KR20220136706A - 가스절연개폐장치 - Google Patents

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KR20220136706A
KR20220136706A KR1020210042673A KR20210042673A KR20220136706A KR 20220136706 A KR20220136706 A KR 20220136706A KR 1020210042673 A KR1020210042673 A KR 1020210042673A KR 20210042673 A KR20210042673 A KR 20210042673A KR 20220136706 A KR20220136706 A KR 20220136706A
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연제욱
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엘에스일렉트릭(주)
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B—BOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B13/00—Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle
    • H02B13/02—Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle with metal casing
    • H02B13/035—Gas-insulated switchgear
    • H—ELECTRICITY
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    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02—Details
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Abstract

가스절연개폐장치의 일 실시예는, 일측이 외부와 전기적으로 연결되는 제1도전체가 내장되는 부싱, 부싱이 결합하고 제1도전체와 전기적으로 연결되는 제2도전체가 내장되는 제1외함, 제1외함과 결합하고 제2도전체와 전기적으로 연결되는 차단기가 내장되는 차단부외함, 차단부외함과 결합하고, 차단기와 전기적으로 연결되는 제3도전체가 내장되는 제2외함, 및 양측이 제1외함과 제2외함에 각각 결합하여 제1외함과 제2외함을 전기적으로 연결하는 제1통전부를 포함할 수 있다.

Description

가스절연개폐장치{GAS INSULATION SWITCHGEAR}
본 발명은 가스절연개폐장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 고전력의 통전과 통전오프에 사용되는 가스절연개폐장치에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 발명에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
가스절연개폐장치(GAS INSULATION SWITCHGEAR)는 육플루오르화황(SF6)가스를 사용한 개폐장치로서, 일반적으로 GIS로 약칭된다.
이러한 가스절연개폐장치는 소호성능이 뛰어나고 안정된 절연특성을 갖는 차단기, 개폐기 및 모선접속부 등을 SF6가스로 채워 밀폐된 용기 안에 넣음으로써 그 크기를 소형화할 수 있을 뿐만 아니라 사용시의 안정성도 향상시킬 수 있어 다양한 영역에서 사용되고 있다.
한편, 고전압, 고전력의 대용량 전력계통에 사용되는 가스절연개폐장치에 구비되는 차단기는 가동부를 고정부에 투입시킬 때 투입시에 발생하는 과전압을 억제하도록 투입저항유닛이 사용된다.
차단기를 포함하는 가스절연개폐장치는 외함에 수용되고, 이러한 외함들에는 아크에 대한 소호성능을 높이기 위해 절연가스 예를 들어 육플로오르화황(SF6)가스가 내부에 채워질 수 있다.
가스절연개폐장치에 구비되는 외함들은 내구성, 제작비용 등을 고려하여 일반적으로 강관 기타 철금속 재질의 것으로 형성될 수 있다. 가스절연개폐장치의 외함들 내부에 구비되는 도전체, 차단기 등에는 고전압 및 고전류의 전기가 흐를 수 있다.
따라서, 외함들 내부에는 흐르는 전류에 의해 전계(electric field)가 형성되고, 이러한 전계에 의해 상기 외함들에는 유도전류가 흐를 수 있다. 이러한 유도전류는 외함을 도선으로 이용하여 흐를 수 있다. 외함들은 유도전류가 용이하게 발생하고 흐르는 철금속 재질로 형성되기 때문이다.
외함에 흐르는 유도전류는 맴돌이전류의 성질을 가지고, 따라서 유도가열 현상에 의해 외함을 가열시킬 수 있다. 즉, 외함에 흐르는 유도전류로 인해 외함에 줄열(Joule's heat)이 발생하는 것이다.
유도전류에 의해 외함에 발생하는 유도가열은 가스절연개폐장치를 과열시킬 수 있다. 특히, 차단기에는 여러 부품이 구비될 수 있고, 외함의 가열에 의해 여기에 수용되는 차단기는 과열되어 성능이 저하되거나 부품들이 파손될 수 있다.
이에 대한 해결책이 요구된다.
