KR20230029043A - 광복합 지중 배전 케이블 감시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광복합 지중 배전케이블 감시 장치에 관한 것으로, 케이블 접속재, 광 접속함, 부분 방전 측정기 및 경로 변경 스위치를 구비 한 광복합 지중 배전 케이블의 상태를 감시하는 광복합 지중 배전 케이블 감시장치에 있어서, 광복합 지중 배전 케이블에 두 개의 스테인리스 튜브가 내장되고 관리자에 의해 선택된 감시 대상 선로 정보를 근거하여 스테인리스 튜브에 주입된 레이저의 이동 경로를 설정하여, 경로 변경 스위치로 경로 변경 신호를 전송하는 이동 경로 설정부(100), 이동경로 설정부(100)에서 설정한 경로를 통해 입력된 레이저의 펄스를 분석하여 케이블 접속재가 설치된 영역의 온도 분포를 측정하는 온도 분포 측정 센서부(200), 케이블 접속재의 외부에 연결된 부분 방전 측정기로부터 케이블 접속재 부분의 부분 방전 데이터를 취득하는 부분 방전 감지부(300), 및 두 개의 스테인리스 튜브 중 어느 하나의 스테인리스 튜브로 레이저를 주입하여 외부로 내보내고, 다른 하나의 스테인리스 튜브를 통해 레이저를 입력 받아, 온도분포 측정 센서부(200) 및 부분 방전 감지부(300)로부터 취득된 결과 데이터에 근거하여, 광복합 지중 배전케이블과 케이블 접속재 부분의 이상 유무를 감시하여, 그 결과를 자체의 표시부(800) 또는 통신모듈(600)을 통해 원격 감시 서버(700)로 전송하는 케이블 감시 제어부(400)로 구성된다.

Description

광복합 지중 배전 케이블 감시장치{Optical Combined Ground Distribution Cable Monitoring System}

본 발명은 광복합 지중 배전 케이블 감시장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 광복합 지중 배전케이블의 온도 분포를 측정하여 광복합 지중 배전 케이블의 열화 상태를 감시하면서 광복합 지중 배전 케이블의 열화 등과 같은 고장 등에 대하여 신속하게 대처할 수 있도록 하는 광복합 지중 배전 케이블 감시장치에 관한 것이다.

IT 기술의 발달과 함께 배전선로에서 사용되는 중요 기기에는 감시센서가 내장되어 실시간 모니터링이 가능하다. 지중 송전선 즉, 지중 케이블은 대부분 부하가 밀집된 도심지를 중심으로 설치되어 중요한 송배전설비 중 하나로 관리되고 있다.

그러나, 지중 케이블의 경우에는 설치 및 운영비용 문제로 인해 실시간 감시시스템 구성이 이루어지지 못한 상태이고, 적용할 수 있는 케이블 상태 감시 기술도 제한적이다. 따라서 지금까지는 지중 송전 케이블은 주기적인 오프라인 진단을 실시하여 열화 상태를 판단하고 있다.

이러한 오프라인 진단을 위해서는 해당 선로를 정전시켜야 하는 문제가 있으며, 진단 정확도도 높지 않은 상태이다. 지중 케이블의 경우, 한번 고장이 발생하면 복구에 장시간이 소요되고 고장점 탐지에도 많은 비용과 시간이 소요되어 지중선로에 연결된 수용가에 큰 피해를 가할 가능성 있으므로 이에 대한 대책이 필요하다.

154kV 이상의 송전 케이블의 경우에는 일찍부터 광복합 케이블을 적용하고 이를 활용한 온도분포측정 및 허용용량 추정 등의 실시간 모니터링 기술을 도입하여 변전소에 설치 운영 중에 있다.

그러나, 지중 배전 케이블은 송전 케이블에 비해 감시대상 선로가 많아 송전용 케이블에 적용하는 것과 같은 시스템을 구축할 경우, 많은 비용이 수반되어 실용적이지 못하다는 문제점이 있다. 그러므로, 지중 배전선로 운전환경을 고려한 경제적인 감시 시스템 구성에 대한 연구 개발이 요구된다.

