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KR20220131704A - Apparatus and method for detecting partial discharge of power cables - Google Patents

Apparatus and method for detecting partial discharge of power cables Download PDF

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KR20220131704A
KR20220131704A KR1020210036708A KR20210036708A KR20220131704A KR 20220131704 A KR20220131704 A KR 20220131704A KR 1020210036708 A KR1020210036708 A KR 1020210036708A KR 20210036708 A KR20210036708 A KR 20210036708A KR 20220131704 A KR20220131704 A KR 20220131704A
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KR
South Korea
Prior art keywords
partial discharge
power cable
nth
sensors
pair
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
KR1020210036708A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
박종후
강대경
천혜원
Original Assignee
한국전력공사
경북대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전력공사, 경북대학교 산학협력단 filed Critical 한국전력공사
Priority to KR1020210036708A priority Critical patent/KR20220131704A/en
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Abstract

본 발명은 케이블의 부분방전 검출 장치에 관한 것으로, 한 쌍의 비대칭 전극; 상기 한 쌍의 비대칭 전극에 각기 연결되는 도선에 전기적으로 연결되는 단자를 포함하는 커넥터; 상기 한 쌍의 비대칭 전극과 직렬, 병렬, 또는 직병렬로 연결되며, 부분방전 신호가 전달되는 도선과 제어부간의 임피던스 매칭을 수행하는 적어도 하나의 인덕터; 한 쌍의 비대칭 전극의 출력전압이 미리 지정된 전압크기 이상이 되면, 설정된 전압을 넘어선 순간의 시간과 전압값, 및 전압파형을 내부 메모리에 저장한 후, 상기 내부 메모리에 저장된 정보를 내부 통신부를 통해 상위 마스터부에 전달하는 제어부; 및 상기 제어부에서 전달된 정보를 분석하여 부분방전이 발생된 위치를 산출하는 마스터부;를 포함한다.The present invention relates to a device for detecting partial discharge of a cable, comprising: a pair of asymmetric electrodes; a connector including a terminal electrically connected to a conducting wire respectively connected to the pair of asymmetric electrodes; at least one inductor connected in series, parallel, or series-parallel to the pair of asymmetric electrodes and performing impedance matching between a conductor through which a partial discharge signal is transmitted and a control unit; When the output voltage of the pair of asymmetric electrodes becomes greater than or equal to a predetermined voltage level, the instantaneous time, voltage value, and voltage waveform exceeding the set voltage are stored in the internal memory, and then the information stored in the internal memory is transmitted through the internal communication unit. a control unit that transmits to the upper master unit; and a master unit that analyzes the information transmitted from the control unit and calculates a location where the partial discharge occurs.

Figure P1020210036708
Figure P1020210036708

Description

전력 케이블의 부분방전 검출 장치 및 방법{APPARATUS FOR DETECTING PARTIAL DISCHARGE AND METHOD THEREOF}APPARATUS FOR DETECTING PARTIAL DISCHARGE AND METHOD THEREOF

본 발명은 전력 케이블의 부분방전 검출 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 클램프 형태의 부분방전 검출센서를 통해 HVDC 전력 케이블에서 발생된 부분방전의 위치를 기존대비 더 정확하게 감지할 수 있도록 하는, 전력 케이블의 부분방전 검출 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for detecting a partial discharge of a power cable, and more particularly, to detect the location of a partial discharge generated in an HVDC power cable more accurately than before through a clamp-type partial discharge detection sensor. It relates to an apparatus and method for detecting partial discharge of a power cable.

일반적으로 HVDC(High Voltage Direct Current)기술은 교류 전송보다 대용량의 전력을 경제적이고 적은 손실로 장거리송전이 가능하게 하며, 주파수가 다른 계통과의 연계가 가능하다는 장점이 있는 송전 기술이다.In general, HVDC (High Voltage Direct Current) technology enables long-distance transmission of large-capacity power economically and with less loss than AC transmission, and is a transmission technology that has the advantage of being able to connect with other systems with different frequencies.

HVDC 송전은 대용량 장거리 전력수송, 국가 간 계통연계, 이종 주파수 연계가 가능하고, 최근 스카트 그리드의 도입으로 인하여 해상 풍력 발전 플랜트와 같은 신재생 에너지 발전 시스템과 지상의 전력 계통과의 연계가 용이한 장점으로 인하여 세계적으로 HVDC 케이블의 수요가 지속적으로 증가하고 있다.HVDC transmission enables large-capacity long-distance power transport, grid linkage between countries, and linkage of different frequencies. As a result, the global demand for HVDC cables is continuously increasing.

이에 따라 HVDC 케이블은 지중 또는 해저 포설로 인한 접근 제한성으로 인해 고장 발생 시 고장점 위치 탐지가 어렵고 탐지기간 및 복구 시간이 장기화 되어 막대한 사회적 비용을 초래할 수 있다.As a result, HVDC cables are difficult to detect when a failure occurs due to access restrictions due to underground or subsea installation, and the detection period and recovery time are prolonged, which can lead to huge social costs.

이 때 상기 HVDC 케이블의 주된 고장 원인은 부분방전이며, 이는 전력 케이블의 절연 시스템에서 발생되는 국부적인 전기 방전 현상으로 부분방전의 발생 횟수가 많아지면 케이블 열화진전의 원인이 되어 결국에는 절연파괴를 초래하게 되는 문제점이 있다.At this time, the main cause of failure of the HVDC cable is partial discharge, which is a local electric discharge phenomenon occurring in the insulation system of the power cable. There is a problem to do.

따라서 현재 HVDC 케이블 실시간 부분방전 탐지를 위해 사용되고 있는 대부분의 센서(예 : HFCT 또는 금속박 센서)는 케이블 종단 또는 접속부의 접지선에 부착되어야 하는 제약으로 인해 부착 위치로부터 일정 거리 이내에서 발생하는 부분 방전만 검출 가능하여, 수십~수백 km 길이에 달하는 케이블 전 구간에서 발생하는 부분방전을 검출하는데 어려움이 있다.Therefore, most of the sensors currently used for real-time partial discharge detection of HVDC cables (eg HFCT or metal foil sensors) only detect partial discharges occurring within a certain distance from the attachment location due to the restriction to be attached to the ground wire at the end of the cable or connection part. possible, it is difficult to detect a partial discharge occurring in the entire section of a cable reaching a length of several tens to hundreds of km.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허 10-2020-0131492호(2020.11.24.공개, 무선용 부분방전 위치검출 시스템 및 그 방법)에 개시되어 있다. The background technology of the present invention is disclosed in Korean Patent Publication No. 10-2020-0131492 (published on November 24, 2020, a wireless partial discharge position detection system and method).

본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 클램프 형태의 부분방전 검출센서를 통해 HVDC 전력 케이블에서 발생된 부분방전의 위치를 기존대비 더 정확하게 감지할 수 있도록 하는, 전력 케이블의 부분방전 검출 장치 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다. According to one aspect of the present invention, the present invention was created to solve the above problems, and the position of the partial discharge generated in the HVDC power cable can be detected more accurately than before through a clamp-type partial discharge detection sensor. It is an object of the present invention to provide an apparatus and method for detecting partial discharge of a power cable.

