KR101814147B1 - 부분방전 감지기능을 구비하는 수배전반 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 복수 개의 공간으로 구획되고, 변압기 및 분배기가 설치되는 캐비닛; 상기 캐비닛 내부로 삽입되고, 발전소로부터 공급되는 전기에너지를 제공하는 공급선로; 상기 공급선로를 통해 공급되는 전기에너지를 건물 외부에 설치되는 외부기기에 전달하는 외부기기용 케이블; 상기 공급선로를 통해 공급되는 전기에너지를 건물 내부에 설치되는 내부기기에 전달하는 내부기기용 케이블; 상기 공급선로로부터 분기되고 상기 캐비닛 외부로 연장되어 지면에 접지되는 제1접지케이블; 상기 외부기기용 케이블로부터 분기되고 상기 캐비닛 외부로 연장되어 지면에 접지되는 제2접지케이블; 상기 내부기기용 케이블로부터 분기되고 상기 캐비닛 외부로 연장되어 지면에 접지되는 제3접지케이블; 및 상기 제1접지케이블, 상기 제2접지케이블 및 상기 제3접지케이블과 인접하게 설치되고 부분방전신호를 감지하여 감지신호를 송신하는 검출기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

부분방전 감지기능을 구비하는 수배전반 {DISTRIBUTING BOARD WITH SENSING FUNCTION FOR PARTIAL DISCHARGE}
본 발명은 부분방전 감지기능을 구비하는 수배전반에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 수배전반으로부터 연장되는 접지선을 통하여 부분방전 신호를 감지하고, 수배전반에서 발생되는 부분방전 여부를 정확히 실시간으로 판단하여 수배전반의 관리를 용이하게 행할 수 있으며, 수배전반 설치에 소요되는 시간 및 비용을 절감할 수 있는 부분방전 감지기능을 구비하는 수배전반에 관한 것이다.
일반적으로 수배전반은, 발전소로부터 전력을 받아 나눠주는 전력시스템을 의미한다.
수배전반 내부에 설치된 전력기기들의 접속부, 조작부, 차단부, 절연물에 절연열화가 심화되어 부분 방전(PD : Partial Discharge)이 발생되어지고, 이것을 방치한 채 전압이 지속적으로 인가되어지면 전력기기들의 절연내력 한계치를 초과하여 전면방전(Flash Over)에 이르게 되어 전력기기의 소손, 화재, 차단기 트립으로 인해 정전(Blackout) 사태가 발생된다.
종래의 전력설비의 부분방전신호 검출장치에 따른 방안과 관련해서는, 한국공개특허 10-2013-0028545호 이외에 다수 출원 및 등록되어 있다.
선행문헌은, 전력설비에서의 부분방전 시 방출되는 음향신호를 검출하는 다수의 초음파 센서와, 부분방전으로 생성된 누설전류의 흐름에 의한 전기적신호를 검출하는 다수의 UHF(Ultra High Frequency) 센서와, 다수의 초음파 센서와 다수의 UHF 센서로부터 입력된 음향신호와 전기적신호를 통해 부분방전신호를 추출하고, 부분방전신호의 발생위치를 분석하며 부분방전의 특성을 진단하는 제어부를 포함한다.
한편, 산업현장의 전력사용량 증가로 인한 설비증설과 수용가에서 사용하는 정보기기의 증가로 인하여 전력수요가 증가함에 따라 한전에서 특고압 전력을 받아 수용가에서 필요한 고압 및 저압 전력으로 변환하여 사용하는 전력수용가에는 기반 전력설비인 수배전반의 설치가 증가하고, 사용전압의 크기, 용도, 장소에 따라 고압배전반, 저압배전반, 전동기제어반, 분전반으로 다양하게 구분되어 설치, 운전되어지고 있다.
하지만, 선행문헌을 포함한 종래에는 전력설비의 설치증가, 대용량화에 따라 여러 유형의 전기설비 사고가 발생하고 있는 것이 현실이며, 수배전반과 같이 폐쇄형 구조 내부에서는 전력기기들의 온도상승에 따른 열적 열화, 전계 집중에 의한 전기적 열화, 기계적 스트레스에 의한 기계적 열화, 시간의 경과 또는 장소에 따른 환경적 열화로 인하여 절연열화 현상이 가속되어지고, 절연열화가 발생한 전력기기들은 조금씩 국부적인 방전을 시작하여 최종적으로 전력설비의 사고로 파급되어 정전이 발생한다.
사고가 발생된 이후에는 복구 작업에 많은 시간과 고비용이 발생하므로 사고가 발생되기 전에 미리 전력기기들의 절연열화 현상인 부분방전, 온도상승 등과 같은 징후를 감시, 진단할 수 있는 예방진단기술이 각각의 폐쇄형 구조 내부에 적용되어져야 한다.
또한, 부분방전의 종류에는 내부 방전, 연면 방전, 코로나 방전 등이 있으며, 종래의 부분방전을 감시하기 위한 예방진단 기술로는 방전 시 발생하는 VHF(Very High Frequency) 신호를 측정하는 VHF/HF 측정법, 접지선에 CT를 연결하여 방전전류를 검출하는 방법, 기계적 진동음을 측정하는 초음파 검출방법 등이 사용되었으나, 부분방전신호 검출 즉, 노이즈 함유량이 심하여 신호를 필터링에 있어 구조적인 한계를 지니고 있다.
