KR200439421Y1 - 몰드형 수변전 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 몰드형 수변전 장치에 관한 것으로서, 수변전 장치 내부의 각 구성요소들을 절연물질을 사용하여 몰딩 성형함으로써 수변전 장치의 크기를 감소시키고, 수변전 장치에 포함되는 구성요소들을 각각의 구성요소별로 탈착 가능한 교체 부품형으로 구성함으로써 해당 수변전 장치의 설비나 유지, 보수를 용이하게 하고, 절연 효율의 향상을 통해 해당 수변전 장치의 안전성을 향상시킨다.

수변전 장치, 몰딩, 절연, 절연 그리스, 교체

Description

몰드형 수변전 장치{MOLD TYPE ELECTRIC POWER SUPPLY APPARATUS}

도 1은 일반적인 수변전 장치의 회로 구성도이다.

도 2는 본 고안에 따른 도면으로, 수변전 장치의 고압부의 전면 단면도이다.

도 3은 본 고안에 따른 도면으로, 수변전 장치의 고압부의 측면 단면도이다.

도 4는 본 고안에 따른 도면으로, 수변전 장치의 저압부의 전면 단면도이다.

도 5는 본 고안에 따른 도면으로, 수변전 장치의 저압부의 측면 단면도이다.

도 6은 본 고안에 따른 도면으로, 수변전 장치의 변압기의 외형도이다.

도 7은 본 고안에 따른 도면으로, 외함에 적재된 수변전 장치의 전면 단면도이다.

도 8은 본 고안에 따른 도면으로, 외함에 적재된 수변전 장치의 측면 단면도이다.

도 9, 도 10 및 도 11은 본 고안에 따른 자동고장 구간 개폐기 개폐부의 외형도이다.

도 12는 본 고안에 따른 피뢰기의 외형도이다.

도 13은 본 고안에 따른 파워퓨즈 절연장치의 외형도이다.

도 14는 본 고안에 따른 계기용 변압 변류기(Metering Out Fit; MOF)의 외형도이다.

도 15는 본 고안에 따른 MOF 결합장치의 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

A : 고압부 B : 변압기

C : 저압부

1 : 자동고장 구간 개폐기

1-1 : 자동고장 구간 개폐기 조작부

1-2 : 자동고장 구간 개폐기 개폐부

1-3 : 인입부

2 : 피뢰기

2-1 : 피뢰기 연결 도체 2-2 : 피뢰기 소자

2-3 : 단로기부

3 : 파워퓨즈부

3-1 : 파워퓨즈 3-2 : 파워퓨즈 절연장치

3-3 : 퓨즈 절연장치 홀더 커버 3-4 : 스트라이크 핀

4 : 계기용 변압 변류기(MOF)

4-1 : 계기함 4-2 : 2차 단자

4-3 : 인출 붓싱

5 : MOF 결합장치

6 : 저압부

6-1 : 저압 주 차단기(Air Circuit Breaker; ACB)

6-2 : 배선용 차단기 6-3 : 역률 보상용 차단기

6-4 : 역률 보상용 개폐기 6-5 : 저압 변압기

6-6 : 역률 보상용 콘덴서 6-7 : 변류기

6-8 : 저압 1차 도체 6-9 : 저압 2차 도체

7 : 변압기

7-1 : 변압기 1차 붓싱 7-2 : 변압기 2차 붓싱

본 고안은 몰드형 수변전 장치에 관한 것으로, 특히 각 내부 구성요소들의 몰딩 성형을 통해 각 구성요소들간의 접속을 개선함으로써 절연성능을 향상시킨 몰드형 수변전 장치에 관한 것이다.

수변전 장치는 전력 공급 장치로써, 전력의 집단 수요처인 학교, 빌딩, 아파트 단지, 공장 등의 시설물에 설치되며, 해당 시설물이 요구하는 규격의 전력을 해당 시설물에 공급한다. 수변전 장치는 전력회사로부터 공급받은 고압의 전력을, 변압기를 통해 해당 시설물의 요구에 부합하도록 변압하고 변압된 전력을 해당 시설물에 공급한다. 일반적으로, 수변전 장치는 전력회사가 운용하는 변전소에 연결되고, 연결된 변전소로부터 전력을 공급받는다.

