KR100580594B1 - The current transformer with capacitive voltage detector - Google Patents
The current transformer with capacitive voltage detectorInfo
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Abstract
본 발명은 전압검출형 변류기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고전압 수배전반내에 설치되는 변류기의 내부에 전압검출용소자(Capacitive voltage detector)를 내장시켜 고압충전부와 소자사이의 정전용량(Capacitance)에 의해 전압을 검출해서 선로의 활선 여부와 결상등, 선로의 상태를 파악하여 전력의 원활한 수급과 보수 및 점검시 안전관리에 중요한 역할을 하는 전압검출용 변류기에 관한 것이다. The present invention relates to a voltage detection type current transformer, and more particularly, a voltage detection element (capacitive voltage detector) is built into the current transformer installed in the high-voltage switchgear, the voltage by the capacitance (Capacitance) between the high-voltage charging unit and the device The present invention relates to a current transformer for voltage detection, which plays an important role in safety management during power supply, maintenance, and inspection by detecting the condition of a line, phase loss, and the like.
전압검출용소자, 변류기Voltage detection element, current transformer
Description
도 1은 종래의 지지애자형 전압검출기의 정단면도,1 is a sectional front view of a conventional insulator type voltage detector;
도 2는 종래의 전압 검출 기능이 없는 변류기의 정단면도,Figure 2 is a front sectional view of a current transformer without a conventional voltage detection function,
도 3은 본 발명에 따른 전극(electrode)형의 전압검출소자가 내장된 변류기의 정단면도,3 is a front sectional view of a current transformer in which an electrode-type voltage detecting device is incorporated according to the present invention;
도 4는 도 3의 변류기에 내장된 전극(electrode)형의 금속 또는 반도전성 합성수지로된 전압 검출 소자의 사시도,4 is a perspective view of a voltage detecting element made of an electrode-type metal or semiconductive synthetic resin embedded in the current transformer of FIG. 3;
도 5는 본 발명에 따른 환형의 전압검출소자가 내장된 변류기의 정단면도,5 is a front sectional view of a current transformer with a ring-shaped voltage detecting device according to the present invention;
도 6은 도 5의 변류기에 내장된 환형의 금속 또는 반도전성 합성 수지로된 전압검출소자의 사시도,6 is a perspective view of a voltage detecting element made of an annular metal or semiconductive synthetic resin embedded in the current transformer of FIG. 5;
도 7은 본 발명에 따른 원통형의 전압검출소자가 내장된 변류기의 정단면도,7 is a front sectional view of a current transformer incorporating a cylindrical voltage detecting device according to the present invention;
도 8은 도7의 변류기에 내장된 원통형의 금속 또는 반도전성 합성수지로 된 전압 검출 소자의 사시도,8 is a perspective view of a voltage detecting element made of a cylindrical metal or semiconductive synthetic resin embedded in the current transformer of FIG.
도 9는 본 발명에 따른 원통-메쉬(Mesh)형의 전압검출소자가 내장된 변류기의 정단면도,9 is a front sectional view of a current transformer with a cylindrical mesh-type voltage detecting device according to the present invention;
도 10은 도 9의 변류기에 내장된 원통 Mesh 형태의 금속 Screen 전압 검출 소자의 사시도.FIG. 10 is a perspective view of a metal screen voltage detection device having a cylindrical mesh shape built into the current transformer of FIG. 9; FIG.
※도면의 주요 부호 설명※ Explanation of main symbols in drawings
10, 13, 15, 17 : 에폭시 수지 성형부10, 13, 15, 17: epoxy resin molded part
20 : 변류기의 고압측 1차 단자20: high voltage side primary terminal of current transformer
30 : 변류기의 고압측 1차 권선30: primary winding of the high voltage side of the current transformer
40 : 변류기의 저압측 2차 권선 및 철심40: Secondary winding and iron core of low pressure side of current transformer
50 : 전압 검출 소자50: voltage detection element
60 : 전압 검출 단자60: voltage detection terminal
70 : 접지단자70: ground terminal
본 발명은 고전압 수배전반내에 설치되는 변류기의 내부에 전압 검출용 소자(Capacitive voltage dector)를 내장하여 전압 검출과 변류기의 기능을 일체화한 변류기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a current transformer incorporating a capacitive voltage dector inside a current transformer installed in a high voltage switchgear, integrating the function of voltage detection and current transformer.
