WO2018143545A1 - 가스절연개폐장치 - Google Patents

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WO2018143545A1
WO2018143545A1 PCT/KR2017/013093 KR2017013093W WO2018143545A1 WO 2018143545 A1 WO2018143545 A1 WO 2018143545A1 KR 2017013093 W KR2017013093 W KR 2017013093W WO 2018143545 A1 WO2018143545 A1 WO 2018143545A1
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WO
WIPO (PCT)
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module
tank
gas insulated
insulated switchgear
conductor
Prior art date
Application number
PCT/KR2017/013093
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
윤정원
최영훈
장상호
조낙근
조윤호
Original Assignee
주식회사 효성
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • 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
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B—BOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B1/00—Frameworks, boards, panels, desks, casings; Details of substations or switching arrangements
    • H02B1/26—Casings; Parts thereof or accessories therefor

Definitions

  • the present invention relates to a gas insulated switchgear, and more particularly, to a gas insulated switchgear with efficient arrangement of modules constituting the gas insulated switchgear.
  • GIS Gas Insulated Switchgear
  • Such a gas insulated switch includes a bus, bushing, and operation box for electrical connection with a module such as a circuit breaker, a disconnector, a repair ground switch, a current transformer, and a line ground switch.
  • a module such as a circuit breaker, a disconnector, a repair ground switch, a current transformer, and a line ground switch.
  • each module has an appearance of a tank formed in a substantially cylindrical shape, and an insulating gas is enclosed in the tank.
  • Gas insulated switchgear is used in power plants, substations, etc., because it is configured by electrically connecting the various modules as described above, a large area is required for installation.
  • Figure 1 is a side view showing the arrangement between the breaker module and another module in the conventional gas insulated switchgear
  • Figure 2 is a cross-sectional view showing the inside of the breaker module.
  • conductors protrude in the longitudinal direction of the circuit breaker module at both ends of the circuit breaker module 10 and are connected to the outside to be electrically connected to other adjacent modules 11.
  • the miscellaneous modules 11 are not positioned above the breaker module 10 but are disposed at positions away from both ends of the breaker module 10.
  • the breaker tank 12 forms the exterior of the breaker module 10, and the inner space 14 of the breaker tank 12 has a circular cross section.
  • a blocking mechanism part 16 is disposed in the inner space 14, and the blocking mechanism part 16 is supported at one end by the insulating support 18 in the inner space 14, and the other end thereof is the breaker tank 12. It is supported by a spacer 20 installed at an end of the same and is electrically connected to the outside by a connecting conductor (not shown) installed through the spacer 20. 2 shows that there are two shutoff mechanisms 16.
  • the blocking mechanism part 16 includes a resistance assembly, and in some cases, there is no resistance assembly.
  • the circuit breaker module 10 occupies an area in which the circuit breaker module 10 is installed so as to be connected to the outside at both ends in the longitudinal direction of the circuit breaker module 10. Therefore, the gas insulated switchgear must be installed in a relatively large area, as indicated by the area A in FIG. 1, resulting in a large installation area.
  • the spacer 20 which serves to support the circuit breaker 16 at both ends of the circuit breaker tank 12, is mounted on the outside of the circuit breaker tank 12 so as not to enter the inside. Since the inner space 14 should be installed to shield the two blocking mechanism portions 16 separately in the breaker tank 12, at least one spacer 20 is mounted therein and then the inner work is performed again. ) Had to work. Therefore, there was a problem that the assembly and maintenance work of the breaker module 10 is relatively limited.
  • An object of the present invention is to solve the conventional problems as described above, to provide a gas insulated switchgear installation area is minimized.
  • Another object of the present invention is to provide a gas insulated switchgear that is easy to assemble and maintain.
  • the present invention is a gas insulated switchgear configured by connecting a plurality of modules, the tank is formed in appearance and the internal space of the tank communicates with the outside
  • the communication unit includes a third module formed on the outer circumferential surface of the tank, and a connection module connected to the third module and the communication unit to connect the third module with other modules, the communication unit of the third module
  • the insulation switchgear is located in the inner region of both longitudinal ends of the tank when viewed in plan view.
  • the communication part is provided with a spacer having a connecting conductor penetrating through the center, and the connecting conductor and the conductor in the inner space of the tank are connected to each other through a connecting coupler.
  • the connecting coupler is formed of a conventional housing having a curved outer surface of the skeleton, the working space is formed inside the conventional housing, the working space is opened to one side of the outer surface of the conventional housing, the open portion is shielded cover Is shielded.
  • a conductor is fastened to both ends of the connection coupler, and the first fastener is fastened to the conductor by passing through the conventional housing in the working space.
  • the outer surface of the shield cover is formed in a curved surface, the head seating groove is formed through the cover fastener through the head seating groove is fastened to the conventional housing.
