KR102433403B1 - 전압측정센서 및 이를 포함하는 가스절연개폐장치 - Google Patents

전압측정센서 및 이를 포함하는 가스절연개폐장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전압측정센서 및 이를 포함하는 가스절연개폐장치에 관한 것으로, 저압측 도체; 상기 저압측 도체의 일단에 전기적으로 연결된 저항 유닛; 및 상기 저항 유닛에 일단이 전기적으로 연결된 고압측 도체;를 포함하는 전압측성센서 및 이를 포함하는 가스절연개폐장치에 관한 것이다.

Description

전압측정센서 및 이를 포함하는 가스절연개폐장치{Voltage sensors and gas insulated switchgear comprising the same}
본 발명은 전압측정센서 및 이를 포함하는 가스절연개폐장치에 관한 것이다.
가스절연개폐장치는 발전소 및 변전소 등에 적용되며, 내부에 절연성 높은 가스로 충진되어 있는 개폐장치이다. 상기 가스절연개폐장치는 개폐장치의 크기가 다른 개폐장치에 비하여 작고, 변전소 등의 절연거리를 감축할 수 있고, 전기적 충격 및 화재 위험을 줄일 수 있으며, 소음이 적고, 유지보수 기간이 긴 장점이 있기 때문에 적용 분야가 확대되고 있다.
이러한 가스절연개폐장치는 차단기, 단로기, 전류측정장치 및 전압측정센서를 포함하고 있으며, 전압측정센서를 통해 도체에 흐르는 전압을 측정하여 가스절연개폐장치를 모니터링할 수 있다.
종래의 전압측정센서는 광원을 조사하여 편광된 정도를 통해 전압을 측정하는 방식 및 코일에 인가된 유도 전류를 이용하여 전압을 측정하는 방식 등이 사용되었다. 그러나 이러한 방식은 오차가 클 뿐 아니라, 전압측정센서의 크기를 축소할 수 없어 가스절연개폐장치를 소형화하기 어려운 문제점이 있다.
선행기술문헌은 가스절연개폐장치에 사용된 종래의 전압측정센서를 개시하고 있다.
한국공개특허공보 제2008-0074095호
본 발명은 오차가 적어 정확하고, 소형화가 가능한 전압측정센서 및 이를 포함하는 가스절연개폐장치를 제공함을 목적으로 한다.
또한, 경량화가 가능하고 사고 위험을 감소할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위해,
본 발명의 일 실시 예는,
저압측 도체;
상기 저압측 도체의 일단에 전기적으로 연결된 저항 유닛; 및
상기 저항 유닛에 일단이 전기적으로 연결된 고압측 도체;를 포함하는,
전압측정센서를 제공한다.
상기 전압측정센서는 단상의 하우징부를 가질 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시 예는,
저압측 도체; 상기 저압측 도체의 일단에 전기적으로 연결된 제 1 저항 유닛; 상기 제 1 저항 유닛에 일단이 전기적으로 연결된 고압측 도체; 및 상기 저압측 도체의 일단, 상기 제 1 저항 유닛 및 상기 고압측 도체의 일단을 외부로부터 차단하는 하우징부;를 포함하는 전압측정센서,
상기 저압측 도체와 전기적으로 연결된 제 1 터미널 단자; 상기 제 1 터미널 단자에 전기적으로 연결된 제 2 저항 유닛; 및 상기 제 2 저항 유닛에 전기적으로 연결된 제 2 터미널 단자;를 포함하는 터미널부, 및
상기 저압측 도체가 관통하는 관통홀을 포함하고, 상기 제 1 저항 유닛 및 제 2 저항 유닛 사이에 배치된 커버부,를 포함하는,
전압측정센서모듈을 제공한다.
상기 전압측정센서모듈은 단상 및 삼상으로 구성될 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시 예는,
저압측 도체; 상기 저압측 도체의 일단에 전기적으로 연결된 제 1 저항 유닛; 및 상기 제 1 저항 유닛에 일단이 전기적으로 연결된 고압측 도체;를 포함하는 전압측정센서,
상기 저압측 도체와 전기적으로 연결된 제 1 터미널 단자; 상기 제 1 터미널 단자에 전기적으로 연결된 제 2 저항 유닛; 및 상기 제 2 저항 유닛에 전기적으로 연결된 제 2 터미널 단자;를 포함하는 터미널부,
상기 저압측 도체 및 제 1 터미널 단자를 전기적으로 연결하는 배선,
상기 배선이 통과하는 공간을 제공하고, 상기 제 1 터미널 단자의 일단, 저압측 도체, 제 1 저항 유닛 및 고압측 도체의 일단을 외부로부터 차단하는 하우징,을 포함하는,
전압측정센서모듈을 제공한다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시 예는
모선 BUS;
차단부;
선로 BUS;
상기 모선 BUS, 차단부 및 선로 BUS의 내부를 통과하는 도선; 및
상기 도선에 연결되어 상기 도선에 흐르는 전류의 제 1 전압에 관련된 제 2 전압을 감지하는 전압측정센서모듈;을 포함하고,
상기 전압측정센서모듈은,
저압측 도체; 상기 저압측 도체의 일단에 전기적으로 연결된 저항 유닛; 및 상기 저항 유닛에 일단이 전기적으로 연결되고 타단이 상기 도선에 전기적으로 연결된 고압측 도체;를 포함하는 전압측정센서를 포함하는,
가스절연개폐장치를 제공한다.
