KR20190032948A - Abnormal condition diagnosis system of bolt combination portion - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 볼트 결합 부위 이상 진단 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 철제 구조물의 배관, 판넬 부스바의 배관 볼트 결합 부위에서, 터미널 단자/볼트 결합 부위를 케이블과 연결되고, 케이블과 일정 거리 이격된 코일에 흐르는 전류를 측정하는 비접촉식 전류 감지 홀 센서와, 상기 센서에서 측정된 전류값을 신호취득 전송기를 통해 모니터링 시스템으로 전송하고, 상기 센서에서 측정된 전류값을 분석하여 최초 볼트 결합시 측정된 전류값과 비교하여 배관의 볼트 결합 부위의 이상을 판별하는 모니터링 시스템을 개발하여 트립, 시그널 단자의 접촉 불량을 사전에 감지하여 설비의 신뢰성을 향상시키기 위한, 볼트 결합 부위 이상 진단 시스템에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a diagnosis system for a bolt-joint defect, and more particularly, to a piping system for a steel structure and a piping bolt connection portion of a panel booth bar, in which a terminal terminal / bolt connection portion is connected to a cable, A current sensor for measuring a current flowing through the coil; a current sensor for measuring a current flowing through the coil; a current sensor for measuring the current measured by the sensor; The present invention relates to a system for diagnosing an abnormality in a bolted joint in order to improve the reliability of a facility by previously detecting a faulty contact of a trip and a signal terminal by developing a monitoring system for discriminating an abnormality in a bolted portion of the pipe.
변류기(CT, Current Transformer)는 임의의 전류(대)에 대해 비례하는 전류(소)로 변성하는 기기이다. A current transformer (CT) is a device that transforms to a current (small) proportional to an arbitrary current (large).
1차측에 대전류가 흐르면, Ampere의 오른손 법칙에 의해 자계가 발생한다. 이때 발생한 자속(Φ)은 철심(core)를 통해 이동한다. When a large current flows through the primary side, a magnetic field is generated by the right hand rule of the Ampere. The generated magnetic flux Φ moves through the core.
도 1은 변류기(CT)의 원리를 나타낸 도면이다. 1 is a view showing the principle of a current transformer CT.
2차측에 감긴 코일(권선)에 이동한 자속(magnetic flux)이 쇄교하면서 기전력(E)이 유도된다. 기전력의 크기는 
1,2차 전류(I1, I2)는 권선비(Turn 수)에 반비례하며, 
이와 관련된 선행기술로써, 특허 등록번호 10-17595980000에서는 "변류기 2차 회로 개방 감지 기능을 갖는 디지털 계전기"가 공개되어 있다. As a prior art related to this, Patent Registration No. 10-17595980000 discloses a "digital relay having a function of detecting the opening of a secondary circuit of a current transformer ".
변류기 2차 회로 개방 감지 기능을 갖는 디지털 계전기는, 상기 디지털 계전기 내에 내장되며, 상기 전력용 변류기의 2차 회로의 개방을 감지하기 위해서, 상기 전력용 변류기의 2차 코일 양단에 접속되는 전압 검출 부와, 상기 전력용 변류기의 2차 코일에 병렬로 접속되고 여자 제어신호에 의해 폐로되는 우회 통전용 계전기를 포함하는 2차 회로 전압 검출 회로 부; 및 상기 디지털 계전기 내에 내장되고, 상기 2차 회로 전압 검출 회로 부에 접속되어, 상기 2차 회로 전압 검출 부로부터 제공된 상기 2차 코일 양단의 전압을 설정된 기준 전압 값과 비교하여 상기 2차 회로의 개방 여부를 결정하고, 폐로 위치로 동작하도록, 개방인 것으로 결정된 해당 상(phase)의 상기 전력용 변류기에 병렬로 접속된 상기 우회 통전용 계전기에 상기 여자 제어신호를 출력하는 제어부;를 포함한다.A digital relay having a function of detecting a secondary circuit open circuit of a current transformer is built in the digital relay and includes a voltage detection unit connected to both ends of the secondary coil of the power transformer for detecting the opening of the secondary circuit of the power transformer, A secondary circuit voltage detection circuit section including a bypass relay connected in parallel to a secondary coil of the power transformer and closed by an excitation control signal; And a control circuit which is incorporated in the digital relay and is connected to the secondary circuit voltage detection circuit unit for comparing the voltage across the secondary coil provided from the secondary circuit voltage detection unit with a set reference voltage value, And a controller for outputting the excitation control signal to the bypass relay, which is connected in parallel to the power transformer of the phase determined to be open, so as to determine whether or not the excitation relay is open and to operate as a closed position.
