KR100584870B1 - 팽창실과 파퍼 실린더가 분리된 복합소호형 가스차단부 - Google Patents

팽창실과 파퍼 실린더가 분리된 복합소호형 가스차단부 Download PDF

Info

Publication number
KR100584870B1
KR100584870B1 KR1020040019049A KR20040019049A KR100584870B1 KR 100584870 B1 KR100584870 B1 KR 100584870B1 KR 1020040019049 A KR1020040019049 A KR 1020040019049A KR 20040019049 A KR20040019049 A KR 20040019049A KR 100584870 B1 KR100584870 B1 KR 100584870B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gas
arc
expansion chamber
cylinder
heat
Prior art date
Application number
KR1020040019049A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20050093565A (ko
Inventor
송기동
정진교
김홍규
이병윤
오연호
이우영
박경엽
Original Assignee
한국전기연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전기연구원 filed Critical 한국전기연구원
Priority to KR1020040019049A priority Critical patent/KR100584870B1/ko
Publication of KR20050093565A publication Critical patent/KR20050093565A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100584870B1 publication Critical patent/KR100584870B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/60—Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/66—Vacuum switches
    • H01H33/664—Contacts; Arc-extinguishing means, e.g. arcing rings
    • H01H33/6642—Contacts; Arc-extinguishing means, e.g. arcing rings having cup-shaped contacts, the cylindrical wall of which being provided with inclined slits to form a coil
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/70—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/7015—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid characterised by flow directing elements associated with contacts
    • H01H33/7023—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid characterised by flow directing elements associated with contacts characterised by an insulating tubular gas flow enhancing nozzle
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/60—Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/66—Vacuum switches
    • H01H33/6606—Terminal arrangements
    • H01H2033/6613—Cooling arrangements directly associated with the terminal arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/60—Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/66—Vacuum switches
    • H01H33/662—Housings or protective screens
    • H01H33/66207—Specific housing details, e.g. sealing, soldering or brazing
    • H01H2033/6623—Details relating to the encasing or the outside layers of the vacuum switch housings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/70—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/88—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts
    • H01H33/90—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts this movement being effected by or in conjunction with the contact-operating mechanism
    • H01H33/91—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts this movement being effected by or in conjunction with the contact-operating mechanism the arc-extinguishing fluid being air or gas
    • H01H2033/912—Liquified gases, e.g. liquified SF6

Landscapes

  • Circuit Breakers (AREA)

Abstract

본 발명은 변전소, 개폐소 등에 설치되어, 정상 전류의 도통 및 고장 전류 발생 시 아크 접점들 사이에서 발생하는 아크를 절연성 가스(SF6)에 의해 소호하는 복합 소호형 가스차단기의 차단부에 있어서, 파퍼 실린더의 일측에 상기 파퍼 실린더와는 분리된 팽창실을 구비하고, 상기 팽창실과 연결되며 아크에 의해 팽창된 열-가스를 상기 팽창실로 보내는 열-가스 유로와, 상기 파퍼 실린더와 연결되며 가동부의 이동에 의해 압축되는 파퍼 실린더 내의 냉-가스의 이동을 돕는 냉-가스 유로로 구성되는 것을 특징으로 하는 팽창실과 파퍼 실린더가 분리된 복합소호형 가스차단부에 관한 것이다.
본 발명은 상기 열-가스 유로와 냉-가스 유로는 분리되어 있어, 아크에 의해 팽창된 열-가스가 파퍼 실린더로 유입되지 않기 때문에 파퍼 실린더 내의 가스 온도가 높아지지 않으며, 아크 냉각 또는 아크 소호 후 접점 사이에 남아있는 온도가 수천 도에 달하는 가스를 냉각시키는 열적 회복과, 아크 소호 후 접점 사이의 전기전도도를 낮추는 절연 회복을 크게 향상시킬 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
복합 소호방식, 복합 소호형 가스차단기, 파퍼 소호형 가스차단기, 열팽창 소호형 가스차단기, 팽창실, 파퍼 실린더, 고장전류 차단

