KR20030094945A

KR20030094945A - 부하 개폐기

Info

Publication number: KR20030094945A
Application number: KR1020020032408A
Authority: KR
Inventors: 정준조
Original assignee: 정준조
Priority date: 2002-06-10
Filing date: 2002-06-10
Publication date: 2003-12-18

Abstract

본 발명은 부하 개폐기에 관한 것이다.

본 발명은 특정지역으로 공급되는 전기를 차단시킬 수 있도록 배전선로상에 구비된 부하 개폐기에 있어서, 프레임과; 상기 프레임의 일측에 구비된 메카니즘 작동부와; 상기 메카니즘 작동부와 대향되도록 프레임에 구비된 유압 작동부와; 부하의 의한 휴즈의 단락시 상기 메카니즘 작동부를 작동시키도록 구비된 전자탄발부와; 터미널을 상단에 구비한 복수개의 인슐레이터가 상기 프레임의 상부에 고정 설치되고, 상기 터미널 사이에 블레이드가 절연대에 의해 작동되어 터미널을 선택적으로 접속하거나 단락시키도록 구비된 차단부와; 상기 메카니즘 작동부의 제 1출력축에 연결된 상태로 프레임의 내측에 구비되어 링크로 상기 절연대의 하부를 상부로 밀어 올리도록 구비하고, 유압 작동부의 출력측에는 프레임을 관통하는 제 2출력축을 상기 메카니즘 작동부에 연결하여 유압이나 전자탄발부에 의해 작동되도록 구성되어져 부하로 인한 사고발생시 특정지역으로 공급되는 전기를 신속히 차단시킴으로써, 그 피해를 줄이는 가운데 개보수 공사를 용이하게 할 수 있도록 한 것이다.

Description

부하 개폐기{LOAD SWITCHGEAR}

본 발명은 부하 개폐기에 관한 것으로서 특히, 고압의 전기가 흐르는 배전선로상에 유압으로 작동되는 개폐기를 설치하여 부하로 인한 사고발생시 특정지역으로 공급되는 전기를 신속히 차단시킴으로써, 부하로 인한 피해를 줄이면서 개보수의 공사를 용이하게 할 수 있도록 하고, 아울러 단자가 분리되면서 발생되는 아아크를 압축공기를 이용하여 신속하게 소호시켜 단자가 열화로 인해 융해 및 파손되는 것을 방지하여 장기간 사용할 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 감시제어용(계기, 계전기, 조정기 등) 및 주회로기기(차단기, 단로기 등)의 어느 하나 또는 복수를 구조물(개방 또는 폐쇄)에 장착하거나 수용하여 배선를 통해 감시제어 및 보수보안상 가장 유효한 형태로 추린 기기를 배전반이라 한다.

이러한 배전반은 전력의 발전, 송전, 변전에서부터 수전, 배전 및 전동기 제어에 이르기까지 전력의 수급이 필요한 모든 부분에 필요한 장치로서, 간단한 것에서부터 복잡한 용도의 것까지 또 기술진보에 의한 혁신도 포함해서 그 종류가 매우 다양하게 구비되어 있다.

우리나라의 배전방식은 3상 4선식 다중접지방식으로 지락사고가 발생할 경우, 중성선에 흐르는 지락전류가 단락전류보다 클 수 있는 문제가 있으며, 지락사고를 변전소의 차단기와 배전선로에 설치된 리클로저(RECLOSER)와 협조하여 고장구간만을 신속, 정확하게 차단 혹은 개방하여 고장의 확대를 방지하고 그 피해를 최소 화시키기 위하여 변전계통에서는 부하용량 4000[kVA] 이하의 분기점 또는 수용가 인입구에는 자동 개폐기가 설치되어 있다.

이러한 자동 개폐기는 지중선로 배전계통의 부하를 차단하기 위한 것으로서, 3상 단일조작 탱크형은 탱크 내부에서 개, 폐, 접지를 할 수 있는 개폐기 본체와 제어함 및 외함 등으로 구비되고, 개폐기 본체에는 각 회로별로 슬라이드 이동하는 접지 스위치가 구비되어 있으며, 접지 스위치의 동작 상태를 외부에서 쉽게 확인할 수 있도록 구비되어 있다.