  • the communicating portion is opened in the opposite direction of gravity on the outer surface of the tank.
  • Both ends of the tank are provided with shielding doors for shielding the inlet of the mechanism portion, the intermediate portion of which is supported by the insulating support in the inner space.
  • a communication portion for connecting the third module and the connection module is provided in a region corresponding to both ends of the longitudinal direction of the tank constituting the third module. Therefore, when the area for installing the connection module is viewed in plan view, the area for installing the gas insulated switchgear is reduced in the area overlapping with the tank of the third module or in a part not deviating from the longitudinal ends of the tank. It is effective.
  • a spacer having a connecting conductor for electrical connection between the mechanism part located inside the tank and the connection module is installed in the communication unit, and the inner space of the tank is opened and closed by shielding doors at both ends in the longitudinal direction of the tank.
  • FIG. 1 is a side view showing the arrangement of the gas insulated switchgear according to the prior art.
  • Figure 2 is a cross-sectional view showing the internal structure of the breaker module of the gas insulated switchgear according to the prior art.
  • Figure 3 is a side view showing the arrangement of a preferred embodiment of the gas insulated switchgear according to the present invention.
  • Figure 4 is a cross-sectional view showing the internal structure of the circuit breaker module constituting an embodiment of the present invention.
  • Figure 5 is a cross-sectional view showing a structure for electrically connecting the blocking mechanism portion and the outside in the embodiment of the present invention.
  • Figure 6 is an exploded perspective view showing the configuration of the connection coupler for the connection between the conductors in the embodiment of the present invention.
  • the gas insulated switchgear according to the present invention is composed of various modules, as described above. That is, there are a breaker module, a disconnector module, a ground switch module, a current transformer module. Most of these modules contain conductors and mechanical structures inside the tank, which constitutes the exterior.
  • FIG 3 shows a part of such a gas insulated switchgear, wherein a first module 50, a second module 52, a connection module 54 and a third module 56 are illustrated.
  • the third module 56 may be any one of various modules to be described above.
  • the breaker module is illustrated as the third module 56.
  • both ends of the third module 56 in the longitudinal direction are blocked, and connecting modules 54 are installed at both upper ends of the third module 56, so that the first module 50 or the second module ( 52 and the third module 56 is electrically connected.
  • the tank 58 forms the exterior of the third module 56.
  • the tank 58 is made of a substantially cylindrical shape, in particular, the internal space 60 formed therein becomes cylindrical.
  • the cylindrical shape of the inner space 60 is to prevent the electric field from being concentrated inside the tank 58.
  • the mechanism 62 is installed in the internal space 60.
  • the mechanism part 62 may include, for example, a mechanical operating part and a resistance assembly.
  • a resistance assembly is included in the mechanical operating part.
  • the mechanical part 62 includes a mechanical operating part for performing a blocking operation. It is a resistance assembly.
  • Two mechanism parts 62 are provided symmetrically in the internal space 60. The two mechanism parts 62 are centrally supported by the insulating support 64. The insulating support 64 allows the mechanism 62 to be supported in the inner space 60 without being contacted with the inner surface of the tank 60.
  • the mechanism part 62 is also supported at the communication part 66 at a position corresponding to the outer surface of the longitudinal ends of the tank 58.
  • the mechanism 62 is electrically connected to the outside in the communication portion 66.
  • the communicating portion 66 is made cylindrical in this embodiment. Although the communication part 66 is open in the opposite direction to gravity in the illustrated embodiment with respect to the tank 58, the communication part 66 may be open in various directions.
  • Spacers 68 are installed in the communication part 66 to shield the internal space 60 from the outside.
  • the connecting conductor 70 penetrates through the center of the spacer 68.
  • the spacer 68 is generally made of an insulating synthetic resin, and performs an electrical connection between the mechanism 62 and the connection module 54 of the inner space 60 through the connection conductor 70.
  • the connecting conductor 70 is made of a conductive metal. The connecting conductor 70 allows an electrical connection between the instrument part conductor 72 in the instrument part 62 and the conductor in the connection module 54.
  • the intermediate conductor 74 is made of a conductive metal such as the connection conductor 70 or the mechanism part conductor 72 to perform electrical connection.
  • the coupling coupler 76, 76 ′ acts as a conductor itself and electrically connects between the connecting conductor 70 and the intermediate conductor 74 and between the intermediate conductor 74 and the mechanism part conductor 72.
  • the coupler 76, 76 'itself is made of a conductive metal.
  • the housing (77) forms the skeleton and the appearance of the connecting coupler (76, 76 ').
  • the conventional housing 77 is made of a conductive metal, the outer surface is formed of a curved surface.
  • the working space 78 is formed inside the conventional housing 77. In the working space 78, a worker puts a hand with a tool to clamp or loosen the first fastening holes 80 to be described below.
