KR100588769B1 - Metal-encapsulated, gas-insulated switchgear assemblies with gas-filled containers - Google Patents
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Abstract
본 발명은 금속으로 둘러싸인, 가스 절연 스위치 기어, 특히 가스로 충전된 컨테이너 내에 함께 배치된 3위치 스위치 및 진공 파워 브레이커와 같은 파워 브레이커를 갖는 중간 전압용 스위치 기어에 관한 것이다. 상기 컨테이너는 3위치 스위치를 컨테이너의 외측에 배치된 버스 바와 연결시키기 위한 덕트 및 파워 브레이커를 컨테이너의 외측에 배치된, 스위치 기어의 케이블 단자와 연결시키기 위한 덕트를 포함한다. 이러한 스위치 기어는 각각 3위치 스위치(DS)와 버스 바(SS)를 수용하는 밀봉된 제 1 스위칭 챔버 및 파워 브레이커를 수용하는 밀봉된 제 2 스위칭 챔버(R2)를 갖는 모듈 구조의 스위치 패널(SF)에 의해 구현된다. 제 1 및 제 2 스위칭 챔버(R1, R2)는 기밀 방식의 모듈 커넥터 장치(MK)에 의해 서로 연결되며, 각각 기밀 방식의 케이블 덕트(KD)를 갖는다. The invention relates to a gas insulated switchgear surrounded by metal, in particular a switchgear for intermediate voltages having a three-position switch and a power breaker such as a vacuum power breaker disposed together in a gas filled container. The container includes a duct for connecting a three-position switch to a bus bar arranged outside of the container and a duct for connecting a power breaker with a cable terminal of the switch gear arranged outside of the container. These switch gears each have a modular switch panel SF having a sealed first switching chamber for receiving a three-position switch DS and a bus bar SS and a sealed second switching chamber for receiving a power breaker R2. Is implemented by The first and second switching chambers R1 and R2 are connected to each other by a hermetic module connector device MK, each having a hermetic cable duct KD.
Description
본 발명은 금속으로 둘러싸인, 가스 절연 스위치 기어, 특히 모듈 구조의 스위치 패널을 갖는 중간 전압용 스위치 기어에 관한 것으로서, 밀봉된 제 1 스위칭 챔버 내에 3위치 스위치 및 버스 바(busbar)가 함께 배치되고, 밀봉된 제 2 스위칭 챔버 내에는 파워 브레이커가 차례로 배치되며, 상기 버스 바가 3위치 스위치에 의해 덕트를 통해 파워 브레이커와 연결되고, 상기 파워 브레이커는 케이블 단자에 접속시키기 위한 상응하는 수의 케이블 덕트를 포함하고, 스위칭 챔버는 압력 릴리프 채널에 의해 한정된다.The present invention relates to a gas insulated switchgear, in particular a switchgear for intermediate voltages having a modular switch panel, enclosed in metal, wherein a three-position switch and a busbar are arranged together in a sealed first switching chamber, Within the sealed second switching chamber, power breakers are arranged one after the other, the bus bars are connected with the power breakers via a duct by a three-position switch, the power breakers including a corresponding number of cable ducts for connecting to the cable terminals. The switching chamber is defined by a pressure relief channel.
상기 방식의 스위치 기어는 A. Aufermann 외, ETZ, DC. 118, 1997년 8월 1일자 제 15/16호, "시스템 패밀리를 위한 스위치 기어"의 16-19 페이지에 공지되어있다.The switchgear of this type is described in A. Aufermann et al., ETZ, DC. 118, issued on August 16, 1997, pages 16-19, "Switch Gears for System Families".
상기 스위치 기어에는 필요에 따라 단일 버스 바 또는 이중 버스 바가 설치되고, 각각 3위치 스위치를 갖는 각 단일 버스 바가 분리된 가스 챔버 내에 제공된다. 가스 챔버 컨테이너는 서로 인접하여 접속되며, 조건에 알맞게 서로 구조적으로 매칭되어야 한다.The switchgear is provided with a single bus bar or double bus bar as required, and each single bus bar having a three-position switch is provided in a separate gas chamber. The gas chamber containers are connected adjacent to each other and must be structurally matched with each other to suit the conditions.
또한 DE 44 45 061 A1에 의해 가스 봉입 컨테이너 내에 각각 3위치 스위치 및 파워 브레이커(여기서는 진공 스위치로 표현됨)를 갖는 스위치 기어가 공지되었다. It is also known by DE 44 45 061 A1 to switch gears having a three-position switch and a power breaker (represented here as a vacuum switch) in the gas-sealed container, respectively.
