KR100923748B1 - Partial discharge detector of gas-insulated apparatus - Google Patents

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Abstract

이 발명은, 접지종단선에 신호선에 접속된 동축케이블의 임피던스와 동일한 임피던스를 갖는 종단부하를 연결하여 동일한 감도 특성을 얻거나 전류 분포 및 전자계 모드를 평형하게 하여 안정적이고 광대역인 고감도 특성을 유지하는 가스 절연기기의 부분방전 검출장치의 제공을 목적으로 한다.The present invention connects a terminal load having the same impedance as that of the coaxial cable connected to the signal line to the ground termination line to obtain the same sensitivity characteristics or to balance the current distribution and the electromagnetic mode to maintain stable and broadband high sensitivity characteristics. An object of the present invention is to provide a partial discharge detection device for a gas insulated device.

상기의 목적을 달성하기 위해 이 발명은, 금속용기 내에 2매의 판형상의 도전성 전극이 간극을 가지게 형성된 안테나 소자부와; 상기 안테나 소자부의 도전성 전극에 각각 접속된 신호선 및 접지종단선을 동일한 크기로 감싸 부착하는 동축형 밸런; 상기 안테나 소자부에 접속된 신호선을 통해 상기 금속용기 내부에서 발생된 신호를 외부로 인출하는 동축 케이블; 및, 상기 동축케이블에 접속되어 신호선으로부터 전송되는 신호를 측정하는 측정장치;로 이루어지고, 상기 접지종단선에는 상기 신호선에 접속된 동축케이블의 임피던스와 동일한 임피던스를 갖는 종단부하를 연결하는 것을 특징으로 하는 가스 절연기기의 부분방전 검출장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention includes: an antenna element portion in which two plate-shaped conductive electrodes have a gap in a metal container; A coaxial balun wrapping and attaching a signal line and a ground termination line connected to the conductive electrodes of the antenna element, respectively, in the same size; A coaxial cable for drawing out a signal generated in the metal container to the outside through a signal line connected to the antenna element; And a measuring device connected to the coaxial cable and measuring a signal transmitted from the signal line, wherein the ground terminal connects a termination load having an impedance equal to that of the coaxial cable connected to the signal line. A partial discharge detection device for a gas insulated device is provided.

부분방전, 임피던스변화, 전류분포, 종단부하, 동축형밸런  Partial discharge, impedance change, current distribution, termination load, coaxial balance

Description

가스 절연기기의 부분방전 검출장치{PARTIAL DISCHARGE DETECTOR OF GAS-INSULATED APPARATUS}PARTIAL DISCHARGE DETECTOR OF GAS-INSULATED APPARATUS}

도 1은 종래 가스 절연기기의 부분방전 검출장치를 나타내는 종단면도이고,1 is a longitudinal sectional view showing a partial discharge detection apparatus of a conventional gas insulated device,

도 2는 도 1의 부분방전 검출장치를 가스절연의 전위 측정에 적용한 예를 나타내는 종단면도이고,FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing an example where the partial discharge detection device of FIG. 1 is applied to the potential measurement of gas insulation;

도 3 및 도 4는 이 발명의 실시 예들에 따른 가스 절연기기의 부분방전 검출장치를 나타내는 종단면도이다.3 and 4 are longitudinal cross-sectional views illustrating a partial discharge detection apparatus of a gas insulator according to embodiments of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

11 : 안테나 수신부 12 : 안테나 지지대11: antenna receiver 12: antenna support

13 : 밀봉단자 14 : 동축 밀봉단자13 sealing terminal 14 coaxial sealing terminal

15, 108 : 동축 케이블 16, 109 : 측정장치15, 108: coaxial cable 16, 109: measuring device

17, 111 : 금속 용기 18, 116 : 절연 지지대17, 111: metal container 18, 116: insulation support

19, 115 : 고전압 도체 20, 106 : 플랜지19, 115: high voltage conductor 20, 106: flange

101 : 안테나 수신부 102 : 신호선101: antenna receiver 102: signal line

103 : 접지종단선 104 : 신호선 동축형 밸런103: ground termination line 104: signal line coaxial balun

105 : 접지종단선 동축형 밸런 106' : 검출장치의 플랜지105: ground termination line coaxial balun 106 ': flange of detection device

107 : 커넥터 110 : 종단부하(50Ω)107: connector 110: terminal load (50Ω)

