KR101904881B1 - Bifin sensor for detecting partial discharge - Google Patents

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KR101904881B1
KR101904881B1 KR1020170082789A KR20170082789A KR101904881B1 KR 101904881 B1 KR101904881 B1 KR 101904881B1 KR 1020170082789 A KR1020170082789 A KR 1020170082789A KR 20170082789 A KR20170082789 A KR 20170082789A KR 101904881 B1 KR101904881 B1 KR 101904881B1
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sensor
partial discharge
enclosure
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KR1020170082789A
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진창환
권현호
이진호
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엘에스산전 주식회사
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Abstract

The present invention provides a sensor for detecting partial discharge, which can be manufactured in a small size and has a wide frequency bandwidth property and an excellent flatness property. According to the present invention, a bifin sensor for detecting partial discharge includes: an antenna substrate having a pair of bifin-shaped conductive thin film pattern antenna units receiving an electromagnetic wave signal and, also, having a substrate unit of an insulation thin film shape supporting the conductive thin film pattern antenna units; a connector electrically connected to the pair of conductive thin film pattern antenna units and providing a unit capable of connecting to a signal cable for transmitting the received electromagnetic wave signal; and an outer container unit accommodating the antenna substrate and the connector and supporting the connector so that the connector is exposed to the outside, wherein the outer container unit is formed of a fire retardant artificial resin.

Description

부분 방전 검출용 바이핀 센서{BIFIN SENSOR FOR DETECTING PARTIAL DISCHARGE}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a bipinn sensor for detecting partial discharge,

본 발명은 전력설비의 열화(劣化)에 따른 부분방전 신호를 검출하는 센서에 관한 것으로 특히 바이핀(bifin)형 센서에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sensor for detecting a partial discharge signal due to deterioration of a power equipment, and more particularly to a bifin type sensor.

전력설비의 열화(劣化)에 따른 부분방전 신호로서 300MHz-800MHz의 초고주파 대역 전자파 신호를 검출하는 센서로서 대표적으로 스파이럴 센서(spiral sensor)와 패치형 센서(patch type sensor)가 이용되고 있다.A spiral sensor and a patch type sensor are typically used as a sensor for detecting an electromagnetic wave signal of an ultra high frequency band of 300 MHz to 800 MHz as a partial discharge signal due to deterioration of a power facility.

이러한 종래기술에 따른 스파이럴 센서의 일 예는 본 발명의 출원인에게 부여된 하기의 특허문헌 1을 참조할 수 있다.One example of such a spiral sensor according to the prior art can be found in Patent Document 1 given to the applicant of the present invention.

(특허문헌 1) KR10-0595462 B1 (Patent Document 1) KR10-0595462 B1

또한 종래기술에 따른 패치형 센서의 일 예로서 아래의 특허문헌 2를 참조할 수 있다.As an example of the patch type sensor according to the related art, refer to Patent Document 2 below.

(특허문헌 2) KR10-2010-0026493 A (Patent Document 2) KR10-2010-0026493 A

상기 스파이럴 센서의 경우 300MHz-800MHz의 초고주파 대역 전자파 신호를 검출하는 용도로 사용되는 경우, 센서의 크기를 크게 설계해야 하는 관계로 송전 급 전력설비(발전소-변전소 사이 설비)의 부분방전 검출용으로는 문제가 없지만 배전 급 전력설비(변전소-전력 수용가 사이 설비)의 부분방전 검출용으로 부적합한 문제가 있다.In the case of the spiral sensor, when it is used for detecting an electromagnetic wave signal of a very high frequency band of 300 MHz-800 MHz, it is necessary to design a sensor of a large size. Therefore, for the partial discharge detection of a transmission power supply facility (a facility between a power plant and a substation) There is no problem, but there is a problem that it is not suitable for partial discharge detection of a distribution power class power plant (facility between a substation and a power consumer).

또한 패치형 센서는 소형으로 설계가 가능한 장점이 있지만 500MHz-800MHz의 주파수 대역에서 크기가 급격하게 변동되는 전자파 검출 특성을 나타내므로 주파수 대역폭 특성(Bandwidth characteristics)과 플래트니스 특성(flatness characteristics)이 좋지 않은 문제가 있다.In addition, although the patch type sensor is advantageous in that it can be designed in a small size, it exhibits electromagnetic wave detection characteristics whose size rapidly fluctuates in the frequency band of 500MHz-800MHz, so that the bandwidth characteristics and the flatness characteristics are poor .

따라서 본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해소하는 것으로서, 본 발명의 목적은 넓은 주파수 대역폭 특성과 플래트니스 특성이 우수하고 소형으로 제작 가능한 부분 방전 검출용 센서를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a sensor for detecting partial discharge which is excellent in wide frequency bandwidth characteristics and flatness characteristics and can be manufactured compactly.

상기 본 발명의 목적은, 부분 방전 검출용 바이핀 센서에 있어서, 부분 방전에 의해 발생하는 전자파 신호를 수신하는 도체 박막 패턴(PATTERN) 안테나 부와, 상기 도체 박막 패턴 안테나 부를 지지하는 절연재 박판 형의 기판 부를 갖는 안테나 기판; 및 상기 안테나 기판을 수용하는 외함 부;를 포함하는 본 발명에 따른 부분 방전 검출용 바이핀 센서를 제공함으로써 달성될 수 있다.It is an object of the present invention to provide a bipinn sensor for detecting partial discharge, which comprises a conductor thin film pattern (PATTERN) antenna portion for receiving an electromagnetic wave signal generated by a partial discharge, An antenna substrate having a substrate portion; And an outer casing for receiving the antenna substrate, according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 바람직한 일 양상에 따라서, 상기 도체 박막 패턴 안테나 부는 각각 미리 결정된 각도를 가지며 서로 대칭을 이루는 한 쌍의 원호형 도체 박막 부(circular conductive laminated sector)로 형성되고, 본 발명에 따른 부분 방전 검출용 바이핀 센서는 상기 한 쌍의 원호형 도체 박막 부의 중심점들로부터 연장하게 마련되는 한 쌍의 임피던스 매칭 도체 라인 부(impedance matching line portion)를 더 포함한다.According to a preferred aspect of the present invention, the conductor thin film pattern antenna unit is formed of a pair of circular conductive laminated sectors each having a predetermined angle and symmetrical to each other, and the partial discharge detection The bipinn sensor further includes a pair of impedance matching line portions extending from the center points of the pair of arcuate conductor thin film portions.

본 발명의 바람직한 다른 일 양상에 따라서, 상기 한 쌍의 원호형 도체 박막 부의 중심점들은 서로 미리 결정된 거리만큼 이격되게 마련된다.According to another preferred embodiment of the present invention, the center points of the pair of arcuate conductor thin film portions are spaced apart from each other by a predetermined distance.

본 발명의 바람직한 또 다른 일 양상에 따라서, 상기 한 쌍의 임피던스 매칭 도체 라인 부의 각각은 미리 결정된 길이를 갖게 형성된다.According to another preferred aspect of the present invention, each of the pair of impedance matching conductor line portions is formed to have a predetermined length.

본 발명의 바람직한 또 다른 일 양상에 따라서, 본 발명에 따른 부분 방전 검출용 바이핀 센서는, 상기 한 쌍의 도체 박막 패턴 안테나 부에 전기적으로 접속되고 수신한 전자파 신호를 전송하기 위한 신호 케이블을 접속할 수 있는 수단을 제공하는 커넥터(CONNECTOR)를 더 포함한다.According to another preferred aspect of the present invention, a bipinn sensor for detecting partial discharge according to the present invention is a bipinn sensor for detecting a partial discharge, which is electrically connected to the pair of conductor thin film pattern antenna portions and connected with a signal cable for transmitting the received electromagnetic wave signal And a connector (CONNECTOR) which provides a means by which the connector can be connected.

