KR20220082631A - 피뢰기 및 이의 열화 진단방법 - Google Patents

피뢰기 및 이의 열화 진단방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 피뢰기 및 이의 열화 진단방법에 관한 것으로, 제어부는 피뢰기 본체에 급격하게 전류가 흐를 때 피뢰기 본체에 흐르는 방전전류값을 측정하고, 방전전류값과 방전전류 데이터를 비교하여 열화를 진단하거나, 기 저장된 시간동안 피뢰기 본체를 유동한 전하량에 대응하는 방전에너지값을 측정하고, 방전에너지값과 방전에너지 데이터를 비교하여 열화를 진단하여, 송전단에 배치되는 송전용 피뢰기는 배전용 피뢰기와는 달리 피뢰기가 열화된 경우에도 정확하게 열화여부를 진단할 수 있는 피뢰기 및 이의 열화 진단방법에 관한 것이다.

Description

피뢰기 및 이의 열화 진단방법{SURGE ARRESTER AND THE METHOD OF DIAGNOSING DETERIORATION OF THE SAME}
본 발명은 피뢰기 및 이의 열화 진단방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 송전부에서 열화를 진단하는 피뢰기 및 이의 열화 진단방법에 관한 것이다.
피뢰기는 송전, 배전, 발전소, 변전소 및 전차선로에서 낙뢰 또는 회로 개폐에 의한 서지(Surge) 전압과 같은 일시적인 과전압을 제한함으로써, 전력 기기의 절연 파괴나 전기 및 전자 기기의 파손 및 수명 단축을 방지하는 보조 장치이다.
이러한 피뢰기는 대부분 야외에 위치하고 있고, 낙뢰 및 과전압에 노출되어 부식, 열화 등에 의한 고장이 발생하며, 이 경우 빠른 고장 진단과 함께 교체 작업이 수행되어야 한다.
피뢰기는 고압 또는 특고압 전로에 배치된다. 배전용 피뢰기는 가공선로에 접속하는 배전용 변압기의 고압 측에 배치된다. 송전용 피뢰기는 발전소에서 변압기로 송전되는 송전용 철탑에 배치된다. 배전용 피뢰기는 일반적으로 도시나 마을의 전주에 배치되는 특징이 있다. 반면에, 송전용 피뢰기는 발전소에서부터 도시나 마을로 향하는 송전용 철탑에 배치되는 바, 도시나 마을이 아닌 산이나 바다 등 인적이 드문 곳에 배치되는 특징이 있다.
선행기술로, 국내 공개특허 제10-2019-0030257호를 제시한다. 선행기술은 피뢰기 및 피뢰기의 진단방법에 관한 발명이다. 선행기술에 따른 피뢰기 진단방법은 피뢰기를 육안으로 관찰하여 피뢰기의 불량을 판단할 수 있다.
선행기술에 따른 피뢰기는 부식, 열화 등에 의해 발열하는 경우, 피뢰기 표면의 변색층의 색상 변화로 인해 인접 피뢰기와 다른 색상을 가지며, 이로써 육안으로 간단히 피뢰기의 불량을 진단할 수 있고, 피뢰기 관리자뿐만 아니라 인근 주민도 피뢰기의 불량을 판단할 수 있는 장점이 있다.
하지만, 선행기술은 피뢰기 본체 및 그 일부의 표면에 변색층을 포함하고, 변색층의 색이 변경되는 것을 사용자가 육안으로 확인하여 진단하는 것으로, 사용자가 육안으로 확인할 수 없는 경우에는 진단이 불가능하다는 문제점이 있었다.
