KR101548065B1 - 전류 변환기용 검사 단자 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전류 변환기, 특히 가스 절연 스위치 장치의 외부에 위치한 전류 변환기용 검사를 위한 검사 단자에 관한 것이다. 전류 변환기(1)는 내부에 1차 도체가 배치된 튜브형 지지부재(2)와 튜브형 지지부재의 원주에 배치된, 적어도 부분적으로 권선으로 권취되어 있는 환형 측정 코어(3)를 포함한다. 전류 변환기(1)용 검사 단자는 상기 지지부재(2)와 전기 전도식으로 연결된 하나 이상의 제1 접촉부재와 제2 접촉부재(4,10)를 포함한다. 본 발명에 따라 제1 접촉부재(4)는 지지부재(2)와 마찰 결합식으로 연결된다.

Description

전류 변환기용 검사 단자{TEST CONNECTION FOR A CURRENT CONVERTER}

본 발명은 이하 "외부에 위치하는 전류 변환기"라 지칭되는 전류 변환기, 특히 가스챔버 외부에 측정 코어를 갖는 가스 절연 스위치 장치의 전류 변환기의 검사를 위한 검사 단자에 관한 것이다.

종래 기술에는 기밀 캡슐화된 압력용기들 내부에 1차 도체를 갖는 스위치 패널의 부품들이 배치되는 가스 절연 스위치 장치가 공지되어 있다. 전기 절연을 위해 부품들과 1차 도체는 절연 가스, 특히 SF₆로 둘러싸인다.

전형적으로 이러한 가스 절연 스위치 장치의 경우 1차 도체를 통해 흐르는 전류의 검출에 사용되는 전류 전환기가 제공된다. 일반적으로 그러한 전류 변환기들은, 높은 투자성 재료로 구성된 환형 측정 코어를 포함하고 1차 도체를 안내하는 압력용기의 외부에 배치되어 있는 환형 코어-전류 변환기로서 구현된다. 측정 회로의 일부인 전도체의 권선이 적어도 부분적으로 측정 코어 주변에 안내되어, 1차 도체를 관류하는 전류의 세기를 유도적으로 측정할 수 있다. 특히 옵틱 전류 센서, 로고우스키-코일, 또는 홀-센서들을 갖는 다른 기술들을 이용하는 전류 측정장치들에도 동일한 구조가 적용되는데, 이 장치들은 개별 측정 코어에 추가로 사용되거나 전류 변환기용 유도적 측정 코어 대신에 사용된다.

상기 전류 변환기의 측정 코어들과 센서들은 기능적 유용성에 있어서 검사되어야 한다. 고전압 시스템에 대한 안전 규정들에 상응하게 위치, 설계, 및 접지 스위치와 회로 차단 스위치의 연결 상태에 특정한 요건들이 전류 변환기의 기능 검사에 요구된다.

문헌 JP 8033134에는, 가스 절연 스위치 장치를 위한 전류 변환기와, 접지 스위치가 없이 이루어지는 전류 변환기의 기능 검사를 위한 방법이 공지되어 있다. 상기의 목적을 위해 전류 변환기의 환형 측정 코어들을 지지하는 금속 지지튜브에 단자들이 제공되어 상기 튜브와 단일품으로 연결되며, 측정 코어에서 볼 때 상기 단자들은 지지튜브에 양면으로 배치되어 있다. 조립 시 환형 측정 코어가 단자들 위로 슬라이드될 수 있도록, 환형 측정 코어들은 직경이 크게 설계되어야 한다. 전류 변환기의 기능 검사 중에 전류는 1차 도체의 기능을 수행하는 지지튜브를 통해 전도된다.

종래 기술에 근거하여 본 발명의 과제는, 전류 변환기, 특히 가스 절연 스위치 장치의 검사를 위한 개선된 검사 단자로서, 전류 변환기의 간단하고 비용 효율적이며 안전한 점검을 가능케 하는 검사 단자를 제공하는 것이다.

상기 과제는 본 발명에 따라 청구항 제1항의 특징부를 갖는 전류 변환기용 검사 단자를 통해 달성된다.

본 발명의 바람직한 실시예들은 종속항의 대상이다.

