KR102233098B1

KR102233098B1 - 부분방전 측정용 스마트 함체 제조 방법

Info

Publication number: KR102233098B1
Application number: KR1020200184607A
Authority: KR
Inventors: 이형준
Original assignee: 이형준
Priority date: 2020-12-28
Filing date: 2020-12-28
Publication date: 2021-03-26

Abstract

본 발명은 부분방전 측정용 스마트 함체 제조 방법에 관한 것으로, 해결하고자 하는 기술적 과제는 절연유의 온도 상승에 의해 보드수용체에 과압이 형성되어 실리콘패드가 팽창하는 경우, 실리콘패드의 두께 불균형, 밀도 불균형 또는, 배치 불균형이 발생하여도 실리콘패드의 중앙 부근이 팽창되도록 하는 부분방전 측정용 스마트 함체 제조 방법을 제공하는 데 있다.
그에 따른 본 발명의 부분방전 측정용 스마트 함체 제조 방법은 실리콘패드의 중앙 부근의 하부면을 안착대에 안착시킨 상태에서 중앙 부근의 상부면을 압박하여 실리콘패드를 고정시키는 패드 고정단계; 장력필름의 일면에 접착제를 도포하는 접착제 도포단계; 상기 접착제가 실리콘패드와 결합되도록 장력필름을 부착하는 장력필름 결합단계; 클램프가 실리콘패드의 둘레부를 감싸도록 배치하는 클램프 배치단계; 상기 실리콘패드의 둘레부를 감싸는 클램프의 상부면과 하부면을 압착기로 가압하여 압착에 의해 상기 클램프와 상기 실리콘패드를 일체형으로 결합시키는 클램프 부분압착단계; 보드수용체의 압력조절홀을 통해 절연유를 주입하여 보드수용체의 내측에 수용된 메인보드부를 절연하는 보드수용체 절연유 주입단계; 상기 보드수용체에 형성된 안착홈에 밀착가스킷을 배치하는 가스킷 배치단계; 상기 밀착가스킷의 상부에 클램프의 하부면이 밀착되도록 안착시키는 클램프 및 패드 배치단계; 상부커버의 하부면이 클램프의 상부면에 밀착되도록 상부커버를 배치하는 상부커버 배치단계; 및, 커버결합용 볼트의 몸통부가 나사결합홀을 통과한 상태에서 볼트결합홀에 나사 결합하여 상기 커버결합용 볼트의 머리부가 상부커버를 압박하도록 하는 나사 결합단계; 를 포함한다.

Description

부분방전 측정용 스마트 함체 제조 방법{FABRICATION METHOD OF SMART HOUSING FOR MEASURING PARTIAL DISCHARGE}

본 발명은 부분방전 측정용 스마트 함체 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 부분 방전을 모니터링하기 위한 메인보드부를 수용하는 부분방전 측전용 스마트 함체 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 초고압케이블에서는 초고압케이블의 제조상 이상으로 인한 방전, 기계적 스트레스 증가로 인한 방전 또는, 절연 부위의 노화등에 의해 공극 발생이나 불순물 발생등으로 인한 방전등이 발생하게 된다.

이와 같은 부분 방전이 발생하게 되면, 열화등이 발생하게 되고, 결국, 단열부위의 강도가 저하되어 단선이 발생하게 되며, 그에 따른 전력 품질에 영향을 주게 된다.

이를 위하여 초고압케이블에는 전류(CT) 센서 및 초고주파(UHF) 센서와 같은 센서를 설치하고, 센서에서 검출한 주파수정보와 위상정보를 부분방전 측정용 스마트 함체를 통해 샘플링하여 온라인 상태에서 초고압케이블의 부분 방전 상태를 모니터링 하는 온라인 부분 방전 모니터링 시스템(Partial Discharge Monitoring system)이 각 주요 변전소마다 설치되어 운용되고 있다. 이와 같은 온라인 부분 방전 모니터링은 종말단까지 점차적으로 확대되고 있는 추세에 있으며, 신규로 증설되는 대부분의 변전소에는 부분방전 모니터링을 위한 모니터링 장치가 초고압케이블이 구성된 설비마다 부착되어 운용되고 있다.

한편, 부분 방전을 온라인 상에서 측정하기 위해서는 전술한 바와 같이 초고압 케이블에 설치되는 전류센서 및 초고주파 센서와 같은 센서, 상기 센서로부터 주파수 및 위상에 대한 정보를 입력받아 신호처리하는 신호처리부, 상기 신호처리부된 신호의 패턴을 분석하여 코로나 방전, 표면 방전 및, 보이드 방전과 같은 방전 발생여부를 검출하여 위험신호를 보내는 방전상태 검출부, 모니터링 센터의 서버와 네트워크로 연동하여 상기 방전상태 검출부에서 발생된 위험신호를 입력받아 관리자에게 위험신호가 알람되도록 네트워크를 구성하는 통신모뎀을 포함하여 구성된다.

이 경우, 종래 과거에는 상기한 바와 같은 센서, 신호처리부, 방전상태 알림부 및, 통신모뎀을 포함하는 장치가 기술력 부족이나, 안정성 부족등으로 이유로 인해 검증이 이루어진 제품을 이용하였기 때문에, 신호처리부, 방전상태 알림부 및, 통신모뎀등 각각을 제품별로 구매한 후, 하나의 함체에 실장하여 이용하였다.

이와 같은 이유로 인해, 종래 함체에는 신호처리부, 방전상태 알림부 및, 통신모뎀 각각에 전원을 공급하기 위하여 센서연결선, 전원콘센트, 전원선, 장치간 신호연결선등이 실장될 공간을 마련해야만 했으며, 특히, 콘센트, 신호처리부, 방전상태 알림부 및, 통신모뎀등과 같은 장치를 실장하기 위한 선반등이 필요하게 되었다.

이와 같이, 종래 부분방전 측정용 모니터링 함체는 그 크기가 매우 클 뿐더러, 내부 공간 활용도가 매우 비효율적이고, 각각의 장치들이 서로 분리되어 있어 각각의 장치들을 연결해야하는 신호선들 및, 상기 신호선들이 연결되는 단자들이 매우 많이 실장되어 있어 신호선 연결작업이 매우 복잡하고, 점검시에도 매우 번거로우며, 신호선과 전력선이 얽혀있는 경우에는 신호들이 서로 간에 간섭을 일으키는 경우가 발생하는 문제점이 있다.

하지만, 현재와 같이 피씨의 성능이 급속히 발달하여 피씨 기능을 하는 프로그램 가능한 각종 메인보드부가 공급되고 있고, 그에 따른 부분방전 모니터링의 계측기술이 전문화됨에 따라, 전술한 바와 같은 신호처리부, 방전상태 검출부 및, 통신모뎀들의 기능들을 하나의 메인보드부에서 구현할 수 있는 수준에 이르렀다.

따라서, 종래, 신호처리부, 방전상태 알림부 및, 통신모뎀을 각각의 장치가 서로간에 별개로 운용되던 것을 하나의 메인보드부에서 운용되도록 함으로써, 종래의 부분 방전 모니터링 기능을 그대로 구현하도록 하되, 제품 제조 단가는 절감시킬 수 있게 되었다.

이와 같이, 근래의 부분방전 모니터링 장치는 하나의 메인보드부를 이용하기 때문에, 메인보드부를 수용하는 함체도 그에 맞는 설계변경이 이루어져야만 한다

이를 위해서, 현재 부분방전 모니터링 함체는 필수적으로 다음과 같은 요구 조건들이 충족되어야만 안정성을 확보할 수 있다.

