KR20030066400A

KR20030066400A - 가스절연개폐장치

Info

Publication number: KR20030066400A
Application number: KR10-2003-0006195A
Authority: KR
Inventors: 오카베마모루; 야마다히토시; 미야모토도시히사; 오자와이사무
Original assignee: 가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼
Priority date: 2002-01-31
Filing date: 2003-01-30
Publication date: 2003-08-09
Also published as: US20030141281A1; US6727454B2; TW575986B; JP2003230208A; CN1435928A

Abstract

본 발명은 가스절연개폐장치에 관한 것으로, 특히 메인티넌스를 행하는 것을용이하게 한 가스절연개폐장치를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 가스절연개폐장치는 3상 일괄모선에 따라 모선용기를 벨로즈접속부를 거쳐 복수의 Bay 유닛을 연결함으로써 구성하고, 각각의 Bay 유닛을 점검, 메인티넌스할 때에는 각 벨로즈접속부의 벨로즈를 압축함으로써 대상의 Bay 유닛만을 인출하여 점검, 메인티넌스를 행할 수 있다.

Description

가스절연개폐장치{GAS INSULATED SWITCH}

본 발명은 가스절연개폐장치에 관한 것으로, 특히 메인티넌스를 행하는 것을용이하게 한 가스절연개폐장치에 관한 것이다.

종래의 가스절연개폐장치에서는 정기점검 등의 메인티넌스시에는 모선용기, 가스차단기 등의 구성부재를 일일이 분해하여 검사를 행하고, 그 후 일일이 조립하여 원래의 가스절연개폐장치를 구성하고 있었다.

종래의 가스절연개폐장치에서는 메인티넌스시에 일일이 구성부재를 분해하고 나서 검사를 행하고 있었기 때문에, 분해후의 조립을 포함하여 메인티넌스에 장시간을 요하고 있었다.

본 발명은 상기 문제점에 대하여, 메인티넌스를 행하는 것을 용이하게 한 가스절연개폐장치를 제공하는 데에 있다.

도 1은 본 발명의 가스절연개폐장치의 일 실시예의 상면도,

도 2는 도 1의 실시예의 전기회로도를 나타낸 도,

도 3은 도 1의 A-A'화살 표시도,

도 4는 도 1의 B-B 화살 표시도,

도 5는 도 1의 C-C 화살 표시도,

도 6은 도 1의 D-D 화살 표시도,

도 7은 도 1의 E-E 화살 표시도,

도 8은 도 1의 F-F 화살 표시도,

도 9는 도 1의 No.4의 Bay 유닛의 3상 일괄모선의 투시도,

도 10은 본 발명의 일 실시예에 사용되는 모선용기 사이를 접속하는 벨로즈접속부를 나타내는 도,

도 11은 도 9의 K-K'화살표시 단면을 나타내는 도,

도 12는 모선용기(406)를 가스 차단기측에서 본 단면도,

도 13은 도 12의 사시도,

도 14는 도 12의 H-H'화살 표시도,

도 15는 도 12의 G-G'화살 표시도,

도 16은 본 발명의 실시예에 사용되는 3위치형 단로·접지 개폐기의 단면도,

도 17은 본 발명의 실시예에 사용되는 3위치형 단로·접지 개폐기의 실시예를 나타내는 도,

도 18은 본 발명의 실시예에 사용되는 3위치형 단로·접지 개폐기의 실시예를 나타내는 도,

도 19는 본 발명의 실시예에 사용되는 3위치형 단로·접지 개폐기의 실시예를 나타내는 도,

도 20은 본 발명의 실시예에 사용되는 3위치형 단로·접지 개폐기의 3상분 평행배치의 실시예를 나타내는 도,

도 21은 도 20의 실시예에 사용되는 회전 버클을 나타내는 도면이다.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

102, 104 : 3상 일괄모선

131, 132, 134, 136, 138, 139 : 가대

151, 152, 153, 154, 155, 156, 157, 158, 159 : 가스차단기

501, 502, 503, 504, 505, 506, 507, 508, 509, 510, 511, 512, 513, 514, 515 : 벨로즈접속부

상기 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서는 제 1, 제 2의 3상 일괄모선과, 복수의 차단기를 구비한 가스절연개폐장치에 있어서, 각 차단기마다 Bay 유닛을 구성하고, 이 Bay 유닛에 제 1, 제 2의 3상 일괄모선을 구성하는 모선을 수납한 모선용기를 설치하고, 각 Bay 유닛의 모선용기를 벨로즈접속부를 거쳐 접속하도록 한 것이다.

이하, 본 발명의 실시형태를 도면을 사용하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 가스절연개폐장치(이하, GIS라 함)의 일 실시예의 상면도를 나타낸 것이고, 도 2는 도 1의 실시예의 전기회로도를 나타낸 것으로, 3상분의 회로를 단선으로 나타낸 단선 회로도이다.

이 실시예는 1-1/2 모선방식에 적용한 것으로, 도면에 있어서 왼쪽의 케이블헤드(이하 CHd라 함)가 발전기(도시 생략)에 접속되고, 그곳으로부터의 전력이 부싱 (이하 Bg라 함)으로부터 외부로 송전되도록 되어 있고, No.1의 Bay 유닛으로부터 No.9의 Bay 유닛이 뒤에서 설명하는 벨로즈접속부(501, 502, 503, 504, 505, 506, 507, 508, 509, 510, 511, 512, 513, 514, 515)에 의하여 3상 일괄모선(102, 104)이 연장되어 있는 방향을 따라 연결되어 전체를 구성하고 있다.

