KR20180118023A - 절연물의 결함 검출방법 - Google Patents

절연물의 결함 검출방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 절연물의 부분방전을 측정하여 절연물의 결함을 측정하는 시험단계에서 측정대상 절연물의 재료물성이 저하되는 정도를 최소화할 수 있는 절연물의 결함 검출방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 절연물의 결함 검출방법은 X-선 모듈을 사용하여 측정대상 절연물에 X-선을 조사함으로써 상기 측정대상 절연물의 내부에 존재하는 기공의 기체전리를 유도하고 측정대상 절연물에서 발생하는 부분방전을 측정하고, 상기 측정대상 절연물에 X-선이 조사되는 방향을 기준으로 상기 측정대상 절연물의 단면적 및 두께를 측정하는 단계; 및 상기 측정대상 절연물의 단면적 및 두께에 따라 상기 X-선 모듈의 X-선 발생부에 인가하는 인가전압 및 인가전류를 조절하는 X-선 출력 제어단계;를 포함할 수 있다.

Description

절연물의 결함 검출방법{METHOD FOR DETECTING DEFECTS OF INSULATOR}
본 발명은 절연물의 결함 검출방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가스절연 개폐장치(GIS)용 절연물의 내부결함에 의한 부분방전을 측정할 수 있는 절연물의 결함 검출방법에 관한 것이다.
가스절연 개폐장치(Gas Insulated Sweitchgear, GIS)의 내부에는 각종 도체 류의 지지를 목적으로 하는 에폭시 재질의 절연물이 적용된다.
이와 같이 가스절연 개폐장치에 적용된 절연물은 고전압 환경에서 사용되기 때문에 높은 내전압 성능이 요구되며 고전압 환경에서도 안정적인 절연성능이 요구된다.
그러나, 절연물에 기공(Void)이 존재하는 경우 시간의 경과에 따라 기공 내부에 존재하는 기체의 전리(Ionization)가 발생하고, 이러한 기체의 전리로 인해 부분방전이 발생하게 된다.
절연물에 지속적으로 부분방전이 발생하면, 급격한 소재 물성 저하가 유발되고 결과적으로 절연물의 절연파괴로 이어질 수 있다. 따라서, 절연물의 제조단계에서부터 정밀한 검사를 통한 양품 선별이 요구된다.
공개특허공보 제10-1998-0066157호에는 절연물의 부분방전 측정장치가 개시되어 있다. 이러한 종래의 기술에 의한 부분방전 측정장치는 단순히 측정대상 절연물에 고압전원을 인가하고 부분방전이 발생할 때까지 기다린 후 부분방전 신호를 측정한다.
그러나, 종래의 기술에 의한 절연물의 부분방전 측정장치는 기공에 존재하는 기체가 전리될 때까지 필요한 시간 즉, 방전지연이 발생하므로 결함을 측정하는데 긴 시간이 소요된다는 단점이 있다.
또한, 종래의 기술에 의한 절연물의 부분방전 측정장치는 기체를 전리시키기 위해 매우 높은 전압이 필요하기 때문에 측정시 다량의 전력이 소모된다는 단점이 있다.
또한, 종래의 기술에 의한 절연물의 부분방전 측정장치는 절연물의 기공에 존재하는 기체를 전리시키기 위해 절연물에 높은 전압을 가하기 때문에 측정시 절연물에 가해지는 높은 전압으로 인해 절연물에 가해지는 스트레스가 심해지고 결과적으로 제품의 수명이 저감되는 단점이 있다.
또한, 종래의 기술에 의한 절연물의 부분방전 측정장치는 측정 결과가 환경 노이즈 및 시험자의 경험 등에 의존적이므로, 측정 신뢰성이 높지 않다는 단점이 있다.
