KR20200036479A - 케이블 접속함 다기능 진단시스템 - Google Patents

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KR20200036479A
KR20200036479A KR1020180116161A KR20180116161A KR20200036479A KR 20200036479 A KR20200036479 A KR 20200036479A KR 1020180116161 A KR1020180116161 A KR 1020180116161A KR 20180116161 A KR20180116161 A KR 20180116161A KR 20200036479 A KR20200036479 A KR 20200036479A
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김재훈
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Abstract

본 발명은 지중송전케이블의 중간·종단접속함의 SVL 누설전류, 시스전류, 서지전류 및 온도를 원격 감시하는 케이블 접속함 다기능 진단시스템으로서, SVL이 정상적으로 동작하는지 여부와 계통변화에 따른 시스전류를 측정하여 케이블 손실전력량, 유도전압 감시를 통한 케이블 접지 시공상태를 감시하며, 송전케이블의 인입단의 서지 전류와 서지에 의한 접속함에서 발생하는 온도를 측정함으로써 접속함 과열 여부와 방식층 및 절연통의 서지에 의한 고장여부를 판단할 수 있는 통합 원격 상시 감시하는 케이블 접속함 다기능 진단 시스템이다.

Description

케이블 접속함 다기능 진단시스템{Online Mornitoring ＆ Multi Functional System of Underground Power Cable Joint Box}
본 발명은 지중송전케이블의 중간·종단접속함의 SVL 누설전류, 시스전류, 서지전류 및 온도를 원격 감시하는 케이블 접속함 다기능 진단시스템으로서, SVL이 정상적으로 동작하는지 여부와 계통변화에 따른 시스전류를 측정하여 케이블 손실전력량, 유도전압 감시를 통한 케이블 접지 시공상태를 감시하며, 송전케이블의 인입단의 서지 전류와 서지에 의한 접속함에서 발생하는 온도를 측정함으로써 접속함 과열 여부와 방식층 및 절연통의 서지에 의한 고장여부를 판단할 수 있는 통합 원격 상시 감시하는 케이블 접속함 다기능 진단 시스템이다.
최근 우리나라는 가공송전선로 건설을 위한 경과지 확보의 어려움, 대도시의 팽창, 택지개발에 따른 기존 가공송전선로의 이설요구, 지중화 민원 등으로 인하여 지중송전설비가 급속히 증대되고 있는 실정이며, 특히 지중송전케이블이 포설되어 있는 지하 전력구에서는 케이블 접속함에 사고 발생시 건전 설비로 사고 확대, 화재 발생 개연성 내재 등 대형 사고로 파급될 가능성이 있어 지하 전력구내 케이블 접속함의 사고방지를 위한 대책이 다각도로 필요한 실정이다.
한편, 지중송전케이블계통의 인입구간은(제 1 크로스본드구간) 가공선로 및 변전소로부터 빈번한 과전압이 유입(뇌 써지, 개폐써지, 상용주파과전압)되는 구간이다. 케이블 접속함에는 도 1에 도시된 바와 같이 절연통보호장치(Sheath Voltage Limiter, 이하 'SVL'이라 한다)를 설치하여 케이블을 보호하고 있다. SVL은 지중송전케이블에 유입되는 각종 써지 이상전압으로부터 케이블의 절연통을 보호하기 위하여 설치하는 장치로서 내부에 산화아연소자로 된 피뢰기를 구비하여 방수 및 절연성능을 갖도록 보강한 것이다.
지하 전력구내 케이블 접속함의 사고방지를 위한 기술로 등록특허 KR10-0988267(이하, '선행발명1')에 "지중송전계통 절연통보호장치 상시 진단장치"가 개시되어 있고, 등록특허 KR10-0538018(이하, '선행발명2')에 "지중 전력케이블의 시스전류 측정장치"가 개시되어 있다.
선행발명1은 SVL 및 지중송전케이블의 절연접속부에 연결되어 상기 SVL이 정상적으로 동작하고 있는지를 진단하는 SVL 상시 진단 장치로서, 상기 SVL 상시 진단 장치에 전원을 공급하는 전원 공급부, 상기 SVL에 흐르는 전류를 감지하여 상기 SVL의 동작을 측정하는 동작 측정부, 및 상기 전원 공급부 및 상기 동작 측정부를 제어하면서 상기 동작 측정부로부터의 동작 결과를 디스플레이하는 제어 및 표시부로 구성되어 있다.
