KR20220116965A - 복수의 케이블에 대한 열화 진단 방법 및 복수의 케이블에 대한 열화 진단 장치 - Google Patents

복수의 케이블에 대한 열화 진단 방법 및 복수의 케이블에 대한 열화 진단 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 케이블에 대한 열화 진단 방법은, 3상 전력의 송전에 이용되는 복수의 케이블에 대한 열화 진단 방법에 관한 것으로, 전력을 공급하는 전원에 전기적으로 연결된 복수의 프로브와 상기 복수의 케이블이 전기적으로 연결되고, 상기 복수의 케이블을 접지시키는 접지부재와 상기 전원이 전기적으로 연결되도록 하는 단계, 상기 전원에 의해 상기 복수의 케이블에 전압이 인가되는 단계, 상기 복수의 케이블에 인가되는 전압에 대한 위상 정보가 획득되고, 각각의 상기 프로브에 흐르는 전류를 측정한 정보를 기반으로 각각의 상기 케이블로부터 누설되는 누설전류에 대한 위상 정보가 획득되는 단계 및 상기 전압의 위상과 상기 누설전류의 위상의 차이값을 기반으로 상기 케이블의 유전정접이 연산되는 단계를 포함한다.

Description

복수의 케이블에 대한 열화 진단 방법 및 복수의 케이블에 대한 열화 진단 장치{Diagnosis method of degradation about multiple cable and Diagnosis device of degradation about multiple cable}
본 발명은 복수의 케이블에 대한 열화 진단 방법 및 복수의 케이블에 대한 열화 진단 장치에 관한 것이다.
일반적으로 고압케이블은 도체층, 절연체, 시스 및 차폐층을 포함한다. 이러한 고압케이블에 포함된 절연체의 절연성능은 케이블의 사용과정에서 내/외부적인 영향으로 열화되어 성능이 저하되는 경우가 있다. 이러한 경우, 고압케이블의 도체층으로 흐르는 전류가 외부로 누설되는 경우가 있다.
이러한, 케이블의 열화 정도는 케이블에 대한 유전정접을 획득하여 확인이 가능하다. 구체적으로, 유전정접 값은 유전손실과 비례하는 특성이 존재하므로, 유전정접을 주기적으로 측정하여 케이블의 열화 상태를 확인할 수 있다.
그런데, 일반적으로 전력계통(electric power system)에는 3상 3선식, 또는 3상 4선식 배선을 이용하여 각기 다른 위상의 전류를 송전하는 3개 또는 4개의 고압케이블이 이용된다.
따라서 한 개소의 전력계통에 대한 케이블의 열화를 진단하기 위하여는, 전력계통에 포함된 복수의 케이블의 각각의 유전정접을 측정하기 위하여 3번 또는 4번의 반복측정이 불가피하였다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 복수의 케이블 각각의 열화 상태를 한 번에 확인할 수 있는 복수의 케이블에 대한 열화 진단 방법 및 복수의 케이블에 대한 열화 진단 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 3상 전력의 송전에 이용되는 복수의 케이블에 대한 열화 진단 방법에 있어서, 전력을 공급하는 전원에 전기적으로 연결된 복수의 프로브와 상기 복수의 케이블이 전기적으로 연결되고, 상기 복수의 케이블을 접지시키는 접지부재와 상기 전원이 전기적으로 연결되도록 하는 단계, 상기 전원에 의해 상기 복수의 케이블에 전압이 인가되는 단계, 상기 복수의 케이블에 인가되는 전압에 대한 위상 정보가 획득되고, 각각의 상기 프로브에 흐르는 전류를 측정한 정보를 기반으로 각각의 상기 케이블로부터 누설되는 누설전류에 대한 위상 정보가 획득되는 단계 및 상기 전압의 위상과 상기 누설전류의 위상의 차이값을 기반으로 상기 케이블의 유전정접이 연산되는 단계를 포함한다.
상기 복수의 케이블은 상기 접지부재에 대하여 병렬적으로 접지되고, 상기 복수의 프로브는 상기 전원에 대하여 병렬적으로 연결되며, 상기 복수의 프로브와 상기 복수의 케이블이 전기적으로 연결되고, 상기 접지부재와 상기 전원이 전기적으로 연결되도록 하는 단계에서, 각각의 상기 프로브와 각각의 상기 케이블은 일 대 일 대응되도록 직렬 연결될 수 있다.