KR 10-1998-0066157 A
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점 중 적어도 일부를 해결하고자 안출된 것으로, 일 측면으로서, 절연물의 결함을 측정하는데 소요되는 시간이 단축될 수 있는 절연물의 결함 검출장치 및 검출방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 다른 일 측면으로서, 절연물의 결함을 측정하는데 필요한 전압의 크기가 낮아지는 절연물의 결함 검출장치 및 검출방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 다른 일 측면으로서, 절연물의 부분방전을 측정하여 절연물의 결함을 측정하는 시험단계에서 측정대상 절연물의 재료물성이 저하되는 정도를 최소화할 수 있는 절연물의 결함 검출방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적 중 적어도 일부를 달성하기 위한 일 측면으로서, 본 발명은 X-선 모듈을 사용하여 측정대상 절연물에 X-선을 조사함으로써 상기 측정대상 절연물의 내부에 존재하는 기공의 기체전리를 유도하고 측정대상 절연물에서 발생하는 부분방전을 측정하고, 상기 측정대상 절연물에 X-선이 조사되는 방향을 기준으로 상기 측정대상 절연물의 단면적 및 두께를 측정하는 단계; 및 상기 측정대상 절연물의 단면적 및 두께에 따라 상기 X-선 모듈의 X-선 발생부에 인가하는 인가전압 및 인가전류를 조절하는 X-선 출력 제어단계;를 포함하는 절연물의 결함 검출방법을 제공한다.
일 실시예에서, 상기 X-선 출력 제어단계는, 상기 측정대상 절연물의 두께에 따라 상기 인가전압을 조절하는 단계; 및 상기 측정대상 절연물의 단면적에 따라 상기 인가전류를 조절하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 절연물의 결함 검출방법은, 상기 측정대상 절연물의 단면적 및 두께를 측정하는 단계 이후, 상기 측정대상 절연물과 상기 X-선 발생부 간의 이격거리를 측정하는 단계;를 더 포함하고, 상기 X-선 출력 제어단계는 상기 이격거리에 따라 상기 X-선 발생부에 인가하는 인가전압 및 인가전류를 조절하는 단계를 포함할 수 있다.
이러한 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 의하면, 측정대상 절연물의 결함 측정 시간이 단축된다는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 절연물의 결함 측정시 소모되는 전력량이 감소된다는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 성능시험단계에서 절연물에 가해지는 고전압에 의한 손상이 최소화되어 절연물의 수명과 신뢰성이 향상된다는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 절연물의 성능시험단계에서 절연물의 재료물성이 저하되는 정도를 최소화시킴으로써 제품의 신뢰성이 향상된다는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 절연물의 결함 검출장치의 구성도이다.
도 2의 (a)는 종래의 기술에 의한 절연물 부분방전 측정장치와 본 발명의 일 실시예에 따른 절연물의 결함 검출장치의 전극 형상 별 개시전압의 크기를 비교하는 표이고, 도 2의 (b)는 종래의 기술에 의한 절연물 부분방전 측정장치와 본 발명의 일 실시예에 따른 절연물의 결함 검출장치의 전극 형상 별 소멸전압의 크기를 비교하는 표이다.
도 3 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 절연물의 결함 검출방법의 순서도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 절연물의 결함 검출방법의 이격거리가 일정한 조건에서 절연물 형상별 X-선 출력제어의 전압값과 전류값을 표시한 표이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 절연물의 결함 검출방법의 절연물 형상별 및 이격거리별 X-선 출력제어의 전압값과 전류값을 표시한 표이다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 또한, 본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 다양한 실시예들에 대하여 설명한다.
먼저, 도 1을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 절연물의 결함 검출장치(100)에 대해서 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 절연물의 결함 검출장치(100)는 외함(110), 전압변환기(120), 변압기(130), 부분방전센서(140), 신호분석기(150) 및 X-선 모듈(160)을 포함할 수 있다.
상기 외함(110)은 변압기(130), 부분방전센서(140), X-선 모듈(160) 및 측정대상 절연물 절연물(S)이 내부에 수납될 수 있도록 구성된다.
이러한 외함(110)은 측정대상 절연물의 결함 측정시 X-선 모듈(160)에서 조사되는 X-선이 외부로 방사되지 않도록 내부가 차폐 가능하게 구성될 수 있다.
상기 전압변환기(120)는 외함(110)의 외부에 구비되며 절연물(S)에 가해지는 전압을 변환할 수 있다.
