KR102642010B1

KR102642010B1 - 지중 배전선로 전력케이블 감시장치

Info

Publication number: KR102642010B1
Application number: KR1020230176244A
Authority: KR
Inventors: 김춘옥
Original assignee: 주식회사 효정이엔씨
Priority date: 2023-12-07
Filing date: 2023-12-07
Publication date: 2024-02-28

Abstract

본 발명은 지중 배전선로의 전력케이블 감시장치에 관한 것이다. 보다 상세하게로는, 지하에 매설되는 전선관 속에 전력케이블이 포설되는 관로식 지중 배전선로에서, 전선관의 침하로 인하여 전력케이블이 손상되는 사고를 방지하기 위한 감시장치에 관한 것이다. 본 발명에서는 전력케이블에 흐르는 전류를 인가시킬 수 있는 변류기와 전력케이블의 오프셋 부위가 펴지는 경우 끊어져서 단선될 수 있도록 오프셋 부위의 시작점과 끝점 외피에 양단이 부착되는 감지선과 감지선의 단선 시 제1신호를 생성하여 전송하는 신호발생기를 포함하고 있기 때문에 전선관의 침하로 인하여 전력케이블이 당겨지고 이로 인하여 전력케이블의 오프셋 부위가 펴지는 경우 신호발생기가 작동하여 제1신호를 생성한 후 사물인터넷 통신을 이용하여 원격지에 있는 감시서버에 송출하기 때문에 전선관의 침하나 이로 인한 전력케이블의 손상 가능성을 자동으로 파악될 수 있으므로 관리자가 신속한 조치를 하여 사고 발생을 막을 수 있게 된다.

Description

지중 배전선로 전력케이블 감시장치{Monitoring apparatus for underground power line cable}

본 발명은 지중 배전선로 전력케이블 감시장치에 관한 것이다. 보다 상세하게로는, 지하에 매설되는 전선관 속에 전력케이블이 포설되는 관로식 지중 배전선로에서, 전선관의 침하로 인하여 전력케이블이 손상되는 사고를 방지하기 위한 감시장치에 관한 것이다. 본 발명에서는 전력케이블에 흐르는 전류를 인가시킬 수 있는 변류기와 전력케이블의 오프셋 부위가 펴지는 경우 끊어져서 단선될 수 있도록 오프셋 부위의 시작점과 끝점 외피에 양단이 부착되는 감지선과 감지선의 단선 시 제1신호를 생성하여 전송하는 신호발생기를 포함하고 있기 때문에 전선관의 침하로 인하여 전력케이블이 당겨지고 이로 인하여 전력케이블의 오프셋 부위가 펴지는 경우 신호발생기가 작동하여 제1신호를 생성한 후 사물인터넷 통신을 이용하여 원격지에 있는 감시서버에 송출하기 때문에 전선관의 침하나 이로 인한 전력케이블의 손상 가능성을 자동으로 파악될 수 있으므로 관리자가 신속한 조치를 하여 사고 발생을 막을 수 있게 된다.

지중 배전선로는 전력케이블을 매설하는 방식에 따라 직매식, 관로식 및 암거식 등으로 분류된다. 직매식 지중 배전선로는 지하에 전력케이블을 직접 매설하는 방식이며, 관로식 지중 배전선로는 지하에 전선관로를 매설한 후 전선관에 전력케이블을 넣는 방식이다. 그리고 암거식 배전선로는 지하 공동구나 지하 전력구를 만들고 공동구나 전력구 내에 설치된 케이블 행거 위에 전력케이블을 포설하는 방식이다.

최근 들어서는 도시의 설계단계에서부터 지하 공동구나 지하 전력구를 만들어 포설하는 암거식 배전선로가 늘어나고는 있지만 아직도 상당 부분의 지중 배전선로는 관로식 즉, 땅속에 매립되는 전선관을 이용한 전력 관로에 전력케이블을 포설하는 방식을 사용하게 된다. 특히 단거리 배전선로에서는 거의 대부분을 관로식으로 설치하게 된다.

관로식 배전선로에는 전선관을 지하에 매설하는 지하배관이 필수적인데, 전력 관로를 비롯한 상하수관 등과 같은 지하배관들은 다양한 이유로 침하 위험에 노출되어 있다. 지하 배관은 토사 이동 등 다양한 이유로 인하여 침하가 되는데, 그중 흙이나 토사의 이동은 지하 배관 침하의 일반적인 원인 중 하나이다. 토사의 이동이라 함은 지하 구조물 주변의 토양이 흔들리거나 침식되는 것을 의미하는데, 이는 지하 배관이나 지하 공작물을 불안정하게 만들고, 점점 더 깊은 위치로 이동시킬 수 있다. 또한, 도로나 지하철의 건설이나 건물 신축을 위한 터파기 공사 등 지하 공사 활동도 지하 배관 침하의 주요 원인이 된다.

그리고 지하수의 수위 변동으로 지하 배관의 침하를 초래할 수도 있다. 지하수의 과다한 추출 또는 여타의 원인으로 지하수가 갑자기 고갈되면 지하수가 차지하던 공간이 빈 공간으로 되면서 그 위의 지반이 급격하게 침하하는 현상이 일어나는데 이로 인하여 지하 배관이 지면에서 점점 아래 쪽으로 이동할 수 있고 심한 경우 싱크홀 등이 발생하여 노출된 상태에서 침하 및 파손될 수 있다. 이뿐만 아니라 지진 또는 지반 이동도 지하 배관에 영향을 줄 수 있다.

이러한 다양한 이유로 인해 지하 배관은 쉽게 침하 할 수 있으며, 이는 전력케이블, 통신케이블, 수도관로 등을 포함한 다양한 지하 인프라에 문제를 발생시킬 수 있다. 따라서 지하 구조물의 설계, 관리는 물론 유지보수에도 주의를 기울여야 하며 상시적인 감시활동이 요구된다. 특히 지중 배전선로의 경우 전선관이 침하하여 전선관이 변형되거나 파손되면 이로 인하여 내부에 포설된 전력케이블의 손상이나 파손 또는 이로 인한 화재 등과 같은 사고를 유발하게 되어 각별한 주의가 요망된다.

