KR20060090600A - 고온에서의 안정된 성능을 갖는 고압선 측정용 커패시터 - Google Patents

고온에서의 안정된 성능을 갖는 고압선 측정용 커패시터 Download PDF

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KR20060090600A
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Abstract

본원에는 고온에서의 안정된 성능을 갖는 고압선 측정용 커패시터가 개시되어 있다. 상기 커패시터는 고압(high voltage) 전극(HT), 및 상기 고압 전극(HT)을 동축으로 에워싸며 저압(low voltage) 전극(BT)을 형성하는 적어도 하나의 전기 도전 트랙을 갖는 환상(annular)의 인쇄 회로(CI)를 구비하고, 상기 커패시터는 상기 인쇄 회로(CI)가 또한 적어도 하나의 온도 감응 저항기(TH)를 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

고온에서의 안정된 성능을 갖는 고압선 측정용 커패시터{A highly temperature-stable capacitor for taking measurements on a high-voltage line}
도 1은 본 발명의 커패시터의 특정 실시예를 보여주는 단면도.
도 2는 도 1에 도시된 장치와 동일하지만, 온도 감응 저항기를 보호하기 위한 하나 이상의 금속 스크린들을 더 구비하는 장치를 보여주는 도면.
도 3은 고압 커패시터 및 저압 커패시터 간의 접합 전위를 일정하게 유지하도록 설계된 전기 회로를 보여주는 도면.
도 4는 본 발명의 커패시터의 온도 감응 저항기의 트랙을 보여주는 단면도.
도 5 - 도 9는 본 발명의 커패시터의 온도 감응 저항기의 트랙에 대한 여러 가지 가능한 패턴들을 보여주는 도면.
본 발명은 고압 장비의 1차 전압을 측정하기 위한 커패시터에 관한 것이다. 구체적으로 기술하면, 본 발명은 가스 절연 케이블, 또는 가스 절연 고압 변전 요소와 같은 가스 절연 금속 클래드 고압 전기 장비에 관한 것이다.
그와 같은 커패시터는 특허 문헌들, 예컨대 프랑스 특허출원 제FR 2 828 003 호 또는 제FR 2 705 492호로부터 널리 알려져 있다.
프랑스 특허출원 제FR 2 828 003호와 같은 특허 문헌에 기재된 커패시터는 "제로(zero)" 기준 전위, 전형적으로는 호스트 장비의 전기 접지에 접속된 케이싱(ENV)을 지닌다. 케이싱(ENV)은 기계적으로 그리고 탄력적으로, 다시 말하면 인쇄 회로(CI)가 케이싱(ENV)의 내측면에 대하여 압력을 받는 상태를 유지하는 동안 상기 인쇄 회로(CI)가 확장할 수 있게 하는 방식으로 인쇄 회로(CI)가 압력을 받는 환상(annular)의 내측 표면을 지닌다.
측정될 고압이 인가되는 요소가 커패시터의 고압 전극(HT)에 전기적으로 접속된다. 커패시터의 고압(high voltage) 전극은 일반적으로 원통형의 금속 막대로 이루어진다. 이는 저압(low voltage) 전극(BT)으로 에워싸여져 있는데, 저압 전극(BT)은 환상의 인쇄 회로(CI)의 전기 도전 트랙을 통해 구현된다. 인쇄 회로(CI)는 케이싱(ENV)에 대하여 저압 전극(BT)을 기계적으로 배치하고 또한 케이싱(ENV)으로부터 상기 저압 전극(BT)을 전기적으로 절연한다. 고압 전극(HT), 인쇄 회로(CI), 및 케이싱(ENV)의 내측 표면은 동축으로 함께 조립된다.
그러한 커패시터 구조로 인해 2개의 커패시터, 즉 고압 커패시터(Cht) 및 저압 커패시터(Cbt)가 나타나게 된다. 커패시터(Cht)의 플레이트들은 각각 고압 전극(HT) 및 저압 전극(BT)이며, 커패시터(Cht)의 유전체는 케이싱에 충전된 가스이다. 커패시터(Cbt)의 플레이트들은 각각 저압 전극(BT) 및 케이싱(ENV)이며, 커패시터 (Cht)의 유전체는 인쇄 회로의 기판이고, 이러한 기판은 에폭시 수지를 기반으로 하고 유리 섬유들 따위를 기반으로 하는 복합 재료로 만들어지는 것이 전형적이다.
