KR200437155Y1 - 지상변압기용 부하개폐기의 절연로드 구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 지상변압기의 1차 측에 내장하여 부하전류의 개폐, 선로의 절체에 의한 변압기의 정전 작업시 보조 전원의 사용을 허용하도록 대체 전원 간을 스위칭 하는 데 사용되는 부하개폐기에 관한 것이다.

본 고안의 목적은 부하개폐기를 구성하는 각도회전조정부와 가동접촉자를 고정접촉자에 회전 접촉하는 회전 중심축 기능의 절연로드의 구조 개선에 의해 각도회전조정부와 가동접촉자 간을 연결하는 절연로드의 짧은 표면거리를 증가시켜 정해진 규격사이즈 범위 내에서 절연파괴를 방지에 의한 지락사고를 방지하여 부하개폐기 제품의 신뢰성을 극대화한 것에 있다.

본 고안의 상기 목적은 지상변압기용 부하개폐기를 구성하는 각도조정회전부와 이 각도조정회전부에 의해 부하전류의 개폐, 선로의 절체을 위해 가동접촉자를 조립하는 절연로드의 확관연결부의 외주면이나 내주면에 웨이브나 나선형태의 주름부로 성형하여 같은 규격거리에서 맨처음 배치되는 가동접촉자 간의 표면거리를 증가시켜 절연거리의 확보에 의한 절연파괴를 방지하도록 한 것에 특징이 있다.

절연로드, 확관연결부, 주름부, 표면거리, 절연거리

Description

지상변압기용 부하개폐기의 절연로드 구조{SHAFT STRUCTURE OF OIL INSULATED LOAD BREAK SWITCH FOR PAD MOUNTED TRANSFORMER}

도 1은 본 출원인의 선출원한 지상변압기용 부하개폐기의 일부 단면 정면도.

도 2는 도 1의 측단면도.

도 3은 도 1의 절연로드 발췌 단면구성도.

도 4는 본 고안이 적용된 지상변압기용 부하개폐기의 일부 단면 정면도.

도 5는 도 4의 측단면도.

도 6은 본 고안의 절연로드의 구성을 보여주는 단면도.

도 7은 도 6의 "A"부 발췌 확대도.

도 8은 도 6의 "B"부 발췌 확대도.

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **

100: 부하개폐기 110: 베이스

120,130,140: 고정접촉자 150: 절연로드(회전중심축)

151: 확관연결부 152, 153: 웨이브나 나선의 주름부

301,302,303: 가동접촉자 400: 각도회전조정부

본 고안은 지상변압기의 1차 측에 내장하여 부하전류의 개폐, 선로의 절체에 의한 변압기의 정전 작업시 보조 전원의 사용을 허용하도록 대체 전원 간을 스위칭 하는 데 사용되는 부하개폐기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 부하개폐기를 구성하는 각도회전조정부와 가동접촉자를 고정접촉자에 회전 접촉하는 회전 중심축 기능의 절연로드의 구조 개선에 의해 각도회전조정부와 가동접촉자 간을 연결하는 절연로드의 짧은 표면거리를 증가시켜 정해진 규격사이즈 범위 내에서 절연파괴를 극소화하여 지락사고를 방지함으로서 변압기의 고장을 차단하여 부하개폐기 제품의 신뢰성을 극대화한 지상변압기용 부하개폐기의 절연로드 구조 개선에 관한 것이다.

일반적으로 개폐기는 전기회로에 있어서 전력을 안전하고 효율적으로 전송하고 제어하는 장치이고, 전기회로의 개폐 및 선로 절체를 할 수 있도록 전원과 부하기기 사이에 설치되는 전기기로서, 사용전압 또는 아크를 소호시키는 소호매질에 따라 유입개폐기, 가스개폐기, 진공개폐기 등으로 구분된다.

본 고안의 범주는 소호매질이 절연유(絶緣由)를 사용하는 유입개폐기에 속한다.