그러나 선행발명1은, 절연통보호장치(SVL)의 써지 유입횟수와 누설전류만 측정하여 열화상태를 감시한다는 점에서, 써지 유입회수와 누설전류의 상관관계에 의한 분석이 용이하지 않으며, 상시적인 Trend 파악이 불가능하다는 문제가 있다.
선행발명2는 3상의 시스전류 및 심선전류 측정장치로서, 절연접속함 및 보통접속함의 다수의 측정개소에 흐르는 각 전류를 센싱하여 각 전류의 크기와 위상 및 고조파성분의 크기를 측정하는 전류센서, 상시 전류센서에 의해 감지된 각 전류의 크기와 위상을 입력받아 증폭하는 입력부, 상기 입력부에서 증폭된 전류신호를 디지털 데이터로 변환하는 변환부, 상기 변환부에서 변환된 디지털 데이터인 전류정보를 제어/분석하는 제어부, 상기 제어부에서 분석된 전류정보를 표시하는 표시부, 및 상기 제어부에서 분석된 전류정보를 외부로 전송하는 전송부로 구성되어 있다.
그러나 선행발명2는, 측정된 정보를 분석하여 이상여부를 파악하는 소프트웨어 알고리즘이 없으며, 시스전류와 심선전류 만을 측정하고 있기에 접속함의 이상여부를 판단할 수 있는 종합적인 데이터 취득이 불가능하다는 문제가 있다.
KR 10-0988267 B1 KR 10-0538018 B1
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 다음과 같은 목적을 가진다.
본 발명은, 접속함의 상태를 측정하는 SVL 누설전류 센서, 케이블 시스전류 센서, 서지 검출 센서, 케이블 접속함 온도 센서를 시스템에 포함함으로써, 케이블 접속함의 이상 여부를 통합적으로 진단하고 관리할 수 있는데 목적이 있다.
또한, 본 발명은, 복수의 측정센서로부터 수집된 아날로그 신호증폭 및 노이즈 필터링하는 신호 컨디셔닝 과정 뒤에 디지털 신호로 변환하여 측정센서의 신호를 분석함으로써, 케이블 접속함의 이상 여부를 정확하게 진단하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명은, 접속함의 SVL 누설전류의 관리 값을 3단계로 분류하여 '정상', '요주의', '이상'으로 판단함으로써, 접속함의 진단/관리를 효율적으로 할 수 있는데 목적이 있다.
또한, 본 발명은, 접속함의 시스전류를 누적하여 저장하고, 누적된 데이터를 분석하여 시스전류의 지속적 증가 여부를 판단함으로써, 접속함의 이상여부를 진단할 수 있는데 목적이 있다.
또한, 본 발명은, 접속함의 서지전류의 발생 횟수를 일정 기간 단위로 누적하여 저장하여, 서지전류의 발생 횟수를 분석하여, 접속함의 이상여부를 진단하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명은, 접속함의 상별 온도로 부터 상간 온도차 및 상별 온도증가 값을 분석하여 접속함의 이상여부를 진단하는데 목적이 있다.
전술한 과제를 해결하기 위한 수단으로, 본 발명은 다음과 같은 특징이 있는 실시예를 가진다.
