KR20100082489A - 배전선로의 고장정보 측정 및 전송 장치 - Google Patents

배전선로의 고장정보 측정 및 전송 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 배전선로의 고장정보 측정 및 전송 장치에 관한 것으로서; 배전선로가 관통하는 관통공이 형성되는 케이스와, 상기 케이스내에 구비되어 상기 관통공을 관통하는 배전선로를 감싸는 철심체와, 상기 철심체에 권취되어 상기 배전선로가 통전되면 전자기 유도에 의해 유도전류가 생성되는 유도코일과, 상기 유도코일에 유도되는 전류를 측정하는 전류감지부와, 상기 전류감지부를 통해 측정되는 전류가 과전류이면 고장정보를 발생하는 제어부와, 상기 제어부에 의해 발생된 고장정보를 중앙 관제실 또는 중앙 관제실과 연계되는 중간 정보 수집기로 전송하는 신호송신부와, 상기 제어부의 구동전원을 공급하는 전원부로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 배전선로의 고장정보 측정 및 전송 장치는 전기를 공급하는 배전선로의 통전 전류 및 전압 등의 정보를 실시간으로 측정하여 중앙 관제실에 통보하므로, 고장으로 인한 과전류 통전시 과전류 발생 장소를 신속하게 파악하여 배전선로의 고장 복구시간을 단축시키는 장점이 있다.
배전선로, 과전류, 유도전류

Description

배전선로의 고장정보 측정 및 전송 장치 { measuring and transmitting apparatus of fail information for power line }
본 발명은 배전선로의 고장정보 측정 및 전송 장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 설명하면, 배전선로의 전류 및 전압을 상시(常時) 측정하고 고장 등의 원인에 의해 배전선로상에 과전류가 통전되는 경우 고장정보를 중앙 관제실의 수신장치 또는 중간 정보 수집기로 송신하여 주는 배전선로의 고장정보 측정 및 전송 장치에 관한 것이다.
일반적으로 전기는 산업 및 일상 생활에 막대한 영향을 미치는 동력원으로서, 통상 발전소에서 변전소를 거쳐 사용자에게 공급된다.
이때, 변전소로부터 최종소비자인 공장이나 주택 등으로 전기를 공급하기 위해 전신주를 설치하고 전신주에 배전선로를 취부하여 전력을 공급하게 된다. 위 전신주에 취부되는 배전 선로는 고압의 전류가 흐르고 있으며, 배전선로는 그물망처럼 연결되어 있다.
그런데, 이와 같은 복잡한 구조로 연결되어 있는 배전선로를 고정시켜 주는 전신주의 애자 등 기구물의 노후, 번개에 의한 소손, 수목이나 조류의 접촉 등에 의해 배전선로의 절연이 파괴될 경우 변전소 또는 전기공급 보호기기 등의 개폐기가 동작하여 전기 공급을 차단하여 정전이 발생하면, 산업 설비의 구동이 중단되고, 가정 내에서의 냉장고 등과 같은 가전기기 등의 동작이 정지되어 막대한 피해가 발생되므로 배전선로의 고장 발생시에는 단시간 내에 신속한 복구가 이루어져야 한다.
그럼에도 불구하고, 현재는 배전선로의 고장지점의 탐색이 자동으로 이루어지지 않아 그물망처럼 광역적으로 분포되어 있는 배전선로의 어느 곳에서 절연이 파괴되어 과전류가 흘렀는지 신속히 파악할 수 있는 방법이 없어 특정 고장 지점을 색출하는 데에는 많은 시간이 소요되고 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 전기를 배전 선로에 흐르는 전압 및 전류의 값을 상시 측정하고 배전선로의 고장으로 인해 배전선로에 과전류가 통전되는 경우 고장정보를 실시간(real time)으로 중앙 관제실의 수신장치 또는 중간 정보 수집기로 송신하여 신속한 복구가 이루어지도록 하는 배전선로의 고장정보 측정 및 전송 장치를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 전자기 유도방식을 이용하여 구동전원을 확보하여 독립구동되는 배전선로의 고장정보 측정 및 전송 장치를 제공하는데 있다.
