KR101257098B1 - Partial discharge detecting apparatus for solid insulated load breaker switch - Google Patents

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KR101257098B1
KR101257098B1 KR1020120039395A KR20120039395A KR101257098B1 KR 101257098 B1 KR101257098 B1 KR 101257098B1 KR 1020120039395 A KR1020120039395 A KR 1020120039395A KR 20120039395 A KR20120039395 A KR 20120039395A KR 101257098 B1 KR101257098 B1 KR 101257098B1
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박찬용
이도훈
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엘에스산전 주식회사
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Abstract

PURPOSE: A partial discharge detector of a solid insulation load breaker switch is provided to prevent weakening of a solid insulation material of a main circuit unit or degradation of an insulation characteristic and to minimize a crosstalk. CONSTITUTION: A main circuit unit(50) accommodates a main circuit switch and a ground switch inside a solid insulation cast unit and is arranged by phase. A phase connection connector(80) electrically connect the main circuit unit with the same phase in the lower part of the main circuit. An insulation plug(90) is a kind of stopper inserted into the lower part of the phase connection connector, forms an electrical insulator in the outside and inserts a conductor electrically connected the phase connection connector into the inside. A capacitive antenna(70) is engaged with the lower groove of the insulation plug, charges a partial discharge signal of the main circuit unit per phase.

Description

고체절연 부하개폐기의 부분방전 검출 장치{PARTIAL DISCHARGE DETECTING APPARATUS FOR SOLID INSULATED LOAD BREAKER SWITCH}PARTIAL DISCHARGE DETECTING APPARATUS FOR SOLID INSULATED LOAD BREAKER SWITCH}

본 발명은 고체절연 부하개폐기에 관한 것으로 특히 고체절연 부하개폐기의 부분방전 검출 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a solid insulated load breaker, and more particularly, to a partial discharge detection device of a solid insulated load breaker.

고체절연 부하개폐기는 지중 전력선로로부터의 전력을 지상의 전력수용처 즉 부하 측에 분기하여 공급하거나 선로의 구분 등을 위해 사용되는 부하개폐기에 있어서 상(pole) 별 주회로(main circuit)의 개폐 및 접지회로의 개폐를 위해 주로 진공 인터럽터(vacuum interruper)를 포함하게 구성되는 상 별 주회로 개폐기와 접지개폐기의 외부를 에폭시와 같은 고체절연재 수지 물 내에 매설되도록 주조(molding)하여 주회로 부를 구성한 부하개폐기를 지칭하고 있다.Solid-state insulated load switch is the main circuit of each pole in the load switch used to supply power from underground power line to branch of electric power receiving ground, that is, load side, or to distinguish line. And a main circuit part formed by molding the exterior of each main circuit switch and a ground switch, which includes a vacuum interrupter, to be embedded in a solid insulating resin resin such as epoxy, for the purpose of opening and closing the ground circuit. It refers to a switch.

고체절연 부하개폐기에 있어서 주회로 부의 고체절연재에 대한 부분방전 검출은 열화(劣化)된 고체절연재의 절연성 손상상태를 사고 발생 전에 미리 파악하여 고체절연 부하개폐기를 보수할 수 있어, 고체절연 부하개폐기의 유지 보수 측면과 전력사고 발생 예방 측면에서 매우 중요한 근거가 될 수 있다.Partial discharge detection of the solid insulator in the main circuit part in the solid insulated load breaker enables the solid insulated load breaker to be repaired by grasping the damaged state of the degraded solid insulator before the occurrence of an accident. This can be a very important basis for maintenance and prevention of power accidents.

이러한 고체절연 부하개폐기에 있어서 주회로 부의 고체절연재에 대한 부분방전 검출에 대한 종래기술의 예를 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한다.An example of the prior art for the partial discharge detection of the solid insulation material in the main circuit section in the solid insulation load switch is described with reference to FIGS.

먼저 도 1에 도시된 종래기술의 일 예에 따른 고체절연 부하개폐기의 부분방전 검출 장치는 고체절연 부하개폐기(100)의 접지 선(11)에 고주파 변류기(High Frequency Current Transformer, 통상 HFCT로 약칭됨)(10)를 접속하고, 고주파 변류기(10)의 출력단을 신호 선(12)을 통해 표시기구(13)에 연결하여 구성된다.First, a partial discharge detection device of a solid insulation load switch according to an example of the related art shown in FIG. 1 is abbreviated as a high frequency current transformer (HFCT) to the ground line 11 of the solid insulation load switch 100. ) Is connected, and the output terminal of the high frequency current transformer 10 is connected to the display mechanism 13 via the signal line 12.

따라서 접지 선(11)을 통해 대지로 흘러나가는 부분방전 신호를 고주파 변류기(10)가 검출하며, 검출된 부분방전신호를 신호 선(12)을 통해 표시기구(13)에 전달하여 표시기구(13)가 부분방전신호를 표시함으로써 관리자에게 확인토록 하는 것이다.Therefore, the high frequency current transformer 10 detects the partial discharge signal flowing to the ground through the ground line 11, and transmits the detected partial discharge signal to the display mechanism 13 through the signal line 12 to display mechanism 13. ) Displays a partial discharge signal to the administrator for confirmation.

그러나 이러한 접지 선 방식의 종래기술은 외부 노이즈의 혼입에 의해 고체절연재의 초기 절연 열화를 검출하기가 어렵고 장시간 열화의 진행 후 부분방전신호가 외부 노이즈 보다 커져야 검출이 가능한 문제점이 있었다.However, in the conventional technology of the ground wire method, it is difficult to detect the initial insulation deterioration of the solid insulation material by the mixing of external noise, and there is a problem that the partial discharge signal is larger than the external noise after the prolonged deterioration.

