KR100397567B1

KR100397567B1 - 가스 절연 배전반

Info

Publication number: KR100397567B1
Application number: KR10-2001-0022702A
Authority: KR
Inventors: 유련
Original assignee: 엘지산전 주식회사
Priority date: 2001-04-26
Filing date: 2001-04-26
Publication date: 2003-09-17
Also published as: KR20020083270A

Abstract

본 발명은 가스 절연 배전반에 관한 것으로서, 내부에 수용공간이 형성된 외함과; 상기 외함의 전후방향을 따라 상호 이격되게 배치되는 복수의 진공인터럽터와; 상기 외함의 내부 상기 진공인터럽터의 일측에 상기 외함의 전후방향을 따라 배치되는 개폐축과; 상기 복수의 진공인터럽터가 동시에 투입 및 차단될 수 있도록 상기 개폐축과 가동전극사이에 개재되어 상기 개폐축의 회전운동을 상기 가동전극의 선형운동으로 전환시키는 전동수단을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 좌우방향의 폭을 줄여 콤팩트한 구성이 가능하도록 한 가스 절연 배전반이 제공된다.

Description

가스 절연 배전반{GAS INSULATED SWITCHGEAR}

본 발명은, 가스 절연 배전반에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 좌우방향의 폭을 줄여 콤팩트한 구성이 가능하도록 한 가스 절연 배전반에 관한 것이다.

일반적으로 배전반은 절연 매체에 따라 공기 절연 배전반(Air insulated switchgear), 고체 절연 배전반(Solid insulated switchgear) 및 가스 절연 배전반(Gas insulated switchgear) 등으로 대별되며, 상기 가스 절연 배전반은 투입 및 차단시에 발생하는 아크(Arc)를 소호하고 사고 발생시 신속하게 회로를 분리시키는 진공인터럽터(Vacuum interrupter)와, 이를 동작시키는 기구장치 및 주모선과 분기회로를 단속할 수 있는 접지 스위치 기능을 구비한 쓰리웨이 스위치(3-way switch) 등의 주회로 기기로 구성되어 있다.

도 1은 종래의 가스 절연 배전반의 측면도이다. 도시된 바와 같이, 가스 절연 배전반은, 프레임(111)과, 좌우방향을 따라 상호 이격배치되는 복수의 진공인터럽터(122)가 수용되는 차단기실(120)과, 진공인터럽터(122)의 일측에 배치되어 진공인터럽터(122)를 투입위치 및 차단위치로 구동시키는 기구부(125)와, 내부에 모선 및 쓰리웨이스위치(129)가 각각 내장되도록 형성된 모선실(127)과, 쓰리웨이스위치(129) 및 진공인터럽터(122)를 조작하는 제어반(131)과, 변류기(135) 및 동력의 입출력을 위한 케이블이 내장된 케이블실(133)을 포함하여 구성되어 있다.

주회로가 설치된 모선실(127) 및 차단기실(120)의 내부에는 절연 거리가 단축될 수 있도록 육불화황(SF₆) 등의 절연 매질이 밀봉수용되어 있다.

그런데, 이러한 종래의 가스 절연 배전반에 있어서는, 각 상에 결합되는 진공인터럽터(122)가 좌우 방향을 따라 상호 이격배치되어 있고, 진공인터럽터(122)의 후방영역에 모선실(127)이 배치되어 있어, 진공인터럽터(122)의 입력측 또는 출력측에 연결되는 버스바(126)는 전후방향을 따라 배치된다. 이에 따라, 버스바(126)에 기기를 연결하거나 인접된 배전반과 상호 연결하기 위해서는 버스바(126)의 방향과 위치전환이 요구되어 버스바(126)의 구성이 복잡해질 뿐만 아니라 절연거리의 확보를 위해 배전반의 크기가 증대되므로 콤팩트한 구성이 곤란하다고 하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 좌우방향의 폭을 줄여 콤팩트한 구성이 가능하도록 한 가스 절연 배전반을 제공하는 것이다.

