KR100738725B1 - 단로기를 수용하기 위한 격실화된 금속 케이스를 갖춘전기 스위치 - Google Patents

단로기를 수용하기 위한 격실화된 금속 케이스를 갖춘전기 스위치 Download PDF

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가스 절연 및 금속케이스(1)를 갖춘 폐쇄형 전기 스위치는 그 내부 용적이 누출 방지 격벽(3)에 의해 분리된 두 개 이상의 격실(1B, 1C)로 세분화된 케이스를 포함한다. 제1 단로기(4)는 상기 격실의 하나에 장치되고 제1 접속 단자(4B)와 함께 상호 작용하는 제1 블레이드(4A)를 포함한다. 제2 단로기는 또 하나의 격실에 장치되고 제2 접속 단자(5b)와 함께 상호 작용하는 제2 블레이드(5A)를 포함한다. 블레이드는 상기 격벽을 통해서 누출방지 방식으로 통과하고 상기 블레이드 사이의 전기 전도를 제공하는 공통 회전축에 고정된다.
단로기, 폐쇄형 전기 스위치, 버스바, 차단기, 블레이드, 격실

Description

단로기를 수용하기 위한 격실화된 금속 케이스를 갖춘 전기 스위치 {Electrical Switch With a Metallic Compartment Jacket For Positioning Disconnectors}
본 발명은 가스 절연 금속 케이스를 갖춘 폐쇄형 전기 스위치와, 특히 고전압 변전소에서, 도입 배전선을 두 개의 도출 배전선으로 또는 그 반대로 절환하는 기능을 수행하도록 케이스 각각에 인접해서 배치된 제1 및 제2의 단로기를 특히 포함하는 단로기 장치를 포함하는 스위치에 관한 것이다.
이러한 스위치는, 특히 단일 세트의 버스바(예를 들면, H의 구조) 또는 두 세트의 버스바를 가진 변전소에서, 부하를 절환하는 데 사용될 수 있고, 원 엔 하프(one and a half) 차단기 형태의 구조에서 또는 실제 루프 구조 안에서 공통적인 방법으로 사용될 수 있다.
영국 특허 출원 제GB-A-425107호는 케이스의 공통의 용적에서 두 개의 단로기의 기능을 수행하는 디스크를 갖춘 스위치를 기재한다.
독일 특허 출원 제DE-3035870호는 케이스의 공통의 용적에서 세 개의 단로기의 기능을 수행하는 디스크를 갖춘 스위치를 기재한다.
영국 특허 출원 제GB-2193843호는 케이스의 공통의 용적에서 두 개의 단로기 와 접지 스위치의 기능을 모두 수행하는 디스크를 가진 스위치를 기재하고, 그 케이스는 또한 회로 차단기를 포함한다.
결국, 국제 특허 출원 WO-00/24100은 블레이드가 가스의 공통 용적에서 서로 인접해 위치하고 공통 회전축에 고정된 복수의 블레이드된 단로기를 갖춘 스위치를 기재한다.
공지된 각각의 스위치에서, 그리고 고전압 변전소의 각 전극용으로, 단로기와 회로 차단기는, 만약 있다면 절연 가스의 공통 용적안에 배치된다. 이러한 배치와 함께, 스위치의 부하 단로기 중 하나에서의 전기 누전은 문제의 전극에서 전기 공급의 방해를 일으킬 뿐 아니라, 두 세트의 버스바를 가진 구조에서 예를들면, 이 전극에 대해 양 세트의 버스바의 서비스 손실을 일으키고, 이 손실은 버스바의 세트로부터 스위치가 완전히 단로될 때까지 계속된다.