그러나, 판넬 내 부스바(busbar) 또는 철제 구조물의 주요 배관에서의 볼트 결합 부위가 시간이 지남에 따라 볼트가 풀리는 현상이 나타날 수 있다. 통전이 되는 부스바(busbar)의 경우 볼트 결합 부위 이상 시 열이나 주파수 왜곡이 일어나는 것을 사전에 감지하여 사고를 예방해야 하며, 철제 구조물의 주요 배관에서의 볼트 결합 부위가 풀리거나 느슨해 지는 것을 사전에 감지하여 사고를 예방해야 한다.However, bolt loosening may occur over time in the bolt joints in the main busbar of the panel or in the main piping of the steel structure. In the case of a busbar to be energized, it is necessary to prevent accidents by detecting the occurrence of heat or frequency distortion in case of abnormality in the bolt connection part, and to prevent the bolt connection part of the main pipe of the steel structure from being loosened or loosened To prevent accidents.
기존에는 철제 구조물의 배관에서의 볼트 결합 부위, 판넬 부스바의 배관 볼트 결합 부위에서 시그널 단자의 접촉 불량을 사전에 감지하지 못하여 설비 점검시에 일일이 점검해야 했다. Previously, it was not possible to detect in advance the faulty contact of the signal terminal at the bolt connection part in the piping of the iron structure and the pipe bolt connection part of the panel bus bar.
종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 철제 구조물의 배관, 판넬 부스바의 배관 볼트 결합 부위에서, 터미널 단자/볼트 결합 부위를 케이블과 연결되고, 케이블과 일정 거리 이격된 코일에 흐르는 전류를 측정하는 비접촉식 전류 감지 홀 센서와, 상기 센서에서 측정된 전류값을 신호취득 전송기를 통해 모니터링 시스템으로 전송하고, 상기 센서에서 측정된 전류값을 분석하여 최초 볼트 결합시 측정된 전류값과 비교하여 배관의 볼트 결합 부위의 이상을 판별하는 모니터링 시스템을 개발하여 트립, 시그널 단자의 접촉 불량을 사전에 감지하여 설비의 신뢰성을 향상시키기 위한, 볼트 결합 부위 이상 진단 시스템을 제공한다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a pipe structure for a steel structure, And a current measuring unit for measuring a current value measured by the sensor is transmitted to a monitoring system through a signal acquisition transmitter and the current value measured by the sensor is analyzed and compared with a current value measured at the time of initial bolting, The present invention provides a diagnostic system for abnormality in a bolted joint region, which improves the reliability of a facility by previously detecting a faulty contact between a trip and a signal terminal by developing a monitoring system for discriminating an abnormality of the bolted portion of the pipe.
본 발명의 목적을 달성하기 위해, 제1 실시예(전기식)에 따른 볼트 결합 부위 이상 진단 시스템은 철제 구조물의 배관, 판넬 부스바의 배관의 볼트 결합 부위에서, 터미널 단자/볼트 결합부와 연결된 케이블; 상기 케이블과 비접촉되고 일정 거리 이격된 코일에 흐르는 전류를 측정하는 비접촉식 전류 감지 홀 센서; 상기 비접촉식 전류 감지 홀 센서에 의해 측정된 전류값을 취득하여 이를 모니터링 시스템으로 전송하는 신호취득 전송기; 및 상기 신호취득 전송기로부터 전송된 상기 비접촉식 전류 감지 홀 센서에서 측정된 전류값을 분석하여 최초 볼트 결합시 측정된 전류값과 비교하여 그 전류값의 이상을 판별하여 배관의 볼트 결합 부위의 이상을 판별하는 모니터링 시스템을 포함한다. In order to achieve the object of the present invention, the diagnosis system for a bolted joint defect according to the first embodiment (electric type) is provided with a cable connected to a terminal terminal / bolt coupling portion at a bolt connection portion of a piping of a steel structure, ; A non-contact type current sensing hole sensor for measuring a current flowing through a coil not in contact with the cable and spaced apart by a predetermined distance; A signal acquisition transmitter for acquiring a current value measured by the non-contact current sensing Hall sensor and transmitting the current value to a monitoring system; And the current value measured by the non-contact current sensing hall sensor transmitted from the signal acquisition transmitter is analyzed and compared with the current value measured at the time of the initial bolting, an abnormality of the current value is discriminated to determine an abnormality of the bolt- And monitoring systems.
