KR20150004215U - 가스절연 개폐장치 - Google Patents

Abstract

본 고안에 의한 가스절연 개폐장치는, 하측 지지부가 조립 가능한 복수 개의 지지부재로 형성되어 탱크에 한 개의 지지부재를 조립한 후에 고정부와 씨알부와 같은 크고 무거운 부품을 조립한 후에 지지부재에 다른 지지부재를 체결하여 고정부를 체결하도록 구성함으로써, 고정부와 씨알부 등을 조립할 때 하측 지지부가 장애가 되는 것을 미연에 방지할 수 있고 이를 통해 조립성을 높이고 오조립을 미연에 방지할 수 있다. 또, 절연거리 확보를 위한 절연부와 하측 지지부의 일부 지지부재를 일체로 형성함으로써, 조립공정을 더욱 간소화할 수 있고 지지 간격을 줄여 고정부를 더욱 안정적으로 지지할 수 있다.

Description

가스절연 개폐장치{GAS-INSULATED SWITCH GEAR}

본 고안은 가스절연 개폐장치에 관한 것으로, 특히 고정부를 지지하는 지지유닛에 관한 것이다.

최근 변전소 등에서는 고전압 변전설비를 구성하는 개폐기구 중에서도 높은 절연성을 가지는 육플루오르화황 가스(SF6)를 사용하는 가스절연 개폐장치(GIS)를 많이 채용하고 있다.

가스절연 개폐장치는 송전, 변전 및 대규모 배전 전력계통에 있어서 수 천 볼트에서 수 만 볼트의 고전압 전로를 개폐 또는 접지하거나 선로의 분기, 감시 등의 용도로 사용되는 전력기기로서, 고전압 선로의 개폐시 발생하는 아크의 소호 및 교류의 극(POLE)간 전기적 절연을 위해서 육플루오르화황(SF6)와 같은 절연가스를 봉입한 탱크 내에 개폐 및 접지 장치를 수납시킨 스위치기어(SWITCHGEAR)이다. 그에 따라 사고시 발생되는 차단전류를 안전하게 소호하고, 극간에 발생되는 과도회복 전압에도 절연성능을 유지함으로써 전력계통이나 전력기기를 보호하게 된다.

통상 가스절연 개폐장치의 차단부는 가동부와 고정부의 두 부분으로 나누어진다. 가동부에는 로드에 연결된 제1 접점, 노즐 및 실린더가 구비되어 있으며, 고정부에는 상기 제1 접점과 접촉 또는 분리되는 제2 접점이 구비되어 있다. 여기서 실린더 내부에는 압축실이 구비되어 있으며, 압축실 내부에는 절연가스가 채워져 있다.

이러한 가스절연 개폐장치는 통전시에는 제1 접점과 제2 접점이 접촉된 상태에 있다. 하지만, 차단시에는 로드의 움직임에 연동되어 제1 접점이 제2 접점으로부터 이탈된다. 또한, 로드의 움직임에 연동되어 실린더가 이동되며 내부의 압축실에 채워진 절연가스가 압축되고, 압축된 절연가스는 노즐을 통해 제1 접점과 제2 접점의 이탈지점으로 분사되어 접점 분리시 발생하는 아크를 소호하게 된다.

상기와 같은 가스절연 개폐장치는 통전(Open) 동작과 차단(Close) 동작을 반복적으로 실시하여도 기구적으로 이상이 없어야 한다. 이를 위해서는 가동부와 고정부의 제위치를 안정적으로 지지할 수 있어야 한다.

도 1 및 도 2는 종래 고정부에 대한 지지구조를 보인 종단면도 및 측면도이다.

이에 도시된 바와 같이, 종래 가스절연 개폐장치는 탱크(1)의 내부에 가동부(2)와 고정부(3)가 횡방향으로 서로 마주보도록 설치되어 있다.

상기 고정부(3)는 제2 접점을 지지하는 고정부측 지지대(31)가 상기 탱크(1)의 길이방향으로 설치되고, 상기 고정부측 지지대(31)의 일측에는 원통 모양의 절연통(32)이 역시 상기 탱크(1)의 길이방향으로 결합되어 있다.

상기 고정부측 지지대(31)와 절연통(32) 등을 포함하는 고정부(3)는 상측을 걸어 지지하는 상측 지지부(33) 및 하측을 받쳐 일정 높이만큼 유지시키는 하측 지지부(35)에 의해 탱크(1)의 중앙에 고정된 상태를 유지하고 있다.

