KR20150145426A - 압전소자를 이용한 송전선로, 광복합가공지선 또는 선로용 구조물 감시 장치 및 그 감시 장치용 전원공급기 - Google Patents

압전소자를 이용한 송전선로, 광복합가공지선 또는 선로용 구조물 감시 장치 및 그 감시 장치용 전원공급기 Download PDF

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Abstract

본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 압전소자를 이용한 송전선로, 광복합가공지선(OPGW) 또는 선로용 구조물 감시 장치는, 상기 송전선로 또는 광복합가공지선(OPGW)과 연결된 구조물에 구비된 압전소자로부터 생성된 전기 에너지를 이용하여 배터리를 충전하고, 상기 배터리로부터의 전기 에너지를 상기 감시 장치 내 전기를 필요로 하는 디바이스에 공급하는 전원공급부;를 포함한다. 구체적으로 상기 압전소자는, 상기 구조물에서 지상으로부터 일정 높이 이상의 위치에 설치되어, 진동하는 것에 의해 전기 에너지를 생성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 압전소자를 이용한 송전선로, 광복합가공지선(OPGW) 또는 선로용 구조물 감시 장치 및 그 감시 장치용 전원공급기에 따르면, 외부로부터의 별도의 전원 공급이 없이도 송전선로, 광복합가공지선 또는 선로용 구조물의 이상 여부를 감시 가능하여, 정전 등의 사태를 사전에 방지할 수 있다.

