KR20240040313A - 가스절연개폐장치의 스페이서에 내장 가능한 일체형 전압 및 부분 방전 검출 프로브 및 그 동작 방법 - Google Patents
가스절연개폐장치의 스페이서에 내장 가능한 일체형 전압 및 부분 방전 검출 프로브 및 그 동작 방법 Download PDFInfo
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Abstract
GIS의 스페이서에 내장 가능한 일체형 전압 및 부분 방전 검출 프로브 및 그 동작 방법이 제시된다. 본 발명에서 제안하는 절연물 내에 내장 가능한 일체형 전압 및 부분 방전 검출 프로브는 절연물의 중앙에 배치되는 상도체로부터 일정 거리 이격시켜 상기 상도체와 동축형으로 절연물에 내장되고, 상기 프로브의 출력 임피던스를 조정하여, 조정되는 출력 임피던스에 따라 상기 상도체와 상기 프로브 사이의 전압 및 부분 방전을 검출한다.
Description
본 발명은 전자계 원리에 기반하여 전력 계통의 기기 및 설비에서 계통 전압과 부분 방전을 하나의 프로브로 동시에 검출할 수 있는 센서 내장형 가스절연개폐장치의 스페이서에 관한 것이다.
도 1은 종래기술에 따른 GIS에 계기용 변압기를 설치한 예시를 나타내는 도면이다.
가스절연개폐장치(Gas Insulated Switchgear; GIS)에서 운전 중 전압 측정을 위해 도 1과 같이 SF6가 충진된 별도의 탱크 내에 철심형 계기용 변압기(Potential Transformer; PT)를 설치하고 있다.
도 2는 종래기술에 따른 철심형 계기용 변압기의 등가회로를 나타내는 도면이다.
철심형 계기용 변압기는 도 2에 도시한 바와 같이 철심과 동선으로 구성되어 부피가 큰 중량물이고, 고전압 도체와 전기적으로 직접 접속되어 전기적 절연확보가 불가능하여 외부로부터의 과도 전압에 절연이 쉽게 파괴되는 문제점이 있다.
또한, GIS 탱크 내에서 절연 파괴의 초기 징후의 지표인 부분 방전(Partial discharge; PD)의 검출을 위해 여러 가지 방법이 제안되고 있다.
도 3은 종래기술에 따른 부분 방전 검출 센서와 센서의 설치 예시를 나타내는 도면이다.
도 3(a)는 종래기술에 따른 부분 방전 검출 센서의 예시를 나타내는 도면이고, 도 3(b)는 종래기술에 따른 부분 방전 검출 센서의 설치 예시를 나타내는 도면이다.
부분 방전 검출 방법 중 GIS에서의 부분 방전 검출은 탱크 내벽에 UHF(Ultra High Frequency) 센서를 내장하는 것이 가장 일반적이다.
이러한 방법은 정확하고 신뢰성 있으며, 외부 노이즈 간섭을 최소화할 수 있지만, 가격이 비싸고, GIS 탱크 내부의 PD검출에 효과적이나 UHF 대역의 신호를 처리하기 위해서는 신호 대역 및 샘플링 레이트 성능이 높은 고가의 계측기가 필요하고. 스페이서 내부의 PD는 검출하기 어렵다는 단점이 있다.
또 다른 부분 방전 검출 방법으로는 GIS에 별도의 검출센서(예를 들어, 일종의 UHF 패치형 또는 모노폴 안테나, 밴드형 안테나, AE센서, HFCT 및 TEV센서)를 설치하는 방법이 있다.
이러한 방법은 저가격으로 실현가능하고, 외부 노이즈 간섭을 최소화할 수 있다. 하지만, 스페이서 외측에 설치되는 전계 완화링으로 전계검출 감도가 10 pC 이상으로서 탱크 내벽에 내장되는 방법의 UHF 센서에 비해 낮아 GIS의 PD 진단 검출감도가 요구사항인 5pC 이하에 부족하여, PD 검출만의 용도로 기술적, 경제적 효과 없다는 단점이 있다.
