KR20190049660A - 무전원형 조명 장치의 동작 방법 - Google Patents

무전원형 조명 장치의 동작 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 초고압 전력 설비의 전력용 케이블에서 유기되는 자계를 이용하여 전원을 공급 받고, 상간 온도차를 근거로 전력선의 이상 여부를 표시하는 무전원 조명 장치 및 이의 동작 방법에 관한 것이다. 이를 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 무전원 조명 장치는 전력용 케이블에서 유기되는 자계를 이용하여 전원을 공급하는 전원부; 및 전원부로부터 전원을 공급받고, 전력용 케이블에 포함된 A상 케이블, B상 케이블 및 C상 케이블 간의 상간 온도차를 연산하며, 상간 온도차와 기설정된 임계값들 간의 비교를 통해 전력용 케이블의 상태를 진단하는 처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

무전원형 조명 장치의 동작 방법{NON POWER SOURCE TYPE ILLUMINATION OPERATING METHOD}
본 발명은 자계유도를 이용한 무전원형 조명 장치 및 이의 동작 방법에 관한 것이고, 보다 상세하게 초고압 전력 설비의 전력용 케이블에서 유기되는 자계를 이용하여 전원을 공급 받고, 상간 온도차를 근거로 전력선의 이상 여부를 표시하는 무전원 조명 장치 및 이의 동작 방법에 관한 것이다.
현재 초고압 전력 설비에서 전력은 전력 가공 송전 선로 및 지중 송전 선로의 형태로 송전된다. 여기서, 지중 송전 선로는 관로, 직매 또는 전력구 등의 형태로 선로가 구성되어 전력을 공급한다.
여기서, 전력구 통로의 경우, 작업자의 안전을 위해 공급 전원을 이중화하여, 통로 상부에 설치된 전등에 전원을 공급하고 있다. 하지만, 사용중인 전등의 공급 전력이 상실되는 경우, 전력구 내에서 작업중인 작업자의 대피를 위한 조명등이 별도로 설치되어 있지 않아서, 작업자가 별도로 휴대용 손전등을 소지하지 않게 되면, 시야 확보가 불가능한 문제점이 존재한다. 즉, 전력구 통로에서 전등의 공급 전력이 상실되면, 작업자의 시야 확보가 불가능해지므로, 안전한 대피가 불가능하며 이를 통해 안전 사고에 대한 발생 가능성이 증가된다. 이에 따라, 종래에는 공급 전원 상실에 대비하여, 축전지를 활용하는 기술이 이용되고 있다. 다만, 이러한 축전지를 활용하여 평시에 축전지를 충전하고, 비상시 축전지 내에 축전된 전력을 전등에 공급하는 기술은, 예를 들어, 전력구의 길이가 장거리(최대:6.8km) 구간인 경우, DC 선로 및 DC 전등 구성에 대한 경제성 저하로 실적용이 곤란하다.
또한, 작업자의 안전을 위해 야광캡을 케이블 지지 행거의 통로측에 부착하는 기술 또한 존재한다. 이러한 야광캡을 통해, 작업자는 비상시에도 전력구를 용이하게 대피할 수 있다. 하지만, 이러한 야광캡은 케이블 지지대의 끝에 부착되는 특징에 기인하여, 작업자의 충돌에 의한 분실 문제가 존재하고, 야광캡에 포함된 야광물질은 화학적인 제품이므로, 시간 경과에 따른 발광 저하가 존재한다. 또한, 이러한 전력구 통로에서 전력선 케이블들의 상태 점검을 위해 작업자가 케이블들에 대한 점검을 수시로 진행하고 있다.
이에 관련하여, 발명의 명칭이 "고압 유도전동기 종합 온라인 상태 진단 장치 및 방법"인 한국등록특허 제1298973호가 존재한다.
