KR20160003650U - 단로기의 얼라인먼트 장치 - Google Patents

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Abstract

본 고안의 일 실시예에 따른 단로기의 얼라인먼트 장치는 탱크커버가 구비되는 단로기 탱크; 상기 단로기 탱크의 내부 일측에 설치되는 가동측 지지대와, 상기 가동측 지지대에 직선왕복운동 가능하게 설치되는 가동자가 구비되는 가동부; 상기 단로기 탱크의 내부 타측에 설치되는 고정측 지지대와, 상기 고정측 지지대에 고정 결합되어 상기 가동자가 접촉 또는 분리될 수 있는 고정측 홀더와, 상기 고정측 지지대의 하부에 결합되는 지지애자와, 상기 지지애자와 상기 탱크커버 사이에 설치되는 절연지지판이 구비되는 고정부; 및 상기 절연지지판의 높이를 미세하게 조절할 수 있는 미세조절수단;을 포함하여 구성된다.

Description

단로기의 얼라인먼트 장치{Alignment Apparatus of Disconnecting Switch}
본 고안은 단로기의 얼라인먼트 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가동부와 고정부 및 모선부의 얼라인먼트(Alignment)를 수행하여 차단성능 저하 및 차단 실패를 방지하고, 얼라인먼트의 정확성 여부도 확인할 수 있도록 한 단로기의 얼라인먼트 장치에 관한 것이다.
일반적으로 고압전류가 흐르는 회로를 가지는 시설에는 정상상태에서 뿐만 아니라 사고, 단락 등의 이상상태에서도 선로를 안전하게 개폐하여 전력계통을 보호하도록 구성되는 가스절연개폐장치(GIS: Gas Insulated Switchgear)가 설치된다.
이러한 가스절연개폐장치는 통상 차단기, 단로기, 접지개폐기 등으로 구성되며, 단로기(DS: Disconnecting Switch)는 가스절연개폐장치의 유지 및 보수를 위하여 통상적으로 무부하 상태에서 전류를 차단 또는 통전시키도록 하는 개폐장치이다.
도 1은 종래기술에 따른 단로기의 내부 구성도이다. 여기서, 단로기는 투입상태에 있다. 도 2는 도 1에서 가동부와 고정부만 도시한 것으로, 여기서 단로기는 개방상태에 있다.
종래기술에 따른 단로기는 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 육불화황(SF6)가스가 충전된 금속재 단로기 탱크(1)의 내부에 가동부(2)와 고정부(3)가 구비된다. 가동부(2)는 가동측 지지대(2a)와 가동자(2b) 및 가동측 홀더(2c)를 포함하며, 고정부(3)는 고정측 지지대(3a)와 고정측 홀더(3b)와 모선측 홀더(3c)를 포함한다.
가동자(2b)는 구동부(2e)에 의하여 좌우로 이동하면서 고정측 홀더(3b)에 접촉 또는 분리되면서 회로를 통전(폐로) 또는 차단(개로)하게 된다. 이러한 단로기는 개폐 동작을 반복적으로 실시하여도 기구적으로 이상이 없어야 한다.
고정측 지지대(3a)는 지지애자(3d)와 절연지지판(3e)을 통하여 탱크커버(1a)에 지지되며, 가동측 지지대(2a)는 스페이서(2d)를 통해 지지된다.
이때, 가동자(2b)와 고정측 홀더(3b)의 얼라인먼트(Alignment)가 정확하게 이루어지지 않았을 경우, 즉 중심선이 정확히 일치하지 않는 경우 폐로동작시 가동자(2b)와 고정측 홀더(3b)의 손상이 발생하게 되며, 이에 따라 통전 성능과 절연성능에 큰 영향을 주게 된다.
또한, 모선측 홀더(3c) 측에는 모선부(4)가 연결되어 있으며 모선부 도체(4a)가 모선측 홀더(3c)에 결합 또는 분리되는데 이 과정에서 모선부 도체(4a)와 모선측 홀더(3c) 간의 얼라인먼트가 정확히 이루어지지 않으면, 모선부 도체(4a)가 모선측 홀더(3c)에 대하여 일측으로 편중된 상태로 맞물리게 되어 통전 성능이 크게 감소된다.
