KR101486993B1 - Test device of superconducting cable - Google Patents

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Abstract

본 발명은 초전도케이블 시험장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 직류의 고전압이 인가되는 초전도케이블을 시험하기 위해 직류의 고전압 전원과 직류의 고전류 전원을 동시에 직접 접촉하여 인가하여 시험을 수행할 수 있으며, 설계비용이 저렴한 초전도케이블 시험장치에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은, 피시험체에 전기적으로 연결되는 제1단자로 직류의 고전압저전류 전원을 인가하는 직류고전압 발생기 및 교류의 저전압고전류 전원을 생산한 후 직류의 저전압고전류 전원으로 변환하여 상기 제1단자에 연결되는 제2단자로 직류의 저전압고전류 전원을 인가하며, 상기 제1,2 케이블과는 별도로 상기 피시험체와 전기적으로 연결되는 제3단자가 구비되는 직류고전류 발생기를 포함한다.The present invention relates to a superconducting cable testing apparatus, and more particularly, to a superconducting cable to which a high-voltage direct-current is applied, a direct current high-voltage power supply and a direct current high- The present invention relates to a superconducting cable testing apparatus which is low in design cost.
To this end, the present invention provides a DC high voltage generator for applying a DC high-voltage low-voltage power source to a first terminal electrically connected to a body to be tested and a low-voltage high-current power source for AC, And a DC high current generator for applying a DC low-voltage high-current power source to a second terminal connected to the terminal, and a third terminal electrically connected to the DUT separately from the first and second cables.

Figure R1020120104127
Figure R1020120104127

Description

초전도케이블 시험장치{TEST DEVICE OF SUPERCONDUCTING CABLE}{TEST DEVICE OF SUPERCONDUCTING CABLE}

본 발명은 초전도케이블 시험장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 직류의 고전압이 인가되는 초전도케이블을 시험하기 위해 직류의 고전압 전원과 직류의 고전류 전원을 동시에 직접 접촉하여 인가하여 시험을 수행할 수 있으며, 설계비용이 저렴한 초전도케이블 시험장치에 관한 것이다.The present invention relates to a superconducting cable testing apparatus, and more particularly, to a superconducting cable to which a high-voltage direct-current is applied, a direct current high-voltage power supply and a direct current high- The present invention relates to a superconducting cable testing apparatus which is low in design cost.

종래 고전압 직류 전력기기의 직류부하시험을 수행하기 위해서는 직류 전압과 직류 전류를 동시에 인가하기 어렵기 때문에 직류 전압원과 직류 전류원을 독립적으로 구성하여 직류 전압 및 직류 전류를 인가하여 시험을 수행하였다.In order to perform a DC load test of a conventional high-voltage DC power device, it is difficult to simultaneously apply a DC voltage and a DC current. Therefore, a DC voltage source and a DC current source are independently configured and a DC voltage and a DC current are applied.

그러나, 초고압 직류 케이블과 같이 전압과 전류를 동시에 인가하여 부하시험특성을 수행히야 하는 경우에는 직류 전압원을 인가한 상태에서 전류를 통한 초고압 직류케이블의 시험조건인 도체온도 발생 및 유지를 하기 위해 직류 전압과 독립된 비접촉식 유도형 교류전류공급장치를 사용하여 직류부하 시험을 수행하고 있다.However, when it is necessary to perform the load test characteristic by applying the voltage and the current at the same time as the high-voltage DC cable, in order to generate and maintain the conductor temperature, which is the test condition of the ultra-high voltage DC cable through the current in the state of applying the DC voltage source, And a DC load test is performed using an independent non-contact induction type AC current supply device.

상기와 같은 시험방법은 직류 초전도케이블과 직류 해저케이블처럼 도체 외부에 알루미늄 또는 유사한 금속재료가 설치되어 있는 경우에는 해저케이블의 경우에는 교류전류에 의한 자기유도 와전류 등에 의한 전류손실이 발생하여 해저케이블의 외각층의 온도가 높아지는 경우가 발생할 수 있다.When the aluminum or similar metal material is installed on the outside of the conductor, such as DC superconducting cable and DC submarine cable, the test method as described above causes a current loss due to magnetic induction and eddy current caused by an alternating current in the case of a submarine cable, The temperature of the outer layers may be increased.

한편, 직류 초전도케이블의 경우에는 교류전류로 인한 교번자계의 영향으로 교류손실이 발생함으로써 초전도케이블의 성능에 매우 큰 영향을 미치기 때문에 부하전류가 교류가 아닌 직류의 전류를 인가하여야 할 필요가 있다.On the other hand, in the case of a DC superconducting cable, AC loss is generated due to an alternating magnetic field due to an AC current, so that the performance of the superconducting cable is greatly affected.

즉, 고전압 상태에서 교류가 아닌 직류 부하전류가 직접 전력기기에 접촉하여 인가되는 부하전류시험이 요구되는데, 직류전류 발생의 경우 교류와는 달리 기존의 직류 전압과 독립된 유도에 의한 비접촉식 전류인가가 불가능하므로 직류 고전압이 인가된 상태에서 직접 접촉 방식으로 직류전류를 공급하여야 한다.That is, a load current test in which a DC load current is applied to a power device in direct contact with a DC load current at a high voltage is required. In the case of DC current generation, a non-contact current can not be applied by induction independent of the conventional DC voltage Therefore, DC current should be supplied in a direct contact method with the DC high voltage applied.

이와 관련한 선행기술로는 한국공개특허 제2005-0029599호 전력케이블 침수과통전 시험장치(2005.03.23. 공개)가 있다.As a prior art related to this, Korean Patent Laid-Open No. 2005-0029599 discloses a power cable immersion test device (published on March 23, 2005).

