KR20240065907A - 부하 개폐기용 아크 차폐판 - Google Patents

Abstract

본 발명은 부하 개폐기에 설치되는 아크 차폐판에 관한 것으로, 보다 상세하게는 부하 개폐기에 고장 아크 발생 시 아크 폭발압을 차폐하여 폭발 시 비산되는 파편 및 후폭풍의 영향을 최소화할 수 있는 부하 개폐기용 아크 차폐판에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명의 일실시예에 따른 부하 개폐기용 아크 차폐판은, 부하 개폐기에서 케이블 설치되는 전면에 설치되는 전면 차폐판 및 부하 개폐기에서 가스가 충진되는 하부에 설치되는 하부 차폐판을 포함함에 있어서, 상기 전면 차폐판은 분할 구조로 이루어진다.

Description

부하 개폐기용 아크 차폐판{Arc shield for load switchgear}

본 발명은 부하 개폐기에 설치되는 아크 차폐판에 관한 것으로, 보다 상세하게는 부하 개폐기에 고장 아크 발생 시 아크 폭발압을 차폐하여 폭발 시 비산되는 파편 및 후폭풍의 영향을 최소화할 수 있는 부하 개폐기용 아크 차폐판에 관한 것이다.

지중 고압 배전라인에 사용하는 가스절연 기기에서 부하의 정격 전류를 개폐할 수 있도록 접점을 가스 중에 설치한 개폐기로 부하 개폐기가 사용되고 있다.

상기 부하 개폐기는 접점이 가스 중에 설치됨에 따라 개폐할 때 발생하는 아크가 가스 중의 확산 작용에 의해 소호되는 원리를 이용한 것이다.

이러한 부하 개폐기는 SF6 가스 또는 친환경가스(건조공기, 질소가스, 이산화탄소, G3가스)를 충진하여 사용하게 된다.

상기와 같이 가스가 충진된 압력 탱크 내에서 단락 또는 지락 사고 시 가스 절연 기기내 회로에 고장 전류가 흐르고, 차단기가 설정된 시간 내에서 고장전류를 차단하지 못할 경우 가스 절연 기기 내부의 통전 회로에 고장전류에 의한 급격한 온도 상승이 발생하게 된다.

이러한 온도 상승은 가스 절연 기기 내부의 화재와 함께 가스 탱크의 내부 압력을 급상승시켜 탱크가 폭발하며 고열, 고압의 가스가 가스 절연 기기 외부로 배출됨에 따라 인명 사고 및 주변 시설물에 큰 손상을 유발시킬 수 있다.

관련하여 선행문헌 1(등록특허 10-1729763 대체 절연가스 지중용 다회로 부하개폐기)에서는 절연가스를 수용하여 전력 투입시나 차단시 안정적인 동작이 가능하도록 한 구성이 개시되어있다.

하지만, 선행문헌 1은 별도의 차폐판이 없어 가스 절연 기기 내부의 통전 회로에 고장 전류가 발생할 경우 폭발 압력에 의한 사고를 방지할 수 없는 문제가 발생하게 된다.

선행문헌 1(등록특허 10-1729763 대체 절연가스 지중용 다회로 부하개폐기)

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 부하 개폐기에 차폐판을 설치하되, 차폐판이 케이블의 둘레로 결합되도록 분할 형태로 구비됨에 따라 부하 개폐기에 결합이 용이하고, 결합 시 연결 부분이 서로 겹쳐지도록 용접에 의해 결합함에 따라 고장 전류에 의한 폭발 시 폭발 압력을 차폐하여 외부에 발생되는 피해를 최소화 할 수 있는 부하 개폐기용 아크 차폐판을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 부하 개폐기용 아크 차폐판은, 부하 개폐기에서 케이블이 설치되는 전면에 설치되는 전면 차폐판 및 부하 개폐기에서 가스가 충진되는 하부에 설치되는 하부 차폐판을 포함함에 있어서, 상기 전면 차폐판은 분할 구조로 이루어진 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 전면 차폐판은 부하 개폐기에서 케이블과 평행을 이루도록 수직 방향으로 구비되는 제1 차폐판과, 케이블이 설치되는 외측으로 설치되는 제2 차폐판 및 상기 제1 차폐판과 제2 차폐판 사이에서 케이블의 내측이 결합되도록 구비되되, 상기 제1 차폐판과 제2 차폐판의 연결되는 끝부분에서 상부로 겹쳐지게 구비되는 케이블 결합 차폐판을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 제2 차폐판에는 케이블이 설치되는 외측을 감싸는 형태의 케이블 외측 결합홈이 형성되고, 상기 케이블 결합 차폐판에는 케이블이 설치되는 내측을 감싸는 형태의 케이블 내측 결합홈이 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 분할 구조로 이루어지는 전면 차폐판(100)이 서로 연결되는 외측에는 각각 틈새 커버가 더 구비된 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 제1 차폐판, 제2 차폐판, 케이블 결합 차폐판은 볼트 너트 구조로 체결되되, 체결 후 체결 위치에서 각 차폐판에 용접되는 용접 너트가 구비된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 부하 개폐기용 아크 차폐판은 분할 구조로 이루어져 케이블이 설치된 상태에서도 설치가 용이한 효과가 있다.

