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KR101869725B1 - 아크 제거기 적용 수배전단 구조 - Google Patents

아크 제거기 적용 수배전단 구조 Download PDF

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KR101869725B1
KR101869725B1 KR1020170116040A KR20170116040A KR101869725B1 KR 101869725 B1 KR101869725 B1 KR 101869725B1 KR 1020170116040 A KR1020170116040 A KR 1020170116040A KR 20170116040 A KR20170116040 A KR 20170116040A KR 101869725 B1 KR101869725 B1 KR 101869725B1
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Abstract

본 발명은 아크를 감지하는 아크 광 센서(150)와, 상기 아크 광 센서(150)에 의해 감지된 아크 신호를 입력받아 사고 전류인지를 판단하는 계전기(110)와, 파악된 사고 전류에 대한 동작 신호가 인가되어 아크가 발생된 모선 측을 접지화시키는 아크 제거기(130)를 구비한 아크 보호 시스템을 구비한 수배전반 구조에 있어서, 상기 아크 제거기(130)는 수배전반 구조 내부에서 테스트 위치(Test Position) 또는 서비스 위치(Service Position)를 가지는 아크 제거기 적용 수배전반 구조를 제공한다.

Description

아크 제거기 적용 수배전단 구조{THE STRUCTURE OF SWITCHGEARS WITH ARC ELIMINATOR}
본 발명은 수배전반 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 아크 제거기 인입출 방식으로 수배전반에 수납되어 상부 차단기가 차단되지 않고 활선 상태에서도 아크 제거기의 유지보수가 가능한 아크 제거기 적용 수배전반 구조에 관한 것이다.
일반적으로 수배전반 아크 사고가 발생하게 되면 외부 인원에 위험을 초래할 수 있다. 그리고, 아크 에너지가 매우 크고 대부분 수배전반을 파손하게 되어 재사용할 수 없으므로 경제적인 측면에서 사용자에게 큰 손실을 줄 수 있다.
아크 제거장치는 접지 투입 능력을 가진 고속도 스위치이다. 수배전반 내부에 아크 사고를 발생하는 동시에 주변에 설치되어 있는 광센서가 순간 감시하여 전용 계전기가 동작 신호를 아크 제거기에 보내고 접지 동작시킨다.
사고 전류가 접지에 통하여 빠져나가게 되어 사고 발생 지점에 아크를 자동 소멸한다.
따라서, 사고 전류를 제거하기 위하여 아크 제거기를 반드시 모선과 연결해야 하는데, 아크 제거기를 모선과 연결하는 방식으로는, 도면에는 도시하지 않았지만, 아래의 3가지 방식이 있다.
제1 방식인 상부 설치의 경우는 아크 제거기를 차단기 판넬의 모선실 상부에 설치하여 모선 부스바와 직접 연결하는 경우이다.
그리고, 제2 방식인 측면 설치의 경우는 맨 끝에 있는 수배전반의 모선실 옆에 설치하여 모선부스바와 직접 연결하는 경우이다.
한편, 제3 방식인 아크 제거기 전용 판넬의 경우는 차단기 판널 옆에서 하나를 더 설치하여 기준 차단기실에 아크 제거기를 설치하는 경우이다. 이때, 상기 전용판넬의 모선실은 다른 차단기 판넬의 모선실과 연결된다.
이와 같이, 종래기술에서는 아크 제거기를 모선 부스바와 직접 연결하므로 인하여 상위 차단기를 개방시킨 후에만 아크 제거기의 유지보수가 가능하기 때문에 다른 부하 측같이 정전하게 된다.
그리고, 아크 제거기를 상부설치의 경우에는 기준 수배전반보다 높아지고, 모선실에 설치된 아크 방출장치가 다른 위치에 변경되어야 한다.
더욱이, 아크 제거기를 측면설치의 경우에는 향후 증설시 수배전반을 확장하기가 어렵다.