그리고 탱크의 내부가 무색 무미,무취 ,무독의 불활성 고절연가스인 SF6(6불화황) 가스로 채워져 있음으로써, 절연 및 아아크 소호능력이 제공되어 열화가 방지되도록 구비되어 있다.

그러나 이와 같은 구조를 갖는 자동개폐기는 제어함의 일측에 구비된 조작구를 이용하여 조작할 경우, 개폐기 본체내에 있는 접지 스위치가 슬라이드식으로 이동하여 단속과 접속이 됨으로써 그 구조가 커지는 문제점이 있었다.

또한, 단속시 소호능력을 충분히 발휘하기 위한 방안으로 탱크의 내부에 불화황가스를 채우는 과정에서 번거롭고, 제작공정이 늘어나게 됨에 따라 비효율적이며 비경제적인 문제점이 있었다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출한 것으로서, 고압의 전기가 흐르고 있는 배전선로에 유압으로 작동되는 개폐기를 설치하여 부하로 인한 사고발생시 특정지역으로 공급되는 전기를 신속히 차단시킴으로써, 그 피해를 줄이면서 개보수의 공사를 용이하게 할 수 있도록 하고, 아울러 단자가 분리되면서 발생되는 아아크를 압축공기를 이용하여 신속하게 소호시켜 단자가 열화로 인해 융해및 파손되는 것이 방지되도록 함으로써, 그 제작비용을 줄여 경제적인 생산이 될 수 있도록 한 부하 개폐기를 제공하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 특정지역으로 공급되는 전기를 차단시킬 수 있도록 배전선로상에 구비된 부하 개폐기에 있어서, 프레임과; 상기 프레임의 일측에 구비된 메카니즘 작동부와; 상기 메카니즘 작동부와 대향되도록 프레임에 구비된 유압 작동부와; 부하의 의한 휴즈의 단락을 통해 상기 메카니즘 작동부를 작동시키도록 구비된 전자탄발부와; 상단에 구비된 터미널을 갖는 복수개의 인슐레이터가 상기 프레임의 상부에 고정 설치되고, 상기 터미널 사이에 블레이드가 절연대에 의해 작동되어 터미널을 선택적으로 접속하거나 단락시키도록 구비된 차단부와; 상기 메카니즘 작동부의 제 1출력축에 연결된 상태로 프레임의 내측에 구비되어 링크로 상기 절연대의 하부를 상부로 밀어 올리도록 구비하고, 유압 작동부의 출력측에는 프레임을 관통하는 제 2출력축을 상기 메카니즘 작동부에 연결하여 유압이나 전자탄발부에 의해 작동되도록 구성됨을 특징으로 하는 부하 개폐기를 제공함에 그 목적이 달성된다.

도 1은 본 발명에 따른 부하 개폐기의 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 부하 개폐기의 평면도.

도 3은 본 발명에 따른 부하 개폐기의 메카니즘을 도시한 측면도.

도 4는 본 발명에 따른 부하 개폐기의 메카니즘을 도시한 평면도.

도 5는 본 발명에 따른 부하 개폐기의 접속상태를 분리 도시한 예시도.

도 6은 본 발명에 따른 부하 개폐기의 작동 상태도.

도 7은 본 발명에 따른 부하 개폐기의 사용된 조작부의 구성도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명〉

10:프레임 20:메카니즘 작동부

30:유압 작동부 40:전자탄발부

50:차단부 51,52:인슐레이터

51a,52a:터미널 53:블레이드

54:절연대

이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 부하 개폐기(100)는 도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 프레임(10)과 프레임(10)의 양측에 구비된 메카니즘 작동부(20)와 유압 작동부(30) 및 상기 메카니즘 작동부(20)를 작동시키도록 구비된 전자탄발부(40) 그리고 프레임(10)의 상부에 구비된 차단부(50)로 구성된다.

여기에서, 상기 프레임(10)은 도 1,2에 도시된 바와 같이, 직사각형의 형태로 이루어진 것으로서, 양측으로 길게 형성된 곳은 내부가 중공인 사각형의 단면을 갖는 메인 형강(11)으로 구비되어 있고, 이들을 연결하는 양측에는 L형강(12)이 고정되는 형태로 이루어져 있다. 또한 L형강(12)의 양측에는 복수개의 구멍(13)이 형성되어 있어 설치장소에 견고하게 고정시킬 수 있도록 되어있다.

