KR102639972B1

KR102639972B1 - 가스 절연식 스위치기어를 위한 컴팩트한 회로 차단기

Info

Publication number: KR102639972B1
Application number: KR1020207029350A
Authority: KR
Inventors: 루카스 트라이어
Original assignee: 제네럴 일렉트릭 테크놀러지 게엠베하
Priority date: 2018-03-14
Filing date: 2019-03-07
Publication date: 2024-02-22
Anticipated expiration: 2039-03-07
Also published as: EP3540882B1; EP3540882A1; CN111886763A; KR20200123477A; WO2019175029A1; CN111886763B

Abstract

본 발명은 중전압 범위 및 고전압 범위에서의 가스 절연식 스위치기어(GIS)를 위한 회로 차단기 하우징으로서, 다양한 스위치기어 디바이스로부터의 전도체가 직접 회로 차단기에 연결될 수 있도록 다수의 공통점 배치를 가능하게 하는 적어도 4개의 플랜지를 포함하는 것을 특징으로 하는 회로 차단기 하우징에 관한 것이다.

Description

가스 절연식 스위치기어를 위한 컴팩트한 회로 차단기

본 발명은 중전압 범위 및 고전압 범위에서의 가스 절연식 스위치기어(GIS)를 위한 컴팩트한 회로 차단기에 관한 것이다.

보다 구체적으로, 본 발명은 가스 절연식 스위치기어를 위한 회로 차단기 하우징에 관한 것이다.

GIS(gas insulated switchgear)에 있어서, 베이(bay)의 주요 부품인 회로 차단기는 버스바아(busbar)와 공급기 사이에서 전력을 차단시킬 수 있다. 가장 최근의 설계에 있어서, 회로 차단기 하우징은 수직 배향을 가지며, 스위치기어 디바이스(예컨대, 접지 스위치, 버스바아, 전류 변환기 또는 변압기)를 장착하기 위한 3개 이하의 플랜지를 갖고, 이에 따라 소위 공통점 전도체를 이용하여 차단 챔버의 상이한 접속점들에 상기 스위치기어를 연결시킨다. 3개 이상의 스위치기어 디바이스의 연결부는 공통점이라 불린다. 72.5 kV GIS에 대한 풍력 에너지 분야에 있어서 시장이 성장하고 있다. 완전한 모듈이 타워에 통합되어야만 한다. 그러나, 대체로 내경이 대략 6.0 m이기 때문에 공간은 제한된다.

더욱이, 현재의 회로 차단기의 통상적인 구성을 나타내는 도 1에 제시된 바와 같이, 3개 이상의 스위치기어 디바이스를 차단 챔버(4)에 연결하기 위해서는 추가적인 외부 하우징(2)이 회로 차단기에 조립되어야만 한다.

동일한 회로 차단기에서 각각 3개의 연결부를 갖는 하나의 공통점 또는 심지어 2개의 연결부를 갖는 2개의 공통점을 갖출 가능성이 있는 회로 차단기는, 훨씬 더 뛰어나고 비용 효과적인 모듈 구성을 용이하게 할 것이다. 기존의 회로 차단기는 이러한 구성을 허용하지 않는다.

전술한 단점을 극복하기 위해, 본 발명은, 비용 효과적이고 절연 가스의 중량 및 양을 감소시키는, 산업 용례 또는 풍력발전설비 용례를 위한 컴팩트한 GIS-모듈을 제안한다.

이러한 목적을 달설하기 위해, 본 발명은 중전압 범위 및 고전압 범위에서의 가스 절연식 스위치기어(GIS)를 위한 회로 차단기 하우징으로서, 다양한 스위치기어 디바이스로부터의 전도체가 직접 회로 차단기에 연결될 수 있도록 다수의 공통점 배치를 가능하게 하는 적어도 4개의 플랜지를 포함하는 회로 차단기 하우징을 제안한다.

본 발명에 따르면, 상기 회로 차단기 하우징은 하우징의 양측에 방사상으로 대향되게 배치되는 2쌍의 동일한 플랜지를 포함한다.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 상기 회로 차단기 하우징은 차단 챔버의 양측에 대칭으로 배치되는 적어도 2개의 공통점 연결부를 포함한다.

본 발명의 바람직한 실시예에서는, 적어도 하나의 단로기 접지 스위치, 적어도 하나의 프루프 어스 스위치(proof earthing switch), 적어도 하나의 케이블 인터페이스, 및 적어도 하나의 변압기가 회로 차단기에 적접 조립된다.

