KR100349316B1 - Resistance Type Sensor For Calibrating Partial Electric Discharge - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전력 케이블의 고주파에 의한 부분방전을 검출하기 위한 부분방전 측정용 저항식 센서에 관한 것으로서, 전력 케이블의 케이블 절연체로부터의 부분방전을 검출하기 위해 외측에 절연층이 형성되어 상기 전력케이블의 케이블 외부 반도전층 상에 부착되는 금속전극과, 상기 금속전극의 표류정전 용량을 일정하게 유지하기 위해 일측이 상기 절연층의 외측에 형성되고 타측은 상기 전력케이블의 케이블 쉬스에 연결되는 차폐층과, 상기 금속전극으로부터의 주파수 신호를 전송받기 위하여 내장되어진 리드선으로 연결되는 동축케이블 및 및 상기 금속전극의 저주파 차단 특성보정을 위해 상기 금속전극에 일측이 연결되고 타측은 상기 케이블 쉬스에 연결되는 보정용 저항으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a resistance sensor for measuring partial discharge for detecting partial discharge due to high frequency of a power cable, wherein an insulating layer is formed on the outside to detect partial discharge from a cable insulator of the power cable. A metal electrode attached to a cable outer semiconducting layer, a shielding layer formed at one side of the outer side of the insulating layer and connected to a cable sheath of the power cable to maintain a constant stray capacitance of the metal electrode; A coaxial cable connected to a built-in lead wire to receive the frequency signal from the metal electrode and a correction resistor connected to one side of the metal electrode and the other side to the cable sheath for correcting low frequency blocking characteristics of the metal electrode. Characterized in that made.
Description
본 발명은 전력 케이블의 이상 유·무를 감지하기 위한 금속전극에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고주파 부분방전을 정량적으로 검출할 수 있도록 표면에 차폐층이 형성되고, 보정용 저항이 부착되는 부분방전 측정용 저항식 센서에 관한 것이다.The present invention relates to a metal electrode for detecting the presence or absence of abnormal power cable, and more particularly, for the partial discharge measurement, the shielding layer is formed on the surface to detect quantitatively the high frequency partial discharge, the correction resistor is attached It relates to a resistive sensor.
일반적으로 전력케이블의 열화에 의한 노화, 파손 등으로 발생할 수 있는 이상 여부는 비파괴 검사법인 부분방전 시험법으로 검출한다.In general, abnormality that may be caused by aging, breakage, etc. due to deterioration of power cables is detected by the partial discharge test method, which is a non-destructive test method.
이러한 부분방전 시험법은 절연재료에서 발생하는 부분방전을 측정하여 열화여부를 진단 측정하며, 판정기준은 규정전압에서 일정크기 이하의 방전량이 측정되는 경우를 통상 양호로 판정한다.This partial discharge test method measures the partial discharge generated from the insulating material and diagnoses whether or not it is deteriorated. The criterion of the partial discharge is normally determined to be good when a discharge amount of a certain size or less is measured at a specified voltage.
도 1은 종래 부분방전 측정용 센서의 구성도이다.1 is a block diagram of a conventional partial discharge measurement sensor.
도 1에 도시된 바와 같이, 통상의 부분방전 시험법에서 전력케이블(10)의 이상 유·무를 감지하기 위한 센서로는 박판 형태의 금속재를 실린더 형상으로 권취한 금속전극(20)을 사용하는데, 이러한 상기 금속전극(20)은 전력 케이블(10)의 케이블 외부 반도전층(13) 상에 부착되어 상기 전력 케이블(10)의 케이블 절연체(12)로부터 발생하는 부분방전을 감지하게 된다.As shown in FIG. 1, as a sensor for detecting an abnormality or absence of an abnormality of the power cable 10 in a conventional partial discharge test method, a metal electrode 20 wound around a thin plate-shaped metal material in a cylindrical shape is used. The metal electrode 20 is attached on the cable outer semiconducting layer 13 of the power cable 10 to detect a partial discharge generated from the cable insulator 12 of the power cable 10.