그런데, 종래기술에서는 지지애자(Insulator Supporter, 3d)와 절연지지판(Insulator Supporter Plate, 3e)이 단순히 볼트(3f)에 의해 탱크커버(1a)에 결합되기 때문에 가동자(2b)와 고정측 홀더(3b) 간의 얼라인먼트 및 모선부 도체(4a)와 모선측 홀더(3c) 간의 얼라인먼트를 맞추는 별도의 장치가 없으므로 각 부품은 정확히 제조되어야 했다. 즉 각 부품은 작은 가공오차도 허용되지 않으며, 조립과정에서도 조립오차 없이 정확하게 조립되어야 한다. 그러나 단로기는 다수의 부품들이 유기적으로 맞물려서 구성되므로 정확한 얼라인먼트를 구현하는데 어려움이 있다.
종래기술의 단로기와 관련한 선행기술로 대한민국 등록특허 제10-0797982호(2008.01.18.)"고전압 단로기"와 대한민국 등록특허 제10-1060453호(2011.8.23.) "가스절연개폐장치용 양방향 구동식 가스 차단기"를 참조할 수 있다.
본 고안은 전술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 그 목적은 가동부와 고정부 및 모선부의 얼라인먼트를 수행하여 차단성능 저하 및 차단 실패를 방지하고, 얼라인먼트의 정확성 여부도 확인할 수 있도록 한 단로기의 얼라인먼트 장치를 제공하려는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출된 본 고안의 일 실시예에 따른 단로기의 얼라인먼트 장치는 탱크커버가 구비되는 단로기 탱크; 상기 단로기 탱크의 내부 일측에 설치되는 가동측 지지대와, 상기 가동측 지지대에 직선왕복운동 가능하게 설치되는 가동자가 구비되는 가동부; 상기 단로기 탱크의 내부 타측에 설치되는 고정측 지지대와, 상기 고정측 지지대에 고정 결합되어 상기 가동자가 접촉 또는 분리될 수 있는 고정측 홀더와, 상기 고정측 지지대의 하부에 결합되는 지지애자와, 상기 지지애자와 상기 탱크커버 사이에 설치되는 절연지지판이 구비되는 고정부; 및 상기 절연지지판의 높이를 미세하게 조절할 수 있는 미세조절수단;을 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 미세조절수단은 상기 절연지지판에 형성되는 복수개의 나사홀과, 상기 나사홀에 삽입되어 일단은 상기 절연지지판에 결합되고 타단은 상기 탱크커버에 결합되는 미세조절볼트를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 미세조절볼트는 머리부가 없는 무두볼트로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 고정측 지지대의 상부에는 모선측 홀더가 설치되어 모선부 도체가 결합될 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 컵 형태로 형성되어 상기 고정측 홀더에 끼워질 수 있는 얼라인먼트 확인용 지그가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 얼라인먼트 확인용 지그는 축방향을 따라 관통홀이 형성되고 상기 고정측 홀더에 끼워질 수 있는 제1몸체와, 일측이 상기 제1몸체에 끼워지고 타측에는 상기 가동자가 삽입될 수 있는 소켓부가 형성되는 제2몸체를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 고안의 단로기의 얼라인먼트 장치에 의하면 지지애자를 통해 고정측 지지대를 탱크커버에 지지하는 절연지지판에 형성되는 나사홀과 이에 체결되는 미세조절볼트를 포함하는 미세조절수단을 구비되어 절연지지판을 조절함으로써 가동자와 고정측 홀더, 그리고 모선부 도체와 모선측 홀더 간의 얼라인먼트를 미세하게 조절할 수 있으므로 가동부와 고정부, 고정부와 모선부 간의 얼라인먼트를 정확히 맞출 수 있는 효과가 있다.
또한, 얼라인먼트 확인용 지그를 사용하여 이러한 얼라인먼트 작업이 제대로 수행되었는지 여부를 용이하게 확인해볼 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 단로기의 내부 구성도이다. 여기서, 단로기는 투입상태에 있다.
도 2는 도 1에서 가동부와 고정부만 도시한 것으로, 여기서 단로기는 개방상태에 있다.
도 3은 본 고안의 일 실시에에 따른 단로기의 구성도이다.
도 4는 본 고안의 일 실시예에 따른 단로기의 얼라인먼트 장치의 부분 사시도이다.
도 5 및 도 6은 본 고안의 일 실시예에 따른 단로기의 얼라인먼트 장치의 얼라인먼트 작업후 얼라인먼트 확인용 지그를 통해 정확성 여부를 확인하는 과정을 나타낸 것이다. 도 5은 단로기의 개방상태, 도 6은 단로기의 투입상태를 나타내고 있다.
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 것이며, 이로 인해 본 고안의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는 것이다.
