KR20140085593A - 수력 발전 설비를 위한 터빈 및 수력 발전 설비 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 허브(430), 허브(430)에 제공된 다수의 터빈 블레이드(440), 터빈 블레이드에 연결되고 터빈 블레이드의 피치각을 조절하기 위한 피치각 조절 유닛(460), 이중 작동 유압 실린더(450), 및 상기 유압 실린더에 연결된 피스톤 로드(470)를 포함하는 수력 발전 설비를 위한 터빈에 관한 것이다. 피스톤 로드(470)는, 피스톤 로드(470)가 길이방향으로 이동될 때 피치각 조절 유닛(460)이 회전 운동을 실시하도록 피치각 조절 유닛(460)에 연결된다. 이중 작동 유압 실린더(450)는 유압 챔버 내에 제공되고, 상기 유압 챔버는 제 1 유압 라인 및 제 2 유압 라인에 의해 연결되므로, 이중 작동 유압 실린더는 제 1 유압 라인 또는 제 2 유압 라인을 통한 유압액의 공급에 의해 이동될 수 있고 따라서 피스톤 로드(470) 및 피치각 조절 유닛(460)에 대한 연결에 의해 터빈 블레이드(440)의 피치각의 조절을 야기한다.

Description

수력 발전 설비를 위한 터빈 및 수력 발전 설비{TURBINE FOR A HYDROELECTRIC POWER PLANT, AND HYDROELECTRIC POWER PLANT}
본 발명은 수력 발전 설비를 위한 터빈 및 수력 발전 설비에 관한 것이다.
WO 2010/026072 A2호에 유동 채널 및 샤프트에 의해 제너레이터에 연결된, 유동 채널 내의 터빈을 포함하는 수력 발전 설비가 공개되어 있다. 유동 채널은 제 1 테이퍼링부를 갖는 제 1 섹션 및 확장부의 직경보다 작은 직경을 갖는 제 2 섹션을 포함하고, 제 2 섹션에 터빈이 제공된다.
US 2009/0214343 A1호에 수력 발전 설비를 위한 터빈이 공개되어 있다. 터빈은 임펠러(impeller)를 포함하고, 상기 임펠러는 다수의 터빈 블레이드 및 임펠러 후방에 배치된 가이드 베인을 포함하고, 상기 가이드 베인은 지지 장치로서 작용한다. 터빈은 실질적으로 구형인 허브를 포함하고, 터빈 블레이드의 피치각은 조절 가능하게 형성된다.
본 발명의 과제는 선행기술과 관련해서 개선된 수력 발전 설비를 제공하는 것이다.
상기 과제는 청구범위 제 1 항에 따른 터빈 및 청구범위 제 4 항에 따른 수력 발전 설비에 의해 해결된다.
따라서, 허브, 허브에 제공된 다수의 터빈 블레이드, 터빈 블레이드에 연결되고 터빈 블레이드의 피치각을 조절하기 위한 피치각 조절 유닛, 이중 작동 유압 실린더, 및 상기 유압 실린더에 연결된 피스톤 로드를 포함하는, 수력 발전 설비를 위한 터빈이 제공된다. 피스톤 로드는, 피스톤 로드가 길이방향으로 이동될 때 피치각 조절 유닛이 회전 운동을 실시하도록 피치각 조절 유닛에 연결된다. 이중 작동 유압 실린더는 유압 챔버 내에 제공되고, 상기 유압 챔버는 제 1 유압 라인 및 제 2 유압 라인에 의해 연결되므로, 이중 작동 유압 실린더는 제 1 유압 라인 및 제 2 유압 라인을 통한 유압액의 공급에 의해 이동될 수 있고, 따라서 피스톤 로드 및 피치각 조절 유닛에 대한 연결에 의해 터빈 블레이드의 피치각의 조절을 야기한다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 터빈은 유압액의 공급 및 배출을 위한 제 1 유압 라인 및 제 2 유압 라인을 포함한다. 피스톤 로드의 제 1 유압 라인 및 제 2 유압 라인은 샤프트의 제 1 유압 라인 및 제 2 유압 라인에 연결되므로, 유압액은 제 1 유압 라인 또는 제 2 유압 라인을 통해 피스톤 로드의 제 1 유압 라인 및 제 2 유압 라인으로 유압 챔버 내로 유동할 수 있고, 따라서 이중 작동 유압 실린더가 이동될 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 유압 챔버는 이중 작동 유압 실린더에 의해 제 1 챔버 및 제 2 챔버로 구분된다. 피스톤 로드의 제 1 유압 라인은 제 1 챔버 내로 통하고, 제 2 유압 라인은 제 2 챔버 내로 통한다.