전류 변환기는 내부에 1차 도체가 배치되어 있는 튜브형 지지부재와, 튜브형 지지부재 주위에 배치되어 적어도 부분적으로 권선으로 권취되어 있는 환형 측정 코어를 포함한다. 전류 변환기에 대한 검사 단자는 지지부재와 전기 전도식으로 연결된 접촉부재를 포함한다. 본 발명에 따라 제1 접촉부재는 지지부재와 마찰 결합식으로 연결된다.

제1 접촉부재는 특히 빠르고 간단한 방식으로 튜브형 지지부재에 고정될 수 있다. 특히 측정 코어의 조립 후 지지부재에 제1 접촉부재를 고정하는 것이 가능해진다. 지지부재와 접촉부재 사이의 전기 전도성 연결을 형성하기 위해 특히 용접 또는 납땜 공정과 같은 복잡한 방법의 단계들이 방지된다.

또한 전류 변환기의 환형 측정 코어의 내부 직경의 확대가 불필요하다. 그러므로 조립된 검사 단자에도 불구하고 코어의 장착을 위해 제공되는 조립용적이 거의 완전히 사용될 수 있다.

바람직하게 제1 접촉부재는 원호형으로 형성되고, 원호형 제1 접촉부재의 곡률이 튜브형 지지부재의 곡률에 상응한다. 지지부재와 제1 접촉부재 사이의 마찰 결합식 연결 시 제1 접촉부재는 평평하게 놓이고, 튜브형 지지부재의 섹션 위에 원주에서 연장되며, 이로써 검사 전류를 지지부재에 전기 전도성 유도하기 위한 접촉이 보장된다. 제1 접촉부재는 지지부재에 견고하게 조립된 검사 단자의 부품이 된다. 이에 따라 측정 코어를 장착하기 위해 사용 가능한 코어 지지부의 높이는 검사 단자의 조립을 통해 단지 근소하게 감소된다.

제1 및/또는 제2 접촉부재는 바람직하게 금속, 특히 알루미늄 재료로 제조된다.

바람직하게 튜브형 지지부재는 내부 압력으로 가압될 수 있고 스위치 패널과 1차 도체를 둘러싸는 기밀형 압력용기의 섹션을 형성한다. 튜브형 지지부재는 절연 가스, 특히 SF₆로 채워진다. 인장 밴드를 이용한 제1 접촉부재의 마찰 결합식 고정을 통해 지지부재에는, 후속되고 추가되는 재료 검사가 필요한, 특히 복잡한 용접공정이 생략된다. 마찰 결합식 연결 시 검사 단자를 조립한 후에 지지부재의 기계적 검사를 반복할 필요가 없다. 특히 가압된 지지부재의 가스압력 강도는 검사 단자의 조립에 의해 영향받지 않는다. 그러므로 별도의 압력용기 검사는 생략될 수 있다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따라, 튜브형 지지부재를 둘러싸는 인장 밴드를 이용해 제1 접촉부재가 마찰 결합식으로 지지부재에 고정되어 있다. 제1 접촉부재의 마찰 결합식 고정을 위해 인장 밴드를 사용하면, 이미 조립된 스위치 장치에 특히 간단하고 비용 효율적인 수단으로 검사 단자가 후속 조립될 수 있다.

인장 밴드는 지지부재의 외측면에 밀착되어 접하고 바람직하게 전기 전도성 재료로, 특히 금속으로 구성된다. 이를 통해 특히 바람직한 방식으로 검사 전류의 전달을 위한 접촉면은 확대되고 접촉 저항의 발생은 감소된다. 이는 특히 검사 단자의 성능을 향상시킨다.

바람직하게 제1 접촉부재는 전기 전도성 연결을 위해 하나 이상의 볼트형 전달부재를 포함한다. 상기 볼트형 전달부재는 검사 전류의 공급에 사용된다. 상기 볼트형 전달부재 또는 전달부재들은 제1 접촉부재와 분리 가능하도록 연결될 수 있으며, 전류 공급 시 전류 회로는 튜브형 지지부재에 의해 폐쇄되고 제2 접촉부재는 검사 전류의 역전도를 위한 접촉부가 된다. 제1 접촉부재와 전달부재 사이에 분리 가능한 연결에 의해 전류 변환기의 기능 검사 종료 후 검사 단자의 불필요한 구성 부품을 제거할 수 있다. 이로써 시스템 작동은 전혀 영향을 받지 않거나 단지 최소로만 영향을 받는다.