본 발명의 일 측면에 따른 전력 케이블의 부분방전 검출 장치는, 한 쌍의 비대칭 전극; 상기 한 쌍의 비대칭 전극에 각기 연결되는 도선에 전기적으로 연결되는 단자를 포함하는 커넥터; 상기 한 쌍의 비대칭 전극과 직렬, 병렬, 또는 직병렬로 연결되며, 부분방전 신호가 전달되는 도선과 제어부간의 임피던스 매칭을 수행하는 적어도 하나의 인덕터; 한 쌍의 비대칭 전극의 출력전압이 미리 지정된 전압크기 이상이 되면, 설정된 전압을 넘어선 순간의 시간과 전압값, 및 전압파형을 내부 메모리에 저장한 후, 상기 내부 메모리에 저장된 정보를 내부 통신부를 통해 상위 마스터부에 전달하는 제어부; 및 상기 제어부에서 전달된 정보를 분석하여 부분방전이 발생된 위치를 산출하는 마스터부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In accordance with an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for detecting partial discharge of a power cable, comprising: a pair of asymmetric electrodes; a connector including a terminal electrically connected to a conducting wire respectively connected to the pair of asymmetric electrodes; at least one inductor connected in series, parallel, or series-parallel to the pair of asymmetric electrodes and performing impedance matching between a conductor through which a partial discharge signal is transmitted and a control unit; When the output voltage of the pair of asymmetric electrodes becomes greater than or equal to a predetermined voltage level, the instantaneous time, voltage value, and voltage waveform exceeding the set voltage are stored in the internal memory, and then the information stored in the internal memory is transmitted through the internal communication unit. a control unit that transmits to the upper master unit; and a master unit that analyzes the information transmitted from the control unit and calculates a location where the partial discharge occurs.

본 발명에 있어서, 상기 한 쌍의 비대칭 전극, 상기 커넥터, 및 상기 인덕터를 포함하여 부분방점 검출 센서라고 할 때, 상기 제어부는 적어도 하나 이상의 부분방전 검출 센서의 연결이 가능하도록 구현된 것을 특징으로 한다.In the present invention, when a partial point detection sensor including the pair of asymmetric electrodes, the connector, and the inductor, the control unit is implemented to enable connection of at least one partial discharge detection sensor. .

본 발명에 있어서, 상기 한 쌍의 비대칭 전극을 상기 전력 케이블의 둘레에 고정시키는 클램프;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the clamp for fixing the pair of asymmetric electrodes around the power cable; characterized in that it further comprises.

본 발명에 있어서, 상기 한 쌍의 비대칭 전극은, 두 전극간의 간격을 제외한 전체 길이의 합이 전력 케이블의 둘레의 길이가 되며, 일 전극의 길이가 다른 전극의 길이보다 길며, 전력 케이블을 둘러싸는 반 실린더 형태의 비대칭 전극인 것을 특징으로 한다.In the present invention, in the pair of asymmetric electrodes, the sum of the total lengths excluding the distance between the two electrodes becomes the length of the perimeter of the power cable, and the length of one electrode is longer than the length of the other electrode and surrounds the power cable It is characterized in that it is a semi-cylindrical asymmetric electrode.

본 발명에 있어서, 상기 한 쌍의 비대칭 전극은, 클램프에 의해 외면이 둘러싸인 형태로 상기 전력 케이블의 외부를 둘러싸도록 구현된 것을 특징으로 한다.In the present invention, the pair of asymmetric electrodes is characterized in that it is implemented to surround the outside of the power cable in a form in which the outer surface is surrounded by a clamp.

본 발명에 있어서, 상기 한 쌍의 비대칭 전극은, 구리로 형성된 것을 특징으로 한다.In the present invention, the pair of asymmetric electrodes is characterized in that it is formed of copper.

본 발명에 있어서, 상기 한 쌍의 비대칭 전극은, 면적 또는 길이가 작은 전극이 커넥터의 (-)단자에 연결되고, 상기 면적 또는 길이가 큰 전극이 커넥터의 (+)단자에 연결되는 것을 특징으로 한다.In the present invention, as for the pair of asymmetric electrodes, an electrode having a small area or length is connected to a (-) terminal of a connector, and an electrode having a large area or length is connected to a (+) terminal of the connector. do.

본 발명에 있어서, 상기 마스터부는, 상기 제어부를 통해 전달받은, 상기 한 쌍의 비대칭 전극에서 부분방전 신호가 도달하는 시간, 거리, 및 속도 값을 바탕으로, 부분방전 발생 위치를 산출하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the master unit calculates the partial discharge occurrence location based on the time, distance, and speed values of the partial discharge signal arriving from the pair of asymmetric electrodes received through the control unit. do.

본 발명에 있어서, 상기 마스터부는, N번째와 N+1번째 센서에 도달하는 부분방전 신호의 도착시간 차이(

Figure pat00001
)가
Figure pat00002
인지 체크하고, 상기 N번째와 N+1번째 센서에 도달하는 부분방전 신호의 도착시간 차이가
Figure pat00003
인 경우, 부분방전은 그 두 센서 사이에서 발생하지 않은 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the master unit, the difference in arrival time (
Figure pat00001
)go
Figure pat00002
It is checked whether the difference in arrival time of the partial discharge signal reaching the Nth and N+1th sensors is
Figure pat00003
In the case of , it is characterized in that it is determined that the partial discharge has not occurred between the two sensors.

여기서,

Figure pat00004
: N번째 센서에 도달하는 부분방전 신호의 도착 시간,here,
Figure pat00004
: Arrival time of the partial discharge signal reaching the Nth sensor,

Figure pat00005
: 인접한 두 센서 간의 거리로서, 이미 결정되어 알려진 값이다.
Figure pat00005
: The distance between two adjacent sensors, which has already been determined and known.

Figure pat00006
: 부분방전 신호의 속도로서, 케이블의 구조와 매질에 따라 이미 결정되어 알려진 값이다.
Figure pat00006
: As the speed of the partial discharge signal, it is a known value that has already been determined according to the structure and medium of the cable.

본 발명에 있어서, 상기 마스터부는, 상기 N번째와 N+1번째 센서에 도달하는 부분방전 신호의 도착시간의 차이가 양수인지 체크하고, 상기 N번째와 N+1번째 센서에 도달하는 부분방전 신호의 도착시간의 차이가 양수인 경우, 전력 케이블에 흐르는 전류의 흐름을 기준으로 부분방전은 N+1 번째 센서 오른쪽에서 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the master unit checks whether a difference between arrival times of the partial discharge signals arriving at the Nth and N+1th sensors is positive, and the partial discharge signals reaching the Nth and N+1th sensors. If the difference in the arrival time of ' is a positive number, it is characterized in that it is determined that the partial discharge occurred on the right side of the N+1th sensor based on the flow of current flowing in the power cable.

본 발명에 있어서, 상기 마스터부는, 상기 N번째와 N+1번째 센서에 도달하는 부분방전 신호의 도착시간의 차이가 양수가 아닌 경우, 전력 케이블에 흐르는 전류의 흐름을 기준으로 부분방전은 N번째 센서 왼쪽에서 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, when the difference between the arrival times of the partial discharge signals reaching the Nth and N+1th sensors is not positive, the master unit, based on the flow of current flowing in the power cable, the partial discharge is the Nth It is characterized in that it is determined that it occurs on the left side of the sensor.

