KR20170047979A - 열화상 카메라를 이용한 수배전반의 열화 진단 시스템 - Google Patents
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Abstract
수배전반 내부의 설비의 이상 유무를 열화상 카메라를 이용하여 열화상 영상을 획득하고, 열화상 영상을 부품 및/또는 설비에 따라 복수의 영역으로 설정하여 해당 영역에서의 온도변화량을 측정하여 수배전반의 이상 유무를 판별하기 위한 수배전반의 열화 진단 시스템이 개시된다.
열화 진단 시스템은 수배전반의 내부를 복수의 영역으로 분할하여 복수의 영역들에 대한 각각의 온도 데이터와 데이터베이스부에서의 저장된 데이터를 이용하여 분할된 복수의 영역들에 대한 각각의 온도 변화량을 분석하여 수배전반의 이상으로 판단하고, 그 결과를 사용자에게 능동적으로 통보하여 사고 방지에 대한 즉시성을 제공할 수 있다.
열화 진단 시스템은 수배전반의 내부를 복수의 영역으로 분할하여 복수의 영역들에 대한 각각의 온도 데이터와 데이터베이스부에서의 저장된 데이터를 이용하여 분할된 복수의 영역들에 대한 각각의 온도 변화량을 분석하여 수배전반의 이상으로 판단하고, 그 결과를 사용자에게 능동적으로 통보하여 사고 방지에 대한 즉시성을 제공할 수 있다.
Description
본 발명은 수배전반 내부의 설비의 이상 유무를 열화상 카메라를 이용하여 열화상 영상을 획득하고, 열화상 영상을 부품 및/또는 설비에 따라 복수의 영역으로 설정하여 해당 영역에서의 온도변화량을 측정하여 수배전반의 이상 유무를 판별하기 위한 수배전반의 열화 진단 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 수배전반은 송전되는 특고압의 전력을 각종 전력을 필요로 하는 설비나, 전등 및 전동기구에 적합한 전압으로 변형해 나눠주는 기기로서, 공장, 아파트, 빌딩, 병원 등 전력 수용가 측에 설치된다. 또한 그 내부에는 부하개폐기, 계기용 변류기, 제어개폐기, 차단기 및 보호계전기 등이 금속함의 내부에 설치되어 있어서 전력 감시, 제어 및 보호 등을 위하여 사용된다.
예를 들면, 한국전력에서 전력의 실사용자인 아파트로 공급이 될 때는 22900V의 전기가 들어오면, 가정에서 사용하는 전기는 220V이기 때문에 이때 수배전반이 특고압을 받아서 저압으로 낮춘다음 아파트 각 동으로 분배해주는 역할을 한다.
이러한 수배전반은 그 부속품들이 금속함에 넣어져 있어 사용 상태로는 금속함의 내부 점검이 위험하므로 이 경우에는 정전하지 않고는 곤란한 점이 있었다. 따라서 점검의 문제점을 보다 용이하게 하기 위하여 기존의 수배전반의 경우에는 적외선 센서, 열감지 센서 등과 같은 다양한 센서를 통하여 점검 또는 열화를 감지할 수 있도록 하는 구성을 포함하고 있다.
그러나 상기와 같은 센서를 이용하는 방식은 수배전반 내에서의 매우 짧은 시가 동안의 아크 등에 의해서도 급격히 온도가 상승하거나 온도의 상승과 하강이 급격한 경우에는 특정의 온도를 감지하는 것에 의해 열화를 정확하게 판단하는 것이 어려운 문제점이 있다. 또한 열화가 발생하기전의 변화를 사전에 판단하여 그 가능성을 사전에 예측하는 것이 실제적으로 매우 어려웠다.
상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 등록특허 제1528376호에서는 열화 검출 기능이 구비된 수배전반을 개시하고 있다.