본 발명은 전력구 구내에 존재하는 전력용 케이블에서 유기되는 유도 자계를 이용하여 전원을 공급하고, 전력용 케이블의 상태를 직관적으로 작업자에게 알릴 수 있는 무전원형 조명 장치 및 이의 동작 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 무전원 조명 장치는 초고압 전력 설비의 전력용 케이블에서 유기되는 자계를 이용하여 전원을 공급 받고, 상간 온도차를 근거로 전력선의 이상 여부를 표시하는 기능을 하고, 이를 위해 전력용 케이블에서 유기되는 자계를 이용하여 전원을 공급하는 전원부; 및 전원부로부터 전원을 공급받고, 전력용 케이블에 포함된 A상 케이블, B상 케이블 및 C상 케이블 간의 상간 온도차를 연산하며, 상간 온도차와 기설정된 임계값들 간의 비교를 통해 전력용 케이블의 상태를 진단하는 처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 처리부는, 진단한 상기 전력용 케이블의 상태를 조명부를 통해 기설정된 색으로 조명할 수 있다.
또한, 전원부는 자계로부터 야기되는 유도 전류를 이용하여 DC 정전압을 발생시키고, DC 정전압으로 조명부를 구동시킬 수 있다.
또한, 전원부는 단상 전파정류 회로로 구성되고, 자계로부터 유도 전류를 발생시키는 유도 코일; 유도 코일에 연결되고, 유도 전류를 직류 전류로 변환하는 다이오드 브릿지 회로; 및 직류 전류를 근거로 DC 정전압을 생성하는 정전압 생성 회로를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 처리부는 제 1 임계값 및 제 2 임계값과 상간 온도차의 비교를 통해 전력용 케이블의 상태를 진단하고, 제 2 임계값은 제 1 임계값보다 클 수 있다.
또한, 상간 온도차가 제 1 임계값 미만인 경우, 처리부는 전력용 케이블을 정상 상태로 판단하고, 상간 온도차가 제 2 임계값 이상인 경우, 처리부는 전력용 케이블을 이상 상태로 판단할 수 있다.
또한, 상간 온도차가 제 1 임계값 이상이고 제 2 임계값 미만인 경우, 처리부는 전력용 케이블을 주의 상태로 판단할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 무전원 조명 장치는 전원부로부터 공급되는 전원을 통해 충전되는 보조 전원부를 더 포함하여 구성되고, 보조 전원부는 배터리를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 무전원 조명 장치는 A상 케이블, B상 케이블 및 C상 케이블 각각에 대한 온도를 감지하는 온도 센서부를 더 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 온도 센서부는 RTD 온도 센서를 포함하여 구성될 수 있다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위해, 초고압 전력 설비의 전력용 케이블에서 유기되는 자계를 이용하여 전원을 공급 받고, 상간 온도차를 근거로 전력선의 이상 여부를 표시하는 기능을 하는 무전원 조명 장치의 동작 방법은 전원부에 의해, 전력용 케이블에서 유기되는 자계를 이용하여 전원을 공급하는 단계; 전원을 공급 받는 처리부에 의해, 전력용 케이블에 포함된 A상 케이블, B상 케이블 및 C상 케이블 간의 상간 온도차를 연산하는 단계; 및 처리부에 의해, 상간 온도차와 기설정된 임계값들 간의 비교를 통해 전력용 케이블의 상태를 진단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 무전원 조명 장치의 동작 방법은 전력용 케이블의 상태를 진단하는 단계 이후, 처리부에 의해 처리부를 통해 진단된 전력용 케이블의 상태를 조명부를 통해 기설정된 색으로 조명하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 전원부는, 자계로부터 야기되는 유도 전류를 이용하여 DC 정전압을 발생시키고, DC 정전압으로 조명부를 구동시킬 수 있다.
또한, 전력용 케이블의 상태를 진단하는 단계는 제 1 임계값 및 제 2 임계값과 상간 온도차의 비교를 통해 전력용 케이블의 상태를 진단하고, 제 2 임계값은 제 1 임계값보다 클 수 있다.
또한, 전력용 케이블의 상태를 진단하는 단계는 상간 온도차가 제 1 임계값 미만인 경우 전력용 케이블을 정상 상태로 판단하고, 상간 온도차가 제 2 임계값 이상인 경우 전력용 케이블을 이상 상태로 판단할 수 있다.
또한, 전력용 케이블의 상태를 진단하는 단계는 상간 온도차가 제 1 임계값 이상이고 제 2 임계값 미만인 경우 전력용 케이블을 주의 상태로 판단할 수 있다.