상기 변압기(130)는 외함(110)의 내부에 설치되며, 전압변환기(120)를 통해 절연물(S)에 인가되는 전압의 크기를 증폭 또는 감소시킬 수 있다.
상기 부분방전센서(140)는 외함(110)의 내부에 설치되며 측정대상 절연물(S)에서 발생하는 부분방전 신호를 측정할 수 있다.
상기 신호분석기(150)는 외함(110)의 외부에 구비되며 부분방전센서(140)에 연결되어 부분방전센서(140)에서 측정한 부분방전 신호의 주기 및 세기를 분석하고, 사용자가 확인할 수 있도록 표시할 수 있다.
상기 X-선 모듈(160)은 외함(110)의 내부에 설치되며, 측정대상 절연물(S)에 X-선을 조사할 수 있다. 또한 X-선 모듈(160)은 방출하는 X-선의 출력을 사용자가 조절할 수 있도록 구성된다. 일 실시예에서, X-선 모듈(160)은 공급받는 전압과 전류에 따라 방출하는 X- 선의 출력이 조절될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 절연물의 결함 검출장치(100)는, 측정대상 절연물(S)에 전압을 가하여 부분방전 발생 여부를 측정함으로써 절연물(S)의 결함을 검출할 때, 상기 X-선 모듈(160)을 통해 절연물(S)에 X-선을 조사할 수 있다.
측정대상 절연물(S)에 X-선이 조사되면 절연물(S) 내부의 기공(Void)에 존재하는 기체의 전리와 전자사태가 인위적으로 유도되어, 신속하게 기체가 전리됨으로써 방전지연 문제가 발생하지 않는다는 장점을 가지며, 낮은 인가전압에서도 부분방전 신호를 측정할 수 있다는 장점을 가진다.
도 2의 (a) 및 (b)에는 X-선이 적용되지 않는 기존의 결함 검출장치와 본 발명의 일 실시예에 따른 결함 검출장치(100)의 전극 형상 별 개시전압의 크기를 비교하는 표와 소멸전압의 크기를 비교하는 표가 도시되어 있다.
여기서, 절연물(S)에 결합된 전극의 형상으로는 침전극, 봉전극 및 평판전극이 사용되었다.
또한, 여기서, 상기 개시전압은 부분방전이 최초로 검출될 당시에 절연물(S)에 인가된 전압의 크기를 의미하며, 상기 소멸전압은 부분방전이 검출된 이후 다시 소멸될 상시에 절연물(S)에 인가된 전압의 크기를 의미한다.
먼저, 도 2의 (a)를 보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 결함 검출장치(100)를 사용하는 경우가 기존의 결함 검출장치를 사용하는 경우보다 전극 형상 별로 개시전압의 크기가 50% 미만으로 감소한 것을 알 수 있다.
이와 같이 개시전압이 감소했다는 것은 상대적으로 낮은 인가전압 조건에서 절연물(S)의 결함이 검출된다는 것을 의미한다.
이러한 실험결과를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 절연물의 결함 검출장치(100)는 종래의 기술에 의한 결함 검출장치보다 적은 전력을 소모하여 절연물(S)의 결함을 측정할 수 있다는 것을 알 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 절연물의 결함 검출장치(100)는 전술한 바와 같이 X-선이 절연물(S) 내부의 기공에 존재하는 기체를 인위적으로 전리시킴으로써 낮은 인가전압에서도 부분방전이 발생할 수 있게 된다.
또한, 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 결함 검출장치(100)를 사용하는 경우가 기존의 결함 검출장치를 사용하는 경우보다 침전극 및 평판전극에서 소멸전압의 크기가 감소한 것을 알 수 있다.
구체적으로, 침전극의 경우 소멸전압의 크기가 대략 45% 감소한 것을 알 수 있고, 평판전극의 경우 소멸전압의 크기가 대략 75%이상 감소한 것을 알 수 있다.
이와 같이 소멸전압이 감소했다는 것은 절연물(S)의 절연성능을 예측하는 정확성이 향상된다는 것을 의미한다. 즉, 소멸전압은 절연물(S)이 부분방전을 발생시키지 않고 절연성능을 발휘할 수 있는 전압의 최대 한계치를 의미하므로, 본 발명의 일 실시예에 따른 결함 검출장치(100)가 기존의 결함 검출장치에 비해 더욱 정확하게 절연물(S)의 절연성능을 예측할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 절연물의 결함 검출장치를 사용하여 절연물의 결함을 검출하는 방법에 대해서 설명한다.
