KR100528584B1 - 스위치 기어 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 용이하게 도입 가능한 스위치 기어를 제공한다. 본 발명에 의한 스위치 기어는 각각 스위치 기어 구성 기기를 포함하는 복수의 컴포넌트, 스위치 기어 구성 기기를 절연하기 위한 절연부 및 스위치 기어 구성 기기를 수직 방향으로 접합하기 위한 접합부를 구비한다. 컴포넌트는 수직 방향으로 서로 접합된다.

Description

스위치 기어{SWITCH GEAR}
본 발명은 밀폐형 스위치 기어(enclosed type switch gear)에 관한 것이다.
밀폐형 스위치 기어는 전원 시스템의 일부를 구성하며, 개폐 기기 및 스위치 기어 본체로 구성된다. 개폐 기기는 스위치 기어 본체 내부에 수납된다. 개폐 기기로는 진공차단기 또는 진공단로기(斷路器) 등이 있다.
스위치 기어의 예로써 도 51 및 52를 참조하여 설명한다.
도 51은 통상적인 스위치 기어로써 공기 절연 스위치 기어의 구성의 일례를 나타내는 우측면도이다.
공기 절연 스위치 기어에서, 스위치 기어 본체(51)의 내부는 폐쇄형의 분할판(partition plate)에 의해 분할된다. 스위치 기어 본체(51) 내에는 기기수납실(52), 수전실(53) 모선실(54)이 설치된다.
제어실(55)은 기기수납실(52)의 상부에 설치된다. 개폐 도어(56, 57)가 각각 기기수납실(52) 및 제어실(55)의 정면에 설치된다. 단위 회로를 접속하는 모선부(58)는 스위치 기어 본체(51)의 내부에 설치된다.
분지 도체(59)는 스위치 기어 본체(51) 내부에 설치된다. 분지 도체(59)의 선단은 케이블 헤드(60)를 통해 전원 케이블(61)에 접속된다.
가동형 차단기(62)는 기기수납실(52)에 수납된다. 가동형 차단기(62)는 기기수납실(52)과 모선실(54)을 분리하는 분할판이 부착된 주회로 단로부(63)를 통해 모선부(58)에 전기적으로 접속된다. 가동형 차단기(62)는 기기수납실(52)과 수전실(53)을 분리하는 분할판이 부착된 주회로 단로부(63)를 통해 수전측 분지 도체(59)에 전기적으로 접속된다. 주회로 단로부(63)는 주회로 단로부(64)의 위에 장착된다. 상측 주회로 단로부(63)는 모선부(58)와 일체로 구성되어 있다. 하측 주회로 단로부(64)는 관통형 트랜스포머(65)(transformer)를 구비한다.
이와 같은 공기 절연 스위치 기어에서, 주회로의 절연은 설치 환경(먼지, 습도 등)에 의해 저하되어 단락이나 지락 등의 사고를 일으킬 수 있다.
전체 공기 절연 스위치 기어의 크기를 증가시켜 충분한 절연 거리를 확보함으로써 이런 사고를 예방하는데 노력을 기울여 왔다.
또한, 모든 주회로 구성 기기가 밀폐 용기 내에 수납되어 있고, 절연 가스(예를 들면, SF6 가스)가 봉입되어 스위치 기어의 크기를 줄일 수 있는 C-GIS(큐비클형 가스 절연 스위치 기어)가 보급되어 있다.
도 52는 통상적인 밀폐형 스위치 기어로써 큐비클형 SF6 가스 절연 스위치 기어의 구성의 우측면도이다.
이 큐비클형 SF6 가스 절연 스위치 기어의 스위치 기어 본체(71) 내부에는 수전실(72), 모선실(73) 및 제어실(74)이 설치된다.
수전실(72)은 밀폐된 용기이다. 수전실(72)의 내부에는 차단기(75)의 회로 차단부(75A)가 배치되어 있다.
모선실(73)은 밀폐된 용기이다. 모선실(73)의 내부에는 3-위치 단로기(ON-OFF-접지)(76)의 단로부(76A)가 배치되어 있다.
수전실(72) 및 모선실(73)에는 저압력의 절연 가스(예를 들면, SF6 가스)가 봉입된다. 이와 같은 구성은 큐비클형 SF6 가스 절연 스위치 기어를 소형화한다.
수전실(72)에 수납된 회로 차단기(75)의 회로 차단부(75A)의 한쪽 도체(77)는 케이블 헤드(81)를 통해 전원 케이블(82)에 접속된다. 전원 케이블(82)은 관통형 트랜스포머(83)를 구비한다.
회로 차단기(75)의 회로 차단부(75A)의 다른 쪽 도체(78)는 수전실(72)과 모선실(73)을 관통하는 절연 스페이서(84)를 통해 모선실(73)의 3-위치 단로기(76)의 단로부(76A)의 한쪽 도체(79)에 접속된다.
3-위치 단로기(76)의 단로부(76A)의 다른 쪽 도체(80A~80C)는 단위 회로를 서로 접속하는 모선(85)에 접속된다. 도체(80A~80C)는 다른 유닛과 전기적으로 접속된다.
제어실(74)에는 회로 차단기(75)의 조작 기구(75B) 및 3-위치 단로기(76)의 조작 기구(76B)가 설치된다.
이와 같은 공기 절연 스위치 기어에는 설치 환경에 의해 저하되는 절연을 방지하기 위해 충분한 절연 거리를 확보하려면 전체 스위치 기어가 대형화되는 문제가 있다. 또한 먼지 등을 제거하기 위해 주회로부를 정기적으로 청소할 필요가 있다.
절연 가스(SF6 가스)가 봉입되어 소형화된 큐비클형 SF6 가스 절연 스위치 기어는 절연 가스가 고가인 문제가 있다. 또한 절연 가스가 봉입된 기밀용기의 제작에 많은 시간과 숙련된 기능이 필요하다.
또한, 큐비클형 SF6 가스 절연 스위치 기어는 절연 가스를 사용하여 기밀용기를 소형화하지만, 기기의 각 부를 접속하는 도체의 조립에 한계가 있다.
또한, 큐비클형 SF6 가스 절연 스위치 기어는 각 부분을 설계함으로 여러 가지 회로 구성이 실현된다. 따라서, 큐비클형 SF6 가스 절연 스위치 기어를 제작하는데는 많은 시간이 소요된다. 많은 종류의 설계 도면이 필요하여, 기기의 표준화가 어렵다. 그 결과, 큐비클형 SF6 가스 절연 스위치 기어는 고가로 된다.
또한, 공기 절연 스위치 기어 또는 큐비클형 SF6 가스 절연 스위치 기어의 주회로부를 구성하기 위하여 많은 수의 볼트와 너트가 사용된다. 따라서 조립과 검사에 많은 시간이 소요되는 문제가 있다.
본 발명의 목적은 도입하기 용이한 밀폐형 스위치 기어를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시형태에 의하면, 스위치 기어 구성기기, 스위치 기어 구성기기를 절연하기 위한 절연부 및 스위치 기어 구성기기를 수직 방향으로 접합하기 위한 접합부를 포함하는 복수의 컴포넌트를 각각 구비하며, 상기 컴포넌트는 수직 방향으로 서로 접합되는 스위치 기어를 제공한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 자세히 설명한다. 이하 도면에서 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호로 나타내었으며, 그 설명을 생략하였다.
(제 1 실시형태)
도 1 내지 도 4는 본 실시형태에 의한 스위치 기어의 구성의 제 1 내지 제 4 예를 나타내는 측단면도이다. 도 5는 본 실시형태에 의한 스위치 기어를 구성하는 전기 회로의 제 1 예를 나타내는 도면이다.
도 1의 스위치 기어(101)는 도 5에 나타낸 전기 회로 c1을 구성하는 밀폐형 스위치 기어이다.
스위치 기어(101)의 주회로부는 에폭시 등의 열경화성 고체 절연물로 덮여있다.
스위치 기어(101)는 복수의 컴포넌트(예를 들면, 고체 절연 기기, 고체 몰드 기기)를 서로 수직 방향으로 접합함으로써 구성된다.
각 컴포넌트는 스위치 기어 구성 기기(개폐 동작을 위해 사용되는 부품 등), 스위치 기어 구성 기기를 절연하는 절연부, 이 컴포넌트에 포함된 스위치 기어 구성 기기에 다른 컴포넌트에 포함된 스위치 기어 구성 기기를 수직 방향으로 서로 결합하도록 접합하는 접합부 및 접합부의 표면이 아닌 절연부의 표면에 형성되는 접지층을 구비한다.
스위치 기어 구성 기기는, 예를 들면 진공 밸브(20a, 20b), 도체(33), 모선 접속 도체(40) 및 주회로 접속 도체(45)를 포함한다.
스위치 기어(101)는 주회로 구성 기기와 상기 주회로 구성 기기를 접속하는 도체가 설치되는 환경에 영향을 받지 않는다. 스위치 기어의 크기는 전기 절연에 필요한 최소값으로 감소된다. 또한 스위치 기어(101)는 각종 회로 구성에 대응하여 표준화됨으로 요구되는 부품의 수를 줄일 수 있다. 따라서 스위치 기어(101)는 더 안전하고 신뢰성을 갖게 된다.
스위치 기어(101)는 컴포넌트로써, 개폐기기인 밸브 몰드부(1a, 1b), 밸브 가동측 몰드부(2), 모선 접속 몰드부(3), 주회로 접속 몰드부(4) 및 제어박스(7)를 구비한다.
밸브 몰드부(1a)는 진공 밸브(20a), 절연부(86a), 접합부(23a, 24a) 및 접지층(88a)을 구비한다.
진공 밸브(20a)는 단로부이다. 절연부(86a)는 진공 밸브(20a)를 덮는 고체 절연물이다. 접합부(23a)는 진공 밸브(20a)의 고정측을 접합하는데 사용된다. 접합부(24a)는 진공 밸브(20a)의 가동측을 접합하는데 사용된다. 접지층(88a)은 접합부(23a, 24a)에는 구비되지 않고 접합부를 제외한 절연부(86a)의 표면에 설치된다.
접합부(23a, 24a)는, 예를 들면 다른 접합부에 맞추어 접속되는 접합부(fitting section)이어도 좋다. 이는 또한 다른 접합부에도 적용된다.
밸브 몰드부(1b)는 진공 밸브(20b), 절연부(86b), 접합부(23b, 24b) 및 접지층(88b)을 구비한다.
진공 밸브(20b)는 차단부이다. 밸브 몰드부(1b)의 절연부(86b), 접합부(23b, 24b) 및 접지층(88b)은 밸브 몰드부(1a)의 절연부(86a), 접합부(23a, 24a) 및 접지층(88a)와 유사하다. 따라서 이들의 설명은 생략한다.
밸브 가동측 몰드부(2)는 복수의 접합부(34a, 34b), 도체(33), 절연부(87) 및 접지층(89)를 구비한다.
본 실시예에서, 밸브 가동측 몰드부(2) 내에는 두개의 접합부(34a, 34b)가 설치된다. 그러나 밸브 가동측 몰드부(2)에 3개 이상의 접합부가 형성될 수도 있다.
접합부(34a, 34b)는 도체(33)를 접합하는데 사용된다. 본 실시예에서, 밸브 몰드부(1a, 1b) 및 밸브 가동측 몰드부(2)는 접합부(34a, 24a)를 서로 접합하고, 접합부(34b, 24b)를 서로 접합함으로써 서로 접합된다. 접합부는 작은 탄성율을 갖는 고무 등의 고체 절연물을 통해 서로 접속될 수 있다.
도체(33)는 접합부(34a, 34b)를 서로 접속하고 슬라이드형 통전부(32a, 32b)를 구비한다.
도체(33)는 접합부(34a)가 밸브 몰드부(1a)의 접합부(24a)에 접속되는 경우 진공 밸브(20a)의 가동측 도체(22a)와 전기적으로 접속한다.
한편, 도체(33)는 접합부(34b)가 밸브 몰드부(1b)의 접합부(24b)에 접속되는 경우 진공 밸브(20b)의 가동측 도체(22b)와 전기적으로 접속한다.
절연부(87)는 도체(33)를 덮는 고체 절연물이고, 그 상면에 접합부(34a, 34b)를 구비한다. 또한, 절연부(87)의 저면은 오목면이고 그 내부에 형성된 구멍(30)(개구)을 갖는다.
접지층(89)은 절연부(87)의 표면에 형성되지만 구멍(30)의 내면과 접합부(34a, 34b)에는 형성되지 않는다.
밸브 가동측 몰드부(2)의 구멍(30)은 밀폐되어 있다. 밀폐된 구멍(30)에는 공기 등의 가스로 구성된 절연 매체가 봉입된다.
밸브 가동측 몰드부(2)는 밸브 몰드부(1a)의 접합부(24a)가 접합부(34a)에 접합되는 경우, 밀폐된 구멍(30) 내에 진공 밸브(20a)의 가동측 도체(22a)에 접속되는 절연 조작 로드(31a)를 수납한다.
