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KR101766633B1 - 가공 송배전선로의 누설전류 검출시스템 - Google Patents

가공 송배전선로의 누설전류 검출시스템 Download PDF

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KR101766633B1
KR101766633B1 KR1020170035320A KR20170035320A KR101766633B1 KR 101766633 B1 KR101766633 B1 KR 101766633B1 KR 1020170035320 A KR1020170035320 A KR 1020170035320A KR 20170035320 A KR20170035320 A KR 20170035320A KR 101766633 B1 KR101766633 B1 KR 101766633B1
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KR
South Korea
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current
unit
insulator
leakage current
measuring
Prior art date
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KR1020170035320A
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English (en)
Inventor
이두일
이영화
Original Assignee
지티엘테크(주)
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Publication date
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Abstract

무인 비행체(예를 들어, 드론)를 이용하여 사람이 접근하여 측정하기 어려운 가공 송배전선로의 애자로 흐르는 누설전류를 편리하면서도 정확하게 검출하고, 검출한 애자의 누설전류를 분석하여 애자의 교체 정보를 사용자에게 제공할 수 있도록 한 가공 송배전선로의 누설전류 검출시스템에 관한 것으로서, 전류 측정 장비를 탑재하고, 원격 조정 신호 또는 자동 추종 신호에 따라 비행 및 조종을 실행하고, 전력설비에 설치된 애자의 위치로 이동하여 애자의 누설전류를 측정하고 이를 네트워크를 통해 전송하는 누설전류 측정장치 및 누설전류 측정장치에서 측정한 누설전류를 분석하여 애자의 누설전류 상태를 분석하고, 애자의 누설전류 발생 시 경보 정보를 문자 메시지로 생성하여 관리자가 휴대한 관리자 단말기로 전송하는 애자 누설전류 분석장치를 포함하여, 가공 송배전선로의 누설전류 검출시스템을 구현한다.

Description

가공 송배전선로의 누설전류 검출시스템{Leakage current detection system for overhead transmission and distribution line}
본 발명은 가공 송배전선로의 누설전류 검출시스템에 관한 것으로, 특히 무인 비행체(예를 들어, 드론)를 이용하여 사람이 접근하여 측정하기 어려운 가공 송배전선로의 애자로 흐르는 누설전류를 편리하면서도 정확하게 검출하고, 검출한 애자의 누설전류를 분석하여 애자의 교체 정보를 사용자에게 제공할 수 있도록 한 가공 송배전선로의 누설전류 검출시스템에 관한 것이다.
우리나라의 전력계통은 154kV, 345kV, 765kV, 전기 철도, 22.9kV-y 배전방식등 가공 송배전선로를 통해 변전소로부터 공장이나 빌딩과 같은 큰 규모의 수용가에 직접 전력을 공급하거나, 2차 변압기를 통해 소규모 공장이나 일반 가정에 전력을 공급하는 방식이다.
여기서 송배전선로는 도시 외곽이나 농어촌 등지에서는 가공선 형태(이를 "가공 송배전선로"라고 칭함)로 시공되나, 대도시나 유원지와 같이 미관이 중시되는 지역에서는 지중으로 매설 시공한다.
이러한 가공 송배전선로는 철탑 등에 설치되며, 철탑에는 전선로나 전기기기를 절연하고 동시에 기계적으로 유지 또는 지지하기 위하여 절연체인 애자가 다수 설치되며, 전력계통에 발생 또는 유도된 이상 전압의 파고 값을 줄이기 위하여 에너지의 일부 또는 전부를 방전시키고, 방전 후에는 도전로를 차단하여 선로의 절연을 회복시키는 피뢰기(arrester)가 설치된다.
일반적으로, 애자로 흐르는 누설전류를 측정하기 위해서, 측정자가 직접 전류 측정장치를 휴대하고 송전탑에 올라간 후, 전류 측정장치를 이용하여 수동으로 애자의 누설 전류를 측정한다.
여기서 애자의 누설전류가 크면 지락사고를 발생하며, 낙뢰, 서지 등이 침입할 경우 쉽게 열화 및 소손되어 더 큰 사고를 유발할 수 있다.
따라서 애자로 흐르는 누설전류를 신속하게 검출하여, 그 정도가 일정 기준을 초과하면 신속하게 애자를 교체하는 것이 안전측면에서 바람직하다.
하기의 <특허문헌 1> 및 <특허문헌 2> 에는 종래에 가공 송배전선로의 누설전류를 측정하는 기술이 개시되어 있다.
<특허문헌 1> 에 개시된 종래기술은 CT(current transformer) 센서 하나의 구성물에 전압을 얻기 위한 CT 센서와 전류를 얻기 위한 CT 센서가 하나의 기구물에 별도의 분리된 형태로 존재함으로써, 컨트롤러 유닛(controller unit)의 동작에 따라서 전류부의 CT 센서가 영향을 받지 않고 동작함은 물론 CT 센서와 컨트롤러 유닛이 일체형으로 되어 있어 사용상의 편리성과 유지보수시의 편리성을 도모할 수 있게 된다.
또한, <특허문헌 2> 에 개시된 종래기술은 산화아연형 피뢰기에 적용되어 누설전류를 측정함으로써 열화의 정도를 확인하고 그로 인한 사고를 방지할 수 있도록 하는 동시에 관리자에게 교체의 시기를 제공할 수 있도록 한 피뢰기의 누설전류 측정방법을 제공한다.
