KR102591722B1

KR102591722B1 - 충격압력계전기

Info

Publication number: KR102591722B1
Application number: KR1020230129135A
Authority: KR
Inventors: 김남순; 강민재
Original assignee: 한국전력공사
Priority date: 2021-06-23
Filing date: 2023-09-26
Publication date: 2023-10-24
Also published as: KR102591721B1; KR102591720B1; KR102584634B1; KR20230145958A; KR20230145956A; KR20230145957A; KR20220170578A

Abstract

본 발명은 충격압력계전기에 관한 것으로, 변압기에 장착되는 하우징부와, 하우징부에 결합되는 지지부와, 지지부에 회전 가능하도록 장착되는 회전부와, 회전부에 결합되어 회전부와 연동되고 지지부를 통해 외부로 노출되어 상태를 표시하는 표시부와, 변압기의 오일 압력을 감지하여 회전부를 회전시키는 감지부를 포함하여, 외부에서 육안으로 변압기 상태를 인지할 수 있다.

Description

충격압력계전기{SUDDEN PRESSURE RELAY}

본 발명은 충격압력계전기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 변압기 압력 이상이 발생하는 경우 육안으로 확인 가능하도록 상태를 표시하고, 정상 작동 유무를 테스트할 수 있는 충격압력계전기에 관한 것이다.

일반적으로 전력계통의 안정적 전력공급과 계통 손실의 최소와 더불어 전력공급의 대용량화를 담당하는 중추적 역할로써 승압 및 강압을 위한 변압기 설비가 사용되고 있다. 계통 중간자 역할로써 승압을 통한 계통전력 전송과 더불어 배전용 변전소에서는 배전전압에 적합한 전압으로 강압하는 역할을 담당하고 있다.

계통운영상 중요한 역할을 하고 있는 변압기는 내부의 이상 발생으로 인한 고장확대를 미연에 방지하기 위해 전기적 보호장치 뿐 아니라 신속한 설비의 안정적 보전을 위해 기계적 보호장치도 구비하고 있다. 그중 하나가 변압기 내부 고장시 고장 지속시간을 단축하고 신속한 고장 차단을 하는 충격압력계전기이며 이는 동작 시간이 매우 빠르며 작은 압력 변화로도 동작하고 또한 오동작 방지를 위한 기능 등 그동안 수많은 설비개선 및 보완을 하여 안정적 전력공급을 위한 변압기 보호장치로서의 역할을 다해 왔다.