먼저, 부분방전 모니터링 함체는 기본적으로 높은 주파수 대역으로 샘플링 및 패턴 분석을 시행하기 때문에, 메인보드부의 중앙 연산 장치에서 매우 높은 발열이 발생하여 높은 방열성을 요구하게 된다.

또한, 부분방전 모니터링 함체는 야외에 설치되어 운용되는 경우도 있기 때문에, 먼지나 곤충등이 유입되지 않도록 밀폐되어야 하는 밀폐성이 요구된다.

또한, 부분방전 모니터링 함체는 접지를 수행해야 하기 때문에, 금속으로 제작되어야 한다.

또한, 부분방전 모니터링 함체는 메인보드부를 그대로 실장하여 이용하기 때문에, 습기에 취약하여 습기에 대한 강임함을 요구하게 된다.

또한, 부분방전 모니터링 함체는 고장시에 교체가 용이하도록 제작되어야 한다.

여기서, 위의 설계 조건중에 서로간에 상충하는 두 조건이 있는데, 높은 밀폐성과 높은 방열성이다. 즉, 높은 방열성을 확보하기 위해서는 메인보드부에서 발생되는 뜨거운 공기를 외부로 배출해야만 하는데, 가장 효과적인 방법은 바로 함체에 공기가 통하도록 하여 외부로 공기를 배출하는 것이다.

하지만, 이와 같이 함체에 공기가 배출되도록 하는 방식을 취하게 되면, 밀폐성이 없어져 이물질이나 습기등에 취약해지며, 이와는 반대로, 완전히 밀폐하게 되는 경우, 중앙처리장치에서 발생되는 열기를 배출할 수 없어, 여름과 같이 고온의 상황에서는 중앙처리장치가 열에 의해 열화되는 현상이 발생하게 된다.

그에 따라, 해결가능한 수단을 살펴보면, 함체 자체를 방열판 형태로 만들고, 메인보드부의 중앙처리장치에서 발생하는 열이 함체로 전도되도록 하는 방식을 고려하여 볼 수 있으나, 이러한 설계 방식은 메인보드부를 함체에 맞닿도록 배치해야 하는데, 기성품인 메인보드부의 특성상 구조의 변경이 어려워 함체와의 간섭등에 의해 정밀설계를 요하거나 메인보드부의 실장 구조를 변경해야 하므로 제품 제조 단가가 증가하게 되며, 더불어, 낙뢰등에 의해 함체를 통해 서지전압이 유입되는 경우, 서지전압이 직접적으로 메인보드부를 통해 유입되어 메인보드부가 서지전압에 매우 취약한 상태로 위치하게 되며, 또한, 메인보드부상에는 중앙연산 처리장치의 칩셋뿐만 아니라 피씨 기능을 구현하기 위한 다른 칩셋에서도 열이 발생하기 때문에 메인보드부 전체가 방열되도록 하는 기술적 해결수단을 고려해야만 한다.

따라서, 현재 요구되고 있는 부분방전 측정용 스마트 함체는 제품 제조 단가가 증가하지 않도록 기성품인 메인보드부를 그대로 설치할 수 있도록 하되, 함체 내부가 밀폐상태를 유지한 상태로 메인보드부 전체에 대한 방열이 이루어질 수 있도록 하면서 함체로 유입되는 서지전압이 메인보드부에 직접적으로 전달되지 않도록 하는 기술적 해결수단이 필요하다.

이와 더불어, 메인보드부를 함체 내부에 그대로 실장하는 형태를 고려하게 되는 경우에, 전술한 바와 같이, 함체 내부는 밀폐상태로 존재하기 때문에 온도차등에 의해 발생하는 습기가 메인보드부로 유입되면, 메인보드부가 단락되는등의 문제가 발생할 수 있기 때문에, 이를 해결하기 위한 기술적 해결수단이 필요하다.

다른 한편, 부분방전용 함체는 기술이 발전함에 따라 신규로 변전소가 설치되는 곳에 설치되는데, 최근에는 해외에 플랜트 설비과 같이 많은 전력을 소모하는 곳에 설치되어 운용되고 있다.

이 경우, 해외에 설치되는 부분방전용 함체는 나라의 기후 특성에 맞추어 제작되어야만 하는데, 예를 들면, 중동지방과 같이 년중 평균 기온이 섭씨 50도 정도로 매우 높음으로 인하여 높은 방열 성능을 요하거나, 열대 해변 지역과 같이 년중 평균 기온이 매우 높으면서 습도도 매우 높은 지역에서는 높은 방열 성능과 함께 높은 내식성에 대한 스펙이 요구된다.

특히, 수출용 부분방전용 함체는 우리나라에서 부분방전용 함체를 제작한 이후, 열대지역에 설치된 상태에서 A/S가 발생하게 되면, 그때마다 담당 직원이 해외로 나가야 하는데, 그에 따른 비용 손실 및 늦은 고객 대응이 발생하기 때문에, A/S가 발생되지 않도록 하드웨어의 특성을 매우 강인하게 설계해야만 한다.

따라서, 현재 해외의 신규 변전소에 설치되는 부분방전용 함체는 열대 기후의 높은 온도 조건이나 높은 습도에도, 내부에 실장되는 메인보드부가 높은 온도나 높은 습도에 의해 열화되지 않도록 하는 기술적 해결수단이 필요하다.

그에 따라, 종래 부분방전용 함체를 살펴보면, 대한민국 등록특허 제10-2153255호(2020. 09. 07 공고)에서는 부분방전 측정용 스마트 함체는 초고압케이블의 센서로부터 방전신호를 입력받아 상기 초고압케이블의 부분방전 패턴신호를 검출 및 분석하여 위험신호를 생성하는 메인보드부; 상기 메인보드부와 네트워크상으로 연동하여 상기 위험신호를 입력받는 부분방전 모니터링 서버; 박스형상으로 형성되며, 상기 메인보드부를 수용하되 상기 메인보드부가 외부에 노출되지 않도록 밀폐시키고, 상기 메인보드부와 전기적으로 연결되는 연결단자부가 외측에 배치되는 보드수용체; 상기 보드수용체에 수용되는 절연유; 일측에 개구부가 형성되며 박스형상으로 구성되며, 상기 보드수용체가 수용되는 함체부; 상기 함체부의 개구부에 탈착가능하도록 결합되어 상기 함체부를 밀폐하는 덮개부; 및, 상기 보드수용체의 후면에 결합되며, 상기 함체부의 외측으로 노출되며 상기 절연유가 유입되도록 함으로써 상기 절연유에서 발생된 열을 방열시키는 방열판; 을 포함하는 부분방전 측정용 스마트 함체를 개시하고 있다.

그에 따라, 대한민국 등록특허 제10-2153255호(2020. 09. 07 공고)에서는 제품 제조 단가가 증가하지 않도록 기성품인 메인보드부를 그대로 설치할 수 있도록 하되, 함체 내부가 밀폐상태를 유지한 상태로 메인보드부 전체에 대한 방열이 이루어질 수 있도록 하면서 함체로 유입되는 서지전압이 메인보드부에 직접적으로 전달되지 않도록 하기 때문에, 메인보드부가 내부 온도나 외기 온도에 의해 열화되지 않도록 방지하고, 이와 더불어, 메인보드부가 보드수용체에 의해 밀폐된 상태에서 방열기능을 수행하기 때문에, 보드수용체 내부에 실장된 메인보드부로 습기가 전달되지 않도록 하여 메인보드부가 습기에 의해 열화되지 않도록 방지하는 효과를 발휘하고 있다.