대한민국 등록특허 10-0979636호(2010.08.26. 등록)(송배전선로의 이상전류를 감지하기 위한 무선 모니터링 시스템) 대한민국 공개특허 특2001-0111903호(2001.12.20. 공개)(휴대형 피뢰기의 누설전류 측정기 및 피뢰기의 누설전류 측정방법)
그러나 상기와 같은 일반적인 가공 송배전선로의 누설전류 측정방식 및 종래기술은 애자로 흐르는 누설 전류를 측정하기 위해 측정자가 직접 송전탑에 올라가야 하므로 감전의 위험이 있으며, 송배전탑에 다수의 애자가 있을 경우, 측정자가 여러 방향에서 애자의 누설 전류를 측정해야 하므로, 누설 전류 측정 시간도 많이 소요되고 측정도 매우 불편하다는 문제점을 야기하였다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래기술에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서, 무인 비행체(예를 들어, 드론)를 이용하여 사람이 접근하여 측정하기 어려운 가공 송배전선로의 애자로 흐르는 누설전류를 편리하면서도 정확하게 검출하고, 검출한 애자의 누설전류를 분석하여 애자의 교체정보를 사용자에게 제공할 수 있도록 한 가공 송배전선로의 누설전류 검출시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 무인 비행체를 이용하여 가공 송배전선로에 설치된 애자의 누설전류를 검출함으로써, 누설전류의 측정 시 측정자가 감전되는 것을 예방할 수 있는 가공 송배전선로의 누설전류 검출시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 전력설비에 설치된 애자의 누설전류를 분석한 결과 애자를 교체해야 할 경우, 애자의 누설전류 검출정보 및 애자 교체 정보를 문자 메시지로 생성하여 관리자의 휴대 단말기로 실시간 자동 전송해줌으로써, 관리자의 위치와 무관하게 애자의 누설전류 상태를 관리자가 실시간으로 용이하게 인지할 수 있는 가공 송배전선로의 누설전류 검출시스템을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 가공 송배전선로의 누설전류 검출시스템은 전류 측정 장비를 탑재하고, 원격 조정 신호 또는 자동 추종 신호에 따라 비행 및 조종을 실행하고, 가공 송배전선로에 설치된 애자의 위치로 이동하여 애자의 누설전류를 측정하고 이를 네트워크를 통해 전송하는 누설전류 측정장치; 상기 누설전류 측정장치에서 측정한 누설전류를 분석하여 애자의 누설전류 상태를 분석하고, 애자의 누설전류 발생 시 경보 정보를 문자 메시지로 생성하여 관리자가 휴대한 관리자 단말기로 전송하는 애자 누설전류 분석장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 애자 누설전류 분석장치는 상기 누설전류 측정장치와 네트워크를 통해 가공 송배전선로에 설치된 애자의 전류측정정보를 획득하는 통신부; 상기 획득한 전류측정정보의 저장을 제어하고, 상기 전류측정정보의 분석을 제어하며, 분석 결과 정보의 표시 및 문자 메시지 생성을 제어하는 제어부; 상기 제어부의 제어에 따라 상기 측정한 애자 누설전류를 분석하는 애자 누설전류 분석부; 상기 애자 누설전류 분석부에 의해 분석한 애자 누설전류 분석정보를 기초로 애자 교체 여부를 판단하는 애자 교체 판단부; 상기 애자 누설전류 분석부 및 상기 애자 교체 판단부에서 판단한 분석정보를 표시해주는 분석 결과정보 표시부; 상기 제어부의 제어에 따라 애자 누설 전류 발생과 애자 교체 시 애자 경보 데이터를 문자 메시지로 생성하는 문자 메시지 생성부; 상기 문자 메시지 생성부에서 생성한 문자 메시지를 저장부에 저장된 연락처 정보를 기초로 관리자 단말기로 전송하는 문자 메시지 전송부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 누설전류 측정장치는 가공 송배전선로에 설치된 애자의 누설 전류를 측정하는 전류 측정장비를 장착하고, 비행을 통해 애자의 위치로 이동하는 무인 비행체; 상기 무인 비행체에 장착되며, 전류 측정기의 구동을 제어하고 검출한 누설전류를 저장하는 전류측정 제어기; 상기 전류측정 제어기의 제어에 따라 애자 측정 위치에서 누설전류를 측정하여 상기 전류측정 제어기에 전달하는 전류 측정기를 포함하고,
상기 전류 측정기는 현수애자일 경우 2차측 전류를 누설전류로 측정하고, 지지애자일 경우 2차측 또는 전선 1,2차 전류를 동시에 누설전류로 측정하고, 내장애자일 경우 2차측 지지물 1,2차 전류를 동시에 누설전류로 측정하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 전류측정 제어기는 원격에서 무선으로 송신된 조정신호를 수신하는 원격 조정신호 수신부; 상기 전류 측정기의 위치를 자동으로 설정하는 자동 모드 또는 원격에서 전송된 조정신호에 따라 수동으로 설정하는 수동 모드를 설정하는 모드 설정부; 촬영을 하여 영상 정보를 획득하는 카메라; 상기 모드 설정부에 의해 설정된 모드가 수동 모드이면 상기 조정신호를 이용하여 상기 전류 측정기의 위치를 제어하고, 상기 설정된 모드가 자동 모드이면 상기 카메라에 의해 획득한 영상 분석을 통해 상기 전류 측정기의 위치를 제어하며, 상기 전류 측정기의 구동과 측정된 전류의 저장을 제어하는 전류측정 제어부; 상기 전류측정 제어부의 제어에 따라 전류 측정기의 위치를 설정하는 위치 설정부; 상기 전류측정 제어부의 제어에 따라 상기 전류 측정기를 구동시키는 측정기 구동부; 상기 전류 측정기에서 측정한 누설전류 측정값을 취합하여 디지털 신호로 변환하여 상기 전류측정 제어부에 전달하는 측정전류 취합부; 상기 전류측정 제어부에서 출력되는 측정전류를 애자의 누설전류 판단정보로 저장하는 메모리를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 전류 측정기는 상기 전류측정 제어기에서 출력되는 센서 구동신호를 전달하는 구동신호 전달 케이블, 상기 구동신호 전달 케이블로 전송된 센서 구동신호에 따라 전류 측정부를 온(on) 또는 오프(off) 상태로 동작시키는 센서 구동부, 상기 센서 구동부의 동작에 따라 온 또는 오프 상태로 동작하고, 상기 온 상태로 동작시 폐회로를 형성하여 상기 애자의 누설 전류를 측정하는 전류 측정부; 상기 전류 측정부에서 측정한 전류 값을 상기 전류측정 제어기에 전달하는 측정값 전송케이블; 상기 구동신호 전달 케이블과 상기 측정값 전송케이블을 내장하는 파이프를 포함하고, 상기 파이프는 절연물로 구현되는 것을 특징으로 한다.
상기에서 전류측정 제어기는 원격에서 무선으로 송신된 조정신호를 수신하는 원격 조정신호 수신부; 상기 전류 측정기의 위치를 자동으로 설정하는 자동 모드 또는 원격에서 전송된 조정신호에 따라 수동으로 설정하는 수동 모드를 설정하는 모드 설정부; 촬영을 하여 영상 정보를 획득하는 카메라; 상기 모드 설정부에 의해 설정된 모드가 수동 모드이면 상기 조정신호를 이용하여 상기 전류 측정기의 위치를 제어하고, 상기 설정된 모드가 자동 모드이면 상기 카메라에 의해 획득한 영상 분석을 통해 상기 전류 측정기의 위치를 제어하며, 상기 전류 측정기의 구동과 측정된 전류의 저장을 제어하는 전류측정 제어부; 상기 전류측정 제어부의 제어에 따라 전류 측정기의 위치를 설정하는 위치 설정부; 상기 전류측정 제어부의 제어에 따라 상기 전류 측정기를 구동시키는 측정기 구동부; 상기 전류 측정기에서 측정한 애자의 누설전류 측정값을 취합하는 측정전류 취합부; 상기 측정전류 취합부에서 취합한 누설전류 광신호를 전기 신호로 변환한 후 디지털 신호로 변환하여 상기 전류측정 제어부에 전달하는 광/전 변환기; 상기 전류측정 제어부에서 출력되는 측정 전류를 애자의 누설전류 판단정보로 저장하는 메모리를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 전류 측정기는 상기 전류측정 제어기에서 출력되는 센서 구동신호를 전달하는 구동신호 전달 케이블, 상기 구동신호 전달 케이블로 전송된 센서 구동신호에 따라 전류 측정부를 온(on) 또는 오프(off) 상태로 동작시키는 센서 구동부, 상기 센서 구동부의 동작에 따라 온 또는 오프 상태로 동작하고, 상기 온 상태로 동작시 폐회로를 형성하여 상기 애자의 누설전류를 측정하는 전류 측정부; 상기 전류 측정부에서 측정한 전류 값을 광신호로 변환하는 전/광 변환기; 상기 전/광 변환기에서 변환된 광신호를 상기 전류측정 제어기에 전달하는 광섬유를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 무인 비행체를 이용하여 가공 송배전선로 상에 설치된 애자의 누설 전류를 검출함으로써, 애자의 누설 전류 검출에 편의성을 도모해주며, 무인 비행체를 이용함으로써 기존 측정자가 직접 철탑에 올라가 누설전류를 측정함으로써 발생하는 감전 사고를 미리 방지할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면 애자의 누설전류 발생 시 이를 문자 메시지로 생성하여 관리자의 휴대 단말기로 전송해줌으로써, 관리자의 위치에 무관하게 애자의 누설전류 발생 시 이를 실시간으로 관리자가 인지할 수 있도록 도모해주는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 가공 송배전선로의 누설전류 검출시스템의 구성도,
