KR101011682B1

KR101011682B1 - Gas circuit breaker

Info

Publication number: KR101011682B1
Application number: KR1020080102318A
Authority: KR
Inventors: 조용성; 정진교; 이우영; 박경엽
Original assignee: 한국전기연구원
Priority date: 2008-10-20
Filing date: 2008-10-20
Publication date: 2011-01-31
Also published as: KR20100043330A

Abstract

The present invention relates to a gas circuit breaker, and more particularly, to a gas circuit breaker that can easily provide this information when the inner wall of the insulating nozzle is melted by an arc generated between two arc contacts, and thus the failure current blocking function is lost. It is about.

Gas flow path, gas circuit breaker, detection, fault current, arc, grinding, insulation nozzle

Description

Gas circuit breaker

본 발명은 전로 상에 설치되어 고장발생 시 고장전류를 차단하는 가스차단기에 관한 것이다.The present invention relates to a gas circuit breaker installed on a converter to block a fault current when a fault occurs.

전력계통에서 고장 또는 사고가 발생한 경우, 계통 및 각종 전력기기를 보호하기 위해서는 고장전류를 신속하게 차단하여야 한다. 이때, 고장전류의 차단은 차단기에 의하여 이루어지고, 차단기에 의하여 고장전류가 차단된다는 것은 분리되어 접촉이 해제된 두 접점 사이에 생성되는 아크를 소호(extinction)한다는 것을 의미한다. 이에, 차단기는 아크 소호에 사용하는 전연물의 종류에 따라 가스차단기, 오일차단기, 진공차단기 등으로 분류되고, 이들 중 가스차단기는 아크 소호방식에 따라 파퍼(puffer)식, 열팽창식, 복합식 등으로 구분되는데, 일반적으로 72㎸ 이상의 고압 전력계통에는 파퍼식 가스차단기가 주로 적용되어 사용되고 있다.In the event of a fault or accident in the power system, the fault current must be cut off quickly to protect the system and various power equipment. In this case, the breaking of the fault current is made by the breaker, and the breaking of the fault current by the breaker means extinction of the arc generated between the two contacts which are separated and released. Accordingly, breakers are classified into gas circuit breakers, oil circuit breakers, and vacuum circuit breakers according to the type of all the products used in arc extinguishing. In general, a high-voltage power system of 72 kW or more is mainly used as a paper type gas circuit breaker.

도 1, 2는 일반적인 파퍼식 가스차단기가 도시된 단면도로, 도 1은 정상적인 상태를 나타내고, 도 2는 고장전류가 차단되도록 작동된 상태를 나타낸다.1 and 2 are cross-sectional views showing a typical paper-type gas circuit breaker, FIG. 1 shows a normal state, and FIG. 2 shows a state in which a fault current is operated.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 가스차단기는 서로 짝을 이루는 고정아크접점(1)과 가동아크접점(3), 실린더(5)와 피스톤(6)에 의하여 절연가스를 압축하여 분사할 수 있도록 구성된 파퍼챔버(7), 파퍼챔버(7)로부터 제공되는 절연가스의 흐름을 두 아크접점(1,3) 사이로 안내하는 절연노즐(9) 등으로 이루어진다.1 and 2, the gas circuit breaker compresses and insulates the insulating gas by the fixed arc contact (1) and the movable arc contact (3), the cylinder (5) and the piston (6) paired with each other. And an insulating nozzle 9 for guiding the flow of the insulating gas provided from the paper chamber 7 between the two arc contacts 1 and 3.

여기에서, 두 아크접점(1,3)은 서로 대향하도록 배치되는데, 둘 중 가동아크접점(3)은 절연노즐(9)의 내부에 위치된다.Here, the two arc contacts (1, 3) are arranged to face each other, of which the movable arc contact (3) is located inside the insulating nozzle (9).

이와 같이 구성되는 가스차단기는 평상시 두 아크접점(1,3)이 접촉되어 정상전류가 흐르는 정상상태를 유지한다.The gas circuit breaker configured as described above normally maintains a steady state in which two arc contacts 1 and 3 are in contact with a normal current.

반면, 이러한 상태에서 고장전류가 흐르면, 가동아크접점(3)은 고정아크접점(1)과의 접촉이 해제되도록 고정아크접점(1)에 대하여 후진하고, 이에 따라 두 아크접점(1,3) 사이에는 아크가 생성된다. 아울러 파퍼챔버(7)는 절연가스를 분사하는데, 분사된 절연가스는 절연노즐(9)의 안내에 따라 생성된 아크로 흐르고, 아크는 절연가스가 불어내는 것에 의하여 소호되며, 이에 따라 고장전류는 차단된다.On the other hand, when a fault current flows in this state, the movable arc contact 3 retreats with respect to the fixed arc contact 1 so that the contact with the fixed arc contact 1 is released, and thus the two arc contacts 1,3. An arc is created between them. In addition, the popper chamber 7 injects the insulating gas, the injected insulating gas flows into the arc generated in accordance with the guidance of the insulating nozzle 9, the arc is extinguished by blowing the insulating gas, thereby blocking the fault current do.

