KR200340556Y1 - 가스절연 개폐장치의 외장형 부분방전 검출 센서의 취부구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 가스절연 개폐장치에 설치된 스페이서를 통해 외부로 유출되는 전자파를 감지하여 가스절연 개폐장치 내부의 부분방전을 검출하는 외장형 부분방전 검출 센서의 취부 구조에 관한 것으로,

외장형 부분방전 검출 센서의 하단부에 형성된 고정돌기 부분이 상기 스페이서의 측면에 맞닿도록 부착하여 설치하며, 상기 외장형 부분방전 검출 센서의 하단부에는 스페이서에 고정되어 부분방전을 측정할 수 있도록 하는 고정부가 있는데, 상기 고정부는 스페이서 외주 측면에 고정될 수 있도록 구성된 것을 특징으로 한다.

또한 본 고안은 장치의 구성이 간단하여 잔고장이 적어 오랜시간 동안 사용할 수 있으므로, 유지ㆍ보수비를 획기적으로 절감할 수 있으며, 종래의 전도성 띠 또는 알루미늄 띠를 추가로 구성하여 사용되는 외장형 부분방전 검출 센서 장치보다 생산 원가도 줄어드는 효과가 있다.

Description

가스절연 개폐장치의 외장형 부분방전 검출 센서의 취부 구조{Spiral structure of sensor for detection of gas insulated switchgear}

본 고안은 가스절연 개폐장치(GIS : Gas Insulated Switchgear)의 스페이서를 통해 외부로 유출되는 전자파를 감지하여 가스절연 개폐장치 내부의 부분방전을 검출하는 외장형 초고주파 센서의 취부 구조에 관한 것이다.

일반적으로, 가스절연 개폐장치는 옥ㆍ내외 변전소용으로, 정상 상태의 개폐뿐만 아니라 사고, 단락 등의 이상 상태에 있어서도 선로를 안전하게 개폐하여 계통을 적절히 보호하는 장치이며, SF₆GAS로 충진 밀폐된 금속제 외함(Enclosure) 내에 단로기(DS), 접지개폐기(ES), 차단기(CB) 등의 개폐설비와 모선을 내장시킨 개폐장치이다.

스페이서(spacer)는 상기 금속제 외함 내의 도체를 지지하고 절연 Gas(SF₆)의 구획을 설정하는 절연물로써, 스페이서는 고전계에 견디어야하고 절연 Gas 분해 생성물에 대해 전기적ㆍ기계적 특성변화가 적어야 하며 기계적인 스트레스에 잘 견디는 재질로 구성된다.

통상적으로, 가스절연 개폐장치 시스템은 원통형 금속제 외함을 적정한 간격으로 연결하는 스페이서가 에폭시 등 절연재질로 이루어져 가스절연 개폐장치 내부에서 부분방전이 발생할 경우 방사되는 초고주파(UHF) 부분방전 전자파가 상기 스페이서를 통해 외부로 누출되는 점을 이용하여 스페이서에 부분방전 검출 센서를 부착하고 가스절연 개폐장치 내부에서 발생되는 전자파를 감지한 후 감지 신호에 섞인 잡음을 제거하여 열화 정도와 같은 이상 유무를 진단하고, 보수 또는 교체시기를 추정하도록 한다.

상기의 가스절연 개폐장치 등 전력기기의 내부에서는 볼트풀림, 접촉불량, 금속성 이물질 유입, 스페이서 내부의 보이드(void) 등에 의해 부분방전이 발생할 경우 방사되는 전자파를 센서로 검출하여 전력기기의 이상 유무를 감시 및 진단하는 기술이 공지되어 있다.

종래의 외장형 부분방전 검출 센서의 취부 방법은 스페이서의 외주(外周)에 맞게 절단된 알루미늄 띠의 한 면에 부분방전 검출 센서를 취부한 후, 부분방전 검출 센서가 취부된 면이 스페이서에 밀착되도록 둘러싼 후 알루미늄 띠의 양끝을 나사로 체결하는 방법으로, 외부잡음은 알루미늄 판에 의해 대부분 차단되며, 알루미늄 판과 스페이서 사이를 고무로 밀봉하여 사용하였기 때문에,

알루미늄 띠와 스페이서 사이의 틈으로 외부잡음이 유입되어 센서의 신호 대잡음비 저하로 인하여 측정의 오류가 발생하는 문제점이 있었으며, 센서의 설치 작업 시 가스절연 개폐장치의 타 구조물의 방해를 받아 착탈이 용이하지 않았다.

상기와 같은 문제점을 해결하고자 대한민국 실용신안등록 제235955호의 기술 수단이 제안된 바 있다.

