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KR101994126B1 - 지중용 배전선로 차단기 - Google Patents

지중용 배전선로 차단기 Download PDF

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KR101994126B1
KR101994126B1 KR1020190027329A KR20190027329A KR101994126B1 KR 101994126 B1 KR101994126 B1 KR 101994126B1 KR 1020190027329 A KR1020190027329 A KR 1020190027329A KR 20190027329 A KR20190027329 A KR 20190027329A KR 101994126 B1 KR101994126 B1 KR 101994126B1
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South Korea
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Inventor
홍정선
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(주)펨코엔지니어링건축사사무소
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/60—Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/66—Vacuum switches
    • H01H33/662—Housings or protective screens
    • H01H33/66207—Specific housing details, e.g. sealing, soldering or brazing
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G9/00—Installations of electric cables or lines in or on the ground or water
    • H02G9/06—Installations of electric cables or lines in or on the ground or water in underground tubes or conduits; Tubes or conduits therefor
    • H—ELECTRICITY
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    • H01H33/60—Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
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    • H01H2033/6623—Details relating to the encasing or the outside layers of the vacuum switch housings

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  • High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)

Abstract

본 발명은 공동주택 단지 또는 산업단지 등 각 수용가의 수전 설비로 공급되는 지중용 배전선로 차단기를 제공한다. 상기 지중용 배전선로 차단기는 부스바 및 쉴드를 에워싸고, 일측이 개구되는 설치 공간이 형성되는 몰드 몸체부와; 외측 둘레에 탄성층이 형성되며, 상기 설치 공간에 끼워져 설치되는 진공 차폐부; 및, 상기 진공 차폐부가 상기 설치 공간에 끼워져 배치되며, 상기 탄성층을 설정된 부피를 이루도록 부풀려 상기 탄성층을 상기 설치 공간의 내벽에 강제 밀착 시키는 밀착부를 포함한다.

