KR20220003860A - Sensor for detecting partial discharge signal and Method for assembling the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 방전 신호 검출 센서에 관한 것으로서, 더 상세하게는 검교정 포트(port)가 내장된 일체형의 고감도 부분방전 신호 검출 센서 및 이의 조립 방법에 대한 것이다.The present invention relates to a discharge signal detection sensor, and more particularly, to an integrated high-sensitivity partial discharge signal detection sensor having a calibration port and an assembly method thereof.
국내 전력계통의 초고압 지중 송전 선로의 지중화 비율은 점차 증가하고 있는 추세이며, 지중 송전 케이블 고장은 대단위 정전 및 발전제약비용 발생 등 사회적, 경제적으로 피해가 크다. 초고압 지중 송전 케이블의 예방진단 방법 중 부분방전(Partial Discharge) 진단방법은 케이블 고장예방에 가장 효율적으로 활용하고 있으며, 현재까지 부분방전 측정을 통하여 고장예방 활동을 수행하고 있다.The rate of underground transmission of ultra-high voltage underground transmission lines in the domestic power system is gradually increasing, and the failure of underground transmission cables causes great social and economic damage, such as large-scale blackouts and generation constraint costs. Among the preventive diagnosis methods for ultra-high voltage underground transmission cables, the partial discharge diagnosis method is most effectively used to prevent cable failures, and failure prevention activities have been carried out through partial discharge measurement so far.
케이블 부분방전 진단업무는 휴대용 진단장비를 이용한 부분방전 측정(1회/년)과 345kV 지중선로 등 중요선로는 On-line 부분방전 시스템을 활용하여 진단업무를 수행하고 있다. 이러한, 케이블 부분방전 신호를 검출하기 위해서 주로 HFCT(High Frequency Current Transformer)센서를 케이블 접지선 또는 접속함 SVL(Sheath Voltage Limiter)에 취부하여 케이블 내부에서 발생한 미소한 고주파 성분의 부분방전 신호를 외부에서 검출한다.In the cable partial discharge diagnosis service, partial discharge measurement (once/year) using portable diagnostic equipment and important lines such as 345kV underground line are diagnosed using an on-line partial discharge system. In order to detect such a cable partial discharge signal, a HFCT (High Frequency Current Transformer) sensor is mainly attached to the cable grounding line or SVL (Sheath Voltage Limiter) in the junction box to detect the partial discharge signal of minute high-frequency components generated inside the cable from the outside. do.
현재 지중케이블 부분방전 센서는 국내외 제작사의 여러 종류의 HFCT 센서를 사용하고 있으며, 지중케이블 예방진단 신뢰도의 제고를 위하여 부분방전 신호검출 성능 향상을 위하여 최근 고감도 HFCT 센서를 확대적용 하고 있다.Currently, various types of HFCT sensors from domestic and foreign manufacturers are used for underground cable partial discharge sensors, and high-sensitivity HFCT sensors have been recently expanded to improve partial discharge signal detection performance to improve the reliability of underground cable preventive diagnosis.
이러한 고감도 HFCT 센서는 상시 설치가 가능하고, 유지보수를 고려해서 클램프 형태의 일체형 체결방식으로 페라이트 분할 구조(Split Type) 형태가 널리 사용되고 있다. 일체형 체결방식의 경우 현장에서 모의 부분방전 신호를 간접 주입하기 위해서는 체결되어 있는 HFCT 센서를 감시 대상으로부터 잠시 분리 체결해야하는 번거로움이 있다. 부분방전 신호크기의 단위는 IEC62070기준에 의거하여 일반적으로 pC(pico-Coulomb)을 사용한다.Such a high-sensitivity HFCT sensor can be installed at all times, and a ferrite split structure (Split Type) type is widely used as an integrated clamp type fastening method in consideration of maintenance. In the case of the integrated fastening method, in order to indirectly inject a simulated partial discharge signal in the field, it is inconvenient to separate and fasten the fastened HFCT sensor from the monitoring target for a while. The unit of the partial discharge signal size is generally pC (pico-Coulomb) based on the IEC62070 standard.
지중 케이블의 진단현장에서는 교정기(Calibrator)를 사용하여 교정기에서 발생한 부분방전 크기와 진당장비에서 측정한 크기를 비교하여 방전량을 확인하다.At the diagnostic site of the underground cable, a calibrator is used to check the discharge amount by comparing the size of the partial discharge generated by the calibrator with the size measured by the Jindang equipment.
기존 클램프 형태의 HFCT센서의 구조는 금속 보호케이스, 자성체(페라이트), 출력 포트(port) 1개로 구성되게 된다. 출력 Port는 자성체에 감겨있는 폐 loop 형태 권선을 N Type 커넥터의 신호선과 Ground에 연결되는 구조이다.The structure of the existing clamp-type HFCT sensor is composed of a metal protective case, a magnetic material (ferrite), and one output port. The output port has a structure in which a closed loop type winding wound on a magnetic material is connected to the signal line of the N type connector and the ground.
이러한 HFCT 센서의 검교정을 현장 또는 실험실에서 시행하기 위해서는, PD 교정기(모의 부분방전신호 주입기)의 신호를 HFCT센서에 폐 loop로 주입하여, 입력측 권선수 1인 회로와 동일하게 구성하게 된다. 즉, 전기회로상 입력측 Vin 신호를 주입하여 부분 방전량을 교정하게 된다. In order to carry out the calibration of the HFCT sensor in the field or in the laboratory, the signal of the PD calibrator (simulated partial discharge signal injector) is injected into the HFCT sensor in a closed loop, and the circuit is configured the same as the circuit with 1 winding on the input side. That is, the amount of partial discharge is corrected by injecting the Vin signal on the input side into the electric circuit.