상기 기술 수단은 도 1에서 보는 바와 같이 센서(10)가 내장된 유연하면서 전자파를 차폐할 수 있는 물질로 된 전도성 띠(20)를 형성하고, 상기 전도성 띠(20) 한쪽 끝단에 전도성 띠(20)의 다른 끝단을 고정시키는 고정구(30)를 형성하여, 상기 가스절연 개폐장치(40)의 스페이서(50) 외주면을 전도성 띠(20)로 감싸 고정구(30)를 이용하여 고정하도록 구성하여, 가스절연 개폐장치(40)의 종류에 관계없이 착탈이 가능한 취부 방법으로 수시로 이동하면서 가스절연 개폐장치(40)의 상태를 감시할 수 있도록 하였다.

또한 상기 전도성 띠(20)를 고정하는 고정구(30)를, 일측 끝단에 수톱니클립을 형성하고, 타측 끝단에 암톱니클립으로 구성하여, 스페이서 길이에 맞게 길이를 조절하여 밀착 고정하도록 구성하거나, 상기 전도성 띠(20)를 고정하는 고정구(30)를, 일측 끝단에 받침블록과 ㄷ자형블록을 형성하고, 타측 끝단을 블록사이로 잡아당겨 스페이서에 맞게 길이를 조절하여 밀착 고정한 후에 손잠금나사로 고정하도록 구성하거나, 상기 전도성 띠(20)를 고정하는 고정구(30)를, 일측 끝단에 상단면에 환형밀착포를 형성하고, 타측 끝단의 하단면에 고리형밀착포를 형성하여, 스페이서(50) 길이에 맞게 길이를 조절하여 밀착 고정하도록 구성할 수 있다.

그럼에도 불구하고 대한민국 실용신안등록 제235955호의 기술 수단은 여전히센서(10)를 포함하는 띠 형상으로 한쪽 끝단을 스페이서(50)에 고정하고 스페이서(50)의 외주를 따라 환형으로 스페이서(50)를 감싸도록 설치하여 사용해야하므로, 센서(10)의 설치 시 가스절연 개폐장치(40)의 타 구조물의 방해를 받아 착탈이 용이하지 않고, 작업자가 이동 시마다 센서(10)가 내장된 전도성 띠(20)를 분리ㆍ고정해야하는 불편함이 있고, 작업자가 상기의 장치를 들고 이동할 때 이동에 지장을 줄 정도로 거추장스러워 불편한 문제점이 있다.

상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 제안한 것으로, 본 고안은 스페이서를 통해 외부로 누출되는 전자파를 측정할 수 있는 외장형 부분방전 검출 센서의 취부 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

즉, 본 고안에서 제안한 외장형 부분방전 감출 센서의 취부 구조는 외장형 부분방전 검출 센서의 하단부에 형성된 고정부가 상기 스페이서의 측면에 맞닿도록 부착하기만 하면 설치가 끝나는 것으로, 작업자가 이동하면서 부분방전을 감지할 경우 간편하게 설치 및 해체가 가능하도록 개선한 외장형 부분방전 감출 센서의 취부 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 종래의 스페이서 외주면을 전도성 띠로 감싸고 고정구를 이용한 센서취부 구조를 나타낸 사시도.

도 2는 본 고안에서 제안한 취부 구조가 적용된 외장형 부분방전 검출 센서의 일실시예를 나타낸 사시도.

도 3은 본 고안에서 제안한 일실시예를 가스절연 개폐장치의 차폐수단에 둘러쌓인 스페이서에 설치한 모습을 나타낸 사시도.

도 4는 본 고안에서 제안한 취부 구조가 적용된 외장형 부분방전 검출 센서의 제 2 실시예를 나타낸 단면도.

도 5는 본 고안에서 제안한 취부 구조가 적용된 외장형 부분방전 검출 센서의 제 3 실시예를 나타낸 단면도.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

10 : 센서 20 : 전도성 띠

30 : 고정구 40 : 가스절연 개폐장치

50 : 스페이서

100 : 검출 센서 110 : 다리부

120 : 결합통공 130 : 결합수단

140 : 센서 본체 저면부 150 : 센서 본체

160 : 고정부 170 : 슬라이딩 턱을 가지는 다리

180 : 안쪽으로 구부러진 다리

200 : 보강차폐수단 210 : 제 1 차폐재

220 : 에폭시 230 : 제 2 차폐재

240 : 고정용 브라켓 250 : 고정용 볼트

본 고안은 가스절연 개폐장치에 설치된 스페이서로부터 유출되는 전자파를 감지하여 가스절연 개폐장치 내부의 부분방전을 검출하는 외장형 부분방전 검출 센서의 취부 구조에 관한 것으로,

외장형 부분방전 검출 센서의 하단부에 형성된 고정부의 다리가 상기 스페이서의 양측면에 맞닿도록 부착하여 설치하며, 상기 부분방전 검출 센서의 하단부에는 스페이서에 고정되어 외장형 부분방전 검출 센서가 부분방전을 감지할 수 있도록 하고, 상기 고정부는 스페이서 외주 양측면에 고정될 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

특히 본 고안의 핵심은 도 2 또는 도 3에서 보는 바와 같이, 고정부를 스페이스 외주 측면에 고정시켜 스페이서(50)를 통해 외부로 유출되는 초고주파(UHF) 부분방전 전자파를 감지할 수 있도록 하는 기술 구성에 있다.