이 실시예에서는 3상 일괄모선(102, 104) 사이를 3대의 차단기로서 SF₆가스를 사용한 가스차단기(이하, GCB라 함)를 전기적으로 직렬로 배치하여 접속하고, GCB와 GCB 사이로부터 CHd, 그리고 Bg에 접속하는 도체가 연장되어 있다. 또 GCB의 양측에는 계량기용 변류기(이하, CT라 함)를 거쳐 3위치형 단로·접지 개폐기(이하, EDS라 함)가 배치되어 있다. GCB로부터 CHd, 또는 Bg에 접속하는 도체에는 고속동작의 접지 개폐기(이하 HSES라 함)와 계기용 변압기(이하, VT라 함)가 설치되어 있다.

도 3은 도 1의 A-A'화살표시 단면도를 나타내고 있다. 이 No.1의 Bay 유닛에서는 발전기에 접속된 각 상마다의 CHd(251)로부터 각 상의 모선도체가 연장되어, HSES(221)를 거쳐 3상 일괄모선(104)에 각 상 모선도체가 각각 접속되어 있다.

3상 일괄모선(104)은 단면형상으로 각 상 모선이 삼각형상으로 배치되어 있고, 각 상별로 모선도체가 수평방향으로 인출되어 계기용 변압기(이하, VT라 함) (281)를 거쳐 EDS(181)에 접속되어 있다. EDS(181)로부터는 모선도체는 수직방향으로 CT(161)를 거쳐 단상용으로 가로방향으로 배치된 GCB(151)에 접속되어 있다.

GCB(151)로부터는 모선도체는 수직방향으로 CT(171)를 거쳐 EDS(191)에 접속되어 있다. EDS(191)로부터는 각 상마다의 모선도체가 No.2의 Bay 유닛의 GCB(152)에 접속하고 있는 3상 일괄모선(106)에 각 상별로 수평으로 접속되어 있다. 그리고 3상 일괄모선(106)으로부터는 각 상마다의 모선도체가 HSES(211)를 거쳐 Bg(261)에 접속되어 있다.

또 GCB(151)은 가대(131) 위에에 설치되어 있고, 뒤에서 설명하는 No.2 ∼No.9의 Bay 유닛의 GCB도 각각 유닛별로 가대에 설치되어 있다. 상기한 3상 일괄모선(102, 104, 106)을 수납한 모선용기는 지지재로 설치면에 설치되어 있다.

도 4는 도 1의 B-B'화살표시 단면도를 나타내고 있다. 이 No.2의 Bay 유닛에서는 발전기(도시 생략)에 접속된 3상마다의 CHd(252)로부터 각 상의 모선도체가 연장되어 HSES(212) 및 단로기(이하, DS라 함)(282)를 거쳐 3상 일괄모선(102)에 각 상 모선도체가 각각 접속되어 있다.

No.1의 Bay 유닛에 접속되어 있는 3상 일괄모선(106)으로부터는 각 상별로 모선도체가 수평방향으로 인출되어 EDS(192)를 거친 후, 이번은 연직방향으로 내려가 CT(172)를 경유한 후, GCB(152)에 접속되어 있다. GCB(152)로부터는 각 상별로 모선도체가 수직방향으로 인출되어 CT(162)를 경유한 후, EDS(182)를 거쳐 3상 일괄모선(108)에 각 상별로 모선도체가 수평방향으로 접속되어 있다.

또한, 3상 일괄모선(102, 104)은 이 No.2의 Bay 유닛에 있어서는 GCB(152)의 회로와는 접속되어 있지 않다.

도 5는 도 1의 C-C'화살표시 단면도를 나타내고 있다. 이 No.4의 Bay 유닛에서는 발전기(도시 생략)에 접속된 각 상마다의 CHd(254)로부터 모선도체가 수직방향으로 연장되어 있다. 그리고 VT(273)를 거쳐 이번은 모선도체는 수평방향으로 연장되어 있다. 이 모선도체는 HSES(213) 및 EDS(233)를 거쳐, 3상 일괄모선(109)의 각 상 모선에 각 상별로 접속되어 있다.

No.4의 Bay 유닛을 구성하고 있는 3상 일괄모선(109)으로부터는 각 상별로 모선도체가 수평방향으로 인출되어 EDS(194)를 거친 후, 이번은 연직방향으로 내려가 CT(134)를 경유한 후, GCB(154)에 접속되어 있다.

GCB(154)로부터는 각 상별로 모선도체가 수직방향으로 인출되어 CT(164)를 경유한 후, EDS(184)를 거쳐 3상 일괄모선(104)에 각 상별로 모선도체가 수평방향으로 접속되어 있다.

이 유닛에 있어서 3상 일괄모선(102)은, GCB(154)와는 접속되어 있지 않다.

도 6은 도 1의 D-D'화살표시 단면도를 나타내고 있다.

이 No.6의 Bay 유닛에서는 발전기(도시 생략)에 접속된 각 상마다의 CHd(255)에 의하여 각 상의 모선도체가 수직방향으로 연장되어 있다. 그리고 VT(275)를 거쳐 이번은 모선도체는 수평방향으로 연장되어 있고, 그 후 HSES(223) 및 EDS(232)를 거쳐, 3상 일괄모선(110)의 각 상 모선에 각각이 접속되어 있다.

3상 일괄모선(110)으로부터는 각 상별로 모선도체가 수평방향으로 인출되어 EDS(186)를 거친 후, 이번은 연직방향으로 내려가 CT(166)를 경유한 후, GCB(156)에 접속되어 있다.

