulating part in the form of a three-dimensional image or the like.

초음파센서(110)가 절연부(5)에 초음파를 투사하면 절연부(5)의 내부로 침투하여 진행하고, 초음파 진행경로상에 결함이 존재할 경우, 그 결함에 의해 매질의 밀도가 변하는 경계면에서 초음파의 일부가 반향되어 되돌아 오며, 초음파센서(110)의 탐촉자는 상기 반향된 초음파를 수신하고, 수신된 초음파를 전기적 신호로 변환하며, 이 전기적 신호를 검출신호로서 제어장치(200)로 전송하도록 구성된것이다.When the ultrasonic sensor 110 projects ultrasonic waves to the insulating part 5, it penetrates into the insulating part 5 and proceeds. Part of the ultrasonic wave is reflected back, and the transducer of the ultrasonic sensor 110 receives the echoed ultrasonic wave, converts the received ultrasonic wave into an electrical signal, and transmits the electrical signal as a detection signal to the controller 200. it is composed

상기 절연부(5)는 수배전반 내부 복수 절연부로 구성될 수 있으며, 각각의 절연부(5) 마다 초음파센서(110)가 일대일로 대응되도록 각각 구성되고, 이 초음파센서(110)들이 제어장치(200)에 각각 연결되어 있으므로 각각의 절연부(5)로부터 획득된 검출신호가 제어장치(200)에 전송됨으로써 각각의 졀연부(5)에 대한 열화 상태 모니터링이 수행될 수 있다.The insulation part 5 may be composed of a plurality of insulation parts inside the switchgear, and each of the ultrasonic sensors 110 is configured to correspond one-to-one to each insulation part 5, and these ultrasonic sensors 110 are connected to the control device 200. ), so that the detection signal obtained from each insulating part 5 is transmitted to the control device 200, the deterioration state of each insulation part 5 can be monitored.

제어장치(200)는 초음파센서(110)로부터 검출신호를 수신하여 디지털화한 후, 절연부(5)에 대한 단층이미지를 생성하며, 생성된 단층이미지를 바탕으로 해당 절연부의 상태정보를 산출한 후 디스플레이하도록 구성될 수 있다.After the control device 200 receives and digitizes the detection signal from the ultrasonic sensor 110, generates a tomographic image of the insulator 5, and calculates state information of the insulator based on the generated tomographic image. It can be configured to display.

도 7에 도시된 바와 같이, 제어장치(200)는 통신 인터페이스(210), ADC(디지털신호변환부)(220), 센서구동부(230), 단층 이미지 생성부(240), 절연부상태 진단부(250), 디스플레이(260)를 포함하도록 구성될 수 있다.As shown in FIG. 7, the control device 200 includes a communication interface 210, an ADC (digital signal conversion unit) 220, a sensor driving unit 230, a tomographic image generating unit 240, and an insulation state diagnosis unit. 250, and may be configured to include a display 260.

통신 인터페이스(210)는 wifi, 인터넷 등 유무선 통신망을 통해 관제서버(300)와 통신 가능하도록 구성되어 제어장치(200)에서 획득되고 산출한 절연부(5)에 대한 각종 정보데이터를 관제서버(300)로 전송하여 대용량의 정보데이터를 저장하고 관리하도록 구성될 수 있다.The communication interface 210 is configured to communicate with the control server 300 through a wired/wireless communication network such as wifi or the Internet, and transmits various information data about the insulation unit 5 obtained and calculated by the control device 200 to the control server 300. ) to store and manage large-capacity information data.

디지털신호변환부(220)는 초음파센서(110)로부터 수신된 아날로그 형태의 전기적 신호로 이루어진 검출신호를 디지털화하여 디지털 검출신호로 변환하며, 이러한 디지털 검출신호는 단층이미지 생성부(240)에 제공된다.The digital signal conversion unit 220 digitizes the detection signal consisting of an analog electrical signal received from the ultrasonic sensor 110 and converts it into a digital detection signal, and this digital detection signal is provided to the tomography image generator 240. .

단층이미지 생성부(240)는 디지털신호변환부(220)에서 제공되는 디지털 검출신호를 수신하여 해당 절연부(5)에 대한 단층이미지를 생성하며, 생성된 단층 이미지를 절연부상태 진단부(250)에 제공한다.The tomographic image generating unit 240 receives the digital detection signal provided from the digital signal conversion unit 220 and generates a tomographic image of the corresponding insulating part 5, and converts the generated tomographic image to the insulating part state diagnosis unit 250 ) is provided.

