KR20090050670A - 송전선로용 강자계 차폐기 및 이를 갖는 볼센서 - Google Patents

Abstract

본 발명은 송전선로용 강자계 차폐기를 제공한다. 상기 강자계 차폐기는 송전선로가 위치되는 중공을 갖는 원통형상의 차폐기 몸체와, 상기 관통홀의 길이방향을 따르고 상기 차폐기 몸체의 중심축선을 기준으로 방사상으로 배치되도록 상기 차폐기 몸체에 형성되는 와전류손 발생부재 설치부와, 상기 와전류손 발생부재 설치부에 설치되는 와전류손 발생부재를 구비한다. 또한, 본 발명은 상기 강자계 차폐기를 갖는 볼센서도 제공한다. 따라서, 본 발명은 상기 볼센서를 대전류가 흐르는 선로에 직접 장착할 수 있다.

Description

송전선로용 강자계 차폐기 및 이를 갖는 볼센서{BREAKDOWN POSITION DETECTION APPARATUS FOR POWER TRANSMISSION/POWER DISTRIBUTION CABLE LINE}

본 발명은 송전선로용 강자계 차폐기 및 이를 갖는 볼센서에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 대전류가 흐르는 선로에 직접 장착할 수 있는 송전선로용 강자계 차폐기 및 이를 갖는 볼센서에 관한 것이다.

일반적으로, 송전선로는 전력공급을 위하여 발전소에서 생상되는 전력을 변전소를 통하여 각 지역으로 공급하기 위한 전력시설로서 현대사회에서 송전시설의 사고는 장시간의 전력공급중단에 직접 연결되어 사회적으로도 중대한 영향을 미치게 된다.

예컨대, 송전선로의 전압은 154kV, 345kV, 765kV등의 초고압으로 운전된다. 따라서, 근래에 들어 상기 초고압으로 운전되는 상기 송전선로의 운전상태를 감시하기 위하여 상기 송전선로에 직접 설치되어 송전선로의 상태를 감시하는 장비의 개발이 요구되고 있다.

종래의 송전선로의 운전상태를 감시진단 방법은 현장 작업자에 의하여 일정 기간을 주기로 송전선로가 설치된 곳으로 직접 방문하여 진단하는 방법과, 송전탑 에 설치되는 풍속센서 또는 카메라와 같은 로컬센서에 의하여 감시하는 방법으로 구분된다.

따라서, 종래에는 원격으로 송전선로를 감시하기 보다는 송전선로가 설치된 위치로 방문하거나, 상기 로컬센서를 사용한 감시만을 사용하여 상기 송전선로를 감시하였다.

즉, 종래에는 송전선로를 감시하기 위한 전자회로를 송전선로에 직접적으로 설치하기가 어려웠다.

근래에 들어, 송전선로에 직접적으로 설치가능한 미국 USI사의 "power Donut"이라는 제품이 개발되었지만, 이러한 송전선로의 감시 및 진단을 위한 전자장비는 송전선로와 일정 거리 이상의 갭을 형성하여야 하고, 또한 송전 선로에 부담을 줄정도의 일정 크기 이상의 크기의 감시진단시스템을 송전선로에 설치하여야 하는 문제점을 갖고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있도록 안출된 것으로서, 본 발명의 제 1목적은 송전선로의 외면에 직접적으로 설치가능한 송전선로용 강자계 차폐기 및 이를 갖는 볼센서를 제공함에 있다.

본 발명의 제 2목적은 송전선로에서 이상상태가 발생하는 경우에 선로의 표면에서 와류손을 일으키어 선로에서 흐르는 대전류를 용이하게 차폐할 수 있는 송전선로용 강자계 차폐기 및 이를 갖는 볼센서를 제공함에 있다.

전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 송전선로용 강자계 차폐기는 송전선로가 위치되는 중공을 갖는 원통형상의 차폐기 몸체와, 상기 관통홀의 길이방향을 따르고 상기 차폐기 몸체의 중심축선을 기준으로 방사상으로 배치되도록 상기 차폐기 몸체에 형성되는 와전류손 발생부재 설치부와, 상기 와전류손 발생부재 설치부에 설치되는 와전류손 발생부재를 포함한다.

여기서, 상기 와전류손 발생부재 설치부는 상기 차폐기 몸체의 일측으로부터 타측을 관통하는 다수개의 관통홀들인 것이 바람직하다.

그리고, 상기 와전류손 발생부재는 다수개의 도체들이며, 상기 도체들 각각은 상기 관통홀들 각각에 끼워져 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 차폐기 몸체는 그 중심축선을 기준으로 서로 대칭이 되도록 분리 및 결합되는 다수의 몸체로 이루어지는 것이 바람직하다.

