KR20170020317A

KR20170020317A - 전력 전송 장비용 스위칭 장비를 시험하기 위한 방법 및 시스템

Info

Publication number: KR20170020317A
Application number: KR1020167031734A
Authority: KR
Inventors: 울리치 클래퍼; 토마스 레나우딘
Original assignee: 오미크론 일렉트로닉스 게엠바하
Priority date: 2014-05-16
Filing date: 2015-05-13
Publication date: 2017-02-22
Anticipated expiration: 2035-05-13
Also published as: US20170082690A1; US10247782B2; AU2015261455A1; KR101854212B1; EP3143417A1; EP3143417B1; CN106574947B; ES2920804T3; WO2015173330A1; RU2660221C2; CN106574947A; BR112016026441B1; AT515818A1; CA2948722C; AT515818B1; MX2016014923A; CA2948722A1; RU2016144729A; PL3143417T3; BR112016026441A2

Abstract

전력 전송 장비용 스위칭 장비(30)를 시험하기 위한 방법 및 시스템(9)이 제공된다. 스위칭 장비(30)는 스위치(2)의 제2 측(7)에 스위치(2)의 제1 측(6)을 접속하거나 이로부터 접속 해제하는 스위치(2)를 포함하고, 또한 2개의 접지 스위치들(10, 11)을 포함한다. 2개의 접지 스위치들(10, 11) 각각은 상기 제1 측(6) 또는 상기 제2 측(7)을 접지(1)에 접속하거나 접지(1)로부터 이를 접속 해제하도록 제공된다. 스위칭 장비(30)를 시험하기 위해, 전류가 스위치(2)를 통해 생성되고, 스위치(2)를 통하는 전류의 크기가 결정된다. 이에 대해, 전류가 생성되고 전류의 크기가 결정되는 중에 2개의 접지 스위치들(10, 11)은 폐쇄된다.

Description

전력 전송 장비용 스위칭 장비를 시험하기 위한 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR TESTING A SWITCHING INSTALLATION FOR POWER TRANSMISSION INSTALLATIONS}

본 발명은 전력 전송 장비 또는 전력 전송 네트워크용 스위칭 장비를 시험하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다.

전기 스위치, 특히 부하 스위치 또는 전력 스위치는 특히 전력 전송 장비에 사용되는 전기 가스-절연(gas-insulated) 스위칭 장비에 사용된다. 이 점에서, "부하 스위치" 또는 "전력 스위치"는 고전류(>1kA)용으로 구성되는 특정의 스위치를 의미하는 것으로 이해된다. 전력 스위치는 동작 전류 및 낮은 과부하 전류를 스위칭할 수 있을 뿐만 아니라, 장애 발생 시에는 (800kA까지의) 높은 과부하 전류 및 단락 전류를 용이하게 접속 해제할 수도 있다. 부하 스위치 또는 전력 스위치는 단일-폴(single-pole) 또는 3개-폴 형태로 구성될 수 있다. 특히 시험이 규칙적인 간격으로 수행되어야 하는 이러한 스위칭 장비 중 이러한 스위칭 장비의 시험에서, 상이한 시험 또는 예를 들어 스위칭 시간 측정이나 저항 측정과 같은 측정이 수행된다.

가스-절연 스위칭 장비의 경우에, 실제 도전체 또는 단자는 일반적으로 접근 불가하므로, 종래 기술에 따르면 확인되어야 할 스위치에 대한 전기적인 접속은 소위 접지 스위치를 통해 실현된다. 접지 스위치는 위험한 전류 또는 전압을 피하기 위해 그라운드 또는 접지에 대한, 예를 들어, 스위칭 장비의 접지된 외벽에 대한 시험 중에 통상적으로 스위치의 도전체 또는 단자에 접속한다. 하지만 스위칭 장비를 시험하기 위해 종래 기술에 따라 필요한 접지 스위치의 조작은 안전상의 이유로 불리하다.

따라서, 본 발명의 목적은 접지 스위치를 조작하지 않고도 전력 전송 장비용 스위칭 장비의 시험을 제공하는 것이다.