또한, 본 발명은 유동 방향으로 작아지는 내경을 갖는 제 1 섹션, 상기 제 1 섹션에 연결되고 특히 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 따른 터빈을 수용하기 위한 제 2 섹션을 포함하는 수력 발전 설비에 관한 것으로, 제 2 섹션의 내경은 적어도 부분적으로 구형 윤곽을 갖는다. 터빈은 다수의 터빈 블레이드를 포함하고, 상기 터빈 블레이드들은 구형 윤곽을 갖는 내경의 영역에서 제 2 섹션 내에 제공된다.
본 발명은 확장 또는 증가하는 직경을 갖는 제 1 섹션과 제 2 섹션을 포함하는 수력 발전 설비를 제공하는 사상에 관한 것으로, 터빈은 유동 채널의 제 2 섹션에 제공된다. 적어도 유동 채널의 제 2 섹션의 내측면에서 터빈 블레이드의 단부 영역에, 적어도 부분적으로 구형 또는 구결 형태의 리세스가 제공되므로, 제 2 섹션의 내경은 유동 방향으로 먼저 증가한 후에 제 2 섹션의 단부를 향해 다시 감소한다. 제 2 섹션의 내경은 바람직하게 구형 윤곽에 맞게 조정된다.
증가한 내경을 갖는 제 2 섹션의 영역은 특히 조절 가능한 터빈 블레이드에 대해서도 적합하게 된다.
또한, 본 발명은 수력 발전 설비를 위한 유압식으로 조절 가능한 터빈 블레이드를 포함하는 터빈을 제공하는 사상에 관한 것이다.
본 발명의 다른 실시예들은 종속 청구항의 대상이다.
본 발명의 장점 및 실시예들은 하기에서 도면을 참고로 설명된다.
본 발명에 따르면, 선행기술과 관련해서 개선된 수력 발전 설비를 얻을 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 수력 발전 설비를 위한 유압식으로 조절 가능한 터빈 블레이드를 포함하는 터빈을 얻을 수 있다.
도 1은 제 1 실시예에 따른 수력 발전 설비를 개략적으로 도시한 부분도.
도 2는 제 2 실시예에 따른 수력 발전 설비를 개략적으로 도시한 단면도.
도 3 내지 도 5는 각각 제 3 실시예에 따른 수력 발전 설비를 위한 터빈을 개략적으로 도시한 단면도.
도 6은 제 4 실시예에 따른 수력 발전 설비를 위한 터빈 및 샤프트를 개략적으로 도시한 단면도.
도 7a 및 도 7b는 각각 제 5 실시예에 따른 수력 발전 설비의 제너레이터를 위한 제너레이터 크래들을 도시한 사시도.
도 8은 제 6 실시예에 따른 수력 발전 설비를 위한 터빈을 개략적으로 도시한 단면도.
도 9는 제 6 실시예에 따른 수력 발전 설비를 위한 터빈의 일부를 개략적으로 도시한 도면.
도 10은 제 7 실시예에 따른 수력 발전 설비를 위한 터빈을 도시한 부분도.
도 11은 제 7 실시예에 따른 수력 발전 설비를 위한 터빈의 안전 차단 스위치를 개략적으로 도시한 도면.
