KR101620094B1

KR101620094B1 - 고효율 육불화황 가스 회수 정제 장치

Info

Publication number: KR101620094B1
Application number: KR1020140169938A
Authority: KR
Inventors: 김상현
Original assignee: 김상현
Priority date: 2014-12-01
Filing date: 2014-12-01
Publication date: 2016-05-12

Abstract

본 발명은 고효율 SF₆ 가스 회수 정제 장치에 관한 것으로, 그 구성은 GIS 내부에 충진되어 있는 절연매체 가스인 SF₆ 가스가 회수되어 저장되는 저장탱크와, 상기 SF₆ 가스를 상기 저장탱크로 보내는 흡입펌프와, 상기 GIS 및 저장탱크의 진공 및 주입을 위하여 설치된 진공펌프와, 상기 GIS 내의 SF₆ 가스를 상기 저장탱크로 차압 회수하는 콤프레샤와, 상기 저장탱크로 회수된 SF₆ 가스를 액화시키는 냉각시스템과, 상기 냉각시스템을 통해 액화된 SF₆을 기화시키는 가열부와, 하나 이상의 밸브를 구비하고 각 구성요소를 연결하는 유로를 포함하는 SF₆ 가스 회수 정제 장치에 있어서,
상기 유로 상에 설치되어 상기 GIS에 충진된 SF₆ 가스를 흡입하여 상기 저장탱크로 이송시키는 보조 흡입펌프;로 된 것을 특징으로 하는 것으로서,
흡입펌프와 함께 보조 흡입펌프를 작동시켜 GIS에 충진된 SF₆ 가스를 흡입하는 흡입력을 향상시켜 GIS로부터 SF₆ 가스의 회수율을 극대화할 뿐만 아니라, 흡입펌프가 손상이나 고장이 나면 교체수단을 통해 유로를 통한 SF₆ 가스의 원활한 흐름을 확보하여 SF₆ 가스의 회수 작업을 연속적으로 수행하도록 유도하여 우수한 작업능률을 확보하는 동시에, 흡입펌프로는 SF₆ 가스의 유입이 차단되어 신속한 흡입펌프의 수리 및 교체를 수행할 수 있어 장치의 사용편의성을 유도할 수 있는 효과가 있다.

Description

고효율 육불화황 가스 회수 정제 장치{Sulfur Hexafluoride gas turnaround and refining device}

본 발명은 고효율 SF₆ 가스 회수 정제 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 흡입펌프와 함께 보조 흡입펌프를 작동시켜 가스절연기기(이하, "GIS"라 칭함)에 충진된 육불화황가스(이하, "SF₆ 가스"라 칭함)를 흡입하는 흡입력을 향상시켜 GIS로부터 SF₆ 가스의 회수율을 극대화할 뿐만 아니라, 흡입펌프가 손상이나 고장이 나면 교체수단을 통해 유로를 통한 SF₆ 가스의 원활한 흐름을 확보하여 SF₆ 가스의 회수 작업을 연속적으로 수행하도록 유도하여 우수한 작업능률을 확보하는 동시에, 흡입펌프로는 SF₆ 가스의 유입이 차단되어 신속한 흡입펌프의 수리 및 교체를 수행할 수 있어 장치의 사용편의성을 유도할 수 있는 고효율 SF₆ 가스 회수 정제 장치에 관한 것이다.

일반적으로 국내에서 사용되고 있는 전력기기인 GIS(가스절연기기)의 대부분과 일부 변압기 등은 SF₆ 가스(육불화황가스)를 절연매질로 한 가스절연 방식의 제품이다. 특히 변전소에 설치, 운영되는 GIS의 경우 매우 많은 양의 SF₆ 가스를 사용하고 있다.