이러한 유입개폐기는 고전압회로에 주로 쓰이는 것으로서, 변압기의 부하전류의 개폐 또는 절체할 때 고정접촉자에서 이동하는 가동접촉자 간에 발생하는 아크에 의해 절연유가 분해되면서 메탄ㆍ아세틸렌 등과 함께 대량의 수소가스가 생기 는데, 이 수소가스의 강력한 냉각작용에 의해 아크가 급속히 발산되어 소호작용(消弧作用)이 촉진된다.

이러한 유입개폐기는 화재의 위험성은 내포되어 있으나, 가격이 저렴하여 현재 많이 보급되어 사용되고 있는 실정이다.

그러나 이러한 종래의 유입개폐기는 고정접촉자에 이동하여 접촉하는 가동접촉자가 슬라이드 식으로 이동하여 부하전류의 개폐 및 절체가 제공됨으로써 그 구조가 커지는 문제점과, 가동접촉자의 이동거리가 길어 아크 발생이 커지는 단점 및 신속한 절체가 제공되지 못하여 제품의 신뢰성이 떨어지는 단점이 있었다.

이러한 단점을 극복하기 위해 최근 개시되는 부하개폐기는 가동접촉자가 고정접촉자에 회전 접촉하여 부하전류의 개폐, 선로의 절체가 제공되는 로타리(회전)타입이 상용화되고 있고 이러한 로타리 타입의 부하개폐기에 대하여 본 출원인도 도 1 내지 도 3에 도시된 구조로 된 지상변압기용 부하개폐기(실용신안등록출원 제2005-24814호)를 선출원한 바 있다.

즉, 본 출원인의 선출원인 부하개폐기(10)는 변압기의 탱크(W)의 공간에 설치되어 구성요소를 지지하고 상호 간이 연결되는 3개의 삼각형태의 베이스(11)와, 이들 각 베이스(11)의 3개의 꼭지점에 조립되어 고전압 전원(A,B)에 연결되는 제1 및 제2고정 접촉자(12,13), 부하(C)에 연결되는 제3고정 접촉자(14)와, 상기 베이스(11)들의 중심에 관통하는 절연로드(회전 중심축)(15)과, 이 절연로드(15)에 조립되어 상기 각 베이스(11)에 의해 격리되고 상기 절연로드(15)의 회전에 의해 동시 회전으로 상기 각 제1~3고정 접촉자(12,13,14)에 선택적으로 접촉하는 다수의 블레이드(30a,30b,30c)가 구비된 3개의 가동접촉자(31,32,33)와, 상기 절연로드(15)의 전단에 성형된 확관연결부(15a)에 연결되어 상기 절연로드의 회전을 제어하는 각도회전연결부(40)로 구성되었다.

이러한 본 출원인의 선출원 기술은 일정간격 이격거리를 갖고 배치된 각 가동접촉자(31,32,33)를 회전시켜 각 고정접촉자(12,13,14)에 접촉 및 절체하는 스위칭 조작기구의 각도회전연결부(40)가 절연로드(15)에 의해 연결되고 있다.

다시 말하여, 절연로드(15)의 전단인 확관연결부(15a)는 각도회전연결부(40)를 구성하는 연결축부재와 연결되고, 이 각도회전연결부에 의한 회전제어로 절연로드(15)는 일정각도 단위로 회전되어 각 베이스(11)의 꼭지점에 배치 결합한 고정접촉자(12,13,14)에 각 가동접촉자(31,32,33)의 블레이드(30a,30b,30c)가 선택적으로 접촉(스위칭)하도록 되어 있다.

그러나 선출원 기술에 있어 각도회전연결부(40)과 연결되는 상기 절연로드(15)는 길이방향으로 직선표면으로 성형된 FRP 소재의 봉형태로서 상기 각도회전연결부(40)와 맨 처음에 배치된 가동접촉자(31) 간의 표면거리가 규격범위 내에서 충분한 절연거리를 보장하지 못하여 절연파괴에 의한 지락사고가 발생하는 단점이 있었다.