상기 탱크(1)의 상반부에는 스페이서(34)가 구비되고, 상기 스페이서(34)의 저면과 상기 고정부측 지지대(31)의 상단에는 연결도체인 상측 지지부(33)의 양단이 각각 결합되어 상기 고정부측 지지대(31)의 상측이 지지되어 있다.

한편, 상기 하측 지지부(35)는 절연부(36)를 사이에 두고 상기 고정부측 지지대(31)에 결합되어 있다. 즉, 상기 고정부측 지지대(31)의 하반부에는 절연거리 확보를 위한 절연부(36)가 탱크(1)의 길이방향으로 결합되고, 상기 절연부(36)의 타단에 상기 하측 지지부(35)가 결합되어 있다.

상기 하측 지지부(35)는 금속 재질로 된 장방형 판재로 형성되어 그 하단은 상기 탱크(1)의 내주면에 볼트(36a)로 체결되는 반면 그 상단은 상기 절연부(36)에 볼트(35a) 체결되어 있다.

상기와 같은 가스절연 개폐장치는, 조립 순서상 단품으로 형성된 하측 지지부(35)를 탱크(1)의 내주면에 조립한 후에 상기 고정부(3)와 씨알부(CR part)(4) 등 부피가 크고 무거운 부품들을 조립하여야 한다.

그러나, 종래의 가스절연 개폐장치에서는, 하측 지지부(35)가 탱크(1)의 바닥면에서 소정의 높이만큼 돌출됨에 따라 가동부(2)와 고정부(3) 그리고 씨알부(CR part)(4) 등 부피가 크고 비교적 무거운 부품들을 조립할 때 상기 하측 지지부(35)가 장애가 되어 조립성을 떨어뜨릴 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 부품들의 오조립으로 인해 통전성능과 절연성능이 저하되어 현장에서의 다른 사고를 유발시키거나 가스절연 개폐장치에 대한 신뢰성을 저하시킬 수 있다.

본 고안의 목적은, 상기 탱크의 내주면에 고정되어 고정부의 하측을 지지하는 하측 지지부를 조립 가능한 복수 개의 부재로 구비하여 부피가 큰 부품들을 용이하게 조립 설치할 수 있는 가스절연 개폐장치를 제공하려는데 있다.

본 고안의 목적을 달성하기 위하여, 탱크; 상기 탱크의 내부공간에서 움직이게 설치되고, 제1 접점이 구비되는 가동부; 상기 탱크의 내부공간에서 상기 가동부와 대향되게 설치되고, 상기 가동부의 움직임에 따라 상기 제1 접점과 접촉 또는 분리되는 제2 접점이 구비되는 고정부; 상기 고정부에 결합되어 절연거리를 유지하는 절연부; 및 상기 절연부와 탱크 사이에 설치되어 상기 고정부를 상기 탱크에 대해 지지하는 지지부;를 포함하고, 상기 지지부는, 복수 개의 지지부재; 및 상기 복수 개의 지지부재를 결합하는 체결부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스절연 개폐장치가 제공될 수 있다.

여기서, 상기 복수 개의 지지부재는 서로 결합되는 결합단이 겹치게 배치되어 그 겹쳐진 부위가 상기 체결부재로 체결될 수 있다.

그리고, 상기 복수 개의 지지부재는 그 결합단이 서로 대응하도록 단차지게 형성될 수 있다.

그리고, 상기 복수 개의 지지부재에 모두 접하는 연결부재가 더 구비되고, 상기 연결부재가 각각의 지지부재에 체결부재로 체결될 수 있다.

그리고, 상기 복수 개의 지지부재 중에서 상기 탱크에 고정되는 지지부재는 다른 지지부재의 길이 대비 1/2 이하로 형성될 수 있다.

그리고, 상기 복수 개의 지지부재는 모두 금속재질로 형성될 수 있다.

그리고, 상기 복수 개의 지지부재는 서로 다른 재질로 형성되고, 상기 절연부에 결합되는 지지부재는 절연재질로 형성될 수 있다.

그리고, 상기 절연부와 그 절연부에 접하는 지지부재는 일체로 형성될 수 있다.

본 고안에 의한 가스절연 개폐장치는, 하측 지지부가 조립 가능한 복수 개의 지지부재로 형성되어 탱크에 한 개의 지지부재를 조립한 후에 고정부와 씨알부와 같은 크고 무거운 부품을 조립한 후에 지지부재에 다른 지지부재를 체결하여 고정부를 체결하도록 구성함으로써, 고정부와 씨알부 등을 조립할 때 하측 지지부가 장애가 되는 것을 미연에 방지할 수 있고 이를 통해 조립성을 높이고 오조립을 미연에 방지할 수 있다.