측정의 정확성 및 안정성은 다음과 같은 관계식, 즉
Figure 112006009008658-PAT00001
에 의해 제공되는 값을 갖는 커패시턴스(Cht)의 정확성 및 안정성에 의존하는데, 상기 식 중,
Figure 112006009008658-PAT00002
는 진공의 유전율이며,
Figure 112006009008658-PAT00003
은 절연 가스의 상대 유전율이고,
Figure 112006009008658-PAT00004
는 저압 전극의 직경이고,
Figure 112006009008658-PAT00005
는 고압 전극의 직경이며,
Figure 112006009008658-PAT00006
는 고압 전극(HT)에 의해 영향을 받는 저압 전극(BT)의 면적이다. 만약 저압 전극(BT)이 병렬 접속된 복수 개의 전극 요소들의 형태로 구현된다면,
Figure 112006009008658-PAT00007
는 전극 요소들의 전체 면적을 나타낸다.
정확성이 매우 높은 전압 측정을 달성하기 위해, 결과적으로는 매우 정확하고 매우 안정된 커패시턴스(Cht)를 구현하는 것이 필요하다.
그러한 형태의 커패시터는 일반적으로 기후 조건들 및 동작 조건들에 기인한 온도 변화들에 영향을 받는 고압 전기 장비와 관련되어 있다. 그러한 온도 변화들이 일반 용도에서는 -25℃ 내지 +55℃ 범위에 걸쳐 있으며 특정 용도에서는 그러한 범위를 완전히 넘는다.
그러한 온도 변화들에 기인하여 커패시터의 부품 재료들이 수축 및 팽창하게 되는데, 이는 특별한 예방 조치들이 취해지지 않는 한 커패시터(Cht)의 커패시턴스를 변경시킨다. 프랑스 특허출원 제FR 2 828 003호 및 제FR 2 705 492호와 같은 특허 문헌들에 기재된 장치들은 그러한 재료들의 수축 및 팽창 문제들을 해결하도록 의도된 것들이다.
상기 재료들의 수축 및 팽창 문제 외에도, 커패시턴스(Cht)는 유전체로서 사용된 가스의 상대 유전율
Figure 112006009008658-PAT00008
에 의존한다. 그러한 유전율은 또한 케이싱(ENV)을 충전하는 가스의 밀도에 의존하며, 이러한 밀도는 예상가능한 가스 누설에 기인하는 최소 허용 값 및 정격 충전 값 사이에서 변할 수 있다. 그러한 의존성은 클라우시우스-모소티(Clausius-Mosotti)의 식으로부터 추론되는 다음과 같은 관계식, 즉
Figure 112006009008658-PAT00009
로 표현되는데, 상기 식 중,
Figure 112006009008658-PAT00010
는 가스의 전자 분극성(electron polarizability) 및 가스의 원자 질량에 관련된 가스의 특성인 상수이며,
Figure 112006009008658-PAT00011
는 가스의 밀도를 나타낸다. 실제로,
Figure 112006009008658-PAT00012
가 된다. 그러므로, 정확성이 양호하게 유지되는 동안, 상기 식은
Figure 112006009008658-PAT00013
와 같이 된다.
최신 기술로부터 널리 알려져 있는 기법은 가스의 밀도
Figure 112006009008658-PAT00014
의 지식으로부터 추론되는 가스의 상대 유전율의 변화들을 계산함으로써 자동으로 수정들을 수행하기 위해 가스의 밀도
Figure 112006009008658-PAT00015
를 연속적으로 측정하는 데 있다. 상기 밀도는 직접적으로 밀도계(densimeter) 자체를 통해 측정될 수도 있고 간접적으로 가스의 온도 T 및 압력 P을 측정하는 데 있으며 가스 식(gas equation)을 통해 가스의 밀도
Figure 112006009008658-PAT00016
를 계산하는 데 있는 방법을 사용함으로써 측정될 수도 있는데, 이러한 방법은 순수 가스 및 혼합 가스 모두에 적용가능하다.
불행하게도, 실제로는, 고압 장비에서 사용된 가스의 밀도는 상기 장비 내의 1차 전류들에 의해 야기된 가열 및 환경(태양, 비 등등)의 조합 효과들에 의해 야기된 온도 기울기들(temperature gradients)에 기인하여 불균일하다. 그러나, 압력 P는 균일하며, 이를 측정하는 것은 그다지 어렵지 않다.
