KR100840956B1 - 가스 절연 개폐 장치 - Google Patents

Abstract

3상 교류 송전용 1·1/2CB 방식 가스 절연 개폐기에 있어서, 차단기는 공통의 수평 바닥면상에서 Y 방향을 향해 배열되어 있다. 제1 차단기의 상측에 X 방향으로 연장되는 제1 주모선(主母線)이 배치되어 있다. 제1 주모선의 각 상의 위치는 높이만이 다르다. 마찬가지로, 제3 차단기의 상측에 X 방향으로 연장되는 제2 주모선이 배치되어 있다. 주모선, 단로기(斷路器)의 각 상은 상마다 높이가 다른 공통 수평면내에 배치되어 있다. 각 상마다의 단로기의 수평 방향의 상대적 위치 관계는 거의 공통이지만, 서로 X 방향으로 어긋난 위치에 있다.

Description

가스 절연 개폐 장치{GAS-INSULATED SWITCHGEAR ASSEMBLY}

도 1은 본 발명에 따른 가스 절연 개폐 장치의 제1 실시예를 도시한 평면도.

도 2는 도 1의 주요부 확대 평면도.

도 3은 도 1 및 도 4의 화살표 A 방향에서 본 측면도.

도 4는 도 1 및 도 3의 화살표 B 방향에서 본 주요부 입면도.

도 5는 본 발명에 따른 가스 절연 개폐 장치의 제2 실시예를 도시한 평면도.

도 6은 도 5의 주요부 확대 평면도.

도 7은 도 5 및 도 8의 화살표 A 방향에서 본 측면도.

도 8은 도 5 및 도 7의 화살표 B 방향에서 본 주요부 입면도.

도 9는 본 발명 및 종래의 가스 절연 개폐 장치의 단선 결선도.

도 10은 종래의 가스 절연 개폐 장치를 도시한 평면도.

도 11은 도 10의 화살표 A 방향에서 본 측면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1, 2 : 제1 및 제2 주모선

3∼5 : 제1 차단기 ∼ 제3 차단기

6∼11 : 제1 단로기 ∼ 제6 단로기

12∼19 : 접속 모선

20, 21 : 제7 및 제8 단로기

22, 23 : 접속 모선

24, 25 : 제1 및 제2 급전용 선로

28, 29 : 제1 및 제2 부싱

30 : 건물

본 발명은 3상 교류 송전 시스템에 있어서의 가스 절연 개폐 장치에 관한 것으로서, 특히, 소위 1·1/2CB 방식의 가스 절연 개폐 장치의 구성 부재의 레이아웃에 관한 것이다.

일반적으로, 계통이 집중하고, 특히 고도의 신뢰성이 요구되는 고압 변전소에서는 모선 방식으로서 소위 1·1/2CB(차단기) 방식이 채용되고 있다(일본 특허 공개 평성 제11-146522호 공보 참조. 이 인용에 의해 이 문헌의 내용 전부가 여기에 포함된 것으로 함). 1·1/2CB 방식은 2개의 송전 회선용으로서 3대의 차단기를 사용하고, 모선 사고의 경우에도 계통에는 영향을 주지 않도록 하는 동시에 차단기 등의 점검에 있어서, 선로의 정지를 수반하지 않도록 배려한 방식이다.

이러한 1·1/2CB 방식의 단선 결선도를 도 9에 도시한다. 즉, 2개의 제1 주모선(1), 제2 주모선(2)은 각각 외부의 전선로와 접속되는 제1 부싱(28), 제2 부싱(29)으로부터 급전된다. 이들 주모선(1, 2) 또는 전선로 중 어느 하나에 고장이 발 생한 경우에, 나머지 모선 또는 전선로를 연결 운전시키기 위해서 고장 개소만을 분리할 목적으로 주모선(1, 2) 사이에 제1 차단기(3), 제2 차단기(4), 제3 차단기(5)가 마련되어 있다.

