KR101706523B1

KR101706523B1 - 철제 밀폐형 전력설비의 고장진단센서

Info

Publication number: KR101706523B1
Application number: KR1020140062773A
Authority: KR
Inventors: 임창호; 최은혁
Original assignee: 주식회사 우보엔지니어링
Priority date: 2014-05-26
Filing date: 2014-05-26
Publication date: 2017-02-27
Also published as: KR20150135807A

Abstract

본 발명은 정사각형상으로 구성된 하부패치 상면에 원형링형상의 상부패치를 접합구성하고, 하부패치 중앙에는 원형수직기둥부와 원형경사확장기둥부로 된 원형기둥체를 구성하고, 상기 원형기둥체 내면에는 원형의 구체를 형성하고, 상기 원형의 구체 일부는 원형기둥체의 상면으로 돌출구성되게 하고, 원형기둥체의 상부에 구성된 원형경사확장기둥부는 상부패치 내면에 위치되게 하여 상부패치와 경사확장기둥부 사이에 위가 좁고 아래가 넓은 공간부가 형성되게 하되, 상기에서 하부패치와 원형기둥체는 전기도체(PEC)로 구성하며, 상부패치와 구체는 유전율 4.4의 합금소재로 구성되게 함으로서, 4.5㎓~8.5㎓의 높은 주파수대역에서 고장유무를 확인할 수 있게 되고, 따라서 철제 밀폐형 전력설비 외면에 설치하여 고주파 대역에서 이상유무를 효과적으로 진단할 수 있게 되는 것이다.

Description

철제 밀폐형 전력설비의 고장진단센서{FAULT DIAGNOSIS SENSOR OF HERMETIC TYPE IRON ELECTRIC POWER FACILITIES}

본 발명은 철제 밀폐형 전력설비의 고장진단센서에 관한 것으로서, 특히 철제 밀폐형 전력설비의 외면에 설치하여 4.5㎓~8.5㎓의 고주파대역에서 고장유무를 확인할 수 있는 특성을 갖는 고장진단센서를 제공하고자 하는 것이다.

일반적으로 배전계통의 시설물에 장치된 가스 절연 부하 개폐기나, 가스절연모선 등 변전소에서 사용되고 있는 전력기기는 절연가스를 충전한 밀폐금속용기 내에 고전압도체를 절연지지하여 이루어지는 가스절연기기로서 금속이물질 등의 내부결함이 존재하면 국소적으로 전계가 높아져 부분방전이 발생한다.

이와 같이 발생한 부분방전을 그대로 방치해 두면 절연파괴에 이르게 되어 커다란 사고로 연결될 가능성이 있으므로, 금속용기 내부에서 발생하고 있는 부분방전을 조기에 발견하여 대책을 강구할 필요가 있다.

이러한 부분방전을 신호형태로 검출함으로서, 절연파괴를 사전에 예지하는 것이 가능하고 가스절연기기의 예방보전방법으로서 중요시되고 있다.

절연가스 중의 부분방전은 급격한 펄스신호가 발생하는 고전압현상으로 이러한 부분방전에 의하여 발생하는 전자파는 순간에 공간으로 방사되어 금속용기 내를 전파하고 밀폐용기인 금속용기로부터 외부로는 전자파가 거의 발생하지 않는다.

따라서 밀폐용기인 금속용기의 내부에서 발생된 신호를 기밀단자를 사용하여 외부의 측정장치로 검출하는 가스절연기기의 부분방전 검출장치가 제안되어 있다.

가스절연기기의 부분방전 검출장치에 대한 선행기술의 예를 들면 특허 제10-658820호 "가스절연기기의 부분방전 검출장치" (특허문헌 1)와, 특허 제10-923748호 "가스절연기기의 부분방전 검출장치" (특허문헌 2)와, 특허 제893396호 "내장형 센서가 구비된 가스절연기기의 부분방전 검출장치" (특허문헌 3) 등이 제안된바 있다.