본 발명은 초전도케이블의 직류부하 시험을 수행하기 위해 직류의 고전압 및 고전류 전원을 동시에 인가하되, 직접 접촉하여 인가할 수 있는 초전도케이블 시험장치를 제공하는데 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a superconducting cable testing apparatus capable of simultaneously applying a direct current high voltage and a high current power to perform a direct current load test of a superconducting cable,

본 발명의 다른 목적은 초전도케이블에 직류부하 시험 시 직류의 고전류 전원을 인가하기 위하여 직류고전류 발생기가 1000볼트(V) 미만의 시험전압을 견딜 수 있으면 되므로써, 절연설계에 있어서 제작 비용이 절감되고, 시험장치의 부피 증가를 초래하지 않는 초전도케이블 시험장치를 제공하는데 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide a DC high current generator capable of withstanding a test voltage of less than 1000 volts to apply a DC high current power to a superconducting cable in a DC load test, It is an object of the present invention to provide a superconducting cable test apparatus that does not cause an increase in the volume of the test apparatus.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여,In order to solve the above problems,

본 발명은 피시험체에 전기적으로 연결되는 제1단자로 직류의 고전압저전류 전원을 인가하는 직류고전압 발생기 및 교류의 저전압고전류 전원을 생산한 후 직류의 저전압고전류 전원으로 변환하여 상기 제1단자에 연결되는 제2단자로 직류의 저전압고전류 전원을 인가하며, 상기 제1,2단자와는 별도로 상기 피시험체와 전기적으로 연결되는 제3단자가 구비되는 직류고전류 발생기를 포함한다.The present invention relates to a high-voltage high-voltage generator for generating a direct-current high-voltage generator for applying a direct-current high-voltage low-current electric power to a first terminal electrically connected to a body to be tested, And a third terminal electrically connected to the DUT, separately from the first and second terminals, and a DC high-current generator for applying a DC low-voltage high-current power source to the second terminal.

상기 직류고전류 발생기는, 지면에 접지되고, 상기 직류고전류 발생기에서 직류의 저전압고전류 전원을 생산하기 위한 구동력을 제공하는 저전압부와, 상기 저전압부로부터 구동력을 제공받아 직류의 저전압고전류 전원을 생산하는 고전압부 및 상기 저전압부와 고전압부 사이에 배치되어 절연상태를 유지하면서 상기 저전압부의 구동력을 고전압부로 전달하는 절연부가 구비된다.The direct current high current generator includes a low voltage section that is grounded on the ground and provides a driving force for producing a direct current low voltage high current power source in the direct current high current generator, and a high voltage generating section that receives a driving force from the low voltage section and generates a direct current low voltage high current power. And an insulation unit disposed between the low voltage unit and the high voltage unit to transmit the driving force of the low voltage unit to the high voltage unit while maintaining the insulation state.

상기 저전압부는, 상기 직류고전류 발생기에 제어신호를 송신하는 제어부 및 상기 제어부의 제어신호를 수신하여 회전축을 회전시키는 구동모터가 구비된다.The low voltage unit includes a control unit for transmitting a control signal to the direct current high current generator, and a drive motor for receiving the control signal of the control unit and rotating the rotation shaft.

상기 고전압부는, 상기 저전압부로부터 구동력을 제공받아 교류의 저전압고전류 전원을 생산하는 발전기와, 상기 발전기로부터 전원을 공급받으며, 상기 저전압부로부터 제어신호를 수신하는 컨트롤러 및 상기 컨트롤러에 의해 제어되어 상기 발전기에서 생산되는 교류의 저전압고전류 전원을 직류의 저전압고전류로 변환하는 교류직류 변환기가 구비된다.Wherein the high voltage unit comprises: a generator that receives a driving force from the low voltage unit to produce an AC low voltage high current power; a controller that receives power from the generator and receives a control signal from the low voltage unit; And an alternating-current (DC) converter for converting a low-voltage high-current power source of the AC produced by the power source to a low-voltage high-

상기 절연부는, 상기 고전압부와 저전압부를 절연상태를 유지하면서 서로 이격되도록 지지하는 절연지지애자 및 상기 저전압부에서 생성되는 구동력을 절연상태를 유지하여 상기 고전압부로 전달하는 동력전달축이 구비된다.The insulator includes an insulating support insulator supporting the high voltage part and the low voltage part so as to be spaced apart from each other while maintaining the insulation state, and a power transmission shaft for transmitting the driving force generated by the low voltage part to the high voltage part while maintaining an insulated state.

상기 직류고전압 발생기에서 발생되는 직류의 고전압저전류 전원의 전압은 750V를 초과하는 것을 특징으로 한다.And the voltage of the direct current high voltage low current power source generated by the direct current high voltage generator exceeds 750V.

상기 고전압부의 전압은 상기 직류고전압 발생기로부터 인가되는 직류의 고전압저전류 전원을 기준전압으로 하는 0초과 750V 이하의 전압이 발생되고, 상기 저전압부의 전압은 접지된 지면을 기준전압으로 하는 0초과 750V 이하의 전압이 발생되는 것을 특징으로 한다.Wherein the voltage of the high voltage part is a voltage higher than 0 but not higher than 750 V which is a reference voltage of a DC high voltage low current power supplied from the DC high voltage generator and the voltage of the low voltage part is 0 to 750 V or less Is generated.

상기 교류직류 변환기는, 측면이 관통되는 다수의 루버가 형성되는 외부케이스의 내부에 설치된다.The AC / DC converter is installed inside an outer case having a plurality of louvers through which side surfaces pass.

상기 교류직류 변환기는, 상기 발전기로부터 인가되는 전원을 0 초과 100V 미만의 전압으로 변압하는 감압부와, 상기 감압부로부터 변압된 전원을 인가받아 교류전원을 직류전원으로 변환하는 복수의 트랜스부 및 상기 복수의 트랜스부에 연결되어 상기 제2단자 및 제3단자에 각각 연결되는 한 쌍의 도전부가 구비된다.Wherein the AC / DC converter includes a voltage regulator for transforming the power supplied from the generator to a voltage of more than 0 to less than 100 V, a plurality of transformers for receiving the transformed power from the voltage regulator and converting the AC power to DC power, And a pair of conductive parts connected to the plurality of transformers and connected to the second terminal and the third terminal, respectively.

