KR20000048234A - 매립형 금속 피복 전선 내의 유전성 기체 밀도 측정 방법 - Google Patents

Abstract

매립형 금속 피복 전선에서 가압된 유전성 기체(dielectric gas)의 압력을 측정하는 방법은, 전선의 케이스 상에 설치된 센서를 통해 유전성 기체의 압력과 온도를 측정하는 단계와, 전선 도체에 의해 송전되는 전류의 양을 증가시키기 위해, 전선 케이스 표면 온도와 전선 내측 기체의 평균 온도 간의 차이를 나타내는 곡선에 기초해서 교정된 일정 밀도 곡선을 사용하여 온도 측정치의 함수로써 압력 측정치를 보상하는 단계를 포함한다.

Description

매립형 금속 피복 전선 내의 유전성 기체 밀도 측정 방법{A METHOD OF MEASURING THE DENSITY OF A DIELECTRIC GAS IN A BURIED METAL-CLAD LINE}

본 발명은 밀폐된 매립형 금속 피복 전선에 관한 것이다. 이러한 전선은, 일반적으로 SF⁶또는 SF⁶와 질소의 혼합물인 가압된 유전성 기체(Dielectric gas)로 채워진 원통형 메탈 케이스, 및 메탈 케이스 내에 배치된 전기 도체를 포함한다. 사용 시에, 전선의 케이스는 지하 2 m 이하로 매립된다.

특히 본 발명은 매립형 금속 피복 전선의 케이스 내의 가압된 유전성 기체 밀도를 측정하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 매립형 금속 피복 전선의 케이스 내의 기체 밀도를 측정하는 것은, 도 1에 도시한 바와 같이, 기체의 압력 P와 온도 T를 측정하는 것과, 기체에 대한 일정 밀도 곡선 D1, D2, 및 D3를 사용하는 온도 측정의 함수로써 압력 측정치를 보상하는 것을 포함한다. 이 보상은 두개의 별개의 센서로부터 압력값 및 온도값을 수신하는 데이터 수신 모듈 내에서나, 또는 이후에 밀도 센서가 되는 압력 센서의 하우징 내에서 직접적으로 수행될 수 있다. 후자의 경우에, 온도는 센서에 의해 측정되고 센서로부터의 출력 신호 (예를들어 4 mA - 20 mA 공업 규격의 신호)는 측정된 밀도를 나타낸다.

기체의 밀도를 결정하는 데 있어서의 큰 오차는 온도 센서가, 압력 센서 내에 집적되는 지의 여부와 관계없이, 전선 케이스 표면 외부에 설치되어 케이스 표면에 인접한 지역에서만 기체의 온도를 측정한다는 사실에 기인한다. 불행하게도, 이러한 온도 측정은 일반적으로 케이스 내의 기체의 평균 온도와 같지 않아서, 측정된 압력은 몇 퍼센트 정도의 오차가 있게 된다. 예를 들어, 도 2에 도시한 바와 같이, 공칭 전류가 전선의 도체에 의해 송전되기 때문에 케이스 온도 TS는 케이스 내의 기체의 평균 온도 TG 보다 낮은 섭씨 몇 도 (통상 섭씨 5 도)가 될 수 있다. 따라서, 측정된 압력 P와 측정된 측정된 온도 TS로부터 결정된 밀도 D3는 기체의 실제 밀도 D2 보다 클 수 있다. 이 오차는 금속 피복 전선의 보호를 곤란하게 한다.

이 결점을 경감하기 위해, 전선 도체에 의해 송전된 전류가 클수록 절연 기체의 측정된 밀도의 오차가 커진다는 가정 하에, 전선 도체에 의해 송전된 전류의 함수로써 측정된 밀도를 보상하는 것이 알려져 있다. 그럼에도 불구하고, 부가적인 물리량, 즉 전류가 측정되어야 하므로 이러한 솔루션은 구현하기에 고가이다. 불행하게도, 금속 피복 전선에 의해 송전되는 전류는 유입 단계에서만 측정될 수 있고, 따라서 이 측정된 정보를 금속 피복 전선을 따라 설치된 모든 밀도 센서에 보내는 것이 필요하며, 사실상 이는 복잡하고 고가이다.

따라서 본 발명의 목적은 위에 언급한 결점이 존재하지 않는 매립형 금속 피복 전선에서 가압된 유전성 기체의 압력을 측정하는 방법을 제안하는 것이다.

케이스 주변의 공기가 거의 변하지 않고, 특히, 매립되는 금속 피복 전선이 태양 광선의 영향을 받지 않는다는 사실 때문에, 매립형 금속 피복 전선과 함께, 전선 도체에 의해 송전되는 전류와 전선 케이스 표면과 케이스 내의 기체간 온도 차이 사이에 직접적인 연결이 있다는 것이 출원인에 알려져 있다.

특히, 본 발명은 매립형 금속 피복 전선에서 가압된 유전성 기체 밀도를 측정하는 방법을 제공하며, 이 방법은 전선 케이스 상에 설치된 센서를 통해 유전성 기체의 압력과 온도를 측정하는 단계와, 유전성 기체에 대한 일정 밀도 곡선을 사용하는 온도 측정의 함수로써 압력 측정치를 보상하는 것을 포함하고, 이 방법은, 전선 도체에 의해 송전되는 전류량을 증가시키기 위해, 일정 밀도 곡선이 도선 케이스 표면 온도와 전선에서 기체의 평균 온도간의 차이를 나타내는 곡선에 기초하여 교정되는 단계를 특징으로 한다.

또한 본 발명은 본 발명의 방법을 구현하기 위한 센서를 제공한다.