먼저, 외함(110)의 내부에 설치된 지그 또는 프레임 구조물에 측정대상 절연물(S)을 장착한다.
이후, 절연물(S)에 결합된 전극에 전압을 인가하고, X-선 모듈(160)을 작동시켜 절연물(S)에 X-선을 조사한다.
그리고, 부분방전센서(140)에서 부분방전 신호가 검출될 때까지 전극에 인가되는 전압을 증대시킨다.
그리고, X-선 모듈(160)에서 발생하여 부분방전센서(140)에 수신되는 노이즈 신호를 최소화하기 위해 X-선 모듈(160)의 출력을 조절한다. 여기서, X-선 모듈(160)의 출력은 절연물(S)에서 발생하는 부분방전 신호와 간섭을 회피하거나 최소화 가능한 방향으로 조절된다.
한편, 부분방전센서(140)에서 부분방전 신호가 검출되면 개시전압을 측정한다.
그리고, 개시전압을 측정한 후, 부분방전센서(140)에서 부분방전 신호가 소멸될 때까지 전극에 인가되는 전압을 감소시킨다.
그리고, 부분방전 신호가 소멸된 당시의 소멸전압을 측정한다.
마지막으로, 측정된 부분방전 신호, 개시전압 및 소멸전압을 기초로, 절연물(S)의 결함 여부 및 절연물(S)의 절연성능을 판단한다.
전술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 절연물의 결함 검출장치(100) 및 검출방법은, X-선의 에너지에 의해 절연물(S)에 형성된 기공 내부에 존재하는 기체의 신속한 전리를 통한 전자사태의 발생으로 낮은 인가전압에서 부분방전 신호의 측정이 가능하다는 장점을 가지며, 이를 통해, 절연물(S)의 결함을 신속하게 검출할 수 있고 성능시험단계에서 절연물(S)에 고전압이 가해짐으로 인해 발생하는 절연물(S)의 잠재적 손상을 최소화하여 제품수명과 제품 신뢰성이 향상된다는 장점을 가진다.
다음으로, 도 3 내지 도 9를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 절연물의 결함 검출방법에 대하여 설명한다.
도 3 내지 도 7에는 본 발명의 일 실시예에 따른 절연물의 결함 검출방법의 순서도가 도시되어 있고, 도 8에는 본 발명의 일 실시예에 따른 절연물의 결함 검출방법의 이격거리가 일정한 조건에서 절연물 형상별 X-선 출력제어의 전압값과 전류값이 표시되어 있고, 도 9에는 본 발명의 일 실시예에 따른 절연물의 결함 검출방법의 절연물 형상별 및 이격거리별 X-선 출력제어의 전압값과 전류값이 표시되어 있다.
도 3 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 절연물의 결함 검출방법은 측정대상 절연물에 X-선이 조사되는 방향을 기준으로 측정대상 절연물의 단면적 및 두께가 측정하고, 측정한 측정대상 절연물의 단면적 및 두께에 따라 X-선 모듈의 X-선 발생부(예를 들어, X-선 튜브)에 인가하는 인가전압 및 인가전류를 조절하여 X-선의 출력을 조절할 수 있다.
여기서, X-선은 특성상 투과율이 인가전압에 비례하고, 선밀도가 인가전류에 따라 밀도가 인가전류에 비례한다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 다른 절연물의 결함 검출방법은 X-선의 인가전압 및 인가전류에 따른 투과율 및 밀도 특성을 이용하여 측정대상 절연물에 조사되는 X-선의 출력을 최적화시킴으로써, 절연물(예를 들어, 에폭시)의 재료물성이 저하되는 정도를 최소화할 수 있다.
