KR20090080643A - 지중 배전 선로용 폴리머 절연 다회로 개폐기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지중 배전 선로용 폴리머 절연 다회로 개폐기에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 상하 병설된 복수의 상,하 차단부(10)(10')가 내장 형성된 절연하우징(1)과, 상기 절연하우징의 상,하 차단부(10)(10') 일측에 접속 연결되는 접지회로부 접속재(20)와 주회로부 접속재(25), 및 상기 절연하우징 상부에 일체 형성된 부싱(30)으로 구성하되, 상기 상,하 차단부(10)(10')는 부싱(30) 내부로 삽입된 도체(32)가 연결된 접지 측 가동용 접속단자(12)와 주회로 측 가동용 접속단자(12')를 연결도체(13)에 의해 전기적으로 연결 설치하고, 상기 가동용 접속단자(12)(12')의 일측에는 진공 인터럽터(14)(14')와 고정용 접속단자 조립체(15)(15'), 타측에는 기밀 차단하는 격막(40)이 삽입된 절연로드(45)와 격막 내측 공간으로 충전된 절연기체(G)로 구성하여 제공함으로써, 간단한 구조에 의해 복수 차단부를 구성함과 함께 전기적 절연 및 기계적 밀봉을 우수하게 제공하여 절연 특성을 향상시킴은 물론 경제성을 우수하게 제공하는데 그 특징이 있다.

지중, 배전 선로, 폴리머 절연 다회로 개폐기, 차단부, 격막, 절연하우징

Description

지중 배전 선로용 폴리머 절연 다회로 개폐기{Polymer insulated multi switch for underground power line}

본 발명은 지중 배전 선로용 폴리머 절연 다회로 개폐기에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 상,하 차단부를 상호 절연되게 복수 구성하고 절연 매체로 진공개폐부, 격막, 친환경적 절연기체를 사용하여 전기적 절연 및 기계적 밀봉을 우수하게 제공하므로 절연 특성을 향상시킴은 물론 경제성을 우수하게 제공하는 지중 배전 선로용 폴리머 절연 다회로 개폐기에 관한 것이다.

일반적으로 발전소로부터 초고압의 전기가 1차 변전소로 송전 된 후, 1차 변전소에서 강압되어 2차 변전소 또는 각 수용가로 공급된다.

그리고 상기 2차 변전소로부터 공급된 전기는 배전 계통을 통하여 각 수용가의 수전 설비로 공급되며, 특고압 수용가, 고압 수용가 및 각종 옥외설치 변압기를 통하여 전기를 공급받는 저압 수용가까지 공급된다.

특히 전기 사용 수용가의 증가와 전기 사용 형태가 복잡해짐에 따라 지중 배전 선로용 다회로 개폐기가 설치 사용되고 있는데, 이는 지상 또는 지중에 설치되 어 선로 구분 및 분기와 지중선의 전력을 차단하기 위해 사용되고 있다.

종래 지중 배전 선로용 다회로 개폐기는 SF6 가스 절연방식의 다회로 개폐기가 사용되었으나 환경오염 및 폭발 등의 위험성으로 인해 진공 절연방식인 폴리머 절연 개폐기가 단독 또는 혼용 사용되고 있다.

이러한 종래 지중 배전 선로용 다회로 개폐기는 다수의 형태로 선 출원된 바 있는데, 국내공개특허 제1997-51595호(1997. 07. 29)에서는 중공의 강화 엘레먼트 외면에 탄성고무재로 하우징을 형성하여 내부에 보틀, 강화 엘레멘트 사이에 탄성고무재와 서로 다른 충전재로 구성된 것에 특징을 갖는 것이다.

그러나 이러한 실시 예는 주회로만 갖추고 있을 뿐 접지를 위한 회로나 전압검출을 위한 장치를 별도 마련하고 있지 않기 때문에 사용상 불편함과 큰 제약이 있다.

또한, 국내공개특허 제1997-51592(1997. 07. 29)에서는 접촉부 절연을 위한 다이아프램이 하우징과 샤프트에 설치된 것에 특징을 갖는 것으로, 이러한 실시 예는 다이아프램만으로 접촉부를 절연하는 방식이어서 상기 다이어프램 계면이 전계집중에 의해 열화 가능성이 상존하여 내구성 저하 및 오작동의 문제가 있다.