112 : 가스 절연기기의 플랜지 113 : 안테나 지지 절연물112 flange of gas insulator 113 antenna support insulator

이 발명은 가스 절연기기의 부분방전 검출장치에 관한 것으로, 절연가스를 충전하여 사용하는 가스 차단기, 가스 절연개폐장치, 가스 절연모선 등의 가스 절연기기에 있어서 금속용기 내부의 절연 이상인 부분방전시 발생하는 전자파 신호의 검출을 통해 부분방전의 발생을 금속용기 외부에서 검출하는 가스 절연기기의 부분방전 검출장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for detecting a partial discharge of a gas insulated device. The present invention relates to a gas discharge device used to fill an insulating gas, and generates a partial discharge that is abnormal in the metal container in a gas insulated device such as a gas breaker, a gas insulated switchgear, and a gas insulated bus. The present invention relates to a partial discharge detection device for a gas insulated device for detecting the occurrence of partial discharge outside a metal container by detecting an electromagnetic wave signal.

가스절연 개폐장치, 가스절연 모선, 가스절연 변압기 등 변전소에서 사용하고 있는 전력기기는, 절연가스를 충전한 밀폐 금속용기 내에 고전압 도체를 절연 지지하여 이루어지는 가스 절연기기로서 금속이물 등의 내부 결함이 존재하면 국소적으로 전계가 높아져 부분방전이 발생한다.Power equipment used in substations, such as gas insulated switchgear, gas insulated busbar, and gas insulated transformer, is a gas insulated device that is insulated and supported by a high voltage conductor in a sealed metal container filled with insulating gas. When present, the local electric field is locally increased, causing partial discharge.

이와 같이 발생한 부분방전을 그대로 방치해 두면 절연 파괴에 이르게 되어 커다란 사고로 연결될 가능성이 있으므로, 금속용기 내부에서 발생하고 있는 부분방전을 조기에 발견하여 대책을 강구할 필요가 있게 된다.If the partial discharge is left as it is, it may lead to insulation breakdown and lead to a major accident. Therefore, it is necessary to find a partial discharge occurring inside the metal container early and take countermeasures.

이러한 부분방전을 신호 형태로 검출함으로써 절연 파괴를 사전에 예지하는 것이 가능하고 가스 절연기기의 예방 보전 방법으로서 중요시되고 있다.By detecting such partial discharge in the form of a signal, it is possible to foresee breakdown in advance and it is important as a preventive maintenance method of a gas insulator.

그런데, 절연가스 중의 부분방전은 급격한 펄스전류가 발생하는 고전압 현상으로 이러한 부분방전에 의하여 발생하는 전자파는 순간에 공간으로 방사되어 금속 용기 내를 전파하고 밀폐용기인 금속용기로부터 외부로는 전자파가 거의 방사되지 않는다.However, the partial discharge in the insulating gas is a high voltage phenomenon in which a sudden pulse current is generated. The electromagnetic waves generated by the partial discharge radiate into the space at the moment, propagate in the metal container, and the electromagnetic wave is almost discharged from the closed metal container to the outside. It is not radiated.

이로부터, 밀폐용기인 금속용기의 내부에서 발생된 신호를 기밀단자를 사용하여 외부의 측정 장치로 검출하는 가스 절연기기의 부분방전 검출장치가 제안되어 있다.From this, a partial discharge detection device of a gas insulator is proposed which detects a signal generated inside the metal container, which is a sealed container, by an external measuring device using an airtight terminal.

예를 들면, 특허출원 제1999-7010683호(발명의 명칭 : 가스 절연기기의 부분방전 검출장치)에서는, 가스 절연기기의 내부 이상 시에 발생하는 부분방전에 기인하는 전자파를 콤팩트하게 광대역, 고감도의 안테나를 사용하여 외부의 측정 장치로 검출한다.For example, Patent Application No. 1999-7010683 (Invention Name: Partial Discharge Detection Device of Gas Insulation Device) provides a wideband and high sensitivity for electromagnetic waves due to partial discharge occurring at the time of an internal abnormality of the gas insulation device. Use an antenna to detect with an external measuring device.

