KR200231460Y1 - 전력케이블및접속함의결함검출장치 - Google Patents
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Abstract
본 고안은 전력 케이블이나 전력 케이블 접속함의 결함이나 열화 상태를 검출하기 위한 전력 케이블 및 접속함의 결함 검출 장치에 관한 것으로, 압전 트랜스듀서(transducer)인 PZT ((Pb(Zr, Ti)O3)) 소자를 센서부를 설치하여 전력 케이블에 고전압이 걸려있는 활선상태에서 전기의 공급을 차단하지 않고도 케이블이나 접속함의 내부 결함이나 열화 상태를 검출하여, 취약부분을 교체 또는 보수할 수 있고, 저렴한 가격으로 제조할 수 있는 효과가 있다.
Description
본 고안은 전력 케이블이나 케이블 접속함의 결함을 검출하기 위한 케이블 및 접속함의 결함 검출장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 압전 트랜스듀서(transducer)를 이용하여 전력 케이블이나 케이블 접속함의 결함을 검출할 수 있도록 한 케이블 및 접속함의 결함 검출장치에 관한 것이다.
고전압 전력 케이블은 수십 가닥의 동선을 꼬아서 형성한 도체의 외주면에 제1 반도전층(Semiconducting layer)을 입히고, 그 외주면에 절연층인 XLPE(Crossing Linked Polyethylene)층을 두껍게 형성한 다음, 다시 제2 반도전층을 입히고, 케이블을 외상이나 부식으로부터 보호하기 위한 외장 피복인 금속재질의 쉬드(Sheath)층을 형성하여 접지 등의 역할을 하도록 하면서 그 외부면에 PVC 재질의 재킷(jacket)을 입혀줌으로써 햇빛, 비, 바람 등의 외부 영향을 전혀 받지 않도록 구성 되어 있다.
통상적으로 고전압 전력 케이블은 매설 작업 할 때 작업성의 향상을 위하여 약 300m 씩 끊어서 지중 매설 작업을 하도록 되어 있으며, 이 때 끊어진 케이블의 전기적인 연결을 위하여 접속함을 사용한다.
그러나 전력 케이블이나 접속함을 제조할 때 이물질이 삽입되거나 돌기가 형성된 접속함내에서 케이블을 접속시켜 연결할 때, 노천에서 작업이 시행됨으로 먼지나 이물질이 함께 삽입되는 경우도 발생하였다. 또 전력 케이블이나 접속함이 매설작업이나 이동 중에 충격으로 크랙이 발생할 수도 있다. 특히 고전압이 장기간 도통될 때 상기와 같은 이물질, 제품의 보이드, 돌기 등의 결함이 존재하면, 케이블 내부에서 부분 방전이 발생하고, 방전에 의한 전기장에 오래 노출되면 케이블과 접속함 절연부의 절연특성이 파괴되고, 내구성이 약해져서 수명이 단축된다.
그러므로 상기와 같은 상황을 수시로 확인하고 검사하여 수명이 다되었거나 취약해진 부분 등을 검사해서 만약의 단전사고를 미연에 방지하여야 한다.
그런데 종래에는 전력 케이블과 케이블 접속함의 결함을 조사하는 장비가 비싸고, 또 단전 상태에서 검사하여야 한다는 문제점이 있었다.
따라서 본 고안은 상기와 같은 문제점을 효과적으로 제거하기 위하여 안출된 것으로, 본 고안의 목적은 압전 트랜스듀서인 PZT((Pb(Zr,Ti)03)) 소자를 이용하여 초고압의 전기가 흐르고 있는 통전 상태에서도 검사를 용이하게 할 수 있으며 저렴한 가격의 장비로도 확실하게 검사할 수 있는 전력 케이블 및 접속함이 결함 검출장치를 제공하는데 있다.