본 발명의 실시 예를 따르는 전압측정센서 및 이를 포함하는 가스절연개폐장치는 오차가 적어 정확하고, 소형화가 가능하다.
또한, 경량화가 가능하고 사고 위험을 감소할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예를 따르는 단상의 전압측정센서를 도시한 것이다.
도 2는 도 1의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예를 따르는 전압측정센서모듈을 도시한 것이다.
도 4는 도 3의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예를 따르는 전압측정센서모듈의 전압측정방법을 도시한 회로도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 터미널부의 내부 회로를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예를 따르는 전압측정센서모듈을 도시한 것이다.
도 8은 도 7의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 실시 예를 따르는 가스절연개폐장치를 도시한 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 다음과 같이 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다.　 또한, 본 발명의 실시 형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.　 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면 상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다. 덧붙여, 명세서 전체에서 어떤 구성요소를 "포함"한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
본 발명의 일 실시 예는
저압측 도체;
상기 저압측 도체의 일단에 전기적으로 연결된 저항 유닛; 및
상기 저항 유닛에 일단이 전기적으로 연결된 고압측 도체;를 포함하는,
전압측정센서를 제공할 수 있다.
상기 전압측정센서는 단상의 에폭시 하우징을 갖는 전압측정센서일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예를 따르는 전압측정센서(10)를 도시한 것이고, 도 2는 상기 도 1의 단면도이다.
본 발명의 실시 예에 따른 전압측정센서(10)는 단상형 전압측정센서(10)일 수 있고, 전력기기의 전압을 측정하기 위한 측정장치일 수 있고, 인가되는 고전압을 저전압으로 변환하기 위해 사용되는 변압장치일 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 전압측정센서(10)는 센서내에 포함된 저항 유닛(12)을 이용하여 전압을 측정하는 장치로, 자성체 및 코일을 포함하는 전자기 유도 방식의 전압측성센서보다 크기 및 무게를 작게 형성할 수 있어, 상기 전압측성센서를 구비하는 전력기기를 소형화 및 경량화할 수 있다. 또한, 코일권선 형태 센서의 문제점인 철심 포화로 인해 계통의 정전용량과 공진을 일으켜 이상전압을 발생시키는 철공진 현상, 1차권선과 2차권선 사이에 절연특성 불량으로 인한 절연 특성이 우수하여 고전압 측정시 사고의 위험성을 낮출 수 있고, 측정 오차를 현저히 낮출 수 있어 측정 안전성 및 신뢰성을 높일 수 있다.
이에, 본 발명의 실시 예에 따른 전압측정센서(10)는 소형화 및 경량화가 요구되며 고전압 측정의 안전성 및 신뢰성이 요구되는 가스절연개폐장치 내에 구비하기 위한 전압측정센서일 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 전압측정센서(10)는 측정하고자 하는 회로 또는 도체의 전압(제 1 전압)을 보다 낮은 전압(제 2 전압)으로 변압하여 상기 변환된 저전압(제 2 전압)을 측정하는 장치일 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 전압측정센서(10)는 도 2에서와 같이, 인가 받은 고전압(제 1 전압)을 변압시키기 위해 저압측 도체(11), 상기 저압측 도체(11)의 일단에 전기적으로 연결된 저항 유닛(12) 및 상기 저항 유닛(12)의 일단에 전기적으로 연결된 고압측 도체(13)를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 전압측정센서(10)는 상기 고압측 도체(130)를 통해, 측정하고자 하는 회로 또는 도체와 전기적으로 연결될 수 있다.
즉, 상기 고압측 도체(13)는 일단이 상기 저항 유닛(12)과 전기적으로 연결되고, 타단이 측정하고자 하는 회로 또는 도체와 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 고압측 도체(13)의 타단을 통해 인가된 전압(제 1 전압)은 상기 고압측 도체(13)의 일단과 전기적으로 연결된 상기 저항 유닛(12)에 의해 보다 낮은 전압으로 전압 강하될 수 있고, 이에 상기 저항 유닛(12)의 양단에 걸린 전압은 상기 인가된 전압(제 1 전압)보다 작을 수 있다. 또한 이에 따라, 상기 저항 유닛(12)의 타단에 연결된 저압측 도체(11)에 인가되는 전압은 고압측 도체(13)의 타단을 통해 인가된 전압(제 1 전압)보다 저전압일 수 있다.
