KR101696956B1 - 고체 절연 부하 개폐기 - Google Patents

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Abstract

본 고안은 고체 절연 부하 개폐기에 관한 것이다. 본 발명에 의한 고체 절연 부하 개폐기의 실시예의 일 양태는, 선로의 개폐를 위한 개폐 기구를 포함하는 개폐기 본체; 상기 개폐 기구를 제어하는 제어함; 상기 개폐기 본체로부터 전원을 전달받아서 이를 감압하여 상기 제어함에 공급하는 전압 변성기; 상기 개폐기 본체의 하부에 연결되고, 상기 전압 변성기와 수평 방향으로 중첩되게 위치되는 열반 모선부; 및 상기 전압 변성기와 열반 모선부를 전기적으로 연결하고, 상기 열반 모선부에 수평 방향으로 이동하여 연결되는 접속 커넥터; 를 포함한다. 본 발명에 의한 고체 절연 부하 개폐기의 실시예에 의하면, 실질적으로 제품의 높이가 감소되고, 개폐기의 내부에서 전압 변성기의 위치를 자유롭게 설계할 수 있으며, 보다 용이하게 접속 커넥터에 의한 전압 변성기 및 열반 모선부의 연결이 가능해질 수 있다.

Description

고체 절연 부하 개폐기{SOLID INSULATED LOAD BREAK SWITCHGEAR}
본 발명은 고체 절연 부하 개폐기에 관한 것이다.
부하 개폐기(Load Break Switchgear)는, 지중화(地中化) 고압 배전 선로의 분기, 구분, 시험 및 유지 관리를 위한 전력 기기로써, 수십 내지 수백 킬로볼트(kV)의 고전압에 사용된다. 일반적으로 부하 개폐기에는, 교류의 각 상(Phase) 별로 배전 선로를 개폐하기 위하여 서로 선택적으로 접촉 및 분리되는 고정 접촉자 및 가동 접촉자를 포함하는 개폐 기구가 구비된다. 그리고 상기 고정 접촉자 및 가동 접촉자의 개폐 과정에서 발생되는 아크(arc)의 소호를 위하여 상기 개폐기의 내부에는 육불화황(SF6) 가스와 같은 절연 가스가 봉입된다.
한편 근래에는 부하 개폐기에 원격 자동 개폐를 위한 통신 및 전동 액튜에이터(actuator) 제어 기능을 구비하는 제어함이 추가된다. 상기 제어함은 부하 개폐기의 모선 측, 즉, 배전 선로와 접속되는 선로 또는 개폐기 측으로부터 전원을 공급받는다. 이를 위하여 부하 개폐기에는, 배전 선로를 유동하는 고전압을 기설정된 저전압으로 변압하여 상기 제어함에 제공하는 전압 변성기(Potential Transformer)가 추가된다.
도 1은 종래 기술에 의한 고체 절연 부하 개폐기를 개략적으로 보인 정면도이고, 도 2는 종래 기술에 의한 고체 절연 부하 개폐기의 요부를 분해하여 보인 정면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 종래 기술에 의한 고체 절연 부하 개폐기는, 개폐기 본체(10), 제어함(20), 전압 변성기(30), 열반 모선부(40) 및 접속 커넥터(50)를 포함한다.
상기 개폐기 본체(10)에는, 배전 선로의 개폐를 위한 고정 접촉자 및 가동 접촉자를 포함하는 개폐 기구가 구비된다. 상기 제어함(20)은, 상기 개폐기 본체(10), 실질적으로 상기 개폐 기구를 제어하는 역할을 한다.
상기 전압 변성기(30)는, 상기 개폐기 본체(10)로부터 전달받은 전원을 감압하여 상기 제어함(20)에 공급하는 역할을 한다. 상기 전압 변성기(30)는, 상기 열반 모선부(40)에 의하여 상기 개폐기 본체(10)와 연결된다. 그리고 상기 전압 변성기(30)는, 전원 공급 케이블(60)에 의하여 상기 제어함(20)과 연결된다. 실질적으로 상기 제어함(20)과 전압 변성기(30) 사이에는, 비상시를 위하여 상기 제어함(20)에 공급되는 전원을 축전하는 축전지(70)가 구비된다.
