KR20220017789A - Apparatus and method for detecting deterioration of a powercable - Google Patents
Apparatus and method for detecting deterioration of a powercable Download PDFInfo
- Publication number
- KR20220017789A KR20220017789A KR1020200098240A KR20200098240A KR20220017789A KR 20220017789 A KR20220017789 A KR 20220017789A KR 1020200098240 A KR1020200098240 A KR 1020200098240A KR 20200098240 A KR20200098240 A KR 20200098240A KR 20220017789 A KR20220017789 A KR 20220017789A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- power cable
- cable
- pulse
- size
- diagnostic
- Prior art date
Links
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 title claims abstract description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 15
- 230000007547 defect Effects 0.000 claims description 44
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 16
- 230000035515 penetration Effects 0.000 claims description 11
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 claims description 9
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 claims description 9
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 5
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims 5
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims 5
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 4
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 240000005572 Syzygium cordatum Species 0.000 description 1
- 235000006650 Syzygium cordatum Nutrition 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 1
- 238000013400 design of experiment Methods 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000003050 experimental design method Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000001151 other effect Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/12—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
- G01R31/1227—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials
- G01R31/1263—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials of solid or fluid materials, e.g. insulation films, bulk material; of semiconductors or LV electronic components or parts; of cable, line or wire insulation
- G01R31/1272—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials of solid or fluid materials, e.g. insulation films, bulk material; of semiconductors or LV electronic components or parts; of cable, line or wire insulation of cable, line or wire insulation, e.g. using partial discharge measurements
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/08—Locating faults in cables, transmission lines, or networks
- G01R31/11—Locating faults in cables, transmission lines, or networks using pulse reflection methods
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/08—Locating faults in cables, transmission lines, or networks
- G01R31/081—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors
- G01R31/083—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors in cables, e.g. underground
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/12—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
- G01R31/1209—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing using acoustic measurements
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/12—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
- G01R31/14—Circuits therefor, e.g. for generating test voltages, sensing circuits
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Locating Faults (AREA)
- Testing Relating To Insulation (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 전력 케이블 열화 검출 장치 및 그 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus and method for detecting deterioration of a power cable.
전력 케이블 열화 검출은 대부분 부분방전 측정을 사용하고 있으나, 이는 케이블의 주 절연층에서 발생하는 결함 진단에서 높은 신뢰도를 제공하기 어려운 문제점이 있다. Most of the power cable degradation detection uses partial discharge measurement, but this has a problem in that it is difficult to provide high reliability in diagnosing defects occurring in the main insulation layer of the cable.
종래 기술에 따르면, 펄스 전파특성 분석법이 시도되고 있으나, 케이블 내에 발생한 결함의 크기, 침투 깊이 등 결함의 구체적인 진행 상태와 관련한 정보를 획득하기 어려운 문제점이 있다. According to the prior art, although a pulse propagation characteristic analysis method is attempted, there is a problem in that it is difficult to obtain information related to a specific progress state of a defect, such as a size and penetration depth of a defect occurring in a cable.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 진단펄스를 구성하고 반사특성을 이용하여, 케이블 결함과 관련한 구체적인 진행 상태 정보를 획득하는 것이 가능한 전력 케이블 열화 검출 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention has been proposed to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide an apparatus and method for detecting deterioration of a power cable capable of composing a diagnostic pulse and using a reflection characteristic to obtain specific progress information related to a cable defect. There is this.
이 특허는 한국전력공사의 재원으로 전력연구원의 전력산업 기초연구과제 지원을 받아 수행된 연구(No. 2017-0023)의 결과이다. This patent is the result of a study (No. 2017-0023) supported by the Korea Electric Power Research Institute for a basic research project in the electric power industry, funded by the Korea Electric Power Corporation.
본 발명에 따른 전력 케이블 열화 검출 장치는 전력 케이블 열화 검출 프로그램이 저장된 메모리 및 프로그램을 실행시키는 프로세서를 포함하되, 프로세서는 크기와 폭이 상이한 복수 개의 단 펄스를 포함하는 진단펄스 무리를 구성하여 펄스 전파특성 분석을 수행한다. An apparatus for detecting deterioration of a power cable according to the present invention includes a memory storing a program for detecting deterioration of a power cable and a processor for executing the program, wherein the processor configures a group of diagnostic pulses including a plurality of short pulses having different sizes and widths to propagate the pulses Perform characterization.
프로세서는 기설정된 시간 간격을 가지고 크기와 폭이 순차적으로 변화하는 진단펄스 무리를 인가시킨다. The processor applies a group of diagnostic pulses sequentially changing in size and width with a predetermined time interval.
