KR100379689B1 - 가스 절연 부하 개폐기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가스 절연 부하 개폐기에 관한 것으로, 원형단면 형상의 내부 수용공간이 형성된 케이스와, 상기 케이스의 일정 부위의 내 측면에서 외 측면으로 연결되도록 적어도 하나 장착된 제1고정접점과, 상기 제1고정접점의 장착위치와 일정한 각을 이루며 상기 케이스의 내 측면에서 외 측면으로 연결되도록 상기 제1고정접점과 짝을 이루어 장착된 접지접점과, 상기 접지접점의 장착위치와 일정한 각을 이루며 상기 케이스의 내 측면에서 외 측면으로 연결되도록 상기 제1고정접점 및 접지접점과 짝을 이루어 장착된 제2고정접점과, 상기 원형단면 형상의 중심축과 일치하는 회전축을 갖고 회전하도록 장착된 회전자와, 상기 회전자에 장착되어 상기 제1고정접점, 제2고정접점 및 접지접점에 순차적으로 접하는 가동접점으로 구성되고, 상기 내부 수용공간에 가스(SF6)를 충전(充塡)하여 절연 및 소호 시킬 수 있도록 한 것이다.

Description

가스 절연 부하 개폐기{GAS INSULATION TYPE LOAD BREAK SWITCH}

본 발명은 가스 절연 부하 개폐기에 관한 것으로, 특히 부하 개폐기에서 기중 절연방식을 가스 절연방식으로 전환하여 사용자의 안전성을 확보하는 가스 절연 부하 개폐기에 관한 것이다.

일반적으로 부하 개폐기는 12∼25.8kV의 전압등급에서 사용되고 선로의 구분 및 분기를 위한 개폐장치로서, 정상 부하의 활선 상태에서 개폐 시 발생되는 아크를 대기 중에서 소호(消弧)시켜 신속하게 회로를 분리 또는 연결시키는 기능을 수행한다.

부하 개폐기는 수전용과 배전용으로 구분되며 수전용은 배전반에 내장되어 선로의 사고 또는 유지보수 시 선로를 활선 상태에서 절체 또는 투입하는 기능을 갖고 있으며, 배전용은 외함에 장착되어 옥외용으로 사용되며, 기능은 수전용과 유사하다.

이러한 부하 개폐기는 도 1a 및 도 1b에 도시한 바와 같이 베이스 판(1)과, 상기 베이스 판(1)의 일면에 등 간격을 갖으며 일렬로 장착되는 다수개의 고정부(10)와, 상기 일면에 상기 고정부(10)와 상기 고정부(10)와 같은 등 간격을 갖으며 상기 고정부(10)가 장착된 열에 평행하게 짝을 이루어 장착되는 가동부(20)와, 상기 가동부(20)가 장착된 열에 대하여 수직한 상기 베이스 판(1)의 측면에 장착되어 상기 가동부(20)를 구동하는 구동부(30)로 구성된다.

상기 고정부(10)는 상기 베이스 판(1)의 일면에 등 간격을 갖으며 일렬로 장착되는 다수개의 고정부측 절연체(11)와, 상기 베이스 판(1)에 고정부측 절연체(11)가 접하는 면의 이면인 상기 고정부측 절연체(11)의 상면에 장착되는 가동접점(12)으로 구성된다.

상기 가동부(20)는 상기 고정부측 절연체(11)와 짝을 이루며 평행하게 일렬로 장착된 가동부측 절연체(21)와, 상기 베이스 판(1)에 가동부측 절연체(21)가 접하는 면의 이면인 상기 가동부측 절연체(21)의 상면에 힌지 결합되어 회동되는 가동접점(22)과, 상기 가동접점(22)의 중간부에서 돌출되고 길이 방향으로 연장되어 아치형으로 형성된 소호부재(22)로 구성된다.