상기 특허문헌에서는 열화상 카메라를 이용한 열화의 감지는 점진적으로 발생되는 열화를 감지하고자 하는 것으로서, 순간적인 열화에 의한 사고는 보호계전기에 의존하지만, 점진적인 열화를 검출하기 위하여 열화상 카메라에 의하여 촬영된 영상에서 색상을 검출하여, 색상으로부터 온도를 검출한다. 이렇게 검출된 열화 온도에 대하여 열화 판정모듈을 이용하여 열화 정도를 검출하여, 검출된 열화 정도에 따라 이상신호를 출력하는 기능을 수행한다.
따라서 차단기, 변압기 및 계기용 변성기에서 발생되는 열화를 열화상 카메라로 검출하여 대응함으로써 열화에 의한 수배전반의 소손 피해를 미연에 방지할 수 있으며, 열화상 카메라를 사용함으로써 별도의 조명장치를 구비함이 없이 열화정도를 검출할 수 있는 장점이 있다.
상기에서의 열화 검출 기능은 열화상 카메라로 촬영된 영상에서 열화 정도를 검출하여 검출된 온도의 최대값이 설정된 온도를 초과하는 경우에, 열화 판정모듈에서 이상신호를 출력하여 경고를 하게 된다. 그러나 수배전반 내에는 다양한 부품들이 특성에 따라 온도의 최대값이나 온도의 변화량에 차이가 있으므로 일률적으로 설정된 온도에 따라 판정을 하는 경우에는 오류의 발생이 일어나게 되며 불필요하게 수배전반의 동작이 차단되는 문제점이 발생할 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술이 갖는 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 열화상 카메라를 이용하여 촬영된 영상으로부터 얻어지는 온도 데이터와 수배전반 내의 각 영역별로 온도의 최대값 또는 온도의 변화량을 사전에 설정하여 데이터베이스화를 한 후에 검출된 온도 데이터와의 비교를 통하여 수배전반의 열화 여부를 검출할 수 있는 열화 진단 시스템을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 수배전반 내의 각 부품들에 대한 온도의 최대값 또는 온도의 변화량을 사전에 설정하여 이를 검출된 온도 데이터와의 비교를 통하여 수배전반의 열화 여부를 검출할 수 있는 열화 진단 시스템을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 수배전반 내의 각 부품들에 대한 온도 이력을 데이터베이스화하여 현재의 온도의 변화량과 과거의 온도 이력을 비교하여 부품의 수명 예측이 가능하도록 하여 수배전반 내의 열화에 대한 예측을 가능하게 하는 열화 진단 시스템을 제공하는 것이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 열화 진단 시스템은 수배전반의 내부를 촬상하여 얻어진 열화상 데이터를 이용하여 상기 수배전반의 이상 여부를 판단하며,
상기 수배전반의 내부를 촬상하는 열화상 감지 수단과 데이터의 송수신을 수행하는 송수신수단;
상기 수배전반의 내부를 복수의 영역으로 분할하고, 분할된 영역들에 대한 위치정보와 상기 영역내의 부품들에 대한 온도 정보를 저장하는 데이터베이스부;
상기 열화상 감지 수단으로부터 측정된 열화상 데이터와 분석된 결과를 디스플레이하기 위한 디스플레이수단;
분석된 결과에 따라 상기 수배전반의 상태에 대한 이상 여부에 따라 외부 장치들에 대한 경고를 출력하는 출력수단; 및
상기 수신된 열화상 데이터와 상기 데이터베이스부에서의 저장된 데이터를 이용하여 분할된 복수의 영역들에 대한 각각의 온도 변화량을 분석하여 그 결과를 상기 디스플레이수단에 전송하고, 분석된 결과가 소정의 기준을 초과하여 상기 수배전반의 이상으로 판단되는 경우에 상기 출력수단으로 경고신호를 전송하는 제어수단을 포함한다.
본 발명에 의하면, 열화상 카메라로 부터 획득된 열화상 데이터를 이용하여 수배전반 내부의 설비의 이상을 실시간으로 인지하여 수배전반 자체에서 얻어지는 데이터를 분석 및 판단하여 그 결과를 사용자에게 능동적으로 통보하여 사고 방지에 대한 즉시성을 제공할 수 있다.