본 발명의 방법은 도면을 참조한 다음의 설명으로 보다 잘 이해할 수 있을 것이다.

도 1은, 일정한 밀도 곡선을 사용하여 매립형 금속 피복 전선에서 유전성 기체 밀도를 나타내는 방법을 예시하는, 섭씨로 나타낸 온도 대 바(bars)로 나타낸 압력의 그래프.

도 2는, 전선의 케이스 상에 설치된 센서에 의해 측정된 온도가 케이스 내의 기체의 평균 온도와 다르다는 사실이 고려되지 않을때, 측정된 기체 밀도를 도시하는 도 1과 유사한 그래프.

도 3은, 전선 도체에 의해 송전되는 전류량을 증가시키기 위해 매립형 금속 피복 전선의 케이스 표면 온도와 케이스 내의 기체의 평균 온도 사이에 존재하는 차이를 도시하는 도면.

도 4는, 전선 도체에 의해 송전되는 전류량을 증가시키기 위해, 전선의 케이스 표면 온도와 전선에서 기체의 평균 온도간의 차이를 나타내는 곡선에 기초하여 교정된 일정 밀도 곡선을 사용함으로써 매립형 금속 피복 전선에서 유전성 기체 밀도를 측정하기 위한 본 발명의 방법을 나타내는, 도 1과 유사한 그래프.

도 5는 본 발명의 방법을 구현하기 위해 매우 개략적으로 밀도 센서와 함께 매립형 금속 피복 전선을 도시하는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 케이스

2 : 센서

3 : 금속 피복 전선의 도체

4 : 획득 유닛

도 1 및 도 2는 전술되어 있다.

도 3에서, 곡선 TG는 매립형 금속 피복 전선의 케이스 내의 기체의 평균 온도가 금속 피복 전선의 도체에 의해 송전되는 증가하는 전류의 함수로써 변화하는 방법을 나타낸다. 곡선 TS 및 TG는 실험 측정으로 얻는다. 곡선 E는 곡선 TS 및 TG간의 차이를 나타낸다. 매립형 금속 피복 전선의 케이스 표면 외부 상에 설치된 온도 센서에 의해 측정된 각 온도값에 대해, 이 센서에 의해 측정된 온도와 금속 피복 전선 케이스 내의 기체의 평균 온도 간의 차이가 대응한다. 도 1과 2에 도시된 일정 밀도 곡선이 사용되면, 온도 센서에 의해 측정된 온도와 금속 피복 전선 케이스 내의 기체의 평균 온도 간의 각 차이가 케이스의 밀도 계산에 있어서의 오차에 대응한다.

도 4에서, 이 오차는 교정된 일정 밀도 곡선 D1', D2' 및 D3'에 통합된다. 이 교정된 일정 밀도 곡선은, 각각 세로 좌표 방향으로 부가된 곡선 E를 갖는 일정 밀도 곡선 D1, D2 및 D3에 대응한다.

결과적으로, 본 발명의 방법과 함께, 매립형 금속 피복 전선 케이스(1) (도 1)내의 가압된 유전성 기체의 측정된 밀도는, 전적으로 케이스 표면의 외부 상에 설치된 센서(2)에 의해 기체에 수행된 압력 측정치 P 및 온도 측정치T에 기초하여, 케이스의 내부 체적에 대해 계산된다. 금속 피복 전선의 도체(3)에 의해 송전되는 전류를 측정할 필요가 없다. 압력 센서를 포함한다면, 또는 획득 유닛(4)에서 두 개의 분리된 센서가 압력과 온도를 측정하기 위해 사용되고, 개선된 정밀도를 나타내는 유전성 기체에 대한 밀도값 D'을 얻는 것을 가능하게 한다면, 교정된 일정 밀도 곡선 D1', D2' 및 D3'은 센서(2)의 계산 회로 내에서 프로그램될 수 있다.

본 발명에 따르면, 금속 피복 전선 내의 유전성 기체의 압력은 저비용으로 간단하게 측정할 수 있다.

Claims (2)

1. 전선의 케이스(1) 상에 설치된 센서(2)를 통해 상기 유전성 기체의 압력 P와 온도 T를 측정하는 단계와, 상기 유전성 기체에 대한 일정 밀도 곡선 (D1, D2, 및 D3)를 이용하여 상기 온도 측정치의 함수로써 상기 압력 측정치를 보상하는 단계에 의해 매립형 금속 피복 전선에서 가압된 유전성 기체(dielectric gas) 밀도를 측정하는 방법에 있어서,

   상기 전선의 도체에 의해 송전되는 전류량을 증가시키기 위해, 상기 일정 밀도 곡선이, 상기 전선의 상기 케이스의 표면 온도와 상기 전선에서 상기 기체의 평균 온도간의 차이를 나타내는 곡선 E에 기초하여, 교정되는 것을 특징으로 하는 방법.
2. 매립형 금속 피복 전선에서 가압된 유전성 기체의 밀도를 측정하는 센서에 있어서,

   상기 유전성 기체의 압력 P와 온도 T를 측정하기 위해 상기 전선의 케이스 상에 설치하기 위한 수단(2), 및 상기 전선 도체에 의해 송전되는 전류량을 증가시키기 위해, 상기 전선의 상기 케이스의 표면 온도와 상기 전선에서 상기 기체의 평균 온도간의 차이를 나타내는 곡선 E에 기초하여 교정된 상기 유전성 기체에 대한 일정 밀도 곡선 (D1', D2', D3')을 이용하여 상기 온도 측정치의 함수로써, 상기 압력 측정치를 보상하기 위한 수단(4)을 포함하는 센서.