밸브 가동측 몰드부(2)는 밸브 몰드부(1b)의 접합부(24b)가 접합부(34b)에 접합되는 경우, 밀폐된 구멍(30) 내에 진공 밸브(20b)의 가동측 도체(22b)에 접속되는 절연 조작 로드(31b)를 수납한다.
각 절연 조작 로드(31a, 31b)의 한쪽 단부는 상술한 가동측 도체(22a, 22b)의 대응하는 쪽에 접속된다. 각 절연 조작 로드(31a, 31b)의 다른 쪽 단부는 조작 기구(8a, 8b)의 대응하는 쪽에 접속된다. 조작 기구(8a, 8b)를 조작함으로써 단로부 및 차단부가 개폐를 행하게 된다.
단로부 및 차단부는 밸브 가동측 몰드부(2)의 내부에 배치된 도체(33)에 형성된 슬라이드형 통전부(32a, 32b)가 진공 밸브(20a, 20b)의 가동측 도체(22a, 22b)와 각각 접촉하게 될 때, 서로 전기적으로 접속되고 자유롭게 슬라이드할 수 있다.
모선 접속 몰드(3)는 모선 접속 도체(40), 절연부(93), 접합부(41a, 41b, 42) 및 접지층(99)를 구비한다.
모선 접속 도체(40)는 3개의 접속 단부를 갖는다. 모선 접속 도체(40)는 그 이상의 접속 단부를 가질 수 있다. 제 1 및 제 2의 접속 단부는 서로 반대편에 위치하고 동일한 축을 가지며 모선과 접속하는데 사용된다. 제 3의 접속 단부는 진공 밸브와 접속하는데 사용된다.
모선 접속 도체(40)는 봉형(bar-like) 도체 및 그 봉형 도체의 거의 중간에 그 한쪽 단부가 접속되는 L-형 도체를 구비한다.
절연부(93)는 모선 접속 도체(40)를 덮는 고체 절연물이다.
접합부(41a)는 제 1 접속 단부를 접합하는데 사용된다. 접합부(41b)는 제 2 접속 단부를 접합하는데 사용된다. 접합부(42)는 제 3 접속 단부를 접합하는데 사용된다.
본 실시예에서, 접합부(41a, 41b)는 동일한 축을 갖는다. 도 1에는 접합부(41a)가 도시되어 있다. 그러나 접합부(41b)는 접합부(41a)의 반대편에 있으므로 도시되어 있지 않다.
접합부(42)의 축은 접합부(41a, 41b)의 축과 교차하지 않는다.
접지층(99)은 절연부(93)의 표면에는 형성되지만, 접합부(41a, 41b, 42)에는 형성되지 않는다.
주회로 접속 몰드부(4)는 주회로 접속 도체(45), 절연부(94), 주회로 외부인입 케이블용 접합부(46), 접합부(47) 및 접지층(95)을 구비한다.
주회로 접속 도체(45)는 2개의 접속 단부를 갖는다. 모선 접속 도체(40)는 3개 이상의 접속 단부를 가질 수 있다.
절연부(94)는 주회로 접속 단자(45)를 덮는 고체 절연물이다.
주회로 외부인입 케이블용 접합부(46)는 주회로 접속 도체(45)의 제 1 접속 단부를 접속하는데 사용된다.
접합부(47)는 주회로 접속 도체(45)의 제 2 접속 단부를 접속하는데 사용된다.
접지층(95)은 접합부(46, 47)를 제외한 절연부(94)의 표면에 설치된다.
단로기용 밸브 몰드부(1a)의 고정측 접합부(23a)는 모선접속 몰드부(3)의 접합부(42)에 접속된다. 또한 고정측 접합부(23a)는 모선접속용 접합부(41a, 41b)에 부착된 모선(도시하지 않음)을 통해 인접한 보드에 접속된다.
단로기용 밸브 몰드부(1b)의 고정측 접합부(23b)는 주회로 접속 몰드부(4)의 접합부(47)에 접속된다. 또한 고정측 접합부(23b)는 주회로 외부인입 케이블용 접합부(46)에 부착된 케이블을 통해 외부 주회로에 접속된다.
상술한 도 5의 전기회로(c1)에 나타내지는 않았지만, 케이블(5)에는 관통형 트랜스포머(200)가 설치된다.
도 2의 스위치 기어(102)는 도 5의 전기회로(c2)를 구성하는 밀폐형 스위치 기어이다. 도 2에서, 각 컴포넌트의 절연부에 형성된 접지층은 생략되었다. 이 스위치 기어의 구성은 상기 그림에서 단순화되어 도시되었으며, 이 점은 다른 그림에도 적용된다.
스위치 기어(102)는 상술한 스위치 기어(101)와 유사하지만, 밸브 몰드부(1b) 대신 밸브 몰드부(1c)를 구비하는 특성을 갖는다.
밸브 몰드부(1c)는 밸브 몰드부(1b)의 차단기용 진공 밸브(20b) 대신에 도체(27)를 구비한다.
도 3의 스위치 기어(103)는 도 5의 전기회로(c7)를 구성하는 밀폐형 스위치 기어이다.
스위치 기어(103)는 상술한 스위치 기어(101)와 유사하지만, 주회로 접속 몰드부(4) 대신 밸브 몰드부(1b)의 고정측에 접속된 모선접속 몰드부(3a)를 구비한다. 모선접속 몰드부(3a)는 모선접속 몰드부(3)와 유사하다.
도 4의 스위치 기어(104)는 도 5의 전기회로(c13)를 구성하는 밀폐형 스위치 기어이다.
스위치 기어(104)는 상술한 스위치 기어(101)와 유사하지만, 모선 접속 몰드부(3) 대신 밸브 몰드부(1a)의 고정측에 접속된 주회로 접속 몰드부(4b)를 구비한다.
주회로 접속 몰드부(4b)와 주회로 접속 몰드부(4)는 주회로 접속 도체(45b)와 주회로 접속 도체(45)의 형상이 서로 다른 것을 제외하고는 유사하다. 주회로 접속 단자(45)는 4개의 단부를 갖는다.
도 6 및 7은 본 실시형태에 의한 스위치 기어 구성의 제 5 및 제 6 예를 나타내는 측단면도이다. 도 8은 본 실시형태에 의한 스위치 기어로 구성되는 전기 회로의 제 2 예를 나타내는 도면이다.
도 6의 스위치 기어(105)는 도 8의 전기회로(c19)를 구성하는 밀폐형 스위치 기어이다.
스위치 기어(105)의 밸브 가동측 몰드부(2a)는 절연부(87a)의 상면에 접합부(34a~34c)를 구비한다. 접지층(89a)은 접합부(34a~34c)에 형성되지 않는다.
접합부(34a~34c)는 단로기용 밸브 몰드부(1d~1f)의 가동측 접합부(24d~24f)에 각각 접속된다. 밸브 몰드부(1d~1f)는 밸브 몰드부(1a)와 유사하다.
모선접속 몰드부(3, 3a)의 접합부(42)는 밸브 몰드부(1d, 1e)의 고정측 접합부(23d, 23e)에 접속된다.
모선 접속 몰드부(3, 3a)의 모선접속용 접합부(41a, 41b)는 각각 모선에 접속된다(도시하지 않음).
주회로 접속 몰드부(4)의 접합부(47)는 밸브 몰드부(1f)의 고정측 접합부(23f)에 접합된다. 따라서 고정측 접합부(23f)는 주회로 접속 몰드부(4)를 통해 케이블(5)에 접속된다.
각 절연 조작 로드(31d~31f)의 한쪽 단자는 대응하는 밸브 몰드부(1d~1f)에 형성된 대응하는 진공 밸브(20d~20f)의 대응하는 가동측 도체(22d~22f)에 접속된다. 조작 기구(8d~8f)는 대응하는 절연 조작 로드(31d~31f)의 다른 쪽 단부에 접속된다. 절연 조작 로드(31d~31f)는 밸브 가동측 몰드부(2a)의 밀폐된 구멍(30a) 내에 설치된다. 단로부는 조작 기구(8d~8f)를 조작함으로써 개폐된다. 도체(33a)는 접합부(34d~34f)를 서로 접속하고 슬라이드형 통전부(32d~32f)를 구비한다.
도 7의 스위치 기어(106)는 도 8의 전기회로(c27)를 구성하는 밀폐형 스위치 기어이다.
스위치 기어(106)는 상술한 스위치 기어(105)와 유사하지만, 밸브 몰드부(1f) 대신 계기용 변압기(9)가 이 스위치 기어(106)에 접속된다.
계기용 변압기(9)의 표면은 고체 절연물로 덮여있다. 계기용 변압기(9)의 접합부(9a)에는 어떤 접지층도 형성되지 않는다. 한편, 접지층은 접합부(9a)를 제외한 고체 절연물의 표면에 설치된다.
본 실시형태에서, 예를 들면 밀폐형 스위치 기어는 도 9 내지 도 11에 나타낸 바와 같이 구성될 수도 있다.
도 9의 스위치 기어(107)의 밸브 가동측 몰드부(2b)는 밸브 가동측 몰드부(2)와 유사하지만, 절연부(87)의 측면에 접합부(34b)가 설치된다.
밸브 몰드부(1a)는 밸브 가동측 몰드부(2b)의 접합부(34a)에 접합한다. 주회로 접속 몰드부(4)는 접합부(34b)에 접합한다. 스위치 기어(107)는 밸브 몰드부(1a) 대신 밸브 몰드부(1b)를 구비할 수도 있다.
도 10의 스위치 기어(108)는 상술한 스위치 기어(107)의 밸브 가동측 몰드부(2b)를 2개 구비한다. 스위치 기어(108)에서, 2개의 밸브 가동측 몰드부(2b)는 그들의 접합부(34a)가 서로 대향하는 상태로 배치된다. 2개의 대향하는 접합부(34a)는 기기접속 몰드부(14)를 통해 서로 접속된다.
도 11의 스위치 기어(109)의 밸브 가동측 몰드부(2c)는 절연부(87c)의 상면에 접합부(34a, 34b)를 구비한다. 밸브 몰드부(1d)는 접합부(43a)에 접합한다. 밸브 몰드부(1e)는 접합부(43b)에 접합한다. 주회로 접속 몰드부(4)는 접합부(34c)에 접합한다.
도 9 내지 도 11의 스위치 기어(107~109)에서, 주회로 접속 몰드부(4)는 각각 필요에 따라 밸브 몰드부(1a 또는 1b)의 고정측에 접속될 수도 있다.
또한 스위치 기어(101~109)에서, 단로기용 밸브 몰드부(1a), 차단기용 밸브 몰드부(1b), 통전만 하는 밸브 몰드부(1c) 및 계기용 변압기(9)는 시스템 구성의 필요에 따라 변경될 수도 있다.
또한, 스위치 기어(101~109)는 차단과 단로의 2위치 동작 또는 차단, 단로 및 접지의 3위치 동작이 단일 밸브로 수행 가능한 진공 밸브를 구비하는 밸브 몰드부를 포함할 수도 있다.
본 실시형태의 설명에서, 단로부는 진공 밸브를 사용하는 진공형이다. 그러나 절연용기에 봉입되는 절연 매체는 진공에만 국한되지 않고, 공기 및 산소 등의 다른 절연 매체가 사용될 수도 있으며 용기내의 압력을 대기압 이상으로 증가시킨 압력 가스를 적용할 수도 있다.
본 실시형태에서, 스위치 기어(101~109)를 삼상 회로에 적용하였지만, 단상 회로에도 적용 가능하다.
상술한 스위치 기어(101~109)에서 컴포넌트는 수직 방향으로 서로 접속된다. 그 결과, 컴포넌트의 무게는 접합부에 가해져서, 컴포넌트가 서로 안정된 접합을 할 수 있게 한다.
또한, 고체 절연물의 절연내력은 공기나 대기압 SF6 가스보다 1 자리수 만큼 더 크다. 따라서 스위치 기어(101~109)에서 접지와 스위치 기어의 주요부인 진공 밸브 사이의 절연 거리를 크게 감소시킬 수 있다. 이는 전체 스위치 기어 크기의 감소를 가능케 한다.
삼상 기기에서는, 각 위상(phase)에 대해 주회로가 몰드된 고체 절연물의 표면에 접지층이 설치된다. 따라서 이 기기는 3상으로 분리된다. 따라서 위상 사이의 단락을 고려할 필요가 없으며 위상 사이의 절연 거리 필요도 감소되어, 위상 사이의 거리를 크게 감소시킬 수 있다.
스위치 기어(101~109)에서, 밸브 가동측 몰드부의 접합부에 접합되는 밸브 몰드부를 회로 구성에 따라 단순히 변경함으로써 실현 가능한 적용회로를 크게 증가시킬 수 있다.
