KR102507997B1

KR102507997B1 - 양방향 저압 랙크 구조체

Info

Publication number: KR102507997B1
Application number: KR1020230021465A
Authority: KR
Inventors: 소병춘; 이창열
Original assignee: 한국전력공사
Priority date: 2021-05-11
Filing date: 2023-02-17
Publication date: 2023-03-10
Also published as: KR20230029731A; KR102507995B1; KR20220153296A; KR20230029733A; KR20230029730A; KR102502728B1; KR102507996B1; KR102507994B1; KR20230029732A

Abstract

본 발명은 변압기의 교체 시 종래에 활용되었던 이동용 무정전 변압기차와 바이패스케이블을 배제한 상태에서 전주의 일측에 거치대(10)를 매개로 설치되는 다수의 양방향 저압랙크(30)에 의해 A, B, C, N상의 저압 케이블(1)과 임시 케이블(3)을 연결하여 무정전 전력공급의 안정성을 확보하는 구조이기 때문에 고압작업의 간소화로 인하여 안전사고를 방지함과 동시에 시공시간 단축은 물론 노무비를 절감할 수 있는 것이다.

Description

양방향 저압 랙크 구조체{STRUCTURE OF BI-DIRECTIONAL LOW-VOLTAGE RACK}

본 발명은 양방향 저압 랙크 구조체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 변압기 교체 시 양방향 저압 랙크에 의해 A, B, C, N상의 저압 케이블과 임시 케이블을 연결하여 무정전 전력공급의 안정성을 확보하기 위한 양방향 저압 랙크 구조체에 관한 것이다.

일반적으로 지중 배전선로에는 가정용이나 산업용의 각종 설비에 전력을 공급할 때 발전소로부터 송전선을 통해 공급되는 229KV의 특고압(1차 측)을 가정용이나 산업용의 각종 설비에 적합한 220V/380V의 저압(2차 측)으로 공급하기 위하여 전압을 강하하는 수단으로 지상변압기가 사용되고 있다.

이러한 지상변압기 중 특고압이 공급되는 1차측 특고압 케이블의 단부에 엘보접속재가 연결되고, 이 엘보접속재는 1차측 부싱에 연결된다. 또한, 저압이 공급되는 2차 케이블의 단부에 연결단자가 연결되고, 이 연결단자는 2차측 부싱에 연결되는 구조로 이루어진다. 여기서, 저압케이블이 연결되는 2차측 연결단자는 부싱과 일체로 결합한 형태의 일체형과 부싱에 나사식으로 결합되는 분리형으로 구분된다.

또한, 이렇게 설치된 지상변압기는 노후화나 과부하에 의하여 변압기에 이상(고장)이 발생하면 정상적으로 동작하는 변압기로 교체하여야 하는데, 이때 1, 2차 측 부싱에서 특고압 케이블과 저압 케이블을 각각 분리한 형태로 지상 변압기를 교환하게 된다.

특히 지상변압기의 분리 시 변압기의 전원을 차단하는 일시 정전상태에서 변압기를 교환하거나 변압기의 전원을 활선 상태로 계속 접속 연결하여 수용가로 전원을 계속 공급하는 상태에서 변압기를 교환한다.

이때, 아파트, 빌딩 등의 단체 수용가에서는 특고압 수전설비를 갖추고 개별적으로 전기를 공급하고 있지만, 전기설비 고장 시 전체 또는 일부 동이 정전이 발생하게 되고, 경우에 따라 장시간 정전이 될 수 있다.

이와 같이, 장시간 정전 시 임시전력공급을 위하여 이동용 무정전 변압기차를 동원하게 되고, 이동용 무정전 변압기차의 2차 케이블과 정전중인 건물의 저압 분전반과의 사이에 저압케이블을 설치하게 된다.

이동용 무정전 변압기차는 운전 중인 변압기를 교체 및 이설할 경우에, 저압 수용가에 전력을 공급하는 무정전 작업을 수행하거나, 소손 또는 불량 변압기 발생 시 임시 긴급 복구용으로 활용할 수 있도록 제작된 무정전 공법 전용 차량이다. 이동용 무정전 변압기차의 2차 케이블의 헤드와 정전중인 건물의 저압 분전반까지 설치된 저압케이블 연결 시 별도의 연결단자대가 없을 경우에 전주 1본 및 저압 랙크 등과 같은 임시 전력공급설비를 공사하여 전력을 공급하게 된다. 이 경우에, 전주와 같은 임시 전력공급설비 공사는 많은 장비와 인력 및 시간이 소요됨은 물론 많은 공사비가 소요되어 신속한 전력공급에 많은 문제점이 발생하게 된다.

