KR101248608B1 - 차단부 인출식 큐비클형 가스절연 개폐장치 - Google Patents

차단부 인출식 큐비클형 가스절연 개폐장치 Download PDF

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Abstract

본 출원은 차단부 인출식 큐비클형 가스절연 개폐장치에 관한 것으로, 주 모선부, 전환 모선부, 차단부, 변류기 및 케이블 단자를 포함하는 큐비클형 가스절연 개폐장치에 있어서, 상기 차단부는 별도로 독립된 차단부 밀폐용기에 수납되어, 상기 차단부는 상기 전환 모선부에 연결된 상기 변류기 및 상기 케이블 단자를 포함하는 큐비클 탱크의 전원공급 중단없이 인출입되며, 상기 차단부는 상기 독립된 차단부에서 밀폐용기가 인출입됨에 따라 상기 주 모선부 및 상기 변류기와 전기적으로 연결 또는 분리되고, 상기 차단부 밀폐용기와 상기 큐비클 탱크은 서로 절연가스를 공유하지 않는다. 따라서, 차단기를 별도의 가스용기에 수납하고, 전환 모선을 이용하여 전력의 공급이 중단되지 않고 차단부를 유지보수 및 교체할 수 있는 효과를 제공한다.

Description

차단부 인출식 큐비클형 가스절연 개폐장치{CUBICLE TYPE GAS-INSULATED SWITCHGEAR WITH WITHDRAWABLE CIRCUIT BREAKER PART}
본 출원은 차단부 인출식 큐비클형 가스절연 개폐장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 차단부를 별도의 밀폐용기에 수납하고 큐비클형 가스절연 개폐장치로부터 인출입이 가능하도록 구성하여 무정전상태로 차단기 유지보수 및 교체할 수 있는 차단부 인출식 큐비클형 가스절연 개폐장치에 관한 것이다.
가스절연 개폐장치(GIS, Gas Insulated Switchgear)는 차단부, 단로기, 접지개폐기, 계기용 변류기와 모선 등을 접지된 금속 탱크에 내장하여 절연 및 소호 특성이 우수한 SF6 가스를 충진한 제품으로, 변전소의 소형화, 안전 및 신뢰성의 향상, 용이한 운전 및 보수점검, 환경과의 조화 등의 장점을 가진 전원 개폐장치이다. 가스절연 개폐장치에는 탱크형과 큐비클(Cubicle)형이 있으며, 큐비클형 가스절연 개폐장치(Cubicle type GIS)는 고압 전기기기들을 내압형으로 설계, 제작된 탱크에 수납하여 SF6 가스라는 절연내력 및 냉각 효과가 우수한 가스로 절연시킨 배전반을 말한다.
종래의 큐비클형 가스절연 개폐장치는 차단부, 변류기 및 케이블 단자가 하나의 밀폐용기에 수납되어 절연가스를 공유하는 구조였다. 이로 인해 차단기의 유지보수 또는 교체를 하기 위해서는 밀폐용기 전체의 가스를 빼내야 하고, 불가피하게 정전 상태가 되어야 하는 문제점이 있었다.
이와 관련된 기술은 한국 등록특허 10-0959521에 개시되어 있다.
본 출원은 전력의 공급이 중단되지 않고 차단부를 유지보수 및 교체할 수 있도록 차단부를 별도의 가스용기에 수납하고, 전환 모선을 이용하는 장치기술을 제공한다.
본 출원은 차단부의 유지보수 및 교체를 빠른 시간 내에 용이하게 할 수 있는 차단부 인출입 기술을 제공한다.
본 출원은 절연가스 교체에 소요되는 시간의 단축과 사용되는 가스량이 절약되도록 차단부를 독립구획으로 만드는 장치기술을 제공한다.
실시예들 중에서, 차단부 인출식 큐비클형 가스절연 개폐장치는 주 모선부, 전환 모선부, 차단부, 변류기 및 케이블 단자를 포함하는 큐비클형 가스절연 개폐장치에 있어서, 상기 차단부는 별도로 독립된 차단부 밀폐용기에 수납되어, 상기 차단부는 상기 전환 모선부에 연결된 상기 변류기 및 상기 케이블 단자를 포함하는 큐비클 탱크의 전원공급 중단없이 인출입되며, 상기 차단부는 상기 차단부 밀폐용기로부터 인출입됨에 따라 상기 주 모선부 및 상기 변류기와 전기적으로 연결 또는 분리되고, 상기 차단부 밀폐용기와 상기 큐비클 탱크는 서로 절연가스를 공유하지 않는다.
일 실시예에서, 상기 차단부는 상기 차단부 밀폐용기로부터 슬라이딩 방식으로 인출입될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 차단부가 상기 차단부 밀폐용기로부터 인출되면, 상기 차단부 인출식 큐비클형 가스절연 개폐장치는 전기를 상기 전환 모선부로부터 상기 변류기와 상기 케이블 단자로 통전시킬 수 있다. 일 실시예에서, 상기 차단부 인출식 큐비클형 가스절연 개폐장치는 전후로 배치되는 상기 주 모선부와 상기 전환 모선부 사이에 가스덕트를 더 포함할 수 있고, 상기 주 모선부, 상기 전환 모선부 및 상기 차단부 밀폐용기의 내부에서 아크로 인하여 발생하는 고열가스는 상기 가스덕트로 방출될 수 있다.
본 출원의 개시된 기술은 차단기를 별도의 가스용기에 수납하고, 전환 모선을 이용하여 전력의 공급이 중단되지 않고 차단부를 유지보수 및 교체할 수 있는 효과를 제공한다.
본 출원의 개시된 기술은 차단부가 슬라이딩 방식으로 인출입될 수 있어 차단부의 유지보수 및 교체를 빠른 시간 내에 용이하게 할 수 있다.
본 출원의 개시된 기술은 별도의 가스용기로 구성되는 차단부를 이용하여 차단부의 가스용기가 최소화되고, 국지적인 부분의 가스 교체가 가능하므로 가스 교체에 소요되는 시간의 단축과 사용되는 가스량이 절약되는 효과를 제공한다.
도 1은 개시된 기술의 일 실시예에 따른 차단부 인출식 큐비클형 가스절연 개폐장치의 측단면도이다.
도 2는 도 1에 있는 차단부 인출식 큐비클형 가스절연 개폐장치의 차단부가 인출된 상태를 나타내는 측단면도이다.
개시된 기술에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 개시된 기술의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 개시된 기술의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 개시된 기술에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다"또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 개시된 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
