KR20090050210A - 온도측정모듈을 구비한 선로 감시진단 장치 - Google Patents

온도측정모듈을 구비한 선로 감시진단 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 온도측정모듈을 구비한 선로 감시진단 장치를 제공한다. 상기 선로 감시진단 장치는 송전선의 주변온도와 송전선의 온도를 측정하는 온도측정모듈을 구비한다. 상기 온도측정모듈은 상기 송전선의 주변온도를 측정하는 대기온도 측정센서와, 상기 송전선의 온도를 측정하는 송전선온도 측정센서, 및 상기 측정센서들의 측정값을 관리자의 서버로 무선 송신하는 통신유닛을 포함한다. 따라서, 본 발명에 따른 선로 감시진단 장치는 송전선의 주변온도를 측정하는 대기온도 측정센서와 송전선의 온도를 측정하는 송전선온도 측정센서 및 이 측정센서들의 측정값을 관리자의 서버로 무선 송신하는 통신유닛을 포함하는 온도측정모듈을 구비하고 있기 때문에, 원거리에서도 실시간으로 송전선의 주변온도와 송전선의 온도를 측정할 수 있게 된다.
송전선

Description

온도측정모듈을 구비한 선로 감시진단 장치{MONITORING AND DIAGNOSIS APPARATUS OF POWER TRANSMISSION ROAD HAVING TEMPERATURE MEASUREMENT MODULE}
본 발명은 송전선로 측을 감시 진단하는 선로 감시진단 장치에 관한 것으로, 특히, 송전선의 주변온도와 송전선의 온도를 측정하도록 온도측정모듈을 구비한 선로 감시진단 장치에 관한 것이다.
과거 전력제어 기술은 전력계통에 고장이 발생되면 얼마나 신속하고 정확하게 고장을 감지하느냐의 연구와 그와 병행하여 고장 발생 후 얼마나 적절하게 고장을 복구하느냐에 따른 연구가 주도되었다.
그러나, 2003년 미국 대정전 이후 영국, 러시아 등 세계적으로 대정전 사태가 발생되고 그에 따른 대규모의 물적 인적 피해를 겪음에 따라 사람들의 인식변화가 생겼다.
즉, 고장이 일어나기 전에 고장에 대한 징후를 측정 판단하여 고장을 사전에 막아보자는 예방진단 분야가 많이 연구되기 시작하였다.
특히, 최근에는 전력계통에서 가장 중요한 핏줄이라 할 수 있는 송전선로(送電線路)를 대상으로 그 온도를 감시진단하는 분야의 연구가 활발하게 진행되고 있 다.
한편, 송전선로는 송전탑과 애자 및 송전선을 포함하여 구성되는데, 이때의 송전선은 기중에 피복이 없는 상태로 노출되어 송전탑과 애자에 의해 지지된 채 연결되고 있으며, 전력을 이동시키는 통로의 역할을 한다.
이때, 전류의 이동량에 따라 송전선의 온도가 올라가게 되는데, 허용전류 이하의 전류를 이송시킬 시에는 송전선에 별다른 데미지가 없지만, 허용전류 이상의 과전류가 발생시에는 송전선에 심각한 문제를 일으킬 수 있다.
따라서, 이러한 사고를 예방하기 위해서는 송전선의 주변온도 및 송전선의 온도를 사전에 측정할 수 있어야 한다.
종래에는 이를 위해 현장보수자의 정기적인 방문 진단 방법과 송전탑에 설치되는 로컬 센서(풍속, 카메라)로 감시하는 방법이 사용되었다.
즉, 종래에는 원격으로 송전선을 감시하기 보다는 현장방문 및 로컬(Local)적인 감시만으로 송전선을 감시하였다. 예를 들면, 평지나 도시근처의 송전선은 기술자의 이동 방문으로 감시하는 방법이 사용되고 있고, 산악 등의 광범위한 송전선은 헬기 및 기타 운송장비를 이용해 직접적으로 감시하는 방법이 사용되고 있다.
그리고, 종래의 경우, 실제 주 감시대상이라 할 수 있는 송전선은 절연 및 차폐문제로 인해 그 감시대상에서 제외되었으며, 주변 장비인 송전탑과 주변 환경만이 감시대상이 되어 적절한 감시진단이 이루어지지 않았다.
또한, 종래의 경우, 상태감시를 실시간으로 할 수 없었으므로 주기적인 감시방법을 이용하였기 때문에 송전선의 고장이나 이상유무가 발견되지 않고 유지보수 를 위해 많은 비용이 소요되고 있다.
또, 종래에는 송전선 온도를 송전선에 흐르는 전류측정량을 이용한 예상온도만으로 산정되었으므로, 정확한 진단이 이루어지지 않았다.
따라서, 본 발명은 이상과 같은 문제점을 감안하여 안출한 것으로써, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 원거리에서도 실시간으로 송전선의 주변온도와 송전선의 온도를 측정할 수 있는 선로 감시진단 장치를 제공하는데에 있다.
그리고, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 송전선의 주변온도와 송전선의 온도를 측정함으로써, 송전선의 열에 의한 파손을 사전에 방지하는데에 있다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 송전선의 주변온도와 송전선의 온도를 측정함으로써, 유지보수업무에서도 열에 의한 파손상태에 따라 보수작업이 진행됨으로 비용을 최소화하는 방안을 제시하는데에 있다.
이와 같은 과제를 구현하기 위한 본 발명은 송전선로 측을 감시 진단하는 선로 감시진단 장치를 제공한다. 상기 선로 감시진단 장치는 송전선의 주변온도와 송전선의 온도를 측정하는 온도측정모듈을 구비한다. 상기 온도측정모듈은 상기 송전선의 주변온도를 측정하는 대기온도 측정센서와, 상기 송전선의 온도를 측정하는 송전선온도 측정센서, 및 상기 측정센서들의 측정값을 관리자의 서버로 무선 송신하는 통신유닛을 포함한다.
다른 실시예에 있어서, 상기 선로 감시진단 장치는 상기 송전선 상에 설치될 수 있고, 볼 형상으로 형성될 수 있다.
또다른 실시예에 있어서, 상기 선로 감시진단 장치는 태양광을 이용하여 전 력을 발생하는 솔라셀, 및 상기 솔라셀에 의해 발생된 전력을 저장하되 상기 전력을 상기 온도측정모듈로 공급하는 슈퍼 캐패시터를 더 구비할 수 있다.
또다른 실시예에 있어서, 상기 대기온도 측정센서는 상기 선로 감시진단 장치의 프레임 외주면에 설치될 수 있고, 상기 송전선온도 측정센서는 상기 프레임 내부에 설치될 수 있다.
