KR101531644B1 - Gas circuit breaker with magnetic field shielding nozzle - Google Patents

Gas circuit breaker with magnetic field shielding nozzle Download PDF

Info

Publication number
KR101531644B1
KR101531644B1 KR1020130138002A KR20130138002A KR101531644B1 KR 101531644 B1 KR101531644 B1 KR 101531644B1 KR 1020130138002 A KR1020130138002 A KR 1020130138002A KR 20130138002 A KR20130138002 A KR 20130138002A KR 101531644 B1 KR101531644 B1 KR 101531644B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
magnetic field
gas
circuit breaker
arc
nozzle
Prior art date
Application number
KR1020130138002A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20150055705A (en
Inventor
조용성
김홍규
송기동
오연호
이우영
정진교
Original Assignee
한국전기연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전기연구원 filed Critical 한국전기연구원
Priority to KR1020130138002A priority Critical patent/KR101531644B1/en
Publication of KR20150055705A publication Critical patent/KR20150055705A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101531644B1 publication Critical patent/KR101531644B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/70—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/7015—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid characterised by flow directing elements associated with contacts
    • H01H33/7061—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid characterised by flow directing elements associated with contacts characterised by use of special mounting means
    • G—PHYSICS
    • G12—INSTRUMENT DETAILS
    • G12B—CONSTRUCTIONAL DETAILS OF INSTRUMENTS, OR COMPARABLE DETAILS OF OTHER APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G12B17/00—Screening
    • G12B17/02—Screening from electric or magnetic fields, e.g. radio waves
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/70—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/7015—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid characterised by flow directing elements associated with contacts
    • H01H33/7023—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid characterised by flow directing elements associated with contacts characterised by an insulating tubular gas flow enhancing nozzle
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/70—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/7015—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid characterised by flow directing elements associated with contacts
    • H01H33/7069—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid characterised by flow directing elements associated with contacts characterised by special dielectric or insulating properties or by special electric or magnetic field control properties
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/70—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/88—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/70—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/88—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts
    • H01H33/90—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts this movement being effected by or in conjunction with the contact-operating mechanism
    • H01H33/904—Switches with separate means for directing, obtaining, or increasing flow of arc-extinguishing fluid the flow of arc-extinguishing fluid being produced or increased by movement of pistons or other pressure-producing parts this movement being effected by or in conjunction with the contact-operating mechanism characterised by the transmission between operating mechanism and piston or movable contact

Landscapes

  • Circuit Breakers (AREA)

Abstract

본 발명은 고전압 전력계통에서 고장 발생 시 고장전류를 차단하고 전력계통 설비를 보호하는 가스 차단기, 특히 자기장 차폐 노즐이 구비되어 있는 가스 차단기에 관한 것이다.
본 발명은 아크가 발생하는 부위와 인접한 곳에 투자율이 높은 재질로 이루어진 자기장 쉴드를 설치하여 열팽창실 내부로 자기장이 침투하지 못하도록 하는 새로운 형태의 전류 차단 방식을 구현함으로써, 고정아크접점과 가동아크접점 간의 아크측으로 진행하는 열가스의 원활한 흐름 및 혼합을 확보할 수 있고, 이에 따라 전류 차단 성능을 크게 향상시킬 수 있는 자기장 차폐 노즐을 가지는 가스 차단기를 제공한다. The present invention relates to a gas circuit breaker, particularly a gas circuit breaker equipped with a magnetic field shielding nozzle, for blocking a fault current and protecting a power system facility in the event of a fault in a high voltage power system.
The present invention realizes a new type of current interruption method in which a magnetic field shield made of a material having a high magnetic permeability is disposed adjacent to a portion where an arc is generated so that a magnetic field can not penetrate into a thermal expansion chamber, Provided is a gas circuit breaker having a magnetic field shielding nozzle capable of ensuring smooth flow and mixing of thermal gas proceeding to the arc side and thus greatly improving current interruption performance.

Description

자기장 차폐 노즐을 가지는 가스 차단기{Gas circuit breaker with magnetic field shielding nozzle}[0001] The present invention relates to a gas circuit breaker having a magnetic field shielding nozzle,

본 발명은 자기장 차폐 노즐을 가지는 가스 차단기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고전압 전력계통에서 고장 발생 시 고장전류를 차단하고 전력계통 설비를 보호하는 가스 차단기, 특히 자기장 차폐 노즐이 구비되어 있는 가스 차단기에 관한 것이다.
The present invention relates to a gas circuit breaker having a magnetic field shielding nozzle, and more particularly, to a gas circuit breaker that shields a fault current and protects a power system facility in the event of a fault in a high voltage power system, particularly a gas circuit breaker equipped with a magnetic field shielding nozzle .

