KR101367786B1 - 배전용 개폐장치 - Google Patents

배전용 개폐장치 Download PDF

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KR101367786B1
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요조 시바타
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Abstract

본 발명의 목적은 차단기를 포함한 부하측 전체의 접지보호를 할 수 있어 보호범위를 확대하여 신뢰성을 향상시킬 수 있는 배전용 개폐장치를 제공하는 것에 있다.
이를 위하여 본 발명에서는, 직렬로 배치되는 차단기(11), 변류기(12) 및 영상 변류기(10)를 유닛구성하여, 대차(14)에 탑재하여 수배전반(1)에 수납한다. 배전용 개폐유닛(9)은 전원측 도체(20)와 부하측 도체(33, 34)와 접촉 이탈 자유롭게 구성되어 있다. 영상 변류기(10)는 차단기(11)의 전원측에 배치되어 있다.

Description

배전용 개폐장치{SWITCHING DEVICE FOR POWER DISTRIBUTION}
도 1은 본 발명의 일 실시예를 나타내는 전체 구성 측면도,
도 2는 본 발명에 의한 배전용 개폐유닛의 개략 접속도,
도 3은 본 발명에 의한 배전용 개폐유닛의 전면측에서 본 사시도,
도 4는 본 발명에 의한 배전용 개폐유닛의 이면측에서 본 사시도,
도 5는 도 4로부터 프레임을 떼어낸 사시도,
도 6은 본 발명에 의한 배전용 개폐유닛의 분해사시도,
도 7은 본 발명에 의한 절연도체 유닛의 일례 구성도,
도 8은 본 발명에 의한 절연도체 유닛의 일례 구성 단면도,
도 9는 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 배전용 개폐유닛의 개략 접속도,
도 10은 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 구성도,
도 11은 도 10에 나타내는 다른 실시예의 설명도이다.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 수배전반 2 : 칸막이판
3 : 차단기실 4 : 케이블실
5 : 도어 6 : 핸들
8 : 지지판 9 : 배전용 개폐유닛
10 : 영상 변류기 11 : 진공차단기
12 : 변류기 13 : 서지 업소버
20 : 전원측 도체유닛 14 : 대차
47 : 차단기 전원측 단자 48 : 차단기 부하측 단자
본 발명은 차단기, 변류기 및 영상 변류기를 직렬로 배치하여 구성한 배전용 개폐장치에 관한 것이다.
잘 알려져 있는 바와 같이, 배전용 개폐장치는 차단기, 변류기(계량기용 변류기) 및 영상(零相) 변류기를 직렬로 배치하여 구성되어 있다. 차단기로서는 진공차단기가 사용되고, 통상 서지 업소버가 설치되어 있다.
이와 같은 배전용 개폐장치는 유닛구성으로 하여 대차에 탑재하여 수배전반(受配電盤)에 수납하도록 하고 있다. 대차를 이동 또는 유닛을 레일상에서 이동시킴으로써 전원측 도체와 부하측 도체에 접촉 이탈 자유롭게 구성되어 있다. 이와 같은 배전용 개폐장치는, 예를 들면 하기의 특허문헌 1, 2에 기재되어 있다.
[특허문헌 1]
일본국 실개평7-11813호 명세서
[특허문헌 2]
일본국 특개2003-189422호 공보
종래기술의 배전용 개폐장치는 차단기의 부하측에 영상 변류기를 배치하고 있다. 이 때문에, 영상 변류기의 전원측에 있는 차단기를 포함하는 차단기측의 접지검출을 행할 수 없어 신뢰성이 저하한다는 문제점을 가진다.
본 발명의 목적은 차단기를 포함한 부하측 전체의 접지보호를 할 수 있어 보호범위를 확대하여 신뢰성을 향상시킬 수 있는 배전용 개폐장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 특징은, 차단기, 변류기 및 영상 변류기를 수배전반에 수납하고, 차단기가 전원측 도체 및 부하측 도체와 접촉 이탈 자유롭게 구성되어 있는 배전용 개폐장치에 있어서, 영상 변류기는 차단기의 전원측에 배치되어 있는 것에 있다.