그리고 분할 구조에서 서로 연결되는 부분은 겹쳐지는 구조로 용접에 의해 고정함에 따라 폭발 압력을 효율적으로 차폐할 수 있는 효과가 있다.

또한, 연결 부위에 틈새 커버를 설치하여 분할 구조에 의해 발생되는 틈새를 효율적으로 막아주어 차폐 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 부하 개폐기용 아크 차폐판이 부하 개폐기에 결합된 상태를 나타낸 사시도
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 부하 개폐기용 아크 차폐판에서 전면 차폐판의 전체 사시도
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 부하 개폐기용 아크 차폐판에서 전면 차폐판의 저면 사시도
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 부하 개폐기용 아크 차폐판에서 전면 차폐판의 분해 사시도
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 부하 개폐기용 아크 차폐판에서 전면 차폐판이 부하 개폐기에 결합되는 상태를 나타낸 사시도
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 부하 개폐기용 아크 차폐판에서 분할구조가 연결되는 내측에 가스 분산 완충부가 더 구비된 상태를 나타낸 사시도

본 발명은 부하 개폐기에 설치되어 고장 전류에 의한 폭발 시 폭발 압력을 차폐할 수 있는 것으로, 특히 케이블의 설치에 지장을 주지 않고 케이블의 외측을 감싸면서 설치되고, 분할 형태로 구비되어 설치가 용이하고 폭압에 의한 차폐 효율을 높일 수 있는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 일실시예에 따른 부하 개폐기용 아크 차폐판을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 부하 개폐기용 아크 차폐판이 부하 개폐기에 결합된 상태를 나타낸 사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명은 부하 개폐기(10)의 전면과 하부에 설치되는 것으로, 분할 구조로 이루어져 케이블(C)이 설치된 내측과 외측을 감싸는 형태로 설치된다.

상기 부하 개폐기(10)는 접점이 가스 중에 설치됨에 따라 개폐할 때 발생하는 아크가 가스 중의 확산 작용에 의해 소호되는 원리를 이용한 것으로, 내부에 절연 가스가 충진되는 케이싱(11)과, 접점이 상기 케이싱(11) 내부로 연결되도록 설치되는 케이블 설치부(12)를 포함하여 구성된다.

이때, 상기 부하 개폐기(10)의 전면에는 케이블(C)의 설치와 분리가 용이하고, 케이블(C)이 설치된 상태에서 외부를 보호할 수 있는 전면 커버(13)가 구비된다.

이러한 본 발명은, 크게 전면 차폐판(100)과 하부 차폐판(200)을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 전면 차폐판(100)은 케이블(C)이 나열된 방향으로 4개의 분할 구조로 이루어지고, 분할된 한 세트의 차폐판은 각각 3개의 케이블(C)의 내측과 외측으로 결합된다.

상기 하부 차폐판(200)은 부하 개폐기(10)의 저면부에 설치되는 것으로, 중앙에 가스 방출부(300)가 설치되는 공간을 제외한 부하 개폐기(10)의 케이싱(11) 저면부 면적에 전체적으로 설치된다.

이때, 상기 하부 차폐판(200)은 가스 방출부(300) 외에 케이블 등의 부가적인 결합 부품이 없기 때문에 별도의 분할 구조가 적용되지 않는다.

이로 인해 부하 개폐기에 고장 전류에 의한 폭압을 차폐하여 주변 피해를 최소화 할 수 있게 된다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 부하 개폐기용 아크 차폐판에서 전면 차폐판 의 전체 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 부하 개폐기용 아크 차폐판에서 전면 차폐판의 저면 사시도이며, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 부하 개폐기용 아크 차폐판에서 전면 차폐판의 분해 사시도이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 전면 차폐판(100)은 부하 개폐기(10)의 하부 전면에 설치되는 제1 차폐판(110)과, 상기 제1 차폐판(110)이 설치되는 하부에 설치되는 것으로, 상기 제1 차폐판(110)과 수직을 이루며 분할 설치되는 제2 차폐판(120)을 포함하여 구성된다.

그리고 상기 제1 차폐판(110)과 제2 차폐판(120)의 사이에 구비되되, 케이블(C)의 내측으로 설치되어 케이블(C)의 내측과 결합되는 케이블 결합 차폐판(130)을 포함하여 구성된다.