이러한 스위치의 케이스 안에서 누전으로 인한 전기 아크의 존재는 첫 번째로 케이스 용적안에 위치한 부품의 손상을 일으키며, 두 번째로 케이스 용적안에 절연가스의 압력증가를 일으키는데, 그것은 케이스 벽에 일반적으로 제공된 안전 창의 파괴를 일으켜서, 스위치는 그 절연 가스를 잃는다. 스위치의 용적안 어딘가에서 어떤 내부 누전도, 특히 누전이 가스가 외부에서 배출됨을 이끌 때, 회로를 전도 및 차단하도록 상기 용적에 존재하는 전도체와 접속기 단자 모두를 필요로 한다. 따라서, 두 세트의 버스바를 갖춘 구조에서, 예를 들면, 각 세트, 또는 각 세트의 하나 이상의 세그먼트는 스위치에 접속된 채로 남는 한 회로로 전도되야만 한다.
고전압 변전소의 전극 단로 공정은 몇 시간이 걸릴 수 있는데, 그것은 전기 네트워크의 작동을 매우 어렵게 만든다.
본 발명의 목적은 그런 단점을 교정하는 것이다.
이런 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 가스 절연과 금속케이스를 갖춘 폐쇄형 전기 스위치, 특히 고전압 변전소에서, 케이스 내부에 서로 인접하게 위치한 하나 이상의 제1 및 제2 부하 단로기를 포함하는 스위치를 제공하고, 상기 제1 단로기는 제1 접속 단자와 함께 상호 작용하는 제1 블레이드를 포함하고 , 상기 제2 단로기는 제2 접속 단자와 함께 상호 작용하는 제2 블레이드를 포함하고 , 상기 제1 및 제2 블레이드는 상기 제1 및 제2 블레이드들 사이에서 전기 전도를 제공하는 공통 회전축에 고정되고, 상기 스위치는 케이스가 각각의 누전방지 격벽에 의해 쌍으로 분리된 두 개 이상의 격실로 세분화된 내부 용적을 갖고, 제1 단로기는 상기 격실에 첫 번째로 위치하고, 제2 단로기는 상기 격실에 두 번째로 위치하며, 상기 제1 및 제2 블레이드들에 공통인 회전축은 제1 과 제2 격실을 분할하는 격벽을 통해 누전 방지 장치 안으로 통과하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명에서, 두 개의 인접한 단로기의 두 개의 제1 및 제2 블레이드는 단로기 중 하나의 누전이 고전압을 견디는 다른 단로기의 능력을 줄어들지 않게 하도록 절연 가스의 다른 용적 안에 위치된다. 당연히, 스위치의 한 용적에 누전의 결과로써, 스위치는 전기가 공통 회전축을 거쳐 통과를 더 이상 계속할 수 없다는 점에서 고장으로 간주될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 단로기가 폐쇄 위치에 있는 동안의 통전 뿐만 아니라, 개방 위치에 있을 때도 그 접점사이에서 전압을 유지하는 역할을 한다는 것을 알 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 격실로된 단로기를 갖추고, 또한 결함 격실과 우량 격실 사이에서 절연 가스 압력에 차이를 견디도록 설계된 누출 방지 격벽을 갖추고, 가압 상태의 우량 격실에 장착된 단로기는 개방 상태로 유지되고 버스바 또는 라인에 접속된 블레이드와 접속 단자 사이에서 전압을 유지할 수 있다.
두 세트의 버스바를 가진 구조에서, 우량 격실의 접속 단자에 접속된 버스바 세트는 고전압에 재 접속됨으로써 사용될 수 있다. 고전압 변전소는 단일 세트의 버스바가 작동 가용 상태로 있는 한 누출 모드에서 작동을 계속 할 수 있다.
본 발명의 스위치의 구체적인 실시예에서, 상기 제1 및 제2 블레이드 중 하나는 단일 제어 유닛이 두 절환 단로기의 기능 및 접지 기능의 이행을 충족하기 위해 접지 기능을 수행하도록 상기 제1 및 제2 블레이드와 동일한 격실에 위치한 세 번째 접속 단자와 함께 상호 작용을 한다.
본 발명의 스위치의 다른 구체적인 실시예에서, 케이스는 다른 두 개의 격실로부터 누출 방지 방식으로 격리되고 회전축의 축선을 따라 움직이는 가동 접점을 갖춘 회로 차단기를 포함하는 제3 격실을 포함하고, 상기 회로 차단기는 회전축에 직렬로 연결된다. 회로 차단기 및 케이스 안쪽의 회전축의 이러한 배치는 소형화된 구조를 가진 스위치를 얻는데 기여한다.
