가스절연 개폐장치{GAS INSULATED SWITCHING DEVICE}

도 1은 종래기술에 따른 3상 분리형 가스절연 개폐장치의 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 가스절연 개폐장치의 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 본 발명에 따른 가스절연 개폐장치

10a, 10b, 10c : 차단기탱크

20a, 20b, 20c : 단로기-모선탱크

30a, 30b, 30c : 케이블접속부

31a, 31b, 31c : 전력케이블

40a, 40b, 40c : 차단기

50a, 50b, 50c : 단로기

60a, 60b, 60c : 모선

70 : 판넬

71 : 차단기용 조작기

73 : 단로기용 조작기

100 : 종래기술에 따른 3상 분리형 가스절연 개폐장치

본 발명은 모선부와 단로기부가 일체화된 가스절연 개폐장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 단로기탱크와 모선탱크를 일체화하고 단로기와 모선을 일체화된 1개의 탱크 내에 일괄수용시켜 케이블접속부, 차단기탱크, 모선-단로기탱크가 수직으로 배열됨으로써 설치면적을 최소화할 수 있으며, 3상에 상응하게 3열로 분리배치되고 각 판넬에 격벽이 설치된 분리형 구조로 형성됨에 따라 단락 및 지락 사고시에 측면에 배열되는 다른 판넬들로 사고가 확산되지 않도록 한 가스절연 개폐장치에 관한 것이다.

일반적으로 가스절연 개폐장치는 공기 중에 설치된 기기들은 절연내력이 우수한 SF ₆ 가스와 같은 절연가스로 충진된 금속탱크 내에 일괄 수용하고 송전선로 및 변전기기 내에서 발생되는 사고나 고장의 확산을 차단하여 안전사고를 미연에 방지하는 수변전설비의 일종이다.

도 1에는 종래기술에 따른 3상 분리형 가스절연 개폐장치(100)의 구성도가 도시된다.

종래기술에 따른 가스절연 개폐장치(1)는 도 1에 도시되는 바와 같이, A상, B상, C상에 대해 절연가스로 충진된 차단기탱크(110a, 110b, 110c), 단로기탱크 (120a, 120b, 120c), 모선탱크(130a, 130b, 130c)가 각각 절연체에 의해 구획된 상태로 수직으로 결합되어 이루어지고, 각각의 차단기탱크(110a, 110b, 110c)의 하측에는 전력케이블(141a, 141b, 141c)이 접속되는 케이블접속부(140a, 140b, 140c)가 구비되고, 각각의 차단기탱크(110a, 110b, 110c)는 케이블접속부(140a, 140b, 140c)의 상측에 결합되고 이상 전류 및 이상 전압 발생시 인위적으로 부하전류를 차단하는 차단기(150a, 150b, 150c)가 각각 수용되며, 각각의 단로기탱크(120a, 120b, 120c)에는 차단기(150a, 150b, 150c)의 상측에 결합되고 차단기(150a, 150b, 150c)와 차후에 설명될 모선(170a, 170b, 170c)의 전기적 접속을 제어하는 단로기(160a, 160b, 160c)가 각각 수용되고, 각각의 모선탱크(130a, 130b, 130c)에는 단로기(160a, 160b, 160c)의 상측에 결합되고 단로기(160a, 160b, 160c)에 전기적으로 접속되는 모선(170a, 170b, 170c)이 각각 수용되며, A상에 해당하는 탱크들(110a, 120a, 130a)의 일측에는 판넬(180)이 설치되고, 판넬(180)에는 차단기(150a, 150b, 150c)의 조작을 위한 차단기용 조작기(181)와, 단로기(160a, 160b, 160c)의 조작을 위한 단로기용 조작기(183)가 구비되는 구성을 가진다.

그러나 전술한 바와 같은 종래기술에 따른 3상 분리형 가스절연 개폐장치(100)는 케이블접속부(140a, 140b, 140c), 차단기탱크(110a, 110b, 110c), 단로기탱크(120a, 120b, 120c) 및 모선탱크(130a, 130b, 130c)가 수직으로 배열되는 구조로 형성되어 비교적 넓은 설치면적을 필요로 하는 문제점이 있었다.

