KR101010094B1 - 가스절연 개폐장치 - Google Patents

Abstract

가스절연 개폐장치가 개시된다. 본 발명에 따른 가스절연 개폐장치는 DS와 ES를 하나의 조작장치를 사용하여 동작시키므로, 종래의 가스절연 개폐장치보다 그 부품수를 축소하고 그 크기를 축소하였다. 또한, 기밀부의 수가 줄어들어 가스절연 개폐장치의 제작시간이 줄어들었다. 또한, DS와 ES가 동시에 폐로되지 못하게 하도록 하는 기계적 록킹구조를 가지고 있어 그 안정성을 향상시켰다. 결과적으로 가스절연 개폐장치의 성능과 품질이 향상되었다.

가스절연 개폐장치, DS/ES 조작장치, 기계적 록킹구조

Description

가스절연 개폐장치 {GAS INSULATED SWITCHGEAR}

본 발명은 가스절연 개폐장치(이하 GIS라 칭함)에 관한 것으로, 보다 구체적으로 가스절연 개폐장치의 단로기(DISCONNECTING SWITCH, 이하 DS라 칭함)와 접지 개폐기(EARTHING SWITCH, 이하 ES라 칭함)를 구동하는 조작장치의 구조를 개선한 가스절연 개폐장치에 관한 것이다.

도 1은 종래의 가스절연 개폐장치를 나타낸 개략도이다. 도 1을 참조하면, 가스절연 개폐장치는 차단기(CIRCUIT BREAKER, 이하 CB라 칭함), DS, ES, 낙뢰를 접지시키는 피뢰기(LIGHTNING ARRESTOR, 이하 LA라 칭함), 전위 변압기(POTENTIAL TRANSFORMER, 이하 PT라 칭함), 운전상태, 운전이력 및 가스충진 상태등에 대한 정보를 수집하여 제어반에 전달하는 LCP(LOCAL CONTROLLING PANEL)등 여러 구성 기기들이 모여서 구성된다. 이 구성 기기들은 금속제 외함 내부에 적재되며, 이러한 외함 내부에는 높은 절연력을 가진 절연가스(SF6)가 일정 압력으로 충진되어 있다. 미 설명한 B/G는 접지단자를 나타낸다.

도 2는 도 1의 DS와 ES를 발췌하여 나타낸 도면이고, 도 3은 도 2의 DS와 ES를 측면에 바라본 도면이다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 CB, DS, ES는 각각 별 도의 조작장치를 가지며 선로를 개폐한다. DS는 DS 샤프트(1), DS 조작장치(3), DS 절연로드(5), DS 가동자(7), DS 고정접점(9)등으로 구성되고, ES는 ES 샤프트(2), ES 조작장치(4), ES 레버(6), ES가동자(8), ES고정접점(10)등으로 구성된다. 미설명 부호 11은 스페이서, 12는 탱크, 13은 탱크에 충진된 SF6 절연가스를 각각 가리킨다.

이하, 상술한 구성을 가진 종래 가스절연 개폐장치의 동작을 설명한다.

DS가 폐로 상태이고 ES가 개로 상태에서, DS가 폐로 상태에서 개로 상태가 될 때에는 DS 조작장치(3)가 동작함에 따라서 DS 샤프트(1)가 시계방향으로 회전하면서 DS 절연로드(5)를 화살표 방향인 우측으로 이동시킨다. 이때, DS 가동자(7)는 폐로된 DS 고정접점(9)으로부터 DS 절연로드(5)의 운동 방향에 따라서 움직이며 개로 상태가 된다. 반대로, DS가 개로 상태에서 폐로 상태가 될 때는 DS 조작장치(3)가 DS 절연로드(5)를 좌측으로 운동시키고 이때 DS 가동자(7)가 DS 고정접점(9)방향으로 움직여 접촉함으로써 DS가 폐로 상태가 된다.