본 발명의 목적은 계속해서 커패시터의 수축 및 팽창의 부품 재료들에 관련한 문제들을 해결하면서 또한 커패시터(Cht)의 고압 및 저압 전극들 간의 가스의 평균 온도 T의 측정을 개선하여 가스의 밀도
Figure 112006009008658-PAT00017
가 측정되는 정확성을 개선하는 것이다.
이를 위해, 본 발명은 위에서 언급된 프랑스 특허출원 제FR 2 828 003호에 기재된 바와 같은 고온에서의 안정된 성능을 갖는 고압선 측정용 커패시터를 제공하며, 상기 커패시터는 고압 전극(HT), 및 상기 고압 전극(HT)을 동축으로 에워싸며 저압 전극(BT)을 형성하는 적어도 하나의 전기 도전 트랙을 지니는 환상(annular)의 인쇄 회로(CI)를 지니며, 본 발명의 커패시터는 상기 인쇄 회로(CI)가 또한 적어도 하나의 온도 감응 저항기(TH)를 지니는 것을 특징으로 한다.
온도 감응 저항기는 자신이 영향을 받는 온도의 함수로서 공지된 관계에 따라 변하는 저항을 갖는 2극 부품(two-pole component)이다.
저압 전극의 인쇄 회로 상의 온도 감응 저항기의 배치는 가능한 한 커패시터, 특히 커패시터의 유전체에 근접한 커패시터 전극들 간의 가스의 온도를 측정하는 것을 가능하게 한다. 위에서 언급된 선행 기술에서와 같이, 상기 인쇄 회로는 케이싱(ENV)의 내측벽에 대하여 탄력적으로 유지되는 것이 바람직하다.
본 발명의 커패시터의 바람직한 실시예에서는, 금속 스크린(EM)이 고압의 영향으로부터 온도 감응 저항기를 보호하기 위해 온도 감응 저항기 및 고압 전극(HT) 사이에 삽입된다.
본 발명의 커패시터의 다른 한 실시예에서는, 온도 감응 저항기가 상기 인쇄 회로의 적어도 하나의 전기 도전 트랙으로 이루어진다.
이러한 온도 감응 저항기의 구성은 온도 감응 저항기가 커패시터 내측의 대면적에 걸쳐 온도 평균을 예상하기 때문에 매우 신뢰성 있게 온도를 측정하는 것을 가능하게 한다.
본 발명의 다른 한 바람직한 실시예에서는, 온도 감응 저항기의 전기 도전 트랙이 구리 트랙인데, 그 이유는 구리가 인쇄 회로 기법에서 기초 재료이고 온도 감응 저항기들을 만드는데 이상적이고, 특히 고압 장비에 대해 고려된 가장 일반적인 온도 범위들에 이상적인 열적 특성들을 지니기 때문이다.
본 발명의 커패시터는 추가로 다음과 같은 특징들을 지닐 수 있다.
온도 감응 저항기의 트랙 및 저압 전극의 트랙은 고압 전극을 에워싸는 환상 의 트랙들이고;
온도 감응 저항기의 트랙은 직각이거나 또는 경사진 그리스 프리즈 패턴(Greek frieze pattern) 형태의 형상을 지니며;
온도 감응 저항기의 트랙은 전기적으로 직렬이거나 병렬을 이루는, 길고 나란한 직선 세그먼트들을 지니고;
인쇄 회로는 양면 인쇄 회로이며 온도 감응 저항기가 인쇄 회로의 단일 측면 상에 위치해 있는 트랙들을 통해 형성되고;
인쇄 회로는 양면 인쇄 회로이며 온도 감응 저항기가 인쇄 회로의 양 측면 상에 위치해 있는 트랙들을 통해 형성되고;
인쇄 회로는 다층 형태를 지니며 온도 감응 저항기는 내장 층 또는 표면 층 중 어느 하나 상에 형성되고; 그리고
온도 감응 저항기의 트랙 및 저압 전극의 트랙이 "제로(zero)" 기준 전위에 접속된 보호 트랙(guard track)에 의해 분리된다.
온도 감응 저항기의 트랙은 "제로(zero)" 기준 전위에 접속된 보호 트랙에 의해 양 측면 상에 접해 있다.