도 1 및 도 2에 도시되어 있는 바와 같은, 종래 가스 절연기기의 부분방전 검출장치는, 발생되는 부분방전 신호가 매우 미약하여 외부 노이즈의 영향을 받기 때문에 부분방전 신호의 검출감도, 정밀도도 반드시 만족할 수 있는 것이 아니어서 안테나 지지대(12)에 의해 지지되는 안테나 수신부(11)를 금속 용기(17) 내에 반원 판을 평면상에 2매 조합시켜 구성함으로써 부분방전의 전자파를 광대역 그리고 고감도로 검출한다.As shown in Figs. 1 and 2, the partial discharge detection apparatus of the conventional gas insulator has a very weak partial discharge signal and is affected by external noise, so the detection sensitivity and precision of the partial discharge signal must be satisfied. Although not possible, the antenna receiver 11 supported by the antenna support 12 is configured by combining two semicircle plates on a plane in the metal container 17 to detect electromagnetic waves of partial discharge with wideband and high sensitivity.

이 경우, 상기 안테나 수신부(11)의 면적이 크게 형성됨으로써 고전압 도체(19)와 안테나 수신부(11)의 정전용량(C1)과 플랜지(20)와 안테나 수신부(11)의 정전용량(C2)을 증가시켜 가스 절연기기 내의 고감도 전위측정을 가능하게 하고 있다.In this case, since the area of the antenna receiver 11 is large, the capacitance C1 of the high voltage conductor 19 and the antenna receiver 11 and the capacitance C2 of the flange 20 and the antenna receiver 11 are reduced. Increasingly, high sensitivity potential measurement in gas insulated equipment is possible.

또한, 상기 안테나 수신부(11)에 지향성이 강한 다이폴 안테나가 사용됨으로써 가스 절연기기에 다수 설치된 부분방전 검출장치의 어느 부분에서 부분방전이 발생하고 있는 지를 하나의 안테나에 의해서도 광대역으로 검출할 수 있어 다수의 안테나를 설치할 필요가 없으므로 경제적이다.In addition, since the dipole antenna having a high directivity is used in the antenna receiver 11, it is possible to detect in a wideband by one antenna which part of the partial discharge detection device installed in the gas insulator. It is economical because there is no need to install the antenna.

그리고, 상기 안테나 수신부(11)로부터 검출된 신호는 밀봉단자(13), 동축 밀봉단자(14) 및 동축 케이블(15)의 동축 구조로 전송하게 구성됨으로써 절연지지대(18)에 의하여 고전압 도체(19)가 지지되어 있는 금속 용기(17) 내부에서 부분 방전에 의해 수신된 100MHz이상의 신호를 감쇠시키는 일 없이 측정 장치(16)까지 전송할 수 있고, 수 GHz의 고주파 대역까지 측정 가능하게 된다.The signal detected by the antenna receiver 11 is transmitted to the coaxial structure of the sealing terminal 13, the coaxial sealing terminal 14, and the coaxial cable 15, so that the high voltage conductor 19 is provided by the insulating support 18. ) Can be transmitted to the measuring device 16 without attenuating a signal of 100 MHz or more received by the partial discharge in the metal container 17 supported by, and can measure up to a high frequency band of several GHz.

또한, 상기 안테나 수신부(11)를 접지하여 사용됨으로써 안테나 자신을 플로트 전극으로 하는 일 없이 접지전위로 사용할 수 있어 가스 절연기기 내부에 두더라도 장해의 발생을 적게 할 수 있다.In addition, since the antenna receiver 11 is grounded and used, the antenna itself can be used as the ground potential without using the float electrode, thereby reducing the occurrence of the obstacle even when placed inside the gas insulator.

그런데, 상기 검출장치에 적용된 기술은, 실질적으로 마이크로 스트립 패치 안테나(micro-strip patch antenna)의 원리를 이용한 지향성(directivity) 특성을 갖는 다이폴 안테나를 이용하여 부분방전 시에 발생하는 전자파를 검출하는 구조로, 여기서 마이크로 스트립 안테나는 패치와 접지와 연결을 위해 단락 핀(shorting pin)을 이용하고 있으며, 접지 면에 놓인 단락 핀의 위치에 따라 안테나의 특성이 결정된다. 또한, 안테나의 특성은 도체로 된 접지면의 면적 및 형상 에 따라 변한다.By the way, the technique applied to the detection device, a structure for detecting electromagnetic waves generated during partial discharge by using a dipole antenna having a directivity characteristic using the principle of a micro-strip patch antenna In this case, the microstrip antenna uses a shorting pin to connect the patch and the ground, and the characteristics of the antenna are determined by the position of the shorting pin placed on the ground plane. The characteristics of the antenna also vary with the area and shape of the ground plane of the conductor.

