KR102252046B1

KR102252046B1 - 고체 절연 개폐기용 접속장치

Info

Publication number: KR102252046B1
Application number: KR1020190122068A
Authority: KR
Inventors: 김도현
Original assignee: 한국전력공사
Priority date: 2019-10-02
Filing date: 2019-10-02
Publication date: 2021-05-17
Also published as: KR20210039625A

Abstract

본 발명은 고체 절연 개폐기용 접속장치에 관한 것으로, 그 좌, 우측단으로 중앙이 분리되어 버스바 몰드에 끼워진 상태에서 좌우측에 위치된 커플러 커버를 일정 압력으로 좌우방향으로 가압함으로 인해 접속부위의 편심발생 및 내부공극을 방지할 수 있도록 한 고체 절연 개폐기용 접속장치를 제공함에 그 목적이 있다.

Description

고체 절연 개폐기용 접속장치{jointing apparatus for Solid Insulated Switchgear}

본 발명은 고체 절연 개폐기용 접속장치에 관한 것으로, 보다 상세하게 그 좌, 우측단으로 중앙이 분리되어 버스바 몰드에 끼워진 상태에서 좌우측에 위치된 커플러 커버를 일정 압력으로 좌우방향으로 가압함으로 인해 접속부위의 편심발생 및 내부공극을 방지할 수 있도록 한 고체 절연 개폐기용 접속장치에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 변전소내 설비중의 하나인 22.9kV GIS(Gas Insulated Swatchgear)를 통해 최종적으로 고객에게 전기를 공급하고 있으며, 원통형의 구조에 차단기, 단로기, 접지개폐기를 통합적으로 구성된 형태의 설비이며, 내부 절연매질은 SF6 Gas로 이는 앞으로의 환경규제로 인해 점차 감소하고 있으며 이를 대체하기 위해 친환경 개폐장치를 개발하여 현재는 신규분에 대해 설치토록 하고 있다. 친환경 개폐장치 중의 하나인 SIS(Solid Insulated Switchgear)는 내부 절연매질이 고체(에폭시) 형태로 되어 있으며 환경규제 또한 받지 않는 친환경 개폐장치이다.

상기 SIS의 각 Bay간 접속 즉 모선접속에는 에폭시 형태의 고체절연물(Bus mold)이 사용되게 되는데 일정치 않는 접속과정의 문제로 지락형태의 내부 절연파괴 고장 및 부분방전 발생 등 다양한 고장요인을 발생하는 원인으로 작용하고 있다.

즉, 도 1a 내지 1f는 종래의 실시예에 따른 고체 절연 개폐기용 접속방법을 도시한 도면이다.

이를 참조하면, 종래의 실시예에 따른 SIS 모선 접속부(2)의 구조는, 중앙에 원통형상의 버스 바 몰드(bus bar mold: 4)가 구성되어져 있고, 그 버스바 몰드(4)의 좌우 외주연에 각각 실리콘 커플러(6)가 끼워져 있으며, 그 실리콘 커플러(6)의 외주연에 커플러 커버(8)가 덮혀져 있는 구조로 이루어진다.

이때, 상기 커플러 커버(8)는 그 양단 외주연 소정부에 각각 3개의 플랜지(10)가 형성되어져 있으며, 그 플랜지(10)의 중앙에는 스터드 볼트(18)와 너트(20)가 체결되는 통공(12)이 형성되어져 있다.

접속 공정을 설명하면, 먼저 상기 SIS 모선 접속부(2)를 조립하기 위해, 도 1a에 도시된 바와 같이 상기 버스바 몰드(4)의 외주연 양단에 각각 실리콘 커플러(6)를 끼워넣고, 중앙으로 밀어넣어서 도 1b와 같은 형태로 조립한다.

그 상태에서, 도 1c에 도시된 바와 같이, 상기 실리콘 커플러(6)의 외주연에 각각 커플러 커버(8)를 씌우면, 상기 SIS 모선 접속부(2)의 조립이 완성된다.

이어서, 상기 SIS 모선 접속부(2)를 도 1d에 도시된 바와 같이, 상기 모선몰드(14)에 삽입하고, 도 1e에 도시된 바와 같이 작업자가 직접 상기 커플러 커버(8)를 모선 몰드(14)쪽으로 가압하여 밀착시킨다.

