지중케이블 고장점 측정

고장점 측정이란

지중케이블 고장점 측정은 케이블 한쪽 끝에서 고장점까지의 거리를 구하는 기술이다.

땅속 케이블은 눈으로 볼 수 없으므로 전기 신호로 위치를 찾는다.

고장점 위치를 알면 굴착 범위를 줄이고 복구 시간을 단축할 수 있다.

두 가지 측정 원리

고장점을 찾는 방법은 크게 두 갈래로 나뉜다.

하나는 신호를 보내 반사를 보는 펄스 반사법 계열이다.

다른 하나는 브리지 회로로 저항을 재는 루프법 계열이다.

펄스 반사법 원리

펄스 반사법은 특성 임피던스가 달라지는 고장점에서 펄스가 반사되는 것을 이용한다.

시험단에서 보낸 펄스가 고장점까지 갔다가 돌아오는 왕복 시간 t를 잰다.

왕복 거리를 지나왔으므로 전파 속도 v에 t를 곱한 뒤 2로 나눠야 한다.

전파 속도 v는 절연체에 따라 정해지므로 교정한 값을 써야 한다.

거리 계산 예

예를 들어 전파 속도가 1.7×10^8 m/s이고 왕복 시간이 2 μs이다.

거리는 1.7×10^8 × 2×10^-6 ÷ 2 이므로 170 m이다.

170 m는 지중 배전 케이블 구간에서 상식적인 범위다.

방식별 비교

측정법은 원리, 적용 고장, 정밀도를 묶어서 비교해야 한다.

머레이 루프법은 정밀도가 높아 지락 사고의 고장점 측정에 널리 쓰인다.

펄스 레이더법은 고장 종류를 가리지 않지만 오차가 2~5%로 더 크다.

고저항 고장에서는 머레이 루프법의 감도가 떨어져 바를리 루프법이 유리하다.

자주 틀리는 부분

가장 흔한 실수는 측정 원리와 적용 고장 종류를 섞는 것이다.

펄스 반사법은 왕복 시간이므로 전파 속도를 곱한 뒤 2로 나눠야 한다.

정전용량법은 모든 고장에 쓸 수 있는 것이 아니라 고장상 판별과 단선에 쓴다.

머레이 루프법은 건전상이 있어야 하므로 3상 단락 고장에는 적용하지 않는다.

정리

지중케이블 고장점은 개략 위치를 먼저 추정한 뒤 정밀 측정으로 확정한다.

측정법은 원리와 적용 고장, 정밀도를 함께 기억해 두면 된다.

시험에서는 원리, 적용 가능한 고장, 정밀도, 한계 순서로 쓰는 것이 좋다.