KR100763167B1

KR100763167B1 - 스위치기어의 모선연결장치

Info

Publication number: KR100763167B1
Application number: KR1020060081321A
Authority: KR
Inventors: 마지훈
Original assignee: 엘에스산전 주식회사
Priority date: 2006-08-25
Filing date: 2006-08-25
Publication date: 2007-10-08

Abstract

본 발명은 스위치기어의 모선연결장치에 관한 것으로서, 일 단에 다른 패널과 연결을 위한 연결부가 형성되고 타 단에 단로기 또는 접지개폐기가 접속되는 접속부가 형성되는 도체와, 상기 연결부가 외부에 노출되고 상기 접속부는 내부에 형성되게 상기 도체를 감싸도록 절연체로 형성되는 피복부를 구비하여 서로 연결될 패널의 내부에 각각 배치되는 부스연결모듈과; 도전체로 상기 두 패널에 각각 배치된 부스연결모듈의 연결부 사이의 거리에 비해 확장된 길이를 가지며 신축가능하게 형성되어 일 단은 상기 두 패널 중 어느 하나의 부스연결모듈의 연결부에 연결되고 타 단은 상기 두 패널 중 다른 하나의 부스연결모듈의 연결부에 연결되는 플렉시블 션트와; 절연부재로 관형상을 가지도록 형성되어 상기 플렉시블 션트의 절연을 위해 상기 플렉시블 션트의 둘레에 배치되는 절연튜브를 포함하는것을 특징으로 한다. 이에 의해, 패널의 모선 연결을 신속하고 용이하게 할 수 있어 점검 및 보수를 간편하게 할 수 있는 스위치기어의 모선연결장치가 제공된다.

Description

스위치기어의 모선연결장치{BUS CONNECTION APPARATUS FOR SWITCHGEAR}

도 1은 종래의 스위치기어의 패널의 열반상태를 도시한 사시도,

도 2는 도 1의 부스바의 연결상태를 도시한 도면,

도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ 선에 따른 단면도,

도 4는 도 3의 절연부재의 사시도,

도 5는 도 3의 연결컨택트의 사시도,

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 스위치기어의 모선연결장치의 사용상태를 도시한 사시도,

도 7은 도 6의 Ⅶ-Ⅶ 선에 따른 단면도,

도 8은 도 7의 부스연결모듈 및 절연튜브의 결합상태의 사시도,

도 9는 도 8의 분리 사시도,

도 10은 도 9의 플렉시블 션트의 사시도,

도 11은 도 9의 실드너트의 사시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

110 : 패널 120 : 부스연결모듈

121 : 도체 125 : 연결부

131 : 피복부 137 : 튜브결합부

150 : 플렉시블 션트 153 : 압착부

161 : 고정볼트 171 : 실드너트

180 : 절연튜브 190 : 클램프

191 : 튜브삽입부

본 발명은, 스위치기어의 모선연결장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 패널의 모선 연결을 신속하고 용이하게 할 수 있어 점검 및 보수를 간편하게 할 수 있도록 한 스위치기어의 모선연결장치에 관한 것이다.

도 1은 종래의 스위치기어의 패널의 열반상태를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 부스바의 연결상태를 도시한 도면이며, 도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ 선에 따른 단면도이고, 도 4는 도 3의 절연부재의 사시도이며, 도 5는 도 3의 연결컨택트의 사시도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 스위치기어는 열을 이루도록 배치되는 복수의 패널(10)을 구비하고 있다. 각 패널(10)의 상부 내부에는 각 패널(10)을 전기적으로 연결하기 위한 부스바(bus bar)(21)가 열반방향을 따라 설치되어 있으며, 부스바(21)가 설치되는 내부 공간에는 절연물질로 육불화황(SF₆) 개스가 충전된다. 각 패널(10)의 양 측벽에는 관통공(12)이 형성되어 있으며, 각 관통공(12)은 부싱(31)에 의해 기밀적으로 차단되어 있다.

부싱(31)은 절연체로 형성되어 있으며, 중심에는 부스바(21)의 각 일 단부가 연결될 수 있도록 연결도체(33)가 구비되어 있다. 각 패널(10)의 내측에 배치되는 연결도체(33)의 단부에는 볼트에 의해 부스바(21)가 연결 및 지지될 수 있도록 암나사부(35)가 각각 형성되어 있으며, 패널(10)의 외측을 향하는 연결도체(33)의 단부에는 반경방향을 따라 외측으로 돌출된 접점(37)이 형성되어 있다.