컨테이너 내에 놓인 3위치 스위치는 상부 영역내 컨테이너를 기밀 방식으로 관통하는, 소위 덕트에 의해, 상기 컨테이너의 외부에 배치된 버스 바와 완전하게 연결된다. 마찬가지로 외부로부터 인입된 케이블 단자를 위해 컨테이너의 하부 영역에 추가 덕트가 존재하며, 반면 케이블 플러그 단자는 전면의 기밀방식 덕트에 의해 인입될 수 있다. 이 경우 각 컨테이너는 통상 적어도 6개의 용접 덕트를 가지며, 상기 용접 덕트상으로 케이블 플러그 단자가 예컨대 외부 콘(cone) 시스템에 의해 직접 설치될 수 있다. 상기 케이블 플러그 단자에는 필요에 따라 과전압 방전기 또는 케이블 검사 장치도 접속될 수 있다. The three-position switch placed in the container is completely connected by a bus bar arranged outside of the container, by a so-called duct, which penetrates the container in the upper region in an airtight manner. Similarly there is an additional duct in the lower area of the container for the cable terminals drawn from the outside, while the cable plug terminals can be led by the hermetic duct on the front. In this case each container usually has at least six welding ducts, on which the cable plug terminals can be installed directly, for example by means of an external cone system. An overvoltage discharger or a cable inspection device may also be connected to the cable plug terminal as necessary.
상기 장치의 컨테이너들도 밀봉 용접됨에 따라서 시일없이 금속 밀봉된다. 이러한 방식으로 용접된 스위치 기어의 경우, 최종 검사 단계 및 차후 가동 단계에서 발생하는 오류가 매우 비용이 높은 보수 작업을 필요로 하거나, 심각한 경우 스위치 기어의 하나 또는 그 이상의 스위치 패널이 완전 교체될 수 있기 때문에 그 설계 및 제조시 품질 제어에 대한 요구 사항이 매우 엄격하다.The containers of the device are also metal sealed without seals as they are hermetically welded. In the case of switch gears welded in this way, errors in the final inspection and subsequent operation phases may require very expensive maintenance work, or in serious cases one or more switch panels of the switch gear may be completely replaced. Because of that, the requirements for quality control during design and manufacturing are very strict.
본 발명의 목적은 상기와 같이 금속으로 둘러싸인, 가스 절연 스위치 기어를 구조 형성의 관점에서 현저하게 개선시키고, 상기 스위치 기어의 매우 바람직한 특성을 그 수명 및 높은 작동 신뢰도의 관점에서 제한하지 않으면서 오류 발생시 취급을 간편화시키는 것이다. The object of the present invention is to significantly improve the gas insulated switchgear, which is enclosed in metal as described above, in terms of structure formation, and in the event of an error without limiting the very desirable characteristics of the switchgear in terms of its lifetime and high operational reliability. It is to simplify the handling.
상기 목적은 본 발명에 따라, According to the present invention the above object,
1.1 3위치 스위치가 단일 커넥팅 로드에 의해 제어되는 각각의 제 1 스위칭 챔버 내에 차례로 배치되고,1.1 3-position switches are arranged in turn in each of the first switching chambers controlled by a single connecting rod,
1.2 상기 제 1 스위칭 챔버의 압력 릴리프 채널은 외부 쪽에 제공되고, 각각의 압력 릴리프 채널은 상부로 향한 공기 배출구를 갖는 압력 감소 및 결함-아크-저항성 패널 커버링을 포함하며,1.2 the pressure relief channel of the first switching chamber is provided on the outside, each pressure relief channel comprises a pressure reducing and fault-arc-resistant panel covering with an upwardly directed air outlet,
1.3 덕트가 기밀 방식의 모듈 커넥터 장치로 구현되는 특징에 의해 달성된다.1.3 is achieved by the feature that the duct is embodied in a hermetic modular connector arrangement.
상기와 같이 구성된 스위치 패널에 의해 스위치 기어가 전체적으로 덜 복잡한 기능 유닛으로 제조 및 관리될 수 있다.The switch panel configured as above allows the switch gear to be manufactured and managed as a whole less complex functional unit.