상기 복수의 케이블은, 3상 전력의 송전에 이용되는 제1 케이블, 3상 전력의 송전에 이용되는 제2 케이블 및 3상 전력의 송전에 이용되는 제3 케이블을 포함하고, 상기 복수의 프로브는, 상기 제1 케이블과 전기적으로 연결되는 제1 프로브, 상기 제2 케이블과 전기적으로 연결되는 제2 프로브 및 상기 제3 케이블과 전기적으로 연결되는 제3 프로브를 포함할 수 있다.
상기 유전정접이 연산되는 단계에서는, 상기 제1 프로브에 흐르는 전류의 위상과 상기 전압의 위상의 차이값에 기반하여 상기 제1 케이블의 유전정접이 연산되고, 상기 제2 프로브에 흐르는 전류의 위상과 상기 전압의 위상의 차이값에 기반하여 상기 제2 케이블의 유전정접이 연산되며, 상기 제3 프로브에 흐르는 전류의 위상과 상기 전압의 위상의 차이값에 기반하여 상기 제3 케이블의 유전정접이 연산될 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 복수의 케이블에 대한 열화 진단 장치는, 3상 전력의 송전에 이용되는 복수의 케이블과 전기적으로 연결되는 복수의 프로브, 상기 복수의 프로브와 전기적으로 연결되어 상기 복수의 프로브로 전력을 공급하는 전원, 상기 복수의 케이블를 접지시키는 접지부재와 상기 전원을 전기적으로 연결하는, 접지 연결부, 상기 전원에 의한 전력 공급 시 각각의 상기 프로브에 흐르는 전류를 측정하여, 각각의 상기 프로브에 흐르는 전류의 위상에 대한 정보인 전류위상정보를 획득하는 전류측정부, 상기 전원에 의해 상기 복수의 프로브에 인가되는 전압을 측정하여, 상기 전압의 위상에 대한 정보인 전압위상정보를 획득하는 전압측정부 및 상기 전류측정부로부터 상기 전류위상정보를 획득하고 상기 전압측정부로부터 상기 전압위상정보를 획득하여, 상기 전류위상정보 및 상기 전압위상정보를 기반으로 상기 복수의 케이블 각각의 유전정접을 연산하는 유전정접연산부를 포함한다.
상기 복수의 케이블은 상기 접지부재에 대하여 병렬적으로 접지되고, 상기 복수의 프로브는 상기 전원에 대하여 병렬적으로 연결되며, 각각의 상기 프로브와 각각의 상기 케이블은 일 대 일 대응되도록 직렬 연결될 수 있다.
상기 복수의 케이블은, 3상 전력의 송전에 이용되는 제1 케이블, 3상 전력의 송전에 이용되는 제2 케이블 및 3상 전력의 송전에 이용되는 제3 케이블을 포함하고, 상기 복수의 프로브는, 상기 제1 케이블과 전기적으로 연결되는 제1 프로브, 상기 제2 케이블과 전기적으로 연결되는 제2 프로브 및 상기 제3 케이블과 전기적으로 연결되는 제3 프로브를 포함하며, 상기 전류측정부는, 상기 제1 프로브에 흐르는 전류를 측정하여 상기 제1 프로브에 흐르는 전류의 위상에 대한 정보인 제1 전류위상정보를 획득하는 제1 전류측정부, 상기 제2 프로브에 흐르는 전류를 측정하여 상기 제2 프로브에 흐르는 전류의 위상에 대한 정보인 제2 전류위상정보를 획득하는 제2 전류측정부 및 상기 제3 프로브에 흐르는 전류를 측정하여 상기 제3 프로브에 흐르는 전류의 위상에 대한 정보인 제3 전류위상정보를 획득하는 제3 전류측정부를 포함할 수 있다.
상기 유전정접연산부는, 상기 제1 전류위상정보 및 상기 전압위상정보를 기반으로 상기 제1 케이블의 유전정접을 연산하고, 상기 제2 전류위상정보 및 상기 전압위상정보를 기반으로 상기 제2 케이블의 유전정접을 연산하며, 상기 제3 전류위상정보 및 상기 전압위상정보를 기반으로 상기 제3 케이블의 유전정접을 연산할 수 있다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면 적어도 다음과 같은 효과가 있다.