  • the conventional housing 77 is in close contact with the ends of the connecting conductor 70, the intermediate conductor 74, and the mechanism part conductor 72.
  • a first fastener 80 for fastening between the conventional housing 77 and the conductors 70, 72, and 74 is used.
  • the first fastening hole 80 is a working space of the conventional housing 77.
  • 78 is fastened to the conductor (70, 72, 74) through the ordinary housing (77).
  • the coupling coupler 76, 76 ′ is physically coupled and electrically connected to the conductors 70, 72, 74.
  • a plurality of the first fastening holes 80 are used, and the first fastening holes 80 are used to penetrate both ends of the conventional housing 77 to be engaged with the adjacent conductors 70, 72, and 74.
  • the working space 78 of the conventional housing 77 is opened to only one outer side surface.
  • the shield cover 82 is attached to and detached from the open portion.
  • the shielding cover 82 has the same shape as that of the open portion of the ordinary housing 77, and the outer surface thereof is curved.
  • the outer surface of the shield cover 82 is formed with a head seating groove 84, the cover fastening hole 86 is penetrated through the head seating groove (84).
  • the head of the cover fastener 86 is seated in the head seating groove 84 is not protruded.
  • the cover fastener 86 penetrates through the shielding cover 82 and is fastened to the inside of the conventional housing 77 so that the work space 78 is shielded by the shielding cover 82.
  • the shielding door 88 is a part that shields the internal space 60.
  • the shield door 88 may be opened to insert the mechanism 62 into the internal space 60, and an operator may enter the internal space 60.
  • the installation of the mechanism portion 72 in the internal space 60 formed in the tank 58 of the third module 56 will be described.
  • the two mechanism parts 62 are inserted into the inner space 60 while being connected to each other.
  • the two mechanism parts 62 inserted into the inner space 60 are in a state in which an intermediate portion thereof is supported by the insulating support 64. In this way, the two mechanisms 62 can be simultaneously inserted into the internal space 60.
  • the shielding door 88 is opened, the mechanism 62 enters the internal space 60 of the tank 58. This is because there is no interference part that interferes with this.
  • the spacer 68 is connected to the mechanism portion 62 side through the communication portion 66.
  • the mechanism 62 may be supported at both ends of the tank 58 by the spacer 68 while minimizing the work performed in the inner space 60.
  • the communicating portion 66 is formed to open in the opposite direction of gravity in the outer surface of the tank 58.
  • the communicating portion 66 may be formed at any position surrounding the outer surface of both ends of the tank 58. This is because the area for installing the gas insulated switchgear can be reduced by preventing the connection with the outside through both ends of the longitudinal direction of the tank 58 of the third module 56.
  • the communication part 66 is located at one side of the outer circumferential surface adjacent to both ends of the tank 58 rather than both longitudinal ends of the tank 58 and is connected to the first module 50 or the second module 52 through the connection module 54.
  • the connection module 54 is positioned in the length region of the tank 58 of the third module 56. This configuration allows the area (a) in which the gas insulation switchgear is installed in the substation or power plant to be relatively reduced as shown in FIG.
  • connection coupler 76, 76 ' is used, and the coupling of the connection conductor 70 and the intermediate conductor 74 will be described.
  • connection coupler 76 ' is positioned between the connection conductor 70 and the intermediate conductor 74.
  • the shield cover 82 is separated to allow the work space 78 to be opened.
  • the first fastener 80 is fastened to the intermediate conductor 74 or the connection conductor 70 by passing through the conventional housing 77 through the working space 78. By this operation, the intermediate conductor 74, the connecting conductor 70, and the intermediate conductor 74 and the mechanism part conductor 72 are fastened to each other and are physically and electrically connected to each other.
  • the spacer 68 when the spacer 68 is installed at a position capable of shielding the communication portion 66 and the electrical connection by the connecting conductor 70 is completed, the installation of the mechanism portion 62 is completed.
  • the electrical connection of the entire gas insulated switchgear may be achieved only when the electrical connection between the connection conductor 70 and the connection module 54 in the spacer 66 is completed.
  • the shield door 88 is closed to shield the internal space 60 of the tank 58. do.
  • the inner space 60 is shielded, the third module 56 and the connection module 54 are connected, and both the connection module 54 and the first module 50 and the second module 52 are connected.
  • this embodiment corresponds to the case where the third module 56 is a breaker module.
  • the mechanism part 62 in the inner space 60 of the third module 56 is illustrated as including a resistor as a blocking mechanism part for performing a blocking operation.
  • the communication part 66 is formed to open in the opposite direction to the tank 58, but the communication part 66 may be open in the direction of gravity.
  • the connection module 54 is located at a lower position in the gravity direction than the tank 56, and the first module 50 and the second module 52 are also in the same position or gravity as the connection module 54. In the lower direction.