Description

팽창실과 파퍼 실린더가 분리된 복합소호형 가스차단부{Hybrid type gas interrupter with separated thermal-expansion and puffer cylinder}
도 1a, 1b는 종래의 파퍼 소호방식 가스차단부를 나타낸 도면.
도 2a는 종래의 팽창실과 파퍼 실린더가 직렬로 배치된 복합소호형 가스차단부를 나타낸 도면.
도 2b는 종래의 팽창실과 파퍼 실린더가 병렬로 배치되고 열-가스 유로와 냉-가스 유로가 공통으로 구성된 복합소호형 가스차단부를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에서 제안한, 팽창실과 파퍼 실린더가 분리된 복합소호형 가스차단부의 중심을 확대하여 나타낸 도면.
도 4a 부터 도 4e까지는 본 발명에 있어서, 팽창실과 파퍼 실린더가 분리된 복합소호형 가스차단부에 의해 아크가 소호되는 과정을 나타낸 도면.
도 5은 본 발명에서 제안한, 팽창실과 파퍼 실린더가 분리된 복합소호형 가스차단부를 설치한 모습을 나타낸 도면.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ※
1 : 조작기 2 : 조작기와 차단부 연결로드
3 : 피스톤 4 : 이동 아크접점 몸체
5 : 파퍼 실린더 6 : 이동 아크접점
7 : 제 2 노즐 8 : 이동 주접점
9 : 고정 주접점 10 : 제 1 노즐
11 : 고정 아크접점 12 : 탱크
13 : 팽창실 14 : 열-가스 유로
15 : 냉-가스 유로 16 : 유로
20 : 가스차단부
100 : 가스차단기
본 발명은 변전소, 개폐소 등에 설치되어, 정상 전류의 도통 및 고장 전류 발생 시 아크 접점들 사이에서 발생하는 아크를 절연성 가스(SF6)에 의해 소호하는 복합 소호형 가스차단기의 차단부에 있어서, 파퍼 실린더 내에 상기 파퍼 실린더와는 분리된 팽창실을 구비하고; 상기 팽창실과 연결되어 아크에 의해 팽창된 열-가스를 상기 팽창실로 보내는 열-가스 유로와; 상기 파퍼 실린더와 연결되고 상기 열-가스 유로와 분리되어 구성되며, 가동부의 이동에 의해 압축되는 파퍼 실린더 내의 냉-가스의 이동을 돕는 냉-가스 유로;로 구성되는 것을 특징으로 하는 팽창실과 파퍼 실린더가 분리된 복합소호형 가스차단부에 관한 것이다.
일반적으로, 전력 계통에서 고장이 발생하는 경우, 계통 및 각종 전력기기를 보호하기 위해서는 고장 전류를 신속하고 안전하게 차단해야 한다. 이와 같은 고장 전류를 차단하는 장치를 차단기라 하며, 소호ㆍ절연 매질에 따라 진공 차단기(Vacuum Circuit Breaker : VCB), 오일 차단기(Oil Circuit Breaker : OCB), 가스 차단기(Gas Circuit Breaker : GCB) 등으로 분류된다. 차단기가 고장 전류를 차단한다는 것은 고장 전류 차단 시에 두 접점 사이에서 발생하는 아크(arc)를 소호(extinction)한다는 것을 의미하며, 아크를 소호하는 방식에 따라 가스 차단기는 다시 파퍼 소호방식(puffer type), 로터리 아크 소호방식(rotating arc type), 열팽창 소호방식(thermal expansion type), 복합 소호방식(hybrid extinction type) 등으로 분류된다. 현재 초고압급(72.5㎸급이상) 차단기로는 절연성 가스(SF6)를 소호ㆍ절연 매질로 하는 파퍼 소호방식의 가스차단기가 주로 사용되고 있다.