상기 특허문헌 1의 경우 가스절연기기의 내부 이상시 발생하는 전자파를 고감도의 안테나를 사용하여 외부의 측정장치로 검출한다는 것이다.

즉 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같은 가스절연기기의 부분방전 검출장치는, 발생되는 부분방전 신호가 매우 미약하여 외부 노이즈의 영향을 받기 때문에 부분방전 신호의 검출감도, 정밀도를 반드시 만족할 수 있는 것이 아니어서 안테나 지지대(12)에 의해 지지되는 안테나 수신부(11)를 금속용기(17) 내에 반원판을 평면상에 2매 조합시켜 구성함으로서 부분방전의 전자파를 광대역, 그리고 고감도로 검출한다.

이 경우, 상기 안테나 수신부(11)의 면적이 크게 형성됨으로서, 고전압도체(18)와 안테나 수신부(11)의 정전용량(C1)과 플랜지(20)와 안테나 수신부(11)의 정전용량(C2)을 증가시켜 가스절연기기 내의 고감도 전위측정을 가능하게 하고 있다.

또한 상기 안테나 수신부(11)에 지향성이 강한 다이폴 안테나가 사용됨으로서, 가스절연기기에 다수 설치된 부분방전 검출장치의 어느 부분에서 부분방전이 발생하고 있는지를 하나의 안테나에 의해서도 광대역으로 검출할 수 있어 다수의 안테나를 설치할 필요성이 없게 되므로 경제적이다.

뿐만 아니라, 상기 안테나 수신부(11)로부터 검출된 신호는 밀봉단자(13), 동축밀봉단자(14) 및 동축케이블(15)의 동축구조로 전송하게 구성됨으로서, 절연지지대(18)에 의하여 고전압도체(19)가 지지되어 있는 금속용기(17) 내부에서 부분방전에 의해 수신된 100㎒ 이상의 신호를 감쇠시키는 일 없이 측정장치(16)까지 전송할 수 있고, 수 ㎓의 고주파 대역까지 측정가능하게 된다.

또한 상기 안테나 수신부(11)를 접지하여 사용함으로서, 안테나 자신을 플로트 전극으로 하는 일 없이 접지 전위로 사용할 수 있어, 가스절연기기 내부에 두더라도 장해의 발생을 적게 할 수 있다.

그러나 상기 검출장치에 적용된 기술은, 실질적으로 마이크로 스트립 패치안테나(micro patch antenna)의 원리를 이용한 지향성(directivity) 특성을 갖는 다이폴 안테나를 이용하여 부분방전시에 발생하는 전자파를 검출하는 구조로, 여기서 마이크로 스트립 안테나는 패치와 접지면의 연결을 위해 단락핀(shorting)을 이용하고 있으며, 접지면에 놓인 단락핀의 위치에 따라 안테나의 특성이 결정되며, 안테나의 특성은 도체로 된 접지면의 면적 및 형상에 따라 변한다.

따라서 상기 마이크로 스트립 안테나와 유사한 형태를 가지는 검출장치가 가스절연기기의 금속용기(17)에 결합되어 설치될 경우, 접지면에 해당하는 플랜지(20)는 금속용기(17)와 결합하게 되어 접지면은 커지게 되며, 또한 가스절연기기의 기종에 따라 구간마다 설치되는 검출장치의 위치도 다르며, 형상도 다르기 때문에 검출장치의 접지면이 달라져 임피던스는 변하게 된다.

그렇기 때문에 국내외에 적용되는 가스절연기기에 대한 형상이나 규격이 다르고, 기종에 따라 다이폴 안테나 구조를 갖는 동일한 검출장치를 부착할 경우에도 플랜지(2)와 닿는 접지면이 일정하지 않아 접지인피던스가 바뀌게 되어 감도가 다르게 나오므로 성능이 변할 수 있게 된다.