도 1은 개시된 기술의 일 실시예에 따른 차단부 인출식 큐비클형 가스절연 개폐장치의 측단면도이다.
도 1을 참조하면, 차단부 인출식 큐비클형 가스절연 개폐장치(100)는 주 모선부(110), 전환 모선부(120), 큐비클 탱크(130), 차단부 밀폐용기(140), 제1 가스덕트(190) 및 제2 가스덕트(192)를 포함한다.
주 모선부(110)는 절연가스로 충진된 탱크로서 탱크 내부에는 주 모선(112)및 주 모선(112)과 연결되는 3상 스위치(114)가 수납된다.
전환 모선부(120)는 절연가스로 충진된 탱크로서 탱크 내부에는 전환 모선(122) 및 전환 모선(122)과 연결되는 3상 스위치(114)가 수납된다.
큐비클 탱크(130)는 절연가스로 충진된 탱크로서 탱크 내부에는 변류기(150), 케이블 단자(160), 전환 도선(170), 주 도선(180) 및 주 도선(180)과 차단부(142)를 연결하는 3상 스위치(114)가 수납된다.
여기서, 전환 모선부(120)에 수납되어 있는 전환 모선(122)은 전환 도선(170)을 통해 변류기(150)와 전기적으로 연결되고, 차단부 밀폐용기(140)에 수납되어 있는 차단부(142)는 주 도선(180)을 통해 변류기(150)와 전기적으로 연결된다. 변류기(150)는 차단부 인출식 큐비클형 가스절연 개폐장치(100)의 최하단에 배치되는 케이블 단자(160)와 전기적으로 연결되어 케이블 단자(160)로 변환된 전류를 흘려보낼 수 있다.
일 실시예에서, 차단부 밀폐용기(140)와 주 도선(180)의 연결부위에는 3상 스위치(114)가 구비되어 장치의 접지, 단로 및 통전 상태를 구성할 수 있다.
차단부 밀폐용기(140)는 별도로 독립된 탱크로서, 내부에는 차단부(142)가 수납된다. 차단부 밀폐용기(140)의 외부에는 차단부(142)를 구동시킬 수 있는 차단기 구동부(144)가 취부된다.
차단부(142)는 차단부 밀폐용기(140)에 인출입될 수 있으며, 차단부(142)가 차단부 밀폐용기(140)로부터 인출되면 주 모선부(110)에 있는 주 모선(112) 및 큐비클 탱크(130)에 있는 변류기(150)와 분리되고, 차단부(142)가 차단부 밀폐용기(140)에 인입되면 주 모선부(110)에 있는 주 모선(112) 및 큐비클 탱크(130)에 있는 변류기(150)와 전기적으로 연결된다. 여기서, 큐비클 탱크(130)은 차단부 밀폐용기(140)를 수용할 수 있는 구조로 구성된다.
또한, 차단부 밀폐용기(140)와 큐비클 탱크(130)은 서로 독립된 탱크로 구성되므로, 각각의 내부에 충진되는 절연가스를 공유하지 않는다.
제1 가스덕트(190) 및 제2 가스덕트(192)는 각 장치들의 작동에 의해 탱크 내부에서 발생하는 아크(Arc)로 인하여 발생하는 고열가스를 외부로 방출시키는 경로를 제공한다. 일 실시예에서, 주 모선부(110)와 전환 모선부(120)는 전후로 배치될 수 있으며, 차단부 밀폐용기(140)는 주 모선부(110)의 하부에 배치될 수 있다. 또한, 제1 가스덕트(190)는 전후로 배치되는 주 모선부(110)와 전환 모선부(120)의 사이에 배치되고, 주 모선부(110), 전환 모선부(120) 및 차단부 밀폐용기(140)에서 발생한 아크로 인한 고열가스는 제1 가스덕트(190)를 통해 방출될 수 있다. 여기서, 고열가스는 주 모선부(110), 전환 모선부(120) 및 차단부 밀폐용기(140)에서 제1 가스덕트(190)와 연결되게 구비되는 가스방출구를 통해 방출될 수 있다.
제2 가스덕트(192)는 차단부 인출식 큐비클형 가스절연 개폐장치(100)의 후면에 구비될 수 있고, 큐비클 탱크(130) 내부에서 발생한 고열가스는 제2 가스덕트(192)를 통해 방출될 수 있다.
차단부 인출식 큐비클형 가스절연 개폐장치(100)가 전류를 정상적으로 통전시키는 정상 상태에서 차단부(142)가 차단부 밀폐용기(140)에 인입된 상태이고, 전류는 주 모선(112)으로부터 차단기(142), 주 도선(180), 변류기(150)를 거쳐 케이블 단자(160)로 흐른다.
도 2는 도 1에 있는 차단부 인출식 큐비클형 가스절연 개폐장치의 차단부가 인출된 상태를 나타내는 측단면도이다.
도 2에서, 차단부(142)는 차단부 인출식 큐비클형 가스절연 개폐장치(100)의 전방으로 차단부 밀폐용기(140)부터 인출될 수 있다. 일 실시예에서, 차단부(142)는 차단부 밀폐용기(140)에 슬라이딩 방식으로 인출입될 수 있다. 즉, 책상 서랍을 넣는 방식으로 구성되어 차단부 밀폐용기(140)에 차단부(142)를 인입시켜 큐비클형 가스절연 개폐장치에 차단부(142)를 연결시킬 수 있으며, 인출하여 분리시킬 수 있다. 이러한, 차단부(142)의 인출입 과정에서 차단부 밀폐용기(140)의 충진되어 있는 가스만 방출되고, 큐비클 탱크(130) 내부에 충진되어 있는 절연가스는 방출되지 않고 충진된 상태를 유지한다.
일 실시예에서, 차단부(142)가 차단부 밀폐용기(140)로부터 인출되면, 전류는 전환 모선부(120)에 수납되어 있는 전환 모선(122)으로부터 전환 도선(170)을 통해서 변류기(150) 및 케이블 단자(160)로 통전된다.
상기에서는 본 출원의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 출원의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 출원을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 차단부 인출식 큐비클형 가스절연 개폐장치
110 : 주 모선부 112 : 주 모선
114 : 3상 스위치 120 : 전환 모선부
122: 전환 모선 130 : 큐비클 탱크
140 : 차단부 밀폐용기 142 : 차단부
144 : 차단기 구동부 150 : 변류기
160 : 케이블 단자 170 : 전환 도선
180 : 주 도선 190 : 제1 가스덕트
192 : 제2 가스덕트

