KR200325624Y1

KR200325624Y1 - 폐쇄형 수,배전 시스템

Info

Publication number: KR200325624Y1
Application number: KR20-2003-0018159U
Authority: KR
Inventors: 이윤학
Original assignee: 이윤학
Priority date: 2003-06-10
Filing date: 2003-06-10
Publication date: 2003-09-03

Abstract

본 고안은 전력계통의 사고시 전력기기와 모선 및 감시 제어용 기기와 보조기기의 손상을 최소화하고 수,배전 설비의 구성에 소요되는 배전반 면수를 대폭 절감하며 전기실의 전력간선 배선용 트렌치와 배전반의 부하 간선 배선용 닥트 또는 풀 복스의 설치가 불필요한 폐쇄형 수,배전 시스템에 관한 것이다.

이러한 본 고안은 수,배전 시스템 외함의 내부에 구획된 다수의 폐쇄형 격실에 전력기기, 모선, 감시 제어용 기기 및 보조기기를 수납시켜 전력계통의 사고시 손상을 최소화하는 한편 배전반의 소요 면수를 절감시키고 전력간선 공사비가 불필요하여 설치비용과 시간을 절약할 수 있도록 하며, 수,배전 시스템의 외함 상부와 하부에 서비스 스페이스를 구비하는 한편 캣트 웨이를 설치하고 외함의 정면과 후면에 탈착형 유공 플레이트를 부착하므로서 이루어진다.

Description

폐쇄형 수,배전 시스템{Blockade style incoming and distribution of electric power system}

본 고안은 수.배전 설비의 폐쇄형 배전반에 관한 것으로, 전력계통의 사고 시 전력기기와 모선 및 감시제어용 기기와 보조기기의 손상을 최소화하고, 수.배전 설비의 구성에 소요되는 배전반 면수를 대폭 절감하며, 전기실의 전력 간선용 트렌치와 배전반의 부하간선 인출용 닥트 또는 풀 복스의 설치가 불필요한 폐쇄형 수.배전 시스템에 관한 것이다.

기존의 배전반은 도 13 및 도 14 에 도시된 바와 같이 전력계통의 통전 수순과 용도에 따라 특고압반(20-7), 변압기반(20-8), 저압반(20-9)으로 구성하여 전기실에서 서로 이격하여 설치하고 있으며, 특고압반(20-7)은 부하개폐기(2-1), 피뢰기(2-3), 전력퓨즈(2-24), 서지 업서버(2-9) 계기용 변성기(2-5), 전압용 변압기(2-6), 차단기(2-7), 계기용 변류기(2-8)로 구성되고, 변압기반(20-8)은 전력퓨즈(2-4)와 변압기(2-10)로 구성되며, 저압반(20-9)은 차단기(2-11), 콘덴서(2-12),전압용 변압기(2-6), 계기용 변류기(2-8)로 이루어진 부하 유니트(20-9-1)와 차단기(2-11), 충전기(2-20), 밧데리(2-21)로 이루어진 전원 유니트(20-9-2)로 구성된다.

이같이 특고압반(20-7), 변압기반(20-8), 저압반(20-9)으로 이루어진 배전반은 각 모선의 관통부분이 개방되어 있고, 그 내부가 하나의 공간으로 형성될 뿐 면 단위로 구분되지 못하는 것이었다.

따라서 전력계통의 아-크(Arc) 혹은 섬락(Flash-Over)을 수반하는 고장 또는 사고 시 각 모선의 관통 부분이 개방상태이기 때문에 배전반 내부에 생성된, 고온 고압의 가스 또는 증기가 큰 공간 전체에 확산되기 때문에 특고압반(20-7), 변압기반(20-8), 저압반(20-9) 별로 동일 공간에 위치한 모든 전력기기와 모선 및 감시제어용 기기와 보조 기기의 손상은 순간적으로 확산되어 부분적인 고장이나 사고 발생시에도 배전반 전체에 손상을 입게 되는 것이었다.