따라서 근래에는 부분방전 측정 신뢰성이 우수하고, 노이즈 정도가 심하지 않으며, 운전상태에서도 상시 측정이 가능한 UHF 센서를 이용하여 검출하는 방법을 도입하고 있고, 광대역 방식과 협대역 방식 중에 500~1500MHz 대역의 주파수를 측정하는 광대역 방식을 주로 사용하고 있다.
하지만, 특고압(7kV 초과) 송전계통과 GIS(Gas Insulated Switchgear)에서만 주로 사용되었던 UHF 센서를 이용한 부분방전 검출방법을 고압(600V초과 7kV이하)과 저압(600V이하) 배전계통에서 사용하기 위해서는 부분방전 시 검출되는 노이즈가 함유된 전자파의 강도 및 발생정도에 대한 정확성 및 진단오류를 보완하여야 하고, 부분방전 전력기기의 발생위치를 정확하게 추적하여 정밀진단을 실시하기 위한 기술적인 문제점을 가지고 있다.
상기한 문제점을 해결하기 위해 UHF 부분방전 및 온도 감지 시스템 내장형 수배전반이 개발되었으며, 종래기술에 따른 수배전반은, 수배전반의 부분방전 신호를 검출하는 UHF 센서와, UHF 센서를 통해 검출된 부분방전 신호를 증폭 및 디지털 신호로 변환하고, 데이터를 축적하여 부분방전 진단장치로 전송하는 부분방전 모니터링장치와, 측정부위에 따라 비접촉식 온도센서 및 접촉식 온도센서를 이용하여, 수배전반 내부의 온도를 실시간으로 측정하는 온도센서와, 온도센서를 통해 측정된 온도 데이터를 증폭 및 디지털 신호로 변환하고, 부분방전 진단장치로 전송하는 온도 감시장치와, PRPS 기법을 이용하여, 부분방전 모니터링장치로부터 입력된 부분방전 신호의 전하량 크기 및 빈도수를 매핑하고, 온도 감시장치로부터 입력된 온도 데이터를 바탕으로 변환된 온도상승 추이곡선을 비교하여 부분방전을 진단하는 부분방전 진단장치를 포함한다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-1426792호(2014년 08월 05일 공고, 발명의 명칭 : UHF 부분방전 및 온도 감지 시스템 내장형 수배전반)에 개시되어 있다.
종래기술에 따른 수배전반은, 내부에 설치되는 부스바, 접점, 각종부품들에서 발생되는 다양한 초음파, UHF 및 자외선 등이 혼재되어 방출되기 때문에 방출되는 신호들 중에 PD신호만을 별도로 추출하여 분석하기 어려워 수배전반의 부분방전을 정확히 감지하기 어려운 문제점이 있다.
또한, 종래기술에 따른 수배전반은, 내부 공간의 격벽에 의해 다수 개의 공간으로 구획되어 각각의 공간에 다양한 부품이 설치되기 때문에 다수 개의 부품에서 발생되는 신호 사이의 상호간섭 및 격벽에 의한 상호상쇄 등으로 PD신호를 분석하여 부분방전 여부를 판단하기 어려운 문제점이 있다.
또한, 종래기술에 따른 문제점을 해결하기 위해 각각의 공간에 센서를 설치하는 경우에는 부분방전을 감지하는 장치를 설치하는데 소요되는 시간 및 비용을 절감하기 어렵고, 다수 개의 센서로부터 송신되는 신호를 분석하여 부분방전 여부를 판단해야 하므로 수배전반의 유지 관리가 용이하지 않은 문제점이 있다.
따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명은 수배전반으로부터 연장되는 접지선을 통하여 부분방전 신호를 감지하고, 수배전반에서 발생되는 부분방전 여부를 정확히 실시간으로 판단하여 수배전반의 관리를 용이하게 행할 수 있으며, 수배전반 설치에 소요되는 시간 및 비용을 절감할 수 있는 부분방전 감지기능을 구비하는 수배전반을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은, 복수 개의 공간으로 구획되고, 변압기 및 분배기가 설치되는 캐비닛; 상기 캐비닛 내부로 삽입되고, 발전소로부터 공급되는 전기에너지를 제공하는 공급선로; 상기 공급선로를 통해 공급되는 전기에너지를 건물 외부에 설치되는 외부기기에 전달하는 외부기기용 케이블; 상기 공급선로를 통해 공급되는 전기에너지를 건물 내부에 설치되는 내부기기에 전달하는 내부기기용 케이블; 상기 공급선로로부터 분기되고 상기 캐비닛 외부로 연장되어 지면에 접지되는 제1접지케이블; 상기 외부기기용 케이블로부터 분기되고 상기 캐비닛 외부로 연장되어 지면에 접지되는 제2접지케이블; 상기 내부기기용 케이블로부터 분기되고 상기 캐비닛 외부로 연장되어 지면에 접지되는 제3접지케이블; 및 상기 제1접지케이블, 상기 제2접지케이블 및 상기 제3접지케이블과 인접하게 설치되고 부분방전신호를 감지하여 감지신호를 송신하는 검출기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 캐비닛에는 지면과 상기 캐비닛을 절연시키는 절연부가 구비되고, 상기 절연부는, 상기 캐비닛을 지지하도록 상기 캐비닛 저면에 설치되고, 비전도성 재질을 포함하여 이루어지는 합성수지패널; 및 상기 합성수지패널과 지면 사이에 개재되는 절연부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 상기 제1접케이블, 상기 제2접지케이블 및 상기 제3접지케이블을 연결하는 클립부재를 더 포함하고, 상기 클립부재에는 상기 검출기를 착탈 가능하게 연결하는 착탈부가 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 부분방전 감지기능을 구비하는 수배전반은, 수배전반함을 이루는 캐비닛과 지면을 절연시키는 절연부가 구비되므로 캐비닛과 지면을 연결하는 접지케이블이 생략될 수 있어 수배전함 제작에 소요되는 시간 및 비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 부분방전 감지기능을 구비하는 수배전반은, 수배전반 내부에 설치되는 복수 개의 내부기기를 연결하는 부스바가 설치되고, 부스바로부터 연장되는 제3접지케이블이 설치되므로 복수 개의 내부기기 각각에 설치되는 접지케이블이 1개로 감소될 수 있게 되어 접지케이블의 개수를 감소시킬 수 있고, 수배전반 제작에 소요되는 시간 및 비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 