여기서, 상기 전력 케이블(10)은 가장 중심에 위치하는 케이블 도체(11)와, 상기 케이블 도체(11)의 외측에 형성되는 케이블 절연체(12)와, 상기 케이블 절연체(12) 외측에 형성되는 케이블 외부 반도전층(13)과, 상기 케이블 외부 반도전층(13) 외부에 형성되는 케이블 쉬스(14) 등으로 이루어진다.The power cable 10 may include a cable conductor 11 positioned at the center, a cable insulator 12 formed outside the cable conductor 11, and a cable formed outside the cable insulator 12. And an outer semiconducting layer 13 and a cable sheath 14 formed outside the cable outer semiconducting layer 13.
아울러, 상기 금속전극(20)은 감지한 부분방전신호를 외부로 송출하기 위해 동축 케이블(40)과 연결되는데, 직접적으로는 상기 동축 케이블(40)에 내장되는 소정길이의 리드선(41)으로 연결된다.In addition, the metal electrode 20 is connected to the coaxial cable 40 to send the sensed partial discharge signal to the outside, directly connected to a lead wire 41 of a predetermined length embedded in the coaxial cable 40. do.
그리고, 상기 동축 케이블(40)의 접지용 리드선(42)이 상기 케이블 쉬스(14)에 연결되는데, 상기 접지용 리드선(42)은 상기 케이블 쉬스(14)에 연결됨으로써, 상기 리드선(41)과의 전하차를 발생시킨다.In addition, the ground lead wire 42 of the coaxial cable 40 is connected to the cable sheath 14, and the ground lead wire 42 is connected to the cable sheath 14, thereby connecting the lead wire 41 with the lead wire 41. Generates a charge difference.
여기서, 상기 리드선(41)은 상기 금속전극(20)의 센싱감도가 저항값의 변화에 따라 결정된다는 통상의 센싱감도 계산법에 의해 상기 금속전극(20)과 상기 케이블 쉬스(14)와의 소정거리차를 발생시켜 길이에 따른 일정한 저항값을 확보해야 하기 때문에, 상기 접지용 리드선(42)에 비해 그 길이가 길게 된다.Here, the lead wire 41 has a predetermined distance difference between the metal electrode 20 and the cable sheath 14 by a general sensing sensitivity calculation method in which a sensing sensitivity of the metal electrode 20 is determined according to a change in resistance value. Since it is necessary to ensure a constant resistance value along the length by generating a, the length is longer than the ground lead wire 42.
이러한 통상의 종래 부분방전 측정용 센서는 일정한 저항값을 확보하기 위해서 상기 리드선(41)을 비교적 길게 하기 때문에, 리드선(41)에 전자기 유도성이 발생하여 센싱감도에 영향을 줌으로써 부분방전에 대한 센싱감도가 정량적이지 못한 문제점이 있다.Since such a conventional conventional partial discharge measuring sensor lengthens the lead wire 41 relatively in order to secure a constant resistance value, electromagnetic induction occurs in the lead wire 41 and thus affects the sensing sensitivity. There is a problem that the sensitivity is not quantitative.
그리고, 종래 부분방전 측정용 센서는 외부에 그대로 노출되기 때문에, 정량적인 부분방전 감지의 장애요인인 전자기파, 노이즈 등의 영향을 받게 되는 문제점이 있다.In addition, since the conventional partial discharge measuring sensor is exposed to the outside as it is, there is a problem in that it is affected by electromagnetic waves, noise, etc. which are obstacles of quantitative partial discharge detection.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 감안하여 안출된 것으로써, 본 발명의 제 1목적은 전력케이블의 고주파 부분방전을 정량적으로 검출할 수 있는 부분방전 측정용 저항식 센서를 제공하는 것이다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and a first object of the present invention is to provide a resistance sensor for partial discharge measurement capable of quantitatively detecting high frequency partial discharge of a power cable.
그리고, 본 발명의 제 2목적은 표면에 차폐층이 형성되고, 보정용 저항이 연결되는 부분방전 측정용 저항식 센서를 제공하는 것이다.In addition, a second object of the present invention is to provide a resistive sensor for measuring partial discharge, in which a shielding layer is formed on a surface thereof, and a correction resistor is connected thereto.