상기와 같이 구성되어 동작하는 본 고안이 적용된 바람직한 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 고안에서 제안한 취부 구조가 적용된 외장형 부분방전 검출 센서(100)의 일실시예를 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 고안에서 제안한 일실시예를 가스절연 개폐장치(40)의 보강차폐수단이 설치된 스페이서(50) 외주 측면에 설치한 모습을 나타낸 도면이다.

외장형 부분방전 검출 센서 본체(150)의 저면부(140)의 양측 끝단에 두 개의 고정부(160)를 구비하여, 상기 고정부(160)를 이용하여 스페이서(50)에 고정하여 부분방전을 측정할 수 구성한다.

상기의 고정부(160)는 외장형 부분방전 검출 센서(100)가 스페이서(50)에 설치될 수 있도록 하는 고정부(160)의 다리(110)와, 스페이서(50) 외주 측면에 맞닿아 외장형 부분방전 검출 센서(100)가 고정될 수 있도록 결합수단(130)이 관통하는 결합통공(120)과, 상기 결합통공(120)을 관통하여 스페이서(50) 외주 측면에 맞닿아 고정되는 결합수단(130)으로 구성되어 있다.

고정부(160)는 상기 검출 센서 본체(150)의 저면부(140)와 접하는 가로지지대와 상기 가로 지지대의 양측 끝단부로부터 하방으로 연장되는 다리부(110)를 포함하는 '┏┓' 을 가진다.

상기의 고정부(160)의 양측 다리부(110) 사이의 간격은 스페이서(50)의 폭보다 다소 여유를 두어 양측 다리부(110) 사이에 스페이서(50)를 용이하게 삽입하여 결합하고 그 사이로부터 쉽게 인출할 수 있도록 한다.

상기 고정부는 상기의 검출 센서 본체(150)의 저면부(140)에 접착제를 도포하여 부착하거나, 상기 검출 센서(100)의 외함과 일체형으로 사출 성형하여 제작할 수도 있다.

상기의 결합통공(120)은 상기 고정부(160)의 다리부(110)의 하단에 형성되어 있으며, 결합통공(120)은 결합수단(130)이 관통하여 스페이서(50) 외주 측면에 외장형 부분방전 검출 센서(100)를 고정할 수 있도록 한다.

상기의 결합수단(130)은 외장형 부분방전 검출 센서(100)가 스페이서(50)에 고정ㆍ결합을 견고히 하기 위한 수단으로, 상기의 결합통공(120)을 관통하여 스페이서(50) 외주 측면에 맞닿게 구성되며, 볼트 또는 손잠금 나사와 같은 수단을 사용할 수 있다.

상기와 같은 고정부(160)를 포함하는 외장형 부분방전 검출 센서(100)를 설치하여 사용하는 실시예가 도 3에 나타나 있다.

스페이서(50)가 일정 간격으로 설치되어 있는 가스절연 개폐장치(40)에 있어서, 스페이서(50) 외주면에 본 출원인이 발명하여 출원한 대한민국 특허 출원번호 제2003-60868호에서 제안한 보강차폐수단(200)을 설치하고, 그 바깥쪽에 상기에서 설명한 바와 같은 구조를 가지는 고정부(160)를 포함하는 외장형 부분방전 검출 센서(100)를 설치하여 부분방전을 검출할 수 있다.

또한, 상기와 같은 스페이서(50)마다 부분방전을 검출하기 위해서, 외장형 부분방전 검출 센서(100)의 고정부(160)에서 고정하기 위하여 꽉 조인 결합수단(130)을 풀어 헐겁게 하여 스페이서(50)로부터 분리하여 들고 이동한 후, 다른 스페이서에 상기의 외장형 부분방전 검출 센서(100)를 상단부에 위치시킨 후 상기의 결합수단(130)을 꽉 조여 고정하여 사용하도록 한다.