본 발명의 다른 특징은, 차단기, 변류기 및 영상 변류기를 유닛구성하여 대차에 탑재하여 수배전반에 수납하고, 유닛이 전원측 도체 및 부하측 도체와 접촉 이탈 자유롭게 구성되어 있는 배전용 개폐장치에 있어서, 영상 변류기는 차단기의 전원측에 배치되어 있는 것에 있다.
배전용 개폐장치는 차단기, 변류기 및 영상 변류기를 유닛구성하여 대차에 탑재하여 수배전반에 수납된다. 유닛은 대차의 이동에 의하여 전원측 도체 및 부하측 도체와 접촉 이탈 자유롭게 구성되어 있다. 영상 변류기는 차단기의 전원측에 배치되고, 또 변류기는 차단기의 부하측에 배치되어 있다. 영상 변류기는 1개의 철심으로 차단기의 3상 전원측 단자를 둘러싸는 레이스트랙형 영상 변류기가 사 용된다. 유닛은 서지 업소버를 구비하고 있다.
[실시예 1]
도 1에 본 발명의 일 실시예를 나타낸다. 도 1은 전체 구성을 나타내는 측면도로서, 2대의 배전용 개폐유닛을 상하방향으로 단쌓기한 예를 나타내고 있다.
도 1에 있어서, 수배전반(1)은 칸막이판(2)에 의하여 칸막이되어, 도시 오른쪽의 전면측이 차단기실(3)을 형성하고, 도시 왼쪽의 이면측이 케이블실(4)을 형성하고 있다. 수배전반(1)의 전면측에는 핸들(6)을 가지는 도어(5)가 설치되어 있다. 도어(5)에는 2개의 접지(과전류)보호 릴레이(7a, 7b)가 설치되어 있다.
차단기실(3)에는 칸막이판(2)에 고정된 2매의 지지판(8a, 8b)이 배치되어 있다. 2대의 배전용 개폐유닛(9a, 9b)은 지지판(8a, 8b)에 탑재되어 있다. 배전용 개폐유닛(9)은 영상 변류기(ZCT)(10), 진공차단기(VCB)(11), 변류기(12) 및 외뢰(外雷) 서지로부터 보호하기 위하여 서지 업소버(SA)(13)로 구성되어 있다. 진공차단기(VCD) (11)는 차단부(진공밸브)(11a)와 조작부(11b)로 구성되어 있다. 또한 차단기실(3)에는 수배전반(1)의 외부와 전기적으로 접속되는 단자대가 설치되어 있으나, 도시를 생략하고 있다.
2대의 배전용 개폐유닛(9a, 9b)은 각각 대차(14)에 탑재되어 있다. 배전용 개폐유닛(9a, 9b)은 전면측에 제어기구(15)가 설치되고, 또 배전용 개폐유닛(9)을 전면방향(도시 오른쪽방향)으로 인출하는 손잡이(16)가 설치되어 있다. 배전용 개폐유닛(9a, 9b)은 도시한 상태에서는 록핀(도시 생략)에 의하여 고정되어 있고, 전면방향으로 인출할 때에는 록핀을 벗기고 손잡이(16)를 잡아당기게 된다.
2대의 배전용 개폐유닛(9a, 9b)을 구성하는 영상 변류기(ZCT)(10), 진공차단기(VCB)(l1), 변류기(12) 및 서지 업소버(13)의 배치관계는 도 2에 나타내는 바와 같이 되어 있다. 영상 변류기(10), 진공차단기(11) 및 변류기(12)가 직렬로 배치되고, 영상 변류기(10)는 차단기(11)의 전원측에 배치되어 있다. 변류기(12)는 차단기(11)의 부하측에 배치되고, 또 차단기(11)의 부하측에 서지 업소버(13)가 접속되어 있다.
도 2에 나타내는 바와 같이 영상 변류기(10)의 전원측은 클립 등의 접속 고정구(17)를 거쳐 전원측 도체(20)에 접속되고, 변류기(12)의 부하측은 접속 고정구(17)를 거쳐 부하측 도체에 접속되어 있다. 직결로 배치되어 있는 영상 변류기(10), 진공차단기(11) 및 변류기(12)는 유닛(9)에 설치되어 있기 때문에, 유닛(9)을 전면방향으로 인출하면 전원측 도체(20) 및 부하측 도체와의 접속이 차단된다.