진단펄스 무리는 순차적으로 크기와 폭이 증가하는 형태를 가진다. The diagnostic pulse cluster has a form in which the size and width are sequentially increased.
시간 간격은 진단 대상 케이블 길이와 펄스 진행 속도에 의해 설정된다. The time interval is set by the cable length to be diagnosed and the pulse rate.
프로세서는 시간 순으로 측정되는 반사파의 무리에 대한 분석을 수행하여 케이블 내 결함 정보를 검출한다. The processor detects fault information in the cable by performing analysis of the reflected waves measured in time order.
프로세서는 반사파의 형태를 이용하여 케이블의 결함 크기를 추정한다. The processor estimates the size of the defect in the cable using the shape of the reflected wave.
프로세서는 반사파의 크기를 이용하여 케이블의 결함 침투 깊이를 추정한다. The processor estimates the depth of penetration of the defect in the cable using the size of the reflected wave.
본 발명의 실시예에 따르면, 일정한 시간 간격(t)을 가지고 펄스의 크기(h)와 폭(w)이 순차적으로 변화하는 일련의 진단펄스 무리를 구성하고, 반사파 무리의 특성을 분석하여 케이블 결함을 진단함으로써, 종래 기술에 따른 단 펄스 형태의 진단펄스를 사용하는 펄스 전파특성 분석법의 문제점을 해결한다. According to an embodiment of the present invention, a series of diagnostic pulse groups in which the magnitude (h) and width (w) of the pulses are sequentially changed with a constant time interval (t) is constituted, and the characteristics of the reflected wave cluster are analyzed to determine the cable defect. By diagnosing , the problem of the pulse propagation characteristic analysis method using the short-pulse type diagnostic pulse according to the prior art is solved.
단 펄스 형태의 진단펄스로 검출 불가능한 케이블 결함(결함의 진행 상황과 관련한 구체적인 정보)을 검출하는 것이 가능하다. It is possible to detect undetectable cable faults (specific information related to the progress of the fault) with short-pulse diagnostic pulses.
형성되는 반사파의 형태를 이용하여 케이블 내 결함의 분포 크기를 예측하는 것이 가능하다. It is possible to predict the distribution size of the defect in the cable by using the shape of the reflected wave formed.
특정 펄스 폭에 반응하는 반사파의 크기를 이용하여 케이블 내 결함의 침투 깊이를 예측하는 것이 가능하다. It is possible to predict the penetration depth of a defect in a cable by using the magnitude of the reflected wave in response to a specific pulse width.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
도 1은 종래 기술에 따른 펄스 전파특성 분석법의 원리를 도시한다.
도 2는 종래 기술에 따른 단 펄스의 구성을 도시한다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전력 케이블 열화 검출 장치를 도시한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 반사파 크기 비율에 대한 신호 대 잡음비(SN ratio)를 도시한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 진단펄스 무리의 구성을 도시한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 두 개의 결함을 포함한 케이블에 인가되는 진단펄스 무리의 구성을 도시한다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 전력 케이블 열화 검출 방법을 도시한다. 1 shows the principle of a pulse propagation characteristic analysis method according to the prior art.
2 shows the configuration of a short pulse according to the prior art.
3 and 4 show an apparatus for detecting deterioration of a power cable according to an embodiment of the present invention.
5 shows a signal-to-noise ratio (SN ratio) to a reflected wave amplitude ratio according to an embodiment of the present invention.
6 shows the configuration of a group of diagnostic pulses according to an embodiment of the present invention.
7 shows a configuration of a group of diagnostic pulses applied to a cable including two faults according to an embodiment of the present invention.
8 illustrates a method for detecting deterioration of a power cable according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 전술한 목적 및 그 이외의 목적과 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. The above and other objects, advantages and features of the present invention, and a method for achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 이하의 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 목적, 구성 및 효과를 용이하게 알려주기 위해 제공되는 것일 뿐으로서, 본 발명의 권리범위는 청구항의 기재에 의해 정의된다. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in a variety of different forms, and only the following embodiments are intended for those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. It is only provided to easily inform the composition and effect, and the scope of the present invention is defined by the description of the claims.
한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자가 하나 이상의 다른 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가됨을 배제하지 않는다.On the other hand, the terms used herein are for the purpose of describing the embodiments and are not intended to limit the present invention. In this specification, the singular also includes the plural unless specifically stated otherwise in the phrase. As used herein, “comprises” and/or “comprising” means that a referenced element, step, operation and/or element is the presence of one or more other elements, steps, operations and/or elements. or added.