또한, 그 분리 상태를 확실하게 유지하기 위해서 차단기(3∼5)의 양단에 제1∼제6 단로기(6∼11)가 접속되어 있다. 즉, 제1 주모선(1)과 제1 단로기(6)가 접속되고, 제1 단로기(6)에 계속해서 제1 차단기(3), 제2 단로기(7), 제3 단로기(8), 제2 차단기(4), 제4 단로기(9), 제5 단로기(10), 제3 차단기(5), 제6 단로기(11), 제2 주모선(2)이 순차 직렬로 접속 모선(12∼17)에 의해 접속되어 있다.

또한, 제2 단로기(7)와 제3 단로기(8) 사이의 접속 모선(18)으로부터 접속 모선(22)이 분기되어 제7 단로기(20)를 통해 제1 급전용 선로(24)에 접속되고, 제1 급전용 선로(24)는 외부의 급전 선로로부터 전력을 공급받기 위한 제1 부싱(28)에 접속되어 있다. 마찬가지로, 제4 단로기(9)와 제5 단로기(10) 사이의 접속 모선(19)으로부터 접속 모선(23)이 분기되어 제8 단로기(21)를 통해 제2 급전용 선로(25)에 접속되고, 제2 급전용 선로(25)는 외부의 급전 선로로부터 전력을 공급받기 위한 제2 부싱(29)에 접속되어 있다.

이러한 개폐 장치를 가스 절연 기기에 의해 구성한 종래의 가스 절연 개폐 장치의 배치의 일례를 도 10 및 도 11에 나타낸다. 또한, 도 10에서는, 3상분의 기기가 표시되어 있지만, 각 상의 구성은 동일하므로, 도 11에 도시된 바와 같이 1상분에 대해서만 설명한다. 즉, 서로 평행하게 배치된 제1 주모선(1) 및 제2 주모선(2) 사이에 이것과 거의 직교하는 방향으로 각각 횡치형(橫置形)의 차단기(3, 4, 5)가 직렬로 접속되어 있다. 주모선(1, 2)은 제1 차단기(3) 및 제3 차단기(5)의 상측에 각각 각 상(1a∼1c, 2a∼2c)이 그 축이 세로로 위치하도록 배치되어 있다. 각 상의 주모선(1, 2) 및 차단기(3, 4, 5) 상호간은 각각 제1 및 제2 단로기(6, 7), 제3 및 제4 단로기(8, 9), 제5 및 제6 단로기(10, 11)를 통해 접속되어 있다.

그리고, 제2 단로기(7)와 제3 단로기(8) 사이 및 제4 단로기(9)와 제5 단로기(10) 사이는 각각 접속 모선(18, 19)을 통해 접속되고, 이 접속 모선(18, 19)에는 상부 분기부(접속 모선; 22, 23)가 마련되어 있다. 상부 분기부(22, 23)에는 인출 회선용 가로형의 제7 단로기(20), 제8 단로기(21)가 접속되어 있다. 또한, 상기한 각 기기는 건물(30)내에 설치되어 있다.

또한, 인출 회선용 가로형의 제7, 제8 단로기(20, 21)의 가로 방향 출구에는 주모선(1, 2)과 직교하는 방향으로 접속 모선(급전 선로; 24, 25)이 접속되어 있다. 접속 모선(24, 25)은 주모선(1, 2)의 상측을 넘어 연장되고, 건물(30)을 관통하여 부싱(28, 29)의 하부에 접속되어 있다. 부싱(28, 29)의 배치는 부싱 충전부와 접속 모선(24, 25)과 부싱의 접속부와의 이격 거리(M)에 의해 결정되고 있다.

상기와 같은 1·1/2CB 방식의 가스 절연 개폐 장치에 있어서는, 이하와 같은 과제가 있었다. 즉, 최근의 변전소 용지 취득의 곤란성 및 건물(30)의 축소화로부터, 가스 절연 개폐 장치의 설치 면적에 대한 축소화의 요청이 높아지고 있지만, 차단기(3, 4, 5)의 축을 공유하고 있기 때문에, 부싱(28, 29) 사이의 거리(A0)가 길어져서 전체적으로 넓은 설치 면적이 필요하게 된다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 과제를 해결하기 위해서 제안된 것으로서, 그 목적은 높이 치수를 현 상태로부터 바꾸지 않고 설치 면적을 축소할 수 있는 가스 절연 개폐 장치를 제공하는 데에 있다.