또 다른 부분 방전 검출 방법으로는 GIS 탱크 외벽에 음향(Acoustic Emission; AE)센서, 접지선에 고주파 변류기(High Frequency Current Transformer; HFCT), 붓싱(Bushing)의 정전 용량 측정단자를 이용하는 방법 등이 있으나, 이러한 방법은 활용이 미미하고, 고가격 낮은 감도 등으로 제한적으로 활용되고 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 하나의 프로브(Probe)를 내장하여 비접촉식으로 전압과 부분 방전 신호를 동시에 검출할 수 있는 기능을 가진 절연물 내에 내장 가능한 일체형 전압 및 부분 방전 검출 프로브 및 그 동작 방법을 제공하는데 있다. 더욱 상세하게는, 전자계 원리에 기반한 비접촉식 전압 및 부분 방전 검출 방법 및 이의 원리를 이용한 일체형 전압 및 부분 방전 프로브를 내장한 GIS의 스페이서를 제안한다.
일 측면에 있어서, 본 발명에서 제안하는 절연물 내에 내장 가능한 일체형 전압 및 부분 방전 검출 프로브는 절연물의 중앙에 배치되는 상도체로부터 일정 거리 이격시켜 상기 상도체와 동축형으로 절연물에 내장되고, 상기 프로브의 출력 임피던스를 조정하여, 조정되는 출력 임피던스에 따라 상기 상도체와 상기 프로브 사이의 전압 및 부분 방전을 검출한다.
상기 프로브는 도전율을 가진 금속재의 원통(Cylinder)형 박판의 검출 전극이고, 별도의 설치 공간이 필요로 하지 않고, 비접촉식으로 고전압 도체와의 절연을 확보한다.
상기 프로브는 두 개의 검출 단면을 포함하고, 각각의 단면은 상이한 출력 임피던스로 조정되어, 상기 상도체와 상기 프로브 사이의 전압 및 부분 방전을 동시에 검출한다.
상기 프로브는 상기 상도체로부터 일정 거리 이격시켜 상기 상도체와 동축형으로 절연물에 내장되어, 입사 전계의 세기에 비례하는 전하가 유도되고, 상기 프로브에 유도된 전하에 의해 전극을 흐르는 전류를 이용하여 상기 프로브의 출력 임피던스를 조정하고, 조정되는 출력 임피던스에 따라 상기 상도체와 상기 프로브 사이의 전압 및 부분 방전을 검출하기 위한 신호원을 획득한다.
상기 프로브의 출력 임피던스가 미리 정해진 임피던스 이상일 경우, 상기 상도체에 인가된 전압이 입사 전계의 세기에 비례하여 상기 상도체에 인가된 전압을 검출한다.
상기 프로브의 출력 임피던스가 미리 정해진 임피던스 이하일 경우, 상기 프로브의 출력 전압은 입사 전속 밀도의 미분량에 비례하여 부분 방전 펄스를 검출한다.
상기 프로브는 플렉시블 전자회로기판(Flexible PCB)일 수 있다.
상기 프로브는 이중선(Dual line)형으로 제작되어 하나의 선은 전압 검출용으로 사용되고, 또 다른 하나의 선은 부분 방전 검출용으로 사용될 수 있다.
상기 프로브는 분리(Split)형의 하나의 줄 패턴으로 제작되어, 상기 줄 패턴의 1/2 또는 임의의 위치에서 패턴을 분리하여 한쪽은 전압 검출용으로 사용되고, 또 다른 한쪽은 부분 방전 검출용으로 사용될 수 있다.