한편, ES가 개로 상태에서 폐로 상태가 될 때에는 ES 조작장치(4)가 ES레버(6)를 반시계 방향인 화살표 방향으로 회전시킨다. 이때 ES 가동자(8)가 ES 고정접점(10) 방향으로 화살표 방향을 따라 운동하여 ES 고정접점(10)가 접촉함으로써 ES가 폐로 상태가 된다. 반대로, ES가 폐로 상태에서 개로 상태로 될 때에는 ES 조작장치(4)가 반대 방향으로 ES 레버(6)를 회전시키고, 이때 ES 가동자(8)가 ES 고정접점(10)으로부터 분리되어 개로 상태가 된다.

그러나, 상술한 종래의 DS와 ES는 다음과 같은 문제점을 가지고 있었다.

먼저, 종래의 DS와 ES는 DS 샤프트(1), ES 샤프트(2), DS 조작장치(3), ES 조작장치(4) 등 많은 부품을 필요로 하여 그 구성이 복잡하였다. 이로 인해, DS와 ES의 부피가 커지는 문제점이 있었다. 또한, DS 샤프트(1), ES 샤프트(2), DS 조작장치(3), ES 조작장치(4)는 정밀한 가공이 필요하므로, 정밀한 가공이 필요한 부품들이 많을수록 그 부품들의 가공시간 및 가공비용도 늘어난다는 문제점이 있었다.

또한, DS와 ES의 내부에 충진된 SF6 가스를 외부로 빠져나가지 못하게 하고 방수 및 방청의 기능을 수행하는 기밀부는, DS와 ES의 부품수가 많을 수록 더 많이 필요하게 되어 기밀부의 가공비와 재료비가 증가하는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 DS와 ES는 DS가 폐로된 상태에서 ES가 동시에 폐로 되지 못하게 전기적으로만 록킹하는 회로를 구비하고 있을 뿐 기계적으로는 록킹 장치가 없다. 따라서, 록킹회로의 고장 또는 오작동시 사고의 위험을 가지고 있었다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, DS와 ES를 구성하는 부품수를 줄인 가스절연 개폐장치를 제공하는 데 목적이 있다. 또한, 크기가 작은 가스절연 개폐장치를 제공하는 데 다른 목적이 있다. 또한, 제작시간이 줄어든 가스절연 개폐장치를 제공하는 데 또 다른 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 가스절연 개폐장치는, DS 가동자와 탈착되는 DS 고정접점과, ES 가동자와 탈착되는 ES 고정접점을 포함하는 가스절연 개폐장치에 있어서, 상기 DS 가동자 및 ES 가동자를 조작하는 DS/ES 조작장치; 및 상기 DS/ES 조작장치의 구동력을 상기 DS 가동자 및 ES 가동자에 전달하는 동력전달부;를 포함하며, 상기 DS/ES 조작장치는 하나의 장치로 구성되어, 상기 DS가동자와 ES가동자를 동시에 조작한다.

상기 동력전달부는, 상기 DS/ES 조작장치와 연결된 샤프트; 상기 샤프트의 회전력을 전달받는 크랭크; 및 상기 크랭크의 회전력을 전달받는 레버;를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 DS/ES 조작장치는 상기 레버를 3점(THREE POSITION)으로 선택적으로 이동시키며, 상기 3점은, 상기 가동자와 상기 DS 고정접점이 떨어지고 동시에 상기 ES 가동자와 상기 ES 고정접점도 떨어진 중립위치, 상기 DS 가동자와 상기 DS 고정접점는 붙고 상기 ES 가동자와 상기 ES 고정접점은 떨어진 DS 동작위치, 상기 ES 가동자와 상기 ES 고정접점는 붙고 상기 DS 가동자와 상기 DS 고정접점은 떨어진 ES 동작위치인 것이 바람직하다.

상기 레버와 상기 DS 가동자 및 상기 레버와 상기 ES 가동자는 고리에 의해 연결된 것이 바람직하다.