도 4는 본 고안에서 제안한 취부 구조가 적용된 외장형 부분방전 검출 센서(100)의 제 2 실시예를 나타낸 단면도로, 고정부(160)는 결합수단(130)과 결합통공(120)이 없이, 도면에서 보는 바와 같이 다리부(170)의 안쪽에 슬라이딩 턱이 형성되어 있으며, 스페이서(50) 외주 측면에 설치되기 전에는 슬라이딩 턱을 가지는 다리부(170)의 하단부가 안쪽으로 기울어진 형상을 하고, 스페이서(50)에 설치될 때에는 다리부(170)의 하단부가 스페이서(50)의 폭만큼 벌어져 고정ㆍ결합되는 것을 특징으로 한다.

도 5는 본 고안에서 제안한 취부 구조가 적용된 외장형 부분방전 검출 센서(100)의 제 3 실시예를 나타낸 단면도로, 고정부(160)는 결합수단(130)과 결합통공(120)이 필요없이, 고정부(160)의 다리부(180)의 형상만을 변형하여 클립형 다리(180)를 구성하는 것을 특징으로 한다.

상기 고정부(160)의 다리부(180)는 다리부(180)의 하단부가 안쪽으로 들어가고, 그 하단부의 끝은 바깥쪽을 향하여 구부러진 클립형 다리(180)로 구성된다.

상기의 제 2, 제 3 실시예에서 제안한 고정부(160)를 포함하는 외장형 부분방전 검출 센서(100)를 설치하여 사용하는 방법은 다음과 같다.

상기의 외장형 부분방전 검출 센서(100)를 스페이서(50) 외주면의 설치하고자하는 위치에, 스페이서(50) 위에서 아래쪽으로 눌러서 억지끼움 방식으로 끼워넣어 설치하여 사용한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안은 별도의 전도성 띠 또는 알루미늄 띠를 사용하지 않고도, 스페이서를 통해 외부로 누출되는 초고주파 부분방전 전자파를 측정할 수 있는 외장형 부분방전 검출 센서의 취부 구조에 관한 것으로, 외장형 부분방전 검출 센서의 하단부에 형성된 고정돌기 부분이 상기 스페이서의 측면에 맞닿도록 부착하기만 하면 설치가 끝나는 것으로, 작업자가 이동하면서 여러 곳의 부분방전을 검출 또는 측정할 경우에 간편하게 설치 및 해체를 할 수 있는 효과를 볼 수 있다.

또한 본 고안은 장치의 구성이 간단하여 잔고장이 적어 오랜시간 동안 사용할 수 있으므로, 유지ㆍ보수비를 획기적으로 절감할 수 있으며, 종래의 전도성 띠 또는 알루미늄 띠를 추가로 구성하여 사용되는 외장형 부분방전 검출 센서 장치보다 생산 원가도 줄어드는 장점이 있다.

특히 본 고안은 스페이서의 외주가 정해진 규격보다 큰 크기를 가지거나 또는 작은 크기를 가지고 있어도 설치가 가능한 구조를 가지고 있어 추가의 장비 없이도 활용할 수 있는 장점이 있다.

Claims (6)

1. 가스절연 개폐장치의 스페이서를 통해 외부로 유출되는 전자파로 감지하여 부분방전을 검출하는 외장형 부분방전 검출 센서의 취부 구조에 있어서,

   외장형 부분방전 검출센서의 저면부에 결합되어 스페이서 외주 측면에 외장형 부분방전 검출 센서를 결합하도록 설치될 수 있는 고정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스절연 개폐장치의 외장형 부분방전 검출 센서의 취부 구조.
2. 제 1항에 있어서, 상기의 고정부는 외장형 부분방전 검출 센서의 저면부와 접하는 가로 지지대와, 상기 가로 지지대의 양측 끝으로부터 하방으로 연장되는 다리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스절연 개폐장치의 외장형 부분방전 검출 센서의 취부 구조.
3. 제 2항에 있어서, 상기 고정부의 양측 다리부 사이의 간격은 스페이서의 폭보다 다소 여유를 가지는 것을 특징으로 하는 가스절연 개폐장치의 외장형 부분방전 검출 센서의 취부 구조.
4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 고정부의 다리부에는 결합수단이 관통하는 결합통공이 형성되는 것을 특징으로 하는 가스절연 개폐장치의 외장형 부분방전 검출 센서의 취부 구조.
5. 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 고정부의 다리부 하단에는 슬라이딩 턱이 형성된 것을 특징으로 하는 가스절연 개폐장치의 외장형 부분방전 검출 센서의 취부 구조.
6. 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 고정부의 다리부의 중앙부분은 안쪽으로 들어가고, 그 하단부의 끝은 바깥쪽을 향하여 구부러진 클립형인 것을 특징으로 하는 가스절연 개폐장치의 외장형 부분방전 검출 센서의 취부 구조.