부분방전 감지기능을 구비하는 수배전반은, 복수 개의 접지케이블을 연결하는 클립부재가 구비되고, 클립부재에 HFCT로 이루어지는 검출기가 설치되므로 복수 개의 접지케이블로부터 PD신호를 감지하여 부분방전 여부를 정확히 판단할 수 있고, 검출기로부터 송신되는 감지신호에 따라 수배전반의 부분방전 여부를 실시간으로 감시할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 부분방전 감지기능을 구비하는 수배전반의 클립부재에는 검출기가 착탈 가능하게 설치되는 연결구조가 구비되므로 클립부재 및 검출기의 설치를 용이하게 행할 수 있어 수배전반 설치에 소요되는 시간 및 비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부분방전 감지기능을 구비하는 수배전반이 도시된 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 부분방전 감지기능을 구비하는 수배전반의 면진부가 도시된 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시에에 따른 부분방전 감지기능을 구비하는 수배전반의 면진부가 도시된 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 부분방전 감지기능을 구비하는 수배전반의 고정부가 도시된 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 부분방전 감지기능을 구비하는 수배전반의 연결부가 도시된 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 부분방전 감지기능을 구비하는 수배전반의 클립부재가 도시된 분해 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 부분방전 감지기능을 구비하는 수배전반의 클립부재가 도시된 사시도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 부분방전 감지기능을 구비하는 수배전반의 일 실시예를 설명한다.
이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다.
그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 누전 방지 기능을 구비하는 수배전반이 도시된 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 누전 방지 기능을 구비하는 수배전반의 면진부가 도시된 평면도 및 측면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시에에 따른 누전 방지 기능을 구비하는 수배전반의 면진부가 도시된 단면도이다.
또한, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 누전 방지 기능을 구비하는 수배전반의 고정부가 도시된 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 누전 방지 기능을 구비하는 수배전반의 연결부가 도시된 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 누전 방지 기능을 구비하는 수배전반의 클립부재가 도시된 분해 사시도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 누전 방지 기능을 구비하는 수배전반의 클립부재가 도시된 사시도이다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 누전 방지 기능을 구비하는 수배전반은, 복수 개의 공간으로 구획되고, 변압기 및 분배기가 설치되는 캐비닛(10)과, 캐비닛(10) 내부로 삽입되고, 발전소로부터 공급되는 전기에너지를 제공하는 공급선로(12)와, 공급선로(12)를 통해 공급되는 전기에너지를 건물 외부에 설치되는 외부기기에 전달하는 외부기기용 케이블(14)과, 공급선로(12)를 통해 공급되는 전기에너지를 건물 내부에 설치되는 내부기기에 전달하는 내부기기용 케이블(16)과, 공급선로(12)로부터 분기되고 캐비닛(10) 외부로 연장되어 지면에 접지되는 제1접지케이블(32)과, 외부기기용 케이블(14)로부터 분기되고 캐비닛(10) 외부로 연장되어 지면에 접지되는 제2접지케이블(34)과, 내부기기용 케이블(16)로부터 분기되고 캐비닛(10) 외부로 연장되어 지면에 접지되는 제3접지케이블(36)과, 제1접지케이블(32), 제2접지케이블(34) 및 제3접지케이블(36)과 인접하게 설치되고 부분방전신호를 감지하여 감지신호를 송신하는 검출기(56)를 포함한다.
공급선로(12)는 발전소로부터 연장되는 케이블이 수배전반에 연결되어 전류를 공급하는 케이블이며, 공급선로(12)에서 공급되는 전류가 내부기기용 케이블(16)에 연결되어 건축물 내부에 전기에너지를 공급하게 되고, 이때, 변압기의 작동에 의해 사무실, 가정 또는 공장에 사용되는 전기에너지를 정당한 전압으로 강압하여 제공할 수 있도록 한다.
또한, 공급선로(12)에서 공급되는 전류는 외부기기용 케이블(14)에 연결되어 건축물 외부에 설치되는 가로등, 신호등과 같은 구조물에 전기에너지를 공급하게 된다.
공급선로(12)에서는 제1접지케이블(32)이 분기되어 캐비닛(10) 하부에 구비되는 개구부를 따라 연장되어 지면에 접지되고, 외부기기용 케이블(14)에서는 제2접지케이블(34)이 분기되어 캐비닛(10) 하부에 구비되는 개구부를 따라 연장되어 지면에 접지되며, 내부기기용 케이블(16)에서는 제3접지케이블(36)이 분기되어 캐비닛(10) 하부에 구비되는 개구부를 따라 연장되어 지면에 접지된다.
본 실시예는, 캐비닛(10) 저면에 설치되고 캐비닛(10)과 지면 사이에 전기에너지가 통전되는 것을 방지하는 절연부(50)를 구비하므로 캐비닛(10)과 지면이 절연되어 캐비닛(10) 하부와 지면이 직접 접촉되면서 방전되는 것을 방지할 수 있게 된다.
