KR20200020402A - 타워형 지지 장치 - Google Patents

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KR20200020402A KR1020180096084A KR20180096084A KR20200020402A KR 20200020402 A KR20200020402 A KR 20200020402A KR 1020180096084 A KR1020180096084 A KR 1020180096084A KR 20180096084 A KR20180096084 A KR 20180096084A KR 20200020402 A KR20200020402 A KR 20200020402A
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엘에스산전 주식회사
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01C—RESISTORS
    • H01C7/00—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
    • H01C7/13—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material current responsive
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01C—RESISTORS
    • H01C1/00—Details
    • H01C1/01—Mounting; Supporting

Abstract

본 발명은 타워형 지지 장치에 관한 것으로, 설치면에 수직 방향으로 배치되는 복수의 메인 프레임; 복수 개로 구비되어 상기 메인 프레임에 수직인 방향으로 상기 메인 프레임에 결합되되 서로 마주보는 한 쌍이 동일한 높이로 배치되며, 전력 계통의 고장 전류를 한류하는 적어도 하나의 한류 저항 단위 모듈을 지지하는 서포트 프레임; 및 상기 메인 프레임의 상측 및 하측에 각각 설치되어 접지되는 로어 프레임 및 어퍼 프레임을 포함한다.
본 발명에 따르면, 복수의 한류 저항 단위 모듈을 하나씩 삽입해 고정함으로써 하나의 한류 저항 장치를 구성할 수 있으므로 한류 저항의 설치가 용이하고 조립성이 향상되는 효과가 있다. 또한, 한류 저항 단위 모듈을 설치하는 작업자의 작업성 및 편의성이 향상된다.

Description

타워형 지지 장치{Tower type supportingdevice}
본 발명은 절연 구조를 가지며 복수의 모듈형 한류 저항기를 지지하는 타워형 지지 장치에 관한 것이다.
일반적으로 한류 저항기(CLR, CurrentLimiting Resistor)는 고장 전류(Fault Current)를 한류시키는 기능을 한다. 한류 저항기를 전력계통에 적용해 전력계통에서 발생하는 고장 전류를 제한한다. 한류 저항기를 사용하면 고장 전류가 발생하더라도 전력 기기의 파손이나 정전 등을 방지할 수 있다.
적용되는 계통에 따라 필요한 저항의 크기가 달라지므로, 저항의 크기에 따라 한류 저항기의 설계가 달라진다. 이하에서는 도면을 참조하여 종래의 한류 저항기에 대해 설명하기로 한다.
도 1은 종래의 한류 저항기를 도시한 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 한류 저항기(1)는 적용되는 계통에 필요한 저항의 크기만큼 저항편(3)을 수직 방향으로 적층해 용접하는 구조이다. 저항편(3)은 사행(meander) 구조로 적층되며, 이웃한 저항편(3)간의 일정한 간격을 유지하도록 적층된다. 복수의 저항편(3)은 점점촉 용접으로 상호 용접되며, 각 저항편(3)의 사이에는 절연체(5)가 삽입된다.
전술한 한류 저항기(1)는 저항편(3)이 적층된 상태에서 움직이지 않도록 고정한 후 애자(7)를 결합한다. 그 후 한류 저항기(1)는 별도의 지지 구조나 수납 구조 없이 배전반에 바로 장착된다. 애자(7)는 고장 전류의 한류 시 발생하는 저항편간 인력 및 척력에 의한 한류 저항의 변형을 최소화하기 위해 구비되는 구성이다.
전술한 구조의 한류 저항기(1)는 필요한 저항의 크기만큼 저항편(3)을 용접해 만들기 때문에, 필요한 저항이 크면 한류 저항기(1)의 크기도 커지게 된다.
그러나 별도로 한류 저항기(1)를 지지하는 구조가 없이 애자(7)만을 구비하여 배전반에 장착하므로 한류 저항기(1)가 외부 환경에 영향을 많이 받게 된다. 종래의 한류 저항기(1)는 보호 및 지지 구조가 없어 고장이나 파손이 발생할 위험이 있다.
또한, 한류 저항기(1)의 크기가 커지는 경우, 크기와 무게 때문에 작업자가 한류 저항기(1)를 들어서 옮기기 힘든 문제가 있다. 종래의 한류 저항기(1)는 이송 중 파손의 위험이 있다. 또한, 종래의 한류 저항기(1)를 이동시키거나 설치할 때 작업자의 부상 위험이 따르는 문제가 있다.