또한, 제2 실시예(기계식)에 따른 볼트 결합 부위 이상 진단 시스템은In addition, the diagnosis system for malfunctioning the bolted joint according to the second embodiment (mechanical type)
철제 구조물의 배관 부위, 판넬 부스바의 주요 배관의 볼트 결합 부위에서 도넛 형태의 코일이 감겨진 토로이드(Gapped Toroid)와, 비접촉식 전류 감지 홀 센서로 사용되는 상기 코일이 감겨진 토로이드 도넛 형태의 일측면(C 형태의 일측면)에 구비된 신호취득 전송기와, 상기 신호취득 전송기로부터 전송된 상기 비접촉식 전류 감지 홀 센서에서 나오는 전류값을 분석하여 최초 볼트 결합시 측정된 전류값과 비교하여 그 전류값의 이상을 판별하여 볼트 결합 부위의 이상을 판별하는 모니터링 시스템을 포함한다. A gapped toroid in which a donut-shaped coil is wound around a pipe portion of a steel structure and a bolt connection portion of a main pipe of a panel booster bar, and a toroidal donut-shaped coil wound around the coil used as a non- A signal acquisition transmitter provided on one side (one side of the C shape) and a current value output from the non-contact current sensing hall sensor transmitted from the signal acquisition transmitter is compared with a current value measured in the initial bolting, And a monitoring system for discriminating an abnormality of the bolt connecting portion by discriminating an abnormality of the value.
상기 신호취득 전송기는 Hall IC를 사용하며, 상기 Hall IC는 오랜 시일이 지나 시간 경과후 철제 구조물 또는 판넬 부스바의 주요 배관의 볼트 결합 부위에서 볼트가 풀려 헐거워지면 최초 결합시보다 볼트 결합 부위의 접촉 저항(R)이 조금 커지고, 와셔 개념으로 볼트/너트 사이의 전류값(I)을 측정하고, 접촉 저항(R)에 의해 전압(Vo)이 측정되어 상기 모니터링 시스템으로 전송된다. When the Hall IC is used for the signal acquisition and transmission, the Hall IC is loosened and loosened at the bolt connection portion of the main pipe of the steel structure or the panel bus bar after a long time passed, The resistance R is slightly increased and the current value I between the bolts / nuts is measured by the washer concept and the voltage Vo is measured by the contact resistance R and transmitted to the monitoring system.
상기 모니터링 시스템은 상기 신호취득 전송기와 연결되며, 이상 신호 분석 소프트웨어 알고리즘을 포함하며, 최초 볼트 결합 부위에서, 시간이 경과하여 볼트가 헐거워지면 최초 볼트 결합시 측정된 전류값보다 전류값이 작아지고 볼트 결합 부위 접촉 저항은 조금 커지며, The monitoring system is connected to the signal acquisition transmitter and includes an algorithm for anomaly analysis software. At the initial bolt connection site, if the bolt becomes loose over time, the current value becomes smaller than the current value measured at the initial bolt coupling, The contact area contact resistance is slightly larger,
볼트 결합 부위에서 비접촉식 전류 감지 홀 센서에 의해 측정된 전류값을 분석하여 최초 볼트 결합시에 기 측정된 전류값보다 낮은 전류값이면, 볼트 결합 부위의 이상 상태로 판단하여 볼트 결합 부위의 이상 진단 정보를 컴퓨터의 모니터링 시스템 또는 스마트폰으로 전송하여 출력한다. If the current value measured by the non-contact current-sensing Hall sensor at the bolt coupling region is analyzed and the current value is lower than the current value measured at the time of the initial bolt coupling, it is determined that the bolt- To a monitoring system or a smartphone of a computer and outputs the same.