GCB(156)로부터는 각 상별로 모선도체가 수직방향으로 인출되어 CT(176)를 경유한 후, EDS(196)를 거쳐 3상 일괄모선(102)에 대하여 각 상별로 모선도체가 수평방향으로 접속되어 있다.

이 No.6의 Bay 유닛에 있어서 3상 일괄모선(104)은 GCB(156)와는 접속되어 있지 않다.

도 7은 도 1의 E-E'화살표시 단면도를 나타내고 있다.

이 No.8의 Bay 유닛에서는 3상 일괄모선(104)으로부터 각 상의 모선도체가 수평방향으로 연장되어 있고, 그 후 EDS(188)를 거친 후, 이번은 연직방향으로 내려가 CT(168)를 경유한 후, GCB(158)에 접속되어 있다.

GCB(158)로부터는 각 상별로 모선도체가 수직방향으로 인출되어 CT(178)를 경유한 후, EDS(198)를 거쳐, 3상 일괄모선(111)에 대하여 각 상별로 모선도체는 수평방향으로 접속되어 3상 일괄모선(104)과 3상 일괄모선(111)이 각 상별로 접속한 구성으로 되어 있다.

이 No.8의 Bay 유닛에 있어서는, 3상 일괄모선(102)은 GCB(158)과는 접속되어 있지 않다.

도 8은 도 1의 No.9의 Bay 유닛의 F-F'화살표시 단면도를 나타내고 있다.

이 No.9의 Bay 유닛에서는 3상 일괄모선(112)으로부터 각 상별로 모선도체가 수평방향으로 연장되어 있고, 그 후 EDS(189)를 거친 후, 이번은 연직방향으로 내려 가 CT(169)를 경유하여 GCB(159)에 접속되어 있다.

GCB(159)로부터는 각 상별로 모선도체가 수직방향으로 인출되어 CT(179)를경유한 후, EDS(199) 및 BAGS(225)를 거쳐, 3상 일괄모선(102)에 대하여 각 상별로 모선도체는 수평방향으로 접속되어 3상 일괄모선(112)과 3상 일괄모선(102)이 각 상별로 접속하도록 되어 있다.

도 9는 상기한 No.4의 Bay 유닛의 3상 일괄모선(102, 104, 109)의 투시도를 나타내고 있고, GCB(154)는 도시하지 않고 생략하고 있다.

모선용기(402)에 수납되어 있는 3상 일괄모선(102)은 모선(311, 312, 313)으로 구성되고 그 단면은 삼각형상으로 되어 있다. 모선용기(402)의 중심축을 지나는 수평면상에 모선(311)이 배치되고, 모선(312)이 모선(313)에 대하여 상위의 위치에서 모선(312, 313)을 정점으로 하는 삼각형의 한 변은 수평평면에 대하여 GCB(154)측에 수직이 되도록 배치되어 있다.

이 3상 일괄모선(102)은 No.1∼No.9의 Bay 유닛을 통과하고 있고, 이 도면의 실시예에서는 No.3의 Bay 유닛의 모선용기(408) 및 No.5의 Bay 유닛의 모선용기(412)내에 설치되어 있다.

또 3상 일괄모선(109)은 No.4의 Bay 유닛의 모선용기(406) 및 No.5의 Bay 유닛의 모선용기(418)에 수납되어 있다.

3상 일괄모선(109)은 모선(321, 322, 323)으로 구성되고, 그 단면은 삼각형상으로 되어 있다. 모선용기(406, 418)의 중심축을 지나는 수평면상에 모선(321)이 배치되고, 모선(322)이 모선(323)에 대하여 상위의 위치에서 모선(322, 323)을 정점으로 하는 삼각형의 한 변은 수평면에 대하여 GCB(154)측에 수직이 되도록 배치되어 있다.

또 모선(321, 322, 323)은 모선용기(406)에서 각 상의 모선별로 GCB(154)에 접속하도록 수평방향으로 연장되어 있음과 동시에, CHd(254)에 접속하도록 수직방향으로도 분기되어 있다.

그리고, 3상 일괄모선(104)은 모선(301, 302, 303)으로 구성되고, 이 3상 일괄모선은 No.1∼No.8 의 Bay 유닛을 통과하고 있고, 그 단면은 삼각형상으로 되어 있다. 모선용기(404)의 중심축을 지나는 수평면상에 모선(301)이 배치되고, 모선 (302)이 모선(303)에 대하여 상위의 위치에서 모선(302, 303)을 정점으로 하는 삼각형의 한 변은 수평면에 대하여 GCB(154)측에 수직이 되도록 배치되어 있다.

모선용기(402)는 모선용기(408)와 벨로즈접속부(506)를 거쳐 접속되고, 모선용기(406)는 모선용기(418)와 벨로즈접속부(508)를 거쳐 접속되어 있다. 또한 모선용기(404)는 모선용기(410, 414)와 각각 벨로즈접속부(505, 507)를 거쳐 접속되어 있다.

또한 모선용기(402)는 모선용기(412)와 벨로즈접속부를 거쳐서는 접속되어 있지 않으나, 모선용기(412)는 No.6의 Bay 유닛의 3상 일괄모선(102)을 수납한 모선용기와 벨로즈접속부(510)를 거쳐 접속되어 있다.

