KR102650438B1 - 가스절연개폐장치의 스페이서 절연물의 온도 모니터링 장치 및 방법 - Google Patents

가스절연개폐장치의 스페이서 절연물의 온도 모니터링 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 모니터링 장치는 중앙 전극을 절연하는 절연물을 둘러싸는 쉴드링의 국부적 온도를 측정하는 제1 센서, 상기 쉴드링의 전체 온도를 측정하는 제2 센서, 및 상기 제1 센서 및 제2 센서에서 획득한 측정 온도값과, 상기 절연물의 기대 온도값에 기초하여 상기 절연물의 열화 여부를 판단하는 분석부를 포함한다. 본 발명에 따른 가스절연개폐장치의 스페이서 절연물의 온도 모니터링 장치 및 방법에 의하면, 중앙 전극을 둘러싸는 절연물에 대한 열화 수준을 판단하기 위한 추정 데이터를 획득함으로써, 중앙 전극 주변 절연 재료의 온도를 상시 모니터링하여 계통시 안전성을 확보할 수 있게 된다.

Description

가스절연개폐장치의 스페이서 절연물의 온도 모니터링 장치 및 방법{METHOD AND APPARATUS FOR MONITORING TEMPERATURE OF INSULATING MATERIAL IN SPACER OF GAS-INSULATED SWITCHGEAR}
본 발명은 가스절연개폐장치의 스페이서 절연물의 온도 모니터링 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 중심도체 주위 절연물의 열화에 대비하기 위하여 지속적으로 온도 데이터를 확보하기 위한 온도 모니터링 장치 및 방법에 관한 것이다.
가스절연개폐장치(GIS)는 변전소 및 대형건물의 수배전반 계통에서 필요에 따라 전력을 공급 또는 차단하는 장치로 가스차단기, 단로기, 접지개폐기, 모선, 스페이서, 부싱, 변성기(CT, VT) 등으로 구성된다.
가스절연개폐장치용 스페이서는 가스절연개폐장치 내의 도체를 지지하면서 절연구획을 설정하는 절연부품으로 고전계에 대한 내구성, 절연재료의 내열성 등 기계적 스트레스에 의한 물리적 및 절연파괴에 대해 충분한 내성이 필요한 핵심부품에 해당한다.
최근 전력계통에 있어서 전압의 상승과 전압, 전류의 측정 정밀도에 대한 요구가 증가함에 따라 고전압, 대전류 측정기기인 변성기(CT/VT)에 대한 관심이 고조되고 있다. 이러한 변성기는 지금까지 철심과 권선으로 구성되어 사용되어져 왔으나, 크기가 170kV급의 경우 전체 가스절연개폐장치(GIS) 길이의 약 1/6에 달해 넓은 점유면적이 필요하며 특히 철심의 재료로 자성체를 이용하기 때문에 자성체의 자기포화 특성에 따른 일정 한계 이상의 전류에 대한 측정 및 오차가 크다는 단점을 가지고 있다.
최근 시장요구에 맞추어, 철심을 사용하지 않는 전자식 변성기(eCVT : Electronic Current & Voltage Transformer)가 시장에 출시되고 있으며, 로고스키 코일 및 전계 프로브가 스페이서에 내장된 전자식 변성기 제품을 개발하고 있다. 고압 개폐기용 전자식 변성기는 기존 철심형 변성기와 달리 고체 절연소재를 적용하여 계측 정확도 및 고신뢰성 조건을 모두 만족하여야 한다.
다만, 계통 운영상의 과전류 통전시 중앙 전극 주위의 직관적 온도를 인지하기 어려울 뿐만 아니라, 전극 주위 절연물에 대한 열화 수준을 판단하기 어렵다는 문제가 있다.
한국등록특허 제10-0231522호 (1999년 08월 30일 등록)
본 발명은 상술한 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 중앙 전극을 둘러싸는 절연물에 대한 열화 수준을 판단하기 위한 추정 데이터를 획득함으로써, 중앙 전극 주변 절연 재료의 온도를 상시 모니터링하여 계통시 안전성을 확보할 수 있는 가스절연개폐장치의 스페이서 절연물의 온도 모니터링 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 모니터칭 장치는, 중앙 전극을 절연하는 절연물을 둘러싸는 쉴드링의 국부적 온도를 측정하는 제1 센서; 상기 쉴드링의 전체 온도를 측정하는 제2 센서; 및 상기 제1 센서 및 제2 센서에서 획득한 측정 온도값과, 상기 절연물의 기대 온도값에 기초하여 상기 절연물의 열화 여부를 판단하는 분석부;를 포함한다.