도 3은 본 고안의 일 실시에에 따른 단로기의 구성도이다. 도 4는 본 고안의 일 실시예에 따른 단로기의 얼라인먼트 장치의 부분 사시도이다. 도면을 참조하여, 본 고안의 일 실시예에 따른 단로기의 얼라인먼트 장치에 대하여 설명하기로 한다.
본 고안의 일 실시예에 따른 단로기의 얼라인먼트 장치는 탱크커버(11)가 구비되는 단로기 탱크(10); 상기 단로기 탱크(10)의 내부 일측에 설치되는 가동측 지지대(21)와, 상기 가동측 지지대(21)에 직선왕복운동 가능하게 설치되는 가동자(22)가 구비되는 가동부(20); 상기 단로기 탱크(10)의 내부 타측에 설치되는 고정측 지지대(31)와, 상기 고정측 지지대(31)에 고정 결합되어 상기 가동자(22)가 접촉 또는 분리될 수 있는 고정측 홀더(32)와, 상기 고정측 지지대(21)의 하부에 결합되는 지지애자(34)와, 상기 지지애자(34)와 상기 탱크커버(11) 사이에 설치되는 절연지지판(35)이 구비되는 고정부(30); 및 상기 절연지지판(35)의 높이를 미세하게 조절할 수 있는 미세조절수단(36);을 포함하여 구성된다.
본 고안의 일 실시예에 따른 단로기 얼라인먼트 장치가 적용되는 단로기는 도 3에 도시한 바와 같이, 단로기 탱크(10)와 단로기 탱크(10)의 내부에 구비되는 가동부(20)와 고정부(30)를 포함한다.
단로기 탱크(10)는 금속재 외함으로 형성될 수 있다. 단로기 탱크(10) 내부에는 육불화황(SF6)가스가 충전되어 절연 및 소호 기능을 담당할 수 있다.
단로기 탱크(10)의 하부에는 탱크커버(11)가 개폐 가능하게 구비될 수 있다. 탱크커버(11)는 볼트(12)에 의하여 착탈 가능하게 설치된다.
가동부(20)는 가동측 지지대(21)와 가동자(22) 및 가동측 홀더(23)를 포함하여 구성된다.
가동측 지지대(21)는 단로기 탱크(10)의 일측에 설치된다. 가동측 지지대(21)는 단로기 탱크(10)의 일부에 설치되는 스페이서(13)에 설치될 수 있다.
가동자(22)는 가동측 지지대(21)에 직선 왕복운동 가능하도록 설치된다.
가동자(22)는 가동측 지지대(21)의 일측에 설치된 구동부(25)의 구동력에 의하여 좌우로 직선 왕복운동하면서 고정측 홀더(32)에 대하여 접촉 또는 분리될 수 있다. 가동자(22)가 고정측 홀더(32)에 접촉되면 통전이 일어나고, 가동자(22)가 고정측 홀더(32)로부터 분리되면 전류는 차단된다.
가동측 홀더(23)는 가동자(22)에 접촉하여 가동측 지지대(21)에 전류를 전달하는 역할을 한다.
고정부(30)는 고정측 지지대(31), 고정측 홀더(32), 모선측 홀더(33)를 포함한다.
고정측 지지대(31)는 단로기 탱크(10) 내부의 타측에 설치된다. 고정측 지지대(31)는 탱크커버(11)의 상부에 결합되는 절연지지판(35)과 절연지지판(35)의 상부에 설치되는 지지애자(34)에 설치될 수 있다.
고정측 홀더(32)는 고정측 지지대(31)의 일측, 그러니까 가동부(20) 쪽에 설치된다. 고정측 홀더(32)는 가동자(22)가 결합되어 통전을 시킬 수 있는 부분이다. 전술한 가동측 홀더(23)와 고정측 홀더(32)는 튤립형 접촉자로 이루어질 수 있다.
모선측 홀더(33)는 모선부 도체(41)가 결합될 수 있는 부분이다.
가동자(22)는 고정측 홀더(32)에 결합되어 가동부(20)와 고정부(30) 사이의 통전이 일어나고, 모선부 도체(41)는 모선측 홀더(33)에 결합되어 인접한 유닛과 고정부(30) 사이에 통전이 일어난다.
이때, 가동자(22)와 고정측 홀더(32) 사이의 얼라인먼트(Alignment)가 정확하게 이루어지지 않았을 경우, 즉 가동자(22)와 고정측 홀더(32)의 중심선이 정확히 일치하지 않는 경우 가동자(22)와 고정측 홀더(32)의 결합이 제대로 이루어지지 않아 통전성능이 저하되고 부품에 손상을 일으킬 수 있으며, 이러한 가동자(22)와 고정측 홀더(32) 사이의 얼라인먼트는 모선부 도체(41)와 모선측 홀더(33)의 결합에도 영향을 미치게 된다. 이를 방지하기 위하여 미세조절수단(50)이 마련된다.
