수배전반, 전선 등 전력설비, 별도 전원이 필요없는 무선 온도진단 “에너지 하베스팅” 기술로 전기과열 24시간 실시간 모니터링 시스템 소개 [도레미파]

 

수배전반, 전선 등 전력설비, 별도 전원이 필요없는 무선 온도진단 “에너지 하베스팅” 기술로 전기과열 24시간 실시간 모니터링 시스템 소개 [오로라]

 

1. 전기과열 사고, 예방할수 없을까?

 

최근 수배전반이나 전선등 전력설비의 화재 및 고장의 주요원인은 과열로 인한 열화 절연사고입니다.

이런 전기과열사고 예방을 위해서는 원격으로 전력설비의 실시간 온도 모니터링이 필요하다는 의견이 많았습니다.

 

이런한 전력기기 제조사들의 요구에 따라 최근 국내 연국진이 선진국 제품 대비 40% 수준의 저렴한 가격경쟁력을 갖춘 기술을 개발하는데 성공했습니다.

 

과학기술정보통신부 국가과학기술연구회 산하 전기전문 정부 출연연구기관인 한국전기연구원(KERI)에서 실시간 모니터링이 가능한 전력기기용 자가발전 무선온도 진단기술을 개발하고 ㈜엘시스니처에 기술 이전했습니다.

 

 

2. 과열감지 기술에 필수적인 요소는?

 

수배전반 제조사들은 무선 온도센서가 작고 가볍고 설치가 편리하며 저렴해야한다고 말합니다.

이러한 까다로운 요구사항을 모두 반영하기 위해 실패를 거듭한 끝에 전력기기용 자가발전 무선온도 진단기술을 개발했습니다.

 

무선 온도센서 모니터링 기술은 기존 제품과 비교해 안전성, 정확성, 편리성, 연구성 측면에서 뛰어난 기술이라고 할수 있습니다.

 

 

<안전성>

 

무선온도 감지기술은 내열온도 및 전기 절연 성능이 높은 반도체형 온도센서를 적용했습니다.

또 물이나 먼지의 유입을 차단하기 위해 에폭시 재질로 만들었으며 화학적 반응이 없고 각종 전자파 간섭과 방사능 영향에 강하며 절연성능이 우수해 고전압에도 사용이 가능할수 있습니다.

 

<정확성>

 

센서와 부스바(도체)가 거리가 있다면 다른 영향을 받아 잘못 측정되는 경우가 발생할 우려 때문에 무선온도 진단기술은 정확한 온도측정을 위해 고정장치(클램프)부분을 탄성이 좋은 소재로 제작해 온도센서를 부스바에 직접 끼우는 형태로 고안했습니다.

 

<편리성>

 

아무리 좋은 기술이라도 사용이 간편하지 않으며 잘 쓰지않게 되는데요.

이번 무선 온도감지기술은 누구나 쉽게 탈부착 할수 있도록 그립감을 고려하여 손바닥 안에 들어오는 크기로 제작하였으며 또한 초저전력 무선통신을 이용해 외부에서 부스바의 온도를 실시간으로 측정하는 첨단 IOT기술을 적용해 편리성을 높였습니다.

 

<영구성>

 

기존에 사용하는 온도센서는 전선이 달린 제품이 많습니다.

이 경우 배선작업 시간이 길고 고장이 발생하면 신호선 전체를 교체해야한다는 단점이 있고 그리고 무선 온도센서도 시중에 나와 있지만 가장 큰 단점은 2년 주기로 배터리를 교체해야하는데 이때 감전사고의 위험성이 크다는것입니다.

작업자의 안전을 위해 배터리를 교체하지 않아도 되도록 “에너지 하베스팅” 기술을 적용, 영구성을 가진 것이 장점입니다.

 

 

3. 에너지 하베스팅이란?

 

에너지 하베스팅(Energy Harvesting)은 버려지는 에너지를 스스로 모아 전기로 활용하는 기술을 말합니다. 조명에서 나오는 빛 에너지나 발바닥이 바닥에 닿을 때 발생하는 압력에너지, 사람의 체온에서 발생하는 열에너지 등을 활용하는 친환경 기술입니다.

 

이번에 개발한 온도센서의 경우 수배전반 부스바 주변의 누설 자장을 수집해 교류(AC)전압을 발생시키는 에너지 하베스팅 기술이 적용되었는데 스스로 충전을 시키므로 배터리를 교체할 필요가 없어진것입니다.

 

 

4. 어떤곳에 적용 가능할까요

 

기존 무선온도 진단장치는 가격이 무척 비싸고 설치 및 관리가 불편하기 때문에 대기업에서 조차 쉽게 사다쓰지 못한다는 단점이 있었습니다.

 

이번에 개발한 기술은 세계 최고기술을 100% 국산 개발하여 기존 외국제품 가격의 1/3 수준으로 낮췄다는데 큰 의미가 있습니다.

 

수배전반, 부스덕트의 터미널 및 모선, 옥내외 변압기의 터미널, 지중케이블, 배전케이블, 가공 송전선 등의 다양한 분야에서 활용 가능합니다.

 

 

이를 통해 도체의 과열에 의한 전기 안전사고를 예방할수 있게 될것으로 기대하고 있습니다.

 

반영구적으로 사용할 수 있는 자가발전 온도측정을 통해 수배전반이나 전선 등의 전력설비 과열사고를 효과적으로 막을수 있는 획기적인 기술로 국가 전력설비의 전기안전사고 예방 플랫폼 구축에 기여할수 있을것입니다,

 

앞으로 현재의 자기에너지 집속 효율을 더욱 높여 낮은 전류에서도 무선 통신이 가능하고 온도, 전류, 습도, 진동을 동시에 측정할수 있는 복합 상태 진단센서를 개발중에 있습니다.

 

 

 

제품소개(수배전반,전선등 전력설비 무선온도센서 모니터링시스템).pdf

2.93MB

 

 제품문의 

010-8412-8299