KR101670304B1 - 주회로부 온도 센서가 구비된 진공차단기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 주회로부 온도 센서가 구비된 진공차단기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주회로 통전부에 발생하는 열을 감지하여 위험을 방지하도록 주회로부 온도 센서가 구비된 진공차단기에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 주회로부 온도 센서가 구비된 진공차단기는 크래들; 상기 크래들에 인입, 인출될 수 있는 차단기 본체; 및 상기 크래들의 상부터미널 몰드에 구비되어 상기 차단기 본체의 통전 시 온도를 측정하는 온도센서;를 포함하여 구성된다.

Description

주회로부 온도 센서가 구비된 진공차단기{Vacuum Circuit Breaker with Temperature Monitoring}

본 발명은 주회로부 온도 센서가 구비된 진공차단기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주회로 통전부에 발생하는 열을 감지하여 위험을 방지하도록 주회로부 온도 센서가 구비된 진공차단기에 관한 것이다.

일반적으로 진공차단기는 고압 전력계통에 설치되어 단락이나 과전류 등의 위험상황이 발생할 경우 회로를 차단하여 전력계통을 보호하도록 구성된 회로차단기의 일종으로서 진공상태에서의 절연성능과 아크 소호력이 우수한 점을 활용하여 설계된 것이다.

도 1에 종래기술에 따른 진공차단기의 본체(1) 및 크래들(5)이 도시되어 있다. 진공차단기 본체(1)는 크게 주회로부(2), 조작부(3), 이송부(4)로 구성되어 있다. 이 중에서, 회로 내의 전압과 전류를 통전 또는 차단시키는 동작을 수행하는데 있어서 핵심이 되는 부분은 주회로부(2)이다.

이러한 주회로부(2)에는 많은 전류가 흐름에 따라 열이 발생하게 되고, 사고전류가 발생하는 경우에는 그 발열량이 매우 커지게 되어 차단기 본체(1)의 정상적인 작동에 문제를 일으키거나 내부 부품 및 부하측 기기에 손상을 입힐 가능성도 있다. 이와 같은 위험을 방지하기 위하여 주회로부(2)의 온도를 측정하도록 온도감시장치가 개발되어 있다.

이와 관련한 선행기술로 대한민국 등록특허 제10-0883042호 '온도센서를 구비한 기중차단기'를 참조할 수 있다. 이 발명은 기중차단기의 통전부에 흐르는 전류에 의한 차단기의 온도를 감시할 수 있는 온도센서를 구비한 기중차단기에 관한 것이다. 이 발명의 일 실시예에 따른 온도센서를 구비한 기중차단기는 베이스몰드(110)에 형성되는 센서삽입홀(115)에 삽입되어 온도를 측정하는 온도센서(150)와, 상기 온도센서(150)에 의해 측정된 값을 상기 통전부의 온도로 표시하는 온도표시장치(160)를 포함하는 온도센서를 구비한다.

그런데, 위 선행기술에 있어서 온도센서(150)는 통전부(140)와는 거리가 멀리 위치하는 센서삽입홀(115)에 설치되어 통전부(140)의 실제온도를 측정하기에는 한계가 있다는 문제점이 있다. 즉, 이러한 방식으로 설치된 온도센서에서 측정되는 데이터는 정확성이 떨어지게 된다. 이에 따라, 통전부(140)의 온도를 정확하게 측정하지 못하여 실질적인 감시효과가 떨어지며, 이에 따라 차단기 본체 및 주변기기에 손상을 입힐 수 있는 가능성이 여전히 남아있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 그 목적은 크래들 터미널에 직접 결합되는 온도센서가 구비되어 주회로부 온도를 실시간으로 정확하게 측정할 수 있는 진공차단기를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 주회로부 온도 센서가 구비된 진공차단기는 크래들; 상기 크래들에 인입, 인출될 수 있는 차단기 본체; 및 상기 크래들의 상부터미널 몰드에 구비되어 상기 차단기 본체의 통전 시 온도를 측정하는 온도센서;를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 상부터미널 몰드에는 상기 온도센서를 삽입하기 위한 센서삽입홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 상부터미널 몰드에는 상기 온도센서를 고정하기 위한 절연볼트가 결합되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 온도센서는 각 상의 상에 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 온도센서는 상기 크래들의 하부터미널 몰드 상부에도 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 온도센서는 상기 크래들의 하부에도 구비되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 크래들의 일부에는 상기 차단기 본체가 인입시에만 상기 온도센서를 작동시키도록 작동스위치가 구비되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 주회로부 온도 센서가 구비된 진공차단기에 의하면 크래들 터미널에 직접 결합되는 온도센서가 구비되어 주회로부 온도를 실시간으로 정확하게 측정할 수 있는 효과가 있다.