본 발명의 스위치의 다른 구체적인 실시예에서, 제1 접속 단자는 제1 단로기가 접지 기능을 수행할 수 있도록 케이스에 전기적으로 연결되고, 제3 접속 단자와 상호 작용을 하는 회전 블레이드를 갖춘 제3 단로기는 제1 단로기와 동일한 격실 안에 또는 누출 방지 격실에 의해 제1 단로기의 격실로부터 분리되어 있는 케이스의 다른 격실 안에서 제1 단로기에 인접하게 위치된다.
본 발명의 스위치의 다른 구체적인 실시예에서, 각 블레이드는 회전축에서 방사형으로 연장된 제1 아암 및 그에 실제적으로 수직으로 제1 아암을 연장하는 제2 아암을 포함한다.
본 발명 스위치의 실시예는 앞으로 아주 상세하게 기술되고, 도면에 도시된다.
도1은 두 개의 절환 단로기와 하나의 회로 차단기를 포함하는 본 발명 스위치의 부분개략도이다.
도2는 제3 블레이드에 의해 제공된 접지 접속을 가지나 도1의 그것과 유사한 구조를 도시한다.
도1에서, 전형적으로 두 세트의 버스바를 가지는 고전압 변전소의 구조에서, 도시된 스위치는 하나의 도입 배전선으로부터 두 개의 도출 배전선으로 또는 그 반대로 부하를 절환하기 위해 사용될 수 있다. 또한 스위치는 예를들어 루프 또는 원 엔 하프 회로 차단기 형태의 구조인, 다른 변전소 구조에서 사용될 수 있다. 이런 방법으로 설치된 고전압 변전소는, 각각의 전극을 위해, 즉, 전기적 위상을 위해 이런 스위치 하나를 필요로 한다는 것을 알 수 있다.
스위치는, 예를들면 볼트에 의해서, 축방향(D) 안에 단부와 단부를 고정시킨 삼축 정렬 실린더형 세그먼트로서 이 케이스 안에서 이행되는 금속 케이스(1)를 포함한다.
케이스의 내부 용적은 몇 바의 압력에서 SF6과 같은 절연 가스로 채워지고, 이 케이스 안에서 각각의 오버헤드 접속 부싱 (1D, 1E, 및 1F)가 연장하는 세 개의 상호적인 기밀 격실(1A, 1B, 및 1C)로 세분된다.
격실(1A)에서 (1C)는 누전방지 격벽(2, 3)에 의해 쌍으로 분리되고, 각각은 결합된 세그먼트의 플렌지 사이에 핀칭됨에 의해 설정 위치에 고정된 전기적 절연 물질의 원추부로써 이 케이스에 구성된다.
제1 부하 단로기(4)는 격실(1C) 안에 배치되고 단로기(4)에 인접한 제2 단로기(5)는 격실(1b) 안에 배치된다. 회로 차단기(6)는 격실(1A)안에 배치된다.
단로기(4)는 D 방향을 따라 연장하고 누출방지 방식으로 벽(3)을 통과하는 회전 축(7)에 고정된 제1 블레이드(4A)를 포함한다. 제1 블레이드(4A)는 제1 블레이드(4A)의 원형 경로(S1)상의 격실(1C)의 안에 배치된 고정 접속 단자(4B)와 함께 상호 작용을 한다.
단로기(5)는 회전 축(7)에 고정된 제2 블레이드(5A)를 갖는다. 제2 블레이드(5A)는 제2 블레이드(5A)의 원형 경로(S2)상의 격실(1B)내에 배치된 고정 접속 단자(5B)와 함께 상호 작용을 한다.
