KR20200009139A

KR20200009139A - 변류기 및 변류기를 갖는 개폐기

Info

Publication number: KR20200009139A
Application number: KR1020207001641A
Authority: KR
Inventors: 볼프강 크나브; 볼프강 바이드너
Original assignee: 지멘스 악티엔게젤샤프트
Priority date: 2015-06-02
Filing date: 2016-05-12
Publication date: 2020-01-29
Also published as: EP3281214B1; ES2877510T3; RU2696248C2; KR20180002777A; CN107710359A; WO2016192943A1; EP3281214A1; JP2018522402A; DE102015210135A1; RU2017141856A; JP6745286B2; RU2017141856A3; HRP20210910T1

Abstract

본 발명은 변류기(1)에 관한 것으로, 이는: 2개의 전기 도전성 캐리어 단부들(9, 11) 및 2개의 캐리어 단부들(9, 11) 사이에 배열되는 적어도 하나의 전기 도전성 캐리어 튜브(13)를 갖는 코어 캐리어(3); 복수의 변류기 코어들(5)- 각각의 변류기 코어(5)는 캐리어 튜브(13)의 장축을 중심으로 캐리어 튜브(13)의 외부면 상에서 링 형상으로 연장함 -; 및 변류기 코어(5)를 둘러싸고 양쪽 캐리어 단부들(9, 11)에 단단히 연결되는 전기 도전성 변류기 케이싱(7)을 포함한다. 또한, 제1 캐리어 단부(9)는 절연 요소(15)를 통해 각각의 캐리어 튜브(13)로부터 전기적으로 절연되고, 제2 캐리어 단부(11)는 각각의 캐리어 튜브(13)에 전기 도전성 방식으로 연결된다.

Description

변류기 및 변류기를 갖는 개폐기{CURRENT TRANSFORMER AND SWITCHGEAR HAVING A CURRENT TRANSFORMER}

본 발명은 변류기 및 변류기를 갖는 개폐기에 관한 것이다.

특히, 본 발명은 캡슐화된, 특히 가스 절연된 고 전압 개폐기(gas-insulated high voltage switchgear) 용 변류기들에 관한 것이다. 이러한 유형의 변류기들은 통상, 코어 캐리어(core carrier) 상에 적층형 방식으로 배열되는 환형 변류기 코어(current transformer core)들을 포함한다. 변류기의 기계적 체결 및 안정성, 접촉 안전성, 전기 연결들, 보호의 유형 및 전기 회귀 도체들에 대한 고려가 있어야 한다.

본 발명의 목적은 개선된 변류기 및 변류기를 갖는 개선된 개폐기를 제공하는 것이다.

이러한 목적은 청구항 1의 특징들에 의한 변류기에 대한 그리고 청구항 14의 특징들에 의한 개폐기에 대한 본 발명에 따라 달성된다.

본 발명의 바람직한 실시예들은 종속 청구항들의 주제이다.

본 발명에 따른 변류기는 2개의 전기 도전성 캐리어 단부들 및 2개의 캐리어 단부들 사이에 배열되는 적어도 하나의 전기 도전성 캐리어 튜브(electrically conductive carrier tube)를 갖는 코어 캐리어를 포함하고, 상기 변류기는 복수의 변류기 코어들을 더 포함하며, 각각의 변류기 코어는 캐리어 튜브의 장축을 중심으로 캐리어 튜브의 외부면 주위에서 환형 방식으로 연장하고, 상기 변류기는 변류기 코어들을 둘러싸고 2개의 캐리어 단부들에 고정적으로 연결되는 전기 도전성 변류기 외부 케이싱(outer casing)을 더 포함한다. 제1 캐리어 단부는 적어도 하나의 절연 요소에 의해 각각의 캐리어 튜브로부터 전기적으로 절연되고, 제2 캐리어 단부는 각각의 캐리어 튜브에 전기 도전성 방식으로 연결된다.