본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따라, 전달부재와 제1 접촉부재 사이의 전기 전도성 연결을 위한 수단은 하나 이상의 나사선 또는 플러그-인 접속부를 포함한다. 검사 단자는 외부에 위치하는 전류 변환기의 나머지 부품들의 구조가 변동 없이 유지될 수 있는 방식으로 구성된다. 또한 단순한 방식으로 제1 접촉부재와 전기 전도식으로 연결될 수 있는 광범위하게 표준화된 부품들이 검사 전류의 공급을 위해 사용될 수 있다. 전달부재는 전류 변환기의 기능 검사를 위해 간단하고 빠르게 조립될 수 있고 검사 종료 후 다시 해체될 수 있다.

다른 바람직한 실시예에 따라, 제1 접촉부재는 복수의 전달부재들과 연결될 수 있고, 이때 전달부재는 지지부재와 단자 플레이트를 통해 전기 전도식으로 연결된다. 또한 단자 플레이트는 외부 전류원 또는 전압원과의 접촉을 위한 단자 접촉면을 형성하고, 개별 전달부재들에 검사 전류의 균등한 분배를 보장한다.

바람직하게 지지부재에 마찰 결합식으로 연결되는 복수의 제1 접촉부재가 제공된다. 개별 제1 접촉부재들은 서로 병렬 및/또는 직렬로 전기 접속될 수 있어서, 전류 변환기에 대한 요건에 상응하게 검사 전류가 상응하는 크기로 지지부재에 유도될 수 있다. 이를 통해 측정 구조의 전류 용량은 특정한 요건에 맞춰질 수 있다.

본 발명의 다른 바람직한 일 실시예에 따라, 제2 접촉부재는 원호형으로 형성되고 지지부재에 마찰 결합식 또는 형태 결합식으로, 특히 나사 연결을 이용하여 고정된다. 제2 접촉부재는 지지부재로 유도되는 검사 전류의 환류에 사용된다. 전류 변환기의 기능 검사의 실행을 위해 1차 시스템 전류 회로의 작동은 전혀 필요하지 않다. 검사 전류는 외부 전류원을 통해 생성되고 공급될 수 있다. 이를 통해 접지 스위치의 위치와 실행의 요건들은 없어지고 시스템의 작동 이전에 전류 변환기의 측정 코어의 기능을 빠르고 간단하게 검사할 수 있게 된다.

본 발명은 다음과 같이 도면을 이용하여 더 자세히 설명된다.
도 1은 검사 단자를 가진 외부에 위치하는 전류 변환기의 투시도이다.
도 2는 검사 단자를 가진 외부에 위치하는 전류 변환기의 단면도이다.
서로 상응하는 부품들에는 모든 도면에 동일한 부호들이 제공된다.

도 1과 도 2는 가스 절연 스위치 장치를 위한 외부에 위치하는 전류 변환기(1)를 투시도와 단면도로 도시한다. 전류 변환기(1)는 기밀 형성되고 내부 압력으로 가압될 수 있는 튜브형 지지부재(2)를 포함한다. 강한 전류 전도성이며 전기적으로 불활성인 절연가스로 둘러싸이는 스위치 장치의 1차 도체는 더 자세히 도시되지 않는 방식으로 지지부재(2)의 내부에 배치된다.

높은 투자성 재료, 예컨대 철재로 구성되는 두 개의 환형 측정 코어(3)는 튜브형 지지부재(2)를 원주에 포함한다. 측정 코어(3) 각각은 상세하게 도시되지 않는 방식으로 적어도 구획별로 전기적 도체의 권선을 포함한다. 상기 권선은 1차 도체를 관류하는 전류의 유도적 측정을 위한 측정회로의 부분이다. 1차 도체를 관류하는 전류는 권선에서 1차 전류 강도에 사실상 비례하는 2차 전류를 유도한다.