스위치 기어(101~109)에서, 밸브 몰드부는 밸브 가동측 몰드부로부터 분리된다. 그리고 밸브 몰드부에 형성된 접합부는 밸브 가동측 몰드부에 형성된 접합부에 기계적 및 전기적으로 접속되어 있다.
스위치 기어(101~109)는 밸브 가동측 몰드부를 변경하지 않고, 단순히 밸브 몰드부를 용도에 따라 단로기용, 차단기용, 통전용, 계기 변압기용 등에 적용함으로써, 예를 들면 도 5 및 8에 나타낸 바와 같이, 여러 회로 구성에 대응할 수 있도록 만들 수 있다.
상술한 도 8은 단로기(DS)만을 나타내고 있지만, 단로기용 컴포넌트를 차단기용 컴포넌트로 교체함으로써 차단기(VCB)용 회로를 구성할 수 있다. 또한 VCB와 DS가 조합된 회로도 구성할 수 있다.
또한, 스위치 기어(101~109)는 상술한 SF6 가스 절연 스위치 기어의 경우처럼 대규모의 기밀용기(airtight container)를 필요로 하지 않는다. 따라서 필요한 부품의 수를 크게 줄일 수 있다. 이는 저가의 신뢰성 있는 스위치 기어를 실현 가능케 한다.
(제 2 실시형태)
상술한 제 1 실시형태에서, 밸브 가동측 몰드부에 구비되고 복수의 접합부(34a, 34b)는 거의 동일한 방향으로 배치된다. 또한, 복수의 접합부(34a, 34b)가 밸브 가동측 몰드부의 절연부의 구멍 면과 반대측면에 배치된다.
따라서 각종 밸브 몰드부를 밸브 가동측 몰드부와 동일한 방향으로 설치할 수 있다.
또한, 밸브 몰드부가 접지층에 형성되기 때문에, 밸브 몰드 사이의 거리를 줄일 수 있다.
절연조작 로드는 진공 밸브를 구동하기 위하여 조작 기구 및 진공 밸브 사이에 접속된다. 이들은 밸브 가동측 몰드부의 밀폐된 구멍 내에 배치된다. 절연조작 로드는 서로 평행하게 동일한 방향으로 구동을 행한다. 따라서 밸브 가동측 몰드부의 크기를 줄일 수 있다. 이는 조작 기구가 설치된 조작실(17)의 공간 크기를 줄일 수 있게 한다. 따라서 전체 스위치 기어가 소형화될 수 있다.
상술한 제 1 실시형태에서, 밸브 가동측 몰드부의 변경 없이, 단순히 밸브 가동측 몰드부의 접합부에 접합된 밸브 몰드부, 모선접속 몰드부 및 주회로 접속 몰드부 등의 컴포넌트를 변경함으로써 각종 회로 구성을 간단히 수행할 수 있다.
이는 구성 가능한 적용회로의 양을 크게 증가시킨다. 또한, 적용 회로의 양이 증가되지만 컴포넌트의 종류는 줄일 수 있다. 따라서 필요한 부품을 표준화할 수 있다. 더욱이, 스위치 기어가 병렬 보드 형상으로 구성되는 경우, 하나의 보드 내에 구성할 수 있는 회로의 수를 증가시킬 수 있다. 그 결과, 전체 스위치 기어의 크기를 줄일 수 있다.
또한, 컴포넌트를 제조하는데 필요한 몰드의 수를 줄이는 것이 가능하여 생산에 이득을 주게 된다. 그 결과, 저가의 신뢰성있는 스위치 기어를 실현할 수 있다.
(제 3 실시형태)
도 12는 본 발명의 본 실시형태에 의한 밀폐형 스위치 기어 구성의 일례를 나타내는 측단면도이다. 도 13 내지 도 15는 본 실시형태에 의한 스위치 기어를 구성하는 전기 회로의 예들을 나타내는 도면이다.
도 12의 스위치 기어(110)는 도 13에 나타낸 전기 회로(c33)를 구성하는 밀폐형 스위치 기어이다.
스위치 기어(110)에는, 접촉자(13)가 밸브 가동측 몰드부(2)의 접합부(34a, 34b)를 서로 접속하는 도체(33)에 설치된다. 접촉자(13)는 그 내부에 밀폐 구멍(30)이 형성되는 밸브 가동측 몰드부(2)의 표면에 위치한다.
조작실(17)에는 접지장치용 조작기구(11)가 설치된다. 가동 도체(12)의 한쪽 단부는 접지된다. 가동 도체(12)는 접지장치용 조작기구(11)에 의해 구동된다. 가동 도체(12)의 다른 쪽 단부는 접촉자(13)와 접촉하거나 접촉자(13)로부터 분리된다.
스위치 기어(110)에서, 도체(33)에는 접촉자(13)가 설치된다. 도체(33)를 접지하기 위해 접지장치가 설치된다. 따라서 도 13 내지 도 15에 나타낸 바와 같이 컴포넌트의 수를 증가시키지 않고 구성 가능한 전기 회로의 양을 증가시킬 수 있다.
상술한 도 15는 단로기(DS)만을 나타내고 있지만, 단로기용 컴포넌트를 차단기용 컴포넌트로 교체함으로써 차단기(VCB)용 회로를 구성할 수 있다. 또한 VCB와 DS가 조합된 회로도 구성할 수 있다.
또한, 그 내부에 밀폐 구멍(30)이 형성되는 밸브 가동측 몰드부(2)의 표면에 접촉자(13)를 설치함으로써, 진공 밸브를 구동하기 위해 주회로 조작 기구(8a, 8b)가 설치되는 동일한 조작실(17)에 접지 장치가 배치될 수 있다. 그 결과, 기구부의 배치에 하나의 공간이 필요하게 되어 스위치 기어를 소형화할 수 있다.
(제 4 실시형태)
제 1 실시형태에서, 공기와 같은 가스로 구성된 절연 매체는 밀폐된 구멍(30)에 봉입된다. 이는 외부 환경의 나쁜 영향을 방지하고 밸브 가동측 몰드부(2)의 크기를 줄일 수 있게 한다.
또한, 전체 주회로 고전압부가 외부 공기에 노출되는 것을 방지한다. 주회로를 덮는 절연부의 표면이 접지층에 형성되기 때문에, 스위치 기어는 오염, 습기 등의 외부 환경에 영향을 받지 않는다. 따라서 스위치 기어의 소형화 및 신뢰성을 증가시킬 수 있다.
(제 5 실시형태)
도 16은 본 실시형태에 의한 밀폐형 스위치 기어 구성의 일례를 나타내는 측단면도이다. 도 17은 도 16의 A부의 확대도이다.
도 16 및 17의 스위치 기어에는 밸브 가동측 몰드부(2)의 절연부(87)에 구멍(30)을 둘러싸기 위하여 도전성 실드(35)가 매설되어 있다. 도전성 실드(35)는 도체(32)와 거의 동일한 전위에 있다.
매설 금속(전극)(36)의 선단은 진공 밸브(20a)의 가동측 도체(22a)로부터 나와 절연 조작 로드(31a)에 매설된다.
매설 금속(37)의 선단은 진공 밸브(20a)의 가동측 도체(22a)의 반대편에서 나와 절연 조작 로드(31a)에 매설된다.
또한, 매설 금속(36, 37)은 절연 조작 로드(31a)의 경우처럼 절연 조작 로드(31b)에 매설된다.
거리 L1은 절연 조작 로드(31a, 31b)의 축방향(F1)으로 매설 금속(36, 37)의 선단 사이의 거리이다. 본 실시형태에서, 절연 조작 로드(31a, 31b)의 축방향(F1)은 진공 밸브(20a, 20b)의 가동방향 및 진공 밸브(20a, 20b)의 축방향과 유사하다.
스위치 기어 저면측의 도전성 실드(35)의 선단은, 절연 조작 로드(31a, 31b)의 축방향(F1)에서 볼 때, 매설 금속(36, 37)의 선단 사이의 중간 지점보다 가동측 도체(22a, 22b)에 더 가까이 위치한다.
즉, 도전성 실드(35)의 저면측 선단은 진공 밸브(20a, 20b)가 개로 또는 폐로 어느 쪽이든 매설 금속(36)의 선단으로부터 거의 L1/2 거리 내에 위치한다.
진공 밸브(20a, 20b)가 개로, 폐로 및 단로의 3개 위치를 이동하는 경우에도, 도전성 실드(35)의 저면측 선단은 각각 진공 밸브(20a, 20b)가 개로, 폐로, 또는단로 어느 쪽이든 매설 금속(36)의 선단으로부터 거의 L1/2 거리 내에 위치한다.
스위치 기어(111)에서, 밸브 가동측 몰드부(2)의 구멍(30) 내에 배치된 절연 조작 로드(31a, 31b) 및 도체(33)로부터 구멍(30)으로 돌출된 진공 밸브(20a, 20b)의 가동측 도체(22a, 22b)는 진공 밸브(20a, 20b)의 동작에 의해 축방향으로 이동한다. 따라서 구멍(30) 내의 전계분포는 변화한다.
도 18은 도전성 실드(35)의 저면측 선단부의 위치와 밸브 가동측 몰드부(2) 의 구멍(30) 내의 최대전계강도 사이의 관계를 나타내는 차트이다. 도 18의 실선은 폐로시 진공 밸브(20a, 20b)의 위치를 나타낸다. 점선은 개로시 진공 밸브(20a, 20b)의 위치를 나타낸다. 도 18의 횡축은 매설 금속(36)의 선단 위치를 나타낸다. 숫자 "0" 는 가동측 도체(22a, 22b)측 매설 금속(36)의 선단 위치를 나타낸다. 거리 L1은 각각 절연 조작 로드(31a, 31b)의 매설 금속(36, 37) 사이의 거리이다.
도 18에 나타낸 바와 같이, 폐로시 도전성 실드(35)의 선단 위치가 L1/2 위치보다 접지 저면 측에 가까워지면 구멍(30)의 최대 전계강도는 급격히 상승한다.
반면, 개로시 도전성 실드(35)의 선단 위치가 "0" 위치보다 가동측 도체(33a, 33b)에 가까워지면 최대 전계강도는 급격히 상승한다.
그 결과, 도전성 실드(35)의 저면측 위치가 가동측 도체(22a, 22b) 측의 매설 금속(36)의 "0" 위치로부터 L1/2 거리 내에 위치하게 설정하면, 구멍(30)의 최대 전계강도는 폐로시 또는 개로시 여부와 관계없이 거의 동일하게 된다. 그 결과, 전계강도를 줄일 수 있다.
또한, 스위치 기어(111) 구성의 최대 전계부는 절연부(87)를 따라 위치한다. 따라서 금속 전극으로부터의 방전과 비교할 때, 방전이 발생하는 초기 전자(electron)가 억제되어 내전압을 향상시킬 수 있다.
따라서 접지층(89)이 형성되지 않는 밸브 가동측 몰드부(2)의 구멍(30) 내부의 연면 절연거리 및 절연 조작 로드(31a, 31b)의 연면 절연거리를 줄일 수 있다. 이는 스위치 기어의 소형화를 가능케 한다.
(제 6 실시형태)
도 19는 본 실시형태에 의한 밀폐형 스위치 기어 구성의 일례를 나타내는 측단면도이다. 도 20은 도 19의 B부를 확대한 도면이다.
도 19 및 20의 스위치 기어(112)는 상술한 스위치 기어(111)와 유사하지만, 절연부(87) 및 구멍(30) 형상에 특징을 갖는다.
구멍(30)의 측면에서 도전성 실드(35)가 매설된 부분의 절연부(87)와 각 절연 조작 로드(31a, 31b) 축 사이의 거리 Ra는 도전성 실드(35)가 매설되지 않은 접지 저면측 부분의 절연부(87)와 절연 조작 로드(31a, 31b)의 축 사이의 거리 Rb보다 작아지도록 절연부(87) 및 구멍(30)이 형성된다.
도전성 실드(35)가 매설된 부분으로부터 도전성 실드(35)가 매설되지 않은 접지 저면측 사이에서, 구멍(30)의 측면과 절연 조작 로드(31a, 31b)의 축 사이의 거리 변화는 연속적이다. 따라서 구멍(30)의 측면은 저면과 평행한 어떤 면도 포함되어 있지 않다.
즉, 도 20의 측단면도에서 축간 거리 Ra부와 축간 거리 Rb부는 곡률반경 R1의 곡선과 곡률반경 R2의 곡선에 의해 서로 연결된다.
곡률반경 R1의 곡선과 곡률반경 R2의 곡선 사이의 연결부에는 접지측 저면과 평행한 직선부를 갖지 않는 경우, 직선부가 존재할 수 있다.
본 실시형태에 의한 스위치 기어(112)에서, 절연부(87) 및 구멍(30)은 거리 Ra가 거리 Rb보다 작은 형상이 된다.
따라서 도전성 실드(35) 부근에서 고체 절연물의 수지 두께는 크고, 도전성 실드(35)가 없는 부분에서는 작게 된다. 따라서 전계가 집중될 수 있는 도전성 실드(35) 부근의 전계 강도를 줄일 수 있다.