또 다른 일 측면에 있어서, 본 발명에서 제안하는 절연물 내에 내장 가능한 일체형 전압 및 부분 방전 검출 방법은 절연물의 중앙에 배치되는 상도체로부터 일정 거리 이격시켜 상기 상도체와 동축형으로 절연물에 내장되는 전압 및 부분 방전 검출 프로브의 출력 임피던스를 조정하는 단계, 상기 전압 및 부분 방전 검출 프로브의 출력 임피던스를 미리 정해진 임피던스 이상으로 조정하여 상기 상도체와 상기 프로브 사이의 전압을 검출하는 단계 및 상기 전압 및 부분 방전 검출 프로브의 출력 임피던스를 미리 정해진 임피던스 이하로 조정하여 상기 상도체와 상기 프로브 사이의 부분 방전을 검출하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예들에 따른 절연물 내에 내장 가능한 일체형 전압 및 부분 방전 검출 프로브 및 그 동작 방법을 통해 하나의 프로브(Probe)를 내장하여 비접촉식으로 전압과 부분 방전 신호를 동시에 검출할 수 있다. 전자계 원리에 기반한 비접촉식 전압 및 부분 방전 검출 방법 및 이의 원리를 이용하여 전압 및 부분 방전을 동시에 검출할 수 있는 프로브를 내장한 GIS의 스페이서를 제안한다.
도 1은 종래기술에 따른 GIS에 계기용 변압기를 설치한 예시를 나타내는 도면이다.
도 2는 종래기술에 따른 계기용 변압기의 등가회로를 나타내는 도면이다.
도 3은 종래기술에 따른 부분 방전 검출 센서와 그 설치 예시를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 절연물 내에 내장 가능한 일체형 전압 및 부분 방전 검출 프로브의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 절연물 내에 내장 가능한 일체형 전압 및 부분 방전 검출 프로브의 등가회로이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 내장 스페이서를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 절연물 내에 내장 가능한 일체형 전압 및 부분 방전 검출 프로브의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전압 및 부분 방전 검출 파형의 예시이다.
도 2는 종래기술에 따른 계기용 변압기의 등가회로를 나타내는 도면이다.
도 3은 종래기술에 따른 부분 방전 검출 센서와 그 설치 예시를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 절연물 내에 내장 가능한 일체형 전압 및 부분 방전 검출 프로브의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 절연물 내에 내장 가능한 일체형 전압 및 부분 방전 검출 프로브의 등가회로이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 내장 스페이서를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 절연물 내에 내장 가능한 일체형 전압 및 부분 방전 검출 프로브의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전압 및 부분 방전 검출 파형의 예시이다.
본 발명은 하나의 프로브(Probe)를 내장하여 비접촉식으로 전압과 부분 방전 신호를 동시에 검출할 수 있는 기능을 가진 가스절연개폐장치(Gas Insulated Switchgear; GIS)의 스페이서에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 전자계 원리에 기반한 비접촉식 전압 및 부분 방전 검출 방법 및 이의 원리를 이용한 일체형 전압 및 부분 방전 프로브를 내장한 GIS의 스페이서에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 절연물 내에 내장 가능한 일체형 전압 및 부분 방전 검출 프로브는 상기 GIS 스페이서 내장 외에도 차단기 및 변압기의 붓싱, 케이블 접속장치, 가공 전선의 애자 등의 절연물 내에 적용이 가능하고 동일한 효과를 얻을 수 있으므로 광범위한 활용이 가능하다. 본 발명의 실시예에서는 GIS 스페이서 내장 프로브를 예시로서 설명한다. 이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 절연물 내에 내장 가능한 일체형 전압 및 부분 방전 검출 프로브의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명에서는 GIS 스페이서의 에폭시 절연물 내에 전계 결합을 원리로 비접촉 방법에 의해 스페이서 상도체의 전압과 GIS 내부에서 발생하는 부분방전 신호를 동시에 검출할 수 있도록, 스페이서 절연물 내에 상도체(Phase Conductor)로부터 일정 거리를 이격시켜 절연물에 삽입되는 구리, 알루미늄 등 높은 도전율을 가진 금속재의 원통(Cylinder)형 검출 전극, 다시 말해, 프로브를 제안한다. 본 발명의 실시예에 따른. 프로브는 소형의 박판으로 계기용 변성기와 같이 별도의 설치 공간이 필요로 하지 않고, 비접촉식으로 고전압 도체와의 절연을 확보할 수 있다. 또한 하나의 프로브에 두 개의 검출 단면과 각각 다른 출력 임피던스로 구성되어, 전압과 부분 방전을 동시에 검출하기 때문에, 별도의 내장 또는 외장형 부분 방전 센서를 설치하지 않아도 되며, 상도체와 전계 완화 실드링 사이에 설치하므로 높은 감도를 가질 수 있다.
