KR20220111771A - 전류 전압 측정 센서 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 기술적 측면에 따른 전류 전압 측정 센서는 제1 폭의 둘레면을 가지는 링 형상으로 형성되며 서로 연결되어 있는 복수의 쉴드링, 코일이 권선되어 형성되며, 제2 폭의 둘레면을 갖는 링 형상으로 형성되어 상기 복수의 쉴드링 각각의 내측 둘레면에 위치하고, 전류 센싱을 수행하는 로고우스키 코일 및 제3 폭의 둘레면을 갖는 링 형상으로 형성되어 상기 복수의 쉴드링 각각의 내측 둘레면에 위치하며 전압 센싱을 수행하는 전계 프로브를 포함한다. 따라서, 본 발명은 쉴드링은 전계 프로브와 로고우스키 코일 외측에 위치하여 도체와 발생하는 전계를 완화 할 수 있는 형상으로 되어 전압과 전류를 정밀하게 측정할 수 있도록 하는 전류 전압 측정 센서를 제공하는 것을 목적으로 한다.

Description

전류 전압 측정 센서{CURRENT AND VOLTAGE SENSING SENSOR}
본 발명은 전류 전압 측정 센서에 관한 것으로, 보다 상세하게는 쉴드링은 전계프로브와 로고우스키 코일 외측에 위치하여 도체와 발생하는 전계를 완화 할 수 있는 형상으로 되어 전압과 전류를 정밀하게 측정할 수 있는 전류 전압 측정 센서에 관한 것이다.
가스절연 개폐장치(Gas Insulated Switchgear, GIS)는 증가하는 전력 요구량에 따라 초고압화되는 설비들의 용지확보와 유지보수 및 안전성 등의 문제를 해결하기 위해 송변전 계통해서 이용되는 설비로서, 금속제 접지탱크내 차단기, 단로기, 접지장치, 변성기 등의 설비들을 수납시키고 육불화황(Sulfur Hexafluoride, SF6) 가스 등의 절연가스로 채워 봉입한 설비이다.
이와 같은 가스절연 개폐장치에는 가압되는 중심도체를 금속제로 이루어진 접지탱크(Grounding Tank)로부터 이격시켜 지지하면서 가스를 구획하여 분리시키는 기능을 하는 절연스페이서(Insulating Spacer)가 제공된다.
절연스페이서는 주로 에폭시(Epoxy) 절연물로 성형되어 접지탱크와 중심도체 간 절연 유지 역할을 하며 가스절연개폐장치에서 핵심적인 부품이다. 절연스페이서는 가스절연 개폐장치의 운전 중 전계(Electric Field)로 인한 전기적 스트레스뿐만 아니라 도체의 지지, 고압의 가스, 전자기력 등에 의한 기계적 스트레스, 장시간 동안 고온 작동에 따른 열적 스트레스 및 아크(Arc)의 발생 등에 따른 화학적 스트레스도 발생하게 된다. 따라서 장기간 운용되는 가스절연 개폐장치 설비들에 있어서 기기의 가용성과 신뢰성 확보를 위해 절연 스페이서에 대한 충분한 설계가 요구된다.