이러한 본 발명의 목적들은 전력 케이블의 케이블 절연체로부터의 부분방전을 검출하기 위해 외측에 절연층이 형성되어 상기 전력케이블의 케이블 외부 반도전층 상에 부착되는 금속전극;The object of the present invention is a metal electrode attached to the cable outer semiconducting layer of the power cable is formed with an insulating layer on the outside to detect partial discharge from the cable insulator of the power cable;
상기 금속전극의 표류정전 용량을 일정하게 유지하기 위해 일측이 상기 절연층의 외측에 형성되고 타측은 상기 전력케이블의 케이블 쉬스에 연결되는 차폐층;A shielding layer having one side formed on an outer side of the insulating layer and the other side connected to a cable sheath of the power cable to maintain a constant stray capacitance of the metal electrode;
상기 금속전극으로부터의 주파수 신호를 전송받기 위하여 내장되어진 리드선으로 연결되는 동축케이블; 및A coaxial cable connected to a lead wire embedded to receive a frequency signal from the metal electrode; And
상기 금속전극의 저주파 차단 특성보정을 위해 상기 금속전극에 일측이 연결되고 타측은 상기 케이블 쉬스에 연결되는 보정용 저항;으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 부분방전 측정용 저항식 센서에 의하여 달성된다.In order to compensate for the low frequency blocking characteristics of the metal electrode, one side is connected to the metal electrode, and the other side is achieved by a resistance sensor for partial discharge measurement, comprising: a resistance resistor connected to the cable sheath.
여기서, 상기 절연층은 재질이 수지재인 것이 바람직하다.Here, the insulating layer is preferably made of a resin material.
아울러, 상기 차폐층은 재질이 금속재인 것이 바람직하다.In addition, the shielding layer is preferably made of a metal material.
본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.Other objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and the preferred embodiments associated with the accompanying drawings.
도 1은 종래의 부분방전 측정용 센서의 구성도,1 is a block diagram of a conventional partial discharge measurement sensor,
도 2는 본 발명에 따른 부분방전 측정용 저항식 센서의 구성도이다.2 is a block diagram of a resistance sensor for measuring partial discharge according to the present invention.
< 도면의 주요부분에 관한 부호의 설명 ><Description of the code | symbol about the principal part of drawing>
10: 전력 케이블 11: 케이블 도체10: power cable 11: cable conductor
12: 케이블 절연체 13: 케이블 외부반도전층12: cable insulator 13: cable outer semiconducting layer
14: 케이블 쉬스 20: 금속전극14: cable sheath 20: metal electrode
25: 절연층 30: 차폐층25: insulating layer 30: shielding layer
40: 동축케이블 41: 리드선40: coaxial cable 41: lead wire
42: 접지용 리드선 50: 보정용 저항42: grounding lead 50: correction resistor
100: 부분방전 측정용 센서100: Partial discharge measurement sensor
본 발명에 따른 부분방전 측정용 저항식 센서의 구성에 대한 설명에 앞서, 본 발명에서 일관되게 사용되고 있는 전력케이블의 부분방전(Partial Electiric Discharge)이란 " 초고압 전력케이블을 이루고 있는 케이블 절연체로부터 부분적으로 발생하는 방전 현상" 으로서 전력케이블이 열화로 인해 손상될 경우 케이블 절연체로부터 발생되는 방전량이 비정상적으로 불규칙해진다.Prior to the description of the configuration of the resistive sensor for measuring the partial discharge according to the present invention, the partial discharge of the power cable consistently used in the present invention is "partly generated from the cable insulator of the ultra-high voltage power cable." Discharge phenomenon ”, when the power cable is damaged due to deterioration, the amount of discharge generated from the cable insulator becomes abnormally irregular.
본 발명에서는 이러한 부분방전을 감지하기 위한 것으로 상기 케이블 절연체를 덮고 있는 케이블 외부 반도전층 상에 부착되는 금속전극을 사용하는데, 상기 금속전극은 표면에 외부의 전자기파를 차단하기 위한 차폐층이 형성되고, 센싱감도를 보정하기 위한 보정용 저항이 연결된다.The present invention uses a metal electrode attached to the cable outer semiconducting layer covering the cable insulator to detect such a partial discharge, the metal electrode is formed with a shielding layer for blocking external electromagnetic waves on the surface, A correction resistor for correcting the sensing sensitivity is connected.