또한 기존의 배전반은 전력계통의 전로를 구성하는 전력기기의 배열을 평면 1열 형태로 수납시켰기 때문에, 교류 3상 옥내1.5000 Kva (1000 Kva + 500 Kva )의 폐쇄형 수.배전 설비(1차 전압; 22.9KV, 2차 전압;380/220V )를 종래의 방식으로 구성하는 경우, 도 13 내지 도 15 에 도시된 바와 같이 특고압반(20-7)이 4면, 변압기반(20-8)이 2면, 저압반(20-9)의 부하 유니트(20-9-1)가 5면, 충전기(2-20) 및 밧데리(2-21)가 설치된 전원 유니트(20-9-2)가 1면을 필요로 하게 되어 총 12 면이 소요되는 것이었다.

따라서 배전반을 설치할 전기실의 면적은 매우 넓게 필요하였으며, 서로 이격시켜서 열반한 특고압반(20-7), 변압기반(20-8), 저압반(20-9)을 서로 연결하기 위한 전력 간선을 배선할 트렌치(40-1)를 전기실(40)의 바닥에 설치하여야 하고, 특고압반(20-7)과 변압기반(20-8)간의 전력간선은 특고압 케이블(4-2-1)을 사용하는 한편 변압기반(20-8)과 저압반(20-9)간의 전력 간선은 저압 케이블(4-2-2) 또는 부스-닥트(2-15)를 사용하였으며, 배전반의 상부에 부하 간선인출용 닥트(Duct:2-14) 또는 풀 복스(Pull Box:2-13)를 설치하여야 하므로 전기실의 면적을 많이 차지하는 한편 전력간선을 설치하기 위한 별도의 부재를 필요로 하는 것이었다.

본 고안의 목적은 위와 같은 문제점을 감안하여, 전력계통의 고장 또는 사고 시 수.배전 시스템의 내부에 생성된 고온 고압의 가스 또는 증기를 특고압반, 변압기반, 저압반별로 큰 공간 전체에 순간적으로 확산되는 것을 수,배전 시스템 외함의 상부에 폐쇄형 격실과 직결하여 설치된 배기구를 이용하여 방출시킴으로서 전력기기와 모선 및 감시제어용 기기와 보조기기의 손상을 격실 단위로 국한하여 손상을 최소화시키도록 하는 것이다.

그리고 전력기기의 수납을 평면 1열 1층 배열에서 평면 다열 복층수납 방식으로 대체하여 수배전 시스템의 구성에 필요한 면수를 대폭 절감하고 전기실의 설치면적을 최소화시키며, 전기실 바닥의 전력 간선용 트렌치와 배전반 상부의 부하 간선 인출용 닥트 또는 풀 복스의 설치가 불필요하도록 하므로서 경제적인 수,배전 시스템을 제공하고자 하는 것이다.

또한 본 고안의 수.배전 시스템은 외함 내부에서의 부스-바(Bus-Bar)에 의한 연접된 면과 수평모선 가설 이외의 전력 간선은 불필요하기 때문에 간선용 특고압 케이블과 저압 케이블 또는 부스 닥트 및 인건비를 포함한 간선 공사비가 불필요하고 수,배전 시스템의 설치가 간편하도록 하는 것이다.

도 1 은 본 고안을 적용한 고압 수.배전 시스템의 단선 결선도

도 2 는 본 고안을 적용한 고압 수.배전 시스템의 사시도

도 3 은 본 고안을 적용한 수전 유니트 측면도

도 4 는 본 고안을 적용한 차단기 유니트 측면도

도 5 는 본 고안을 적용한 수전셋트(수전 유니트 및 차단기 유니트)상부 평면도

도 6 은 본 고안을 적용한 하부 서비스 스페이스 평면도

도 7 은 본 고안을 적용한 상부 서비스 스페이스 평면도

도 8 은 본 고안을 적용한 고압 수.배전 시스템의 배면도

도 9 는 본 고안을 적용한 부하 유니트의 고압 모선실 상태도

도 10 은 본 고안을 적용한 부하 유니트의 안전 점검로 설치 상태도

도 11 은 본 고안을 적용한 수전 유니트 및 부하 유니트의 측면 점검구 배치도

도 12 는 본 고안을 적용한 전원 유니트의 고압 모선실 상태도

도 13 은 종래의 배전반 단선 결선도

도 14 는 종래의 배전반 정면도

도 15 는 종래의 배전반 배치 평면도

도 16 은 종래의 배전반 상부 닥트(또는 풀 복스) 평면도

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]