본 발명에 따른 볼트 결합 부위 이상 진단 시스템은 철제 구조물의 배관, 판넬 부스바의 배관 볼트 결합 부위에서, 터미널 단자/볼트 결합 부위를 케이블과 연결되고, 케이블과 일정 거리 이격된 코일에 흐르는 전류를 측정하는 비접촉식 전류 감지 홀 센서와, 상기 센서에서 나오는 전류값을 신호취득 전송기를 통해 모니터링 시스템으로 전송하고, 상기 센서에서 나오는 전류값을 분석하여 최초 볼트 결합시 측정된 전류값과 비교하여 볼트 결합 부위와 접합 부위의 이상을 판별하는 모니터링 시스템을 개발하여 트립, 시그널 단자의 접촉 불량을 사전에 감지하여 설비의 신뢰성을 향상시키는 효과가 있다. The present invention provides a diagnosis system for a faulty bolted joint according to the present invention, in which a terminal terminal / bolt connecting portion is connected to a cable at a pipe bolt connecting portion of a pipeline of a steel structure and a panel booth bar, And the current value output from the sensor is transmitted to the monitoring system through a signal acquisition transmitter and the current value output from the sensor is analyzed to compare the current value measured at the time of the first bolt coupling, A monitoring system for discriminating an abnormality of a joint portion is developed to improve the reliability of the equipment by detecting the faulty contact of the trip and the signal terminal in advance.
도 1은 변류기(CT, Current Transformer)의 원리를 나타낸 도면이다.
도 2는 CT 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 주요 볼트 결합 부위 이상 진단 시스템 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 볼트 결합 부위 이상 진단 시스템이 적용된 판넬 내 부스바(busbar), 철제 구조물의 배관 볼트 결합 부위를 나타낸 사진이다. 1 is a view showing the principle of a current transformer (CT).
Fig. 2 is a view for explaining the CT principle.
FIG. 3 is a block diagram of a main bolt binding site abnormality diagnosis system according to the present invention. FIG.
FIG. 4 is a photograph showing a pipe bolt connecting portion of a busbar and a steel structure in a panel to which a diagnosis system for abnormality of a bolt joint portion according to an embodiment of the present invention is applied.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 발명의 구성 및 동작을 상세하게 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 주요 배관의 볼트 결합 부위에서 CT(Current Transformer) 원리를 설명하기 위한 도면이다. 2 is a view for explaining a CT (Current Transformer) principle at a bolt joint portion of a main pipe.
철제 구조물의 배관 부위, 판넬 부스바의 배관 부위 볼트 결합 부위에서 도넛 형태의 코일이 감겨진 토로이드(Gapped Toroid)와 비접촉식 전류 감지 홀 센서를 구비하며, 도넛 형태의 일측면(C 형태의 일측면)에 구비된 신호취득 전송기는 Hall IC를 구비하며, Hall IC는 오랜 시일이 경과후 철제 구조물 또는 판넬 부스바의 주요 배관의 볼트 결합 부위에서 볼트가 풀려 헐거워지면 볼트 결합 부위의 접촉 저항(R)이 조금 커지고, 와셔 개념으로 볼트/너트 사이의 전류값(I)을 측정하여 모니터링 시스템으로 전송된다. A gapped toroid in which a donut-shaped coil is wound around a piping portion of a steel structure and a bolt connecting portion of a piping portion of a panel booth bar, and a non-contact current sensing hall sensor. The hall IC has a Hall IC, and after a long time passes, if the bolt is loosened and loosened at the bolt connecting portion of the main pipe of the steel structure or the panel bus bar, the contact resistance R of the bolt connecting portion is reduced, Is slightly larger, and the current value (I) between the bolt and nut is measured by the washer concept and transmitted to the monitoring system.
측정 방식은 전기식 또는 기계식을 사용하여 전류값(I)이 측정된다.The current (I) is measured using an electric or mechanical method.
도넛 형태의 일측면(C 형태의 일측면)에 구비된 신호취득 전송기는 Hall IC를 사용하며, Hall IC는 오랜 시일이 경과후 철제 구조물 또는 판넬 부스바의 주요 배관의 볼트 결합 부위에서 볼트가 풀려 헐거워지면, 볼트 결합 부위의 접촉 저항(R)이 조금 커지고, 와셔 개념으로 볼트/너트 사이의 낮아진 전류값(I)을 측정ㅎ한다. The signal acquisition transmitter provided on one side of the donut shape (one side of the C shape) uses a Hall IC, and after a long time, the Hall IC is loosened at the bolt connection portion of the main pipe of the steel structure or panel bus bar When loosened, the contact resistance R of the bolt connecting portion is slightly increased, and the lowered current value I between the bolt / nut is measured by the washer concept.