도 1은 일반적인 수변전 장치의 회로 구성도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 수변전 장치의 구성은, 그 기능에 따라 크게는, 고 압부(A), 변압기(B) 및 저압부(C)로 구분될 수 있다. 고압부(A)는 변전소로부터 고압의 전력을 공급받는 부분이고, 변압기(B)는 전력회사로부터 공급받은 고압의 전력을 변압하는 부분이고, 저압부(B)는 변압된 전력을 해당 시설물에 제공하는 부분이다. 수변전 장치는 변전소로부터 공급받은 고압의 전력을 적정한 전압의 상용 전력으로 변전하기 위한 변전기, 스위치 장치 및 기타 안전장치들을 포함한다.

이러한 수변전 장치는, 일반적으로, 전력 수용가 단위로 정해지게 되는 변압기를 중심으로 그 주변에 고압 스위치 장치들과 여러 계기 등이 평면적으로 배치되도록 구성된다. 또한 수변전 장치의 구성요소들은, 안전을 고려하여 상호간에 충분한 이격거리를 유지하도록 배치되어야 한다. 충분한 이격거리가 유지되니 않는 경우, 감전 등의 안전사고가 발생할 소지가 있다. 이와 같은 이격거리의 유지를 통한 절연 방식을 "기중 절연" 방식이라 한다. 기중 절연 방식은 충분한 이격거리를 필요로 한다는 점 때문에 수변전 장치의 크기를 크게 한다. 수변전 장치의 크기가 커지는 경우, 그 운반이 힘들어지고 넓은 설비 장소를 필요로 하는 등의 문제가 발생한다. 더불어 기중 절연 방식은 충분한 이격거리를 두는 경우에도 내부 단락 사고나 감전사고 등을 발생시킬 수 있다.

이러한 문제점의 해결을 위해, 고압부를 절연가스인 육불화항(

) 가스가 주입된 밀폐 탱크로 구현하여 수변전 장치의 크기를 줄이고 절연 효율을 향상시키는 가스 절연 방식이 제안되기도 했다. 그러나, 이 방법은 환경오염 물질로 규정된 육불화항(

) 가스를 사용함으로써 환경오염을 유발하며 그 사용이 규제될 수 있다는 문제점을 가진다. 또한, 가스 절연 방식이 채용된 경우, 탱크 내부의 구성요소에 이상이 발생하면 보수가 어렵고 교체 시에 많은 시간이 소요된다.

따라서, 본 고안의 목적은 그 크기가 감소되고 절연 효율이 향상되며 유지 보수가 용이한 수변전 장치를 제공함에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안의 일 측면에 따른 몰드형 수변전 설비 장치는, 고압부, 변압기, 저압부 및 수용가 순으로 연결되며, 인입되는 전력을 자신에게 연결된 수용가가 요구하는 전압의 전력으로 변압하는 수변전 장치에 있어서, 상기 고압부, 변압기 및 저압부 각각은 서로 분리 또는 조립되는 모듈들로 구성되며, 상기 고압부는, 변전소로부터 공급되는 전력이 입력되는 인입부와, 상기 인입부에 연결되며, 그 내부에, 고압전류를 차단하는 접점으로 구성된 진공밸브가 절연물로 몰딩되며, 상기 진공밸브의 접점에 대한 개폐 조작을 통해 사고 전류를 차단하는 자동고장구간 개폐기와, 상기 자동고장구간 개폐기에 연결되는 피뢰기와, 상기 피뢰기를 통해 상기 자동고장구간 개폐기에 연결되며, 그 내부에 파워퓨즈가 포함된 파워퓨즈 절연장치와, 상기 파워퓨즈에 연결되며, 전력량의 측정을 위해 사용되는 계기용 변압 변류기(Metering Out Fit; MOF)를 포함하되, 상기 각 구성요소들은 다른 구성요소들과의 연결부위를 제외한 부분들이 절연물질로 몰딩됨이 바람직하다.

상기 각 구성요소들과 다른 구성요소들의 연결부위에는 절연 그리스(grease) 가 도포됨이 바람직하다.