그리고, 상기 제1 센서는 링 형상의 상기 쉴드링에 점 접촉되어 온도를 측정하는 써모 커플러(thermo coupler)이고, 상기 제2 센서는 링 형상의 상기 쉴드링을 둘러싸도록 배치되어 온도를 측정하는 광센서(optical sensor)일 수 있다.
또한, 상기 기대 온도값은 아래 수식에 의하여 획득될 수 있다.
기대 온도값(τ)=절연물의 열저항(T)·절연물의 열용량(Q)
절연물의 열저항(T)=
Figure 112021152138917-pat00001
절연물의 열용량(Q)=
Figure 112021152138917-pat00002
(d: 중앙 전극의 외경, t: 중앙 전극과 쉴드링 사이의 절연물 두께, p: 절연물의 열저항률(K·m/W), C: 체적비열, D2: 절연물의 외경, D1: 절연물의 내경)
그리고, 상기 분석부는 상기 측정 온도값과 상기 기대 온도값의 오차가 기설정된 범위를 초과한 경우 상기 절연물의 열화가 발생한 것으로 판단할 수 있다.
또한, 상기 측정 온도값과 상기 기대 온도값의 오차를 실시간으로 저장하는 저장부; 및 상기 오차의 실시간 추이 또는 상기 절연물의 열화 발생 여부를 표시하는 표시부;를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 모니터링 방법은, 중앙 전극을 절연하는 절연물을 둘러싸는 쉴드링의 국부적 온도를 측정하는 제1 센싱 단계; 상기 쉴드링의 전체 온도를 측정하는 제2 센싱 단계; 및 상기 제1 센싱 단계 및 제2 센싱 단계에서 획득한 측정 온도값과, 상기 절연물의 기대 온도값에 기초하여 상기 절연물의 열화 여부를 판단하는 분석 단계;를 포함한다.
또한, 상기 제1 센싱 단계는 링 형상의 상기 쉴드링에 점 접촉되어 온도를 측정하는 써모 커플러(thermo coupler)에 의하여 수행되고, 상기 제2 센싱 단계는 링 형상의 상기 쉴드링을 둘러싸도록 배치되어 온도를 측정하는 광센서(optical sensor)에 의하여 수행될 수 있다.
그리고, 상기 분석 단계는, 상기 측정 온도값과 상기 기대 온도값의 오차가 기설정된 범위를 초과한 경우 상기 절연물의 열화가 발생한 것으로 판단할 수 있다.
또한, 상기 측정 온도값과 상기 기대 온도값의 오차를 실시간으로 저장하는 단계; 및 상기 오차의 실시간 추이 또는 상기 절연물의 열화 발생 여부를 표시하는 표시 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 가스절연개폐장치의 스페이서 절연물의 온도 모니터링 장치 및 방법에 의하면, 중앙 전극을 둘러싸는 절연물에 대한 열화 수준을 판단하기 위한 추정 데이터를 획득함으로써, 중앙 전극 주변 절연 재료의 온도를 상시 모니터링하여 계통시 안전성을 확보할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 가스절연개폐장치의 스페이서 절연물의 온도 모니터링 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 가스절연개폐장치의 스페이서 절연물의 온도 모니터칭 장치에서 제1 센서의 배치 구조를 도시한다.
도 3은 본 발명에 따른 가스절연개폐장치의 스페이서 절연물의 온도 모니터칭 장치에서 제1 센서의 배치 구조를 도시한다.
도 4 및 5는 본 발명에 따른 모니터칭 장치에서 추정된 스페이서 내장형 전자식변성기의 온도 분포를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 가스절연개폐장치의 스페이서 절연물의 온도 모니터링 방법을 나타내는 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 모니터링 장치(100)의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 모니터링 장치(100)는 제1 센서(110), 제2 센서(120), 분석부(130), 저장부(140) 및 표시부(150)를 포함할 수 있다. 이중 저장부(140) 및 표시부(150)는 모니터링 장치(100)에 포함되지 않고, 별개의 외부 구성으로 구현되어도 무방하다.