변류기 외부 케이싱이 캐리어 단부들에 연결되는 결과로서, 상기 변류기 외부 케이싱은 변류기에 기계적 강성을 제공한다. 결과적으로, 캐리어 단부들로의 안정한 연결을 제공하기 위해 추가의 지지 요소들이 필요하지 않다. 또한, 변류기 외부 케이싱은 접촉 보호 및 풍화 보호를 제공하기 위해 그리고 변류기의 전기 회귀 도체로서 사용된다. 결과적으로, 본 발명은 변류기의 구성요소들의 수를 상당히 감소시키는 것을 가능하게 하고, 그 조립 절차를 단순화한다. 바람직하게 각각의 절연 요소는 2개의 캐리어 단부들을 서로로부터 전기적으로 분리시키는 전기 절연 분리 부위를 생성한다.

본 발명의 일 실시예는, 변류기 외부 케이싱이 제1 캐리어 단부에 특히 나사 연결들에 의해 힘 결합식으로 연결되거나, 또는 특히 용접 방법에 의해 재료 결합식으로 연결되는 것을 제공한다.

결과적으로, 변류기 외부 케이싱은 제1 캐리어 단부에 확실하게 연결될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예는 변류기 외부 케이싱이 제2 캐리어 단부에 재료 결합식으로 연결되는, 특히 용접되는 것을 제공한다.

이것은 바람직하게 변류기 외부 케이싱을 제2 캐리어 단부에 고정적으로 연결하는 것을 가능하게 한다.

본 발명의 다른 실시예는 적어도 하나의 캐리어 단부가 환형 플랜지 영역(annular flange region)을 포함하는 것을 제공한다.

환형 플랜지 영역은 특히 바람직하게 변류기를 개폐기에, 특히 가스 절연 개폐기에 연결하는데 적합하다.

본 발명의 다른 실시예는 적어도 하나의 절연 요소가 오로지 제1 캐리어 단부 및 캐리어 튜브에 형태 결합식으로 연결되는 것을 제공한다.

결과적으로, 바람직하게도 적어도 절연 요소와 캐리어 튜브 및/또는 제1 캐리어 단부 사이에 고정 연결을 제공할 필요가 없다. 이것은 변류기 외부 케이싱이 캐리어 단부들로의 고정 연결을 제공하는 것을 가능하게 하므로 가능하다.

본 발명의 다른 실시예는 변류기의 적어도 하나의 전기 연결 클램프(electrical connection clamp)를 제공하며, 상기 연결 클램프는 변류기 외부 케이싱에 의해 둘러싸인다.

결과적으로, 변류기 외부 케이싱은 바람직하게 연결 클램프들을 보호하기 위해 및/또는 변류기의 연결 박스(connection box)로서 사용될 수도 있다.

본 발명의 다른 실시예는 복수의 변류기 코어들이 캐리어 튜브의 장축을 따라 적층형 방식으로 각각의 캐리어 튜브 주위에 배열되는 것을 제공한다.

결과적으로, 변류기 코어들은 설치 공간을 절약하는 방식으로 캐리어 튜브들에 배열된다.

본 발명의 다른 실시예들은 코어 캐리어가 정확히 하나의 캐리어 튜브 또는 정확히 3개의 캐리어 튜브들을 포함하는 것을 제공한다.

이러한 실시예들은 단극 또는 3극 변류기들에 대해 의도된다.

본 발명의 다른 실시예는 캐리어 단부들, 캐리어 튜브 및 적어도 하나의 절연 요소가 압력 밀폐형 방식으로 가스 챔버(gas chamber)를 밀봉하는 것을 제공한다.

본 발명의 이러한 실시예는 가압 절연 가스가 위치되는 가스 절연 개폐기에 변류기가 사용되면 특히 바람직하다. "가스 챔버를 압력 밀폐형 방식으로 밀봉한다"는 용어는 이러한 정황에서 가스로 채워질 수 있는 챔버가 미리 결정된 구조 압력까지 압력 밀폐형 방식으로 밀봉된다는 것을 의미하는 것으로 이해된다.