이하에서는 당업자의 이해를 돕기 위하여, 본 발명이 제안된 배경에 대해 먼저 설명하고, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다. Hereinafter, in order to facilitate the understanding of those skilled in the art, a background in which the present invention is proposed will be first described, and preferred embodiments of the present invention will be described in detail.
대부분의 케이블 결함은 전기적, 기계적, 열적, 화학적 스트레스로 인해 발생하며, 이 중 수트리는 대표적인 케이블 열화 현상이다. Most cable defects are caused by electrical, mechanical, thermal, and chemical stress, and among them, water tree is a representative cable deterioration phenomenon.
수트리 열화의 발생으로 인한 전력 케이블의 고장은 정전을 야기하며, 수리 및 복구에 큰 경제적인 비용을 초래한다. The failure of the power cable due to the occurrence of the deterioration of the tree causes a power outage, which incurs a large economic cost for repair and restoration.
따라서, 전력 케이블의 주 절연체 내에 형성되어 진행되는 수트리와 같은 케이블 결함을 검출하는 것이 가능한 효율적인 케이블 진단기술의 개발이 요구된다. Accordingly, it is required to develop an efficient cable diagnosis technology capable of detecting a cable defect such as a tree formed in the main insulator of a power cable and proceeding.
종래 기술에 따른 전력 케이블 활선 진단에 있어서, 대부분 부분방전 측정법이 사용되고 있으나, 이는 케이블의 주 절연층에서 발생하는 결함 진단에 있어서 높은 신뢰도를 제공하기 어려운 문제점이 있다. Most of the partial discharge measurement methods are used in diagnosing live power cables according to the prior art, but there is a problem in that it is difficult to provide high reliability in diagnosing defects occurring in the main insulation layer of a cable.
또한, 종래 기술에 따르면 케이블에 진단펄스를 인가하고, 케이블 내 수트리 등의 결함에 의해 발생하는 임피던스 불연속 지점에서의 반사파를 시간 영역에서 분석하는 펄스 전파특성 분석법이 제안되었는데, 도 1은 종래 기술에 따른 펄스 전파특성 분석법의 원리를 도시한다. In addition, according to the prior art, a pulse propagation characteristic analysis method has been proposed in which a diagnostic pulse is applied to a cable and the reflected wave at an impedance discontinuity point generated by a defect such as a tree in the cable is analyzed in the time domain. The principle of the pulse propagation characteristic analysis method according to
펄스 전파특성 분석법에서 사용하는 단 펄스 형태의 진단펄스는 도 2에 도시한 바와 같으며, 이를 이용하면 케이블 내에 발생한 결함의 위치 정보에 대해서는 대략적인 파악이 가능하나, 결함의 크기 및 침투 깊이 등 결함의 구체적인 진행 상태 정보를 획득하기는 어려운 문제점이 있다. The short-pulse type diagnostic pulse used in the pulse propagation characteristic analysis method is as shown in FIG. 2 , and by using this, it is possible to roughly grasp the location information of a defect occurring in the cable, but defects such as the size and penetration depth of the defect There is a problem in that it is difficult to obtain specific progress status information.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 종래 기술에 따른 펄스 전파특성 분석법의 문제점을 해결하기 위해, 일정한 시간 간격을 두고 크기(h)와 폭(w)이 순차적으로 변화하는 일련의 진단펄스 무리를 구성하여 반사특성을 분석하고 케이블 결함을 진단하는 전력 케이블 열화 검출 장치 및 그 방법을 제안한다. The present invention has been proposed to solve the above problems, and in order to solve the problems of the pulse propagation characteristic analysis method according to the prior art, a series of sequential changes in size (h) and width (w) at regular time intervals We propose a power cable deterioration detection device and method for analyzing reflection characteristics by composing a group of diagnostic pulses and diagnosing cable defects.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전력 케이블 열화 검출 장치를 도시한다. 3 and 4 show an apparatus for detecting deterioration of a power cable according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예에 따른 전력 케이블 열화 검출 장치는 전력 케이블 열화 검출 프로그램이 저장된 메모리(110) 및 프로그램을 실행시키는 프로세서(120)를 포함하되, 프로세서(120)는 크기와 폭이 상이한 복수 개의 단 펄스를 포함하는 진단펄스 무리를 구성하여 펄스 전파특성 분석을 수행한다. A power cable degradation detection apparatus according to an embodiment of the present invention includes a
프로세서(120)는 기설정된 시간 간격을 가지고 크기와 폭이 순차적으로 변화하는 진단펄스 무리를 인가시킨다. The
진단펄스 무리는 순차적으로 크기와 폭이 증가하는 형태를 가진다. The diagnostic pulse cluster has a form in which the size and width are sequentially increased.
