KR20180047335A - 진공 인터럽터 접점 확인용 절연하우징 구조 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 부하개폐기의 절연하우징에 투시수단을 구비하여 에폭시 몰드 부하개폐기의 투입 및 개방에 따른 진공 인터럽터(V.I, Vacuum Interrupter) 접점의 기계적인 접속 및 분리상태를 육안으로 확인하도록 하여 개폐기의 오조작을 차단하여 안전사고를 사전에 방지할 수 있는 진공 인터럽터 접점 확인용 절연하우징 구조를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 상기 목적은 에폭시 절연재에 의해 상부에 외함결합부와 하부에 상연결부싱부 및 중앙 측부에 주회로부싱부를 형성한 상태로 내설되는 진공인터럽터의 가동전극과 연결된 절연로드의 투입 또는 개방의 승강작동에 의해 가동전극의 가동접점이 고정전극의 고정접점에 접속 또는 분리되는 주회로 개폐부가 구성되어 외부가 차폐된 방수형의 절연하우징으로 구성된 에폭시 몰드 부하개폐기에 있어서,
상기 절연하우징의 외함결합부의 단부에 부착되는 투시창이 형성된 비주얼수단과, 상기 절연로드는 투입 또는 개방의 승강거리에 상기 비주얼수단의 투시창에 위치하는 투입 또는 개방을 확인할 수 있는 표시부를 포함하는 진공 인터럽터 접점 확인용 절연하우징 구조에 의해 달성된다.

Description

진공 인터럽터 접점 확인용 절연하우징 구조{INSULATION HOUSING STRUCTURE FOR VACUUM INTERRUPTER CONTACT DETECTING}
본 발명은 에폭시 몰드 부하개폐기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 부하개폐기의 투입 및 개방 작업시 절연하우징에 내설된 진공 인터럽터(V.I, Vacuum Interrupter) 접점의 기계적인 접속 및 분리상태를 육안으로 확인하도록 하여 개폐기의 오조작을 차단하여 안전사고를 사전에 방지할 수 있는 진공 인터럽터 접점 확인용 절연하우징 구조에 관한 것이다.
일반적으로 발전소로부터 약 20,000V 정도의 초고압의 전기가 1차변전소로 송전된 후, 1차 변전소에서 강압되어 2차변전소 또는 각 수용가로 공급된다.
그리고 상기 2차변전소로부터 공급된 전기는 가공(架空)배전선과 지중(地中)배전선으로 구성된 배전 계통을 통하여 각 수용가의 수전 설비로 공급되며, 특고압수용가, 고압수용가 및 각종 옥외설치 변압기를 통하여 전기를 공급받는 저압 수용가까지 공급된다.
이때, 지중배전선로의 선로구분 및 분기를 목적으로 다회로 개폐기가 사용되며, 이러한 다회로 개폐기는 주로 육불화항(SF6) 가스를 절연소재로 사용한 소호부를 구비하고 있다. 그런데 육불화황(SF6) 가스는 온실효과가 이산화탄소(CO2)에 비해 23,900여 배에 달하기 때문에 현재 전 세계적으로 그 사용의 규제가 이루어지고 있어, 최근에 와서 소호부로 진공 인터럽터(Vacuum interrupter)를 채택한 에폭시 몰딩이나 폴리머 몰딩에 의한 절연방식의 고전압 부하개폐기인 에폭시 몰딩형 부하개폐기의 이용이 늘고 있다.
이러한 에폭시 몰딩형 부하개폐기와 관련하여 특허문헌 1(국내공개특허 제10-2006-119402호), 특허문헌 2(국내등록특허 제10-860528호), 특허문헌 3(국내등록특허 제10-888541호), 특허문헌 4(국내특허등록 제10-1137967호), 특허문헌 5(국내특허등록 제10-1497068호)를 예로 들 수 있다.
이러한 선행의 특허문헌들은 절연하우징의 내부에 개폐기의 투입 및 개방을 위해 기계적으로 전기접속이 제공되는 진공 인터럽터(V.I, Vacuum Interrupter)를 구비하고, 상기 진공 인터럽터의 둘레에는 절연을 목적으로 에폭시 등으로 형성된 절연하우징이 결합된다.
