KR20180094414A - 가스절연 개폐장치 - Google Patents

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KR20180094414A KR1020170020686A KR20170020686A KR20180094414A KR 20180094414 A KR20180094414 A KR 20180094414A KR 1020170020686 A KR1020170020686 A KR 1020170020686A KR 20170020686 A KR20170020686 A KR 20170020686A KR 20180094414 A KR20180094414 A KR 20180094414A
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이성환
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엘에스산전 주식회사
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Abstract

다양한 실시예들에 따른 가스절연 개폐장치는, 내부에 가스가 충전된 외함, 외함의 내부에 배치되는 도체 및 외함의 내부에서 도체에 연결되며, 외부의 케이블과 접속되는 케이블 헤드를 포함할 수 있다.

Description

가스절연 개폐장치{GAS INSULATED SWITCHGEAR}
다양한 실시예들은 가스절연 개폐장치에 관한 것이다.
일반적으로 가스절연 개폐장치(gas insulated switchgear; GIS)는 전기계통의 전원과 부하 사이에 설치되어, 회로를 개폐할 수 있다. 즉 가스절연 개폐장치는 정상 상태에서 회로를 개폐할 뿐 아니라, 지락이나 단락과 같은 이상 상태에서 회로를 개폐할 수 있다. 이를 통해, 가스절연 개폐장치는 이상 상태에서 부하 측의 설비 및 인명을 보호할 수 있다.
이러한 가스절연 개폐장치(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이 회로 차단기(circuit breaker; CB; 110) 및 케이블 헤드부(cable head unit; CH unit; 120)를 포함할 수 있다. 회로 차단기(110)는 회로 차단기(110)의 내부로부터 케이블 헤드부(120)의 내부로 연장되는 도체(111) 및 도체(111)에 연결되거나 도체(111)로부터 이격되기 위한 연결부(113)를 포함할 수 있다. 케이블 헤드부(120)는 회로 차단기(110)로부터 도체(111)를 수용하는 하우징(121) 및 도체(111)에 연결되고 회로를 포함하여 외부로부터 삽입되는 케이블(C)과 접속되는 케이블 헤드(123)를 포함할 수 있다.
그런데, 상기와 같은 가스절연 개폐장치(100)에서, 회로 차단기(110)의 외부로 도체(111)가 노출됨에 따라, 케이블 헤드부(120)가 하우징(123)을 필요로 한다. 즉 케이블 헤드부(120)의 하우징(123)이 회로 차단기(110)의 외부에 결합되어, 절연가스가 하우징(123)의 내부에 충전되어야 한다. 이로 인하여, 가스절연 개폐장치(100)의 설치 비용이 높고, 설치 공간이 넓어야 한다는 문제점이 있다.
다양한 실시예들에 따른 가스절연 개폐장치는, 회로 차단기와 케이블 헤드부가 일체형으로 구현됨으로써, 케이블 헤드부의 하우징과 같은 구성이 제거될 수 있다. 이에 따라, 다양한 실시예들에 따른 가스절연 개폐장치의 설치 비용이 절감되고, 설치 공간이 축소될 수 있다.