따라서, 현장에 설치되어 있는 기존 클램프 형태의 HFCT 센서의 경우, 모의 부분방전 신호를 주입하기 위해서는 체결을 분리하여 신호를 주입하고, 검교정 후 다시 체결하는 번거로움이 발생하는 문제가 있다. Therefore, in the case of the existing clamp-type HFCT sensor installed in the field, there is a problem in that in order to inject the simulated partial discharge signal, the signal is injected by separating the connection, and the inconvenience of reconnecting after calibration is generated.
또한, 현장 환경상 운영중인 HFCT센서 및 진단시스템을 검교정 진행하기 위해서 HFCT 센서를 탈착 후 재취부하는 작업에 많은 시간이 소요되고, 개선 대책이 절실히 요구되고 있다.In addition, in order to calibrate the operating HFCT sensor and diagnostic system in the field environment, it takes a lot of time to remove and reattach the HFCT sensor, and improvement measures are urgently required.
또한, 초고압 지중케이블 실시간 진단 시스템 사업이 계속 진행됨에 따라, 시스템 유지/보수/점검에 대해서 운영부서의 업무가 과다하게 집중될 것이 예상됨으로, 이를 해소할 부분 방전 검출 센서가 요구되고 있다.In addition, as the ultra-high voltage underground cable real-time diagnosis system business continues, it is expected that the work of the operating department will be excessively concentrated on system maintenance/repair/inspection, so a partial discharge detection sensor is required to solve this problem.
본 발명은 위 배경기술에 따른 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로서, 현장에 적합한 최적의 측정감도를 내기 위하여 부분 방전량 검교정이 용이한 부분방전 신호 검출 센서 및 이의 조립 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed in order to solve the problems according to the above background art, and it is an object of the present invention to provide a partial discharge signal detection sensor that is easy to calibrate the partial discharge amount in order to obtain optimal measurement sensitivity suitable for the field, and a method for assembling the same. .
또한, 본 발명은 부분 방전량 검교정이 용이하도록 검교정 포트(port)가 내장된 일체형의 고감도 부분방전 신호 검출 센서 및 이의 조립 방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide an integrated high-sensitivity partial discharge signal detection sensor with a built-in calibration port for easy partial discharge calibration and an assembly method thereof.
본 발명은 위에서 제시된 과제를 달성하기 위해, 현장에 적합한 최적의 측정감도를 내기 위하여 부분 방전량 검교정이 용이한 부분방전 신호 검출 센서를 제공한다.The present invention provides a partial discharge signal detection sensor that is easy to calibrate the partial discharge amount in order to achieve the optimal measurement sensitivity suitable for the field in order to achieve the object presented above.
상기 부분방전 신호 검출 센서는,The partial discharge signal detection sensor,
자성체;magnetic body;
상기 자성체를 내부에 장착하는 제 1 보호 케이스 및 제 2 보호 케이스; 및a first protective case and a second protective case for mounting the magnetic body therein; and
상기 제 1 보호 케이스 및 상기 제 2 보호 케이스의 제 1 일측면에 결합하여 상기 제 1 보호 케이스 및 상기 제 2 보호 케이스가 회전하게 하는 힌지;를 포함하는 것을 특징으로 한다.and a hinge coupled to the first side of the first protective case and the second protective case to rotate the first protective case and the second protective case.
이때, 상기 힌지가 체결되도록 상기 제 1 보호 케이스 및 상기 제 2 보호 케이스의 상기 제 1 일측면에는 평면 형상이 형성되는 것을 특징으로 한다.In this case, a planar shape is formed on the first side of the first protective case and the second protective case so that the hinge is fastened.
또한, 상기 부분방전 신호 검출 센서는, 상기 제 1 보호 케이스 및 상기 제 2 보호 케이스의 타측면에 결합하여 상기 제 1 보호 케이스 및 상기 제 2 보호 케이스를 잠금하는 잠금부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the partial discharge signal detection sensor, coupled to the other side of the first protective case and the second protective case to lock the first protective case and the second protective case; characterized in that it comprises a do.
또한, 상기 제 1 보호 케이스 및 상기 제 2 보호 케이스의 상기 타측면에는 상기 잠금부가 체결되도록 평면 형상이 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, a planar shape is formed on the other side surfaces of the first protective case and the second protective case so that the locking part is fastened.
또한, 상기 제 1 보호 케이스의 제 2 일측면에는 제 1 포트가 설치되고, 상기 제 2 보호 케이스의 제 2 일측면에는 검교정 포트용 제 2 포트가 설치되는 것을 특징으로 한다.In addition, a first port is installed on a second side of the first protective case, and a second port for calibration port is installed on a second side of the second protective case.
또한, 상기 제 1 보호 케이스의 상기 제 1 일측면은 상기 제 1 보호 케이스의 상기 제 2 일측면과 일정한 각도로 기울기가 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the first one side of the first protective case is characterized in that the inclination is formed at a constant angle with the second one side of the first protective case.
또한, 상기 제 2 보호 케이스의 상기 제 1 일측면은 상기 제 2 보호 케이스의 상기 제 2 일측면과 일정한 각도로 기울기가 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the first one side of the second protective case is characterized in that the inclination is formed at a constant angle with the second one side of the second protective case.