상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 간소한 구성으로 광복합 지중 배전 케이블의 상태를 감시하면서 광복합 지중 배전 케이블의 열화 등과 같은 고장 등에 대하여 신속하게 대처할 수 있도록 하는 광복합 지중 배전 케이블 감시장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 목적은, 케이블 접속재, 광 접속함, 부분 방전 측정기 및 경로 변경 스위치를 구비한 광복합 지중 배전 케이블의 상태를 감시하는 광복합 지중 배전 케이블 감시장치에 있어서, 광복합 지중 배전 케이블에 두 개의 스테인리스 튜브가 내장되고 관리자에 의해 선택된 감시 대상 선로 정보를 근거하여 스테인리스 튜브에 주입된 레이저의 이동 경로를 설정하여, 경로 변경 스위치로 경로 변경 신호를 전송하는 이동 경로 설정부; 상기 이동경로 설정부에서 설정한 경로를 통해 입력된 레이저의 펄스를 분석하여 케이블 접속재가 설치된 영역의 온도 분포를 측정하는 온도 분포 측정 센서부; 케이블 접속재의 외부에 연결된 부분 방전 측정기로부터 케이블 접속재 부분의 부분 방전 데이터를 취득하는 부분 방전 감지부; 및 두 개의 스테인리스 튜브 중 어느 하나의 스테인리스 튜브로 레이저를 주입하여 외부로 내보내고, 다른 하나의 스테인리스 튜브를 통해 레이저를 입력 받아, 상기 온도분포 측정 센서부 및 상기 부분 방전 감지부로부터 취득된 결과 데이터에 근거하여, 광복합 지중 배전케이블과 케이블 접속재 부분의 이상 유무를 감시하여, 그 결과를 자체의 표시부 또는 통신모듈을 통해 원격 감시 서버에 전송하는 케이블 감시 제어부로 구성되는, 광복합 지중 배전케이블 감시 장치에 의해 달성된다.

본 발명의 하나의 측면에 의하면, 두 개의 스테인리스 튜브는, 광복합 지중 배전케이블이 케이블 접속재에 연결되는 경우, 광복합 지중 배전케이블로부터 외부로 인출되어 케이블 접속재의 중성선과 케이블 접속재의 표면을 따라 각각 설치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 두 개의 스테인리스 튜브는, 내부에 각각 네 개의 광 섬유를 포함하고, 두 개의 스테인리스 튜브 중 어느 하나는 광복합 지중 배전케이블이 케이블 접속재에 연결되는 경우, 케이블 접속재에 연결된 광 접속함 내부에서 네 개의 광 섬유가 여덟 개의 선로로 분기되어, 부분 방전 측정기와 광복합 지중 배전케이블에 각각 연결되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 두 개의 스테인리스 튜브 중 다른 하나는 광복합 지중 배전케이블이 케이블 접속재에 연결되는 경우, 케이블 접속재에 연결된 광 접속함을 통해 광복합 지중 배전케이블에 연결되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 상기 이동 경로 설정부는, 광복합 지중 배전케이블의 고장이력 및 설치년도를 고려하여 영역별 광복합 지중 배전케이블의 신뢰도를 계산하고, 계산된 신뢰도에 근거하여 레이저의 이동 경로를 설정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 상기 이동 경로 설정부는, 경로 변경 신호에 따라 해당 경로의 스위치가 온(ON) 되면, 경로 변경 스위치로부터 해당 경로에 대한 ID를 수신하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 케이블 접속재, 광 접속함, 부분 방전 측정기 및 경로 변경 스위치를 포함하는 광복합 지중 배전케이블의 온도 분포를 측정함으로써, 광복합 지중 배전 케이블의 열화 상태를 감시하면서 광복합 지중 배전 케이블의 고장 등에 대하여 신속하게 대처할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 광복합 지중 배전케이블 감시 장치를 기능 블록도이다.
도 2는 도 1에 개시된 광복합 지중 배전케이블 감시 장치에 의해 복합 배전 케이블의 열화상태를 감시하는 과정을 보인 흐름도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 광복합 지중 배전케이블 감시 장치를 기능 블록도이다.