시간 간격은 진단 대상 케이블 길이와 펄스 진행 속도에 의해 설정된다. The time interval is set by the cable length to be diagnosed and the pulse rate.
프로세서(120)는 시간 순으로 측정되는 반사파의 무리에 대한 분석을 수행하여 케이블 내 결함 정보를 검출한다. The
프로세서(120)는 반사파의 형태를 이용하여 케이블의 결함 크기를 추정한다. The
프로세서(120)는 반사파의 크기를 이용하여 케이블의 결함 침투 깊이를 추정한다. The
본 발명의 실시예에 따르면, 특정한 케이블 결함에 인가되는 진단펄스의 크기(h)와 폭(w)이 반사파의 크기에 미치는 영향도를 정량적으로 분석한다. According to an embodiment of the present invention, the influence of the size (h) and width (w) of the diagnostic pulse applied to a specific cable defect on the size of the reflected wave is quantitatively analyzed.
반사파 특성시험을 위해 특정한 결합을 포함한 케이블의 입력단에 진단펄스를 발생하는 신호발생부(420) 및 측정부(410)를 구성하고, 신호발생부(420)와 케이블의 내부 도체(C1) 사이에 임피던스 매칭부(430)를 포함한다. A
케이블은 내부 도체(C1), 주 절연층(C2), 외부 도체(C3)를 포함한다. The cable comprises an inner conductor (C1), a main insulating layer (C2) and an outer conductor (C3).
일 실시예로서, 단 펄스 형태의 진단펄스의 크기(h)를 100 V, 500 V, 1 kV로 구성하고, 펄스의 폭(w)을 10 ns, 20ns, 30 ns로 구성하여, 2인자 3수준으로 구성된 다구찌(Taguchi) 실험계획법에 따라 9개의 펄스 조합을 구성하여 실험을 실행한다. As an embodiment, the magnitude (h) of the short-pulse type diagnostic pulse is configured as 100 V, 500 V, and 1 kV, and the width (w) of the pulse is configured as 10 ns, 20 ns, and 30 ns, so that a factor of 2 is 3 The experiment is run by composing 9 pulse combinations according to the Taguchi design of experiments consisting of levels.
각 진단펄스의 실험조합에 따라 측정된 성능인자로는 측정된 반사파의 최대 크기에 대한 인가된 펄스의 크기의 비를 백분율로 선정하여, 성능인자가 클수록 좋은 망대특성 함수로 설정한다. As the performance factor measured according to the experimental combination of each diagnostic pulse, the ratio of the magnitude of the applied pulse to the maximum magnitude of the measured reflected wave is selected as a percentage, and the larger the performance factor, the better the bandwidth characteristic function is set.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 반사파 크기 비율에 대한 신호 대 잡음비(SN ratio)를 도시한다. 5 shows a signal-to-noise ratio (SN ratio) to a reflected wave amplitude ratio according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예에 따르면, 다구찌 실험계획법에 따라 구성된 9개의 실험조합을 분석한 결과로 신호대 잡음비(SN ratio)특성이 도출되며, 이를 통해 동일한 결함에 대해 진단펄스의 크기가 작을수록, 진단펄스의 폭이 넓을 수록 감도가 강하게 나타남을 알 수 있다. According to an embodiment of the present invention, a signal-to-noise ratio (SN ratio) characteristic is derived as a result of analyzing nine experimental combinations configured according to the Taguchi experimental design method. It can be seen that the wider the width, the stronger the sensitivity.
즉, 동일한 케이블 결함에 대해 인가되는 진단펄스의 크기와 폭이 결함에 의해 케이블 내에서 발생하는 반사파의 크기에 지대한 영향을 미치는 것을 확인할 수 있다. That is, it can be confirmed that the size and width of the diagnostic pulse applied to the same cable defect has a great influence on the size of the reflected wave generated in the cable due to the defect.
본 발명의 실시예에 따르면, 크기(h)와 폭(w)이 순차적으로 변화하는 일련의 진단펄스 무리를 구성하여, 케이블 내에 발생한 결함에 대한 정확한 위치 정보뿐 아니라, 결함의 크기 및 침투 깊이 등과 같은 결함의 진행정보를 예측한다. According to an embodiment of the present invention, by configuring a series of diagnostic pulses with sequentially changing sizes (h) and widths (w), not only accurate location information on defects occurring in the cable, but also the size and penetration depth of the defects, etc. Predict the progress information of the same defect.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 진단펄스 무리의 구성을 도시한다. 6 shows the configuration of a group of diagnostic pulses according to an embodiment of the present invention.