또한, 국내공개특허 제2006-119402호(2006. 11. 24)에서는 에폭시로 몰딩 된 절연하우징에 접점 작동을 행하는 개폐부, 개폐부와 연결된 작동축, 작동축에 힘을 가하는 스프링, 작동축에 연결된 구동암, 구동암을 조작시키는 조작부로 구성된 것에 특징을 갖는 것이다.

그러나 이러한 실시 예는 주회로부 접지회로부의 구동로드 부분이 절연적으 로 구분되지 않아 일측의 전기적 결합으로 전기 섬락의 불량을 유발하게 됨은 물론 기계적 밀봉을 확실하게 제공하지 못하여 내부에 습기 발생 등의 문제가 발생할 가능성이 있으며, 조작기와 전기적 절연거리를 위한 공간의 필요로 설치 사용의 불편함을 갖고 있다.

또한, 미국특허 3,471,669호(1969. 10. 07)에서는 부싱과 하우징이 탄성고무재로 일체형으로 성형 되고, 진공 인터럽터 양단에 가동 및 고정 접촉 조립체가 설치되되 가동 접촉 조립체에는 조작기가 연결되어 개폐작업을 행하는 것을 특징으로 갖는 것이다.

그러나 이러한 실시 예는 상기 조작부가 하우징 내부에 설치된 상태로 성형 되기 때문에 조작기 부분에 문제가 발생시 보수를 행할 수 없는 단점과 하우징이 전체적으로 비대해져 공간활용성이 저하되는 문제점이 있다.

또한, 미국특허 제4,124,790호(1978. 11. 07)는 에폭시 또는 고체 절연물로 하우징이 성형 되어 있으며, 진공 인터럽터와 하우징 접촉면에 고무재와 같은 탄성재료를 배열하였고, 구동로드 외부에 가이드 튜브를 적용하여 그 외부 표면에 고무재를 성형한 구조로 캡슐화되어 있다.

그러나 이러한 선원 기술의 구성은 진공 인터럽터 크기가 상대적으로 크므로 하우징이 상대적으로 크고, 또한 내부 전기회로 장치 구성이 복잡한 구조로 되어 있다.

또한, 미국특허 제4,150,270호(1979. 04. 17)는 고체 절연으로 성형 된 하우징부, 진공 인터럽터와 하우징 접촉면에 고저항 페인트를 적용하였으며, 고무와 같 은 움직이는 유연한 다이아프램으로 구동로드 및 하우징 내부를 기계적, 화학적으로 접합시켜 절연유 또는 절연 기체를 하우징 내부에 밀봉시켜 전기적 절연을 유지시키며, 조작기 부분은 가동 접촉 조립체와 연결되어 있으며 하우징과 볼트로 결합하여 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술이 갖는 제반 문제점을 해결하고, 특히 선원 기술로 제시된 미국특허 제4,150,270호, 제3,471,669호, 4,124,790호의 단점을 개선하여 발명된 것으로서, 상,하 차단부를 상호 절연되게 복수 구성하고, 절연 매체로 진공개폐부, 격막, 친환경적 절연기체를 사용하여 전기적 절연 및 기계적 밀봉을 우수하게 제공하므로 절연 특성을 향상시킴은 물론 경제성을 우수하게 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 기밀링, 격막, 절연기체 등 다단계에 의한 기밀구조로 확실한 밀봉 구조에 의해 내부 습기 발생을 차단함은 물론 전기 섬락의 불량을 완전 해결하는 등 사용 신뢰도를 극대화하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 격막의 구조 개선에 의해 기밀성은 물론 내구성을 극대화하므로 사용 신뢰도를 더욱 극대화하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 조작기 및 접지회로부 접속재, 주회로부 접속재를 조립식으로 구성함에 의해 부분 손상시 교체 사용이 가능하여 경제성을 더욱 극대화하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 상기 전압검출을 수시로 행할 수 있도록 추가 구성함으로써 사용 효율성을 극대화하는데 그 목적이 있다.

이러한 본 발명은,

상하 병설된 복수의 상,하 차단부가 상호 절연 분리되도록 내장 형성된 절연하우징과,

상기 절연하우징의 상,하 차단부 일측에 각각 기밀구조로 조립되어 접속 연결되는 접지회로부 접속재와 주회로부 접속재, 및 상기 절연하우징 상부에 전력선 접속재를 삽입 고정하도록 일체 형성된 부싱으로 구성함에 의해 달성된다.