본 발명에 있어서, 상기 마스터부는, 상기 N번째와 N+1번째 센서에 도달하는 부분방전 신호의 도착시간 차이가

Figure pat00007
이 아닌 경우, 부분방전은 N번째와 N+1 번째 센서 사이에서 발생한 것으로 판단하며, 상기 부분방전은 N번째 센서의 위치에서, 수학식(
Figure pat00008
)을 이용하여 산출한 x 값만큼 오른쪽에 위치에서 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the master unit, the difference in the arrival time of the partial discharge signal reaching the N-th and the N+1-th sensor
Figure pat00007
If not, it is determined that the partial discharge occurred between the Nth and N+1th sensors, and the partial discharge is at the position of the Nth sensor,
Figure pat00008
) as much as the x value calculated using

본 발명의 다른 측면에 따른 전력 케이블의 부분방전 검출 방법은, 제어부가 한 쌍의 비대칭 전극의 출력전압이 미리 지정된 전압크기 이상이 되는지 검출하는 단계; 상기 제어부가 상기 한 쌍의 비대칭 전극의 출력전압이 상기 설정된 전압을 넘어선 순간의 시간과 전압값, 및 전압파형을 내부 메모리에 저장하는 단계; 상기 제어부가 상기 내부 메모리에 저장된 정보를 내부 통신부를 통해 상위 마스터부에 전달하는 단계; 및 상기 마스터부가 상기 제어부에서 전달된 정보를 분석하여 부분방전이 발생된 위치를 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In accordance with another aspect of the present invention, there is provided a method for detecting partial discharge of a power cable, comprising: detecting, by a control unit, whether an output voltage of a pair of asymmetric electrodes is equal to or greater than a predetermined voltage level; storing, by the controller, a time, a voltage value, and a voltage waveform at the instant when the output voltage of the pair of asymmetric electrodes exceeds the set voltage in an internal memory; transmitting, by the control unit, the information stored in the internal memory to the upper master unit through the internal communication unit; and calculating, by the master unit, the location where the partial discharge occurs by analyzing the information transmitted from the control unit.

본 발명에 있어서, 상기 마스터부는, N번째와 N+1번째 센서에 도달하는 부분방전 신호의 도착시간 차이(

Figure pat00009
)가
Figure pat00010
인지 체크하고, 상기 N번째와 N+1번째 센서에 도달하는 부분방전 신호의 도착시간 차이가
Figure pat00011
인 경우, 부분방전은 그 두 센서 사이에서 발생하지 않은 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the master unit, the difference in arrival time (
Figure pat00009
)go
Figure pat00010
It is checked whether the difference in arrival time of the partial discharge signal reaching the Nth and N+1th sensors is
Figure pat00011
In the case of , it is characterized in that it is determined that the partial discharge has not occurred between the two sensors.

여기서,

Figure pat00012
: N번째 센서에 도달하는 부분방전 신호의 도착 시간,here,
Figure pat00012
: Arrival time of the partial discharge signal reaching the Nth sensor,

Figure pat00013
: 인접한 두 센서 간의 거리로서, 이미 결정되어 알려진 값이다.
Figure pat00013
: The distance between two adjacent sensors, which has already been determined and known.

Figure pat00014
: 부분방전 신호의 속도로서, 케이블의 구조와 매질에 따라 이미 결정되어 알려진 값이다.
Figure pat00014
: As the speed of the partial discharge signal, it is a known value that has already been determined according to the structure and medium of the cable.

본 발명에 있어서, 상기 마스터부는, 상기 N번째와 N+1번째 센서에 도달하는 부분방전 신호의 도착시간의 차이가 양수인지 체크하고, 상기 N번째와 N+1번째 센서에 도달하는 부분방전 신호의 도착시간의 차이가 양수인 경우, 전력 케이블에 흐르는 전류의 흐름을 기준으로 부분방전은 N+1 번째 센서 오른쪽에서 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the master unit checks whether a difference between arrival times of the partial discharge signals arriving at the Nth and N+1th sensors is positive, and the partial discharge signals reaching the Nth and N+1th sensors. If the difference in the arrival time of ' is a positive number, it is characterized in that it is determined that the partial discharge occurred on the right side of the N+1th sensor based on the flow of current flowing in the power cable.

본 발명에 있어서, 상기 마스터부는, 상기 N번째와 N+1번째 센서에 도달하는 부분방전 신호의 도착시간의 차이가 양수가 아닌 경우, 전력 케이블에 흐르는 전류의 흐름을 기준으로 부분방전은 N번째 센서 왼쪽에서 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, when the difference between the arrival times of the partial discharge signals reaching the Nth and N+1th sensors is not positive, the master unit, based on the flow of current flowing in the power cable, the partial discharge is the Nth It is characterized in that it is determined that it occurs on the left side of the sensor.

본 발명에 있어서, 상기 마스터부는, 상기 N번째와 N+1번째 센서에 도달하는 부분방전 신호의 도착시간 차이가

Figure pat00015
이 아닌 경우, 부분방전은 N번째와 N+1 번째 센서 사이에서 발생한 것으로 판단하며, 상기 부분방전은 N번째 센서의 위치에서, 수학식(
Figure pat00016
)을 이용하여 산출한 x 값만큼 오른쪽에 위치에서 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the master unit, the difference in the arrival time of the partial discharge signal reaching the N-th and the N+1-th sensor
Figure pat00015
If not, it is determined that the partial discharge occurred between the Nth and N+1th sensors, and the partial discharge is at the position of the Nth sensor,
Figure pat00016
) as much as the x value calculated using

본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 클램프 형태의 부분방전 검출센서를 통해 HVDC 전력 케이블에서 발생된 부분방전의 위치를 기존대비 더 정확하게 감지할 수 있도록 한다.According to one aspect of the present invention, the present invention enables a position of a partial discharge generated in an HVDC power cable to be detected more accurately than before through a clamp-type partial discharge detection sensor.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 케이블의 부분방전 검출 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 케이블의 부분방전 검출 방법을 설명하기 위한 흐름도.
1 is an exemplary view showing a schematic configuration of a partial discharge detection apparatus of a power cable according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a flow chart for explaining the partial discharge detection method of the power cable according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 전력 케이블의 부분방전 검출 장치 및 방법의 일 실시예를 설명한다. Hereinafter, an embodiment of an apparatus and method for detecting partial discharge of a power cable according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In this process, the thickness of the lines or the size of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, the terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to intentions or customs of users and operators. Therefore, definitions of these terms should be made based on the content throughout this specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 케이블의 부분방전 검출 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도이다.1 is an exemplary diagram showing a schematic configuration of an apparatus for detecting partial discharge of a power cable according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 전력 케이블의 부분방전 검출 장치는, 한 쌍의 비대칭 전극(110, 120), 커넥터(130), 인덕터(140, 150), 제어부(160), 및 마스터부(170)를 포함한다.As shown in Figure 1, the partial discharge detection apparatus of the power cable according to the present embodiment, a pair of asymmetric electrodes (110, 120), a connector (130), inductors (140, 150), a control unit (160), and a master unit 170 .