본 실시예는, 상기한 바와 같이 캐비닛(10)과 지면이 절연부(50)에 의해 절연되고, 제1접지케이블(32), 제2접지케이블(34) 및 제3접지케이블(36)이 설치되므로 캐비닛(10)과 지면을 접지시키는 별도의 케이블의 추가로 설치되지 않아 접지케이블의 개수를 감소시킬 수 있게 되며, 접지케이블의 개수가 감소되어 수배전반의 제작에 소요되는 시간 및 비용을 절감할 수 있게 된다.
절연부(70)는, 캐비닛(10)의 저면과 간격을 유지하며 지면에 안착되는 베이스플레이트(72)와, 베이스플레이트(72)와 간격을 유지하며 배치되는 미들플레이트(74)와, 미들플레이트(74)와 결합되고 캐비닛(10)의 저면과 간격을 유지하는 탑플레이트(76)와, 베이스플레이트(72)와 지면 사이에 개재되는 방진패드(158)를 포함한다.
베이스플레이트(72)와 미들플레이트(74) 사이와, 미들플레이트(74)와 탑플레이트(76) 사이에는 각각 면진부(50)가 설치되고, 한 쌍의 면진부(50)는, 서로 교차되게 설치되어 베이스플레이트(72)로부터 미들플레이트(74)는 좌우방향으로 유동 가능하게 지지되고, 미들플레이트(74)로부터 탑플레이트(76)는 전후방향으로 유동 가능하게 지지된다.
방진패드(158)는 에폭시재질을 포함하여 이루어지는 패널이며, 에폭시재질은 비전도성 재질이므로 캐비닛(10)과 지면 사이의 절연성능을 향상시키게 되고, 네오프렌재질을 포함하여 이루어질 수도 있다.
여기서, 방진패드(158)는, 극히 적은 변형률과 탁월한 내마모성으로 캐비닛(10)과 지면 사이에 안정된 간극을 제공함으로써 지진 발생 시에 지면으로부터 전달되는 진동이 캐비닛(10)에 전달되는 충격 진동을 흡수한 소음 감소효과 및 캐비닛(10)에 설치되는 구성 품들의 수명 연장할 수 있도록 폴리이스터 폴리올(Polyester polyol) 및 폴리이더 폴리올(Polyether polyol) 100중량부에 대하여 1.5-디이소시아네이트 나프탈렌(1.5-diisocyanate-naphthalene) 20~40중량부, 가교제 1.0~3.0, N.N-디메틸시클로헥실아민(N.N-dimethylcyclohexylamine) 0.01~0.05중량부, 알킬벤젠 솔폰네이트(Alkylbenzene sulphonate) 또는 fatty acid polyglycol ester를 포함하는 아민 염(amine salt) 0.1~0.5중량부, 지연제 0.001~0.03중량부, 내가수분해제 0.1~3.0중량부, 윤활제 1.0~10중량부 혼합되어 이루어질 수 있다.
상기한 바와 같이 방진패드(158)가 하이 셀 탄성체로 이루어지는 경우에는, 방진패드(158)의 체적 변화와 마모가 적기 때문에 캐비닛(10)의 흔들림이 방지되어 캐비닛(10) 외부 및 캐비닛(10) 내부에 설치되는 다양한 부품들이 진동에 의해 오작동되거나 파손되는 것을 방지할 수 있게 된다.
또한, 본 실시예는, 제1접지케이블(32), 제2접지케이블(34) 및 제3접지케이블(36)을 연결하는 클립부재(58)를 더 포함하고, 클립부재(58)에는 검출기(56)를 착탈 가능하게 연결하는 착탈부(59)가 구비된다.
따라서 캐비닛(10)의 저면 개구부를 통해 지면 측으로 연장되는 제1접지케이블(32), 제2접지케이블(34) 및 제3접지케이블(36)은, 지면에 매설되기 전에 클립부재(58)에 의해 일체로 결합되고, 클립부재(58)에는 착탈부(59)에 의해 착탈 가능하도록 검출기(56)가 설치되므로 제1접지케이블(32), 제2접지케이블(34) 또는 제3접지케이블(36)을 따라 캐비닛(10) 외부로 배출되는 부분방전신호를 감지하여 이를 송신하게 된다.
또한, 본 실시예는, 절연부(70)와 지면 사이에 개재되고, 지진 발생 시에 지면으로부터 전달되는 진동을 상쇄시키는 면진부(150)를 포함하고, 면진부(150)는, 베이스플레이트(72)에 설치되는 가이드레일(54)과, 가이드레일(54)에 슬라이딩 가능하게 삽입되고, 미들플레이트(74)에 설치되는 슬라이딩블록(52)과, 슬라이딩블록(52)을 유동 가능하게 지지하도록 가이드레일(54)에 설치되는 탄성부재(156)와, 가이드레일(54)에 설치되어 슬라이딩블록(52)이 가이드레일(54)로부터 분리되는 것을 방지하는 스토퍼(78)와, 탄성부재(156)를 지지하는 스프링바(79)와, 스프링바(79)가 지지되도록 가이드레일(54) 단부에 설치되는 바브래킷(77)을 포함한다.
베이스플레이트(72)와 미들플레이트(74) 사이에 설치되는 가이드레일(54)과, 미들플레이트(74)와 탑플레이트(76) 사이에 설치되는 가이드레일(54)은 서로 직교되는 방향으로 배치되어 십자 모양으로 배치되고, 각각의 가이드레일(54)에는 슬라이딩블록(52)이 가이드레일(54)을 따라 슬라이딩 가능하게 설치된다.