제1 센서(110)는 스페이서 내장형 전자식변성기(10)의 중앙 전극(11)을 절연하는 절연물(12)을 둘러싸는 쉴드링(13)의 국부적 온도를 측정한다. 제1 센서(110)는 링 형상의 쉴드링(13)에 점 접촉되어 온도를 측정하는 써모 커플러(thermo coupler)일 수 있다. 써모 커플러는 서로 다른 두 종류의 금속의 기전력을 이용한 온도 센서로, 두 도체의 양단을 접합해 폐회로를 만들고 온도차에 의한 열기전력을 측정하여 온도를 측정한다.
제2 센서(120)는 스페이서 내장형 전자식변성기(10)의 중앙 전극(11)을 절연하는 절연물(12)을 둘러싸는 쉴드링(13)의 전체 온도를 측정한다. 즉, 쉴드링(13)의 전체적인 온도 분포, 평균 온도 등을 측정할 수 있다. 쉴드링(13)의 전체 온도를 측정하기 위하여, 제2 센서(120)는 쉴드링을 둘러싸는 링 형상의 광센서(optical sensor)일 수 있다. 광센서는 광섬유 온도센서, 광케이블 온도센서 등일 수 있다. 광센서는 광섬유 내부에서 발생하는 라만 산란광의 빛의 세기와 온도의 상관관계를 이용한 것으로, 써모 커플러에 비하여 넓은 범위의 온도 분포를 고속으로 측정할 수 있다는 장점이 있다.
분석부(130)는 제1 센서(110) 및 제2 센서(120)에서 획득한 측정 온도값과, 절연물(12)의 기대 온도값에 기초하여 절연물(12)의 열화 여부를 판단한다.
이때, 절연물(12)의 기대 온도값은 아래 수식에 의하여 획득될 수 있다.
기대 온도값(τ)=절연물의 열저항(T)·절연물의 열용량(Q)
절연물의 열저항(T)=
Figure 112021152138917-pat00003
절연물의 열용량(Q)=
Figure 112021152138917-pat00004
여기서, d는 중앙 전극의 외경, t는 중앙 전극과 쉴드링 사이의 절연물 두께, p는 절연물의 열저항률(K·m/W), C는 체적비열, D2는 절연물의 외경, D1는 절연물의 내경을 의미한다.
분석부(130)는 측정 온도값과 기대 온도값의 오차가 기설정된 범위를 초과한 경우 절연물(12)의 열화가 발생한 것으로 판단할 수 있다.
이때, 측정 온도값은 제1 센서(110)에서 측정한 온도값일 수도 있고, 제2 센서(120)에서 측정한 온도값일 수도 있다. 혹은, 기준 시간 동안 제1 센서(110)에서 측정한 온도값의 평균값일 수 있고, 기준 시간 동안 제2 센서(120)에서 측정한 온도값의 평균값일 수도 있다.
다른 실시예에서, 측정 온도값은 제1 센서(110)에서 측정한 온도값과 제2 센서(120)에서 측정한 온도값을 연산한 값일 수 있다.
예를 들어, 측정 온도값은 제1 센서(110)에서 측정한 온도값과 제2 센서(120)에서 측정한 온도값의 평균값일 수 있다. 혹은, 측정 온도값은 제1 센서(110)에서 측정한 온도값과 제2 센서(120)에서 측정한 온도값 중 높은 온도값일 수 있다.
또 다른 예로, 측정 온도값은 제1 센서(110)에서 측정한 온도값 및 제2 센서(120)에서 측정한 온도값 중 기준 시간동안 온도 변화량이 큰 값일 수 있다.
분석부(130)는 다양한 방식으로 선택된 측정 온도값과 기대 온도값의 차이, 즉, 온도값 오차가 기설정된 범위를 초과하는지를 판단한다. 온도값 오차가 기설정된 범위를 초과하게 되면, 절연물(12)이 기대 온도값을 벗어난 것이기 때문에, 절연물(12)의 열화가 진행된 것으로 판단할 수 있다.
저장부(140)는 측정 온도값과 기대 온도값의 오차를 실시간으로 저장한다.
표시부(150)는 오차의 실시간 추이 또는 절연물(12)의 열화 발생 여부를 표시한다. 표시부(150)는 디스플레이, 모니터, 스피커, 알람 등 시각적, 청각적 표시 수단을 갖는 장치로 구현될 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 모니터칭 장치에서 제1 센서의 배치 구조를 도시한다.
