KR100905500B1 - Slim ASSAuto Sectionalized Switcher-gear embedded MOFmetering outfit and Partial Discharge sensor - Google Patents

Slim ASSAuto Sectionalized Switcher-gear embedded MOFmetering outfit and Partial Discharge sensor Download PDF

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Abstract

A slim ASS(Auto Sectionalized Switcher-gear) embedded MOF(metering outfit) and a partial Discharge sensor are provided to minimize a layout area and maximize stability trough insulating checking in a real time by reducing a distribution panel size. The Auto Sectionalized Switcher-gear(100) comprises a lead-in(110), a cut-out(120), a combined voltage current transformer part(130), a lead out(140), an insulating state sensor(150), and a solid insulated casing(160). Lead-in receives electricity from the distribution line, and the cut out unit intercepts and connects electricity while being the lead in and the lead out. The combined voltage current transformer part measures a voltage and a current of the power, and Lead out supplies the electricity to the outside.

Description

계기용 변압변류기와 부분방전 센서가 내장된 슬림형 고장구간 자동 개폐기{Slim ASS(Auto Sectionalized Switcher-gear) embedded MOF(metering outfit) and Partial Discharge sensor}Slim breakdown section automatic switchgear with built-in transformer current transformer and partial discharge sensor {Slim ASS (Auto Sectionalized Switcher-gear) embedded MOF (metering outfit) and Partial Discharge sensor}

본 발명은 고장구간 자동 개폐기에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 계기용 변압변류기와 부분방전 센서가 내장된 고장구간 자동 개폐기에 관한 것이다.The present invention relates to a failure section automatic switchgear. More specifically, the present invention relates to a fault zone automatic switch with a transformer transformer and a partial discharge sensor.

수배전반은 변전소로부터 공급되는 고압전력을 상용전압으로 강압하여 수용가로 공급하는 장치이다. 구체적으로, 수배전반은 변전소로부터 공급되는 고압의 전력을 공급받기 위한 수전설비, 변전소로부터 수전된 고압의 전력을 상용전압으로 강압하기 위한 변전설비, 강압된 전기를 빌딩내 각부의 전기장치로 공급하기 위한 배전설비, 스위치장치 및 기타 안전장치 등을 포함할 수 있다.The switchgear is a device for stepping down the high voltage power supplied from the substation to commercial voltage and supplying it to the customer. Specifically, the switchgear is a power supply facility for receiving the high voltage power supplied from the substation, a substation facility for stepping down the high voltage power received from the substation to a commercial voltage, and for supplying the stepped electricity to the electric devices of each part of the building. Distribution equipment, switchgear and other safety devices.

고장구간 자동 개폐기(ASS ; Auto Sectionalized Switcher-gear)는 수용가의 수전설비인 계기용 변압변류기(MOF ; metering outfit) 등의 보호를 위해 설치되는 장치이다. 예컨대, 고장구간 자동 개폐기는 중심점 다중접지 22.9kV 배전선로에서 수용가의 인입부에 부하용량 4000kV(단, 특수부하 2000kVA)이하인 지점에 설치 되어 과부하 또는 고장사고 발생시 선로의 타 보호기기와 협조하여 고장구간 만을 신속하게 차단 또는 개방하므로 그 사고의 파급이 확대되는 것을 방지하여 수용가 구내설비의 피해를 최소한으로 억제한다.ASS (Auto Sectionalized Switcher-gear) is a device installed to protect the metering outfit (MOF), which is a faucet facility for consumers. For example, a fault zone automatic switchgear is installed at a point where the load capacity is less than 4000kV (special load 2000kVA) at the inlet of the customer in the center-grounded multi-ground 22.9kV distribution line, and cooperates with other protection equipment of the line in case of overload or trouble. The bay is quickly blocked or opened to prevent the spread of the accident and to minimize damage to the customer's premises.