본 발명의 목적은 아크 사고를 방지하여 아크 사고에 의한 손실을 최소화하고 아크 제거기를 인입출 방식으로 적용한 수배전반의 유지 보수가 가능한 아크 제거기 적용 수배전반 구조를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 아크 제거기 적용 수배전반 구조는, 아크를 감지하는 아크 광 센서(150)와, 상기 아크 광 센서(150)에 의해 감지된 아크 신호를 입력받아 사고 전류인지를 판단하는 계전기(110)와, 파악된 사고 전류에 대한 동작 신호가 인가되어 아크가 발생된 모선 측을 접지시키는 아크 제거기 (130)를 구비한 아크 보호 시스템을 구비한 수배전반 구조에 있어서, 상기 아크 제거기(130)는 수배전반 구조 내부에서 테스트 위치(Test Position) 또는 서비스 위치(Service Position)를 가지며, 상기 아크 제거기의 크래들(Cradle)이 상기 수배전반 구조의 전면에서 후면으로 수평 이동되어 결합되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 아크 제거기 전용 수배전반 구조는 상부모선 구조, 하부모선 구조, 라이저 판넬(Riser PNL) 구조, 타이 판넬(Tie PNL) 구조 및 케이블(Cable) 상부 인입 구조중 어느 한 구조에 따라 아크 제거기와 동일 판넬에 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 아크 제거기 전용 수배전반 구조는 그 내부에 장착되는 아크 제거기(130) 이외에, 그 전면에 구비된 다수 개의 튤립 콘택부(Tulip Contacts) (132)와, 측면부에 구비된 셔터(Shutter) 구동장치(134)와, 하면에 구비된 크래들 (Cradle) 대차(136) 및 상기 튤립 콘택부(132)와 연결되는 부싱(Bushing)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 아크 제거기 전용 수배전반 구조의 아크 제거기는 레일을 따라 이동하며, 상기 셔터 구동장치(134)가 부싱 앞에 가리고 있는 셔터 플레이트를 개방해 주고, 상기 튤립 콘택부가 부싱 내부에 삽입되어 내부의 도체에 완전 접촉됨으로써 상기 아크 제거기가 서비스 위치에 배치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 아크 제거기 전용 수배전반 구조에 있어서의 라이저 판넬 (Riser PNL) 구조는 상부 모선과 하부 모선 사이에 아크 제거기가 연결된 구조인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 아크 제거기 전용 수배전반 구조에 있어서의 타이 판넬(Tie PNL) 구조는 상부 모선과 하부 모선 사이에 아크 제거기가 연결되고, 상부 모선과 하부 모선중 하나와 아크 제거기 사이에 타이 판넬용 차단기가 구비된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 아크 제거기 전용 수배전반 구조에 있어서의 케이블(Cable) 상부 인입 구조는 상기 하부모선(103)에 아크 제거기(130)가 연결되고, 상기 아크 제거기(130)와 케이블 상부 인입 구조 사이에 메인 차단기(180)가 구비된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 아크 제거기 적용 수배전반 구조는 아크 사고를 방지하여 아크 사고에 의한 손실을 최소화하고, 아크 제거기를 인입출 방식으로 적용한 수배전반의 유지 보수가 가능하다.
도 1은 본 발명에 따른 아크 보호 시스템(APS)을 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 아크 제거기 적용 수배전반 구조를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 아크 제거기 적용 수배전반 구조에 있어서, 아크 제거기의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 아크 제거기 적용 수배전반 구조의 측면도로서, 부싱에 아크 제거기가 분리된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 아크 제거기 적용 수배전반 구조의 측면도로서, 부싱에 아크 제거기가 결합된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 아크 제거기 적용 수배전반 구조에 있어서, 상부모선 구조에 아크 제거기를 적용한 수배전반 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 아크 제거기 적용 수배전반 구조에 있어서, 상부모선 구조에 아크 제거기를 적용한 수배전반 구조의 내부 회로 구성도이다.
도 8은 본 발명에 따른 아크 제거기 적용 수배전반 구조에 있어서, 하부모선 구조에 아크 제거기를 적용한 수배전반 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 아크 제거기 적용 수배전반 구조에 있어서, 하부모선 구조에 아크 제거기를 적용한 수배전반 구조의 내부 회로 구성도이다.