도 1과 도 2에는 두 개의 서로 병렬 배치된 원호형의 검사 단자의 제1 접촉부재들(4)이 도시되어 있으며, 상기 접촉부재들은 튜브형 지지부재(2)의 외부 표면에 마찰 결합식으로 고정된다. 또한 대안으로 단지 하나의 제1 접촉부재(4)만 지지부재(2)에 마찰 결합식으로 배치될 수 있다.

두 개의 제1 접촉부재(4)들 각각은 지지부재(2)를 둘러싸는 각각의 인장 밴드(5)를 이용해 지지부재(2)의 외부 표면에 마찰 결합식으로 고정된다. 제1 접촉부재(4) 각각은 지지부재(2)의 외부 표면에 평평하게 위치함으로써, 지지부재(2)와 제1 접촉부재(4) 사이의 양호한 전기 전도성을 보장한다.

제1 접촉부재(4) 각각은 알루미늄 재료로 제조된다. 인장 밴드(5)는 금속 재료로 구성되어 검사 단자의 전기 전도성 표면이 확대된다.

제1 접촉부재(4) 각각은 나사선 또는 플러그-인 접속의 형태로 볼트 또는 핀 모양의 전기 전도성 전달부재(6)와의 연결을 위한 수단들을 포함한다.

외부에 위치하는 전류 변환기(1)의 기능 검사를 위해 전달부재(6)와 제1 접촉부재들(4)을 이용해 검사 전류가 외부 전압원으로부터 지지부재(2) 내로 유도 가능하다. 상기 목적을 위해, 검사 단자의 전달부재들(6)은 각각의 제1 접촉부재(4)내에 나사 연결되거나 플러그-인 될 수 있다. 검사 단자의 전류 용량은 사용된 전달부재(6)의 수를 통해 기능 검사의 특정한 요건들에 맞춰질 수 있다. 특히 복수의 킬로암페르의 유도된 검사 전류가 전달부재들(6)의 상응하는 수에서 구현될 수 있다.

개별 전달부재들(6)은 단자 플레이트(7)와 지지부재(2)를 이용해 서로 전기 전도식으로 연결된다. 단자 플레이트(7)는 더 상세히 도시되지 않는 공급 케이블을 이용해 특히 간단하게 외부 전원에 전기 전도식으로 연결 가능하다. 또한 단자 플레이트(7)는 개별 전달부재들(6)로 유도되는 검사 전류의 균등한 분배를 보장한다.

전달부재들(6)은 전달부재들(6)의 지지부로 이용되는 절연 플레이트(8)를 관통한다. 이로써, 전달부재들(6)은 검사 단자를 구성하기 위한 상응하는 원호형의 제1 접촉부재와 전달부재들(6)은 간단하고 빠르게 접촉할 수 있게 된다.

전류 변환기(1)의 기능 검사의 종료 후, 단자 플레이트(7), 절연 플레이트(8), 및 복수의 전달부재들(6)을 포함하는 검사 구조부는 각각의 제1 접촉부재들(4)과의 고정으로부터 분리 가능하여, 시스템 작동에서 단지 제1 접촉부재(4)는 지지부재(2)와 연결됨으로써 시스템 작동에 대한 영향이 광범위하게 방지된다. 추가로 검사 전류의 공급 시 절연 플레이트(8)는 외부 전원과 전기 전도식으로 단자 플레이트(7)를 연결하는 공급 케이블을 위한 기계적 지지부로서 사용된다.

바람직한 일 실시예에서, 상이한 크기의 검사 전류를 공급하기 위해 서로 병렬 및/또는 직렬로 연결될 수 있는 복수의 제1 접촉부재들(4)이 제공된다. 검사 단자의 전류 용량은 검사 전류의 강도에 상응하는 복수의 전달부재(6)가 제공됨으로써 기능 검사의 요건에 모듈방식으로 맞춰질 수 있고, 상기 전달부재들은 상응하는 제1 접촉부재(4)와 특히 나사를 연결 또는 플러그-인 연결을 통해 전기 전도식으로 연결될 수 있다.

