KR100790559B1 - 지상변압기용 부하개폐기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 지상변압기의 1차 측에 내장하여 부하전류의 개폐, 선로의 절체에 의한 변압기의 정전 작업시 보조 전원의 사용을 허용하도록 대체 전원 간을 스위칭하는데 사용되는 부하개폐기에 관한 것이다.
본 발명은 변압기의 탱크(W)의 공간에 설치되어 구성요소를 지지하고 상호 간이 연결되는 3개의 삼각형태의 베이스(11)와, 이들 각 베이스(11)의 3개의 꼭지점에 조립되는 제1~3고정 접촉자(12,13,14)와, 상기 베이스(11)들의 중심에 관통하는 회전 중심축(15)과, 이 회전 중심축(15)에 조립되어 상기 각 베이스(11)에 의해 격리되고 상기 중심축의 회전에 의해 동시 회전으로 상기 각 제1~3고정 접촉자(12,13,14)에 선택적으로 접촉하는 다수의 블레이드(30a,30b,30c)가 구비된 3개의 가동접촉자(30)와, 상기 회전중심축(15)의 전단에 연결되어 상기 회전중심축의 회전을 제어하는 각도회전연결부(40)로 구성된 부하개폐기를 개시한다.
이러한 본 발명은 부하개폐기는 고정접촉자와 가동접촉자를 슬라이드 접촉방식에서 로터리 접촉방식의 3상 일괄조작형의 간소한 구조에 의한 부피 최소화 및 설치의 용이, 개폐조작의 원활성에 의한 동작 안전성이 구현된다.
지상변압기, 베이스, 고정접촉자, 가동접촉자, 아크, 절연유

Description

지상변압기용 부하개폐기{OIL INSULATED LOAD BREAK SWITCH FOR PAD MOUNTED TRANSFORMER}
도 1은 본 발명의 일부 분해사시도로서, 설치 예를 보여주는 도면.
도 2는 도 1의 배면 방향에서 본 사시도.
도 3은 본 발명의 구성을 보여주는 일부 단면 정면도.
도 4는 도 3의 측 단면도.
도 5는 본 발명의 요부 구성 부재의 분리 정면도.
도 6은 도 3의 "F" 부 발췌 확대도.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 사용에 따른 개폐작동 측 단면도.
도 10 내지 도 12는 본 발명의 가동접촉자의 다른 실시 예의 측 단면도로서 개폐작동도.
** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **
10: 부하개폐기 11: 베이스
12,13,14: 고정접촉자 15: 회전중심축
30: 가동접촉자 30a,30b,30c: 블레이드
40: 각도회전연결부 41: 핸들
42: 구동축 45: 태엽스프링
본 발명은 지상변압기의 1차 측에 내장하여 부하전류의 개폐, 선로의 절체에 의한 변압기의 정전 작업시 보조 전원의 사용을 허용하도록 대체 전원 간을 스위칭하는데 사용되는 부하개폐기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 개폐기의 고정접촉자와 가동접촉자를 슬라이드 접촉방식에서 로터리 접촉방식의 3상 일괄조작형의 간소한 구조에 의한 부피 최소화 및 설치의 용이, 개폐조작의 원활성에 의한 동작 안전성이 구현되는 지상변압기용 부하개폐기에 관한 것이다.
일반적으로 개폐기는 전기회로에 있어서 전력을 안전하고 효율적으로 전송하고 제어하는 장치이고, 전기회로의 개폐 및 선로 절체를 할 수 있도록 전원과 부하 기기 사이에 설치되는 전기기기로서, 사용전압 또는 아크를 소호시키는 소호매질에 따라 유입개폐기, 가스개폐기, 진공개폐기 등으로 구분된다.
본 발명은 소호매질이 절연유(絶緣油)를 사용하는 유입개폐기가 본 발명의 범주에 속한다.
