KR100820289B1 - 접지 개폐기의 접점 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가스절연개폐기(GIS)용 고압차단기에 적용되는 접지개폐기(ES)에 관한 것이다.

이 같은 본 발명은, 접지개폐기의 고정접점부와 가동접점부의 접점 구조를 개선함으로써, 접지개폐기의 개폐동작시 아크 현상에 의한 용융 현상을 주 접점부인 고정접점부 이외에 동-텅스텐으로 구성된 가동접점부에서 발생시켜 접지개폐기에 의한 단락전류 투입시 접점마모에 의한 접점 성능의 저하를 방지하면서 전력계통의 신뢰성 확보 및 안정화를 유지하는 접지개폐기의 접점 구조를 제공한다.

인디케이터, 접지 개폐기, 단선 개폐기, GIS, 레버, 링크

Description

접지 개폐기의 접점 구조{Structure of earthing switch contact}

도 1은 접지개폐기의 전체 구성도.

도 2는 종래 가동접점부와 고정접점부의 접점 구조를 보인 분해 단면도.

도 3은 본 발명의 일실시예로 가동접점부와 고정접점부의 접점 구조를 보인 분해 단면도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

5 ; 제 1 차체막 9 ; 제 2 차폐막

21; 볼트 22; 접점가이드부

22a; 제 1 걸림턱 23; 고정접점부

24; 핑거결합부 24a; 제 2 걸림턱

25; 핑거 25a; 텐션부

26; 접점밀착부 27; 가동접점부

27a; 접점삽입부

본 발명은 가스절연개폐기(Gas Insulated Switchgear, 이하 GIS로 표기함)용 고압차단기에 적용되는 접지개폐기(ES; Earthing Switch)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 접지개폐기의 고정접점부와 가동접점부의 접점 구조 개선을 통해 접지개폐기의 개폐동작시 아크 현상에 의한 용융 현상을 주 접점부인 고정접점부 이외에 동-텅스텐으로 구성된 가동접점부에서 발생시켜 그 접점 성능을 향상시킬 수 있도록 하는 접지개폐기의 접점 구조에 관한 것이다.

종래 GIS용 고압차단기에 적용되는 접지개폐기는 접점 수리시 무전압상태의 도체를 접지시켜 안전을 확보하는 기기로서, 이는 2회선 계통에서 1회선 운전시에 나머지 1회선을 접지하는 구조로 구성된다.

즉, 도 1 및 도 2에 도시된 바와같이 접지개폐기는, 절연 스페이서(1)에 도체(2)를 결합시킨 후, 상기 도체(2)에는 볼트(3a)를 통해 고정접점부(3)를 결합시키며, 상기 고정접점부(3)의 상부에는 그 고정접점부(3)를 에워싸도록 다수 개의 핑거(4)가 끼움방식으로 결합되고, 상기 핑거(4)는 제 1 차폐막(5)에 의해 지지되는 스프링(6)에 의해 고정접점부(3)와 분리되지 않도록 하였다.

그리고, 상기 차폐막(5)의 상부에는 가동접점부(7)가 통과할 수 있는 개구부(8)가 형성되고, 상기 개구부(8)로 가동접점부(7)의 통과가 이루어질 때 상기 가동접점부(7)는 다수 개로 이루어진 핑거(4)의 내부 표면과 접촉되도록 하였다.

이때, 상기 가동접점부(7)는 제 2 차폐막(9)에 의해 보호되면서 접지단자(10)와 접속되도록 하였다.

더불어, 상기 접지개폐기에는 레버(11) 및 조작장치(12)가 내장되고, 상기 레버(11) 및 조작장치(12)에는 회전운동을 하는 주축(13)이 연결되어 있으며, 상기 주축(13)에는 주축(13)의 회전운동에 의해 직선운동을 하면서 가동접점부(7)를 구동시키는 절연 조작봉(14)이 연결되는 구조로 이루어져 있다.

한편, 상기의 구조로 이루어진 접지개폐기는 접지장치를 열 때 그 접지장치에는 운용회선에서 유도된 전자유도전류나 정전유도전류가 흐르기 때문에 이들을 개폐하는 능력이 필요한데, 이는 오동작으로 인해 건전한 회선이 접지되었을 때 단락전류가 흐르는 것을 고려하여 단락 전류 투입 능력이 필요하기 때문이다.