또한, 상간 온도차를 연산하는 단계 이전에, 온도 센서부에 의해, A상 케이블, B상 케이블 및 C상 케이블 각각에 대한 온도를 감지하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, A상 케이블, B상 케이블 및 C상 케이블 각각에 대한 온도를 감지하는 단계는 RTD 온도 센서를 통해 이루어질 수 있다.
본 발명의 무전원형 조명 장치 및 이의 동작 방법에 따르면, 전력용 케이블의 상간 온도를 감시하고, 이러한 감시 결과 즉, 전력용 케이블의 대한 상태 정보를 작업자가 직관적으로 알 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 무전원형 조명 장치 및 이의 동작 방법에 따르면, 전력용 케이블에서 유기되는 자계를 이용하여 전원이 공급되는 조명부를 이용하므로, 작업자의 안전이 보장될 수 있고, 여기서 조명부는 고휘도 LED가 탑재되어, 주기적으로 교체할 필요 없이 반영구적으로 이용될 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무전원형 조명 장치에 대한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무전원형 조명 장치에 포함된 처리부에 대한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무전원형 조명 장치에 대한 회로도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 무전원형 조명 장치에 포함된 전원부에 대한 회로도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 무전원형 조명 장치의 동작 방법에 대한 흐름도이다.
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 무전원형 조명 장치(100)에 대하여 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무전원형 조명 장치(100)에 대한 블록도이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 무전원형 조명 장치(100)는 초고압 전력 설비의 전력용 케이블에서 유기되는 자계를 이용하여 전원을 공급 받고, 상간 온도차를 근거로 전력선의 이상 여부를 표시하는 기능을 한다. 이를 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 무전원형 조명 장치(100)는 전원부(110), 온도 센서부(120), 처리부(130), 조명부(140), 저장부(150) 및 보조 전원부(160)를 포함하여 구성될 수 있다. 이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 무전원형 조명 장치(100)에 포함된 각 구성에 대한 설명이 이루어진다.
전원부(110)는 전력용 케이블에서 유기되는 자계를 이용하여 본 발명의 무전원형 조명 장치(100)에 전원을 공급하는 기능을 한다. 여기서, 전원부(110)는 단상 전파 정류 회로로 구성될 수 있다. 구체적으로, 전원부(110)는 유도 코일을 이용하여 자계로부터 유도 전류를 발생시키고, 이러한 유도 전류를 직류 전류로 변환하며, 변환된 전류를 이용하여 DC 정전압을 생성한다. 이렇게 생성된 DC 정전압은 무전원형 조명 장치(100) 즉, 이하에서 언급되는 처리부(130) 및 조명부(140)를 구동시키는데 사용된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 무전원형 조명 장치(100)는 전력용 케이블에 대한 상태 진단을 더 수행할 수 있다. 여기서, 전력용 케이블에 대한 상태 진단을 수행하는 원리는 다음과 같다. 예를 들어, 전력용 케이블의 상태가 정상인 경우, 즉, A상 케이블, B상 케이블 및 C상 케이블의 상태가 정상인 경우, 이들 케이블의 컨덕터, 전류 및 전압 등이 동일한 특성에 기인하여 케이블간 온도 차가 거의 발생하지 않는다. 반면, 이들 케이블 중 하나 이상에 이상 예를 들어, 절연 파괴, 과전류 또는 부분 방전 등이 발생한 경우, 케이블들 간 온도 차가 발생하게 된다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 무전원형 조명 장치(100)는 이하에서 언급되는 온도 센서부(120)를 통한 케이블들의 온도 감지, 그리고 처리부(130)를 통한 상간 온도차의 연산을 수행한다.
온도 센서부(120)는 A상 케이블, B상 케이블 및 C상 케이블 각각에 대한 온도를 감지하는 기능을 한다. 도 1에서, 온도 센서부(120)는 A상 케이블, B상 케이블 및 C상 케이블 각각에 연결되어 온도를 감지하는 것처럼 도시되었으나, 이들 케이블에 부착 또는 위치되어 온도를 감지하는 기능을 수행할 수 있다. 또한, 온도 센서부(120)는 RTD 온도 센서(Resistance Temperature Detector)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 온도 센서부(120)에 RTD 온도 센서를 이용하는 이유는, RTD 온도 센서가 전력용 케이블에 대한 온도 변화를 민감하게 감지할 수 있고, 측정 정확도가 높기 때문이다. 또한, 이러한 RTD 온도 센서의 금속 재료로 주로 백금, 동 또는 니켈 등이 사용되는데, 이들 재료의 특성에 기인하여, 온도에 따른 전기저항의 변화가 직선적이고, 중량이 가벼우며, 물리적 및 화학적 성질이 우수한 장점이 존재한다. 하지만, 온도 센서부(120)는 이러한 RTD 온도 센서만으로 제한되지 않고, 다양한 센서를 포함하여 구성될 수 있다.
