KR101125816B1 - 배전용 차단기 - Google Patents

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김영일
박희태
최명섭
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Abstract

배전용 차단기가 개시된다. 상기 배전용 차단기는 접지용 고정도체 및 접지용 가동도체가 위치되는 절연관의 내부에 절연유(絶緣由)를 주입하여 절연관의 내부를 절연한다. 그런데, 절연유는 상대적으로 덜 누설되므로 절연관의 내부는 안정되게 절연상태를 유지한다. 따라서, 제품의 신뢰성이 향상된다. 그리고, 절연관의 내부에 절연유가 유입되므로, 절연관을 고가의 세라믹제 대신 저가인 합성수지제로 형성할 수 있다. 또한, 절연관의 내부로 간편하게 절연유를 주입할 수 있으므로, 유지관리가 편리하다. 따라서, 생산성이 향상된다.

Description

배전용 차단기 {CIRCUIT BREAKER OF ELECTRIC POWER SUPPLY}
본 발명은 부하전류 또는 사고전류를 차단하는 배전용 차단기에 관한 것이다.
발전소에서 발전되는 전력은 승압 또는 강압 변압기에서 승압 또는 강압되어 수용가로 공급된다.
전력의 송전 또는 배전 계통 중, 지중(地中)에 매설된 선로의 구분, 선로의 분기 또는 선로로 공급되는 전력을 차단하기 위하여 지상에 설치되는 차단기는 복수의 차단부를 가지면서 다 회로를 개폐한다.
종래의 차단기의 차단부는 SF6(육불화황)와 같은 소호(消弧) 가스를 봉입하여 부품들을 절연하였으나, SF6는 환경을 오염시키는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 부품들이 내장되는 절연본체를 고체로 형성한 차단부를 구비하는 차단기가 개발되어 사용되고 있다.
상기 절연본체에는 한전 등과 같은 전원(電源)측과 사용처측을 접속 또는 비접속시키는 메인 회로용 가동도체와 접지용 접지용 가동도체가 직선운동가능하게 설치되고, 상기 메인 회로용 가동도체 및 상기 접지용 가동도체는 상기 절연본체의 내부에 각각 형성된 진공인터럽터(Vacuum Interrupt)를 통하여 메인 회로용 고정도체 및 접지용 고정도체에 각각 접속 및 비접속된다.
상기와 같은 종래의 차단기는 상기 접지용 가동도체와 상기 접지용 고정도체가 위치되는 상기 절연본체의 내부에 세라믹관을 삽입하고, 상기 세라믹관의 내부를 진공으로 형성하여 상기 진공인터럽터를 형성한다. 그런데, 진공은 상대적으로 누설될 우려가 크므로, 제품의 신뢰성이 저하된다.
그리고, 상대적으로 고가인 세라믹관이 필요하고, 상기 세라믹관의 내부를 진공으로 유지하기 위해서는 각별한 주의를 요하므로, 생산성이 저하되는 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 원가를 절감할 수 있는 배전용 차단기를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배전용 차단기는, 함체; 상기 함체에 설치된 조작부; 고체 절연물로 형성되어 상기 함체에 결합된 절연본체, 상기 절연본체의 내부 일측에 설치된 세리믹관 및 절연관, 일측은 상기 세리믹관의 내부에 위치되고 타측은 전원측과 접속되는 메인 회로용 고정도체, 일측이 상기 절연관의 내부에 위치되고 타측은 접지되는 접지용 고정도체, 상기 절연본체의 내부에 각각 직선운동가능하게 설치되며 상기 조작부에 의하여 각각 운동하면서 상기 메인 회로용 고정도체 및 상기 접지용 고정도체에 각각 접속 또는 비접속되는 메인 회로용 가동도체 및 접지용 가동도체, 상기 절연본체의 부위에 설치되어 상기 메인 회로용 가동도체 및 상기 접지용 가동도체와 각각 접속되며 상기 절연본체의 외측을 향하는 단부는 사용처와 접속되는 연결도체를 가지면서 전원(電源)측과 사용처측을 접속 또는 분리시키는 복수의 차단부를 포함하며,
상기 절연관의 내부는 절연유(絶緣由)가 주입되어 절연된다.
본 발명에 따른 배전용 차단기는 접지용 고정도체 및 접지용 가동도체가 위치되는 절연관의 내부에 절연유(絶緣由)를 주입하여 절연관의 내부를 절연한다. 그런데, 절연유는 상대적으로 덜 누설되므로 절연관의 내부는 안정되게 절연상태를 유지한다. 따라서, 제품의 신뢰성이 향상된다.