본 발명의 다른 실시예는 변류기 외부 케이싱이 전류를 회귀시키도록 뿐만 아니라, 기계적 왜곡력들을 흡수하도록 구성되는 것을 제공한다.

결과적으로, 변류기 외부 케이싱은 전류를 회귀시키는 동시에 변류기에 기계적 안정성을 제공하기 위해 사용된다. '왜곡력'이라는 용어는 이러한 정황에서 변류기에 작용하는 굽힘력을 의미하는 것으로 이해된다.

본 발명에 따른 개폐기는 위에 언급된 이점들을 갖는 본 발명에 따른 변류기를 포함하고, 예를 들어 가스 절연된다.

본 발명의 위에 설명된 특징들, 특성들 및 이점들과 또한 이들이 달성되는 방식은 도면들을 참조하여 상세히 설명되는 예시적인 실시예들의 이하의 설명과 함께 보다 명확하게 되고 보다 용이하게 이해될 것이다.
도 1은 개방된 변류기 외부 케이싱을 보여주는 변류기의 제1 예시적인 실시예의 사시도를 도시하고,
도 2는 도 1에 도시되는 변류기의 코어 캐리어 및 변류기 코어의 단면의 단면 사시도를 도시하고,
도 3은 도 1에 도시되는 변류기의 단면의 단면 사시도를 도시하고,
도 4는 개방된 변류기 외부 케이싱을 보여주는 변류기의 제2 예시적인 실시예의 사시도를 도시하고,
도 5는 도 4에 도시되는 변류기의 단면의 단면 사시도를 도시한다.
서로 대응하는 부분들은 모든 도면들에서 동일한 참조 번호들로 제공된다.

도 1은 변류기(1)의 제1 예시적인 실시예의 사시도를 도시한다. 이러한 예시적인 실시예의 변류기(1)는 단극 방식으로 구성되고, 코어 캐리어(3), 복수의 변류기 코어들(5) 및 전기 도전성 변류기 외부 케이싱(7)을 포함한다. 변류기 외부 케이싱(7)은 상기 변류기 외부 케이싱에 의해 에워싸이는 변류기(1)의 구성요소들을 드러내도록 개방되어 도시된다.

도 2는 도 1에 도시되는 변류기(1)의 코어 캐리어(3) 및 변류기 코어(5)의 단면의 단면 사시도를 도시한다.

도 3은 도 1에 도시되는 변류기(1)의 단면의 단면 사시도를 도시한다.

코어 캐리어(3)는 2개의 전기 도전성 캐리어 단부들(9, 11) 및 2개의 캐리어 단부들(9, 11) 사이에 배열되는 전기 도전성 캐리어 튜브(13)를 포함한다. 제1 캐리어 단부(9)는 절연 요소(15)에 의해 캐리어 튜브(13)로부터 전기적으로 절연된다. 제2 캐리어 단부(11)는 캐리어 튜브(13)에 전기 도전성 방식으로 연결된다.

캐리어 튜브(13)는 개방 단부들을 갖는 원통형 중공체로서 구성된다.

절연 요소(15)는 제1 캐리어 단부(9)와 대면하는 캐리어 튜브(13)의 단부 상에 형태 결합식으로 배치되는 절연 링으로서 구성된다. 절연 링은 캐리어 튜브(13)의 이러한 단부 상에 놓이고, 칼라형(collar-like) 방식으로 캐리어 튜브(13)의 외부 표면의 인접 단부 영역을 둘러싼다.