절연부상태 진단부(250)는 상기 단층이미지 생성부(240)에서 제공된 단층 이미지를 바탕으로 절연부 내/외부 결함정보, 절연부 진행성 퇴화율정보, 절연부 과열 위험성정보 등을를 포함하는 절연부 상태정보를 생성하도록 구성될 수 있다.The insulation state diagnosis unit 250 includes insulation internal/external defect information, insulation progressive deterioration information, insulation overheat risk information, etc. based on the tomography image provided by the tomography image generator 240. It can be configured to generate status information.

즉 절연부상태 진단부(250)는 단층이미지 생성부(240)에서 제공된 단층 이미지를 바탕으로 절연부 내/외부 결함정보를 생성하고 저장하도록 구성되고, 여기서 절연부 내/외부 결함정보는 해당 절연부에 대한 결함위치정보, 결함크기정보 등을 포함할 수 있다.That is, the insulation state diagnosis unit 250 is configured to generate and store defect information on the inside/outside of the insulation based on the tomography image provided by the tomography image generator 240, wherein the defect information on the inside/outside of the insulation corresponds to the insulation It may include defect location information, defect size information, and the like for the part.

또한, 절연부상태 진단부(250)는 실시간 또는 소정 주기로 절연부 내/외부 결함정보를 생성하고, 이상징후 분석 알고리즘을 통해 절연부 진행성 퇴화율 정보, 과열 위험가능성 정보를 생성하여 해당 절연부에 대한 이상징후를 파악하도록 구성될 수 있다.In addition, the insulation state diagnosis unit 250 generates internal/external defect information in the insulation in real time or at a predetermined cycle, and generates progressive degradation rate information and overheating risk possibility information in the insulation through an anomaly symptom analysis algorithm. It can be configured to identify anomalies about

예를 들어, 절연부 상태진단부(250)는 절연부 내/외부 결함정보의 결함크기정보에 대한 시간경과별 변화를 통해 절연부 진행성 퇴화율 정보를 생성하도록 구성되며, 또한, 이 생성된 절연부 진행성 퇴화율을 바탕으로 온도 과열 발생가능 잔여시간정보를 포함하는 과열 위험성정보를 산출하도록 구성될 수 있다.For example, the insulation state diagnosis unit 250 is configured to generate insulation progressive deterioration rate information through time-lapse changes in defect size information of internal/external defect information of the insulation, and furthermore, the generated insulation Based on the negative progressive degradation rate, it may be configured to calculate overheating risk information including information on the remaining time possible for overheating to occur.

상기 절연부상태 진단부(250)에서 생성되고 산출된 절연부 단층이미지, 절연부 내/외부 결함정보, 절연부 진행성 퇴화율정보, 절연부 과열 위험성정보는 디스플레이(260)를 통해 표시되어 관리자가 확인할 수 있도록 구성된다.The insulation tomographic image generated and calculated by the insulation state diagnosis unit 250, internal/external defect information of the insulation, progressive deterioration rate information of the insulation, and overheating risk information of the insulation are displayed on the display 260 so that the manager can configured so that it can be verified.

디스플레이부(260)는 절연부상태 진단부(250)에서 생성된 단층 이미지를 개별적으로 표시할 수 있고, 아울러, 절연부 단층이미지들을 입체적인 3차원 이미지로도 표시할 수 있으며, 이 3차원 이미지 상에 절연부의 결함위치 및 결함크기를 추적하여 강조되게 표현하도록 구성될 수 있다.The display unit 260 can individually display the tomographic images generated by the insulation state diagnosis unit 250, and can also display the tomographic images of the insulation as a three-dimensional three-dimensional image. It can be configured to express the emphasis by tracking the defect location and defect size of the insulation part.

또한, 디스플레이(260)는 절연부상태 진단부(250)에서 산출된 절연부 진행성 퇴화율 정보, 절연부 과열 위험성 정보를 표시할 수 있다.In addition, the display 260 may display information on the progressive deterioration rate of the insulation calculated by the insulation state diagnosis unit 250 and information on the danger of overheating of the insulation.

