KR20180011306A - 이동식 누전원 탐사장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대지전위 측정을 위한 전극을 바퀴의 형태로 구성하여 이동하면서 지중에 매설된 상용전원 충전된 누전원 존재 여부를 측정할 수 있는 이동식 누전원 탐사장치에 관한 것으로서, 대지와 정전결합되는 이동식 전극, 상기 전극과 대지 사이에 수분을 공급하기 위한 수분공급 수단, 및 상기 전극으로부터 입력되는 대지 전압 값을 측정하는 전위측정계를 포함한다. 또한, 상기 전극은 전기절연체로 된 바퀴의 표면에 배치된 도전체이며, 상기 수분 공급 수단으로부터 공급되는 수분을 보유할 수 있는 함수물로 도포되어 있을 수 있다.

Description

이동식 누전원 탐사장치{MOBILE APPARATUS FOR LOCATING THE COMMERCIAL VOLTAGE CHARGED LEAKING SOURCE USING WHEEL-TYPED ELECTRODE}

본 발명은 이동식 누전원 탐사장치, 상세하게는 상용전압에 연결된 절연불량 전력설비에 의한 감전 및 설비사고 예방을 위해 이동하며 누전원 위치를 탐사하는 장치에 관한 것으로서, 특히 별도의 탐사용 전원공급 없이 차량과 같은 운송수단의 고무바퀴 외면에 도전체를 가진 전극들이 함수물을 통해 대지와 접촉된 상태에서 이동하며 미지의 누전원과 전력주파수 정전결합된 위치에서 상기 전극들로부터 전위 상승을 검출하여 전력선 누전은 물론 타 누전원의 위치도 동시에 탐사하는 기술로서 대도시와 같은 광역 지역에서 다양한 누전원을 거리제한 없이 신속히 이동하며 탐사할 수 있는 이동식 누전원 탐사장치에 관한 것이다.

종래의 누전 탐사기는 작업자가 양손으로 잡고서 지중에 매설된 전선의 위치 경로를 탐사하면서 누전 여부를 확인하였다. 즉, 종래의 누전 탐사기의 끝단에는 탐침봉이 구비되어 있는데, 도 1에 도시된 바와 같이 뾰족한 못의 형태로 이루어져서, 대지전위 측정시에는 힘을 주어 대지 표면에 깊이 박은 채로 사용하게 된다. 이와 같이 하여 대지 저항을 최소화하면서 대지 전압을 측정하였다.

이러한 종래의 방식은 사람이 누전 탐사기를 이동시키고 소정의 대지위치에 탐침봉을 박아서 작업을 수행하므로 이동 및 측정에 장시간이 소요되는 문제가 있었다.

이를 개선하기 위해서 도 2에 도시된 바와 같이 탐침봉을 대체해서 주철 등의 금속으로 된 바퀴전극을 형성하여 대지전위를 측정하였다. 이러한 방식에서는 바퀴의 표면에 흙과 같은 이물질이 쉽게 부착되어 대지에 대한 전극의 접촉성이 쉽게 불량해질 수 있다. 또한 도체 바퀴의 직경은 크기가 한계가 있는데, 보통은 금속제 바퀴의 폭이 100mm 이하이어서 대지접촉 면적도 좁아지게 되어 접촉 저항이 너무 커지므로 대지전위 측정이 용이하지 않게 되는 문제가 발생한다.

본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 지중의 배선 지역 내에서 빠른 속도로 이동하며 전력주파수 상용전압 대지전위를 측정하여 누전원 위치를 신속히 확인하기 위한 바퀴 전극을 이용한 이동식 누전원 탐사장치를 제공하는 데 있다.

전술한 바와 같은 과제를 실현하기 위한 본 개시의 일 실시예에 따라 이동식 누전원 탐사장치가 개시된다. 상기 이동식 누전원 탐사장치는, 이동체를 지탱하는 부도체 및 불흡수성 특성을 가진 탄성 바퀴의 외주면에 도전체가 설치된 전극, 상기 전극의 도전체 외면에 위치하여 대지와 최우선 접촉하는 함수물, 상기 함수물에 수분을 공급하는 수분 공급 수단, 다수의 전극들과 연결되어 전위차를 측정하는 전위측정계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동식 누전원 탐사장치이다.

대안적으로, 상기 전극은 대지면과 수평축 회전 이동에 따라 대지전압 측정위치가 이동되는 것을 특징으로 하는 이동식 누전원 탐사장치이다.