본 발명에 따르면, 3상 교류 송전용 가스 절연 개폐 장치가 제공되며, 이 가스 절연 개폐 장치는 각 상에 대해서 제1 주모선에 접속된 제1 단로기와, 상기 제1 단로기에 접속된 제1 차단기와, 상기 제1 차단기에 접속된 제2 단로기와, 상기 제2 단로기에 접속된 제3 단로기와, 상기 제3 단로기에 접속된 제2 차단기와, 상기 제2 차단기에 접속된 제4 단로기와, 상기 제4 단로기에 접속된 제5 단로기와, 상기 제5 단로기에 접속된 제3 차단기와, 일단이 상기 제3 차단기에 접속되고 타단이 제2 주모선에 접속된 제6 단로기와, 상기 제2 단로기와 제3 단로기 사이에서 분기되어 제1 급전용 선로에 접속된 제1 접속 모선과, 상기 제4 단로기와 제5 단로기 사이에서 분기되어 제2 급전용 선로에 접속된 제2 접속 모선을 갖는다.

상기 제1 차단기, 제2 차단기 및 제3 차단기는 장축(長軸)이 거의 동일한 수평면내에서 서로 거의 평행하게 되도록 배치되어 있고, 상기 제1 차단기의 각 상에 대응하는 부분, 제2 차단기의 각 상에 대응하는 부분 및 제3 차단기의 각 상에 대응하는 부분이 각각 서로 병렬하여 배치되며, 상기 제1 주모선 및 제2 주모선은 상기 각 차단기의 장축이 있는 수평면과는 다른 높이 위치에서 거의 수평으로 서로 거의 평행하게, 또한 상기 각 차단기의 장축 방향과는 다른 방향으로 배치되고, 상기 제1 차단기, 제2 차단기 및 제3 차단기의 장축이 적어도 2개로 상기 다른 방향으로 어긋나 있으며, 상기 제1 차단기, 제2 차단기 및 제3 차단기 중 적어도 2개의 장축 방향 위치가 적어도 부분적으로 겹치도록 배치되어 있다.

본 발명의 가스 절연 개폐 장치에 따르면, 설치 면적을 축소하는 동시에 구성 부재를 간략화할 수 있다.

본 발명의 상기 특징 및 효과는 첨부 도면을 참조하여 후술하는 구체적인 실시예의 설명으로부터 명백해진다.

이하에, 도 1 내지 도 9를 참조하면서, 본 발명에 따른 가스 절연 개폐 장치의 실시예를 설명한다. 여기서, 배경 기술의 설명에 있어서의 각 부분과 동일 또는 유사한 부분에는 공통의 부호를 붙이고, 중복 설명은 생략한다. 또한, 도 1 내지 도 8에서 부호에 a, b, c가 붙여져 있는 것은 각각 a상, b상, c상을 구별하여 나타내지만, 이들 a, b, c의 표시를 생략하여 나타내고 있는 경우도 있다.

[제1 실시예]

제1 실시예를 도 1 내지 도 4에 따라 설명한다. 본 실시예에 있어서의 단선 결선도는 도 9에 도시된 일반 1·1/2CB 방식과 동일하다.

제1 주모선(1) 및 제2 주모선(2)은 함께 수평으로 연장되어 서로 평행하다. 이 방향을 X 방향으로 한다. 또한, X 방향과 수직이면서 수평인 방향을 Y 방향으로 한다.

제1 내지 제3 차단기(3∼5)는 공통의 수평인 바닥면상에 배열되어 있다. 차단기(3∼5)는 거의 원통형의 가늘고 긴 형상을 가지며, 장축이 전부 Y 방향을 향하도록 배치되어 있다. 제1 차단기(3)의 각 상분 3대, 즉 제1 차단기(3a, 3b, 3c)는 서로 인접하여 병렬되며, 제2 차단기(4)의 각 상분 3대 및 제3 차단기(5)의 각 상분 3대도 동일하다.

제1 차단기(3a, 3b, 3c)의 상측에 X 방향으로 연장되는 제1 주모선(1a, 1b, 1c)이 배치되어 있다. 제1 주모선(1a, 1b, 1c)의 위치는 높이만이 다르다. 마찬가지로 제3 차단기(5a, 5b, 5c)의 상측에 X 방향으로 연장되는 제2 주모선(2a, 2b, 2c)이 배치되어 있다.

