KR102411742B1 - 진공개폐부 방식 개폐기의 검전 장치 - Google Patents

진공개폐부 방식 개폐기의 검전 장치 Download PDF

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Abstract

진공개폐부 방식 개폐기의 검전 장치가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따른 진공개폐부 방식 개폐기의 검전 장치는, 작업자가 손으로 잡아서 조작이 용이하도록 절연 재질로 형성된 손잡이부, 손잡이부에 돌출 형성되는 돌출부, 돌출부에 장착되고, 진공개폐부 방식 개폐기에서 발생하는 유도전압을 판별하는 유도전압 판별부, 및 상기 유도전압 판별부의 전단에 장착되고, 전압을 전송하는 전선과 접촉하여 진공개폐부 방식 개폐기의 전압을 측정하는 측정부를 포함한다.

Description

진공개폐부 방식 개폐기의 검전 장치{VOLTAGE DETECTOR OF VACUUM INTERRUPTER SWITCHGEARS}
본 발명은 진공개폐부 방식 개폐기의 검전 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 진공개폐부 방식 개폐기에서 발생하는 유도전압을 판별하여 사활선의 혼선을 방지할 수 있도록 하는 진공개폐부 방식 개폐기의 검전 장치에 관한 것이다.
최근들어 전력수요의 증가에 따라 배전선로의 각종 개폐기의 사용이 급증하고 있으며, 기존의 SF6 가스를 사용한 개폐기의 환경 규제 제한으로 대체물질 개발 및 친환경 대체절연 기법의 개발이 활발하게 진행되고 있는 추세이다. 이러한 대체절연 기법 중의 하나로 절연물질인 에폭시나 실리콘 등을 사용한 절연방식의 진공부하개폐기가 개발되어 사용되고 있다.
일반적으로 개폐기(Insulated Break Switchgears)는 전주 및 지상에 설치되는 고압 회로의 고압 선로 상에 발생하는 전류 혹은 전압을 감지하여 상기 고압 회로의 개폐 상태를 변경하는 회로 보호 장치이다. 즉, 개폐기는 배전선로를 개방 또는 접속시키는 기구로서, 부싱애자에 구출선이 접속하여 일체로 절연 몰드콘으로 성형하도록 되어 있다.
한편, 배전 가스 개폐기 부착용 접속 붓싱과 케이블 접속의 결합은 강력한 절연성능과 접속의 편리성 및 우수한 내트랙킹 성능으로 사용이 확대되고 있다.
그러나 주변 환경 등의 혹 조건에 따라 발생한 몰드콘의 기밀상태 불량으로 인한 개폐기의 고장 등이 적지 않게 보고되고 있다.
또한, 진공개폐부 방식의 개폐기는 진공차단부 내부 전극간 개리거리의 협소로 개폐기 오프(개방)상태에서도 사선단자에 유도전압이 발생하고 있다.
이에, 도 1에 도시된 바와 같이 휴대용 검전기(20)를 이용하여 진공개폐부 방식 개폐기(10)의 전압을 측정하고, 그 측정 결과에 기초하여 진공개폐부 방식 개폐기(10)의 고장 여부를 판단하고 있다. 예를 들면, 진공개폐부 방식 개폐기(10)를 오프시킨 후, 휴대용 검전기(20)를 이용하여 전압을 측정한 결과 전압이 검출되지 않으면 진공개폐부 방식 개폐기(10)가 정상 동작한다고 판단한다. 이때 A영역에서 개방된 단자 유도전압이 발생하고, 그 유도전압으로 검전기(20)가 오동작하여, 사활선 판단에 혼선을 발생시키고 있다.
이에, 진공개폐부 방식 개폐기(10)에서 발생하는 유도전압을 판별하고, 사활선의 혼선을 방지할 수 있도록 하는 기술 개발이 요구되어 있다.
본 발명의 배경기술로는 대한민국 등록특허공보 제10-1564405호(2015.10.29. 공고)인 "자계 차폐형 휴대용 누설전류 측정기"가 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 일 측면에 따른 목적은 진공개폐부 방식 개폐기에서 발생하는 유도전압을 판별하고, 사활선 혼선을 방지할 수 있도록 하는 진공개폐부 방식 개폐기의 검전 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 진공개폐부 방식 개폐기의 검전 장치는, 작업자가 손으로 잡아서 조작이 용이하도록 절연 재질로 형성된 손잡이부, 손잡이부에 돌출 형성되는 돌출부, 돌출부에 장착되고, 진공개폐부 방식 개폐기에서 발생하는 유도전압을 판별하는 유도전압 판별부, 및 상기 유도전압 판별부의 전단에 장착되고, 전압을 전송하는 전선과 접촉하여 진공개폐부 방식 개폐기의 전압을 측정하는 측정부를 포함한다.
본 발명에서 상기 측정부는 상기 유도전압 판별부 및 상기 돌출부를 통해 상기 손잡이부에 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명에서 상기 손잡이부는, 절연체 재질로 이루어지는 손잡이 커버부, 상기 손잡이 커버부의 내측에 형성되며, 상기 측정부에 연결된 리드선과 연결되어 상기 진공개폐부 방식 개폐기의 전압 검출 여부를 판단하는 제어부, 및 상기 손잡이 커버부의 상면에 형성되며, 상기 제어부의 판단 결과를 출력하는 출력부를 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 유도전압 판별부는, 절연체 재질로 이루어지는 유도전압 판별 커버부, 상기 유도전압 판별 커버부의 상면에 일정 거리 이격되어 설치되는 제1 전극 및 제2 전극, 상기 유도전압 판별 커버부의 상면에 설치되며, 상기 제1 전극 및 제2 전극을 도선을 통해 연결하는 발광부를 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 유도전압 판별부는, 진공개폐부 방식 개폐기가 오프된 상태에서 상기 제1 전극과 제2 전극의 전위차가 기 설정된 기준값 이상일 경우, 유도전압으로 판단하여 상기 발광부를 발광시킬 수 있다.
본 발명에서 상기 발광부는, 다이오드일 수 있다.