본 발명의 바람직한 또 다른 일 양상에 따라서, 상기 외함 부는 난연성 인공수지로 형성되고 외부로 상기 커넥터가 노출되게 지지한다.According to another preferred aspect of the present invention, the enclosure is formed of a flame-retardant artificial resin and supports the connector exposed to the outside.

본 발명의 바람직한 또 다른 일 양상에 따라서, 본 발명에 따른 부분 방전 검출용 바이핀 센서는 상기 외함 부를 지지하고 전력설비에 고정 설치하기 위한 지지 기구(supporting mechanism)를 더 포함하며, 상기 지지 기구는 상기 외함 부를 전력설비에 설치하기 위해 상기 전력설비에 접촉하는 면을 가지며 지지 기초 부분이 되는 베이스 부재(base member)를 포함한다.According to another preferred aspect of the present invention, the bipinn sensor for detecting partial discharge according to the present invention further comprises a supporting mechanism for supporting the enclosure and fixing the enclosure to a power facility, And a base member having a surface that contacts the power facility to provide the enclosure to the power facility, the base member being a support base.

본 발명의 바람직한 또 다른 일 양상에 따라서, 상기 지지 기구는 상기 안테나 기판과 상기 커넥터와 상기 외함 부의 조립체를 틸팅(tilting) 가능하게 지지하는 틸팅 기구 부(tilting mechanism portion)를 더 포함하며, 상기 틸팅 기구 부는, 상기 외함 부로부터 연장 형성되는 한 쌍의 제 1 아암 부; 상기 베이스 부재로부터 연장 형성되는 한 쌍의 제 2 아암 부; 및 상기 외함 부가 회동 가능하도록 제 1 아암 부와 제 2 아암 부를 관통하게 설치되는 회동 축;을 포함한다.According to another preferred aspect of the present invention, the support mechanism further includes a tilting mechanism portion for supporting the antenna substrate, the connector, and the assembly of the enclosure so as to be tilting, The mechanism portion includes a pair of first arm portions extending from the enclosure portion; A pair of second arm portions extending from the base member; And a pivot shaft installed so as to penetrate the first and second arm portions so that the enclosure portion is rotatable.

본 발명의 바람직한 또 다른 일 양상에 따라서, 상기 베이스 부재는 상기 전력설비에 부착될 수 있도록 자력(磁力)을 제공하는 영구자석을 구비한다.According to another preferred aspect of the present invention, the base member has a permanent magnet for providing a magnetic force so as to be attached to the electric power facility.

본 발명의 바람직한 또 다른 일 양상에 따라서, 상기 베이스 부재는 상기 부분 방전 검출용 바이핀 센서를 상기 전력설비에 고정하기 위한 고정 볼트의 관통을 허용하며 장공 부(long hole portion)로 형성되는 적어도 하나의 고정 볼트 구 부를 구비한다.According to another preferred aspect of the present invention, the base member allows at least one of a long hole portion and at least one long hole portion to pass through the fixing bolt for fixing the bi- As shown in Fig.

본 발명에 따른 부분 방전 검출용 센서는 바이핀 센서로 구성되므로 전력설비의 열화시 부분방전에 따라 발생하는 초고주파의 전자파 신호 주(主) 검출 대역인 300-800MHz에서 전자파 신호 검출 감도가 우수하고 대역폭 특성과 플래트니스 특성이 우수한 효과를 얻을 수 있고, 도체 박막 패턴 안테나 부로 구성되는 바이핀 형의 안테나 기판을 포함하므로 도체 박막 패턴 안테나 부의 반지름을 100 밀리미터(mm) 미만으로 설계할 수 있고 따라서 바이핀 센서의 크기를 외함까지 포함하여 가로 10여 센티미터(cm), 세로 10여 센티미터(cm) 정도의 크기로 소형화할 수 있으며 두께 또한 고정설치 기구 부를 포함해도 수 센티미터 정도에 불과하게 센서의 크기를 소형화할 수 있으며, 따라서 배전급 전력설비의 부분방전 검출용으로 적합하게 이용될 수 있는 효과를 얻을 수 있다.Since the sensor for detecting partial discharge according to the present invention is composed of a bipinn sensor, it has excellent electromagnetic wave signal detection sensitivity at 300 to 800 MHz, which is an electromagnetic wave signal main detection band of a very high frequency generated by partial discharge at the time of deterioration of electric power equipment, Since the bipinn type antenna substrate including the conductor thin film pattern antenna portion is included, the radius of the conductor thin film pattern antenna portion can be designed to be less than 100 millimeters (mm) The sensor can be miniaturized to a size of about 10 centimeters (cm) and 10 centimeters (cm) including the enclosure, and the thickness can be reduced by only a few centimeters even if the fixed installation mechanism is included. Therefore, it is possible to obtain an effect that can be suitably used for partial discharge detection of a distribution power supply system Can.

본 발명에 따른 부분 방전 검출용 바이핀 센서는, 상기 한 쌍의 도체 박막 패턴 안테나 부에 전기적으로 접속되고, 수신한 전자파 신호를 전송하기 위한 신호 케이블을 접속할 수 있는 수단을 제공하는 커넥터를 포함하므로, 해당 커넥터에 예컨대 동축 케이블과 같은 신호 케이블을 용이하게 접속하여 검출한 부분방전 신호(전자파 신호)를 별도의 분석장치로 전송할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.The bipinn sensor for partial discharge detection according to the present invention includes a connector electrically connected to the pair of conductor thin film pattern antenna portions and providing a means for connecting a signal cable for transmitting the received electromagnetic wave signal , A signal cable such as a coaxial cable can be easily connected to the connector, and the detected partial discharge signal (electromagnetic wave signal) can be transmitted to a separate analyzer.

본 발명에 따른 부분 방전 검출용 바이핀 센서는, 안테나 기판과 커넥터를 수용하며, 외부로 상기 커넥터가 노출되도록 지지하고 난연성 인공수지로 형성되는 외함 부를 포함하므로, 안테나 기판과 커넥터를 외부의 위치 고정되게 지지하고 외부의 충격 등으로부터 보호할 수 있으며, 노출된 커넥터의 부분에 신호 케이블을 용이하게 접속할 수 있고, 배전반 등 전력설비 내부의 고온 환경에 노출되어도 잘 타지 않아 내부의 안테나 기판을 신뢰성있게 보호할 수 있는 잇점이 있다. Since the bipinn sensor for detecting partial discharge according to the present invention includes an antenna substrate and a connector, and includes an outer casing formed of a flame-retardant artificial resin to support the connector so that the connector is exposed to the outside, The signal cable can be easily connected to the exposed portion of the connector and the inner antenna substrate can be reliably protected even when exposed to the high temperature environment inside the electric power equipment such as the power distribution board There is an advantage to be able to do.

본 발명에 따른 부분 방전 검출용 바이핀 센서는, 도체 박막 패턴 안테나 부가 각각 미리 결정된 각도를 가지며 서로 대칭을 이루는 한 쌍의 원호형 도체 박막 부로 형성되므로, 넓은 주파수 대역폭 특성과 플래트니스 특성이 우수하고 소형으로 제작 가능한 효과를 얻을 수 있다.The bipinn sensor for detecting partial discharge according to the present invention is formed of a pair of arcuate conductor thin film portions each having a predetermined angle and symmetrical to each other at a predetermined angle so that the broadband bandwidth characteristic and the flatness characteristic are excellent It is possible to obtain an effect that can be made compact.