일반적으로 수배전반의 경우, 고압전력이 고장구간 자동 개폐기를 거쳐 피뢰기, 파워휴즈, 지지애자, 계기용 변압변류기, 변압기를 거쳐서 380/220V인 2차 출력이 이루어진다. 이러한 장치를 포함하는 200VA~1kVA급의 수배전반은 2000*3000*3000(가로*세로*높이)의 크기를 가진다.In general, in the case of switchgear, the high voltage power is 380 / 220V secondary output through the arrester, power fuse, support insulator, transformer transformer current transformer, transformer through the automatic switchgear failure section. The switchboard of 200VA ~ 1kVA class including such a device has a size of 2000 * 3000 * 3000 (horizontal * vertical * height).

도 1은 외함이 도체로 제작된 종래의 고장구간 자동 개폐기이다. 고장구간 자동 개폐기는 배전급 선로에 연결시 특고압(22.9kV)이 본체에 공급되는데 선로와 고장구간 자동 개폐기 외함(10)간에 절연이 필요하다. 이를 위하여 붓싱(20)이 필요한데 붓싱(20)의 길이가 최소 250mm 이상이 필요하다. 전원측과 부하측 각각 붓싱(20)이 필요하므로 제품의 길이는 외함을 제외하고 500mm 이상이 필요하게 된다.1 is a conventional breakdown automatic switchgear made of a conductor in the enclosure. When the automatic fault breaker is connected to the distribution line, a special high pressure (22.9 kV) is supplied to the main body, and insulation is required between the line and the fault breaker automatic breaker enclosure (10). For this purpose, the bushing 20 is required, but the length of the bushing 20 is required at least 250 mm or more. Since the bushing 20 is required for each of the power supply side and the load side, the length of the product is required 500mm or more excluding the enclosure.

즉, 종래의 고장구간 자동 개폐기는 절연거리를 유지하기 위해서 많은 공간이 기중에서 확보되어야 하므로 수배전반 전체 크기의 대형화를 초래하게 되었다. 이는 제품의 가격과 소비자의 설치 면적에 대한 부담과 안전성 문제를 야기하고 있으며, 특히 옥내 설치용 수배전반은 평당 부동산가격의 부담으로 소비자들의 불만을 사고있는 문제점이 있다.That is, the conventional breakdown automatic switchgear has to be secured in the air in order to maintain the insulation distance, resulting in the enlargement of the overall size of the switchgear. This causes a burden and safety problems for the price of the product and the installation area of the consumer, in particular, the switchboard for the indoor installation has a problem that consumers are dissatisfied with the burden of the real estate price per pyeong.

또한, 수배전반의 무정전 공급을 약속하기 위해선 절연진단이 최우선 적으로 고려되어야하지만 현재의 진단 상황은 전기안전공사를 통한 간헐적 진단을 정전후 수행하는 것이 전부이다. 따라서 사고의 발생이 확률적으로 매우 높은 문제점이 있 다.In addition, in order to promise uninterrupted supply of switchboards, insulation diagnosis should be considered as the top priority, but the current diagnosis situation is to perform intermittent diagnosis through electricity safety construction after power failure. Therefore, there is a problem that the occurrence of accidents is very high.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 장치의 크기를 줄여 비용을 절감하고, 절연상태 감지를 통해 안전성을 향상시키는 것을 목적으로 한다.The present invention is to solve the above problems, and to reduce the size of the device to reduce the cost, it is an object to improve the safety through the insulation state detection.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 고장구간 자동 개폐기에 있어서, 전력을 공급받는 인입부와; 상기 전력을 외부로 공급하는 인출부와; 내부가 절연가스로 채워져 밀폐된 고체 절연형 외함을 포함하며; 상기 고체 절연형 외함은, 상기 전력의 전압과 전류의 계측을 위한 계기용 변압변류기부와, 상기 고체 절연형 외함의 절연상태를 감지하는 절연상태 감지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 고장구간 자동 개폐기를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention, in the failure section automatic switchgear, the inlet receiving power; A drawing part which supplies the power to the outside; A solid insulated enclosure, the interior of which is filled with insulating gas and sealed; The solid insulated enclosure includes a transformer current transformer unit for measuring the voltage and current of the electric power, and an insulation state detecting unit for detecting an insulation state of the solid insulated enclosure. to provide.

또한 절연상태 감지부는 PCB패턴으로 상기 절연가스의 부분방전 신호를 감지하는 PCB형 부분방전 센서를 포함할 수 있다.In addition, the insulation state detection unit may include a PCB-type partial discharge sensor for detecting a partial discharge signal of the insulation gas in a PCB pattern.

