KR100475066B1 - 가스절연 차단기의 소호장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가스절연 차단기 또는 가스절연 개폐장치에서 전류가 차단될 때 발생하는 아크를 소호시키기 위한 장치에 관한 것으로, 특히 차단기의 트립(Trip) 작동시 압축실의 압력상승 효율을 높혀 차단성능이 향상될 수 있도록 한 것이다.

본 발명은 제1 고정접촉자와, 제1 고정접촉자 내에 고정 설치되는 고정 아크접촉자와, 제2 고정접촉자와, 제2 고정접촉자 내에 이동 가능하게 설치되는 압축실린더와, 상기 압축실린더 내에 설치되어 압축실린더와의 사이에 아크를 소호하는 가스를 수용하는 압축실을 형성하고, 회로차단시 압축실린더의 이동방향과 반대방향으로 상기 압축실을 압축하며 이동하는 가동피스턴과, 상기 압축실린더의 로드와 가동피스턴에 각각 설치된 랙과, 상기 각 랙 사이에 설치되어 압축실린더의 이동시 가동피스턴을 반대 방향으로 이동시키는 피니언기어와, 상기 압축실린더와 연동되어 고정 아크접촉자에 접촉하거나 이탈하는 가동 아크접촉자와, 상기 압축실린더에 고정되고, 압축실이 압축되었을 때 압축가스를 분사하여 아크를 소호하기 위한 노즐과, 상기 압축실린더의 로드를 차단기의 조작기에 연결하는 조작기 연결로드를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 가스절연 차단기의 소호장치이다.

Description

가스절연 차단기의 소호장치{extinguishing device for gas insulation switch}

본 발명은 가스절연 차단기 또는 가스절연 개폐장치에서 전류가 차단될 때 발생하는 아크를 소호시키기 위한 장치에 관한 것으로, 특히 차단기의 트립(Trip) 작동시 압축실의 압력상승 효율을 높혀 차단성능이 향상될 수 있도록 한 것이다.

가스절연 개폐장치나 가스절연 차단기는 전기선로상에 설치되어 정상적인 사용상태에서 인위적으로 선로를 개폐할 때 또는 선로의 지락이나 단락 등 사고전류가 발생하였을 때 전류를 안전하게 차단하여 전력계통 및 부하기기를 보호하는 전기기기로서, 이와같은 가스절연 차단기에서는 차단기가 트립작동을 할 때 압축실에서 압축된 절연력이 우수한 소호가스를 노즐을 통해 분사시켜 트립작동시 발생하는 아크를 소호시켜주게 된다.

도 1과 도 2는 종래 가스절연 차단기의 소호장치를 나타낸 구성도로서, 소호장치는 고정측과 가동측으로 이루어져 있다.

고정측은 제1 고정접촉자(1)와 고정 아크접촉자(2)로 구성된다.

가동측은 제2 고정접촉자(3)와, 상기 고정접촉자내에 이동가능하게 설치된 압축실린더(4)와, 상기 압축실린더내에 설치되어 압축실(6)을 형성하는 고정피스턴(5)과, 상기 압축실린더의 이동에 따라 함께 이동하면서 고정 아크접촉자에 접속하거나 이탈하는 가동 아크접촉자(7)와, 상기 압축실린더에 고정된 노즐(8)과, 상기 압축실린더의 로드를 차단기의 조작기에 연결하는 조작기 연결로드(9)로 구성되어 있다.

상기와 같은 장치는 차단기의 정상적인 통전 상태에서는 도 1과 같이 가동 아크접촉자(7)가 고정 아크접촉자(2)에 접속되어 선로는 폐로상태를 유지하게 된다.

상기와 같은 상태에서 차단기가 트립되면 조작기와 연결된 조작기 연결로드(9)에 도면상 우측방향(개로방향)으로 힘이 전달되어 고속의 트립동작이 시작되고 로드에 의해 조작기 연결로드(9)와 연결된 압축실린더(4) 및 가동 아크접촉자(7)가 조작기 연결로드(9)의 이동방향으로 함께 이동하게 된다.