종래의 기술로, 도 1은 종래의 지지애자형 전압검출기의 정단면도를 도시한 것이고, 도 2는 종래의 전압 검출 기능이 없는 변류기의 정단면도를 도시한 것이다. 도2에서 12는 에폭시수지 성형부이고, 22는 고압측1차단자이고, 32는 1차권선이고, 42는 2차권선이된 철심이다. In the prior art, FIG. 1 shows a front sectional view of a conventional insulator type voltage detector, and FIG. 2 shows a front sectional view of a current transformer without a conventional voltage detection function. In FIG. 2, 12 is an epoxy resin molded part, 22 is a high-pressure side primary terminal, 32 is a primary winding, and 42 is a secondary winding iron core.
도1 및 도2에서 도시한 바와같이, 지지애자형 전압검출기와 일반 변류기로 구분되어 수배전반에 각각 설치되므로 2중의 설치공간과 기기비용이 소요되고, As shown in Figures 1 and 2, it is divided into a support insulator type voltage detector and a general current transformer are installed in the switchgear each takes a double installation space and equipment cost,
특히 지지애자형 전압검출기는 내장된 세라믹 캐패시터(Ceramic Capacitor)(51)가 온도 변화에 따른 용량의 변화폭이 커서 정밀한 용도로 사용이 어려운 문제점이 있었다. 또한 세라믹 캐패시터(Ceramic capacitor)(51)와 기기를 성형하는데 사용되는 에폭시수지(11)의 선팽창계수가 현저하게 달라 세라믹 캐패시터(Ceramic capacitor)의 계면(52)이 이완되어 부분 방전이 발생하므로 절연이 파괴되는 위험성이 있었다.In particular, the support insulator type voltage detector has a problem in that it is difficult to use the ceramic
또한, 고압 권선의 고주파 과도 전압으로 인한 고전위의 발생시 저압 권선 으로 고주파 전원의 커플링 효과가 야기되어, 고압 권선과 저압 권선 사이의 절연이 파괴될 경우 고압 변류기의 파손을 가져오는 문제점이 있었다.In addition, when a high potential is generated due to the high frequency transient voltage of the high voltage winding, the coupling effect of the high frequency power supply is caused by the low voltage winding, and when the insulation between the high voltage winding and the low voltage winding is broken, there is a problem of breaking the high voltage current transformer.
본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 전압 검출용 소자(Capacitive voltage dector)를 변류기에 내장하여 변류기로서 전압 검출 기능이 있는 2가지 기능을 갖도록 구성하고, 전압 검출용 소자를 전극(electrode)형, 환형, 원통형, 원통-메쉬(Mesh)형태로 구성함으로서, 비용도 저렴하고, 절연 성능및 신뢰성이 우수한 변류기를 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention has been made to solve the above problems, and built a voltage detection element (Capacitive voltage dector) in the current transformer to configure two functions with a voltage detection function as a current transformer, the voltage detection element It is an object of the present invention to provide a current transformer which is low in cost, excellent in insulation performance, and reliable by being configured in an electrode type, an annular shape, a cylindrical shape, and a cylindrical mesh type.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 전압검출형 변류기는, In order to achieve the above object, the voltage detection current transformer of the present invention,
변류기의 상부에 고압측 1차단자(20)가 고정되어 내부로 1차권선(30)이 연결되고, 2차 권선이된 철심(40)과 전압 검출 소자(50)를 1차 권선이 관통하는 구조로 형성하고, 외측에 전압 검출 단자(60)와 접지단자(70)를 형성하고, 그 전압 검출 단자(60)와 접지단자(70)사이에 계측기나 경보기, 표시등이 연결되도록 구성된다.The high voltage side
그리고, 전압 검출용 소자는 내장된 변류기로서 고압측 1차권선과 2차 권선이된 철심사이에 고압측 연결부와 접지측이 대칭의 형상인 전극(electrode)형, 환형, 원통형, 원통-메쉬(Mesh)형으로 구성되고, In addition, the voltage detecting element is a built-in current transformer, an electrode-type, annular, cylindrical, cylindrical-mesh having a symmetrical shape between the high voltage side connection part and the ground side between the high voltage side primary winding and the secondary winding core. Mesh),
그 재료는 구리(Cu), 은(Ag) 또는 알루미늄(Al)과 같은 양질의 도전성 재료를 바탕으로 형성된 금속 또는 반도전성 합성수지로 성형되는 것을 특징으로 한다.The material is characterized in that it is molded from a metal or semiconductive synthetic resin formed on the basis of a high quality conductive material such as copper (Cu), silver (Ag) or aluminum (Al).