1-1:계측계기, 1-2:제어용 스윗치,

1-3:보호계전기, 1-4:시험단자,

2-1:부하개폐기(Load Break Switch),

2-2:전력퓨즈(Power Fuse),

2-3:피뢰기(LA), 2-4:전력퓨즈(Power Fuse),

2-5: 계기용 변성기 (Metering Out Fit),

2-6:전압용 변압기(Voltage Transformer),

2-7:차단기(Circuit Breaker),

2-8:계기용 변류기( Current Transformer).

2-9:서지 업서버(Surge Absorber), 2-10:변압기(Transformer)

2-11:차단기(ACB MCCB), 2-12:콘덴서(Condenser),

2-13:풀 복스(Pull Box)

2-14:닥트 2-15:부스 닥트 2-19:모선

2-20:충전기, 2-21:밧데리

20:배전반 20-1:수전셋트

20-2:수전 유니트 20-3:차단기 유니트

20-4:배전셋트 20-5:부하 유니트,

20-6:전원 유니트 20-7:특고압반

20-8:변압기반 20-9:저압반

20-10:하부 서비스 스페이스(Service Space),

20-11:상부 서비스 스페이스

20-12:유공 통풍 플레이트

20-13:격벽 20-14:격실 20-15:배기구

20-16:붓싱 20-17:모선실 20-18:캣트 웨이(Cat Way)

40:전기실 40-1:전력간선 트렌치

4-2-1:고압 케이블 4-2-2:저압 케이블

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 수.배전 시스템의 외함 내부를 보호등급을 갖춘 격벽(20-13)으로 구획하여 폐쇄형 격실(20-14)을 설치한 후 상기 격실(20-14)에 전력기기, 모선, 감시제어 기기 및 보조기기를 수납시켜 전력 계통의 사고 발생 시 손상되는 부위를 격실(20-14) 단위로 국한시킴으로서 수,배전 시스템의 안전을 도모하도록 한 것이다.

또한 본 고안은 수.배전 시스템의 상부와 하부에 서비스 스페이스(20-10)(20-11)를 구비함으로써, 전기실 바닥의 전력 간선용 트렌치(40-1)와 수.배전 시스템 상부의 부하간선 인출용 닥트 (2-14)또는 풀 복스(2-13)의 설치가 불필요하도록 하고, 수,배전 시스템의 정면과 후면에 탈착형 유공 통풍 플레이트(20-12)를 부착하므로서 통풍작용에 의한 외함의 내부온도와 주위(전기실 내부)온도의 격차를 줄임으로써 결로의 생성을 방지하도록 한 것이다.

이와 같은 본 고안을 첨부된 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 고안을 적용한 고압 수.배전 시스템의 단선 결선도이고, 도 2 는 본 고안을 적용한 고압 수.배전 시스템의 사시도이고, 도 3 은 본 고안을 적용한 수전 유니트 측면도이고, 도 4 는 본 고안을 적용한 차단기 유니트 측면도이고, 도 5 는 본 고안을 적용한 수전셋트 상부 평면도이고, 도 6 은 본 고안을 적용한 하부 서비스 스페이스 평면도이고, 도 7 은 본 고안을 적용한 상부 서비스 스페이스 평면도이고, 도 8 은 본 고안을 적용한 고압 수.배전 시스템의 배면도이고, 도 9 는 본 고안을 적용한 부하 유니트의 고압 모선실 상태도이고, 도 10 은 본 고안을 적용한 부하 유니트의 안전 점검용 캣트 웨이 설치 상태도이고, 도 11 은 본 고안을 적용한 수전 유니트 및 부하 유니트의 측면 점검구 배치도 이고, 도 12 는 본 고안을 적용한 전원 유니트의 고압 모선실 상태도이다.

도 1 과 도 2 는 본 고안을 적용한 수.배전 시스템의 단선 결선도와 사시도로서, 본 고안은 수전 셋트(20-1)와 배전셋트(20-4)로 이루어지며, 상기된 수전셋트(20-1)는 수전 유니트(20-2)와 차단기 유니트(20-3)의 결합으로 이루어지고, 상기 배전셋트(20-4)는 전원 유니트(20-6)와 변압기의 표준용량에 의한 부하 유니트(20-5)를 수전 용량에 맞춰 단수 또는 복수를 결합하여 이루어진다.