그리고, 절연관의 내부에 절연유가 유입되므로, 절연관을 고가의 세라믹제 대신 저가인 합성수지제로 형성할 수 있다. 또한, 절연관의 내부로 간편하게 절연유를 주입할 수 있으므로, 유지관리가 편리하다. 따라서, 생산성이 향상된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배전용 차단기의 정면도.
도 2는 도 1의 측면도.
도 3은 도 2에 도시된 차단부의 단면도.
도 4a 및 도 4b는 도 3의 "A"부 확대도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 배전용 차단기를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배전용 차단기의 정면도이고, 도 2는 도 1의 측면도이다.
도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 배전용 차단기는 다 회로의 부하전류 또는 다 회로의 사고전류를 차단하며, 함체(110)를 가진다. 함체(110)의 최상부측에는 복수의 버튼(123) 등을 가지는 제어부(120)가 설치되고, 제어부(120)의 하측에는 조작부(130)가 설치된다.
버튼(123)을 누르면, 제어부(120)의 제어에 의하여, 조작부(130)의 영구자석형 액츄에이터(미도시)가 동작하여, 후술할 메인 회로용 가동도체(155)(도 3 참조) 또는 접지용 가동도체(165)를 직선운동시킨다(도 3 참조).
함체(110)의 내부에는 복수의 차단부가 설치된다. 상기 차단부는 고체 절연물로 형성되어 함체(110)에 결합된 절연본체(141)를 가진다.
상기 차단부에 대하여 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한다. 도 3은 도 2에 도시된 차단부의 단면도이다.
도시된 바와 같이, 고체 절연물로 형성된 절연본체(141)의 내부 하부측에는 상호 간격을 가지면서 평행을 이루는 세라믹관(151) 및 합성수지제의 절연관(161)이 설치된다. 세라믹관(151)의 내부에는 메인 회로용 고정도체(153)의 상부측이 위치되고, 메인 회로용 고정도체(153)의 하부측은 절연본체(141)의 하부 외측을 향한다. 메인 회로용 고정도체(153)의 하부측에는 한전 등과 같은 전원(電源)측이 접속된다.
절연관(161)의 내부에는 접지용 고정도체(163)의 상부측이 위치되고, 접지용 고정도체(163)의 하부측은 접지된다.
절연본체(141)의 내부 상부측에는 상호 간격을 가지면서 평행을 이루는 제 1 및 제 2 통로(143,145)가 각각 형성되고, 제 1 및 제 2 통로(143,145)는 세라믹관(151) 및 절연관(161)과 각각 연통된다.
제 1 및 제 2 통로(143,145)에는 메인 회로용 가동도체(155) 및 접지용 가동도체(165)가 각각 직선운동가능하게 설치되며, 메인 회로용 가동도체(155) 및 접지용 가동도체(165)는 조작부(130)의 상기 액츄에이터에 의하여 각각 운동한다. 메인 회로용 가동도체(155)는 직선운동하면서 메인 회로용 고정도체(153)에 접속 또는 비접속되고, 접지용 가동도체(165)는 직선운동하면서 접지용 고정도체(163)에 접속 또는 비접속된다.
메인 회로용 가동도체(155)와 접지용 가동도체(165)를 동작하기 위한 조작부(130)의 상기 액츄에이터는 각각 마련된다. 그리고, 메인 회로용 가동도체(155)와 상기 액츄에이터 사이에는 절연로드(157)가 개재되고, 접지용 가동도체(165)와 상기 액츄에이터 사이에는 절연로드(167)가 개재된다.
세라믹관(151)과 제 1 통로(143) 사이의 절연본체(141)의 부위 및 절연관(161)과 제 2 통로(145) 사이의 절연본체(141)의 부위에는 연결도체(147)가 설치된다. 즉, 연결도체(147)는 세라믹관(151), 절연관(161), 제 1 통로(143) 및 제 2 통로(145)와 대략 직교한다.
연결도체(147)는 메인 회로용 가동도체(155) 및 접지용 가동도체(165)와 각각 접속하고, 절연본체(141)의 측면 외측을 향하는 연결도체(147)의 단부는 사용처와 접속된다. 따라서, 메인 회로용 가동도체(155)가 메인 회로용 고정도체(153)에 접속되면 전원측과 사용처측이 접속되고, 메인 회로용 가동도체(155)가 메인 회로용 고정도체(153)에 비접속되면 전원측과 사용처측이 비접속된다.
