KR101379158B1 - 단로기 및 접지개폐기를 구비한 가스절연개폐장치의 계기용 변성기 - Google Patents

단로기 및 접지개폐기를 구비한 가스절연개폐장치의 계기용 변성기 Download PDF

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Abstract

본 발명의 단로기 및 접지개폐기를 구비한 가스절연개폐장치의 계기용 변성기는, 하우징과, 상기 하우징의 공간부 내에 정역 방향으로 수평회전가능하게 설치되며, 상기 하우징의 상단을 통해 회전력이 전달되는 샤프트와, 상기 샤프트를 중심으로 상기 공간부 내에 등 간격으로 배치되는 다수의 코어와, 상단의 고정접점이 상기 코어의 하단에 위치되도록 상기 공간부의 하단에 배치되며, 전기적으로 접속되는 하단이 상기 하우징의 하단으로 노출되는 다수의 고정자와, 상기 샤프트의 하단과 일단이 수평회전가능하게 힌지 연결되어, 상기 샤프트의 정역 회전에 의해 연동하는 다수의 절연로드 및, 상기 절연로드들의 일단과 상기 코어들의 하단에 양단이 수평회전가능하게 각각 힌지 연결되며, 상기 절연로드들와의 연동에 의해 일단의 가동접점이 상기 고정접점들과 접점 및 접점 해지되는 다수의 가동자를 포함한다.

Description

단로기 및 접지개폐기를 구비한 가스절연개폐장치의 계기용 변성기{A INSTRUMENT TRANSFORMERS FOR GAS INSULATED SWITCHGEAR}
본 발명은 단로기(Disconnector) 및 접지개폐기(Earthing)를 구비한 가스절연개폐장치용 계기용 변성기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수평회전 운동을 통해 가동접점과 고정접점이 코어의 하방에서 온(ON)/오프(OFF) 될 수 있도록 함으로써, 설치공간 확보가 용이하고, 접지용 부재(Earthing)를 구비하여 극간 절연파괴 발생시에 코어를 보호할 수 있는 단로기 및 접지개폐기를 구비한 가스절연개폐장치의 계기용 변성기에 관한 것이다.
일반적으로, 계기용 변성기(VT)는 전력 계통에 기기보호를 위해 설치된 가스절연개폐기(GIS)의 고전압을 측정하기 위해 사용하는 것으로, 1차 코어를 측정해야 할 전원과 병렬로 접속한다.
이러한, 계기용 변성기(VT)는 통상적으로 고객의 특별한 요구에 따라 설치되며, 고압 또는 중 저압 차단기는 변전소에 설치가 완료된 후, 기본적인 절연시험으로 최종 점검 후 상업운전에 들어간다.
종래의 계기용 변성기(VT)는, 내부에 수직으로 설치된 실린더 형상의 가동자를 이용해 단로기(Disconnector)를 온(ON)/오프(OFF) 한다.
이러한, 단로기는 계기용 변성기(VT)의 코어와 가스절연개폐기(GIS)의 사이에 배치되는데, 실린더 형상의 가동자는 단로기 오프(OFF) 후, 접지용 부재(Earthing)를 배치하기 어려운 구조이며, 만약 배치를 한다면 크기가 커지거나 구조가 복잡해지는 문제점이 있었다.
그리고, 종래의 계기용 변성기(VT)는 오프(OFF) 상태에서 GIS의 절연시험 중, 단로기의 극간에 절연파괴가 발생할 때, 코어의 훼손으로 장치의 성능에 영향을 주는 문제점이 있었다.
본 발명과 관련된 문헌으로는 일본 공개특허 제2010-087045호(2010년04월15일)가 있으며, 상기 문헌에는 가스절연개량기용 변압기가 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 수평회전 운동을 통해 가동접점과 고정접점이 코어의 하방에서 온(ON)/오프(OFF) 될 수 있도록 함으로써, 설치공간 확보가 용이하고, 극간 절연파괴 발생시에 코어를 보호할 수 있는 단로기 및 접지개폐기를 구비한 가스절연개폐장치의 계기용 변성기를 제공하는데 있다.