또한 안테나 수신부(11)를 단순접지하여 사용하는 경우 동축케이블(15)에 흐르는 전류로 인하여 외부요인에 의하여 안테나의 특성이 변할 수 있을 뿐 아니라, 검출장치의 플랜지(20) 크기가 크고 무거워 휴대시에 불편함도 있는 것이었다.

이러한 문제를 해결하기 위한 수단으로서 특허문헌 2 및 특허문헌 3이 제공되었다.

도 3은 특허문헌 2의 검출장치를 도시한 것이다.

상기 검출장치를 개략적으로 설명하면 금속용기(111) 내에 2매의 판형상의 도전성 전극을 가지게 된 안테나 수신부(101)와, 상기 안테나 수신부(101)의 도전성 전극에 각각 접속된 신호선(102) 및 접지종단선(103)을 동일한 크기로 감싸 부착하는 동축형 밸런(104)(105), 상기 안테나 수신부(101)에 접속된 신호선(102)을 통해 금속용기(111) 내부에서 발생된 신호를 외부로 인출하는 동축케이블(108) 및 상기 동축케이블(108)에 접속되어 신호선(102)으로부터 전송되어 오는 신호를 측정하는 측정장치(109)로 이루어지고, 상기 접지종단선(103)에는 신호선(102)에 접속된 동축케이블(108)의 임피던스와 동일한 임피던스를 갖는 종단부하(110)를 연결하여 가스절연기기의 부분방전을 검출하는 것이다.

도 4는 특허문헌 3의 검출장치를 도시한 것이다.

상기 검출장치를 개략적으로 설명하면 금속용기(17) 내에서 발생하는 부분방전의 신호를 수신하며 서로 대칭되게 위치하는 반구형상을 갖는 한쌍의 안테나 수신부(100a)(100b)와, 상기 안테나 수신부(100a)(100b)의 각 도전성 전극에 접속된 신호선(102) 및 접지선(104)으로 이루어진 내장형 센서와, 상기 신호선(102)으로 전송되는 신호를 금속용기(17) 외부로 인출하는 동축케이블(15)과, 상기 동축케이블(15)에 접속된 측정장치(16)를 포함하는 구성이며, 상기 안테나 수신부(100a)(100b)는 고전압도체(19)와 수직으로 설치되며, 접지선(104)에는 동축케이블(15)의 임피던스와 동일한 접합소자(106)가 연결되게 하여 가스절연기기의 부분방전을 검출하는 것이다.

따라서 상기 검출장치들은 접지종단선(103)이나 접지선(104)에 일정한 임피던스를 유지하도록 50Ω의 접합소자를 연결하여 가스절연기기의 기종에 관계없이 일정한 감도특성을 갖게 하는 효과가 있을 뿐 아니라 센서감도가 향상되어 금속용기 내의 각종 결함에 의해 발생하는 부분방전을 효과적으로 검출할 수 있게 되는 것이었다.

그러나 특허문헌 2의 검출장치의 경우 다이폴센서를 적용한 안테나 수신부(101), 동축형 밸런(104)(105)과 안테나 수신부(101)를 절연하기 위한 안테나 지지절연물(113), 종단부하(110)와 커넥터(107)를 안테나 수신부(101)와 연결하기 위한 접지종단선(103)과 신호선(102), 금속용기(107)와 측정장치(109)를 연결하기 위한 동축케이블(108)로 이루어진 구조로서, 구성이 복잡할 뿐 아니라 상대적으로 검출장치가 커지게 되고, 또한 많은 부품들을 오차없이 가공 및 조립하여야 하나, 가공치수 및 조립의 조건차이에 의해 성능의 불균일이 생길 가능성이 있는 등의 단점이 있는 것이었다.