그러나 살펴본 바와 같은 가스차단기는 다음과 같은 문제점이 있었다. (도 3 참조)However, the gas circuit breaker as described above had the following problems. (See Figure 3)

절연노즐(9)은 절연가스의 흐름을 아크로 안내하는 가스유로를 형성한다. 이때, 가스유로의 단면적은 절연가스의 유속을 결정짓는 요소로서 절연가스가 아크를 소호하는 데 요구되는 유속으로 분사되도록 설정된다.The insulating nozzle 9 forms a gas flow path for guiding the flow of the insulating gas to the arc. At this time, the cross-sectional area of the gas flow path is set to determine the flow rate of the insulating gas so that the insulating gas is injected at the flow rate required to extinguish the arc.

고장전류 차단과정에서, 아크는 열에너지를 방사하는데, 이 열에너지는 아크의 주변에 위치한 절연노즐(9)에 흡수되어 이 절연노즐(9)의 내벽을 용삭한다.In the fault current interruption process, the arc radiates thermal energy, which is absorbed by the insulating nozzle 9 located near the arc and melts the inner wall of the insulating nozzle 9.

때문에, 가스차단기는 그 절연노즐(9)이 용삭됨에 따라 가스유로의 단면적이 확장되어 절연가스의 유속이 설정치 이하로 저하되면 고장전류 차단에 부정적인 영향을 미치므로(결국, 고장전류 차단능력이 상실된다) 새것으로 교체하여야 한다. 그러나 도시하지는 않았으나, 가스차단기는 차단기 하우징으로 덮여 있으므로 내부를 확인하는 것이 곤란하였고, 또 점검을 위해서는 통전을 중지하여야만 하였다.Therefore, the gas circuit breaker negatively affects the breaking of the fault current when the cross section of the gas flow path expands as the insulating nozzle 9 is melted, and the flow rate of the insulating gas falls below the set value. It must be replaced with a new one. However, although not shown, the gas circuit breaker was covered with the circuit breaker housing, so it was difficult to check the inside, and the power supply had to be stopped for inspection.

한편, 아크의 열에너지에 대한 내마모성을 향상시키기 위하여 산화알루미늄, 질화붕소(BN) 등을 일정한 비율 섞은 복합물을 절연노즐(9)의 재질로서 사용하기도 하였다. 그러나 절연노즐(9)이 아크에 의하여 적절히 용삭되지 않고 탄화되어 절연내력이 현저히 감소되는 문제점이 있었다. 즉, 두 아크접점(1,3) 간의 재점화를 초래하고, 이것이 고장전류 차단의 실패를 야기하고는 하였던 것이다.On the other hand, in order to improve the abrasion resistance to the thermal energy of the arc, a composite mixture of aluminum oxide, boron nitride (BN) and the like in some ratios has been used as a material of the insulating nozzle (9). However, there is a problem that the insulation nozzle 9 is carbonized without being properly melted by the arc, so that the insulation strength is significantly reduced. That is, it causes re-ignition between the two arc contacts (1, 3), which causes the failure of the fault current blocking.

본 발명은 두 아크접점 사이에 생성되는 아크에 의한 용삭작용으로 가스유로가 확장되어 고장전류 차단능력에 부정적인 영향을 미치는 상태인 때 이에 대한 정보를 사용자(작업자)에게 간단하게 전달할 수 있고, 아울러 사용자로 하여금 이러한 이상상태를 점검작업 없이 통전 중 파악할 수 있게 하는 가스차단기를 제공한다.According to the present invention, when the gas flow path is extended by the arcing action generated between the two arc contacts, it is possible to simply transmit the information to the user (operator) when the gas flow path is negatively affected. A gas circuit breaker is provided to enable the user to identify this abnormality during energization without checking.