그리고, 접지용 가동도체(165)는, 점검을 위하여 메인 회로용 가동도체(155)와 메인 회로용 고정도체(153)를 비접속시킨 상태에서, 접지용 고정도체(163)에 접속된다.
본 실시예에 따른 배전용 차단기는 세라믹관(151)의 내부를 진공인 진공인터럽터(Vacuum Interrupt)로 형성하여 절연한다. 그리고, 절연관(161)의 내부에 절연유(絶緣由)를 주입하여, 절연관(161)의 내부를 절연시킨다.
절연관(161)에 결합된 접지용 고정도체(163)에 대하여 도 3 내지 도 4b를 참조하여 설명한다. 도 4a 및 도 4b는 도 3의 "A"부 확대도로써, 도 4a는 접지용 고정도체(163)에 실링볼트(175)가 결합된 상태를 도이고, 도 4b는 접지용 고정도체(163)에 노즐(180)이 결합된 상태를 보인 도이다.
도 3 및 도 4a에 도시된 바와 같이, 접지용 고정도체(163)는 상호 일체로 형성된 제 1 접지용 고정도체(163a)와 제 2 접지용 고정도체(163b)를 가진다.
상부측이 절연관(161)의 내부에 위치된 제 1 접지용 고정도체(163a)의 하측 부위에는 절연관(161)의 길이방향을 따라 수용홈(163aa)이 형성된다. 이때, 수용홈(163aa)의 상부측은 절연관(161)의 내부에 위치되고 하부측은 절연관(161)의 외부에 위치된다.
그리고, 절연관(161)의 내부에 위치된 수용홈(163aa) 외측의 제 1 접지용 고정도체(163a)의 부위에는 절연관(161)의 반경방향을 따라 복수의 관통공(163aaa)이 형성된다. 관통공(163aaa)은 절연관(161)의 중심을 기준으로 방사상으로 형성되며 수용홈(163aa)과 연통된다.
절연관(161)의 내부 하면에는 절연관(161)의 중심을 기준으로 방사상으로 복수의 연통홈(161a)이 형성되며, 연통홈(161a)은 관통공(163aaa)과 연통된다. 따라서, 수용홈(163aa)과 절연관(161)의 내부는 관통공(163aaa) 및 연통홈(161a)을 매개로 상호 연통된다.
제 2 접지용 고정도체(163b)는 제 1 접지용 고정도체(163a)에 삽입 결합되며, 내부에는 절연관(161)의 길이방향을 따라 주입공(163bb)이 형성된다. 상세히 설명하면, 제 2 접지용 고정도체(163b)의 상부측은 하부측 보다 작은 직경으로 형성되어 수용홈(163aa)의 하부측에 삽입 결합된다. 제 2 접지용 고정도체(163b)의 하부측은 절연본체(141)에 삽입 결합된다. 따라서, 수용홈(163aa)과 주입공(163bb)은 상호 연통되며, 주입공(163bb)을 통하여 주입되는 절연유는 수용홈(163aa)→관통공(163aaa)→연통홈(161a)을 통하여 절연관(161)의 내부로 주입된다.
수용홈(163aa)의 내부에는 볼(171)과 탄성부재(173)가 설치된다. 탄성부재(173)는 볼(171)을 제 2 접지용 고정도체(163b)측으로 탄성 지지하며, 볼(171)은 주입공(163bb)을 밀폐한다. 따라서, 절연관(161)의 내부에 주입된 절연유가 주입공(163bb)을 통하여 제 2 접지용 고정도체(163b)의 외측으로 역류되는 것이 방지된다.
절연관(161)의 내부에 주입된 절연유는 절연관(161)의 내부를 절연하여, 접지용 가동도체(165)와 접지용 고정도체(163)의 비접속시, 접지용 가동도체(165)와 접지용 고정도체(163)를 절연시킨다.
제 2 접지용 고정도체(163b)의 하부측 주입공(163bb)에는 주입공(163bb)을 밀폐하는 실링볼트(175)가 삽입 결합될 수도 있다. 실링볼트(175)의 상부측 외주면에는 실링볼트(175)의 외주면과 주입공(163bb)의 내주면 사이를 실링하는 복수의 오링(175a)이 설치된다. 그리고, 실링볼트(175)의 하부측 외주면 및 주입공(163bb)의 하부측 내주면에는 상호 맞물려 결합되는 치(齒)(175b,163bbb)가 형성된다.
