KR101562258B1 - 154ｋＶ 초고압변전소 가스절연개폐장치의 케이블헤드챔버용 수직 승하강식 도체분리장치 - Google Patents

154ｋＶ 초고압변전소 가스절연개폐장치의 케이블헤드챔버용 수직 승하강식 도체분리장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 상기 도체 견인대(160)의 상단 결합홈(162)에는 절연견인대(170)의 하단부가 삽입되어 핀(172)에 의해 연결되도록 하고, 상기 절연견인대(170)는 밀폐통체(110)의 상판(111)에 형성된 실링부재(111a)에 관통된 상태로 솔레노이드(190)와 수직거상대(180)에 의해 수직으로 승하강 가능하도록 하되, 상기 수직거상대(180)는 견인대(182)와 상기 견인대(182)의 절곡부(181)에 축착되어 견인대(182)의 회전을 가능하게 하는 축(181a)과, 상기 견인대(182)의 양측에는 장공(182a,182b)이 형성되어 일측의 장공(182a)에는 절연견인대(170)와 결합된 핀(171)이 끼워지도록 하고, 타측의 장공(182b)에는 솔레노이드(190)의 로드(191)와 결합된 핀(191a)이 끼워져 결합되도록 하며, 상기 솔레노이드(190) 로드(191) 일단에는 걸림홈(194)을 형성하고, 상기 로드(191)는 걸림턱(192)과 스프링(193)에 의해 탄반력이 작용하도록 형성되되, 상기 걸림홈(194)에는 솔레노이드(201) 로드의 일단에 형성된 걸림턱(211)과 스프링(212)에 의해 탄반력이 작용하도록 형성되는 걸림돌기(210)가 걸려 정전 이나 자중에 의해 가동접촉자(161)가 스스로 내려가 접점이 이루어지는 것을 방지하도록 구성되는 154ｋＶ 초고압변전소 가스절연개폐장치의 케이블헤드챔버용 수직 승하강식 도체분리장치를 제공하기 위한 것으로, 본 발명의 효과로는 1단 단로기에서 가동접촉자가 고정접촉자(튤립콘텍)의 오목홈에 안정적으로 삽입되도록 하기 위하여 견인대를 수직으로 승하강시키고, 절연을 위한 절연견인대와 통전을 위한 도체견인대를 별도로 형성하되 안정적 결합을 가능하게 하고, 정전(停電) 시에도 자중(自重)에 의한 하강을 방지하여 가동접촉자가 작업자의 의도와 상관없이 접점이 이루어지는 것을 방지하도록 하기 위한 매우 유용한 발명인 것이다.

Description

154ｋＶ 초고압변전소 가스절연개폐장치의 케이블헤드챔버용 수직 승하강식 도체분리장치{DISCONNECTING SWITCH OF GAS INSULATION SWITCHING SYSTEM}
본 발명은 154ｋＶ 초고압변전소 가스절연개폐장치의 케이블헤드챔버용 수직 승하강식 도체분리장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 초고압변전소 가스절연개폐장치의 케이블헤드챔버에 신설로를 설치하고 이상유무를 파악하기 위해 내전압을 걸고자 할 때 기존 설비의 손상을 방지하기 위해 도체를 분리하고, 또 정전시 자중에 의한 가동접촉자의 하강을 방지하여 안전사고를 방지하기 위한 장치에 관한 것이다.
최근 전력수요의 급격한 증가와 지중매설화에 따라 대도시 주변의 공장 밀집지역 또는 도심지에 변전설비를 설치하기 위해서는 용지구입가격 및 먼지등에 의한 절연물의 오손, 소음공해, 안전성 등과 같이 다양하게 고려해야할 것들이 많고, 운전비용의 증가 및 안전사고 등을 감안하여 인력을 최대한 배제하기 위하여 건물의 지하실등에도 설치가 가능한 소형의 고전압 변전설비의 필요성이 대두되고 있다.