기설정 개수(i개)로 구성된 진단펄스(Pi) 무리는 점진적으로 펄스 크기(hi)와 펄스 폭(wi)이 증가하게 되며, 펄스 사이의 간격(t)은 아래 [수학식 1]과 같이, 진단하고자 하는 케이블의 길이(l)에 의해 결정된다. In the group of diagnostic pulses (P i ) composed of a preset number (i), the pulse size (h i ) and the pulse width (w i ) gradually increase, and the interval (t) between the pulses is as follows [Equation 1] ], it is determined by the length (l) of the cable to be diagnosed.
[수학식 1][Equation 1]
도 6을 참조하면, 점선으로 도시된 펄스 증가 추세는 로그함수 또는 다항항수 형태를 따른다. Referring to FIG. 6 , the pulse increasing trend shown by the dotted line follows a log function or polynomial number form.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 두 개의 결함을 포함한 케이블에 인가되는 진단펄스 무리의 구성을 도시한다. 7 shows a configuration of a group of diagnostic pulses applied to a cable including two faults according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예에 따른 진단펄스 무리를 두 개의 결함(결함 1, 결함 2)이 포함된 케이블에 인가할 경우, 각 결함의 특성(결함이 분포하는 크기 및 침투 깊이)에 따라 진단펄스 무리를 구성하는 펄스의 크기와 폭에 의해 각기 다른 반사파의 특성이 나타난다. When the diagnostic pulse cluster according to the embodiment of the present invention is applied to a cable including two defects (
본 발명의 실시예에 따르면, 시간 순서로 측정되는 반사파 무리에 대한 효과적인 분석을 위해, 동일한 결함 위치에 재배치한다. According to an embodiment of the present invention, in order to effectively analyze the reflected wave clusters measured in time sequence, they are relocated to the same defect location.
도 7을 참조하면, 결함 1의 경우 진단펄스 P1에 큰 반사파가 발생되는 반면, 결함 2의 경우에는 진단펄스 Pi에 큰 반사파가 발생된다. Referring to FIG. 7 , in the case of
본 발명의 실시예에 따르면, 결함의 분포 크기는 동일 결함에 대해 형성되는 반사파의 형태로 추정된다. According to an embodiment of the present invention, the distribution size of the defect is estimated in the form of a reflected wave formed for the same defect.
본 발명의 실시예에 따르면, 결함의 침투 깊이는 특정 펄스 폭에 반응하는 반사파의 크기를 이용하여 추정된다. According to an embodiment of the present invention, the penetration depth of the defect is estimated using the magnitude of the reflected wave in response to a specific pulse width.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 전력 케이블 열화 검출 방법을 도시한다. 8 illustrates a method for detecting deterioration of a power cable according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예에 따른 전력 케이블 열화 검출 방법은 펄스 전파특성 분석을 위하여 크기와 폭이 상이한 복수 개의 단 펄스를 포함하는 진단 펄스를 설정하고, 진단 펄스를 인가시키는 단계(S810) 및 펄스 전파 특성 분석의 결과를 이용하여 전력 케이블의 열화를 검출하는 단계(S820)를 포함한다. A method for detecting deterioration of a power cable according to an embodiment of the present invention comprises the steps of setting a diagnostic pulse including a plurality of short pulses having different sizes and widths, and applying the diagnostic pulse (S810), and the pulse propagation characteristic for analyzing the pulse propagation characteristics. and detecting deterioration of the power cable by using the result of the analysis ( S820 ).
S810 단계는 기설정된 시간 간격을 두고 크기와 폭이 순차적으로 변화하는 진단 펄스를 설정한다. In step S810, a diagnostic pulse of which magnitude and width are sequentially changed at predetermined time intervals is set.
진단 펄스의 크기와 폭은 순차적으로 증가하는 형태를 가진다. The size and width of the diagnostic pulse are sequentially increased.
시간 간격은 진단 대상 케이블의 길이 및 펄스 진행 속도에 의해 설정된다. The time interval is set by the length of the cable to be diagnosed and the pulse rate.
S820 단계는 반사파의 형태를 이용하여 전력 케이블의 결함 크기를 추정한다. In step S820, the size of a defect in the power cable is estimated by using the shape of the reflected wave.
