KR100764109B1 - 육불화황가스 액화회수장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 SF6-가스 액화회수장치에 관한 것으로, 상세하게는 SF6-가스를 회수하여 저장하는 회수탱크와; 상기 가스절연기기 내의 SF6-가스를 상기 회수탱크로 차압회수하는 콤프레샤와; 압력차를 이용하여 상기 가스절연기기 내에 잔류하는 SF6-가스를 회수탱크로 회수하는 진공펌핑수단과; 상기 회수탱크에 회수된 SF6-가스를 액화시키는 냉동기와; 액화된 SF6-가스를 기화시키는 히터와; 하나 이상의 밸브를 구비하고 각 구성요소를 연결하는 유로; 및 상기 콤프레샤, 진공펌핑수단, 냉동기 및 히터의 출력을 제어하고 회수탱크의 온도를 관리하는 것과 동시에 가스절연기기 내의 잔류 SF6-가스에 대한 자동 회수와 재충전의 동작상태를 결정하는 콘트롤패널;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 것으로서, 전력설비의 점검 시 SF6-가스의 회수율을 선진국의 수준인 99% 이상으로 끌어올려 누출을 최소화하고 이를 회수해 재활용하는 회수장치를 개발, 사용함으로써 SF6-가스 배출량을 줄여 앞으로 강화될 온실가스 저감 요구에 대응할 수 있는 대체 기기를 제공할 수 있는 효과가 있다.
고효율, SF6-가스, 액화, 회수장치, 진공펌프, 콤프레샤, 온실가스

Description

육불화황가스 액화회수장치{SF6-GAS LIQUEFACTION DEVICE}
도 1은 종래의 가스 회수 장치의 개념도.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 SF6-가스 액화회수장치의 블록도.
도 3은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 회수탱크 분리형의 SF6-가스 액화회수장치의 블록도.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 진공펌핑수단의 분리형의 SF6-가스 액화회수장치의 블록도.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 SF6-가스 액화회수장치의 실제 모습을 도시한 도면.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 콘트롤패널의 개략적인 구성도.
도 7a 내지 도 7i는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 SF6-가스 액화회수장치의 작동상태를 설명하기 위한 블록도.
도 8은 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 SF6-가스 액화회수장치의 실시 개념도.
*도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명*
1. 가스절연기기 2. 회수용 호스
10. 회수탱크 12. 보조탱크
20. 콤프레샤 30. 진공펌핑수단
40. 냉동기 42. 냉각파이프
50. 히터 60. 유로
70. 콘트롤패널 80. 제1 필터
90. 제2 필터 310. 제1 진공펌프부
320. 제2 진공펌프부 320a. 흡입구
320b. 토출구 321. 회수 콘트롤 밸브
322. 회수계 323. 회수압 콘트롤러
324. 저장탱크 324a. 회수트랩
324b. 증압트랩 325. 진공펌프
326. 흡입밸브 327. 토출밸브
328. 증압계 329. 증압 콘트롤러
330. 바이패스 밸브
본 발명은 SF6-가스 액화회수장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 GIS(가스절연기기;Gas Insulated Switchgear) 또는 GCB(가스차단기;Gas Circuit Breaker) 등의 신규제작, 점검 및 정비 작업시 GIS, GCB 등의 내부의 SF6-가스를 전량 회수하여 액화상태로 보관한 후, 점검 및 정비 작업을 마친 후에는 회수된 SF6-가스를 다시 GIS, GCB 내부로 기화 충진하여 재사용할 수 있게 하여 잔류 SF6-가스의 누출로 인한 대기오염을 방지할 수 있는 SF6-가스 액화회수장치에 관한 것이다.
일반적으로, 변전소에는 계통 교체나 보수 점검을 하기 위해 개폐기, 차단기 및 개폐장치의 대부분과 일부 변압기 등은 SF6-가스를 절연매질로 한 가스절연방식의 제품들이다. 특히 변전소에 설치·운영되는 매우 많은 양의 SF6-가스를 사용하고 있다.
SF6-가스는 불소(F)와 유황(S)으로 이루어진 화합물질로서 '육불화황'이라고도 한다. SF6-가스는 1900년 처음 발견된 이후 1937년 절연력이 탁월한 것이 알려져 이후 지금까지 전기 절연물로 광범위하게 사용되고 있다. SF6-가스는 보통상태에서 불활성, 무취, 무독성가스이고 500℃까지 분해되지 않는다. 또한 절연력은 공기보다 약 2.5배 높고 3기압에서는 절연유와 같은 절연력을 갖는다. SF6-가스는 공기보다 무겁지만 절연유의 1/140에 불과해 전력기기의 소형·경량화에 큰 이점이 있다.
일반적으로 알려진 바와 같이 GIS(가스절연기기;Gas Insulated Switchgear)는 변전소의 주요 구성품인 차단기(CB;Circuit Breaker)와 단로기(Disconnecting Switch), 접지개폐기(Earthing Switch), 피뢰기(Lightning Arrester), 주모선(Main Bus) 및 분기회로(Feeder Bus) 등을 집약시킴과 아울러 특정 부분에 절연 및 소호 특성이 우수한 SF6-가스를 충진하는 것으로서, 상기 변전소의 소형화와 안전 및 신 뢰성 향상을 도모하는 것이다. 현재 변전소나 대형 수전설비에 사용되는 가스절연기기는 대부분 개폐부위와 충진부위를 SF6-가스로 밀폐·봉인하는 SF6-가스 GIS를 사용하고 있다.
상기 SF6-가스는 초고압 변전소의 핵심 전력기기로서 변압기를 제외한 대부분의 주요 전력기기의 절연재료나 반도체 제조공정 등에 사용되고, SF6-가스로 채워진 금속 탱크 내에 내장하고 있으며 기중 변전소라 불리는 재래식 변전소에 비해 많은 장점들을 가지고 있다. SF6-가스는 절연능력, 아크(arc) 제거능력이 지구상에서 가장 뛰어난 물질로 손꼽힌다. 이에 따라 차단기나 개폐기, 개폐장치 등 전력기기의 절연물로 폭넓게 사용된다. 전원을 투입·개방(On/Off)하거나 일반전원과 비상전원을 서로 교체할 때 접점 부위에서는 고온고압의 불꽃인 아크가 발생한다. SF6-가스 내부에서는 아크를 신속히 제거할 수 있는 것이다. 이와 함께 전기가 흐르는 모선 등 충진부는 서로 전기가 통하지 않도록 충분한 거리를 두어야 하는데 SF6-가스 내부에서는 이격거리를 대폭 좁힐 수 있다. 이는 기기의 부피와 무게를 줄일 수 있다는 장점으로 이어진다.