그러나 종래의 노출형, 즉 공기에 의해 도체를 절연하는 방식의 개폐기구들로는 이러한 요구에 부응하기 곤란한 것이고, 따라서 상기한 문제점을 해결하기 위해 높은 절연력을 갖는 SF6(Sulfur Hexafluoride, 헥사플루오린화황)를 이용하여 용적을 크게 줄인 가스절연 개폐장치(GIS, (Gas Insulated Switching system)가 개발되어 사용되고 있다.
이처럼 GIS는 정상상태에서의 개폐뿐만 아니라 단락 등의 이상상태에 대응하여 선로를 안전하게 개폐하여 전력 계통을 안전하게 보호하기 위한 장치로서, SF6가스로 채워진 금속제 외함(Enclosure)과 단로기(Disconnecting Switch, DS), 접지개폐기(Earthing Switch, ES), 차단기(Circuit Breaker, CB) 등의 개폐설비와 모선을 내장하는 구조를 갖는다.
그러나 상기 GIS는 SF6가스로 절연하기 때문에 모든 기기가 밀폐된 탱크내에 위치하고 있어 송전탑에서 변전소 GIS까지 신선로, 즉 새로운 송전지중선을 설치했을 때 이의 이상유무(절연상태, 케이블 외피손상여부, 정격전압) 등을 확인하기 위해 신설로에 내전압을 걸어서 테스트를 하게 된다.
그런데 이를 위해서는 CHD(케이블헤드챔버)의 도체는 테스트가 불필요한 것이어서 차단의 필요성이 대두된다. 이는 도체를 차단하지 않고 내전압 테스트를 하는 경우 기존 설비에 손상이 갈 위험성이 있기 때문이다.
따라서 종래에는 도체의 분리를 위해서 구동모터와; 상기 구동모터의 구동기어의 회전력이 상·하 이동력으로 변환되어 도체의 투입과 개방을 가능하게 하는 샤프트와; 수동조작핸들막이판;을 포함하여 이루어지는 가스절연개폐장치의 3단 단로기 구동장치가 국내실용신안등록 제20-0420968호로 공개된바 있다.
그러나 상기한 장치는 3단 단로기의 구동을 위한 장치이고, 모터와 구동기어를 이용해 샤프트의 좌우측을 들어올리면서 도체의 투입과 개방을 가능하게 하는 구조여서 도체가 승하강시 축을 중심으로 보다 좌우로 흔들리는 구조를 갖는다.
이는 1단 단로기의 경우에는 적용하기 힘든 구조로 1단 단로기의 경우 도체가 튤립콘텍의 오목홈에 삽입되는 구조여서 안정적으로 접점을 이루기 위해서는 수직으로 도체가 승하강 되도록 구성됨이 바람직하기 때문이다.
[선행기술문헌]
1. 국내실용신안등록 : 제 20-0420968호
상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 1단 단로기에서 가동접촉자가 고정접촉자(튤립콘텍)의 오목홈에 안정적으로 삽입되도록 하기 위하여 견인대를 수직으로 승하강시키고, 절연을 위한 절연견인대와 통전을 위한 도체견인대를 별도로 형성하되 안정적 결합을 가능하게 하고, 정전시 자중에 의한 가동접촉자의 하강을 방지하기 위한 154ｋＶ 초고압변전소 가스절연개폐장치의 케이블헤드챔버용 수직 승하강식 도체분리장치를 제공하는 데에 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 성취하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 해결수단을 살펴보면, 상기 도체 견인대(160)의 상단 결합홈(162)에는 절연견인대(170)의 하단부가 삽입되어 핀(172)에 의해 연결되도록 하고, 상기 절연견인대(170)는 밀폐통체(110)의 상판(111)에 형성된 실링부재(111a)에 관통된 상태로 솔레노이드(190)와 수직거상대(180)에 의해 수직으로 승하강 가능하도록 하되, 상기 수직거상대(180)는 