따라서 베이스플레이트(72) 상면에 미들플레이트(74)는 좌우 방향으로 슬라이딩 가능하게 설치되고, 미들플레이트(74) 상면에 탑플레이트(76)는 전후방향으로 슬라이딩 가능하게 설치되어 베이스플레이트(72)로부터 탑플레이트(76)는 사방으로 슬라이딩 가능하게 지지되는 구조를 이루게 된다.
또한, 가이드레일(54)의 양단부에는 슬라이딩블록(52)이 분리되는 것을 방지하는 스토퍼(78) 및 스프링바(79)가 설치되고, 가이드레일(54)에는 스프링바(79)가 지지되는 바브래킷(77)이 설치되며, 바브래킷(77)과 슬라이딩블록(52) 사이에 탄성부재(156)가 개재되어 슬라이딩블록(52)을 베이스플레이트(72) 또는 미들플레이트(74)의 중앙부 측으로 가압하는 탄성력을 제공하게 된다.
따라서 지진 발생에 의해 좌우 또는 전후 방향으로 진동이 발생되면 탄성부재(156)가 압축되면서 슬라이딩블록(52)이 이동되어 진동을 상쇄시켜, 캐비닛(10)에 진동이 전달되는 것을 방지하고, 진동이 소멸되면 탄성부재(156)의 복원력에 의해 슬라이딩블록(52)이 베이스플레이트(72) 또는 미들플레이트(74)의 중앙부 측으로 이동되어 캐비닛(10)이 원위치로 복귀되도록 한다.
또한, 본 실시예는, 전류가 흐르는 전도성 부품을 지지하도록 캐비닛(10)에 설치되고, 전도성 부품으로부터 캐비닛(10)으로 전류가 흐르는 것을 차단하도록 비전도성 재질을 포함하여 이루어지는 애자(92)와, 전도성 부품을 구속시키도록 애자(92)에 설치되는 연결브래킷(94)과, 연결브래킷(94)과 애자(92) 및 연결브래킷(94)과 전도성 부품을 연결시키는 체결부재(78)와, 애자(92), 연결브래킷(94) 또는 체결부재(78)에 이물질이 누적되는 것을 방지하도록 애자(92), 연결브래킷(94) 또는 체결부재(78)에 도포되고 건조되어 이루어지는 코팅층을 더 포함한다.
본 실시예의 접지부스바(38)는, 캐비닛(10)의 내부에 설치되는 다양한 전도성 부품 중에 하나이며, 캐비닛(10) 내벽에 설치되는 다수 개의 애자(92)에 각각 연결브래킷(94)이 설치되고, 다수 개의 연결브래킷(94)에 좌우방향으로 긴 접지부스바(38)가 설치되어 캐비닛(10)의 일측 단부로부터 타측 단부까지 연장되는 접지부스바(38)가 캐비닛(10)과 절연된 상태로 설치될 수 있게 된다.
연결브래킷(94)은 'ㄷ'모양 또는 'ㄴ'모양으로 형성되고, 연결브래킷(94)의 일면은 볼트부재(96)에 의해 캐비닛(10)에 고정되고, 연결브래킷(94)의 단부에는 접지부스바(38)가 고정되므로 비전도성 재질로 이루어지는 애자(92)에 의해 접지부스바(38)와 캐비닛(10)은 절연된 상태로 연결되어 좌우방향으로 길게 배치되는 접지부스바(38)를 안전하게 지지할 수 있게 된다.
또한, 본 실시예는, 접지부스바(38), 브래킷 및 애자(92)에 코팅층이 형성되어 먼지 등의 이물질이 접지부스바(38), 브래킷 및 애자(92)에 안착되어도 코팅층을 따라 슬라이딩되며 이물질이 낙하되므로 접지부스바(38), 브래킷 및 애자(92)에 이물질이 누적되고 건조되어 발화물질로 제공되는 것을 방지할 수 있게 된다.
본 실시예의 코팅층은, 애자(92), 연결브래킷(94) 및 체결부재(78)에 도포되는 불소수지를 가열시켜 소성 변형시켜 이루어지므로 화학적 비활성 및 내열성, 비점착성, 절연 안정성이 우수하고 마찰계수가 낮은 테프론 코팅을 이루게 된다.
상기한 바와 같이 애자(92), 연결브래킷(94) 및 접지부스바(38)의 연결부(80)위에 노즐을 근접시켜 불소수지를 도포한 후에 가열기구를 근접시켜 불소수지를 가열하면 불소와 탄소가 화학적 결합을 이루면서 테프론 코팅층이 형성된다.
따라서 캐비닛(10), 애자(92), 연결브래킷(94) 및 접지부스바(38) 사이의 연결부(80)위에 테프론 코팅층이 형성되어 이물질이 누적되는 것을 효과적으로 방지하여 이물질이 누적되고 건조되어 연결부(80)위가 과열되면서 화재가 발생되는 안전사고를 미연에 방지할 수 있게 된다.
본 실시예의 클립부재(58)는 캐비닛(10) 하부 개구부에 설치되어 제1접지케이블(32), 제2접지케이블(34) 및 제3접지케이블(36)을 구속하고, 클립부재(58) 일측에 검출기(56)가 설치되어 제1접지케이블(32), 제2접지케이블(34) 및 제3접지케이블(36)에서 발생되는 부분방전신호를 감지할 수 있도록 하며, 클립부재(58)는, 복수 개의 애자(92)에 의해 지지되고, 애자(92)는 캐비닛(10)에 결합되어 전방 또는 하측으로 연장되는 연결브래킷(94)에 의해 지지된다.