또한 수배전반 내부에 사용되는 부품에 대한 데이터베이스를 구축하고, 그 구축된 정보에 따라 온도의 관리를 수행함으로써 열화 감지에 대한 정확도를 높일 수 있는 효과가 있다. 더욱이 각 부품들에 대한 과거의 온도 이력을 이용하여 현재 얻어지는 부품들에 대한 온도가 어느 상태에 있는가의 여부를 쉽게 알 수 있어서 부품의 수명 예측을 가능하게 할 수 있다.
도 1 은 일반적인 구성의 수배전반과 본 발명에 따른 열화 진단 시스템이 포함된 전체적인 구성을 개략적으로 도시한 것이다.
도 2 는 본 발명에 따른 열화 진단 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 3 은 본 발명에 따른 열화 진단 시스템에서 수배전반의 발열 상태를 관심영역으로 설정한 경우를 개략적으로 도시한 도이다.
도 4 는 본 발명에 따른 열화 진단 시스템에서의 전체 화면을 부스바를 기준으로 복수의 부스바존으로 설정하여 분석된 일 예를 도시한 것이다.
도 5 는 수배전반의 전원 인입부과 해당 부분에서의 상태 변화를 감지한 열화상의 일 예를 도시한 것이다.
도 6 은 수배전반의 내부의 일부와 해당 부분에서 전압 불균형으로 인한 온도 이상 발생 여부를 체크하기 위한 열화상의 일 예를 도시한 것이다.
도 2 는 본 발명에 따른 열화 진단 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 3 은 본 발명에 따른 열화 진단 시스템에서 수배전반의 발열 상태를 관심영역으로 설정한 경우를 개략적으로 도시한 도이다.
도 4 는 본 발명에 따른 열화 진단 시스템에서의 전체 화면을 부스바를 기준으로 복수의 부스바존으로 설정하여 분석된 일 예를 도시한 것이다.
도 5 는 수배전반의 전원 인입부과 해당 부분에서의 상태 변화를 감지한 열화상의 일 예를 도시한 것이다.
도 6 은 수배전반의 내부의 일부와 해당 부분에서 전압 불균형으로 인한 온도 이상 발생 여부를 체크하기 위한 열화상의 일 예를 도시한 것이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 더욱 상세히 설명한다. 도면에 도시된 구성들 중에서 동일한 구성에 대하여는 동일한 부호를 사용하였으며, 반복 설명은 생략된다.
먼저, 도 1 은 일반적인 구성의 수배전반과 본 발명에 따른 열화 진단 시스템이 포함된 전체적인 구성을 개략적으로 도시한 것이다. 도시된 수배전반은 하나의 면으로 구성된 것으로서 기능에 따라서 복수의 면으로 형성하는 것도 가능하다. 다만 설명의 편의를 위하여 하나의 면으로 된 경우를 기준으로 하여 설명한다.
도 1 에 도시된 수배전반에 설치된 설비들은 변압기와 각종 주변 기기들을 포함하고 있으며, 주변기기는 변압기(110)와 함께 수배전반에 설치되는 기기를 의미한다. 변압기를 위한 주변 기기들의 일 예로서 기중형 고장구간 자동개폐기(AISS: Air Insulated auto Section Switch, 또는 고장구간 자동개폐기(ASS:Auto Section Switch))(112), 피뢰기(LA: Lighting Arrester)(114), 고압 퓨즈(PF: Power Fuse)(116), 계기용 변성기(MOF: Metering Out Fit)(118), 기중 차단기(ACB: Air Circuit Breaker)(120) 및 배선용 차단기(MCCB: Mold Case Current Breaker)(122)가 포함된다. 그러나 이러한 주변 기기들의 일 예는 설명의 편의를 위한 도시일 뿐 본 발명이 상기와 같은 변압기와 그 주변 기기들에 제한되지는 않는다. 예를 들어, 디지털미터, 콘덴서, 진공차단기(VCB: Vacuum Circuit Breaker), 서지업소버(SA: Surge Absorber)도 주변기기들에 추가될 수 있다.