도 10은 본 발명에 따른 아크 제거기 적용 수배전반 구조에 있어서, 라이저 판넬(Riser Panel) 구조에 아크 제거기를 적용한 수배전반 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명에 따른 아크 제거기 적용 수배전반 구조에 있어서, 라이저 판넬(Riser Panel) 구조에 아크 제거기를 적용한 수배전반 구조 내부의 회로 구성도이다.
도 12는 본 발명에 따른 아크 제거기 적용 수배전반 구조에 있어서, 타이 판넬(Tie Panel) 구조에 아크 제거기를 적용한 수배전반 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명에 따른 아크 제거기 적용 수배전반 구조에 있어서, 타이 판넬(Tie Panel) 구조에 아크 제거기를 적용한 수배전반 구조 내부의 회로 구성도이다.
도 14는 본 발명에 따른 아크 제거기 적용 수배전반 구조에 있어서, 케이블 상부 인입 구조에 아크 제거기를 적용한 수배전반 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 15는 본 발명에 따른 아크 제거기 적용 수배전반 구조에 있어서, 케이블 상부 인입 구조에 아크 제거기를 적용한 수배전반 내부의 회로 구성도이다.
이하 본 발명에 따른 아크 제거기 적용 수배전반 구조에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 아크 보호 시스템(APS; Arc Protection System)을 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 아크 보호 시스템은, 계전기(110)와, 상기 계전기(110)에 연결된 아크 제거기 제어장치(120)와, 아크 제거기 제어장치(120)에 연결되어 상기 아크 제거기 제어장치(120)로부터 동작전류가 인가되는 아크 제거기 (130)와, 아크 사고(190)를 감지하는 아크 광 센서(150)와, 감지된 아크 사고 신호를 상기 계전기(110)에 보내는 슬레이브(slave; 140)와, 상기 계전기(110)에 연결된 변류기(Current Transformer; 160)와, 상기 변류기(160)의 일측에 연결된 변압기 (162) 및 상부 차단기(Upstream CB; 170)와, 상기 변류기(160)의 타측에 연결된 메인 차단기(Main CB; 180)를 포함한다.
여기서, 상기 계전기(110)에 연결된 변류기(160)는 변압기(Transformer) (162)의 2차측 전류 크기를 계측하고, 변압기(162)의 2차측 과전류나 사고 전류 통과시에 계전기(110)에 신호를 보내 주고 메인 차단기(180)를 동작시키는 기능을 한다.
그리고, 상기 변압기(Transformer; 162)는 고전압을 저전압으로 변환하는 장치로서, 배전급 변압기를 의미한다.
상기 상부 차단기(Upstream CB; 170)는 변압기(Transformer; 162)의 1차측 보호장치이며, 상기 메인 차단기(Main CB; 180)는 변압기(Transformer; 162)의 2차측 주 보호장치이다.
이와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 아크 보호 시스템에서, 수배전반 구조의 모선에 아크 사고(190)를 발생하면 해당 판넬에 설치된 아크 광 센서 (150)가 아크를 감지하여 슬레이브(140)를 통하여 계전기(110)로 신호를 보낸다.
이와 동시에, 계전기의 변류기(160)를 통하여 사고 전류를 인지 판단한 다음 아크 제거기 제어장치(120)로 동작 신호를 보내고, 상기 아크 제거기 제어장치 (120)는 신속하게 아크 제거기(130)에 동작 신호를 보낸다.
이때, 상기 아크 제거기(130)는 동작하여 모선측을 접지시킨다. 그리고, 아크(Arc)를 발생한 사고전류가 접지회로를 통하여 지면에 흐르게 된다. 아크(Arc)가 발생한 부위에서 아크를 자동으로 없앤다.
도 2는 본 발명에 따른 아크 제거기 적용 수배전반(100) 구조를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 수배전반(100) 내부에 아크 제거기 (130)가 장착되어 있다.