주지된 것과 같이, 진공 인터럽터는 고전압의 수배전 계통에서 사고 전류 발생시 차단 역할을 하는 진공 차단기(VCB: Vacuum Circuit Braker)의 핵심부품으로 진공상태에서 아크를 소호하여 사고전류를 차단하는 기기를 이른다.
한편, 진공 인터럽터는 산화알루미늄(Al2O3) 세라믹으로 이루어져 측면을 절연하는 절연관(11)과 상기 절연관의 내부에 외부의 단자와 연결되는 가동전극(12) 및 고정전극(13)과, 상기 각 전극의 단부에 대향해서 상호 간의 접속 및 분리되는 가동접점(14) 및 고정접점(15)과, 상기 접점을 둘러싸고 있는 센터쉴드(center shield: 16)와, 상기 센터쉴드(16)를 상기 절연관(11)에 연결하여 고정하는 플랜지(17)로 구성되었다.
그리고 상기 가동전극(12)에는 타단을 진공상태로 감싸는 벨로우즈(18)와, 이동시 통로를 형성하는 부싱 가이드(19)가 구비되고, 상기 센터쉴드(16)는 플랜지(17)에 의해 절연관(11)에 고정된다.
여기서 가동전극(12)은 고정전극(13)에 접근하거나 고정전극(13)에서 멀어지는 축방향 이동(화살표방향)에 의해 각각의 가동접점(14)과 고정접점(15)이 13~15mm 간격을 갖고 이동에 의한 접속 또는 분리된다.
즉, 이러한 진공 인터럽터는 부하개폐기의 몸체를 구성하는 에폭시 몰드의 절연하우징에 내설되어 상기 가동전극(14)과 연결된 절연로드(작동로드)의 투입 또는 개방에 따른 상기 가동전극(12)의 가동접점(14)이 고정전극(13)이 고정접점(15)에 접속 또는 분리하는 것에 의해 제공된다.
그러나 상기한 선원 특허문헌들은 각각의 에폭시 몰드의 절연하우징에 내설된 진공 인터럽터의 동작의 전기적 접점상태를 확인할 수 있는 수단이 강구되지 못하여 주회로 개폐기의 오조작이 발생하는 문제로 개폐기 사고가 발생하는 단점이 있었다.
한국 공개특허 제10-2006-119402호(공개일 : 2006. 11. 24.) 한국 등록특허 제10-860528호(등록일 : 2008. 09. 22.) 한국 등록특허 제10-888541호(등록일 : 2009. 03. 05.) 한국 등록특허 제10-1137967호(등록일 : 2012. 04. 12.) 한국 등록특허 제10-1497068호(등록일 : 2015. 02. 23.)
본 발명이 해결하고자 하는 과제는,
부하개폐기의 절연하우징에 투시수단을 구비하여 에폭시 몰드 부하개폐기의 투입 및 개방에 따른 진공 인터럽터(V.I, Vacuum Interrupter) 접점의 기계적인 접속 및 분리상태를 육안으로 확인하도록 하여 개폐기의 오조작을 차단하여 안전사고를 사전에 방지할 수 있는 진공 인터럽터 접점 확인용 절연하우징 구조를 제공하는 것에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명이 제시하는 과제의 해결 수단은,
에폭시 절연재에 의해 상부에 외함결합부와 하부에 상연결부싱부 및 중앙 측부에 주회로부싱부를 형성한 상태로 내설되는 진공인터럽터의 가동전극과 연결된 절연로드의 투입 또는 개방의 승강작동에 의해 가동전극의 가동접점이 고정전극의 고정접점에 접속 또는 분리되는 주회로 개폐부가 구성되어 외부가 차폐된 방수형의 절연하우징으로 구성된 에폭시 몰드 부하개폐기에 있어서,
상기 절연하우징의 외함결합부의 단부에 부착되는 투시창이 형성된 비주얼수단과,
상기 절연로드는 투입 또는 개방의 승강거리에 상기 비주얼수단의 투시창에 위치하는 투입 또는 개방을 확인할 수 있는 표시부를 포함하는 진공 인터럽터 접점 확인용 절연하우징 구조를 제공한다.
