KR20140031672A - 휴대용 활선 고분자애자 진단장치 - Google Patents

휴대용 활선 고분자애자 진단장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고압 송전선에 흐르는 전류를 차단할 필요 없이 활선상태에서 고분자애자의 누설전류, 전계 및 실측사진을 동시에 측정할 수 있는 휴대용 활선 고분자애자 진단장치에 관한 것이다. 이를 위해 본 발명은 소정의 길이를 갖는 중공형으로 형성되되, 일단에는 전류센서와 전기적으로 연결되는 전류센서용 단자, 캠카메라와 전기적으로 연결되는 캠카메라용 단자 및 전계센서와 전기적으로 연결되는 전계센서용 단자가 구비되고, 타단에는 손잡이가 구비되는 몸체부; 상기 몸체부의 내부에 구비되는 것으로, 상기 전류센서 및 상기 전계센서로부터 측정된 신호를 전달받아 디지털신호로 변환하는 컨버터; 상기 몸체부의 내부에 구비되는 것으로, 상기 컨버터로부터 디지털신호를 전달받아 이를 분석하여 소정의 신호를 출력하는 제어부; 및 상기 몸체부의 내부에 구비되는 것으로, 상기 제어부에 의해 처리된 정보 및 상기 캠카메라로부터 촬영된 데이터를 전달받아 외부의 휴대용 단말기로 전송하기 위한 통신부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 활선 고분자애자 진단장치를 제공한다.

Description

휴대용 활선 고분자애자 진단장치{PORTABLE DIAGNOSTIC DEVICE OF LIVE-LINE POLYMER INSULATORS}
본 발명은 고분자애자의 누설전류, 전계 및 실측사진을 한 번에 동시 측정하여 현장에서 바로 불량여부를 정확히 진단할 수 있는 휴대용 활선 고분자애자 진단장치에 관한 것이다.
일반적으로 애자는 송전선을 지지하기 위하여 사용되는 절연물로서 전기나 열을 전도시키지 않는 절연성능이 우수해야하고, 설치시에는 자체하중에 의한 인장력 및 외부 바람에 의한 진동 등을 고려하여 설치되어야 한다.
종래에는 주로 자기를 이용하여 애자를 제작하였으나, 최근에는 제작비용과 생산성을 고려하여 FRP(Fiber Reinforcement Plastic)를 이용하여 제작된 고분자애자가 많이 사용되고 있다.
한편, 애자가 설치된 후 오랜 시간이 경과하면, 온도, 습도, 분진 등의 외부환경에 의해 오손되어 애자 표면의 전기저항을 감소되고 이에 따라 미세한 누설전류가 흐르게 된다.
이러한 누설전류가 장기간 방치되면 누설전류량이 점차 증가되고, 이에 따라 애자의 절연내력이 저하되어 종국에는 절연이 파괴되는 원인이 된다.
이를 예방하기 위해서는 애자의 열화상태, 오손, 파손 여부를 정확히 진단하고 대처하여야 하는데, 통상적으로는 변류기를 설치하여 진단하는 방법이 사용되었다.
그러나, 변류기는 감도가 낮아 누설전류를 정확히 측정하는데 한계가 있으며, 변류기를 애자에 설치하기 위해서는 고압 송전선에 흐르는 전류를 차단하고 작업을 하여야 하므로 설치하는데 번거로울 뿐만 아니라 이에 따른 시간 및 인력이 낭비되는 문제점이 있다.
본 발명은 활선상태에서 고분자애자의 누설전류, 전계 및 실측사진을 한 번에 동시 측정함으로써 현장에서 고분자애자의 불량여부를 바로 정확히 진단할 수 있는 휴대용 활선 고분자애자 진단장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 소정의 길이를 갖는 중공형으로 형성되되, 일단에는 전류센서와 전기적으로 연결되는 전류센서용 단자, 캠카메라와 전기적으로 연결되는 캠카메라용 단자 및 전계센서와 전기적으로 연결되는 전계센서용 단자가 구비되고, 타단에는 손잡이가 구비되는 몸체부; 상기 몸체부의 내부에 구비되는 것으로, 상기 전류센서 및 상기 전계센서로부터 측정된 신호를 전달받아 디지털신호로 변환하는 컨버터; 상기 몸체부의 내부에 구비되는 것으로, 상기 컨버터로부터 디지털신호를 전달받아 이를 분석하여 소정의 신호를 출력하는 제어부; 및 상기 몸체부의 내부에 구비되는 것으로, 상기 제어부에 의해 처리된 정보 및 상기 캠카메라로부터 촬영된 데이터를 전달받아 외부의 휴대용 단말기로 전송하기 위한 통신부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 활선 고분자애자 진단장치를 제공한다.