관제서버(300)는 상기 제어장치(200)로부터 디지털화된 검출신호, 절연부 단층이미지, 절연부 내/외부 결함정보, 절연부 진행성 퇴화율 정보, 절연부 과열 위험성 정보를 실시간 또는 소정 주기별로 수집하여 저장하고 관리하도록 구성된다. 즉, 제어장치(200)가 복수의 절연부(5) 마다 구성된 각 초음파센서(110)로부터 검출신호들을 수신하고, 이 검출신호들로부터 각종 절연부들 마다의 절연부 상태정보를 생성하고 산출하므로, 제어장치(200)에서 처리되는 방대한 모든 정보를 관제서버(300)에서 수집하고 저장관리하도록 함으로써, 데이터 저장 및 처리속도 등에서 효율적인 운용이 가능하다.The control server 300 collects the digitized detection signal, the tomographic image of the insulation, the internal/external defect information of the insulation, the progressive degradation rate information of the insulation, and the overheat risk information of the insulation from the control device 200 in real time or at predetermined intervals. It is configured to store and manage. That is, since the control device 200 receives detection signals from each ultrasonic sensor 110 configured for each of the plurality of insulators 5, and generates and calculates insulator state information for each of various insulators from these detection signals, By collecting, storing and managing all the vast amount of information processed by the control device 200 in the control server 300, efficient operation in terms of data storage and processing speed is possible.

또한, 관제서버(300)는 모바일 웹사이트를 제공할 수 있으며, 이 모바일 웹사이트에 접속된 모바일 단말에 제어장치(200)의 디스플레이(260)에서 표시되는 절연부 단층이미지, 절연부 내/외부 결함정보, 절연부 진행성 퇴화율 정보, 절연부 과열 위험성 정보 등의 각종 정보를 제공하여, 관리자가 제어장치(020)를 통해서 뿐 아니라, 스마트폰, 태블릿 PC와 같은 모바일단말을 통해 원격에서도 절연부에 대한 각종 정보를 확인가능하도록 구성될 수 있다.In addition, the control server 300 may provide a mobile website, and a tomographic image of the insulation part displayed on the display 260 of the control device 200 on a mobile terminal connected to the mobile website, inside/outside of the insulation part It provides various information such as defect information, insulation progressive deterioration information, insulation overheat risk information, etc., so that the administrator can remotely control the insulation through a mobile terminal such as a smartphone or tablet PC as well as through the control device (020). It can be configured to be able to check various information about.

상기 초음파센서를 이용한 또 다른 실시예에 따른 진단시스템에 대해 설명하면 다음과 같다.A diagnosis system according to another embodiment using the ultrasonic sensor will be described below.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 아크 및 코로나방전을 예측하기 위해 절연물의 열화를 감지하는 초음파센서를 포함하는 진단시스템의 제어 구성도이다.8 is a control block diagram of a diagnostic system including an ultrasonic sensor for detecting deterioration of an insulating material in order to predict arc and corona discharge according to another embodiment of the present invention.

또 다른 실시예로써, 진단시스템은 제어장치(200), 모드발생용 필름(7), 레이저 발생기(110), 음향방출센서(30), 음향방출측정기(36), 오실로스코프(37) 등을 포함하여 구성될 수 있다.As another embodiment, the diagnostic system includes a control device 200, a film for mode generation 7, a laser generator 110, an acoustic emission sensor 30, an acoustic emission meter 36, an oscilloscope 37, and the like. can be configured.

모드발생용 필름(7)은 예를 들어, 부스바(1)의 절연부(5) 이외의 부분에 부착되며, 복수개의 홈(8)이 일정 간격으로 형성된다. 상기 모드발생용 필름(7)은 원하는 초음파 모드를 발생시키는 작용을 한다.The mode generation film 7 is attached to, for example, a portion of the busbar 1 other than the insulating portion 5, and a plurality of grooves 8 are formed at regular intervals. The mode generating film 7 functions to generate a desired ultrasonic mode.

상기 레이저 발생기(110)는 상기 오실로스코프(37)와 전기적으로 연결되며, 상기 모드발생용 필름(7)에 레이저를 조사하여 부스바 내부에 유도 초음파를 발생시킨다. The laser generator 110 is electrically connected to the oscilloscope 37, and irradiates a laser beam to the mode generation film 7 to generate guided ultrasonic waves inside the busbar.