본 발명에 따른 부분 방전 검출용 바이핀 센서는 한 쌍의 원호형 도체 박막 부의 중심점들로부터 연장하게 마련되는 한 쌍의 임피던스 매칭 도체 라인 부를 더 포함하므로, 상기 신호 케이블을 통한 검출 신호 수신 측과의 임피던스 매칭에 의해 신호 손실(반사 손실)을 최소화할 수 있는 효과가 있다.The bipinn sensor for detecting partial discharge according to the present invention further includes a pair of impedance matching conductor line portions extending from the center points of the pair of arcuate conductor thin film portions, There is an effect that signal loss (reflection loss) can be minimized by impedance matching.

본 발명에 따른 부분 방전 검출용 바이핀 센서에 있어서, 한 쌍의 원호 형 도체 박막 부의 중심점들은 서로 미리 결정된 거리만큼 예컨대 3-7mm의 거리 이격되게 마련되므로, 300-800MHz 대역의 전자파 신호 수신 특성이 우수한 효과를 얻을 수 있다.In the bipinn sensor for detecting partial discharge according to the present invention, the center points of the pair of arcuate conductor thin film portions are spaced apart from each other by a predetermined distance, for example, 3-7 mm, Excellent effect can be obtained.

본 발명에 따른 부분 방전 검출용 바이핀 센서에 있어서, 한 쌍의 임피던스 매칭 도체 라인 부의 각각은 미리 결정된 길이, 예컨대 22mm를 갖게 형성되므로, 신호 케이블을 통한 검출 신호 수신 측과의 임피던스 매칭에 의해 신호 손실의 반사손실을 최소화할 수 있는 효과가 있다.In the bipinn sensor for partial discharge detection according to the present invention, since each of the pair of impedance matching conductor line portions is formed to have a predetermined length, for example, 22 mm, impedance matching with the detection signal reception side via the signal cable The reflection loss of the loss can be minimized.

본 발명에 따른 부분 방전 검출용 바이핀 센서는 상기 외함 부를 지지하고 전력설비에 고정 설치하기 위한 지지 기구를 더 포함하며, 상기 지지 기구는 외함 부를 전력설비에 설치하기 위해 전력설비에 접촉하는 면을 가지며 지지 기초 부분이 되는 베이스 부재를 포함하므로, 지지 기구의 베이스 부재를 전력설비에 접촉 및 고정시켜 바이핀 센서를 전력설비에 안정적으로 고정 설치할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.The bipinn sensor for partial discharge detection according to the present invention further includes a support mechanism for supporting the enclosure and fixedly installed on a power facility, the support mechanism comprising a face contacting the power facility for installing the enclosure on the power facility, The base member of the support mechanism can be brought into contact with and fixed to the power equipment so that the bi-pin sensor can be stably fixed to the power equipment.

본 발명에 따른 부분 방전 검출용 바이핀 센서에 있어서, 상기 지지 기구는 틸팅 기구 부를 더 포함하며, 상기 틸팅 기구 부는, 상기 외함 부로부터 연장 형성되는 한 쌍의 제 1 아암 부; 상기 베이스 부재로부터 연장 형성되는 한 쌍의 제 2 아암 부; 및 외함 부가 회동 가능하도록 제 1 아암 부와 제 2 아암 부를 관통하게 설치되는 회동 축;을 포함하게 구성되므로, 회동 축을 중심으로 안테나 기판, 커넥터 및 외함 부의 조립체를 회동시킬 수 있어서 상기 조립체를 전력설비 중 감시 목표부위를 향하게 각도 조절이 가능한 효과를 얻을 수 있다.In the bipinn sensor for partial discharge detection according to the present invention, the supporting mechanism may further include a tilting mechanism portion, the tilting mechanism portion may include a pair of first arm portions extending from the outer casing portion; A pair of second arm portions extending from the base member; And a pivot shaft installed to penetrate the first arm portion and the second arm portion so as to allow the housing unit to pivot, so that the assembly of the antenna substrate, the connector, and the housing unit can be rotated around the pivot shaft, It is possible to obtain an effect that the angle can be adjusted toward the target portion of the surveillance.

본 발명에 따른 부분 방전 검출용 바이핀 센서에 있어서, 상기 베이스 부재는 상기 전력설비에 부착될 수 있도록 자력(磁力)을 제공하는 영구자석을 구비하므로, 주로 철재로 형성되는 전력설비의 외함 벽면에 별도의 고정수단이 없이도 간편히 부착하여 설치할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.In the bipinn sensor for partial discharge detection according to the present invention, since the base member includes a permanent magnet for providing a magnetic force to be attached to the electric power facility, It is possible to achieve an effect that the device can be easily attached and installed without a separate fixing means.

본 발명에 따른 부분 방전 검출용 바이핀 센서에 있어서, 상기 베이스 부재는 상기 부분 방전 검출용 바이핀 센서를 상기 전력설비에 고정하기 위한 고정 볼트의 관통을 허용하며 장공 부로 형성되는 적어도 하나의 고정 볼트 구 부를 구비하므로, 해당 고정 볼트 구 부를 통해 삽입하는 고정 볼트를 통해 전력설비에 고정설치함으로써 바이핀 센서를 설치 고정을 보다 안정적으로 유지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.In the bipinn sensor for partial discharge detection according to the present invention, the base member may include at least one fixing bolt which is formed as a long hole and which allows penetration of a fixing bolt for fixing the bipinn sensor for partial discharge detection to the electric power facility, Therefore, it is possible to obtain an effect that the fixing of the bi-pin sensor can be more stably maintained by fixing the bi-pin sensor to the electric power facility through the fixing bolt inserted through the fixing bolt hole.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 부분 방전 검출용 바이핀 센서에 있어서 안테나 기판의 구성을 보여주는 안테나 기판의 정면도이고,
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 부분 방전 검출용 바이핀 센서에 있어서 도체 박막 패턴 안테나 부의 원호 각에 따른 전자파 검출 신호의 신호 크기 특성변화를 보여주는 신호 특성 도이며,
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 부분 방전 검출용 바이핀 센서에 있어서 한 쌍의 원호형 도체 박막 부의 중심점들 간 거리에 따른 전자파 검출 신호의 신호 크기 특성변화를 보여주는 신호 특성 도이고,
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 부분 방전 검출용 바이핀 센서에 있어서 원호형 도체 박막 부의 반지름에 따른 전자파 검출 신호의 신호 크기 특성변화를 보여주는 신호 특성 도이며,
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 부분 방전 검출용 바이핀 센서의 조립체의 외형을 보여주는 정면도이고,
도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 부분 방전 검출용 바이핀 센서의 조립체의 외형을 보여주는 평면도이며,
도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 부분 방전 검출용 바이핀 센서의 조립체의 외형을 보여주는 우측면도이고,
도 8은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 부분 방전 검출용 바이핀 센서의 조립체에 있어서 베이스 부재의 구성을 보여주는 저면도이다.1 is a front view of an antenna substrate showing a configuration of an antenna substrate in a bipinn sensor for detecting partial discharge according to a preferred embodiment of the present invention,
FIG. 2 is a signal characteristic diagram showing signal amplitude characteristic changes of an electromagnetic wave detection signal according to an arc angle of a conductive thin film pattern antenna unit in a bipinn sensor for partial discharge detection according to a preferred embodiment of the present invention,
FIG. 3 is a signal characteristic diagram showing a change in signal amplitude characteristics of an electromagnetic wave detection signal according to a distance between center points of a pair of arcuate conductor thin film portions in a bipinn sensor for detecting partial discharge according to a preferred embodiment of the present invention,
FIG. 4 is a signal characteristic diagram showing signal amplitude characteristic changes of an electromagnetic wave detection signal according to a radius of an arc-shaped conductor thin film portion in a bipinn sensor for partial discharge detection according to a preferred embodiment of the present invention,
FIG. 5 is a front view showing the outline of an assembly of a bipinn sensor for detecting partial discharge according to a preferred embodiment of the present invention,
6 is a plan view showing an outer shape of an assembly of a bipinn sensor for detecting partial discharge according to a preferred embodiment of the present invention,
FIG. 7 is a right side view showing an outer shape of an assembly of a bipinn sensor for detecting partial discharge according to a preferred embodiment of the present invention,
8 is a bottom view showing a configuration of a base member in an assembly of a bipinn sensor for detecting partial discharge according to a preferred embodiment of the present invention.