대안적으로, 상기 함수물은 수분을 보유할 수 있는 스폰지, 섬유류, 부직포, 솜 또는 벨크로테이프 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 이동식 누전원 탐사장치이다.

대안적으로, 상기 전극은 이동 속도를 측정할 수 있는 속도 센서가 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 이동식 누전원 탐사장치이다.

대안적으로 상기 전위측정계는 전력주파수 교류성분을 추출하는 필터부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동식 누전원 탐사장치.

대안적으로, 이동좌표를 수신하여 위치별 상기 전위측정계 값을 기록하는 기록부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동식 누전원 탐사장치이다.

이와 같은 본 발명에 따른 이동식 대지전압 측정장치를 실시함으로써, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

실제 감전위험이 있는 전력주파수 전압(상)선 누전원 위치를 파악하고 보수할 수 있어서 안전사고를 예방하는 효과가 있다.

지금까지는 2인 이상이 경로탐사와 대지전위를 각각 별도로 측정하였으나, 1인이 이동식 누전원 탐사장치를 사용하여 업무수행이 가능하고, 또한 주수형 바퀴전극의 사용으로 이동 시간을 단축하고, 위치별 대지전위 값을 저장 및 관리하여 측정시간을 단축하고 인력을 절감하는 효과가 있다.

도 1은 종래의 누전 탐사기의 끝단에 설치된 누전탐사를 위한 탐침봉을 도시한 도면이다.
도 2는 금속으로 된 이동식 전극을 이용하여 대지전위를 측정하는 이동식 누전원 탐사장치를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라서 전극이 바퀴에 장착되어 금속도체 연결선에 연결된 상태를 나타낸 사진이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라서 전극에 공급된 수분을 유지하기 위한 수단을 나타낸 사진이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 인력에 의한 카트형 이동식 누전원 탐사장치를 나타낸 사진이다.
도 6은 본 발명에 따라 이동식 누전원 탐사장치를 차량에 연결하여 사용한 실시예를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동식 누전원 탐사장치의 구성을 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명이 이러한 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니며 당업자에게 자명하다고 판단되는 내용은 이하의 설명에서 생략한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라서 전극이 바퀴에 장착되어 금속도체 연결선에 연결된 상태를 나타낸 사진이다.

도 3에서 볼 수 있듯이, 본 발명에 따른 누전원 탐사장치의 이동식 전극(내부도전체)은 하나의 도전체로서 일반적인 고무바퀴 또는 타이어에 설치될 수 있다. 상기 도면에서 전극은 고무바퀴의 정중앙에 바퀴의 원주 방향으로 설치되어 있다. 이와 같이 설치되어 있어서, 바퀴가 대지면과 수평축 회전하면 전극도 같이 대지면 접촉위치가 이동하게 된다. 따라서 바퀴를 고속으로 회전시키게 되면 이동 속도가 빨라지게 되는데 이처럼 빠른 속도에서도 탄성 바퀴전극은 대지면과 접촉 상태가 양호하게 되어 대지전위를 측정하는데 문제가 생기지 않는다.

상기 전극은 금속도체 연결선에 연결되어 전위 측정계로 이어진다. 도체를 통해서 감지된 지중의 전위 변화는 전위 측정계에서 측정되어 누전 여부를 판단할 수 있는 자료로서 사용될 수 있게 된다.

도 3에서 볼 수 있듯이, 본 발명에 따라서 전극은 고무와 같은 전기절연체 바퀴에 설치되므로 종래의 금속제 바퀴에 비해서 대지면과의 접촉면적이 커지게 되어 접촉저항을 줄이게 되므로 양호한 전위 측정이 가능하게 된다.

전극은 이와 같이 금속도체 연결선을 통해서 전위 측정계로 연결되어 지중의 전위 변화를 측정하는데 사용하게 된다,

또한, 도 3에는 본 발명의 주요 특징인 수분 공급 수단에 연결된 물 호스가 도시되어 있다. 이는 본 발명에 따른 바퀴 형태의 전극이 대지면과 접촉할 때 전극에 이물질이 붙는 것을 방지하기 위한 것으로서 도 4에 도시된 커버와 함께 사용된다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라서 전극에 공급된 수분을 유지하기 위한 수단을 나타낸 사진이다.