다음, 도 2에 도시된 종래기술의 다른 일 예에 따른 고체절연 부하개폐기의 부분방전 검출 장치의 구성과 작용을 설명한다.Next, the configuration and operation of the partial discharge detection device of the solid state insulating load switch according to another example of the prior art shown in FIG.

도 2에 도시된 종래기술의 일 예에 따른 고체절연 부하개폐기의 부분방전 검출 장치는 고체절연 부하개폐기(100) 중 주회로 부(50)의 외부 에폭시 수지 성형시 내부에 커플링 커패시터(coupling capacitor)(51)를 내장하여 함께 주조하고, 커플링 커패시터(51)의 출력단에 신호 선(52)을 통해 표시기구(53)에 연결하여 구성된다.The partial discharge detection device of the solid state insulated load switch according to the example of the prior art shown in FIG. 2 is a coupling capacitor (coupling capacitor) therein when forming the external epoxy resin of the main circuit unit 50 of the solid state insulated load switch (100) (51) is built and cast together, and is connected to the display device 53 through the signal line 52 at the output terminal of the coupling capacitor (51).

도 2에 도시된 종래기술의 다른 일 예에 따른 고체절연 부하개폐기의 부분방전 검출 장치의 작용을 간단히 설명한다.The operation of the partial discharge detection device of the solid state insulated load switch according to another example of the related art shown in FIG. 2 will be briefly described.

주회로 부(50)의 고체절연재 즉 에폭시 수지 재 주조물의 열화로 인한 부분방전 신호는 커플링 커패시터(51)에 전하로 충전된다.The partial discharge signal due to the deterioration of the solid insulating material, that is, the epoxy resin recast of the main circuit part 50, is charged with the coupling capacitor 51 by electric charge.

충전된 커플링 커패시터(51)로부터의 전류신호를 표시기구(53)에서 전압신호로 변환하여 이를 표시한다. 따라서 부분방전의 검출이 가능하다.The display device 53 converts the current signal from the charged coupling capacitor 51 into a voltage signal and displays it. Therefore, partial discharge can be detected.

그러나 다른 일 예에 따른 고체절연 부하개폐기의 부분방전 검출 장치는, 커플링 커패시터(51)를 에폭시 수지 재의 성형시 공극(void)을 발생시켜 고체절연물의 약화 및 절연성능을 저하시키는 문제점이 있었다.However, the partial discharge detection apparatus of the solid insulation load switch according to another embodiment has a problem of weakening the solid insulation and lowering the insulation performance by generating voids when the coupling capacitor 51 is formed of an epoxy resin material.

다음, 도 3에 도시된 종래기술의 또 다른 일 예에 따른 고체절연 부하개폐기의 부분방전 검출 장치의 구성과 작용을 설명한다.Next, the configuration and operation of the partial discharge detection device of the solid state insulating load switch according to another example of the prior art shown in FIG.

도 3에 도시된 종래기술의 일 예에 따른 고체절연 부하개폐기의 부분방전 검출 장치는 고체절연 부하개폐기(100) 중 주회로 부(50)의 외부에 이격하여 고체절연재 주조물의 표면에서 방사되는 부분방전신호로서 전자계신호를 검출하는 극초단파(Ultra High Frequency, 통상 UHF로 약칭됨) 센서(60)를 설치하고, 해당 극초단파 센서(60)의 출력단을 신호 선(61)을 통해 표시기구(62)에 연결하여 구성된다.The partial discharge detection device of the solid insulation load switch according to the example of the prior art illustrated in FIG. 3 is a portion of the solid insulation load switch 100 that is radiated from the surface of the solid insulation material casting by being spaced apart from the outside of the main circuit unit 50. An ultra high frequency (Ultra abbreviation, UHF) sensor 60 is provided to detect an electromagnetic field signal as a discharge signal, and the output terminal of the microwave sensor 60 is connected to the display mechanism 62 through a signal line 61. It is configured by connection.

도 3에 도시된 종래기술의 또 다른 일 예에 따른 고체절연 부하개폐기의 부분방전 검출 장치의 작용을 간단히 설명한다.The operation of the partial discharge detection device of the solid state insulating load switch according to another example of the prior art shown in FIG. 3 will be briefly described.

주회로 부(50)의 고체절연재 즉 에폭시 수지 재 주조물의 열화로 인한 부분방전 신호는 전자계신호로서 극 초단 파 센서(60)에 의해 검출되어 표시기구(53)에서 신호 선(61)을 통해 전달된다. 따라서 표시기구(53)는 극 초단 파 센서(60)가 검출한 부분방전에 따른 전자계신호를 표시하고, 사용자는 표시기구(53)에 표시된 전자계신호를 확인하여 부분방전 발생을 확인할 수 있다. The partial discharge signal due to deterioration of the solid insulation material of the main circuit part 50, that is, the epoxy resin recast, is detected by the microwave sensor 60 as an electromagnetic signal and transmitted from the display device 53 through the signal line 61. do. Therefore, the display mechanism 53 displays the electromagnetic field signal according to the partial discharge detected by the microwave sensor 60, and the user can confirm the occurrence of the partial discharge by checking the electromagnetic field signal displayed on the display mechanism 53.