반면, 지구온난화지수와 수명이 매우 길어 이산화탄소(CO2), 메탄(CH4), 아산화질소(N2O), 수소불화탄소(HFCS), 과불화탄소(PFCS)와 함께 6대 지구온난화가스로 지정되어 있는 대표적인 환경오염물질이기도 하다. 이로 인해 2005년 2월 발효된 기후변화협약 교토의정서에서도 그 사용을 규제하고 있다. SF6-가스는 교토의정서에서 규정한 6대 지구온난화가스 가운데 지구온난화 영향력이 가장 높은 물질이 다. 특히 대표적인 지구온난화가스인 이산화탄소(CO2) 보다 지구온난화지수가 2만3900배나 높아 가장 심각한 환경오염물질로 지목받고 있다. SF6-가스의 배출량은 1741만8000 CO2Ton(2003년말 국내 기준)으로 전체 온실가스 배출량의 3%이지만 증가율은 14.7%로 매우 높은 것도 심각성을 더해준다.
그러나, GIS 등 가스절연 전력기기의 경우, 국내는 물론 해외에서도 아직까지는 SF6-가스를 이용한 절연방식을 적용하고 있는 국가가 대부분이다.
현재 SF6-가스 사용설비를 정밀 점검하거나 증설할 경우 가스 순도 저하나 불순물 혼입은 물론 작업시간 연장을 우려해 기존 가스를 날려 보내고 새로운 가스를 충진하고 있다. SF6-가스가 전기계의 최대 골칫거리로 부각되고 있다. 이와 관련 170V GIS의 경우 주기적인 정밀 점검 시 GIS 내부에 충진되어 있는 SF6-가스를 전부 빼낸 후 점검을 실시하며, 빼낸 SF6-가스는 그대로 버린 후 새 SF6-가스를 주입하고 있다. 이런 현상은 GIS의 증설 시는 물론 GIS 뿐만 아니라 개폐기 및 차단기 등의 SF6-가스 절연방식의 중전기기 점검 및 제품 교체 후 폐기 시 등에서도 동일하게 나타나고 있다. 이렇게 버려지는 SF6-가스로 인해 환경오염이 가속화되는 것이다.
따라서, SF6-가스를 외부에 배출하지 않도록 가스절연기기로부터 회수할 필요가 있다.
도 1은 종래의 가스 회수 장치의 일례를 나타내고 있다. 즉, 가스절연기기(1)는 콤프레샤(2)를 이용하여 가스 회수장치(3)와 연결되어 있고, 콤프레샤(2) 에 의해 가스절연기기(1)의 내부의 SF6-가스를 가스 회수장치(3)로 회수되게 되어 있다. 또한, 가스절연기기(1)의 아크(arc) 등에 의해 SF6-가스의 분해가스가 발생한 때에 필요한 흡착재나 각종 필터 및 진공펌프 등은 도 1에서 생략하였다.
또한, 종래의 기술방법은 SF6-가스를 회수하는 경우, SF6-가스 그대로 탱크에 회수, 보관할 수도 있지만 대량의 가스를 기체의 상태 그대로 보관하기에는 대형 탱크가 불가결하고 체적을 작게 하기 위해서는 높은 압력의 상태로 보관하지 않으면 안 되므로 안전 면에서도 문제가 생기기 쉽다. 따라서, 회수용 탱크가 소형이 되도록 SF6-가스를 가압 방식에 의해 액화시켜 SF6-액으로 탱크에 회수, 보관하는 것이 보통이다.
그런데, 이와 같은 방법에 의하면 가스절연기기(12) 내의 SF6-가스를 100% 회수할 수 없어 잔류 SF6-가스로 인하여 보수작업에 지장을 초래할 뿐만 아니라, 회수과정에서 기화된 SF6-가스가 유출하여 손실되는 문제가 있었다.
이러한 SF6-가스의 손실은 비용문제가 아니라도 온실가스 규제의 현실에서 SF6-가스의 유출이나 손실을 최소화하는 것은 지구환경을 보호하는 차원에서도 반드시 해결해야할 과제라고 할 수 있다.
따라서, SF6-가스를 보다 철저히 회수하는 가스 회수장치가 요구되고 있다.
따라서, 본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 가스 절연기기에 충전되는 SF6-가스를 회수하고, SF6-가스를 보다 효율적이고 안전하게 분리, 액화하여 회수율을 99%이상 보장하는 SF6-가스 액화회수장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 회수탱크에 회수된 SF6-가스를 냉동기에 의해 액화시켜 회수탱크가 컴팩트한 SF6-가스 액화회수장치를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 SF6-가스 액화회수장치는, SF6-가스를 회수하여 저장하는 회수탱크와; 상기 가스절연기기 내의 SF6-가스를 상기 회수탱크로 차압회수하는 콤프레샤와; 압력차를 이용하여 상기 가스절연기기 내에 잔류하는 SF6-가스를 회수탱크로 회수하는 진공펌핑수단과; 상기 회수탱크에 회수된 SF6-가스를 액화시키는 냉동기와; 액화된 SF6-가스를 기화시키는 히터와; 하나 이상의 밸브를 구비하고 각 구성요소를 연결하는 유로; 및 상기 콤프레샤, 진공펌핑수단, 냉동기 및 히터의 출력을 제어하고 회수탱크의 온도를 관리하는 것과 동시에 가스절연기기 내의 잔류 SF6-가스에 대한 자동 회수와 재충전의 동작상태를 결정하는 콘트롤패널;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 상기 진공펌핑수단은, 상기 회수탱크의 내부를 진공상태로 전환시키고, 펌핑된 가스를 외부로 배출하는 제1 진공펌프부와; 일측에 상기 가스절연기기에 연결되는 흡입구를 설치하고, 타측에 상기 회수탱크로 이어지는 토출구를 설치하여, 가스절연기기의 내부에 잔류하는 SF6-가스를 압력에 의해 상기 회수탱크로의 강제 회수와 점검 후 가스절연기기로의 재충진을 안내하는 제2 진공펌프부;를 포함하여 구성되며, 상기 제1 진공펌프부 및 제2 진공펌프부는 일체형 또는 분리형으로 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 상기 제2 진공펌프부는, 상기 가스절연기기와 회수탱크 사이의 유로에 설치되는 회수 콘트롤 밸브와; 상기 가스절연기기의 일측에 설치되어 SF6-가스의 회수시 가스절연기기 내의 회수압을 감지하고 기설정된 목표압력과 비교하여, 비교값에 따라 상기 회수 콘트롤 밸브에 개폐 제어신호를 전달하는 회수압 콘트롤러와; 상기 회수 콘트롤 밸브의 차단에 의해 상기 가스절연기기 내의 SF6-가스를 흡입시켜 가스절연기기 내부가 진공상태가 되도록 잔류 SF6-가스를 강제 회수하는 진공펌프; 및 상기 진공펌프에 의해 회수되는 SF6-가스에서 재증발증기가 발생하지 않도록 밀폐된 소정크기의 회수트랩 및 증압트랩을 갖는 저장탱크;를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