또한, 상기 제 1 포트는 N 타입 포트이고, 상기 제 2 포트는 BNC(Bayonet Neil-Concelman) 타입 포트인 것을 특징으로 한다.In addition, the first port is an N-type port, and the second port is a Bayonet Neil-Concelman (BNC) type port.
또한, 상기 제 2 포트에는 상기 제 1 포트와 상기 제 2 포트간 그라운드를 절연 분리시키기 위해 BNC 커넥터가 체결되는 것을 특징으로 한다.In addition, a BNC connector is coupled to the second port to insulate and separate a ground between the first port and the second port.
또한, 상기 제 1 포트에 연결되는 제 1 권선이 상기 자성체의 외면을 감는 권선수는 1회이고, 상기 제 2 포트에 연결되는 제 2 권선이 상기 자성체의 외면을 감는 권선수는 2회인 것을 특징으로 한다.In addition, the number of windings in which the first winding connected to the first port winds the outer surface of the magnetic material is one, and the second winding connected to the second port winds the outer surface of the magnetic material is two turns. do it with
또한, 상기 제 1 보호 케이스 및 제 2 보호 케이스는 각각 2개의 플레이트로 이루어지며, 2개의 상기 플레이트가 정합되어 내부에 상기 자성체를 안착 고정하는 것을 특징으로 한다.In addition, each of the first protective case and the second protective case includes two plates, and the two plates are matched to seat and fix the magnetic body therein.
또한, 상기 자성체는 정합되면 도넛 형상이 되는 제 1 서브 자성체 및 제 2 서브 자성체로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the magnetic material is characterized in that it consists of a first sub-magnetic material and a second sub-magnetic material that is a donut shape when matched.
또한, 2개의 상기 플레이트는 단면이 ┗┛자 형상인 것을 특징으로 한다.In addition, the two plates are characterized in that the cross-section is ┗┛ shape.
또한, 상기 잠금부는 고리; 및 상기 고리가 체결되는 걸림구를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the lock portion is a ring; And it characterized in that it comprises a hook to which the ring is fastened.
또한, 상기 자성체의 재질은 페라이트인 것을 특징으로 한다.In addition, the material of the magnetic body is characterized in that the ferrite.
또한, 상기 제 1 보호 케이스 및 상기 제 2 보호 케이스가 결합된 상태에서 중심에 접지선이 삽입되는 관통홀이 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, in a state in which the first protective case and the second protective case are coupled, a through hole through which a ground wire is inserted is formed in the center.
다른 한편으로, 본 발명의 다른 일실시예는, (a) 제 1 보호 케이스 및 제 2 보호 케이스, 및 자성체를 준비하는 단계; (b) 상기 자성체를 상기 제 1 보호 케이스 및 상기 제 2 보호 케이스 내부에 장착하는 단계; 및 (c) 상기 제 1 보호 케이스 및 상기 제 2 보호 케이스의 제 1 일측면에 상기 제 1 보호 케이스 및 상기 제 2 보호 케이스가 회전하게 하는 힌지를 결합하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 부분방전 신호 검출 센서의 조립 방법을 제공한다.On the other hand, another embodiment of the present invention, (a) preparing a first protective case and a second protective case, and a magnetic body; (b) mounting the magnetic body inside the first protective case and the second protective case; and (c) coupling a hinge for rotating the first protective case and the second protective case to first side surfaces of the first protective case and the second protective case. A method of assembling a discharge signal detection sensor is provided.
또한, 상기 (c) 단계는, 상기 제 1 보호 케이스 및 상기 제 2 보호 케이스의 타측면에 상기 제 1 보호 케이스 및 상기 제 2 보호 케이스를 잠금하는 잠금부(140)를 결합하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the step (c) includes a step of coupling the
또한, 상기 (c) 단계는, 상기 제 1 보호 케이스의 제 2 일측면에는 제 1 포트를 설치하고, 상기 제 2 보호 케이스의 제 2 일측면에는 검교정 포트용 제 2 포트를 설치하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the step (c), installing a first port on a second side of the first protective case, and installing a second port for a calibration port on a second side of the second protective case; characterized by including.
본 발명에 따르면, 기존 검교정 방법과 전기적 등가 회로도 동일하고, 현장에서 부분방전 검출 센서에 대해서 검교정시 별도의 탈부착 작업 없이 검교정 port에 모의 PD(partial discharge)신호 교정기를 연결하여 간편하게 검교정을 행할 수 있다.According to the present invention, the electrical equivalent circuit is the same as the existing calibration method, and when calibrating the partial discharge detection sensor in the field, a simulated PD (partial discharge) signal calibrator is connected to the calibration port without a separate attachment/detachment operation, and calibration can be performed conveniently. .
또한, 본 발명의 다른 효과로서는 검교정 포트(port)가 내장된 센서를 활용시 현장 유지/보수/점검 시간 단축 및 업무 부담 해소가 가능하다는 점을 들 수 있다.In addition, as another effect of the present invention, it is possible to reduce the on-site maintenance/repair/inspection time and relieve the burden of work when using a sensor with a built-in calibration port.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 부분방전 신호 검출 센서의 개방 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 부분방전 신호 검출 센서의 폐색 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 부분방전 신호 검출 센서의 볼팅 체결전 전면 개방 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 부분방전 신호 검출 센서의 볼팅 체결전 후면 개방 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 볼팅 체결전 보호 케이스가 체결된 후면 사시도이다.
도 6은 도 2에 도시된 부분방전 신호 검출 센서의 내부 사시도이다.
