KR20110096123A - 가스-절연된 스위치 - Google Patents

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KR20110096123A
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에드가 둘니
마누엘 칼레자
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프랑크 보름발드
일랑고 그나나단다파니
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에이비비 테크놀로지 아게
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Abstract

본 발명은 가스-절연된 스위치(10)에 관한 것으로, 금속 하우징(12) 및 적어도 3개의 스위치 극(14)을 포함한다. 캡슐 하우징(12)은 서로 착탈식으로 연결되는 적어도 하나의 제 1 셀 절반부(20) 및 제2 셀 절반부(22)를 포함한다. 본 발명은 추가로 상기 스위치(10)를 제조하는 방법에 관한 것이다. 적어도 3개의 스위치 극(14)은 이에 따라 제 1 셀 절반부(20)에 연결되고, 제 2 셀 절반부(22)는 제 1 셀 절반부(20)에 연결된다.

Description

가스-절연된 스위치{GAS-INSULATED SWITCH}
본 발명은 가스-절연된 스위치에 관한 것으로, 특히 제 1항의 전제부에 따라 고전압 회로 차단기에 관한 것이다.
본 발명은 또한 본 발명에 따른 가스-절연된 스위치의 제조 방법에 관한 것이다.
3상-캡슐화된(three-phase-encapsulated) 가스-절연된 고전압 회로 차단기는 통상적으로 3개의 스위치 극, 3개의 전류 변압기 및 복수의 연결 전도체와 같은 다양한 구성요소가 배치되는 원통형 하우징을 갖는다. 복수의 개구부는 또한 고전압 스위치의 하우징에 제공되며, 상기 개구부는 디스크의 형태로 절연체에 의해 가스-밀봉 방식으로 폐쇄되는 플랜지를 갖는다. 연결 전도체는 절연체 내의 구멍을 통해, 하우징 내의 개구부를 통해 외부로 지나간다. 이와 같은 회로 차단기는 예를 들어 EP 0563803 A1으로부터 알려져 있다.
회로 차단기의 하우징은 개별적인 구성요소를 설치하기 위해 개방된다. 하우징의 내부에서의 공간 상태가 비교적 제한되고 스위치 극 및 다른 구성요소가 회로 차단기 하우징의 내부를 가득 채우기 때문에, 하우징 내부에서의 공간 상태는 제약되고, 그 결과 이와 같은 회로 차단기의 제작은 비교적 복잡해진다.
본 발명의 목적은 그 제작이 간략화되는 가스-절연된 스위치, 특히 회로 차단기를 규정하는 것이다.
본 발명에 따라, 이러한 목적은 제 1항에 언급된 특징을 갖는 가스-절연된 스위치에 의해 달성된다.
본 발명에 따른 스위치는 캡슐화된 하우징을 포함하며, 이러한 하우징은 제 1 및 제 2 셀-절반부(half-shell)로부터 형성되고, 또한 캡슐화 하우징으로 언급되며, 여기서 셀-절반부들은 서로 착탈식으로 연결된다.
서로 연결되지 않을 때, 제 1 및 제 2 셀-절반부 각각은 한 측면에서 개방된다. 이것은 이러한 상기 개방된 측면을 통해 스위치 극, 전류 변압기 및 연결 전도체와 같은 하우징 내부에 위치한 구성요소를 설치하는 것을 상당히 쉬워지게 한다. 2개의 셀-절반부는, 의도된 모든 구성요소가 설치될 때까지 서로 연결되지 않아서, 회로 차단기의 하우징을 폐쇄, 바람직하게는 캡슐화한다.
서로 연결가능한 2개의 셀-절반부로부터의 하우징의 구성은 또한 예를 들어 유지 보수 작업을 위해 회로 차단기를 분해하는 것을 더 쉽게 한다. 캡슐화 하우징은 이를 위해 제 1 셀-절반부와 제 2 셀-절반부 사이의 연결을 해제함으로써 개방될 수 있어서, 회로 차단기의 내부 구성요소에 대한 작업, 예를 들어 스위치 극의 교체가 비교적 쉽게 수행되도록 한다.
본 발명의 추가 목적은 이와 같은 스위치의 제조 방법을 규정하는 것이다.
본 발명에 따라, 이 목적은 제 9항에 언급된 특징을 갖는 방법에 의해 달성된다.