상기의 구성과 함께 열화상 감지부(150)가 설치되며, 이 열화상 감지부(150)가 적용되는 수배전반의 형태에 따라 다양한 위치에 설치될 수 있다. 예를 들면, 수배전반의 내벽의 상측 또는 측벽에 위치하거나 외부에 설치될 수도 있다. 또한, 열화상 감지부(150)에서 감지된 열화상 데이터로부터 수배전반의 상태를 진단하는 열화 진단 시스템(200)이 제공된다. 열화 진단 시스템(200)과 열화상 감지부(150)는 유선 및/또는 무선의 데이터 네트워크로 상호간에 연결이 된다.
한편, 도 1 에 도시된 수배전반에 포함되는 구성요소들에 대한 기술적 구성 및 기능, 그리고, 전기 사업자로부터 공급되는 특고압이 수배전반을 통해 저압으로 강하되는 기술적 구성 및 방법 등은 통상 이 분야의 관련 기술로부터 용이하게 알 수 있으므로 이에 대한 구체적인 도시 및 설명은 생략하고, 본 발명과 관련된 부분들을 중심으로 도시하였다.
열화상 감지부(150)는 복수의 열화상 카메라(1521, 1522,..., 152n)를 포함한다. 이들 열화상 카메라들(1521, 1522,..., 152n)은 수배전반의 격실별로 설치될 수도 있으며 수배전반의 크기에 따라 하나의 격실내에도 복수의 위치에 설치할 수도 있다. 일반적으로 열화상 카메라는 수배전반내에서의 매우 협소한 장소의 감지 거리를 갖고 있어 실제 열화상 카메라를 설치하여도 주요 부품만을 감시하고 있었으나, 기존 방식의 고해상도의 열화상 카메라가 아닌 저해상도의 열화상 카메라를 이용하여 동일한 효과를 볼 수 있는 열화상 카메라(80x80, 160x120)를 적용하거나 좁은 장소에서 한 번에 많은 영역을 볼 수 있도록 구성된 렌즈(최대 95도 화각)를 이용하여 수배전반 내부의 설비의 이상을 실시간으로 인지할 수 있도록 구성할 수 있다.
열화상 감지부(150)가 복수개의 열화상 카메라가 연결되어 설치되는 경우에는 별도의 송수신부(154)를 통하여 열화 진단 시스템(200)과 접속을 할 수 있다. 송수신부(154)에서는 복수의 열화상 카메라들에 대한 제어 데이터를 수신하여 열화상 카메라의 동작을 제어하도록 하거나 복수의 열화상 카메라에서 촬영된 데이터를 열화 진단 시스템(200)으로 송신하도록 하는 기능을 한다.
상기와 같은 수배전반에서의 상태가 열화상 감지부(150)에서의 복수의 열화상 카메라들로부터 촬영된 데이터는 도 2 에서의 열화 진단 시스템(200)에서 처리가 된다.
도 2 에서의 열화 진단 시스템은 열화상 감지부(150)와의 데이터의 송수신을 수행하는 송수신부(210), 수신된 데이터, 즉 열 화상 데이터를 이용하여 대상 물체의 온도 변화량을 측정하여 온도를 분석하는 제어부(220), 수배전반내에 포함되는 각종 부품들에 대한 위치 정보와 함께 온도와 관련된 정보를 포함하는 데이터베이스부(230), 측정된 열화상 데이터와 분석된 결과를 표시하는 그래픽의 형태로 디스플레이할 수 있는 디스플레이부(240) 및 제어부에서의 분석된 결과에 따라 외부장치들에 대한 경고 등을 출력될 수 있도록 하는 출력부(250)를 포함한다.
상기와 같은 구성을 가지는 열화 진단 시스템의 동작을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 열화상 카메라는 수배전반에서의 발열상태, 즉 수배전반에서의 주변보다 열이 높은 부품들을 감지해 육안 식별이 가능한 영상으로 보여준다. 부품에서 열이 발생하는 경우에 부품에서 방출되는 적외선은 차가운 물체에서 방출된 적외선과 파장이 다르게 되며 이러한 파장의 차이가 이미지화되어 전달될 수 있다. 따라서 가시광선이 전혀 없는 곳에서도 선명한 이미지를 제공한다. 주변의 밝기나 기상조건에 거의 영향을 받지 않고 항상 뚜렷한 시야를 확보할 수 있는 것이다.