본 발명의 목적은 한류 저항의 설치가 용이한 타워형 지지 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 한류 저항의 설치 시 냉각 성능이 우수한 타워형 지지 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명은 설치면에 수직 방향으로 배치되는 복수의 메인 프레임; 복수 개로 구비되어 상기 메인 프레임에 수직인 방향으로 상기 메인 프레임에 결합되되 서로 마주보는 한 쌍이 동일한 높이로 배치되며, 전력 계통의 고장 전류를 한류하는 적어도 하나의 한류 저항 단위 모듈을 지지하는 서포트 프레임; 및 상기 메인 프레임의 상측 및 하측에 각각 설치되어 접지되는 로어 프레임 및 어퍼 프레임을 포함하는 타워형 지지 장치를 제공한다.
상기 서포트 프레임은 복수의 상기 한류 저항 단위 모듈을 지지하되, 서로 마주보는 한 쌍이 상기 한류 저항 단위 모듈을 하측에서 지지한다.
상기 서포트 프레임은 도전성 재질로 만들어지는 것이 특징이다.
일단이 상기 서포트 프레임에 볼팅 결합되고, 타단이 상기 한류 저항 단위 모듈에 볼팅 결합되어 상기 서포트 프레임과 상기 한류 저항 단위 모듈을 결합시키며, 도전성 재질의 바(bar) 형상인 복수의 모듈결합링크를 더 포함한다.
상기 메인 프레임과 상기 로어 프레임 및 어퍼 프레임 사이에 각각 설치되어 상기 메인 프레임과 상기 로어 프레임, 상기 메인 프레임과 상기 어퍼 프레임 사이를 절연하는 복수의 제1 절연부재; 및 상기 메인 프레임 상에 설치되어 상기 전력 계통과 상기 한류 저항 단위 모듈을 전기적으로 연결하는 복수의 부스바를 더 포함한다.
상기 부스바는 일측이 상기 메인 프레임에 결합되고 타측이 상기 한류 저항 단위 모듈에 결합되는 것이 특징이다.
상기 부스바는 상기 메인 프레임 상에 지그재그로 배치되어 복수의 상기 한류 저항 단위 모듈을 순차적으로 통전시키는 것이 특징이다.
상기 전력 계통에서 고장 전류가 발생하면, 상기 부스바를 거쳐 상기 고장 전류가 상기 한류 저항 단위 모듈로 유입되어 한류될 수 있다.
상기 메인 프레임은 절연 재질로 만들어진다.
상기 제1 절연부재와 상기 메인 프레임의 사이에 결합되어 상기 메인 프레임을 지지하는 복수의 어퍼 베이스 프레임을 더 포함할 수 있다.
상기 어퍼 베이스 프레임에 설치되되 서로 마주보는 상기 어퍼 베이스 프레임의 사이에 설치되어 상기 어퍼 베이스 프레임 사이를 절연하는 복수의 제2 절연부재를 더 포함할 수 있다.
상기 메인 프레임 중 일부를 가로질러 설치되되 상기 한류 저항 단위 모듈의 삽입 방향에 반대 방향에 배치되어 상기 한류 저항 단위 모듈의 이동을 제한하는 차단 프레임을 더 포함할 수 있다.
상기 서포트 프레임은 상기 한류 저항 단위 모듈의 저항체가 적층되는 방향에 수직인 방향으로 배치되어 상기 한류 저항 단위 모듈을 지지하는 것이 특징이다.
본 발명에 따르면, 복수의 한류 저항 단위 모듈을 하나씩 삽입해 고정함으로써 하나의 한류 저항 장치를 구성할 수 있으므로 한류 저항의 설치가 용이하고 조립성이 향상되는 효과가 있다. 또한, 한류 저항 단위 모듈을 설치하는 작업자의 작업성 및 편의성이 향상된다.
또한, 본 발명의 타워형 지지 장치는 한류 저항 단위 모듈의 적층 방향과 수직인 방향으로 한류 저항 단위 모듈을 수납해 지지하므로 복수의 단위 모듈을 적층하더라도 자연 대류에 의해 이들 모두를 냉각시킬 수 있다.
도 1은 종래의 한류 저항기를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 타워형 지지 장치를 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2에 따른 타워형 지지 장치의 주요 부분을 도시한 사시도이다.