종래의 파퍼 소호방식 가스차단기의 차단부는 도 1a에 도시된 바와 같이, 차단부의 가동부(파퍼 실린더(5), 제 1ㆍ2 노즐(10, 7), 이동 주접점(8), 이동 아크접점(6))를 가동하기 위한 조작기(1)와, 상기 조작기(1)와 차단부의 가동부를 연결하기 위한 연결로드(2)와, 고장 전류를 차단하기 위한 차단부로 구성되며, 상기 차 단부 내에는 고정 주접점(9), 고정 아크접점(11), 파퍼 실린더(5), 피스톤(3), 조작기(1)와 차단부를 연결하는 연결로드(2), 제 1ㆍ2 노즐(10, 7), 이동 주접점(8), 이동 아크접점(6), 이동 아크접점 몸체(4), 그리고 상기 각 부재들을 감싸서 보호하며 절연성 가스(SF6)가 충전되어 있는 원통형의 탱크(12)로 구성된다.
이와 같은 구성을 가지는 파퍼 소호방식의 가스차단기의 차단부에 있어서, 정상 상태에서는 도 1a에 도시된 바와 같이, 닫혀있는 상태를 유지하면서 정상 전류를 흘리게 된다. 그러나, 전력 계통에 이상이 발생하여 정상 전류의 수 배에 달하는 고장 전류가 흐르게 되면, 조작기(1)의 구동 코일이 고장 전류에 의해 여자되고, 코일에서 발생한 전자력에 의해 조작기(1)의 스위치(미도시)가 작동하여 가동부를 잡아당기게 된다. 그러면, 파퍼 실린더(5) 내부의 절연성 가스(SF6)는 피스톤(3)에 의해 압축되고, 상기 가동부가 이동함에 따라 고정 아크접점(11)과 이동 아크접점(6)이 분리된다. 이에 따라 이동 아크접점(6)과 고정 아크접점(11) 사이에서는 아크가 발생된다. 이 때 발생된 아크는 도 1b에 도시된 바와 같이 고정 아크접점(11)과 이동 아크접점(6)이 완전히 분리되면서, 파퍼 실린더(5)에 압축된 절연성 가스(SF6)로 불어서 소호(消弧)하여 고장 전류를 차단하게 되며, 상기 아크 소호 후에도 극간 사이의 열적 회복과 절연 회복에 성공해야만 차단에 성공했다고 할 수 있다.
그러나, 종래의 파퍼 소호방식 가스차단기는 고장 전류의 크기에 관계없이 대전류 차단에 초점이 맞추어져 있기 때문에 소전류 차단 시에도 필요이상으로 파 퍼 실린더의 압력이 상승하여 아크를 소호하므로 항상 큰 조작력이 필요하다. 또한, 차단 성능을 높이기 위해서 파퍼 실린더 내의 가스 압력을 높여주어야 하며, 파퍼 실린더 내의 압력을 높여주기 위해서는 가동부를 고속으로 움직여줄 수 있는 조작력이 큰 조작기를 사용하여 차단부를 고속으로 동작시켜야 하는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 개선한 종래 기술로는, 도 2a 및 도 2b에서 보는 바와 같이 종래의 파퍼 실린더에 팽창실을 구비한 복합 소호방식 가스차단부가 있는데, 그 기술 구성은 다음과 같다.
대전류(수 천 A 이상) 차단은 차단 과정에서 발생하는 아크 에너지에 의해 자연적으로 팽창하는 가스를 팽창실(13)에 집어 넣었다가 팽창실(13)에서 압력이 상승하면 다시 아크로 분사하여 아크를 소호하는 "열팽창 소호방식"과, 소전류(수 천 A 이하) 차단은 피스톤(3)에 의해 압축된 가스로 파퍼실에서 아크를 소호하는 "파퍼 소호방식"을 조합한 복합 소호방식 가스차단부이다.
상기 복합 소호방식 가스차단부는 도 2a에 도시된 팽창실(13)과 파퍼 실린더(5)가 직렬로 배치되어 구성되는 "직렬형 복합소호 가스차단부"와, 도 2b에 도시된 팽창실(13)과 파퍼 실린더(5)가 병렬로 배치되고 열-가스 유로와 냉-가스 유로가 하나인 "복합소호형 가스차단기"(대한민국 특허등록 제345691호)의 두 가지 유형이 있다.
그러나, 상기 "직렬형 복합소호 가스차단부"와 "병렬교류형 복합소호 가스차 단부"는 팽창실(13)과 파퍼 실린더(5)가 분리되지 않고 연결되어 있고, 열-가스와 냉-가스가 흐르는 유로(16)가 하나로 구성되어 있기 때문에, 고장 전류 차단에 필요한 압력상승을 얻기 위해 조작기(1)의 기계적인 동작으로 파퍼 실린더(5)뿐만 아니라 팽창실(13)도 함께 압축해야 하는 문제점이 있다. 따라서, 조작기(1)의 조작력을 감소시키는데 한계가 있으며, 소전류 차단에 필요한 적정한 압력을 얻을 수 없는 문제점이 있다.