도 1은 제 1 실시예에 따른 수력 발전 설비의 개략적인 부분도를 도시한다. 제 1 실시예에 따른 수력 발전 설비는 유동 방향으로 작아지고 또는 축소되는 내경을 갖는 제 1 섹션(100), 실질적으로 구형 윤곽을 따르는 내경을 갖는 제 2 섹션(200) 및 제 3 섹션(300)을 가진 수류 채널을 포함한다. 제 2 섹션(200)에 팁 또는 노즈(410), 허브(430) 및 다수의 터빈 블레이드(440)를 가진 터빈(400)이 제공된다. 제 3 섹션(300)의 영역에 다수의 가이드 베인 블레이드를 가진 가이드 베인(500)이 제공된다. 물은 유동 방향(10)으로 수력 발전 설비를 통해 유동하고, 먼저 터빈 블레이드(440)에 도달한 후 가이드 베인(500)에 도달한다.
추가로, 터빈(400)과 제너레이터(900;도 1에 도시되지 않음) 사이에 샤프트(600)가 제공된다. 터빈 블레이드가 회전함으로써 터빈에 의해 형성된 회전 운동은 샤프트(600)를 통해 제너레이터에 계속해서 전달되고, 상기 제너레이터는 회전 운동을 전기 에너지로 형성 또는 변환한다.
도 2는 제 2 실시예에 따른 수력 발전 설비의 개략적인 단면도를 도시한다. 제 2 실시예에 따른 수력 발전 설비는 제 1 실시예에 따른 수력 발전 설비에 기초할 수 있다. 터빈(400)은 실질적으로 수력 발전 설비의 제 2 섹션(200; 도 1 참조)의 영역에 제공된다. 터빈(400)은 팁(410; 제 1 단부) 및 제 2 단부(420)를 갖고, 상기 제 2 단부는 유동 방향(10)으로 제 1 단부(410) 후방에 배치된다. 제 1 단부(410)와 제 2 단부(420) 사이에 다수의 터빈 블레이드(440)가 제공되고, 상기 터빈 블레이드들은 허브(430)에 회전 가능하게 고정된다. 터빈 블레이드(440)의 피치각은 피치각 조절 유닛(460)에 의해 특히 유압식으로 조절될 수 있다.
피치각 조절 유닛(460)은 이중 작동 유압 실린더(450)를 포함한다. 이중 작동 유압 실린더(450)는 체적(451) 내에 피스톤(453)을 포함하고, 체적(451)을 제 1 챔버(451) 및 제 2 챔버(452)로 세분한다. 또한, 이중 작동 유압 실린더는 피스톤 로드(470;유압 라인을 포함) 및 유압 전달 유닛(480)을 더 포함한다.
터빈 블레이드(440)의 피치 조절은 제 2 실시예에 따라 수압(water hydraulics)에 의해 이루어진다. 이중 작동 조절 실린더(450)는 터빈(400)의 허브(410, 430)에 제공된다. 회전부 내의 유압 라인(610, 620)은 예를 들어 샤프트(600) 내의 길이방향 보어에 의해 제공된다. 이는 샤프트(600)에서부터 허브(430) 내로 그리고 유압 전달 유닛(480)을 지나 피스톤 로드(470)의 길이방향 보어로 이어진다. 유압 전달 유닛(480)에 의해 유압액의 전달과 동시에 피스톤 로드(470)의 축방향 이동이 이루어질 수 있다.
섹션(220)의 영역에 비상 정지 스위치 유닛(1000)이 제공될 수 있고, 상기 비상 정지 스위치 유닛은, 터빈 블레이드(440)가 중심 불균형을 나타낼 때 상기 터빈 블레이드와 함께 작용할 수 있다. 이러한 경우에 비상 정지 스위치 유닛(1000)이 트리거되고, 터빈은 정지된다.
