KR20210090836A - 부하 개폐장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 부하 개폐장치에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 부하 개폐장치는 외함;과, 상기 외함에 구비되고, 가동전극과 고정전극을 구비하며, 상기 가동전극이 주전원에 연결된 부하개폐유닛; 및 상기 외함에서 상기 부하개폐유닛의 상기 고정전극에 연결된 3상도체유닛;을 포함하고, 상기 3상도체유닛은, 상기 부하개폐유닛의 외부에 존재할 수 있다.

Description

부하 개폐장치{Load Break Switch}

본 발명은 부하 개폐장치에 관한 것이다.

부하 개폐장치{Load Break Switch}는 전로의 정격전류를 개폐하는 장치로서 고압 전로에 사용하하며, 정상 상태에서는 소정의 전류를 개폐 및 통전하고 그 전로가 단락 상태가 되어 이상 전류가 흐르면 규정 시간 동안 통전하는 장치이다.

도 1에서 보이듯, 이러한 부하 개폐장치(10)의 외함(11)의 내부는 절연을 위해 SF6와 같은 절연 가스가 채워진다.

외함(11) 내부의 절연 상태가 양호하지 못할 경우에는 외함(11)의 내부에서 화재가 발생하게 되고, 이러한 화재에 의해 외함(11)에 손상부(12)가 발생하게 된다.

KR 20-1993-0020397 U (1993.09.24)

본 발명은 부하 개폐장치의 절연 성능을 향상시키는 것을 일 목적으로 한다.

또한 친환경적인 부하 개폐장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.

본 발명은 부하 개폐장치에 관한 것이다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 부하 개폐장치는 외함;과, 상기 외함에 구비되고, 가동전극과 고정전극을 구비하며, 상기 가동전극이 주전원에 연결된 부하개폐유닛; 및 상기 외함에서 상기 부하개폐유닛의 상기 고정전극에 연결된 3상도체유닛;을 포함하고, 상기 3상도체유닛은, 상기 부하개폐유닛의 외부에 존재할 수 있다.

또한 상기 외함의 내부는 드라이에어(Dry-air)로 채워질 수 있다.

또한 상기 부하개폐유닛은, 상기 외함에 구비되고, 그 내부가 진공으로 유지되는 진공몰드;와, 상기 진공몰드 내부에 존재하는 상기 가동전극;과, 상기 진공몰드 내부에 존재하는 상기 고정전극;과, 상기 외함에 구비되고, 사이 가동전극에 연결되어 상기 가동전극을 이동시키는 PMA컨트롤러; 및 상기 고정전극에 연결되어 상기 진공몰드 외부로 연장된 연결도체;를 포함할 수 있다.

또한 상기 3상도체유닛은, 상기 외함에 연결되고, 내부가 중공으로 구비된 접지고정도체;와, 상기 연결도체에 연결되고, 내부가 중공으로 구비되며, 상기 접지고정도체로부터 이격되어 상기 접지고정도체의 하부에 존재하는 연결고정도체;와, 상기 연결고정도체로부터 이격되어 상기 연결고정도체의 하부에 존재하고, 부하측에 연결된 단로고정도체;와, 상기 접지고정도체의 상기 중공 및 상기 연결고정도체의 상기 중공에 존재하며, 상기 단로고정도체 방향으로 연장된 무빙스크류;와, 상기 외함에 구비되고, 상기 무빙스크류를 회전 이동시키는 액추에이터; 및 상기 무빙스크류의 외주에 맞물려 상기 무빙스크류의 회전 이동에 의해 상기 접지고정도체의 상기 중공, 상기 연결고정도체의 상기 중공 및 상기 단로고정도체 간을 이동하는 무빙도체;를 포함할 수 있다.

또한 상기 PMA컨트롤러는, 상기 가동전극에 연결된 무빙로드; 및 상기 무빙로드 및 상기 가동전극에 연결된 절연부재;를 포함할 수 있다.

또한 상기 무빙로드, 상기 절연부재 및 상기 가동전극의 적어도 일부는 중력방향으로 동일선상에 존재할 수 있다.

본 발명에 따르면 부하 개폐장치의 절연 성능을 향상시킬 수 있다.

또한 친환경적인 부하 개폐장치를 얻을 수 있다.

