KR100795522B1 - 배전반 내에 있는 압력을 감지하는 스위치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배전반 내에서 발생할 수 있는 상간단락 또는 지락사고 시 발생하는 압력을 감지하는 스위치에 관한 것으로서, 외함과 외함 내부에 차단장치, 주모선, 분기모선, 등을 내장하고 있는 배전반 내에 아크에 의한 압력이 형성될 시 개방되는 커버부의 개방운동에 연동하여 회전하면서 전진하여 트립수단(trip)을 가동시키는 것으로 되어 있다.

트립수단, 배전반, 스위치, 커버부

Description

배전반 내에 있는 압력을 감지하는 스위치{switch for sensing pressure in switchgear}

본 발명은 배전반 내의 상간단락, 또는 지락사고 시 발생하는 아크에 의한 압력을 감지하는 스위치에 관한 것이다.

일반적으로 배전반은 발전소나 변전소 또는 전기시설물이 설치되는 것으로서, 차단장치, 주모선, 분기모선, 변성기, 등을 배치하여 전로의 개폐나 기기의 제어, 감시 등을 용이하게 하는 것이다.

즉, 전기계통의 감시, 제어, 보호 등을 행하는 기기로서, 계기, 계전기, 개폐장치 등의 기구류와 이를 부착하는 지지물, 그리고 기구 간을 접속하는 전선 등으로 이루어진 집합체이다.

이러한 배전반 내부에 설치된 전기기기가 단락 또는 지락될 경우에는, 아크 에너지에 의한 고온 고압의 폭발 압력이 발생하며, 이때 발생되는 고온 고압의 가스를 외부로 방출하기 위해, 종래의 배전반은 배전반 외함의 천장판에 형성된 구멍을 구비하고서 이 구멍을 통하여 고온 고압의 가스를 방출하고 있다.

이 구멍은 평상시에는 외부의 이물질이 배전반 내부에 침입하지 못하도록 그 리고 작업자가 상기 외함의 천장판에서 발을 딛으면서 작업할 수 있도록 커버에 의해 막혀있다.

이 커버는, 배전반 내에서 고온 고압의 가스가 발생될 시 상기 구멍에 대하여 개방되도록 되어 있다.

이를 위한 종래의 커버 개방구조는 천장판에 형성된 장방형 구멍의 크기보다 큰 크기를 가진 장방형의 커버부를 포함하고 있다. 상기 커버부의 기단은 상기 천장판에 선회가능하게 장착되어 있고, 그리고 상기 커버부의 선단은 배전반의 내부에 압력이 형성될 시 천장판과의 결합이 해제될 수 있는 결합수단에 의해 상기 천장판에 장착되어 있다.

상기와 같이 구성된 배전반의 천장판에 형성된 커버의 개방구조는, 단지 배전반 내의 압력을 외부로 방출하는 기능만 가지고 있다.

하지만, 배전반 내에 압력이 형성되면, 배전반 내의 차단장치, 주모선, 분기모선, 변성기 중 어느 한 부분에 이상이 생긴 것이므로, 상기 배전반에 접속된 외부의 전기기기의 손상을 방지하여 사고의 파급을 줄이려면, 조속히 배전반과 외부의 전기기기와의 전기적 접속을 차단하여야 한다.

따라서, 배전반에는 배전반 내의 압력을 감지하는 스위치가 필요하게 된다. 하지만, 종래에는 이러한 압력 감지 스위치를 배전반 내에 상기 커버의 개방구조에 연계됨 없이 별도로 구비하고 있어, 배전반의 부품수를 증대시켜 비용적으로 문제가 있다.

따라서 본 발명은 상기 커버의 개방구조에 압력 감지 스위치를 기구적으로 연계시켜 배전반 내부의 사고에 대한 사고 파급 효과를 줄이기 위한 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 배전반 내에 압력이 형성될 시 개방되는 커버의 개방운동에 연동하여 회전하면서 전진하여 트립수단(trip)을 가동시킬 수 있는 압력 감지 스위치에 의해 상기 목적을 달성할 수 있다.

상기와 같은 과제의 해결 수단에 의해 본 발명은 저렴한 비용으로 배전반에 압력 감지 스위치를 제공하는 것을 가능하게 한다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 압력 감지 스위치, 즉 배전반 내에 있는 고온 고압의 가스를 방출하는 장치에 기구적으로 연계된 압력 감지 스위치를 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1에는 배전반이 부호 10으로서 지시되어 있다.

이 배전반(10)은 외함(1)과 외함 내에 차단장치, 주모선, 분기모선, 변성기, 등을 내장하고 있다.

상기 외함(1)의 천장판(1a)에는 장방형의 관통구멍(O)이 형성되어 있다.