열반에 의해 서로 인접된 두 부싱(31)의 사이에는 각 연결도체(33)가 서로 전기적으로 연결되도록 연결컨택트(41)가 결합되어 있으며, 연결컨택트(41)의 외측에는 실리콘 등의 절연체로 형성된 절연튜브(45)가 결합되어 있다. 연결컨택트(41)는, 도체로 바형상을 가지도록 형성되어 환상으로 배치되는 복수의 접점편(42)과, 환상으로 배치된 복수의 접점편(42)의 양 단부에 결합되어 각 접점편(42)이 연결도체(33)의 접점과 소정의 접압력을 가지고 접촉될 수 있도록 탄성력을 가하는 복수의 링형상의 스프링(43)을 구비하고 있다. 각 부싱(31)에는 연결컨택트(41) 및 절연튜브(45)의 각 일단이 수용 결합될 수 있도록 열반방향을 따라 내측으로 함몰되게 수용부(34)가 형성되어 있다.

그런데, 이러한 종래의 스위치기어에 있어서는, 패널(10)의 크기에 비해 크기가 매우 작고 정밀한 조립 공차를 요구하는 연결컨택트(41) 및 절연튜브(45)를 사용하여 서로 인접된 두 패널(10)을 전기적으로 연결하도록 되어 있어, 연결컨택트(41)와 연결도체(33)의 정렬에 많은 시간 및 노력이 소요된다고 하는 문제점이 있다.

또한, 정밀한 조립 공차를 요하는 연결도체(33) 및 연결컨택트(41)는, 비교 적 작은 외력에 의해서도 상대 위치의 변동이 쉽게 발생되어 접촉 포인트에 대한 안정감이 낮아지게 되는 등 전반적으로 기기 자체의 신뢰도를 저해하게 된다고 하는 문제점이 있다.

또한, 부스바(21) 주변에는 절연물질로 육불화황 개스를 충전하도록 되어 있어 패널(10)의 점검 및 보수 시 육불화황 개스를 배출 및 충전하여야 하므로 패널(10)의 점검 및 보수에 소요되는 시간, 노력 및 비용 상승을 가중시키게 된다고 하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 패널의 모선 연결을 신속하고 용이하게 할 수 있어 점검 및 보수를 간편하게 할 수 있는 스위치기어의 모선연결장치를 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 일 단에 다른 패널과 연결을 위한 연결부가 형성되고 타 단에 단로기 또는 접지개폐기가 접속되는 접속부가 형성되는 도체와, 상기 연결부가 외부에 노출되고 상기 접속부는 내부에 형성되게 상기 도체를 감싸도록 절연체로 형성되는 피복부를 구비하여 서로 연결될 패널의 내부에 각각 배치되는 부스연결모듈과; 도전체로 상기 두 패널에 각각 배치된 부스연결모듈의 연결부 사이의 거리에 비해 확장된 길이를 가지며 신축가능하게 형성되어 일 단은 상기 두 패널 중 어느 하나의 부스연결모듈의 연결부에 연결되고 타 단은 상기 두 패널 중 다른 하나의 부스연결모듈의 연결부에 연결되는 플렉시블 션트와; 절연부재로 관형상을 가지도록 형성되어 상기 플렉시블 션트의 절연을 위해 상기 플렉시블 션트의 둘레에 배치되는 절연튜브를 포함하는 스위치기어의 모선연결장치에 의해 달성된다.

여기서, 상기 절연튜브는 길이방향을 따라 신축 가능하게 주름관으로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 절연튜브의 양 단부는 입구측이 확장되게 형성되어 있으며, 상기 부스연결모듈의 피복부에는 상기 절연튜브의 내부에 삽입될 수 있도록 상기 절연튜브의 형상에 대응되게 튜브결합부가 형성되어 있는 것이 효과적이다.

상기 튜브결합부와 상기 절연튜브의 상호 접촉면 중 적어도 어느 하나에는 절연그리스가 도포되는 것이 바람직하다.

중공체로 형성되고 상기 절연튜브의 결합부의 외측에 결합되어 상기 절연튜브가 상기 부스연결모듈에 일체로 고정 결합되도록 하는 클램프를 더 포함하도록 구성하는 것이 바람직하다.

상기 연결부에는 상기 플렉시블 션트의 단부가 안착될 수 있도록 안착부가 형성되어 있으며, 상기 안착부 및 상기 플렉시블 션트의 단부를 관통되게 결합되는 고정볼트 및 상기 고정볼트에 나사결합되는 너트를 더 포함하도록 구성하는 것이 효과적이다.

상기 고정볼트는 전계 집중을 억제할 수 있도록 모가 제가된 둥근머리모양을 구비하도록 구성하는 것이 바람직하다.