본 발명의 실시예에 따르면, 절연가스가 충전된 차단기 하우징, 상기 차단기 하우징의 내부에 대향하도록 배치되고 서로 짝을 이루는 고정아크접점 및 가동아크접점, 상기 가동아크접점의 후방에서 이 가동아크접점을 상기 고정아크접점에 대하여 전후로 이동시키는 작동로드, 상기 작동로드의 둘레에 마련되며 절연가스를 압축하여 분사할 수 있도록 실린더와 피스톤으로 구성된 파퍼챔버, 상기 실린더에 상기 파퍼챔버로부터 절연가스를 공급받을 수 있는 한편 상기 가동아크접점을 에워싸도록 장착되고 이 가동아크접점과 접촉된 고정아크접점을 감싸도록 안쪽 둘레를 축소시키는 목 부분을 가지는 절연노즐, 상기 절연노즐과의 사이에 절연가스의 흐름을 상기 고정아크접점과 가동아크접점 사이에 생성되는 아크 측으로 안내하는 가스유로가 형성되도록 상기 가동아크접점을 둘러싸며 선단부가 상기 가동아크접점과 접촉된 고정아크접점을 감싸도록 형성된 절연커버를 포함하고, 이 중 상기 절연노 즐은 그 내벽 중 아크로부터 방사되는 에너지에 의하여 용삭되는 부분이 중공 구조를 가지도록 구성되며, 이 중공 구조에 의하여 형성되는 밀폐공간에 검출가스가 충전되고, 상기 밀폐공간이 드러나도록 용삭되면 검출가스가 누출되는 가스차단기가 제공된다.According to an embodiment of the present invention, a breaker housing filled with insulating gas, a fixed arc contact point and a movable arc contact point disposed to face the inside of the breaker housing and paired with each other, the movable arc contact point at the rear of the movable arc contact point. An actuating rod for moving back and forth with respect to the fixed arc contact point, a paper chamber provided around the actuating rod and configured to compress and inject an insulating gas, and to receive the insulating gas from the paper chamber to the cylinder. An insulated nozzle having a neck portion which is mounted to surround the movable arc contact and reduces an inner circumference to surround the fixed arc contact in contact with the movable arc contact, wherein the flow of the insulating gas between the insulating nozzle The gas flow path leading to the arc side generated between the fixed and movable arc contacts And an insulating cover formed to surround the movable arc contact and the front end to surround the fixed arc contact in contact with the movable arc contact, wherein the insulating nozzle is part of the inner wall which is melted by the energy radiated from the arc. It is configured to have a hollow structure, and a detection gas is filled in a sealed space formed by the hollow structure, and when the sealed space is melted to be exposed, a gas circuit breaker is provided.

상기 밀폐공간은 상기 목 부분 및 그 주변에 걸쳐 있도록 상기 목 부분을 기준으로 상기 절연노즐의 길이를 따라 양쪽으로 각각 일정한 길이 연장될 수 있다.The enclosed space may extend a predetermined length on both sides along the length of the insulating nozzle with respect to the neck portion so as to span the neck portion and its periphery.

상기 절연노즐의 내벽에서 밀폐공간까지의 두께는 절연가스에 의한 아크 소호능력이 상실되도록 상기 가스유로를 따라 흐르는 절연가스의 유속이 변화되는 시점으로 설정될 수 있다.The thickness from the inner wall of the insulating nozzle to the sealed space may be set to a point in time at which the flow rate of the insulating gas flowing along the gas flow path is changed so that the arc extinguishing ability by the insulating gas is lost.

상기 절연커버는 적어도 그 선단 부분이 중공 구조를 가지도록 구성되고, 이에 의하여 형성되는 밀폐공간에 검출가스가 충전되며, 이 검출가스가 충전된 밀폐공간이 드러나도록 용삭되면 이 밀폐공간의 검출가스가 누출될 수 있다.The insulating cover is configured such that at least a tip portion thereof has a hollow structure, and the detection gas is filled in the sealed space formed by this, and when the sealed gas is melted to reveal the sealed space filled with the detection gas, the detection gas in the sealed space is May leak.

상기 밀폐공간에 충전된 검출가스는 절연가스와 다른 종류의 검출 가능한 가스일 수 있다.The detection gas filled in the sealed space may be a detectable gas different from the insulating gas.

본 발명의 실시예에 따른 가스차단기는 상기 밀폐공간에 충전된 검출가스가 누출되었는지를 감지하는 가스검출기, 상기 가스검출기로부터 감지신호가 입력된 때 검출가스가 누출되었음을 알리는 알림수단을 더 포함할 수 있다.The gas circuit breaker according to the embodiment of the present invention may further include a gas detector for detecting whether the detection gas filled in the sealed space has leaked, and a notification means for notifying that the detection gas is leaked when a detection signal is input from the gas detector. have.

여기에서, 상기 알림수단은 상기 차단기 하우징의 외부에 장착된 시각적 또는 청각적 알림유닛을 포함할 수 있다.Here, the notification means may include a visual or audio notification unit mounted to the outside of the breaker housing.