도 3은 본 발명에 따른 아크 제거기 적용 수배전반 구조에 있어서, 아크 제거기의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 수배전반(100) 구조 내부에 장착된 아크 제거기(130)는 그 전면에 구비된 다수 개의 튤립 콘택부(Tulip Contacts)(132)와, 측면부에 구비된 셔터(Shutter) 구동장치(134)와, 하면에 구비된 크래들(Cradle) 대차(136)를 포함한다.
도 4는 본 발명에 따른 아크 제거기 적용 수배전반 구조의 측면도로서, 부싱에 아크 제거기가 분리된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 수배전반(100) 내부에 아크 제거기(130) 장착시에 상기 아크 제거기(130)는 부싱(Bushing; 210)과 연결되지 않은 상태인 테스트 위치 (Test position)에 있게 된다.
도 5는 본 발명에 따른 아크 제거기 적용 수배전반 구조의 측면도로서, 부싱에 아크 제거기가 결합된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 전면 도어(Door)를 닫고 조작 구멍(미도시)을 통해 수동 동작 핸들(미도시)을 삽입하여 회전시키면 아크 제거기(130)가 하부에 있는 크래들 대차(136)와 함께 판넬 내부에 있는 레일(미도시)을 따라 앞으로 이동하게 된다.
상기 아크 제거기(130)가 레일(미도시)을 따라 이동하면서 셔터 구동장치 (미도시, 도 3의 134 참조)는 부싱(210) 앞에 가리고 있는 셔터 플레이트(shutter plate; 미도시)를 개방해 주고, 튤립 콘택부(Tulip Contacts; 132)는 부싱(210) 내부에 삽입하여 내부의 도체와 접촉한다.
그리고, 상기 튤립 콘택부(132)가 도체와 완전 접촉되면, 도 5에 도시된 바와 같이, 서비스 위치(Service position)에 있게 되는 동시에, 크래들 대차(미도시, 도 3의 136 참조)는 더이상 이동하지 않게 된다.
이와 반대로, 서비스 위치(Service position)에서 테스트 위치(Test position)로 동작시킬 때, 수동동작 핸들의 반대 방향으로 회전하면 크래들 대차 (136)가 다시 밖으로 나오게 된다.
이렇게 튤립 콘택부(132)가 부싱(210) 내부의 도체와 완전 분리되어 부싱 (210) 내부로부터 빠져나온 다음에 셔터 구동장치(134)와 해제하여 셔터 플레이트가 다시 위치로 복귀하여 부싱(210)을 가리게 된다.
그리고, 아크 제거기(130)가 테스트 위치(Test postion)에 있게 되면, 크래들 대치(136)가 더 이상 밖으로 나오지 않게 된다.
한편, 본 발명에 따른 아크 제거기를 적용한 수배전반 구조의 다양한 실시 예들에 대해 도 6 내지 15를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 수배전반 구조로는 상부모선 구조, 하부모선 구조, 라이저 판넬(Riser PNL) 구조, 타이 판넬(Tie PNL) 구조 및 케이블(Cable) 상부 인입 구조 각각에 아크 제거기를 적용한 경우들을 예로 들 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 아크 제거기 적용 수배전반 구조에 있어서, 상부모선 구조에 아크 제거기를 적용한 수배전반 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 아크 제거기 적용 수배전반 구조에 있어서, 상부모선 구조에 아크 제거기를 적용한 수배전반 구조의 내부 회로 구성도이다.
도 6 및 7을 참조하면, 본 발명에 따른 아크 제거기 적용한 수배전반의 제1 실시 예인 제1 수배전반(100a)의 경우로서, 상부모선(101)에 아크 제거기(130)가 연결된 구조이다. 이때, 제1 수배전반(100a) 내부에 상부모선(101)에 연결된 아크 제거기 (130)는 모선 사고시에 접지 역할을 하도록 구성되어 있다.
이와 같이, 제1 수배전반(100a)의 상부모선(101)에 아크 사고가 발생하면 해당 판넬에 설치된 아크 광 센서(미도시, 도 1의 150 참조)가 아크를 감지하여 슬레이브(미도시, 도 1의 140 참조)를 통하여 계전기(미도시, 도 1의 110 참조)로 신호를 보낸다.
