KR101961558B1 - 부분방전 측정을 위한 테스트 터미널 장치 및 부분방전 측정방법 - Google Patents

부분방전 측정을 위한 테스트 터미널 장치 및 부분방전 측정방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 부분방전 측정을 위한 테스트 터미널 장치 및 부분방전 측정방법에 관한 것으로, 고압의 전력케이블에 접지선 2개를 병렬로 연결하고, 접지선 일측에는 각각 스위치를 구비하며, 스위치에 절연체를 삽입하여 전류를 차단함으로써 부분방전 측정 시스템을 용이하게 설치할 수 있다.

Description

부분방전 측정을 위한 테스트 터미널 장치 및 부분방전 측정방법{Test terminal device measuring partial discharge and method for measuring partial discharge}
본 발명은 부분방전 측정을 위한 테스트 터미널 장치 및 부분방전 측정방법에 관한 것이다.
부분방전은 절연물 표면에서 높은 전계에 의한 부분적인 표면 방전 또는 절연물 내부에 존재하는 공극이나 기포에 발생하는 내부 방전 등이 발생하는 것을 일컫는 것으로, 부분방전이 발생되면 전압 스트레스에 의한 절연물의 열화가 진전된다.
이와 같은 열화현상을 방지하기 위해 종래에는 도1에 도시된 바와 같이, 고압의 전력케이블의 접지선(또는 쉴드선)에 변류기(CT)나 고주파 변류기(HFCT)를 설치한 후 변류기나 고주파 변류기와 연결된 부분방전 측정 시스템으로 부분방전 여부를 검출하였다.
하지만 원자력발전소에서 사용하는 고압케이블은 4.16kV, 6.6kV, 13.8kV 및 22kV 등의 고압의 전압이 가해진다. 이에 따라, 원자력발전소 운전을 위한 전압이 가해지는 상태에서 접지선에 변류기나 고주파 변류기를 설치한 후 부분방전을 측정해야 하고, 이는 검측원 또는 운전원이 부분방전 측정 중 고압으로 감전되거나 원자력발전소의 이상상태가 발생하는 등 문제가 우려되는 실정이다.
도1은 종래에서 고압의 전력케이블에 부분방전 측정 시스템을 설치하여 부분방전을 측정하는 개념도이다.
도1에 도시된 바와 같이, 종래의 부분방전 측정 시스템(500)은 로드센터 내부로 설치된 고압의 전력케이블(200) 실드 또는 시스 부분에서 병렬로 연결된 접지선에 변류기(400) 또는 고주파 변류기를 설치한 후 변류기(400) 또는 고주파 변류기를 통해 감지된 부분방전을 부분방전 측정 시스템(500)이 판단함으로써 부분방전 여부를 측정한다.
이와 같은 부분방전 측정은 원자력발전소의 운전 중에 검측원이 부분방전 측정 시스템을 설치하여 실시하는 것이기 때문에 검측원이 감전되는 사고가 발생하거나 원자력발전소의 고장 문제가 발생할 수 있다.
따라서 원자력발전소에서 고압케이블에 관한 부분방전을 측정함에 있어서 안전성을 확보할 수 있는 방안이 필요하다.