도 1에는 지하 전선관에 전력케이블이 포설되는 일반적인 관로식 지중 배전선로의 측 단면도가 도시되어 있다. 도 1(a)에서 보는 바와 같이 관로식 지중 배전선로는 지하에 설치된 맨홀(10)과 맨홀(10) 사이를 연결하는 전선관(20)이 매설되고, 전선관(20)에 전력케이블(30)이 포설되는 구조이다. 이와 같은 관로식 지중 배전선로는 먼저 맨홀(10)과 전선관(20)을 지하에 설치하는 공사를 수행한 뒤, 맨홀(10)과 맨홀(10) 사이의 전선관(20)에 와이어(미도시)를 넣어 맨홀(10)의 한쪽에서 와이어의 끝에 전력케이블(30)을 연결하고 반대쪽에서 와이어를 당김으로써, 전력케이블(30)이 전선관(20)에 딸려 들어가서 포설될 수 있게 된다.

그리고 맨홀(10)에는 유지 보수나 전선관의 자연침하 등에 대비하여 전력케이블(30)의 길이에 다소간의 여유를 두는데, 이로 인하여 전력케이블(30)에 구부러진 부위 즉 오프셋 부위(31)가 존재하게 된다. 또한 전력케이블(30)의 길이가 한정되어 있기 때문에, 중간에 상기 전력케이블(30) 상호 간의 접속 개소(35)가 발생하며, 접속 개소(35)는 대부분 맨홀(10) 안에 위치하게 된다. 접속 개소(35)에서 전력케이블(30) 상호 간을 연결할 때는 연결 슬리브(미도시) 등을 사용하기도 하고, 케이블 헤드(미도시) 등을 이용하거나 기타 여러 가지 접속 장치들을 이용하여 연결하기도 한다.

한편, 지반이 정상적인 상태에서는 도 1(a)에서 보는 바와 같이 전선관(20)은 상기 맨홀(10)과 맨홀(10) 사이에 지표면(G.L)과 평행하게 거의 수평 상태로 매립되어 있다. 물론 맨홀(10)과 맨홀(10) 사이에 고저 차이가 있으면 경사지게 매립되지만, 이 또한 지표면(G.L)과 평행하게 경사진 직선 상태를 유지하게 된다. 그러나 도 1(b)에서 보는 바와 같이 싱크홀(29) 등이 발생하여 전선관(20)이 침하 하면 전선관(20)이 아래쪽을 향하여 변형되어 구부러지고(검정색 화살표 참조), 이에 따라 전선관(20) 안에 들어있는 전력케이블(30)도 변형된다.

즉 도 1(b)에서처럼 전선관(20) 및 전력케이블(30)이 변형되어 직선에서 곡선으로 변하게 되면, 그 경로가 길어지기 때문에 전선관(20) 및 전력케이블(30)에는 양쪽에서 잡아당기는 힘(빨간 색 화살표 참조)에 의하여 인장력이 발생하게 되는데, 이때 전선관(20)의 경우 주름관 등을 사용하기 때문에 신축성이 있어서 다소 늘어나기도 하겠지만, 침하가 심해지면 전선관(20)이 파손될 수도 있다. 그리고 전력케이블(30)의 경우에는 전선관(20)에 비하여 신축성이 부족하기 때문에 전력케이블(30)에는 상당한 인장력이 발생하게 되며, 이에 따라 전력케이블(30)의 오프셋 부위(31)도 점점 펴지다가 일정 범위를 벗어나는 인장력이 발생되면 도 1(c)에서 보는 것처럼 전력케이블(30)의 손상을 초래하게 된다. 특히 접속 개소(35)는 인장력에 대하여 약하기 때문에 연결 슬리브나 케이블 헤드 등에 장력이 가해져서 파손될 위험이 매우 높아지고 이로 인하여 상기 접속 개소(35)에서 단선, 합선 또는 지락 등의 사고 발생 위험이 높아지게 된다.

이같이 지중 배전선로의 지하 전선관(20) 침하는 심각한 사고를 발생시키기 때문에 평상시에 각별한 관심을 가지고 감시 및 모니터링하고 점검할 필요성이 있다. 지하 배관을 감시할 수 있는 기술로는 지표면을 관찰하는 기술이 있는데, 지하 관로가 침하하면 지표면에 변화가 나타날 수 있고, 이러한 변화는 지표면의 허용 오차 범위 내에서 측정되는데, 지표면 간격 측정을 통해 침하를 감지할 수 있게 된다. 이는 지표면 위에 설치된 마커나 마커의 위치를 추적하는 GNSS(Global Navigation Satellite System)를 사용하여 이루어질 수 있다. 또한, 침하가 발생하면 지하 관로의 경사도에 변화가 생길 수 있는데, 경사계를 사용하여 수평면을 기준으로 한 경사의 변화를 감지함으로써 지하관로의 침하를 간접적으로 파악할 수 있는 기술도 있다. 그러나 이와 같은 방법들은 도로 등과 같이 차량이나 사람의 통행이 빈번한 장소의 경우에는 사용이 불가능 할 뿐만 아니라, 수많은 마커와 경사계를 설치하고 이를 감시해야 하기 때문에 아주 특정한 장소가 아니면 적용이 불가능한 실정이다,

그리고 레이저 스캐닝이나 3D 스캐닝 기술로 지하관로의 형상과 위치를 정밀하게 측정하여 감시하는 기술도 있는데, 이는 레이저 스캐너를 사용하여 지하 관로 주변의 지형을 스캔하고, 3D 모델을 생성하여 침하 여부를 확인할 수 있게 된다. 그러나 이는 상시 감시가 불가능하고 침하 사고 발생이 의심되는 경우 등과 같이 특별한 경우에나 사용할 수 있는 방법이다.

또한, 지하관로의 변위를 직접 측정하는 방법이 있는데, 지하 관로의 변위를 측정하기 위해 변위 측정 장치를 지하 관로에 설치하는 방법이다. 이 변위 측정 장치는 지하 관로 내에 설치되거나 지하관로 주변에 설치되어 변위를 감지하고 기록하는 방법으로 감시하게 된다. 그러나 이 또한 침하가 우려되는 지하관로의 전 구간에 걸쳐서 변위 측정 장치를 설치하지 않는 한 정확한 감시가 힘들고, 비용도 많이 들기 때문에, 특별한 관리가 요구되는 지하관로가 아닌 한 적용이 어렵다는 문제점이 있다.