또한, 상기 고압측 도체(13)의 타단의 직경(D1)은 상기 고압측 도체(13)의 일단의 직경(D2)의 직경 및 저압측 도체(11)의 일단의 직경(D3)보다 클 수 있다. 이는 고전압으로 흐르는 전류의 상기 고압측 도체(13)내 저항을 낮추기 위한 것일 수 있고, 고전압 인가에 따른 사고 위험을 줄이기 위한 것일 수 있다.
일 예로, 상기 저항 유닛(12)과 전기적으로 연결되는 상기 고압측 도체(13)의 일단의 직경(D2)은 상기 저압측 도체(11)의 직경(D3)과 같을 수 있고, 상기 고압측 도체의 타단의 직경(D1)보다 작을 수 있다.
또한, 상기 저항 유닛(12)은 일단이 상기 고압측 도체(13)와 전기적으로 연결될 수 있고, 타단이 상기 저압측 도체(11)와 전기적으로 연결될 수 있다.
이때, 상기 고압측 도체(13)를 통해 전달받은 고전압(제 1 전압)에 의해 상기 저항 유닛(12)이 절연파괴되는 것을 방지하기 위해, 상기 저항 유닛(12) 및 상기 고압측 도체(13)가 전기적으로 연결된 부분에는 고압측 쉴드(15)가 배치될 수 있고, 상기 저항 유닛(12) 및 상기 저압측 도체가 전기적으로 연결된 부분에는 저압측 쉴드(14)가 배치될 수 있다.
상기 저압측 쉴드(14) 및 고압측 쉴드(15)는 절연파괴를 방지하기 위한 것으로, 상기 저압측 쉴드(14) 및 고압측 쉴드(15)는 저항 양 끝단의 전계 집중을 완화하고 고전압 인가에 따른 전자기적 충격으로부터 상기 저항 유닛(12)을 보호함으로써, 절연 파괴를 방지할 수 있다.
이를 위해, 상기 고압측 쉴드(15)는 상기 고압측 도체(130) 및 저항 유닛(12)이 전기적으로 연결된 부분을 둘러싸도록 배치될 수 있다.
일 예로, 상기 고압측 쉴드(15)는 내부가 개구된 원통형일 수 있고, 상기 내부에 상기 고압측 쉴드(15)와 이격하도록 상기 저항 유닛(12)을 배치할 수 있다.
이때, 상기 원통형 고압측 쉴드(15)는 에폭시 몰딩이 용이하도록 망사재료 원통형일 수 있고, 상기 고압측 도체(13) 및 저항 유닛(12)이 전기적으로 연결된 부분에서 상기 저항 유닛(12)이 배치된 방향으로 연장되도록 형성할 수 있다.
또한, 상기 저압측 쉴드(14)는 상기 저압측 도체(11) 및 저항 유닛(12)이 전기적으로 연결된 부분을 둘러싸도록 배치될 수 있다.
일 예로, 상기 저압측 쉴드(14)는 내부가 개구된 원통형일 수 있고, 상기 내부에 상기 저압측 쉴드(14)와 이격 하도록 상기 저항 유닛(12)을 배치할 수 있다.
이때, 상기 원통형 저압측 쉴드(14)는 상기 저압측 도체(11) 및 저항 유닛(12)이 전기적으로 연결된 부분에서 상기 저항 유닛(12)이 배치된 방향으로 연장되도록 형성할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 전압측정센서(10)는 상기 저항 유닛(12)을 통해 상기 전압측정센서(10)와 전기적으로 연결된 회로 또는 도체의 전압(제 1 전압)을 낮출 수 있다.
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 전압측정센서(10)는 상기 전압측정센서(10)의 절연을 위해 상기 저압측 도체(11)의 일단, 상기 저항 유닛(12) 및 상기 고압측 도체의 일단(13)을 외부로부터 차단하는 하우징부(16)를 더 포함할 수 있다.
상기 하우징부(16)는 상기 저항 유닛(12)을 절연 및 외부로부터 보호하기 위한 것으로, 상기 저항 유닛(12), 저압측 도체(11)의 일단을 포함하는 상기 저압측 도체(11)의 적어도 일부분을 외부로부터 차단하는 제 1 하우징부 및 고압측 도체(13)의 일단을 포함하는 상기 고압측 도체(13)의 적어도 일부분을 외부로부터 차단하는 제 2 하우징부를 포함할 수 있다.
이때, 상기 저압측 도체(11)의 타단을 포함하는 상기 저압측 도체(11)의 적어도 일부분 및 상기 고압측 도체(13)의 타단을 포함하는 상기 고압측 도체(13)의 적어도 일부분은 상기 하우징부(16) 외부로 노출될 수 있다.
일 예로, 상기 하우징부(160)의 외부로 노출된 상기 고압측 도체(13) 타단의 직경은 상기 하우징부의 외부로 노출된 상기 저압측 도체(11)의 직경보다 클 수 있다.
상기 하우징부(16)는 에폭시로 몰딩처리하여 형성된 에폭시 하우징부일 수 있다.