본 발명의 목적은 차단기를 수용하는 차단부외함의 과열을 억제하는 구조를 가진 가스절연개폐장치를 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 목적은 차단부외함과 다른 외함들이 유도전류에 의해 발생하는 열을 서로 나누어가져, 차단부외함과 이에 수용되는 차단기의 과열을 억제하는 구조를 가진 가스절연개폐장치를 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 목적은 차단부외함에 유도전류로 인한 줄열이 발생하는 것을 억제하는 구조를 가진 가스절연개폐장치를 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 목적은 차단부외함에 유도전류가 흐르지 않도록 하여 차단부외함과 이에 수용되는 차단기의 과열을 억제하는 구조를 가진 가스절연개폐장치를 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.
가스절연개폐장치의 일 실시예는, 일측이 외부와 전기적으로 연결되는 제1도전체가 내장되는 부싱, 부싱이 결합하고 제1도전체와 전기적으로 연결되는 제2도전체가 내장되는 제1외함, 제1외함과 결합하고 제2도전체와 전기적으로 연결되는 차단기가 내장되는 차단부외함, 차단부외함과 결합하고, 차단기와 전기적으로 연결되는 제3도전체가 내장되는 제2외함, 및 양측이 제1외함과 제2외함에 각각 결합하여 제1외함과 제2외함을 전기적으로 연결하는 제1통전부를 포함할 수 있다.
가스절연개폐장치의 일 실시예는, 제1외함과 차단부외함의 연결부위에 장착되는 제1패킹, 및 차단부외함과 제2외함의 연결부위에 장착되는 제2패킹을 더 포함하고, 제1패킹과 제2패킹은 전기절연성 재질로 형성될 수 있다.
차단부외함에는, 일측은 차단기와 전기적으로 연결되고, 타측은 제2도전체 또는 제3도전체 중 적어도 하나와 전기적으로 연결되는 변류기(current transformer)가 내장되도록 구비될 수 있다.
가스절연개폐장치의 일 실시예는, 제2외함과 결합하고, 제3도전체와 전기적으로 연결되는 도전체가 내장되는 제3외함을 더 포함할 수 있다.
가스절연개폐장치의 일 실시예는, 양측이 제1외함과 제3외함에 각각 결합하여 제1외함과 제3외함을 전기적으로 연결하는 제2통전부를 더 포함할 수 있다.
차단부외함은 알루미늄 재질로 형성될 수 있다.
차단부외함은 전기절연성 재질로 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 가스절연개폐장치에서, 제1통전부가 구비됨으로 인해, 차단부외함과 다른 외함들이 유도전류에 의해 발생하는 열을 서로 나누어가져, 차단부외함과 이에 수용되는 차단기의 과열을 효과적으로 억제할 수 있다.
또한 본 발명에 가스절연개폐장치에서, 차단부외함을 비철금속인 알루미늄 재질로 형성함으로 인해, 차단부외함에 유도전류로 인한 줄열이 발생하는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.
또한 본 발명에 가스절연개폐장치에서, 차단부외함은 전기절연성 재질로 형성됨으로써, 유도전류에 의한 차단부외함과 차단부외함에 수용되는 차단기와 변류기의 과열을 효과적으로 억제할 수 있다.
또한 본 발명에 가스절연개폐장치에서, 전기절연성 재질의 패킹을 사용하여 차단부외함에 발생하는 유도전류의 양을 현저히 줄일 수 있다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 일 실시예에 따른 가스절연개폐장치를 나타낸 단면도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 가스절연개폐장치를 나타낸 정면도이다.
도 3은 도 2의 A부분을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 4는 다른 실시예에 따른 가스절연개폐장치를 나타낸 정면도이다.
도 5는 또 다른 실시예에 따른 가스절연개폐장치를 나타낸 정면도이다.
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.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것으로, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 제1 구성요소는 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
명세서 전체에서, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 각 구성요소는 단수일 수도 있고 복수일 수도 있다.
본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
명세서 전체에서, "A 및/또는 B" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, A, B 또는 A 및 B 를 의미하며, "C 내지 D" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, C 이상이고 D 이하인 것을 의미한다.
도 1은 일 실시예에 따른 가스절연개폐장치를 나타낸 단면도이다. 가스절연개폐장치는 차단기(310)를 포함한 여러가지 부품들이 내장되는 복수의 외함으로 구비될 수 있다.
가스절연개폐장치의 각 외함들은 지면(20) 상에 설치되는 받침부(10)에 결합하여 안정적으로 지면(20) 상에 설치될 수 있다.