상기 제1 차폐판(110)은 부하 개폐기(10)의 하부 전면에서 수직 방향을 이루며 케이싱(11) 내측을 차폐하는 수징 차폐판(111)과, 상기 수징 차폐판(111)의 하부에서 수평 방향으로 절곡되는 수평 차폐판(112)을 포함하여 구성된다.

상기 수징 차폐판(111)은 상부 끝부분에 케이싱(11)의 내측을 향해 절곡되어 케이싱(11)에 설치되는 상부 체결부(111a)가 구비된다.

상기 상부 체결부(111a)에는 케이싱(11)에 볼트에 의해 체결될 수 있는 상부 체결홀(111b)이 장공 형태로 관통 형성된다.

상기 수평 차폐판(112)의 끝부분에는 상기 케이블 결합 차폐판(130)과 볼트에 의해 체결될 수 있는 제1 케이블 결합 차폐판 체결홀(112a)이 형성된다.

상기 제2 차폐판(120)은 상기 수평 차폐판(112)과 동일 평면상에 설치되는 것으로, 상기 케이블 결합 차폐판과 연결되는 끝부분에 케이블(C)의 외주연과 대응되는 홈 형태로 이루어지되, 케이블(C)의 외측을 감싸며 결합되는 케이블 외측 결합홈(121)이 형성된다.

그리고 케이싱(11)의 하부에 케이싱(11)의 틀을 이루는 프레임(14)과 결합되는 하부 체결홀(122)이 장공 형태로 형성된다.

그리고 상기 케이블 외측 결합홈(121)이 형성된 사이에는 각각 상기 케이블 결합 차폐판(130)과 체결될 수 있는 제2 케이블 결합 차폐판 체결홀(123)이 형성된다.

상기 케이블 결합 차폐판(130)은, 한쪽 끝부분은 케이블(C)을 감싸는 구조로 상기 제2 차폐판(120)과 체결되고, 다른 쪽 끝부분은 제1 차폐판(110)의 수평 차폐판(112) 끝부분과 결합되는 것으로, 케이블(C)이 설치되는 위치에 케이블(C)의 외주연과 대응되는 홈 형태로 이루어지되, 케이블(C)의 내측을 감싸며 결합되는 케이블 내측 결합홈(131)이 형성된다.

그리고 상기 케이블 내측 결합홈(131)이 형성된 다른 쪽 끝부분에는 상기 제1 차폐판(110)의 수평 차폐판(112)과 체결될 수 있는 제1 차폐판 체결홀(132)이 형성된다.

이때, 상기 케이블 내측 결합홈(131)의 사이에는 상기 케이블 결합 제1 차폐판 체결홀(132)과 대응되는 위치에 상기 제2 차폐판(120)과 체결될 수 있는 제2 차폐판 체결홀(133)이 형성된다.

상기 제1 차폐판(110) 제2 차폐판(120) 및 케이블 결합 차폐판(130)은 각 체결홀들이 볼트로 체결되고, 볼트가 체결되는 반대쪽에는 너트가 체결되되, 용접에 의해 체결 상태를 견고하게 할 수 있는 용접 너트(140)에 의해 고정된다.

한편, 분할 구조로 이루어지는 전면 차폐판(100)에서 분할된 단부가 서로 밀착되게 설치되는 외측에는 분할 구조에 의해 발생되는 틈새를 막아줄 수 있는 틈새 커버(150)가 구비된다.

상기 틈새 커버(150)는 분할 구조의 단부를 외부에서 막아주어 폭압 발생 시 폭압에 의해 틈새 부분이 먼저 파손되는 것을 방지하여 차폐 성능을 향상시킬 수 있게 된다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 부하 개폐기용 아크 차폐판에서 전면 차폐판이 부하 개폐기에 결합되는 상태를 나타낸 사시도이다.

도 5를 참조하면, 전면 차폐판(100)은 먼저 제1 차폐판(110)을 부하 개폐기의 하부 전면에 4개의 분할 구조가 이어지도록 순차적으로 결합한다.

이후, 케이블(C)을 케이블 접속부재(J)를 이용해 부하용 부싱(B)에 결합한다.

이때, 상기 케이블 접속부재(J)는 엘보 커넥터가 적용될 수 있다.

이후, 제2 차폐판(120)을 4개의 분할 구조가 이어지도록 순차적으로 케이싱(11)의 틀을 이루는 프레임(14)에서 케이싱 전면에 구비되는 프레임(14)에 결합한다.

이후, 케이블(C)의 내측으로 케이블 결합 차폐판(130)을 결합한다.

이때, 케이블 결합 차폐판(130)은 제1 차폐판(110)과 제2 차폐판(120)의 상부로 결합되면서 케이블(C)의 내측을 감싸도록 결합된다.