본 발명의 단로기 및 접지개폐기를 구비한 가스절연개폐장치의 계기용 변성기는, 하우징과, 상기 하우징의 공간부 내에 정역 방향으로 수평회전가능하게 설치되며, 상기 하우징의 상단을 통해 회전력이 전달되는 샤프트와, 상기 샤프트를 중심으로 상기 공간부 내에 등 간격으로 배치되는 다수의 코어와, 상단의 고정접점이 상기 코어의 하단에 위치되도록 상기 공간부의 하단에 배치되며, 전기적으로 접속되는 하단이 상기 하우징의 하단으로 노출되는 다수의 고정자와, 상기 샤프트의 하단과 일단이 수평회전가능하게 힌지 연결되어, 상기 샤프트의 정역 회전에 의해 연동하는 다수의 절연로드 및, 상기 절연로드들의 일단과 상기 코어들의 하단에 양단이 수평회전가능하게 각각 힌지 연결되며, 상기 절연로드들와의 연동에 의해 일단의 가동접점이 상기 고정접점들과 접점 및 접점 해지되는 다수의 가동자를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 샤프트의 상단에는 상기 하우징의 상단에 수평회전 가능한 핸들이 구비되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 샤프트의 하단에는 측방으로 다수의 연장부가 돌출 형성되는 회전부재가 구비되며, 상기 연장부는 상기 절연로드의 일단에 힌지 연결되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 가동접점은 상기 가동자의 하단에 결합되는 단자와, 상기 단자와 결합될 수 있도록 상기 가동자의 상단에 위치되는 고정링과, 상기 단자의 하단을 통해 상기 고정링에 결합되는 체결부재 및, 상기 체결부재의 하단부와 상기 단자의 하단부 사이에 결합되어 압축력을 작용시키는 탄성부재가 구비되는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 단자에는 상기 체결부재의 삽입단이 결합될 수 있도록 상하로 관통된 제1체결홀이 형성되며, 상기 고정링에는 상기 제1체결홀과 연통하도록 상하로 관통되어, 상기 체결부재의 삽입 단이 결합되도록 제2체결홀이 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 하우징의 상단에는 상기 코어들이 하단에 결합되는 상부 절연 디스크가 구비되며, 상기 하우징의 하단에는 상기 고정자의 하단이 결합되는 하부 절연 디스크가 구비될 수 있다.
또한, 상기 하우징은 상부의 지름보다 하부의 지름이 좁게 형성되며, 상기 고정접점들의 하단은 상기 하우징으로 중심 방향으로 절곡 형성되어 서로 인접하게 위치될 수 있다.
본 발명은 수평회전 운동을 통해 가동접점과 고정접점이 코어의 하방에서 온(ON)/오프(OFF) 될 수 있도록 함으로써, 설치공간 확보가 용이하고, 극간 절연파괴 발생시에 코어를 보호할 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 고압 또는 중 저압 차단기의 설치 및 유지보수 동안에 가스절연개폐장치를 효율적으로 테스트할 수 있으며, 설치시간도 단축할 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명에 따른 단로기 및 접지개폐기를 구비한 가스절연개폐장치의 계기용 변성기를 보여주기 위한 사시도이다.
도 2는 도 1에 따른 저면 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 단로기 및 접지개폐기를 구비한 가스절연개폐장치의 계기용 변성기에서 하우징을 분리시킨 상태를 보여주기 위한 사시도이다.
도 4는 도 3에 따른 저면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 단로기 및 접지개폐기를 구비한 가스절연개폐장치의 계기용 변성기에서 가동자에 가동접점이 결합된 상태를 보여주기 위한 단면도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나 본 발명은 이하에 개시되는 실시예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우, 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 단로기 및 접지개폐기를 구비한 가스절연개폐장치의 계기용 변성기를 보여주기 위한 사시도이고, 도 2는 도 1에 따른 저면 사시도이다.
그리고, 도 3은 본 발명에 따른 단로기 및 접지개폐기를 구비한 가스절연개폐장치의 계기용 변성기에서 하우징을 분리시킨 상태를 보여주기 위한 사시도이고, 도 4는 도 3에 따른 저면도이다.