도 1에 의하면, 본 발명의 실시예에 의한 광복합 지중 배전케이블 감시 장치는, 도면에 도시되지 않은 케이블 접속재, 광 접속함, 부분 방전 측정기 및 경로 변경 스위치를 구비한 광복합 지중 배전 케이블의 상태를 감시하는 광복합 지중 배전 케이블 감시장치에 있어서, 광복합 지중 배전 케이블에 두 개의 스테인리스 튜브가 내장되고 관리자에 의해 선택된 감시 대상 선로 정보를 근거하여 스테인리스 튜브에 주입된 레이저의 이동 경로를 설정하여, 경로 변경 스위치로 경로 변경 신호를 전송하는 이동 경로 설정부(100), 이동 경로 설정부(100)에서 설정한 경로를 통해 입력된 레이저의 펄스를 분석하여 케이블 접속재가 설치된 영역의 온도 분포를 측정하는 온도 분포 측정 센서부(200), 케이블 접속재의 외부에 연결된 부분 방전 측정기로부터 케이블 접속재 부분의 부분 방전 데이터를 취득하는 부분 방전 감지부(300), 및 두 개의 스테인리스 튜브 중 어느 하나의 스테인리스 튜브로 레이저를 주입하여 외부로 내보내고, 다른 하나의 스테인리스 튜브를 통해 레이저를 입력 받아, 온도분포 측정 센서부(200) 및 부분 방전 감지부(300)로부터 취득된 결과 데이터에 근거하여, 광복합 지중 배전케이블과 케이블 접속재 부분의 이상 유무를 감시하여, 그 결과를 자체의 표시부(800) 또는 통신모듈(600)을 통해 원격 감시 서버(700)에 전송하는 케이블 감시 제어부(400)로 구성됨으로써, 광복합 지중 배전 케이블의 열화 상태를 감시하면서 광복합 지중 배전 케이블의 고장 등에 대하여 신속하게 대처할 수 있다.

위의 실시예에서, 도면에 도시되지 않은 두 개의 스테인리스 튜브는 광복합 지중 배전케이블이 케이블 접속재에 연결되는 경우, 광복합 지중 배전케이블로부터 외부로 인출되어 케이블 접속재의 중성선과 케이블 접속재의 표면을 따라 각각 설치될 수 있다.

위의 실시예에서, 도면에 도시되지 않은 두 개의 스테인리스 튜브는 내부에 각각 네 개의 광 섬유를 포함하고, 두 개의 스테인리스 튜브 중 어느 하나는 광복합 지중 배전케이블이 케이블 접속재에 연결되는 경우, 케이블 접속재에 연결된 광 접속함 내부에서 네 개의 광 섬유가 여덟 개의 선로로 분기되어, 부분 방전 측정기와 광복합 지중 배전케이블에 각각 연결될 수 있다.

위의 실시예에서, 도면에 도시되지 않은 두 개의 스테인리스 튜브 중 다른 하나는 광복합 지중 배전케이블이 케이블 접속재에 연결되는 경우, 케이블 접속재에 연결된 광 접속함을 통해 광복합 지중 배전케이블에 연결될 수 있다.

위의 실시예에서, 이동 경로 설정부(100)는 광복합 지중 배전케이블의 고장이력 및 설치년도를 고려하여 영역별 광복합 지중 배전케이블의 신뢰도를 계산하고, 계산된 신뢰도에 근거하여 레이저의 이동 경로를 설정할 수 있다.

위의 실시예에서, 이동 경로 설정부(100)는 경로 변경 신호에 따라 해당 경로의 스위치가 온(ON) 되면, 경로 변경 스위치로부터 해당 경로에 대한 ID를 수신할 수 있다.

도 2는 도 1에 개시된 광복합 지중 배전케이블 감시 장치에 의해 복합 배전 케이블의 열화상태를 감시하는 과정을 보인 흐름도이다.

도 2에 의하면, 관리자가 감시 대상 선로 정보를 근거하여 이동경로 설정부(100)에서 스테인리스 튜브에 주입된 레이저의 이동 경로를 설정하면, 케이블 감시 제어부(400)로부터 도시되지 않은 경로 변경 스위치에 경로 변경 신호를 전송하게 된다(S1).

여기서, 이동 경로 설정부(100)는 광복합 지중 배전케이블의 고장이력 및 설치년도를 고려하여 영역별 광복합 지중 배전케이블의 신뢰도를 계산하고, 계산된 신뢰도에 근거하여 레이저의 이동 경로를 설정하게 된다.

또한, 위와 같은 이동 경로 설정부(100)는 경로 변경 신호에 따라 해당 경로의 스위치가 온(ON) 되면, 경로 변경 스위치로부터 해당 경로에 대한 ID를 수신하게 된다.

이어서, 온도분포 측정 센서부(200)는 이동경로 설정부(100)에서 설정한 경로를 통해 입력된 레이저의 펄스를 분석하여 케이블 접속재가 설치된 영역의 온도 분포를 측정하게 된다(S2). 또한, 부분 방전 감지부(300)는 케이블 접속재의 외부에 연결된 부분 방전 측정기로부터 케이블 접속재 부분의 부분 방전 데이터를 취득하게 된다(S3).