그 상태에서, 서로 다른 상기 커플러 커버(8)의 외주연 양단부에 형성된 플랜지(10)의 통공(12)을 통해 스터드 볼트(18: Stud Bolt)를 통과시키고, 너트(20)를 통해 조립하면 도 1f와 같은 접속이 이루어지게 된다.

그러나, 종래 접속방법의 경우에는 3방향 스터드 볼트(18)의 적용으로 각 방향별 동시에 체결 불가하므로, 작업자가 그 스터드 볼트(18)를 순차적으로 체결하는 과정중에 편심이 발생되고, 그로인해 편심발생에 따른 내부공극 발생 가능성이 상존한다는 문제가 있었다. 즉, 내부 공극에 따른 방전발생으로 접속부의 절연 파괴 가능성이 매우 높다는 문제가 있었다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 좌, 우측단으로 중앙이 분리되어 버스바 몰드에 끼워진 상태에서 좌우측에 위치된 커플러 커버를 일정 압력으로 좌우방향으로 가압함으로 인해 접속부위의 편심발생 및 내부공극을 방지할 수 있도록 한 고체 절연 개폐기용 접속장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 버스바 몰드(4)에 끼워져, 그 버스바 몰드(4)의 외주연에 끼워진 커플러 커버(8)를 좌우에 형성된 모선몰드(14)측으로 일정 압력으로 가압하는 크랭크(24)와; 상기 크랭크(24)에 이동력을 발생시키는 크랭크 구동부(30)와; 상기 크랭크 구동부(30)의 구동을 제어하고, 그 크랭크(24)에 가해진 힘과, 그로인한 이동거리가 설정치에 부합되는 지를 감시하는 제어박스(34)로 이루어진 것을 특징으로 하는 고체 절연 개폐기용 접속장치가 제공된다.

바람직하게, 상기 크랭크(24)는 복수개 구성되며, 그 외주연 소정부가 상기 버스바 몰드(4)에 끼워질 수 있도록 절개되어져 있으며; 어느 한 크랭크(24)는 상호 중첩되는 외측링(44)과 내측링(46)으로 이루어지고, 그 외측링(44)과 내측링(46)은 볼트(48)에 의해 결합된 것을 특징으로 하는 고체 절연 개폐기용 접속장치가 제공된다.

바람직하게, 상기 크랭크 구동부(30)는 유압력을 인가받아 내부에 구비된 피스톤 로드(28)가 이동될 수 있게 하는 실린더(27)와; 상기 실린더(27)의 양단으로 돌출되게 실린더(27)의 내측에 각각 구비된 피스톤 로드(28)와; 상기 피스톤 로드(28)의 양단에 각각 수직으로 결합되고, 그 타단에 크랭크(24)가 연결된 지지대(26)로 이루어진 것을 특징으로 하는 고체 절연 개폐기용 접속장치가 제공된다.

바람직하게, 상기 제어박스(34)는 실린더(27) 내부에 압력을 발생시키는 압력 발생부(36)와; 상기 크랭크(24)의 이동값을 설정하고 그 이동에 대한 명령신호를 입력하는 조작부(42)와; 상기 크랭크(24)의 이동을 제어하는 제어부(40)와; 상기 크랭크(24)의 이동 상태를 표시하는 표시부(38)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 고체 절연 개폐기용 접속장치가 제공된다.

바람직하게, 상기 크랭크(24)를 이동시키기 위해 가해진 압력값을 감지하기 위한 압력 감지부(37)와; 상기 크랭크(24)의 이동값을 감지하기 위한 이동거리 감지부(39)가 더 포함된 것을 특징으로 하는 고체 절연 개폐기용 접속장치가 제공된다.

바람직하게, 상기 지지대(26)는 크랭크(24)가 부착된 단부의 반대측 단부에 크랭크(24)의 중량과 동일하게 구성되어 크랭크(24)의 이동시 크랭크(24) 측면에 동일한 압력이 가해질 수 있도록 한 편심방지 웨이트(50)가 더 구성된 것을 특징으로 하는 고체 절연 개폐기용 접속장치가 제공된다.