이러한 목적은 제1항에 따른 전력 전송 장비용 스위칭 장비를 시험하기 위한 방법과, 제15항에 따른 전력 전송 장비용 스위칭 장비를 시험하기 위한 시스템과, 제19항에 따른 전력 전송 장비용 스위칭 장비에 의해 본 발명에 따라 이루어진다. 종속항들은 본 발명의 바람직하고 유리한 실시예를 규정한다.

본 발명의 범위 내에서, 전력 전송 장비 또는 전력 전송 네트워크용 스위칭 장비(특히, 가스 절연 스위칭 장비)를 시험하기 위한 방법이 제공된다. 이 점에 있어서, 스위칭 장비는 스위치의 위치에 따라 스위치의 제2 측 또는 제2 단자에 스위치의 제1 측 또는 제1 단자를 접속하거나 이로부터 접속 해제하는 스위치(특히 부하 스위치 또는 전력 스위치)를 포함하고, 또한 2개의 접지 스위치들을 포함한다. 이 점에 있어서, 2개의 접지 스위치들 각각은 접지 스위치의 상태에 따라 2개의 단자 중 하나(2개의 측들 중 하나)를 그라운드 또는 접지에 접속하거나 그라운드 또는 접지로부터 이를 접속 해제하도록 구성된다. 본 발명에 따른 방법은 이하의 단계를 포함한다:

· 스위치를 통하는 전류를 생성하는 단계.

· 스위치를 통하는 전류의 크기(magnitude)를 결정하는 단계.

이렇게 하는 동안, 시험 중에, 즉 상기 생성하는 단계와 상기 결정하는 단계 중에, 2개의 접지 스위치들은 지속적으로 폐쇄되고 개방되지 않는다.

스위치를 통하는 전류를 생성하거나 스위치를 통하는 전류의 크기를 결정하기 위해 본 발명에 따른 시험 방법을 변화시킬 필요가 없으므로, 즉 2개의 접지 스위치 중 하나도 개방할 필요가 없으므로, 스위칭 장비를 시험하기 위한 2개의 접지 스위치의 임의의 조작이 유리하게 회피된다. 따라서, 스위칭 장비의 본 발명에 따른 시험은 종래 기술에 따라 가능한 것보다 더욱 안전한 방식으로 유리하게 수행될 수 있다.

본 발명에 따른 시험 방법은 스위칭 시간 측정, 즉 스위치의 스위칭 횟수의 측정, 및/또는 마이크로옴 측정으로도 알려져 있는 폐쇄된 스위치의 전기 저항의 결정을 포함할 수 있다. 스위칭 시간 측정에서, 접속 해제 및 접속 커맨드가 전기 신호를 통해 스위치로 전달된다. 각 전기 신호의 전송 시간으로부터 개시하는, 스위치가 개방 또는 폐쇄되기 위해 필요로 하는 시간 간격이 그 후 스위치를 통하는 전류의 결정된 크기에 기초하여 측정된다. 이러한 시간 간격에 따라, 그 후 스위치 또는 스위칭 장비가 적절히 양호한 상태에 있는지 또는 스위칭 장비가 유지 보수를 필요로 하는지 또는 결함이 있는지에 대해서도 평가하는 것이 가능하다. 즉, 본 발명에 따른 시험은 개방 및 폐쇄되는 스위치의 시간 동작을 특히 안전하고 신뢰성 있는 방식으로 확인할 수 있다. 전기 저항은 4-와이어 측정의 형태로 스위치를 통해 존재하는 전압의 측정을 사용하여 결정될 수 있으며, 여기에서 전압계의 단자는 접지 스위치에 직접 접속된다.

스위치를 통하는 전류의 크기를 결정하기 위한 2개의 선택 사항이 있다.

· 첫번째 선택 사항에서, 스위치의 제1 단자로부터 스위치의 제2 단자로 흐르는 전류가 생성된다. 양쪽의 접지 스위치가 폐쇄되어 있으므로, 폐쇄된 스위치로 인해 전류는 스위치를 통하는 하나의 전류와 접지 접속을 통하는 하나의 전류로 분할된다. 스위칭 장비의 그라운드 또는 접지를 통해 방전되는 전류가 측정되므로, 총 전류(total current)가 알려져 있는 경우, 스위치를 통하는 전류의 크기는 특히 총 전류와 접지를 통해 방전되는 전류의 차이를 결정함으로써 간접적인 방식으로 효과적으로 결정될 수 있다.