특히, 송전용 철탑은 배전용 전주와는 달리, 대략 30~150m 로 높게 배치되고, 송전전압도 154~765kV로 높아 사용자가 피뢰기 본체를 육안으로 확인할 수 있는 위치까지 다가갈 수 없다. 또한, 송전용 철탑은 일반적으로 사용자의 접근이 어려운 산악지대나 해상에 배치되는 경우도 많으므로, 사용자가 피뢰기 본체를 육안으로 확인할 수 없다는 문제점도 있었다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 송전용 철탑에 배치되는 피뢰기의 열화 여부를 용이하게 판단할 수 있는 피뢰기 및 이의 열화 판단방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 과제는 사용자가 육안으로 확인할 수 없는 위치에 배치된 피뢰기의 열화여부를 용이하게 판단할 수 있는 피뢰기 및 이의 열화 판단방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 피뢰기는, 송전단에 배치되는 피뢰기 본체, 피뢰기 본체의 열화를 진단하는 제어부, 기준 방전전류 데이터를 저장하는 저장부를 포함한다. 제어부는 피뢰기 본체에 급격하게 전류가 흐를 때 피뢰기 본체에 흐르는 방전전류값을 측정하고, 방전전류값과 방전전류 데이터를 비교하여 열화를 진단한다.
제어부는 방전전류값이 방전전류 데이터의 값 이상일 때 열화라고 판단할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 피뢰기는 송전단에 배치되는 피뢰기 본체, 피뢰기 본체의 열화를 진단하는 제어부, 기준 방전에너지 데이터를 저장하는 저장부를 포함한다. 제어부는 기 저장된 시간동안 피뢰기 본체를 유동한 전하량에 대응하는 방전에너지값을 측정하고, 방전에너지값과 방전에너지 데이터를 비교하여 열화를 진단한다.
제어부는 방전에너지값이 방전에너지 데이터의 값 이상일 때 열화라고 판단할 수 있다.
제어부는 방전전류값이 방전전류 데이터의 값 이상이거나, 방전에너지값이 방전에너지 데이터의 값 이상일 때, 피뢰기가 열화되었다고 판단할 수 있다.
제어부는 피뢰기 본체와 이격되게 배치되고, 피뢰기 본체에 인접하게 배치되고 방전전류값을 제어부에 전송하는 통신모듈을 더 포함할 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 피뢰기 및 이의 열화 진단방법에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.
첫째, 송전단에 배치되는 송전용 피뢰기는 배전용 피뢰기와는 달리 피뢰기가 열화된 경우에도 누설전류가 갭에 의해 차단되어 피뢰기의 열화여부를 판단할 수 없으나, 낙뢰가 있는 경우 피뢰기를 흐르는 방전전류값을 측정함으로써 피뢰기의 열화여부를 판단할 수 있다는 장점이 있다.
둘째, 낙뢰가 없어 피뢰기를 흐르는 방전전류값이 기준 방전전류 데이터 미만인 경우에도, 피뢰기를 유동하는 방전에너지값을 측정함으로써 피뢰기의 열화여부를 판단할 수 있다는 장점도 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 배전용 피뢰기 열화 메커니즘을 도시한 도,
도 2는 송전용 피뢰기 어셈블리의 일 형태를 도시한 도,
도 3은 본 발명에 따른 송전용 피뢰기 열화 메커니즘을 도시한 도,
도 4는 본 발명에 따른 피뢰기 열화여부 진단 및 업데이트를 도시한 흐름도,
도 5는 송전용 피뢰기에서 측정한 값과 저장부에 저장된 기준 데이터를 비교하는 단계를 도시한 흐름도,
도 6은 피뢰기에 인접하게 통신부가 배치된 것을 도시한 도,
도 7은 통신부에 태양광 발전모듈이 배치된 것을 도시한 도,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 송전용 피뢰기 열화 진단방법의 흐름도,
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 송전용 피뢰기 열화 진단방법의 흐름도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 본 발명에 대해 보다 구체적으로 설명한다. 그러나 본 출원에 개시된 기술은 여기서 설명되는 구체예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
단지, 여기서 소개되는 구체예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 출원의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 도면에서 각 장치의 구성요소를 명확하게 표현하기 위하여 상기 구성요소의 폭이나 두께 등의 크기를 다소 확대하여 나타내었다. 또한 설명의 편의를 위하여 구성요소의 일부만을 도시하기도 하였으나, 당업자라면 구성요소의 나머지 부분에 대하여도 용이하게 파악할 수 있을 것이다.