상기 파워퓨즈 절연장치는 상기 파워퓨즈의 탈착을 위한 파워퓨즈 절연장치 홀더 커버와 상기 파워퓨즈의 용단 여부의 판단을 위한 스트라이크 핀을 더 포함함이 바람직하다.

상기 몰딩 성형된 자동고장구간 개폐기, 피뢰기, 파워퓨즈 절연장치 및 MOF는 탈착되도록 구성됨이 바람직하다.

상기 수변전 장치는 상기 MOF의 탈착을 위한 상하 신장 조절형의 MOF 결합장치를 더 포함함이 바람직하다.

전술한 바와 같이, 본 고안은 수변전 장치의 구성요소들 중 도체인 부분을 절연물로 몰딩함을 특징으로 한다. 이러한 몰딩을 용이하게 하기 위해, 이하 기술하는 본 고안에 따른 수변전 장치의 각 구성요소들은 그 형태가 단순화됨을 특징으로 한다. 또한, 본 고안은 각 구성요소들을 탈착이 가능한 부품으로 구성하며, 고압부, 변압기 및 저압부를 서로간의 조립 또는 분리가 가능한 모듈의 형태로 구성한다. 즉, 본 고안은 수변전 장치의 각 구성요소들간의 접속 방법을 개선함을 특징으로 한다. 이러한 수변전 장치의 각 구성요소들간의 접속 방법의 개선은, 수변전 장치의 절연 성능을 향상시키고 수변전 장치의 유지 보수를 용이하게 할 수 있다.

이하 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 본 고안을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명 은 생략할 것이다.

도 2는 본 고안에 따른 수변전 장치의 고압부의 전면 단면도이고, 도 3은 본 고안에 따른 수변전 장치의 고압부의 측면 단면도이다.

고압부는 변전소로부터 고압의 전력을 공급받는 부분이다. 일반적으로, 고압부에는 변전소로부터 공급받은 22.9KV의 전력이 흐르게 된다. 즉, 고압부는 수변전 장치를 구성하는 부분들 중에서 가장 고압의 전력이 흐르는 부분으로, 수변전 장치를 구성하는 부분들 중에서 가장 위험한 부분이라고 할 수 있다.

본 고안에 따른 수변전 장치의 고압부는, 자동고장 구간 개폐기(1), 기중설치형 피뢰기 붓싱(2), 파워퓨즈부(3), 전력수급용 계기용 변압 변류기(Metering Out Fit; MOF)(4) 및 MOF 결합 장치(5)를 포함할 수 있다.

변전소로부터 공급받은 전력은 인입부(1-3)를 통해 들어오고, 인입부(1-3)는 자동고장구간 개폐기 개폐부(1-2)의 1차측 붓싱에 고정되어 있다. 자동고장 구간 개폐기 내부에는 고압 전류를 안전하게 차단할 수 있는 접점으로 구성된 진공밸브가 절연물로 몰딩된다. 진공밸브의 접점은 자동고장 구간 개폐기 조작부(1-1)로 개폐 조작을 하며 사고 전류를 차단하게 된다. 진공밸브 2차측 도전부는 바로 다음 기기인 피뢰기에 연결할 수 있는 구조로 되어 있어 피뢰기 연결 도체(2-1)에 직결하도록 구성되어 있다. 피뢰기의 반대쪽은 다음 기기인 고압 파워퓨즈에 연결되도록 구성되어 있으며, 피뢰기 소자는 인입, 인출 가운데 부분에 연결하도록 구성되고, 그 끝단에는 단로기가 구성된다. 피뢰기 소자는 절연물로 몰딩되어 이 접속부와 한 몸체가 되도록 하여 고정시키고 그 사이에는 절연 그리스로 도포하여 절연 이 유지된다. 절연의 유지를 통해 사람이 접촉하여도 감전되지 않도록 구성된다.

피뢰기(2)에 연결된 단로기부(2-3)는, 피뢰기(2)가 동작하거나 피뢰기(2)가 고장으로 인하여 도통되는 경우 접지회로와의 구분을 위하여 구성된다. 본 고안에서는 특히 기중설치형 피뢰기가 사용될 수 있다.