복수의 케이블 각각의 열화 상태를 한 번에 측정하여 확인 할 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 케이블에 대한 열화 진단 장치에 의해 복수의 케이블의 각각의 유전정접이 연산되는 것을 표현한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 케이블에 대한 열화 진단 장치의 블록도이다.
도 3은 발명의 일 실시예에 따른 복수의 케이블에 대한 열화 진단 장치의 유전정접연산부가 유전정접을 연산하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 케이블에 대한 열화 진단 방법의 순서도이다.
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.
또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 개략도들을 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 또한, 본 발명에 도시된 각 도면에 있어서 각 구성 요소들은 설명의 편의를 고려하여 다소 확대 또는 축소되어 도시된 것일 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하에서 언급하는 '케이블'은 전기를 송전하는데 이용되는 전선일 수 이다. 예를 들어, 케이블은 3상 전력의 송전에 이용되는 고압케이블일 수 있다. 일 예로, 케이블은, 도체층, 절연체, 시스 및 차폐층을 포함하는 고압케이블일 수 있다.
이하에서 언급하는 '유전정접'은 용량성 누설전류(IC)와 저항성 누설전류(IR)의 비율로 정의 되는 값(tanδ, 도 3 참조)을 의미한다. 구체적으로, 유전정접은 절연물의 손상에 대한 지표로서 사용되는 값일 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 복수의 케이블에 대한 열화 진단 장치(1)를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대하여 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 케이블에 대한 열화 진단 장치에 의해 복수의 케이블의 각각의 유전정접이 연산되는 것을 표현한 도면이다. 또한, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 케이블에 대한 열화 진단 장치의 블록도이다.
도 1의 이해를 돕기 위해 설명하면, 도 1의 점선 및 실선은 전기적으로 연결된 상태를 표현한 것이다. 일 예로, 점선 및/또는 실선으로 표현된 부분은 전선 등에 의해 각 구성요소가 전기적으로 연결된 상태일 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 케이블에 대한 열화 진단 장치(1)는 복수의 프로브(100), 전원(300), 접지 연결부(200), 전류측정부(500), 전압측정부(400) 및 유전정접연산부(600)를 포함한다.
먼저, 복수의 프로브(100)는 복수의 케이블(C)과 전기적으로 연결되도록 구비된 프로브(probe)이다. 구체적으로 프로브(100)는 복수의 케이블(C)의 도체층(C11)과 전기적으로 연결되도록 구비될 수 있다.
이때, 복수의 프로브(100)와 연결되는 복수의 케이블(C)은 3상 전력의 송전에 이용되는 제1 케이블(C1), 3상 전력의 송전에 이용되는 제2 케이블(C2) 및 3상 전력의 송전에 이용되는 제3 케이블(C3)을 포함할 수 있다.
이에 대응하여, 복수의 프로브(100)는 제1 케이블(C1)과 전기적으로 연결되는 제1 프로브(101), 제2 케이블(C2)과 전기적으로 연결되는 제2 프로브(102) 및 제3 케이블(C3)과 전기적으로 연결되는 제3 프로브(102)를 포함할 수 있다.
다만, 상술한 예는 예시적인 것이며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 예로, 진단의 대상이 되는 복수의 케이블은 중성선을 포함하는 3상 4선식 전력 공급에 사용되는 4개의 케이블일 수 있다. 이 경우 복수의 프로브는 중성선의 유전정접 측정을 위해 중성선과 전기적으로 연결되는 제4 프로브(미도시)를 더 포함할 수 있다.
한편 복수의 프로브(100)는 전원에 대하여 병렬적으로 연결되도록 구비될 수 있다. 또한, 도 1을 참고하면, 각각의 프로브(100)는 각각의 케이블(C)에 일 대 일 대응되도록 직렬 연결 될 수 있다.
한편, 전원(300)은 복수의 프로브(100)와 전기적으로 연결되며 복수의 프로브(100)를 통해 복수의 케이블(C)에 전력을 공급하는 구성요소이다. 예를 들어 전원은 교류전원으로 구비되고, 복수의 케이블(C)에는 교류 전압이 인가될 수 있다. 구체적으로 인가되는 전압은 초저주파수의 전압일 수 있다.
