KR100816540B1 - 옥내, 외 개폐기/차단기용 복합 절연하우징 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 옥내, 외 개폐기/차단기용 복합 절연하우징은, 절연하우징 몸체를 이루는 1차 몰딩; 및 상기 1차 몰딩 표면에 형성되는 2차 몰딩을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 옥내, 외 개폐기/차단기용 복합 절연하우징은 절연하우징 몸체를 이루는 1차 몰딩; 상기 1차 몰딩 표면에 형성되는 전기차폐층; 및 상기 전기차폐층 표면에 형성되는 2차 몰딩을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 1차 몰딩을 저렴한 옥내용 에폭시로 형성함으로써, 종래의 절연하우징에 비해 재료비를 1/3로 절감시키게 되는 동시에, 불량으로 인해 절연하우징을 폐기할 경우에도 경제적 부담이 상대적으로 줄어들게 되는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 1차 몰딩 후, 절연하우징의 불량 유무를 확인하는 것이 가능하기 때문에 불량으로 판정되는 경우에 나머지 공정들(AL용사 및 2차 몰딩 작업)에 대한 불필요한 작업을 미연에 중지시키는 것은 물론 이로 인한 재료손실을 방지하는 효과가 있다.

Description

옥내, 외 개폐기/차단기용 복합 절연하우징{Insulated Housing of Break Switch and Breaker}

도1은 초기 개발된 SF6 가스절연 개폐기/차단기를 나타낸 도면.

도2는 본 발명의 절연하우징이 적용된 진공개폐기의 도면.

도3은 본 발명의 절연하우징이 1차 몰딩상태를 도시한 도면.

도4는 본 발명의 절연하우징이 완성된 상태의 단면구조를 도시한 도면.

<도면중 주요부분에 대한 부호의 설명>

100: 절연하우징 110: 옥내용 에폭시수지

111: 도체 113: 진공밸브

115: 전압센서 117: 변류기

119: 금구 120: 2차 몰딩

130: 전기차폐층

본 발명은 옥내, 외 개폐기/차단기용 복합 절연하우징에 관한 것으로서, 특 히 저렴한 가격의 옥내용 에폭시를 이용해 1차 몰딩을 형성하고, 옥외 사용에 적합한 EPEM 또는 실리콘으로 2차 몰딩을 형성하도록 된 옥내, 외 개폐기/차단기용 복합 절연하우징에 관한 것이다.

도1은 초기 개발된 SF6 가스절연 개폐기/차단기를 나타낸 도면으로서, 동 도면에서 보는 바와 같이 초기 개발된 SF6 가스 절연개폐기/차단기는 조작부(1)와 차단부(미도시)를 감싸고 있는 STS탱크 케이스(3)에 자기재(Porcelain) 부싱(4)을 부착하고 차단 및 절연성능을 높이기 위하여 내부를 SF6가스로 밀봉하게 된다.

이와 같은 SF6 가스 절연개폐기/차단기는 SF6 가스의 누설체크가 필수적이고, 누설 시, 환경오존층 파괴에 악영향을 미치는 문제가 있었다.

또한, 운전 중에 폭발사고가 빈번하게 발생됨에 따라 이로 인한 수리비용이 과도하게 지출되는 문제가 있었다.

상기한 기술적 문제들을 해결하기 위해서 폴리머 절연 진공개폐기/차단기가 제안된 바 있다. 상기 폴리머 절연개폐기/차단기는 절연하우징이 옥외에 노출되기 때문에 옥외 사용이 가능한 특수 고분자 절연물질을 이용해 제작하게 된다.

이와 같은 특수 고분자 절연물질은 옥외용 에폭시(Cycloaliphatic Epoxy)로 알려진 고분자 절연물질을 사용고 있다.

상기한 바와 같은 옥외용 에폭시(Cycloaliphatic Epoxy)는 일반적으로 널리 사용되고 있는 절연물 중의 하나인 옥내용 에폭시(Epoxy)에 비해 옥외 내구성이 뛰어나 일부 도료 및 중전기용으로 사용되고 있다.