도 4는 도 2에 따른 타워형 지지 장치의 하부 지지 구조를 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 타워형 지지 장치에 한류 저항 단위 모듈이 결합된 상태를 도시한 사시도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 다른 실시 예들에 따른 타워형 지지 장치를 도시한 사시도이다.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 타워형 지지 장치를 도시한 사시도이다. 도 3은 도 2에 따른 타워형 지지 장치의 주요 부분을 도시한 사시도이다. 도 4는 도 2에 따른 타워형 지지 장치의 하부 지지 구조를 도시한 사시도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 타워형 지지 장치에 한류 저항 단위 모듈이 결합된 상태를 도시한 사시도이다.
도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 타워형 지지 장치(300)는 복수의 한류 저항 단위 모듈(100)을 수납한다. 타워형 지지 장치(300)는 기본 골조를 이루는 복수의 메인 프레임(310)과, 메인 프레임(310) 상에 설치되어 한류 저항 단위 모듈(100)을 지지하는 복수의 서포트 프레임(320)을 포함한다. 또한, 타워형 지지 장치(300)는 메인 프레임(310) 및 서포트 프레임(320)을 하측에서 지지하는 로어 베이스 프레임(330)과, 설치면에 고정되는 로어 프레임(340)을 더 포함한다. 타워형 지지 장치(300)는 메인 프레임(310) 및 서포트 프레임(320)을 상측에서 지지하는 어퍼 베이스 프레임(350)과, 어퍼 베이스 프레임(350)을 고정하는 어퍼 프레임(360)을 더 포함한다. 로어 베이스 프레임(330)과 로어 프레임(340)의 사이, 어퍼 베이스 프레임(350)과 어퍼 프레임(360)의 사이에는 절연을 위한 제1 절연부재(370)가 설치된다. 로어 베이스 프레임(330) 및 어퍼 베이스 프레임(350) 상에는 추가적인 절연을 위한 제2 절연부재(380)가 설치된다. 타워형 지지 장치(300)에 한류 저항 단위 모듈(100)이 설치된 상태에서, 한류 저항 단위 모듈(100)은 복수의 부스바(390)에 의해 전력 계통과 전기적으로 연결된다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 메인 프레임(310)은 타워형 지지 장치(300)의 기본 골조를 구성한다. 메인 프레임(310)은 설치면에 수직 방향으로 배치된다. 메인 프레임(310)은 육면체 형상의 한류 저항 단위 모듈(100, 도 5 참조)을 수납하기 위해 4개로 구비되어 서로 이격되도록 배치된다. 메인 프레임(310)은 한류 저항 단위 모듈(100)이 설치된 상태에서 통전되지 않도록 절연 소재로 만들어진다.
또한, 메인 프레임(310)은 서포트 프레임(320)의 결합 시 볼트 체결되고 한류 저항 단위 모듈(100)을 지지해야 한다. 따라서 메인 프레임(310)은 횡단면이 사각형인 직육면체 형상을 가질 수 있다.
메인 프레임(310)은 제1 프레임(310a), 제1 프레임(310a)과 소정 간격 이격되어 배치되는 제2 프레임(310b)을 구비한다. 제1 프레임(310a) 및 제2 프레임(310b)과 마주보는 방향에 제3 프레임(310c) 및 제4 프레임(310d)이 배치된다. 제1 프레임(310a) 및 제2 프레임(310b)의 간격은 제3 프레임(310c) 및 제4 프레임(310d)의 간격과 동일하다. 제1 프레임(310a) 및 제3 프레임(310c)의 간격은 제1 프레임(310a) 및 제2 프레임(310b)의 간격보다 크다. 마찬가지로 제2 프레임(310b) 및 제4 프레임(310d)의 간격은 제1 프레임(310a) 및 제2 프레임(310b)의 간격보다 크다. 제1 프레임(310a) 내지 제4 프레임(310d)의 간격은 한류 저항 단위 모듈(100)의 크기를 고려하여 설정될 수 있다. 제1 프레임(310a) 내지 제4 프레임(310d) 상에는 서포트 프레임(320)이 결합된다.
