KR100571152B1 - 지중 케이블의 시스전류 억제장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지중 송전선로의 시스전류 억제장치에 관한 것으로, 그 기술적 구성은 철심의 둘레부에 코일이 다수회 권선된 리액터를 송전선로의 시스선에 연결 설치한 시스전류 억제장치에 있어서, 상기 리액터의 입력측에 직렬로 연결 설치되는 퓨즈와, 상기 리액터에 병렬로 연결되는 피뢰기가 구비되어 구성되어서, 평상시에는 시스전류를 억제하여 전력손실을 줄이고, 뇌격 침입이나 지락사고시에는 억제장치를 보호함과 더불어 침입된 전류는 대지로 원활하게 흐를 수 있도록 하여 전력 사고가 발생되는 것을 방지할 수 있도록 한 것이다.

Description

지중 케이블의 시스전류 억제장치{Improved sheath current restrain unit in underground cable}

도 1은 본 발명에 따른 시스전류 억제장치의 구성도이다.

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -

1 : 입력단자 1’: 출력단자

2 : 피뢰기 3 : 외함

4 : 퓨즈 5 : 코일

6 : 철심 7 : 리액터

본 발명은 지중 송전선로의 시스전류 억제장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 평상시에는 시스전류를 억제하여 전력손실을 줄이고, 뇌격 침입이나 지락사고시에는 억제장치를 보호함과 더불어 침입된 전류는 대지로 원활하게 흐를 수 있도록 하여 전력 사고가 발생되는 것을 방지할 수 있도록 된 지중 케이블의 시스전 류 억제장치에 관한 것이다.

일반적으로, 전력계통의 송전방식은 도시외곽 또는 농어촌지역의 경우 가공선 형태로, 대도시 중심부나 신도시 등에서는 지중에 매설된 케이블을 통해 전력을 공급하고 있다. 또한, 이러한 송전선로는 안전을 위해 일정구간마다 시스선을 통해 대지에 접지되며, 지중 송전선로의 경우에는 계통사고 등으로 인하여 시스선의 전위가 상승되는 것을 방지하고자 케이블 접속구간마다 시스선을 일괄적으로 접지하는 일괄접지방식으로 운영되고 있다. 따라서, 이러한 일괄접지방식은 송전선로에 전류가 흐르면, 이 송전선로의 둘레부에 설치된 금속 시스에도 전압이 유기되어 시스선을 통해 대지로 흐르게 된다.

그런데, 이와 같이 시스선에 전류가 흐르게 되면, 송전선로에는 불필요한 손실전력이 발생되며, 이러한 손실전력은 각상의 부하가 불평형일 경우에 더욱 심해져서, 안정적인 전력 전송을 방해하게 되며, 전송선로 내부의 온도를 상승시켜 송전선로의 열화를 유발하는 등의 여러 가지 문제점이 있다. 또한, 이러한 손실전력에도 불구하고, 부하전류 측정시 계기(hook on Am-meter)에는 부하전류와 순환전류의 합으로 나타나기 때문에, 순환전류로 인한 송전선로의 손실이 정확하게 파악되지 않는 문제점도 있다.

따라서, 최근에는 철심코어의 둘레에 코일을 다수회 권선한 리액터를 시스선에 연결하여 평상시에는 시스선에 순환전류가 발생되지 않도록 함으로써 전력을 안정적으로 공급하는 역할을 하고, 지락사고 등 이상전압 발생 시에는 시스선의 전위 상승을 제한함으로써, 송전선로에 이상전압의 발생을 억제시킬 수 있도록 된 시스전류 억제장치가 개발되어 국내특허 2001-53832호에 자세히 개시한바 있다.

그러나, 이러한 시스전류 억제장치는 지락사고가 발생하였을 때 과전류에 의해 억제장치가 파손되어서 사고전류가 흐르지 못하게 됨에 따라, 더 큰 전력사고가 발생할 우려가 있으며, 마찬가지로 뇌격이 침입하였을 때도 억제장치의 절연이 파괴되어 전력사고를 유발하는 등의 문제점이 있다. 그 외에도, 상기 억제장치를 과도전류에 대해서도 어느 정도 견딜 수 있도록 제작되기 위해서는 그 사이즈와 무게 등이 과다하게 커져서 실제의 전력계통에는 이를 사용하기 어려운 등의 문제점이 있다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 본 발명의 목적은 컴팩트하게 제작되어 코스트가 절감되고 설치가 용이하면서도, 지락사고나 뇌격 침입시에도 억제장치가 보호됨과 더불어 사고전류를 대지로 원활하게 흐르도록 하므로써, 전력사고가 발생되는 것을 방지할 수 있도록 된 지중 케이블의 시스전류 억제장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은, 철심의 둘레부에 코일이 다수회 권선된 리액터를 송전선로의 시스선에 연결 설치한 시스전류 억제장치에 있어 서, 상기 리액터의 입력측에 직렬로 연결 설치되는 퓨즈와, 상기 리액터에 병렬로 연결되는 피뢰기가 구비되어 구성된 것을 특징으로 한다.

위에서, 상기 퓨즈는 그 용량이 5㎄∼20㎄인 것을 특징으로 한다.

