배전반 부분방전 센싱 ‘올인원’ 대책 제시

앞으로 배전반에서 발생하는 부분방전(PD)으로 인한 전기설비 고장사고가 획기적으로 줄어들 전망이다. 배전반의 부분방전 현상을 한눈에 꿰뚫어 볼 수 있는 진단기술이 개발됐기 때문이다.

주인공은 지투파워(대표 김영일·사진, 장철수)가 개발한 ‘ULTRA/TEV 신호를 이용한 배전반의 지능형 부분방전 열화진단 기술’이다.

지난해 11월 NET인증에 이어 최근 우수조달제품 선정이 결정된 이 기술은 TEV센서, AA센서, AE센서와 함께 리눅스 기반의 임베디드 프로세싱 제어기술이 접목된 부분방전 검출 제어기 등으로 구성된다.

배전반 내에서 발생하는 부분방전, 코로나방전 등의 물리적 현상을 과도대지전압(TEV) 및 초음파신호(음압(AA), 진동(AE))를 측정하는 듀얼 센싱 기술로 검출하고, FFT 주파수 분석과 지능형 신경망 열화 진단 알고리즘을 통해 배전반의 건전성 이상여부를 파악할 수 있다.

특히 슈퍼헤테로다인 변조기술을 접목, 초음파를 가청주파수로 변환해 관리자가 이어폰을 꽂으면 직접 부분방전, 노이즈 소리를 청취할 수도 있다.

지투파워는 이 기술을 개발하면서 디지털신호처리기(DSP)와 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA) 등 2개의 듀얼 프로세서로 공진 주파수 및 사이드밴드 주파수 응답을 실시간으로 빠르게 분석할 수 있는 기능까지 구현했다.

김영일 지투파워 대표는 “기존에 배전반 내의 다양한 설비에서 발생하는 부분방전을 검출할 수 있는 장비가 마땅치 않았다. 그러나 부분방전 현상을 진단할 수 있는 다양한 방법 중에 TEV신호 검출방식은 특히 배전반에 유용하며, 경제성 또한 우수하다”면서 “지투파워는 여기에 부분방전 시 발생하는 음향방출에 의한 AA, AE검출 기술까지 접목해 배전반의 부분방전에 대한 올인원 대책을 마련했다”고 설명했다.

배전반을 비롯한 전기설비의 근본적 사고원인인 부분방전 현상을 경제적인 가격으로 진단해 낼 수 있는 장치를 상용화했다는 점에서 큰 의미가 있다고 지투파워는 강조했다.

실제 이 회사가 배전반의 지능형 부분방전 열화진단 기술을 개발한 것은 합리적 가격으로 배전반의 부분방전 현상을 미리 진단해 보자는 취지였다.

끊이질 않는 전기설비 사고를 근원적으로 예방하기 위해선 부담 없이 부분방전 여부를 진단할 수 있는 기술이 필요했기 때문이다.

김 대표는 “TEV센서, AA센서를 활용한 휴대용 진단키트 형태의 외산제품을 수입해 배전반 유지보수사업을 하는 사람들이 많이 있다. 하지만 이 장비는 너무 고가여서 일반적인 현장에선 활용하는 게 쉽지 않다”며 “반면 지투파워 기술은 외산가격의 5분의 1 수준에 불과해 부담 없이 사용이 가능하다”고 강조했다.

지투파워는 그동안 완성도를 높인 지능형 부분방전 열화진단기술이 NET인증에 이어 우수조달제품 심사까지 통과한 만큼 앞으로 배전반 납품 시 패키지로 함께 공급하거나 유지보수사업 용도로 보급하는 방안을 추진할 계획이다.

김 대표는 “회로설계를 새롭게 컴팩트화시켜 배전반을 비롯한 전기설비 유지보수 시장 수요에 대응할 수 있는 휴대용 제품을 개발하고, 외산장비 수입대체를 추진할 것”이라며 “배전반을 비롯한 전기설비업체가 많이 활용해 고장사고 예방에 기여하는 게 목표”라고 말했다.