저 전류가 통전되는 부분의 볼트 결합 부위는 이상 여부를 판별하기 위해 온도/주파수/열을 감지하기 보다는 비접촉식 전류 감지 홀 센서에 의한 전류값의 이상 유무를 판별한다. In order to determine whether there is an abnormality, the bolted portion of the portion where the low current is energized determines whether the current value of the non-contact current detecting hall sensor is abnormal or not, instead of sensing the temperature / frequency / heat.
예를들면, 오랜 시일이 경과후 철제 구조물 또는 판넬 부스바의 주요 배관의 볼트 부위 볼트가 풀려 헐거워지면, 증폭 회로에서, 볼트 결합 부위 접촉 저항이 증가하게 되고, 실제 보다 높은 전압 값을 출력하며 실제 코일에 흐르는 전류값이 변화량이 발생한다. For example, after a long time has elapsed, if bolts in the bolt area of the main piping of the steel structure or the panel bus bar are loosened and loosened, the contact resistance of the bolt connection area is increased in the amplification circuit, A change amount of the current value flowing in the coil occurs.
도 3은 본 발명에 따른 주요 볼트 결합 부위 이상 진단 시스템 구성도이다. FIG. 3 is a block diagram of a main bolt binding site abnormality diagnosis system according to the present invention. FIG.
볼트 결합 부위 이상 진단 시스템은 철제 구조물의 배관, 판넬 부스바의 배관 볼트 결합 부위에서, 터미널 단자/볼트 결합부(40)와 연결된 케이블(30)과, 상기 케이블(30)과 비접촉되고 일정 거리 이격된 코일에 흐르는 전류를 측정하는 비접촉식 전류 감지 홀 센서(70)와, 상기 비접촉식 전류 감지 홀 센서(70)에 의해 측정된 전류값을 취득하여 이를 모니터링 시스템(10)으로 전송하는 신호취득 전송기(20)와, 상기 신호취득 전송기(20)로부터 전송된 상기 비접촉식 전류 감지 홀 센서(70)에서 나오는 전류값을 분석하여 최초 볼트 결합시 측정된 전류값과 비교하여 그 전류값의 이상을 판별하여 볼트 결합 부위의 이상을 판별하는 모니터링 시스템(10)을 포함하며, The bolt joint fault diagnosis system comprises a
트립, 시그널 단자의 접촉 불량을 사전에 감지하여 해당 설비를 점검하기 위한 것을 특징으로 한다. Tripping of the signal terminal, faulty contact of the signal terminal, and checking the facility.
상기 모니터링 시스템(10)은 상기 신호취득 전송기(20)와 연결되며, 이상 신호 분석 소프트웨어 알고리즘을 포함하며, The
최초 볼트 결합 부위에서, 오랫동안 시간이 경과하여 볼트가 헐거워지면 최초 볼트 결합시 측정된 전류값보다 전류값이 작아지고 볼트 결합 부위 접촉 저항은 조금 커지며, At the initial bolt joint, if the bolt loosens after a long period of time, the current value becomes smaller than the current value measured at the initial bolt connection, the contact resistance at the bolt joint becomes a little larger,
볼트 결합 부위에서 비접촉식 전류 감지 홀 센서에 의해 측정된 전류값을 분석하여 최초 볼트 결합시에 기 측정된 전류값보다 낮은 전류값이면, 볼트 결합 부위의 이상 상태로 판단하여 볼트 결합 부위의 이상 진단 정보를 컴퓨터의 모니터링 시스템 또는 스마트폰으로 전송하여 출력한다. If the current value measured by the non-contact current-sensing Hall sensor at the bolt coupling region is analyzed and the current value is lower than the current value measured at the time of the initial bolt coupling, it is determined that the bolt- To a monitoring system or a smartphone of a computer and outputs the same.