처리부(130)는 전원부(110)로부터 전원을 공급 받고, A상 케이블, B상 케이블 및 C상 케이블 간의 상간 온도차를 연산하는 기능을 한다. 상술한 것처럼, 처리부9130)를 통해 상간 온도차를 연산하는 이유는 전력용 케이블 즉, A상 케이블, B상 케이블 및 C상 케이블의 상태 진단을 위함이다.
그 후, 처리부(130)는 이러한 상간 온도차와 기설정된 임계값들 간의 비교를 수행한다. 여기서 기설정된 임계값들은 저장부(150)에 저장되어 있는 것으로 가정된다. 또한, 임계값들은 제 1 임계값 및 제 2 임계값인 것으로, 그리고 여기서 제 2 임계값은 제 1 임계값보다 높은 값인 것으로 가정된다.
즉, 처리부(130)는 상간 온도차가 제 1 임계값 미만인 경우, 전력용 케이블을 정상 상태로 판단할 수 있다. 그리고, 처리부(130)는 상간 온도차가 제 2 임계값 이상인 경우, 전력용 케이블을 이상 상태로 판단할 수 있다. 마지막으로, 처리부(130)는 상간 온도차가 제 1 임계값 이상이고 제 2 임계값 미만인 경우, 전력용 케이블을 주의 상태로 판단할 수 있다.
여기서, 제 1 임계값을 2℃, 그리고 제 2 임계값을 4℃로 가정하자. 예를 들어, 처리부(130)를 통해 연산된 상간 온도차가 1℃라면, 처리부(130)는 전력용 케이블을 정상 상태로 판단할 수 있다. 또한, 처리부(130)를 통해 연산된 상간 온도차가 3℃라면, 처리부(130)는 전력용 케이블을 주의 상태로 판단할 수 있다. 또한, 처리부(130)를 통해 연산된 상간 온도차가 5℃라면, 처리부(130)는 전력용 케이블을 이상 상태로 판단할 수 있다.
또한, 처리부(130)는 본 발명의 무전원형 조명 장치(100)에 대한 이상 상태를 더 감지할 수 있다. 즉, 처리부(130)는 기설정된 알고리즘을 통해, 전원부(110), 온도 센서부(120) 및 이하에서 언급되는 조명부(140)에 대한 이상 상태를 더 감지할 수 있다.
조명부(140)는 전원부(110)로부터 공급된 전원으로 구동되어 광을 방출하는 기능을 한다. 구체적으로, 조명부(140)는 처리부(130)의 제어를 통해 전력용 케이블의 상태를 기설정된 색으로 조명하는 기능을 한다. 여기서, 기설정된 색은 예를 들어, 적색, 황색 및 녹색일 수 있다. 예를 들어, 처리부(130)가 전력용 케이블의 상태를 정상 상태로 판단하면, 조명부(140)는 녹색 광을 방출할 수 있다. 또한, 처리부(130)가 전력용 케이블의 상태를 주의 상태로 판단하면, 조명부(140)는 황색 광을 방출할 수 있다. 마지막으로, 처리부(130)가 전력용 케이블의 상태를 이상 상태로 판단하면, 조명부(140)는 적색 광을 방출할 수 있다. 여기서, 처리부(130)의 판단 결과 본 발명의 일 실시예에 따른 무전원 조명 장치(100)에 이상이 있는 것으로 감지한 경우에도, 조명부(140)는 적색 광을 방출할 수 있다. 여기서, 조명부(140)를 통해 방출 가능한 색은 적색, 황색 및 녹색으로 제한되지 않고, 상황에 따라 그리고 설정 기준에 따라 다양한 개수의 색으로 응용될 수 있다.