따라서, 가스-절연된 스위치, 특히 고전압 회로 차단기의 제조 동안에, 적어도 3개의 스위치 극은 제 1 셀-절반부에 부착되고, 그런 후에 제 2 셀-절반부는 제 1 셀-절반부에 연결된다.
스위치 극 - 뿐 아니라 추가 구성요소 -은 제 1 셀-절반부의 전술한 개방된 측면을 통해 비교적 쉽게 부착될 수 있다.
본 발명의 추가로 유리한 실시예는 종속항에 규정된다.
본 발명 및 본 발명의 유리한 개선점은 첨부 도면 및 예시적인 실시예를 참조하여 더 구체적으로 설명될 것이다.
본 발명의 서로 연결가능한 2개의 셀-절반부로부터의 하우징의 구성은 유지 보수 작업을 위해 회로 차단기를 분해하는 것을 더 쉽게 한다.
도 1은 완전히 조립된 회로 차단기의 일례를 도시한 도면.
도 2는 조립 동안 회로 차단기의 부분을 도시한 도면.
도 1은 완전히 조립된 회로 차단기(10)를 도시한다. 회로 차단기(10)는 금속의 대략 원통형의 캡슐화 하우징(12)을 포함하며, 이러한 하우징(12)은 제 1 셀-절반부(20) 및 제 2 셀-절반부(22)를 갖는다. 도 1에 도시된 회로 차단기의 경우에, 캡슐화 하우징(12)의 단부 표면은 대략 원형이지만, 각 셀-절반부(20, 22)의 단부 표면의 다른 구성, 특히 타원 또는 타원형도 가능하다.
제 1 셀-절반부(20) 및 제 2 셀-절반부(22) 각각은, 길이 방향 축이 위치되거나 이러한 길이 방향 축에 평행한 평면 상에서 원통형 캡슐화 하우징(12)을 절단함으로써 생성되는 형태를 갖는다.
제 1 셀-절반부(20) 및 제 2 셀-절반부(22)는 연결 영역(23)을 통해 서로 착탈식으로 연결된다. 연결 영역(23)은 원통형 캡슐화 하우징(12)의 길이 방향 축에 대략 평행한, 제 1 셀-절반부(20)와 제 2 셀-절반부(22) 사이로 연장한다.
제 1 셀-절반부(20) 및 제 2 셀-절반부(22)는 또한 원통형 캡슐화 하우징(12)의 단부 면에서, 이러한 에시에서 볼 수 없는 영역을 통해 서로 연결된다.
회로 차단기(10)는 제 1 셀-절반부(20)에 부착되는 3개의 스위치 극(14)을 포함한다. 여기서 도시된 예시에서, 스위치 극(14)의 하나만이 보여질 수 있고, 2개의 다른 스위치 극(14)은 숨겨져 있다. 스위치 극(14)은 캡슐화 하우징(12)의 내부에 배치되어, 그 길이 방향 축은 원통형 캡슐화 하우징(12)의 길이 방향 축에 대략 평행하고 연결 영역(23)에 대략 평행하게 이어진다.
제 1 셀-절반부(20)와 마주보는 엔벨로프(envelope) 표면 상에서, 제 2 셀-절반부(22)는 각 버스바(32)의 연결을 위해 2개의 버스바 플랜지(busbar flange)(30)를 갖는다. 더욱이, 제 2 셀-절반부(22)는 여기서 도시되지 않은 이주(outgoer) 유닛의 연결을 위해 하나의 단부 면 상에서 이주 플랜지(34)를 갖는다. 버스바 플랜지(30) 및 이주 플랜지(34)의 다른 배치도 물론 또한 가능하다. 마찬가지로, 제 2 셀-절반부(22)가 하나의 버스바 플랜지(30), 또는 3개 또는 3개 이상의 버스바 플랜지를 갖는 것도 가능하다.
버스바(32)로부터 스위치 극(14)으로 흐르는 전류의 측정을 위한 3개의 전류 변압기(24)는 캡슐화 하우징(12)의 내부에서 제 2 셀-절반부(22)에 부착된다. 도시된 예시에서 전류 변압기(24)의 하나만이 보여질 수 있고, 나머지 2개는 숨겨진다. 스위치 극(14)으로부터 이주 유닛으로 흐르는 전류의 측정을 위한 3개의 이주 전류 변압기(26)는 마찬가지로 캡슐화 하우징(12)의 내부에서 제 2 셀-절반부(22)에 부착된다. 도시된 예시에서, 이주 전류 변압기(26) 중 하나만이 보여질 수 있고, 나머지 2개는 가려져 있다.