두 세트의 버스바를 갖춘 구조에서, 예를 들면, 고정 접속 단자(4B, 5B)는 변전소의 버스바 세트의 두 바에 각각 연결되고 제1 및 제2 블레이드(4A, 5A)는 다양한 구조가 가능하도록 회전축 상에 배치되며, 이에 따라서 도출 부싱(1D)의 전도체 상의 부하는 도출 부싱(1E, 1F) 중의 하나 또는 다른 것 또는 양쪽 모두의 전도체에 적용되므로, 이러한 구조는 회전 축(7)의 다양한 각 위치에 상응한다. 또한, 고정된 제3 단자(4C)는 제1 블레이드(4A)의 원형 경로 상에 위치하고 접지 목적으로 쓰여짐으로써, 단지 축(7)을 제어함으로써 두 단로기 기능 및 접지 기능을 수행하는 것이 가능하다. 당연히 단자(4C)는 단자(4B)로부터 격리될 때 및 단자(5B)로부터 제2 블레이드(5A)가 격리될 때 제1 블레이드(4A)와 접속을 확실히 하는 방법으로 배치된다.
회전축(7)은 케이스(1) 외부의 세그먼트(1C)의 자유단에 장착된 제어 수단(8)에 의해 구동된다.
회전축(7)은 두 단로기(4, 5)사이에서 전기 전도체의 역할을 하고, 누출 방지 방식으로 벽(2)을 통과하고 회전축(7)과 직렬로 전기적으로 회로 차단기(6)를 연결한 고정 전도 막대(8')에 의해 연장된다. 회로 차단기(6)는 회전축(7)의 축(D)을 따라 움직이고 케이스(1) 외부의 제어 장치(9)에 의해 구동되며 세그먼트(1A)의 근접부에 위치된 접점(6A)을 가진다.
도에서 보는 바와 같이, 4A 및 5A와 같은 각각의 제1 및 제2 블레이드는 회전축(7)로부터 방사형으로 연장하는 각각의 제1 암(4A1, 5A1) 및 상응하는 제1 및 제2 블레이드 (4A, 5A)의 원형경로(S1, S2)의 섹터를 따라 그에 실제적으로 직각인 상응하는 제1 아암(4A1, 5A1)을 연장하는 각각의 제2 아암(4A2, 5A2)을 가진다.
도에서 도시한 스위치의 구성에서, 두 개의 고정 단자(4B, 5B)는 D 방향으로 정렬하고, 각각의 두 제1 및 제2 블레이드(4A, 5A)의 아암(4A1, 5A1)은, 부분적 겹침이 회전축(7)상에 중심을 둔 원 상에 돌출부에서 아암(4A2, 5A2)에 의해 형성된 섹터 사이에서 존재하게 하는 방식으로, 오프셋된 각 위치에 존재한다. 이런 구성과 함께, 축(7)의 다양한 각 위치는 단자(4B, 4C, 5B)를 갖춘 두 제1 및 제2 블레이드(4A, 5A)를 위해 복수 접속 조합을 얻으면서 하나의 제어장치(8)만 사용하여, 양 단로기가 열리고, 양 단로기가 닫히고, 하나의 단로기는 열리고 다른 것은 닫히고, 양 단로기가 접지와 함께 열린다. D 방향을 따라 정렬된 제1 및 제2 블레이드(4A, 5A)를 가지면서 D 방향에 대하여 다양한 각 위치에 고정 단자(4B, 5B)를 위치시키는 것이 동등하게 가능하다는 것을 알 수 있다.
전극마다 본 발명의 스위치 하나를 보유한 복수의 전극을 갖춘 고전압 변전소에 대하여, 스위치의 회전축(7)은 하나의 제어 유닛에 의해 구동되는 연동(gearing) 또는 로딩(rodding)에 의해 함께 움직이도록 결합될 수 있다.
도2는 본 발명 스위치의 다른 구조를 도시한다. 도1 및 도2에서 같은 도면 부호는 동일한 요소를 지시한다. 도2의 구조에서, 접속 단자(4B)는 제1 블레이드(4A)를 가진 단로기(4)가 접지 기능을 수행하도록 케이스(1)에 전기적으로 연결된다. 회전축(7) 상에 장착된 회전 블레이드(10A)를 갖추고 제3 접속 단자(10B)와 함께 상호 작용하는 제3 단로기(10)는 단로기(4)에 인접해 위치한다. 단로기(10)는 단로기(4)와 동일한 격실 또는 누출 방지 격벽에 의해 격실(1C)로부터 분리된 다른 격실(1C')에 위치될 수 있다.
