KR100942566B1 - 링패치와 원형패치가 구비된 가스절연개폐장치의 부분방전검출장치 - Google Patents

링패치와 원형패치가 구비된 가스절연개폐장치의 부분방전검출장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100942566B1
KR100942566B1 KR1020070102238A KR20070102238A KR100942566B1 KR 100942566 B1 KR100942566 B1 KR 100942566B1 KR 1020070102238 A KR1020070102238 A KR 1020070102238A KR 20070102238 A KR20070102238 A KR 20070102238A KR 100942566 B1 KR100942566 B1 KR 100942566B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
patch
partial discharge
circular
ring
band
Prior art date
Application number
KR1020070102238A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20090036933A (ko
Inventor
최태식
정영환
김정배
이학성
Original Assignee
주식회사 효성
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 효성 filed Critical 주식회사 효성
Priority to KR1020070102238A priority Critical patent/KR100942566B1/ko
Publication of KR20090036933A publication Critical patent/KR20090036933A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100942566B1 publication Critical patent/KR100942566B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/12Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
    • G01R31/1227Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials
    • G01R31/1254Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials of gas-insulated power appliances or vacuum gaps
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12Supports; Mounting means
    • H01Q1/22Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/30Arrangements for providing operation on different wavebands
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02BBOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B13/00Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle
    • H02B13/02Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle with metal casing
    • H02B13/035Gas-insulated switchgear

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing Relating To Insulation (AREA)

Abstract

본 발명은 링패치와 원형패치가 구비된 가스절연개폐장치의 부분방전 검출장치에 관한 것이다. 본 발명은 금속용기 내에서 발생하는 부분방전 신호를 검출하는 안테나 수신부가 설치되는데, 상기 안테나 수신부는, 슬롯이 대칭되게 형성되는 원형패치와, 상기 원형패치의 주위에 소정 간격 이격되며 복수의 단락핀을 구비하는 링패치로 구성된다. 이러한 구조의 안테나 수신부에서 상기 원형패치는 고주파 신호를 검출하고 상기 링패치는 저주파 신호를 검출하도록 2중 공진 대역을 형성한다. 그리고 2중 대역의 대역폭을 증가시키는 요소로서, 1) 상기 원형패치에 형성된 L-슬롯의 수평팔과 수직팔의 비율, 2) 원형패치와 링패치의 간격, 그리고 3) 상기 단락핀 간의 거리가 이용된다. 그 중에서 1) L-슬롯의 수평팔과 수직팔의 비율은 저주파 대역에서 넓은 대역폭을 가지도록 하고, 2) 원형패치와 링패치의 간격 및 3) 상기 단락핀 간의 거리는 고주파 대역에서 넓은 대역폭을 가지도록 한다. 이와 같은 본 발명에 따르면, 부분방전 발생시에 더 넓은 대역에서 신호검출 능력이 향상되는 이점이 있다.
링패치, 원형패치, 가스절연개폐장치, 부분방전, 슬롯, 원형편파

