KR20140005965U

KR20140005965U - 초고압 기기용 컨덕터 결합구조

Info

Publication number: KR20140005965U
Application number: KR2020130003921U
Authority: KR
Inventors: 이종혁
Original assignee: 엘에스산전 주식회사
Priority date: 2013-05-20
Filing date: 2013-05-20
Publication date: 2014-11-28
Also published as: KR200483742Y1

Abstract

본 고안은 초고압 기기용 컨덕터 결합구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 작업홈이 형성된 주도체가 연결도체에 직접 결합됨으로 인해 별도의 도체 연결구(conductor connector)를 필요로 하지 않으며, 결합쉴드가 슬라이드 방식으로 분리 또는 결합되는 상부결합쉴드와 하부결합쉴드로 이루어져 있어서 조립이 용이하며, 결합쉴드 표면이 매끄럽게 형성되어 절연성능이 향상되는 초고압 기기용 컨덕터 결합구조에 관한 것이다.
본 고안의 일 실시예에 따른 초고압 기기용 컨덕터 결합구조는 스페이서에 결합되어 지지되는 연결도체; 외주면에 길이방향의 작업홈이 다수개로 형성되며, 상기 연결도체에 종단면이 면접촉되고 상기 작업홈을 통해 상기 연결도체에 결합작업이 이루어지는 주도체; 상기 작업홈의 일부를 감싸며 상기 주도체에 결합되는 상부결합쉴드; 및 상기 작업홈의 타부를 감싸며 상기 상부결합쉴드에 결합되는 하부결합쉴드;를 포함하되, 상기 상부결합쉴드와 상기 하부결합쉴드는 서로 결합되었을 때 상기 작업홈을 감싸 외부로 노출되지 않도록 하는 것을 특징으로 한다.

Description

초고압 기기용 컨덕터 결합구조{Conductor Connecting Structure for High Voltage Equipment}

본 고안은 초고압 기기용 컨덕터 결합구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 작업홈이 형성된 주도체가 연결도체에 직접 결합됨으로 인해 별도의 도체 연결구(conductor connector)를 필요로 하지 않으며, 결합쉴드가 슬라이드 방식으로 분리 또는 결합되는 상부결합쉴드와 하부결합쉴드로 이루어져 있어서 조립이 용이하며, 결합쉴드 표면이 매끄럽게 형성되어 절연성능이 향상되는 초고압 기기용 컨덕터 결합구조에 관한 것이다.

일반적으로 초고압 기기의 대표적인 장치인 가스절연개폐장치(Gas Insulated Swichgear)는 전기계통의 전원측과 부하측간의 회로 사이에 설치되어 정상적인 전류상태에서 인위적으로 회로를 개폐할 때 또는 회로상에 지락이나 단락 등 이상전류가 발생하였을 때 전류를 안전하게 차단하여 전력계통 및 부하기기를 보호하는 전기기기이다. 이러한 가스절연개폐장치(GIS)는 일반적으로 고압전원으로부터 수전하는 부싱(Bushing Unit), 선로 DS/ES (Disconnector Switch / Earthing Switch), 가스회로차단기(Gas Circuit Breaker), 모선 DS/ES (Disconnector Switch / Earthing Switch), 가동부, 제어부 등으로 구성되어 있다.

위와 같은 초고압 기기의 도전 경로에 사용되는 원형 도체는 금속체 탱크 내에 위치하고 있으며 각각의 역할에 따라서 형상이 다양하게 이루어진다. 여기서 각기 다른 형상의 도체들은 하나의 공통점을 가지고 있다. 그것은 절연물을 이용한 지지형태를 취한다는 것이다. 즉, 다양한 길이와 다양한 형상을 이루게 되는 도전 경로에 사용하기 위하여 원형 도체는 하나의 유닛(unit) 단위로 구분되는 컨덕터 결합체를 형성하게 된다. 이러한 유닛(unit)의 구성요소로는 탱크(tank), 스페이서(spacer), 컨덕터(conductor), 컨덕터 연결구(conductor connector) 등이 포함될수 있다. 미국특허 제5,689,088호 'GAS INSULATED DEVICE, GAS INSULATED SWITCHGEAR, GAS INSULATED BUS LINE, AND CABLE DIRECT-COUPLED GAS INSULATED SWITCHGEAR'의 FIG.1을 참조하면 이를 명확히 알 수 있다. 원통형의 탱크(10,11,12), 탱크(10,11,12)를 구획하는 스페이서(20,21), 스페이서(20,21)의 지지를 받으며 탱크(10,11,12)를 관통하는 컨덕터(30,31,32), 컨덕터(30,31,32)를 잇는 컨덕터 연결구(40,41)로 구성되는 유닛이 개시되어 있다.