본 명세서 상에서 언급한 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있으며, '바로 위', '바로 아래', '바로 상부', '바로 하부' 등을 명백히 표현하지 않는 한, 위, 아래, 상부 및 하부는 그 사이에 다른 요소가 개재될 수도 있음을 나타낸다.
구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
또한, 구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 피뢰기 및 이의 열화 진단방법을 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 배전용 피뢰기(10)의 열화 진단방법에 관하여 간략하게 도시한 도이다.
피뢰기(10)에서 열화는 산화금속 재료의 열화와 여러 개의 산화금속 소재를 쌓아 하우징 내에 패킹하는 기구의 절연열화로 나뉠 수 있는데 이들 열화에 공통적 원인으로 작용하는 것이 과도한 온도상승과 낙뢰 등에 의한 서지충격이다.
일반적으로, 배전용 피뢰기(10)는 열화가 진행되면 산화금속 소재를 통해 상도체로부터 접지로 흘러나가는 누설전류가 증가하게 되고, 이 누설전류는 점진적으로 증가하다가 전류 크기가 어느 정도(수~수십 mA) 이상이 되면 피뢰기(10) 내부의 온도 상승을 유발한다.
피뢰기(10)에 축적되는 열이 외부로 방출되는 열보다 커지는 임계점을 넘어서게 되면 피뢰기(10) 열화가 가속되고 누설되는 전류도 급증하는 폭주현상이 발생하여 결국 소손, 파괴, 폭발 등의 고장을 초래하게 된다. 피뢰기(10)가 정상인 경우에는 안정된 온도를 가지는데 반하여, 피뢰기(10)가 손상을 입은 경우, 온도가 증가하는 문제점이 있다. 따라서, 피뢰기(10)가 손상을 입은 경우에는 교체를 해주어야 한다.
즉, 피뢰기(10)가 폭주하기 직전에 이러한 누설전류 증가와 온도상승이 지속되는 불안정 상태가 나타나는 것에 착안하여 피뢰기 누설전류 관측 및 피뢰기 온도관측을 통해 배전용 피뢰기(10)의 열화 정도를 판별하고자 하는 연구들이 다수 진행되어 왔다.
도 2는 송전용 피뢰기 어셈블리의 일 형태를 도시한 도이다.
일 실시예에 의하면, 송전용 피뢰기 어셈블리는 중앙에 갭(20,Gap)을 두고 양쪽에 피뢰기(10) 2개가 배치되는 구조로 설치한다. 또는, 하나의 피뢰기(10)가 반대쪽 금구의 아킹혼 등과 갭(20)을 형성하도록 설치한다. 송전용 피뢰기 어셈블리는 누설전류가 흐르는 경로가 갭(20)에 의해 차단된 구조를 갖는다.
배전용 피뢰기 어셈블리에도 갭(20)이 있는 경우가 있는데, 이 경우 대부분 갭(20)과 병렬로 분로저항을 설치하여 금속산화물 소자가 열화되면 분로저항으로 누설전류가 흐르는 경로가 생성된다. 하지만 갭(20)을 보유한 형태로 분로저항이 설치되지 않는 송전용 피뢰기(10)의 구조적 특성으로 볼 때 배전용 피뢰기(미도시)와는 다르게 열화진전에 따른 누설전류가 거의 흐르지 않게 된다.