도 4에 도시된 GIS의 스페이서에서(430)와 같이 상도체(Phase conductor)(420)로부터 임의의 거리에 동축으로 삽입한 높은 도전율의 검출 프로브(probe)(410)에 입사 전계(E)의 세기에 비례 하는 전하가 유도되며, 가우시안 폐곡면에서는 식(1)과 같이 나타낼 수 있다:
식(1)
여기서 는 진공의 유전율, 는 상도체와 프로브 사이에 충진되어있는 절연물의 비유전율, 는 전계의 세기 및 는 프로브의 등가 단면적이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 프로브(410)의 출력 임피던스(411)를 조정하여, 조정되는 출력 임피던스에 따라 상도체와 프로브 사이의 전압 및 부분 방전을 검출할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 절연물 내에 내장 가능한 일체형 전압 및 부분 방전 검출 프로브의 등가회로이다.
도 5의 등가회로에서 프로브에 유도된 전하에 의해 전극을 흐르는 전류 는 식(2)와 같이 나타낼 수 있다:
식(2)
예를 들어, 상도체와 프로브 사이가 에폭시 절연물일 경우, 식(1)로부터 식(3)과 같이 나타낼 수 있다:
식(3)
출력 임피던스 에 따라 측정할 수 있는 신호원(예를 들어, 전압, 부분 방전)이 달라지며, 다음의 두 가지로 신호원을 얻을 수 있다.
먼저, 를 1 이상으로 크게 할 경우, 전압을 측정할 수 있다.
상기 식(3)의 우변 첫 번째 항이 두 번째 항에 비해 대단히 크므로, 식(4)와 같이 나타낼 수 있다:
식(4)
따라서 프로브 양단에 검출 전압은 식(5)와 같이 나타낼 수 있다:
식(5)
여기서, 는 상도체와 프로브 사이의 거리이다. 출력 전압 는 상도체에 인가된 전압이 입사 전계의 세기에 직접 비례하게 되므로 상도체에 인가된 전압 를 정확히 측정할 수 있다. 즉, 프로브의 출력 임피던스를 1 ㏁이상으로 크게 하면 상용주파 전압을 측정할 수 있는 원리이다.
다음으로, 를 100 이하로 낮게 할 경우, 부분 방전을 측정할 수 있다.
식(3) 우변의 첫 번째 항이 두 번째 항에 비해 대단히 적어지기 때문에 첫 번째 항을 무 시하면, 식(6)과 같이 나타낼 수 있다:
식(6)
식(6)을 간략히 정리하면 식(7)과 같이 나타낼 수 있다:
식(7)
프로브의 출력 전압는 입사 전속 밀도 의 미분량에 비례한다. 이와 같이 프로브를 전속의 미분량에 비례하도록 동작시켜, 시간 변화율()이 낮은 수 백 kHz 이하의 전속 성분은 검출되지 않고, 부분 방전 펄스와 같이 시간 변화율이 매우 빼른 수 십 MHz이상의 전속 성분은 큰 값으로 얻어지게 된다. 즉, 프로브의 출력 임피던스를 100 이하로 적게 하여 고주파 성분만을 검출할 수 있는 원리이다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 스페이서 내장 프로브는 전계 완화 또는 실드링 안쪽에 설치되어 외부의 전계 간섭과 온도의 영향을 받지 않아 높은 정확도로 전압 및 부분 방전을 검출할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 내장 스페이서를 설명하기 위한 도면이다.
하나의 프로브로 상도체 전압과 GIS 내부(다시 말해, 스페이서 포함)에서 발생하는 부분 방전을 동시에 검출할 수 있는 기능을 가진 전압 및 부분 방전 프로브를 도 6(a)에 나타내었다.
도 6(a)와 같이 스페이서(630) 중앙 상도체(620)로부터 일정 거리 이격시켜 동축형으로 내장하는 구조의 프로브(610)는 동 또는 알루미늄 등 도전율이 높은 금속판의 원통형일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 프로브(610)는 제작과 에폭시 절연물 내에 삽입하기 쉽도록 플렉시블 전자회로기판(Flexible PCB)으로 제작될 수 있다.