도 7은 도 1에 도시된 부분방전 신호 검출 센서에 BNC(Bayonet Neil-Concelman) 커넥터가 체결된 후의 사시도이다.
도 8은 도 1 내지 도 7에 도시된 부분방전 신호 검출 센서를 이용한 주입 시험 개념도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 부분방전 신호 검출 센서의 등가 회로도이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 검교정 포트를 추가한 자성체 입/출력 구조를 보여주는 개념도이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 부분방전 신호 검출 센서의 조립 과정을 보여주는 흐름도이다.1 is an open perspective view of a partial discharge signal detection sensor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an obstructed perspective view of the partial discharge signal detection sensor shown in FIG. 1 .
3 is a front open perspective view of the partial discharge signal detection sensor shown in FIG. 1 before bolting.
4 is a rear open perspective view of the partial discharge signal detection sensor shown in FIG. 3 before bolting.
5 is a rear perspective view to which the protection case shown in FIG. 4 is fastened before bolting.
6 is an internal perspective view of the partial discharge signal detection sensor shown in FIG. 2 .
7 is a perspective view after a Bayonet Neil-Concelman (BNC) connector is fastened to the partial discharge signal detection sensor shown in FIG. 1 .
8 is a conceptual diagram of an injection test using the partial discharge signal detection sensor shown in FIGS. 1 to 7 .
9 is an equivalent circuit diagram of a partial discharge signal detection sensor according to an embodiment of the present invention.
10 is a conceptual diagram showing a magnetic input / output structure to which a calibration port is added according to an embodiment of the present invention.
11 is a flowchart illustrating an assembly process of a partial discharge signal detection sensor according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. Since the present invention can have various changes and can have various embodiments, specific embodiments are illustrated in the drawings and will be described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용한다. 제 1, 제 2등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. In describing each figure, like reference numerals are used for like elements. Terms such as first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.For example, without departing from the scope of the present invention, a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may also be referred to as a first component. The term “and/or” includes a combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다.Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. shouldn't
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 부분방전 신호 검출 센서 및 이의 조립 방법을 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, a partial discharge signal detection sensor and an assembly method thereof according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 부분방전 신호 검출 센서(100)의 개방 사시도이다. 도 1을 참조하면, 자성체(120), 자성체(120)를 내부에 장착하는 제 1 보호 케이스 및 제 2 보호 케이스(110a,110b), 제 1 보호 케이스 및 제 2 보호 케이스(110a,110b)의 일측면에 결합하는 힌지(130), 제 1 보호 케이스 및 제 2 보호 케이스(110a,110b)의 타측면에 결합하는 잠금부(140) 등을 포함하여 구성될 수 있다.1 is an open perspective view of a partial discharge
제 1 보호 케이스 및 제 2 보호 케이스(110a,110b)의 일측면에는 힌지(130)가 체결되도록 평면 형상이 형성된다. 힌지(130)는 경첩 등이 될 수 있다.A planar shape is formed so that the
한편, 제 1 보호 케이스 및 제 2 보호 케이스(110a,110b)의 타측면에는 잠금부(140)가 체결되도록 평면 형상이 형성된다.On the other hand, a planar shape is formed on the other side of the first and second
힌지(130)와 잠금부(140)는 180°로 대향되게 설치된다. 또한, 제 1 보호 케이스 및 제 2 보호 케이스(110a,110b)의 중심에는 원형의 홀 공간이 형성된다. 이 원형의 홀 공간에 접지선(미도시)이 삽입될 수 있다.The
또한, 제 1 보호 케이스 및 제 2 보호 케이스(110a,110b)의 측면에는 2개의 포트(150,160)이 설치된다. 제 1 포트(160)는 N 타입(type) 포트가 될 수 있다. 또한, 제 2 포트(150)는 검교정 포트로 절연 BNC(Bayonet Neil-Concelman) 포트가 사용될 수 있다. In addition, two
상기 제 1 보호 케이스(110a)의 상기 제 1 일측면은 상기 제 1 보호 케이스(110a)의 상기 제 2 일측면과 일정한 각도로 기울기가 형성된다. 또한, 상기 제 2 보호 케이스(110b)의 상기 제 1 일측면은 상기 제 2 보호 케이스(110b)의 상기 제 2 일측면과 일정한 각도로 기울기가 형성된다. 물론, 제 2 일측면도 평면 형상이 형성된다.The first one side of the first
도 2는 도 1에 도시된 부분방전 신호 검출 센서(100)의 폐색 사시도이다. 도 2를 참조하면, 정면에서 보았을 때 힌지(130), N 타입 포트, 절연 BNC(Bayonet Neil-Concelman) 포트 등이 설치된다.FIG. 2 is an obstructed perspective view of the partial discharge
도 3은 도 1에 도시된 부분방전 신호 검출 센서(100)의 볼팅 체결전 전면 개방 사시도이다. 도 3을 참조하면, 보호 케이스(110a,110b)는 2개의 플레이트가 위아래로 포개어져 결합되는 구조이다. 물론 플레이트 내부에는 자성체(120)가 안착될 수 있도록 안착홈(미도시)이 형성된다.3 is a front open perspective view of the partial discharge
또한, 이 2개의 플레이트의 결합은 볼트(310-1,310-2,310-3,320-1,320-2,320-3)를 통해 이루어진다. 볼트(310-1,310-2,310-3,320-1,320-2,320-3)는 나사 볼트가 될 수 있다. 물론, 나사 볼트가 아니고 일반 볼트가 사용될 수 있다. 이 경우, 플레이트 내측에 지지대 볼트가 형성될 수 있다. 부연하면, 제 1 플레이트에는 볼트(310-1,310-2,310-3,320-1,320-2,320-3)가 관통할 수 있는 관통홀이 형성되고, 제 1 플레이트에 결합되는 제 2 플레이트의 내측에 나사산이 형성되는 지지대 볼트가 형성될 수 있다. In addition, the coupling of these two plates is made through the bolts (310-1, 310-2, 310-3, 320-1, 320-2, 320-3). The bolts 310-1, 310-2, 310-3, 320-1, 320-2, and 320-3 may be screw bolts. Of course, not a screw bolt, but a normal bolt may be used. In this case, the support bolt may be formed inside the plate. In other words, a through hole through which the bolts 310-1,310-2,310-3,320-1,320-2,320-3 can pass is formed in the first plate, and a thread is formed inside the second plate coupled to the first plate. A support bolt may be formed.