따라서 상기 마이크로 스트립 안테나와 유사한 형태를 가지는 상기 검출 장치가 가스 절연기기의 금속 용기(17)에 결합되어 설치될 경우, 접지 면에 해당하는 플랜지(20)는 금속 용기(17)와 결합하게 되어 접지 면은 커진다. 또한, 가스 절연기기의 기종에 따라 구간마다 설치되는 검출 장치의 위치도 다르며 형상도 다르기 때문에 검출 장치의 접지 면이 달라져 임피던스는 변하게 된다.Therefore, when the detection device having a shape similar to the microstrip antenna is installed to be coupled to the metal container 17 of the gas insulator, the flange 20 corresponding to the ground plane is coupled to the metal container 17 to ground. Cotton grows big. In addition, since the position of the detection apparatus installed in each section is different and the shape is different according to the model of the gas insulator, the ground plane of the detection apparatus is changed so that the impedance is changed.

이로부터, 국내외에 적용되는 가스 절연기기에 대한 형상이나 규격이 다르기 때문에 기종에 따라 다이폴 안테나 구조를 갖는 동일한 검출 장치를 부착할 경우에도 플랜지(20)와 닿는 접지 면이 일정하지 않아 접지 임피던스가 바뀌게 되어 감도가 다르게 나오므로 성능이 변할 수 있게 된다.As a result, since the shape and specifications of gas insulators applied at home and abroad are different, even when the same detection device having a dipole antenna structure is attached according to the model, the ground impedance contacting the flange 20 is not constant. As the sensitivity is different, the performance can be changed.

또한, 상기 안테나 수신부(11)를 단순 접지하여 사용하는 경우 동축케이블(15)에 흐르는 전류로 인해 외부 요인에 의하여 안테나의 특성이 변할 수 있다.In addition, when the antenna receiver 11 is simply grounded and used, the characteristics of the antenna may change due to external factors due to the current flowing through the coaxial cable 15.

또한, 검출장치의 플랜지(20)크기가 크고 무거워 휴대 시에 불편함도 따른다.In addition, the flange 20 of the detection device is large and heavy, which also causes inconvenience in carrying.

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이 발명은 위의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전류 분포 및 전자계 모드를 평형하게 하여 외부의 요인에 의한 불평형 전류분포의 형성을 차단시키도록 종단부하를 금속용기에 노출 부착시키고 신호선과 접지종단선에 동축형 밸런들을 감싸 부착시킴으로써 안정적이고 광대역인 고감도 특성을 유지하는 가스 절연기기의 부분방전 검출장치의 제공을 목적으로 한다.The present invention is to solve the above problems, the end load is exposed and attached to the metal container to balance the current distribution and the electromagnetic field mode to prevent the formation of an unbalanced current distribution by external factors, It is an object of the present invention to provide a partial discharge detection device for a gas insulator that maintains stable and broadband high sensitivity by wrapping and attaching coaxial balances.

또한, 이 발명은 위의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 종래와 달리 플랜지의 크기를 줄여 전체적인 무게를 가볍게 할 수 있어 휴대도 간편하게 하는 가스 절연기기의 부분방전 검출장치의 제공을 목적으로 한다.In addition, the present invention is to solve the above problems, it is to provide a partial discharge detection device of a gas insulated device that can be easily carried by reducing the size of the flange to reduce the overall weight, unlike the prior art.