도 2는 도 1의 애자 누설전류 분석장치의 실시 예 블록 구성도,
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 비행체를 이용한 가공 송배전선로의 누설전류 검출장치를 이용하여 송전선로에 설치된 지지애자의 누설 전류를 검출하는 제1 예시도,
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 비행체를 이용한 가공 송배전선로의 누설전류 검출장치를 이용하여 송전선로에 설치된 지지애자의 누설 전류를 검출하는 제2 예시도,
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 비행체를 이용한 가공 송배전선로의 누설전류 검출장치를 이용하여 배전선로에 설치된 지지애자의 누설 전류를 검출하는 제1 예시도,
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 비행체를 이용한 가공 송배전선로의 누설전류 검출장치를 이용하여 배전선로에 설치된 지지애자의 누설 전류를 검출하는 제2 예시도,
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 비행체를 이용한 가공 송배전선로의 누설전류 검출장치를 이용하여 송전선로에 설치된 현수애자의 누설 전류를 검출하는 예시도,
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 비행체를 이용한 가공 송배전선로의 누설전류 검출장치를 이용하여 배전선로에 설치된 현수애자의 누설 전류를 검출하는 예시도,
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 비행체를 이용한 가공 송배전선로의 누설전류 검출장치를 이용하여 송전선로에 설치된 내장애자의 누설 전류를 검출하는 제1 예시도,
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 비행체를 이용한 가공 송배전선로의 누설전류 검출장치를 이용하여 송전선로에 설치된 내장애자의 누설 전류를 검출하는 제2 예시도,
도 11a 및 도 11b는 본 발명의 비행체를 이용한 가공 송배전선로의 누설전류 검출장치를 이용하여 배전선로에 설치된 내장애자의 누설 전류를 검출하는 제1 예시도,
도 12a 및 도 12b는 본 발명의 비행체를 이용한 가공 송배전선로의 누설전류 검출장치를 이용하여 배전선로에 설치된 내장애자의 누설 전류를 검출하는 제2 예시도,
도 13은 본 발명에 적용된 전류 측정 제어기의 제1 실시 예 블록 구성도,
도 14은 도 13에 적용된 전류 측정기의 제1 실시 예 상세 구성도,
도 15는 도 13에 적용된 전류 측정기의 제2 실시 예 상세 구성도,
도 16은 본 발명에 적용된 전류 측정 제어기의 제2 실시 예 블록 구성도,
도 17는 도 16에 적용된 전류 측정기의 제1 실시 예 상세 구성도,
도 18는 도 16에 적용된 전류 측정기의 제2 실시 예 상세 구성도.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 가공 송배전선로의 누설전류 검출시스템을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 가공 송배전선로의 누설전류 검출시스템의 구성도이다.
본 발명에 따른 가공 송배전선로의 누설전류 검출시스템은 누설전류 측정장치(100), 무선 조종기(200), 네트워크(400), 애자 누설전류 분석장치(300) 및 관리자 단말기(500)를 포함한다.
상기 무선 조종기(200)는 상기 누설전류 측정장치(100)를 무선으로 비행 및 조종하는 역할을 한다.
상기 누설전류 측정장치(100)는 도 3a 내지 도 12b에 도시한 바와 같이, 전류 측정 장비를 탑재하고, 원격 조정 신호 또는 자동 추종 신호에 따라 비행 및 조종을 실행하고, 가공 송배전선로 상의 애자 위치로 이동하여 애자의 누설전류를 측정하고 이를 네트워크(400)를 통해 전송하는 역할을 한다.
여기서 애자의 종류에 따라 누설 전류 측정 위치가 상이하다. 예컨대, 도 7a 및 도 7b에 도시한 바와 같이 현수애자(3)일 경우 2차측 전류를 누설전류로 측정하고, 도 4a 및 도 4b에 도시한 바와 같이 지지애자(2)일 경우 2차측 또는 전선 1,2차 전류를 누설전류로 측정하며, 도 10a 및 도 10b와 같이 내장애자(4)일 경우 2차측 지지물 1,2차 전류를 누설전류로 측정한다.
이러한 누설전류 측정장치(100)는 애자의 누설전류를 측정하는 장비를 장착하고, 비행을 통해 측정 위치로 이동하는 무인 비행체(110), 상기 무인 비행체(110)에 장착되며, 전류 측정기(130 또는 140)의 구동을 제어하고 검출한 전류를 누설전류 판단을 위한 정보로 저장하고, 네트워크(400)를 통해 상기 저장한 전류 측정 정보를 상기 애자 누설전류 분석장치(300)에 전송해주는 전류측정 제어기(120 또는 150), 상기 전류측정 제어기(120 또는 150)의 제어에 따라 애자의 측정 위치에서 애자의 누설전류를 측정하여 상기 전류측정 제어기(120 또는 150)에 전달하는 전류 측정기(130 또는 140)를 포함한다.
상기 무인 비행체(110)는 가공 송배전선로 상에 설치된 애자의 누설전류를 측정하는 전류 측정 장비를 장착하고, 비행을 통해 전류 측정 위치로 이동하는 역할을 한다. 여기서 무인 비행체(110)는 다양한 비행체를 이용할 수 있으며, 본 발명에서는 실시 예로 드론(drone)을 이용하는 것으로 가정한다. 이러한 무인 비행체(110)는 무선전파의 유도에 의해 비행 및 조종이 이루어지며, 무선전파의 유도를 통해 비행 및 조종을 하는 것은 드론 분야에 이미 잘 알려진 기술 내용이므로, 그에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
상기 전류측정 제어기(120)는 상기 무인 비행체(110)의 몸체(111)에 장착되며, 전류 측정기(130)의 구동을 제어하고 검출한 전류를 누설전류 판단을 위한 정보로 저장하는 역할을 한다.
이러한 전류측정 제어기(120)는 도 13에 도시한 바와 같이, 원격에서 무선으로 송신된 조정신호를 수신하는 원격 조정신호 수신부(121), 상기 전류 측정기(130)의 위치를 자동으로 설정하는 자동 모드 또는 원격에서 전송된 조정신호에 따라 수동으로 설정하는 수동 모드를 설정하는 모드 설정부(122), 촬영을 하여 영상 정보를 획득하는 카메라(112), 상기 모드 설정부(122)에 의해 설정된 모드가 수동 모드이면 상기 조정신호를 이용하여 상기 전류 측정기(130)의 위치를 제어하고, 상기 설정된 모드가 자동 모드이면 상기 카메라(112)에 의해 획득한 영상 분석을 통해 상기 전류 측정기(130)의 위치를 제어하며, 상기 전류 측정기(130)의 구동과 측정된 전류의 저장을 제어하는 전류측정 제어부(123), 상기 전류측정 제어부(123)의 제어에 따라 전류 측정기(130)의 위치를 설정하는 위치 설정부(125), 상기 전류측정 제어부(123)의 제어에 따라 상기 전류 측정기(130)를 구동시키는 측정기 구동부(126), 상기 전류 측정기(130)에서 측정한 전류 측정값을 취합하여 디지털 신호로 변환하여 상기 전류측정 제어부(123)에 전달하는 측정전류 취합부(128), 상기 전류측정 제어부(123)에서 출력되는 측정전류를 애자의 누설전류 판단정보로 저장하는 메모리(124)를 포함한다.
여기서 카메라(112)는 전류측정 제어기(120)에 별도로 구비하고 촬영을 통해 영상 정보를 획득하거나 기존 무인 비행체(110)에 기본적으로 구비된 카메라를 활용할 수 있다.
여기서 무인 비행체(110)는 사용자의 무선전파 유도에 의해 비행 및 조종이 이루어지고, 전류 측정기(130)는 사용자의 무선전파 유도 또는 카메라에 의해 촬영된 영상 분석을 통해 위치가 제어되는 것으로 가정한다.