상기 메카니즘 작동부(20)는 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 프레임(10)의 일측을 형성하는 L형강(12)의 일측에 복수개의 너트(21a)와 핀 볼트 (21b)로 커버(21)가 고정되어 있고, 상기 커버(21)의 내측면과 프레임(10)의 외측면이 제공하는 공간에 삽입 고정된 커버 프레임(22)으로 구비되어 있다.

또한, 상기 커버 프레임(22) 사이에는 후크(23)가 핀(23a)으로 개재되어 있으며, 상기 전자탄발부(40)인 트리콘에 의해 작동되는 돌출단(24a)을 갖는 폐쇄구(24)가 회동 가능하게 고정되어 있다.

그리고 상기 커버 프레임(22) 사이의 서포트(25a)에 개방구(25)가 회동 가능하게 구비되어 있고, 서포트(25a)의 일측에 구비된 제 2출력축(26a)을 갖는 충전부(26)와 가이드(27)로 구성되어 후술하는 유압 작동부(30)와 연동 되도록 구비되어 있다.

상기 유압 작동부(30)는 메카니즘 작동부와 대향되도록 프레임에 구비된 것으로서, 내부에 소정의 공간이 제공되는 함체(31)와, 함체(31)의 내부에 구비된 콘트롤 기판(32)과, 상기 콘트롤 기판(32)에 접속된 모터(33)와 솔레노이드 밸브(34)및 펌프(35)를 갖는 유압발생부로 구비되어 있다.

또한, 상기 유압발생부의 일측에 구비된 레버(36)는 함체(31)의 외측으로 노출되도록 하고, 피스톤 로드(37a)를 갖는 실린더(37)가 펌프(35)의 토출측에 연결된 파이프 라인(38)에 고정되어 있다.

그리고 상기 피스톤 로드(37a)는 절곡 링크(39)를 개재한 상태로 절곡 링크(39)가 제 2출력축(26a)이 연결되도록 구비되어 있다.

상기 전자탄발부(40)는 부하 개폐기를 사용하는 과정에서 부하의 의한 휴즈의 단락이 발생할 경우, 발생되는 전류의 변화에 따라 메카니즘 작동부(20)를 자동으로 작동시키도록 하기 위한 것으로 통상의 트리콘을 사용하도록 하는 것이 바람직하다.

상기 차단부(50)는 상단에 구비된 터미널(51a,52a)을 갖는 복수개의 인슐레이터(51,52)가 상기 프레임(10)의 상부에 고정 설치되고, 상기 터미널(51a,52a) 사이에 블레이드(53)가 절연대(54)에 의해 작동되어 터미널(52a)을 선택적으로 접속하거나 단락시키도록 구비되어 있다.

여기에서, 상기 인슐레이터(52)는 터미널(52a) 상단으로 소정의 높이로 돌출되는 형태를 갖는 암접속단자(54)와, 상기 암접속단자(54)의 하단에 중공인 상태로 구비된 아아크 셔트부(55)와, 상이 아아크 셔트부(55)의 외측에 구비된 아아크 셔트 스프링(56)으로 구비되어 있다.

한편, 상기 메카니즘 작동부(20)의 제 1출력축(28)은 프레임(10)의 내측에 구비되어 있으며, 제 1출력축(28)에 구비된 링크(29)로 절연대(54)의 하부를 상부로 밀어 올리도록 구비되어 있다.

또한, 유압 작동부(30)의 출력측은 프레임(10)을 관통하는 제 2출력축(26)이 상기 메카니즘 작동부(20)에 연결되어 있음으로써, 유압이나 전자탄발부에 의해 절연대(54)를 상부로 이동시키도록 구비되어 있다.

즉, 사용하는 과정에서 부하로 인해 퓨즈 등이 끊어졌을 경우에는 전자탄발부를 작동시켜 절연대를 상부로 밀어올려 전원의 단속을 시키고, 관리자가 수동 조작을 통해 전원을 단속할 경우, 유압에 의해 절연대를 상부로 밀어올려 전원이 단속될 수 있게 구비되어 있다.

그리고 상기 제 1출력축(28)이 설치되는 프레임(10)의 내측에는 소정의 탄성력이 제공되도록 하여 작동성을 높이는 복수개의 스프링(60,61)이 구비되어 있다.

상기 상기 블레이드(53)는 자유단부에 상기 암접속단자(54)에 삽입되는 숫접속단자(53a)가 소정의 길이로 돌출되도록 형성되어 있다.