바람직하게, 상기 제어부(40)는 감지된 거리값 또는 압력값이 기설정 거리 범위나 압력 범위를 벗어나게 되면 크랭크(24)의 이동을 정지시키고, 이상 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 고체 절연 개폐기용 접속장치가 제공된다.

본 발명에 따른 고체 절연 개폐기용 접속장치는 버스바 몰드에 끼워진 상태에서 좌우측에 위치된 커플러 커버를 일정 압력으로 좌우방향으로 가압함으로 인해 접속부위의 편심발생 및 내부공극을 방지할 수 있도록 하고, 그로인해 비숙련된 작업자라고 할지라도 신속하게 용이하게 SIS 접속을 수행할 수 있다는 장점이 있다.

도 1a 내지 1f는 종래의 실시예에 따른 고체 절연 개폐기용 접속방법을 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 고체 절연 개폐기용 접속장치가 설치된 상태를 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 고체 절연 개폐기용 접속장치의 구성을 도시한 블록도,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 고체 절연 개폐기용 접속장치에 포함된 크랭크 구조를 도시한 사시도,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 고체 절연 개폐기용 접속장치의 신호흐름을 도시한 플로우챠트이다.

이하, 본 발명에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 고체 절연 개폐기용 접속장치가 설치된 상태를 도시한 도면, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 고체 절연 개폐기용 접속장치의 구성을 도시한 블록도, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 고체 절연 개폐기용 접속장치에 포함된 크랭크 구조를 도시한 사시도이다.

이를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 고체 절연 개폐기용 접속장치(22)는 그 좌, 우측단으로 중앙이 분리되어 버스바 몰드에 끼워진 상태에서 좌우측에 위치된 커플러 커버를 일정 압력으로 좌우방향으로 가압함으로 인해 접속부위의 편심발생 및 내부공극을 방지할 수 있도록 한 장치이다.

보다 상세하게, 본 발명의 일실시예에 따른 고체 절연 개폐기용 접속장치(22)는 상기 버스바 몰드(4)에 끼워져, 그 버스바 몰드(4)의 외주연에 끼워진 커플러 커버(8)를 좌우에 형성된 모선몰드(14)측으로 일정 압력으로 가압하는 크랭크(24)와; 상기 크랭크(24)에 이동력을 발생시키는 크랭크 구동부(30)와; 상기 크랭크 구동부(30)의 구동을 제어하고, 그 크랭크(24)에 가해진 힘과, 그로인한 이동거리가 설정치에 부합되는 지를 감시하는 제어박스(34)로 구성된다.

이때, 상기 크랭크(24)는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 고체 절연 개폐기용 접속장치(22) 1개당, 복수개가 구성되며, 크랭크(24)의 외주연 소정부는 상기 버스바 몰드(4)에 끼워질 수 있도록 절개되어져 있다.

또한, 상기 크랭크(24)는 상호 중첩되는 외측링(44)과 내측링(46)으로 이루어지고, 그 외측링(44)과 내측링(46)은 볼트(48)에 의해 결합되게 구성된다.

한편, 상기 크랭크 구동부(30)는 유압력을 인가받아 내부에 구비된 피스톤 로드(28)가 이동될 수 있게 하는 실린더(27)와; 상기 실린더(27)의 양단으로 돌출되게 실린더(27)의 내측에 각각 구비된 피스톤 로드(28)와; 상기 피스톤 로드(28)의 양단에 각각 수직으로 결합되고, 그 타단에 크랭크(24)가 연결된 지지대(26)로 이루어진다.

이때, 상기 실린더(27)는 그 중앙 소정부에 외부에서 유입된 유압력을 좌우에 각각 형성된 상기 피스톤 로드(28)에 동시에 가해질 수 있게 한 밸브가 형성되어져 있으며, 그 밸브는 오일유통관(32)과 접속되어져 있다.

또한, 상기 제어박스(34)는 상기 실린더(27) 내부에 압력을 발생시키는 압력 발생부(36)와; 상기 크랭크(24)의 이동값을 설정하고 그 이동에 대한 명령신호를 입력하는 조작부(42)와; 상기 크랭크(24)의 이동을 제어하는 제어부(40)와; 상기 크랭크(24)의 이동 상태를 표시하는 표시부(38)를 포함하여 구성된다.