일반적으로 전력계통에 고장이 발생할 경우, 고장전류를 차단하고 전력설비를 보호하기 위하여 차단기가 사용된다. In general, if a power system fails, a circuit breaker is used to shut down the fault current and protect the power plant.

보통 고전압 차단기에서 고장전류에 의해 두 전기접점 간에 발생하는 아크를 소호하기 위한 원리는 다음과 같다.In general, the principle for solving arc generated between two electric contacts by a fault current in a high voltage circuit breaker is as follows.

기본적으로 절연가스를 차단기 내에 고압으로 충진한 상태에서 고장전류에 의한 아크가 발생하면, 절연가스를 매우 높은 압력으로 압축하여 아크에 직접 강력하게 분사함으로써 아크를 소호하게 된다. Basically, when an arc is generated due to a fault current in a state where the insulated gas is filled with a high pressure in the breaker, the arc is extinguished by strongly injecting the insulated gas into the arc at a very high pressure.

여기서, 절연가스로는 SF6(육불화황) 가스가 널리 사용되고 있으며, 이는 화학적으로 매우 안정된 분자구조를 가지기 때문에 높은 절연파괴강도를 가진다.Here, SF 6 (sulfur hexafluoride) gas is widely used as an insulating gas, and it has a high dielectric breakdown strength because it has a chemically very stable molecular structure.

이러한 특성 때문에 SF6 절연가스는 고전압설비의 절연매체로 널리 사용되고 있고, 또한 아크 방전을 소멸시키는 아크 소호 성능이 우수하여 차단기의 아크 소호 매질로 널리 사용되고 있다.Because of these characteristics, SF 6 insulated gas is widely used as insulation medium for high-voltage equipment, and arc extinguishing performance of arc discharge is excellent, and it is widely used as arc arc medium of circuit breaker.

현재 대부분의 고전압 전력계통에서 고장 발생시 고장전류 차단 및 전력계통 설비 보호를 위하여 SF6 가스 차단기(이하, 가스 차단기라 함)가 사용되고 있으며, 고전압 차단기에서 아크를 소호하는 방식은 복합 소호 방식이 주로 적용된다. SF 6 gas circuit breaker (hereinafter referred to as "gas circuit breaker") is used in most high voltage power systems in order to cut off the fault current and protect the power system equipment. In the case of arc extinguishing in the high voltage circuit breaker, do.

여기서, 복합 소호 방식 가스 차단기는 한국 공개특허 10-2002-0015896호, 한국 공개특허 10-2005-0093565호, 한국 등록특허 10-1040592호 등에 다양한 형태의 것들이 개시되어 있다. Herein, various types of gas shut-off devices of a combined extinguishing system are disclosed in Korean Patent Laid-open Nos. 10-2002-0015896, Korean Patent Laid-Open Nos. 10-2005-0093565, and Korean Patent 10-1040592.

도 3은 종래 가스 차단기의 주요 부분 확대 단면도이다. 3 is an enlarged cross-sectional view of a main portion of a conventional gas circuit breaker.

도 3에 도시한 바와 같이, 가스 차단기는 고정아크접점(10)과 가동아크접점(11), 선단의 주노즐(12)과 축선의 실린더로드(13)를 가지는 실린더(14), 상기 실린더(14)의 내부에 조성되는 열팽창실(15), 상기 열팽창실(15)에서 고정아크접점(10)과 가동아크접점(11)사이로 가스의 흐름을 만들어주는 히팅채널(16), 상기 가동아크접점(11)의 둘레에 설치되는 보조노즐(17) 등을 포함한다. 3, the gas circuit breaker includes a fixed arc contact 10 and a movable arc contact 11, a cylinder 14 having a main nozzle 12 at the front end and a cylinder rod 13 of an axial line, A heating channel 16 for creating a flow of gas between the fixed arc contact 10 and the movable arc contact 11 in the thermal expansion chamber 15; An auxiliary nozzle 17 provided around the nozzle 11, and the like.

따라서, 도 4에 도시한 바와 같이, 전력계통에 고장이 발생하면, 실린더로드(13)의 후단에 연결된 조작기(미도시)에 의해 고정아크접점(10)과 피스톤(미도시)을 제외한 가동부(가동아크접점, 실린더로드, 주노즐, 실린더 등)가 도면의 오른쪽 방향으로 이동하게 된다. 4, when a fault occurs in the power system, the fixed arc contact 10 and the moving part (not shown) except for the piston (not shown) are connected by an actuator (not shown) connected to the rear end of the cylinder rod 13 The movable arc contact, the cylinder rod, the main nozzle, the cylinder, etc.) move in the right direction in the drawing.