미세조절수단(50)은 절연지지판(35)에 형성되는 나사홀(51)과, 나사홀(51)에 나사결합되어 하단이 탱크커버(11)에 접촉되는 미세조절볼트(52)를 포함하여 구성된다. 실시예에 따라서는 미세조절볼트(52)의 하단은 탱크커버(11)에 나사결합될 수도 있다.
미세조절볼트(52)는 육각머리볼트 또는 소켓머리볼트 등과 같이 머리가 있는 유두볼트(有頭 bolt)를 사용할 수도 있으나, 머리부가 없는 무두볼트(無頭 bolt)를 사용하는 것이 바람직하다.
미세조절볼트(52)의 상단면에는 스크류드라이버 또는 육각 렌치 등의 돌림공구를 끼우기 위한 공구홈(53)이 형성된다. 즉, 십자형 스크루드라이버를 끼우기 위한 십자홈 또는 육각렌치를 기우기 위한 육각홈 등을 형성할 수 있다.
본 실시예에서는 나사홀(51)과 미세조절볼트(52)가 4개 구비되어 있으나 임의의 갯수로 구비될 수 있음은 물론이다.
또한 미세조절볼트(52)는 널리 사용되는 오른나선을 가지는 것을 사용하는 것이 바람직하다.
이하, 본 고안에 의한 단로기의 얼라인먼트 장치에 의하여 가동부(20)와 고정부(30) 및 모선부(40)를 정렬(얼라인먼트)하는 과정을 설명한다.
미세조절수단(50)의 미세조절볼트(52)를 전진방향, 즉 시계방향으로 돌리면, 나사홀(51)과 미세조절볼트(52)의 나사작용으로 미세조절볼트(52)가 탱크커버(11)를 향하여 전진(도면에서는 하강)하게 되고, 미세조절볼트(52)가 체결된 나사홀(51)을 가지는 절연지지판(35)이 상대적으로 상승하게 되며, 지지애자(34)를 통해 절연지지판(35)에 결합되어 있는 고정측 지지대(31)와 이에 결합된 고정측 홀더(32) 및 모선측 홀더(33)가 상승하게 된다.
반대로 미세조절볼트(52)를 후퇴방향, 즉 반시계방향으로 돌리면, 나사홀(51)과 미세조절볼트(52)의 나사작용으로 미세조절볼트(52)가 탱크커버(11)로부터 후퇴(도면에서는 상승)하게 되고, 미세조절볼트(52)가 체결된 나사홀(51)을 가지는 절연지지판(35)이 상대적으로 하강하게 되며, 지지애자(34)를 통해 절연지지판(35)에 결합되어 있는 고정측 지지대(31)와 이에 결합된 고정측 홀더(32) 및 모선측 홀더(33)가 하강하게 된다.
이와 같이 나사홀(51)과 미세조절볼트(52)에 의한 미세조절에 의하여 가동자(22)와 고정측 홀더(32)의 얼라인먼트를 정확하게 수행할 수 있게 된다.
또한 미세조절볼트(52)는 복수 개(도면에서는 4개)로 설치되어 있는바, 이들 복수 개의 미세조절볼트(52)의 회전수를 다르게 하면, 탱크커버(11)와 절연지지판(35) 사이의 간극과 함께 절연지지판(35)의 수평도를 조절할 수 있다. 이와 같이 절연지지판(35)의 수평도 조절에 의하여 고정측 지지대(31)의 수직도와 고정측 지지대(31)에 구비되는 모선측 홀더(33)의 수직도가 조절되며, 결과적으로 모선부 도체(41)와 모선측 홀더(33) 사이의 얼라인먼트가 이루어지게 된다.
즉, 미세조절볼트(52)를 돌리는 것만으로 지지애자(34)를 통해 절연지지판(35)에 지지되는 고정측 지지대(31)와 이에 결합된 고정측 홀더(32)의 탱크커버(11)에 대한 상대 위치(높이)와 수평도 및 수직도가 조절되므로 가동자(22)와 고정측 홀더(32) 간의 얼라인먼트를 조절함과 더불어 모선측 홀더(33)와 모선부 도체(41) 간의 얼라인먼트도 조절할 수 있게 된다.