본 발명은, 지중송전케이블의 중간/종단 접속함의 상태를 측정하여 전기신호를 출력하는 측정센서와, 상기 측정센서로부터 측정된 전기신호를 수집하여 디지털 신호로 변환하고, 변환된 디지털 신호를 통합 데이터 처리 장치로 전송하는 DAQ 보드와, 상기 DAQ 보드로부터 전송받은 디지털 신호를 분석하여 상기 접속함의 이상여부를 판단하고, 그 판단 결과를 외부 단말에 전송하는 통합 데이터 처리 장치와, 상기 통합 데이터 처리 장치로부터 상기 접속함의 이상여부를 전송받는 외부 단말을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 측정센서는, 상기 접속함의 SVL(Sheath Voltage Limiter) 누설전류를 측정하는 SVL 누설전류 센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 측정센서는, 상기 접속함의 상간(A-B, B-C, C-A) 크로스본딩선의 시스전류를 측정하는 케이블 시스전류 센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 측정센서는, 각 상의 선로에 유입되는 서지전압에 의하여 발생하는 서지전류를 측정하는 서지전류 센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 측정센서는, 상기 접속함 양단에 설치하여 접속함의 온도를 측정하는 온도 센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 DAQ 보드는, 상기 측정센서로부터 출력된 전기신호를 입력받는 입력부를 포함하고, 상기 입력부는, 상기 측정센서의 출력 전기신호를 증폭하거나 노이즈를 필터링하는 신호 컨디셔닝 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 DAQ 보드는, 상기 입력부의 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 신호처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 신호처리부는, 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 제1 신호처리 모듈과, 상기 제1 신호처리 모듈에서 변환된 디지털 신호를 True RMS(Root Mean Square)값으로 변환하는 제2 신호처리 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 신호처리 모듈은, 아날로그 신호를 증폭시키는 아날로그 증폭기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 제1 신호처리 모듈은, 상기 아날로그 증폭기에서 증폭된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 디지털 변환기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 신호처리 모듈은, 상기 디지털 변환기에서 변환된 디지털 신호의 저주파 신호를 제거하는 디지털 필터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 신호처리 모듈은, 상기 디지털 필터에서 저주파 신호가 제거된 디지털 신호를 증폭시키는 디지털 증폭기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 통합 데이터 처리 장치는, 디지털 신호를 분석하여 상기 접속함의 이상여부를 판단하는 데이터 처리부를 포함하고, 상기 데이터 처리부는 상기 접속함의 SVL(Sheath Voltage Limiter) 누설전류에 해당하는 디지털 신호를 분석한 결과, 누설전류값이 200
Figure pat00001
이상인 경우 정상, 200
Figure pat00002
를 초과하고 1000
Figure pat00003
미만인 경우 요주의, 1000
Figure pat00004
이상인 경우 이상,으로 판단하는 SVL 누설전류 처리 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 데이터 처리부는, 상기 접속함의 시스전류에 해당하는 디지털 신호를 누적하여 저장하고, 누적된 데이터를 통하여 증감 여부를 판단하며, 일정기간 동안 지속적으로 증가하여 관리기준을 이탈했을 경우, 상기 접속함의 상태를 '이상'으로 판단하는 시스전류 처리 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 데이터 처리부는, 상기 접속함의 서지전류에 해당하는 디지털 신호로부터 서지전류 파형을 저장하며, 상기 서지전류의 발생 횟수를 일정 기간 단위로 누적하여 저장하며, 상기 기간 동안 서지전류의 발생 횟수가 관리 기준을 초과하는 경우, 상기 접속함의 상태를 '이상'으로 판단하는 서지전류 처리 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 데이터 처리부는, 상기 접속함의 온도에 해당하는 디지털 신호로부터 상기 접속함의 상간 온도차가 관리 기준을 초과하거나, 일정기간 동안의 상별 온도증가 값이 관리 기준을 초과하는 경우, 상기 접속함의 상태를 '이상'으로 판단하는 접속함 온도 처리 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 접속함의 상태를 측정하는 SVL 누설전류 센서, 케이블 시스전류 센서, 서지 검출 센서, 케이블 접속함 온도 센서를 시스템에 포함함으로써, 케이블 접속함의 이상 여부를 통합적으로 진단하고 관리할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 복수의 측정센서로부터 수집된 아날로그 신호증폭 및 노이즈 필터링하는 신호 컨디셔닝 과정 뒤에 디지털 신호로 변환하여 측정센서의 신호를 분석함으로써, 케이블 접속함의 이상 여부를 정확하게 진단하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 접속함의 SVL 누설전류의 관리 값을 3단계로 분류하여 '정상', '요주의', '이상'으로 판단함으로써, 접속함의 진단/관리를 효율적으로 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 접속함의 시스전류를 누적하여 저장하고, 누적된 데이터를 분석하여 시스전류의 지속적 증가 여부를 판단함으로써, 접속함의 이상여부를 진단할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 접속함의 서지전류의 발생 횟수를 일정 기간 단위로 누적하여 저장하여, 서지전류의 발생 횟수를 분석하여, 접속함의 이상여부를 진단하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 접속함의 상별 온도로 부터 상간 온도차 및 상별 온도증가 값을 분석하여 접속함의 이상여부를 진단하는 효과가 있다.