클립부재(58)를 지지하는 애자(92) 및 연결브래킷(94)에도 불소수지를 도포하여 가열시켜 이루어지는 테프론 코팅층이 형성되므로 제1접지케이블(32), 제2접지케이블(34) 및 제3접지케이블(36)과 클립부재(58) 사이의 연결부(80)위, 클립부재(58)와 캐비닛(10) 사이의 연결부(80)위에 이물질이 누적되는 것을 방지하면서 제1접지케이블(32), 제2접지케이블(34) 및 제3접지케이블(36)을 따라 부분방전신호가 발생되는 것을 효과적으로 감지할 수 있게 된다.
본 실시예의 클립부재(58)는, 제1접지케이블(32), 제2접지케이블(34) 및 제3접지케이블(36)이 안착되는 제1홈부(58c)를 구비하는 제1블록(58a)과, 제1블록(58a)에 회전 가능하게 설치되고, 제1홈부(58c)에 대향되는 제2홈부(58d)를 구비하는 제2블록(58b)과, 제1접지케이블(32), 제2접지케이블(34) 및 제3접지케이블(36)을 구속하도록 제1블록(58a)과 제2블록(58b)이 결합된 상태를 유지시키고, 제1블록(58a)과 제2블록(58b)에 검출기(56)를 고정시키는 착탈부(59)를 포함한다.
제1블록(58a)과 제2블록(58b)은 좌우방향으로 긴 육면체 모양으로 형성되어 일측 단부가 힌지부에 의해 회전 가능하게 연결되고, 서로 대향되는 면에 각각 3개의 제1홈부(58c) 및 제2홈부(58d)가 형성된다.
따라서 제1블록(58a)과 제2블록(58b)이 서로 밀착되게 회전시키면 제1홈부(58c)와 제2홈부(58d)가 연결되면서 클립부재(58)의 상면으로부터 저면까지 연장되는 원통 모양의 통과홀부가 형성되어 제1접지케이블(32), 제2접지케이블(34) 및 제3접지케이블(36)이 통과되는 홀부를 이루게 된다.
상기한 바와 같이 형성되는 3개의 통과홀부에 각각 제1접지케이블(32), 제2접지케이블(34) 및 제3접지케이블(36)을 통과시켜 3개의 접지케이블이 인접한 상태로 캐비닛(10) 저면을 통과하여 지면에 접지되도록 설치한다.
제2블록(58b)의 배면에는 고정부(90)가 설치되어 클립부재(58)를 캐비닛(10) 하부에 고정시키게 되는데, 고정부(90)는, 캐비닛(10) 하부에 설치되고, 비전도성 재질을 포함하여 이루어지는 애자(92)와, 애자(92)를 지지하고 캐비닛(10)에 설치되는 연결브래킷(94)과, 연결브래킷(94)과 애자(92) 및 연결브래킷(94)과 클립부재(58)를 연결시키는 체결부재(78)와, 애자(92), 연결브래킷(94), 체결부재(78) 및 클립부재(58)에 이물질이 누적되는 것을 방지하도록 애자(92), 연결브래킷(94), 체결부재(78) 및 클립부재(58)에 도포되고 건조되어 이루어지는 코팅층을 포함한다.
따라서 제1접지케이블(32), 제2접지케이블(34) 및 제3접지케이블(36)이 하나의 클립부재(58)에 의해 인접한 상태로 캐비닛(10) 하부를 통과하여 지면에 접지되며, 클립부재(58) 일측에 설치되는 검출기(56)에 의해 제1접지케이블(32), 제2접지케이블(34) 및 제3접지케이블(36)에서 발생되는 부분방전신호를 효과적으로 감지할 수 있게 된다.
코팅층은, 상기한 테프론 코팅층으로 이루어지므로 브래킷, 애자(92), 체결부재(78) 및 클립부재(58)의 외벽을 감싸는 코팅층에 의해 접지케이블과 클립부재(58), 애자(92) 및 브래킷 사이의 연결부(80)위의 마찰계수가 감소하게 되어 이 부위에 먼지 등의 이물질이 누적되는 것을 억제할 수 있게 되고, 이물질이 누적되고 건조되어 전기적 저항 역할을 하면서 발화되는 안전사고를 방지할 수 있게 된다.
또한, 본 실시예의 클립부재(58)에는 착탈부(59)가 구비되어 제1블록(58a) 및 제2블록(58b)과 인접하게 검출기(56)를 설치할 수 있는데, 본 실시예에 따른 착탈부(59)는, 제1블록(58a) 및 제2블록(58b)의 외측 단부에 평행을 이루며 형성되는 한 쌍의 슬라이딩홈부(59a)와, 슬라이딩홈부(59a)에 삽입되도록 검출기(56) 외벽에 형성되는 한 쌍의 슬라이딩돌기(59b)와, 한 쌍의 슬라이딩홈부(59a)의 상단이 서로 연결되도록 제1블록(58a) 및 제2블록(58b)의 상단이 측 방향으로 개구되어 이루어지는 연결홈부(59c)와, 연결홈부(59c)에 안착되어 검출기(56)가 제1블록(58a) 및 제2블록(58b)의 상단에 거치되도록 한 쌍의 슬라이딩돌기(59b) 상단을 연결하는 연결대(59d)를 포함한다.