본 발명은 1D, 1E, 및 1F와 같은 오버 헤드 입구 및/또는 출구 연결 부싱을 가진 수소화물 스위치에 국한되지 않고, 하나 이상의 버스바 및/또는 폐쇄형 개폐 기술에서 이행된 도출 배전선에 접속된 스위치에 적용될 수 있다. 도2에서 도면 부호 12 및 13은 폐쇄형 스위치 선으로 나가는 두 링크로부터 각각 격실(1C, 1C')를 각각 분리하는 격벽을 도시한다.
결국, 본 발명의 스위치는 케이스(1) 안에 6과 같은 회로 차단기를 포함할 필요는 없다. 또한, 폐쇄형 개폐 라인의 어떤 구체적인 구조에 스위치를 연결하도록, 격실(1A)은 몇 미터로 연장될 수 있다.

Claims (6)

  1. 가스 절연 및 금속 케이스(1)를 갖춘 폐쇄형 전기 스위치에 있어서,
    케이스 내부에 서로 인접하게 위치한 제1 및 제2 부하 단로기(4, 5)를 포함하고,
    제1 단로기는 제1 접속 단자(4B)와 함께 상호 작용하는 제1 블레이드(4A)를 포함하고, 제2 단로기는 제2 접속 단자(5B)와 함께 상호 작용하는 제2 블레이드(5A)를 포함하고, 제1 블레이드(4A) 및 제2 블레이드(5A)는 상기 제1 및 제2 블레이드 사이에서 전기 전도를 제공하는 공통의 회전축(7)에 고정되고,
    케이스는 각각의 누출 방지 격벽(2, 3)에 의해 쌍으로 분리된 두 개 이상의 격실(1A, 1B, 1C)로 세분화된 내부 용적을 가지고, 제1 단로기는 상기 격실의 첫 번째에 위치되고 제2 단로기는 상기 격실의 두 번째에 위치하고, 상기 제1 및 제2 블레이드에 공통인 회전축(7)은 제1 및 제2 격실을 분할하는 격벽(3)을 통해서 누출 방지 방식으로 통과하는 것을 특징으로 하는 스위치.
  2. 제1항에 있어서, 단로기(4, 5)의 상기 제1 및 제2 블레이드(4A, 5A)는 접지 기능을 제공하도록 상기 제1 및 제2 블레이드와 동일한 격실에 배치된 제3의 접속 단자(4C)와 함께 상호 작용하는 것을 특징으로 하는 스위치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 케이스는 다른 두 개의 격실로부터 누출 방지 방식으로 절연되고 회전축(7)의 축을 따라 움직이는 가동 접점(6A)을 가지는 회로 차단기(6)를 포함하는 제3 격실을 가지고, 상기 회로 차단기는 회전축(7)과 직렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 스위치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 제1 접속 단자(4B)는 제1 단로기(4)가 접지 기능을 수행할 수 있도록 케이스(1)에 전기적으로 연결되고, 제3 접속 단자(10B)와 함께 상호 작용하는 제3 회전 블레이드(10A)를 포함하는 제3 단로기(10)는 제1 단로기에 인접하게 위치하는 것을 특징으로 하는 스위치.
  5. 제4항에 있어서, 제3 단로기(10)는 누출방지 격벽에 의해 제1 단로기(4)의 격실(1C')로부터 분리된 격실(1C')안에 위치되는 것을 특징으로 하는 스위치.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 각각의 제1 및 제2 블레이드(4A, 5A)는 회전축에서부터 방사형으로 연장된 제1 아암 및 그에 실제적으로 수직하게 제1 아암을 연장하도록 위치된 제2 아암을 포함하는 것을 특징으로 하는 스위치.
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