KR101015135B1 - 변압기용 퓨즈내장 엘보접속재 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 변압기용 퓨즈내장 엘보접속재는 고전압 전력선과 변압기(Transformer) 또는 다른 전기기기와 연결하는 접속재에 관한 것으로서, 특히 FRP 튜브의 인서트 결합으로 전체적으로 기계적 강도를 극대화하여 수명의 보장 및 한류형 퓨즈의 교체 용이성과, 방압효과 및 외부 차폐구조에 의한 완벽한 절연효과로 제품의 신뢰성이 보장되는 변압기용 퓨즈내장 엘보접속재를 제공함에 있다.

상기 목적은 달성하는 본 발명은 중공의 엘보형 상부몸체의 상측 내부에 상부 조립금구와, 상기 상부 조립금구의 하부의 길이방향에 FRP 튜브가 인서트 결합으로 구성된 상부접속부와, 중공의 일자형 하부몸체의 하측 내부에 하부 조립금구가 인서트 결합되어 상기 상부접속부의 엘보형 상부몸체의 하부에 결합 및 분리 가능으로 조립되는 하부몸체로 구성된 하부접속부와, 상기 상, 하부접속부의 상, 하부 조립금구에 접속되고 상기 FRP 튜브에 내장되는 한류형 퓨즈와, 상기 상부 조립금구에 수평방향으로 나사조립되는 상부접속프로브 및 상기 하부 조립금구에 수직방향으로 나사조립되는 하부접속프로브로 구성되도록 한 것에 특징이 있다.

한류형 퓨즈, FRP 튜브, 차폐구조, 멀티 콘택트링, 엘보접속재

Description

변압기용 퓨즈내장 엘보접속재{AN ELBOW CONNECTOR FOR TRANSFORMER WITH FUSE MOUNTED INSIDE}

본 발명의 변압기용 퓨즈내장 엘보접속재는 고전압 전력선과 변압기(Transformer) 또는 다른 전기기기와 연결하는 접속재에 관한 것으로서, 특히 FRP 튜브의 인서트 결합으로 전체적으로 기계적 강도를 극대화하여 수명의 보장 및 한류형 퓨즈의 교체 용이성과, 방압효과 및 외부 차폐구조에 의한 완벽한 절연효과로 제품의 신뢰성이 보장되는 변압기용 퓨즈내장 엘보접속재에 관한 것이다.

일반적으로 변압기는 도시의 복잡함과 고밀도화로 인하여 주상변압기의 설치가 어려운 장소에 직육면체 형상의 보호함체인 외함 내에 설치된다.

현재 사용되고 있는 6.6kV 및 22.9kV급 지중배전선로 등에서 사용되고 있는 변압기는 내부고장(단락사고) 시 작동되고 변압기의 1차측 선로로의 사고 파급의 억제를 위한 1차측 보호퓨즈(한류형 퓨즈: Current Limit Fuse)가 내부에 구성된다.

이러한 변압기는 낙뢰나 개폐서어지 등으로 이상 전압이 발생하여 고압배전인 1차측에 침입될 경우에는 한류형 퓨즈의 단락으로 내부의 전로를 차단하여 줌으로서 변압기 내부의 압력상승으로 변압기의 폭발, 고온의 절연유 및 가스가 비산되어 인명 및 재산피해가 발생하는 것을 방지하고 있다.

이러한 변압기는 상기 1차측 보호퓨즈(한류형 퓨즈)가 변압기의 내부에 설치되어 있기 때문에 외부적인 요인 및 내부의 위험요소에 의한 혼촉(混觸), 오동작이나 단락이 발생할 경우에는 변압기를 수리하기 위해서는 반드시 내부의 한류형 퓨즈를 교체하거나 수리하여 사용하게 됨으로써, 변압기의 유지와 보수, 또는 정기적인 안전점검이 매우 어려운 단점이 있었다.