그러나, 충격압력계전기 설치 특성상 변압기 측면 또는 상부에 설치되어 트립 또는 경보용 신호를 송출해주는 접점 단자에 제어케이블로 연결되어 외부로 연결되는 구조이다. 이로 인해, 변압기 정기시험시 작업자는 매번 접점 단자를 분리하는 작업을 시행함으로써 케이블 소손, 재 결속시 실수로 인해 정동작 불가, 수분 침투로 오동작 우려가 있다. 또한 변압기 내부 고장이 아닌 충격압력계전기의 자체 오신호를 통해 발생된 변압기 정지에 대해 실제 충격압력계전기가 동작하였는지 판단을 육안으로 확인할 수 없는 한계로 인해 작업자는 무수히 많은 시험과 작업을 시행해야 하는 문제점이 있다. 따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-1032822호(2011.04.26. 등록, 발명의 명칭 : 유압식변압기 충격압력계전기의 시험장치 및 방법)에 게시되어 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 변압기 압력 이상이 발생하는 경우 육안으로 확인 가능하도록 상태를 표시하고, 정상 작동 유무를 테스트할 수 있는 충격압력계전기를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 충격압력계전기는: 변압기에 장착되는 하우징부; 상기 하우징부에 결합되는 지지부; 상기 지지부에 회전 가능하도록 장착되는 회전부; 상기 회전부에 결합되어 상기 회전부와 연동되고, 상기 지지부를 통해 외부로 노출되어 상태를 표시하는 표시부; 및 상기 변압기의 오일 압력을 감지하여 상기 회전부를 회전시키는 감지부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 하우징부는 상기 변압기의 외측에 결합되고 전면부가 개방된 형상을 하는 하우징격벽부; 및 상기 하우징격벽부를 개폐하는 하우징커버부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 지지부는 상기 하우징부에 결합되고, 상기 표시부가 노출되도록 일부에 홀이 형성되는 지지판부; 및 상기 지지판부에 결합되고, 상기 회전부를 회전 가능하도록 지지하는 지지회전부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 회전부는 상기 지지부에 삽입되어 회전 가능한 회전통부; 상기 지지부에 일단부가 결합되고, 타단부가 상기 회전통부에 결합되어 상기 회전통부에 복원력을 제공하는 회전복원부; 상기 회전통부의 내측에 형성되는 하나 이상의 회전홈부; 및 상기 회전홈부에 회전 가능하도록 장착되고, 상기 감지부에 걸려 상기 회전통부의 회전을 제한하는 회전래치부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 표시부는 상기 회전부에 결합되어 상기 회전부와 연동되는 표시판부; 상기 표시판부에 형성되고, 상기 지지부를 통해 외부로 노출되어 상태를 알려주는 표시정보부; 및 상기 표시판부에서 연장되고, 상기 지지부로 노출되어 작업자가 조작 가능한 표시조작부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 감지부는 상기 회전부에 삽입되고 상기 회전부의 일방향 회전을 허용하는 감지축부; 상기 감지축부에 관통되는 감지막대부; 상기 변압기의 압력에 따라 구동되어 상기 감지막대부를 상기 감지축부의 길이 방향으로 이동시키는 감지구동부; 및 상기 감지축부에 결합되고, 상기 감지막대부의 이동경로 상에 배치되어 상기 감지막대부와 상기 감지축부의 일방향 이동을 유도하는 감지유도부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 충격압력계전기는: 상기 감지부에 연결되고, 상기 회전부와 상기 지지부를 관통하며, 작업자가 가압할 수 있는 버튼부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 충격압력계전기는 지지부에 회전 가능하도록 장착되는 회전부가 감지부에 의해 회전되는 경우 회전부와 연동되는 표시부를 통해 변압기 상태가 외부로 표시되어 작업자가 육안으로 확인할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 충격압력계전기를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하우징부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 지지부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 감지부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 버튼부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 충격압력계전기의 정상 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 충격압력계전기에서 회전부의 동작상태를 개략적으로 나타내는 측면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 충격압력계전기에서 회전부의 동작상태를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 충격압력계전기에서 표시부의 동작상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 충격압력계전기의 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 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.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 충격압력계전기를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 충격압력계전기(1)는 하우징부(10)와, 지지부(20)와, 회전부(30)와, 표시부(40)와, 감지부(50)를 포함한다.

하우징부(10)는 변압기(100)에 장착된다. 일예로, 하우징부(10)는 변압기(100)의 외측에 고정 설치될 수 있다. 이러한 하우징부(10)는 작업자가 변압기(100)의 외부에서 변압기(100) 상태를 인지할 수 있는 공간을 제공할 수 있다.

지지부(20)는 하우징부(10)에 결합된다. 일예로, 지지부(20)는 하우징부(10)의 내측에 결합되어 고정된 상태를 유지할 수 있다.

회전부(30)는 지지부(20)에 회전 가능하도록 장착된다. 일예로, 회전부(30)는 원통 형상을 하고, 지지부(20)에 삽입되고 외주면이 지지부(20)에 지지되어 회전될 수 있다.

표시부(40)는 회전부(30)에 결합되어 회전부(30)와 연동된다. 표시부(40)는 지지부(20)를 통해 외부로 노출되어 변압기(100) 상태를 표시한다. 일예로, 표시부(40)는 제1소정각도로 회전되면 변압기(100)가 정상 상태임을 표시하고, 제2소정각도로 회전되면 변압기(100)가 이상 상태임을 표시할 수 있다.

감지부(50)는 변압기(100)의 오일 압력을 감지하여 회전부(30)를 회전시킨다. 일예로, 감지부(50)는 변압기(100)의 압력 변화에 따른 길이 변화를 이용하여 기계적인 동력 전달 방식으로 회전부(30)를 회전시킬 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하우징부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 하우징부(10)는 하우징격벽부(11)와 하우징커버부(12)를 포함한다.