그러나, 이와 같은 옥외용 에폭시는 전량 수입에 의존하고 있는 상태여서 고 가이고(옥내용 에폭시의 약3배), 일부업체에서 독점을 하고 있는 실정이어서 제조원가가 비싸지는 문제가 있었다.

또한, 종래의 절연하우징은 옥외에 적합하고 기계적, 전기적 특성을 만족시키기 위하여 옥외용 에폭시만을 사용하여 단일형태로 그 형상을 유지하고 있으므로 고가의 옥외용 에폭시가 많이 소요되고 중량도 많이 나가는 단점이 있다.

또한, 종래의 절연하우징은 몰딩 과정에서 불량이 자주 발생하는데 종래의 절연하우징은 옥외용 고가의 특수고분자 절연물로 단일 형태를 이루고 있어, 절연하우징을 전량 폐기해야 하기 때문에 많은 비용이 소요되는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 단일형 절연하우징은 누설전류가 발생할 수 있고, 절연하우징의 표면을 접촉할 경우 감전의 위험이 높은 문제가 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 저렴한 가격의 옥내용 에폭시를 이용해 1차 몰딩을 형성하고, 옥외 사용에 적합한 EPEM 또는 실리콘으로 2차 몰딩을 형성함으로써, 친환경적이며 경량화 할 수 있을 뿐 아니라, 불량품 발생으로 인한 재료비 손실을 종래의 절연하우징의 1/3 정도로 절감할 수 있고, 저렴한 가격으로 성능이 우수하고 안전한 절연하우징을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 옥내, 외 개폐기/차단기용 복합 절연하우징은, 절연하우징 몸체를 이루는 1차 몰딩; 및 상기 1차 몰딩 표면에 형성되는 2차 몰딩을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 옥내, 외 개폐기/차단기용 복합 절연하우징은 절연하우징 몸체를 이루는 1차 몰딩; 상기 1차 몰딩 표면에 형성되는 전기차폐층; 및 상기 전기차폐층 표면에 형성되는 2차 몰딩을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 1차 몰딩은 옥내용 에폭시수지로 형성되고, 상기 2차 몰딩은 옥외용 실리콘고무 및 에틸렌프로필렌고무 중 어느 하나로 형성될 수 있고, 상기 전기차폐층은 알루미늄 분말을 용사시켜 형성할 수 있다.

그리고, 본 발명에 따른 옥내, 외 개폐기/차단기용 복합 절연하우징 제조방법은 1차 몰딩을 형성하는 1단계; 상기 1차 몰딩 표면을 흠집 처리하는 2단계; 상기 흠집 처리된 1차 몰딩 표면에 2차 몰딩을 형성하는 3단계를 포함하여 이루어지는데, 여기서, 상기 3단계는 흠집 처리된 1차 몰딩 표면에 전기차폐층을 형성하는 단계가 더 포함될 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 절연하우징이 적용된 진공개폐기의 도면이고, 도 3은 본 발명의 절연하우징이 1차 몰딩상태를 도시한 도면이며, 도 4는 본 발명의 절연하우징이 완성된 상태의 단면구조를 도시한 도면이다.

동 도면에서 보여 지는 바와 같은 본 발명에 따른 옥내, 외 개폐기/차단기용 복합 절연하우징(이하 "절연하우징"이라 함)은 절연하우징(100) 몸체를 이루는 1차 몰딩(110)과, 상기 1차 몰딩 표면에 형성되는 전기 차폐층(130)과, 상기 전기차폐층(130) 표면에 형성되는 2차 몰딩(120)으로 구성된다.

상기 1차 몰딩(110)은 절연하우징(100)의 전기적, 기계적 강도를 유지시키기 위한 것으로서, 저가의 옥내용 에폭시수지를 이용해 형성된다.