한편, 접지 연결부(200)는 진단의 대상이 되는 케이블(C)을 접지시키는 접지부재(G)와 전원(300)을 전기적으로 연결시키는 구성요소이다. 구체적으로, 접지 연결부(200)는 접지부재(G)와 전원(300)을 전기적으로 연결되는 프로브로 구비될 수 있다.
한편, 여기서 복수의 케이블(C)은 접지부재(G)에 병렬적으로 연결되어 접지될 수 있다. 구체적으로 접지부재(G)는 복수의 케이블(C)의 차폐층(C3)과 전기적으로 연결되어 케이블(C)로부터 누설되는 전류를 흘려보내는 구성요소이다. 예를 들어 접지부재(G)는 접지선, 접지봉, 접지판 등으로 구비될 수 있다.
이때, 접지 연결부(200)가 접지부재(G)와 전기적으로 연결되고, 복수의 프로브(100)와 복수의 케이블(C)이 연결된 상태에서 전원(300)이 포함된 회로가 닫힌회로가 될 수 있다.
한편, 전류측정부(500)는 전원(300)에 의한 전력이 케이블(C)에 공급될 시 각각의 프로브(100)에 흐르는 전류를 측정하는 구성요소이다. 도 1을 참고하면, 전류측정부(500)는 각각의 프로브(100)에 직렬 연결되는 복수의 전류계(510, 520, 530)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 전류측정부(500)는 각각의 프로브(100)에 흐르는 전류의 위상에 대한 정보인 전류위상정보를 획득하도록 구비될 수 있다. 또한, 전류측정부(500)는 획득한 전류위상정보를 유전정접연산부(600)로 송신하도록 구비될 수 있다.
구체적으로, 전류측정부(500)는 제1 프로브(101)에 흐르는 전류를 측정하여 제1 프로브(101)에 흐르는 전류의 위상에 대한 정보인 제1 전류위상정보를 획득하는 제1 전류측정부, 제2 프로브(102)에 흐르는 전류를 측정하여 제2 프로브(102)에 흐르는 전류의 위상에 대한 정보인 제2 전류위상정보를 획득하는 제2 전류측정부 및 제3 프로브(102)에 흐르는 전류를 측정하여 제3 프로브(102)에 흐르는 전류의 위상에 대한 정보인 제3 전류위상정보를 획득하는 제3 전류측정부를 포함할 수 있다.
이때, 제1 전류측정부는 제1 프로브(101)에 흐르는 전류인 제1 전류(I1)를 측정하는 제1 전류계(510)를 포함할 수 있다. 구체적으로 제1 전류측정부는 제1 전류계(510)가 측정한 제1 전류(I1)에 대한 정보를 바탕으로 제1 전류위상정보를 획득하도록 구비될 수 있다.
마찬가지로 또는 이와 유사하게, 제2 전류측정부는 제2 프로브(102)에 흐르는 전류인 제2 전류(I2)를 측정하는 제2 전류계(520)를 포함할 수 있다. 구체적으로 제2 전류측정부는 제2 전류계(520)가 측정한 제2 전류(I2)에 대한 정보를 바탕으로 제2 전류위상정보를 획득하도록 구비될 수 있다.
마찬가지로 또는 이와 유사하게, 제3 전류측정부는 제3 프로브(102)에 흐르는 전류인 제3 전류(I3)를 측정하는 제3 전류계(530)를 포함할 수 있다. 구체적으로 제3 전류측정부는 제3 전류계(530)가 측정한 제3 전류(I3)에 대한 정보를 바탕으로 제3 전류위상정보를 획득하도록 구비될 수 있다.
이때, 도 1에 도시된 바와 같이 제1 전류계(510)는 제1 전류(I1)를 측정하도록 제1 프로브(101)에 직렬 연결될 수 있다. 마찬가지로 또는 이와 유사하게 제2 전류계(520)는 제2 전류(I2)를 측정하도록 제2 프로브(102)에 직렬 연결될 수 있다. 마찬가지로 또는 이와 유사하게 제3 전류계(530)는 제3 전류(I3)를 측정하도록 제3 프로브(103)에 직렬 연결될 수 있다.