차단기(3∼5)는 각각의 양단 근처의 상부에 2개의 상부 출구를 가지며, 각 상부 출구에는 수직 방향으로 연장되는 접속 모선(12∼17)이 접속되어 있다. 이들 접속 모선(12∼17)의 상단에 제1 단로기(6)∼제6 단로기(11)가 배치되어 접속되어 있다. 제1 주모선(1), 제2 주모선(2), 제1 단로기(6)∼제6 단로기(11)의 각 상은 상마다 높이가 다른 공통의 수평면내에 배치되어 있다. 각 상마다의 제1 단로기(6)∼제6 단로기(11)의 수평 방향의 위치 관계는 거의 공통이지만, X 방향으로 조금씩 어긋난 위치에 있다.

급전용 선로(24, 25)는 각각 제1 주모선(1), 제2 주모선(2)의 상측에서 Y 방향으로 연장되어 건물(30)의 벽을 관통하고, 건물(30)의 외측 부싱(28, 29)에 접속되어 있다. 급전용 선로(24, 25)는 모든 상이 동일 수평면내에 배치되어 있다.

본 실시예에서는, 제1 차단기(3), 제2 차단기(4), 제3 차단기(5)가 순차 X방향으로 어긋난 위치에 배치되고, Y 방향으로는 순차 부분적으로 겹치도록 배치되어 있다. 보다 구체적으로는 접속 모선(13, 14)이 X 방향으로 배열되고, 제2 단로기(7)와 제3 단로기(8)가 X 방향으로 배열되며, 접속 모선(15, 16)이 X 방향으로 배 열되고, 제4 단로기(9)와 제5 단로기(10)가 X 방향으로 배열되도록 배치되어 있다.

본 실시예에서는 제1 내지 제3 차단기(3∼5)의 장축이 X 방향으로 어긋나 있고, 제1 내지 제3 차단기(3∼5)의 Y 방향 위치가 부분적으로 중복되어 있다. 이 때문에, 제1 내지 제3 차단기(3∼5) 전체의 Y 방향의 설치 폭을 작게 할 수 있고, 부싱간 거리(A1)를 종래의 A0(도 11)에 비하여 작게 할 수 있다. 또한, 제1, 제2 및 제3 차단기(3∼5)와, 제1, 제2 및 제3 차단기의 양단에 부설된 단로기는 동일 유닛으로 구성할 수 있다. 따라서, 경제적이고 또한 설치 면적의 축소가 가능해져 폭 방향의 제한이 엄격한 경우에 매우 유효한 가스 절연 개폐 장치가 된다.

또한, 제2 단로기(7)와 제3 단로기(8)가 동일 축선상에 있는 접속 모선(18)을 통해 접속되기 때문에, 종래의 것으로부터 높이 방향 치수를 바꾸지 않고 배치할 수 있다. 따라서, 상기한 각 기기를 설치하고 있는 건물(30)의 축소화가 가능하다.

[제2 실시예]

본 발명의 제2 실시예를 도 5 내지 도 8에 따라 설명한다. 본 실시예에서의 단선 결선도도 도 9에 도시된 일반 1·1/2CB 방식과 동일하다.

제1 주모선(1) 및 제2 주모선(2)은 함께 수평으로 연장되어 서로 평행하다. 이 방향을 X 방향으로 한다. 또한, X 방향과 수직이면서 수평인 방향을 Y 방향으로 한다.

제1 내지 제3 차단기(3∼5)는 공통의 수평인 바닥면상에 배열되어 있다. 차단기(3∼5)는 거의 원통형의 가늘고 긴 형상을 가지며, 장축이 전부 Y 방향을 향하 도록 배치되어 있다. 제1 차단기(3)의 각 상분 3대, 즉, 제1 차단기(3a, 3b, 3c)는 서로 인접하여 병렬되고, 제2 차단기(4)의 각 상분 3대 및 제3 차단기(5)의 각 상분 3대도 동일하다.