도 3은 제 3 실시예에 따른 수력 발전 설비를 위한 터빈의 개략적인 단면도를 도시한다. 터빈은 터빈 팁(410; 제 1 단부)과, 다수의 터빈 블레이드(440)를 가진 회전 가능한 허브(430)를 포함한다. 또한, 터빈은 제 1 단부(410)의 영역 내의 이중 작동 유압 실린더(450), 유압 라인(471, 472)을 가진 피스톤 로드(470), 및 유압 전달 유닛(480)을 포함한다.
터빈에 샤프트(600)가 연결된다. 제 1 유압 라인(610)에 제 1 섹션(611), 제 2 섹션(612) 및 제 3 섹션(613)이 제공되고, 제 2 유압 라인(620)에 제 1 섹션(621), 제 2 섹션(622) 및 제 3 섹션(623)이 제공된다. 제 1 유압 라인(610)의 제 1 섹션(611)과 제 2 유압 라인(620)의 제 1 섹션(621)은 샤프트(600) 내에 또는 샤프트 상에 제공된다. 제 1 유압 라인(610)의 제 2 섹션(612)과 제 2 유압 라인(620)의 제 2 섹션(622)은 허브(430)에 제공된다. 제 1 유압 라인(610)의 제 3 섹션(613)과 제 2 유압 라인(620)의 제 3 섹션(623)은 유압 전달 유닛(480) 내에 또는 유압 전달 유닛 상에 또는 전달 실린더 내에 제공된다.
제1 유압 라인(610)의 제 3 섹션(613)은 유압 전달 유닛(480)의 제 1 섹션(481) 내로 통한다. 제 2 유압 라인(620)의 제 3 섹션(623)은 유압 전달 유닛(480)의 제 2 섹션(484) 내로 통한다.
피스톤 로드(470)에 제 1 유압 통로(471) 및 제 2 유압 통로(472)가 제공된다. 제 1 유압 통로(471)의 제 1 단부(471a)는 유압 전달 유닛(480)의 제 1 섹션(482)의 영역 내로 통한다. 제1 유압 라인(471)의 제 2 단부(471b)는 유압 챔버의 제 1 섹션(451) 내로 통한다. 제 2 유압 라인(472)의 제 1 섹션(472a)은 유압 전달 유닛(480)의 제 3 섹션(483)의 영역에서 끝난다. 제 2 유압 라인(472)의 제 2 단부(472b)는 링으로 형성될 수 있는 제 2 챔버(452)에서 끝난다. 유압 전달 유닛(480)의 제 1 섹션(481)과 제 3 섹션(483)은 환형 링으로서 또는 채널로서 형성될 수 있다. 따라서 제 1 섹션(481)과 제 3 섹션(483) 사이에 연결이 이루어지고, 이는 제 3 섹션(613)으로부터 제 2 유압 채널(472) 내로 (또는 반대로) 유압액을 유동시키기 위해 이용된다. 유압 전달 유닛(480)의 제 2 섹션(484)과 제 1 섹션(482)도 링 또는 환형 채널을 형성할 수 있으므로, 제 1 섹션(482) 및 제 2 섹션(484)은 공통의 섹션으로 형성될 수 있다. 이로써 유압액은 제 1 유압 채널(471)로부터 제 2 유압 라인(620)의 제 3 섹션(623)으로 (또는 반대로) 유동할 수 있다.
터빈 블레이드(440)의 피치 조절을 위한 피치각 조절 유닛(460)은 피스톤 로드(470)에 연결되므로, 피스톤 로드(470)가 이동될 때 피치각 조절 유닛(460)이 이동된다.