더욱 상세하게는 프로브는 단면의 플렉시블 PCB에 도 6(b)와 같이 분리(Split)형으로 하나의 줄 패턴으로 제작되어, 패턴의 1/2 또는 임의의 위치에서 패턴을 분리하고, 한쪽(611b)은 전압 검출용으로 다른 한쪽(612b)은 부분 방전 검출 용으로 사용할 수 있다.
또는, 프로브는 단면의 플렉시블 PCB에 도 6(c)와 같이 이중선(Dual line)형으로 제작하여 하나의 선(611c)은 전압 검출용으로 또 다른 하나의 선(612c)은 부분 방전 검출용으로 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 프로브 금속판의 폭에 따라 검출 감도가 달라지며, 금속판의 두께는 검출 감도에 영향을 주지 않으므로 스페이서의 전압 등급과 단상 또는 3상 일괄형 등에 대하여 다양한 설계가 가능한 특성이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 절연물 내에 내장 가능한 일체형 전압 및 부분 방전 검출 프로브의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
제안하는 절연물 내에 내장 가능한 일체형 전압 및 부분 방전 검출 프로브의 동작 방법은 절연물의 중앙에 배치되는 상도체로부터 일정 거리 이격시켜 상기 상도체와 동축형으로 절연물에 내장되는 전압 및 부분 방전 검출 프로브의 출력 임피던스를 조정하는 단계(710), 상기 전압 및 부분 방전 검출 프로브의 출력 임피던스를 미리 정해진 임피던스 이상으로 조정하여 상기 상도체와 상기 프로브 사이의 전압을 검출하는 단계(720) 및 상기 전압 및 부분 방전 검출 프로브의 출력 임피던스를 미리 정해진 임피던스 이하로 조정하여 상기 상도체와 상기 프로브 사이의 부분 방전을 검출하는 단계(730)를 포함한다.
단계(710)에서, 절연물의 중앙에 배치되는 상도체로부터 일정 거리 이격시켜 상기 상도체와 동축형으로 절연물에 내장되는 전압 및 부분 방전 검출 프로브의 출력 임피던스를 조정한다.
상기 프로브를 통해 입사 전계의 세기에 비례하는 전하가 유도되고, 상기 프로브에 유도된 전하에 의해 전극을 흐르는 전류를 이용하여 상기 프로브의 출력 임피던스를 조정하고, 조정되는 출력 임피던스에 따라 상기 상도체와 상기 프로브 사이의 전압 및 부분 방전을 검출하기 위한 신호원을 획득할 수 있다.
단계(720)에서, 상기 전압 및 부분 방전 검출 프로브의 출력 임피던스를 미리 정해진 임피던스 이상으로 조정하여 상기 상도체와 상기 프로브 사이의 전압을 검출한다.
상기 프로브의 출력 임피던스가 미리 정해진 임피던스 이상일 경우, 상기 상도체에 인가된 전압이 입사 전계의 세기에 비례하여 상기 상도체에 인가된 전압을 검출할 수 있다.
단계(730)에서, 상기 전압 및 부분 방전 검출 프로브의 출력 임피던스를 미리 정해진 임피던스 이하로 조정하여 상기 상도체와 상기 프로브 사이의 부분 방전을 검출한다.
상기 프로브의 출력 임피던스가 미리 정해진 임피던스 이하일 경우, 상기 프로브의 출력 전압은 입사 전속 밀도의 미분량에 비례하여 부분 방전 펄스를 검출할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전압 및 부분 방전 검출 파형의 예시이다.