S820 단계는 반사파의 크기를 이용하여 전력 케이블의 결함 침투 깊이를 추정한다. In step S820, the depth of penetration of the defect in the power cable is estimated using the size of the reflected wave.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 전력 케이블 열화 검출 방법은 컴퓨터 시스템에서 구현되거나, 또는 기록매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 시스템은 적어도 하나 이상의 프로세서와, 메모리와, 사용자 입력 장치와, 데이터 통신 버스와, 사용자 출력 장치와, 저장소를 포함할 수 있다. 전술한 각각의 구성 요소는 데이터 통신 버스를 통해 데이터 통신을 한다.Meanwhile, the method for detecting deterioration of a power cable according to an embodiment of the present invention may be implemented in a computer system or recorded in a recording medium. A computer system may include at least one processor, memory, a user input device, a data communication bus, a user output device, and storage. Each of the above-described components performs data communication through a data communication bus.
컴퓨터 시스템은 네트워크에 커플링된 네트워크 인터페이스를 더 포함할 수 있다. 프로세서는 중앙처리 장치(central processing unit (CPU))이거나, 혹은 메모리 및/또는 저장소에 저장된 명령어를 처리하는 반도체 장치일 수 있다. The computer system may further include a network interface coupled to the network. The processor may be a central processing unit (CPU) or a semiconductor device that processes instructions stored in a memory and/or storage.
메모리 및 저장소는 다양한 형태의 휘발성 혹은 비휘발성 저장매체를 포함할 수 있다. 예컨대, 메모리는 ROM 및 RAM을 포함할 수 있다.The memory and storage may include various types of volatile or non-volatile storage media. For example, memory may include ROM and RAM.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 전력 케이블 열화 검출 방법은 컴퓨터에서 실행 가능한 방법으로 구현될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 전력 케이블 열화 검출 방법이 컴퓨터 장치에서 수행될 때, 컴퓨터로 판독 가능한 명령어들이 본 발명에 따른 전력 케이블 열화 검출 방법을 수행할 수 있다.Accordingly, the method for detecting deterioration of a power cable according to an embodiment of the present invention may be implemented as a computer-executable method. When the method for detecting deterioration of a power cable according to an embodiment of the present invention is performed in a computer device, computer readable instructions may perform the method for detecting deterioration of a power cable according to the present invention.
한편, 상술한 본 발명에 따른 전력 케이블 열화 검출 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현되는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체로는 컴퓨터 시스템에 의하여 해독될 수 있는 데이터가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래시 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다. 또한, 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체는 컴퓨터 통신망으로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 읽을 수 있는 코드로서 저장되고 실행될 수 있다.Meanwhile, the method for detecting deterioration of a power cable according to the present invention described above may be implemented as a computer-readable code on a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium includes any type of recording medium in which data that can be read by a computer system is stored. For example, there may be read only memory (ROM), random access memory (RAM), magnetic tape, magnetic disk, flash memory, optical data storage, and the like. In addition, the computer-readable recording medium may be distributed in computer systems connected through a computer communication network, and stored and executed as readable codes in a distributed manner.
이제까지 본 발명의 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far, the embodiments of the present invention have been mainly looked at. Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments are to be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is indicated in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the present invention.
Claims (13)
상기 프로그램을 실행시키는 프로세서를 포함하되,
상기 프로세서는 크기와 폭이 상이한 복수 개의 단 펄스를 포함하는 진단펄스 무리를 구성하여 펄스 전파특성 분석을 수행하는 것
인 전력 케이블 열화 검출 장치.
a memory in which a power cable deterioration detection program is stored; and
A processor for executing the program,
The processor configures a group of diagnostic pulses including a plurality of short pulses having different sizes and widths to perform pulse propagation characteristic analysis
In-power cable deterioration detection device.
상기 프로세서는 기설정된 시간 간격을 가지고 상기 크기와 폭이 순차적으로 변화하는 상기 진단펄스 무리를 인가시키는 것
인 전력 케이블 열화 검출 장치.
According to claim 1,
The processor applies the group of diagnostic pulses that sequentially change in size and width with a preset time interval
In-power cable deterioration detection device.
상기 진단펄스 무리는 순차적으로 상기 크기와 폭이 증가하는 것
인 전력 케이블 열화 검출 장치.
3. The method of claim 2,
The group of diagnostic pulses sequentially increases in size and width
In-power cable deterioration detection device.
상기 시간 간격은 진단 대상 케이블 길이와 펄스 진행 속도에 의해 설정되는 것
인 전력 케이블 열화 검출 장치.
3. The method of claim 2,
The time interval is set by the cable length to be diagnosed and the pulse rate
In-power cable deterioration detection device.
