KR101177468B1 - A circuit breaker condition monitoring apparatus and method - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A breaker monitoring apparatus and method are provided to diagnose the internal condition of a breaker by analyzing chemical components of insulation gas in the breaker. CONSTITUTION: A first flow valve(4) is connected to a breaker(1). A decompressor(5) reduces the pressure of insulation gas drawn out from the breaker. A sensor chamber(6) comprises a gas sensor measuring the concentration of decomposition gas included in the insulation gas depressurized by decompressor. An analyzer(14) diagnoses an error in the breaker according to the decomposition gas concentration measured by the gas sensor. A storage tank(20) stores the insulation gas used for measurement and analysis by the analyzer.

Description

차단기 상태 감시 장치 및 방법{A Circuit Breaker Condition Monitoring Apparatus and Method}Breaker Condition Monitoring Apparatus and Method

본 발명은 차단기내 절연가스의 화학적 성분 분석을 통해 차단기의 내부 상태를 감시하는 차단기 상태 감시 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a circuit breaker state monitoring device and method for monitoring the internal state of the circuit breaker by analyzing the chemical composition of the insulating gas in the circuit breaker.

발전소에서 생성되는 전기를 수용가(공장, 사무실, 가정 등)까지 공급하기 위해서는 여러 가지 설비가 필요한데, 그 중에서도 핵심적인 것은 변압기, 차단기, 전선이다.In order to supply electricity generated from power plants to consumers (plants, offices, homes, etc.), various facilities are required, among which, transformers, breakers, and wires are key.

고전압계통의 변압기는 대부분 절연물로 기름을 사용하고, 차단기는 가스를 사용하며, 전선은 합성수지를 사용하고 있다. 변압기와 전선은 정적인 형태로 운전되고 있지만, 차단기는 개방과 폐쇄를 반복하는 동적 형태로 운전된다. 즉, 차단기는 전기가 공급되도록 폐쇄시켜주고 반대로 전기가 절연되도록 개방한다. 이와 같이, 차단기는 폐쇄와 개방을 반복하는 동적 형태로 운전되기 때문에 고장율이 높다.Most of the transformers of high voltage system use oil as insulator, gas breaker and synthetic resin. Transformers and wires are operated in static form, but breakers are operated in dynamic form, repeating opening and closing. That is, the breaker closes the supply of electricity and, on the contrary, opens the insulation. As such, the breaker is operated in a dynamic fashion that repeats closing and opening, resulting in high failure rates.

이러한 차단기내에 절연물로 육불화황(SF6) 가스를 사용하고 있다. SF6 가스는 뛰어난 절연성능과 화학적인 안전성, 불연성, 인체에 무해 등의 특징 때문에 가스절연변전소(Gas Insulated Substation: GIS)와 가스차단기(Gas Insulated Circuit Breaker: GCB) 등과 같은 가스개폐기는 물론 각종 전력기기에 많이 사용되고 있다. 그러나, SF6 가스의 지구온난화 파급효과는 일산화탄소의 약 23,000배로, 지구온난화방지 교토회의에서 SF6 가스를 대기로의 배출규제 대상으로 지정하였다. 따라서, 전력회사에서는 기기를 분해하여 점검 보수할 때, SF6 가스를 기기로부터 회수하여 재사용하고 있다.Sulfur hexafluoride (SF 6 ) gas is used as an insulator in these breakers. SF 6 gas is characterized by its excellent insulation performance, chemical safety, non-combustibility, and harmless to human body, so that gas power switch such as Gas Insulated Substation (GIS) and Gas Insulated Circuit Breaker (GCB) can be used. It is used a lot in equipment. However, the global warming ripple effect of SF 6 gas is about 23,000 times that of carbon monoxide, and SF 6 gas was designated as an emission control target at the Kyoto Conference on Preventing Global Warming. Therefore, the utility company collects SF 6 gas from the device and reuses it when disassembling and inspecting the device.

세가지 주요 설비인 변압기 및 전선과 함께 차단기에 고장이 발생하면, 전력공급이 중단되기 때문에 전력회사에서는 불의의 사고(고장)를 미연에 방지하기 위하여 계획을 세워 예방점검과 보수를 시행하고 있다. 그러나, 이러한 예방점검과 보수는 많은 시간과 비용이 들고 한번 점검과 보수를 시행한 후 다음 보수 시기 전에 갑작스런 고장이 발생하는 경우가 자주 있다.If the breaker breaks down along with the three main facilities, transformers and wires, the power supply will be interrupted, so the utility company has a plan to prevent accidents (failures) in advance, and preventive inspections and repairs. However, these preventive checks and repairs are time-consuming and expensive, and often occur suddenly before the next repair period after the checks and repairs are performed.

이에, 근래에는 전기기기를 운전중인 상태에서 내부 이상 유무를 항시 점검할 수 있는 온라인 상태 감시 시스템(On-Line Condition Monitoring System)을 설치하는 추세이다.Therefore, in recent years, the on-line condition monitoring system (On-Line Condition Monitoring System) that can always check whether there is an internal abnormality while the electric equipment is in operation.

이러한 시스템을 설치하면 정기 점검 보수가 필요없고 이상징후가 발견되었을 때만 점검 및 보수를 시행해도 되므로 경제적 이득은 물론 항시 상태를 감시함으로써 성능의 이상유무를 즉시 감지할 수 있다. 뿐만 아니라, 돌발적인 사고를 사전에 막을 수 있어 전력공급에 지장을 주지 않게 된다.If such a system is installed, regular inspection and maintenance are not necessary, and the inspection and repair can be performed only when an abnormal symptom is found, so that the economic benefit as well as the condition can be monitored at all times to detect the abnormality of performance immediately. In addition, accidental accidents can be prevented in advance, thus preventing power supply.

차단기 내에 이상이 발생하면 절연강도가 저하되고 국부적으로 전기 방전(부분방전)이 일어나기 때문에 이런 부분방전을 감지 측정할 수 있는 센서를 개발하여 그 동안은 주로 전기적 방식으로 운전 중 상태감시 장치를 설치 운영해 왔다.If an abnormality occurs in the breaker, insulation strength is lowered and local electric discharge (partial discharge) occurs. Therefore, we developed a sensor that can detect and measure such a partial discharge. come.

그러나, 종래의 전기적 방식 시스템은 차단기내 이상이 발생하기 전에 차단기 내부 상태를 확인할 수 없는 문제점이 있다.However, the conventional electrical system has a problem that can not check the internal state of the breaker before the breaker in the breaker.

