KR101764204B1 - 가스 절연 모선의 유지 보수용 지그장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 가스 절연 모선의 유지 보수용 지그장치는 관로 중앙에서 모선들 사이에 배치되는 지그 본체, 지그 본체에 이동 가능하게 구성되는 복수의 모선 서포트 유닛, 그리고 모선 서포트 유닛에 대응하여 관로의 내벽부에 배치되는 복수의 관로 서포트 유닛을 포함한다. 모선 서포트 유닛과 관로 서포트 유닛에는, 모선의 일부를 감싸면서 모선에 접촉되는 모선 받침부가 마련된다. 본 발명의 일 실시예는, 가스 절연 개폐설비의 모선들 원 위치에서 모선들을 위치 고정하도록 모선들을 지지하여 모선들을 연결하는 접점부에서 정비 및 유지 보수의 작업 효율을 높일 수 있다.

Description

가스 절연 모선의 유지 보수용 지그장치{ZIG DEVICE FOR MANAGEMENT OF GAS INSULTED BUS}

본 발명은 가스 절연 모선의 유지 보수용 지그장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가스 절연된 모선들이 배치된 관로에서 사용되는 가스 절연 모선의 유지 보수용 지그장치에 관한 것이다.

최근 산업의 고도화로 인한 전력수요의 급증에 따라 전력 계통도 대용량, 초고압화되었으며 이에 따른 전력설비의 안정화와 신뢰도는 매우 중요한 사항이다.

전력수요의 급증에 따른 초고압 변전설비는, 변전소 공간 확보의 곤란, 유지보수와 안전성 확보 등의 이유로 변전설비가 주회로 및 제어부가 밀폐, 전자화되고, 절연매체는 가스절연형 변전설비로 변화되었다.

가스절연 개폐장치(G.I.S : Gas Insulated Switchgear)는 충전부가 고체 절연물(Spacer)로 지지되고 있으며, 탱크 내부에는 절연성능과 소호능력이 뛰어난 SF6 가스를 절연매체로 하여 충진, 밀봉된 개폐설비 시스템을 말한다.

이러한 시스템은 불활성 가스인 SF6 가스의 우수한 물리적, 전기적 성질을 이용하여 단락 및 지락사고 등의 이상 상태에 있어서 안전하게 전력 계통을 개폐, 보호하는 복합적인 절연 개폐장치이다.

G.I.S의 분류는 모선 구조와 조작방식에 따라 다음과 같이 나눌 수 있다.

G.I.S는 모선 구조에 따라 3상 일괄형과 3상 분리형으로 나눌 수 있다. 3상 일괄형은 주로 170 kV급 이하에서 사용되며, 3상 분리형은 362kV급 이상에서 사용되다.

G.I.S의 도전부, 절연부, 접속부 등의 충전부는, SF6 가스로 충진된 금속제 용기 중에 완전히 밀폐되어 있으므로, 염해, 대기오염, 강풍, 폭우, 먼지, 증기 등 기후 또는 외부환경의 영향을 전혀 받지 않는다.

또한 곤충, 조수 등에 의한 단락사고, 지락사고의 발생 우려가 없고 탱크내의 가스 압력이 대기압 보다 높으므로 분진 등의 침해 우려가 없고 탱크는 절연 스페이서(Spacer)로 가스 구획이 구분되어 있으므로, 누기 방지와 가스 누출 사고 시에는 해당 가스 구획 내로 국한된다.

상기와 같은 전기 개폐 설비는, 유지 보수를 탱크나 관로가 분리되고, 유지 정비 및 보수 작업이 진행된다. 일예로, 모선 구조가 3상 일괄형인 개폐 설비는, 모선들이 배치된 관로에 대한 전기 연결을 차단한 후, 관로 사이의 연결부를 분리한 후, 작업자가 관로의 내부로 진입하여 관로들 사이의 모선 연결 접점들을 교체하는 작업이 진행된다.