또한, 접지측에 더 많은 전위가 할당될 수 있으므로 밸브 가동측 몰드부의 구멍(30)의 연면 전계를 평준화할 수 있다.
또한, 도 20에 나타낸 바와 같이, 축간 거리 Ra부와 축간 거리 Rb부는 곡률반경 R1의 곡선과 곡률반경 R2의 곡선에 의해 연결되어 상기 곡선 사이의 연결부는 접지측 저면과 평행한 직선부분을 갖지 않도록, 절연부와 구멍(30)이 형성된다. 따라서 구멍(30)의 연면 전계를 더 평준화할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 의한 스위치 기어(112)에서, 밸브 가동측 몰드부(2) 전체의 크기를 변화시키지 않고, 접지층이 형성되지 않은 절연부(87) 내부의 구멍(30)의 연면 거리를 증가시킬 수 있다. 따라서 절연 거리를 증가시킬 수 있다. 이는 내전압을 향상시킴으로 필요한 수지의 양을 줄일 수 있다. 따라서 스위치 기어를 더 경제적으로 생산할 수 있다.
(제 7 실시형태)
도 21은 본 실시형태에 의한 밀폐형 스위치 기어 구성의 일례를 나타내는 측단면도이다.
도 21의 밸브 가동측 몰드부(2)는 도전성 실드(35), 도전성 실드(35a, 35b), 도체(33)가 일체로 형성된 실드 도체(38)를 구비한다. 실드 도체(38)는 절연부(87)에 매설되어 있다.
도전성 실드(35a, 35b)는 절연부(87)에 매설되어 각각 접합부(34a, 34b)를 둘러싼다.
본 실시형태에 의한 스위치 기어(113)에서, 도전성 실드(35)는 구멍(30) 내부의 전계강도를 줄여 구멍(30) 내부의 최대 전계강도를 절연물의 표면으로 이행시킬 수 있게 한다. 따라서 내전압 성능이 향상되어 연면 거리를 줄일 수 있다.
또한, 접합부(34a, 34b)를 둘러싸고 절연부(87)에 매설된 도전성 실드(35a, 35b)는 밸브 몰드부(1a, 1b) 접합부분에서의 전계강도를 줄일 수 있게 한다. 그 결과, 내전압 성능이 향상되어 접합부(34a, 34b)의 절연거리를 축소할 수 있다.
또한, 도전성 실드(35, 35a, 35b)와 도체(33)를 일체의 금속으로 몰드한 실드 도체(38)는 부품의 수를 줄일 수 있게 하여, 조립을 용이하게 하며 조립에 필요한 시간을 줄일 수 있다.
또한, 도전성 실드(35, 35a, 35b)와 도체(33)를 일체화하는 것은 밸브 가동측 몰드부(2)에 밸브 몰드부(1a, 1b)가 접합되는 경우 절연 조작 로드(31a, 31b)가 각각 밸브 몰드부(1a, 1b)의 밸브 가동측 몰드부(22a, 22b)에 접속될 때, 접합부(34a, 34b)와 구멍(30) 양쪽에 도전성 실드(35, 35a, 35b)의 편심에 의한 전계의 국소적 집중을 방지할 수 있다. 이는 도전성 실드(35, 35a, 35b)의 편심에 의한 전계의 국소적 집중을 고려한 전계설계의 필요성을 없애준다. 그 결과, 더 소형의 절연설계가 가능하다.
(제 8 실시형태)
도 22는 본 실시형태에 의한 밀폐형 스위치 기어 구성의 일례를 나타내는 측단면도이다. 도 23은 도 22의 C부를 확대한 도면이다.
본 실시형태에서는 밸브 몰드부(1a)를 설명한다. 그러나 이 설명은 또한 밸브 몰드부(1b)에도 적용된다.
도 22 및 23에 나타낸 스위치 기어(114)에서, 진공 밸브(20a)의 측면은 절연용기(98a)를 구성한다.
도전성 실드(26)는 진공 밸브(20a)의 가동측 단부 및 진공 밸브(20a)의 절연용기(98a)의 한쪽 단부를 덮는다.
도전성 실드(26)는 절연용기(98a)를 둘러싸는 부분(26a), 진공 밸브(20a)의 가동측 플랜지(90a)와 거의 평행인 평탄부(26b) 및 진공 밸브(20a)의 가동측 통전축(91)(通電軸)을 둘러싸는 부분(26c)을 구비한다.
절연용기(98a)를 둘러싸는 부분의 외경 φA는 가동측 통전축(91)을 둘러싸는 부분의 외경 φB보다 크다.
절연용기(98a)를 포함하는 부분(26a)과 평탄부(26b) 사이의 면은 곡면이다. 즉, 절연용기(98a)를 포함하는 부분(26a)과 평탄부(26b)는 곡률반경을 갖도록 서로 접합한다.
평탄부(26b)와 가동측 플랜지(90a) 사이에는 도전성 패킹(28)이 설치된다.
도전성 실드(25)는 진공 밸브(20a)의 고정측 단부 및 진공 밸브(20a)의 절연용기(98a)의 다른 쪽 단부를 덮는다.
도전성 실드(25)는 절연용기(98a)를 둘러싸는 부분(25a)과 진공 밸브(20a)의 고정측 플랜지(90b)와 거의 평행인 평탄부(25b)를 구비한다.
절연용기(98a)를 둘러싸는 부분(25a)과 평탄부(26b) 사이의 면은 곡면이다.
진공 밸브(20a)를 고체 절연물로 덮는 경우, 유리 또는 세라믹으로 만들어진 절연용기(98a) 와 진공 봉착부인 각 금속 플랜지(90a, 90b) 사이의 접합부는 서로 다른 재료로 구성되어 있으므로 응력이 발생할 수 있다.
그러나 본 실시형태에 의한 스위치 기어에서는, 진공 밸브(20a)의 가동측 및 고정측 단부를 각각 덮고 있는 도전성 실드(25, 26)가 진공 밸브(20a) 의 각 단부에 설치된다.
따라서 절연용기(98a)와 플랜지(90a, 90b) 사이의 접속이 분리되어도, 분리된 부분이 도전성 실드(25, 26)로 각각 덮여있기 때문에 전계강도의 크기를 충분히 줄일 수 있게 한다. 따라서 이 부분의 전기적인 결함을 방지한다. 그 결과, 불량률을 줄일 수 있다.
또한, 진공 밸브(20a)는 도전성 실드(26)로 형성되기 때문에, 진공 밸브(20a) 단부에서 응력 및 전계의 크기를, 밸브 몰드부(1a)와 밸브 가동측 몰드부(2) 사이의 접합부분에서 전계의 크기를, 그리고 진공 밸브 가동측 도체(22a)에서 전계의 크기를, 단일 부품으로 줄일 수 있다. 전계 및 응력 크기의 감소는 절연 성능 및 신뢰성을 향상시켜 필요한 부품의 수를 줄일 수 있다. 또한 필요한 공정의 수를 감소하고 작업성을 향상시키는 것이 가능하다.
또한, 도전성 실드(26)의 평탄부 및 진공 밸브 가동측 플랜지(90a) 사이에 형성된 도전성 패킹(28)은 주형하는 동안 진공 밸브(20a)의 가동 도체(22a)에 대한 수지 정지(resin stop)로써 사용된다. 또한 도전성 실드(26)의 전위를 진공 밸브(20a)의 가동측의 전위와 거의 동일하게 만들 수 있다. 그 결과, 필요한 부품의 수를 줄일 수 있다.
(제 9 실시형태)
도 24는 본 실시형태에 의한 밀폐형 스위치 기어 구성의 일례를 나타내는 측단면도이다. 도 25는 도 24의 D부를 확대한 도면이다.
본 실시형태에서는 밸브 몰드부(1a)를 설명한다. 그러나 이 설명은 또한 밸브 몰드부(1b)에도 적용된다.
도 24 및 도 25의 스위치 기어(115)에서, 접합부(23a)는 오목면이다. 도전성 실드(25)는 절연용기(98a)를 둘러싸는 부분(25a), 진공 밸브(20a)의 고정측 플랜지(90b)와 거의 평행인 평탄부(25b) 및 오목면인 고정측 접합부(23a) 내의 구멍을 둘러싸는 부분(25c)을 구비한다.
본 실시형태에 의한 스위치 기어(115)에서, 진공 밸브(20a)는 도전성 실드(25)로 형성되기 때문에, 진공 밸브(20a) 단부에서 응력 및 전계의 크기를, 밸브 몰드부(1a)의 고정측 접합부(23a)에서 전계의 크기를, 단일 부품으로 줄일 수 있다. 전계 및 응력 크기의 감소는 절연 성능 및 신뢰성을 향상시켜 필요한 부품의 수를 줄일 수 있다. 또한 필요한 공정의 수를 감소하고 작업성을 향상시키는 것이 가능하다.
(제 10 실시형태)
도 26은 본 실시형태에 의한 밀폐형 스위치 기어 구성의 일례를 나타내는 측단면도이다.
본 실시형태에서는 밸브 몰드부(1a)를 설명한다. 그러나 이 설명은 또한 밸브 몰드부(1b)에도 적용된다.
도 26의 스위치 기어(116)에서, 진공 밸브(20a)의 고정측 도체(21)의 단부는 오목면이다. 접촉자가 고정측 도체(21) 내의 구멍에 삽입되어 모선 접속 몰드부(3) 등의 다른 컴포넌트와 전기적으로 접속된다. 밸브 몰드부(1a)에서, 고정측 접합부(23a)는 또한 오목면이다.
본 실시형태에 의한 스위치 기어(116)에서, 진공 밸브(20a)의 고정측 도체(21)는 오목면이다. 접촉자는 고정측 도체(21) 내의 구멍에 삽입된다. 고정측 접합부(23a)는 또한 오목면이다.
따라서 다른 컴포넌트는 밸브 몰드부(1a)에 안정된 방법으로 접합할 수 있다. 이는 고정측 도체(21)의 단부와 고정측 접합부(23a) 사이의 거리를 줄일 수 있게 한다. 따라서 밸브 몰드부(1a)의 축방향 크기를 줄일 수 있다.
또한, 진공 밸브(20a)의 고정측 도체(21)의 오목형상의 선단에서, 고정측 도체(21)의 접속부 및 고정측 접합부(23a)에서 전계의 크기를 줄일 수 있다. 따라서 스위치 기어의 크기를 줄일 수 있다.
(제 11 실시형태)
도 27은 본 실시형태에 의한 밀폐형 스위치 기어 구성의 일례를 나타내는 측단면도이다.
도 27의 스위치 기어(117)는 상술한 스위치 기어(101~106)의 변형례이다. 스위치 기어(117)는 밸브 몰드부(1a)의 절연부(86a) 외주면에 트랜스포머(6)를 구비하고, 또한 밸브 몰드부(1b)의 절연부(86b) 외주면에 트랜스포머(6)를 구비한다.
따라서 밸브 몰드부(1a, 1b) 사이의 공간을 효율적으로 사용 가능하다. 그 결과, 스위치 기어를 소형화할 수 있다.
(제 12 실시형태)
도 28은 본 실시형태에 의한 밀폐형 스위치 기어 구성의 일례를 나타내는 측단면도이다.
도 29는 도 28의 스위치 기어를 정면에서 본 경우 밸브 몰드부(1a)와 밸브 가동측 몰드부(2)의 배치를 나타내는 도면이다.
도 28의 스위치 기어(118)는 제 11 실시형태에 의한 스위치 기어와 유사하다. 그러나 진공 밸브(20a, 20b)의 축방향(F2)으로, 밸브 몰드부(1a)의 트랜스포머(6)의 위치는 이웃한 밸브 몰드부(1b)의 트랜스포머(6)의 위치와는 다르게 된다.
이에 따라 트랜스포머(6)가 설치되는 공간의 크기를 줄일 수 있으므로, 스위치 기어의 크기를 축소할 수 있다.
(제 13 실시형태)
도 30은 본 실시형태에 의한 밀폐형 스위치 기어 구성의 일례를 나타내는 측단면도이다.
본 실시형태에서는 밸브 몰드부(1a)를 설명한다. 그러나 이 설명은 밸브 몰드부(1b)에도 적용된다.
도 30의 스위치 기어(119)의 밸브 몰드부(1a)는 진공 밸브(20a)의 측면을 둘러싸고 절연부(86a)에 매설된 트랜스포머(6)를 구비한다.
이에 따라 트랜스포머(6)가 설치되는 공간의 크기를 줄일 수 있으므로, 스위치 기어의 크기를 축소할 수 있다. 또한, 트랜스포머(6)를 장착하는데 필요한 공정의 수를 줄일 수 있다.
(제 14 실시형태)
도 31은 본 실시형태에 의한 밀폐형 스위치 기어 구성의 일례를 나타내는 측단면도이다.
