KR101121913B1 - 가스 절연 개폐장치용 통전부의 패킹 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가스 절연 개폐장치의 각 구성 중 통전부에 설치되는 패킹부재 및 그 설치 구조를 개선하여 상기 패킹부재의 설치 상태가 안정적으로 유지될 수 있도록 한 새로운 형태의 가스 절연 개폐장치용 통전부의 패킹 어셈블리에 관한 것이다.

이를 위해, 본 발명은 이동 가능하게 설치되는 가동부 및 상기 가동부가 관통 혹은, 요입되도록 관통공이 형성된 상태로 고정 설치되면서 상기 가동자와 선택적으로 통전되는 고정부를 포함하여 구성된 가스 절연 개폐장치용 통전부에 있어서, 상기 고정부의 요입홈 내주면에 형성되는 설치홈과, 상기 설치홈에 일부가 요입된 상태로 고정되면서 상기 고정부의 요입홈 내주면과 상기 가동부 간의 기밀 유지를 위한 링 형상의 패킹부재로 구성되고, 상기 패킹부재는 외주면의 폭에 비해 내주면의 폭이 더 작게 형성됨을 특징으로 하는 가스 절연 개폐장치용 통전부의 패킹 어셈블리가 제공된다.

가스 절연 개폐장치, 통전부, 패킹 어셈블리, 사다리꼴 단면

Description

가스 절연 개폐장치용 통전부의 패킹 어셈블리{packing assembly for GIS}

본 발명은 가스 절연 개폐장치의 각 구성 중 통전부에 설치되는 패킹부재 및 그 설치 구조를 개선하여 상기 패킹부재의 설치 상태가 안정적으로 유지될 수 있도록 한 새로운 형태의 가스 절연 개폐장치용 통전부의 패킹 어셈블리에 관한 것이다.

일반적으로 가스 절연 개폐장치(GIS;Gas Insulation switchgear)는 금속제 밀폐용기(탱크)에 절연성능과 소호기능이 우수한 절연용 가스(SF6)를 절연매체로 사용하여 도체와 각종 보호기기들을 수납시켜 신뢰성을 향상시킨 수변전 설비를 의미한다.

여기서, 가스 절연 개폐장치에 사용되는 단로기(Disconnecting Switch) 및 접지개폐기(Earthing Switch) 등과 같은 개폐기는 전기계통의 전원측과 부하측 간의 회로 상에 설치되면서 정상적인 전류상태에서 인위적으로 회로를 개폐할 때 또는 회로 상에 지락이나 단락 등 사고전류가 발생하였을 때 전류를 안전하게 차단하여 전력계통 및 부하기기를 보호하는 역할을 수행한다.

상기한 전류의 차단 및 통전은 일반적으로 통전부의 통전 동작에 의해 수행 된다.

이때, 상기 통전부라 함은 가동부 및 고정부를 가지는 부위를 의미하며, 가동부의 구동에 의해 상기 가동부가 고정부로부터 이탈됨으로써 서로 간의 단전이 이루어짐과 더불어 상기 가동부가 고정부 내로 삽입되어 서로 간이 접촉됨으로써 서로 간의 통전이 이루어진다.

그러나, 전술한 가동부는 고정부 내로의 이동 동작이 회전운동에서 직선운동으로 바뀌면서 상기 고정부에 삽입되도록 동작되기 때문에 상기 회전운동이 직선운동으로 완전히 이루어지지 못함에 따른 고정부와의 마찰이 발생되고, 이러한 마찰에 의해 이물질이 발생되었던 문제점을 가졌다.

이에 종래에는 상기한 고정부 중 상기 가동부가 요입되는 부위의 내주면에 테프론 재질의 패킹부재를 일부 요입 설치함으로써 상기 가동부와 고정부 간의 마찰이 방지되도록 하였다.

특히, 상기한 테프론 패킹부재는 단순한 가동부와 고정부 간의 마찰을 방지하는 역할만 수행하는 것이 아니라 서로 간의 기밀을 유지하는 역할도 함께 수행함과 더불어 상기한 가동부의 이동을 지지하는 역할도 함께 수행하게 된다.

하지만, 상기와 같은 종래의 테프론 패킹부재는 그의 단면이 사각형을 이루는 링 형태로 형성됨과 더불어 상기 테프론 패킹부재가 설치되는 고정부 내주면의 설치홈 역시 사각형으로 형성됨에 따라 순간적인 충격 발생시 상기 테프론 패킹부재가 상기 설치홈으로부터 일부 이탈되었던 문제점이 발생되었다.