이와 같은 종래 부분방전용 스마트 함체를 보다 상세히 살펴보기 위하여 도 1을 참조하여 보면, 도 1은 대한민국 등록특허 제10-2153255호(2020. 09. 07 공고)에 개시된 종래 부분방용 스마트 함체의 부분 단면도로써, 압력조절홀(3a)의 상부를 실리콘패드(5a)가 압박하도록 하고, 절연유(4)의 과열시에 내부 압력이 상승되는 경우, 보드수용체(3)의 내부 압력 상승시 실리콘패드(5a)가 압박브라켓(11)의 내측 영역까지 팽창되도록 하여 보드수용체(3) 내부의 절연유(4)가 과압력에 의해 파손되지 않도록 하는 효과를 발휘하고 있다.

이 경우, 도 1에 도시된 바와 같이, 실리콘패드(5a)는 압력조절홀(3a)의 상부로 팽창시에 실리콘패드(5a)의 두께 불균형, 밀도 불균형 또는, 배치 불균형으로 인하여 실리콘패드(5a)의 중앙부근이 팽창되는 것이 아니라, 실리콘패드(5a)의 중앙에서 벗어난 부근이 팽창되는 경우가 발생하기도 한다.

이 경우, 실리콘패드(5a)는 도 2에 도시된 바와 같이, 일측이 볼트의 몸통부가 통과할 수 있는 나사통과공(5b)들이 형성되는데, 실리콘패드(5a)의 나사통과공(5b) 들 가운데 일부 나사통과공(5b)은 실리콘패드(5a)의 중앙을 벗어난 영역이 팽창되었을 경우에 다른 나사통과공(5b)보다 강한 인장력을 받게 되고, 이때, 강한 인장력을 받은 실리콘패드(5a)의 나사통과공(5b)은 볼트의 나사산을 압박하게 됨으로 인해 크랙(5c)이 발생하는 문제점을 유발하게 된다.

이 경우, 실리콘패드(5a)에 발생되는 크랙(5c)은 보드수용체(3)의 내부로 공기를 유입시키게 되므로, 절연을 위한 절연유(4)에 습기가 함유되고, 종국에는 절연이 되지 않는 문제점을 유발하게 된다.

따라서, 종래 부분방전용 스마트 함체는 절연유의 온도 상승에 의해 보드수용체(3)에 과압이 형성되어 실리콘패드(5a)가 팽창하는 경우, 실리콘패드(5a)의 두께 불균형, 밀도 불균형 또는, 배치 불균형이 발생하여도 실리콘패드(5a)의 중앙 부근이 팽창되도록 하고, 실리콘패드(5a)에 나사통과공이 형성되지 않도록 하여 크랙이 발생되지 않도록 하는 기술적 해결수단이 필요하다.

문헌1) 대한민국 등록특허공보 제10-1146480호(2012.05.21 공고) 문헌2) 대한민국 등록특허공보 제10-1574615호(2015.12.11 공고) 문헌3) 대한민국 등록특허공보 제10-2153255호(2020.09.07 공고)

본 발명의 기술적 과제는 절연유의 온도 상승에 의해 보드수용체에 과압이 형성되어 실리콘패드가 팽창하는 경우, 실리콘패드의 두께 불균형, 밀도 불균형 또는, 배치 불균형이 발생하여도 실리콘패드의 중앙 부근이 팽창되도록 하는 부분방전 측정용 스마트 함체 제조 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 기술적 과제는 절연유의 온도 상승에 의해 보드수용체에 과압이 형성되어 실리콘패드가 팽창하는 경우, 실리콘패드에 나사통과공이 형성되지 않도록 하여 크랙이 발생되지 않도록 하는 부분방전 측정용 스마트 함체 제조 방법을 제공하는 데 있다.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 부분방전 측정용 스마트 함체 제조 방법은 실리콘패드의 중앙 부근의 하부면을 안착대에 안착시킨 상태에서 중앙 부근의 상부면을 압박하여 실리콘패드를 고정시키는 패드 고정단계; 장력필름의 일면에 접착제를 도포하는 접착제 도포단계; 상기 접착제가 실리콘패드와 결합되도록 장력필름을 부착하는 장력필름 결합단계; 클램프가 실리콘패드의 둘레부를 감싸도록 배치하는 클램프 배치단계; 상기 실리콘패드의 둘레부를 감싸는 클램프의 상부면과 하부면을 압착기로 가압하여 압착에 의해 상기 클램프와 상기 실리콘패드를 일체형으로 결합시키는 클램프 부분압착단계; 보드수용체의 압력조절홀을 통해 절연유를 주입하여 보드수용체의 내측에 수용된 메인보드부를 절연하는 보드수용체 절연유 주입단계; 상기 보드수용체에 형성된 안착홈에 밀착가스킷을 배치하는 가스킷 배치단계; 상기 밀착가스킷의 상부에 클램프의 하부면이 밀착되도록 안착시키는 클램프 및 패드 배치단계; 상부커버의 하부면이 클램프의 상부면에 밀착되도록 상부커버를 배치하는 상부커버 배치단계; 및, 커버결합용 볼트의 몸통부가 나사결합홀을 통과한 상태에서 볼트결합홀에 나사 결합하여 상기 커버결합용 볼트의 머리부가 상부커버를 압박하도록 하는 나사 결합단계; 를 포함한다.

이 경우, 상기 클램프 부분압착단계에서는 상기 압착기가 상기 클램프의 상부면과 맞닿는 영역에 돌기가 형성되어 클램프를 압착함으로써, 상기 클램프의 상부면에 결착홈이 형성되도록 하고, 이때, 상기 상부커버 배치단계에서는 상기 상부커버의 돌기부가 상기 클램프의 결착홈에 삽입되도록 끼워맞춤 결합시킬 수 있다.

본 발명은 실리콘패드의 외주연에 형성된 장력필름이 실리콘패드의 둘레부 주변 장력을 상승시켜 중앙 부근이 팽창되도록 한 상태에서 둘레부를 클램프에 의해 압착한 형태로 배치하기 때문에, 실리콘패드의 두께 불균형, 밀도 불균형 또는, 배치 불균형이 발생하여도 둘레부의 특정 영역에 응력이 집중되지 않도록 하여 실리콘패드에 크랙이 형성되는 것을 방지하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 보드수용체의 내압 상승에 의해 팽창되는 경우 종래와 같이 볼트와 직접적으로 맞닿는 통공이 형성되지 않기 때문에, 실리콘패드가 볼트에 의해 크랙이 형성되는 것을 방지하는 효과가 있다.