따라서 제1접지케이블(32), 제2접지케이블(34) 및 제3접지케이블(36)을 제2블록(58b)의 제2홈부(58d)에 안착시킨 후에 제1블록(58a)을 회전시켜 제2블록(58b)과 밀착되게 배치시키면 한 쌍의 슬라이딩홈부(59a)가 인접하게 배치되고, 검출기(56)로부터 하측 방향으로 연장되는 한 쌍의 슬라이딩돌기(59b)를 각각의 슬라이딩홈부(59a)에 삽입하면 제11블록과 제2블록(58b)이 밀착된 상태를 유지하면서 제1접지케이블(32), 제2접지케이블(34) 및 제3접지케이블(36)을 구속할 수 있게 된다.
상기한 바와 같이 본 실시예는, 한 쌍의 슬라이딩홈부(59a)와 한 쌍의 슬라이딩돌기(59b)에 의해 제1블록(58a)과 제2블록(58b)이 밀착된 상태로 구속하게 되므로 별도의 체결부재(78) 없이 제1블록(58a)과 제2블록(58b)을 결합시킬 수 있게 된다.
또한, 제1블록(58a)과 제2블록(58b)에는 슬라이딩홈부(59a)에 설치되는 접지단자로부터 연장되고, 3개의 통과홀부를 감싸도록 설치되는 감지케이블이 설치되고, 슬라이딩돌기(59b)에는 접지단자와 전기적으로 착탈 가능하게 연결되는 연결단자(84a)가 설치되므로 검출기(56)를 클립부재(58)와 결합시키면 접지단자와 연결단자(84a)가 접촉되면서 전기적으로 연결된다.
감지케이블은, 3개가 설치되고, 3개의 감지케이블은, 각각 제1접지케이블(32), 제2케이블 및 제3케이블을 별도로 감싸도록 설치되고, 3개의 감지케이블은, 각각 검출기(56)에 감지신호를 송신하게 되므로 검출기(56)에서 송시된 감지신호가 제1접지케이블(32), 제2접지케이블(34) 및 제3접지케이블(36) 중 어느 접지케이블에서 부분방전신호가 감지되는지 구별하여 송신할 수 있게 된다.
따라서 중앙 제어실에서 근무하는 작업자는 검출기(56)로부터 송신되는 감지신호가 제1접지케이블(32), 제2접지케이블(34) 또는 제3접지케이블(36) 중 어느 접지케이블로부터 감지되는지 쉽게 판단할 수 있어 수배전반의 수리작업이 이루어질 부분을 쉽게 인지할 수 있게 된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 부분방전 감지기능을 구비하는 수배전반의 제작방법 및 작동을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 본 실시예에 따른 수배전반을 제작하는 경우에는, 캐비닛(10) 내부에 분배기, 변압기 등의 장치를 설치하여 조립하여 이루어지고, 전류가 흐르지 않는 비전도성 부품은, 캐비닛(10) 내부에 체결부재(78)에 의해 설치하고, 전류가 흐르는 전도성 부품은 캐비닛(10) 내벽 또는 지지대, 지지패널에 애자(92)를 설치한 후에 전도성 부품을 애자(92)에 설치하여 전도성 부품과 캐비닛(10)이 절연되도록 설치한다.
본 실시예에 따른 수배전반의 전도성 부품의 설치방법은, 수배전반의 외관을 이루는 캐비닛(10)에 애자(92)를 설치하는 단계와, 전도성 부품이 거치될 수 있도록 굴곡되어 이루어지는 연결브래킷(94)을 애자(92)에 설치하는 단계와, 전도성 부품과 애자(92)를 연결하는 단계와, 전도성 부품, 연결브래킷(94) 및 애자(92)에 코팅물질을 도포하고 건조시키는 단계를 포함한다.
내부기기용 케이블(16)에 연결되는 접지부스바(38)와, 제1접지케이블(32), 제2접지케이블(34) 및 제3접지케이블(36)을 고정시키는 클립부재(58)와 같이 전류가 흐르거나 전류가 흐르는 케이블을 고정시키는 부품을 캐비닛(10)에 설치할 때에는 캐비닛(10)에 비전도성 재질로 이루어지는 애자(92)를 설치한 후에 애자(92), 브래킷, 체결부재(78) 및 전도성 부품에 테프론 코팅재를 도포하고, 가열기를 접근시켜 테프론 코팅층을 형성한다.
따라서 전도성 부품과 캐비닛(10) 사이의 연결부(80)위에 이물질이 누적되고 건조되면서 발화되는 안전사고를 예방할 수 있게 된다.
또한, 본 실시예의 캐비닛(10) 내부에는 전류를 분배하여 공급하는 터미널 블록으로 이루어지는 연결부(80)가 설치되는데, 본 실시예의 연결부(80)는, 캐비닛(10) 내부에 설치되고, 다수 개의 단자홈부(82a)가 형성되는 연결본체(82)와, 각각의 단자홈부(82a)에 삽입되어 전기적으로 연결되는 연결단자(84a)를 구비하는 연결케이블(84)과, 연결단자(84a)를 구속하여 단자홈부(82a)에 체결되는 연결볼트(86)와, 연결본체(82), 단자홈부(82a), 연결단자(84a) 및 연결케이블(84)에 도포되는 코팅층을 포함한다.
따라서 다수 개의 연결케이블(84)의 하나의 연결본체(82)에 결합되어 이루어지는 연결부(80)에 이물질이 누적되는 것을 방지할 수 있고, 이물질 누적에 의한 오작동 및 화재발생을 방지할 수 있게 된다.
미설명 부호 100은, 연결부(80) 및 고정부(90)에 테프론 코팅층을 성형하도록 코팅재를 분사하는 노즐(100)이다.