이와 같은 유닛 내에서 원형 도체를 결합하는 데 있어서는 여러가지 한계사항을 가지고 있다. 즉, 원형 도체는 체결을 위하여 복잡하고 돌출구조를 갖는 갖는 도체로의 변경이 불가피하여 절연적으로 많은 문제점을 나타내게 된다. 따라서 이러한 문제를 해결하기 위해 도체 접속부에 쉴드(shield)를 적용하고 있다. 위 예에서는 컨덕터 연결구(40,41)의 표면이 쉴드(42,48)로 이루어져 있다. 하지만 이와 같은 형태의 컨덕터 연결구는 복잡하며 결합성이 떨어지고 전류전도성의 감소를 초래할 수 있다. 또한, 연결구(40,41)와 쉴드(42,48)가 별도로 구성됨으로 인해 구성요소가 많이 소용되는 문제점이 있다. 이를 개선하기 위해 도체를 직접 체결하고 접속부 주변을 쉴드로 감싸는 형태의 기술이 개발되고 있으나, 결합성이나 쉴드의 표면 형상 등에 있어서 개선할 여지가 많이 있다.

본 고안은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 그 목적은 작업홈이 형성된 주도체가 연결도체에 직접 결합됨으로 인해 별도의 도체 연결구를 필요로 하지 않으며, 결합쉴드가 슬라이드 방식으로 분리 또는 결합되는 상부결합쉴드와 하부결합쉴드로 이루어져 있어서 조립이 용이하며, 결합쉴드 표면이 매끄럽게 형성되어 절연성능이 향상되는 초고압 기기용 컨덕터 결합구조를 제공하는 것이다.

본 고안의 일 실시예에 따른 초고압 기기용 컨덕터 결합구조는 스페이서에 결합되어 지지되는 연결도체; 외주면에 길이방향의 작업홈이 다수개로 형성되며, 상기 연결도체에 종단면이 면접촉되고 상기 작업홈을 통해 상기 연결도체에 결합작업이 이루어지는 주도체; 상기 작업홈의 일부를 감싸며 상기 주도체에 결합되는 상부결합쉴드; 및 상기 작업홈의 타부를 감싸며 상기 상부결합쉴드에 결합되는 하부결합쉴드;를 포함하되, 상기 상부결합쉴드와 상기 하부결합쉴드는 서로 결합되었을 때 상기 작업홈을 감싸 외부로 노출되지 않도록 하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 주도체는 상기 종단면으로부터 길이방향을 따라 결합부와 작업부 및 몸체부로 구분되며, 상기 작업홈은 상기 결합부의 외주면에 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 주도체의 결합부에는 상기 작업홈에 연통되는 관통홀이 각각 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 주도체의 종단면에는 테두리를 따라 안착홈이 다수개 형성되며, 상기 상부결합쉴드의 일단부에는 상기 안착홈에 결합될 수 있는 결합돌기가 다수개 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 연결도체의 종단면에는 상기 관통홀에 대응하는 위치에 나사홈이 각각 형성되며, 상기 작업홈을 통해 상기 관통홀과 상기 나사홈을 나사결합함으로써 상기 주도체가 상기 연결도체에 결합되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 주도체를 상기 연결도체에 결합시키는 작업은 상기 하부결합쉴드를 상기 몸체부에 삽입시킨 상태에서 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 상부결합쉴드의 타단부에는 내주면에 내측돌기부가 형성되고 상기 하부결합쉴드의 일단부에는 외주면에 외측돌기부가 형성되어 상기 내측돌기부와 상기 외측돌기부가 맞물림으로써 상기 하부결합쉴드가 상기 상부결합쉴드에 슬라이딩 결합되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 상부결합쉴드와 하부결합쉴드가 결합되었을 때 상기 상부결합쉴드와 하부결합쉴드의 외주면은 단면도상 하나의 호(弧)를 이루며 매끄럽게 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 고안의 일 실시예에 따른 초고압 기기용 컨덕터 결합구조에 의하면 작업홈이 형성된 주도체에 의해 주도체가 연결도체에 직접 결합 가능하므로 별도의 연결구의 필요가 없어지는 효과가 있다.