한편, 본 발명의 일실시예에 따른 고체 절연 개폐기용 접속장치(22)에는 상기 크랭크(24)를 이동시키기 위해 가해진 압력값을 감지하기 위한 압력 감지부(37)와; 상기 크랭크(24)의 이동값을 감지하기 위한 이동거리 감지부(39)가 더 포함되는 바, 바람직하게 상기 압력감지부(37)는 압력발생부(36)에 부가되고, 이동거리 감지부(39)는 상기 실린더(27)에 간단하게 부가될 수 있다.

그로인해, 상기 제어부(40)는 감지된 거리값 또는 압력값이 기설정 거리 범위나 압력 범위를 벗어나게 되면 크랭크(24)의 이동을 정지시키고, 이상 신호를 발생할 수 있게 구성된다.

더욱 바람직하게, 본 발명의 일실시예에 따른 고체 절연 개폐기용 접속장치(22)에 구성된 상기 지지대(26)는 크랭크(24)가 부착된 단부의 반대측 단부에 크랭크(24)의 중량과 동일하게 구성되어 크랭크(24)의 이동시 크랭크(24) 측면에 동일한 압력이 가해질 수 있도록 한 편심방지 웨이트(50)가 더 구성된다.

따라서, 상기 편심방지 웨이트(50)로 인해 상기 피스톤 로드(28)가 좌우로 이동하면서 수직으로 꺾여진 상기 크랭크(24)에 힘을 가할 때, 그 피스톤 로드(28)의 가압력이 상기 크랭크(24) 측면에 편심력을 가하여 균일하게 상기 커플러 커버(8)가 가압되지 않게 될 수 있는 것을 방지하게 된다.

즉, 상기 편심방지 웨이트(50)에 의해 상기 피스톤 로드(28)의 이동시, 상기 지지대(26)가 피스톤 로드(28)에 대한 수직상태를 균일하게 유지하게 된다.

상기한 구성의 본 발명의 일실시예에 따른 고체 절연 개폐기용 접속장치의 기능과 작용을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 고체 절연 개폐기용 접속장치의 신호흐름을 도시한 플로우챠트이다.

이를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 고체 절연 개폐기용 접속장치(22)를 사용하고자 하는 작업자는 먼저, 상기 SIS 무선접속부(2)에 구성된 상기 커플러 커버(8)를 수동으로 좌우 방향으로 밀어내어 내부의 버스바 몰드(4)가 외부로 노출되게 한다.

그 상태에서, 작업자는 외주연 소정부에 절개부가 형성된 상기 크랭크(24)를 원통형상의 상기 버스바 몰드(4) 외주연에 끼워넣는다.

다음으로, 작업자는 제어박스(34)를 통해 상기 크랭크(24)의 이동을 제어하게 되는 바, 상기 SIS 무선접속부(2)는 그 종류나 브랜드에 따라서 크랭크(24)의 이동값이나 크랭크(24)에 가해지는 압력값에 변화가 있을 수 있는 바, 설정값의 변경에 대한 입력신호가 있는 지를 제어부(40)가 판단한다(S1).

만약, 설정값의 변경에 대한 입력신호가 있는 경우, 제한 거리값(Dt)과 제한 압력값(Pp) 및 이동거리값(D)과 압력값(p)을 각각 입력하여 설정할 수 있다(S2, S3).

입력값 설정이 완료되었거나, 입력이 불필요한 경우라면, 설정 거리 및 압력값을 제어부(40)가 추출하는 바, 그 상태에서 제어부(40)는 구동신호가 입력되는 지를 판단한다(S5).

만약, 구동신호가 입력된 경우라면, 상기 제어부(40)는 상기 압력발생부(36)에 구동신호를 발생시켜서 압력이 발생되도록 하고, 그 압력이 상기 실린더(27)의 내부로 유입되어 양측의 피스톤 로드(28)가 이동되도록 한다.

그러면, 균일한 압력을 받은 상기 피스톤 로드(28)는 균일하게 좌우측으로 밀어내어 상기 커플러 커버(8)가 도 1e와 같은 상태가 되도록 한 다음, 상기 스터드 볼트(18)를 체결하여 도 1f와 같은 상태가 되게 한다(S6).