도 1은 통상의 부하 개폐장치의 외함을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 부하 개폐장치를 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 도 2의 측면도이다.
도 4는 도 3의 부분단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 부하 개폐장치의 작동 상태도이다.
도 6은 본 발명에 따른 부하 개폐장치의 작동 상태도이다.

본 발명의 실시 예에 관한 설명의 이해를 돕기 위하여 첨부된 도면에 동일한 부호로 기재된 요소는 동일한 요소이고, 각 실시예에서 동일한 작용을 하게 되는 구성요소 중 관련된 구성요소는 동일 또는 연장 선상의 숫자로 표기하였다.

또한, 본 발명의 요지를 명확히 하기 위하여 종래의 기술에 의해 익히 알려진 요소와 기술에 대한 설명은 생략하며, 이하에서는, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하도록 한다.

다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하고, 당업자에 의해 특정 구성요소가 추가, 변경, 삭제된 다른 형태로도 제안될 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명과 동일한 사상의 범위 내에 포함됨을 밝혀 둔다.

이하 첨부된 도면에 도시된 X축은 외함의 폭 방향이고, Y축은 외함의 높이 방향이고, Z축은 외함의 길이 방향이다.

도 2에는 본 발명의 일 실시 예에 따른 부하 개폐장치(100)가 도시되어 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 부하 개폐장치(100)는 외관을 형성하며, 내부공간(111)을 구비하는 외함(110), 상기 외함의 상기 내부공간(111)에 구비되고, 가동전극(122)과 고정전극(도 4의 123)을 구비하며, 상기 가동전극이 주전원에 연결된 부하개폐유닛(120) 및 상기 외함의 상기 내부공간(111)에서 상기 부하개폐유닛(120)의 상기 고정전극(도 4의 123)에 연결된 3상도체유닛(130)을 포함할 수 있다.

외함(110)의 일측에는 부싱(112)이 마련되고, 상기 부싱(112)에 주전원이 연결될 수 있다. 그리고 상기 부싱(112)은 제1 부스바(113)에 의해 가동전극(122)에 연결될 수 있다.

한편 상기 외함(110)의 내부공간(111)에는 절연가스가 채워질 수 있으며, 상기 3상도체유닛(130)은 상기 부하개폐유닛(120)의 외부에 존재할 수 있다,

이에 따라 외함의 내부공간(111)에서 상기 3상도체유닛(130)과 상기 부하개폐유닛(120)은 상호 분리되어 존재할 수 있다.

외함의 내부공간(111)에 채워진 절연가스는 친환경가스일 수 있고, 일 실시 예에서 상기 절연가스는 드라이에어(Dry-air)일 수 있다.

절연가스를 드라이에어로 마련하고, 상기 드라이에어를 내부공간(111)에 채우면 환경 오염을 방지할 수 있고, 친환경적인 부하 개폐장치를 얻을 수 있다.

또한, 절연가스로 드라이에어가 사용된 경우, 외함의 내부공간(111)에서 상기 3상도체유닛(130)과 부하개폐유닛(120)이 상호 분리되게 되면 절연 안정성을 확보할 수 있으며, 절연 성능을 향상시킬 수 있다.

이는 드라이에어가 SF6가스에 비해 아크소호기능이 띨어지기 때문인 것으로서 본 발명에서는 3상도체유닛(130)과 부하개폐유닛(120)을 상호 분리하여 구비함으로써 절연 안정성을 확보할 수 있도록 한 것이다.

또한 절연가스로 드라이에어를 사용하면 외함의 내부공간(111) 내부의 압력을 SF6가스에 비해 5배 내지 6정도 상승시킬 수 있어서 동작의 신뢰성 및 장치의 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.

도 2 및 도 3에서 보이듯, 본 발명의 일 실시 예에 따른 부하개폐유닛(120)은 상기 외함에 구비되고, 그 내부가 진공으로 유지되는 진공몰드(121)를 포함할 수 있다.

그리고 상기 진공몰드(121) 내부에는 가동전극(122) 및 상기 가동전극(122)과 마주보며, 상기 가동전극이 접촉 또는 접촉해제되는 고정전극(도 4의 123)이 구비될 수 있다.