한 실시예에서는, 저압 전극(BT)이 회로에 연결되며 상기 회로가 기준 전압에 대하여 전자 방식을 통해 자신의 전압을 서보 제어한다.
이하의 설명을 이해하고 상기 설명에 수반된 도면들을 검토하면 본 발명이 훨씬 양호하게 이해될 것이다. 상기 설명은 단지 본 발명의 예만을 나타내려고 제공된 것이며 결코 본 발명을 제한하려고 제공된 것은 아니다. 이하의 설명에서 사 용된 참조들은 요소들이 선행 기술에서와 같은 기능을 수행할 경우에 선행 기술을 설명하기 위해 위에서 사용된 것들과 동일한 참조들이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 고온에서의 안정된 성능을 갖는 본 발명의 커패시터는 환상(annular)의 커패시터이다. 이는 여유도(redundancy) 조성을 위해 2개의 대칭 시스템들이 동일한 인쇄 회로 상에 구현되는 커패시터이다.
이는 주축(AX)을 따라 연장하는 고압 전극(HT)을 지닌다. 도 1은 상기 축(AX)을 포함하는 단면상에서 커패시터를 보여주는 도면이다. 이러한 예에서 직경(d)을 갖는 원통형 금속 막대인 전극(HT)은 저압 전극(BT)에 의해 그리고 온도 감응 저항기(TH)에 의해 동축으로 에워싸여져 있으며, 상기 저압 전극(BT) 및 온도 감응 저항기(TH) 모두는 직경(D)을 갖는 환상 인쇄 회로(CI)의 전기 도전 환상 트랙 형태로 이루어진다. 상기 인쇄 회로(CI)는 예를 들면 황 헥사플루오르화물(sulfur hexafluoride; SF6)과 같은 절연 가스(dielectric gas)로 충전된 금속 클래드(metal clad) 장비에의 결합에 도움을 주는 금속 케이싱(ENV) 내에 수용된다. 이러한 예에서는, 상기 인쇄 회로(CI)가 상기 축(AX)에 대하여 수직인 대칭면 양측 상에 배치된 2개의 동일하고 대칭인 서브시스템들을 구비한다. 상기 서브시스템들 각각은 각각의 폭넓은 도전 트랙(BT1,BT2)에 의해 그리고 각각의 트랙(TH1,TH2)에 의해 형성되며, 2개의 트랙들(BT1,BT2)은 함께 저압 전극(BT)을 구성하고 2개의 트랙들(TH1,TH2)은 함께 온도 감응 저항기(TH)를 구성한다. 특히, 상기 트랙들(TH1,TH2) 각각은 도 5 - 도 9에 도시된 형상들 중 하나를 취할 수 있다. 그러한 도면들이 이하에서 언급될 것이다. 전기 도전성을 띠며 서로 절연된 4개의 개별 트랙들(BT1,BT2,TH1,TH2)의 세트는 상기 인쇄 회로(CI)의 내측면 상에 배치된다.
상기 트랙들(BT1,BT2,TH1,TH2)은 고압 막대(HT)를 에워싸는 원형 밴드들을 형성하며, 상기 트랙들(BT1,BT2,TH1,TH2)은 도 1 및 도 2에서 가장 짙고 대칭축(AX)에 가장 가까운 영역들로 표시되어 있다. 상기 밴드들은 상기 축(AX)을 따라 서로 이격되어 있다. 상기 온도 감응 저항기(TH)의 트랙들(TH1,TH2) 및 저압 전극(BT)의 트랙들(BT1,BT2)은 반드시 상기 인쇄 회로(CI)에 각각 상호접속되어 있을 필요가 없다. 더 구체적으로 기술하면, 온도 감응 저항기(TH)의 2개의 트랙들은 서로 독립적으로 온도 감응 저항기(TH)로서의 역할을 할 수 있으며, 상기 인쇄 회로 상의 트랙들의 개수는 가변적이다. (도시되어 있지 않으며 그 자체로는 공지되어 있는) 저항 측정 기구는 도 5 - 도 9에 도시된 지점들(B1,B2)에서 온도 감응 저항기(TH)의 트랙들에 접속되며 그러한 지점들에서 저항을 측정한다. 또한, 상기 케이싱(ENV)에 접속되어 있지 않은 저압 전극(BT)의 2개의 트랙들(BT1,BT2)은 서로 독립적으로 저압 전극(BT)으로서의 역할을 할 수 있다. 다른 공지된 커패시터들에서와 같이, 저압 전극(BT)은 상기 케이싱(ENV)에 연결되며 저압 전극 자체는 커패시턴스(Cbt)를 통해 접지에 접속된다. 이러한 방식으로, 고주파 전류들은 접지로 전용된다.