상기 하우징부(16)는 상기 저압측 도체(11)의 일단, 상기 저항 유닛(12) 및 상기 고압측 도체의 일단(13)을 외부로부터 차단할 수 있는 다양한 형태를 가질 수 있으나, 바람직하게는 상기 제 1 하우징부의 두께 또는 표면적이 상기 제 2 하우징부의 두께 또는 표면적보다 클 수 있다.
이는 상기 전압측정센서(10)를 포함하는 전압측정센서모듈을 형성할 때, 상기 전압측정센서(10) 및 전압측선센서모듈의 접합성, 결합성 및 절연성을 높이기 위한 것일 수 있다. 즉, 전압측정센서모듈의 터미널부, 또는 전압측정센서모듈과 기타 다른 구성은 상기 전압측정센서(10)의 저압측 도체측 방향으로 결합하므로, 상기 제 1 하우징부의 두께를 두껍게 형성하거나 표면적을 넓게 형성함으로써 상기 전압측정센서(10) 및 전압측정센서모듈의 터미널부, 또는 전압측정센서모듈과 기타 다른 구성의 접합성, 결합성 및 절연성을 높일 수 있다.
또한, 상기 하우징부(16)의 외측은 오목부 및 볼록부가 교번하는 요철 형태일 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시 예는
저압측 도체(111); 상기 저압측 도체(110)의 일단에 전기적으로 연결된 제 1 저항 유닛(112); 상기 저항 유닛(112)에 일단이 전기적으로 연결된 고압측 도체(113); 및 상기 저압측 도체(111)의 일단, 상기 제 1 저항 유닛(112) 및 상기 고압측 도체(113)의 일단을 외부로부터 차단하는 하우징부(116);를 포함하는 전압측정센서(111),
상기 저압측 도체(111)와 전기적으로 연결된 제 1 터미널 단자(121); 상기 제 1 터미널 단자(121)에 전기적으로 연결된 제 2 저항 유닛(122); 및 상기 제 2 저항 유닛(122)에 전기적으로 연결된 제 2 터미널 단자(123);를 포함하는 터미널부(120), 및
상기 저압측 도체(111)가 관통하는 관통홀(131)을 포함하고, 상기 제 1 저항 유닛((112) 및 제 2 저항 유닛(122) 사이에 배치된 커버부(130),를 포함하는,
전압측정센서모듈(100)을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 전압측정센서모듈(100)은 제 1 저항 유닛(112)을 포함하는 전압측정센서(110)를 제 2 저항 유닛(122)을 포함하는 터미널부(120)에 전기적으로 연결한 것일 수 있다.
상기 전압측정센서모듈(100)은 1개 이상, 바람직하게는 2개 이상의 전압측정센서(110)를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 전압측정센서모듈(100)은 상기 전압측정센서(110)의 제 1 저항 유닛(112) 및 상기 터미널부(120)의 제 2 저항 유닛(122)의 저항을 이용하여 회로 또는 도체로부터 인가 받은 전압(제 1 전압)을 보다 낮은 전압(제 2 전압)으로 변압할 수 있고, 변압된 낮은 전압을 측정하는, 전압측정센서모듈(100)일 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예를 따르는 전압측정센서모듈을 간략히 표시한 회로도로, 본 발명의 실시 예에 따른 전압측정센서모듈(100)은 상기 고압측 도체(113)로 인가된 전압(제 1 전압, Vin)을 상기 전압측정센서(110)의 제 1 저항 유닛(112) 및 상기 터미널부(120)의 제 2 저항 유닛(122)의 저항비에 의해 분압한 후, 상기 제 2 저항 유닛(122) 양단에 발생하는 전압(제 2 전압, Vout)을 측정할 수 있다.
이때, 상기 제 2 저항 유닛(122)은 도 6에 도시된 회로를 포함할 수 있고, 바람직하게는, 상기 제 2 저항 유닛(122) 양단의 전압(제 2 전압)은 제 1 저항 유닛 양단의 전압보다 낮은 전압이 나타날 수 있다.
또한, 상기 전압측정센서모듈(100)은 상기 제 2 저항 유닛 양단에 발생하는 전압(제 2 전압)을 측정하는 장치일 수 있다. 또한, 측정하고자 하는 회로 또는 도체의 전압(제 1 전압)은 하기 식 1에 상기 측정한 제 2 전압을 대입하는 방법으로 계산될 수 있다(도 5 참조).
< 식 1>
Figure 112019108284018-pat00001
도 3은 본 발명의 일 실시 예를 따르는 전압측정센서모듈(100)을 도시한 것이고, 도 4는 도 3의 단면도이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 전압측정센서모듈(100)은 상기 단상형 전압측정센서를 삼상으로 구성한 것으로, 전압측정센서(110)의 저압측 도체(111)가 상기 터미널부(120)까지 연장 형성된 전압측정센서모듈(100)일 수 있다. 상기 전압측정센서모듈(100)은 하우징부(116)를 포함하는 전압측정센서(110) 및 관통홀(131)을 포함하는 커버부(130)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 전압측정장치모듈은(100)은 도 3 및 4에 나타낸 바와 같이, 커버부(130) 상단에 터미널부(120)가 배치될 수 있고, 상기 커버부(130)는 이격 배치된 복수의 관통홀(131)을 포함할 수 있고, 상기 이격 배치된 복수의 관통홀(131)이 배치된 커버부(130)의 하단에는 전압측정센서(110)가 결합되어 있을 수 있다. 또한, 상기 전압측정센서(110)의 전압측 도체(111)는 상기 관통홀(131)을 관통하여 상기 터미널부(120)에 연장형성될 수 있다.