Description

지중용 배전선로 차단기{CIRCUIT BREAKER FOR UNDERGROUND DISTRIBUTION LINE}
본 발명은 지중용 배전선로 차단기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차단기 몸체의 내부에 진공 차단부를 끼워 설치하되, 차단기 몸체의 둘레를 에폭시로 몰딩하며, 진공차단부의 외면을 탄성재질로 몰딩한 이후 서로 별도로 결합되도록 할 수 있는 지중용 배전선로 차단기에 관한 것이다.
통상 발전소로부터 약 154/345/765/kV 정도의 전압을 가진 전기가 송전에 적합하도록 초고압으로 승압되어 1차 변전소로 송전되고, 상기 1차 변전소로 송전된 전기는 강압되어 2차 변전소 또는 각 수용가로 공급된다.
상기 2차 변전소로부터 공급된 전기는 가공(架空) 배전선과 지중(地中) 배전선으로 구성된 배전 계통을 통하여 공동주택 단지 또는 산업단지 등 각 수용가의 수전 설비로 공급되며, 특고압 수용가, 고압 수용가 및 각종 옥외설치 변압기를 통하여 전기를 공급받는 저압 수용가까지 공급되는 바, 전기 사용 수용가의 증가와 전기 사용 형태가 복잡해짐에 따라 개개의 장소에 지중 배선 선로용 다회로 개폐기 및 차단기를 설치하여 필요에 따라 전류를 개폐 또는 차단하고 있다.
한편 상기 개폐기 및 차단기는 통상적으로 부하가 걸린 상태(통전)에서 전류를 끊게 되는 바, 이와같이 통전시에 전류를 개폐시키게 되면, 개폐부를 구성하는 가동 접촉자 접점과 고정 접촉자 접점이 분리되면서 양자간에 아크(arc)가 발생하게 되어 개폐기 및 차단기 내부의 압력이 급상승하게 된다.
최근에는 절연매체로 가스를 사용하는 대신 개폐차단부 내측에 진공차폐부를 형성하여 개폐시키고 있는 바, 상기 개폐차단부를 형성함에 있어서는, 상기 진공차폐부(vacuum interrupter), 부스바, 쉴드(shield), 센서 등을 먼저 조립(조합)한 후, 조립 장치 전부를 에폭시(epoxy)로 몰딩 성형하여 일체형으로 개폐차단부를 제작하고 있다.
그러나 이와 같이 조립장치 전체를 성형하는 경우는 그 성형 과정이 매우 까다로워 내, 외부적인 요소들로 인해 에폭시의 몰딩 성형을 완벽하게 해내기가 쉽지않다.
또한 종래에는 진공 차폐부를 별도로 몰딩하여 개폐 차단부를 강제 압입하여 끼우는 방식을 사용하고 있으나, 이는 몰딩된 부분에서 과도한 압착, 밀림으로 인해 몰딩 영역이 훼손될 수 있는 문제점과 유지 보수시 쉽게 분리할 수 없는 문제점이 있다.
본 발명과 관련된 선행문헌으로는 대한민국 공개특허 공개번호 제 10-2010-0027732호(공개일자 : 2010.03.11)가 있다.
본 발명의 제 1목적은 차단기 몸체부를 에폭시 몰드로 구성하고, 이 몰드에 다수의 부품이 일체를 이루도록 몰딩하며, 차단기 몸체부의 내부에 진공 차폐부를 끼운 이후에 진공 차폐부에 형성되는 밀착부에 공기압을 제공하여 차단기 몸체부의 내부에 밀착되도록 설치할 수 있는 지중용 배전선로 차단기를 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 제 2목적은 에폭시 몰드의 일정 부분에 손상이 발생되는 경우 이를 즉시 인지하여 자동으로 복구시키도록 할 수 있는 지중용 배전선로 차단기를 제공하는 것이다.
상기의 과제를 달성하기 위해, 본 발명은 지중용 배전선로 차단기를 제공한다.
상기 지중용 배전선로 차단기는 부스바 및 쉴드를 에워싸고, 일측이 개구되는 설치 공간이 형성되는 몰드 몸체부와; 외측 둘레에 탄성층이 형성되며, 상기 설치 공간에 끼워져 설치되는 진공 차폐부; 및, 상기 진공 차폐부가 상기 설치 공간에 끼워져 배치되며, 상기 탄성층을 설정된 부피를 이루도록 부풀려 상기 탄성층을 상기 설치 공간의 내벽에 강제 밀착 시키는 밀착부를 포함한다.
상기 밀착부는, 상기 진공 차폐부의 외측 둘레에 형성되며, 내부에 공기층이 형성되는 상기 탄성층과, 상기 공기층에 공기를 주입 또는 배출시키는 공기 주입 및 배출부와, 상기 공기 주입 및 배출부의 구동을 제어하는 제어기를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 공기 주입 및 배출부는,
상기 공기층과 연결되는 제 1유로와,
상기 제 1유로로 공기를 공급하는 공기 공급기와,
상기 공기층과 연결되는 제 2유로와,
상기 제 2유로를 통해 상기 공기층에 공급된 공기를 배출하는 공기 배출기를 구비하되,
상기 설치 공간의 내벽에는,
상기 진공 차폐부가 삽입되는 경우 신호를 상기 제어기로 전송하는 센서가 설치되고,
상기 제어기는, 상기 센서에 의해 상기 진공 차폐부가 삽입됨에 대한 상시 신호를 전달 받으면, 상기 공기 주입기를 사용하여 상기 공기층에 공기를 설정된 부피를 이루도록 공급하는 것이 바람직하다.
또한 상기 몰드 몸체부는,
상기 부스바 및 쉴드를 에워싸는 제 1몰드층과,
상기 제 1몰드층의 내부에 형성되는 진공층과,
상기 제 1몰드층에 일체를 이루어 형성되는 제 2몰드층을 포함하되,
상기 제 2몰드층의 내부에는, 겔상의 충진재가 포함되는 충진층이 형성되는 것이 바람직하다.
특히, 상기 충진층은,
격자 형상의 충진 유로와,
상기 격자 형상으로 형성되는 상기 충진 유로의 교차 위치들에 형성되며, 일정량의 충진재가 수용되는 구 형상의 충진 보관 영역들을 포함하되,
상기 충진 보관 영역들 중 어느 하나의 위치에서 크랙이 발생되어 외부에 노출되면,
상기 충진재는 상기 크랙이 발생된 영역으로 흘러나와 일정 시간 후에 경화되는 것이 바람직하다.
또한 상기 진공층에는,
상기 진공층의 진공도를 측정하여 상기 제어기로 전송하는 진공 센서가 더 설치되되,
상기 제어기는,
측정된 상기 진공도가 기설정된 기준 진공도 이하를 이루는 경우, 파손된 상태로 판단하고,
알람 발생기를 사용하여 외부에 알람을 발생시키고,
상기 공기 배출기를 사용하여 상기 공기층의 내부에 공급된 공기를 외부로 배출하여 상기 탄성층의 부피를 줄여 상기 진공 차폐부를 상기 설치 공간으로부터 분리 가능한 상태를 이루는 것이 바람직하다.
상기의 해결 수단에 의해 본 발명은 차단기 몸체부를 에폭시 몰드로 구성하고, 이 몰드에 다수의 부품이 일체를 이루도록 몰딩하며, 차단기 몸체부의 내부에 진공 차폐부를 끼운 이후에 진공 차폐부에 형성되는 밀착부에 공기압을 제공하여 차단기 몸체부의 내부에 밀착되도록 설치할 수 있는 효과를 갖는다.