본 발명은 상기한 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로, 차단기 내 절연가스의 화학적 성분을 분석하여 차단기 내부 상태를 진단하는 차단기 상태 감시 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.The present invention has been made to solve the above problems, to provide a circuit breaker state monitoring device and method for diagnosing the internal state of the breaker by analyzing the chemical composition of the insulating gas in the breaker.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명에 따른 차단기 상태 감시 장치는 차단기에 접속된 제1유량밸브와, 상기 제1유량밸브의 출력단에 접속되어, 상기 차단기로부터 인출된 절연가스의 압력을 감압하는 감압기와, 상기 감압기에 의해 감압된 절연가스에 포함된 가스의 농도를 측정하는 가스 센서를 구비한 센서 챔버와, 상기 가스 센서에 의해 측정된 분해가스 농도에 따라 차단기 내부의 이상유무를 진단하는 분석기와, 상기 분석기에 의한 측정 및 분석에 사용된 절연가스를 임시 저장되는 임시 저장 탱크와, 상기 임시 저장 탱크가 저장된 절연가스를 가압시켜 상기 차단기로 귀환시키는 가압기를 포함한다.According to a feature of the present invention for achieving the above object, the breaker state monitoring apparatus according to the present invention is connected to the first flow valve and the output terminal of the first flow valve connected to the breaker, the insulation drawn out from the breaker A sensor chamber having a decompressor for reducing the pressure of the gas, a gas sensor for measuring the concentration of the gas contained in the insulating gas decompressed by the decompressor, and an internal pressure of the breaker according to the decomposition gas concentration measured by the gas sensor. An analyzer for diagnosing abnormalities, a temporary storage tank temporarily storing the insulation gas used for the measurement and analysis by the analyzer, and a pressurizer for pressurizing the insulation gas stored in the temporary storage tank and returning it to the breaker.

상기 절연가스는, 육불화황(SF6) 가스인 것을 특징으로 한다.The insulating gas is characterized in that the sulfur hexafluoride (SF 6 ) gas.

바람직하게는, 공기주입구에 연결되어 외부로부터 주입되는 공기압를 조정하는 제2유량밸브와, 상기 제2유량밸브를 통해 공급되는 공기로부터 불순물 및 수분을 필터링하는 필터와, 상기 필터에 의해 필터링된 공기로부터 특정 분자를 선택적으로 여과하여 분리시키며 상기 센서 챔버에 접속되는 여과기를 더 포함한다.Preferably, the second flow valve connected to the air inlet for adjusting the air pressure injected from the outside, the filter for filtering impurities and moisture from the air supplied through the second flow valve, and the air filtered by the filter It further includes a filter selectively filtering and separating specific molecules and connected to the sensor chamber.

바람직하게는, 순수 절연가스를 저장하며 상기 제1유량밸브에 연결되는 순수 절연가스 탱크를 더 포함한다.Preferably, further comprising a pure insulating gas tank for storing the pure insulating gas and connected to the first flow valve.

바람직하게는, 배관 청소 시 상기 센서 챔버를 경유한 공기 또는 순수 절연가스를 배출하는 배출구를 더 포함한다. Preferably, the pipe cleaning further comprises an outlet for discharging air or pure insulating gas via the sensor chamber.

상기 센서 챔버는, 상기 분해가스의 농도를 측정하는 적어도 하나 이상의 가스센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.The sensor chamber is characterized in that it comprises at least one gas sensor for measuring the concentration of the decomposition gas.

상기 분해가스는, 차단기 개방 시 차단기 내부 재질과 작용하여 발생되는 이산화황(SO2) 가스와 불화수소(HF) 가스를 포함하는 것을 특징으로 한다.The decomposition gas is characterized in that it comprises a sulfur dioxide (SO 2 ) gas and hydrogen fluoride (HF) gas generated by working with the material inside the breaker when the breaker is opened.

또한, 본 발명에 따른 차단기 상태 감시 방법은, 공기로 배관 청소 및 가스 센서의 영점조정을 수행하는 단계와, 순수 절연가스로 배관 청소 및 가스 센서의 동작을 점검하는 단계와, 차단기로부터 열화된 절연가스를 인출하여 상기 가스센서를 통해 인출된 절연가스에 포함된 분해가스의 농도를 측정하는 단계와, 상기 열화된 절연가스를 임시 저장탱크에 저장하는 단계와, 상기 임시 저장탱크에 저장된 절연가스를 가압시켜 차단기로 귀환시키는 단계를 포함한다.In addition, the breaker state monitoring method according to the present invention, the step of performing the pipe cleaning and the zero adjustment of the gas sensor with air, the step of cleaning the pipe and checking the operation of the gas sensor with pure insulating gas, and insulation deteriorated from the breaker Measuring the concentration of the decomposition gas included in the insulation gas drawn out through the gas sensor by drawing gas, storing the deteriorated insulation gas in a temporary storage tank, and storing the insulation gas stored in the temporary storage tank. Pressurizing to return to the breaker.

상기 분해가스 농도 측정 단계는, 상기 열화된 절연가스의 유량 및 압력을 일정하게 유지시켜 상기 가스 센서로 공급하는 것을 특징으로 한다. The decomposition gas concentration measuring step, characterized in that for maintaining the flow rate and pressure of the deteriorated insulating gas is supplied to the gas sensor.

상기 절연가스 차단기로 귀환단계는, 상기 임시 저장탱크가 저장된 절연가스를 인출하여 가압하여 상기 차단기 내부의 압력보다 높게 하여 가스의 흐름을 발생시키는 것을 특징으로 한다.In the returning step to the insulating gas breaker, the temporary storage tank draws the stored insulating gas and pressurizes it to be higher than the pressure inside the breaker to generate a gas flow.

따라서, 상기의 과제 해결 수단에 따른 본 발명은 차단기 내 절연가스를 인출하여 그 절연가스의 화학적 성분을 분석하므로, 차단기 내부의 이상유무 또는 이상 진행 상황을 항시 확인 할 수 있다.Therefore, the present invention according to the above problem solving means draws the insulating gas in the breaker and analyzes the chemical composition of the insulating gas, it is possible to always check whether there is an abnormality or abnormal progress in the breaker.

또한, 본 발명은 차단기 내부의 절연가스를 인출하여 화학적 성분을 분석하고 다시 차단기로 주입시켜 재사용할 수 있다.In addition, the present invention can be reused by extracting the insulating gas inside the circuit breaker to analyze the chemical components and inject again into the circuit breaker.

도 1은 본 발명에 따른 차단기 상태 감시 장치를 도시한 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 차단기 내부 상태 측정 제1단계 동작과정을 설명하는 도면.
도 3은 본 발명에 따른 차단기 내부 상태 측정 제2단계의 동작과정을 설명하는 도면.
도 4는 본 발명에 따른 차단기 내부 상태 측정 제3단계의 동작과정을 설명하는 도면.
도 5는 본 발명에 따른 차단기 내부 상태 측정 제4단계의 동작과정을 설명하는 도면.
1 is a block diagram showing a circuit breaker state monitoring apparatus according to the present invention.
2 is a view for explaining the operation of the first step of measuring the internal state of the circuit breaker according to the present invention;
3 is a view for explaining the operation of the circuit breaker internal state measurement step 2 according to the present invention.
4 is a view for explaining the operation of the third stage of the internal state measurement circuit breaker according to the present invention.
5 is a view for explaining the operation of the circuit breaker internal state measurement step 4 according to the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 차단기 상태 감시 장치를 상세하게 설명한다.Hereinafter, a circuit breaker state monitoring apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 가스절연변전소(Gas Insulated Substation: GIS)의 차단기 내부 상태에 따라 차단기 개방 시 분해된 가스의 잔존 정도가 변화하는 현상으로부터 착안된 것이다.The present invention is conceived from the phenomenon that the degree of residual gas decomposed when the breaker is opened varies depending on the breaker internal state of the gas insulated substation (GIS).

절연가스(예: SF6)가 충진 되어있는 차단기 내부에서 통전 시 접촉되어 있던 기계적 접점이 차단시 떨어질 때에 높은 열을 가진 아크와 스파크가 일어나게 되는데 이로 인하여 절연가스인 SF6 가스가 순간적으로 분해되어 미량의 여러 가지 가스를 발생시킨다.When the mechanical contact that is in contact with electricity falls inside the circuit breaker filled with insulating gas (eg SF 6 ), an arc and spark with high heat occurs, which causes the SF 6 gas, which is an insulating gas, to decompose instantly. It generates a small amount of various gases.