또한 특허문헌 3의 검출장치의 경우 다이폴센서를 적용하되, 반구형상의 안테나 수신부(100a)(100b)가 나란히 마주보게 구성하며, 상기 안테나 수신부(100a)(100b)를 접지선(104)과 신호선(102)으로 연결하되, 접지선(104)은 접합소자(106)와, 신호선(102)은 커넥터(14)와 연결하며, 상기 접합소자(106)와 커넥터(14)를 지지하면서 금속용기(17)를 밀봉하는 플랜지(20)로 구성되며, 커넥터(14)는 동축케이블(15)을 통하여 측정장치(16)와 연결되게 한 구조로서, 역시 구성이 다소 복잡하고 한쌍의 반구형으로 안테나 수신부(100a)(100b)를 구성하는 것으로서, 검출장치의 크기가 커지게 되는 단점이 있는 것이었다.

또한 상기 검출장치들의 경우 커기가 커진 관계로 금속용기에 검출장치를 설치하기 위하여 금속용 기 내부에 별도의 핸드홀을 구성하고, 상기 핸드홀을 이용하여 검출장치를 설치하여야 하는 단점이 있는 것이었고, 특히 안테나의 구조상 검출감도가 주파수대역 중 1~1.5㎓ 고주파 대역에서 -10dB이하의 주파수 특성을 제공하기 때문에 전압 이상으로 발생되는 부분방전을 검출하되, 그 결함의 종류와 위치를 추정하는 데에는 어려움이 있는 것이었다.

이러한 문제를 해결하고자 본 발명자가 특허 제10-1383182호 "가공용 가스절연부하 개폐기의 절연진단센서" (특허문헌 4)로 등록된 절연진단센서가 있다.

상기 특허문헌 4의 기술내용을 검토하여 보면 도 5에서와 같이 전기도체(PEC)로 하부패치(40) 상면에 유전율 2.2의 합금소재로 된 중앙패치(50)와, 중앙패치(50) 상면에 전기도체(PEC)로 된 상부패치(60)를 차례로 접합구성하되, 하부패치(40) 및 중앙패치(50)는 원호부와 직선부(42)(52)로 된 판상으로 구성하고, 상부패치(60)는 원형링 형상으로 된 본체(61) 일측에 접속부(62)가 형성되고, 본체(61) 내면에는 원형의 공간부(63)가 형성되게 한 가공용 가스절연부하 개폐기의 절연진단센서에 관한 것이다.

따라서 상기 절연진단센서의 경우 철제 밀폐형 전력설비 외면에 설치하거나 금속용기에 구성되는 절연가스주입구의 밀봉마개 내면에 설치하여 전력설비 내부의 절연 이상이나 부분방전 등의 고장을 진단할 수 있게 한다는 것이나, 절연진단센서의 측정대역이 30㎒~1.4㎓의 저주파대역에서 효과적인 고장진단이 이루어질 수 있게 되나, 그 이상의 고주파대역에서는 고장진단에 어려움이 있는 단점이 있다.

특허 제10-658820호 "가스절연기기의 부분방전 검출장치" 특허 제10-923748호 "가스절연기기의 부분방전 검출장치" 특허 제893396호 "내장형 센서가 구비된 가스절연기기의 부분방전 검출장치" 특허 제10-1383182호 "가공용 가스절연부하 개폐기의 절연진단센서"

본 발명은 이러한 종래의 제반 단점을 시정하고 철제 밀폐형 전력설비 외면에 설치하여 고주파대역에서 이상유무를 효과적으로 진단할 수 있는 고장진단센서를 제공하고자 하는 것이다.

전력설비 내부에서 발생하는 고장에 따른 전자파는 0.3㎓~1.5㎓ 사이의 외부노이즈 영향이 거의 없는 UHF진단을 통하여 고장유무무를 확인하게 된다.

철제 밀폐형 전력설비는 내부에서 발생하는 고장에 따른 전자파가 철재외함에 의하여 전자파가 차폐되는 경향을 보이게 되나, 철재함에 존재하는 이음매나 접속부에서 전자파가 전파되며, 또한 철재외함에 의한 2차전파가 일어나게 되고, 이러한 2차전파에 의한 전자파의 주파수는 2㎓이상에서 확인되어진다.