그리하여 본 출원인은 변압기의 외부에서 안전하게 점검을 수행할 수 있고, 단락사고시에는 신속, 간편하게 교체 및 보수가 제공되어 기기의 안전성 및 점검의 편리성이 제공되는 변압기용 퓨즈내장 엘보접속재(등록번호 제2003-10-379867호)로 등록받은 바 있다.

그러나 이러한 본 출원인의 선등록 기술은 내부의 한류형 퓨즈의 보호가 단순 절연고무에 의해 제공됨으로써 외부충격에 대한 기계적 강도가 보장되지 못하는 단점이 있었다.

또한, 한류형 퓨즈가 절연고무에 의한 밀착 수납됨으로써, 교체에 따른 분리 및 재수납의 작업이 어려운 단점이 있었다.

더욱이, 한류형 퓨즈가 절연고무의 외면에 밀착된 상태로 수납됨으로써 온도상승을 억제하지 못하여 한류형 퓨즈의 수명을 단축하는 요인이 있었다.

이에 본 발명에서는 절연고무 내에 FRP 튜브의 인서트 결합에 의한 기계적 강도 보장, 방압 효과에 의한 수명보장, 한류형 퓨즈의 교체의 용이에 의한 작업의 편리성을 보장되도록 한 것에 특징적 목적이 있다.

또, 본 발명은 과부하 및 단락사고 차단 기능의 한류형 퓨즈가 교체가능은 물론 한류형 퓨즈의 외부가 FRP 튜브 사이의 공간에 충전된 공기층에 의한 온도상승을 억제에 의한 한류형 퓨즈의 수명보장을 보장하도록 한 것에 특징적 목적이 있다.

또, 본 발명은 한류형 퓨즈가 외부에 완전 차폐된 고체절연물 속에 조립됨으로써 절연성능의 극대화 및 확실한 접속구조에 의한 신뢰성이 보장되도록 한 것에 특징적 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에서는 중공의 엘보형 상부몸체의 상측 내부에 상부 조립금구와, 상기 상부 조립금구의 하부의 길이방향에 FRP 튜브가 인서트 결합으로 구성된 상부접속부와,

중공의 일자형 하부몸체의 하측 내부에 하부 조립금구가 인서트 결합되어 상기 상부접속부의 엘보형 상부몸체의 하부에 결합 및 분리 가능으로 조립되는 하부몸체로 구성된 하부접속부와,

상기 상, 하부접속부의 상, 하부 조립금구에 접속되고 상기 FRP 튜브에 내장되는 한류형 퓨즈와,

상기 상부 조립금구에 수평방향으로 나사조립되는 상부접속프로브 및 상기 하부 조립금구에 수직방향으로 나사조립되는 하부접속프로브로 구성되도록 한다.

상기 FRP 튜브는 길이가 길게 성형되는 엘보형 상부몸체의 기계적 강도 부여 및 한류형 퓨즈의 삽입 접속의 용이성이 보장되는 것이 특징이다.

또, 상기 한류형 퓨즈는 상기 상, 하부 조립금구 내측에 개재되는 멀티 콘택트링에 의해 상,하부 전극단자의 접속력과 조립성을 증가시킨 것이 특징이다.

또, 상기 FRP 튜브는 외주면에 반도전성 페인트을 도포하여 내부반도전층 절연층 외부반도전층으로 된 차폐구조로 절연성을 극대화한 것이 특징이다.

또, 상기 상, 하부몸체에 인서트 결합 된 상, 하부 조립금구는 내부반도전층, 절연층, 외부반도전층으로 된 차폐구조에 의해 한류형 퓨즈의 두 전극 사이에 높은 전압을 가함에 따른 발생되는 방전 또는 아크(arc)에 의한 코로나방전을 완벽하게 차단하여 절연파괴 방지에 의한 장 수명을 보장하는 것이 특징이다.

이러한 본 발명의 변압기용 퓨즈내장 엘보접속재는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, FRP 튜브의 인서트 결합에 의한 기계적 강도 보장에 의한 수명보장, 방압효과에 의한 안전성을 극대화 이점이 있다.