도 1은 지중송전케이블 절연접속부와 이를 보호하기 위한 SVL이 설치되어 있는 상태를 도시한 도면
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 접속함 다기능 진단시스템의 구성도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 접속함 다기능 진단시스템의 블럭도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 신호처리부의 블럭도
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 처리부의 블럭도
본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1 항목, 제2 항목 및 제 3항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제1 항목, 제2 항목 또는 제3 항목 각각 뿐만 아니라 제1 항목, 제2 항목 및 제3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.
이하, 첨부되는 도면을 참고하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 접속함 다기능 진단시스템의 구성도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블 접속함 다기능 진단시스템의 블럭도이다.
도 2 내지 도 3을 참조하여 설명하면,
본 발명인 케이블 접속함 다기능 진단시스템(S)은, 지중송전케이블의 중간/종단 접속함의 상태를 측정하여 전기신호를 출력하는 측정센서(1000), 상기 측정센서로부터 측정된 전기신호를 수집하여 디지털 신호로 변환하고, 변환된 디지털 신호를 통합 데이터 처리 장치로 전송하는 DAQ 보드(2000), 상기 DAQ 보드로부터 전송받은 디지털 신호를 분석하여 상기 접속함의 이상여부를 판단하고 그 판단 결과를 외부 단말에 전송하는 통합 데이터 처리 장치(3000), 상기 통합 데이터 처리 장치로부터 상기 접속함의 이상여부를 전송받는 외부 단말(4000)을 포함한다.
상기 측정센서(1000)는, 접속함의 SVL(Sheath Voltage Limiter) 누설전류를 측정하는 SVL 누설전류 센서(1100), 상기 접속함의 상간(A-B, B-C, C-A) 크로스본딩선의 시스(sheath)전류를 측정하는 케이블 시스전류 센서(1200), 각 상의 선로에 유입되는 서지전압에 의하여 발생하는 서지(surge)전류를 측정하는 서지전류 센서(1300), 상기 접속함 양단에 설치하여 접속함의 온도를 측정하는 온도 센서(1400)를 포함한다.
상기 SVL 누설전류 센서(1100)는, SVL의 열화·고장여부를 판단하는 누설전류값[uA]을 측정한다. 지중송전케이블에는 상시 고전압의 대전류가 흐르며, 계통전압/부하전류에 의해 발생된 전계/자계에 의하여, CT측정값에 [mA]단위의 오차를 발생시킨다. 1[A]이상 전류 측정시에는 문제가 되지 않으나, 누설전류와 같이 [uA]단위의 전류를 측정하기 위해서는 자계를 차단할 필요가 있다. 따라서, 상기 SVL 누설전류 측정센서(1100)는 미소전류를 측정에 따른 주변 전계/자계의 영향을 받기 때문에 전계/자계 차폐쉴드가 되어있는 케이스를 사용하는 것이 바람직하며, 설치개소에 탈부착이 용이하도록 클램프 타입을 채용할 수 있다.
상기 케이블 시스전류 센서(1200)는, 지중송전케이블 절연접속함(IJ) 상간 (A-B, B-C, C-A) 크로스본딩선의 시스전류[A]를 측정한다. 100[A] 미만의 시스(순환)전류를 측정하기 위한 센서를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 시스전류 센서(1200)는 지중 송전케이블에 탈부착이 용이한 클램프 타입으로 사용할 수 있다.
상기 서지전류 센서(1300)는, 외/내부 서지에 의한 수십 kA의 대전류를 측정하기 위하여, 로고스키 타입의 센서를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 수십 [kA]의 대전류 측정시 상기 서지전류 센서(1300)에서 출력되는 전기신호는 수[V] 이하로 출력되도록 하여, 시스템(S)을 서지전류로부터 보호한다
상기 온도 센서(1400)는, 도 2에 도시된 바와 같이 접속함 양단에 설치하여 상기 접속함의 온도를 측정한다. 바람직하게는 RTD(Resistance Temperature Detectors) 계열의 센서를 사용하며, 표면 부착형 센서를 사용할 수 있다.