도 1은 종래의 가스 절연 배전반의 측면도,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 절연 배전반의 측단면도,

도 3은 도 2의 개폐축구동부가 제거된 상태의 정면도,

도 4는 도 3의 측면도,

도 5는 도 2의 가스 절연 배전반의 주회로를 개략적으로 도시한 도면,

도 6은 도 3의 종단면도,

도 7 및 도 8은 각각 도 6의 전동링크부의 작용을 설명하기 위한 확대도이다.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

21 : 진공인터럽터 23 : 개폐축

25 : 개폐축구동부 31 : 전동링크

33 : 제1아암 35 : 제1회전축

37 : 제2아암 39 : 제3아암

41 : 제2회전축 43 : 제1링크조립체

47 : 와이프스프링 51 : 제2링크조립체

57 : 삼각레버부재 59 : 슬라이딩핀

상기 목적은, 본 발명에 따라, 내부에 수용공간이 형성된 외함과; 상기 외함의 전후방향을 따라 상호 이격되게 배치되는 복수의 진공인터럽터와; 상기 외함의 내부 상기 진공인터럽터의 일측에 상기 외함의 전후방향을 따라 배치되는 개폐축과; 상기 복수의 진공인터럽터가 동시에 투입 및 차단될 수 있도록 상기 개폐축과 가동전극사이에 개재되어 상기 개폐축의 회전운동을 상기 가동전극의 선형운동으로 전환시키는 전동수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 절연 배전반에 의해 달성된다.

여기서, 상기 전동수단은, 상기 개폐축의 일측에 상기 개폐축과 평행하게 배치된 제1회전축과, 상기 개폐축에 일체로 회동가능하게 결합되는 제1아암과, 상기 제1회전축에 일체로 회동가능하게 결합되는 제2아암과, 상기 제1아암과 상기 제2아암을 연결하도록 결합되는 제1링크와, 상기 제1회전축에 일체로 회동가능하게 결합되는 제3아암과, 상기 제1회전축과 나란하게 소정 거리 이격배치되는 제2회전축과, 상기 제2전축에 일체로 회동가능하게 결합되는 삼각레버부재와, 일단이 상기 제3아암에 연결되고 타단은 상기 삼각레버부재에 연결되는 제2링크와, 일단이 상기 가동전극에 일체로 선형운동가능하게 결합되고 타단은 상기 삼각레버부재에 상대운동 가능하게 연결되는 슬라이딩핀을 포함하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 제2링크는 길이방향을 따라 신축이 가능하도록 구성하는 것이 효과적이다.

상기 제2링크의 길이방향을 따라 양 단부영역에는 수나사부 및 암나사부중 어느 하나가 형성되어 있으며, 상기 제3아암 및 상기 삼각레버부재에는 상기 수나사부 및 암나사부와 나사결합될 수 있도록 암나사부 및 수나사부중 어느 하나가 형성되도록 구성하는 것이 바람직하다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 절연 배전반의 측단면도이고, 도 3은 도 2의 개폐축구동부가 제거된 상태의 정면도이며, 도 4는 도 3의 측면도이고, 도 5는 도 2의 가스 절연 배전반의 주회로를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 6은 도 3의 종단면도이며, 도 7 및 도 8은 각각 도 6의 전동링크부의 작용을 설명하기 위한 확대도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 가스 절연 배전반은, 내부에 수용공간을 형성하는 캐비넷 형상을 가지는 도시 않은 외함과, 외함의 내부에 전후방향을 따라 상호 이격배치되는 복수의 진공인터럽터(21)와, 진공인터럽터(21)의 일측에 외함의 전후방향을 따라 배치되어 진공인터럽터(21)를 일체로 투입 및 차단위치로 구동시키는 개폐축(23)과, 진공인터럽터(21)의 전방영역에 배치되어 개폐축(23)을 구동시키는 개폐축구동부(25)와, 개폐축(23)과 각 진공인터럽터(21)사이에 개재되어 개폐축(23)의 회전운동을 진공인터럽터(21)의 선형운동으로 전환시키는 복수의 전동링크부(31)를 포함하여 구성되어 있다.

외함의 상부영역에는 모선이 인입되어 버스바(15)에 의해 쓰리웨이 스위치(14)에 연결되는 모선실(13)이 형성되어 있으며, 모선실(13)의 하측에는 진공인터럽터(21)가 수용되는 차단기실(20)이 형성되어 있다. 차단기실(20)의 하측에는 차단기실(20)을 지지할 수 있도록 프레임(16)이 설치되어 있으며, 내측에는 진공인터럽터(21)에 전기적으로 연결되고 외부의 부하측 케이블 등이 접속되는 듀레스카라고 하는 케이블접속재(17)가 하향 연장되어 있다.

모선실(13) 및 차단기실(20)의 각 내부에는 육불화황(SF₆)등의 절연 매체가 충진되어 밀봉되어 있으며, 차단기실(20)의 전방영역에는 개폐축(23)을 수동 또는 전기력에 의해 회전구동시킬 수 있도록 개폐축구동부(25)가 마련되어 있다.