한편, 상술한 가스절연 개폐장치는, 상기 DS 가동자와 상기 DS 고정접점과, 상기 ES 가동자와 상기 ES 고정접점가 동시에 붙지 못하도록 하는 기계적 록킹구조를 가진 것이 바람직하다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 가스절연 개폐장치는, DS와 ES를 하나의 조작장치를 사용하여 동작시키므로, 종래의 가스절연 개폐장치보다 그 부품수를 축소하고 그 크기를 축소하였다. 또한, 기밀부의 수가 줄어들어 가스절연 개폐장치의 제작시간이 줄어들었다. 또한, DS와 ES가 동시에 폐로되지 못하게 하도록 하는 기계적 록킹구조를 가지고 있어 그 안정성을 향상시켰다. 결과적으로 가스절연 개폐장치의 성능과 품질이 향상되었다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스절연 개폐장치를 상세하게 설명한다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스절연 개폐장치의 DS와 ES를 나타낸 도면이고, 도 5는 도 4의 가스절연 개폐장치의 DS와 ES를 나타낸 측면에서 바라본 도면이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스절연 개폐장치 는, DS/ES 조작장치(22)와, 그 DS/ES 조작장치(22)의 회전력을 DS 가동자(24) 또는 ES 가동자(26)에 순차적으로 전달하는 샤프트(21)와 크랭크(28)와 레버(23)로 구성된 동력전달부와, DS 가동자(24)와 탈착되는 DS 고정접점(25)과, ES 가동자(26)와 탈착되는 ES 고정접점(27)을 포함하여 구성된다.

상기 DS/ES 조작장치(22)는 레버(23)를 3점(THREE POSITION)으로 선택적으로이동시킨다. 즉, DS/ES 조작장치(22)는 DS 가동자(24)와 DS 고정접점(25)가 떨어지고 동시에 ES 가동자(26)와 ES 고정접점(27)도 떨어진 중립위치, DS 가동자(24)와 DS 고정접점(25)는 붙고 ES 가동자(26)와 ES 고정접점(27)는 떨어진 DS 동작위치와, ES 가동자(26)와 ES 고정접점(27)은 붙고 DS 가동자(24)와 DS 고정접점(25)는 떨어진 ES 동작위치로 레버(23)를 작동시킨다.

상술한 레버(23)와 DS 가동자(24) 연결방법과, 레버(23)와 ES 가동자(26)의 연결방법은 고리 또는 핀 등을 사용하여 다양하게 구현할 수 있을 것이다. 즉, 레버(23)의 회전력이 DS 가동자(24)와 ES 가동자(26)에 전달될 수만 있다면 다양한 연결구성이 채택될 수 있음은 물론이다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스절연 개폐장치의 동작을 설명한다.

먼저, DS가 폐로 상태에서 개로 상태가 되도록, DS/ES 조작장치(22)는 샤프트(21)를 시계방향으로 회전시킨다. 이 경우, 크랭크(28)와 레버(23)는 반 시계방향인 화살표 A방향으로 회전된다. 이로 인해, ES 가동자(26)는 ES 고정접점(27)에 붙게 되고, DS 가동자(24)는 DS 고정접점(25)은 기계적으로 떨어진 개로 상태를 유지하게 된다.

다음으로, DS가 개로 상태에서 폐로 상태가 되도록, DS/ES 조작장치(22)는 샤프트(21)를 반 시계방향으로 회전시킨다. 이 경우, 크랭크(28)와 레버(23)는 시계방향인 화살표 B방향으로 회전된다. 이로 인해, DS 가동자(24)는 DS 고정접점(25)에 붙게 되고, ES 가동자(26)와 ES 고정접점(27)은 기계적으로 떨어진 개로 상태를 유지하게 된다.

마지막으로, DS와 ES가 모두 개로 상태가 되도록, DS/ES 조작장치(22)는 도 4에 도시된 중립위치에 레버(23)를 위치시킨다. 이로 인해, DS 가동자(24)와 DS 고정접점(25)이 떨어지고 동시에 ES 가동자(26)의 ES 고정접점(27)도 떨어져 모두 개로 상태가 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스절연 개폐장치는, 1개의 DS/ES 조작장치(22)에 의해 DS 가동자(24)를 DS고정접점(25)에 탈부착시키고, ES 가동자(26)를 ES고정접점(27)에 탈부착시켜, DS와 ES를 개로 또는 폐로 시킬 수 있다.