이후에, 계전기(110)를 통하여 사고 전류를 인지 판단한 다음 아크 제거기 제어장치(미도시, 도 1의 120 참조)로 동작 신호를 보내고, 상기 아크 제거기 제어장치(120)는 신속하게 아크 제거기(130)에 동작 신호를 보낸다.
그런 다음, 상기 아크 제거기(130)가 동작하여 상부모선(101) 측을 접지시키게 되면, 아크(Arc)를 발생한 사고전류가 접지회로를 통하여 지면에 흐르게 됨으로써 아크(Arc)가 발생한 부위에서 아크가 자동으로 없어지게 된다.
한편, 도 8은 본 발명에 따른 아크 제거기 적용 수배전반 구조에 있어서, 하부모선 구조에 아크 제거기를 적용한 수배전반 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 아크 제거기 적용 수배전반 구조에 있어서, 하부모선 구조에 아크 제거기를 적용한 수배전반 구조의 내부 회로 구성도이다.
한편, 도 8 및 9를 참조하면, 본 발명에 따른 아크 제거기 적용한 수배전반의 제2 실시 예인 제2 수배전반(100b)의 경우로서, 하부모선(103)에 아크 제거기 (130)가 연결된 구조이다. 이때, 상기 제2 수배전반(100b) 내부에 하부모선(101)에 연결된 아크 제거기(130)는 모선 사고시에 접지 역할을 하도록 구성되어 있다.
이와 같이, 제2 수배전반(100b)의 하부모선(103)에 아크 사고가 발생하면 해당 판넬에 설치된 아크 광 센서(미도시, 도 1의 150 참조)가 아크를 감지하여 슬레이브(미도시, 도 1의 140 참조)를 통하여 계전기(미도시, 도 1의 110 참조)로 신호를 보낸다.
이후에, 계전기(110)를 통하여 사고 전류를 인지 판단한 다음 아크 제거기 제어장치(미도시, 도 1의 120 참조)로 동작 신호를 보내고, 상기 아크 제거기 제어장치(120)는 신속하게 아크 제거기(130)에 동작 신호를 보낸다.
그런 다음, 상기 아크 제거기(130)가 동작하여 하부모선(103) 측을 접지시키게 되면, 아크(Arc)를 발생한 사고전류가 접지회로를 통하여 지면에 흐르게 되므로써 아크(Arc)가 발생한 부위에서 아크가 자동으로 없어지게 된다.
또 한편, 도 10은 본 발명에 따른 아크 제거기 적용 수배전반 구조에 있어서, 라이저 판넬(Riser Panel) 구조에 아크 제거기를 적용한 수배전반 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명에 따른 아크 제거기 적용 수배전반 구조에 있어서, 라이저 판넬(Riser Panel) 구조에 아크 제거기를 적용한 수배전반 구조 내부의 회로 구성도이다.
도 10 및 11을 참조하면, 본 발명에 따른 아크 제거기 적용한 수배전반의 제3 실시 예인 제3 수배전반(100c)의 경우로서, 상부모선(101) 및 하부모선(103) 사이에 아크 제거기(130)가 연결된 구조이다. 제3 수배전반(100c) 내부에서 상부모선(101) 및 하부모선(103)에 연결된 아크 제거기(130)는 모선 사고시에 접지 역할을 하도록 구성되어 있다.
이와 같이, 제3 수배전반(100c)의 상부모선(101) 또는 하부모선(103)에 아크 사고가 발생하면 해당 판넬에 설치된 아크 광 센서(미도시, 도 1의 150 참조)가 아크를 감지하여 슬레이브(미도시, 도 1의 140 참조)를 통하여 계전기(미도시, 도 1의 110 참조)로 신호를 보낸다.
이후에, 계전기(110)를 통하여 사고 전류를 인지 판단한 다음 아크 제거기 제어장치(미도시, 도 1의 120 참조)로 동작 신호를 보내고, 상기 아크 제거기 제어장치(120)는 신속하게 아크 제거기(130)에 동작 신호를 보낸다.