이러한 유입개폐기는 고전압회로에 주로 쓰이는 것으로서, 변압기의 부하전류의 개폐 또는 절체할 때 고정접촉자에서 이동하는 가동접촉자 간에 발생하는 아크에 의해 절연유가 분해되면서 메탄·아세틸렌 등과 함께 대량의 수소가스가 생기는데, 이 수소가스의 강력한 냉각작용에 의해 아크가 급속히 발산되어 소호작용(消弧作用)이 촉진된다.
이러한 유입개폐기는 화재의 위험성은 내포되어 있으나, 가격이 저렴하여 현재 많이 보급되고 있다.
그러나 이러한 종래의 유입개폐기는 고정접촉자에 이동하여 접촉하는 가동접촉자가 슬라이드 식으로 이동하여 부하전류의 개폐 및 절체가 제공됨으로써 그 구조가 커지는 문제점과, 가동접촉자의 이동거리가 길어 아크 발생이 커지는 단점 및 견고한 구조로 제공되지 못하여 사용수명이 떨어지는 단점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술이 갖는 단점을 효과적으로 해소하고자, 개폐기의 고정접촉자와 가동접촉자를 슬라이드 접촉방식에서 로터리 접촉방식의 3상 일괄조작형으로 개선하여 간소한 구조에 의한 부피 최소화 및 설치의 용이, 개폐조작의 원활성에 의한 동작 안전성이 구현되는 지상변압기용 부하개폐기를 제공함에 있다.
또, 본 발명은 개폐조작의 원활성에 의한 개폐동작의 확실성으로 장치의 신뢰성이 보장되는 지상변압기용 부하개폐기를 제공함에 있다.
또, 본 발명은 접합 면의 기밀성의 극대화로 안전성이 보장되는 지상변압기용 부하개폐기를 제공함에 있다.
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 구성을 상세히 살펴보면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일부 분해사시도로서, 설치 예를 보여주는 도면이고, 도 2 는 도 1의 배면 방향에서 본 사시도 이며, 도 3은 본 발명의 구성을 보여주는 일부 단면 정면도이고, 도 4는 도 3의 측 단면도를 도시한 것이다.
상기 도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 부하개폐기(10)는 변압기의 탱크(W)의 공간에 설치되어 구성요소를 지지하는 삼각형 형태의 베이스(11)를 포함한다.
베이스(11)는 3개의 꼭지점에는 제1~3고정 접촉자(12,13,14)가 구성된다. 제1 및 제2고정 접촉자(12,13)는 고전압 전원(A,B)에 연결되고, 제3고정 접촉자(14)는 부하(C)에 연결된다.
상기 고정접촉자(12,13,14)는 동일구조로서, 도 5에 자세히 도시된 바와 같이, 상기 베이스(11)의 꼭지점에 수평방향으로 인서트 성형으로 조립된 체결볼트(16)에 조립되고 너트(17)에 의해 고정된다.
즉, 상기 각 고정접촉자(12,13,14)는 한 쌍의 판스프링(18)과 이 판스프링 사이에 개재 설치되어 상기 체결볼트(16)에 조립되는 연결스페이서(19)와, 상기 한 쌍의 판스프링(18) 및 상기 연결스페이서(19)와 한 쌍의 판스프링(18)을 각각 관통하는 한 쌍의 연결볼트(20)와, 이들 연결볼트 각각으로 상기 한쪽의 판스프링(18)의 외 측에서 끼움 되는 한 쌍의 압축스프링(21)과, 상기 한쪽의 연결볼트(20)에 끼워서 상기 한 쌍의 판스프링(18)들 사이에 개재 설치되는 지지스프링(22)과, 상기 한 쌍의 볼트(20)에 나사조립되어 상기 한 쌍의 압축스프링(21)을 압축하는 너트(23)로 구성된다.
베이스(11)는 3개로 구성되고, 이들 각각은 중심에 관통하는 회전 중심 축(15)을 포함한다.