상술한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 본 발명은, 관로형 지중 배전선로에서, 전선관의 침하로 인하여 전력케이블이 손상되는 사고를 방지하기 위하여, 전선관의 침하 및 이로 인한 전력케이블의 손상을 감시모듈로 감시할 수 있는, 지중 배전선로 전력케이블 감시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 또 다른 목적은, 전선관의 침하를 감지하였을 때 사물인터넷 통신을 이용하여 감시서버에 알려줄 수 있는 지중 배전선로 전력케이블 감시장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 또한 지중 배전선로의 지중에 매설된 전선관이 침하하기 시작되는 초기 단계에서도 침하의 발생 여부를 신속하고 정확하게 감지해 낼 수 있는 지중 배전선로 전력케이블 감시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 또 다른 목적은 지중 배전선로의 전선관 침하의 시작을 감지하거나 침하된 것을 감지하였을 때, 그 위치를 정확하게 찾아서 관리자 등에게 제공할 수 있는, 지중 배전선로 전력케이블 감시장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 레이저 스캐닝이나 3D 스캐닝 기술 또는 다수의 변위 센서를 이용한 변위 측정 등과 같이 비용이 많이 들고 복잡한 방법을 사용하지 않더라도, 경제적인 비용으로 비교적 간단하게 구축할 수 있는, 지중 배전선로 전력케이블 감시장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 전원을 별도로 공급하지 않더라도, 배터리나 상용전원 없이도 작동될 수 있는, 지중 배전선로 전력케이블 감시장치를 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위하여 창안된 본 발명은, 관로형 지중 배전선로의 맨홀에 설치되어 전선관의 침하로 인한 전력케이블의 손상을 예방하기 위한 감시장치로서, 맨홀 내에 있는 전력케이블 중 하나에 흐르는 전류를 인가시킬 수 있는 변류기; 상기 변류기의 양단을 단락시키되, 맨홀 내에 있는 전력케이블 중 구부러진 오프셋 부위가 펴지는 경우 끊어져서 단선될 수 있도록 상기 오프셋 부위의 시작점과 끝점 외피에 양단이 부착되는 감지선; 상기 변류기의 양단에 상기 감지선과 병렬로 1차측이 연결되는 변압기; 상기 변압기의 2차측에 연결되며, 상기 1차측에 전류가 흘러 상기 2차측에 2차전압이 인가되는 경우 상기 2차전압을 입력받아 정전압 직류전원으로 변환하여 출력하는 정전압 회로; 및 상기 정전압회로에 연결되며, 상기 정전압 회로로부터 상기 직류전원이 공급되는 동안 작동하면서 자신의 식별코드가 포함된 제1신호를 생성한 후, 사물인터넷 통신망을 통하여 원격지에 있는 감시서버에 송출하는 신호발생기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 지중 배전선로의 전력케이블 감시장치로 하는 것이 바람직하다.

본 발명은 또한 상술한 특징들에 더하여, 상기 변류기와 상기 변압기 사이에 병렬로 연결되는 병렬저항; 및 상기 병렬저항의 양단에 인가되는 인가전압을 측정할 수 있는 전압감지부;를 더 포함하며, 상기 감지선은 상기 오프셋 부위가 펴지는 경우 저항값이 단계적으로 증가하다가 단선되며, 상기 전압감지부는 상기 인가전압의 변화를 측정하여 상기 인가전압이 변화할 때마다 제2신호를 생성하여 상기 신호발생기에 전송하되, 상기 감지선이 단선되어 상기 인가전압이 기준전압에 도달하는 경우에는 제3신호를 생성하여 상기 신호발생기에 전송하며, 상기 신호발생기는 - 상기 전압감지부로부터 상기 제2신호를 수신하는 경우에는 상기 제1신호에 포함되는 상태정보에 전선관의 침하가 진행 중이라는 정보를 포함하여 생성하며, - 상기 전압감지부로부터 상기 제3신호를 수신하는 경우에는 상기 상태정보에 전선관이 침하되었다는 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 지중 배전선로의 전력케이블 감시장치로 하는 것도 바람직하다.