참고로, 절연물에 조사되는 X-선의 출력이 과할 경우 X-선의 과도한 에너지가 절연물의 재료물성에 영향을 미쳐서 절연물의 재료물성이 저하될 수 있다. 또한, 재료물성이 저하된 절연물을 제품에 적용하는 경우 제품의 성능이 저하되는 문제가 발생한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 절연물의 결함 검출방법은 X-선 모듈의 X-선 발생부와 측정대상 절연물 사이의 이격거리가 일정한 경우와 상기 이격거리가 변동되는 경우로 나누어 볼 수 있다.
먼저, 이격거리가 일정한 조건에 대해서 설명한다.
우선, 측정대상 절연물의 단면적 및 두께가 측정될 수 있다(S100).
그리고, 측정대상 절연물의 두께에 따라 X-선의 투과율 조절을 위해 인가전압이 조절될 수 있고, 측정대상 절연물의 단면적에 따라 X-선의 밀도 조절을 위해 인가전류가 조절될 수 있다.
구체적으로, 인가전압 조절 단계에서, 측정대상 절연물의 두께가 미리 설정된 기준두께와 비교될 수 있다.
그리고, 도 8에 도시된 바와 같이, 측정대상 절연물의 두께가 기준두께 이상인 경우에 인가전압이 고전압으로 설정될 수 있다. 또한, 측정대상 절연물의 두께가 기준두께 미만인 경우에 인가전압이 중전압 또는 저전압으로 설정될 수 있다. 여기서, 전압값은 고전압, 중전압 및 저전압 순으로 높으며, 고전압, 중전압 및 저전압은 미리 설정된다.
한편, 인가전류 조절단계에서, 측정대상 절연물의 단면적이 미리 설정된 기준면적과 비교될 수 있다.
그리고, 도 8에 도시된 바와 같이, 측정대상 절연물의 단면적이 미리 설정된 기준면적 이상인 경우에 인가전류가 대전류로 설정될 수 있다. 또한, 측정대상 절연물의 단면적이 기준면적 미만인 경우에 인가전류가 중전류 또는 소전류로 설정될 수 있다. 여기서, 전류값은 대전류, 중전류 및 소전류 순으로 높으며, 대전류, 중전류 및 소전류는 미리 설정된다.
다음으로, 도 3 내지 도 7의 순서도 및 도 9의 표를 참조하여, 이격거리가 변동되는 조건에 대해서 설명한다.
X-선은 특성상 조사대상물과의 거리에 따라 감쇠가 발생한다. 또한, 조사대상물과의 거리가 매우 가까운 경우에는 X-선을 낮은 에너지로 출력하더라도 조사대상물에 가해지는 X-선의 에너지가 상대적으로 높으므로 조사대상물의 재료물성에 영향을 끼칠 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 절연물의 결함 검출방법은 측정대상 절연물의 형상이 동일한 경우에도 X-선 발생부와 측정대상 절연물 사이의 거리에 따라 인가전압 및 인가전류를 조절함으로써, X-선 감쇠에 의한 측정 정확성이 저하되거나 과도한 X-선 에너지에 의한 측정대상 절연물의 재료물성이 저하되는 문제를 최소화시킬 수 있다.
우선, 측정대상 절연물의 단면적 및 두께가 측정될 수 있다(S100).
그리고, 측정대상 절연물과 X-선 발생부 간의 이격거리가 측정될 수 있다(S110).
이후, 측정대상 절연물의 두께와 기준두께가 비교될 수 있고(S120), 측정대상 절연물의 단면적과 기준면적이 비교될 수 있다(S130).
이후, 측정대상 절연물의 두께, 단면적 및 이격거리에 따라 인가전압 및 인가전류가 설정되어 X-선 출력이 제어될 수 있다(S141~S164).
우선, 측정대상 절연물의 두께가 기준두께 이상이고 단면적이 기준면적 이상인 경우(S141), 이격거리와 미리 설정된 기준거리가 비교될 수 있다(S151).
그리고, 이격거리에 따라 인가전압 및 인가전류가 설정될 수 있다(S161).
구체적으로, 이격거리가 기준거리 미만이면, 이격거리를 단거리로 판단하여 X-선 에너지의 과공급을 방지하기 위해, 인가전압이 중전압으로 설정되고, 인가전류가 중전류로 설정될 수 있다.