즉, 제1 선택 사항에 따른 스위치를 통하는 전류의 생성은 예를 들어, 접지 스위치 중 하나의 일단부와 스위칭 장비의 접지가 접속되는 분기점으로의 스위치를 통하는 전류를 생성하기 위한 디바이스를 접속시키는 것을 포함한다. 그 후, 전류 의 크기의 결정은 분기점과 접지 사이에 흐르는 추가 전류를 측정하는 것을 포함할 수 있다. 총 전류가 알려져 있는 경우, 스위치를 통하는 전류의 크기가 그 후 측정된 추가 전류를 기초로 결정될 수 있다.

· 제2 선택 사항에서, 스위치를 통하는 전류는 직접적으로 측정되어, 스위치를 통해 흐르는 전류의 크기를 결정하기 위한 계산이 필요하지 않다.

제2 선택 사항에서도, 스위치를 통하는 전류의 생성은 접지 스위치 중 하나의 일단부와 스위칭 장비의 접지가 접속되는 분기점으로의 스위치를 통하는 전류를 생성하기 위해 디바이스를 접속시키는 것을 포함할 수 있다. 스위치를 통하는 전류의 크기의 결정은 추가 전류를 측정하는 것도 포함할 수 있지만, 제2 선택 사항에서 추가 전류는 분기점과 접지 스위치의 접지 사이에서 흘러 (스위치가 폐쇄되었을 때) 스위치를 통해 흐른다. 따라서, 이러한 추가 전류는 (스위치가 폐쇄되었을 때) 스위치를 통하는 전류에 대응하여, 추가 전류의 측정된 크기는 스위치를 통하는 전류의 크기에 대응한다.

양쪽 선택 사항에서, 스위치를 통하는 전류는 임의의 시간에서 결정될 수 있다.

스위치를 통하는 전류는 전류원을 사용하거나 전압원을 사용하여 생성될 수 있다.

스위치를 통하는 전류가 전압원을 사용하여 생성되는 경우, 전압원은 특히 스위치에 병렬로 접속된다.

스위치를 통하는 전류는 직류 전류, 교류 전류, 또는 직류 전류 및 교류 전류 양쪽을 포함하는 합성으로서 생성될 수 있다. 또한, 스위치를 통하는 전류는 천이 방식(transient manner)으로, 즉 신속하게(예를 들어, 급격히) 상승 및/또는 하강할 수 있다.

(추가) 전류를 측정하기 위해, 전류가 측정되어야 하는 적절한 라인 주변에 부착되는 스플릿 코어(split core)를 갖는 전류 변환기(current transformer)가 유리하게 사용될 수 있다. 그 결과, 예를 들어, 접지 스위치가 이를 위해 조작될 필요 없이, 전류 변환기가 스위칭 장비에 후속적으로 유리하게 접속될 수 있다. 이에 대해, "전류 변환기"는 변환기의 유형으로서 구축되거나 동작하는 측정 트랜스듀서의 유형을 의미하는 것으로 이해된다.

또한, 스플릿 페라이트(split ferrite)가 스위칭 장비의 접지 또는 그라운드로의 전류 경로의 인덕턴스를 증가시키기 위해 유리하게 부착될 수 있으며, 그 결과 더 큰 비율(proportion)의 생성된 전류가 그 후 (폐쇄된) 스위치를 통해 흐른다. 스플릿 페라이트 또는 강자성 재료가 하나의 접지 스위치로부터 접지로의 접속 주변 또는 각 접지 스위치로부터 접지로의 양쪽의 접속 주변에 배치될 수 있다.

전류 변환기의 스플릿 코어와 같이, 스플릿 페라이트는 스위칭 장비 내측의 라인 주변에 후속적으로 끼워질 수 있는 스플릿 페라이트 코어이다. 생성된 전류의 주파수가 증가하면 강자성 재료의 효과도 증가하여, 생성된 교류 전류의 주파수가 높아질수록, (폐쇄된) 스위치를 통해 인가되는(forced) 생성된 전류의 비율도 커진다.

스위치를 통하는 생성된 전류가 직류 전류인 경우, 스위치를 통하는 전류의 크기를 결정하기 위해, 닐(

) 효과에 따라 동작하는 측정 디바이스가 사용될 수 있다. 이에 대해, 측정되는 직류 전류는 직류 전류에 의해 유도되는 전압을 사용하여 측정되며, 스위치를 통하는 전류의 크기가 그 후 측정된 전압에 기초하여 결정된다.