또다른 실시예에 있어서, 상기 송전선온도 측정센서는 상기 송전선에 직접 접촉하지 않고 적외선 센서를 이용하여 간접측정방식으로 온도를 측정할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 선로 감시진단 장치는 송전선의 주변온도를 측정하는 대기온도 측정센서와 송전선의 온도를 측정하는 송전선온도 측정센서 및 이 측정센서들의 측정값을 관리자의 서버로 무선 송신하는 통신유닛을 포함하는 온도측정모듈을 구비하고 있기 때문에, 원거리에서도 실시간으로 송전선의 주변온도와 송전선의 온도를 측정할 수 있게 된다.
그리고, 본 발명 선로 감시진단 장치는 온도측정모듈을 이용하여 원거리에서도 실시간으로 송전선의 주변온도와 송전선의 온도를 측정할 수 있기 때문에, 송전선의 열에 의한 파손을 사전에 방지할 수 있게 된다.
또한, 본 발명 선로 감시진단 장치는 온도측정모듈을 이용하여 원거리에서도 실시간으로 송전선의 주변온도와 송전선의 온도를 측정할 수 있기 때문에, 유지보수업무에서도 열에 의한 파손상태에 따라 보수작업을 진행할 수 있어서, 그 보수 비용을 최소화할 수 있게 된다.
그리고, 현재까지는 송전선로 자체의 감시진단은 사람의 유관으로만 판단이 가능하였지만, 본 발명 선로 감시진단 장치를 이용하면, 송전선로 자체의 감시진단이 원격에서도 가능하게 된다. 그러므로, 본 발명에 따르면, 송전선로의 고장을 사전에 예방함으로써 과거에 발생되었던 대정전 사고의 사전예방이 가능하게 되는 효과가 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명에 따른 선로 감시진단 장치가 송전선에 설치된 상태를 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 A 부분을 확대도시한 도면이며, 도 3은 도 1에 도시한 선로 감시진단 장치의 구성을 도시한 블럭도이다. 그리고, 도 4는 본 발명에 따른 온도측정모듈이 송전선에 설치된 상태를 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 선로 감시진단장치(40)는 송전선로에 설치되어 송전선로 측을 감시진단하는 역할을 한다.
즉, 송전선로는 송전탑(10)과 애자(30) 및 이들에 의해 지지되고 연결되는 송전선(20)을 포함하여 구성되는데, 본 발명에 따른 선로 감시진단 장치(40)는 송 전선(20) 상에 설치된다. 여기서, 송전선은 기중에 피복이 없는 상태로 노출되며, 전력을 이동시키는 통로의 역할을 한다.
이때, 본 발명에 따른 선로 감시진단 장치(40)는 도 1과 도 2 등에 도시된 바와 같이 볼 형상으로 형성될 수 있다. 이 경우, 볼 형상의 본 발명 선로 감시진단 장치(40)의 중앙부에는 송전선 끼움홀이 형성될 수 있고, 송전선(20)은 이 송전선 끼움홀에 끼워질 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 선로 감시진단 장치(40)는 프레임(frame,47), 온도측정모듈(49), 솔라셀(solar cell,45), 및 슈퍼 캐패시터(super-capacitor,46)를 포함한다.
프레임(47)은 볼 형상으로 형성되고, 전술한 송전선 끼움홀은 이 프레임(47)의 중앙부에 마련된다.
온도측정모듈(49)은 송전선(20)의 주변온도와 송전선(20)의 온도를 측정하며, 프레임(47)의 내부에 설치된다.
구체적으로, 온도측정모듈(49)은 송전선(20)의 주변온도를 측정하는 대기온도 측정센서(41), 송전선(20)의 온도를 측정하는 송전선온도 측정센서(42), 상기 측정센서들(41,42)의 측정값을 관리자의 서버(50)로 무선 송신하는 통신유닛(44), 및 이들 온도 측정센서들(41,42)과 통신유닛(44)에 각각 연결되어 이들 온도 측정센서들(41,42)과 통신유닛(44)을 제어하는 마이크로 프로세서(43)를 포함한다.
이때, 대기온도 측정센서(41)는 선로 감시진단 장치(40)의 프레임(47) 외주면 곧, 볼 형상인 프레임(47)의 표면에 설치되어 송전선(20)의 주변온도 곧, 대기 의 온도를 측정할 수 있고, 송전선온도 측정센서(42)는 프레임(47) 내부에 설치되되, 송전선(20)에 직접 접촉하지 않고 적외선 센서를 이용하여 간접측정방식으로 온도를 측정할 수 있다. 그리고, 이때의 온도 측정센서들(41,42)의 온도 측정범위는 -40℃~ +80℃일 수 있고, 그 정밀도는 ±1℃일 수 있다. 또한, 통신유닛(44)은 저속 저전력 기반의 무선개인영역 통신기술인 ZigBee 기술이 채용될 수 있다.
솔라셀(45)은 다수개가 구비되어 프레임(47)의 외주면에 각각 장착되고, 태양광을 이용하여 전력을 발생하는 역할을 한다. 예를 들면, 솔라셀(45)은 약 20W급 전력을 발생하는 역할을 한다.
슈퍼 캐패시터(46)는 프레임(47)의 내부에 설치되되, 도 3에 도시된 바와 같이, 솔라셀(45)과 온도측정모듈(49)에 각각 연결되어 솔라셀(45)에 의해 발생된 전력을 그 내부에 저장함과 아울러 그 내부에 저장된 전력을 온도측정모듈(49)로 공급하는 역할을 한다.
따라서, 온도측정모듈(49)은 별도의 외부 전력의 공급없이도 이 슈퍼 캐패시터(46)에서 공급하는 전력에 의해 작동되어지게 된다.
이상, 본 발명은 도시된 실시예를 참고로 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구의 범위와 이와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 선로 감시진단 장치가 송전선에 설치된 상태를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 A 부분을 확대도시한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시한 선로 감시진단 장치의 구성을 도시한 블럭도이다.
도 4는 본 발명에 따른 온도측정모듈이 송전선에 설치된 상태를 도시한 도면이다.
**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**
10 : 송전탑
20 : 송전선
40 : 선로 감시진단 장치
41 : 대기온도 측정센서
42 : 송전선온도 측정센서
44 : 통신유닛
45 : 솔라셀
49 : 온도측정모듈
50 : 관리자 서버