또한, 이격거리가 기준거리와 동일하면, 이격거리를 중거리로 판단하여 인가전압이 중전압 또는 고전압으로 설정되고, 인가전류가 대전류로 설정될 수 있다.
또한, 이격거리가 기준거리를 초과하면, 이격거리를 장거리로 판단하여 X-선의 감쇠를 보상하기 위해, 인가전압이 고전압으로 설정되고, 인가전류가 대전류로 설정될 수 있다.
다음으로, 측정대상 절연물의 두께가 기준두께 이상이고 단면적이 기준면적 미만인 경우(S142), 이격거리와 미리 설정된 기준거리가 비교될 수 있다(S152).
그리고, 이격거리에 따라 인가전압 및 인가전류가 설정될 수 있다(S162).
구체적으로, 이격거리가 기준거리 미만이면, 이격거리를 단거리로 판단하여 X-선 에너지의 과공급을 방지하기 위해, 인가전압이 중전압으로 설정되고, 인가전류가 소전류로 설정될 수 있다.
또한, 이격거리가 기준거리와 동일하면, 이격거리를 중거리로 판단하여 인가전압이 중전압 또는 고전압으로 설정되고, 인가전류가 소전류 또는 중전류로 설정될 수 있다.
또한, 이격거리가 기준거리를 초과하면, 이격거리를 장거리로 판단하여X-선의 감쇠를 보상하기 위해, 인가전압이 고전압으로 설정되고, 인가전류가 대전류로 설정될 수 있다.
다음으로, 측정대상 절연물의 두께가 기준두께 미만이고 단면적이 기준면적 미만인 경우(S143), 이격거리와 미리 설정된 기준거리가 비교될 수 있다(S153).
그리고, 이격거리에 따라 인가전압 및 인가전류가 설정될 수 있다(S163).
구체적으로, 이격거리가 기준거리 미만이면, 이격거리를 단거리로 판단하여 X-선 에너지의 과공급을 방지하기 위해, 인가전압이 저전압으로 설정되고, 인가전류가 소전류로 설정될 수 있다.
또한, 이격거리가 기준거리와 동일하면, 이격거리를 중거리로 판단하여 인가전압이 중전압으로 설정되고, 인가전류가 소전류 또는 중전류로 설정될 수 있다.
또한, 이격거리가 기준거리를 초과하면, 이격거리를 장거리로 판단하여 X-선의 감쇠를 보상하기 위해, 인가전압이 중전압으로 설정되고, 인가전류가 중전류 또는 대전류로 설정될 수 있다.
마지막으로, 측정대상 절연물의 두께가 기준두께 미만이고 단면적이 기준면적 이상인 경우(S144), 이격거리와 미리 설정된 기준거리가 비교될 수 있다(S154).
그리고, 이격거리에 따라 인가전압 및 인가전류가 설정될 수 있다(S164).
구체적으로, 이격거리가 기준거리 미만이면, 이격거리를 단거리로 판단하여 X-선 에너지의 과공급을 방지하기 위해, 인가전압이 저전압으로 설정되고, 인가전류가 중전류로 설정될 수 있다.
또한, 이격거리가 기준거리와 동일하면, 이격거리를 중거리로 판단하여 인가전압이 저전압 또는 중전압으로 설정되고, 인가전류가 대전류로 설정될 수 있다.
또한, 이격거리가 기준거리를 초과하면, 이격거리를 장거리로 판단하여 X-선의 감쇠를 보상하기 위해, 인가전압이 고전압으로 설정되고, 인가전류가 대전류로 설정될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서, 상기 이격거리는 500mm 내지 800mm로 설정될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, X-선 모듈의 성능 및 측정대상 절연물의 재질에 따라 다르게 설정될 수도 있다.
또한, 도시하지는 않았지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 절연물의 결함 검출방법은 외함 내부에 측정대상 절연물에 대해 서로 다른 영역 또는 서로 다른 방향에 X-선을 조사하는 복수의 X-선 모듈을 구비하는 결함 검출장치를 사용하여 절연물의 결함을 검출할 수 있으며, 이때, 측정대상 절연물의 단면적 및 두께 그리고 이격거리에 따라 복수의 X-선 모듈의 작동 대수를 조절할 수도 있다.