상기 한 쌍의 비대칭 전극(110, 120)은, 두 전극의 길이의 합이(즉, 두 전극간의 간격을 제외한 전체 길이) 거의 전력 케이블(예 : HVDC 케이블)의 둘레(즉, 호)의 길이가 되며, 일 전극의 길이가 다른 전극의 길이보다 길며, 반 실린더 형태(즉, 전력 케이블의 둘러싸는 형태)의 비대칭 전극(즉, 길이가 다른 전극)이 특정 간격을 두고 전력 케이블(예 : HVDC 케이블)의 외부 방식층(보호층)을 둘러싸는 형태로 구성된다. The pair of asymmetric electrodes 110 and 120, the sum of the lengths of the two electrodes (ie, the total length excluding the distance between the two electrodes) is almost the length of the circumference (ie, arc) of the power cable (eg, HVDC cable) , and the length of one electrode is longer than the length of the other electrode, and the asymmetric electrode (ie, electrodes of different lengths) in a semi-cylindrical shape (ie, the enclosing shape of the power cable) is spaced at a certain distance from the power cable (eg, HVDC). It is configured in the form of enclosing the outer anticorrosive layer (protective layer) of the cable).

상기 비대칭 전극(즉, 길이가 다른 전극)이 전력 케이블(예 : HVDC 케이블)의 외부 방식층 (보호층)을 둘러싸기 위하여, 클램프를 이용하여 상기 비대칭 전극(110, 120)의 외면을 둘러싸는 형태로 구현될 수 있다.In order for the asymmetric electrode (ie, electrodes of different lengths) to surround the external anticorrosive layer (protective layer) of the power cable (eg, HVDC cable), using a clamp to surround the outer surface of the asymmetric electrode (110, 120) It can be implemented in the form

여기서 상기 한 쌍의 비대칭 전극(110, 120)은 구리 전극이 바람직하나, 이를 한정하는 것은 아니며 다른 금속으로 대체할 수도 있다.Here, the pair of asymmetric electrodes 110 and 120 is preferably a copper electrode, but is not limited thereto and may be replaced with another metal.

예컨대 상기 한 쌍의 비대칭 전극(110, 120)의 면적은 각기 34 cm2, 18 cm2 이며, 전극간의 간격은 1 cm를 가질 수 있다. 그러나 상기 전극의 면적과 전극간의 간격을 한정하고자 하는 것은 아니며, 전극의 면적과 전극 간 간격은 변경 가능하다. 다만 전극의 면적이 넓을수록 민감도가 증가하는 장점이 있다.For example, an area of the pair of asymmetric electrodes 110 and 120 may be 34 cm 2 , 18 cm 2 , respectively, and an interval between the electrodes may be 1 cm. However, it is not intended to limit the area of the electrode and the interval between the electrodes, and the area of the electrode and the interval between the electrodes may be changed. However, there is an advantage that the sensitivity increases as the area of the electrode increases.

상기 커넥터(130)는 상기 한 쌍의 비대칭 전극(110, 120)에 각기 연결되는 도선에 전기적으로 연결되는 단자를 포함한다.The connector 130 includes terminals electrically connected to conductive wires respectively connected to the pair of asymmetric electrodes 110 and 120 .

예컨대 상기 면적(또는 길이)이 작은 전극(120)은 커넥터(130)의 (-)전극, 상기 면적(또는 길이)이 큰 전극(110)은 커넥터(130)의 (+)전극에 연결될 수 있다.For example, the electrode 120 having a small area (or length) may be connected to a (-) electrode of the connector 130 , and the electrode 110 having a large area (or length) may be connected to a (+) electrode of the connector 130 . .

또한 상기 커넥터(130)는 통상의 동축 RF 케이블과 연결 가능한 형태의 커넥터(예 : BNC, SMA 등)를 사용할 수 있다.In addition, the connector 130 may use a connector (eg, BNC, SMA, etc.) of a form that can be connected to a common coaxial RF cable.

상기 인덕터(140, 150)는 상기 한 쌍의 비대칭 전극(110, 120)과 직렬, 병렬, 또는 직병렬로 연결되며, 부분방전 신호가 전달되는 도선과 제어부(160)간의 임피던스 매칭을 통해 부분방전 신호의 손실을 방지한다.The inductors 140 and 150 are connected in series, parallel, or series-parallel with the pair of asymmetric electrodes 110 and 120, and partial discharge through impedance matching between the conductor through which the partial discharge signal is transmitted and the controller 160 Prevents signal loss.

여기서 상기 클램프는 절연체로 이루어지며, 내경은 센서(즉, 부분방전 검출을 위한 한 쌍의 비대칭 전극)를 장착하고자 하는 전력 케이블의 외경에 대응하며, 상기 클램프의 내주면에 상기 한 쌍의 비대칭 전극(110, 120)이 부착된다. 즉, 상기 클램프는 상기 한 쌍의 비대칭 전극(110, 120)을 상기 전력 케이블의 둘레에 고정시키는 역할을 한다.Here, the clamp is made of an insulator, and the inner diameter corresponds to the outer diameter of the power cable to which the sensor (ie, a pair of asymmetric electrodes for detecting partial discharge) is to be mounted, and the pair of asymmetric electrodes ( 110, 120) are attached. That is, the clamp serves to fix the pair of asymmetric electrodes 110 and 120 around the power cable.

상기 제어부(160)는 부분방전 검출 센서(즉, 한 쌍의 비대칭 전극)의 출력전압이 미리 지정된 전압크기 이상이 되면, 설정된 전압을 넘어선 순간의 시간과 전압값, 그리고 전압파형을 내부 메모리(미도시)에 저장한다. When the output voltage of the partial discharge detection sensor (ie, a pair of asymmetric electrodes) exceeds a predetermined voltage level, the control unit 160 stores the instantaneous time, voltage value, and voltage waveform that exceeds the set voltage in an internal memory (not shown). ) is stored in

또한 상기 제어부(160)는 상기 내부 메모리(미도시)에 저장된 정보(예 : 설정 전압을 넘어선 순간의 시간, 전압값, 전압파형 등)를 내부 통신부(미도시)를 통해 상위 마스터부(170)(예 : 서버)에 전달한다.In addition, the control unit 160 transmits the information stored in the internal memory (not shown) (eg, the instantaneous time exceeding the set voltage, voltage value, voltage waveform, etc.) to the upper master unit 170 through the internal communication unit (not shown). (e.g. server).

여기서 상기 한 쌍의 비대칭 전극(110, 120), 상기 커넥터(130), 및 상기 인덕터(140, 150)를 포함하여 부분방점 검출 센서라고 할 때, 상기 제어부(160)는 적어도 하나 이상의 부분방전 검출 센서의 연결이 가능하도록 구현될 수 있다.Here, when a partial point detection sensor including the pair of asymmetric electrodes 110 and 120, the connector 130, and the inductors 140 and 150, the control unit 160 detects at least one partial discharge It may be implemented so that the connection of the sensor is possible.

상기 마스터부(170)는 상기 제어부(160)에서 전달된 정보(예 : 설정 전압을 넘어선 순간의 시간, 전압값, 전압파형 등)를 분석하여 부분방전의 유무와 부분방전이 발생된 위치를 산출한다.The master unit 170 analyzes the information transmitted from the control unit 160 (eg, the instantaneous time exceeding the set voltage, voltage value, voltage waveform, etc.) to calculate the presence or absence of partial discharge and the location where the partial discharge occurred. do.