Claims (5)

  1. 송전선로 측을 감시 진단하는 선로 감시진단 장치에 있어서,
    상기 선로 감시진단 장치는 송전선의 주변온도와 송전선의 온도를 측정하는 온도측정모듈을 구비하되,
    상기 온도측정모듈은 상기 송전선의 주변온도를 측정하는 대기온도 측정센서와, 상기 송전선의 온도를 측정하는 송전선온도 측정센서, 및 상기 측정센서들의 측정값을 관리자의 서버로 무선 송신하는 통신유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 선로 감시진단 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 선로 감시진단 장치는 상기 송전선 상에 설치되되, 볼 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 선로 감시진단 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 선로 감시진단 장치는 태양광을 이용하여 전력을 발생하는 솔라셀, 및 상기 솔라셀에 의해 발생된 전력을 저장하되 상기 전력을 상기 온도측정모듈로 공급하는 슈퍼 캐패시터를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 선로 감시진단 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 대기온도 측정센서는 상기 선로 감시진단 장치의 프레임 외주면에 설치되고,
    상기 송전선온도 측정센서는 상기 프레임 내부에 설치되는 것을 특징으로 하는 선로 감시진단 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 송전선온도 측정센서는 상기 송전선에 직접 접촉하지 않고 적외선 센서를 이용하여 간접측정방식으로 온도를 측정하는 것을 특징으로 하는 선로 감시진단 장치.
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