본 발명은 특정한 실시예에 관하여 도시하고 설명하였지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 밝혀두고자 한다.
100: 절연물의 결함 검출장치
110: 외함 120: 전압변환기
130: 변압기 140: 부분방전센서
150: 신호분석기 160: X-선 모듈
S: 측정대상 절연물

Claims (11)

  1. X-선 모듈을 사용하여 측정대상 절연물에 X-선을 조사함으로써 상기 측정대상 절연물의 내부에 존재하는 기공의 기체전리를 유도하고 측정대상 절연물에서 발생하는 부분방전을 측정하는 절연물의 결함 검출방법에 있어서,
    상기 측정대상 절연물에 X-선이 조사되는 방향을 기준으로 상기 측정대상 절연물의 단면적 및 두께를 측정하는 단계; 및
    상기 측정대상 절연물의 단면적 및 두께에 따라 상기 X-선 모듈의 X-선 발생부에 인가하는 인가전압 및 인가전류를 조절하는 X-선 출력 제어단계;
    를 포함하는 절연물의 결함 검출방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 X-선 출력 제어단계는,
    상기 측정대상 절연물의 두께에 따라 상기 인가전압을 조절하는 단계; 및
    상기 측정대상 절연물의 단면적에 따라 상기 인가전류를 조절하는 단계;를 포함하는 절연물의 결함 검출방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 인가전압 조절 단계는,
    상기 측정대상 절연물의 두께를 미리 설정된 기준두께와 비교하여, 상기 측정대상 절연물의 두께가 상기 기준두께 이상인 경우 상기 인가전압을 미리 설정된 고전압으로 설정하고, 상기 측정대상 절연물의 두께가 상기 기준두께 미만인 경우 상기 인가전압을 상기 고전압보다 낮은 미리 설정된 중전압 또는 상기 중전압 보다 낮은 미리 설정된 저전압으로 설정하는 단계를 포함하는 절연물의 결함 검출방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 인가전류 조절 단계는,
    상기 측정대상 절연물의 단면적을 미리 설정된 기준면적과 비교하여, 상기 측정대상 절연물의 단면적이 미리 설정된 기준면적 이상인 경우 상기 인가전류를 미리 설정된 대전류로 설정하고, 상기 측정대상 절연물의 단면적이 상기 기준면적 미만인 경우 상기 인가전류를 상기 대전류보다 낮은 중전류 또는 상기 중전류 보다 작은 미리 설정된 소전류로 설정하는 단계를 포함하는 절연물의 결함 검출방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 측정대상 절연물의 단면적 및 두께를 측정하는 단계 이후, 상기 측정대상 절연물과 상기 X-선 발생부 간의 이격거리를 측정하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 X-선 출력 제어단계는 상기 이격거리에 따라 상기 X-선 발생부에 인가하는 인가전압 및 인가전류를 조절하는 단계를 포함하는 절연물의 결함 검출방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 X-선 출력 제어단계는,
    상기 측정대상 절연물의 두께를 미리 설정된 기준두께와 비교하고 상기 측정대상 절연물의 단면적을 미리 설정된 기준면적과 비교하여, 상기 측정대상 절연물의 두께가 상기 기준두께 이상이고 상기 측정대상 절연물의 단면적이 상기 기준면적 이상인 경우,
    상기 이격거리를 미리 설정된 기준거리와 비교하는 단계를 더 포함하고,
    상기 이격거리가 상기 기준거리 미만이면, 상기 인가전압을 미리 설정된 중전압으로 설정하고 상기 인가전류를 미리 설정된 중전류로 설정하며,
    상기 이격거리가 상기 기준거리와 같으면, 상기 인가전압을 상기 중전압 또는 상기 중전압 보다 높은 미리 설정된 고전압으로 설정하고 상기 인가전류를 상기 중전류보다 큰 미리 설정된 대전류로 설정하며,
