KR20080004735A

KR20080004735A - 가스절연 수전반

Info

Publication number: KR20080004735A
Application number: KR1020060063400A
Authority: KR
Inventors: 문섭철; 오대석
Original assignee: 주식회사 효성
Priority date: 2006-07-06
Filing date: 2006-07-06
Publication date: 2008-01-10
Also published as: KR100794814B1

Abstract

본 발명은 가스절연 수전반(gas insulated incoming panel)에 관한 것으로, 절연가스가 충진/밀폐된 하나의 케이스(100)의 내부에 부하개폐기(110), 변성기유니트(120), 피뢰기(130), 차단기(140), 주회로 계기용 변압기(150), 회로보호용 변류기(160), 써지흡수기(170) 및 기기 보호용 퓨즈(180,190)들이 설치되고, 상기 케이스(100)의 후면패널에 인입구(200)와 인출구(210)가 설치된 구성으로 이루어진다.

상기와 같이 수전에 필요한 모든 구성기기들이 하나의 케이스(100)에 내장되어 일체형 수전반을 이룸으로써 설치면적이 줄어들고, 종래 개별 배전반들을 연결할 때 필요한 연결부재 및 이의 연결에 소모되는 인력과 시간이 크게 줄어들게 된다.

또한, 공장에서 완성되어 현장에서 인입 및 인출선만을 연결하고 위치만 고정하면 되므로 설치자의 설치능력에 따른 영향이 최소화되어 출고 성능이 그대로 유지됨으로써 보다 원활한 전력수급이 가능하게 된다.

Description

가스절연 수전반{gas insulated incoming panel}

도 1은 종래 수전 장치의 개략 회로도,

도 2는 종래 수전 장치의 설치 상태도,

도 3은 본 발명에 따른 수전반의 내부 구성을 보여주는 정면도 및 좌/우측면도,

도 4는 본 발명에 따른 수전반의 평면도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100 : 케이스, 101 : 전면패널,

110 : 부하개폐기, 120 : 변성기유니트,

121 : 변류기, 122 : 변압기,

130 : 피뢰기, 140 : 차단기,

150 : 주회로 계기용 변압기, 160 : 회로보호용 변압기,

170 : 써지흡수기, 180,190 : 퓨즈,

200 : 인입구, 201 : 수전케이블,

210 : 인출구, 211 : 인출케이블,

220 : 접지애자.

본 발명은 특고압 수전 장치에 관한 것으로, 특히 구성기기들이 하나의 가스절연된 밀폐 케이스 내에 집적 설치되어 설치면적 및 설치시간이 감소되고, 제작 완료 후 현장으로 이동하여 즉시 특고압 수전을 할 수 있도록 된 가스절연 수전반에 관한 것이다.

일반적으로 특고압 수전 장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 퓨즈(11)가 포함된 부하개폐기(LBS;Load Break Switch, 12) 및 피뢰기(LA;Lightening Arrester, 13) 등을 갖춘 부하개폐기반(10)과, 전력수급 계량기용 변성기유니트(MOF;Metering Out Fit, 21)를 포함한 변성기유니트반(20)과, 퓨즈(31)와 계기용 변압기(PT;Potential Transfomer, 32)를 포함하는 계기용 변압기반(30)과, 계기용 변류기(CT;Current Transformer, 41)와 써지흡수기(SA;Surge Absorber, 42) 및 특고압용의 수전차단기(VCB;Vacuum Circuit Breaker, 43) 등을 포함하는 수전차단기반(40)으로 구성된다.

따라서, 조작자가 고전압 전류의 개폐를 임의로 실시할 수 있으며, 수전 과정에서 외부 또는 연결된 배전라인에서 침입하는 이상 고전압을 차단하여 설비의 안전을 도모하고, 내장 계기류에 의해 수전 전류의 세기 및 전압을 측정할 수 있도록 되어 있다.

그런데, 상기와 같은 종래의 수전 장치는 각 구성반 즉, 상기 부하개폐기반 (10), 변성기유니트반(20), 계기용 변압기반(30) 및 수전차단기반(40) 등이 도 2에 도시된 바와 같이, 각각 개별적으로 제작되어 설치 장소에서도 분리된 상태로 설치된다.