한편, 본 발명의 실시예에 따르면, 절연가스가 충전된 차단기 하우징, 상기 차단기 하우징의 내부에 대향하도록 배치되고 서로 짝을 이루는 고정아크접점 및 가동아크접점, 상기 가동아크접점의 후방에서 이 가동아크접점을 상기 고정아크접점에 대하여 전후로 이동시키는 작동로드, 상기 작동로드의 둘레에 마련되며 절연가스를 압축하여 분사할 수 있도록 실린더와 피스톤으로 구성된 파퍼챔버, 상기 실린더에 상기 파퍼챔버로부터 절연가스를 공급받을 수 있는 한편 상기 가동아크접점을 에워싸도록 장착되고 이 가동아크접점과 접촉된 고정아크접점을 감싸도록 안쪽 둘레를 축소시키는 목 부분을 가지는 절연노즐, 상기 절연노즐과의 사이에 절연가스의 흐름을 상기 고정아크접점과 가동아크접점 사이에 생성되는 아크 측으로 안내하는 가스유로가 형성되도록 상기 가동아크접점을 둘러싸며 선단부가 상기 가동아크접점과 접촉된 고정아크접점을 감싸도록 형성된 절연커버를 포함하고, 이 중 상기 절연커버는 적어도 그 선단 부분이 중공 구조를 가지도록 구성되고, 이 중공 구조에 의하여 형성되는 밀폐공간에 검출가스가 충전되며, 아크로부터 방사되는 에너지에 의하여 상기 밀폐공간이 드러나도록 용삭되면 검출가스가 누출되는 가스차단기가 제공될 수도 있다.On the other hand, according to an embodiment of the present invention, a breaker housing filled with insulating gas, a fixed arc contact and a movable arc contact disposed to face the interior of the breaker housing and mating with each other, the movable arc at the rear of the movable arc contact An actuating rod for moving the contact back and forth with respect to the fixed arc contact point, a paper chamber provided around the actuating rod and configured to compress and inject the insulating gas, and supply the insulating gas to the cylinder from the paper chamber. An insulating nozzle having a neck portion which can be received and which is mounted to surround the movable arc contact, and which has a neck portion which reduces the inner circumference to surround the fixed arc contact in contact with the movable arc contact, the flow of the insulating gas between the insulating nozzle Gas passage for guiding the arc to the arc generated between the fixed arc contact and the movable arc contact An insulation cover formed to surround the movable arc contact and having a tip end surrounding the fixed arc contact in contact with the movable arc contact, wherein the insulation cover is configured such that at least the tip portion has a hollow structure, A detection gas is filled in a sealed space formed by the hollow structure, and a gas circuit breaker may be provided in which the detection gas leaks when the sealed gas is exposed to be exposed by the energy radiated from the arc.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 내벽 중 두 아크접점 사이에 생성되는 아크로부터 방사되는 에너지에 의하여 용삭되는 부분이 중공 구조를 가지도록 구성되고, 이 중공 구조에 의하여 형성되는 밀폐공간에 검출가스가 충전된 가스차단기용 절연노즐이 제공될 수도 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the portion of the inner wall is melted by the energy radiated from the arc generated between the two arc contact is configured to have a hollow structure, the detection gas in the sealed space formed by the hollow structure An insulating nozzle for a gas circuit breaker may be provided.

본 발명은 가스유로가 확장되어 고장전류 차단능력을 상실한 것을 모르고 방치하여 둠에 따라 사고가 발생되는 것을 미연에 방지할 수 있다.The present invention can prevent the occurrence of an accident by leaving the gas passage without knowing that the fault current blocking ability is lost.

이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described a preferred embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 가스차단기를 나타내는 단면도이고, 도 5는 도 4의 A 부분 확대도이다.4 is a cross-sectional view illustrating a gas circuit breaker according to the present invention, and FIG. 5 is an enlarged view of a portion A of FIG. 4.

도 4, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 가스차단기는 절연가스가 충전된 차단기 하우징(10), 이 차단기 하우징(10)의 내부에 대향하도록 배치된 고정아크접점(20) 및 가동아크접점(25), 이 두 아크접점(20,25)이 접촉되거나 접촉이 해제되도록 가동아크접점(25)을 이동시키는 작동로드(30), 절연가스를 압축하여 분 사하기 위한 파퍼챔버(40), 이 파퍼챔버(40)로부터 절연가스를 공급받는 절연노즐(50), 이 절연노즐(50)과 함께 파퍼챔버(40)로부터 절연가스의 흐름을 아크생성 부분(접촉이 해제된 두 아크접점(20,25) 사이)으로 안내하는 가스유로(R)를 형성하는 절연커버(60), 이 절연커버(60)와 절연노즐(50)에 의하여 형성된 가스유로(R)의 단면적이 확장되어 고장전류 차단능력을 상실한 상태인지를 감시하는 모니터링장치를 포함하고, 이 밖으로는 조작기구(90)를 더 포함한다.As shown in Figures 4 and 5, the gas circuit breaker according to the present invention is a breaker housing 10 filled with insulating gas, a fixed arc contact 20 disposed to face the interior of the breaker housing 10 and movable An arc contact 25, an operation rod 30 for moving the movable arc contact 25 so that the two arc contacts 20, 25 are in contact or released contact, and a paper chamber 40 for compressing and spraying insulating gas. ), An insulating nozzle 50 supplied with the insulating gas from the paper chamber 40, and an arc generating portion (two arc contacts in which contact is released) with the insulating nozzle 50. (20, 25) between the insulating cover 60 to form a gas flow path (R) to guide, the cross-sectional area of the gas flow path (R) formed by the insulating cover 60 and the insulating nozzle 50 is extended and fail And a monitoring device for monitoring whether or not the current interruption capability is lost, and out of this, the operating mechanism (90). Further included.

가스차단기의 외형을 구성하는 차단기 하우징(10)은 밀봉구조를 가지도록 구성되는바, 내부에 절연가스로서 열적ㆍ화학적으로 안정된 육플루오르화유황(SF6)이 충전된다.The breaker housing 10 constituting the outer shape of the gas circuit breaker is configured to have a sealing structure, and is filled with thermally and chemically stable sulfur hexafluoride SF6 as an insulating gas therein.