이렇게 얻어지는 데이터는 열화상 감지부(150)에서의 송수신부(154)를 통하여 유선 및/또는 무선 네트워크를 통하여 열화진단 시스템(200)과 접속이 되어 송수신부(210)로 전달된다. 송수신부(210)에서 전달된 데이터들은 처리 및 분석을 위하여 제어부(220)로 전달된다. 제어부(220)에서는 전달된 열화상 데이터를 다양한 방식으로 분석하여 처리할 수 있으며 분석된 데이터들은 디스플레이부(240)에 온도의 차이를 색상으로 구분될 수 있도록 표시된다.
예를 들어, 도 3 에 도시된 것처럼, 수배전반(100)에 대한 전체적인 발열 상태를 체크하는 것이 필요한 경우에는 관심영역을 전체 영역으로 설정하여 관리할 수 있으며, 경우에 따라서는 부품별로 발열의 정도나 발열에 따른 부품의 손실이 민감할 수 있는 부분에 대해서는 세밀한 관찰이나 분석이 필요하므로 이러한 부분에 대해서는 별도로 관심영역으로 설정하여 관리할 수 있다.
즉, 종래에는 하나의 전체 영역을 기준으로 분석을 하였으나 본 발명에서는 전체 영역이 아닌 전체 영역 중에서 일부 관심이 있는 영역을 복수 개의 관심영역으로 분할하여 온도의 변화를 검출 및 분석한다는 점에 특징이 있다. 즉 수배전반은 여러 개의 전기적 특성을 가지는 부품/설비(이하, '부품' 함)들로 구성이 되어 있어 이를 동일하게 온도의 변화를 관리를 하는 것은 부정확한 결과를 얻게 되는 문제점을 갖고 있기 때문이다.
따라서 수배전반 내부에서의 부품들인 부스바, 스위치, 전원부 및 기타 여러 설비에 대하여 관심 영역으로 설정하고, 설정된 관심영역에 대하여 개별적으로 그 특성에 따라 서로 다른 범위의 온도 변환에 따라 주의/경고/위험으로 하여 개별 설정을 하고, 이러한 설정에 따라 부품별/설비별 각 상에 대하여 온도 변화량을 특성에 따라 관리가 가능해 진다.
상기와 같이 관심영역을 전체의 열화상 데이터의 범위내에서 관심 영역별로 관리를 하거나 또는 일부 영역만을 별도로 나누어 관리를 할 수 있다. 본 발명에서는 부품별/설비별로 구분하여 특정 위치에서의 발열의 정도를 관리하기 위하여 수배전반 내부에 사용되는 부품들에 대한 데이터와 그 위치정보를 데이터베이스화하여 이를 데이터베이스부(230)에 구축한다. 부품들에 대한 발열시의 설정온도에 대한 데이터도 사전에 데이터베이스부(230)에 구축한다. 구축된 정보에 따라서 제어부(220)에서는 측정된 데이터와 저장된 데이터의 비교를 통하여 온도(이상)관리를 할 수 있으므로 수배전반에 대한 관리의 정확도를 높일 수 있다.
또한 도 3 의 하단부에 표시되는 것처럼 시간에 따른 온도 변화량을 그래프로 표시하여 시간에 따른 온도 변화량 등을 확인할 수 있다. 그래프로 표시된 부분은 하나의 영역에 대한 것을 표시하였으나 관심영역을 복수 개로 지정한 경우에는 디스플레이부(240)에서의 화면을 복수 개로 분할하여 각 관심영역에 대한 온도 변화량을 동시에 표시하는 것도 가능하다. 이러한 온도 변화량에 대한 데이터들은 실시간으로 디스플레이부(240)에 표시됨과 동시에 데이터베이스부(230)에 저장이 된다. 저장된 데이터를 이용하여 과거의 온도 변화량과의 비교를 통하여 현재의 온도변화량에 따른 이상 유무를 판단할 수 있다.