이러한 외함들에는 아크에 대한 소호성능을 높이기 위해 절연가스 예를 들어 육플로오르화황(SF6)가스가 내부에 채워질 수 있다. 실시예에 따른 가스절연개폐장치는 부싱(100), 제1외함(200), 차단부외함(300) 및 제2외함(400)을 포함할 수 있다.
부싱(100)은 일측이 외부와 전기적으로 연결되는 제1도전체(110)가 내장될 수 있다. 부싱(100)은 외부의 전기를 차단기(310)로 연결하는 도선역할을 하는 제1도전체(110)를 보호하는 역할을 할 수 있다.
제1외함(200)은 상기 부싱(100)이 결합하고 상기 제1도전체(110)와 전기적으로 연결되는 제2도전체(210)가 내장될 수 있다. 제1외함(200)에 내장되는 제2도전체(210)는 상기 제1도전체(110)와 차단기(310)를 전기적으로 연결할 수 있다.
차단부외함(300)은 상기 제1외함(200)과 결합하고 상기 제2도전체(210)와 전기적으로 연결되는 차단기(310)가 내장될 수 있다. 차단기(310)는 비상상황 시에 사고발생을 억제하기 위해 전력계통의 통전을 차단하는 장치이다.
따라서, 상기 차단기(310)에는 가동접점과 고정접점이 구비되어 가동접점의 이동에 의해 가동접점과 고정접점이 서로 접촉하거나 이격됨에 따라 통전 또는 통전오프(off)되는 구조를 가질 수 있다.
또한, 상기 차단기(310)에는 가동접점과 고정접점의 접촉순간 발생하는 과전압을 억제하기 위해 투입저항이 구비될 수도 있다.
또한, 차단기(310)에는 고전압의 대전류를 통전시키는 경우에 사고가 발생하는 것을 억제하기 위해, 통전되는 전류의 크기를 변환시키는 변류기(320)(current transformer)가 장착될 수도 있다.
따라서, 차단부외함(300)에는 상기 차단기(310)와 전기적으로 연결되는 변류기(320)가 내장될 수 있다. 상기 변류기(320)는 일측은 상기 차단기(310)와 전기적으로 연결되고, 타측은 상기 제2도전체(210) 또는 상기 제3도전체(410) 중 적어도 하나와 전기적으로 연결되도록 구비될 수 있다.
차단부외함(300)은 본체(301)와 돌출부(302)로 구비될 수 있다. 본체(301)에는 상기 차단기(310)가 내장될 수 있다. 돌출부(302)는 상기 본체(301)로부터 돌출되도록 형성될 수 있다.
실시예에 따른 가스절연개폐장치에는 한 쌍의 돌출부(302)가 구비될 수 있다. 하나의 돌출부(302)의 단부는 제1외함(200)과 결합하고, 다른 하나의 돌출부(302)의 단부는 제2외함(400)과 결합할 수 있다.
이때, 각각의 돌출부(302)에는 변류기(320)가 내장될 수 있다. 2개의 변류기(320)는 각각 차단기(310)와 제2도전체(210)에 전기적으로 연결되고, 차단기(310)와 제3도전체(410)에 전기적으로 연결될 수 있다.
제2외함(400)은 상기 차단부외함(300)과 결합하고, 상기 차단기(310)와 전기적으로 연결되는 제3도전체(410)가 내장될 수 있다. 전술한 바와 같이, 차단기(310)는 변류기(320)를 통해 상기 제3도전체(410)와 전기적으로 연결될 수 있다.
한편, 제2도전체(210), 제3도전체(410) 및 후술하는 제3외함(700)에 내장되는 도전체는 비상상황의 경우에 가스절연개폐장치의 도전체들을 따라서 흐르는 전류를 차단하기 위해 가동접점과 고정접점을 구비할 수 있다.
따라서, 가동접점이 고정접점에 대하여 이동하여 가동접점과 고정접점이 서로 통전되거나 통전오프될 수 있다.
가스절연개폐장치에 구비되는 외함들은 내구성, 제작비용 등을 고려하여 일반적으로 강관 기타 철금속 재질의 것으로 형성될 수 있다. 가스절연개폐장치의 외함들 내부에 구비되는 도전체, 차단기(310) 등에는 고전압 및 고전류의 전기가 흐를 수 있다.
따라서, 외함들 내부에는 흐르는 전류에 의해 전계(electric field)가 형성되고, 이러한 전계에 의해 상기 외함들에는 유도전류가 흐를 수 있다. 이러한 유도전류는 외함을 도선으로 이용하여 흐를 수 있다. 외함들은 유도전류가 용이하게 발생하고 흐르는 철금속 재질로 형성되기 때문이다.