또, 절연거리 확보를 위한 절연부와 하측 지지부의 일부 지지부재를 일체로 형성함으로써, 조립공정을 더욱 간소화할 수 있고 지지 간격을 줄여 고정부를 더욱 안정적으로 지지할 수 있다.

도 1 및 도 2는 종래 가스절연 개폐장치의 고정부에 대한 지지구조를 보인 종단면도 및 측면도,
도 3 및 도 4는 본 고안 가스절연 개폐장치의 고정부에 대한 지지구조를 보인 종단면도 및 측면도,
도 5는 도 3에 따른 고정부의 지지구조에 대한 일실시예를 보인 종단면도,
도 6 및 도 7은 도 3에 따른 고정부의 지지구조에 대한 다른 실시예들을 보인 종단면도.

이하, 본 고안에 의한 가스절연 개폐장치를 첨부도면에 도시된 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 3 및 도 4는 본 고안 가스절연 개폐장치의 고정부에 대한 지지구조를 보인 종단면도 및 측면도이고, 도 5는 도 3에 따른 고정부의 지지구조에 대한 일실시예를 보인 종단면도이며, 도 6 및 도 7은 도 3에 따른 고정부의 지지구조에 대한 다른 실시예들을 보인 종단면도이다.

이에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 의한 가스절연 개폐장치는 탱크(1), 가동부(2), 고정부(3)를 포함할 수 있다.

상기 탱크(1)는 금속 원통 모양으로 형성되고, 상기 가동부(2)와 고정부(3)는 상기 탱크(1)의 내부 중앙부에 서로 마주보도록 설치될 수 있다.

상기 고정부(3)는 제2 점점을 지지하는 고정부측 지지대(31)가 원통모양으로 형성되어 상기 탱크(1)의 길이방향으로 설치되고, 상기 고정부측 지지대(31)의 일측에는 원통 모양으로 형성되는 절연통(32)이 상기 탱크(1)의 길이방향으로 결합될 수 있다.

상기 고정부측 지지대(31)와 절연통(32) 등을 포함하는 고정부(3)의 상측은 스페이서(34)에 고정되는 상측 지지부(33)에 의해 매달려 지지되고, 상기 고정부(3)의 하측은 하측 지지부(100)에 의해 탱크(1)에 받쳐져 지지될 수 있다.

상기 상측 지지부(33)는 고정부측 지지대(31)와 탱크(1)의 상반부에 구비된 스페이서(34) 사이에 결합되는 연결도체로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 상측 지지부(33)의 일단은 고정부측 지지대(31)의 외주면에 결합되고, 상기 상측 지지부(33)의 타단은 상기 스페이서(34)의 저면에 결합될 수 있다.

상기 상측 지지부(33)는 도체 특성을 유지할 수 있도록 단품으로 제작될 수 있다.

상기 상측 지지부(33)는 소정의 강성을 가지도록 알루미늄 재질로 이루어져 조립성을 높이기 위해 정면 투영시 계단 모양으로 절곡 형성될 수 있다.

한편, 상기 하측 지지부(100)는 고정부측 지지대(31)의 하측 외주면에 직접 결합되어 그 고정부측 지지대(31)를 상기 탱크(1)에 떠받쳐 지지할 수도 있지만, 상기 하측 지지부(100)가 금속 재질로 형성되는 경우에는 그 하측 지지부(100)를 통해 전류가 누설될 수 있으므로 상기 하측 지지부(100)와 고정부측 지지대(31) 사이에는 절연재질로 된 절연부(36)가 더 구비될 수 있다.

상기 절연부(36)는 소정의 절연거리를 가지도록 횡방향으로 긴 봉 형상으로 형성될 수 있다. 그리고 상기 절연부(36)의 일단은 고정부측 지지대(31)에 볼트 또는 리벳과 같은 체결부재(36a)로 체결되는 반면 그 타단은 상기 하측 지지부(100)에 볼트 또는 리벳과 같은 체결부재(100a)로 체결될 수 있다. 상기 절연부(36)와 고정부측 지지대(31)는 한 개 이상, 정확하게는 두 개 이상의 복수 개로 체결되는 것이 안정적으로 체결상태를 유지할 수 있어 바람직할 수 있다.