그러나 종래기술의 또 다른 일 예에 따른 고체절연 부하개폐기의 부분방전 검출 장치는, 주회로 부(50)의 고체절연재 즉 에폭시 수지 재의 표면을 반 도전 층으로 피복(metalizing처리)하고 반 도전 층을 접지하는 근래의 주회로 부(50)의 구성에 따라 부분방전신호가 고체절연재 즉 에폭시 수지 재의 표면 반 도전 층을 따라 접지로 흘러감에 따라 부분방전 신호의 검출이 곤란한 문제점이 있다.
However, the partial discharge detection device of the solid-state insulating load switch according to another example of the prior art, the surface of the solid insulating material, that is, the epoxy resin material of the main circuit section 50 (metalizing treatment) with a semi-conductive layer and According to the configuration of the main circuit unit 50 to be grounded recently, the partial discharge signal is difficult to detect as the partial discharge signal flows to the ground along the surface semiconducting layer of the solid insulating material, that is, the epoxy resin material.

따라서 본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해소하는 것으로서, 본 발명의 목적은 접지 선을 통한 부분방전검출방식이 아니어서 외부 노이즈의 혼신이 적고, 고체절연재에 매설하는 방식이 아니어서 고체절연재를 약화시키거나 절연성능을 저하시킴이 없으며, 고체절연재의 표면에 반 도전 층이 피복되어있더라도 부분방전 검출에 영향이 없고, 신뢰성이 있으며, 각각의 주회로 부를 개별 감시할 수 있어 유지보수가 간편하고 비용이 절감될 수 있는 고체절연 부하개폐기의 부분방전 검출 장치를 제공하는 것이다.Accordingly, the present invention solves the problems of the prior art described above, and the object of the present invention is not a partial discharge detection method through the ground wire, so there is little interference of external noise, and a method of embedding the solid insulating material is not embedded in the solid insulating material. No weakening or deterioration of insulation performance. Even if the surface of the solid insulating material is coated with a semi-conductive layer, there is no influence on partial discharge detection, it is reliable, and each main circuit part can be monitored individually, so maintenance is easy. It is to provide a partial discharge detection device of a solid insulated load switchgear can be reduced cost.

상기 본 발명의 목적은, 주회로 개폐기와 접지개폐기를 고체절연 주조 물 내에 수용하고 상(POLE) 별로 마련되는 주회로 부와, 상기 주회로 부의 하부에서 같은 상의 상기 주회로 부들을 전기적으로 연결하는 상 연결 접속자와, 상기 상 연결 접속자의 하부에 끼워지는 절연 플러그를 갖는 고체절연 부하개폐기용으로서, 상기 고체절연 부하개폐기의 부분방전 검출 장치에 있어서,An object of the present invention is to receive a main circuit switch and a ground switch in a solid insulation casting and to electrically connect the main circuit portion provided for each phase and the main circuit portions of the same phase under the main circuit portion. A solid discharge load switch for a solid insulated load switch having a phase connection connector and an insulated plug inserted under the phase connection connector, wherein the partial discharge detection device of the solid insulation load switch includes:

상기 절연 플러그의 하부 홈에 끼워 결합되고 상기 상 별 주회로 부의 부분방전 신호를 충전하였다가 전류로서 출력하는 용량 성 안테나; 및A capacitive antenna coupled to a lower groove of the insulating plug and configured to charge and output a partial discharge signal of the main circuit part of the phase as a current; And

상기 용량 성 안테나로부터 출력되는 전류를 전압신호로 변환하여 표시하는 표시기구;를 포함하는 본 발명에 따른 고체절연 부하개폐기의 부분방전 검출 장치를 제공함으로써 달성될 수 있다.It can be achieved by providing a partial discharge detection device for a solid-state insulated load switch according to the present invention, including a display mechanism for converting the current output from the capacitive antenna into a voltage signal for display.

본 발명의 다른 바람직한 일 양상에 따라서, 상기 용량 성 안테나는,According to another preferred aspect of the present invention, the capacitive antenna,

상기 절연 플러그의 하부 홈에 끼워 결합하기 위한 장착 돌 부;A mounting protrusion for fitting into the lower groove of the insulating plug;

상기 장착 돌 부의 하부에 마련되고 상기 절연 플러그의 하부에 접촉하여 부분방전 신호를 검출하는 감지 전극;A sensing electrode provided at a lower portion of the mounting protrusion and contacting a lower portion of the insulating plug to detect a partial discharge signal;

기준전위를 제공하는 하부 전극; 및A lower electrode providing a reference potential; And

상기 감지 전극과 상기 하부 전극 사이에 끼워 설치되며 상기 부분방전 신호를 전하로 충전하는 유전체;를 포함한다.And a dielectric interposed between the sensing electrode and the lower electrode to charge the partial discharge signal with electric charges.

본 발명의 또 다른 바람직한 일 양상에 따라서, 상기 장착 돌 부는 상기 절연 플러그의 하부 홈에 결합될 때 마찰력을 증대시키도록 외주 면이 복수의 각 면으로 구성된다.According to another preferred aspect of the present invention, the mounting protrusion is composed of a plurality of each outer peripheral surface so as to increase the friction force when coupled to the lower groove of the insulating plug.

본 발명의 또 다른 바람직한 일 양상에 따라서, 상기 용량 성 안테나는 신호 선 접속을 위한 접속자를 더 포함한다.According to another preferred aspect of the present invention, the capacitive antenna further includes a connector for signal line connection.

본 발명의 또 다른 바람직한 일 양상에 따라서, 상기 접속자는 신호 선의 전기적 도체 부와 접촉할 수 있는 내부 도체 부를 갖는 소켓(socket)으로 구성된다.According to another preferred aspect of the present invention, the connector consists of a socket having an inner conductor portion that can contact the electrical conductor portion of the signal line.

