KR100723887B1 - The surge voltage preventing system in an uninterruptible electric power distribution construction - Google Patents
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Abstract
본 발명은 무정전 배전공법에서의 써지전압 방지장치에 관한 것으로서, 무정전 공법에 의한 배전공사에 있어서 발생하게 되는 써지전압의 유입을 완벽하게 방지할 수 있는 써지전압 방지장치를 제공한다.The present invention relates to a surge voltage preventing device in an uninterruptible power distribution method, and provides a surge voltage preventing device that can completely prevent the inflow of surge voltage generated in a power distribution construction by an uninterruptible power method.
본 발명에 의하면, 특고압 입상케이블(5)의 클램프 접속부인 감전 방지턱의 하단부에 위치하는 차단 몸체부의 내부에 페라이트 비드부(7)를 배설하고, 또한 써지전압 억제회로(8)를 무정전 변압기(4) 내부에 설치함과 동시에, 저압 입상케이블(6)도 상기 특고압 입상케이블(5)과 마찬가지로 페라이트 비드부(7)를 내부 배설한다. 또한, 상기 써지전압 억제회로는 상호 직렬연결되는 컨덴서(C1) 및 저항기(R1)와, 저항기(R2)와, 상호 직렬연결되는 저항기(R3) 및 배리스터(VR)가 병렬연결되어 상기 무정전 변압기의 전원 입력선(R, S, T, U, V, W)에 각각 접속되고, 그 일단이 접지선(G)으로 인출된다.According to the present invention, the ferrite bead portion 7 is disposed inside the blocking body portion located at the lower end of the electric shock prevention jaw, which is the clamp connection portion of the extra-high voltage riser cable 5, and the surge voltage suppression circuit 8 is provided with an uninterruptible transformer ( 4) At the same time, the ferrite bead portion 7 is disposed inside the low-voltage riser cable 6 similarly to the extra-high-voltage riser cable 5. In addition, the surge voltage suppressor circuit is connected to the capacitor (C1) and resistor (R1), the resistor (R2), and the resistor (R3) and varistor (VR) connected in series with each other in parallel to the It is connected to the power supply input lines R, S, T, U, V, and W, respectively, and one end thereof is drawn out to the ground line G.
써지전압, 페라이트, 비드, 입상케이블, 변압기, 무정전, 배리스터, 저항기, 컨덴서, 스네버, 무유도Surge Voltage, Ferrite, Bead, Standing Cable, Transformer, Uninterruptible, Varistor, Resistor, Condenser, Snubber, Inductive
Description
도 1은 무정전 공법에 의한 배전공사를 설명하는 개략도.1 is a schematic diagram illustrating a power distribution construction by an uninterruptible construction method.
도 2a는 무정전 공법에 의한 배전공사에 있어서 종래 특고압 입상케이블의 등가회로도.Figure 2a is an equivalent circuit diagram of a conventional high-voltage granular cable in the power distribution work by the uninterruptible method.
도 2b는 무정전 공법에 의한 배전공사에 있어서 종래 특고압 입상케이블에서 발생하는 써지전류의 변화 그래프.Figure 2b is a graph of the change in the surge current generated in the conventional high-voltage granular cable in the power distribution work by the uninterruptible method.
도 3a는 특고압 입상케이블에서의 클램프 접속부의 구조도.3A is a structural diagram of a clamp connection part of an extra-high voltage riser cable;
도 3b는 페라이트 비드부의 사시도.3B is a perspective view of the ferrite bead portion.
도 3c는 페라이트 비드부의 일부를 절개한 사시도.3C is a perspective view of a portion of the ferrite bead section cut away;
도 4a는 페라이트 비드부가 내부 결선된 특고압 입상케이블의 등가회로도.4A is an equivalent circuit diagram of an extra-high voltage granular cable in which ferrite bead portions are internally connected.
도 4b는 페라이트 비드부가 내부 결선된 특고압 입상케이블에서 발생하는 써지전류의 변화 그래프.Figure 4b is a graph of the change in the surge current generated in the extra-high voltage granular cable in which the ferrite bead portion is internally connected.
도 5는 써지전압 억제회로도.5 is a surge voltage suppression circuit diagram.
도 6은 저압 입상케이블에서의 클램프 접속부의 구조도.6 is a structural diagram of a clamp connection part in a low-voltage riser cable;
도 7a는 종래 저압 입상케이블의 등가회로도.Figure 7a is an equivalent circuit diagram of a conventional low voltage riser cable.