이에 따라, 주회로부의 발열상태를 측정하여 차단기의 오작동이나 과열 등 위험상황을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래기술에 따른 진공차단기의 본체 및 크래들의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 주회로부 온도 센서가 구비된 진공차단기의 본체 및 크래들의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 주회로부 온도 센서가 구비된 진공차단기의 상부터미널의 상세사시도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는 것이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 주회로부 온도 센서가 구비된 진공차단기의 본체 및 크래들의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 주회로부 온도 센서가 구비된 진공차단기의 상부터미널의 상세사시도이다. 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 주회로부 온도 센서가 구비된 진공차단기에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 주회로부 온도 센서가 구비된 진공차단기는 크래들(10); 상기 크래들(10)에 인입, 인출될 수 있는 차단기 본체(20); 및 상기 크래들(10)의 상부터미널 몰드(11)에 구비되어 상기 차단기 본체(20)의 통전 시 온도를 측정하는 온도센서(30);를 포함하여 구성된다.

도 2에 진공차단기의 차단기 본체(20)가 나타나 있다. 차단기 본체(20)의 주회로부(21)에는 전원측에 접속되는 상부터미널(22)과 부하측에 접속되는 하부터미널(23)이 돌출 형성되어 있다. 각 터미널(22,23)에는 대전류의 통전에 따라 발생하는 열을 효과적으로 방출하기 위하여 방열판(24)이 부착되어 있다. 주회로부(21)에서의 기본적인 전류의 흐름을 살펴보면, 전원측에서 들어온 전류는 상부터미널(22)과 진공인터럽터(미도시)를 거쳐 하부터미널(23)로 빠져나가서 부하측에 연결된다.

이러한 주회로부(21)는 차단기 본체(20)에 3상(R상, S상, T상)으로 구비되는 경우가 대부분이나, 3상이 동일한 방식으로 형성되고 작동하므로 하나의 상에 대하여만 설명하기로 한다

크래들(10)에는 주회로부(21)의 상부터미널(22) 및 하부터미널(23)이 각각 삽입될 수 있는 상부터미널 몰드(11)와 하부터미널 몰드(12)가 구비된다. 상기 상부터미널 몰드(11) 및 하부터미널 몰드(12)는 원통형으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 상부터미널 몰드(11) 및 하부터미널 몰드(12)의 전방부에는 차단기 본체(20)의 인입시에만 개방이 되는 안전셔터(14)가 구비될 수 있다.

상기 상부터미널 몰드(11) 및 하부터미널 몰드(12)에는 각각 센서삽입홈(15)이 형성된다. 실시예에 따라서는 상기 상부터미널 몰드(11) 및 하부터미널 몰드(12)의 상부에 온도센서 지지몰드(16)가 구비되고, 상기 온도센서 지지몰드(16)에 센서삽입홈(15)이 형성될 수도 있다.

센서삽입홈(15)에 온도센서(30)가 삽입 설치된다. 상기 온도센서(30)를 고정시키기 위하여 절연볼트(17)가 사용될 수 있다. 절연볼트(17)에 의해 센서삽입홈(15)에 삽입된 온도센서(30)는 흔들리거나 움직이지 못하도록 고정된다.

상기 온도센서(30)는 측정된 온도 데이터를 송,수신할 수 있는 기능이 구비된 것을 사용하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 사용자는 상기 온도를 모니터링 하면서 차단기 본체(20)의 주회로부(21)의 상태를 판단할 수 있게 된다. 물론, 이와 같은 판단 및 후속 조치에 관한 사항은 별도로 마련되는 제어부에서 담당하도록 할 수도 있다.

