KR101131992B1

KR101131992B1 - 가스절연모선의 접지구조

Info

Publication number: KR101131992B1
Application number: KR1020100089592A
Authority: KR
Inventors: 하체웅; 주광호
Original assignee: 한국수력원자력 주식회사
Priority date: 2010-09-13
Filing date: 2010-09-13
Publication date: 2012-03-30
Also published as: KR20120027804A

Abstract

본 발명은 가스절연모선의 접지구조에 관한 것으로, 각각의 길이방향으로 다수의 절연통이 삽입설치되는 외함들을 포함하여, 서로 다른 상의 전원을 공급하는 제1 내지 제3모선과, 상기 제1 내지 제3모선의 외함들중 적어도 양측 가장자리에 위치하는 외함들을 접지에 연결하는 제1 및 제2접지리드선과, 상기 제1 내지 제3모선의 외함들을 상기 길이방향으로 인접하며, 상기 서로 다른 상의 전원을 공급하는 모선의 외함에 연결하는 다수의 교차리드선을 포함한다. 이와 같은 구성의 본 발명은 각 가스절연모선의 외함을 소정의 길이단위로 절연통을 삽입설치하여 절연시키고, 가스절연모선의 외함들의 상이 서로 교차되도록 접지리드선으로 접지하여, 외함의 손실을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

가스절연모선의 접지구조{Structure for ground of gas insulated bus}

본 발명은 가스절연모선의 접지구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가스절연모선과 가스절연선로의 외함을 접지시키는 구조를 변경하여, 유기전압을 감소시키고 순환전류 손실을 저감시킬 수 있는 가스절연모선의 접지구조에 관한 것이다.

일반적으로 가스절연모선 또는 가스절연선로는 특고압의 대전류를 공급하기 위하여 금속성 관로인 외함 내에 주상 또는 콘형의 절연스페이서로 지지되는 단심선을 포함하여 구성되며, 그 단심선과 외함의 사이에 절연특성이 우수한 가스를 충진시킨 구조를 갖는다.

이때 충진되는 가스로는 SF₆ 또는 SF₆와 N₂가스의 혼합가스를 사용하고 있다.

상기 가스절연모선 또는 가스절연선로의 외함은 각각 상이 다른 전원을 공급하는 세개의 모선 또는 선로로 이루어지며, 그 세 가스절연모선을 접지시켜 유기전압을 저감시키는 구조를 가지고 있다.

도 1은 종래 가스절연모선의 접지구조를 보인 구성도이다.

도 1을 참조하면 종래 가스절연모선의 접지구조는, 각기 다른 상의 전원을 공급하는 가스절연모선(10,20,30)과, 상기 가스절연모선(10,20,30)의 외함(11,21,31)을 각각 연결하여 접지(40)하는 다수의 접지리드선(41,42,43,44)으로 구성된다.

상기 가스절연모선(10,20,30)은 상기 외함(11,21,31)과, 외함(11,21,31)의 내측에서 절연가스에 의해 그 외함(11,21,31) 각각과는 절연되어 전원을 공급하는 단심선(12,22,32)으로 구성된다.

상기 접지리드선(41,42,43,44)은 각각 외함(11,12,13)들을 병렬연결하여 접지(40) 시키며, 이로 인하여 유기전압을 감소시키는 역할을 한다.

그러나, 상기와 같은 종래의 가스절연모선의 접지구조는 세개의 외함(11,21,31)과 접지사이에 폐회로가 형성되며, 순환전류에 의해 외함(11,12,13)의 손실이 발생하게 된다.

도 2는 상기와 같은 종래 가스절연모선의 접지구조를 간략화한 회로배선도이다.

도 2를 참조하면, 가스절연모선(10,20,30)의 외함(11,21,31)과 접지(40)가 수평하게 배치되며, 외함(11,21,31)과 접지(40)가 메쉬망의 구조로 연결하는 접지리드선(41,42,43,44)에 의해 외함(11,21,31)과 접지(40)의 사이에는 폐회로가 형성된다.

이러한 폐회로는 순환전류를 발생시켜 외함(11,21,31) 손실을 유발하게 된다. 외함(11,21,31)의 손실은 상기 가스절연모선(10,20,30)의 단심선(12,22,32)을 통해 전송할 수 있는 허용전류가 감소되는 문제점이 있었다.

또한 상기 가스절연모선(10,20,30)의 길이가 긴경우 중앙부분에서는 큰 유기전압이 유기될 수 있는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 감안한 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 가스절연모선의 각 외함을 접지시키되, 접지와 폐회로를 구성하지 않으면서 유기전압을 줄일 수 있는 가스절연모선의 접지구조를 제공함에 있다.