제1 실시예(전기식)에 따른 볼트 결합 부위 이상 진단 시스템은 철제 구조물의 배관, 판넬 부스바의 배관의 볼트 결합 부위에서, 터미널 단자/볼트 결합부(40)와 연결된 케이블(30); 상기 케이블(30)과 비접촉되고 일정 거리 이격된 코일에 흐르는 전류를 측정하는 비접촉식 전류 감지 홀 센서(70); 상기 비접촉식 전류 감지 홀 센서(70)에 의해 측정된 전류값을 취득하여 이를 모니터링 시스템(10)으로 전송하는 신호취득 전송기(20); 및 상기 신호취득 전송기(20)로부터 전송된 상기 비접촉식 전류 감지 홀 센서(70)에서 측정된 전류값을 분석하여 최초 볼트 결합시 측정된 전류값과 비교하여 그 전류값의 이상을 판별하여 배관의 볼트 결합 부위의 이상을 판별하는 모니터링 시스템(10)을 포함한다. According to the first embodiment (electric type), the fault diagnosis system for a bolt joint portion includes a
볼트 결합 부위에 (+),(-) 양 단자를 결합하고, 이에 의해 저항값이 측정하거나 또는 소형 전압계 회로를 구성하여 전압을 측정한다. 비접촉식 전류 감지 홀 센서(70)는 전류값을 측정한다.The positive and negative terminals are connected to the bolt joint, and the voltage is measured by measuring the resistance value or by constructing a small voltmeter circuit. The non-contact current
또한, 제2 실시예(기계식)에 따른 볼트 결합 부위 이상 진단 시스템은In addition, the diagnosis system for malfunctioning the bolted joint according to the second embodiment (mechanical type)
철제 구조물의 배관 부위, 판넬 부스바의 주요 배관의 볼트 결합 부위에서 도넛 형태의 코일이 감겨진 토로이드(Gapped Toroid)와, 비접촉식 전류 감지 홀 센서로 사용되는 상기 코일이 감겨진 토로이드 도넛 형태의 일측면(C 형태의 일측면)에 구비된 신호취득 전송기와, 상기 신호취득 전송기로부터 전송된 상기 비접촉식 전류 감지 홀 센서에서 나오는 전류값을 분석하여 최초 볼트 결합시 측정된 전류값과 비교하여 그 전류값의 이상을 판별하여 배관의 볼트 결합 부위의 이상을 판별하는 모니터링 시스템을 포함한다. A gapped toroid in which a donut-shaped coil is wound around a pipe portion of a steel structure and a bolt connection portion of a main pipe of a panel booster bar, and a toroidal donut-shaped coil wound around the coil used as a non- A signal acquisition transmitter provided on one side (one side of the C shape) and a current value output from the non-contact current sensing hall sensor transmitted from the signal acquisition transmitter is compared with a current value measured in the initial bolting, And an abnormality of the bolt connecting portion of the pipe by discriminating an abnormality of the value.
상기 신호취득 전송기는 Hall IC를 사용하며, 상기 Hall IC는 오랜 시일이 지나 시간 경과후 철제 구조물 또는 판넬 부스바의 주요 배관의 볼트 결합 부위에서 볼트가 풀려 헐거워지면 최초 결합시보다 볼트 결합 부위의 접촉 저항(R)이 조금 커지고, 와셔 개념으로 볼트/너트 사이의 전류값(I)을 측정하여 상기 모니터링 시스템으로 전송된다. When the Hall IC is used for the signal acquisition and transmission, the Hall IC is loosened and loosened at the bolt connection portion of the main pipe of the steel structure or the panel bus bar after a long time passed, The resistance R is slightly increased and the current value I between the bolts / nuts is measured by the washer concept and transmitted to the monitoring system.
상기 모니터링 시스템은 상기 신호취득 전송기와 연결되며, 이상 신호 분석 소프트웨어 알고리즘을 포함하며, 최초 볼트 결합 부위에서, 시간이 경과하여 볼트가 헐거워지면 최초 볼트 결합시 측정된 전류값보다 전류값이 작아지고 볼트 결합 부위 접촉 저항은 조금 커지며, The monitoring system is connected to the signal acquisition transmitter and includes an algorithm for anomaly analysis software. At the initial bolt connection site, if the bolt becomes loose over time, the current value becomes smaller than the current value measured at the initial bolt coupling, The contact area contact resistance is slightly larger,
볼트 결합 부위에서 비접촉식 전류 감지 홀 센서에 의해 측정된 전류값을 모니터링 시스템에서 분석하여 최초 볼트 결합시에 기 측정된 전류값보다 낮은 전류값이면, 배관 볼트 결합 부위의 이상 상태로 판단하여 배관의 볼트 결합 부위의 이상 진단 정보를 컴퓨터의 모니터링 시스템 또는 스마트폰으로 전송하여 출력한다. The monitoring system analyzes the current value measured by the non-contact current-sensing Hall sensor at the bolt connection area. If the current value is lower than the current value measured at the time of the initial bolt connection, it is determined that the pipe bolt- The diagnosis information of the joint part is transmitted to a monitoring system or a smart phone of a computer and outputted.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 볼트 결합 부위 이상 진단 시스템이 적용된 판넬 내 부스바(busbar), 철제 구조물의 배관 볼트 결합 부위를 나타낸 사진이다.4 is a photograph showing a pipe bolt connecting portion of a busbar and a steel structure in a panel to which a diagnosis system for abnormality of a bolted joint is applied according to an embodiment of the present invention.