도 1은 종래 부분방전 측정용 스마트 함체의 단면도.
도 2는 도 1에 도시된 실리콘패드의 볼트가 삽입되는 통공 부근이 확장된 상태의 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 부분방전 측정용 스마트 함체의 정면도.
도 4는 도 3에 도시된 부분방전 측정용 스마트 함체의 평면도.
도 5는 도 3에 도시된 부분방전 측정용 스마트 함체의 측면도.
도 6은 도 3에 도시된 부분방전 측정용 스마트 함체의 저면도.
도 7은 도 3에 도시된 부분방전 측정용 스마트 함체의 배면도.
도 8은 도 3에 도시된 A-A선을 절개하여 본 부분방전 스마트 함체의 부분 단면도.
도 9는 도 3에 도시된 B-B선을 절개하여 본 부분방전 스마트 함체의 부분 단면도.
도 10은 도 9에 도시된 C영역을 확대하여 본 부분단면도.
도 11은 도 10에 도시된 장력필름, 클램프, 상부커버, 커버결합용 볼트 및, 밀착가스킷이 보드수용체에서 분해된 상태의 부분 단면도.
도 12는 도 10에 도시된 D영역을 확대하여 본 부분단면도.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 부분방전 측정용 스마트 함체의 순서도.
도 14는 도 13에 도시된 패드 고정단계에 대한 공정도.
도 15는 도 13에 도시된 접착제 도포단계 및 장력필름 결합단계에 대한 공정도.
도 16은 도 13에 도시된 클램프 배치단계에 대한 공정도.
도 17은 도 13에 도시된 클램프 부분 압착단계에 대한 공정도.
도 18은 도 13에 도시된 보드수용체 절연유 주입단계에 대한 공정도.
도 19는 도 13에 도시된 가스킷 배치단계에 대한 공정도.
도 20은 도 13에 도시된 클램프 및 패드 배치단계에 대한 공정도.
도 21은 도 13에 도시된 상부커버 배치단계에 대한 공정도.
도 22는 도 13에 도시된 나사 결합단계에 대한 공정도.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 실시하기 위한 실시예를 설명하기로 하며, 이 경우, 명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제어하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미하는 것으로 간주한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부" 등의 용어는 전자 하드웨어 또는 전자 소프트웨어에 대한 설명시 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하고, 기계장치에 대한 설명시 하나의 부품, 기능, 용도, 지점 또는 구동요소를 의미하는 것으로 간주한다. 또한, 이하에서는 동일한 구성 또는 유사한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하여 설명하기로 하며, 동일한 구성 요소의 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

또한, 이하의 명세서에서 예시하는 단말기는 전자기기로써, 컴퓨터, 노트북 및, 스마트폰과 같이, 중앙처리장치와 주기억장치와 보조기억장치와 디스플레이장치를 포함하는 통신 가능한 장치로 정의하며, 응응프로그램은 어플리케이션 또는 앱과 같이 전자기기에 특정한 업무를 수행하기 위해 고안된 일련의 컴퓨터 프로그램 집합을 의미하는 것으로 정의하며, 이 경우, 응용프로그램은 윈도우즈(Windows), 아이오에스(ios), 안드로이드, 리눅스 등과 같은 운영체제 환경하에서 구동하는 것으로 정의한다.

도 1은 종래 부분방전 측정용 스마트 함체의 단면도이다. 도 2는 도 1에 도시된 실리콘패드의 볼트가 삽입되는 통공 부근이 확장된 상태의 단면도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 부분방전 측정용 스마트 함체의 정면도이다. 도 4는 도 3에 도시된 부분방전 측정용 스마트 함체의 평면도이다. 도 5는 도 3에 도시된 부분방전 측정용 스마트 함체의 측면도이다. 도 6은 도 3에 도시된 부분방전 측정용 스마트 함체의 저면도이다. 도 7은 도 3에 도시된 부분방전 측정용 스마트 함체의 배면도이다. 도 8은 도 3에 도시된 A-A선을 절개하여 본 부분방전 스마트 함체의 부분 단면도이다. 도 9는 도 3에 도시된 B-B선을 절개하여 본 부분방전 스마트 함체의 부분 단면도이다. 도 10은 도 9에 도시된 C영역을 확대하여 본 부분단면도이다. 도 11은 도 10에 도시된 장력필름, 클램프, 상부커버, 커버결합용 볼트 및, 밀착가스킷이 보드수용체에서 분해된 상태의 부분 단면도이다. 도 12는 도 10에 도시된 D영역을 확대하여 본 부분단면도이다.

도 1 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 부분방전 측정용 스마트 함체는 메인보드부(1), 부분방전 모니터링 서버(2), 보드수용체(3), 절연유(4), 함체부(5), 덮개부(6) 및, 방열판(7)을 포함하며, 보드절연체(8), 벽체결합용 브라켓(9), 실리콘패드(10), 접착제(11), 장력필름(12), 클램프(13), 상부커버(14), 커버결합용 볼트(15) 및, 밀착가스킷(16)을 더 포함하여 구성될 수 있다.

메인보드부(1)는 초고압케이블의 센서로부터 방전신호를 입력받아 초고압케이블의 부분방전 패턴신호를 검출하고, 패턴신호를 분석하여 부분방전이 발생하는 경우, 초고압케이블의 ID정보와 방전패턴의 종류정보를 포함하는 위험신호를 생성하여 후술하는 부분방전 모니터링 서버(2)에 전송하게 된다. 보다 구체적으로, 메인보드부(1)는 도면에 도시된 바와 같이, 복수의 기판으로 구성되어 기판적층볼트에 의해 서로 간에 적층되거나, 보드수용체(3)의 내부에 절연용볼트등으로 결합될 수 있다. 보다 구체적으로, 메인보드부(1)는 R,S,T,N 상 각각의 초고압케이블 마다 설치된 전류(CT) 센서 또는 초고주파(UHF) 센서와 같은 부분방전 측정용 센서와 전기적으로 연결되어 고주파신호를 입력받아 디지털신호를 전환하는 신호처리기판(1a), 신호처리기판(1a)과 전기적으로 연결되어 고주파신호의 디지털신호를 패턴화하여 코로나방전 패턴이나 보이드방전 패턴등과 같은 방전패턴이 발생되는 경우에 위험신호를 발생시키는 중앙연산처리기판(1b), 중앙연산처리기판(1b)에서 분석한 패턴정보나 위험신호를 후술하는 부분방전 모니터링 서버(2)로 랜이나 광통신으로 전송하기 위한 통신모듈기판(1c), 신호처리기판(1a)과 중앙연산처리기판(1b) 및 상기 통신모듈기판(1c)에 전력을 공급하는 전원기판(1d) 및, 전원기판(1d)이나 신호처리기판(1a)에 입력되는 서지전압을 완충시키기 위한 서지기판(1e)을 포함하여 구성될 수 있다. 하지만, 본 발명에서 메인보드부(1)는 상기한 구성으로 한정하는 것은 아니며, 다양하게 변형되어 실시될 수 있음은 물론이다.

부분방전 모니터링 서버(2)는 변전소를 관리 및 관제하는 관리센터(미도시)에 설치되며, 메인보드부(1)와 네트워크상으로 연동하여 위험신호를 입력받고, 위험신호를 입력받은 경우, 관리자의 피씨나 스마트폰과 같은 관리자의 통신단말(미도시)로 위험신호 발생에 대한 알람을 전송하게 된다. 또한, 부분방전 모니터링 서버(2)는 초고압케이블의 주파수 및 위상에 대한 패턴정보를 메인보드부(1)로 입력받아 관리자의 통신단말에 초고압케이블 각각에 대한 패턴정보를 전송하여 모니터링되도록 할 수 있다.

보드수용체(3)는 금속재질의 박스형상으로 형성되며, 메인보드부(1)를 수용하되 메인보드부(1)가 외부에 노출되지 않도록 밀폐시키게 된다. 또한, 보드수용체(3)는 메인보드부(1)와 전기적으로 연결되는 연결단자부가 외측에 배치된다. 여기서, 연결단자부는 광통신 단자부, 랜케이블 단자부, 전원단자부 및, 센서접촉단자와 같은 단자들이 선택적으로 구성되어, 보드수용체(3)의 외측에 광통신 단자부, 랜케이블 단자부, 전원단자부 및, 센서접촉단자들과 접속되는 각각의 접속케이블과 전기적으로 연결되어, 전원공급 기능, 센서신호 전달 기능 및, 통신기능을 수행할 수 있다. 또한, 연결단자부는 보드수용체(3)의 수용된 절연유(4)가 외부로 노출되지 않도록 보드수용체(3)에 결합시에 절연유(4)가 노출되지 않도록 틈새가 고무패킹이나 밀폐코킹제등으로 밀폐될 수 있다. 이와 같은 보드수용체(3)는 메인보드부(1)가 벌레, 먼지 및, 빗물과 같은 이물질등에 의해 오염되지 않도록 보호하면서, 절연유(4)가 외측으로 새어 나가지 않도록 밀폐하게 된다.