예컨대 상기 전력 케이블의 절연체 내 부분방전이 발생하면, 고주파 전자기 펄스가 전력 케이블의 도체와 금속 차폐층을 따라 전파되고, 이에 부분방전 발생 지점 근처에서 고주파 전자기 펄스가 금속 차폐층의 원주 전체를 따라 균일하게 전파되지 않고 금속 차폐층의 일부 영역을 따라 전파된다. 즉, 금속 차폐층내의 특정 위치(z)에서 고주파 전자기 펄스의 원주성분(θ)의 분포가 균일하지 않다. For example, when a partial discharge occurs in the insulation of the power cable, a high-frequency electromagnetic pulse is propagated along the conductor and the metal shielding layer of the power cable, so that near the point where the partial discharge occurs, the high-frequency electromagnetic pulse is uniform along the entire circumference of the metal shielding layer It does not propagate as much as possible, but propagates along some areas of the metal shielding layer. That is, the distribution of the circumferential component (?) of the high-frequency electromagnetic pulse at a specific position (z) in the metal shielding layer is not uniform.

이에 금속 차폐층의 일부 영역을 따라 전파하는 고주파 전자기 펄스가 상기 센서(즉, 한 쌍의 비대칭 전극)의 구성과 같이 한 쌍의 호의 길이가 다른 반 실린더 형태의 비대칭 전극을 통과 시 두 전극에는 용량성 결합을 통해 서로 다른 크기의 전압이 유기된다. Accordingly, when a high-frequency electromagnetic pulse propagating along a partial region of the metal shielding layer passes through a semi-cylindrical asymmetric electrode with a pair of arc lengths different as in the configuration of the sensor (ie, a pair of asymmetric electrodes), the two electrodes have capacitance. Voltages of different magnitudes are induced through sexual coupling.

가령, 고주파 전자기 펄스가 제1 전극(110)의 원호 범위 내에 해당하는 금속차폐층을 통해 전파되면, 제1 전극(110)에 유기되는 전압과 제2 전극(120)에 서로 다른 크기의 전압이 유기되고, 이를 본 실시예에 따른 장치에서 검출하게 된다.For example, when the high-frequency electromagnetic pulse propagates through the metal shielding layer corresponding to the arc range of the first electrode 110 , the voltage induced in the first electrode 110 and the voltage of the second electrode 120 are different from each other. induced, and it is detected by the device according to the present embodiment.

이 때 부분방전에 의해 발생한 고주파 전자기 펄스가 금속 차폐층을 따라 전파된 거리가 멀어질수록 금속 차폐층내 고주파 전자기 펄스의 분포가 점차 균일해진다. 즉, 전파 거리(z)가 커질수록(길어질수록) 고주파 전자기 펄스가 분포하는 원호의 범위가 넓어져 충분히 먼 거리를 전파하면 금속 차폐층 전체 원주를 따라 균일한 고주파 전자기 펄스가 분포되어 전파된다.At this time, as the distance at which the high-frequency electromagnetic pulse generated by the partial discharge propagates along the metal shielding layer increases, the distribution of the high-frequency electromagnetic pulse within the metal shielding layer becomes more uniform. That is, as the propagation distance z increases (longer), the range of the arc in which the high-frequency electromagnetic pulse is distributed becomes wider, and when propagating a sufficiently long distance, the uniform high-frequency electromagnetic pulse is distributed and propagated along the entire circumference of the metal shielding layer.

따라서 본 실시예와 같이 호의 길이 다른 한 쌍의 비대칭 전극을 사용하면, 고주파 전자기 펄스가 충분한 거리를 전파하여 그 원주 성분의 분포가 균일해져도 전극의 넓이(길이)가 달라 각 전극에 서로 다른 크기의 전압이 유기되어 검출할 수 있는 특징이 있다. Therefore, if a pair of asymmetric electrodes with different arc lengths are used as in the present embodiment, even if the high-frequency electromagnetic pulse propagates a sufficient distance and the distribution of the circumferential component becomes uniform, the width (length) of the electrodes is different, so that each electrode has a different size. There is a characteristic that the voltage of the voltage is induced and can be detected.

따라서 부분방전이 발생한 지점에 인접한 두 센서(한 쌍의 비대칭 전극)에 부분방전 신호가 도달하는 시간과 전압 값을 바탕으로, 상기 마스터부(170)는 부분방전 발생 위치를 산출한다.Accordingly, the master unit 170 calculates the location of the partial discharge based on the time and voltage value at which the partial discharge signal arrives at the two sensors (a pair of asymmetric electrodes) adjacent to the point where the partial discharge occurs.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 케이블의 부분방전 검출 방법을 설명하기 위한 흐름도로서, 상기 마스터부(170)는 부분방전이 발생한 지점에 인접한 두 센서(한 쌍의 비대칭 전극)에서 부분방전 신호가 도달하는 시간, 거리, 및 속도 값을 바탕으로, 부분방전 발생 위치를 산출한다.2 is a flowchart for explaining a method for detecting partial discharge of a power cable according to an embodiment of the present invention. Based on the time, distance, and speed at which the discharge signal arrives, the location of the partial discharge is calculated.

도 2는 일정 간격으로 배치된 복수의(N+1)의 부분방전 센서 어레이를 사용하여 부분방전 발생 위치를 검출하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating a method of detecting a partial discharge occurrence position using a plurality of (N+1) partial discharge sensor arrays arranged at regular intervals.

도 2를 참조하면, N번째와 N+1번째 센서에 도달하는 부분방전 신호의 도착시간 차이(

Figure pat00017
)가
Figure pat00018
인지 체크한다(S101).2, the difference in arrival time of the partial discharge signal reaching the Nth and N+1th sensors (
Figure pat00017
)go
Figure pat00018
It is checked whether it is (S101).

상기 N번째와 N+1번째 센서에 도달하는 부분방전 신호의 도착시간 차이가

Figure pat00019
인 경우(S101의 예), 부분방전은 그 두 센서 사이에서 발생하지 않은 것을 의미한다.The difference in arrival time of the partial discharge signal reaching the Nth and N+1th sensors is
Figure pat00019
(Yes in S101), it means that partial discharge does not occur between the two sensors.

그리고 상기 N번째와 N+1번째 센서에 도달하는 부분방전 신호의 도착시간의 차이가 양수인지 체크한다(S102).Then, it is checked whether a difference between the arrival times of the partial discharge signals arriving at the Nth and N+1th sensors is a positive number (S102).

상기 N번째와 N+1번째 센서에 도달하는 부분방전 신호의 도착시간의 차이가 양수인 경우(S102의 예), 부분방전은 N+1 번째 센서 오른쪽에서 발생한 것을 의미한다.When the difference between the arrival times of the partial discharge signals arriving at the N-th and N+1-th sensors is a positive number (Yes in S102), it means that the partial discharge occurs on the right side of the N+1-th sensor.

이에 따라 N+1번째와 N+2번째 센서의 도착시간 차이를 확인해야 한다. 따라서 상기 S101의 조건이 거짓일 때 까지 N 값을 1 증가시킨다(S103).Accordingly, it is necessary to check the difference in arrival times of the N+1th and N+2th sensors. Therefore, the value of N is increased by 1 until the condition of S101 is false (S103).