차단기실(20)의 일측에는 전후방향을 따라 개폐축(23)이 회전가능하게 배치되어 있으며, 개폐축(23)의 전방 단부에는 개폐축구동부(25)와 축선방향을 따라 분리가능하고 회전방향에 대해 요철맞물림될 수 있도록 스플라인부(24)가 형성되어 있다.

차단기실(20)의 일측 내벽에는 상하방향을 따라 애자(22)가 상호 이격배치되어 있으며, 각 애자(22)에는 진공인터럽터(21)의 고정전극부 및 가동전극부가 각각 고정될 수 있도록 상부홀더(26) 및 하부홀더(28)가 각각 결합되어 있다.

개폐축(23)과 각 진공인터럽터(21)사이에는 개폐축(23)의 회전력에 의해 진공인터럽터(21)가 투입 또는 차단동작을 수행할 수 있도록 전동링크부(31)가 각각 구비되어 있다.

각 전동링크부(31)는, 해당 진공인터럽터(21)에 대응되는 위치에 개폐축(23)과 일체로 회동가능하게 결합되는 제1아암(33)과, 개폐축(23)의 하측에 개폐축(23)과 나란하게 배치되는 제1회전축(35)과, 제1회전축(35)에 일체로 회전가능하게 결합되는 제2아암(37) 및 제3아암(39)과, 하부홀더(28)에 개폐축(23) 및 제1회전축(35)과 나란하게 배치되는 제2회전축(41)과, 제2회전축(41)에 일체로 회전가능하게 결합되는 삼각레버부재(57)와, 일단은 제1아암(33)에 연결되고 타단은 제2아암(37)에 연결되는 제1링크조립체(43)와, 일단은 제3아암(39)에 연결되고 타단은 삼각레버부재(57)에 각각 상대운동 가능하게 연결되는 제2링크조립체(51)와, 일단은 삼각레버부재(57)에 연결되고 타단은 진공인터럽터(21)의 가동전극부에 슬라이딩 가능하게 연결되는 슬라이딩핀(59)을 포함하여 구성되어 있다.

제1링크조립체(43)는 길이방향을 따라 신축이 가능하며, 제1링크조립체(43)의 둘레영역에는 진공인터럽터(21)의 고정전극부 및 가동전극부가 일정 이상의 접촉압력을 가지고 상호 접촉상태를 유지할 수 있도록 하는 와이프스프링(47)이 결합되어 있다.

제1링크조립체(43)는 일단이 제1아암(33)의 단부에 결합되는 제1로드부(44)와, 일단은 제2아암(37)의 단부에 상대운동 가능하게 결합되고 타단은 제1로드부(44)에 대해 신축이 가능하도록 결합되는 제2로드부(46)를 포함하여 구성되어 있으며, 제1로드부(44)와 제2로드부(46)사이에는 와이프스프링(47)이 신축가능하게 결합되어 있다. 여기서, 제1로드부(44) 및 제2로드부(46)는 상호 간의 거리를 조절함으로써 와이프스프링(47)의 탄성력의 조절이 가능하도록 상호 결합되어 있다.

제2링크조립체(51)는 양단부영역에 암나사부가 축심을 따라 소정 길이 구간에 걸쳐 형성된 로드부(53)와, 일단은 제3아암(39) 및 삼각레버부재(57)중 어느 하나에 상대운동 가능하게 연결되고 타단에는 로드부(53)와 나사결합될 수 있도록 수나사부가 형성된 연결볼트부(55)를 포함하여 구성되어 있다. 여기서, 로드부(53)의 양 단부영역에 형성된 암나사부는 로드부(53)의 회전시 로드부(53)에 대해 상호 접근 및 이반되어 길이조절이 가능하도록 상호 동일한 피치를 가짐과 동시에 상호 반대방향의 나선을 가지도록 형성되어 있다.

삼각레버부재(57)는 거의 평면투영시 삼각형상을 가지며, 일 모서리영역에는 제2회전축(41)에 일체로 회전가능하게 결합될 수 있도록 축결합부가 형성되어 있으며, 다른 모서리영역에는 제2링크조립체(51)의 연결볼트부(55)가 상대운동 가능하게 결합되어 있다. 그리고, 나머지 모서리에는 일단이 가동전극부에 일체로 결합된 슬라이딩핀(59)의 타단이 상대운동가능하게 결합되어 있다.

이러한 구성에 의하여, 가동전극부와 고정전극부의 접점이 상호 접촉되도록 진공인터럽터(21)를 투입위치로 구동시키는 경우에는, 수동 또는 전기력에 의해 개폐축구동부(25)가 개폐축(23)을 도면의 반시계방향을 따라 회전시키면, 개폐축(23)의 회전력은 제1아암(33), 제1링크조립체(43) 및 제2아암(37)을 통해 제1회전축(35)에 전달된다.