상기 하측 지지부(100)는 탱크(1)의 하측 내주면에서 탱크(1)의 중심선 부근으로 소정의 높이만큼 돌출되어 그 일단은 상기 탱크(1)에 일체로 결합되거나 용접 또는 볼트 체결되는 반면, 그 타단은 상기 절연부(36)의 타단에 볼트(100a)로 체결될 있다. 상기 하측 지지부(100)와 탱크(1) 또는 상기 하측 지지부(100)와 절연부(36)는 한 개 이상, 정확하게는 두 개 이상의 복수 개로 체결되는 것이 안정적으로 체결상태를 유지할 수 있어 바람직할 수 있다.

상기 하측 지지부(100)는 복수 개의 지지부재로 분리하여 조립할 수 있도록 형성될 수 있다.

예를 들어, 상기 지지부(100)는 탱크(1)에 고정 결합되는 제1 지지부재(110)와, 상기 제1 지지부재(110)에 결합되어 상기 절연부(36)의 단부에 결합되는 제2 지지부재(120)로 이루어질 수 있다.

상기 제1 지지부재(110)는 금속재질로 형성되어 그 하단이 상기 탱크(1)의 내주면에 볼트 또는 리벳 또는 용접으로 고정 결합될 수 있다. 그리고 상기 제1 지지부재(110)의 상단은 단차지게 제1 결합부(111)가 형성되고, 상기 제1 결합부(111)에는 볼트 또는 리벳 체결을 위한 복수 개의 제1 결합구멍(111a)이 형성될 수 있다.

상기 제2 지지부재(120)는 금속재질로 형성되어 그 상단은 상기 절연부(36)에 탱크(1)의 길이방향으로 볼트(100b)로 체결될 수 있다. 그리고 상기 제2 지지부재(120)의 하단은 상기 제1 지지부재(110)의 제1 결합부(111)와 맞물리도록 제2 결합부(121)가 단차지게 형성될 수 있다. 상기 제2 결합부(121)에는 상기 제1 결합구멍과 대응하도록 복수 개의 제2 결합홈(121a)이 형성될 수 있다.

여기서, 상기 제1 지지부재(110)는 상기 제2 지지부재(120)의 길이 대비 1/2 이하로 형성되는 것이 다른 부품의 조립시 하측 지지부(100)의 높이를 최소한으로 줄일 수 있어 바람직할 수 있다.

이로써, 본 실시예에 의한 가스절연 개폐장치에서는 상기 탱크에 제1 지지부재(110)를 조립한 후에 고정부(3)와 씨알부(4)와 같은 크고 무거운 부품을 조립한 후에 상기 제1 지지부재(110)에 제2 지지부재(120)를 체결하여 상기 고정부(3)를 지지하는 하측 지지부(100)의 조립을 완성함으로써, 상기 고정부(3)와 씨알부(4) 등을 조립할 때 상기 하측 지지부(100)가 장애가 되는 것을 미연에 방지할 수 있고 이를 통해 조립성을 높이고 오조립을 미연에 방지할 수 있다.

한편, 전술한 실시예에서는 상기 하측 지지부(100)가 제1 지지부재(110)와 제2 지지부재(120)로 이루어져 상기 제1 지지부재(110)는 탱크(1)에, 상기 제2 지지부재(120)는 고정부측 지지대(31)에 각각 체결한 후 상기 제1 지지부재(110)와 제2 지지부재(120)를 체결하는 것이었으나, 상기 제1 지지부재와 제2 지지부재 사이에 적어도 한 개 이상의 제3 지지부재를 더 구비할 수도 있다. 이 경우, 상기 제1 지지부재와 제2 지지부재의 길이를 더욱 짧게 형성하여 다른 부품들의 조립성을 더욱 높일 수 있다. 하지만, 3개 이상의 지지부재를 나눠 후조립하여야 하므로 그만큼 지지부재의 조립을 위한 조립공수가 증가하므로 이를 고려하여 적절한 개수의 지지부재로 나눠 조립하는 것이 바람직하다.

또, 전술한 실시예에서는 상기 제1 지지부재(110)와 제2 지지부재(120)에 각각 제1 결합부(111)와 제2 결합부(121)를 두는 것이나, 이 경우 제1 결합부(111)와 제2 결합부(121)의 두께가 얇고 노치부가 발생하여 조립과정에서 손상되거나 조립후 좌굴 등이 발생할 수 있으므로 상기 제1 지지부재(110)와 제2 지지부재(120)의 두께를 적절히 유지하여야 한다.