판넬 내 부스바(busbar) 또는 철제 구조물의 주요 배관에서의 볼트 결합 부위가 시간이 지남에 따라 볼트가 풀리는 현상이 나타날 수 있다. 통전이 되는 부스바(busbar)의 경우 볼트 결합 부위 이상 시 열이나 주파수 왜곡이 일어나는 것을 사전에 감지하여 사고를 예방해야 하며, 철제 구조물의 주요 배관에서의 볼트 결합 부위가 풀리거나 느슨해 지는 것을 사전에 감지하여 사고를 예방해야 한다. Bolt loosening may occur over time in the bolt joints in the main busbar or in the main piping of the steel structure in the panel. In the case of a busbar to be energized, it is necessary to prevent accidents by detecting the occurrence of heat or frequency distortion in case of abnormality in the bolt connection part, and to prevent the bolt connection part of the main pipe of the steel structure from being loosened or loosened To prevent accidents.
[감지 방식] [Detection method]
통전되는 금속체의 경우, 이상 발생장소에 열이나 주파수가 왜곡될 수 있으므로 이를 감지할 수 있는 센서를 부착하여 감지한다.In the case of a metal body to be energized, a sensor capable of detecting the abnormality may be detected because the heat or the frequency may be distorted at the occurrence place of the abnormality.
통전되지 않는 배관의 경우, 이상 부위에 저항값이 왜곡될 수 있으므로 이를 감지할 수 있는 센서를 부착하여 감지한다. In the case of piping that is not energized, the resistance value may be distorted in the abnormal part, so a sensor capable of detecting it may be attached and detected.
센서는 비접촉식 전류 감지 홀 센서를 사용한다. The sensor uses a non-contact current-sensing Hall sensor.
[개발 과제] [Development Tasks]
* 센서에 의해 감지된 데이터(열, 주파수, 저항값 등)를 판별할 수 있는 소프트웨어 알고리즘을 모니터링 시스템에서 사용한다. * A software algorithm is used in the monitoring system to determine the data sensed by the sensor (heat, frequency, resistance value, etc.).
* 판넬 내부 볼트 결합부위 및 배관 결합부위에도 장착할 수 있는 센서를 사용하며, 기존 설비에 부착할 수 있도록 소형화 및 모듈화가 필요하다. * The sensors that can be mounted on the bolt connection part and the pipe connection part inside the panel are used, and miniaturization and modularization are required so that they can be attached to existing facilities.
* 각 센서 신호를 받아서 알람 신호를 전송할 제어기를 개발하였다. * We developed a controller that receives each sensor signal and transmits an alarm signal.
센서는 비접촉식 전류 감지 홀 센서를 사용한다. The sensor uses a non-contact current-sensing Hall sensor.
제어기는 모니터링 시스템과 신호취득 전송기를 포함한다. The controller includes a monitoring system and a signal acquisition transmitter.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자가 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood that various modifications and changes may be made without departing from the scope of the present invention.
