KR0173777B1 - 가스절연 개폐장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 레벨 차를 갖는 적어도 2개 이상의 상 신호들을 이용하여 3상 모터를 구동하는 시스템에 관한 것으로, 하나의 홀 소자(10)와 구동기 집적회로(20)로 구성되며, 본 발명에 따른 구동기 집적회로(20)는 홀 소자(10)의 DC 레벨을 설정하는 홀 바이어스 회로(21)와, 상기 홀 소자(10)의 제1 및 제2홀 전극들에 각각 연결되는 비반전(+)단자 및 반전(-)단자를 갖는 제1증폭기(22)와, 상기 홀 소자(10)의 제1 및 제2전극에 각각 연결되는 제1 및 제2레벨천이기들(23,24)과, 이 제1 및 제2레벨천이기들(23,24)의 출력단자들에 각각 연결되는 제1 및 제2위상천이기들(25,26)과, 이 제1 및 제2위상천이기들(25,26)의 출력단자들에 각각 연결되는 비반전(+)단자 및 반전(-)단자를 갖는 제2증폭기(27)와, 상기 제1 및 제2증폭기들(22,27)의 2가지의 출력신호들을 받아들여 조합하는 것에 의해 3상 출력신호들이 출력되는 것을 제어하는 출력제어기(28)와, 이 제어기(28)로부터의 각 출력신호들(U,V,W 상 신호들)을 모터(30)의 정류자 코일들로 제공하기 위한 3개의 출력증폭기들(29,29a,29b)을 포함하며, 이로써, 시스템의 구성이 간단해 지고, 시스템의 내구성 및 대량생산에 있어서의 생산성이 높아진다.

Description

가스절연 개폐장치

제1도는 본 발명에 따른 실실시예를 보이는 것으로, 가스절연 개폐장치의 요부를 나타내는 종단면도.

제2도는 제1도의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 취한 단면도.

제3도는 제1도의 평면도.

제4도는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 가스절연 개폐장치의 요부를 나타내는 단면도.

제5도는 본 발명의 응용예를 나타낸 정면도.

제6도는 종래 기술의 구조를 나타낸 정면도이다.

본 발명은 가스절연 개폐장치에 관한 것으로, 특히 공통의 밀폐용기내에 3상단로기(three phase disconnector), 접지개폐기(grounding switch) 및 모선(bulbar) 혹은 전송선측 도체를 수납하는 3상 일체형 가스절연 개폐장치에 관한 것이다.

일반적으로 고압류 변전소는 대도시의 교외에 건설되며, 최근의 땅값상승을 고려하면 이들 변전소는 소형화시키는 것치 바람직하다. 이를 위하여, 가스절연 개폐장치를 사용하고 또한 이들을 3상 일체형으로 구성함으로써 그러한 변전소를 소형화시킬 수 있다. 변전소의 소형화는 다수개의 기기를 공통의 밀폐용기내에 수납함으로써도 행하여질 수 있다.

제6도는 종래 기술의 구성을 나타낸 정면도로서, 종래의 기술에 의한 변전소에서의 3상 일체형 가스절연 개폐장치를 나타낸다.

제6도에서 참조번호 30b, 31b 띤 35b는 단로기이고, 참조번호 32b, 33b는 주모선이고, 34b는 차단기이며, 36b는 케이블 헤드를 수납하기 위한 용기를 표시 한다.

제6도에 예시한 종래 기술은 2대의 3상 주모선 단로기와 1대의 3상 전송선측 단로기를 사용한 가스절연 개폐장치이다. 제 6도에 있어서 단로기(30b, 31b)는 차단기(34b)와 주모선(32b, 33b)간에 접속되므로, 단로기(30b, 31b)는 주모선(32b, 33b)의 상부에 위치한 밀폐용기내에 수납되며, 이들 밀폐 용기는 주모선(32b, 33b)이 수납된 다른 밀폐용기로부터 분리되어 있다. 단로기(30b, 31b)의 축선은 3각형의 정점상에 배치되도록 정렬된다. 이러한 구조를 가진 가스절연 개폐장치는 일본 특허 공개 소62-2804호에 개시된 바 있다.