본 실시형태에서는 밸브 몰드부(1a)를 설명한다. 그러나 이 설명은 밸브 몰드부(1b)에도 적용된다.
도 31의 스위치 기어(120)는 상술한 스위치 기어(101~119)의 변형례이다. 스위치 기어(120)의 밸브 몰드부(1a)는 가동측에 플랜지부(92a) 및 고정측에 플랜지부(92b)를 구비한다. 플랜지부(92a, 92b)는 밸브 몰드부(1a)와 다른 컴포넌트가 기계적으로 접속하는데 사용 가능하다.
밸브 몰드부(1a)는 플랜지부(92a, 92b)의 직경방향 최소 길이가 진공 밸브(20a)의 외면을 덮는 절연부(86a)의 최대 직경보다 크게 되도록 형성된다.
이에 따라, 밸브 몰드부(1a)의 접합부(24a)와 밸브 가동측 몰드부(2)의 접합부(34a)와의 접지측 전계강도 뿐만 아니라, 밸브 몰드부(1a)의 접합부(23a)와 모선 접속 몰드부(3)의 접합부(42)와의 접지측 전계강도를 줄일 수 있다. 따라서 절연 성능이 향상되고, 또한 절연부(86a)에 필요한 수지의 양을 줄일 수 있다. 그 결과, 스위치 기어를 더 경제적으로 제조할 수 있다.
(제 15 실시형태)
본 실시형태에 의하면, 상술한 스위치 기어(101~120)에서 단로기용 진공 밸브(20a)를 구비한 밸브 몰드부(1a)는 차단기용 진공 밸브(20b)를 구비하는 밸브 몰드부(1b)와 거의 동일한 형상을 갖는다.
이에 따라, 밸브 몰드부(1a, 1b)와 접합되는 밸브 가동측 몰드부(2)의 접합부(34a, 34b)의 형상, 모선 접속 몰드부(3)의 접합부(42)의 형상, 주회로 접속 몰드부(4)의 접합부(47)의 형상 및 다른 각종 컴포넌트의 접합부의 형상을 통일할 수 있다. 회로 구성에 따라 단순히 밸브 몰드부(1a, 1b)를 변경함으로써, 구성 가능한 회로의 양을 충분히 증가시킬 수 있다.
또한, 구성 가능한 회로의 양을 증가시킬 수 있지만, 컴포넌트의 종류를 줄일 수 있다. 따라서 필요한 부품의 표준화가 가능하다. 또한, 스위치 기어가 병렬 보드 형태로 구성되는 경우, 하나의 보드로 구성 가능한 회로의 수를 증가시킬 수 있다. 그 결과, 스위치 기어의 크기를 줄일 수 있다.
또한, 컴포넌트를 제조하는데 필요한 몰드의 수를 줄일 수 있어 제조상 이점을 갖게 된다. 그 결과, 저가의 신뢰성 있는 스위치 기어의 실현이 가능하다.
(제 16 실시형태)
도 32는 본 실시형태에 의한 밀폐형 스위치 기어 구성의 일례를 나타내는 정면 단면도이다.
도 32의 스위치 기어는 밸브 몰드부(1a)와 모선(43)을 서로 접속하는 모선 접속 몰드부(3)를 구비한다.
모선 접속 몰드부(3)의 접합부(41a, 41b)는 모선(43)을 접속하는데 사용된다. 접합부(41a, 41b)는 모선 접속 도체(40)의 봉형 도체(40b)의 양쪽 단자에서 서로 반대 방향으로 향하도록 설치된다.
접합부(42)는 밸브 몰드부(1a)를 접속하는데 사용된다. 접합부(42)는 모선 접속 도체(40)의 L-형 도체(40a)의 단부에 배치된다. L-형 도체(40a)의 한쪽 단부는 봉형 도체(40b)의 거의 중간에 접속된다. 접합부(42)는 L-형 도체(40a)의 다른 쪽 단부에 설치된다.
모선 접속 도체(40)는 봉형 도체(40b)의 축과 L-형 도체(40a)의 다른 쪽 단부의 축이 교차하지 않는 형상이 된다.
따라서 동일한 형상의 모선 접속 몰드부(3)는 L-형 도체(40a)의 다른 쪽 단부의 축을 중심으로 모선 접속 몰드부(3)를 180° 회전하여 밸브 몰드부(1a)와 접속하기 위하여, 2방향의 모선 접속 위치를 형성하는데 사용된다. 그 결과, 병렬 보드를 적은 수의 컴포넌트를 사용하여 더 자유롭게 구성할 수 있다.
(제 17 실시형태)
도 33은 본 실시형태에 의한 밀폐형 스위치 기어 구성의 일례를 나타내는 측단면도이다.
도 33의 스위치 기어는 밸브 몰드부(1a)와 모선(43)을 서로 접속하는 모선 접속 몰드부(3)를 구비한다.
모선 접속 몰드부(3)의 모선 접속 접합부(41a)는 스위치 기어 본체의 정면을 향하도록 모선에 접속된다. 모선 접속 접합부(41b)는 스위치 기어 본체의 후면을 향하도록 모선(43)에 접속된다.
따라서 스위치 기어가 병렬 보드를 형성하기 위해 평행으로 배치되는 경우, 모선은 병렬 보드 사이에 서로 용이하게 접속될 수 있다. 또한, 스위치 기어의 정면과 후면에 설치된 트랜스포머는 서로 용이하게 접속될 수 있다. 또한, 스위치 기어의 병렬 보드는 전기실 내에 더 자유롭게 구성 및 배치될 수 있다.
(제 18 실시형태)
도 34 및 35는 본 실시형태에 의한 밀폐형 스위치 기어 구성의 제 1 및 제 2 예를 나타내는 측단면도이다.
도 34 및 35의 스위치 기어(123, 124)는 상술한 스위치 기어(101~122)의 변형례이다.
스위치 기어(123, 124)에서, 단일 밸브 가동측 몰드부(2)의 인접 접합부(34a, 34b)의 축 사이의 거리 L의 절반은 모선 접속 몰드부(3)의 각 접합부(41a, 41b)의 축과 접합부(42)의 축 사이의 거리와 거의 동일하다.
따라서 L-형 도체(40a)의 다른 쪽 단부의 축을 중심으로 모선 접속 몰드부(3)를 180° 회전하여 밸브 몰드부(1a)에 접속한 후의 모선 위치는 동일 위상으로 밸브 몰드부(1a) 인접하여 위치한 밸브 몰드부(1b)에 접속된 모선 접속 몰드부(3a)의 모선 위치와 거의 동일하다. 그 결과, 적은 수의 컴포넌트를 이용하여 병렬 보드를 더 자유로이 구성할 수 있다.
(제 19 실시형태)
도 36은 본 실시형태에 의한 밀폐형 스위치 기어 구성의 일례를 나타내는 측단면도이다.
도 36의 스위치 기어(125)의 도형에서, 주회로 접속 몰드부(4)의 주회로 접속 도체(45)는 3개 이상의 접속 단부를 갖는다. 주회로 접속 도체(45)의 접속 단부의 수는 자유로이 변경 가능하다.
주회로 접속 도체(45)의 제 1 접속 단부에는 케이블(5)이 접속되는 주회로 외부인입 케이블 접속부(46)가 설치된다.
주회로 접속 도체(45)의 제 2 접속 단부에는 밸브 몰드부(1b)의 고정측 접합부(23b)와 접합하는데 사용되는 접합부(47)가 설치된다.
주회로 접속 도체(45)의 제 3 및 제 4 접속 단부에는 각각 접합부(47a, 47b)가 설치된다. 접합부(47a, 47b)에는 절연 캡(48)이 접속된다.
접합부(46, 47, 47a, 47b)에는 접지층(45)이 형성되지 않는다.
접합부(47a, 47b)에는 절연 캡(48) 대신 계기용 변압기, 피뢰기, 진공 접지 장치 등을 구비한 컴포넌트가 접속될 수 있다.
또한, 스위치 기어(125)의 주회로 접속 몰드부(4)는 원반 전극(49a) 및 도체(49b)를 구비한다.
원반 전극(49a)은 주회로 접속 도체(45) 부근에 배치되고, 절연부(94)에 매설된다.
도체(49b)는 한쪽 단부가 원반 전극(49a)에 접속되고, 다른 쪽 단부는 절연부(94)의 외층으로 돌출한다. 이에 따라 원반 전극(49a)과 주회로 사이에 정전용량이 설치된다. 이 정전용량은 주회로가 충전되었는지의 여부를 검출하는데 사용될 수 있다.
(제 20 실시형태)
도 37 및 38은 본 실시형태에 의한 밀폐형 스위치 기어 구성의 제 1 및 제 2 예를 나타내는 측단면도이다. 도 39는 본 실시형태에 의한 스위치 기어를 구성하는 전기 회로의 일례를 나타내는 도면이다.
도 37의 스위치 기어(126)는 도 39의 전기 회로(c67)를 구성하는 밀폐형 스위치 기어이다.
스위치 기어(126)에는, 밸브 가동측 몰드부(2d, 2e)의 접합부(34a, 34b)의 축이 각 위상에서 각각 직선적이 되도록 밸브 가동측 몰드부(2d, 2e)가 배치된다.
단로기용 밸브 몰드부(1a)는 밸브 가동측 몰드부(2d)의 접합부(34a)에 접합된다. 통전용 밸브 몰드부(1c)는 접합부(34b)에 접합된다.
차단기용 밸브 몰드부(1b)는 밸브 가동측 몰드부(2e)의 접합부(34a)에 접합된다. 단로기용 밸브 몰드부(1d)는 접합부(34b)에 접합된다.
기기 접속 몰드부(14)는 통전용 밸브 몰드부(1c)의 접합부(23c) 및 차단기용 밸브 몰드부(1b)의 고정측 접합부(23b)에 접합된다.
모선 접속 몰드부(3)는 밸브 가동측 몰드부(2d)에 접합되는 단로기용 밸브 몰드부(1a)의 고정측 접합부(23a)에 접합된다.
주회로 접속 몰드부(4)는 제 2 밸브 가동측 몰드부(2)에 접합되는 단로기용 밸브 몰드부(1a)의 고정측 접합부(23a)에 접합된다. 주회로 접속 몰드부(4)는 주회로 케이블(5)에 접속된다.
계기용 변압기(9)와 접지장치용 밸브 몰드부(18)는 주회로 접속 몰드부(4)의 접합부(47a, 47b)에 각각 접속된다. 접지장치용 밸브 몰드부(18)의 가동측 도체는 접지에 접속되고(도시하지 않음) 접지장치용 조작 기구(11c)에 의해 구동된다.
조작실(17)에는 접지장치용 조작 기구(11a, 11b)가 설치된다. 조작실(17)에서는 밸브 가동측 몰드부(2d, 2e)에 매설된 도체(33)를 접지하는 조작을 수행한다.
도 38의 스위치 기어(127)는 도 39의 전기 회로(c69)를 구성하는 밀폐형 스위치 기어이다.
스위치 기어(127)에는, 스위치 기어(126)의 경우에서와 같이 밸브 가동측 몰드부(2d, 2e)의 접합부(34a, 34b)의 축이 각 위상에서 각각 직선적이 되도록 밸브 가동측 몰드부(2d, 2e)가 배치된다.
단로기용 밸브 몰드부(1a, 1d)는 밸브 가동측 몰드부(2b)의 접합부(34a, 34b)에 접합된다.
차단기용 밸브 몰드부(1b)와 차단기용 밸브 몰드부(1g)는 밸브 가동측 몰드부(2b)의 접합부(34a, 34b)에 각각 접합된다.
밸브 몰드부(1d, 1b)는 기기접속 몰드부(14)를 이용하여 서로 접속된다. 밸브 몰드부(1a)는 모선 접속 몰드부(3)를 통해 모선에 접속된다. 밸브 몰드부(1g)는 주회로 접속 몰드부(4)를 통해 주회로 케이블(4)에 접속된다.
계기용 변압기(9)와 접지장치용 밸브 몰드부(18)는 스위치 기어(126)에서와 같이 주회로 접속 몰드부(4)에 접속된다.
조작실(17)에는 접지장치용 조작 기구(11a, 11b)가 배치된다. 조작실(17)에서는 밸브 가동측 몰드부(2d, 2e)의 도체(33)를 접지하는 조작을 수행한다.
도 37 및 38에 나타낸 밸브 몰드부의 종류는 필요에 따라 단로기, 차단기, 통전부 등에 적합하도록 자유로이 변경될 수 있다.
또한, 주회로 접속 몰드부(4)에 접속되는 계기용 변압기(9), 접지장치용 밸브 몰드부(18)는 필요에 따라 절연 캡 또는 피뢰기로 대치할 수 있다.
본 실시형태에 의한 스위치 기어(126, 127)에서, 접합부(34a, 34b)의 축이 각 위상에서 직선적이 되도록 복수의 밸브 몰드부(2d, 2e)가 배치된다. 따라서 스위126, 127)에서, 설치할 수 있는 밸브 몰드부의 수를 증가시키는 것이 가능하다.