대한민국 공개특허 제10-2009-0081772호
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 고압케이블에 부분방전 측정 시스템을 설치하여 부분방전을 안전하게 측정하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 부분방전 측정방법은 전력케이블에서 병렬로 분기된 제1접지선 및 제2접지선에 테스트 터미널의 제1스위치 및 제2스위치를 각각 연결하는 단계; 상기 제1접지선 또는 상기 제2접지선 중 하나에 연결된 제1스위치 또는 제2스위치에 절연체를 삽입하는 단계; 상기 제1접지선 또는 상기 제2접지선 중에서 상기 절연체가 삽입된 하나의 접지선에 변류기 및 부분방전 측정 시스템을 설치하는 단계; 상기 제1접지선 또는 상기 제2접지선 중 다른 하나에 연결된 제1스위치 또는 제2스위치에 상기 절연체를 삽입하는 단계; 및 상기 부분방전 측정 시스템이 설치된 상기 제1접지선 또는 상기 제2접지선을 상기 부분방전 측정 시스템으로 측정하여 상기 전력케이블의 부분방전을 측정하는 단계;를 포함하되, 상기 제1접지선 또는 상기 제2접지선 중 하나는 연결된 상기 제1스위치 또는 상기 제2스위치에 상기 절연체가 삽입되어 전류가 차단되고, 전류가 차단된 상기 제1접지선 또는 상기 제2접지선에는 변류기 및 부분방전 측정 시스템이 설치되며, 삽입된 상기 절연체를 제거하고 상기 변류기 및 상기 부분방전 측정 시스템이 설치되지 않은 상기 제1접지선 또는 상기 제2접지선 중 나머지 하나에 삽입하여 전류를 차단함으로써, 상기 부분방전 측정 시스템이 상기 전력케이블의 부분방전을 측정하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 부분방전 측정을 위한 테스트 터미널 장치는 로드센터 내부를 관통하는 전력케이블에 설치된 테스트 터미널장치에 있어서, 상기 전력케이블에서 병렬로 분기되어 제1접지선이 구비되어 있고, 상기 제1접지선과 연결되어 있는 제1스위치; 상기 전력케이블에서 병렬로 분기되어 제2접지선이 구비되어 있고, 상기 제2접지선과 연결되어 있는 제2스위치; 및 상기 제1스위치 또는 상기 제2스위치가 닫힌회로로 연결되었을 시 상기 제1스위치 또는 상기 제2스위치로 흐르는 전류를 차단하는 절연체;를 포함하되, 상기 제1접지선 또는 상기 제2접지선 중 하나는 연결된 상기 제1스위치 또는 상기 제2스위치에 상기 절연체가 삽입되어 전류가 차단되고, 전류가 차단된 상기 제1접지선 또는 상기 제2접지선에는 변류기 및 부분방전 측정 시스템이 설치되며, 삽입된 상기 절연체를 제거하고 상기 변류기 및 상기 부분방전 측정 시스템이 설치되지 않은 상기 제1접지선 또는 상기 제2접지선 중 나머지 하나에 삽입하여 전류를 차단함으로써, 상기 부분방전 측정 시스템이 상기 전력케이블의 부분방전을 측정하는 것을 특징으로 한다.
삭제
본 발명에 따른 부분방전 측정을 위한 테스트 터미널 장치 및 부분방전 측정방법은 안전하게 부분방전을 측정할 수 있다. 본 발명에서는 전력케이블에서 병렬로 스위치가 구비되어 폐로가 가능한 접지선 두 부분을 형성하여 한 쪽은 절열체로 스위치를 결합하여 해당 접지선은 개로가 되도록 한다. 이에 따라, 개로가 된 접지선에 부분방전 측정 시스템을 설치한 후 절연체를 다른 한 부분의 스위치에 결합시키고, 부분방전 측정 시스템이 설치된 접지선으로 전류를 흐르게 함으로써 부분방전 측정 시스템을 안전하게 설치하여 부분방전을 측정할 수 있다.
도1은 종래에서 고압의 전력케이블에 부분방전 측정 시스템을 설치하여 부분방전을 측정하는 개념도이다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따라 부분방전 측정을 위해 테스트 터미널이 설치된 로드센터의 블록도이다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 부분방전 측정방법을 나타낸 순서도이다.
도4는 본 발명의 일 실시예에 따라 다수의 전력케이블에서 부분방전 측정을 위해 테스트 터미널이 설치된 로드센터의 개념도이다.
도5는 도4에 도시된 테스트 터미널에서 한 쌍의 접지선을 확대하여 절연체가 삽입되어 있는 하나의 형태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 다만 발명의 요지와 무관한 일부 구성은 생략 또는 압축할 것이나, 생략된 구성이라고 하여 반드시 본 발명에서 필요가 없는 구성은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 결합되어 사용될 수 있다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따라 부분방전 측정을 위해 테스트 터미널이 설치된 로드센터의 블록도이다.