서포트 프레임(320)은 설치면에 수평인 방향, 즉 메인 프레임(310)과 수직인 방향으로 설치된다. 메인 프레임(310)의 길이 방향으로 한류 저항 단위 모듈(100)이 적층되므로, 서포트 프레임(320)의 배치 방향은 한류 저항 단위 모듈(100)의 저항체(130)가 적층되는 방향에 수직이 된다. 서포트 프레임(320)은 복수 개로 구비된다. 서포트 프레임(320)은 한 쌍씩 동일한 높이로 설치된다. 서포트 프레임(320)은 한류 저항 단위 모듈(100)이 결합된 상태에서 한류 저항 단위 모듈(100)과 동상 전압(common mode voltage, 단위 모듈에 걸리는 전압과 서포트 프레임에 걸리는 전압의 위상이 동일해지는 현상)을 이루도록 전도성 재질로 만들어진다(이에 대해서는 후술하기로 함).
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 서포트 프레임(320)은 제1 프레임(310a)과 제3 프레임(310c)에 양단이 연결되도록 결합된다. 또한, 서포트 프레임(320)은 제2 프레임(310b)과 제4 프레임(310d)에 양단이 연결되도록 결합된다. 제1 프레임(310a)과 제3 프레임(310c)에 결합된 서포트 프레임(320)은 제2 프레임(310b)과 제4 프레임(310d)에 결합된 서포트 프레임(320)과 동일한 높이에 배치된다. 서로 마주보는 한 쌍의 서포트 프레임(320)은 하나의 한류 저항 단위 모듈(100)을 하측에서 지지한다(도 5 참조).
서포트 프레임(320)은 한류 저항 단위 모듈(100)의 하측에 접촉되는 면이 타워형 지지 장치(300)의 상측을 향한다. 상측을 향하는 면에서 수직으로 절곡되는 면이 메인 프레임(310)에 고정된다. 서포트 프레임(320)의 고정은 볼트와 너트의 결합으로 이루어질 수 있다.
한류 저항 단위 모듈(100)은 복수의 적층된 저항체(130)를 프레임(110)이 양측에서 지지하는 구조이다. 한류 저항 단위 모듈(100)은 프레임(110)의 길이 방향을 따라 밀어 넣는 방식으로 서포트 프레임(320) 상에 얹혀진다. 즉, 작업자가 한류 저항 단위 모듈(100)을 서포트 프레임(320)에 올리고 가압해 밀어주면 한류 저항 단위 모듈(100)이 서포트 프레임(320)에 안착될 수 있다.
도면에 도시하지는 않았으나, 한류 저항 단위 모듈(100)이 서포트 프레임(320)에서 이탈되지 않도록 한류 저항 단위 모듈(100)의 이동을 차단하는 차단 프레임 등이 구비될 수 있다. 차단 프레임은 한류 저항 단위 모듈(100)의 이동 방향 반대 방향의 메인 프레임(310)을 가로 질러 설치될 수 있다. 즉, 도 3을 기준으로 차단 프레임은 제3 프레임(310c) 및 제4 프레임(310d)을 연결하도록 설치될 수 있다.
한류 저항 단위 모듈(100)의 저항체(130)가 적층되는 방향은 메인 프레임()의 길이 방향에 수직인 방향이다. 서포트 프레임(320)은 한류 저항 단위 모듈(100)의 적층 방향에 수직인 방향을 따라 다단으로 한류 저항 단위 모듈(100)을 지지한다.
서포트 프레임(320)에는 한류 저항 단위 모듈(100)을 고정하기 위한 볼팅홀(322)이 복수 개 형성된다. 볼팅홀(322)은 메인 프레임(310)에 고정되는 면 상에 형성되되 서포트 프레임(320)의 길이 방향을 따라 관통 형성된다. 볼팅홀(322)에 모듈결합링크(324)가 볼트(326)에 의해 고정되어 한류 저항 단위 모듈(100)을 결합시킨다. 한류 저항 단위 모듈(100)이 수납된 상태에서 복수의 부스바(390)에 의해 통전 선로가 형성된다. 한류 저항 단위 모듈(100)은 부스바(390)에 의해서만 통전된다(이에 대해서는 후술하기로 함).
도 5에 도시된 바와 같이, 모듈결합링크(324)는 소정의 길이를 갖는 전도성 재질의 바(bar)이다. 모듈결합링크(324)는 일단이 서포트 프레임(320)에 결합되고 타단은 한류 저항 단위 모듈(100)의 프레임(110)에 결합된다. 모듈결합링크(324)는 볼트(326)에 의해 서포트 프레임(320) 및 한류 저항 단위 모듈(100)에 결합된다. 모듈결합링크(324)와 서포트 프레임(320)이 전도성 재질이므로 한류 저항 단위 모듈(100)에 전압이 걸리면 모듈결합링크(324)에 의해 서포트 프레임(320)에도 동상의 전압이 걸리게 된다.