또한, 도 5는 본 발명에 따른 단로기 및 접지개폐기를 구비한 가스절연개폐장치의 계기용 변성기에서 가동자에 가동접점이 결합된 상태를 보여주기 위한 단면도이다.
도 1 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 단로기 및 접지개폐기를 구비한 가스절연개폐장치의 계기용 변성기는 하우징(100)과, 샤프트(200)와, 다수의 코어(300)와, 다수의 고정자(400)와, 다수의 절연로드(500)와, 다수의 가동자(600)로 구성된다.
먼저, 상기 하우징(100)은 내부에 공간부(110)가 형성되는 원통형 몸체를 형성한다.
그리고, 상기 하우징(100)의 형상은 상부가 하부보다 더 큰 지름을 가질 수 있다.
이때, 후술 될 고정접점(410)들의 하단은 하우징(100)의 중심 방향으로 절곡 형성되어 서로 인접하게 위치될 수 있다.
또한, 상기 하우징(100)의 상단과 하단은 각각 개방된 상태로 형성될 수 있으며, 상기 하우징(100)의 상단과 하단에는 상부 절연 디스크(120) 및 하부 절연 디스크(130)가 각각 결합될 수 있다.
상기 상부 절연 디스크(120)는, 원판 형상을 가질 수 있으며, 후술 될 샤프트(200)의 상단이 상부로 노출될 수 있도록 제1관통홀(121)이 상하로 관통 형성될 수 있다.
그리고, 상기 상부 절연 디스크(120)의 가장자리와 하우징(100)의 가장자리측 단부는 다수의 제1체결부재(140)에 의해 결합 및 분리될 수 있다.
하부 절연 디스크(130)는, 상부 절연 디스크(120)보다 지름이 작은 원판 형상을 가질 수 있다.
그리고, 상기 하부 절연 디스크(130)는 후술 될 고정접점(410)들의 하단 접속 부위가 하방으로 노출되도록 상하로 관통된 다수의 제2관통홀(131)이 형성될 수 있다.
샤프트(200)는, 상단으로 전달되는 회전력에 의해 하우징(100)의 공간부(110) 내에 수평회전 가능하게 설치된다.
그리고, 상기 샤프트(200)의 상단은 전술한 제1관통홀(121)을 통해 상방으로 노출될 수 있다.
이때, 상기 샤프트(200)의 상단에는 하우징(100)의 상단에 핸들(210)이 구비될 수 있다.
상기 핸들(210)은, 수평으로 설치되며, 길이방향 일단이 상기 샤프트(200)의 상단에 연결되어 편심 회전되는 레버(211)와, 상기 레버(211)의 상단에 연결되는 손잡이(212)가 구비될 수 있다.
즉, 상기 손잡이(212)를 회전시켜 샤프트(200)를 정역 방향으로 회전시킬 수 있다.
또한, 상기 샤프트(200)의 하단에는 측방으로 다수의 연장부(221)가 돌출 형성되는 회전부재(220)가 구비될 수 있다.
상기 연장부(221)들은, 후술 될 절연로드(500)들의 일단과 힌지 결합될 수 있도록 방사형으로 연장될 수 있다. 여기서, 상기 연장부(221)들은 등 간격으로 형성될 수 있다.
코어(300)들은, 샤프트(200)를 중심으로 하우징(100)의 공간부 내에 등 간격으로 배치된다.
여기서, 상기 코어(300)들은 전술한 상부 절연 디스크(120)의 하단에 고정적으로 설치될 수 있다.
이를 위해, 상기 상부 절연 디스크(120)의 하단에는 코어(300)를 거치시키기 위한 다수의 코어 거치대(310)가 설치될 수 있다.
상기 코어 거치대(310)들은, 상단이 상부 절연 디스크(120)에 고정적으로 설치되고, 하단은 코어(300)들의 중공부가 끼워질 수 있는 축(부호 미도시)이 형성될 수 있다.
고정자(400)들은, 상단에 가동접점(610)과 접속되는 고정접점(410)이 구비되는데, 상기 고정접점(410)이 코어(300)보다 하단에 위치한다.
그리고, 상기 고정자(400)들의 하단은 공간부(110)의 바닥 면에 고정적으로 설치된다.
