KR101336357B1

KR101336357B1 - 전력개폐장치

Info

Publication number: KR101336357B1
Application number: KR1020127005609A
Authority: KR
Inventors: 유타 나카야마; 마사히로 아리오카; 도모타카 야노; 교이치 오츠카; 사토루 요시다; 고지 사노
Original assignee: 미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2009-10-29
Filing date: 2010-08-30
Publication date: 2013-12-04
Also published as: DE112010004200T5; AU2010312878A1; US8748770B2; US20120103941A1; JPWO2011052288A1; KR20120043043A; CN102484360B; AU2010312878B2; CN102484360A; WO2011052288A1; JP5147992B2; DE112010004200B4

Abstract

절연 성능을 확보할 수 있음과 아울러, 경량화, 비용 삭감을 도모할 수 있는 전력개폐장치를 제공한다. 몸통부(1a)에 통 모양의 개구부(1b, 1c)를 가지고, 절연성 가스가 봉입된 압력탱크(1)와, 이 압력탱크 내에 수용되고, 일단이 압력탱크에 접속된 진공밸브(6)와, 압력탱크(1)의 개구부(1b, 1c)를 관통하여 진공밸브(6)에 전기적으로 접속된 부싱 도체(11a, 11b)와, 압력탱크(1)의 외부에 마련되며, 부싱 도체(11a, 11b)를 흐르는 전류를 측정하는 변류기(9a, 9b)를 구비한 전력개폐장치에 있어서, 압력탱크(1)의 개구부(1b, 1c)의 상부에 변류기(9a, 9b)가 설치되는 통 모양의 변류기 설치부(1d, 1e)를 마련함과 아울러, 압력탱크(1)의 개구부(1b, 1c)의 외경 L1을 변류기 설치부(1d, 1e)의 외경 L2보다 크게 한 것이다.

Description

전력개폐장치 {POWER SWITCHING DEVICE}

본 발명은 전력의 송배전 및 수전(受電) 설비 등에 이용되는 전력개폐장치에 관한 것이다.

종래의 건조공기를 이용한 가스절연 개폐장치는 전기적인 절연을 유지하기 위해서, 압력탱크 내에, 0.4 ~ 0.5㎫-g정도의 높은 가스압력으로 건조공기를 봉입(封入)하고, 또한 도체를 절연물로 덮음으로써 절연을 확보하고 있었다(예를 들면 특허문헌 1).

또, 가스절연 개폐장치에 탑재되는 변류기는 압력탱크에 중량물인 변류기의 지지용 리브가 마련되어 있고, 그 위에 변류기가 설치되어 있었다(예를 들면 특허문헌 2).

특허문헌 1 : 일본국 특개2003-319515호 공보 특허문헌 2 : 일본국 특개2007-306701호 공보

상기와 같은 종래의 가스절연 개폐장치는 압력탱크 내 가스압력이 0.4 ~ 0.5㎫-g정도의 높은 가스압력이며, 저가스압력화를 가능하게 하려면 부싱(busing) 내의 도체에 절연물을 마련하여 절연 성능을 확보함과 아울러, 부싱·변류기의 대형화를 억제하면서, 변류기 지지용 리브를 불필요하게 하여, 경량화, 비용 삭감을 도모하는 것이 과제였다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 감안하여, 절연 성능을 확보할 수 있음과 아울러, 경량화, 비용 삭감을 도모할 수 있는 전력개폐장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

본 발명에 관한 전력개폐장치는, 몸통부로부터 가지 모양으로 분기한 통 모양의 개구부를 가지고, 절연성 가스가 봉입된 압력탱크와, 이 압력탱크 내에 수용된 진공밸브와, 상기 압력탱크의 개구부를 관통하여 상기 진공밸브의 가동측 전극도체 또는 고정측 전극도체에 접속된 컨택트 케이스에 전기적으로 접속된 부싱(bushing) 도체와, 상기 압력탱크의 외부에 마련되고, 상기 부싱 도체를 흐르는 전류를 측정하는 변류기를 구비한 전력개폐장치에 있어서, 상기 압력탱크의 개구부의 상부에 상기 변류기가 설치되는 통 모양의 변류기 설치부를 마련함과 아울러, 상기 압력탱크의 개구부의 외경을 상기 변류기 설치부의 외경보다 크게 하고, 상기 부싱 도체의 외주에 상기 변류기 설치부에 대응하는 부분보다 상기 개구부에 대응하는 부분이 큰 외경을 가지는 절연물로 형성된 중간 부싱을 마련한 것이다.