유리하게는, 본 발명에 따른 회로 차단기는, 슬림한 차단 챔버, 차단 챔버를 위한 새로운 고정 지지부, 및 차단 챔버의 2개의 면 상의 새로운 접속점을 갖는 타원 형상의 하우징을 갖는다.

본 발명의 다른 특징 및 장점은, 이하의 도면을 참고하여 비제한적인 예로서 취하는 다음의 설명으로부터 드러날 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 회로 차단기를 나타내는 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 회로 차단기의 제1 실시예를 나타낸다.
도 3은 본 발명에 따른 회로 차단기의 제2 실시예를 나타낸다.
도 4는 본 발명에 따른 회로 차단기의 예를 나타낸다.

본 설명의 나머지 부분에 있어서, 동일한 참조번호는 본 발명의 다양한 실시예에서의 동일한 요소를 가리킨다.

도 2는 회로 차단기(8)의 제1 실시예를 제시한 것이며, 상기 회로 차단기는 하우징(10), 회로 차단기(8)의 상부에 배치되는 제1 절연 지지부(12), 제1 플랜지(13), 제2 플랜지(14), 제3 플랜지(16), 제4 플랜지(17), 회로 차단기(8)의 저부에 배치되는 제2 절연 지지부(18), 각각 제1 플랜지(13) 및 제2 플랜지(14)에 대응하게 하우징(10)의 일측에 배치되는 제1 절연판(20) 및 제2 절연판(22), 그리고 각각 제3 플랜지(16) 및 제4 플랜지(17)에 대응하게 하우징(10)의 타측에 대칭으로 배치되는 제3 절연판(24) 및 제4 절연판(26)을 포함한다. 회로 차단기(8)는, 하우징(10)의 내측에 배치되는, 2개의 전기 접속점(34, 36)을 갖는 제1 차단 챔버(30) 및 하나의 전기 접속점(38)을 갖는 제2 차단 챔버(32)를 더 포함한다. 회로 차단기(8)는, 제1 차단 챔버(30)를 또 다른 스위치기어 요소, 예컨대 단로기(disconnector)에 연결하는 제4 전기 접속점(42)과 전기 접속점(36)에 동시에 제1 차단 챔버(30)가 연결되게 하는 하나의 공통점(40)을 더 포함한다.

도 3은 회로 차단기(8)의 제2 실시예를 제시한 것이며, 상기 회로 차단기는 하우징(10), 회로 차단기(8)의 상부에 배치되는 제1 절연 지지부(12), 제1 플랜지(13), 제2 플랜지(14), 제3 플랜지(16), 제4 플랜지(17), 회로 차단기(8)의 저부에 배치되는 제2 절연 지지부(18), 하우징(10)의 일측에 배치되는 제1 절연판(20) 및 제2 절연판(22), 그리고 하우징(10)의 타측에 대칭으로 배치되는 제3 절연판(24) 및 제4 절연판(26)을 포함한다. 회로 차단기(8)는, 하우징(10)의 내측에 배치되는, 하나의 전기 접속점(50)을 갖는 제1 차단 챔버(30) 및 하나의 전기 접속점(52)을 갖는 제2 차단 챔버(32)를 더 포함한다. 회로 차단기(8)는, 제1 차단 챔버(30)를 또 다른 스위치기어 요소, 예컨대 단로기에 연결하는 제4 전기 접속점(42)과 전기 접속점(36)에 동시에 제1 차단 챔버(30)가 연결되게 하는 제1 공통점(40)을 포함하며, 제2 차단 챔버(32)를 또 다른 스위치기어 요소, 예컨대 단로기에 연결하는 제4 전기 접속점(56)과 전기 접속점(52)에 동시에 제2 차단 챔버(32)가 연결되게 하는 제2 공통점(54)을 더 포함한다.

도 4는 회로 차단기(8)의 실시예를 제시한 것이며, 회로 차단기는, 2개의 전기 접속점(34, 36)을 갖는 제1 차단 챔버(30) 및 하나의 전기 접속점(38)을 갖는 제2 차단 챔버(32)를 둘러싸는 하우징(10)을 포함한다. 회로 차단기(8)는, 전기 접속점(36)을 통해 변압기(60)에 그리고 제4 전기 접속점(42)을 통해 케이블 인터페이스에 동시에 제1 차단 챔버(30)가 연결되게 하는 하나의 공통점(40)을 더 포함한다. 제1 차단 챔버(30)는 추가적으로 전기 접속점(34)을 통해 프루프 어스 스위치(64; proof earthing switch)에 연결된다. 이러한 예에 있어서, 제2 차단 챔버(32)는 전기 접속점(38)을 통해 단로기 접지 스위치(66)에 연결된다.