상기 각 연결부에는 복수의 고정볼트가 체결되며, 상기 너트는 상기 복수의 고정볼트에 동시에 결합될 수 있도록 복수의 암나사부가 형성된 실드너트인 것이 효과적이다.

상기 플렉시블 션트는 얇은 두께를 가지는 긴 판상의 복수의 도전체를 적층하여 형성되는 것이 바람직하다.

상기 플렉시블 션트의 양 단부에는 두께방향으로 압착하여서 된 압착부가 각각 형성되어 있으며, 상기 각 압착부에는 관통공이 형성되어 있는 것이 효과적이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 스위치기어의 모선연결장치의 사용상태를 도시한 사시도이고, 도 7은 도 6의 Ⅶ-Ⅶ 선에 따른 단면도이며, 도 8은 도 7의 부스연결모듈 및 절연튜브의 결합상태의 사시도이고, 도 9는 도 8의 분리 사시도이며, 도 10은 도 9의 플렉시블 션트의 사시도이고, 도 11은 도 9의 실드너트의 사시도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 스위치기어는, 전력을 수전하여 부하로 급전하고, 주회로 모선의 계전 및 계측, 주회로 모선의 분리, 이중 모선(double bus line)의 경우 모선의 연결 기능 등을 수행하기 위해 서로 열을 이루도록 배치되는 복수의 패널(110)을 구비하고 있다. 각 패널(110)은 내부 상부영역에 본 발명의 일 실시예에 따른 스위치기어의 모선연결장치에 의해 서로 전기적으로 연결되어 있다.

본 스위치기어의 모선연결장치는, 일 단에 다른 패널(110)과 연결을 위한 연결부(125)가 형성되고 타 단에 단로기 또는 접지개폐기가 접속되는 접속부(127)가 형성되는 도체(121)와, 상기 연결부(125)가 외부에 노출되고 상기 접속부(127)는 내부에 형성되게 도체(121)를 감싸도록 절연체로 형성되는 피복부(131)를 구비하여 서로 연결될 패널(110)의 내부에 각각 배치되는 부스연결모듈(120)과; 도전체로 두 패널(110)에 각각 배치된 부스연결모듈(120)의 연결부(125) 사이의 거리에 비해 확장된 길이를 가지며 신축가능하게 형성되어 일 단은 두 패널(110) 중 어느 하나의 부스연결모듈(120)의 연결부(125)에 연결되고 타 단은 두 패널(110) 중 다른 하나의 부스연결모듈(120)의 연결부(125)에 연결되는 플렉시블 션트(150)와; 절연부재로 관형상을 가지도록 형성되어 플렉시블 션트(150)의 절연을 위해 플렉시블 션트(150)의 둘레에 배치되는 절연튜브(180)를 포함하여 구성되어 있다.

각 부스연결모듈(120)은 각 패널(110)의 내부에 설치된 단로기 또는 접지개폐기에 일 측이 전기적 및 물리적으로 연결되어 있으며, 전기적 연결을 위한 도체(121)와, 도체(121)를 감싸 절연시킴과 아울러 도체(121)를 지지할 수 있도록 에폭시수지 등의 절연체로 형성되는 피복부(131)를 구비하고 있다.

피복부(131)의 일 측에는 단로기 또는 접지개폐기에 접촉되어 고정볼트 등에 의해 결합될 수 있도록 결합부(133)가 형성되어 있으며, 결합부(133)의 모서리영역에는 결합공(134)이 형성되어 있다. 결합부(133)의 중심영역에는 단로기 또는 접지개폐기의 단자가 삽입되어 접속부(127)에 접속될 수 있도록 가이드부(135)가 형성되어 있다.

피복부(131)의 타측에는 플렉시블 션트(150)의 일단이 연결될 수 있도록 도체(121)의 단부가 외부에 노출되어 있으며, 노출된 도체(121)의 단부에는 플렉시블 션트(150)의 일단이 안착될 수 있도록 두께방향으로 절취되게 연결부(125)가 형성되어 있다. 연결부(125)에는 한 쌍의 관통공(126)이 형성되어 있다. 피복부(131)의 연결부(125)측에는 절연튜브(180)가 결합될 수 있도록 튜브결합부(137)가 각각 형성되어 있으며, 튜브결합부(137)는 절연튜브(180)의 삽입 결합 시 삽입이 용이하게 되도록 함과 아울러 절연튜브(180)의 내면에 밀착될 수 있게 단부 측의 크기가 작아지도록 경사지게 형성되어 있다. 여기서, 튜브결합부(137)의 중심에 대한 경사각은 대략 6도 정도로 구성하는 것이 바람직하다.