상기 프로세서는 시간 순으로 측정되는 반사파의 무리에 대한 분석을 수행하여 케이블 내 결함 정보를 검출하는 것
인 전력 케이블 열화 검출 장치.
According to claim 1,
The processor detects defect information in the cable by performing an analysis on a group of reflected waves measured in time order
In-power cable deterioration detection device.
상기 프로세서는 상기 반사파의 형태를 이용하여 케이블의 결함 크기를 추정하는 것
인 전력 케이블 열화 검출 장치.
6. The method of claim 5,
The processor is to estimate the size of the defect in the cable using the shape of the reflected wave
In-power cable deterioration detection device.
상기 프로세서는 상기 반사파의 크기를 이용하여 케이블의 결함 침투 깊이를 추정하는 것
인 전력 케이블 열화 검출 장치.
6. The method of claim 5,
The processor is to estimate the depth of penetration of the defect in the cable using the size of the reflected wave
In-power cable deterioration detection device.
(b) 상기 펄스 전파 특성 분석의 결과를 이용하여 전력 케이블의 열화를 검출하는 단계
를 포함하는 전력 케이블 열화 검출 방법.
(a) setting a diagnostic pulse including a plurality of short pulses having different sizes and widths for analyzing pulse propagation characteristics, and applying the diagnostic pulses; and
(b) detecting deterioration of the power cable by using the result of the pulse propagation characteristic analysis
A power cable degradation detection method comprising a.
상기 (a) 단계는 기설정된 시간 간격을 두고 상기 크기와 폭이 순차적으로 변화하는 상기 진단 펄스를 설정하는 것
인 전력 케이블 열화 검출 방법.
9. The method of claim 8,
The step (a) is to set the diagnostic pulse, which sequentially changes in size and width at a preset time interval.
Phosphorus power cable degradation detection method.
상기 진단 펄스의 크기와 폭은 순차적으로 증가하는 것
인 전력 케이블 열화 검출 방법.
10. The method of claim 9,
The size and width of the diagnostic pulse sequentially increase
Phosphorus power cable degradation detection method.
상기 시간 간격은 진단 대상 케이블의 길이 및 펄스 진행 속도에 의해 설정되는 것
인 전력 케이블 열화 검출 방법.
10. The method of claim 9,
The time interval is set by the length of the cable to be diagnosed and the pulse rate
Phosphorus power cable degradation detection method.
상기 (b) 단계는 반사파의 형태를 이용하여 상기 전력 케이블의 결함 크기를 추정하는 것
인 전력 케이블 열화 검출 방법.
9. The method of claim 8,
The step (b) is to estimate the defect size of the power cable using the shape of the reflected wave
Phosphorus power cable degradation detection method.
상기 (b) 단계는 반사파의 크기를 이용하여 상기 전력 케이블의 결함 침투 깊이를 추정하는 것
인 전력 케이블 열화 검출 방법. 9. The method of claim 8,
The step (b) is to estimate the depth of penetration of the defect of the power cable using the size of the reflected wave
Phosphorus power cable degradation detection method.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020200098240A KR102455682B1 (en) | 2020-08-05 | 2020-08-05 | Apparatus and method for detecting deterioration of a powercable |
CN202011048963.0A CN114062855B (en) | 2020-08-05 | 2020-09-29 | Power cable degradation detection device and method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020200098240A KR102455682B1 (en) | 2020-08-05 | 2020-08-05 | Apparatus and method for detecting deterioration of a powercable |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20220017789A true KR20220017789A (en) | 2022-02-14 |
KR102455682B1 KR102455682B1 (en) | 2022-10-17 |
Family
ID=80233083
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020200098240A KR102455682B1 (en) | 2020-08-05 | 2020-08-05 | Apparatus and method for detecting deterioration of a powercable |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102455682B1 (en) |
CN (1) | CN114062855B (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117517902A (en) * | 2023-12-06 | 2024-02-06 | 西南交通大学 | XLPE cable insulation damage state assessment method based on pulse signal transmission factor |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007309706A (en) * | 2006-05-16 | 2007-11-29 | Fujitsu Ltd | Method, device and program for evaluating electrostatic discharge damage in electronic device |
KR20120113076A (en) * | 2011-04-04 | 2012-10-12 | 연세대학교 산학협력단 | Cable fault diagnostic method and system |
KR20180047135A (en) * | 2016-10-31 | 2018-05-10 | 한국전력공사 | Apparatus for processing reflected wave |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3247049B2 (en) * | 1996-08-08 | 2002-01-15 | 三菱電線工業株式会社 | Cable deterioration diagnosis method |
JPH1090337A (en) * | 1996-09-13 | 1998-04-10 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | Method for deterioration measurement of cable |