또한, 상기 전류측정 제어기(150)는 다른 실시 예로서, 도 16에 도시한 바와 같이, 원격에서 무선으로 송신된 조정신호를 수신하는 원격 조정신호 수신부(151), 전류 측정기(140)의 위치를 자동으로 설정하는 자동 모드 또는 원격에서 전송된 조정신호에 따라 수동으로 설정하는 수동 모드를 설정하는 모드 설정부(152), 촬영을 하여 영상 정보를 획득하는 카메라(112), 상기 모드 설정부(152)에 의해 설정된 모드가 수동 모드이면 상기 조정신호를 이용하여 상기 전류 측정기(140)의 위치를 제어하고, 상기 설정된 모드가 자동 모드이면 상기 카메라(112)에 의해 획득한 영상 분석을 통해 상기 전류 측정기(140)의 위치를 제어하며, 상기 전류 측정기(140)의 구동과 측정된 전류의 저장을 제어하는 전류측정 제어부(153), 상기 전류측정 제어부(153)의 제어에 따라 전류 측정기(140)의 위치를 설정하는 위치 설정부(156), 상기 전류측정 제어부(153)의 제어에 따라 상기 전류 측정기(140)를 구동시키는 측정기 구동부(156), 상기 전류 측정기(140)에서 측정한 누설전류 측정값을 취합하는 측정전류 취합부(157), 상기 측정전류 취합부(157)에서 취합한 누설전류 광신호를 전기 신호로 변환한 후 디지털 신호로 변환하여 상기 전류측정 제어부(153)에 전달하는 광/전 변환기(158), 상기 전류측정 제어부(153)에서 출력되는 측정 전류를 애자의 누설전류 판단정보로 저장하는 메모리(154)를 포함한다.
여기서 카메라(112)는 전류측정 제어기(150)에 별도로 구비하고 촬영을 통해 영상 정보를 획득하거나 기존 무인 비행체(110)에 기본적으로 구비된 카메라를 활용할 수 있다.
도 13의 측정신호 송신부(128)와 도 16의 측정신호 송신부(159)는 네트워크(400)를 통해 상기 애자 누설전류 분석장치(300)와 유선 통신 방식 또는 무선통신방식으로 측정 전류를 송신하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 전류 측정기(130)는 상기 전류측정 제어기(120)의 제어에 따라 애자의 측정 위치에서 애자의 누설전류를 측정하여 상기 전류측정 제어기(120)에 전달하는 역할을 한다.
이러한 전류 측정기(130)는 도 14에 도시한 바와 같이, 상기 전류측정 제어기(120)에서 출력되는 센서 구동신호를 전달하는 구동신호 전달 케이블(133), 상기 구동신호 전달 케이블(133)로 전송된 센서 구동신호에 따라 전류 측정부(131)를 온(on) 또는 오프(off) 상태로 동작시키는 센서 구동부(132), 상기 센서 구동부(132)의 동작에 따라 온 또는 오프 상태로 동작하고, 상기 온 상태로 동작시 폐회로를 형성하여 상기 애자의 누설 전류를 측정하는 전류 측정부(131), 상기 전류 측정부(131)에서 측정한 전류 값을 상기 전류측정 제어기(120)에 전달하는 측정값 전송케이블(134), 상기 구동신호 전달 케이블(133)과 상기 측정값 전송케이블(134)을 내장하는 파이프(135)를 포함한다. 여기서 상기 파이프(135)는 절연물로 구현되는 것이 바람직하다.
상기 센서 구동부(132)는 상기 전류측정 제어기(120)의 제어에 따라 개방 상태로 애자(2, 3, 4)가 연결된 전선에 접근하고, 상기 전류 측정부(131)를 상기 애자(2, 3, 4)가 연결된 전선을 감싸도록 상기 전류 측정부(131)를 폐쇄동작시키는 것이 바람직하다.
또한, 상기 전류 측정기(130)는 도 15에 도시한 바와 같이, 상기 전류측정 제어기(120)에서 출력되는 센서 구동신호를 전달하는 구동신호 전달 케이블(133), 상기 구동신호 전달 케이블(133)로 전송된 센서 구동신호에 따라 전류 측정부(131)(136)를 온(on) 또는 오프(off) 상태로 동작시키는 센서 구동부(132)(137), 상기 센서 구동부(132)(137)의 동작에 따라 온 또는 오프 상태로 동작하고, 상기 온 상태로 동작시 폐회로를 형성하여 상기 애자의 누설 전류를 측정하는 전류 측정부(131)(136), 상기 전류 측정부(131)(136)에서 측정한 전류 값을 상기 전류측정 제어기(120)에 전달하는 측정값 전송케이블(134a, 134b), 상기 구동신호 전달 케이블(133)과 상기 측정값 전송케이블(134a, 134b)을 내장하는 파이프(135)를 포함한다. 여기서 상기 파이프(135)는 절연물로 구현되는 것이 바람직하다.
상기 센서 구동부(132)(137)는 상기 전류측정 제어기(120)의 제어에 따라 개방 상태로 애자(2, 3, 4)가 연결된 전선에 접근하고, 상기 전류 측정부(131)(136)를 상기 애자(2, 3, 4)가 연결된 전선을 감싸도록 상기 전류 측정부(131)(136)를 폐쇄동작시키는 것이 바람직하다.
또한, 상기 전류 측정기(140)는 다른 실시 예로서, 도 17에 도시한 바와 같이, 상기 전류측정 제어기(150)에서 출력되는 센서 구동신호를 전달하는 구동신호 전달 케이블(143), 상기 구동신호 전달 케이블(143)로 전송된 센서 구동신호에 따라 전류 측정부(141)를 온(on) 또는 오프(off) 상태로 동작시키는 센서 구동부(142), 상기 센서 구동부(142)의 동작에 따라 온 또는 오프 상태로 동작하고, 상기 온 상태로 동작시 폐회로를 형성하여 상기 애자의 누설전류를 측정하는 전류 측정부(141), 상기 전류 측정부(141)에서 측정한 전류 값을 광신호로 변환하는 전/광 변환기(144), 상기 전/광 변환기(144)에서 변환된 광신호를 상기 전류측정 제어기(150)에 전달하는 광섬유(145), 상기 구동신호 전달 케이블(143) 및 광섬유(145)를 내장하는 파이프(146)를 포함한다.
여기서 파이프(146)는 절연물질로 구현되는 것이 바람직하다.
상기 센서 구동부(142)는 상기 전류측정 제어기(150)의 제어에 따라 개방 상태로 애자의 측정 위치로 접근하고, 이어 전류 측정부(141)를 측정 위치에서 측정 대상물(애자가 연결된 전선)을 감싸도록 전류 측정부(141)를 폐쇄 동작시키는 것이 바람직하다.
또한, 상기 전류 측정기(140)는 다른 실시 예로서, 도 18에 도시한 바와 같이, 상기 전류측정 제어기(150)에서 출력되는 센서 구동신호를 전달하는 구동신호 전달 케이블(147), 상기 구동신호 전달 케이블(147)로 전송된 센서 구동신호에 따라 전류 측정부(141)(142)를 온(on) 또는 오프(off) 상태로 동작시키는 센서 구동부(141a, 142a), 상기 센서 구동부(141a, 142a)의 동작에 따라 온 또는 오프 상태로 동작하고, 상기 온 상태로 동작시 폐회로를 형성하여 상기 애자의 누설전류를 측정하는 전류 측정부(141)(142), 상기 전류 측정부(141)(142)에서 측정한 전류 값을 광신호로 변환하는 전/광 변환기(144a, 144b), 상기 전/광 변환기(144a, 144b)에서 변환된 광신호를 상기 전류측정 제어기(150)에 전달하는 광섬유(145a, 145b), 상기 구동신호 전달 케이블(147) 및 광섬유(145a, 145b)를 내장하는 파이프(146)를 포함한다.