전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 송전선로용 강자계 차폐기를 갖는 송전선로용 볼센서는 일측과 타측을 관통하며 송전선로가 끼워지는 끼움홀이 형성된 구형상의 센서 몸체와, 상기 선로 몸체의 내부에 설치되며, 일정 간격의 한조의 격벽과, 상기 격벽들을 서로 연결하며 상기 끼움홀과 연통되어 상기 송전선로가 끼워지는 선로홀이 형성된 연결부재와, 상기 연결부재의 내부에 설치되어 상기 송전선로의 자속의 유로를 직각이되는 방향을 따라 차폐하는 강자계 차폐기를 포함한다.

여기서, 상기 강자계 차폐기는 상기 송전선로를 에워싸는 중공을 갖는 원통형상의 차폐기 몸체와, 상기 차폐기 몸체의 길이방향을 따르고 상기 차폐기 몸체의 중심축선을 기준으로 방사상으로 배치되도록 상기 차폐기 몸체에 형성되는 와전류손 발생부재 설치부와, 상기 와전류손 발생부재 설치부에 설치되는 와전류손 발생부재를 구비하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 와전류손 발생부재 설치부는 상기 차폐기 몸체의 일측으로부터 타측을 관통하는 다수개의 관통홀들이고, 상기 와전류손 발생부재는 다수개의 도체들이며, 상기 도체들 각각은 상기 관통홀들 각각에 끼워져 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 센서몸체는 상기 센서 몸체의 중심축선을 상기 연결부재가 서로 분리 및 결합되도록 다수로 나뉘어지며, 상기 차폐기 몸체는 그 중심축선을 기준으로 서로 대칭이 되도록 분리 및 결합되는 다수의 몸체로 이루어지는 것이 바람직하 다.

본 발명은 송전선로의 외면에 직접적으로 설치할 수 있도록 장치를 소형화시키는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 송전선로에서 이상상태가 발생하는 경우에 선로의 표면에서 와전류손을 일으키어 선로에서 흐르는 대전류를 용이하게 차폐할 수 있는 효과를 갖는다.

즉, 본 발명은 송전선로와 같은 대전류가 흐르는 장비에 직접 설치하여 상태를 감시할 수 있고, 항상 위험에 노출되어 있으며 외부의 작은 외란에 의해서도 쉽게 파손되거나 대사고를 일으키는 원인이 되는 종래의 대전류 장비에 직접적인 설치가 가능하도록하여 실시간으로 장비를 감시하는 자동화 장비의 개발을 가능하게 할 수 있는 효과를 갖는다.

이하, 첨부되는 도면들을 참조로 하여 본 발명의 송전선로용 강자계 차폐기 및 이를 갖는 송전선로용 볼센서를 설명하도록 한다.

또한, 본 발명의 송전선로용 강자계 차폐기는 본 발명의 송전선로용 볼센서에 구비되기 때문에, 상기 볼센서를 설명함에 포함하여 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 송전선로용 강자계 차폐기를 갖는 송전선로용 볼센서를 보여주는 일부절개 사시도이다. 도 2는 본 발명의 송전선로용 강자계 차폐기를 보여주는 분해사시도이다. 도 3은 본 발명의 송전선로용 강자계 차폐기를 보여주는 사 시도이다.

먼저, 도 1 내지 도 3을 참조로 하여, 본 발명의 송전선로용 강자계 차폐기를 갖는 송전선로용 볼센서의 구성을 설명하도록 한다.

상기 볼센서(100)는 구형의 센서 몸체(110)를 갖는다.

상기 센서 몸체(110)에는 그 일측과 타측을 관통하며 송전선로(10)가 끼워지는 끼움홀(111)이 형성된다. 여기서, 상기 끼움홀(111)은 상기 송전선로(10)의 입구 및 출구의 역할을 수행한다.

상기 센서 몸체(110)의 내부에는 상기 송전선로(10)가 끼워져 고정되는 연결부재(120)가 설치된다.

상기 연결부재(120)는 상기 센서 몸체(110)의 내부에 서로 일정 간격을 이루어 설치되는 한 조의 격벽(121)과, 상기 격벽들(121)을 서로 연결하며 상기 끼움홀(111)과 연통되어 상기 송전선로(10)가 끼워지는 선로홀(122)로 구성된다.

상기 격벽(121)에는 상기 연결부재(120)의 내부를 그 외부로 노출시키는 통풍구들(121a)이 형성된다.