한편, 송전용 피뢰기(10)의 상태진단, 수명예측, 교체시기 등 유지보수 점검사항을 배전용 피뢰기와 동일하게 적용하기에는 여러 가지 문제점이 발생한다. 송전용 철탑은 배전용 전주와는 달리 송전전압에 따라 다르지만 대략 30~150m로 높고, 송전 전압도 154~765kV로 높아 일상점검이 매우 어렵다. 또한, 송전선로의 경우 사람들의 접근이 어려운 산악지대나 해상을 통과하는 경로로 건설되는 경우가 많아 유지보수에 더욱 어려움이 있다. 따라서, 현재로서는 송전용 피뢰기(10)의 열화진단 및 유지보수를 위해 현실적으로 가능한 방법은 고장이 발생한 피뢰기(10)의 우선 교체와 일정 기간이 지난 피뢰기(10)에 대한 일괄교체 방식이 유일한 대안으로 인식되고 있다.
한편, 피뢰기(10)의 유지보수 방법으로 크게 다음의 두 가지가 있다.
TBM(Time Based Maintenance) 방식은 일정한 사용기간을 결정하고, 일정한 사용기간이 경과한 때 일괄체하는 방법이다. 이 방법의 경우, 건전한 피뢰기(10)들의 강제교체로 인해 경제적으로도 불리한 측면이 있다.
CBM(Condition Based Maintenance) 방식은 피뢰기(10)가 설치된 송전선로 구간의 뇌격 횟수, 피뢰기(10)를 통해 방전된 전류 크기, 통과에너지 누적량 등의 감시를 통해 피뢰기(10)의 상태를 진단하고, 피뢰기(10)의 성능이 저하된 경우, 저하된 피뢰기(10)만을 교체하는 방법이다.
하지만, 송전용 피뢰기(10)의 경우 배전용 피뢰기와는 달리 진단이 어려운 바, 현재까지는 TBM 방식으로 일괄교체하였고, 경제적인 문제가 존재하였다.
즉, 송전용 피뢰기(10)의 경우에는 열화가 진행되더라도 피뢰기(10)를 통해 접지로 흐르는 전류 경로가 구조적으로 확보되지 않아, 누설전류가 흐르지 않는다. 따라서, 배전용 피뢰기에서 사용하였던 기존의 누설전류에 의한 진단방법의 적용이 불가능하였다.
이에 본 발명에 따른 피뢰기(10)는 송전용 피뢰기(10)가 설치된 환경 및 송전선로의 특성을 고려한 송전용 피뢰기(10)의 열화진단에 다음과 같은 방법을 이용한다.
첫째는 전류충격 강도에 의한 열화진단방법이다. 본 방법에 따르면, 낙뢰 등 서지전류의 충격에 의한 피뢰기(10) 내부 금속산화물 및 갭(20)의 특성변화 정도를 관측하고, 이에 관한 기준 방전전류 데이터(I_m)를 저장부(70)에 저장한다. 그리고, 송전선로에 설치된 피뢰기(10)의 방전전류를 측정한다. 저장부(70)에 저장된 기준 방전전류 데이터(I_m)와 실제 측정한 측정 방전전류값(I_in)을 비교하여 열화정도를 판단한다.
둘째는 방전에너지 강도에 의한 열화진단방법이다. 본 발명에 따르면, 낙뢰 등 서지전류의 충격이 없는 경우에도, 방전에너지 또는 유동하는 전하량에 따른 피뢰기(10) 내부의 금속산화물 및 갭(20)의 특성변화를 추정할 수 있다. 다시 말해, 속류 차단 실패 사이클 수 및 일시적 과전압(TOV)에 의한 AC 방전전류 에너지 전달을 관측하고, 이에 관한 기준 방전에너지 데이터(Q_m)를 저장부(70)에 저장한다. 그리고, 송전선로에 설치된 피뢰기(10)에서의 방전에너지를 측정한다. 저장부(70)에 저장된 기준 방전에너지 데이터(Q_m)와 실제 측정한 측정 방전전류값(I_in)을 비교하여 열화정도를 판단한다.
이때, 상술한 두가지 방법을 병용하여, 어느 한쪽이라도 측정값이 기준데이터값을 초과하는 경우, 피뢰기가 열화된 것으로 판단할 수 있다.