상술한 본 발명의 목적과 이를 달성하는 본 발명의 구성 및 그의 작용효과는 첨부한 도 1 내지 도 8을 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 1 또는 도 5 내지 도 7을 참조할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 부분 방전 검출용 바이핀 센서는 안테나 기판(10), 커넥터(CONNECTOR)(30) 및 외함 부(20)를 포함하게 구성된다.1 and 5 to 7, a bipinn sensor for detecting partial discharge according to an embodiment of the present invention includes an antenna substrate 10, a connector 30, and an enclosure (not shown) 20).

안테나 기판(10)은 한 쌍의 도체 박막 패턴(conductive thin film pattern) 안테나 부(11)와, 기판 부(12)를 포함한다.The antenna substrate 10 includes a pair of conductive thin film pattern antenna portions 11 and a base portion 12.

한 쌍의 도체 박막 패턴 안테나 부(11)는 감시대상 전력설비(예컨대 몰드변압기, 부하개폐기기, 스위치기어 등)의 열화에 따른 부분 방전에 의해 발생하는 전자파 신호를 수신한다.The pair of conductor thin film pattern antenna units 11 receive electromagnetic wave signals generated by partial discharges caused by deterioration of a monitoring target power facility (for example, a mold transformer, a load switchgear, a switchgear, etc.).

한 쌍의 도체 박막 패턴 안테나 부(11)는 바이핀 안테나를 형성하며, 따라서 초고주파의 전자파 신호 주(主) 검출 대역인 300-800MHz에서 전자파 신호 검출 감도가 우수하고 대역폭 특성과 플래트니스 특성이 우수하다. The pair of conductor thin film pattern antenna units 11 form a bipinn antenna and thus have excellent electromagnetic wave signal detection sensitivity at 300 to 800 MHz which is a main detection band of a very high frequency electromagnetic wave signal and have excellent bandwidth characteristics and excellent flatness characteristics Do.

도 1을 참조할 수 있는 바와 같이, 한 쌍의 도체 박막 패턴 안테나 부(11)는 각각 미리 결정된 각도(θ)를 가지며 서로 대칭을 이루는 한 쌍의 원호 형 도체 박막 부(circular conductive laminated sector)로 형성된다. 1, a pair of conductor thin film pattern antenna units 11 are each formed of a pair of circular conductive laminated sectors each having a predetermined angle &thetas; .

상기 한 쌍의 도체 박막 패턴 안테나 부(11)의 각각을 형성하는 원호 형 도체 박막 부의 각도(θ)는 바람직한 양상에 따라서 도 2를 참조할 수 있는 바와 같이 60도 이상 160도 이하인 것이 좋다. 일 실시 예에 따라서 원호 형 도체 박막 부의 각도(θ)는 120도가 되게 선택 형성될 수 있으며, 이때 도 2에서 6개의 파형 중 특히 300-800MHz의 주파수 대역에서 신호크기의 변화특성이 중간 정도인 특성을 나타내는 전자파 검출 신호(S4)의 신호 특성을 나타낼 수 있다.The angle? Of the arc-shaped conductor thin film portion forming each of the pair of conductor thin film pattern antenna portions 11 is preferably 60 degrees or more and 160 degrees or less, as can be seen from Fig. 2, in accordance with a preferable aspect. According to one embodiment, the angle? Of the arc-shaped conductor thin film portion can be selectively formed to be 120 degrees. In this case, in the frequency band of 300-800 MHz among the six waveforms in FIG. 2, The signal characteristic of the electromagnetic wave detection signal S4 that indicates the electromagnetic wave detection signal S4.

도 1를 참조할 수 있는 바와 같이 본 발명의 바람직한 일 양상에 따라서 상기 한 쌍의 원호형 도체 박막 부의 중심점들은 서로 미리 결정된 거리(d)만큼 이격되게 마련된다.1, center points of the pair of arcuate conductor thin film portions are spaced apart from each other by a predetermined distance d according to a preferred aspect of the present invention.

상기 미리 결정된 거리(d)는 바람직한 양상에 따라서 도 3을 참조할 수 있는 바와 같이 3mm 이상 7mm 이하의 범위에서 선택적으로 형성될 수 있다.The predetermined distance d may be selectively formed in a range of 3 mm or more and 7 mm or less as can be referred to Fig. 3 depending on the preferred aspect.

본 발명의 바람직한 일 양상에 따라서 상기 한 쌍의 원호형 도체 박막 부의 중심점들이 이격되는 상기 미리 결정된 거리(d)는 도 3에 있어서 신호(S4)에 대응되는 6mm의 거리로 선택될 수 있다.According to a preferred aspect of the present invention, the predetermined distance d between the center points of the pair of arcuate conductor thin film portions may be selected as a distance of 6 mm corresponding to the signal S4 in Fig.

도 1에 있어서 본 발명의 바람직한 일 양상에 따른 상기 한 쌍의 원호형 도체 박막 부의 반지름(r)은 바람직한 양상에 따라서 미리 결정된 범위에서 선택 형성될 수 있다.In FIG. 1, the radius r of the pair of arc-shaped conductor thin film portions according to a preferred aspect of the present invention can be selectively formed in a predetermined range according to a preferred aspect.

도 4를 참고할 수 있는 바와 같이, 상기 한 쌍의 원호형 도체 박막 부의 반지름(r)은 바람직한 양상에 따라서 65mm 이상 85mm 이하의 범위에서 선택적으로 형성될 수 있다.4, the radius r of the pair of arc-shaped conductor thin film portions can be selectively formed in a range of 65 mm or more and 85 mm or less in accordance with a preferable aspect.

본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따라서 상기 한 쌍의 원호형 도체 박막 부의 반지름(r)은 신호 S3의 특성을 나타내는 반지름 75mm로 선택 형성될 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the radius r of the pair of arcuate conductor thin film portions can be selectively formed to a radius of 75 mm, which characterizes the signal S3.

기판 부(12)는 개략 사각형의 정면형상을 가지고 전기적 절연성을 갖는 인공수지와 같은 절연재 박판으로 형성될 수 있다. The substrate portion 12 may be formed of a thin insulating plate such as an artificial resin having a substantially rectangular frontal shape and having electrical insulation.

상기 한 쌍의 도체 박막 패턴 안테나 부(11)는 기판 부(12)에 상부 면(도 1에서 정면으로 보이는 면)이 노출되지만 하부는 매설되도록 주조(molding)에 의해 고정 설치될 수 있다. The pair of conductor thin film pattern antenna units 11 may be fixed by molding so that the upper surface (the surface as seen in FIG. 1) is exposed to the substrate portion 12, but the lower portion is embedded.

따라서 기판 부(12)는 상기 도체 박막 패턴 안테나 부(11)를 지지한다.Therefore, the substrate portion 12 supports the conductor thin film pattern antenna portion 11.

도 1을 참조할 수 있는 바와 같이, 기판 부(12)의 네 곳의 코너(corner)에는 관통 구 부(12a)가 마련될 수 있다. As can be seen from FIG. 1, four corners of the substrate portion 12 may be provided with a through-hole portion 12a.