본 발명은 쉴드링은 전계 프로브와 로고우스키 코일 외측에 위치하여 도체와 발생하는 전계를 완화 할 수 있는 형상으로 되어 전압과 전류를 정밀하게 측정할 수 있도록 하는 전류 전압 측정 센서를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 전계 프로브는 링형 구조로 하고 로고우스키 코일과 함께 쉴드링 안쪽으로 배치하여 구조적 안전성을 높일 수 있도록 하는 전류 전압 측정 센서를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 전계 프로브의 표면에 다수의 홀을 가공함으로써 성형 시 보이드를 최소화하고 전계집중현상을 최소화할 수 있도록 하는 전류 전압 측정 센서를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 복수의 쉴드링을 등간격으로 배치한 후 접지로 연결함으로써 전류 흐름에 의한 자기장 영향을 최소화할 수 있도록 하는 전류 전압 측정 센서를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 복수의 쉴드링 각각의 외주면에는 파형 형상을 형성함으로써 절연 가스 압력에 저항하는 강도를 높일 수 있도록 하는 전류 전압 측정 센서를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 복수의 쉴드링 각각의 외주면의 파형 형상 중 오목 부분에 홀을 가공함으로써 가공 시 접착 면적을 확대할 수 있어 강도 추가 보장 효과를 기대할 수 있도록 하는 전류 전압 측정 센서를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 복수의 쉴드링 각각의 외주면의 파형 형상 중 볼록 부분에 링 플레이트를 형성함으로써 면압에 대한 저항력을 증진하고 강도 추가 보장 효과를 기대할 수 있도록 하는 전류 전압 측정 센서를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 전류 전압 측정 센서는 제1 폭의 둘레면을 가지는 링 형상으로 형성되며 서로 연결되어 있는 복수의 쉴드링, 코일이 권선되어 형성되며, 제2 폭의 둘레면을 갖는 링 형상으로 형성되어 상기 복수의 쉴드링 각각의 내측 둘레면에 위치하고, 전류 센싱을 수행하는 로고우스키 코일 및 제3 폭의 둘레면을 갖는 링 형상으로 형성되어 상기 복수의 쉴드링 각각의 내측 둘레면에 위치하며 전압 센싱을 수행하는 전계 프로브를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 복수의 쉴드링 각각은 120도 등간격으로 배치하고 접지로 연결되어 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 복수의 쉴드링 각각은 외주면에 파형 형상이 형성되어 있을 수 있다.
일 실시예에서, 상기 복수의 쉴드링 각각은 상기 외주면에 형성된 파형 형상 중 오목 부분에 관통되지 않은 홀이 형성되어 있을 수 있다.
일 실시예에서, 상기 복수의 쉴드링 각각은 기 외주면에 형성된 파형 형상 중 오목 부분에 관통되는 다수의 홀이 형성되어 있을 수 있다.
일 실시예에서, 상기 복수의 쉴드링 각각은 상기 외주면에 형성된 파형 형상 중 볼록 부분에 링 플레이트가 형성되어 있을 수 있다.
일 실시예에서, 상기 복수의 쉴드링 각각은 단면 모서리가 라운드형으로 형성되어 있을 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제3 폭은 상기 제2 폭의 크기보다 작게 설정되며, 상기 제1 폭은 상기 제2 폭 및 제 3 폭을 합한 크기보다 크게 설정될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제2 폭 및 제3 폭 각각의 크기는 상기 제1 폭의 크기에 따라 비례하여 변경될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 전계 프로브는 표면에 다수의 홀이 형성되어 있을 수 있다.
일 실시예에서, 상기 로고우스키 코일은 PCB에 코일을 내장한 구조로 전류 센싱을 위한 절연 리드선을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 에폭시 절연 수지로 주형 성형되는 과정에서 상기 전계 프로브, 상기 로고우스키 코일 및 상기 복수의 쉴드링 각각을 밀봉 접착하는 액상 실리콘을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 전계 프로브는 상기 도체에 전압의 전류 흐름에 따라 상기 에폭시의 유전율에 따른 충전 효과로 인해 충전이 발생될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 전계 프로브는 상기 액상 실리콘으로 이격된 상기 복수의 쉴드링 각각과 전위차가 발생할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 복수의 쉴드링 각각은 상기 전계 프로브 및 상기 로고우스키 코일의 외측에 위치하여 상기 도체와 발생하는 전계를 완화시킬 수 있다.
일 실시예에서, 상기 복수의 쉴드링 각각은 비자성체 재질로 구현되어 전류 흐름으로 인한 자기장 영향을 최소화할 수 있다.
전술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 쉴드링은 전계프로브와 로고우스키 코일 외측에 위치하여 도체와 발생하는 전계를 완화 할 수 있는 형상으로 되어 전압과 전류를 정밀하게 측정할 수 있다는 장점이 있다.
또한 본 발명에 의하면, 전계 프로브는 링형 구조로 하고 로고우스키 코일과 함께 쉴드링 안쪽으로 배치하여 구조적 안전성을 높일 수 있다는 장점이 있다.
또한 본 발명에 의하면, 전계 프로브의 표면에 다수의 홀을 가공함으로써 성형 시 보이드를 최소화하고 전계집중현상을 최소화할 수 있다는 장점이 있다.