본 발명의 또 다른 바람직한 일 양상에 따라서, 본 발명의 부분방전 검출 장치는, 상기 용량 성 안테나와 상기 표시기구 사이에 접속되어, 상기 용량 성 안테나가 출력하는 전류신호에 포함되는 노이즈 신호를 제거하는 필터회로 부; 및 상기 용량 성 안테나가 출력하는 전류신호를 증폭하는 증폭 회로 부;를 더 포함한다.
According to still another preferred aspect of the present invention, the partial discharge detection device of the present invention is connected between the capacitive antenna and the display mechanism to remove a noise signal included in the current signal output by the capacitive antenna. Filter circuit section; And an amplifier circuit unit for amplifying the current signal output by the capacitive antenna.

본 발명에 따른 고체절연 부하개폐기의 부분방전 검출 장치는 주회로 부로부터 분리된 절연 플러그에 끼워 결합되는 용량 성 안테나에 의해 부분 방전 신호를 검출하는 구성이므로, 주회로 부의 고체절연재를 약화시키거나 절연성을 저하시킴도 없고, 접지 선에 접속하는 구성이 아니므로 노이즈의 혼신도 최소화될 수 있으며, 주회로 부를 매설하고 있는 고체절연재의 표면에 반 도전 층이 피복되어 있더라도 영향이 없이, 부분방전 신호의 신뢰성 있는 검출이 가능한 효과가 있다.Since the partial discharge detection device of the solid-state insulated load switch according to the present invention is configured to detect the partial discharge signal by a capacitive antenna coupled to and inserted into an insulating plug separated from the main circuit part, it weakens or insulates the solid insulating material of the main circuit part. It does not reduce the noise, and because it is not connected to the ground wire, noise interference can be minimized, and even if a semi-conductive layer is coated on the surface of the solid insulation material in which the main circuit part is embedded, the partial discharge signal is not affected. There is an effect that can be reliably detected.

본 발명에 따른 상기 용량 성 안테나는, 상기 절연 플러그의 하부 홈에 끼워 결합하기 위한 장착 돌 부와, 상기 장착 돌 부의 하부에 마련되고 상기 절연 플러그의 하부에 접촉하여 부분방전 신호를 검출하는 감지 전극과, 기준전위를 제공하는 하부 전극 및 상기 감지 전극과 상기 하부 전극 사이에 끼워 설치되며 상기 부분방전 신호를 전하로 충전하는 유전체를 포함하므로, 부분방전 신호의 검출을 위한 센서로서 용량 성 안테나의 설치가 이미 설치된 절연 플러그의 홈 부에 끼우는 간단한 방법으로서 설치가 간편하며, 전자파신호인 부분방전신호를 전하로 충전하였다가 출력함으로써 노이즈의 혼신에 의한 영향을 최소화할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.The capacitive antenna according to the present invention includes a mounting protrusion for fitting into a lower groove of the insulating plug and a sensing electrode provided below the mounting protrusion and contacting a lower portion of the insulating plug to detect a partial discharge signal. And a lower electrode providing a reference potential and a dielectric sandwiched between the sensing electrode and the lower electrode and charged with the partial discharge signal as a charge, thereby installing a capacitive antenna as a sensor for detecting the partial discharge signal. Is a simple method of inserting into the groove of an already installed insulating plug, and is easy to install, and by charging and outputting a partial discharge signal, which is an electromagnetic signal, with electric charge, the effect of minimizing the effect of interference of noise can be obtained.

본 발명에 따른 상기 용량 성 안테나에 있어서 상기 장착 돌 부는 외주 면이 복수의 각 면으로 구성되므로, 상기 절연 플러그의 하부 홈에 결합될 때 마찰력이 증대되어 결합이 견고해지는 효과를 얻을 수 있다.In the capacitive antenna according to the present invention, the mounting protrusion has an outer circumferential surface composed of a plurality of surfaces, and thus, when coupled to the lower groove of the insulating plug, the frictional force is increased, and thus the coupling is secured.

또한 본 발명에 따른 고체절연 부하개폐기의 부분방전 검출 장치에 있어서, 용량 성 안테나는 신호 선 접속을 위한 접속자를 더 포함하므로, 용량 성 안테나와 신호 선의 접속이 용이한 효과를 얻을 수 있다.In addition, in the apparatus for detecting a partial discharge of a solid insulated load switch according to the present invention, since the capacitive antenna further includes a connector for signal line connection, the capacitive antenna and the signal line can be easily connected.

본 발명에 따른 고체절연 부하개폐기의 부분방전 검출 장치에 있어서, 상기 접속자는 신호 선의 전기적 도체 부와 접촉할 수 있는 내부 도체 부를 갖는 소켓(socket)으로 구성되므로, 신호 선을 상기 소켓에 삽입하는 것만으로 신호 선과 용량 성 안테나의 접속이 이루어지는 효과를 얻을 수 있다.In the apparatus for detecting partial discharge of a solid insulated load switch according to the present invention, the connector is composed of a socket having an inner conductor portion that can be in contact with an electrical conductor portion of a signal line, so that only the signal line is inserted into the socket. Thus, the effect of the connection between the signal line and the capacitive antenna can be obtained.