이렇게 차단기가 개방될 때에 분해된 가스는 내부 재질과 작용하여 SOF2, SO2F2, SO2, COS, HF, AlF3, CuF2, WO3 등 다양하게 발생되나 차단기 내부가 정상이면 일정시간 경과 후에 다시 화합해서 SF6 가스로 되돌아가 순수해진다. 그러나, 차단기 내부재질의 열화 및 접점의 마모 등과 같은 비정상 상태이면 일부 가스(주로, SO2 가스와 HF 가스)가 계속 잔존한다. 본 발명에서는 이런 현상을 이용하여 이산화황 가스(SO2)와 불화수소 가스(HF)를 자동 측정함으로써 차단기 내부의 이상유무 또는 이상진행 상황을 항시 감시할 수 있다.When the breaker is opened, the decomposed gas acts as an internal material to generate various kinds of SOF 2 , SO 2 F 2 , SO 2 , COS, HF, AlF 3 , CuF 2 , WO 3, etc. After the passage, the compound is returned to the SF 6 gas and purified. However, some gas (mainly SO 2 gas and HF gas) still remains in an abnormal state such as deterioration of the internal material of the breaker and wear of the contact. In the present invention, by using this phenomenon, the sulfur dioxide gas (SO 2 ) and the hydrogen fluoride gas (HF) by the automatic measurement of the abnormality or abnormal progress in the breaker can always be monitored.

또한, 본 발명은 일정 시간대 차단기 내부의 SF6 가스를 외부로 인출시켜 분석 측정하고 다시 차단기내로 주입시키는 가스회전(Gas Circulation) 방식을 이용하므로, 인출되었던 절연가스(SF6)는 전량 차단기 내로 다시 회수되어 재사용된다.
In addition, the present invention uses a gas circulation method that draws out the SF 6 gas inside the breaker to the outside for a certain period of time to analyze, measure, and inject into the breaker, so that the insulation gas SF 6 that has been drawn out is put back into the breaker. It is recovered and reused.

도 1은 본 발명에 따른 차단기 상태 감시 장치를 도시한 구성도이다.1 is a block diagram showing a circuit breaker state monitoring apparatus according to the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차단기 상태 감시 장치는 다수의 밸브(2방 밸브 및 3방 밸브), 2대의 압축기(compressure), 절연가스를 일시 저장하는 임시 저장탱크, 차단기 개방 시 분해된 분해가스를 측정하는 센서 챔버(sensor chamber), 분해가스를 측정하는 가스센서의 사양에 맞도록 설정된 가스 압력으로 감압하는 감압기와 가스 유량을 조절하는 유량밸브, 그리고 이들을 연결시키는 배관으로 구성된다. 그리고, 상기 차단기 상태 감시 장치를 구성하는 각 구성요소들은 컨트롤러(미도시)에 의해 제어된다. 상기 컨트롤러(미도시)는 PLC(Programmable Logic Controller) 또는 소프트웨어로 구현될 수 있다.As shown in Figure 1, the breaker condition monitoring apparatus according to the present invention is a plurality of valves (two- and three-way valve), two compressors (compressure), temporary storage tank for temporarily storing the insulating gas, when opening the breaker It consists of a sensor chamber to measure the cracked decomposition gas, a pressure reducer to reduce the pressure to the gas pressure set to the specifications of the gas sensor to measure the cracked gas, a flow valve to control the gas flow rate, and a pipe connecting them. . Each component constituting the breaker state monitoring device is controlled by a controller (not shown). The controller (not shown) may be implemented by a programmable logic controller (PLC) or software.

도 1을 참조하면, 차단기(1)는 제1밸브(2)와 제2밸브(3)를 통해 제1유량밸브(4)와 연결된다. 차단기(1)에는 전기 절연가스인 육불화황(SF6) 가스가 충진되어 있다. 상기 제1밸브(2)는 상기 차단기(1)로 절연가스 회수/배출 및 순수 절연 가스 공급용 차단기 밸브이고, 상기 제2밸브(3)는 후술될 분석기(14)로 공급되는 가스의 개폐밸브이다. 상기 제1유량밸브(4)는 감압기(5)를 통해 센서 챔버(6)와 접속된다. 상기 제1유량밸브(4)는 감압기(5)의 입력단에 설치되어 상기 감압기(5)로 입력되는 가스의 유량을 조절한다. 즉, 상기 제1유량밸브(4)는 일정한 양의 가스가 흐르도록 조정하는 역할을 한다.Referring to FIG. 1, the circuit breaker 1 is connected to the first flow valve 4 through the first valve 2 and the second valve 3. The circuit breaker 1 is filled with sulfur hexafluoride (SF 6 ) gas, which is an electric insulation gas. The first valve 2 is a breaker valve for recovering / discharging the insulating gas and supplying pure insulating gas to the breaker 1, and the second valve 3 is an open / close valve for the gas supplied to the analyzer 14 to be described later. to be. The first flow valve 4 is connected to the sensor chamber 6 via a pressure reducer 5. The first flow valve 4 is installed at the input of the pressure reducer 5 to adjust the flow rate of the gas input to the pressure reducer 5. That is, the first flow valve 4 serves to adjust the flow of a certain amount of gas.

상기 감압기(5)는 상기 제1유량밸브(4)를 거쳐 입력되는 가스의 압력을 기설정된 압력으로 감압하여 출력한다. 여기서, 기설정된 압력은 센서 챔버(6)에 구비된 가스센서의 사양에 근거하여 설정된다. 예를 들어, 설정된 압력이 200밀리바(mBar)인 경우, 감압기(5)는 300밀리바의 가스가 입력되면 가스 압력을 200밀리바로 낮춘다. 상기 감압기(5)는 차단기(1)로부터 배출되는 가스의 압력을 낮추는 기능뿐만 아니라 일정량의 유량을 유지시키는 역할도 한다.The pressure reducer 5 reduces the pressure of the gas input through the first flow valve 4 to a predetermined pressure and outputs the pressure. Here, the predetermined pressure is set based on the specification of the gas sensor provided in the sensor chamber 6. For example, when the set pressure is 200 millibars (mBar), the pressure reducer 5 lowers the gas pressure to 200 millibars when 300 millibars of gas is input. The pressure reducer 5 serves to maintain a certain amount of flow rate as well as a function of lowering the pressure of the gas discharged from the circuit breaker 1.

센서 챔버(6)는 유입되는 가스 내에 포함된 특정 가스의 유무를 감지하는 적어도 하나 이상의 가스 센서를 구비한다. 상기 특정 가스는 차단기(1) 개방 시 차단기(1)의 내부 재질과 작용하여 발생되는 분해가스로, 이산화황(SO2) 및 불화수소(HF) 가스를 포함한다. 이러한 분해가스는 차단기(1) 내부재질의 열화 및 접점의 마모 등과 같은 비정상상태에서 차단기 내부에 잔존하게 된다. 따라서, 본 발명에서는 이산화황 가스와 불화수소 가스의 농도를 측정하는 각각의 가스센서를 구비하는 것을 예로 들어 설명한다.The sensor chamber 6 is provided with at least one gas sensor for detecting the presence or absence of a specific gas contained in the incoming gas. The specific gas is a decomposition gas generated by working with an internal material of the breaker 1 when the breaker 1 is opened, and includes sulfur dioxide (SO 2 ) and hydrogen fluoride (HF) gas. The cracked gas remains inside the breaker in abnormal conditions such as deterioration of the inner material of the breaker 1 and wear of the contact. Therefore, the present invention will be described with an example of providing each gas sensor for measuring the concentration of sulfur dioxide gas and hydrogen fluoride gas.