또한 본 발명에 의하면, 복수의 쉴드링을 등간격으로 배치한 후 접지로 연결함으로써 전류 흐름에 의한 자기장 영향을 최소화할 수 있다는 장점이 있다.
또한 본 발명에 의하면, 복수의 쉴드링 각각의 외주면에는 파형 형상을 형성함으로써 절연 가스 압력에 저항하는 강도를 높일 수 있다는 장점이 있다.
또한 본 발명에 의하면, 복수의 쉴드링 각각의 외주면의 파형 형상 중 오목 부분에 홀을 가공함으로써 가공 시 접착 면적을 확대할 수 있어 강도 추가 보장 효과를 기대할 수 있다는 장점이 있다.
또한 본 발명에 의하면, 복수의 쉴드링 각각의 외주면의 파형 형상 중 볼록 부분에 링 플레이트를 형성함으로써 면압에 대한 저항력을 증진하고 강도 추가 보장 효과를 기대할 수 있다는 장점이 있다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전류 전압 측정 센서를 설명하기 위한 도면이다.
도 4 내지 7은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전류 전압 측정 센서를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전류 전압 측정 센서는 전류가 흐르는 도체에 직접 연결 또는 도체가 관통형으로 설계하여 분전반에 장착되어, 비접촉식 방법으로 전류의 양을 검출할 수 있는 분전반용 비접촉식 전류센서이다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전류 전압 측정 센서를 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 전류 전압 측정 센서는 복수의 쉴드링(110_1, 110_2, 110_3), 로고우스키 코일(120) 및 전계 프로브(130)를 포함한다.
이때, 전류 전압 측정 센서의 동심상에 로고우스키 코일(120), 전계 프로브(130) 및 복수의 쉴드링(110_1, 110_2, 110_3)을 구비하며, 에폭시 절연 수지로 주형 성형되는 과정에서 완전하게 밀봉접착이 이루어질 수 있도록 하며 수축 팽창에서도 분리가 생기지 않도록 액상 실리콘으로 성형되어 형성된다.
복수의 쉴드링(110_1, 110_2, 110_3) 각각은 도체가 관통되도록 제1 폭의 둘레면을 가지는 링 형상으로 형성되며 서로 연결되어 있어 있다.
복수의 쉴드링(110_1, 110_2, 110_3) 각각은 특정 등간격으로 배치하고 접지로 연결되어 형성함으로써 전류 흐름에 의한 자기장 영향을 최소화할 수 있다는 장점이 있다.
예를 들어, 3개의 쉴드링(110_1, 110_2, 110_3) 각각을 120도 등간격으로 배치하고 접지로 연결함으로써 전류 흐름에 의한 자기장 영향을 최소화한다.
이러한 복수의 쉴드링(110_1, 110_2, 110_3) 각각은 비자성체 재질(예를)들어, 알루미늄)로 구현되어 전류 흐름으로 인한 자기장 영향을 최소화한다.
복수의 쉴드링(110_1, 110_2, 110_3) 각각의 내측 둘레면에는 로고우스키 코일(120) 및 전계 프로브(130)가 배치된다.
이때, 복수의 쉴드링(110_1, 110_2, 110_3), 로고우스키 코일(120) 및 전계 프로브(130)가 절연 스페이서로 성형 시 복수의 쉴드링(110_1, 110_2, 110_3) 각각에 로고우스키 코일(120) 및 전계 프로브(130)가 인서트되어 복수의 쉴드링(110_1, 5110_2, 110_3) 각각의 내측 둘레면에 로고우스키 코일(120) 및 전계 프로브(130)가 배치될 수 있다.
이와 같이, 복수의 쉴드링(110_1, 110_2, 110_3) 각각의 내부에 로고우스키 코일(120) 및 전계 프로브(130)가 배치됨으로써 복수의 쉴드링(110_1, 110_2, 110_3)가 도체와 발생하는 전계를 완화할 수 있어 전압 및 전류를 정밀하게 측정할 수 있도록 하였다.
또한, 복수의 쉴드링(110_1, 110_2, 110_3) 각각의 단면 모서리는 라운드형으로 형성하여 전계 집중을 최소화하며, 외주면에 파형 형상이 형성되어 있어 수축 압력에 대한 저항력을 증가하였다.