이러한 전력기기에 절연매질로 사용되는 SF₆ 가스는 주지된 바와 같이 가스의 물리 화학적 성질과 다양한 기체방전 특성 그리고 전력산업분야에서의 사용기술은 광범위하게 연구되어 왔다. SF₆ 가스는 정상상태에서 화학적 불활성, 무독성, 난연성, 비폭발성, 그리고 열적 안정성을 가진다. 이 가스의 상대적 불활성 및 무독성에 의한 여타 생물자원에 대해 유해한 효과를 미치지 않는다는 점에서 일반적으로는 환경적으로 안전하고 수용 가능한 물질로 간주되어 왔다. 이 가스는 실온 및 실온보다 상당히 높은 온도에서도 큰 전기부성 효과를 나타내며, 이 전기부성 효과에 의해 높은 절연내력과 우수한 아크차단, 즉 소호효과를 나타낸다. 대기압 조건에서 SF₆ 가스의 파괴전압은 공기의 약 3배이고, 더욱이 열전도성이 우수하고 또한 방전 및 섬락 시 고기압 조건에서 분해된 후의 자기 회복성도 우수하다.

또한 안정성을 가진 대부분의 분해 부산물은 절연내력 저하에 크게 기여하지 않을 뿐만 아니라 여과법으로 제거 가능하며, 이 SF₆ 가스는 섬락시에 중합반응을 일으키거나 탄소 또는 도전성 퇴적물을 생성하지 않고, 2고효율 SF6 가스 회수 정제 장치℃까지의 온도에서 전기설비에 사용되는 대부분의 고체 절연재료 및 도전재료와 화학적 양립성을 가진다.

이러한 우수한 절연특성 및 열전도성 외에도, 이 가스는 실온에서 압력에 의해 액화가 가능하며, 이에 의해 금속제 원통용기 내에 압축저장이 가능하다. 이에 따라 취급과 사용이 용이하다. 그 결과 전기분야 산업체에서는 SF₆ 가스를 전기설비에 익숙하게 이용하여 왔고 장기간에 걸친 축적된 경험을 갖고 있다.

그러나 SF₆ 가스는 다음과 같은 몇 가지 나쁜 특성도 있는바, 즉 방전시 고독성 고부식성 화합물이 형성되며 이 화합물로부터 공기나 CH₄와 같은 비극성 오염물질, 제거 곤란성 수증기, 도전성 입자 및 도체 표면 거칠기에 대한 파괴 전압의 민감성, 저온 조건에서의 SF₆ 가스가 부분적으로 액화되는 경우와 같이 주위 환경에 따라 아주 낮은 온도에서 나타나는 비 이상적인 기체 거동 등이 그것이다. 또한 SF₆ 가스는 적외선 흡수력이 크고, 화학적 불활성 때문에 지구 대기권으로부터 신속하게 제거되지 못한다.

이 마지막 두 가지 성질 때문에 그 화학적 불활성으로 성층권 오존 파괴에 관해 영향이 없음에도 불구하고 SF₆ 가스는 잠재적 온실가스로 지정되어 있다.

앞에서도 언급했듯이 현재 국내에서 사용되고 있는 GIS의 대부분과 일부 변압기 등 대다수의 전력기기는 SF₆ 가스를 절연매질로 한 가스절연 방식의 제품이다. 특히 변전소에 설치, 운영되는 GIS의 경우 매우 많은 양의 SF₆ 가스를 사용하고 있다.

그러나 SF₆ 가스의 경우 일반상태에서는 무색, 무취, 무해하나 화기와 접속하는 순간 유해가스로 변질하는 특성이 있으며, 또한 지구 온난화를 유발하는 대표적 환경 오염물질의 하나로 2고효율 SF6 가스 회수 정제 장치5년 2월 발효된 교토 의정서에서도 그 사용을 규제하고 있다. 이로 인하여 전 세계적으로 대체 절연 물질을 개발, 적용하고 있는 추세이나, GIS의 경우 국내는 물론 해외에서도 아직까지는 SF₆ 가스를 이용한 절연방식을 적용하고 있는 국가가 대부분이다.