도 7b는 써지전압 억제회로 및 페라이트 비드부가 내부 결선된 저압 입상케 이블의 등가회로도.7B is an equivalent circuit diagram of a low voltage granular cable in which a surge voltage suppression circuit and a ferrite bead part are internally connected.
본 발명은 무정전 배전공법에서의 써지전압 방지장치에 관한 것으로, 특히 무정전 공법에 의한 배전공사에 있어서 발생하게 되는 써지전압의 유입을 완벽하게 방지할 수 있는 무정전 배전공법에서의 써지전압 방지장치에 관한 것이다.The present invention relates to a surge voltage protection device in an uninterruptible power distribution method, and more particularly, to a surge voltage prevention device in an uninterruptible power distribution method that can completely prevent the inflow of surge voltage generated in a power distribution construction by an uninterruptible power method. will be.
최근 전력수요의 급증에 따라 이에 필요한 전력설비가 급격히 확충되어야 함에도 불구하고, 전력 수요자의 전기품질에 대한 요구수준은 크게 높아지고 있는 추세이다. 이와 같은 상황을 반영하여 최근에는 양질의 전력공급을 목적으로 전력을 차단하지 않은 상태에서 배전공사를 하는 무정전 공법이 대부분 수행되고 있다.In spite of the recent surge in electric power demand, the power equipment required for this needs to be rapidly expanded, but the demand level of electric quality of electric power consumers is increasing. Reflecting such a situation, in recent years, the uninterruptible construction method that performs power distribution work without cutting off power for the purpose of supplying high quality power has been performed.
이러한 무정전 공법에 의한 배전공사에 의하면, 통상적으로 도 1에서 도시하는 바와 같이 무정전 변압기(4) 탑재 차량, 작업구간에 필요한 입상케이블(5, 6) 등을 갖추고, 상기 입상케이블(5, 6)을 배전선로(1, 2)에 각각 접속하여 전력의 공급을 바이패스함으로써 수용가로의 전력공급을 유지하면서, 배전선로의 교체 및 이설작업을 실시한다. 즉, 유지보수 작업을 수행하고자 하는 해당 선로구간은 정전상태로 유지하더라도, 수용가측에는 건전구간으로부터 변압기(4) 및 입상 케이블(5, 6)을 거쳐 우회 송전되는 전력이 지속적으로 공급되므로, 공사구간의 선로 연결 지역 및 수용가에게 무정전 상태의 안정된 전력이 공급되는 것이다.According to the power distribution work by the uninterruptible construction method, as shown in FIG. 1, a vehicle equipped with an
그런데, 특고압 입상케이블(5)을 특고압 배전선로(1)에 연결하는 과정에서 상기 특고압 입상케이블(5)의 정전용량 성분으로 인하여 충전전류가 발생하게 된다. 이러한 충전전류로 인하여 가공접지선(N)과 주상 변압기(3) 저압 간에 고압의 써지전압이 발생하고, 결국에는 이 써지전압이 전력 수용가측으로 유입되어져 여러 치명적인 피해를 유발하는 문제점이 생긴다.However, in the process of connecting the extra-high
도 2a는 무정전 공법에 의한 배전공사에 있어서 종래 특고압 입상케이블의 등가회로를 나타내며, 도 2b는 이 경우 발생하는 써지전류 크기의 변화를 나타낸다. FIG. 2A shows an equivalent circuit of a conventional high-voltage granular cable in a power distribution construction by an uninterruptible method, and FIG. 2B shows a change in the magnitude of surge current generated in this case.
예를 들어 특고압 배전선로의 경우, 발생되는 써지전류량은 전류를 바이패스하는 특고압 입상케이블(5)의 길이에 따라 달라지며, 그 길이가 길수록 정전용량이 증가하게 되어 써지전류의 증가를 초래한다. 그런데, 통상 교류를 사용하므로, 써지전류는 전압 파고값이 높은 지점에 특고압 입상 케이블을 연결할 때에만 발생하게 된다. 하지만, 일반적으로 사용되는 교류전압은 50/60Hz의 주파수를 가지므로, 전압 파고값이 0V로 되는 지점 근처로 정확히 연결하는 것은 인위적으로는 불가능한 일이다.For example, in the case of the extra-high voltage distribution line, the amount of surge current generated depends on the length of the extra-high
이러한 써지전압의 유입을 방지하기 위한 수단으로서, 저압기기의 경우에는 전원장치에 배리스터를 많이 사용하지만, 종종 배리스터의 항복전압을 초과하는 써지전압으로 인하여 전원장치가 파손되는 일이 잦다. 이는 통상적으로 저압기기 대부분이 퓨즈를 내장하지만, 퓨즈는 고형 용융재이므로 이를 단선시키는데에는 상당한 크기의 에너지가 필요한 반면, 써지전압의 경우는 퓨즈를 용융시켜 단선시킬 정도의 에너지는 가지지 못하기 때문이다.As a means for preventing the introduction of such surge voltage, in the case of low voltage equipment, a varistor is often used in the power supply device, but the power supply device is often damaged due to the surge voltage exceeding the breakdown voltage of the varistor. This is because most low-voltage devices have a built-in fuse, but since the fuse is a solid melt, a considerable amount of energy is required to break the fuse, whereas a surge voltage does not have enough energy to melt and blow the fuse. .
