지중송전케이블의 고장점 탐지법 | 케이블 테스트 밴, 머레이 루프법, 아크 반사법, Decay법, 고장점 정밀탐지법

 

서론

지중 송전케이블의 고장점 탐지는 시스템의 안정성과 신뢰성을 유지하기 위해 필수적입니다. 다양한 탐지 방법이 개발되어 있으며, 각 방법은 특정한 상황에서 유용합니다. 본 문서에서는 주요 고장점 탐지 방법에 대해 설명합니다.

 

고장점 탐지 방법

케이블 테스트 밴 (Cable Test Van)

케이블 테스트 밴은 지중 송전선로에서 고장점을 탐지하기 위해 다양한 장비를 갖춘 차량입니다. 주요 장비에는 TDR(Time Domain Reflectometer), surge 발생기, DC 내전압기, Pinpoint Set 등이 포함됩니다. 이 장비들은 고장점의 거리 측정 및 정밀탐지에 사용됩니다.

 

머레이 루프법 (Murray Loop Method)

머레이 루프법은 휘스톤브리지법의 원리를 이용해 고장점까지의 거리를 측정하는 방법입니다. 이 방법은 지락저항이 낮은 경우에 효과적이며, 고장점의 정확한 위치를 파악하는 데 유용합니다. 고장점에서의 저항값이 높을 경우, 고전압을 인가하여 고장점을 태우는 "burning" 작업을 통해 저항을 낮춘 후 측정합니다.

머레이 루프법

 

지락 고장점의 Burning

지락 고장점의 burning은 지락저항이 너무 높아 고장점의 측정이 어려울 때 사용됩니다. 고장점에 전류를 흘려 지락저항을 낮추고, 고장점에서 아크를 발생시켜 절연체를 태우는 방식입니다. 이를 통해 고장점의 지락저항을 감소시켜 고장점 탐지를 용이하게 합니다.

 

펄스 레이더법 (Pulse Radar Method)

펄스 레이더법은 고주파 펄스를 이용하여 지중선로의 고장점을 탐지하는 방법입니다. 케이블에 고장이 발생하면 임피던스에 변화가 생기며, 펄스는 임피던스 변화점(고장점)에서 반사됩니다. 반사된 펄스는 정파형(＋파형) 또는 역파형(－파형)으로 나타나며, 이를 분석하여 고장점의 거리를 측정할 수 있습니다.

펄스 레이더법은 고장점의 위치를 신속하게 파악할 수 있어 고장점 탐지에 매우 효과적입니다. 최근의 측정 장비는 자동으로 고장점까지의 거리를 계산하는 프로그램을 내장하고 있습니다.

펄스 레이더법

 

아크 반사법 (Arc Reflection Method)

아크 반사법은 고장점에서의 임피던스가 높은 경우에 사용됩니다. 이 방법은 TDR과 surge 발생기를 이용해 고장점에서 아크를 발생시키고, 이로 인해 임피던스가 낮아진 지점에서 반사된 펄스파의 진행시간을 측정하여 고장점의 거리를 계산합니다.

아크 반사법

 

Decay법 (Traveling Wave법)

Decay법은 DC 내전압기를 이용해 고장점에 flashover를 일으키고, 이때 발생하는 과도 전압파형을 TDR로 포착하여 분석하는 방법입니다. 이 방법은 고장점의 정밀한 위치를 찾는 데 사용되며, 고장점의 저항값이 낮아질 때 주의가 필요합니다.

Decay법

 

고장점 정밀탐지법 (Pinpointing)

Pinpointing은 개략적인 고장점 위치를 찾은 후, 정확한 고장점을 탐지하기 위한 방법입니다. 주요 방법으로는 음향법, 서치코일법, 방전탐지법 등이 있으며, 그중 음향법이 널리 사용됩니다. 이 방법은 고장점에서 발생하는 방전음을 탐지하여 고장점을 정확히 파악합니다.

고장점 정밀탐지법

 

결론

다양한 고장점 탐지 방법들은 각기 다른 상황에서 유용하게 사용됩니다. 이를 통해 송전케이블의 고장점을 신속하고 정확하게 파악함으로써, 시스템의 안정성과 신뢰성을 유지할 수 있습니다.