또한 본 발명은 에폭시 몰드의 일정 부분에 손상이 발생되는 경우 이를 즉시 인지하여 자동으로 복구시키도록 할 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명에 따른 지중용 배전선로 차단기의 개폐 차단부를 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1의 몰드 몸체부의 구성을 보여주는 확대 단면도이다.
도 3은 도 2의 제 2몰드층에 형성되는 충진층의 배치 상태를 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 본 발명에 따른 진공 차폐부를 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 밀착부를 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 개폐 차단부에 진공 차단부가 삽입되는 상태를 보여주는 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
이하에서 기재의 "상부 (또는 하부)" 또는 기재의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 구비 또는 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 기재의 상면 (또는 하면)에 접하여 구비 또는 배치되는 것을 의미한다.
또한, 상기 기재와 기재 상에 (또는 하에) 구비 또는 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성을 포함하지 않는 것으로 한정하는 것은 아니다.
이하 첨부되는 도면들을 참조 하여 본 발명은 지중용 배전선로 차단기를 제공한다.
도 1은 본 발명에 따른 지중용 배전선로 차단기의 개폐 차단부를 보여주는 도면이다. 도 2는 도 1의 몰드 몸체부의 구성을 보여주는 확대 단면도이다. 도 3은 도 2의 제 2몰드층에 형성되는 충진층의 배치 상태를 보여주는 도면이다. 도 4는 본 발명에 따른 본 발명에 따른 진공 차폐부를 보여주는 도면이다. 도 5는 본 발명에 따른 밀착부를 보여주는 도면이다. 도 6은 본 발명에 따른 개폐 차단부에 진공 차단부가 삽입되는 상태를 보여주는 도면이다.
도 1 내지 도 5를 참조 하면, 본 발명의 지중용 배전선로 차단기는 부스바(110) 및 쉴드(120)를 에워싸고, 일측이 개구되는 설치 공간(130)이 형성되는 몰드 몸체부(200)를 갖는 개폐 차단부(100)와, 외측 둘레에 탄성층이 형성되며, 상기 설치 공간에 끼워져 설치되는 진공 차폐부(300)와, 상기 진공 차폐부(300)가 상기 설치 공간(130)에 끼워져 배치되며, 상기 탄성층을 설정된 부피를 이루도록 부풀려 상기 탄성층을 상기 설치 공간(130)의 내벽에 강제 밀착 시키는 밀착부(400)를 포함한다.
상기 밀착부(400)는 상기 진공 차폐부(300)의 외측 둘레에 형성되며, 내부에 공기층(411)이 형성되는 상기 탄성층(410)과, 상기 공기층(411)에 공기를 주입 또는 배출시키는 공기 주입 및 배출부(420)와, 상기 공기 주입 및 배출부(420)의 구동을 제어하는 제어기(430)를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 진공 차폐부(300)의 외주에는 애자(340)가 구비된다. 그리고, 진공 차폐부(300)는 벨로우즈(330)와 쉴드(320)가 구비된다.
상기 공기 주입 및 배출부(420)는, 상기 공기층(411)과 연결되는 제 1유로(421)와, 상기 제 1유로(421)로 공기를 공급하는 공기 공급기(422)와, 상기 공기층(411)과 연결되는 제 2유로(423)와, 상기 제 2유로(423)를 통해 상기 공기층(411)에 공급된 공기를 배출하는 공기 배출기(424)를 구비한다.
상기 설치 공간(130)의 내벽에는, 상기 진공 차폐부(300)가 삽입되는 경우 신호를 상기 제어기(430)로 전송하는 센서(131)가 설치된다.
상기 제어기(430)는, 상기 센서(131)에 의해 상기 진공 차폐부(300)가 삽입됨에 대한 상기 신호를 전달 받으면, 상기 공기 공급기(422)를 사용하여 상기 공기층(411)에 공기를 설정된 부피를 이루도록 공급한다.
또한 상기 몰드 몸체부(200)는, 상기 부스바(110) 및 쉴드(120)를 에워싸는 제 1몰드층(210)과, 상기 제 1몰드층(210)의 내부에 형성되는 진공층(220)과, 상기 제 1몰드층(210)에 일체를 이루어 형성되는 제 2몰드층(230)을 포함한다.
상기 제 2몰드층(230)의 내부에는, 겔상의 충진재가 포함되는 충진층(240)이 형성된다.
특히, 상기 충진층(240)은, 격자 형상의 충진 유로(241)와, 상기 격자 형상으로 형성되는 상기 충진 유로(241)의 교차 위치들에 형성되며, 일정량의 충진재가 수용되는 구 형상의 충진 보관 영역들(242)을 포함한다.
상기 충진 보관 영역들(242) 중 어느 하나의 위치에서 크랙이 발생되어 외부에 노출되면, 상기 충진재는 상기 크랙이 발생된 영역으로 흘러나와 일정 시간 후에 경화될 수 있다.
또한 상기 진공층(220)에는, 상기 진공층(220)의 진공도를 측정하여 상기 제어기(430)로 전송하는 진공 센서(221)가 더 설치된다.
상기 제어기(430)는, 측정된 상기 진공도가 기설정된 기준 진공도 이하를 이루는 경우, 파손된 상태로 판단하고, 알람 발생기(440)를 사용하여 외부에 알람을 발생시킨다.
이와 동시에, 상기 공기 배출기(424)를 사용하여 상기 공기층(411)의 내부에 공급된 공기를 외부로 배출하여 상기 탄성층(410)의 부피를 줄여 상기 진공 차폐부(300)를 상기 설치 공간(130)으로부터 분리 가능한 상태를 이루도록 할 수 있다.
상기의 구성 및 작용에 따라 본 발명은 차단기 몸체부를 에폭시 몰드로 구성하고, 이 몰드에 다수의 부품이 일체를 이루도록 몰딩하며, 차단기 몸체부의 내부에 진공 차폐부를 끼운 이후에 진공 차폐부에 형성되는 밀착부에 공기압을 제공하여 차단기 몸체부의 내부에 밀착되도록 설치할 수 있는 효과를 갖는다.
또한 본 발명은 에폭시 몰드의 일정 부분에 손상이 발생되는 경우 이를 즉시 인지하여 자동으로 복구시키도록 할 수 있는 효과를 갖는다.
이상, 본 발명에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.
그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 전해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 개폐 차단부
200 : 몰드 몸체부
300 : 진공 차폐부
400 : 밀착부