따라서, 설치면적을 많이 차지하게 되고, 각 구성반들을 연결하여 하나의 수전 시스템으로 작동토록 하기 위한 연결부재(열반용 볼트와 철자재 및 부스바 등의 연결도체)의 사용량이 많으며, 또한 설치에 많은 인력과 시간이 소모되어야 할 뿐만 아니라, 현장 설치자의 숙련도 등 설치능력에 따라 공장 제작 완료시의 장치 품질을 유지하지 못하여 특고압 전류의 수급 품질이 저하되는 등의 여러 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 각 구성반들의 연결을 위한 재료와 인력 및 설치면적에 대한 불필요한 낭비적 요소를 제거하여 설치면적 및 설치시간을 최소화할 수 있고, 제작시의 품질을 그대로 유지한 채 현장 설치됨으로써 전력수급이 보다 원활하게 이루어질 수 있도록 된 가스절연 수전반을 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 하나의 케이스에 부하개폐기, 변성기유니트, 피뢰기, 차단기, 주회로 계기용 변압기, 회로보호용 변류기, 써지흡수기, 기기 보호용 퓨즈들이 내장되고, 인입케이블과 인출케이블이 각각 연결되는 인입구와 인출구가 구비되며, 상기 기기들이 내장된 상기 케이스의 밀폐된 내부공 간에는 절연가스가 충진되어 가스절연된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 밀폐된 내부공간에 절연가스가 주입된 직육면체 박스형 케이스;

상기 케이스의 내부공간으로 전면패널 우측 상부에 설치되는 부하개폐기;

상기 전면패널의 우측 하부에 배치되되, 상기 부하개폐기의 출력측에 연결되고 상기 전면패널에 장착되는 변류기와, 이 변류기의 2차측에 연결되고 케이스의 바닥판에 설치되는 변압기로 구성되는 전력수급 계량기용 변성기유니트;

상기 부하개폐기의 출력측에서 상기 변성기유니트의 변류기와 분기되는 상태로 연결되며, 상기 변류기 후방 공간에 설치되는 피뢰기;

상기 전면패널의 좌측 하부에 배치되어 상기 변성기유니트의 변류기와 연결되는 차단기;

상기 차단기의 1차측에 연결되고 상기 전면패널의 좌측 상부에 장착되는 주회로 계기용 변압기;

상기 차단기의 2차측에 연결되고 상기 차단기 후방의 바닥판에 설치되는 회로보호용 변류기;

상기 케이스의 후면패널 우측 상부에 장착되어 외측단에는 수전케이블이 연결되고 내측단에는 상기 부하개폐기가 연결되는 인입구;

상기 케이스의 후면패널 좌측 하부에 장착되어 외측단에는 인출케이블이 연결되고 내측단에는 상기 회로보호용 변류기가 연결되는 인출구 및;

상기 회로보호용 변류기와 상기 인출구의 사이에 설치되는 써지흡수기를 포 함하여 구성된다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 가스절연 수전반의 내부 구성을 보인 정면도와 좌/우측면도이고, 도 4는 평면도이다.

본 발명에 따른 수전반은 하나의 케이스(100) 내부에 모든 구성기기들이 설치되어 구성된 것에 그 특징이 있다. 상기 케이스(100)는 직육면체 박스 형상으로서 상하 및 전후좌우 패널들로 구성되어 있으며, 전면패널(101)의 앞쪽으로는 소정거리를 두고 양쪽으로 개폐되는 도어(102)가 구비되어, 도어(102)를 열었을 때 상기 전면패널(101)이 외부로 노출되도록 되어 있다.

또한, 상기 도어(102)를 열면 조작자측으로 노출되는 전면패널(101) 뒤쪽의 공간에는 육불화황(SF6), 질소가스(N2), 건조공기(dry-air) 등의 절연가스가 충진되어 내부에 설치되는 기기들의 절연작용을 하도록 되어 있으며 이때, 절연가스가 충진된 상기 전면패널(101) 뒤쪽의 공간이 외부에 대해 밀폐되어 있음은 물론이다.

한편, 상기 케이스(100)의 내부에 설치되는 기기들로서는 부하개폐기(110), 변성기유니트(120), 피뢰기(130), 차단기(140), 주회로 계기용 변압기(150), 회로보호용 변류기(160), 써지흡수기(170) 및 기기 보호용 퓨즈(180,190)들이 있으며, 상기 케이스(100)의 후면패널에 인입구(200)와 인출구(210)가 설치된다.

상기 인입구(200)는 평면상에서 보아 후면패널의 우측 상부에 설치되는데, 특고압 수전케이블(201)이 어느 방향으로도 연결될 수 있도록 회전 가능한 T형 접 속재를 사용한다.

이와 마찬가지로 상기 인출구(210) 역시 인출케이블(211)의 인출방향이 자유롭도록 회전 가능한 T형 접속재를 사용하며, 케이스(100) 후면패널의 좌측 하부에 설치된다.