여기서 파이프(146)는 절연물질로 구현되는 것이 바람직하다.
상기 센서 구동부(141a, 142a)는 상기 전류측정 제어기(150)의 제어에 따라개방 상태로 애자의 측정 위치로 접근하고, 이어 전류 측정부(141)(142)를 측정 위치에서 측정 대상물(애자가 연결된 전선)을 감싸도록 전류 측정부(141)(142)를 폐쇄 동작시키는 것이 바람직하다.
또한, 상기 애자 누설전류 분석장치(300)는 상기 누설전류 측정장치(100)에서 측정한 누설전류를 분석하여 애자의 누설전류 상태를 분석하고, 애자의 누설전류 발생 시 경보 정보를 문자 메시지로 생성하여 관리자가 휴대한 관리자 단말기(500)로 전송하는 역할을 한다.
이러한 애자 누설전류 분석장치(300)는 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 누설전류 측정장치(100)와 네트워크(400)를 통해 전력설비에 설치된 애자의 전류측정정보를 획득하는 통신부(301), 상기 획득한 전류측정정보의 저장을 제어하고, 상기 전류측정정보의 분석을 제어하며, 분석 결과 정보의 표시 및 문자 메시지 생성을 제어하는 제어부(303), 상기 제어부(303)의 제어에 따라 상기 측정한 애자 누설전류를 분석하는 애자 누설전류 분석부(305), 상기 애자 누설전류 분석부(305)에 의해 분석한 애자 누설전류 분석정보를 기초로 애자 교체 여부를 판단하는 애자 교체 판단부(306), 상기 애자 누설전류 분석부(305) 및 상기 애자 교체 판단부(306)에서 판단한 분석정보를 표시해주는 분석 결과정보 표시부(307), 상기 제어부(303)의 제어에 따라 애자 누설 전류 발생과 애자 교체 시 애자 경보 데이터를 문자 메시지로 생성하는 문자 메시지 생성부(308), 상기 문자 메시지 생성부(308)에서 생성한 문자 메시지를 저장부(304)에 저장된 연락처 정보를 기초로 관리자 단말기(500)로 전송하는 문자 메시지 전송부(309)를 포함한다.
이와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 가공 송배전선로의 누설전류 검출시스템의 동작을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 전력설비인 가공 송배전선로에 설치된 애자(2, 3, 4)의 누설전류를 검출하기 위해서 사용자(관리자)는 무선 조종기(200)를 이용하여 누설전류 측정장치(100) 내의 무선 비행체(110)의 비행 및 조종을 제어한다. 이때 사용자는 고압이 흐르는 가공 송배전선로에 근접할 필요없이, 원거리에서 무선 조종기(200)를 이용하여 무인 비행체(110)를 조종하면 되므로, 가공 송배전선로의 노후화로 인해 이상 전류가 발생하거나 지락, 포락 등의 발생으로 가공 송배전선로에 이상전류가 발생하여도 사용자의 안전을 보장할 수 있게 된다.
사용자는 무인 비행체(110)를 이용하여 애자의 누설전류를 측정하기 이전에, 제1 실시 예인 전류측정 제어기(120)에 구비된 모드 설정부(122)의 모드 설정 키를 조작하여 자동 모드 또는 수동 모드를 설정한다.
이어, 무인 비행체(110)를 가공 송배전선로에 설치된 애자에 근접시킨 후, 무선 조종기(200)를 통해 정밀 제어를 하여, 도 14, 도 15에 도시한 전류 측정기(130)를 애자의 측정 위치에 위치시키거나 자동 모드 설정을 통해 조정하는 불편함 없이 전류 측정기(130)를 애자의 측정 위치에 위치시키게 된다. 애자의 측정 위치는 설치된 애자의 종류에 따라 상이하며, 도 6a 및 도 6b에 도시한 바와 같이, 현수애자(3)일 경우 2차측, 도 3a 및 도 3b에 도시한 바와 같이 지지애자(2)일 경우 2차측 또는 전선 1,2차측, 도 7a 및 도 7b와 같이 내장애자(4)일 경우 2차측 지지물 1,2 차측이 된다.
먼저, 제1 실시 예인 전류측정 제어기(120)는 구동을 시작하면, 전류 측정 제어부(123)에서 모드 설정부(122)에서 설정된 모드에 따라 위치 설정부(125)를 제어하여, 전류 측정기(130)를 정해진 위치로 이동시킨다.
다시 말해, 상기 모드 설정부(122)에 의해 설정된 모드가 수동 모드이면, 전류 측정 제어부(123)는 원격 조정신호 수신부(121)에서 수신된 사용자 조정신호를 기초로 위치 설정부(125)를 컨트롤하여, 전류 측정기(130)가 정해진 위치로 이동하도록 한다. 이와는 달리 모드 설정부(122)에 의해 설정된 모드가 자동 모드이면, 전류 측정 제어부(123)는 카메라(112)에 의해 촬영된 애자(2, 3, 4) 및 그 주변 영상을 기초로 위치 설정부(125)를 제어하여, 전류 측정기(130)가 정해진 위치로 이동하도록 한다. 여기서 전류 측정기(130)는 상기 위치 설정부(125)의 제어에 의해 회전을 하거나 전, 후진이 이루어지는 것으로 가정한다. 영상 판독을 통한 자동 제어는 영상 분석 및 이동 제어 기술에서 이미 잘 알려진 기술이므로, 본 발명에서는 공지의 영상 판독 기술 및 제어 기술을 그대로 채택하여 전류 측정기(130)의 위치를 제어하는 데 사용하는 것으로 가정한다.
위치 설정 제어에 의해 전류 측정기(130)가 정해진 측정 위치에 도달하면 즉, 도 3a, 도 4a, 도 7a, 도 9a 및 도 10a에 도시한 바와 같이, 송배전선로 상에 설치된 애자(2, 3, 4)의 측정 위치에 위치하면, 전류 측정 제어부(123)는 측정기 구동부(126)를 동작시킨다. 여기서 전류 측정부(131)의 외면은 절연 물질에 의해 도포되는 것이 바람직하다.
상기 측정기 구동부(126)는 동작이 이루어지면 센서 구동신호를 발생하게 되고, 이렇게 발생하는 센서 구동신호는 도 14에 도시한 바와 같이, 구동신호 전달 케이블(133)을 통해 센서 구동부(132)에 전달된다.
상기 센서 구동부(132)는 센서 구동신호가 전달되면, 이를 이용하여 전류 측정부(131)를 동작시켜 애자의 누설 전류를 측정하도록 한다.
예컨대, 상기 센서 구동부(132)는 상기 전류측정 제어기(120)의 제어에 따라 개방 상태로 애자의 측정 위치로 접근하고, 이어 전류 측정부(131)를 측정 위치에서 상기 애자가 연결된 전선을 감싸도록 상기 전류 측정부(131)를 폐쇄 동작시킨다. 즉, 개방된 전류 측정부(131)를 폐쇄하여, 도 3b, 도 4b, 도 7b. 도 9b, 도 10b에 도시한 바와 같이 양단이 서로 접촉되도록 한다. 여기서 양단이 서로 접촉되면 전류 측정부(131)의 내부에 마련된 전류 측정기가 폐회로 상태가 되어, 전선에서 발생한 누설전류를 전자기 유도 방식으로 유도하여 전류를 측정하게 된다. 여기서 전자기 유도 방식은 폐회로 가까이에서 자석을 움직이거나 전류가 흐르는 다른 회로를 이용해 자기장을 변화시키면 전자기 유도현상에 의해 폐회로에 전류가 통하게 되는 것을 의미한다.