둘째, 한류형 퓨즈의 교체작업의 편리성이 보장되는 이점이 있다.

셋째, FRP 튜브에 수납된 한류형 퓨즈의 외주면과 FRP 튜브의 내주면 사이 공간에 형성된 공기층에 의한 온도상승을 억제하여 한류형 퓨즈의 수명이 보장되는 이점이 있다.

넷째, FRP 튜브의 외주면에 도포된 반도전성 페인트의 내부반도전층과 상, 하부몸체의 절연층 및 외부반도전층에 의한 차폐구조에 의한 절연파괴의 방지를 극대화하여 신뢰성을 보장되는 이점이 있다.

다섯째, 상, 하부 조립금구의 내부에 개재된 멀티 콘택트링에 의한 접속력 및 조립성을 증가하는 이점이 있다.

다섯째, 상, 하부 조립금구가 내, 외부 반도전층 및 절연층에 의해 확실한 차폐구조로 제공되어 절연파괴를 최대한 방지하여 제품의 신뢰성이 보장되는 효과가 있다.

따라서, 본 발명은 기계적 강도보장, 한류형 퓨즈의 수명보장 및 교체의 용이성, 절연파괴 구조에 의한 제품의 안정성이 보장되는 이점이 있다.

이하 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성에 대하여 살펴보면 다음과 같다.

도 1 및 도 4에 본 발명의 변압기용 퓨즈내장 엘보접속재 어셈블리가 도시되 어 있다.

이러한 변압기용 퓨즈내장 엘보접속재는 상부접속부(100)와 하부접속부(200), 이들 사이에 조립 및 분리가능케 결합하는 한류형 퓨즈(300)를 구비한다.

상기 상부접속부(100)는 상부몸체(110)와, 상기 상부몸체(110)의 내부에 수직방향으로 인서트 결합되는 상부 조립금구(120)와, 상기 상부 조립금구의 하부에 인서트 결합되는 FRP 튜브(130)와, 상기 상부 조립금구의 선단에 수평방향으로 나사 조립되어 변압기 또는 다른 전기기기의 1차측 부싱접속부와 접속되는 상부 접속프로브(140)를 구비한다.

상기 다른 전기기기는 계기용 변성기(MOF)를 예로 들 수 있다.

상기 하부접속부(200)는 하부몸체(210)와, 상기 하부몸체의 내부에 수직방향으로 인서트 결합되는 하부 조립금구(220)와, 상기 하부 조립금구에 나사조립되어 수용가나 다른 전기기기와 연결된 분기접속재(미도시함)에 연결되는 하부 접속프로브(230)를 구비한다.

상기 다른 전기기기는 고장구간 자동개폐기(ASS)를 예로 들 수 있다.

상기 상부접속부(100)의 상부몸체(110)에 인서트 결합하는 상부 조립금구(120)는 내부반도전층(115), 절연층(116), 외부반도전층(117)으로 몰딩되어 변압기의 부싱접속부에 조립되는 개방 접속부에 상기 상부 접속프로브(140)가 조립되고, 상기 상부 조립금구(120)의 하측에 FRP 튜브(130)가 절연층(116) 및 외부반도전층(117)로 몰딩된 엘보형으로 성형된다.

또한, 상기 하부접속부(200)의 하부몸체(210)에 인서트 결합하는 하부 조립금구(220)도 내부반도전층(215), 절연층(216), 외부반도전층(217)으로 몰딩되어 수용가나 다른 전기기기와 연결된 분기접속재가 접속되는 개방접속부에 상기 하부 접속프로브(140)가 조립된 직선형으로 성형 된다.

이러한 본 발명은 상기 상, 하부몸체(110,210)의 내부반도전층(115,215), 절연층(116,216), 외부반도전층(117,217)으로 된 차폐구조에 의해 한류형 퓨즈의 두 전극 사이에 높은 전압을 가함에 따른 상, 하부 조립금구(120,220)의 방전 또는 아크(arc)에 따른 코로나방전을 완벽하게 차단한다.