현재 운용중인 전력설비의 운용 및 유지보수에 대한 높은 신뢰성과 안정성이 요구되며, 설비의 노후화나 예기치 않은 결함에 따라 발생하는 예방진단기능을 갖춘 전력기기의 수요가 급속도로 증가하고, 유지보수 계획수립 및 진단솔루션 확보가 요구되고 있다.

따라서 본 발명은 4.5㎓~8.5㎓의 높은 주파대역에서 고장유무를 확인할 수 있는 전력설비의 고주파대역 고장진단센서를 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명은 정사각형상으로 구성된 하부패치 상면에 원형링형상의 상부패치를 접합구성하고, 하부패치 중앙에는 원형수직기둥부와 원형경사확장기둥부로 된 원형기둥체를 구성하되, 원형기둥체 내면에는 원형의 구체를 형성하고, 상기 원형의 구체 일부는 원형기둥체의 상면으로 돌출구성되게 하고, 원형기둥체의 상부에 구성된 원형경사확장기둥부는 상부패치 내면에 위치되게 함으로서 상부패치와 원형경사확장기둥부 사이에 위가 좁고 아래가 넓은 공간부 형성되게 한 철제 밀폐형 전력설비의 고주파대역 고장진단센서를 구성한다.

상기에서 하부패치와 원형기둥체는 전기도체(PEC)로 구성하며, 상부패치와 구체는 유전율 4.4의 합금소재로 구성되게 한다.

본 발명은 정사각형상으로 구성된 하부패치 상면에 원형링형상의 상부패치를 접합구성하고, 하부패치 중앙에는 원형수직기둥부와 원형경사확장기둥부로 된 원형기둥체를 구성하고, 상기 원형기둥체 내면에는 원형의 구체를 형성하고, 상기 원형의 구체 일부는 원형기둥체의 상면으로 돌출구성되게 하고, 원형기둥체의 상부에 구성된 원형경사확장기둥부는 상부패치 내면에 위치되게 하여 상부패치와 경사확장기둥부 사이에 위가 좁고 아래가 넓은 공간부가 형성되게 하되, 상기에서 하부패치와 원형기둥체는 전기도체(PEC)로 구성하며, 상부패치와 구체는 유전율 4.4의 합금소재로 구성되게 함으로서, 4.5㎓~8.5㎓의 높은 주파수대역에서 고장유무를 확인할 수 있게 되고, 따라서 철제 밀폐형 전력설비 외면에 설치하여 고주파 대역에서 이상유무를 진단할 수 있게 되는 등의 효과가 있는 것이다.

도 1 : 종래 검출센서장치의 예시도
도 2 : 종래 검출센서장치의 예시도
도 3 : 종래 검출센서장치의 예시도
도 4 : 종래 검출센서장치의 예시도
도 5 : 종래 검출센서장치의 예시도
도 6 : 본 발명 고장진단센서의 사시도
도 7 : 본 발명 고장진단센서의 측면구성도
도 8 : 본 발명 고장진단센서의 평면구성도
도 9 : 본 발명 고장진단센서의 단면구성도
도 10 : 본 발명을 구성하는 상하부패치의 단면구성도
도 11 : 본 발명을 구성하는 원형기둥체와 구체의 단면구성도
도 12 : 본 발명 고장진단센서의 사용상태 예시도

이하 본 발명에서 제공하고자 하는 철제 밀폐형 전력설비의 고장진단센서의 구성을 첨부도면에 따라 상세히 설명한다.

철제 밀폐형 전력설비의 고장진단센서(200)는 도 6 내지 도 11에서 구성이 도시되어 있고, 도 12에서 사용상태의 일예시를 도시하고 있으며, 전력설비의 기기를 운용함에 있어, 철제 밀폐형 전력설비 내부에서 발생하는 고장에 따른 전자파를 철제외함에서 이를 감지하기 위한 것으로서, 고장진단센서(200)의 측정대역폭은 4.5㎓~8.5㎓의 고주파수대역에서 고장유무를 감지할 수 있게 구성하였다.