도 8(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 전압 검출 파형이고, 도 8(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 부분 방전 검출 파형이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 절연물 내에 내장 가능한 일체형 전압 및 부분 방전 검출 프로브는 계기용 변압기 또는 용량성 분압기를 이용하는 전압 측정과는 달리 전계 결합을 원리로 하는 비접촉식 프로브에 의한 검출로, 고전압 환경에서 완전 절연을 확보할 수 있으므로, 절연파괴에 따른 지락 또는 단락 사고를 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 비접촉식 전압 및 부분 방전 검출 프로브를 스페이서에 내장하는 것이므로, 기존의 계기용 변압기 또는 용량성 분압기를 이용하는 방법과는 달리 기기 설치를 위한 별도의 공간이 필요하지 않는다. 또한, 부분 방전 측정을 위해 기존의 GIS 내부 또는 외부에 설치하는 센서를 대체할 수 있어, 기술적 및 경제적으로 크게 개선될 수 있다. 또한, 비접촉식 전압 및 부분 방전 검출 프로브를 스페이서의 전계 완화 또는 실드링 안쪽에 설치하여 외부 전계에 의한 영향을 받지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 따른 절연물 내에 내장 가능한 일체형 전압 및 부분 방전 검출 프로브는 계기용 변압기 또는 용량성 분압기의 고전압 도체에 직접 접속하는 것이 아닌 전계 결합에 의한 비접촉 방식이다. 하나의 프로브를 임피던스 조절로 전계 및 전속 프로브로 각각 동작시켜 전력계통의 전압과 GIS 내부의 결함에서 발생하는 부분 방전을 동시에 측정할 수 있는 기능 능동 소자를 사용하지 않고 고전압 도체와 프로브 사이의 거리, 프로브의 면적, 출력 임피던스 조절로 프로브의 검출 감도와 주파수를 간편하게 제어할 수 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
Claims (13)
- 전압 및 부분 방전 검출 프로브에 있어서,
상기 프로브는,
GIS의 스페이서 내부에 배치되는 상도체로부터 일정 거리 이격시켜 상기 상도체와 동축형으로 내장되고,
상기 프로브의 출력 임피던스를 조정하여, 조정되는 출력 임피던스에 따라 상기 상도체와 상기 프로브 사이의 전압 및 부분 방전을 검출하는
전압 및 부분 방전 검출 프로브. - 제1항에 있어서,
상기 프로브는,
도전율을 가진 금속재의 원통(Cylinder)형 박판의 검출 전극이고,
별도의 설치 공간이 필요로 하지 않고, 비접촉식으로 고전압 도체와의 절연을 확보하는
전압 및 부분 방전 검출 프로브. - 제1항에 있어서,
상기 프로브는,
두 개의 검출 단면을 포함하고, 각각의 단면은 상이한 출력 임피던스로 조정되어, 상기 상도체와 상기 프로브 사이의 전압 및 부분 방전을 동시에 검출하는
전압 및 부분 방전 검출 프로브. - 제1항에 있어서,
상기 프로브는,
상기 상도체로부터 일정 거리 이격시켜 상기 상도체와 동축형으로 절연물에 내장되어, 입사 전계의 세기에 비례하는 전하가 유도되고,
상기 프로브에 유도된 전하에 의해 전극을 흐르는 전류를 이용하여 상기 프로브의 출력 임피던스를 조정하고, 조정되는 출력 임피던스에 따라 상기 상도체와 상기 프로브 사이의 전압 및 부분 방전을 검출하기 위한 신호원을 획득하는
전압 및 부분 방전 검출 프로브. - 제4항에 있어서,
상기 프로브의 출력 임피던스가 미리 정해진 임피던스 이상일 경우,
상기 상도체에 인가된 전압이 입사 전계의 세기에 비례하여 상기 상도체에 인가된 전압을 검출하는
전압 및 부분 방전 검출 프로브. - 제4항에 있어서,
상기 프로브의 출력 임피던스가 미리 정해진 임피던스 이하일 경우,
상기 프로브의 출력 전압은 입사 전속 밀도의 미분량에 비례하여 부분 방전 펄스를 검출하는
전압 및 부분 방전 검출 프로브. - 제1항에 있어서,
상기 프로브는,
플렉시블 전자회로기판(Flexible PCB)인
전압 및 부분 방전 검출 프로브. - 제1항에 있어서,
상기 프로브는,
이중선(Dual line)형으로 제작되어 하나의 선은 전압 검출용으로 사용되고, 또 다른 하나의 선은 부분 방전 검출용으로 사용되는
전압 및 부분 방전 검출 프로브. - 제1항에 있어서,
상기 프로브는,