또한, 보드수용체(3)는 상부에 압력조절홀(3a)이 더 형성된다. 압력조절홀은 절연유의 과압에 의해 보드수용체(3)의 내압 상승시에 보드수용체(3) 내부의 공기가 배출되도록 하는 통로 역할을 하게 된다.

또한, 보드수용체(3)는 상부에 볼트결합홀(3c)이 더 형성된다. 이 경우, 볼트결합홀(3c)에는 커버결합용 볼트(15)가 나사결합하게 된다.

또한, 보드수용체(3)는 클램프(13)의 하부면이 삽입되는 안착홈(3b)이 더 형성되며, 안착홈(3b)에는 클램프(13) 및 밀착가스킷(16)이 삽입된다.

절연유(4)는 보드수용체(3)에 수용된다. 여기서, 절연유(4)는 식물성 절연유(4)로 구성될 수 있다. 하지만, 본 발명에서 절연유(4)의 성분을 식물성 절연유(4)로 한정하는 것은 아니며, 광유, 알킬벤제, 폴리부덴 및, 실리콘유와 같은 성분으로 구성될 수 있음은 물론이다.

함체부(5)는 정면부 일부면에 개구부가 형성되며 박스형상으로 구성된다. 여기서, 함체부(5)의 내측에는 절연유(4)를 함유한 보드수용체(3)가 내측에 볼트결합이나 끼움결합등으로 결합된다. 또한, 함체부(5)는 배면부에 보드수용체(3)와 결합하는 방열판(7)이 노출되도록 후면 개구영역이 형성되되, 방열판(7)과 후면 개구영역 사이에 빗물이나 먼지와 같은 이물질이 유입되지 않도록 고무패킹등에 의해 밀폐될 수 있다.

덮개부(6)는 함체부(5)의 개구부에 탈착가능하도록 결합되어 함체부(5)를 밀폐하게 된다. 여기서, 덮개부(6)는 함체부(5)의 개구부를 밀폐하기 위하여 덮개부(6)와 함체부(5) 사이에 고무패킹이 형성된 상태에서, 덮개부(6)와 함체부(5)를 볼트결합함으로써, 함체부(5)의 개구부를 밀폐시킬 수 있다.

이와 같은 함체부(5)와 덮개부(6)는 외부에서 보드수용체(3)의 연결단자등에 먼지나 벌레 또는 빗물이 유입되지 않도록 보드수용체(3)를 외부와 격리시키게 된다.

방열판(7)은 복수 개의 날개가 서로간에 이격된 상태로 돌출되어 형성되며, 보드수용체(3) 측으로 절연유(4)가 수용될 수 있도록 하는 수용공간이 형성된다. 이러한 방열판(7)은 보드수용체(3)의 후면에 결합되되, 보드수용체(3)와 일체형으로 결합될 수 있다. 이 경우, 방열판(7)은 보드수용체(3)와 일체형으로 제작되거나, 보드수용체(3)와 볼트결합되되, 결합영역 사이에 고무패킹등이 결합되어 밀폐상태를 유지하도록 형성될 수 있다. 이와 같은 방열판(7)은 함체부(5)의 외측 가운데 함체부(5)의 배면방향으로 노출되며 절연유(4)가 유입되도록 함으로써 절연유(4)에서 발생된 열이 전도되도록 하게 된다.

보드절연체(8)는 판형태로 형성되며, 종이섬유, 직물, 실리콘 또는, 에폭시와 같은 절연재질로 형성된다. 여기서, 보드절연체(8)는 볼트가 삽입될 수 있는 홀이 형성되며, 보드수용체(3)와 메인보드부(1) 사이에 배치되어 보드수용체(3)와 메인보드부(1) 사이를 절연하게 된다. 이와 같은, 메인보드부(1)는 보드절연체(8)로 유입되는 서지전압이 메인보드부(1)로 전달되지 않도록 절연하게 된다. 여기서, 보드수용체(3)와 본딩이나 볼트결합등에 의해 함체부(5)와 결합될 수 있으며, 이 경우, 메인보드부(1)는 보드수용체(3)와 볼트결합등에 의해 결합될 수 있다.

벽체결합용 브라켓(9)은 'L'자 형상으로 형성된다. 또한, 벽체결합용 브라켓(9)은 일면에 앙카볼트에 의해 벽체면(1g)에 앙카볼트 결합되기 위한 홀이 형성된다. 이와 같은 벽체결합용 브라켓(9)은 함체부(5)의 외측에 결합된 상태에서 벽체면(1c벽체면(1g)에 앙카볼트에 의해 볼트결합되어 함체부(5)를 벽체면(1g)에 고정되도록 하되, 함체부(5)가 벽체면(1g)과 일정거리 이격되도록 배치하게 된다. 이 경우, 방열판(7)은 벽체결합용 브라켓(9)에 의해 벽체면(1g)과 함체부(5) 사이의 이격공간 사이에 배치됨으로써, 태양의 직사광선에 노출되지 않도록 배치된다. 이와 같은 벽체결합용 브라켓(9)은 함체부(5)를 벽체면(1g)에 앙카볼트에 의해 결합되도록 하면서, 벽체면(1g)과 함체부(5) 사이에 이격공간을 형성하여 방열판(7)이 벽체면(1g)과 함체부(5) 사이에 배치될 수 있도록 하는 공간을 제공하기 때문에, 여름철과 같은 날씨에 함체부(5)로 태양의 직사광선이 직접적으로 전달되지 않도록 하여 방열판(7)이 방열효율이 낮아지는 것을 방지하게 된다.

실리콘패드(10)는 원형의 판형상으로 형성되며, 실리콘 재질로 형성된다. 이 경우, 실리콘패드(10)는 압력조절홀(3a)을 덮도록 형성된다. 이와 같은 실리콘패드(10)는 보드수용체(3)의 내부 압력이 일정 압력 이상 증가한 경우에, 압력조절홀(3a)을 통해 유입되는 공기압에 의해 일정 영역 팽창하게 된다.

접착제(11)는 실리콘패드(10)의 상부영역과 하부영역 가운데 최외곽 둘레부와 맞닿은 일부영역에 결합된다. 즉, 접착제(11)는 판형상인 실리콘패드(10)의 외주연 측면 영역과, 실리콘패드(10)의 외주연 측면과 맞닿은 일부 상부영역 및, 실리콘패드(10)의 외주연 측면과 맞닿은 일부 하부영역에 형성된다. 이와 같은 접착제(11)는 실리콘, 에폭시 또는, 시아노아크릴를 포함하는 재질로 형성될 수 있다.