즉, 접지개폐기의 단락전류 투입 능력이 요구되는 것은 활선상태에서 오조작 가능성에 따른 접지개폐기(LINE측 접지개폐기)의 단락전류 투입 능력을 확보하기 위한 것으로, 이때 접지개폐기의 단락전류 투입 후 일반적으로 접지개폐기의 접점이 용융현상없이 원활한 열림과 닫힘이 이루어져야 하기 때문이다.

이를 위해 종래에는 투입 능력이 요구되는 접지개폐기의 메카니즘은 투입시간을 최소화하여 속도를 높임으로써 아크에 의한 용융현상을 최소화시킬 수 있도록 모터 스프링 방식을 적용하였다.

그러나, 종래의 접지개폐기는 고정접점부(3)와 가동접점부(7)의 접점 구조로만 그 설계가 단순하게 이루어져 있는 관계로, 구동시스템에 의한 동작 상황시 접지개폐기의 단락 전류 투입성능에 영향을 미칠 수 있는 아크현상에 의한 주 접점 즉, 고정접점부(3)의 용융현상으로 인해 접지개폐기의 주된 임무인 단락전류의 투입 성능이 저하되는 문제점을 초래하게 되었다.

특히 접지개폐기의 투입성능 판단은 투입 후 접점의 손상이 없어야 하며, 열림 및 닫힘 상황에서 적절한 동작이 이루어져야 하는데, 만약 용융현상이 심하게 발생하면 도 2에서와 같이 접지개폐기의 개폐 동작이 원활하게 이루어지지 못하는 폐단이 따랐다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서 본 발명은, 접지개폐기의 고정접점부와 가동접점부의 접점 구조를 개선함으로써, 접지개폐기의 개폐동작시 아크 현상에 의한 용융 현상을 주 접점부인 고정접점부 이외에 동-텅스텐으로 구성된 가동접점부에서 발생시켜 접지개폐기에 의한 단락전류 투입시 접점마모에 의한 접점 성능의 저하를 방지하면서 전력계통의 신뢰성 확보 및 안정화를 유지할 수 있도록 하는 접지개폐기의 접점 구조를 제공하려는데 그 목적이 있다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 일실시예로 가동접점부와 고정접점부의 접점 구조를 보인 분해 단면도 이다.

도 3에 도시된 바와같이, 절연 스페이서(1), 도체(2), 제 1 차폐막(5), 개구부(8), 제 2 차폐막(9), 접지단자(10), 레버(11), 조작장치(12), 주축(13), 절연조작봉(14)의 결합구조로 이루어진 통상적인 가스절연개폐기의 접지개폐기 구조에 있 어서,

상기 도체(2)에는 볼트(21)를 통해 제 1 걸림턱(22a)을 가지는 접점가이드부(22)를 결합하고,

상기 접점가이드부(22)에는 제 1 차폐막(5)의 개구부(8)로 연장 구성되는 막대형상의 고정접점부(23)와, 제 2 걸림턱(24a)을 가지는 핑거결합부(24)를 형성하며,

상기 접점가이드부(22)와 핑거결합부(24)에는 소정의 경사각도로 기울어진 텐션부(25a)를 형성하면서 제 1,2 걸림턱(22a)(24a)에 걸림동작하는 핑거(25)를 결합하고,

상기 텐션부(25a)에는 핑거(24)와 제 1 차폐막(5)을 소정의 거리로 이격시키는 접점밀착부(26)를 형성하며,

상기 접지단자(10)에는 텐션부(25a)와 접점밀착부(26)의 외면과 접촉이 이루어지면서 고정접점부(23)와의 접점이 가능하도록 상기 고정접점부(23)가 삽입되는 접점삽입부(27a)를 형성한 동-텅스텐 재질의 가동접점부(27)를 접속 구성함을 특징으로 한다.

이하, 종래 설명된 도 1의 구성요소와 동일부분에 대하여는 동일부호로 표시하여 그 중복되는 설명을 생략하였다.

이와같이 구성된 본 발명의 일실시예에 대한 작용을 첨부된 도 1 및 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 조작장치(12)의 전동기가 회전되면, 상기 전동기의 회전력은 치차를 통해 스프링을 압축시키게 된다.

이때, 상기 압축된 스프링은 중심선 위치를 벗어나면서 반발력을 발생시키게 됨으로써, 상기의 반발력으로부터 접지개폐기의 주축(13)과 레버(11)는 움직임이 발생된다.