본 발명에 관한 전력개폐장치에 의하면, 소망의 절연 성능을 확보하면서, 변류기 지지용 리브 등의 특별한 지지부재를 필요로 하지 않으며, 압력탱크의 개구부의 위에 변류기를 용이하게 설치할 수 있어, 경량화, 비용 삭감을 도모하는 것이 가능하게 된다.

도 1은 본 발명의 실시형태 1에 의한 전력개폐장치를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시형태 2에 의한 전력개폐장치를 나타내는 단면도이다.

실시형태 1.

도 1은, 본 발명의 실시형태 1에 의한 전력개폐장치를 나타내는 단면도이다.

도 1에서, 전기적으로 접지된 압력탱크(1)는 원통 모양의 몸통부(1a)를 수평으로 하여 설치되어 있고, 압력탱크(1)의 위쪽에는 한 쌍의 원통 모양의 개구부(1b, 1c)가 마련됨과 아울러, 이들 개구부(1b, 1c)의 상부에는 개구부와 동축을 이루고, 개구부(1b, 1c)와 플랜지(1f, 1g)로 일체로 결합된 원통 모양의 변류기 설치부(1d, 1e)가 마련되어 있다.

압력탱크(1)의 몸통부(1a)의 수평방향 일단에는 절연 지지통(2)이 지지판(3)에 지지되어 있다. 절연 지지통(2)에는 도전성의 가동 측 컨택트 케이스(4)와 고정 측 컨택트 케이스(5)가 이간되어 마련되고, 이들 컨택트 케이스의 사이에 진공밸브(6)가 유지되며, 그 가동 측 전극도체(6a) 및 고정 측 전극도체(6b)가 수평으로 지지되어 있다. 진공밸브(6)의 가동 측 전극도체(6a)는 조작기구(7)에 의해 조작되는 절연조작로드(8)와 접속되고, 가동 측 컨택트 케이스(4)에 삽입 통과됨과 아울러, 전기적으로 접속되어 있다. 진공밸브(6)의 고정 측 전극도체(6b)는 고정 측 컨택트 케이스(5)에 전기적으로 접속되어 있다.

여기서, 압력탱크(1)의 개구부(1b, 1c)는 그 외경 L1이 변류기 설치부(1d, 1e)의 외경 L2보다 크게 구성되고, 상기 압력탱크(1)의 외부에는 개구부(1b, 1c)와 변류기 설치부(1d, 1e)와의 계단부에 있는 플랜지(1f, 1g)를 지지부로 하여 각각 변류기(9a, 9b)가 지지되어 있다. 일례를 나타내면, 개구부(1b, 1c)의 외경 L1은 300㎜ 정도, 변류기 설치부(1d, 1e)의 외경 L2는 200㎜ 정도로 설정된다. 또한, 9c, 9d는 변류기(9a, 9b)를 덮는 보호커버이다.

그리고, 압력탱크(1)의 상부에는 부싱(10a, 10b)이 고정 설치되며, 부싱에 의해 포위된 부싱 도체(11a, 11b)가 압력탱크(1)의 변류기 설치부(1d, 1e) 및 그의 개구부(1b, 1c)를 관통하여 가동 측 컨택트 케이스(4)와 고정 측 컨택트 케이스(5)에 각각 접속되어 있다.