본 발명에서 상기 돌출부는, 절연체 재질로 이루어지고, 내측에 상기 측정부에 연결된 리드선을 수용할 수 있는 관통홀이 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 진공개폐부 방식 개폐기의 검전 장치는, 진공개폐부 방식 개폐기에서 발생하는 실제 전압과 허전압을 구별할 수 있으므로, 진공개폐부 방식 개폐기의 고장을 정확히 판단할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 진공개폐부 방식 개폐기의 검전 장치는, 제1 전극 및 제2 전극이 설치된 유도전압 판별부를 구비함으로써, 유도전압을 용이하게 판별할 수 있고, 이로 인해 작업자의 사선·활선 판단의 혼선을 방지할 수 있어, 안전사고를 예방할 수 있다.
한편, 본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 이하에서 설명할 내용으로부터 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 효과들이 포함될 수 있다.
도 1은 진공개폐부 방식 개폐기에서 발생하는 유도전압을 설명하기 위한 개요도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 진공개폐부 방식 개폐기의 검전 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유도전압 판별부를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유도전압 발생 시 유도전압 판별부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유도전압으로 발생된 전위 분포를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 유도전압 판별부의 제1 전극과 제2 전극의 전위 분포를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 진공개폐부 방식 개폐기의 검전 장치를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
또한, 본 명세서에서 설명된 구현은, 예컨대, 방법 또는 프로세스, 장치, 소프트웨어 프로그램, 데이터 스트림 또는 신호로 구현될 수 있다. 단일 형태의 구현의 맥락에서만 논의(예컨대, 방법으로서만 논의)되었더라도, 논의된 특징의 구현은 또한 다른 형태(예컨대, 장치 또는 프로그램)로도 구현될 수 있다. 장치는 적절한 하드웨어, 소프트웨어 및 펌웨어 등으로 구현될 수 있다. 방법은, 예컨대, 컴퓨터, 마이크로프로세서, 집적 회로 또는 프로그래밍 가능한 로직 디바이스 등을 포함하는 프로세싱 디바이스를 일반적으로 지칭하는 프로세서 등과 같은 장치에서 구현될 수 있다. 프로세서는 또한 최종-사용자 사이에 정보의 통신을 용이하게 하는 컴퓨터, 셀 폰, 휴대용/개인용 정보 단말기(personal digital assistant: "PDA") 및 다른 디바이스 등과 같은 통신 디바이스를 포함한다.
이하 본 명세서에는 진공개폐부 방식 개폐기를 ‘개폐기’로 칭하여 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 진공개폐부 방식 개폐기의 검전 장치를 설명하기 위한 도면, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유도전압 판별부를 설명하기 위한 도면, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유도전압 발생 시 유도전압 판별부의 동작을 설명하기 위한 도면, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유도전압으로 발생된 전위 분포를 설명하기 위한 도면, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 유도전압 판별부의 제1 전극(134)과 제2 전극(136)의 전위 분포를 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 진공개폐부 방식 개폐기의 검전 장치(100)는, 손잡이부(110), 돌출부(120), 유도전압 판별부(130), 및 측정부(140)를 포함한다.
손잡이부(110)는 작업자가 손으로 잡아서 조작이 용이하도록 절연 재질로 형성된다. 이러한 손잡이부(110)는 손잡이 커버부(112), 제어부(미도시), 조작부(114) 및 출력부(116)를 포함할 수 있다.
손잡이 커버부(112)는 절연체 재질로 이루어질 수 있다. 예컨대, 손잡이 커버부(112)는 천연고무 또는 합성고무로 이루어질 수 있다.
제어부는 손잡이 커버부(112)의 내측에 형성되며, 측정부(140)에 연결된 리드선과 연결되어 개폐기의 전압 검출 여부를 판단한다.
출력부(116)는 손잡이 커버부(112)의 상면에 형성되며, 제어부의 판단 결과를 출력한다. 이때 출력부(116)는 제어부로부터 개폐기와 연결된 전선의 전압 검출 여부에 대한 신호를 수신하여 화상, 문자, 및 소리 등을 이용하여 출력할 수 있다.
이를 위해 출력부(116)는 액정 표시 장치(LCD: liquid crystal display), LED, 및 스피커 등으로 구현될 수 있다.
예를 들어, 개폐기와 연결된 전선에서 전압이 검출되면, 제어부는 전압 검출 신호를 출력부(116)에 전송하고, 출력부(116)는 전압 검출 신호 수신에 따라 전압 검출 알림을 화상, 문자, 및 소리 등을 이용하여 출력할 수 있다.
조작부(114)는 손잡이 커버부(112)의 상면에 형성되며, 검전 장치(100)의 전원을 온 또는 오프시킬 수 있다. 조작부(114)는 하나 또는 복수의 버튼(button)으로 구성되어 검전 장치(100)의 조작을 위한 정보를 입력하는 수단이다.
