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부분방전 검출을 위한 TEV 센서의 최적화 설계 -
분야 공학 > 재료공학
저자 김우현 왕국명 강태호 길경석 김성욱
발행기관 한국철도학회
간행물정보 한국철도학회 논문집 2019년, 한국철도학회 논문집 제22권 제2호(통권 제116호), 140page~149page(총10page)
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목차
부제 : Optimal Design of a TEV Sensor for Partial Discharge Detection
Abstract
초록
1. 서론
2. 이론
3. 실험 및 방법
4. 결과 및 분석
5. 결론
References
 
 
국문초록
When partial discharge (PD) occurs due to electrical field concentration and insulation deterioration in the power apparatus, such as the transformers, circuit breakers, and distribution board, transient earth voltage (TEV) propagates on the surface of a grounded metallic enclosure and the insulation condition of the apparatus can be diagnosed by detecting the TEV signal. However, until now, only the application of TEV sensors has been studied and there has rarely been quantitative research on design techniques and application evaluation. Therefore, in this paper, study of optimal design and characteristics of TEV sensors was conducted to diagnose the insulation condition of power equipment. The frequencies of TEV signals are distributed on a few MHz and 100MHz because they can be detected in two propagation paths, namely conduction and emission. The structure of the TEV sensor should be such that it avoids non-linear electrical field concentration at sharp edges. The detection sensitivity increases as cross-sectional area of the electrode increases. In general, however, the optimal diameter was 70mm when considering discharge quantities of 10 to 100 pC inside the power equipment. The sensitivity has not been improved above 70mm because the amount of incident displacement current per unit time is limited.
 
 
영문초록
변압기, 차단기 및 배전반 등 전력 기기의 운영 중 전계 집중이나 절연 성능 저하로 부분방전이 발생하게 되면, TEV(Transient Earth Voltage)가 금속 또는 접지면을 따라 전파하게 되고 이를 검출하면 기기의 절연 상태를 진단할 수 있다. 그러나 현재까지 TEV 센서의 적용에 대한 연구만 있을 뿐, 센서의 설계 기술이나 적용 평가에 대한 정량적인 연구는 전무하다. 따라서 본 논문에서는 전력 기기의 절연 상태 진단을 위한 TEV 검출 센서의 최적화 설계와 특성에 대해 연구하였다. 전력기기에서 부분방전에 의해 발생되는 TEV 신호는 수 MHz와 100MHz에 집중 분포하는데, 이는 TEV 신호가 전도와 방사의 두 가지 경로로 검출되기 때문이다. TEV 센서의 형상은 가장자리에서 비선형적 전계 집중을 피하기 위해 원형으로 제작되어야 하며, 검출 감도는 전극의 단면적이 클수록 증가한다. 그러나 전력기기에서의 방전 전하량 10~100pC의 일반적 상황에서 직경 70mm가 최적합하며, 그 이상의 크기에서는 단위 시간당 입사 변위 전류량이 유한하기 때문에 감도는 향상되지 않는다.
 
 
Insulation diagnosis, Electric power apparatus, 센서, Partial discharge, 부분방전, 전력 기기, 절연 진단, TEV, Sensor
 
 
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