Description

링패치와 원형패치가 구비된 가스절연개폐장치의 부분방전 검출장치{PARTIAL DISCHARGE DETECTOR OF GAS INSULATED SWITCHGEAR APPARATUS HAVING RING SHAPE PATCH AND CIRCLE SHAPE PATCH}
본 발명은 가스절연개폐장치의 부분방전 검출장치에 관한 것으로서, 특히 가스절연개폐장치의 운전 중에 넓은 대역에서의 부분방전 신호를 효과적으로 검출하기 위한 링패치와 원형패치가 구비된 가스절연개폐장치의 부분방전 검출장치에 관한 것이다.
가스절연 개폐장치, 가스절연 모선, 가스절연 변압기 등 변전소에서 사용하고 있는 전력 기기는, 절연가스를 충전한 밀폐 금속용기 내에 고전압 도체를 절연 지지하여 이루어지는 가스절연개폐장치로서 금속 이물 등의 내부 결함이 존재하면 국소적으로 전계가 높아져 부분방전이 발생한다.
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.
이러한 부분방전을 신호 형태로 검출함으로써 절연 파괴를 사전에 예지하는 것이 가능하고 가스절연개폐장치의 예방 보전 방법으로서 중요시되고 있다.
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.
이로부터, 밀폐용기인 금속용기의 내부에서 발생한 신호를 기밀단자를 사용하여 외부의 측정 장치로 검출하는 가스절연개폐장치의 부분방전 검출장치가 제안되어 있다.
예를 들면, 특허출원 제1999-7010683호(발명의 명칭 : 가스 절연기기의 부분방전 검출장치)에서는, 가스 절연기기(즉 가스절연개폐장치)의 내부 이상 시에 발생하는 부분방전에 기인하는 전자파를 콤팩트하게 광대역, 고감도의 안테나를 사용하여 외부의 측정 장치로 검출한다.
도 1 및 도 2에 도시되어 있는 바와 같은, 종래 가스절연개폐장치의 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.
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 가스절연개폐장치 내의 고감도 전위측정을 가능하게 하고 있다.
또한, 상기 안테나 수신부(11)에 지향성이 강한 다이폴 안테나가 사용됨으로써 가스절연개폐장치에 다수 설치된 부분방전 검출장치의 어느 부분에서 부분방전이 발생하고 있는 지를 하나의 안테나에 의해서도 광대역으로 검출할 수 있어 다수의 안테나를 설치할 필요가 없으므로 경제적이다.
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.
또한, 상기 안테나 수신부(11)를 접지하여 사용됨으로써 안테나 자신을 플로트 전극으로 하는 일 없이 접지전위로 사용할 수 있어 가스절연개폐장치 내부에 두더라도 장해의 발생을 적게 할 수 있다.
그런데, 상기 검출장치에 적용된 기술에서는 다음과 같은 문제점이 있다.
즉, 안테나 수신부는 2개의 금속도체로 구성되어 옆면으로 방사되는 특징을 가지고 있는 다이폴 구조로서, 이 다이폴 구조의 안테나 수신부가 가스절연개폐장치의 핸드홀에 놓이게 되면 내부의 폭에 의해 성능에 영향을 받게 된다.
또, 다이폴 안테나 구조는 파장의 길이에 따라 크기가 결정되며, 단일 공진주파수를 갖는 좁은 대역폭을 갖기 때문에 부분방전 검출시에 보다 넓은 대역의 부 분방전 신호를 검출하는데 그 한계가 있다.
또, 가스절연개폐장치 내부가 복잡한 구간을 포함하는 경우, 부분방전신호를 검출하기 어려운 문제도 있다.