또한, 이동용 무정전 변압기차의 2차 케이블의 헤드가 외부 충격에 의해 체결상태가 쉽게 풀리는 경우가 있어 정전이 재발생되는 사례가 발생하여 더 큰 민원의 원인이 되는 문제점이 있다. 특히 이동용 무정전 변압기차를 활용할 때 바이패스케이블 간접활선작업 등 시공시간이 과다하게 소요될 뿐만 아니라 복잡한 공정으로 인하여 안전사고의 위험있고, 노무비가 과다하게 발생된다는 문제점이 있었다.

대한민국 공개특허공보 제1999-0030585호(1999.05.06.)

본 발명의 목적은 기존의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 제안된 것으로서, 변압기의 교체 시 이동용 무정전 변압기차와 바이패스케이블을 사용하지 않는 고압작업의 간소화로 인하여 안전사고를 방지함과 동시에 시공시간 단축은 물론 노무비를 절감할 수 있는 양방향 저압 랙크 구조체를 제공하는데 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 양방향 저압 랙크 구조체는, 전주에 설치되는 거치대; 상기 거치대에 상하 일정 간격을 두고 각각 고정되는 다수의 랙크케이스; 상기 랙크케이스 내의 중앙에 좌우 일정 간격을 두고 각각 고정되는 좌측 및 우측 연결단자; 상기 랙크케이스의 중앙에 설치되어 상기 좌측 연결단자와 우측 연결단자를 연결 또는 분리하는 스위치부; 저압케이블의 충전부에 결합되어 상기 랙크케이스의 좌측에 개방된 관로를 통해 삽입되어 상기 좌측 연결단자와 접속되는 금속제의 좌측 접속단자; 및 임시케이블의 충전부에 결합되어 상기 랙크케이스의 우측에 개방된 관로를 통해 삽입되어 상기 우측 연결단자와 접속되는 금속제의 우측 접속단자를 포함하는 것을 특징으로 한다.

다른 실시예로서, 본 발명의 다수의 랙크케이스의 내경에는 암나사면이 형성되는 것을 특징으로 한다.

다른 실시예로서, 본 발명의 다수의 랙크케이스는 후방 중앙이 브래킷을 매개로 상기 거치대에 각각 고정되는 것을 특징으로 한다.

다른 실시예로서, 본 발명의 다수의 랙크케이스의 좌측 및 우측 끝단에는 덮개가 설치되는 것을 특징으로 한다.

다른 실시예로서, 본 발명의 스위치부는, 상기 랙크케이스의 정면 중앙을 관통하도록 회전 가능하게 지지되는 노브; 및 상기 랙크케이스 내부에서 상기 노브의 끝단과 고정되어 상기 좌측 연결단자와 우측 연결단자를 동시 연결 또는 분리하는 회전판을 포함하는 것을 특징으로 한다.

다른 실시예로서, 본 발명의 좌측 연결단자는, 상기 랙크케이스의 한쪽 끝단을 통해 상기 랙크케이스의 일정 깊이까지 삽입되는 제1 나사봉; 및 상기 제1 나사봉의 안쪽단 중앙에 일체로 돌출 형성되어 상기 스위치부와 연결 또는 분리되도록 돌기부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

다른 실시예로서, 본 발명의 우측 연결단자는, 상기 랙크케이스의 한쪽 끝단을 통해 상기 랙크케이스의 일정 깊이까지 삽입되는 제1 나사봉; 및 상기 제1 나사봉의 안쪽단 중앙에 일체로 돌출 형성되어 상기 스위치부와 연결 또는 분리되도록 돌기부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

다른 실시예로서, 본 발명의 좌측 접속단자는, 상기 랙크케이스의 한쪽 끝단을 통해 상기 랙크케이스의 일정 깊이까지 삽입되어 상기 좌측 연결단자의 상기 제1 나사봉과 접속되는 제2 나사봉; 및 상기 제2 나사봉의 바깥단 중앙에 일체로 돌출 형성되어 상기 저압케이블의 충전부가 삽입 고정되도록 압축되는 슬리브를 포함하는 것을 특징으로 한다.