Claims (4)

  1. 주 모선부, 전환 모선부, 차단부, 변류기 및 케이블 단자를 포함하는 큐비클형 가스절연 개폐장치에 있어서,
    상기 차단부는 별도로 독립된 차단부 밀폐용기에 수납되어,
    상기 차단부는 상기 전환 모선부에 연결된 상기 변류기 및 상기 케이블 단자를 포함하는 큐비클 탱크의 전원공급 중단없이 인출입되며, 상기 차단부는 상기 독립된 차단부에서 밀폐용기가 인출입됨에 따라 상기 주 모선부 및 상기 변류기와 전기적으로 연결 또는 분리되고,
    상기 차단부 밀폐용기와 상기 큐비클 탱크는 서로 절연가스를 공유하지 않는 것을 특징으로 하는 차단부 인출식 큐비클형 가스절연 개폐장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 차단부는 하단부의 상기 큐비클 탱크에 슬라이딩 방식으로 인출입되는 것을 특징으로 하는 차단부 인출식 큐비클형 가스절연 개폐장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 차단부가 상기 큐비클 탱크으로부터 인출되면,
    상기 차단부 인출식 큐비클형 가스절연 개폐장치는 전기를 상기 전환 모선부로부터 상기 변류기와 상기 케이블 단자로 통전시키는 것을 특징으로 하는 차단부 인출식 큐비클형 가스절연 개폐장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 차단부 인출식 큐비클형 가스절연 개폐장치는
    전후로 배치되는 상기 주 모선부와 상기 전환 모선부 사이에 가스덕트를 더 포함하고,
    상기 주 모선부, 상기 전환 모선부 및 상기 차단부 밀폐용기의 내부에서 아크로 인하여 발생하는 고열가스는 상기 가스덕트로 방출되는 것을 특징으로 하는 차단부 인출식 큐비클형 가스절연 개폐장치.
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