본 발명은 또한 상술한 특징들에 더하여, 상기 감지선은 복수이며, - 복수의 감지선 각각은 일정한 저항값을 가지며, - 상기 복수의 감지선 각각은 인장강도가 각각 다른 것을 특징으로 하는 지중 배전선로의 전력케이블 감시장치로 하는 것도 바람직하다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은, 맨홀 내에 있는 전력케이블에 흐르는 전류를 인가시킬 수 있는 변류기, 전력케이블의 오프셋 부위가 펴지는 경우 끊어져서 단선될 수 있도록 오프셋 부위에 부착되는 감지선 및 감지선의 단선 시 제1신호를 생성하여 감시서버에 전송하는 신호발생부를 포함하고 있기 때문에, 전선관의 침하로 인하여 전력케이블이 당겨지고 이로 인하여 오프셋 부위가 펴지는 경우 감지선이 끊어져서 단선되면 이를 감지하여 제1신호를 생성하여 감시서버에 송출할 수 있다. 따라서, 전선관의 침하나 이로 인한 전력케이블의 손상 가능성이 자동으로 파악될 수 있으므로 전선관의 침하로 인한 사고 발생을 예방할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 또한, 전압감지부를 포함하며, 감지선은 오프셋 부위가 펴지는 경우 저항값이 단계적으로 증가하다가 단선되며, 전압감지부는 인가전압의 변화를 측정하여 인가전압이 변화할 때마다 제2신호를 생성하여 신호발생기에 전송하되 감지선이 단선되어 인가전압이 기준전압에 도달하는 경우에는 제3신호를 생성하여 신호발생기에 전송하며, 신호발생기는 전압감지부로부터 제2신호를 수신하는 경우에는 제1신호에 포함되는 상태정보에 전선관의 침하가 진행 중이라는 정보를 포함하여 생성하며, 전압감지부로부터 제3신호를 수신하는 경우에는 상태정보에 전선관이 침하되었다는 정보를 포함하는 특징도 가지기 때문에 지중에 매설된 전선관이 침하하기 시작되는 초기 단계에서도 침하의 발생 여부를 신속하고 정확하게 감지해 낼 수 있고, 침하될 때까지의 진행과정을 점진적으로 모니터링 할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 또한 맨홀 내에 있는 전력케이블 중 하나에 흐르는 전류를 인가시킬 수 있는 변류기와 변압기 및 정전압 회로를 포함하고, 감지선이 단선되어 변류기에서 발생한 전류가 변압기를 통하여 흐르게 되면 변압기 2차측에 전압이 인가되고, 2차전압이 정전압 회로를 거쳐 신호발생기를 작동하므로 배터리나 상용전원 등과 같은 별도의 전원이 없더라도 감시모듈을 영구적으로 작동시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 또한, 감시모듈이 전송하는 제1신호에 감시모듈의 식별코드를 포함하고 있기 때문에 감시서버에서는 전선관 침하의 시작을 감지하거나 침하된 것을 감지하였을 때, 그 위치를 정확하게 찾아서 관리자 등에게 제공할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 또한 이같이 변류기와 감지선, 변압기 및 신호발생기로 간단하게 구성할 수 있기 때문에 레이저 스캐닝이나 3D 스캐닝 기술 또는 다수의 변위 센서를 이용한 변위 측정 등과 같이 비용이 많이 들고 복잡한 방법을 사용하지 않더라도, 경제적인 비용으로 비교적 간단하게 지중 배전선로 전력케이블 감시장치를 만들 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명이 적용되는 지중 배전선로를 옆에서 본 측 단면도이다.
도 2는 본 발명에 의한 지중 배전선로의 전력케이블 감시장치에 대한 기본 구성도이다.
도 3은 본 발명의 작동원리를 설명하는 기본 구성도이다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 대한 상세 구성도이다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 대한 구체적인 작동원리를 설명하는 상세 구성도이다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 대한 기본구성도이다.
도 7은 본 발명의 제3실시예에 대한 상세구성도이다.
도 8은 본 발명의 제3실시예에 대한 구체적인 작동원리를 설명하는 상세 구성도이다.

이하에서 상술한 목적과 특징이 분명해지도록 본 발명을 상세하게 설명할 것이며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련한 공지기술 중 이미 그 기술 분야에 익히 알려져 있는 것으로서, 그 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

아울러, 본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며 이 경우는 해당되는 발명의 설명부분에서 상세히 그 의미를 기재하였으므로, 단순한 용어의 명칭이 아닌 용어가 가지는 의미로서 본 발명을 파악하여야 함을 밝혀두고자 한다. 실시 예들에 대한 설명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 실시 예들을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

실시 예들은 여러 가지 형태로 변경을 가할 수 있고 다양한 부가적 실시 예들을 가질 수 있는데, 여기에서는 특정한 실시 예들이 도면에 표시되고 관련된 상세한 설명이 기재되어 있다. 그러나 이는 실시 예들을 특정한 형태에 한정하려는 것이 아니며, 실시 예들의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경이나 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.

다양한 실시 예들에 대한 설명 가운데 “제1”, “제2”, “첫째” 또는“둘째”등의 표현들이 실시 예들의 다양한 구성요소들을 수식할 수 있지만, 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들어, 상기 표현들은 해당 구성요소들의 순서 및/또는 중요도 등을 한정하지 않는다. 상기 표현들은 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분 짓기 위해 사용될 수 있다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다. 도 1은 본 발명이 적용되는 지중 배전선로를 옆에서 바라다 측 단면도이다. 도 1(a)에서 보는 바와 같이 지중 배전선로는 지하에 설치된 맨홀(10)과 맨홀(10) 사이를 연결하는 전선관(20)이 매설되고, 전선관(20) 내부에 전력케이블(30)이 포설되는 구조이다. 이와 같은 지중 배전선로는 먼저 맨홀(10)을 설치하고 맨홀(10)과 맨홀(10)사이에 전선관(20)를 매설한 후, 맨홀(10)과 맨홀(10) 사이의 전선관(20)에 풀링용 와이어(미도시)를 넣어 한쪽 맨홀(10)에서 와이어의 끝에 전력케이블(30)을 연결하고 반대쪽 맨홀(10)에서 풀링머신(미도시)으로 와이어를 당김으로써, 전력케이블(30)이 전선관(20) 안에 딸려 들어가서 포설될 수 있게 된다.

그리고 맨홀(10)에는 전력케이블(30)이나 이에 연결되는 전력설비 등의 유지보수나 전선관(20)의 자연침하 등에 대비하여 전력케이블(30)의 길이에 다소간의 여유를 두는데, 이로 인하여 전력케이블(30)에 구부러진 부위 즉 오프셋 부위(31)가 존재하게 된다.

또한 전력케이블(30)의 길이가 한정되어 있기 때문에, 중간에 상기 전력케이블(30) 상호 간의 접속 개소(35)가 발생하며, 접속 개소(35)는 대부분 맨홀(10) 안에 위치하게 된다. 접속 개소(35)에서 전력케이블(30) 상호 간을 연결할 때는 연결 슬리브(미도시) 등을 사용하기도 하고, 케이블 헤드(미도시) 등을 이용하거나 기타 여러 가지 접속 장치들을 이용하여 연결하기도 한다.

한편, 지표면(G.L) 내부의 지반이 정상적인 상태에서 전선관(20)은, 맨홀(10)과 맨홀(10) 사이에 지표면(G.L)과 평행하게 거의 수평 상태로 매립되어 있다. 물론 맨홀(10)과 맨홀(10) 사이에 고저 차이가 있으면 경사지게 매립되지만, 이 또한 지표면(G.L)과 평행하게 경사진 직선 상태를 유지하게 된다. 그러나, 도 1(a)에서 보는 바와 같이 싱크홀(29) 등이 발생하여 전선관(20)이 침하 하면 전선관(20)이 아래쪽을 향하여 변형되어 구부러지고, 이에 따라 전선관(20) 안에 들어있는 전력케이블(30)도 변형된다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 본 발명의 기본 구성도가 도 2에 도시되어 있다. 즉, 본 발명은 도 1과 같이 지하에 매설되는 전선관(20)에 전력케이블(30)이 포설되는 관로식 지중 배전선로에서, 상기 전선관(20)의 침하로 인하여 상기 전력케이블(30)이 손상되는 2차 사고를 방지하기 위한 감시장치에 관한 것으로서, 전선관(20)의 침하 시 전력케이블(30)이 침하된 쪽으로 잡아 당겨지면 상기 오프셋 부위(31)가 먼저 펴지게 되는 점에 착안하여 상기 오프셋 부위(31)를 이용하여 전선관(20)의 침하를 감지해 내는 장치에 관한 발명이다.