그런 다음, 상기 아크 제거기(130)가 동작하여 상부모선(101) 또는 하부모선 (103) 측을 접지시키게 되면, 아크(Arc)를 발생한 사고전류가 접지회로를 통하여 지면에 흐르게 됨으로써 아크(Arc)가 발생한 부위에서 아크가 자동으로 없어지게 된다.
또 한편, 도 12는 본 발명에 따른 아크 제거기 적용 수배전반 구조에 있어서, 타이 판넬(Tie Panel) 구조에 아크 제거기를 적용한 수배전반 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명에 따른 아크 제거기 적용 수배전반 구조에 있어서, 타이 판넬(Tie Panel) 구조에 아크 제거기를 적용한 수배전반 구조 내부의 회로 구성도이다.
도 12 및 13을 참조하면, 본 발명에 따른 아크 제거기 적용한 수배전반의 제4 실시 예인 타이 판넬 구조의 제4 수배전반(100d)의 경우로서, 상부모선(101) 및 하부모선(103) 사이에 아크 제거기(130)가 연결되고, 이들 상부모선(101) 및 하부모선(103) 중 하나와 아크 제거기(130) 사이에 타이 판넬용 차단기(230)가 연결된 구조이다. 이때, 제4 수배전반(100d) 내부에서 상부모선(101) 및 하부모선(103)에 연결된 아크 제거기(130)는 모선 사고시에 접지 역할을 하도록 구성되어 있다.
이와 같이, 제4 수배전반(100d)의 상부모선(101) 및 하부모선(103) 중 어느 하나에 아크 사고가 발생하면 해당 판넬에 설치된 아크 광 센서(미도시, 도 1의 150 참조)가 아크를 감지하여 슬레이브(미도시, 도 1의 140 참조)를 통하여 계전기(미도시, 도 1의 110 참조)로 신호를 보낸다.
이후에, 계전기(110)를 통하여 사고 전류를 인지 판단한 다음 아크 제거기 제어장치(미도시, 도 1의 120 참조)로 동작 신호를 보내고, 상기 아크 제거기 제어장치(120)는 신속하게 아크 제거기(130)에 동작 신호를 보낸다.
그런 다음, 상기 아크 제거기(130)가 동작하여 상부모선(101) 및 하부모선 (103) 중 하나를 타이 판넬 용 차단기(230)를 이용하여 차단하고, 다른 하나의 모선 측을 접지시키게 되면, 아크(Arc)를 발생한 사고전류가 접지회로를 통하여 지면에 흐르게 됨으로써 아크(Arc)가 발생한 부위에서 아크가 자동으로 없어지게 된다. 이때, 상기 타이 판넬 용 차단기(230)는 모선 연결 및 보호 기능을 하도록 배치되어 있다.
또 한편, 도 14는 본 발명에 따른 아크 제거기 적용 수배전반 구조에 있어서, 케이블 상부 인입 구조에 아크 제거기를 적용한 수배전반 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 15는 본 발명에 따른 아크 제거기 적용 수배전반 구조에 있어서, 케이블 상부 인입 구조에 아크 제거기를 적용한 수배전반 내부의 회로 구성도이다.
도 14 및 15를 참조하면, 본 발명에 따른 아크 제거기 적용한 수배전반의 제5 실시 예인 케이블 상부 인입 구조의 제5 수배전반(100e)의 경우로서, 하부모선 (103)에 아크 제거기(130)가 연결되고, 아크 제거기(130)와 케이블 상부 인입 구조 사이에 메인 차단기(180)가 연결된 구조이다. 이때, 제5 수배전반(100e) 내부에서 하부모선(103)에 연결된 아크 제거기(130)는 모선 사고시에 접지 역할을 하도록 구성되어 있다.
이와 같이, 제5 수배전반(100e)의 하부모선(103)에 아크 사고가 발생하면 해당 판넬에 설치된 아크 광 센서(미도시, 도 1의 150 참조)가 아크를 감지하여 슬레이브(미도시, 도 1의 140 참조)를 통하여 계전기(미도시, 도 1의 110 참조)로 신호를 보낸다.