이와 같이 구성된 부하 개폐기는 도 6에 도시된 바와 같이, 차단부 (50)의 상단으로 절연대(54)에 의해 블레이드(53)가 터미널(52a)에 접속된 상태에서는 배전선로상의 고압의 전기가 원활하게 흐르게 된다.

이러한 상태에서 외부적인 요인에 의해 배전선로상에 부하가 발생하게 되면 전자탄발부(40)가 폐쇄구(24)에 돌출되도록 구비된 돌출단(24a)을 타격하게 됨에 따라 커버 프레임(22)의 내측에 구비된 다수개의 링크와 연동되면서 개방구(25)의 일측을 제한하고 있던 후크(23)가 개방된다.

이때 후크(23)로 부터 개방된 개방구(25)는 화살표 방향으로 회동하게 됨에따라 그 중앙에 구비된 제 1출력축(28)을 회전시키게 되고, 이 제 1출력축(28)이 연동됨으로써 링크(29)에 연결된 절연대(54)가 상향으로 이동하게 된다.

즉, 링크(29)에 의해 절연대(54)가 상향으로 이동되며, 절연대(54)의 상부에 구비된 블레이드(53)는 인슐레이터(51)를 중심으로 회동하게 되고, 도 6에 도시된 일점쇄선의 상태로 됨에 따라 전원이 차단된다.

블레이드(53)의 일측단에 구비된 숫접속단자(53a)가 암접속단자(54)로 부터 분리되면서 고온의 아아크가 발생하는 과정에서 암접속단자(54)의 하부에 형성된 아아크 셔트부(55)에 채워져 있던 압축공기가 신속하게 배출됨에 따라 아아크를 소호시켜 단자가 열화로 인해 융해 및 파손되는 것을 방지하게 된다.

한편, 유압작동부(30)를 이용하여 차단부(50)를 전동으로 차단시키는 방법은 우선, 유압작동부(30)로 전원을 인가시키고 차단 버튼(Button)을 누르면 모터(33)의 구동으로 인한 펌프(35)의 회전으로 유압이 발생하게 되고, 콘트롤 기판(32)의 회로 구성상 솔레노이드 밸브(34)의 여자가 해제되어 차단 유로가 형성된다.

반대로 차단부(50)의 투입 조작시에는 유압작동부(30)로 전원을 인가시키고 투입 버튼(Button)을 누르면 모터(33)의 구동으로 인한 펌프(35)의 회전으로 유압이 발생하게 되고, 콘트롤 기판(32)의 회로 구성상 솔레노이드 밸브(34)가 여자되어 투입 유로가 형성된다.

이렇게 동작되는 유압은 파이프 라인(38)을 통해 실린더(37)내로 오일이 공급되면서 피스톤 로드(37a)가 인출됨에 따라 절곡링크(39)가 회동을 하면서 제 2출력축(26a)을 회전시킴으로써, 메카니즘 작동부(20)의 가이드(27)와 서포트 (25a)가작동함에 따라 후크(29)가 전기한 바와 같이 동작되어 개방구(25)를 회전시킨다.

개방구(25)와 연동되는 제 1출력축(28)과 링크(29)에 의해 절연대(54)가 상향으로 이동하여 블레이드(53)를 상부로 밀어 올리게 됨에 따라 블레이드(53)의 숫접속단자(53a)와 인슐레이터(52)의 상부에 형성된 암접속단자(54)가 분리되어 전원이 차단된다.

이 같은 상태에서 전기한 방법의 역순으로 하면 분리되었던 숫접속단자(53a)와 암접속단자(54)를 다시 접속시킴으로써 배전선로사의 전기가 흐르게 된다.

또한, 유압작동부(30)를 이용하여 차단부(50)를 수동으로 차단 투입 조작시에는 함체(31)의 외측으로 노출된 핸드 펌프(Hand Pump) 레버(36)를 상하로 작동시키면 유압이 발생하며, 수동조작 전용 방향전환 키(Key)를 이용 개폐기를 오로지 수동으로만 차단. 투입 조작이 가능하다.