또한 전술한 바와 같은 종래기술에 따른 3상 분리형 가스절연 개폐장치(100)는 3상에 상응하게 3열로 분리배치되기는 하지만 각 판넬(180)별로 사고 확산 방지 를 위한 별도의 조치가 없어 단락 및 지락 사고시에 측면에 배열되는 다른 판넬들로 사고가 확산될 수 있는 문제점도 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 3상 분리형 가스절연 개폐장치의 단로기탱크와 모선탱크를 일체화하고 단로기와 모선을 1개의 탱크 내에 일괄수용시켜 케이블접속부, 차단기탱크, 모선-단로기탱크가 수직으로 배열됨으로써 설치면적을 최소화할 수 있도록 한 가스절연 개폐장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 3상에 상응하게 3열로 분리배치되고 각 판넬에 격벽이 설치된 분리형 구조로 형성됨에 따라 단락 및 지락 사고시에 측면에 배열되는 다른 판넬들로 사고가 확산되지 않도록 한 가스절연 개폐장치를 제공하는 것이다.

전술한 본 발명의 목적들은, 절연가스로 충진된 차단기탱크, 단로기-모선탱크가 절연체에 의해 구획된 상태로 수직으로 결합되어 배치되며, 상기 차단기탱크의 하측에는 전력케이블이 접속되는 케이블접속부가 각각 구비되고, 상기 차단기탱크에는 케이블접속부의 상측에 결합되고 이상 전류 및 이상 전압 발생시 인위적으로 부하전류를 차단하는 차단기가 각각 수용되며, 상기 단로기-모선탱크에는 상기 차단기의 상측에 전기적으로 접속되는 단로기와, 상기 단로기의 상측에 전기적으로 접속되는 모선이 각각 수용되고, 상기 차단기탱크와 상기 단로기-모선탱크의 일측에는 판넬이 설치되며, 상기 판넬 내에는 상기 차단기의 조작을 위한 차단기용 조작기와, 상기 단로기의 조작을 위한 단로기용 조작기가 구비되는 가스절연 개폐장치를 제공함에 의해 달성된다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 차단기탱크와 상기 단로기-모선탱크는 수직으로 결합된 상태로 3상에 상응하게 3열로 분리되어 배치될 수 있다.

본 발명의 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 판넬의 측면에는 다른 판넬로의 사고 확산을 방지하는 격벽이 구비될 수 있다.

본 발명의 더욱 바람직한 특징에 따르면, 상기 차단기탱크 및 단로기-모선탱크는 알루미늄 금속으로 제조될 수 있다.

이하에는, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

도 2에는 본 발명에 따른 가스절연 개폐장치(1)의 구성도가 도시된다.

본 발명에 따른 가스절연 개폐장치(1)는 종래의 단로기탱크와 모선탱크를 일체화하고 단로기(50a, 50b, 50c)와 모선(60a, 60b, 60c)을 일체화된 1개의 탱크 내에 일괄수용시켜 설치면적을 최소화할 수 있으며, 3상에 상응하게 3열로 분리배치되고 각 판넬(70)에 격벽(80)이 설치된 분리형 구조로 형성됨에 따라 단락 및 지락 사고시에 측면에 배열되는 다른 판넬들로 사고가 확산되지 않도록 하는 것으로, 도2에 도시되는 바와 같이, 절연가스로 충진된 차단기탱크(10a, 10b, 10c), 단로기-모선탱크(20a, 20b, 20c)가 절연체에 의해 구획된 상태로 수직으로 결합되어 배치되며, 차단기탱크(10a, 10b, 10c)의 하측에는 전력케이블(31a, 31b, 31c)이 접속되는 케이블접속부(30a, 30b, 30c)가 각각 구비되고, 차단기탱크(10a, 10b, 10c)에는 케이블접속부(30a, 30b, 30c)의 상측에 결합되며 이상 전류 및 이상 전압 발생시 인위적으로 부하전류를 차단하는 차단기(40a, 40b, 40c)가 각각 수용되고, 단로기-모선탱크(20a, 20b, 20c)에는 차단기(40a, 40b, 40c)의 상측에 전기적으로 접속되는 단로기(50a, 50b, 50c)와, 단로기(50a, 50b, 50c)의 상측에 전기적으로 접속되는 모선(60a, 60b, 60c)이 각각 수용되며, 차단기탱크(10a)와 단로기-모선탱크탱크(20a)의 일측에는 판넬(70)이 설치되고, 판넬(70) 내에는 차단기(40a, 40b, 40c)의 조작을 위한 차단기용 조작기(71)와, 단로기(50a, 50b, 50c)의 조작을 위한 단로기용 조작기(73)가 구비되는 구성을 가진다.

