KR200479356Y1 - 가스절연 개폐장치용 변류기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 가스절연 개폐장치용 변류기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수개의 도체와, 상기 도체가 내부에 위치하여 상기 도체와의 사이에 절연간극이 형성되도록 하는 철심 파이프와, 상기 철심 파이프의 외측에 위치하여 코일이 권선된 코어 및 변류기 코어를 포함하는 가스절연 개폐장치용 변류기에 있어서,상기 변류기 코어는, 외측면에 에폭시 수지층이 코팅된 것을 특징으로 하는 가스절연 개폐장치용 변류기에 관한 것이다.
본 고안은 변류기 코어를 구성할 때 폴리 프로필렌을 사용함으로써 변류기 코어의 절연 성능이 향상되도록 하고, 제조시에 성형이 용이해지도록 하는 효과가 있다.
또한 변류기 코어에 에폭시 수지를 코팅함으로서 변류기에 수분이 흡수되는 것을 방지하여 수분으로 인해 가스절연 개폐장치의 성능이 저하되거나 각 기기들의 수명이 단축되는 것을 방지하는 효과가 있다.

Description

가스절연 개폐장치용 변류기 {CURRENT TRANSFORMER FOR GAS INSULATED SWITCHGEAR}

본 고안은 가스절연 개폐장치용 변류기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 변류기의 절연 성능이 향상되게 하고, 성형이 손쉽게 이루어지게 할 뿐만 아니라 수분이 흡수되는 것을 방지하는 가스절연 개폐장치용 변류기에 관한 것이다.

가스절연 개폐장치(GIS; Gas Insulated Switchgear)는 옥내외 발전소나 변전소에 사용되는 전력 개폐장치로서, 사용조건 하에서 정상 상태의 개폐뿐만 아니라 전력사고, 단락 등의 이상상태에 있어서도 선로를 안전하게 개폐하여 전력계통을 적절히 보호하는 장치이다.

도 1에는 가스절연 개폐장치의 개략적인 구성이 도시되어 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 가스절연 개폐장치는 모선(Main Bus)(1), 단로기(DS; Disconnecting Switch)(2, 8), 보수용 접지개폐기(Earthing Switch)(3, 7), 변류기(CT; Current Transformer)(4, 6), 선로용 접지개폐기(LES; Line Earthing Switch)(9), 부싱(Gas to Air Bushing)(10) 및 조작함(11) 등으로 이루어진다.

이러한 가스절연 개폐장치에서 변류기(4, 6)는 고압 또는 저압 회로에서 대전류(1차 전류)를 그에 비례하는 소전류(2차 전류)로 변성해 주어 계측기와 같은 보호 계전기를 정확하고, 안전하게 동작시킬 수 있게 한다.

한편, 도 2에는 종래의 변류기의 구조가 도시되어 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 변류기는 3상에 대응하는 3가닥의 도체(20)의 외측에 각각 소정의 절연 간극을 유지한 상태로 철심 파이프(30)를 동심원상으로 배치하고, 철심 파이프(30)의 외측에 코일을 권선한 코어(40)를 배치한 형태로 구성되며, 도체(20)는 중공의 파이프 형태로 이루어진다.

상기와 같이 구성된 변류기에는 변류기 코어가 구비되는 데, 도 3에는 종래의 변류기 코어가 도시되어 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 종래의 변류기 코어(70)는 규소 강판으로 이루어진 플레이트(71)를 슬리팅(Slitting) 한 다음 권철한 후 열처리 및 냉각처리를 수행한다.

또한 플레이트(71)에 프레스 보드(73)로 1차 절연을 하고, 변류기 코어(70)의 비율에 맞게 도선을 권선한 다음 프레스 보드(75)로 2차 절연을 한 후 면 테이프(77)로 재차 절연하여 변류기 코어(70)를 완성한다.

하지만 종래의 변류기 코어는 가스절연 개폐장치의 작동중에 다량의 수분이 흡수되는 문제점이 있었다.

또한 가스절연 개폐장치의 내부에 차 있는 SF₆ 가스에 화학적 분해나 전기적 분해가 일어날 때 흡수된 수분으로 인해 황산(H₂SO₄)이 발생하고, 황산(H₂SO₄)으로 인해 각 기기들이 부식되어 가스절연 개폐장치의 성능이 현저히 저하될 뿐만 아니라 설치된 기기들의 수명이 단축되는 문제점이 있었다.