닐 효과를 달성하기 위해, 초상자성 재료가 코일로 배치된다. 초상자성 재료의 비선형성으로 인해, 코일을 통해 강하하는 전압은 복수의 주파수 성분을 포함한다. 직류 전류의 크기는 그 후 이러한 주파수 성분의 주파수 시프트를 사용하여 또한 검출될 수 있다. 직류 전류는 또한 홀 프로브(Hall probe)를 사용하여 측정될 수 있다.

본 실시예에서는, 스위치를 통하는 전류가 닐 효과를 사용하여 직접 결정 또는 측정될 수 있으므로, 스위치를 통해 강하하는 직류 전압이 또한 알려지거나 측정되는 경우, 폐쇄된 스위치의 전기 저항 또한 유리하게 계산 또는 결정될 수 있다.

(폐쇄된) 스위치를 통하는 전류의 크기의 결정에 기초하여, 이를 기초로 스위치가 스위칭 온 및/또는 스위칭 오프되는 횟수를 결정하기 위해, 스위치를 통하는 전류의 흐름에서의 급격한 변화의 횟수가 또한 검출될 수 있다.

스위치의 대응하는 스위칭 횟수를 결정함으로써, 즉 스위치가 스위칭 온 및/또는 오프되는 횟수를 결정함으로써, 상술한 스위칭 시간 측정이 유리하게 구현되는 것이 가능하다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 스위칭 장비는 복수의 스위치를 포함하며, 이러한 스위치 각각은 각 스위치의 2개의 단자를 접속 또는 접속 해제한다. 이러한 유형의 스위칭 장비는 다상 전류(multiphase current)(예를 들어, 3상 전류)를 스위칭하도록 구성된다. 이에 대해, 각 접지 스위치가 스위치의 각 단자와 연관되며, 이에 의해 각 단자는 통상적으로 시험 중에 접지 또는 그라운드에 접속되고, 스위칭 장비의 보통의 동작 중에 접지로부터 접속 해제될 수 있다. 각 스위치를 통하는 전류의 크기는 직접적으로 측정되거나, 스위치를 통하는 전류와 접지로 방전되는 전류의 합으로 형성되는 총 전류가 알려진 경우 스위칭 장비의 접지로 방전되고 있는 전류의 측정을 사용하여 결정될 수 있다.

그 중에서도, 본 실시예는 각 스위치가 개방 및/또는 폐쇄되는 각 시간의 결정 및 각 폐쇄된 스위치의 전기 저항의 결정을 허용한다. 이에 대해, 전류는 동시에 또는 차례로, 그리고 임의의 시간에서 측정 또는 결정될 수 있다.

본 발명의 범위 내에서, 전력 전송 장비용 스위칭 장비를 시험하기 위한 시스템이 또한 제공된다. 본 발명에 따른 방법의 경우에서와 같이, 스위칭 장비는 스위치의 제2 측에 스위치의 제1 측을 접속하거나 이로부터 접속 해제하는 스위치를 포함하고, 또한 2개의 접지 스위치를 포함한다. 본 시스템은 전류를 생성하기 위한 제1 디바이스와, 스위칭 장비의 측정 가능한 변수(예를 들어, 전류 또는 전압)를 측정하기 위한 제2 디바이스를 포함하고, 제어 수단을 포함한다. 본 시스템은, 접지 스위치가 지속적으로 폐쇄되어 있을 때 제1 디바이스에 의해 스위치를 통하는 전류를 생성하고, 이에 의해 2개의 접지 스위치 중 하나가 개방되지 않고, 제2 디바이스에 의해 검출되었던 측정된 변수로부터 개시하는, 제어 수단의 도움으로 스위치를 통하는 전류의 크기를 결정하도록 구성된다.

본 발명에 따른 시스템의 이점은, 상세하게 상술한 본 발명에 따른 방법의 이점에 실질적으로 대응하므로, 여기에서 불필요하게 반복하지 않는다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 제2 디바이스는 로고스키(Rogowski) 코일을 갖는 전류계를 포함한다.