Description

압전소자를 이용한 송전선로, 광복합가공지선 또는 선로용 구조물 감시 장치 및 그 감시 장치용 전원공급기{MONITORING APPARATUS FOR ELECTRIC POWER TRACK, OPTICAL GROUND WIRE OR STRUCTURE FOR THE TRACK USING PIEZOELECTRIC ELEMENT AND POWER SUPPLY FOR THE MONITORING DEVICE}
압전소자를 이용한 송전선로, 광복합가공지선 또는 선로용 구조물 감시 장치 및 그 감시 장치용 전원공급기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외부로부터 별도의 전원 공급이 필요없는 압전소자를 이용한 송전선로, 광복합가공지선(OPGW) 또는 구조물 감시 장치 및 그 감시 장치용 전원공급기에 관한 것이다.
송전선로 및/또는 송전선로를 보호하기 위한 광복합가공지선의 상태에 이상이 발생할 경우, 정전 등의 문제가 발생할 가능성이 크다.
그런데, 송전탑, 전신주 또는 철탑 등과 같은 구조물 및 송전선로/광복합가공지선(OPGW)의 이상 여부를 감시하기 위한 감시 장치를 구조물 상부의 광복합가공지선(Optical Ground Wire, OPGW)에 설치할 경우, 그 감시 장치에의 전기 공급에 대한 별도의 고려가 이루어져야 한다. 참고로, 광복합가공지선(OPGW)은 광케이블 내장용 낙뢰방지 가공선으로, 송전선로의 상부에 설치되며 송전선로를 보호하기 위한 선을 일컫는다.
송전선로, 광복합가공지선(OPGW) 또는 선로용 구조물 감시 장치의 경우, 송전선로, 광복합가공지선(OPGW) 또는 선로용 구조물로부터 감시 장치를 위한 별도의 전원 콘센트를 구비하여 감시 장치에 공급하도록 하는 것은 현재의 송전선로, 광복합가공지선(OPGW) 또는 선로용 구조물에서 실현하기에는 어려움이 있다.
국내공개특허공보 제10-2013-0027939호(압전소자를 포함한 전력발생기를 이용한 철도차량의 다기능 검지장치, 2013년 3월 18일)는 철도 차량에 관한 것으로, 송전선로 또는 광복합가공지선(OPGW)과의 기술 및 구조적 차이점에 의해 송전선로, 광복합가공지선(OPGW) 또는 선로용 구조물에 적용하기 어렵다.
본 발명은 전술한 바와 같은 기술적 과제를 해결하는 데 목적이 있는 발명으로서, 외부로부터의 별도의 전원 공급이 없이도 송전선로, 광복합가공지선(OPGW) 또는 선로용 구조물의 이상 여부를 감시 가능하여, 정전 등의 사태를 사전에 방지할 수 있는 압전소자를 이용한 송전선로, 광복합가공지선(OPGW) 또는 선로용 구조물 감시 장치 및 그 감시 장치용 전원공급기를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 압전소자를 이용한 송전선로, 광복합가공지선(OPGW) 또는 선로용 구조물 감시 장치는, 상기 송전선로 또는 광복합가공지선(OPGW)과 연결된 구조물에 구비된 압전소자로부터 생성된 전기 에너지를 이용하여 배터리를 충전하고, 상기 배터리로부터의 전기 에너지를 상기 감시 장치 내 전기를 필요로 하는 디바이스에 공급하는 전원공급부;를 포함한다. 구체적으로 상기 압전소자는, 상기 구조물에서 지상으로부터 일정 높이 이상의 위치에 설치되어, 진동하는 것에 의해 전기 에너지를 생성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 감시 장치는, 상기 송전선로, 광복합가공지선(OPGW) 또는 상기 구조물 중 적어도 하나의 이상 여부를 감지하는 감시부; 및 상기 감시부로부터 감시된 정보를 외부 장치로 송신하는 통신부;를 더 포함하는 것이 바람직하다. 아울러, 상기 감시부는, 상기 송전선로 또는 광복합가공지선(OPGW)의 처짐 정도를 감시하는 장력 감시 수단; 상기 구조물 주위의 바람의 방향 또는 속도를 감시하는 바람 감시 수단; 또는, 상기 구조물의 기운 정도를 감시하는 기울기 감시 수단; 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 송전선로, 광복합가공지선(OPGW) 또는 선로용 구조물 감시 장치용 전원공급기는, 상기 송전선로 또는 광복합가공지선(OPGW)와 연결된 구조물에 구비된 압전소자; 및 상기 압전소자로부터 생성된 전기 에너지를 이용하여 배터리를 충전하고, 상기 배터리로부터의 전기 에너지를 상기 감시 장치 내 전기를 필요로 하는 디바이스에 공급하는 전원공급부;를 포함한다. 구체적으로 상기 압전소자는, 상기 구조물에서 지상으로부터 일정 높이 이상의 위치에 설치되어, 진동하는 것에 의해 전기 에너지를 생성하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 감시 장치용 전원공급기는, 상기 송전선로 또는 광복합가공지선(OPGW)의 처짐 정도; 상기 구조물 주위의 바람의 방향 또는 속도; 또는, 상기 구조물의 기운 정도; 중 적어도 하나 이상을 감시하기 위한 감시 장치에 전원을 공급하는 역할을 한다.