상기 전류 측정부(131)에서 측정된 누설전류 측정값은 측정값 전송케이블(134)을 통해 전류측정 제어기(120)에 전달된다.
상기 전류측정 제어기(120)의 측정 전류 취합부(127)는 측정된 전류 측정값을 취합하고, 이를 디지털 전류 측정 데이터로 변환하여 누설전류 측정 데이터로 전류 측정 제어부(123)에 전달한다.
상기 전류 측정 제어부(123)는 전달되는 누설전류 측정 데이터를 애자의 누설전류를 판단하기 위한 정보로 메모리(124)에 저장한다.
메모리(124)에 저장된 누설전류 측정 데이터는 추후 애자의 누설전류를 판단하는 데 활용된다.
여기서 애자가 지지애자(2) 또는 내장 애자(4)일 경우, 도 15에 도시한 바와 같이, 2개의 전류 측정부(131)(136)가 동시에 동작하여 누설전류를 측정하고, 측정 전류 값은 전송케이블(134a, 134b)을 통해 전류측정 제어기(120)에 전달된다.
상기 전류측정 제어기(120)의 측정 전류 취합부(127)는 측정된 전류 측정값을 취합하고, 이를 디지털 전류 측정 데이터로 변환하여 누설전류 측정 데이터로 전류 측정 제어부(123)에 전달한다.
상기 전류 측정 제어부(123)는 전달되는 누설전류 측정 데이터를 애자의 누설전류를 판단하기 위한 정보로 메모리(124)에 저장한다.
메모리(124)에 저장된 누설전류 측정 데이터는 추후 애자의 누설전류를 판단하는 데 활용된다.
또한, 다른 실시 예로서, 위치 설정 제어에 의해, 도 5a, 도 6a 및 도 7a에 도시한 바와 같이, 전류 측정기(140)가 정해진 위치에 도달하면 즉, 애자의 측정 위치에 전류 측정부(141)가 위치하면, 도 14의 전류 측정 제어부(153)는 측정기 구동부(156)를 동작시킨다. 여기서 전류 측정부(141)의 외면은 절연 물질에 의해 도포되는 것이 바람직하다.
상기 측정기 구동부(156)는 동작이 이루어지면 센서 구동신호를 발생하게 되고, 이렇게 발생하는 센서 구동신호는 구동신호 전달 케이블(143)을 통해 센서 구동부(142)에 전달된다.
상기 센서 구동부(142)는 센서 구동신호가 전달되면, 이를 이용하여 전류 측정부(141)를 동작시켜, 애자의 누설전류를 측정하도록 한다.
예컨대, 상기 센서 구동부(142)는 상기 전류측정 제어기(150)의 제어에 따라 개방 상태로 애자(2, 3, 4)의 측정 위치로 접근하고, 이어 전류 측정부(141)를 측정 위치에서 상기 애자(2, 3, 4)가 연결된 전선을 감싸도록 전류 측정부(141)를 폐쇄 동작시킨다. 즉, 개방된 전류 측정부(141)를 폐쇄하여, 도 5b, 도 6b 및 도 7b에 도시한 바와 같이 양단이 서로 접촉되도록 한다. 여기서 양단이 서로 접촉되면 전류 측정부(141)의 내부에 마련된 전류 측정기가 폐회로 상태가 되어, 애자가 연결된 전선에서 발생한 전류를 전자기 유도 방식으로 유도하여 전류를 측정하게 된다. 여기서 전자기 유도 방식은 폐회로 가까이에서 자석을 움직이거나 전류가 흐르는 다른 회로를 이용해 자기장을 변화시키면 전자기 유도현상에 의해 폐회로에 전류가 통하게 되는 것을 의미한다.
상기 전류 측정부(141)에서 측정된 전류 값은 전/광 변환기(144)를 통해 광신호로 변환되고, 광섬유(145)를 통해 광신호로 전류측정 제어기(150)에 전달된다.
상기 전류측정 제어기(150)의 측정 전류 취합부(157)는 측정된 애자의 누설전류를 취합하고, 이를 광/전 변환기(158)에 전달한다.
상기 광/전 변환기(158)는 상기 측정 전류 취합부(157)에서 전달되는 광신호를 그에 대응하는 전기 신호 즉, 측정 전류 값으로 변환하고, 변환한 측정 전류 값을 디지털 전류 측정 데이터로 변환하여 전류 측정 데이터로 전류 측정 제어부(153)에 전달한다.
상기 전류 측정 제어부(153)는 전달되는 전류 측정 데이터를 애자의 누설전류를 판단하기 위한 정보로 메모리(154)에 저장한다.
메모리(154)에 저장된 전류 측정 데이터는 추후 애자의 누설전류를 판단하는 데 활용된다.
또한, 다른 실시 예로서 위치 설정 제어에 의해, 도 5a, 도 6a 및 도 7a에 도시한 바와 같이, 전류 측정기(140)가 정해진 위치에 도달하면 즉, 애자의 측정 위치에 전류 측정부(141)(142)가 위치하면, 도 14의 전류 측정 제어부(153)는 측정기 구동부(156)를 동작시킨다. 여기서 전류 측정부(141)(142)의 외면은 절연 물질에 의해 도포되는 것이 바람직하다.
상기 측정기 구동부(156)는 동작이 이루어지면 센서 구동신호를 발생하게 되고, 이렇게 발생하는 센서 구동신호는 구동신호 전달 케이블(147)을 통해 센서 구동부(141a, 142a)에 전달된다.
상기 센서 구동부(141a, 142a)는 센서 구동신호가 전달되면, 이를 이용하여 전류 측정부(141)(142)를 동작시켜, 애자의 누설전류를 측정하도록 한다.
예컨대, 상기 센서 구동부(141a, 142a)는 상기 전류측정 제어기(150)의 제어에 따라 개방 상태로 애자(2, 3, 4)의 측정 위치로 접근하고, 이어 전류 측정부(141)(142)를 측정 위치에서 상기 애자(2, 3, 4)가 연결된 전선을 감싸도록 전류 측정부(141)(142)를 폐쇄 동작시킨다. 즉, 개방된 전류 측정부(141)(142)를 폐쇄하여, 도 7b, 도 8b 및 도 9b에 도시한 바와 같이 양단이 서로 접촉되도록 한다. 여기서 양단이 서로 접촉되면 전류 측정부(141)(142)의 내부에 마련된 전류 측정기가 폐회로 상태가 되어, 애자가 연결된 전선에서 발생한 전류를 전자기 유도 방식으로 유도하여 전류를 측정하게 된다. 여기서 전자기 유도 방식은 폐회로 가까이에서 자석을 움직이거나 전류가 흐르는 다른 회로를 이용해 자기장을 변화시키면 전자기 유도현상에 의해 폐회로에 전류가 통하게 되는 것을 의미한다.
상기 전류 측정부(141)(142)에서 측정된 전류 값은 전/광 변환기(144a, 144b)를 통해 광신호로 변환되고, 광섬유(145a, 145b)를 통해 광신호로 전류측정 제어기(150)에 전달된다.
상기 전류측정 제어기(150)의 측정 전류 취합부(157)는 측정된 애자의 누설전류를 취합하고, 이를 광/전 변환기(158)에 전달한다.
상기 광/전 변환기(158)는 상기 측정 전류 취합부(157)에서 전달되는 광신호를 그에 대응하는 전기 신호 즉, 측정 전류 값으로 변환하고, 변환한 측정 전류 값을 디지털 전류 측정 데이터로 변환하여 전류 측정 데이터로 전류 측정 제어부(153)에 전달한다.