상기 전압측정센서(110)는 저압측 도체(111); 상기 저압측 도체(111)의 일단에 전기적으로 연결된 제1저항 유닛(112); 상기 제 1 저항 유닛(112)에 일단이 전기적으로 연결된 고압측 도체(113); 및 상기 저압측 도체(111)의 일단, 상기 제 1 저항 유닛(112) 및 상기 고압측 도체(113)의 일단을 외부로부터 차단하는 하우징부(116);를 포함할 수 있다.
상기 전압측정센서(111)의 상기 고압측 도체(113)로 인가된 전류 및 전압(제 1 전압)은 상기 고압측 도체(113)와 전기적으로 연결된 제 1 저항 유닛(112), 상기 제 1 저항 유닛(112)과 전기적으로 연결된 저압측 도체(111)를 통해 상기 터미널부(120)으로 전달될 수 있다.
이때, 상기 고압측 도체(113)로 인가된 전압(제 1 전압)은 상기 제 1 저항 유닛(112)에 의해 전압강하되어 상기 저압측 도체(111)에서는 상기 고압측 도체(113)로 인가된 전압(제 1 전압)보다 낮은 전압이 인가될 수 있다.
상기 전압측정센서(110)의 저압측 도체(111)에 인가된 전류 및 전압은 상기 저압측 도체(111)와 전기적으로 연결된 상기 터미널부(120)의 제 1 터미널 단자(121)로 전달될 수 있다.
상기 터미널부(120)는 상기 저압측 도체(111)와 전기적으로 연결된 제 1 터미널 단자(121), 상기 제 1 터미널 단자(121)에 전기적으로 연결된 제 2 저항 유닛(122), 및 상기 제 2 저항 유닛(122)에 전기적으로 연결된 제 2 터미널 단자(123)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 전압측정센서모듈(100)은 상기 제1 저항 유닛(120) 및 제2 저항 유닛(220) 사이에 배치되며 상기 저압측 도체(110)가 관통하는 관통홀(131)을 1개 이상 포함하는 커버부(130)를 포함할 수 있다.
상기 관통홀(131)의 직경은 상기 저압측 도체(111)의 직경 이상일 수 있고, 상기 관통홀(131)을 통해, 상기 전압측정센서(110)의 저압측 도체(111)를 상기 터미널부(120)에 연장형성할 수 있다.
상기 커버부(130)는 1개 이상의 전압측정센서(110)를 지지할 수 있고, 1개 이상의 전압측정센서(110)를 상기 터미널부(200)에 연결할 수 있다.
이를 위해, 상기 커버부(130)는 서로 이격 배치된 복수의 관통홀(131)을 포함할 수 있고, 상기 복수의 관통홀(131) 각각에 상기 복수의 전압측정센서(110)의 저압측 도체가 각각 관통될 수 있다.
일 예로, 도 3 및 4에서와 같이, 상기 커버부(130)는 서로 이격 배치된 제 1 내지 제 3 관통홀을 포함할 수 있고, 상기 제 1 내지 제 3 관통홀은 제 1 내지 제 3 전압측성센서모듈의 제 1 내지 제 3 저압측 도체가 관통될 수 있다.
또한, 상기 커버부(130)는 상기 전압측성센서(110)의 상기 하우징부(160)와 나사 결합 또는 접착 결합하는 방법으로 상기 전압측정센서(110)를 지지할 수 있다.
상기 전압측정센서(110)는 상기 커버부(130)와의 결합력을 높이기 위해, 상기 하우징부(116)의 두께 또는 표면적을 넓게 형성할 수 있고 바람직하게는, 상기 커버부(130)와 접촉하는 상기 하우징부(160) 일단의 두께 또는 표면적은 상기 하우징부(160)의 타단의 두께 또는 표면적보다 클 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전압측정센서모듈을 도시한 것이고 도 8은 도 7의 단면도이다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 전압측정센서모듈(200)은
저압측 도체(211); 상기 저압측 도체(111)의 일단에 전기적으로 연결된 제 1 저항 유닛(212); 및 상기 제 1 저항 유닛(212)에 일단이 전기적으로 연결된 고압측 도체(213);를 포함하는 전압측정센서(210),
상기 저압측 도체(211)와 전기적으로 연결된 제 1 터미널 단자(221); 상기 제 1 터미널 단자(221)에 전기적으로 연결된 제 2 저항 유닛(222); 및 상기 제 2 저항 유닛(222)에 전기적으로 연결된 제 2 터미널 단자(223);를 포함하는 터미널부(220),
상기 저압측 도체(211) 및 제 1 터미널 단자(221)를 전기적으로 연결하는 배선(240),
상기 배선(240)이 통과하는 공간을 제공하고, 상기 제 1 터미널 단자(221)의 일단, 저압측 도체(211), 제 1 저항 유닛(212) 및 고압측 도체(213)의 일단을 외부로부터 차단하는 하우징(250)을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 전압측정센서모듈(200)은 삼상 일괄형 전압측정센서로, 상기 전압측정센서(210) 및 터미널부(220)가 배선(240)으로 연결된 형태의 전압측정센서모듈(200)일 수 있다. 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전압측정센서모듈(200)은 상기 일 실시 예의 전답측정센서모듈(100)의 전압측정방법과 동일한 방법으로 인가된 전압(제 1 전압)을 저전압으로 변압(제 2 전압) 및 측정할 수 있다.