여기서, 차단기탱크(10a, 10b, 10c)는 그 내부에 차단기(40a, 40b, 40c)가 예를 들어 SF ₆ 가스와 같은 절연가스에 의해 절연되어 수용되는 것으로, 내부의 절연물에 의해 차후에 설명될 단로기-모선탱크(20a, 20b, 20c)와 절연체에 의해 구획된 상태로 수직으로 결합되어 배치된다.

전술한 차단기탱크(10a, 10b, 10c)의 상부에는 단로기-모선탱크(20a, 20b, 20c)가 배치되는데, 이 단로기-모선탱크(20a, 20b, 20c)는 단로기만 수용되던 종래의 단로기탱크와 모선만 수용되던 종래의 모선탱크를 일체화한 것으로, 그 내부에 단로기(50a, 50b, 50c)가 예를 들어 SF ₆ 가스와 같은 절연가스에 의해 절연되어 수용되는 것으로, 내부의 절연물에 의해 전술한 차단기탱크(10a, 10b, 10c)와 절연체에 의해 구획된 상태로 차단기탱크(10a, 10b, 10c)에 수직으로 결합된다.

본 발명에 따른 가스절연 개폐장치(1)의 경우에는 단로기만 수용되던 종래의 단로기탱크와 모선만 수용되던 종래의 모선탱크를 일체화하여 1개의 단로기-모선탱크(20a, 20b, 20c)로 형성하고 이 내부에 단로기(50a, 50b, 50c) 및 모선(60a, 60b, 60c)이 일체로 수용됨에 따라 설치면적을 최소화함으로써 더욱 더 컴팩트한 구성을 가능하게 한다.

전술한 차단기탱크(10a, 10b, 10c) 및 단로기-모선탱크(20a, 20b, 20c)는 알루미늄 금속으로 제조되는 것이 바람직한데, 이 경우에는 대전류에 의한 와전류의 발생이 최소화될 수 있으며, 사고발생시 그 자체가 용융되어 내부압력에 의한 사고의 확산을 저감시킬 수 있게 된다.

전술한 차단기탱크(10a, 10b, 10c)의 하측에는 케이블접속부(30a, 30b, 30c)가 각각 구비되는데, 이 케이블접속부(30a, 30b, 30c)는 외부로부터 전력을 공급하는 전력케이블(31a, 31b, 31c)이 접속되는 부분이다.

전술한 차단기탱크(10a, 10b, 10c) 내에는 차단기(40a, 40b, 40c)가 각각 수용되는데, 이 차단기(40a, 40b, 40c)는 케이블접속부(30a, 30b, 30c)의 상측에 결합되어 전력케이블(31a, 31b, 31c)로부터 이상 전류 및 이상 전압이 공급될 경우 인위적으로 부하전류를 차단하는 역할을 한다.

전술한 단로기-모선탱크(20a, 20b, 20c) 내에는 단로기(50a, 50b, 50c)가 각각 수용되는데, 이 단로기(50a, 50b, 50c)는 차단기(40a, 40b, 40c)의 상측에 전기적으로 접속되어 차단기(40a, 40b, 40c)와 모선(60a, 60b, 60c)을 전기적으로 접속시키거나 그 접속을 차단시키는 역할을 한다.

전술한 단로기-모선탱크(20a, 20b, 20c) 내에는 모선(60a, 60b, 60c)도 각각 수용되는데, 이 모선(60a, 60b, 60c)은 전술한 단로기(50a, 50b, 50c)의 상측에 전기적으로 접속되어 도체를 통해 회로의 증설이나 열반을 위해 사용된다.

본 발명에 따른 가스절연 개폐장치(1)가 도시된 바와 같이 3상 분리형으로 형성될 경우, 그 하부에 케이블접속부(30a, 30b, 30c)가 구비되고 그 내부에 차단기(40a, 40b, 40c)가 수용되는 차단기탱크(10a, 10b, 10c)와, 그 내부에 단로기(50a, 50b, 50c)와 이에 접속된 모선(60a, 60b, 60c)이 수용되는 단로기-모선탱크는 수직으로 결합된 상태로 3상에 상응하게 3열로 분리되어 배치될 수 있다.