또한, 부싱 도체(11a, 11b)의 변류기 설치부(1d, 1e)에 대응하는 부분에는, 열경화성 수지 등의 절연물로 형성된 중간 부싱(12a, 12b)이 마련되어 있다. 중간 부싱(12a, 12b)의 외경은 변류기 설치부(1d, 1e)에 대응하는 부분보다 개구부(1b, 1c)에 대응하는 부분이 크게 되어 있다. 이 중간 부싱에 의해 부싱 부착부 및 변류기 설치부라고 하는 절연 거리가 짧은 개소의 절연 성능이 확보됨과 아울러, 외경이 큰 부분에서 공간전계(空間電界)가 저감된다.

또한, 13a, 13b는 중간 부싱(12a, 12b)의 표면에 도전성 고무, 도전 도료 등으로 형성된 접지층으로, 이 접지층보다 외부의 압력탱크(1)와의 공간을 극소화할 수 있어, 압력탱크(1)의 변류기 설치부(1d, 1e)를 작게 할 수 있다.

또, 압력탱크(1) 및 부싱(10a, 10b)의 내부에는 절연성 가스로서 수분 함유량이 10ppm 이하의 건조공기(최고 사용 가스압 2㎫-g 미만)가 봉입되어 있다.

또한, 압력탱크(1)는 그 몸통부(1a), 개구부(1b, 1c) 및 변류기 설치부(1d, 1e)를 강판으로 형성하고, 그들을 용접으로 일체로 구성해도 되고, 개구부(1b, 1c) 및 변류기 설치부(1d, 1e)를 포함하여 주물로 제작할 수도 있다.

또, 개구부(1b, 1c)는 대략 원통 모양이라도 되고, 대략 원추 통 모양이라도 된다.

이상과 같이 이 실시형태 1에 의하면, 몸통부(1a)에 통 모양의 개구부(1b, 1c)를 가지고, 절연성 가스가 봉입된 압력탱크(1)와, 이 압력탱크 내에 수용되며, 일단이 압력탱크에 접속된 진공밸브(6)와, 압력탱크(1)의 개구부(1b, 1c)를 관통하여 진공밸브(6)에 전기적으로 접속된 부싱 도체(11a, 11b)와, 압력탱크(1)의 외부에 마련되며, 부싱 도체(11a, 11b)를 흐르는 전류를 측정하는 변류기(9a, 9b)를 구비한 전력개폐장치에 있어서, 압력탱크(1)의 개구부(1b, 1c)의 상부에 변류기(9a, 9b)가 설치되는 통 모양의 변류기 설치부(1d, 1e)를 마련함과 아울러, 압력탱크(1)의 개구부(1b, 1c)의 외경 L1을 변류기 설치부(1d, 1e)의 외경 L2보다 크게 한 것에 의해, 변류기 지지용 리브 등의 특별한 지지부재를 필요로 하지 않고, 굽힘에 대한 강도를 향상할 수 있기 때문에, 압력탱크(1)의 개구부(1b, 1c) 위에 변류기(9a, 9b)를 용이하게 설치할 수 있어, 경량화, 비용 삭감을 도모하는 것이 가능하게 된다.

또, 압력탱크(1)의 개구부(1b, 1c)에서, 부싱 도체(11a, 11b)에 마련된 중간 부싱(12a, 12b)의 지름을 크게 하는 것이 가능하게 되어, 연면전계(沿面電界), 공간전계를 내리는 것이 가능하게 된다.

또한, 변류기 설치부(1d, 1e)의 외경이 개구부(1b, 1c)의 외경보다 작기 때문에, 압력탱크(1)의 경량화 및 설치하는 변류기(9a, 9b)의 소형화가 가능하게 되어, 저비용화를 도모하는 것이 가능하게 된다.

실시형태 2.