여기서 수전 유니트(20-2)는 부하개폐기(2-1), 피뢰기(2-3), 전력퓨즈(2-24), 계기용 변성기(2-5), 전압용 변압기(2-6)로 이루어지고, 차단기 유니트(20-3)는 차단기(2-7), 계기용 변류기(2-8), 서지 업서버(2-9)로 이루어지며, 전원 유니트(20-6)는 차단기(2-11), 충전기(2-20), 밧데리(2-21)로 이루어지고, 부하 유니트(20-5)는 전력퓨즈(2-4), 변압기(2-10), 전압용 변압기(2-6), 계기용 변류기(2-8), 차단기(2-11), 콘덴서(2-12)로 이루어진다.

상기 수전셋트(20-1)의 하부와 배전셋트(20-4)의 상,하부에는 부하간선과 전력간선이 배선되는 상,하부 서비스 스페이스(20-10)(20-11)를 설치하는 한편 내부와 외부로 공기를 유동시켜 온도차에 의한 결로 현상이 발생되지 않도록 하는 유공 통풍 플레이트(20-12)를 설치한다.

예를 들어 수전용량 1500 Kva (1000 Kva + 500 Kva )의 수.배전 시스템을 구성할 경우 도 2 에 도시된 바와 같이 수전 유니트(20-2)와 차단기 유니트(20-3)의 2면으로 이루어지는 수전셋트(20-1)와, 부하 유니트(20-5) 2면과 전원 유니트(20-6) 1면으로 이루어지는 배전셋트(20-4)로 구성되기 때문에 도 14 내지 도 15 에 도시된 기존 방식의 수,배전 시스템에 비하여 소요 면수가 58.3% 절감되고, 전기실의 면적은 23% 감소된다.

도 3 과 도 4 는 본 고안을 적용한 수전 및 차단기 유니트의 측면도로서, 수전유니트(20-2)는 보호등급을 갖는 격벽(20-13)을 이용하여 내부를 4개의 격실(20-14)로 구분하되 상기 격실(20-14)에는 내부 공기를 배출시키는 배기구(20-15)를 각각 설치하며, 격실(20-14)에는 감시제어기기, 그리고 피뢰기(2-3), 전력퓨즈(2-4), 계기용 변성기(2-5), 전압용 변압기(2-6)를 설치하는 한편 부하 개폐기(2-2) 등을 각각 분산하여 설치하므로서 수전 유니트(20-2)에서 사고 발생시 각 격실(20-14)에 의해 내부가 분리되어 소손의 확산을 방지하도록 한다.

차단기 유니트(20-3)도 내부에 보호 등급을 갖는 격벽(20-13)을 이용하여 4개의 격실(20-14)을 설치하되 각 격실에는 배기구(20-15)를 설치한 것으로, 이 역시 각 격실(20-14)에 수납되는 기기만 다를 뿐 사고 발생시 폐쇄된 격실(20-14)로 인하여 소손의 확산을 방지하고 국소적인 소손으로 제한할 수 있게 된다.

상기된 수전 유니트(20-2)와 차단기 유니트(20-3)에서 주요 전력기기를 서로 연결하는 모선(2-19)은 각 상별로 벽 관통형 붓싱(20-16)을 사용하여 격벽(20-13)을 통과하도록 하므로서, 사고 발생시 붓싱(20-16)에 의해 인접 격실(20-14)로 소손이 진행되는 것을 방지하도록 한다.

도 5 는 본 고안을 적용한 수전 셋트(20-1)의 상부 평면도이고, 전력계통의 고장 또는 사고 시 폐쇄형 격실(20-14)의 내부에 생성된, 고온 고압의 가스 또는 증기를 폐쇄형 격실(20-14)과 직결하여 수.배전 시스템 외함의 상부에 설치된 배기구(20-15)를 이용하여 외부로 방출함으로써 전력기기, 모선(2-19),감시제어 기기 및 보조 기기의 소손을 최소한으로 억제시켜, 수.배전 시스템의 안전품질을 획기적으로 향상시키도록 한다.