관로의 내부에 배치된 3상 모선은 삼각 배치를 이루고 있으므로, 연결 점접이 분리되면서 관로의 내부 공간에 있게 된다. 이에 따라 3상 모선은 작업을 위해서 거치가 이루어져야 하며, 동일 라인의 모선들의 접점 연결시 정확한 정렬이 이루어져야 한다.

본 발명의 일 실시예는, 가스 절연 개폐설비의 모선들을 지지하여 정비 및 유지 보수의 작업 효율을 높일 수 있는 가스 절연 모선의 유지 보수용 지그장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 가스 절연 모선의 유지 보수용 지그장치는, 관로의 모선들 사이에 배치되는 지그 본체; 상기 지그 본체에 이동 가능하게 구성되는 복수의 모선 서포트 유닛; 및 상기 모선 서포트 유닛에 대응하여 상기 관로의 내벽부에 배치되는 복수의 관로 서포트 유닛을 포함하며, 상기 모선 서포트 유닛과 상기 관로 서포트 유닛에는, 상기 모선의 일부를 감싸면서 상기 모선에 접촉되는 모선 받침부가 마련되며, 상기 지그 본체는, 상기 복수의 관로 서로트 유닛 중 어느 하나에 대응하여 모선 홈부가 마련된 메인 본체부; 및 상기 모선 홈부의 반대 편에서 상기 메인 본체부에 연결되며, 양쪽에 경사진 경사 변부가 마련된 경사 본체부를 포함한다.

상기 모선 서포트 유닛은, 상기 경사 변부에 이동 가능하게 위치하는 안내 홈부가 마련되며 상기 모선 받침부에 연결되는 안내 지지부재; 및 상기 안내 지지부재와 상기 모선 받침부를 상호 연결하는 연결부재를 포함하며, 상기 모선 받침부는 상기 모선에 대응하도록 만곡된 받침 부재와 상기 받침 부재의 중앙부에 마련되어 상기 연결부재에 결합되는 결합 부재를 포함하며, 상기 연결부재는 상기 안내 지지부재에 위치 조절 가능하게 나사 결합될 수 있다.

상기 관로 서포트 유닛의 상기 모선 받침부에는, 상기 관로의 내벽부를 따라 이동 가능하도록 이동 바퀴가 구비될 수 있다.

상기 안내 지지부재는 상기 경사 변부에 위치가 제한되도록 상기 경사 변부에 연결되며, 상기 연결부재는 상기 안내 지지부재에 절첩 가능하게 연결되되, 상기 안내 지지부재에는 상기 연결부재가 회전 이동 가능하도록 상기 연결부재의 회전축과 회전 안내 홈부가 마련되며, 상기 회전 안내 홈부에는, 상기 연결부재가 상기 회전 안내 홈부의 외부로 이동되는 회전 이동을 허용하되, 상기 회전 안내 홈부에 상기 연결부재를 위치 고정시킬 수 있도록 스프링에 의해 지지되는 접촉 볼부가 마련될 수 있다.

상기와 같이 기술된 본 발명의 일 실시예는, 가스 절연 개폐설비의 모선들 원 위치에서 모선들을 위치 고정하도록 모선들을 지지하여 모선들을 연결하는 접점부에서 정비 및 유지 보수의 작업 효율을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 절연 모선의 유지 보수용 지그장치 의 배치도이다.
도 2는 도 1의 가스 절연 모선의 유지 보수용 지그장치의 사시도이다.
도 3은 도 2에 모선이 배치된 정면도이다.
도 4는 도 3의 모선 서포트 유닛과 관로 서포트 유닛이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 절연 모선의 유지 보수용 지그장치의 사시도이다.
도 6은 도 5의 모선 서포트 유닛의 정면도이다.