따라서, 종래와 같이 DS 가동자(7)와 ES 가동자(8)를 따로 조작하기 위한 DS 샤프트(1), ES 샤프트(2), DS 조작장치(3), ES 조작장치(4) 등 많은 부품이 필요 없게 되어 그 구조가 단순해지고 부피가 작아진다. 또한, 필요 없게 된 부품의 수만큼 이를 정밀하게 가공할 시간이 줄어들어 인건비와 제작비가 감소한다.

또한, 내부에 충진된 SF6 가스가 외부로 빠져나가지 못하게 하는 기밀부가 부품의 증가에 따라 여러 군데에 필요하게 되는데 이렇게 부품수가 감소함으로 인해, 기밀, 방수, 방청을 요구하는 기밀부의 수도 줄어들어 기밀부의 가공비와 재료비가 줄어들게 된다.

또한, DS와 ES가 동시에 폐로되지 못하게 하도록 하는 기계적 록킹구조를 가지고 있어 전기적인 록킹회로가 고장 또는 오작동하더라도 그 안정성이 보장된다.결과적으로 가스절연 개폐장치의 성능과 품질이 향상되었다.

도 1은 종래의 가스절연 개폐장치를 나타낸 개략도,

도 2는 도 1의 DS와 ES를 발췌하여 나타낸 도면,

도 3은 도 2의 DS와 ES를 측면에 바라본 도면,

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스절연 개폐장치의 DS와 ES를 나타낸 도면,

도 5는 도 4의 가스절연 개폐장치의 DS와 ES를 나타낸 측면에서 바라본 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

21: 샤프트 22: DS/ES 조작장치

23: 레버 24: DS 가동자

25: DS 고정접점 26: ES 가동자

27: ES 고정접점 28: 크랭크

Claims (6)

1. DS 가동자와 탈착되는 DS 고정접점과, ES 가동자와 탈착되는 ES 고정접점을 포함하는 가스절연 개폐장치에 있어서,

   상기 DS 가동자 및 ES 가동자를 조작하는 DS/ES 조작장치; 및

   상기 DS/ES 조작장치의 구동력을 상기 DS 가동자 및 ES 가동자에 전달하는 동력전달부;를 포함하며,

   상기 DS/ES 조작장치는 하나의 장치로 구성되어, 상기 DS가동자와 ES가동자를 동시에 조작하고,

   상기 동력전달부는,

   상기 DS/ES 조작장치와 연결된 샤프트;

   상기 샤프트의 회전력을 전달받는 크랭크; 및

   상기 크랭크의 회전력을 전달받고 상기 DS 가동자 및 ES 가동자와 상시 접속되어있는 레버;를 포함하는 가스절연 개폐장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 DS/ES 조작장치는 상기 레버를 3점(THREE POSITION)으로 선택적으로 이동시키는 가스절연 개폐장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 3점은, 상기 DS 가동자와 상기 DS 고정접점이 떨어지고 동시에 상기 ES 가동자와 상기 ES 고정접점도 떨어진 중립위치와,

   상기 DS 가동자와 상기 DS 고정접점는 붙고 상기 ES 가동자와 상기 ES 고정접점은 떨어진 DS 동작위치와,

   상기 ES 가동자와 상기 ES 고정접점는 붙고 상기 DS 가동자와 상기 DS 고정접점은 떨어진 ES 동작위치인 가스절연 개폐장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 레버와 상기 DS 가동자 및 상기 레버와 상기 ES 가동자는 고리에 의해 연결된 가스절연 개폐장치.
6. 제1항 또는 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 DS 가동자와 상기 DS 고정접점과, 상기 ES 가동자와 상기 ES 고정접점가 동시에 붙지 못하도록 하는 기계적 록킹구조를 가진 가스절연 개폐장치.

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