상기 관통구멍(O)은 상기 관통구멍(O)의 크기보다 큰 장방형 커버부(2)에 의해 덮이어 있다. 상기 관통구멍(O)이 도 1에 장방형으로 도시되어 있지만 본 발명은 이에 한정되지 않고 다양한 형상이 적용될 수 있다. 예를 들면, 원형, 마른모, 정방형, 삼각형, 타원형 등이 가능하다.

상기 커버부(2)의 기단은 복수개의 체결수단(3; 예를 들면, 볼트와 너트)에 의해 상기 천장판(1a)에 탈착가능하게 장착되어 있다.

또한, 상기 커버부(2)의 기단 부근에는 상기 체결수단에 대하여 선단측으로 인접하여 복수개의 슬롯형 구멍(2a)이 일자형으로 배치되어 형성되어 있다. 상기 슬롯형 구멍(2a)은 커버부(2)의 일부분을 도려내어 절결부를 형성시킨 것이다. 이러한 절결부가 일직선(L) 상으로 상기 커버부(2)에 형성되게 되면, 이 일직선(L) 상부분이 취약부분이 되어 후에 설명되는 바와 같이, 커버부(2)가 상기 일직선(L) 상을 지점으로 상향 만곡될 수 있다.

상기 커버부(2)의 선단에는 복수개의 관통구멍(2b)이 형성되어 있으며, 이 관통구멍(2b)과 마주하는 천장판(1a)에도 상기 관통구멍(1b)과 동일한 개수의 관통구멍(1b)이 형성되어 있다.

그리고, 상기 커버부(2)의 선단을 상기 천장판(1a)에 고정시기 위해, 상기 복수개의 관통구멍(1b, 2b)에는 커버부와 천장판을 결합시키는 결합수단인 압입핀(P)이 압입 관통되어 있다.

상기 외함(1)의 천장판(1a) 위의 뒤측에는 배전반의 일측 방향으로 출몰가능하게 트립봉(30)이 압력 감지 스위치의 하나의 구성요소로서 배치되어 있다.

상기 트립봉(30)의 도중에는 상기 커버부(2)의 일측부 위까지 선단이 돌출된 연동핀(31)의 기단이 심어져 있으며, 그리고 상기 커버부(2)의 일측부에 도달되지 않게 선단이 돌출된 걸림핀(32)의 기단이 심어져 있다.

상기 연동핀(31)과 상기 걸림핀(32)은 서로 평행하게 뻗어 있다.

상기 외함(1)에는 상기 트립봉(30)을 전후진 가능하게 하면서 상기 트립봉(30)을 지지하는 제 1브래킷(20)이 마련되어 있고, 그리고 상기 걸림핀(32)의 수평자세에서만 걸음할 수 있는 걸음부(40)가 마련되어 있다.

또한, 상기 트립봉(30)의 선단에는 스프링(S)이 외접되어 있으며, 이 스프링(S)을 압축상태로 만들기 위해, 상기 트립봉(30)의 선단에는 확경부(30a)가 탈착가능하게 마련되어 있고, 상기 트립봉(30)이 전후진 가능하게 하면서 상기 스프 링(S)이 트립봉(30)의 기단측으로 이동될 수 없게 하는 상태에서 상기 트립봉(30)을 지지하는 제 2브래킷(50)이 상기 외함(1)에 마련되어 있다.

여기에서, 상기 걸음부(40)와 상기 제 2브래킷(50) 간의 거리는 상기 스프링(S)을 압축상태로 만들 수 있는 거리이어야 하며, 또한 걸림핀(32)도 상기 스프링(S)이 압축된 상태에서 상기 걸음부(40)에 걸림될 수 있는 트립봉(30)의 부위에 위치결정되어야 한다.

또한, 상기 트립봉(30)이 걸림해제되어 압축된 상태의 스프링(S)의 이완된 상태로 되어서, 트립봉(30)이 일정 길이 돌출될 때, 접촉될 수 있는 트립수단(60)이 상기 트립봉(30)의 선단에 인접하여 배치되어 있다.

상기 트립수단(60)은, 알람수단, 전기력을 유도하는 수단, 기계적으로 연동될 수 있는 수단 등에 접속되어, 배전반 내의 압력 상승에 따른 사고사후처리를 자동으로 수행할 수 있게 한다.

이와 같은 구성된 압력 감지 장치는 다음과 같이 작동될 수 있다.

배전반(10) 내부에 설치된 전기기기가 단락 또는 지락될 경우에, 고온의 폭발 압력이 발생하며, 이때 발생되는 고온의 가스는 외부로 방출되지 못하고 배전반(10) 내에 존재하게 된다. 배전반(10) 내에 존재하는 고온의 가스는 대기압보다 큰 압력을 가지는 것이어서, 배전반(10)의 천장판(1a)의 장방형 구멍(O)을 덮고 있는 커버부(2)에 압력을 부여하게 된다.