다른 실시예로서, 본 발명의 우측 접속단자는, 상기 랙크케이스의 한쪽 끝단을 통해 상기 랙크케이스의 일정 깊이까지 삽입되어 상기 좌측 연결단자의 상기 제1 나사봉과 접속되는 제2 나사봉; 및 상기 제2 나사봉의 바깥단 중앙에 일체로 돌출 형성되어 상기 임시케이블의 충전부가 삽입 고정되도록 압축되는 슬리브를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 변압기의 교체 시 종래에 활용되었던 이동용 무정전 변압기차와 바이패스케이블을 배제한 상태에서 전주의 일측에 거치대를 매개로 설치되는 다수의 양방향 저압랙크에 의해 A, B, C, N상의 저압 케이블과 임시 케이블을 연결하여 무정전 전력공급의 안정성을 확보하는 구조이기 때문에 고압작업의 간소화로 인하여 안전사고를 방지함과 동시에 시공시간 단축은 물론 노무비를 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 이동용 무정전 변압기차와 바이패스케이블 간접활선작업을 활용한 변압기 교체 작업상태의 현장사진,
도 2는 본 발명에 따른 양방향 저압 랙크를 도시한 전체 사시도,
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 양방향 저압 랙크에 저압 케이블 및 임시 케이블을 연결할 때 사용되는 접속슬리브의 사용 전과 사용 후를 각각 도시한 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 양방향 저압 랙크에 저압 케이블과 임시 케이블이 임시 연결되기 전 상태를 도시한 횡단면도,
도 6은 본 발명에 따른 양방향 저압 랙크에 저압 케이블과 임시 케이블이 연결된 상태를 도시한 횡단면도,
도 7은 본 발명에 따른 양방향 저압 랙크에 저압 케이블과 임시 케이블이 연결된 전체 시공 상태도이다.

이하, 본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면 도 2 내지 도 7을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 구성은 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

도 2 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 양방향 저압 랙크 구조체는, 전주에 설치되는 절연체의 거치대(10); 상기 거치대(10)에 상하 일정 간격을 두고 각각 고정되어 좌측 끝단을 통해 삽입되는 저압케이블(1)의 충전부와 우측 끝단을 통해 삽입되는 임시케이블(3)의 충전부를 연결 또는 분리하는 다수의 양방향 저압랙크(30)를 포함한다.

즉, 상기 다수의 양방향 저압랙크(30)는, 다수의 절연체의 랙크케이스(32); 상기 랙크케이스(32) 내의 중앙에 좌우 일정 간격을 두고 각각 고정되는 금속제의 좌측 및 우측 연결단자(50a)(50b); 상기 랙크케이스(32)의 중앙에 설치되어 상기 좌측 연결단자(50a)와 우측 연결단자(50b)를 연결 또는 분리하는 스위치부(40); 저압케이블(1)의 충전부에 결합되어 상기 랙크케이스(32)의 좌측에 개방된 관로를 통해 삽입되어 상기 좌측 연결단자(50a)와 접속되는 금속제의 좌측 접속단자(60a); 및 임시케이블(3)의 충전부에 결합되어 상기 랙크케이스(32)의 우측에 개방된 관로를 통해 삽입되어 상기 우측 연결단자(50b)와 접속되는 금속제의 우측 접속단자(60b)를 포함한다.

상기 다수의 랙크케이스(32)의 내경에는 상기 좌측 및 우측 연결단자(50a)(50b)와 상기 좌측 및 우측 접속단자(60a)(60b)가 나사 결합에 의해 상기 랙크케이스(32)의 내부 일정 깊이까지 이동되어 결합되도록 암나사면(32a)이 형성된 절연체의 파이프 형태로 구성된다.

상기 다수의 랙크케이스(32)는 후방 중앙이 절연체의 브래킷(20)을 매개로 상기 거치대(10)의 정면에 각각 고정된다.

상기 다수의 랙크케이스(32)의 좌측 및 우측 끝단에는 절연체의 덮개(34)가 설치되고, 상기 덮개(34)는 여닫이식으로 상기 랙크케이스(32)의 좌측 및 우측 끝단측 내경을 각각 개폐하도록 구성하는 것이 바람직하다.

상기 스위치부(40)는, 상기 랙크케이스(32)의 정면 중앙을 관통하도록 회전 가능하게 지지되는 절연체의 노브(42); 및 상기 랙크케이스(32) 내부에서 상기 노브(42)의 끝단과 고정되어 상기 좌측 연결단자(50a)와 우측 연결단자(50b)를 동시 연결 또는 분리하는 금속제의 회전판(44)을 포함하되, 상기 회전판(44)의 가장자리에는 상기 노브(42)를 일방향으로 90도 회전시킬 때 상기 회전판(44)의 가장자리 일부가 상기 좌측 연결단자(50a)의 돌기부(54a)와 우측 연결단자(50b)의 돌기부(54b)로부터 각각 분리되어 전원공급을 차단하도록 180도 간격을 두고 대칭되는 오목형상부가 각각 형성되는 것이 바람직하다.