한편, 상기 케이스(100)의 내부 우측 상부에는 상기 인입구(200)에 연결되는 상기 부하개폐기(110)가 설치된다. 상기 부하개폐기(110)는 케이스(100)의 전면패널(101)과 후면패널의 사이에 고정된 상/하부테이블(111,112) 사이에 설치되는데, 상기 상부테이블(111)과 하부테이블(112) 각각에 인입단자(113)와 인출단자(114)가 고정되고, 상기 인출단자(114)에는 회동단자(115)의 하단이 회동가능하게 연결되며, 상기 회동단자(115)는 연결링크(116;회동단자에 연결,117;샤프트에 연결)를 매개로 상기 케이스(100)의 전면패널(101)과 후면패널을 연결하는 상태로 회동가능하게 고정된 샤프트(118)에 연결된다.

그리고, 상기 샤프트(118)의 일측단부는 상기 전면패널(101)을 통해 그 전방으로 돌출되어 있으며, 그 단부에 조작레버(119)가 설치된다.

따라서, 조작자가 상기 조작레버(119)를 회동시키는 것에 의하여 샤프트(118)가 회전되면, 연결링크(116,117)의 작용에 의해 상기 회동링크(115)가 회동하여 상부의 인입단자(113)와 접속 또는 분리됨으로써 수전 전류의 개폐가 이루어진다.

상기 부하개폐기(110)의 하부에는 이 부하개폐기(110)를 보호할 목적으로 부하개폐기용 퓨즈(180)가 설치된다. 부하개폐기용 퓨즈(180)는 입력측이 상기 부하 개폐기(110)의 인출단자(114)에 연결되어 있으며, 퓨즈홀더의 전면이 상기 전면패널(101)을 통해 외부로 개방되도록 설치되고, 상기 퓨즈홀더의 내부로 삽입되는 퓨즈링크(181)와 이 퓨즈링크(181)의 전면패널 외측 단부에 고정된 커버(182)로 구성된다. 또한, 상기 부하개폐기용 퓨즈(180)의 퓨즈홀더는 케이스(100) 내부의 절연가스속에 설치되는 것이므로 기밀형(소켓형) 퓨즈홀더가 사용되며 퓨즈홀더의 입구와 상기 전면패널(101)의 사이에는 케이스(100) 내부 공간의 밀폐를 위한 실링이 되어 있다.

따라서, 조작자는 케이스(100)를 해체하지 않고 내부 절연가스의 누기 없이 상기 커버(182)를 잡고 퓨즈링크(181)를 삽입 또는 인출함으로써 퓨즈교환을 실시할 수 있다.

한편, 상기 부하개폐기용 퓨즈(180)의 하부에는 전력수급 계량기용 변성기유니트(120)와 피뢰기(130)가 설치되고, 상기 변성기유니트(120)는 별도로 구성된 변류기(121)와 변압기(122)로 이루어진다.

이때 상기 변류기(121)는 케이스(100)의 전면패널(101)에 고정되고, 상기 변압기(122)는 변류기(121) 하부의 케이스(100) 바닥판에 고정되며, 상기 피뢰기(130)는 상기 변류기(121)의 후방에서 케이스(100) 내에 고정된 부스바에 의해 지지된다.

그리고, 상기 부하개폐기용 퓨즈(180)의 출력측은 상기 변류기(121)의 1차측 및 피뢰기(130)에 동시 연결되고, 상기 변류기(121)의 2차측은 케이스(100) 내부 공간의 전면 좌측 하부에 위치되는 차단기(140)의 1차측으로 연결됨과 동시에 상기 변압기(122)에 연결된다.

또한, 상기 변류기(121)의 2차측과 상기 차단기(140)의 1차측은 역시 케이스(100) 내부에 고정된 지지애자를 통해 지지된 부스바를 통해 연결된다.

상기와 같이 전력수급 계량기용 변성기유니트(120)를 변류기(121)와 변압기(122)로 분리하여 설치하는 것은 케이스(100) 내부의 좁은 공간에 구성기기들을 보다 효율적으로 배치할 수 있도록 하기 위함이다.

한편, 상기 차단기(140)는 소호(아크방전 소멸)작용을 위하여 두 접촉자를 진공 공간 속에 둔 진공차단기(VCB;Vacuum Circuit Breaker)이며, 상부의 차단부와 하부의 조작부(141)가 일체형으로 구성된 단품으로서 독립장치로서의 모든 조정 및 특성시험이 완료된 상태에서 상기 케이스(100)의 전면패널(101)에 장착된다.