순수 절연가스 탱크(7)는 제3밸브(8) 및 제2밸브(3)를 통해 제1유량밸브(4)에 접속된다. 상기 순수 절연가스 탱크(7)에는 배관청소 및 센서 동작 점검에 사용되는 순수한 절연가스(SF6)가 저장된다. 상기 제3밸브(8)는 상기 순수한 절연가스 공급을 제어하는 밸브이다.The pure water insulating gas tank 7 is connected to the first flow rate valve 4 through the third valve 8 and the second valve 3. The pure insulating gas tank 7 stores the pure insulating gas SF 6 used for cleaning the pipe and checking the operation of the sensor. The third valve 8 is a valve for controlling the pure insulating gas supply.

상기 제1 내지 제3밸브(2, 3, 8) 사이에는 제1압력계(9)가 설치된다. 상기 제1압력계(9)는 상기 차단기(1) 또는 순수 절연가스 탱크(7)로부터 배출되는 절연가스의 압력을 측정하는 역할을 한다.A first pressure gauge 9 is installed between the first to third valves 2, 3, and 8. The first pressure gauge 9 serves to measure the pressure of the insulating gas discharged from the breaker 1 or the pure insulating gas tank 7.

공기주입구(10)는 상기 공기주입구(10)를 통해 입력되는 공기압을 조절하는 제2유량밸브(10-1)를 통해 필터(11)와 연결되고, 상기 제2유량밸브(10-1)과 상기 필터(11) 사이에 제2압력계(10-2)가 설치된다. 상기 제2압력계(10-2)는 상기 공기주입구(10)를 통해 공급되는 공기압을 측정한다. 상기 필터(11)는 상기 공기주입구(10)를 통해 입력되는 공기에 존재하는 불순물(particle) 및 수분을 제거한다. 상기 필터(11)는 PTFE(Polyterafluoroethylene) 필터로 구성된다.The air inlet 10 is connected to the filter 11 through a second flow valve 10-1 for adjusting the air pressure input through the air inlet 10, and the second flow valve 10-1 A second pressure gauge 10-2 is installed between the filters 11. The second pressure gauge 10-2 measures the air pressure supplied through the air inlet 10. The filter 11 removes impurities and moisture present in the air input through the air inlet 10. The filter 11 is composed of a PTFE (Polyterafluoroethylene) filter.

상기 필터(11)는 제4밸브(12)를 통해 여과기(13)에 접속된다. 상기 제4밸브(12)는 상기 필터(11)에 의해 필터링된 공기를 상기 여과기(13)로 공급한다. 그리고, 상기 여과기(13)는 상기 필터(11)에 의해 필터링된 공기 중에 포함된 특정 분자를 선택적으로 여과하여 분리시킨다. 즉, 상기 여과기(13)는 상기 필터링된 공기로부터 탄화수소(Hydrocarbon) 및 수분을 제거하는 역할을 한다. 상기 여과기(13)는 분자를 크기에 따라 선발하는데 이용되는 몰레큘러시브(Molecular Sieve)로 구성된다. 상기 여과기(13)는 여과된 공기를 센서 챔버(6)로 출력한다.The filter 11 is connected to the filter 13 via a fourth valve 12. The fourth valve 12 supplies the air filtered by the filter 11 to the filter 13. In addition, the filter 13 selectively filters and separates specific molecules contained in the air filtered by the filter 11. That is, the filter 13 serves to remove hydrocarbon and water from the filtered air. The filter 13 is composed of Molecular Sieve used to select molecules in size. The filter 13 outputs the filtered air to the sensor chamber 6.

상기 필터(11) 및 여과기(13)는 공기를 이용한 배관 청소 시 불순물이 포함되지 않는 깨끗한 공기를 공급하기 위한 필터링을 수행한다.The filter 11 and the filter 13 perform filtering to supply clean air containing no impurities when cleaning the pipe using air.

분석기(14)는 상기 센서 챔버(6)와 연결되며, 상기 센서 챔버(6)에 구비된 가스 센서에 의해 측정되는 분해가스 농도에 따라 차단기 내부의 이상유무 및 이상진행 정도를 진단한다.The analyzer 14 is connected to the sensor chamber 6, and diagnoses the abnormality and the degree of abnormality in the breaker according to the decomposition gas concentration measured by the gas sensor provided in the sensor chamber 6.

상시 센서 챔버(6)는 한 쌍의 삼방밸브(15-1, 15-2)를 통해 제1배출밸브(17)와 연결된다. 상기 센서 챔버(6)와 제1배출밸브(17) 사이에는 병렬로 제1 및 제2 삼방밸브(15-1, 15-2)가 연결된다. 제1 및 제2 삼방밸브(15-1, 15-2)는 가스배관의 세정 및 가압조절시 개폐방향을 조정한다. 그리고, 상기 제1삼방밸브(15-1)와 제2삼방밸브(15-2) 사이에는 제1가압기(16)가 설치된다. 상기 제1삼방밸브(15-1)과 제2삼방밸브(15-2)는 차단기 상태 감시 장치의 동작모드에 따라 상기 센서 챔버(6)로부터 배출되는 가스의 경로를 설정한다.The sensor chamber 6 is connected to the first discharge valve 17 through a pair of three-way valves 15-1 and 15-2. First and second three-way valves 15-1 and 15-2 are connected in parallel between the sensor chamber 6 and the first discharge valve 17. The first and second three-way valves 15-1 and 15-2 adjust the opening and closing direction during the cleaning and pressure regulation of the gas pipe. In addition, a first pressurizer 16 is installed between the first three-way valve 15-1 and the second three-way valve 15-2. The first three-way valve 15-1 and the second three-way valve 15-2 set a path of the gas discharged from the sensor chamber 6 according to the operation mode of the breaker state monitoring device.

제1삼방밸브(15-1)와 제2삼방밸브(15-2)는 상기 차단기 상태 감시 장치가 가스 성분 측정 모드로 동작 시에만 상기 센서 챔버(6)가 제1가압기(16)를 통해 제1배출밸브(17)와 접속되도록 경로를 설정한다. 그 외의 동작모드에서는 상기 제1삼방밸브(15-1)과 제2삼방밸브(15-2)는 상기 제1가압기(16)로의 경로를 차단하고, 상기 센서 챔버(6)로부터 배출되는 가스를 바이패스시킨다.The first three-way valve 15-1 and the second three-way valve 15-2 are provided with the sensor chamber 6 through the first pressurizer 16 only when the breaker state monitoring device operates in the gas component measuring mode. The path is set to be connected to the one discharge valve 17. In other operation modes, the first three-way valve 15-1 and the second three-way valve 15-2 block the path to the first pressurizer 16 and discharge the gas discharged from the sensor chamber 6. Bypass it.