또한 컨덕터 결합쉴드가 상부결합쉴드와 하부결합쉴드로 이루어지고 슬라이딩 작업에 의해 결함됨으로써 조립공정이 용이하게 되는 효과가 있다.

한편, 컨덕터 결합쉴드가 주도체와 연결도체의 연결부를 완전히 감싸게 됨으로써 결합 부분의 표면이 매끄럽게 형성되어 절연성능이 향상되는 효과가 있다.

도 1은 종래기술에 따른 초고압 기기의 단면도이다.
도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 초고압 기기용 컨덕터 구조의 분해사시도이다.
도 3은 도 2의 결합도이다.
도 4는 도 2의 결합단면도이다.
도 5는 본 고안의 일 실시예에 따른 초고압 기기용 컨덕터 구조의 조립공정도이다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하되, 이는 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 고안을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 고안의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는 것이다.

본 설명에서 사용되는 좌측, 우측의 용어는 도면을 기준으로 한 것이다. 또한, 본 설명에서 좌측 또는 상측이 혼용하여 쓰일 수 있다. 도 2에서의 상측면은 도 3 내지 도 5에서의 좌측면에 해당한다.

본 고안의 일 실시예에 따른 초고압 기기의 컨덕터 쉴드는 스페이서에 결합되어 지지되는 연결도체(10); 외주면에 길이방향의 작업홈(23)이 다수개로 형성되며, 상기 연결도체(10)에 종단면이 면접촉되고 상기 작업홈(23)을 통해 상기 연결도체(10)에 결합작업이 이루어지는 주도체(20); 상기 작업홈(23)의 일부를 감싸며 상기 주도체(20)에 결합되는 상부결합쉴드(30); 및 상기 작업홈(23)의 타부를 감싸며 상기 상부결합쉴드(30)에 결합되는 하부결합쉴드(40);를 포함하여 구성된다.

도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 초고압 기기용 컨덕터 결합구조의 분해사시도이고, 도 3은 결합도이며, 도 4는 결합단면도이다. 도면을 참조하여 본 고안의 일 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

연결도체(10)는 일반적으로는 스페이서(미도시)로 통칭되는 절연지지물에 결합되어 지지된다. 연결도체(10)는 연결도체(10)의 좌측면에 있는 결합홀(11)을 통해 스페이서에 결합된다. 연결도체(10)는 도전 경로를 형성하므로 전도성이 우수한 도체로 이루어진다.

연결도체(10)의 우측면에는 후술하는 주도체(20)와의 결합을 위한 나사홈(12)이 다수개 형성된다.

주도체(20)는 연결도체(10)의 우측면에 면대면 결합을 하게 된다. 주도체(20)의 종단면(21)은 연결도체(10)의 우측면에 면결합을 하게 되고, 주도체(20)의 몸체부 종단부(22)는 도전 경로를 형성하도록 다양한 형상으로 이루어진다. 몸체부 종단부(22)는 다른 유닛과의 연결부를 형성하기 위해 플러그인(plug-in) 타입으로 형성될 수 있다.

주도체(20)는 종단면(21)으로부터 길이방향을 따라 크게 3부분으로 구분될 수 있는데, 종단면(21)을 포함하여 종단부에 결합부(28)가 형성되고, 결합부(28)의 우측에 작업부(27)가 형성되며, 작업부(27)의 우측에 몸체부(26)가 형성된다. 외경은 몸체부(26)가 가장 크고 이어서 결합부(28), 작업부(27)의 순으로 이루어진다.

주도체(20)의 작업부(27) 외주면에는 연결도체(10)와의 결합작업을 위한 작업홈(23)이 다수개 형성된다. 작업홈(23)은 주도체(20)의 길이방향을 따라 장공으로 형성된다. 주도체(20)의 종단면(21)과 작업홈(23)을 관통하는 관통홀(24)이 각각 형성된다. 전술한 연결도체(10)의 나사홈(12)은 주도체(20)의 관통홀(24)에 대응하는 위치에 각각 형성된다. 따라서, 주도체(20)의 관통홀(24)로부터 연결도체(10)의 나사홈(12)까지 연통되며 관통홀(24)과 나사홈(12)을 통과하는 나사결합에 의해 주도체(20)는 연결도체(10)에 결합될 수 있다.

주도체(20)의 종단면(21)에는 테두리 부분에 후술하는 상부결합쉴드(30)를 고정시킬 수 있는 안착홈(25)이 다수개 형성된다. 안착홈(25) 내에는 각각 나사홈이 형성된다.