절연튜브(180)는 절연특성이 우수하고 길이방향을 따라 신축이 가능하게 실리콘 등의 절연부재로 주름관 형태로 형성되어 있으며, 양 단부영역은 튜브결합부(137)에 밀착 결합될 수 있도록 단부측이 확장된 타원형의 단면형상을 가지도록 형성되어 있다. 절연튜브(180)의 양 단부에는 외측으로 돌출되고 둘레방향을 따라 연장된 고리형상의 걸림턱(182)이 형성되어 있으며, 절연튜브(180)의 양 단부의 외측에는 절연튜브(180)가 각 부스연결모듈(120)의 튜브결합부(137)에 결합되어 고정유지될 수 있도록 클램프(190)가 결합되어 있다.

클램프(190)는 사각 형상을 가지며, 각 모서리영역에는 볼트 등의 고정부재가 수용 결합될 수 있도록 결합공(192)이 각각 형성되어 있다. 클램프(190)의 내부에는 절연튜브(180) 및 튜브결합부(137)의 형상에 대응되게 타원형상의 튜브삽입부(191)가 형성되어 있으며, 튜브삽입부(191)는 절연튜브(180)의 단부가 튜브결합부(137)에 밀착되게 가압할 수 있도록 튜브결합부(137)의 경사각에 대응되는 경사각을 가지도록 형성되어 있다.

플렉시블 션트(150)는, 얇은 두께를 가지는 긴 판상의 복수의 도체(151)를 적층하여 형성되어 있으며, 양 단부에는 두께방향으로 압착된 압착부(153)가 형성되어 있다. 여기서, 도체(151)는 대략 0.05㎜ 정도의 두께를 가지는 긴 판상의 형태로 형성되어 360매 정도가 적층된다. 각 압착부(153)에는 복수의 관통공(155)이 각각 형성되어 있으며, 각 압착부(153)는 부스연결모듈(120)의 각 연결부(125)에 복수의 고정볼트(161) 및 실드너트(shield nut)(171)에 의해 일체로 결합되어 있다. 여기서, 고정볼트(161)는 결합을 위한 수나사부(162)의 일 측에 절연파괴를 방지할 수 있도록 전계 집중이 완화되게 모가 제거된 둥근머리모양의 머리부(163) 를 구비하고 있으며, 머리부(163)에는 육각렌치 등 공구가 삽입될 수 있게 삽입홈(164)이 형성되어 있다. 실드너트(171)는 전계 집중을 완화할 수 있게 넓은 표면을 가지게 형성되어 있으며, 두 고정볼트(161)가 동시에 나사결합될 수 있도록 복수의 암나사부(173)가 형성되어 있다.

한편, 부스연결모듈(120)에는 절연튜브(180)의 삽입방향을 따라 튜브결합부(137)의 전방측에 각 클램프(190)가 면접촉되어 고정결합될 수 있도록 클램프결합부(139)가 형성되어 있으며, 클램프결합부(139)에는 클램프(190)의 각 결합공(192)과 상호 연통되게 암나사부(140)가 형성되어 있다.

이러한 구성에 의하여, 각 패널(110)이 열반된 상태에서 각 패널(110)의 모선을 연결하고자 할 때는, 일 측의 부스연결모듈(120)의 연결부(125)에 플렉시블 션트(150)의 일 측 압착부(153)를 안착시킨 상태에서 연결부(125)의 하측에 실드너트(171)를 배치시켜 고정볼트(161)를 나사 결합한다. 다음, 절연튜브(180)의 양 단부에 클램프(190)를 결합한 상태에서 플렉시블 션트(150)의 타단을 통해 플렉시블 션트(150)의 외부에 절연튜브(180)가 결합되도록 한다. 플렉시블 션트(150)가 연결된 부스연결모듈(120)의 튜브결합부(137)에 절연그리스(grease)(138)를 도포하고, 클램프(190)를 클램프결합부(139)에 면접촉되게 가압하여 볼트로 체결하여 고정 결합되도록 한다.

일측의 결합이 완료되면 절연튜브(180)의 길이가 축소되도록 수축시켜 플렉시블 션트(150)의 타단이 외부에 노출되게 한 후, 플렉시블 션트(150)의 타단을 다른 패널(110)의 부스연결모듈(120)의 연결부(125)에 안착시키고 고정볼트(161) 및 실드너트(171)로 일체로 결합되도록 한다. 다른 패널(110)의 부스연결모듈(120)의 튜브결합부(137)의 외면에 절연그리스(138)를 도포하고 해당 클램프(190)를 해당 부스연결모듈(120)의 클램프결합부(139)에 면접촉되게 당겨 볼트를 체결하면 결합이 완료된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 패널의 연결 시 조립 공차를 완화시킬 수 있어 정밀한 공차에 기인하여 정렬에 매우 많은 시간 및 노력이 소요되던 종래와는 달리 패널의 연결을 신속하고 용이하게 할 수 있는 스위치기어의 모선연결장치가 제공된다.

