일반기술

광전류센서

광학적 패러데이 효과의 원리와 광섬유 소자 등을 이용하여 계통의 이상전류를 잔류자속이나 자속포화 문제없이 측정할 수 있는 기술이다.본 연구는 전기적으로 무유도성, 절연성, 안정성 등의 장점을 갖는 광학적 Faraday 현상을 이용하여 고전압환경에서 안정적으로 대전류를 측정할 수 있는 휴대형 광섬유 전류센서(Current Transformer, 이하 CT)를 제작하고 이를 이용한 기초적인 전류측정 실험을 목적으로 한다. 광섬유를 사용하는 CT는 광섬유의 절연성으로 인하여 기존 권선형 CT의 경우와 같은 절연구조를 필요로 하지 않기 때문에 센서의 소형, 경량화가 가능하고 잔류자속이나 자속포화 등의 영향을 받지 않으므로 계통고장시 매우 뛰어난 동작안정성을 확보할 수 있다. 또한 개발하고자 하는 광섬유 CT는 반사형 구조로 설계되어 전력계통을 해체하지 않고도 손쉽게 CT를 탈부착할 수 있으며 센서코일의 회전수를 달리하여 감도와 측정범위의 조절이 용이하다. 이러한 장점들은 기존의 권선형 CT에서는 얻을 수 없었던 것으로 휴대형으로 개발할 경우 검침이 필요한 위치에 손쉽고 안전하게 적용이 가능할 것이다. 본 연구에서는 편광분석형 구조를 사용하여 소형, 경량 구조를 가지며 간단한 신호처리를 이용하는 광섬유 CT를 제작하고 이를 기준전류원에 적용한 반복적인 전류측정실험을 통하여 광섬유 전류센서의 상용화에 필요한 특성분석을 하고자 한다.CT의 소형 경량화가 가능하고 유지보수의 편이성이 증대하여 초고전압에서 경제성과 안전성이 뛰어남.휴대형 광섬유 CT의 제작을 위하여 문헌 등을 통하여 발표되거나 본 연구에서 행해진 모델링을 통한 휴대형 광 CT의 동작원리를 기술하여 이론적인 동작특성을 파악하고 이로부터 노이즈나 오동작을 최소화 할 수 있는 설계를 행한다. 휴대형이라는 특성을 감안하여 3부분으로 나누어 설계를 행하고 수광부 신호처리는 DC와 AC 전류 모두를 측정할 수 있게 하며 광원출력의 변화나 광회로의 손실변화에 센서출력이 영향받지 않도록 설계한다.