이하, 첨부된 도면에 도시된 특정 실시예들에 의해 본 발명의 다양한 실시예들을 설명한다. 실시예들에 차이는 상호 배타적이지 않은 사항으로 이해되어야 하며, 본 발명의 기술 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서, 일 실시예에 관련하여 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 다른 실시예로 구현될 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 변경 가능한 것으로 이해되어야 하며, 도면에서 유사한 참조부호는 다양한 측면에 걸쳐 동일하거나 유사한 기능을 가리킬 수 있으며, 길이 및 면적, 두께 등과 그 구체적인 형태는 설명 상의 편의를 위하여 과장되어 표현된 것일 수 있다.

도면의 방향과 위치는 XYZ 직교 좌표계를 상정하여 설명하며, 상하좌우는 XY좌표 평면계와 일치하며, 전후좌우는 YZ 좌표의 평면계와 일치하는 것으로 상정한다. 실시예들의 도면에서 하부 요소들이 설명되지 않은 각각의 유닛, 모듈, 부, 부재는 각기 부여된 기능을 갖기 위한 통상적인 하부 요소들을 포함하는 것으로 상정하며, 도면에 도시된 하부 요소들에 제한하진 않는다. 도시되었으나 통상적으로 설명이 생략된 구성 요소들은 실시예들에 포함된 것으로 이해되어야 한다.

사용되는 용어들은 특별히 정의된 용어를 제외하고는 통상적인 한자, 국어 혹은 영어의 사전적인 의미 혹은 해당 분야에서 사용되는 용어와 부합하는 속성을 가진 것으로 이해되어야 한다. "포함한다, 구성된다, 또는 구비한다"는 다른 구성요소들을 더 가질 수 있음을, "고정 및 구속된다"는 이동과 움직임이 제한됨을, "회전 및 힌지"는 대상 객체의 일부 혹은 전부가 회전하여 이동될 수 있음을 의미한다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 절연 모선의 유지 보수용 지그장치는, 관로(10)에서 모선(20)들 사이에 배치되는 지그 본체(100), 지그 본체(100)에 이동 가능하게 구성되는 복수의 모선 서포트 유닛(110), 그리고 모선 서포트 유닛(110)에 대응하여 관로(10)의 내벽부에 배치되는 복수의 관로 서포트 유닛(120)을 포함한다.

모선 서포트 유닛(110)과 관로 서포트 유닛(120)에는, 모선(20)의 일부를 감싸면서 모선(20)에 접촉되는 모선 받침부(130)가 마련된다.

지그 본체(100)는 복수의 관로 서포트 유닛(120) 중 하나에 대응하여 모선 홈부(103)가 마련된 메인 본체부(101)와, 모선 홈부(103)의 반대 편에서 메인 본체부(101)에 연결되며, 양쪽에 경사진 경사 변부(106)이 마련된 경사 본체부(105)를 포함한다.

지그 본체(100)의 메인 본체부(101)에는 모선 홈부(103)가 위치하며, 경사 본체부(105)의 양쪽 경사 변부(106)에는 각각 모선 서포트 유닛(110)이 배치될 수 있다. 이러한 지그 본체(100)는 3상 모선(20)들을 관로(10) 내부에서 지지할 수 있게 된다.

지그 본체(100)의 모선 홈부(103)에 하나의 모선(20)이 배치되며, 경사 변부(106)에 배치되는 모선 서포트 유닛(110)에 다른 두 개의 모선(20)이 각각 접촉 지지될 수 있다. 이에 따라 관로(10)의 내부에 배치된 모선(20)이 3상인 경우에 모선(20)들 사이에 지그 본체(100)가 배치되며, 지그 본체(100)의 모선 홈부(103)와 모선 서포트 유닛(110)에 의해 모선(20)들이 지지될 수 있다.