외함에 흐르는 유도전류는 맴돌이전류의 성질을 가지고, 따라서 유도가열 현상에 의해 외함을 가열시킬 수 있다. 즉, 외함에 흐르는 유도전류로 인해 외함에 줄열(Joule's heat)이 발생하는 것이다.
전력의 송전계통에 구비되는 차단기(310)에는, 투입저항, 온도에 민감한 변류기(320) 등이 장착될 수 있다. 또한, 차단기(310)에는 기타 여러가지 부품이 장착될 수 있다.
이러한 변류기(320) 등의 차단기(310)를 구성하는 부품의 과열로 인한 성능저하, 손상의 발생을 억제하기 위해 차단기(310)는 설정된 온도 이상으로 과열되지 않아야 한다.
그러나, 상기 차단기(310)를 수용하는 차단부외함(300)이 유도전류에 의해 가열되어 상기 차단기(310)는 설정된 온도 이상으로 과열될 수 있다.
실시예에서는 차단기(310)를 수용하는 차단부외함(300)의 과열을 억제하는 구조를 가진 가스절연개폐장치를 제공한다.
또한, 실시예에서는 차단부외함(300)과 다른 외함들이 유도전류에 의해 발생하는 열을 서로 나누어가져, 차단부외함(300)과 이에 수용되는 차단기(310)의 과열을 억제하는 구조를 가진 가스절연개폐장치를 제공한다.
또한, 실시예에서는 차단부외함(300)에 유도전류로 인한 줄열이 발생하는 것을 억제하는 구조를 가진 가스절연개폐장치를 제공한다.
또한, 실시예에서는 차단부외함(300)에 유도전류가 흐르지 않도록 하여 차단부외함(300)과 이에 수용되는 차단기(310)의 과열을 억제하는 구조를 가진 가스절연개폐장치를 제공한다.
실시예에 따른 가스절연개폐장치는 제1통전부(510)를 더 포함할 수 있다. 제1통전부(510)는 양측이 상기 제1외함(200)과 상기 제2외함(400)에 각각 결합하여 상기 제1외함(200)과 상기 제2외함(400)을 전기적으로 연결할 수 있다.
제1통전부(510)는 도전성 재질로 형성되고, 상기 일단부가 제1외함(200)의 외부표면에 고정적으로 결합하고, 타단부가 제2외함(400)의 외부표면에 결합할 수 있다. 따라서, 제1통전부(510)는 외함들의 외부에 노출되도록 구비될 수 있다.
제1통전부(510)가 구비됨으로 인해, 제1외함(200)과 제2외함(400)은 차단부외함(300)을 거치지 않고 직접 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
따라서, 제1외함(200)에서 발생하는 유도전류의 일부는, 차단부외함(300)을 거치지 않고 제1통전부(510)를 통해 제1외함(200)과 제2외함(400)으로 직접 흘러 지면(20)으로 방출될수 있다. 한편, 제1외함(200)에서 발생하는 유도전류의 나머지는, 제1외함(200), 차단부외함(300) 및 제2외함(400)을 거쳐 지면(20)으로 방출될 수 있다.
따라서, 제1통전부(510)가 구비됨으로 인해, 차단기(310)와 변류기(320)가 구비되는 차단부외함(300)에서는 상기 차단부외함(300) 자체에서 발생하는 유도전류와 제1외함(200)에서 발생하는 유도전류의 일부만이 흐를 수 있다.
이에 따라 차단부외함(300)을 흐르는 전류량은 줄어들고, 유도전류에 의한 차단부외함(300)에서의 열발생량은 줄어들고, 차단부에 구비되는 차단기(310)의 과열을 효과적으로 억제할 수 있다.
실시예에서, 제1통전부(510)가 구비됨으로 인해, 차단부외함(300)과 다른 외함들이 유도전류에 의해 발생하는 열을 서로 나누어가져, 차단부외함(300)과 이에 수용되는 차단기(310)와 변류기(320)의 과열을 효과적으로 억제할 수 있다.