그리고, 써지전압의 유입으로 인하여 저압전력 수용가의 분전반 내 누전차단기가 오동작하여 수용가의 정전이 유발되며, 심지어는 적산 전력계의 소손도 발생시키는 피해도 생긴다. 또한, 써지전압의 유입은 무정전 변압기(4)의 빈번한 고장을 일으킬 뿐만 아니라, 유해 전자파를 발생하여 특히 교통신호 제어기가 상기 주상 변압기(3) 근처에 있는 경우에는 교통신호 제어기의 오동작 등을 유발하게 된다.In addition, due to the inflow of the surge voltage, the earth leakage breaker in the distribution panel of the low voltage power consumer malfunctions, causing a power failure of the consumer, and even causing damage to the integrated power meter. In addition, the inflow of surge voltage not only causes frequent failure of the
이에, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 무정전 공법에 의한 배전공사에 있어서 발생하게 되는 써지전압이 수용가 측으로 유입되는 것을 완벽하게 방지할 수 있는 무정전 배전공법에서의 써지전압 방지장치를 제공하는데 있다.Thus, the present invention was devised to solve the above problems, an object of the present invention is an uninterruptible power distribution method that can completely prevent the surge voltage generated in the power distribution construction by the uninterruptible method flows into the consumer side To provide a surge voltage suppressor.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징으로서, 본 발명에 의한 무정전 배전공법에서의 써지전압 방지장치는 각 배전선로에 특고압 입상 케이블 및 저압 입상 케이블이 접속 연결되고, 이에 무정전 변압기가 결선되어 무정전 상태로 수용가에 전원을 공급할 수 있도록 하는 무정전 배전공사 장비에 설치되는 써지전압 방지장치에 있어서, 상기 특고압 입상 케이블 및 상기 저압 입상 케이블은 내부 동선을 에워싼 페라이트 재질의 비드를 포함하고, 상기 무정전 변압기는 내부에 배리스터와 무유도 저항기가 포함된 써지전압 억제회로를 가지는 것을 특징으로 한다.As a feature of the present invention for achieving the above object, the surge voltage preventing device in the uninterruptible power distribution method according to the present invention is connected to each of the high-voltage high-voltage cable and low-voltage power cable connected to the distribution line, the uninterruptible transformer is connected In the surge voltage prevention device installed in the uninterruptible power distribution equipment for supplying power to the customer in an uninterruptible state, the extra-high voltage cable and the low-voltage cable includes a ferrite bead surrounding the inner copper wire, The uninterruptible transformer is characterized by having a surge voltage suppression circuit including a varistor and an inductive resistor therein.
또한, 본 발명의 다른 특징으로서, 상기 써지전압 억제회로는 상호 직렬연결되는 컨덴서(C1) 및 저항기(R1)와, 저항기(R2)와, 상호 직렬연결되는 저항기(R3) 및 배리스터(VR)가 병렬연결되어 상기 무정전 변압기의 전원 입력선(R, S, T, U, V, W)에 각각 접속되고, 그 일단이 접지선(G)으로 인출되는 공통접선을 가지는 것을 특징으로 한다.In addition, as another feature of the present invention, the surge voltage suppressor circuit includes a capacitor (C1) and a resistor (R1) connected in series with each other, a resistor (R2), a resistor (R3) and a varistor (VR) connected in series with each other. It is connected in parallel to each of the power input lines (R, S, T, U, V, W) of the uninterruptible transformer, one end of which is characterized in that it has a common wire drawn out to the ground line (G).
또한, 본 발명의 다른 특징으로서, 상기 비드는 특고압 입상 케이블 또는 저압 입상 케이블의 클램프 접속부인 감전 방지턱의 하단부에 위치하는 차단 몸체부의 내부에 배설되는 것을 특징으로 한다.In addition, as another feature of the present invention, the bead is characterized in that it is disposed inside the blocking body portion which is located at the lower end of the electric shock prevention jaw which is the clamp connection portion of the extra-high voltage riser cable or the low-pressure riser cable.