그리고, 본 발명의 또 다른 목적은 배전선로의 고장정보를 무선방식으로 중앙 관제실의 수신장치나 중앙 관제실의 수신장치와 연계되는 중간 정보 수집기로 전송하는 배전선로의 고장정보 측정 및 전송 장치를 제공하는데 있다.
이와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은;
배전선로가 관통하는 관통공이 형성되는 케이스와, 상기 케이스내에 구비되어 상기 관통공을 관통하는 배전선로를 감싸는 철심체와, 상기 철심체에 권취되어 상기 배전선로가 통전되면 전자기 유도에 의해 유도전류가 생성되는 유도코일과, 상기 유도코일에 유도되는 전류를 측정하는 전류감지부와, 상기 전류감지부를 통해 측정되는 전류가 과전류이면 고장정보를 발생하는 제어부와, 상기 제어부에 의해 발생된 고장정보를 중앙 관제실 또는 중앙 관제실과 연계되는 중간 정보 수집기로 전송하는 신호송신부와, 상기 제어부의 구동전원을 공급하는 전원부로 구성되는 것을 특징으로 하는 배전선로의 고장정보 측정 및 전송 장치를 제공한다.
이때, 상기 유도코일에 유도되는 전압을 측정하는 전압감지부가 더 포함되어, 상기 제어부는 상기 전류감지부와 전압감지부에서 측정되는 상시 전류 및 전압 정보를 상기 신호송신부로 출력하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 신호송신부는 상기 제어부에서 출력되는 고장정보를 무선신호로 변환하는 무선송신모듈과, 상기 무선신호를 상기 중앙 관제실의 수신장치 또는 중간 정보 수집기로 송출하는 안테나로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 전원부는 상기 유도코일에서 생성되는 유도 전류가 충전되는 충전지로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 케이스는 전체적으로 원기둥 형상으로 이루어지는 것으로 중앙에 배전선로가 관통하는 관통공이 형성되는 것으로, 기설치된 배전선로의 임의의 위치에 설치가 용이하도록 제1 및 제2케이스로 분할되어 체결수단으로 일체로 결합되며, 상기 철심체는 상기 제1 및 제2케이스내에 구비되는 제1 및 제2철심체로 분할되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 배전선로의 고장정보 측정 및 전송 장치는 전기를 공급하는 배전선로의 통전 전류 및 전압 등의 정보를 실시간으로 축정하여 중앙 관제실에 통보 함으로써, 고장으로 인한 과전류 통전시 과전류 발생 장소가 즉시 파악되어 배전선로의 고장 복구 시간을 단축시키는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 전자기 유도방식을 이용하여 배전선로로 부터 구동전원을 확보하여 별도의 전원을 공급받지 않고서도 독립적이고도 반영구적으로 구동되는 장점이 있다.
이하, 본 발명에 따른 배전선로의 고장정보 측정 및 전송 장치를 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 기술되는 실시예에 의하여 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다.
이때, 도 1은 본 발명에 따른 배전선로의 고장정보 측정 및 전송 장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 배전선로의 고장정보 측정 및 전송 장치의 일측 단면도이고, 도 3은 도 1의 'A'-'A'선의 단면을 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 배전선로의 고장정보 측정 및 전송 장치의 회로 블럭도이고, 도 5는 본 발명에 따른 배전선로의 고장정보 측정 및 전송 장치의 설치 상태를 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 5에 의하면 본 발명에 따른 배전선로의 고장정보 측정 및 전송 장치(100)는 22,900V의 고압을 공급하는 전선로인 배전선로(1)의 전류 및 전압을 상시 측정하며, 배전선로(1)에 과전류가 통전되는 경우 고장정보를 실시간(real time)으로 중앙 관제실(200)의 수신장치(210) 또는 중간 정보 수집기(220)로 송신하여 신속한 복구가 이루어지도록 알려주게 된다.
이때, 상기 배전선로(1)는 통상적으로 전신주(10)에 설치된 지지대(20) 상부의 절연물체인 애자(30)에 취부되어 가설된 것을 의미한다.