상기 제1배출밸브(17)는 상기 제1 및 제2삼방밸브(15-1, 15-2)를 통해 출력되는 가스를 배출구(18)를 통해 외부로 배출한다. 상기 제1배출밸브(17)과 배출구(18)는 가스배관의 세정에 사용되는 공기 및 순수 절연가스를 외부로 배출한다.The first discharge valve 17 discharges the gas output through the first and second three-way valves 15-1 and 15-2 to the outside through the discharge port 18. The first discharge valve 17 and the discharge port 18 discharge air and pure insulating gas used to clean the gas pipe to the outside.

상기 제1 및 제2삼방밸브(15-1, 15-2)는 제5밸브(19)를 통해 임시 저장탱크(20)에 연결된다. 제5밸브(19)는 상기 차단기(1)에서 공급된 절연가스의 분석 후 임시저장탱크(20)로 공급하기 위한 밸브이다. 상기 임시 저장탱크(20)는 가스 성분 분석을 위해 차단기(1)로부터 인출된 절연가스(SF6)를 다시 차단기(1)로 회수하기 전에 임시로 저장한다. 상기 제5밸브(19)와 임시 저장 탱크(20) 사이에는 제3압력계(21)가 설치된다. 상기 제3압력계(21)는 임시 저장 탱크(20)의 압력을 측정한다.The first and second three-way valves 15-1 and 15-2 are connected to the temporary storage tank 20 through the fifth valve 19. The fifth valve 19 is a valve for supplying the temporary storage tank 20 after the analysis of the insulating gas supplied from the breaker 1. The temporary storage tank 20 temporarily stores the insulation gas SF 6 extracted from the breaker 1 for the gas component analysis before recovering it back to the breaker 1. A third pressure gauge 21 is installed between the fifth valve 19 and the temporary storage tank 20. The third pressure gauge 21 measures the pressure of the temporary storage tank 20.

상기 임시 저장 탱크(20)는 제2가압기(22) 및 제2배출밸브(23), 체크밸브(24)를 통해 상기 차단기(1)와 접속된다. 상기 제2가압기(22)는 임시 저장 탱크(20)에 저장된 절연가스를 가압시켜 차단기(1)로 공급한다.The temporary storage tank 20 is connected to the breaker 1 through the second pressurizer 22, the second discharge valve 23, and the check valve 24. The second pressurizer 22 pressurizes the insulating gas stored in the temporary storage tank 20 and supplies it to the breaker 1.

제2배출밸브(23)가 개방되면 상기 제2가압기(22)에 의해 가압된 절연가스는 체크밸브(24) 및 제1밸브(2)를 거쳐 차단기(1)로 회수된다. 상기 체크밸브(24)는 상기 차단기(1)로부터 절연가스가 역류하는 것을 방지하기 위한 것이다.
When the second discharge valve 23 is opened, the insulating gas pressurized by the second pressurizer 22 is recovered to the breaker 1 via the check valve 24 and the first valve 2. The check valve 24 is to prevent backflow of the insulating gas from the breaker (1).

이하, 본 발명에 따른 차단기 상태 감시 장치가 차단기 내부 상태를 측정하는 과정을 상세하게 설명한다. 상기 차단기 상태 감시 장치의 차단기 내부 상태 측정은 4단계로 진행된다.Hereinafter, a process of measuring the breaker state by the breaker state monitoring apparatus according to the present invention will be described in detail. The internal state of the breaker of the breaker state monitoring device is measured in four steps.

도 2는 본 발명에 따른 차단기 내부 상태 측정 제1단계 동작과정을 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 차단기 내부 상태 측정 제2단계의 동작과정을 도시한 도면이며, 도 4는 본 발명에 따른 차단기 내부 상태 측정 제3단계의 동작과정을 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 차단기 내부 상태 측정 제4단계의 동작과정을 도시한 도면이다.2 is a view showing the operation of the first step of measuring the internal state of the circuit breaker according to the present invention, Figure 3 is a view showing the operation of the second step of measuring the internal state of the circuit breaker according to the present invention, Figure 4 FIG. 5 is a view illustrating an operation process of a third stage of internal circuit breaker measurement according to the present invention, and FIG. 5 is a view illustrating an operation process of a fourth stage of internal circuit breaker measurement according to the present invention.

차단기 상태 감지 장치의 컨트롤러는 시간설정에 따라 GPRS(General Packet Radio Service)를 통해 제1유량밸브에서 전송되는 불화수소(HF)와 이산화황(SO2)의 측정분석 데이터에 따라 차단기 내부 상태 측정을 시작한다.The controller of the breaker state detection device starts to measure the internal state of the breaker according to the measurement analysis data of hydrogen fluoride (HF) and sulfur dioxide (SO2) transmitted from the first flow valve through the GPRS (General Packet Radio Service) according to the time setting. .

먼저, 제1단계는 배관 공기 청소 및 가스 센서의 영점 조정을 수행한다.First, the first step is to clean the pipe air and adjust the zero point of the gas sensor.

도 2에 도시된 바와 같이, 차단기 상태 감시 장치의 컨트롤러는 밸브들(2, 3, 8, 19, 23)을 닫고, 제2유량밸브(10-1)를 개방하여 공기를 주입하며, 제2압력기(10-2)를 통해 공기압을 측정한다. 상기 제2유량밸브(10-1)를 제어하여 공기압이 기설정된 압력을 갖도록 조절하고, 제4밸브(12)와 제1배출밸브(17)를 개방한다. 상기 제4밸브(12)는 공기주입구(10)를 통해 외부로부터 배관을 따라 유입되는 공기를 필터(11)로 공급한다.As shown in FIG. 2, the controller of the breaker state monitoring device closes the valves 2, 3, 8, 19, and 23, opens the second flow valve 10-1 to inject air, and Air pressure is measured through the pressure gauge 10-2. The second flow valve 10-1 is controlled to adjust the air pressure to have a predetermined pressure, and the fourth valve 12 and the first discharge valve 17 are opened. The fourth valve 12 supplies air introduced along the pipe from the outside through the air inlet 10 to the filter 11.

상기 필터(11)는 상기 공기주입구(10)를 통해 유입된 공기로부터 불순물 및 수분을 필터링한다. 상기 필터(11)에 의해 필터링된 공기는 제4밸브(12)를 경유하여 여과기(13)로 공급된다. 상기 여과기(13)는 상기 필터링된 공기에서 탄화수소 및 수분을 제거한다.The filter 11 filters impurities and moisture from the air introduced through the air inlet 10. The air filtered by the filter 11 is supplied to the filter 13 via the fourth valve 12. The filter 13 removes hydrocarbons and water from the filtered air.

상기 여과기(13)에 의해 여과된 공기는 센서 챔버(6) 및 제1 및 제2삼방밸브(15-1, 15-2), 배출밸브(17), 배출구(18)를 거쳐 외부로 배출된다.The air filtered by the filter 13 is discharged to the outside through the sensor chamber 6 and the first and second three-way valves 15-1 and 15-2, the discharge valve 17, and the discharge port 18. .

이때, 대기중에 SO2 가스와 HF 가스가 없기 때문에 센서 챔버(6)에 구비된 가스 센서들은 측정값이 ‘0’이 되어야 한다. 가스 센서의 측정값이 ‘0’이 아니면, 관리자는 상기 가스 센서의 ‘0’ 점을 조정해야 한다.At this time, since there are no SO 2 gas and HF gas in the atmosphere, the gas sensors provided in the sensor chamber 6 should have a measured value of '0'. If the measured value of the gas sensor is not '0', the administrator must adjust the '0' point of the gas sensor.