상기 전류 측정 제어부(153)는 전달되는 전류 측정 데이터를 애자의 누설전류를 판단하기 위한 정보로 메모리(154)에 저장한다.
메모리(154)에 저장된 전류 측정 데이터는 추후 애자의 누설전류를 판단하는 데 활용된다.
이후, 사용자의 무선 조종기(200)의 조작을 통해 누설전류 측정장치(100)를 원하는 위치로 이동시켜 안착시키고, 측정 정보를 요청하면 측정신호 송신부(128 또는 159)에서 상기 메모리(124 또는 154)에 저장된 애자의 누설전류 측정 데이터를 네트워크(400)를 통해 애자 누설전류 분석장치(300)에 전송한다.
상기 애자 누설전류 분석장치(300)는 통신부(301)를 통해 누설전류 측정장치(100)에서 무인 비행체를 이용하여 측정한 측정 전류 데이터를 획득하여 저장부(304)에 저장한다.
이어, 제어부(303)의 제어에 의해 애자 누설전류 분석부(305)에서 누설전류를 분석한다.
예컨대, 도 3a 및 도 3b, 도 4a 및 도 4b에 도시한 바와 같이, 애자(2)가 지지애자일 경우, 지지애자(2)의 2차측 전류 측정값과 기준 전류값을 비교하여, 누설 전류 유무 또는 누설전류량을 분석한다. 다른 방법으로서, 지지애자(2)의 전선 1차측과 2차측 전류 측정값을 감산하여 그 전류 차를 계산한다. 그리고 계산한 전류 차를 기준 전류 차와 비교하여 누설전류 유무 또는 누설전류량을 분석한다. 기본적으로 전류 측정값이 기준 전류 값보다 크거나 계산된 전류 차가 기준 전류 차보다 클 경우 누설 전류가 발생한 것으로 판단하며, 전류 측정값 또는 계산된 전류 차 값으로 누설 전류량을 확인한다.
또한, 도 7a 및 도 7b에 도시한 바와 같이, 애자(3)가 현수애자일 경우, 현수애자(3)의 2차측 또는 피뢰기의 2차측 전류 측정값과 기준 전류값을 비교하여, 누설 전류 유무 또는 누설전류량을 분석한다. 기본적으로 전류 측정값이 기준 전류 값보다 크면 누설 전류가 발생한 것으로 판단하며, 전류 측정값의 크기로 누설 전류량을 확인한다.
마찬가지로, 도 9b 및 도 10b에 도시한 바와 같이, 애자(4)가 내장애자일 경우, 내장애자(4)의 2차측 지지물 1차측 및 2차측 전류 측정값을 감산하여 그 전류 차를 계산한다. 그리고 계산한 전류 차를 기준 전류 차와 비교하여 누설전류 유무 또는 누설전류량을 분석한다. 기본적으로 계산된 전류 차가 기준 전류 차보다 클 경우 누설 전류가 발생한 것으로 판단하며, 계산된 전류 차 값으로 누설 전류량을 확인한다.
다음으로, 분석된 누설전류 분석 데이터는 제어부(303)를 통해 저장부(304)에 저장되며, 아울러 애자 교체 판단부(306)에 전달된다.
상기 애자 교체 판단부(306)는 분석된 누설전류 정보를 기초로 애자 교체 여부를 판단한다. 즉, 분석된 누설전류 유무 값과 누설 전류량을 애자 교체를 위해 미리 설정된 기준 누설전류량을 상호 비교하여, 그 대소 여부로 애자 교체 유무를 판별한다. 여기서 상호 누설전류량을 비교한 결과, 검출한 누설 전류량이 상기 기준 누설전류량보다 클 경우 애자 교체로 판별한다. 여기서 애자의 누설전류가 크면 지락사고를 발생하거나, 낙뢰, 서지 등이 침입할 경우 쉽게 열화 및 소손되어 더 큰 사고를 유발하게 된다.
상기 애자 누설전류 분석부(305) 및 애자 교체 판단부(306)에서 분석된 결과 정보는 분석 결과 정보 표시부(307)를 통해 표시되어, 관리자가 용이하게 전력설비에 설치된 애자의 누설전류 상태를 용이하게 인지하도록 한다. 여기서 애자의 누설 전류가 애자 교체 상태가 되면 경보를 발생하여 관리자가 이를 인지하도록 하는 것이 바람직하다.
따라서 사용자는 분석 결과 정보 표시부(307)를 통해 애자의 누설전류 상태를 인지하며, 애자의 누설전류가 발생하고 그 누설전류가 애자 교체 상태로 인지되면 해당 애자를 신속하게 교체하여 지락사고를 방지하거나 애자의 열화 및 소손으로 인한 더 큰 사고를 미리 방지하게 된다.
한편, 본 발명의 다른 특징으로서 애자의 누설전류가 발생하면 제어부(303)는 문자 메시지 생성부(308)에 애자 경보 데이터를 전달한다. 경보 데이터는 누설전류가 발생한 애자 정보(위치 정보, 애자 종류 정보, 기타)와 누설전류 정보를 포함할 수 있다. 문자 메시지 생성부(308)는 전달되는 경보 데이터를 문자 메시지로 생성하게 되고, 이렇게 생성되는 문자 메시지는 문자 메시지 전송부(309)를 통해 관리자가 휴대한 관리자 단말기(500)로 전송된다.
상기 관리자 단말기(500)는 애자 누설전류에 대한 문자 메시지를 수신하면 경보를 하게 되고, 이러한 경보에 따라 관리자는 문자 메시지를 확인하여 애자의 정보를 확인하게 된다. 따라서 관리자가 시스템이 위치한 곳에 있지 않은 상태에서도 애자 누설전류가 발생하면, 실시간으로 관리자 단말기를 이용하여 알 수 있게 되는 것이다.
이후, 해당 애자를 신속하게 교체하여 지락사고를 방지하거나 애자의 열화 및 소손으로 인한 더 큰 사고를 미리 방지하게 된다.
이와 같이 본 발명은 드론과 같은 무인 비행체를 이용하여 사람이 접근하여 측정하기 어렵고 고압이 흐르는 가공 송배전선로 상에 설치된 애자의 누설전류를 용이하게 측정하고, 이를 분석하여 애자 누설전류 상태나 교체 유무 정보를 관리자에게 제공해줄 수 있게 되는 것이다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.
본 발명은 가공 송배전선로 상에 설치된 애자의 누설전류를 무인 비행체를 이용하여 측정하고, 이를 분석하여 애자의 누설 전류로 인해 발생하는 사고를 미리 방지하는 기술에 효과적으로 적용된다.