또한 PCB형 부분방전 센서는 고체 절연형 외함 내 표면에 마련될 수 있다.In addition, the PCB type partial discharge sensor may be provided on a surface in the solid insulated enclosure.

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본 발명에 의하면, 수배전반의 크기를 축소시킴으로 시공 면적을 최소화하고, 배선 및 패널의 불필요한 자원의 낭비를 줄일 수 있으며, 실시간 절연진단을 통해 안전성을 극대화할 수 있다.According to the present invention, by reducing the size of the switchgear, the construction area can be minimized, unnecessary waste of wiring and panels can be reduced, and safety can be maximized through real-time insulation diagnosis.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 관하여 상세히 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 고장구간 자동 개폐기의 구성을 도시한 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 고장구간 자동 개폐기(100)는 인입부(110), 차단부(120), 계기용 변압변류기부(130), 인출부(140), 절연상태 감지부(150) 및 고체 절연형 외함(160)을 포함한다.2 is a diagram illustrating a configuration of a failure section automatic switch according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the fault zone automatic switch 100 includes an inlet 110, a breaker 120, a transformer transformer current transformer 130, an outlet 140, and an insulation state sensing unit 150. And a solid insulated enclosure 160.

인입부(110)는 배전 선로로부터 전력을 공급받는다. 차단부(120)는 인입부(110)와 인출부(140) 사이에 마련되어 전력을 차단 또는 연결한다. 계기용 변압변류기부(130)는 전력의 전압과 전류를 계측한다. 인출부(140)는 전력을 외부로 공급한다. The inlet unit 110 receives power from the distribution line. The blocking unit 120 is provided between the inlet unit 110 and the outlet unit 140 to cut off or connect power. Transformer transformer current transformer 130 measures the voltage and current of the power. The drawing unit 140 supplies power to the outside.

구체적으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 인입부(110) 및 인출부(140)는 가스 누설을 방지하기 위한 오링(111)을 포함할 수 있으며, 차단부(120)는 상단에 구간 개폐를 위한 가동 도체(131)가 마련되며, 절연체 가동축(132)이 가동 도체(131)를 지지하며, 가동 도체(131)의 하단에 가동 도체(131)가 차단 또는 연결되는 고정 도체(133)가 마련된다. 또한 전력의 전압과 전류를 계측하기 위해 전압센서(142)와 전류센서(141)가 마련되고 에폭시 몰딩 외함(160)이 외형을 이룬다. Specifically, as shown in FIG. 3, the inlet unit 110 and the outlet unit 140 may include an O-ring 111 for preventing gas leakage, and the blocking unit 120 may open and close the section at the top. The movable conductor 131 is provided, and the insulator movable shaft 132 supports the movable conductor 131, and the fixed conductor 133 is provided at the bottom of the movable conductor 131 to block or connect the movable conductor 131. Prepared. In addition, a voltage sensor 142 and a current sensor 141 are provided to measure the voltage and current of the power, and the epoxy molding enclosure 160 forms an appearance.

절연상태 감지부(150)는 절연상태를 감지한다. 절연상태 감지부(150)는 PCB패턴으로 부분방전 신호를 감지하는 PCB형 부분방전 센서를 포함할 수 있다. 또한 PCB형 부분방전 센서는 고체 절연형 외함(160) 내 표면에 마련될 수 있다. The insulation state detection unit 150 detects an insulation state. The insulation state detection unit 150 may include a PCB-type partial discharge sensor that detects a partial discharge signal in a PCB pattern. In addition, the PCB type partial discharge sensor may be provided on a surface in the solid insulated enclosure 160.