상기 교류직류 변환기는, 상기 교류직류 변환기 내부 상태를 감시하는 진단부가 더 구비된다.The AC / DC converter further includes a diagnostic unit for monitoring an internal state of the AC / DC converter.

상기와 같은 과제 해결 수단에 의해,According to the above-mentioned object,

본 발명은 초전도케이블의 직류부하 시험을 수행하기 위해 직류의 고전압 및 고전류 전원을 동시에 직접 접촉하여 인가한 상태로 직류부하 시험을 수행할 수 있는 효과가 있다.The present invention has the effect of performing a direct current load test in a state in which a direct current high voltage and a high current power source are directly contacted and applied to conduct a direct current load test of a superconducting cable.

그리고, 본 발명은 초전도케이블에 직류부하 시험 시 직류의 고전류 전원을 인가하기 위하여 직류고전류 발생기가 1000볼트(V) 미만의 시험전압을 견딜 수 있으면 됨으로써, 절연설계에 있어서 제작비용이 절감되고, 시험장치의 부피 증가를 초래하지 않는 효과도 있다.In addition, the present invention requires that the direct current high current generator can withstand a test voltage of less than 1000 volts (V) in order to apply a direct current high current power to a superconducting cable in a direct current load test, There is an effect that the volume of the apparatus is not increased.

도 1은 본 발명에 따른 초전도케이블 시험장치를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 직류고전류 발생기를 개략적으로 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 직류고전류 발생기의 구성을 도시한 도면.
도 4는 교류직류 변환기의 내부 구성을 도시한 도면.
도 5는 교류직류 변환기에 연결되는 초전도케이블을 도시한 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic view of a device for testing a superconducting cable according to the present invention; FIG.
2 is a schematic view of a direct current high current generator of the present invention;
3 is a diagram showing a configuration of a direct current high current generator of the present invention.
4 is a diagram showing an internal configuration of an AC / DC converter.
5 shows a superconducting cable connected to an AC to DC converter.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 초전도케이블 시험장치를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an apparatus for testing a superconducting cable according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 초전도케이블 시험장치를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 직류고전류 발생기를 개략적으로 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 직류고전류 발생기의 구성을 도시한 도면이고, 도 4는 교류직류 변환기의 내부 구성을 도시한 도면이며, 도 5는 교류직류 변환기에 연결되는 초전도케이블을 도시한 도면이다.
2 is a schematic view of a DC high-current generator of the present invention, and FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a DC high-current generator of the present invention FIG. 4 is a view showing an internal configuration of an AC-DC converter, and FIG. 5 is a diagram showing a superconducting cable connected to an AC-DC converter.

직류의 고전압고전류 전원이 인가되는 피시험체의 직류부하 시험을 하기 위하여 상기 피시험체에 전기적으로 연결되는 제1단자(10)로 직류의 고전압저전류 전원을 인가하는 직류고전압 발생기(1) 및 교류의 저전압고전류 전원을 생산하여 상기 제1단자(10)에 연결되는 제2단자(20)로 직류의 저전압고전류 전원을 인가하며, 상기 제1,2단자(10,20)와는 별도로 상기 피시험체와 전기적으로 연결되는 제3단자(30)가 구비되는 직류고전류 발생기(2)를 포함한다.A direct current high voltage generator (1) for applying a direct current high voltage low current power to a first terminal (10) electrically connected to the object to be tested for a direct current load test of a test subject to which a direct current high voltage high current power is applied, Voltage low-voltage high-current power source to a second terminal 20 connected to the first terminal 10 and applies a DC low-voltage high-current power source to the first and second terminals 10 and 20 separately from the first and second terminals 10 and 20, And a DC high current generator 2 having a third terminal 30 connected to the DC power source.

본 발명에서 상기 직류고전압 발생기(1)에서 생산되는 직류의 고전압고전류 전원의 전압은 750V를 초과하고, 상기 저전압부(100)에는 접지된 지면을 기준전압으로 하여 0 초과 750V 이하의 전압을 갖는 전원이 인가되며, 상기 고전압부(200)에서는 상기 직류고전압 발생기(1)에서 인가되는 전압이 750V를 초과하는 고전압저전류 전원을 기준전압으로 하는 0 초과 750V 이하의 전압을 갖는 교류의 저전압고전류 전원이 생산된다.In the present invention, the voltage of the DC high-voltage high-current power supply produced by the DC high-voltage generator 1 is more than 750 V, and the power supply having a voltage not less than 0 but not more than 750 V Voltage high-voltage power source having a voltage higher than 0 and not higher than 750 V, which is a high-voltage low-voltage power source having a voltage exceeding 750 V, which is applied by the DC high-voltage generator 1, Is produced.

상기 저전압부(100) 및 고전압부(200)의 전압 분류는, 교류의 경우 저전압은 0V 초과 600V 이고, 고전압은 600V 초과 7,000V 이하인 전압이다. 그리고 직류의 경우 저전압은 0V 초과 750V 이고, 고전압은 750V 초과 7,000V 이하인 전압이다.The voltage division of the low voltage section 100 and the high voltage section 200 is such that the low voltage is higher than 0 V and 600 V and the high voltage is higher than 600 V and not higher than 7,000 V in the case of AC. In the case of direct current, the undervoltage is more than 0V and 750V, and the high voltage is 750V or more and 7,000V or less.

한편, 교류 및 직류 모두 7000V 초과 66,000V 이하는 특고압이라 하고, 66,000V 초과 220,000V 이하는 초고압이라 한다.On the other hand, both AC and DC are referred to as extra high voltage exceeding 7000V and below 66,000V, and ultra high voltage exceeding 66,000V and below 220,000V.

