OPGW 광접속함 수투입검출장치의 개발

시코쿠전력 三好 賢吾 시코쿠종합연구소對本 正輝,小池 章廣,田中 義人 개발배경 시코쿠전력의 간선계 통신네트워크는 일부 구간에 있어서 송전선의 가공지선에 광파이버를 복합한 OPGW<그림 1>를 채용하고 있다. 이 OPGW에 있어서 광파이버케이블을 수용하는 알루미늄파이프의 균열로 투입한 물이 동절기에 동결하여 광심선을 압박함으로써 회선장해에 이르는 경우가 있다. 이같은 현상을 미연에 방지하기 위해 몇 경간마다 설치되어 있는 광접속함의 점검을 시행하여 함내에 물의 존재가 확인된 경우에는 회선진체나 가능한 경우에는 OPGW의 장체 등의 조치를 실시해 왔다. 광접속함의 점검은 동절기에 동결 가능성이 있는 표고가 높은 지점에 건설된 철탑상의 작업이 되기 때문에 작업능률도 낮고 수간과 코스트가 높아져 왔다. 이 때문에 광접속함내에 물이 침입된 것을 즉각적으로 검출하는 'OPGW광접속함 수투입검출장치장치'를 개발하고 1년간의 필드시험을 실시했다. 그 결과, 실용성이 확인되어 이번 실설비에 도입하기로 하였기에 소개한다. 또 본 연구개발은 시코쿠전력(주)에서 (주)시코쿠종합연구소에 위탁해서 연구를 실시했다. 장치의 특징 OPGW의 감시방법으로서는 투수검지모듈을 사용하는 방법이 제안되고 있다. 이 방법은 통신에 사용하는 광파이버심선 이외에 감시용 광파이버 심선을 준비하고 투수에 의한 소실변동을 상시 감시하는 것으로 감시 시스템이 대규모가 된다. 한편, 이번에 개발한 수투입검출장치는 감시용 광심선을 필요로 하지 않고 접속함 내에 설치된 추수검지 센서의 저항치에 대해서 물 또는 수증기가 투입되는 것을 즉각적으로 검지할 수 있다. 이번에 개발된 수투입검출장치는 검출된 정보를 인터넷을 이용하여 전자메일로 총보하는 기능을 갖추고 있어 사무소에 있으면서도 물의 투입을 파악할 수 있다. 또 근무시간외는 보수담당자의 휴대전화 등으로 직접 통지하는 일도 가능하다. 장치 각부의 기능 이번에 개발한 수투입검출장치의 구성을 <그림 2>에 나타낸다. 본 장치는 크게 나누어 투수검출장치부, 메일트랜시버부, 통신장치부, 전원부 및 표시기부로 구성된다. <표 1>에 각 부의 기본사양을 <그림 3>에 장치외관도를 나타낸다. 1. 투수검출장치부 투수검출장치 부는 투수검지 센서와 투수검출회로로 구성된다. 투수검지센서에는 각종 센서를 평가·분석한 결과 고습도 및 결로하에서의 장기 사용이 가능하고 감습특성의 변동이 적은 전기저항식 결로센서를 채용했다. 이 결로센서를 OPGW광접속함의 OPGW입선구부근에 장치한다. 투수검출회로는 결로센서의 전기저항이 설정된 습도의 저항치가 되면 물이 투입되었다고 판단하여 표시기를 동작시키는 동시에 메일트랜시버에 투수이벤트정보를 전달한다. 2. 메일트랜시버부 투수검출회로에서 투수이벤트정보를 받아들이면 생전력을 위한 기기모드에서 운용모드로 교체되어 새롭게 설정된 통보처로 전자메일을 송신한다. 전자메일의 통보처는 10개소까지 설정할 수 있고 기능확장을 고려하여 이벤트정보에 맞는 10종류의 메일을 작성할 수 있는 사양으로 되어 있다. 본 장치는 송전선탑상에 설치되기 때문에 전자메일의 프로바이더 설정항목, 감시항목, 메일전문 및 통보처 등의 변경을 감시개소에서 원격으로 시행할 수 있도록 메인티넌스의 용이화를 도모했다<그림 4>. 또 장치의 감시로서 새로이 설정된 시간마다 태양전지의 발전상황이나 축전지의 충전상황 등을 감시개소에 통보하는 기능을 갖고 있다. 3. 통신장치부 통신수단에는 회선공사가 불필요하고 통신 지역이 넓은 휴대전화를 사용했다. 또 운용코스트의 저감을 꾀하기 위해서 데이터량에 맞는 파켓과금인 모바일데이터 통신서비스를 사용했다. 메일트랜시버와 통신장치는 범용인터페이스인 RS-232C로 접속하고 있고 모뎀 등 다른 통신장치와의 접속도 가능하다. 전자메일의 송신에 있어서는 사전에 가입한 ISP(인터넷서비스 프로바이더)에 PPP접속하여 인터넷망을 사이에 두고 감시개소나 보수담당자에게 통보한다. 4. 전원부 및 표시기부 전원부는 태양전지<그림 5>와 축전지로 구성된다. 본 장치는 전원이 없는 송전철탑상에 설치되기 때문에 태양전지에 의해 전원을 공급하고 아울러 축전지를 충전한다. 이 충전지에 의해 연속 불일조 보상을 7일간으로 했다. 또 축전지는 메인티넌스프리인 한냉지사양(－40℃∼)을 채용했다. 표시기부<그림 5>는 생전력화를 도모하기 위해 반전식 표시기(흑색→적색)를 채용하는 동시에 지상이나 헬리콥터에서 용이하게 눈으로 확인할 수 있도록 대형이면서도 시인성이 높은 것으로 하였다. 또 본 장치는 송전철탑상에 설치하는 것이기 때문에 철탑에서의 징진동에 대한 대책, 내뇌대책 및 전자유도대책 등도 시행하고 있다. 도입의 효과 본 장치는 알루미늄 파이프의 균열로부터 투입해 광접속함에 도달한 물을 순시점검작업을 하지 않고 검출가능하며 물이 동결하기 전에 통신회선을 대체하거나 수리하는 등의 대응에 의해 회선장해를 미연에 방지할 수 있을 것으로 기대되고 있다. 또 2002년 10월부터 도입을 개시했다. 이후의 예정 이후에는 장치의 동작실적을 보면서 도입확대에 대해서 검토할 예정이다. 이번에 개발한 장치는 결로센서와 조합하여 OPGW광접속함의 수투입을 검출하는 것이지만 메일트랜시버를 각종 센서와 조합함으로써 검출된 정보를 자동통보하는 시스템을 실현할 수 있다. 이미 송전선고장구간 검출장치와 메일트랜시버를 조합하여 사고정보를 자동통지하는 시스템을 도입하였으며 이후 각종 센서와의 조합에 의한 이용확대에 대해서 계속적인 검토를 시행할 계획이다.