본 발명의 압전소자를 이용한 송전선로, 광복합가공지선(OPGW) 또는 선로용 구조물 감시 장치 및 그 감시 장치용 전원공급기에 따르면, 외부로부터의 별도의 전원 공급이 없이도 송전선로 또는 광복합가공지선(OPGW) 및 선로용 구조물의 이상 여부를 감시 가능하여, 정전 등의 사태를 사전에 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 송전선로, 광복합가공지선(OPGW) 또는 선로용 구조물 감시 장치용 전원공급기의 구성도.
도 2는 본 발명의 압전소자 설치의 예시도.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 송전선로, 광복합가공지선(OPGW) 또는 선로용 구조물 감시 장치의 구성도.
도 4는 송전선로 또는 광복합가공지선(OPGW)의 처짐 현상에 대한 설명도.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예들에 따른 압전소자를 이용한 송전선로, 광복합가공지선(OPGW) 또는 선로용 구조물 감시 장치 및 그 감시 장치용 전원공급기에 대해 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 하기의 실시예들은 본 발명을 구체화하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리 범위를 제한하거나 한정하는 것이 아님은 물론이다. 본 발명의 상세한 설명 및 실시예들로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 전문가가 용이하게 유추할 수 있는 것은 본 발명의 권리 범위에 속하는 것으로 해석된다.
먼저, 도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 송전선로, 광복합가공지선(OPGW) 또는 선로용 구조물 감시 장치용 전원공급기(100)의 구성도이다.
도 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 송전선로, 광복합가공지선(OPGW) 또는 선로용 구조물 감시 장치용 전원공급기(100)는, 압전소자(10) 및 전원공급부(20)를 포함한다.
압전소자(10)는 외부에서 기계적 변형을 가하면 전기 분극이 나타나는 현상을 이용한 소자로서, 간단하게 설명하면 압력을 이용하여 전기 에너지를 생성하는 역할을 한다.
전원공급부(20)는, 압전소자(10)로부터 생성된 전기 에너지를 이용하여 배터리를 충전하고, 배터리로부터의 전기 에너지를 감시 장치(200) 내 전기를 필요로 하는 디바이스에 공급하는 역할을 한다. 감시 장치(200) 내 전기를 필요로 하는 디바이스로는, 송전선로, 광복합가공지선(OPGW) 또는 구조물의 이상 여부를 감지하는 감시부(30) 및 감시부(30)로부터 감시된 정보를 외부 장치로 송신하거나 외부 장치로부터 정보를 수신하는 통신부(40)를 들 수 있다. 또한, 통신부(40)는 감시부(30)로부터 감지 정보를 수신하거나, 감시부(30)로 제어 정보를 송신하는 역할도 수행하는 것이 바람직하다. 아울러, 전원공급부(20)는, 단순히 배터리를 이용한 충전 및 방전뿐만 아니라, 전기 에너지, 즉 전력이 공급되는 디바이스의 전원전압에 맞추어 전압을 변환하는 변환기의 역할도 수행한다.
이때 감시부(30)가 감시하는 대상은, 송전선로, 광복합가공지선(OPGW) 또는 선로용 구조물 중 적어도 하나의 이상(異常) 여부로, 정전 등의 문제를 유발할 수 있는 송전선로 또는 광복합가공지선(OPGW)의 처짐 정도, 구조물 주위의 바람의 방향 또는 속도, 또는 선로용 구조물의 기운 정도 등을 들 수 있다.
본 발명의 전원공급부(20)는 압전소자(10)와 근접한 위치에 설치되는 것이 바람직할 것이다.
도 2는 본 발명의 압전소자(10) 설치의 예시도를 나타낸다.
도 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 압전소자(10)는 송전선로, 광복합가공지선(OPGW) 및/또는 송전선로 또는 광복합가공지선(OPGW)에 의해 발전소로부터 각 수요처에 의해 전기가 공급되는 동안 경유하는 송전탑, 철탑 또는 전신주와 같은 탑형 구조물 중 어느 하나 이상의 구조물에 설치되는 것을 특징으로 한다. 구체적으로, 압전소자(10)는 구조물의 꼭대기 근처와 같이 바람이 강한 곳에 설치되는 것이 바람직하다. 즉, 본 발명의 압전소자(10)는 구조물에서 지상으로부터 일정 높이 이상에 설치되어, 바람으로 인해 진동하는 것에 의해 분극 현상이 발생하여, 전기 에너지를 생성하게 된다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 송전선로, 광복합가공지선(OPGW) 또는 선로용 구조물 감시 장치(200)의 구성도를 나타낸다.
