KR20090000484U - 전력 데이터 지그비 무선 통신 센서 - Google Patents

Abstract

본 고안은 전기를 송전하는 배전선로에 있어 고장으로 인한 과전류가 배전 선로에 흐를 때에 그 과전류가 발생하였음을 감지하며 또한 통상시의 전류와 전압 정보를 측정하여 이를 무선 통신 방법에 의해 중앙 제어실의 수신장치 또는 중간 정보 수집기로 송신하여 주는 역할을 수행하는 전력정보 수집 및 통신에 관한 무선 통신 센서에 관한 것이다.

배전선로 고장전류 과전류 센싱 지그비(Zigbee) 네트웍 유도전류 통전

Description

전력 데이터 지그비 무선 통신 센서 {Electric data zigbee sensor}

본 고안은 전기 및 무선 통신 기술 분야에 속해 있다.

본 고안은, 전선에 흐르는 전류에 의해 발생 된 유도전류에 의해 기기의 자체동작 전원을 확보하는 전기 충전 기술과, 전선에 흐르는 전류 및 전압을 측정하는 전기 계측 기술, 그리고 측정된 데이터를 무선으로 송출하여 주는 무선통신 기술이 그 배경이 된다.

전기는 발전소에서 변전소를 거쳐 사용자에게 공급이 되는데, 변전소로 부터 사용자까지의 공급수단은 인지하는 것과 같이 전신주를 설치하고, 전신주에 전선을 취부하여 공급하게 된다. 위 전신주에 취부되는 배전 선로는 고압의 전류가 흐르고 있으며, 동 배전선로는 그물망처럼 연결되어 있다.

그런데 동 배전선을 고정시켜 주는 애자 등 기구물의 노후, 번개에 의한 소손, 수목이나 조류의 접촉 등에 의해 배전선로의 절연이 파괴될 경우 변전소 또는 전기공급 보호기기 등의 개폐기가 동작하여 전기 공급을 차단하게 되고, 이 경우 고장이 발생한 장소를 신속하게 파악하여 고장 원인이 단시간 내에 해소되어야 하나 현재에는 그물 망처럼 광역적으로 분포되어 있는 배전선로의 어느 곳에서 절연이 파괴되어 과전류가 흘렀는지 신속히 파악할 수 있는 방법이 없어 이를 해결하고자 하는 것이다.

따라서 본 고안은 배전 선로에 흐르는 전압 및 전류의 값을 상시 측정하고 고장으로 인한 과전류가 통전 되었을 때에, 이를 실시간으로 관제 센터에 무선으로 과전류가 통전 된 지점을 알려 주는 센서를 개발하여 해결하고자 하는 것이다.

전기를 공급하는 배전선로에 있어 전류 및 전압 데이터가 관제센터에 실시간으로 통보되므로, 고장으로 인한 과전류 통전 시 과전류 발생 장소가 즉시 파악되 어 고장 복구 시간을 획기적으로 단축 시킬 수가 있다.

배전선로(대표도 100)는 22,900V의 고압을 공급하는 전선로로서 전신주에 설치된 지지대 상부의 절연물체인 애자에 취부되어 가설 되어 있다. 본 고안에 의하면,기기의 케이스(대표도 101)내에 유도코일(대표도 102)을 내장하여 고압의 배전선로로부터 유도 전류를 생성하여 충전부에 공급하여 기기 작동 및 안정적인 전원을 확보하며, 동 코일(대표도 102)에 의해 유도된 전류 및 전압 데이터를 센서부에 공급하는 회로를 구성한다.

한편 센서부에 의해서 판단된 값은 자체 프로그램이 내장 되고 상호 네트웍 무선 통신 역할을 수행하는 지그비(Zigbee)모듈에 의해 디지털 데이터로 송출하게 되는데 유효 통신거리를 확장하기 위해 케이스(대표도 100) 내에 송출 안테나(대표도 104)를 내장하고, 본 기기의 수납케이스는 자체 체결 구조를 갖는 고리 모양(도3 취부 및 구조도)의 형태로 제작하여 배전 선로에 직접 취부 할 수 있도록 하였다.

전기는 산업 및 일상 생활에 막대한 영향을 주는 동력원으로서 고장 정전이 발생할 경우 신속한 복구가 필요하나 현재는 고장지점의 탐색이 자동으로 이루어지지 않아 고장 지점의 색출에 많은 시간이 소요되고 있다. 따라서 본 고안에 의해 안출된 기기는 평상시의 전류 전압등 전력정보의 공급 현황은 물론 고장으로 인한 과대 전류가 통전되는 즉시 관제 센터에 무선으로 고장 지점을 알려 주는 역할을 함으로써 전력 산업에 매우 유용하고 필수적인 장치가 될 것이다.

도1 대표도로서 고안 기기의 전체적인 구조도

도2 유도전류에 의한 충전부 및 동작부 계측부, 지그비 통신모듈 블럭도

도3 고안기기의 형상도 및 배전선로 취부 예시도

Claims (3)

1. 내부의 기기를 보호하는 케이스와,

   상기 케이스 내부에 설치되어 배전선로로부터 유도전류를 생성하는 유도코일과,

   상기 유도코일에 의해 유도된 전압과 전류를 충전하여 기기 동작전원으로 사용하는 충전부와,

   배전선로에 인가되는 전압 및 전류를 측정하는 센서부와,

   상기 센서부에서 측정한 값을 디지털 데이터로 무선 송신하는 지그비모듈과,

   유효 통신 거리를 확장하는 송출 안테나로 구성되는 것을 특징으로 하는 전력 데이터 지그비 무선 통신 센서.
2. 제1항에 있어서,

   상기 케이스의 일측에는 체결부가 형성되어 배전선로에 케이스를 고정되도록 하는 것을 특징으로 하는 전력 데이터 지그비 무선 통신 센서.
3. 제2항에 있어서,

   상기 체결부는 타이밴드 또는 고리형태의 체결구조인 것을 특징으로 하는 전력 데이터 지그비 무선 통신 센서.

Images