여기서, 반도전성 합성수지는 3.7~4.5(60Hz)의 유전율을 갖는 에폭시(Epoxy)수지로 성형한다.Here, the semiconducting synthetic resin is molded from an epoxy resin having a dielectric constant of 3.7 to 4.5 (60 Hz).
이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부 도면에 따라 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3 및 도4는 본 발명에 따른 전극(electrode)형의 전압검출소자가 내장된 변류기의 정단면도 및 사시도를 도시한 것으로, 이는 변류기의 상부에 고압측 1차단자(23)가 고정되어 내부로 1차권선(33)이 연결되고, 2차 권선이된 철심(43)를 1차 권선이 관통되도록 구성하고, 상기 고압측 1차단자와 2차 권선이된 철심사이의 1차 권선 일측이 전극(electrode)형의 전압검출소자(53)의 접지측과 연결되고, 그 전극형의 전압검출소자의 고압측 연결부(54)이 외측에 형성된 전압검출단자(63)와 연결된다. 3 and 4 illustrate a cross-sectional view and a perspective view of a current transformer in which an electrode-type voltage detecting device is built according to the present invention, and the high-voltage side
그리고, 전압 검출 단자(63)와 접지단자(73)사이에 계측기나 경보기, 표시등을 연결하여 활선 여부를 확인하고, 보수 및 점검시 안전 확보를 위한 전압검출 기능을 제공할 수가 있게 된다.In addition, a measuring instrument, an alarm, and an indicator may be connected between the
이러한 전극(electrode)형의 전압검출소자(53)는 상기 고압권선과 일정한 간격(10~20mm)을 유지시키고, 고전위 발생시 1차 권선을 따라 흐르는 고주파 전계를 고압측 연결부(54)와 접지측이 대칭의 형상을 통해 효율적으로 완화시킬수 있어 전기적 절연 성능을 향상시키는 효과가 있다.The electrode-type
또한, 전극(electrode)형의 전압검출소자(53)는 3.7~4.5(60Hz)의 유전율을 갖는 에폭시(Epoxy)수지 및 구리(Cu), 은(Ag) 또는 알루미늄(Al)과 같은 양질의 도전성 재료를 바탕으로 형성된 금속으로 성형됨으로서, 내부 구조물이 안정적으로 고정되어 정전 용량이 균일한 효과를 얻을 수 있다.In addition, the electrode-type
도 5 및 도6는 본 발명에 따른 환형의 전압검출소자가 내장된 변류기의 정단면도 및 사시도를 도시한 것으로, 이는 변류기의 상부에 고압측 1차단자(25)가 고정되어 내부로 1차권선(35)이 연결되고, 2차 권선이된 철심(45)과 환형의 전압 검출 소자(55)를 1차 권선이 관통되도록 구성하고, 그 환형의 전압검출소자 일측이 외측에 형성된 전압검출단자(65)와 연결된다. 5 and 6 illustrate a cross-sectional view and a perspective view of a current transformer in which an annular voltage detecting device is built according to the present invention, in which a high-voltage side
그리고, 전압 검출 단자(65)와 접지단자(75)사이에 계측기나 경보기, 표시등을 연결하여 활선 여부를 확인하고, 보수 및 점검시 안전 확보를 위한 전압검출 기능을 제공할 수가 있게 된다.In addition, a measuring instrument, an alarm, and an indicator may be connected between the
이러한 환형의 전압검출소자는 상기 고압권선과 일정한 간격(10~20mm)을 유지시키고, 고전위 발생시 1차 권선을 따라 흐르는 고주파 전계를 환형의 구조를 통해 효율적으로 완화시킬수 있어 전기적 절연 성능을 향상시키는 효과가 있다.The annular voltage detecting device maintains a constant distance (10-20 mm) from the high voltage winding, and can efficiently alleviate the high frequency electric field flowing along the primary winding through the annular structure when the high potential occurs to improve electrical insulation performance. It works.