상기 DAQ 보드(2000)는 측정센서로부터 출력된 전기신호를 입력받는 입력부(2100), 상기 입력부의 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 신호처리부(2200), 상기 신호처리부에서 변환된 디지털 신호를 통합 데이터 처리 장치로 전달하는 출력부(2300)을 포함한다.
상기 입력부(2100)는, 상기 측정센서로부터 수집한 전기신호를 신호처리부(2200)에서 처리하기 적절한 형태로 조절하는 신호 컨디셔닝 모듈(2110)을 포함한다.
상기 신호 컨디셔닝 모듈(2110)은, 상기 측정센서(1000)에서 측정된 전기신호에 포함된 노이즈를 제거하기 위한 구성으로 노이즈 필터기, 상기 측정센서(1000)의 출력 전기신호를 신호처리부(2200)에서 처리하기 적당한 크기로 증폭시키기 위한 구성으로 증폭기, 시스템(S)의 안정을 위한 절연기, 전류/전압 변환기를 포함할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 신호처리부의 블럭도이다.
도 4를 참조하면, 상기 신호처리부(2200)는, 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 제1 신호처리 모듈(2210), 상기 제1 신호처리 모듈에서 변환된 디지털 신호를 True RMS(Root Mean Square)값으로 변환하는 제2 신호처리 모듈을 포함한다.
상기 제1 신호처리 모듈(2210)은, 아날로그 신호를 증폭시키는 아날로그 증폭기(2211), 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 디지털 변환기(2212), 디지털 신호의 저주파 신호를 제거하는 디지털 필터(2213), 디지털 신호를 증폭시키는 디지털 증폭기(2214)를 포함한다.
상기 아날로그 증폭기(2211)는, 상기 측정센서(1000)의 출력 전기신호를 증폭하기 위한 구성으로, 바람직하게는 프로그램 가능한 이득 증폭기 PGA(Programmable Gain Amplifier)로 구성될 수 있다. 상기 측정센서(1000)의 출력 전기신호는 측정센서의 종류에 따라 그 크기가 미세하여 디지털 신호 변환을 위한 아날로그 신호 샘플링에 적합하지 않을 수 있기 때문에, 측정센서(1000)의 출력 전기신호를 증폭시킬 필요가 있다.
상기 디지털 변환기(2212)는, 상기 아날로그 증폭기에서 증폭된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한다.
상기 디지털 필터(2213)는, 상기 디지털 변환기(2212)에서 변환된 디지털 신호의 저주파 신호를 제거하는 하이패스필터(HPF)로 디지털 신호 변환과정에서 포함될 수 있는 노이즈를 제거하기 위한 구성이다.
상기 디지털 증폭기(2214)는, 상기 디지털 필터(2213)에서 저주파 신호가 제거된 디지털 신호를 증폭시키는 구성으로, 상기 디지털 필터(2213)를 거친 디지털 신호의 감쇄를 보상하기 위함이다.
상기 제 2신호처리 모듈(2220)은 상기 제1 신호처리 모듈에서 변환된 디지털 신호를 True RMS(Root Mean Square)값으로 변환한다. 상기 제 2신호처리 모듈(2220)은, 상기 제 1신호처리 모듈(2210)에서 변환된 디지털 신호를 도 4에 도시된 바와 같이 연산하여, True RMS 값으로 변환하며, 로우패스필터(LPF)를 통하여 바람직하게는 최대 13차까지의 고조파값으로 변환한다.
상기 통합 데이터 처리 장치(3000)는, 상기 DAQ 보드(2000)의 출력부(2300)로 부터 변환된 디지털 신호를 전달받는 제1 통신부(3100), 상기 디지털 신호를 분석하여 상기 접속함의 이상여부를 판단하는 데이터 처리부(3200), 상기 데이터 처리부(3200)의 판단결과를 외부 단말에 전송하는 제2 통신부(3300)를 포함한다.
상기 데이터 처리부(3200)는, SVL 누설전류 처리 모듈(3210), 시스전류 처리 모듈(3220), 서지전류 처리 모듈(3230), 접속함 온도 처리 모듈(3240)을 포함한다.
상기 SVL 누설전류 처리 모듈(3210)은, 접속함의 SVL(Sheath Voltage Limiter) 누설전류에 해당하는 디지털 신호를 분석하여 상기 접속함의 이상여부를 판단하는 구성으로, 바람직하게는 누설전류값이 200
Figure pat00005
이상인 경우 '정상', 200
Figure pat00006
를 초과하고 1000
Figure pat00007
미만인 경우 '요주의', 1000
Figure pat00008
이상인 경우 '이상',으로 판단한다.