전술한 구조의 메인 프레임(310) 및 서포트 프레임(320)이 상호 결합된 후, 이들의 상하부는 지지구조 및 절연물에 의해 설치면에 고정된다.
도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 메인 프레임(310)의 하단에는 로어 베이스 프레임(330)이 결합된다. 로어 베이스 프레임(330)은 복수의 제1 절연부재(370)에 의해 지지된다. 제1 절연부재(370)는 설치면에 고정되는 로어 프레임(340)에 의해 지지된다. 로어 베이스 프레임(330)의 사이에는 제2 절연부재(380)가 설치된다.
로어 베이스 프레임(330)은 메인 프레임(310)의 하단에 결합되어 메인 프레임(310)을 지지한다. 로어 베이스 프레임(330)은 소정의 두께와 크기를 갖는 프레임으로, 도 4에서는 육면체 형상인 것을 예로 하여 도시하였다. 로어 베이스 프레임(330)은 한 쌍으로 구비된다. 로어 베이스 프레임(330)은 서포트 프레임(320)의 길이 방향에 대응하는 방향으로 설치되어 한 쌍의 메인 프레임(310)을 각각 지지한다. 도 4를 기준으로, 하나의 로어 베이스 프레임(330)은 제1 프레임(310a) 및 제3 프레임(310c)을 지지하고, 다른 하나의 로어 베이스 프레임(330)은 제2 프레임(310b) 및 제4 프레임(310d)을 지지할 수 있다. 로어 베이스 프레임(330)은 연결 브래킷(332)과 볼트(326)로 메인 프레임(310)에 결합될 수 있다.
연결 브래킷(332)은 'ㄴ'자 형상의 브래킷으로, 복수의 볼트(334)에 의해 메인 프레임(310)과 결합된다.
복수의 한류 저항 단위 모듈(100)을 지지할 수 있도록 로어 베이스 프레임(330)은 소정의 강성을 갖는 재질로 만들어질 수 있다. 예를 들어, 로어 베이스 프레임(330)은 서스(SUS, 스테인리스 스틸) 재질로 만들어질 수 있다.
로어 베이스 프레임(330)의 하측에 제1 절연부재(370)가 결합된다.
제1 절연부재(370)는 애자의 일종으로, 복수 개로 구비되어 로어 베이스 프레임(330)을 지지한다. 제1 절연부재(370)는 로어 베이스 프레임(330)의 양단을 지지할 수 있도록 4개로 구비될 수 있다. 제1 절연부재(370)는 일단이 로어 베이스 프레임(330)의 하면에 결합되고 타단이 로어 프레임(340)의 상면에 결합된다. 제1 절연부재(370)는 로어 베이스 프레임(330)과 로어 프레임(340) 사이에서 절연 역할을 한다.
로어 프레임(340)은 제1 절연부재(370)를 지지하며 설치면에 고정된다. 로어 프레임(340)은 타워형 지지 장치(300) 전체의 무게를 지지해야 한다. 따라서 로어 프레임(340)은 소정의 두께와 강성을 갖는 재질로 만들어질 수 있다. 예를 들어, 로어 프레임(340)은 스틸 재질로 만들어질 수 있다.
로어 프레임(340)이 도전성 재질로 만들어지더라도 로어 프레임(340)은 설치면에 고정되므로 '접지부'로 정의할 수 있다. 전류는 저항이 작은 쪽으로 흐르려는 특성이 있으므로, 한류 저항 단위 모듈(100)로 고장 전류가 유입되면 접지부 쪽으로 흐를 수 있다. 이를 방지하기 위해 제1 절연부재(370)가 설치되는 것이다.
한편, 로어 베이스 프레임(330)의 사이에는 제2 절연부재(380)가 설치될 수 있다. 제2 절연부재(380)는 한 쌍의 로어 베이스 프레임(330) 사이에 설치되어 로어 베이스 프레임(330)이 서로 통전되지 않도록 절연한다.
전술한 구조의 하부 지지 구조는 타워형 지지 장치(300)의 상부에도 동일한 형태로 적용될 수 있다(상부 지지 구조는 하부 지지 구조와 동일한 구성 및 형상을 가지므로 상세한 설명은 생략하기로 한다).