이러한 복수의 쉴드링(110_1, 110_2, 110_3) 각각의 외주면에는 파형 형상이 형성되어 있다. 이와 같이, 복수의 쉴드링(110_1, 110_2, 110_3) 각각의 외주면에 파형 형상이 형성되어 있기 때문에 절연 가스 압력에 저항하는 강도를 높일 수 있다는 장점이 있다.
로고우스키 코일(120)은 PCB에 코일을 내장한 구조로 띠 형상으로 원형으로 형상화되어 있다. 이러한 로고우스키 코일(120)은 전류 센싱하는 역할을 수행하며 전류 센싱을 위한 절연 리드선을 포함한다.
이러한 로고우스키 코일(120)은 제2 폭의 둘레면을 갖는 링 형상으로 형성되어 상기 복수의 쉴드링 각각의 내측 둘레면에 위치한다. 이때, 제2 폭은 전계 프로브(130)의 둘레면의 폭을 지시하는 제3 폭보다 크게 설정될 수 있으며, 복수의 쉴드링(110_1, 110_2, 110_3) 각각의 둘레면의 폭을 지시하는 제1 폭의 크기에 비례하여 변경될 수 있다.
이러한 로고우스키 코일(120)은 본질적으로 1차 전류에 비례하는 전압 신호를 출력하는 선형성을 가지는데, 마그네틱코일이 아니라 공심코어를 사용하기 때문에 자기적 리액턴스(reactance)에 의한 노이즈가 없어 선형성이 우수한 장점이 있다.
그러나 로고스키 코일(120)은 공심코어를 사용함에 따라 그 상호 인덕턴스가 공기중 투자율에 준하게 되는데, 이로 인해 공심코어에 코일을 균일하게 권선한다 하더라도 외부의 교류전류에 의한 자계의 영향에 취약할 수 밖에 없는 문제점이 있다.
하지만, 본 발명의 로고스키 코일(120)은 복수의 쉴드링(110_1, 110_2, 110_3) 각각의 내측 둘레면에 배치되기 때문에, 복수의 쉴드링(110_1, 110_2, 110_3)에 의해 도체와 발생하는 전계가 완화될 수 있다. 따라서, 로고스키 코일(120)은 정확하게 전류를 센싱할 수 있다는 장점이 있다.
전계 프로브(130)은 제3 폭의 둘레면을 갖는 링 형상으로 형성되어 복수의 쉴드링 각각의 내측 둘레면에 위치하며 전압 센싱을 수행한다. 이러한 전계 프로브(130)는 전압을 센싱하는 역할을 수행하며 자계에 의한 영향을 최소화하기 위해 알루미늄으로 형성된다.
제3 폭은 로고우스키 코일(120)의 둘레면의 폭을 지시하는 제2 폭보다 작게 설정될 수 있고, 로고우스키 코일(120)의 둘레면의 폭을 지시하는 제2 폭과 동일하게 설정될 수 있다.
이때, 전계 프로브(130)의 폭은 로고우스키 코일(120)의 폭보다 크게 형성되거나 로고우스키 코일(120)의 폭과 동일한 크기로 형성되는 경우 두 개의 로고우스키 코일(120)이 둘레에 맞추어 배치함으로써 로고우스키 코일(120)의 폭보다 크게 형성하여 복수의 쉴드링(110_1, 110_2, 110_3) 각각의 내부에 배치되도록 할 수 있다.
이러한 전계 프로브(130)는 도체에 전류가 인가되면 도체에 전압의 전류 흐름에 따라 상기 에폭시의 유전율에 따른 충전 효과로 인해 충전이 발생하게 된다. 이에 따라, 액상 실리콘으로 이격된 상기 복수의 쉴드링(110_1, 110_2, 110_3) 각각과 전위차가 발생하게 된다.
도 4 내지 7은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전류 전압 측정 센서를 설명하기 위한 도면이다.
도 4 내지 7을 참조하면, 전류 전압 측정 센서는 복수의 쉴드링(110_1, 110_2, 110_3), 로고우스키 코일(120) 및 전계 프로브(130)를 포함한다.