이와 같은 본 발명에 따른 배전선로의 고장정보 측정 및 전송 장치(100)는 배전선로(1)가 관통하는 관통공(110a)이 형성되는 케이스(110)와, 상기 케이스(110)내에는 상기 관통공(110a)을 관통하는 배전선로(1)를 감싸도록 구비되는 철심체(120)와, 상기 철심체(120)에 권취되어 상기 배전선로(1)를 통해 전기가 통전되면 전자기 유도에 의해 유도전류가 생성되는 유도코일(130)과, 상기 유도코일(130)에 유도되는 전류를 측정하는 전류감지부(140)와, 상기 유도코일(130)에 유도되는 전압을 측정하는 전압감지부(150)와, 상기 전류감지부(140)를 통해 측정되는 전류가 과전류이면 고장정보를 발생하는 제어부(160)와, 상기 제어부(160)에 의해 발생된 고장정보를 중앙 관제실(200)의 수신장치(210) 또는 중간 정보 수집기(220)로 전송하는 신호송신부(170)와, 상기 제어부(160)의 구동전원을 공급하는 전원부(180)로 이루어진다.
이하, 본 발명의 각부 구성을 좀 더 구체적으로 설명한다.
먼저, 상기 케이스(110)는 전체적으로 원기둥 형상으로 이루어지는 것으로 중앙에 배전선로(1)가 관통하는 관통공(110a)이 형성되는 것으로, 기설치된 배전선 로(1)의 임의의 위치에 설치가 용이하도록 제1 및 제2케이스(112,114)로 분할된 구조로 이루어짐이 바람직하다.
이때, 상기 제1 및 제2케이스(112,114)를 체결시에는 배전선로(1)에 견고히 고정될 수 있도록 하기 위해 체결수단으로서 금속재질의 타이밴드(116)를 이용하여 제1 및 제2케이스(112,114)를 조여주게 된다.
물론, 상기 타이밴드(116)를 사용하는 대신 제1 및 제2케이스(112,114)를 볼트와 너트 등의 체결수단(미도시됨) 등을 이용하여 일체로 체결하는 방식을 이용하거나, 고리 모양의 체결구를 이용하여 배전 선로(1)에 직접 취부 함도 바람직하다.
한편, 상기 케이스(110)의 내부에는 철심체(120)가 구비되는데, 상기 철심체(120) 역시 제1 및 제2철심체(122,124)로 2개로 분할되어 상기 제1 및 제2케이스(112,114)내에 각각 구비되어 배전선로(1)를 감싸게 되며, 상기 철심체(120)의 일측에는 유도코일(130)이 권취되어 배전선로(1)가 통전되는 경우 유도전류가 생성된다.
이때, 케이스(110)의 내부에 구비되는 제어부(160)는 상기 유도코일(130)의 전류를 측징하는 전류감지부(140)로부터 전류정보를 입력받으면 과전류인지를 비교하고, 과전류이면 기기의 고유정보(예를 들어, 기기번호 및 설치위치 정보)를 포함하는 고장정보를 생성하여 출력하게 된다.
또한, 상기 제어부(160)는 상시(常時)에는 전류감지부(140)를 통해 전류를 감지하고, 전압감지부(150)를 통해 전압을 감지하여 고유정보(예를 들어, 기기번호 및 설치위치 정보)를 포함하는 상시정보를 중앙 관제실(200)의 수신장치(210) 또는 중간 정보 수집기(220)로 일정시간 간격으로 전송하여 동작상태를 알려주게 된다.
이 경우 상기 전류감지부(140)는 아날로그 형태의 유도 전류값을 디지털 형태의 전류정보로 변환하고, 상기 전압감지부(150)는 아날로그 형태의 유도 전압값을 디지털 형태의 전압정보로 변환하여 상기 제어부(160)로 입력되며, 상기 제어부(160)는 디지털 형태의 전류 및 전압정보를 이용하여 과전류인지 유무를 판단한다.
이와 같은 제어부(160)는 고유정보(예를 들어, 기기번호 및 설치위치 정보)를 포함하는 고장정보 및 상시정보를 저장하고 있는 내장메모리를 가지는 마이컴으로 구성함이 바람직하다.