원리적으로, 로고스키 코일은 교류 전류를 측정하도록 단지 구성된다. 하지만, 로고스키 코일을 사용하여, 예를 들어 스위치가 개방 및/또는 폐쇄될 때 발생하는 전류 흐름에서의 변화를 검출하는 것도 가능하다. 전압이 로고스키 코일을 통해 강하하며, 이러한 전압은 로고스키 코일을 통해 흐르는 전류의 1차 미분에 실질적으로 대응한다.

따라서, 본 발명에 따른 시스템은 로고스키 코일을 사용하여 전류가 스위치를 통해 흐를 때 스위치가 접속 또는 접속 해제할 때 발생하는 전류 피크를 특히 검출하도록 구성된다.

따라서, 로고스키 코일에 의해, 전압 피크가 생성되며, 이를 사용하여 스위치의 개방 및/또는 폐쇄의 시간이 비교적 정확하게 결정될 수 있으며, 그 결과 상술한 스위칭 시간 측정이 구현될 수 있다. 이에 대해, 스위치가 폐쇄되었을 때, 전압 피크는 특정 방향(즉, 특정 극성)으로 발생하고, 스위치가 개방되었을 때 반대 방향(즉, 반대 극성)으로 발생하며, 이는 스위치가 접속 또는 접속 해제되는 때를 결정하는 데 사용될 수 있다.

마지막으로, 본 발명의 범위 내에서, 전력 전송 장비 또는 전력 전송 네트워크용 스위칭 장비가 제공된다. 이에 대해, 본 발명에 따른 스위칭 장비는 스위치의 제2 측에 스위치의 제1 측을 접속하거나 이로부터 접속 해제하는 적어도 하나의 스위치를 포함하고, 적어도 2개의 상술한 접지 스위치를 포함한다. 또한, 스위칭 장비는 본 발명에 따른 상술한 시스템을 포함한다.

본 발명은 특히 전력 전송 장비용 스위칭 장비를 시험하기 위해 사용될 수 있다. 물론, 본 발명은 예를 들어, 전력 전송 장비 외에 사용되는 다른 스위칭 장비에 대해서도 사용될 수 있으므로, 본 발명은 이러한 어플리케이션의 바람직한 분야로 한정되는 것은 아니다.

이하에서, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 기초로 본 발명을 상세하게 설명한다.

도 1은 가스-절연 스위칭 장비를 개략적으로 나타낸다.
도 2는 전류 생성 디바이스 및 전류계로 가스-절연 스위칭 장비의 본 발명에 따른 시험을 개략적으로 나타낸다.
도 3은 본 발명에 따른 시스템을 포함하는, 본 발명에 따른 스위칭 장비를 개략적으로 나타낸다.
도 4는 제1 실시예에 따른 3상 스위칭 장비의 본 발명에 따른 시험을 개략적으로 나타낸다.
도 5는 제2 실시예에 따른 3상 스위칭 장비의 본 발명에 따른 시험을 개략적으로 나타낸다.

도 1은 스위칭 장비(30)의 부하 스위치 또는 전력 스위치(2)가 배치되는 가스 파이프(1)를 포함하는 가스-절연 스위칭 장비(30)를 개략적으로 나타낸다. 가스 파이프(1)는 상대적으로 작은 크기의 경우에도 높은 절연 성능을 달성하기 위해 고압 하에 있는 SF6 가스(5)로 충전되는 것이 바람직하다. 스위칭 장비(30)의 각각의 접지 스위치(10, 11)는 스위칭 장비(30)가 시험되고 있으면서 각 단자(6, 7)를 접지시키기 위해 스위치(2)의 단자(6, 7)에 접속된다. 이를 위해, 접지 스위치(10, 11)는 종종 스크류(screw) 접속(12, 13)에 의해 스위칭 장비(30)의 가스 파이프(1)에 접속 해제될 수 있는 방식으로 접속되어, 접지 또는 그라운드에 접속된다.

도 2는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 스위칭 장비(30)의 본 발명에 따른 시험이 구현되는 방식을 개략적으로 나타낸다.