관통 구 부(12a)는 외함 부(20) 내에 수납되는 기판 부(12) 및 도체 박막 패턴 안테나 부(11)의 결합체를 고정 설치하기 위한 고정 볼트가 관통하도록 허용하는 구멍 부분이다.The through-hole portion 12a is a hole portion for allowing a fixing bolt for fixing the assembly of the substrate portion 12 and the conductor thin film pattern antenna portion 11 accommodated in the housing portion 20 to pass therethrough.

상기 볼트는 머리 부분이 관통 구 부(12a) 상에 위치하고 하단부는 관통 구 부(12a)를 관통하여 도 6 내지 도 7에 도시된 외함 부(20) 중 후면 판(rear panel)(20b)까지 관통한 후 미 도시한 너트에 의해 고정 설치될 수 있다.The bolt has a head portion positioned on the through hole portion 12a and a lower end portion passing through the through hole portion 12a to the rear panel 20b of the enclosure 20 shown in FIGS. And can be fixedly installed by a nut (not shown).

도 1을 참조할 수 있는 바와 같이 안테나 기판(10)은 한 쌍의 임피던스 매칭 도체 라인 부(impedance matching line portion)(13)를 더 포함할 수 있다.1, the antenna substrate 10 may further include a pair of impedance matching line portions 13.

임피던스 매칭 도체 라인 부(13)에 의해서, 신호 케이블을 통한 검출 신호 수신 측 즉, 부분 방전 분석 프로그램이 탑재된 개인용 컴퓨터, 노트북 컴퓨터 등의 분석 장치의 통신용 접속단자 측 또는 데이터 취득 유닛(Data Acquisition Unit, 약칭 DAU)의 통신용 접속단자 측과의 임피던스 매칭에 의해 신호 손실(전자파 검출 신호의 반사손실)을 최소화할 수 있는 효과가 있다.The impedance matching conductor line 13 is connected to a connection terminal side of a detection signal through a signal cable, that is, a communication connection terminal side of an analyzing apparatus such as a personal computer or a notebook computer equipped with a partial discharge analysis program or a data acquisition unit (Reflection loss of the electromagnetic wave detection signal) can be minimized by impedance matching with the communication connection terminal side of the antenna (DAU).

도 1을 참조할 수 있는 바와 같이 한 쌍의 임피던스 매칭 도체 라인 부(13)는 상기 한 쌍의 원호형 도체 박막 부의 중심점들로부터 연장하게 마련된다.1, a pair of impedance matching conductor line portions 13 are provided to extend from the center points of the pair of arcuate conductor thin film portions.

상기 한 쌍의 원호형 도체 박막 부와 마찬가지로 한 쌍의 임피던스 매칭 도체 라인 부(13)도 기판 부(12)에 상부 면(도 1에서 정면으로 보이는 면)이 노출되지만 하부는 매설되도록 주조에 의해 고정 설치될 수 있다. Like the pair of arcuate conductor thin film portions, the pair of impedance matching conductor line portions 13 are also exposed by the casting so that the upper surface (the surface as seen in FIG. 1) is exposed to the substrate portion 12 but the lower portion is buried Can be fixedly installed.

상기 한 쌍의 임피던스 매칭 도체 라인 부(13)의 각각은 미리 결정된 길이를 갖게 형성될 수 있다. 바람직한 일 실시 예에 따라서 임피던스 매칭 도체 라인 부(13)의 각각은 22mm의 길이를 가지게 형성될 수 있으며, 이러한 길이에 한정되지 않고 상기 수신 측 통신 용 접속단자의 특성에 따라서 가변될 수 있다.Each of the pair of impedance matching conductor line portions 13 may be formed to have a predetermined length. According to a preferred embodiment, each of the impedance matching conductor line portions 13 may be formed to have a length of 22 mm, and is not limited to this length and may be varied according to the characteristics of the receiving-side communication connecting terminal.

커넥터(30)는 상기 한 쌍의 도체 박막 패턴 안테나 부(11)에 전기적으로 접속되고, 수신한 전자파 신호를 전송하기 위한 신호 케이블을 접속할 수 있는 수단을 제공한다. 여기서 전기적으로 접속된다는 것은 전기적 신호(전자파 신호)가 전달될 수 있도록 접속된다는 의미이다.The connector 30 provides a means for connecting a signal cable for electrically transmitting the received electromagnetic wave signal, which is electrically connected to the pair of conductor thin film pattern antenna portions 11. Here, electrical connection means that an electrical signal (electromagnetic wave signal) is connected to be transmitted.

바람직한 일 실시 예에 따라서 커넥터(30)는 소위 SMA 커넥터로 불리는 동축 케이블(coaxial cable) 접속용 커넥터로 구성될 수 있다.According to a preferred embodiment, the connector 30 may be composed of a connector for connecting a coaxial cable called a so-called SMA connector.

커넥터(30)는 도 6 또는 도 7을 참조할 수 있는 바와 같이 외함 부(20)의 후면 판(20b)의 후방으로 돌출하게 마련된다.The connector 30 is provided so as to protrude rearward of the rear plate 20b of the enclosure 20 as shown in FIG. 6 or FIG.

외함 부(20)는 상기 안테나 기판(10)과 상기 커넥터(30)를 수용하며, 외부로 상기 커넥터(30)가 노출되도록 지지한다.The enclosure 20 accommodates the antenna substrate 10 and the connector 30 and supports the connector 30 such that the connector 30 is exposed to the outside.

도 6 또는 도 7을 참조할 수 있는 바와 같이, 외함 부(20)는 전면 판(20a)과 후면 판(20b)을 포함한다.6 or 7, the enclosure 20 includes a front plate 20a and a rear plate 20b.

외함 부(20)는 열이 발생하는 배전반, 스위치기어와 같은 배전 급 전력설비 내에 설치되는 부분 방전 검출 센서의 설치환경을 감안하여 바람직하게 난연성 인공수지로 형성된다.The enclosure 20 is preferably formed of a flame retardant artificial resin in consideration of an installation environment of a partial discharge detection sensor installed in an electric distribution power supply facility such as an electric distribution board or a switchgear where heat is generated.

여기서 바람직한 일 실시 예에 다른 상기 난연성 인공수지는 ABS(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene) 수지일 수 있다.The flame-retardant artificial resin according to one preferred embodiment may be an acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) resin.

전면 판(20a)은 감시대상의 전력설비의 부위를 마주보게 배치되어, 해당 전력설비의 열화에 따라 발생하는 초고주파 대역의 부분방전 신호(전파자 신호)를 통과시켜 후위의 상기 안테나 기판(10)에 전달한다.The front plate 20a is disposed facing the portion of the electric power facility to be monitored, and passes the partial discharge signal (the electric wave signal) of the very high frequency band generated in accordance with the deterioration of the electric power facility, .

전면 판(20a)은 전면이 막혀있고 후면이 개방된 미리 결정된 깊이를 가진 덮개가 없는 정면 형상이 개략 사각형인 용기 구성을 가지게 제작될 수 있다. The front plate 20a can be manufactured to have a container configuration in which the front surface is closed and the rear surface is opened and the uncovered front shape with a predetermined depth is a substantially rectangular shape.

후면 판(20b)은 전면이 개방되고 후면이 막혀있는 미리 결정된 깊이를 가진 덮개가 없는 정면 형상이 개략 사각형인 용기 구성을 가지게 제작될 수 있다. The rear plate 20b can be made to have a container configuration in which the front surface is opened and the rear surface is closed and the uncovered front shape with a predetermined depth is a substantially rectangular shape.

후면 판(20b)은 전면 판(20a)과 일 조(one set)를 형성하여 해당 일 조의 전면 판(20a)과 후면 판(20b) 사이의 공간에 안테나 기판(10)이 수납된다.The rear plate 20b forms a set with the front plate 20a and the antenna substrate 10 is accommodated in a space between the front plate 20a and the rear plate 20b.