또한, 아크 에너지에 의해 팽창된 열-가스가 팽창실(13)뿐만 아니라 파퍼 실린더(5)로도 역류하게 되어, 열-가스의 압력상승이 조작기(1)의 조작력에 대한 반발력으로 작용할 수 있는 문제점이 있다.
본 발명은 상기에서 서술한 종래 기술들이 가지고 있는 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 고장 전류의 크기에 따라서 조작기의 조작력을 조절하여 파퍼 실린더의 압력상승을 적절히 제어하여 아크를 소호할 수 있는 팽창실과 파퍼 실린더가 분리된 복합소호형 가스차단부를 제공하는 것을 목적으로 한다.
특히 본 발명은 열-가스 유로와 냉-가스 유로를 분리하여 열-가스가 파퍼 실린더로 유입되지 않고 팽창실로만 역류하여 대전류 차단에 필요한 압력상승을 쉽게 얻을 수 있도록 하고, 아크 소호 후 접점 사이에 남아있는 온도가 수 천도에 달하는 가스를 냉각시키는 열적회복과, 접점 사이에 남아있는 전기전도도를 낮추는 절연회복을 효과적으로 할 수 있는 팽창실과 파퍼 실린더가 분리된 복합소호형 가스 차단부를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기에 서술한 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 변전소, 개폐소 등에 설치되어, 정상 전류의 도통 및 고장 전류 발생 시 아크 접점들 사이에서 발생하는 아크를 절연성 가스(SF6)에 의해 소호하는 복합 소호형 가스차단기의 차단부에 있어서, 파퍼 실린더의 일측에 상기 파퍼 실린더와 분린된 팽창실을 구비하고; 상기 팽창실과 연결되며 아크에 의해 팽창된 열-가스를 상기 팽창실로 보내는 열-가스 유로와; 상기 파퍼 실린더와 연결되고 상기 열-가스 유로와 분리되어 구성되며, 가동부의 이동에 의해 압축되는 파퍼 실린더 내의 냉-가스의 이동을 돕는 냉-가스 유로;로 분리되어 구성되는 팽창실과 파퍼 실린더가 분리된 복합소호형 가스차단부에 관한 것이다.
보다 상세하게는 아크에 의해 팽창된 열-가스가 열-가스 유로를 통하여 팽창실로 역류하여 팽창실의 가스압력을 높이고, 파퍼 실린더 내의 냉-가스는 가동부의 이동으로 인해 아크의 방향으로 분사되어 아크를 냉각시키도록 동작하여, 고장 전류 차단 시 발생한 아크를 소호하는 것을 특징으로 하는 팽창실과 파퍼 실린더가 분리된 복합소호형 가스차단부에 관한 것이다.
상기 냉-가스 유로의 파퍼 실린더 출입구측 단면적은 상기 열-가스 유로의 팽창실 출입구측의 단면적에 비해 작게 만들어져 열-가스가 파퍼 실린더로 유입되 지 않도록 하는는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 파퍼 실린더의 일측에 상기 파퍼 실린더와 분리된 팽창실을 구비함으로서 가동부를 이동시키는 조작기의 조작력이 종래에 비해 적은 힘만이 소요되도록 하여 조작력이 적은 조작기를 사용할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성되는 팽창실과 파퍼 실린더가 분리된 복합소호형 가스차단부는 다음과 같이 동작한다.