이렇게 가동부가 이동하는 과정에서 실린더(14) 내의 압축실(미도시)의 가스는 위치가 고정되어 있는 피스톤(피스톤)에 의해 자동으로 압축된다.In this process, the gas in the compression chamber (not shown) in the cylinder 14 is automatically compressed by the piston (piston) whose position is fixed.

계속해서, 가동부가 이동함에 따라 고정아크접점(10)과 가동아크접점(11)이 분리되고, 이와 동시에 두 아크접점(10,11) 사이에는 아크가 발생하게 된다.Subsequently, as the moving part moves, the fixed arc contact 10 and the movable arc contact 11 are separated, and an arc is generated between the two arc contacts 10 and 11 at the same time.

그리고, 상기 압축실에서 압축된 가스는 열팽창실(15)과 주노즐(12)을 통해 고정아크접점(10)과 가동아크접점(11) 사이로 분사되고, 결국 두 아크접점(10,11) 사이에서 발생한 아크가 가스에 의해 소호되면서 고장전류가 차단될 수 있게 된다.The compressed gas in the compression chamber is injected between the fixed arc contact 10 and the movable arc contact 11 through the thermal expansion chamber 15 and the main nozzle 12, So that the fault current can be cut off.

이때, 가스 차단기 접점이 분리되면 두 접점 간 아크가 발생하게 되고, 아크를 통해서 전류가 통전될 때 자기장이 발생하게 된다. At this time, when the gas-breaker contact is disconnected, an arc is generated between the two contacts, and a magnetic field is generated when current is passed through the arc.

이렇게 발생한 자기장은 열팽창실(15)에 까지 영향을 미치게 되고, 생성된 아크로 인해 열팽창실(15)은 고온, 고압의 열가스가 빠른 유속으로 흘러나오게 되며, 이때 자기장의 영향에 의해 하전 입자들이 힘을 받게 된다. The generated magnetic field affects the thermal expansion chamber 15 and the generated thermal arc in the thermal expansion chamber 15 flows out at a high flow velocity of the high temperature and high pressure gas. At this time, due to the influence of the magnetic field, .

여기서, 축방향으로 발생되는 자기장은 전자와 이온을 각각 반대방향이면서 열가스 진행방향에 수직한 방향으로 밀어내며, 전류의 방향이 반대가 되면 전자와 이온의 이동방향 또한 반대가 된다. Here, the magnetic field generated in the axial direction pushes the electrons and the ions in the directions opposite to each other and in the direction perpendicular to the direction of the thermal gas, and when the direction of the current is opposite, the direction of movement of electrons and ions is also opposite.

보통 가스 차단기의 전류차단 방식은 열팽창실로 들어오는 열가스는 일정한 방향으로 이동하면서 기존에 채워져 있던 열팽창실의 차가운 가스와 섞이면서 냉각되고, 이렇게 냉각된 가스가 전류 영점 부근에 극간으로 불어 나가면서 아크 소호를 함으로써, 전류차단이 완료가 된다. In the current interruption method of the gas circuit breaker, the heat gas entering the thermal expansion chamber moves in a certain direction and is cooled while being mixed with the cold gas of the thermal expansion chamber which has been filled in before. As the cooled gas blows to the gap near the current zero point, Thus, current interruption is completed.

그러나, 열가스의 유동 흐름이 자기장의 영향을 받아 무질서하게 되고, 또한 하전입자들이 유전체 표면에 쌓이게 되면서 열가스 냉각에 불리한 요소로 작용하는 문제가 있다.
However, there is a problem that the flow of the heat gas becomes disordered by the influence of the magnetic field, and the charged particles accumulate on the dielectric surface, thereby acting as a disadvantage to the thermal gas cooling.

따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 아크가 발생하는 부위와 인접한 곳에 투자율이 높은 재질로 이루어진 자기장 쉴드를 설치하여 열팽창실 내부로 자기장이 침투하지 못하도록 하는 새로운 형태의 전류 차단 방식을 구현함으로써, 고정아크접점과 가동아크접점 간의 아크측으로 진행하는 열가스의 원활한 흐름 및 혼합을 확보할 수 있고, 이에 따라 전류 차단 성능을 크게 향상시킬 수 있는 자기장 차폐 노즐을 가지는 가스 차단기를 제공하는데 그 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide a magnetic field shield having a high magnetic permeability at a location adjacent to an arc- The present invention provides a gas circuit breaker having a magnetic shielding nozzle capable of ensuring smooth flow and mixing of thermal gas traveling to the arc side between the fixed arc contact and the movable arc contact, It has its purpose.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서 제공하는 자기장 차폐 노즐을 가지는 가스 차단기는 다음과 같은 특징이 있다. In order to achieve the above object, a gas circuit breaker having a magnetic shielding nozzle according to the present invention has the following features.