상기 조작부(141)는 상기 전면패널(101)의 외부로 노출되어 조작자가 회동조작할 수 있도록 된 샤프트와, 이 샤프트의 단부에 구비된 레버에 연결된 승강로드, 이 승강로드에 일단이 연결되고 타단은 상기 전면패널(101)에 회동가능하게 장착된 회동레버 및 이 회동레버와 상기 차단기(140) 본체인 차단부를 연결하는 연결부로 이루어져 있다.

한편, 상기 차단기(140)의 1차측은 상기 차단기(140)의 상부 즉, 상기 전면패널(101)의 좌측 상부에 장착된 주회로 계기용 변압기(150)와 연결되는데, 이 주회로 계기용 변압기(150)와 상기 차단기(140)의 사이에는 상기 주회로 계기용 변압기(150)를 보호하기 위한 변압기용 퓨즈(190)가 구비된다.

상기 변압기용 퓨즈(190) 역시 전술한 부하개폐기용 퓨즈(180)와 동일하게 기밀형 퓨즈홀더가 사용되며, 이 퓨즈홀더 역시 앞쪽 부분이 상기 전면패널(101)을 통해 외부로 노출되도록 되어 있으며, 그 연결부분은 가스 누출 방지를 위해 실링된다.

따라서, 조작자는 케이스를 분해하지 않고도 커버(192)를 잡아 빼거나 밀어 넣음으로써 그에 일체로 연결된 퓨즈링크(191)를 가스 누출 없이 교체할 수 있도록 되어 있다.

한편, 상기 차단기(140)의 2차측은 자신의 후방측 바닥판에 설치된 회로보호용 변류기(160)에 연결되고, 이 회로보호용 변류기(160)의 2차측은 상기 인출구(210)에 연결되며, 이 인출구(210)에는 인출케이블(211)이 연결된다.

그리고, 상기 회로보호용 변류기(160)와 상기 인출구(210)의 사이에는 써지흡수기(170)가 설치되며, 이 써지흡수기(170)는 인출구(210) 하측의 후면패널상에 설치된 접지애자(220)에 연결되어 1종 접지된다.

이는 상기 피뢰기(130)의 경우도 마찬가지로서 상기 피뢰기(130)의 2차측도 상기 접지애자(220)에 연결되어 1종 접지된다.

상기와 같이, 본 발명은 상기 케이스(100)의 내부에 수전에 필요한 부하개폐기(110), 변성기유니트(120), 피뢰기(130), 차단기(140), 주회로 계기용 변압기(150), 회로보호용 변류기(160), 써지흡수기(170), 기기 보호용 퓨즈(180,190)들이 설치되고, 상기 케이스(100)의 후면패널에 인입구(200)와 인출구(210)가 구비되어, 하나의 케이스(100)로서 완전한 수전반이 구성된다.

따라서, 정상적인 수전설비로서 작동하게 되며, 특히 조작자의 수동조작이나 계측이 필요한 부하개폐기(110), 부하개폐기용 퓨즈(180), 변성기유니트(120)의 변류기(121), 차단기(140), 주회로 계기용 변압기(150) 및 이 변압기보호용 퓨즈(190)등이 전면패널(101)상에 설치되어 조작자가 도어(102)를 열고 간편히 조작 및 계측할 수 있도록 되어 있다.

또한, 본 발명은 내부 수납 구성기기 중에서 중량물은 상기 케이스의 하부 및 전면패널에 배치/조립하고 비중량물은 좌우측과 후면패널에 배치/조립함으로써 완성된 수전반의 기구적 안정성을 확보하고 있는 바, 전술한 바와 같은 배치구조는 이와 같은 사항을 고려한 것이다.

상기와 같이 본 발명에 따른 수전반은 필요 구성기기가 가스절연된 하나의 케이스 내부에 모두 설치되어 있음으로써 현장에서의 설치면적(공간)이 크게 감소되는 효과가 있다.

또한, 종래와 같이 개별적으로 제작된 각 구성반들을 연결하기 위한 각종 연결부재의 소모량이 줄어들게 되고, 장치의 설치에 소요되는 인력과 시간 또한 대폭 감소된다.

또한, 종래에는 현장 설치자의 설치 능력에 따라서 설비 전체의 성능이 영향 받을 수 있었으나 본 발명에 따른 수전반은 공장에서 생산 및 테스트를 거쳐 완성된 상태 그대로 현장으로 이동하여 고정하고 인입 및 인출케이블을 연결하기만 하면 되므로 현장 설치자의 설치 능력에 성능이 영향받지 않고 출고상태 그대로 유지되므로 특고압 전류를 원활히 수배전할 수 있게 되어, 품질 안정화에 효과가 크다.