또한, 환형의 전압검출소자는 3.7~4.5(60Hz)의 유전율을 갖는 에폭시(Epoxy)수지 및 구리(Cu), 은(Ag) 또는 알루미늄(Al)과 같은 양질의 도전성 재료를 바탕으로 형성된 금속으로 성형됨으로서, 내부 구조물이 안정적으로 고정되어 정전 용량이 균일한 효과를 얻을 수 있다.In addition, the annular voltage detection element is a metal formed based on epoxy resin having a dielectric constant of 3.7 to 4.5 (60 Hz) and a high-quality conductive material such as copper (Cu), silver (Ag), or aluminum (Al). By being molded, the internal structure can be stably fixed to obtain a uniform effect of capacitance.
도 7 및 도8는 본 발명에 따른 본 발명에 따른 원통형의 전압검출소자가 내장된 변류기의 정단면도 및 사시도를 도시한 것으로, 이는 변류기의 상부에 고압측 1차단자(27)가 고정되어 내부로 1차권선(37)이 연결되고, 2차 권선이된 철심(47)과 원통형의 전압 검출 소자(57)를 1차 권선이 관통되도록 구성하고, 그 원통형의 전압검출소자 일측이 외측에 형성된 전압검출단자(67)와 연결된다. 7 and 8 illustrate a front sectional view and a perspective view of a current transformer incorporating a cylindrical voltage detection device according to the present invention, which is fixed inside the high voltage side
그리고, 전압 검출 단자(67)와 접지단자(77)사이에 계측기나 경보기, 표시등을 연결하여 활선 여부를 확인하고, 보수 및 점검시 안전 확보를 위한 전압검출 기능을 제공할 수가 있게 된다.In addition, a measuring instrument, an alarm, and an indicator may be connected between the
이러한 원통형의 전압검출소자는 상기 고압권선과 일정한 간격(10~20mm)을 유지시키고, 고전위 발생시 1차 권선을 따라 흐르는 고주파 전계를 원통형의 구조를 통해 효율적으로 완화시킬수 있어 전기적 절연 성능을 향상시키는 효과가 있다.The cylindrical voltage detecting device maintains a constant distance (10-20mm) from the high voltage winding, and can effectively relax the high frequency electric field flowing along the primary winding when the high potential occurs through the cylindrical structure to improve electrical insulation performance. It works.
또한, 원통형의 전압검출소자는 3.7~4.5(60Hz)의 유전율을 갖는 에폭시(Epoxy)수지 및 구리(Cu), 은(Ag) 또는 알루미늄(Al)과 같은 양질의 도전성 재료를 바탕으로 형성된 금속으로 성형됨으로서, 내부 구조물이 안정적으로 고정되어 정전 용량이 균일한 효과를 얻을 수 있다.In addition, the cylindrical voltage detection element is a metal formed from an epoxy resin having a dielectric constant of 3.7 to 4.5 (60 Hz) and a high-quality conductive material such as copper (Cu), silver (Ag), or aluminum (Al). By being molded, the internal structure can be stably fixed to obtain a uniform effect of capacitance.
도 9 및 도10은 본 발명에 따른 원통-메쉬(Mesh)형의 전압검출소자가 내장된 변류기의 정단면도 및 사시도를 도시한 것으로, 이는 변류기의 상부에 고압측 1차단자(20)가 고정되어 내부로 1차권선(30)이 연결되고, 2차 권선이된 철심(40)과 원통-메쉬(Mesh)형의 전압 검출 소자(50)를 1차 권선이 관통되도록 구성하고, 그 원통-메쉬(Mesh)형의 전압검출소자 일측이 외측에 형성된 전압검출단자(60)와 연결된다. 9 and 10 illustrate a cross-sectional view and a perspective view of a current transformer in which a cylindrical mesh-type voltage detecting device is built according to the present invention, in which the high voltage side
그리고, 전압 검출 단자(60)와 접지단자(70)사이에 계측기나 경보기, 표시등을 연결하여 활선 여부를 확인하고, 보수 및 점검시 안전 확보를 위한 전압검출 기능을 제공할 수가 있게 된다.In addition, a measuring instrument, an alarm, and an indicator may be connected between the
이러한 원통-메쉬(Mesh)형의 전압검출소자는 상기 고압권선과 일정한 간격(10~20mm)을 유지시키고, 고전위 발생시 1차 권선을 따라 흐르는 고주파 전계를 원통-메쉬(Mesh)형의 얇은 금속 스크린(Screen)구조를 통해 효율적으로 완화시 킬수 있어 전기적 절연 성능을 향상시키는 효과가 있다.The cylindrical mesh-type voltage detecting device maintains a constant distance (10-20 mm) from the high-voltage winding and transmits a high-frequency electric field flowing along the primary winding when a high potential occurs, and is a thin metal mesh-shaped mesh. Screen structure can be effectively alleviated to improve electrical insulation performance.