이상에서와 같이 본 발명은 고압의 전기가 흐르고 있는 배전선로상에 유압으로 작동되는 개폐기를 설치하여 부하로 인한 사고발생시 특정지역으로 공급되는 전기를 신속히 차단시킴으로써, 부하로 인한 피해를 줄이면서 개보수의 공사를 용이하게 할 수 있도록 하고, 아울러 고정단자로 부터 가동단자가 분리됨과 동시에 발생되는 아아크를 압축공기를 이용하여 신속하게 소호시켜 단자가 열화로 인해 융해 및 파손되는 것이 방지하도록 한 것이다.

Claims

특정지역으로 공급되는 전기를 차단시킬 수 있도록 배전선로상에 구비된 부하 개폐기에 있어서,

프레임 (10)과;

상기 프레임(10)의 일측에 구비된 메카니즘 작동부(20)와;

상기 메카니즘 작동부(20)와 대향되도록 프레임(10)에 구비된 유압 작동부(30)와;

부하의 의한 휴즈의 단락을 통해 상기 메카니즘 작동부(20)를 작동시키도록 구비된 전자탄발부(40)와;

상단에 구비된 터미널(51a,52a)을 갖는 복수개의 인슐레이터(51,52)가 상기 프레임(10)의 상부에 고정 설치되고, 상기 터미널(51a,52a) 사이에 블레이드(53)가 절연대(54)에 의해 작동되어 터미널(52a)을 선택적으로 접속하거나 단락시키도록 구비된 차단부(50)와;

상기 메카니즘 작동부(20)의 제 1출력축(28)에 연결된 상태로 프레임(10)의 내측에 구비되어 링크(29)로 상기 절연대(54)의 하부를 상부로 밀어 올리도록 구비하고, 유압 작동부(30)의 출력측에는 프레임(10)을 관통하는 제 2출력축(26a)을 상기 메카니즘 작동부(20)에 연결하여 유압이나 전자탄발부에 의해 작동되도록 구성됨을 특징으로 하는 부하 개폐기.
제 1항에 있어서,

상기 메카니즘 작동부(20)는 프레임(10)의 일측에 복수개의 너트(21a)와 핀볼트(21b)로 고정된 커버(21)와;

상기 커버(21)의 내측면과 프레임(10)의 외측면이 제공하는 공간에 삽입 고정된 커버 프레임(22)과;

커버 프레임(22) 사이에 핀으로 개재된 후크(23)와;

트리콘에 의해 작동되는 돌출단(24a)을 가지며 일측이 회동가능하게 고정된 폐쇄구(24)와;

제 1출력축(28)에 연결된 상태로 상기 커버 프레임(22) 사이의 서포트(25a)에 의해 회동가능하도록 구비된 개방구(25)와;

상기 서포트(25a)의 일측에 구비된 제 2출력축(26a)을 갖는 충전부(26) 및 가이드(27)로 구성됨을 특징으로 하는 부하 개폐기.
제 1항에 있어서,

상기 유압작동부(30)는 내부에 소정의 공간이 제공되는 함체(31)와, 함체(31)의 내부에 구비된 콘트롤 기판(32)과, 상기 콘트롤 기판(32)에 접속된 모터(33)와 솔레노이드 밸브(34) 및 펌프(35)를 갖는 유압발생부를 상기 함체(31)내에 구비하되, 유압발생부의 일측에 구비된 레버(36)가 함체(31)의 외측으로 노출되도록 하고, 상기 펌프(35)에 연결된 파이프 라인(38)과, 피스톤 로드(37a)를 갖는 실린더(37)가 상기 파이프 라인(38)에 연결된 상태로 상기 프레임(10)의 일측에 절곡 링크(39)를 개재하되, 상기 절곡 링크(39)에는 상기 제 2출력축(26a)이 연결되도록 구성됨을 특징으로 하는 부하 개폐기.
제 1항에 있어서,

상기 인슐레이터(52)는 터미널(52a) 상단으로 소정의 높이로 돌출되는 형태를 갖는 암접속단자(54)와, 상기 암접속단자(54)의 하단에 중공인 상태로 구비된 아아크 셔트부(55)와, 상이 아아크 셔트부(55)의 외측에 구비된 아아크 셔트 스프링(56)으로 구성됨을 특징으로 하는 부하 개폐기.
제 1항에 있어서,

상기 블레이드(53)는 자유단부에 상기 암접속단자(54)에 삽입되는 숫접속단자(53a)가 소정의 길이로 돌출되도록 형성됨을 특징으로 하는 부하 개폐기.