170kV GIS의 경우 주기적인 정밀 점검시 GIS 내부에 충진되어 있는 SF₆ 가스를 전부 회수 후 점검을 실시하며, 회수된 SF₆ 가스는 수분, 불순물 등의 혼입으로 인한 절연 성능저하를 우려하여 그대로 버린 후 새 가스를 주입하고 있는 실정이다. 이런 현상은 GIS의 증설시는 물론 GIS뿐만 아니라 개폐기 및 차단기 등의 SF₆ 가스 절연방식의 충전기기 점검 및 제품교체 후 폐기 시 등에서도 동일하게 나타나고 있다. 이렇게 버려지는 가스로 인하여 서두에서도 언급했듯이 환경오염이 가속화되는 것이다.

이런 실정으로 인하여 해외 선진국의 경우는 SF₆ 가스를 회수하여 재사용이 가능한 회수장치를 개발, 사용하고 있으며, 국내에서도 환경오염 방지를 위하여 신뢰성 있는 SF₆ 가스 액화회수장치의 개발이 절실하였다.

이에 국내에서 GIS의 대부분과 일부 변압기 등의 전력기기에 내부에 충진된 SF₆ 가스를 99%이상 회수가능 하며, 회수된 SF₆ 가스를 전력기기 내부로 다시 충진하여 재사용 가능하도록 하는 SF₆ 가스 액화회수장치가 개발되었다.

이러한, 종래의 SF₆ 가스 액화회수장치는, GIS 내부에 충진되어 있는 절연매체 가스인 SF₆ 가스가 회수되어 저장되는 저장탱크와, 상기 SF₆ 가스를 상기 저장탱크로 보내는 흡입펌프와, 상기 GIS 및 저장탱크의 진공 및 주입을 위하여 설치된 진공펌프와, 상기 GIS 내의 SF₆ 가스를 상기 저장탱크로 차압 회수하는 콤프레샤와, 상기 저장탱크로 회수된 SF₆ 가스를 액화시키는 냉각시스템과, 상기 냉각시스템을 통해 액화된 SF₆을 기화시키는 가열부와, 하나 이상의 밸브를 구비하고 각 구성요소를 연결하는 유로와, 상기 콤프레샤와, 흡입펌프와, 진공펌프와, 냉각시스템과, 가열부의 출력을 제어하고 저장탱크의 온도를 관리하는 동시에 GIS 내의 잔류 SF₆ 가스에 대한 자동 회수와 재충전의 동작상태를 결정하는 제어부로 구성되어 작동된다.

상기와 같은 종래의 SF₆ 가스 액화회수장치는 상기 저장탱크 내부를 진공펌프로 진공시켜 진공상태로 만든 후에 최초 상기 저장태크와 GIS의 차압 및 콤프레샤를 이용하여 상기 저장탱크로 SF₆ 가스 회수를 시작하다가 더 이상 회수가 어렵게 되면, 상기 흡입펌프를 이용하여 상기 GIS로부터 SF₆ 가스를 강제 흡입하여 99% 이상을 회수 저장되도록 하였다.

하지만, 종래의 SF₆ 가스 액화회수장치는 최종적으로 흡입펌프의 흡입력에만 의지하여 상기 GIS로부터 SF₆ 가스를 회수하는 구조이므로, SF₆ 가스 회수율이 최대 99.2 내지 99.3%를 초과하지 못하는 기술적인 문제점이 있었다.

또한, 종래의 SF₆ 가스 액화회수장치는 흡입펌프의 손상이나 고장으로 인해 수리 및 교체가 요구되는 경우에 종래의 SF₆ 가스 액화회수장치의 사용이 곤란함으로, 작업의 연속적인 진행을 수행할 수 없어 작업의 능률을 저하시키는 문제점이 있었다.