상기의 목적을 달성하기 위해 이 발명은, 금속용기 내에 2매의 판형상의 도전성 전극이 간극을 가지게 형성된 안테나 소자부와; 상기 안테나 소자부의 도전성 전극에 각각 접속된 신호선 및 접지종단선을 동일한 크기로 감싸 부착하는 동축형 밸런; 상기 안테나 소자부에 접속된 신호선을 통해 상기 금속용기 내부에서 발생된 신호를 외부로 인출하는 동축 케이블; 및, 상기 동축케이블에 접속되어 신호선으로부터 전송되는 신호를 측정하는 측정장치;로 이루어지고, 상기 접지종단선에는 상기 신호선에 접속된 동축케이블의 임피던스와 동일한 임피던스를 갖는 종단부하를 연결하는 것을 특징으로 하는 가스 절연기기의 부분방전 검출장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention includes: an antenna element portion in which two plate-shaped conductive electrodes have a gap in a metal container; A coaxial balun wrapping and attaching a signal line and a ground termination line connected to the conductive electrodes of the antenna element, respectively, in the same size; A coaxial cable for drawing out a signal generated in the metal container to the outside through a signal line connected to the antenna element; And a measuring device connected to the coaxial cable and measuring a signal transmitted from the signal line, wherein the ground terminal connects a termination load having an impedance equal to that of the coaxial cable connected to the signal line. A partial discharge detection device for a gas insulated device is provided.

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바람직하게는, 상기 접지종단선에 연결된 종단부하를 상기 금속용기에 노출 부착시켜 상기 동축형 밸런들과 함께 외부 요인에 의하여 불평형 전류분포 및 전자계 모드가 형성되는 것을 차단시키게 하여도 좋다.Preferably, the terminal load connected to the ground termination line may be exposed and attached to the metal container to block the unbalanced current distribution and the electromagnetic field mode from being formed by external factors together with the coaxial balances.

바람직하게는, 상기 플랜지를 동축형 밸런을 포함하는 최소 면적의 크기로 형성하고, 상기 금속용기의 핸드홀 부근에 별도로 설치된 가스 절연기기의 플랜지와 서로 연결하여 상기 금속용기의 밀봉 상태를 유지시키게 하여도 좋다.Preferably, the flange is formed to have a minimum size including a coaxial balun, and is connected to a flange of a gas insulated device separately installed near the hand hole of the metal container to maintain the sealed state of the metal container. Also good.

이하에서는, 이 발명의 바람직한 실시 예를 첨부하는 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.

도 3과 도 4는 이 발명의 한 실시 예들에 따른 가스 절연기기의 부분방전 검출장치를 나타내는 종단면도들이다.3 and 4 are longitudinal cross-sectional views illustrating a partial discharge detection apparatus of a gas insulator according to one embodiment of the present invention.

도 3에서는 이 발명의 한 실시 예에 따른 가스 절연기기의 부분방전 검출장치를 가스 절연기기로서 알려진 가스절연 모선의 일부분에 부착 적용한 경우를 나타내고 있다.3 shows a case where a partial discharge detection device of a gas insulator according to an embodiment of the present invention is applied to a part of a gas insulated busbar, which is known as a gas insulator.

일반적으로 가스절연 모선은, 관 형상으로 형성되고 절연 성능이 뛰어난 SF6 가스 등의 절연가스가 밀봉되어 있는 금속용기(111)내에 절연 지지대(116)에 의하여 고전압 도체(115)가 지지되어 있다.In general, the gas-insulated bus bar has, and by the supports (116) isolated in the form a tubular shape, and insulation is insulating gas is sealed, such as superior SF 6 gas metal vessel 111, which is not a high-voltage conductor (115).

또한, 금속용기(111)의 몸체 일 측에는 핸드홀이 설치되어 있고, 이러한 핸드홀을 밀봉하기 위한 플랜지(106)가 설치되어 있다.In addition, one side of the body of the metal container 111 is provided with a hand hole, a flange 106 for sealing such a hand hole is provided.

상기 핸드홀 내에는, 안테나 수신부(101), 신호선(102), 접지종단선(103), 신호선 동축형 밸런(104), 접지종단선 동축형 밸런(105), 커넥터(107), 동축 케이블(108), 측정 장치(109), 종단부하(50Ω)(110) 및 안테나 지지 절연물(113)로 구성되는 이 발명의 한 실시 예에 따른 가스 절연기기의 부분방전 검출장치가 플랜지(106)에 결합되어 설치된다. 여기서, 도 4의 부분방전 검출장치는 도 3의 플랜지(106)의 구성만 상이할 뿐 다른 구성은 동일하다. 즉 검출장치가 부착된 검출장치의 플랜지(106')는 금속용기(111)의 밀봉 상태를 유지하기 위해 핸드홀 부근에 가스 절연기기의 플랜지(112)를 두고, 검출장치의 플랜지(106')와 가스 절연기기의 플랜지(112)를 서로 연결시킨다. In the handhole, the antenna receiver 101, the signal line 102, the ground termination line 103, the signal line coaxial balun 104, the ground termination line coaxial balun 105, the connector 107, the coaxial cable ( 108, a partial discharge detection device of the gas insulator according to an embodiment of the present invention consisting of the measuring device 109, the termination load (50Ω) 110 and the antenna support insulator 113 is coupled to the flange 106 Is installed. Here, the partial discharge detection device of FIG. 4 differs only in the configuration of the flange 106 of FIG. 3, and the other configurations are the same. That is, the flange 106 'of the detection device with the detection device has the flange 112 of the gas insulator in the vicinity of the hand hole to maintain the sealing state of the metal container 111, and the flange 106' of the detection device. And the flange 112 of the gas insulator are connected to each other.