본 발명의 목적은 변전소 면적의 대부분의 설치면적을 차지하는 가스절연 개폐장치를 소형화하기 위하여, 차단기와 모선이 그들 사이에 배치된 단로기에 최단거리로 연결되고, 또한 차단기와 전송선측 도체가 그들 사이에 배치된 단로기에 최단거리로 연결될 수 있는, 소형이며 구조가 간단한 가스절연 개폐장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 의하면 상기 목적은, 각 주모선의 각상이 3각형의 각 정점상에 배치되도록 하고, 또한 3상에 대웅하는 단로기 가동측 도체들과 3상에 대응하는 단로기 ,축선들이 상기 주모선의 1상과 다른 2상사이에 배열되어, 모선 단로기의 축선이 서로 평행하게되는 가스절연 개폐장치를 제공함으로써 달성된다. 상기 가동측 도체와 주모선은 서로 접속된다.

본 발명의 가스절연 개폐장치는 앞에서 설명한 바와 같이 구성되어 있기 때문에, 모선 단로기의 전극들 사치의 부분이 주모선의 중심축선 근처에 배치될 수 있다. 또한 모선단로기의 축선이 수평으로 되어 있으므로, 수직 형상의 차단기에 모선단로기를 직접 접속하는 것도 가능하다. 더욱이, 종래 기술의 경우와 같이 수직 축선을 가진 단로기를 수평방향으로 이동시킨 후 차단기에 접속하도록 하는 것이 불필요하기 때문에, 밀폐용기나 접속도체 등의 형상을 단순화할 수 있어 가스절연개폐장치 전체를 소형화 할 수 있으며, 또한 개폐장치를 설치하는데 필요한 설치면적을 감소시킬 수 있다.

기타 특징은 첨부된 도면을 참조하여 후술되는 실시예에 대한 설명으로 부터 명백해질 것이다.

본 발명에 의한 가스절연 개폐장치의 실시예는 다음 도면을 참조하여 이하에 상세히 설명한다.

제1도 내지 3도에 있어서, 참조번호 1a∼1c는 단로기의 고정접촉자이며, 참조번호 3a∼3c는 단로기 가동접촉자이고, 4a∼4c는 주모선 도체이고, 5a∼5c는 접속도체이고, 6a∼6c는 단로기 접속도체이고, 7a∼Fc는 절연 조작봉이고, 8a-8c는 조작레버이고, 9는 밀폐용기, 10a, lOb는 분기관이며, 11a, 11b는 절연지지 스페이서이다.

제1도 내지 제3도에 나타낸 본 발명의 실시예는 가스절연 개폐장치의 주모선 단로기가 수납된 부분의 구조를 나타낸다. 단로기를 수납한 밀폐용기(9)는 거의 직각으로 밀폐용기(9)가 있는 분기관(10a, lOb)을 거쳐 다른 밀폐용기에 접속된다. 주모선 도체(4a∼4c)는 분기관(10a, lOb)에 의해 지지되는 밀폐용기내에 수납되며, 밀폐용기(9)내에 수납된 단로기 접속고체(6a∼6c)는 차단기(도시되어 있지 않음) 등에 접속된다.

3상 단로기는 상기의 밀폐용기(9) 내측에서 다음과 같은 구조로 배치된다.

분기관(10a, lOb)의 중간상(middle phase)의 주모선도체(4b)가 밀폐용기(9)의 상부측에 배치되고 분기관(10a, lOb)의 외부상(outer phase)의 도체(4a, 4c)는 밀폐용기(9)의 하부측상에 배치되어, 주모선도체(4a-4c)는 각각 3각형의 각 정점상에 배치된다. 그리고 밀폐용기(9)의 단로기 가동측 도체(2a∼2c)가 주모선 도체의 축선방향으로 보았을 때 주모선 도체의 것들과 거의 동일한 위치에 있도록 서로 수평방향으로 평행하게 배치된다. 또한 단로기 가동측도체(2a∼2c)는 상부 및 하부측 사이에 배치되도록 주모선 도체(4a, 4c)의 상부측 및 주모선 도체(4b)의 하부측에 배치된다. 단로기 가동측도체(2a~2c)는 접속도체(5a-5c)로부터 주모선 도체(4a-4c)에 접속된다.