즉, 상기 절연로드(15)에 배치 결합하는 각 가동접촉자(31,32,33) 간의 거리는 충분한 절연거리가 확보되나, 상기 스위칭 조작기구인 각도회전조정부(40)와 맨 처음의 베이스(11)에 배치되는 가동접촉자(31) 간의 거리는 충분한 절연거리가 확보되지 않으면 절연파괴가 발생하고, 이러한 절연파괴는 지락사고로 이어져 변압 기의 고장에 의한 수용가의 전력공급이 차단되는 단점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 종래 및 본 출원인의 선출원 기술에서 문제된 단점을 극복하기 위해 지상변압기용 부하개폐기의 절연로드 구조를 개선하여 규격범위 내에서 스위칭기구인 각도조정회전부와 이 각도조정회전부와 연결된 회전중심축 기능의 절연로드에 배치된 가동접촉자 중 맨 처음의 가동접촉자간의 절연거리의 확보에 의한 절연파괴를 최대한 방지하여 제품의 신뢰성을 극대화한 것에 있다.

본 고안의 상기 목적은 지상변압기용 부하개폐기를 구성하는 각도조정회전부와 이 각도조정회전부에 의해 부하전류의 개폐, 선로의 절체을 위해 가동접촉자를 조립하는 절연로드의 확관연결부의 외주면을 웨이브나 나선형태로 성형하여 같은 규격거리에서 맨처음 배치되는 가동접촉자 간의 표면거리를 증가시켜 절연거리의 확보에 의한 절연파괴를 방지하도록 한 것에 특징이 있다.

또, 본 고안은 절연로드를 중공관으로 구성하되, 확관연결부 내측 단부에서 일정 거리에 걸쳐 내부의 표면거리를 증가시키도록 웨이브나 나선형태의 주름부로 성형하여 각도조정회전부와 맨처음 배치되는 가동접촉자 간의 절연거리를 증가시키어 절연파괴를 방지하도록 한 것에 있다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 고안의 구성에 대하여 구체적으로 살펴본다.

도 4는 본 고안이 적용된 지상변압기용 부하개폐기의 일부 단면 정면도 이고, 도 5는 도 4의 측단면도, 도 6은 본 고안의 요부 구성인 절연로드의 구조을 보여주는 단면도 이다.

이들 도면을 참조하면, 본 고안의 지상변압기용 부하개폐기(100)는, 변압기의 탱크(W)의 공간에 설치되어 구성요소를 지지하고 상호 간이 연결되는 3개의 삼각형태의 베이스(110)와, 이들 각 베이스의 3개의 꼭지점에 조립되는 제1~3고정 접촉자(120,130,140)와, 상기 베이스(110)들의 중심에 관통하는 회전축의 절연로드(150)와, 이 절연로드에 조립되어 상기 각 베이스(110)에 의해 격리되고 상기 절연로드의 회전에 의해 동시 회전으로 상기 각 제1~3고정 접촉자(120,130,140)에 선택적으로 접촉하는 다수의 블레이드(300a,300b,300c)가 구비된 3개의 가동접촉자(301,302,303)와, 상기 절연로드(150)의 전단에 확관된 연결부(151)에 연결되어 상기 절연로드의 회전을 제어하는 각도회전연결부(400)의 구성요소를 포함한다.

이러한 부하개폐기의 구성요소 중 상기 절연로드(150)의 연결부(151)는 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 각도회전연결부(400)와 맨처음 배치되는 가동접촉자(301) 간의 표면거리 증가, 즉 제한된 규격 거리 내에서 절연거리를 확보하도록 외주면을 웨이브 형태나 나선형태의 주름부(152)를 성형하여 구성된다.