이상과 같이, 건조한 공기가 배관을 통과함에 따라 배관 청소가 이루어지며 동시에 센서 챔버(6)에 구비된 가스 센서의 영점 조정이 이루어진다. 도면상에서는 편의상 배관 도면을 확대해 표시하였지만 실제설비에서는 매우 근접해 있기 때문에 이 과정에서 제1배출밸브(17)까지의 배관내의 간접청소 효과를 얻을 수 있다.As described above, as the dry air passes through the pipe, the pipe is cleaned and at the same time, the zero point adjustment of the gas sensor provided in the sensor chamber 6 is performed. In the drawing, the piping drawings are enlarged and displayed for convenience, but since they are very close to the actual equipment, indirect cleaning effects in the pipes up to the first discharge valve 17 can be obtained in this process.

다음은, 순수 절연가스로 배관 청소 및 센서의 동작을 점검하는 제2단계를 설명한다.Next, a second step of cleaning the pipe and checking the operation of the sensor with pure insulating gas will be described.

도 3에 도시된 바와 같이, 컨트롤러는 밸브들(2, 12, 19, 23)를 닫은 후, 제2밸브(3)와 제3밸브(8)를 개방한다. 상기 제2밸브(3)와 제3밸브(8)의 개방으로 순수 절연가스 탱크(7) 내의 순수 절연가스 SF6는 제1유량밸브(4)로 공급된다. 상기 컨트롤러는 상기 제1유량밸브(4)를 소정 시간(예: 15초) 동안 개방한다.As shown in FIG. 3, the controller closes the valves 2, 12, 19, 23, and then opens the second valve 3 and the third valve 8. The pure insulating gas SF 6 in the pure insulating gas tank 7 is supplied to the first flow valve 4 by opening the second valve 3 and the third valve 8. The controller opens the first flow valve 4 for a predetermined time (eg 15 seconds).

상기 제1유량밸브(4)의 입력단 압력이 순수 절연가스 탱크(7)와 거의 동일한 압력이 되면 컨트롤러는 상기 제1유량밸브(4)를 서서히 개방하여 순수 절연가스를 감압기(5)로 공급된다. 상기 감압기(5)는 공급되는 순수 절연가스의 압력을 미리 설정된 압력으로 감압하여 센서 챔버(6)로 출력한다.When the pressure at the input end of the first flow valve 4 is about the same as that of the pure insulating gas tank 7, the controller gradually opens the first flow valve 4 to supply pure insulating gas to the pressure reducer 5. do. The pressure reducer 5 reduces the pressure of the pure insulating gas supplied to a predetermined pressure and outputs the pressure to the sensor chamber 6.

상기 센서 챔버(6)의 가스 센서들은 상기 센서 챔버(6)로 공급된 순수 절연가스의 화학적 성분을 측정 및 분석한다. 다시 말해서, 가스 센서들은 상기 순수 절연가스에 포함된 분해가스(SO2 가스 및 HF 가스)의 농도를 측정한다. 여기서, 상기 센서 챔버(6)로 주입된 절연가스는 순수함으로, 적어도 하나 이상의 분해가스를 측정하는 가스 센서들은 ‘0’으로 측정되어야 한다. 상기 가스 센서들의 측정값이 ‘0’이 아니면 ‘0’으로 조정해준다. 이때, 상기 가스 센서들의 오동작 여부도 함께 점검한다.The gas sensors of the sensor chamber 6 measure and analyze the chemical composition of the pure insulating gas supplied to the sensor chamber 6. In other words, gas sensors measure the concentration of cracked gases (SO 2 gas and HF gas) contained in the pure insulating gas. Here, the insulating gas injected into the sensor chamber 6 is pure, and gas sensors measuring at least one cracked gas should be measured as '0'. If the measured value of the gas sensors is not '0', it is adjusted to '0'. At this time, the gas sensors are also checked for malfunction.

그리고, 상기 센서 챔버(6)로 공급된 절연가스는 제1 및 제2삼방밸브(15-1, 15-2)와 제1배출밸브(17)를 경유하여 배출구(18)를 통해 외부로 배출된다. 이로써, 상기 제1단계와 같이 제1배출밸브(17)까지의 배관을 순수 절연가스로 간접 청소하는 효과를 얻을 수 있다.In addition, the insulating gas supplied to the sensor chamber 6 is discharged to the outside through the discharge port 18 via the first and second three-way valves 15-1 and 15-2 and the first discharge valve 17. do. Thus, the effect of indirectly cleaning the pipe to the first discharge valve 17 with pure insulating gas as in the first step can be obtained.

상기 컨트롤러는 공기 및 순수 절연가스를 이용한 배관 청소 및 영점 조정을 정해진 기설정된 주기로 수행한다.The controller performs cleaning and zeroing of the pipe using air and pure insulating gas at a predetermined cycle.

제3단계는 차단기 내의 절연가스 성분을 측정하여 분석하는 단계로, 도 4를 참조하여 설명한다.The third step is to measure and analyze the insulating gas component in the circuit breaker, which will be described with reference to FIG. 4.

도 4에 도시된 바와 같이, 컨트롤러는 제3밸브(8), 제4밸브(12), 제1배출밸브(17), 제2배출밸브(23)을 닫고, 제1 및 제2밸브(2, 3)와 제5밸브(19)를 열고 제1 및 제2삼방밸브(15-1, 15-2)를 조절하여 제1가압기(16)를 경유하는 경로를 선택한다.As shown in FIG. 4, the controller closes the third valve 8, the fourth valve 12, the first discharge valve 17, and the second discharge valve 23, and the first and second valves 2. , 3) and the fifth valve 19 are opened, and the first and second three-way valves 15-1 and 15-2 are adjusted to select a path through the first pressurizer 16.

제1 및 제2밸브(2, 3)의 개방으로 차단기(1) 내의 열화된 절연가스는 제1유량밸브(4)의 입력단으로 공급된다. 상기 제1유량밸브(4)로 공급되는 열화된 절연가스의 압력이 차단기(1) 내의 절연가스 압력과 거의 동일하게 되면 제1유량밸브(4)를 서서히 열어 감압기(5)로 상기 열화된 절연가스를 공급한다. 여기서, 상기 열화된 절연가스의 압력은 제1압력계(9)를 이용하여 측정한다. 상기 감압기(5)는 상기 열화된 절연가스의 압력을 기설정된 압력으로 감압하여 센서 챔버(6)로 출력한다. 이때, 컨트롤러는 상기 제1유량밸브(4)를 제어하여 가스 분석에 필요한 최소한의 상기 열화된 절연가스를 공급한다.The insulating gas deteriorated in the circuit breaker 1 by opening the first and second valves 2 and 3 is supplied to the input terminal of the first flow valve 4. When the pressure of the deteriorated insulating gas supplied to the first flow valve 4 becomes approximately equal to the pressure of the insulating gas in the circuit breaker 1, the first flow valve 4 is gradually opened to deteriorate the depressurizer 5. Supply insulation gas. Here, the pressure of the deteriorated insulating gas is measured using the first pressure gauge (9). The pressure reducer 5 reduces the pressure of the deteriorated insulating gas to a predetermined pressure and outputs the pressure to the sensor chamber 6. At this time, the controller controls the first flow rate valve 4 to supply the minimum insulated gas which is required for gas analysis.