견인대(182)와 상기 견인대(182)의 절곡부(181)에 축착되어 견인대(182)의 회전을 가능하게 하는 축(181a)과, 상기 견인대(182)의 양측에는 장공(182a,182b)이 형성되어 일측의 장공(182a)에는 절연견인대(170)와 결합된 핀(171)이 끼워지도록 하고, 타측의 장공(182b)에는 솔레노이드(190)의 로드(191)와 결합된 핀(191a)이 끼워져 결합되도록 하며, 상기 솔레노이드(190) 로드(191) 일단에는 걸림홈(194)을 형성하고, 상기 로드(191)는 걸림턱(192)과 스프링(193)에 의해 탄반력이 작용하도록 형성되되, 상기 걸림홈(194)에는 솔레노이드(201) 로드의 일단에 형성된 걸림턱(211)과 스프링(212)에 의해 탄반력이 작용하도록 형성되는 걸림돌기(210)가 걸려 정전 이나 자중에 의해 가동접촉자(161)가 스스로 내려가 접점이 이루어지는 것을 방지하도록 구성됨을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명의 효과로는 1단 단로기에서 가동접촉자가 고정접촉자(튤립콘텍)의 오목홈에 안정적으로 삽입되도록 하기 위하여 견인대를 수직으로 승하강시키고, 절연을 위한 절연견인대와 통전을 위한 도체견인대를 별도로 형성하되 안정적 결합을 가능하게 하고, 정전(停電) 시에도 자중(自重)에 의한 하강을 방지하여 가동접촉자가 작업자의 의도와 상관없이 접점이 이루어지는 것을 방지하도록 하기 위한 매우 유용한 발명인 것이다.
도 1은 본 발명 일실시예의 단면도.
도 2는 본 발명의 작용상태를 보이기 위한 참고 단면도로써 접점이 형성된 상태.
도 3은 본 발명의 작용상태를 보이기 위한 참고 단면도로써 접점이 분리된 상태.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 또 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다. 다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 공식적인 의미로 해석되지 않는다.
사시도를 참조하여 설명된 본 발명의 실시예는 본 발명의 이상적인 실시예를 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도해의 다양한 변형, 예를 들면 제조 방법 및/또는 사양의 변형이 예상된다. 따라서 실시예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다. 예를 들면, 편평하다고 도시되거나 설명된 영역은 일반적으로 거칠거나/거칠고 비선형인 특성을 가질 수 있다. 또한, 날카로운 각도를 가지는 것으로 도시된 부분은 라운드질 수 있다. 따라서 도면에 도시된 영역은 원래 대략적인 것에 불과하며, 이들의 형태는 영역의 정확한 형태를 도시하도록 의도된 것이 아니고, 본 발명의 범위를 좁히려고 의도된 것이 아니다.
이하, 본 발명에 따른 154ｋＶ 초고압변전소 가스절연개폐장치의 케이블헤드챔버용 수직 승하강식 도체분리장치에 대한 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면들을 참조로 하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명 케이블헤드챔버용 수직 승하강식 도체분리장치의 단면도이고, 도 2는 본 발명의 작용상태를 보이기 위한 참고 단면도로써 접점이 형성된 상태이며, 도 3은 본 발명의 작용상태를 보이기 위한 참고 단면도로써 접점이 분리된 상태이다.
