KR100675984B1 - Gas Insulated Circuit Breaker - Google Patents
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Abstract
가동부의 조작과 동시에 고정측이 동작할 수 있어 저조작력에서도 차단 동작이 구현될 수 있으며 저조작력으로 인한 가동측의 저압축력에서도 아크가 효율적으로 차단될 수 있도록 구동측과 피동측의 아크접점 개극 속도를 주접점 개극 속도 보다 신속하게 증가시켜 개극시 아크를 신속히 소호하여 차단성능을 향상시킨 삼중 구동 방식의 가스절연 차단기를 제공하려는 것이다.The fixed side can be operated simultaneously with the operation of the movable part, so that the blocking operation can be realized even at low operating force, and the arc contact opening speed of the driving side and the driven side can be effectively blocked even at the low compression force of the movable side due to the low operating force. It is to provide a triple insulated gas insulated circuit breaker which improves the breaking performance by rapidly extinguishing the arc at the time of opening by rapidly increasing the main contact opening speed more than the main contact opening speed.
이와 같은 본 발명의 가스절연 차단기는 노즐과 제 2 가동 주접촉자간에 구동접속되어, 상기 노즐로부터의 직선구동력을 상기 노즐의 이동방향과 반대방향으로 방향전환하여 제 2 가동 주접촉자에 제공하는 링크기구로서, 상기 노즐에 구동접속되어 상기 노즐과 동일 방향으로 직선이동하는 제 1 링크와, 제 2 가동 주접촉자에 구동접속되고 상기 노즐과 반대방향으로 이동하는 제 2 링크와, 제 1 링크와 제 2 링크 사이에 구동접속되고 고정된 회전축을 중심으로 회전가능하여 제 1 링크로부터의 직선동력을 반대방향으로 방향전환하여 제 2 링크에 제공하는 제 1 레버를 포함하는 상기 링크기구와; Such a gas insulated circuit breaker of the present invention is drive-connected between the nozzle and the second movable main contactor, and links the linear driving force from the nozzle in a direction opposite to the moving direction of the nozzle to provide the second movable main contactor. A first link drive-connected to said nozzle and linearly moving in the same direction as said nozzle, a second link drive-connected to a second movable main contactor and moving in a direction opposite to said nozzle, first link and second A link mechanism including a first lever rotatably driven about a rotating shaft fixedly connected between the links and redirecting linear power from the first link in the opposite direction to provide the second link to the second link;
상기 링크기구와 구동접촉되는 위치와 상기 링크기구로부터 분리되는 위치로 변위가능한 일단부를 가지며, 상기 링크기구와 구동접촉되었을 때 고정된 회전축을 중심으로 회전가능하며, 제 2 가동 아크접촉자의 이동 속도가 제 2 가동 주접촉자의 이동 속도 보다 빠르도록 제 1 레버 보다 길이가 짧은 제 2 레버와;One end portion displaceable to a position in driving contact with the link mechanism and a position separate from the link mechanism, rotatable about a fixed rotational axis when driving contact with the link mechanism, and a moving speed of the second movable arc contactor A second lever shorter in length than the first lever to be faster than the moving speed of the second movable main contactor;
일단부가 제 2 레버의 타단부에 접속되고, 제 2 가동 주접촉자에 의해 직선 이동가능하도록 안내 및 지지되면서 제 2 가동 주접촉자를 관통 연장하여, 제 2 레버의 회전에 따라 상기 제 1 가동 아크접촉자와 접촉하거나 상기 제 1 가동 아크접촉자로부터 분리되는 위치로 직선이동 가능한 제 2 가동 아크접촉자;를 포함하여 구성된다. One end thereof is connected to the other end of the second lever and extends through the second movable main contact while being guided and supported to be linearly moved by the second movable main contactor, so that the first movable arc contactor is rotated according to the rotation of the second lever. And a second movable arc contactor linearly movable to a position in contact with or separated from the first movable arc contactor.
가스절연 차단기, 가스절연 개폐장치, 삼중 구동 방식, 링크 Gas Insulated Circuit Breaker, Gas Insulated Switchgear, Triple Drive, Link
Description
도 1은 종래기술의 일 실시예에 따른 가스절연 차단기의 단면도로서, 도 1 a 는 투입상태일 때, 도 1b는 차단(트립)상태일 때의 종래기술에 일 실시예에 따른 가스절연 차단기를 나타낸 도면.1 is a cross-sectional view of a gas insulated circuit breaker according to an embodiment of the prior art, FIG. 1 a when the input state, and FIG. Shown.
도 2는 종래기술의 다른 실시예에 따른 가스절연 차단기의 단면도로서, 도 2a 는 투입상태일 때, 도 2b는 차단(트립)상태일 때의 종래기술의 다른 실시예에 따른 가스절연 차단기를 나타낸 도면.Figure 2 is a cross-sectional view of a gas insulated circuit breaker according to another embodiment of the prior art, Figure 2a shows a gas insulated circuit breaker according to another embodiment of the prior art when in the closed state, Figure 2b is a trip (trip) state drawing.
도 3은 본 발명에 따른 가스절연 차단기의 구성을 보여주는 단면도.3 is a cross-sectional view showing the configuration of a gas insulated circuit breaker according to the present invention.