상기 음향방출센서(30)는 공지의 AE 센서(Acoustic Emission sensor)를 이용하여 구성될 수 있다. 상기 음향방출센서(30)는 부스바(1) 중 상기 절연부(5)를 기준으로 모드발생용 필름(7)의 반대편에 설치되어 상기 부스바(1)내에서 발생한 유도 초음파를 수신한다.The acoustic emission sensor 30 may be configured using a known acoustic emission sensor (AE sensor). The sound emission sensor 30 is installed on the opposite side of the film 7 for mode generation with respect to the insulation part 5 of the bus bar 1 and receives the induced ultrasonic wave generated in the bus bar 1.

한편, 상기 음향방출센서(30)가 수신하는 초음파 신호는 매우 약하기 때문에 상기 음향방출센서(30)와 음향방출측정기(36) 사이에 증폭기(35)가 구성될 수 있다.Meanwhile, since the ultrasonic signal received by the acoustic emission sensor 30 is very weak, an amplifier 35 may be configured between the acoustic emission sensor 30 and the acoustic emission meter 36.

상기 음향방출측정기(36)는 음향방출센서(30) 및 오실로스코프(37)와 전기적으로 연결되어 음향방출센서(30)에서 수신한 음향을 측정하고, 이를 오실로스코프(37)를 통해 제어장치(200)로 전송한다.The sound emission meter 36 is electrically connected to the sound emission sensor 30 and the oscilloscope 37 to measure the sound received from the sound emission sensor 30, and the control device 200 through the oscilloscope 37. send to

상기 제어장치(200)는 상기 오실로스코프(37)와 연결되어 상기 오실로스코프(37)를 통해 전송되는 신호를 분석하여 절연부(5)의 결함 여부를 판정한다.The control device 200 is connected to the oscilloscope 37 and analyzes a signal transmitted through the oscilloscope 37 to determine whether the insulation part 5 is defective.

보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.More specifically, it is as follows.

상기 레이저 발생기(110)에서 방출된 레이저 빔은 모드발생용 필름(7)에 조사되고, 모드발생용 필름(7)을 통해서 부스바(1)에 원하는 모드의 유도 초음파가 발생하게 된다.The laser beam emitted from the laser generator 110 is irradiated to the film 7 for mode generation, and through the film 7 for mode generation, guided ultrasonic waves of a desired mode are generated in the busbar 1.

발생된 유도 초음파는 부스바(1)의 절연부(5)를 거쳐 음향방출센서(30)에 수신된다. 이때, 도 8에 도시한 바와 같이 절연부(5)에 홈과 같은 결함(6)이 있으면 이 결함(6) 부분에 의해 초음파의 속도와 주파수, 에너지 등에 변화가 발생하게 된다.The generated induction ultrasonic wave is received by the acoustic emission sensor 30 through the insulation part 5 of the busbar 1. At this time, as shown in FIG. 8, if there is a defect 6 such as a groove in the insulating part 5, the speed, frequency, energy, etc. of the ultrasonic wave change due to this defect 6.

상기 음향방출센서(30)에서 수신된 초음파는 증폭기(35)를 통해서 증폭된 후, 음향방출측정기(36)로 입력된다. The ultrasonic waves received by the acoustic emission sensor 30 are amplified through the amplifier 35 and then input to the acoustic emission meter 36 .

상기 음향방출측정기(36)는 입력된 신호를 측정하여 초음파의 속도 및/또는 주파수, 에너지 등을 분석한 후 오실로스코프(37)로 전송한다.The acoustic emission meter 36 measures the input signal, analyzes the speed and/or frequency, energy, etc. of the ultrasonic wave, and transmits it to the oscilloscope 37.

따라서 제어장치(200)는 오실로스코프(37)에 의해 출력된 파형을 전송받아 상기 제어장치(200)에 데이터베이스화되어 있는 부스바(1)의 재질과 절연부에 따른 레이저 유도 초음파의 전파 속도, 및/또는 부스바(1)의 재질과 절연부에 따른 주파수 성분 변화 및 모드 변화, 에너지 변화 등의 데이터와 비교하여 결함 여부를 판단한다.Therefore, the control device 200 receives the waveform output by the oscilloscope 37, and the propagation speed of the laser-guided ultrasonic wave according to the material and insulation of the busbar 1 stored in the database in the control device 200, and / Or it is determined whether there is a defect by comparing data such as frequency component change, mode change, energy change, etc. according to the material and insulation of the busbar (1).