상기 비주얼수단은 상기 외함결합부의 단부에 인서트 결속된 다수의 너트에 대응하여 다수의 볼트조립공을 갖는 상, 하부 플랜지가 내향으로 형성되어 상기 절연로드가 통과하는 중공의 금속몸체와 상기 중공의 금속몸체 일측에 관통된 투시공에 내구성 특성을 갖는 투명재질의 플라스틱 또는 강화유리가 밀봉 조립된 투시창을 구성한 것이 특징이다.
상기 절연로드의 표시부는 육안 확인이 가능한 "CLOSE", "OPEN" 또는 "투입", "개방"의 문자로 각인 또는 인쇄로 형성하거나 인쇄된 별도의 라벨지의 부착에 의해 제공할 수 있다.
이때, 상기 문자는 야광안료로 인쇄하여 형성할 경우에는 야간에도 용이하게 확인할 수 있는 장점이 있다.
그리고 상기 절연하우징의 외면은 도전성 페인트에 의해 상기 외함결합부의 인서트 결속된 다수의 너트에 걸쳐 도막(塗膜, paint film)을 형성하여 상호 간의 조립 시에 상기 금속몸체와 전기적으로 연결되어 전계를 평등화할 수 있다.
본 발명에 의하면, 에폭시 절연 부하개폐기의 운용에 따른 진공인터럽터의 내부 접점의 접속 또는 분리 상태를 에폭시 절연하우징의 외부에서 육안에 의해 확인할 수 있어 오조작에 의한 개폐기 사고를 사전에 예방할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 간소한 구조의 단품으로 제조되어 기존의 에폭시 절연 부하개폐기에 적용할 수 있는 범용성이 보장되는 효과도 있다.
또한, 본 발명에 의하면 간소한 구조로 공업적으로도 양산(量産) 효과를 기대할 수 있으며, 염가로 제공하는 것이 가능해진다.
도 1은 일반적인 진공 인터랍터의 구성을 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명이 적용된 에폭시 몰드 부하개폐기의 사시도이다.
도 3은 본 발명이 적용된 에폭시 몰드 부하개폐기의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 분리 사시도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 작동상태로서,
도 5는 본 발명의 부하개폐기의 개방에 의한 진공 인터럽터의 접점의 분리상태도이고,
도 6은 본 발명의 부하개폐기의 투입에 의한 진공 인터럽터의 접점의 접속상태도이다.
이하 본 발명에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명의 설명을 위해 도면에 제시된 구성요소는 본 발명의 권리에 영향을 미치지 않는 한 단순화나 생략 또는 과장하여 도시될 수 있다.
도 2는 본 발명이 적용된 에폭시 몰드 부하개폐기의 사시도이고, 도 3은 본 발명이 적용된 에폭시 몰드 부하개폐기의 단면도이며, 도 4는 본 발명의 분리 사시도이다.
이들 도면을 참조하면, 본 발명이 적용된 에폭시 몰드 부하개폐기는, 내부의 주회로 개폐부(200)의 절연을 위해 에워싼 상태로 외부에 절연하우징(100)이 성형된다.
상기 절연하우징(100)은, 조작기의 외함(A)에 조립되는 상부의 외함결합부(110)와, 하부의 상연결 접속의 상연결부싱부(120)와, 중앙에 엘보우 접속재가 결합하는 주회로부싱부(130)가 성형된다.
상기 주회로 개폐부(200)는, 상기 절연하우징(100)에 내부에 설치되는 진공인터럽터(210)와, 상기 조작기(A)에 연결되어 상기 진공인터럽터(210)의 가동접점에 연결되는 가동전극(220)에 연결되는 절연로드(240)와, 상기 진공인터럽터(210)의 고정전극(230)에 연결되어 상기 상연결부싱부(120)의 단부에 노출되는 상연결도체(250)와, 상기 진공인터럽터(210)에 연결되어 상기 주회로부싱부(130)의 단부에 노출되는 주회로도체(260)로 구성된다.
이때, 상기 절연하우징(100)의 외함결합부(110) 내측은 상기 절연로드(240)가 장착되는 부분은 공간부(R)로 형성되고, 상기 절연로드(240)는 상기 진공 인터럽터(210)의 가동전극(220)에 스터드볼트(B/T)와 같은 체결부재에 의해 착탈자재의 결합 및 분리할 수 있게 구성되고 상단은 상기 조작기에 결속하는 너트(N/T-1)가 인서트 결속된다.