물론, 이러한 볼팅 방식을 사용하지 않고 접착제를 이용하여 결합하는 방식도 가능하다. 접착제로는 금속 접착제가 주로 사용될 수 있다.Of course, a method of bonding using an adhesive without using such a bolting method is also possible. As the adhesive, a metal adhesive may be mainly used.
또한, 힌지(130)도 볼트(313-1,313-2,323-1,323-2)를 통해 보호 케이스(110a,110b)의 측면에 체결된다. 물론, 이러한 볼팅 방식을 사용하지 않고 접착제를 이용하는 것도 가능하다.In addition, the
또한, 제 1 포트(160)도 볼트(312-1,312-2,312-3,312-4)에 의해 보호 케이스(110a,110b)의 측면에 체결된다. 물론, 이러한 볼팅 방식을 사용하지 않고 접착제를 이용하는 것도 가능하다.In addition, the
또한, 잠금부(140)도 볼트(311-1,311-2)에 의해 보호 케이스(110a,110b)의 측면에 체결된다. 물론, 이러한 볼팅 방식을 사용하지 않고 접착제를 이용하는 것도 가능하다. In addition, the locking
도 4는 도 3에 도시된 부분방전 신호 검출 센서(100)의 볼팅 체결전 후면 개방 사시도이다. 도 4를 참조하면, 도 3을 기준으로 볼트(310-1,310-2,310-3,320-1,320-2,320-3)가 플레이트의 상부면에서 하부면쪽으로 체결된다면, 볼트(410-1,410-2,410-3,420-1,420-2,420-3)에 의해 플레이트의 하부면에서 상부면쪽으로 체결된다. 물론, 볼트(310-1,310-2,310-3,320-1,320-2,320-3)와 볼트(410-1,410-2,410-3,420-1,420-2,420-3)는 엇갈리게 체결된다.4 is a rear open perspective view of the partial discharge
잠금부(140)는 고리(400), 및 상기 고리(400)가 체결되는 걸림구(401)로 구성된다. 걸림구(401)는 볼트(321-1,321-2)를 통해 보호 케이스의 표면에 고정된다. 부연하면, 제 1 보호 케이스(110a)의 후단면에 고리(400)가 볼트에 의해 체결되고, 제 2 보호 케이스(110b)의 후단면에 걸림구(401)가 볼트에 의해 체결된다.The
도 5는 도 4에 도시된 볼팅 체결전 보호 케이스(110a,110b)가 체결된 후면 사시도이다. 도 5를 참조하면, 도 2 내지 도 4에 도시된 볼트에 의해 보호 케이스를 이루는 플레이트, 잠금부(140), 힌지(130), 제 1 포트(160)가 체결된다. 특히, 도 5는 벌어진 제 1 보호 케이스(110a)와 제 2 보호 케이스(110b)를 오므린 상태에서 잠금부(140)의 고리(400)를 걸림구(401)에 체결하는 상태이다.5 is a rear perspective view to which the
도 6은 도 2에 도시된 부분방전 신호 검출 센서(100)의 내부 사시도이다. 도 6을 참조하면, 상기 자성체(120)는 정합되면 도넛 형상이 되는 제 1 서브 자성체 및 제 2 서브 자성체(621,622)로 이루어진다. 이러한 서브 자성체(621,622)는 플레이트(611) 내측에 안착된다. 물론, 이를 위해서는 플레이트(611)에 안착홈(미도시)이 형성된다. 6 is an internal perspective view of the partial discharge
즉, 플레이트(611)의 단면이 ┗┛자 형상이 된다. 제 1 서브 자성체 및 제 2 서브 자성체(621,622)에는 권선(630)이 구성된다. 물론, 권선(630)의 말단은 포트(150,160)에 연결된다. 부연하면, 제 1 서브 자성체(621)에 감긴 권선(630)의 말단은 제 1 포트(160)에 연결되고, 제 2 서브 자성체(622)에 감긴 권선의 말단은 제 2 포트(150)에 연결된다.That is, the cross section of the
도 7은 도 1에 도시된 부분방전 신호 검출 센서(100)에 BNC(Bayonet Neil-Concelman) 커넥터(710)가 체결된 후의 사시도이다. 도 7을 참조하면, 제 1 포트(160)는 검출 신호의 감쇄/왜곡을 최소화하기 위해서 N type 형태의 port를 사용하게 되고, 보호 케이스(110a)와 제 1 포트(160)의 Ground는 동등 전위가 된다. 이를 위해 보호 케이스(110a,110b)의 재질은 구리, 철, 알루미늄, 스테인리스 등과 같은 금속이 사용된다.7 is a perspective view after the Bayonet Neil-Concelman (BNC)
제 2 포트(150)는 검교정 포트로서 현장 검교정을 용이하게 하기 위해서, BNC type 포트를 사용하고, 입/출력간 절연을 분리하기 위해서 BNC 커넥터(710)를 사용하여 제 1 포트(160)와 검교정용 제 2 포트(150)간 Ground를 절연 분리시켜 입력측과 출력측의 신호전달을 자성체로만 전달한다.The
또한, 제 2 포트(150)는 평상시에 오픈(open)되어 있는 구조여서, 높은 임피던스를 형성하여 서지(Surge)로 인한 내부 권선(630)이 소손될 수 있으므로, BNC 쇼트(short)형 단말을 설치하여 권선 소손을 방지할 수 있다.In addition, since the
도 8은 도 1 내지 도 7에 도시된 부분방전 신호 검출 센서(100)를 이용한 주입 시험 개념도이다. 도 8을 참조하면, 접지선(810)이 신호 검출 센서(100)의 중심에 형성되는 관통홀(801)에 삽입된다. 모의 방전 주입기(840)와 제 1 포트(160)가 제 1 케이블(820)로 연결되고, 제 2 포트(150)와 부분 방전 측정기(850)가 제 2 케이블(830)로 연결된다. 따라서, 모의 방전 주입기(840)에서 모의 방전 신호를 발생시키면, 부분 방전 측정기(850)에서 이를 측정하는 시험이 가능하다. 도 8은 케이블의 접지선이 자성체 페라이트를 관통 했을 때의 형상이다.8 is a conceptual diagram of an injection test using the partial discharge
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 부분방전 신호 검출 센서(100)의 등가 회로도이다. 도 9를 참조하면, 1차측은 2차측과 전기적으로 절연되어 있는 구조이고, 1차측의 턴(turn)수와 1차측의 턴수는 1:n이다. 여기서 R과 C는 2차측의 도선에 대한 기생성분이다. Vin은 모의 방전 전압값이고, Vout는 측정 전압값이다. L은 권선(도 6의 630)의 권선수(n)이 변화함에 따라 발생하는 값이다. 일반적으로 환형 솔레노이드의 인덕턴스(L)은 다음식과 같다.9 is an equivalent circuit diagram of the partial discharge