그리고, 상기 레버(11)의 움직임은 링크기구에 의해 직선운동으로 변환되어 절연 조작봉(14)으로 전달되는 바,

상기 절연 조작봉(14)은 접점삽입부(27a)를 형성하면서 접지단자(10)에 접속 구성된 가동접점부(27)를 구동시켜, 상기 접점삽입부(27a)로 고정접점부(23)를 삽입시키게 된다.

즉, 상기 도체(2)에는 볼트(21)를 통해 제 1 걸림턱(22a)을 가지는 접점가이드부(22)가 결합되고, 상기 접점가이드부(22)에는 제 1 차폐막(5)의 개구부(8)로 연장 구성되는 막대형상의 고정접점부(23) 및 제 2 걸림턱(24a)을 가지는 핑거결합부(24)가 결합된 상태에서, 상기 접점가이드부(22)와 핑거결합부(24)의 제 1,2 걸림턱(22a)(24a)에는 텐션부(25a)를 형성한 핑거(25)가 결합되어 있는 바,

상기 절연조작봉(14)에 의해 가동이 이루어지는 가동접점부(27)가 제 1 차폐막(5)에 형성된 개구부(8)를 통과할 때, 상기 가동접점부(27)의 접점삽입부(27a)로는 막대형상의 고정접점부(23)가 삽입되어 접점동작을 하게 되고, 그 접점동작으로부터 단락전류의 투입이 가능하게 된다.

이때, 상기 단락전류의 투입과 동시에 발생되는 아크현상은 고정접점부(23) 이외에 고정접점부(23)가 삽입되는 가동접점부(27)의 접점삽입부(27a)내에서도 발 생하게 됨으로써, 상기 고정접점부(23)와 가동접점부(27)의 접점동작시 아크 현상에 의한 용융현상을 분산시킬 수 있게 되고, 이는 곧 접점의 마모는 물론 고정접점부(23)의 손상을 방지하면서 접지개폐기의 개폐를 위한 단락전류의 투입 성능을 향상시킬 수 있게 되는 것이다.

여기서, 상기 가동접점부(27)의 외측 둘레면에는 소정의 경사각도를 가지면서 끝단부에 접점밀착부(26)를 결합시킨 핑거(24)의 텐션부(25a)가 밀착됨으로써, 상기 텐션부(25a)에 의해 가동접점부(27)는 고정접점부(23)와의 접점동작은 견고하게 유지될 수 있도록 하였다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 접지개폐기의 고정접점부와 가동접점부의 접점 구조를 개선함으로써, 접지개폐기의 개폐동작시 아크 현상에 의한 용융 현상을 주 접점부인 고정접점부 이외에 동-텅스텐으로 구성된 가동접점부에서 발생시켜 접지개폐기에 의한 단락전류 투입시 접점마모에 의한 접점 성능의 저하를 방지하면서 전력계통의 신뢰성 확보 및 안정화를 유지시키는 효과를 제공한다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

Claims (1)

1. 절연 스페이서, 도체, 제 1 차폐막, 개구부, 제 2 차폐막, 접지단자, 레버, 조작장치, 주축, 절연조작봉의 결합구조로 이루어진 통상적인 가스절연개폐기의 접지개폐기 구조에 있어서,

   상기 도체에는 볼트를 통해 제 1 걸림턱을 가지는 접점가이드부를 결합하고,

   상기 접점가이드부에는 제 1 차폐막의 개구부로 연장 구성되는 막대형상의 고정접점부와, 제 2 걸림턱을 가지는 핑거결합부를 형성하며,

   상기 접점가이드부와 핑거결합부에는 소정의 경사각도로 기울어진 텐션부를 형성하면서 제 1,2 걸림턱에 걸림동작하는 핑거를 결합하고,

   상기 텐션부에는 핑거와 제 1 차폐막을 소정의 거리로 이격시키는 접점밀착부를 형성하며,

   상기 접지단자에는 텐션부와 접점밀착부의 외면과 접촉이 이루어지면서 고정접점부와의 접점이 가능하도록 상기 고정접점부가 삽입되는 접점삽입부를 형성한 동-텅스텐 재질의 가동접점부를 접속 구성함을 특징으로 하는 접지개폐기의 접점 구조.

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