본 발명에서는 상기 고전압부(200)의 기준전압이 750V를 초과하는 것으로써 상술한 고전압과 특고압 및 초고압의 전압을 포함할 수 있다.In the present invention, since the reference voltage of the high voltage unit 200 exceeds 750 V, it may include the high voltage, the extra high voltage, and the ultra high voltage described above.

상기 피시험체는 직류의 고전압고전류 전원이 인가되는 것으로서, 본 발명에서는 초전도케이블(a)을 그 예로 하였다.The high-voltage high-voltage power source of the DC source is applied to the object, and the superconducting cable (a) is used in the present invention.

상기 직류고전압 발생기(1)는 상기 제1단자(10)를 통하여 상기 피시험체인 초전도케이블(a)에 직류의 고전압저전류 전원을 인가하는 것이다.The direct current high voltage generator 1 applies a direct current high voltage low current electric power to the superconducting cable a to be tested through the first terminal 10.

상기 직류고전류 발생기(2)는 도 2를 참조하면, 교류의 저전압고전류 전원을 생산하여 직류의 저전압고전류 전원으로 변환한 다음, 상기 제1단자(10)에 연결되는 제2단자(20)로 직류의 저전압고전류 전원을 인가하며, 상기 초전도케이블(a)에 직류의 저전압고전류 전원이 통전될 수 있도록 상기 제1,2단자(10,20)와는 별도로 제3단자(30)가 구비되는 것이다.Referring to FIG. 2, the DC high-current generator 2 generates an AC low-voltage high-current power source and converts it into a DC low-voltage high-current power source. The DC high- And a third terminal 30 is provided separately from the first and second terminals 10 and 20 so that a DC low-voltage high-current power source can be supplied to the superconducting cable a.

도 3을 참조하여 상기 직류고전류 발생기(2)를 더욱 상세하게 설명하면, 상기 직류고전류 발생기(2)는 지면에 접지되고, 상기 직류고전류 발생기(2)에서 직류의 저전압고전류 전원을 생산하기 위한 구동력을 제공하는 저전압부(100)와, 상기 저전압부(100)로부터 구동력을 제공받아 직류의 저전압고전류 전원을 생산하는 고전압부(200) 및 상기 저전압부(100)와 고전압부(200) 사이에 배치되어 절연상태를 유지하면서 상기 저전압부(100)의 구동력을 상기 고전압부(200)로 전달하는 절연부(300)가 구비된다.3, the DC high-current generator 2 will be described in more detail. The DC high-current generator 2 is grounded on the ground, and generates driving power for producing a DC low-voltage high- A high voltage part 200 which is supplied with a driving force from the low voltage part 100 and produces a direct current low voltage high current power source and a high voltage part 200 which is disposed between the low voltage part 100 and the high voltage part 200 And an insulation unit 300 for transmitting the driving force of the low voltage unit 100 to the high voltage unit 200 while maintaining the insulation state.

상기 저전압부(100)는 상기 직류고전류 발생기(2)에 제어신호를 송수신하는 제어부(110) 및 상기 제어부(110)의 제어신호를 수신하여 회전축(121)을 회전시키는 구동모터(120)가 구비된다.The low voltage unit 100 includes a control unit 110 for transmitting and receiving a control signal to the direct current high current generator 2 and a drive motor 120 for receiving a control signal of the control unit 110 and rotating the rotation shaft 121 do.

상기 제어부(110)는 작업자의 조작에 의한 신호는 유선 또는 무선으로 수신할 수 있으며, 상기 고전압부(200)를 제어하기 위한 신호는 절연상태를 유지하기 위하여 무선으로 송수신하는 것일 바람직하다.The control unit 110 may receive a signal by an operator's operation by wire or wireless, and the signal for controlling the high voltage unit 200 may be wirelessly transmitted and received to maintain the insulation state.

상기 구동모터(120)는 작업자가 유선 또는 무선으로 ON/OFF 신호를 상기 제어부(110)로 송신하면, 상기 제어부(110)는 상기 구동모터(120)를 작동시키거나, 또는 정지시킨다.When the operator transmits an ON / OFF signal to the controller 110 by wire or wireless, the controller 110 activates or stops the drive motor 120.

상기 고전압부(200)는 상기 저전압부(100)로부터 구동력을 제공받아 교류의 저전압고전류 전원을 생산하는 발전기(210)와, 상기 발전기(210)로부터 전원을 공급받으며, 상기 저전압부(100)로부터 제어신호를 수신하는 컨트롤러(220) 및 상기 컨트롤러(220)에 의해 제어되어 상기 발전기(210)에서 생산되는 교류의 저전압고전류 전원을 직류의 저전압고전류로 변환하는 교류직류 변환기(230)가 구비된다.The high voltage unit 200 includes a generator 210 receiving a driving force from the low voltage unit 100 to produce an alternating low voltage high current power source and a generator 210 receiving power from the generator 210, A controller 220 for receiving a control signal and an alternating current (DC) converter 230 for controlling the alternating low voltage high current power generated by the generator 210 by the controller 220 to a direct current low voltage high current.

상기 발전기(210)는 상기 구동모터(120)의 작동에 따라 회전축(121)의 회전력을 제공받아 교류의 저전압고전류 전원을 생산하게 된다.The generator 210 generates an AC low-voltage high-current power by receiving the rotational force of the rotation shaft 121 according to the operation of the driving motor 120.

상기 컨트롤러(220)는 상기 발전기(210)로부터 작동에 필요한 전원을 공급받으며, 상기 저전압부(100)의 제어부(110)로부터 제어신호를 무선으로 수신하여 상기 교류직류 변환기(230)를 제어하게 된다.The controller 220 receives power required for operation from the generator 210 and wirelessly receives a control signal from the controller 110 of the low voltage unit 100 to control the AC / DC converter 230 .

상기 교류직류 변환기(230)는 상기 발전기(210)로부터 작동에 필요한 전원을 공급받는 동시에 상기 발전기(210)에서 생산되는 교류의 저전압고전류 전원을 직류의 저전압고전류 전원으로 변환시킨다.The AC-DC converter 230 receives the power required for operation from the generator 210 and converts the AC low-voltage high-current power generated by the generator 210 into a DC low-voltage high-current power.

