에너지 효율적인 금속 밀폐형 개폐기

I. 제품 개요

XGN15-12(F)/XGN15-12(F·R) 시리즈 박스형 고정식 AC 금속 밀폐형 개폐기(일반적으로 "링 메인 유닛"으로 알려짐)는 10kV/12kV 중전압 배전망을 위해 특별히 개발된 차세대 실내 코어 배전 설비입니다. 이 제품은 SF₆ 가스 절연 부하 스위치를 핵심 부품으로 사용합니다. F형은 순수 부하 스위치 유닛이며, F·R형은 부하 스위치와 고차단 퓨즈를 통합하여 "스위치-퓨즈" 복합 보호 장치를 구성합니다.

본 제품 시리즈는 공기 절연과 SF₆ 가스 탱크 밀봉의 복합 절연 구조를 채택하고 있으며, GB 3906 "3.6kV~40.5kV 교류 ​​금속 밀폐형 개폐기 및 제어 장비" 및 IEC 62271-200 "고전압 개폐기 및 제어 장비 - 제200부: 금속 밀폐형 개폐기 및 제어 장비"와 같은 국가 및 국제 표준을 엄격히 준수하여 설계 및 제조되었습니다. 초소형 구조, 높은 안전성, 긴 무보수 기간, 폭넓은 적용 가능성이 핵심 강점입니다. 도시 배전망 환형망 전력 공급, 산업 및 광업 기업 단말 전력 배전, 사전 설치 변전소(박스형 변전소) 고전압 측, 공공 시설 전력 배전 시스템 등 다양한 분야에서 널리 사용되며, 배전망 자동화 및 전력 공급 신뢰성 향상을 위한 핵심 장비입니다.

II. 핵심 구조 및 작동 원리

(1) 핵심 구조 구성

본 제품은 모듈식 전면 유지보수 설계를 채택했으며, 전체 구조는 다음과 같은 핵심 구성 요소로 이루어져 있습니다.

SF₆ 밀폐형 가스 탱크:

레이저 용접으로 3mm 두께의 스테인리스강을 제작하고, 용접 부위는 헬륨 질량 분석법으로 검사하여 영구적인 밀봉을 보장하며, 사용 수명 동안 가스 보충이 필요하지 않습니다.

이 장치는 0.045MPa의 게이지 압력으로 SF₆ 가스로 채워져 있으며, 이 가스는 부하 스위치의 절연 및 아크 소멸 매체 역할을 합니다.

내장형 3단(닫힘/열림/접지) 부하 스위치는 절연 스위치와 접지 스위치의 기능을 통합합니다.

고전압 주회로:

가스 탱크 내부의 가동 접점과 고정 접점, 그리고 외부의 고전압 부싱 및 버스바로 구성되며, 주석 도금된 구리 막대로 연결되어 접촉 저항이 낮고 전류 전달 용량이 뛰어납니다.

F·R형은 가스탱크 외부에 설치된 고차단 용량 전류 제한 퓨즈를 갖추고 있으며, 기계식 연결 장치를 통해 부하 스위치에 연결됩니다.

작동 및 연동 메커니즘:

수동 스프링 작동 방식을 채택했으며, 선택 사양으로 전기 작동 방식도 제공되어 작동 토크가 작고 개폐가 안정적입니다.

완전한 기계식 연동 장치를 갖추고 있으며, 오작동 개폐 방지, 부하 상태에서의 개폐 방지, 접지선에 전기가 흐르는 것을 방지, 접지선에 의한 폐쇄 방지, 그리고 실수로 활선 구간에 진입하는 것을 방지하는 "5가지 예방" 기능을 엄격하게 구현합니다.

캐비닛 및 보호:

일체형 벤딩 성형에는 알루미늄-아연 도금 강판 또는 304 스테인리스강을 사용하며, 표면은 부식 및 녹 방지를 위해 정전기 스프레이 처리됩니다.