상기 시스전류 처리 모듈(3220)은, 접속함의 시스전류에 해당하는 디지털 신호를 누적하여 저장하고, 누적된 데이터를 통하여 증감 여부를 판단하며, 일정기간 동안 지속적으로 증가하여 관리기준을 이탈했을 경우, 상기 접속함의 상태를 '이상'으로 판단한다.
상기 서지전류 처리 모듈(3230)은, 접속함의 서지전류에 해당하는 디지털 신호로부터 서지전류 파형을 저장하며, 상기 서지전류의 발생 횟수를 일정 기간 단위로 누적하여 저장하며, 상기 기간 동안 서지전류의 발생 횟수가 관리 기준을 초과하는 경우, 상기 접속함의 상태를 '이상'으로 판단한다.
상기 접속함 온도 처리 모듈(3240)은, 접속함의 온도에 해당하는 디지털 신호로부터 상기 접속함의 상간 온도차가 관리 기준을 초과하거나, 일정기간 동안의 상별 온도증가 값이 관리 기준을 초과하는 경우, 상기 접속함의 상태를 '이상'으로 판단한다.
상기 외부 단말(4000)은, PC 또는 서버를 통하여 연결된 단말로 구성될 수 있다. 상기 외부 단말(4000)은 상기 통합 데이터 처리 장치(3000)으로부터 전송 받은 접속함의 이상 여부 판단 결과를 바탕으로, 시스템 운영자에게 경보 알람을 실행할 수 있다. 또한, 상기 통합 데이터 처리 장치(3000)로 부터 데이터를 전송 받아, SVL 누설전류 변화 Trend를 표시하거나, 케이블 접속함 연공부 온도 및 변화 Trend 그래프 표시 등을 수행할 수 있다.
이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1000: 측정센서
1100: SVL 누설전류 센서
1200: 케이블 시스전류 센서
1300: 서지 검출 센서
1400: 케이블 접속함 온도 센서
2000: DAQ 보드
2100: 입력부
2200: 신호처리부
2210: 제1 신호처리 모듈
2211: 아날로그 증폭기
2212: 디지털 변환기
2213: 디지털 필터
2214: 디지털 증폭기
2220: 제2 신호처리 모듈
2300: 출력부
3000: 통합 데이터 처리 장치
3100: 제1 통신부
3200: 데이터 처리부
3210: SVL 누설전류 처리 모듈
3220: 시스전류 처리 모듈
3230: 서지전류 처리 모듈
3240: 접속함 온도 처리 모듈
3300: 제2 통신부
4000: 외부 단말

Claims (16)

  1. 지중송전케이블의 중간/종단 접속함의 상태를 측정하여 전기신호를 출력하는 측정센서;
    상기 측정센서로부터 측정된 전기신호를 수집하여 디지털 신호로 변환하고, 변환된 디지털 신호를 통합 데이터 처리 장치로 전송하는 DAQ 보드;
    상기 DAQ 보드로부터 전송받은 디지털 신호를 분석하여 상기 접속함의 이상여부를 판단하고, 그 판단 결과를 외부 단말에 전송하는 통합 데이터 처리 장치; 및
    상기 통합 데이터 처리 장치로부터 상기 접속함의 이상여부를 전송받는 외부 단말을 포함하는 케이블 접속함 다기능 진단시스템
  2. 제 1항에 있어서, 상기 측정센서는,
    상기 접속함의 SVL(Sheath Voltage Limiter) 누설전류를 측정하는 SVL 누설전류 센서를 포함하는 케이블 접속함 다기능 진단시스템

  3. 제 2항에 있어서, 상기 측정센서는,
    상기 접속함의 상간(A-B, B-C, C-A) 크로스본딩선의 시스전류를 측정하는 케이블 시스전류 센서를 포함하는 케이블 접속함 다기능 진단시스템
  4. 제 3항에 있어서, 상기 측정센서는,
    각 상의 선로에 유입되는 서지전압에 의하여 발생하는 서지전류를 측정하는 서지전류 센서를 포함하는 케이블 접속함 다기능 진단시스템
  5. 제 4항에 있어서, 상기 측정센서는,
    상기 접속함 양단에 설치하여 접속함의 온도를 측정하는 온도 센서를 포함하는 케이블 접속함 다기능 진단시스템
  6. 제 1항에 있어서, 상기 DAQ 보드는,