본 고안은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 변류기 코어를 구성할 때 폴리 프로필렌을 사용함으로써 변류기 코어의 절연 성능이 향상되도록 하고, 제조시에 성형이 용이해지도록 할 뿐만 아니라 변류기 코어에 에폭시 수지를 코팅함으로서 변류기에 수분이 흡수되는 것을 방지하는 가스절연 개폐장치용 변류기를 제공함에 그 목적이 있다.

전술한 본 고안의 목적은, 복수개의 도체와, 상기 도체가 내부에 위치하여 상기 도체와의 사이에 절연간극이 형성되도록 하는 철심 파이프와, 상기 철심 파이프의 외측에 위치하여 코일이 권선된 코어 및 변류기 코어를 포함하는 가스절연 개폐장치용 변류기에 있어서, 상기 변류기 코어는, 외측면에 에폭시 수지층이 코팅된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 변류기 코어는, 중심이 중공된 원통 형상으로 이루어지고, 플레이트층과 상기 플레이트층을 감싸는 절연층으로 구성되되, 상기 절연층은 상기 에폭시 수지층으로 코팅되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 절연층은, 상기 플레이트층을 감싸고, 외측면에 도선이 권선된 제1 폴리 프로필렌 테이프층과, 상기 제1 폴리 프로필렌 테이프층을 감싸는 제2 폴리 프로필렌 테이프층 및 상기 제2 폴리 프로필렌 테이프층을 감싸고 외측면에 상기 에폭시 수지층이 코팅된 면 테이프층으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 플레이트층은 규소로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 가스절연 개폐장치용 변류기는 변류기 코어를 구성할 때 폴리 프로필렌을 사용함으로써 변류기 코어의 절연 성능이 향상되도록 하고, 제조시에 성형이 용이해지도록 하는 효과가 있다.

또한 변류기 코어에 에폭시 수지를 코팅하여 변류기에 수분이 흡수되는 것을 방지함으로써 SF₆가스의 화학적 분해와 전기적 분해시에 수분으로 인해 황산(H₂SO₄)이 발생되는 것을 차단하여 황산(H₂SO₄)으로 인해 가스절연 개폐장치의 성능이 저하되거나 각 기기들의 수명이 단축되는 것을 방지하는 효과가 있다.

도 1은 가스절연 개폐장치의 개략적인 구성도.
도 2는 가스절연 개폐장치에 구비된 변류기의 개략적인 구성도.
도 3은 종래의 변류기의 단면도.
도 4는 종래의 변류기 코어의 내부구조를 나타내는 단면도.
도 5는 본 고안에 따른 변류기 코어가 구비된 변류기의 단면도.
도 6은 본 고안에 따른 변류기 코어의 내부구조를 나타내는 단면도.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 일 실시예에 따른 가스절연 개폐장치용 변류기를 상세히 설명한다.

도 5는 본 고안에 따른 변류기 코어가 구비된 변류기의 단면도이고, 도 6은 본 고안에 따른 변류기 코어의 내부구조를 나타내는 단면도이다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 가스절연 개폐장치용 변류기는 종래의 변류기와 동일하게 복수개의 도체(미도시)와, 상기 도체가 내부에 위치하고 상기 도체와의 사이에 절연 간극이 형성된 철심 파이프(200)와, 상기 철심 파이프(200)의 외측에 위치한 변류기 코어(100)를 포함하여 이루어진다.

상기 도체는 가스절연 개폐장치의 1차 권선이 되고, 중공된 파이프 형태로 이루어지며, 상기 변류기에는 3상에 대응하도록 3가닥의 도체가 구비된다.

상기 철심 파이프(200)는 상기 도체가 내부에 위치하고, 상기 도체와의 사이에 절연 간극이 형성되며, 내부에는 절연 가스가 차 있어 상기 절연 가스를 통해 상기 도체와 절연된다.

상기 변류기 코어(100)는 코일이 감겨져 가스절연 개폐장치의 2차 권선이 되고, 상기 철심 파이프(200)의 외측에 위치한다.

이때 상기 도체와 상기 철심 파이프(200) 및 상기 변류기 코어(100)는 장착판(미도시)에 의해 고정된 상태로 접지 탱크(미도시)내에 설치되고, 상기 접지 탱크의 내부에는 절연가스가 차 있게 된다.

한편, 상기 변류기 코어(100)는 상기 변류기의 내부에 구비되는데, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 변류기 코어(100)는 상기 철심 파이프(200)의 외측에 구비되며, 상기 변류기 코어(100)의 중심부는 플레이트층(110)으로 이루어지고, 상기 플레이트층(110)은 규소 등으로 구성된다.

상기 플레이트층(110)의 외측면은 상기 변류기 코어(100)의 절연성능이 형상되도록 절연층(120)이 감싸도록 형성된다.