또한, 본 발명에 따르면, 진동 등 외력이 작용하여도 절연튜브 및 플렉시블 션트는 신축이 가능하여 컨택트 포인트가 항상 안정적인 접촉상태를 유지할 수 있어 기기의 신뢰도를 제고시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 부스연결모듈, 플렉시블 션트 및 절연튜브에 의해 절연내력을 향상시킬 수 있어 환경 유해물질로 분류되는 육불화황(SF₆) 개스 등 절연물질의 사용을 배제할 수 있을 뿐만 아니라, 육불화황 개스의 배출 및 충전 작업 시간을 단축시킬 수 있어 사고 패널 발생 시 저렴한 비용으로 신속하게 복구할 수 있는 이점이 있다.

Claims

일 단에 다른 패널과 연결을 위한 연결부가 형성되고 타 단에 단로기 또는 접지개폐기가 접속되는 접속부가 형성되는 도체와, 상기 연결부가 외부에 노출되고 상기 접속부는 내부에 형성되게 상기 도체를 감싸도록 절연체로 형성되는 피복부를 구비하여 서로 연결될 패널의 내부에 각각 배치되는 부스연결모듈과;

도전체로 상기 두 패널에 각각 배치된 부스연결모듈의 연결부 사이의 거리에 비해 확장된 길이를 가지며 신축가능하게 형성되어 일 단은 상기 두 패널 중 어느 하나의 부스연결모듈의 연결부에 연결되고 타 단은 상기 두 패널 중 다른 하나의 부스연결모듈의 연결부에 연결되는 플렉시블 션트와;

절연부재로 관형상을 가지도록 형성되어 상기 플렉시블 션트의 절연을 위해 상기 플렉시블 션트의 둘레에 배치되는 절연튜브를 포함하는 스위치기어의 모선연결장치.
제1항에 있어서,

상기 절연튜브는 길이방향을 따라 신축 가능하게 주름관으로 형성되는 것을 특징으로 하는 스위치기어의 모선연결장치.
제1항에 있어서,

상기 절연튜브의 양 단부는 입구측이 확장되게 형성되어 있으며, 상기 부스 연결모듈의 피복부에는 상기 절연튜브의 내부에 삽입될 수 있도록 상기 절연튜브의 형상에 대응되게 튜브결합부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 스위치기어의 모선연결장치.
제3항에 있어서,

상기 튜브결합부와 상기 절연튜브의 상호 접촉면 중 적어도 어느 하나에는 절연그리스가 도포되는 것을 특징으로 하는 스위치기어의 모선연결장치.
제3항에 있어서,

중공체로 형성되고 상기 절연튜브의 결합부의 외측에 결합되어 상기 절연튜브가 상기 부스연결모듈에 일체로 고정 결합되도록 하는 클램프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스위치기어의 모선연결장치.
제1항에 있어서,

상기 연결부에는 상기 플렉시블 션트의 단부가 안착될 수 있도록 안착부가 형성되어 있으며, 상기 안착부 및 상기 플렉시블 션트의 단부를 관통되게 결합되는 고정볼트 및 상기 고정볼트에 나사결합되는 너트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스위치기어의 모선연결장치.
제6항에 있어서,

상기 고정볼트는 전계 집중을 억제할 수 있도록 모가 제가된 둥근머리모양을 구비한 것을 특징으로 하는 스위치기어의 모선연결장치.
제6항에 있어서,

상기 각 연결부에는 복수의 고정볼트가 체결되며, 상기 너트는 상기 복수의 고정볼트에 동시에 결합될 수 있도록 복수의 암나사부가 형성된 실드너트인 것을 특징으로 하는 스위치기어의 모선연결장치.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 플렉시블 션트는 얇은 두께를 가지는 긴 판상의 복수의 도전체를 적층하여 형성되는 것을 특징으로 하는 스위치기어의 모선연결장치.
제9항에 있어서,

상기 플렉시블 션트의 양 단부에는 두께방향으로 압착하여서 된 압착부가 각각 형성되어 있으며, 상기 각 압착부에는 관통공이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 스위치기어의 모선연결장치.