그리고 상기 열반 모선부(40)는, 상기 개폐기 본체(10)로부터 상기 전압 변성기(30)에 전원을 전달하는 역할을 한다. 상기 열반 모선부(40)는, 상기 개폐기 본체(10)의 하방에 설치되어 상기 개폐기 본체(10)에 전기적으로 접속된다. 실질적으로 상기 열반 모선부(40)는, 수평 모선부(41) 및 다수개의 수직 모선부(43)를 포함한다. 상기 수직 모선부(43)는, 교류 전류의 4개의 상에 대응하여 4개로 구성되고, 상기 수평 모선부(41)에 각각 연결된다. 이때 상기 열반 모선부(40)의 위치는, 상기 열반 모선부(40)와 접속되는 인출 단자부가 상기 개폐 기구에서 하방으로 연장되므로, 상기 개폐기 본체(10)의 하방으로 한정된다.
한편 상기 접속 커넥터(50)는, 상기 전압 변성기(30)를 상기 열반 모선부(40)에 접속하는 역할을 한다. 상기 접속 커넥터(50)는 전체적으로 L자 형상으로 형성된다. 그리고 상기 접속 커넥터(50)의 수평 단부는 상기 전압 변성기(30)에 구비되는 부싱(31)과 결합된다. 또한 상기 접속 커넥터(50)의 수직 단부는 상기 수직 모선부(43)에 결합된다. 이때 상기 접속 커넥터(50)의 수직 단부는, 실질적으로 상기 수직 모선부(43)의 내부에 하방에서 상방으로 삽입된다. 그리고 상기 수직 모선부(43)와 상기 접속 커넥터(50)의 수직 단부 사이에는, 상기 열반 모선부(40)와 상기 접속 커넥터(50)의 전기적 연결을 위한 플러그 볼트(51)가 삽입된다.
이상과 같이 구성되는 종래 기술에 의한 고체 절연 부하 개폐기의 구성은, 본 발명의 출원인에 의하여 선출원된 대한민국 공개 특허공보 제2009-0062913호를 참조하면 보다 상세하게 이해될 수 있을 것이다.
그러나 이와 같은 종래 기술에 의한 고체 절연 부하 개폐기에는 다음과 같은 문제점이 발생된다.
먼저 상술한 바와 같이, 상기 열반 모선부(40)는 상기 개폐기 본체(10)의 하방에 위치되고, 상기 열반 모선부(40)의 하방에 상기 전압 변성기(30)가 위치된다. 따라서 종래에는, 실질적으로 상기 열반 모선부(40) 및 전압 변성기(30)의 설치를 위한 공간의 높이를 확보하여야 하고, 이에 의하여 제품의 높이가 증가되는 단점이 발생된다.
또한 종래에는, 상기 접속 커넥터(50)의 수직 단부가 상기 수직 모선부(43) 중 어느 하나에 삽입됨으로써, 상기 열반 모선부(40) 및 전압 변성기(30)가 연결된다. 따라서 종래에는, 상기 열반 모선부(40)에 대한 상기 전압 변성기(30)의 위치 선택이 상대적으로 제약될 수 밖에 없다.