100: 누설전류 측정장치
110: 무인 비행체
120,150: 전류 측정 제어기
121, 151: 원격 조정신호 수신부
122, 152: 모드 설정부
123, 153: 전류 측정 제어부
124, 154: 메모리
125, 155: 위치 설정부
126, 156: 측정기 구동부
127, 157: 측정 전류 취합부
128, 158: 측정신호 송신부
130, 140: 전류 측정기
131, 141: 전류 측정부
132, 142: 센서 구동부
133, 143: 구동신호 전달 케이블
134: 측정값 전송케이블
144: 전/광 변환기
145: 광섬유
158: 광/전 변환기
300: 애자 누설전류 분석장치
301: 통신부
302: 조작부
303: 제어부
304: 저장부
305: 애자 누설전류 분석부
306: 애자 교체 판단부
307: 분석 결과 정보 표시부
308: 문자 메시지 생성부
309: 문자 메시지 전송부
500: 관리자 단말기

Claims (7)

  1. 가공 송배전선로에 설치된 애자의 누설전류를 검출하여 애자의 교체를 판단하는 시스템으로서,
    전류 측정 장비를 탑재하고, 원격 조정 신호 또는 자동 추종 신호에 따라 비행 및 조종을 실행하고, 전력설비에 설치된 애자의 위치로 이동하여 애자의 누설전류를 측정하고 이를 네트워크를 통해 전송하는 누설전류 측정장치; 및
    상기 누설전류 측정장치에서 측정한 누설전류를 분석하여 애자의 누설전류 상태를 분석하고, 애자의 누설전류 발생 시 경보 정보를 문자 메시지로 생성하여 관리자가 휴대한 관리자 단말기로 전송하는 애자 누설전류 분석장치를 포함하고,
    상기 누설전류 측정장치는 가공 송배전선로에 설치된 애자의 누설 전류를 측정하는 전류 측정장비를 장착하고, 비행을 통해 애자의 위치로 이동하는 무인 비행체; 상기 무인 비행체에 장착되며, 전류 측정기의 구동을 제어하고 검출한 누설전류를 저장하는 전류측정 제어기; 상기 전류측정 제어기의 제어에 따라 애자 측정 위치에서 누설전류를 측정하여 상기 전류측정 제어기에 전달하는 전류 측정기를 포함하며,
    상기 전류 측정기는 현수애자일 경우 2차측 전류를 누설전류로 측정하고, 지지애자일 경우 2차측 또는 전선 1,2차 전류를 동시에 누설전류로 측정하고, 내장애자일 경우 2차측 지지물 1,2차 전류를 동시에 누설전류로 측정하는 것을 특징으로 하는 가공 송배전선로의 누설전류 검출시스템.
  2. 청구항 1에서, 상기 애자 누설전류 분석장치는 상기 누설전류 측정장치와 네트워크를 통해 가공 송배전선로에 설치된 애자의 전류측정정보를 획득하는 통신부; 상기 획득한 전류측정정보의 저장을 제어하고, 상기 전류측정정보의 분석을 제어하며, 분석 결과 정보의 표시 및 문자 메시지 생성을 제어하는 제어부; 상기 제어부의 제어에 따라 상기 측정한 애자 누설전류를 분석하는 애자 누설전류 분석부; 상기 애자 누설전류 분석부에 의해 분석한 애자 누설전류 분석정보를 기초로 애자 교체 여부를 판단하는 애자 교체 판단부; 상기 애자 누설전류 분석부 및 상기 애자 교체 판단부에서 판단한 분석정보를 표시해주는 분석 결과정보 표시부; 상기 제어부의 제어에 따라 애자 누설 전류 발생과 애자 교체 시 애자 경보 데이터를 문자 메시지로 생성하는 문자 메시지 생성부; 상기 문자 메시지 생성부에서 생성한 문자 메시지를 저장부에 저장된 연락처 정보를 기초로 관리자 단말기로 전송하는 문자 메시지 전송부를 포함하는 것을 특징으로 하는 가공 송배전선로의 누설전류 검출시스템.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에서, 상기 전류측정 제어기는 원격에서 무선으로 송신된 조정신호를 수신하는 원격 조정신호 수신부; 상기 전류 측정기의 위치를 자동으로 설정하는 자동 모드 또는 원격에서 전송된 조정신호에 따라 수동으로 설정하는 수동 모드를 설정하는 모드 설정부; 촬영을 하여 영상 정보를 획득하는 카메라; 상기 모드 설정부에 의해 설정된 모드가 수동 모드이면 상기 조정신호를 이용하여 상기 전류 측정기의 위치를 제어하고, 상기 설정된 모드가 자동 모드이면 상기 카메라에 의해 획득한 영상 분석을 통해 상기 전류 측정기의 위치를 제어하며, 상기 전류 측정기의 구동과 측정된 전류의 저장을 제어하는 전류측정 제어부; 상기 전류측정 제어부의 제어에 따라 전류 측정기의 위치를 설정하는 위치 설정부; 상기 전류측정 제어부의 제어에 따라 상기 전류 측정기를 구동시키는 측정기 구동부; 상기 전류 측정기에서 측정한 누설전류 측정값을 취합하여 디지털 신호로 변환하여 상기 전류측정 제어부에 전달하는 측정전류 취합부; 상기 전류측정 제어부에서 출력되는 측정전류를 애자의 누설전류 판단정보로 저장하는 메모리를 포함하는 것을 특징으로 하는 가공 소배전선로의 누설전류 검출시스템.
  5. 청구항 1에서, 상기 전류 측정기는 상기 전류측정 제어기에서 출력되는 센서 구동신호를 전달하는 구동신호 전달 케이블, 상기 구동신호 전달 케이블로 전송된 센서 구동신호에 따라 전류 측정부를 온(on) 또는 오프(off) 상태로 동작시키는 센서 구동부, 상기 센서 구동부의 동작에 따라 온 또는 오프 상태로 동작하고, 상기 온 상태로 동작시 폐회로를 형성하여 상기 애자의 누설 전류를 측정하는 전류 측정부; 상기 전류 측정부에서 측정한 전류 값을 상기 전류측정 제어기에 전달하는 측정값 전송케이블; 상기 구동신호 전달 케이블과 상기 측정값 전송케이블을 내장하는 파이프를 포함하고, 상기 파이프는 절연물로 구현되는 것을 특징으로 하는 가공 송배전선로의 누설전류 검출시스템.
  6. 청구항 1에서, 상기 전류측정 제어기는 원격에서 무선으로 송신된 조정신호를 수신하는 원격 조정신호 수신부; 상기 전류 측정기의 위치를 자동으로 설정하는 자동 모드 또는 원격에서 전송된 조정신호에 따라 수동으로 설정하는 수동 모드를 설정하는 모드 설정부; 촬영을 하여 영상 정보를 획득하는 카메라; 상기 모드 설정부에 의해 설정된 모드가 수동 모드이면 상기 조정신호를 이용하여 상기 전류 측정기의 위치를 제어하고, 상기 설정된 모드가 자동 모드이면 상기 카메라에 의해 획득한 영상 분석을 통해 상기 전류 측정기의 위치를 제어하며, 상기 전류 측정기의 구동과 측정된 전류의 저장을 제어하는 전류측정 제어부; 상기 전류측정 제어부의 제어에 따라 전류 측정기의 위치를 설정하는 위치 설정부; 상기 전류측정 제어부의 제어에 따라 상기 전류 측정기를 구동시키는 측정기 구동부; 상기 전류 측정기에서 측정한 애자의 누설전류 측정값을 취합하는 측정전류 취합부; 상기 측정전류 취합부에서 취합한 누설전류 광신호를 전기 신호로 변환한 후 디지털 신호로 변환하여 상기 전류측정 제어부에 전달하는 광/전 변환기; 상기 전류측정 제어부에서 출력되는 측정 전류를 애자의 누설전류 판단정보로 저장하는 메모리를 포함하는 것을 특징으로 하는 가공 송배전선로의 누설전류 검출시스템.
  7. 청구항 1에서, 상기 전류 측정기는 상기 전류측정 제어기에서 출력되는 센서 구동신호를 전달하는 구동신호 전달 케이블, 상기 구동신호 전달 케이블로 전송된 센서 구동신호에 따라 전류 측정부를 온(on) 또는 오프(off) 상태로 동작시키는 센서 구동부, 상기 센서 구동부의 동작에 따라 온 또는 오프 상태로 동작하고, 상기 온 상태로 동작시 폐회로를 형성하여 상기 애자의 누설전류를 측정하는 전류 측정부; 상기 전류 측정부에서 측정한 전류 값을 광신호로 변환하는 전/광 변환기; 상기 전/광 변환기에서 변환된 광신호를 상기 전류측정 제어기에 전달하는 광섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 가공 송배전선로의 누설전류 검출시스템.

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