이로써, 수배전반으로부터 연장되는 접지선을 통하여 부분방전 신호를 감지하고, 수배전반에서 발생되는 부분방전 여부를 정확히 실시간으로 판단하여 수배전반의 관리를 용이하게 행할 수 있으며, 수배전반 설치에 소요되는 시간 및 비용을 절감할 수 있는 부분방전 감지기능을 구비하는 수배전반을 제공할 수 있게 된다.
본 발명은 도면에 도시되는 일 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
또한, 부분방전 감지기능을 구비하는 수배전반을 예로 들어 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 부분방전 감지기능을 구비하는 수배전반이 아닌 다른 제품에도 본 발명의 수배전반이 사용될 수 있다.
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 캐비닛 12 : 공급선로
14 : 외부기기용 케이블 16 : 내부기기용 케이블
32 : 제1접지케이블 34 : 제2접지케이블
36 : 제3접지케이블 38 : 접지부스바
150 : 면진부 52 : 슬라이딩블록
54 : 제1가이드레일 56 : 검출기
58 : 클립부재 58a : 제1블록
156 : 제1탄성부재 158 : 방진패드
58b : 제2블록 58c : 제1홈부
58d : 제2홈부 59 : 착탈부
59a : 슬라이딩홈부 59b : 슬라이딩돌기
59c : 연결홈부 59d : 연결대
70 : 절연부 72 : 베이스플레이트
74 : 미들플레이트 76 : 탑플레이트
77 : 바브래킷 78 : 스토퍼
79 : 스프링바 80 : 연결부
82 : 연결본체 82a : 단자홈부
84 : 연결케이블 84a : 연결단자
86 : 연결볼트 90 : 고정부
92 : 애자 94 : 연결브래킷
96 : 볼트부재 100 : 노즐

Claims (3)

  1. 복수 개의 공간으로 구획되고, 변압기 및 분배기가 설치되는 캐비닛;
    상기 캐비닛 내부로 삽입되고, 발전소로부터 공급되는 전기에너지를 제공하는 공급선로;
    상기 공급선로를 통해 공급되는 전기에너지를 건물 외부에 설치되는 외부기기에 전달하는 외부기기용 케이블;
    상기 공급선로를 통해 공급되는 전기에너지를 건물 내부에 설치되는 내부기기에 전달하는 내부기기용 케이블;
    상기 공급선로로부터 분기되고 상기 캐비닛 외부로 연장되어 지면에 접지되는 제1접지케이블;
    상기 외부기기용 케이블로부터 분기되고 상기 캐비닛 외부로 연장되어 지면에 접지되는 제2접지케이블;
    상기 내부기기용 케이블로부터 분기되고 상기 캐비닛 외부로 연장되어 지면에 접지되는 제3접지케이블;
    상기 제1접지케이블, 상기 제2접지케이블 및 상기 제3접지케이블과 인접하게 설치되고 부분방전신호를 감지하여 감지신호를 송신하는 검출기; 및
    상기 제1접지케이블, 상기 제2접지케이블 및 상기 제3접지케이블을 연결하는 클립부재를 포함하고,
    상기 클립부재에는 상기 검출기를 착탈 가능하게 연결하는 착탈부가 구비되고,
    상기 클립부재는,
    상기 제1접지케이블, 상기 제2접지케이블 및 상기 제3접지케이블이 안착되는 제1홈부를 구비하는 제1블록;
    상기 제1블록에 회전 가능하게 설치되고, 상기 제1홈부에 대향되는 제2홈부를 구비하는 제2블록;
    상기 제1접지케이블, 상기 제2접지케이블 및 상기 제3접지케이블을 구속하도록 상기 제1블록과 상기 제2블록이 결합된 상태를 유지시키고, 상기 제1블록과 상기 제2블록에 상기 검출기를 고정시키는 상기 착탈부를 포함하고,
    상기 착탈부는,
    상기 제1블록 및 상기 제2블록의 외측 단부에 평행을 이루며 형성되는 한 쌍의 슬라이딩홈부;
    상기 슬라이딩홈부에 삽입되도록 상기 검출기 외벽에 형성되는 한 쌍의 슬라이딩돌기;
    한 쌍의 상기 슬라이딩홈부의 상단이 서로 연결되도록 상기 제1블록 및 상기 제2블록의 상단이 측 방향으로 개구되어 이루어지는 연결홈부;
    상기 연결홈부에 안착되어 상기 검출기가 상기 제1블록 및 상기 제2블록의 상단에 거치되도록 한 쌍의 상기 슬라이딩돌기 상단을 연결하는 연결대를 포함하는 것을 특징으로 하는 부분방전 감지기능을 구비하는 수배전반.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 캐비닛에는 지면과 상기 캐비닛을 절연시키는 절연부가 구비되고,
    상기 절연부는,
    상기 캐비닛을 지지하도록 상기 캐비닛 저면에 설치되고, 비전도성 재질을 포함하여 이루어지는 합성수지패널; 및
    상기 합성수지패널과 지면 사이에 개재되는 절연부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 부분방전 기능을 구비하는 수배전반.
  3. 삭제
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KR1020170026754A KR101814147B1 (ko) 2017-02-28 2017-02-28 부분방전 감지기능을 구비하는 수배전반

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109507544A (zh) * 2018-03-26 2019-03-22 金华送变电工程有限公司 一种高压试验放电棒专用箱

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KR101426792B1 (ko) 2014-01-03 2014-08-05 (주) 동보파워텍 Uhf 부분방전 및 온도 감시 시스템 내장형 수배전반(고압배전반, 저압배전반, 전동기제어반, 분전반) 시스템
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