[문헌 0001] 대한민국 등록특허공보 제10-1095199호 (2011.12.09)

본 발명은 상기한 바와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 그 목적은 흡입펌프와 함께 보조 흡입펌프를 작동시켜 GIS에 충진된 SF₆ 가스를 흡입하는 흡입력을 향상시켜 GIS로부터 SF₆ 가스의 회수율을 극대화할 뿐만 아니라, 흡입펌프가 손상이나 고장이 나면 교체수단을 통해 유로를 통한 SF₆ 가스의 원활한 흐름을 확보하여 SF₆ 가스의 회수 작업을 연속적으로 수행하도록 유도하여 우수한 작업능률을 확보하는 동시에, 흡입펌프로는 SF₆ 가스의 유입이 차단되어 신속한 흡입펌프의 수리 및 교체를 수행할 수 있어 장치의 사용편의성을 유도할 수 있는 고효율 SF₆ 가스 회수 정제 장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 고효율 SF6 가스 회수 정제 장치는 GIS 내부에 충진되어 있는 절연매체 가스인 SF₆ 가스가 회수되어 저장되는 저장탱크와, 상기 SF₆ 가스를 상기 저장탱크로 보내는 흡입펌프와, 상기 GIS 및 저장탱크의 진공 및 주입을 위하여 설치된 진공펌프와, 상기 GIS 내의 SF₆ 가스를 상기 저장탱크로 차압 회수하는 콤프레샤와, 상기 저장탱크로 회수된 SF₆ 가스를 액화시키는 냉각시스템과, 상기 냉각시스템을 통해 액화된 SF₆을 기화시키는 가열부와, 하나 이상의 밸브를 구비하고 각 구성요소를 연결하는 유로를 포함하는 SF₆ 가스 회수 정제 장치에 있어서,

상기 유로 상에 설치되어 상기 GIS에 충진된 SF₆ 가스를 흡입하여 상기 저장탱크로 이송시키는 보조 흡입펌프;를 더 포함하여 구성되어,

상기 흡입펌프와 함께 상기 보조 흡입펌프를 작동시켜 상기 GIS에 충진된 SF₆ 가스를 흡입하는 흡입력을 향상시켜 상기 GIS로부터 SF₆ 가스의 회수율이 향상되도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 유로 상에 상기 유로와 연통되게 설치되는 것으로, 일단은 상기 흡입펌프의 하부에 위치되는 상기 유로 상에 연통되게 연결되고, 타단은 상기 흡입펌프의 상부에 위치되는 상기 유로 상에 연통되게 연결되는 바이패스 관로와, 상기 바이패스 관로 양끝단 상에 설치되어 상기 바이패스 관로 내부의 개폐를 결정하는 제1개폐밸브와, 상기 유로 상에 형성되되, 상기 흡입펌프의 상·하부에 각각 위치되어 상기 유로 내부의 개폐를 결정하는 제2개폐밸브로 구성되는 교체수단;을 더 포함하여 구성되어,

상기 흡입펌프가 손상이나 고장으로 인해 수리나 교체가 요구되어 상기 제1개폐밸브를 개방시켜 상기 바이패스 관로를 개방하는 동시에, 상기 제2개폐밸브를 폐쇄하여 상기 흡입펌프로 SF₆ 가스가 유입되지 못하도록 상기 유로를 폐쇄하면,

상기 유로로 유통되는 SF₆ 가스는 상기 흡입펌프를 통과하지 않고 상기 바이패스 관로를 경유하여 상기 유로로 다시 유통되므로 SF₆ 가스의 원활한 흐름을 확보하여 SF₆ 가스 회수 작업이 연속적으로 수행되도록 유도하는 동시에, 상기 흡입펌프로는 SF₆ 가스의 유입이 차단되므로 신속하게 상기 흡입펌프의 수리 및 교체를 수행할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 흡입펌프의 상·하부에 위치되는 상기 제2개폐밸브가 형성되는 상기 유로 상에 상기 유로와 연통되게 연결 형성되는 배출관로와, 상기 배출관로 상에 형성되어 상기 배출관로의 개폐를 결정하는 제3개폐밸브를 더 포함하여 구성되어,