여기서 유념해야 할 점은 상기 인쇄 회로(CI)가 또한 자신의 외부면 상에 폭넓은 도전 트랙을 지니며 상기 도전 트랙이 상기 구조를 통해 접지에 접속된다는 것이다. 이러한 사항은 보조 커패시턴스(Cbt)의 값이 제어를 통해 더 양호하게 유지되게 한다.
본 발명의 커패시터에서는, 분산 상수들(distributed constants)을 지니며 저압 전극(BT)과 같은 인쇄 회로(CI)를 공유하는 온도 센서를 통해 온도가 측정된다. 온도 감응 저항기(TH)로 이루어진 상기 센서는 자신의 전역에 걸쳐 온도를 전체적으로 측정한다. 마찬가지로, 저압 전극(BT)은 자신의 전역에 걸쳐 커패시턴스(Cht)를 전체적으로 측정한다. 온도 감응 저항기(TH)는 이러한 예에서 온도가 변함에 따라 저항률이 변하는 하나 이상의 전기 도전 트랙들로 형성된다. 도 1에서 알 수 있는 점은 온도 감응 저항기(TH)의 트랙들(TH1,TH2)이 상기 커패시터에 가능한 한 근접해서 그리고 상기 커패시터 전반에 걸쳐 온도를 측정하기 위해 저압 전극(BT)의 트랙들(BT1,BT2)을 에워싼다. 바람직하게는, 온도 감응 저항기(TH)의 전기 도전 경로들(TH1,TH2)은 구리로 만들어진다. 구리는 인쇄 회로 기법에서 일반적으로 사용되고 있다. 이는 온도 감응 저항기들을 만드는데 이상적인 열적 특성들(thermal properties)을 지닌다. 구리의 저항률은, 당해 분야에서 통상적인 온도 범위에서 자신의 특정 온도 계수가 4000 ppm/℃(parts per million and per degree Celsius)인 것에 근접한 높은 값으로 나타나게 되는 것처럼 온도에 따라 격렬하게 변화한다. 인쇄 회로 기법은 전체의 전기 저항이 수십 오옴(Ω)인 트랙들을 형성하는 것을 용이하게 한다. 이를 위해, 예를 들면 10 ㎛(micrometers) 내지 100 ㎛ 트랙 두께 및 50 ㎛ 내지 500 ㎛ 트랙 폭과 같은 원하는 구리 두께 및 원하는 트랙 폭을 수용하는 에칭 부류를 선택하고 원하는 저항에 적합한 길이 패턴을 생성하기만 하면 충분하다. 50 오옴의 전형적인 값은 그러한 요구에 더할 나위 없이 적합하지만, 다른 값들도 가능하다. 이러한 값은 측정이 용이할 정도로 충분히 높고 전자기 간섭으로부터의 양호한 면역 능력을 보장할 정도로 충분히 낮다.
온도 감응 저항기의 저항(R)의 측정으로부터 개시하면, 인쇄 회로의 표면 온도는 다음과 같은 관계식 R = f(T)로부터 추론되는 데, 이는 커패시터의 절연 가스의 평균 온도(T)의 양호한 추정치이다. 그때, 이러한 측정은 우선적으로 가스 누설로 야기된 유전율 변화들(permittivity variations)의 효과들을 수정하고, 그리고 나서 팽창(expansion) 및 다른 열적 효과들(thermal effects)에 기인하는 커패시턴스(Cht)의 잔류 온도 드리프트(residual temperature drift)를 수정하는 것을 가능하게 한다.
그러므로, 값이 저렴하며 매우 콤팩트한 가스 온도 측정용 센서를 갖는 커패시터를 만드는 것이 매우 간단하다. 상기 센서는 상기 커패시턴스가 위치해 있는 영역에 직접 위치해 있으며, 상기 커패시턴스의 값은 가스의 절연 상수의 값을 결정하는 것을 가능하게 한다.