이를 위하여 본 발명은, 도 2에서 보는 바와 같이, 맨홀(10) 내에 있는 전력케이블(30) 중 하나에 흐르는 전류를 인가시킬 수 있는 변류기(200)를 포함하도록 하는 것이 바람직하다. 여기서 ‘전력케이블(30) 중 하나에 흐르는 전류’라 함은 3상으로 된 전력케이블(30) 중 하나의 상에 대한 전류를 말하는데, 만일 3상 모두가 하나의 케이블로 되어 있는 경우에는 3상으로 되어 있는 케이블 하나에 대한 전류, 즉 영상전류를 측정하는 것도 가능하다. 그리고 상기 변류기는 도 2에서 보는 바와 같이 상기 전력케이블(30)을 감싸는 환형 철심(210)의 일부에 코일(220)을 감도록 함으로써, 상기 전력케이블(30)에 전류가 흐르면 상기 환형 철심(210)에 교번자속이 흐르고 이에 따라 상기 코일(220)에 전류가 유도되게 하는 것으로 하는 것이 바람직하다.

본 발명에는 또한 감지선(100)을 포함하도록 하는 것이 바람직한데, 상기 감지선(100)은 상기 전력케이블(30) 중 구부러진 오프셋 부위(31)가 펴지는 경우 끊어져서 단선될 수 있도록 상기 오프셋 부위(31)의 시작점과 끝점의 외피에 양단이 부착되도록 하는 것이 바람직하다. 그리고 상기 감지선(100)은 상기 변류기(200)에서 유도전류가 발생하는 코일(220)의 양단을 단락시키도록 하는 것이 바람직하다.

즉, 상기 감지선(100)의 양단은 상기 전력케이블(30)의 외피에 부착되는 것이며, 상기 감지선(100)이 부착되는 부위는 상기 전력케이블(30)이 상기 맨홀(10) 안에서 구부러진 오프셋 부위(31)의 시작점과 끝점이 되는 것이다. 또한, 상기 감지선(100)의 양단은 상기 변류기(200)의 코일(220)을 단락시킴으로써 상기 변류기(200)에서 발생한 전류가 상기 감지선(100)을 통하여 흘러가게 되는 것이다. 따라서, 상기 감지선(100)은 전류가 흐를 수 있는 도체로서 어느 정도의 인장력이 가해지면 끊어지게 하는 것이 바람직하다,

본 발명에는 또한 상기 감지선(100)의 단선 시 자신의 식별코드를 포함하는 제1신호()를 생성하여 전송하는 감시모듈(300)를 포함하도록 하는 것이 바람직한데, 상기 감시모듈(300)은 상기 변류기(200)에서 공급되는 전류를 이용하여 작동되도록 하는 것이 더욱 바람직하다. 즉, 상기 감시모듈(300)은 상기 감지선(100)이 단선되는 경우 단선된 것을 감지하여 작동하되 그 단선으로 인하여 공급되는 상기 변류기(200)의 유도전류로 작동하도록 하는 것이다.

그리고, 상기 감시모듈(300)이 전송하는 상기 제1신호()는 사물인터넷 통신망(500)을 통하여 원격지에 있는 감시서버(400)에 전송하도록 하는 것이 바람직하다. 상기 감시서버(400)는 상기 제1신호()를 분석하여 해당 감시모듈(300)이 위치한 맨홀(10)과 연결되는 전선관(20)의 침하를 감지함과 아울러 거기에 포설된 전력케이블(30)의 손상 가능성을 판단하도록 하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 감시서버(400)는 상기 사물인터넷 통신망(500)을 통하여 상기 제1신호()를 수신하는 경우 상기 제1신호() 안에 포함된 식별코드를 이용하여 상기 제1신호()를 전송한 감시모듈(300)을 식별하는 것이다.

도 3에는 이와 같은 구성을 가지는 본 발명의 작동원리를 설명하는 기본 구성도가 도시되어 있다. 도 3에서 보는 바와 같이 지중 배전선로의 전선관(20)이 침하하여 상기 전력케이블(30)에 잡아 당겨지는 힘이 가해지면(빨간색 화살표 참조) 상기 전선관(20)에 형성된 상기 오프셋 부위(31)에 펴지는 힘이 작용된다. 그러면 상기 오프셋 부위(31)의 시작점과 끝점 사이에 부착되어 있는 상기 감지선(100)에도 인장력이 작용하게 되며, 상기 전력케이블(30)에 잡아 당겨지는 힘이 어느 한도를 벗어나게 되면, 상기 감지선(100)이 결국은 단선될 것이다. 상기 감지선(100)이 단선되면 상기 변류기(200)에서 상기 감지선(100)을 통하여 흐르던 전류가 중단됨과 동시에 상기 변류기(200)에서 발생된 전류는 상기 감시모듈(300) 쪽으로 흐르게 되므로, 상기 감시모듈(300)은 상기 감지선(100)이 단선과 함께 상기 제1신호()를 생성하여 송출할 수 있게 되는 것이다.

도 4에는 본 발명의 제1실시예에 대한 상세 구성도가 도시되어 있다. 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명은 앞에서 설명한 상기 변류기(200), 상기 감지선(100), 상기 감시모듈(300) 및 상기 감시서버(400)를 포함하도록 하되 상기 감시모듈(300)은 변압기(310), 정전압 회로(320) 및 신호발생기(330)를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 변압기(310)는 상기 변류기(200)의 양단에 상기 감지선(100)과 병렬로 연결되는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 상기 변압기(310)는 상기 감지선(100)이 단선되지 않은 상태에서는 상기 변류기(200)에서 발생시킨 전류()가 공급되지 않으므로 아무 작동도 하지 않지만, 상기 감지선(100)이 단선되면 상기 변류기(200)에서 발생된 전류()가 모두 상기 변압기(310)의 1차측에 흐르게 되므로 상기 변압기(310)의 1차측에는 상기 변압기(310)의 내부 임피던스()에 따른 전압( x )이 인가되고, 상기 변압기(310)의 2차측에는 2차전압에는 1,2차 권선비()에 따라 2차전압이 인가된다.