각각의 베이스(11)들은 양방에 브라켓(11a,11b)이 각각 돌출되고, 이들 브라켓에 의해 상호 간은 볼트 및 너트의 체결부재(BT)에 의한 체결로 연결된다.
회전 중심축(15)에는 상기 각 베이스(11)의 제1~3고정 접촉자(12,13,14)에 접촉하는 가동접촉자(30)가 배치 결합하되, 상기 각 베이스(11)의 한쪽에 배치 결합으로 격리되고 상기 중심축(15)의 회전에 따라 동시에 회전하도록 되어 있다.
상기 각 가동접촉자(30)는 본 발명의 바람직한 실시 예와 같이, 고정접촉자(12,13,14)에 접촉하는 블레이드(30a,30b,30c)가 각각 90도로 위치된 T자형으로 형성되어 있고,
도 10 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 적용에 따라서 V형 블레이드(30a,30b), I형 블레이드(30a,30c), 단일블레이드(30a)의 적용도 가능하다.
본 발명의 바람직한 실시 예로 적용된 T형 가동접촉자(30)는 고정접촉자(12,13,14)에 각 블레이드(30a,30b,30c)를 전기적으로 접촉시키기 위해 상기 중심축(15)의 회전방향(시계방향 또는 시계반대방향)으로 회전하되, 상기 각 블레이드(30a,30b,30c) 모두 접촉(AB-C) 하거나, 상기 블레이드(30a,30b,30c) 중 2개의 블레이드가 접촉(B-C, A-C, A-B)하게 된다.
그리고 상기 다른 실시 예의 구체적인 스위칭 작동에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 바람직한 실시 예의 동작설명에 의해 충분히 이해됨으로 생략한다.
다만, V형 블레이드(30a,30b), I형 블레이드(30a,30c), 단일블레이드(30a)를 갖는 가동접촉자(30)는 역시 회전중심축(15)의 회전에 의해 선택적으로 고전 압(A,B)이나 부하(C)에서 스위칭함은 당연하다.
가동접촉자(30)의 스위칭 동작에 있어, 상기 각 블레이드(30a,30b,30c)는 중심축(15)의 회전방향과 동일 회전으로 상기 각 고정접촉자(12,13,14)를 구성하는 한 쌍의 판스프링(18) 사이에 위치됨과 계속 회전에 의해 한 쌍의 볼트(20)의 축선 방향으로 벌리면서 접촉하게 된다.
이러한 과정에서 상기 한 쌍의 판스프링(18) 내부의 지지스프링(22)의 탄성 지지로 용이하게 벌려져 가동접촉자(30)의 각 블레이드(30a,30b,30c) 중 선택 위치되는 블레이드가 접촉되고, 외부의 한 쌍의 압축스프링(21)의 압축에 의해 접촉이 확실하게 제공된다.
이때, 상기 베이스(11)는 상기 가동접촉자(30)의 각 블레이드(30a,30b,30c)가 회전하여 고정접촉자(12,13,14)와의 선택적인 접촉 또는 분리되는 과정의 회전에서 발생하는 아크를 억제 및 아크에 의해 생성된 기포 및/또는 탄화성분을 분산시키는 다수의 격막(11c,11d)이 상기 중심축(15)이 관통하는 축공을 중심으로 양측에 방사상으로 돌출된다.
상기 다수의 격막(11c,11d)은 상기 가동접촉자(30)의 회전에 대한 간섭이 없는 형태로 돌출 구성되고, 상기 가동접촉자(30)의 블레이드(30a,30b,30c)가 상기 고정접촉자(12,13,14) 중에서 선택적인 접촉 및 분리에 따른 회전 시에 발생하는 아크장을 길게 하여 아크 임피던스를 크게 함으로써 소호작용을 더욱 원활하게 제공하게 된다.
그리고 3개의 가동접촉자(30)는 회전중심축(15)에 스프링핀(15a)에 의해 공 회전이 없도록 각각 축결합된다.