도 4a 내지 도 4d는 도 3에 도시된 본 발명에 따른 가스절연 차단기의 투입상태부터 트립완료상태까지의 동작상태를 도시한 동작상태도.Figures 4a to 4d is an operating state diagram showing the operating state from the input state of the gas insulated circuit breaker according to the invention shown in Figure 3 to the trip completion state.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
42: 제 1 가동 주접촉자 44: 압축실린더42: first operation main contact 44: compression cylinder
46: 제 1 가동 아크접촉자 48: 실린더 로드46: first movable arc contactor 48: cylinder rod
50: 노즐 52: 제 2 가동 주접촉자50: nozzle 52: second operation main contactor
54: 제 2 가동 아크접촉자 56: 제 1 링크54: second movable arc contactor 56: first link
58: 제 2 링크 60: 제 1 레버58: second link 60: first lever
64: 제 2 레버 70: 구동부재64: second lever 70: drive member
72: 록핀 74: 제 2 스토퍼 72: rock pin 74: second stopper
76: 제 1 스토퍼76: first stopper
본 발명은 가스절연 차단기 또는 가스절연 개폐장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 작은 에너지로 차단 성능을 높이기 위해 차단기의 트립 종작시 차단부의 구동측과 피동측 그리고 주접촉자 보다 아크접촉자의 개극속도가 더욱 신속하게 구성하여 아크를 신속 차단할 수 있는 삼중 구동 방식의 가스절연 차단기에 관한 것이다.The present invention relates to a gas insulated circuit breaker or a gas insulated switchgear, and more particularly, the opening speed of the arc contact is higher than that of the driving side and the driven side of the breaker and the main contact when tripping the breaker to increase the breaking performance with a small energy. The present invention relates to a triple acting gas insulated circuit breaker that can be configured quickly to cut off the arc.
가스절연 개폐장치(Gas Insulated Switchgear: GIS)는 정상상태에서의 송전 및 변전 Line의 개폐뿐만 아니라 지락, 단락 등의 이상 상태에서도 선로를 개폐하여 전력계통 전기기기를 안전하게 보호하는 기기로서 차단기(Circuit Breaker), 단로기(Disconnecting switch), 접지개폐기(Earthing Switch), 피뢰기(Lightning Arrester), 주모선(Main Bus) 및 분기회로(Feeder Bus) 등을 접지된 금속탱크 속에 내장하여 절연 및 소호특성이 우수한 SF6 가스나 질소가스로 절연 및 소호하는 제품으로써, 변전소의 소형화, 안전성 및 신뢰성의 향상, 운전 및 보수점검의 용이성, 환경과의 조화 등의 장점을 가진 진보된 개폐 장치이다.Gas Insulated Switchgear (GIS) is a device that protects power system electrical equipment by opening and closing lines in abnormal conditions such as ground and short circuits as well as opening and closing of power transmission and substation lines in a normal state. SF6 with excellent insulation and extinguishing characteristics by embedding a disconnecting switch, earthing switch, lightning arrester, main bus and feeder bus in a grounded metal tank This product is insulated and extinguished by gas or nitrogen gas. It is an advanced switchgear with advantages such as miniaturization of substation, improvement of safety and reliability, ease of operation and maintenance, and harmony with environment.
이 중 가스절연 차단기(Gas Circuit Breaker: GCB)는 정상상태의 선로의 개폐뿐만 아니라, 선로의 지락, 단락 및 부하의 사고 등 이상상태에서도 사고전류를 차단하여 전력 시스템을 안전하게 보호하는 주 보호기기이다.Among them, the gas circuit breaker (GCB) is a main protection device that protects the power system by cutting off the fault current in abnormal conditions such as ground fault, short circuit and load accident as well as the opening and closing of the normal line. .
이러한 차단기는 차단기의 구동 장치인 유압, 공압 혹은 모터에 의해 차징(charging)되는 전동스프링과 같은 액튜에이터(actuator)에서 발생되는 구동력에 의해 실린더에 연결된 실린더 로드(Cylinder Rod)를 트립위치로 이동시키고, 실린더 로드의 이동으로 압축실내 절연 소호가스가 압축되면 압축된 고압의 소호가스를 아크에 분사하여 사고전류를 냉각 소호시켜 전류를 차단하게 된다. 따라서 사고전류 차단을 위한 트립동작시는 투입동작시보다 고출력이 요구된다.Such a breaker moves a cylinder rod connected to a cylinder to a trip position by a driving force generated from an actuator such as an electric spring charged by hydraulic, pneumatic or motor, which is a driving device of the breaker. When the insulating SOHO gas in the compression chamber is compressed by the movement of the cylinder rod, the compressed high-pressure SOHO gas is injected into the arc to cool and arc the fault current to cut off the current. Therefore, the trip operation for breaking the fault current requires a higher output than the closing operation.
도 1은 종래의 차단기를 도시한 것으로서, 도 1a는 차단기의 투입상태를 도시한 것이고 도 1b는 차단기의 트립상태를 도시한 것이다. 도 1에 도시된 차단기(2)는 고정 아크 접촉자(4), 노즐(6), 고정 주접촉자(8), 가동 아크 접촉자(10), 압축실린더(12), 고정 실린더(14), 고정피스톤(16), 실린더 로드(18), 절연로드(20) 등으로 구성되어 있다.Figure 1 shows a conventional circuit breaker, Figure 1a shows the closing state of the breaker and Figure 1b shows the tripping state of the breaker. The
도 1에 도시된 차단기(2)는 트립동작시 액튜에이터(actuator)와 연결된 절연로드(20)를 통해 화살표 방향으로 동력이 전달되어 노즐(4), 가동 아크 접촉자(10), 압축실린더(12), 실린더 로드(18)가 화살표 방향(도면상의 우측방향)으로 이동하여 압축실린더(12)와 고정피스톤(16), 실린더 로드(18)에 의해 형성되는 소호가스의 압축실의 부피가 고속으로 도 1b와 같이 줄어들면서 압축실내에서 소호가스가 압축되며, 고정 아크접촉자(4)와 가동 아크접촉자(10)가 분리되는 순간부터 이들 아크 접촉자 사이에 아크가 발생하지만 압축실내의 압축된 소호가스가 노즐(6)를 통해 아크를 향해 분사되어 아크를 소호하여 전류를 차단하게 된다.The
고정 주접촉자(8) 및 고정 아크접촉자(4)가 고정되어있는 도 1의 종래기술과 달리, 도 2는 양 주접촉자와 양 아크접촉자가 동시 이동가능한 이중 구동 방식(Dual motion)으로 구현되는 종래기술의 다른 예에 따른 차단기(22)를 도시한 것으로서, 도 2a는 차단기의 투입상태를 도시한 것이고 도 2b는 차단기의 트립상태를 도시한 것이다. 도 2에 도시된 차단기(22)는 노즐(24), 가동 아크 접촉자(26), 압축 실린더(28), 실린더 로드(30), 제1 링크(32), 제2 링크(34), 레버(36), 고정측 실린더(38) 등으로 구성되어 있다.Unlike the prior art of FIG. 1 in which the fixed
도 2에 도시된 차단기는 트립동작시 액튜에이터가 작동하고 화살표 방향으로 동력이 전달되어 노즐(24), 가동 아크 접촉자(26), 압축실린더(28), 실린더 로드(30)가 화살표 방향(도면상의 우측 방향)으로 이동하면, 도 2b에 도시된 바와 같이 노즐(24) 상단부와 레버(36)의 상단부에 연결핀으로 연결된 제1 링크(32)가 노즐(24)의 방향과 같은 방향으로 이동하면서 레버(36)의 상단부는 노즐(24)의 방향과 같은 방향으로, 레버(36)의 하단부는 노즐(24)의 방향과 반대 방향으로 이동하게 된다. 이에 의해 레버(36)의 하단부에 연결된 제2 링크(34)가 노즐(24)의 방향과 반대방향으로 이동하게 되고 제2 링크(34)에 연결된 고정측 실린더(38)가 가동부의 이동방향과 반대 방향(도면상의 좌측방향)으로 이동하게 된다. 가동부의 이동력을 이용하여 고정측 실린더(38)를 가동부의 이동방향과 반대방향으로 동일한 속도로 이동시켜 아크를 소호하고 전류를 차단한다.In the circuit breaker illustrated in FIG. 2, the actuator is operated during the trip operation and power is transmitted in the direction of the arrow so that the
그러나 도 1에 도시된 압축(파퍼)방식의 차단기는 아크를 소호하기 위하여 실린더 로드(18) 및 절연로드(20)의 구동원으로서 큰 출력의 액튜에이터(actuator) 를 필요로 한다는 문제점이 있고, 도 2에 도시된 이중 구동 방식의 차단기는 액튜에이터 출력을 작게 요구하는 이점은 있지만 액튜에이터 출력이 작으므로 압축 실린더(28), 실린더 로드(30)등 구동측의 속도가 느리고 그에 따라 아크접촉자의 개극(분리)속도 또한 느리므로 아크 소호 속도의 저하에 따라 특히 빠른 아크 차단속도를 요구하는 소전류 차단시 부합하지 못하는 문제점이 있었다. However, the compression-type breaker shown in FIG. 1 has a problem in that a large output actuator is required as a driving source of the
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 구동측 주접촉자의 이동과 동시에 피동측 주 접촉자가 구동측 주접촉자의 이동방향과 반대방향으로 이동될 수 있어 저출력의 액튜에이터로 차단을 구현할 수 있으며, 저출력에서도 아크가 신속히 차단될 수 있도록 구동측과 피동측의 주접촉자 개극이후에 피동측 아크접촉자를 구동측 아크접촉자로부터 분리되는 방향으로 피동측 주접촉자 보다 더욱 신속히 이동시켜 아크접촉자간의 분리 속도를 증가시켜 아크 소호속도를 향상시킬 수 있는 삼중 구동 방식의 가스절연 차단기를 제공하는 것을 그 기술적 과제로 한다.The present invention is to solve the above-described problems, the simultaneous movement of the drive main contactor can be moved in the opposite direction to the movement direction of the drive main contactor can implement the blocking by a low output actuator, After the opening of the main contact on the driving side and the driven side, the driven arc contactor is moved more quickly than the main contact on the driving side to increase the separation speed between the arc contacts so that the arc can be cut off quickly even at low power. It is a technical object of the present invention to provide a triple-insulated gas insulated circuit breaker capable of improving arc extinguishing speed.