즉 하나의 격실(20-14)에서 사고에 의한 소손이 진행될 경우 배기구(20-15)를 통하여 빠르게 가스나 증기가 배출되고 격벽(20-13)에 의해 다른 곳으로 전이되는 것을 방지하게 되어 수, 배전 시스템의 소손을 최소화시키는 것이다.

도 6 과 도 7 은 본 고안을 적용한 하부와 상부 서비스 스페이스(20-10)(20-11)의 평면도로서, 본 고안은 수전셋트(20-1)와 배전셋트(20-4)의 하부에 설치되는 하부 서비스 스페이스(20-10)를 이용하여 전력간선을 배선하고, 배전셋트(20-4)의 상부에 설치되는 상부 서비스 스페이스(20-11)를 이용하여 부하 간선을 인출함으로써 기존과 같이 전기실 바닥에 설치되는 트렌치(40-1)와 수.배전 시스템의 상부에닥트(2-14) 또는 풀 복스(2-13)의 설치가 필요치 않도록 한다.

본 고안은 수,배전 시스템의 상하부에 전력간선과 부하간선을 가설할 수 있는 상부 서비스 스페이스(20-11)와 하부 서비스 스페이스(20-10)을 설치하므로서 설치를 간단화시키도록 하는 한편 상기 수,배전 시스템의 상하부 전면과 후면에는 유공 통풍 플레이트(20-12)를 설치하여 전기실의 공기가 수,배전 시스템을 통하여 환풍 될 수 있도록 하므로서 온도 차이로 인한 결로 현상이 발생하는 것을 방지하도록 한다.

즉 본 고안은 도 2 및 도 8 과 같이 수.배전 시스템의 사시도와 배면도 에 표시되어 있는 바와 같이 본 고안의 수.배전 시스템 외함의 정면과 후면에 탈착형 유공 통풍 플레이트(20-12)를 부착함으로써 유공 통풍 플레이트(20-12)를 통한 통풍작용에 의하여 외함의 내부온도와 주위(전기실 내부)온도의 격차를 줄임으로써 결로의 생성을 예방하게 된다.

도 9 와 도 10 및 도 12 는 본 고안을 적용한 부하 유니트(20-5)와 전원 유니트(20-6)의 안전 점검용 캣트 웨이(Cat Way: 20-18)의 고압 모선실(20-17) 측면도와 설치 입면도로서, 본 고안은 부하 유니트(20-5)와 전원 유니트(20-6)에 안전 점검용 캣트 웨이(20-18)를 설치하고. 모선(2-19)은 보호등급을 갖는 격벽(20-13)으로 구획된 격실(20-14)에 수납함으로써 머리 위의 특고압 수평 모선(2-19)에 대한 위험을 없애고, 안전하고 편리하게 점검할 수 있도록 한다.

도 11 은 본 고안을 적용한 수.배전 시스템의 측면 점검구 배치도로서, 본 고안은 수전 유니트(20-2)와 부하 유니트(20-5)의 측면에 점검구(20-2-1)(20-5-1)를 배치하여 전력계통의 전로를 구성하는 전력기기에 위험을 배제하고 안전하게 접근하여 점검할 수 있도록 한다.

본 고안은 수,배전 시스템에 격벽을 이용한 격실을 설치하는 한편 격실에는 배기구를 설치하여 전력계통의 고장 또는 사고 시 수.배전 시스템의 내부에 생성된 고온 고압의 가스 또는 증기가 전체적으로 확산되는 것을 방지하여 전력기기와 모선 및 감시제어용 기기와 보조기기의 손상을 최소화시키게 된다.

또한 본 고안은 전력기기를 평면 다열 복층수납 방식으로 수납하여 수,배전 시스템의 구성에 필요한 면수와 설치면적을 최소화시키며, 상.하부에 서비스 스페이스를 설치하여 전력 간선용 트렌치와 부하간선 인출용 닥트 또는 풀 복스의 설치가 불필요하도록 하는 것이다.