외함(110)의 내부공간(111)을 채우는 절연가스를 드라이에어로 구비하면 진공몰드(121)에 가해지는 힘 즉, 가동전극(122) 및 고정전극(도 4의 123)에 가해지는 힘이 커져서 장치의 동작의 신뢰성 및 장치의 성능을 향상시킬 수 있다.

또한 본 발명은 전술한 바와 같이 3상도체유닛(130)과 부하개폐유닛(120)을 상호 분리하여 구비한 것으로서 이에 따르면 진공몰드(121) 내부의 진공상태가 파괴되는 것 또한 방지할 수 있다.

그리고 진공몰드(121)의 내부는 진공상태로 유지되므로 가동전극(122) 및 고정전극(도 4의 123) 간의 아크소호능을 가질 수 있다.

한편 본 발명의 일 실시 예에서 상기 진공몰드(121), 가동전극(122) 및 고정전극(도 4의 123)은 R, S, T 상(3상)에 맞게 3개씩 구비될 수 있고, 3개씩 마련된 진공몰드(121), 가동전극(122) 및 고정전극(도 4의 123)이 상기 외함(110)의 내부에 복수개가 구비될 수 있다. 이때 부싱(112)도 이에 대응되게 복수개가 구비될 수 있다.

상기 고정전극(도 4의 123)은 진공몰드(121)의 내부에 존재하나, 일부가 상기 진공몰드의 외부로 연장되어 고정전극연결부(123a)를 형성할 수 있다.

상기 외함(110)의 상부 일측에는 PMA컨트롤러(124)가 마련될 수 있고, 상기 PMA컨트롤러(124)의 하부로는 무빙로드(124a)가 연장될 수 있으며, 상기 무빙로드(124a)의 단부는 절연부재(124b)의 일측에 연결될 수 있다.

그리고 상기 절연부재(124b)의 타측에는 상기 가동전극(122)이 연결될 수 있다. 이에 의해 PMA컨트롤러(124)에 의해 가동전극(122)이 이동할 수 있게 된다.

이때 상기 무빙로드(124a), 상기 절연부재(124b) 및 상기 가동전극(122)의 적어도 일부는 중력 방향으로 동일선상에 존재할 수 있다.

이에 따르면 PMA컨트롤러(124)의 무빙로드(124a) 및 가동전극(122)의 이동을 직선화할 수 있고, 가동전극(122)이 무빙로드(124a)와 동일한 축에서 동일한 방향으로 이동하므로 동작의 신뢰성을 높일 수 있다.

한편 상기 고정전극연결부(123a)에는 연결도체(125)가 접촉되며, 상기 연결도체(125)는 3상도체유닛(130)의 연결고정도체(132)에 접촉될 수 있다. 이에 의하여 상기 고정전극(도 4의 123)에 연결도체(125)가 연결될 수 있으며, 상기 연결도체(125)는 진공몰드(121)의 외부에서 3상도체유닛(130) 방향으로 연장된다.

도 4에서 보이듯, 상기 3상도체유닛(130)은 외함(110)에 연결되어 접지하는 형태를 가지면서, 그 내부가 중공으로 구비된 접지고정도체(131), 상기 연결도체에 연결되면서 그 내부가 중공으로 구비되며, 상기 접지고정도체로부터 이격되어 상기 접지고정도체의 하부에 존재하는 연결고정도체(132), 상기 연결고정도체로부터 이격되어 상기 연결고정도체의 하부에 존재하고, 부하측에 연결된 단로고정도체(133), 상기 접지고정도체의 상기 중공 및 상기 연결고정도체의 상기 중공에 존재하며, 상기 단로고정도체 방향으로 연장된 무빙스크류(134), 상기 외함에 구비되고, 상기 무빙스크류를 회전 이동시키는 액추에이터(135) 및 상기 무빙스크류의 외주에 맞물려 상기 무빙스크류의 회전 이동에 의해 상기 접지고정도체의 상기 중공, 상기 연결고정도체의 상기 중공 및 상기 단로고정도체 간을 직선 이동하는 무빙도체(136)를 포함할 수 있다.

이를 위해 무빙도체(136)의 내면에는 상기 무빙스크류의 외주에 대응되는 기어수단(미도시)이 마련될 수 있다.