따라서, 상기 전력케이블(30) 및 상기 변류기(200)에 흐르는 전류값을 감안하여 상기 변압기(310) 1차측 양단에 걸리는 인가전압이 너무 높지 않게 상기 변압기(310)의 내부 임피던스()를 정하는 것이 바람직하다. 예를 들어 상기 전력케이블(30)에 최대값 100A의 전류가 흐르고, 상기 변류기(200) 코일(220)에 흐르는 전류를 5A로 하는 경우 상기 변압기(310)의 1차측 양단의 인가전압을 20V 정도로 하고자 한다면 상기 변압기(310)의 내부 임피던스()는 4Ω으로 하는 것이 바람직할 것이다.

그리고 상기 정전압 회로(320)는, 상기 변압기(310)의 2차측에 연결되며, 상기 변압기(310)의 1차측에 전류가 흘러 상기 변압기(310)의 2차측에 2차전압이 인가되는 경우 상기 2차전압을 입력받아 정전압의 직류전원으로 변환하여 출력하는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 상기 정전압 회로(320)는 제너다이오드 등과 같은 반도체 회로로 구성하는 것이 바람직할 것이다.

한편, 상기 신호발생기(330)는 상기 정전압 회로(320)에 연결되며, 상기 정전압 회로(320)로부터 상기 직류전원이 공급되는 동안 작동하면서 상기 제1신호()를 생성하여 사물인터넷 통신망(500)을 통하여 상기 제1신호()를 상기 감시서버(400)에 전송하도록 하는 것이 바람직하다. 상기 제1신호()에는 자신의 식별코드를 가지고 있도록 함으로써 상기 제1신호()를 수신한 상기 감시서버(400)가 상기 제1신호()를 전송한 신호발생기(330) 또는 감시모듈(300)을 식별할 수 있게 하는 것이 바람직하다. 상기 신호발생기(330)에는 상기 사물인터넷 통신망(500)을 통하여 상기 제1신호()를 송출할 수 있도록 안테나(331)를 더 포함하는 것이 바람직하다.

한편, 도 5에는 본 발명의 제1실시예가 작동하는 구체적인 원리를 설명하는 도면이 도시되어 있다. 이하에서는 도 5를 참조하여 본 발명의 제1실시예를 설명한다. 도 5(a)에서 보는 바와 같이 상기 전선관(20)이 침하하지 않은 정상상태 즉, 평상시에는 상기 전력케이블(30)의 오프셋 부위(31)가 구부러진 상태가 유지되므로 상기 감지선(100)은 단선되지 않은 상태로 있게 된다. 그리고 상기 감지선(100)이 단선되지 않은 상태여서 상기 감지선(100)은 상기 변류기(200)의 코일(220) 양단을 단락시킨 상태가 되므로, 상기 변류기(200)의 코일(220)에서 발생되는 전류()는 모두 상기 감지선(100)을 통하여만 흐르게 된다.

따라서 상기 변압기(310)에 흐르는 전류()는 0A가 된다. 그러므로 상기 변압기(310)의 내부 임피던스를 라 했을 때 상기 변압기(310) 1차측 양단에 인가되는 인가전압()은 x = x 0 = 0V가 되며, 이에 따라 상기 변압기(310) 2차측 양단에 인가되는 2차전압(()도 0V가 되므로 상기 정전압 회로(320)에 입력되는 전압()도 0V가 된다. 이에 따라 상기 신호발생기(330)에 공급되는 전압()도 0V가 되므로 상기 신호발생기(330)는 off 상태가 되어 아무런 작동도 하지 않게 된다.

그러나, 도 5(b)에서 보는 바와 같이 상기 전선관(20)이 침하된 상태가 되면 상기 전력케이블(30)이 당겨져서 상기 전력케이블(30)의 오프셋 부위(31)가 펴지게 되므로 상기 감지선(100)은 어느 정도의 한계에 도달하면 끊어져서 단선된다. 그리고 상기 감지선(100)이 단선된 상태가 되면 변류기(200)의 코일(220) 양단에는 상기 변압기(310)의 1차측만 연결된 상태가 되므로 상기 감지선(100) 쪽으로 흐르는 전류()는 모두 상기 변압기(310)의 1차측을 통하여 흐르게 되는데, 이에 따라 상기 변압기(310)의 1차측에 흐르는 전류()는 와 같아지게 된다.

그러므로 상기 변압기(310)의 내부 임피던스를 라 했을 때 상기 변압기(310)의 1차측 양단에 인가되는 1차전압()은 x V가 된다. 그리고 상기 변압기(310)의 2차측 양단에는 1차전압()에 권선비()를 곱한 값이 인가되므로 상기 변압기(310)의 2차전압()은 = x x 이 된다,

따라서 상기 정전압 회로(320)에 입력되는 전압()도 x x V가 되며, 이에 따라 상기 정전압 회로(320)를 거쳐서 상기 신호발생기(330)에 공급되는 전압()은 일정한 정전압인 직류전원가 되며, 상기 신호발생기(330)에는 작동전원 가 공급되므로 on상태로 전환되어 상기 제1신호()를 생성하면서 상기 안테나(331)를 통하여 상기 제1신호()를 송출하게 된다.

한편, 도 6에는 본 발명의 제2실시예가 도시되어 있다. 본 실시예는 상기 맨홀 안에 상기 접속 개소(35)를 포함하는 경우로서 상기 접속 개소(35)로 인하여 두 개의 오프셋 부위(31)가 생기는 경우의 실시예이다. 특정한 경우에 상기 접속 개소(35)는 금구류에 고정되는 경우가 있는데, 이럴 경우 도 6에서와 같이 상기 오프셋 부위(31)는 두 개가 생기게 된다. 이럴 경우에는 도 6에서처럼 상기 변류기(200), 상기 감지선(100), 상기 감시모듈(300) 각각을 상기 오프셋 부위(31)마다 각각 설치하도록 하는 것이 바람직하다.본 실시예의 나머지 부분은 상기 제1실시예에서 설명한 것과 동일하므로 생략하기로 한다.