상기 스위칭 챔버에는 특히 바람직한 방식으로 덕트가 제공되며, 상기 덕트는 가스 절연 모듈 커넥터 장치로서 절연 가스와 관련한 추가 비용 없이 상기 스위치 기어의 조립 및 분해를 실제로 가능하게 한다. 이는 예컨대 3위치 스위치 또는 파워 브레이커와 마찬가지로 고장시 특히 스위치 기어의 개별 부품을 교환하기에 적합하며, 공지된 스위치 기어와는 달리 결함이 있는 부품만 교환할 수 있다. 일체형 모듈 커넥터 장치를 기밀 방식의 연결 부재로서 상이한 스위칭 챔버 사이에 삽입하는 것은 모듈로 구성된 스위치 패널의 구조를 매우 바람직하게 개선시킨다. 상기 3위치 스위치가 제 1 스위칭 챔버 내에 서로 인접 배치되고, 그 접점의 회전 평면 내에서 스위치 패널의 전면에 대해 평행하게 배치됨으로써 상응하게 작은 설 치 부피를 필요로 함에 따라, 비교적 간단한 제어 메커니즘에 의해 커넥팅 로드와 함께 작동될 수 있다. The switching chamber is provided with a duct in a particularly preferred manner, which duct is a gas insulated module connector device which actually enables the assembly and disassembly of the switch gear without the additional costs associated with insulating gas. It is suitable, for example, for replacing individual parts of the switchgear in the event of a failure, as for example a three-position switch or a power breaker, and unlike the known switchgear, only defective parts can be replaced. Inserting the integrated modular connector device between the different switching chambers as a hermetic connection member greatly improves the structure of the switch panel composed of modules. By means of a relatively simple control mechanism, the three-position switch is arranged adjacent to each other in the first switching chamber and in parallel to the front face of the switch panel in the plane of rotation of its contact, thus requiring a correspondingly small installation volume. Can be operated with connecting rod.
제 1 스위칭 챔버의 상부쪽 경계를 정하는 패널 커버링 및 스위치 패널의 압력 릴리프 채널에 의해, 상기 스위치 기어의 소형 구조에도 불구하고 인체 보호에 대한 안전 요구가 충족된다.By the panel covering delimiting the upper side of the first switching chamber and the pressure relief channel of the switch panel, the safety requirement for human protection is met despite the compact structure of the switch gear.
약간 변형된, 금속으로 둘러싸인 가스 절연 스위치 기어는Slightly deformed, metal-insulated switchgear surrounded by metal
2.1 3위치 스위치가 단일 커넥팅 로드에 의해 제어되는 각각의 제 1 스위칭 챔버 내에 차례로 배치되고, 2.1 3-position switches are arranged in turn in each of the first switching chambers controlled by a single connecting rod,
2.2 상기 제 1 스위칭 챔버의 압력 릴리프 채널은 외부 쪽에 제공되고, 각각의 압력 릴리프 채널은 상부로 향한 공기 배출구를 갖는 압력 감소 및 결함-아크-저항성 패널 커버링을 포함하며,2.2 The pressure relief channel of the first switching chamber is provided on the outside, each pressure relief channel includes a pressure reducing and fault-arc-resistant panel covering with an upwardly directed air outlet,
2.3 덕트가 기밀 방식의 모듈 커넥터 장치로 구현되고,2.3 The duct is implemented with a hermetic modular connector device,
2.4 상기 스위치 패널이 케이블 덕트를 수용하기 위한 밀봉된 제 3 스위칭 챔버를 포함하며,2.4 said switch panel comprises a sealed third switching chamber for receiving a cable duct,
2.5 제 2 스위칭 챔버의 파워브레이커가 모듈 커넥터 장치를 통해 제 3 스위칭 챔버의 케이블 덕트에 연결된다는 특징을 갖는다.2.5 The breaker of the second switching chamber is connected to the cable duct of the third switching chamber via a modular connector device.
상기 스위치 기어는 추가로 제공된 제 3 스위칭 챔버에 의해 도입부에 언급한 스위치 기어와 구별되며, 상기 제 3 스위칭 챔버 내에는 파워 브레이커로부터 분리된 케이블 단자가 수용된다. 또한 여기서는 제 1 스위치 기어 타입과 같이 스위치 챔버들, 이 경우에는 제 2 및 제 3 스위칭 챔버들이 기밀 방식으로 모듈 커넥터 장치와 연결됨으로써, 전술한 장점이 상기 스위치 기어에 더 강하게 영향을 미 친다. 측정을 목적으로 하기 위해서는 상기 모듈 커넥터 장치에 스위칭 챔버의 외부에서 쉽게 접근될 수 있도록 상응하는 변환기 장치가 설치될 수 있다. The switch gear is further distinguished from the switch gear mentioned in the introduction by a third switching chamber provided, in which the cable terminals separated from the power breaker are accommodated. Also here the switch chambers, in this case the second and third switching chambers, like the first switch gear type, are connected in a hermetic manner with the module connector device, whereby the above-mentioned advantages more strongly affect the switch gear. For measurement purposes a corresponding transducer device can be installed in the module connector device for easy access from outside of the switching chamber.