또한, 본 발명의 다른 특징으로서, 상기 비드의 외부는 합성수지재로 몰딩되는 것을 특징으로 한다.In addition, as another feature of the present invention, the outside of the bead is characterized in that the molding with a synthetic resin material.
또한, 본 발명의 다른 특징으로서, 상기 저항기(R1, R2, R3)는 무유도 저항기로 되는 것을 특징으로 한다.In addition, as another feature of the present invention, the resistors (R1, R2, R3) is characterized in that the non-inductive resistor.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 다만, 본 발명이 하술하는 실시예는 본 발명의 전반적인 이해를 돕기 위하여 제공되는 것이며, 본 발명은 상기 실시예로만 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in detail. However, the embodiments described below are provided to help the overall understanding of the present invention, and the present invention is not limited to the above embodiments.
도 3a는 특고압 입상케이블에서의 클램프 접속부의 구조도이고, 도 3b는 페라이트 비드부(7)의 사시도이며, 도 3c는 페라이트 비드부(7)의 일부를 절개한 사시도이다.FIG. 3A is a structural diagram of the clamp connection portion in the extra-high voltage riser cable, FIG. 3B is a perspective view of the
먼저, 도 1과 같이 클램프 접속으로 특고압 배전선로(1)에 특고압 입상케이블(5)을 연결하는 경우에 있어서, 도 3a와 같이 페라이트 비드부(7)를 특고압 입상 케이블(5)의 선로 연결부위에 내부 삽입하여 결선한다.First, in the case where the extra-high
도 3b 및 도 3c에서 도시하는 바와 같이 상기 페라이트 비드부(7)는 동선(73)을 에워싼 페라이트(Ferrite) 재질의 비드(71)를 내포하는 구조로 되어 있으며, 상기 페라이트 비드(71)을 보호하기 위하여 합성수지재(72)가 이의 외부를 몰딩한다.As shown in FIGS. 3B and 3C, the
상기 페라이트 비드부(7)는 특고압 입상케이블(5)의 접속부인 감전 방지턱(51) 하단부에 위치하는 MC 나일론 재질의 차단 몸체부(52)의 내부에 결선되며, 이의 등가회로를 나타내면 도 4a와 같다. 즉, 상기 페라이트 비드(71)로 인하여 인덕턴스(L) 값이 증가되어 자기저항이 커지므로, 결국 특고압 입상케이블(5)에서 발생하는 충전전류를 도 4b와 같이 저감시킬 수 있게 된다.The
또한, 그 다음으로 무정전 변압기(4) 내부에 배리스터와 무유도 저항기를 결선하여 상기 특고압 입상케이블(5)에서 발생된 써지전압을 열로 발산하여 차단한다. In addition, a varistor and an inductive resistor are connected inside the
즉, 무정전 변압기(4) 내부에 도 5에서 도시하는 바와 같은 써지전압 억제회로(8)를 설치한다. 이 써지전압 억제회로(8)는 각 전원 입력선(R, S, T, U, V, W)에 컨덴서(C1)와 저항기(R1)가 직렬연결된 스네버(Snubber) 회로와, 저항기(R2)와, 저항기(R3)와 직렬연결된 배리스터(VR)가 각각 병렬연결되고, 그 일단에 접지선(G)으로 인출되는 공통접선이 결선된다.That is, the surge voltage suppressor 8 shown in FIG. 5 is provided inside the
따라서, 발생된 써지전압이 배리스터(VR)의 항복전압보다 높을 경우에는 배리스터(VR)가 항복하게 되고, 상기 써지전압은 저항기(R3)로 인가되어 열로 발산되 어진다. 또한, 발생된 써지전압이 배리스터(VR)의 항복전압보다 낮을 경우에는 상기 써지전압은 상기 스네버 회로에서 흡수되며, 상기 써지전압은 컨덴서(C1)를 충전시킨 후, 다시 저항기(R1)를 통하여 서서히 열로 방전됨으로써 소진된다.Therefore, when the generated surge voltage is higher than the breakdown voltage of the varistor VR, the varistor VR breaks down, and the surge voltage is applied to the resistor R3 and radiated by heat. In addition, when the generated surge voltage is lower than the breakdown voltage of the varistor VR, the surge voltage is absorbed by the snubber circuit, and the surge voltage is charged through the resistor R1 after charging the capacitor C1. It is exhausted by gradually discharging with heat.