한편, 상기 제어부(160)에 의해 발생된 고장정보를 중앙 관제실(200)의 수신장치(210) 또는 중간 정보 수집기(220)로 전송하는 신호송신부(170)는 유선방식 또는 무선방식 등의 여러가지로 구현될 수 있지만, 설치의 용이성 등을 고려하여 무선방식을 이용하게 된다.
좀 더 구체적으로는 상기 신호송신부(170)는 제어부(160)에서 출력되는 고장정보 및 상시정보를 무선신호로 변환하는 무선송신모듈(172)과 상기 무선송신모듈(172)의 고장정보 및 상시정보를 중앙 관제실(200)의 수신장치(210) 또는 중간 정보 수집기(220)로 무선으로 송출하는 안테나(174)로 이루어진다.
이때, 원거리(遠距離)에 위치하는 중앙 관제실(200)의 수신장치(210)로 고장정보 및 상시정보를 송출하기 위해 상기 무선송신모듈(172)은 GSM, CDMA, IMT 2000, 와이브로, 무선 TRS, UHF, VHF,AM, FM등 상용화된 장거리 통신이 가능한 모 듈을 사용한다. 또한, 근거리(近距離)에 위치하며 상기 중앙 관제실(200)의 수신장치(210) 등으로 정보를 송출하는 중간 정보 수집기(220)로 고장정보 및 상시정보를 송출하기 위해 상기 무선송신모듈(172)은 블루투스(blue tooth), 직비(ZIPBee) 등의 근거리 통신이 가능한 모듈을 사용한다.
그리고, 상기 안테나(174)는 케이스(110)의 내부에 내장함도 가능하지만, 외부로 노출되도록 하여 신호 송출이 원활하도록 구성함이 바람직하다.
한편, 상기 제어부(160)의 구동전원을 공급하는 전원부(180)는 충전지(182)로 이루어지는데, 상기 충전지(182)는 상기 유도코일(130)에서 생성되는 유도 전류를 충전하는 역할을 하게 된다.
이때, 상기 충전지(182)의 충전전원은 제어부(160)의 구동전원으로 적합하지 않을 수 있으므로, 안정적인 전원공급을 위해 정전압IC 및 DC/DC컨버터를 더 구비하여 구성함이 바람직하며, 이와 같은 정전압IC 및 DC/DC컨버터의 구성은 일반적인 공지(公知)의 구성이다.
이와 같은 구성에 의해 유도코일(130)에 유도되는 전류로 전원부(180)의 충전지(182)를 충전하고 이를 제어부(160)의 구동전원으로 공급하고 줌으로서, 별도의 전원공급이 없더라도 반영구적으로 구동전원을 공급해줄 수 있게 된다.
이하, 도 1 내지 도 5를 참고로 본 발명에 따른 배전선로의 고장정보 측정 및 전송 장치의 작동 과정을 상세히 설명한다.
먼저, 배전선로(1)상에 본 발명에 따른 배전선로의 고장정보 측정 및 전송 장치(100)를 설치하고, 배전선로(1)에 전기가 통전되면, 철심체(120)가 자화되고 이로 인해 유도코일(130)에 유도 전류가 발생하게 된다.
상기 유도코일(130)에 유도 전류가 발생하게 되면, 전원부(180)를 구성하는 충전지(182)로 전원이 충전되며 충전지(182) 전원에 의해 제어부(160)가 구동된다.
그리고, 상기 제어부(160)는 전류감지부(140)와 전압감지부(150)를 통해 감지되는 유도 전류 및 전압정보를 입력받게 된다.
한편, 상기 제어부(160)는 상기 유도코일(130)의 전류를 측정하는 전류감지부(140)로부터 전류정보가 설정된 허용전류를 초과하는지를 비교하고, 허용전류를 초과하면 배전선로(1)상에 과전류가 통전되는 것으로 판단하여 기기번호 및 설치위치 등의 고유정보를 포함하는 고장정보를 생성하여 출력하게 된다.
이와 같은 제어부(160)에 의해 발생된 고장정보는 신호송신부(170)를 구성하는 무선송신모듈(172)을 거쳐 실시간으로 무선신호로 변환되어 안테나(174)를 통해 중앙 관제실(200)의 수신장치(210) 또는 중간 정보 수집기(220)로 무선으로 송출하게 된다.