상기 구동부(30)는 상기 고정부(10) 및 상기 가동부(20)이 장착된 열에 대하여 수직한 상기 베이스 판(1)의 측면에 장착되는 모터(31)와, 상기 모터(31)의 회전축에 연결되어 회전하도록 장착되어 다수개의 크랭크(도시되지 않음)가 장착된 크랭크축(32)과, 상기 크랭크축(32)의 크랭크에 각각 일 측이 힌지 결합되고 타 측은 상기 가동접점(22)의 일정부위에 힌지 결합되는 커넥팅 로드(33)로 구성된다.

상기와 같이 구성된 종래의 부하 개폐기는 상기 크랭크축(32)이 상기 모터(31)의 동력을 받아 회전하면 상기 크랭크축(32)에 장착된 크랭크가 회전하게 되고, 상기 크랭크에 힌지 결합된 커넥팅 로드(33)는 왕복 운동을 시행하게 되며, 상기 커넥팅 로드(33)의 왕복운동은 힌지 결합된 가동접점(22)을 가동하여 아래로 당겨지게 되어 상기 고정접점(12)에 밀착되게 되므로 닫힘 동작이 완료되어 연결되는 것이다.

마찬가지로, 상기 모터(31)가 역회전 하게되면, 위와는 반대로 상기 가동접점(22)을 위로 밀어 올리게 되어 상기 고정접점(12)에서 상기 가동접점(22)을 떼어내게 되므로 열림 동작이 완료되어 단락 되는 것이다.

그러나 상기한 바와 같이 종래 부하 개폐기는 상기 고정부(10) 및 가동부(20)가 대기중에 노출되는 구조이므로 상간 절연거리 확보와 상기 가동부(20)의 가동접접(22)의 운동 반경이 커짐에 따라 설치 공간을 많이 차지하게 되어 부하 개폐기를 내장하는 배전반의 크기가 커지게 되고, 사람이나 동물의 접촉으로 사고 발생의 우려가 있으며, 케이블 충전전류를 접지 시키기 위한 접지 스위치를 별도로 장착하여야 하는 문제점이 발생하게 된다.

상기한 바와 같은 점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 부하 개폐기의 대기중 절연방식을 가스 절연방식으로 전환하여 크기를 축소하고, 가스 내에서 아크소호가 이루어지게 하는 가스 절연 부하 개폐기를 제공함에 있다.

도 1a는 일반적인 기중 부하 개폐기의 정면도,

도 1b는 도 1a의 기중 부하 개폐기의 측면도,

도 2 는 본 발명의 일 실시예인 가스 절연 부하 개폐기의 사시도,

도 3a는 도 2의 가스 절연 부하 개폐기의 닫힘 상태를 도시한 부분 단면도,

도 3b는 도 2의 가스 절연 부하 개폐기의 열림 상태를 도시한 부분 단면도,

도 3c는 도 2의 가스 절연 부하 개폐기의 접지 상태를 도시한 부분 단면도.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

110 : 상부 케이스 111 : 제1고정접점

112 : 접지접점 113, 122 : 오링홈

120 : 하부 케이스 121 : 제2고정접점

130 : 회전부 131 : 회전자

132 : 가동접점

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위해 고안된 가스 절연 부하 개폐기는 원형단면 형상의 내부 수용공간이 형성된 케이스와, 상기 케이스의 일정 부위의 내 측면에서 외 측면으로 연결되도록 적어도 하나 장착된 제1고정접점과, 상기 제1고정접점의 장착위치와 일정한 각을 이루며 상기 케이스의 내 측면에서 외 측면으로 연결되도록 상기 제1고정접점과 짝을 이루어 장착된 접지접점과, 상기 접지접점의 장착위치와 일정한 각을 이루며 상기 케이스의 내 측면에서 외 측면으로 연결되도록 상기 제1고정접점 및 접지접점과 짝을 이루어 장착된 제2고정접점과, 상기 원형단면 형상의 중심축과 일치하는 회전축을 갖고 회전하도록 장착된 회전자와, 상기 회전자에 장착되어 상기 제1고정접점, 제2고정접점 및 접지접점에 순차적으로 접하는 가동접점으로 구성된다.