또한, 본 발명은, 상기 전류센서 및 상기 전계센서로부터 측정된 신호로부터 노이즈를 제거하여 상기 컨버터로 전달하는 필터부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 활선 고분자애자 진단장치를 제공한다.
또한, 본 발명은, 상기 노이즈가 제거된 신호를 증폭하는 증폭부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 활선 고분자애자 진단장치를 제공한다.
또한, 본 발명은, 상기 통신부는 범용직렬버스(USB) 또는 블루투스(bluetooth) 방식으로 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 휴대용 활선 고분자애자 진단장치를 제공한다.
또한, 본 발명은, 상기 전류센서는 클램프형 전류센서이며, 상기 몸체부의 내부에는, 일단은 상기 전류센서에 연결되고 타단에는 상기 전류센서의 클램프를 동작시키기 위한 레버가 결합된 고리선이 구비되는 것을 특징으로 하는 휴대용 활선 고분자애자 진단장치를 제공한다.
또한, 본 발명은, 상기 손잡이에는, 상기 전류센서, 전계센서, 캠카메라, 컨버터, 제어부 및 통신부에 외부로부터 전원을 공급하기 위한 전원공급용 단자가 구비되는 것을 특징으로 하는 휴대용 활선 고분자애자 진단장치를 제공한다.
본 발명에 따른 휴대용 활선 고분자애자 진단장치는 고압 송전선에 흐르는 전류를 차단할 필요 없이 활선상태에서 고분자애자의 누설전류, 전계 및 실측사진을 동시에 측정할 수 있으므로 진단의 편리성 및 정확성 매우 뛰어난 효과가 있다.
또한, 현장에서 고분자애자의 불량여부를 바로 진단할 수 있으며, 각각의 센서 간격의 조절이 가능하므로 고분자애자 이외의 다른 애자에도 적용할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 휴대용 활선 고분자애자 진단장치의 개략적인 구성을 보여주는 측면 및 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 휴대용 활선 고분자애자 진단장치의 회로 구성도,
도 3은 전류센서를 연결한 상태 및 전류센서의 동작을 보여주는 측면 및 평면도,
도 4는 전계센서를 연결한 상태를 보여주는 측면 및 평면도,
도 5는 캠카메라를 연결한 상태를 보여주는 측면 및 평면도,
도 6은 전류센서, 전계센서 및 캠카메라를 커플러를 이용하여 동시에 연결한 상태를 보여는 사용 상태도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않고 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하기로 한다.
먼저, 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 휴대용 활선 고분자애자 진단장치(100)는 내부가 빈 중공형으로 형성되며 소정의 길이를 갖는 몸체부(10)와, 몸체부(10)의 일단에 구비되는 전류센서용 단자(11), 캠카메라용 단자(12) 및 캠카메라용 단자(13), 몸체부(10)의 타단에 구비되는 손잡이(14), 몸체부(10)의 내부에 구비되는 필터부(50), 증폭부(60), 컨버터(70), 제어부(80) 및 통신부(90)로 구성된다.
몸체부(10)는 내부가 빈 원통형으로 형성되는 것이 바람직하데, 형상이 이에 한정되는 것은 아니므로 사각기둥이나 다각기둥형태로 제작될 수도 있음은 물론이다. 몸체부(10)는 반드시 절연체로 제작되어야 하며, 내부면에는 차폐제(16)가 도포된다.
상기 전류센서용 단자(11), 캠카메라용 단자(12) 및 전계센서용 단자(13)에는 각각 전류센서(20), 캠카메라(30), 전계센서(40)가 전기적으로 연결된다.