  • the communication part 66 may be opened in a direction orthogonal to the gravity direction or the antigravity direction, that is, in a direction parallel to the ground. In this case, the installation area is reduced in the longitudinal direction of the tank 58, but not in the width direction of the tank 58.
  • the opening direction of the communication unit 66 is in the opposite direction of gravity as shown in the illustrated embodiment, while the third module 56 is installed closest to the ground while reducing the overall installation area is advantageous in design.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Gas-Insulated Switchgears (AREA)

Abstract

본 발명은 가스절연개폐장치에 관한 것이다. 본 발명은 제1모듈(50), 제2모듈(52), 연결모듈(54) 그리고 제3모듈(56)을 포함한다. 상기 제3모듈(56)의 외관을 탱크(58)가 형성하고, 상기 탱크(58) 내부의 내부공간(60)에는 기구부(62)가 있다. 상기 제3모듈(56)과 상기 연결모듈(54)은 상기 탱크(58)의 길이방향 양단부에 인접한 외주면에 위치하는 연통부(66)에서 연결된다. 상기 연통부(66)에는 스페이서(68)가 설치되고 상기 스페이서(68)를 관통하는 연결도체(70)와 상기 내부공간(60)에 있는 기구부도체(72)가 연결결합구(76,76')를 통해 연결된다. 상기 기구부(62)는 그 중앙이 절연서포트(64)에 의해 지지되고 양단이 상기 스페이서(68)에 의해 지지된다. 이와 같은 본 발명에 의하면 가스절연개폐장치의 설치에 필요한 면적이 최소화되고, 조립작업이 쉬워지는 이점이 있다.

Description

가스절연개폐장치
본 발명은 가스절연개폐장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가스절연개폐장치를 구성하는 모듈들의 배치를 효율적으로 한 가스절연개폐장치에 관한 것이다.
가스절연개폐기(GIS: Gas Insulated Switchgeer)는 전력 개폐장치로서, 전력계통에서 정상상태의 개폐뿐만 아니라 전력사고, 단락 등의 이상 상태에서도 선로를 안전하게 개폐하여 보호하는 것이다.
이와 같은 가스절연개폐기에는 차단기, 단로기, 보수용 접지개폐기, 변류기, 선로용 접지개폐기 등의 모듈과 전기적 연결을 위한 모선, 부싱 및 조작함 등이 있다. 일반적으로, 각각의 모듈들은 대략 원통형상으로 생긴 탱크가 외관을 구성하고, 상기 탱크 내부에는 절연가스가 봉입되어 있다.
가스절연개폐기는 발전소, 변전소 등에서 사용되는데, 위와 같은 다양한 모듈들을 전기적으로 연결하여 구성되므로, 설치에 많은 면적이 필요하다.
도 1에는 종래의 가스절연개폐기에서 차단기모듈과 다른 모듈 사이의 배치를 보인 측면도가 도시되어 있고, 도 2에는 차단기모듈 내부를 보인 단면도가 도시되어 있다.
이에 따르면, 차단기모듈(10)의 양단부에서 차단기모듈의 길이방향으로 도체가 돌출되어 외부와 연결되어 인접한 기타모듈(11)들과 전기적으로 연결된다. 상기 기타모듈(11)들은 상기 차단기모듈(10)의 상부가 아닌, 차단기모듈(10)의 양단부를 벗어난 위치에 배치되어 있다.
상기 차단기모듈(10)의 외관을 차단기탱크(12)가 형성하는데, 상기 차단기탱크(12)의 내부에는 대략 단면이 원형이 내부공간(14)이 형성된다. 상기 내부공간(14)에는 차단기구부(16)가 배치되고, 상기 차단기구부(16)는 절연서포트(18)에 의해 일단부가 상기 내부공간(14)에 지지되고, 타단부는 차단기탱크(12)의 단부에 설치되는 스페이서(20)에 지지됨과 동시에 상기 스페이서(20)를 관통하여 설치된 연결도체(도시되지 않음)에 의해 외부와 전기적으로 연결된다. 도 2에는 상기 차단기구부(16)가 2개가 있는 것이 도시되어 있다. 여기서 차단기구부(16)는 저항조립품을 포함하고 있는 것이고, 경우에 따라서는 저항조립품이 없는 것도 있다.
이와 같은 종래의 가스절연개폐기에서는 상기 차단기모듈(10)의 길이방향 양단부에서 외부와 연결하도록 되어 있어 차단기모듈(10)이 설치되는 면적은 차단기모듈(10)만이 차지하고 있다. 따라서, 도 1에 영역 A로 표시되는 바와 같이 상대적으로 넓은 영역에 가스절연개폐기가 설치되어야 하여, 설치면적이 커지는 문제점이 있다.