이때, 상기 고정자(400)들의 하단은 전술한 하부 절연 디스크(130)의 제2관통홀(131)에 결합된 상태로 하우징(100)의 하단으로 노출되도록 할 수 있다.
즉, 상기 고정자(400)들의 하단 접점 부위를 통해 가스절연개폐기와 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 상기 고정자(400)들은 코어(300)의 사이에 엇갈리게 등 간격으로 배치될 수 있다.
절연로드(500)들은, 일정 길이를 가지는 절연재로 형성되며, 샤프트(200)의 하단에 길이방향 일단이 수평 회전 가능하게 힌지 연결된다.
이때, 상기 절연로드(500)들은 고정접점(410)들과 코어(300)들의 사이에서 샤프트(200)와 연동한다.
가동자(600)들은, 일정 길이를 가지는 도체로 형성되며, 절연로드(500)들의 일단 및 코어(300)들의 하단과 양단이 각각 힌지 연결된다. 그리고, 상기 가동자(600)들의 일단에는 가동접점(610)이 결합된다.
즉, 상기 가동자(600)들은 절연로드(500)들과 연동하여 접점 및 접점 해지 위치로 수평 회전된다.
상세히 설명하면, 상기 가동자(600)들은 절연로드(500)들과의 연동에 의해 코어(300)들의 위치로 수평회전되는 경우, 가동접점(610)이 고정접점(410)과 분리되면서 접점이 해지된다.
반대로, 상기 가동자(600)들은 절연로드(500)들과의 연동에 의해 고정접점(410)들의 위치로 수평 회전되는 경우에는, 가동접점(610)이 고정접점(410)과 접하면서 접점이 이루어진다.
가동접점(610)은, 단자(611)와, 고정링(612)과, 체결부재(613) 및, 탄성부재(614)로 구성될 수 있다.
여기서, 상기 단자(611)는 가동자(600)의 하단에 결합된다. 그리고 상기 단자(611)에는 제2체결부재(613)의 삽입단이 결합될 수 있도록 상하로 관통된 제1체결홀(611a)이 형성된다.
고정링(612)은, 단자(611)와 마주보는 상태로 결합될 수 있도록 가동자(600)들의 상단에 결합된다.
또한, 상기 고정링(612)에는 제1체결홀(611a)과 연통하도록 상하로 관통되어, 제2체결부재(613)의 삽입단이 결합되도록 제2체결홀(612a)이 형성될 수 있다.
제2체결부재(613)는, 단자(611)의 하단을 통해 고정링(612)에 결합될 수 있다. 여기서, 상기 제2체결부재(613)는 볼트 등을 사용할 수 있다.
이를 위해, 상기 전술한 제1체결홀(711)의 하단에는 볼트 머리 등이 삽입 위치될 수 있는 안착홈(부호 미도시)이 더 형성될 수 있다.
탄성부재(614)는, 제2체결부재(613)의 하단부와 단자(611)의 하단부 사이에 결합되어 압축력을 작용시킨다. 여기서, 상기 탄성부재(614)는 코일 스프링 등을 사용할 수 있다.
이와 같이 설명된, 본 발명의 동작을 보면, 작업자가 핸들(210)을 접점 해지 방향으로 회전시키는 경우, 샤프트(200)와 회전부재(220)가 일 방향으로 수평 회전한다.
그러면서, 상기 회전부재(220)들의 연장부(221)와 힌지 연결된 절연로드(500)들이 접점 해지 방향으로 연동함과 동시에, 가동자(600)들이 접점해지 방향으로 회전하게 된다.
이때, 상기 가동자(600)들의 일단에 결합된 가동접점(610)들이 고정접점(410)과 분리되면서 코어들의 방향으로 회전 위치된다.
반대로, 작업자가 핸들(210)을 접점 해지 방향으로 회전시키는 경우에는, 상기한 동작과 반대의 동작을 하면서 가동접점(610)들과 고정접점(410)들이 접점 되어 전기적으로 연결될 수 있다.
결과적으로, 본 발명은 수평회전 운동을 통해 가동접점(610)과 고정접점(410)이 코어의 하방에서 온(ON)/오프(OFF) 될 수 있도록 함으로써, 설치공간 확보가 용이하고, 극간 절연파괴 발생시에 코어를 보호할 수 있다.