Claims (4)

  1. 부스바 및 쉴드를 에워싸고, 일측이 개구되는 설치 공간이 형성되는 몰드 몸체부;
    외측 둘레에 탄성층이 형성되며, 상기 설치 공간에 끼워져 설치되는 진공 차폐부; 및,
    상기 진공 차폐부가 상기 설치 공간에 끼워져 배치되며, 상기 탄성층을 설정된 부피를 이루도록 부풀려 상기 탄성층을 상기 설치 공간의 내벽에 강제 밀착 시키는 밀착부를 포함하되,
    상기 밀착부는, 상기 진공 차폐부의 외측 둘레에 형성되며, 내부에 공기층이 형성되는 상기 탄성층과, 상기 공기층에 공기를 주입 또는 배출시키는 공기 주입 및 배출부와, 상기 공기 주입 및 배출부의 구동을 제어하는 제어기를 포함하고,
    상기 공기 주입 및 배출부는,
    상기 공기층과 연결되는 제 1유로와,
    상기 제 1유로로 공기를 공급하는 공기 공급기와,
    상기 공기층과 연결되는 제 2유로와,
    상기 제 2유로를 통해 상기 공기층에 공급된 공기를 배출하는 공기 배출기를 구비하되,
    상기 설치 공간의 내벽에는,
    상기 진공 차폐부가 삽입되는 경우 신호를 상기 제어기로 전송하는 센서가 설치되고,
    상기 제어기는,
    상기 센서에 의해 상기 진공 차폐부가 삽입됨에 대한 상시 신호를 전달 받으면, 상기 공기 주입기를 사용하여 상기 공기층에 공기를 설정된 부피를 이루도록 공급하는 것을 특징으로 하는 지중용 배전선로 차단기.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 몰드 몸체부는,
    상기 부스바 및 쉴드를 에워싸는 제 1몰드층과,
    상기 제 1몰드층의 내부에 형성되는 진공층과,
    상기 제 1몰드층에 일체를 이루어 형성되는 제 2몰드층을 포함하되,
    상기 제 2몰드층의 내부에는, 겔상의 충진재가 포함되는 충진층이 형성되는 것을 특징으로 하는 지중용 배전선로 차단기.
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