본 발명의 바람직한 실시예에 따라 케이블 덕트는 내부 콘 단자(제 3 항의 특징과 관련) 및 외부 콘 단자(제 4 항의 특징과 관련)를 포함한다.According to a preferred embodiment of the invention the cable duct comprises an inner cone terminal (in connection with the features of claim 3) and an outer cone terminal (in connection with the features of claim 4).
스위치 패널이 기능적으로 소위 종축 커넥터에 서로 연결된, 금속으로 둘러싸인, 가스 절연 스위치 기어에 있어서, 본 발명의 추가의 매우 바람직한 실시예에 따라서 다음의 특징이 제공된다.In a gas insulated switchgear, which is enclosed in metal, in which the switch panel is functionally connected to each other in a so-called longitudinal connector, the following features are provided according to a further very preferred embodiment of the present invention.
즉 5.1 스위치 기어의 스위치 패널이 버스 바의 수에 상응하는 수의 기밀 방식 패널 커넥터 장치에 접속되고,That is, the switch panel of the 5.1 switchgear is connected to the number of hermetic panel connector devices corresponding to the number of bus bars,
5.2 상기 패널 커넥터 장치는 모듈 커넥터 장치와 동일한 구조를 갖는다.5.2 The panel connector device has the same structure as the module connector device.
동일한 구조의 모듈 커넥터 장치는 간단한 방법으로 비용을 들이지 않고, 모듈 구조의 스위치 패널을 가장 상이한 스위치 기어 변이형으로 조립하는 것을 가능하게 한다.The modular connector device of the same structure makes it possible to assemble the switch panel of the modular structure into the most different switch gear variant without incurring a cost in a simple way.
본 발명은 2 개의 도면으로 나타난 아주 간단한 실시예에 의해 더 자세히 설명된다.The invention is explained in more detail by the very simple embodiment shown in two figures.
도 1 은 오른쪽 전면에서 2 개의 분리된 스위칭 챔버를 가지고, 왼쪽에서부터 도시된 측면에 나타난 바와 같이, 종축 커넥터를 가진 스위치 기어로 구현되는 스위치 기어의 가능한 실시예를 도시하고, 1 shows a possible embodiment of a switchgear with two separate switching chambers at the right front side, and as a switchgear with longitudinal connectors, as shown in the side shown from the left,
도 2 는 3 개의 서로 독립적인 스위칭 챔버를 가진 변형된 스위치 기어를 도 시한다. 2 shows a modified switch gear with three mutually independent switching chambers.
도 1 은 금속으로 둘러싸인, 가스 절연 스위치 기어를 전면 및 측면에서 도시한 것이고, 상기 장치는 종축 커넥터를 가진 스위치 기어 변이형의 형성을 위한 스위치 패널(SF) 및 추가 스위치 패널(SFn)을 포함한다. 스위치 패널(SF)의 상부 영역에, 커넥팅 로드(SG)에 의해 제어 가능한 관련된 3위치 스위치(DS) 및 상응하는 버스 바(SS)를 구비한 밀봉된 제 1 스위칭 챔버(R1)가 제공되고, 또한 스위치 패널(SF)의 하부 영역에, 관련된 파워 브레이커(LS), 케이블 덕트(KD) 및 커넥터 부시(SB)를 가진 밀봉된 제 2 스위칭 챔버(R2)가 제공된다. 또한 상기 밀봉된 제 1 스위칭 챔버(R1)는 결함-아크-저항성 패널 커버링(SA)에 의해 상부에서 한정되는데, 상기 결함-아크-저항성 패널 커버링(SA)은 스위치 패널을 관통한 압력 하중 채널(DK)과 접속되고, 장애 발생시 가열된 가스를 의도한 대로 상기 스위치 패널로부터 화살표 방향으로 내보낸다. 상기 패널 커버링(SA)내부에서 금속 메시(metal mesh)의 사용에 의해 이와 관련하여, 또한 상응하는 열 감소가 이루어짐으로써 장애 발생시 인체 보호에 대단히 효과적임이 명백해진다. 또한 부호 MK 로 표시된 다수의 모듈 커넥터 장치가 나타나고, 상기 장치는 스위치 패널(SF)의 조립된 상태 또한 분해된 상태에서의 밀봉된 스위칭 챔버(R1,R2) 사이에서, 상기 스위칭 챔버(R1,R2)사이에서의 가스 교환이 이루어질 수 없도록 제 1 및 제 2 스위칭 챔버(R1,R2)를 서로 연결시킨다. 유지 보수 시, 조립 또한 분해할 경우에 가스로 인한 추가 비용이 더 이상 요구되지 않는 것이 상기 모듈 커넥터 장치(MK)에 의해 보장된다. FIG. 1 shows a gas insulated switch gear, enclosed in metal, from the front and side, the apparatus comprising a switch panel SF and an additional switch panel SFn for the formation of a switch gear variant with longitudinal connectors. . In the upper region of the switch panel SF, there is provided a sealed first switching chamber R1 with an associated three-position switch DS controllable by the connecting rod SG and a corresponding bus bar SS, Also provided in the lower region of the switch panel SF is a sealed second switching chamber R2 