한편, 차단부외함(300)과 다른 외함들, 제1통전부(510) 그리고 후술하는 제2통전부(520)는 서로 전류에 대한 저항값이 다른 도전성 재질로 형성될 수 있다. 이러한 구조로 인해, 차단부외함(300)과 다른 외함들이 유도전류에 의해 발생하는 열을 나누어가지는 비율을 다르게 조절할 수 있다.
특히, 차단부외함(300)은 다른 외함들, 제1통전부(510) 및 제2통전부(520)보다 전류 저항값이 낮은 재질로 형성함으로써, 상기 차단부외함(300)에서 유도전류에 의해 발생하는 열량이 상대적으로 작도록 하여 차단부외함(300)과 이에 수용되는 차단기(310)와 변류기(320)의 과열을 효과적으로 억제할 수 있다.
실시예에 따른 가스절연개폐장치에서 상기 차단부외함(300)은 알루미늄 재질로 형성될 수 있다. 알루미늄은 유도전류에 의해 발생하는 열량이 철금속 재질에 비해 매우 낮다.
따라서, 차단부외함(300)은 비철금속인 알루미늄 재질로 형성됨으로써, 유도전류가 상기 차단부외함(300)에 발생하더라도 상기 차단부외함(300)은 과열되지 않고, 설정된 온도범위 이하로 유지될 수 있다. 이에 따라서, 차단부외함(300)과 이에 수용되는 차단기(310)와 변류기(320)의 과열을 효과적으로 억제할 수 있다.
실시예에서, 차단부외함(300)을 비철금속인 알루미늄 재질로 형성함으로 인해, 차단부외함(300)에 유도전류로 인한 줄열이 발생하는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.
실시예에 따른 가스절연개폐장치에서 상기 차단부외함(300)은 전기절연성 재질로 형성될 수 있다. 차단부외함(300)은 내구성, 내충격성, 내식성, 내열성이 우수한 전기절연성 재질, 예를 들어, 실리콘수지, 테프론 재질로 형성될 수 있다.
차단부외함(300)이 전기절연성 재질로 형성됨으로 인해, 상기 차단부외함(300)에는 유도전류가 발생하지 않고, 제1외함(200) 등에서 발생하는 유도전류가 유입되지 않을 수 있다.
따라서, 차단부외함(300)은 전기절연성 재질로 형성됨으로써, 유도전류에 의한 차단부외함(300)과 상기 차단부외함(300)에 수용되는 차단기(310)와 변류기(320)의 과열을 효과적으로 억제할 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 가스절연개폐장치를 나타낸 정면도이다. 도 3은 도 2의 A부분을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 2이하에 도시된 실시예에서 차단부외함(300)은 예를 들어, 철금속을 포함한 재질로 형성될 수 있다. 이러한 가정에서 실시예의 구조에 대해 구체적으로 설명한다.
실시예에서, 차단부외함(300)에서 다른 외함들과 연결되는 부위에는 전기절연성 재질의 패킹이 장착될 수 있다. 즉, 실시예에 따른 가스절연개폐장치는 제1패킹(610)과 제2패킹(620)을 더 포함할 수 있다.
제1패킹(610)은 상기 제1외함(200)과 상기 차단부외함(300)의 연결부위에 장착될 수 있다. 제2패킹(620)은 상기 차단부외함(300)과 상기 제2외함(400)의 연결부위에 장착될 수 있다. 이때, 상기 제1패킹(610)과 상기 제2패킹(620)은 전기절연성 재질로 형성될 수 있다.
제1패킹(610)과 제2패킹(620)에 의해 차단부외함(300)은 제1외함(200) 및 제2외함(400)과 전기적으로 절연될 수 있다. 따라서, 제1외함(200)과 제2외함(400)에서 발생하는 유도전류는 차단부외함(300)으로 흐르지 않고, 차단부외함(300) 자체에서 발생하는 유도전류도 제1외함(200)과 제2외함(400)으로 흐르지 않는다.
따라서, 제1외함(200)에서 발생하는 유도전류는, 도 2에 실선 화살표로 도시된 바와 같이, 차단부외함(300)을 거치지 않고 제1외함(200)과 제2외함(400)으로 직접 흘러 지면(20)으로 방출될 수 있다. 한편, 차단부외함(300)에서 발생하는 유도전류는, 도 2에 은선(hidden line)으로 도시된 바와 같이, 상기 차단부외함(300)을 따라 흐를 수 있다.