도 3으로부터 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 송전선로, 광복합가공지선(OPGW) 또는 선로용 구조물 감시 장치(200)는, 압전소자(10), 전원공급부(20), 감시부(30), 통신부(40) 및 제어부(50)를 포함한다. 전원공급부(20) 및 통신부(40)는 압전소자(10)와 근접한 위치, 즉 구조물의 꼭대기 등에 설치되는 것이 바람직할 것이다. 다만, 감시부(30)의 경우, 감시의 목적에 맞는 위치에 설치되는 것이 바람직할 것이다.
압전소자(10)는 외부에서 기계적 변형을 가하면 전기 분극이 나타나는 현상을 이용한 소자로서, 간단하게 설명하면 압력을 이용하여 전기 에너지를 생성하는 역할을 한다. 압전소자(10)의 구체적인 설치 방법 등은 도 2의 설명에 의해 상술한 바와 같다.
전원공급부(20)는, 압전소자(10)로부터 생성된 전기 에너지를 이용하여 배터리를 충전하고, 배터리로부터의 전기 에너지를 감시 장치(200) 내 전기를 필요로 하는 디바이스인 감시부(30), 통신부(40) 및 제어부(50) 등에 공급하는 역할을 한다.
본 발명의 감시부(30)는, 송전선로, 광복합가공지선(OPGW) 또는 구조물 중 적어도 하나의 이상 여부를 감지하는 역할을 한다.
구체적으로 감시부(30)는 송전선로 또는 광복합가공지선(OPGW)의 처짐 정도를 감시하는 장력 감시 수단(31), 구조물 주위의 바람의 방향 또는 속도를 감시하는 바람 감시 수단(32), 또는, 구조물의 기운 정도를 감시하는 기울기 감시 수단(33) 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것이 바람직하다.
장력 감시 수단(31)은 장력 센서를 송전선로, 케이블(OPGW)에 설치하여 송전선로 또는 광복합가공지선(OPGW)의 장력을 측정하는 것에 의해 구현될 수 있다. 3 또는 4개의 송전선로 또는 그 상부의 광복합가공지선(OPGW)이 나란히 설치된 현재와 같은 선로 시스템의 경우, 각 송전선로에는 고압의 전기가 흐르는 까닭에, 각 송전선로의 처짐 현상에 의해 송전선로 상호간에 접촉하게 되면 정전 등의 문제를 일으킬 수 있다. 도 4는 송전선로 또는 광복합가공지선(OPGW)의 처짐 현상에 대한 설명도이다.
바람 감시 수단(32)은 풍향계 및/또는 풍속계를 이용하여 구현될 수 있다. 풍속 및 풍향도 경우에 따라서는 송전선로 또는 광복합가공지선(OPGW)를 통한 수요처에의 전기 공급에 장애 요소를 초래할 수 있다. 바람 감시 수단(32)은 구조물에 설치되는 것이 바람직할 것이다. 구체적으로, 압전소자(10) 등의 다른 디바이스 근처에 설치되는 것이 더욱 바람직할 것이다.
기울기 감시 수단(33)은 구조물의 기운 정도, 즉 기울기를 감시하기 위하여 자이로 센서 등을 이용하여 구현될 수 있다. 구조물의 일정 수준 이상 기울었을 경우, 정전 등을 포함한 각종 사고를 일으킬 가능성이 크기 때문이다.
통신부(40)는, 감시부(30)로부터 감시된 정보를 외부 장치로 송신하거나 외부 장치로부터 정보를 수신한다. 또한, 통신부(40)는 감시부(30)로부터 감지 정보를 수신하거나, 감시부(30)로 제어 정보를 송신하는 역할도 수행하는 것이 바람직하다.
또한, 제어부(50)는, 전원공급부(20), 감시부(30), 통신부(40)의 동작을 제어하는 역할을 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 압전소자(10)를 이용한 송전선로, 광복합가공지선(OPGW) 또는 선로용 구조물 감시 장치(200) 및 그 감시 장치용 전원공급기(100)에 따르면, 외부로부터의 별도의 전원 공급이 없이도 송전선로, 광복합가공지선(OPGW) 또는 선로용 구조물의 이상 여부를 감시 가능하여, 정전 등의 사태를 사전에 방지할 수 있다.
100 : 송전선로, 광복합가공지선(OPGW) 또는 선로용 구조물 감시 장치용 전원공급기
200 : 송전선로, 광복합가공지선(OPGW) 또는 선로용 구조물 감시 장치
10 : 압전소자 20 : 전원공급부
30 : 감시부 40 : 통신부
50 : 제어부
31 : 장력 감시 수단 32 : 바람 감시 수단
33 : 기울기 감시 수단