여기서 상기 회수압 콘트롤러는, 상기 가스절연기기 내의 감지된 회수압이 0.1 ~ 0.2㎏/㎠ 이하이면 진공펌프를 기동시키고, 상기 압력이 10torr 이하가 되면 진공펌프를 자동 정지시키는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 상기 제2 진공펌프부는, 상기 저장탱크의 일측에 연결되어 상기 가스절연기기로부터 유입되는 SF6-가스의 상기 저장탱크의 회수트랩으로의 흡입을 개폐 제어하는 흡입밸브; 및 상기 저장탱크의 타측에 연결되어 회수트랩 내에 저장된 SF6-가스를 상기 회수탱크로 토출시키는 토출밸브;를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 상기 제2 진공펌프부는, 상기 흡입구측에 설치되어 가스절연기기 내의 회수압을 표시하는 회수계;를 더 포 함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 상기 제2 진공펌프부는, 일단은 증압트랩에 연결되고 타단은 회수트랩에 연결되는 바이패스 유로와; 상기 바이패스 유로의 도중에 설치되는 바이패스 밸브와; 상기 증압트랩의 일측에 설치되어 증압트랩 내의 압력을 감지하여 상기 바이패스 밸브에 개폐 제어신호를 전달하는 증압 콘트롤러;를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
여기서 상기 증압 콘트롤러는, 상기 증압트랩 내의 회수압이 1.5㎏/㎠ 보다 높아지면 상기 토출밸브를 차단하고 상기 바이패스 밸브를 개방시켜 진공펌프에 의해 계속 회수되는 SF6-가스를 바이패스 유로로 순환시키는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 상기 제2 진공펌프부는, 상기 증압트랩의 일측에 설치되어 증앙트랩 내부의 압력을 표시하는 증압계;를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 SF6-가스 액화회수장치는 상기 가스절연기기와 상기 회수탱크 사이에는 아크(arc) 등에 의해 SF6-가스의 분해가스와 같은 이물질 및 수분을 제거하는 제2 필터;가 더 구비되는 것이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면에 의하여 본 발명에 따른 SF6-가스 액화회수장치를 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 SF6-가스 액화회수장치의 블록도이고, 도 3은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 회수탱크 분리형 SF6-가스 액화회수장치의 블록도이고, 도 4a 및 도 4b는 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 진공펌핑수단의 분리형 SF6-가스 액화회수장치의 블록도이고, 도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 SF6-가스 액화회수장치의 실제 모습을 도시한 도면이다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 SF6-가스 액화회수장치는, 회수탱크(recovery tank)(10), 콤프레샤(compressor)(20), 진공펌핑수단, 냉동기(40), 히터(50), 유로(60) 및 콘트롤패널(70)을 주요 구성요소로 한다.
먼저, 상기 회수탱크(10)는 가스절연기기(1)와 회수용 호스(2)를 이용하여 연결되어 SF6-가스를 회수하고, 회수된 SF6-가스를 액화하여 보관하도록 구성되어 있다. 많은 양의 가스를 회수 시에는 다수의 보조탱크(12)를 연결하거나 도 3에 도시된 바와 같이 대용량 회수탱크(10)를 분리하여 교체식으로 사용할 수 있다.
또한, 상기 가스절연기기(1)와 회수탱크(10) 사이에는 가스절연기기(1)로부터 회수탱크(10)로 SF6-가스를 내보내는 콤프레샤(20)가 설치되어 있다. 상기 가스절연기기(1)에는 일반적으로 5 ~ 6㎏/㎠ 정도의 절연가스 SF6-가스가 충진되어 있는데, 회수 초기시에는 가스절연기기(1)와 회수탱크(10)와의 압력차에 의해 자연회수되지만 SF6-가스회수가 진행됨에 따라 가스절연기기(1)의 내부압력이 일정압력 이하로 떨어지게 되면 자연회수가 진행되지 않으므로 이 콤프레샤(20)를 이용하여 가스절연기기(1)로부터 회수탱크(10)로 SF6-가스를 일정량 강제 회수하는 것이다.
또한, 가스절연기기(1)와 회수탱크(10) 사이에는 진공펌핑수단(30)이 마련된 다.
상기 진공펌핑수단(30)은 압력차를 이용하여 상기 가스절연기기(1) 내에 잔류하는 SF6-가스를 회수탱크(10)로 강제 회수하는 것이다.
상기 진공펌핑수단(30)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 하나의 진공펌프로만 구성될 수 있고, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이 상기 회수탱크(10)의 내부를 진공상태로 전환시키고, 펌핑된 가스를 외부로 배출하는 제1 진공펌프부(310)와, 일측에 상기 가스절연기기(1)에 연결되는 흡입구(320a)를 설치하고, 타측에 상기 회수탱크(10)로 이어지는 토출구(320b)를 설치하여, 가스절연기기(1)의 내부에 잔류하는 SF6-가스를 압력에 의해 상기 회수탱크(10)로의 강제 회수와 점검 후 가스절연기기(1)로의 재충진을 안내하는 제2 진공펌프부(320)로 분리되어 구성될 수도 있다.
분리형일 경우, 상기 제1 진공펌프부(310)는 회수탱크(10)의 내부를 진공상태로 만들어주기 위한 진공펌프로서, 진공작업시 회수탱크(10)의 밸브 V10가 개폐되고, 진공 게이지(VG1)를 통하여 진공도를 확인할 수 있다.
상기 제2 진공펌프부(320)는, 도 4b에 도시된 바와 같이, 일측에 상기 가스절연기기(1)에 연결되는 흡입구(320a)가 설치되고, 타측에 상기 회수탱크(10)로 이어지는 토출구(320b)가 설치되고, 가스절연기기(1)의 내부를 진공시키기 위하여, 회수 콘트롤 밸브(321), 회수계(322), 회수압 콘트롤러(323), 저장탱크(324), 진공펌프(325), 흡입밸브(326), 토출밸브(327), 증압계(328), 증압 콘트롤러(329), 압력 콘트롤러(330) 및 바이패스 밸브(330)를 포함하여 구성된다.
먼저, 상기 콤프레샤(20)의 기동에 의해 가스절연기기(1) 내부의 SF6-가스의 회수를 개시하면 상기 회수압 콘트롤러(323)가 가스절연기기(1)의 회수압을 감지하여 콤프레샤(20)에 의해 가스절연기기(1)가 소정 압력이하로 떨어지기 전까지는 회수 콘트롤 밸브(321)를 열린 상태로 유지시켜 가스절연기기(1)에서 토출된 SF6-가스가 회수탱크(10)로 바로 회수되게 한다.