상기 자기장 차폐 노즐을 가지는 가스 차단기는 고정아크접점과 가동아크접점, 선단의 주노즐과 축선의 실린더로드를 가지는 실린더, 상기 실린더의 내부에 조성되는 열팽창실, 상기 열팽창실에서 고정아크접점과 가동아크접점사이로 가스의 흐름을 만들어주는 히팅채널, 상기 가동아크접점의 둘레에 설치되는 보조노즐 등을 포함하는 한편, 특히 상기 보조노즐에는 아크에 의해서 전류가 통전될 때 발생하는 자기장을 흡수 및 차단할 수 있는 자기장 쉴드가 설치되는 구조로 이루어진다. Wherein the gas circuit breaker having the magnetic field shielding nozzle includes a fixed arc contact and a movable arc contact, a cylinder having a cylinder rod of the main nozzle and an axis at the tip, a thermal expansion chamber formed inside the cylinder, A heating channel for generating a flow of gas between the contact points, an auxiliary nozzle provided around the movable arc contact, and the like. In particular, the auxiliary nozzle is capable of absorbing and blocking a magnetic field generated when current is supplied by an arc And a magnetic field shield is installed.

따라서, 상기 자기장 차폐 노즐을 가지는 가스 차단기는 자기장 쉴드를 이용하여 아크 발생 시 발생하는 자기장을 효과적으로 흡수할 수 있고, 결국 열가스의 흐름 및 혼합이 원활히 이루어지면서 충분히 냉각된 가스를 아크 발생 부위로 분사시킬 수 있는 특징이 있다. Therefore, the gas circuit breaker having the magnetic-field shielding nozzle can effectively absorb the magnetic field generated when the arc is generated by using the magnetic field shield, and as a result, There is a feature that can be made.

여기서, 상기 자기장 쉴드는 원통형으로 이루어져 보조노즐의 내부에서 동심원상으로 내장되는 구조로 설치될 수 있다. Here, the magnetic shield may have a cylindrical shape and may be installed concentrically inside the auxiliary nozzle.

그리고, 상기 자기장 쉴드는 철 등과 같이 높은 투자율 특성을 가진 재질로 이루어질 수 있다.
The magnetic field shield may be made of a material having a high permeability characteristic such as iron.

본 발명에서 제공하는 자기장 차폐 노즐을 가지는 가스 차단기는 다음과 같은 장점이 있다. The gas circuit breaker having the magnetic shielding nozzle provided in the present invention has the following advantages.

가스 차단기의 보조 노즐에 자기장 쉴드를 설치하여 아크 발생 시 발생하는 자기장을 효과적으로 흡수함으로써, 열가스의 흐름 및 혼합이 원활히 이루어지도록 할 수 있고, 결국 충분히 냉각된 가스를 아크 발생 부위로 분사시켜서 전류 차단 성능을 획기적으로 높일 수 있는 장점이 있다.
It is possible to smoothly flow and mix the hot gas by effectively absorbing the magnetic field generated when the arc is generated by providing the magnetic shield on the auxiliary nozzle of the gas circuit breaker and eventually sufficiently cooled gas is injected into the arc- It has the advantage of dramatically improving performance.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자기장 차폐 노즐을 가지는 가스 차단기를 나타내는 주요 부분 단면도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자기장 차폐 노즐을 가지는 가스 차단기의 작동상태를 나타내는 주요 부분 단면도
도 3은 종래 가스 차단기를 나타내는 주요 부분 단면도
도 4는 종래 가스 차단기의 작동상태를 나타내는 주요 부분 단면도1 is a cross-sectional view of a main part showing a gas circuit breaker having a magnetic field shielding nozzle according to an embodiment of the present invention
2 is a cross-sectional view of a main part showing an operating state of a gas circuit breaker having a magnetic field shielding nozzle according to an embodiment of the present invention
3 is a cross-sectional view of a main part showing a conventional gas circuit breaker
Fig. 4 is a cross-sectional view of a main part showing an operating state of a conventional gas circuit breaker