도 2는 도 1에서와 같은 실시예를 보여주는 도면이지만, 이러한 실시예는 하나 이상의 금속 스크린들(EM)을 더 포함한다. 위에서 설명된 바와 같이, 상기 금속 스크린(들)은 온도 감응 저항기(TH) 및 고압 전극(HT) 사이에 삽입된다. 상기 스크린(들)은 직접적인 고압 영향으로부터 온도 감응 저항기(TH)를 보호한다.
고압 전극(HT), 인쇄 회로(CI), 금속 스크린(들)(EM) 및 케이싱(ENV)의 내측 표면은 이전의 예에서와 같이 동축으로 함께 조립된다.
본 발명의 바람직한 실시예에서는, 저압 전극(BT)의 전압이 도 3에 도시된 회로(10)를 통해 기준 전압, 예컨대 접지 전압에 대하여 전자 방식을 통해 서보 제어를 받는다.
저압 전극(BT)은 예컨대 저항이 대략 100 오옴(Ω) 정도인 제1 저항기(R1)를 통해 차동 증폭기(AOP)의 제1 입력(N)에 접속된다. 차동 증폭기(AOP)의 제2 입력(P)은 결과적으로는 기준 전압을 구성하는 접지에 접속된다. 차동 증폭기(AOP)의 출력(S)은 제2 저항기(R2)를 통해 상기 입력(N)으로 루프백된다.
커패시터(Cbt)는 공업용 주파수들(industrial frequencies)에서 전압을 측정하는 역할을 전혀 하지 않지만 상기 장비가 설치되는 네트워크 또는 그리드에서의 스위치 요소들(회로-차단기들(circuit-breakers) 또는 단로기들(disconnectors)의 움직임들을 통해 야기된 매우 높은 주파수 간섭을 접지시키는 보조 커패시터로서 나타나 있다.
그때, 커패시터(Cht)를 통해 흐르며 저압 전극(BT)으로부터 발생한 전류는 결과적으로 고압 전극(HT)의 전압의 시간 도함수의 충실한 이미지(faithful image)이다. (본원 명세서에서 언급되지 않은) 신호 처리는 예컨대 디지털 통합(digital integration)을 통해 이러한 방식으로 측정된 바와 같은 상기 전압의 시간 도함수로부터 상기 전압의 정확한 이미지를 회복하는 것을 가능하게 한다.
그러므로, 본 발명의 커패시터에 인가된 전압을 측정하는 것은 고압 커패시터(Cht)를 통해 흐르는 전류를 측정하는 것으로 변형된다.
도 4는 본 발명의 커패시터의 온도 감응 저항기의 트랙을 보여주는 단면도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 온도 감응 저항기(TH)의 구리 트랙은 보호 층들로 도포되는 것이 바람직하다. 도 4에 도시된 바와 같이, 산화를 방지하기 위해 구리 트랙 상에 니켈 및 금 층(1), 및 니스(varnish)로 이루어진 저항 층을 연속적으로 디포지트하는 것이 가능하다.
도 5 - 도 9에 도시된 바와 같이, 온도 감응 저항기(TH)의 구리 트랙은 여러 가지의 형상들을 지닐 수 있다. 도 5 - 도 9의 각각의 도면에는 여러 번 반복되는 단지 하나의 트랙 패턴만이 도시되어 있다. 예를 들면, 도 5에는 온도 감응 저항기(THa)의 트랙은 양단부에 접속 단자들(B1,B2)을 갖는 직선 트랙이다. 도 6 및 도 7에서는, 온도 감응 저항기들(THb,THc) 각각의 트랙이 도 6에서는 동일 측면 상에 위치해 있고, 도 7에서는 중앙에 위치해 있는 2개의 접속 단자들을 갖는 길고 나란한 직선 세그먼트들로 이루어진다. 도 8 및 도 9에 각각 도시된 온도 감응 저항기들(THd,THe)의 트랙들은 그리스 프리즈 패턴(Greek frieze pattern) 형태를 지닌다. 다시 말하면, 도 8 및 도 9에 각각 도시된 온도 감응 저항기들(THd,THe)의 트랙들에는 시케인들(chicanes)이 존재한다. 한 변형예에서는, 상기 시케인들이 경사지게 구현될 수 있다. 도 8에서는, 온도 감응 저항기(THd)의 트랙의 단자들(B1,B2)은 상기 트랙의 양단부에서 동일 측면 상에 존재하지만, 도 9에 도시된 예에서는, 온도 감응 저항기(THe)의 트랙이 중앙에 단자들(B1,B2)을 갖는 폐쇄 회로를 형성함으로써, 2개의 나란한 트랙들과 동일한 특성들을 지닌다. 온도 감응 저항기(TH)의 트랙들은 접속 단자들이 적소에 배치된 상태로 다른 여러 형상을 지닐 수 있다.