휴대용 활선 고분자애자 진단장치(100)에는 전류센서(20), 캠카메라(30) 및 전계센서(40) 중 선택되는 하나 이상의 구성이 연결될 수 있다. 예를 들어, 전류센서(20), 캠카메라(30), 전계센서(40) 중 어느 하나만이 연결될 수도 있고, 도 6에 예시한 바와 같이, 전류센서(20), 캠카메라(30) 및 전계센서(40) 모두가 연결될 수도 있다. 이 경우 전류센서(20), 캠카메라(30) 및 전계센서(40) 각각을 휴대용 활선 고분자애자 진단장치(100)의 각 단자에 물리적 및 전기적으로 연결하기 위한 커넥터가 별도로 필요하게 된다.
전류센서(20), 캠카메라(30) 및 전계센서(40) 모두가 연결된 경우에도 이들 중 어느 하나만을 선택하여 측정할 수도 있고, 3가지 모두를 동시에 측정할 수도 있다.
전류센서(20)는 클램프형 전류센서를 이용할 수 있는데, 도 1 및 도 3에 나타낸 바와 같이 몸체부(10)의 내부에는, 일단은 전류센서(20)에 연결되고 타단에는 전류센서(20)의 클램프를 동작시키기 위한 레버(24)가 결합된 고리선(22)이 구비된다.
즉, 레버(24)를 당기면 클램프가 오픈되는 형태의 기구적 구조를 갖는 클램프형 전류센서를 이용할 수 있다.
전류센서(20)는 주파수범위 10kHz 이하의 정밀급 센서를 이용하여 고분자애자의 누설전류를 측정한다. 누설전류는 애자의 열화상태, 오손 및 파손에 의해 측정값이 증가하게 되는데, 누설전류 측정값을 통해 고분자애자의 불량여부를 진단하게 된다.
바람직한 전류센서(20)의 정격은 다음과 같다.
- Frequency : 10kHz 이하
- Current Range : 1mA ~ 100A
- Max Current : 200A
- Accuracy : ±1.0% 이하
본 발명에 따른 휴대용 활선 고분자애자 진단장치(100)는 평판전극에 저항을 이용한 전계센서(40)를 사용하여 고분자애자의 전계를 측정한다.
고분자애자에 코로나 등이 발생하면 그 부분의 전계가 높이지고, 이후 지속적인 코로나에 의해 애자에 손상이 발생하는데, 전계측정값은 열화상태, 오손도, 파손도에 따라 분포그래프가 왜곡되므로, 이러한 전계의 측정값을 통해 고분자애자의 불량여부를 진단할 수 있게 된다.
캠카메라(30)는 실제 사진을 통해 고분자애자의 열화상태, 오손, 파손 여부를 진단한다. 바람직한 캠카메라(30)의 제반 성능은 다음과 같다.
- 블루투스 연결을 통한 JPEG 압축영상 무선송신
- 8bit ADC * 8Ch, Digital Input * 8Ch
- 블루투스 통신을 통한 원격제어기능
- 송신출력 : 3dBm
- 수신감도 : -80dBm
- 입력전원 : 7~12V
필터부(50)는 전류센서(20) 및/또는 전계센서(40)로부터 측정된 신호로부터 노이즈를 제거하여 컨버터(70, ADC)로 전달하는 역할을 한다.
필터부(50)와 컨버터(70) 사이에는 필터부(50)를 거친 노이즈가 제거된 신호를 증폭하는 역할을 하는 증폭부(60, amplifier)가 더 포함묄 수 있다.
컨버터(70)는 전류센서(20) 및/또는 전계센서(40)로부터 측정된 신호를 전달받아 디지털신호로 변환하는 역할을 하며, 제어부(80)는 컨버터(70)로부터 디지털신호를 전달받아 이를 분석하여 소정의 신호를 출력하는 역할을 한다.
통신부(90)는 제어부(80)에 의해 처리된 정보 및/또는 캠카메라(30)로부터 촬영된 데이터를 전달받아 외부의 휴대용 단말기로 전송하는 역할을 한다.