따라서 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 보다 넓은 신호 대역폭에서 부분방전 신호를 검출하도록 한 링패치와 원형패치가 구비된 가스 절연개폐장치의 부분방전 검출장치를 제공하는 것이다
본 발명의 다른 목적은 저주파 신호대역과 고주파 신호대역 및 그 중간 대역에서 부분방전 신호를 검출하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 다중경로 반사에 의해 감쇄를 적게 하여 피측정 대상장치의 내부가 복잡하더라도 부분방전 신호를 검출하도록 하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 금속용기 내에서 발생하는 부분방전 신호를 검출하는 안테나 수신부가 설치되고, 상기 안테나 수신부는, 슬롯이 대칭되게 형성되는 원형패치와, 상기 원형패치의 주위에 소정 간격 이격되며 복수의 단락핀을 구비하는 링패치로 구성되고, 부분방전 발생 주파수 대역에서 반경이 다른 2개의 원형패치가 가상으로 중첩되어 상기 원형패치는 고주파 신호를 검출하고 상기 링패치는 저주파 신호를 검출한다.
상기 원형패치의 슬롯은 L-슬롯이고, 상기 L-슬롯의 수평팔과 수직팔의 비율에 따라 저주파 대역에서 대역폭을 변화시키고, 또 상기 원형패치와 링패치의 간격, 그리고 상기 단락핀 간의 거리를 변화시켜 고주파 대역에서도 대역폭을 변화시 킬 수 있다. 이때 상기 대역폭은 동작 주파수 대역에서 넓은 주파수 범위를 갖도록 증가하게 된다.
그리고 상기 원형패치와 링패치의 간격과 상기 단락핀 간의 거리 변화를 이용하여 상기 고주파 대역과 저주파 대역의 중간 대역에서 부분방전 발생시에 신호를 추가 검출한다.
한편, 상기 원형패치와 링패치는 동일 평면상에 위치하고, 상기 원형패치와 링패치 상호간의 간격이 상기 원형패치의 슬롯 역할을 하도록 하여 원형편파 특성을 제공함으로써 다중 경로 반사가 가능하여 장애물이 있더라도 감쇄가 적어 신호검출이 효과적이다.
이러한 구성에 따르면 광대역에서 부분방전 신호를 검출할 수 있고, 신호 검출 능력이 향상되게 된다.
이와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 링패치와 원형패치가 구비된 가스 절연개폐장치의 부분방전 검출장치에 따르면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
먼저, 저주파 신호 대역과 고주파 신호 대역에서의 부분방전 신호 검출뿐만 아니라 중간 신호 대역에서도 추가로 부분방전 신호를 검출할 수 있다.
즉 본 발명에서 제공하는 3가지 요소, 즉 1) 상기 원형패치에 형성된 L-슬롯의 수평팔과 수직팔의 비율, 2) 상기 원형패치와 링패치의 간격, 그리고 3) 단락핀 간의 거리를 적절하게 조절함으로써, 보다 넓은 주파수 대역폭을 제공할 수 있게 되고, 따라서 광대역에서의 부분방전 신호 검출이 가능하다.
그리고, 본 발명의 안테나 수신부 구조는 원형 편파 특성을 제공하기 때문에, 다중경로 반사가 가능하고 따라서 가스절연개폐장치의 내부 구조가 복잡하거나 장애물이 있더라도 감쇄가 적게 나타나서 부분방전 신호를 충분히 검출할 수 있다.
이하 본 발명에 의한 링패치와 원형패치가 구비된 가스절연개폐장치의 부분방전 검출장치를 첨부된 도면에 도시된 바람직한 실시 예를 참고하여 상세하게 설명한다.
도 3에는 본 발명의 바람직한 실시 예로서 안테나 수신부의 구조와 함께 가스절연개폐장치의 부분방전 검출장치를 나타내는 종단면도가 도시되어 있다. 그리고 도 4에는 도 3의 원형패치의 L-슬롯 변화에 따라 저주파 신호 변화를 설명하고 있는 그래프가 도시되어 있고, 도 5에는 도 3에서 원형패치와 링패치 간격, 단락핀 거리의 2가지 요소 변화를 통해 대역폭 변화를 설명하고 있는 그래프가 도시되어 있다.