이를 위해, 신호 또는 전류가 전류원(22)에 의해 분기점(14)으로 주입된다. 접지 스위치(10, 11) 및 스위치(2)가 폐쇄될 때, 전류원(22)으로부터 주입된 전류는 분기점(14)으로부터 접지 스위치(10)와 스위치(2)와 접지 스위치(11)를 통해 제2 분기점(15)으로 일부 흐르고, 분기점(14)으로부터 전류계(20)를 통해 그라운드(1)로 일부 흐르고, 여기에서부터 또한 제2 분기점(15)으로 흐른다. 전류원(22)에 의해 생성된 총 전류가 알려진 경우, 스위치(2)를 통해 흐르는 전류는 총 전류에서 측정된 전류를 뺀 차이를 형성함으로써 전류계(20)에 의해 측정되는 전류를 사용하여 결정될 수 있다.

또한, 분기점들(14, 15) 사이에 생성된 전압은 4-와이어 측정에 의해 전압계(21)를 사용하여 선택적으로 측정될 수 있다(즉, 전압계(21)는 분기점들(14, 15)에 직접 접속됨). 스위치(2)를 통하는 전류와 스위치(2)를 통해 강하하는 전압이 알려진 경우, 2개의 접지 스위치를 포함하는 스위치의 전기 저항을 결정하는 것이 가능하다.

도 3은 도 1에 나타낸 바와 같이, 스위칭 장비(30)를 시험하기 위한, 본 발명에 따른 추가적인 실시예를 나타낸다.

도 2에 나타낸 실시예와 반대로, 도 3에 나타낸 실시예에서는, 분기점(14)으로부터 접지 스위치(10)를 통해 스위치(2)로 흐르는 전류가 측정된다. 즉, 도 3에 나타낸 실시예에서는, (폐쇄된) 스위치(2)를 통하는 전류가 직접 측정되는데 반해, 도 2에 나타낸 실시예에서는 간접적으로 측정되고, 그 후 총 전류에 따라(subject to) 계산되거나 계산에 의해 결정된다.

또한, 도 3은 스위칭 장비(30)를 시험하기 위한, 본 발명에 따른 시스템(9)을 개략적으로 나타낸다. 전류원(22) 및 전류계(20)에 추가하여, 본 발명에 따른 시스템(9)은 스위칭 장비(30)의 시험을 조정하고 제어하는 제어 수단(8)을 포함한다.

도 2에 나타낸 실시예에서와 같이, 도 3에 나타낸 실시예에서는, 분기점들(14, 15) 사이에 생성된 전압이 특히 4-와이어 측정에 의해 전압계(21)를 사용하여 선택적으로 측정될 수 있으며, 그 결과 스위치(2)의 전기 저항이 다시 결정될 수 있다.

도 4는 3상 전류를 스위칭할 수 있는 스위칭 장비(30)를 나타낸다. 이러한 이유로, 도 4에 나타낸 스위칭 장비(30)는 단지 하나의 스위치(2) 대신 3개의 스위치(2, 3, 4)를 포함한다. 각 스위치(2, 3, 4)의 단자(6, 7)는 개별 접지 스위치(10, 11)를 통해 접지(1)에 선택적으로 접속되어, 각 스위치(2, 3, 4)에 대해 각각 2개의 접지 스위치(10, 11)가 있으므로, 도 4에 나타낸 스위칭 장비(30)에 대해 총 6개의 접지 스위치(10, 11)가 있다.

적어도 하나의 전류원(22)에 의해, 전류는 분기점(14)에서 가해지며, 전류는 스위치(2, 3, 4)와 추가로 접지 스위치(11)에 선행하는, 접지 스위치(10)로 각각 이루어지는 3개의 직렬 접속 중 하나를 통해 분기점(15)으로 흐르거나 3개의 전류계(20)를 통해 접지(1)로 방전된다. 분기점(14)으로부터 분기점(16)으로 흐르는 전류와, 분기점(16)으로부터 분기점(17)으로 흐르는 전류와 분기점(17)으로부터 접지로 방전되는 전류는 전류계(20)에 의해 측정될 수 있으며, 전류원(22)에 의해 생성된 총 전류가 알려진 경우, 각각의 (폐쇄된) 스위치(2, 3 또는 4)를 통해 흐르는 각 전류를 계산하는 것이 또한 가능하다.

다시 한번, 분기점들(14, 15) 사이에 생성된 전압이 전압계(21), 특히 4-와이어 측정에 의해 선택적으로 측정될 수 있다.