그리고, 종래의 차단기모듈(10)에서는 차단기탱크(12)의 양단에 차단기구부(16)를 지지하는 역할을 하는 스페이서(20)가 차단기탱크(12)의 외부에 장착되어 내부로 들어가지 않도록 하면서 내부공간(14)을 차폐하도록 설치되어야 하므로 2개의 차단기구부(16)를 상기 차단기탱크(12) 내에 별도로 집어넣어서 적어도 일측의 스페이서(20)를 장착하고 나서 내부 작업을 하고 다시 타측의 스페이서(20)를 장착하는 작업을 하여야 했다. 따라서, 차단기모듈(10)의 조립작업과 유지보수작업이 상대적으로 제한되는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 설치면적이 최소화된 가스절연개폐장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 조립작업과 유지보수작업이 용이한 가스절연개폐장치를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 다수개의 모듈이 연결되어 구성되는 가스절연개폐장치에 있어서, 외관을 탱크가 형성하고 상기 탱크의 내부공간과 외부를 연통하는 연통부가 상기 탱크의 외주면에 형성되는 제3모듈과, 상기 제3모듈과 상기 연통부를 통해 연결되어 상기 제3모듈을 다른 모듈들과 연결하는 연결모듈을 포함하고, 상기 제3모듈의 연통부가 가스절연개폐장치를 평면도로 볼 때 상기 탱크의 길이방향 양단부 내측 영역에 위치된다.
상기 연통부에는 중앙을 관통하여 연결도체가 있는 스페이서가 설치되고 상기 연결도체와 상기 탱크의 내부공간에 있는 도체는 연결결합구를 통해 서로 연결된다.
상기 연결결합구는 골격을 외면이 곡면으로 이루어지는 통상하우징이 형성하고, 상기 통상하우징의 내부에 작업공간이 형성되며, 상기 작업공간은 상기 통상하우징의 외면 일측으로 개방되는데, 상기 개방된 부분은 차폐커버로 차폐된다.
상기 연결결합구의 양단에는 도체가 밀착되게 체결되는데, 상기 작업공간에서 상기 통상하우징을 관통하여 제1체결구가 상기 도체와 체결된다.
상기 차폐커버의 외면은 곡면으로 형성되는데, 머리부안착홈이 형성되어 상기 머리부안착홈을 통해 커버체결구가 관통하여 상기 통상하우징에 체결된다.
상기 연통부는 상기 탱크의 외면에서 중력반대방향으로 개방된다.
상기 탱크의 양단에는 상기 내부공간에서 중간부가 절연서포트에 의해 지지되는 기구부가 삽입되는 입구를 차폐하는 차폐도어가 위치된다.
본 발명에 의한 가스절연개폐장치에서는 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
본 발명에서는 제3모듈을 구성하는 탱크의 길이방향 양단부 내측에 해당되는 영역에 상기 제3모듈과 연결모듈을 연결하기 위한 연통부를 두었다. 따라서, 상기 연결모듈을 설치하기 위한 영역이 평면도로 볼 때, 상기 제3모듈의 탱크와 겹치는 영역에 있거나 탱크의 길이방향 양단을 벗어나지 않은 부분에 있어 전체적으로 가스절연개폐장치의 설치를 위한 면적이 줄어들게 되는 효과가 있다.
그리고, 상기 연통부에 상기 탱크의 내부에 위치되는 기구부와 상기 연결모듈 사이의 전기적 연결을 위한 연결도체를 가지는 스페이서가 설치되고 상기 탱크의 길이방향 양단부에는 차폐도어에 의해 상기 탱크의 내부공간이 개폐되도록 되어 있어 상기 내부공간으로 기구부를 삽입할 때, 기구부 전체를 조립된 상태로 할 수 있어 탱크의 내부공간에서의 조립작업이 최소화되어 전체적으로 가스절연개폐장치의 조립이 용이하게 되는 효과도 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 가스절연개폐장치의 배치를 보인 측면도.
도 2는 종래 기술에 의한 가스절연개폐장치의 차단기모듈의 내부구조를 보인 단면도.
도 3은 본 발명에 의한 가스절연개폐장치의 바람직한 실시례의 배치를 보인 측면도.
도 4는 본 발명 실시례를 구성하는 차단기모듈의 내부구조를 보인 단면도.
도 5는 본 발명 실시례에서 차단기구부와 외부를 전기적으로 연결하기 위한 구조를 보인 단면도.
도 6은 본 발명 실시례에서 도체사이의 연결을 위한 연결결합구의 구성을 보인 분해사시도.
이하, 본 발명의 일부 실시례들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시례를 설명함에 있어, 관련된 공지구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시례에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시례의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도면들에 도시된 바에 따르면, 본 발명에 의한 가스절연개폐장치는 앞에서도 설명된 바와 같이, 다양한 모듈들로 구성되어 있다. 즉, 차단기모듈, 단로기모듈, 접지개폐기모듈, 변류기모듈 등이 있다. 이들 모듈들은 대부분이 외관을 구성하는 탱크의 내부에 도체와 기구적 구조물들이 수납되어 있다.