상기 흡입펌프의 손상이나 고장으로 인해 상기 흡입펌프를 수리나 교체하기 위해 상기 제2개폐밸브가 폐쇄되면, 상기 제3개폐밸브를 개방하여 상기 배출관로로 상기 제2개폐밸브로 인해 폐쇄된 상기 유로 상에 잔존하는 SF₆ 가스를 배출 회수하여 상기 흡입펌프의 용이한 교체 및 수리를 유도하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 보조 흡입펌프로 부피가 작고 공기 흡입율이 우수한 메카니컬 부스터 펌프(Mechanical booster pump)가 사용되는 것을 특징으로 한다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 고효율 SF₆ 가스 회수 정제 장치에 의하면, 흡입펌프와 함께 보조 흡입펌프를 작동시켜 GIS에 충진된 SF₆ 가스를 흡입하는 흡입력을 향상시켜 GIS로부터 SF₆ 가스의 회수율을 극대화할 뿐만 아니라, 흡입펌프가 손상이나 고장이 나면 교체수단을 통해 유로를 통한 SF₆ 가스의 원활한 흐름을 확보하여 SF₆ 가스의 회수 작업을 연속적으로 수행하도록 유도하여 우수한 작업능률을 확보하는 동시에, 흡입펌프로는 SF₆ 가스의 유입이 차단되어 신속한 흡입펌프의 수리 및 교체를 수행할 수 있어 장치의 사용편의성을 유도할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 고효율 SF₆ 가스 회수 정제 장치의 개념도
도 2는 도 1에 도시된 고효율 SF₆ 가스 회수 정제 장치의 사용상태도

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고효율 SF₆ 가스 회수 정제 장치를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략한다.

도 1과 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 고효율 SF₆ 가스 회수 정제 장치를 도시한 것으로, 도 1은 본 발명의 고효율 SF₆ 가스 회수 정제 장치의 개념도를, 도 2는 도 1에 도시된 고효율 SF₆ 가스 회수 정제 장치의 사용상태도를 각각 나타낸 것이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 고효율 SF₆ 가스 회수 정제 장치(100)는 GIS(1) 내부에 충진되어 있는 절연매체 가스인 SF₆ 가스가 회수되어 저장되는 저장탱크(2)와, 상기 SF₆ 가스를 상기 저장탱크(2)로 보내는 흡입펌프(3)와, 상기 GIS(1) 및 저장탱크(2)의 진공 및 주입을 위하여 설치된 진공펌프(4)와, 상기 GIS(1) 내의 SF₆ 가스를 상기 저장탱크(2)로 차압 회수하는 콤프레샤(5)와, 상기 저장탱크(2)로 회수된 SF₆ 가스를 액화시키는 냉각시스템(6)과, 상기 냉각시스템(6)을 통해 액화된 SF₆을 기화시키는 가열부(7)와, 하나 이상의 밸브를 구비하고 각 구성요소를 연결하는 유로(8)를 포함하는 SF₆ 가스 회수 정제 장치에 있어서,

상기 유로(8) 상에 설치되어 상기 GIS(1)에 충진된 SF₆ 가스를 흡입하여 상기 저장탱크(2)로 이송시키는 보조 흡입펌프(10);를 더 포함하여 구성된다.

즉, 도 2a에 도시된 바와 같이 상기 GIS(1)로부터 상기 저장탱크로 SF₆ 가스를 회수하는 과정에서 상기 흡입펌프(3)와 함께 상기 보조 흡입펌프(10)를 같이 작동시켜 상기 GIS(1)에 충진된 SF₆ 가스를 흡입하는 흡입력을 극대화시킴으로, 상기 GIS(1)로부터 SF₆ 가스의 회수율 최대 99.9%까지 향상되도록 유도할 수 있다.