하나의 대안적인 실시예에서, 전류 변압기(24)는 캡슐화 하우징(12) 외부에서 버스바 플랜지(30)에 부착된다. 2개의 버스바 플랜지(30) 각각에 3개의 전류 변압기를, 즉 위상당 하나씩 제공하는 것이 유리하다. 이것은 2개의 연결된 버스바(32)로부터의 전류가 개별적으로 측정되도록 한다.
본 발명에 따른 회로 차단기의 추가 개선점에서, 이주 전류 변압기(26)는 캡슐화 하우징(12) 외부에서 이주 플랜지(34)에 부착된다.
제어 캐비넷(18)의 연결을 위한 연결 플랜지(16)는 이주 플랜지(34)와 마주보는 단부 면 상에서 제 2 셀-절반부(22) 상에 제공된다. 스위치 극(14)의 동작을 위한 드라이브(28)는 연결 플랜지(16)에 인접한 제 1 셀-절반부(20)에 설치된다.
공급 전도체(feed conductors)(40)는 스위치 극(14)으로부터 버스바 플랜지(30)로 지나가고, 각각은 회로 차단기에 가까이 있고 스위치 극(14)에 부착된 공급 전도체 요소(42)와, 회로 차단기로부터 떨어져 있고제 2 셀-절반부(20)에 부착된 공급 전도체 요소(44)를 갖는다. 회로 차단기에 가까이 있는 공급 전도체 요소(42), 및 회로 차단기로부터 떨어져 있는 공급 전도체 요소(44)는 플러그 연결에 의해 서로 연결된다. 이 경우에, 공급 전도체(40)는 전류 변압기(24)를 통해 지나간다.
이주 전도체(50)는 스위치 극(14)으로부터 이주 플랜지(34)로 지나가고, 각 이주 전도체(50)는, 회로 차단기에 가까이 있고 스위치 극(14)에 부착된 이주 전도체 요소(52)와, 회로 차단기로부터 떨어져 있고 제 2 셀-절반부(22)에 부착된 이주 전도체 요소(54)를 갖는다. 회로 차단기에 가까이 있는 이주 전도체 요소(52), 및 회로 차단기로부터 떨어져 있는 이주 전도체 요소(54)는 플러그 연결에 의해 서로 연결된다. 이 경우에, 이주 전도체(50)는 이주 전류 변압기(26)를 통해 지나간다.
회로 차단기(10)의 부분은 제조 방법을 설명하기 위해 도 2에서 조립 동안 도시된다.
제 1 셀-절반부(20)는 장착 장치(60)의 제 1 홀딩 아암(62) 상에 놓인다. 이 경우에, 제 1 셀-절반부(20)의 개방 측면은 접지(66)로부터 멀어지게 향하는데, 즉 위쪽으로 향한다. 3개의 스위치 극(14)은 제 1 셀-절반부(20)에 부착된다.
제 2 셀-절반부(22)는 장착 장치(60)의 제 2 홀딩 아암(64) 상에 놓인다. 이 경우에, 제 2 셀-절반부(22)의 개방 측면은 마찬가지로 접지(66)로부터 멀어지게 향하는데, 즉 위쪽으로 향한다.
제 1 셀-절반부(20)가 후속 작업 단계에서 제 2 셀-절반부(22)에 연결될 때, 이것은 캡슐화 하우징(12)에서 초래되는데, 이전에 설치된 스위치 극(14)은 이러한 캡슐화 하우징(12)의 내부에 위치된다.
제 2 셀-절반부(22)를 제 1 셀-절반부(20)에 연결시키기 위해, 제 2 셀-절반부(22)는 먼저 180° 선회하여, 제 2 셀-절반부(22)의 개방 측면은 접지(66)로 향하는데, 즉 아래쪽으로 향한다. 제 2 셀-절반부(22)는 제 1 셀-절반부(20) 상에 위치된다. 여기에 설명된 제 2 셀-절반부(22)의 이동은 화살표(70)로 표시된다. 즉, 제 2 셀-절반부(22)는 제 1 셀-절반부(20) 위로 접혀진다.
일단 제 2 셀-절반부(22)가 제 1 셀-절반부(20) 상에서 접혀졌으면, 즉 제 2 셀-절반부(22)가 제 1 셀-절반부(20) 상에 놓일 때, 2개의 셀-절반부는 서로 연결되며, 바람직하게 나사 연결(screwed)된다.