제1 센서(110)는 스페이서 내장형 전자식변성기(10)의 중앙 전극(11)을 절연하는 절연물(12)을 둘러싸는 쉴드링(13)의 국부적 온도를 측정하기 위하여, 링 형상의 쉴드링(13)에 점 접촉된다. 써모 커플러로 구현되는 제1 센서(110)의 일단은 쉴드링(13)의 일 영역에 접촉함으로써, 열기전력에 의한 온도 측정을 수행한다. 스페이서 내장형 전자식변성기(10)의 플랜지에는 제1 센서(110)의 타단이 관통하는 홀(hole)을 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 모니터칭 장치에서 제1 센서의 배치 구조를 도시한다.
제2 센서(120)는 스페이서 내장형 전자식변성기(10)의 중앙 전극(11)을 절연하는 절연물(12)을 둘러싸는 쉴드링(13)의 전체 온도를 측정하기 위하여, 쉴드링을 둘러싸는 링 형상으로 구현될 수 있다. 광센서(광섬유, 광케이블 온도센서)로 구현되는 제2 센서(120)는 광섬유 내부에서 발생하는 라만 산란광의 빛의 세기와 온도의 상관관계를 이용하여 쉴드링(13)의 전체적인 온도 분포를 측정한다.
도 4 및 5는 본 발명에 따른 모니터칭 장치에서 추정된 스페이서 내장형 전자식변성기(10)의 온도 분포를 나타내는 도면이다.
본 발명에 따른 모니터칭 장치의 표시부(150)는 도 4 및 5와 같이 내부 온도 분포를 색상으로 표시할 수 있다.
도 4 및 5는 외기 온도 25℃, 자연대류, 전극온도 16시간 선형 상승 후 8시간 90℃ 유지, 초기 온도 20℃에서 진행한 시뮬레이션을 예시한다.
도 4 및 5에 도시된 바와 같이, 쉴드링(13)의 온도를 측정함으로써, 절연물(Epoxy)의 온도 분포를 추정할 수 있게 된다. 중앙 전극이 위치하는 영역은 가장 높은 온도로 표시된다.
도 4 및 5에 도시된 바와 같이, 사용자는 스페이서 내장형 전자식변성기(10)의 온도 분포를 실시간 확인함으로써 이상 여부를 미연에 판단할 수 있을 뿐만 아니라, 분석부(130)에서 판단된 절연물(12)의 열화 여부를 즉각적으로 보고받을 수 있기 때문에, 효율적으로 안전성을 확보할 수 있게 된다.
도 6은 본 발명에 따른 모니터링 방법을 나타내는 흐름도이다.
먼저, 중앙 전극을 절연하는 절연물을 둘러싸는 쉴드링의 국부적 온도를 측정하는 제1 센싱 단계(S210) 및 상기 쉴드링의 전체 온도를 측정하는 제2 센싱 단계(S220)이 이루어진다. 도 6의 흐름도에서는 S210단계 이후에 S220단계가 진행되는 것으로 도시되었으나, 양자는 실시간으로 동시에 이루어질 수 있다.
이후, 제1 센싱 단계(S210) 및 제2 센싱 단계(S220)에서 획득한 측정 온도값과, 상기 절연물의 기대 온도값에 기초하여 상기 절연물의 열화 여부를 판단하는 분석 단계(S230)가 이루어진다.
제1 센싱 단계(S210)는 링 형상의 상기 쉴드링에 점 접촉되어 온도를 측정하는 써모 커플러(thermo coupler)에 의하여 수행될 수 있다.
제2 센싱 단계(S220)는 링 형상의 상기 쉴드링을 둘러싸도록 배치되어 온도를 측정하는 광센서(optical sensor)에 의하여 수행될 수 있다.
이때, 기대 온도값은 아래 수식에 의하여 획득될 수 있다.
기대 온도값(τ)=절연물의 열저항(T)·절연물의 열용량(Q)
절연물의 열저항(T)=
Figure 112021152138917-pat00005
절연물의 열용량(Q)=
Figure 112021152138917-pat00006
(d: 중앙 전극의 외경, t: 중앙 전극과 쉴드링 사이의 절연물 두께, p: 절연물의 열저항률(K·m/W), C: 체적비열, D2: 절연물의 외경, D1: 절연물의 내경)
한편, 분석 단계(S230)는, 상기 측정 온도값과 상기 기대 온도값의 오차가 기설정된 범위를 초과한 경우 상기 절연물의 열화가 발생한 것으로 판단한다.
그리고, 측정 온도값과 상기 기대 온도값의 오차를 실시간으로 저장하는 저장 단계(미도시)를 더 포함할 수 있다. 또한, 온도값 오차의 실시간 추이 또는 상기 절연물의 열화 발생 여부를 표시하는 표시 단계(미도시)를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 온도 모니터링 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 온도 모니터링 장치
110: 제1 센서
120: 제2 센서
130: 분석부
140: 저장부
150: 표시부