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 관해서 설명하였으나, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 물론이다.As described above, the detailed description of the present invention has been described with respect to the preferred embodiments of the present invention, but this is the best embodiment of the present invention exemplarily described, but does not limit the present invention. In addition, it is of course possible for anyone having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention belongs to various modifications and imitations without departing from the scope of the technical idea of the present invention.

따라서 본 발명의 권리범위는 상술한 실시 예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시 예로 구현될 수 있다. 그리고 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.Therefore, the scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, but may be implemented in various forms of embodiments within the scope of the appended claims. And without departing from the subject matter of the present invention claimed in the claims, anyone with ordinary knowledge in the art to which the invention pertains is considered to be within the scope of the claims of the present invention to various extents that can be modified.

아크 및 코로나 방전에 대한 스마트 감시가 가능한 수배전반 자가진단 시스템을 구현하기 위한 실시예가 기술되었다. 위에 기술된 실시예는 본원발명에 기술되는 원리를 나타내는 많은 구체적 실시예중에서 일부 실시예를 예시하는 것이다. 따라서 본원발명의 실시예를 이용함에 따라 당업자들이 본원발명 의 청구항에 의해 정의된 범위내에서 많은 다른 배열들을 쉽게 구현해낼 수 있을 것이다.An embodiment for implementing a switchgear self-diagnosis system capable of smart monitoring of arc and corona discharge has been described. The embodiments described above are illustrative of some of the many specific embodiments that demonstrate the principles described herein. Therefore, by using the embodiments of the present invention, those skilled in the art will be able to easily implement many other arrangements within the scope defined by the claims of the present invention.

1 : 부스바 5 : 절연부
30 : 음향방출센서 35 : 증폭기
36 : 음향방출측정기 80 : 제어신호변환부
90 : LED 세트 100 : 센서모듈
110 : 초음파센서 120 : 온도센서
130 : 감온안료 200 : 제어장치
300 : 원격관제서버 400 : 솔레노이드 구동부
500 : 솔레노이드 600 : 수배전반 상부커버 1: Busbar 5: Insulation
30: sound emission sensor 35: amplifier
36: sound emission meter 80: control signal conversion unit
90: LED set 100: sensor module
110: ultrasonic sensor 120: temperature sensor
130: thermosensitive pigment 200: control device
300: remote control server 400: solenoid driving unit
500: solenoid 600: upper cover of switchgear

Claims (7)