본 발명에 따른 고체절연 부하개폐기의 부분방전 검출 장치는, 용량 성 안테나가 출력하는 전류신호에 포함되는 노이즈 신호를 제거하는 필터회로 부 및 상기 용량 성 안테나가 출력하는 전류신호를 증폭하는 증폭 회로 부를 더 포함하므로, 혹시라도 혼신될 수 있는 노이즈를 제거할 수 있고 미소한 부분방전 신호를 좀 더 명확히 검출할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.The apparatus for detecting partial discharge of a solid insulated load switch according to the present invention includes a filter circuit unit for removing a noise signal included in a current signal output by a capacitive antenna and an amplifier circuit unit for amplifying a current signal output by the capacitive antenna. Since it further includes, it is possible to remove any noise that may be confused and to obtain an effect of more clearly detecting a minute partial discharge signal.

본 발명에 따른 고체절연 부하개폐기의 부분방전 검출 장치는 각각의 개별 주회로 부에 대응되게 마련되는 구성이므로, 각각의 주회로 부의 열화를 감시할 수 있고, 열화 발생시 전체 고체절연 부하개폐기를 분해하여 시험하고 보수할 필요 없이 열화가 발생한 해당 주회로 부만을 교체하는 것으로서 간단히 유지보수가 가능한 효과를 얻을 수 있다.Since the partial discharge detection device of the solid state insulated load switch according to the present invention is configured to correspond to each individual main circuit part, it is possible to monitor the deterioration of each main circuit part, and to decompose the entire solid insulated load switch in case of the deterioration. Maintenance-free effects can be obtained by replacing only the main circuit part where the deterioration occurs without testing and repairing.

도 1은 종래기술의 일 예에 따른 고체절연 부하개폐기의 부분방전 검출 장치의 구성을 보여주는 구성도이고,
도 2는 종래기술의 다른 일 예에 따른 고체절연 부하개폐기의 부분방전 검출 장치의 구성을 보여주는 구성도이며,
도 3은 종래기술의 또 다른 일 예에 따른 고체절연 부하개폐기의 부분방전 검출 장치의 구성을 보여주는 구성도이고,
도 4는 본 발명에 따른 고체절연 부하개폐기의 부분방전 검출 장치 중 용량 성 안테나의 구성을 보여주는 정면도이고,
도 5는 본 발명에 따른 고체절연 부하개폐기의 부분방전 검출 장치 중 용량 성 안테나의 설치방법을 설명하는 사시 도이고,
도 6은 본 발명에 따른 고체절연 부하개폐기의 부분방전 검출 장치의 전체 구성을 보여주는 구성도이며,
도 7은 본 발명에 따른 고체절연 부하개폐기의 부분방전 검출 장치에 부가될 수 있는 필터 회로 부와 증폭 회로 부의 추가 구성 예를 보여주는 블록 도이다.
1 is a block diagram showing a configuration of a partial discharge detection device of a solid state insulated load switch according to an example of the prior art,
2 is a block diagram showing the configuration of a partial discharge detection device of a solid state insulated load switch according to another example of the prior art,
3 is a block diagram showing the configuration of a partial discharge detection device of a solid insulated load switch according to another embodiment of the prior art,
4 is a front view showing the configuration of a capacitive antenna of the partial discharge detection device of the solid state insulated load switch according to the present invention,
5 is a perspective view illustrating a method of installing a capacitive antenna in a partial discharge detection device of a solid insulation load switch according to the present invention;
6 is a block diagram showing the overall configuration of the partial discharge detection device of the solid state insulated load switch according to the present invention,
7 is a block diagram showing an example of a further configuration of the filter circuit section and the amplification circuit section that can be added to the partial discharge detection device of the solid state insulating load switch according to the present invention.

상술한 본 발명의 목적과 이를 달성하는 본 발명의 구성 및 그의 작용효과는 첨부한 도면을 참조한 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 이하의 설명에 의해서 좀 더 명확히 이해될 수 있을 것이다.The above and other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the present invention when taken in conjunction with the accompanying drawings.

도 4 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 고체절연 부하개폐기의 부분방전 검출 장치의 구성과 작용효과를 설명하면 다음과 같다.Referring to FIGS. 4 to 7, the configuration and operation effects of the partial discharge detection device of the solid state insulated load switch according to the preferred embodiment of the present invention will be described.

본 발명에 따른 부분방전 검출 장치가 부설되어 사용되는 고체절연 부하개폐기는 도 6에 도시된 바와 같은 고체절연 부하개폐기(100)는 도 5를 참조할 수 있는 바와 같은 주회로 부(50), 상 연결 접속자(80) 및 절연 플러그(insulated plug)(90)를 포함한다.The solid insulated load switchgear used with the partial discharge detection apparatus installed in accordance with the present invention is used as shown in FIG. 6. The solid insulated load switch 100 as shown in FIG. And a connecting connector 80 and an insulated plug 90.

주회로 부(50)는 주회로 개폐기와 접지개폐기를 고체절연 주조 물 내에 수용하고 상(POLE) 별로 마련된다.The main circuit unit 50 accommodates the main circuit switch and the ground switch in the solid insulated casting and are provided for each phase.