    상기 측정센서로부터 출력된 전기신호를 입력받는 입력부를 포함하고,
    상기 입력부는, 상기 측정센서의 출력 전기신호를 증폭하거나 노이즈를 필터링하는 신호 컨디셔닝 모듈을 포함하는 케이블 접속함 다기능 진단시스템
  7. 제 6항에 있어서, 상기 DAQ 보드는,
    상기 입력부의 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 신호처리부를 포함하는 케이블 접속함 다기능 진단시스템
  8. 제 7항에 있어서, 상기 신호처리부는,
    아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 제1 신호처리 모듈과, 상기 제1 신호처리 모듈에서 변환된 디지털 신호를 True RMS(Root Mean Square)값으로 변환하는 제2 신호처리 모듈을 포함하는 케이블 접속함 다기능 진단시스템
  9. 제 8항에 있어서, 상기 제1 신호처리 모듈은,
    아날로그 신호를 증폭시키는 아날로그 증폭기를 포함하는 케이블 접속함 다기능 진단시스템
  10. 제 9항에 있어서, 상기 제1 신호처리 모듈은,
    상기 아날로그 증폭기에서 증폭된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 디지털 변환기를 포함하는 케이블 접속함 다기능 진단시스템
  11. 제 10항에 있어서, 상기 제1 신호처리 모듈은,
    상기 디지털 변환기에서 변환된 디지털 신호의 저주파 신호를 제거하는 디지털 필터를 포함하는 케이블 접속함 다기능 진단시스템
  12. 제 11항에 있어서, 상기 제1 신호처리 모듈은,
    상기 디지털 필터에서 저주파 신호가 제거된 디지털 신호를 증폭시키는 디지털 증폭기를 포함하는 케이블 접속함 다기능 진단시스템
  13. 제 1항에 있어서, 상기 통합 데이터 처리 장치는,
    디지털 신호를 분석하여 상기 접속함의 이상여부를 판단하는 데이터 처리부를 포함하고,
    상기 데이터 처리부는, 상기 접속함의 SVL(Sheath Voltage Limiter) 누설전류에 해당하는 디지털 신호를 분석한 결과, 누설전류값이 200
    Figure pat00009
    이상인 경우 '정상', 200
    Figure pat00010
    를 초과하고 1000
    Figure pat00011
    미만인 경우 '요주의', 1000
    Figure pat00012
    이상인 경우 '이상',으로 판단하는 SVL 누설전류 처리 모듈을 포함하는 케이블 접속함 다기능 진단시스템
  14. 제 13항에 있어서, 상기 데이터 처리부는,
    상기 접속함의 시스전류에 해당하는 디지털 신호를 누적하여 저장하고, 누적된 데이터를 통하여 증감 여부를 판단하며, 일정기간 동안 지속적으로 증가하여 관리기준을 이탈했을 경우, 상기 접속함의 상태를 '이상'으로 판단하는 시스전류 처리 모듈을 포함하는 케이블 접속함 다기능 진단시스템
  15. 제 13항에 있어서, 상기 데이터 처리부는,
    상기 접속함의 서지전류에 해당하는 디지털 신호로부터 서지전류 파형을 저장하며, 상기 서지전류의 발생 횟수를 일정 기간 단위로 누적하여 저장하며, 상기 기간 동안 서지전류의 발생 횟수가 관리 기준을 초과하는 경우, 상기 접속함의 상태를 '이상'으로 판단하는 서지전류 처리 모듈을 포함하는 케이블 접속함 다기능 진단시스템
  16. 제 13항에 있어서, 상기 데이터 처리부는,
    상기 접속함의 온도에 해당하는 디지털 신호로부터 상기 접속함의 상간 온도차가 관리 기준을 초과하거나, 일정기간 동안의 상별 온도증가 값이 관리 기준을 초과하는 경우, 상기 접속함의 상태를 '이상'으로 판단하는 접속함 온도 처리 모듈을 포함하는 케이블 접속함 다기능 진단시스템
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