하우징격벽부(11)는 변압기(100)의 외측에 결합되고, 전면부가 개방된 형상을 한다. 일예로, 하우징격벽부(11)는 4개의 격벽이 변압기(100)에 결합되고, 서로간의 접촉면이 결합될 수 있다.

하우징커버부(12)는 하우징격벽부(11)를 개폐한다. 일예로, 하우징커버부(12)는 하우징격벽부(11)에 회전 가능하도록 장착되어 하우징커버부(12)의 전면을 개폐하는 도어가 될 수 있다. 하우징커버부(12)는 투명한 재질로 제작되어 작업자는 하우징부(10) 내부에 배치되는 표시부(40)를 육안으로 확인할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 지지부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 1과 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 지지부(20)는 지지판부(21)와 지지회전부(22)를 포함한다.

지지판부(21)는 하우징부(10)에 결합되고, 표시부(40)가 노출되도록 홀이 형성된다. 일예로, 지지판부(21)는 가장자리가 하우징격벽부(11)에 결합되는 판결합부(211)와, 판결합부(211)에 형성되고 원 형상을 하는 판원부(212)와, 판원부(212)를 균일한 4개의 부채꼴로 구분할 때 번갈아 배치되는 판커버부(213)와 판홀부(214)를 포함할 수 있다. 판커버부(213)는 표시부(40)의 노출을 차단하고, 판홀부(214)는 홀을 형성하여 후방에 배치되는 표시부(40)를 외부로 노출시킬 수 있다. 한편, 지지판부(21)는 판원부(212)와 동심원을 갖고 판원부(212)에서 이격되어 원호 형상의 홀을 형성하는 판추가홀부(215)를 더 포함할 수 있다.

지지회전부(22)는 지지판부(21)에 결합되고, 회전부(30)를 회전 가능하도록 지지한다. 일예로, 지지회전부(22)는 판결합부(211)에서 후방으로 연장되는 원통 형상을 하고, 지지회전부(22)에 회전부(30)가 삽입되어 회전될 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 회전부(30)는 회전통부(31)와, 회전복원부(32)와, 회전홈부(33)와, 회전래치부(34)를 포함한다.

회전통부(31)는 지지부(20)에 삽입되어 회전 가능하다. 일예로, 회전통부(31)는 지지회전부(22)에 삽입되어 회전되도록 원통 형상을 하고, 회전통부(31)와 지지회전부(22) 사이에는 베어링이 배치될 수 있다.

회전복원부(32)는 지지부(20)에 일단부가 결합되고, 회전통부(31)에 타단부가 결합되어 회전통부(31)에 복원력을 제공한다. 일예로, 회전복원부(32)는 코일 스프링 또는 텐션 스프링 형상을 할 수 있다.

하나 이상의 회전홈부(33)는 회전통부(31)의 내측에 형성된다. 일예로, 회전통부(31)의 내주면에 회전래치부(34)가 삽입 가능한 공간을 갖는 홈이 형성될 수 있다.

회전래치부(34)는 회전홈부(33)에 회전 가능하도록 장착되고, 감지부(50)에 걸려 회전통부(31)의 회전을 제한한다. 일예로, 회전래치부(34)는 일측면이 평면 형상을 하여 감지부(50)에 걸리고, 타측면이 곡면을 형성하여 감지부(50)를 타고 회전될 수 있다. 회전래치부(34)의 회전축에는 복원용 스프링이 장착되고, 감지부(50)에 의해 회전홈부(33)에 삽입된 회전래치부(34)는 감지부(50)의 외력이 제거된 후 회전되어 감지부(50)와 걸림 고정되도록 돌출될 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시부(40)는 표시판부(41)와, 표시정보부(42)와, 표시조작부(43)를 포함한다.

표시판부(41)는 회전부(30)에 결합되어 회전부(30)와 연동된다. 일예로, 표시판부(41)는 회전통부(31)의 전단부에 결합될 수 있다. 표시판부(41)는 판원부(212)의 동축상에서 회전 가능하도록 결합되는 원판 형상을 할 수 있다. 표시판부(41)는 판원부(212)과 동일하거나 판원부(212) 보다 큰 넓이를 갖도록 형성될 수 있다.