여기에서, 상기 고전압부(200)에서 생산되는 상기 교류의 저전압고전류 및 직류의 저전압고전류의 기준전압은 상기 제2단자(20)가 연결되는 상기 제1단자(10)를 통하여 상기 직류고전압 발생기(1)에서 인가되는 직류의 고전압저전류 전원의 전압을 기준전압으로 하게 되며, 상기 저전압부(100)는 접지된 지면을 기준전압으로 하게 된다.Here, the AC low voltage high current and DC low voltage high current reference voltage produced by the high voltage unit 200 are supplied to the DC high voltage generator (not shown) through the first terminal 10 to which the second terminal 20 is connected 1, the voltage of the high-voltage low-current power supply of the direct current is set as the reference voltage, and the low-voltage unit 100 sets the grounded ground as the reference voltage.

상기 교류직류 변환기(230)는 상기 발전기(210)로부터 인가되는 전원을 1 내지 100V 미만의 전압으로 변압하는 감압부(231)와, 상기 감압부(231)로부터 변압된 전원을 인가받아 교류전원을 직류전원으로 변환하는 복수의 트랜스부(232) 및 상기 복수의 트랜스부(232)에 연결되어 상기 제2단자(20) 및 제3단자(30)에 각각 연결되는 한상의 도전부(233)가 구비된다(도 4 참조).The AC / DC converter 230 includes a decompression unit 231 for transforming the power supplied from the generator 210 to a voltage of less than 1 to 100 V, and an alternating-current power supply unit 230 receiving the transformed power from the decompression unit 231, A plurality of transformers 232 transforming into DC power and a one-phase conductive part 233 connected to the second terminal 20 and the third terminal 30 connected to the plurality of transformers 232 (See Fig. 4).

본 발명에서 상기 발전기(210)는 상기 직류고전압 발생기(1)에서 인가되는 직류의 고전압저전류 전원을 기준전압으로 하여 0초과 750V 이하인 교류의 저전압고전류 전원을 생산하게 되고, 이는 상기 감압부(231)에 의해 다시 1 내지 100V 미만인 교류의 저전압고전류 전원으로 감압된다.In the present invention, the generator 210 produces an AC low-voltage high-current power supply having a DC voltage higher than 0 and not higher than 750 V by using a DC high-voltage low-voltage power source applied from the DC high-voltage generator 1, ) To a low-voltage high-current power supply of alternating current of less than 1 to 100V.

상기 복수의 트랜스부(232)는 상기 감압부(231)에서 1 내지 100V 미만인 교류의 저전압고전류 전원을 1 내지 100V 미만인 직류의 저전압고전류 전원으로 변환시킨다.The plurality of transformers 232 convert AC low-voltage high-current power source of less than 1 to 100 V into DC low-voltage high-current power source of less than 1 to 100 V at the decompression unit 231.

본 발명에서는 상기 감압부(231)에 의해 1 내지 10V 이하인 직류의 저전압고전류 전원으로 변환되도록 하여 상기 직류고전류 발생기(2)가 견딜 수 있는 시험전압을 낮춤으로써 설계비용을 절감하였다. The present invention reduces the design cost by lowering the test voltage with which the direct current high current generator 2 can withstand by converting the direct current low voltage high current power source of 1 to 10 V or less by the pressure reducing part 231.

이 때, 상기 교류직류 변환기(230)의 내부에서 발생되는 열을 외부로 발산하기 위해 상기 교류직류 변환기(230)는 외부에서 빗물 등의 수분의 유입을 방지하기 위해 측면이 관통되는 다수의 루버(236)가 형성되는 외부케이스(235)로 커버된다.In order to dissipate the heat generated in the AC-DC converter 230 to the outside, the AC-DC converter 230 includes a plurality of louvers (not shown) 236 are formed.

한편, 상기 교류직류 변환기(230)는 내부에서 온도 및 압력을 측정하여 고온 또는 고압이 발생되는 경우 상기 초전도케이블(a)에 전류공급을 중단하는 진단부(미도시)가 더 구비되어 상기 교류직류 변환기(230)의 회로를 보호하고 안전사고를 방지한다.The AC-DC converter 230 further includes a diagnosis unit (not shown) for measuring the temperature and pressure inside and stopping the supply of current to the superconducting cable a when a high temperature or a high pressure is generated, Protects the circuitry of the transducer 230 and prevents safety accidents.

상기 절연부(300)는 상기 고전압부(200)와 저전압부(100)를 절연상태를 유지하면서 서로 이격되도록 지지하는 절연지지애자(310) 및 상기 저전압부(100)에서 생성되는 구동력을 절연상태를 유지하여 상기 고전압부(200)로 전달하는 동력전달축(320)이 구비된다.The insulator 300 includes an insulating support insulator 310 for supporting the high voltage part 200 and the low voltage part 100 so as to be spaced apart from each other while maintaining an insulation state, And a power transmission shaft 320 for transmitting the power to the high voltage unit 200.

상기 절연지지애자(310)는 적어도 둘 이상으로 구비되어 상기 고전압부(200)와 저전압부(100)를 안정적으로 이격되게 지지하는 것이 바람직하다.It is preferable that the insulation support insulator 310 is provided at least two or more so that the high voltage part 200 and the low voltage part 100 are stably supported apart from each other.

상기 동력전달축(320)은 상기 저전압부(100)의 구동모터(120)의 작동에 따라 회전하는 회전축(121)에 일단이 결합되고, 상기 고전압부(200)의 발전기(210)에 타단에 결합되어 상기 저전압부(100)의 구동모터(120)에서 발생하는 구동력을 상기 고전압부(200)의 발전기(210)에 전달하게 된다.The power transmission shaft 320 is coupled at one end to a rotating shaft 121 that rotates in accordance with the operation of the driving motor 120 of the low voltage unit 100 and is connected to the generator 210 of the high voltage unit 200 at the other end And transmits the driving force generated by the driving motor 120 of the low voltage unit 100 to the generator 210 of the high voltage unit 200.