상기와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명 가스절연모선의 접지구조는, 각각의 길이방향으로 다수의 절연통이 삽입설치된 외함을 포함하여, 서로 다른 상의 전원을 공급하는 제1 내지 제3모선과, 상기 제1 내지 제3모선의 외함중 적어도 양측 가장자리에 위치하는 외함들을 접지에 연결하는 제1 및 제2접지리드선과, 상기 제1 내지 제3모선의 외함들을 상기 길이방향으로 인접하며, 상기 서로 다른 상의 전원을 공급하는 모선의 외함에 연결하는 다수의 교차리드선을 포함한다.

본 발명에 따른 가스절연모선의 접지구조는, 각 가스절연모선의 외함을 소정의 길이단위로 절연통을 삽입설치하여 절연시켜 가스절연모선의 외함들의 상이 서로 교차되도록 접지리드선으로 접지하여 유기전압의 발생을 방지하고 외함의 손실을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 가스절연모선의 접지구조의 구성도이다.
도 2는 도 1을 간략화한 회로배선도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스절연모선의 접지구조의 구성도이다.
도 4는 도 3의 접지구조를 간략화한 회로배선도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스절연모선의 접지구조 구성도이다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스전열모선의 접지구조의 구성과 작용을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스전열모선의 접지구조의 구성도이다.

도 1을 참조하면 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스전열모선의 접지구조는, A상의 전원을 공급하는 제1모선(100)을 다수의 외함(110,120,130)과, 상기 외함(110,120,130)의 사이를 연결하는 다수의 절연통(140,150)과, 상기 다수의 외함(110,120,130)과 절연통(140,150)의 내측 중앙부에 연속적으로 마련된 단심선(160)을 포함하여 구성하고, B상의 전원을 공급하는 제2모선(200)을 다수의 외함(210,220,230)과, 상기 외함(210,220,230)의 사이를 연결하는 다수의 절연통(240,250)과, 상기 다수의 외함(210,220,230)과 절연통(240,250)의 내측 중앙부에 연속적으로 마련된 단심선(260)을 포함하여 구성하며, C상의 전원을 공급하는 제3모선(300)을 다수의 외함(310,320,330)과, 상기 외함(310,320,330)의 사이를 연결하는 다수의 절연통(340,350)과, 상기 다수의 외함(310,320,330)과 절연통(340,350)의 내측 중앙부에 연속적으로 마련된 단심선(360)을 포함하여 구성하고, 상기 제1 내지 제3모선(100,200,300)의 양단측 외함(110,130),(210,230),(310,330)을 각각 연결하여 접지(400)에 연결하는 제1접지리드선(410) 및 제2접지리드선(420)과, 상기 제1 내지 제3모선(100,200,300)의 외함들(110,120,130)(210,220,230),(310,320,330)을 교차하여 연결하는 교차리드선(431,432,433,434,435,436)을 포함하여 구성된다.

상기의 예에서는 각 모선이 3개의 외함을 가지는 것으로 설명하였으나, 그 수는 적어도 2이상으로 구성할 수 있음은 당업자 수준에서 당연하다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 가스절연모선의 접지구조를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

상기 제1모선(100)은 그 외형이 3개의 외함(110,120,130)과 그 외함(110,120,130)의 사이에 외함(110,120,130)의 직경과 동일하며, 합성수지재로서 전기적인 절연체인 절연통(140,150)을 두어 각 외함(110,120,130)의 사이를 전기적으로 절연시킨다.

상기 외함(110,120,130)과 절연통(140,150)의 내측 중앙부에는 스페이서에 의해 지지되어 외함(110,120,130)과 절연통(140,150)의 내측과는 이격되어 전원을 공급하는 단심선(160)이 위치하며, 도면에 도시하지는 않았으나 상기 외함(110,120,130) 및 절연통(140,150)의 내면에 닿지 않도록 단심선(160)을 지지하는 스페이서가 내부에 마련되어 있다.

제2모선(200)과 제3모선(300) 또한 상기 제1모선(300)과 동일한 구조이며, 따라서 제2모선(200)과 제3모선(300)의 구체적인 구성에 대한 설명은 생략한다.

도 4는 상기 도 3의 구조를 간략화한 회로도이다.

도 3과 도 4를 각각 참조하면, 상기 제1 내지 제3모선(100,200,300)의 일측 끝단의 외함(110,210,310)들은 제1접지리드선(410)에 의해 접지(400)에 연결되며, 타측 끝단의 외함(130,230,330)들은 제2접지리드선(420)에 의해 접지(400)에 연결된다.