이 때, 저항기(R1)의 값은 컨덴서(C1)가 다음 충전이 개시되기 전까지 충분히 방전될 수 있는 값으로 설정되어야 하며, 또한 상기 스네버 회로는 상기와 같은 저항기(R1) 및 컨덴서(C1)의 결선 외에도, 컨덴서만, 또는 컨덴서 및 저항기와 다이오드의 결선 등으로 이루어지는 기타 통상적으로 사용되는 스네버 회로의 조합이면 모두 적용 가능하다.At this time, the value of the resistor R1 should be set to a value such that the capacitor C1 can be sufficiently discharged before the next charge is started, and the snubber circuit is configured such as the resistor R1 and the capacitor C1. In addition to the connection of, all of the capacitors or combinations of capacitors and other commonly used snubber circuits consisting of resistors and diodes are applicable.
또한, 상기 써지전압 억제회로(8)에 사용되는 소자는 충분한 내전압 용량을 가지는 것으로 선택하는데, 컨덴서(C1)로는 6KV 정도의 내전압 필름 컨덴서를 사용하고, 저항기(R1~R3)로는 인덕턴스 성분이 0에 가까운 무유도 저항기를 사용하여 인덕턴스 성분으로 인한 지연효과를 방지함이 바람직하다.In addition, the element used in the surge voltage suppressor circuit 8 is selected to have a sufficient withstand voltage capacity. The capacitor C1 uses a breakdown voltage film capacitor of about 6 KV, and the inductance component is 0 for the resistors R1 to R3. It is desirable to use inductive resistors close to to avoid delay effects due to inductance components.
또한, 그 다음으로 도 6과 같이 저압 입상케이블(6)을 저압 배전선로(2)에 접속하는 경우에 있어서, 도 3b 및 도 3c에서 도시하는 바와 동일한 구조의 페라이트 비드부(7)를 전술한 바와 마찬가지 방식으로 저압 입상케이블(6)에 있어서 클램프 접속부의 감전 방지턱(61) 하단부에 위치하는 차단 몸체부(62) 내부에 삽입하여 결선한다. Next, in the case where the low-
이 경우에도 전술한 특고압 입상케이블(5)의 경우와 마찬가지로 저압 입상케이블(6)의 인덕턴스 값이 증가되어 충전전류가 감쇄되므로, 상기 무정전 변압기(4)의 써지전압 억제회로(8)에서 미처 소멸되지 않은 써지전압 성분이 상쇄되어 저압 바이패스 시 발생하는 개폐 써지전압이 전력 수용가측으로 유입되는 것을 완벽하게차단하게 된다. In this case as well, the inductance value of the low-
즉, 상기와 같이 무정전 변압기(4) 내부에 써지전압 억제회로(8)를 설치함과 동시에 저압 입상케이블(6)에 페라이트 비드부(7)를 내부 결선한 경우, 이의 등가회로를 나타내면 도 7b와 같게 된다. 도 7a는 종래 저압 입상케이블의 등가회로도이다.That is, when the surge voltage suppression circuit 8 is provided inside the
이상과 같이, 본 발명은 특고압 입상케이블(5)의 클램프 접속부에 페라이트 비드부(7)를 내부 결선하고, 또한 써지전압 억제회로(8)를 무정전 변압기(4) 내부에 설치함과 동시에 저압 입상케이블(6)의 클램프 접속부에 페라이트 비드부(7)를 내부 결선하는 구성으로 이루어진다.As described above, according to the present invention, the
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 특고압 입상케이블(5)의 클램프 접속부에 페라이트 비드부(7)를 내부 결선하고, 또한 써지전압 억제회로(8)를 무정전 변압기(4) 내부에 설치함과 동시에 저압 입상케이블(6)의 클램프 접속부에 페라이트 비드부(7)를 내부 결선함에 의하여 무정전 공법에 의한 배전공사에 있어서 발생하게 되는 써지전압의 유입을 완벽하게 방지할 수 있게 된다.As described above, according to the present invention, the
아울러 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가 등이 가능할 것이고, 이러한 수정, 변경, 부가 등은 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 한다.In addition, the preferred embodiment of the present invention is disclosed for the purpose of illustration, anyone of ordinary skill in the art will be possible to various modifications, changes, additions, etc. within the spirit and scope of the present invention, such modifications, changes, Additions and the like should be considered to be within the scope of the claims.
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- 2004-08-06 KR KR1020040062023A patent/KR100723887B1/en not_active IP Right Cessation
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