10: 모니터링 시스템
20: 신호 취득 전송기
30: 케이블
40: 터미널 단자/볼트 결합부
70: 비접촉식 전류 감지 홀 센서
10: Monitoring system
20: signal acquisition transmitter
30: Cable
40: Terminal terminal / bolt connection part
70: Non-Contact Current Sense Hall Sensor
Claims (4)
상기 케이블과 비접촉되며 일정 거리 이격된 코일에 흐르는 전류를 측정하는 비접촉식 전류 감지 홀 센서;
상기 비접촉식 전류 감지 홀 센서에 의해 측정된 전류값을 취득하여 이를 모니터링 시스템으로 전송하는 신호취득 전송기; 및
상기 신호취득 전송기로부터 전송된 상기 비접촉식 전류 감지 홀 센서에서 나오는 전류값을 분석하여 최초 볼트 결합시 측정된 전류값과 비교하여 그 전류값의 이상을 판별하여 배관의 볼트 결합 부위의 이상을 판별하는 모니터링 시스템을 포함하는, 볼트 결합 부위 이상 진단 시스템.A cable connected to the terminal terminal / bolt connection portion at the bolt connection portion of the pipe of the steel structure and the pipe of the panel bus bar;
A non-contact current sensing Hall sensor for measuring a current flowing through a coil not in contact with the cable and spaced apart by a predetermined distance;
A signal acquisition transmitter for acquiring a current value measured by the non-contact current sensing Hall sensor and transmitting the current value to a monitoring system; And
The current value output from the non-contact type current sensing hall sensor transmitted from the signal acquisition transmitter is analyzed and compared with the current value measured at the time of the initial bolting, and the abnormality of the current value is discriminated to determine the abnormality of the bolt- A system for diagnosing a fault in a bolted joint, comprising:
비접촉식 전류 감지 홀 센서로 사용되는 상기 코일이 감겨진 토로이드 도넛 형태의 일측면(C 형태의 일측면)에 구비된 신호취득 전송기와,
상기 신호취득 전송기로부터 전송된 상기 비접촉식 전류 감지 홀 센서에서 나오는 전류값을 분석하여 최초 볼트 결합시 측정된 전류값과 비교하여 그 전류값의 이상을 판별하여 볼트 결합 부위의 이상을 판별하는 모니터링 시스템을 포함하는, 볼트 결합 부위 이상 진단 시스템.A gapped toroid in which a donut-shaped coil is wound at a piping portion of a steel structure, a bolt-joining portion of a main pipe of a panel booth bar,
A signal acquisition transmitter provided on one side (one side of C shape) of the toroidal donut type in which the coil is wound, used as a non-contact current sensing Hall sensor,
A monitoring system for analyzing a current value output from the noncontact current sensing hall sensor transmitted from the signal acquisition transmitter and comparing the current value measured at the time of the initial bolt coupling to determine an abnormality of the current value, Includes a bolted joint defect diagnostic system.
상기 신호취득 전송기는 Hall IC를 사용하며, 상기 Hall IC는 오랜 시일이 지나 시간 경과후 철제 구조물 또는 판넬 부스바의 주요 배관의 볼트 결합 부위에서 볼트가 풀려 헐거워지면 최초 결합시보다 볼트 결합 부위의 접촉 저항(R)이 조금 커지고, 와셔 개념으로 볼트/너트 사이의 전류값(I)을 측정하여 상기 모니터링 시스템으로 전송되는, 볼트 결합 부위 이상 진단 시스템.3. The method according to claim 1 or 2,
When the Hall IC is used for the signal acquisition and transmission, the Hall IC is loosened and loosened at the bolt connection portion of the main pipe of the steel structure or the panel bus bar after a long time passed, Wherein the resistance R is slightly larger and is transmitted to the monitoring system by measuring the current value I between the bolts / nuts in a washer concept.
상기 모니터링 시스템은 상기 신호취득 전송기와 연결되며, 이상 신호 분석 소프트웨어 알고리즘을 포함하며,
최초 볼트 결합 부위에서, 시간이 경과하여 볼트가 헐거워지면 최초 볼트 결합시 측정된 전류값보다 전류값이 작아지고 볼트 결합 부위 접촉 저항은 조금 커지며,
볼트 결합 부위에서 비접촉식 전류 감지 홀 센서에 의해 측정된 전류값을 분석하여 최초 볼트 결합시에 기 측정된 전류값보다 낮은 전류값이면, 배관 볼트 결합부의의 이상 상태로 판단하여 배관의 볼트 결합 부위의 이상 진단 정보를 컴퓨터의 모니터링 시스템 또는 스마트폰으로 전송하여 출력하는, 볼트 결합 부위 이상 진단 시스템.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the monitoring system is coupled to the signal acquisition transmitter and comprises an anomaly analysis software algorithm,
At the initial bolt joint, if the bolt loosens over time, the current value becomes smaller than the current value measured at the initial bolt connection and the contact resistance of the bolt joint becomes a little larger,
If the current value measured by the non-contact current sensing Hall sensor at the bolt connection area is analyzed and the current value is lower than the current value measured at the time of the initial bolt connection, it is determined that the abnormality of the pipe bolt connection part is detected. Abnormality diagnosis system for faulty bolted area, which transmits abnormality diagnosis information to a computer monitoring system or smart phone and outputs the result.
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| KR102174519B1 (en) * | 2020-04-09 | 2020-11-04 | 고재필 | Device for detecting damage to turntable bolts |
| CN114323132A (en) * | 2021-12-23 | 2022-04-12 | 中铁工程服务有限公司 | Intelligent bolt detection system and method for main bearing of shield machine |
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