계속해서, 가스절연기기(1) 내부의 SF6-가스가 회수탱크(10)로 어느 정도 회수되고 회수압이 0.1 ~ 0.2㎏/㎠ 정도에 되는 시점에서는 콤프레샤(20)의 기동에 의해서도 SF6-가스가 회수되지 않게 된다.
본 발명은 상기 회수압 콘트롤러(323)가 회수 콘트롤 밸브(321)를 닫아줌과 동시에 진공펌프(325)를 기동시켜 가스절연기기(1) 내의 잔존 SF6-가스를 유로(60)를 통하여 회수탱크(10)로 회수되도록 하는 것이다. 상기 유로(60)는 회수트랩(324a), 흡입밸브(326), 진공펌프(325)를 거쳐 증압트랩(324b)과, 토출밸브(327)를 통해 회수탱크(10)로 흐르는 유로이다. 여기서 상기 진공펌프(325)를 가동하면 진공펌프(325)는 흡입한 SF6-가스를 회수탱크(10)에 주입하여 회수탱크(10)의 내부 압력을 높이는 한편, 가스절연기기(1)의 진공도를 높이게 되면 압력차를 계속 높게 유지할 수 있어 잔류된 SF6-가스의 원활한 회수가 가능해진다. 따라서, 상기 가스절연기기(1)의 내부를 진공상태가 되도록 하여 잔류하는 SF6-가스를 모두 회수되도록 하는 것이다.
또한, 상기 회수압 콘트롤러(323)에 의해 회수 콘트롤 밸브(321)가 차단되면 후술되는 진공펌프(325)에 의해 유입되는 SF6-가스가 흡입밸브(326)를 통해 흡입되 고, 상기 흡입밸브(326)에 의해 수용되는 SF6-가스에서 재증발증기가 발생하지 않도록 밀폐된 소정크기의 회수트랩(324a) 및 증압트랩(324b)을 갖는 저장탱크(324)에 저장된다. 또한, 상기 저장탱크(324)의 일측에는 저장된 SF6-가스를 토출하는 토출밸브(327)와, 상기 토출구(320b)측에 설치되어 증압트랩(324b) 내의 압력을 감지하는 증압계(328) 및 증압 콘트롤러(329)가 설치되어 있다.
만일, 회수탱크(10)로 연결되는 어느 밸브가 차단되고 진공펌프(325)가 계속 기동된다면 SF6-가스는 증압트랩(324b) 내에 차게 되고 계속해서 압력이 상승하게 되면 고장의 우려가 발생한다. 이를 방지하기 위해 증압트랩(324b)의 일측에 증압계(328) 및 증압 콘트롤러(329)가 설치되어 상기 증압 콘트롤러(329)가 증압트랩(324b)의 내부 압력을 감지하여 램프 및 경보음 등을 통하여 이상신호를 발생토록 하고, 증압트랩(324b)의 내부 압력이 1.5㎏/㎠ 이상 올라가게 되면 증압트랩(324b)를 우회하는 바이패스 밸브(330)를 개방시켜 증압트랩(324b)으로 도입되는 SF6-가스를 바이패스시켜 계속 우회시킨다. 램프 및 경보음을 확인한 관리자가 회수탱크(10)측의 닫혀진 밸브를 다시 개방시키면 바이패스 밸브(330)를 다시 닫고 SF6-가스를 회수탱크(10) 측으로 정상적으로 회수토록 한다. 이와 같이, 진공펌프(325)에 의해 가스절연기기(1) 내의 잔존 SF6-가스를 모두 회수하고, 최종적으로 10torr까지 가스절연기기(1) 내의 압력이 내려가면 진공펌프(325)를 정지시킨 후에 모든 밸브를 닫는다.
이와 같이, 본 발명은 회수탱크(10)의 전단계에 제2 진공펌프부(320)를 더 둠으로해서 SF6-가스의 회수효율을 극대화하여 99%이상의 효과가 나타나도록 한 것 이다.
그리고, 상기 회수탱크(10) 내의 SF6-가스를 냉각하는 냉각 수단으로서 냉동기(40)가 마련되어 있다. 냉동기(40)에는 냉매가 흐르는 냉각 파이프(42)가 접속되어 있고, 이 냉각 파이프(42)는 회수탱크(10)의 내부에 감겨지게 설치되어 있다.
그리고, 상기 회수탱크(10)의 일측에는 상기 냉각기에 의해 액화된 SF6-액을 기화시키는 히터(50)가 구비된다. 상기 히터(50)는 액화상태의 SF6-액을 증발시켜 증발된 SF6-가스를 다시 가스절연기기(1)로 재충진시키기 위한 것이다. 재충진 과정은 자연충진과정과 콤프레샤(20)를 이용하여 충진하는 과정으로 이루어진다.
한편, 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 SF6-가스 액화회수장치는 상기 저장탱크(324) 내에 유연을 제거하는 제1 필터(80)가 구비되고, 상기 가스절연기기(1)와 상기 회수탱크(10) 사이에는 산성가스와 불화물, 유화물 등의 고형분을 제거하는 제2 필터(90)가 설치되는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 제2 필터(90)는 콤프레샤(20), 제1 진공펌프부(310)의 상측의 위치에 설치되는 것으로, 압축 과정에서 발생하는 유분을 제거할 수 있도록 오일 제거 필터(OIL REMOVAL FILTER)(90a)와, 충진 과정에서 오염 물질 및 수분을 제거하기 위한 가스 필터(GAS FILTER)(90b)와, 제1 진공펌프부(310)에서 발생하는 오일 먼지를 제거할 수 있는 먼지 제거 필터(OIL MIST FILTER)(90c)가 설치되어 있다. 이와 같은 제1 필터(80) 및 제2 필터(90)는 SF6-GAS 충진 작업시 가스에 함유되어 있는 수분, 오일 및 먼지를 0.01ppm 이하로 제거하는 역할을 한다.
이상과 같은, 상기 회수탱크(10), 콤프레샤(20), 진공펌핑수단(30), 냉동 기(40) 및 히터(50)는 콘트롤패널(70)에 접속되어 있다.
도 6a는 본 발명에 따른 콘트롤패널의 전체 구성도이고, 도 6b는 콘트롤패널의 표시부의 세부 구성도이고, 도 6c는 스위치부의 세부 구성도이다.