도 3에 나타낸 실시예가 도 2에 나타낸 실시예와 상이한 것과 같이, 도 5에 나타낸 본 발명에 따른 추가적인 실시예는 도 4에 나타낸 실시예와 유사한 방식으로 상이하다. 도 5에 나타낸 실시예에서, (폐쇄된) 스위치(2, 3 또는 4)를 통해 각각 흐르는 전류는 전류계(20)에 의해 직접 측정된다. 도 5에 나타낸 실시예의 다른 특징은 도 4에 나타낸 실시예에 대응한다.

도 2 내지 5에 나타낸 전류계(20)는 특히 스플릿 코어를 포함하는 전류 변환기를 사용하여, 또는 닐 효과 센서 또는 로고스키 코일을 사용하여 구현될 수 있다. 전류계(20)는 라인의 일부를 통해 흐르고 있는 전류를 각각 검출하기 위하여 도 2 내지 5에 나타낸 위치에 있는 라인의 각 부분 주위에 배치된다. 그 결과, 라인의 일부를 통해 흐르는 전류는, 종래 기술에서는 흔한 경우인 것과 같이 어떠한 방식으로든 조작(예를 들어, 해제)되어야 하는 접지 스위치(10, 11) 또는 스크류 접속(12, 13) 중 임의의 것 없이도 유리하게 측정될 수 있다.

1: 가스 파이프
2: 스위치
3: 스위치
4: 스위치
5: 가스
6, 7: 단자
8: 제어 수단
9: 시스템
10, 11: 접지 스위치
12, 13: 스크류 접속
14-17: 분기점
20: 측정 디바이스
21: 전압계
22: 전류원
30: 스위칭 장비

