KR100738186B1 - 초전도 케이블 코어의 실드층 상변화 검출 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 초전도 케이블 코어를 구성하는 초전도 실드층의 초전도 선재에 흐르는 전류 변화를 이용하여 상변화(Quench)를 조기에 감지할 수 있도록 하는 초전도 케이블 코어의 실드층 상변화 검출 장치에 관한 것으로, 초전도 케이블 코어의 초전도 실드층에 흐르는 전류 전체를 검출하는 제1 전류 센서와; 상변화(Quench)가 발생하는 선재의 수에 비례하여 증가하는 상기 초전도 실드층의 초전도 선재 하나에 흐르는 전류를 검출하는 제2 전류 센서와; 상기 제1 전류 센서와 제2 전류 센서에서 검출된 전류 신호의 크기를 표시하며, 상기 제2 전류 센서에서 검출된 전류 신호의 크기 증가 여부에 따라 상기 초전도 실드층 내에서의 상변화(Quench) 발생을 검출할 수 있도록 하는 측정 전류 표시 수단과; 상기 제1 전류 센서와 제2 전류 센서에서 검출된 전류 신호를 상기 측정 전류 표시 수단으로 인출시키되, 상기 제1 전류 센서와 제2 전류 센서의 신호선을 내/외부 단열관과 전기적으로 접촉시키지 않고 상기 검출된 전류 신호를 상기 측정 전류 표시 수단으로 인출시키는 전류 리드 단자를 구비하여 이루어지는 것이 바람직하다.
초전도 케이블, 초전도 선재, 초전도 실드층, 상변화(Quench) 현상, 전류 변화