파워퓨즈(3-1)는 퓨즈 절연 장치에 내장되고, 퓨즈 절연장치 홀더 커버(3-3)로 퓨즈를 넣고 고정시키며, 퓨즈의 교체 시에는 반대로 열고 퓨즈를 교체시킨다. 파워퓨즈(3-1)가 용단될 경우 스트라이크 핀(3-4)이 앞으로 튀어나오므로, 이를 통해 퓨즈의 용단여부를 알 수 있다.

파워퓨즈(3-1)의 2차에는 도체와 MOF(4)가 연결되며, 다른 기기의 인입부에서와 유사한 붓싱과 플러그 형으로 구성되어 있으며 조립이 용이한 구조로 구성되어 있다.

MOF(4)는 몰드형으로 구성되어 전력량의 측정을 위해 사용되며, 전체가 에폭시 절연물로 몰딩되어 단자만 붓싱 형태로 구성되고, 2차 단자(4-2)는 몰드콘 형태의 인출 붓싱(4-3)을 통해 변압기(B)와 연결된다. 이때 MOF(4)는 MOF 결합장치(5)를 사용하여 아래에서 위로 끼워 넣는 구조로 하여 안전한 접속이 가능하도록 구성될 수 있다.

전술한 고압부(A)의 구성요소들은, 절연물로 구성되어 접속재 형태의 절연물로 이어진다. 또, 고압부(A)의 각 구성요소들이 접속되는 붓싱 형태의 접속부에는 절연력이 우수한 그리스가 도포된다. 이러한 구성을 통해 절연이 유지될 수 있다. 한편, 본 고안에서는 전술한 구성요소들을 포함하는 고압부는, 수변전 장치의 다른 부분들과 조립 또는 분리가 가능한 모듈의 형태로 구성된다. 이러한 모듈화 구성을 통해, 수변전 장치 전체가 아닌 각각의 모듈별의 제작, 운반 및 설치가 가능해지며, 수변전 장치의 제작, 운용이 용이해진다.

변전소로부터 고압부에 공급된 고압의 전력은, 변압기에 의해 저압으로 변압되어 저압부에 제공된다.

도 4는 본 고안에 따른 수변전 장치의 저압부의 전면 단면도이고, 도 5는 본 고안에 따른 수변전 장치의 저압부의 측면 단면도이다.

저압부(C)는 변압기(B)에 의해 변압된 전력을 수용가 즉, 해당 시설물에 제공한다. 저압부(C) 역시 다른 부분과의 분리 또는 조립이 가능하도록 모듈화되어 구성된다.

도 6은 본 고안에 따른 도면으로, 수변전 장치의 변압기의 외형도이다.

변압기(B)는 전력회사로부터 공급받은 고압의 전력을 변압하는 부분이다. 본 고안에 따른 변압기는 전술한 고압부(A) 또는 저압부(C)와 마찬가지로, 모듈화되어 구성된다.

도 7은 외함에 적재된 수변전 장치의 전면 단면도이고, 도 8은 외함에 적재된 수변전 장치의 측면 단면도이다.

도 7과 도 8은 본 고안에 따른, 고압부(A), 변압기(B) 및 저압부(C)가 결합된 수변전 장치를 도시하고 있다. 고압부(A), 변압기(B) 및 저압부(C)는 서로 분리 및 조립이 가능하도록 각각 모듈화되어 구성된다. 이와 같은 조립식의 모듈화 구성은, 모듈별 제작, 운반 및 설치가 가능하도록 한다. 각각의 모듈들은 수변전 장치에 비해서 그 크기가 작고 무게가 덜 나간다. 따라서, 모듈화된 수변전 장치는 그 제작, 운반 및 설치가 용이해진다.

도 9, 도 10 및 도 11은 본 고안에 따른 자동고장 구간 개폐기 개폐부의 외형도이고, 도 12는 본 고안에 따른 피뢰기의 외형도이고, 도 13은 본 고안에 따른 파워퓨즈 절연장치의 외형도이고, 도 14는 본 고안에 따른 MOF의 외형도이이다.

도 9 내지 도 14에 도시된 자동고장 구간 개폐기 개폐부(1-2), 피뢰기(2), 파워퓨즈 절연장치(3-2) 및 MO(4)F는, 절연물질로 몰딩되며, 탈착(脫着)이 가능한 부품의 형태로 구성될 수 있다. 이들 중 특히 MOF(4)는 수직방향으로 탈착되도록 구성될 수 있다. 이러한 MOF(4)의 용이한 탈착을 위해 MOF 결합장치(5)가 사용될 수 있다.