이후에, 계전기(110)를 통하여 사고 전류를 인지 판단한 다음 아크 제거기 제어장치(미도시, 도 1의 120 참조)로 동작 신호를 보내고, 상기 아크 제거기 제어장치(120)는 신속하게 아크 제거기(130)에 동작 신호를 보낸다.
그런 다음, 상기 아크 제거기(130)가 동작하여 하부모선(103) 측을 접지시키게 되면, 아크(Arc)를 발생한 사고전류가 접지회로를 통하여 지면에 흐르게 됨으로써 아크(Arc)가 발생한 부위에서 아크가 자동으로 없어지게 된다. 이때, 상기 메인 차단기(180)는 케이블 인입단이나 인출단 보호 장치의 기능을 하도록 배치되어 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 아크 제거기 적용 수배전반 구조는 아크 사고를 방지하여 아크 사고에 의한 손실을 최소화하고, 아크 제거기를 인입출 방식으로 적용한 수배전반의 유지 보수가 가능하다.
특히, 본 발명은 아크사고 발생시에 계전기가 동작 신호를 보내고, 아크 제거기를 신속하게 동작되어 아크를 소멸시키게 된다. 평상시에 아크 제거기를 항상 열려 있는 상태에서 전류가 흐르지 않는다.
그리고, 본 발명은 유지 보수가 필요할 때 크래들(cradle) 방식을 이용하여 아크 제거기를 밖으로 뺄 수 있으므로, 다른 수배전반을 정전하지 않고 정상 운행이 가능하다.
이상 도면을 참조하여 실시 예들을 설명하였으나 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
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 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 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.
100: 수배전반 100a ∼ 100e: 제1 내지 제5 수배전반
110: 계전기 120: 아크 제거기 제어장치
130: 아크 제거기 140: 슬레이브(Slave)
150: 아크광 센서 160: 변류기(Current Transformer)
162: 변압기(Transformer) 170: 상부 차단기(Upstream CB)
180: 메인 차단기(Main CB) 190: 아크 사고
210: 부싱(Bushing)

Claims (6)

  1. 상부 모선;
    하부 모선;
    상기 상부 모선이나 하부 모선에서 발생되는 아크를 감지하는 아크 광 센서;
    상기 상부 모선과 하부 모선 사이에 연결되는 아크 제거기;
    상기 상부 모선 또는 하부 모선 중 어느 하나에 연결되어 1차측 전류(수전 전류)를 차단하는 상부 차단기;
    상기 상부 모선 또는 하부 모선 중 어느 하나와 상기 아크 제거기 사이에 연결되는 메인 차단기;
    상기 아크 제거기의 하부에 구비되고, 테스트 위치와 서비스 위치 사이에서 레일을 따라 상기 아크 제거기를 이동시키는 크래들 대차;를 포함하고,
    상기 아크 광 센서에서 상기 아크가 감지되면, 상기 메인 차단기가 상기 상부 모선 또는 하부 모선 중 어느 하나를 차단하고, 상기 아크 제거기가 상기 상부 모선 또는 하부 모선 중 다른 하나를 접지시켜, 상기 아크를 제거하고,
    상기 아크 제거기의 유지보수를 위해 상기 아크 제거기가 상기 테스트 위치에 배치되는 경우에도 상기 상부 차단기는 통전 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 수배전반 구조.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 아크 제거기는,
    상기 테스트 위치와 서비스 위치 사이에서 수평으로 이동 가능하며,
    상기 서비스 위치에서 상기 상부 모선과 하부 모선에 연결된 부싱에 삽입되고, 상기 테스트 위치에서 상기 부싱으로부터 이격되는 튤립 콘택부를 포함하는 수배전반 구조.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 아크 광 센서에서 상기 아크가 감지되면, 상기 아크 제거기에 동작 전류를 인가하는 아크 제거기 제어장치를 더 포함하는 수배전반 구조.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 아크 광 센서에서 상기 아크가 감지되면, 상기 메인 차단기를 동작시키고, 상기 아크 제거기 제어장치를 동작시키는 변류기를 더 포함하는 수배전반 구조.
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