도 2는 실시형태 2를 나타내는 전력개폐장치의 단면도이다. 도 2에서, 압력탱크(1)의 몸통부(1a) 위쪽에 있는 개구부(1b, 1c) 및 변류기 설치부(1d, 1e)의 구조는 실시형태 1과 동일하다. 압력탱크(1)는 지면으로부터 사람의 신장 정도의 높이 위치에 설치되기 때문에, 도 2에 나타내는 바와 같이 압력탱크(1)의 몸통부(1a)에 있는, 진공밸브(6)의 고정 측 전극도체(6b)에 대향하는 플랜지(1h)를 아래쪽을 향하여 기울여 마련하고, 이것에 아래로부터 압력탱크(1)의 내부가 보이도록 관찰창(1i) 및 창덮개(1j)를 설치하고 있다.

관찰창(1i)으로부터 진공밸브(6)의 양단에서의 부싱 도체(11a, 11b)의 접속부를 볼 수 있기 때문에, 고장시에 압력탱크 위쪽의 개구부(1b, 1c)에서 상부를 교체하는 경우, 플랜지(1h)를 열지 않아도, 교체작업이 가능하게 된다.

또, 플랜지(1h)를 아래쪽을 향하여 기울여, 관찰창(1i)이 아래쪽을 향하고 있으므로, 옥외에 설치한 경우에서도 밝은 하늘의 빛이 들어가는 것을 방지할 수 있어, 창을 통하여 내부의 확인을 용이화할 수 있다.

본 실시형태에서는, 조립을 완료한 후에도 플랜지(1h)에 있는 관찰창(1i)으로부터 조립시의 불량에 의해 발생하는 금속이물의 발견이 용이하게 되어, 불량 저감이 가능하게 된다.

1 압력탱크, 1a 몸통부,
1b, 1c 개구부, 1d, 1e 변류기 설치부,
1f, 1g 플랜지, 1h 플랜지,
1i 관찰창, 1j 창덮개,
2 절연 지지통, 3 지지판,
4 가동 측 컨택트 케이스, 5 고정 측 컨택트 케이스,
6 진공밸브, 6a 가동 측 전극도체,
6b 고정 측 전극도체, 7 조작기구,
8 절연조작로드, 9a, 9b 변류기,
9c, 9d 보호커버, 10a, 10b 부싱,
11a, 11b 부싱 도체, 12a, 12b 중간 부싱,
13a, 13b 접지층

Claims

몸통부로부터 가지 모양으로 분기한 통 모양의 개구부를 가지고, 절연성 가스가 봉입(封入)된 압력탱크와, 이 압력탱크 내에 수용된 진공밸브와, 상기 압력탱크의 개구부를 관통하여 상기 진공밸브의 가동측 전극도체 또는 고정측 전극도체에 접속된 컨택트 케이스에 전기적으로 접속된 부싱(bushing) 도체와, 상기 압력탱크의 외부에 마련되고, 상기 부싱 도체를 흐르는 전류를 측정하는 변류기를 구비한 전력개폐장치에 있어서,
상기 압력탱크의 개구부의 상부에 상기 변류기가 설치되는 통 모양의 변류기 설치부를 마련함과 아울러, 상기 압력탱크의 개구부의 외경을 상기 변류기 설치부의 외경보다 크게 하고,
상기 부싱 도체의 외주에 상기 변류기 설치부에 대응하는 부분보다 상기 개구부에 대응하는 부분이 큰 외경을 가지는 절연물로 형성된 중간 부싱을 마련한 것을 특징으로 하는 전력개폐장치.
청구항 1에 있어서,
상기 변류기 설치부는 상기 압력탱크의 개구부와 일체로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전력개폐장치.
청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 압력탱크의 상기 진공밸브의 고정 측 전극도체에 대향하는 단부에 관찰창을 가지는 플랜지를 아래쪽을 향하여 기울여 마련한 것을 특징으로 하는 전력개폐장치.
청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 압력탱크의 내부에는 절연성 가스로서 수분 함유량이 10ppm 이하인 건조공기가 봉입되어 있는 것을 특징으로 하는 전력개폐장치.
청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 압력탱크는 용접 또는 주물에 의해서 제작되어 있는 것을 특징으로 하는 전력개폐장치.
청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 압력탱크의 개구부는 원통 모양 또는 원추 통 모양인 것을 특징으로 하는 전력개폐장치.
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