KR102545396B1 - 유전정접 측정장치 - Google Patents

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Abstract

유전정접 측정장치를 제공한다. 유전정접 측정장치는 다수의 전력케이블; 상기 전력케이블과 연결되는 전동기; 및 상기 전력케이블과 상기 전동기가 상호 연결된 상태에서 상기 전력케이블과 상기 전동기의 유전정접을 측정하기 위한 유전정접측정부를 포함할 수 있다.

Description

유전정접 측정장치{Dielectric loss tangent measuring device}
본 발명은 유전정접 측정장치에 관한 것이다.
유전정접시험(tanδ)은 전기설비(예: 원자력 발전소 전기설비 등)의 절연성능을 확인하기 위한 시험으로 절연체에 교류 전압을 인가하고, 절연체를 통해 흐르는 저항성 전류와 용량성 전류의 비율을 측정한다. 케이블의 유전정접을 측정하기 위해서는 케이블과 부하설비를 분리한 상태에서 케이블의 도체와 차폐층에 전압을 인가하고 절연체에 흐르는 전류를 이용해 유전정접(tanδ)을 측정하였다. 부하(예: 전동기 등)의 유전정접을 측정하기 위해서는 케이블과 부하설비를 분리한 상태에서 부하의 도체와 접지선에 전압을 인가하고 절연체에 흐르는 전류를 이용해 유전정접(tanδ)을 측정하였다. 이러한 측정과정에서 케이블과 전동기를 분리하고 측정해야 하는 방식과, 케이블과 전동기를 각각 측정해야 하는 방식은 유전정접 측정을 위한 시간과 인력의 낭비를 발생시켜 왔다.
한국공개특허 제10-2019-0078602호
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 전력케이블과 부하가 연결된 상태에서 전력케이블과 부하의 각 유전정접을 측정하여, 측정과정에서 케이블과 전동기를 분리하고 측정하는 방식과, 케이블과 전동기를 각각 측정하는 방식으로 인하여 유전정접 측정을 위한 시간과 인력의 낭비 문제를 해결할 수 있는 유전정접 측정장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 면(aspect)에 따른 유전정접 측정장치는, 다수의 전력케이블; 상기 전력케이블과 연결되는 전동기; 및 상기 전력케이블과 상기 전동기가 상호 연결된 상태에서 상기 전력케이블과 상기 전동기의 유전정접을 측정하기 위한 유전정접측정부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 유전정접측정부는, 교류전원인가를 위한 교류전압인가부와, 상기 케이블의 도체에 상기 교류전압을 인가하기 위한 전원측프로브와, 상기 각 전력케이블의 차폐층에 연결되는 제1프로브와, 상기 부하의 접지선으로 연결되는 제2프로브가 구비되는 접지측프로브를 포함할 수 있다.
또한, 상기 유전정접측정부는, 상기 제1프로브 측에 구비되는 전류측정부와, 상기 제2프로브 측에 구비되는 제2전류측정부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 전동기와 상기 제2프로브는 동일 접지측상에 연결되며, 상기 교류전압은 상기 전력케이블의 도체와 상기 차폐층에 인가되어, 상기 도체와 상기 차폐층 사이로 인가될 수 있다.
또한, 상기 유전정접측정부는, 상기 제1프로브와 상기 제1전류측정부를 통하여 상기 전력케이블의 절연체로부터 귀로하는 전류를 측정하며, 측정된 상기 전류를 기반으로 상기 유전정접을 산출할 수 있다.
또한, 상기 유전정접측정부는, 상기 전력케이블의 절연체로부터 귀로하는 전류의 크기와 위상을 기반으로 상기 유전정접을 산출할 수 있다.
또한, 상기 유전정접측정부는, 상기 제2프로브와 상기 제2전류측정부를 통하여 상기 전동기의 절연체로부터 귀로하는 전류를 측정하며, 측정된 상기 전류를 기반으로 상기 유전정접을 산출할 수 있다.
또한, 상기 유전정접측정부는, 상기 전동기의 절연체로부터 귀로하는 전류 크기와 위상을 기반으로 상기 유전정접을 산출할 수 있다.
또한, 상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 면(aspect)에 따른 유전정접 측정방법은, 전력케이블과 전동기가 상호 연결된 상태로 준비되는 단계; 및 유전정접측정부가 상기 전력케이블과 상기 전동기의 유전정접을 측정하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 유전정접측정부는, 교류전원인가를 위한 교류전압인가부와, 상기 케이블의 도체에 상기 교류전압을 인가하기 위한 전원측프로브와, 상기 각 케이블의 차폐층에 연결되는 제1프로브와, 상기 부하의 접지선에 연결되는 제2프로브가 구비되는 접지측프로브를 포함할 수 있다.
또한, 상기 유전정접측정부는, 상기 제1프로브 측에 구비되는 제1전류측정부와, 상기 제2프로브 측에 구비되는 제2전류측정부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 전동기와 상기 제2프로브는 동일 접지측상에 연결되며, 상기 교류전압은 상기 전력케이블의 도체와 상기 차폐층에 인가되며, 상기 도체와 상기 차폐층 사이에 인가될 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 유전정접 측정장치에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.