도 4는 제 3 실시예에 따른 터빈의 개략적인 단면도를 도시한다. 도 4에 따른 터빈의 구조는 도 3에 따른 터빈의 구조에 상응한다. 도 4에 도시된 구조의 경우에, 유압액(예를 들어 물)은 제 1 유압 라인(610) 내로 가압된다. 그리고 나서 유압액은 제 1 유압 라인(610)의 제 1 섹션(611), 제 2 섹션(612) 및 제 3 섹션(613)을 통해 유압 전달 유닛(480)의 제 4 섹션(481) 내로 유동한다. 유압 전달 유닛(480)의 제 4 섹션(481) 및 제 3 섹션(483)은 환형 링 또는 채널로서 형성되기 때문에, 유압액은 링 또는 링 채널(481, 483)을 통해 제2 유압 라인(472)의 제 1 단부(472a)를 지나 제 2 유압 라인(472)을 통해 유압 라인(470)의 제 2 단부(472b)로 그리고 거기에서부터 유압 챔버(452) 내로 유동한다. 따라서 제 2 유압 챔버(452) 내의 압력이 증가하므로, 이중 작동 유압 실린더는 좌측으로 이동된다. 제 1 유압 챔버(451) 내의 유압액은 제 2 채널(471)의 제 2 단부(471b)로부터 제 1 단부(471a)로 그리고 유압 전달 유닛(480)의 섹션(482)으로, 즉 링 또는 링 채널(482, 483)로 유동한다. 유압액은 제 1 섹션(482)으로부터 제 2 섹션(483)으로 그리고 상기 섹션으로부터 섹션(623, 622 및 621)을 통해 제 2 유압 라인(620) 내로 유동한다.
이로써 유압액이 제 1 유압 라인(610) 내로 가압되면, 피스톤 로드(472) [및 피치각 조절 유닛(460)도] 좌측으로, 즉 유동 방향(10)과 반대로 이동된다.
도 5는 제 3 실시예에 따른 터빈의 개략적인 단면도를 도시한다. 도 5의 터빈의 형상은 도 3 또는 도 4의 터빈의 형상에 상응한다. 도 5에는 유압액이 제 2 유압 라인(620)을 통해 공급되는 상황이 도시된다. 따라서 유압액은 제 2 유압 라인(620)을 통해 제 1 섹션(621), 제 2 섹션(622) 및 제 3 섹션(623) 내로 유동한다. 거기에서부터 유압액은 섹션(483)을 통해 섹션(482) 내로, 즉 링 또는 링 채널을 통해 유동한다. 섹션(482)으로부터 유압액은 유압 라인(471)의 제 1 단부(471a)로 피스톤 로드(470) 내로 유동한다. 유압액은 제 1 유압 라인(471)을 통해 제 2 단부(471b)까지 그리고 거기에서부터 제 1 챔버(451) 내로 유동하므로, 피스톤 로드(470)는 우측으로, 즉 유동 방향(10)으로 이동된다. 이로써 유압액은 제 2 챔버(452)로부터 제 2 유압 라인(472)의 제 2 단부(472b)를 통해 제 2 유압 라인의 제 2 단부(472a)로 그리고 거기에서부터 섹션(484) 내로 그리고 계속해서 섹션(481) 내로 유동한다. 유압액은 다시 섹션(481)으로부터 섹션(613, 612, 611)을 통해 유동한 후에 제 1 유압 라인(610) 내로 유동한다.
제 1 유압 라인(610)은 [샤프트(600) 내의 또는 상의] 제 1 섹션(611), 허브(430) 내의 제 2 섹션(612) 및 유압 전달 유닛(480) 내의 제 3 섹션(613)을 갖는다.
본 발명에 따라 피스톤 로드(470)의 선형 병진 운동은 피치 조절을 위해 터빈 블레이드(440)의 회전 운동으로 전환된다. 이는 피치각 조절 유닛(460)에 의해 이루어진다. 피스톤 로드(470)에 피치각 조절 유닛(460)이 제공된다. 피치각 조절 유닛(460)은 홈(461)을 갖고, 상기 홈은 로터 블레이드를 향한 상기 피치각 조절 유닛의 단부에 제공된다. 또한, 피치각 조절 유닛(460)은 각각의 터빈 블레이드를 위해 슬라이드(462)를 갖고, 상기 슬라이드는 터빈 블레이드의 시작부에 가까운 영역에서 터빈 블레이드에 연결된다. 상기 슬라이드(462)는 홈(461) 내로 또는 홈을 통해 안내될 수 있다. 이 경우 슬라이드(462)는 피스톤 축에 대해 90°의 직선 운동을 따른다. 로터 블레이드(440)는 레이디얼 베어링에 의해 허브(430)에 고정된다. 슬라이드(462)는 홈(461)을 통해 피치각 조절 유닛(460)에서 안내된다. 또한, 피치각 조절 유닛(460)은 조절 디스크(463)를 포함하고, 상기 조절 디스크는 회전 핀(464)을 갖는다. 회전 핀(464)은 슬라이드(462)를 위한 베어링을 포함하고, 따라서 슬라이드는 회전 운동을 실시할 수 있다. 회전 핀(464)을 중심으로 슬라이드(462)가 회전할 수 있으므로, 피스톤 로드(460)의 선형 병진 운동은 터빈 블레이드의 회전 운동으로 전환된다.