상술한 바와 같이, 전력용 케이블 또는 본 발명의 무전원 조명 장치(100)의 상태에 따라, 상이한 색의 광을 방출하는 조명부(140)를 통해 작업자는 전력용 케이블 또는 무전원 조명 장치(100) 자체에 대한 이상 여부를 작업자가 쉬우면서 직관적으로 알 수 있으므로, 작업자는 별도의 추가적인 장비를 통한 케이블 상태 확인 작업을 수행하지 않아도 된다. 또한, 조명부(140)를 통해 발생되는 광을 통해 작업자의 시야가 확보될 수 있으며, 이러한 방식은 별도의 야광물질이 이용되는 것이 아니므로, 반영구적인 장점을 갖는다. 또한, 상술한 조명부(140)는 무전원 방식으로 동작되는 장점이 더 존재한다.
또한, 위에서 조명부(140)는 작업자의 안전 확보를 위한 유도등 및 전력용 케이블에 대한 상태를 표시하는 용도로 언급되었으나, 내부에 휘도가 높은 LED를 탑재하여 조명 용도로 더 이용될 수 있다.
보조 전원부(160)는 평시에는 전원부(110)로부터 공급되는 전원을 통해 충전되고, 이를 위해, 보조 전원부(160)는 배터리를 포함하여 구성된다. 이러한 보조 전원부(160)는 평시에는 전원부(110)로부터 공급되는 전원을 통해 충전되고, 비상시 평소에 충전되어 있던 전력을 본 발명의 일 실시예에 따른 무전원 조명용 장치(100)에 공급할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 무전원 조명용 장치(100)는 평시 및 비상시에도 양호하게 작동 가능하다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무전원형 조명 장치(100)에 포함된 처리부(130)에 대한 블록도이다. 상술한 바와 같이, 처리부(130)는 전원부를 통해 전원을 공급받고, 온도 센서부(120)를 통해 감지된 상별 케이블들의 온도를 근거로 A상 케이블, B상 케이블 및 C상 케이블 간의 상간 온도차를 연산하는 기능을 한다. 또한, 이러한 상간 온도차와 기설정된 임계값들의 비교를 통해 전력용 케이블의 상태 진단을 수행하고, 표시부(140)를 통해 전력용 케이블의 상태를 작업자에게 알리는 기능을 한다. 상술한 기능을 위해, 처리부(130)는 증폭 모듈(131), A/D 컨버터(132) 및 온도차 연산 모듈(133)을 포함하여 구성될 수 있다. 처리부(130)에 포함된 각 구성에 대한 설명은 이하에서 이루어진다.
증폭 모듈(131)은 온도 센서부(120)를 통해 감지된 전력용 케이블에 대한 온도 신호를 증폭하는 기능을 한다. 즉, 증폭 모듈(131)은 이하에서 언급되는 처리를 위해 온도 센서(120)를 통해 감지된 전력용 케이블(A상 케이블, B상 케이블 및 C상 케이블)에 대한 온도 정보를 증폭하는 기능을 한다.
A/D 컨버터(132)는 증폭 모듈(131)을 통해 증폭된 증폭 신호를 디지털 신호로 변환하는 기능을 한다. 이를 통해, 증폭된 아날로그 신호가 디지털 신호로 변환되므로, 다양한 디지털 처리가 가능해지고, 정확한 결과 값을 유도할 수 있다.
온도차 연산 모듈(133)은 A/D 컨버터(132)를 통해 변환된 디지털 신호 즉, A상 케이블, B상 케이블 및 C상 케이블에 대한 온도 정보를 근거로, 상간 온도차를 연산하는 기능을 한다.
이렇게 A상 케이블, B상 케이블 및 C상 케이블에 대한 상간 온도차에 대한 연산이 완료되면, 온도차 연산 모듈(133)은 상간 온도차와 기설정된 임계값들의 비교를 더 수행한다. 도 1을 참조로 언급한 것처럼, 여기서 기설정된 임계값들은 제 1 임계값 및 제 2 임계값으로 가정되고, 여기서 제 2 임계값이 제 1 임계값보다 높은 것으로 가정된다.