이에 의해 상호 일체로 결합된 제1회전축(35) 및 제3아암(39)은 반시계방향을 따라 일체로 회전하게 되고, 제3아암(39)에 연결된 제2링크조립체(51)는 제1회전축(35)측으로 당겨지게 된다. 이에 따라, 삼각레버부재(57)는 제2회전축(41)을 중심으로 도면의 시계방향을 따라 회전되고, 삼각레버부재(57)에 일측이 결합된 슬라이딩핀(59)은 도면의 상하방향을 상측으로 슬라이딩 이동하여 가동전극부의 접점이 고정전극부의 접점에 접촉되도록 한다.

고정전극부와 가동전극부의 접점을 상호 분리시키고자 하는 경우에는 전술한 바와 반대로 개폐축(23)을 도면의 시계방향을 따라 회전시키면 도 6에 도시된 바와 같이 차단위치로 복귀하게 된다.

한편, 진공인터럽터(21)의 차단위치시 고정전극부와 가동전극부의 간극을 조절하고자 하는 경우에는, 제2링크조립체(51)의 길이가 신장되도록 로드부(53)를 회전시키면 간극이 넓어 지고 제2링크조립체(51)의 길이가 축소되도록 하면 간극이 작아지게 된다.

그리고, 고정전극부와 가동전극부의 접압력을 조절하고자 하는 경우에는, 제1링크조립체(43)의 로드부(53)를 간단히 회전시킴으로써, 제1로드부(44) 및 제2로드부(46)의 양 끝단사이의 거리를 조절하여 와이프스프링(47)의 탄성력을 조절하면 된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 외함의 내부에 외함의 전후방향을 따라 진공인터럽터를 배치하고, 진공인터럽터의 일측에 외함의 전후방향을 따라 배치되어 진공인터럽터를 개폐시키는 개폐축과, 각 진공인터럽터와 개폐축사이에 개폐축의 회전운동을 진공인터럽터의 직선운동으로 변환하는 전동링크부를 마련함으로써, 좌우방향을 따른 폭을 줄일 수 있어 콤팩트 한 구성이 가능한 가스 절연 배전반이 제공된다.

또한, 본 발명에 따르면, 고정전극과 가동전극사이의 간극 및 접압을 용이하게 조절 할 수 있는 가스 절연 배전반이 제공된다.

Claims

내부에 수용공간이 형성된 외함과; 상기 외함의 전후방향을 따라 상호 이격되게 배치되는 복수의 진공인터럽터와; 상기 외함의 내부 상기 진공인터럽터의 일측에 상기 외함의 전후방향을 따라 배치되는 개폐축과; 상기 복수의 진공인터럽터가 동시에 투입 및 차단될 수 있도록 상기 개폐축과 가동전극사이에 개재되어 상기 개폐축의 회전운동을 상기 가동전극의 선형운동으로 전환시키는 전동수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 절연 배전반.
제1항에 있어서,

상기 전동수단은, 상기 개폐축의 일측에 상기 개폐축과 평행하게 배치된 제1회전축과, 상기 개폐축에 일체로 회동가능하게 결합되는 제1아암과, 상기 제1회전축에 일체로 회동가능하게 결합되는 제2아암과, 상기 제1아암과 상기 제2아암을 연결하도록 결합되는 제1링크와, 상기 제1회전축에 일체로 회동가능하게 결합되는 제3아암과, 상기 제1회전축과 나란하게 소정 거리 이격배치되는 제2회전축과, 상기 제2전축에 일체로 회동가능하게 결합되는 삼각레버부재와, 일단이 상기 제3아암에 연결되고 타단은 상기 삼각레버부재에 연결되는 제2링크와, 일단이 상기 가동전극에 일체로 선형운동가능하게 결합되고 타단은 상기 삼각레버부재에 상대운동 가능하게 연결되는 슬라이딩핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 절연 배전반.
제2항에 있어서,

상기 제2링크는 길이방향을 따라 신축이 가능한 것을 특징으로 하는 가스 절연 배전반.
제3항에 있어서,

상기 제2링크의 길이방향을 따라 양 단부영역에는 수나사부 및 암나사부중 어느 하나가 형성되어 있으며, 상기 제3아암 및 상기 삼각레버부재에는 상기 수나사부 및 암나사부와 나사결합될 수 있도록 암나사부 및 수나사부중 어느 하나가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 가스 절연 배전반.