도 2에 도시된 바와 같이, 메인 프레임(310)의 상측에는 한 쌍의 어퍼 베이스 프레임(350)이 결합된다. 어퍼 베이스 프레임(350)은 연결 브래킷(352)을 볼트(354) 체결하여 메인 프레임(310)과 결합된다. 어퍼 베이스 프레임(350)의 사이에는 제2 절연부재(380)가 설치된다. 어퍼 베이스 프레임(350)의 상측에는 4개의 제1 절연부재(370)가 결합된다. 제1 절연부재(370)의 상측에는 어퍼 프레임(360)이 결합된다. 어퍼 프레임(360)은 배전반의 상측이나 외함의 상측 등에 고정될 수 있다. 어퍼 프레임(360) 역시 접지부 역할을 한다.
전술한 구조의 타워형 지지 장치(300)는 복수의 한류 저항 단위 모듈(100)을 수납해 지지하며, 하나의 통전 선로를 형성한다. 이에 대해 도 5를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
타워형 지지 장치(300)는 적용되는 전력 계통에서 요구하는 크기만큼의 한류 저항 단위 모듈(100)을 수납한다. 예를 들어, 하나의 한류 저항 단위 모듈(100)이 1옴(Ω)의 저항 크기를 가지며, 전력 계통에서 8옴의 한류 저항기의 저항을 필요로 할 수 있다. 타워형 지지 장치(300)는 8옴의 한류 저항기를 구성하기 위해 8개의 한류 저항 단위 모듈(100)을 수납할 수 있다.
한류 저항 단위 모듈(100)은 사행(meander) 구조를 갖는 복수의 저항체(130)와, 적층된 저항체(110)를 지지하는 한 쌍의 서포트 프레임(110)을 포함한다.
하나의 저항체(110)는 지그재그 형태의 통전 선로를 형성한다. 하나의 단위 모듈(100) 내에서 저항체(110)는 하나의 통전 선로를 형성한다. 저항체(110)의 적층 방향은 타워형 지지 장치(300)가 설치되는 설치면에 수평인 방향이다.
타워형 지지 장치(300)에 수납된 복수의 한류 저항 단위 모듈(100)은 복수의 부스바(390)에 의해 하나의 통전선로를 형성하도록 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 프레임(310a)의 하단에는 제1 부스바(392)가 설치될 수 있다. 제1 부스바(392)는 전력 계통과 연결되어 고장 전류 발생 시 고장 전류가 한류 저항 단위 모듈(100)로 유입되도록 한다. 고장 전류는 제1 부스바(392)를 통해 메인 프레임(310)의 최하단에 위치한 한류 저항 단위 모듈(100)로 유입된다. 이를 위해, 제1 부스바(392)는 일측이 제1 프레임(310a)에 고정되고 타측이 한류 저항 단위 모듈(100)의 프레임(110)에 고정된다. 이들의 고정은 볼트에 의해 이루어지며, 한류 저항 단위 모듈(100)의 프레임(110)이 도전성 재질이므로 고장 전류가 한류 저항 단위 모듈(100)로 유입될 수 있다.
한류 저항 단위 모듈(100)로 유입된 전류는 하나의 통전선로를 형성하는 저항체(130)를 따라 흐른 후 제2 부스바(394)를 따라 두번째 한류 저항 단위 모듈(100)로 유입된다. 이를 위해, 제2 부스바(394)는 최하단 한류 저항 단위 모듈(100)과 두번째 한류 저항 단위 모듈(100)을 연결할 수 있을 정도의 길이를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 제2 부스바(394)는 제2 프레임(310b)의 길이 방향을 따라 결합된다.
도 5에서와 같이, 제2 부스바(394)는 제1 프레임(310a) 및 제2 프레임(310b)의 길이 방향을 따라 설치되되 지그재그 형태로 복수의 한류 저항 단위 모듈(100)을 순차적으로 연결한다. 마지막 한류 저항 단위 모듈(100)은 제1 프레임(310a)의 상단에 설치되는 제1 부스바(392)에 의해 한류저항기의 외부로 연결될 수 있다.
전술한 구성에 따라 타워형 지지 장치(300)에 수납된 한류 저항 단위 모듈(100)은 하나의 통전 선로를 형성한다(도 5의 화살표 참조). 따라서 고장 전류는 하나의 통전 선로를 따라 각 한류 저항 단위 모듈(100)에서 한류될 수 있다.