그리고 종래에는, 상기 접속 커넥터(50)의 수직 단부가 상기 수직 모선부(43) 중 어느 하나에 하방에서 상방으로 삽입된다. 따라서 종래에는, 상기 접속 커넥터(50)를 상기 열반 모선부(40)에 연결하는 과정이 용이하지 않게 된다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 제품의 높이를 상대적으로 감소시킬 수 있도록 구성되는 고체 절연 부하 개폐기를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 전압 변성기의 설치 위치의 자유도가 증가되도록 구성되는 고체 절연 부하 개폐기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 접속 커넥터에 의한 전압 변성기 및 열반 모선부의 연결이 보다 용이하게 이루어지도록 구성되는 고체 절연 부하 개폐기를 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 고체 절연 부하 개폐기의 실시예의 일 양태는, 선로의 개폐를 위한 개폐 기구를 포함하는 개폐기 본체; 상기 개폐 기구를 제어하는 제어함; 상기 개폐기 본체로부터 전원을 전달받아서 이를 감압하여 상기 제어함에 공급하는 전압 변성기; 상기 개폐기 본체의 하부에 연결되고, 상기 전압 변성기와 수평 방향으로 중첩되게 위치되는 열반 모선부; 및 상기 전압 변성기와 열반 모선부를 전기적으로 연결하고, 상기 열반 모선부에 수평 방향으로 이동하여 연결되는 접속 커넥터; 를 포함하고, 상기 열반 모선부는, 수평 방향으로 기설정된 길이를 가지는 수평 모선부; 상기 수평 모선부에 구비되고, 상기 개폐기 본체와 수직 방향으로 연결되는 다수개의 수직 모선부; 및 상기 수평 모선부에 구비되고, 상기 접속 커넥터가 수평 방향으로 연결되는 커넥터 연결부; 를 포함할 수 있다.
상기 커넥터 연결부는, 상기 수직 모선부 사이에 해당하는 상기 수평 모선부의 일측에 구비되거나, 상기 수평 모선부의 양단부 중 어느 일단부에 구비될 수 있다.
본 발명에 의한 고체 절연 부하 개폐기의 실시예에 의하면, 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
먼저 본 발명의 실시예에서는, 열반 모선부와 전압 변성기를 연결하기 위한 접속 커넥터가 열반 모선부에 수평 방향으로 연결된다. 따라서 본 발명의 실시예에 의하면, 열반 모선부, 전압 변성기 및 접속 커넥터가 설치된 상태에서의 전체 높이를 종래에 비하여 상대적으로 감소시킴으로써, 실질적으로 제품의 높이가 감소될 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에서는, 접속 커넥터가 열반 모선부에 연결되는 커넥터 연결부의 위치의 설계 변형이 가능해진다. 따라서 본 발명의 실시예에 의하면, 개폐기의 내부에서 전압 변성기의 위치를 자유롭게 설계할 수 있게 된다.
그리고 본 발명의 실시예에서는, 접속 커넥터가 수평 방향으로 이동하여 열반 모선부와 연결된다. 따라서 본 발명의 실시예에 의하면, 보다 용이하게 접속 커넥터에 의한 전압 변성기 및 열반 모선부의 연결이 가능해질 수 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 고체 절연 부하 개폐기를 개략적으로 보인 정면도.
도 2는 종래 기술에 의한 고체 절연 부하 개폐기의 요부를 분해하여 보인 정면도.
도 3은 본 발명에 의한 고체 절연 부하 개폐기의 제1실시예를 개략적으로 보인 정면도.
도 4는 본 발명의 제1실시예의 요부를 분해하여 보인 평면도.
도 5는 본 발명의 제1실시예를 구성하는 접촉 커넥터를 보인 종단면도.
도 6은 본 발명에 의한 고체 절연 부하 개폐기의 제2실시예의 요부를 분해하여 보인 평면도.