본 발명의 상기 상,하 차단부는 부싱 내부로 삽입된 도체가 연결된 접지 측 가동용 접속단자와 주회로 측 가동용 접속단자를 연결도체에 의해 전기적으로 연결 설치하되,

상기 가동용 접속단자의 일측에는 진공 인터럽터와 고정용 접속단자 조립체, 타측에는 기밀 차단하는 격막이 삽입된 절연로드와 격막 내측 공간으로 충전된 절연기체로 구성함에 그 특징이 있다.

본 발명의 상기 진공 인터럽터와 절연하우징 사이에는 개폐작업에 따른 기계적인 충격으로부터 보호하도록 절연링을 설치 구성함에 그 특징이 있다.

본 발명의 상기 격막은 "C" 자 단면 형태로 내외 측이 전후 이동시 절연로드와 절연하우징의 조립공에 밀착 유지를 위해 주름부로 각각 형성함에 그 특징이 있다.

본 발명의 상기 격막은 내외 측 적어도 어느 한 일측을 직선부로 형성함에 그 특징이 있다.

본 발명의 상기 격막은 내측 단에 환형돌기를 형성하여 절연로드 외주연에 대응 형성된 환형요홈에 삽입 조립함에 그 특징이 있다.

본 발명의 상기 절연하우징에는 접지회로부와 주회로부의 전압을 측정하기 위하여 전압검출단자를 구성함에 그 특징이 있다.

이러한 본 발명은, 상,하 차단부를 상호 절연되게 복수 구성하고, 절연 매체로 진공개폐부, 격막, 친환경적 절연기체를 사용하여 전기적 절연 및 기계적 밀봉을 우수하게 제공하되, 기밀링, 격막, 절연기체 등 다단계에 의한 기밀구조와 격막의 구조 개선으로 내구성 및 절연 특성을 향상, 기밀성 향상에 따른 내부 습기 발생 차단, 전기 섬락의 불량을 완전 해결함은 물론 간단한 구조에 의해 복수의 차단부를 구성하여 경제성, 사용 신뢰도를 극대화하고,

또한, 조작기 및 접지회로부 접속재, 주회로부 접속재를 조립식으로 구성함에 의해 부분 손상시 교체 사용이 가능함은 물론 전압검출단자에 의해 상시로 접지회로부와 주회로부의 전압을 측정하며 사용하기 때문에 사용 효율성을 우수하게 제공하는 효과를 갖는 것이다.

이하, 상기한 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 구체적으로 살펴보기로 한다.

즉, 본 발명의 지중 배전 선로용 폴리머 절연 다회로 개폐기는 도 1 내지 도 9에 도시된 바와 같이,

상하 병설된 복수의 상,하 차단부(10)(10')가 상호 절연 분리되도록 내장 형성된 절연하우징(1)과,

상기 절연하우징의 상,하 차단부(10)(10') 일측에 각각 기밀구조로 조립되어 접속 연결되는 접지회로부 접속재(20)와 주회로부 접속재(25), 및 상기 절연하우징 상부에 전력선 접속재를 삽입 고정하도록 일체 형성된 부싱(30)으로 구성되어 이루어진다.

상기 상,하 차단부(10)(10')에는 절연하우징의 조립공(1a)(1b) 내부 중앙에 부싱(30) 내부로 삽입된 도체(32)가 볼트(33)로 연결된 접지측 가동용 접속단자(12)와 주회로 측 가동용 접속단자(12')가 연결도체(13)에 의해 전기적으로 연결 설치하되,

상기 가동용 접속단자(12)(12')의 일측에는 진공 인터럽터(14)(14')와 고정용 접속단자 조립체(15)(15')가 설치되고, 타측에는 조작기에 연결되고 내외 측 공간을 기밀 차단하는 격막(40)이 삽입 설치되는 절연로드(45)와 상기 격막에 의해 구획된 내측 공간으로 절연기체(G)를 충전 구성하여 이루어진다.

이때, 상기 진공 인터럽터(14)(14')와 절연하우징(1) 사이에는 개폐작업에 따른 기계적인 충격으로부터 보호하도록 절연링(16)(16')이 설치 구성된다.

그리고 상기 접지 회로부 접속재(20)와 주회로부 접속재(25)는 절연하우징(1)의 일측 테이퍼 형성된 결합부(1c)(1d)에 압입되게 결합하는 조립 방식에 의해 조립 결합하도록 구성된다.

상기 절연로드(45)의 외측단은 나사부(46)를 형성하여 조작기에 나사 결합으로 상호 결합하도록 구성된다.