상기 전압측정센서(210)는 저압측 도체(211); 상기 저압측 도체(211)의 일단에 전기적으로 연결된 제 1 저항 유닛(212); 및 상기 제 1 저항 유닛(212)에 일단이 전기적으로 연결된 고압측 도체(213);를 포함할 수 있다.
또한, 상기 전압측정센서(210)의 상기 저압측 도체(211)는 상기 배선(240)을 통해 상기 제 1 터미널 단자(221)와 전기적으로 연결될 수 있다.
즉, 상기 전압측정센서(211)의 상기 고압측 도체(213)로 인가된 전류 및 전압(제 1 전압)은 상기 고압측 도체(213)와 전기적으로 연결된 제 1 저항 유닛(212), 상기 제 1 저항 유닛(212)과 전기적으로 연결된 저압측 도체(211), 상기 저압측 도체(211)와 전기적으로 연결된 배선(240)을 통해 상기 터미널부(220)로 전달될 수 있다.
이때, 상기 고압측 도체(213)로 인가된 전압(제 1 전압)은 상기 제 1 저항 유닛(212)에 의해 전압강하되어 상기 저압측 도체(211)에서는 상기 고압측 도체(213)로 인가된 전압(제 1 전압)보다 낮은 전압이 인가될 수 있다. 또한, 상기 전압측정센서(210)의 저압측 도체(211)에 인가된 전류 및 전압은 상기 저압측 도체(211)와 전기적으로 연결된 배선(240)을 통해 상기 터미널부(220)의 제 1 터미널 단자(221)로 전달될 수 있다.
상기 전압측정센서모듈(200)은 1개 이상의 전압측정센서(210)를 포함할 수 있고, 바람직하게는 2개 이상의 전압측정센서(210)를 포함할 수 있다.
상기 복수의 전압측정센서(210) 각각은 복수의 배선(240) 각각에 전기적으로 연결될 수 있고, 상기 복수의 배선(240)은 상기 터미널부(220)의 상기 제 1 터미널 단자(221)에 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 터미널부(220)는 상기 저압측 도체(211)와 전기적으로 연결된 제 1 터미널 단자(221), 상기 제 1 터미널 단자(221)에 전기적으로 연결된 제 2 저항 유닛(222) 및 상기 제 2 저항 유닛(222)에 전기적으로 연결된 제 2 터미널 단자(223)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 터미널부(220)는 하우징(250)의 측면에 배치될 수 있고, 상기 전압측정센서(210)는 상기 배선(240)을 통해 상기 터미널부(220)에 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 상기 전압측정센서모듈(200)은 상기 배선(240)이 통과하는 공간을 제공하고, 상기 제 1 터미널 단자(221)의 일단, 저압측 도체(211), 제 1 저항 유닛(212) 및 고압측 도체(213)의 일단을 외부로부터 차단하는 하우징(250)을 포함할 수 있다.
상기 전압측정센서모듈(200)은 일체형으로 에폭시 몰딩된 전압측정센서모듈(200)로, 제 1 터미널 단자(221)의 일단, 배선(240), 저압측 도체(211), 제 1 저항 유닛(212) 및 고압측 도체(213)의 일단을 전기적으로 연결한 후 에폭시 몰딩처리하여 형성한 일체형 모듈일 수 있고 상기 제 1 터미널 단자(221)의 일단, 배선(240), 저압측 도체(211), 제 1 저항 유닛(212) 및 고압측 도체(213)의 일단은 에폭시 몰딩처리한 하우징(250)에 의해 외부와 절연될 수 있다.
이때, 상기 배선(240)은 전기가 전도될 수 있는 물질이면 제한되지 않으나, 바람직하게는 탄성을 갖는 스프링강선일 수 있다.