따라서 슬라이드(462)는 회전 핀(464)에 의해 회전 가능하게 지지된다. 슬라이드(462)는 홈(461)에서 안내되므로, 피스톤 로드의 선형 운동은 회전 운동으로 전환된다.
도 6은 제 4 실시예에 따른 수력 발전 설비를 위한, 샤프트를 포함하는 터빈의 개략적인 단면도를 도시한다. 터빈은 도 3 내지 도 5에 따른 터빈에 상응할 수 있다. 터빈(400)의 허브(430)는 샤프트(600)에 연결되고, 상기 샤프트는 제너레이터(900)에 연결될 수 있다.
도 7a 및 도 7b는 각각 수력 발전 설비의 전기 제너레이터를 수용하기 위한 제너레이터 크래들의 사시도를 도시한다. 특히 S-관 윤곽에 제너레이터 크래들의 배치가 도시된다. 제너레이터 크래들(800)은 베이스(810) 및 2개의 측면 암(820)을 포함한다. 측면 암(820)은, 전기 제너레이터(900)가 거기에 배치될 수 있도록 그리고 암(820) 및 베이스(810)에 의해 지지될 수 있도록 베이스(810)에 대해 각도를 갖는다. 암은 그 외측면에 다수의 박판(821)을 갖는다. 상기 암의 내측면에 다수의 웨브(822)가 제공된다. 베이스(810)도 다수의 웨브(811)를 갖고, 상기 웨브는 웨브(822)에 맞추어 정렬될 수 있다.
본 발명에 따른 제너레이터 크래들은 얇은 벽 두께로 콘크리트 코팅될 수 있고, 그럼에도 수밀 방식으로 폐쇄될 수 있다. 크래들은 제너레이터를 보호하기 위해 이용될 수 있다.
도 8은 제 6 실시예에 따른 수력 발전 설비를 위한 터빈의 개략적인 단면도를 도시한다. 제 6 실시예에 따른 터빈의 구조는 제 3 실시예에 따른 터빈의 구조에 상응하고 또는 그것에 기초할 수 있다. 터빈은 팁 또는 노즈(410), 허브(430) 및 다수의 터빈 블레이드(440)를 포함한다. 피치각 조절 유닛(460)에 의해 로터 블레이드(440)의 피치각이 조절될 수 있다. 피치각 조절 유닛(460)은 피스톤 로드(470)에 연결되므로, 피스톤 로드(470)의 운동은 피치각 조절 유닛(460)의 운동도 야기한다. 피치각 조절 유닛(460)은 홈(461)을 갖고, 상기 홈은 로터 블레이드(440)를 향한 상기 피치각 조절 유닛의 단부에 제공된다. 또한, 피치각 조절 유닛(460)은 각각의 터빈 블레이드(440)를 위해 슬라이드(442)를 갖고, 터빈 블레이드(440)의 시작부에 가까운 상기 슬라이드의 영역은 터빈 블레이드에 연결된다. 슬라이드(462)는 홈(461) 내로 또는 홈을 통해 안내될 수 있다. 피스톤 로드(470)의 운동은 피치각 조절 유닛의 선형 병진 운동을 야기하므로, 슬라이드(462)도 홈(461) 내에서 이동된다. 조절 디스크(463)는 터빈 블레이드의 시작부에 가까운 단부에 제공된다. 특히 조절 디스크(463)는 회전 핀(464)에 의해 연결되므로, 조절 디스크(463)는 슬라이드(462)와 함께 이동될 수 있다.