제1패킹(610)과 제2패킹(620)으로 인해, 차단부외함(300)은 자체에서 발생하는 유도전류에 의해서만 가열될 수 있다. 따라서 차단부외함(300)이 제1외함(200)과 제2외함(400)과 전기적으로 연결된 구조와 비교하여, 유도전류에 의한 가열이 훨씬 줄어들 수 있다.
실시예에서, 전기절연성 재질의 패킹을 사용하여 차단부외함(300)에 발생하는 유도전류의 양을 현저히 줄임으로써, 유도전류에 의한 차단부외함(300)과 상기 차단부외함(300)에 수용되는 차단기(310)와 변류기(320)의 과열을 효과적으로 억제할 수 있다.
도 4는 다른 실시예에 따른 가스절연개폐장치를 나타낸 정면도이다. 다른 실시예에 따른 가스절연개폐장치는 제3외함(700)을 더 포함할 수 있다.
제3외함(700)은 상기 제2외함(400)과 결합하고, 상기 제3도전체(410)와 전기적으로 연결되는 도전체가 내장될 수 있다. 제3외함(700)은 상기 제2외함(400)을 사이에 두고 상기 차단부외함(300)과 이격되도록 구비될 수 있다.
제1외함(200)에서 발생하는 유도전류는, 도 4에서 실선으로 도시된 바와 같이, 양단부가 제1외함(200)과 제2외함(400)에 각각 결합한 제1통전부(510)를 통해 제2외함(400)과 제3외함(700)으로 분산될 수 있다.
한편, 제2외함(400)에서 발생하는 유도전류와 제1외함(200)에서 유입된 유도전류의 일부는 상기 제2외함(400)의 하부를 통해 지면(20)으로 방출될 수 있다. 또한, 제3외함(700)에서 발생하는 유도전류와 제1외함(200)에서 유입된 나머지 유도전류 상기 제3외함(700)의 하부를 통해 지면(20)으로 방출될 수 있다.
가스절연개폐장치에서 제1패킹(610)과 제2패킹(620)이 장착된 상태에서, 제1외함(200)에서 발생하는 유도전류는 전부 제1통전부(510)를 통해 제2외함(400)으로 유입될 수 있다. 이로 인해, 제2외함(400)에는 자체에서 발생하는 유도전류와 제1외함(200)에서 유입되는 유도전류가 합해져, 유도전류의 양이 커질 수 있다.
유도전류의 양이 커짐으로 인해, 상기 제2외함(400)은 과도하게 과열될 수 있다. 상기 제2외함(400)에 내장되는 부품 중에는 열에 민감한 부품이 있을 수 있고, 따라서 제2외함(400)이 과도하게 과열되는 것을 억제할 필요가 있다.
한편, 도 4에 도시된 가스절연개폐장치는 전기절연성 재질의 제1패킹(610)과 제2패킹(620)이 구비되는 않은 구조를 가질 수 있다. 이러한 경우, 제1외함(200)에서 발생하는 유도전류는 차단부외함(300)과 제1통전부(510)를 통해 지면(20)으로 방출될 수 있다.
따라서, 차단부외함(300)에는 제1외함(200)에서 발생하는 유도전류의 일부가 유입될 수 있다. 제1외함(200)에서 차단부외함(300)으로 흐르는 전류의 양이 많아질수록 차단부외함(300)은 유도전류에 의해 과열될 가능성이 높아진다.
따라서, 제1외함(200)에서 발생하는 유도전류의 일부를 제3외함(700)으로 직접 흐르게 하는 채널을 구비하여, 제1외함(200)으로부터 차단부외함(300)으로 흐르는 전류의 양을 줄일 필요가 있다.
전술한 채널은 제2통전부(520)로 구비될 수 있다. 이하, 도 5를 참조하여 상기 제2통전부(520)에 대하여 구체적으로 설명한다. 도 5는 또 다른 실시예에 따른 가스절연개폐장치를 나타낸 정면도이다.
실시예에 따른 가스절연개폐장치는 제2통전부(520)를 더 포함할 수 있다. 제2통전부(520)는 양측이 상기 제1외함(200)과 상기 제3외함(700)에 각각 결합하여 상기 제1외함(200)과 상기 제3외함(700)을 전기적으로 연결할 수 있다.
실시예에서, 제1외함(200)에서 발생하는 유도전류는 제1통전부(510)와 제2통전부(520)를 통해 제2외함(400)과 제3외함(700)으로 유입될 수 있다.