상기 회전중심축(15)의 전단은 각도회전연결부(40)와 연결되고, 이 각도회전연결부에 의한 회전제어로 회전중심축(15)은 일정각도 단위로 회전되어 각 베이스(11)의 꼭지점에 배치 결합한 고정접촉자(12,13,14)에 가동접촉자(30)의 블레이드(30a,30b,30c)가 선택적으로 접촉(스위칭)하도록 되어 있다.
상기 각도회전연결부(40)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 변압기 탱크(W)의 외부에 위치하는 핸들(41)과, 이 핸들과 한쪽이 연결되고 변압기의 탱크(W)의 내부로 연장되는 구동축(42)과, 이 구동축의 다른 쪽에 나사결합되고 상기 회전중심축(15)의 전단에 스프링핀(15a)으로 결합하는 연결축(43)과, 상기 구동축(42)과 연결축(43)을 지지하도록 전단 측 베이스(11)의 브라켓(11a)에 체결부재(BT)로 조립되는 베이스플레이트(44)와, 이 베이스플레이트의 내부에 장착되는 태엽의 기능의 스프링(45)을 포함한다.
핸들(41)은 구동축(42)의 회전시키고 이 구동축에 연결된 상기 스프링(45)은 탄성력이 충전된다. 그리고 스프링(45)의 충전이 해방되면 핸들(41)의 조작자의 속도에 상관없이 구동축(42)에 연결된 회전중심축(15)을 회전하여 각각의 가동접촉자(30)는 동시에 회전시켜 각각의 베이스(11)에 결합한 고정접촉자(12,13,14)와 스위칭을 하도록 구성된다.
그리고 이러한 각도회전연결부(40)는 도 6의 발췌확대도를 참조하면, 변압기 탱크(W)에는 볼트링(46)이 관통하여 플랜지(46a)의 내측에 오링(46b)을 끼움하고 외부에서 체결너트(47)의 나사조임으로 결합하고, 구동축(42)은 외주면에 형성된 복수의 오링홈에 오링(48)을 끼우고 상기 볼트링(46)의 내부를 관통하여 변압기 탱크(W)의 내부와 외부는 기밀이 유지로 결합한다.
이상에서 상세히 살펴본 바와 같이, 본 발명의 부하개폐기는 고정접촉자와 가동접촉자를 로터리 접촉방식으로 구성함으로써 전체 부피 최소화로 설치가 용이한 효과가 있고,
개폐조작의 원활성과 설치에 따른 확실한 기밀유지로 장치의 안전성 및 신뢰성이 보장되는 효과가 있다.

Claims (10)

  1. 절연유 속에 잠겨져 고전압 전원을 스위칭하는 지상변압기용 부하개폐기에 있어서,
    변압기의 탱크(W)의 공간에 설치되어 구성요소를 지지하고 상호 간이 연결되는 3개의 삼각형태의 베이스(11)와,
    이들 각 베이스(11)의 3개의 꼭지점에 조립되는 제1~3고정 접촉자(12,13,14)와,
    상기 베이스(11)들의 중심에 관통하는 회전 중심축(15)과,
    이 회전 중심축(15)에 조립되어 상기 각 베이스(11)에 의해 격리되고 상기 중심축의 회전에 의해 동시 회전으로 상기 각 제1~3고정 접촉자(12,13,14)에 선택적으로 접촉하는 다수의 블레이드(30a,30b,30c)가 구비된 3개의 가동접촉자(30)와,
    상기 회전중심축(15)의 전단에 연결되어 상기 회전중심축의 회전을 제어하는 각도회전연결부(40)로 구성된 것을 특징으로 하는 지상변압기용 부하개폐기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 각 고정접촉자(12,13,14)는 한 쌍의 판스프링(18)과 이 판스프링 사이에 개재 설치되어 상기 베이스(11)의 꼭지점에 인서트 결합한 체결볼트(16)에 조립되고 너트(17)로 체결되는 연결스페이서(19)와, 상기 한 쌍의 판스프링(18) 및 상기 연결스페이서(19)와 한 쌍의 판스프링(18)을 각각 관통하는 한 쌍의 연결볼 트(20)와, 이들 연결볼트 각각으로 상기 한쪽의 판스프링(18)의 외측에서 끼움 되는 한 쌍의 압축스프링(21)과, 상기 한쪽의 연결볼트(20)에 끼워서 상기 한 쌍의 판스프링(18)들 사이에 개재 설치되는 지지스프링(22)과, 상기 한 쌍의 볼트(20)에 나사조립되어 상기 한 쌍의 압축스프링(21)을 압축하는 너트(23)로 구성된 것을 특징으로 하는 지상변압기용 부하개폐기.