고장 전류가 유입될 때 개로 신호(opening signal)가 조작기에 전달되면, 조작기는 동작을 시작하여 조작력을 발생하여 연결로드를 통하여 차단부의 가동부를 이동시켜 파퍼 실린더 내의 냉-가스를 압축하기 시작한다. 가동부가 이동함에 따라 이동 아크접점과 고정 아크접점은 분리되고, 이 때 상기 두 아크접점 사이에는 아크가 발생한다. 이 아크에 의해 주위의 가스가 팽창한 열-가스는 팽창실로 역류하여 팽창실의 가스 압력을 상승시키고, 파퍼 실린더 내의 냉-가스는 가동부의 이동으로 인해 압축된다. 그리고, 팽창실의 압력이 높아짐에 따라 팽창실의 열-가스는 열-가스 유로를 통해 분사되면서 아크를 소호하고, 동시에 파퍼 실린더의 압축된 냉-가스는 냉-가스 유로를 통해 빠져나와 아크를 냉각시킨다. 아크 소호 후 접점 사이에 남아있는 온도가 수 천도에 달하는 열-가스는 상기 압축된 냉-가스에 의해 냉각되고, 또한, 상기 접점 사이에 남아있는 전기전도도는 접점 간격이 점점 벌어지고 파퍼 실린더의 냉-가스의 공급이 지속됨에 따라 해소된다. 즉, 열적 회복 및 절연회복에도 성공하게 된다.
상기와 같이 구성되어 동작하는 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명하면 다음과 같다. 도면에서 동일한 참조 부호는 동일한 기능을 갖는 부재를 나타낸다.
도 3은 팽창실과 파퍼 실린더가 분리된 복합소호형 가스차단부를 나타낸 것이고, 도 4a 부터 도 4e까지는 팽창실과 파퍼 실린더가 분리된 복합소호형 가스차단부에 의해 아크가 소호되는 과정을 나타낸 도면이다.
본 발명에 따른 복합 소호형 가스차단부(20)는 파퍼 소호방식과 열팽창 소호방식을 혼합한 것으로, 종래 파퍼 소호방식 가스차단부의 구성요소를 기본적으로 갖는다. 즉, 정상 전류의 도통 및 고장 전류의 차단을 위한 고정 아크접점(11)과, 이동 아크접점(6)과, 고정 주접점(9)와, 이동 주접점(8)과, 파퍼 실린더(5)와, 제 1ㆍ2 노즐(10, 7)과, 피스톤(3)과, 상기 각 부재들을 감싸서 보호하고 절연성 가스(SF6)가 충전되어 있는 원통형의 탱크(12)를 기본적으로 구비하고 있다.
또한, 본 발명은 상기의 구성 외에 가스차단부(20)의 차단 성능을 높이기 위해 상기 가동부(파퍼 실린더(5), 제 1ㆍ2 노즐(10, 7), 이동 주접점(8), 이동 아크접점(6))를 이동시키는 동작을 하고 가동부와 연결된 연결로드(2)와 결합되는 조작기(1)와, 상기 가동부와 조작기(1)를 연결하는 조작기(1)와 차단부 연결로드(2)로 구성된다.
특히, 본 발명은 파퍼 실린더(5)의 일측에 분리 부재를 사용하여 열-가스가 유입되어 가스 압력을 상승시키는 팽창실(13)과, 상기 팽창실(13)과 연결되어 팽창 실(13)로 열-가스가 유입되도록 하는 열-가스 유로(14)와, 상기 파퍼 실린더(5)와 연결되어 파퍼 실린더(5)로 냉-가스가 유입되도록 하는 냉-가스 유로(15)가 구비되어 있다.
도 4a는 정상 상태일 경우 이동 아크접점(6)과 고정 아크접점(11)이 접한 상태에서 정상 전류가 도통되고 있는 것을 보여주는 도면이고, 도 4b는 고장이 발생하여 고장 전류를 차단하기 위해 조작기(1)에 의해 가동부가 움직이기 시작하여 파퍼 실린더(5) 내의 냉-가스를 압축하는 상태를 나타낸 도면이다. 즉, 정상 전류가 도통되고 있다가, 고장 전류가 발생하게 되면, 개로 신호(opening signal)가 조작기(1)에 전달되고, 개로 신호를 받은 조작기(1)는 동작을 시작하여 조작력을 발생하여 연결로드(2)를 통하여 차단부의 가동부를 이동시켜 파퍼 실린더(5) 내의 냉-가스를 압축한다. 이 때, 가동부(파퍼 실린더(5), 제 1ㆍ2 노즐(10, 7), 이동 주접점(8), 이동 아크접점(6))도 같이 움직이게 된다.
도 4c는 아크접점(11, 6)이 분리되면서 아크가 발생하고, 상기 아크에 의해 발생된 열-가스와 파퍼 실린더(5) 내의 냉-가스의 흐름을 나타낸 도면이다. 고정 아크접점(11)과 이동 아크접점(6)이 분리되면서 아크가 발생하고, 상기 아크에 의해 팽창된 가스는 열-가스 유로(14)를 통해 팽창실(13)로 역류하여 팽창실(13)의 가스 압력을 상승시키며, 파퍼 실린더(5) 내의 냉-가스는 가동부의 이동으로 압축되면서 냉-가스 유로(15)를 통해 아크 방향으로 흘러 아크를 냉각시키기 시작한다.