다양한 실시예들에 따른 가스절연 개폐장치는, 내부에 가스가 충전된 외함, 상기 외함의 내부에 배치되는 도체 및 상기 외함의 내부에서 상기 도체에 연결되며, 외부의 케이블과 접속되는 케이블 헤드를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 케이블 헤드는, 상기 도체에 연결되는 소켓부 및 상기 케이블에 결합되어, 상기 소켓부에 체결되는 플러그부를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 소켓부는, 상기 외함의 내부로부터 상기 외함의 외부로 돌출될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 플러그부는, 상기 외함의 외부에 결합되며, 상기 외함의 외부에서 상기 소켓부에 체결될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 소켓부는, 상기 플러그부에 삽입될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 소켓부는, 상기 외함의 내부에 배치되는 제 1 소켓부 및 상기 제 1 소켓부에 연결되어, 상기 외함의 외부로 연장되는 제 2 소켓부를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 외함은, 상기 소켓부가 통과하는 헤드 체결부를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 제 1 소켓부의 단면적이 상기 헤드 체결부의 사이즈를 초과하고, 상기 제 2 소켓부의 단면적이 상기 헤드 체결부의 사이즈 미만일 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 플러그부는, 상기 제 2 소켓부를 수용하는 소켓 체결부를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 케이블 헤드는, L 자형 또는 T 자형으로 형성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 회로 차단기가 외함의 내부로 케이블 헤드를 수용하는 구조로 구현될 수 있다. 그리고 회로 차단기의 외함의 내부에서, 케이블 헤드가 도체들에 연결될 수 있다. 이로 인하여, 회로 차단기의 외부에서 케이블 헤드를 수용하고 절연가스로 충전될 하우징과 같은 구성이 불필요할 수 있다. 이에 따라, 가스절연 개폐장치의 설치 비용이 절감되고, 설치 공간이 축소될 수 있다.
도 1은 일반적인 가스절연 개폐장치를 도시하는 도면이다.
도 2는 다양한 실시예들에 따른 가스절연 개폐장치를 도시하는 도면이다.
도 3은 도 2에서 회로 차단기를 도시하는 도면이다.
도 4는 도 3에서 케이블 헤드를 분해하여 도시하는 도면이다.
이하, 본 문서의 다양한 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
본 문서에서, “가진다”, “가질 수 있다”, “포함한다” 또는 “포함할 수 있다” 등의 표현은 해당 특징, 예컨대 수치, 기능, 동작 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.
본 문서에서 사용된 “제 1”또는 “제 2” 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다.
도 2는 다양한 실시예들에 따른 가스절연 개폐장치(200)를 도시하는 도면이다. 그리고 도 3은 도 2에서 회로 차단기(210)를 도시하는 도면이다. 또한 도 4는 도 3에서 케이블 헤드(320)를 분해하여 도시하는 도면이다.
도 2를 참조하면, 다양한 실시예들에 따른 가스절연 개폐장치(200)는, 회로 차단기(210), 단로/접지 스위치(disconnecting/earthing switch; 230) 및 제어부(240)를 포함할 수 있다.
회로 차단기(210)는 가스절연 개폐장치(200)에서 실질적으로 회로를 개폐할 수 있다. 즉 회로 차단기(210)는 회로를 연결할 수 있으며, 회로를 차단시킬 수도 있다. 이러한 회로 차단기(210)는, 도 3에 도시된 바와 같이 외함(310), 케이블 헤드(320), 도체(330)들, 연결부(340) 및 적어도 하나의 스페이서(350)를 포함할 수 있다.
외함(310)은 회로 차단기(210)의 내부를 보호하기 위해 제공될 수 있다. 이 때 외함(310)은 단로/접지 스위치(230) 및 제어부(240)와 결합될 수 있다. 여기서, 외함(310)의 내부에, 절연가스가 충전되어 있을 수 있다. 예를 들면, 절연가스는 육불화황(SF6) 가스일 수 있다. 그리고 외함(310)은 내부의 공간에 케이블 헤드(320), 도체들(330) 및 연결부(340)를 수용하여, 지지할 수 있다. 여기서, 외함(310)은 케이블 헤드(320)의 적어도 일부를 수용할 수 있다.
이러한 외함(310)은 헤드 체결부(311)를 포함할 수 있다. 헤드 체결부(311)는 케이블 헤드(320)를 외함(310)의 내부로 가이드하여 체결할 수 있다. 예를 들면, 헤드 체결부(311)는 외함(310)을 관통하여 형성될 수 있다. 이를 통해, 외함(310)이 케이블 헤드(320)를 고정시킬 수 있다.
케이블 헤드(320)는 회로를 갖는 케이블(C)을 고정시키기 위해 제공될 수 있다. 이 때 케이블 헤드(320)는 케이블(C)의 적어도 일부를 수용하여, 고정시킬 수 있다. 그리고 케이블 헤드(320)는 외함(310)에 체결될 수 있다. 예를 들면, 케이블 헤드(320)는 L 자형 또는 T 자형으로 형성될 수 있다.