한편, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 유로(8) 상에 상기 유로(8)와 연통되게 설치되는 것으로, 일단은 상기 흡입펌프(3)의 하부에 위치되는 상기 유로(8) 상에 연통되게 연결되고, 타단은 상기 흡입펌프(3)의 상부에 위치되는 상기 유로(8) 상에 연통되게 연결되는 바이패스 관로(21)와, 상기 바이패스 관로(21) 양끝단 상에 설치되어 상기 바이패스 관로(21) 내부의 개폐를 결정하는 제1개폐밸브(22)와, 상기 유로(8) 상에 형성되되, 상기 흡입펌프(3)의 상·하부에 각각 위치되어 상기 유로(8) 내부의 개폐를 결정하는 제2개폐밸브(23)로 구성되는 교체수단(20);을 더 포함하여 구성되어,

도 2b에 도시된 바와 같이, 상기 흡입펌프(3)가 손상이나 고장으로 인해 수리나 교체가 요구되는 경우에 작업자는 간편히 상기 제1개폐밸브(22)를 개방시켜 상기 바이패스 관로(21)를 개방하고, 동시에 상기 제2개폐밸브(23)를 폐쇄하여 상기 흡입펌프(3)로 SF₆ 가스가 유입되지 못하도록 상기 유로(8)를 폐쇄하여,

도 2c에 도시된 바와 같이, 상기 유로(8)로 유통되는 SF₆ 가스는 상기 흡입펌프(3)를 통과하지 않고 상기 바이패스 관로(21)를 경유하여 상기 유로(8)로 다시 유통되므로 SF₆ 가스의 원활한 흐름을 확보하여 SF₆ 가스 회수 작업이 연속적으로 수행되도록 유도하여 우수한 작업성을 확보하는 동시에, 상기 흡입펌프(3)로는 SF₆ 가스의 유입이 차단되므로 신속하게 상기 흡입펌프(3)의 수리 및 교체를 수행할 수 있도록 유도하여 부품의 수리 및 교체 편의성을 확보할 수 있다.

여기서, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 흡입펌프(3)의 상·하부에 위치되는 상기 제2개폐밸브(23)가 형성되는 상기 유로(8) 상에 상기 유로(8)와 연통되게 연결 형성되는 배출관로(31)와, 상기 배출관로(31) 상에 형성되어 상기 배출관로(31)의 개폐를 결정하는 제3개폐밸브(32)를 더 포함하여,

도 2c에 도시된 바와 같이, 상기 흡입펌프(3)의 손상이나 고장으로 인해 상기 흡입펌프(3)를 수리나 교체하기 위해 상기 제2개폐밸브(23)가 폐쇄되면, 상기 제3개폐밸브(32)를 개방하여 상기 배출관로(31)로 상기 제2개폐밸브(23)로 인해 폐쇄된 상기 유로(8) 상에 잔존하는 SF₆ 가스를 배출 회수하여 상기 흡입펌프(3)의 용이한 교체 및 수리를 유도함이 바람직하다.

한편, 본 발명의 고효율 SF₆ 가스 회수 정제 장치(100)에 사용되는 보조 흡입펌프(10)로 부피가 작고 공기 흡입율이 우수한 메카니컬 부스터 펌프(Mechanical booster pump)가 사용되나, 이러한 장치로 한정하여 사용하는 것은 물론 아니다.

상기와 같은 구성요소로 이루어지는 본 발명의 고효율 SF₆ 가스 회수 정제 장치(100)는 흡입펌프(3)와 함께 상기 보조 흡입펌프(10)를 작동시켜 상기 GIS(1)에 충진된 SF₆ 가스를 흡입하는 흡입력을 향상시켜 상기 GIS(1)로부터 SF₆ 가스의 회수율을 극대화할 뿐만 아니라, 상기 흡입펌프(3)가 손상이나 고장이 나면 상기 교체수단(20)을 통해 유로를 통한 SF₆ 가스의 원활한 흐름을 확보하여 SF₆ 가스의 회수 작업을 연속적으로 수행하도록 유도하여 우수한 작업능률을 확보하는 동시에, 상기 흡입펌프(3)로는 SF₆ 가스의 유입이 차단되어 신속한 흡입펌프(3)의 수리 및 교체를 수행할 수 있어 장치의 사용편의성을 유도할 수 있는 효과가 있다.