상기 좌측 및 우측 연결단자(50a)(50b)와 좌측 및 우측 접속단자(60a)(60b)는 전도성은 좋은 구리로 구성하는 것이 바람직하다.

상기 좌측 연결단자(50a)는, 상기 랙크케이스(32)의 한쪽 끝단을 통해 상기 암나사면(32a)을 타고 상기 랙크케이스(32)의 일정 깊이까지 삽입되는 제1 나사봉(52a); 및 상기 제1 나사봉(52a)의 안쪽단 중앙에 상기 제1 나사봉(52a)의 길이 방향을 따라 일정 길이로 돌출 형성되어 상기 스위치부(40)와 연결 또는 분리되도록 돌기부(54a)를 포함한다.

상기 우측 연결단자(50b)는, 상기 랙크케이스(32)의 다른쪽 끝단을 통해 상기 암나사면(32a)을 타고 상기 랙크케이스(32)의 일정 깊이까지 각각 삽입되는 제1 나사봉(52b); 및 상기 제1 나사봉(52b)의 안쪽단 중앙에 상기 제1 나사봉(52b)의 길이 방향을 따라 일정 길이로 돌출 형성되어 상기 스위치부(40)와 연결 또는 분리되도록 돌기부(54b)를 포함한다.

이때, 상기 제1 나사봉(52a)과 제1 나사봉(52b)은 직경 및 길이가 동일하게 형성되고, 외주면에 상기 암나사면(32a)을 타고 이동되도록 수나사면이 형성되는 것이 바람직하다.

상기 돌기부(54a)(54b)는 상기 스위치부(40)의 회전판(44)과 접촉면적을 높이도록 둘레를 사각으로 형성하는 것이 바람직하다.

상기 좌측 접속단자(60a)는, 상기 랙크케이스(32)의 한쪽 끝단을 통해 상기 암나사면(32a)을 타고 상기 랙크케이스(32)의 일정 깊이까지 삽입되어 상기 좌측 연결단자(50a)의 상기 제1 나사봉(52a)과 접속되는 제2 나사봉(62a); 및 상기 제2 나사봉(62a)의 바깥단 중앙에 상기 제2 나사봉(62a)의 길이 방향을 따라 일정 길이로 돌출 형성되어 상기 저압케이블(1)의 충전부가 삽입 고정되도록 압축하는 슬리브(64a)를 포함한다.

상기 우측 접속단자(60b)는, 상기 랙크케이스(32)의 다른쪽 끝단을 통해 상기 암나사면(32a)을 타고 상기 랙크케이스(32)의 일정 깊이까지 삽입되어 상기 우측 연결단자(50b)의 상기 제1 나사봉(52b)과 접속되는 제2 나사봉(62b); 및 상기 제2 나사봉(62b)의 바깥단 중앙에 상기 제2 나사봉(62b)의 길이 방향을 따라 일정 길이로 돌출 형성되어 상기 임시케이블(3)의 충전부가 삽입 고정되도록 압축되는 슬리브(64b)를 포함한다.

이때, 상기 제2 나사봉(62a)과 제2 나사봉(62b)은 직경 및 길이가 동일하게 형성되고, 외주면에 상기 암나사면(32a)을 타고 이동되도록 수나사면이 형성되는 것이 바람직하다.

상기 슬리브(64a)(64b)는 직경 및 길이가 동일한 캡형상으로 형성하는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성된 본 발명의 다수의 양방향 저압 랙크(30)를 이용하여 A, B, C, N상의 저압 케이블(1)과 임시 케이블(3)을 연결하여 무정전 전력공급 상태에서 변압기를 교체하기 위해서는, 먼저 도 3과 같이 좌측 및 우측 접속단자(60a)(60b)의 일측으로 돌출된 슬리브(64a)(64b)에 저압케이블(1)의 충전부와 임시케이블(3)의 충전부를 각각 삽입하여 압축공구에 의해 도 4와 같이 연결한 후, 좌측 및 우측 접속단자(60a)(60b)의 타측으로 돌출된 제2 나사봉(62a)(62b)을 도 5와 같은 랙크케이스(32)의 양 좌측과 우측을 통해 각각 삽입함과 동시에 일 방향으로 회전시킨다.