여기에서, 상기 직류고전압 발생기(1)에서 상기 고전압부(200)로 인가되는 직류의 고전압저전류 전원이 상기 동력전달축(320)을 통해 저전압부(100)로 인가되지 않도록 상기 동력전달축(320)은 상기 발전기(210)와 구동모터(120)를 연결하되, 절연상태가 유지되도록 연결되어야 한다.Here, the high-voltage low-current power source applied to the high-voltage unit 200 in the direct-current high-voltage generator 1 is not applied to the low-voltage unit 100 through the power transmission shaft 320, 320 are connected to the generator 210 and the driving motor 120 so as to maintain the insulation state.

도 1 및 5를 참조하여 본 발명에 따른 초전도케이블(a) 시험장치의 실시예를 설명하면 다음과 같다.An embodiment of a testing apparatus for a superconducting cable (a) according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 5. FIG.

상기 피시험체로써 초전도케이블(a)을 이용하여 초전도케이블(a)의 일단은 상기 고전압부(200)에 구비된 제2단자(20)에 연결하고, 초전도케이블(a)의 타단은 상기 고전압부(200)의 제3단자(30)에 연결한다. 이 때, 상기 제2단자(20)는 상기 직류고전압 발생기(1)의 제1단자(10)와 전기적으로 연결되어 있어야 한다.One end of the superconducting cable a is connected to the second terminal 20 provided in the high voltage unit 200 using the superconducting cable a as the object to be tested and the other end of the superconducting cable a is connected to the high- To the third terminal (30) of the main body (200). At this time, the second terminal 20 should be electrically connected to the first terminal 10 of the direct current high voltage generator 1.

상기 직류고전압 발생기(1)를 작동시켜서 상기 고전압부(200)에 연결되는 상기 제1단자(10)를 통하여 상기 초전도케이블(a)의 일단에 전압이 750V를 초과하는 직류의 고전압저전류 전원을 인가한다.The DC high voltage generator 1 is operated to supply a DC high voltage low current power having a voltage exceeding 750 V to one end of the superconducting cable a through the first terminal 10 connected to the high voltage unit 200 .

여기에서, 상기 초전도케이블(a)에 상기 직류고전압 발생기(1)에서 인가되는 직류의 고전압저전류 전원이 통전되려면 상기 초전도케이블(a)은 지면에 접지가 되어 있어야 한다.Here, in order for the high-voltage low-current power source of DC applied by the DC high-voltage generator 1 to be energized to the superconducting cable a, the superconducting cable a should be grounded.

상기와 같이, 상기 초전도케이블(a)에 직류의 고전압저전류 전원을 인가함으로써 상기 초전도케이블(a)의 절연상태의 정상여부를 시험할 수 있다.As described above, it is possible to test whether the insulation state of the superconducting cable (a) is normal by applying a DC high-voltage low-current power source to the superconducting cable (a).

다음으로, 상기 제어부(110)에 제어신호를 송신하여 상기 구동모터(120)에 0초과 750V 이하의 전압을 인가하여 회전축(121)을 회전시키면 상기 회전축(121)에 결합된 절연부(300)의 동력전달축(320)에 의해 고전압부(200)의 발전기(210)를 작동시키게 된다.Next, when a control signal is transmitted to the controller 110 to apply a voltage of more than 0 to 750 V to the driving motor 120 to rotate the rotation shaft 121, the insulation unit 300, which is coupled to the rotation shaft 121, The generator 210 of the high voltage unit 200 is operated by the power transmission shaft 320 of the high voltage unit 200.

상기 발전기(210)에서 생산되는 교류의 저전압고전류 전원은 상기 직류고전압 발생기(1)에서 인가되는 750V를 초과하는 고전압저전류 전원을 기준전압으로 하는 0 초과 750V 이하의 전압을 갖는 것으로써, 상기 고전압부(200)의 컨트롤러(220)와 교류직류 변환기(230)에 각각 공급되며, 상기 발전기(210)로부터 전원을 공급받은 컨트롤러(220)는 상기 교류직류 변환기(230)를 제어하여 상기 발전기(210)에서 교류직류 변환기(230)로 공급되는 교류의 저전압고전류 전원을 직류의 저전압고전류 전원으로 변환시킨다.The low-voltage high-current power source of the alternator produced by the generator 210 has a voltage of more than 0 to 750 V which is a reference voltage of a high-voltage low-current power source exceeding 750 V applied from the direct current high voltage generator 1, And the controller 220 supplied with power from the generator 210 controls the AC-DC converter 230 to supply power to the generator 210 To a DC low-voltage high-current power supply.

상기 교류직류 변환기(230)에 의해 변환된 직류의 저전압고전류 전원은 상기 직류고전압 발생기(1)의 제1단자(10)와 전기적으로 연결되는 제2단자(20)를 통해 초전도케이블(a)로 인가되며, 상기 초전도케이블(a)로 인가된 직류의 저전압고전류 전원은 다시 제3단자(30)를 통해 교류직류 변환기(230)로 인가된다. 즉, 상기 초전도케이블(a)을 통하여 직류의 저전압고전류 전원이 흐르면서 상기 초전도케이블(a)의 발열에 따른 직류부하 시험을 수행할 수 있는 것이다.The DC low voltage high current power converted by the AC DC converter 230 is supplied to the superconducting cable a through the second terminal 20 electrically connected to the first terminal 10 of the DC high voltage generator 1 And the DC low-voltage high-current power source applied to the superconducting cable (a) is applied to the AC-DC converter 230 through the third terminal 30 again. That is, the DC load test can be performed according to the heat of the superconducting cable (a) while the DC low-voltage high-current power source flows through the superconducting cable (a).