따라서, 본 고안은 상기 목적을 달성하기 위하여, 방전신호에 반응하여 전기적 신호를 발생하는 압전 트랜스듀서를 채용한 센서부와, 상기 센서부로부터의 신호를 전달하는 광섬유 케이블과, 상기 광섬유 케이블을 통해 전달된 신호를 증폭하는 프리앰프부와, 상기 프리앰프부에서 증폭된 신호를 입력받아 고역과 저역은 감쇠시켜 통과되지 않도록 하고 30KHz∼3MHz의 주파수 대역만 통과시키는 대역 필터부와, 상기 대역 필터부로부터 전달된 신호를 증폭하는 메인앰프부와, 메모리에 저장된 제어프로그램에 의해 상기 메인앰프부를 통하여 전달된 신호를 연산하는 마이크로 프로세서와, 상기 마이크로 프로세서로부터 전달된 신호에서 펄스의 크기와 수를 카운트하는 카운터부와, 상기 마이크로 프로세서로부터 전달된 신호를 출력하는 화면표시부로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 고안은 케이블과 케이블의 접속함에 고전압이 걸려 있는 활선 상태에서 단전 없이 언제든지 케이블이나 접속함의 내부결함을 수시로 검사하여 취약부분을 교체 또는 보수할 수 있으며, 저렴한 가격으로 장치를 구성할 수 있다.
제1도는 본 고안의 일실시예에 의한 전력 케이블 및 접속함의 결함 검출장치의 구성도.
제2도는 본 고안의 일실시예에 의한 전력 케이블 및 접속함의 결함 검출장치의 사용 상태도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 센서부 4 : 대역 필터부
7 : 마이크로 프로세서 8 : 카운터부
9 : 화면 표시부
이하, 본 고안의 일실시예에 의한 전력 케이블 및 접속함의 결함 검출장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
제1도는 본 고안의 일실시예에 의한 케이블 및 접속함 결함 검출 장치의 구성도이고, 제2도는 본 고안의 일실시예에 의한 케이블 및 접속함 검출장치의 사용상태도 이다.
제1도 및 제2도에 도시한 바와 같이 본 고안의 케이블 및 접속함의 검출장치에는 미세한 부분 방전신호에 반응하여 전기적 신호를 검출하는 센서부(1)와, 상기 센서부(1)로부터의 신호를 왜곡이나 외부의 영향 없이 전달하는 광섬유 케이블(2)과, 상기 센서부(1)에서 검출한 신호를 광섬유 케이블(2)을 통해 전달받아 증폭하는 프리앰프부(3)와, 상기 프리앰프부(3)에서 증폭된 신호를 입력받아 고역과의 주파수대를 감쇠시키고 30KHz∼3MHz의 주파수 대역만 통과시키는 대역 필터부(4)를 구비하고 있다.
또한, 본 고안의 케이블 및 접속함의 검출장치는 상기 대역 필터부(4)로부터 전달된 신호를 받아 증폭하는 메인앰프부(5)와, 검출되는 신호를 가공하기 위한 제어 프로그램을 저장한 메모리(6)와, 상기 메모리(6)에 저장된 제어프로그램에 의해 메인앰프부(5)에서 출력되는 신호를 받아 연산하는 마이크로 프로세서(7)와, 상기 마이크로 프로세서(7)로부터 출력되는 신호에서 펄스의 크기와 수를 카운트하는 카운터부(8)와, 상기 마이크로프로세서(7)로부터 전달된 신호를 사용자가 눈으로 확인 가능하도록 표시하는 화면표시부(9)를 구비하고 있다.
상기와 같이 구성된 본 고안의 작용을 다음에 상세히 설명한다.
압전효과(piezo-electric effect)란 결정에 어떤 방향에서 압력을 가하면 일정방향으로 전압을 발생하고(압전직접효과), 반대로 전압을 인가하면 결정체가 찌그러지는 (압전역효과) 현상을 일컫는데, 이와 같은 현상을 이용하여 압력이나 진동과 같은 기계량을 전압과 같은 전기량으로 변환시키는 것이다.