주회로 부(50)의 주회로 개폐기와 접지개폐기에 대한 더욱 상세한 구성과 작용은 잘 알려져 있으며 본 발명의 출원인이 등록한 대한민국 특허등록 제10-0832331호(발명의 명칭: 고전압 부하개폐기의 동력전달장치), 대한민국 특허등록 제10-01100710호(발명의 명칭: 지중배전 선로용 차단기)와, 본 발명의 출원인이 출원하여 공개된 대한민국 특허공개 10-2010-0007231(발명의 명칭: 고체 절연 개폐기의 개폐기구)등의 공보를 참조할 수 있고, 따라서 상세 기술을 생략하기로 한다.More detailed configuration and operation of the main circuit switch and the ground switch of the main circuit unit 50 is well known, and Korean Patent Registration No. 10-0832331 registered by the applicant of the present invention (name of the invention: a power transmission device of a high voltage load switch) ), Republic of Korea Patent Registration No. 10-01100710 (name of the invention: breaker for underground distribution line), and Korea Patent Publication 10-2010-0007231 (name of the invention: opening and closing of the solid insulated switchgear filed by the applicant of the present invention) Publications) and the like, and thus detailed descriptions thereof will be omitted.

상 연결 접속자(80)는 주회로 부(50)의 하부에서 같은 상의 주회로 부(50)들을 전기적으로 연결하는 도체 접속자이다. The phase connection connector 80 is a conductor connector that electrically connects the main circuit portions 50 of the same phase to the bottom of the main circuit portion 50.

절연 플러그(90)는 상 연결 접속자(80)의 하부에 끼워지는 일종의 마개로서 외부가 전기적 절연재로 구성되고 내부에 상 연결 접속자(80)와 전기적으로 접속되는 도체가 삽입되는 수단이다.The insulating plug 90 is a kind of plug fitted in the lower part of the phase connection connector 80 and is a means for inserting a conductor that is electrically connected to the phase connection connector 80 at the outside and is made of an electrically insulating material.

상기 상 연결 접속자(80)와 절연 플러그(90)의 상세한 구성과 작용은 본 발명의 출원인이 등록한 대한민국 특허 등록 제10-0789446호(발명의 명칭: 다수의 고체 절연 부하 개폐기간 전기적 접속장치)의 공보를 참조할 수 있으며, 따라서 상세한 도시 및 기술은 생략하기로 한다.The detailed configuration and operation of the phase connection connector 80 and the insulating plug 90 is the Korean Patent Registration No. 10-0789446 (name of the invention: a plurality of solid insulation load switching period electrical connection device) registered by the applicant of the present invention The publications may be referred to, and thus detailed illustration and description will be omitted.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 부분방전 검출 장치는 상술한 바와 같은 고체절연 부하개폐기용으로서, 도 6을 참조할 수 있는 바와 같이 용량 성 안테나(70) 및 표시기구(79)를 포함하여 구성된다.The partial discharge detection apparatus according to the preferred embodiment of the present invention is for the solid-state insulated load breaker as described above, and includes a capacitive antenna 70 and a display mechanism 79 as shown in FIG. .

도 5를 참조할 수 있는 바와 같이, 용량 성 안테나(70)는 절연 플러그(90)의 하부 홈에 끼워 결합되고 상 별 주회로 부(50)의 부분방전 신호를 충전하였다가 전류로서 출력한다. 여기서, 상기 부분방전 신호는 전자파 신호로 나타난다.As shown in FIG. 5, the capacitive antenna 70 is coupled to the lower groove of the insulating plug 90 to charge the partial discharge signal of the main circuit unit 50 and output the current as a current. Here, the partial discharge signal is represented as an electromagnetic signal.

본 발명에 따른 고체절연 부하개폐기의 부분방전 검출 장치 중 용량 성 안테나의 구성을 보여주는 정면도인 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 용량 성 안테나(70)의 상세 구성을 설명한다.A detailed configuration of the capacitive antenna 70 according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 4, which is a front view showing the configuration of the partial discharge detection device of the solid state insulated load switch according to the present invention.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 용량 성 안테나(70)는 장착 돌 부(71), 감지 전극(72), 하부 전극(74) 및 유전체(73)를 포함하여 구성된다.The capacitive antenna 70 according to the preferred embodiment of the present invention includes a mounting protrusion 71, a sensing electrode 72, a lower electrode 74, and a dielectric 73.

장착 돌 부(71)는 절연 플러그의 하부 홈에 끼워 결합하기 위한 부분이다. The mounting protrusion 71 is a portion for fitting into the lower groove of the insulating plug.

본 발명의 바람직한 일 양상에 따라서 장착 돌 부(71)는 절연 플러그(90)의 하부 홈에 결합될 때 마찰력을 증대시키도록 외주 면이 복수의 각 면으로 구성된다.According to one preferred aspect of the present invention, the mounting protrusions 71 have a plurality of respective outer peripheral surfaces so as to increase the frictional force when engaged with the lower groove of the insulating plug 90.

감지 전극(72)은 장착 돌 부(71)의 하부에 마련되고 절연 플러그(90)의 하부에 접촉하여 부분방전 신호를 검출하는 전극으로 구성된다.The sensing electrode 72 is provided at a lower portion of the mounting protrusion 71 and is configured to contact a lower portion of the insulating plug 90 to detect a partial discharge signal.

하부 전극(74)은 일종의 접지기능을 수행하는 수단으로서 기준전위를 제공하는 수단이다.The lower electrode 74 is a means for providing a reference potential as a means of performing a kind of grounding function.

유전체(73)는 감지 전극(72)과 하부 전극(74) 사이에 끼워 설치되며 상기 부분방전 신호를 전하로 변환하여 충전하고 충전된 전하를 전류로 신호 선(76)을 통해서 출력한다.The dielectric 73 is interposed between the sensing electrode 72 and the lower electrode 74 and converts the partial discharge signal into a charge to charge and outputs the charged charge as a current through the signal line 76.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 용량 성 안테나(70)는 신호 선(76)의 접속을 위한 접속자(75)를 더 포함한다.The capacitive antenna 70 according to the preferred embodiment of the present invention further includes a connector 75 for connection of the signal line 76.