도 3에서는 이와 같은 가스절연개폐장치의 일부를 제시하는데, 제1모듈(50), 제2모듈(52), 연결모듈(54) 그리고 제3모듈(56)이 도시되어 있다. 여기서 상기 제3모듈(56)은 위에서 설명될 다양한 모듈들 중의 어느 하나 있을 수 있는데, 본 실시례에서는 차단기모듈이 제3모듈(56)인 것이 도시되어 있다.
본 발명에서 상기 제3모듈(56)의 길이방향 양단은 막혀 있고, 상기 제3모듈(56)의 양단쪽 상부에는 연결모듈(54)이 설치되어 상기 제1모듈(50)이나 제2모듈(52)과 제3모듈(56)을 전기적으로 연결시킨다.
상기 제3모듈(56)의 외관을 탱크(58)가 형성한다. 상기 탱크(58)는 대략 원통형상으로 만들어지는 것으로, 특히 내부에 형성된 내부공간(60)이 원통형상으로 된다. 이와 같이 내부공간(60)을 원통형상으로 하는 것은 탱크(58)의 내부에서 전계가 집중되는 것을 방지하기 위함이다.
상기 내부공간(60)에는 기구부(62)가 설치된다. 상기 기구부(62)는 예를 들어 기구적인 동작부와 저항조립품을 포함할 수 있다. 도시된 실시례에서는 기구적인 동작부에 저항조립품을 포함하고 있는데, 예를 들어 상기 제3모듈(56)이 차단기모듈인 경우에는 상기 기구부(62)는 차단동작을 수행하기 위한 기구적인 동작부와 저항조립품으로 되는 것이다. 상기 기구부(62)는 상기 내부공간(60)에 2개가 대칭으로 설치되어 있다. 상기 2개의 기구부(62)는 절연서포트(64)에 의해 중심이 지지된다. 상기 절연서포트(64)는 상기 내부공간(60)에서 상기 기구부(62)가 상기 탱크(60)의 내면에 접촉되지 않고 지지될 수 있도록 한다.
상기 기구부(62)는 또한 상기 탱크(58)의 길이방향 양단의 외면에 해당되는 위치에 있는 연통부(66)에서 지지된다. 또한 상기 기구부(62)는 상기 연통부(66)에서 외부와 전기적으로 연결된다. 상기 연통부(66)는 본 실시례에서는 원통형상으로 만들어진다. 상기 연통부(66)는 도시된 실시례에서는 상기 탱크(58)를 기준으로 중력반대방향으로 개방되어 있지만, 다양한 방향으로 상기 연통부(66)가 개방될 수 있다.
상기 연통부(66)에는 스페이서(68)가 설치되어 상기 내부공간(60)을 외부와 차폐한다. 상기 스페이서(68)의 중앙을 관통하여서는 연결도체(70)가 있다. 상기 스페이서(68)는 일반적으로 절연성 합성수지로 만들어지는데, 상기 연결도체(70)를 통해서 상기 내부공간(60)의 기구부(62)와 연결모듈(54) 사이의 전기적 연결을 수행한다. 상기 연결도체(70)는 도전성이 있는 금속으로 만들어진다. 상기 연결도체(70)는 상기 기구부(62)에 있는 기구부도체(72)와 상기 연결모듈(54)에 있는 도체 사이를 전기적으로 연결하도록 한다.
상기 스페이서(68)에 있는 연결도체(70)와 상기 기구부도체(72) 사이의 전기적 연결을 위해서는 중간도체(74)와 연결결합구(76,76')가 사용된다. 상기 중간도체(74)는 상기 연결도체(70)나 기구부도체(72)와 같이 도전성 금속으로 만들어져 전기적 연결을 수행한다.
상기 연결결합구(76,76')는 그 자체가 도체역할을 하면서 연결도체(70)와 중간도체(74) 그리고 중간도체(74)와 기구부도체(72) 사이를 전기적으로 연결한다. 따라서, 상기 연결결합구(76,76')는 자체가 도전성 금속으로 만들어진다. 상기 연결결합구(76,76')의 골격과 외관을 통상하우징(77)이 형성한다. 상기 통상하우징(77)은 도전성 금속으로 만들어진 것으로, 외면이 곡면으로 형성된다. 상기 통상하우징(77)의 내부에는 작업공간(78)이 형성되어 있다. 상기 작업공간(78)에는 작업자가 공구와 손을 넣고 아래에서 설명될 제1체결구(80)를 죄거나 풀게 된다.