2개의 셀-절반부가 전술한 방식으로 서로 연결되기 전에, 이 예시에서 도시되지 않은 버스바로부터 스위치 극(14)으로 흐르는 전류의 측정을 위한 전류 변압기(24)는 제 2 셀-절반부(22)에 부착되어야 한다. 스위치 극(14)으로부터 이 예시에 도시되지 않은 이주 유닛으로 흐르는 전류의 측정을 위한 이주 전류 변압기(26)는 마찬가지로 제 2 셀-절반부(22)에 부착된다.
더욱이, 회로 차단기에 가까이 있는 공급 전도체 요소(42)는, 제 1 셀-절반부(20)가 제 2 셀-절반부(22)에 연결되기 전에 스위치 극(14)에 부착된다. 회로 차단기로부터 떨어져 있는 공급 전도체 요소(44)는 제 2 셀-절반부(22)에 부착되고, 공정에서, 전류 변압기(24)를 통해 버스바 플랜지(30)로 지나간다.
제 2 셀-절반부(22)가 제 1 셀 절반부(20) 상으로 접혀질 때, 즉 제 2 셀-절반부(22)가 제 1 셀-절반부(20)에 연결되기 전에, 회로 차단기에 가까이 있는 공급 전도체 요소(42)와, 회로 차단기로부터 떨어져 있는 공급 전도체 요소(44)는 플러그 연결에 의해 서로 접촉한다. 공정에서, 회로 차단기로부터 떨어져 있는 공급 전도체 요소(44)는, 회로 차단기로부터 떨어져 있는 공급 전도체 요소(42)에서, 이를 위해 제공되는 메이팅(mating) 접점에 래칭(latch)된다.
유사한 방식으로, 제 1 셀-절반부(20)가 제 2 셀-절반부(22)에 연결되기 전에, 회로 차단기에 가까이 있는 이주 전도체 요소(52)는 스위치 극(14)에 부착되고, 회로 차단기로부터 떨어져 있는 이주 전도체 요소(54)는 제 2 셀-절반부(22)에 부착된다. 회로 차단기로부터 떨어져 있는 이주 전도체 요소(54)는 이 경우에 이주 전류 변압기(26)를 통해 이주 플랜지(34)로 지나간다.
제 2 셀-절반부(22)가 제 1 셀-절반부(20) 상으로 접혀질 때, 즉 제 2 셀-절반부(22)가 제 1 셀-절반부(20)에 연결되기 전에, 회로 차단기에 가까이 있는 이주 전도체 요소(52)와, 회로 차단기로부터 떨어져 있는 이주 전도체 요소(54)는 플러그 연결에 의해 서로 접촉된다. 공정에서, 회로 차단기로부터 떨어져 있는 이주 전도체 요소(54)는 회로 차단기에 가까이 있는 이주 전도체 요소(52)에서 이를 위해 제공되는 메이팅 접점에 래칭된다.
일단 제 2 셀-절반부(22)가 제 1 셀-절반부(20)에 연결되었으면, 제어 캐비넷은 제 2 셀-절반부(22) 상에서 연결 플랜지(16)에 내부적으로 부착된다. 스위치 극(14)의 동작을 위한 드라이브(28)는 마찬가지로 제 1 셀-절반부(22)에 부착된다.
10 : 회로 차단기 12 : 회로 차단기용 하우징
14 : 스위치 극 16 : 연결 플랜지
18 : 제어 캐비넷 20 : 제 1 셀-절반부
22 : 제 2 셀-절반부 23 : 연결 영역
24 : 전류 변압기 26 : 이주 전류 변압기
28 : 드라이브 30 : 버스바 플랜지
32 : 버스바 34 : 이주 플랜지
40 : 공급 전도체 42 : 공급 전도체 요소
44 : 공급 전도체 요소 50 : 이주 전도체
52 : 이주 전도체 요소 54 : 이주 전도체 요소
60 : 장착 장치 62 : 제1 홀딩 아암
64 : 제 2 홀딩 아암 66 : 접지

Claims (12)

  1. 가스-절연된 스위치로서, 금속 하우징(12) 및 그 안에 위치된 적어도 3개의 스위치 극(14)을 포함하는, 가스-절연된 스위치에 있어서,
    하우징(12)은 서로 착탈식으로 연결가능한 제 1 셀-절반부(20) 및 제 2 셀-절반부(22)를 갖는 것을 특징으로 하는, 가스-절연된 스위치.