본 발명의 제안된 구성의 결과로서, 차단 챔버의 동일한 접속점에 대해 최대 3개의 플랜지를 위한 공통 연결부를 가질 수 있으며, 이에 따라 새로운 유형의 GIS 구성이 제작될 수 있다. 회로 차단기에 직접 조립되는 모든 디바이스의 풋프린트 요건은 비교적 작아서 컴팩트한 레이아웃을 발생시킨다.

새롭게 가능한 이러한 GIS 모듈은 비용 효과적이며, 보다 적은 풋프린트를 갖고, 절연 가스의 중량 및 양을 감소시킨다.

Claims

중전압 범위 및 고전압 범위에서의 가스 절연식 스위치기어(GIS)를 위한 회로 차단기(8)로서,
하우징(10);
스위치기어 디바이스들을 장착하기 위한 적어도 4개의 플랜지(13, 14, 16, 17);
제1 차단 챔버(30)로서, 상기 스위치기어 디바이스들 중 제1 스위치기어 디바이스에 제1 차단 챔버(30)를 연결하도록 구성되는 제1 전기 접속점(36)을 갖는 제1 차단 챔버;
제2 차단 챔버(32)로서, 상기 스위치기어 디바이스들 중 제2 스위치기어 디바이스에 제2 차단 챔버(32)를 연결하도록 구성되는 제2 전기 접속점(38, 52)을 갖는 제2 차단 챔버
를 포함하며,
상기 회로 차단기는, 상기 제1 전기 접속점(36)과 제3 전기 접속점(42)에 동시에 제1 차단 챔버(30)가 연결되게 하는 공통점 전도체(40)를 포함하고,
상기 제3 전기 접속점(42)은 상기 공통점 전도체(40)를 통해 제1 차단 챔버(30)를 상기 스위치기어 디바이스들 중 제3 스위치기어 디바이스에 연결하도록 구성되며,
상기 회로 차단기는, 제1 차단 챔버(30) 또는 제2 차단 챔버(32)를 상기 스위치기어 디바이스들 중 제4 스위치기어 디바이스에 연결하도록 구성되는 제4 전기 접속점(34, 56)을 포함하는 것인 회로 차단기.
제1항에 있어서, 상기 제1 차단 챔버(30)는 상기 제4 전기 접속점(34)을 포함하여, 상기 제4 스위치기어 디바이스에 대한 상기 제1 차단 챔버(30)의 연결을 가능하게 하는 것인 회로 차단기.
제1항에 있어서,
상기 제2 전기 접속점(52)과 상기 제4 전기 접속점(56)에 동시에 상기 제2 차단 챔버(32)가 연결되게 하는 제2 공통점 전도체(54)
를 포함하며, 상기 제4 전기 접속점(56)은, 상기 제2 공통점 전도체(54)를 통해 제2 차단 챔버(32)를 상기 제4 스위치기어 디바이스에 연결하도록 구성되는 것인 회로 차단기.
제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 플랜지(13, 14, 16, 17)는 제1 쌍의 동일한 플랜지(13, 14)들 및 제2 쌍의 동일한 플랜지(16, 17)들을 포함하며, 이들 두 쌍은 하우징(10)의 양측에 방사상으로 대향하게 배치되는 것인 회로 차단기.
제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 따른 회로 차단기(8);
변압기(60), 케이블 인터페이스(62), 프루프 어스 스위치(64; proof earthing switch), 및 단로기 접지 스위치(66)를 포함하는 목록에서 선택되는 적어도 4개의 스위치기어 디바이스
를 포함하는 장치.
제2항에 따른 회로 차단기(8);
변압기(60), 케이블 인터페이스(62), 프루프 어스 스위치(64), 및 단로기 접지 스위치(66)를 포함하는 목록에서 선택되는 적어도 4개의 스위치기어 디바이스
를 포함하며,
제1 스위치기어 디바이스는 변압기(60)이고, 제2 스위치기어 디바이스는 단로기 접지 스위치(66)이며, 제3 스위치기어 디바이스는 케이블 인터페이스(62)이고, 제4 스위치기어 디바이스는 프루프 어스 스위치(64)인 것인 장치.