상기 본 발명의 기술적 과제는 제 1 고정 실린더와, 제 1 고정 실린더로부터 소정 간격 이격 설치되는 제 2 고정 실린더와, 상기 제 1 고정 실린더내에서 직선구동하는 실린더 로드와, 상기 실린더 로드에 구동접속되어 상기 제 1 고정 실린더내에서 상기 실린더 로드의 이동방향과 동일방향으로 직선이동가능한 압축실린더와, 상기 실린더 로드의 선단에 접속되어 상기 제 1 고정 실린더내에서 상기 실린더 로드와 동일 방향으로 함께 직선이동가능한 제 1 가동 아크접촉자와, 상기 실린 더 로드와 상기 압축실린더의 이동에 따라 압축 또는 팽창되는 소호가스의 압축실과, 상기 압축실린더의 선단에 접속되는 제 1 가동 주접촉자와, 상기 제 1 가동 주접촉자의 선단에 접속되어 상기 제 1 가동 주접촉자와 함께 직선이동가능하고 상기 압축실내에서 압축된 소호가스를 차단동작시 분사하는 노즐과, 상기 노즐에 구동접속되어 상기 노즐의 이동방향과 반대방향으로 상기 제 1 가동 주접촉자에 접촉 또는 분리되는 위치로 제 2 고정 실린더내에서 직선이동 이동가능한 제 2 가동 주접촉자를 구비하는 가스절연 차단기에 있어서,The technical problem of the present invention is a drive rod connected to the first fixed cylinder, a second fixed cylinder which is installed at a predetermined interval away from the first fixed cylinder, a cylinder rod linearly driven in the first fixed cylinder, and the cylinder rod A compression cylinder that is linearly movable in the same direction as the movement direction of the cylinder rod in the first fixed cylinder, and connected to a distal end of the cylinder rod to linearly move together in the same direction as the cylinder rod in the first fixed cylinder A first movable arc contactor, a compression chamber of SOHO gas compressed or expanded in accordance with the movement of the cylinder rod and the compression cylinder, a first movable main contactor connected to the tip of the compression cylinder, and the first movable main contactor Connected to the distal end of the element and linearly movable with the first movable main contactor and compressed in the compression chamber. A nozzle for driving the arc gas during the blocking operation, and a linearly movable movement in the second fixed cylinder to a position connected to the nozzle and contacted or separated from the first movable main contact in a direction opposite to the movement direction of the nozzle; A gas insulated circuit breaker having two movable main contacts,
상기 노즐과 상기 제 2 가동 주접촉자간에 구동접속되어, 상기 노즐로부터의 직선구동력을 상기 노즐의 이동방향과 반대방향으로 방향전환하여 상기 제 2 가동 주접촉자에 제공하는 링크기구로서, 상기 노즐에 구동접속되어 상기 노즐과 동일 방향으로 직선이동하는 제 1 링크와, 제 2 가동 주접촉자에 구동접속되고 상기 노즐과 반대방향으로 이동하는 제 2 링크와, 제 1 링크와 제 2 링크 사이에 구동접속되고 고정된 회전축을 중심으로 회전가능하여 제 1 링크로부터의 직선동력을 반대방향으로 방향전환하여 상기 제 2 링크에 제공하는 제 1 레버를 포함하는 상기 링크기구와; A link mechanism connected between the nozzle and the second movable main contactor to redirect the linear driving force from the nozzle in a direction opposite to the moving direction of the nozzle to provide the second movable main contactor to drive the nozzle A first link connected and linearly moving in the same direction as the nozzle, a second link driving connected to a second movable main contactor and moving in a direction opposite to the nozzle, and driving connected between the first link and the second link; The link mechanism rotatable about a fixed axis of rotation, the link mechanism including a first lever for redirecting linear power from the first link in the opposite direction and providing the second link to the second link;
상기 링크기구와 구동접촉되는 위치와 상기 링크기구로부터 분리되는 위치로 변위가능한 일단부를 가지며, 상기 링크기구와 구동접촉되었을 때 고정된 회전축을 중심으로 회전가능하며, 제 2 가동 아크접촉자의 이동 속도가 제 2 가동 주접촉자의 이동 속도 보다 빠르도록 제 1 레버 보다 길이가 짧은 제 2 레버와;One end portion displaceable to a position in driving contact with the link mechanism and a position separate from the link mechanism, rotatable about a fixed rotational axis when driving contact with the link mechanism, and a moving speed of the second movable arc contactor A second lever shorter in length than the first lever to be faster than the moving speed of the second movable main contactor;
일단부가 제 2 레버의 타단부에 접속되고, 제 2 가동 주접촉자에 의해 직선 이동가능하도록 안내 및 지지되면서 제 2 가동 주접촉자를 관통 연장하여, 제 2 레버의 회전에 따라 상기 제 1 가동 아크접촉자와 접촉하거나 상기 제 1 가동 아크접촉자로부터 분리되는 위치로 직선이동 가능한 제 2 가동 아크접촉자;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 본 발명에 따른 가스절연 차단기를 제공함으로써 달성될 수 있다. One end thereof is connected to the other end of the second lever and extends through the second movable main contact while being guided and supported to be linearly moved by the second movable main contactor, so that the first movable arc contactor is rotated according to the rotation of the second lever. It can be achieved by providing a gas insulated circuit breaker according to the invention characterized in that it comprises a; a second movable arc contactor that is linearly movable in contact with or separated from the first movable arc contactor.
상기 본 발명의 목적과 이를 달성하기 위한 본 발명의 구성 및 작용효과는, 첨부된 도면을 참조한 이하의 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구체적으로 설명으로 좀 더 명확히 이해될 수 있을 것이다.The object of the present invention and the constitution and effects of the present invention for achieving the same will be more clearly understood from the following detailed description of the preferred embodiment of the present invention with reference to the accompanying drawings.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 삼중 구동 방식의 가스절연 차단기를 단면도로서 도시한 도 3을 참조하여 본 발명의 구성을 설명하면 다음과 같다. 도 3에 도시된 가스절연 차단기(40)는 크게 구동측과 피동측 및 구동측으로부터의 동력을 피동측에 전달하는 동력전달부로 구성된다.First, the configuration of the present invention will be described with reference to FIG. 3, which is a cross-sectional view of a triple driving gas insulated circuit breaker according to an exemplary embodiment of the present invention. The gas insulated
구동측은, 제 1 고정 실린더(41)와, 도시되지 않은 외부의 액튜에이터(actuator)에 접속되어 제 1 고정 실린더(41)내에서 직선구동하는 실린더 로드(48)와, 실린더 로드(48)에 구동접속되어 제 1 고정 실린더(41)내에서 실린더 로드(48)의 이동방향과 동일방향으로 직선이동가능한 압축실린더(44)와, 실린더 로드(48)의 선단에 접속되어 제 1 고정 실린더(41)내에서 실린더 로드(48)와 동일 방향으로 함께 직선이동가능한 제 1 가동 아크접촉자(46)와, 실린더 로드(48)와 압축실린더(44)의 이동에 따라 압축 또는 팽창되는 소호가스의 압축실(C)과, 압축실린더(44)의 선단에 접속되는 제 1 가동 주접촉자(42)와, 제 1 가동 주접촉자(42)의 선단에 접속되어 상기 제 1 가동 주접촉자(42)와 함께 직선이동가능하고 압축실(C)내에서 압축된 소호가스를 차단동작시 분사하는 노즐(50)을 포함하여 구성된다.The driving side drives the
더욱 상세히, 상기 압축실(C)은, 압축실린더(44)내에 제 1 고정 실린더(41)과 일체로 연결되어 삽입되는 고정 피스톤(41a)에 의해서 후방이 폐색된 상태에서, 직선이동하는 실린더 로드(48)와 제 1 가동 아크접촉자(46)와 압축실린더(44)에 의해 내부공간의 체적이 압축 또는 팽창되는 공간이고, 이 공간내에 6불화황이나 질소와 같은 절연가스 다시 말해 소호가스가 수용되어 압축 또는 팽창되고 압축되었을 때 노즐(50)을 통해 제 2 가동 아크접촉자(54)를 향해 분사된다. More specifically, the compression chamber (C) is a cylinder rod that moves linearly in a state in which the rear side is blocked by a fixed piston (41a) that is integrally connected to and inserted into the first fixed cylinder (41) in the compression cylinder (44). A space in which the volume of the internal space is compressed or expanded by the 48 and the first
피동측은, 제 1 고정 실린더로부터 소정 간격 이격 설치되는 제 2 고정 실린더(43)와, 노즐(50)에 구동접속되어 노즐(50)의 이동방향과 반대방향으로 제 1 가동 주접촉자(42)에 접촉 또는 분리되는 위치로 제 2 고정 실린더(43)내에서 직선이동 이동가능한 제 2 가동 주접촉자(52)와, 제 2 가동 주접촉자(52)에 의해 직선이동가능하도록 안내 및 지지되면서 제 2 가동 주접촉자(52)를 관통 연장하여, 제 1 가동 아크접촉자(46)와 접촉하거나 제 1 가동 아크접촉자(46)로부터 분리되는 위치로 직선이동 가능한 제 2 가동 아크접촉자(54)를 포함하여 구성된다.The driven side is connected to the first fixed
여기서, 제 2 가동 주접촉자(52)는 일측이 개방되어 있고 타측에는 중앙에 제 2 가동 아크접촉자(54)가 관통하는 관통구(부호 미지정)가 형성된 실린더형의 부재이다.Here, the second movable
동력전달부는, 링크기구(LK)와 제 2 레버(64)를 포함하여 구성된다. The power transmission unit includes the link mechanism LK and the
상세하게 설명하여, 링크기구(LK)는 노즐(50)로부터의 직선구동력을 노즐(50)의 이동방향과 반대방향으로 방향전환하여 제 2 가동 주접촉자(52)에 제공하는 기구로서, 노즐(50)에 구동접속되어 노즐(50)과 동일 방향으로 직선이동하는 제 1 링크(56)와, 제 2 가동 주접촉자(52)에 구동접속되고 노즐(50)과 반대방향으로 이동하는 제 2 링크(58)와, 제 1 링크(56)와 제 2 링크(58) 사이에 구동접속되고 고정된 회전축(부호 미지정)을 중심으로 회전가능하여 제 1 링크(56)로부터의 직선동력을 반대방향으로 방향전환하여 제 2 링크(58)에 제공하는 제 1 레버(60)를 포함한다.In detail, the link mechanism LK converts the linear driving force from the
바람직하게 실시예상 제 1 레버(60)와 제 1 링크(56) 및 제 2 링크(58)의 구동접속은 부호 미지정의 연결축으로 상호 접속된다. 제 1 레버(60)의 유동여유 내지 조립공차를 허용하기 위해서, 제 1 레버(60)는 제 1 링크(56) 또는 제 2 링크(58)를 연결하는 상기 연결축이 삽입되는 축공으로서 장공을 구비한다. 도 3 상의 실시예에서는 제 1 링크(56)와 연결되는 연결핀의 축공이 제 1 레버(60)상에 장공으로 형성되었다.Preferably in the embodiment the drive connection of the
제 2 레버(64)는 링크기구(LK)와 구동접촉되는 위치와 링크기구(LK)로부터 분리되는 위치로 변위가능한 일단부를 가지며, 링크기구(LK)와 구동접촉되었을 때 고정된 회전축(68)을 중심으로 회전가능하며, 제 2 가동 아크접촉자(54)의 이동 속도가 제 2 가동 주접촉자(52)의 이동 속도보다 빠르도록 제 1 레버(60)의 길이보다 짧게 구성한다. 여기서, 상기 제 2 가동 아크 접촉자(54)의 동작속도는 상기 제 2 레버(64)의 회전에 의한 것이며, 상기 제 2 레버(64)의 회전은 회전축(68)과 구동부재(70)의 거리 및 제 2 가동접촉자(54)와의 연결핀의 길이로 결정된다. 따라서, 상기 제 2 레버(64)에 연결된 상기 제 2 가동 아크접촉자(54)의 이송 속도는 상기 제 1 레버(60)에 연결된 상기 고정측 실린더(52)보다 더 빠르게 동작한다. 이때, 상기 고정측 실린더(52)의 속도는 제 1 레버(60)의 회전속도로 결정되며, 이에 연결된 제 2 레버(64)의 빠른 회전으로 제 2 가동 아크접촉자(54)를 일정 위치에서 빠르게 동작시키게 된다.