상기 통상하우징(77)은 도 5에서 볼 수 있는 바와 같이 상기 연결도체(70), 중간도체(74), 기구부도체(72)의 단부에 밀착되어 접촉된다. 상기 통상하우징(77)과 도체(70,72,74) 사이의 체결을 위한 제1체결구(80)가 사용된다.상기 제1체결구(80)는 상기 통상하우징(77)의 작업공간(78) 내에서 통상하우징(77)을 관통하여 상기 도체(70,72,74)에 체결된다. 이와 같이 함에 의해 상기 연결결합구(76,76')가 상기 도체(70,72,74)들과 물리적으로 결합되고 전기적으로 연결된다. 본 실시례에서는 상기 제1체결구(80)를 다수개 사용하고 상기 통상하우징(77)의 양단을 관통하여 인접한 도체(70,72,74)와 체결되도록 하고 있다.
상기 통상하우징(77)의 작업공간(78)은 일측 외측면으로만 개방된다. 이 개방된 부분에는 차폐커버(82)가 착탈된다. 상기 차폐커버(82)는 상기 통상하우징(77)의 개방된 부분의 형상과 같은 형상을 가지는 것으로, 역시 외면이 곡면으로 된다. 상기 차폐커버(82)의 외면에는 머리부안착홈(84)이 형성되어 있고, 상기 머리부안착홈(84)에서 관통되어 커버체결구(86)가 위치된다. 상기 커버체결구(86)의 머리부는 상기 머리부안착홈(84)에 안착되어 돌출되지 않게 된다. 상기 커버체결구(86)가 상기 차폐커버(82)를 관통하여 상기 통상하우징(77)의 내부에 체결되어 상기 차폐커버(82)에 의해 상기 작업공간(78)이 차폐되게 한다.
상기 탱크(58)의 양단에는 차폐도어(88)가 있다. 상기 차폐도어(88)는 상기 내부공간(60)을 차폐하는 부분이다. 상기 차폐도어(88)를 개방하여 상기 내부공간(60)으로 상기 기구부(62)를 넣을 수 있고, 작업자가 내부공간(60)에 진입할 수 있다.
이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 가스절연개폐장치를 사용하는 것을 상세하게 설명한다.
본 발명에서, 상기 제3모듈(56)의 탱크(58)내에 형성된 내부공간(60)에 상기 기구부(72)를 설치하는 것을 설명한다. 상기 차폐도어(88)를 개방하여 상기 내부공간(60)을 개방한 상태에서 상기 내부공간(60)으로 2개의 기구부(62)가 서로 연결된 상태로 삽입한다. 상기 내부공간(60)으로 삽입된 2개의 기구부(62)는 중간부분이 절연서포트(64)에 지지된 상태로 된다. 이와 같이, 상기 내부공간(60)으로 2개의 기구부(62)를 동시에 삽입할 수 있는 것은 상기 차폐도어(88)를 개방하면 상기 기구부(62)가 탱크(58)의 내부공간(60)으로 들어가는 것을 방해하는 간섭부가 없기 때문이다. 특히, 상기 스페이서(68)가 상기 연통부(66)를 통해 기구부(62)측과 연결되기 때문이다.
따라서, 상기 내부공간(60) 내에서 이루어지는 작업을 최소화하면서 상기 스페이서(68)에 의해 상기 기구부(62)가 탱크(58)의 양단에 지지되도록 할 수 있다. 상기 연통부(66)는 본 실시례에서는 상기 탱크(58)의 외면중에서 중력반대방향으로 개방되도록 형성되어 있다. 하지만, 상기 연통부(66)는 상기 탱크(58)의 양단부 외면을 둘러서 어떤 위치에라도 형성될 수 있다. 이와 같이 함에 의해 상기 제3모듈(56)의 탱크(58) 길이방향 양단부를 통해서 외부와의 연결을 하지 않도록 하여 가스절연개폐장치의 설치를 위한 면적을 줄일 수 있기 때문이다.
상기 연통부(66)가 상기 탱크(58)의 길이방향 양단부가 아닌 탱크(58)의 양단부에 인접한 외주면 일측에 위치되어 연결모듈(54)을 통해 제1모듈(50)이나 제2모듈(52)과 연결되도록 구성됨에 의해 평면도로 볼 때, 연결모듈(54)이 제3모듈(56)의 탱크(58)의 길이영역 내에 위치하게 된다. 이와 같은 구성은 변전소나 발전소 등에서 가스절연개폐장치가 설치되는 영역(a)이 도 3에 도시된 바와 같이 상대적으로 줄어들게 한다.
다음으로, 상기 스페이서(68)의 연결도체(70)와 상기 기구부도체(72)를 전기적으로 연결한다. 이를 위해 상기 연결결합구(76,76')를 사용하는데, 상기 연결도체(70)와 중간도체(74)를 결합하는 것을 설명한다.