전류센서(20)와 전계센서(40)로부터 측정된 신호는 필터부(50)를 통해 노이즈가 제거되고, 증폭부(60)를 거쳐 컨버터(70, ADC)를 통해 디지털신호로 변환되어 제어부(80)로 전달되고, 제어부(80)는 전달받은 데이터를 통신부(90)를 거쳐 외부의 휴대용 단말기(예를 들어, 스마트폰)로 전송, 저장하게 된다.
캠카메라(30)로부터 촬영된 데이터는 직접 통신부(90)로 전달되고, 통신부(90)는 범용직렬버스(USB) 또는 블루투스(bluetooth) 방식으로 데이터를 외부의 휴대용 단말기(예를 들어, 스마트폰)로 전송, 저장하게 된다.
휴대용 단말기, 예를 들어 스마트폰에 저장된 데이터는 전송프로그램(어플리케이션)을 이용하여 무선통신, 즉 3G 또는 4G망을 통해 메인서버로 전송, 저장된다.
전류센서(20), 전계센서(40) 및 캠카메라(30)에서 측정된 데이터는 외부의 휴대용 단말기(스마트폰) 및 메인서버에서 확인이 가능하다.
손잡이(14)에는, 전류센서(20), 전계센서(40), 캠카메라(30), 컨버터(70), 제어부(80) 및 통신부(90)에 외부로부터 전원을 공급하기 위한 전원공급용 단자(141)가 구비된다.
이상과 같이, 비록 본 발명의 몇몇 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 기술자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 범위는 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있으며, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 범위에 속한다고 하여야 할 것이다.
10: 몸체부 11: 전류센서용 단자
12: 캠카메라용 단자 13: 전계센서용 단자
14: 손잡이 16: 차폐제
20: 전류센서 22: 고리선
24: 레버 30: 캠카메라
40: 전계센서 50: 필터부
60: 증폭부 70: 컨버터
80: 제어부 90: 통신부
100: 휴대용 활선 고분자애자 진단장치
141: 전원공급용 단자

Claims (6)

  1. 소정의 길이를 갖는 중공형으로 형성되되, 일단에는 전류센서와 전기적으로 연결되는 전류센서용 단자, 캠카메라와 전기적으로 연결되는 캠카메라용 단자 및 전계센서와 전기적으로 연결되는 전계센서용 단자가 구비되고, 타단에는 손잡이가 구비되는 몸체부;
    상기 몸체부의 내부에 구비되는 것으로, 상기 전류센서 및 상기 전계센서로부터 측정된 신호를 전달받아 디지털신호로 변환하는 컨버터;
    상기 몸체부의 내부에 구비되는 것으로, 상기 컨버터로부터 디지털신호를 전달받아 이를 분석하여 소정의 신호를 출력하는 제어부; 및
    상기 몸체부의 내부에 구비되는 것으로, 상기 제어부에 의해 처리된 정보 및 상기 캠카메라로부터 촬영된 데이터를 전달받아 외부의 휴대용 단말기로 전송하기 위한 통신부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 활선 고분자애자 진단장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 전류센서 및 상기 전계센서로부터 측정된 신호로부터 노이즈를 제거하여 상기 컨버터로 전달하는 필터부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 활선 고분자애자 진단장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 노이즈가 제거된 신호를 증폭하는 증폭부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 활선 고분자애자 진단장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 통신부는 범용직렬버스(USB) 또는 블루투스(bluetooth) 방식으로 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 휴대용 활선 고분자애자 진단장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 전류센서는 클램프형 전류센서이며,
    상기 몸체부의 내부에는, 일단은 상기 전류센서에 연결되고 타단에는 상기 전류센서의 클램프를 동작시키기 위한 레버가 결합된 고리선이 구비되는 것을 특징으로 하는 휴대용 활선 고분자애자 진단장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 손잡이에는, 상기 전류센서, 전계센서, 캠카메라, 컨버터, 제어부 및 통신부에 외부로부터 전원을 공급하기 위한 전원공급용 단자가 구비되는 것을 특징으로 하는 휴대용 활선 고분자애자 진단장치.
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KR20140033682A (ko) * 2012-09-10 2014-03-19 한국전력공사 활선 불량 고분자 애자의 검출장치
CN106707122A (zh) * 2016-12-30 2017-05-24 武汉市欧睿科技有限公司 一种绝缘子检测仪

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