또한, 원통-메쉬(Mesh)형의 전압검출소자는 3.7~4.5(60Hz)의 유전율을 갖는 에폭시(Epoxy)수지 및 구리(Cu), 은(Ag) 또는 알루미늄(Al)과 같은 양질의 도전성 재료를 바탕으로 형성된 금속으로 성형됨으로서, 내부 구조물이 안정적으로 고정되어 정전 용량이 균일한 효과를 얻을 수 있다.In addition, the cylindrical mesh-type voltage detector is a high-quality conductive material such as epoxy resin and copper (Cu), silver (Ag), or aluminum (Al) having a dielectric constant of 3.7 to 4.5 (60 Hz). By being formed of a metal formed on the basis of the structure, the internal structure can be stably fixed to obtain an effect of uniform capacitance.
이처럼, 종래에 수배전반내에 지지애자형 전압 검출기와 변류기를 별개로 설치하므로 설치개소 및 기기비용이 2중으로 소요되었으나, 본 발명은 변류기 내부에 전압 검출 기능을 내장하므로 설치공간을 감소시키고, 변류기와 전압 감지기를 일체화 하므로 기기의 원가를 절감시킬수가 있다.As described above, since the support insulator type voltage detector and the current transformer are separately installed in the switchgear, the installation place and the equipment cost are doubled. However, the present invention reduces the installation space because the voltage detection function is built into the current transformer. By integrating the detector, the cost of the device can be reduced.
이상에서 본 발명의 특정 실시예를 예시하여 본 발명의 기술적 사상을 설명하였다. 그러나, 본 발명의 기술적 사상이 상기 실시예에 한정되는 것이 아니며, 첨부된 등록청구범위에 의해 결정되는 것이다.The technical spirit of the present invention has been described above by exemplifying specific embodiments of the present invention. However, the technical idea of the present invention is not limited to the above embodiment, but is determined by the appended claims.
이상에서 설명한 바와 같이 종래에는 지지애자형 전압검출기를 단독으로 사용하고 있으나 본 발명은 전압 검출용 소자(Capacitive voltage dector)를 변류기에 내장하여 변류기로서 전압 검출 기능이 있는 2가지 기능을 일체화한 경제적인 기기인 것이며, 특히 종래에는 전압 검출용 소자로 Ceramic Capacitor를 사용하므로 Epoxy 수지와 물리적, 기계적 특성의 차이로 절연내력이 저하되어 신뢰성에 문 제가 있으나, 본 발명은 반도전성 합성수지 또는 Mesh형태의 금속 Screen을 사용하므로 종래 기기의 문제를 개선하였으며 본 발명 기기에 사용되는 Epoxy 수지는 온도 특성이 우수하여 검출 전압이 안정적이므로 정밀기기용으로 활용할 수 있는 좋은 효과가 있다.As described above, in the related art, the support insulator type voltage detector is used alone, but the present invention integrates two functions having a voltage detection function as a current transformer by embedding a capacitive voltage dector in the current transformer. In particular, since a ceramic capacitor is used as a device for voltage detection, the insulation strength is lowered due to the difference between the epoxy resin and the physical and mechanical properties. However, the present invention is a semi-conductive synthetic resin or a mesh-type metal screen. Since the problem of the conventional device is improved, the epoxy resin used in the device of the present invention has excellent temperature characteristics, and thus has a good effect that can be utilized for precision devices because the detection voltage is stable.
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