우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 동일한 참조부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략하기로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 154ｋＶ 초고압변전소 가스절연개폐장치의 케이블헤드챔버용 수직 승하강식 도체분리장치(100)는, CHD의 밀폐통체(110)와 상기 밀폐통체(110)의 하부에 안착되고 케이블(미도시)이 연결된 고정접촉자(121)를 구비하는 제1도체(120)와, 상기 밀폐통체(110)의 상부에 설치되고 제2도체(130)에 연결된 상태로 절연스페이스(140)에 의해 지지되며 중앙을 관통하는 통공(151)의 내측벽에 형성되는 통전단자(152)를 구비하는 접촉부(150)와, 상기 접촉부(150)의 통공(151)에 삽입되어 승하강 가능하고 가동접촉자(161)를 구비하는 도체견인대(160)와, 상기 도체 견인대(160)의 상단 결합홈(162)에 핀(172)에 의해 연결되고 밀폐통체(110)의 상판(111) 통공에 형성된 실링부재(111a)를 관통한 상태로 수직 승하강가능한 절연견인대(170)와, 상기 절연견인대(170)를 수직으로 승하강 시키기 위한 수직거상대(180)와, 상기 수직거상대(180)를 구동하기 위해 솔레노이드(190)로 이루어지되, 상기 수직거상대(180)는 "V"자 형상의 견인대(182)와 상기 견인대(182)의 절곡부(181)에 축착되어 견인대(182)의 회전을 가능하게 하는 축(181a)과, 상기 견인대(182)의 양측에는 장공(182a,182b)이 형성되어 일측의 장공(182a)에는 절연견인대(170)와 결합된 핀(171)이 끼워지도록 하고, 타측의 장공(182b)에는 솔레노이드(190)의 로드(191)와 결합된 핀(191a)이 끼워지도록 하여 절연견인대(170)를 수직으로 승하강 가능토록 하며, 상기 솔레노이드(190) 로드(191) 일단에는 걸림홈(194)을 형성하고, 상기 로드(191)는 걸림턱(192)과 스프링(193)에 의해 탄반력이 작용하도록 형성되되, 상기 걸림홈(194)에는 솔레노이드(201) 로드의 일단에 형성된 걸림턱(211)과 스프링(212)에 의해 탄반력이 작용하도록 형성되는 걸림돌기(210)가 걸려 정전(停電) 이나 자중(自重)에 의해 가동접촉자(161)가 스스로 내려가 접점이 이루어지는 것을 방지하도록 구성된다.
상기 CHD의 밀폐통체(110)에는 높은 절연력을 갖는 SF6가스가 충진될 수 있도록 밀폐된 상태여서 신선로, 즉 새로운 케이블이 제1도체(120)에 연결된 상태에서 내전압을 걸어서 테스트를 하기 위해서는 기존 설비에 손상이 갈 위험성이 있기 때문에 제1도체(120)와 제2도체(130)의 연결을 차단할 필요성이 있게 된다.
따라서 고정접촉자(121)는 제1도체(120)에 연결되고, 가동접촉자(161)는 제2도체(130)에 연결된 구조여서 결국 제1도체(120)과 제2도체(130)의 차단과 접속은 고정접촉자(121)와 가동접촉자(161)의 연결과 단락에 의해 이루어진다.
상기 고정접촉자(121)는 고정된 상태이므로 가동접촉자(161)가 승하강되면서 접점을 이루기도, 접점이 차단되기도 하는데 상기 가동접촉자(161)는 도체견인대(160)와 일체로 이루어진다.
상기 도체견인대(160)는 통전단자(152)와 접촉된 상태여서 접촉부(150)와 통전이 이루어지는 구성을 갖는다.
결국 본 발명에 있어 절연견인대(170)를 수직으로 승하강 시키기 위한 구성이 필연적으로, 이를 위해서 구동수단은 솔레노이드(190)로 하고, 상기 솔레노이드(190) 로드(191)의 이동거리는 너무 짧고, 또 절연견인대(170)를 수직 승하강 이동시키기 위해서는 반드시 "V"자 형상의 견인대(182)의 구성을 필요로 한다.
이때 솔레노이드(190) 로드(191)의 이동거리가 짧은 것을 해결하기 위해 "V"자 형상의 견인대(182)는 절연견인대(170)에 연결된 쪽은 길이가 더 길고, 솔레노이드(190)의 로드(191)에 연결된 쪽은 길이를 짧게 하여 솔레노이드(190)가 짧은 쪽의 견인대를 조금만 견인해도, 축(181a)를 중심으로 긴쪽의 견인대는 많이 회전하게 되어 절연견인대(170)의 견인거리는 더 길어지게 구성할 수도 있다.
이때 장공(182a,182b)들은 핀(171,191a)들의 이동을 보다 원활하게 하기 위해 필요한 구성이다.
그런데 상기한 장치의 문제는 솔레노이드(190)를 사용하여 구동하는 방식이어서 정전(停電)이 발생하거나 하는 경우 자중(自重)에 의해 가동접촉자(161)가 스스로 내려가 접점이 이루어지기도 하는데, 이경우 심각한 안전사고를 유발할 수도 있다.