또한, 고체 절연물로 덮인 기기접속 몰드부(14)는 필요에 따라 밸브 몰드부의 고정측을 서로 접속하기 위하여 사용 가능하다.
상술한 도 39에 나타낸 것과 같은 각종 전기 회로는 회로 구성에 따라 단로기, 차단기, 통전부 등에 밸브 몰드부를 적용함으로써 단일 보드로 구성할 수 있다. 이에 따라 구성 가능한 적용 회로의 양이 충분히 증가된다.
또한, 적용 회로의 양은 증가되지만 컴포넌트의 종류는 줄일 수 있다. 따라서 필요한 부품을 표준화할 수 있다. 더욱이, 스위치 기어가 병렬 보드 형상으로 구성되는 경우, 하나의 보드 내에 구성할 수 있는 회로의 수를 증가시킬 수 있다. 그 결과, 전체 스위치 기어의 크기를 줄일 수 있다.
또한, 컴포넌트를 제조하는데 필요한 몰드의 수를 줄이는 것이 가능하여 생산에 이득을 주게 된다. 그 결과, 저가의 신뢰성있는 스위치 기어를 실현할 수 있다.
(제 21 실시형태)
도 40은 본 실시형태에 의한 밀폐형 스위치 기어 구성의 일례를 나타내는 측단면도이다.
도 40의 스위치 기어는 제 20 실시형태에 의한 스위치 기어(126)와 유사하다.
밸브 몰드부(2d, 2e)는 서로 이웃하여 배치된다. 즉, 밸브 가동측 몰드부(2d)의 접합부(34b)는 밸브 가동측 몰드부(2e)의 접합부(34a)와 이웃하여 배치된다.
밸브 몰드부(1c)는 밸브 가동측 몰드부(2d)의 접합부(34b)에 접합된다.
밸브 몰드부(1b)는 밸브 가동측 몰드부(2e)의 접합부(34a)에 접합된다.
밸브 가동측 몰드부(2d)의 접합부(34b)의 축과 밸브 가동측 몰드부(2e)의 접합부(34a)의 축 사이 거리는 단일 밸브 가동측 몰드부(2d, 2e)에 형성되는 접합부(34a, 34b)의 축 사이 거리와 거의 동일하다.
또한, 접합부(34a, 34b) 사이 거리 L의 절반은 모선 접속 몰드부(3)의 각 접합부(41a, 41b)의 축과 접합부(42)의 축 사이 거리와 거의 동일하다.
본 실시형태에 의한 스위치 기어(128)에서, 접합부(42)의 축을 중심으로 모선 접속 몰드부(3)를 180° 회전하여 밸브 몰드부에 접속한 후의 모선 위치는 동일 위상으로 상기 밸브 몰드부(1a)에 이웃하여 위치한 밸브 몰드부에 접속된 모선 접속 몰드부(3)의 모선 위치와 거의 동일하다. 이에 따라, 모선이 위치할 수 있는 5개 이상의 장소를 형성한다. 그 결과, 적은 수의 컴포넌트를 이용하여 병렬 보드를 더 자유로이 구성할 수 있다.
(제 22 실시형태)
도 41은 본 실시형태에 의한 밀폐형 스위치 기어 구성의 일례를 나타내는 측단면도이다.
도 41의 스위치 기어(129)는 상술한 스위치 기어(101~128)의 변형례이다. 스위치 기어(129)의 밸브 가동측 몰드부(2)는 원반 전극(39a) 및 도체(39b)를 구비한다.
원반 전극(39a)은 도체(33) 부근에 배치되고, 절연부(87)에 매설된다.
도체(39b)는 한쪽 단부가 원반 전극(39a)에 접속되고, 다른 쪽 단부는 절연부(87)의 외층으로 돌출한다. 이에 따라 원반 전극(39a)과 주회로 사이에 정전용량이 설치된다. 이 정전용량은 주회로가 충전되었는지의 여부를 검출하는데 사용될 수 있다. 진공 밸브의 불충분한 진공 상태를 검출할 수 있다.
(제 23 실시형태)
도 42는 본 실시형태에 의한 밀폐형 스위치 기어의 컴포넌트를 서로 접속하는 방법의 일례를 나타내는 개략도이다.
도 43은 본 실시형태에 의한 밀폐형 스위치 기어의 접합부의 일례를 나타내는 측단면도이다.
도 42 및 43에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태에 의한 스위치 기어에서 밸브 몰드부(1a, 1b), 밸브 가동측 몰드부(2), 모선 접속 몰드부(3) 및 주회로 접속 몰드부(4)를 포함하는 컴포넌트는 이들 컴포넌트 중 더 작은 탄성률을 갖는 절연물(19a~19f)을 삽입함으로써 서로 접합된다.
절연물(19a~19f)을 접합부 사이에 끼우면, 접합할 때 접합부 사이에 탄성력이 발생한다. 즉, 각 절연물(19a~19f)의 두께 t2는, 대응하는 절연물(19a~19f)을 접합부 사이에 삽입하지 않고 대응하는 컴포넌트를 서로 조립하는 경우의 접합부 사이의 간격 t1보다 더 크게 된다.
따라서 접합부는 서로 양호하게 밀착되어, 절연 성능이 향상된다. 그 결과, 접합부를 소형화할 수 있다.
또한, 컴포넌트는 그들 사이에 대응하는 절연물(19a~19f)을 단순히 삽입함으로써 서로 접속될 수 있다. 이는 접속 방법을 크게 단순화하여 스위치 기어를 더 쉽고 양호하게 조립할 수 있게 한다.
(제 24 실시형태)
도 44는 본 실시형태에 의한 밀폐형 스위치 기어의 접합부의 일례를 나타내는 단면도이다.
본 실시형태에 의한 밀폐형 스위치 기어는 제 23 실시형태에 의한 스위치 기어와 유사하다.
대응하는 컴포넌트의 접합부 사이에 끼워진 각 절연물(19a~19f)의 중심측 두께를 t3 그리고 외주측 두께를 t4라고 가정한다.
본 실시형태에서, 절연물(19a~19f)은 중심측 두께 t3이 외주측 두께 t4보다 크게 형성된다.
따라서 컴포넌트가 그들 사이에 대응하는 절연물을 끼우도록 서로 접합되는 경우, 절연물(19a~19f)과 컴포넌트의 접합부 사이의 이종고체 절연물 계면(different-solid-insulator interface)에는, 전계강도가 높은 계면의 중심측에서 외주방향으로 즉 접지측으로, 접촉압력이 가해진다. 그 결과, 계면에서의 공기층은 중심측에서 외주방향으로 밀어진다. 이는 계면의 밀착성을 더욱 향상시킨다.
또한, 컴포넌트가 서로 접속된 후 더 큰 전계강도를 갖는 이종고체 절연물 계면의 중심측에 최고의 접촉압력이 가해진다. 이는 계면의 내전압 성능을 향상시켜, 접합부를 소형화할 수 있게 한다.
(제 25 실시형태)
도 45는 본 실시형태에 의한 밀폐형 스위치 기어의 접합부의 일례를 나타내는 단면도이다.
본 실시형태에 의한 밀폐형 스위치 기어는 제 23 및 24 실시형태에 의한 스위치 기어와 유사하다.
컴포넌트를 그들 사이에 대응하는 절연물(19a~19f)을 끼우지 않고 서로 접속하는 경우, 컴포넌트의 접합부 사이에 형성되는 중심측 간극을 t5, 그리고 외주측 간극을 t6으로 한다.
본 실시형태에서, 컴포넌트의 접합부는 중심측 간극 t5가 외주측 간극 t6보다 작게 형성된다.
다음, 컴포넌트는 대응하는 절연물(19a~19f)을 끼움으로써 서로 조립된다.
따라서 컴포넌트가 그들 사이에 대응하는 절연물을 끼우도록 서로 접합되는 경우, 절연물(19a~19f)과 컴포넌트의 접합부 사이의 이종고체 절연물 계면에는, 전계강도가 높은 계면의 중심측에서 외주방향으로 즉 접지측으로, 접촉압력이 가해진다. 그 결과, 계면에서의 공기층은 중심측에서 외주방향으로 밀어진다. 이는 계면의 밀착성을 더욱 향상시킨다.
또한, 컴포넌트가 서로 접속된 후 더 큰 전계강도를 갖는 이종고체 절연물 계면의 중심측에 최고의 접촉압력이 가해진다. 이는 계면의 내전압 성능을 향상시켜, 접합부를 소형화할 수 있게 한다.
(제 26 실시형태)
도 46은 본 실시형태에 의한 밀폐형 스위치 기어의 접합부의 일례를 나타내는 단면도이다.
본 실시형태에 의한 밀폐형 스위치 기어는 제 23 내지 25 실시형태에 의한 스위치 기어와 유사하다.
본 실시형태에서, 서로 접합되는 컴포넌트의 접합부의 한쪽은 오목면이고 다른 쪽은 볼록면이다. 각 컴포넌트는 오목면인 접합부의 중심부를 둘러싸는 도전성 실드(97)를 구비한다.
각 컴포넌트의 접합부는 서로 접합되는 접합부의 접합면이, 접합방향 F3에 수직인 방향을 0°로 하는 경우, 25° 내지 50°의 각도로 형성된다.
도 47은 계면의 각도 θ와 그 계면에서의 최대 전계강도 사이의 관계를 나타내는 특성도이다. 계면 각도 θ에는 전계강도를 줄일 수 있는 최적치가 존재함을 도 47은 나타낸다. 접합면의 경사는, 특히 40° 내지 50°가 바람직하다.
따라서 각 컴포넌트와 절연물(19a~19f) 사이 계면의 각도 θ를 25° 내지 50°의 값으로 설정함으로써, 이종 절연물 계면의 전계강도를 줄일 수 있다. 그 결과, 접합부의 크기를 축소하는 것이 가능하다.
(제 27 실시형태)
본 실시형태에 의한 밀폐형 스위치 기어는 제 23 내지 26 실시형태에 의한 스위치 기어와 유사하다.
본 실시형태에서, 컴포넌트의 접합부 사이에 끼우는 절연물(19a~19f)의 형상은 모선 및 주회로 케이블과의 접속에 사용되는 것을 제외하고는 2종류 이하이다.
따라서 각 컴포넌트의 접합부의 표준화가 가능하며, 각종 컴포넌트가 더 자유로이 접합될 수 있게 한다.
(제 28 실시형태)
본 실시형태에 의한 밀폐형 스위치 기어는 제 1 내지 22 실시형태에 의한 밀폐형 스위치 기어와 유사하다.
그러나 밸브 몰드부와 밸브 가동측 몰드부의 적어도 한쪽에서 3개의 위상이 서로 일체가 된다.
이는 필요한 몰드 부품의 수를 줄일 수 있게 한다.
(제 29 실시형태)
본 실시형태에 의한 밀폐형 스위치 기어는 제 1 내지 28 실시형태에 의한 밀폐형 스위치 기어와 유사하다. 그러나 접지층이 각 위상에 대한 절연부의 외층면에 설치된다. 이 접지층은 각 위상에 대응하여 다른 색을 갖는다.
이에 따라, 접지층이 각 위상에 대한 절연부의 외층면에 형성되며, 각 위상에 대응하여 다른 색을 갖는다. 따라서 각 위상은 단순히 접지층을 형성함으로써 쉽게 식별할 수 있다. 그러므로 설치시 위상을 더 쉽게 확인할 수 있다.
또한, 접지층에 근거하여 쉽게 위상을 식별할 수 있기 때문에, 위상을 식별하기 위해 사용되는 마크 등을 형성할 필요가 없다. 이에 따라 조립에 필요한 공정의 수를 줄일 수 있다.
(제 30 실시형태)
본 실시형태에 의한 밀폐형 스위치 기어는 제 29 실시형태에 의한 밀폐형 스위치 기어와 유사하다. 그러나 접지층은 수전 단부 및 트랜스포머의 접속 위치에서 다른 색을 갖는다.
따라서 각 위상은 단순히 접지층을 형성함으로써 쉽게 식별할 수 있다. 그러므로 케이블의 수전 단부와의 접속 또는 트랜스포머와의 접속 등 현장설치 작업시 보다 쉽게 확인할 수 있다.
(제 31 실시형태)
본 실시형태에 의한 밀폐형 스위치 기어는 제 1 내지 30 실시형태에 의한 밀폐형 스위치 기어와 유사하다. 그러나 진공 밸브의 절연용기는 실란 커플링 처리를 하게 된다.
상술한 각 도면은 진공 밸브가 절연부로 덮어있는 밸브 몰드부를 나타내고 있다. 그러나 진공 밸브가 에폭시 등 열경화성 수지로 덮여 있다면 이 기기의 외부형상은 변경 가능하다.