Claims (10)

  1. 중앙 전극을 절연하는 절연물을 둘러싸는 쉴드링의 국부적 온도를 측정하는 제1 센서;
    상기 쉴드링의 전체 온도를 측정하는 제2 센서; 및
    상기 제1 센서 및 제2 센서에서 획득한 측정 온도값과, 상기 절연물의 기대 온도값에 기초하여 상기 절연물의 열화 여부를 판단하는 분석부;를 포함하고,
    상기 제1 센서는 링 형상의 상기 쉴드링에 점 접촉되어 온도를 측정하는 써모 커플러(thermo coupler)이고,
    상기 제2 센서는 링 형상의 상기 쉴드링을 둘러싸도록 배치되어 온도를 측정하는 광센서(optical sensor)인 모니터링 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기대 온도값은 아래 수식에 의하여 획득되는 모니터링 장치.
    기대 온도값(τ)=절연물의 열저항(T)·절연물의 열용량(Q)
    절연물의 열저항(T)=
    Figure 112021152138917-pat00007

    절연물의 열용량(Q)=
    Figure 112021152138917-pat00008

    (d: 중앙 전극의 외경, t: 중앙 전극과 쉴드링 사이의 절연물 두께, p: 절연물의 열저항률(K·m/W), C: 체적비열, D2: 절연물의 외경, D1: 절연물의 내경)
  4. 제1항에 있어서,
    상기 분석부는 상기 측정 온도값과 상기 기대 온도값의 오차가 기설정된 범위를 초과한 경우 상기 절연물의 열화가 발생한 것으로 판단하는 모니터링 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 측정 온도값과 상기 기대 온도값의 오차를 실시간으로 저장하는 저장부; 및
    상기 오차의 실시간 추이 또는 상기 절연물의 열화 발생 여부를 표시하는 표시부;를 더 포함하는 모니터링 장치.
  6. 중앙 전극을 절연하는 절연물을 둘러싸는 쉴드링의 국부적 온도를 측정하는 제1 센싱 단계;
    상기 쉴드링의 전체 온도를 측정하는 제2 센싱 단계; 및
    상기 제1 센싱 단계 및 제2 센싱 단계에서 획득한 측정 온도값과, 상기 절연물의 기대 온도값에 기초하여 상기 절연물의 열화 여부를 판단하는 분석 단계;를 포함하고,
    상기 제1 센싱 단계는 링 형상의 상기 쉴드링에 점 접촉되어 온도를 측정하는 써모 커플러(thermo coupler)에 의하여 수행되고,
    상기 제2 센싱 단계는 링 형상의 상기 쉴드링을 둘러싸도록 배치되어 온도를 측정하는 광센서(optical sensor)에 의하여 수행되는 모니터링 방법.
  7. 삭제
  8. 제6항에 있어서,
    상기 기대 온도값은 아래 수식에 의하여 획득되는 모니터링 방법.
    기대 온도값(τ)=절연물의 열저항(T)·절연물의 열용량(Q)
    절연물의 열저항(T)=
    Figure 112021152138917-pat00009

    절연물의 열용량(Q)=
    Figure 112021152138917-pat00010

    (d: 중앙 전극의 외경, t: 중앙 전극과 쉴드링 사이의 절연물 두께, p: 절연물의 열저항률(K·m/W), C: 체적비열, D2: 절연물의 외경, D1: 절연물의 내경)
  9. 제6항에 있어서,
    상기 분석 단계는, 상기 측정 온도값과 상기 기대 온도값의 오차가 기설정된 범위를 초과한 경우 상기 절연물의 열화가 발생한 것으로 판단하는 모니터링 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 측정 온도값과 상기 기대 온도값의 오차를 실시간으로 저장하는 저장 단계; 및
    상기 오차의 실시간 추이 또는 상기 절연물의 열화 발생 여부를 표시하는 표시 단계;를 더 포함하는 모니터링 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08223718A (ja) * 1995-02-20 1996-08-30 Fuji Electric Co Ltd ガス絶縁開閉装置の避雷器劣化検出装置
JPH117854A (ja) * 1997-06-14 1999-01-12 Nitto Denko Corp 絶縁成形体
KR100231522B1 (ko) 1998-07-31 1999-11-15 소수일 가스절연개폐시스템의 감시장치
JP4826996B2 (ja) * 2004-07-29 2011-11-30 住友電気工業株式会社 超電導ケーブル線路

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017140793A (ja) 2016-02-12 2017-08-17 株式会社東芝 金型、スペーサ、及びガス絶縁開閉装置

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