이때, 상기 거리감지부(39)와 압력감지부(37)는 상기 피스톤 로드(28)의 이동시에 지속적으로 거리와 압력을 감지하고, 상기 제어부(40)는 감지된 거리와 압력값이 제한 설정값을 초과하는 지를 감시한다(S7,S8).

만약, 감지된 거리와 압력값이 제한 설정값을 초과하게 되면 상기 제어부(40)는 상기 압력발생부(36)를 정지시켜 시스템을 정지시키고, 표시부(38)를 통해 이상신호를 발생시킨다(S10,11). 정상범위내에면 정상으로 표시한다(S9).

한편, 본 발명의 실시예에 따른 고체 절연 개폐기용 접속장치는 단지 상기한 실시예에 한정되는 것이 아니라 그 기술적 요지를 이탈하지 않는 범위내에서 다양한 변경이 가능하다.

2:SIS 모선접속부, 4:버스바 몰드,
6:실리콘 커플러, 8:커플러 커버,
10:플랜지, 12:통공,
14:모선몰드, 16:엔드 플레이트,
18:스터드 볼트, 22:고체 절연 개폐기용 접속장치,
24:크랭크, 27:실린더,
28:피스톤 로드, 30:크랭크구동부,
34:제어박스, 36:유압발생부,
40:제어부, 50:편심방지 웨이트.

Claims

버스바 몰드(4)에 끼워져, 그 버스바 몰드(4)의 외주연에 끼워진 커플러 커버(8)를 좌우에 형성된 모선몰드(14)측으로 일정 압력으로 가압하는 크랭크(24)와;
상기 크랭크(24)에 이동력을 발생시키는 크랭크 구동부(30)와;
상기 크랭크 구동부(30)의 구동을 제어하고, 그 크랭크(24)에 가해진 힘과, 그로인한 이동거리가 설정치에 부합되는 지를 감시하는 제어박스(34)를 포함하되,
상기 크랭크(24)는 복수개 구성되며, 그 외주연 소정부가 상기 버스바 몰드(4)에 끼워질 수 있도록 절개되어져 있으며;
어느 한 크랭크(24)는 상호 중첩되는 외측링(44)과 내측링(46)으로 이루어지고, 그 외측링(44)과 내측링(46)은 볼트(48)에 의해 결합된 것을 특징으로 하는 고체 절연 개폐기용 접속장치.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 크랭크 구동부(30)는 유압력을 인가받아 내부에 구비된 피스톤 로드(28)가 이동될 수 있게 하는 실린더(27)와;
상기 실린더(27)의 양단으로 돌출되게 실린더(27)의 내측에 각각 구비된 피스톤 로드(28)와;
상기 피스톤 로드(28)의 양단에 각각 수직으로 결합되고, 그 타단에 크랭크(24)가 연결된 지지대(26)로 이루어진 것을 특징으로 하는 고체 절연 개폐기용 접속장치.
제 1항에 있어서,
상기 제어박스(34)는 실린더(27) 내부에 압력을 발생시키는 압력 발생부(36)와;
상기 크랭크(24)의 이동값을 설정하고 그 이동에 대한 명령신호를 입력하는 조작부(42)와;
상기 크랭크(24)의 이동을 제어하는 제어부(40)와;
상기 크랭크(24)의 이동 상태를 표시하는 표시부(38)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 고체 절연 개폐기용 접속장치.
제 1항에 있어서,
상기 크랭크(24)를 이동시키기 위해 가해진 압력값을 감지하기 위한 압력 감지부(37)와;
상기 크랭크(24)의 이동값을 감지하기 위한 이동거리 감지부(39)가 더 포함된 것을 특징으로 하는 고체 절연 개폐기용 접속장치.
제 3항에 있어서,
상기 지지대(26)는 크랭크(24)가 부착된 단부의 반대측 단부에 크랭크(24)의 중량과 동일하게 구성되어 크랭크(24)의 이동시 크랭크(24) 측면에 동일한 압력이 가해질 수 있도록 한 편심방지 웨이트(50)가 더 구성된 것을 특징으로 하는 고체 절연 개폐기용 접속장치.
제 4항에 있어서,
상기 제어부(40)는 감지된 거리값 또는 압력값이 기설정 거리 범위나 압력 범위를 벗어나게 되면 크랭크(24)의 이동을 정지시키고, 이상 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 고체 절연 개폐기용 접속장치.