KR20020057757A

KR20020057757A - 부분방전 측정용 저항식 센서

Info

Publication number: KR20020057757A
Application number: KR1020010000830A
Authority: KR
Inventors: 이수길; 이창영; 신두성
Original assignee: 권문구; 엘지전선 주식회사
Priority date: 2001-01-06
Filing date: 2001-01-06
Publication date: 2002-07-12
Also published as: KR100349316B1

Abstract

본 발명은 전력 케이블의 고주파에 의한 부분방전을 검출하기 위한 부분방전 측정용 저항식 센서에 관한 것으로서, 전력 케이블의 케이블 절연체로부터의 부분방전을 검출하기 위해 외측에 절연층이 형성되어 상기 전력케이블의 케이블 외부 반도전층 상에 부착되는 금속전극과, 상기 금속전극의 표류정전 용량을 일정하게 유지하기 위해 일측이 상기 절연층의 외측에 형성되고 타측은 상기 전력케이블의 케이블 쉬스에 연결되는 차폐층과, 상기 금속전극으로부터의 주파수 신호를 전송받기 위하여 내장되어진 리드선으로 연결되는 동축케이블 및 및 상기 금속전극의 저주파 차단 특성보정을 위해 상기 금속전극에 일측이 연결되고 타측은 상기 케이블 쉬스에 연결되는 보정용 저항으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

부분방전 측정용 저항식 센서{Resistance Type Sensor For Calibrating Partial Electric Discharge}

본 발명은 전력 케이블의 이상 유·무를 감지하기 위한 금속전극에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고주파 부분방전을 정량적으로 검출할 수 있도록 표면에 차폐층이 형성되고, 보정용 저항이 부착되는 부분방전 측정용 저항식 센서에 관한 것이다.

일반적으로 전력케이블의 열화에 의한 노화, 파손 등으로 발생할 수 있는 이상 여부는 비파괴 검사법인 부분방전 시험법으로 검출한다.

이러한 부분방전 시험법은 절연재료에서 발생하는 부분방전을 측정하여 열화여부를 진단 측정하며, 판정기준은 규정전압에서 일정크기 이하의 방전량이 측정되는 경우를 통상 양호로 판정한다.

도 1은 종래 부분방전 측정용 센서의 구성도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 통상의 부분방전 시험법에서 전력케이블(10)의 이상 유·무를 감지하기 위한 센서로는 박판 형태의 금속재를 실린더 형상으로 권취한 금속전극(20)을 사용하는데, 이러한 상기 금속전극(20)은 전력 케이블(10)의 케이블 외부 반도전층(13) 상에 부착되어 상기 전력 케이블(10)의 케이블 절연체(12)로부터 발생하는 부분방전을 감지하게 된다.

여기서, 상기 전력 케이블(10)은 가장 중심에 위치하는 케이블 도체(11)와, 상기 케이블 도체(11)의 외측에 형성되는 케이블 절연체(12)와, 상기 케이블 절연체(12) 외측에 형성되는 케이블 외부 반도전층(13)과, 상기 케이블 외부 반도전층(13) 외부에 형성되는 케이블 쉬스(14) 등으로 이루어진다.

아울러, 상기 금속전극(20)은 감지한 부분방전신호를 외부로 송출하기 위해 동축 케이블(40)과 연결되는데, 직접적으로는 상기 동축 케이블(40)에 내장되는 소정길이의 리드선(41)으로 연결된다.

그리고, 상기 동축 케이블(40)의 접지용 리드선(42)이 상기 케이블 쉬스(14)에 연결되는데, 상기 접지용 리드선(42)은 상기 케이블 쉬스(14)에 연결됨으로써, 상기 리드선(41)과의 전하차를 발생시킨다.

여기서, 상기 리드선(41)은 상기 금속전극(20)의 센싱감도가 저항값의 변화에 따라 결정된다는 통상의 센싱감도 계산법에 의해 상기 금속전극(20)과 상기 케이블 쉬스(14)와의 소정거리차를 발생시켜 길이에 따른 일정한 저항값을 확보해야 하기 때문에, 상기 접지용 리드선(42)에 비해 그 길이가 길게 된다.

이러한 통상의 종래 부분방전 측정용 센서는 일정한 저항값을 확보하기 위해서 상기 리드선(41)을 비교적 길게 하기 때문에, 리드선(41)에 전자기 유도성이 발생하여 센싱감도에 영향을 줌으로써 부분방전에 대한 센싱감도가 정량적이지 못한 문제점이 있다.