도 7에는 본 발명의 제3실시예가 도시되어 있다. 본 발명의 제3실시예서 상기 감지선(100)은 상기 오프셋 부위(31)가 펴지는 경우 저항값이 단계적으로 증가하다가 단선되도록 하는 가변저항(110)으로 하는 실시예이다. 상기 감지선(100)을 상기 가변저항(110)으로 하는 방법은 여러 가지가 있을 수 있으나, 상기 감지선(100)을 여러 가닥으로 하는 것도 바람직하다. 즉, 상기 감지선(100)을 복수로 하며, 상기 복수의 감지선(100)을 이루는 소선 각각은 일정한 저항값을 가지도록 하되 그 각각의 소선은 인장강도가 각각 다르게 하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 감지선(100)은, 일정한 저항값을 가지되 인장강도가 각각 다른 소선들로 이루어진 연선으로 하는 것이다. 이렇게 하는 경우 상기 오프셋 부위(31)가 점진적으로 펴지면 상기 복수의 감지선(100)을 이루는 소선들이 하나씩 차례로 단선이 되며, 그로 인하여 처음에는 여러 가닥의 병렬로 된 저항으로 이루어진 상태이므로 매우 낮은 저항값을 가지다가(), 소선들이 하나씩 단선되면서 병렬로 된 저항이 하나씩 줄어들으므로 저항값이 점점 증가하게 된다. 그리고 양쪽에서 잡아당기는 인장력이 점점 커지면 모든 소선들이 단선되는 방식으로 하는 것이다.

그리고 본 실시예(제3실시예)에서는 도 8에서 보는 바와 같이 상기 감시모듈(300)에는 상기 변류기(200)와 상기 변압기(310) 사이에 병렬로 연결되는 병렬저항(350) 및 상기 병렬저항(350)의 양단에 인가되는 인가전압을 측정할 수 있는 전압감지부(340)를 더 포함하도록 하는 것이 바람직하다.

상기 전압감지부(340)는 상기 병렬저항(350)과 상기 변압기(310) 사이에서 상기 병렬저항(350)의 양단에 연결되어 상기 병렬저항(350) 및 상기 변압기(310) 1차측 양단의 인가전압()을 감지하도록 하는 것이 바람직한데, 상기 전압감지부(340)는 상기 인가전압()의 변화를 측정하여 상기 인가전압()이 변화할 때마다 제2신호()를 생성하여 상기 신호발생기(330)에 전송하되, 상기 감지선(100)이 단선되어 상기 인가전압()이 기준전압( x V)에 도달하는 경우에는 제3신호()를 생성하여 상기 신호발생기(330)에 전송하도록 하는 것이 바람직하다. 여기서 상기 기준전압( x V)은 상기 감지선(100)이 모두 단선되어 상기 변류기(200)에서 공급되는 전류()가 모두 상기 병렬저항(350)과 상기 변압기(310)로 이루어진 병렬회로로 흘렀을 때 상기 병렬저항(350)에 인가되는 전압을 말한다. 는 상기 병렬저항(350)과 상기 변압기(310)로 이루어진 병렬회로의 통합 임피던스이다.

한편, 상기 신호발생기(330)는, 상기 전압감지부(340)로부터 상기 제2신호()를 수신하는 경우에는 상기 제1신호()에 포함되는 상태정보에 전선관(20)의 ‘침하가 진행 중’이라는 정보를 포함하여 생성하는 작동모드로 되며(Mode 1), 상기 전압감지부(340)로부터 상기 제3신호()를 수신하는 경우에는 상기 상태정보에 ‘전선관(20)이 침하되었다’라는 정보를 포함하여 생성하는 작동모드(Mode 2)로 하는 것이 바람직하다,

도 8에는 본 발명의 제3실시예의 작동원리를 설명하는 도면이 도시되어 있다 이하에서는 도 8을 참조하여 본 발명의 제3실시예를 설명한다. 도 8(a)에서 보는 바와 같이 상기 전선관(20)이 침하하지 않은 정상상태 즉, 평상시에는 상기 전력케이블(30)의 오프셋 부위(31)가 구부러진 상태가 유지되므로 상기 감지선(100)을 이루는 여러 가닥의 소선들은 하나도 단선되지 않은 상태로 있게된다. 그리고 상기 감지선(100)의 모든 소선들이 단선되지 않은 상태이므로 상기 감지선(100)의 저항값()은 0에 가깝게 된다. 따라서 상기 감지선(100)은 상기 변류기(200)의 코일(220) 양단을 단락시킨 상태가 되므로, 상기 변류기(200)의 코일(220)에서 발생되는 전류()는 거의 대부분 상기 감지선(100)을 통하여 흐르게 된다.

그러므로 상기 병렬저항(350) 및 상기 변압기(310) 1차측에 흐르는 전류()는 0에 가깝게 되며, 상기 병렬저항(350) 및 상기 변압기(310)의 병렬회로에 대한 통합 임피던스를 라 했을 때 상기 병렬저항(350) 양단에 인가되는 인가전압()은 x = x 0 = 0V가 된다. 그리고 상기 변압기(310)의 2차전압()도 0V가 되므로 상기 정전압 회로(320)에 입력되는 전압()도 0V가 되며, 이에 따라 상기 신호발생기(330)에 공급되는 전압()도 0V가 되므로 상기 신호발생기(330)는 off 상태가 되어 아무런 작동도 하지 않게 된다.

그러나, 도 8(b)에서 보는 바와 같이 상기 전선관(20)이 침하가 시작되어 상기 전력케이블(30)의 오프셋 부위(31)가 점점 펴지기 시작하면서 상기 복수의 감지선(100)을 이루는 소선의 일부가 끊어지고 이로 인하여 상기 복수의 감지선(100)의 저항값()이, 예를 들어 상기 통합 임피던스 와 같아진다고 하면, 상기 감지선(100)에 흐르는 전류와 상기 통합 임피던스() 회로에 흐르는 전류는 모두 동일하게 /2가 된다. 따라서 상기 병렬저항(350) 양단에 인가되는 인가전압()은 x /2 V이 되어 상기 감지선(100)이 완전 개방되었을 때의 인가전압(, 기준전압)의 절반수준이 된다. 따라서 상기 전압감지부(340)는 상기 제2신호()를 상기 신호발생기(330)에 송출하게 된다.