  3. 제1항에 있어서,
    각각의 베이스(11)들은 양방에 브라켓(11a,11b)이 각각 돌출되고, 이들 브라켓에 의해 상호 간은 볼트 및 너트의 체결부재(BT)에 의한 체결로 연결된 것을 특징으로 하는 지상변압기용 부하개폐기.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 베이스(11)는 상기 가동접촉자(30)의 각 블레이드(30a,30b,30c)가 회전하여 고정접촉자(12,13,14)와의 선택적인 접촉 또는 분리되는 과정의 회전에서 발생하는 아크를 억제 및 아크에 의해 생성된 기포 및/또는 탄화성분을 분산시키는 다수의 격막(11c,11d)이 상기 중심축(15)이 관통하는 축공을 중심으로 양측에 방사상으로 돌출되어 구성된 것을 특징으로 하는 지상변압기용 부하개폐기.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 가동접촉자(30)는 상기 고정접촉자(12,13,14)에 접촉하는 블레이 드(30a,30b,30c)가 각각 90도로 위치된 T자형으로 형성된 것을 특징으로 하는 지상변압기용 부하개폐기.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 가동접촉자(30)는 상기 고정접촉자(12,13,14)에 접촉하는 2개의 V형 블레이드(30a,30b)로 형성된 것을 특징으로 하는 지상변압기용 부하개폐기.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 가동접촉자(30)는 상기 고정접촉자(12,13,14)에 접촉하는 2개의 I형 블레이드(30a,30c)로 형성된 것을 특징으로 하는 지상변압기용 부하개폐기.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 가동접촉자(30)는 상기 고정접촉자(12,13,14)에 접촉하는 단일의 블레이드(30a)로 형성된 것을 특징으로 하는 지상변압기용 부하개폐기.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 각도회전연결부(40)는 변압기 탱크(W)의 외부에 위치하는 핸들(41)과, 이 핸들과 한쪽이 연결되고 변압기의 탱크(W)의 내부로 연장되는 구동축(42)과, 이 구동축의 다른 쪽에 나사결합되고 상기 회전중심축(15)의 전단에 스프링핀(15a)으로 결합하는 연결축(43)과, 상기 구동축(42)과 연결축(43)을 지지하는 연결축(43) 을 지지하도록 전단 측 베이스(11)의 브라켓(11a)에 체결부재(BT)로 조립되는 베이스플레이트(44)와, 이 베이스플레이트의 내부에 장착되는 태엽의 기능의 스프링(45)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 지상변압기용 부하개폐기.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 각도회전연결부(40)는 변압기 탱크(W)에는 볼트링(46)이 관통하여 플랜지(46a)의 내측에 오링(46b)을 끼움하고 외부에서 체결너트(47)의 나사조임으로 결합하고, 구동축(42)은 외주면에 형성된 복수의 오링홈에 오링(48)을 끼우고 상기 볼트링(46)의 내부를 관통하여 변압기 탱크(W)의 내부와 외부는 기밀이 유지로 결합한 것을 특징으로 하는 지상변압기용 부하개폐기.
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