  2. 제 1항에 있어서, 연결 영역(23)은 스위치 극(14)의 길이 방향 축에 대략 평행한, 제 1 셀-절반부(20)와 제 2 셀-절반부(22) 사이에서 연장하는 것을 특징으로 하는, 가스-절연된 스위치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 스위치 극(14)은 제 1 셀-절반부(20)에 부착되는 것을 특징으로 하는, 가스-절연된 스위치.
  4. 제 3항에 있어서, 제 2 셀-절반부(22)는 적어도 하나의 버스바(busbar)(32)의 연결을 위한 적어도 하나의 버스바 플랜지(busbar flange)(30)를 갖는 것을 특징으로 하는, 가스-절연된 스위치.
  5. 제 3항 또는 제 4항에 있어서, 제 2 셀-절반부(22)는 이주(outgoer) 유닛의 연결을 위한 이주 플랜지(34)를 갖는 것을 특징으로 하는, 가스-절연된 스위치.
  6. 제 3항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 3개의 전류 변압기(24)는 제 2 셀-절반부(22)에 부착되는 것을 특징으로 하는, 가스-절연된 스위치.
  7. 제 3항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 공급(feed) 전도체(40)는 스위치 극(14)으로부터 적어도 하나의 버스바 플랜지(30)로 지나가고, 각 공급 전도체(40)는, 스위치에 가까이 있고 스위치 극(14)에 부착된 공급 전도체 요소(42)와, 스위치로부터 떨어져 있고 제 2 셀-절반부(22)에 부착된 공급 전도체 요소(44)를 갖고, 스위치에 가까이 있는 공급 전도체 요소(42)와, 스위치로부터 떨어져 있는 공급 전도체 요소(44)는 플러그 연결에 의해 서로 접촉하는 것을 특징으로 하는, 가스-절연된 스위치.
  8. 제 3항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서, 이주 전도체(50)는 스위치 극(14)으로부터 이주 플랜지(34)로 지나가고, 각 이주 전도체(50)는, 스위치에 가까이 있고 스위치 극(14)에 부착된 이주 전도체 요소(52)와, 스위치로부터 떨어져 있고 제 2 셀-절반부(22)에 부착된 이주 전도체 요소(54)를 갖고, 스위치에 가까이 있는 이주 전도체 요소(52)와, 스위치로부터 떨어져 있는 이주 전도체 요소(54)는 플러그 연결에 의해 서로 접촉하는 것을 특징으로 하는, 가스-절연된 스위치.
  9. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 따른 가스-절연된 스위치(10)의 제조 방법으로서,
    적어도 3개의 스위치 극(14)은 제 1 셀-절반부(20)에 부착되고, 제 2 셀-절반부(22)는 제 1 셀-절반부(20)에 연결되는, 가스-절연된 스위치의 제조 방법.
  10. 제 9항에 있어서, 적어도 3개의 전류 변압기(24)는, 제 2 셀-절반부(22)가 제 1 셀-절반부(20)에 연결되기 전에 제 2 셀-절반부(22)에 부착되는 것을 특징으로 하는, 가스-절연된 스위치의 제조 방법.
  11. 제 9항 또는 제 10항에 있어서, 스위치에 가까이 있는 공급 전도체 요소(42)는 스위치 극(14)에 부착되고, 스위치로부터 떨어져 있는 공급 전도체 요소(44)는 제 2 셀-절반부(22)에 부착되고, 스위치에 가까이 있는 공급 전도체 요소(42) 및 스위치로부터 떨어져 있는 공급 전도체 요소(44)는, 제 2 셀-절반부(22)가 제 1 셀-절반부(20)에 연결되기 전에 플러그 연결에 의해 서로 접촉하는 것을 특징으로 하는, 가스-절연된 스위치의 제조 방법.
  12. 제 9항 내지 제 11항에 있어서, 스위치에 가까이 있는 이주 전도체 요소(52)는 스위치 극(14)에 부착되고, 스위치로부터 떨어져 있는 이주 전도체 요소(54)는 제 2 셀-절반부(22)에 부착되고, 스위치에 가까이 있는 이주 전도체 요소(52) 및 스위치로부터 떨어져 있는 이주 전도체 요소(54)는, 제 2 셀-절반부(22)가 제 1 셀-절반부(20)에 연결되기 전에 플러그 연결에 의해 서로 접촉하는 것을 특징으로 하는, 가스-절연된 스위치의 제조 방법.
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