도 4b에 도시된 바와 같이, 절연관(161)의 내부로 절연유를 주입하고자 할 경우에는, 실링볼트(175)를 주입공(163bb)로부터 분리한 다음, 주입공(163bb)에 노즐(180)에 삽입한다. 그러면, 노즐(180)의 상단부측에 의하여 볼(171)이 상측으로 상승하고, 이로인해 주입공(163bb)이 개방된다. 이때, 주입공(163bb)의 내주면과 노즐(180)의 외주면 사이는 실링되어야 함은 당연하다.
절연유는 친환경 식물유인 것이 바람직하다.
도 4a 및 도 4b의 미설명 부호 177은 오링이고, 178은 멈춤링이다.
본 실시예에 따른 배전용 차단기는 접지용 고정도체(163) 및 접지용 가동도체(165)가 위치되는 절연관(161)의 내부에 절연유(絶緣由)를 주입하여 절연관(161)의 내부를 절연한다. 그런데, 절연유는 상대적으로 덜 누설되므로 절연관(161)의 내부는 안정되게 절연상태를 유지한다. 따라서, 제품의 신뢰성이 향상된다.
그리고, 절연관(161)의 내부에 절연유가 유입되므로, 절연관(161)을 고가의 세라믹제 대신 저가인 합성수지제로 형성할 수 있다. 또한, 절연관(161)의 내부로 간편하게 절연유를 주입할 수 있으므로, 유지관리가 편리하다. 따라서, 생산성이 향상된다.
이상에서는, 본 발명의 일 실시예에 따라 본 발명을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 변경 및 변형한 것도 본 발명에 속함은 당연하다.
110 : 함체 141 : 절연본체
161 : 절연관 163 : 접지용 고정도체
165 : 접지용 가동도체 171 : 볼
173 : 탄성부재 175 : 실링볼트

Claims (6)

  1. 함체;
    상기 함체에 설치된 조작부;
    고체 절연물로 형성되어 상기 함체에 결합된 절연본체, 상기 절연본체의 내부 일측에 설치된 세리믹관 및 절연관, 일측은 상기 세리믹관의 내부에 위치되고 타측은 전원측과 접속되는 메인 회로용 고정도체, 일측이 상기 절연관의 내부에 위치되고 타측은 접지되는 접지용 고정도체, 상기 절연본체의 내부에 각각 직선운동가능하게 설치되며 상기 조작부에 의하여 각각 운동하면서 상기 메인 회로용 고정도체 및 상기 접지용 고정도체에 각각 접속 또는 비접속되는 메인 회로용 가동도체 및 접지용 가동도체, 상기 절연본체의 부위에 설치되어 상기 메인 회로용 가동도체 및 상기 접지용 가동도체와 각각 접속되며 상기 절연본체의 외측을 향하는 단부는 사용처와 접속되는 연결도체를 가지면서 전원(電源)측과 사용처측을 접속 또는 분리시키는 복수의 차단부를 포함하며,
    상기 절연관의 내부는 절연유(絶緣由)가 주입되어 절연된 것을 특징으로 하는 배전용 차단기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 접지용 고정도체는 일측은 상기 절연관의 내부에 위치되고 타측은 상기 절연본체에 결합된 제 1 접지용 고정도체와 일측은 상기 제 1 접지용 고정도체에 결합되고 타측은 상기 절연본체에 결합된 제 2 접지용 고정도체를 가지고,
    상기 제 1 및 제 2 접지용 고정도체를 통하여 상기 절연관의 내부로 절연유가 주입되는 것을 특징으로 하는 배전용 차단기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 접지용 고정도체에는 수용홈이 형성되고,
    상기 수용홈의 일측은 상기 절연관의 내부에 위치되고 타측은 상기 절연관의 외측에 위치되며,
    상기 수용홈 외측의 상기 제 1 접지용 고정도체의 부위에는 상기 수용홈과 상기 절연관의 내부를 연통시키는 관통공이 형성되고,
    상기 제 2 접지용 고정도체의 일측은 상기 수용홈의 타측에 삽입 결합되며,
    상기 제 2 접지용 고정도체에는 상기 수용홈과 연통된 주입공이 형성된 것을 특징으로 하는 배전용 차단기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 수용홈에는 상기 주입공을 밀폐하는 볼 및 상기 볼을 상기 제 2 접지용 고정도체측으로 탄성 지지하는 탄성부재가 설치된 것을 특징으로 하는 배전용 차단기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 절연관의 내부 일면에는 상기 관통공과 연통된 연통홈이 형성된 것을 특징으로 하는 배전용 차단기.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중, 어느 한 항에 있어서,
    상기 절연관은 합성수지제이고,
    상기 절연유는 친환경 식물유인 것을 특징으로 하는 배전용 차단기.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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