또는, 전류충격 강도에 의한 열화정도와 방전에너지 강도에 의한 열화정도를 동시에 참고하여, 피뢰기(10)에 축적된 피로도를 산출할 수 있다. 산출된 피로도는 저장부(70)에 저장된 기준 피로데이터와 비교하여, 피뢰기(10)의 열화정도를 판단할 수 있다.
한편, 측정된 방전전류값(I_in)은 저장부(70)에 전송되어, 기준 방전전류 데이터(I_m)가 업데이트될 수 있다. 마찬가지로, 측정된 방전에너지값은 저장부(70)에 전송되어, 기준 방전에너지 데이터(Q_m)가 업데이트될 수 있다.
이하, 전류충격 강도에 의한 열화진단방법을 설명한다. 제어부(60)는 피뢰기(10) 본체에 급격하게 전류가 흐를 때, 피뢰기(10) 본체에 흐르는 방전전류값(I_in)을 측정하고, 방전전류값(I_in)과 방전전류 데이터를 비교하여 열화를 진단한다.
도 3을 참조하면, 피뢰기(10)의 열화진단은 전류충격 강도를 기초로 할 수 있다.
전류충격 강도는 단시간에 피뢰기(10) 본체에 전달되어 온도를 불균일하게 급상승시키는 충격량 개념을 포함한다.
전류충격 강도에 의한 열화진단방법은 저장부(70)에 저장된 기준 방전전류 데이터(I_m)와 송전단에서 측정한 측정 방전전류값(I_in)을 비교하여 진단한다. 보다 상세하게, 측정 방전전류값(I_in)이 기준 방전전류 데이터(I_m)의 값 이상인 경우, 피뢰기(10)가 열화되었다고 판단한다.
도 4는 측정 방전전류값(I_in)과 기준 방전전류 데이터(I_m)를 비교하고, 값을 업데이트하는 것을 간략하게 도시한 도이다. 측정 방전전류값(I_in)이 기준 방전전류값(I_m) 이상인 경우, 피뢰기(10)가 열화되었다고 판단하고, 사용자에 정보를 전달한다. 그 후, 측정 방전전류값(I_in)을 기준 방전전류 데이터(I_m)로 업데이트 한다. 따라서, 차회 열화진단방법에서는 업데이트된 새로운 방전전류 데이터로 피뢰기(10)의 열화진단을 할 수 있다.
이하, 방전에너지 강도에 의한 열화진단방법을 설명한다. 제어부(60)는 기 저장된 시간동안 피뢰기(10) 본체를 유동한 전하량에 대응하는 방전에너지값을 측정하고, 방전에너지값과 방전에너지 데이터를 비교하여 열화를 진단한다.
도 3을 참조하면, 피뢰기(10)의 열화진단은 방전에너지 강도를 기초로 할 수 있다.
방전에너지 강도는 피뢰기(10) 특성요소를 통과하여 내부 온도를 전체적으로 확산 상승시키는 가열량 개념을 포함한다.
방전에너지 강도에 의한 열화진단방법은 저장부(70)에 저장된 기준 방전에너지 데이터(Q_m)와 송전단에서 측정한 측정 방전에너지값(Q_in)을 비교하여 진단한다. 보다 상세하게, 측정 방전에너지값(Q_in)이 기준 방전에너지 데이터(Q_m)의 값 이상인 경우, 피뢰기(10)가 열화되었다고 판단한다.
도 4를 참조하면, 측정 방전에너지값(Q_in)과 기준 방전에너지 데이터(Q_m)를 비교하고, 값을 업데이트하는 것을 유추할 수 있다. 측정 방전에너지값(Q_in)이 기준 방전에너지값(Q_m) 이상인 경우, 피뢰기(10)가 열화되었다고 판단하고, 사용자에 정보를 전달한다. 그 후, 측정 방전에너지값(Q_in)을 기준 방전에너지 데이터(Q_m)로 업데이트 한다. 따라서, 차회 열화진단방법에서는 업데이트된 새로운 방전에너지 데이터로 피뢰기(10)의 열화진단을 할 수 있다.