여기에서, 상기 교류직류 변환기(230)에 요구되는 전압 성능치는 상기 직류고전압 발생기(1)에서 제1단자(10)로 인가되는 직류의 고전압저전류 전원을 기준전압으로 하는 직류의 저전압고전류 전원이 상기 제2단자(20)를 통해 초전도케이블(a)에 인가되어 다시 제3단자(30)를 통해 교류직류 변환기(230)로 인가되는 직류의 저전압고전류 전원이 상기 초전도케이블(a)에 통전되면서 손실된 전압을 포함할 수 있는 정도이면 된다.Here, the voltage performance value required for the AC / DC converter 230 is a DC low-voltage high-current power source having a DC high-voltage low-current power source applied from the DC high-voltage generator 1 to the first terminal 10 as a reference voltage A DC low-voltage high-current power source which is applied to the superconducting cable a through the second terminal 20 and then applied to the AC-DC converter 230 through the third terminal 30 is energized to the superconducting cable a It is only necessary to be able to include the lost voltage.

따라서, 본 발명의 고전압부(200)를 구성하는 부품들이 750V를 초과하는 고전압의 시험전압을 견딜 수 있을 정도의 절연설계가 요구되지 않고 0 초과 750V 이하의 저전압의 시험전압에 대한 절연설계가 되어 있으면 충분하므로 초전도케이블(a) 시험장치의 설계비용이 절감되는 이점이 있다.Therefore, the components constituting the high-voltage unit 200 of the present invention are not required to have an insulation design so as to withstand a high-voltage test voltage exceeding 750 V, and are designed to have a low-voltage test voltage of 0 to 750 V or less (A) the design cost of the test equipment is reduced.

그리고 상기 교류직류 변환기(230)에 설치되는 진단부로 인하여 교류직류 변환기(230) 내부의 온도 및 압력 등을 감시하여 고온 또는 고압이 발생할 경우 자동으로 직류의 저전압고전류 전원의 공급을 중단시켜 안전사고 및 시험장치의 파손을 방지한다.The diagnosis unit installed in the AC / DC converter 230 monitors the temperature and pressure inside the AC / DC converter 230 and automatically stops the supply of the DC / low voltage high current power when a high temperature or a high pressure occurs, Prevent breakage of test equipment.

또, 상기 고전압부(200)의 컨트롤러(220)는 상기 교류직류 변환기(230)를 제어하면서 수집되는 데이터를 상기 저전압부(100)의 제어부(110)로 송신하여 작업자가 상기 제어부(110)에 직접 표시되거나, 또는 상기 제어부(110)가 컨트롤러(220)로부터 송신된 데이터를 외부의 디스플레이 장치에 전송하여 작업자로 하여금 본 발명에 따른 시험장치의 전기적 및 물리적인 상태를 확인할 수 있도록 한다.
The controller 220 of the high voltage unit 200 transmits data collected while controlling the AC / DC converter 230 to the control unit 110 of the low voltage unit 100, Or the control unit 110 transmits data transmitted from the controller 220 to an external display device so that the operator can check the electrical and physical conditions of the testing apparatus according to the present invention.

이와 같아, 본 발명에 따른 초전도케이블(a) 시험장치를 이용함으로써, 초전도케이블(a)에 직류부하 시험 시 직류의 고전압저전류 전원과 직류의 저전압고전류 전원을 직접 접촉하여 동시에 인가함으로써 실제와 같은 직류부하 시험을 수행할 수 있어 신뢰성이 우수한 결과를 도출할 수 있는 효과가 있다.As described above, by using the superconducting cable (a) test apparatus according to the present invention, a direct current high voltage low current power source and a direct current low voltage high current power source are directly contacted and simultaneously applied to the superconducting cable (a) The DC load test can be performed and an excellent result can be obtained.

그리고 상기와 같이 직류의 고전압저전류 및 저전압고전류 전원을 동시에 인가하기 위해 요구되는 시험장치의 설계비용을 절감할 수 있는 효과도 있다.In addition, there is an effect of reducing the design cost of the test apparatus required for simultaneously applying the DC high voltage low current and low voltage high current power as described above.

또한, 직류의 저전압고전류 전원을 인가하는 직류고전류 발생기(2) 설계 시 초고압의 시험전압을 견딜수 있도록 설계될 필요가 없어 시험장치의 크기 및 부피가 작아지는 이점이 있다.
In addition, there is no need to design a direct current high current generator (2) for applying a direct current low voltage high current power source so as to withstand a test voltage of an ultra high voltage, thereby reducing the size and volume of the test apparatus.

본 발명의 권리는 상기한 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.It will be understood by those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It is self-evident.

1 : 직류고전압 발생기 2 : 직류고전류 발생기
10 : 제1단자 20 : 제2단자
30 : 제3단자 100 : 저전압부
110 : 제어부 120 : 구동모터
121 : 회전축 200 : 고전압부
210 : 발전기 220 : 컨트롤러
230 : 교류직류 변환기 231 : 감압부
232 : 트랜스부 233 : 도전부
235 : 외부케이스 236 : 루버
300 : 절연부 310 : 절연지지애자
320 : 동력전달축1: DC high voltage generator 2: DC high current generator
10: first terminal 20: second terminal
30: Third terminal 100: Low voltage part
110: control unit 120: drive motor
121: rotating shaft 200: high voltage part
210: Generator 220: Controller
230 AC-DC converter 231:
232: Transformer 233: Conductive part
235: outer case 236: louver
300: Insulation part 310: Insulation support insulator
320: Power transmission shaft

Claims (10)