도 4에서 볼 수 있듯이, 전극에 수분이 공급되어 유지되도록 스폰지, 섬유류, 부직포, 솜, 벨크로테이프 등과 같이 함수물(含水物)로 된 커버를 전극 위에 덮어서 씌우고 고정시키게 된다. 이 커버는 바퀴에 밀착되어 전극과 대지면 사이에 배치되므로써 전극에 이물질이 직접 붙는 것을 방지하게 된다. 한편, 상기 커버에는 전술된 물 호스가 연결되어 있어서 일정량의 물이 계속해서 공급된다. 따라서 함수물에 주수된 물은 바로 흘러내리지 않고 일정 시간 유지되어 바퀴가 회전하여 전극이 대지면과 접촉한 채로 이동한다 할지라도 커버에 이물질이 달라붙는 것을 방지하게 된다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 인력에 의한 카트형 이동식 누전원 탐사장치를 나타낸 사진으로서, 상기 장치의 전면에서 바라본 사진이다.

도 5에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 카트형 이동식 누전원 탐사장치는, 바퀴 형태의 전극, 수분 공급 수단으로서 물통, 수분을 전극에 전달하기 위한 물 호스, 바퀴의 표면에 고정된 커버(미도시), 멀티자계센서, 멀티자계센서 수집장치, 대지전위센서, 대지전위측정장치 등을 포함하고 있다.

사용자는 카트형 이동식 누전원 탐사장치를 대지면 상에서 전후방으로 밀거나 끌면서 대지전위를 측정하게 된다. 이때, 바퀴가 회전하게 되면, 바퀴에 장착되고 대지면에 접촉되어 있는 전극이 이동하면서 지중의 전위를 감지하게 된다. 이와 같이 감지된 대지전위 신호는 이동식 누전원 탐사장치로 전달되어 사용자가 장치의 위치이동에 따른 대지전위의 변동 및 누전 여부를 가시적으로 판단할 수 있도록 한다.

한편, 본 발명에 따른 이동식 누전원 탐사장치는 차량 등에 연결하여 고속으로 이동하면서도 사용이 가능하다.

도 6은 본 발명에 따라 이동식 누전원 탐사장치를 차량에 연결하여 사용한 실시예를 도시한 도면이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 이동식 누전원 탐사장치는 차량 및 차량의 후방 등에 별도로 연결된 장치로 이루어지는데, 차량이 이동할 때 함께 이동하도록 하였다. 별도로 연결된 바퀴에 전극을 감아서 대지면과 접촉되도록 하고, 바퀴에는 함수물의 커버(미도시)를 씌운 후에 수분을 공급해서 커버가 젖은 상태를 유지하도록 한다. 한편, 대지전위값 표시 및 기록기는 차량에 탑재하여 장치의 사용자, 일반적으로는 운전자가 사용중에 전위값의 변동 및 누전 여부를 확인하도록 한다. 또한, 운전중에 측정 및 표시된 대지전위값은 별도로 기록되어 차후에도 사용할 수 있도록 한다. 이처럼 차량을 이용하여 대지전위를 측정하게 되면, 고속으로 측정이 가능할 뿐 아니라, 기후나 날씨에 관계없이 대지전위의 측정이 가능하다.

도 7은 본 발명이 일 실시예에 따른 이동식 누전원 탐사장치의 구성을 도시한 도면이다.

본 실시예에서는, 대지와 정전결합되는 6개의 전극이 6개의 바퀴에 장착되어 구비되어 있다. 이때 바퀴의 수는 이동전극들이 대지에 접촉하는 간격 거리에 따라 가감할 수 있다. 각각의 전극에는 주수 장치가 연결되어 있어서 수분이 공급된다. 각각의 전극이 장착된 바퀴에는 전극을 덮고 있는 함수물의 커버가 설치되어 있어서 그 커버에 수분이 공급되면 그 수분이 계속 유지되어 커버에 이물질이 부착되는 것을 방지할 수 있고, 따라서 전극은 대지와 접촉할 때 그 사이에 이물질로 인해서 대지전위를 감지 및 측정하는데 방해를 받지 않게 된다.

도면에서 볼 수 있듯이, 전극에 수분을 공급하는 수분 공급기, 전극에서 감지한 전위신호를 입력받아서 전압 및 전류를 측정하기 위한 입력부, GPS/IMU 바퀴 회전계, 위치정보장치, 주연산장치, 온도정보장치, 디지털화 장치, 입력임피던스들이 포함될 수 있다.

이와 같이 구성되어 있어서, 전극이 수동으로 캐리어를 통해서 이동하거나 차량 등에 장착되어 고속으로 이동하면서 지중의 대지전위를 측정하므로 측정범위의 지중 상태를 스캐닝하면서 누전위치를 찾아낼 수 있게 된다.

Claims (1)

1. 이동식 누전원 탐사장치.

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