이하에서는 본 발명에 의한 고체 절연 부하 개폐기의 제1실시예의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명에 의한 고체 절연 부하 개폐기의 제1실시예를 개략적으로 보인 정면도이고, 도 4는 본 발명의 제1실시예의 요부를 분해하여 보인 평면도이며, 도 5는 본 발명의 제1실시예를 구성하는 접촉 커넥터를 보인 종단면도이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 실시예에 의한 고체 절연 부하 개폐기는, 배전 선로의 개폐를 위한 고정 접촉자 및 가동 접촉자를 포함하는 개폐 기구(미도시)가 구비하는 개폐기 본체(110), 상기 개폐 기구를 제어하는 제어함(120), 및 상기 개폐기 본체(110)로부터 전달받은 전원을 감압하여 상기 제어함(120)으로 전달하는 전압 변성기(130)를 포함한다. 본 실시예에서, 상기 개폐기 본체(110), 제어함(120) 및 전압 변성부(130)의 구성은, 종래의 그것과 대동 소이하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
또한 본 실시예에 의한 고체 절연 부하 개폐기는, 열반 모선부(140) 및 접속 커넥터(150)를 더 포함한다. 상기 열반 모선부(140)는, 상기 개폐기 본체(110), 실질적으로는 상기 개폐 기구의 인출 단자부(미도시)에 전기적으로 연결된다. 그리고 상기 접속 커넥터(150)는, 상기 전압 변성기(130)와 열반 모선부(140)를 연결하는 역할을 한다.
보다 상세하게는, 상기 열반 모선부(140)는 수평 모선부(141), 다수개의 수직 모선부(143) 및 커넥터 연결부(145)를 포함한다. 상기 수평 모선부(141)는, 수평 방향으로 기설정된 길이를 갖는다. 상기 수직 모선부(143)는, 상기 수평 모선부(141)에 대하여 동일한 방향으로 경사지게 위치된다. 이때 상기 수직 모선부(143)는, 상기 수평 모선부(141)의 길이 방향으로 서로 기설정된 거리만큼 이격되게 위치된다. 실질적으로 상기 수직 모선부(143)는, 상기 개폐 기구의 인출 단자부와 연결되는 곳이다. 따라서 상기 수직 모선부(143)는, 상기 인출 단자부에 연결된 상태에서 수직 방향으로 위치된다. 한편 상기 커넥터 연결부(145)는, 상기 접속 커넥터(150)가 삽입되어 연결되는 곳이다. 상기 커넥터 연결부(145)는, 상기 수직 모선부(143)에 대하여 직교되는 방향으로 상기 수평 모선부(141)의 일측에 위치된다. 이때 상기 커넥터 연결부(145)의 위치는, 상기 개폐기 본체(110)에 대한 상기 전압 변성기(130)의 상대 위치에 따라서 선택적으로 결정될 수 있다. 즉, 도 3 및 도 4에는, 상기 커넥터 연결부(145)가, 상기 수직 모선부(143) 중 도면상 가장 좌측 및 이에 인접하는 상기 수직 모선부(143) 사이에 위치되는 것으로 도시되었으나, 상기 커넥터 연결부(145)의 위치가 이에 한정되는 것은 아니다. 본 실시예에서는, 상기 전압 변성기(130) 및 열반 모선부(140)의 적어도 일부, 실질적으로 상기 수평 모선부(141)가 수평 방향으로 중첩되게 위치된다. 따라서 본 실시예에서는, 실질적으로, 상기 전압 변성기(130) 및 열반 모선부(140)의 전체 높이가 종래에 비하여 상대적으로 감소될 것이다.
상기 커넥터 연결부(145)는, 절연부(146) 및 도체부(147)를 포함한다. 상기 절연부(146)는, 소정의 절연성능을 가지는 재질로 성형된다. 상기 절연부(146)는 실질적으로 상기 수평 모선부(141)를 구성하는 절연부와 일체로 성형될 것이다. 그리고 상기 커넥터 연결부(145)의 선단에 해당하는 상기 절연부(146)의 일단에는 커넥터 삽입홈(146A)이 형성된다. 상기 커넥터 삽입홈(146A)은 상기 접속 커넥터(150)가 삽입되는 부분이다. 한편 상기 도체부(147)는, 상기 절연부(146)의 내부에 위치되어 상기 접속 커넥터(150)와 연결되는 부분이다. 실질적으로 상기 도체부(147)는 상기 절연부(146)에 의하여 절연된다고 할 수 있다. 한편 상기 커넥터 삽입홈(146A)의 내부에는 접속핀(148)이 구비된다. 이때 상기 접속핀(148)의 일부는 상기 커넥터 삽입홈(146A)의 내부에 위치되고, 상기 접속핀(148)의 나머지는 상기 절연부(146)의 내부로 삽입되어 상기 도체부(147)에 연결된다.