제1 캐리어 단부(9)는 절연 요소(15) 상에 형태 결합식으로 배치된다. 제1 캐리어 단부(9)는, 절연 요소(15) 상에 놓이고 캐리어 튜브(13)의 장축을 중심으로 연장하는 환형 제1 플랜지 영역(17)을 포함한다. 제1 플랜지 영역(17)은, 변류기 외부 케이싱(7)에 대해 놓이는 에지를 포함하고, 변류기 외부 케이싱(7)에 나사 연결들(21)에 의해 연결되는 제1 캐리어 단부(9)의 판형 덮개 영역(19)에 의해 둘러싸인다.

각각의 변류기 코어(5)는 환형 방식으로 구성되고, 캐리어 튜브(13)의 장축을 중심으로 캐리어 튜브(13)의 외부면 주위에서 연장한다. 변류기 코어(5)는 캐리어 튜브(13)의 장축을 따라 다른 것 위에 하나씩 적층형 방식으로 배열된다.

제2 캐리어 단부(11)는 캐리어 튜브(13)와 일체로 형성되고, 실질적으로 판형 방식으로 구성되고, 캐리어 튜브(13)를 향하는 원형 베이스 개구(38) 및 변류기 외부 케이싱(7)을 향해 방사형 방식으로 캐리어 튜브(13)로부터 연장되는 복수의 베이스 리브들(23)을 포함한다. 변류기 외부 케이싱(7)은 제2 캐리어 단부(11)의 에지 영역(25) 상에 배치되어 그곳에 용접된다.

캐리어 단부들(9, 11), 캐리어 튜브(13) 및 절연 요소(15)는, 상기 구성요소들에 의해 에워싸이고 절연 가스로 채워질 수 있는 가스 챔버(26)를 미리 결정된 구성 압력까지 압력 밀폐형 방식으로 밀봉한다.

또한, 변류기(1)는 변류기 코어들(5)과 변류기 외부 케이싱(7) 사이에서 제1 캐리어 단부(9)로부터 제2 캐리어 단부(11)까지 연장되고 변류기(1)의 복수의 연결 클램프들(29)을 지지하는 연결 레일(27)을 포함한다. 변류기 외부 케이싱(7)은 연결 클램프(29)에 대향하여 놓이고 폐쇄 판(33)에 의해 밀봉되는 케이싱 개구(31)를 포함한다. 폐쇄 판(33)은 변류기 외부 케이싱(7)에 착탈 가능한 방식으로 나사 요소들로서 예를 들어 구성되는 연결 요소들(35)에 의해 체결되고, 그 결과 폐쇄 판(33)은 연결 클램프들(29)로의 액세스를 제공하기 위해 변류기 외부 케이싱(7)으로부터 탈거될 수 있다. 변류기 외부 케이싱(7)은 케이싱 개구(31)에 인접하여 배열되는 복수의 관통 경로들(37)을 또한 포함하며, 이를 통해 예를 들어 전기 도체들을 연결 클램프들(29)로부터 외부로 안내할 수 있다.

변류기 외부 케이싱(7)은 실질적으로 원통형 케이싱의 형태의 금속 시트로서 구성된다. 변류기 외부 케이싱(7)이 제1 캐리어 단부(9)에 나사 결합되고 제2 캐리어 단부(11)에 용접된다는 사실의 결과로서, 상기 변류기 외부 케이싱은 변류기(1)에 기계적 강성을 제공하고, 접촉 보호 및 풍화 보호를 제공하기 위해 그리고 변류기(1)의 연결 박스 및 전기 회귀 도체로서 사용된다.

도 4 및 도 5는 변류기(1)의 제2 예시적인 실시예를 도시한다. 도 4는 변류기(1)의 사시도를 보여주고, 도 5는 도 4에 도시되는 변류기(1)의 단면의 단면 사시도를 도시한다.