지그 본체(100)의 주변에 지지된 모선들은, 관로(10)의 벽부에 대해 관로 서포트 유닛(120)으로 각각 지지될 수 있다. 관로 서포트 유닛(120)과 모선 홈부(103)에 대응하여 관로(10)의 내벽부에 인접한 공간에는 관로 서포트 유닛(120)이 배치되며, 관로 서포트 유닛(120)에 의해 모선(20)들이 지지된다.

이처럼 관로(10)의 내부에 3상으로 구성된 모선들은, 지그 본체(100)의 주위에서 모선 서포트 유닛(110)과 관로 서포트 유닛(120)의 모선 받침부(130)에 의해 일부 원형 접촉 구조로 지지됨으로써 위치 고정될 수 있다.

작업자는 정비 및 유지 보수 작업 시에, 전기 개폐 설비의 모선(20)들이 배치된 관로(10)의 연결부를 해체하여 관로(10)를 개방한 후, 개방 관로(10)의 내부로 진입할 수 있다.

상기와 같은 가스 절연 모선의 유지 보수용 지그장치가 외부에서 투입됨으로써 모선(20)들의 연결부를 분리하고, 모선(20)들을 지지하여 위치를 확실하게 고정시킨 후, 관로(10)에서 모선들의 정비 작업을 원활하게 실시할 수 있다.

이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 모선(20)들의 연결부가 관로(10)의 내벽부에 부딪히거나 굽혀져 발생 가능한 손상을 방지하고, 모선(20)들의 연결부를 다시 연결 시에 각각의 동선 상에 있는 모선(20)들의 정렬이 정확하게 이루어진 상태에서 연결 작업을 진행할 수 있으므로, 모선(20)들의 연결부에 대한 결합 오차가 제거될 수 있으며, 결합 오차로 인한 기구적 및 전기적 불안정을 해소할 수 있다.

도 3과 도 4를 참조하면, 상기의 모선 서포트 유닛(110)은, 경사 변부(106)에 이동 가능하게 위치하는 안내 홈부(112)가 마련되며 모선 받침부(130)에 연결되는 안내 지지부재(111)와, 안내 지지부재(111)와 모선 받침부(130)를 상호 연결하는 연결부재(115)를 포함한다. 연결부재(115)는 안내 지지부재(111)에 위치 조절 가능하게 나사 결합된다.

안내 지지부재(111)는 경사 변부(106)을 따라 이동 가능한 직선 형상의 안내 홈부(112)가 마련됨으로써 경사 변부(106)을 따라 이동되어 위치할 수 있다. 이에 따라 관로(10)의 내부에 배치되는 모선(20)들의 위치 변화에 대응하여 모선 받침부(130)가 유연하게 이동되어 배치될 수 있으며, 각각의 개폐 설비에 따른 모선(20)들의 위치에 대응하여 모선(20)들을 지지할 수 있다.

연결부재(115)는 안내 지지부재(111)와 모선 받침부(130)에 일단부와 타단부가 나사 결합되어 이들을 상호 연결하는 것이다. 이러한 연결부재(115)는 양쪽이 나사 가공된 스터드 볼트일 수 있다. 연결부재(115)에 대응하여 안내 지지부재(111)와 모선 받침부(130)의 연결부재(115)에 대한 연결부에는 나사부가 마련된다.

이에 따라 모선 받침부(130)는 연결부재(115)와 나사부에 의해 이동될 수 있으며, 지그 본체(100)에 대한 모선(20)의 지지 거리가 조절될 수 있다. 즉 모선 받침부(130)는 지그 본체(100)에서 모선(10)의 위치에 따라 위치가 조절될 수 있다.

모선 받침부(130)는 모선(20)들의 안쪽 공간과 외부 공간에 대응하여 배치됨으로써 모선(20)을 둥근 형상으로 감싸도록 배치되며 모선(20)을 방사상의 방향으로 지지할 수 있도록 마련된 것이다.