도 6a 내지 도 6c를 참조하면, 상기 콘트롤패널(70)은 본체 일면에 형성되는 패널로서, 상기 콤프레샤(20)나 냉동기(40)의 출력을 제어하고 회수탱크(10)의 온도를 관리하는 것과 동시에 가스절연기기(1) 내의 잔류 SF6-가스에 대한 자동 회수와 재충진의 동작상태를 결정하도록, 표시부(710), 스위치부(720) 및 제어부(730) 등을 포함한다.
상기 표시부(710)는 전압계, 조작전원, 전류계, 히터온도, 액화저장량, 회수탱크 내부 온도상태와, 콤프레샤, 진공펌프, 냉동기, 히터의 운전상태 등을 표시하며, 별도로 도 6b에 도시된 바와 같이, 가스절연기기(GIS) 표시부(711), 냉동기 고압계(712), 진공계(713), 회수탱크 압력계(714), 냉동기 저압계(715) 등을 포함할 수 있다.
상기 스위치부(720)는 도 6c에 도시된 바와 같이, 가스절연기기(GIS) 압력스위치(721), 냉동저압 스위치(722), 냉동고압 스위치(722), 탱크압력 스위치(723) 등을 포함한다.
상기 제어부(730)는 콘트롤패널(70) 내에 구성되는 인쇄회로기판(PCB)에 구성되며, 이는 상기 액화회수장치(200) 내의 각 밸브(V1~V14)와 표시부(710) 및 스위치부(720)와 회로적으로 연결된다. 이때, 상기 제어부(730)는 상기 스위치부(720)의 누름동작으로부터 상기 가스절연기기(1) 내의 잔류 SF6-가스에 대한 회수와 재충진이 이루어지도록 상기 콤프레샤(20)는 물론 상기 진공펌핑수단(30), 냉동기(40), 히터(50) 및 유로(60)에 설치된 각 밸브(V1~14)의 개폐를 자동 제어하는 프로그램이 탑재된다.
그리고, 상기 유로(60)는 가스절연기기(1)와 회수탱크(10)를 연결하는데, 도중의 SF6-가스의 냉각 및 기화를 위하여 냉동기(40)와 히터(50)와 연결되는 한편, 가스절연기기(1) 또는 회수탱크(10) 내부의 압력조절을 위한 진공펌핑수단(30)과 연결된다. 또한 상기 유로(60)는 SF6-가스가 지나는 경로를 선택적으로 조절하기 위하여 다수의 밸브(V1~V14)가 연결된다.
한편, 상기 콘트롤패널(70)과 연결된 회수탱크(10), 콤프레샤(20), 냉동기(40) 및 진공펌핑수단(30)을 동작시키기 위해서 다수의 배관에 설치된 다수의 밸브를 여러 차례 온/오프하는 절차를 거쳐야 하는데, 유로(60)나 밸브의 구성은 도시된 것에 한정된 것은 아니므로 당업자에 의해서 다양하게 변형될 수 있다.
이하에서는 이상과 같이 구성되는 본 발명에 따른 SF6-가스 액화회수장치의 동작에 관해서 설명한다.
[회수장비 및 GIS 진공작업]
도 7a는 본 발명에 따른 SF6-가스 액화회수장치를 이용하여 회수장비의 진공작업 상태를 설명하기 위한 블록도이다.
도 7a를 참조하면, 먼저, 가스절연기기(1)와 회수탱크(10)를 회수용 호스(2)를 이용하여 연결하고, 회수탱크(10)와 유로(60) 및 필터 등의 내부를 진공상태를 만들기 위하여 제1 진공펌프부(310)에 의한 진공펌핑을 실시한다. 이를 위해 회수 용 호스(2)도 같이 진공을 시켜야하므로 모든 밸브(V1 ~ V10)를 열어준다. 이때 모든 밸브는 진공 전자변으로 자동으로 개폐가 이루어진다.
제1 진공펌프부(310)를 기동하여 진공게이지(VG1)로 진공도를 확인하여 원하는 진공도까지 기동한다. 진공이 끝나면 밸브 V10을 닫고 진공 게이지(VG) 스위치와 진공펌프를 정지시킨다.
[자연회수작업]
도 7b는 본 발명에 따른 SF6-가스 액화회수장치를 이용한 자연회수작업의 상태를 설명하기 위한 블록도이다.
도 7b를 참조하면, 상기 회수장비 진공작업에 의해 회수탱크(10)의 내부가 진공상태가 되면, 가스절연기기(1)로부터 압력차를 이용하여 SF6-가스를 자연회수한다. 이때 회수되는 SF6-가스를 액화시키기 위하여 냉동기(40)를 가동하고, 밸브 V7, V4, V3를 열어준 후 밸브 V1을 서서히 열어준다.
이처럼 회수를 진행시키는 것에 의해 가스절연기기(1) 내의 압력이 서서히 저하되고, 정량 공급기인 밸브 V1의 설정치보다 낮아진다. 이때 밸브 V1은 열린 상태가 되지만 압력의 저하에 의하여 블로어(blower)의 효율이 저하되기 때문에 회수량은 설정치보다도 적어진다.
이때, 밸브 V1은 콤프레샤(20)의 입구 압력을 1.5㎏/㎠에 지키도록 압력을 제어하기 때문에, 콤프레샤(20)의 회수 능력은 일정치에 유지되어 SF6-가스의 회수량을 일정히 할 수 있다. 이것에 의해 필요해지는 흡착제, 중화제 등을 필요 최소한의 양으로 하는 것이 가능해 진다. 일례로서, 초기의 단위 시간당의 SF6-가스의 회수량을 1N/min으로 회수를 행한다. 정량 공급기로서 오리피스(orifice) 등의 유체 저항을 이용해도 좋다. 밸브 V7, V4, V3을 여는 것에 의해 SF6-가스는 밸브들을 경유하고 제1 필터(80)에 공급된다. 자연회수가 끝나면 밸브 V1을 닫은 후 냉동기(40)를 정지시킨다. 그리고 모든 밸브를 닫아준다.
[콤프레샤 이용 회수작업]
도 7c는 본 발명에 따른 SF6-가스 액화회수장치 중 콤프레샤 이용한 회수작업 상태를 설명하기 위한 블록도이다.
도 7c를 참조하면, 정량 공급 밸브인 밸브 V1은 닫힌 상태로 하고 있고, 밸브 V7, V4, V3을 열고 회수탱크(10)의 입구 압력이 가스절연기기(1)와 거의 동일 압력에 되도록 서서히 밸브 V1을 열고 밸브 V1의 출구 압력을 약 1.5㎏/㎠가 되도록 조절한다.
이 상태로 콤프레샤(20)를 기동하고, SF6-가스의 회수를 개시한다.