장력필름(12)은 접착체와 결합되어 실리콘패드(10)의 상부영역과 하부영역 가운데 최외곽 둘레부와 맞닿은 일부영역에 결합된다. 이 경우, 장력필름(12)은 접착제(11)가 결합되는 영역과 동일한 크기로 형성된다. 또한, 장력필름(12)은 접착제(11)와 결합시에 실리콘패드(10)의 상부면 중앙부근에서 접착제(11)와 일부 결합된 후 중앙부근에서 외주연측으로 일정힘을 인가받아 인장되고, 나머지 영역이 접착제(11)와 결합된다. 따라서, 실리콘패드(10)는 장력필름(12)이 결합된 상부 영역이 중앙부근에서 외주연측으로 인장력이 지속적으로 가해지게 됨으로써, 장력필름(12)이 결합된 영역이 장력필름(12)이 결합되지 않은 영역보다 더 강한 탄성을 형성하게 된다. 이와 같은 장력필름(12)은 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌 또는 우레탄과 같은 수지로 형성될 수 있다.

클램프(13)는 원형링 형상으로 형성되되, 단면 형상이 도면에 도시된 바와 같이 'ㄷ'자형으로 형성된다. 이 경우, 클램프(13)는 'ㄷ'자형 단면이 실리콘패드(10)의 외주연 측면을 감싸도록 장력필름(12)이 실리콘패드(10)와 결합된 영역 가운데 실리콘패드(10)의 둘레부를 덮도록 장력필름(12)에 압착되어 결합된다.

또한, 클램프(13)는 장력필름(12)과 함께 실리콘패드(10)의 외주연에 압착되어 결합되는 경우, 실리콘패드(10)와 장력필름(12)의 일부영역이 홈형태로 압박되도록 결착홈(13a)을 더 형성하게 되고, 상방에 형성된 결착홈(13a)과 마주보는 하방의 영역에는 결착홈(13a)과 대응하는 형상으로 돌기가 하방으로 돌출되어 형성된다. 이와 같은 결착홈(13a)은 클램프(13)와 장력필름(12) 및 실리콘패드(10)와의 압착에 의해 결합력을 향상시키게 된다. 또한, 결착홈(13a)은 장력필름(12)의 일부 영역을 실리콘패드(10)측으로 강하게 압박하여 장력필름(12)의 인장력을 상승시킴으로써 장력필름(12)이 부착되는 영역의 실리콘패드(10)에 대한 탄성을 증가시키게 된다. 또한, 결착홈(13a)은 후술하는 상부커버(14)의 돌기부(14e)와 결착됨으로써, 상부커버(14)가 클램프(13)를 덮은 상태로 밀착되는 경우에 특정 위치에 구속되도록 하게 된다. 이와 같은 클램프(13)는 압착시에 용이하게 압착되도록 하면서 압착 형상을 유지하도록, 주석도금된 무산소동이나 니켈합금과 같은 연성재질로 형성될 수 있다.

상부커버(14)는 클램프(13)를 압박하도록 실리콘패드(10)의 상부에 배치되고, 볼트결합홀(3c)과 대응하는 나사통과홀(14a)이 형성된다.

이 경우, 상부커버(14)는 원형의 판형 덮개형상으로 형성되되, 중앙부근이 상방으로 볼록하게 돌출되는 돌출부(14b)를 형성하게 된다. 이와 더불어, 상부커버(14)는 중앙 하부면 영역 부근이 하방에서 상방으로 오목한 구형홈(14c)을 형성하게 된다. 이와 같은 구형홈(14c)은 보드수용체(3)의 내압이 증가하여 실리콘패드(10)가 상방으로 상승하게 되는 경우에 실리콘패드(10)의 형상이 구체형으로 볼록하게 팽창되도록 하는데, 실리콘패드(10)의 중앙 부근을 기준으로 팽창되도록 함으로써 실리콘패드(10)의 팽창시에 종래와 같이 중앙 부근이 아닌 다른 방향으로 팽창되는 것을 방지하여 클램프(13)와 결합되는 어느 일부 영역의 인장력이 집중되지 않도록 방지하는 역할을 하게 된다.

또한, 상부커버(14)는 하부면 가운데 둘레부 근처의 영역에 단차부(14d)가 형성된다. 즉, 상부커버(14)는 도면에 도시된 바와 같이 둘레부의 외주연측이 'ㄴ' 자형으로 꺽인 형태를 이루게 된다. 이 경우, 단차부(14d)가 형성되는 영역에는 클램프(13)의 상부면과 클램프(13)의 측면이 맞닿은 상태로 배치됨으로써, 상부커버(14)와 클램프(13)의 결합시 클램프(13)가 상부커버(14)의 특정위치를 이탈하지 않도록 외주연 측 방향과 상부방향으로 이동하는 것을 방지하게 된다. 여기서, 상부커버(14)는 나사통과홀(14a)이 형성되는 영역이 단차부(14d)가 형성되는 영역보다 외주연측에 형성되어, 나사통과홀(14a)에 통과하는 커버결합용 볼트(15)가 클램프(13)나 실리콘패드(10)와 간섭이 발생되지 않도록 하게 된다. 이와 같은 상부커버(14)는 금속재질로 형성될 수 있다.

또한, 상부커버(14)는 단차부(14d)가 형성되는 영역 가운데 수평한 영역 부근에서 하방으로 돌출되는 돌기부(14e)가 더 형성될 수 있다. 이 경우, 상부커버(14)의 돌기부(14e)는 클램프(13)의 결착홈(13a)과 삽입되어 끼워맞춤으로 결합된다. 따라서, 클램프(13)는 상부커버(14)의 돌기부(14e)와 결착홈(13a)의 결합에 의해 특정 위치에서 측방으로 이동하지 않도록 구속됨으로써, 결합 위치가 틀어지지 않게 된다.

커버결합용 볼트(15)는 나사산이 형성된 몸통부가 상부커버(14)의 나사통과홀(14a)을 통과하여 볼트결합홀(3c)에 나사결합하게 된다. 이 경우, 커버결합용 볼트(15)는 머리부가 상부커버(14)를 압박하도록 함으로써, 상부커버(14)가 클램프(13)를 보드수용체(3)의 상부에 밀착되도록 압박하게 된다.

밀착가스킷(16)은 원형의 평탄 링 형상으로 형성된다. 또한, 밀착가스킷(16)은 안착홈(3b)에 안착되며, 안착홈(3b)과 클램프(13) 사이에 배치된다. 또한, 밀착가스킷(16)은 실리콘과 같은 연성재질로 형성될 수 있다. 이 경우, 보드수용체(3)는 클램프(13)의 하부면이 삽입되는 안착홈(3b)이 더 형성된다. 여기서, 안착홈(3b)은 클램프(13)의 하부면이 삽입되는 경우, 클램프(13)가 측부방향으로 유동되지 않도록 구속하게 되며, 이때, 밀착가스킷(16)은 보드수용체(3)의 내압 상승으로 실리콘패드(10) 측으로 유입되는 공기가 클램프(13)의 외측으로 새어나가지 않도록 밀폐시키는 역할을 한다.

이하에서는 상기한 바와 같은 부분방전 측정용 스마트 함체 제조 방법에 대해 설명하기로 한다.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 부분방전 측정용 스마트 함체의 순서도이다. 도 14는 도 13에 도시된 패드 고정단계(S10)에 대한 공정도이다. 도 15는 도 13에 도시된 접착제 도포단계(S20) 및 장력필름 결합단계(S30)에 대한 공정도이다. 도 16은 도 13에 도시된 클램프 배치단계(S40)에 대한 공정도이다. 도 17은 도 13에 도시된 클램프 부분 압착단계(S50)에 대한 공정도이다. 도 18은 도 13에 도시된 보드수용체 절연유 주입단계(S60)에 대한 공정도이다. 도 19는 도 13에 도시된 가스킷 배치단계(S70)에 대한 공정도이다. 도 20은 도 13에 도시된 클램프 및 패드 배치단계(S80)에 대한 공정도이다. 도 21은 도 13에 도시된 상부커버 배치단계(S90)에 대한 공정도이다. 도 22는 도 13에 도시된 나사 결합단계(S100)에 대한 공정도이다.