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자기장 차폐 노즐을 가지는 가스 차단기를 나타내는 주요 부분 단면도이다. 1 is a partial sectional view showing a gas circuit breaker having a magnetic field shielding nozzle according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시한 바와 같이, 상기 자기장 차폐 노즐을 가지는 가스 차단기는 전력계통 이상 시 이동가능한 가동부로서 실린더(14)와 실린더로드(13)를 포함하며, 상기 실린더(13)의 선단부에는 주노즐(12)이 장착되고, 상기 실린더로드(13)의 선단부에는 가동아크접점(11) 및 그 바깥둘레의 보조노즐(17)이 장착된다. 1, the gas circuit breaker having the magnetic field shielding nozzle includes a cylinder 14 and a cylinder rod 13 as movable parts movable in the event of a power system malfunction, and a tip end portion of the cylinder 13 is provided with a main nozzle And a movable arc contact 11 and an auxiliary nozzle 17 on the outer periphery of the movable arc contact 11 are mounted on the tip of the cylinder rod 13.

그리고, 상기 실린더(14)의 내부는 앞쪽의 열팽창실(15)과 뒷쪽의 압축실(미도시)이 조성될 수 있게 된다. The inside of the cylinder 14 can be formed with a front thermal expansion chamber 15 and a rear compression chamber (not shown).

이때, 상기 압축실과 열팽창실(15)의 내부에는 절연가스로서 SF6 가스가 채워져 있게 된다. At this time, SF 6 gas is filled as an insulating gas in the compression chamber and the thermal expansion chamber (15).

또한, 전력계통 고장 시 서로 분리되면서 아크를 발생시키는 고정아크접점(10)과 가동아크접점(11)이 마련되고, 이때의 가동아크접점(11)은 실린더로드(13)에 결합됨과 더불어 그 선단부를 통해 고정아크접점(10)의 선단측과 연결된다. The fixed arc contact 10 and the movable arc contact 11 are provided for generating an arc while being separated from each other when the power system fails. The movable arc contact 11 is coupled to the cylinder rod 13, And is connected to the distal end side of the fixed arc contact 10 through the contact portion 10a.

여기서, 상기 고정아크접점의 후단측 연결 및 지지구조, 가동부의 이동구조 및 이동방식 등은 종래의 가스 차단기와 동일하므로 그 구체적인 설명은 생략하기로 한다. Here, the connecting and supporting structure at the rear end side of the fixed arc contact, the moving structure of the moving part, and the movement method are the same as those of the conventional gas circuit breaker, and therefore, a detailed description thereof will be omitted.

또한, 서로의 배치관계에서 중심측에 위치되어 있는 보조노즐(17)과 외곽측에 위치되어 있는 주노즐(12) 사이, 즉 보조노즐(17)의 바깥쪽 둘레면과 주노즐(12)의 안쪽 내벽면 사이에는 히팅채널(16)이 형성되고, 이에 따라 열팽창실(15)에서 고정아크접점(10)과 가동아크접점(11) 사이에 가스의 흐름이 만들어지게 된다. The distance between the auxiliary nozzle 17 located on the center side and the main nozzle 12 located on the outer side, that is, the outer peripheral surface of the auxiliary nozzle 17 and the outer peripheral surface of the main nozzle 12 A heating channel 16 is formed between the inner wall surfaces of the fixed arc contact 10 and the movable arc contact 11 so that a gas flow is generated between the fixed arc contact 10 and the movable arc contact 11 in the thermal expansion chamber 15.

즉, 상기 히팅채널(16)을 통해 열팽창실(15)에서 고정아크접점(10)과 가동아크접점(11) 사이의 아크 발생 부위로, 또 고정아크접점(10)과 가동아크접점(11) 사이에서 열팽창실(15)로 가스가 흘러갈 수 있게 된다. That is, the arc is generated in the thermal expansion chamber 15 through the heating channel 16 to the arc generating portion between the fixed arc contact 10 and the movable arc contact 11, and between the fixed arc contact 10 and the movable arc contact 11, Gas can flow into the thermal expansion chamber (15).

특히, 본 발명에서 제공하는 가스 차단기, 예를 들면 복합 소호 방식의 가스 차단기는 열팽창실(15)의 내부에서 흘러 나오거나 열팽창실(15)의 내부로 흘러 들어가는 냉가스와 열가스의 원활한 흐름 및 냉가스와 열가스의 효과적인 혼합을 위한 수단으로 자기장 쉴드(18)를 포함한다. Particularly, the gas circuit breaker provided in the present invention, for example, the gas circuit breaker of the combined extinguishing system, smoothly flows the cold gas and the hot gas flowing out from the inside of the thermal expansion chamber 15 or flowing into the inside of the thermal expansion chamber 15, And includes a magnetic field shield 18 as a means for effective mixing of cold gas and hot gas.