고정아크접점(20) 및 이와 짝을 이루는 가동아크접점(25)은 끼움결합이 되어 서로 접촉되는 구조를 가지도록 구성된다.The fixed arc contact 20 and the movable arc contact 25 to be paired with the fixed arc contact 20 is configured to have a structure that is in contact with each other.

참고로, 여기에서는, 고정아크접점(20)의 경우에는 직선형으로 형성하고, 가동아크접점(25)의 경우에는 파이프형상으로 형성하여 가동아크접점(25)에 고정아크접점(20)이 끼워질 수 있게 하였다.For reference, in this case, the fixed arc contact 20 is formed in a straight line, and in the case of the movable arc contact 25 is formed in a pipe shape, the fixed arc contact 20 is fitted to the movable arc contact 25. Made it possible.

작동로드(30)는 가동아크접점(25)의 뒤쪽에 후방으로 길게 연장된 형태로 연결된다. 이러한 작동로드(30)는 차단기 하우징(10)의 외부에 장착된 조작기구(90)와 연결되어 이 조작기구(90)에 의하여 작동되는바, 가동아크접점(25)을 고정아크 접점(20)에 대하여 전진시키거나 후진시켜 고정아크접점(20)과 접촉되거나 접촉이 해제되도록 한다.The actuating rod 30 is connected to the rear of the movable arc contact 25 in the form of a long elongation. The operation rod 30 is connected to the operation mechanism 90 mounted on the outside of the breaker housing 10 to be operated by the operation mechanism 90, and the movable arc contact 25 is fixed to the fixed arc contact 20. Advance or retract with respect to the fixed arc contact 20 to be in contact or released contact.

참고로, 조작기구(90)는 구동코일과 스위치를 포함하는데, 구동코일은 고장전류에 의하여 여자되고, 스위치는 이 구동코일로부터 발생되는 전자력에 의하여 동작한다. 이때, 작동로드(30)는 고정아크접점(20)과 가동아크접점(25)의 접촉이 해제되도록 후진된다.For reference, the operating mechanism 90 includes a drive coil and a switch, the drive coil is excited by a fault current, and the switch is operated by an electromagnetic force generated from the drive coil. At this time, the working rod 30 is reversed so that the contact between the fixed arc contact 20 and the movable arc contact 25 is released.

파퍼챔버(40)는 실린더(41)와 이 실린더(41) 속을 왕복운동 하는 피스톤(42)에 의하여 작동로드(30)의 둘레에 이 둘레방향을 따라 마련된다. 이때, 실린더(41)는 작동로드(30)에 이 작동로드(30)를 둘러싸고 있도록 장착되고, 그 양단 중 고정아크접점(20) 측에는 절연가스가 분사되는 분사구멍(41a)이 적어도 하나 형성된다. 피스톤(42)은 차단기 하우징(10)에 장착되는바, 고정피스톤이다.The popper chamber 40 is provided along the circumferential direction around the working rod 30 by the cylinder 41 and the piston 42 reciprocating in the cylinder 41. At this time, the cylinder 41 is mounted on the working rod 30 so as to surround the working rod 30, and at least one injection hole 41a through which the insulating gas is injected is formed at the fixed arc contact point 20 at both ends thereof. . The piston 42 is mounted to the breaker housing 10, and is a fixed piston.

도 6은 본 발명에 따른 가스차단기용 절연노즐(50)이 도시된 사시도이다.6 is a perspective view showing an insulating nozzle 50 for a gas circuit breaker according to the present invention.

절연노즐(50)은 실린더(41)의 분사구멍(41a) 측 단부에 가동아크접점(25)을 일정한 간격을 두고 둘러싸도록 장착되고, 그 유입구는 이렇게 장착된 때 분사구멍(41a)에서 분사되는 절연가스를 유실 없이 공급받을 수 있는 크기를 가지도록 형성된다. 이러한 절연노즐(50)은 또, 그 유출구 측에 서로 접촉된 두 아크접점(20,25) 중 고정아크접점(20)을 감싸도록 형성된 목 부분(51)을 가지는데, 이 목 부분(51)은 유출구 측의 안쪽 둘레를 축소시키는 환형의 돌출부이다.The insulating nozzle 50 is mounted to surround the movable arc contact 25 at regular intervals at the end of the injection hole 41a of the cylinder 41, and its inlet is injected from the injection hole 41a when it is thus mounted. It is formed to have a size that can receive the insulating gas without loss. The insulating nozzle 50 also has a neck portion 51 formed to surround the fixed arc contact 20 of the two arc contacts 20 and 25 in contact with each other on the outlet side thereof, which is the neck portion 51. Is an annular projection which reduces the inner circumference of the outlet side.

절연커버(60)는 가동아크접점(25)을 둘러싸고 있도록 구비되어 이 가동아크접점(25)과 절연노즐(50) 사이에 위치되고, 이렇게 위치된 때 절연노즐(50)과의 사이에 가스유로(R)가 형성되는 구조를 가지도록 형성된다.The insulating cover 60 is provided to surround the movable arc contact 25 so as to be positioned between the movable arc contact 25 and the insulating nozzle 50, and when so positioned, a gas flow path between the insulating arc contact 50 and the insulating nozzle 50. It is formed to have a structure in which (R) is formed.