having an associated power breaker LS, cable duct KD and connector bush SB. In addition, the sealed first switching chamber R1 is defined at the top by a defect-arc-resistant panel covering SA, wherein the defect-arc-resistant panel covering SA is a pressure load channel through the switch panel. DK) and, in the event of a failure, the heated gas is discharged from the switch panel in the direction of the arrow as intended. The use of a metal mesh inside the panel covering SA makes it clear in this regard that also a corresponding heat reduction is achieved which is very effective in protecting the human body in the event of a failure. Also shown are a number of modular connector devices, denoted by the symbol MK, which are arranged between the sealed switching chambers R1 and R2 in the assembled and disassembled state of the switch panel SF. The first and second switching chambers R1 and R2 are connected to each other so that gas exchange between them is not possible. In maintenance, it is ensured by the module connector device MK that the assembly no longer requires any additional costs due to the gas.
상기 모듈 커넥터 장치(MK)는 필요에 따라 링 코어 변환기로 구현된 전류 변환기(SW)를 -표시된 바와 같이- 수용할 수 있도록 설계된다.The module connector device MK is designed to accommodate, as indicated, a current transducer SW implemented as a ring core transducer as required.
종축 커넥터를 가진 스위치 기어의 구현을 위해 제공된 바와 같이, 상기 스위치 패널(SF)의 전면 옆의 왼쪽에, 동일한 부가된 추가 스위치 패널(SFn)이 측면도로 나타난다. 부호 MK 로 표시된 모듈 커넥터 장치를 가진 2 개의 스위칭 챔버(R1,R2)의 연결과 함께, 상기 스위치 패널(SF)은 여기서 한 개만 나타난 부호 FK 로 표시된 패널 커넥터 장치를 통해 추가 스위치 패널(SFn)과 연결되는 것이 나타난다. 상기 패널 커넥터 장치(FK)는 모듈 커넥터 장치(MK)와 동일한 특성을 가지며, 또한 동일한 구조를 가지고, 상기 장치에 동일한 방법으로 측정을 목적으로 하여 전류 변환기(SW)가 -표시된 바와 같이-설치될 수 있다.As provided for the implementation of a switchgear with a longitudinal connector, on the left side of the front side of the switch panel SF, the same additional additional switch panel SFn appears in a side view. With the connection of two switching chambers R1 and R2 with a modular connector device indicated by the symbol MK, the switch panel SF is connected to the additional switch panel SFn via a panel connector device denoted by the symbol FK, where only one is shown here. The connection appears. The panel connector device FK has the same characteristics as the module connector device MK, and also has the same structure, in which the current converter SW is -as indicated-for the purpose of measuring in the same way. Can be.
도 2 는 추가의 금속으로 둘러싸인 가스 절연 스위치 기어를 도시하고, 도 1 에 도시된 스위치 기어에 대한 상기 스위치 패널(SF)에서, 케이블 덕트(KD)가 별도의 제 3 스위칭 챔버(R3)내에 배치된다. 제시된 바와 같이, 제 2 스위칭 챔버(R2)는 제 1 스위칭 챔버(R1) 및 제 3 스위칭 챔버(R3)와 모듈 커넥터 장치(MK)에 의해 연결된다. 따라서 필요한 경우에 케이블 덕트(KD)도 가스로 충전된 제 1 및 제 2 스위칭 챔버(R1,R2)에 삽입되지 않은 채 사용될 수 있다.FIG. 2 shows a gas insulated switchgear surrounded by an additional metal, in which the cable duct KD is arranged in a separate third switching chamber R3 in the switch panel SF for the switchgear shown in FIG. 1. do. As shown, the second switching chamber R2 is connected with the first switching chamber R1 and the third switching chamber R3 by the module connector device MK. Thus, if necessary, the cable duct KD can also be used without being inserted into the first and second switching chambers R1 and R2 filled with gas.
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