도 4 및 도 5에 도시되는 변류기(1)는 마찬가지로 코어 캐리어(3), 복수의 변류기 코어들(5) 및 전기 도전성 변류기 외부 케이싱(7)을 포함하지만, 도 1 내지 도 3에 도시되는 변류기(1)와 대조적으로, 상기 변류기는 3극 방식으로 구성된다. 이러한 3극 구성의 결과로서, 코어 캐리어(3)는 코어 캐리어(3)의 제1 캐리어 단부(9)와 제2 캐리어 단부(11) 사이에서 서로 평행하게 연장되고, 각각의 경우에 환형 변류기 코어들(5)의 적층체를 지지하는 3개의 캐리어 튜브들(13)을 포함한다. 도 1과 유사한 관점에서, 도 4에서의 도면은 상기 변류기 외부 케이싱에 의해 에워싸이는 변류기(1)의 구성요소들이 보이도록 개방되는 변류기 외부 케이싱(7)을 보여준다.

도 1 내지 도 3에 도시되는 변류기(1)와 유사하게, 각각의 캐리어 튜브(13)는 절연 링으로서 구성되는 절연 요소(15)에 의해 제1 캐리어 단부(9)로부터 전기적으로 절연되고, 절연 요소들(15)은 각각의 경우에 캐리어 튜브(13) 상에 형태 결합식으로 배치된다. 제1 캐리어 단부(9)는 각각의 캐리어 튜브(13)를 향하는 덮개 개구(39)를 포함하고 절연 요소들(15) 상에 형태 결합식으로 배치되는 판 형상의 덮개 영역(19)을 포함한다. 이러한 덮개 영역(19)은 변류기 외부 케이싱(7)에 대해 놓이고 나사 연결들(21)에 의해 변류기 외부 케이싱(7)에 연결되는 에지를 포함한다. 깔때기 형상의 제1 플랜지 영역(17)은 덮개 영역(19) 상에 일체로 형성되고 캐리어 튜브들(13)을 향해 개방된다.

도 4 및 도 5에 도시되는 변류기(1)의 제2 캐리어 단부(11)는 제1 캐리어 단부(9)의 제1 플랜지 영역(17)과 유사하게 구성되고 캐리어 튜브들(13)을 향해 개방되는 제2 플랜지 영역(41)을 포함한다. 도 1 내지 도 3에 도시되는 변류기(1)와 유사하게, 제2 캐리어 단부(11)는 캐리어 튜브들(13) 상에 일체로 형성되고, 변류기 외부 케이싱(7)이 용접되는 에지 영역(25)을 포함한다.

도 4 및 도 5에 도시되는 변류기(1)는 각각의 경우 변류기 코어들(5)과 변류기 외부 케이싱(7) 사이에서 제1 캐리어 단부(9)로부터 제2 캐리어 단부(11)까지 연장되고 변류기(1)의 복수의 연결 클램프들(29)을 지지하는 연결 레일들(27)을 포함한다. 변류기 외부 케이싱(7)은 폐쇄 판(33)에 의해 도 1 내지 도 3에 도시되는 변류기(1)와 유사한 방식으로 밀봉될 수 있는 적어도 하나의 케이싱 개구(31)를 포함한다. 도 1 내지 도 3에 도시되는 변류기(1)와 유사하게, 변류기 외부 케이싱(7)은, 케이싱 개구(31) 외에도, 도 4 및 도 5에 도시되지 않은 복수의 관통 경로들(37)을 포함하고, 예를 들어 전기 도체들은 상기 관통 경로들을 통해 연결 클램프(29)로부터 외부로 안내될 수 있다.

도 1 내지 도 5에 도시되는 변류기(1)는 예를 들어 개폐기, 특히 가스 절연 개폐기에 사용된다.

본 발명이 바람직한 예시적인 실시예들을 참조하여 추가로 상세히 도시되고 설명되었지만, 본 발명이 개시된 예들에 의해 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 보호 범위를 벗어나지 않고 관련분야에서 숙련된 자에 의해 다른 변형들이 이들로부터 도출될 수 있다.

Claims

제1항에 기재된 장치.