즉, 전술한 가동부는 빠른 직선운동에 의해 발생되는 강한 힘을 가지면서 이 동이 이루어지기 때문에 상기 테프론 패킹부재와의 접촉시 상기 테프론 패킹부재에 강한 힘으로 충격을 가하게 되었고, 이러한 충격에 의해 상기 테프론 패킹부재가 이탈되면서 단시간에의 기밀유지가 이루어지지 못하였던 것이다.

더욱이, 상기한 문제점은 가동부와 고정부 간의 마찰이 발생되어 그 마찰에 의한 금속 이물질이 발생될 수밖에 없다는 문제점을 추가로 야기시켰다.

본 발명은 전술한 종래 기술에 따른 각종 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 본 발명의 목적은 가스 절연 개폐장치의 각 구성 중 통전부에 설치되는 패킹부재 및 그 설치 구조를 개선하여 상기 패킹부재의 설치 상태가 안정적으로 유지될 수 있도록 한 새로운 형태의 가스 절연 개폐장치용 통전부의 패킹 어셈블리를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 가스 절연 개폐장치용 통전부의 패킹 어셈블리에 따르면 이동 가능하게 설치되는 가동부 및 상기 가동부가 관통 혹은, 요입되도록 관통공이 형성된 상태로 고정 설치되면서 상기 가동자와 선택적으로 통전되는 고정부를 포함하여 구성된 가스 절연 개폐장치용 통전부에 있어서, 상기 고정부의 요입홈 내주면에 형성되는 설치홈과, 상기 설치홈에 일부가 요입된 상태로 고정되면서 상기 고정부의 요입홈 내주면과 상기 가동부 간의 기밀 유지를 위한 링 형상의 패킹부재로 구성되고, 상기 패킹부재는 외주면의 폭에 비해 내주면의 폭이 더 작게 형성됨을 특징으로 한다.

여기서, 상기 설치홈의 요입 깊이는 상기 패킹부재의 외주면으로부터 내주면에 이르기까지의 두께에 비해서는 얕게 형성됨과 더불어 상기한 두께의 절반이 이루는 거리에 비해서는 더욱 깊게 형성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 패킹부재는 그 단면이 사다리꼴 형상을 이루도록 형성되고, 상기 설치홈은 상기 패킹부재와 대응되는 사다리꼴 형상을 이루도록 형성됨을 특징으로 한다.

이와 함께, 상기 설치홈 중 각 부위 중 일부의 부위는 내부 폭이 상기 패킹부재의 외주면 폭과 대략 동일한 크기의 사각형 형상으로 형성됨을 특징으로 한다.

이상에서와 같은 본 발명의 가스 절연 개폐장치용 통전부의 패킹 어셈블리는 링 형상 패킹부재의 단면을 가동부와의 접촉이 이루어지는 부위로 갈수록 점차 폭이 좁아지는 사다리꼴로 형성함과 더불어 이 패킹부재가 설치되는 설치홈 역시 상기 패킹부재와 대응되는 사다리꼴로 형성함으로써 가동부가 빠른 속도로 동작됨에 따라 패킹부재로 이동력이 제공되더라도 상기 패킹부재가 설치홈으로부터 이탈됨은 방지될 수 있게 된 효과를 가진다.

또한, 상기한 패킹부재의 이탈이 안정적으로 방지될 수 있기 때문에 상기 패킹부재의 이탈에 따른 사고 발생이 미연에 방지될 수 있다는 효과를 가지며, 가동부의 안정적인 동작이 가능하게 된 효과를 가진다.

이하, 본 발명의 가스 절연 개폐장치용 통전부의 패킹 어셈블리에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명하도록 한다.

먼저, 첨부된 도 1과 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스 절연 개폐장치용 통전부(이하, “통전부”라 함)는 전류의 선택적인 통전이나 차단을 수행하는 부위로써, 크게 가동부(100) 및 고정부(200)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 가동부(100)는 선택적인 동작 제어에 의해 이동 가능하게 설치되는 부위이고, 상기 고정부(200)는 상기 가동부(100)가 관통되는 관통공(210)이 형성된 상태로 고정 설치됨과 더불어 상기한 가동부(100)가 상기 관통공(210)을 관통하는 과정에서 서로 간이 통전되도록 구성된 부위이다.

본 발명의 실시예에서는 상기한 고정부(200)가 가스 절연 개폐장치용 단로기의 고정 도체로 구성되고, 상기 가동부(100)는 상기한 고정부(200)를 관통하여 고정 접촉자(300)에 선택적으로 접속되는 가동 접촉자로 구성됨을 그 실시예로 한다.