상기 절연로드(240)는 당업자에게는 이미 알려진바와 같이, 기계적 인장강도 및 절연특성이 양호한 유리섬유를 함유한 BMC 또는 FRP로드로 구성되고 표면 누설거리를 증가시키기 위해 외부는 주름관으로 형성되는 것이 바람직하다.
상기한 구조는 에폭시몰드 부하개폐기는 이미 부하개폐기 또는 차단기 제조의 당업계에서는 널리 알려진 기술임으로 그 상세한 설명은 생략해도 충분히 이해될 것이다.
본 발명의 진공 인터럽터 접점 확인용 절연하우징 구조는,
상기 절연하우징(100)의 외함결합부(110)의 단부에 부착되는 투시창(310)이 형성된 비주얼수단(300)과, 상기 절연로드(240)는 투입 또는 개방의 승강거리에 상기 비주얼수단의 투시창에 위치하는 투입 또는 개방을 확인할 수 있는 표시부(350)를 포함한다.
상기 비주얼수단(300)은 상기 외함결합부(110)의 단부에 인서트 결속된 다수의 너트(N/T-2)에 대응하여 다수의 볼트조립공(331,341)을 갖는 상, 하부 플랜지(330,340)가 내향으로 형성되어 상기 절연로드(240)가 통과하는 중공의 금속몸체(320) 일측에 관통된 투시공(312)에 내구성 특성을 갖는 투명 플라스틱판 또는 강화유리판(311)이 밀봉 조립되어 투시창(310)을 구성한다.
그리고 상기 절연로드(240)의 표시부(350)는 육안 확인이 가능한 "CLOSE", "OPEN" 또는 "투입", "개방"의 문자로 각인 또는 인쇄나 인쇄된 별도의 라벨지의 부착에 의해 제공할 수 있다.
이러한 표시부(350)는 야광안료에 의해 절연로드(240)의 표면에 직접적으로 인쇄하여 육안 확인이 가능한 "CLOSE", "OPEN" 또는 "투입", "개방" 등의 부하개폐기의 투입이나 개방을 확인할 수 있는 상기의 문자를 인쇄하거나, 별도의 라벨지에 야광안료에 의해 인쇄된 것을 부착하여 구성할 수 있다.
또한, 상기 절연하우징(100)의 외면은 도전성 페인트에 의해 상기 외함결합부(110)의 인서트 결속된 다수의 너트(N/T-2)에 걸쳐 도막(塗膜, paint film)을 형성하여 상호 간의 조립 시에 상기 비주얼수단(300)을 구성하는 중공의 금속몸체(320)와 전기적으로 연결되어 전계를 평등화할 수 있다.
이러한 본 발명을 구성하는 비주얼수단(300)의 금속몸체(320)는 상기 외함결합부(110)의 단부에 개재된 상태에서 조작기의 외함(A)에 연결되어 승강 작동하는 상기 절연로드(240)의 단부 주변을 감싼 상태로 설치된다.
상기 중공의 금속몸체(320)는 상기 외함결합부(110)의 단부에 인서트 결속된 다수의 너트(N/T-2)에 상, 하부 플랜지(330,340)에 관통된 볼트조립공(331,341)을 통해 볼트(미도시함)에 의해 조립된 상태에서 외함(A)에서 절연로드(240)의 단부에 인서트 결속된 조립너트(N/T-1)에 의해 조작기와 결속된다.
이때, 중공의 금속몸체(320)는 상기 외함결합부(110)의 단부에 성형된 오링홈(111)에 오링(112)을 개재한 상태에서 밀착 조립되어 기밀 조립되되, 상기 투시창(310)은 절연하우징(100)의 엘보접속재가 결합하는 주회로부싱부(130) 방향에 배치된 상태로 조립되어 작업자가 항상 투시창(310)을 육안으로 확인할 수 있다.
이렇게 설치된 본 발명이 적용된 에폭시 몰드 부하개폐기는, 도 5 및 도 6에 도시된 것과 같이,
상기 주회로 개폐부(200)를 구성하는 진공인터럽터(210)의 가동전극(220)에 연결된 절연로드(240)의 승강제어(투입 및 개방)에 의한 상기 가동전극(220)의 가동접점을 고정전극(230)의 고정접점의 분리 또는 접속 상태를 비주얼수단(300)의 투시창(310)에서 확인할 수 있다.