만약 상기 N번째와 N+1번째 센서에 도달하는 부분방전 신호의 도착시간의 차이가 양수가 아닌 경우(S102의 아니오), 즉, N번째와 N+1번째 센서에 도달하는 부분방전 신호의 도착시간의 차이가 음수인 경우(S102의 아니오), 부분방전은 N번째 센서 왼쪽에서 발생한 것을 의미한다.If the difference between the arrival times of the partial discharge signals arriving at the Nth and N+1th sensors is not a positive number (No in S102), that is, arrivals of the partial discharge signals arriving at the Nth and N+1th sensors. If the time difference is negative (No in S102), it means that the partial discharge occurs on the left side of the N-th sensor.

참고로 상기 센서의 오른쪽이나 왼쪽은 전력 케이블에 흐르는 전류를 기준으로 한다.For reference, the right or left side of the sensor is based on the current flowing through the power cable.

이에 따라 N-1번째와 N번째 센서의 도착시간 차이를 확인해야 한다. 따라서 상기 S101의 조건이 거짓일 때 까지 N 값을 1 감소시킨다(S104).Accordingly, it is necessary to check the difference in arrival time between the N-1 th sensor and the N th sensor. Therefore, the value of N is decreased by 1 until the condition of S101 is false (S104).

한편, 상기 N번째와 N+1번째 센서에 도달하는 부분방전 신호의 도착시간 차이가

Figure pat00020
이 아닌 경우(S101의 아니오), 부분방전은 N번째와 N+1 번째 센서 사이에서 발생한 것을 의미한다(S105).On the other hand, the difference in arrival time of the partial discharge signal reaching the Nth and N+1th sensors is
Figure pat00020
If not (No in S101), it means that the partial discharge has occurred between the N-th and N+1-th sensors (S105).

이 때 부분방전은 N번째 센서의 위치에서, 상기 S105 단계에서 수학식(

Figure pat00021
)을 이용하여 산출한 x 값만큼 오른쪽에 위치에서 발생한 것(
Figure pat00022
)을 의미한다(S106).At this time, the partial discharge is at the position of the N-th sensor, in the above step S105, the equation (
Figure pat00021
) that occurred at the position on the right as much as the x value calculated using (
Figure pat00022
) means (S106).

여기서,

Figure pat00023
: N번째 센서에 도달하는 부분방전 신호의 도착 시간,here,
Figure pat00023
: Arrival time of the partial discharge signal reaching the Nth sensor,

Figure pat00024
: 인접한 두 센서 간의 거리로서, 이미 결정되어 알려진 값이다.
Figure pat00024
: The distance between two adjacent sensors, which has already been determined and known.

Figure pat00025
: 부분방전 신호의 속도로서, 케이블의 구조와 매질에 따라 이미 결정되어 알려진 값이다.
Figure pat00025
: As the speed of the partial discharge signal, it is a known value that has already been determined according to the structure and medium of the cable.

Figure pat00026
: 부분방전 발생 위치,
Figure pat00026
: Location of partial discharge,

Figure pat00027
: N 번째 센서의 위치,
Figure pat00027
: the position of the Nth sensor,

Figure pat00028
: N 번째 센서로 부터의 거리,
Figure pat00028
: distance from the Nth sensor,

상기와 같이 본 실시예는 복수의 센서(즉, 복수개의 한 쌍의 비대칭 전극으로 구성된 센서)가 연결된 제어부(160)가 부분방전 신호를 검출하여 마스터부(170)에 전달하면, 상기 마스터부(170)에서 부분방전 신호가 도달하는 시간, 거리, 및 속도 값을 바탕으로, 부분방전 발생 위치를 산출한다.As described above, in this embodiment, when the control unit 160 to which a plurality of sensors (ie, a sensor composed of a plurality of asymmetric electrodes) is connected detects a partial discharge signal and transmits it to the master unit 170, the master unit ( 170), a partial discharge occurrence location is calculated based on the time, distance, and speed values at which the partial discharge signal arrives.

이에 따라 본 실시예는 전력 케이블의 구조적 변형없이 비침습적으로 케이블의 위치에 상관없이 쉽게 설치 가능하며, 부분방전의 발생 위치를 정확하게 측정할 수 있는 효과가 있다. 또한 본 실시예는 기존의 HFCT 센서를 대체할 수 있으며, 저렴하고 가벼워 송전선 전체에 걸쳐 다량의 센서를 설치할 수 있기 때문에 보다 정확한 부분방전의 위치를 검출할 수 있는 효과가 있다.Accordingly, the present embodiment can be easily installed regardless of the position of the cable non-invasively without structural deformation of the power cable, and has the effect of accurately measuring the location of the partial discharge. In addition, the present embodiment can replace the existing HFCT sensor, and since it is inexpensive and light, a large number of sensors can be installed over the entire transmission line, so that the location of the partial discharge can be detected more accurately.

이상으로 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다. 또한 본 명세서에서 설명된 구현은, 예컨대, 방법 또는 프로세스, 장치, 소프트웨어 프로그램, 데이터 스트림 또는 신호로 구현될 수 있다. 단일 형태의 구현의 맥락에서만 논의(예컨대, 방법으로서만 논의)되었더라도, 논의된 특징의 구현은 또한 다른 형태(예컨대, 장치 또는 프로그램)로도 구현될 수 있다. 장치는 적절한 하드웨어, 소프트웨어 및 펌웨어 등으로 구현될 수 있다. 방법은, 예컨대, 컴퓨터, 마이크로프로세서, 집적 회로 또는 프로그래밍 가능한 로직 디바이스 등을 포함하는 프로세싱 디바이스를 일반적으로 지칭하는 프로세서 등과 같은 장치에서 구현될 수 있다. 프로세서는 또한 최종-사용자 사이에 정보의 통신을 용이하게 하는 컴퓨터, 셀 폰, 휴대용/개인용 정보 단말기(personal digital assistant: "PDA") 및 다른 디바이스 등과 같은 통신 디바이스를 포함한다.As described above, the present invention has been described with reference to the embodiment shown in the drawings, but this is merely an example, and various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom by those skilled in the art. will understand the point. Therefore, the technical protection scope of the present invention should be defined by the following claims. Implementations described herein may also be implemented as, for example, a method or process, an apparatus, a software program, a data stream, or a signal. Although discussed only in the context of a single form of implementation (eg, discussed only as a method), implementations of the discussed features may also be implemented in other forms (eg, as an apparatus or program). The apparatus may be implemented in suitable hardware, software and firmware, and the like. A method may be implemented in an apparatus such as, for example, a processor, which generally refers to a computer, a microprocessor, a processing device, including an integrated circuit or programmable logic device, or the like. Processors also include communication devices such as computers, cell phones, portable/personal digital assistants (“PDA”) and other devices that facilitate communication of information between end-users.