본 발명의 바람직한 일 양상에 따라서 접속자(75)는 신호 선(76)의 전기적 도체 부와 접촉할 수 있는 내부 도체 부를 갖는 소켓(socket)으로 구성된다.In accordance with one preferred aspect of the present invention, the connector 75 consists of a socket having an inner conductor portion that can contact the electrical conductor portion of the signal line 76.

표시기구(79)는 용량 성 안테나(70)로부터 출력되는 전류를 전압신호로 변환하여 표시하는 수단으로서, 일 실시 예에 따라서 오실로스코프(oscilloscope)로 구성될 수 있다.The display mechanism 79 is a means for converting and outputting a current output from the capacitive antenna 70 into a voltage signal, and may be configured as an oscilloscope according to an embodiment.

한편, 도 7을 참조할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 바람직한 다른 일 양상에 따라서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 부분방전 검출 장치는 용량 성 안테나(70)와 표시기구(79) 사이에 접속되는 필터회로 부(77) 및 증폭 회로 부(78)를 더 포함한다.On the other hand, as can refer to Figure 7, according to another preferred aspect of the present invention, the partial discharge detection apparatus according to a preferred embodiment of the present invention is connected between the capacitive antenna 70 and the display mechanism 79 It further includes a filter circuit portion 77 and an amplifier circuit portion 78.

필터회로 부(77)는 용량 성 안테나(70)가 출력하는 전류신호에 포함되는 노이즈(noise) 신호를 제거한다.The filter circuit unit 77 removes a noise signal included in the current signal output from the capacitive antenna 70.

증폭 회로 부(78)는 용량 성 안테나(70)가 출력하는 전류신호를 증폭한다.The amplifier circuit 78 amplifies the current signal output from the capacitive antenna 70.

한편, 상술한 바와 같이 구성되는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 고체절연 부하개폐기의 부분방전 검출 장치의 동작을 도 4 내지 도 7을 참조하여 설명한다.On the other hand, the operation of the partial discharge detection device of the solid state insulating load switch according to the preferred embodiment of the present invention configured as described above will be described with reference to FIGS.

사용자(관리자)는 각각의 주 회로 부(50)의 하부 절연 플러그(90)에 접속된 용량 성 안테나(70)의 접속자(75)에 신호 선(76)과 표시기구(79)를 접속한다.The user (manager) connects the signal line 76 and the display mechanism 79 to the connector 75 of the capacitive antenna 70 connected to the lower insulation plug 90 of each main circuit section 50.

각각의 주회로 부(50)에 있어서 고체절연재의 열화로 인해 부분방전신호가 전자파의 형태로 발생하면, 해당 부분방전신호는 절연 플러그(90)의 하부 홈에 결합되어 설치된 용량 성 안테나(70)의 감지 전극(72)에 의해 검출된다.When the partial discharge signal is generated in the form of electromagnetic waves due to deterioration of the solid insulating material in each main circuit part 50, the partial discharge signal is coupled to the lower groove of the insulating plug 90 and installed in the capacitive antenna 70. Is detected by the sensing electrode 72.

감지 전극(72)에 의해 검출된 부분방전신호는 유전체(73)에 전하로 변환되어 충전된다. The partial discharge signal detected by the sensing electrode 72 is converted into a charge in the dielectric 73 and charged.

이때 접속자(75)에 신호 선(76)과 표시기구(79)가 접속된 상태이면, 유전체(73)에 충전된 전하는 전류로서 신호 선(76)을 통해서 표시기구(79)로 흘러나간다.At this time, when the signal line 76 and the display mechanism 79 are connected to the connector 75, electric charges charged in the dielectric 73 flow out to the display mechanism 79 through the signal line 76 as a current.

이때, 신호 선(76)에 접속되는 필터회로 부(77)에 의해서 부분방전신호에 혼신될 수 있는 노이즈가 제거되며, 미소한 전류신호도 증폭 회로 부(78)에 의해 증폭되어 표시기구(79)에 전달될 수 있다.At this time, the noise that may interfere with the partial discharge signal is removed by the filter circuit unit 77 connected to the signal line 76, and the minute current signal is also amplified by the amplifying circuit unit 78 to display the display device 79 Can be delivered.

그러면, 표시기구(79)는 해당 전류신호를 전압신호로 변환하여 표시화면을 통해 표시하고, 사용자(관리자)는 해당 표시화면에 나타난 부분방전신호의 파형을 통해 해당 주 회로 부(50)의 고체절연재에 부분방전이 발생한 사실을 확인할 수 있다.Then, the display device 79 converts the current signal into a voltage signal and displays it on the display screen, and the user (manager) displays the solid of the main circuit unit 50 through the waveform of the partial discharge signal displayed on the display screen. The fact that the partial discharge occurred in the insulating material can be confirmed.

따라서 사용자는 부분방전이 발생한 해당 주 회로 부(50)를 교체함으로써 전체 고체절연 부하개폐기(100)를 분해하여 시험하고 보수할 필요 없이 열화가 발생한 해당 주회로 부(50)만을 교체하는 것으로서 간단히 유지보수가 가능하게 된다.Therefore, the user simply maintains by replacing only the corresponding main circuit part 50 in which the deterioration occurs without having to disassemble, test and repair the entire solid insulation load switch 100 by replacing the corresponding main circuit part 50 in which the partial discharge has occurred. Repair is possible.