도 4d는 열-가스의 유입으로 팽창실(13)의 가스 압력이 높아져 팽창실(13)로 역류했던 열-가스가 아크 방향으로 되돌아 나오면서 아크를 소호하고, 동시에 냉-가스는 이전 단계에서부터 계속 아크를 냉각시키는 상태를 나타낸 도면이다.
도 4e는 열-가스가 아크를 소호하고 난 후, 파퍼 실린더(5) 내의 냉-가스는 아크접점(11, 6) 사이에 남아있는 고온의 가스를 냉각하여 열적 회복 성능을 향상시키고, 상기 아크접점(11, 6) 사이에 계속적으로 냉-가스를 공급하여 전기전도도를 낮춰 절연 회복 성능을 향상시킴으로서, 완전하게 고장 전류를 차단하게 된다.
따라서, 본 발명은 아크에 의해 팽창된 열-가스가 파퍼 실린더(5)로 유입되지 않기 때문에 파퍼 실린더(5) 내의 가스 온도가 높아지지 않으며, 아크를 소호한 후 접점 사이에 남아 있는 온도가 수 천도에 달하는 열-가스를 냉각시키는 열적 회복과, 접점 사이의 전기전도도를 낮추는 절연 회복에 유리하게 작용한다.
상기와 같이 차단 성능이 향상되는 것을 종래의 "복합소호형 가스차단기"(대한민국 특허등록 제345691호)와 비교ㆍ시험해 본 결과가 다음 표에 나타나 있다.
구분 복합소호형 가스차단기 (대한민국 특허등록 제345691호) 본 발명
차단전류 크기 (전류차단 시점의 크기) 25.6㎄ 30.5㎄
회복전압 크기 (전류차단 후 전압 크기) 5.1
Figure 112004011513605-pat00001
 6.9
Figure 112004011513605-pat00002
상기 실험 결과에 의하면, 본 발명에서 제안한 팽창실과 파퍼 실린더가 분리된 복합소호형 가스차단부는 종래의 발명보다 차단전류의 크기가 크며, 고장 전류를 차단하고 난 후에 회복되는 전압의 크기도 종래의 발명보다 큰 것을 알 수 있다.
도 5은 팽창실(13)과 파퍼 실린더(5)가 분리된 복합소호형 가스차단부를 차단기 내에 설치한 모습을 나타낸 도면이다.
본 발명은 파퍼 실린더(5) 내에 팽창실(13)을 구비하여, 고장 전류의 크기에 따라서 조작기(1)의 조작력을 조절하여 파퍼 실린더(5)의 압력 상승을 적절히 제어하여 아크를 소호할 수 있으므로, 조작력이 적은 조작기를 사용하여 가동부의 구동이 가능하기 때문에, 전동스프링 조작기나 모터 구동형 조작기를 사용할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 대전류 차단 시에 아크 에너지에 의해 팽창된 열-가스가 팽창실로만 역류하여 팽창실의 압력을 상승시키기 때문에 대전류 차단에 필요한 압력 및 소전류 차단에 필요한 압력을 파퍼 실린더의 압력 상승을 적절히 제어하여 쉽게 얻을 수 있으며, 상기 팽창된 열-가스가 파퍼 실린더로 유입되지 않으므로, 조작기의 조작력에 대한 반발력을 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 졸래의 대전류 차단 중심의 파퍼 소호방식 가스차단기의 차단부보다 소전류 차단 성능에 필요한 압력을 얻기 쉬운 장점이 있다.
특히, 본 발명에서 팽창실은 열-가스의 역류에 의해 압력이 상승되므로 조작의 기계적인 동작으로는 파퍼 실린더만을 압축하므로 조작기의 조작력을 크게 감소시킬 수 있어, 전동 스프링 조작기나 모터 구동형 조작기로 취부하여 사용할 수 있는 효과가 있다.
그리고, 본 발명은 아크에 의해 팽창된 열-가스가 파퍼 실린더로 유입되지 않기 때문에 파퍼 실린더 내의 가스 온도가 높아지지 않으며, 아크 냉각 또는 아크 소호 후 접점 사이에 남아있는 온도가 수천 도에 달하는 가스를 냉각시키는 열적 회복과, 아크 소호 후 접점 사이의 전기전도도를 낮추는 절연 회복을 효과적으로 처리할 수 있는 장점이 있다.