수배전반의 내부 아크 및 코로나방전을 감지하는 초음파센서;
수배전반의 내부온도를 복수 개 구역에서 감지하는 온도센서;
수배전반의 내부온도 변화에 따라 변색되도록 복수 개 구역에 구성되되, 복수 개 구역에 설치된 온도센서에 인접하여 각각 구성되는 감온안료;로 구성된 센서부;
상기 감온안료는 일단 수배전반의 내부온도가 정상온도를 벗어난 상태에서 단시간에 회복되지 않을 경우에는 수배전반의 특성상 관리자가 점검 조치를 취하는 것이 필요함을 감안하여 온도변화에 따라 색상이 비가역적으로 변하는 비가역성 감온안료를 포함하는 적어도 하나 이상의 스티커로 형성되어 온도센서가 설치된 구역에 인접한 수배전반의 외면에 각각 구성됨;
상기 초음파센서는 절연부 이외의 부분에 부착되며, 복수개의 홈이 일정 간격으로 형성되어, 원하는 초음파 모드를 발생시키는 모드발생용 필름; 오실로스코프와 전기적으로 연결되며, 상기 모드발생용 필름에 레이저를 조사하여 절연부 내부에 유도 초음파를 발생시키는 레이저 발생기; 상기 절연부를 기준으로 모드발생용 필름의 반대편에 설치되어 상기 절연부내에서 발생한 유도 초음파를 수신하는 음향방출센서; 상기 음향방출센서 및 오실로스코프와 전기적으로 연결되어 상기 음향방출센서에서 수신한 음향을 측정하고, 이를 오실로스코프를 통해 제어장치로 전송되도록 하는 음향방출측정기; 및 상기 음향방출측정기로부터 전송되는 음향을 제어장치로 전송하는 오실로스코프;로 구성됨;
상기 감온안료의 색상을 촬영하는 촬영수단;
상기 초음파센서에 의한 아크 및 코로나방전신호, 온도센서에 의한 온도신호, 촬영수단에 의한 영상신호를 모두 입력받아 수배전반의 아크 및 코로나방전 및 온도를 판단하고, 그 판단결과에 따라 수배전반의 동작을 제어하는 제어장치;
상기 제어장치는 상기 초음파센서로부터 수신된 아날로그 형태의 전기적 신호로 이루어진 검출신호를 디지털화하여 디지털 검출신호로 변환하는 디지털신호변환부;상기 디지털신호변환부에서 제공되는 디지털 검출신호를 수신하여 해당 절연부에 대한 단층이미지를 생성하는 단층이미지 생성부; 상기 단층이미지 생성부에서 제공된 단층 이미지를 바탕으로 절연부 내/외부 결함정보, 절연부 진행성 퇴화율정보, 절연부 과열 위험성정보를 포함하는 절연부 상태정보를 생성하는 절연부상태 진단부; 및 상기 절연부상태 진단부에서 생성되고 산출된 절연부 단층이미지, 절연부 내/외부 결함정보, 절연부 진행성 퇴화율정보, 절연부 과열 위험성정보를 표시하는 디스플레이;로 구성됨; 및
상기 초음파센서에 의한 아크 및 코로나방전신호, 온도센서에 의한 온도신호, 촬영수단에 의한 영상신호를 상기 제어장치와 공유하며, 그 판단결과에 따라 수배전반의 동작을 원격 제어하는 원격관제서버;로 이루어지고,
상기 제어장치 및 원격관제서버는
상기 온도센서는 수배전반의 내부에 설치되어 내부온도에 직접 영향을 받고, 감온안료는 수배전반의 외면에 설치되어 온도센서에 비해 내부온도에 영향을 덜 받는 것을 감안하여, 감온안료의 색상에 따른 온도값에 소정온도값을 더한 온도값과 온도센서에 의해 감지되는 온도값을 서로 부합시켜 온도센서와 감온안료의 구성 위치가 다름에 따라 발생할 수 있는 판단 오류를 방지하고,
상기 감온안료를 촬영하는 카메라의 영상신호를 토대로 감온안료의 손상여부를 판단하고, 그 판단결과를 절연물 열화신호, 온도신호 및 감온안료의 색상신호를 조합하여 수배전반의 이상여부를 판단하는 동작에 반영하고,
상기 감온안료의 색상에 따른 온도값과 온도센서에 의한 온도값의 일치 여부를 판단하여, 일치할 경우에는 감온안료의 손상이 없는 것으로 판단하되, 감온안료가 온도센서와 각각 대응하도록 구성되어 있음을 감안하여 4 개의 감온안료에 의해 감지되는 온도값의 평균 온도값과 4 개의 온도센서에 의해 감지되는 온도값의 평균 온도값을 서로 대응하여 판단하며,
상기 감온안료의 색상에 따른 온도값과 온도센서에 의한 온도값이 일치하지 않을 경우에는 감온안료의 손상으로 판단하여 감온안료의 색상에 따른 온도값을 초음파센서에 의한 아크 및 코로나방전신호 및 온도센서에 의한 온도값과 조합하지 않는 것을 특징으로 하는 아크 및 코로나방전에 대한 스마트 감시가 가능한 수배전반 자가진단 시스템.An ultrasonic sensor that detects the internal arc and corona discharge of the switchgear;
a temperature sensor that senses the internal temperature of the switchgear in a plurality of zones;
Sensor units composed of: thermal pigments configured in a plurality of zones to be discolored according to changes in the internal temperature of the switchgear, and each configured adjacent to the temperature sensors installed in the plurality of zones;
The thermal-sensitive pigment is an irreversible thermal-sensitive pigment whose color changes irreversibly with temperature change, considering that it is necessary for a manager to take inspection measures due to the nature of the switchgear when the internal temperature of the switchgear is out of normal temperature and is not recovered in a short time. It is formed of at least one sticker including a and configured on the outer surface of the switchboard adjacent to the area where the temperature sensor is installed;
The ultrasonic sensor may include a mode generation film that is attached to a portion other than the insulating portion and has a plurality of grooves formed at regular intervals to generate a desired ultrasonic mode; a laser generator electrically connected to the oscilloscope and irradiating a laser to the mode generation film to generate induction ultrasonic waves in the insulation; an acoustic emission sensor installed on the opposite side of the film for mode generation based on the insulating part to receive induction ultrasonic waves generated in the insulating part; a sound emission meter electrically connected to the sound emission sensor and the oscilloscope to measure sound received from the sound emission sensor and to transmit the sound to a controller through the oscilloscope; and an oscilloscope that transmits the sound transmitted from the sound emission meter to a control device;
photographing means for photographing the color of the thermal pigment;
The arc and corona discharge signals from the ultrasonic sensor, the temperature signal from the temperature sensor, and the image signal from the photographing means are all received to determine the arc and corona discharge and temperature of the switchboard, and control the operation of the switchboard according to the judgment result. a control device;