한편, 전력 계통에서 고장 전류의 발생 시 한류 저항기에 고전압이 걸리게 되므로, 전압이 유입되는 한류 저항 단위 모듈(100)에도 고전압이 걸리게 된다. 따라서 로어 베이스 프레임(330)을 기준으로 상부에는 고전압이 걸리므로 '고전압부'로 정의할 수 있다. 로어 베이스 프레임(330)을 기준으로 하측은 제1 절연부재(370) 및 제2 절연부재(380)에 의해 절연되고 설치면에 접지된다.
각 서포트 프레임(320)의 경우, 절연물인 메인 프레임(310)에 결합된다. 그러나 서포트 프레임(320)은 고전압부에 해당하는 한류 저항 단위 모듈(100)과 접촉되어 한류 저항 단위 모듈(100)을 지지한다. 따라서 서포트 프레임(320)은 접지 상태도 아니고 고전압 상태도 아닌 중간 전압이 걸린 상태(플로팅 상태)가 될 수 있다. 이렇게 유기되는 전압은 절연 성능 측면에서 볼 때 좋지 않은 상태이다. 따라서 서포트 프레임(320)을 한류 저항 단위 모듈(100)과 도전성 재질의 모듈결합링크(324)로 결합시킴으로써 서포트 프레임(320)이 한류 저항 단위 모듈(100)과 동상 전압을 갖도록 한다. 이는 서포트 프레임(320)을 접지시키는 것보다 한류 저항 단위 모듈(100)과 동상 전압이 되도록 하는 것이 더 쉽고 구조적으로도 간편하기 때문이다.
전술한 구성을 갖는 본 발명의 타워형 지지 장치(300)는 수납되는 한류 저항 단위 모듈(100)의 개수를 달리해 필요한 저항의 크기에 맞게 한류 저항 장치를 구성할 수 있다. 적용 계통에 따라 필요한 저항의 크기가 달라짐을 고려해 한류 저항 단위 모듈(100)을 구성함으로써 손쉽게 모듈형 한류 저항 장치를 구성할 수 있다.
전술한 바와 같이, 한류 저항 단위 모듈(100)은 저항의 크기가 1옴(Ω)이 되도록 구성될 수 있다. 따라서 도 5에서와 같이 8개의 단위 모듈(100)을 사용하여 모듈형 한류 저항 장치를 구성할 수 있다.
도 5에서와 같이, 8개의 단위 모듈(100)을 사용해 모듈형 한류 저항 장치를 구성하고, 모듈형 한류 저항 장치가 작동되면 각 단위 모듈(100)은 온도가 상승하게 된다. 단위 모듈(100)의 온도가 상승하면서 주변의 공기가 가열되면, 가열된 공기는 상승하게 된다.
이에 따라 타워형 지지 장치(300)의 하측에서 상측으로 공기의 유동이 이루어지고, 타워형 지지 장치(300) 하측의 차가운 공기가 유입되면서 자연 대류가 발생한다. 자연 대류에 의해 공기가 프레임(30)의 하측에서 상측으로 유동하면서 각 단위 모듈(100)이 냉각된다.
각 단위 모듈(100)은 저항체(110)의 판면이 자연 대류가 일어나는 수직 방향과 동일한 방향으로 배치되어 있다. 즉, 저항체(110)의 적층 방향이 자연 대류가 일어나는 상하 방향과 수직을 이룬다. 또한, 각 단위 모듈(100)은 적층된 저항체(110)의 사이에 이격 간격을 갖는다. 따라서 자연 대류에 의해 상승하는 공기가 저항체(110)의 사이를 통과하기 쉬우므로 도 1에 따른 종래의 한류 저항기(1)에 비해 냉각 효과가 상승된다.
이상에서 설명한 본 발명의 일 실시 예에 따른 타워형 지지 장치는 서포트 프레임이 하향 절곡된 형태이다. 그러나 서포트 프레임의 형상은 여러 형태로 변형될 수 있다(전술한 실시 예에서와 동일한 구성에 대해서는 상세한 설명을 생략하기로 한다).
도 6 및 도 7은 본 발명의 다른 실시 예들에 따른 타워형 지지 장치를 도시한 사시도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 타워형 지지 장치(300)는 서포트 프레임(320')이 'ㄴ'자 형태의 횡단면을 가질 수 있다. 즉, 서포트 프레임(320')은 메인 프레임(310)에 결합되는 면으로부터 수직하게 절곡되고, 절곡된 면이 서로 마주보게 배치될 수 있다. 서로 마주보게 절곡된 면이 한류 저항 단위 모듈(100)을 하측에서 지지한다.