상기 리액터와 퓨즈, 피뢰기는 함체 내부에 수납되어 설치된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 본 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고, 단지 예시로 제시된 것이며 종래 구성과 동일한 부분은 동일한 부호 및 명칭을 사용한다.

도 1은 본 발명에 따른 시스전류 억제장치의 구성도이다. 도시된 바에 따르면, 상기 시스전류 억제장치는 자화특성에 의해 시스전류를 억제하는 리액터(7)가 도시되지 않은 송전선로의 시스선에 연결되고, 이 리액터(7)의 입력측에는 과전류에 대해 리액터를 보호하는 퓨즈(4)가 직렬로 연결되며, 상기 리액터(7)와 병렬로 피뢰기(2)가 연결되어 이 피뢰기(2)를 통해 사고전류가 원활하게 대지로 흐를 수 있도록 하므로써, 전력계통의 사고를 방지할 수 있도록 한 것이다.

상기 리액터(7)는 코일(5)과 철심(6)의 자화특성을 이용하여 순환전류를 억제하는 것으로, 도시되지 않은 시스선과 접지선 사이에 연결 설치된다. 상기 철심(6)은 전기 절연을 위하여 절연 바니쉬로 함침되고, 함체(3) 내부에 설치되어 수분 침투를 방지할 수 있도록 구성된다. 상기 코일(5)은 철심(6)의 둘레부에 다수회 권선된 것으로, 입력단자(1)는 송전선로쪽의 시스선에 연결되고, 출력단자(1’) 는 대지에 접지되는 접지선에 접속된다.

상기 퓨즈(4)는 리액터(7)의 입력단자(1)에 직렬로 연결되어 지락사고 등이 발생되더라도 사고전류가 리액터(7)로 유입되지 않도록 차단하여 억제장치를 보호하는 것으로, 그 용량은 5㎄∼20㎄인 것을 이용함이 너무 쉽게 단선되지 않으면서도 리액터를 안전하게 보호할 수 있어 바람직하다.

상기 피뢰기(2)는 리액터(7)에 병렬로 연결되어 지락사고나 뇌격 침입시 이 피뢰기(2)를 통해 사고전류가 대지로 흐를 수 있도록 하므로써, 송전선로에 전력사고가 발생되는 것을 방지하기 위한 것이다.

이러한 피뢰기(2)는 정상전압 상태에서는 전류가 흐르지 않도록 고저항을 가지나 번개 등이 침입하였을 경우에는 도전성의 전로가 되어 저항이 매우 작아져서 사고전류를 원활하게 흐르도록 하며, 다시 정상상태로 되면 고저항으로 되돌아가는 것으로, 발전소나 변전소, 송배전선로 등에 많이 사용된다.

이상의 구성에 의한 본 발명의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.

상기 시스전류 억제장치는 시스선에 리액터(7)가 연결 설치되어 평소에는 이 리액터(7)의 임피던스에 의해 시스전류가 흐르는 것을 억제하여 송전선로의 전력손실을 줄일 수 있으며, 안정되게 전력을 전송할 수 있게 한다.

또한, 지락사고나 뇌격 침입시 상기 시스선에 리액터(7)의 용량을 초과하는 사고전류가 흐르게 되면, 리액터(7)의 입력단자(1)에 직렬로 연결된 퓨즈(4)가 단선되어 리액터(7)로 사고전류가 유입되는 것을 차단하여 억제장치의 파손을 방지할 수 있게 된다.

이때, 시스선에 침입된 사고전류는 리액터(7)에 병렬로 연결된 피뢰기(2)를 통해 대지로 원활하게 흘러서 송전선로에 전력사고가 발생되는 것을 방지하게 된다.

따라서, 이러한 시스전류 억제장치는 리액터(7)에 과전류가 유입되지 않기 때문에, 그 사이즈 및 용량 등을 종래에 비해 현저히 작게 하더라도 안전하게 사용할 수 있어서, 지중의 송전선로에 억제장치를 설치하기가 매우 용이하고, 유지보수도 편리한 장점이 있다.

상기와 같은 본 발명은, 시스선에 리액터의 용량을 넘어서는 과전류가 유기되더라도 입력측에 직렬로 연결된 퓨즈가 단선되어 과전류에 의한 억제장치의 파손을 방지할 수 있고, 침입된 과전류는 리액터와 병렬로 연결된 피뢰기를 통해 대지로 원활하게 흐르기 때문에, 송전선로에 전력사고가 발생되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상기 시스전류 억제장치는 그 용량 및 사이즈를 종래에 비해 현저히 작게 하더라도 안전하게 사용할 수 있어서, 지중 송전선로에 설치하기가 매우 용이하며, 유지보수도 편리한 장점이 있다.

Claims (3)

1. 철심의 둘레부에 코일이 다수회 권선된 리액터를 송전선로의 시스선에 연결되며, 상기 리액터의 입력측에 직렬로 퓨즈가 연결되고, 상기 리액터에 병렬로 피뢰기가 연결된 시스전류 억제장치에 있어서;

   상기 퓨즈는 그 용량이 5㎄∼20㎄인 것을 특징으로 하는 지중 케이블의 시스전류 억제장치.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,

   상기 리액터와 퓨즈, 피뢰기는 함체 내부에 수납되어 설치된 것을 특징으로 하는 지중 케이블의 시스전류 억제장치.

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