한편, 전압측정부(400)는, 전원(300)에 의해 복수의 프로브(100)에 인가되는 전압을 측정하여, 인가된 전압의 위에 대한 정보인 전압위상정보를 획득하는 구성요소이다.
예를 들어, 전압측정부(400)는 전원(300)에 병렬 연결되어 전원(300)에 의해 복수의 프로브(100)에 인가되는 전압을 측정하는 전압계(410)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 전압측정부(400)는 전압계(410)가 측정한 전압에 대한 정보를 바탕으로 전압위상정보를 획득한다. 또한, 전압측정부(400)는 획득한 전압위상정보를 유전정접연산부(600)로 송신한다.
한편, 유전정접연산부(600)는 전류위상정보 및 전압위상정보를 기반으로 복수의 케이블(C) 각각의 유전정접을 연산하는 구성요소이다. 이를 위해, 유전정접연산부(600)는 전류측정부(500)로부터 전류위상정보를 수신하고, 전압측정부(400)로부터 전압위상정보를 수신하도록 구비될 수 있다.
구체적으로, 유전정접연산부(600)는 제1 전류측정부로부터 제1 전류위상정보를 수신할 수 있다. 또한, 유전정접연산부(600)는 제2 전류측정부로부터 제2 전류위상정보를 수신할 수 있다. 또한, 유전정접연산부(600)는 제3 전류측정부로부터 제3 전류위상정보를 수신할 수 있다.
한편, 유전정접연산부(600)는, 수신 받은 전류위상정보 및 전압위상정보로 각각의 케이블(C)의 유전정접을 연산한다. 구체적으로, 유전정접연산부(600)는 제1 전류위상정보 및 전압위상정보를 기반으로 제1 케이블(C1)의 유전정접을 연산할 수 있다. 마찬가지로 또는 이와 유사하게, 유전정접연산부(600)는 제2 전류위상정보 및 상기 전압위상정보를 기반으로 제2 케이블(C2)의 유전정접을 연산할 수 있다. 마찬가지로 또는 이와 유사하게, 유전정접연산부(600)는 제3 전류위상정보 및 상기 전압위상정보를 기반으로 상기 제3 케이블(C3)의 유전정접을 연산할 수 있다.
한편, 유전정접연산부(600)가 유전정접을 연산하는 원리는 이하와 같을 수 있다. 상술한 바와 같이, 유전정접(tanδ)은 용량성 누설전류(IC)와 저항성 누설전류(IR)의 비율로 정의된다.
설명의 편의를 위해 도 3에 대하여 설명하면, 도 3은 발명의 일 실시예에 따른 복수의 케이블에 대한 열화 진단 장치의 유전정접연산부가 유전정접을 연산하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
구체적으로, 각각의 케이블(C)로부터 누설된 누설전류(I1, I2, I3)는 용량성 누설전류(IC)와 저항성 누설전류(IR)의 합으로 구성된다. 이때, 용량성 누설전류(IC)는 인가된 전압(V)에 대하여 90도 앞선 위상을 갖게 된다. 이와 다르게, 저항성 누설전류(IR)는 인가된 전압(V)과 동상의 위상을 갖는다. 이를 이용하면, 유전손실각(δ)은 전압(V)과 누설전류(I)의 위상 차이 값(A)을 90도에서 뺀 값으로 구하여진다.
먼저, 유전정접연산부(600)는 누설전류(I1, I2, I3)의 위상에서 전압(V)의 위상을 뺀 위상 차이값(A)을 연산한다. 그 후, 유전정접연산부(600)는 90도에서 위상 차이값(A)을 뺀 값으로 유전손실각(δ)을 획득한다. 유전손실각(δ)을 획득한 유전정접연산부(600)는 유전손실각(δ)에 탄젠트를 취하여 해당 케이블(C)의 유전정접을 획득한다.
구체적으로, 유전정접연산부(600)는 제1 케이블(C1)에서 누설된 전류와 제1 전류(I1)가 같은 값을 가지고, 제2 케이블(C2)에서 누설된 전류와 제2 전류(I2)가 같은 값을 가지며, 제3 케이블(C3)에서 누설된 전류와 제1 전류(I3)가 같은 값을 가지는 것을 이용하여 각각의 케이블(C)의 유전정접을 연산한다.