상기 안테나 수신부(101)는, 다이폴 안테나의 수신부의 면적을 크게 한 형태를 갖는 2매의 반원판을 조합시킨 원형의 것을 평면 형상으로 배치하는데, 신호선 동축형 밸런(104), 접지종단선 동축형 밸런(105) 및 안테나 지지 절연물(113)에 의해 금속용기(111)로부터 들떠진 상태로 고정된다. The antenna receiving unit 101 is arranged in a planar shape of a circular combination of two semicircular plates having a form in which the receiving unit of the dipole antenna is enlarged. The signal line coaxial balun 104 and the ground termination line coaxial type It is fixed in a lifted state from the metal container 111 by the balun 105 and the antenna support insulator 113.

신호선(102)은, 가스 절연기기에 충전되는 SF6 가스의 기밀을 위해 신호선 동축형 밸런(104)으로 차폐되어 있으며, 이러한 신호선 동축형 밸런(104)을 거쳐 금속용기(111)와 동축의 커넥터(107)를 거쳐 임피던스의 변화가 작은 동축 케이블(108)로 측정장치(109)에 접속되어 있다.The signal line 102 is shielded with a signal line coaxial balun 104 for the airtightness of SF 6 gas filled in the gas insulator, and is coaxial with the metal container 111 via the signal line coaxial balun 104. A coaxial cable 108 with a small change in impedance is connected to the measuring device 109 via 107.

접지종단선(103)은, 접지종단선 동축형 밸런(105)으로 차폐되어 있으며 동축케이블의 임피던스와 동일한 임피던스를 갖는 종단부하(50Ω)(110)가 동축형 밸런(105)을 거쳐 금속용기(111)에 노출되게 연결되어 부착되어 있다.The grounding termination line 103 is shielded by the grounding termination line coaxial balun 105, and the terminal load (50Ω) 110 having the same impedance as that of the coaxial cable is passed through the coaxial balun 105 to the metal container ( 111 is exposed and connected.

또한, 안테나 수신부(101)와 두개의 동축형 밸런(104)(105) 사이에는 아크릴 재질의 안테나 지지 절연물(113)을 사용하여 견고하게 지지할 수 있도록 한다. 여 기서, 같은 재질을 갖는 신호선(102)과 접지종단선(103)의 격리도(Isolation)를 높이기 위해 동일한 크기의 동축형 밸런(104)(105)을 사용한다.In addition, between the antenna receiver 101 and the two coaxial baluns 104 and 105, an antenna support insulator 113 made of acrylic material can be firmly supported. Here, the same size coaxial balance (104) 105 is used to increase the isolation (Isolation) of the signal line 102 and the ground termination line 103 having the same material.

이와 같이 구성된 이 발명의 한 실시 예에 따른 가스 절연기기의 부분방전 검출장치에서는 금속용기(111)내에서 부분방전이 발생하면, 수 GHz에 이르는 높은 고주파의 전류펄스가 발생하고, 전류파가 금속용기(111)내를 전파하는데, 이 전자파가 안테나 수신부(101)에 의하여 수신되면, 안테나 수신부(101)에 전압이 유기되면서 신호선(102)을 통해 금속용기(111)의 외부로 인출되고, 동축 케이블(108)을 거쳐 측정 장치(109)에 전송된다.In the partial discharge detection apparatus of the gas insulated device according to the embodiment of the present invention configured as described above, when partial discharge occurs in the metal container 111, a high frequency current pulse of several GHz is generated, and the current wave is made of metal. Propagating in the container 111, when the electromagnetic wave is received by the antenna receiver 101, the voltage is induced in the antenna receiver 101, and is drawn out to the outside of the metal container 111 through the signal line 102, coaxial The cable 108 is transmitted to the measuring device 109.