Description

초전도 케이블 코어의 실드층 상변화 검출 장치{APPARATUS FOR DETECTING QUENCH OF SHIELD-LAYER IN SUPERCONDUCTING CABLE CORE}
도 1은 본 발명에 적용되는 초전도 케이블 코어의 구조를 보인 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 초전도 케이블의 실드층 상변화 검출 장치의 구성을 보인 도면.
도 3은 초전도 케이블 코어의 초전도 실드층에 흐르는 전류의 파형도 및 분포도.
도 4는 상변화 발생에 따른 전류 변화를 예시적으로 보인 도면.
*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***
10. 초전도 케이블 코어, 11. 포머, 13. 초전도 도체층,
15. 절연층, 17. 초전도 실드층, 20. 제1 전류 센서,
30. 제2 전류 센서, 40. 전류 리드 단자, 50. 전류 미터,
60. 내부 단열관, 65. 외부 단열관, 70.접지 단자
본 발명은 초전도 케이블 코어의 실드층 상변화 검출 장치에 관한 것으로서, 특히 초전도 실드층의 초전도 선재에 흐르는 전류 변화를 이용하여 상변화(Quench) 현상을 검출할 수 있도록 하는 초전도 케이블 코어의 실드층 상변화 검출 장치에 관한 것이다.
초전도 케이블 코어는 다수의 초전도 선재를 도체와 실드(Shield)층에 적용한 것으로, 초전도 케이블 코어에서 국부적으로 온도가 상승하거나, 초전도 선재가 외력에 의해 손상을 입으면 상변화(Quench) 현상이 발생할 수 있게 된다.
상변화(Quench) 현상이란, 초전도 선재가 초전도 상태를 잃고 상전도로 전이되는 현상을 말하는 것으로, 상변화(Quench) 현상이 발생하면 저항이 증가하여 손실이 커지게 된다.
전술한 바와 같이, 초전도 선재 한가닥에서 상변화(Quench)가 발생하게 되면 케이블 손실이 증가하고 심하면 인접 선재로 상변화(Quench)가 전이되어 케이블 전체로 상변화(Quench)가 확산되어 결국 전력 전송이 불가능한 상태에 이르게 되는 문제점이 있다.
이에 따라, 상변화(Quench) 발생을 조기에 검출해야 할 필요가 있다.
그러나, 종래에는 냉각 효율이 떨어져 초전도 케이블 코어의 온도 상승으로 상변화(Quench)가 발생하는 경우, 온도 측정을 통해 상변화(Quench) 발생을 검출하게 되는 데, 이러한 경우에는, 대류 열전달에 의해 열전달 속도가 느려지므로, 상변화(Quench) 발생을 조기에 검출할 수 없게 되는 문제점이 발생하게 된다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 초전도 케이블 코어를 구성하는 초전도 실드층의 초전도 선재에 흐르는 전류 변화를 이용하여 상변화(Quench)를 조기에 감지할 수 있도록 하는 초전도 케이블 코어의 실드층 상변화 검출 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 초전도 케이블의 실드층 상변화 검술 장치는, 초전도 케이블 코어의 초전도 실드층에 흐르는 전류 전체를 검출하는 제1 전류 센서와; 상변화(Quench)가 발생하는 선재의 수에 비례하여 증가하는 상기 초전도 실드층의 초전도 선재 하나에 흐르는 전류를 검출하는 제2 전류 센서와; 상기 제1 전류 센서와 제2 전류 센서에서 검출된 전류 신호의 크기를 표시하며, 상기 제2 전류 센서에서 검출된 전류 신호의 크기 증가 여부에 따라 상기 초전도 실드층 내에서의 상변화(Quench) 발생을 검출할 수 있도록 하는 측정 전류 표시 수단을 구비하여 이루어지는 것이 바람직하다.
나아가, 상기 측정 전류 표시 수단은, 전류 미터로 이루어지는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 제1 전류 센서와 제2 전류 센서에서 검출된 전류 신호를 상기 측정 전류 표시 수단으로 인출시키되, 상기 제1 전류 센서와 제2 전류 센서의 신호선을 내/외부 단열관과 전기적으로 접촉시키지 않고 상기 검출된 전류 신호를 상기 측정 전류 표시 수단으로 인출시키는 전류 리드 단자를 더 구비하여 이루어지는 것이 바람직하다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초전도 케이블의 실드층 상변화 검출 장치에 대해서 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 적용되는 초전도 케이블 코어의 구조를 보인 도로, 초전도 케이블 코어(10)는 내측부터 순서대로 포머(11), 초전도 도체층(13), 절연층(15), 초전도 실드(Shield)층(17)을 구비하여 이루어진다.
이와 같은 구성에 있어서, 초전도 도체층(13)은 포머(11) 상에 초전도 선재를 나선 형상으로 감아서 구성된다.
절연층(15)은 PPLP(Polypropylene Laminated Paper) 등의 반합성 절연지를 감아서 구성된다.
초전도 실드층(17)은 절연층(15) 상에 초전도 선재를 나선 형상으로 감아서 형성된다.
전술한, 초전도 실드층(17)에는 정상시 초전도 도체층(13)에 흐르는 전류(Ic)와 반대 방향으로 동일한 크기의 유도 전류(Is)가 흐르는 데, 유도 전류(Is)에 의해 발생하는 자장이 초전도 도체층(13)에서 발생하는 자장을 상쇄시켜, 초전도 케이블 코어(10) 외부로의 누설 자장을 제로로 할 수 있게 된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 초전도 케이블의 실드층 상변화 검출 장치의 구성을 보인 도로, 제1 전류 센서(20)와, 제2 전류 센서(30)와, 전류 리드 단 자(40)와, 전류 미터(50)를 구비하여 이루어진다.
이와 같은 구성에 있어서, 제1 전류 센서(20)는 초전도 케이블 코어(10)의 초전도 실드층(17)에 흐르는 전류 전체를 검출한다.
제2 전류 센서(30)는 초전도 실드층(17)의 초전도 선재 하나에 흐르는 전류를 검출한다.
전류 리드 단자(40)는 제1 전류 센서(20)와 제2 전류 센서(30)로부터 검출되는 신호를 외부로 인출시키는 단자로, 제1 전류 센서(20)와 제2 전류 센서(30)의 신호선을 내/외부 단열관(60/65)과 전기적으로 접촉하지 않고 전류 검출 신호를 외부로 빼낼 수 있게 한다.
전류 미터(50)는 제1 전류 센서(20)와 제2 전류 센서(30)를 통해 검출된 전류의 크기를 확인할 수 있도록 나타낸다.
도 2에서 참조 부호 70은 초전도 실드층(17)을 전기적으로 단락시키는 접지 단자이다.
도 3은 초전도 케이블 코어의 초전도 실드층에 흐르는 전류의 파형도 및 분포도로, (a)는 초전도 도체층(13)에 흐르는 전류(Ic)와 반대 방향으로 초전도 실드층(17)에 흐르는 유도 전류(Is)의 파형도이고, (b)는 초전도 실드층(17)이 n개의 초전도 선재로 구성되어 있는 경우, 각 초전도 선재에 흐르는 전류(i1 ~ in)의 분포도이다. 즉, (b)는 초전도 실드층(17)에 흐르는 전류(i1 ~ in)의 분포도이다.
앞서 설명한 바와 같이, 초전도 실드층(17)에는 초전도 도체층(13)에 흐르는 전류(Ic)와 크기는 동일하고 위상이 180도인 유도 전류(Is)가 흐르며, 유도 전류(Is)는 동일한 비율로 분류(Is/초전도 선재 수)되어 초전도 선재에 나뉘어 흐른다.
이에 따라, 초전도 실드층(17)은 n개의 초전도 선재로 구성되어 있는 경우, 정상 상태에서 각 초전도 선재에는 Is/n에 해당하는 동일한 전류가 흐르게 된다.
전술한 바와 같이, 정상 상태에서 각 초전도 선재에 동일한 크기의 전류가 흐르는 중에 초전도 선재 어느 하나에서 상변화(Quench)가 발생하면, 상변화(Quench)가 발생한 선재에 흐르는 전류 i는 0이 되고, 나머지 정상 상태의 선재에는 Is/(n-1)에 해당하는 전류가 흐르게 된다.
따라서, 상변화(Quench)가 발생하는 선재의 수가 증가할수록 선재 하나에 흐르는 전류는 도 4에 도시하는 바와 같이, 급격히 증가하게 된다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 상변화(Quench)가 발생하는 선재의 수가 증가함에 따라 선재 하나에 흐르는 전류도 증가하는 현상을 이용하여 상변화(Quench) 현상을 조기에 감지할 수 있게 된다.
본 발명의 초전도 케이블의 실드층 상변화 검출 장치는 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 초전도 케이블의 실드층 상변화 검출 장치에 따르면, 초전도 케이블 코어를 구성하는 초전도 실드층의 초전도 선재에 흐르는 전류 변화를 이용하여 상변화(Quench)를 조기에 감지함으로써, 운전 조건을 미리 조정하여 상변화(Quench)의 진전을 막을 수 있게 된다.

