KR200196865Y1 - 퓨즈내장형 계기용변압기의 개폐장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 퓨즈내장형 계기용변압기의 개폐장치에 관한 것으로서, 계기용변압기를 부하개폐기로부터 폐로할 경우에, 감전사고 혹은 지락사고등의 전기재해를 방지하기 위한 것이다.

이를 위해 본 고안은 배전선로에 설치되어 전원을 공급하거나 선로를 분기하는 부하개폐기(10)에 상기 부하개폐기(10)의 제어전원 또는 전로전압을 측정하기 위한 퓨즈내장형 계기용변압기(30)가 연결된 것에 있어서; 상기 부하개폐기(10)와 상기 퓨즈내장형 계기용변압기(30) 사이에 설치되어, 상기 퓨즈내장형 계기용변압기(30)를 상기 부하개폐기(10)로부터 폐로할 경우, 상기 부하개폐기(10)의 고압이 외부에 노출되지 않도록 하는 개폐수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 퓨즈내장형 계기용변압기의 개폐장치가 제공된다.

Description

퓨즈내장형 계기용변압기의 개폐장치{switching device for fused potential transformer}

본 고안은 퓨즈내장형 계기용변압기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가스절연 부하개폐기의 제어전원 또는 전로전압을 측정하기 위한 퓨즈내장형 계기용변압기의 개폐장치에 관한 것이다.

일반적으로 부하개폐기는 배전선로에 위치하여 전원을 받아 고압수용가에 전원을 공급하거나 다른 개폐기로 바이패스(bypass)하는 것으로, 내부가 절연가스로 채워진 가스절연 부하개폐기가 널리 사용되고 있으며, 절연가스로는 육불화황(SF₆)가 일반적으로 사용된다.

또한, 퓨즈내장형 계기용변압기는 상기 가스절연 부하개폐기를 통과하는 교류의 고전압을 직접 측정할 수 없기 때문에 낮은 전압으로 내려서 측정하기 위한 기기로서 보호용 퓨즈를 내장한 것이다.

도 1 은 가스절연 부하개폐기에 퓨즈내장형 계기용변압기가 연결된 상태를 도시한 도이고, 도 2 는 가스절연 부하개폐기와 퓨즈내장형 계기용변압기의 회로구성도이다.

도시한 바와 같이 퓨즈내장형 계기용변압기(30)(이하, 계기용변압기라 약칭함)의 1차측(고압측)이 절연접속재(20)에 의해 가스절연 부하개폐기(10)(이하, 부하개폐기라 약칭함)에 연결된다.

또한, 상기 계기용변압기(30)는 1차측권선(31) 및 2차측권선(32)과, 퓨즈(33)로 크게 구성되고, 에폭시 절연물에 의해 보호된다.

상기와 같이 구성됨에 따라 부하개폐기(10)의 고압이 절연접속재(20)를 통해서 계기용변압기(30)의 1차측으로 인가되고 상기 계기용변압기(30) 내부에 구비된 퓨즈(33)를 거쳐 1차측 권선(31)에 전달된다.

이와 같이 전달된 고압은 계기용변압기(30)의 1차즉권선(31)과 2차측권선(32)의 권선비에 따라 2차측(저압측)으로 변성되어 제어회로 전원용등으로 사용된다.

그런데, 부하개폐기(10)에 연결된 계기용변압기(30)에 소손(燒損)이 생기거나, 퓨즈(33)을 교체해야하는 등의 계기용변압기(30)의 유지보수가 필요할 경우, 상기 계기용변압기(30)는 고압의 부하개폐기(10)에 연결되어 있기 때문에 전로를 정전시킨 후에 유지보수 작업을 수행하는 것이 안전하지만, 부하개폐기(10)가 공장등에 설치된 경우에는 정전으로 인한 손실이 막대하여 전로를 정전시킬 수 없기 때문에 무정전 상태로 계기용변압기(30)를 유지보수해야 한다.

그런데, 계기용변압기(30)의 유지보수 작업을 위해 계기용변압기(30)를 부하개폐기(10)로부터 분리할 때, 절연접속재(20)에 고압이 활선상태로 유기되어 있기 때문에 작업자가 절연접속재(20)에 유기된 고압에 감전될 우려가 있다.