제1 차단기(3a, 3b, 3c)의 상측에 X 방향으로 연장되는 제1 주모선(1a, 1b, 1c)이 배치되어 있다. 제1 주모선(1a, 1b, 1c)의 위치는 높이만이 다르다. 마찬가지로 제3 차단기(5a, 5b, 5c)의 상측에 X 방향으로 연장되는 제2 주모선(2a, 2b, 2c)이 배치되어 있다.

차단기(3∼5)는 각각의 양단 근처의 상부에 2개의 상부 출구를 가지며, 각 상부 출구에는 수직 방향으로 연장되는 접속 모선(12∼17)이 접속되어 있다. 이들 접속 모선(12∼17)의 상단에 제1 단로기(6)∼제6 단로기(11)가 배치되어 접속되어 있다. 제1 주모선(1), 제2 주모선(2), 제1 단로기(6)∼제6 단로기(11)의 각 상은 상마다 높이가 다른 공통의 수평면내에 배치되어 있다. 각 상마다의 제1 단로기(6)∼제6 단로기(11)의 수평 방향의 위치 관계는 거의 공통이지만, X 방향으로 조금씩 어긋난 위치에 있다.

급전용 선로(24, 25)는 각각 제1 주모선(1), 제2 주모선(2)의 상측에서 Y 방향으로 연장되어 건물(30)의 벽을 관통하고, 건물(30) 외측의 부싱(28, 29)에 접속되어 있다. 급전용 선로(24, 25)는 모든 상이 동일 수평면내에 배치되어 있다.

본 실시예에서는 제1 차단기(3), 제2 차단기(4), 제3 차단기(5)가 순차 X 방향으로 어긋난 위치에 배치되고, Y 방향으로는 순차 부분적으로 겹치도록 배치되어 있다. 보다 구체적으로는 접속 모선(13, 14)이 X 방향으로 배열되고, 제2 단로기 (7)와 제3 단로기(8)가 X 방향으로 배열되며, 접속 모선(15, 16)이 X 방향으로 배열되고, 제4 단로기(9)와 제5 단로기(10)가 X 방향으로 배열되도록 배치되어 있다.

본 실시예에서는, 제1 차단기(3)와 제3 차단기(5)의 장축이 일치하고 있고, 제2 차단기(4)의 장축만이 X 방향으로 어긋나 있다. 제2 차단기(4)의 Y 방향 위치는 제1 차단기(3) 및 제3 차단기(5)의 Y 방향 위치의 중간에 있다. 보다 구체적으로는 접속 모선(13, 14)이 X 방향으로 배열되고, 제2 단로기(7)와 제3 단로기(8)가 X 방향으로 배열되며, 접속 모선(15, 16)이 X 방향으로 배열되고, 제4 단로기(9)와 제5 단로기(10)가 X 방향으로 배열되도록 배치되어 있다.

이 실시예에 따르면, 제2 차단기(4)의 Y 방향 위치가 제1 차단기(3) 및 제3 차단기(5)와 중복되어 있기 때문에, 도 10 및 도 11에 도시된 종래 기술에 비하여 제1 내지 제3 차단기(3∼5) 전체의 Y 방향의 폭을 작게 할 수 있고, 부싱간 거리(A 1)를 작게 할 수 있다. 또한, 제1, 제2 및 제3 차단기(3∼5)와, 제1, 제2 및 제3 차단기의 양단에 부설된 단로기는 동일 유닛으로 구성할 수 있다.

또한, 제1 차단기(3)와 제3 차단기(5)가 장축을 공유하기 때문에, 제1 내지 제3 차단기(3∼5) 전체의 X 방향의 폭을 제1 실시예에 비하여 작게 할 수 있다. 따라서, 경제적이고 또한 설치 면적의 축소가 가능해져 폭 방향의 제한이 엄격한 경우에 매우 유효한 가스 절연 개폐 장치가 된다.

또한, 제2 단로기(7)와 제3 단로기(8)가 동일 축선상에 있는 접속 모선(18)을 통해 접속되기 때문에, 종래의 것으로부터 높이 방향 치수를 바꾸지 않고 배치할 수 있다. 따라서, 상기한 각 기기를 설치하고 있는 건물(30)의 축소화가 가능하 다.