또한 제1 내지 제3모선(100,200,300)의 일측 끝단의 외함(110,210,310)들은 인접한 외함(120,220,320)과 각각 교차연결된다. 이때 교차연결이라 함은 서로 상이 다른 외함들이 연결됨을 뜻한다.

즉, A상인 제1모선(100)의 외함(110)은 교차리드선(431)에 의하여 B상인 제2모선(200)의 인접한 외함(220)에 연결되어지며, B상인 제2모선(200)의 외함(210)은 교차리드선(432)에 의하여 C상인 제3모선(300)의 외함(310)은 교차리드선(433)에 의하여 상기 제1모선(100)의 두번째 외함(120)에 연결된다.

또한 상기 교차리드선(433)에 의해 제3모선(300)의 외함(310)과 연결되는 제1모선(100)의 외함(120)은 교차리드선(434)에 의해 B상인 제2모선(200)의 외함(230)에 연결되며, 상기 A상인 제1모선(100)의 외함(110)과는 교차리드선(431)과 연결된 B상인 제2모선(200)의 외함(220)은 교차리드선(435)에 의해 C상의 제3모선(300) 외함(330)에 연결된다.

마지막으로 교차리드선(432)에 의해 B상의 제2모선(200) 외함(210)에 연결된 C상의 제3모선(300) 외함(320)은 교차리드선(436)에 의해 A상의 제1모선(100) 외함(130)에 연결된다.

이와 같은 구조는 각 외함들이 모선들의 길이방향으로 인접한 타상의 모선에 연결된 구조로서, 각 모선들의 위상을 상쇄할 수 있는 구성이다.

상기와 같은 본 발명의 접지구조에서는 가스절연모선을 절연통으로 연결하여 경간길이를 일정하게 유지할 수 있으며, 마지막에 위치하는 외함(130,230,330)에서의 외함 벡터합은 대체로 0V가 되도록 하여, 최소의 순환전류만이 흐르게 할 수 있어 외함의 손실을 저감시킬 수 있으며, 따라서 각 상의 전원을 공급하는 단심선(160,260,360)을 통해 공급할 수 있는 한계치인 허용전류치를 높일 수 있게 된다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스절연모선의 접지구조 구성도이다.

도 5를 참조하면 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스절연모선의 접지구조는, 상기 도 3에 도시한 본 발명의 바람직한 실시예에서, 각 절연통(140,150,240,250,340,350)의 보호를 위하여 각 절연통(140,150,240,250,340,350)의 양단에 각각 위치하는 외함(110~130,210~230,310~330)을 연결하는 절연보호부(510~560)를 더 포함하여 구성된다.

상기 절연보호부(510~550)의 기능은 상기 절연통(140,150,240,250,340,350)에 의해 외함의 길이가 긴 경우 유기전압이 높게 나타날 수 있으며, 고장 또는 서지전압(surge voltage)에 의해 상당히 큰 외함 유기전압이 유기될 수 있기 때문에 정상동작에서는 외함 유기전압을 억제하며, 서지전압의 발생시 상기 절연통(140,150,240,250,340,350)을 보호할 수 있도록 전류를 흐르게하는 도전성을 나타내며, 정상적인 유기전압의 발생시에는 전류의 흐름을 차단하는 피뢰기의 역할을 한다.

이와 같은 구성에 의하여 본 발명은 접지와 각 가스절연모선들의 상을 상쇄하여, 유기전압 증가에 의한 외함 손실을 방지할 수 있으며, 허용전류를 높일 수 있게 된다.

전술한 바와 같이 본 발명에 따른 가스절연모선의 접지구조에 대하여 바람직한 실시예를 들어 상세히 설명하였지만, 본 발명은 전술한 실시예들에 한정되는 것이 아니고, 실용신안등록청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명에 속한다.

100:제1모선 200:제2모선
300:제3모선 400:접지
110~130, 210~230, 310~330:외함
140,150,240,250,340,350:절연통
410,420:제1 및 제2접지리드선
431~436:교차리드선
510~550:절연보호부

Claims

각각의 길이방향으로 다수의 절연통이 삽입설치되는 다수의 외함을 포함하여, 서로 다른 상의 전원을 공급하는 제1 내지 제3모선;
상기 제1 내지 제3모선의 외함들중 적어도 양측 가장자리에 위치하는 외함들을 접지에 연결하는 제1 및 제2접지리드선;
상기 제1 내지 제3모선의 외함들을 상기 길이방향으로 인접하며, 상기 서로 다른 상의 전원을 공급하는 모선의 외함에 연결하는 다수의 교차리드선; 및
상기 절연통들 각각의 양단에 위치하는 한 쌍의 외함에 양단이 연결되어 서지의 발생시 전류를 흐르게 하는 다수의 절연보호부를 포함하는 가스절연모선의 접지구조.
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