여기서, n은 권선수이고, S는 자성체(120)의 단면적이고,μ는 자성체의 투자율이고, l은 자성체의 길이이다. Here, n is the number of turns, S is the cross-sectional area of the
L값이 증가하게 되면 고주파 성분의 신호는 2차측으로 전달이 되지 못하고, L값이 낮으면 고주파 성분의 신호가 감소하는 특성이 나타난다. 위 식에 의해 2차 출력의 인덕턴스 성분은 투자율과 권선 감은 횟수와 페라이트 형상에 비례해서 나타나게 된다.When the L value increases, the signal of the high frequency component cannot be transmitted to the secondary side, and when the L value is low, the signal of the high frequency component decreases. By the above equation, the inductance component of the secondary output appears in proportion to the magnetic permeability, the number of turns, and the shape of the ferrite.
1차측에서 2차측으로 신호를 최소 손실로 전달하기 위해서는, 고투자율의 재질이 필요하고, 통상적으로 사용하는 페라이트 코어는 와류 전류 손실을 줄임으로써 고주파, 고전압 등 각종 첨단 전자산업 분야에 활용되며 10KHz에서 50MHz까지의 주파수 범위에서 활용이 가능하다. In order to transmit a signal from the primary side to the secondary side with minimum loss, a material with high magnetic permeability is required, and the commonly used ferrite core reduces eddy current loss and is used in various high-tech electronic industries such as high frequency and high voltage. It can be used in the frequency range up to 50 MHz.
보통, 자성체로서 페라이트 코어는 MOFe2O3인 화학식으로 표시되는 산화물로 M은 망간(Mn), 아연(Zn), 니켈(Ni), 코발트(Co),구리(Cu)또는 마그네슘(Mg)과 같은 금속 원소 산화물을 사용한다.Usually, as a magnetic material, the ferrite core is an oxide represented by the formula of MOFe 2 O 3 , where M is a metal such as manganese (Mn), zinc (Zn), nickel (Ni), cobalt (Co), copper (Cu) or magnesium (Mg). Elemental oxides are used.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 검교정 포트를 추가한 자성체 입/출력 구조를 보여주는 개념도이다. 도 10을 참조하면, 검교정용 제 1 포트(160)는 제 2 포트(150)와 유사하게 권선수 "1"인 출력 포트(port)를 만들어서 검교정 포트에 신호를 주입하여 출력 포트에서 측정하는 방식이다. 이때, 제 2 포트(150)의 권선수는 "2"이다. 여기서, 권선수는 권선의 감은 횟수이다. 출력 포트의 Ground와 검교정 포트의 Ground는 전기적으로 분리시켜서, 도 9와 동일한 전기 회로를 구성한다. 검교정 신호(1010)는 제 1 포트(160)에서 시계방향으로 제 2 포트(150)로 흐른다.10 is a conceptual diagram showing a magnetic input / output structure to which a calibration port is added according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 10 , the first port for
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 부분방전 신호 검출 센서(100)의 조립 과정을 보여주는 흐름도이다. 도 11을 참조하면, 먼저 보호 케이스(110a,110b) 및 자성체(120)를 준비한다(단계 S1110).11 is a flowchart illustrating an assembly process of the partial discharge
이후, 자성체(120)에 코일을 감아 권선(630)을 생성한다(단계 S1120).Thereafter, a coil is wound around the
이후, 보호 케이스(110a,110b)에 자성체(120)를 안착시킨다(단계 S1130). 즉, 보호 케이스(110a,110b)의 제 1 플레이트에 자성체(120)를 삽입 안착시키고, 제 2 플레이트를 덮는다.Thereafter, the
이후, 볼팅을 통해 힌지(130), 잠금부(140), 포트(160)를 조립한다(단계 S1140). 물론, 권선(630)을 포트(150,160)에 연결하는 과정을 포함한다.Thereafter, the
100: 부분방전 신호 검출 센서
110a,110b: 제 1 및 제 2 보호 케이스
120: 자성체
130: 힌지
140: 잠금부
150: 제 2 포트
160: 제 1 포트100: partial discharge signal detection sensor
110a, 110b: first and second protective cases
120: magnetic material
130: hinge
140: lock
150: second port
160: first port
Claims (19)
상기 자성체(120)를 내부에 장착하는 제 1 보호 케이스 및 제 2 보호 케이스(110a,110b); 및
상기 제 1 보호 케이스 및 상기 제 2 보호 케이스(110a,110b)의 제 1 일측면에 결합하여 상기 제 1 보호 케이스 및 상기 제 2 보호 케이스(110a,110b)가 회전하게 하는 힌지(130);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 부분방전 신호 검출 센서.