지지부재(2)의 전류 용량은 사실상 1차 도체의 전류 용량에 상응한다. 이는 스위치 장치의 작동에 앞서 전류 변환기(1)의 기능 검사가 가능하다. 이미 검사 중에 1차 도체에 인가되는 전압 없이, 특히 시스템 작동 중 전형적으로 발생하는 전류의 세기에 대해 전류 변환기(1)의 기능 검사가 실행될 수 있다.

지지부재(2)는 제2 접촉부재(10)가 마찰 결합식과 형태 결합식으로 고정되는 플랜지(9)를 포함한다. 도 1과 도 2에 도시되는 실시예에서 원호형의 제2 접촉부재(10)는 나사(11)를 이용해 플랜지(9)와 연결된다. 상기 연결은 제2 접촉부재(10)와 지지부재(2) 사이의 양호한 전기 전도성을 보장한다. 또한 제2 접촉부재(10)와 플랜지(9) 사이의 연결은 해체되어, 제2 접촉부재(10)도 전류 변환기(1)의 기능 검사의 종료 후 제거될 수 있다. 제2 접촉부재(10)는 알루미늄 재료로 제조되고 전기 전도식으로 접촉 가능하며 기능 검사 시 지지부재(2)로 유도되는 검사 전류의 환류를 위해 사용된다.

이에 대한 대안으로 제2 접촉부재(10)도 예컨대 용접 또는 납땜 연결을 이용해 플랜지(9)와 고정연결될 수 있다.

Claims (10)

1. 전류 변환기(1)용 검사 단자이며, 상기 전류 변환기는 내부에 1차 도체가 배치되어 있는 튜브형 지지부재(2)와, 튜브형 지지부재(2)의 원주에 배치된 환형 측정 코어(3)를 포함하며, 상기 측정 코어는 권선부에 의해 적어도 부분적으로 권취되어 있고, 이때 지지부재(2)는 접촉부재(4, 10)와 전기 전도식으로 연결되며, 제1 접촉부재(4)는 지지부재(2)와 마찰 결합식으로 연결되어 있는, 전류 변환기용 검사 단자에 있어서,
   복수의 제1 접촉부재(4)는 지지부재(2)와 마찰 결합식으로 연결되고, 접촉부재들(4)은 서로 전기적으로 병렬 또는 직렬로 접속될 수 있는 것을 특징으로 하는, 전류 변환기용 검사 단자.
2. 제1항에 있어서, 제1 접촉부재(4)는 원호형으로 형성되고, 제1 접촉부재(4)의 곡률이 튜브형 지지부재(2)의 곡률에 상응하는 것을 특징으로 하는, 전류 변환기용 검사 단자.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 제1 접촉부재 또는 제2 접촉부재(4, 10) 또는 두 접촉부재 모두 금속으로 제조되는 것을 특징으로 하는, 전류 변환기용 검사 단자.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 제1 접촉부재(4)는 튜브형 지지부재(2)를 둘러싸는 인장 밴드(5)를 이용하여 지지부재(2)에 마찰 결합식으로 고정되는 것을 특징으로 하는, 전류 변환기용 검사 단자.
5. 제4항에 있어서, 인장 밴드(5)는 전기 전도성 재료로 제조되는 것을 특징으로 하는, 전류 변환기용 검사 단자.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 제1 접촉부재(4)는 하나 이상의 볼트형 전달부재(6)와의 전기 전도성 연결을 위한 수단을 가지는 것을 특징으로 하는, 전류 변환기용 검사 단자.
7. 제6항에 있어서, 전기 전도성 연결을 위한 수단은 하나 이상의 나사선 또는 플러그-인 연결부를 가지는 것을 특징으로 하는, 전류 변환기용 검사 단자.
8. 제6항에 있어서, 제1 접촉부재(4)는 복수의 전달부재들(6)과 연결될 수 있고, 전달부재들(6)은 단자 플레이트(7)를 이용해 서로 전기 전도식으로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는, 전류 변환기용 검사 단자.
9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 제2 접촉부재(10)는 원호형으로 형성되고 지지부재(2)에 나사 연결 또는 용접 연결 또는 리벳 연결을 이용하여 고정되는 것을 특징으로 하는, 전류 변환기용 검사 단자.
10. 제4항에 있어서, 인장 밴드(5)는 금속으로 제조되는 것을 특징으로 하는, 전류 변환기용 검사 단자.

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