이때 압축실린더(4)와 고정피스턴(5)에 의해 형성된 압축실(6)의 용적은 압축실린더(4)의 이동에 따라 급속히 줄어들게 되고 압축실린더(4)의 이동에 의해 가동 아크접촉자(7)가 고정 아크접촉자(2)에서 분리되는 순간부터 가동 아크접촉자(7)와 고정 아크접촉자(2) 사이에서 아크가 발생하게 되는데, 상기와 같이 아크가 발생할 때 도 2와 같이 압축실(6)내에 압축되어 있던 압축가스가 노즐(8)을 통해 아크방향으로 분사되므로 아크가 소호되고 전류는 차단되는 것이다.

상기와 같은 차단기에서 높은 에너지의 아크를 신속하게 소호하여 차단기의 성능을 향상시키기 위해서는 트립속도인 조작기 연결로드(9)의 이동속도를 향상시켜 압축실내의 가스압력을 증대시켜 주어야 한다.

즉, 종래 차단기에서는 조작기의 출력을 증대시키는 방법에 의해 조작기 연결로드(9)의 이동속도를 향상시키고 이에따라 압축실내의 가스압력이 증대되도록 하였으나 상기와 같이 조작기의 출력을 증가시키는 경우 부품의 대형화가 요구되어 장치가 커지고 제조비용이 증가하는 문제가 있다.

본 발명의 목적은 차단기의 트립작동시 압축실린더와 고정피스턴이 서로 반대방향으로 동시에 이동되게 함으로서 조작기의 출력을 증대시키지 않고도 압축실의 압력을 효과적으로 증대시킬 수 있는 장치를 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따라 제1 고정접촉자와, 상기 제1 고정접촉자 내에 고정 설치되는 고정 아크접촉자와, 제2 고정접촉자와, 상기 제2 고정접촉자 내에 이동 가능하게 설치되는 압축실린더와, 상기 압축실린더 내에 설치되어 압축실린더와의 사이에 아크를 소호하기 위한 가스를 수용하는 압축실을 형성하고, 회로차단시 상기 압축실린더의 이동방향과 반대방향으로 상기 압축실을 압축하며 이동하는 가동피스턴과, 상기 압축실린더의 로드와 가동피스턴에 각각 설치된 랙과, 상기 각 랙 사이에 설치되어 압축실린더의 이동시 상기 가동피스턴을 반대 방향으로 이동시키는 피니언기어와, 상기 압축실린더와 연동되어 상기 고정 아크접촉자에 접촉하거나 이탈하는 가동 아크접촉자와, 상기 압축실린더에 고정되고, 압축실이 압축되었을 때 압축가스를 분사하여 아크를 소호하기 위한 노즐과, 상기 압축시린더의 로드를 차단기의 조작기에 연결하는 조작기 연결로드를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 가스절연 차단기의 소호장치가 제공된다.

도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 아크 소호장치를 나타낸 단면도이다.

고정측은 제1 고정접촉자(1)와 고정 아크접촉자(2)로 구성된다.

가동측은 제2 고정접촉자(3)와, 상기 고정접촉자내에 이동가능하게 설치된 압축실린더(4)와, 상기 압축실린더내에 설치되어 압축실린더와의 사이에 압축실(6)을 형성하는 가동피스턴(10)과, 상기 압축실린더의 이동에 따라 함께 이동하면서 고정 아크접촉자에 접속하거나 이탈하는 가동 아크접촉자(7)와, 상기 압축실린더에 고정된 노즐(8)과, 상기 압축실린더의 로드(4a)를 차단기의 조작기에 연결하는 조작기 연결로드(9)로 구성되어 있다.

상기 압축실린더(4)의 로드(4a)에는 랙(11)이 설치되어 있고 가동피스턴(10)에도 랙(12)이 설치되어 있으며, 상기 각 랙(11)(12) 사이에는 피니언 기어(13)가 설치되어 각 랙과 맞물려 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 차단기의 정상운전 상태에서는 도 3과 같이 가동 아크접촉자(7)가 고정 아크접촉자(2)와 접속하여 폐로상태를 유지하게 된다.

상기와 같은 상태에서 차단기가 트립되면 조작기와 연결된 조작기 연결로드(9)에 도면상 우측방향(개로방향)으로 힘이 전달되어 고속의 트립동작이 시작되고 도 4와 같이 로드(4a)에 의해 조작기 연결로드(9)와 연결된 압축실린더(4) 및 가동 아크접촉자(7)가 조작기 연결로드(9)의 이동방향으로 함께 이동하게 된다.