그리고 상기 FRP 튜브(130)의 외주면에는 반도전성 페인트(131)가 도포 된 상태로 인서트 결합 된다.

따라서 상기 FRP 튜브(130)의 반도전성 페인트(131)에 의해 형성된 내부반도전층, 절연층(116,216), 외부반도전층(117,217)으로 된 차폐구조가 제공되어 절연성능을 극대화하게 된다.

상기 한류형 퓨즈(300)는 고전압에 사용되는 카트리지형으로서, 일정두께를 갖는 절연관(310)과, 상기 절연관의 양측 끝단에 상, 하부 전극(320,330)이 구비된다.

이러한 한류형 퓨즈는 고전압 분배시스템의 분야에 널리 알려진 것으로 구체적인 설명은 생략한다.

이러한 한류형 퓨즈(300)는 상기 상부접속부(100)를 구성하는 상부몸체(110)에 인서트 결합한 상기 FRP 튜브(130)의 내부에 삽입 조립되고, 상부전극(320)이 상부 조립금구(120)에 접속된다.

이때, 상기 상부 조립금구(120)의 내부에 가공된 안착홈(121)에는 내, 외주면에 다수의 탄성접속편이 돌출된 멀티 콘택트링(150)(멀티램)이 조립된 상태에서 상기 상부전극(320)이 끼워져 상부 조립금구(120)과 상부전극(320)은 확실하게 접속은 물론 조립성이 증가된다.

또한, 한류형 퓨즈(300)의 하부전극(330)은 하부접속부(200)를 구성하며 상기 상부몸체(110)의 하측에 밀봉 조립되는 하부몸체(210) 내에 인서트 결합 된 하부 조립금구(220)에 접속된다.

이때, 상기 하부전극(330)도 상기 상부전극(320)과 마찬가지로 하부 조립금구(220)의 내부에 가공된 안착홈(221)에는 내, 외주면에 다수의 탄성접속편이 돌출된 멀티 콘택트링(250)(멀티램)이 조립된 상태에서 상기 하부전극(330)이 끼워져 하부 조립금구(220)과 하부전극(330)은 확실하게 접속은 물론 조립성이 증가된다.

또한, 상기 상, 하부접속부(100,200)는 분리 시에 상기 한류형 퓨즈(300)의 용단(溶斷)을 검출할 수 있는 각각의 전압검출부(160,260)가 구성된다.

즉, 상기 각각의 전압검출부(160,260)는 상, 하부몸체(110,210)의 일측에 상기 외부반도전층(117,217)의 노출상태로 돌출 구성되어 알루미늄재의 테스트포인트(161,261)가 인서트 결합하여 평와셔(162,262)가 체결나사(163,273)로 접촉 고정되고, 밀봉을 위해 테스트포인트 캡(164,264)이 밀폐 조립되어 구성된다.

이러한 전압검출부(160,260)는 상, 하부몸체(110,210)의 내부 즉, FRP 튜브(130)의 내부에 수납된 한류형 퓨즈(300)의 점검시에 각각 테스트포인트 캡(164,264)을 분리하여 평와셔(162,262)에 별도의 전압검출용 테스터기를 접속하여 검출할 수 있어 한류형 퓨즈(300)의 용단을 외부에서 간편하게 점검할 수 있다.

또한, 상기 상, 하부접속부(100,200)는 대지와 도선으로 연결하여 전위를 대지의 전위와 같게 하여 감전(感電)사고를 예방하거나, 혼촉(混觸)에 따른 장해를 막기 위하여 상기 상, 하부몸체(110,210)의 외부반도전층(117,217)의 일측 각각에 접지선을 연결하기 위한 접지선 연결고리(170,270)가 일체 성형 된다.