110, 120 : 한 쌍의 비대칭 전극
130 : 커넥터
140, 150 : 인덕터
160 : 제어부
170 : 마스터부
110, 120: a pair of asymmetric electrodes
130: connector
140, 150: inductor
160: control unit
170: master unit

Claims (17)

한 쌍의 비대칭 전극;
상기 한 쌍의 비대칭 전극에 각기 연결되는 도선에 전기적으로 연결되는 단자를 포함하는 커넥터;
상기 한 쌍의 비대칭 전극과 직렬, 병렬, 또는 직병렬로 연결되며, 부분방전 신호가 전달되는 도선과 제어부간의 임피던스 매칭을 수행하는 적어도 하나의 인덕터;
한 쌍의 비대칭 전극의 출력전압이 미리 지정된 전압크기 이상이 되면, 설정된 전압을 넘어선 순간의 시간과 전압값, 및 전압파형을 내부 메모리에 저장한 후, 상기 내부 메모리에 저장된 정보를 내부 통신부를 통해 상위 마스터부에 전달하는 제어부; 및
상기 제어부에서 전달된 정보를 분석하여 부분방전이 발생된 위치를 산출하는 마스터부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 케이블의 부분방전 검출 장치.
a pair of asymmetric electrodes;
a connector including a terminal electrically connected to a conducting wire respectively connected to the pair of asymmetric electrodes;
at least one inductor connected in series, parallel, or series-parallel to the pair of asymmetric electrodes and performing impedance matching between a conductor through which a partial discharge signal is transmitted and a control unit;
When the output voltage of the pair of asymmetric electrodes becomes greater than or equal to a predetermined voltage level, the instantaneous time, voltage value, and voltage waveform exceeding the set voltage are stored in the internal memory, and then the information stored in the internal memory is transmitted through the internal communication unit. a control unit that transmits to the upper master unit; and
and a master unit that analyzes the information transmitted from the control unit and calculates a location where the partial discharge occurs.
제 1항에 있어서,
상기 한 쌍의 비대칭 전극, 상기 커넥터, 및 상기 인덕터를 포함하여 부분방점 검출 센서라고 할 때,
상기 제어부는 적어도 하나 이상의 부분방전 검출 센서의 연결이 가능하도록 구현된 것을 특징으로 하는 전력 케이블의 부분방전 검출 장치.
The method of claim 1,
When it is called a partial point detection sensor including the pair of asymmetric electrodes, the connector, and the inductor,
The control unit is a partial discharge detection device of the power cable, characterized in that implemented to enable the connection of at least one partial discharge detection sensor.
제 1항에 있어서,
상기 한 쌍의 비대칭 전극을 상기 전력 케이블의 둘레에 고정시키는 클램프;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 케이블의 부분방전 검출 장치.
The method of claim 1,
The device for detecting partial discharge of a power cable further comprising a; clamp for fixing the pair of asymmetric electrodes to the circumference of the power cable.
제 1항에 있어서, 상기 한 쌍의 비대칭 전극은,
두 전극간의 간격을 제외한 전체 길이의 합이 전력 케이블의 둘레의 길이가 되며, 일 전극의 길이가 다른 전극의 길이보다 길며, 전력 케이블을 둘러싸는 반 실린더 형태의 비대칭 전극인 것을 특징으로 하는 전력 케이블의 부분방전 검출 장치.
According to claim 1, wherein the pair of asymmetric electrodes,
The sum of the total lengths excluding the distance between the two electrodes becomes the length of the circumference of the power cable, the length of one electrode is longer than the length of the other electrode, and the power cable is a semi-cylindrical asymmetric electrode surrounding the power cable of partial discharge detection device.
제 1항에 있어서, 상기 한 쌍의 비대칭 전극은,
클램프에 의해 외면이 둘러싸인 형태로 상기 전력 케이블의 외부를 둘러싸도록 구현된 것을 특징으로 하는 전력 케이블의 부분방전 검출 장치.
According to claim 1, wherein the pair of asymmetric electrodes,
Partial discharge detection device of the power cable, characterized in that implemented to surround the outside of the power cable in a form in which the outer surface is surrounded by a clamp.
제 1항에 있어서, 상기 한 쌍의 비대칭 전극은,
구리로 형성된 것을 특징으로 하는 전력 케이블의 부분방전 검출 장치.
According to claim 1, wherein the pair of asymmetric electrodes,
Partial discharge detection device of the power cable, characterized in that formed of copper.
제 1항에 있어서, 상기 한 쌍의 비대칭 전극은,
면적 또는 길이가 작은 전극이 커넥터의 (-)단자에 연결되고,
상기 면적 또는 길이가 큰 전극이 커넥터의 (+)단자에 연결되는 것을 특징으로 하는 전력 케이블의 부분방전 검출 장치.
According to claim 1, wherein the pair of asymmetric electrodes,
An electrode with a small area or length is connected to the (-) terminal of the connector,
The partial discharge detection device of the power cable, characterized in that the electrode having a large area or length is connected to the (+) terminal of the connector.
제 1항에 있어서, 상기 마스터부는,
상기 제어부를 통해 전달받은, 상기 한 쌍의 비대칭 전극에서 부분방전 신호가 도달하는 시간, 거리, 및 속도 값을 바탕으로, 부분방전 발생 위치를 산출하는 것을 특징으로 하는 전력 케이블의 부분방전 검출 장치.
According to claim 1, wherein the master unit,
Partial discharge detection apparatus of a power cable, characterized in that for calculating the partial discharge occurrence location based on the time, distance, and speed values of the partial discharge signal arrives from the pair of asymmetric electrodes received through the control unit.
제 8항에 있어서, 상기 마스터부는,
N번째와 N+1번째 센서에 도달하는 부분방전 신호의 도착시간 차이(
Figure pat00029
)가
Figure pat00030
인지 체크하고, 상기 N번째와 N+1번째 센서에 도달하는 부분방전 신호의 도착시간 차이가
Figure pat00031
인 경우, 부분방전은 그 두 센서 사이에서 발생하지 않은 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 전력 케이블의 부분방전 검출 장치.
여기서,
Figure pat00032
: N번째 센서에 도달하는 부분방전 신호의 도착 시간,
Figure pat00033
: 인접한 두 센서 간의 거리로서, 이미 결정되어 알려진 값이다.
Figure pat00034
: 부분방전 신호의 속도로서, 케이블의 구조와 매질에 따라 이미 결정되어 알려진 값이다.
The method of claim 8, wherein the master unit,
The difference in arrival time of the partial discharge signal arriving at the Nth and N+1th sensors (
Figure pat00029
)go
Figure pat00030
It is checked whether the difference in arrival time of the partial discharge signal reaching the Nth and N+1th sensors is
Figure pat00031
If , the partial discharge detection device of the power cable, characterized in that it is determined that the partial discharge does not occur between the two sensors.
here,
Figure pat00032
: Arrival time of the partial discharge signal reaching the Nth sensor,
Figure pat00033
: The distance between two adjacent sensors, which has already been determined and known.
Figure pat00034
: As the speed of the partial discharge signal, it is a known value that has already been determined according to the structure and medium of the cable.
제 9항에 있어서, 상기 마스터부는,
상기 N번째와 N+1번째 센서에 도달하는 부분방전 신호의 도착시간의 차이가 양수인지 체크하고, 상기 N번째와 N+1번째 센서에 도달하는 부분방전 신호의 도착시간의 차이가 양수인 경우, 전력 케이블에 흐르는 전류의 흐름을 기준으로 부분방전은 N+1 번째 센서 오른쪽에서 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 전력 케이블의 부분방전 검출 장치.
The method of claim 9, wherein the master unit,