상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 실시예에 따른 고효율 SF₆ 가스 회수 정제 장치(100)는 다음과 같이 작동한다.

먼저, 도 2a에 도시된 바와 같이 본 발명의 고효율 SF₆ 가스 회수 정제 장치(100)를 통해 GIS(1)로부터 SF₆ 가스를 저장탱크(2)로 회수하기 위해 진공펌프(4)를 작동시켜 상기 저장탱크(2) 및 유로(8) 내부를 진공상태로 만든 후, 최초 상기 저장태크(2)와 GIS(1)의 차압을 이용하여 SF₆ 가스를 회수하다가 더 이상 회수가 어려우면 흡입펌프(3)를 작동시켜 상기 GIS(1)에 충진된 SF₆ 가스를 강제 흡입하여 상기 저장탱크(2)로 이송시키는데, 이때 보조 흡입펌프(10)를 함께 작동시켜 상기 GIS(1)로부터 SF₆ 가스를 흡입하는 흡입력을 극대화시켜 SF₆ 가스 회수율이 최대 99.9%까지 회수되게 한다.

한편, 도 2b에 도시된 바와 같이 장기간 사용으로 인해 흡입펌프(3)가 손상되거나 고장나서 수리 및 교체가 요구되면, 교체수단의 제1개폐밸브(22)를 개방시켜 상기 바이패스 관로(21)를 개방하고, 제2개폐밸브(23)를 폐쇄하여 상기 흡입펌프(3)로 SF₆ 가스가 유입되지 못하도록 상기 유로(8)를 폐쇄한다.

그러면, 도 2c에 도시된 바와 같이 상기 GIS(1)로부터 회수되는 SF₆ 가스는 상기 흡입펌프(3)를 통과하지 않고 상기 바이패스 관로(21)를 경유하여 상기 유로(8)로 다시 유통(유입)되어 SF₆ 가스의 회수 작업이 연속적으로 수행될 수 있어 작업능률을 향상시킬 수 있고,

동시에, 상기 유로(8)로 유통되는 SF₆ 가스가 상기 흡입펌프(3)로는 유입이 차단되므로 상기 흡입펌프(3)의 수리 및 교체를 작업을 원활하게 수행할 수 있어 부품의 교체 편의성을 제공할 수 있다.

이때, 도 2c에 도시된 바와 같이 제3개폐밸브(32)를 개방을 통해 배출관로(31)를 개방하여 상기 제2개폐밸브(23)로 인해 폐쇄된 상기 유로(8) 상에 잔존하는 SF₆ 가스를 배출 회수하여 상기 흡입펌프(3)의 용이한 교체 및 수리를 유도함은 물론이다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것으로 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 사상을 해치지 않는 범위 내에서 당업자에 의한 변형이 가능함은 물론이다. 따라서, 본 발명에서 권리를 청구하는 범위는 상세한 설명의 범위 내로 정해지는 것이 아니라 후술되는 청구범위와 이의 기술적 사상에 의해 한정될 것이다.

1. GIS 2. 저장탱크
3. 흡입펌프 4. 진공펌프
5. 콤프레샤 6. 냉각시스템
7. 가열부 8. 유로
10. 보조 흡입펌프 20. 교체수단
21. 바이패스 관로 22. 제1개폐밸브
23. 제2개폐밸브 31. 배출관로
32. 제3개폐밸브
100. 고효율 SF₆ 가스 회수 정제 장치