그리고, 종래 부분방전 측정용 센서는 외부에 그대로 노출되기 때문에, 정량적인 부분방전 감지의 장애요인인 전자기파, 노이즈 등의 영향을 받게 되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 감안하여 안출된 것으로써, 본 발명의 제 1목적은 전력케이블의 고주파 부분방전을 정량적으로 검출할 수 있는 부분방전 측정용 저항식 센서를 제공하는 것이다.

그리고, 본 발명의 제 2목적은 표면에 차폐층이 형성되고, 보정용 저항이 연결되는 부분방전 측정용 저항식 센서를 제공하는 것이다.

이러한 본 발명의 목적들은 전력 케이블의 케이블 절연체로부터의 부분방전을 검출하기 위해 외측에 절연층이 형성되어 상기 전력케이블의 케이블 외부 반도전층 상에 부착되는 금속전극;

상기 금속전극의 표류정전 용량을 일정하게 유지하기 위해 일측이 상기 절연층의 외측에 형성되고 타측은 상기 전력케이블의 케이블 쉬스에 연결되는 차폐층;

상기 금속전극으로부터의 주파수 신호를 전송받기 위하여 내장되어진 리드선으로 연결되는 동축케이블; 및

상기 금속전극의 저주파 차단 특성보정을 위해 상기 금속전극에 일측이 연결되고 타측은 상기 케이블 쉬스에 연결되는 보정용 저항;으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 부분방전 측정용 저항식 센서에 의하여 달성된다.

여기서, 상기 절연층은 재질이 수지재인 것이 바람직하다.

아울러, 상기 차폐층은 재질이 금속재인 것이 바람직하다.

본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.

도 1은 종래의 부분방전 측정용 센서의 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 부분방전 측정용 저항식 센서의 구성도이다.

< 도면의 주요부분에 관한 부호의 설명 >

10: 전력 케이블 11: 케이블 도체

12: 케이블 절연체 13: 케이블 외부반도전층

14: 케이블 쉬스 20: 금속전극

25: 절연층 30: 차폐층

40: 동축케이블 41: 리드선

42: 접지용 리드선 50: 보정용 저항

100: 부분방전 측정용 센서

본 발명에 따른 부분방전 측정용 저항식 센서의 구성에 대한 설명에 앞서, 본 발명에서 일관되게 사용되고 있는 전력케이블의 부분방전(Partial Electiric Discharge)이란 " 초고압 전력케이블을 이루고 있는 케이블 절연체로부터 부분적으로 발생하는 방전 현상" 으로서 전력케이블이 열화로 인해 손상될 경우 케이블 절연체로부터 발생되는 방전량이 비정상적으로 불규칙해진다.

본 발명에서는 이러한 부분방전을 감지하기 위한 것으로 상기 케이블 절연체를 덮고 있는 케이블 외부 반도전층 상에 부착되는 금속전극을 사용하는데, 상기 금속전극은 표면에 외부의 전자기파를 차단하기 위한 차폐층이 형성되고, 센싱감도를 보정하기 위한 보정용 저항이 연결된다.

다음으로는 본 발명에 따른 부분방전 측정용 저항식 센서의 구성에 관해 첨부되어진 도면과 더불어 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 부분방전 측정용 저항식 센서의 구성도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 저항식 센서(100)는 박판 형태의 금속재를 권취하여 형성되는 금속전극(20)과, 재질이 폴리에틸렌 수지재로 이루어져 상기 금속전극(20) 표면에 형성되는 절연층(25)과, 재질이 금속재로 이루어져 상기 절연층(25) 외측 일부에 형성되는 차폐층(30)과, 상기 금속전극(20)과 내장된 리드선(41)으로 연결되는 동축케이블(40) 및 상기 금속전극(20) 일측에 연결되는 보정용 저항(50)으로 이루어진다.

여기서, 상기 금속전극(20)은 전력 케이블(10)의 케이블 절연체(12)로부터의 부분방전을 검출하기 위해서 외측에 상기 절연층(25)이 형성된 채, 상기 전력케이블(10)의 케이블 외부 반도전층(13)상에 부착되는데, 상기 절연층(25)은 상기 금속전극(20)과 상기 케이블 쉬스(14) 간의 전기적 흐름을 차단할 수 있다.