후면 판(20b)은 예컨대 중앙 위치에 관통 구 부(through hole portion)를 구비하여 해당 관통 구 부를 통해 커넥터(30)를 관통하도록 허용하면서 지지한다.The rear plate 20b has, for example, a through hole portion at a central position to support the connector 30 while allowing the connector 30 to penetrate through the through hole.

전면 판(20a)과 후면 판(20b)은 미 도시한 고정 볼트, 암수의 결합 부재 등다양한 결합 구조를 통해 서로 결합될 수 있다.The front plate 20a and the rear plate 20b may be coupled to each other through various coupling structures such as a fixing bolt (not shown), a male or female coupling member, or the like.

도 5 내지 도 8을 참조하여 설명한다.Will be described with reference to Figs. 5 to 8. Fig.

본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 부분 방전 검출용 바이핀 센서는 지지 기구(supporting mechanism)(40, 50)를 더 포함한다.The bi-pin sensor for detecting partial discharge according to a preferred embodiment of the present invention further includes a supporting mechanism (40, 50).

상기 지지 기구(40, 50)는 상기 외함 부를 지지하고 전력설비에 고정 설치하기 위한 수단을 제공한다.The support mechanism (40, 50) supports the enclosure and provides means for securely mounting the enclosure to a power facility.

일 실시 예에 따라서, 상기 지지 기구(40, 50)는 외함 부(20)와 같은 재료로 제작될 수 있다.According to one embodiment, the support mechanism (40, 50) may be made of the same material as the enclosure (20).

상기 지지 기구(40, 50)는 틸팅 기구 부(tilting mechanism portion)(40)와 베이스 부재(base member)(50)를 포함하게 구성된다.The support mechanism 40, 50 is configured to include a tilting mechanism portion 40 and a base member 50.

틸팅 기구 부(40)는 한 쌍의 제 1 아암 부(40a), 한 쌍의 제 2 아암 부(40b) 및 회동 축(41)을 포함하게 구성된다.The tilting mechanism portion 40 is configured to include a pair of first arm portions 40a, a pair of second arm portions 40b, and a pivot shaft 41. [

한 쌍의 제 1 아암 부(40a)는 상기 외함 부(20)로부터 연장 형성된다. 특히, 한 쌍의 제 1 아암 부(40a)는 상기 외함 부(20) 중 후면 판(20b)의 하부 중심부위로부터 후방으로 연장하게 후면 판(20b)과 일체로 주조(molding)되어 형성될 수 있다.A pair of first arm portions 40a extend from the enclosure 20. Particularly, the pair of first arm portions 40a may be integrally molded with the rear plate 20b so as to extend rearward from the lower central portion of the rear plate 20b of the enclosure 20 have.

한 쌍의 제 2 아암 부(40b)는 상기 베이스 부재로부터 연장 형성된다. 특히, 한 쌍의 제 2 아암 부(40b)는 베이스 부재(50)의 상부 면으로부터 전방으로 연장하게 베이스 부재(50)와 일체로 주조(molding)되어 형성될 수 있다.A pair of second arm portions 40b extend from the base member. In particular, the pair of second arm portions 40b may be integrally molded with the base member 50 so as to extend forward from the upper surface of the base member 50.

회동 축(41)은 상기 외함 부(20)가 회동 가능하도록 제 1 아암 부(40a)와 제 2 아암 부(40b)를 관통하게 설치된다.The pivot shaft 41 is provided so as to pass through the first arm portion 40a and the second arm portion 40b so that the enclosure portion 20 can rotate.

자중(自重)에 의해서 상기 외함 부(20)가 원치 않는 각도로 회동하는 것이 방지되도록 바람직한 실시 예에 따라서 회동 축(41)은 금속재 나사 축으로 형성된다. In accordance with a preferred embodiment, the pivot shaft 41 is formed of a metallic screw shaft so that the enclosure 20 is prevented from rotating at an undesired angle due to its own weight.

틸팅 기구 부(40)는 외함 부(20)와 안테나 기판(10)의 조립체를 상하방향으로 각도 회동할 수 있게 지지한다.The tilting mechanism portion 40 supports the assembly of the outer casing 20 and the antenna substrate 10 so as to be vertically rotatable.

베이스 부재(50)는 상기 외함 부(20)를 전력설비에 설치하기 위해 상기 전력설비에 접촉하는 면을 가지며 지지 기초 부분이 되는 수단이다.The base member 50 is a means having a surface that contacts the power facility to provide the enclosure 20 to the power facility and become the support base.

베이스 부재(50)에 있어서 상기 전력설비에 접촉하는 면은 우측면도인 도 7에 있어서 제 2 아암 부(40b)을 전면이라고 볼 때 후면이 되고, 저면 도인 도 8에서는 베이스 부재(50)의 저 면이 된다.7, which is a right side view of the base member 50, is a rear surface when the second arm portion 40b is viewed as a front surface. In FIG. 8, which is a bottom view, Surface.

본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따라서 베이스 부재(50)는 상기 전력설비에 부착될 수 있도록 자력(磁力)을 제공하는 영구자석(51)을 구비한다.According to a preferred embodiment of the present invention, the base member 50 is provided with a permanent magnet 51 for providing a magnetic force to be attached to the electric power facility.

도 8에 있어서 사각형상의 영구자석(51)의 수용을 위해 베이스 부재(50)는 대응 형상을 갖는 수용 홈 부를 구비할 수 있으며, 해당 수용 홈 부에 영구자석(51)은 압입되어 위치 고정되게 설치될 수 있다.8, the base member 50 may have a receiving groove portion having a corresponding shape for accommodating the rectangular permanent magnet 51, and the permanent magnet 51 is inserted into the receiving groove portion so as to be fixed in position .

도 7 내지 도 8을 참조할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일 양상에 따라서, 상기 베이스 부재(50)는 적어도 하나, 바람직하게 한 쌍의 고정 볼트 구 부(50a)를 구비한다.7 to 8, according to a preferred aspect of the present invention, the base member 50 has at least one, preferably a pair of fixing bolt holes 50a.

한 쌍의 고정 볼트 구 부(50a)는 도 7 또는 도8을 참조할 수 있는 바와 같이 각각 상기 베이스 부재(50)의 상 및 하 위치에 마련될 수 있다.A pair of fixing bolt holes 50a may be provided at the upper and lower positions of the base member 50, respectively, as can be seen in FIG. 7 or FIG.

한 쌍의 고정 볼트 구 부(50a)는 상기 부분 방전 검출용 바이핀 센서의 조립체(상기 안테나 기판, 외함 부 및 지지 기구의 조립체)를 상기 전력설비에 고정하기 위한 고정 볼트의 관통을 허용하는 부분이다.A pair of fixing bolt holes 50a are formed in a portion allowing the penetration of the fixing bolt for fixing the assembly of the bi-pin sensor for partial discharge detection (the assembly of the antenna substrate, the enclosure and the supporting mechanism) to be.

바람직한 실시 예에 따라서 고정 볼트의 설치 위치를 장공 범위 내에서 수평방향 이동 가능하도록, 한 쌍의 고정 볼트 구 부(50a)는 장공 부(long hole portion)로 형성될 수 있다.According to a preferred embodiment, the pair of fixing bolt holes 50a may be formed as a long hole portion so that the mounting position of the fixing bolt can be horizontally moved within the long hole range.

상술한 바와 같이 구성되는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 부분 방전 검출용 바이핀 센서의 동작을 도 1 내지 도 8을 참조하여 설명한다.The operation of the bipinn sensor for detecting partial discharge according to the preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 8. FIG.