이 때 케이블 헤드(320)는 헤드 체결부(311)를 통해 외함(310)의 내부에 체결될 수 있다. 여기서, 케이블 헤드(320)의 적어도 일부가 외함(310)의 외부로부터 내부로 삽입될 수 있다. 이러한 케이블 헤드(320)는, 도 4에 도시된 바와 같이 소켓부(410) 및 플러그부(420)를 포함할 수 있다.
소켓부(410)는 외함(310)의 내부에 삽입될 수 있다. 그리고 소켓부(410)는 외함(310)의 내부로부터 외함(310)의 외부로 돌출될 수 있다. 즉 소켓부(410)가 외함(310)을 통과할 수 있다. 이러한 소켓부(410)는 제 1 소켓부(411)와 제 2 소켓부(413)를 포함할 수 있다.
제 1 소켓부(411)는 외함(310)의 내부에 배치될 수 있다. 예를 들면, 헤드 체결부(311)의 대응하여, 제 1 소켓부(411)의 단면적이 헤드 체결부(311)의 사이즈를 초과할 수 있다. 이를 통해, 제 1 소켓부(411)가 외함(310)의 내부에서, 헤드 체결부(311)에 체결될 수 있다.
제 2 소켓부(413)는 외함(310)의 외부에 배치될 수 있다. 즉 제 2 소켓부(413)는 제 1 소켓부(411)에 연결되어, 외함(310)의 외부로 연장될 수 있다. 예를 들면, 헤드 체결부(311)의 대응하여, 제 2 소켓부(413)의 단면적이 헤드 체결부(311)의 사이즈 미만일 수 있다. 이를 통해, 제 1 소켓부(411)가 외함(310)의 내부에서, 헤드 체결부(311)에 체결되고, 제 2 소켓부(413)가 헤드 체결부(311)를 통과할 수 있다.
플러그부(420)는 외함(310)의 외부에 결합될 수 있다. 이 때 플러그부(420)는 케이블(C)에 전기적으로 연결될 수 있다. 여기서, 플러그부(420)는 케이블(C)을 수용하여, 케이블(C)에 결합될 수 있다. 그리고 플러그부(420)는 소켓부(410)에 체결되어, 소켓부(410)에 전기적으로 연결될 수 있다. 즉 플러그부(420)는 외함(310)의 외부에서 소켓부(410)에 체결될 수 있다. 이러한 플러그부(420)는 소켓 체결부(421)를 포함할 수 있다.
소켓 체결부(421)는 소켓부(410)에 대향하여 배치될 수 있다. 이 때 소켓 체결부(421)는 소켓부(410)를 수용하여, 소켓부(410)에 체결될 수 있다. 예를 들면, 소켓 체결부(421)는 제 2 소켓부(413)에 대응하는 형상으로 형성되어, 제 2 소켓부(413)를 수용할 수 있다. 즉 소켓부(410)의 제 2 소켓부(413)가 플러그부(420)의 소켓 체결부(421)에 삽입됨으로써, 소켓부(410)와 플러그부(420)가 상호에 체결될 수 있다.
도체(330)들은 회로 차단기(210)의 내부에서 전류의 통로를 제공할 수 있다. 이 때 도체(330)들은 회로 차단기(210)와 케이블(C)을 전기적으로 연결시키고, 회로 차단기(210)와 단로/접지 스위치(230)를 전기적으로 연결시키기 위해 제공될 수 있다. 이를 위해, 도체(330)들은 외함(310)에서 내부의 공간에 배치될 수 있다. 그리고 도체(330)들은 일 방향으로 연장될 수 있으며, 절곡 또는 만곡을 통해 다수개의 방향들로 연장될 수도 있다. 또한 도체(330)들은 상호에 연결되어 연장될 수 있으며, 상호로부터 이격되어 배치될 수도 있다. 이러한 도체(330)들은 적어도 하나의 제 1 도체(331) 및 적어도 하나의 제 2 도체(333)를 포함할 수 있다.
제 1 도체(331)는 외함(310)의 내부에서 케이블 헤드(320)와 연결부(340)에 연결될 수 있다. 즉 제 1 도체(331)의 일 단부가 케이블 헤드(320)의 소켓부(410)에 연결되고, 제 1 도체(331)의 타 단부가 연결부(340)에 연결될 수 있다. 이를 통해, 제 1 도체(331)가 케이블 헤드(320)와 연결부(340) 사이에서 연장될 수 있다.
제 2 도체(333)는 외함(310)의 내부에서 연결부(340)와 단로/접지 스위치(230)에 연결될 수 있다. 즉 제 2 도체(333)의 일 단부가 연결부(340)에 연결되고, 제 2 도체(333)의 타 단부가 단로/접지 스위치(230)에 연결될 수 있다. 이를 통해, 제 2 도체(333)가 연결부(340)와 단로/접지 스위치(230) 사이에서 연장될 수 있다.
연결부(340)는 회로 차단기(210)의 내부에서 전류의 통로를 개폐할 수 있다. 이 때 연결부(340)는 도체(330)들에 연결되어 전류의 통로를 연결할 수 있으며, 도체(330)들로부터 이격되어 전류의 통로를 차단시킬 수도 있다. 이러한 연결부(340)는 고정부(341)와 가동부(343)를 포함할 수 있다.
고정부(341)는 외함(310)의 내부에서 고정되어 있을 수 있다. 이 때 고정부(341)는 외함(310)에 결합될 수 있다. 그리고 고정부(341)는 도체(330)들에 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들면, 고정부(341)는 다수개의 고정 단자들을 포함할 수 있다. 여기서, 고정 단자들 중 적어도 어느 하나는 제 1 도체(331)에 연결되고, 고정 단자들 중 적어도 다른 하나는 제 2 도체(333)에 연결될 수 있다.
가동부(343)는 외함(310)의 내부에서 이동 가능하게 배치될 수 있다. 이 때 가동부(343)는 가동 로드와 다수개의 가동 단자들을 포함할 수 있다. 가동 로드는 인가되는 구동력에 기반하여, 이동할 수 있다. 예를 들면, 가동 로드는 회전 운동 또는 직선 운동 중 적어도 어느 하나를 수행할 수 있다. 가동 단자들은 가동 로드 상에 배치되어, 가동 로드와 함께 이동할 수 있다.
이를 통해, 가동 로드의 이동에 기반하여, 가동 단자들이 고정 단자들에 접촉할 수 있으며, 고정 단자들로부터 이격될 수 있다. 즉 가동 단자들과 고정 단자들을 접촉함으로써, 연결부(340)가 도체(330)들에 연결되어 전류의 통로를 연결할 수 있다. 그리고 가동 단자들과 고정 단자들을 이격시킴으로써, 연결부(340)가 도체(330)들로부터 이격되어 전류의 통로를 차단시킬 수 있다.
스페이서(350)는 외함(310)의 내부에서 도체(330)들 또는 연결부(340) 중 적어도 어느 하나를 지지하기 위해 제공될 수 있다. 이를 위해, 스페이서(350)는 외함(310)과 도체(330)들 또는 연결부(340) 중 적어도 어느 하나 사이의 공간에 개재될 수 있다.
단로/접지 스위치(230)는 가스절연 개폐장치(100)의 유지보수 또는 점검을 지원할 수 있다. 즉 단로/접지 스위치(230)는 가스절연 개폐장치(100)의 유지보수 또는 점검 시, 회로를 격리시킬 수 있다. 그리고 단로/접지 스위치(230)는 가스절연 개폐장치(100)의 유지보수 또는 점검 시, 잔류하는 전류를 외부 접지를 통해 제거할 수 있다.