도 13에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 부분방전 측정용 스마트 함체 제조 방법은 패드 고정단계(S10), 접착제 도포단계(S20), 장력필름 결합단계(S30), 클램프 배치단계(S40), 클램프 부분압착단계(S50), 보드수용체 절연유 주입단계(S60), 가스킷 배치단계(S70), 클램프 및 패드 배치단계(S80), 상부커버 배치단계(S90) 및, 나사 결합단계(S100)를 포함한다.

패드 고정단계(S10)에서는 도 14에 도시된 바와 같이, 실리콘패드(10)의 중앙 부근의 하부면을 안착대(d1)에 안착시킨 상태에서 중앙 부근의 상부면을 지그(d2)로 압박하여 실리콘패드(10)를 고정시키게 된다.

접착제 도포단계(S20)에서는 장력필름(12)의 일면에 접착제(11)를 도포하게 된다.

장력필름 결합단계(S30)에서는 도 15에 도시된 바와 같이, 접착제(11)가 실리콘패드(10)와 결합되도록 장력필름(12)을 부착하게 된다. 이 경우, 장력필름 결합단계(S30)에서는 장력필름(12)이 실리콘패드(10)의 둘레부를 감싸도록 결합된다. 또한, 장력필름 결합단계(S30)에서는 장력필름(12)이 실리콘패드(10)의 둘레부를 감싸는 경우, 실리콘패드(10)의 상부면이 먼저 부착되도록 한 다음, 실리콘패드(10)의 둘레부 방향으로 인장된 상태에서 둘레부와 실리콘패드(10)의 하부면을 감싸도록 부착된다. 따라서, 실리콘패드(10)는 장력필름(12)에 의해 실리콘패드(10)의 둘레부 방향으로 장력을 형성하기 때문에, 장력필름(12)이 부착되지 않은 영역보다 장력필름(12)이 부착된 영역이 높은 탄성력을 형성하게 된다.

클램프 배치단계(S40)에서는 도 16에 도시된 바와 같이, 'ㄷ' 단면 형상의 클램프(13)가 실리콘패드(10)의 둘레부를 감싸도록 배치하게 된다. 이 경우, 실리콘패드(10)는 연성의 수지재질로 형성되기 때문에 유연하게 구부러진 상태에서 강성의 금속재질인 클램프(13)에 삽입되는 형태로 배치된다.

클램프 부분압착단계(S50)에서는 도 17에 도시된 바와 같이, 실리콘패드(10)의 둘레부를 감싸는 클램프(13)의 상부면과 하부면을 압착기(d3)로 가압하여 압착에 의해 클램프(13)와 실리콘패드(10)를 일체형으로 결합시키게 된다. 이 경우, 압착기는 클램프(13)의 상부면과 맞닿는 영역에 돌기가 형성되어 클램프(13)를 압착함으로써, 클램프(13)의 상부면에 결착홈(13a)이 형성되도록 한다. 따라서, 실리콘패드(10)는 클램프(13)의 결착홈(13a)에 의한 형상 변형에 의해 일부 영역이 홈형태로 압박되는 압박영역(10a)이 형성되어 클램프(13)와의 결합력을 더욱 상승시킴으로써, 과압에 의해 실리콘패드(10)의 팽창시 실리콘패드(10)가 클램프(13)에서 탈락되는 것을 방지하게 된다.

보드수용체 절연유 주입단계(S60)에서는 도 18에 도시된 바와 같이, 보드수용체(3)의 압력조절홀(3a)을 통해 절연유를 주입하여 보드수용체(3)의 내측에 수용된 메인보드부(1)를 절연하게 된다.

가스킷 배치단계(S70)에서는 도 19에 도시된 바와 같이, 보드수용체(3)에 형성된 안착홈(3b)에 밀착가스킷(16)을 배치하게 된다. 이 경우, 안착홈(3b)은 밀착가스킷(16)이 수용되 이후에 좌우로 유동되지 않도록 밀착가스킷(16)의 단면 폭과 대응하는 폭으로 형성되며, 이때, 안착홈(3b)은 높이가 밀착가스킷(16)보다 큰 높이로 형성되어 클램프(13)를 수용할 수 있도록 형성된다.

클램프 및 패드 배치단계(S80)에서는 도 20에 도시된 바와 같이, 밀착가스킷(16)의 상부에 클램프(13)의 하부면이 밀착되도록 안착시키게 된다. 이 경우, 클램프(13)는 하부영역이 밀착가스킷(16)에 밀착된 상태로 안착홈(3b)에 삽입됨으로써, 측부 방향으로 유동되지 않도록 구속된다.

상부커버 배치단계(S90)에서는 도 21에 도시된 바와 같이, 상부커버(14)의 하부면이 클램프(13)의 상부면에 밀착되도록 상부커버(14)를 배치하게 된다. 이 경우, 상부커버(14)는 단차부(14d)가 형성되는 영역에 클램프(13)가 밀착되도록 한다. 이때, 상부커버(14)는 돌기부(14e)가 클램프(13)의 결착홈(13a)에 삽입되도록 끼워맞춤 결합하게 된다. 따라서, 상부커버(14)는 클램프(13)와 밀착시 단차부(14d)와 결착홈(13a)에 의해 특정 위치에서 결합됨으로써, 상부커버(14)의 클램프(13)의 밀착 불량으로 인하여 보드수용체(3)의 내부의 공기가 외부로 새어나오는 것을 방지하게 된다.

나사 결합단계(S100)에서는 도 22에 도시된 바와 같이, 커버결합용 볼트(15)의 몸통부가 나사결합홀을 통과한 상태에서 볼트결합홀(3c)에 나사 결합하여, 커버결합용 볼트(15)의 머리부가 상부커버(14)를 압박하도록 하게 된다. 따라서, 상부커버(14)는 커버결합용 볼트(15)의 나사결합에 의해 클램프(13)를 밀착가스킷(16)측으로 압박하게 되고, 이 경우, 클램프(13)의 하부면은 밀착가스킷(16)에 밀착되어 보드수용체(3)의 과압시에도 보드수용체(3)의 내부 공기가 외부로 새어나오지 않도록 밀착시킬 수 있게 된다.

이하에서는 상기한 바와 같은 부분방전 측정용 스마트 함체의 구동에 대해 설명하기로 한다.

전술한 바와 같은, 본 발명의 일 실시예에 따른 부분방전 측정용 스마트 함체는 변전소의 벽체면(1g)에 설치되어 운용되며, 초고압케이블에 설치된 전류센서나 초고주파 센서와 전기적으로 연결되어 센서로부터 초고압케이블의 방전신호를 메인보드부(1)가 입력받게 되고, 메인보드부(1)가 입력받은 방전신호를 패턴화하고, 패턴신호가 코로나방전 패턴이나 보이드 방전패턴과 같은 특정 방전패턴을 형성하게 되는 경우에 위험신호를 부분방전 모니터링 서버(2)로 전송함으로써, 초고압케이블의 위험상태를 자동적으로 진단하게 된다.

한편, 부분방전 측정용 스마트 함체는 상기한 바와 같은 모니터링 구동을 계속적으로 수행하게 되는데, 초고압케이블의 방전신호를 계속적으로 신호처리하여 부분방전 모니터링 서버(2)에 전송하기 때문에, 신호처리를 위한 신호처리기판(1a)과 패턴분석을 위한 중앙연산처리기판(1b)이 계속적으로 가동되어 지속적인 발열이 발생하게 된다.