즉, 상간 온도차가 제 1 임계값 미만인 경우, 온도차 연산 모듈(133)은 전력용 케이블을 정상 상태로 판단할 수 있다. 또한, 상간 온도차가 제 2 임계값 이상인 경우, 온도차 연산 모듈(133)은 전력용 케이블을 이상 상태로 판단할 수 있다. 마지막으로 상간 온도차가 제 1 임계값 이상이고 제 2 임계값 미만인 경우, 온도차 연산 모듈(133)은 전력용 케이블을 주의 상태로 판단할 수 있다.
상술한 과정을 통해 전력용 케이블에 대한 진단이 완료되면, 온도차 연산 모듈(133)은 조명부(140)를 통해 전력용 케이블에 대한 상태를 다양한 색으로 작업자에게 알릴 수 있다. 즉, 전력용 케이블이 정상 상태로 판단되면 녹색 광을, 전력용 케이블이 주의 상태로 판단되면 황색 광을, 그리고 전력용 케이블이 이상 상태로 판단되면 적색 광을 조명부를 통해 표시함으로써, 작업자에게 전력용 케이블에 대한 상태 정보를 알릴 수 있다. 또한, 위의 설명에서 임계값의 개수는 2개, 그리고 조명부를 통해 방출되는 광의 색은 3개인 것으로 서술되었으나, 이는 단지 예시일뿐이고 다양한 개수 및 색으로 응용될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무전원형 조명 장치에 대한 회로도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무전원형 조명 장치에 포함된 전원부에 대한 회로도이다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 무전원형 조명 장치에서 전원부의 입력부는 단상 전파 전류 회로로 구성되고, 후단에 있는 콘덴서에서 DC 정전압을 발생시키는 구조로 되어 있다. 즉, 좌측 상단의 유도 코일에서 자계를 근거로 유도 전류를 생성하고, 이들 유도 전류는 복수의 제너 다이오드를 통해 직류 전류로 변환되며, 이러한 직류 전류를 통해 DC 정전압이 발생된다. 생성된 DC 정전압은 고휘도 LED 즉, 조명부로 전달되어 조명부에 전원을 공급할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 무전원형 조명 장치는 비상시 사용을 위한 보조 전원부를 포함하여 구성되고, 평시에는 보조 전원부에 포함된 배터리를 충전시키는 구성이 도 3에 도시된다.
상시 유기되는 전류가 부하 조건에 따라 수시로 변하기 때문에 정전압 발생회로에서 일정한 전압을 유지할 수 있도록 구성된 회로가 도 4에 도시된다. 즉, 유도 코일에서 자계를 근거로 유도 전류를 생성하고, 다이오드 브릿지 회로를 통해 이를 정류하는 과정을 거친다. 이렇게 정류된 직류 전류를 근거로 DC 정전압 발생부에서 DC 정전압이 발생될 수 있다. 또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 과전류 및 과전압 방지 회로가 부가되어, 부하 변동 또는 대전류 발생에도 안전하게 전원이 공급될 수 있는 효과가 존재한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 무전원형 조명 장치의 동작 방법에 대한 흐름도이다. 도 1을 참조로 언급한 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 무전원형 조명 장치는 초고압 전력 설비의 전력용 케이블에서 유기되는 자계를 이용하여 전원을 공급 받고, 상간 온도차를 근거로 전력선의 이상 여부를 표시하는 기능을 한다. 이하, 도 5를 참조로, 본 발명의 일 실시예에 따른 무전원형 조명 장치의 동작 방법에 대해 서술된다.
먼저, 전원부에 의해 전력용 케이블에서 유기되는 자계를 이용하여 전원을 공급하는 단계(S110)가 수행된다. 상술한 바와 같이, 전원부는 유도 코일을 이용하여 자계로부터 유도 전류를 발생시키고, 이러한 유도 전류를 직류 전류로 변환하며, 변환된 전류를 이용하여 DC 정전압을 생성한다. S110 단계는 상술한 전원부를 통해 생성된 DC 정전압을 이하에서 언급된 처리부 및 조명부에 공급하는 기능을 한다. 상술한 것처럼, S110 단계에서 생성된 DC 정전압은 보조 전원부에 더 공급될 수 있다.
그 후, 3상 케이블 즉, 전력용 케이블에 포함된 A상 케이블, B상 케이블 및 C상 케이블에 대한 온도를 측정하는 단계(S120)가 수행된다. S120 단계는 예를 들어, RTD 센서를 이용하여 이루어질 수 있다.