그런데, SF6-가스가 회수될수록 회수탱크(10)의 내부압력이 높아져 자연스런 회수가 불가능해지므로 냉동기(40)를 가동하고, 밸브 V7, V4, V2를 완전히 열어 콤프레샤(20)를 기동시켜 회수탱크(10) 내의 압력을 지속적으로 저하시켜야 한다. 이때, 압력 게이지(PG6) 압력이 0.5㎏/㎠가 되면 냉동기(40)의 가동이 정지되며 압력변화에 따라 자동으로 운전된다. 밸브 V1을 서서히 오픈한다. 이때, 회수탱크(10) 내부에 액이 설정치까지 도달하면 콤프레샤(20)가 정지하므로 레벨 메타를 확인하여 보조탱크(미도시)를 연결하고 액을 이송시킨다.
회수탱크(10)의 압력이 32㎏/㎠가 되면 압력스위치의 동작으로 콤프레샤(20) 가 정지하므로 PG2 회수탱크(10) 압력계를 수시로 확인하고 이때에도 보조탱크로 압력을 보내고 회수를 계속한다. SF6-가스 회수가 끝나면 밸브 V1을 닫고 콤프레샤(20)를 정지시킨 후 밸브 V7을 닫아준다.
[진공펌프 이용 회수작업]
도 7d는 본 발명에 따른 진공펌핑수단을 이용한 가스절연기기의 회수작업 상태를 설명하기 위한 블록도이다.
도 7d를 참조하면, 압력이 0.1 ~ 0.2㎏/㎠ 정도에 되는 시점에서 진공펌핑수단(30)이 기동하게 된다. 즉, 가스절연기기(1) 내 잔존하는 SF6-가스를 모두 회수하기 위하여 밸브 V8를 서서히 열어주고 진공펌핑수단(30)을 기동하여 가스절연기기(1) 내의 잔존 SF6-가스를 모두 회수한다. 최종적으로 0.1torr까지 가스절연기기(1) 내의 압력을 내리고, 가능한 한 잔류된 SF6-가스를 모두 회수한다. 이것에 의해 가스절연기기(1) 내의 잔류 SF6-가스량을 감소시킬 수 있고, 대기 방출량을 감소시킬 수 있다.
이상의 과정을 통해 SF6-가스의 회수가 완료되면 진공펌핑수단(30)을 정지시킨 후에 밸브 V8을 닫는다.
SF6-가스를 모두 회수가 완료된 시점에서, 가스절연기기(1)를 개방시키고 내부의 점검 정비를 행한다. 점검 정비 완료 후, 가스절연기기(1) 내부를 10torr까지 진공상태로 만든 뒤, 액화상태의 SF6-가스를 기화시켜 다시 가스절연기기(1)로 충진하는 절차를 진행한다. 즉, 재충진은 회수탱크(10)의 배출 밸브를 열고 냉각되고 액상화된 SF6-가스를 히터(50)로 가온하고 가스화시키고, 가스절연기기(1)에 다시 공급하는 것에 의해 행한다.
[자연충진작업]
도 7e는 본 발명에 따른 액화회수장치의 자연충진작업 상태를 설명하기 위한 블록도이다.
도 7e를 참조하면, 회수탱크(10)에 설치되는 히터(50)를 가동하여 액화상태의 SF6-가스를 증발시켜 밸브 V6, V4, V3를 열어주고, 밸브 V9 서서히 열어주어 히터(50)에 의해 증발된 SF6-가스를 진공펌핑수단(30)을 거쳐 가스절연기기(1)로 충진시킨다. 가스절연기기(1)와 회수탱크(10)의 압력이 같아지면 자연 충진은 더 이상 이루어지지 않으므로 자연 충진이 끝나면 밸브 V9를 닫은 후 나머지 밸브들을 닫아준다.
[콤프레샤 이용 충진작업]
도 7f는 본 발명에 따른 액화회수장치의 콤프레샤를 이용한 충진작업 상태를 설명하기 위한 블록도이다.
도 7f를 참조하면, 히터(50)를 기동하여 SF6-가스가 기화되어 회수탱크(10)에 충진될수록 회수탱크(10) 내의 압력이 가스절연기기(1) 내의 압력과 같거나 낮아지면 자연충진이 불가능해지므로, 밸브 V6, V4, V2를 열고 콤프레샤(20)를 기동하여 밸브 V9를 서서히 오픈한다. 회수탱크(10)의 압력(PG2)이 0.5㎏/㎠이하가 되면 밸브 V9을 닫고 콤프레샤(20)를 정지시킨 후 나머지 밸브들을 닫아준다. 가스절연기기(1) 내에서 분해하고 소모한 분은 새로운 SF6-가스가 새롭게 추가 공급되고, 가스절연기기(1)에는 소정량의 SF6-가스가 충진된다.
[가스정제작업]
도 7g는 본 발명에 따른 SF6-가스 액화회수장치의 가스정제작업 상태를 설명하기 위한 블록도이다.
도 7g를 참조하면, 본 작업은 회수한 SF6-가스에 수분측정을 한 후 규정량 이상의 수분이 함유되어 있을 때 행하는 작업이다. 밸브 V7, V4를 서서히 열어주고, 콤프레샤(20)를 기동 후에 밸브 V2를 열어주고, 밸브 V9를 서서히 열어준다. 상기의 방법으로 SF6-가스를 충분히 정제하고 수분측정을 한 후 충진작업을 행한다.
[가스필터 재생작업]
도 7h는 본 발명에 따른 액화회수장치의 필터 재생작업 중 압력제거작업 상태를 설명하기 위한 블록도이고, 도 7i는 필터재생 작업상태를 설명하기 위한 블록도이다.
도 7h을 참조하면, 본 작업은 제2 필터(90) 내부에 흡습된 수분을 진공펌핑수단(30)을 이용하여 흡습제를 건조시키는 작업이다. 제2 필터(90) 내부에 압력이 존재하므로 반드시 압력제거를 먼저 해야 한다.
밸브 V3, V4를 닫고, 밸브 V1, V2, V5를 열어주고, 콤프레샤(20)를 기동시킨다. 밸브 V6를 서서히 열어주고, 이때 가스절연기기(1)의 압력계 및 PG1로 압력을 확인하여 대기압보다 낮은 상태까지 기동시킨다. 압력이 완전히 제거되면 콤프레샤(20)의 기동을 중지하고, 밸브 V2, V5, V6를 닫아준다.