다음으로는 본 발명에 따른 부분방전 측정용 저항식 센서의 구성에 관해 첨부되어진 도면과 더불어 상세히 설명하기로 한다.Next, the configuration of the resistance sensor for partial discharge measurement according to the present invention will be described in detail with the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 부분방전 측정용 저항식 센서의 구성도이다.1 is a block diagram of a resistance sensor for measuring partial discharge according to the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 저항식 센서(100)는 박판 형태의 금속재를 권취하여 형성되는 금속전극(20)과, 재질이 폴리에틸렌 수지재로 이루어져 상기 금속전극(20) 표면에 형성되는 절연층(25)과, 재질이 금속재로 이루어져 상기 절연층(25) 외측 일부에 형성되는 차폐층(30)과, 상기 금속전극(20)과 내장된 리드선(41)으로 연결되는 동축케이블(40) 및 상기 금속전극(20) 일측에 연결되는 보정용 저항(50)으로 이루어진다.As shown in FIG. 1, the resistive sensor 100 includes a metal electrode 20 formed by winding a thin metal material and an insulating material formed on a surface of the metal electrode 20 made of a polyethylene resin material. A coaxial cable 40 connected to the layer 25, a shielding layer 30 formed of a metal material and formed on a part of the outer side of the insulating layer 25, and a lead wire 41 embedded with the metal electrode 20. And a correction resistor 50 connected to one side of the metal electrode 20.
여기서, 상기 금속전극(20)은 전력 케이블(10)의 케이블 절연체(12)로부터의 부분방전을 검출하기 위해서 외측에 상기 절연층(25)이 형성된 채, 상기 전력케이블(10)의 케이블 외부 반도전층(13)상에 부착되는데, 상기 절연층(25)은 상기 금속전극(20)과 상기 케이블 쉬스(14) 간의 전기적 흐름을 차단할 수 있다.Here, the metal electrode 20 is a cable outer peninsula of the power cable 10 with the insulating layer 25 formed outside to detect partial discharge from the cable insulator 12 of the power cable 10. Attached on the entire layer 13, the insulating layer 25 may block electrical flow between the metal electrode 20 and the cable sheath 14.
또한, 상기 차폐층(30)은 일측이 상기 절연층(25)의 외측에 형성되고 타측은 상기 전력케이블(10)의 케이블 쉬스(14)에 연결되어 상기 금속전극(20)의 센싱감도에 영향을 주는 외부의 전자기파 등을 차단할 수 있다.In addition, one side of the shielding layer 30 is formed on the outside of the insulating layer 25 and the other side is connected to the cable sheath 14 of the power cable 10 to affect the sensing sensitivity of the metal electrode 20. It can block external electromagnetic waves.
아울러, 상기 보정용 저항(50)은 상기 금속전극(20)의 센싱감도가 저항에 따라 변화된다는 통상의 센싱감도 계산법에 따라 상기 금속전극(20)에 일측이 연결되고 타측은 상기 케이블 쉬스(14)에 연결되어 상기 금속전극(20)의 저주파 특성을 보정할 수 있다.In addition, the correction resistor 50 has one side connected to the metal electrode 20 and the other side of the cable sheath 14 according to a general sensing sensitivity calculation method in which the sensing sensitivity of the metal electrode 20 is changed according to the resistance. The low frequency characteristic of the metal electrode 20 can be corrected.
따라서, 상기 금속전극(20)은 연결되는 상기 보정용 저항(50)으로 정량적인 부분방전 주파수를 감지할 수 있다.Therefore, the metal electrode 20 may detect the quantitative partial discharge frequency by the correction resistor 50 connected thereto.