이때, 부분방전 측정용 스마트 함체는 열대와 같이 고온다습한 지역에 설치되면, 여름철과 같은 경우 실외 온도가 섭씨 50도까지 상승하게 되는데, 종래와 같이 메인보드부(1)의 방열성능을 개선하기 위하여 냉각팬(미도시)을 이용한 공랭방식을 채택하게 되면, 메인보드부(1)로 고온다습한 공기가 유입될 수 밖에 없어 메인보드부(1)의 부식으로 인한 열화에 의해 장비의 수명을 단축시키고, 더불어, 공기가 통하도록 해야기 때문에 벌레나 먼지가 유입될 수 밖에 없어 잦은 고장이 발생할 수 밖에 없다.

이러한 이유로 본원발명의 부분방전 측정용 스마트 함체는 메인보드부(1)를 보드수용체(3)에 의해 밀폐상태로 유지하여, 고온다습한 공기나 벌레 또는 먼지가 유입되지 않도록 하기 때문에, 고온다습한 공기나 벌레 또는 먼지에 의해 메인보드부(1)의 수명이 단축되거나 고장이 발생되는 요인을 원천적으로 차단하게 된다.

이 경우, 본원발명의 부분방전 측정용 스마트 함체는 내부의 열이 방열판(7)을 통해 배출하되, 외측에 보드수용체(3)를 감싸는 함체부(5)를 별도로 구성하여 여름철에 섭씨 50도까지 상승하는 요인인 직사광선이 보드수용체(3)에 직접적으로 전달되지 않도록 하면서, 메인보드부(1)를 구성하는 기판 각각들 전체의 열이 절연유(4)를 통해 분산되도록 하고, 절연유(4)를 통해 분산된 열이 함체부(5)의 배면에 위치한 방열판(7)을 통해 배출되도록 하기 때문에, 메인보드부(1)를 밀폐한 상태로도 메인보드부(1)가 열화되지 않도록 방열기능을 구현할 수 있게 된다.

이때, 본원발명의 부분방전 측정용 스마트 함체는 방열판(7)의 위치가 벽체결합용 브라켓(9)에 의해 벽체면(1g)과 함체부(5) 사이에 배치되도록 하여, 방열판(7)이 지면에서 올라는 열기에 의해 직접적으로 열을 인가받지 않도록 하면서, 방열판(7)이 직사광선에 의해 노출되지 않도록 그늘진 공간인 벽체면(1g)과 함체부(5) 사이의 공간에 위치하도록 하여 방열성능을 극대화시킬 수 있게 된다.

더불어, 보드수용체(3)에 수용된 메인보드부(1)는 보드수용체(3)와 절연된 상태로 결합되며, 절연유(4)에 의해 절연되고 있다. 따라서, 낙뢰등에 의해 함체부(5)의 외측으로 유입되는 서지전압이 메인보드부(1)를 통해 직접적으로 전달되지 않기 때문에, 메인보드부(1)의 안정성을 향상시킬 수 있게 된다.

한편, 보드수용체(3)는 절연유(4)를 함유한 상태로 밀폐된 상태이기 때문에, 절연유(4)가 고온으로 상승한 경우, 내부 압력 증가에 의해 보드수용체(3)가 팽창될 수 밖에 없는데, 내부 압력 증가시에 보드수용체(3)의 상부에 위치한 실리콘패드(10)가 일정 부피까지 팽창함으로써, 보드수용체(3)가 과압력에 의해 파단되는 것을 방지하게 된다.

이 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 부분방전 측정용 스마트 함체는 실리콘패드(10)의 외주연에 형성된 장력필름(12)이 실리콘패드(10)의 둘레부 주변 장력을 상승시켜 중앙 부근이 팽창되도록 한 상태에서 둘레부를 클램프(13)에 의해 압착한 형태로 배치하기 때문에, 실리콘패드(10)의 두께 불균형, 밀도 불균형 또는, 배치 불균형이 발생하여도 둘레부의 특정 영역에 응력이 집중되지 않도록 하여 실리콘패드(10)에 크랙이 형성되는 것을 방지하게 된다.

더불어, 본 발명의 일 실시예에 따른 부분방전 측정용 스마트 함체의 실리콘패드(10)는 보드수용체(3)의 내압 상승에 의해 팽창되는 경우 종래와 같이 볼트와 직접적으로 맞닿는 나사통과공이 형성되지 않기 때문에, 실리콘패드(10)가 볼트에 의해 크랙이 형성되는 것을 방지하게 된다.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

1 : 메인보드부 2 : 부분방전 모니터링 서버
3 : 보드수용체 3a : 압력조절홀
3b : 안착홈 4 : 절연유
5 : 함체부 6 : 덮개부
7 : 방열판 8 : 보드절연체
9 : 벽체결합용 브라켓 10 : 실리콘패드
11 : 접착제 12 : 장력필름
13 : 클램프 13a : 결착홈
14 : 상부커버 14a : 나사통과홀
14b : 돌출부 14c : 구형홈
14d : 단차부 14e : 돌기부
15 : 커버결합용 볼트 16 : 밀착가스킷

Claims

실리콘패드(10)의 중앙 부근의 하부면을 안착대에 안착시킨 상태에서 중앙 부근의 상부면을 압박하여 실리콘패드(10)를 고정시키는 패드 고정단계(S10);
장력필름(12)의 일면에 접착제(11)를 도포하는 접착제 도포단계(S20);
상기 접착제(11)가 실리콘패드(10)와 결합되도록 장력필름(12)을 부착하는 장력필름 결합단계(S30);
클램프(13)가 실리콘패드(10)의 둘레부를 감싸도록 배치하는 클램프 배치단계(S40);
상기 실리콘패드(10)의 둘레부를 감싸는 클램프(13)의 상부면과 하부면을 압착기로 가압하여 압착에 의해 상기 클램프(13)와 상기 실리콘패드(10)를 일체형으로 결합시키는 클램프 부분압착단계(S50);
보드수용체(3)의 압력조절홀(3a)을 통해 절연유를 주입하여 보드수용체(3)의 내측에 수용된 메인보드부(1)를 절연하는 보드수용체 절연유 주입단계(S60);
상기 보드수용체(3)에 형성된 안착홈(3b)에 밀착가스킷(16)을 배치하는 가스킷 배치단계(S70);
상기 밀착가스킷(16)의 상부에 클램프(13)의 하부면이 밀착되도록 안착시키는 클램프 및 패드 배치단계(S80);
상부커버(14)의 하부면이 클램프(13)의 상부면에 밀착되도록 상부커버(14)를 배치하는 상부커버 배치단계(S90); 및,
커버결합용 볼트(15)의 몸통부가 나사결합홀을 통과한 상태에서 볼트결합홀(3c)에 나사 결합하여 상기 커버결합용 볼트(15)의 머리부가 상부커버(14)를 압박하도록 하는 나사 결합단계(S100); 를 포함하는 부분방전 측정용 스마트 함체 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 클램프 부분압착단계(S50)에서는 상기 압착기가 상기 클램프(13)의 상부면과 맞닿는 영역에 돌기가 형성되어 클램프(13)를 압착함으로써, 상기 클램프(13)의 상부면에 결착홈(13a)이 형성되도록 하고,
상기 상부커버 배치단계(S90)에서는 상기 상부커버(14)의 돌기부(14e)가 상기 클램프(13)의 결착홈(13a)에 삽입되도록 끼워맞춤 결합하는 것을 특징으로 하는 부분방전 측정용 스마트 함체 제조 방법.