상기 고장진단센서(200)의 구성은 전기도체(PEC)로 된 사각판상의 하부패치(300)와, 유전율 4.4의 합금소재로 된 링형상의 상부패치(400)와, 수직면(511)을 갖는 원형수직기둥부(510)와, 경사면(521)을 갖는 원형경사확장기둥부(520)로 구성된 원형기둥체(500)가 상하부패치(300)(400) 중앙에 설치되며, 상기 원형기둥체(500)는 전기도체(PEC)로 구성된다.

상기 원형기둥체(500)의 원형수직기둥부(510)는 하부패치(300) 중앙에 매립형태로 설치되며, 원형경사확장기둥부(520)는 상부패치(400) 내면에 위치되게 함으로서, 상부패치(400)와 원형경사확장기둥부(520) 사이에 위가 좁고 아래가 넓은 공간부(410)가 형성되게 한다.

상기 원형기둥체(500) 내면에 유전율 4.4의 합금소재로 된 구체(600)를 매립설치하되, 구체(600) 상단 일부가 원형경사확장기둥부(520)의 상면(522) 위로 돌출된 구형돌출부(610)가 구성되게 한다.

사각판상으로 구성된 하부패치(300)의 두께(T)는 3㎜이고, 각면의 길이(L)는 20㎜로서 정사각형의 판상으로 구성된다.

상부패치(400)의 두께(T1)는 3㎜이고 내벽(411) 사이의 내경의 길이(L1)는 14㎜, 외벽(412)의 외경길이(L2)는 16㎜로 구성한다.

원형기둥체(500) 하단에 구성된 원형수직기둥부(510)의 높이(H)는 3㎜로서, 하부패치(300)의 두께(T)와 동일하게 구성하고, 원형경사확장기둥부(520)의 높이(H1)는 3㎜로서 상부패치(400)의 두께(T1)와 동일하게 구성하며, 원형수직기둥부(510)의 직경(L3)은 6㎜, 원형경사확장기둥부(520)의 상면(522) 양측 단부 사이의 직경(L4)은 10㎜로 구성한다.

구형돌출부(610)를 제외한 나머지 부분이 원형기둥체(500) 내면에 매립된 구체(600)의 직경(L5)은 6㎜이고, 구형돌출부(610)의 높이(H2)는 1㎜로 구성한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 고장진단센서(200)는 전력설비에 설치하여 전력설비 내부에서 발생하는 고장에 따른 전자파를 감지하여 고장유무를 진단하는 것으로서, 특히 전력설비 내부에 설비이상유무를 감지하는 센서가 설치되어 있지 않은 전력설비의 철제외함에 설치하여 사용하게 된다.

도 12는 일실시예로서, 가공용 가스절연부하 개폐기(70)에 본 발명의 고장진단센서(200)를 설치한 다음 동축케이블(82)을 통하여 측정장치(81)와 연결되게 함으로서, 진단장치(80)의 설치가 완료되며, 따라서 가공용 가스절연부하 개폐기(70) 내부에서 절연이상이나 부분방전 등의 이상전자파가 발생되면 이를 진단하게 된다.

이때 가공용 가스절연부하 개폐기(70)와 같이 철제 밀폐형 전력설비는 내부에서 발생하는 고장에 따른 전자파는 철제외함에 의하여 전자파가 차폐되는 경향을 보이게 되나, 철재함에 존재하는 이음매나 접속부에서 전자파가 전파되며, 또한 철재외함에서 2차전파가 발생하게 되고, 이러한 2차전파에 의한 전자파 주파수는 2㎓이상에서 확인되어진다.