Claims

전력 전송 장비용 스위칭 장비(30)를 시험하기 위한 방법으로서,
상기 스위칭 장비(30)는 스위치(2)의 제2 측(7)에 상기 스위치(2)의 제1 측(6)을 접속하거나 이로부터 접속 해제하는 상기 스위치(2)를 포함하고, 2개의 접지 스위치들(10, 11)을 포함하며,
상기 2개의 접지 스위치들(10, 11) 각각은 상기 제1 측(6) 또는 상기 제2 측(7)을 접지(1)에 접속하거나 상기 접지(1)로부터 이를 접속 해제하도록 제공되고,
상기 방법은:
- 상기 스위치(2)를 통하는 전류를 생성하는 단계, 및
- 상기 스위치(2)를 통하는 전류의 크기를 결정하는 단계를 포함하고,
상기 2개의 접지 스위치들(10, 11)은 상기 생성하는 단계 및 상기 결정하는 단계 중에 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 스위치(2)를 통하는 전류의 크기를 결정하는 단계는,
상기 스위칭 장비(30)의 상기 접지(1)로 방전되는 전류를 측정하는 단계와, 상기 스위치(2)를 통하는 전류와 상기 접지(1)로 방전되는 전류로 이루어지는 총 전류를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 스위치(2)를 통하는 전류의 크기를 결정하기 위해 상기 스위치(2)를 통하는 전류가 직접적으로 측정되는 것을 특징으로 하는 방법.
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 스위치(2)를 통하는 전류는 전류원(22) 또는 전압원에 의해 생성되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스위치(2)를 통하는 전류는 직류 전류, 교류 전류, 또는 직류 전류와 교류 전류의 합성인 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스위치(2)를 통하는 전류의 크기를 결정하는 단계는,
전류 변환기에 의해 추가 전류를 측정하여 상기 측정된 추가 전류에 따라 상기 스위치(2)를 통하는 전류의 크기를 결정하기 위해 상기 전류 변환기의 스플릿 코어를 끼우는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스위치(2)를 통하는 전류의 크기는 로고스키(Rogowski) 코일을 사용하여 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스위칭 장비(30)의 상기 접지(1)에 전류 경로의 인덕턴스를 증가시킴으로써 더 큰 비율의 상기 스위치(2)를 통하는 생성된 전류를 인가하기 위하여 스플릿 페라이트를 끼우는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스위치(2)를 통하는 전류는 직류 전류이고,
상기 스위치(2)를 통하는 전류의 크기를 결정하는 단계는, 추가 전류를 측정하고 그에 기초하여 상기 스위치(2)를 통하는 전류를 결정하기 위해, 닐(
) 효과에 의해 동작하는 측정 디바이스를 배치하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제9항에 있어서,
상기 스위치(2)를 통해 강하하는 전압이 결정되고, 상기 전류의 크기와 상기 스위치(2)를 통해 강하하는 전압에 기초하여 상기 스위치(2)의 저항이 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스위치(2)를 통하는 전류의 크기를 결정하는 단계는, 상기 스위치(2)의 스위칭 횟수를 도출하기 위하여 상기 전류의 크기의 급격한 변화의 횟수를 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스위칭 장비(30)는, 각각의 스위치(2-4)의 각각의 제1 측(6)을 상기 각각의 스위치(2-4)의 제2 측(7)에 접속하거나 이로부터 접속 해제하고, 다상 전류를 스위칭하도록 구성되는 복수의 스위치(2-4)를 포함하고,
각각의 측(6; 7)을 상기 접지(1)로 접속하거나 상기 접지(1)로부터 이를 접속 해제하기 위해 각각의 접지 스위치(10; 11)가 상기 각각의 측(6; 7)과 연관되고,
상기 각각의 스위치(2-4)를 통하는 전류의 크기는 직접적으로 측정되거나, 상기 각각의 스위치(2-4)를 통하는 전류의 크기는 상기 스위칭 장비(30)의 상기 접지(1)로 방전되는 전류를 측정하고 상기 스위치들(2-4)을 통하는 전류와 상기 접지(1)로 방전되는 전류로 이루어지는 총 전류를 결정함으로써 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스위칭 장비(30)는 가스-절연 스위칭 장비(30)인 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스위치는 부하 스위치 또는 전력 스위치(2)인 것을 특징으로 하는 방법.
에너지 전송 장비용 스위칭 장비(30)를 시험하기 위한 시스템으로서,
상기 스위칭 장비(30)는 스위치(2)의 제2 측(7)에 상기 스위치(2)의 제1 측(6)을 접속하거나 이로부터 접속 해제하는 상기 스위치(2)를 포함하고, 2개의 접지 스위치들(10, 11)을 포함하며,
상기 2개의 접지 스위치들(10, 11) 각각은 상기 제1 측(6) 또는 상기 제2 측(7)을 접지(1)에 접속하거나 상기 접지(1)로부터 이를 접속 해제하도록 제공되고,
상기 시스템(9)은 전류를 생성하기 위한 제1 디바이스(22)와, 상기 스위칭 장비(30)의 측정 가능한 변수를 측정하기 위한 제2 디바이스(20)를 포함하고, 제어 수단(8)을 포함하며,
상기 시스템(9)은, 상기 접지 스위치들(10, 11)이 폐쇄되었을 때 상기 제1 디바이스(22)에 의해 상기 스위치(2)를 통하는 전류를 생성하고, 상기 2개의 접지 스위치들(10, 11) 중 하나도 이를 위해 개방됨이 없이 상기 제2 디바이스(20)에 의해 측정되었던 상기 측정된 변수에 기초하여 상기 제어 수단(8)에 의해 상기 스위치(2)를 통하는 전류의 크기를 결정하도록 구성되는 시스템.
제15항에 있어서,
상기 제2 디바이스(20)는 로고스키 코일을 갖는 전류계를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제16항에 있어서,
상기 시스템(9)은, 상기 로고스키 코일에 의해, 상기 스위치(2)가 온 또는 오프로 스위칭될 때 발생하는 전류 피크를 검출하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 시스템.
제15항 내지 17항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 시스템(9)은 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 시스템.
전력 전송 장비용 스위칭 장비로서,
상기 스위칭 장비(30)는 스위치(2)의 제2 측(7)에 상기 스위치(2)의 제1 측(6)을 접속하거나 이로부터 접속 해제하는 상기 스위치(2)를 포함하고, 2개의 접지 스위치들(10, 11)을 포함하며,
상기 2개의 접지 스위치들(10, 11) 각각은 상기 제1 측(6) 또는 상기 제2 측(7)을 접지(1)에 접속하거나 상기 접지(1)로부터 이를 접속 해제하도록 제공되고,
상기 스위칭 장비(30)는 제15항 내지 제18항 중 어느 한 항에 따른 시스템(9)을 포함하는 스위칭 장비.