본 발명은 전력케이블과 부하가 연결된 상태에서 전력케이블과 부하의 각 유전정접을 측정하여, 측정과정에서 케이블과 전동기를 분리하고 측정하는 방식과, 케이블과 전동기를 각각 측정하는 방식으로 인하여 유전정접 측정을 위한 시간과 인력의 낭비 문제를 해결할 수 있는 유전정접 측정장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유전정접 측정장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유전정접 측정장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 도 2에 따른 유전정접 측정장치의 구성 및 회로를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유전정접 측정방법을 순차적으로 도시한 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓일 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유전정접 측정장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 유전정접 측정장치(100)는, 전력케이블(110), 부하(120), 유전정접측정부(130)를 포함할 수 있다.
여기서 전력케이블(110)은 다수로 구비될 수 있다. 부하(120)는 전력케이블(110)과 연결되도록 함께 구비될 수 있다.
유전정접측정부(130)는 전력케이블(110)과 부하(120)기 상호 연결된 상태에서 전력케이블(110)과 부하(120)(예: 전동기 등)의 유전정접을 측정할 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유전정접 측정장치의 구성을 도시한 블록도이다. 이하에서 전술한 내용을 기반으로 기술적 특징이 있는 부분을 중심으로 설명한다.
도 2를 참조하면, 유전정접측정부(130)는, 교류전압인가부(131), 전원측프로브(132), 접지측프로브(133), 제1전류측정부(134), 제2전류측정부(135)를 포함할 수 있다. 여기서 접지측프로브(133)는 제1프로브(1331), 제2프로브(1332)를 포함할 수 있다.
도 3은 도 2에 따른 유전정접 측정장치의 구성 및 회로를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 유전정접측정부(130)의 교류전압인가부(131)는 교류전원인가를 수행할 수 있다. 전원측프로브(132)는 케이블의 도체(c)에 교류전압을 인가하기 위한 것이다.
접지측프로브(133)의 제1프로브(1331)는 각 전력케이블(111, 112, 113)의 차폐층(s)에 연결될 수 있다. 접지측프로브(133)의 제2프로브(1332)는 부하(120)의 접지선으로 연결될 수 있다.
유전정접측정부(130)의 제1전류측정부(134)는 제1프로브(1331) 측에 구비될 수 있다. 유전정접측정부(130)의 제2전류측정부(135)는 제2프로브(1332) 측에 구비될 수 있다.
한편, 부하(120)와 제2프로브(1332)는 동일 접지측(E1, E2)상에 연결될 수 있다. 여기서 교류전압은 전력케이블(110)의 도체(c)와 차폐층(s)에 인가되어, 도체(c)와 차폐층(s) 사이로 인가될 수 있다.
유전정접측정부(130)는, 제1프로브(1331)와 제1전류측정부(134)를 통하여 전력케이블(110)의 절연체(미도시)로부터 귀로하는 전류를 측정할 수 있다. 이렇게 측정된 전류를 기반으로 유전정접을 산출할 수 있다.
이러한 유전정접측정부(130)는 전력케이블(110)의 절연체로부터 귀로하는 전류의 크기와 위상을 기반으로 전력케이블(110)의 유전정접을 산출할 수 있다.
유전정접측정부(130)는, 제2프로브와 제2전류측정부(135)를 통하여 부하(120)의 절연체로부터 귀로하는 전류를 측정할 수 있다. 이렇게 측정된 전류를 기반으로 부하(120)의 유전정접을 산출할 수 있다.
특히, 유전정접측정부(130)는, 부하(120)의 절연체로부터 귀로하는 전류 크기와 위상을 기반으로 유전정접을 산출하는 것이 가능하다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유전정접 측정방법을 순차적으로 도시한 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 유전정접 측정방법(S100)은 S110에서 전력케이블(110)과 부하(120)기 상호 연결된 상태로 준비될 수 있다. S120에서 유전정접측정부(130)가 전력케이블(110)과 부하(120)의 유전정접을 측정할 수 있다.
여기서, 유전정접측정부(130)의 교류전압인가부(131)는 교류전원인가를 수행할 수 있다. 전원측프로브(132)는 케이블의 도체(c)에 교류전압을 인가할 수 있다.
이러한 유전정접측정부(130)는 접지측프로브(133)의 제1프로브(1331)가 각 케이블의 차폐층(s)에 연결될 수 있다. 접지측프로브(133)의 제2프로브(1332)는 상기 전동기의 접지선에 연결될 수 있다.
유전정접측정부(130)는, 제1프로브(1331)측에 구비되는 제1전류측정부(134)와, 제2프로브(1332) 측에 구비되는 제2전류측정부(135)를 포함할 수 있다.
한편, 부하(120)와 제2프로브(1332)는 동일 접지측상에 연결될 수 있다. 여기서, 교류전압은 전력케이블(110)의 도체(c)와 차폐층(s)에 인가될 되며, 도체(c)와 차폐층(s) 사이로 인가될 수 있다.
이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
110: 전력케이블
120: 전동기
130: 유전정접측정부
131: 교류전압인가부
132: 전원측프로브
133: 접치측프로브
1331: 제1프로브
1332: 제2프로브
134: 제1전류측정부
135: 제2전류측정부