도 4에 도시된 바와 같이, 고장구간 자동 개폐기(100)는 중심 도체(101)에 고압의 대전류가 흐르며 외함(160)과 중심도체(101)의 절연은 SF6, 질소, 공기, CH4 및 이들의 혼합물로 구성된 절연가스(102)로 이루어진다. PCB보드(151)는 절연성 물질로 부분방전 신호(a)의 감지 패턴을 자유롭게 설계 구현 가능하다. 또한 측정 주파수 대역, 감도 등의 설계가 자유로우며 코일형, 원형, 스파이럴형, 다각형 등으로 구현 가능하다. PCB보드(151)는 커넥터(152)를 통해 감지된 부분방전 신호(a)를 외함(160) 밖으로 인출한다. PCB보드(151)는 외함(160) 내 표면에 고정되며, 외함(160) 내의 절연가스(102)는 기밀 유지가 필요하다.As shown in FIG. 4, the automatic failure switch 100 has a high-voltage large current flowing through the center conductor 101 and the insulation of the enclosure 160 and the center conductor 101 is SF6, nitrogen, air, CH4, and the like. It consists of an insulating gas 102 composed of a mixture. The PCB board 151 may freely design and implement a sensing pattern of the partial discharge signal a with an insulating material. In addition, the design of the measurement frequency band, sensitivity, etc. is freely available, and can be implemented in coil, circle, spiral, polygon, etc. The PCB board 151 draws out the partial discharge signal a detected through the connector 152 out of the enclosure 160. The PCB board 151 is fixed to the surface of the enclosure 160, the insulating gas 102 in the enclosure 160 needs to be kept airtight.

고체 절연형 외함(160)은 차단부(120), 계기용 변압변류기부(130) 및 절연상태 감지부(150)가 내부에 마련된다. 종래의 도체 외함과 달리 고체 절연형 외함(160)은 절연체이므로 인입부(110) 및 인출부(140)와의 절연을 위한 부싱이 필요 없으므로 제품크기를 축소시킬 수 있다.The solid insulated enclosure 160 has a blocking unit 120, a transformer transformer current unit 130, and an insulation state detecting unit 150 provided therein. Unlike the conventional conductor enclosure, since the solid insulated enclosure 160 is an insulator, a bushing for insulation between the inlet 110 and the outlet 140 may not be necessary, thereby reducing the product size.

고체 절연형 외함(160)의 내부는 절연가스로 채워져 밀폐된다. 예컨대, 고체 절연형 외함(160)의 내부 절연을 위하여 SF6 가스를 사용되는데 가스압을 0.5kg.f/㎠.G 이상 주입하게 된다. 그런데 이와 같은 가스압력 때문에 기밀부분 면이 거칠게 되면 오링을 사용하여도 가스 누설이 발생할 수 있다. 인입부(110) 및 인출부(140) 등의 가스누설 부분의 표면 조도는 고체 절연형 외함(160)을 생산하는 금형의 표면 거칠기에 따라 결정되므로 금형의 표면 미각기 처리 등으로 표면 조도를 향상 시킬 수 있으므로 가스 누설에 대한 불안감을 해소 할 수 있다.The inside of the solid insulated enclosure 160 is filled with an insulating gas and sealed. For example, SF6 gas is used for the internal insulation of the solid insulation enclosure 160, and the gas pressure is injected to 0.5 kg.f / cm 2 or more. However, when the gas tight surface becomes rough due to the gas pressure, gas leakage may occur even when the O-ring is used. Since the surface roughness of the gas leakage part such as the inlet 110 and the outlet 140 is determined by the surface roughness of the mold producing the solid insulated enclosure 160, the surface roughness of the mold improves the surface roughness. It can be used to relieve anxiety about gas leakage.

고장구간 자동 개폐기(100)는 접지를 위한 피뢰기(도시 안 됨) 및 파워휴즈(170)를 포함할 수 있다. 파워휴즈(170)는 최대 설정 전류치 이상의 전류가 흐 를시 선로를 폐쇄시킨다. The failure section automatic switch 100 may include a lightning arrester (not shown) and a power fuse 170 for grounding. The power fuse 170 closes the line when a current above the maximum set current flows.