또한, 상기 차폐층(30)은 일측이 상기 절연층(25)의 외측에 형성되고 타측은 상기 전력케이블(10)의 케이블 쉬스(14)에 연결되어 상기 금속전극(20)의 센싱감도에 영향을 주는 외부의 전자기파 등을 차단할 수 있다.

아울러, 상기 보정용 저항(50)은 상기 금속전극(20)의 센싱감도가 저항에 따라 변화된다는 통상의 센싱감도 계산법에 따라 상기 금속전극(20)에 일측이 연결되고 타측은 상기 케이블 쉬스(14)에 연결되어 상기 금속전극(20)의 저주파 특성을 보정할 수 있다.

따라서, 상기 금속전극(20)은 연결되는 상기 보정용 저항(50)으로 정량적인 부분방전 주파수를 감지할 수 있다.

그리고, 상기 동축케이블(40)은 상기 금속전극(20)으로부터의 주파수 신호를 전송받기 위한 것으로서, 내장된 리드선(41)을 통해 상기 금속전극(20)과 연결되고, 상기 리드선(21)과 별도로 구비되는 접지용 리드선(42)을 통해 상기 케이블 쉬스(14) 연결되어 상기 리드선(41)과의 전하차를 발생시키는데, 이를 통해 상기 금속전극(20)에 의해 감지되는 부분방전 주파수 신호를 외부로 용이하고 안정적으로 전송할 수 있다. 따라서, 상기 금속전극(20)은 센싱감도의 향상으로 정량적인 부분방전 주파수를 감지할 수 있다.

여기서, 상기 전력 케이블(10)은 중심에 위치하는 케이블 도체(11)와, 상기 케이블 도체(11)의 외측에 형성되어 부분방전을 발생시키는 케이블 절연체(12)와, 상기 케이블 절연체(13) 외측에 형성되어 상기 금속전극(20)의 절연층(25)과 연결되는 케이블 외부 반도전층(13)과, 상기 케이블 외부 반도전층(13) 외부에 형성되는 케이블 쉬스(14) 등으로 이루어진다.

이상에서와 같은 본 발명에 따른 부분방전 측정용 저항식 센서(100)의 설명에서, 상기 차폐층(30)은 금속재 외에 전자기파를 차단할 수 있는 수지재 등을 사용할 수 있다. 또한 상기 금속전극(20) 표면에 형성되는 상기 절연층(25)은 폴리에틸렌 외에 폴리프로필렌 등과 같은 절연성 수지재 등과, 자연적인 수지재, 목재 등에서 임의로 임의로 선택하여 사용할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 부분방전 측정용 저항식 센서에 의하면, 부분방전을 감지하기 위한 금속전극의 표면에 차폐층이 형성되어 있기 때문에, 외부로부터의 전자기파로 인한 영향을 차단하여 정량적으로 부분방전 감지를 할 수 있는 효과가 있다. 그리고, 금속전극에 보정용 저항을 연결하기 때문에, 저주파 특성을 보정하여 금속전극의 센싱감도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 첨부된 청구의 범위는 본 발명의 진정한 범위내에 속하는 그러한 수정 및 변형을 포함할 것이라고 여겨진다.

Claims

전력 케이블(10)의 케이블 절연체(12)로부터의 부분방전을 검출하기 위해 외측에 절연층(25)이 형성되어 상기 전력케이블(10)의 케이블 외부 반도전층(13)상에 부착되는 금속전극(20);

상기 금속전극(20)의 표류정전 용량을 일정하게 유지하기 위해 일측이 상기 절연층(25)의 외측에 형성되고 타측은 상기 전력케이블(10)의 케이블 쉬스(14)에 연결되는 차폐층(30);

상기 금속전극(20)으로부터의 주파수 신호를 전송받기 위하여 내장되어진 리드선(41)으로 연결되는 동축케이블(40); 및

상기 금속전극(20)의 저주파 차단 특성보정을 위해 상기 금속전극(20)에 일측이 연결되고 타측은 상기 케이블 쉬스(14)에 연결되는 보정용 저항(50);으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 부분방전 측정용 저항식 센서.
제 1항에 있어서,

상기 절연층(25)은 재질이 수지재인 것을 특징으로 하는 부분방전 측정용 저항식 센서.
제 1항에 있어서,

상기 차폐층(30)은 재질이 금속재인 것을 특징으로 하는 부분방전 측정용 저항식 센서.