Claims

GIS(1) 내부에 충진되어 있는 절연매체 가스인 SF₆ 가스가 회수되어 저장되는 저장탱크(2)와, 상기 SF₆ 가스를 상기 저장탱크(2)로 보내는 흡입펌프(3)와, 상기 GIS(1) 및 저장탱크(2)의 진공 및 주입을 위하여 설치된 진공펌프(4)와, 상기 GIS(1) 내의 SF₆ 가스를 상기 저장탱크(2)로 차압 회수하는 콤프레샤(5)와, 상기 저장탱크(2)로 회수된 SF₆ 가스를 액화시키는 냉각시스템(6)과, 상기 냉각시스템(6)을 통해 액화된 SF₆을 기화시키는 가열부(7)와, 하나 이상의 밸브를 구비하고 각 구성요소를 연결하는 유로(8)를 포함하는 SF₆ 가스 회수 정제 장치에 있어서,
상기 유로(8) 상에 설치되어 상기 GIS(1)에 충진된 SF₆ 가스를 흡입하여 상기 저장탱크(2)로 이송시키는 보조 흡입펌프(10);를 더 포함하여 구성되어,
상기 흡입펌프(3)와 함께 상기 보조 흡입펌프(10)를 작동시켜 상기 GIS(1)에 충진된 SF₆ 가스를 흡입하는 흡입력을 향상시켜 상기 GIS(1)로부터 SF₆ 가스의 회수율이 향상되도록 하며,
상기 유로(8) 상에 상기 유로(8)와 연통되게 설치되는 것으로, 일단은 상기 흡입펌프(3)의 하부에 위치되는 상기 유로(8) 상에 연통되게 연결되고, 타단은 상기 흡입펌프(3)의 상부에 위치되는 상기 유로(8) 상에 연통되게 연결되는 바이패스 관로(21)와, 상기 바이패스 관로(21) 양끝단 상에 설치되어 상기 바이패스 관로(21) 내부의 개폐를 결정하는 제1개폐밸브(22)와, 상기 유로(8) 상에 형성되되, 상기 흡입펌프(3)의 상·하부에 각각 위치되어 상기 유로(8) 내부의 개폐를 결정하는 제2개폐밸브(23)로 구성되는 교체수단(20);을 더 포함하여 구성되어,
상기 흡입펌프(3)가 손상이나 고장으로 인해 수리나 교체가 요구되어 상기 제1개폐밸브(22)를 개방시켜 상기 바이패스 관로(21)를 개방하는 동시에, 상기 제2개폐밸브(23)를 폐쇄하여 상기 흡입펌프(3)로 SF₆ 가스가 유입되지 못하도록 상기 유로(8)를 폐쇄하면,
상기 유로(8)로 유통되는 SF₆ 가스는 상기 흡입펌프(3)를 통과하지 않고 상기 바이패스 관로(21)를 경유하여 상기 유로(8)로 다시 유통되므로 SF₆ 가스의 원활한 흐름을 확보하여 SF₆ 가스 회수 작업이 연속적으로 수행되도록 유도하는 동시에, 상기 흡입펌프(3)로는 SF₆ 가스의 유입이 차단되므로 신속하게 상기 흡입펌프(3)의 수리 및 교체를 수행할 수 있도록 하며,
상기 흡입펌프(3)의 상·하부에 위치되는 상기 제2개폐밸브(23)가 형성되는 상기 유로(8) 상에 상기 유로(8)와 연통되게 연결 형성되는 배출관로(31)와, 상기 배출관로(31) 상에 형성되어 상기 배출관로(31)의 개폐를 결정하는 제3개폐밸브(32)를 더 포함하여 구성되어,
상기 흡입펌프(3)의 손상이나 고장으로 인해 상기 흡입펌프(3)를 수리나 교체하기 위해 상기 제2개폐밸브(23)가 폐쇄되면, 상기 제3개폐밸브(32)를 개방하여 상기 배출관로(31)로 상기 제2개폐밸브(23)로 인해 폐쇄된 상기 유로(8) 상에 잔존하는 SF₆ 가스를 배출 회수하여 상기 흡입펌프(3)의 용이한 교체 및 수리를 유도하는 것을 특징으로 하는 고효율 SF₆ 가스 회수 정제 장치.
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