고정 회전축(68)은 제 2 가동 주접촉자(52)의 후면상에 고정설치되는 축지지대(66)에 의해 위치고정되어 지지된다.The
The fixed
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바람직한 실시예상 핀(pin) 또는 돌출부로 구성되는 구동부재(70)는 링크기구(LK)의 제 1 링크(56)상에 조립 또는 일체로 형성되게 설치되어, 제 1 링크(56)와 함께 직선이동 가능하다.In a preferred embodiment, the
제 2 레버(64)는 일단부에 형성되어 링크기구(LK)의 구동부재(70)에 구동접촉되는 위치와 구동부재(70)로부터 분리되는 위치로 변위가능한 포크부(fork portion)를 가지며, 여기서 포크부는 한 쌍의 포크(fork )(64a)와 이들 한쌍의 포크사이에 형성되는 오목홈(64b)으로 이루어진다.The
가스절연 차단기(40)의 투입동작중 제 1 가동 아크접촉자(46)와 제 2 가동 아크접촉자(54)가 접촉할 때, 제 2 가동 아크접촉자(54)가 접촉을 유지하도록 제 2 레버(64)를 위치고정시키는 록 기구가 본 발명에 포함된다.When the first movable arc contactor 46 and the second movable arc contactor 54 come into contact with each other during the closing operation of the gas insulated
여기서 제 2 가동 아크접촉자(54)가 접촉을 유지하기 위한 수단이 필요한 이유는, 제 2 가동 아크접촉자(54)가 상기 관통구를 통해 직선이동가능한 구조이므로 상기 접촉유지 수단이 없다면 제 1 가동 아크접촉자(46)와 제 2 가동 아크접촉자(54)가 접촉할 때 제 2 가동 아크접촉자(54)가 제 1 가동 아크접촉자(46)의 접촉가압력에 의해 뒤로 후퇴하고 따라서 제 1 가동 아크접촉자(46)와 제 2 가동 아크접촉자(54)간의 통전을 위한 접촉이 실패하거나 불안정하게 이루어져, 이들간의 접촉에 의한 통전 및 분리에 의한 아크소호의 기능이 수행될 수 없기 때문이다.Here, the reason why the second movable arc contactor 54 needs a means for maintaining contact is because the second movable arc contactor 54 is linearly movable through the through-hole so that the first movable arc without the contact holding means. When the
상기 록 기구는 록 핀(72)을 포함하며, 록 핀(72)은 링크기구(LK)의 제 1 링크(56)상에 설치되어 제 1 링크(56)와 함께 직선이동 가능하고, 가스절연 차단기 (40)의 투입동작중 제 2 레버(64)에 일방향의 모멘트(Moment)를 인가한다.The lock mechanism includes a
여기서, 일방향은 제 2 레버(64)가 제 2 가동 아크접촉자(54)를 제 1 가동 아크접촉자(46)쪽으로 밀도록 바이어스(bias)하는 방향 즉, 도시예상 반시계방향을 의미한다.Here, one direction means a direction in which the
더욱 바람직 하기로 상기 록 기구는, 제 2 레버(64)의 일측면(상기 구동측을 대향하는 면)에 형성되어, 가스절연 차단기(40)의 투입동작중 록 핀(72)이 제 2 레버(64)에 상기 일방향의 모멘트를 인가할 때 안착하는 안착홈(64c)을 포함할 수 있다.More preferably, the lock mechanism is formed on one side of the second lever 64 (the surface facing the driving side), so that the
제 1 스토퍼(76)는 제 2 레버(64)와 연결되는 제 2 가동 아크접촉자(54)의 단부에 인근한 단부측상에 고정적으로 제 2 가동 아크접촉자(54)와 별체의 링(ring)형 부재나 핀등을 설치하거나 또는 제 2 가동 아크접촉자(54)와 일체로 돌출부를 마련하여 구성되고, 가스절연 차단기(40)의 투입동작중 제 2 레버(64)가 일방향(반시계방향)으로 회전할 때 제 2 가동 주접촉자(52)의 후면에 접촉되어, 제 2 레버(64)의 회전에 따라 직선이동하는 제 2 가동 아크접촉자(54)의 이동을 제한한다.The
본 발명의 가스절연 차단기(40)에 포함되는 링크 지지대(43a)는 제 2 고정 실린더(43)내에 고정적으로 설치되어 제 1 링크(56)의 이동을 안내하고 지지한다. The
제 2 스토퍼(74)는 제 1 링크(56)중 노즐(50)에 접속되는 측의 반대측에 고정설치되어, 트립동작시 링크 지지대(43a)에 접촉하여 노즐(50)과 함께 이동하는 제 1 링크(56)의 이동을 제한한다. The
한편, 미설명 부호 78은 본 발명의 가스절연 차단기(40)에 추가적으로 포함되는 것으로, 제 2 가동 주접촉자(52)와 제 2 가동 아크접촉자(54)간의 통전접촉을 위해서, 일단부가 제 2 가동 주접촉자(52)상에 고정되고, 타단부는 제 2 가동 아크접촉자에 접촉하게 설치되는 도전 접촉편(conductive contact chip)(78)이다. On the other hand,
상술한 구성을 가지는 본 발명에 따른 삼중 구동 방식의 가스절연 차단기의 동작을 차단기의 투입상태부터 트립완료까지의 과정을 도 4a 내지 도 4d를 참조하여 설명하면 다음과 같다. Referring to FIGS. 4A to 4D, the operation of the triple insulated gas insulated circuit breaker according to the present invention having the above-described configuration will be described below with reference to FIGS. 4A to 4D.
도 4a는 초기 투입 위치(상태)에서 본 발명에 따른 가스절연 차단기의 동작상태를 보여주는 동작상태도이다. 도 4a에 도시된 바와 같은 투입상태에서는, 노즐(50)이 피동측을 향해 이동, 즉 도면상 좌측으로 전진하여 제 1 링크(56)도 노즐(50)과 동일방향으로 이동한 상태이다. Figure 4a is an operating state diagram showing the operating state of the gas insulated breaker according to the present invention in the initial closing position (state). In the closing state as shown in FIG. 4A, the
이때, 상기 연결핀에 의해서 제 1 링크(56)에 일단부가 접속된 제 1 레버(60)는 고정된 회전축을 중심으로 도면상 반시계방향으로 회전한다. 따라서, 도시된 바와 같이 제 1 레버(60)는 상기 고정 회전축을 중심으로 반시계방향으로 회전하여 도면상 좌측으로 기운 자세를 취하게 되고, 이때 제 1 레버(60)의 길이방향상 타단부에 접속된 제 2 링크(58)는 노즐(50)과 제 1 링크(56)의 이동방향과 반대방향, 즉 도면상 우측방향으로 직선이동한다.At this time, the
제 2 링크(58)의 도면상 우측방향으로의 이동에 의해서 제 2 링크(58)와 접속된 제 2 가동 주접촉자(52)도 노즐(50)과 제 1 링크(56)의 이동방향과 반대방향, 즉 도면상 우측방향으로 직선이동한다. 따라서, 상기 노즐(50)과 동일방향으로 전진한 제 1 가동 주접촉자(42)와 제 2 가동 주접촉자(52)가 기계적으로 접촉되고, 도전재로 구성된 두 접촉자(42,52)는 전기적으로 서로 통전된다.The second movable
이때 도면상 좌측방향으로 직선이동하는 제 1 링크(56)상의 록핀(72)에 의해서, 제 2 레버(64)가 반시계방향으로 회전하도록 가압되고 따라서 제 2 레버(64)에 접속된 제 2 가동 아크접촉자(54)는 제 1 가동 아크접촉자(46)쪽으로 이동하게 제 2 레버(64)로부터 미는 힘을 받게된다. 이와같이 제 2 레버(64)가 제 2 가동 아크접촉자(54)를 제 1 가동 아크접촉자(46)쪽으로 밀고 있는 상태에서, 제 1 가동 아크접촉자(46)와 제 2 가동 아크접촉자(54)는 서로에 접근하여 접촉 및 접촉을 유지하는 투입상태로 된다.At this time, the
도 4a에 도시한 바와 같은 투입상태에서, 사고전류의 발생으로 인해 전원측과 부하측간 회로의 차단 즉, 트립을 위해서 외부의 미도시한 액튜에이터와 연결된 실린더 로드(48)가 화살표 방향으로 도 4 b에 도시된 바와 같이 직선이동하면, 실린더 로드(48)에 미도시한 접속수단에 의해 접속된 압축실린더(44)가 실린더 로드(48)와 같은 화살표 방향 즉 도면상 우측방향으로 이동하고, 압축실린더(44)의 선단에 접속된 제 1 가동 주접촉자(42)와, 제 1 가동 주접촉자(42)의 선단에 접속된 노즐(50)도 실린더 로드(48)의 이동방향과 같은 방향으로 이동한다. 노즐(50)의 도면상 우측방향 직선이동에 따라서 노즐(50)과 구동접속된 피동측의 링크기구(LK)중 제 1 링크(56)도 노즐(50)과 동일방향으로 직선이동한다. 제 1 링크(56)의 노즐 (50)과 동일방향 직선이동에 따라서 제 1 레버(60)가 고정 회전축을 중심으로 시계방향으로 회전하여 도 4b에 도시된 바와 같이 직립한 상태로 되고, 제 1 레버(60)에 접속된 제 2 링크(58)가 당겨져서 노즐(50)의 이동방향과 반대방향인 도면상 좌측으로 이동한다. 따라서 제 2 링크(58)의 타단부에 접속된 제 2 가동 주접촉자(52)는 제 1 가동 주접촉자(42)로부터 기계적으로 분리되고 따라서 전기적으로도 서로 차단된다. 이때 제 1 가동 아크접촉자(46)와 제 2 가동 아크접촉자(54)는 아직 접촉되어 통전중인 상태이므로, 제 1 가동 주접촉자(42)와 제 2 가동 주접촉자(52)간의 분리시 아크는 발생하지 않는다. In the closing state as shown in FIG. 4A, a
이때 제 1 링크(56)의 노즐(50)과 동일방향의 이동에 따라서 제 1 링크(56)에 설치된 구동부재(70)도 동일방향인 도면상 우측방향으로 이동하고, 도 4b에 도시된 바와 같이 구동부재(70)은 제 2 레버(64)의 포크부(64a)사이의 오목부(64b)에 위치하여 포크부(64a)에 접촉하게된다.At this time, in accordance with the movement in the same direction as the
동시에, 압축실(C)은 고정 피스톤(41a)에 대해 압축실린더(44), 실린더 로드(48)의 도면상 좌측으로의 직선이동에 따라 압축되고 압축실(C)내 소호가스는 노즐(50)을 통해 분사될 준비가 완료된 상태로 된다. At the same time, the compression chamber C is compressed according to the linear movement of the
한편, 실린더 로드(48)가 화살표 방향으로 도 4 c에 도시된 바와 같이 더욱직선이동하면, 실린더 로드(48)에 미도시한 접속수단에 의해 접속된 압축실린더(44)가 실린더 로드(48)와 같은 화살표 방향 즉 도면상 우측방향으로 이동하고, 압축실린더(44)의 선단에 접속된 제 1 가동 주접촉자(42)와, 제 1 가동 주접촉자(42)의 선단에 접속된 노즐(50)도 실린더 로드(48)의 이동방향과 같은 방향으로 더욱 직선 이동한다. 노즐(50)의 도면상 우측방향 직선이동에 따라서 노즐(50)과 구동접속된 피동측의 링크기구(LK)중 제 1 링크(56)도 노즐(50)과 동일방향으로 더욱 직선이동한다. 제 1 링크(56)의 노즐(50)과 동일방향으로 더욱 직선이동함에 따라서 제 1 레버(60)가 고정 회전축을 중심으로 시계방향으로 더욱 회전하여 도 4c에 도시된 바와 같이 우측으로 기운 상태로 되고, 제 1 레버(60)에 접속된 제 2 링크(58)가 더욱 당겨져서 노즐(50)의 이동방향과 반대방향인 도면상 좌측으로 이동한다. 따라서 제 2 링크(58)의 타단부에 접속된 제 2 가동 주접촉자(52)는 제 1 가동 주접촉자(42)로부터 분리된 상태에서 더욱 멀어지게 된다.On the other hand, when the
이때 제 1 링크(56)의 노즐(50)과 동일방향의 이동에 따라서 제 1 링크(56)에 설치된 구동부재(70)도 동일방향인 도면상 우측방향으로 더욱 이동하고, 도 4c에 도시된 바와 같이 구동부재(70)는 제 2 레버(64)의 포크부(64a)를 가압하여 제 2 레버(64)가 고정 회전축(68)을 중심으로 도면상 시계방향으로 회전하게된다.At this time, in accordance with the movement in the same direction as the