상기 연결도체(70)와 중간도체(74) 사이에는 연결결합구(76')가 위치되는데, 상기 차폐커버(82)를 분리하여 상기 작업공간(78)이 개방된 상태가 되도록 한다. 그리고 상기 작업공간(78)을 통해 상기 제1체결구(80)를 상기 통상하우징(77)을 관통하여 상기 중간도체(74) 또는 상기 연결도체(70)에 체결한다. 이와 같은 작업에 의해 중간도체(74)와 연결도체(70) 그리고 중간도체(74)와 기구부도체(72)가 서로 체결되어 물리적, 전기적으로 연결된다.
이와 같이 상기 스페이서(68)가 상기 연통부(66)를 차폐할 수 있는 위치에 설치되고 연결도체(70)에 의한 전기적 연결이 완성되면 상기 기구부(62)의 설치가 완성된다. 물론, 상기 스페이서(66)에 있는 연결도체(70)와 연결모듈(54) 측의 전기적 연결이 완성되어야 전체 가스절연개폐장치의 전기적 연결이 이루어질 수 있다.
상기 스페이서(68)가 상기 연통부(66)에 장착되어 기구부(62)에 대한 전기적 및 물리적 연결이 완성되면 상기 차폐도어(88)를 닫아 상기 탱크(58)의 내부공간(60)이 차폐되도록 한다. 상기 내부공간(60)이 차폐되고 상기 제3모듈(56)과 연결모듈(54)이 연결되고 상기 연결모듈(54)과 상기 제1모듈(50) 및 제2모듈(52) 등이 모두 연결되면 가스절연개폐장치가 완성된다.
참고로, 본 실시례는 상기 제3모듈(56)이 차단기모듈인 경우에 해당된다. 상기 제3모듈(56)의 내부공간(60)에 있는 기구부(62)는 차단동작을 하는 차단기구부로서 저항부를 포함하여 도시되어 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시례들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시례에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
참고로, 상기 연통부(66)가 도시된 실시례에서는 상기 탱크(58)에 대해 중력반대방향으로 개방되게 형성되어 있는데, 상기 연통부(66)가 중력방향으로 개방되는 경우도 있을 수 있다. 이 경우에는 상기 연결모듈(54)이 상기 탱크(56)보다 중력방향으로 낮은 위치에 있게 되고, 제1모듈(50)과 제2모듈(52)도 상기 연결모듈(54)과 같은 위치 또는 중력방향으로 더 낮은 위치에 있을 수 있다.
그리고, 상기 연통부(66)가 중력방향 또는 중력반대방향에 대해 직교하는 방향, 즉 지면에 평행한 방향으로 개방될 수도 있다. 이와 같은 경우에는 상기 탱크(58)의 길이방향으로는 설치영역이 줄어들지만 상기 탱크(58)의 폭방향으로는 그러하지 않다.
여기서, 상기 연통부(66)의 개방 방향은 도시된 실시례와 같이 중력반대방향으로 하는 것이 상기 제3모듈(56)을 지면에 가장 가깝게 설치하면서도 전체적으로 설치면적을 줄일 수 있어서 설계상 유리하다.

Claims (7)

  1. 다수개의 모듈이 연결되어 구성되는 가스절연개폐장치에 있어서,
    외관을 탱크가 형성하고 상기 탱크의 내부공간과 외부를 연통하는 연통부가 상기 탱크의 외주면에 형성되는 제3모듈과,
    상기 제3모듈과 상기 연통부를 통해 연결되어 상기 제3모듈을 다른 모듈들과 연결하는 연결모듈을 포함하고,
    상기 제3모듈의 연통부가 가스절연개폐장치를 평면도로 볼 때 상기 탱크의 길이방향 양단부 내측 영역에 위치되는 가스절연개폐장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 연통부에는 중앙을 관통하여 연결도체가 있는 스페이서가 설치되고 상기 연결도체와 상기 탱크의 내부공간에 있는 도체는 연결결합구를 통해 서로 연결되는 가스절연개폐장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 연결결합구는 골격을 외면이 곡면으로 이루어지는 통상하우징이 형성하고, 상기 통상하우징의 내부에 작업공간이 형성되며, 상기 작업공간은 상기 통상하우징의 외면 일측으로 개방되는데, 상기 개방된 부분은 차폐커버로 차폐되는 가스절연개폐장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 연결결합구의 양단에는 도체가 밀착되게 체결되는데, 상기 작업공간에서 상기 통상하우징을 관통하여 제1체결구가 상기 도체와 체결되는 가스절연개폐장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 차폐커버의 외면은 곡면으로 형성되는데, 머리부안착홈이 형성되어 상기 머리부안착홈을 통해 커버체결구가 관통하여 상기 통상하우징에 체결되는 가스절연개폐장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 연통부는 상기 탱크의 외면에서 중력반대방향으로 개방되는 가스절연개폐장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 탱크의 양단에는 상기 내부공간에서 중간부가 절연서포트에 의해 지지되는 기구부가 삽입되는 입구를 차폐하는 차폐도어가 위치되는 가스절연개폐장치.
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