한편, 상기 하우징(250)은 에폭시 몰딩처리된 것으로 상기 전압측정센서에 전압이 흐를 경우, 접지가 없기 때문에 에폭시 외부로 전압이 퍼져, 외부 공기 중의 절연 문제 발생 가능성이 존재하기 때문에 상기 하우징(260) 외측에 금속재질의 외함(260)이 배치될 수 있다. 즉, 상기 전압측정센서모듈(200)은 상기 하우징(250)의 외측에 배치된 외함(260)을 더 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시 예는
모선 BUS;
차단부;
선로 BUS;
상기 모선 BUS, 차단부 및 선로 BUS의 내부를 통과하는 도선; 및
상기 도선에 연결되어 상기 도선에 흐르는 전류의 제1전압에 관련된 제2전압을 감지하는 전압측정센서모듈;을 포함하고,
상기 전압측정센서모듈은,
저압측 도체; 상기 저압측 도체의 일단에 전기적으로 연결된 저항 유닛; 및 상기 저항 유닛에 일단이 전기적으로 연결되고 타단이 상기 도선에 전기적으로 연결된 고압측 도체;를 포함하는 전압측정센서를 포함하는,
가스절연개폐장치를 제공할 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시 예를 따르는 가스절연개폐장치(1)를 도시한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 가스절연개폐장치(1)는 크기가 작고, 가벼우며, 측정 오차범위가 작으며, 절연 특성이 우수한 전압측정센서모듈(300)을 포함함에 따라, 장치를 소형화 및 경량화할 수 있고, 신뢰성 및 성능이 우수한 가스절연개폐기능을 수행할 수 있다.
본 발명의 실시 예를 따르는 가스절연개폐장치(1)는 모선 BUS(400), 차단부(500), 선로 BUS(600)를 포함할 수 있고, 상기 모선 BUS(400), 차단부(500), 선로 BUS(600)의 내부를 통과하는 도선(미도시) 및 상기 도선에 흐르는 전압을 측정하기 위한 전압측정센서모듈(300)을 포함할 수 있다.
상기 전압측정센서모듈(300)은 차단부(500) 후단 및 선로 BUS(600) 전단의 도선에 흐르는 전압을 측정하는 것이 바람직할 수 있다. 이에, 상기 전압측정센서모듈(300)은 차단부(500) 후단 및 선로 BUS(600) 전단의 도선과 병렬 연결되도록 배치될 수 있다.
상기 전압측정센서모듈은 저항 유닛을 이용하여 고전압이 인가되는 도선의 전압(제 1 전압)을 보다 낮은 전압(제 2 전압)으로 변압할 수 있고, 상기 변압된 전압(제 2 전압)을 측정할 수 있다.
이를 위해, 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스절연개폐장치(1)는,
저압측 도체; 상기 저압측 도체의 일단에 전기적으로 연결된 제 1 저항 유닛; 상기 제 1 저항 유닛에 일단이 전기적으로 연결된 고압측 도체; 및 상기 저압측 도체의 일단, 상기 제 1 저항 유닛 및 상기 고압측 도체의 일단을 외부로부터 차단하는 하우징부;를 포함하는 전압측정센서,
상기 저압측 도체와 전기적으로 연결된 제 1 터미널 단자; 상기 제 1 터미널 단자에 전기적으로 연결된 제 2 저항 유닛; 및 상기 제 2 저항 유닛에 전기적으로 연결된 제 2 터미널 단자;를 포함하는 터미널부, 및
상기 저압측 도체가 관통하는 관통홀을 포함하고, 상기 제 1 저항 유닛 및 제 2 저항 유닛 사이에 배치된 커버부,를 포함하는 전압측정센서모듈을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 가스절연개폐장치(1)는
저압측 도체; 상기 저압측 도체의 일단에 전기적으로 연결된 제 1 저항 유닛; 및 상기 제 1 저항 유닛에 일단이 전기적으로 연결된 고압측 도체;를 포함하는 전압측정센서,
상기 저압측 도체와 전기적으로 연결된 제 1 터미널 단자; 상기 제 1 터미널 단자에 전기적으로 연결된 제 2 저항 유닛; 및 상기 제 2 저항 유닛에 전기적으로 연결된 제 2 터미널 단자;를 포함하는 터미널부,
상기 저압측 도체 및 제 1 터미널 단자를 전기적으로 연결하는 배선,
상기 배선이 통과하는 공간을 제공하고, 상기 제 1 터미널 단자의 일단, 저압측 도체, 제 1 저항 유닛 및 고압측 도체의 일단을 외부로부터 차단하는 하우징,을 포함하는 전압측정센서모듈을 포함할 수 있다.