돌출부(120)는 손잡이부(110)에 돌출 형성된다. 즉, 돌출부(120)는 절연체 재질로 이루어지고, 내측에 측정부(140)에 연결된 리드선을 수용할 수 있는 관통홀이 형성될 수 있다. 이러한 돌출부(120)는 돌출 커버부로 칭할 수 있다.
유도전압 판별부(130)는 돌출부(120)에 장착되고, 개폐기에서 발생하는 유도전압을 판별한다.
이러한 유도전압 판별부(130)는 도 3에 도시된 바와 같이 유도전압 판별 커버부(132), 제1 전극(134), 제2 전극(136) 및 발광부(138)를 포함할 수 있다.
유도전압 판별 커버부(132)는 절연체 재질로 이루어질 수 있다. 예컨대, 유도전압 판별 커버부(132)는 천연고무 또는 합성고무로 이루어질 수 있다.
제1 전극(134) 및 제2 전극(136)은 유도전압 판별 커버부(132)의 상면에 일정 거리 이격되어 설치될 수 있다. 이때, 제1 전극(134) 및 제2 전극(136)은 예컨대 10mm 이격되어 설치될 수 있다. 제1 전극(134) 및 제2 전극(136)은 개폐기가 오프된 상태에서 선간 전압이 인가되면, 전압차를 발생할 수 있다.
발광부(138)는 유도전압 판별 커버부(132)의 상면에 설치되며, 제1 전극(134) 및 제2 전극(136)을 도선을 통해 연결할 수 있다. 이러한 발광부(138)는 예컨대 다이오드로 구현될 수 있다.
예를 들어, 도 4를 참조하면, 제1 전극(134) 측에 전압이 인가되면, 제1 전극(134)과 제2 전극(136)간에는 전위차가 발생할 수 있고, 전위차가 기 설정된 기준값 이상이면 발광부(138)를 통해 유도전압 발생을 알릴 수 있다. 이때 유도전압으로 발생된 전위 분포는 도 5에 도시된 바와 같을 수 있고, 제1 전극(134)의 전위분포는 도 6의 (a), 제2 전극(136)의 전위분포는 도 6의 (b)와 같을 수 있다. 유도전압은 개폐기에서 발생하는 실제 전압과 구별되는 허전압일 수 있다. 허전압은 테스터로 전기도체를 측정할 때 나타나는 전압으로 측정기기의 높은 임피던스에 의해 발생할 수 있으며, 매우 작은 정전용량 값을 수반하는 물리적 현상이기 때문에 부하에 에너지를 공급하거나 사람에게 생리적 손상을 줄 수 없다.
상술한 바와 같이 유도전압 판별부(130)는 제1 전극(134)과 제2 전극(136)의 전위차를 활용하여 일정 전위 이상일 경우 다이오드를 동작시킬 수 있다. 전위차를 활용함으로써, 실제 발생하는 전압(13,200V)과 유도전압을 판별할 수 있다.
측정부(140)는 유도전압 판별부(130)의 전단에 장착되고, 전압을 전송하는 전선과 접촉하여 개폐기의 전압을 측정한다. 측정부(140)는 접촉저항이 적은 도전체 재질로 이루어질 수 있다. 예컨대, 측정부(140)는 Cu, Cu 합금, 백금, 은, 은 합금, 백금 이리듐 합금, 은·텅스텐 합금 또는 은 산화카드뮴 합금 중 어느 하나로 제조될 수 있다.
측정부(140)는 유도전압 판별부(130) 및 돌출부(120)를 통해 손잡이부(110)에 전기적으로 연결될 수 있다. 이때 측정부(140)는 유도전압 판별부(130) 및 돌출부(120)의 내부를 통해 손잡이부(110)의 제어부와 전기적으로 연결될 수 있다.
측정부(140)는 초고압 송전용 케이블의 절연통 보호 장치 등에서 전압의 대소 측정이 가능하다. 여기서 측정부(140)의 측정 정밀도에 대한 기술적인 설명은 이미 널리 알려진 부분이므로 생략한다.
상기와 같이 구성된 검전 장치(100)를 이용하여 개폐기의 실제 전압과 허전압을 구별할 수 있고, 이로 인해 작업자의 사활선 혼선을 방지할 수 있다.
개폐기는, 전압이 인가되는 단자로부터 기기 내부에서 외부로 또는 외부에서 내부로 인출/인입하는 도선을 외함 및 주변으로부터 보호하고 절연을 위하여 붓싱으로 감싸게 된다. 그리고 붓싱의 종단에 몰드콘이 장착되어 전선 또는 인출단자가 장착된다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 개폐기 검전 장치(100)는 진공개폐부 방식 개폐기에 인출/인입되는 전선에 접속하여 실제 전압 및 유도전압을 측정할 수 있다.
한편, 상기와 같이 구성된 개폐기 검전 장치(100)는 휴대용으로, 개폐기의 고장 여부 또는 유도전압 판별을 용이하게 할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 진공개폐부 방식 개폐기의 검전 장치는, 진공개폐부 방식 개폐기에서 발생하는 실제 전압과 허전압을 구별할 수 있으므로, 진공개폐부 방식 개폐기의 고장을 정확히 판단할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 진공개폐부 방식 개폐기의 검전 장치는, 제1 전극(134) 및 제2 전극(136)이 설치된 유도전압 판별부(130)를 구비함으로써, 유도전압을 용이하게 판별할 수 있고, 이로 인해 작업자의 사선·활선 판단의 혼선을 방지할 수 있어, 안전사고를 예방할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 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. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허 청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
100 : 검전 장치
110 : 손잡이부
112 : 손잡이 커버부
114 : 조작부
116 : 출력부
120 : 돌출부
130 : 유도전압 판별부
132 : 유도전압 판별 커버부
134 : 제1 전극
136 : 제2 전극
138 : 발광부
140 : 측정부