그리고 단로기 가동측 도체(2a-2c)와 대향하는 단로기 고정접촉자(la~1c)는 주모선 도체의 측선방향으로 보아 거의 동일한 위치가 되도록 서로 수평방향으로 평행하게 배치된다. 단로기 고정접촉자(la∼1c)는 절연지지 스페이서(11a)에 설치된 도체를 통하여 차단기(도시되지 않음)로 단로기 접속도체(6a∼6c)에 의하여 접속된다. 절연지지 스페이서(11a)는 단로기의 축선에 수직하게 배치된다. 절연지지 스페이서(11a)에 설치된 도체는 중간상의 도체중 하나가 단로기 고정접촉자(1a~1c)의 3 평행축선을 포함하는 평면의 상부측에 배치되고, 다른 두 도체의 외부상은 평면의 하부측에 배치되어 3 도체는 각각 3각형의 각 정점상에 배치된다. 단로기 고정접촉자(1a∼1c)와 설치도체의 위치는 단로기 고정접촉자(la∼Ic)의 각상들로부터 이 상들에 대응하는 설치도체까지의 거리가 서로 거의 동일하게 되도록 배치된다. 이 때문에 단로기 접속도체(6a~6c)는 동일 형상을 가질수 있다.

3상에 대응하는 단로기 가동접촉자(3a~3c)는 상기 단로기 가동측도체(2a~2c)와 단로기 고정접촉자(1a~1c) 사이를 브리지시키며, 상기와 같은 방법으로 서로 거의 수평방향으로 평행하게 배치된다. 단로기 가동접촉자(3a~3c)는 절연조작봉(7a~7c)과 조작레버(8a~ 8c)를 통하여 각각 단로기에 대한 공통 조작축(12)에 연결된다. 상기 절연조작봉(7a∼7c)과 조작레버(8a~8c)는 밀폐용기(9)의 단로기 고정접촉자(1a∼1c)가 배치된 단부에 대향하는 단부에 배치된다.

단로기용 조작축(12)은 거의 수평위치로 배치된다. 그러므로 각각 3종류의 성분이 3상을 가진 단로기 고정접촉자(la∼Ic), 단로기 가동도체(2a~2c) 및 단로기 가동겁촉자(3a~3c)는 각각 단로기용 조작축(12)과 거의 평행한 수평선에 배치되고 주모선 도체(4a∼4c)의 상들사이에 배치된다.

본 발명의 상기 실시예에 의하여 부품 구성을 단순화할 수 있고 밀폐용기(9)의 크기를 감소시킬 수 있다.

상기 실시예에 있어서, 각 주모선 도체(4a~4c)는 연장하도록 밀폐용기(9)의 외부쪽으로 연장된다. 즉 이 실시예에 있어서, 주모선 도체(4b)는 위쪽으로 배치되는 반면, 주모선 도체(4a, 4c)는 아래쪽으로 배치되어 중심으로부터 떨어져 이동한다. 더욱이, 밀폐용기(9)의 내면과 주모선도체(4a, 4c)사이의 절연 거리를 확보하기 위하여, 밀폐용기(9)는 분기관 (10a, lOb)의 직경보다 큰 내경을 갖도록 구성된다.

제4도는 본 발명에 의한 다른 일 실시예의 단면도이다. 이것은 가스절연 개폐장치의 주요부를 나타낸다. 제4도에 있어서, 참조번호 133, 13b는 접속도체이며, 참조번호 l4a, 14b는 단자도체이고, 15a, 15b는 케이블헤드이며, 16은 케이블헤드를 수납한 용기이고, 175는 접지 개폐기 고정접촉자이고, 18a는 접지 개폐기 가동측 도체이고, 19a는 접지 개폐기 가동접촉자이고, 20a는 조작레버이고, 21a, 22a는 절연체이고, 23a는 접지도체 이고, 24는 접지 개폐기용 조작축이고, 기타 참조번호는 제1도 내지 제3도의 것들과 동일하다.

단로기의 축선과 주모선 도체의 축선이 수평한 제 1실시예에 대한 것과 달리 제4도에 예시한 실시예는 주모선 도체 대신에 수직축선을 가진 전송선측 도체가 단로기에 접속되고, 이 개폐기 고정접촉자로 지지된 접지개폐기 가동접촉자와 접지 개폐기 가동측 도체로 구성된 접지개폐기를 단로기의 하부에 구비 한다.

