광섬유 센서로 전력선 온도 측정 (지반온도별 전력손실, 지반의 온도, 전력소모)

 

광섬유 센서로 전력선 온도 측정

 

2019 7

 

영신컨설턴트 (02) 529 8803  ystcha@naver.com

 

전력선 매설 시 온도가 올라가면 전력선의 내구성이 떨어지고 전기에 의한 최대온도 상승으로 전력 송신 장애가 발생한다. 상승된 온도는 주변지반에 열이 전달되어 전력선의 과열를 방지해야 한다. 전력선이 과열되면 전력선의 수명이 단축되어 주변지반 열 전도가 잘 되어야 한다. 

 

 

 

주변지반의 열 전도는 함수비, 밀도, 광물의 종류, 입도분포, 다짐도, 지하수위, 에 따라 달라진다 (Sundberg, 2012).

 

 

 

지반의 열전도에 영향을 주는 요인

• 함수비 Water content

• 밀도 Density

• 광물의 종류 Mineral type

• 유기물 함량 Organic content

 

 

전력선의 온도 상승 요인

• 전력선의 단면적 Cross-sectional area of the conductor

• 전력선의 분리 Cable separation

• 전력선의 매설깊이 Cable depth

• 주변지반의 열 전도도 Thermal conductivity of the soil

• 전력선의 전기효과 Electrical effect of the cable

• 지반 온도 Ground temperature

 

 

 

전력선 매설과 온도 측정 광섬유

 

               

 

 

 

적용 가스관(LPG LNG 아모니아 등) 온수관 석유관 상수도관 하수관

50km를 하나의 측정기 사용

온도 측정 정확도 : 0.1도

길이 1m 시간 10초 간격으로 연속 측정

설치와 작동이 용이

위험지역에 적합

전자기파에 무관

습도 물 진동에 강하다

널리 점증된 적용

 

 

 

여름철 고온에 전력소모가 많은 경우 전력선 온도가 상승하여 전력손실이 전력손실이 되지않는 최대허용 온도 78°C이다.

 

 

광섬유 온도 측정과 위치

 

 

 

 

 

광섬유에 1m파장의 빛을 보내 돌아오는 파를 분석하여 온도와 위치를 측정하여 과열방지하고문제된 위치만 수리할 수 있다. 위치 = C 빛의 속도 x 시간

 

 

온도상승에 의한 전력손실과 주변지반 온도

(a) temporal variation of cable power loss 일시적 전력손실

(b) sediment temperatures, 주변지반 온도

(c) Top High’ thermal diffusivity depth profile and 심도별 열전도

(d) cable temperature (red) and 2 K temperature difference (blue).

적색 전력선 온도 파란 (2K 열전도도