가스절연개폐장치에 유도전류가 흐르는 채널이 복수 예를 들어, 제1통전부(510)와 제2통전부(520)로 구비될 수 있다. 이러한 구조로 인해, 제1외함(200)에서 발생하는 유도전류는 제2외함(400)과 제3외함(700)에 고르게 분산될 수 있다.
따라서, 유도전류가 외함들에 고르게 분산되어 어는 하나의 외함 예를 들어, 제2외함(400)에 유도전류가 집중되어 상기 제2외함(400)이 많은 양의 유도전류에 의해 과열되는 것이 효과적으로 억제될 수 있다.
또한, 제1패킹(610)과 제2패킹(620)이 구비되지 않는 구조의 가스절연개폐장치인 경우, 제1외함(200)에서 발생하는 유도전류는 차단부외함(300), 제1통전부(510) 및 제2통전부(520)를 통해 제2외함(400)과 제3외함(700)으로 유입될 수 있다.
이러한 경우에도 제1외함(200)에서 발생하는 유도전류는 다른 외함에 고르게 분산될 수 있다. 따라서, 유도전류가 외함들에 고르게 분산되어 어는 하나의 외함에 유도전류가 집중되어 그 외함이 과열되는 것이 효과적으로 억제될 수 있다.
한편, 가스절연개폐장치는 제3외함(700)과 결합하고 도전체가 내장되는 제4외함 그리고 복수의 외함이 더 구비될 수 있다. 이러한 경우, 복수의 외함들에서 발생하는 유도전류를 각 외함에 고르게 분산시켜 상기 유도전류에 의해 발생하는 줄열을 각 외함에 고르게 분산시킬 필요가 있다.
따라서, 제1외함(200)에서 발생하는 유도전류를 각 외함들에 고르게 분산하기 위해, 제3통전부 그리고 복수의 통전부들이 더 구비될 수 있다. 각 통전부는 일단부가 제1외함(200) 결합하고, 타단부가 차단부외함(300)을 제외한 다른 외함들에 결합하도록 구비될 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.
10: 받침부 20: 지면
100: 부싱 110: 제1도전체
200: 제1외함 210: 제2도전체
300: 차단부외함 301: 본체
302: 돌출부 310: 차단기
320: 변류기 400: 제2외함
410: 제3도전체 510: 제1통전부
520: 제2통전부 610: 제1패킹
620: 제2패킹 700: 제3외함

Claims (7)

  1. 일측이 외부와 전기적으로 연결되는 제1도전체가 내장되는 부싱;
    상기 부싱이 결합하고 상기 제1도전체와 전기적으로 연결되는 제2도전체가 내장되는 제1외함;
    상기 제1외함과 결합하고 상기 제2도전체와 전기적으로 연결되는 차단기가 내장되는 차단부외함;
    상기 차단부외함과 결합하고, 상기 차단기와 전기적으로 연결되는 제3도전체가 내장되는 제2외함; 및
    양측이 상기 제1외함과 상기 제2외함에 각각 결합하여 상기 제1외함과 상기 제2외함을 전기적으로 연결하는 제1통전부
    를 포함하는,
    가스절연개폐장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1외함과 상기 차단부외함의 연결부위에 장착되는 제1패킹; 및
    상기 차단부외함과 상기 제2외함의 연결부위에 장착되는 제2패킹
    을 더 포함하고,
    상기 제1패킹과 상기 제2패킹은 전기절연성 재질로 형성되는,
    가스절연개폐장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 차단부외함에는,
    일측은 상기 차단기와 전기적으로 연결되고, 타측은 상기 제2도전체 또는 상기 제3도전체 중 적어도 하나와 전기적으로 연결되는 변류기(current transformer)가 내장되도록 구비되는,
    가스절연개폐장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2외함과 결합하고, 상기 제3도전체와 전기적으로 연결되는 도전체가 내장되는 제3외함
    을 더 포함하는,
    가스절연개폐장치.
  5. 제4항에 있어서,
    양측이 상기 제1외함과 상기 제3외함에 각각 결합하여 상기 제1외함과 상기 제3외함을 전기적으로 연결하는 제2통전부
    를 더 포함하는,
    가스절연개폐장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 차단부외함은 알루미늄 재질로 형성되는,
    가스절연개폐장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 차단부외함은 전기절연성 재질로 형성되는,
    가스절연개폐장치.
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