여기서 제 2 레버(64)는 길이가 제 1 레버(60) 보다 짧으므로, 제 2 가동 아크접촉자(54)는 제 2 가동 주접촉자(52)의 이동속도 보다 더욱 빠르게 제 1 가동 아크접촉자(46)로부터 분리되어 제 1 가동 아크접촉자(46)의 이동방향과 반대방향으로 이동한다.Since the
동시에, 압축실(C)내 소호가스는 노즐(50)을 통해 제 2 가동 아크접촉자(54)를 향해 분사되어, 제 1 가동 아크접촉자(46)와 제 2 가동 아크접촉자(54)사이에 발생하는 아크는 신속히 소호된다.At the same time, the arc extinguishing gas in the compression chamber C is injected toward the second movable arc contactor 54 through the
한편, 실린더 로드(48)가 화살표 방향으로 도 4 d에 도시된 바와 같이 더욱 직선이동하면, 실린더 로드(48)에 미도시한 접속수단에 의해 접속된 압축실린더(44)가 실린더 로드(48)와 같은 화살표 방향 즉 도면상 우측방향으로 더욱 이동하고, 압축실린더(44)의 선단에 접속된 제 1 가동 주접촉자(42)와, 제 1 가동 주접촉자(42)의 선단에 접속된 노즐(50)도 실린더 로드(48)의 이동방향과 같은 방향으로 더욱 직선 이동한다. 노즐(50)의 도면상 우측방향 직선이동에 따라서 노즐(50)과 구동접속된 피동측의 링크기구(LK)중 제 1 링크(56)도 노즐(50)과 동일방향으로 더욱 직선이동한다. 제 1 링크(56)의 노즐(50)과 동일방향으로 더욱 직선이동함에 따라서 제 1 레버(60)가 고정 회전축을 중심으로 시계방향으로 더욱 회전하여 도 4d에 도시된 바와 같이 우측으로 더욱 기운 상태로 되고, 제 1 레버(60)에 접속된 제 2 링크(58)가 더욱 당겨져서 노즐(50)의 이동방향과 반대방향인 도면상 좌측으로 이동한다. 따라서 제 2 링크(58)의 타단부에 접속된 제 2 가동 주접촉자(52)는 제 1 가동 주접촉자(42)로부터 분리된 상태에서 더 더욱 멀어지게 된다. On the other hand, if the
이때 제 1 링크(56)의 노즐(50)과 동일방향의 이동에 따라서 제 1 링크(56)에 설치된 구동부재(70)도 동일방향인 도면상 우측방향으로 더욱 이동하고, 도 4d에 도시된 바와 같이 구동부재(70)는 제 2 레버(64)의 포크부(64a)를 가압하여 제 2 레버(64)가 고정 회전축(68)을 중심으로 도면상 시계방향으로 더욱 회전하게된다.At this time, in accordance with the movement in the same direction as the
여기서 제 2 가동 아크접촉자(54)는 제 2 가동 주접촉자(52)의 이동속도 보다 더욱 빠르게 제 1 가동 아크접촉자(46)로부터 더욱 멀어지게 제 1 가동 아크접촉자(46)의 이동방향과 반대방향으로 이동한다.Here, the second
노즐(50)과 동일방향의 도면상 우측방향으로 제 1 링크(56)의 이동은 제 2 스토퍼(74)가 링크 지지대(43a)에 닿음으로써 정지된다. 이어서 여타부분의 이동 또는 회전도 정지된다.The movement of the
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해해야만 한다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Those skilled in the art should understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the invention is indicated by the following claims rather than the above description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the invention. do.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 링크가 노즐에 연결되어 있어 구동측과 피동측의 주접촉자가 동시에 서로 접촉하거나 분리이격되는 방향으로 운동을 하게 되고, 구동측의 가동아크 접촉자가 피동측의 가동아크 접촉자와 분리되는 아크접점 개리시에는 주접촉자들 보다 더욱 신속히 접점 개리가 이루어지도록 하여 아크발생 시간을 단축함으로써 아크소호 성능 나아가 차단성능을 향상시키게 되는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, the link is connected to the nozzle so that the main contactors on the driving side and the driven side move in the direction of contacting or separating from each other at the same time, and the movable arc contactor on the driving side moves on the driven side. When the arc contact is separated from the arc contact, the contact is made faster than the main contact, thereby reducing the arc generation time, thereby improving the arc extinguishing performance and the breaking performance.
또한 본 발명에 따르면 제 2 가동 아크접촉자와 제 1 링크에는 각각 투입시 과이동을 제한하거나 차단(트립시) 과이동을 제한하는 스토퍼가 구비되어 있어, 차 단기가 트립완료상태일 때 과동작을 방지할 수 있으며, 과투입을 방지할 수 있는 효과도 있다.In addition, according to the present invention, the second movable arc contactor and the first link are respectively provided with a stopper for limiting over-movement at closing or limiting over-movement at breaking (trip), and thus over-operation when the breaker is tripped. It can be prevented, and there is an effect that can prevent over-injection.
Claims (8)
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KR1020050062951A KR100675984B1 (en) | 2005-07-12 | 2005-07-12 | Gas Insulated Circuit Breaker |
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