즉 수배전반(100)의 내부를 하나의 전체 영역으로 감시하는 경우에는 전체 영역에 대한 최대 온도만 표출될 뿐이므로 전체적인 색상만으로 감시할 수 밖에 없으나, 감시영역을 복수의 영역으로 분할하여 감시함으로써 각각의 온도 변화를 표출할 수 있다.
예를 들어 수배전반의 내부에는 전원공급용 배전선로로서의 역할을 하는, 철판 또는 구리 제품으로 형성되는 부스바(bus bar)가 사용되고 차단기에 연결용으로 접속된다. 각 상에 유입되는 전원이, 예를 들어 380V 3상4선일 경우에 R상, S상, T상에 각각 380V가 인가되어야 하는 비정상시에는 R상 300V, S상 400V, T상 380V가 인가되는 경우에는 연결된 장비에 대하여 소손이 발생될 수 있다. 이때 발생되는 열을 열화상 카메라로 촬상하여 얻어지는 데이터를 온도분석을 통하여 경보처리를 할 수 있다. 수배전반의 내부에 설치된 부스바를 기준으로 하여 복수의 부스바존을 설정하여 감시할 경우 각각의 영역에서의 온도 변화를 표출할 수 있으며, 열화에 대한 정확한 위치를 감시하고, 점검할 수 있다.
상기에서와 같이 부스바를 기준으로 복수의 부스바존으로 설정하여 분석된 일 예를 도 4 에 도시하였다. 도 4 에 도시된 경우는 수배전반의 영역을 10개로 부스반존으로 분할한 경우를 해당한다. 제어부에서는 도 4 의 화면에서의 좌측상단에 도시된 열화상 데이터에 대한 분석을 수행한다. 즉 제어부에서는 각각의 부스바존으로 형성된 영역에 대한 위치정보 및 해당 영역에서 사전에 설정되어 있는 온도변화의 정도, 예를 들면 주의, 경고, 위험에 해당하는 온도변화를 정보를 데이터베이스부로 부터 독출한다. 제어부는 또한 열화상 이미지 데이터로부터 전체 화소에 대하여 각 부스바존별로 위치정보에 따라 특정 영역에서의 온도를 체크하여 최대값, 최소값 및 평균값을 산출할 수 있다. 이때 온도의 체크는 효율적으로는 해당 영역의 각 모서리인 상, 하 또는 좌, 우에서의 온도 변화량을 측정할 수도 있다. 또한 경우에 따라서는 해당 영역에 포함되는 각각의 화소별로 온도를 체크하여 이들에 대한 평균온도를 해당 영역에 대한 온도로서 설정하여 사용할 수도 있다. 이와 같이 온도를 측정하는 구체적인 방식 자체는는 상기 방식 외에도 다양한 방식으로 이루어질 수 있으며 측정방식 자체는 공지 기술에 해당하는 것이므로 구체적인 언급은 생략한다.
상기의 과정을 통하여 얻어지는 데이터가 도 4 에서의 우측 하단에 표의 형태로 표시되었다. 표에 표시된 데이터들을 보면 제1영역 내지 제10영역으로 구분된 부스바존에서의 온도 변화가 최대값과 최소값이 표시되고, 각 영역별로 사전에 설정된 온도범위인 주의, 경고, 위험에 해당하는 온도가 표시되어있다. 또한 전체 영역에 대하여 가장 높은 온도와 가장 낮은 온도가 표시된다. 이와 같이 열화상 데이터를 전체를 기준으로 할 때와 비교하여 부스바존을 기준으로 영역을 나누어 온도를 체크함으로서 열화에 대한 정확한 위치를 확인하고 점검할 수 있다.