환상의 인쇄 회로(CI)는 차후에 단일 인쇄 회로를 함께 형성하는 복수 개의 부분품(piece)으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 커패시터는 고압 전극(HT), 및 상기 고압 전극(HT)을 동축으로 에워싸며 저압 전극(BT)을 형성하는 적어도 하나의 전기 도전 트랙을 지니는 환상의 인쇄 회로(CI)를 지니고, 인쇄 회로가 또한 적어도 하나의 온도 감응 저항기를 지님으로써, 커패시터의 수축 및 팽창의 부품 재료들에 관한 문제들을 해결하면서 또한 커패시터(Cht)의 고압 및 저압 전극들 간의 가스의 평균 온도 T의 측정을 개선하여 가스의 밀도
Figure 112006009008658-PAT00018
가 측정되는 정확성을 개선할 수 있다.

Claims (13)

  1. 고온에서의 안정된 특성을 갖는 고압선 측정용 커패시터에 있어서, 상기 커패시터는 고압 전극(HT), 및 상기 고압 전극(HT)을 동축으로 에워싸며 저압 전극(BT)을 형성하는 적어도 하나의 전기 도전 트랙을 지니는 환상의 인쇄 회로(CI)를 지니고, 상기 커패시터는 상기 인쇄 회로(CI)가 또한 적어도 하나의 온도 감응 저항기(TH)를 지니는 것을 특징으로 하는 커패시터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 온도 감응 저항기(TH) 및 상기 고압 전극(HT) 사이에 하나 이상의 금속 스크린들(EM)이 삽입되는 것을 특징으로 하는 커패시터.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 온도 감응 저항기(TH)는 상기 인쇄 회로의 적어도 하나의 전기 도전 트랙으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 커패시터.
  4. 제3항에 있어서, 상기 온도 감응 저항기(TH)의 전기 도전 트랙은 구리 트랙인 것을 특징으로 하는 커패시터.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 온도 감응 저항기(TH) 및 상기 저압 전극(BT)의 트랙은 상기 고압 전극(HT)을 에워싸는 환상의 트랙들인 것을 특징으로 하는 커패시터.
  6. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 온도 감응 저항기(THd,THe)의 트랙은 그리스 프리즈 패턴(Greek frieze pattern) 형태의 형상을 지니는 것을 특징으로 하는 커패시터.
  7. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 온도 감응 저항기(THb)의 트랙은 길고 나란한 직선 세그먼트들을 지니는 것을 특징으로 하는 커패시터.
  8. 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 인쇄 회로(CT)는 상기 온도 감응 저항기(TH)가 상기 인쇄 회로의 양 측면 상에 형성되는 양면 인쇄 회로인 것을 특징으로 하는 커패시터.
  9. 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 인쇄 회로(CI)는 상기 온도 감응 저항기(TH)의 적어도 하나의 트랙이 하나 이상의 내층들 상에 수용되는 다층 인쇄 회로인 것을 특징으로 하는 커패시터.
  10. 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 인쇄 회로(CI)는 상기 온도 감응 저항기(TH)의 적어도 하나의 트랙이 하나 이상의 외층들 상에 수용되는 다층 인쇄 회로인 것을 특징으로 하는 커패시터.
  11. 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 온도 감응 저항기의 트랙 및 상기 저압 전극의 트랙은 "제로(zero)" 기준 전위에 접속된 보호 트랙(guard track)에 의해 분리되는 것을 특징으로 하는 커패시터.
  12. 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 온도 감응 저항기의 트랙은 "제로(zero)" 기준 전위에 접속된 보호 트랙에 의해 양 측면 상에 접해 있는 것을 특징으로 하는 커패시터.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 저압 전극(BT)은 회로(10)에 연결되며 상기 회로(10)는 기준 전압에 대하여 전자 방식을 통해 자신의 전압을 서보 제어하는 것을 특징으로 하는 커패시터.
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