기준값은 수회 갱신될 수 있다. 제1기준값은 피뢰기(10)의 생산시를 기준으로 결정된다. 제2기준값은 수치해석에 의하여 획득될 수 있다.
제어부(60)는 상기 전류충격강도에 의한 열화진단 또는 방전에너지 강도에 의한 열화진단을 택일적으로 수행하고, 적어도 어느 하나의 조건이 만족할 때 피뢰기(10)가 열화되었다고 판단할 수 있다. 제어부(60)는 방전전류값(I_in) 또는 방전에너지값 중 적어도 어느 하나가 제어부(60)에 저장된 데이터의 값 이상일 때 열화라고 판단할 수 있다. 제어부(60)는 방전전류값(I_in)이 기준 방전전류 데이터(I_m) 이상인 조건 또는 방전에너지값(Q_in)이 기준 방전에너지 데이터(Q_m) 이상인 조건 중 적어도 어느 하나를 만족한 경우에 피뢰기(10)가 열화된 것으로 판단할 수 있다.
도 6을 참조하면, 피뢰기(10)는 통신부(40)를 포함한다. 통신부(40)는 일정기간동안 측정하고 저장부(70)에 저장된 데이터를 무선 송수신장치에 의해 제어부(60)로 전송할 수 있다. 제어부(60)는 수신한 데이터를 기초로 송전단의 피뢰기(10)의 열화정도를 진단하고 그 결과를 분석시스템 상에 표시할 수 있다. 제어부(60)는 열화된 피뢰기(10)가 교체 대상임을 점등, 알람, 기타 시스템상에 표시하는 방법으로 관리자에게 전달되도록 진단 시스템을 구성한다.
도 7를 참조하면, 통신모듈(40)에는 태양광 발전모듈(50)이 장착될 수 있다 태양광 발전모듈(50)은 내부에 내장된 배터리에 충전하여 측정 이벤트가 발생할 시 측정회로를 구동하는 방식으로 절전정능을 높여 측정대기 시간을 확장하는 구조로 구현한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 피뢰기(10) 및 이의 열화 진단방법의 작용을 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따르면, 피뢰기(10)의 열화 진단방법은 적어도 2가지 방법이 있다.
도 8을 참조하면, 하나는 전류충격 강도에 의한 열화진단방법이다. 이는 피뢰기(10)에 낙뢰가 떨어지는 등 피뢰기(10) 본체에 급격하게 전류가 흐를 때, 피뢰기(10) 본체에 흐르는 방전전류값(I_in)을 측정하고, 방전전류값(I_in)과 방전전류 데이터를 비교하여 열화를 진단한다. 본 방법에 따르면, 피뢰기(10)의 열화가 발생하여도 누설전류가 흐르지 않는 경우에, 피뢰기(10)의 열화여부를 진단할 수 있다는 효과가 있다.
도 8을 참조하면, 다른 하나는 방전에너지 강도에 의한 열화진단방법이다. 이는 피뢰기(10)에 낙뢰가 떨어지지 않는 경우에도, 일정 시간동인 피뢰기(10) 본체에 유동한 전하량을 측정하여, 방전에너지값과 방전에너지 데이터를 비교하여 열화를 진단한다. 본 방법에 따르면, 낙뢰가 떨어지는 등 피뢰기(10)에 서지전류가 인가되지 않는 경우에도 피뢰기(10)의 열화여부를 진단할 수 있다는 효과가 있다.
도 9를 참조하면, 제1진단방법과 제2진단방법을 병렬로 수행할 수 있다. 제1진단방법 또는 제2진단방법 중 적어도 어느 하나가 만족하는 조건에서 피뢰기(10)의 열화여부를 판단하는 바, 보다 정확한 진단이 가능하다는 효과가 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.