액추에이터는 체인(135a)에 의해 무빙스크류에 연결될 수 있으며, 상기 액추에이터는 무빙스크류가 회전 이동할 수 있는 구동력을 제공한다.

그리고 상기 단로고정도체(133)는 제2 부스바(도 2의 114)에 의해 부하측과 연결될 수 있다.

한편, 도 4 내지 도 6에는 무빙도체(136)가 이동상태가 도시되어 있다.

접지, 투입, 개방 중에 도 4는 접지 상태이고, 도 5는 개방 상태이며, 도 6은 투입 상태를 도시한 것이다.

도 4에서 보이듯, 무빙도체(136)가 접지고정도체(131)와 접촉한 상태, 도 5에서 보이듯, 무빙도체(136)가 연결고정도체(132)의 중공에 존재하는 상태, 도 6에서 보이듯, 무빙도체(136)가 단로고정도체(133)와 접촉한 상태에 따라 접지, 개방, 투입의 3개의 상태를 가질 수 있다.

그리고 상기 무빙도체(136)가 이동함에 의하여 접지, 투입, 개방의 3개의 상태 간의 전환이 이루어질 수 있다.

이상에서 설명한 사항은 본 발명의 일 실시예에 관하여 설명한 것이며, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것이 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.

110 : 외함 120 : 부하개폐유닛
121 : 진공몰드 122 : 가동전극
123 : 고정전극 124 : PMA컨트롤러
130 : 3상도체유닛 131 : 접지고정도체
132 : 연결고정도체 133 : 단로고정도체
134 : 무빙스크류 135 : 액추에이터
136 : 무빙도체

Claims (6)

1. 외함;
   상기 외함에 구비되고, 가동전극과 고정전극을 구비하며, 상기 가동전극이 주전원에 연결된 부하개폐유닛; 및
   상기 외함에서 상기 부하개폐유닛의 상기 고정전극에 연결된 3상도체유닛;을 포함하고,
   상기 3상도체유닛은,
   상기 부하개폐유닛의 외부에 존재하는 부하개폐장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 외함의 내부는 드라이에어(Dry-air)로 채워진 것을 특징으로 하는 부하 개폐장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 부하개폐유닛은,
   상기 외함에 구비되고, 그 내부가 진공으로 유지되는 진공몰드;
   상기 진공몰드 내부에 존재하는 상기 가동전극;
   상기 진공몰드 내부에 존재하는 상기 고정전극;
   상기 외함에 구비되고, 사이 가동전극에 연결되어 상기 가동전극을 이동시키는 PMA컨트롤러; 및
   상기 고정전극에 연결되어 상기 진공몰드 외부로 연장된 연결도체;
   를 포함하는 부하 개폐장치.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 3상도체유닛은,
   상기 외함에 연결되고, 내부가 중공으로 구비된 접지고정도체;
   상기 연결도체에 연결되고, 내부가 중공으로 구비되며, 상기 접지고정도체로부터 이격되어 상기 접지고정도체의 하부에 존재하는 연결고정도체;
   상기 연결고정도체로부터 이격되어 상기 연결고정도체의 하부에 존재하고, 부하측에 연결된 단로고정도체;
   상기 접지고정도체의 상기 중공 및 상기 연결고정도체의 상기 중공에 존재하며, 상기 단로고정도체 방향으로 연장된 무빙스크류;
   상기 외함에 구비되고, 상기 무빙스크류를 회전 이동시키는 액추에이터; 및
   상기 무빙스크류의 외주에 맞물려 상기 무빙스크류의 회전 이동에 의해 상기 접지고정도체의 상기 중공, 상기 연결고정도체의 상기 중공 및 상기 단로고정도체 간을 이동하는 무빙도체;
   를 포함하는 부하 개폐장치.
   
5. 제3항에 있어서,
   상기 PMA컨트롤러는,
   상기 가동전극에 연결된 무빙로드; 및
   상기 무빙로드 및 상기 가동전극에 연결된 절연부재;
   를 포함하는 부하 개폐장치.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 무빙로드, 상기 절연부재 및 상기 가동전극의 적어도 일부는 중력방향으로 동일선상에 존재하는 것을 특징으로 하는 부하 개폐장치.

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