상기 온도센서(30)는 각 상(R상, S상, T상)에 구비될 수 있다. 즉, 크래들(10)의 상부터미널 몰드(11) 각각에 모두 설치될 수 있다. 이에 따라, 3상 중에서 어느 한 상에라도 고장전류가 발생하는 경우 과전류로 인한 온도 증가를 모니터링 할 수 있다.

상기 온도센서(30)는 크래들(10)의 하부터미널 몰드(12) 각각에 모두 설치될 수 있다. 이에 따라, 부하측으로 흐르는 전류에 발생하는 과열현상도 모니터링 할 수 있게 된다.

상기 온도센서(30)는 크래들(10)의 하부에 별도로 구비될 수 있다. 크래들(10)의 하부에 구비되는 온도센서(31)에서 측정되는 온도와 크래들(10)의 상부터미널 몰드(11) 및 하부터미널 몰드(12)에 설치된 온도센서(30)에서 측정되는 온도의 차이는 실시간으로 대비될 수 있다. 이에 따라, 크래들(10)의 하부에 구비되는 온도센서(31)에서 측정되는 온도와 크래들(10)의 상부터미널 몰드(11) 및 하부터미널 몰드(12)에 설치된 온도센서(30)에서 측정되는 온도의 차이가 설정값을 초과하는 경우 차단 작동을 위한 신호를 보내는 등 후속조치를 취할 수 있게 된다. 이 경우, 온도센서(30)가 단지 상부터미널 몰드(11)나 하부터미널 몰드(12)에만 설치되어 있는 경우에는 절대적인 온도값을 알게 될 뿐이지만, 크래들(10)의 하부에도 온도센서(31)가 설치됨에 따라 상대적인 온도값을 측정하여 상황판단을 보다 정확하게 할 수 있다는 장점이 있다.

상기 크래들(10)의 일부(이러한 부위는 크래들(10)과 차단기 본체(20)가 접하는 부분이 될 수 있다.)에는 상기 차단기 본체(20)가 크래들(10)에 인입되는 경우에만 상기 온도센서(30,31)가 작동하도록 작동스위치(35)가 구비될 수 있다. 온도센서(30)로부터 작동스위치(35)에 이르는 데이터 케이블(32)이 연결된다. 데이터 케이블(32)은 별도로 도시하지는 않았지만 제어부로 연결된 수도 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 주회로부 온도 센서가 구비된 진공차단기에 의하면 크래들 터미널에 직접 결합되는 온도센서가 구비되어 주회로부 온도를 실시간으로 정확하게 측정할 수 있는 효과가 있다.

이에 따라, 주회로부의 발열상태를 측정하여 통전부의 온도가 설정값 이상으로 과열되는 경우 차단작동 등 안전조치를 취할 수 있으므로 차단기의 오작동이나 과열 등 위험상황을 방지할 수 있는 효과가 있다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시 예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 청구의 범위에 속함은 자명하다.

10 크래들 11 상부터미널 몰드
12 하부터미널 몰드 14 안전셔터
15 센서삽입홈 16 온도센서 지지몰드
17 절연볼트 20 차단기 본체
21 주회로부 22 상부터미널
23 하부터미널 24 방열판
30,31 온도센서

Claims (7)

1. 크래들;
   상기 크래들에 인입, 인출될 수 있는 차단기 본체; 및
   상기 크래들의 상부터미널 몰드 및 하부터미널 몰드의 상부에 구비되는 온도센서 지지몰드;
   상기 온도센서 지지몰드 및 상기 크래들의 하부에 구비되어 상기 차단기 본체의 통전 시 온도를 측정하는 온도센서;를 포함하고,
   상기 온도센서 지지몰드에는 상기 온도센서를 삽입하기 위한 센서삽입홈이 형성되고,
   상기 온도센서 지지몰드에는 상기 온도센서를 고정하기 위한 절연볼트가 관통 설치되는 것을 특징으로 하는 진공차단기.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서, 상기 온도센서는 각 상의 상에 구비되는 것을 특징으로 하는 진공차단기.
5. 삭제
6. 삭제
7. 제1항에 있어서, 상기 크래들의 일부에는 상기 차단기 본체가 인입시에만 상기 온도센서를 작동시키도록 작동스위치가 구비되는 것을 특징으로 하는 진공차단기.

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