보다 상세하게 설명하면, 먼저, 유전정접연산부(600)는 수신 받은 제1 전류위상정보에서 제1 케이블(C1)로부터 누설된 전류와 같은 값을 가진 제1 전류(I1)에 대한 위상 정보를 획득하고, 수신 받은 전압위상정보에서 인가된 전압의 위상 정보를 획득한다.
그 후 유전정접연산부(600)는 제1 전류(I1)의 위상과 전압의 위상을 뺀 위상의 차이값을 연산한다. 그 후 유전정접연산부(600)는 90도에서 위상의 차이값을 뺀 값으로 제1 케이블(C1)의 유전손실각을 획득한다. 마지막으로 제1 케이블(C1)의 유전손실각을 획득한 유전정접연산부(600)는 제1 케이블(C1)의 유전손실각에 탄젠트를 취하여 제1 케이블(C1)의 유전정접을 측정한다.
유전정접연산부(600)가 제2 케이블(C2) 및/또는 제3 케이블(C3) 의 유전손실각 및 유전정접을 측정하는 것은 위에 설명한 것과 유사하므로 생략한다.
한편 도시되지는 않았으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 케이블에 대한 열화 진단 장치(1)는 유전정접연산부(600)가 연산한 제1 케이블(C1) 내지 제3 케이블(C1)의 유전정접 값을 사용자에게 알리도록 표시하는 표시부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
예를 들어 표시부는 유전정접연산부(600)로부터 연산된 제1 케이블(C1) 내지 제3 케이블(C1)의 유전정접 값에 대한 정보를 수신하고, 이를 기반으로 제1 케이블(C1) 내지 제3 케이블(C1)의 유전정접 값을 화면에 표시하도록 구비될 수 있다.
이하에서는 도면을 참고하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 케이블에 대한 열화 진단 장치(1)에 대한 설명을 기반으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 케이블에 대한 열화 진단 방법을 실시하는 방법에 대하여 서술한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 케이블에 대한 열화 진단 방법의 순서도이다.
도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 케이블에 대한 열화 진단 방법은, 복수의 프로브와 복수의 케이블 및 접지부재와 전원이 전기적으로 연결되는 단계(S10), 케이블에 전압이 인가되는 단계(S20), 전압에 대한 위상 정보와 누설전류에 대한 위상 정보가 획득되는 단계(S30) 및 유전정접이 연산되는 단계(S40)을 포함한다.
먼저, 복수의 프로브와 복수의 케이블 및 접지부재와 전원이 전기적으로 연결되는 단계(S10)에서는 사용자에 의해 각각의 프로브(100)가 각각의 케이블(C)에 연결된다. 또한 본 단계에서는, 사용자에 의해 접지 연결부(200)가 접지부재(G)와 전원을 전기적으로 연결시킨다.
케이블에 전압이 인가되는 단계(S20)에서는 전원(300)에 의해 복수의 프로브(100)에 연결된 각각의 케이블(C)에 전압이 인가된다.
전압에 대한 위상 정보와 누설전류에 대한 위상 정보가 획득되는 단계(S30)에서는 전류측정부(500)가 누설전류에 대한 위상 정보인 전류위상정보를 획득하고 전압측정부(400)가 전압에 대한 위상 정보인 전압위상정보를 획득한다.
구체적으로 본 단계에서는, 제1 전류측정부가 제1 전류(I1)를 측정하여, 제1 전류(I1)의 위상 정보인 제1 전류위상정보를 획득한다. 또한, 본 단계에서는 제2 전류측정부가 제2 전류(I1)를 측정하여, 제2 전류(I2)의 위상 정보인 제2 전류위상정보를 획득한다. 또한, 본 단계에서는 제3 전류측정부가 제3 전류(I3)를 측정하여, 제3 전류(I3)의 위상 정보인 제3 전류위상정보를 획득한다.