이하 본 발명 가스 절연 부하 개폐기의 일례를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명 가스 절연 부하 개폐기의 사시도로써, 도시한 바와 같이 가스 절연 부하 개폐기는 내부에 반원단면 형상의 내부 수용공간이 형성된 반 원통형의 상부 케이스(110)와, 상기 상부 케이스(110)와 결합되어 원통형의 내부 수용공간을 형성하도록 내부에 반원단면 형상의 내부 수용공간이 형성된 반 원통형의 하부 케이스(120)와, 상기 상부 케이스(110) 및 하부 케이스(120)가 결합되어 형성된 원통형 케이스의 원형단면 중심축에 장착된 회전부(130)로 구성된다.

도 2 및 도 3a에 도시한 바와 같이 상기 상부 케이스(110)는 반원단면 형상의 원호부를 이등분하는 90。 지점에 상기 상부 케이스(110)의 내 측면에서부터 외 측면까지 연결하는 제1고정접점(111)과, 상기 원호부에 오링홈(113)이 형성되며, 상기 고정접점(111)이 장착된 위치에서 60。 각도를 이루는 지점에 케이스(110)의 내 측면에서부터 외 측면까지 연결하는 접지접점(112)이 장착된다.

상기 하부 케이스(120)는 내 측면에 상기 상부 케이스(110)의 오링홈(113)과 접하는 부위에 오링홈(122)이 형성되고, 반원단면 형상의 원호부를 이등분하는 90。 지점을 기준으로 60。 각도를 이루는 내 측면에서 시작되어 원호를 따라 상기원호부를 이등분하는 90。 지점까지 연장되고, 상기 하부 케이스(120)의 외 측면까지 연결되게 돌출된 제2고정접점(121)이 장착된다.

상기 회전부(130)는 상부 케이스(110) 및 하부 케이스(120)가 결합되어 형성된 원통형 케이스의 원형단면의 중심축과 동일한 회전축을 갖도록 장착된 회전자(131)와, 상기 회전자(131)에 중앙부위가 고정되며 상기 내부 수용공간의 각각의 접점간의 대각선 길이와 같은 길이를 갖고 상기 회전자(131)에 중앙부위가 고정되어 장착되는 가동접점(132)으로 구성된다.

상기와 같이 상부 케이스(110) 및 하부 케이스(120)에 제1고정접점(111), 접지접점(112) 및 제2고정접점(121)이 장착되고, 회전자(131)에 가동접점(132)이 장착되며, 상기 회전자(131)의 일 측은 구동부(도시되지 않음)에 연결되어 회전이 가능하도록 하는 동력이 전달된다.

또한, 상기 내부 수용공간에는 가스(SF6)가 채워져 상기 회전자(131)에 의해 상기 가스(SF6)가 유동되어, 아크 발생 시 아크소호가 활발히 이루어지며, 이때 생성되는 수분을 제거해 주기 위해 흡습제 삽입구(도시되지 않음)가 형성되며, 상기 가스(SF6)의 누설을 막기 위하여 상기 오링홈(113, 122)에 오링(도시되지 않음)이 장착된다.

상기와 같이 구성된 가스 절연 부하 개폐기는 도 3a에 도시된 바와 같이 상기 회전자(131)가 구동부의 동력을 전달받아 회전하여 상기 회전자(131)에 장착된 가동접점(132)의 일 측은 제2고정접점(121)에 연결되고, 상기 가동접점(132)의 타 측은 상부 고정접점(111)에 연결되어 닫힘 상태가 되므로 통전된다.