Claims (6)

  1. 원자력 발전소용 유전정접 측정장치로서,
    다수의 전력케이블; 상기 전력케이블과 연결되는 전동기; 및 상기 전력케이블과 상기 전동기가 상호 연결된 상태에서 상기 전력케이블과 상기 전동기의 유전정접을 측정하기 위한 유전정접측정부를 포함하되,
    상기 유전정접측정부는,
    교류전원인가를 위한 교류전압인가부와, 상기 전력케이블의 도체에 상기 교류전압을 인가하기 위한 전원측프로브와, 상기 각 전력케이블의 차폐층에 연결되는 제1프로브와, 상기 전동기의 접지선으로 연결되는 제2프로브가 구비되는 접지측프로브를 포함하고,
    상기 유전정접측정부는,
    상기 제1프로브 측에 구비되는 제1전류측정부와, 상기 제2프로브 측에 구비되는 제2전류측정부를 더 포함하고,
    상기 전동기와 상기 제2프로브는 동일 접지측상에 연결되며, 상기 교류전압은 상기 전력케이블의 도체와 상기 차폐층에 인가되어, 상기 도체와 상기 차폐층 사이로 인가되고,
    상기 유전정접측정부는,
    상기 제1프로브와 상기 제1전류측정부를 통하여 상기 전력케이블의 절연체로부터 귀로하는 전류를 측정하며, 측정된 상기 전류를 기반으로 상기 유전정접을 산출하되,
    상기 전력케이블의 절연체로부터 귀로하는 전류의 크기와 위상을 기반으로 상기 유전정접을 산출하고,
    상기 제2프로브와 상기 제2전류측정부를 통하여 상기 전동기의 절연체로부터 귀로하는 전류를 측정하며, 측정된 상기 전류를 기반으로 상기 유전정접을 산출하되,
    상기 전동기의 절연체로부터 귀로하는 전류 크기와 위상을 기반으로 상기 유전정접을 산출하는, 유전정접 측정장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 원자력 발전소용 유전정접 측정방법으로서,
    전력케이블과 전동기가 상호 연결된 상태로 준비되는 단계; 및
    유전정접측정부가 상기 전력케이블과 상기 전동기의 유전정접을 측정하는 단계를 포함하되,
    상기 유전정접측정부는,
    교류전원인가를 위한 교류전압인가부와, 상기 전력케이블의 도체에 상기 교류전압을 인가하기 위한 전원측프로브와, 상기 각 전력케이블의 차폐층에 연결되는 제1프로브와, 상기 전동기의 접지선으로 연결되는 제2프로브가 구비되는 접지측프로브를 포함하고,
    상기 유전정접측정부는,
    상기 제1프로브 측에 구비되는 제1전류측정부와, 상기 제2프로브 측에 구비되는 제2전류측정부를 더 포함하고,
    상기 전동기와 상기 제2프로브는 동일 접지측상에 연결되며, 상기 교류전압은 상기 전력케이블의 도체와 상기 차폐층에 인가되어, 상기 도체와 상기 차폐층 사이로 인가되고,
    상기 유전정접측정부는,
    상기 제1프로브와 상기 제1전류측정부를 통하여 상기 전력케이블의 절연체로부터 귀로하는 전류를 측정하며, 측정된 상기 전류를 기반으로 상기 유전정접을 산출하되,
    상기 전력케이블의 절연체로부터 귀로하는 전류의 크기와 위상을 기반으로 상기 유전정접을 산출하고,
    상기 제2프로브와 상기 제2전류측정부를 통하여 상기 전동기의 절연체로부터 귀로하는 전류를 측정하며, 측정된 상기 전류를 기반으로 상기 유전정접을 산출하되,
    상기 전동기의 절연체로부터 귀로하는 전류 크기와 위상을 기반으로 상기 유전정접을 산출하는, 유전정접 측정방법.
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비특허문헌1, 대한전기학회논문지 제69권 제8호

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