도 10은 본 발명의 가스절연개폐장치에 사용되는 모선용기 사이를 접속하는 벨로즈접속부의 일 실시예를 상세하게 나타내는 것으로, 일례로서 도 9의 벨로즈접속부(505)를 도 9에서 나타낸 G 방향으로부터 수평으로 본 도면을 나타낸다.

주름상자구성을 가지는 벨로즈접속부(505)는 스테인리스재로 구성되고, 이 주름상자구성의 양쪽 끝에는 각각 플랜지(832, 834)를 구비하고 있다.플랜지(832)는 모선용기(410)의 플랜지(830)와 가스킷(824)을 거쳐 볼트·너트(802)로 조여지고, 내부에 SF₆가스를 유지하는 기밀구조를 형성하고 있다. 또 플랜지(834)는 모선용기 (404)의 플랜지(836) 및 스페이서 지지판(820)과, 가스킷(822)을 거쳐 볼트·너트 (806)로 조여지고, 마찬가지로 내부에 SF₆가스를 유지하는 기밀구조를 형성하고 있다.

모선용기(410)내의 모선(301, 302, 303)은 각각 신축이음매(681, 682, 683)와, 집전자(651, 652, 653)를 거쳐 모선용기(404)내의 모선(301, 302, 303)과 전기적으로 접속하고 있다.

또 모선용기(404)내의 모선(301, 302, 303)은 스페이서(670)에 의하여 지지되고, 이 스페이서는 볼트(810)에 의해 스페이서 지지판(820)에 설치되어 고정되어 있다. 그리고 집전자(651, 652, 653)는 각각 스페이서(670)에 지지된 모선(301, 302, 303)에 접합하고, 이에 의하여 모선(301, 302, 303)은 모선용기(410, 404)가 접속하는 벨로즈접속부에 있어서 고정, 지지되는 구성으로 되어 있다.

다음에 No.4의 Bay 유닛을 다른 유닛과 분리할 때의 순서로서 벨로즈접속부의 분리순서를 나타낸다.

모선용기(404)를 분리할 때에는 볼트·너트(806, 808)를 풀어 벨로즈의 플랜지(834)와 스페이서 지지판(820)을 분리한다. 그리고 벨로즈의 플랜지(806)에 형성된 볼트구멍과, 벨로즈의 플랜지(832)에 형성되어 볼트·너트(802)가 들어가 있지 않은 볼트구멍과의 사이에 볼트를 통하여 이 볼트를 조임으로써 플랜지(832)와플랜지(834)를 근접시키도록 하여 벨로즈(505)의 부분을 단축하면서, 스페이서 지지판 (820)과 벨로즈의 플랜지(834) 사이에 간극을 형성한다. 그리고 집전자(651, 652, 653)를 제거함으로써 모선용기(404, 410)내의 모선(301, 302, 303)을 벨로즈접속부 (505)에서 분리한다.

상기한 동일한 순서를 벨로즈접속부(506, 507, 508, 510)에 행함으로써 모선용기(404)에 대해서는 No.3, No.5의 Bay 유닛의 모선용기(410, 414)과의 사이, 모선용기(406)에 대해서는 No.5의 Bay 유닛의 모선용기(418)와의 사이 및 모선용기 (402)에 대해서는 모선용기(412)와 접속된 상태에서 No.3, No.6의 Bay 유닛의 모선용기와의 사이에 간극을 형성함으로써 No.3, No.5 및 No.6의 Bay 유닛을 그대로 설치하면서 No.4의 Bay 유닛만을 인출하여 이동하는 것을 실현하고 있으므로 설치후의 메인티넌스를 용이하게 행할 수 있다. 또한 이 실시예에서는 모선용기(402)와 모선용기(412)가 접속된 채로 떼어 내는 구성을 나타냈으나, 모선용기(402)와 모선용기(412)의 사이에 상기한 벨로즈접속부를 설치하여 이 부분으로부터도 떼어 내는 것이 가능하다.

다음에 본 발명 실시예의 GIS에서, 3상의 모선으로부터의 모선도체의 인출구성을 실시예의 모선용기(406)를 사용하여 설명한다.

도 11은 도 9의 K-K'화살표시 단면도를 나타내고 있고, 도 12는 모선용기 (406)를 GCB(154)측에서 수평으로 본 단면도를 나타낸다. 또 도 13은 도 12에서 나타낸 모선용기(406)의 구성을 사시도로 나타낸 것이다.

모선용기(406)의 상면에는 길이방향(축방향)을 따라 3개의 수직 인출구(712,714, 716)가 뚫려 있다. 수직 인출구(712, 714, 716)는 모선용기(406)의 길이방향의 동일축상에 직선상으로 설치되어 있다. 수직 인출구(712, 714, 716)에는 EDS (233)를 거쳐, CHd(254)에 이어지는 모선도체가 수납된 수직 분기관(722, 724, 726)이 연달아 접속하여 고정되어 있다. 수직 분기관(722, 724, 726)은 플랜지부분에서 볼트에 의하여 모선용기(406)에 고정된다.

모선용기(406)의 수직 인출구(712, 714, 716)와 거의 90°다른 수평면상에는 길이방향을 따라 3개의 수평 인출구(732, 734, 736)가 뚫려 있다. 수평 인출구 (732, 734, 736)는 수직 인출구(712, 714, 716)와 각각이 둘레방향의 동일축상에 설치되어 있다. 또 수평 인출구(732, 734, 736)는 수직 인출구(712, 714, 716)와 마찬가지로 모선용기(406)의 길이방향의 동일축상에 직선상으로 설치되어 있다.