캐비닛은 전면 개방형 디자인으로, 측면과 후면에 별도의 정비 공간을 확보할 필요 없이 모든 정비 작업을 전면에서 완료할 수 있습니다.

상단에는 방향성 압력 방출 채널이 장착되어 있어 내부 아크 결함 발생 시 고온·고압 가스를 안전한 방향으로 유도하여 캐비닛 폭발을 방지합니다.

(2) 작동 원리

정상 작동: 부하 스위치가 닫힘 위치에 있어 하류 부하에 전력을 공급합니다.

개방 작동: 정전 시 유지 보수가 필요한 경우, 작동 메커니즘이 부하 스위치를 열어 부하 전류를 차단합니다.

접지 작업: 라인의 전원이 차단된 것을 확인한 후 스위치를 접지 위치로 전환하고 접지선을 연결하여 유지 관리 담당자의 안전을 보장하십시오.

고장 보호(F·R형): 변압기에 단락이나 과부하가 발생하면 퓨즈가 빠르게 끊어져 기계적 연동 장치를 통해 부하 스위치가 자동으로 개방되어 고장 회로를 차단하고 변압기와 전력망을 보호합니다.

III. 사양 매개변수 (전면 적용 범위, 사용자 정의 가능)

테이블

매개변수 카테고리

핵심사양

자세한 설명

정격전압

12kV

중국의 10kV 배전망 표준에 맞춰 설계되었습니다.

정격 주파수

50Hz

전력 주파수 계통 표준을 준수합니다.

정격전류

630A

주회로 정격 전류는 일반적인 전력 배분 요구 사항을 충족합니다.

정격 단락 차단 전류

20kA(2초)

20kA의 단락 전류 충격을 2초 동안 견딜 수 있습니다.

정격 낙뢰 충격 내전압

75kV

낙뢰 과전압 손상으로부터 장비를 보호합니다.

메인 스위치 유형

SF₆ 3위치 부하 스위치

닫힘, 열림 및 접지 기능이 통합되어 있으며 추가 설정이 필요하지 않습니다.

퓨즈(F·R 타입)

높은 차단 용량의 전류 제한 퓨즈

정격 전류 100A~200A로 1600kVA 이하의 변압기를 보호할 수 있습니다.

절연 매체

가스 탱크 내부의 SF₆, 외부 공기

신뢰성과 환경 보호를 모두 고려한 복합 절연재

보호 등급

IP30(내부) / IP65(가스 탱크)

전기가 통하는 부분에 손가락이 닿는 것을 방지하며, 가스 탱크는 완벽하게 방진 및 방수 처리되어 있습니다.

캐비닛 재질

알루미늄-아연 도금 강판 / 304 스테인리스강

부식 및 녹 방지 기능이 뛰어나 실내/실외(박스형 변전소 내부) 사용에 적합합니다.

단일 캐비닛 너비

375mm / 500mm

초소형 설계로 배전실 공간을 크게 절약합니다.

기계적 수명

10,000회 이상

긴 스위치 작동 수명, 긴 무보수 기간

근무환경

온도: -25℃~+40℃; 습도: 95% 이하(결로 현상 없음); 고도: 2000m 이하(높은 고도는 맞춤 설정 가능)

대부분의 실내 환경에 적합하며, 고지대 환경에 맞춰 단열 성능을 강화할 수 있습니다.

IV. 핵심 제품 장점

(1) 안전하고 신뢰할 수 있으며 위험을 통제할 수 있음

완전 밀폐형 가스 탱크: 스테인리스 스틸 가스 탱크는 레이저 용접 및 헬륨 질량 분석법을 이용한 누출 감지 기술을 적용하여 SF₆ 가스 누출을 완벽하게 방지하며, 외부 환경의 영향을 받지 않는 단열 성능을 제공하여 안전하고 안정적인 작동을 보장합니다.