magnetic body 120;
a first protective case and a second protective case for mounting the magnetic body 120 therein (110a, 110b); and
a hinge 130 coupled to a first side surface of the first protective case and the second protective case 110a, 110b to rotate the first protective case and the second protective case 110a, 110b;
Partial discharge signal detection sensor comprising a.
상기 힌지(130)가 체결되도록 상기 제 1 보호 케이스 및 상기 제 2 보호 케이스(110a,110b)의 상기 제 1 일측면에는 평면 형상이 형성되는 것을 특징으로 하는 부분방전 신호 검출 센서.
The method of claim 1,
Partial discharge signal detection sensor, characterized in that a planar shape is formed on the first side of the first protective case and the second protective case (110a, 110b) so that the hinge (130) is fastened.
상기 제 1 보호 케이스 및 상기 제 2 보호 케이스(110a,110b)의 타측면에 결합하여 상기 제 1 보호 케이스 및 상기 제 2 보호 케이스(110a,110b)를 잠금하는 잠금부(140);를 포함하는 것을 특징으로 하는 부분방전 신호 검출 센서.
The method of claim 1,
A locking unit 140 coupled to the other side surfaces of the first and second protective cases 110a and 110b to lock the first and second protective cases 110a and 110b. Partial discharge signal detection sensor, characterized in that.
상기 제 1 보호 케이스 및 상기 제 2 보호 케이스(110a,110b)의 상기 타측면에는 상기 잠금부(140)가 체결되도록 평면 형상이 형성되는 것을 특징으로 하는 부분방전 신호 검출 센서.
4. The method of claim 3,
The partial discharge signal detection sensor, characterized in that the other side of the first protective case and the second protective case (110a, 110b) is formed in a planar shape so that the locking part (140) is fastened.
상기 제 1 보호 케이스(110a)의 제 2 일측면에는 제 1 포트(160)가 설치되고, 상기 제 2 보호 케이스(110b)의 제 2 일측면에는 검교정 포트용 제 2 포트(150)가 설치되는 것을 특징으로 하는 부분방전 신호 검출 센서.
4. The method of claim 3,
A first port 160 is installed on a second side of the first protective case 110a, and a second port 150 for a calibration port is installed on a second side of the second protective case 110b. Partial discharge signal detection sensor, characterized in that.
상기 제 1 보호 케이스(110a)의 상기 제 1 일측면은 상기 제 1 보호 케이스(110a)의 상기 제 2 일측면과 일정한 각도로 기울기가 형성되는 것을 특징으로 하는 부분방전 신호 검출 센서.
6. The method of claim 5,
The partial discharge signal detection sensor, characterized in that the first one side of the first protective case (110a) is inclined at a predetermined angle with the second one side of the first protective case (110a).
상기 제 2 보호 케이스(110b)의 상기 제 1 일측면은 상기 제 2 보호 케이스(110b)의 상기 제 2 일측면과 일정한 각도로 기울기가 형성되는 것을 특징으로 하는 부분방전 신호 검출 센서.
6. The method of claim 5,
The partial discharge signal detection sensor, characterized in that the first one side of the second protective case (110b) is inclined at a constant angle with the second one side of the second protective case (110b).
상기 제 1 포트(160)는 N 타입 포트이고, 상기 제 2 포트(150)는 BNC(Bayonet Neil-Concelman) 타입 포트인 것을 특징으로 하는 부분방전 신호 검출 센서.
6. The method of claim 5,
The first port 160 is an N-type port, and the second port 150 is a BNC (Bayonet Neil-Concelman) type port, characterized in that the partial discharge signal detection sensor.
상기 제 2 포트(150)에는 상기 제 1 포트(160)와 상기 제 2 포트(150)간 그라운드를 절연 분리시키기 위해 BNC 커넥터(710)가 체결되는 것을 특징으로 하는 부분방전 신호 검출 센서.
9. The method of claim 8,
Partial discharge signal detection sensor, characterized in that the BNC connector (710) is fastened to the second port (150) to insulate and separate the ground between the first port (160) and the second port (150).