먼저 도 3을 참조하면, 가스절연개폐장치의 금속용기의 몸체 일측에는 핸드홀이 설치되고, 상기 핸드홀을 밀봉하기 위한 플랜지(105)가 설치된다.
상기 플랜지(105) 소정 부위에 일정 높이와 직경을 갖는 신호선(101)과 단락핀(102)이 구비되고, 그 신호선(101) 및 단락핀(102)에 결합되어 모노폴 급전방식인 원형의 안테나 수신부(100)가 구비된다. 상기 안테나 수신부(100)의 구조는 후 술하여 상세하게 설명하기로 한다.
그리고 금속용기(106) 내에서 부분방전이 발생하면, 수 ㎓(0.5~1.5㎓)에 이르는 높은 고주파가 포함된 전류펄스가 발생하고, 이로부터 발생된 전자파가 금속용기(106)내를 전파하게 된다. 이때 상기 전자파가 상기 안테나 수신부(100)에 의하여 수신되면 안테나 수신부(100)에 전압이 유기되면서 신호선(101)을 통해 금속용기(106) 외부로 인출되고, N-형 커넥터(107) 및 동축 케이블(108)을 거쳐 측정장치(109)로 전송되도록 구성된다.
즉 상기 핸드홀 내에는 안테나 수신부(100), 신호선(101), 단락핀(102)으로 구성되는 본 발명의 한 실시 예에 따른 센서를 갖는 가스절연개폐장치의 부분방전 검출장치가 상기 플랜지(105)에 결합되어 설치되는 것이다.
다음 안테나 수신부(100)의 구성을 설명한다.
먼저, 가스절연개폐장치 내에서 보다 넓은 주파수 대역을 갖는 부분방전 신호를 검출하기 위해서는 부분방전 발생 주파수 대역인 0.5~1.5㎓ 대역에서 저주파신호(0.5~1㎓, fL)와 고주파 신호(1~1.5㎓, fH)의 두 신호 대역에서 부분방전 신호를 검출할 수 있어야 한다.
그래서 본 발명에서의 안테나 수신부(100)는, 두 개의 신호 패치가 구비된다.
상기 신호 패치는, 중앙에 원형패치(103)와, 그 원형패치(103)의 주위에 소정 간격 이격 설치되는 링패치(104)로 구성되며, 각각의 패치(103)(104)는 동일 평 면상에 위치한다. 그리고 상기 원형패치(103)에는 2개의 L-슬롯(111)이 서로 대칭되게 형성된다. 상기 L-슬롯(111)의 111a는 수평팔이라 칭하고, 111b는 수직팔이라칭한다. 또한 상기 링패치(104)에는 두개의 단락핀(102)이 연결된 구조를 갖는다.
이러한 구조에 의해 상기 원형패치(103)는 부분방전 발생주파수 대역인 0.5~1.5㎓ 대역에서 고주파 신호(1~1.5㎓)를 검출하게 되고, 상기 링패치(104)는 저주파 신호(0.5~1㎓)를 검출하게 된다.
즉 도 3과 같이 안테나 수신부(100)가 원형패치(103) 및 링패치(104) 구조로 설계되면, 2중 공진 대역을 형성하게 된다. 실제적으로 상기 원형패치(103)와 링패치(104)는 물리적으로 소정 간격 이격되고 있지만, 상기 원형패치(103)에서 프린징(fringing) 효과로 인해 상기 원형패치(103)의 가장자리에서 링패치(104)로 커플링되기 때문에, 안테나로서 동작하는 경우 반경이 다른 2개의 원형패치가 가상으로 중첩되어 저주파와 고주파의 두 신호를 검출할 수 있다는 것이다.
한편, 본 발명은 전술한 바와 같이 2중 공진 대역을 가지지만, 부분방전 발생시에 더 넓은 대역에서 신호 검출이 이루어지도록 할 수 있다.
이를 위해 다음 3가지 요소가 적용된다.
1). 상기 원형패치에 형성된 L-슬롯의 수평팔과 수직팔의 비율,
2). 상기 원형패치와 링패치의 간격,
3). 상기 단락핀 간의 거리이다.