완벽한 "5가지 예방 조치" 연동 시스템: 기계적 연동과 전기적 연동의 이중 보호는 오작동으로 인한 인명 및 장비 사고를 근본적으로 제거합니다.

아크 결함 보호: 내장된 방향성 압력 방출 채널은 내부 아크 결함 발생 시 효과적으로 압력을 방출하여 작동 및 유지 보수 담당자와 장비의 안전을 보장합니다.

정밀 보호(F·R형): 부하 스위치와 고차단 퓨즈의 조합으로 변압기 고장 시 전원을 신속하게 차단하여 변압기 손상을 방지합니다.

(2) 컴팩트한 구조, 공간 효율성

초소형 모듈식 설계: 단일 캐비닛의 폭은 375mm에 불과하여 기존 배전반 대비 바닥 면적을 약 30% 절감할 수 있으며, 특히 공간이 제한된 배전실 및 박스형 변전소에 적합합니다.

3위치 통합: 부하 스위치는 개방, 폐쇄 및 접지의 3위치를 통합하여 캐비닛 구조를 단순화하고 고장 지점을 줄이며 전반적인 신뢰성을 향상시킵니다.

전면 유지보수 설계: 모든 작동 및 유지보수를 캐비닛 전면에서 완료할 수 있어 측면 및 후면에 유지보수 공간을 따로 확보할 필요가 없으므로 공간 활용도가 크게 향상됩니다.

(3) 편리한 운영 및 유지 관리, 저렴한 비용

유지보수 불필요 설계: SF₆ 가스 탱크는 영구 밀폐 구조를 갖추고 있으며, 스위치는 기계적 수명이 길어 정상 작동 시 정기적인 유지보수가 필요 없어 운영 및 유지보수 비용을 크게 절감합니다.

시각적 모니터링: 캐비닛에는 스위치 위치와 퓨즈 상태를 직접 확인할 수 있는 관찰 창이 장착되어 있으며 작동 상태가 한눈에 명확합니다.

지능형 운영 및 유지 보수(선택 사항): 지능형 온라인 모니터링 모듈을 구성하여 원격 모니터링, 고장 경보 및 원격 운영을 구현함으로써 "무인" 지능형 배전망을 실현할 수 있습니다.

(4) 뛰어난 적응성, 폭넓은 시나리오

유연한 조합: 다양한 전력 배전망의 요구 사항을 충족하기 위해 입력선, 출력선, 계량, 전력 전송(PT), 연계 등 다양한 기능 단위로 자유롭게 조합할 수 있습니다.

다양한 시나리오에 적용 가능: 도시 배전망, 산업 및 광업 기업, 상업용 건물, 병원, 학교, 기존 변전소 등 다양한 시나리오에서 널리 사용됩니다.

뛰어난 호환성: 국내외 주요 보호 계전기 및 자동화 시스템과 원활하게 연결되어 배전망의 자동화 업그레이드를 손쉽게 구현할 수 있습니다.

V. 일반적인 적용 시나리오

도시 배전망 혁신: 순환형 전력 공급 장치로서, "연동형" 전력 공급을 실현하고, 전력 공급 신뢰성을 향상시키며, 정전 범위를 줄입니다.

산업 및 광업 기업 배전: 모터 및 팬과 같은 중요한 생산 장비를 보호하기 위해 공장, 광산 및 기타 장소의 터미널 배전에 사용됩니다.

사전 설치형 변전소(박스형 변전소): 박스형 변전소 내부에 고전압 개폐 장치로 설치되며, 변압기 및 저전압 캐비닛과 연동하여 완전한 전력 분배 솔루션을 구성합니다.

공공시설: 쇼핑몰, 공항, 지하철, 병원 등 전력 공급 신뢰성이 매우 높은 곳에 적용됩니다.

신에너지 연결: 태양광 및 풍력 발전소와 같은 신에너지 발전소의 계통 연계 스위칭 장비로서, 신에너지 전력의 안전하고 안정적인 전송을 보장합니다.