이때, 제2 나사봉(62a)(62b)들은 도 6과 같이 각각 랙크케이스(32)의 내경에 형성된 암나사면(32a)과 맞물린 상태에서 암나사면(32a)을 타고 랙크케이스(32)의 내부 중앙으로 이동되도록 체결되면서 랙크케이스(32)의 내부 중앙에 이미 체결된 좌측 및 우측 연결단자(50a)(50b)의 제1 나사봉(52a)(52b)들에 밀착되어 더 이상 이동되지 못하고 정지함으로써 제2 나사봉(62a)(62b)과 제1 나사봉(52a)(52b)은 전원공급이 가능한 상태로 접속이 이루어진다.

그리고 저압케이블(1)의 충전부와 임시케이블(3)의 충전부에 각각 연결된 슬리브(64a)(64b)는 상기 제2 나사봉(62a)(62b)이 랙크케이스(32)의 내부를 통해 제1 나사봉(52a)(52b)에 접속되는 이동 거리 만큼 랙크케이스(32)의 내부 좌측과 우측에 위치하도록 견인되어 방호됨으로써 혼촉사고를 방지하게 된다.

이러한 상태에서 랙크케이스(32)의 외부 중앙에 설치된 스위치부(40)의 노브(42)를 일 방향으로 90도 회전시키면, 도 6과 같이 랙크케이스(32)의 내부 중앙에서 상기 노브(42)와 연결된 회전판(44)이 회전되면서 좌측 연결단자(50a)의 제1 나사봉(52a)에 돌출된 돌기부(54a)와 우측 연결단자(50b)의 제1 나사봉(52b)에 돌출된 돌기부(54b)에 접촉됨으로써 도 7과 같이 임시케이블(3)을 통해 양 측의 저압케이블(1)이 연결되고, 이에 따라 양방향 저압 랙크(30)에 의한 무정전 전력공급 상태에서 교체대상의 변압기를 분리한 후 새로운 변압기로 안전하게 교체작업할 수 있는 것이다.

이 처럼, 본 발명은 변압기의 교체 시 종래에 활용되었던 이동용 무정전 변압기차와 바이패스케이블을 배제한 상태에서 전주의 일측에 거치대(10)를 매개로 설치되는 다수의 양방향 저압랙크(30)에 의해 A, B, C, N상의 저압 케이블(1)과 임시 케이블(3)을 연결하여 무정전 전력공급의 안정성을 확보하는 구조이기 때문에 고압작업의 간소화로 인하여 안전사고를 방지함과 동시에 시공시간 단축은 물론 노무비를 절감할 수 있는 장점이 있다.

한편, 본 발명은 상술한 실시예로만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 그러한 수정 및 변형이 가해진 기술사상 역시 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 한다.

1 : 저압케이블 3 : 임시케이블
10 : 거치대 20 : 브래킷
30 : 양방향 저압랙크 32 : 랙크케이스
32a : 암나사면 34 : 덮개
40 : 스위치부 42 : 노브
44 : 회전판 50a : 좌측 연결단자
52a : 제1 나사봉 54a : 돌기부
50b : 우측 연결단자 52b : 제1 나사봉
54b : 돌기부 60a : 좌측 접속단자
62a : 제2 나사봉 64a : 슬리브
60b : 우측 접속단자 62b : 제2 나사봉
64b : 슬리브

Claims

전주에 설치되는 거치대;
상기 거치대에 상하 일정 간격을 두고 각각 고정되는 다수의 랙크케이스;
상기 랙크케이스 내의 중앙에 좌우 일정 간격을 두고 각각 고정되는 좌측 및 우측 연결단자;
상기 랙크케이스의 중앙에 설치되어 상기 좌측 연결단자와 우측 연결단자를 연결 또는 분리하는 스위치부;
저압케이블의 충전부에 결합되어 상기 랙크케이스의 좌측에 개방된 관로를 통해 삽입되어 상기 좌측 연결단자와 접속되는 금속제의 좌측 접속단자; 및
임시케이블의 충전부에 결합되어 상기 랙크케이스의 우측에 개방된 관로를 통해 삽입되어 상기 우측 연결단자와 접속되는 금속제의 우측 접속단자를 포함하며,
상기 좌측 접속단자는,
상기 랙크케이스의 한쪽 끝단을 통해 상기 랙크케이스의 일정 깊이까지 삽입되어 상기 좌측 연결단자의 제1 나사봉과 접속되는 제2 나사봉; 및
상기 제2 나사봉의 바깥단 중앙에 일체로 돌출 형성되어 상기 저압케이블의 충전부가 삽입 고정되도록 압축되는 슬리브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 저압 랙크 구조체.