먼저, 전력설비의 열화된 부위에서 발생하는 부분 방전 신호(전자파 신호)를 수신하여 제공하는 동작을 설명한다.First, an operation of receiving and providing a partial discharge signal (electromagnetic wave signal) generated at a deteriorated portion of the electric power facility will be described.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 부분 방전 검출용 바이핀 센서가 감시 대상의 전력설비 예컨대 배전반의 외함 내벽에 설치된 상태에서 열화에 의해 배전반 내의 몰드 변압기(mold transformer)로부터 초고주파 대역(300-800MHz)의 부분방전 신호가 전자파 신호로서 발생한 것을 가정한다.When the bipinn sensor for partial discharge detection according to the preferred embodiment of the present invention is installed on the inner wall of an enclosure of a power facility to be monitored, for example, an enclosure of an electric distribution panel, a mold transformer It is assumed that the partial discharge signal is generated as an electromagnetic wave signal.

발생한 전자파 신호는 외함 부(20)의 전면 판(20a)을 통과하여 외함 부(20) 내 안테나 기판(10) 중 안테나 부(11)에 의해 수신된다.The generated electromagnetic wave signal is received by the antenna unit 11 of the antenna substrate 10 in the enclosure 20 through the front plate 20a of the enclosure 20.

이때 안테나 부(11)는 300-800MHz의 초고주파 대역에서 전자파 신호 검출 감도가 우수하고 대역폭 특성과 플래트니스 특성이 우수한 바이핀(bifin)형 안테나로 구성되므로, 발생한 전자파 신호를 우수한 검출감도로서 수신할 수 있다.In this case, since the antenna unit 11 is composed of a bipin type antenna having excellent electromagnetic wave signal detection sensitivity and excellent bandwidth characteristics and flatness characteristics in a very high frequency band of 300-800 MHz, .

안테나 부(11)에 의해 수신된 전자파 신호는 커넥터(30)를 통해 미 도시한 동축 케이블과 같은 신호 전달 매체를 통해 부분방전 분석 프로그램이 탑재된 미도시한 개인용 컴퓨터, 노트북 컴퓨터 등의 분석 장치 또는 데이터 취득 유닛에 전송되고, 해당 분석 장치 또는 데이터 취득 유닛에서 처리 또는 분석될 수 있다.The electromagnetic wave signal received by the antenna unit 11 is transmitted through a connector 30 to an analysis device such as a personal computer or a notebook computer equipped with a partial discharge analysis program through a signal transmission medium such as a coaxial cable May be transmitted to the data acquisition unit and processed or analyzed by the analysis apparatus or the data acquisition unit.

다음, 설치 동작을 설명한다.Next, the installation operation will be described.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 부분 방전 검출용 바이핀 센서는 안테나 기판(10)을 내장하는 외함 부(20)와 지지 기구(40, 50)의 조립체로 구성되므로, 해당 조립체를 예컨대 배전반 내 감시 대상 전력설비로서 상기와 같은 몰드 변압기를 마주보는 위치의 배전반 내벽 면에 설치한다.Since the bipinn sensor for detecting partial discharge according to the preferred embodiment of the present invention is constituted by an assembly of the enclosure 20 and the support mechanisms 40 and 50 in which the antenna substrate 10 is built, The target power plant is installed on the inner wall surface of the switchboard at a position facing the mold transformer as described above.

이때 설치하는 방법은 베이스 부재(50)에 구비되는 영구자석(51)을 이용하여 예컨대 철재인 배전반 외함의 내벽 면에 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 바이핀 센서를 간단히 부착하는 것으로 완료하는 방법이 있다.The method of installing the bipinn sensor according to the preferred embodiment of the present invention can be accomplished by simply attaching the bipin sensor according to the preferred embodiment of the present invention to the inner wall surface of the cabinet, for example, a steel, using the permanent magnet 51 provided in the base member 50 have.

이러한 설치방법은 설치 작업이 매우 간편할 뿐 아니라 설치를 위해 배전반 외함에 고정 볼트 구멍을 천공할 필요가 없어 배전반 외함을 손상시킬 필요가 없는 잇점이 있다.This installation method is very simple to install and has the advantage that there is no need to drill a fixing bolt hole in the cabinet enclosure for installation, so there is no need to damage the cabinet enclosure.

상기 설치방법에 추가하여 실시될 수 있는 설치방법으로서, 바이핀 센서를 설치할 전력설비의 외함 예컨대 배전반 외함의 목적하는 설치위치(즉 감시 대상 전력설비의 부위를 마주보는 위치)에 고정 볼트 구멍을 천공한 상태에서, 베이스 부재(50)의 고정 볼트 구 부(50a)에 미 도시한 고정 볼트를 관통하여 상기 고정 볼트 구멍을 통해 인출한 후 너트를 결합하여 위치 고정하는 방법이 있다.As an installation method that can be implemented in addition to the above installation method, a fixing bolt hole is formed in an enclosure of a power facility for installing a bi-pin sensor, for example, a desired installation position of the cabinet enclosure (that is, There is a method in which a fixing bolt (not shown) of the fixing bolt hole 50a of the base member 50 is passed through the fixing bolt hole, and then the nut is coupled and fixed.

이러한 고정 볼트와 너트에 의한 추가 고정 실시 방법은 본 발명에 따른 바이핀 센서의 설치 상태를 장기간 견고히 지속 보장하는 잇점이 있다.The additional fixing method using the fixing bolts and the nuts has the advantage that the installation state of the bi-pin sensor according to the present invention is firmly and continuously maintained for a long period of time.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 바이핀 센서는 틸팅 기구 부(40)를 구비하므로, 상술한 위치 고정 후 틸팅 기구 부(40)를 이용하여 바이핀 센서의 외함 부(20) 중 전면 판(20a)이 정확히 감시 대상 몰드 변압기의 부위를 향하도록 상하로 각도 변동하여 조정설치할 수 있다.Since the bipinn sensor according to the preferred embodiment of the present invention includes the tilting mechanism unit 40, the front plate 20a of the outer casing 20 of the bipinn sensor 20a ) Can be accurately adjusted up and down so as to face the part of the monitored mold transformer.

또한 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 바이핀 센서는 베이스 부재(50)의 고정 볼트 구 부(50a)가 장 공부로 구성되므로, 해당 장 공부의 범위 내에서 바이핀 센서를 좌우의 수평방향으로 위치 이동 가능하다.In addition, since the fixing bolt hole 50a of the base member 50 is made of a long hole, the bi-pin sensor according to the preferred embodiment of the present invention is positioned in the left and right horizontal directions It is movable.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 부분 방전 검출용 센서는 바이핀 센서로 구성되므로 전력설비의 열화 시 부분방전에 따라 발생하는 초고주파의 전자파 신호 주(主) 검출 대역인 300-800MHz에서 전자파 신호 검출 감도가 우수하고 대역폭 특성과 플래트니스 특성이 우수한 효과를 얻을 수 있고, 도체 박막 패턴 안테나 부로 구성되는 바이핀 형의 안테나 기판을 포함하므로 도체 박막 패턴 안테나 부의 반지름을 100 밀리미터(mm) 미만으로 설계할 수 있고 따라서 바이핀 센서의 크기를 외함까지 포함하여 가로 10여 센티미터(cm), 세로 10여 센티미터(cm) 정도의 크기로 소형화할 수 있으며 두께 또한 고정설치 기구 부를 포함해도 수 센티미터 정도에 불과하게 센서의 크기를 소형화할 수 있으며, 따라서 배전급 전력설비의 부분방전 검출용으로 적합하게 이용될 수 있는 효과를 얻을 수 있다.As described above, since the partial discharge detecting sensor according to the present invention is composed of a bipinn sensor, it is possible to detect an electromagnetic wave signal at 300 to 800 MHz, which is an electromagnetic wave signal main detection band of a very high frequency, Since the bipinn type antenna substrate including the conductor thin film pattern antenna unit is included, the radius of the conductor thin film pattern antenna unit can be designed to be less than 100 millimeters (mm) because of excellent sensitivity, excellent bandwidth characteristics and excellent flatness characteristics Therefore, the size of the bi-pin sensor can be reduced to a size of about 10 centimeters (cm) by 10 centimeters (cm) including the enclosure, and the thickness can be reduced to a few centimeters It is possible to downsize the size of the sensor and thus to be suitably used for partial discharge detection of power distribution and power facilities The effect can be obtained.

