KR20180104808A - Disk type spacer of gas insulated switch gear - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전계강도를 크게 완화시켜 배전급은 물론이고 초고압급 가스절연개폐장치에도 사용 가능한 가스절연개폐장치의 디스크형 스페이서에 관한 것이다. The present invention relates to a disk-shaped spacer of a gas-insulated switchgear which can greatly alleviate an electric field strength so that it can be used not only for power distribution but also for an ultra-high pressure gas insulated switchgear.
일반적으로 가스절연개폐장치(GIS: gas insulated switch gear)는 발전소나 변전소에 설치되는 전력설비의 메인보호장치로서, 공기에 비해 유전율이 상대적으로 높은 불활성 가스(SF6)의 우수한 절연 성능 및 소호 능력을 이용하여 정상상태에서의 개폐뿐 아니라 단락사고 등의 이상상태에서도 안전한 개폐를 통해 전력계통을 보호하는 장치이다. In general, a gas insulated switchgear (GIS) is a main protection device for a power plant installed in a power plant or a substation. It has excellent insulation performance and SOHO capability of an inert gas (SF6) having a relatively higher permittivity than air It is a device that protects the power system by opening and closing safely in an abnormal state such as a short circuit accident as well as opening and closing in a normal state by using.
이러한 가스절연개폐장치는 챔버의 내부공간에 불활성 가스인 절연가스를 충진 및 밀봉하고 그 내부공간에 차단기, 개폐기, 피뢰기, 변압기, 주회로 모선도체 등을 일괄 수용하여 정상상태의 개폐 및 이상상태의 개폐를 안전하게 하는 구조이다. Such a gas insulated switchgear device fills and seals an inert gas, which is an inert gas, in an inner space of the chamber, and accommodates a circuit breaker, an opening and closing device, a lightning arrester, a transformer, a main circuit bus conductor, It is a structure to secure opening and closing.
즉, 가스절연개폐장치는 금속소재로 이루어지고 복수 개가 플랜지에 의해 직렬로 다단 연결되고 내부에 절연가스가 충진되는 챔버와, 챔버의 내측에 중심 방향을 따라 설치되어 고압전류가 흐르는 중심도체와, 챔버의 사이사이에 각각 설치되어 각 챔버의 내부공간을 구획시키고 모선도체를 지지하는 스페이서(spacer)로 구성된다. That is, the gas insulated switchgear comprises a chamber made of a metal material, a plurality of which are connected in series by a flange in series and filled with an insulating gas, a center conductor provided along the center direction inside the chamber, And spacers which are respectively provided between the chambers to divide the inner space of each chamber and support the bus conductors.
여기서 스페이서는 형상에 따라 콘형 스페이서와 디스크형 스페이서로 구분되는데, 콘형 스페이서는 주로 초고압급 가스절연개폐장치에 사용되고, 디스크형 스페이서는 주로 배전급 가스절연개폐장치에 사용된다. Here, the spacer is divided into a cone-shaped spacer and a disk-shaped spacer depending on the shape. The cone-shaped spacer is mainly used in an ultra-high pressure gas-insulated switchgear, and the disk-shaped spacer is mainly used in a distribution gas-
한편, 디스형 스페이서가 적용된 가스절연개폐장치에서 모선도체는 전원과 연결되어 전압이 인가되고 스페이서와 연결되는 챔버는 접지와 연결된다. 따라서 챔버와 연결되는 스페이서의 가장자리부에는 전계강도를 완화시키기 위한 쉴드링이 설치된다.On the other hand, in the gas-insulated switchgear to which the dis-type spacer is applied, the bus conductor is connected to the power source and the voltage is applied, and the chamber connected to the spacer is connected to the ground. Therefore, a shield ring for relieving the electric field strength is provided at the edge of the spacer connected to the chamber.