It is checked whether the difference in arrival times of the partial discharge signals arriving at the Nth and N+1th sensors is a positive number, and when the difference in arrival times of the partial discharge signals arriving at the Nth and N+1th sensors is positive, Partial discharge detection device of a power cable, characterized in that it is determined that the partial discharge occurred on the right side of the N+1th sensor based on the flow of current flowing in the power cable.
제 9항에 있어서, 상기 마스터부는,
상기 N번째와 N+1번째 센서에 도달하는 부분방전 신호의 도착시간의 차이가 양수가 아닌 경우, 전력 케이블에 흐르는 전류의 흐름을 기준으로 부분방전은 N번째 센서 왼쪽에서 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 전력 케이블의 부분방전 검출 장치.
The method of claim 9, wherein the master unit,
If the difference between the arrival times of the partial discharge signals arriving at the Nth and N+1th sensors is not a positive number, it is determined that the partial discharge occurred on the left side of the Nth sensor based on the flow of current flowing in the power cable. A device for detecting partial discharge of power cables.
제 9항에 있어서, 상기 마스터부는,
상기 N번째와 N+1번째 센서에 도달하는 부분방전 신호의 도착시간 차이가
Figure pat00035
이 아닌 경우, 부분방전은 N번째와 N+1 번째 센서 사이에서 발생한 것으로 판단하며, 상기 부분방전은 N번째 센서의 위치에서, 수학식(
Figure pat00036
)을 이용하여 산출한 x 값만큼 오른쪽에 위치에서 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 전력 케이블의 부분방전 검출 장치.
The method of claim 9, wherein the master unit,
The difference in arrival time of the partial discharge signal reaching the Nth and N+1th sensors is
Figure pat00035
If not, it is determined that the partial discharge occurred between the Nth and N+1th sensors, and the partial discharge is at the position of the Nth sensor,
Figure pat00036
), the partial discharge detection device of the power cable, characterized in that it is determined that the x value calculated by using the position on the right side.
제어부가 한 쌍의 비대칭 전극의 출력전압이 미리 지정된 전압크기 이상이 되는지 검출하는 단계;
상기 제어부가 상기 한 쌍의 비대칭 전극의 출력전압이 상기 설정된 전압을 넘어선 순간의 시간과 전압값, 및 전압파형을 내부 메모리에 저장하는 단계;
상기 제어부가 상기 내부 메모리에 저장된 정보를 내부 통신부를 통해 상위 마스터부에 전달하는 단계; 및
상기 마스터부가 상기 제어부에서 전달된 정보를 분석하여 부분방전이 발생된 위치를 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 케이블의 부분방전 검출 방법.
detecting, by the controller, whether the output voltage of the pair of asymmetric electrodes is equal to or greater than a predetermined voltage level;
storing, by the controller, a time, a voltage value, and a voltage waveform at the instant when the output voltage of the pair of asymmetric electrodes exceeds the set voltage in an internal memory;
transmitting, by the control unit, the information stored in the internal memory to the upper master unit through the internal communication unit; and
and calculating, by the master unit, the location where the partial discharge has occurred by analyzing the information transmitted from the control unit.
제 13항에 있어서, 상기 마스터부는,
N번째와 N+1번째 센서에 도달하는 부분방전 신호의 도착시간 차이(
Figure pat00037
)가
Figure pat00038
인지 체크하고, 상기 N번째와 N+1번째 센서에 도달하는 부분방전 신호의 도착시간 차이가
Figure pat00039
인 경우, 부분방전은 그 두 센서 사이에서 발생하지 않은 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 전력 케이블의 부분방전 검출 방법.
여기서,
Figure pat00040
: N번째 센서에 도달하는 부분방전 신호의 도착 시간,
Figure pat00041
: 인접한 두 센서 간의 거리로서, 이미 결정되어 알려진 값이다.
Figure pat00042
: 부분방전 신호의 속도로서, 케이블의 구조와 매질에 따라 이미 결정되어 알려진 값이다.
The method of claim 13, wherein the master unit,
The difference in arrival time of the partial discharge signal arriving at the Nth and N+1th sensors (
Figure pat00037
)go
Figure pat00038
It is checked whether the difference in arrival time of the partial discharge signal reaching the Nth and N+1th sensors is
Figure pat00039
, the partial discharge detection method of the power cable, characterized in that it is determined that the partial discharge does not occur between the two sensors.
here,
Figure pat00040
: Arrival time of the partial discharge signal reaching the Nth sensor,
Figure pat00041
: The distance between two adjacent sensors, which has already been determined and known.
Figure pat00042
: As the speed of the partial discharge signal, it is a known value that has already been determined according to the structure and medium of the cable.
제 14항에 있어서, 상기 마스터부는,
상기 N번째와 N+1번째 센서에 도달하는 부분방전 신호의 도착시간의 차이가 양수인지 체크하고, 상기 N번째와 N+1번째 센서에 도달하는 부분방전 신호의 도착시간의 차이가 양수인 경우, 전력 케이블에 흐르는 전류의 흐름을 기준으로 부분방전은 N+1 번째 센서 오른쪽에서 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 전력 케이블의 부분방전 검출 방법.
15. The method of claim 14, wherein the master unit,
It is checked whether the difference in arrival times of the partial discharge signals arriving at the Nth and N+1th sensors is a positive number, and when the difference in arrival times of the partial discharge signals arriving at the Nth and N+1th sensors is positive, Partial discharge detection method of a power cable, characterized in that it is determined that the partial discharge occurred on the right side of the N+1th sensor based on the flow of current flowing in the power cable.
제 14항에 있어서, 상기 마스터부는,
상기 N번째와 N+1번째 센서에 도달하는 부분방전 신호의 도착시간의 차이가 양수가 아닌 경우, 전력 케이블에 흐르는 전류의 흐름을 기준으로 부분방전은 N번째 센서 왼쪽에서 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 전력 케이블의 부분방전 검출 방법.
15. The method of claim 14, wherein the master unit,
If the difference between the arrival times of the partial discharge signals arriving at the Nth and N+1th sensors is not a positive number, it is determined that the partial discharge occurred on the left side of the Nth sensor based on the flow of current flowing in the power cable. A method for detecting partial discharge of a power cable with
제 14항에 있어서, 상기 마스터부는,
상기 N번째와 N+1번째 센서에 도달하는 부분방전 신호의 도착시간 차이가
Figure pat00043
이 아닌 경우, 부분방전은 N번째와 N+1 번째 센서 사이에서 발생한 것으로 판단하며, 상기 부분방전은 N번째 센서의 위치에서, 수학식(
Figure pat00044
)을 이용하여 산출한 x 값만큼 오른쪽에 위치에서 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 전력 케이블의 부분방전 검출 방법.
15. The method of claim 14, wherein the master unit,
The difference in arrival time of the partial discharge signal reaching the Nth and N+1th sensors is
Figure pat00043
If not, it is determined that the partial discharge occurred between the Nth and N+1th sensors, and the partial discharge is at the position of the Nth sensor,
Figure pat00044
), a partial discharge detection method of a power cable, characterized in that it is determined that the x value calculated by using the x value is determined to have occurred in the right position.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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