CN103499778A (en) * | 2013-09-26 | 2014-01-08 | 国家电网公司 | Method for evaluating insulation performance of power cable in stage with voltage being 35kV or below 35kV |
CN106841838B (en) * | 2016-11-21 | 2019-05-17 | 山东康威通信技术股份有限公司 | Cable shield state monitoring apparatus and method based on the measurement of frequency sweep reflection power |
CN108181552B (en) * | 2018-01-17 | 2020-09-29 | 武汉科技大学 | Underground cable fault detection system and fault detection method thereof |
CN207703969U (en) * | 2018-01-23 | 2018-08-07 | 陈旭 | A kind of portable detector for distribution network failure positioning |
JP7109323B2 (en) * | 2018-09-20 | 2022-07-29 | 三菱電機株式会社 | Deterioration degree estimation device and deterioration degree estimation method |
CN110320446A (en) * | 2019-07-18 | 2019-10-11 | 国网重庆市电力公司江北供电分公司 | Power cable defect location and diagnostic method based on return loss spectrometry |
CN111090022A (en) * | 2019-11-25 | 2020-05-01 | 国网山西省电力公司大同供电公司 | TDR-based water seepage defect accurate positioning method |
-
2020
- 2020-08-05 KR KR1020200098240A patent/KR102455682B1/en active IP Right Grant
- 2020-09-29 CN CN202011048963.0A patent/CN114062855B/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007309706A (en) * | 2006-05-16 | 2007-11-29 | Fujitsu Ltd | Method, device and program for evaluating electrostatic discharge damage in electronic device |
KR20120113076A (en) * | 2011-04-04 | 2012-10-12 | 연세대학교 산학협력단 | Cable fault diagnostic method and system |
KR20180047135A (en) * | 2016-10-31 | 2018-05-10 | 한국전력공사 | Apparatus for processing reflected wave |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117517902A (en) * | 2023-12-06 | 2024-02-06 | 西南交通大学 | XLPE cable insulation damage state assessment method based on pulse signal transmission factor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114062855B (en) | 2024-04-12 |
CN114062855A (en) | 2022-02-18 |
KR102455682B1 (en) | 2022-10-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6954076B2 (en) | Aircraft multi-function wire and insulation tester | |
US10935589B2 (en) | Method for detecting soft faults in a cable by data fusion | |
US6853196B1 (en) | Method and apparatus for electrical cable testing by pulse-arrested spark discharge | |
JP2004529370A (en) | Failure detection system and method | |
KR20180047135A (en) | Apparatus for processing reflected wave | |
EP3491400B1 (en) | Method and system for locating defects on an electric cable | |
US20170153283A1 (en) | Method for detecting permanent and intermittent faults in a set of wires to be tested | |
KR102455682B1 (en) | Apparatus and method for detecting deterioration of a powercable | |
KR101213195B1 (en) | Cable fault diagnostic method and system | |
Parkey et al. | Analyzing artifacts in the time domain waveform to locate wire faults | |
CN111257695A (en) | Cable defect detection method, device and system for double-end measurement | |
EP1429150A2 (en) | Diagnostic method for a fault in a transformer winding | |
US6686746B2 (en) | Method and apparatus for monitoring integrity of wires or electrical cables | |
WO2020221618A1 (en) | Method for detecting soft faults in a cable by analysing main components | |
CN110261739B (en) | Cable soft fault positioning device and positioning method | |
Sallem et al. | Self-adaptive correlation method for soft defect detection in cable by reflectometry | |
Jabha et al. | A new approach for the failure prediction in XLPE power cables using acoustic emission technique | |
US11953534B2 (en) | Detection of lightning and related control strategies in electric power systems | |
US11860214B2 (en) | System for monitoring the state of a cable through distributed reflectometry | |
Liu et al. | The propagation of partial discharge pulses in a high voltage cable | |
FR2974419A1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING AND LOCATING DEFECTS IN A CHAIN OF PHOTOVOLTAIC PANELS | |
Berrabah et al. | Estimation of distributed and lumped ohmic losses in electrical cables | |
Tengg et al. | Reflectrometry based fault localization in automotive bus systems | |
Sallem et al. | Wire arc defect localization and mathematical characterization by MCTDR reflectometry | |
Cselko et al. | Estimation of the Partial Discharge Inception Voltage of Low Voltage Cables |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |