KR102225338B1 - 공기 중 방사되는 부분 방전 신호 검출 센서 - Google Patents

Abstract

본 발명은 발전기 또는 전동기와 같은 고압 대용량 회전기를 포함하는 전력기기에서 발생 후 공기 중으로 방사되는 부분 방전 신호를 검출하되, 상기 발전기 또는 전동기의 외부 표면이나, 상기 발전기 또는 전동기를 보호하는 전력기기 함체의 외부 표면 등에 고정자 또는 회전자와 비접촉식으로 설치하고, 설치 표면의 형상에 유연하게 대응하도록 연질의 고분자 재질로 이루어지도록 하며, 부분 방전 신호 검출 센서의 고유 용량을 필요에 따라 유연하게 적용가능하며, 운전상태 악화가 급속히 진행되는 고압전동기 등의 사고예방을 위해 운전 중에도 설치가 가능하며, 실시간 감시가 가능하도록 하는 것을 특징으로 하는 공기 중 방사되는 부분 방전 신호 검출 센서에 관한 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 공기 중 방사되는 부분 방전 신호 검출 센서는, 판 형상의 한 쌍의 외부 절연판과 상기 외부 절연판과 동일한 크기로 이루어지며 상기 외부 절연판과 평행하되 그 내부에 형성되는 제1, 2전도체로 이루어지는 부착부와, 상기 부착부의 제1, 2전도체와 연결되는 케이블로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

공기 중 방사되는 부분 방전 신호 검출 센서 {Airborne Capacitive Probe for Detecting Partial Discharge Signals Radiating into the Air}

본 발명은 공기 중 방사되는 부분 방전 신호 검출 센서에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 발전기 또는 전동기와 같은 고압 대용량 회전기를 포함하는 전력기기에서 발생 후 공기 중으로 방사되는 부분 방전 신호를 검출하되, 상기 발전기 또는 전동기의 외부 표면이나, 상기 발전기 또는 전동기를 보호하는 전력기기 함체의 외부 표면 등에 고정자 또는 회전자와 비접촉식으로 설치하고, 설치 표면의 형상에 유연하게 대응하도록 연질의 고분자 재질로 이루어지도록 하며, 부분 방전 신호 검출 센서의 고유 용량을 필요에 따라 유연하게 적용가능하며, 운전상태 악화가 급속히 진행되는 고압전동기 등의 사고예방을 위해 운전 중에도 설치가 가능하고, 또한 실시간 감시가 가능하도록 하는 것을 특징으로 하는 공기 중 방사되는 부분 방전 신호 검출 센서에 관한 것이다.

발전소 고압전동기의 불시고장 시에 발전손실이 발생할 수 있으며, 이에 대비하여 일반적으로 고압전동기 정지 중 진단을 주기적(1∼2년)으로 수행하고 있으나, 운전 중에 급속한 상태 악화로 전동기의 운전이 정지되는 사고의 예방 대책이 부재한 실정이다. 따라서 정상 운전 시 뿐만 아니라 운전상태 악화가 급속히 진행되는 고압전동기의 사고 예방을 위하여 운전 중 설치가 가능하고, 실시간으로 고압전동기 취약부에서 발생하는 전기적, 기계적 이상 징후를 자동 진단할 수 있는 전동기 운전상태 표시 장치 개발에 대한 요구가 커지고 있다.

발전소 운전의 신뢰성은 주요 기기들의 신뢰성과 직접적인 영향이 있으며, 이들 주요 기기 중에서도 고압전동기의 신뢰성 확보는 최우선순위이다. 통상적으로 고압전동기의 신뢰성 확보를 위해 매년 발전소 정지 점검 기간에 진단시험이 시행되고 있다. 이때 진단시험 결과로 고압전동기 운전상태의 열화 초기 징후가 발견되면 전동기 운전 강행 혹은 수리를 선택할 중대한 기로에 놓이게 된다. 이 경우 선택 가능한 수단으로 활선 진단시스템을 설치하는 것이 바람직하나, 전동기의 장시간 운전 정지가 필요한 활선 진단 수단을 설치하기 어려운 형편이다.

고정자 권선을 통해 전파되는 부분 방전 신호를 감지하기 위해 고전압 커플링 캐패시터 또는 고주파 전류 변압기를 통해 부분 방전을 측정하는 것이 일반적인 관례다. 예를 들어, 일부 실제 공기 중(Airborne) 기법으로는 음향 방출 활동의 측정, TEV(Transient Earth Voltage) 검출 및 UHF 신호 검출이 있다. 그리고 대형 발전기 고정자 권선에 널리 사용되는 공기 중(Airborne) 센서로는 SSC(Stator Slot Coupler)가 있고, 이를 통해 RF 노이즈 신호로부터 부분 방전 펄스를 구별하는 마이크로파 신호를 감지하곤 하였다.

일반적으로 고전압에서 동작하는 전력기기들의 절연물들은 시간이 지나면서 열화를 하게 된다.

이러한 열화로 인하여 부분 방전이 발생하며, 이때의 부분 방전은 절연체를 추가로 열화시키는 악순환을 초래하게 되며, 종국에는 절연파괴와 고장으로 이어진다.

그러므로, 절연체의 열화 정도를 감시하고 수리시기를 예측하는 것은 매우 중요하며, 부분 방전의 측정 및 감시로 이러한 예측과 관리가 가능하다.

따라서, 다양한 부분 방전 검출장치들이 사용되고 있으며, 이 중에서 전기적인 검출장치는 절연물에서 발생하는 부분 방전에 의해 유도된 광대역의 임펄스 전류신호가 전력기기 내부 권선 등의 고전압이 인가되는 도체를 따라 흐르다가 검출장치에 전자기적으로 커플링되는 원리로 동작한다.

이러한 종류의 검출장치는 고전압 도체에 직접 연결을 하여 측정하는 형태와 직접 연결을 하지 않고 절연물질 바깥쪽에 설치하는 형태, 그리고 전력기기 내외부의 공간에 설치하는 안테나 형태가 있다.

여기서, 직접 연결하는 형태보다 바깥쪽에 설치하는 형태가 비교적 안전하고, 고전압 도체를 따라 흐르는 저주파의 잡음에 자유로운 장점이 있다.

종래 비접촉식 부분 방전 검출장치로는, 국내등록특허 제1298972호(이하 '종래기술'이라 한다) 가 있다.

상기 종래기술은 고전압 전력기기의 급전 리드에 설치하여 비접촉식으로 부분 방전을 검출하는 장치에 관한 것으로서, 리드에 접촉되는 플레이트 형태의 장치 몸체, 상기 장치 몸체의 내측면에 형성되며 전력기기 리드로부터의 부분 방전 펄스가 전자기적으로 유도되는 신호 도전체, 상기 장치 몸체의 외측면에 형성되며 신호 도전체로부터 검출된 신호의 초단파 및 극초단파 대역 주파수 성분을 계측기까지 전달하기 위하여 신호 도전체와 도파관 구조를 형성하는 접지 도체; 상기 장치 몸체의 외측에 형성되는 동시에 신호 도전체와 연결되어 전송 선로의 역할을 하는 것으로서 계측을 위한 동축 케이블이 접속되는 포트를 포함하는 것을 특징으로 하고 있다.

그러나, 상기 종래기술은 전력기기의 외부 리드에 한정하여 설치되는 한계가 있고, 또한 호(弧) 형상의 폭 단면을 갖는 형태로 제한되는 점에서, 다양한 형태의 구조를 갖는 전력기기의 외부 표면에 적용되지는 못하는 단점이 있다.

또한, 상기 종래기술은 비접촉식으로 구성되어 있기는 하나, 공기 중으로 방사되는 부분 방전 신호의 검출을 위한 용도로는 한계가 있는 점에서, 공기 중에 방사되는 부분 방전 신호를 검출하기 위한 새로운 센서의 구현이 필요한 실정이다.

KR 10-1298972 B1 (2013. 08. 16.)

본 발명은 상기 종래기술이 갖는 문제를 해결하기 위해 창출된 것으로서, 발전기 또는 전동기와 같은 고압 대용량 회전기를 포함하는 전력기기에서 발생 후 공기 중으로 방사되는 부분 방전 신호를 검출하되, 상기 발전기 또는 전동기의 외부 표면이나, 상기 발전기 또는 전동기를 보호하는 전력기기 함체의 외부 표면 등에 고정자 또는 회전자와 비접촉식으로 설치하고, 설치 표면의 형상에 유연하게 대응하도록 연질의 고분자 재질로 이루어지도록 하며, 부분 방전 신호 검출 센서의 용량을 필요에 따라 유연하게 적용가능하며, 운전상태 악화가 급속히 진행되는 고압전동기 등의 사고예방을 위해 운전 중에도 설치가 가능하고, 또한 실시간 감시가 가능하도록 하는 공기 중 방사되는 부분 방전 신호 검출 센서를 제공하고자 한다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 공기 중 방사되는 부분 방전 신호 검출 센서는, 판 형상의 한 쌍의 외부 절연판과 상기 외부 절연판과 동일한 크기로 이루어지며 상기 외부 절연판과 평행하되 그 내부에 형성되는 제1, 2전도체로 이루어지는 부착부와, 상기 부착부의 제1, 2전도체와 연결되는 케이블로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 부분 방전 신호 검출 센서를 이루는 케이블은, 제1, 2전도체의 어느 하나의 전도체에 연결되어 인출되는 접지선과, 상기 제1, 2전도체의 다른 하나의 전도체에 연결되어 인출되는 신호선으로 이루어지며, 외부 절연판은 접착되는 부위의 형상에 따라 자유롭게 굴곡이 가능한 재질로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 부분 방전 신호 검출 센서를 이루는 외부 절연판 중 어느 한쪽 외부 절연판의 외부에는 접착을 위한 접착부재가 더 구비되며, 상기 외부 절연판은 각각 부분방전 감지 센서의 전체 두께 대비 1/5 ~ 1/2의 범위의 두께를 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 외부 절연판이 유연성있는 재질로 형성됨을 통해 다양한 형태의 전력기기에 대응하여 부착이 가능하고, 부분 방전 신호의 감도 향상을 위해 필요에 따라 부착부의 크기를 다르게 하여 다양하게 적용이 가능하며, 운전상태 악화가 급속히 진행되는 고압전동기 등의 사고예방을 위해 운전 중에도 설치가 가능하고, 또한 부분 방전 신호 검출을 위한 실시간 감시가 가능한 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 공기 중 방사되는 부분 방전 신호 검출 센서의 모습을 나타내는 평면도면.
도 2는 본 발명에 따른 공기 중 방사되는 부분 방전 신호 검출 센서의 모습을 나타내는 사시도면.
도 3은 본 발명에 따른 공기 중 방사되는 부분 방전 신호 검출 센서 중 부착부의 측면을 확대도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 공기 중 방사되는 부분 방전 신호 검출 센서가 전동기의 외부 표면, 전력기기의 외함 표면에 부착된 모습을 보여주는 도면.
도 5의 (a)는 본 발명에 따른 공기 중 방사되는 부분 방전 신호 검출 센서의 실제 형태, (b)는 다양한 크기로 변형가능함을 보여주는 실제 형태를 나타내는 사진.
도 6은 고정자 권선의 주 절연물에서 이루어지는 내부 부분 방전을 나타내는 모식도.
도 7은 본 발명에 따른 공기 중 방사되는 부분 방전 신호 검출 센서의 단말 부분 방전 주파수 측정 분석을 나타내는 일 실시 예의 그래프.

이하 첨부된 도면을 토대로 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 공기 중 방사되는 부분 방전 신호 검출 센서(100)의 모습을 나타내는 평면도면과 사시도면을 각각 나타내고, 도 3은 본 발명에 따른 공기 중 방사되는 부분 방전 신호 검출 센서(100) 중 부착부(10)의 측면을 확대도시한 도면이다.

본 발명에 따른 공기 중 방사되는 부분 방전 신호 검출 센서(100)는 크게 부착부(10)와 케이블(20)로 이루어진다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기 부착부(10)는 판 형상의 한 쌍의 외부 절연판(11, 19)과, 상기 외부 절연판(11, 19)과 동일한 크기로 이루어지며, 상기 외부 절연판(11, 19)과 평행하되 그 내부에 형성되는 제1, 2전도체(13, 17)로 이루어진다.

상기 외부 절연판(11, 19)은 접착되는 부위의 형상에 따라 굴곡이 자유롭게 이루어질 수 있는 유연한 재질로 형성되도록 한다.

종래의 부분 방전 검출 센서가 발전기 또는 전동기의 웨지와 고정자 권선 사이에 삽입되어 사용되었던 관계로, 일정 형태의 판 형상으로 이루어진 상태에서 고정자 슬롯에 위치하는 고정자 권선의 상부에 삽입되는 과정에서 특별히 유연한 재질로 형성될 필요가 없었으나, 본 발명에 따른 공기 중 방사되는 부분 방전 신호 검출 센서(100)는 발전기 또는 전동기의 외부 표면이나, 상기 발전기 또는 전동기를 보호하는 전력기기 함체의 외부 표면 등에 설치되어 고정자 또는 회전자와 비접촉식으로 형성되는 관계로, 부분 방전 신호 검출 센서(100) 자체가 유연한 재질로 형성되도록 함으로써 필요에 따라 원형의 표면 또는 평면형태의 표면에 어디든 자유롭게 부착이 가능하도록 할 필요가 있다.

본 발명에서 상기 외부 절연판(11, 19)은 필요시 전력기기 함체의 외부 표면에 구비되는 특성상, 외기 환경의 변화에도 그 물리적, 화학적 특성이 최대한 유지되어야 할 필요가 있다. 따라서, 본 발명에 따른 상기 외부 절연판(11, 19)은 내열성, 내한성(耐寒性)이 좋아, 예를 들면 극한의 온도범위, 즉 -100℃ ~ 260℃에서도 사용이 가능하며, 치수안정성이 좋고, 불연성(不燃性)이며, 전기 절연성도 좋은 4불화 에틸렌 수지와 같은 고분자화합물을 사용하도록 하며, 특히 광대역의 주파수내에서도 높은 전기적 특성을 가지며, 비(比)유전율이 예를 들면 Er= 1.5 ~ 2.5로서 유전탄젠트 등의 전기적 특성이 뛰어난 재질을 사용하도록 한다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 외부 절연판(11, 19)은 도면을 기준으로 부착부(10)의 상부면(11)과 하부면(19)을 이루며, 하부면(19)의 외부면에는 발전기 또는 전동기의 외부 표면 또는 전력기기 함체의 외부 표면과의 접착을 위한 접착부재(30)가 더 구비되도록 한다.

상기 접착부재(30)는 예를 들면, 발전기 또는 전동기의 외부 표면 또는 전력기기의 함체의 외부 표면이 보통 철로 이루어지는 특성상 일정 자력을 갖는 자석으로 이루어질 수 있으며, 또한 외부 표면 등이 철로 이루어지지 않는 경우 상황에 따라 다른 접착부재를 사용하는 것도 가능하다.

본 발명의 외부 절연판(11, 19)이 전동기 등 외부 표면의 형상에 따라 자유롭게 굴곡이 가능한 재질을 사용하더라도, 내부에 구비되는 제1, 2전도체(13, 17)의 보호를 위해 일정 두께를 가질 필요가 있다. 즉, 상기 외부 절연판(11, 19)의 두께(t)는 전동기 등 외부 표면의 형상에 대응하여 굴곡이 가능하도록 함과 함께, 그 내부에 구비되는 제1, 2전도체(13, 17)의 절연보호를 가능하게 하는 두께의 범위로 이루어짐이 바람직하다. 이를 위해 본 발명에서는 상기 외부 절연판(11, 19)의 각각의 두께(t)가 부착부(10) 전체 두께(D) 대비 대략 1/5 ~ 1/2 배의 두께를 갖도록 한다.

상기 외부 절연판(11, 19)의 각각의 두께(t)가 부착부(10) 전체 두께(D)에 비해 1/5배 미만으로 형성되는 경우, 굴곡이 더욱 자유로울 수 있는 반면 두께가 얇아 내부에 구비된 제1, 2전도체(13, 17)의 절연보호 등이 미흡한 문제가 있다. 한편, 상기 외부 절연판(11, 19) 각각의 두께(t)가 부착부(10) 전체 두께(D)에 비해 1/2배를 초과하여 형성되는 경우, 내부에 구비된 제1, 2전도체(13, 17)의 절연보호 등은 향상되나, 예를 들면 전동기 등의 외부 표면 곡률이 작을 경우 해당 곡률에 대응하지 못해 부착이 쉽지 않는 문제가 있고 재질의 다량 사용으로 경제성이 저하되는 문제가 있다.

도 4는 본 발명에 따른 공기 중 방사되는 부분 방전 신호 검출 센서(100)가 전동기의 외부 표편, 전력기기의 외함 표면 등에 부착된 모습을 보여주는 도면으로서, 다양한 형태의 표면에 다양하게 적용이 가능함을 알 수 있다.

본 발명의 케이블(20)은 도 1 및 도 2에서 보이는 바와 같이, 제1, 2전도체(13, 17)의 어느 하나의 전도체에 연결되어 인출되는 접지선(21)과, 상기 제1, 2전도체(13, 17)의 다른 하나의 전도체에 연결되어 인출되는 신호선(23)으로 이루어진다. 도 2에서는 제1전도체(13)에 접지선(21)이, 제2전도체(17)에 신호선(23)이 연결되는 것으로 도시되었으나, 도시를 위한 실시 예일뿐 그 반대도 무방하다.

상기 제1, 2전도체(13, 17)는 전기의 도전이 가능한 구리 등으로 판 형태로 이루어지며, 상기 신호선은 부분 방전을 측정하는 외부 장치로 연결되어 검출된 부분 방전이 측정되도록 한다.

도 5(b)는 본 발명에 따른 공기 중 방사되는 부분 방전 신호 검출 센서(100)가 다양한 크기로 변형가능함을 보여주는 실시 예 사진으로서, 부착부(10)의 두께(D)가 일정하게 고정된 상태에서 부착부(10), 특히 제1, 2전도체(13, 17)의 면적을 조절하여 커패시턴스값을 다양한 범위로 조정함으로써, 부분 방전 검출 대상이 되는 전력기기의 용량에 맞게 제작이 가능하게 되며, 이를 통해 주파수 응답을 조정하여 환경 RF 노이즈를 방지할 수 있는 장점이 있다.

즉, 도 3에서 보듯이, 부착부(10)를 이루는 구성들이 일정 두께를 갖는 상태로 상호 결합된 상태에서, 상기 부착부(10)의 면적을 변화시킴으로써 전동기를 포함한 전력기기의 용량에 맞게 커패시턴스 용량을 다양하게 변화시킬 수 있게 된다.

부착부(10)의 제1, 2전도체(13, 17) 내부에는 간격유지부재(15)가 구비된다. 상기 간격유지부재(15)는 커패시턴스 용량을 향상시키기 위해 일정 크기의 유전율을 갖는 재료를 사용하는 것이 좋다. 간격유지부재(15)를 별도로 사용하지 않고 공기를 채워 이용하는 경우, 유전율이 낮아 커패시턴스 용량을 증가시키기 위해서는 제1, 2전도체(13, 17)의 면적을 넓혀야 하나, 면적을 무한정 넓혀야 하는 부담을 덜기 위해 일정 유전율을 가지며, 또한 제1, 2전도체(13, 17)의 간격을 일정하게 유지할 수 있는 간격유지부재(15)를 구비함이 바람직하다.

본 발명의 부착부(10)가 발전기 또는 전동기의 외부 표면 또는 전력기기 함체의 외부 표면에 다양하게 대응하도록 외부 절연판(11, 19)을 유연한 재질로 형성하는 것과 같이, 상기 간격유지부재(15) 또한 자유롭게 굴곡이 가능한 유연한 재질로 이루어지도록 하며, 비(比)유전율(Er)은 대략 1.5 ~ 2.5의 범위를 갖도록 한다.

도 5의 (a)는 본 발명에 따른 공기 중 방사되는 부분 방전 신호 검출 센서의 실제 형태, (b)는 다양한 크기로 변형가능함을 보여주는 실제 형태를 나타내는 사진으로서, (a)의 부분 방전 신호 검출 센서(100, 케이블 제외)는 비(比)유전율(Er) 2.1의 유연한 재질의 고분자 화합물로 외부절연판(11, 19)과 간격유지부재(15)를 이루며, 제1, 2전도체(13, 17)는 각각 0.1mm의 두께를 갖는 것으로 하였으며, 전체 두께(D)는 3mm, 15cm*2.5cm의 면적을 갖는 직사각형 형태로서, 정전용량(Capacitance)은 대략 60pF이며, (b)에서 보듯이 다양한 용도의 요청에 따라 크기 및 정전용량(Capacitance)은 대상 전력기기에 따라 최적화될 수 있다.

종래 상용 TEV 센서에서는 센서의 형상 변경이 어려운 반면, 본 발명에 따른 부분 방전 신호 검출 센서는 형상 변경이 자유롭게 가능하여 검출 센서의 고유 커패시턴스 값의 크기를 선택적으로 설계할 수 있는 장점이 있으며, 부분 방전 검출 주파수 대역 또한 자유롭게 선택이 가능하기 때문에 외부 잡음을 제거하고 선택된 주파수 대역에서의 부분 방전 검출이 가능한 장점이 있다.

주 절연물 내부의 방전과 미소 공극은 제조시 바니시나 수지 등 주 절연물을 이루는 재료의 부적절한 함침 또는 주 절연물 절연층의 박리에 의한 다른 열화과정에 의해 발생된다. 미소 공극에서 발생하는 부분 방전은 면, 마닐라 등의 보강재와 아스팔트, 바니시, 폴리에스테르, 에폭시 수지 등의 층간 결합재를 포함하는 주 절연물을 파괴하게 되며, 이러한 주 절연물의 절연재료의 파괴에 따라 슬롯 내부의 권선이 이완되게 되고, 이로 인해 동 도체에서 I²R 손실에 따라 발생하는 열의 분산이 이루어지지 못하면서 열화가 가속되게 된다. 이러한 열화를 방치하는 경우 전기 트리와 기계적 손상으로 인해 주 절연물의 절연이 파괴되게 된다.

고체 주 절연물의 제조공정 중에 기포가 혼입되거나 갈라진 틈이 생기거나 공극이 존재하면 고체-기체의 복합유전체를 구성하게 된다. 일반적으로 기체의 유전율은 고체의 유전율보다 작기 때문에 기체부분에는 고체부분보다 큰 전계가 가해지게 되고 기체의 절연파괴 세기는 고체보다 약하기 때문에 고체 중에 기포를 함유하는 주 절연물에 전압이 인가되면 기체부분에서 방전이 생기게 된다. 이런 종류의 방전을 내부 부분 방전 또는 보이드 방전이라 한다. 내부 부분 방전은 적어도 전극의 한쪽이 절연물이기 때문에 큰 전류는 흐르지 않아 그 자체는 미미한 방전에 지나지 않지만, 장기간에 걸쳐서 반복하여 발생할 때 고체 주 절연물에 대해 손상에 따른 열화를 초래하게 되고 결국 주 절연물의 절연파괴를 야기하게 된다.

도 6은 고정자 권선의 주 절연물에서 이루어지는 내부 부분 방전을 나타내는 모식도로서, C₁은 주 절연물 내부에 발생되는 기체 미소 공극(void)의 정전용량, C₂는 C₁과 직렬로 위치한 절연물의 정전용량, C₃는 C₁과 병렬로 위치한 절연물의 정전용량을 나타내며, 기체 미소 공극(void)에 절연내력 이상의 전위차가 발생하는 경우 부분 방전이 발생하면서 전하가 C₃ -> C₂ -> C₁으로 이동하게 되고, 이에 따라 C₁에 축적된 전하가 소멸하게 된다. 이 때 이동되는 전하량을 측정하여 내부 부분 방전 신호를 검출하게 된다.

이에 대해 단말 부분 방전은 다른 상과의 연결 지점에서 전압차로 인해 단말 권선이 열화하면서 발생되는 부분 방전을 의미하며, 이러한 단말 부분 방전은 권선 사이의 간격이나 표면처리 형태 또는 단말권선의 청결도에 의해 영향을 많이 받게 된다.

도 7은 본 발명에 따른 공기 중 방사되는 부분 방전 신호 검출 센서(100)의 단말 부분 방전 주파수 측정 분석을 나타내는 일 실시 예의 그래프로서, 부분 방전 신호 측정의 핵심은 현장에서의 잡음 제거에 있다.

본 발명에 따른 공기 중 방사되는 부분 방전 신호 검출 센서(100)에 따르면, 내부 부분 방전과 단말 부분 방전 각각의 신호를 검출할 수 있으며, 도 7에서와 같이, 예를 들면 내부 부분 방전 신호는 25 ~ 35MHz, 단말 부분 방전 신호는 90 ~ 120MHz 주파수 대역에서 최대의 크기를 나타내고 있음을 알 수 있다.

위에서는 설명의 편의를 위해 바람직한 실시예를 도시한 도면과 도면에 나타난 구성에 도면부호와 명칭을 부여하여 설명하였으나, 이는 본 발명에 따른 하나의 실시예로서 도면상에 나타난 형상과 부여된 명칭에 국한되어 그 권리범위가 해석되어서는 안 될 것이며, 발명의 설명으로부터 예측 가능한 다양한 형상으로의 변경과 동일한 작용을 하는 구성으로의 단순 치환은 당업자가 용이하게 실시하기 위해 변경 가능한 범위 내에 있음은 지극히 자명하다고 볼 것이다.

10 : 부착부
11, 19 : 외부 절연판
13, 17 : 제1, 2전도체
15 : 간격유지부재
20 : 케이블
21 : 접지선
23 : 신호선
30 : 접착부재
40 : 발전기 또는 전동기
100: 공기 중 방사되는 부분 방전 신호 검출 센서

Claims (5)

1. 판 형상의 한 쌍의 외부 절연판(11, 19)과,
   상기 외부 절연판(11, 19)과 동일한 크기로 이루어지며, 상기 외부 절연판(11, 19)과 평행하되 그 내부에 형성되는 제1, 2전도체(13, 17)로 이루어지는 부착부(10); 및
   상기 부착부(10)의 제1, 2전도체(13, 17)와 연결되는 케이블(20);
   로 이루어지고,
   상기 케이블(20)은,
   상기 제1, 2전도체(13, 17)의 어느 하나의 전도체에 연결되어 인출되는 접지선(21)과,
   상기 제1, 2전도체(13, 17)의 다른 하나의 전도체에 연결되어 인출되는 신호선(23)으로 이루어지며,
   상기 외부 절연판(11, 19)은,
   접착되는 부위의 형상에 따라 자유롭게 굴곡이 가능한 재질로 이루어지며,
   상기 외부 절연판(11, 19) 각각의 두께(t)는,
   부착되는 외부 표면의 형상에 대응하여 굴곡이 가능하도록 함과 함께, 내부에 구비되는 제1, 2전도체(13, 17)의 절연보호를 가능하게 하도록, 부착부(10) 전체 두께(D) 대비 1/5 ~ 1/2 배의 두께를 갖도록 하며,
   상기 부착부(10)의 제1, 2전도체(13, 17) 내부에는,
   굴곡이 가능하며, 비(比)유전율이 1.5 ~ 2.5의 범위를 갖는 간격유지부재(15)가 더 구비되며,
   내부 부분 방전과 단말 부분 방전 각각의 신호 검출이 가능한 것을 특징으로 하는 공기 중 방사되는 부분 방전 신호 검출 센서.
   
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4. 청구항 1에 있어서,
   상기 외부 절연판(11, 19) 중 어느 한쪽 외부 절연판의 외부에는,
   접착을 위한 접착부재(30)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 공기 중 방사되는 부분 방전 신호 검출 센서.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   부분 방전의 검출은 25MHz ~ 120MHz 주파수 대역에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 공기 중 방사되는 부분 방전 신호 검출 센서.

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