그리고, 상기 동축케이블(40)은 상기 금속전극(20)으로부터의 주파수 신호를 전송받기 위한 것으로서, 내장된 리드선(41)을 통해 상기 금속전극(20)과 연결되고, 상기 리드선(21)과 별도로 구비되는 접지용 리드선(42)을 통해 상기 케이블 쉬스(14) 연결되어 상기 리드선(41)과의 전하차를 발생시키는데, 이를 통해 상기 금속전극(20)에 의해 감지되는 부분방전 주파수 신호를 외부로 용이하고 안정적으로 전송할 수 있다. 따라서, 상기 금속전극(20)은 센싱감도의 향상으로 정량적인 부분방전 주파수를 감지할 수 있다.In addition, the coaxial cable 40 is for receiving a frequency signal from the metal electrode 20, and is connected to the metal electrode 20 through an embedded lead wire 41, and separately from the lead wire 21. The cable sheath 14 is connected to the cable sheath 14 through a grounding lead 42 provided to generate a charge difference with the lead wire 41, thereby transmitting a partial discharge frequency signal detected by the metal electrode 20 to the outside. Easy and reliable transmission Therefore, the metal electrode 20 can detect the quantitative partial discharge frequency by improving the sensing sensitivity.
여기서, 상기 전력 케이블(10)은 중심에 위치하는 케이블 도체(11)와, 상기 케이블 도체(11)의 외측에 형성되어 부분방전을 발생시키는 케이블 절연체(12)와, 상기 케이블 절연체(13) 외측에 형성되어 상기 금속전극(20)의 절연층(25)과 연결되는 케이블 외부 반도전층(13)과, 상기 케이블 외부 반도전층(13) 외부에 형성되는 케이블 쉬스(14) 등으로 이루어진다.Here, the power cable 10 has a cable conductor 11 located at the center, a cable insulator 12 formed outside the cable conductor 11 to generate partial discharge, and an outside of the cable insulator 13. And a cable sheath semiconducting layer 13 formed at the second electrode and connected to the insulating layer 25 of the metal electrode 20, and a cable sheath 14 formed outside the cable outer semiconducting layer 13.
이상에서와 같은 본 발명에 따른 부분방전 측정용 저항식 센서(100)의 설명에서, 상기 차폐층(30)은 금속재 외에 전자기파를 차단할 수 있는 수지재 등을 사용할 수 있다. 또한 상기 금속전극(20) 표면에 형성되는 상기 절연층(25)은 폴리에틸렌 외에 폴리프로필렌 등과 같은 절연성 수지재 등과, 자연적인 수지재, 목재 등에서 임의로 임의로 선택하여 사용할 수 있다.In the description of the resistance sensor 100 for partial discharge measurement according to the present invention as described above, the shielding layer 30 may be used in addition to a metal material, a resin material that can block electromagnetic waves. In addition, the insulating layer 25 formed on the surface of the metal electrode 20 may be arbitrarily selected from an insulating resin material such as polypropylene, natural resin material, wood, etc., in addition to polyethylene.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 부분방전 측정용 저항식 센서에 의하면, 부분방전을 감지하기 위한 금속전극의 표면에 차폐층이 형성되어 있기 때문에, 외부로부터의 전자기파로 인한 영향을 차단하여 정량적으로 부분방전 감지를 할 수 있는 효과가 있다. 그리고, 금속전극에 보정용 저항을 연결하기 때문에, 저주파 특성을 보정하여 금속전극의 센싱감도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the resistance sensor for measuring partial discharge according to the present invention, since the shielding layer is formed on the surface of the metal electrode for detecting the partial discharge, it is possible to quantitatively block the influence of electromagnetic waves from the outside. As a result, it is possible to detect partial discharge. In addition, since the correction resistor is connected to the metal electrode, the low frequency characteristic may be corrected to improve the sensing sensitivity of the metal electrode.
비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 첨부된 청구의 범위는 본 발명의 진정한 범위내에 속하는 그러한 수정 및 변형을 포함할 것이라고 여겨진다.Although the present invention has been described in connection with the above-mentioned preferred embodiments, various other modifications and variations may be made without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, it is intended that the appended claims cover such modifications and variations as fall within the true scope of the invention.
Claims (3)
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- 2001-01-06 KR KR1020010000830A patent/KR100349316B1/en not_active IP Right Cessation
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| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
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Payment date: 20070329 Year of fee payment: 6 |
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