The control device includes a digital signal conversion unit that digitizes a detection signal consisting of an analog type electrical signal received from the ultrasonic sensor and converts the detection signal into a digital detection signal; a tomographic image generating unit for generating a tomographic image for; an insulation state diagnosis unit for generating insulation state information including internal/external defect information of the insulation unit, progressive degradation rate information of the insulation unit, and overheating risk information of the insulation unit based on the tomography image provided by the tomography image generation unit; and a display displaying the tomographic image of the insulation generated and calculated by the insulation state diagnosis unit, internal/external defect information of the insulation, progressive deterioration rate information of the insulation, and overheating risk information of the insulation; and
A remote control server that shares the arc and corona discharge signals from the ultrasonic sensor, the temperature signal from the temperature sensor, and the video signal from the photographing means with the control device, and remotely controls the operation of the switchgear according to the judgment result. under,
The control device and remote control server
Considering that the temperature sensor is installed inside the switchgear and is directly affected by the internal temperature, and the thermosensitive pigment is installed on the outer surface of the switchgear and is less affected by the internal temperature than the temperature sensor, the temperature value according to the color of the thermosensitive pigment The temperature value obtained by adding the predetermined temperature value to the temperature value sensed by the temperature sensor is matched with each other to prevent errors in judgment that may occur due to differences in configuration positions of the temperature sensor and the thermosensitive pigment,
Based on the image signal of the camera that captures the thermal pigment, whether or not the thermal pigment is damaged is determined, and the result of the determination is reflected in the operation of determining whether the switchgear is abnormal by combining the insulator deterioration signal, the temperature signal, and the color signal of the thermal pigment. do,
It is determined whether the temperature value according to the color of the thermal pigment and the temperature value by the temperature sensor match. In consideration of this, the average temperature value of the temperature values detected by the four temperature-sensitive pigments and the average temperature value of the temperature values detected by the four temperature sensors are determined in correspondence with each other,
If the temperature value according to the color of the thermosensitive pigment and the temperature value by the temperature sensor do not match, it is determined that the thermosensitive pigment is damaged, and the temperature value according to the color of the thermosensitive pigment is converted to an arc and corona discharge signal by an ultrasonic sensor and a temperature sensor. Switchboard self-diagnosis system capable of smart monitoring for arc and corona discharge, characterized in that it does not combine with the temperature value by 청구항 1에 있어서,
상기 센서부, 제어장치 및 원격 관제서버는 유무선으로 네트워킹되고, 원격 관제서버는 관리자 단말기이며, 상기 제어장치 및 원격 관제서버는 상기 센서부에 의한 감지신호를 처리한 데이터를 서로 공유하여 수배전반에 대한 상시적인 관리가 가능한 것을 특징으로 하는 아크 및 코로나방전에 대한 스마트 감시가 가능한 수배전반 자가진단 시스템. The method of claim 1,
The sensor unit, the control device and the remote control server are wired and wirelessly networked, the remote control server is a manager terminal, and the control device and the remote control server share the data obtained by processing the detection signal by the sensor unit with each other to control the switchgear. Switchgear self-diagnosis system capable of smart monitoring for arc and corona discharge, characterized by constant management. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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