그러나 본 발명에서 제공하고자 하는 고장진단센서(200)는 전기도체(PEC)로 된 하부패치(300) 상면에 유전율 4.4인 링형상의 상부패치(400)를 일체형으로 접합구성하되, 하부패치(300) 중앙에 전기도체(PEC)로된 원형기둥체(500)의 원형수직기둥부(510)가 매립설치되고, 상부에 위치한 원형경사확장기둥부(520)는 상부패치(400) 내면에 위치되게 함으로서, 상부패치(400)와, 원형기둥체(500) 사이에 공간부(410)가 구성되게 하며, 원형기둥체(500) 내면에는 유전율 4.4의 합금소재로 된 구체(600)를 매립설치하되, 구체(600)의 상단 일부가 외부로 돌출되게 구성함으로서, 고장진단센서(200)의 측정대역폭이 4.5㎓~8.5㎓의 높은 주파수대역에서 고장유무를 진단할 수 있게 되고, 따라서 철제 밀폐형 전력설비 내부에서 발생하는 고장에 따른 전자파를 철제외함에서 효과적으로 감지할 수 있게 된다.

본 발명에서 고장진단센서(200)를 구성하는 하부패치(300), 상부패치(400), 원형기둥체(500) 및 구체(600)의 규격은 고장진단센서(200)의 기능을 최적으로 수행하기 위한 이상적인 조건이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서 제공하는 고장진단센서를 사용하여, 현재 운용중인 전력설비의 운용 및 유지보수에 대한 높은 신뢰성과 안정성을 담보할 수 있게 되며, 또한 설비의 노후화나 결함에 따라 발생하는 예방진단기능을 갖춘 전력기기의 수요가 급속도로 증가하게 되더라도 이에 대한 유지, 보수계획수립 및 진단솔루션 확보를 충족시킬 수 있게 된다.

(200)--고장진단센서 (300)--하부패치
(400)--상부패치 (410)--공간부
(411)--내벽 (412)--외벽
(500)--원형기둥체 (510)--원형수직기둥부
(511)--수직면 (520)--원형경사확장기둥부
(521)--경사면 (522)--상면
(600)--구체 (610)--구형돌출부

Claims

전기도체(PEC)로 구성된 사각형상의 하부패치(300) 상면에 합금소재로 된 링형상의 상부패치(400)를 구성하고, 하부패치(300) 중앙에 원형수직기둥부(510)와, 원형경사확장기둥부(520)로 구성된 원형기둥체(500)를 매립설치하되, 원형기둥체(500)를 구성하는 원형수직기둥부(510)는 하부패치(300)에 매립, 위치되게 하고, 원형경사확장기둥부(520)는 상부패치(400) 내에 위치되게 함으로서, 원형경사확장기둥부(520)와 상부패치(400) 사이에 공간부(410)가 형성되게 하고, 상기 원형기둥체(500) 내면에는 합금소재의 구체(600)를 매립구성하되, 구체(600)의 상단 일부는 원형경사확장기둥부(520)의 상면(522)으로 돌출되어 구형돌출부(610)가 형성되게 한 철제 밀폐형 전력설비의 고장진단센서를 구성함에 있어서, 원형경사확장기둥부(520)에 경사면(521)을 형성하여 상부패치(400)와 원형기둥체(500) 사이에 구성되는 공간부(410)가, 위가 좁고 아래가 넓게 구성되게 하되, 상부패치(400)와 구체(600)는 유전율 4.4인 합금소재로 구성하고, 하부패치(300)의 두께(T)는 3㎜이고, 각면의 길이(L)는 20㎜로 구성하고, 상부패치(400)의 두께(T1)는 3㎜, 내경의 길이(L1)는 14㎜, 외경의 길이(L2)는 16㎜로 구성하고, 원형기둥체(500)의 원형수직기둥부(510) 및 원형경사확장기둥부(520)의 높이(H)(H1)는 각각 3㎜이고, 원형수직기둥부(510)의 직경(L3)는 6㎜, 원형경사확장기둥부(520) 상부에 구성된 상면(522)의 직경(L4)는 10㎜로 하고, 구체(600)의 직경(L5)는 6㎜, 구형돌출부(610)의 높이(H2)는 1㎜인 것을 특징으로 하는 철제 밀폐형 전력설비의 고장진단센서.
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