또한, 계기용변압기(30)를 분리한 후에도 절연접속재(20)의 단말이 외부로 노출되기 때문에, 상기 절연접속재(20)의 단말에 작업자에 접촉하여 감전되거나, 금속등이 접촉되어 전로의 지락등이 발생되는 문제점이 있다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 계기용변압기를 부하개폐기에서 개방할 경우에 상기 부하개폐기의 고압측 연결단자가 외부로 노출되지 않도록 하여, 감전사고 혹은 지락사고등의 전기재해를 방지하는데 그 목적이 있다.

도 1 은 가스절연 부하개폐기에 퓨즈내장형 계기용변압기가 연결된 상태를 도시한 도

도 2 는 가스절연 부하개폐기와 퓨즈내장형 계기용변압기의 회로구성도

도 3 은 본 고안의 일 실시예에 따른 퓨즈내장형 계기용변압기의 개폐장치가 가스절연 부하개폐기와 퓨즈내장형 계기용변압기 사이에 설치된 것을 나타내는 도

도 4 는 본 고안의 일 실시예에 따른 개폐장치의 구성도

도 5 는 본 고안의 일 실시예에 따른 개폐장치와 가스절연 부하개폐기 및 퓨즈내장형 계기용변압기의 회로구성도

도 6 은 본 고안의 다른 실시예에 개폐장치의 평면도

도 7 은 본 고안의 다른 실시예에 개폐장치의 정면도

도면의 주요부분의 부호설명

100. 개폐장치 110,111. 탱크

121,123. 유입측 부싱 122,124. 유출측 부싱

130. 메카니즘부 131,132 링크

133. 가동축 140. 진공소호부

141. 고정자 142. 가동자

150,151. 조작핸들 160. 액츄에이터

170. 벨로우즈

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 형태에 따르면, 배전선로에 설치되어 전원을 공급하거나 선로를 분기하는 부하개폐기에 상기 부하개폐기의 제어전원 또는 전로전압을 측정하기 위한 퓨즈내장형 계기용변압기가 연결된 것에 있어서, 상기 부하개폐기와 상기 퓨즈내장형 계기용변압기 사이에 설치되어, 상기 퓨즈내장형 계기용변압기를 상기 부하개폐기로부터 폐로할 경우, 상기 부하개폐기의 고압이 외부에 노출되지 않도록 하는 개폐수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 퓨즈내장형 계기용변압기의 개폐장치가 제공된다.

상기 개폐수단은 외부와 밀폐되며 그 내부는 절연가스로 채워지는 탱크와; 상기 탱크의 일측에 구비되어 상기 부하개폐기측의 절연접속재에 결합되는 유입측 부싱 및 상기 탱크의 타측에 구비되어 상기 퓨즈내장형 계기용변압기측의 절연접속재에 결합되는 유출측 부싱과; 상기 유입측 부싱에 결합되는 메카니즘부와; 상기 메카니즘부와 상기 유출측 부싱 사이에 구비되고 그 내부에는 접점이 형성되어, 상기 메카니즘부에 의해 상기 접점의 개폐가 이루어지며 이에 따라 발생하는 아크를 진공으로 소호하는 진공소호부와; 상기 탱크 외부에 일측이 돌출 설치되고 상기 메카니즘부에 타측이 연결되어, 상기 메카니즘부를 연동시켜 상기 진공소호부의 접점을 개폐함에 따라 상기 부하개폐기와 상기 퓨즈내장형 계기용변압기를 개로 및 폐로시키는 조작핸들을 포함하여 구성된다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 도시한 첨부한 도 3 내지 도 7 을 참조하여 설명한다.

도 3 은 본 고안의 일 실시예에 따른 퓨즈내장형 계기용변압기의 개폐장치가 가스절연 부하개폐기와 퓨즈내장형 계기용변압기 사이에 설치된 것을 나타내는 도이다.

도시한 바와 같이 본 고안의 퓨즈내장형 계기용변압기의 개폐장치(100)(이하, 개폐장치라 약칭함)는 일측은 부하개폐기(10)에 접속되고, 타측은 계기용변압기(30)에 접속되어 상기 부하개폐기로(10)부터의 고압을 상기 계기용변압기(30)로 전달 및 차단하는 개폐수단을 포함하여 이루어진다.

또한, 본 고안의 개폐수단과 부하개폐기(10) 및 계기용변압기(30)와의 접속부분에는 절연접속재(21),(22)가 설치되어 접속부분을 절연한다.

도 4 는 본 고안의 일 실시예에 따른 개폐장치의 구성도이고, 도 5 는 본 고안의 일 실시예에 따른 개폐장치와 부하개폐기 및 계기용변압기의 회로구성도이다.