또한, 상기 절연하우징(1) 내부의 접지회로부와 주회로부의 전압을 측정하기 위하여 주회부 가동용 접속 단자(12')와 일정 간격을 두고 전압검출단자(17)를 구성하고,

상기 전압검출단자에 케이블 연결을 위해 나사부(18)를 나사 결합 구성하여 접지회로부와 주회로부의 전압 검출을 항시 수행하도록 구성된다.

그리고 상기 격막(40)은 "C" 자 단면 형태로 내외 측이 절연로드(45)와 절연 하우징(1) 조립공(1a)(1b)에 밀착되게 설치되되, 내외 측은 전후 이동시 밀착 유지를 위해 주름부(40a)(40b)를 각각 형성하여 구성된다.

이때 상기 격막은 도 10 내지 도 13에 도시된 바와 같이 달리 실시할 수 있는데, 도 10은 상기 격막(40)의 내측을 직선부(40a-1)로 형성한 것이고, 도 11은 상기 격막(40)의 외측을 직선부(40b-1)로 형성한 것이며, 도 12는 상기 격막(40)의 내외 측을 직선부(40a-1)(40b-1)로 형성한 것이다.

그리고 도 13은 격막(40)의 내측 단에 환형돌기(42)를 형성하고, 절연로드(45)에 상기 환형돌기(42)가 삽입되어 조립되는 환형요홈(47)을 형성하여 구성된 것이다.

미설명부호로서, 5는 상,하 차단부(10)(10)의 전면으로 기밀을 위해 조립되는 오링, 6은 상,하 차단부(10)(10)의 전면으로 조작기에 조립 설치를 위한 조립공을 각각 나타내는 것이다.

다음은 상기와 같이 구성되는 본 발명의 작동 및 작용에 대해 살펴보기로 한다.

본 발명은 상,하 차단부(10)(10')의 절연로드(45)를 조작기에 연결함에 의해 설치한다.

특히 상기 절연로드(45) 끝단의 나사부(46)에 의해 조작기에 나사 결합하므로 간단하게 결합 설치하게 되는 것이다.

이러한 본 발명의 폴리머 절연 다회로 개폐기는 조작기의 작동으로 조작기와 연결된 상,하 개폐기의 절연로드(45)가 이동하면서 절연로드에 연결된 접지 측 또는 주회로 측 가동용 접속단자(12)(12')가 이동하게 된다.

이와 같은 접지 측 또는 주회로 측 가동용 접속단자(12)(12')가 이동으로 상기 가동용 접속단자에 연결된 진공인터럽터(14)(14')가 고정용 접속단자 조립체(15)(15')에 접점이 붙거나 이격되면서 개폐 사용하게 되는 것이다.

이때, 상기 절연로드(45)의 이동작동에 따른 개폐 작업시에도 전기적 절연 및 기계적 밀봉을 우수하게 제공하는데, 이는 상기 상,하 차단부(10)(10')의 입구 측의 오링(5), 절연로드(45)상에 장착된 격막(40) 및 상기 격막의 내측 공간으로 충전된 친환경적 절연기체(G)에 의하여 다단계에 걸쳐 밀봉하므로 우수하게 제공되는 것이다.

특히, 상기 절연로드(45)에 장착되는 격막(40)은 내외 측으로 주름부(40a)(40b)를 각각 형성하고 있기 때문에 절연로드의 전후 이동시 내외 측이 절연로드(45)와 절연 하우징(1)에 조립공(1a)(1b)에 밀착됨을 효과적으로 유지하게 되는 것이다.

물론 상기 격막(40)은 도 10 내지 도 13에 도시된 바와 같이 내외 측 적어도 어느 일측을 직선부(40a-1)(40b-1)로 형성할 수도 있음은 물론이다.

또한, 상기 격막(40)의 내측 단에 환형돌기(42)를 형성하여 절연로드(45)의 외주연에 대응 형성된 환형요홈(47)에 조립 구성함으로써 기밀을 더욱 우수하게 유지할 수도 있음은 물론이다.

한편, 상기한 본 발명은 조작기에 절연로드(45)를 나사 결합하여 조립 설치함과 함께 절연하우징(1)의 일측 테이퍼 형성된 결합부(1c)(1d)로 접지 회로부 접속재(20)와 주회로부 접속재(25)를 압입하여 조립하는 방식으로 결합하기 때문에 내부 부품의 부분 손상시 분해하여 교체 사용이 가능하게 제공되는 것이다.