이때, 전류 전압 측정 센서의 동심상에 로고우스키 코일(120), 전계 프로브(130) 및 복수의 쉴드링(110_1, 110_2, 110_3)을 구비하며, 에폭시 절연 수지로 주형 성형되는 과정에서 완전하게 밀봉접착이 이루어질 수 있도록 하며 수축 팽창에서도 분리가 생기지 않도록 액상 실리콘으로 성형되어 형성된다.
복수의 쉴드링(110_1, 110_2, 110_3) 각각은 도체가 관통되도록 제1 폭의 둘레면을 가지는 링 형상으로 형성되며 도 3과 같이 서로 연결되어 있어 있다.
도 3과 같이 복수의 쉴드링(110_1, 110_2, 110_3) 각각은 특정 등간격으로 배치하고 접지로 연결되어 형성함으로써 전류 흐름에 의한 자기장 영향을 최소화할 수 있다는 장점이 있다.
예를 들어, 도 3과 같이 3개의 쉴드링(110_1, 110_2, 110_3) 각각을 120도 등간격으로 배치하고 접지로 연결함으로써 전류 흐름에 의한 자기장 영향을 최소화한다.
이러한 복수의 쉴드링(110_1, 110_2, 110_3) 각각은 비자성체 재질(예를)들어, 알루미늄)로 구현되어 전류 흐름으로 인한 자기장 영향을 최소화한다.
복수의 쉴드링(110_1, 110_2, 110_3) 각각의 내측 둘레면에는 로고우스키 코일(120) 및 전계 프로브(130)가 배치된다.
이때, 복수의 쉴드링(110_1, 110_2, 110_3), 로고우스키 코일(120) 및 전계 프로브(130)가 절연 스페이서로 성형 시 복수의 쉴드링(110_1, 110_2, 110_3) 각각에 로고우스키 코일(120) 및 전계 프로브(130)가 인서트되어 복수의 쉴드링(110_1, 110_2, 110_3) 각각의 내측 둘레면에 로고우스키 코일(120) 및 전계 프로브(130)가 배치될 수 있다.
이와 같이, 복수의 쉴드링(110_1, 110_2, 110_3) 각각의 내부에 로고우스키 코일(120) 및 전계 프로브(130)가 배치됨으로써 복수의 쉴드링(110_1, 110_2, 110_3)가 도체와 발생하는 전계를 완화할 수 있어 전압 및 전류를 정밀하게 측정할 수 있도록 하였다.
또한, 복수의 쉴드링(110_1, 110_2, 110_3) 각각의 단면 모서리는 라운드형으로 형성하여 전계 집중을 최소화하며, 외주면에 파형 형상이 형성되어 있어 수축 압력에 대한 저항력을 증가하였다.
이러한 복수의 쉴드링(110_1, 110_2, 110_3) 각각의 외주면에는 파형 형상이 형성되어 있다. 이와 같이, 복수의 쉴드링(110_1, 110_2, 110_3) 각각의 외주면에 파형 형상이 형성되어 있기 때문에 절연 가스 압력에 저항하는 강도를 높일 수 있다는 장점이 있다.
또한, 복수의 실드링(110_1, 110_2, 110_3) 각각의 외주면에는 파형 형상이 형성되어 있으며, 도 6(a)와 같이 파형 형상에 맞추어 관통되지 않는 복수의 홀(111) 또는 도 6(b)와 같이 관통되는 다수의 복수의 홀이 형성되어 있다.
즉, 복수의 실드링(110_1, 110_2, 110_3) 각각의 외주면에 형성된 파형 형상 중 도 6(a)와 같이 오목 부분에 관통되지 않는 홀 또는 도 6(b)와 같이 관통되는 다수의 홀이 형성되어 있다.
이와 같이, 도 6(a) 및 도 6(b)와 같이 오목 부분에 관통되지 않는 홀 또는 관통되는 다수의 홀이 형성함으로써 가공 시 접착 면적을 확대할 수 있어 강도 추가 보장 효과를 기대할 수 있다.
또한, 복수의 실드링(110_1, 110_2, 110_3) 각각의 외주면에 형성된 파형 형상 중 볼록 부분에 링 플레이트를 형성되어 있다. 이에 따라, 면압에 대한 저항력을 증진하고 강도 추가 보장 효과를 기대할 수 있다.