도2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 부분방전 측정을 위한 테스트 터미널 장치는 로드센터(300) 내부에서 고압의 전력케이블(200)에서 병렬로 분기된 제1접지선(210) 및 제2접지선(220)에 설치되어 있다. 이러한 테스트 터미널(100) 장치는 제1스위치(110), 제2스위치(120) 및 절연체(130)를 포함한다.
여기서, 제1접지선(210) 및 제2접지선(220)은 전력케이블(200)을 구성하고 있는 도체, 절연물질, 실드 또는 시스 부분 중에서 절연물질을 감싸고 있는 실드 부분으로부터 분기되어 형성되어 있다.
제1스위치(110)는 제1접지선(210)의 일측에 전기적으로 연결된다.
제2스위치(120)는 제2접지선(220)에 전기적으로 연결된다.
절연체(130)는 손잡이가 형성되어 스위치에 결합시킬 수 있는 형태로 형성되며, 검측원이 제1스위치(110) 또는 제2스위치(120)에 삽입시킴으로써, 제1접지선(210) 또는 제2접지선(220)에 흐르는 전류를 차단할 수 있다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 부분방전 측정방법을 나타낸 순서도이다.
도3에 도시된 바와 같이, 최초에 전력케이블(200)의 절연물질을 감싸고 있는 실드 또는 시스 부분에서 병렬로 분기된 2개의 접지선에 테스트 터미널(100)의 스위치를 각각 연결한다.<S21> 이러한 접지선(또는 쉴드선)은 그 끝단이 접지와 연결되어 있고, 구별을 위해 제1접지선(210) 및 제2접지선(220)으로 칭하며, 각각의 접지선에 연결되는 스위치를 제1스위치(110) 및 제2스위치(120)로 칭하도록 한다.
이후 하나의 접지선에 연결된 스위치에 절연체(130)를 삽입한다.<S22> 여기서, 하나의 접지선은 제1접지선(210)이 될 수도 있고, 제2접지선(220)이 될 수도 있다. 편의상 제2접지선(220)에 연결된 제2스위치(120)에 절연체(130)를 삽입하는 것으로 가정한다.
이렇게 제2스위치(120)에 절연체(130)를 삽입함으로써, 평상시에는 제1접지선(210)을 통해 원자력발전소의 순환전류, 영상전류 및 사고전류 등 다양한 전류가 흐르게 되고, 제2접지선(220)에는 원자력발전소 내의 전력케이블(200)에서 흐르는 어떠한 전류도 흐르지 않게 된다.
이처럼 제2접지선(220)에 연결된 제2스위치(120)에 절연체(130)를 삽입시키는 것은 제1접지선(210)에 연결된 제1스위치(110)도 가능하다. 따라서 제1스위치(110)에 절연체(130)를 삽입시키면, 제2접지선(220)에 원자력발전소의 순환전류, 영상전류 및 사고전류 등 다양한 전류가 흐르게 되고, 제1접지선(210)에는 원자력발전소 내의 전력케이블(200)에서 흐르는 어떠한 전류도 흐르지 않게 된다.
이와 같이, 본 발명에서는 하나의 실시예로써 제2접지선(220)에 연결된 제2스위치(120)에 절연체(130)를 삽입하여 전류를 차단하는 것을 설명하고 있으나, 전력케이블(200)에서 병렬로 분기된 2개의 접지선을 특별히 구분하지 않고 절연체(130)로 어느 한쪽의 스위치에 삽입시킴으로써 전류를 차단할 수 있다.
이후 절연체(130)가 삽입된 제2접지선(220)에 변류기(400) 및 부분방전 측정 시스템(500)을 설치한다.<S23> 제2스위치(120)에 절연체(130)가 삽입되면 제2접지선(220)은 개방회로가 되어 전류가 흐르지 않기 때문에 검측원은 제2접지선(220)에 변류기(400) 및 부분방전 측정 시스템(500)을 용이하게 설치시킬 수 있다.
이 때 변류기(400)는 제2접지선(220)과 접지 사이에 연결하고, 변류기(400)와 부분방전 측정 시스템(500) 역시 단자를 통해 서로 연결될 수 있다. 또한, 부분방전 측정 시스템(500)은 오실로스코프, 스펙트럼분석기 및 컴퓨터로 구성될 수 있다.