상기 자기장 쉴드(18)는 접점 간의 아크에 의해서 전류가 통전될 때 발생하는 강한 자기장을 흡수 및 차단하여 열팽창실(15)에 까지 영향이 미치지 않도록 하는 역할을 한다. The magnetic field shield 18 plays a role of absorbing and blocking a strong magnetic field generated when a current is supplied by an arc between the contact points so as not to affect the thermal expansion chamber 15.

이러한 자기장 쉴드(18)는 가동아크접점(11)의 둘레에 배치되어 있는 보조노즐(17)의 내부에 삽입 설치될 수 있게 된다. The magnetic field shield 18 can be inserted into the auxiliary nozzle 17 disposed around the movable arc contact 11.

예를 들면, 상기 자기장 쉴드(18)는 원통형으로 이루어지며, 보조노즐(17)의 내부에서 동심원상으로 내장되는 구조로 설치될 수 있게 되고, 이렇게 설치되는 자기장 쉴드(18)는 열팽창실(15)의 내부 구간 및 히팅채널(16)의 일부 구간에 걸쳐 배치되는 형태를 취할 수 있게 된다. For example, the magnetic field shield 18 may have a cylindrical shape and may be installed in a concentric manner inside the auxiliary nozzle 17, and the magnetic field shield 18 installed in the auxiliary nozzle 17 may be installed in the thermal expansion chamber 15 And the heating channel 16, as shown in FIG.

그리고, 상기 자기장 쉴드(18)는 철 등과 같이 투자율이 높은 재질을 적용할 수 있게 된다. The magnetic field shield 18 can be made of a material having high magnetic permeability such as iron.

이와 같이, 상기 자기장 쉴드(18)가 보조노즐(17)의 내부에 설치되면서 아크가 발생하는 부위에 인접하여 위치됨에 따라, 아크에 의해서 전류가 통전될 때 발생하는 자기장을 자기장 쉴드(18)가 흡수 및 차단할 수 있게 되고, 따라서 열팽창실(15)로 자기장이 침투하는 것이 방지됨으로써 가스의 흐름과 혼합이 원활하게 이루어지면서 아크 발생 부위에 냉각된 가스를 안정적으로 제공할 수 있게 된다. As the magnetic field shield 18 is disposed inside the auxiliary nozzle 17 and is positioned adjacent to the arc generating area, the magnetic field shield 18 is generated by the magnetic field shield 18, So that the magnetic field is prevented from penetrating into the thermal expansion chamber 15, so that the gas flow and mixing can be smoothly performed, so that the cooled gas can be stably provided to the arc generation site.

예를 들면, 상기 자기장 쉴드(18)가 아크에 따른 통전 시의 자기장을 모두 흡수 및 차단함으로써, 열가스의 유동 흐름이 자기장의 영향을 받지 않게 되고, 따라서 열팽창실(15)의 내부에 있는 냉가스와 히팅채널(16)에서 유입되는 열가스가 잘 혼합될 수 있게 되며, 또 이렇게 충분히 혼합되어 냉각된 가스가 아크 발생 부위로 원활하게 보내질 수 있게 된다. For example, the magnetic field shield 18 absorbs and blocks all of the magnetic field at the time of energization along the arc, so that the flow of the thermal gas is not influenced by the magnetic field, The gas and the hot gas introduced from the heating channel 16 can be mixed well, and the thus sufficiently mixed gas can be smoothly sent to the arc generation site.

따라서, 이와 같이 구성되는 자기장 차폐 노즐을 가지는 가스 차단기의 작동상태를 살펴보면 다음과 같다. Accordingly, the operating state of the gas circuit breaker having the magnetic shielding nozzle having the above-described structure will be described below.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자기장 차폐 노즐을 가지는 가스 차단기의 작동상태를 나타내는 주요 부분 단면도이다. 2 is a partial sectional view showing an operating state of a gas circuit breaker having a magnetic field shielding nozzle according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시한 바와 같이, 전력계통 고장 시(고장전류가 작은 경우) 실린더로드(13)의 후단에 연결된 조작기(미도시)에 의해 고정아크접점(10)을 제외한 가동부(가동아크접점, 실린더로드, 주노즐, 실린더 등)가 도면의 화살표 방향으로 이동하게 된다. (Movable arm contact, cylinder (not shown)) other than the fixed arc contact 10 by an actuator (not shown) connected to the rear end of the cylinder rod 13 when the power system fails Rod, main nozzle, cylinder, etc.) are moved in the direction of the arrow in the drawing.