물론, 실시예로 설명하지는 않지만, 상기한 고정부(200)는 상기 가동부(가동 접촉자)(100)가 선택적으로 접속 혹은, 접속 해제되면서 통전이나 통전 해제 상태를 이루는 통상의 고정 접촉자(300)가 될 수도 있다.

한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 패킹 어셈블리는 상기 통전부를 구성하는 고정부(200)의 관통공(210) 내주면에 결합 고정되면서 상기 가동부(100)가 상기 고정부(200)의 관통공을 관통 이동함에 따라 발생되는 가동부(100) 및 고정부(200) 서로 간의 기밀을 유지하는 역할을 수행하게 된다.

본 발명의 실시예에서는 상기한 패킹 어셈블리가 설치홈(410) 및 이 설치홈(410) 내에 고정되는 패킹부재(420)로 구성됨을 제시한다.

이를 더욱 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 패킹 어셈블리를 구성하는 설치홈(410)은 첨부된 도 1 및 도 2와 같이 상기 고정부(200)에 형성된 관통공(210)의 내주면(더욱 정확하게는 내주면의 원주 방향)을 따라 형성되는 홈이고, 상기 패킹부재(420)는 상기 설치홈(410) 내에 요입된 상태로 고정되면서 상기 고정부(200)와 상기 가동부(100) 간에 형성되는 틈새를 차단하여 기밀을 유지하는 역할을 수행하는 일련의 구성이다.

이때, 상기 패킹부재(420)는 첨부된 도 3과 같이 어느 한 부위가 절개된 상태의 링 형상으로 형성되며, 가동부(100)의 부드러운 동작이 가능하도록 함과 더불어 열에 강하면서도 안정적인 기밀 유지가 가능한 테프론(teflon) 재질로 형성된다.

특히, 상기한 패킹부재(420)는 첨부된 도 1 및 도 4와 같이 외주면(설치홈 내로 요입되는 면)의 폭(W1)에 비해 내주면(관통공 내측으로 노출되는 면)의 폭(W2)이 더 작게 형성됨과 더불어 설치홈(410)은 상기한 패킹부재(420)의 형상과 대응되는 형상을 이루도록 형성됨을 제시한다.

본 발명의 실시예에서는 패킹부재(420)의 경우 그 단면이 사다리꼴 형상을 이루도록 형성함과 동시에 설치홈(410)은 상기 패킹부재(420)와 대응되는 사다리꼴 형상을 이루도록 형성함을 제시한다.

이와 함께, 상기한 설치홈(410)의 요입 깊이(L)는 상기 패킹부재(420)의 외주면으로부터 내주면에 이르기까지의 두께(T)에 비해서는 얕게 형성됨과 더불어 상기한 두께(T)의 절반이 이루는 거리에 비해서는 더욱 깊게 형성됨을 추가로 제시한다.

전술한 바와 같은 패킹부재(420) 및 설치홈(410)에 따른 일련의 구성은 상기 설치홈(410)의 내벽면이 상기 패킹부재(420)외 외벽면을 감싸도록 함과 더불어 상기 설치홈(410)에 의해 패킹부재(420)가 지지되는 면적이 상기 패킹부재(420)의 외 부 노출 면적에 비해 크도록 구성함으로써 상기 패킹부재(420)의 더욱 안정적인 설치 상태를 유지할 수 있도록 한 것이다.

한편, 본 발명의 실시예에서는 첨부된 도 3과 같이 상기한 설치홈(410)의 각 부위 중 일부의 부위(이하, “입구단”이라 함)(411)는 사다리꼴로 형성되는 것이 아니라 상기 패킹부재(420)의 외주면 폭(W1)과 대략 동일한 크기의 사각형 형상으로 형성됨을 제시한다.

즉, 설치홈(410)의 전 부위를 사다리꼴로 형성하게 될 경우 패킹부재(420)의 요입을 위한 부위의 개구 폭이 상기 패킹부재(420)의 외주면 폭(W1)에 비해 작음을 고려할 때 패킹부재(420)를 설치하는 과정에서 어려움이 발생될 수 있기 때문에 일부의 개구 부위(입구단)(411)를 여타 부위에 비해 더욱 크게 개구되도록 형성함과 더불어 상기 패킹부재(420)는 상기 입구단(411)을 통해 삽입 결합이 원활한 삽입 결합이 가능하도록 한 것이다.

하기에서는, 전술한 본 발명의 실시예에 따른 가스 절연 개폐장치용 통전부의 패킹 어셈블리에 대한 작용을 더욱 구체적으로 설명하도록 한다.