Claims (7)

  1. 작업자가 손으로 잡아서 조작이 용이하도록 절연 재질로 형성된 손잡이부;
    손잡이부에 돌출 형성되는 돌출부;
    돌출부에 장착되고, 진공개폐부 방식 개폐기에서 발생하는 유도전압을 판별하는 유도전압 판별부; 및
    상기 유도전압 판별부의 전단에 장착되고, 상기 진공개폐부 방식 개폐기에 인출 또는 인입되는 전선에 접속하여 상기 진공개폐부 방식 개폐기의 전압을 측정하는 측정부를 포함하되,
    상기 유도전압 판별부는,
    절연체 재질로 이루어지는 유도전압 판별 커버부;
    상기 유도전압 판별 커버부의 상면에 일정 거리 이격되어 설치되는 제1 전극 및 제2 전극; 및
    상기 유도전압 판별 커버부의 상면에 설치되며, 상기 제1 전극 및 제2 전극을 도선을 통해 연결하는 발광부를 포함하고,
    상기 유도전압 판별부는,
    상기 진공개폐부 방식 개폐기가 오프된 상태에서 상기 제1 전극과 제2 전극의 전위차가 기 설정된 기준값 이상일 경우, 유도전압으로 판단하여 상기 발광부를 발광시키는 것을 특징으로 하는 진공개폐부 방식 개폐기의 검전 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 측정부는 상기 유도전압 판별부 및 상기 돌출부를 통해 상기 손잡이부에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 진공개폐부 방식 개폐기의 검전 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 손잡이부는,
    절연체 재질로 이루어지는 손잡이 커버부;
    상기 손잡이 커버부의 내측에 형성되며, 상기 측정부에 연결된 리드선과 연결되어 상기 진공개폐부 방식 개폐기의 전압 검출 여부를 판단하는 제어부 : 및
    상기 손잡이 커버부의 상면에 형성되며, 상기 제어부의 판단 결과를 출력하는 출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공개폐부 방식 개폐기의 검전 장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 발광부는, 다이오드인 것을 특징으로 하는 진공개폐부 방식 개폐기의 검전 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 돌출부는,
    절연체 재질로 이루어지고, 내측에 상기 측정부에 연결된 리드선을 수용할 수 있는 관통홀이 형성된 것을 특징으로 하는 진공개폐부 방식 개폐기의 검전 장치.
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