로고우스키 코일(120)은 PCB에 코일을 내장한 구조로 띠 형상으로 원형으로 형상화되어 있다. 이러한 로고우스키 코일(120)은 전류 센싱하는 역할을 수행하며 전류 센싱을 위한 절연 리드선을 포함한다.
이러한 로고우스키 코일(120)은 제2 폭의 둘레면을 갖는 링 형상으로 형성되어 상기 복수의 쉴드링 각각의 내측 둘레면에 위치한다. 이때, 제2 폭은 전계 프로브(130)의 둘레면의 폭을 지시하는 제3 폭보다 크게 설정될 수 있으며, 복수의 쉴드링(110_1, 110_2, 110_3) 각각의 둘레면의 폭을 지시하는 제1 폭의 크기에 비례하여 변경될 수 있다.
이러한 로고우스키 코일(120)은 본질적으로 1차 전류에 비례하는 전압 신호를 출력하는 선형성을 가지는데, 마그네틱코일이 아니라 공심코어를 사용하기 때문에 자기적 리액턴스(reactance)에 의한 노이즈가 없어 선형성이 우수한 장점이 있다.
그러나 로고스키 코일(120)은 공심코어를 사용함에 따라 그 상호 인덕턴스가 공기중 투자율에 준하게 되는데, 이로 인해 공심코어에 코일을 균일하게 권선한다 하더라도 외부의 교류전류에 의한 자계의 영향에 취약할 수 밖에 없는 문제점이 있다.
하지만, 본 발명의 로고스키 코일(120)은 복수의 쉴드링(110_1, 110_2, 110_3) 각각의 내측 둘레면에 배치되기 때문에, 복수의 쉴드링(110_1, 110_2, 110_3)에 의해 도체와 발생하는 전계가 완화될 수 있다. 따라서, 로고스키 코일(120)은 정확하게 전류를 센싱할 수 있다는 장점이 있다.
전계 프로브(130)은 제3 폭의 둘레면을 갖는 링 형상으로 형성되어 복수의 쉴드링 각각의 내측 둘레면에 위치하며 전압 센싱을 수행한다. 이러한 전계 프로브(130)는 전압을 센싱하는 역할을 수행하며 자계에 의한 영향을 최소화하기 위해 알루미늄으로 형성된다.
제3 폭은 로고우스키 코일(120)의 둘레면의 폭을 지시하는 제2 폭보다 크게 설정될 수 있고, 로고우스키 코일(120)의 둘레면의 폭을 지시하는 제2 폭과 동일하게 설정될 수 있다.
이때, 전계 프로브(130)의 폭은 로고우스키 코일(120)의 폭보다 크게 형성되거나 로고우스키 코일(120)의 폭과 동일한 크기로 형성되는 경우 두 개의 로고우스키 코일(120)이 둘레에 맞추어 배치함으로써 로고우스키 코일(120)의 폭보다 크게 형성하여 복수의 쉴드링(110_1, 110_2, 110_3) 각각의 내부에 배치되도록 할 수 있다.
이러한 전계 프로브(130)는 도체에 전류가 인가되면 도체에 전압의 전류 흐름에 따라 상기 에폭시의 유전율에 따른 충전 효과로 인해 충전이 발생하게 된다. 이에 따라, 액상 실리콘으로 이격된 상기 복수의 쉴드링(110_1, 110_2, 110_3) 각각과 전위차가 발생하게 된다.
도 7은 본 발명에 따른 전류 전압 측정 센서 제조 방법의 일 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 단계 S710에서는 쉴드링의 단면 모서리를 라운드형으로 형성한다. 이와 같이, 쉴드링의 단면 모서리를 라운드형으로 형성함으로써 전계 집중을 최소화한다.
단계 S720에서는 쉴드링의 외주면에 파형 형상을 형성한다. 이와 같이, 쉴드링의 외주면에 파형 형상을 형성함으로써 절연 가스 압력에 저항하는 강도를 높일 수 있다는 장점이 있다.