수평 인출구(732, 734, 736)에는 EDS(194)를 거쳐 GCB(154)에 연결되는 모선도체가 수납된 수평 분기관(742, 744, 746)이 연접하여 고정되어 있다. 수평 분기관(742, 744, 746)은 플랜지부분에서 볼트에 의하여 모선용기(406)에 고정된다. 또한 모선용기(406)의 일부를 파탄하고 있는 관계상으로 수평 분기관(742, 744, 746)을 파선으로 나타내고 있다.

모선용기(406)에는 상 분리방식으로 3상의 모선(321, 322, 323)이 인입되어 도 11에 나타내는 바와 같이 삼각형(이등변 삼각형)의 정점에 위치하도록 절연 스페이서로 지지되어 있다. 모선용기(406)의 축방향(길이방향)의 절연 스페이서는 도시를 생략하고 있다. 모선(321, 322, 323)은 모선(321과 323 및 321과 322) 사이의 길이가 같은 이등변 삼각형의 배치로 되어 있다.

모선(322과 323)으로 형성하는 삼각형의 한 변(저변)은, 도 11에 나타내는 바와 같이 수평 인출구(736)와 거의 평행이 되도록 모선(322, 323)이 배치되어 있다. 환언하면 모선(322, 323)은 수직 인출구(716)의 수직방향과 대략 동일한 상하방향으로 배치되어 있다. 모선(321, 322, 323)은 상하방향에서 보면 도 12에 나타내는 바와 같이 모선(322)이 수직 인출구(716)에 가까운 높은 위치의 삼각형의 정점에 배치되고, 모선(321), 모선(323)의 순으로 하위에 배치된다.

삼각형의 가장 높은 위치(高位)의 정점에 배치된 모선(322)은 모선용기(406)에 3상의 모선(321, 322, 323)을 인입한 인입위치로부터 최단 거리의 위치에 설치된 수평 인출구(736) [수직 인출구(716)]의 위치까지 연장설치되고, 그 선단위치로부터 수직 분기모선(766)과 수평 분기모선(756)이 인출된다.

수직 분기모선(766)은 절연 스페이서(776)로 지지되어 수직 분기관(726)으로 인출되고, 또 수평 분기모선(756)은 절연 스페이서(786)로 지지되어 수평 분기관 (746)으로 인출된다.

삼각형의 한 가운데 위치(中位)의 정점에 배치된 모선(321)은 모선용기(406)에 설치된 수평 인출구(734) [수직 인출구(714)]의 위치에서 수직 분기모선(764)과 수평 분기모선(754)이 인출된다. 수직 분기모선(764)은 절연 스페이서(774)로 지지되어 수직 분기관(724)으로 인출되고, 또 수평 분기모선(754)은 절연 스페이서 (784)로 지지되어 수평 분기관(744)으로 인출된다.

삼각형의 최하위 위치(低位))의 정점에 배치된 모선(323)은 모선용기(406)에 설치된 수평 인출구(732) [수직 인출구(712)]의 위치에서 수직 분기모선(762)과 수평 분기모선(752)이 분기하여 인출된다. 수직 분기모선(762)은 절연 스페이서 (772)로 지지되어 수직 분기관(722)으로 인출되고, 또 수평 분기모선(752)은 절연 스페이서(782)로 지지되어 수평 분기관(742)으로 인출된다.

도 13은 도 12에서 나타낸 모선용기(406)의 구성을 사시도로 나타낸 것이다.

이 도면이 나타내고 있는 바와 같이 3상의 모선(321, 322, 323)에 대하여 보면, 모선용기(406)의 길이방향을 따라 형성된 3개의 수직 인출구(712, 714, 716)[수평 인출구(732, 734, 736)]의 제 1개째의 수직 인출구(716) [수평 인출구(736)]까지는 3상 모선(321, 322, 323)이 연장 설치되고, 제 2개째의 수직 인출구(714)[수평 인출구(734)]까지는 2상 모선(321, 323), 제 3개째의 수직 인출구(712)[수평 인출구 (732)]까지는 1상의 모선(323)이 연장 설치되어, 각 상의 모선(321, 322, 323)의 선단위치로부터 수직, 수평의 분기모선을 인출하고 있다.

도 14는 도 12의 모선용기(406)의 H-H'의 화살표시도를 나타내고 있다.

모선(322)으로부터 수직 분기모선(766)과, 수평 분기모선(756)이 인출되고, 각각 EDS(233)를 거쳐 CHd(254), 그리고 EDS(194)를 거쳐 GCB(154)에 접속하도록 되어 있다.

도 15는 도 12의 모선용기(406)의 G-G'화살표시도를 나타내고 있다.

모선(321)으로부터는 수직 분기모선(764)과, 수평 분기모선(754)이 인출되어각각이 상기한 바와 같이 CHd 및 GCB에 접속되게 되고, 또 모선(323)으로부터도 수직 분기모선(762)과, 수평 분기모선(752)이 인출되어 각각이 상기한 바와 같이 CHd 및 GCB에 접속하는 구성으로 되어 있다.

이와 같이 원통형상의 모선용기의 길이방향을 따라 3개의 수직 인출구와 이 수직 인출구와 둘레방향의 대략 동일축 위치에 3개의 수평 인출구를 형성하고, 3상 모선의 단면에서 형성되는 삼각형의 한 변이 수평 인출구와 거의 평행이 되도록 3상의 모선을 배치하여 수직방향(상하방향)으로 높은 위치에 있는 수직 인출구에 가까운 상의 모선의 순으로 3개의 수직 인출구 위치까지 모선을 연장 설치하여 그 선단위치로부터 수직 인출구와 수평 인출구로 분기모선을 각각 인출하도록 하고 있다.