유전정접이 연산되는 단계(S40)에서는 유전정접연산부(600)가 획득된 제1 내지 제3 전류위상정보 및 전압위상정보를 수신하고, 제1 케이블(C1)의 유전정접값, 제2 케이블(C2)의 유전정접값 및 제3 케이블(C3)의 유전정접값을 각각 연산한다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 프로브 101: 제1 프로브
102: 제2 프로브 103: 제3 프로브
200: 접지 연결부 300: 전원
400: 전압측정부 410: 전압계
500: 전류측정부 510: 제1 전류계
520: 제2 전류계 530: 제3 전류계
600: 유전정접연산부 C: 케이블
C1: 제1 케이블 C2: 제2 케이블
C3: 제3 케이블 C11: 도체층
C13: 차폐층 I1: 제1 전류
I2: 제2 전류 I3: 제3 전류
G: 접지부재

Claims (5)

  1. 3상 전력의 송전에 이용되는 복수의 케이블에 대한 열화 진단 방법에 있어서,
    전력을 공급하는 전원에 전기적으로 연결된 복수의 프로브와 상기 복수의 케이블이 전기적으로 연결되고, 상기 복수의 케이블을 접지시키는 접지부재와 상기 전원이 전기적으로 연결되도록 하는 단계;
    상기 전원에 의해 상기 복수의 케이블에 전압이 인가되는 단계;
    상기 복수의 케이블에 인가되는 전압에 대한 위상 정보가 획득되고, 각각의 상기 프로브에 흐르는 전류를 측정한 정보를 기반으로 각각의 상기 케이블로부터 누설되는 누설전류에 대한 위상 정보가 획득되는 단계; 및
    상기 전압의 위상과 상기 누설전류의 위상의 차이값을 기반으로 상기 케이블의 유전정접이 연산되는 단계;를 포함하는, 복수의 케이블에 대한 열화 진단 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 케이블은 상기 접지부재에 대하여 병렬적으로 접지되고,
    상기 복수의 프로브는 상기 전원에 대하여 병렬적으로 연결되며,
    상기 복수의 프로브와 상기 복수의 케이블이 전기적으로 연결되고, 상기 접지부재와 상기 전원이 전기적으로 연결되도록 하는 단계에서,
    각각의 상기 프로브와 각각의 상기 케이블은 일 대 일 대응되도록 직렬 연결되는, 복수의 케이블에 대한 열화 진단 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 케이블은,
    3상 전력의 송전에 이용되는 제1 케이블, 3상 전력의 송전에 이용되는 제2 케이블 및 3상 전력의 송전에 이용되는 제3 케이블을 포함하고,
    상기 복수의 프로브는,
    상기 제1 케이블과 전기적으로 연결되는 제1 프로브, 상기 제2 케이블과 전기적으로 연결되는 제2 프로브 및 상기 제3 케이블과 전기적으로 연결되는 제3 프로브를 포함하는, 복수의 케이블에 대한 열화 진단 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 유전정접이 연산되는 단계에서는,
    상기 제1 프로브에 흐르는 전류의 위상과 상기 전압의 위상의 차이값에 기반하여 상기 제1 케이블의 유전정접이 연산되고,
    상기 제2 프로브에 흐르는 전류의 위상과 상기 전압의 위상의 차이값에 기반하여 상기 제2 케이블의 유전정접이 연산되며,
    상기 제3 프로브에 흐르는 전류의 위상과 상기 전압의 위상의 차이값에 기반하여 상기 제3 케이블의 유전정접이 연산되는, 복수의 케이블에 대한 열화 진단 방법.
  5. 3상 전력의 송전에 이용되는 복수의 케이블과 전기적으로 연결되는 복수의 프로브;
    상기 복수의 프로브와 전기적으로 연결되어 상기 복수의 프로브로 전력을 공급하는 전원;
    상기 복수의 케이블를 접지시키는 접지부재와 상기 전원을 전기적으로 연결하는, 접지 연결부;
    상기 전원에 의한 전력 공급 시 각각의 상기 프로브에 흐르는 전류를 측정하여, 각각의 상기 프로브에 흐르는 전류의 위상에 대한 정보인 전류위상정보를 획득하는 전류측정부;
    상기 전원에 의해 상기 복수의 프로브에 인가되는 전압을 측정하여, 상기 전압의 위상에 대한 정보인 전압위상정보를 획득하는 전압측정부; 및
    상기 전류측정부로부터 상기 전류위상정보를 획득하고 상기 전압측정부로부터 상기 전압위상정보를 획득하여, 상기 전류위상정보 및 상기 전압위상정보를 기반으로 상기 복수의 케이블 각각의 유전정접을 연산하는 유전정접연산부;를 포함하는, 복수의 케이블에 대한 열화 진단 장치.
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