이로부터, 2개의 동일한 크기의 동축형 밸런(104)(105)을 이용하여 신호선(102)과 접지종단선(103)이 서로 누설되어 신호가 간섭을 받지 않도록 함으로써 검출장치의 손실을 최소화할 수 있게 된다.From this, the signal line 102 and the ground termination line 103 are leaked from each other using two equally coaxial baluns 104 and 105 of the same size, thereby minimizing the loss of the detection device. Will be.

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따라서, 한 실시 예에 따른 가스 절연기기의 부분방전 검출장치는 50Ω 종단을 연결하여 동일한 임피던스를 갖기 때문에, 일반적으로 스테인리스의 두꺼운 금속재질로 되어 있어 많은 비중을 차지하고 있는 플랜지의 크기를 두 개의 동축형 밸런(104)(105)을 포함하는 최소 면적으로 줄일 수 있으며, 결국 검출장치의 크기가 작아지며, 플랜지의 무게도 줄어든다.Therefore, since the partial discharge detection device of the gas insulator according to the embodiment has the same impedance by connecting the 50 Ω terminal, the flange is occupied with a large proportion of stainless steel because it is generally made of a thick metal material of two coaxial types. The minimum area including the baluns 104 and 105 can be reduced, which in turn reduces the size of the detector and reduces the weight of the flange.

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그리고 이 발명의 실시 예들에 따른 가스 절연기기의 부분방전 검출장치에서는, 2개의 동일한 크기의 동축형 밸런(104)(105)을 이용하여 신호선(102)과 접지종단선(103)이 광대역에 걸쳐 전자계 모드의 평형을 이루도록 하여 부분방전신호를 고감도로 검출할 수 있게 된다.In the partial discharge detection apparatus of the gas insulated device according to the embodiments of the present invention, the signal line 102 and the ground termination line 103 are spread over a wide band by using two coaxial baluns 104 and 105 having the same size. The partial discharge signal can be detected with high sensitivity by achieving an equilibrium of the electromagnetic field modes.

또한, 접지종단부가 신호선에 접속된 동축케이블의 임피던스(50Ω)와 동일한 50Ω로 임피던스 매칭되므로 전류 및 전자계 모드의 평형을 유지하여 플랜지의 크기에 영향을 받지 않는다.In addition, since the ground end is impedance-matched to 50 Ω equal to the impedance (50 kHz) of the coaxial cable connected to the signal line, the current and the electromagnetic field are balanced so that the size of the flange is not affected.

이 발명은 상기의 실시 예에 한정되지 않으며, 특허청구범위에 기재되는 발명의 범위 내에서 다양한 변형이 가능하고, 이러한 변형도 이 발명의 범위 내에 포함된다.This invention is not limited to the above embodiments, various modifications are possible within the scope of the invention described in the claims, and such modifications are also included within the scope of the invention.

이상에서 상세하게 설명한 바와 같이, 이 발명의 가스 절연기기의 부분방전 검출 장치에 의하면, 검출장치의 접지종단선에는 일정한 임피던스를 유지하도록 50Ω 종단을 연결함으로써, 종래 안테나의 접지종단선을 플랜지에 직접 연결하여 접지면의 면적에 따라 검출장치의 임피던스가 변하게 되어 감도특성이 변하던 것을, 검출장치의 접지를 항상 일정하게 유지시켜 가스절연기기에 설치시 기종에 관계없이 일정한 감도 특성을 갖게 하는 효과가 있다.As described in detail above, according to the partial discharge detection device of the gas insulated device of the present invention, the ground termination line of the conventional antenna is connected directly to the flange by connecting a 50 kV termination to maintain a constant impedance. When the impedance of the detection device is changed according to the area of the ground plane, the sensitivity characteristic is changed. Therefore, the ground of the detection device is always kept constant so that it is effective to have a constant sensitivity characteristic regardless of the model when installed in the gas insulator. have.