Claims (7)

  1. 송전선로, 광복합가공지선(OPGW) 또는 선로용 구조물 중 적어도 하나를 감시하는 압전소자를 이용한 감시 장치에 있어서,
    상기 송전선로 또는 광복합가공지선(OPGW)과 연결된 구조물에 구비된 압전소자로부터 생성된 전기 에너지를 이용하여 배터리를 충전하고, 상기 배터리로부터의 전기 에너지를 상기 감시 장치 내 전기를 필요로 하는 디바이스에 공급하는 전원공급부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 압전소자를 이용한 감시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 압전소자는,
    상기 구조물에서 지상으로부터 일정 높이 이상의 위치에 설치되어, 진동하는 것에 의해 전기 에너지를 생성하는 것을 특징으로 하는 압전소자를 이용한 감시 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 감시 장치는,
    상기 송전선로, 광복합가공지선(OPGW) 또는 상기 구조물 중 적어도 하나의 이상 여부를 감지하는 감시부; 및
    상기 감시부로부터 감시된 정보를 외부 장치로 송신하는 통신부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압전소자를 이용한 감시 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 감시부는,
    상기 송전선로 또는 광복합가공지선(OPGW)의 처짐 정도를 감시하는 장력 감시 수단;
    상기 구조물 주위의 바람의 방향 또는 속도를 감시하는 바람 감시 수단; 또는,
    상기 구조물의 기운 정도를 감시하는 기울기 감시 수단; 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 압전소자를 이용한 감시 장치.
  5. 송전선로, 광복합가공지선(OPGW) 또는 선로용 구조물 중 적어도 하나를 감시하는 감시 장치용 전원 공급기에 있어서,
    상기 송전선로 또는 광복합가공지선(OPGW)와 연결된 구조물에 구비된 압전소자; 및
    상기 압전소자로부터 생성된 전기 에너지를 이용하여 배터리를 충전하고, 상기 배터리로부터의 전기 에너지를 상기 감시 장치 내 전기를 필요로 하는 디바이스에 공급하는 전원공급부;를 포함하는 감시 장치용 전원공급기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 압전소자는,
    상기 구조물에서 지상으로부터 일정 높이 이상의 위치에 설치되어, 진동하는 것에 의해 전기 에너지를 생성하는 것을 특징으로 하는 감시 장치용 전원공급기.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 감시 장치는,
    상기 송전선로 또는 광복합가공지선(OPGW)의 처짐 정도;
    상기 구조물 주위의 바람의 방향 또는 속도; 또는,
    상기 구조물의 기운 정도; 중 적어도 하나 이상을 감시하는 것을 특징으로 하는 감시 장치용 전원공급기.
KR1020140074788A 2014-06-19 2014-06-19 압전소자를 이용한 송전선로, 광복합가공지선 또는 선로용 구조물 감시 장치 및 그 감시 장치용 전원공급기 KR20150145426A (ko)

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KR (1) KR20150145426A (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106840498A (zh) * 2017-01-10 2017-06-13 岳永刚 拉线张力的测试方法、装置和系统及张力测试仪
KR102129419B1 (ko) * 2020-04-02 2020-07-08 (주)이산기술단 배전선로 자동 감지장치
KR102530642B1 (ko) * 2021-11-17 2023-05-09 한국전력공사 분포형 음향 센싱을 이용한 가공송전선로 통신 시스템

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