한편 압축실린더(4)의 이동에 의해 도 4와 같이 가동 아크접촉자(7)가 고정 아크접촉자(2)에서 분리되면 그 순간부터 가동 아크접촉자(7)와 고정 아크접촉자(2) 사이에서 아크가 발생하게 되고 이때 압축실(6)내의 압축가스가 노즐(8)을 통해 분사되어 아크를 소호시킴과 동시에 전류를 차단하게 되는데, 본 발명에서는 압축실린더(4)의 로드(4a)와 가동피스턴(5)에 각각 랙(11)(12)이 설치되어 있고 그 사이에 피니언 기어(13)가 설치되어 이들 랙(11)(12)과 맞물려 있으므로 로드(4a)가 조작기 연결로드(9)를 따라 도면상 우측방향으로 이동할 때 가동피스턴(10)은 로드(4a)의 이동방향과 반대방향인 도면상 좌측방향으로 이동하게 되는 것이다.

즉, 압축실린더(4)의 로드(4a)가 우측방향으로 이동하면 랙(11)과 맞물려 있는 피니언 기어(13)가 도면상 시계방향의 회전을 하게 되고 이러한 피니언 기어(13)의 회전에 따라 랙(12)과 가동피스턴(10)은 좌측방향으로 이동을 하게되는 것이다.

따라서 트립작동시 압축실린더(4)만 이동하던 종래 장치와는 달리 압축실린더(4)와 가동피스턴(10)이 서로 반대방향으로 이동하여 압축실(6)의 압축속도를 2배로 증가시킬 수 있게 된다.

또한 차단기의 동작이 완료되면 도 5와 같이 압축실린더(4)는 최대한 우측으로, 가동피스턴(10)은 최대한 좌측으로 이동하여 있게되며, 이러한 상태에서 차단기를 투입하면 압축실린더(4)가 좌측으로 이동함과 동시에 가동피스턴(10)이 우측으로 이동하여 도 3과 같은 상태로 환원된다.

상기와 같이 본 발명은 차단기의 트립동작에 의해 압축실린더가 이동할 때 압축실린더내에 설치된 가동피스턴이 압축실린더의 이동속도와 같은 속도로 압축실린더의 이동방향에 대해 반대방향으로 이동하도록 되어 있으므로 압축실의 압축 속도가 2배로 빨라지고 가스압력은 월등히 증대된다.

따라서 조작기의 출력을 크게하지 않고도 필요한 압력상승을 얻어 아크를 효과적으로 소호시킬 수 있게 된다.

도 1과 도 2는 종래 장치를 나타낸 단면도로서

도 1은 선로가 통전중인 상태도

도 2는 차단기가 트립되는 상태도

도 3 내지 도 도 5는 본 발명을 나타낸 단면도로서

도 3은 선로가 통전중인 상태도

도 4는 차단기가 트립되는 상태도

도 5는 선로가 차단된 개로 상태도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2 : 고정 아크접촉자 4 : 압축실린더

6 : 압축실 7 : 가동 아크접촉자

8 : 노즐 10 : 가동피스턴

11, 12 : 랙 13 : 피니언 기어

Claims (1)

1. 제1 고정접촉자와,

   상기 제1 고정접촉자 내에 고정 설치되는 고정 아크접촉자와,

   제2 고정접촉자와,

   상기 제2 고정접촉자 내에 이동 가능하게 설치되는 압축실린더와,

   상기 압축실린더 내에 설치되어 압축실린더와의 사이에 아크를 소호하기 위한 가스를 수용하는 압축실을 형성하고, 회로차단시 상기 압축실린더의 이동방향과 반대방향으로 상기 압축실을 압축하며 이동하는 가동피스턴과,

   상기 압축실린더의 로드와 가동피스턴에 각각 설치된 랙과,

   상기 각 랙 사이에 설치되어 압축실린더의 이동시 상기 가동피스턴을 반대 방향으로 이동시키는 피니언기어와,

   상기 압축실린더와 연동되어 상기 고정 아크접촉자에 접촉하거나 이탈하는 가동 아크접촉자와,

   상기 압축실린더에 고정되고, 압축실이 압축되었을 때 압축가스를 분사하여 아크를 소호하기 위한 노즐과,

   상기 압축실린더의 로드를 차단기의 조작기에 연결하는 조작기 연결로드를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 가스절연 차단기의 소호장치.