이를 설명함에 있어 우선하여 상기 원형패치(103)에 형성된 L-슬롯(111)과 상기 링패치(104)의 단락핀(102)이 제공하게 되는 기본적인 특성부터 설명하고, 계 속해서 상기 3가지 요소에 의해 대역폭이 변화되어 실질적으로 2중 공진 대역의 대역폭이 늘어나게 됨을 설명하기로 한다.
먼저, 상기 원형패치(103)에 형성된 L-슬롯(111)은 상기 원형패치(103)와 링패치(104)의 커플링으로 인해 형성되는 대역 중에서 저주파 대역의 공진 주파수를 이동시키는 역할을 한다. 이는 아래에서 도 4를 참조하여 상세 설명한다.
그리고 상기 링패치(104)의 두개의 단락핀(102)도 공진주파수를 조절하는 역할을 한다. 상기 단락핀(102)은 상기 원형패치(103)와 링패치(104)간의 간격과 함께 대역폭을 넓히는 기능을 수행한다. 이 단락핀(102)는 통상 단말기 안테나에 사용되는 평판형 역 에프 안테나(PIFA : Planar Inverted-F Antenna)에서 사용하며, 공진주파수를 결정하는 역할을 제공한다.
이와 같은 단락핀(102)이 전도체로 구성된다면, 상기 단락핀은 길이(t)를 갖는 짧은 전송선로에서의 직렬 인덕턴스(L)과 병렬 캐패시턴스(C)의 단락회로로 가정할 수 있다. 이때 상기 직렬 인덕턴스(L)와 병렬 캐패시턴스(C)는 다음 식(1) 및 식(2)와 같이 나타낼 수 있다.
L=(tμ/π)cosh-1(d/2a) ----- 식(1)
C= tπε/(cosh-1(d/2a)) ----- 식(2)
여기서, 'a'는 단락핀의 반경, 'd'는 단락핀 사이의 거리이다.
상기한 식(1) 및 식(2)를 이용하여 공진주파수를 결정할 수 있다. 예를 들면, 상기 단락핀(102)의 직경이 늘어나면 상기 인덕턴스(L) 값이 증가하여 고주파 영역으로 공진점이 이동하고, 반면 단락핀(102)의 수가 늘어나면 상기 캐패시턴스(C) 값이 증가하여 저주파 영역으로 공진점이 이동한다.
다음으로, 전술한 3가지 요소에 의해 대역폭이 늘어남을 도 4 및 도 5를 참조하여 구체적으로 설명한다.
도 4는 도 3의 원형패치의 L-슬롯 변화에 따라 저주파 신호 변화를 설명하고 있는 그래프이다.
상기 L-슬롯(111)은 수평팔(111a)과 수직팔(111b)로 구성되어 있다. 이 수평팔(111a)과 수직팔(111b)의 비율을 변화시켜 저주파 신호의 공진점을 변화시킬 수 있다.
즉 도 4를 보면, 그래프의 X축에서 수직팔(111b)의 길이가 짧아질수록 수평팔(111a)에 대한 수직팔(111b)의 길이 비율이 감소하게 되는데, 상기 길이 비율에 대한 값이 감소할수록 주파수 이동이 변하고 있다.
주파수 이동은 고주파(fH)에는 변화가 거의 발생하지 않고, 반면 저주파(fL)의 대역폭이 넓어지고 있다. 도 4에는 대역폭이 대략 15%까지 넓어졌음을 알 수 있다.
다시 말해, 상기 3가지 요소 중에서 상기 원형패치(103)에 형성된 L-슬롯(111)의 수평팔(111a)과 수직팔(111b)의 비율에 따라 저주파에서 넓은 대역폭을 가지게 된다.
한편, 상기 2). 상기 원형패치와 링패치의 간격과, 3). 상기 단락핀 간의 거 리가 변화되면 고주파에서 넓은 대역폭을 가지게 되는바, 이는 도 5를 참조하여 설명한다. 도 5는 원형패치와 링패치 간격, 단락핀 거리 변화에 의해 대역폭이 변화하는 것을 보인 그래프이다.
상기 2)와 3)의 요소 변화에 의해 주파수 변화를 설명하기 위해서는 부분방전 발생 주파수 대역인 0.5~1.5㎓ 대역을 3개의 대역으로 구분하여 표시할 수 있다.
도 5에서 대역1(f1)은 저주파 대역인 0.5~0.8㎓이고, 대역2(f2)는 중간대역인 0.8~1.2㎓이고, 대역3(f3)은 고주파 대역인 1.2~1.5㎓를 나타낸다.