예를 들어 6번째 영역에서 측정된 데이터가 사전에 설정된 온도범위인 주의를 초과하지만 경고 수준에는 미치지 못하는 경우에는 디스플레이부상에서 사용자에게 인식을 하도록 하기 위하여 디스플레이상에 적색의 깜박임이나 경고음을 발생하도록 할 수 있으며, 또한 경고를 초과하고 위험에는 미치지 못하는 경우에는 별도의 경고등의 동작시키도록 하는 등 여러 가지의 상태에 따른 동작변화를 줄 수 있도록 하여 이상 온도 발생시는 이러한 이벤트를 처리할 수 있도록 제어부는 각종 관련 제어신호를 출력부(250)로 출력한다. 출력부(250)는 그 자체가 경고음을 발생하는 장치로 구성될 수 있으며, 또한 출력부(250)는 외부에 접속된 경광등이나 음성 경보장치에 동작신호를 보낼 수 있도록 구성될 수 있다. 상기와 같은 제어신호의 발생은 온도의 변화량이 일정 기준의 시간 이상이 지속될 경우에 경보로 인식하고, 일정 시간 미만일 경우에는 경보 처리를 하지 않도록 관리할 수도 있다.
상기의 경우는 수배전반의 전체를 복수의 영역으로 분할하여 각각의 온도변화를 체크하여 전체의 상태 변화를 감지하는 경우를 예로서 언급한 것이나 특정의 부품들에 대하여 별도의 온도변화를 감지하도록 설정할 수도 있다.
도 5 는 수배전반의 일부 구성과 이 구성에서의 상태 변화를 감지한 열화상의 일 예를 도시한 것이다. 앞에서 언급한 바와 같이 전체 구성 중에서 전원부, 특히 인입전원(전압)의 이상 여부를 감지하기 위하여 특정 영역을 설정한 경우를 예로서 도시한 것이다(도 5의 (a)). 인입되는 전원부가 3상으로 형성된 경우에 이들을 각각의 별개의 영역으로 설정을 하고 이들에 대한 위치정보와 온도 관련 정보들이 사전에 결정되어 데이터베이스부에 저장된 상태에서 열화상 카메라를 이용하여 얻어진 열화상 이미지 데이터에 대하여 영역별로 처리된 결과가 도 5 의 (b) 에 도시되었다. 상기와 같이 특정 부분에 대하여 세부적으로 영역을 설정하여 인입되는 전원 전압의 이상 여부를 감지할 수 있으며 이상이 발생할 경우에는 주의/경고/위험 등의 이벤트에 따라 처리를 할 수 있다.
또한 상기의 예에서는 인입되는 전원의 이상 여부를 전원부에 영역을 설정한 경우이고, 내부에서 전압 불균형으로 인한 온도 이상 발생여부를 체크하기 위하여 도 6 에 도시된 형태의 구현도 가능하다.
또한, 다른 적용예로서 수배전반내에서의 차단기 케이블과 볼트간의 조임의 차이로 인한 전기도체의 스파크 등의 발생으로 인하여 소손의 발생이 생길 수도 있다. 즉 볼트가 잘못 조여졌을 경우, 그 부분에서 전기적 부하가 발생이 되며, 부하가 축적이 되게 되면, 케이블의 과열로 인하 열화가 발생이 되어 결국은 설비 고장 또는 화재로까지 이어질 수 있다. 따라서 수배전반내의 각각의 주요 부위나 문제의 발생이 일어날 수 있는 부위에 대해서는 각각 개별적으로 영역을 설정하여 온도의 변화량을 주기적으로 체크하여 상기에서와 같은 문제점을 해결할 수 있다.
상기에서 언급한 사항 외에도 수배전반 함체별 온도 분석으로서 배열중인 수배전반 함체별로 온도 변화량 분석, 1차 메인 진공차단기 입력전압과 각 함체에 인입되는 전원들에 대하여 동일한 방식으로 적용할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미치는 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능하다.