Claims

하나의 케이스(100)에 부하개폐기(110), 변성기유니트(120), 피뢰기(130), 차단기(140), 주회로 계기용 변압기(150), 회로보호용 변류기(160), 써지흡수기(170), 기기 보호용 퓨즈(180,190)들이 내장되고, 인입케이블(201)과 인출케이블(211)이 각각 연결되는 인입구(200)와 인출구(210)가 구비되며, 상기 기기들이 내장된 상기 케이스(100)의 밀폐된 내부공간에는 절연가스가 충진되어 가스절연된 것을 특징으로 하는 가스절연 수전반.
밀폐된 내부공간에 절연가스가 주입된 직육면체 박스형 케이스(100);

상기 케이스(100)의 내부공간으로 전면패널(101) 우측 상부에 설치되는 부하개폐기(110);

상기 전면패널(101)의 우측 하부에 배치되되, 상기 부하개폐기(110)의 출력측에 연결되고 상기 전면패널(101)에 장착되는 변류기(121)와, 이 변류기(121)의 2차측에 연결되고 케이스(100)의 바닥판에 설치되는 변압기(122)로 구성되는 전력수급 계량기용 변성기유니트(120);

상기 부하개폐기(110)의 출력측에서 상기 변성기유니트(120)의 변류기(121)와 분기되는 상태로 연결되며, 상기 변류기(121) 후방 공간에 설치되는 피뢰기(130);

상기 전면패널(101)의 좌측 하부에 배치되어 상기 변성기유니트(120)의 변류 기(121)와 연결되는 차단기(140);

상기 차단기(140)의 1차측에 연결되고 상기 전면패널(101)의 좌측 상부에 장착되는 주회로 계기용 변압기(150);

상기 차단기(140)의 2차측에 연결되고 상기 차단기(140) 후방의 바닥판에 설치되는 회로보호용 변류기(160);

상기 케이스(100)의 후면패널 우측 상부에 장착되어 외측단에는 수전케이블(201)이 연결되고 내측단에는 상기 부하개폐기(110)가 연결되는 인입구(200);

상기 케이스(100)의 후면패널 좌측 하부에 장착되어 외측단에는 인출케이블(211)이 연결되고 내측단에는 상기 회로보호용 변류기(160)가 연결되는 인출구(210) 및;

상기 회로보호용 변류기(160)와 상기 인출구(210)의 사이에 설치되는 써지흡수기(170)을 포함하여 구성되는 가스절연 수전반.
제 2항에 있어서, 상기 부하개폐기(110)의 출력측과 상기 변성기유니트(120)의 변류기(121) 입력측 사이에는 부하개폐기용 퓨즈(180)가 설치되고, 상기 차단기(140)의 출력측과 상기 주회로 계기용 변압기(150)의 입력측 사이에는 변압기용 퓨즈(190)가 설치되는 것을 특징으로 하는 가스절연 수전반.
제 3항에 있어서, 상기 각 퓨즈(180, 190)들은 기밀형의 퓨즈홀더와 이 퓨즈홀더에 삽입되는 퓨즈링크(181,191)와 이 퓨즈링크(181,191)의 단부에 고정된 커버 (182,192)로 이루어지고, 상기 퓨즈홀더의 입구부는 전면패널(101)의 앞쪽으로 개방되어 있으며, 퓨즈홀더와 전면패널(101)과의 사이는 실링된 것을 특징으로 하는 가스절연 수전반.
제 2항에 있어서, 상기 부하개폐기(110)는 상기 케이스(100)의 전면패널(101)과 후면패널의 사이에 고정되는 상/하부테이블(111,112)에 각각 고정된 인입단자(113)와 인출단자(114);

상기 인출단자(114)에 하단이 회동가능하게 연결된 회동단자(115);

상기 회동단자(115)에 연결링크(116,117)를 매개로 연결되고, 전후단이 각각 상기 케이스(100)의 전면패널(101)과 후면패널에 회동가능하게 연결되며, 상기 전면패널(101)을 관통하여 전방으로 돌출된 단부에 조작레버(119)가 설치된 샤프트(118)로 구성된 것을 특징으로 하는 가스절연 수전반.
제 2항에 있어서, 상기 피뢰기(130)와 상기 써지흡수기(170)는 상기 후면패널의 좌측 하부에 설치된 접지애자(220)를 통해 1종 접지되는 것을 특징으로 하는 가스절연 수전반.
제 2항에 있어서, 상기 인입구(200)와 인출구(210)는 자유 회전 가능한 T형 접속재인 것을 특징으로 하는 가스절연 수전반.
제 2항에 있어서, 상기 케이스(100)의 전면패널(101) 앞쪽에는 소정 거리를 두고 도어(102)가 설치된 것을 특징으로 하는 가스절연 수전반.