압력을 받고 있는 커버부(2)와 천장판(1a)을 고정하고 있는 압입핀(P)은 상기 압력을 이겨내지 못하고 상기 천장판(1a)에 형성된 천장판(1a)측 관통구멍(1b) 으로부터 탈출하게 되고, 이때, 커버부(2)는 일단 지지 상태가 되어 있기 때문에, 상기 복수개의 슬롯형 구멍(2a)에 의해 이루어지는 일직선(L)을 중심으로 커버부(2)의 자유단인 선단부가 상향 선회하게 되어 상기 천장판(1a)을 덮고 있는 장방형 구멍(O)을 개방하게 됨으로써, 상기 배전반에 존재하는 고온의 압축 가스가 외부로 방출되게 된다.

한편, 상기 커버부(2)의 선단부가 상향 선회운동하게 될 때, 상기 커버부(2)가 연동핀(31)을 가압하게 되고, 이때 상기 연동핀(31)과 결합된 트립봉(30)은 회전하게 된다.

상기 연동핀(31)이 회전하게 되면, 상기 걸림핀(32)도 같은 방향으로 회전하게 되어, 상기 걸림핀(32)이 상기 걸음부(40)에서 걸음해제되게 된다.

이때, 상기 스프링(S)은 압축상태에서 압축해제상태가 되어 상기 트립봉(30)을 전진시키게 되고, 상기 트립봉(30)의 선단은 트립수단(60)에 접촉하게 되어 트립수단(60)이 작용되게 하여, 트립수단(60)으로 하여금 사고사후처리를 수행하게 한다.

상기 실시예의 설명에서 배전반에 가스 방출 구조가 하나만 존재하는 것으로 설명되었으나, 배전반의 크기나 구조에 따라 상기된 가스 방출 구조가 복수개 배전반에 구비되고 이에 따라 연동핀에 이에 따라 복수개 구비될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 압력감지스위치가 구비된 배전반을 도시한평면도,

도 2는 도 1의 상반부를 도시한 정면도.

Claims (3)

1. 외함과 외함 내에 차단장치, 주모선, 분기모선을 내장하고 있는 배전반 내에 압력이 형성될 시 개방되는 커버부의 개방운동에 연동하여 회전하면서 전진하여 트립수단을 가동시킬 수 있는 압력 감지 스위치로서,

   상기 외함(1)의 천장판(1a) 위의 뒤측에는 배전반의 일측 방향으로 출몰가능하게 트립봉(30)이 배치되어 있고,

   상기 트립봉(30)의 도중에는 커버부(2)의 일측부 위까지 선단이 돌출된 연동핀(31)과 그리고 커버부(2)의 일측부에 도달되지 않게 선단이 돌출된 걸림핀(32)이 마련되어 있고,

   상기 외함(1)에는 상기 트립봉(30)을 전후진 가능하게 하면서 상기 트립봉(30)을 지지하는 제 1브래킷(20)이 마련되어 있고, 그리고 상기 걸림핀(32)의 수평자세에서만 걸음할 수 있는 걸음부(40)가 마련되어 있고,

   상기 트립봉(30)의 선단에는 스프링(S)이 외접되어 있으며,

   상기 트립봉(30)의 선단에는 확경부(30a)가 마련되어 있고, 상기 트립봉(30)이 전후진 가능하게 하면서 상기 스프링(S)이 트립봉(30)의 기단측으로 이동될 수 없게 하는 상태에서 상기 트립봉(30)을 지지하는 제 2브래킷(50)이 상기 외함(1)에 마련되어 있고,

   상기 트립봉(30)이 걸림해제되어 압축된 상태의 스프링(S)의 이완된 상태로 되어서, 트립봉(30)이 일정 길이 돌출될 때, 접촉될 수 있는 트립수단(60)이 상기 트립봉(30)의 선단에 인접하여 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 배전반 내에 있는 압력을 감지하는 스위치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 걸음부(40)와 상기 제 2브래킷(50) 간의 거리는 상기 스프링(S)을 압축상태로 만들 수 있는 거리이며, 상기 걸림핀(32)도 상기 스프링(S)이 압축된 상태에서 상기 걸음부(40)에 걸림될 수 있는 트립봉(30)의 부위에 위치결정되어 있는 것을 특징으로 하는 배전반 내에 있는 압력을 감지하는 스위치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 트립수단(60)은, 알람수단, 전기력을 유도하는 수단, 또는 기계적으로 연동될 수 있는 수단에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 배전반 내에 있는 압력을 감지하는 스위치.

Images