다시 말하여, 절연로드(240)의 표시부(350)를 투시창(310)에서 육안으로 확인할 수 있어 부하개폐기의 투입이나 개방동작에 따른 오조작이 없이 진공 인터럽터(210)의 접점 상태를 정확하게 수행할 수 있다.
즉, 본 발명은 에폭시 절연 부하개폐기 내 절연하우징(100)에 설치된 진공 인터럽터(210)의 접속 및 분리를 부하개폐기 투입시 진공 인터럽터(210)의 가동전극(220)에 직접 기계적으로 연결된 절연로드(240)에 표시된 “CLOSE", "OPEN"또는 "투입", "OPEN" 문자를 금속몸체(320)의 투시창(310)에 의해 육안 확인이 가능하고, 이러한 동작과 동기작동하는 진공 인터럽터(210)의 가동전극(220)이 이동하면 상기 가동전극(220)과 고정전극(230)과의 접속 및 분리로 접점이 기계적으로 제공에 의해 부하개폐기의 오조작을 사전에 방지할 수 있는 장점이 있다.
100 : 절연하우징 110 : 외함결합부
120 : 상연결부싱부 130 : 주회로부싱부
200 : 주회로 개폐부
210 : 진공인터럽터 220 : 가동전극
230 : 고정전극 240 : 절연로드
250 : 상연결도체 260 : 주회로도체
300 : 비주얼수단 310 : 투시창
311 : 투명 플라스틱판 또는 강화유리판
312 : 투시공 320 : 금속몸체
330 : 상부 플랜지 331, 341 : 볼트조립공
340 : 하부 플랜지 350 : 표시부
B/T : 스터드볼트 N/T-1, N/T-2 : 너트

Claims (5)

  1. 에폭시 절연재에 의해 상부에 외함결합부와 하부에 상연결부싱부 및 중앙 측부에 주회로부싱부를 형성한 상태로 내설되는 진공인터럽터의 가동전극과 연결된 절연로드의 투입 또는 개방의 승강작동에 의해 가동전극의 가동접점이 고정전극의 고정접점에 접속 또는 분리되는 주회로 개폐부가 구성되어 외부가 차폐된 방수형의 절연하우징으로 구성된 에폭시 몰드 부하개폐기에 있어서,
    상기 절연하우징의 외함결합부의 단부에 부착되는 투시창이 형성된 비주얼수단과,
    상기 절연로드는 투입 또는 개방의 승강거리에 상기 비주얼수단의 투시창에 위치하는 투입 또는 개방을 확인할 수 있는 표시부를 포함하는 진공 인터럽터 접점 확인용 절연하우징 구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 비주얼수단은 상기 외함결합부의 단부에 인서트 결속된 다수의 너트에 대응하여 다수의 볼트조립공을 갖는 상, 하부 플랜지가 내향으로 형성되어 상기 절연로드가 통과하는 중공의 금속몸체와, 상기 중공의 금속몸체의 일측에 관통된 투시공에 내구성 특성을 갖는 투명재질의 플라스틱 또는 강화유리가 밀봉 조립된 투시창을 구성한 것을 특징으로 하는 진공 인터럽터 접점 확인용 절연하우징.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 절연로드의 표시부는 육안 확인이 가능한 "CLOSE", "OPEN" 또는 "투입", "개방"의 문자로 각인 또는 인쇄로 형성하거나 인쇄된 별도의 라벨지의 부착에 의해 구성된 것을 특징으로 하는 진공 인터럽터 접점 확인용 절연하우징 구조.
  4. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 표시부는 야광안료로 인쇄하여 형성한 것을 특징으로 하는 진공 인터럽터 접점 확인용 절연하우징 구조.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 절연하우징의 외면은 도전성 페인트에 의해 상기 외함결합부에 인서트 결속된 다수의 너트에 걸쳐 도막을 형성하여 상호 간의 조립 시에 상기 금속몸체와 전기적으로 연결되어 전계를 평등화하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 진공 인터럽터 접점 확인용 절연하우징 구조.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112435874A (zh) * 2020-03-26 2021-03-02 深圳市卡贝电子技术有限公司 一种大电流通量的电子开关与制造方法

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