전술한 차단기(40a, 40b, 40c), 단로기(50a, 50b, 50c) 및 모선(60a, 60b, 60c)의 구성은 가스절연 개폐장치의 기본 구성으로서 이미 공지되어 있는 바, 명세서의 간략화를 위해 이들의 구체적인 구성 및 작동에 관한 설명은 생략하기로 한다.

서로 수직으로 배열된 차단기탱크(10a)와 단로기-모선탱크(20a)의 일측에는 판넬(70)이 설치되는데, 이 판넬(70)은 본 발명에 따른 가스절연 개폐장치(1)의 조작을 가능하게 하는 것으로, 판넬(70) 내에는 차단기(40a, 40b, 40c)의 조작을 위한 차단기용 조작기(71)와, 단로기(50a, 50b, 50c)의 조작을 위한 단로기용 조작기(73)가 각각 구비된다.

차단기용 조작기(71)는 차단기(40a, 40b, 40c)의 접점을 구동시키는 것으로 특히 이상 전류 감지에 따른 이상신호가 입력될 경우 전력케이블(31a, 31b, 31c)을 통해 입력되는 전력공급이 차단되도록 차단기(40a, 40b, 40c)의 접점을 구동시키게 된다. 또한 단로기용 조작기(73)는 단로기(50a, 50b, 50c)의 작동을 제어하는 것으로, 본 발명에 따른 가스절연 개폐장치(1)가 도시된 바와 같이 3상 분리형으로 형성될 경우 3단 개폐식 조작기로 구성된다. 특히 회로의 보수시에는 단로기용 조작기(73)를 조작하여 단로기(50a, 50b, 50c)가 일종의 접지스위치의 역할을 하도록 할 수도 있다.

전술한 판넬(70)의 측면에는 격벽(80)이 구비될 수 있는데, 이 격벽(80)은 사고 발생시에 판넬(70)의 측면에 설치되는 다른 판넬들로 사고가 확산되는 것을 방지하는 역할을 한다.

본 발명에 따른 가스절연 개폐장치(1)는 공기 중에 설치된 기기들은 절연내력이 우수한 SF ₆ 가스와 같은 절연가스로 충진된 금속탱크 내에 일괄 수용하고 송전선로 및 변전기기 내에서 발생되는 사고나 고장의 확산을 차단하여 안전사고를 미연에 방지하는 점에서 종래의 가스절연 개폐장치의 유사한 동작을 하므로, 작동관계에 있어서는 종래의 가스절연 개폐장치와 큰 차이가 없으므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

다만 본 발명에 따른 가스절연 개폐장치(1)는 단로기탱크와 모선탱크를 1개 의 단로기-모선탱크(20a 20b, 20c)로 일체화하고 이 단로기-모선탱크(20a 20b, 20c) 내에 단로기(50a, 50b, 50c)와 모선(60a, 60b, 60c)을 일괄수용시킴에 따라 설치면적이 최소화될 수 있는 점과, 3상에 상응하게 3열로 분리배치되고 각 판넬(70)에 격벽(80)이 설치된 분리형 구조로 형성됨에 따라 단락 및 지락 사고시에 측면에 배열되는 다른 판넬들로 사고가 확산되지 않는 점에서 종래의 가스절연 개폐장치에 비해 특징적인 차이가 있다.

이상에서와 같은 본 발명에 따른 가스절연 개폐장치에 의하면, 3상 분리형 가스절연 개폐장치의 단로기탱크와 모선탱크가 일체화되고 단로기와 모선을 1개의 탱크, 즉 모선-단로기 내에 일괄수용시켜 케이블접속부, 차단기탱크, 모선-단로기탱크가 수직으로 배열되도록 함으로써 설치면적을 최소화할 수 있는 장점이 있다.

또한 케이블접속부, 차단기탱크, 모선-단로기탱크의 수직 배열이 3상에 상응하게 3열로 분리배치되고 각 판넬에 격벽이 설치된 분리형 구조로 형성됨에 따라 단락 및 지락 사고시에 측면에 배열되는 다른 판넬들로 사고가 확산되는 것을 방지할 수 있어 안전성이 더욱 증대되는 탁월한 효과가 있다.