압전 트랜스듀서(transducer)는 압전효과가 뛰어난 압전 세라믹 소자를 사용하는 것으로, 그 중에서 큰 전기적 압력에 대해 안정적이고, 전기 음향변환 능률이 크며, 큰 전기입력에 대해서 발열이 작고, 온도 변화에 대해서 안정적인 특성이 있는 PZT ((Pb(Zr,Ti)O3))등이 많이 사용된다.
전력 케이블이나 케이블의 접속함에 이물질, 보이드, 돌기 등의 결함이 존재하면 상기 이물질, 보이드, 돌기 등의 결함으로 인해 전력 케이블이나 케이블의 접속함 내부에 부분 방전이 발생하게 되고, 이 부분 방전에 의하여 충격파가 동반되어 발생된다.
이때, 전류가 흐르고 있는 전력 케이블(10)이나 케이블 접속함(11)에 접촉시키면 상기 충격파가 센서부(1)에 감지되고, 상기 센서부(1)에 감지된 충격파는 전기신호로 변환되어 광섬유 케이블(2)을 통해 프리앰프부(3)로 전해지며, 상기 프리앰프부(3)로 전달된 신호는 일정레벨의 신호로 증폭된다.
상기 프리앰프부(3)에서 증폭된 신호는 대역 필터부(4)로 보내져서 고역과 저역부분만 감쇠시켜서 통과되지 않고 30KHz∼3MHz의 주파수 대역만 통과되며, 상기 대역 필터부(4)를 통과한 신호는 메인앰프부(5)에 전달되고, 메인앰프부(5)로 보내진 신호는 증폭되어 마이크로 프로세서(7)에 입력된다.
상기 마이크로 프로세서(7)는 메인앰프(5)로부터 전달받은 신호를 메모리(6)에 저장되어 있는 제어 프로그램으로 연산 처리하고, 상기 마이크로 프로세서(7)에 의해 연산 처리된 신호는 펄스의 크기와 수를 카운트하여 사용자가 식별 가능하도록 카운터부(8)에 표시되며, 상기 마이크로프로세서(7)에 의해 연산 처리된 신호를 사용자가 눈으로 확인 가능하도록 화면표시부(9)에 표시된다.
상기 표시된 신호는 고압 전력 케이블(10)이나 접속함(11)의 취약한 부분을 이용자가 파악할 수 있어 고압 전력 케이블(10)이나 접속함(11)의 내부 결함을 검출하게 된다.
따라서, 검출된 결과에 의해 취약부분을 사고발생 이전에 교체 또는 보수하면 항상 안정적으로 전력 공급을 유지할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 고안은 전력 케이블과 케이블의 접속함에 고전압이 걸려 있는 활선 상태에서 단전없이 언제든지 검사할 수 있어서 케이블이나 접속함의 내부결함을 수시로 검사하여 취약부분을 교체 또는 보수 할 수 있으며, 저렴한 가격으로 장치를 구성할 수 있다는 매우 유용한 효과가 있다.
Claims (1)
- 전력 케이블 및 케이블 접속함의 결함 검출 장치에 있어서, 방전신호에 반응하여 전기적 신호를 검출하는 압전 트랜스듀서를 채용한 센서부(1)와, 상기 센서부(1)로부터의 신호를 전달하는 광섬유 케이블(2)과, 상기 광섬유 케이블(2)을 통해 전달된 신호를 증폭하는 프리앰프부(3)와, 상기 프리앰프부(3)에서 증폭된 신호를 입력받아 고역과 저역주파수대를 감쇠시키고, 30khz∼3khz의 주파수 대역만 통과시키는 대역 필터부(4)와, 상기 대역 필터부(4)로부터 전달된 신호를 증폭하는 메인앰프부(5)와, 메모리(6)에 저장된 제어프로그램에 의해 상기 메인앰프부(5)를 통하여 전달된 신호를 연산하는 마이크로 프로세서(7)와, 상기 마이크로 프로세서(7)로부터 전달된 신호에서 펄스의 크기와 수를 카운트하는 카운터 부(8)와, 상기 마이크로 프로세서(7)로부터 전달된 신호를 출력하는 화면표시부(9)로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 케이블 및 결합수단의 결함 검출장치.
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