[그 밖의 실시예]

이상, 본 발명에 따른 가스 절연 개폐 장치의 실시예를 설명하였지만, 이것은 단순한 예시로서, 본 발명은 이들에 한정되지 않는다. 따라서, 본 발명은 여기에 구체적으로 설명된 방법 이외에도 첨부한 클레임의 범위 내에서 실시할 수 있다. 예를 들면, 상기 설명에서는 X축과 Y축이 직교하는 것으로 하였지만, 이들 축은 수직에 가까운 각도로 교차하는 것이라면, 반드시 직교하지 않아도 좋다.

본 발명의 가스 절연 개폐 장치에 따르면, 설치 면적을 축소하는 동시에 구성 부재를 간략화할 수 있다.

Claims (6)

1. 삭제
2. 3상 교류 송전용 가스 절연 개폐 장치로서,

   각 상에 대해서,

   제1 주모선에 접속된 제1 단로기와,

   상기 제1 단로기에 접속된 제1 차단기와,

   상기 제1 차단기에 접속된 제2 단로기와,

   상기 제2 단로기에 접속된 제3 단로기와,

   상기 제3 단로기에 접속된 제2 차단기와,

   상기 제2 차단기에 접속된 제4 단로기와,

   상기 제4 단로기에 접속된 제5 단로기와,

   상기 제5 단로기에 접속된 제3 차단기와,

   일단이 상기 제3 차단기에 접속되고 타단이 제2 주모선에 접속된 제6 단로기와,

   상기 제2 단로기와 제3 단로기 사이에서 분기되어 제1 급전용 선로에 접속된 제1 접속 모선과,

   상기 제4 단로기와 제5 단로기 사이에서 분기되어 제2 급전용 선로에 접속된 제2 접속 모선을 가지며,

   상기 제1 차단기, 제2 차단기 및 제3 차단기는 장축이 동일한 수평면내에서 서로 평행하게 되도록 배치되어 있고, 상기 제1 차단기의 각 상에 대응하는 부분, 제2 차단기의 각 상에 대응하는 부분 및 제3 차단기의 각 상에 대응하는 부분이 각각 서로 병렬하여 배치되며,

   상기 제1 주모선 및 제2 주모선은 상기 각 차단기의 장축이 있는 수평면과는 다른 높이 위치에서 수평으로 서로 평행하게, 또한 상기 각 차단기의 장축 방향과는 다른 방향으로 배치되고,

   상기 제1 차단기 및 제3 차단기의 장축은 일치하고 이들 장축 방향의 위치는 서로 어긋나 있으며,

   상기 제1 차단기 및 제3 차단기의 장축 방향 위치와 상기 제2 차단기의 장축 방향 위치는 적어도 부분적으로 겹치도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 가스 절연 개폐 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 제1 주모선 및 제2 주모선은 상기 각 차단기의 장축 방향과 수직인 방향으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 가스 절연 개폐 장치.
4. 제2항에 있어서, 상기 제1 차단기와 상기 제2 단로기의 접속부와, 상기 제3 단로기와 상기 제2 차단기의 접속부에서 상기 제1 차단기의 장축 방향 위치가 일치하고,

   상기 제2 차단기와 상기 제4 단로기의 접속부와, 상기 제5 단로기와 상기 제3 차단기의 접속부에서 상기 제1 차단기의 장축 방향 위치가 일치하는 것을 특징으로 하는 가스 절연 개폐 장치.
5. 제2항에 있어서, 상기 제1 급전용 선로 및 제2 급전용 선로의 각 상에 대응하는 부분이 전부 동일한 수평면내에 배치되고,

   상기 제1 주모선의 각 상에 대응하는 부분 및 제2 주모선의 각 상에 대응하는 부분은 각각 서로 간격을 두고 수직 방향으로 배열되어 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 가스 절연 개폐 장치.
6. 제2항에 있어서, 상기 제1 주모선, 제2 주모선 및 제1 내지 제6 단로기는 동일 상에 대해서 동일한 수평면내에 배치되고, 또한, 다른 상에 대해서는 다른 수평면 내에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 가스 절연 개폐 장치.

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