10: 고주파 변류기 11: 접지 선
12: 신호 선 13: 표시기구
50: 주회로 부 51: 커플링 커패시터
52: 신호 선 53: 표시기구
60: 극 초단 파 센서 61: 신호 선
62: 표시기구 70: 용량 성 안테나
71: 장착 돌 부 72: 감지 전극
73: 유전체 74: 하부 전극
75: 접속자 76: 신호 선
77: 필터회로 부 78: 증폭 회로 부
79: 표시기구 80: 상 연결 접속자
90: 절연 플러그 100: 고체절연 부하개폐기
10: high frequency current transformer 11: grounding wire
12: signal line 13: indicator
50: main circuit section 51: coupling capacitor
52: signal line 53: display mechanism
60: microwave sensor 61: signal line
62: indicator 70: capacitive antenna
71: mounting stone part 72: detection electrode
73: dielectric 74: lower electrode
75: connector 76: signal line
77: filter circuit section 78: amplifier circuit section
79: indicator 80: phase connection connector
90: insulated plug 100: solid insulated load breaker

Claims (6)

주회로 개폐기와 접지개폐기를 고체절연 주조 물 내에 수용하고 상(POLE) 별로 마련되는 주회로 부와, 상기 주회로 부의 하부에서 같은 상의 상기 주회로 부들을 전기적으로 연결하는 상 연결 접속자와, 상기 상 연결 접속자의 하부에 끼워지는 절연 플러그(INSULLATED PLUG)를 갖는 고체절연 부하개폐기용으로서, 상기 고체절연 부하개폐기의 부분방전 검출 장치에 있어서,
상기 절연 플러그의 하부 홈에 끼워 결합되고 상기 상 별 주회로 부의 부분방전 신호를 충전하였다가 전류로서 출력하는 용량 성 안테나; 및
상기 용량 성 안테나로부터 출력되는 전류를 전압신호로 변환하여 표시하는 표시기구;를 포함하는 고체절연 부하개폐기의 부분방전 검출 장치.
A main circuit part for accommodating a main circuit switch and a ground switch in a solid insulated casting and provided for each phase, and a phase connection connector for electrically connecting the main circuit parts of the same phase to the lower part of the main circuit part; A solid discharge load switch for a solid insulated load switch having an insulated plug inserted into a lower portion of a connecting connector, wherein the partial discharge detection device of the solid insulated load switch includes:
A capacitive antenna coupled to a lower groove of the insulating plug and configured to charge and output a partial discharge signal of the main circuit part of the phase as a current; And
And a display mechanism for converting the current output from the capacitive antenna into a voltage signal and displaying the voltage signal.
제1항에 있어서, 상기 용량 성 안테나는,
상기 절연 플러그의 하부 홈에 끼워 결합하기 위한 장착 돌 부;
상기 장착 돌 부의 하부에 마련되고 상기 절연 플러그의 하부에 접촉하여 부분방전 신호를 검출하는 감지 전극;
기준전위를 제공하는 하부 전극; 및
상기 감지 전극과 상기 하부 전극 사이에 끼워 설치되며 상기 부분방전 신호를 전하로 변환하여 충전하는 유전체;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고체절연 부하개폐기의 부분방전 검출 장치.
The method of claim 1, wherein the capacitive antenna,
A mounting protrusion for fitting into the lower groove of the insulating plug;
A sensing electrode provided at a lower portion of the mounting protrusion and contacting a lower portion of the insulating plug to detect a partial discharge signal;
A lower electrode providing a reference potential; And
And a dielectric interposed between the sensing electrode and the lower electrode and converting the partial discharge signal into a charge to charge the dielectric discharge.
제2항에 있어서,
상기 용량 성 안테나는 신호 선 접속을 위한 접속자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고체절연 부하개폐기의 부분방전 검출 장치.
The method of claim 2,
And the capacitive antenna further comprises a connector for signal line connection.
제2항에 있어서,
상기 장착 돌 부는 상기 절연 플러그의 하부 홈에 결합될 때 마찰력을 증대시키도록 외주 면이 복수의 각 면으로 구성되는 것을 특징으로 하는 고체절연 부하개폐기의 부분방전 검출 장치.
The method of claim 2,
Partial discharge detection device of a solid insulated load switchgear characterized in that the outer peripheral surface is composed of a plurality of surfaces so as to increase the friction force when the mounting protrusion is coupled to the lower groove of the insulating plug.
제3항에 있어서,
상기 접속자는 신호 선의 전기적 도체 부와 접촉할 수 있는 내부 도체 부를 갖는 소켓(socket)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 고체절연 부하개폐기의 부분방전 검출 장치.
The method of claim 3,
And wherein the connector comprises a socket having an inner conductor portion that can be in contact with the electrical conductor portion of the signal line.
제1항에 있어서,
상기 용량 성 안테나와 상기 표시기구 사이에 접속되어,
상기 용량 성 안테나가 출력하는 전류신호에 포함되는 노이즈 신호를 제거하는 필터회로 부; 및
상기 용량 성 안테나가 출력하는 전류신호를 증폭하는 증폭 회로 부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고체절연 부하개폐기의 부분방전 검출 장치.
The method of claim 1,
Connected between the capacitive antenna and the display mechanism,
A filter circuit unit for removing a noise signal included in a current signal output by the capacitive antenna; And
And an amplifying circuit unit configured to amplify the current signal output by the capacitive antenna.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR960042798A (en) * 1995-05-17 1996-12-21 이종수 Gas Insulated Load Switch
KR20100007231A (en) * 2008-07-11 2010-01-22 엘에스산전 주식회사 Switching mechanism for solid insulated switchgear
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