한편, 이와 같은 얼라인먼트가 정확히 수행되었는지 검증하기 위하여 얼라인먼트 확인용 지그(60)가 마련될 수 있다. 얼라인먼트 확인용 지그(60)의 일례로 축방향을 따라 관통홀(62)이 형성되고 고정측 홀더(32)에 끼워질 수 있는 제1몸체(61)와, 일측이 제1몸체(61)에 끼워지고 타측에는 가동자(22)가 삽입될 수 있는 소켓부(64)가 형성되는 제2몸체(63)를 포함할 수 있다.
즉, 도 5에 도시한 바와 같이, 가동자(22)가 오픈된 상태에서 고정측 홀더(32)에 얼라인먼트 확인용 지그(60)를 삽입하고, 도 6에 도시한 바와 같이, 가동자(22)를 얼라인먼트 확인용 지그(60)에 투입함으로써 가동부(20)와 고정부(30)의 얼라인먼트가 일치하는지를 육안으로 확인할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 고안에 의한 단로기의 얼라인먼트 장치는 지지애자(34)을 통해 고정측 지지대(31)를 탱크커버(11)에 지지하는 절연지지판(35)에 형성되는 나사홀(51)과 이에 체결되는 미세조절볼트(52)에 의하여 절연지지판(35)을 조절하는 것에 의하여 가동자(22)와 고정측 홀더(32), 그리고 모선부 도체(41)와 모선측 홀더(33) 간의 얼라인먼트를 미세하게 조절할 수 있으므로 작은 공차를 가지도록 구성될 수밖에 없는 가동부(20) 측 부품과 고정부(30) 측 부품들을 정확하게 얼라인먼트할 수 있게 된다.
또한, 얼라인먼트 확인용 지그(60)를 사용하여 이러한 얼라인먼트 작업이 제대로 수행되었는지 여부를 용이하게 확인해볼 수 있다.
이상에서 설명한 실시예들은 그 일 예로서, 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 고안의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 고안에 개시된 실시예들은 본 고안의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명을 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 고안의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 고안의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 고안의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 단로기 탱크 11 탱크커버
12 볼트 13 스페이서
20 가동부 21 가동측 지지대
22 가동자 23 가동측 홀더
25 구동부 30 고정부
31 지지대 32 고정측 홀더
33 모선측 홀더 34 지지애자
35 절연지지판 40 모선부
41 모선부 도체 50 미세조절수단
51 나사홀 52 미세조절볼트
53 공구홈 60 얼라인먼트 확인용 지그
61 제1몸체 62 관통홀
63 제2몸체 64 소켓부

Claims (6)

  1. 탱크커버가 구비되는 단로기 탱크;
    상기 단로기 탱크의 내부 일측에 설치되는 가동측 지지대와, 상기 가동측 지지대에 직선왕복운동 가능하게 설치되는 가동자가 구비되는 가동부;
    상기 단로기 탱크의 내부 타측에 설치되는 고정측 지지대와, 상기 고정측 지지대에 고정 결합되어 상기 가동자가 접촉 또는 분리될 수 있는 고정측 홀더와, 상기 고정측 지지대의 하부에 결합되는 지지애자와, 상기 지지애자와 상기 탱크커버 사이에 설치되는 절연지지판이 구비되는 고정부; 및
    상기 절연지지판의 높이를 미세하게 조절할 수 있는 미세조절수단;을 포함하는 단로기의 얼라인먼트 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 미세조절수단은 상기 절연지지판에 형성되는 복수개의 나사홀과, 상기 나사홀에 삽입되어 일단은 상기 절연지지판에 결합되고 타단은 상기 탱크커버에 접촉 또는 결합되는 미세조절볼트를 포함하는 것을 특징으로 하는 단로기의 얼라인먼트 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 미세조절볼트는 머리부가 없는 무두볼트로 구성되는 것을 특징으로 하는 단로기의 얼라인먼트 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 고정측 지지대의 상부에는 모선측 홀더가 설치되어 모선부 도체가 결합될 수 있는 것을 특징으로 하는 단로기의 얼라인먼트 장치.
  5. 제1항에 있어서, 컵 형태로 형성되어 상기 고정측 홀더에 끼워질 수 있는 얼라인먼트 확인용 지그가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 단로기의 얼라인먼트 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 얼라인먼트 확인용 지그는 축방향을 따라 관통홀이 형성되고 상기 고정측 홀더에 끼워질 수 있는 제1몸체와, 일측이 상기 제1몸체에 끼워지고 타측에는 상기 가동자가 삽입될 수 있는 소켓부가 형성되는 제2몸체를 포함하는 것을 특징으로 하는 단로기의 얼라인먼트 장치.

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