표시정보부(42)는 표시판부(41)에 형성되고, 지지부(20)를 통해 외부로 노출되어 상태를 알려준다. 일예로, 표시정보부(42)는 판원부(212)를 4개로 분할한 부채꼴 각각에 배치된 글자나 문양이 될 수 있다. 표시정보부(42)는 변압기(100)가 정상인지를 알려주는 '정상'이라는 글자와, 변압기(100)의 점검이 필요한 비정상 상태임을 알려주는 '이상'이라는 글자가 번갈아 배치될 수 있다. 회전통부(31)가 회전됨에 따라 '정상' 또는 '이상'이라는 글자가 판홀부(214)를 통해 외부로 노출될 수 있다.

표시조작부(43)는 표시판부(41)에서 연장되고, 지지부(20)로 노출되어 작업자가 조작 가능하다. 일예로, 표시조작부(43)는 표시판부(41)에 연결되는 조작연결부(431)와, 조작연결부(431)에서 굴곡되어 판추가홀부(215)를 관통하는 조작관통부(432)를 포함할 수 있다. 조작관통부(432)는 판추가홀부(215)의 길이를 따라 이동될 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 감지부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 감지부(50)를 포함한다. 감지부(50)는 감지축부(51)와, 감지막대부(52)와, 감지구동부(53)와, 감지유도부(54)를 포함한다.

감지축부(51)는 회전부(30)에 삽입된다. 감지축부(51)는 회전부(30)의 일방향 회전을 허용한다. 일예로, 감지축부(51)는 전단부가 회전통부(31)에 삽입되고, 후단부가 변압기(100)의 스위치부(110)에 근접 배치될 수 있다. 감지축부(51)는 축기둥부(511)와, 축기둥부(511)의 외주면에서 돌출되는 하나 이상의 축걸림부(512)를 포함할 수 있다. 축걸림부(512)는 일측면이 평면 형상을 하여 회전래치부(34)가 걸리고, 타측면이 곡면을 형성할 수 있다. 회전래치부(34)는 곡면을 형성하는 축걸림부(512)와 면접촉되면서 회전되어 회전홈부(34)에 삽입될 수 있다.

감지막대부(52)는 감지축부(51)에 관통된다. 일예로, 감지막대부(52)는 홀이 형성되어 축기둥보(511)가 관통되며, 외력에 의해 축기둥부(511)의 길이를 따라 이동될 수 있다.

감지구동부(53)는 변압기(100)의 압력에 따라 구동되어 감지막대부(52)를 감지축부(51)의 길이 방향으로 이동시킨다. 일예로, 감지구동부(53)는 변압기(100)의 오일 압력에 따라 길이가 가변되는 한 쌍의 구동가변부(531)와, 구동가변부(531)에 링크 연결되고 감지막대부(52)와 연결되는 구동연결부(532)를 포함할 수 있다. 즉, 변압기(100)의 오일 압력에 따라 한 쌍의 구동가변부(531) 중 어느 하나의 길이가 늘어나면, 구동연결부(532)가 이동되면서 감지막대부(52)를 이동시킬 수 있다.

감지유도부(54)는 감지축부(51)에 결합되고, 감지막대부(52)의 이동경로 상에 배치되어 감지막대부(52)와 감지축부(51)의 일방향 이동을 유도한다. 일예로, 감지유도부(54)는 감지막대부(52)의 단부에 결합되고, 감지막대부(52)가 스위치부(110) 방향으로 이동되는 경우 감지유도부(54)에 걸려 감지축부(51)가 스위치부(110)를 가압할 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 버튼부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 충격압력계전기(1)는 버튼부(60)를 더 포함할 수 있다.

버튼부(60)는 감지부(50)에 연결되고, 회전부(30)와 지지부(20)를 관통하며, 작업자가 가압할 수 있다. 일예로, 버튼부(60)는 감지축부(51)에 결합되거나 감지축부(51)와 일체로 형성되고, 회전통부(31) 및 표시판부(41)를 관통하고 판원부(212)의 중심을 관통할 수 있다. 버튼부(60)는 표시판부(41)의 회전축이 될 수 있다. 사용자가 버튼부(60)를 가압하면, 감지축부(51)가 스위치부(110)를 가압하도록 이동될 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 충격압력계전기에서 회전부의 동작상태를 개략적으로 나타내는 측면도이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 충격압력계전기에서 회전부의 동작상태를 개략적으로 나타내는 단면도이며, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 충격압력계전기에서 표시부의 동작상태를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 8 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 충격압력계전기의 작동을 설명하면 다음과 같다.