    상기 이격거리가 상기 기준거리를 초과하면, 상기 인가전압을 상기 고전압으로 설정하고 상기 인가전류를 상기 대전류로 설정하는 절연물의 결함 검출방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 X-선 출력 제어단계는,
    상기 측정대상 절연물의 두께를 미리 설정된 기준두께와 비교하고 상기 측정대상 절연물의 단면적을 미리 설정된 기준면적과 비교하여, 상기 측정대상 절연물의 두께가 상기 기준두께 이상이고 상기 측정대상 절연물의 단면적이 상기 기준면적 미만인 경우,
    상기 이격거리를 미리 설정된 기준거리와 비교하는 단계를 더 포함하고,
    상기 이격거리가 상기 기준거리 미만이면, 상기 인가전압을 상기 미리 설정된 중전압으로 설정하고 상기 인가전류를 미리 설정된 소전류로 설정하며,
    상기 이격거리가 상기 기준거리와 같으면, 상기 인가전압을 상기 중전압 또는 상기 중전압보다 높은 미리 설정된 고전압으로 설정하고 상기 인가전류를 상기 소전류 또는 상기 소전류보다 큰 미리 설정된 중전류로 설정하며,
    상기 이격거리가 상기 기준거리를 초과하면, 상기 인가전압을 상기 고전압으로 설정하고 상기 인가전류를 상기 중전류보다 큰 미리 설정된 대전류로 설정하는 절연물의 결함 검출방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 X-선 출력 제어단계는,
    상기 측정대상 절연물의 두께를 미리 설정된 기준두께와 비교하고 상기 측정대상 절연물의 단면적을 미리 설정된 기준면적과 비교하여, 상기 측정대상 절연물의 두께가 상기 기준두께 미만이고 상기 측정대상 절연물의 단면적이 상기 기준면적 미만인 경우,
    상기 이격거리를 미리 설정된 기준거리와 비교하는 단계를 더 포함하고,
    상기 이격거리가 상기 기준거리 미만이면, 상기 인가전압을 미리 설정된 저전압으로 설정하고 상기 인가전류를 미리 설정된 소전류로 설정하며,
    상기 이격거리가 상기 기준거리와 같으면, 상기 인가전압을 상기 저전압보다 높은 미리 설정된 중전압으로 설정하고 상기 인가전류를 상기 소전류 또는 상기 소전류보다 큰 미리 설정된 중전류로 설정하며,
    상기 이격거리가 상기 기준거리를 초과하면, 상기 인가전압을 상기 중전압으로 설정하고 상기 인가전류를 상기 중전류 또는 상기 중전류보다 큰 미리 설정된 대전류로 설정하는 절연물의 결함 검출방법.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 X-선 출력 제어단계는,
    상기 측정대상 절연물의 두께를 미리 설정된 기준두께와 비교하고 상기 측정대상 절연물의 단면적을 미리 설정된 기준면적과 비교하여, 상기 측정대상 절연물의 두께가 상기 기준두께 미만이고 상기 측정대상 절연물의 단면적이 상기 기준면적 이상인 경우,
    상기 이격거리를 미리 설정된 기준거리와 비교하는 단계를 더 포함하고,
    상기 이격거리가 상기 기준거리 미만이면, 상기 인가전압을 미리 설정된 저전압으로 설정하고 상기 인가전류를 미리 설정된 중전류로 설정하며,
    상기 이격거리가 상기 기준거리와 같으면, 상기 인가전압을 상기 저전압 또는 상기 저전압보다 높은 미리 설정된 중전압으로 설정하고 상기 인가전류를 상기 중전류보다 큰 미리 설정된 대전류로 설정하며,
    상기 이격거리가 상기 기준거리를 초과하면, 상기 인가전압을 상기 중전압보다 높은 미리 설정된 고전압으로 설정하고 상기 인가전류를 상기 대전류로 설정하는 절연물의 결함 검출방법.
  10. 제5항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이격거리는 500mm 내지 800mm로 설정된 절연물의 결함 검출방법.
  11. 제5항에 있어서,
    복수의 상기 X-선 모듈을 사용하여 상기 측정대상 절연물에 X-선을 조사하며,
    상기 측정대상 절연물의 단면적 및 두께와 상기 이격거리에 따라 복수의 상기 X-선 모듈의 작동 대수를 조절하는 절연물의 결함 검출방법.
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