제4도에 있어서, 단로기는 분기관(lOb)을 가진 밀폐용기(9)내에 수납되고, 3상에 대응하는 단로기는 동일 평면상에 수평으로 배치된다. 제4도는 단로기를 도시한 것으로, 단상의 단로기 고정접촉자(1a), 단상의 단로기 가동측 도체(2a) 및 단상의 단로기 가동접촉자(3a)가 나타나 있다.

본 실시예에 있어서, 케이블헤드(15a, 15b) 및 도시되지 않은 다른 단상 케이블헤드 각각은 거의 수직한 축선을 가지며 3각형의 각 정점에 배치되고, 절연지지 스페이서(11b)를 통하여 접속도체(13a, 13b) 및 도시되지 않은 다른 단상접속도체에 각각 접속된다.

이들 접속도체가 3각형의 정점상에 각각 배치된 위치는 그들이 서로 거의 평행하게 배치된 위치로 이동한다. 그리고나서 접속도체는 각각 단로기 가동측도체(2a) 및 다른 2상의 단로기 가동측도체(도시되지 않음)에 접속된다.

한편 분기관(lOb)의 측면에는 단자도체(14a, 14b)와 다른 단상 단자도체(도시되지 않음)가 각각 3각형의 정점상에 배치된다. 3상에 대응하는 이들 단자도체의 단부위치는 서로 평행하게 배치된 위치로 이동하고, 각각 단로기 가동측도체(2a)와 다른 2상의 단로기 기동측도체(도시되지 않음)에 접속된다.

또한 3상에 대응하는 접지개폐기는 밀폐용기(9)내에 배치된다. 제4도는 단상에만 대응하는 하나의 접지개폐기를 나타내고, 이 접지 개폐기는 단로기 가동측도체(2a)에 전기적으로 접속된 접지 개폐기 고정접촉자(17a)와, 이 접지 개폐기 고정접촉자(17a)에 대향하여 접지 개폐기 고정접촉자(17a)와 접촉분리되는 접지 개폐기 가동접촉자(19a)와, 이 접지 개폐기 가동접촉자(19a)를 그 도체내에 유지하기 위한 접지 개폐기 가동측도체(18a)로 구성된다.

접기 개폐기 가동접촉자(19a)는 절연체(21a)를 거쳐 조작레버(20a)에 연결된다. 조작레버(20a)는 단로기용 조작축(12)과 평행하게 배치된 조작축(24)에 연결되고, 접지 개폐기는 접지 개폐기 가동측도페(18a)에 전기적으로 접속되어 안내된다. 또한, 접지 개폐기 가동측도체(18a)는 전기 절연상태에서 이 절연체(22a)를 거쳐 밀폐용기(9) 외부로 인출된 후, 접지도체(23a) 및 밀폐용기(9)를 거쳐 접지된다.

도시되지는 않았으나, 다른 2상에 대응하는 두 접지기는 상기와 동일하게 구성된다. 3상에 대응하는 접지 개폐기 가동접촉자와 3상에 대응하는 접지 개폐기 고정접촉자는 접지 개폐기용 조작축(24)과 거의 평행한 직선상으로 배치되고, 또한 거의 수평인 하나의 평면상에 배치된다. 게다가 접기 개폐기가 배치된 평면은 상기 단로기가 배치된 평면에 거의 평행하게 되도록 배치된다.

제4도에 예시된 본 발명의 상기 실시예에 있어서, 단로기 가동측 도체는 밀폐용기(9)내에서 전송선측 도체에 근접하게 배치되며, 전송선측 도체에 접속되어 있으므로, 단로기의 축선방향을 90°변환하지 않고도 단로기 고정 저촉측도체가 차단기에 접속될 수 있다.

또한 제4도에 나타낸 본 발명의 상기 실시에에 있어서는, 3상에 대응하는 단로기와 3상에 대응하는 접지 개폐기가 밀폐용기(9)내의 2개의 서로 다른 평면내에 수납된다. 3상의 동일 부분은 접지 개폐기용 조작축(24)과 단로기용 조작축(12)에 거의 평행한 직선상에 배치된다. 이러한 배치 때문에 밀폐용기(9)는 단일의 단부만으로 충분하여, 밀폐용기(9)를 단순화시키고 또한 소형화시킬 수 있다.