10: 피뢰기 20: 갭
30: 애자련 40: 통신부
50: 태양광 발전모듈 60: 제어부
70: 저장부
I_in: 측정 방전전류 I_m: 기준 방전전류
Q_in: 측정 방전에너지 Q_m: 기준 방전에너지

Claims (10)

  1. 전선이 인입하는 원주형 핀; 및
    송전단에 배치되는 피뢰기 본체;
    상기 피뢰기 본체의 열화를 진단하는 제어부;
    기준 방전전류 데이터를 저장하는 저장부;를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 피뢰기 본체에 급격하게 전류가 흐를 때,
    상기 피뢰기 본체에 흐르는 방전전류값을 측정하고,
    상기 방전전류값과 상기 방전전류 데이터를 비교하여 열화를 진단하는 피뢰기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 방전전류값이 상기 방전전류 데이터의 값 이상일 때 열화라고 판단하는 피뢰기.
  3. 송전단에 배치되는 피뢰기 본체;
    상기 피뢰기 본체의 열화를 진단하는 제어부;
    기준 방전에너지 데이터를 저장하는 저장부;를 포함하고,
    상기 제어부는,
    기 저장된 시간동안 상기 피뢰기 본체를 유동한 전하량에 대응하는 방전에너지값을 측정하고,
    상기 방전에너지값과 상기 방전에너지 데이터를 비교하여 열화를 진단하는 피뢰기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 방전에너지값이 상기 방전에너지 데이터의 값 이상일 때 열화라고 판단하는 피뢰기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 저장부는 기준 방전에너지 데이터를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    기 저장된 시간동안 상기 피뢰기 본체를 유동한 전하량에 대응하는 방전에너지값을 측정하고,
    상기 방전에너지값과 상기 방전에너지 데이터를 비교하여 열화를 진단하되,
    상기 방전전류값 또는 상기 방전에너지값 중 적어도 어느 하나가 상기 제어부에 저장된 데이터의 값 이상일 때 열화라고 판단하는 피뢰기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 피뢰기 본체와 이격되게 배치되고,
    상기 피뢰기 본체에 인접하게 배치되고, 상기 방전전류값을 상기 제어부에 전송하는 통신모듈;을 더 포함하는 피뢰기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 통신모듈은,
    태양광을 집광하여 내장된 배터리를 충전하는 태양광 발전모듈;을 더 포함하는 피뢰기.
  8. 송전단에 배치되는 피뢰기 본체에 급격하게 전류가 흐를 때, 상기 피뢰기 본체에 흐르는 방전 전류값을 측정하는 단계;
    상기 측정한 방전 전류값과 저장부에 저장된 기준 방전전류 데이터를 비교하여 피뢰기의 열화를 진단하는 피뢰기 열화 진단방법.
  9. 송전단에 배치되는 피뢰기 본체에 기 저장된 시간동안 유동한 전하량에 대응하는 방전에너지값을 측정하는 단계;
    상기 측정한 방전 에너지값과 저장부에 저장된 기준 방전에너지 데이터를 비교하여 피뢰기의 열화를 진단하는 피뢰기 열화 진단방법.
  10. 제8항에 있어서,
    송전단에 배치되는 피뢰기 본체에 기 저장된 시간동안 유동한 전하량에 대응하는 방전에너지값을 측정하는 단계; 및
    상기 측정한 방전 에너지값과 저장부에 저장된 기준 방전에너지 데이터를 비교하여 피뢰기의 열화를 진단하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 방전전류값이 상기 기준 방전전류 데이터 이상인 조건 또는 상기 방전에너지값이 상기 기준 방전에너지 데이터 이상인 조건 중 적어도 어느 하나를 만족한 경우에 피뢰기가 열화된 것으로 판단하는 피뢰기 열화 진단방법.
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