상기 센서 챔버(6)에 구비된 가스센서들은 상기 센서 챔버(6)로 공급되는 열화된 절연가스 내에 포함된 SO2 가스 및 HF 가스(분해가스)의 농도를 각각 측정한다. 상기 컨트롤러는 기설정된 측정횟수만큼 상기 차단기(1)로부터 열화된 절연가스를 인출하여 가스 분석을 수행한다.Gas sensors provided in the sensor chamber 6 measure concentrations of SO 2 gas and HF gas (decomposition gas) included in the deteriorated insulating gas supplied to the sensor chamber 6. The controller extracts the deteriorated insulating gas from the breaker 1 by a predetermined number of measurement times and performs gas analysis.

상기 센서 챔버(6)에 연결된 분석기(14)는 상기 가스 센서들에 의해 측정된 SO2 가스 및 HF 가스의 농도에 따라 차단기 내부의 이상유무를 진단하며, 차단기 내부의 이상 진행 정도를 진단한다.The analyzer 14 connected to the sensor chamber 6 diagnoses an abnormality in the breaker according to the concentration of SO 2 gas and HF gas measured by the gas sensors, and diagnoses the progress of the abnormality in the breaker.

상기 센서 챔버(6)를 경유한 열화된 절연가스는 제1삼방밸브(15-1)를 거쳐 제1가압기(16)로 공급된다. 상기 제1가압기(16)는 상기 열화된 절연가스를 가압한다. 상기 제1가압기(16)에 의해 가압된 절연가스는 제2삼방밸브(15-2) 및 제5밸브(19)를 경유하여 임시 저장 탱크(20)에 저장된다.The deteriorated insulating gas via the sensor chamber 6 is supplied to the first pressurizer 16 via the first three-way valve 15-1. The first pressurizer 16 pressurizes the deteriorated insulating gas. The insulating gas pressurized by the first pressurizer 16 is stored in the temporary storage tank 20 via the second three-way valve 15-2 and the fifth valve 19.

이와 같이, 차단기 상태 감시 장치는 차단기 내부 상태 확인을 위해 차단기로부터 인출한 절연가스를 정제하여 임시 저장한다.As such, the breaker state monitoring apparatus purifies and temporarily stores the insulation gas drawn from the breaker to check the state of the breaker.

마지막으로, 도 5를 참조하여, 차단기 내부 상태 확인에 사용된 절연가스를 차단기내로 귀환하는 제4단계를 상세하게 설명한다.Finally, referring to Figure 5, a fourth step of returning the insulating gas used to check the internal condition of the breaker into the breaker will be described in detail.

먼저, 컨트롤러는 제2밸브(3), 제3밸브(8), 제4밸브(12), 제5밸브(19), 제1배출밸브(17)를 닫고, 제1 및 제2삼방밸브(15-1, 15-2)를 조작하여 제1가압기(16)를 경유하는 경로를 차단한다.First, the controller closes the second valve 3, the third valve 8, the fourth valve 12, the fifth valve 19, and the first discharge valve 17, and the first and second three-way valves ( 15-1 and 15-2 are operated to block the path via the first presser 16.

그리고, 컨트롤러는 임시 저장 탱크(20)에 저장된 절연가스를 인출하여 제2가압기(22)로 공급한다. 상기 제2가압기(22)는 상기 임시 저장 탱크(20)로부터 인출되는 절연가스의 압력을 가압시켜 제2배출밸브(23) 및 체크밸브(24)를 통해 배출한다. 이때, 상기 제2가압기(22)는 상기 임시 저장 탱크(20)에 저장된 절연가스를 인출하여 상기 차단기 내부의 압력보다 높게 가압하므로, 절연가스의 흐름을 발생시킨다. 즉, 상기 임시 저장 탱크(20)에 저장된 절연가스의 가압으로 상기 임시 저장 탱크(20)로부터 차단기(1) 방향으로 가스의 흐름을 발생시킨다.Then, the controller draws the insulating gas stored in the temporary storage tank 20 and supplies it to the second pressurizer 22. The second pressurizer 22 pressurizes the pressure of the insulating gas drawn out from the temporary storage tank 20 and discharges it through the second discharge valve 23 and the check valve 24. At this time, the second pressurizer 22 draws the insulating gas stored in the temporary storage tank 20 and presses it higher than the pressure inside the breaker, thereby generating a flow of the insulating gas. That is, the gas flows from the temporary storage tank 20 toward the breaker 1 by pressurizing the insulating gas stored in the temporary storage tank 20.

상기 임시 저장 탱크(20)로부터 배출되는 가압된 절연가스는 상기 체크밸브(24)를 통해 차단기(1)로 재주입된다. 상기 컨트롤러는 상기 분석기(14)에 의해 분석된 결과를 저장한다. 그리고, 상기 컨트롤러는 차단기(1)로의 가스회수가 완료될 때까지 소정 시간 대기한다.The pressurized insulating gas discharged from the temporary storage tank 20 is reinjected into the breaker 1 through the check valve 24. The controller stores the results analyzed by the analyzer 14. Then, the controller waits for a predetermined time until the gas recovery to the breaker (1) is completed.

상기한 제1단계와 제2단계에서 시행되는 배관 청소 및 센서 교정(영점조정)은 매 측정시 마다 반복할 필요가 없고, 설비 변경 등의 외적 요인이 발생했을 때나, 필요하다고 느꼈을 때에만 수행된다. 따라서, 일정 주기로 반복하여 분석 측정하는 경우에는 제1단계 및 제2단계는 생략하고 제3단계와 제4단계만 수행한다.The pipe cleaning and sensor calibration (zeroing) carried out in the first and second steps described above do not need to be repeated at every measurement, and are performed only when an external factor such as a change of equipment occurs or when it is necessary. . Therefore, in the case where the measurement is repeatedly performed at regular intervals, the first and second steps are omitted and only the third and fourth steps are performed.

또는, 본 발명에 따른 차단기 상태 감시 장치는 제1단계 내지 제4단계에서 적어도 하나 이상의 단계를 수동으로 선택할 수 있는 스위치를 구비할 수도 있다.Alternatively, the breaker state monitoring apparatus according to the present invention may include a switch for manually selecting at least one or more stages in the first to fourth stages.

본 발명에서는 차단기(1) 내 열화된 절연가스를 인출하여 차단기(1) 밖에 구비된 가스 센서를 통해 열화된 절연가스에 포함된 SO2 및 HF 가스의 농도를 측정하나, 차단기(1) 내에 가스 센서를 설치할 수도 있다.In the present invention, the deteriorated insulation gas in the breaker 1 is taken out to measure the concentration of SO 2 and HF gas contained in the deteriorated insulation gas through a gas sensor provided outside the breaker 1, but the gas in the breaker 1 Sensors can also be installed.

상기한 본 발명에서는 차단기 내부 상태를 감시하기 위해 차단기 내부 절연가스의 화학적 성분을 분석하는 장치를 단독으로 사용하는 것을 개시하고 있으나, 신뢰도 향상을 위해 기존의 전기적 방식인 부분방전 측정장치와 병용할 수도 있다.In the present invention described above, but the use of a device for analyzing the chemical composition of the insulation gas inside the circuit breaker to monitor the internal state of the circuit breaker alone, but may be used in combination with the conventional electrical partial discharge measuring device to improve the reliability. have.