2대의 배전용 개폐유닛(9a, 9b)은 상하방향으로 단쌓기하여 도면으로부터 분명한 바와 같이 상하방향에 인접하는 2개의 유닛(9a, 9b)에 있어서의 차단기(11)의 전원측과 부하측의 위치관계가 상하 대칭 배치가 되도록 구성되어 있다. 또 2개의 유닛(9a, 9b)에 있어서의 변류기(12)와 영상 변류기(10)의 위치관계가 상하 대칭 배치가 되도록 구성되어 있다.
케이블실(4)에는 몰드 절연된 전원측 도체유닛(20)이 설치되어 있다. 전원측 도체유닛(20)은 도 7에 나타내는 바와 같이 3상의 수평도체(구리띠)(21R, 21S, 21T)에 3상의 수직도체(22R, 22S, 22T)의 동상끼리를 접속하여 구성된다. 수직도체(22)는 도 8에 나타내는 바와 같이 중앙부에 오목부가 형성되고, 몰드재(23)로 몰드 절연되면 상단(22a)과 하단(22b)이 몰드재(23)로부터 노출되도록 구성되어 있다.
전원측 도체유닛(20)은 설치부재(25)에 설치되어 있다. 설치부재(25)는 직사각형상으로 형성되어 칸막이판(2)에 설치되고, 내부공간이 도체 처리실(26)을 형성한다. 도체 처리실(26)에는 유닛(9a)의 영상 변류기(10)가 접속되는 부싱(bushing) (27)과 유닛(9b)의 영상 변류기(10)가 접속되는 부싱(28)이 설치되어 있다. 부싱(27, 28)은 3상분 설치된다. 또한 실제로 부싱(27, 28)에 접속되는 것은 유닛(9a, 9b)을 구성하는 차단기(11)의 전원측 단자이다.
부싱(27)에 접속된 도체(31)는 수직도체(22)의 상단 노출부(22a)에 접속되고, 또 부싱(28)에 접속된 도체(32)는 수직도체(22)의 하단 노출부(22b)에 접속된다.
칸막이판(2)의 케이블실(4)측에는 유닛(9a)의 변류기(12)가 접속되는 부싱(29)과 유닛(9b)의 변류기(12)가 접속되는 부싱(30)이 설치되어 있다. 부싱(29, 30)도 3상분 설치된다. 부싱(29)에는 부하측 도체(33)가 접속되고, 부싱(30)에는 부하측 도체(34)가 접속되어 있다. 부하측 도체(33, 34)는 일부 도시를 생략하고 있다. 또한 실제로 부싱(29, 30)에 접속되는 것은 유닛(9a, 9b)을 구성하는 차단기(11)의 부하측 단자이다.
칸막이판(2)의 하부에 400 mm 정도의 점검구(각진 구멍)(35)가 뚫려 있다. 점검구(35)는 칸막이판(2)에 볼트로 설치된 폴리에스테르수지 등으로 형성된 덮개판(36)으로 덮여져 있다. 또 케이블실(4)의 천정판에도 각진 구멍의 점검구(37)가 뚫려 있고, 덮개판(38)으로 덮여져 있다.
그런데, 배전용 개폐유닛(9)은 도 3 내지 도 6과 같이 구성되어 있다. 도 3은 유닛(9)을 전면측에서 본 사시도, 도 4는 유닛(9)을 이면측에서 본 사시도, 도 5는 도 4로부터 유닛(9)의 프레임을 떼어낸 사시도, 도 6은 유닛(9)의 분해사시도이다.
도 3 내지 도 6에 있어서, 유닛(9)은 진공차단기(11)의 전면에 막대형상 손잡이(16)가 설치되어 있다. 진공차단기(11)의 차단부(11a)와 조작부(11b)는 대차(14)의 앞쪽에 탑재되어 있다. 차단부(11a)는 3개의 절연통으로 형성되어 있다. 대차(14)는 4개의 차륜(39)을 구비하고 있다.
차단기(11)의 조작부(11b)의 양쪽에 고정된 수직 프레임(40)에 커버(42)가 설치되어 있다. 커버(42)는 상단과 하단이 역방향으로 수평하게 접어 구부러져 있다. 기구 설치판(41)은 수직 프레임(40)에 고정되어 있고, 기구 설치판(41)에 제어기구(15)가 설치되어 있다.