물론, 상기 제어부(160)는 고장이 아닌 경우에도 전압 및 전류값인 상시정보도 실시간으로 또는 일정시간 간격으로 중앙 관제실(200)의 수신장치(210) 또는 중간 정보 수집기(220)로 무선으로 송출하게 된다.
이 경우 중앙 관제실(200)의 수신장치(210)나 중앙 관제실(210)의 수신장치(210)와 연계되는 중간 정보 수집기(220)로 고정정보가 전송되면 중앙 관제실(200)에서 고장정보를 통해 기기의 설치 위치를 확인하고 신속하게 인력을 투입 하여 해당 배전선로(1)를 복구하게 된다.
한편, 배전선로(1)에 통전이 이루어지지 않는 고장상태의 경우에도 본 발명에 따른 배전선로의 고장정보 측정 및 전송 장치(100)는 충전지(182)의 전원을 이용하여 일정시간 동안 독립적으로 구동됨으로 인해 배전선로(1)의 고장정보를 전송해 줄 수 있어 안정적인 신호 송신이 가능하다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미치는 것으로 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 배전선로의 고장정보 측정 및 전송 장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 배전선로의 고장정보 측정 및 전송 장치의 일측 단면도이다.
도 3은 도 1의 'A'-'A'선의 단면을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 배전선로의 고장정보 측정 및 전송 장치의 회로 블럭도이다.
도 5는 본 발명에 따른 배전선로의 고장정보 측정 및 전송 장치의 설치 상태를 도시한 도면이다.
*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ***
1: 배전선로 10: 전신주
20: 지지대 30: 애자
100: 배전선로의 고장정보 측정 및 전송 장치
110: 케이스 120: 철심체
130: 유도코일 140: 전류감지부
150: 전압감지부 160: 제어부
170: 신호송신부 180: 전원부
200: 중앙 관제실 210: 수신장치
220: 중간 정보 수집기

Claims (5)

  1. 배전선로가 관통하는 관통공이 형성되는 케이스와; 상기 케이스내에 구비되어 상기 관통공을 관통하는 배전선로를 감싸는 철심체와; 상기 철심체에 권취되어 상기 배전선로가 통전되면 전자기 유도에 의해 유도전류가 생성되는 유도코일과; 상기 유도코일에 유도되는 전류를 측정하는 전류감지부와; 상기 전류감지부를 통해 측정되는 전류가 과전류이면 고장정보를 발생하는 제어부와; 상기 제어부에 의해 발생된 고장정보를 중앙 관제실 또는 중앙 관제실과 연계되는 중간 정보 수집기로 전송하는 신호송신부와; 상기 제어부의 구동전원을 공급하는 전원부;로 구성되는 것을 특징으로 하는 배전선로의 고장정보 측정 및 전송 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 유도코일에 유도되는 전압을 측정하는 전압감지부가 더 포함되어, 상기 제어부는 상기 전류감지부와 전압감지부에서 측정되는 상시 전류 및 전압 정보를 상기 신호송신부로 출력하는 것을 특징으로 하는 배전선로의 고장정보 측정 및 전송 장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 신호송신부는;
    상기 제어부에서 출력되는 고장정보를 무선신호로 변환하는 무선송신모듈과, 상기 무선신호를 상기 중앙 관제실의 수신장치 또는 중간 정보 수집기로 송출하는 안테나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 배전선로의 고장정보 측정 및 전송 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 전원부는 상기 유도코일에서 생성되는 유도 전류가 충전되는 충전지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 배전선로의 고장정보 측정 및 전송 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 케이스는 전체적으로 원기둥 형상으로 이루어지는 것으로 중앙에 배전선로가 관통하는 관통공이 형성되는 것으로, 기설치된 배전선로의 임의의 위치에 설치가 용이하도록 제1 및 제2케이스로 분할되어 체결수단으로 일체로 결합되며, 상기 철심체는 상기 제1 및 제2케이스내에 구비되는 제1 및 제2철심체로 분할되는 것을 특징으로 하는 배전선로의 고장정보 측정 및 전송 장치.
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