이러한, 옥내용 에폭시수지는 폴리에스테르 수지, 페놀수지, 요소수지, 멜라민수지 등의 수지와 비교하여 반응 수축율이 매우 작고, 휘발물질이 발생하지 않으며 기계적 성질, 전기절연성이 매우 우수한 이점을 갖는 대신, 자외선에 매우 약하여 빛에 노출 시 쉽게 변색되어 내후성이 요구되는 분야에는 사용이 제한되어 옥외용 보다는 옥내용으로 보다 많이 사용되고 있다.

상기 1차 몰딩(110)은 도면에 도시되지는 않았지만 별도의 금형공정을 통해 이루어진다. 이때, 금형 틀 내에는 전기를 흐르게 하는 도체(111), 전기를 차단하는 진공밸브(Vacuum Interrupter : 113), 전압검출을 위한 전압센서(115), 전류측정을 위한 변류기(Current Transformer : 117), 하우징을 고정시키기 위한 금구(Insert : 119) 등의 를 부품들이 고정 설치되도록 하고, 이후 금형 틀 안으로 옥내용 일반 에폭시수지가 주재와 경화재로 일정비율 혼합되어 삽입된다.

이후, 일정시간이 지나 주입된 에폭시수지가 경화되면 감싸고 있던 금형틀을 분리시켜 도 3에서 보여 지는 바와 같이 절연하우징(100)의 몸체 역할을 하는 1차 몰딩(110)을 완성시키게 된다.

이때, 상기 탈형된 1차 몰딩(110)은 저가의 옥내용 에폭시수지를 사용하는 이점을 갖는데 비해 자외선에 매우 취약한 상태이므로, 그 표면에 자외선 등과 같은 외부환경에 견딜 수 있도록 하기 위한 코팅층을 형성하는 것이 필요하게 된다.

이를 위해 또 다른 금형공정을 거쳐 도 4에서와 같은 2차 몰딩(120)을 수행하도록 한다.

이때, 상기 2차 몰딩(120) 작업을 수행하기 전에 1차 몰딩 표면에 전기차폐층(130)을 형성시켜 누설전류를 차단하고 감전 사고를 방지 할 수 있다.

상기 전기차폐층(130)을 형성하기 위해 1차 몰딩(110) 표면에 알루미늄(AL) 분말을 용사시키도록 하는데, 1차 몰딩(110) 표면이 매끄러운 상태이므로 별도의 표면처리(센딩)를 통해 1차 몰딩(110) 표면을 거칠게 함으로써, 알루미늄 분말이 잘 부착되도록 할 수 있다.

상기 전기차폐층(130)을 형성함으로써, 본 발명의 절연하우징(100)은 전계를 완화시킬 수 있고, 누설전류를 차단할 수 있으며, 이로 인해 사용자가 절연하우징의 표면을 접촉하더라도 감전의 위험을 예방하게 된다.

이후, 상기 전기차폐층(130) 표면에 2차 몰딩(120)을 형성하기 위한 금형공정을 수행하게 된다.

여기서, 2차 몰딩(120)을 수행하기 위한 금형은 일반적으로 주지된 금형방법을 따르는 것으로서, 별도의 설명은 생략하기로 한다. 이때, 2차 몰딩(120)의 주재료는 옥외 특성이 우수한 에틸렌프로필렌고무(EPDM) 및 실리콘(SILICON) 등과 고분자절연물질을 사용하게 된다.

상기, 에틸렌프로필렌고무(EPDM) 및 실리콘(SILICON) 등은 배전기기류 폴리머현수애자, 폴리머피뢰기, 가공용개폐기용 부싱 등으로 널리 사용 되고 있는 고분자 절연물로써 옥외 사용의 적합성이 입증된 재료들이다.

상기한 바와 같이 제작되는 본 발명의 절연하우징(100)은 저가의 옥내용 에폭시를 이용하여 1차 몰딩(110)을 형성시켜 기계적, 전기적 강도를 유지하는 한편, 에틸렌프로필렌고무(EPDM) 및 실리콘(SILICON)을 이용해 2차 몰딩(120)을 형성함으로써, 자외선 등의 외부환경에 적합한 내구성을 구비하게 되는 이점을 갖게 된다.