제5도는 본 발명의 응용예를 나타낸 정면도로서, 제1도에 나타낸 주모선용 2개의 3상 단로기와 제4도에 나타낸 1개의 전송선측 단로기를 사용하여 구성된 가스절연 개폐장치를 나타낸다. 제5도에 있어서 참조번호 30a, 31a, 35a는 단로기이며, 32a, 33a는 주모선이고, 34a는 차단기이고, 36a는 케이블 헤드를 수납하는 용기이다.

제5도로부터 알 수 있는 바와 같이, 제5도의 가스절연 개폐장치에서는, 주모선(32a, 33a)에 접속된 단로기(30a, 31a)와 차단기(34a)가 주모선(32a, 33a)과 매우 가깝게 배치되고 또한 단로기(30a, 31a)의 축선이 차단기(34a)의 축선 및 주모선(32a, 33a)의 축선과 거의 90°로 서로 교차하기 때문에, 가능한 한 짧은 가능한 거리내에서 주모선(32a, 33a)을 차단기(34a)에 접속하는 것이 가능하게 되어 가스절연 개폐장치전체를 소형화하고 개폐장치를 설치하는데 필요한 설치면적을 최소화하게 된다.

본 발명에 의하여 설명된 바와 같이 주모선의 도체와 전송선측 도체의 배치는 3각형을 이룬다. 3상에 대응하며 이들 도체에 접속된 단로기들은 서로 평행하게 배치되고, 단로기의 전극들 사이의 부분은 주모선이나 전송선측 도페에 바로 근접하여 배치된다. 이 때문에 단로기가 차단기에 접속될 경우 그들은 접속도체의 축선을 90°구부리지 않고도 차단기에 직접 접속될 수 있다. 따라서, 가스절연 개폐장치 전체를 소형화하고 부품의 구조를 단수화할 수 있다.

Claims (1)

1. 3상 신호들 중 제1상 신호와 상기 3상 모터의 검출된 고정자 위치에 응답해서 상기 제1상 신호와 180도의 위상이 천이된 신호인 제1반전 상 신호를 발생하는 단일의 홀 소자 (10) 및; 상기 단일의 홀 소자 (10)로부터 생성된 상기 제1상 신호에 웅답해서 상기 3상 모터에 전류 신호를 선택적으로 공급하는 집적 회로 (20)를 포함하며, 상기 3상 모터를 구동하기에 적합한 상기 3상 신호들을 발생하는 3상 모터의 구동 시스템에 있어서: 상기 직접 회로(20)는, 상기 단일의 홀 소자 (10)의 바이어스를 위한 바이어스 수단 (21)과; 상기 제1상 신호 및 상기 제1반전 상 신호에 응답해서 상기 제1상 신호를/ 증폭하는 제1증폭 수단 (22)과; 상기 홀 소자 (10)로부터의 상기 제1상 신호의 레벨을 소정 레벨만큼 천이 시키는 제1레벨천이수단 (23)과; 상기 홀 소자 (10)로부터의 상기 제1반전 상 신호의 레벨을 소정 레벨만큼 천이시키는 제2레벨천이수단 (24)과; 상기 제1레벨천이수단 (23)으로부터의 상기 제1상 신호에 응답해서 상기 제1상 신호와 120도의 위상차를 가지는 제2상 신호를 발생하는 제1위상천이기(25)와; 상기 제2레벨천이수단 (24)으로부터의 상기 제1반전 상 신호에 응답해서 상기 제1반전 상 신호와 120도의 위상차를 가지는 제2반전 상 신호를 발생하는 제2위상천이기 (26)와; 상기 제1 및 제2위상천이기들 (25) 및 (26)의 출력들에 응답해서 상기 제2상 신호를 증폭하는 제 2 증폭기 (27)와; 상기 제1 및 제2증촉기들 (22) 및 (27)의 출력들을 조합하는 것에 의해 상기 제1 및 제2상 신호들 각각에 120도의 위상차를 가지는 제3위상 신호를 발생하여 상기 모터의 고정자 코일들에 공급된 상기 3상 신호들을 출력하는 출력 제어기 (28) 및; 상기 출력 제어기 (28)로부터의 상기 제1, 제2, 그리고 제3상 신호들을 각각 증폭하는 출력 증폭기들 (29), (29a), 그리고 (29b)로 구성되는 것을 특징으로 하는 3상 모터의 구동 시스템.

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