이때 상기 절연층(120)은 제1 폴리 프로필렌 테이프층(121), 제2 폴리 프로필렌 테이프층(123) 및 면 테이프층(125)으로 구성된다.

상기 제1 폴리 프로필렌 테이프층(121)은 폴리 프로필렌으로 구성되고, 도선이 권선된 상태로 상기 플레이트층(110)을 감싸도록 형성된다.

이때 상기 폴리 프로필렌은 전기 절연성과 성형성이 우수하여, 변류기 코어(100)의 절연 성능을 향상시키고, 제조과정에서 성형이 손쉽게 이루어지게 한다.

상기 제2 폴리 프로필렌 테이프층(123)은 폴리 프로필렌으로 구성되고, 상기 제1 폴리 프로필렌 테이프층(121)을 감싸도록 형성되어, 상기 제1 폴리 프로필렌 테이프층(121)과 함께 변류기 코어(100)의 절연 성능을 향상시키고 제조과정에서 성형이 손쉽게 이루어지게 한다.

상기 면 테이프 층(125)은 상기 제2 폴리 프로필렌 테이프층(123)을 감싸도록 형성되어 재차 상기 변류기 코어(100)의 절연 성능이 향상되도록 한다.

이때 상기 면 테이프 층(125)에는 에폭시 수지가 코팅되는데, 상기 에촉시 수지는 내열성, 접착성, 전기 절연성, 내약품성 및 내수성 등이 뛰어나 상기 에폭시 수지층(127)을 통해 변류기 코어(100)에 수분이 흡수되는 것을 방지하여 수분으로 인해 가스절연 개폐장치가 오동작 되거나 각 기기들의 수명이 단축되는 것을 방지하게 된다.

본 고안의 경우 변류기 코어(100)를 구성할 때 두개의 폴리 프로필렌 테이프층(121, 123)을 형성함으로써 변류기 코어(100)의 절연 성능이 향상되도록 하고, 변류기 코어(100)를 제조할 때 제조과정에서 성형이 용이하게 이루어지게 하는 효과가 있다.

또한 변류기 코어(100)의 외측면에 에폭시 수지가 코팅된 에폭시 수지층(127)을 형성함으로써 변류기 코어(100)의 내수성을 향상시켜 수분이 흡수되지 못하도록 하는 효과가 있다.

또한 수분이 흡수되는 것을 방지하기 때문에 SF₆ 가스에 화학전 분해나 전기적 분해가 일어날 때 수분으로 인해 황산(H₂S0₄)이 발생하는 것을 차단하여 황산(H₂S0₄)으로 인해 각 기기들이 부식되어 가스절연 개폐장치의 성능이 저하되거나 각 기기들의 수명이 단축되는 것을 방지하는 효과가 있다.

이상에서 본 고안의 바람직한 일실시예를 설명하였으나, 본 고안은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있고, 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 고안의 범위를 한정하는 것이 아니다.

70, 100:변류기 코어 71, 110: 플레이트층
73,75: 프레스 보드 77: 면 테이프
120: 절연층 121: 제1 폴리 프로필렌 테이프
123: 제2 폴리 프로필렌 테이프 125: 면 테이프
127: 에폭시 수지층

Claims (4)

1. 복수개의 도체와, 상기 도체가 내부에 위치하여 상기 도체와의 사이에 절연간극이 형성되도록 하는 철심 파이프와, 상기 철심 파이프의 외측에 위치하여 코일이 권선된 코어 및 변류기 코어를 포함하는 가스절연 개폐장치용 변류기에 있어서,
   상기 변류기 코어는,
   외측면에 에폭시 수지층이 코팅되되,
   중심이 중공된 원통 형상으로 이루어지고,
   플레이트층과 상기 플레이트층을 감싸는 절연층으로 구성되되,
   상기 절연층은 상기 에폭시 수지층으로 코팅되는 것을 특징으로 하는 가스절연 개폐장치용 변류기.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 절연층은,
   상기 플레이트층을 감싸고, 외측면에 도선이 권선된 제1 폴리 프로필렌 테이프층과, 상기 제1 폴리 프로필렌 테이프층을 감싸는 제2 폴리 프로필렌 테이프층 및 상기 제2 폴리 프로필렌 테이프층을 감싸고 외측면에 상기 에폭시 수지층이 코팅된 면 테이프층으로 구성되는 것을 특징으로 하는 가스절연 개폐장치용 변류기.
4. 제1항에 있어서,
   상기 플레이트층은 규소로 구성되는 것을 특징으로 하는 가스절연 개폐장치용 변류기.

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