따라서 예컨대 세라믹 또는 유리로 구성되는 진공 밸브의 절연용기의 표면에 실란 커플링 처리를 하는 경우, 절연용기와 절연물 사이의 접착성을 크게 향상시킬 수 있다. 이는 다시 절연용기와 수지 사이 계면의 절연 성능을 크게 향상시킨다. 그 결과, 밸브 몰드부를 소형화할 수 있다. 따라서 더 신뢰성있는 스위치 기어를 형성할 수 있다.
도 48은 세라믹에 인가된 실란 커플링 처리가 절연특성에 미치는 영향의 일례를 나타내는 특성도이다.
도 48은 세라믹과 에폭시 사이의 계면의 부분방전 특성 및 절연파괴 특성 모두가 실란 커플링 처리를 진공 밸브의 절연용기인 세라믹 표면에 행함으로써 크게 향상될 수 있음을 나타낸다.
실란 커플링 처리는 또한 세라믹과 에폭시 사이의 계면의 접착성을 크게 향상시키고, 절연성능도 향상될 수 있다.
또한, 절연용기가 유리인 경우에도 유사한 작용효과를 얻을 수 있다.
(제 32 실시형태)
본 실시형태에 의한 밀폐형 스위치 기어는 제 31 실시형태에 의한 밀폐형 스위치 기어의 변형례이다.
도 23 및 24에 나타낸 바와 같이, 금속성 실드(25, 26)가 진공 밸브(20a)의 고정측 및 가동측에 각각 설치된다.
본 실시형태에서, 금속성 실드(25, 26)는 도전성 도료로 코팅된다. 진공 밸브(20a)의 절연용기(98a)의 표면에는 실란 커플링 처리를 행한다.
또한, 본 실시형태에서 금속성 실드(25, 26) 및 진공 밸브(20a)를 에폭시 등의 열경화성 수지로 덮어 밸브 몰드부(1a)를 형성한다.
도 24는 진공 밸브가 절연부로 덮어 있는 밸브 몰드부를 나타낸 것이다. 그러나 진공 밸브가 에폭시 등의 열경화성 수지로 덮여있다면 이 기기의 외부형상은 변경 가능하다.
에폭시 등의 열경화성 수지가 주형에 사용되는 경우, 진공 밸브(20a)의 양 단면에 형성되는 금속 실드(25, 26)와 진공 밸브(20a)의 절연용기(98a) 사이의 수지는 그의 경화 및 수축에 의해 금속 실드(25, 26)로부터 이격될 수도 있다.
그러나 본 실시형태에서 도전성 도료가 이격된 수지의 표면에 전사된다. 따라서 이격은 부분 방전을 일으키지 않는다. 이에 따라 절연 성능이 향상되고 수율이 증가된다.
그 결과, 컴포넌트의 소형화가 가능하고 더 신뢰성있는 스위치 기어를 형성할 수 있다.
(제 33 실시형태)
본 실시형태에 의한 밀폐형 스위치 기어는 제 1 내지 32 실시형태에 의한 밀폐형 스위치 기어의 변형례이다.
본 실시형태에서는, 2종류 이상의 입자 크기분포를 갖는 무기물 입자와 코어 셀 구조를 갖는 고무 입자를 충전재로 포함하는 에폭시 수지가 진공 밸브, 밸브 가동측부, 모선 접속부, 주회로 외부 접속부 등의 스위치 기어 컴포넌트를 덮는 절연부의 절연재료로서 사용된다.
즉, 진공 밸브, 밸브 가동측부, 모선 접속부, 주회로 외부 접속부 등의 스위치 기어 컴포넌트는 2종류 이상의 입자 크기분포를 갖는 무기물 입자와 코어 셀 구조를 갖는 고무 입자를 충전재로 포함하는 에폭시 수지로 덮인다.
여기서, 충전재로 사용되는 무기물 입자는 예를 들면 구형 용융 실리카(spherical fused silica)가 바람직하다.
이는 절연 특성을 향상시키도록 돕는다.
도 49는 각종 충전재가 사용되는 경우 관찰되는 에폭시 수지의 절연 특성의 일례를 나타낸다.
절연 특성에 대한 이 데이터는 도 50에 나타낸 형상의 샘플을 이용하여 취득한 것이다. 이 샘플에서, 3mm의 갭 길이를 가진 한 쌍의 전극(150a, 150b)은 에폭시 수지(151)로 덮인다.
또한, 도 49의 X, Y, Z는 아래에 설명되는 충전재의 특성을 나타낸다.
X (본 실시형태가 적용되는 수지): 구형 용융 실리카 및 코어 셀을 갖는 고무 입자
Y (비교예 1): 구형 실리카
Z (비교예 2): 알루미나
도 49에 나타낸 바와 같이, X와 Y의 비교는 X의 절연파괴 전압이 Y보다 10% 더 높다는 점을 나타낸다.
X가 Y보다 더 높은 절연파괴 전압을 갖게 되는 것은 방전의 진전이 고무 입자에 의해 억제되기 때문이다. 본 실시형태에 의한 에폭시 수지의 사용은 스위치 기어를 더 소형화시킬 수 있게 한다. 그 결과, 더 신뢰성있는 스위치 기어를 형성할 수 있다.
본 실시형태에 의한 밀폐형 스위치 기어에서, 고체 절연물의 외주면에는 접지층이 설치된다. 고체 절연물의 외주면에 접지층이 형성되는 경우, 고체 절연물 내부의 전기적 스트레스는 외주면에 접지층이 형성되지 않은 경우의 것보다 훨씬 높다. 따라서 고체 절연물의 절연 특성은 매우 중요한 요소가 된다.
본 실시형태에서, 우수한 절연 특성을 갖는 에폭시 수지를 적용하는 것은 훨씬 높은 스트레스에 대한 설계를 가능케 한다. 이는 스위치 기어의 소형화를 가능하게 한다. 그 결과, 더 신뢰성 있는 스위치 기어를 형성할 수 있다.
Y와 Z의 비교는 Y의 파괴전압이 Z의 것보다 50% 높다는 점을 나타낸다. 따라서 구형 실리카는 충전재로 사용되는 무기물 입자로서 효과적이다.
또한, 본 실시형태에 의한 에폭시 수지의 사용은 연면 특성을 포함한 열기계 특성과 파괴강인성(fracture toughness)의 향상을 가져온다. 따라서 진공 밸브는 주형시 내크랙성의 향상을 가져오며, 따라서 더 신뢰성있는 스위치 기어를 획득할 수 있다.
(제 34 실시형태)
본 발명은 상술한 실시형태에 한정되지 않는다. 실시 단계에서 본 발명에 여러 변형을 실시하는 것이 가능하다.
예를 들면, 상술한 실시형태에서 밸브 가동측 몰드부는 2개 또는 3개의 접합부가 형성되는 것으로 설명되었지만 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 필요한 회로 구성에 따라 접합부의 수를 변경할 수 있다.
또한, 상기 실시형태를 적절히 조합하여 실시함으로써 조합된 작용효과를 만들어낼 수 있다.
이상 설명한 본 발명의 스위치 기어에 의하면, 컴포넌트를 안정적으로 접합할 수 있고, 컴포넌트를 임의로 조합하여 구성 가능한 적용회로를 크게 증가시킬 수 있는, 도입이 용이한 스위치 기어를 제공한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 스위치 기어 구성의 제 1 예를 나타내는 측단면도.
도 2는 제 1 실시형태에 의한 스위치 기어 구성의 제 2 예를 나타내는 측단면도.
도 3은 제 1 실시형태에 의한 스위치 기어 구성의 제 3 예를 나타내는 측단면도.
도 4은 제 1 실시형태에 의한 스위치 기어 구성의 제 4 예를 나타내는 측단면도.
도 5는 제 1 실시형태에 의한 스위치 기어를 구성하는 전기 회로의 제 1 예를 나타내는 도면.
도 6은 제 1 실시형태에 의한 스위치 기어 구성의 제 5 예를 나타내는 측단면도.
도 7은 제 1 실시형태에 의한 스위치 기어 구성의 제 6 예를 나타내는 측단면도.
도 8은 제 1 실시형태에 의한 스위치 기어를 구성하는 전기 회로의 제 2 예를 나타내는 도면.
도 9는 제 1 실시형태에 의한 스위치 기어 구성의 제 7 예를 나타내는 측단면도.
도 10은 제 1 실시형태에 의한 스위치 기어 구성의 제 8 예를 나타내는 측단면도.
도 11은 제 1 실시형태에 의한 스위치 기어 구성의 제 9 예를 나타내는 측단면도.
도 12는 본 발명의 제 3 실시형태에 의한 스위치 기어 구성의 일례를 나타내는 측단면도.
도 13은 제 3 실시형태에 의한 스위치 기어를 구성하는 전기 회로의 제 1 예를 나타내는 도면.
도 14는 제 3 실시형태에 의한 스위치 기어를 구성하는 전기 회로의 제 2 예를 나타내는 도면.
도 15는 제 3 실시형태에 의한 스위치 기어를 구성하는 전기 회로의 제 3 예를 나타내는 도면.
도 16은 제 5 실시형태에 의한 스위치 기어 구성의 일례를 나타내는 측단면도.
도 17은 제 5 실시형태에 의한 스위치 기어 A부의 확대도.
도 18은 도전성 실드의 저면측 선단부의 위치와 밸브 가동측 몰드부 구멍내의 최대전계강도 사이의 관계를 나타내는 차트.
도 19는 본 발명의 제 6 실시형태에 의한 스위치 기어 구성의 일례를 나타내는 측단면도.
도 20은 제 6 실시형태에 의한 스위치 기어 B부의 확대도.
도 21은 본 발명의 제 7 실시형태에 의한 스위치 기어 구성의 일례를 나타내는 측단면도.
도 22는 본 발명의 제 8 실시형태에 의한 스위치 기어 구성의 일례를 나타내는 측단면도.
도 23은 제 8 실시형태에 의한 스위치 기어 C부의 확대도.
도 24는 본 발명의 제 9 실시형태에 의한 스위치 기어 구성의 일례를 나타내는 측단면도.
도 25는 제 9 실시형태에 의한 스위치 기어 D부의 확대도.
도 26은 본 발명의 제 10 실시형태에 의한 스위치 기어 구성의 일례를 나타내는 측단면도.
도 27은 본 발명의 제 11 실시형태에 의한 스위치 기어 구성의 일례를 나타내는 측단면도.
도 28은 본 발명의 제 12 실시형태에 의한 스위치 기어 구성의 일례를 나타내는 측단면도.
도 29는 제 12 실시형태에 의한 스위치 기어의 일례를 나타내는 정면도.
도 30은 본 발명의 제 13 실시형태에 의한 스위치 기어 구성의 일례를 나타내는 측단면도.
도 31은 본 발명의 제 14 실시형태에 의한 스위치 기어 구성의 일례를 나타내는 측단면도.
도 32는 본 발명의 제 16 실시형태에 의한 스위치 기어 구성의 일례를 나타내는 정면단면도.
도 33은 본 발명의 제 17 실시형태에 의한 스위치 기어 구성의 일례를 나타내는 측단면도.
도 34는 본 발명의 제 18 실시형태에 의한 스위치 기어 구성의 제 1 예를 나타내는 측단면도.
도 35는 제 18 실시형태에 의한 스위치 기어 구성의 제 2 예를 나타내는 측단면도.
도 36은 본 발명의 제 19 실시형태에 의한 스위치 기어 구성의 일례를 나타내는 측단면도.
도 37은 본 발명의 제 20 실시형태에 의한 스위치 기어 구성의 제 1 예를 나타내는 측단면도.
도 38은 제 20 실시형태에 의한 스위치 기어 구성의 제 2 예를 나타내는 측단면도.
도 39는 제 20 실시형태에 의한 스위치 기어를 구성하는 전기 회로의 일례를 나타내는 도면.
도 40은 본 발명의 제 21 실시형태에 의한 스위치 기어 구성의 일례를 나타내는 측단면도.
도 41은 본 발명의 제 22 실시형태에 의한 스위치 기어 구성의 일례를 나타내는 측단면도.
도 42는 본 발명의 제 23 실시형태에 의한 밀폐형 스위치 기어의 컴포넌트를 접속하는 방법례를 나타내는 개략도.
도 43은 제 23 실시형태에 의한 밀폐형 스위치 기어의 접합부의 일례를 나타내는 측단면도.
도 44는 본 발명의 제 24 실시형태에 의한 밀폐형 스위치 기어의 접합부의 일례를 나타내는 측단면도.
도 45는 본 발명의 제 25 실시형태에 의한 밀폐형 스위치 기어의 접합부의 일례를 나타내는 측단면도.
도 46은 본 발명의 제 26 실시형태에 의한 밀폐형 스위치 기어의 접합부의 일례를 나타내는 측단면도.
도 47은 접합부의 계면의 각도 θ와 그 계면에서의 최대 전계강도 사이의 관계를 나타내는 특성도.