그러나 모선도체를 지지하는 스페이서의 중심부는 모선도체의 전압에 의해 모선도체와 더불어 높은 전계강도 분포를 가지게 된다. 이러한 높은 전계강도는 스페이스의 중심부에 대한 절연파괴를 야기시키는 문제점이 있다. However, the center portion of the spacer supporting the bus conductor has a high electric field intensity distribution along with the bus conductor due to the voltage of the bus conductor. This high electric field intensity has a problem causing dielectric breakdown to the center of the space.
본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위해 발명된 것으로서, 모선도체의 전압에 의해 스페이서의 중심부에 집중적으로 높게 분포하는 전계강도를 완화시켜 높은 전계강도로 인한 스페이서의 절연파괴를 방지함으로써 배전급 가스절연개폐장치는 물론이고 고전압급 가스절연개폐장치에도 사용할 수 있는 가스절연개폐장치의 디스크형 스페이서를 제공하는데 그 목적이 있다. Disclosure of the Invention The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a semiconductor device, in which the electric field strength, which is concentrated high in the central portion of the spacer, is relieved by the voltage of the bus conductor, It is an object of the present invention to provide a disk-shaped spacer of a gas insulated switchgear device which can be used not only in an opening / closing device but also in a high voltage gas insulated switchgear.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned can be clearly understood from the following description.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 가스절연개폐장치의 디스크형 스페이서는, 절연가스가 충진된 챔버의 내부에서 상기 챔버의 중심축 방향을 따라 설치되는 모선도체를 지지하는 가스절연 개폐장치의 디스크형 스페이서에 있어서, 상기 모선도체를 관통시켜 지지하는 지지공이 중심부에 관통 형성된 스페이서몸체; 상기 스페이서몸체의 표면에 형성되어 상기 모선도체의 전압에 의한 전계강도를 완화시키는 전계완화홈이 형성되는 것을 특징으로 한다. In order to accomplish the above object, a disk-shaped spacer of a gas insulated switchgear according to the present invention is a disk-shaped spacer of a gas insulated switchgear, which supports a bus conductor provided along a central axis direction of a chamber, Type spacer, wherein a spacer hole is formed through the center of the spacer body to support the bus conductor through the spacer body; And an electric field relief groove formed on a surface of the spacer body to relieve an electric field intensity caused by a voltage of the bus conductor.
상기 전계완화홈은 상기 스페이서몸체의 상부면과 하부면에 각각 형성되는 것을 특징으로 한다. And the electric field relieving grooves are formed on the upper surface and the lower surface of the spacer body, respectively.
상기 전계완화홈은 상기 모선도체에서 나타나는 최대 전계강도의 벡터연장선과 상기 스페이서몸체의 표면이 만나는 지점이 포함되는 위치에 형성되는 것을 특징으로 한다. And the field relaxation groove is formed at a position including a point where a vector extension line of a maximum electric field intensity appearing in the bus conductor and a surface of the spacer body meet.
상기 전계완화홈의 깊이는 상기 전계완화홈이 형성된 위치에서의 상기 스페이서몸체의 상하 두께가 상기 스페이서몸체의 가장자리부 상하 두께보다 더 두꺼운 두께를 가지는 깊이로 형성되는 것을 특징으로 한다. And the depth of the electric field relieving groove is formed such that the vertical thickness of the spacer body at the position where the electric field relieving grooves are formed is greater than the thickness of the spacer body above the edge portion.
상기한 구성에 의한 본 발명에 따른 가스절연개폐장치의 디스크형 스페이서는 표면에 전계완화홈이 함몰 형성됨에 따라 챔버의 내측에서 발생하는 최대 전계강도를 완화시킴으로써 전계강도로 인한 스페이서의 절연파괴 현상을 방지하여 배전급 가스절연개폐장치는 물론이고 초고압급 가스절연개폐장치에도 사용할 수 있고 나아가 불활성가스의 사용량도 이전보다 줄일 수 있으며 절연특성이 상대적으로 낮은 불활성가스도 사용할 수 있는 효과가 있다. In the disk-shaped spacer of the gas insulated switchgear according to the present invention constructed as described above, since the electric field reducing groove is formed on the surface, the maximum electric field strength generated inside the chamber is relaxed, It is possible to use not only the distribution gas class gas insulated switchgear but also the ultra high pressure class gas insulated switchgear. Further, the amount of the inert gas can be reduced more than before, and also the inert gas having the relatively low insulation characteristic can be used.
도 1은 본 발명의 가스절연개폐장치의 디스크형 스페이서의 사용 상태를 도시한 단면도.
도 2는 도 1의 "A" 영역에 대하여 전계완화홈이 없는 경우에 따른 해석결과를 도시한 이미지.
도 3은 도 1의 "A" 영역에 대하여 전계완화홈이 형성된 경우에 따른 해석결과를 도시한 이미지. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a cross-sectional view showing a state of use of a disk-shaped spacer of a gas insulated switchgear according to the present invention; FIG.
Fig. 2 is an image showing an analysis result according to the case where there is no field relief groove in the "A" region in Fig.
3 is an image showing an analysis result according to the case where an electric field mitigation groove is formed in the "A"
본 발명은 불활성 가스(SF6)의 우수한 절연 성능 및 소호 능력을 이용하여 정상상태에서의 개폐뿐 아니라 단락사고 등의 이상상태에서도 안전한 개폐를 통해 전력계통을 보호하는 가스절연개폐장치를 이루는 것으로, 챔버의 사이에서 챔버의 내부 중심을 따라 관통하는 모선도체를 지지하는 가스절연개폐장치의 디스크형 스페이서에 관한 것이다. The present invention provides a gas insulated switchgear which protects a power system through safe opening and closing in an abnormal state such as a short circuit accident as well as opening and closing in a steady state by utilizing excellent insulating performance and sooting ability of an inert gas (SF6) Type spacer of a gas-insulated switchgear which supports a bus conductor extending through an inner center of the chamber between the gas-insulated switchgear.
특히, 본 발명에 따른 가스절연개폐장치의 디스크형 스페이서는 모선도체의 높은 전압에 의해 스페이서몸체의 중심부 측에 나타나는 최대 전계강도를 크게 완화시킴으로써 이로 인한 스페이서몸체의 중심부 측 절연파괴를 방지한 것이 특징이다. Particularly, the disk-shaped spacer of the gas-insulated switchgear according to the present invention significantly alleviates the maximum electric field intensity appearing on the central portion side of the spacer body by the high voltage of the bus-line conductor, thereby preventing the insulation breakdown on the central portion side of the spacer body to be.
이러한 특징은 스페이서몸체의 상부면과 하부면에 각각 스페이서몸체의 중심부 측에 나타나는 최대 전계강도를 완화시키기 위한 전계완화홈이 함몰 형성된 구조에 의해 가능하게 된다. 따라서 최대 전계강도에 따른 스페이서몸체의 절연파괴 현상을 방지할 수 있다. This feature is enabled by the structure in which the electric field relieving grooves are recessed to relieve the maximum electric field intensity appearing on the central portion side of the spacer body on the upper surface and the lower surface of the spacer body, respectively. Therefore, the insulation breakdown phenomenon of the spacer body according to the maximum electric field strength can be prevented.
이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스절연개폐장치의 디스크형 스페이서를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a disk-shaped spacer of a gas insulated switchgear according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스절연개폐장치의 디스크형 스페이서(30)는 도 1에 도시된 바와 같이 챔버(10)의 플랜지부(11)의 사이사이에 각각 설치되어 모선도체(20)를 챔버(10)의 내부 중심에 위치하도록 지지하는 것으로서 스페이서몸체(31)와 전계완화홈(32)으로 구성된다. The disk-
먼저, 상기 스페이서몸체(31)는 챔버(10)의 사이사이에 설치되어 모선도체(20)를 챔버(10)의 내부 중심에 위치하도록 고정 지지하고 모선도체(20)의 전류가 챔버(10)로 흐르지 않도록 절연 기능을 하는 것이다. First, the
이를 위해 스페이서몸체(31)는 디스크 형상을 가지고 절연재질로 이루어진다. 그리고 스페이서몸체(31)는 모선도체(20)를 관통 지지하는 지지부(311)와, 챔버(10)의 플랜지부(11) 사이에 설치되는 체결부(313)와, 지지부(311)와 체결부(313)를 일체로 연결하는 연결부(312)로 구성된다. 즉, 지지부(311)가 중심부를 이루고 체결부(313)가 가장자리부를 이루게 된다. To this end, the
이때 연결부(312)는 지지부(311)에서 체결부(313)로 갈수록 두께가 감소되는 형태를 가진다. 지지부(311)에는 모선도체(20)가 관통하는 지지홀(311a)이 형성되고, 체결부(313)에는 챔버(10)와의 체결을 위해 플랜지(11)와의 체결을 위한 체결볼트가 관통하는 체결홀(313a)이 형성된다. At this time, the thickness of the
그리고 연결부(312)와 체결부(313)의 경계 부근 내측에는 전계강도 완화를 위해 코일스프링 형태를 가진 쉴드링(314)이 스페이서몸체(31)의 중심을 기준으로 원형으로 설치된다. A
다음으로, 상기 전계완화홈(32)은 스페이서몸체(31)의 연결부(312) 표면에 함몰 형성되어 모선도체(20)의 높은 전압에 의해 모선도체(20)에서 나타나는 최대 전계강도를 완화시키는 것이다. The electric
이때 전계완화홈(32)은 연결부(312)의 상부면과 하부면에 각각 형성되는 것이 바람직하다. At this time, the electric
그리고 전계완화홈(32)은 모선도체(20)에서 나타나는 최대 전계강도(a)의 벡터방향을 따라 직선으로 연장한 두 벡터연장선(b)이 각각 스페이서몸체(31)의 상부면과 하부면에 접하는 두 지점(c)이 포함되는 위치에 형성되는 것이 바람직하다. The electric
즉, 상기 위치는 모선도체(20)에서의 최대 전계강도는 스페이서(30)가 제대로 설계된 경우 스페이서몸체(31)의 지지부(311) 부근과 근접한 위치에서 나타나서 스페이서몸체(31)의 상부면과 하부면에 작용하므로 최대 전계강도가 스페이서몸체(31)의 상부면에 그대로 작용하지 않도록 하기 위함이다. That is, the maximum electric field intensity in the
이때 스페이서몸체(31)의 상부면에서 최대 전계강도(a)의 벡터방향을 따라 직선으로 연장한 백터연장선(b)이 스페이서몸체(31)의 상부면에 접하는 지점(c)은 도 2에 도시된 바와 같다. The point c at which the vector extension line b extending straight along the vector direction of the maximum electric field intensity a on the upper surface of the
따라서 도 1의 "A"부 영역에 대하여 도 2와 같이 전계완화홈(32)이 형성되지 않은 경우와 도 3과 같이 전계완화홈(32)이 형성된 경우를 비교하면, 최대 전계강도가 현저하게 완화된 것을 확인할 수 있다. Therefore, as compared with the case where the
즉, 스페이서몸체(31)의 상부면과 하부면에 각각 형성된 전계완화홈(32)은 최대 전계강도를 내측에 가두는 작용을 함에 따라 최대 전계강도가 절연재질로 이루어진 스페이서몸체(31)를 뚫고 지나가지 못하게 되면서 최대 전계강도를 완화시키는 것이다. That is, the electric
한편, 전계완화홈(32)은 깊이가 깊을수록 상기한 전계강도 완화 효과가 높일 수는 있으나, 그 깊이는 챔버(10)의 내부에 작용하는 강한 압력에 의해 스페이서몸체(31)가 파손되지 않고 충분한 기계적 강도를 가질 수 있도록 제한되는 것이 바람직하다. On the other hand, the depth of the electric
즉, 전계완화홈(32)은 깊이는 도 3에 도시된 바와 같이 전계완화홈(32)이 형성된 위치에서의 스페이서몸체(31)의 연결부(312) 두께가 스페이서몸체(31)의 체결부(313) 두께보다 더 큰 깊이로 제한된다. 3, the thickness of the
이때 전계완화홈(32)의 깊이는 전계완화홈(32)이 형성된 위치에서의 스페이서몸체(31)의 연결부(312) 두께가 스페이서몸체(31)의 체결부(313) 두께보다 적어도 1.5배 이상이 되는 것이 바람직하다. At this time, the depth of the electric
상기한 실시예는 예시적인 것에 불과한 것으로, 당해 기술분야에 대한 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양하게 변형된 다른 실시예가 가능하다. The above-described embodiments are merely illustrative, and various modifications may be made by those skilled in the art without departing from the scope of the present invention.
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위에는 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상에 의해 상기의 실시예뿐만 아니라 다양하게 변형된 다른 실시예가 포함되어야 한다. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should include not only the above embodiments but also various other modified embodiments according to the technical idea of the invention described in the following claims.
100: 가스절연개폐장치
10: 챔버
11: 플랜지부
20: 모선도체
30: 스페이서
31: 스페이서몸체
311: 지지부
311a: 지지홀
312: 연결부
313: 체결부
313a: 체결홀
314: 쉴드링
32: 전계완화홈
20: 모선도체
30: 챔버100: Gas insulated switchgear
10: chamber
11: flange portion
20: bus conductor
30: Spacer
31: spacer body
311: Support
311a: Support hole
312:
313:
313a: fastening hole
314: Shield Ring
32: electric field relief groove
20: bus conductor
30: chamber
Claims (4)
상기 모선도체를 관통시켜 지지하는 지지공이 중심부에 관통 형성된 스페이서몸체;
상기 스페이서몸체의 표면에 형성되어 상기 모선도체의 전압에 의한 전계강도를 완화시키는 전계완화홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 가스절연개폐장치의 디스크형 스페이서.A disk-shaped spacer of a gas insulated switchgear device for supporting a bus conductor provided along a center axis direction of the chamber inside a chamber filled with an insulating gas,
A spacer body passing through the center of the support hole for supporting the mother wire conductor therethrough;
And an electric field relieving groove formed on a surface of the spacer body for relieving an electric field intensity caused by a voltage of the bus conductor.
상기 전계완화홈은
상기 스페이서몸체의 상부면과 하부면에 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 가스절연개폐장치의 디스크형 스페이서.The method according to claim 1,
The field-
Wherein the spacer is formed on an upper surface and a lower surface of the spacer body, respectively.
상기 전계완화홈은
상기 모선도체에서 나타나는 최대 전계강도의 벡터연장선과 상기 스페이서몸체의 표면이 만나는 지점이 포함되는 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 가스절연개폐장치의 디스크형 스페이서.The method according to claim 1,
The field-
Wherein the spacer is formed at a position including a point where a vector extension line of the maximum electric field intensity appearing in the bus conductor and a surface of the spacer body meet.
상기 전계완화홈의 깊이는
상기 전계완화홈이 형성된 위치에서의 상기 스페이서몸체의 상하 두께가 상기 스페이서몸체의 가장자리부 상하 두께보다 더 두꺼운 두께를 가지는 깊이로 형성되는 것을 특징으로 하는 가스절연개폐장치의 디스크형 스페이서.The method according to claim 1,
The depth of the electric field relieving groove
Wherein a vertical thickness of the spacer body at a position where the electric field relieving groove is formed is formed to a depth having a thickness greater than an upper and lower thickness of the edge portion of the spacer body.
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KR1020170031536A KR20180104808A (en) | 2017-03-14 | 2017-03-14 | Disk type spacer of gas insulated switch gear |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20230098988A (en) * | 2021-12-27 | 2023-07-04 | 일진전기 주식회사 | Conductor for gas insulated switchgear |
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2017
- 2017-03-14 KR KR1020170031536A patent/KR20180104808A/en unknown
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