본 고안에 따른 개폐수단은 부하개폐기(10)측의 고압이 유입되는 유입측 부싱(121)이 탱크(110)의 일측에 구비되고, 유입된 고압이 계기용변압기(30)측으로 유출되는 유출측 부싱(122)이 상기 탱크(110)의 타측에 구비된다.

상기 탱크(110)는 스테인레스 재질로 형성되고 그 내부에는 육불화황(SF₆)가스와 같은 절연가스가 채워져 외부로부터 절연된다.

그리고, 상기 유입측 부싱(121)에는 메카니즘부(130)가 결합되고, 상기 메카니즘부(130)와 상기 유출측 부싱(122) 사이에는 진공소호부(140)가 구비된다.

특히, 상기 진공소호부(140) 내부에는 유출측 부싱(122)측에 구비되는 고정자와(141) 상기 메카니즘부(130)와 연동하여 상기 고정자(141)와 접점을 이루는 가동자(142)가 형성됨과 함께, 상기 고정자(141)와 상기 가동자(142)의 접점 개폐에 따라 발생하는 아크를 소호하기 위해 진공 상태로 유지된다.

또한, 상기 메카니즘부(130)에는 조작핸들(150)의 타측이 연결되고, 상기 탱크(110) 외부에는 상기 조작핸들(150)의 일측이 돌출 설치되어, 상기 조작핸들(150)의 직선운동에 의해 상기 메카니즘부(130)을 연동시켜 상기 진공소호부(140)의 가동자(142)를 이동시키도록 한다.

한편, 탱크(110) 내부에는 상기 조작핸들(170)의 직선운동을 지지하는 액츄에이터(actuator)(160)가 구비되며, 상기 탱크(110) 내부측 상기 조작핸들(150) 둘레면에는 벨로우즈(170)가 구비되어 상기 조작핸들(150)이 관통하는 상기 탱크(110)의 측면을 통해 상기 탱크(110) 내부의 절연가스가 외부로 누설되지 않도록 밀봉을 유지한다.

이와 같이 구성된 본 고안에 따른 계기용변압기 개폐장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

도 5 에 도시한 본 고안의 개폐장치의 고정자(141)와 가동자(142)가 접속되면 부하개폐기(10)와 계기용변압기(30)의 전로는 접속되며, 상기 고정자(141)와 가동자(142)가 분리되면 부하개폐기(10)와 계기용변압기(30)의 전로는 차단된다.

이하, 계기용변압기(30)의 전로가 폐로되는 과정을 상세히 설명한다.

도 4 는 계기용변압기(30)의 전로가 연결된 상태를 나타내는 것으로서, 상기 계기용변압기(30)의 유지보수 작업을 위해 상기 계기용변압기(30)의 전로를 차단해야 할 경우에 사용자가 조작핸들(150)을 잡아 당기게 되면, 상기 조작핸들(150)은 액츄에이터(160)의 지지 및 안내를 받으며 도면상의 우측으로 이동하게 된다.

이 때, 탱크(110) 내부에 위치하던 조작핸드(150)의 일부가 상기 탱크(110) 외부로 이동하여 노출되고, 상기 조작핸들(150)의 둘레면에 구비된 벨로우즈(170)는 상기 탱크(110)의 측면에 차단되어 양단이 가압 수축되면서 상기 조작핸들(150)에 의해 관통된 탱크(110)의 밀봉 상태를 유지한다.

한편, 상기 조작핸들(150)에 연결된 메카니즘부(130)의 상부링크(131) 및 하부링크(132)가 회동하면서 진공소호부(140)의 가동자(142)에 결합된 가동축(132)을 직선운동시켜 상기 가동자(142)를 고정자(141)와 분리시킨다.

전술한 바와 같이 부하개폐기(10)가 무정전 상태로 계기용변압기(30)의 전로가 차단됨과 동시에 계기용변압기(30)의 전로를 개폐하는 접점부에 해당하는 고정자(141)와 가동자(142)가 진공소호부(140)에 의해 밀폐되어 종래와 같이 고압이 인가된 절연접속재(20)의 단말이 외부로 노출되지 않아 감전사고 혹은 지락사고의 발생 위험을 막을 수 있다.

그리고, 계기형변압기(30)를 부하개폐기(10)에 접속하기 위해서는 조작핸들(150)을 도면상 좌측으로 이동시킴에 따라 전술한 반대의 과정에 의해 전로가 접속된다.