여기에서 보면, 대역1(f1)인 저주파대역은 감소하여 대역폭이 좁아지고 있고, 대역2(f2)인 중간대역과, 대역3(f3)인 고주파 대역이 증가하여 대역폭이 넓어지고 있음을 알 수 있다. 또 대역2(f2)인 중간대역이 새로 생성됨을 알 수 있다. 그리고, 전체 대역폭(fT)은 감소하고 있다. 즉 L-슬롯(111)의 수평팔(111a)과 수직팔(111b)의 비율에 따라 변화하는 대역폭이 특정 대역의 한정된 변화를 갖는것 보다 전체 대역폭(fT)이 감소된다.
그러나, 상기 대역2(f2)인 중간대역과, 대역3(f3)인 고주파 대역의 증가로 인하여 더 넓은 대역을 가지기 때문에, 다양한 대역에서 부분방전 발생시 신호를 검출할 수 있게 된다.
다시 말해, 부분방전 발생주파수 대역인 0.5~1.5㎓ 대역 중에서 고주파 대역 과 저주파 대역의 신호를 검출하는 것보다 중간 대역 생성으로 인해 보다 넓은 대역 범위에서 부분방전 신호를 검출할 수 있게 된다.
한편, 본 발명은 상기한 바와 같이 원형패치(103)와 링패치(104)로 이루어진 안테나 수신부(100)의 구조는 원형 편파 특성을 제공하게 된다. 상기 원형 편파는 원형패치(103)와 링패치(104)를 동일 평면상에 위치시키고 상기 원형패치(103)와 링패치(104) 상호간의 간격이 상기 원형패치(103)의 슬롯 역할을 하도록 함으로써 나타난다.
여기서 상기 원형 편파는 원형 용수철 모양의 궤적을 그리면서 진행하는 것으로 다중 경로 반사(Multi-path Refection)가 가능하기 때문에, 장애물이 많은 도심지의 중계기 안테나 또는 위성용 안테나 설계시에 적용된다.
즉, 상기 장점을 갖는 원형 편파가 안테나 수신부(100)에 제공되기 때문에, 본 발명에서는 이 원형 편파 특성을 이용하여 부분방전 신호를 검출하도록 한다. 일반적으로 가스절연개폐장치 내부가 복잡한 구조로 되어 있는 경우 종래 검출센서로는 부분방전 신호 검출이 어려웠다. 그러나, 원형 편파 기능을 갖는 안테나 수신부(100)를 가스절연개폐장치에 적용할 경우, 상기 가스절연개폐장치 내부가 복잡하더라도 원형 편파로 인해 부분방전 신호를 검출하게 된다.
이상과 같이 본 발명의 도시된 실시 예를 참고하여 설명하고 있으나, 이는 예시적인 것들에 불과하며, 본 발명의 속하는 기술분야의 통상 지식을 가진 자라면 본 발명의 요지 및 범위에 벗어나지 않으면서도 다양한 변형, 변경 및 균등한 타 실시 예들이 가능하다는 것을 명백하게 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적인 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
도 1은 종래 가스절연개폐장치의 부분방전 검출장치를 나타내는 종단면도.
도 2는 도 1의 부분방전 검출장치를 가스절연의 전위 측정에 적용한 예를 나타내는 종단면도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예로서 안테나 수신부의 구조와 함께 가스 절연개폐장치의 부분방전 검출장치를 나타내는 종단면도.
도 4는 도 3의 원형패치의 L-슬롯 변화에 따라 저주파 신호 변화를 설명하고 있는 그래프.
도 5는 도 3에서 원형패치와 링패치 간격, 단락핀 거리의 2가지 요소 변화를 통해 대역폭 변화를 설명하고 있는 그래프.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100 : 안테나 수신부 101 : 신호선
102 : 단락핀 103 : 원형패치
104 : 링패치 111 : L-슬롯
111a: 수평팔 111b: 수직팔