단계 S730에서는 쉴드링의 외주면에 형성된 파형 형상 중 오목 부분에 관통되지 않는 복수의 홀 또는 관통되는 다수의 복수의 홀을 형성한다. 이와 같이, 오목 부분에 관통되지 않는 홀 또는 관통되는 다수의 홀이 형성함으로써 가공 시 접착 면적을 확대할 수 있어 강도 추가 보장 효과를 기대할 수 있다.
단계 S740에서는 쉴드링의 외주면에 형성된 파형 형상 중 볼록 부분에 링 플레이트를 형성한다. 이에 따라, 면압에 대한 저항력을 증진하고 강도 추가 보장 효과를 기대할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 후술하는 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 구성은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 그 구성을 다양하게 변경 및 개조할 수 있으므로 본 발명의 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있다. 그에 따라, 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
110_1, 110_2, 110_3 : 복수의 쉴드링
120 : 로고우스키 코일 130 : 전계 프로브

Claims (16)

  1. 도체가 관통되도록 제1 폭의 둘레면을 가지는 링 형상으로 형성되며 서로 연결되어 있는 복수의 쉴드링;
    코일이 권선되어 형성되며, 제2 폭의 둘레면을 갖는 링 형상으로 형성되어 상기 복수의 쉴드링 각각의 내측 둘레면에 위치하고, 전류 센싱을 수행하는 로고우스키 코일; 및
    제3 폭의 둘레면을 갖는 링 형상으로 형성되어 상기 복수의 쉴드링 각각의 내측 둘레면에 위치하며 전압 센싱을 수행하는 전계 프로브를 포함하는 것을 특징으로 하는, 전류 전압 측정 센서.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 쉴드링 각각은
    120도 등간격으로 배치하고 접지로 연결되어 형성되는 것을 특징으로 하는, 전류 전압 측정 센서.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 쉴드링 각각은
    외주면에 파형 형상이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 전류 전압 측정 센서.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 쉴드링 각각은
    상기 외주면에 형성된 파형 형상 중 오목 부분에 관통되지 않은 홀이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 전류 전압 측정 센서.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 쉴드링 각각은
    상기 외주면에 형성된 파형 형상 중 오목 부분에 관통되는 다수의 홀이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 전류 전압 측정 센서.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 쉴드링 각각은
    상기 외주면에 형성된 파형 형상 중 볼록 부분에 링 플레이트가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 전류 전압 측정 센서.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 쉴드링 각각은
    단면 모서리가 라운드형으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 전류 전압 측정 센서.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제3 폭은 상기 제2 폭의 크기보다 크게 설정되며,
    상기 제1 폭은 상기 제2 폭 및 제 3 폭을 합한 크기보다 크게 설정되는 것을 특징으로 하는, 전류 전압 측정 센서.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2 폭 및 제3 폭 각각의 크기는
    상기 제1 폭의 크기에 따라 비례하여 변경되는 것을 특징으로 하는, 전류 전압 측정 센서.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 전계 프로브는
    표면에 다수의 홀이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 전류 전압 측정 센서.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 로고우스키 코일은
    PCB에 코일을 내장한 구조로 전류 센싱을 위한 절연 리드선을 포함하는 것을 특징으로 하는, 전류 전압 측정 센서.
  12. 제1항에 있어서,
    에폭시 절연 수지로 주형 성형되는 과정에서 상기 전계 프로브, 상기 로고우스키 코일 및 상기 복수의 쉴드링 각각을 밀봉 접착하는 액상 실리콘을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 전류 전압 측정 센서.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 전계 프로브는
    상기 도체에 전압의 전류 흐름에 따라 상기 에폭시의 유전율에 따른 충전 효과로 인해 충전이 발생되는 것을 특징으로 하는, 전류 전압 측정 센서.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 전계 프로브는
    상기 액상 실리콘으로 이격된 상기 복수의 쉴드링 각각과 전위차가 발생하는 것을 특징으로 하는, 전류 전압 측정 센서.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 쉴드링 각각은
    상기 전계 프로브 및 상기 로고우스키 코일의 외측에 위치하여 상기 도체와 발생하는 전계를 완화시키는 것을 특징으로 하는, 전류 전압 측정 센서.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 쉴드링 각각은
    비자성체 재질로 구현되어 전류 흐름으로 인한 자기장 영향을 최소화하는 것을 특징으로 하는, 전류 전압 측정 센서.
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