도 48은 세라믹에 인가된 실란 커플링 처리가 절연특성에 미치는 영향의 일례를 나타내는 특성도.
도 49는 각종 충전재가 사용되는 경우 관찰되는 에폭시 수지의 절연 특성의 일례를 나타내는 특성도.
도 50은 샘플의 일례를 나타내는 측단면도.
도 51은 공기 절연 스위치 기어의 구성의 일례를 나타내는 우측면도.
도 52는 큐비클 형 SF6 가스 절연 스위치 기어의 구성의 우측면도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
1a, 1b : 밸브 몰드부
2 : 밸브 가동측 몰드부
3 : 모선 접속 몰드부
4 : 주회로 접속 몰드부
5 : 케이블
8a, 8b : 조작 기구
20a, 20b : 진공 밸브
23a, 24a,34a, 34b : 접합부
86a, 86b, 87, 93, 94 : 절연부
22a, 22b : 가동측 도체
33 : 도체
88a, 88b, 95, 99 : 접지층
32a, 32b : 슬라이드형 통전부
35 : 도전성 실드
31a, 31b : 절연 조작 로드

Claims (35)

  1. 스위치 기어 구성기기, 상기 스위치 기어 구성기기를 절연하기 위한 절연부 및 상기 스위치 기어 구성기기를 수직 방향으로 접합하기 위한 접합부를 각각 포함하는 복수의 컴포넌트를 구비하고, 상기 컴포넌트는 수직 방향으로 서로 접합되는 것을 특징으로 하는 스위치 기어.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 컴포넌트 중 적어도 하나는 밸브, 상기 밸브를 절연하기 위한 제 1 절연부, 상기 밸브의 고정측에 접합하는데 사용되는 제 1 접합부, 상기 밸브의 가동측에 접합하는데 사용되는 제 2 접합부를 구비하는 밸브 몰드부(mold section)이고,
    상기 컴포넌트 중 적어도 하나는 복수의 제 3 접합부, 상기 제 3 접합부의 어느 쪽이든 상기 제 2 접합부가 접합되는 경우 상기 밸브의 가동측 도체에 전기적으로 접속되는 도체 및 상기 도체를 절연하기 위한 제 2 절연부를 구비하는 밸브 가동측 몰드부인 것을 특징으로 하는 스위치 기어.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 밸브 몰드부 및 상기 밸브 가동측 몰드부 중 적어도 한쪽에 삼상(three phases)을 서로 일체로 하는 것을 특징으로 하는 스위치 기어.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 제 1 절연부의 표면에 형성되는 제 1 접지층; 및
    상기 제 2 절연부의 표면에 형성되는 제 2 접지층을 더 구비하고,
    상기 제 3 접합부 중 어느 것이 상기 제 2 접합부에 접합되는 것을 특징으로 하는 스위치 기어.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제 2 절연부에 매설되고 상기 도체의 근방에 배치되는 원반 전극;
    상기 도체 근방에 배치된 원반 전극에 접속되고 외부로 돌출되고, 상기 제 2 접지층으로부터 절연되어 있는 전극접속 도체를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 스위치 기어.
  6. 제 2항에 있어서,
    상기 제 2 절연부의 제 1면은 구멍이 형성된 오목면이고,
    상기 제 3 접합부 중 적어도 하나는 상기 제 1면과 대향하는 제 2면에 형성되며,
    상기 스위치 기어는 상기 도체에 형성되고 상기 오목면에 배치되는 접촉자를 구비하는 것을 특징으로 하는 스위치 기어.
  7. 제 2항에 있어서,
    상기 제 2 절연부의 제 1면은 구멍이 형성된 오목면이고,
    상기 제 3 접합부 중 적어도 하나는 상기 제 1면과 대향하는 제 2면에 형성되며,
    상기 스위치 기어는 상기 제 2 절연부에 매설되어 상기 구멍을 둘러싸고 상기 도체의 전위와 거의 동일한 전위를 갖는 도전성 실드(shield)를 구비하는 것을 특징으로 하는 스위치 기어.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 도전성 실드, 상기 제 2 절연부에 매설되어 상기 복수의 제 3 접합부를 둘러싸는 복수의 접합부용 도전성 실드 및 상기 도체가 서로 일체로 형성된 실드(shield) 도체를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 스위치 기어.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 구멍은 밀폐되어 있으며,
    상기 밀폐된 구멍에 가스로 구성된 절연 매체가 봉입되고,
    상기 스위치 기어는 제 3 접합부 중 어느 것이 상기 제 2 접합부에 접합되는 경우, 상기 가동측 도체에 접속되고 상기 밀폐된 구멍에 위치하는 절연조작 로드(rod)를 구비하는 것을 특징으로 하는 스위치 기어.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 제 1 면에 더 가까운 도전성 실드의 단부는 상기 절연 조작 로드의 축방향으로, 상기 가동측 도체와 더 가까운 위치에서 상기 절연 조작 로드에 매설된 매설 금속의 선단과 상기 가동측 도체의 반대 위치에서 상기 절연 조작 로드에 매설된 매설 금속의 선단 사이의 중간 위치보다 상기 가동측 도체에 더 가까운 쪽에 위치하는 것을 특징으로 하는 스위치 기어.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 도전성 실드에 의해 둘러싸인 위치에서의 상기 제 2 절연부와 상기 절연 조작 로드의 축 사이의 제 1 거리는, 상기 제 1면에 더 가깝고 상기 도전성 실드에 의해 둘러싸이지 않은 위치에서의 상기 제 2 절연부와 상기 절연 조작 로드의 축 사이의 제 2 거리보다 더 작으며,
    상기 제 1 거리로부터 상기 제 2 거리까지의 변화는 연속적이고,
    상기 구멍의 측면은 상기 절연 조작 로드의 축방향과 수직인 면을 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 스위치 기어.
  12. 제 2항에 있어서,
    상기 밸브의 절연용기의 가동측 단부를 덮는 가동측 도전성 실드;
    상기 밸브의 절연용기의 고정측 단부를 덮는 고정측 도전성 실드를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 스위치 기어.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 가동측 도전성 실드는 상기 절연용기를 둘러싸는 부분, 상기 밸브의 가동측 플랜지와 거의 평행한 평탄부, 상기 밸브의 가동측 통전축(通電軸)을 둘러싸는 부분을 구비하며,
    상기 절연용기를 둘러싸는 부분의 외경은 상기 가동측 통전축을 둘러싸는 부분의 외경보다 크고,
    상기 절연용기를 둘러싸는 부분과 상기 평탄부 사이의 면은 곡면인 것을 특징으로 하는 스위치 기어.
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 제 1 접합부는 오목면이고,
    상기 고정측 도전성 실드는 상기 절연용기를 덮는 부분과 상기 제 1 접합부의 구멍의 중심부를 둘러싸는 부분을 구비하는 것을 특징으로 하는 스위치 기어.
  15. 제 2항에 있어서,
    상기 밸브의 고정측 도체는 오목한 형상인 것을 특징으로 하는 스위치 기어.
  16. 제 2항에 있어서,
    상기 제 1 절연부는 외주면에 트랜스포머(transformer)를 구비하는 것을 특징으로 하는 스위치 기어.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 제 2 접합부가 각각 상기 제 3 접합부에 접합되는 경우, 상기 밸브의 축방향에 있어서, 상기 밸브 몰드부의 트랜스포머의 위치는 이웃한 밸브 몰드부의 트랜스포머의 위치와 서로 다른 것을 특징으로 하는 스위치 기어.
  18. 제 2항에 있어서,
    상기 밸브의 측면을 둘러싸고 상기 제 1 절연부에 매설되는 트랜스포머를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 스위치 기어.
  19. 제 2항에 있어서,
    상기 밸브 몰드부는 가동측 및 고정측에 플랜지를 각각 구비하며,
    상기 플랜지부의 외경은 상기 제 1 절연부의 외경보다 큰 것을 특징으로 하는 스위치 기어.
  20. 제 2항에 있어서,
    3개 이상의 접속 단부를 갖는 모선 접속도체, 상기 모선 접속도체를 절연하기 위한 절연부, 서로 반대 방향이고 모선에 사용되는 상기 접속단부들을 접합하는데 사용되는 제 4 접합부 및 상기 밸브 접합용 접속단부를 접합하는데 사용되는 접속단부들을 접합하는데 사용되는 제 5 접합부를 구비하고, 상기 제 4 접합부 각각의 중심축은 상기 제 5 접합부의 중심축과 교차하지 않는 모선 접속 몰드부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 스위치 기어.
  21. 제 20항에 있어서,
    상기 제 4 접합부의 한쪽은 상기 밸브 몰드부와 상기 밸브 가동측 몰드부의 정면을 향하고, 상기 제 4 접합부의 다른 쪽은 상기 밸브 몰드부와 상기 밸브 가동측 몰드부의 배면을 향하는 것을 특징으로 하는 스위치 기어.
  22. 제 20항에 있어서,
    상기 제 4 접합부 각각의 중심축과 상기 제 5 접합부의 중심축 사이의 거리는 인접하는 상기 제 3 접합부의 축 사이 거리의 거의 절반인 것을 특징으로 하는 스위치 기어.
  23. 제 2항에 있어서,
    복수의 접속단부를 갖고 상기 밸브 몰드부와 주회로 외부 인입 케이블을 서로 접속하는 주회로 접속도체, 상기 주회로 접속도체를 절연하기 위한 절연부 및 상기 주회로 접속도체의 접속단부를 접합하는데 사용되는 접합부를 구비하는 주회로 접속 몰드부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 스위치 기어.
  24. 제 23항에 있어서,
    상기 주회로 접속도체 부근에 배치되고 상기 주회로 접속도체를 절연하는데 사용되는 절연부에 매설되는 원반전극;
    상기 주회로 접속도체 부근에 배치된 원반 전극에 접속되고 외부로 돌출하며, 상기 주회로 접속도체를 절연하기 위해 사용되는 상기 절연부의 표면에 형성된 접지층으로부터 절연되어 있는 전극 접속도체를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 스위치 기어.
  25. 제 2항에 있어서,
    상기 복수의 제 3 접합부의 중심축이 서로 평행하게 배치된 복수의 밸브 가동측 몰드부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 스위치 기어.
  26. 제 25항에 있어서,
    상기 복수의 밸브 가동측 몰드부 중 하나의 상기 제 3 접합부 중 하나의 중심축과 다른 밸브 가동측 몰드부의 인접하는 상기 제 3 접합부 중 하나의 중심축 사이의 거리는 상기 각각의 밸브 가동측 몰드부 내에서 인접하는 제 3 접합부 사이의 거리와 거의 동일한 것을 특징으로 하는 스위치 기어.
  27. 제 1항에 있어서,
    상기 절연부보다 더 작은 탄성율을 갖고, 서로 접합되는 상기 접합부 사이에 형성되는 절연물을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 스위치 기어.
  28. 제 27항에 있어서,
    상기 절연물은 그 중심측의 두께가 외주측보다 더 두꺼운 것을 특징으로 하는 스위치 기어.
  29. 제 27항에 있어서,
    서로 접합되는 상기 접합부 사이의 간격은 그의 중심측이 외주측보다 더 작은 것을 특징으로 하는 스위치 기어.
  30. 제 1항에 있어서,
    서로 접합되는 상기 접합부의 한쪽은 오목한 형상이고 다른 쪽은 볼록한 형상이며,
    서로 접합되는 상기 접합부의 접합면은 접합 방향에 대하여 수직 방향으로 25° 내지 50°의 각도로 기울어진 것을 특징으로 하는 스위치 기어.
  31. 주회로를 포함하는 스위치 기어로서,
    상기 주회로를 절연하는 절연부;
    상기 절연부의 표면을 덮고 상(phase)에 따라 서로 다른 색을 갖는 접지층을 구비하는 것을 특징으로 하는 스위치 기어.
  32. 제 31항에 있어서, 상기 접지층은 수전단(receiving end) 및 트랜스포머의 접속부의 위치에서 서로 다른 색을 갖는 것을 특징으로 하는 스위치 기어.
  33. 절연용기의 표면에 실란(silane) 커플링 처리를 한 밸브 및
    상기 밸브를 절연하기 위한 절연부를 구비하는 것을 특징으로 하는 스위치 기어.
  34. 제 33항에 있어서,
    상기 밸브의 고정측과 상기 밸브의 절연용기의 고정측 단부를 덮고, 도전성 도료로 코팅된 제 1 금속 실드; 및
    상기 밸브의 가동측과 상기 밸브의 절연용기의 가동측 단부를 덮고, 도전성 도료로 코팅된 제 2 금속 실드를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 스위치 기어.
  35. 제 1항에 있어서,
    상기 절연부는 적어도 2종류의 입자크기 분포를 갖는 무기물 입자와 코어 셀(core shell) 구조를 갖는 고무 입자를 충전재로 포함하는 에폭시 수지를 절연재료로 사용하는 것을 특징으로 하는 스위치 기어.
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