또한, 절연커버(60)는 그 선단 부분이 가동아크접점(25)과 접촉된 고정아크접점(20)을 감쌀 수 있는 크기로 형성된다.In addition, the insulating cover 60 is formed to have a size such that the tip portion thereof can surround the fixed arc contact 20 in contact with the movable arc contact 25.

모니터링장치는 가스유로(R)를 형성하는 절연노즐(50)과 절연커버(60) 속에 각각 갇혀 있다가 가스유로(R)의 단면적이 아크로부터 방사되는 열에너지에 의하여 고장전류 차단능력이 상실되는 크기로 확장되면 누출되는 검출가스, 이 검출가스가 누출되었는지를 감지하는 적어도 하나의 가스검출기(70), 이 가스검출기(70)로부터 감지신호가 입력되면 검출가스가 누출되었음을 알리는 알림수단(80)을 포함한다.The monitoring device is trapped in the insulating nozzle 50 and the insulating cover 60 forming the gas flow path R, respectively, and the cross-sectional area of the gas flow path R is lost due to thermal energy radiated from the arc. If the detection gas is leaked when the expansion is extended to the at least one gas detector 70 for detecting whether the detection gas leaked, and the detection signal is input from the gas detector 70 to notify the detection means 80 that the detection gas leaked Include.

검출가스로는 절연가스와 다른 종류의 검출 가능한 가스가 이용된다. 이러한 검출가스는 절연노즐(50)과 절연커버(60)에 각각 마련된 밀폐공간(55,65)에 일정한 밀도를 가지도록 충전된다. 물론, 절연노즐(50)과 절연커버(60)는 그 속에 각각 밀폐공간(55,65)이 형성되도록 중공 구조를 가지도록 구성된다.As the detection gas, an insulating gas different from the detectable gas is used. The detection gas is filled in the sealed spaces 55 and 65 provided in the insulating nozzle 50 and the insulating cover 60 to have a constant density. Of course, the insulating nozzle 50 and the insulating cover 60 is configured to have a hollow structure so that the sealed spaces 55 and 65 are formed therein, respectively.

절연노즐(50)의 내벽과 절연커버(60)의 외측은 가스유로(R)를 구성하는 부분으로, 밀폐공간(55,65)은 각각 이 부분에 위치되고, 검출가스는 밀폐공간(55,65)이 노출되도록 용삭되면 누출된다.The inner wall of the insulating nozzle 50 and the outer side of the insulating cover 60 constitute a part of the gas flow path R, and the sealed spaces 55 and 65 are respectively located in this portion, and the detection gas is located in the sealed space 55. 65) Leak when exposed to exposure.

절연노즐(50)의 내벽에서 그 속에 위치한 밀폐공간(55)까지의 두께(t1), 절연커버(60)의 외측에서 그 속의 밀폐공간(65)까지의 두께(t2)는 가스유로(R)의 단면적이 확장되어 가스유로(R)를 따라 흐르는 절연가스의 유속이 이 절연가스에 의한 아크 소호능력이 상실되도록 변화되는 시점으로 설정된다.The thickness t1 from the inner wall of the insulating nozzle 50 to the sealed space 55 located therein and the thickness t2 from the outside of the insulating cover 60 to the sealed space 65 therein are the gas flow paths R. The cross-sectional area of the cross section is expanded to set the point of time at which the flow rate of the insulating gas flowing along the gas flow path R is changed so that the arc extinguishing ability by the insulating gas is lost.

참고로, 밀폐공간(55,65)은 절연노즐(50)과 절연커버(60)의 전반에 걸쳐 있도록 형성하여도 무방하겠으나, 여기에서는, 절연노즐(50) 속 밀폐공간(55)의 경우에는 목 부분(51) 및 그 주변에 걸쳐 있도록 목 부분(51)을 기준으로 절연노즐(50)의 길이를 따라 양쪽방향으로 각각 일정한 길이 연장하여 보았고, 절연커버(60) 속에 위치한 밀폐공간(65)의 경우에는 절연커버(60)의 선단 부분에 한하여 형성하여 보았다.For reference, the sealed spaces 55 and 65 may be formed so as to cover the entirety of the insulating nozzle 50 and the insulating cover 60. However, in the case of the sealed space 55 in the insulating nozzle 50, The length of the insulating part 50 is extended along the length of the insulating nozzle 50 with respect to the neck part 51 and the periphery thereof, respectively, and the enclosed space 65 located in the insulating cover 60. In the case of only the front end portion of the insulating cover 60 was formed.

가스검출기(70)는, 바람직하게는 차단기 하우징(10)의 내벽에 장착된다. 그리고 알림수단은(80)은 차단기 하우징(10)의 외부에 장착되는바, 램프와 같은 시각적 알림유닛일 수도 있고, 버저와 같은 청각적 알림유닛일 수도 있다. 물론, 이 두 가지 타입의 알림유닛을 동시에 적용하여도 무방하겠다.The gas detector 70 is preferably mounted on the inner wall of the breaker housing 10. And the notification means 80 is mounted to the outside of the breaker housing 10, may be a visual notification unit such as a lamp, or may be an acoustic notification unit such as a buzzer. Of course, these two types of notification unit can be applied at the same time.