상부결합쉴드(30)는 주도체(20) 작업홈(23)의 일부를 감싸도록 원관 형태로 형성된다. 상부결합쉴드(30)의 외형은 일단부(도면상 좌측면)에서 타단부(도면상 우측면)로 갈수록 외경이 커지도록 형성될 수 있다.

상부결합쉴드(30)의 일단부에는 주도체(20)의 안착홈(25)에 고정하여 결합될 수 있는 결합돌기(31)가 안착홈(25)의 위치에 대응하여 각각 형성된다. 결합돌기(31)에는 각각 나사홀이 형성된다. 상부결합쉴드(30)의 결합돌기(31)가 주도체(20)의 안착홈(25)에 안착되어 나사 결합됨으로써 상부결합쉴드(30)는 주도체(20)에 결합될 수 있다. 상부결합쉴드(30)의 내경은 대체적으로 주도체(20)의 몸체부(26) 외경에 해당하는 크기로 이루어진다. 상부결합쉴드(30)의 타단부에는 내주면을 따라 내측돌기부(32)가 형성되어 후술하는 하부결합쉴드(40)와 결합될 수 있다. 내측돌기부(32)는 다수의 요철이 테두리를 따라 형성되는 방식으로 이루어질 수 있다.

하부결합쉴드(40)는 주도체(20) 작업홈(23)의 타부를 감싸도록 원관 형태로 형성된다. 하부결합쉴드(40)의 외부는 일단부(도면상 좌측면)에서 타단부(도면상 우측면)로 갈수록 외경이 작아지도록 형성될 수 있다. 이렇게 함으로써, 하부결합쉴드(40)가 상부결합쉴드(30)와 결합되었을 때, 상부결합쉴드(30)와 하부결합쉴드(40)가 이루는 외주면은 단면도 상에서 볼 때 볼록하고 매끈한 호(弧)의 형상으로 이루어질 수 있다.

하부결합쉴드(40)의 내경은 대체적으로 주도체(20) 몸체부(26)의 외경에 해당하는 크기로 이루어진다. 하부결합쉴드(40)의 일단부에는 외주면을 따라 외측돌기부(42)가 형성된다. 외측돌기부(42)는 다수의 요철이 테두리를 따라 형성되는 방식으로 이루어질 수 있다. 상부결합쉴드(30)가 있는 방향으로 하부결합쉴드(40)를 슬라이딩시켜 상부결합쉴드(30)의 내측돌기부(32)가 하부결합쉴드(40)의 외측돌기부(42)에 맞물리도록 함으로써 상부결합쉴드(30)는 하부결합쉴드(40)와 결합될 수 있다.

결합된 상부결합쉴드(30)와 하부결합쉴드(40)에 의해 주도체(20)의 작업홈(23)은 표면상 노출되지 않으며, 연결도체(10)와 주도체(20)의 접속부분은 매끄럽게 이어짐으로써 탱크 내에서의 전계분포상 유리한 결과를 나타내게 된다.

도 5를 참조하여, 본 고안의 일 실시예에 따른 초고압 기기의 컨덕터 쉴드에 대하여 조립과정을 설명하기로 한다.

먼저, 연결도체(10)를 결합홀(11)을 통해 절연지지 구조물에 체결한다.

주도체(20)에 하부결합쉴드(40)를 끼워넣어 주도체(20) 몸체부(26)에 놓이도록 삽입한다(도 5a 참조).

주도체(20)의 안착홈(25)에 상부결합쉴드(30)의 결합돌기(31)가 안착되도록 상부결합쉴드(30)를 주도체(20)에 삽입한 후, 나사 등에 의해 결합함으로써 주도체(20)에 상부결합쉴드(30)를 결합시킨다. 이때, 주도체(20)의 결합부(28) 및 작업부(27)의 외경은 상부결합쉴드(30)의 내경보다 작으므로 상부결합쉴드(30)를 용이하게 주도체(20)에 끼울 수 있게 된다(도 5b 참조).

주도체(20)의 작업홈(23)을 통해 주도체(20)의 관통홀(24)과 연결도체(10)의 나사홈(12)을 관통하도록 나사를 결합시킴으로써 주도체(20)를 연결도체(10)에 결합시킨다. 이때, 하부결합쉴드(40)는 주도체(20)의 몸체부(26)에 놓여진 상태이며, 상부결합쉴드(30)의 내경과 작업홈(23) 사이에는 충분한 공간이 형성되므로 결합작업을 하는 데 있어 불편함이 없이 용이한 작업이 가능하다(도 5c 참조).