Claims (6)

  1. 금속용기 내에서 발생하는 부분방전 신호를 검출하는 안테나 수신부가 설치되고,
    상기 안테나 수신부는,
    슬롯이 대칭되게 형성되는 원형패치와,
    상기 원형패치의 주위에 소정 간격 이격되며 복수의 단락핀을 구비하는 링패치로 구성되고,
    부분방전 발생 주파수 대역에서 반경이 다른 2개의 원형패치가 가상으로 중첩되어 상기 원형패치는 고주파 신호를 검출하고 상기 링패치는 저주파 신호를 검출하는 것을 특징으로 하는 링패치와 원형패치가 구비된 가스절연개폐장치의 부분방전 검출장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 원형패치의 슬롯은 L-슬롯이고,
    상기 L-슬롯의 수평팔과 수직팔의 비율에 따라 저주파 대역에서 대역폭을 변화시킴을 특징으로 하는 링패치와 원형패치가 구비된 가스절연개폐장치의 부분방전 검출장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 원형패치와 링패치의 간격이 좁아지고,
    상기 2개의 단락핀은 서로 반대방향으로 동일한 거리만큼 이동시켜 그 단락핀 간의 거리가 넓어지면,
    고주파 대역에서 대역폭이 변화되는 것을 특징으로 하는 링패치와 원형패치가 구비된 가스절연개폐장치의 부분방전 검출장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 원형패치와 링패치의 간격이 좁아지고,
    상기 2개의 단락핀은 서로 반대방향으로 동일한 거리만큼 이동시켜 그 단락핀 간의 거리가 넓어지면,
    고주파 대역과 저주파 대역 사이에서 중간대역이 생성되어, 부분방전이 발생시에 상기 중간대역에서도 상기 부분방전 신호를 검출하는 것을 특징으로 하는 링패치와 원형패치가 구비된 가스절연개폐장치의 부분방전 검출장치.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 원형패치와 링패치 사이의 간격, 상기 단락핀 간의 거리, 상기 L-슬롯의 수평팔과 수직팔의 비율을 조절하면, 상기 안테나 수신부의 대역폭은 저주파 대역과 고주파 대역 및 중간 대역에서도 상기 부분방전 신호의 검출이 가능하게 증가되는 것을 특징으로 하는 링패치와 원형패치가 구비된 가스절연개폐장치의 부분방전 검출장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 원형패치와 링패치는 동일 평면상에 위치하고,
    상기 원형패치와 링패치 상호간의 간격이 상기 원형패치의 슬롯 역할을 하도록 하여 원형편파 특성을 제공함을 특징으로 하는 링패치와 원형패치가 구비된 가스절연개폐장치의 부분방전 검출장치.
KR1020070102238A 2007-10-10 2007-10-10 링패치와 원형패치가 구비된 가스절연개폐장치의 부분방전검출장치 KR100942566B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070102238A KR100942566B1 (ko) 2007-10-10 2007-10-10 링패치와 원형패치가 구비된 가스절연개폐장치의 부분방전검출장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070102238A KR100942566B1 (ko) 2007-10-10 2007-10-10 링패치와 원형패치가 구비된 가스절연개폐장치의 부분방전검출장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090036933A KR20090036933A (ko) 2009-04-15
KR100942566B1 true KR100942566B1 (ko) 2010-02-16