상기한 No.4의 Bay 유닛의 3상 일괄모선(109) 이외에도 본 실시예의 GIS에서는 No.1의 Bay 유닛의 3상 일괄 모선(106) 부분 등의 각 Bay 유닛에서 Bay 유닛의 길이단위의 모선용기로부터 수평 및 수직의 2방향으로 분기모선을 인출하는 부분에 적용하고 있고, 이와 같이 3상 일괄 수납한 각 상 모선의 절연거리를 확보한 다음에 Bay 유닛의 길이단위의 모선용기로부터 수평 및 수직의 2방향으로 분기모선을 인출할 수 있으므로, 종래는 필요하였던 분기를 위한 접속용 Bay 유닛 또는 모선용기 및 모선도체를 필요로 하지 않아 GIS를 콤팩트한 부지면적에서 설치하는 것을 실현하고 있다.

도 16은 본 발명의 GIS에 사용되는 EDS의 실시예로서, 도 4에 나타낸 EDS (182) 및 그 주위의 구성을 나타내는 단면도이고, 동일부호의 부재는 상기에서 나타낸 것과 동일구성이다.

또 도 17는 더욱 상세하게 EDS(182)의 상세한 실시예를 나타내는 것으로, 도 18, 도 19는 도 17의 동작상태를 나타낸 도면이다.

도 16에 나타낸 본 발명의 EDS는, 뒤에서 설명하는 전동기를 가지는 조작기로부터 단로·접지 개폐기를 조작하기 위한 절연로드까지의 동력 전달기구를 체인으로 구동하는 방식을 채용한 것이다.

이들 도면에 있어서, EDS(182)는 접지 개폐기(112), 그리고 단로기(904)를 구비하고 있고, 이들은 GIS의 절연가스가 채워져 접지된 용기(906)내에 수납되어 있다. 용기(906)내에는 제 1 모선도체(912)와 제 2 모선도체(914)가 배치되어 있다. 단로기(904)는 고정측 집전기(922)를 구비하고, 접지 개폐기(902)는 고정측 집전기 (924)를 구비하고 있다. 그리고 제 2 모선도체(914)를 구성하는 가동 접촉도체 (930)가 이동함으로써 단로기(904)는「온」, 「오프」 및 「접지」의 3위치를 형성한다. 접촉부재(932)는 고정측 집전기(922, 116)와 전기적으로 접속할 수 있도록 도전성이 있는 부재로 구성되어 있다. 또 가동 접촉도체(930)에는 랙기어(935)가 설치되어 있고, 랙기어(935)는 피니언기어(936)와 맞물려 구동력을 전달하는 구성으로 되어 있다. 절연로드(938)는 피니언기어(936)와 접합되어 외부로부터의 구동력을 전달하고 있다. 즉 절연로드(938)는 스프로킷(941), 체인(940) 그리고 스프로킷 (950)을 거쳐 조작기(900)와 결합되어 있고, 조작기(900)를 조작함으로써, 기계적으로 가동 접촉도체(930)에 구동력을 전달하도록 하고 있다.

모선도체(914)에는 접촉부재(932)가 설치되어 있고, 이 접촉부재(932)의 내부에 접촉부재(932) 및 고정측 집전기(922, 924)를 전기적으로 개폐하는 가동 접촉도체(930)가 슬라이딩 자유롭게 설치되어 있다. 그리고 가동 접촉도체(930)의 양쪽 끝에 대향하도록 단로기(904)용 고정측 집전기(922) 및 접지 개폐기(902)용 고정측 집전기(924)가 설치되어 있다. 여기서 고정측 집전기(924)는 접지가 실시되어 있다. 가동 접촉도체(930)에는 랙기어(935)가 설치되어 고정측 집전기(922 및 116), 가동 접촉부(132), 모선도체(914) 및 그 속에 설치되어 있는 가동 접촉도체 (930)는 일직선상에 동축 배치되어 있다. 모선도체(914)는 직각으로 분기된 도체로 절연 스페이서(962)에 지지 고정되어 있다. 그때 직각으로 분기된 도체는 밀폐구조를 취하고 있어 랙기어(935) 및 피니언기어(936)가 맞물릴 때 및 가동 접촉도체 (930)와 가동 접촉부(132)가 슬라이딩할 때에 발생하는 도전성 이물을 가동 접촉도체(930)가 움직이는 모선도체(914)의 용기내에 수납하여 고전계 공간에 혼입하지않는 구조로 되어 있다. 즉, 가동 접촉도체(930)상의 랙기어(935)는 길이(L1)로 설치되어 있고, 이것은 피니언기어(936)가 회전하여 가동 접촉도체(930)가 고정측 집전기(922 및 116)에 접합하는 형태가 된 경우에도 랙기어(935)는 접촉부재(932)와는 접촉하지 않도록 길이(L1)로 구성되어 있다. 즉, 구동력 전달부재의 피니언기어 (936)를 기준위치로 하여 랙기어(935)가 이동하는 최장의 길이(L1)보다 바깥쪽의 장소(포지션 P1)에 접촉부재(932)를 배치함으로써 피니언기어(936)와 랙기어(935)에 서 발생하는 이물이 접촉부재(932)에 부착하는 것을 방지하고 있다. 이에 의하여 이물이 접촉부재(932)에 부착하지 않으므로 가동 접촉도체(930)를 구동하여도 피니언기어(936)와 랙기어(935)에서 발생하는 이물이 가동 접촉도체(930)의 다른 부분으로 전파하지 않고, 나아가서는 가동 접촉도체(930)와 접촉부재(932)가 접동할 때에 발생하는 도전성 이물이 피니언기어(936)와 랙기어(935)에 의하여 전파되어 고전계공간으로 혼입하는 것을 방지하고 있다.