상기 연결부재(120)의 내부에는 상기 송전선로(10)의 자속의 유로를 직각이되는 방향을 따라 차폐하는 강자계 차폐기(200)가 설치된다.

한편, 상기 센서 몸체(110)는 상기 센서 몸체(110)의 중심축선(c1)을 상기 연결부재(120)가 서로 분리 및 결합되도록 다수로 나뉘어질 수 있다. 바람직하게는 상기 센서 몸체(110)는 한 조로 이루어 나누어진다.

다음, 상기 강자계 차폐기(200)의 구성을 도 2 및 도 3을 참조로 하여 설명 하도록 한다.

상기 강자계 차폐기(200)는 상기 송전선로(10)를 에워싸는 중공을 갖는 원통형상의 차폐기 몸체(210)와, 상기 차폐기 몸체(210)의 길이방향을 따르고 상기 차폐기 몸체(210)의 중심축선(c2)을 기준으로 방사상으로 배치되도록 상기 차폐기 몸체(210)에 형성되는 와전류손 발생부재 설치부(220)와, 상기 와전류손 발생부재 설치부(220)에 설치되는 와전류손 발생부재(230)를 구비한다.

여기서, 상기 차폐기 몸체(210)의 직경은 80mm, 내경은 40mm, 길이는 130mm로 이루어짐으로서 그 크기가 소형으로 형성될 수 있다.

상기 와전류손 발생부재 설치부(220)는 상기 차폐기 몸체(210)의 일측으로부터 타측을 관통하는 다수개의 관통홀들이고, 상기 와전류손 발생부재(230)는 다수개의 도체들이며, 상기 도체들 각각은 상기 관통홀들 각각에 끼워져 설치된다.

상기 도체들은 일정 길이를 갖는 직사각형상의 봉일 수 있다. 바람직하게는 상기 도체는 알루미늄 막대일 수 있다.

그리고, 상기 와전류손 발생부재(230)는 14×5×174(mm)의 크기로 이루어질 수 있다.

한편, 상기 차폐기 몸체(210)는 그 중심축선(c2)을 기준으로 서로 대칭이 되도록 분리 및 결합되는 다수의 몸체로 이루어질 수 있다. 바람직하게는 상기 센서 몸체는 한 조의 몸체로 나뉘어진다.

따라서, 상기 한 조로 나뉘어지는 차폐기 몸체(210)는 상기 연결부재(120)의 내부에 끼워지어 설치될 수 있다.

다음은, 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 송전선로용 강자계 차폐기 및 이를 갖는 송전선로용 볼센서의 작용 및 효과를 설명하도록 한다.

도 1에 도시된 바와 같은 볼센서(100)는 송전선로(10) 상에 끼워져 설치된다. 상기 볼센서(100)는 상기 송전선로(10) 상에서 서로 일정 거리를 이루어 다수개로 설치될 수 있다.

송전선로(10)가 끼움홀(111)을 통하여 연결부재(120)의 선로홈(122)에 끼워지면, 상기 송전선로(10)는 연결부재(120)의 내부에 설치되는 강자계 차폐기(200)에 의하여 에워싸여지게 된다.

이와 같이 볼센서(100)가 송전선로(10)에 설치된 이후에, 상기 송전선로(10)에 일정 이상의 전류가 흐르게 되면, 상기 볼센서는(10) 상기 흐르는 전류를 실시간으로 감지할 수 있다. 도면에 도시되지는 않았지만, 상기 볼센서(100)는 솔라센서를 구비하여 태양열로 인하여 구동되고, 이 구동으로 인하여 전류감지센서가 작동될 수 있다. 이 전류감지센서는 이상전류 발생시에는 제어기를 통하여 관측소로 무선으로 신호를 전달하여 줄 수 있다.

이와 같이, 송전선로(10)에 이상전류가 발생되면, 예컨대, 송전선로(10)에 흐르는 전류가 2000암페어이고, 사고전류를 70kA, 낙뢰전류를 25kA(300 kHz)에 의한 자장이 발생되면 강자계 차폐기(200)는 이를 차폐할 수 있다.

즉, 차폐기 몸체(210)의 내부에 설치되는 도체인 와전류손 발생부재들(230)은 송전선로(100)를 따르는 방향으로 설치되어 송전선로(10)의 자속의 방향을 직각으로 끊을 수 있다.

따라서, 차폐기 몸체(210)가 설치된 부분에서 와전류손에 의한 열손실로 강자계를 차폐할 수 있다.