이렇게 가동부가 이동하는 과정에서 고정아크접점(10)과 가동아크접점(11)이 분리되면서 두 아크접점(10,11) 사이에는 아크가 발생하게 되고, 이와 더불어 열팽창실(15) 내의 가스는 위치가 고정되어 있는 피스톤(미도시)에 의해 자동으로 압축되며, 이렇게 압축된 열팽창실(15) 내의 가스는 주노즐(12)을 통해 고정아크접점(10)과 가동아크접점(11) 사이의 아크로 분사된다(여기서, 가스의 압축작용은 종래와 같으므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다). In this process, the fixed arc contact 10 and the movable arc contact 11 are separated and an arc is generated between the two arc contacts 10 and 11. In addition, the gas in the thermal expansion chamber 15 is moved to the position And the gas in the compressed thermal expansion chamber 15 flows through the main nozzle 12 to the arc between the fixed arc contact 10 and the movable arc contact 11 (Here, since the compression action of the gas is the same as that of the conventional art, a detailed description thereof will be omitted).

이에 따라, 두 아크접점(10,11) 사이에서 발생한 아크는 열팽창실(15)에서 히팅 채널(16)을 통해 들어오는 가스에 의해 소호되면서 고장전류가 차단될 수 있게 된다.Accordingly, the arc generated between the two arc contacts 10 and 11 is extinguished by the gas entering through the heating channel 16 in the thermal expansion chamber 15, so that the fault current can be cut off.

한편, 전력계통 고장 시(고장전류가 큰 경우) 고정아크접점(10)과 가동아크접점(11) 사이에서 발생한 아크 에너지가 크기 때문에 주위의 가스가 팽창되면서 열팽창실(15)로 역류된다. On the other hand, when the power system fails (when the fault current is large), since the arc energy generated between the fixed arc contact 10 and the movable arc contact 11 is large, the surrounding gas is expanded and flows back to the thermal expansion chamber 15.

즉, 아크의 온도가 수만 도에 달하기 때문에 고온에 의해 아크 주위의 가스가 팽창하여 열팽창실(15)로 역류하게 된다. That is, since the temperature of the arc reaches several tens of thousands, the gas around the arc is expanded due to the high temperature and flows back to the thermal expansion chamber 15.

계속해서, 열팽창실(15)로 역류한 열가스는 열팽창실(15) 내의 냉가스와 섞이면서 냉각되어 다시 고정아크접점(10)과 가동아크접점(11) 사이의 아크로 분사되면서 아크를 소호하게 된다.Subsequently, the heat gas backwashing in the thermal expansion chamber 15 is cooled while being mixed with the cold gas in the thermal expansion chamber 15, and is arc-sprayed between the fixed arc contact 10 and the movable arc contact 11, .

이렇게 가스의 유동이 이루어지고 있는 과정에서, 아크에 의해서 전류가 통전될 때 발생하는 자기장은 보조노즐(17)에 있는 자기장 쉴드(18)에 의해 흡수 및 차단되므로, 가스의 유동이 원활하게 이루어질 수 있게 되고, 따라서 아크 발생 부위에 냉각된 가스가 충분하게 분사될 수 있게 되므로서, 이를 통해 차단기의 차단 성능을 크게 향상시킬 수 있다.
Since the magnetic field generated when the current is energized by the arc is absorbed and blocked by the magnetic field shield 18 in the auxiliary nozzle 17 in the course of the flow of the gas in this way, So that the cooled gas can be sufficiently injected into the arc generation site, thereby greatly improving the breaking performance of the breaker.

10 : 고정아크접점 11 : 가동아크접점
12 : 주노즐 13 : 실린더로드
14 : 실린더 15 : 열팽창실
16 : 히팅채널 17 : 보조노즐
18 : 자기장 쉴드10: fixed arc contact 11: movable arc contact
12: main nozzle 13: cylinder rod
14: cylinder 15: thermal expansion chamber
16: Heating channel 17: Auxiliary nozzle
18: Magnetic field shield

Claims (3)