Family

ID=40761762

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070102238A KR100942566B1 (ko) 2007-10-10 2007-10-10 링패치와 원형패치가 구비된 가스절연개폐장치의 부분방전검출장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100942566B1 (ko)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101285146B1 (ko) * 2012-03-13 2013-07-11 주식회사 형진 가스절연기기의 부분방전 검출센서 및 센서를 이용한 검출장치
KR101285147B1 (ko) * 2012-03-13 2013-07-11 주식회사 형진 가스절연기기의 부분방전 검출센서 및 센서를 이용한 검출장치
KR101346639B1 (ko) * 2012-12-26 2014-01-02 (주)신덕엔지니어링 가스절연기기의 부분방전 검출센서
KR101383182B1 (ko) * 2013-01-09 2014-04-09 주식회사 우보엔지니어링 가공용 가스 절연 부하 개폐기의 절연진단센서
KR101977916B1 (ko) * 2018-01-03 2019-05-13 주식회사 일산전기 부분 방전 센서
KR101977918B1 (ko) * 2018-04-25 2019-05-13 주식회사 일산전기 극초단파를 이용한 부분방전 장치를 구비한 수배전반 및 전동기제어반, 분전반

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08271574A (ja) * 1995-03-01 1996-10-18 Abb Manag Ag 放電測定装置
KR20060078114A (ko) * 2004-12-30 2006-07-05 (주) 피에스디테크 광대역 초고주파 부분방전 진단용 센서를 내장한 초고압전력기기용 스페이서
KR100679084B1 (ko) 2005-02-17 2007-02-05 (주) 피에스디테크 가스 절연 개폐장치의 내장형 부분 방전 검출 센서
KR20070097835A (ko) * 2006-03-29 2007-10-05 엘지전자 주식회사 광대역 안테나 및 이를 구비한 전자기기

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08271574A (ja) * 1995-03-01 1996-10-18 Abb Manag Ag 放電測定装置
KR20060078114A (ko) * 2004-12-30 2006-07-05 (주) 피에스디테크 광대역 초고주파 부분방전 진단용 센서를 내장한 초고압전력기기용 스페이서
KR100679084B1 (ko) 2005-02-17 2007-02-05 (주) 피에스디테크 가스 절연 개폐장치의 내장형 부분 방전 검출 센서
KR20070097835A (ko) * 2006-03-29 2007-10-05 엘지전자 주식회사 광대역 안테나 및 이를 구비한 전자기기

Also Published As

Publication number Publication date
KR20090036933A (ko) 2009-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100658820B1 (ko) 가스절연기기의 부분방전 검출장치
US9383402B2 (en) Partial discharge sensor
JP3299547B2 (ja) ガス絶縁機器の部分放電検出装置
KR100942566B1 (ko) 링패치와 원형패치가 구비된 가스절연개폐장치의 부분방전검출장치
KR101285146B1 (ko) 가스절연기기의 부분방전 검출센서 및 센서를 이용한 검출장치
KR101251876B1 (ko) 전력 변압기를 위한 부분방전 검출장치
US9329221B2 (en) Partial discharge sensor
KR100864066B1 (ko) 가스절연 변압기의 부분방전 검출장치
KR100923748B1 (ko) 가스 절연기기의 부분방전 검출장치
KR101379201B1 (ko) 캐비티 상쇄간섭을 줄인 부분방전 커플러
EP2520943B1 (en) Apparatus for detecting partial discharge for electric power devices
CN101726694B (zh) 气体绝缘设备的部分放电检测装置
KR100477505B1 (ko) 절연보호커버가 부착된 부분방전검출 안테나
KR101555233B1 (ko) 주상 변압기의 부분방전 검출용 광대역 센서
Lozano-Claros et al. Two planar antennas for detection of partial discharge in gas-insulated switchgear (GIS)
CN104133163A (zh) Gis局部放电在线检测外置多频带特高频传感器
KR101346639B1 (ko) 가스절연기기의 부분방전 검출센서
KR100893396B1 (ko) 내장형 센서가 구비된 가스 절연기기의 부분방전 검출장치
KR100666503B1 (ko) 가스 절연 개폐장치의 에폭시 주입구형 부분 방전 검출 센서
JP6679566B2 (ja) ガス絶縁高電圧設備からの部分放電を検出する装置
KR101383182B1 (ko) 가공용 가스 절연 부하 개폐기의 절연진단센서
US20020024467A1 (en) Partial discharge detector for gas insulated apparatus
KR101417862B1 (ko) 전력설비 진단용 센서
CN210222180U (zh) 内置式放电传感器的气密性结构及罐式断路器和含有sf6气体的高压电气设备
CN202421427U (zh) 用于gis局部放电检测的偶极天线传感器

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130104

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140103

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150130

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151218

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161220

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180207

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190102

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200115

Year of fee payment: 11