100 ... 수배전반
110 ... 변압기
150 ... 열화상 감지부 200 ... 열화 진단 시스템
210 ... 송수신부 220 ... 제어부
230 ... 데이터베이스부 240 ... 디스플레이부
250 ... 출력부
150 ... 열화상 감지부 200 ... 열화 진단 시스템
210 ... 송수신부 220 ... 제어부
230 ... 데이터베이스부 240 ... 디스플레이부
250 ... 출력부
Claims (6)
- 수배전반의 내부를 촬상하여 얻어진 열화상 데이터를 이용하여 상기 수배전반의 이상 여부를 판단하는 열화 진단 시스템에 있어서,
상기 열화 진단 시스템은
상기 수배전반의 내부를 촬상하는 열화상 감지 수단과 데이터의 송수신을 수행하는 송수신수단;
상기 수배전반의 내부를 복수의 영역으로 분할하고, 분할된 영역들에 대한 위치정보와 상기 영역내의 부품들에 대한 온도 정보를 저장하는 데이터베이스부;
상기 열화상 감지 수단으로부터 측정된 열화상 데이터와 분석된 결과를 디스플레이하기 위한 디스플레이수단;
분석된 결과에 따라 상기 수배전반의 상태에 대한 이상 여부에 따라 외부 장치들에 대한 경고를 출력하는 출력수단; 및
상기 수신된 열화상 데이터와 상기 데이터베이스부에서의 저장된 데이터를 이용하여 분할된 복수의 영역들에 대한 각각의 온도 변화량을 분석하여 그 결과를 상기 디스플레이수단에 전송하고, 분석된 결과가 소정의 기준을 초과하여 상기 수배전반의 이상으로 판단되는 경우에 상기 출력수단으로 경고신호를 전송하는 제어수단을 포함하는 열화 진단 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 열화 진단 시스템은 적어도 하나의 열화상 카메라와 유선 또는 무선으로 연결되는 것을 특징으로 하는 열화 진단 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 복수의 영역들은 상기 수배전반 내부에서의 부품들을 기준으로 하여 분할되는 것을 특징으로 하는 열화 진단 시스템 - 제 3 항에 있어서,
상기 부품들은 부스바인 것을 특징으로 하는 열화 진단 시스템. - 제 3 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 복수의 영역들의 각 모서리인 상, 하 또는 좌, 우에서의 온도 변화량 또는 상기 복수의 영역을 형성하는 화소에서의 온도 변화량을 측정하는 것을 특징으로 하는 열화 진단 시스템. - 적어도 하나의 열화상 카메라와 유선 또는 무선으로 연결되어 수배전반의 내부를 촬상하여 얻어진 열화상 데이터를 이용하여 상기 수배전반의 이상 여부를 판단하는 열화 진단 시스템에 있어서,
상기 열화 진단 시스템은
상기 수배전반의 내부를 촬상하는 열화상 감지 수단과 데이터의 송수신을 수행하는 송수신수단;
상기 수배전반의 내부를 부스바를 기준으로 하여 복수의 영역으로 분할하고, 분할된 영역들에 대한 위치정보와 상기 영역내의 부품들에 대한 온도 정보를 저장하는 데이터베이스부;
상기 열화상 감지 수단으로부터 측정된 열화상 데이터와 분석된 결과를 디스플레이하기 위한 디스플레이수단;
분석된 결과에 따라 상기 수배전반의 상태에 대한 이상 여부에 따라 외부 장치들에 대한 경고를 출력하는 출력수단; 및
상기 수신된 열화상 데이터와 상기 데이터베이스부에서의 저장된 데이터를 이용하여 분할된 복수의 영역들의 각 모서리인 상, 하 또는 좌, 우에서의 온도 변화량을 분석하여 그 결과를 상기 디스플레이수단에 전송하고, 분석된 결과가 소정의 기준을 초과하여 상기 수배전반의 이상으로 판단되는 경우에 상기 출력수단으로 경고신호를 전송하는 제어수단을 포함하는 열화 진단 시스템.
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| KR1020150148763A KR20170047979A (ko) | 2015-10-26 | 2015-10-26 | 열화상 카메라를 이용한 수배전반의 열화 진단 시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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| KR20170047979A true KR20170047979A (ko) | 2017-05-08 |
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| KR1020150148763A KR20170047979A (ko) | 2015-10-26 | 2015-10-26 | 열화상 카메라를 이용한 수배전반의 열화 진단 시스템 |
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