10: 안테나 기판 11: 도체 박막 패턴 안테나 부
12: 기판 부 13: 임피던스 매칭 도체 라인 부
20: 외함 부 20a: 전면 판
20b: 후면 판 30: 커넥터
40: 틸팅 기구 부 40a: 제 1 아암 부
40b: 제 2 아암 부 41: 회동 축
50: 베이스 부재 50a: 고정 볼트 구 부
51: 영구자석10: antenna substrate 11: conductor thin film pattern antenna part
12: substrate portion 13: impedance matching conductor line portion
20: Enclosure 20a: Front plate
20b: rear plate 30: connector
40: a tilting mechanism part 40a: a first arm part
40b: second arm portion 41: pivot shaft
50: Base member 50a: Fixing bolt
51: permanent magnet

Claims (10)

부분 방전 검출용 바이핀 센서에 있어서,
부분 방전에 의해 발생하는 전자파 신호를 수신하는 도체 박막 패턴(PATTERN) 안테나 부와, 상기 도체 박막 패턴 안테나 부를 지지하는 절연재 박판 형의 기판 부를 갖는 안테나 기판; 및
상기 안테나 기판을 수용하는 외함 부;를 포함하고,
상기 도체 박막 패턴 안테나 부는 각각 미리 결정된 각도를 가지며 서로 대칭을 이루는 한 쌍의 원호형 도체 박막 부(circular conductive laminated sector)로 형성되고, 300-800MHz의 초고주파 대역에서 전자파 신호 검출 감도가 우수하고 플래트니스 특성(flatness characteristics)이 우수한 바이핀(bifin)형 안테나로 구성되며, 상기 절연재 박판형의 기판 부에 상부 면이 노출되고 하부는 매설되는 부분 방전 검출용 바이핀 센서.A bipinn sensor for partial discharge detection,
An antenna substrate having a conductor thin film pattern (PATTERN) antenna portion for receiving an electromagnetic wave signal generated by a partial discharge, and an insulating thin plate type substrate portion for supporting the conductor thin film pattern antenna portion; And
And an enclosure housing the antenna substrate,
The conductor thin film pattern antenna unit is formed of a pair of circular conductive laminated sectors each having a predetermined angle and symmetrical to each other. The conductor thin film pattern antenna unit has excellent electromagnetic wave signal detection sensitivity in a high frequency band of 300 to 800 MHz, Wherein the upper surface is exposed to the base plate portion of the insulating material and the lower portion is buried in the lower portion. 제1항에 있어서,
상기 한 쌍의 원호형 도체 박막 부의 중심점들로부터 연장하게 마련되는 한 쌍의 임피던스 매칭 도체 라인 부(impedance matching line portion)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부분 방전 검출용 바이핀 센서.The method according to claim 1,
Further comprising a pair of impedance matching line portions extending from the center points of the pair of arcuate conductor thin film portions. 제2항에 있어서,
상기 한 쌍의 원호형 도체 박막 부의 중심점들은 서로 미리 결정된 거리만큼 이격되게 마련되는 것을 특징으로 하는 부분 방전 검출용 바이핀 센서.3. The method of claim 2,
Wherein the center points of the pair of arcuate conductor thin film portions are spaced apart from each other by a predetermined distance. 제2항에 있어서,
상기 한 쌍의 임피던스 매칭 도체 라인 부의 각각은 미리 결정된 길이를 갖게 형성되는 것을 특징으로 하는 부분 방전 검출용 바이핀 센서.3. The method of claim 2,
Wherein each of the pair of impedance matching conductor line portions is formed to have a predetermined length. 제1항에 있어서,
상기 도체 박막 패턴 안테나 부에 전기적으로 접속되고, 수신한 전자파 신호를 전송하기 위한 신호 케이블을 접속할 수 있는 수단을 제공하는 커넥터(CONNECTOR);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부분 방전 검출용 바이핀 센서.The method according to claim 1,
And a connector (CONNECTOR) electrically connected to the conductor thin film pattern antenna unit and providing a means for connecting a signal cable for transmitting the received electromagnetic wave signal, . 제5항에 있어서,
상기 외함 부는 난연성 인공수지로 형성되고 외부로 상기 커넥터가 노출되게 지지하는 것을 특징으로 하는 부분 방전 검출용 바이핀 센서.6. The method of claim 5,
Wherein the outer casing is formed of a flame-retardant synthetic resin and supports the connector to be exposed to the outside. 제1항에 있어서,
상기 외함 부를 지지하고 전력설비에 고정 설치하기 위한 지지 기구(supporting mechanism)를 더 포함하며,
상기 지지 기구는 상기 외함 부를 전력설비에 설치하기 위해 상기 전력설비에 접촉하는 면을 가지며 지지 기초 부분이 되는 베이스 부재(BASE MEMBER)를 포함하는 것을 특징으로 하는 부분 방전 검출용 바이핀 센서.The method according to claim 1,
Further comprising a supporting mechanism for supporting said enclosure and for securing it to a power plant,
Wherein the support mechanism comprises a base member (BASE MEMBER) having a surface contacting the power facility for installing the enclosure to the power facility and serving as a support base. 제7항에 있어서,
상기 지지 기구는 상기 안테나 기판과 상기 외함 부의 조립체를 틸팅(tilting) 가능하게 지지하는 틸팅 기구 부(tilting mechanism portion)를 더 포함하며,
상기 틸팅 기구 부는,
상기 외함 부로부터 연장 형성되는 한 쌍의 제 1 아암 부;
상기 베이스 부재로부터 연장 형성되는 한 쌍의 제 2 아암 부; 및
상기 외함 부가 회동 가능하도록 제 1 아암 부와 제 2 아암 부를 관통하게 설치되는 회동 축;을 포함하는 것을 특징으로 하는 부분 방전 검출용 바이핀 센서.8. The method of claim 7,
Wherein the support mechanism further comprises a tilting mechanism portion for tiltingably supporting the antenna substrate and the housing assembly,
The tilting mechanism unit includes:
A pair of first arms extending from the enclosure;
A pair of second arm portions extending from the base member; And
And a pivot shaft provided so as to penetrate the first arm portion and the second arm portion so that the enclosure portion is rotatable. 제7항에 있어서,
상기 베이스 부재는 상기 전력설비에 부착될 수 있도록 자력(磁力)을 제공하는 영구자석을 구비하는 것을 특징으로 하는 부분 방전 검출용 바이핀 센서.8. The method of claim 7,
Wherein the base member includes a permanent magnet for providing a magnetic force to be attached to the electric power facility. 제7항에 있어서,
상기 베이스 부재는 상기 부분 방전 검출용 바이핀 센서를 상기 전력설비에 고정하기 위한 고정 볼트의 관통을 허용하며 장공 부(long hole portion)로 형성되는 적어도 하나의 고정 볼트 구 부를 구비하는 것을 특징으로 하는 부분 방전 검출용 바이핀 센서.8. The method of claim 7,
Wherein the base member is provided with at least one fixing bolt hole portion which is formed as a long hole portion to allow penetration of a fixing bolt for fixing the partial discharge detecting bi-pin sensor to the electric power facility Bipinn sensor for partial discharge detection.
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