고정아크접점(10)과 가동아크접점(11), 선단의 주노즐(12)과 축선의 실린더로드(13)를 가지는 실린더(14), 상기 실린더(14)의 내부에 조성되는 열팽창실(15), 상기 열팽창실(15)에서 고정아크접점(10)과 가동아크접점(11)사이로 가스의 흐름을 만들어주는 히팅채널(16), 상기 가동아크접점(11)의 둘레에 설치되는 보조노즐(17)을 포함하고,
상기 보조노즐(17)에는 아크에 의해서 전류가 통전될 때 발생하는 자기장을 흡수 및 차단할 수 있는 자기장 쉴드(18)가 원통형으로 이루어져 보조노즐(17)의 내부에서 동심원상으로 내장되는 구조로 설치되는 것을 특징으로 하는 자기장 차폐 노즐을 가지는 가스 차단기.
A cylinder 14 having a fixed arc contact 10 and a movable arc contact 11, a main nozzle 12 at the front end and a cylinder rod 13 of an axial line, a thermal expansion chamber 15 A heating channel 16 for making a flow of gas between the stationary arc contact 10 and the movable arc contact 11 in the thermal expansion chamber 15 and an auxiliary nozzle 16 disposed around the movable arc contact 11 17)
The auxiliary nozzle 17 is installed in a structure in which a magnetic field shield 18 capable of absorbing and blocking a magnetic field generated when a current is supplied by an arc is formed in a cylindrical shape and is built in a concentric manner inside the auxiliary nozzle 17 Wherein the magnetic shielding nozzle has a magnetic shielding nozzle.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 자기장 쉴드(18)는 철로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자기장 차폐 노즐을 가지는 가스 차단기. The method according to claim 1,
Characterized in that the magnetic field shield (18) is made of iron.
KR1020130138002A 2013-11-14 2013-11-14 Gas circuit breaker with magnetic field shielding nozzle KR101531644B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130138002A KR101531644B1 (en) 2013-11-14 2013-11-14 Gas circuit breaker with magnetic field shielding nozzle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130138002A KR101531644B1 (en) 2013-11-14 2013-11-14 Gas circuit breaker with magnetic field shielding nozzle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150055705A KR20150055705A (en) 2015-05-22
KR101531644B1 true KR101531644B1 (en) 2015-06-25

Family

ID=53391192

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130138002A KR101531644B1 (en) 2013-11-14 2013-11-14 Gas circuit breaker with magnetic field shielding nozzle

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101531644B1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09306303A (en) * 1996-05-20 1997-11-28 Mitsubishi Electric Corp Breaking control device and switchgear using it
KR20020073743A (en) * 2001-03-16 2002-09-28 한국전기연구원 Breaking part structures of a gas circuit breaker
KR20120097856A (en) * 2011-02-25 2012-09-05 엘에스산전 주식회사 Interrupting portion of gas circuit breaker
KR20140132929A (en) * 2013-05-09 2014-11-19 한국전기연구원 Hybrid-extinction type gas circuit breaker

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09306303A (en) * 1996-05-20 1997-11-28 Mitsubishi Electric Corp Breaking control device and switchgear using it
KR20020073743A (en) * 2001-03-16 2002-09-28 한국전기연구원 Breaking part structures of a gas circuit breaker
KR20120097856A (en) * 2011-02-25 2012-09-05 엘에스산전 주식회사 Interrupting portion of gas circuit breaker
KR20140132929A (en) * 2013-05-09 2014-11-19 한국전기연구원 Hybrid-extinction type gas circuit breaker

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150055705A (en) 2015-05-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101496903B1 (en) Hybrid-extinction type gas circuit breaker
US20170178845A1 (en) Gas insulated circuit breaker
KR20150003396A (en) Gas circuit breaker
JP4421331B2 (en) Gas circuit breaker
KR101635418B1 (en) Gas isolated circuit breaker
KR101621138B1 (en) Circuit breaker of gas insulation switchgear
KR102525553B1 (en) High Voltage Circuit Breaker
KR101531644B1 (en) Gas circuit breaker with magnetic field shielding nozzle
KR101605142B1 (en) Gas isolated circuit breaker
KR101501636B1 (en) Hybrid-extinction type gas circuit breaker with check valve
KR101524800B1 (en) Auto-moving flow guide for gas circuit breaker
KR101909015B1 (en) Gas insulated circuit breaker
KR102520091B1 (en) Extinguishing Unit of High Voltage Gas Circuit Breaker using PASB(Puffer-Assisted Self-Blast)
KR101595110B1 (en) Gas circuit breaker for gas insulated switchgear
KR101400589B1 (en) Gas insulated switchgear
KR20130131166A (en) Radiation device for gas insulation circuit breaker
JP2018113189A (en) Gas circuit breaker
KR20120034981A (en) Gas insulated circuit-breaker using gas vent guide
KR20170119437A (en) Gas insulated circuit breaker
JP2010061858A (en) Gas-blast circuit breaker
KR102466213B1 (en) Gas insulated circuit breaker
KR101508442B1 (en) Circuit breaker of gas insulation switchgear
KR101514205B1 (en) Hybrid-extinction type gas circuit breaker
JP2009054481A (en) Gas-blast circuit breaker
KR101517905B1 (en) Hybrid-extinction type gas circuit breaker with cooling device

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee