KR20190005536A - 지중형 가스개폐기용 전원 케이블 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지중형 가스개폐기용 전원 케이블에 관한 것이다.
본 발명의 일측면에 따르면, 케이블 도체를 감싸는 피복재를 구비한 케이블 부재; 상기 케이블 부재의 양단에 각각 결합하며, 가스 개폐기의 부싱에 케이블을 취부하기 위한 엘보우 접속재; 및 상기 케이블 부재와 엘보우 접속재의 연결부를 감싸는 형태로 설치되는 부분방전 감지 센서;를 포함하여 구성된 지중형 가스개폐기용 전원 케이블이 개시된다.

Description

지중형 가스개폐기용 전원 케이블 {Power cable for gas insulated underground switch}

본 발명은 지중형 가스개폐기용 전원 케이블에 관한 것으로서, 배전선로에 설치 운영되는 지중형 가스개폐기에 사용되는 전원케이블로서, 케이블 부재와 엘보우 접속재의 연결부에 부분방전 센서를 설치함으로써, 케이블 절연 사고로 인한 개폐기 사고를 사전에 감시할 수 있도록 구성된 가스개폐기용 전원 케이블에 관한 것이다.

전로의 개폐를 위해 고소호(高消弧)를 가진 가스(예, SF6(6 불화유황) 가스) 안에서 행해지는 개폐기를 가스 개폐기(gas-blast load-break switch), 또는 가스절연부하개폐기라고 한다.

가공선로(架空線路)의 지중화(地中化)에 따라 지중 배전선로의 선로구분 및 선로분기시 조작성과 안전성을 확보하기 위하여 가스 개폐기가 널리 사용되고 있다.

지중형 가스 개폐기와 관련한 선행기술의 일예로, 대한민국 등록특허 10-0364826 (2002년12월02일 등록)은, 25.8kV 지중 배선선로에 사용되는 배선 자동화용 가스절연 부하개폐기에 관한 것으로, 특히 가스절연 부하 개폐기의 전원제어용으로 사용되는 퓨즈내장형 변압기(Fused Potential Transformer)의 1차측 인입전원을 차단하여 수용가에게 전원이 공급되는 상태에서도 변압기의 수리나 교체가 가능하도록 구성된 퓨즈내장형 변압기의 전원 개폐장치를 제안하였다.

도 1은 상기 종래기술의 일예에 따른 가스 개폐기의 모식도이다. 개폐기 탱크(1)의 일측에 콘트롤러(2)와 FRTU(3) 및 축전지(4)가 설치되어 있고 다른 일측에 퓨즈내장형 변압기(5)가 설치되어 있다. 상기 개폐기 탱크(1)에는 변압기측 부싱(6)이 설치되어 있고 상기 변압기측 부싱(6)과 퓨즈내장형 변압기(5) 사이에는 엘보우 케이블(7)이 연결되어 퓨즈내장형 변압기(5)의 1차측에 고압 전원을 인가한다.

지중형 가스 개폐기와 관련한 선행기술의 또다른 일예로, 대한민국 등록실용신안 20-0393272(2005년08월11일 등록)는, 개폐기 본체와 지중 케이블을 연결할 때 개폐기 본체의 형상을 변경하여 하나의 함체 내부에 다수의 회로를 구비할 수 있도록 함으로써 개폐기의 설치 대수 및 설치공간을 줄일 수 있도록 하는 가스절연부하개폐기의 케이블 설치구조를 제안한 바 있다.

도 2 및 도 3은 상기 또다른 종래기술의 일예에 따른 가스 개폐기의 모식도이다. 지중에 매설되는 구조물(도시 생략)의 상측에 위치되는 외함(50)과, 상기 외함(50)의 내부에 설치되는 개폐기 본체(52)와, 상기 개폐기 본체(52)의 상측에서 전방으로 돌출되도록 설치되어 회로를 개폐시키거나 접지시킬 수 있도록 하는 조작부(53)와, 상기 조작부(53)의 하측에 위치되고 상기 개폐기 본체(52)에 형성된 부싱(55)에 지중으로부터 나온 케이블(56)이 엘보 커넥터 형상의 접속재(57)에 의해 각각 연결되며 3개의 부싱(55)이 하나의 회로를 구성하는 회로부(54)를 포함한다.

한편, 상술한 종래기술의 가스 개폐기에 사용되는 전원 케이블은 일반적으로 케이블 도체를 내설한 케이블 부재의 양단에 엘보우 접속재를 각각 결합하는 구성을 갖는데, 이러한 케이블 요소의 결합이 현장에서 작업자에 의해 수작업으로 이뤄지는 것이 일반적이었다.

그런데, 케이블 요소의 결합 과정에서 마무리 작업이 잘못되는 경우, 전원 케이블의 부분방전 값이 높아지게 되어, 현장에 설치 사용되는 도중에 부분방전에 따른 열화로 인한 절연파괴사고의 위험성이 내재 되었다.

대한민국 등록특허 10-0364826 (2002년12월02일 등록) 대한민국 등록실용신안 20-0393272(2005년08월11일 등록)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 배전선로에 설치 운영되는 지중형 가스개폐기에 사용되는 전원케이블로서, 케이블 부재와 엘보우 접속재의 연결부에 부분방전 센서를 설치함으로써, 케이블 절연 사고로 인한 개폐기 사고를 사전에 감시할 수 있도록 구성된 가스개폐기용 전원 케이블을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 케이블 도체를 감싸는 피복재를 구비한 케이블 부재; 상기 케이블 부재의 양단에 각각 결합하며, 가스 개폐기의 부싱에 케이블을 취부하기 위한 엘보우 접속재; 및 상기 케이블 부재와 엘보우 접속재의 연결부를 감싸는 형태로 설치되는 부분방전 감지 센서;를 포함하여 구성된 지중형 가스개폐기용 전원 케이블이 개시된다.

바람직하게, 부분방전 감지 센서는, 알루미늄 박막재로 상기 연결부의 케이블측 절연부와 엘보우 접속재측 절연부를 상호 이격된 상태로 각각 밀착시켜 감고, 동소재 박막재로 상기 각각의 알루미늄 박막재 상에 띠를 두르고, 측정용 임피던스의 전극을 상기 동소재 박막재에 각각 연결하여, 전류의 이상 유무를 검출하도록 구성된 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명은, 지중형 가스개폐기에 사용되는 전원케이블의 케이블 부재와 엘보우 접속재의 연결부에 부분방전 센서를 설치함으로써, 케이블 절연 사고로 인한 개폐기 사고를 사전에 감시할 수 있도록 하는 장점이 있다.

도 1은 종래기술의 일예에 따른 가스 개폐기의 모식도,
도 2는 또다른 종래기술의 일예에 따른 가스 개폐기의 모식도,
도 3은 도 2의 종래기술의 가스 개폐기의 또다른 모식도,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 지중형 가스개폐기용 전원 케이블의 모식도,
도 5는 일실시예에 따른 지중형 가스개폐기용 전원 케이블의 부분방전 감지 센서의 모식도이다.

본 발명은 그 기술적 사상 또는 주요한 특징으로부터 벗어남이 없이 다른 여러가지 형태로 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며 한정적으로 해석되어서는 안 된다.

제1, 제2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다.

본 출원에서 사용한 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "구비하다", "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 구성요소 또는 이들의 조합이 존재하는 것을 표현하려는 것이지, 다른 구성요소 또는 특징이 존재 또는 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.

본 발명의 설명에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 지중형 가스개폐기용 전원 케이블의 모식도, 도 5는 일실시예에 따른 지중형 가스개폐기용 전원 케이블의 부분방전 감지 센서의 모식도이다.

본 실시예의 전원 케이블은, 케이블 도체(110)를 감싸는 피복재(120)를 구비한 케이블 부재(100)와, 상기 케이블 부재(100)의 양단에 각각 결합하며, 가스 개폐기의 부싱에 케이블을 취부하기 위한 엘보우 접속재(300)를 구비한다. 엘보우 접속재(300)에는 어스선(160)과 어스 단자(150)가 구비될 수 있다.

가스 개폐기의 부싱(미도시)은 일(一)자형 배열(A형), 사선형 배열(B형), 삼각형 배열(C형), 역삼각형 배열(D형) 중 어느 하나의 구조를 갖도록 배열되고 있으며, 모든 부싱이 하나의 평면에 배열되어 있다.

일반적으로 부싱과 케이블 부재(100)는 서로 수직하게 위치되는데, 부싱에 연결하기 위하여 케이블 부재(100)를 구부릴 때, 케이블 내부의 케이블 도체(110) 또는 외부의 피복재(120)가 손상될 수 있다. 또한, 케이블 부재(100)를 구부려 설치하는 경우 구부려진 상태로 수납되기 위해서는 가스 개폐기 외함의 크기가 커지게 된다. 따라서, 엘보우 형상의 접속재(300)를 이용하여 케이블 부재(100)를 구부리지 않고도 부싱에 연결하게 된다.

상술한 케이블 부재(100)와 엘보우 접속재(300)의 결합 과정에서 마무리 작업이 잘못되는 경우, 전원 케이블의 연결부가 부분방전에 따른 열화로 인한 절연파괴사고의 위험성이 내재되므로, 본 실시예의 전원 케이블은 상기 케이블 부재(100)와 엘보우 접속재(300)의 연결부를 감싸는 형태로 설치되는 부분방전 감지 센서(200)를 구비한다.

본 실시예의 부분방전 감지 센서(200)는, 알루미늄 박막재(230)로 상기 연결부의 케이블측 절연부와 엘보우 접속재측 절연부를 상호 이격된 상태로 각각 밀착시켜 감고, 동소재 박막재(240)로 상기 각각의 알루미늄 박막재(230) 상에 띠를 두르고, 측정용 임피던스(260)의 전극(250)을 상기 동소재 박막재(240)에 각각 연결하여, 전류의 이상 유무를 검출하도록 구성된다.

일예로, 측정용 임피던스(260)의 출력단에 오실로스코프(미도시) 등의 측정 장비를 연결함으로써, 부분방전 유무를 측정할 수 있다.

미설명된 부호 112 및 114는 케이블 중간 절연층이며, 부호 202는 부분방전 감지 센서를 케이블에 감싸기 위한 보호 커버이며, 부호 262는 신호 케이블이다.

다른예로, 부분방전 감지 센서(200)는 다수개가 구비되어 각각의 출력단에 증폭 회로를 구성하고 원거리로 센싱 신호를 전송하도록 구성될 수도 있다. 예를 들어, 다수개의 부분방전 감지 센서(200)에서 검출된 부분방전 신호는 전치 증폭기에서 일정한 증폭률로 증폭되고, 전송 신호 변환기에서 원거리 전송에 적합한 수 ∼ 수십 ㎒ 범위의 전송 주파수 대역으로 변환되어 신호 케이블을 통해 원거리 전송되고, 원격지에 위치한 신호 계측 장치에서 수신된 전기 신호를 처리하는 방식으로, 다수개의 전원 케이블에 설치된 다수개의 부분방전 감지 센서(200)에서 검출되는 부분방전 신호가 원격지에서 동시에 측정될 수도 있다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양하고 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형예들을 포함하도록 기술된 특허청구범위에 의해서 해석돼야 한다.

100: 케이블 부재
110: 케이블 도체
120: 피복재
200: 부분방전 감지 센서
230: 알루미늄 박막재
240: 동소재 박막재
260: 측정용 임피던스
250: 전극
300: 엘보우 접속재

Claims (2)

1. 케이블 도체(110)를 감싸는 피복재(120)를 구비한 케이블 부재(100);
   상기 케이블 부재(100)의 양단에 각각 결합하며, 가스 개폐기의 부싱에 케이블을 취부하기 위한 엘보우 접속재(300); 및
   상기 케이블 부재(100)와 엘보우 접속재(300)의 연결부를 감싸는 형태로 설치되는 부분방전 감지 센서(200);를 포함하여 구성된 지중형 가스개폐기용 전원 케이블.
   
2. 제1항에 있어서,
   부분방전 감지 센서(200)는,
   알루미늄 박막재(230)로 상기 연결부의 케이블측 절연부와 엘보우 접속재측 절연부를 상호 이격된 상태로 각각 밀착시켜 감고, 동소재 박막재(240)로 상기 각각의 알루미늄 박막재(230) 상에 띠를 두르고, 측정용 임피던스(260)의 전극(250)을 상기 동소재 박막재(240)에 각각 연결하여, 전류의 이상 유무를 검출하도록 구성된 것을 특징으로 하는 지중형 가스개폐기용 전원 케이블.

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