다음에서는, 도 7, 도 8을 참조하여 본 발명에 따른 가스차단기의 작동을 살펴보도록 하겠다.Next, the operation of the gas circuit breaker according to the present invention will be described with reference to FIGS. 7 and 8.

본 발명에 따른 가스차단기는 평상시 두 아크접점(20,25)이 접촉되어 정상전류가 흐르는 정상상태를 유지한다. 그 반면에, 전력계통에 이상이 발생하여 정상전류의 수배에 달하는 고장전류가 흐르면, 조작기구(90)의 구동코일이 이 고장전류에 의하여 여자되고, 이 코일에서 발생되는 전자력에 의하여 조작기구(90)의 스위치가 동작, 작동로드(30)를 후진시킨다. 이때, 가동아크접점(25)과 실린더(41)는 작동로드(30)와 함께 이동하여 후진되는데, 고정아크접점(20)과 가동아크접점(25)은 분리되어 서로 간의 접촉이 해제되고, 이에 따라 접촉이 해제된 두 아크접점(20,25) 사이에는 아크가 생성된다. 또, 이와 동시에 파퍼챔버(40) 내부의 절연가스는 피스톤(42)에 의하여 압축되고, 이후 분사구멍(41a), 가스유로(R)를 순차적으로 경유하여 아크 측으로 안내되는바, 송풍작용에 의하여 아크를 불어서 소호한다.(도 7 참조)The gas circuit breaker according to the present invention maintains a steady state in which two arc contacts 20 and 25 are normally in contact with a steady current. On the other hand, when a fault occurs in the power system and the fault current reaches several times the normal current, the drive coil of the operating mechanism 90 is excited by the fault current, and the operating mechanism ( The switch of 90 actuates, and the operation rod 30 is reversed. At this time, the movable arc contact point 25 and the cylinder 41 move together with the operation rod 30 to move backwards, and the fixed arc contact point 20 and the movable arc contact point 25 are separated to release contact with each other. Thus, an arc is created between the two arc contacts 20 and 25 where the contact is released. At the same time, the insulating gas inside the popper chamber 40 is compressed by the piston 42, and is subsequently guided to the arc side via the injection hole 41a and the gas flow path R sequentially by a blowing operation. Blow out arc to blow (see Fig. 7).

한편, 고장전류의 차단과정에서, 절연노즐(50)과 절연커버(60)는 아크로부터 방사되는 열에너지에 의하여 용삭된다. 때문에, 고장전류 차단 시 생성되는 아크의 에너지가 크거나 고장전류 차단 횟수가 많을 경우, 절연노즐(50)과 절연커버(60)는 용삭에 의하여 그 밀폐공간(55,65) 중 적어도 하나가 드러나게 된다. 이때, 검출가스는 외부로 누출되어 확산되는데,(도 8 참조) 가스검출기(70)는 이 누출된 검출가스를 감지하여 감지신호를 출력하고, 알림수단(80)은 이 감지신호를 입력받아 작동한다.On the other hand, in the process of blocking the fault current, the insulating nozzle 50 and the insulating cover 60 is melted by the thermal energy radiated from the arc. Therefore, when the arc energy generated during the fault current interruption is large or the number of fault current interruptions is large, the insulation nozzle 50 and the insulation cover 60 may be exposed so that at least one of the sealed spaces 55 and 65 is exposed. do. At this time, the detection gas is leaked to the outside and diffused (see FIG. 8), the gas detector 70 detects the leaked detection gas and outputs a detection signal, and the notification means 80 receives the detection signal to operate. do.

이에 따르면, 사용자(작업자)는 절연노즐(50) 또는 절연커버(60)가 고장전류 차단능력이 상실되도록 훼손되었음을 별도의 점검작업 없이 통전 중 용이하게 파악할 수 있고, 나아가서는 이에 적절히 대처할 수 있다.According to this, the user (worker) can easily grasp during the energization without additional inspection work that the insulating nozzle 50 or the insulating cover 60 is damaged so that the failure current blocking ability is lost, and can further cope with this appropriately.

이상, 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 이 명세서에 개시된 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 한정되지 않으며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 이내에서 당업자(본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자)에 의하여 다양하게 변형될 수 있다.The present invention has been described above, but the present invention is not limited to the embodiments disclosed in the present specification and the accompanying drawings, and those skilled in the art without departing from the technical spirit of the present invention (a general knowledge in the technical field to which the present invention belongs). Can be variously modified.

도 1은 일반적인 가스차단기가 도시된 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a general gas circuit breaker.

도 2는 도 1에 도시된 가스차단기에 대한 고장전류 발생 시의 작동상태를 나타낸다.FIG. 2 shows an operating state when a fault current is generated for the gas circuit breaker shown in FIG. 1.