모선 받침부(130)는 모선(20)에 대응하도록 만곡된 받침 부재(131)와 받침 부재(131)의 중앙부에 마련되어 연결부재(115)에 결합되는 결합 부재(132)를 포함할 수 있다. 이러한 모선 받침부(130)의 받침 부재(131)는 철판을 굽혀 만들 수 있으며, 결합 부재(132)에는 연결부재(115)가 나사 결합되도록 나선이 마련될 수 있다.

한편 모선(20)을 관로(10)의 내벽부에 대해 지지하기 위한 관로 서포트 유닛(120)도 상기의 모선 받침부(130)를 구비한다. 이러한 관로 서포트 유닛(120)의 모선 받침부(130)에는, 관로(10)의 내벽부를 따라 이동 가능하도록 이동 바퀴(121)가 구비될 수 있다.

관로 서포트 유닛(120)은 두 쌍의 이동 바퀴(121)가 구비됨으로써 관로(10)의 내벽부에 대해 안정적인 접촉으로 위치 이동이 가능하며, 이에 따라 관로(10)의 중심부에서 방사상으로 배치된 모선(20)들이 쉽게 지지되어 관로(10)의 내벽부에 대해 위치가 고정될 수 있다.

관로 서포트 유닛(120)은 이동 바퀴(121)에 의해 이동이 가능하므로 지그 본체(100)의 중심부를 향하도록 위치 조절이 가능하다. 이에 따라 작업자는 모선(20)들이 지그 본체(100)의 외곽에서 관로 서포트 유닛(120)에 의해 지지되는 작업을 수월하게 진행할 수 있다.

도 5와 도 6에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 절연 모선의 유지 보수용 지그장치가 도시되어 있다.

도 5와 도 6에 도시된 바와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 절연 모선의 유지 보수용 지그장치는, 상기와 같이 안내 지지부재(111)가 경사 변부(106)을 따라 이동 가능하면서 경사 변부(106) 측에 위치가 제한되도록 경사 변부(106)에 연결될 수 있다. 이에 따라 모선 서포트 유닛(110)은 지그 본체(100)의 경사 변부(106)에 연결된 상태로 지그 본체(100)와 함께 작업 위치로 이동될 수 있다.

도 5에 도 6에 도시된 연결부재(115)는 안내 지지부재(111)에 절첩 가능하게 연결된다. 이에 따라 모선 받침부(130)는 지그 본체(100) 측으로 접힌 상태에서 모선(20)을 지지하도록 지그 본체(100)의 외측으로 펴질 수 있다. 모선 서포트 유닛(110)은 지그 본체(100)에 접힌 상태에서 작업 장소 이동이 가능하며, 사용 시에 펴질 수 있는 구조로 제공된다.

이러한 모선 서포트 유닛(110)은 다리와 같이 안내 지지부재(111)와 연결부재(115)가 연결되어 있다. 안내 지지부재(111)에는 연결부재(115)가 회전 이동 가능하도록 연결부재(115)의 회전축(140)과 회전 안내 홈부(145)가 마련될 수 있다.

회전 안내 홈부(145)에는, 연결부재(115)가 회전 안내 홈부(145)의 외부로 이동되는 회전 이동을 허용하되, 회전 안내 홈부(145)에 연결부재(115)를 위치 고정시킬 수 있도록 스프링에 의해 지지되는 접촉 볼부(148)가 마련될 수 있다.

지그 본체(100)에 접힌 모선 서포트 유닛(110)은, 모선 받침부(130)가 연결부재(115)에 연결된 상태에서 연결부재(115)가 회전 안내 홈부(145)를 따라 지그 본체(100)의 외측 방향으로 회전 이동될 수 있다. 이에 따라 모선 받침부(130)는 회전축(140)을 중심으로 지그 본체(100)의 외측으로 회전 이동되며, 모선(20)을 지지할 수 있도록 펴진 상태가 된다.