또는, 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 타워형 지지 장치(300)는 서포트 프레임(320”)이 'ㄷ'자 형태의 횡단면을 가질 수 있다. 서포트 프레임(320”)이 'ㄷ'자 형태의 단면을 갖는 경우, 한류 저항 단위 모듈(100)의 프레임(110) 상에 서포트 프레임(320”)에 삽입될 수 있도록 롤러나 돌기 등이 구비될 수 있다.
또는, 도면에 도시하지는 않았으나 서포트 프레임이 'ㄴ'자 형태의 횡단면을 가지고, 한류 저항 단위 모듈에 롤러 등이 구비될 수도 있다.
한류 저항 단위 모듈이 슬라이딩 방식으로 서포트 프레임에 안착될 수 있다면, 서포트 프레임에 어떤 구조를 적용해도 무방하다.
전술한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
100: 한류 저항 단위 모듈 110: 프레임
130: 저항체 300: 타워형 지지 장치
310: 메인 프레임 320: 서포트 프레임
324: 모듈결합링크 330: 로어 베이스 프레임
340: 로어 프레임 350: 어퍼 베이스 프레임
360: 어퍼 프레임 370: 제1 절연부재
380: 제2 절연부재 390: 부스바

Claims (12)

  1. 설치면에 수직 방향으로 배치되는 복수의 메인 프레임;
    복수 개로 구비되어 상기 메인 프레임에 수직인 방향으로 상기 메인 프레임에 결합되되 서로 마주보는 한 쌍이 동일한 높이로 배치되며, 전력 계통의 고장 전류를 한류하는 적어도 하나의 한류 저항 단위 모듈을 지지하는 서포트 프레임; 및
    상기 메인 프레임의 상측 및 하측에 각각 설치되어 접지되는 로어 프레임 및 어퍼 프레임
    을 포함하는
    타워형 지지 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 서포트 프레임은
    상기 한류 저항 단위 모듈을 지지하되, 서로 마주보는 한 쌍이 상기 한류 저항 단위 모듈을 하측에서 지지하는
    타워형 지지 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 서포트 프레임은
    도전성 재질로 만들어지는
    타워형 지지 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    일단이 상기 서포트 프레임에 볼팅 결합되고, 타단이 상기 한류 저항 단위 모듈에 볼팅 결합되어 상기 서포트 프레임과 상기 한류 저항 단위 모듈을 결합시키며, 도전성 재질의 바(bar) 형상인 복수의 모듈결합링크를 더 포함하는
    타워형 지지 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 메인 프레임과 상기 로어 프레임 및 어퍼 프레임 사이에 각각 설치되어 상기 메인 프레임과 상기 로어 프레임, 상기 메인 프레임과 상기 어퍼 프레임 사이를 절연하는 복수의 제1 절연부재; 및
    상기 메인 프레임 상에 설치되어 상기 전력 계통과 상기 한류 저항 단위 모듈을 전기적으로 연결하는 복수의 부스바를 더 포함하는 타워형 지지 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 부스바는
    일측이 상기 메인 프레임에 결합되고 타측이 상기 한류 저항 단위 모듈에 결합되는
    타워형 지지 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 부스바는
    상기 메인 프레임 상에 지그재그로 배치되어 복수의 상기 한류 저항 단위 모듈을 순차적으로 통전시키는
    타워형 지지 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 메인 프레임은
    절연 재질로 만들어지는
    타워형 지지 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 절연부재와 상기 메인 프레임의 사이에 결합되어 상기 메인 프레임을 지지하는 복수의 어퍼 베이스 프레임을 더 포함하는
    타워형 지지 장치.
  10. 제10항에 있어서,
    상기 어퍼 베이스 프레임에 설치되되 서로 마주보는 상기 어퍼 베이스 프레임의 사이에 설치되어 상기 어퍼 베이스 프레임 사이를 절연하는 복수의 제2 절연부재를 더 포함하는
    타워형 지지 장치.
  11. 제2항에 있어서,
    상기 메인 프레임 중 일부를 가로질러 설치되되 상기 한류 저항 단위 모듈의 삽입 방향에 반대 방향에 배치되어 상기 한류 저항 단위 모듈의 이동을 제한하는 차단 프레임을 더 포함하는
    타워형 지지 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 서포트 프레임은
    상기 한류 저항 단위 모듈의 저항체가 적층되는 방향에 수직인 방향으로 배치되어 상기 한류 저항 단위 모듈을 지지하는
    타워형 지지 장치.
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