한편 상기 접속 커넥터(150)는, 제1파트(151) 및 제2파트(152)를 포함한다. 상기 제1 및 제2파트(151)(152)는, 서로 기설정된 각도로 경사지게 연장되고, 일체로 성형될 수 있다. 상기 제1파트(151)는, 상기 전압 변성기(130), 실질적으로 상기 전압 변성기(130)에 구비되는 부싱(131)과 연결된다. 그리고 상기 제2파트(152)는 상기 커넥터 연결부(145)와 연결된다. 이때 상기 제2파트(152)는, 실질적으로 수평 방향으로 이동하여 상기 커넥터 연결부(145), 즉 상기 커넥터 삽입홈(146A)에 삽입된다. 따라서 본 실시예에서는, 상기 제1 및 제2파트(151)(152)가 각각 상기 부싱(131) 및 커넥터 연결부(145)에 연결된 상태에서, 상기 제1 및 제2파트(151)(152)는 수평면에 평행한 가상의 평면 상에 위치된다.
상기 제1 및 제2파트(151)(152), 실질적으로 상기 접속 커넥터(150)는, 절연부(153) 및 도체부(154)를 포함한다. 실질적으로 상기 절연부(153)는, 소정의 절연성능을 가지는 재질로 성형되고, 상기 제1 및 제2파트(151)(152)의 형상에 대응하는 형상으로 형성된다. 상기 커넥터 삽입홈(146A)의 내부에 삽입되는 상기 제2파트(152)의 선단에 해당하는 상기 절연부(153)의 일단에는 핀 삽입홈(154A)이 형성된다. 상기 핀 삽입홈(154A)은, 상기 제2파트(152)의 선단이 상기 커넥터 삽입홈(146A)에 삽입된 상태에서, 상기 접속핀(148)의 일부가 삽입되는 곳이다. 그리고 상기 도체부(154)는, 상기 절연부(153)의 내부에 위치된다. 실질적으로 상기 도체부(154)는, 상기 핀 삽입홈(154A)에 삽입되는 상기 접속핀(148)에 의하여 상기 도체부(147)과 연결된다.
미설명 도면 부호 160 및 170은, 각각 전원 공급 케이블(160) 및 축전지(170)이다. 상기 전원 공급 케이블(160)은, 상기 제어함(120)과 전압 변성기(130)를 연결한다. 그리고 상기 축전지(170)는, 상기 제어함(120)과 전압 변성기(130) 사이에 위치되어 비상시를 상기 제어함(120)에 전원을 공급한다.
이하에서는 본 발명에 고체 절연 부하 개폐기의 제1실시예의 작용을 보다 상세하게 설명한다.
본 실시예에서는, 열반 모선부(140)의 일부, 즉 열반 모선부(140)를 구성하는 수평 모선부(141)가 전압 변성기(130)와 수평 방향으로 중첩되게 위치된다. 따라서 본 실시예에서는, 상기 전압 변성기(130) 및 열반 모선부(140)의 전체 높이가 종래에 비하여 감소될 수 있다. 그리고 이와 같은 상기 전압 변성기(130) 및 열반 모선부(140)의 높이의 감소에 의하여 실질적으로 제품의 전체 높이가 감소됨으로써, 보다 컴팩트한 제품의 제작이 가능해진다.
한편 상기 전압 변성기(130)와 열반 모선부(140)가 접속 커넥터(150)에 의하여 연결된다. 보다 상세하게는, 상기 접속 커넥터(150)의 제1파트(151)가 상기 전압 변성기(130)의 부싱(131)에 연결되고, 상기 접속 커넥터(150)의 제2파트(152)는 열반 모선부(140)의 커넥터 연결부(145)에 연결된다. 이때 상기 제2파트(152)는 수평 방향으로 이동하여 상기 커넥터 연결부(145)에 삽입된다. 따라서 본 실시예에 의하면, 보다 용이하게 상기 접속 커넥터(150)를 상기 열반 모선부(140)에 연결할 수 있게 된다.