예컨대, 피뢰기는 인입부(110)측에 설치되는데, 선로에 이상전압 발생시 그 이상전압을 접지를 통해 대지로 흘려보냄으로써 선로를 보호하는 역할을 한다. 그리고 파워휴즈(170)는 인출부(140) 측에 설치되는데, 부하전류는 안전하게 통과시키지만 소정의 값 이상의 전류가 흐르면 끊어져서 사고 파급을 막는 역할을 한다.For example, the arrester is installed on the inlet 110, and when an abnormal voltage is generated in the line, the lightning arrester serves to protect the line by flowing the abnormal voltage through the ground. And the power fuse 170 is installed on the lead-out unit 140, the load current passes safely, but when the current flows more than a predetermined value is cut off serves to prevent accident spread.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 고장구간 자동 개폐기(200)의 단면도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 고장구간 자동 개폐기(200)는 복수의 인입부(110), 차단부(120), 계기용 변압변류기부(130), 인출부(140) 및 절연상태 감지부(150)를 포함하여 구성될 수도 있다. 본 실시예의 고장구간 자동 개폐기(200)에 관하여 상기 도 3과 관련하여 설명된 고장구간 자동 개폐기(100)와 동일 내지는 유사한 구성에 대한 설명은 생략한다.5 is a cross-sectional view of a failure section automatic switch 200 according to another embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, the failure section automatic switch 200 includes a plurality of inlets 110, a blocking unit 120, a transformer transformer current unit 130, a drawing unit 140, and an insulation state detecting unit ( 150). The description of the same or similar configuration as that of the failure zone automatic switch 100 described with reference to FIG. 3 will be omitted with respect to the failure zone automatic switch 200 of this embodiment.

이상, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 특허청구범위 내에서 다양하게 실시될 수 있다.As mentioned above, the present invention has been described in detail through preferred embodiments, but the present invention is not limited thereto and may be variously implemented within the scope of the claims.

도 1은 종래기술에 따른 고장구간 자동 개폐기를 도시한 도면이고,1 is a view showing a failure section automatic switch according to the prior art,

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 고장구간 자동 개폐기의 구성을 도시한 도면이며,2 is a view showing a configuration of a failure section automatic switch according to an embodiment of the present invention,

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 고장구간 자동 개폐기의 단면도이며,3 is a cross-sectional view of a failure section automatic switch according to an embodiment of the present invention,

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 절연상태 감지부를 도시한 도면이고,4 is a view showing an insulation state detection unit according to an embodiment of the present invention,

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 고장구간 자동 개폐기의 단면도이다.5 is a cross-sectional view of a failure section automatic switch according to another embodiment of the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

100 : 고장구간 자동 개폐기 110 : 인입부100: failure section automatic switch 110: inlet

120 : 차단부 130 : 계기용 변압변류기부120: breaker 130: transformer transformer current transformer

140 : 인출부 150 : 절연상태 감지부140: withdrawal unit 150: insulation state detection unit

160 : 고체 절연형 외함 170 : 파워휴즈160: solid insulated enclosure 170: power fuse

Claims (4)

고장구간 자동 개폐기에 있어서, In the fault section automatic switchgear, 전력을 공급받는 인입부와;An inlet receiving power; 상기 전력을 외부로 공급하는 인출부와;A drawing part which supplies the power to the outside; 내부가 절연가스로 채워져 밀폐된 고체 절연형 외함을 포함하며;A solid insulated enclosure, the interior of which is filled with insulating gas and sealed; 상기 고체 절연형 외함은,The solid insulated enclosure, 상기 전력의 전압과 전류의 계측을 위한 계기용 변압변류기부와,Transformer transformer current transformer unit for measuring the voltage and current of the power, 상기 고체 절연형 외함의 절연상태를 감지하는 절연상태 감지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 고장구간 자동 개폐기.Automatic breakdown period switchgear comprising an insulation state detection unit for detecting the insulation state of the solid insulation type enclosure. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 절연상태 감지부는 PCB패턴으로 상기 절연가스의 부분방전 신호를 감지하는 PCB형 부분방전 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 고장구간 자동 개폐기.The insulation state detection unit automatic failure switch characterized in that it comprises a PCB-type partial discharge sensor for detecting a partial discharge signal of the insulating gas in a PCB pattern. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 PCB형 부분방전 센서는 상기 고체 절연형 외함 내 표면에 마련되는 것을 특징으로 하는 고장구간 자동 개폐기.The PCB type partial discharge sensor is a failure section automatic switchgear, characterized in that provided on the surface of the solid insulated enclosure. 삭제delete
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