또한, 신호선에 접속된 동축케이블의 임피던스와 동일한 임피던스를 갖는 종단부하를 접지종단선에 연결하여 상기 금속용기에 노출 부착시키고 신호선과 접지종단선에 동축형 밸런들을 감싸 부착시킴으로써, 가스 절연기기의 부분방전용 검출장치의 전류분포 및 전자계 모드를 평형하게 하여 불평형한 전류분포 및 전자계 모 드가 형성되지 않게 하여 안정적이고 광대역의 고감도 특성을 유지하며, 광대역의 양호한 감도 특성을 갖게 하는 효과가 있다.In addition, a terminal load having an impedance equal to that of a coaxial cable connected to a signal line is connected to the ground end line to be exposed and attached to the metal container, and the coaxial baluns are wrapped around the signal line and the ground end line, thereby providing a part of the gas insulator. The current distribution and the electromagnetic field mode of the discharge detection device are balanced to prevent the formation of an unbalanced current distribution and the electromagnetic mode so that stable and high sensitivity of the broadband is maintained and good sensitivity of the broadband is obtained.

또한, 종래와 달리 두 개의 동축형 밸런을 포함하는 최소 면적 정도의 크기 범위 내로 검출장치의 플랜지의 크기를 줄여 전체적인 무게를 가볍게 할 수 있어 휴대에 편리하게 하는 한편, 검출장치의 높이가 가스 절연기기의 플랜지 두께만큼 높이가 높아져 부분 방전시 발생하는 전자파 검출을 효과적으로 감지할 수 있고, 가스 절연기기에 충전된 SF6에 의한 압력을 최소화 할 수 있어 압력에 대해 기밀부분의 고장발생을 최소화 할 수 있는 효과도 있다.In addition, unlike the related art, the size of the detection device can be reduced in size by reducing the flange size of the detection device within the minimum size area including two coaxial balans, making it convenient to carry, while the height of the detection device is a gas insulator. As the height of the flange is increased, it is possible to effectively detect the electromagnetic wave generated during partial discharge, and to minimize the pressure caused by SF 6 charged in the gas insulator. It also works.

Claims (4)

금속용기 내에 2매의 판형상의 도전성 전극이 간극을 가지게 형성된 안테나 소자부와;An antenna element portion in which two plate-shaped conductive electrodes have a gap in the metal container; 상기 안테나 소자부의 도전성 전극에 각각 접속된 신호선 및 접지종단선을 동일한 크기로 감싸 부착하는 동축형 밸런;A coaxial balun wrapping and attaching a signal line and a ground termination line connected to the conductive electrodes of the antenna element, respectively, in the same size; 상기 안테나 소자부에 접속된 신호선을 통해 상기 금속용기 내부에서 발생된 신호를 외부로 인출하는 동축 케이블; 및,A coaxial cable for drawing out a signal generated in the metal container to the outside through a signal line connected to the antenna element; And, 상기 동축케이블에 접속되어 신호선으로부터 전송되는 신호를 측정하는 측정장치;로 이루어지고,A measuring device connected to the coaxial cable and measuring a signal transmitted from a signal line; 상기 접지종단선에는, 상기 신호선에 접속된 동축케이블의 임피던스와 동일한 임피던스를 갖는 종단부하를 연결하는 것을 특징으로 하는 가스 절연기기의 부분방전 검출장치.And a terminal load having an impedance equal to that of the coaxial cable connected to the signal line, to the ground termination line. 삭제delete 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 접지종단선에 연결된 종단부하를 상기 금속용기에 노출 부착시켜 상기 동축형 밸런들과 함께 외부 요인에 의하여 불평형 전류분포 및 전자계 모드가 형성되는 것을 차단시키는 것을 특징으로 하는 가스 절연기기의 부분방전 검출장치.Partial discharge detection of a gas insulated device, characterized in that the terminal load connected to the ground end line is exposed and attached to the metal container to prevent the formation of an unbalanced current distribution and an electromagnetic field mode by external factors together with the coaxial balances. Device. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 동축형 밸런을 포함하는 최소 면적의 크기로 플랜지를 형성하고, Forming a flange with a size of a minimum area including the coaxial balun, 상기 플랜지와 상기 금속용기의 핸드홀 부근에 별도로 설치된 가스 절연기기의 플랜지를 서로 연결하여 상기 금속용기의 밀봉 상태를 유지시키는 것을 특징으로 하는 가스 절연기기의 부분방전 검출장치.Partial discharge detection device for a gas insulated device, characterized in that to maintain the sealing state of the metal container by connecting the flange and the flange of the gas insulated device separately installed near the hand hole of the metal container.
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