제어부(240)는 가스절연 개폐장치(100)를 제어할 수 있다. 이 때 제어부(240)는 회로 차단기(210)의 연결부(340)를 제어할 수 있다. 예를 들면, 제어부(240)는 가동부(343)의 가동 로드에 구동력을 인가할 수 있다. 이를 위해, 제어부(240)는 가스절연 개폐장치(100)의 상태, 예컨대 정상 상태 또는 이상 상태를 파악할 수 있다. 그리고 제어부(240)는 가스절연 개폐장치(100)의 유지보수 또는 점검 여부를 파악할 수 있다. 또한 가스절연 개폐장치(100)의 상태가 정상 상태이면, 제어부(240)는 연결부(340)를 제어하여, 회로 차단기(210)의 내부에서 전류의 통로를 연결할 수 있다. 한편, 가스절연 개폐장치(100)의 상태가 이상 상태이거나 가스절연 개폐장치(100)의 유지보수 또는 점검 시, 제어부(240)는 연결부(340)를 제어하여, 회로 차단기(210)의 내부에서 전류의 통로를 차단시킬 수 있다.
한편, 제어부(240)는 가스절연 개폐장치(100)의 사용자를 위한 입력부를 포함할 수 있다. 예를 들면, 입력부는 버튼(button), 스위치(switch), 키(key) 또는 레버(lever) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 회로 차단기(210)가 외함(310)의 내부로 케이블 헤드(320)를 수용하는 구조로 구현될 수 있다. 그리고 회로 차단기(210)의 외함(210)의 내부에서, 케이블 헤드(320)가 도체(330)들에 연결될 수 있다. 이로 인하여, 회로 차단기(210)의 외부에서 케이블 헤드(320)를 수용하고 절연가스로 충전될 하우징과 같은 구성이 불필요할 수 있다. 이에 따라, 가스절연 개폐장치(200)의 설치 비용이 절감되고, 설치 공간이 축소될 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
100, 200 가스절연 개폐장치
110, 210 회로 차단기 120 케이블 헤드부
230 단로/접지 스위치 240 제어부
310 외함 311 헤드 체결부
320 케이블 헤드 330 도체
331 제 1 도체 333 제 2 도체
340 연결부 341 고정부
343 가동부 350 스페이서
410 소켓부 411 제 1 소켓부
413 제 2 소켓부 420 플러그부
421 소켓 체결부

Claims (9)

  1. 내부에 가스가 충전된 외함;
    상기 외함의 내부에 배치되는 도체; 및
    상기 외함의 내부에서 상기 도체에 연결되며, 외부의 케이블과 접속되는 케이블 헤드를 포함하며,
    상기 케이블 헤드는,
    상기 도체에 연결되는 소켓부; 및
    상기 케이블에 결합되어, 상기 소켓부에 체결되는 플러그부를 포함하는 가스절연 개폐장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 소켓부는,
    상기 외함의 내부로부터 상기 외함의 외부로 돌출되는 가스절연 개폐장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 플러그부는,
    상기 외함의 외부에 결합되며, 상기 외함의 외부에서 상기 소켓부에 체결되는 가스절연 개폐장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 소켓부는,
    상기 플러그부에 삽입되는 가스절연 개폐장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 소켓부는,
    상기 외함의 내부에 배치되는 제 1 소켓부; 및
    상기 제 1 소켓부에 연결되어, 상기 외함의 외부로 연장되는 제 2 소켓부를 포함하는 가스절연 개폐장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 외함은,
    상기 소켓부가 통과하는 헤드 체결부를 포함하는 가스절연 개폐장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 소켓부의 단면적이 상기 헤드 체결부의 사이즈를 초과하고,
    상기 제 2 소켓부의 단면적이 상기 헤드 체결부의 사이즈 미만인 가스절연 개폐장치.
  8. 제 5 항에 있어서, 상기 플러그부는,
    상기 제 2 소켓부를 수용하는 소켓 체결부를 포함하는 가스절연 개폐장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 케이블 헤드는,
    L 자형 또는 T 자형으로 형성되는 가스절연 개폐장치.
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KR1020170020686A KR20180094414A (ko) 2017-02-15 2017-02-15 가스절연 개폐장치

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