도 3b는 가스 절연 부하 개폐기의 열림 상태를 도시한 단면도로써, 도 3b에 도시한 바와 같이 상기 도 3a의 닫힘 상태에서 60。 각도만큼 반 시계방향(도시된 화살표 방향)으로 회전하면 상기 회전자(131)에 장착된 가동접점(132)의 일 측은 상기 하부 케이스(120)의 내 측면에 접하고, 상기 가동접점(132)의 타 측은 상기 상부 케이스(110)의 내 측면에 접하게 되어, 열림 상태로 된다.

도 3c는 가스 절연 부하 개폐기의 접지 상태를 도시한 단면도로써, 도 3c에 도시한 바와 같이 상기 도 3b의 열림 상태에서 60。 각도만큼 반 시계방향(도시된 화살표 방향)으로 회전하면 상기 회전자(131)에 장착된 가동접점(132)의 일 측은 상기 제2고정접점(121)에 연결되고, 상기 가동접점(132)의 타 측은 상기 접지접점(112)에 연결되어 접지상태가 되어, 케이블의 충전전류를 접지 시키게 된다.

이와 같이 본 발명은 가스 절연 부하 개폐기에 있어서, 가스 절연 방식을 채택하여 가스로 채워진 내부 수용공간에서 통전된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 가스 절연 부하 개폐기는 대기중 절연방식을 가스절연방식으로 바꾸어 접점들이 상부 케이스 및 하부 케이스가 결합되어 형성된 내부 수용공간에 장착되어 접점들의 도체부가 외부로 노출되지 않으므로 사람이나 동물의 접촉으로 발생되는 사고가 방지되고, 상부 케이스 및 하부 케이스 내부의 가스 내에서 절연 및 소호 하므로 전체 크기가 종래의 부하 개폐기보다 작아지게 되어 사용자의 경제적 부가가치가 향상되며, 가스 내에서 아크가 소호되므로 기구적, 전기적 수명이 향상된다.

또한, 접지접점이 내장되어 자체로 용이하게 케이블 충전전류를 접지 시키고, 유지 보수작업 시 작업자의 안전성을 확보되는 효과 등이 있다.

Claims (4)

1. 원형단면 형상의 내부 수용공간이 형성된 케이스와, 상기 케이스의 일정 부위의 내 측면에서 외 측면으로 연결되도록 적어도 하나 장착된 제1고정접점과, 상기 제1고정접점의 장착위치와 일정한 각을 이루며 상기 케이스의 내 측면에서 외 측면으로 연결되도록 상기 제1고정접점과 짝을 이루어 장착된 접지접점과, 상기 접지접점의 장착위치와 일정한 각을 이루며 상기 케이스의 내 측면에서 외 측면으로 연결되도록 상기 제1고정접점 및 접지접점과 짝을 이루어 장착된 제2고정접점과, 상기 원형단면 형상의 중심축과 일치하는 회전축을 갖고 회전하도록 장착된 회전자와, 상기 회전자에 장착되어 상기 제1고정접점, 제2고정접점 및 접지접점에 순차적으로 접하는 가동접점으로 구성되는 것을 특징으로 하는 가스 절연 부하 개폐기.
2. 제 1항에 있어서, 상기 제1고정접점은 상기 케이스 내 측면의 일정 부위에 장착되고, 상기 접지접점은 상기 제1고정접점과 60。의 위상차를 갖도록 장착되며, 상기 제2고정접점은 제1고정접점이 장착된 위치와 180。의 위상차를 갖도록 장착되며 상기 제2고정접점의 내 측면에 접하는 일측이 상기 접지접점과 180。의 위상차를 갖는 지점까지 내 측면을 따라 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 가스 절연 부하 개폐기.
3. 제 1항에 있어서, 상기 내부 수용공간에 가스가 충전(充塡)되는 것을 특징으로 하는 가스 절연 부하 개폐기.
4. 제 3항에 있어서, 상기 가스는 SF6인 것을 특징으로 하는 가스 절연 부하 개폐기.