이후 절연체(130)를 제1접지선(210)에 연결된 제1스위치(110)에 삽입한다.<S24> 절연체(130)를 제1스위치(110)에 삽입시키면, 제1스위치(110)가 연결된 제1접지선(210)은 열린회로가 되어 전류가 흐르지 않게 되고, 이와는 반대로 제2접지선(220)은 닫힌회로가 전력케이블(200)에 흐르는 전류는 제2접지선(220)을 통해 흐르게 된다.
마지막으로, 부분방전 측정 시스템(500)으로 제2접지선(220)을 측정하여 전력케이블(200)의 부분방전을 측정한다.<S25> 부분방전의 측정이 완료된 후에는 앞서 설명한 과정의 역순으로 전류를 차단하여 평상시 상태로 제2접지선(220)을 열린회로로 형성한다.
즉, 부분방전 측정이 완료된 후 제1스위치(110)에 삽입된 절연체(130)를 제1스위치(110)에서 이탈시킨 후 제2스위치(120)에 삽입시키고, 이후 변류기(400) 및 부분방전 측정 시스템(500)을 제2접지선(220)에서 이탈시킨다.
이와 같은 일련의 과정을 통해 본 발명에서는 고압의 전력케이블(200)에서 부분방전 측정 시스템(500)을 용이하게 설치함으로써, 부분방전을 측정할 수 있다.
도4는 본 발명의 일 실시예에 따라 다수의 전력케이블에서 부분방전 측정을 위해 테스트 터미널이 설치된 로드센터의 개념도이다.
도4에 도시된 바와 같이, 본 발명에서는 로드센터(300) 내부에서 다수의 전력케이블(200)에 테스트 터미널(100)을 설치하여 부분방전을 측정할 수 있다. 예를 들어, 3개의 전력케이블(200)에는 각각 병렬로 분기된 제1접지선(210) 및 제2접지선(220)이 형성되어 있고, 각각의 제1접지선(210) 및 제2접지선(220)은 제1스위치(110) 및 제2스위치(120)가 연결되어 있다.
따라서 앞서 설명한 일련의 과정과 같이, 각각의 제2접지선(220)과 연결된 제2스위치(120)에 절연체(130)를 삽입시켜 제2접지선(220)을 열린회로로 형성한 후 제2접지선(220)에 변류기(400) 및 부분방전 측정 시스템(500)을 연결하고, 절연체(130)는 제2스위치(120)에서 이탈시켜 제1스위치(110)로 삽입시킴으로써, 각각의 전력케이블(200)에 대한 부분방전을 측정할 수 있다.
도5는 도4에 도시된 테스트 터미널에서 한 쌍의 접지선을 확대하여 절연체(130)가 삽입되어 있는 하나의 형태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 절연체(130)는 손잡이 부분이 형성되어 있으며, 제1스위치(110) 및 제2스위치(120)와 외형이 유사하게 형성되어 절연체(130)를 제1스위치(110) 및 제2스위치(120)에 삽입시키는 것이 가능하고, 이에 따라 검측원이 제1스위치(110)에 삽입된 절연체(130)를 이탈시켜 제2스위치(120) 삽입시키거나, 제2스위치(120)에 삽입된 절연체(130)를 이탈시켜 제1스위치(110)에 삽입시킬 수 있다.
이러한 절연체(130)는 검측원이 직접 삽입시키거나 이탈시킬 수도 있지만, 테스트 터미널(100) 외측에 구비된 버튼을 통해 제1스위치(110) 및 제2스위치(120)에 삽입시킬 수 있다.
예를 들어, 테스트 터미널(100) 내부에서 제1스위치(110) 및 제2스위치(120)의 동일 선상에 절연체(130)가 각각 배치되어 있고, 이러한 절연체(130)는 테스트 터미널(100) 외측에 마련된 각각의 버튼에 의해 이동될 수 있다. 이에 따라, 검측원이 제1스위치(110) 또는 제2스위치(120)와 연관된 버튼을 한번 누르면 제1스위치(110) 또는 제2스위치(120)로 절연체(130)가 삽입될 수 있고, 다시 동일한 버튼을 누르면 절연체(130)가 제1스위치(110) 또는 제2스위치(120)에서 이탈될 수 있다.