Claims (4)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 고장 전류 발생 시 가동부의 이동에 의해 압축되는 가스를 수용하는 파퍼 실린더와, 상기 파퍼 실린더의 일측에 상기 파퍼 실린더와 분리되며 아크 에너지에 의해 팽창된 열-가스를 이용하여 가스 압력을 상승시키기 위한 팽창실을 포함하는 복합소호형 가스차단기의 차단부에 있어서,
    상기 팽창실에는 아크에 의해 팽창된 열-가스를 상기 팽창실로 유입시키기 위하여 열-가스 유로가 더 구비되고, 상기 파퍼 실린더에는 가동부의 이동에 의해 압축되는 냉-가스를 접점측으로 유출시키기 위하여 냉-가스 유로를 더 구비하되,
    상기 냉-가스 유로는 상기 열-가스 유로에 비하여 길이가 길고 출입구측 단면적은 좁게 만들어져 열-가스가 파퍼 실린더로 유입되는 것을 억제 하는 것을 특징으로 하는 팽창실과 파퍼 실린더가 분리된 복합소호형 가스차단부.
  4. 제 3 항에 있어서,
    가동부를 구동하는 조작기가 전동 스프링 조작기 및 모터 구동형 조작기와 같은 조작력이 작은 조작기인 것을 특징으로 하는 팽창실과 파퍼 실린더가 분리된 복합소호형 가스차단부.
KR1020040019049A 2004-03-19 2004-03-19 팽창실과 파퍼 실린더가 분리된 복합소호형 가스차단부 KR100584870B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040019049A KR100584870B1 (ko) 2004-03-19 2004-03-19 팽창실과 파퍼 실린더가 분리된 복합소호형 가스차단부