한편, 틈새 커버(150)는 제1 차폐판(110) 제2 차폐판(120) 및 케이블 결합 차폐판(130)의 연결 부위 일측에 외측에서 용접되게 구비되어 상술한 결합 작업에 의해 전면 차폐판(100)의 분할된 단부 외측으로 구비되고, 이에 따라 서로 연결되는 단부가 보다 정확하게 일치되도록 설치할 수도 있게 된다.

이러한 틈새 커버(150)는 폭압 발생 시 틈새가 먼저 파손되는 것을 방지하여 차폐 효율을 높일 수 있게 된다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 부하 개폐기용 아크 차폐판에서 분할구조가 연결되는 내측에 가스 분산 완충부가 더 구비된 상태를 나타낸 사시도 이다.

도 6을 참조하면, 상기 제1 차폐판(110)이 케이싱(11)에 설치되는 내측에서 분할된 단부 내측으로 가스 분산 완충부(160)가 더 구비될 수 있다.

상기 가스 분산 완충부(160)는, 분할된 단부 내측을 향해 뾰족한 삼각형 형태를 이루며 구비되고, 양측면으로 폭압 발생 시 폭압이 틈새 부위로 바로 작용되지 않고 틈새 부위의 양측으로 분산되도록 유도하는 폭압 분산 경사부(161)가 형성된다.

이로 인해 폭압 발생 시 분할된 단부로 폭압이 바로 작용하지 않고 분산되어 연결 부위가 쉽게 파손되지 않도록 할 수 있게 된다.

상기와 같이 이루어진 본 발명은 부하 개폐기에 설치되어 고장 전류에 의한 폭압이 외부로 누출되는 것을 최소화하도록 차폐함에 따라 인명 피해나 주변 시설에 피해가 발생하는 것을 최소화할 수 있고, 분할 구조로 이루어져 설치가 용이하며, 분할 구조에 의한 연결 부위 단부를 보강하여 분할 구조에서도 높은 차폐성능을 확보할 수 있게 된다.

10 : 부하 개폐기 11 : 케이싱
12 : 케이블 설치부 13 : 전면 커버
14 : 프레임 100 : 전면 차폐판
110 : 제1 차폐판 111 : 수직 차폐판
111a : 상부 체결부 111b : 상부 체결홀
112 : 수평 차폐판 112a : 제1 케이블 결합 차폐판 체결홀
120 : 제2 차폐판 121 : 케이블 외측 결합홈
122 : 하부 체결홀 123 : 제2 케이블 결합 차폐판 체결홀
130 : 케이블 결합 차폐판 131 : 케이블 내측 결합홈
132 : 제1 차폐판 체결홀 133 : 제2 차폐판 체결홀
140 : 용접 너트 150 : 틈새 커버
160 : 가스 분산 완충부 161 : 폭압 분산 경사부
200 : 하부 차폐판 300 : 가스 방출부
C : 케이블 J : 접속부재
B : 부하용 부싱

Claims (5)

1. 부하 개폐기(10)에서 케이블(C)이 설치되는 전면에 설치되는 전면 차폐판(100); 및
   부하 개폐기(10)에서 가스가 충진되는 하부에 설치되는 하부 차폐판(200);을 포함함에 있어서,
   상기 전면 차폐판(100)은 분할 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 부하 개폐기용 아크 차폐판.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 전면 차폐판(100)은 부하 개폐기(10)에서 케이블(C)과 평행을 이루도록 수직 방향으로 구비되는 제1 차폐판(110)과, 케이블(C)이 설치되는 외측으로 설치되는 제2 차폐판(120) 및 상기 제1 차폐판(110)과 제2 차폐판(120) 사이에서 케이블(C)의 내측이 결합되도록 구비되되, 상기 제1 차폐판(110)과 제2 차폐판(120)의 연결되는 끝부분에서 상부로 겹쳐지게 구비되는 케이블 결합 차폐판(130)을 포함하는 것을 특징으로 하는 부하 개폐기용 아크 차폐판.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 제2 차폐판(120)에는 케이블(C)이 설치되는 외측을 감싸는 형태의 케이블 외측 결합홈(121)이 형성되고, 상기 케이블 결합 차폐판(130)에는 케이블(C)이 설치되는 내측을 감싸는 형태의 케이블 내측 결합홈(131)이 형성된 것을 특징으로 하는 부하 개폐기용 아크 차폐판.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 분할 구조로 이루어지는 전면 차폐판(100)이 서로 연결되는 외측에는 각각 틈새 커버(150)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 부하 개폐기용 아크 차폐판.
   
5. 청구항 2에 있어서,
   상기 제1 차폐판(110), 제2 차폐판(120), 케이블 결합 차폐판(130)은 볼트 너트 구조로 체결되되, 체결 후 체결 위치에서 각 차폐판에 용접되는 용접 너트(140)가 구비된 것을 특징으로 하는 부하 개폐기용 아크 차폐판.

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