이는, 저가의 옥내용 에폭시를 이용해 몸체를 형성하기 때문에 절연하우징(100) 제작비용을 절감시키게 되고, 절연하우징(100)의 표면이 고무성분으로 형성됨에 따라 외부 충격을 완화시킬 수 있게 되는 동시에 수분침투를 차단하게 되는 이점을 갖게 된다.

또한, 본 발명은 경량화 제작이 가능하기 때문에 취급이 용이한 이점을 갖게 된다.

앞서 설명한 본 발명은, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적 기술 사상을 유지한 채 다양한 변형 또는 인접 분야에의 적용이 가능할 수 있다. 즉, 본 발명에서는 가공개폐기/차단기를 예로 들어 설명하고 있지만, 본 발명의 구조 원리는 옥내, 외의 모든 절연기기의 절연하우징에도 동일하게 적용되므로 다른 수단으로의 용이한 대체가 얼마든지 가능하다.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라, 특허 청구범위에 의해서 정해져야할 것이다.

본 발명은 1차 몰딩을 저렴한 옥내용 에폭시로 형성함으로써, 종래의 절연하우징에 비해 재료비를 1/3로 절감시키게 되는 동시에, 불량으로 인해 절연하우징을 폐기할 경우에도 경제적 부담이 상대적으로 줄어들게 되는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 1차 몰딩 후, 절연하우징의 불량 유무를 확인하는 것이 가능하기 때문에 불량으로 판정되는 경우에 나머지 공정들(AL용사 및 2차 몰딩 작업)에 대한 불필요한 작업을 미연에 중지시키는 것은 물론 이로 인한 재료손실을 방지하는 효과가 있다.

Claims (8)

1. 옥내, 외 개폐기/차단기용 복합 절연하우징에 있어서,

   옥내용 에폭시수지로 형성되며, 절연하우징 몸체를 이루는 1차 몰딩(110); 및

   상기 1차 몰딩 표면에 형성되는 2차 몰딩(120);

   을 포함하는 옥내, 외 개폐기/차단기용 복합 절연하우징.
2. 옥내, 외 개폐기/차단기용 복합 절연하우징에 있어서,

   옥내용 에폭시수지로 형성되며, 절연하우징 몸체를 이루는 1차 몰딩(110);

   상기 1차 몰딩 표면에 형성되는 전기차폐층(130); 및

   상기 전기차폐층(130) 표면에 형성되는 2차 몰딩(120);

   을 포함하는 옥내, 외 개폐기/차단기용 복합 절연하우징.
3. 삭제
4. 제 1항 또는 2항에 있어서,

   상기 2차 몰딩(120)은 옥외용 실리콘고무로 형성되는 것을 특징으로 하는 옥내, 외 개폐기/차단기용 복합 절연하우징.
5. 제 1항 또는 2항에 있어서,

   상기 2차 몰딩(120)은 에틸렌프로필렌고무로 형성되는 것을 특징으로 하는 옥내, 외 개폐기/차단기용 복합 절연하우징.
6. 제 2항에 있어서,

   상기 전기차폐층은 알루미늄 분말을 용사시켜 형성되는 것을 특징으로 하는 옥내, 외 개폐기/차단기용 복합 절연하우징.
7. 1차 몰딩(110)을 형성하는 1단계;

   상기 1차 몰딩 표면을 흠집 처리하는 2단계;

   상기 흠집 처리된 1차 몰딩(110) 표면에 2차 몰딩을 형성하는 3단계;

   를 포함하는 옥내, 외 개폐기/차단기용 복합 절연하우징 제조방법.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 3단계는 흠집 처리된 1차 몰딩(110) 표면에 전기차폐층(130)을 형성하는 단계가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 옥내, 외 개폐기/차단기용 복합 절연하우징 제조방법.

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