또 본 실시예의 EDS에서는 가동 접촉도체(930)에 설치되는 랙기어(935)와 접촉부재(932)가 접촉하여 도전성 이물이 발생하지 않도록 접촉부재(932)의 배치구성을 연구하여 1개의 접촉부재의 집전자로 단로기(904) 및 접지 개폐기(902)의 접촉부분을 겸용하는 구조로 되어 있다. 이 때문에 접촉부재(932)와 랙기어(935)와의 사이에서는 이물이 발생하지 않아 가동 접촉도체(930)의 전체 주위와 접하도록 접촉부재(932)를 구성하고 있기 때문에, 접촉부재(932)에 흐르는 전류밀도를 낮게 할 수 있다.

또 실시예에서는 접촉부재(932)를 모선도체(914)에서 보아 단로기(904)측에 배치함으로써 예를 들면 전류가 모선도체(914)로부터 모선도체(912)에 흐를 때에는 전류는 모선도체(914)로부터 접촉부재(932)에, 그리고 접촉부재(932)로부터 접촉부재(932)와 고정측 집전기(922)를 연결하는 가동 접촉도체(930)를 거쳐 고정측 집전기(922)로부터 모선도체(912)에 흐르게 된다. 이에 의하여 모선도체(914)와 모선도체(912)의 사이에서 전류가 흐르는 경로를 가능하면 최단으로 하는 것이 가능하여 전류가 흐를 때의 저항에 의한 쥴발열의 온도상승을 줄일 수 있다.

도 18은 가동 접촉도체(930)가 단로기(904)의 고정측 집전기(922)측으로 움직여 접속된 상태를 나타내고 있고, 단로기가「온」의 상태로 되어 있다.

이 상태에 있어서 랙기어(935)와 접촉부재(932)는 접하고 있지 않아 랙기어 (935)에서 발생한 이물은 접촉부재(932)에 부착하지 않으므로, 접촉부재(932)를 거쳐 이물이 가동 접촉도체(930)의 다른 부분으로 전파되지 않는다.

따라서 도 18의 구성에 의하면 모선도체(914)와 모선도체(912) 사이를 제어대상으로 하는 정격전류를 흘릴 수 있다.

또 도 19는 가동 접촉도체(930)가 접지 개폐기(902)의 고정측 집전기(924)측으로 움직여 접속된 상태를 나타내고 있고, 접지 개폐기가 들어가, 즉「접지」의 상태로 되어 있다.

이 상태에서는 랙기어(935)와 고정측 집전기(924)는 접하고 있지 않아 랙기어 (935)에 이물이 있었다 하여도 고정측 집전기(924)에 부착하지 않으므로 고정측 집전기(924)를 거쳐 이물이 가동 접촉도체(930)의 다른 부분으로 전파되지 않는다.

따라서 도 4의 구성에 의하면, 접지 개폐기(902)는 접지되어 있으므로 모선도체(914)는 접지상태가 되어 전하는 축적되지 않게 된다.

그리고 이 실시예가 나타내는 바와 같이 EDS(700)는 단로기가 개로하지 않으면 접지 개폐기가 폐로되지 않는 구조로 되어 있어, 기계적인 인터록이 형성되어 있다.

또 모선도체(914)와 단로기(904), 접지 개폐기(902)가 나열되는 선과 직교하는 방향으로는 상기한 절연로드(938)가 설치되어 있다. 이 절연로드(938)는 한쪽 끝이 용기(906)밖으로 신장되어 있고, 용기(906)와의 경계에 회전시일이 실시되어 가스의 누설을 방지하여 회전마찰을 저감하고, 절연로드(938)의 회전운동을 랙·피니언기구에 의하여 직선운동으로 변환하여 가동 접촉도체(930)를 동작시키도록 되어 있다.

도 20, 도 21은 본 발명의 GIS에 있어서, EDS가 3상분 평행배치되어 있는 구성을 나타내고 있다.

제 1 상의 EDS의 절연로드에 설치된 스프로킷(941)과, 제 2 상의 3위치형 접지·단로 개폐기의 절연로드에 설치된 스프로킷(942)은 체인(944)으로 연결되어 각각이 동일방향으로 회전하도록 되어 있다.

또 제 1 상의 EDS의 스프로킷(941)과, 제 3 상의 EDS의 절연로드에 설치된 스프로킷(943)은 체인(945)으로 연결되어 있다. 그리고 제 1 상의 EDS의 절연로드에 설치된 스프로킷(941)은 조작기(900)에 설치된 전기모터(도시 생략)의 주축에 연결된 스프로킷(950)과 체인(940)으로 연결되어 있다. 그리고 외부로부터의 명령신호에 따라 전기모터(도시 생략)가 회전하고, 이 회전 토오크가 체인에 의하여 스프로킷(950)으로부터 스프로킷(941)에 전달됨으로써 3상의 각각의 스프로킷(941, 942, 943)은 서로 동일방향으로 회전하게 되어 각각의 스프로킷에 연결되어 있는 각 상의 EDS의 절연로드가 회전함으로써, 각각의 EDS의 랙·피니언기어가 움직여 3상분의 가동 접촉도체를 상하방향으로 동기하여 움직이는 것을 실현하고 있다.