변압기(100)가 정상 상태인 경우, 표시정보부(42)의 '정상'이라는 문구가 외부로 노출된다. 이때, 회전통부(31)는 회전복원부(32)에 의해 복원력을 보유하고, 회전래치부(34)가 축걸림부(512)에 걸려 회전이 제한된다.

상기한 상태에서 변압기(100)의 이상으로 인해 감지구동부(53)가 감지막대부(52)를 스위치부(110) 방향으로 이동시키면, 감지유도부(54)에 의해 감지축부(51)가 이동되면서 스위치부(110)를 가압하여 이상 신호를 전송한다. 테스트를 위해 작업자가 버튼부(60)를 가압하는 경우, 버튼부(60)와 연결된 감지축부(51)가 이동되어 스위치부(110)를 가압할 수 있다.

이때, 감지축부(51)의 이동으로 인해 회전래치부(34)에 대한 구속이 사라지므로, 회전통부(31)는 시계반대방향으로 회전되고, 표시정보부(42)의 '이상'이라는 문구가 외부로 노출된다. 이때, 표시조작부(43)는 상방에서 하방으로 이동된다.

한편, 변압기(100)가 정상 상태가 되거나, 테스트 완료로 버튼부(60)에 대한 가압이 해제되면, 감지축부(51)는 회전통부(31)에 삽입된다. 그리고, 작업자가 표시조작부(43)를 상방으로 이동시키면, 회전통부(31)가 시계방향으로 회전된다. 이때, 회전래치부(34)는 축걸림부(512)에 의해 회전되면서 회전홈부(33)에 삽입된 후, 축걸림부(512)와의 간섭이 해제되면 복원되어 축걸림부(512)에 걸림 고정될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 충격압력계전기(1)는 지지부(20)에 회전 가능하도록 장착되는 회전부(30)가 감지부(50)에 의해 회전되는 경우 회전부(30)와 연동되는 표시부(40)를 통해 변압기(100) 상태가 외부로 표시되어 작업자가 육안으로 확인할 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 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

10 : 하우징부 11 : 하우징격벽부
12 : 하우징커버부 20 : 지지부
21 : 지지판부 22 : 지지회전부
30 : 회전부 31 : 회전통부
32 : 회전복원부 33 : 회전홈부
34 : 회전래치부 40 : 표시부
41 : 표시판부 42 : 표시정보부
43 : 표시조작부 50 : 감지부
51 : 감지축부 52 : 감지막대부
53 : 감지구동부 54 : 감지유도부
60 : 버튼부

Claims

변압기에 장착되는 하우징부;
상기 하우징부에 결합되는 지지부;
상기 지지부에 회전 가능하도록 장착되는 회전부;
상기 회전부에 결합되어 상기 회전부와 연동되고, 상기 지지부를 통해 외부로 노출되어 상태를 표시하는 표시부; 및
상기 변압기의 오일 압력을 감지하여 상기 회전부를 회전시키는 감지부;를 포함하고,
상기 감지부는
상기 회전부에 삽입되고 상기 회전부의 일방향 회전을 허용하는 감지축부;
상기 감지축부에 관통되는 감지막대부;
상기 변압기의 압력에 따라 구동되어 상기 감지막대부를 상기 감지축부의 길이 방향으로 이동시키는 감지구동부; 및
상기 감지축부에 결합되고, 상기 감지막대부의 이동경로 상에 배치되어 상기 감지막대부와 상기 감지축부의 일방향 이동을 유도하는 감지유도부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 충격압력계전기.
제 1항에 있어서, 상기 하우징부는
상기 변압기의 외측에 결합되고 전면부가 개방된 형상을 하는 하우징격벽부; 및
상기 하우징격벽부를 개폐하는 하우징커버부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 충격압력계전기.
제 1항에 있어서,
상기 감지부에 연결되고, 상기 회전부와 상기 지지부를 관통하며, 작업자가 가압할 수 있는 버튼부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 충격압력계전기.