또한, 고압 또는 중 저압 차단기의 설치 및 유지보수 동안에 가스절연개폐장치를 효율적으로 테스트할 수 있으며, 설치시간도 단축할 수 있다.
지금까지 본 발명의 단로기 및 접지개폐기를 구비한 가스절연개폐장치의 계기용 변성기에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.
그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 전해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 하우징 110: 공간부
120: 상부 절연 디스크 121: 제1관통홀
130: 하부 절연 디스크 131: 제2관통홀
140: 제1체결부재 200: 샤프트
210: 핸들 211: 레버
212: 손잡이 220: 회전부재
221: 연장부 300: 코어
310: 코어 거치대 400: 고정자
410: 고정접점 500: 절연로드
600: 가동자 610: 가동접점
611: 단자 611a: 제1체결홀
612: 고정링 612a: 제2체결홀
613: 제2체결부재 614: 탄성부재

Claims (7)

  1. 하우징과, 상기 하우징의 공간부 내에 정역 방향으로 수평회전가능하게 설치되며, 상기 하우징의 상단을 통해 회전력이 전달되는 샤프트와, 상기 샤프트를 중심으로 상기 공간부 내에 등 간격으로 배치되는 다수의 코어와, 상단의 고정접점이 상기 코어의 하단에 위치되도록 상기 공간부의 하단에 배치되며, 전기적으로 접속되는 하단이 상기 하우징의 하단으로 노출되는 다수의 고정자와, 상기 샤프트의 하단과 일단이 수평회전가능하게 힌지 연결되어, 상기 샤프트의 정역 회전에 의해 연동하는 다수의 절연로드 및, 상기 절연로드들의 일단과 상기 코어들의 하단에 양단이 수평 회전 가능하게 각각 힌지 연결되며, 상기 절연로드들과의 연동에 의해 일단의 가동접점이 상기 고정접점들과 접점 및 접점 해지되는 다수의 가동자를 포함하며,
    상기 가동접점은, 상기 가동자의 하단에 결합되는 단자와, 상기 단자와 결합될 수 있도록 상기 가동자의 상단에 위치되는 고정링과, 상기 단자의 하단을 통해 상기 고정링에 결합되는 체결부재 및, 상기 체결부재의 하단부와 상기 단자의 하단부 사이에 결합되어 압축력을 작용시키는 탄성부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 단로기 및 접지개폐기를 구비한 가스절연개폐장치의 계기용 변성기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 샤프트의 상단에는,
    상기 하우징의 상단에 수평회전 가능한 핸들이 구비되는 것을 특징으로 하는 단로기 및 접지개폐기를 구비한 가스절연개폐장치의 계기용 변성기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 샤프트의 하단에는,
    측방으로 다수의 연장부가 돌출 형성되는 회전부재가 구비되며,
    상기 연장부는,
    상기 절연로드의 일단에 힌지 연결되는 것을 특징으로 하는 단로기 및 접지개폐기를 구비한 가스절연개폐장치의 계기용 변성기.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 단자에는,
    상기 체결부재의 삽입단이 결합될 수 있도록 상하로 관통된 제1체결홀이 형성되며,
    상기 고정링에는,
    상기 제1체결홀과 연통하도록 상하로 관통되어, 상기 체결부재의 삽입 단이 결합되도록 제2체결홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 단로기 및 접지개폐기를 구비한 가스절연개폐장치의 계기용 변성기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 하우징의 상단에는,
    상기 코어들이 하단에 결합되는 상부 절연 디스크가 구비되며,
    상기 하우징의 하단에는,
    상기 고정자의 하단이 결합되는 하부 절연 디스크가 구비되는 것을 특징으로 단로기 및 접지개폐기를 구비한 가스절연개폐장치의 계기용 변성기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 하우징은,
    상부의 지름보다 하부의 지름이 좁게 형성되며,
    상기 고정접점들의 하단은,
    상기 하우징으로 중심 방향으로 절곡 형성되어 서로 인접하게 위치되는 것을 특징으로 하는 단로기 및 접지개폐기를 구비한 가스절연개폐장치의 계기용 변성기.
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