이후 필터재생 작업을 위하여 도 7i에 도시된 바와 같이, 진공펌핑수단(30) 을 기동하고, 밸브 V6을 열어주고, 밸브 V8을 서서히 열어준다. 가스필터 내부를 충분히 건조시킨 다음 밸브 V6, V2, V5을 닫은 후 진공펌핑수단(30)을 정지시킨다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 SF6-가스 액화회수장치의 사용상태를 나타낸 도면으로, 본 실시예에서는 상기 진공펌핑수단(30)이 제1 진공펌프부(310)가 탑재된 액화회수장치(100)와 제2 진공펌프부(320)가 탑재된 고효율 회수장치(200)로 분리되어 실시되는 상태를 나타낸 개념도이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 본 실시예는 기존의 가스절연기기(1)에 설치되어 있는 액화회수기(100)에 고효율 회수장치(200)를 연결하여 사용할 수 있도록 한 것이다. 따라서 종래 액화회수기(100)를 그대로 이용할 수 있어 설치비용 절감의 효과가 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따르면 가스절연기기(1)와 회수탱크(10)가 연결된 상태에서 SF6-가스를 회수하거나 충진할 수 있게 되므로, SF6-가스의 손실을 현저하게 줄이며, 진공펌핑수단(30)에 의해 SF6-가스를 99% 이상 회수할 수 있을 뿐만 아니라, 상술한 바와 같이 제1 필터 및 제2 필터에 의해 SF6-가스 내의 수분 및 먼지 등을 효과적으로 분리해낼 수 있게 된다.
이상 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것인바, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 청구범위에 한해서 정해져야 할 것이다.
상술한 바와 같은 구성에 의한 본 발명은, 전력설비의 점검 시 SF6-가스의 회수율을 선진국의 수준인 99% 이상으로 끌어올려 누출을 최소화하고 이를 회수해 재활용하는 회수장치를 개발, 사용함으로써 SF6-가스 배출량을 줄여 앞으로 강화될 온실가스 저감 요구에 대응할 수 있는 대체 기기를 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면 간단한 밸브 조작만으로 작업을 변환할 수 있어 콤프레샤와 진공펌프의 유량 점검 및 교환이 용이한 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면 고효율 압축기의 사용으로 SF6-가스 회수율을 최대화하였으며 냉동기에 의해 SF6-가스를 액화시켜 설치장소에 지장을 받지 않게 소형, 경량화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면 가스절연기기로부터의 SF6-가스의 회수 작업은 가스절연기기의 설치 현장에서 행해지고, 점검 종료 후에 가스절연기기로부터 회수하고 정제한 SF6-가스를 재충진하기 때문에 제2 진공펌프부가 탑재된 고효율 회수장치를 기존의 액화회수기에 연결하여 사용함으로써 설치비용이 절감되고, 진공성능이 탁월하여 회수 및 절감기술에 의해 시너지 효과를 발휘해 국가 환경정책에 이바지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (11)

  1. 가스절연기기의 내부에 충진되어 있는 SF6-가스를 회수하는 SF6-액화회수장치에 있어서,
    회수된 SF6-가스를 저장하는 회수탱크와;
    상기 가스절연기기 내의 SF6-가스를 상기 회수탱크로 차압회수하는 콤프레샤와;
    압력차를 이용하여 상기 가스절연기기 내에 잔류하는 SF6-가스를 회수탱크로 회수하는 진공펌핑수단과;
    상기 회수탱크에 회수된 SF6-가스를 액화시키는 냉동기와;
    액화된 SF6-가스를 기화시키는 히터와;
    하나 이상의 밸브를 구비하고 각 구성요소를 연결하는 유로; 및
    상기 콤프레샤, 진공펌핑수단, 냉동기 및 히터의 출력을 제어하고 회수탱크의 온도를 관리하는 것과 동시에 가스절연기기 내의 잔류 SF6-가스에 대한 자동 회수와 재충전의 동작상태를 결정하는 콘트롤패널;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 SF6-가스 액화회수장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 진공펌핑수단은,
    상기 회수탱크의 내부를 진공상태로 전환시키고, 펌핑된 가스를 외부로 배출하는 제1 진공펌프부; 및
    일측에 상기 가스절연기기에 연결되는 흡입구를 설치하고, 타측에 상기 회수탱크로 이어지는 토출구를 설치하여, 가스절연기기의 내부에 잔류하는 SF6-가스를 압력에 의해 상기 회수탱크로의 강제 회수와 점검 후 가스절연기기로의 재충진을 안내하는 제2 진공펌프부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 SF6-가스 액화회수장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 진공펌프부 및 제2 진공펌프부는 일체형 또는 분리형으로 구성되는 것을 특징으로 하는 SF6-가스 액화회수장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 제2 진공펌프부는,
    상기 가스절연기기와 회수탱크 사이의 유로에 설치되는 회수 콘트롤 밸브와;
    상기 가스절연기기의 일측에 설치되어 SF6-가스의 회수시 가스절연기기 내의 회수압을 감지하고 기설정된 목표압력과 비교하여, 비교값에 따라 상기 회수 콘트롤 밸브에 개폐 제어신호를 전달하는 회수압 콘트롤러와;
    상기 회수 콘트롤 밸브의 차단에 의해 상기 가스절연기기 내의 SF6-가스를 흡입시켜 가스절연기기 내부가 진공상태가 되도록 잔류 SF6-가스를 강제 회수하는 진공펌프; 및
    상기 진공펌프에 의해 회수되는 SF6-가스에서 재증발증기가 발생하지 않도록 밀폐된 소정크기의 회수트랩 및 증압트랩을 갖는 저장탱크;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 SF6-가스 액화회수장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 회수압 콘트롤러는,
    상기 가스절연기기 내의 감지된 회수압이 0.1 ~ 0.2㎏/㎠ 이하이면 진공펌프를 기동시키고, 상기 압력이 10torr 이하로 되면 진공펌프를 자동 정지시키는 것을 특징으로 하는 SF6-가스 액화회수장치.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 제2 진공펌프부는,
    상기 저장탱크의 일측에 연결되어 상기 가스절연기기로부터 유입되는 SF6-가스의 상기 저장탱크의 회수트랩으로의 흡입을 개폐 제어하는 흡입밸브; 및
    상기 저장탱크의 타측에 연결되어 회수트랩 내에 저장된 SF6-가스를 상기 회수탱크로 토출시키는 토출밸브;를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 SF6-가스 액화회수장치.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 제2 진공펌프부는,
    상기 흡입구측에 설치되어 가스절연기기 내의 회수압을 표시하는 회수계;를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 SF6-가스 액화회수장치.