도 9는 제 6 실시예에 따른 수력 발전 설비를 위한 터빈의 부분의 개략도를 도시한다. 조절 디스크(463), 슬라이드(462) 및 홈(461)을 더 잘 도시할 수 있도록 하기 위해, 도 9에는 수력 발전 설비를 위한 터빈의 몇몇 부재들은 도시되지 않는다. 조절 디스크(463)는 로터 블레이드(440)에 고정된다. 조절 디스크(463)에 슬라이드(462)가 제공될 수 있고, 상기 슬라이드는 피치각 조절 유닛(460)에 있는 홈(461)에 결합될 수 있다. 피치각 조절 유닛(460)의 운동은, 홈(461)에 있는 슬라이드(462)도 함께 이동하게 하고, 이로써 터빈 블레이드(440)의 피치각의 조절이 이루어지게 한다.
도 10은 제 7 실시예에 따른 수력 발전 설비를 위한 터빈의 부분도를 도시한다. 제 2 섹션(200)의 영역에 비상 정지 스위치 유닛(1000)이 제공될 수 있다. 이 경우 비상 정지 스위치 유닛(1000)의 제 1 단부(1100)는 적어도 부분적으로 물에 의해 관류되는 섹션 내로 돌출한다. 터빈 블레이드(440)가 더 이상 회전 운동하지 않는 경우에, 상기 터빈 블레이드는 비상 정지 스위치 유닛(1000)의 제 1 단부(1100)와 접촉할 수 있다. 이러한 경우에, 예를 들어 물은 제 1 단부(1100)를 통해 제 2 섹션(1200)의 내부로 유동할 수 있다. 제 2 섹션에 플로트(1300)가 제공되고, 상기 플로트는 제 1 단부(1100)를 통한 물의 유입 시 위로 플로팅되므로, 제 2 단부(1400)는 접촉을 유발할 수 있다.
도 11은 제 7 실시예에 따른 수력 발전 설비의 터빈을 위한 안전 차단 스위치의 개략도를 도시한다. 비상 정지 스위치 유닛(1000)은 제 1 단부(1100)와 제 2 단부(1400)를 갖는다. 그 사이에 중간 섹션(1200) 및 플로트(1300)가 제공된다. 터빈 블레이드(440)의 중심 불균형 시 제 1 단부(1100)의 부분이 커팅될 수 있고, 이로써 비상 정지 스위치 유닛의 내부로 물이 침투할 수 있다. 중간 섹션(1200)에는, 제 1 단부(1310)와 제 2 단부(1330)을 가진 플로트(1300)가 제공된다. 제 1 단부와 제 2 단부 사이에 플로트 유닛(1320)이 제공될 수 있다. 중간 섹션(1200)의 내부로 물이 유동하면, 플로트(1300)는 수면 위에서 플로팅된다. 중간 섹션(1200)이 가득 차면, 플로트(1300)는 위로 플로팅되므로, 제 2 단부(1400)는 접촉을 유발할 수 있다.