하지만, 이 경우 결합부를 제외한 부위까지도 두꺼워져 재료비용이 증가할 수 있다. 따라서, 도 6에 도시된 본 실시예와 같이 제1 지지부재(210)와 제2 지지부재(220)의 대응단이 서로 마주보도록 맞대기 배열하고 그 제1 지지부재(210)와 제2 지지부재(220)의 양쪽 측면을 각각 지지판(231)(232)으로 포개 볼트 또는 리벳으로 체결할 수도 있다. 이 경우, 제1 지지부재(210)와 제2 지지부재(220)를 두껍게 형성하지 않고도 결합 강도를 유지할 수 있어 그만큼 재료비용을 절감할 수도 있다.

한편, 본 고안에 의한 하측 지지부에 대한 또다른 실시예가 있는 경우는 다음과 같다.

즉, 전술한 실시예들에서는 하측 지지부와 절연부를 볼트 체결하는 것이었으나, 본 실시예는 하측 지지부의 일부를 절연부와 일체로 형성하여 제작할 수도 있다.

도 7에서와 같이, 상기 제1 지지부재(310)와 제2 지지부재(320)는 서로 다른 재질로 형성될 수 있다. 상기 제1 지지부재(310)는 탱크(1)에 체결하는 동시에 지지력을 유지할 수 있도록 금속 재질로 형성되고, 상기 제2 지지부재(320)는 절연재질로 형성되어 상기 절연부와 일체로 형성되거나 또는 후조립하여 결합될 수 있다.

이 경우, 전술한 실시예들에서는 별도의 절연부가 고정부측 지지대에 결합되어 그 고정부측 지지대에 절연부가 체결된 후 상기 절연부에 하측 지지부가 결합되는 것이었으나, 본 실시예와 같이 제2 지지부재를 절연부재로 형성할 경우에는 별도의 절연부를 구비하지 않고 상기 제2 지지부재(320)의 일단을 상기 고정부측 지지대(31)에 곧바로 체결할 수 있어 그만큼 조립공정을 간소화할 수 있다.

뿐만 아니라, 상기 제2 지지부재(320)가 절연재로 형성됨에 따라 상기 고정부측 지지대(31)와 탱크(1) 사이의 절연거리를 확보할 수 있어 상기 하측 지지부의 하단 지지점(A)과 상단 지지점(B) 사이의 간격(L)을 줄일 수 있고 이를 통해 상기 고정부의 무게로 인한 우력을 줄여 고정부를 더욱 견고하게 지지할 수 있다.

1 : 탱크 2 : 가동부
3 : 고정부 31 : 고정부측 지지대
32 : 절연통 33 : 상측 지지부
34 : 스페이서 36 : 절연부
100 : 하측 지지부 110,210,310 : 제1 지지부재
111 : 제1 결합부 120,220,320 : 제2 지지부
121 : 제2 결합부 231,232 : 지지판

Claims (8)

1. 탱크;
   상기 탱크의 내부공간에서 움직이게 설치되고, 제1 접점이 구비되는 가동부;
   상기 탱크의 내부공간에서 상기 가동부와 대향되게 설치되고, 상기 가동부의 움직임에 따라 상기 제1 접점과 접촉 또는 분리되는 제2 접점이 구비되는 고정부;
   상기 고정부에 결합되어 절연거리를 유지하는 절연부; 및
   상기 절연부와 탱크 사이에 설치되어 상기 고정부를 상기 탱크에 대해 지지하는 지지부;를 포함하고, 상기 지지부는,
   복수 개의 지지부재; 및
   상기 복수 개의 지지부재를 결합하는 체결부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스절연 개폐장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 복수 개의 지지부재는 서로 결합되는 결합단이 겹치게 배치되어 그 겹쳐진 부위가 상기 체결부재로 체결되는 것을 특징으로 하는 가스절연 개폐장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 복수 개의 지지부재는 그 결합단이 서로 대응하도록 단차지게 형성되는 것을 특징으로 하는 가스절연 개폐장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 복수 개의 지지부재에 모두 접하는 연결부재가 더 구비되고, 상기 연결부재가 각각의 지지부재에 체결부재로 체결되는 것을 특징으로 하는 가스절연 개폐장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 복수 개의 지지부재 중에서 상기 탱크에 고정되는 지지부재는 다른 지지부재의 길이 대비 1/2 이하인 것을 특징으로 하는 가스절연 개폐장치.
6. 제1항 내지 제5항의 어느 한 항에 있어서,
   상기 복수 개의 지지부재는 모두 금속재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 가스절연 개폐장치.
7. 제1항 내지 제5항의 어느 한 항에 있어서,
   상기 복수 개의 지지부재는 서로 다른 재질로 형성되고, 상기 절연부에 결합되는 지지부재는 절연재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 가스절연 개폐장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 절연부와 그 절연부에 접하는 지지부재는 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 가스절연 개폐장치.
   

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