상기 제 1 포트(160)에 연결되는 제 1 권선(630)이 상기 자성체(120)의 외면을 감는 권선수는 1회이고,
상기 제 2 포트(150)에 연결되는 제 2 권선이 상기 자성체(120)의 외면을 감는 권선수는 2회인 것을 특징으로 하는 부분방전 신호 검출 센서.
6. The method of claim 5,
The number of windings in which the first winding 630 connected to the first port 160 winds the outer surface of the magnetic body 120 is one,
Partial discharge signal detection sensor, characterized in that the number of turns of the second winding connected to the second port (150) around the outer surface of the magnetic body (120) is two.
상기 제 1 보호 케이스 및 제 2 보호 케이스(110a,110b)는 각각 2개의 플레이트(611)로 이루어지며, 2개의 상기 플레이트(611)가 정합되어 내부에 상기 자성체(120)를 안착 고정하는 것을 특징으로 하는 부분방전 신호 검출 센서.
The method of claim 1,
The first protective case and the second protective case 110a and 110b each include two plates 611, and the two plates 611 are matched to seat and fix the magnetic body 120 therein. Partial discharge signal detection sensor with
상기 자성체(120)는 정합되면 도넛 형상이 되는 제 1 서브 자성체 및 제 2 서브 자성체(621,622)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 부분방전 신호 검출 센서.
12. The method of claim 11,
The magnetic body 120 is a partial discharge signal detection sensor, characterized in that consisting of a first sub-magnetic material and a second sub-magnetic material (621, 622) that becomes a donut shape when matched.
2개의 상기 플레이트(611)는 단면이 ┗┛자 형상인 것을 특징으로 하는 부분방전 신호 검출 센서.
12. The method of claim 11,
The two plates 611 are partial discharge signal detection sensor, characterized in that the cross section of the ┗┛ shape.
상기 잠금부(140)는 고리(400); 및 상기 고리(400)가 체결되는 걸림구(401)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 부분방전 신호 검출 센서.
4. The method of claim 3,
The locking unit 140 includes a ring 400; And Partial discharge signal detection sensor, characterized in that it comprises a catch (401) to which the ring (400) is fastened.
상기 자성체(120)의 재질은 페라이트인 것을 특징으로 하는 부분방전 신호 검출 센서.
The method of claim 1,
Partial discharge signal detection sensor, characterized in that the material of the magnetic body (120) is ferrite.
상기 제 1 보호 케이스(110a) 및 상기 제 2 보호 케이스(110b)가 결합된 상태에서 중심에 접지선(810)이 삽입되는 관통홀(801)이 형성되는 것을 특징으로 하는 부분방전 신호 검출 센서.
The method of claim 1,
A partial discharge signal detection sensor, characterized in that a through hole (801) into which a ground wire (810) is inserted is formed in the center in a state in which the first protective case (110a) and the second protective case (110b) are coupled.
(b) 상기 자성체(120)를 상기 제 1 보호 케이스 및 상기 제 2 보호 케이스(110a,110b) 내부에 장착하는 단계; 및
(c) 상기 제 1 보호 케이스 및 상기 제 2 보호 케이스(110a,110b)의 제 1 일측면에 상기 제 1 보호 케이스 및 상기 제 2 보호 케이스(110a,110b)가 회전하게 하는 힌지(130)를 결합하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 부분방전 신호 검출 센서의 조립 방법.
(a) preparing the first protective case and the second protective case (110a, 110b), and the magnetic body (120);
(b) mounting the magnetic body 120 inside the first protective case and the second protective case (110a, 110b); and
(c) a hinge 130 for rotating the first protective case and the second protective case 110a, 110b on the first side of the first protective case and the second protective case 110a, 110b bonding;
Assembly method of the partial discharge signal detection sensor comprising a.
상기 (c) 단계는,
상기 제 1 보호 케이스 및 상기 제 2 보호 케이스(110a,110b)의 타측면에 상기 제 1 보호 케이스 및 상기 제 2 보호 케이스(110a,110b)를 잠금하는 잠금부(140)를 결합하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 부분방전 신호 검출 센서의 조립 방법.
18. The method of claim 17,
Step (c) is,
coupling the first protective case and the second protective case (110a, 110b) to the other side of the locking unit 140 for locking the first protective case and the second protective case (110a, 110b); Assembly method of the partial discharge signal detection sensor, characterized in that it comprises.
상기 (c) 단계는,
상기 제 1 보호 케이스(110a)의 제 2 일측면에는 제 1 포트(160)를 설치하고, 상기 제 2 보호 케이스(110b)의 제 2 일측면에는 검교정 포트용 제 2 포트(150)를 설치하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 부분방전 신호 검출 센서의 조립 방법.18. The method of claim 17,
Step (c) is,
A first port 160 is installed on a second side of the first protective case 110a, and a second port 150 for a calibration port is installed on a second side of the second protective case 110b. Step; assembly method of the partial discharge signal detection sensor comprising the.
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JPH11295346A (en) * | 1998-04-08 | 1999-10-29 | Hioki Ee Corp | Core sensor structure for clamp ammeter |
JP2009085599A (en) * | 2007-09-27 | 2009-04-23 | Toshiba Plant Systems & Services Corp | Clamp sensor |
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Patent Citations (4)
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KR19980022804U (en) * | 1996-10-29 | 1998-07-25 | 양재신 | Portable Small Wire Short Circuit Checker |
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