삭제delete 피시험체에 전기적으로 연결되는 제1단자로 직류의 고전압저전류 전원을 인가하는 직류고전압 발생기; 및
교류의 저전압고전류 전원을 생산한 후 직류의 저전압고전류 전원으로 변환하여 상기 제1단자에 연결되는 제2단자로 직류의 저전압고전류 전원을 인가하며, 상기 제1,2 단자와는 별도로 상기 피시험체와 전기적으로 연결되는 제3단자가 구비되는 직류고전류 발생기;를 포함하며,
상기 직류고전류 발생기는,
지면에 접지되고, 상기 직류고전류 발생기에서 직류의 저전압고전류 전원을 생산하기 위한 구동력을 제공하는 저전압부;
상기 저전압부로부터 구동력을 제공받아 직류의 저전압고전류 전원을 생산하는 고전압부; 및
상기 저전압부와 고전압부 사이에 배치되어 절연상태를 유지하면서 상기 저전압부의 구동력을 고전압부로 전달하는 절연부;가 구비되는 것을 특징으로 하는 초전도케이블 시험장치.A direct current high voltage generator for applying a direct current high voltage low current electric power to a first terminal electrically connected to a body to be tested; And
Voltage low-voltage high-current power source, and then converts the low-voltage high-current power source into an AC low-voltage high-current power source to apply a DC low-voltage high-current power source to a second terminal connected to the first terminal, And a DC high current generator having a third terminal electrically connected thereto,
The direct current high-
A low voltage section grounded to provide a driving force for producing a low voltage high current power source of direct current in the direct current high current generator;
A high voltage unit receiving a driving force from the low voltage unit and producing a low voltage high current power of direct current; And
And an insulation unit disposed between the low voltage unit and the high voltage unit to transmit the driving force of the low voltage unit to the high voltage unit while maintaining the insulation state. 청구항 2에 있어서,
상기 저전압부는,
상기 직류고전류 발생기에 제어신호를 송신하는 제어부; 및
상기 제어부의 제어신호를 수신하여 회전축을 회전시키는 구동모터;가 구비되는 것을 특징으로 하는 초전도케이블 시험장치.The method of claim 2,
The low-
A control unit for transmitting a control signal to the direct current high current generator; And
And a driving motor for receiving the control signal of the control unit and rotating the rotating shaft. 청구항 2에 있어서,
상기 고전압부는,
상기 저전압부로부터 구동력을 제공받아 교류의 저전압고전류 전원을 생산하는 발전기;
상기 발전기로부터 전원을 공급받으며, 상기 저전압부로부터 제어신호를 수신하는 컨트롤러; 및
상기 컨트롤러에 의해 제어되어 상기 발전기에서 생산되는 교류의 저전압고전류 전원을 직류의 저전압고전류로 변환하는 교류직류 변환기;가 구비되는 것을 특징으로 하는 초전도케이블 시험장치.The method of claim 2,
The high-
A generator for generating an AC low voltage high current power by receiving a driving force from the low voltage unit;
A controller receiving power from the generator and receiving a control signal from the low voltage unit; And
And an alternating current (DC) converter for converting a low voltage high current power source of an alternating current produced by the generator to a direct current low voltage high current current controlled by the controller. 청구항 2에 있어서,
상기 절연부는,
상기 고전압부와 저전압부를 절연상태를 유지하면서 서로 이격되도록 지지하는 절연지지애자; 및
상기 저전압부에서 생성되는 구동력을 절연상태를 유지하여 상기 고전압부로 전달하는 동력전달축;이 구비되는 것을 특징으로 하는 초전도케이블 시험장치.The method of claim 2,
Wherein the insulating portion comprises:
An insulator support member for supporting the high voltage portion and the low voltage portion so as to be spaced apart from each other while maintaining an insulation state; And
And a power transmission shaft for transmitting the driving force generated by the low voltage unit to the high voltage unit while maintaining an insulated state. 청구항 2에 있어서,
상기 직류고전압 발생기에서 발생되는 직류의 고전압저전류 전원의 전압은 750V를 초과하는 것을 특징으로 하는 초전도케이블 시험장치.The method of claim 2,
Wherein the voltage of the high voltage low current power source of the direct current generated from the direct current high voltage generator exceeds 750V. 청구항 2에 있어서,
상기 고전압부의 전압은 상기 직류고전압 발생기로부터 인가되는 직류의 고전압저전류 전원을 기준전압으로 하는 0초과 750V 이하의 전압이고,
상기 저전압부의 전압은 접지된 지면을 기준전압으로 하는 0초과 750V 이하의 전압인 것을 특징으로 하는 초전도케이블 시험장치.The method of claim 2,
Wherein the voltage of the high voltage part is a voltage of 0 to 750 V or less, which is a reference voltage of a direct current high voltage low current power supplied from the direct current high voltage generator,
Wherein the voltage of the low voltage part is a voltage of 0 to 750 V or less, which is a reference voltage of the grounded ground. 청구항 4에 있어서,
상기 교류직류 변환기는,
측면이 관통되는 다수의 루버가 형성되는 외부케이스의 내부에 설치되는 것을 특징으로 하는 초전도케이블 시험장치.The method of claim 4,
The AC / DC converter includes:
And a plurality of louvers through which side surfaces are formed are formed inside the outer case. 청구항 4에 있어서,
상기 교류직류 변환기는,
상기 발전기로부터 인가되는 전원을 1 내지 100 V 미만의 전압으로 변압하는 감압부;
상기 감압부로부터 변압된 전원을 인가받아 교류전원을 직류전원으로 변환하는 복수의 트랜스부; 및
상기 복수의 트랜스부에 연결되어 상기 제2단자 및 제3단자에 각각 연결되는 한 쌍의 도전부;가 구비되는 것을 특징으로 하는 초전도케이블 시험장치.The method of claim 4,
The AC / DC converter includes:
A decompression unit for transforming the power supplied from the generator to a voltage of less than 1 to 100 V;
A plurality of transformers receiving the transformed power from the decompression unit and converting the AC power into DC power; And
And a pair of conductive parts connected to the plurality of transformers and connected to the second terminal and the third terminal, respectively. 청구항 4에 있어서,
상기 교류직류 변환기는,
상기 교류직류 변환기 내부 상태를 감시하는 진단부;가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 초전도케이블 시험장치.The method of claim 4,
The AC / DC converter includes:
And a diagnosis unit for monitoring an internal state of the AC / DC converter.
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