또한, 상기 절연하우징(1)의 일측 전압검출단자(17)를 이용하여 상시로 접지회로부와 주회로부의 전압을 측정하며 안전하게 사용할 수 있게 되는 것이다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 전체 사시도.

도 3은 본 발명의 측면도.

도 4는 본 발명의 정면도.

도 5는 도 4의 A-A선 단면도.

도 6은 본 발명의 분해 사시도.

도 7은 본 발명의 분해 단면도.

도 8은 본 발명의 요부 분해 단면도.

도 9는 도 8의 조립 단면도.

도 10 내지 도 13은 본 발명 격막의 다양한 실시 예를 보여주는 단면도.

도 14는 본 발명의 설치 상태도.

**도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명**

1: 절연하우징 10, 10': 차단부

12, 12': 가동용 접속단자 13: 연결도체

14, 14': 진공 인터럽터 15, 15': 접속단자 조립체

20: 접지회로부 접속재 25: 주회로부 접속재

30: 부싱 32: 도체

40: 격막 42: 환형돌기

45: 절연로드 47: 환형요홈

Claims (8)

1. 상하 병설된 복수의 상,하 차단부(10)(10')가 상호 절연 분리되도록 내장 형성된 절연하우징(1)과,

   상기 절연하우징의 상,하 차단부(10)(10') 일측에 각각 기밀구조로 조립되어 접속 연결되는 접지회로부 접속재(20)와 주회로부 접속재(25), 및 상기 절연하우징 상부에 전력선 접속재를 삽입 고정하도록 일체 형성된 부싱(30)으로 구성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 지중 배전 선로용 폴리머 절연 다회로 개폐기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 절연하우징의 상,하 차단부(10)(10')는 조립공(1a)(1b) 내부 중앙에 부싱(30) 내부로 삽입된 도체(32)가 볼트(33)로 연결된 접지 측 가동용 접속단자(12)와 주회로 측 가동용 접속단자(12')가 연결도체(13)에 의해 전기적으로 연결 설치하되,

   상기 가동용 접속단자(12)(12')의 일측에는 진공 인터럽터(14)(14')와 고정용 접속단자 조립체(15)(15')가 설치되고, 타측에는 조작기에 연결되고 내외 측 공간을 기밀 차단하는 격막(40)이 삽입 설치되는 절연로드(45)와 상기 격막에 의해 구획된 내측 공간으로 절연기체(G)를 충전 구성하여 이루어진 것을 특징으로 하는 지중 배전 선로용 폴리머 절연 다회로 개폐기.
3. 제2항에 있어서,

   상기 진공 인터럽터(14)(14')와 절연하우징(1) 사이에는 개폐작업에 따른 기계적인 충격으로부터 보호하도록 절연링(16)(16')이 설치 구성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 지중 배전 선로용 폴리머 절연 다회로 개폐기.
4. 제2항에 있어서,

   상기 격막(40)은 "C" 자 단면 형태로 내외 측이 절연로드(45)와 절연 하우징(1)의 조립공(1a)(2a)에 밀착되게 설치되되, 내외 측은 전후 이동시 밀착 유지를 위해 주름부(40a)(40b)를 각각 형성하여 구성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 지중 배전 선로용 폴리머 절연 다회로 개폐기.
5. 제4항에 있어서,

   상기 격막(40)은 내외 측 적어도 어느 한 일측을 직선부(40a-1)(40b-1)로 형성하여 이루어진 것을 특징으로 하는 지중 배전 선로용 폴리머 절연 다회로 개폐기.
6. 제4항 또는 제5항에 있어서,

   상기 격막(40)은 내측단에 환형돌기(42)를 형성하여 절연로드(45) 외주연에 대응 형성된 환형요홈(47)에 삽입 조립하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 지중 배전 선로용 폴리머 절연 다회로 개폐기.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 절연하우징(1)에는 접지회로부와 주회로부의 전압을 측정하기 위하여 주회부 가동용 접속 단자(12')와 일정 간격을 두고 전압검출단자(17)를 구성하여 이루어진 것을 특징으로 하는 지중 배전 선로용 폴리머 절연 다회로 개폐기.
8. 제2항에 있어서,

   상기 절연기체(G)는 환경친화적인 질소나 질소화합물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지중 배전 선로용 폴리머 절연 다회로 개폐기.

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