대차(14)의 뒤쪽에 2개의 수직 프레임(43)이 고정되어 있고, 수직 프레임(40)과 수직 프레임(43)은 연결 프레임(44)으로 연결되어 있다. 서지 업소버 설치 고정구(45)는 연결 프레임(44)에 고정되어 있다. 3개의 서지 업소버(13)는 설치 고정구(45)에 설치되어 있다.
차단기(11)의 차단부(11a)에는 도 4, 도 5에 나타내는 바와 같이, 윗쪽에 3개의 전원측 단자(47)와 아래쪽에 3개의 부하측 단자(48)가 수평으로 설치되어 있다. 2개의 수직 프레임(43)의 윗쪽에는 영상 변류기 설치 고정구(46)가 설치되어 있다. 영상 변류기(10)는 1개의 철심으로 차단기(11)의 3상 전원측 단자(47)를 둘러싸는 레이스트랙형 영상 변류기로, 영상 변류기 설치 고정구(46)에 볼트조임으로 설치된다.
2개의 수직 프레임(43)의 아래쪽에는 변류기 설치 고정구(49)가 설치되어 있다. 변류기(12)는 차단기(11)의 3상 부하측 단자(48)에 있어서의 2상의 부하측 단자(48)에 배치되고, 변류기 설치 고정구(49)에 설치되어 있다. 2개의 수직 프레임(43), 연결 프레임(44), 설치 고정구(45, 46, 48) 등을 제거하면, 도 5에 나타내는 바와 같은 기기배치가 되고, 또 분해하면 도 6과 같이 된다.
본 발명의 배전용 개폐장치는 이와 같이 구성되어 있으나, 차단기, 변류기 및 영상 변류기를 수배전반에 수납하고, 차단기가 전원측 도체 및 부하측 도체와 접촉 이탈 자유롭게 구성되고, 차단기의 전원측에 영상 변류기를 배치하고 있기 때문에, 차단기를 포함한 부하측 전체의 접지보호를 행할 수 있기 때문에 보호범위가 확대되어 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또, 상기한 실시예는 차단기, 변류기 및 영상 변류기를 유닛구성으로 하고 있기 때문에, 컴팩트화할 수 있다.
또한 상기한 실시예는 차단기의 전원측에 영상 변류기를 배치하고 있으나, 변류기와 영상 변류기의 양자를 차단기의 전원측에 배치하여도 되는 것은 물론이다. 또 영상 변류기는 레이스트랙형이 아니라 타원형 또는 원형이어도 되고, 또 차단기의 전원측 단자의 각 상에 계량기용 변류기를 3개 배치하여 3상 합성출력에 의하여 영상전류를 검출하도록 하여도 되는 것은 분명하다.
또, 상기한 실시예는 차단기가 진공차단기의 예를 들고 있으나, 공기 차단기, 유압차단기, 가스 차단기 등이어도 동일한 효과를 얻을 수 있는 것은 물론이다.
또한 전원측 도체유닛은 몰드 절연하여 구성되어 있으나, 케이블, 절연전선, 분체도금피복절연, 열수축 튜브절연 등이어도 되는 것은 분명하다.
[실시예 2]
도 9에 본 발명의 다른 실시예를 나타낸다. 도 9의 실시예는 직렬로 배치되어 있는 영상 변류기(10), 진공차단기(11) 및 변류기(12)를 유닛화하지 않고 수배전반(1)에 분산 배치한 개략 접속도를 나타내고 있다.
도 9는 진공차단기(11)의 전원측과 부하측에 접속 고정구(17)를 배치하여, 차단기(11)만을 전원측 도체(20) 및 부하측 도체로부터 접촉 이탈하도록 한 것이다. 이와 같이 영상 변류기(10), 차단기(11) 및 변류기(12)를 분산 배치하여 구성하여도 실시예 1과 동일한 효과를 얻을 수 있다.