상기 상, 하부접속부(100,200)를 구성하는 상기 상, 하부몸체(110,210)는 상호 간의 외부반도전층(117,217)이 요철구조의 결합돌기(111) 및 결합홈(211)으로 맞결합하는 개방조립부가 형성되되, 상기 개방조립부는 밀봉거리의 확보를 위하여 상호간의 절연층(116,216)이 대응된 경사면으로 형성되어 조립되고,

상기 외부반도전층(217)의 외측에 형성된 밴드홈(218)에 조임되는 고정밴드(미도시함)에 의해 접속면적을 크게하여 견고한 결속으로 밀봉된다.

이렇게 밀봉 결합 된 상,하부접속부(100,200)의 상,하부몸체(110,210)의 분리는 상기 하부몸체(210)의 밴드홈(218)에 조임된 고정밴드를 풀고, 상부몸체(110)에서 하부몸체(210)를 잡아당기어 분리한다.

이러한 상태에서 상부몸체(110)에 인서트 결합한 FRP튜브(130)의 내부에 조립된 한류형 퓨즈(300)를 분리할 수 있고, 상기 역순에 의해 별도의 한류형 퓨즈(300)를 교체 사용할 수 있다.

이러한 본 발명은 내부의 한류형 퓨즈(300)의 교체 사용이 제공됨으로써, 엘보접속재 전체를 교체가 필요가 없다.

특히, 내부에 인서트 결합된 FRP 튜브(130)에 의해 기계적 강도는 물론 외부충격에도 내부에 삽입된 상태로 조립된 한류형 퓨즈(130)의 보호가 제공됨으로써 장수명을 보장하게 된다.

도 1은 본 발명의 조립상태 사시도.

도 2는 본 발명의 분해 사시도.

도 3은 본 발명의 상부접속부, 한류형 퓨즈, 하부접속부의 분리 상태 단면도.

도 4는 본 발명의 조립상태 단면도.

도 5는 도 4의 상부접속부의 일부 발췌 확대도.

도 6은 도 4의 상부접속부와 하부접속부의 조립부 일부 발췌 확대도.

도 7은 도 4의 하부접속부의 일부 발췌 확대도.

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **

100: 상부접속부 110: 엘보형 상부몸체

120: 상부 조립금구 130: FRP 튜브

140: 상부 접속프로브 150,250: 멀티 콘택트링

200: 하부접속부 210: 직선형 하부몸체

220: 하부 조립금구 230: 하부 접속프로브

300: 한류형 퓨즈 310: 절연관

320: 상부전극 330: 하부전극

Claims (7)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 중공의 엘보형으로 절연층 및 외부반도전층으로 성형된 상부몸체의 상측 내부에 조립된 상부 조립금구와 상기 상부 조립금구의 하부의 길이방향에 FRP 튜브가 인서트 결합으로 구성된 상부접속부와, 중공의 일자형으로 절연층 및 외부반도전층으로 성형된 하부몸체의 하측 내부에 하부 조립금구가 인서트 결합되어 상기 상부접속부의 엘보형 상부몸체의 하부에 결합 및 분리 가능으로 조립되는 하부몸체로 구성된 하부접속부와, 상기 상, 하부접속부의 상, 하부 조립금구에 접속되고 상기 FRP 튜브에 내장되는 한류형 퓨즈와, 상기 상부 조립금구에 수평방향으로 나사조립되는 상부접속프로브 및 상기 하부 조립금구에 수직방향으로 나사조립되는 하부접속프로브를 구성된 변압기용 퓨즈내장 엘보접속재에 있어서,

   상기 FRP 튜브는 기계적 강도를 보강하면서 내주면과 상기 한류형 퓨즈의 외주면 사이에 형성된 공간에 충전된 공기층에 의해 온도상승을 억제하도록 구성된 것을 특징으로 하는 변압기용 퓨즈내장 엘보접속재.
6. 제5항에 있어서,

   상기 FRP 튜브는 외주면에 반도전성 페인트가 도포 된 상태로 인서트 결합 되되, 상기 반도전성 페인트에 의해 형성된 내부반도전층과 상기 상, 하부몸체의 절연층 및 외부반도전층에 의해 차폐구조를 형성하는 것을 특징으로 하는 변압기용 퓨즈내장 엘보접속재.
7. 삭제

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