본 발명은 상술한 실시 형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이나, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
1: 가스절연개폐장치
10, 110, 210: 전압측정센서
11, 111, 211: 저압측 도체
12 112, 212: 저항 유닛
13, 113, 213: 고압측 도체
14, 214: 저압측 쉴드
15, 215: 고압측 쉴드
16, 116: 하우징부
100, 200, 300: 전압측정센서모듈
120: 220: 터미널부
121, 221: 제 1 터미널 단자
122. 222: 제 2 저항 유닛
123, 223: 제 2 터미널 단자
130: 커버부
240: 배선
250: 하우징
260: 외함
131: 관통홀
400: 모선BUS
500: 차단부
600: 선로BUS

Claims (12)

  1. 저압측 도체;
    상기 저압측 도체의 일단에 전기적으로 연결된 저항 유닛; 및
    일단이 상기 저항 유닛에 전기적으로 연결되고, 타단이 외부의 회로에 전기적으로 연결되는 고압측 도체;를 포함하고,
    상기 고압측 도체 중 외부의 회로에 전기적으로 연결되는 타단의 직경은 상기 고압측 도체 중 상기 저항 유닛에 전기적으로 연결되는 일단의 직경보다 큰 것을 특징으로 하는,
    전압측정센서.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 저압측 도체의 일단에서 상기 저압측 도체 및 저항 유닛이 전기적으로 연결된 부분을 둘러싸도록 배치된 저압측 쉴드 및
    상기 고압측 도체의 일단에서 상기 고압측 도체 및 저항 유닛이 전기적으로 연결된 부분을 둘러싸도록 배치된 고압측 쉴드를 더 포함하는,
    전압측정센서.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 저압측 도체의 일단, 상기 저항 유닛 및 상기 고압측 도체의 일단을 외부로부터 차단하는 하우징부를 더 포함하는,
    전압측정센서.
  4. 제1항의 전압측정센서,
    상기 저압측 도체와 전기적으로 연결된 제 1 터미널 단자; 상기 제 1 터미널 단자에 전기적으로 연결된 제 2 저항 유닛; 및 상기 제 2 저항 유닛에 전기적으로 연결된 제 2 터미널 단자;를 포함하는 터미널부, 및
    상기 저압측 도체가 관통하는 관통홀을 포함하고, 상기 전압측정센서의 저항 유닛 및 제 2 저항 유닛 사이에 배치된 커버부,를 포함하는,
    전압측정센서모듈.
  5. 제1항의 전압측정센서,
    상기 저압측 도체와 전기적으로 연결된 제 1 터미널 단자; 상기 제 1 터미널 단자에 전기적으로 연결된 제 2 저항 유닛; 및 상기 제 2 저항 유닛에 전기적으로 연결된 제 2 터미널 단자;를 포함하는 터미널부,
    상기 저압측 도체 및 제 1 터미널 단자를 전기적으로 연결하는 배선,
    상기 배선이 통과하는 공간을 제공하고, 상기 제 1 터미널 단자의 일단, 저압측 도체, 상기 전압측정센서의 저항 유닛 및 고압측 도체의 일단을 외부로부터 차단하는 하우징,을 포함하는,
    전압측정센서모듈.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 하우징의 일단은 상기 하우징의 타단보다 표면적이 넓은,
    전압측정센서모듈.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 전압측정센서모듈은 상기 하우징의 외측에 배치된 외함을 더 포함하는,
    전압측정센서모듈.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 터미널부는 상기 하우징의 측면에 배치된 것을 특징으로 하는,
    전압측정센서모듈.
  9. 모선 BUS;
    차단부;
    선로 BUS;
    상기 모선 BUS, 차단부 및 선로 BUS의 내부를 통과하는 도선; 및
    상기 도선에 연결되어 상기 도선에 흐르는 전류의 제 1 전압에 관련된 제 2 전압을 감지하는 전압측정센서모듈;을 포함하고,
    상기 전압측정센서모듈은 제1항의 전압측정센서를 포함하는,
    가스절연개폐장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 전압측정센서모듈은
    상기 저압측 도체와 전기적으로 연결된 제 1 터미널 단자; 상기 제 1 터미널 단자에 전기적으로 연결된 제 2 저항 유닛; 및 상기 제 2 저항 유닛에 전기적으로 연결된 제 2 터미널 단자;를 더 포함하는,
    가스절연개폐장치.
  11. 삭제
  12. 저압측 도체;
    상기 저압측 도체의 일단에 전기적으로 연결된 저항 유닛;
    일단이 상기 저항 유닛에 전기적으로 연결되고, 타단이 외부의 회로에 전기적으로 연결되는 고압측 도체;
    상기 저항 유닛 및 상기 저압측 도체의 일단을 포함하는 상기 저압측 도체의 적어도 일부를 외부로부터 차단하는 제 1 하우징부; 및
    상기 고압측 도체의 일단을 포함하는 상기 고압측 도체의 적어도 일부를 외부로부터 차단하는 제 2 하우징부를 포함하고,
    상기 저압측 도체의 타단은 상기 제 1 하우징부의 외부로 노출되고, 상기 고압측 도체의 타단은 상기 제 2 하우징부의 외부로 노출되고,
    상기 고압측 도체 중 외부의 회로에 전기적으로 연결되는 타단의 직경은 상기 고압측 도체 중 상기 저항 유닛에 전기적으로 연결되는 일단의 직경보다 큰 것을 특징으로 하는,
    전압측정센서.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102512946B1 (ko) * 2022-12-19 2023-03-22 유호전기공업주식회사 설치 용이성이 향상된 모듈형 전압측정장치

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