한편, 본 발명의 메카니즘부(130)는 조작핸들(150)과 결합되어 고정자(141)와 가동자(142)를 접촉 또는 분리할 수 있으면 다른 형태로도 적용 가능하다.

또한, 본 발명의 일 실시예에서는 조작핸들(170)이 수평하게 이동하도록 하고, 이에 따라 메카니즘부(130)가 연동하도록 실시하였으나, 상기 조작핸들(170)을 수직하게 또는 회동하도록 하고, 메카니즘부(130)에 적절한 링크구조를 구성하여 가동자(142)를 이동시키는 것도 가능하다.

도 6 은 본 고안의 다른 실시예에 따른 개폐장치의 평면도이고, 도 7 은 본 고안의 다른 실시예에 따른 개폐장치의 정면도이다.

본 고안의 다른 실시예에 따른 개폐수단은 전술한 본 고안의 일 실시예와 그 전체적인 구성, 즉 탱크(110) 내에 메카니즘부(130), 진공소호부(140), 조작핸들(150)등이 구비되는 것은 동일하다.

특히, 본 실시예는 접점부를 2개 구비하여 비접지 배전계통인(delta) 전로에 적용 가능하도록 한 것으로, 도시한 바와 같이 탱크(111) 외부에는 유입측 부싱(123)과 유출측 부싱(124)이 각각 2개씩 구비된다.

그리고, 도시하지는 않지만 탱크(111) 내부의 구비되는 메카니즘부, 진공소호부등의 구성은 전술한 본 고안의 일 실시예를 참조하면 이해 가능하므로 생략하도록 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 본 고안은 부하개폐기에서 유기되는 고압이 외부에 노출되지 않도록 구성함에 따라 부하개폐기를 흐르는 전압을 정전하지 않으면서도 계기용변압기를 안전하게 유지보수하는 것이 가능하다.

즉, 외부로 노출되는 단자에 의해 감전사고, 도전성 이물질이 접촉하여 발생하는 지락사고등을 방지할 수 있게 된다.

Claims (4)

1. 배전선로에 설치되어 전원을 공급하거나 선로를 분기하는 부하개폐기에 상기 부하개폐기의 제어전원 또는 전로전압을 측정하기 위한 퓨즈내장형 계기용변압기가 연결된 것에 있어서,

   상기 부하개폐기와 상기 퓨즈내장형 계기용변압기 사이에 설치되어, 상기 퓨즈내장형 계기용변압기를 상기 부하개폐기로부터 폐로할 경우, 상기 부하개폐기의 고압이 외부에 노출되지 않도록 하는 개폐수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 퓨즈내장형 계기용변압기의 개폐장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 개폐수단은,

   외부와 밀폐되며 그 내부는 절연가스로 채워지는 탱크와;

   상기 탱크의 일측에 구비되어 상기 부하개폐기측의 절연접속재에 결합되는 유입측 부싱 및 상기 탱크의 타측에 구비되어 상기 퓨즈내장형 계기용변압기측의 절연접속재에 결합되는 유출측 부싱과;

   상기 유입측 부싱에 결합되는 메카니즘부와;

   상기 메카니즘부와 상기 유출측 부싱 사이에 구비되고 그 내부에는 접점이 형성되어, 상기 메카니즘부에 의해 상기 접점의 개폐가 이루어지며 이에 따라 발생하는 아크를 진공으로 소호하는 진공소호부와 ;

   상기 탱크 외부에 일측이 돌출 설치되고 상기 메카니즘부에 타측이 연결되어, 상기 메카니즘부를 연동시켜 상기 진공소호부의 접점을 개폐함에 따라 상기 부하개폐기와 상기 퓨즈내장형 계기용변압기를 개로 및 폐로시키는 조작핸들을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 퓨즈내장형 계기용변압기의 개폐장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 탱크 내부에 설치되어 상기 조작핸들의 운동을 지지하는 액츄에이터(actuator)와, 상기 탱크 내부측 상기 조작핸들 둘레면에 구비되어 상기 조작핸들이 관통하는 상기 탱크의 표면을 통해 상기 탱크 내부의 절연가스가 외부로 누설되지 않도록 밀봉을 유지하는 벨로우즈를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 퓨즈내장형 계기용변압기의 개폐장치.
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,

   상기 탱크 내부에 고정자와 가동자로 이루어지는 접점부를 2개 구비하는 것을 특징으로 하는 퓨즈내장형 계기용변압기의 개폐장치.