따라서 본 발명은 이를 방지하기 위하여 자중하강방지수단(200)을 형성할 수도 있다. 상기 자중하강방지수단(200)은 솔레노이드(190)의 로드(191)가 일단에 형성된 걸림홈(194)과, 상기 걸림홈(194)에 끼워져 결합되는 걸림돌기(210)와, 상기 걸림돌기(210)를 구동하기 위한 솔레노이드(201)로 이루어진다.
이때 상기 솔레노이드(190)의 로드(191)와 솔레노이드(201) 로드에는 각각 걸림턱(192,211)과 스프링(193,212)이 구비되는데, 상기 솔레노이드(190)의 스프링(193)은 걸림돌기(210)가 걸림홈(194)으로 부터 빠졌을 때 스스로 솔레노이드(190)의 로드(191)가 전진하게 하기 위한 구성이고, 솔레노이드(201)의 스프링(212)은 솔레노이드(190)의 로드(191)가 견인될 때 걸림홈(194)에 걸림돌기(210)가 탄력에 의해 자연스럽게 삽입되어 걸림홈(194)에 걸리도록 하기 위한 구성이다.
본 발명에 있어 도체견인대(160)의 상부에는 절연을 위해서 절연견인대(170)와 연결되도록 함이 바람직한데, 이를 위해 도체 견인대(160)의 상단에는 오목홈(162)을 형성하고, 상기 오목홈(162)에는 절연견인대(170) 하단이 삽입되도록 한 다음, 이들의 분리를 방지하기 위해 핀(172) 또는 기타 다양한 공지의 결합수단으로 연결하도록 구성됨이 바람직하다.
상술 한 바와 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예들에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다 할 것이다.
100: 본 발명 도체분리장치
110: 밀폐통체 120: 제1도체
130: 제2도체 140: 절연스페이스
150: 접촉부 160: 도체견인대
170: 절연견인대 180: 수직거상대
190: 솔레노이드 200: 자중하강방지수단

Claims (1)

  1. 밀폐통체와 상기 밀폐통체의 하부에 안착되고 케이블이 연결된 고정접촉자를 구비하는 제1도체와, 상기 밀폐통의 상부에 설치되고 제2도체에 연결된 상태로 절연스페이스에 의해 지지되며 중앙을 관통하는 통공의 내측벽에 형성되는 통전단자를 구비하는 접촉부와, 상기 접촉부의 통공에 삽입되어 승하강 가능하고 가동접촉자를 구비하는 도체견인대를 구비하는 CHD의 수직 승하강식 도체분리장치에 있어서,
    상기 도체 견인대(160)의 상단 결합홈(162)에는 절연견인대(170)의 하단부가 삽입되어 핀(172)에 의해 연결되도록 하고, 상기 절연견인대(170)는 밀폐통체(110)의 상판(111)에 형성된 실링부재(111a)에 관통된 상태로 솔레노이드(190)와 수직거상대(180)에 의해 수직으로 승하강 가능하도록 하되,
    상기 수직거상대(180)는 견인대(182)와 상기 견인대(182)의 절곡부(181)에 축착되어 견인대(182)의 회전을 가능하게 하는 축(181a)과, 상기 견인대(182)의 양측에는 장공(182a,182b)이 형성되어 일측의 장공(182a)에는 절연견인대(170)와 결합된 핀(171)이 끼워지도록 하고, 타측의 장공(182b)에는 솔레노이드(190)의 로드(191)와 결합된 핀(191a)이 끼워져 결합되도록 하며,
    상기 솔레노이드(190) 로드(191) 일단에는 걸림홈(194)을 형성하고, 상기 로드(191)는 걸림턱(192)과 스프링(193)에 의해 탄반력이 작용하도록 형성되되, 상기 걸림홈(194)에는 솔레노이드(201) 로드의 일단에 형성된 걸림턱(211)과 스프링(212)에 의해 탄반력이 작용하도록 형성되는 걸림돌기(210)가 걸려 정전 이나 자중에 의해 가동접촉자(161)가 스스로 내려가 접점이 이루어지는 것을 방지하도록 구성됨을 특징으로 하는 154ｋＶ 초고압변전소 가스절연개폐장치의 케이블헤드챔버용 수직 승하강식 도체분리장치.



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