도 3은 도 1, 도 2에 도시된 가스차단기의 문제점을 나타낸다.3 illustrates a problem of the gas circuit breaker illustrated in FIGS. 1 and 2.

도 4는 본 발명에 따른 가스차단기가 도시된 단면도이다.4 is a cross-sectional view showing a gas circuit breaker according to the present invention.

도 5는 도 4의 A 부분에 대한 확대도이다.5 is an enlarged view of a portion A of FIG. 4.

도 6은 도 4, 도 5에 도시된 절연노즐의 사시도이다.6 is a perspective view of the insulating nozzle shown in FIGS. 4 and 5.

도 7, 도 8은 본 발명에 따른 가스차단기의 작동상태가 도시된 단면도로, 도 7은 고장전류 발생 시의 작동을 나타내고, 도 8은 검출가스 누출 시의 작동을 나타낸다.7 and 8 are cross-sectional views showing the operating state of the gas circuit breaker according to the present invention. FIG. 7 shows the operation when a fault current is generated, and FIG. 8 shows the operation when the detection gas leaks.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>

10 : 차단기 하우징 20 : 고정아크접점10: breaker housing 20: fixed arc contact

25 : 가동아크접점 30 : 작동로드25: movable arc contact 30: operating rod

40 : 파퍼챔버 50 : 절연노즐40: paper chamber 50: insulated nozzle

51 : 절연노즐의 목 부분 55 : 절연노즐의 밀폐공간51: neck portion of insulated nozzle 55: enclosed space of insulated nozzle

60 : 절연커버 65 : 절연커버의 밀폐공간60: insulation cover 65: sealed space of the insulation cover

70 : 가스검출기 80 : 알림수단70: gas detector 80: notification means

Claims

A breaker housing filled with insulating gas, a fixed arc contact and a movable arc contact disposed to face the inside of the breaker housing and paired with each other, and the movable arc contact is moved back and forth with respect to the fixed arc contact from the rear of the movable arc contact. An actuating rod provided around the actuating rod, the paper chamber composed of a cylinder and a piston for compressing and injecting the insulating gas, and the cylinder being supplied with insulation gas from the paper chamber, An insulated nozzle having a neck portion which is mounted so as to be cheap and reduces the inner circumference to surround the fixed arc contact in contact with the movable arc contact, and a flow of insulating gas between the insulated nozzle and the fixed arc contact and the movable arc contact The movable arc contact such that a gas flow path guiding to the arc side is formed The said front end and enclosing an insulating cover formed to surround the fixed arcing contact in contact with the movable arcing contact,

The insulating nozzle is configured such that a portion of the inner wall that is melted by the energy radiated from the arc has a hollow structure, and when a detection gas is filled in the sealed space formed by the hollow structure and the closed space is polished to reveal the sealed space. Gas circuit breaker leaking detection gas.

The method of claim 1, wherein the closed space,

A gas circuit breaker extending a predetermined length on both sides of the insulating nozzle with respect to the neck portion and the periphery thereof.

The method according to claim 1, wherein the thickness from the inner wall of the insulating nozzle to the sealed space,

And a gas circuit breaker set to a point in time at which the flow rate of the insulating gas flowing along the gas flow path is changed so that the arc extinguishing ability by the insulating gas is lost.

The method according to claim 1, wherein the insulating cover,

At least a tip portion thereof is configured to have a hollow structure, whereby a detection gas is filled in a sealed space formed therein, and when the gas is cut to reveal a sealed space filled with the detection gas, a gas breaker leaking the detection gas in the sealed space. .

The method according to claim 1 or 4, wherein the detection gas filled in the sealed space,

Gas circuit breaker, which is an insulating gas and other detectable gas.

The method according to claim 1 or 4,

A gas detector for detecting whether a detection gas charged in the sealed space leaks;

And a notifying means for notifying that the detection gas is leaked when the detection signal is input from the gas detector.

The method of claim 6, wherein the notification means,

Gas circuit breaker comprising a visual or audio notification unit mounted to the outside of the circuit breaker housing.

A breaker housing filled with insulating gas, a fixed arc contact and a movable arc contact disposed to face the inside of the breaker housing and paired with each other, and the movable arc contact is moved back and forth with respect to the fixed arc contact from the rear of the movable arc contact. An actuating rod provided around the actuating rod, the paper chamber composed of a cylinder and a piston for compressing and injecting the insulating gas, and the cylinder being supplied with insulation gas from the paper chamber, An insulated nozzle having a neck portion which is mounted so as to be cheap and reduces the inner circumference to surround the fixed arc contact in contact with the movable arc contact, and a flow of insulating gas between the insulated nozzle and the fixed arc contact and the movable arc contact The movable arc contact such that a gas flow path guiding to the arc side is formed That surrounds the front end and also surround the fixed arcing contact in contact with the movable arcing contact comprises a lock formed insulating cover,

The insulating cover is configured such that at least a tip portion thereof has a hollow structure, and a detection gas is filled in a sealed space formed by the hollow structure, and the detected gas is melted to expose the sealed space by energy radiated from an arc. Leaking gas circuit breaker.

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