먼저, 가동부(100)의 동작을 위한 제어가 발생되면 상기 가동부(100)는 순간적으로 이동된 후 고정부(200)의 관통공(210)을 관통하여 외부로 노출되면서 첨부된 도 5와 같이 고정 접촉자(300)에 접속된다.

이때, 상기 고정부(200)의 관통공(210) 내주면 중 설치홈(410)을 따라 설치된 패킹부재(420)는 상기 가동부(100)와의 마찰됨에 따른 상기 가동부(100)의 이동력을 제공받게 된다.

그러나, 상기한 패킹부재(420)는 그 단면이 사다리꼴로 형성됨과 더불어 상기 패킹부재(420)가 설치된 설치홈(410) 역시 상기 패킹부재(420)와 동일한 형상의 사다리꼴로 형성되기 때문에 상기 설치홈(410)의 각 벽면(패킹부재가 힘을 제공받는 방향측의 벽면)은 상기 패킹부재(420)를 지탱하면서 패킹부재(420)의 이탈을 방지하게 된다.

따라서, 상기 가동부(100)는 상기 패킹부재(420)에 의해 기밀이 유지되는 상태로 상기 고정부(200)의 관통공(210)을 관통하여 외부로 노출될 수 있게 되며, 이의 과정에서 상기 패킹부재(420)는 그 이탈이 방지된 상태로 상기 가동부(100)의 이동을 지지하게 된다.

한편, 상기 가동부(100)가 고정 접촉자(300)로부터 접속 해제됨에 따른 역 방향 이동시에도 상기 패킹부재(420)는 상기한 가동부(100)의 이동에 따른 힘을 제공받게 되지만, 이때에도 상기 패킹부재(420)의 형상 및 설치홈(410)의 형상적인 특징에 의해 상기 패킹부재(420)가 설치홈(410)으로부터 이탈됨은 방지된다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스 절연 개폐장치용 통전부의 구조 및 이에 설치되는 패킹 어셈블리의 구조를 설명하기 위해 개략적으로 나타낸 단면도

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스 절연 개폐장치용 통전부 중 고정부의 설치홈 구조를 설명하기 위해 개략적으로 나타낸 단면도

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스 절연 개폐장치용 통전부의 패킹 어셈블리 중 패킹부재의 구조를 설명하기 위해 나타낸 정면도

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스 절연 개폐장치용 통전부의 패킹 어셈블리 중 패킹부재의 구조를 설명하기 위해 나타낸 단면도

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스 절연 개폐장치용 통전부 중 가동부가 동작되어 고정 접촉자와 접속된 상태를 설명하기 위해 나타낸 단면도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100. 가동부 200. 고정부

210. 관통공 300. 고정 접촉자

410. 설치홈 411. 입구단

420. 패킹부재 L. 요입 깊이

W1. 외주면 폭 W2. 내주면 폭

T. 두께

Claims (4)

1. 이동 가능하게 설치되는 가동부 및 상기 가동부가 관통 혹은, 요입되도록 관통공이 형성된 상태로 고정 설치되면서 상기 가동부와 선택적으로 통전되는 고정부를 포함하여 구성된 가스 절연 개폐장치용 통전부에 있어서,

   상기 고정부의 요입홈 내주면에 형성되는 설치홈과,

   상기 설치홈에 일부가 요입된 상태로 고정되면서 상기 고정부의 요입홈 내주면과 상기 가동부 간의 기밀 유지를 위한 링 형상의 패킹부재로 구성되고,

   상기 패킹부재는 외주면의 폭에 비해 내주면의 폭이 더 작게 형성됨을 특징으로 하는 가스 절연 개폐장치용 통전부의 패킹 어셈블리.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 설치홈의 요입 깊이는 상기 패킹부재의 외주면으로부터 내주면에 이르기까지의 두께에 비해서는 얕게 형성됨과 더불어 상기한 두께의 절반이 이루는 거리에 비해서는 더욱 깊게 형성됨을 특징으로 하는 가스 절연 개폐장치용 통전부의 패킹 어셈블리.
3. 제 1 항 또는, 제 2 항에 있어서,

   상기 패킹부재는 그 단면이 사다리꼴 형상을 이루도록 형성되고,

   상기 설치홈은 상기 패킹부재와 대응되는 사다리꼴 형상을 이루도록 형성됨 을 특징으로 하는 가스 절연 개폐장치용 통전부의 패킹 어셈블리.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 설치홈의 각 부위 중 일부의 부위는 내부 폭이 상기 패킹부재의 외주면 폭과 동일한 크기의 사각형 형상으로 형성됨을 특징으로 하는 가스 절연 개폐장치용 통전부의 패킹 어셈블리.

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