400 : 터빈 410 : 노즈
430 : 허브 440 : 터빈 블레이드
450 : 이중 작동 유압 실린더 451 : 제 1 챔버
452 : 제 2 챔버 453 : 피스톤
460 : 피치각 조절 유닛 461 : 홈
462 : 슬라이드 463 : 조절 디스크
464 : 회전 핀 470 : 피스톤 로드
471 : 제 1 유압 라인 472 : 제 2 유압 라인
480 : 유압 전달 유닛 500 : 가이드 베인
600 : 샤프트 800 : 제너레이터 크래들
810 : 베이스 820 : 측면 암
900 : 제너레이터 1000 : 비상 정지 스위치 유닛
1300 : 플로트

Claims (5)

  1. 수력 발전 설비를 위한 터빈으로서,
    허브(430),
    상기 허브(430)에 제공된 다수의 터빈 블레이드(440),
    상기 터빈 블레이드(440)에 연결되고 터빈 블레이드의 피치각을 조절하기 위한 피치각 조절 유닛(460),
    이중 작동 유압 실린더(450) 및,
    상기 이중 작동 유압 실린더에 연결된 피스톤 로드(470)
    를 포함하고,
    상기 피스톤 로드(470)는, 상기 피스톤 로드(470)가 길이방향으로 이동될 때, 상기 피치각 조절 유닛(460)이 회전 운동을 실시하도록 상기 피치각 조절 유닛(460)에 연결되고,
    상기 이중 작동 유압 실린더(450)는 유압 챔버 내에 제공되고, 상기 유압 챔버는 제 1 유압 라인 및 제 2 유압 라인에 의해 연결되므로, 이중 작동 유압 실린더는 제 1 유압 라인 또는 제 2 유압 라인을 통한 유압액의 공급에 의해 이동될 수 있고, 이에 따라 상기 피스톤 로드(470) 및 상기 피치각 조절 유닛(460)에 대한 연결에 의해 상기 터빈 블레이드(440)의 피치각의 조절을 야기하는 것을 특징으로 하는 수력 발전 설비를 위한 터빈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    유압액의 공급 및 배출을 위한 제 1 유압 라인(610) 및 제 2 유압 라인( 620)
    을 더 포함하고,
    상기 피스톤 로드(470)의 제 1 유압 라인(471) 및 제 2 유압 라인(472)은 샤프트(600)의 제 1 유압 라인(610) 및 제 2 유압 라인(620)에 연결되므로, 유압액은 제 1 유압 라인(610) 및 제 2 유압 라인(620)을 통해 상기 피스톤 로드(470)의 제 1 유압 라인(471) 및 제 2 유압 라인(472)으로 유압 챔버(451, 452) 내로 유동할 수 있고, 이에 따라 이중 작동 유압 실린더가 이동될 수 있는 것을 특징으로 하는 수력 발전 설비를 위한 터빈.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 유압 챔버는 상기 이중 작동 유압 실린더(450)에 의해 제 1 챔버(451) 및 제 2 챔버(452)로 구분되고,
    상기 상기 피스톤 로드(470)의 제 1 유압 라인(471)은 상기 제 1 챔버(451) 내로 통하고, 상기 제 2 유압 라인(472)은 상기 제 2 챔버(452) 내로 통하는 것을 특징으로 하는 수력 발전 설비를 위한 터빈.
  4. 수력 발전 설비로서,
    유동 방향으로 작아지는 내경을 갖는 제 1 섹션(100), 및
    상기 제 1 섹션(100)에 연결되고 특히 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 따른 터빈(400)을 수용하기 위한 제 2 섹션(200)
    을 포함하고,
    제 2 섹션의 내경은 적어도 부분적으로 구형 윤곽을 따르고,
    상기 터빈(400)은 다수의 터빈 블레이드(440)를 포함하고, 상기 터빈 블레이드들은 구형 윤곽을 갖는 내경의 영역에서 상기 제 2 섹션(200) 내에 제공되는 것을 특징으로 하는 수력 발전 설비.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 섹션(200) 내의 비상 정지 스위치 유닛(1000)
    을 더 포함하고,
    상기 비상 정지 스위치 유닛(1000)의 제 1 단부(1100)는 적어도 부분적으로 물에 의해 관류되는 제 2 섹션 내에까지 이어지며, 이에 따라 상기 터빈 블레이드(440)가 더 이상 회전하지 않는 경우에, 터빈 블레이드는 비상 정지 스위치 유닛(1000)의 제 1 단부(1100)와 접촉하여 상기 비상 정지 스위치 유닛(1000)을 작동시키는 것을 특징으로 하는 수력 발전 설비.
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