Claims (3)

  1. 초전도 케이블 코어의 초전도 실드층에 흐르는 전류 전체를 검출하는 제1 전류 센서와;
    상변화(Quench)가 발생하는 선재의 수에 비례하여 증가하는 상기 초전도 실드층의 초전도 선재 하나에 흐르는 전류를 검출하는 제2 전류 센서와;
    상기 제1 전류 센서와 제2 전류 센서에서 검출된 전류 신호의 크기를 표시하며, 상기 제2 전류 센서에서 검출된 전류 신호의 크기 증가 여부에 따라 상기 초전도 실드층 내에서의 상변화(Quench) 발생을 검출할 수 있도록 하는 측정 전류 표시 수단을 구비하여 이루어지는 초전도 케이블의 실드층 상변화 검출 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 측정 전류 표시 수단은,
    전류 미터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 초전도 케이블의 실드층 상변화 검출 장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 제1 전류 센서와 제2 전류 센서에서 검출된 전류 신호를 상기 측정 전류 표시 수단으로 인출시키되, 상기 제1 전류 센서와 제2 전류 센서의 신호선을 내/외부 단열관과 전기적으로 접촉시키지 않고 상기 검출된 전류 신호를 상기 측정 전류 표시 수단으로 인출시키는 전류 리드 단자를 더 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 초전도 케이블의 실드층 상변화 검출 장치.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101074324B1 (ko) 2008-10-07 2011-10-17 창원대학교 산학협력단 초전도 전력케이블의 고장 검출방법
CN109856571A (zh) * 2019-01-23 2019-06-07 深圳供电局有限公司 一种超导电缆通流导体电磁特性的测试装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6433977A (en) * 1987-07-29 1989-02-03 Fujitsu Ltd Detecting method for superconducting phase difference
JPH06226684A (ja) 1993-02-03 1994-08-16 Seiko Epson Corp カッター機構
KR20040037867A (ko) * 2002-10-30 2004-05-08 한국전력공사 초전도 선재를 이용한 고온초전도 케이블의 상변화 전압검출시스템

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6433977A (en) * 1987-07-29 1989-02-03 Fujitsu Ltd Detecting method for superconducting phase difference
JPH06226684A (ja) 1993-02-03 1994-08-16 Seiko Epson Corp カッター機構
KR20040037867A (ko) * 2002-10-30 2004-05-08 한국전력공사 초전도 선재를 이용한 고온초전도 케이블의 상변화 전압검출시스템

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101074324B1 (ko) 2008-10-07 2011-10-17 창원대학교 산학협력단 초전도 전력케이블의 고장 검출방법
CN109856571A (zh) * 2019-01-23 2019-06-07 深圳供电局有限公司 一种超导电缆通流导体电磁特性的测试装置
CN109856571B (zh) * 2019-01-23 2024-03-22 深圳供电局有限公司 一种超导电缆通流导体电磁特性的测试装置

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