연결부재(115)는 회전 안내 홈부(145)에 안치되며, 회전 안내 홈부(145)에 있는 접촉 볼부(148)가 의해 이동이 제한된다. 즉 접촉 볼부(148)는 연결부재(115)가 회전 안내 홈부(145)로 완전히 인입되도록 탄력적으로 이동될 수 있으며, 연결부재(115)가 회전 안내 홈부(145)에 안치된 상태에서는 스프링에 의해 지지됨으로써 연결부재(115)는 회전 안내 홈부(145)에서 이탈이 저지될 수 있다.

한편, 도 5와 도 6에서 설명되지 않은 도면 부호들의 요소들은 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 절연 모선의 유지 보수용 지그장치와 동일한 구조와 기능을 갖는 것이다.

이상과 같이 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 이를 기초로 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다 할 것이다.

10: 관로 20: 모선
100: 지그 본체 101: 메인 본체부
103: 모선 홈부
106: 경사 변부 105: 경사 본체부
110: 모선 서포트 유닛 111: 안내 지지부재
112: 안내 홈부 115: 연결부재
120: 관로 서포트 유닛 121: 이동 바퀴
130: 모선 받침부 131: 받침 부재
132: 결합 부재 140: 회전축
145: 회전 안내 홈부 148: 접촉 볼부

Claims (4)

1. 관로의 모선들 사이에 배치되는 지그 본체;
   상기 지그 본체에 이동 가능하게 구성되는 복수의 모선 서포트 유닛; 및
   상기 모선 서포트 유닛에 대응하여 상기 관로의 내벽부에 배치되는 복수의 관로 서포트 유닛을 포함하며,
   상기 모선 서포트 유닛과 상기 관로 서포트 유닛에는, 상기 모선의 일부를 감싸면서 상기 모선에 접촉되는 모선 받침부가 마련되며,
   상기 지그 본체는,
   상기 복수의 관로 서로트 유닛 중 어느 하나에 대응하여 모선 홈부가 마련된 메인 본체부; 및
   상기 모선 홈부의 반대 편에서 상기 메인 본체부에 연결되며, 양쪽에 경사진 경사 변부가 마련된 경사 본체부를 포함하는 가스 절연 모선의 유지 보수용 지그장치.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 모선 서포트 유닛은,
   상기 경사 변부에 이동 가능하게 위치하는 안내 홈부가 마련되며 상기 모선 받침부에 연결되는 안내 지지부재; 및
   상기 안내 지지부재와 상기 모선 받침부를 상호 연결하는 연결부재를 포함하며,
   상기 모선 받침부는 상기 모선에 대응하도록 만곡된 받침 부재와 상기 받침 부재의 중앙부에 마련되어 상기 연결부재에 결합되는 결합 부재를 포함하며,
   상기 연결부재는 상기 안내 지지부재에 위치 조절 가능하게 나사 결합되는 가스 절연 모선의 유지 보수용 지그장치.
3. 제2 항에 있어서,
   상기 관로 서포트 유닛의 상기 모선 받침부에는, 상기 관로의 내벽부를 따라 이동 가능하도록 이동 바퀴가 구비되는 가스 절연 모선의 유지 보수용 지그장치.
4. 제3 항에 있어서,
   상기 안내 지지부재는 상기 경사 변부에 위치가 제한되도록 상기 경사 변부에 연결되며, 상기 연결부재는 상기 안내 지지부재에 절첩 가능하게 연결되되,
   상기 안내 지지부재에는 상기 연결부재가 회전 이동 가능하도록 상기 연결부재의 회전축과 회전 안내 홈부가 마련되며,
   상기 회전 안내 홈부에는, 상기 연결부재가 상기 회전 안내 홈부의 외부로 이동되는 회전 이동을 허용하되, 상기 회전 안내 홈부에 상기 연결부재를 위치 고정시킬 수 있도록 스프링에 의해 지지되는 접촉 볼부가 마련되는 가스 절연 모선의 유지 보수용 지그장치.

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