이에 더하여, 본 발명에 따르는 와전류손 발생부재들(230) 사이에서는 와전류손에 의하여 일정 온도로 발열될 수 있는데, 이는 격벽들(121)에 형성된 통풍구들(121a)을 통하여 열배기가 이루어지어, 상기 도체인 와전류손 발생부재들(230)은 용이하게 냉각될 수 있다.

따라서, 본 발명의 강자계 차폐기(200)는 그 내부 즉 송전선로(10) 및 그 외부에서 발생되는 전자파를 차폐할 수 있고, 통전전류, 특히 사고전류의 자계를 감소시키며, 송전선로와의 절연을 확보할 수 있다.

도 1은 본 발명의 송전선로용 강자계 차폐기를 갖는 송전선로용 볼센서를 보여주는 일부절개 사시도이다.

도 2는 본 발명의 송전선로용 강자계 차폐기를 보여주는 분해사시도이다.

도 3은 본 발명의 송전선로용 강자계 차폐기를 보여주는 사시도이다.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

100 : 볼센서 110 : 센서 몸체

120 : 연결부재 121 : 격벽

121a : 통풍구 122 : 선로홀

200 : 강자계 차폐기 210 : 차폐기 몸체

220 : 와전류손 발생부재 설치부 230 : 와전류손 발생부재

Claims (9)

1. 송전선로가 위치되는 중공을 갖는 원통형상의 차폐기 몸체;

   상기 차폐기 몸체의 길이방향을 따르고 상기 차폐기 몸체의 중심축선을 기준으로 방사상으로 배치되도록 상기 차폐기 몸체에 형성되는 와전류손 발생부재 설치부; 및

   상기 와전류손 발생부재 설치부에 설치되는 와전류손 발생부재를 포함하는 송전선로용 강자계 차폐기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 와전류손 발생부재 설치부는 상기 차폐기 몸체의 일측으로부터 타측을 관통하는 다수개의 관통홀들인 것을 특징으로 하는 송전선로용 강자계 차폐기.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 와전류손 발생부재는 다수개의 도체들이며, 상기 도체들 각각은 상기 관통홀들 각각에 끼워져 설치되는 것을 특징으로 하는 송전선로용 강자계 차폐기.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 차폐기 몸체는 그 중심축선을 기준으로 서로 대칭이 되도록 분리 및 결합되는 다수의 몸체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 송전선로용 강자계 차폐기.
5. 일측과 타측을 관통하며 송전선로가 끼워지는 끼움홀이 형성된 구형상의 센서 몸체;

   상기 센서 몸체의 내부에 설치되며, 일정 간격의 한조의 격벽과, 상기 격벽들을 서로 연결하며 상기 끼움홀과 연통되어 상기 송전선로가 끼워지는 선로홀이 형성된 연결부재; 및

   상기 연결부재의 내부에 설치되어 상기 송전선로의 자속의 방향을 직각이 되는 방향을 따라 차폐하는 강자계 차폐기를 포함하는 송전선로용 강자계 차폐기를 갖는 볼센서.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 강자계 차폐기는 상기 송전선로를 에워싸는 중공을 갖는 원통형상의 차폐기 몸체와, 상기 차폐기 몸체의 길이방향을 따르고 상기 차폐기 몸체의 중심축선을 기준으로 방사상으로 배치되도록 상기 차폐기 몸체에 형성되는 와전류손 발생부재 설치부와, 상기 와전류손 발생부재 설치부에 설치되는 와전류손 발생부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 송전선로용 강자계 차폐기를 갖는 볼센서.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 와전류손 발생부재 설치부는 상기 차폐기 몸체의 일측으로부터 타측을 관통하는 다수개의 관통홀들이고,

   상기 와전류손 발생부재는 다수개의 도체들이며, 상기 도체들 각각은 상기 관통홀들 각각에 끼워져 설치되는 것을 특징으로 하는 송전선로용 강자계 차폐기를 갖는 볼센서.
8. 제 6항에 있어서,

   상기 센서몸체는 상기 센서 몸체의 중심축선을 상기 연결부재가 서로 분리 및 결합되도록 다수로 나뉘어지며,

   상기 차폐기 몸체는 그 중심축선을 기준으로 서로 대칭이 되도록 분리 및 결합되는 다수의 몸체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 송전선로용 강자계 차폐기를 갖는 볼센서.
9. 제 6항에 있어서,

   상기 격벽들에는 상기 와전류손 발생부재를 외부로 노출시키는 통풍구들이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 송전선로용 강자계 차폐기를 갖는 볼센서.

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