또 상기한 체인(944, 945, 940)의 양측에는 각각 턴버클(960, 962, 964, 966, 968, 970)이 넣어져 있고, 그 상세한 구성예로서 턴버클(960)의 구성을 도 21에 나타낸다. 이 턴버클(960)의 본체 내부에는 양쪽 끝으로부터 각각의 회전방향을 향하여 잘린 나사산이 있고, 이 나사산과 맞물리는 나사산을 구비한 볼트(972, 974)가 설치되어 있다. 그리고 턴버클(960)을 회전, 또는 역회전시킴으로써 볼트 (972, 974)의 위치간격을 넓히고, 또 줄임으로써 체인을 연결하는 턴버클(960) 전체의 폭을 줄이거나 넓히거나 하는 것을 실현하고 있다. 본 실시예에 의하면 체인의 양측에 각각 턴버클를 설치함으로써, 예를 들면 상기한 제 1 상, 제 2 상의 EDS의 가동 접촉도체의 위치맞춤을 위하여 스프로킷(941)을 고정하여 턴버클(960)의 전체 길이를 줄여 턴버클(962)의 전체 길이를 넓히고, 또는 턴버클(960)의 전체 길이를 넓혀 턴버클(962)의 전체 길이를 축소함으로써 스프로킷(942)의 회전위치를 맞춤으로써 서로의 가동 접촉도체의 정렬이 가능하게 된다. 마찬가지로 하여 체인(945)의 턴버클 (964, 966), 체인(940)의 턴버클(968, 970)의 전체 길이를 조정함으로써 스프로킷 (941, 942, 943, 950)의 회전위치를 맞추는 것이 용이하게 행해질 수 있게 되어, 이에 의하여 3상분의 EDS의 가동 접촉도체의 위치를 조정하는 것을 실현하여 단로·접지개폐의「오프」「온」을 각각 동기하여 조작하는 것을 가능하게 하고 있다.

또 본 실시예의 조작기의 기구에 의하면, 전동기에 연결된 스프로킷(950)의 지름의 크기와, EDS의 스프로킷(941, 942, 943)의 지름의 크기를 조정함으로써 체인(944, 945, 940)을 1회전시키지 않고 3상의 각각의 EDS의 가동 접촉도체를 필요한 상하방향으로 가동시킴과 동시에, 가동 접촉도체를 상하방향으로 가동시켜도 체인에 설치된 각 턴버클을 각각의 체인 양쪽 끝의 스프로킷에 간섭하지 않는 위치에 배치하는 것이 가능하게 되어 이 턴버클로 체인 전체 길이의 조정을 행하는 것을 실현하고 있다.

또한 상기한 실시예에서는 Bay 유닛에 복수의 EDS 유닛을 설치한 예로서, No.4의 Bay 유닛의 EDS의 예를 나타내었으나, 이 유닛에 있어서의 EDS 이외에도 상기한 각 유닛의 EDS의 부분에 있어서 세로방향 및 가로방향의 구성으로 EDS를 3상 유닛단위로 설치할 수 있다.

또 상기한 실시예에서는 모선용기내에 봉입된 절연성가스로서 SF₆을 설명하였으나, SF₆이외의 다른 절연성가스, 예를 들면 N₂, CO₂, CF₄, O₂, 건조공기 등 중에서 1종 또는 2종 이상과 SF₆을 혼합시킨 가스를 사용할 수 있다. 또 사용상황에 따라서는 모선용기내를 진공으로 사용하는 것도 가능하다.

본 발명의 GIS에 의하면, GIS를 형성하는 각 Bay 유닛 중, 특정한 유닛만을 인출하여 이동시키는 것을 실현하고 있으므로, GIS 전체의 보수·메인티넌스를 용이하게 행하는 것을 실현할 수 있다.

Claims

제 1, 제 2의 3상 일괄모선과, 복수의 차단기를 구비한 가스절연개폐장치에 있어서,

상기 각 차단기마다 Bay 유닛을 구성하고,

상기 Bay 유닛은 상기 제 1, 제 2의 3상 일괄모선을 구성하는 모선을 수납한 모선용기를 구비하여 각 Bay 유닛의 모선용기를 벨로즈접속부를 거쳐 접속하는 것을 특징으로 하는 가스절연개폐장치.
제 1항에 있어서,

상기 Bay 유닛을 분리할 때에는 상기 Bay 유닛의 모선용기에 접하는 벨로즈접속부의 벨로즈를 축소한 후에 상기 Bay 유닛을 분리하는 것을 특징으로 하는 가스절연개폐장치.
제 2항에 있어서,

상기 Bay 유닛의 차단기는 가대 위에 설치되고, 상기 가대 위에 설치된 상태에서 Bay 유닛을 분리하는 것을 특징으로 하는 가스절연개폐장치.
제 2항에 있어서,

상기 Bay 유닛이 가지는 다른 Bay 유닛과 접속하는 3상 일괄모선을 수납한모선용기로부터 수직 및 수평방향으로 분기모선이 인출되어 있는 것을 특징으로 하는 가스절연개폐장치.
제 2항에 있어서,

상기 제 1 또는 제 2의 3상 일괄모선과 상기 Bay 유닛이 가지는 차단기를 접속하는 모선도체의 경로 위에 3위치형 단로·접지 개폐기를 설치한 것을 특징으로 하는 가스절연개폐장치.