한편, 상기 정전압 회로(320)는 입력전압이 낮더라도 정전압의 직류전원을 공급할 수 있는 회로이므로 상기 정전압 회로(320)의 입력전압()이 기준전압( x )의 절반밖에 안되더라도 상기 신호발생기(330)에 정상적인 작동전원()을 공급할 수 있게 된다. 따라서 상기 신호발생기(330)는 정상적으로 작동하면서, 상기 전압감지부(340)로부터 상기 제2신호()를 수신하였기 때문에 Mode 1으로 작동하면서 상기 제1신호()를 송출하는데, Mode 1에서는 상기 제1신호()에 포함되는 상태정보에 전선관(20)의 ‘침하가 진행 중’이라는 정보를 포함하여 생성하여 송출하게 된다.

그리고 상기 전선관(20)이 침하가 진행되어 상기 전력케이블(30)의 오프셋 부위(31)가 많이 펴지게 되면 도 8(c)에서 보는 바와 같이 상기 복수의 감지선(100)을 이루는 소선의 전부가 끊어지게 된다. 이에 따라 상기 감지선(100)이 단선된 상태가 되므로 상기 변류기(200)의 코일(220) 양단에는 상기 병렬저항(350)과 상기 변압기(310)만 연결된 상태가 되므로 상기 감지선(100) 쪽으로 흐르전 전류()는 모두 상기 병렬저항(350)과 상기 변압기(310)쪽으로 흐르게 되는데, 이에 따라 상기 병렬저항(350)과 상기 변압기(310)쪽으로 흐르는 전류()는 와 같아지게 된다.

그러므로 상기 병렬저항(350) 및 상기 변압기(310) 병렬회로의 통합 임피던스를 라 했을 때 상기 병렬저항(350) 양단에 인가되는 인가전압()은 기준전압인 x V가 된다. 따라서 상기 전압감지부(340)는 상기 제3신호()를 상기 신호발생기(330)에 송출하게 된다. 그리고 상기 변압기(310) 2차측을 거쳐 상기 정전압 회로(320)에 입력되는 전압()은 x x V가 되므로 상기 정전압 회로(320)를 거쳐서 상기 신호발생기(330)에 공급되는 전압()은 가 되어 상기 신호발생기(330)는 on상태를 계속 유지하면서 상기 전압감지부(340)로부터 상기 제3신호()를 수신하였기 때문에 Mode 2로 작동하면서 상기 제1신호()를 송출하는데, Mode 2에서는 상기 제1신호()에 포함되는 상태정보에 ‘전선관(20)이 침하가 되었다’라는 정보를 포함하여 생성하여 송출하게 된다.

상술한 여러 가지 예로 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 예들에 국한되는 것이 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서 본 발명에 개시된 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 예들에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10 맨홀 20 전선관
29 싱크홀 30 전력케이블
31 오프셋 부위 35 접속 개소
39 파손개소
100 감지선 110 가변저항
200 변류기
210 환형 철심 220 코일
300 감시모듈
310 변압기 320 정전압 회로
330 신호발생기 331 안테나
340 전압감지부 350 병렬저항
400 감시서버
500 사물인터넷 통신망

Claims

삭제
관로형 지중 배전선로의 맨홀에 설치되어 전선관의 침하로 인한 전력케이블의 손상을 예방하기 위한 감시장치로서,
맨홀 내에 있는 전력케이블 중 하나에 흐르는 전류를 인가시킬 수 있는 변류기;
상기 변류기의 양단을 단락시키되, 맨홀 내에 있는 전력케이블 중 구부러진 오프셋 부위가 펴지는 경우 끊어져서 단선될 수 있도록 상기 오프셋 부위의 시작점과 끝점 외피에 양단이 부착되는 감지선;
상기 변류기의 양단에 상기 감지선과 병렬로 1차측이 연결되는 변압기;
상기 변압기의 2차측에 연결되며, 상기 1차측에 전류가 흘러 상기 2차측에 2차전압이 인가되는 경우 상기 2차전압을 입력받아 정전압 직류전원으로 변환하여 출력하는 정전압 회로;
상기 정전압회로에 연결되며, 상기 정전압 회로로부터 상기 직류전원이 공급되는 동안 작동하면서 자신의 식별코드가 포함된 제1신호를 생성한 후, 사물인터넷 통신망을 통하여 원격지에 있는 감시서버에 송출하는 신호발생기;
상기 변류기와 상기 변압기 사이에 병렬로 연결되는 병렬저항; 및
상기 병렬저항의 양단에 인가되는 인가전압을 측정할 수 있는 전압감지부;를 포함하며,
상기 감지선은 상기 오프셋 부위가 펴지는 경우 저항값이 단계적으로 증가하다가 단선되며,
상기 전압감지부는 상기 인가전압의 변화를 측정하여 상기 인가전압이 변화할 때마다 제2신호를 생성하여 상기 신호발생기에 전송하되, 상기 감지선이 단선되어 상기 인가전압이 기준전압에 도달하는 경우에는 제3신호를 생성하여 상기 신호발생기에 전송하며,
상기 신호발생기는
- 상기 전압감지부로부터 상기 제2신호를 수신하는 경우에는 상기 제1신호에 포함되는 상태정보에 전선관의 침하가 진행 중이라는 정보를 포함하여 생성하며,
- 상기 전압감지부로부터 상기 제3신호를 수신하는 경우에는 상기 상태정보에 전선관이 침하되었다는 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 지중 배전선로 전력케이블 감시장치
제2항에 있어서
상기 감지선은 복수이며,
- 복수의 감지선 각각은 일정한 저항값을 가지며,
- 상기 복수의 감지선 각각은 인장강도가 각각 다른 것을 특징으로 하는 지중 배전선로 전력케이블 감시장치