그 후, 처리부에 의해, 전력용 케이블에 포함된 A상 케이블, B상 케이블 및 C상 케이블 간의 상간 온도차를 연산하는 단계(S130)가 수행된다. 상술한 바와 같이, S120 단계 및 S130 단계가 수행되는 이유는 본 발명의 일 실시예에 따른 무전원 조명 장치의 동작 방법에서, 케이블의 진단이 케이블 간 상간 온도차를 근거로 이루어지기 때문이다.
그 후, S130 단계에서 연산된 상간 온도차와 제 1 임계값의 비교 단계(S140)가 수행된다. S140 단계에서의 판단 결과 상간 온도차가 제 1 임계값 미만으로 판단되면 제어는 S150 단계로 전달되고, S150 단계에서 처리부를 통해 전력용 케이블을 정상 상태로 판단한다. 그렇지 않다면 제어는 S160 단계로 전달된다.
S160 단계는 상간 온도차가 제 1 임계값 이상이고, 제 2 임계값 미만인지 판단하는 단계이다. S160 단계에서 상간 온도차가 제 1 임계값 이상이고, 제 2 임계값 미만으로 판단되면 제어는 S170 단계로 전달되고, S170 단계에서 처리부를 통해 전력용 케이블을 주의 상태로 판단한다. 그렇지 않다면 제어는 S180 단계로 전달되고, S180 단계에서 처리부를 통해 전력용 케이블을 이상 상태로 판단한다. 여기서 제 2 임계값은 제 1 임계값보다 큰 값으로 가정된다.
S190 단계는 S150 단계, S170 단계 및 S180 단계에서 판단된 판단 결과를 근거로 처리부에 의해 전력용 케이블의 상태를 조명부를 통해 기설정된 색으로 조명하는 단계이다. 이러한 S190 단계를 통해 작업자는 케이블의 상태를 직관적으로 판단할 수 있게 된다. 또한, S190 단계에서 언급되는 조명부는 S110 단계에서 생성된 전원을 공급받아 구동된다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적의 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100 : 무전원 조명 장치 110 : 전원부
120 : 온도 센서부 130 : 처리부
131 : 증폭 모듈 132 : A/D 컨버터
133 : 온도차 연산 모듈 140 : 조명부
150 : 저장부 160 : 보조 전원부

Claims (3)

  1. 초고압 전력 설비의 전력용 케이블에서 유기되는 자계를 이용하여 전원을 공급 받고 무전원 조명 장치의 동작 방법으로서,
    상기 전력용 케이블에서 유기되는 자계를 이용하여 전원을 공급하는 단계;
    상기 자계로부터 야기되는 유도 전류를 이용하여 DC 정전압을 발생시키고, 상기 DC 정전압으로 조명부를 구동시키되,
    상간 온도차를 근거로 전력선의 이상 여부를 표시하기 위해, 상기 전원을 공급 받는 처리부에 의해, 상기 전력용 케이블에 포함된 A상 케이블, B상 케이블 및 C상 케이블 간의 상기 상간 온도차를 연산하는 단계; 및
    상기 상간 온도차와 기설정된 임계값들 간의 비교를 통해 상기 전력용 케이블의 상태를 진단하는 단계;
    상기 전력용 케이블의 상태를 진단하는 단계는,
    제 1 임계값 및 제 2 임계값과 상기 상간 온도차의 비교를 통해 상기 전력용 케이블의 상태를 진단하고, 상기 제 2 임계값은 상기 제 1 임계값보다 큰 것을 특징으로 하는, 무전원 조명 장치의 동작 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전력용 케이블의 상태를 진단하는 단계는,
    상기 상간 온도차가 상기 제 1 임계값 미만인 경우 상기 전력용 케이블을 정상 상태로 판단하고, 상기 상간 온도차가 상기 제 2 임계값 이상인 경우 상기 전력용 케이블을 이상 상태로 판단하는 것을 특징으로 하는, 무전원 조명 장치의 동작 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 전력용 케이블의 상태를 진단하는 단계는,
    상기 상간 온도차가 상기 제 1 임계값 이상이고 상기 제 2 임계값 미만인 경우 상기 전력용 케이블을 주의 상태로 판단하는 것을 특징으로 하는, 무전원 조명 장치의 동작 방법.
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