도 15는 본 고안에 따른 계기용 변압 변류기(MOF) 결합장치의 도면이다.

도 15에 도시된 바와 같이, MOF 결합장치(5)는, 수직방향으로 탈착되는 MOF(4)의 탈착을 위해, 그 신장의 조절이 가능한 형태로 구성될 수 있다.

전술한 바와 같이, 자동고장 구간 개폐기 개폐부(1-2), 피뢰기(2), 파워퓨즈 절연장치(3-2), MOF(4)등의 각 구성요소들이 탈착이 가능한 부품으로 구성됨으로써, 수변전 장치에 장애가 발생하는 경우, 이상이 발생한 구성요소만을 교환하여 수변전 장치에 발생한 장애를 복구할 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 고안에 따른 수변전 장치는 고압부, 저압부 및 변압기의 세 부분으로 모듈화되며, 각 모듈은 분리 및 조립이 가능하도록 구성된다. 이를 통해 수변전 장치의 제작, 운반, 설치가 용이해진다. 또한, 본 고안에 따른 수 변전 장치는, 각 고압 기기의 도전부위를 하나의 금형화된 모듈에 밀폐시킴으로써 내부 단락 등 사고 발생시 다른 부분으로 파급되는 것을 방지하여 사고범위를 국지화시키며, 그 모듈은 만일의 사고시 바로 분해하여 새로운 부품으로 교체가 가능하도록 구성된다.

본 고안은, 수변전 장치 내부의 각 구성요소들의 모듈화 및 몰딩 성형을 통해 수변전 장치의 크기를 감소시키고 절연 효율을 향상시킨다. 수변전 장치의 크기가 감소되고 절연 효율이 향상됨으로써 수변전 장치의 설비 또는 유지 보수가 용이해지며, 수변전 장치의 안전성이 향상된다.

Claims (5)

1. 고압부, 변압기, 저압부 및 수용가 순으로 연결되며, 인입되는 전력을 자신에게 연결된 수용가가 요구하는 전압의 전력으로 변압하는 수변전 장치에 있어서,

   상기 고압부, 변압기 및 저압부 각각은 서로 분리 또는 조립되는 모듈들로 구성되며,

   상기 고압부는,

   변전소로부터 공급되는 전력이 입력되는 인입부;

   상기 인입부에 연결되며, 그 내부에, 고압전류를 차단하는 접점으로 구성된 진공밸브가 절연물로 몰딩되며, 상기 진공밸브의 접점에 대한 개폐 조작을 통해 사고 전류를 차단하는 자동고장구간 개폐기;

   상기 자동고장구간 개폐기에 연결되는 피뢰기;

   상기 피뢰기를 통해 상기 자동고장구간 개폐기에 연결되며, 그 내부에 파워퓨즈가 포함된 파워퓨즈 절연장치; 및

   상기 파워퓨즈에 연결되며, 전력량의 측정을 위해 사용되는 계기용 변압 변류기(Metering Out Fit; MOF)를 포함하되, 상기 각 구성요소들은 다른 구성요소들과의 연결부위를 제외한 부분들이 절연물질로 몰딩됨을 특징으로 하는 몰드형 수변전 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 각 구성요소들과 다른 구성요소들의 연결부위에는 절연 그리스(grease)가 도포됨을 특징으로 는 몰드형 수변전 장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 파워퓨즈 절연장치는 상기 파워퓨즈의 탈착을 위한 파워퓨즈 절연장치 홀더 커버; 와

   상기 파워퓨즈의 용단 여부의 판단을 위한 스트라이크 핀을 더 포함함을 특징으로 하는 몰드형 수변전 장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 몰딩 성형된 자동고장구간 개폐기, 피뢰기, 파워퓨즈 절연장치 및 MOF는 탈착되도록 구성됨을 특징으로 하는 몰드형 수변전 장치.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 MOF의 탈착을 위한 신장 조절형의 MOF 결합장치를 더 포함함을 특징으로 하는 몰드형 수변전 장치.

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