Claims

수전 유니트(20-2)와 차단기 유니트(20-3)로 이루어진 수전셋트(20-1)와, 전원 유니트(20-6)와 변압기의 표준용량에 의한 복수개의 부하 유니트(20-5)로 이루어진 배전셋트(20-4)를 밀착되게 배치하여 수,배전 시스템을 구성하되 상기 수전 셋트(20-1)의 전로를 구성하는 전력기기인 부하개폐기(2-1)와, 전력퓨즈(2-24)와, 피뢰기(2-3)와, 계기용 변류기(2-8)와, 전압용 변압기(2-6)와, 차단기(2-7)와, 서지 업서버(2-9)와 모선 및 감시 제어용 기기를 보호등급을 갖춘 격벽(20-13)으로 구분되어 형성된 폐쇄형 격실(20-14)에 수납하여 구성한 것을 특징으로 하는 폐쇄형 수,배전 시스템.
제 1 항에 있어서, 수전 유니트(20-2)와 차단기 유니트(20-3)에 형성된 폐쇄형 격실(20-14)은 보호등급을 갖춘 격벽(20-13)으로 구획되고, 수평 다열 및 수직 복층 방식으로 배열하며, 수전 유니트(20-2)와 차단기 유니트(20-3)에 각각 4개 혹은 5개의 격실(20-14)을 형성시키는 것을 특징으로 하는 폐쇄형 수,배전 시스템.
제 1 항에 있어서, 폐쇄형 격실(20-14)에는 외함의 상부로 가스나 증기를 배출시키는 배기구(20-15)를 배전반 외함의 상부에 설치하는 것을 특징으로 하는 폐쇄형 수,배전 시스템.
제 1 항 내지 제 2 항 중 어느 한 항에 있어서, 주요 전력기기를 서로 연결하는 모선(2-19)이 격벽(20-13)을 관통할 때 각 상별로 벽 관통형 붓싱(20-16)을 이용하여 설치되는 것을 특징으로 하는 폐쇄형 수,배전 시스템.
제 1 항에 있어서, 수전셋트(20-1)의 하부와 배전셋트(20-4)의 상부와 하부에는 보호 등급을 갖는 상부 서비스 스페이스(20-11)와 하부 서비스 스페이스(20-10)를 설치하여 전력 간선과 부하 간선을 상기 상,하부 서비스 스페이스(20-11)(20-10)에 가설하는 것을 특징으로 하는 폐쇄형 수,배전 시스템.
제 5 항에 있어서, 상부와 하부 서비스 스페이스(20-11)는 탈착형의 유공 통풍 플레이트(20-12)를 사용하여 마감하는 것을 특징으로 하는 폐쇄형 수,배전 시스템.
제 5 항에 있어서, 상,하부 서비스 스페이스(20-10)(20-11)의 전면과 후면의 상부와 하부에 탈착형의 유공 통풍 플레이트(20-12)를 부착하여 결로 현상을 방지하는 것을 특징으로 하는 폐쇄형 수,배전 시스템.
제 1 항에 있어서, 부하 유니트(20-5)의 고압 모선(2-19)을 저압기기와 격리시키기 위하여 보호등급을 갖는 격벽(20-13)으로 구획한 모선실(20-17)을 설치하는 한편 상기 모선실(20-17)의 천정은 탈착형의 유공 통풍 플레이트(20-12)를 사용하여 마감함을 특징으로 하는 폐쇄형 수,배전 시스템.
제 8 항에 있어서, 부하 유니트(20-5)에 전력기기를 점검하기 위하여 보호등급을 갖는 격벽(20-13)으로 구획된 캣트 웨이(20-18)를 설치하는 한편 탈착형의 유공 통풍 플레이트(20-12)를 사용하여 바닥과 천정을 마감하는 것을 특징으로 하는 폐쇄형 수,배전 시스템.
제 1 항에 있어서, 수전 유니트(20-2)와 부하 유니트(20-3)의 외함 측면에 개폐형 혹은 투시형 점검구(20-2-1)(20-5-1)를 설치하여 전로를 구성하는 기기에 접근함이 없이 점검구(20-2-1)(20-5-1)를 이용하여 격실(20-14) 내부의 기기와 모선을 점검하는 것을 특징으로 하는 폐쇄형 수,배전 시스템.