1: 차단기 2: 제1밸브
3: 제2밸브 4: 제1유량밸브
5: 감압기 6: 센서 챔버
7: 순수 절연가스 탱크 8: 제3밸브
9: 제1압력계 10: 공기주입구
10-1: 제2유량밸브 10-2: 제2압력계
11: 필터 12: 제4밸브
13: 여과기 14: 분석기
15-1: 제1삼방밸브 15-2: 제2삼방밸브
16: 제2가압기 17: 제1배출밸브
18: 배출구 19: 제5밸브
20: 임시 저장 탱크 21: 제3압력계
22: 제2가압기 23: 제2배출밸브
24: 체크밸브
1: breaker 2: first valve
3: second valve 4: first flow valve
5: pressure reducer 6: sensor chamber
7: Pure insulation gas tank 8: 3rd valve
9: 1st pressure gauge 10: Air inlet
10-1: 2nd flow valve 10-2: 2nd pressure gauge
11: filter 12: fourth valve
13: filter 14: analyzer
15-1: First three-way valve 15-2: Second three-way valve
16: 2nd pressurizer 17: 1st discharge valve
18: outlet 19: fifth valve
20: temporary storage tank 21: third pressure gauge
22: second pressurizer 23: second discharge valve
24: check valve

Claims (10)

차단기에 접속된 제1유량밸브와,
상기 제1유량밸브의 출력단에 접속되어, 상기 차단기로부터 인출된 절연가스의 압력을 감압하는 감압기와,
상기 감압기에 의해 감압된 절연가스에 포함된 분해가스의 농도를 측정하는 가스 센서를 구비한 센서 챔버와,
상기 가스 센서에 의해 측정된 분해가스 농도에 따라 차단기 내부의 이상유무를 진단하는 분석기와,
상기 분석기에 의한 측정 및 분석에 사용된 절연가스를 임시 저장되는 임시 저장 탱크와,
상기 임시 저장 탱크가 저장된 절연가스를 가압시켜 상기 차단기로 귀환시키는 가압기를 포함하는 것을 특징으로 하는 차단기 상태 감시 장치.
A first flow valve connected to the breaker,
A pressure reducer connected to an output end of the first flow valve to reduce the pressure of the insulating gas drawn from the circuit breaker;
A sensor chamber having a gas sensor for measuring the concentration of cracked gas contained in the insulation gas decompressed by the pressure reducer;
An analyzer for diagnosing abnormality in the breaker according to the decomposition gas concentration measured by the gas sensor;
A temporary storage tank temporarily storing the insulation gas used for the measurement and analysis by the analyzer;
Breaker condition monitoring device comprising a pressurizer for returning the temporary storage tank stored insulation gas to the breaker.
제1항에 있어서, 상기 절연가스는,
육불화황(SF6) 가스인 것을 특징으로 하는 차단기 상태 감시 장치.
The method of claim 1, wherein the insulating gas,
Breaker condition monitoring device, characterized in that sulfur hexafluoride (SF 6 ) gas.
제1항에 있어서,
공기주입구에 연결되어 외부로부터 주입되는 공기압를 조정하는 제2유량밸브와,
상기 제2유량밸브를 통해 공급되는 공기로부터 불순물 및 수분을 필터링하는 필터와,
상기 필터에 의해 필터링된 공기로부터 특정 분자를 선택적으로 여과하여 분리시키며 상기 센서 챔버에 접속되는 여과기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차단기 상태 감시 장치.
The method of claim 1,
A second flow valve connected to the air inlet for adjusting air pressure injected from the outside;
A filter for filtering impurities and moisture from air supplied through the second flow valve;
And a filter which selectively filters and separates specific molecules from the air filtered by the filter and is connected to the sensor chamber.
제1항에 있어서,
순수 절연가스를 저장하며 상기 제1유량밸브에 연결되는 순수 절연가스 탱크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차단기 상태 감시 장치.
The method of claim 1,
Breaker condition monitoring device for storing the pure insulating gas and further comprising a pure insulating gas tank connected to the first flow valve.
제3항 또는 제4항에 있어서,
배관 청소 시 상기 센서 챔버를 경유한 공기 또는 순수 절연가스를 배출하는 배출구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차단기 상태 감시 장치.
The method according to claim 3 or 4,
Breaker condition monitoring device further comprises a discharge port for discharging air or pure insulating gas through the sensor chamber when cleaning the pipe.
제1항에 있어서, 상기 센서 챔버는,
상기 분해가스의 농도를 측정하는 적어도 하나 이상의 가스센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 차단기 상태 감시 장치.
The method of claim 1, wherein the sensor chamber,
Breaker condition monitoring device comprising at least one gas sensor for measuring the concentration of the decomposition gas.
제6항에 있어서, 상기 분해가스는,
차단기 개방 시 차단기 내부 재질과 작용하여 발생되는 이산화황(SO2) 가스와 불화수소(HF) 가스를 포함하는 것을 특징으로 하는 차단기 상태 감시 장치.
The method of claim 6, wherein the decomposition gas,
Breaker condition monitoring device comprising a sulfur dioxide (SO 2 ) gas and hydrogen fluoride (HF) gas generated by working with the internal material of the breaker when the breaker is opened.
공기로 센서 챔버와 배출구 사이의 연결 배관 청소 및 상기 센서 챔버에 구비된 가스 센서의 영점조정을 수행하는 단계와,
순수 절연가스로 상기 연결 배관 및 차단기와 상기 센서 챔버 사이의 연결 배관을 청소하며 상기 가스 센서의 동작을 점검하는 단계와,
상기 차단기로부터 열화된 절연가스를 인출하여 상기 가스센서를 통해 인출된 절연가스에 포함된 분해가스의 농도를 측정하는 단계와,
상기 열화된 절연가스를 임시 저장탱크에 저장하는 단계와,
상기 임시 저장탱크에 저장된 절연가스를 가압시켜 차단기로 귀환시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차단기 상태 감시 방법.
Cleaning the connecting pipe between the sensor chamber and the outlet with air and zeroing a gas sensor provided in the sensor chamber;
Checking the operation of the gas sensor by cleaning the connection pipe between the connection pipe and the circuit breaker and the sensor chamber with pure insulating gas;
Extracting the deteriorated insulation gas from the circuit breaker and measuring a concentration of the decomposition gas included in the insulation gas drawn through the gas sensor;
Storing the deteriorated insulating gas in a temporary storage tank;
And pressing the insulating gas stored in the temporary storage tank to return to the breaker.
제8항에 있어서, 상기 분해가스 농도 측정 단계는,
상기 열화된 절연가스의 유량 및 압력을 일정하게 유지시켜 상기 가스 센서로 공급하는 것을 특징으로 하는 차단기 상태 감시 방법.
The method of claim 8, wherein the decomposition gas concentration measuring step,
Breaker state monitoring method characterized in that the constant flow rate and pressure of the insulation gas is supplied to the gas sensor.
제8항에 있어서, 상기 절연가스 차단기로 귀환단계는,
상기 임시 저장탱크가 저장된 절연가스를 인출하여 가압하여 상기 차단기 내부의 압력보다 높게 하여 가스의 흐름을 발생시키는 것을 특징으로 하는 차단기 상태 감시 방법.
The method of claim 8, wherein the returning to the insulation gas circuit breaker,
Breaker state monitoring method characterized in that the temporary storage tank draws out the stored insulating gas and pressurized to higher than the pressure inside the breaker to generate a gas flow.
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