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040019049A KR100584870B1 (ko) 2004-03-19 2004-03-19 팽창실과 파퍼 실린더가 분리된 복합소호형 가스차단부

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20050093565A KR20050093565A (ko) 2005-09-23
KR100584870B1 true KR100584870B1 (ko) 2006-05-30

Family

ID=37274661

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020040019049A KR100584870B1 (ko) 2004-03-19 2004-03-19 팽창실과 파퍼 실린더가 분리된 복합소호형 가스차단부

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100584870B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012002677A2 (ko) * 2010-07-01 2012-01-05 현대중공업 주식회사 가스절연개폐장치용 복합 소호형 가스차단기
KR20150078544A (ko) 2013-12-31 2015-07-08 주식회사 효성 가스절연 개폐장치의 가스차단기
WO2016047891A1 (ko) * 2014-09-25 2016-03-31 현대중공업 주식회사 가스절연 차단기

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100932232B1 (ko) * 2009-02-12 2009-12-16 (주)서전기전 하우징된 압축공기 소호형 부하개폐기
KR101496903B1 (ko) * 2013-05-09 2015-03-03 한국전기연구원 차단성능이 향상되는 복합 소호형 가스 차단기
CN106356266B (zh) * 2016-11-24 2019-03-12 河南平芝高压开关有限公司 一种灭弧室及使用该灭弧室的断路器
CN109283459A (zh) * 2017-07-19 2019-01-29 平高集团有限公司 双气室高压开关开断性能模拟试验装置
CN109283461A (zh) * 2017-07-19 2019-01-29 平高集团有限公司 一种用于模拟测试双气室高压开关开断性能的试验装置
CN109425825A (zh) * 2017-08-16 2019-03-05 平高集团有限公司 双气室双动式高压开关开断性能模拟试验装置
KR102466938B1 (ko) * 2018-02-22 2022-11-14 엘에스일렉트릭(주) 가스절연 개폐장치용 가스 차단기

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012002677A2 (ko) * 2010-07-01 2012-01-05 현대중공업 주식회사 가스절연개폐장치용 복합 소호형 가스차단기
WO2012002677A3 (ko) * 2010-07-01 2012-02-23 현대중공업 주식회사 가스절연개폐장치용 복합 소호형 가스차단기
KR101456317B1 (ko) 2010-07-01 2014-11-04 현대중공업 주식회사 가스절연개폐장치용 복합 소호형 가스차단기
KR20150078544A (ko) 2013-12-31 2015-07-08 주식회사 효성 가스절연 개폐장치의 가스차단기
WO2016047891A1 (ko) * 2014-09-25 2016-03-31 현대중공업 주식회사 가스절연 차단기

Also Published As

Publication number Publication date
KR20050093565A (ko) 2005-09-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100584870B1 (ko) 팽창실과 파퍼 실린더가 분리된 복합소호형 가스차단부
CN101404229B (zh) 具有两个压缩体积的断路器灭弧室
WO2012002677A2 (ko) 가스절연개폐장치용 복합 소호형 가스차단기
KR100640253B1 (ko) 압축 실린더를 가진 아크접점을 채용한 복합소호가스차단부 구조체
JP2910582B2 (ja) 電力用ガス遮断器
KR100770330B1 (ko) 팽창실과 파퍼실이 일체형으로 된 복합소호형 가스차단부
KR100402234B1 (ko) 양방향 구동형 가스 차단기
KR101501636B1 (ko) 체크밸브를 가지는 복합소호방식 가스 차단기
KR100618605B1 (ko) 가스절연 차단기의 개폐장치
KR101386134B1 (ko) 열팽창실 압력 조절형 복합 소호 가스차단기
KR101040592B1 (ko) 복합 소호형 가스 차단기
JP2018113189A (ja) ガス遮断器
KR101595110B1 (ko) 가스절연 개폐장치의 가스차단기
JP2010056023A (ja) ガス遮断器
KR100475065B1 (ko) 가스절연 차단기의 소호장치
EP2579287B1 (en) Gas circuit breaker
JPS6236336B2 (ko)
KR20020015896A (ko) 복합 소호형 가스 차단기
KR100344281B1 (ko) 양방향 구동형 가스 차단기
KR20160129146A (ko) 복수의 압축실을 갖는 가스차단기
CN217691037U (zh) 开断装置、断路器及电气设备
KR100519887B1 (ko) 피스톤 이동형 가스 차단부
KR101483086B1 (ko) 열팽창실 압력 제어형 복합 소호 가스차단기
JP2670375B2 (ja) パッファ形ガス遮断器
KR100411369B1 (ko) 전자력 액츄에이터를 이용한 양방향 구동형 가스 차단기의차단부 구조체

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120511

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130524

Year of fee payment: 8

LAPS Lapse due to unpaid annual fee