  8. 제 4 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    일단은 증압트랩에 연결되고 타단은 회수트랩에 연결되는 바이패스 유로와;
    상기 바이패스 유로의 도중에 설치되는 바이패스 밸브와;
    상기 증압트랩의 일측에 설치되어 증압트랩 내의 압력을 감지하여 상기 바이패스 밸브에 개폐 제어신호를 전달하는 증압 콘트롤러;를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 SF6-가스 액화회수장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 증압 콘트롤러는,
    상기 증압트랩 내의 회수압이 1.5㎏/㎠ 보다 높아지면 상기 토출밸브를 차단하고 상기 바이패스 밸브를 개방시켜 진공펌프에 의해 계속 회수되는 SF6-가스를 바이패스 유로로 순환시키는 것을 특징으로 하는 SF6-가스 액화회수장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 증압트랩의 일측에 설치되어 증앙트랩 내부의 압력을 표시하는 증압계;를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 SF6-가스 액화회수장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 가스절연기기와 상기 회수탱크 사이에는 아크(arc) 등에 의해 SF6-가스의 분해가스와 같은 이물질 및 수분을 제거하는 제2 필터;가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 SF6-가스 액화회수장치.
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Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101077025B1 (ko) * 2009-01-22 2011-10-26 우성진공기술(주) 액화회수장치 및 액화회수방법
KR101083369B1 (ko) 2009-08-11 2011-11-14 우성진공기술(주) 액화회수장치 및 액화회수방법
CN104315333A (zh) * 2014-10-16 2015-01-28 山东送变电工程公司 Gis设备专用充气装置的控制电路
CN104633173A (zh) * 2015-02-03 2015-05-20 国家电网公司 新型sf6气体分流装置
KR20160011975A (ko) * 2014-07-23 2016-02-02 한국전력공사 휴대용 유해 가스 처리 장치
KR101620094B1 (ko) 2014-12-01 2016-05-12 김상현 고효율 육불화황 가스 회수 정제 장치
KR20160054248A (ko) * 2014-11-06 2016-05-16 주식회사 건영종합전기 활선상태의 절연가스 정제장치 및 방법
CN109268678A (zh) * 2018-09-21 2019-01-25 河南省日立信股份有限公司 气体绝缘金属封闭开关设备的充气回收气站及控制方法
CN110906162A (zh) * 2019-11-10 2020-03-24 国网浙江省电力有限公司检修分公司 气体净化灌装正负压气路切换装置及其使用方法
KR102306173B1 (ko) * 2020-10-29 2021-09-27 김창중 가스 회수 장치
CN114100309A (zh) * 2021-12-02 2022-03-01 国网安徽省电力有限公司电力科学研究院 Gis室内突发故障下的sf6气体泄漏快速回收系统及装置
CN114857492A (zh) * 2022-04-19 2022-08-05 安徽新力电业科技咨询有限责任公司 一种分段式增压、连续存储的sf6气体现场回收装置
KR20220164348A (ko) * 2021-06-04 2022-12-13 한국전력공사 육불화황(sf6) 정제장치 및 정제방법.
KR102535023B1 (ko) * 2022-12-26 2023-05-26 강원숙 변전소의 공기 정화 시스템
KR20240022143A (ko) 2022-08-11 2024-02-20 한국전력공사 이동식 gis 필터 및 gis 회수 시스템

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10285730A (ja) 1997-04-11 1998-10-23 Hitachi Ltd ガス給排装置
KR19990007129A (ko) * 1997-06-20 1999-01-25 나카노 기요구라 Sf 6 가스 회수. 정제 처리장치 및 방법
JP2000074557A (ja) 1998-09-01 2000-03-14 Mitsubishi Electric Corp 六弗化硫黄ガス回収装置
JP2000246041A (ja) 1998-12-28 2000-09-12 Sanyo Electric Industries Co Ltd Sf6ガス回収装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10285730A (ja) 1997-04-11 1998-10-23 Hitachi Ltd ガス給排装置
KR19990007129A (ko) * 1997-06-20 1999-01-25 나카노 기요구라 Sf 6 가스 회수. 정제 처리장치 및 방법
JP2000074557A (ja) 1998-09-01 2000-03-14 Mitsubishi Electric Corp 六弗化硫黄ガス回収装置
JP2000246041A (ja) 1998-12-28 2000-09-12 Sanyo Electric Industries Co Ltd Sf6ガス回収装置

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101077025B1 (ko) * 2009-01-22 2011-10-26 우성진공기술(주) 액화회수장치 및 액화회수방법
KR101083369B1 (ko) 2009-08-11 2011-11-14 우성진공기술(주) 액화회수장치 및 액화회수방법
KR20160011975A (ko) * 2014-07-23 2016-02-02 한국전력공사 휴대용 유해 가스 처리 장치
KR101598702B1 (ko) * 2014-07-23 2016-03-03 한국전력공사 휴대용 유해 가스 처리 장치
CN104315333A (zh) * 2014-10-16 2015-01-28 山东送变电工程公司 Gis设备专用充气装置的控制电路
KR20160054248A (ko) * 2014-11-06 2016-05-16 주식회사 건영종합전기 활선상태의 절연가스 정제장치 및 방법
KR101664571B1 (ko) 2014-11-06 2016-10-11 주식회사 건영종합전기 활선상태의 절연가스 정제장치 및 방법
KR101620094B1 (ko) 2014-12-01 2016-05-12 김상현 고효율 육불화황 가스 회수 정제 장치
CN104633173A (zh) * 2015-02-03 2015-05-20 国家电网公司 新型sf6气体分流装置
CN109268678B (zh) * 2018-09-21 2024-04-16 河南省日立信股份有限公司 气体绝缘金属封闭开关设备的充气回收气站及控制方法
CN109268678A (zh) * 2018-09-21 2019-01-25 河南省日立信股份有限公司 气体绝缘金属封闭开关设备的充气回收气站及控制方法
CN110906162A (zh) * 2019-11-10 2020-03-24 国网浙江省电力有限公司检修分公司 气体净化灌装正负压气路切换装置及其使用方法
KR102306173B1 (ko) * 2020-10-29 2021-09-27 김창중 가스 회수 장치
KR20220164348A (ko) * 2021-06-04 2022-12-13 한국전력공사 육불화황(sf6) 정제장치 및 정제방법.
KR102654751B1 (ko) 2021-06-04 2024-04-04 한국전력공사 육불화황(sf6) 정제장치 및 정제방법.
CN114100309A (zh) * 2021-12-02 2022-03-01 国网安徽省电力有限公司电力科学研究院 Gis室内突发故障下的sf6气体泄漏快速回收系统及装置
CN114857492A (zh) * 2022-04-19 2022-08-05 安徽新力电业科技咨询有限责任公司 一种分段式增压、连续存储的sf6气体现场回收装置
CN114857492B (zh) * 2022-04-19 2023-10-31 安徽新力电业科技咨询有限责任公司 一种分段式增压、连续存储的sf6气体现场回收装置
KR20240022143A (ko) 2022-08-11 2024-02-20 한국전력공사 이동식 gis 필터 및 gis 회수 시스템
KR102535023B1 (ko) * 2022-12-26 2023-05-26 강원숙 변전소의 공기 정화 시스템

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