분리(Split)형의 하나의 줄 패턴으로 제작되어, 상기 줄 패턴의 1/2 또는 임의의 위치에서 패턴을 분리하여 한쪽은 전압 검출용으로 사용되고, 또 다른 한쪽은 부분 방전 검출용으로 사용되는
전압 및 부분 방전 검출 프로브. - 전압 및 부분 방전 검출 방법에 있어서,
GIS의 스페이서 내부에 배치되는 상도체로부터 일정 거리 이격시켜 상기 상도체와 동축형으로 내장되는 전압 및 부분 방전 검출 프로브의 출력 임피던스를 조정하는 단계;
상기 전압 및 부분 방전 검출 프로브의 출력 임피던스를 미리 정해진 임피던스 이상으로 조정하여 상기 상도체와 상기 프로브 사이의 전압을 검출하는 단계; 및
상기 전압 및 부분 방전 검출 프로브의 출력 임피던스를 미리 정해진 임피던스 이하로 조정하여 상기 상도체와 상기 프로브 사이의 부분 방전을 검출하는 단계
를 포함하는 전압 및 부분 방전 검출 방법. - 제10항에 있어서,
절연물의 중앙에 배치되는 상도체로부터 일정 거리 이격시켜 상기 상도체와 동축형으로 절연물에 내장되는 전압 및 부분 방전 검출 프로브의 출력 임피던스를 조정하는 단계는,
상기 프로브를 통해 입사 전계의 세기에 비례하는 전하가 유도되고,
상기 프로브에 유도된 전하에 의해 전극을 흐르는 전류를 이용하여 상기 프로브의 출력 임피던스를 조정하고, 조정되는 출력 임피던스에 따라 상기 상도체와 상기 프로브 사이의 전압 및 부분 방전을 검출하기 위한 신호원을 획득하는
전압 및 부분 방전 검출 방법. - 제10항에 있어서,
상기 전압 및 부분 방전 검출 프로브의 출력 임피던스를 미리 정해진 임피던스 이상으로 조정하여 상기 상도체와 상기 프로브 사이의 전압을 검출하는 단계는,
상기 프로브의 출력 임피던스가 미리 정해진 임피던스 이상일 경우, 상기 상도체에 인가된 전압이 입사 전계의 세기에 비례하여 상기 상도체에 인가된 전압을 검출하는
전압 및 부분 방전 검출 방법. - 제10항에 있어서,
상기 전압 및 부분 방전 검출 프로브의 출력 임피던스를 미리 정해진 임피던스 이하로 조정하여 상기 상도체와 상기 프로브 사이의 부분 방전을 검출하는 단계는,
상기 프로브의 출력 임피던스가 미리 정해진 임피던스 이하일 경우,
상기 프로브의 출력 전압은 입사 전속 밀도의 미분량에 비례하여 부분 방전 펄스를 검출하는
전압 및 부분 방전 검출 방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220119159A KR20240040313A (ko) | 2022-09-21 | 2022-09-21 | 가스절연개폐장치의 스페이서에 내장 가능한 일체형 전압 및 부분 방전 검출 프로브 및 그 동작 방법 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020220119159A KR20240040313A (ko) | 2022-09-21 | 2022-09-21 | 가스절연개폐장치의 스페이서에 내장 가능한 일체형 전압 및 부분 방전 검출 프로브 및 그 동작 방법 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20240040313A true KR20240040313A (ko) | 2024-03-28 |
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ID=90483046
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| KR1020220119159A KR20240040313A (ko) | 2022-09-21 | 2022-09-21 | 가스절연개폐장치의 스페이서에 내장 가능한 일체형 전압 및 부분 방전 검출 프로브 및 그 동작 방법 |
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| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20240040313A (ko) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102311222B1 (ko) | 2019-10-08 | 2021-10-08 | 한양대학교 산학협력단 | Uhf 부분 방전 검출 센서 |
-
2022
- 2022-09-21 KR KR1020220119159A patent/KR20240040313A/ko unknown
Patent Citations (1)
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