최종적으로, 하부결합쉴드(40)를 상부결합쉴드(30) 방향으로 슬라이딩시켜 상부결합쉴드(30)의 내측돌기부(32)에 하부결합쉴드(40)의 외측둘기부(42)를 맞물려 끼움으로써 하부결합쉴드(40)를 상부결합쉴드(30)에 결합시킨다(도 5d 참조).

상부결합쉴드(30)와 하부결합쉴드(40)로 이루어진 쉴드 결합체의 표면은 매끄럽게 형성되므로 절연성능에 있어 유리한 효과를 나타내게 된다. 또한 각 공정이 단순한 삽입 작업과 나사 결합 작업에 의해 이루어지므로 조립이 용이하다. 한편, 주도체(20)를 연결도체(10)에 직접 결합시킴으로써 전류전도도에 있어서 손실이 거의 없게 되는 장점도 있다.

비록 본 고안이 상기 언급된 바람직한 실시 예와 관련하여 설명되어졌지만, 고안의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 청구의 범위에 속함은 자명하다.

10 연결도체 11 결합홀
12 나사홈 20 주도체
21 종단면 22 몸체부 종단부
23 작업홈 24 관통홀
25 안착홈 26 몸체부
27 작업부 28 결합부
30 상부결합쉴드 31 결합돌기
32 내측돌기부 40 하부결합쉴드
42 외측돌기부

Claims

스페이서에 결합되어 지지되는 연결도체;
외주면에 길이방향의 작업홈이 다수개로 형성되며, 상기 연결도체에 종단면이 면접촉되고 상기 작업홈을 통해 상기 연결도체에 결합작업이 이루어지는 주도체;
상기 작업홈의 일부를 감싸며 상기 주도체에 결합되는 상부결합쉴드; 및
상기 작업홈의 타부를 감싸며 상기 상부결합쉴드에 결합되는 하부결합쉴드;를 포함하되,
상기 상부결합쉴드와 상기 하부결합쉴드는 서로 결합되었을 때 상기 작업홈을 감싸 외부로 노출되지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 초고압 기기의 컨덕터 결합구조.
제1항에 있어서, 상기 주도체는 상기 종단면으로부터 길이방향을 따라 결합부와 작업부 및 몸체부로 구분되며, 상기 작업홈은 상기 결합부의 외주면에 형성되는 것을 특징으로 하는 초고압 기기의 컨덕터 결합구조.
제2항에 있어서, 상기 주도체의 결합부에는 상기 작업홈에 연통되는 관통홀이 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 초고압 기기의 컨덕터 결합구조.
제2항에 있어서, 상기 주도체의 종단면에는 테두리를 따라 안착홈이 다수개 형성되며, 상기 상부결합쉴드의 일단부에는 상기 안착홈에 결합될 수 있는 결합돌기가 다수개 형성되는 것을 특징으로 하는 초고압 기기의 컨덕터 결합구조.
제3항에 있어서, 상기 연결도체의 종단면에는 상기 관통홀에 대응하는 위치에 나사홈이 각각 형성되며, 상기 작업홈을 통해 상기 관통홀과 상기 나사홈을 나사결합함으로써 상기 주도체가 상기 연결도체에 결합되는 것을 특징으로 하는 초고압 기기의 컨덕터 결합구조.
제5항에 있어서, 상기 주도체를 상기 연결도체에 결합시키는 작업은 상기 하부결합쉴드를 상기 몸체부에 삽입시킨 상태에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 초고압 기기의 컨덕터 결합구조.
제1항에 있어서, 상기 상부결합쉴드의 타단부에는 내주면에 내측돌기부가 형성되고 상기 하부결합쉴드의 일단부에는 외주면에 외측돌기부가 형성되어 상기 내측돌기부와 상기 외측돌기부가 맞물림으로써 상기 하부결합쉴드가 상기 상부결합쉴드에 슬라이딩 결합되는 것을 특징으로 하는 초고압 기기의 컨덕터 결합구조.
제7항에 있어서, 상기 상부결합쉴드와 하부결합쉴드가 결합되었을 때 상기 상부결합쉴드와 하부결합쉴드의 외주면은 단면도상 하나의 호(弧)를 이루며 매끄럽게 형성되는 것을 특징으로 하는 초고압 기기의 컨덕터 결합구조.