그리고, 케이블 감시 제어부(400)는 두 개의 스테인리스 튜브 중 어느 하나의 스테인리스 튜브로 레이저를 주입하여 외부로 내보내고, 다른 하나의 스테인리스 튜브를 통해 레이저를 입력 받아, 온도분포 측정 센서부(200)에 의해 측정되는 케이블 접속재가 설치된 영역의 온도 분포와 부분 방전 감지부(300)에 의해 취득되는 케이블 접속재 부분의 부분 방전 데이터에 분석하여, 광복합 지중 배전케이블과 케이블 접속재 부분의 이상 유무를 감시(S4)하여, 그 결과를 자체의 표시부(800) 또는 통신모듈(600)을 통해 원격 감시 서버(700)에 전송하게 된다(S5).

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시 구조들은 본 발명의 기술 사상으로부터 벗어나는 것으로 이해되어져서는 안될 것이다.

100 : 이동경로 설정부 200 : 온도분포 측정센서부
300 : 부분 방전 감지부 400 : 케이블 감시 제어부
500 : 메모리부 600 : 통신모듈
700 : 원격 감시 서버 800 : 표시부

Claims (5)

1. 케이블 접속재, 광 접속함, 부분 방전 측정기 및 경로 변경 스위치를 구비한 광복합 지중 배전 케이블의 상태를 감시하는 광복합 지중 배전 케이블 감시장치에 있어서,
   광복합 지중 배전 케이블에 두 개의 스테인리스 튜브가 내장되고 관리자에 의해 선택된 감시 대상 선로 정보를 근거하여 스테인리스 튜브에 주입된 레이저의 이동 경로를 설정하여, 경로 변경 스위치로 경로 변경 신호를 전송하는 이동 경로 설정부(100);
   상기 이동경로 설정부(100)에서 설정한 경로를 통해 입력된 레이저의 펄스를 분석하여 케이블 접속재가 설치된 영역의 온도 분포를 측정하는 온도 분포 측정 센서부(200);
   케이블 접속재의 외부에 연결된 부분 방전 측정기로부터 케이블 접속재 부분의 부분 방전 데이터를 취득하는 부분 방전 감지부(300); 및
   두 개의 스테인리스 튜브 중 어느 하나의 스테인리스 튜브로 레이저를 주입하여 외부로 내보내고, 다른 하나의 스테인리스 튜브를 통해 레이저를 입력 받아, 상기 온도분포 측정 센서부(200) 및 상기 부분 방전 감지부(300)로부터 취득된 결과 데이터에 근거하여, 광복합 지중 배전케이블과 케이블 접속재 부분의 이상 유무를 감시하여, 그 결과를 자체의 표시부(800) 또는 통신모듈(600)을 통해 원격 감시 서버(700)에 전송하는 케이블 감시 제어부(400)
   로 구성되는, 광복합 지중 배전케이블 감시 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   두 개의 스테인리스 튜브는, 광복합 지중 배전케이블이 케이블 접속재에 연결되는 경우, 광복합 지중 배전케이블로부터 외부로 인출되어 케이블 접속재의 중성선과 케이블 접속재의 표면을 따라 각각 설치되는 것을 특징으로 하는, 광복합 지중 배전케이블 감시 장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   두 개의 스테인리스 튜브는, 내부에 각각 네 개의 광 섬유를 포함하고, 두 개의 스테인리스 튜브 중 어느 하나는 광복합 지중 배전케이블이 케이블 접속재에 연결되는 경우, 케이블 접속재에 연결된 광 접속함 내부에서 네 개의 광 섬유가 여덟 개의 선로로 분기되어, 부분 방전 측정기와 광복합 지중 배전케이블에 각각 연결되는 것을 특징으로 하는, 광복합 지중 배전케이블 감시 장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 이동 경로 설정부(100)는, 광복합 지중 배전케이블의 고장이력 및 설치년도를 고려하여 영역별 광복합 지중 배전케이블의 신뢰도를 계산하고, 계산된 신뢰도에 근거하여 레이저의 이동 경로를 설정하는 것을 특징으로 하는, 광복합 지중 배전케이블 감시 장치.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 이동 경로 설정부(100)는, 경로 변경 신호에 따라 해당 경로의 스위치가 온(ON) 되면, 경로 변경 스위치로부터 해당 경로에 대한 ID를 수신하는 것을 특징으로 하는, 광복합 지중 배전케이블 감시 장치.
   

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