[실시예 3]
도 10에 본 발명의 다른 실시예를 나타낸다. 도 10의 실시예는 수배전반(1)의 차단기실(3)을 전면측으로 슬라이드할 수 있는 구성으로 하여 점검 스페이스(50)를 확보하게 한 것이다. 차단기실(3)의 슬라이드는, 예를 들면 가이드레일에 의하여 구성할 수 있다. 점검 스페이스(50)로 들어 가기 위해서는 차단기실(3)을 인출함으로써 천정판에 형성되는 점검구(51) 및 칸막이판(2)의 하부에 설치한 점검구(35)를 이용한다.
복수의 수배전반을 열반(列盤)구성으로 한 경우에는 도 11에 나타내는 바와 같은 점검 스페이스(점검통로)(50)가 형성된다. 또한 열반 전체에 걸쳐 점검통로(50)를 형성하고 있으나, 열반 중의 점검이 필요한 수배전반만을 인출하여 점검통로(50)를 형성할 수도 있다.
도 10의 실시예는, 수배전반의 점검이 필요하게 된 경우에, 필요한 점검 스페이스를 수배전반내에 확보할 수 있기 때문에, 수배전반 배면 및 측면의 점검 스페이스가 불필요하게 되어 수배전반 배면 및 측면을 건물벽면 등에 바짝 붙여 설치하는 것이 가능하게 되어 설치면적을 축소할 수 있는 효과가 있다. 특히, 복수의 수배전반을 열반구성으로 한 경우에 유효하다.
본 발명은 차단기의 전원측에 영상 변류기를 배치하고 있기 때문에, 차단기를 포함한 부하측 전체의 접지보호를 행할 수 있기 때문에 보호범위가 확대되어 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

Claims (9)

  1. 차단기, 변류기 및 영상 변류기를 수배전반에 수납하고, 상기 차단기가 전원측 도체 및 부하측 도체와 접촉 이탈 자유롭게 구성되어 있는 배전용 개폐장치에 있어서,
    상기 영상 변류기는 상기 차단기의 전원측에 배치되고,
    상기 변류기는 상기 차단기의 부하측에 배치되며,
    상기 변류기와 상기 영상 변류기는 서로 수직으로 나란히 배열되고, 수평으로 상기 차단기와 케이블실 사이에 배치되고,
    상기 영상 변류기와 상기 변류기는 각각 전원측 단자와 부하측 단자를 둘러싸고 있는 것을 특징으로 하는 배전용 개폐장치.
  2. 차단기, 변류기 및 영상 변류기를 유닛구성하여 대차에 탑재하여 수배전반에 수납하고, 상기 유닛이 전원측 도체 및 부하측 도체와 접촉 이탈 자유롭게 구성되어 있는 배전용 개폐장치에 있어서,
    상기 영상 변류기는 상기 차단기의 전원측에 배치되고,
    상기 변류기는 상기 차단기의 부하측에 배치되며,
    상기 변류기와 상기 영상 변류기는 서로 수직으로 나란히 배열되고, 수평으로 상기 차단기와 케이블실 사이에 배치되고,
    상기 영상 변류기와 상기 변류기는 각각 전원측 단자와 부하측 단자를 둘러싸고 있는 것을 특징으로 하는 배전용 개폐장치.
  3. 삭제
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 영상 변류기는 1개의 철심으로 상기 차단기의 3상 전원측 단자를 둘러 싸는 레이스트랙형 영상 변류기인 것을 특징으로 하는 배전용 개폐장치.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 변류기는 상기 차단기의 3상 부하측 단자에 있어서의 2상의 부하측 단자에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 배전용 개폐장치.
  6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    서지 업소버를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 배전용 개폐장치.
  7. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 차단기는 진공차단기인 것을 특징으로 하는 배전용 개폐장치.
  8. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 전원측 도체는 수평도체와 수직도체를 조합시켜 절연하여 절연도체유닛구성으로 한 것을 특징으로 하는 배전용 개폐장치.
  9. 제 2항에 있어서,
    상기 유닛은 복수개를 상하방향으로 단쌓기하면, 상하방향에 인접하는 2개의유닛에 있어서의 차단기의 전원측과 부하측의 위치관계가 상하 대칭 배치가 됨과 동시에, 상기 변류기와 영상 변류기의 위치관계가 상하 대칭 배치가 되도록 구성되 어 있는 것을 특징으로 하는 배전용 개폐장치.
KR1020050072708A 2004-08-10 2005-08-09 배전용 개폐장치 KR101367786B1 (ko)

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