이처럼 제1접지선(210)과 연결된 제1스위치(110) 및 제2접지선(220)과 연결된 제2스위치(120)에 절연체(130)를 삽입시키는 방식은 다양하게 실시될 수 있다.
상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면, 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 본 발명의 특허청구 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
100 : 테스트 터미널
110 : 제1스위치
120 : 제2스위치
130 : 절연체
200 : 전력케이블
210 : 제1접지선
220 : 제2접지선
300 : 로드센터
400 : 변류기
500 : 부분방전 측정 시스템

Claims (3)

  1. 전력케이블에서 병렬로 분기된 제1접지선 및 제2접지선에 테스트 터미널의 제1스위치 및 제2스위치를 각각 연결하는 단계;
    상기 제1접지선 또는 상기 제2접지선 중 하나에 연결된 제1스위치 또는 제2스위치에 절연체를 삽입하는 단계;
    상기 제1접지선 또는 상기 제2접지선 중에서 상기 절연체가 삽입된 하나의 접지선에 변류기 및 부분방전 측정 시스템을 설치하는 단계;
    상기 제1접지선 또는 상기 제2접지선 중 다른 하나에 연결된 제1스위치 또는 제2스위치에 상기 절연체를 삽입하는 단계; 및
    상기 부분방전 측정 시스템이 설치된 상기 제1접지선 또는 상기 제2접지선을 상기 부분방전 측정 시스템으로 측정하여 상기 전력케이블의 부분방전을 측정하는 단계;를 포함하되,
    상기 제1접지선 또는 상기 제2접지선 중 하나는 연결된 상기 제1스위치 또는 상기 제2스위치에 상기 절연체가 삽입되어 전류가 차단되고,
    전류가 차단된 상기 제1접지선 또는 상기 제2접지선에는 변류기 및 부분방전 측정 시스템이 설치되며,
    삽입된 상기 절연체를 제거하고 상기 변류기 및 상기 부분방전 측정 시스템이 설치되지 않은 상기 제1접지선 또는 상기 제2접지선 중 나머지 하나에 삽입하여 전류를 차단함으로써, 상기 부분방전 측정 시스템이 상기 전력케이블의 부분방전을 측정하는 것을 특징으로 하는 부분방전 측정방법.
  2. 로드센터 내부를 관통하는 전력케이블에 설치된 테스트 터미널 장치에 있어서,
    상기 전력케이블에서 병렬로 분기되어 제1접지선이 구비되어 있고, 상기 제1접지선과 연결되어 있는 제1스위치;
    상기 전력케이블에서 병렬로 분기되어 제2접지선이 구비되어 있고, 상기 제2접지선과 연결되어 있는 제2스위치; 및
    상기 제1스위치 또는 상기 제2스위치가 닫힌회로로 연결되었을 시 상기 제1스위치 또는 상기 제2스위치로 흐르는 전류를 차단하는 절연체;를 포함하되,
    상기 제1접지선 또는 상기 제2접지선 중 하나는 연결된 상기 제1스위치 또는 상기 제2스위치에 상기 절연체가 삽입되어 전류가 차단되고,
    전류가 차단된 상기 제1접지선 또는 상기 제2접지선에는 변류기 및 부분방전 측정 시스템이 설치되며,
    삽입된 상기 절연체를 제거하고 상기 변류기 및 상기 부분방전 측정 시스템이 설치되지 않은 상기 제1접지선 또는 상기 제2접지선 중 나머지 하나에 삽입하여 전류를 차단함으로써, 상기 부분방전 측정 시스템이 상기 전력케이블의 부분방전을 측정하는 것을 특징으로 하는 부분방전 측정을 위한 테스트 터미널 장치.
  3. 삭제
KR1020170110250A 2017-08-30 2017-08-30 부분방전 측정을 위한 테스트 터미널 장치 및 부분방전 측정방법 KR101961558B1 (ko)

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