그리고 본 실시예에서는, 개폐기 본체(110)에 대한 상기 전압 변성기(130)의 상대 위치에 따라서 상기 수평 모선부(141) 상에서 상기 커넥터 연결부(145)의 위치를 가변할 수 있다. 따라서 상기 접속 커넥터(50)가 연결되는 위치가 수직 모선부(43)의 위치로 한정되는 종래에 비하여 상기 접속 커넥터(150)가 상기 열반 모선부(140)에 연결되는 위치를 보다 자유롭게 설계할 수 있고, 실질적으로 상기 열반 모선부(140), 즉 상기 개폐기 본체(110)에 대한 상기 전압 변성기(130)의 위치 선택의 자유도가 증가될 수 있다.
이하에서는 본 발명에 의한 고체 절연 부하 개폐기의 제2실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 6은 본 발명에 의한 고체 절연 부하 개폐기의 제2실시예의 요부를 분해 하여 보인 평면도이다. 본 실시예의 구성 요소 중 상술한 본 발명의 제1실시예의 구성 요소와 동일한 구성 요소에 대해서는, 도 3 및 도 4의 도면 부호를 원용하고, 이에 대한 상세한 설명을 생략하기로 한다.
도 6을 참조하면, 본 실시예에서는, 커넥터 연결부(147)가 열반 모선부(140), 즉 수평 모선부(141)의 단부에 위치된다. 한편 접속 커넥터(150')는 소정의 길이를 가지는 직선 형상으로 형성된다. 그리고 상기 접속 커넥터(150')의 양단부가, 각각 전압 변성기(130)의 부싱(131) 및 커넥터 연결부(147)에 연결된다. 따라서 본 실시예에서는, 상기 접속 커넥터(150')를 상기 열반 모선부(140)에 연결하는 작업을 수행하기 위한 공간의 확보가 용이해짐으로써, 실질적으로 상기 접속 커넥터(150')를 상기 열반 모선부(140)에 연결하는 작업을 보다 용이하게 수행할 수 있게 된다.
이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이고, 본 발명의 권리범위는 첨부한 특허청구범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.

Claims (3)

  1. 선로의 개폐를 위한 개폐 기구를 포함하는 개폐기 본체;
    상기 개폐 기구를 제어하는 제어함;
    상기 개폐기 본체로부터 전원을 전달받아서 이를 감압하여 상기 제어함에 공급하는 전압 변성기;
    상기 개폐기 본체의 하부에 연결되고, 상기 전압 변성기와 수평 방향으로 중첩되게 위치되는 열반 모선부; 및
    상기 전압 변성기와 열반 모선부를 전기적으로 연결하고, 상기 열반 모선부에 수평 방향으로 이동하여 연결되는 접속 커넥터; 를 포함하고,
    상기 열반 모선부는,
    수평 방향으로 기설정된 길이를 가지는 수평 모선부;
    상기 수평 모선부에 구비되고, 상기 개폐기 본체와 수직 방향으로 연결되는 다수개의 수직 모선부; 및
    상기 수평 모선부에 구비되고, 상기 접속 커넥터가 수평 방향으로 연결되는 커넥터 연결부를 포함하고,
    상기 커넥터 연결부는,
    일단에 커넥터 삽입홈이 형성되는 절연부; 및
    상기 절연부의 내부에 위치하고, 상기 접속 커넥터와 연결되는 도체부를 포함하는 고체 절연 부하 개폐기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 커넥터 연결부는, 상기 수직 모선부 사이에 해당하는 상기 수평 모선부의 일측에 구비되는 고체 절연 부하 개폐기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 커넥터 연결부는, 상기 수평 모선부의 양단부 중 어느 일단부에 구비되는 고체 절연 부하 개폐기.

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