이러한 절연로드(150)의 구조 개선은 상기 각도회전연결부(400)의 스위칭 회전에 따른 맨처음 배치되는 가동접촉자(301) 간의 규격 범위의 거리에서 표면거리 를 증가시킴으로서 절연거리의 확보에 의한 지락사고를 방지하여 변압기 및 기기의 고장을 방지할 수 있다.

이러한 절연로드(150)는 FRP 소재로 성형됨으로서 충분한 강도가 보장된다.

따라서, 상기 절연로드(300)는 중공관으로 성형할 수 있다.

이러한 경우에는 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 각도회전연결부(400)와 맨처음 배치되는 가동접촉자(301) 간의 절연거리를 증가시키도록 상기 연결부(151)의 내주면 후단부에 연이어 성형된 작은 지름관의 내주면에 웨이브 형태나 나선형태의 주름부(153)을 성형하여 절연거리를 증가시킬 수 있다.

이러한 구조 역시 스위칭 조작기구인 각도회전연결부(400)과 이와 연결된 절연로드(150)에 맨 처음 배치되는 가동접촉자(301)간의 절연거리를 증가시키어 절연거리를 확보할 수 있다.

이러한 본 고안의 절연로드(150)의 구조에 있어, 상기 연결부(151)의 외주면에 성형되는 주름부(152)와 내주면에 성형되는 주름부(153)은 어느 하나를 선택적으로 구성할 수도 있고, 본 고안의 도면에 도시된 바와 같이 동시에 구성하여 보다 확실한 절연거리를 확보할 수 있어 지락사고를 방지할 수 있다.

이상에서 상세히 살펴본 바와 같이, 본 고안은 스위칭 조작기구인 각도회전조정부와 가동접촉자 간을 연결하는 절연로드의 선단부에 표면거리를 증가시키어 규격사이즈 범위 내에서 가장 짧은 맨처음 가동접촉자 간의 절연거리를 확보함으로 서 절연파괴를 최소화하여 지락사고를 방지함으로 변압기의 고장을 차단하여 부하개폐기 제품의 신뢰성을 보장하는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 변압기의 탱크(W)의 공간에 설치되어 구성요소를 지지하고 상호 간이 연결되는 3개의 삼각형태의 베이스(110)와,이들 각 베이스의 3개의 꼭지점에 조립되는 제1~3고정 접촉자(120,130,140)와, 상기 베이스(110)들의 중심에 관통하는 회전축의 절연로드(150)와, 이 절연로드에 조립되어 상기 각 베이스(110)에 의해 격리되고 상기 절연로드의 회전에 의해 동시 회전으로 상기 각 제1~3고정 접촉자(120,130,140)에 선택적으로 접촉하는 다수의 블레이드(300a,300b,300c)가 구비된 3개의 가동접촉자(301,302,303)와, 상기 절연로드(150)의 전단에 확관연결부(151)에 연결되어 상기 절연로드의 회전을 제어하는 각도회전연결부(400)로 구성된 지상변압기용 부하개폐기에 있어서,

   상기 절연로드(150)는 확관연결부(151)의 외주면을 웨이브 형태나 나선형태의 주름부(152)를 성형하여 상기 각도회전연결부(400)와 맨처음 배치되는 가동접촉자(301) 간의 표면거리를 증가시키어 절연거리를 확보하도록 구성된 것을 특징으로 하는 지상변압기용 부하개폐기의 절연로드 구조.
2. 제1항에 있어서,

   상기 절연로드(150)는 중공관으로 성형되고 상기 각도회전연결부(400)와 맨처음 배치되는 가동접촉자(301) 간의 절연거리를 증가시키도록 상기 확관연결 부(151)의 내주면 후단부에 연이어 성형된 작은 지름관의 내주면에 웨이브 형태나 나선형태의 주름부(153)을 적어도 맨처음의 상기 가동접촉자(301)가 배치 조립되는 부분까지 성형하여 구성된 것을 특징으로 하는 지상변압기용 부하개폐기의 절연로드 구조.

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