KR101697625B1 - 가스 절연 개폐장치용 절연스페이서 및 그 제조방법 - Google Patents

가스 절연 개폐장치용 절연스페이서 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 가스 절연 개폐장치용 절연스페이서 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명은 내부에 절연가스가 충진된 밀폐공간을 형성하는 케이스(10)와, 상기 케이스(10)의 밀폐공간에 상기 케이스(10)의 길이방향을 따라 연장되는 중심도체(300)와, 상기 밀폐공간 내에서 상기 중심도체(300)를 지지하는 절연스페이서(100)의 에폭시 몰딩부(130)와 보강수단(200)을 포함한다. 이때, 상기 보강수단(200)은 상기 절연스페이서(100)의 에폭시 몰딩부(130)의 내부를 따라 상기 중심도체(300)로부터 상기 케이스(10) 방향으로 다수개가 구비되고 서로 다른 유전율을 갖는 다수개로 구성된다. 이와 같은 본 발명에서는 가스 절연 개폐장치용 절연스페이서를 구성하는 절연스페이서(100)의 내부에 에폭시 몰딩부(130) 보다 높은 유전율을 갖는 보강수단(200)을 내장하여, 중심도체(300)와 절연스페이서(100)의 에폭시 몰딩부(130)의 결합부에서 발생하는 전계집중을 분산한다.

Description

가스 절연 개폐장치용 절연스페이서 및 그 제조방법{Gas insulated switchgear and manufacturing method of this}
본 발명은 가스 절연 개폐장치용 절연물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 절연스페이서 내부에 유전율이 서로 다른 다수개의 보강수단이 구비된 가스 절연 개폐장치용 절연 스페이서와, 이를 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 가스 절연 개폐장치(GIS; Gas Insulated Switchgear)는 금속제 밀폐용기(탱크)에 절연성능과 소호기능이 우수한 절연용 가스(SF6)를 절연매체로 사용하여 도체와 각종 보호기기들을 수납시켜 신뢰성을 향상시킨 수변전 설비이며, 차단기, 단로기, 접지개폐기 등 여러 가지 구성들이 복합적으로 구성되어 이루어진다.
특히, 상기한 가스 절연 개폐장치에는 절연 스페이서가 제공되며, 상기 절연 스페이서는 상기 밀폐용기 내에 구비되면서 고압 전류가 흐르는 중심도체가 상기 밀폐용기 내벽과 닿지 않도록 지지하여 서로 절연 상태를 이룰 수 있도록 함과 더불어 밀폐용기의 구획을 나누며 또한 절연 가스의 누기를 방지하는 역할을 수행한다.
상기와 같은 종래의 가스 절연 개폐장치용 절연스페이서는 에폭시 몰딩부와 중심도체 및 절연 가스가 서로 만나는 접촉부(삼중점)가 존재하게 된다. 이때 서로 다른 3개의 매질이 만나는 접촉부는 통전 시 전류에 의해 전계의 집중이 발생하는 부위로써 중심도체와 에폭시 몰딩부의 접합부 근방에 보이드가 존재 할 경우, 에폭시 절연물의 절연 성능을 저하시켜 결과적으로 절연 파괴를 유발시킬 수 있는 문제점이 있었다.
또한, 절연 스페이서와 중심도체 및 절연 가스가 서로 만나는 접촉부 뿐 아니라, 오링이 삽입되는 절연 스페이서의 오링홈부에서도 서로 다른 매질들이 만나는 접촉부를 형성하여 전계의 집중이 발생함으로써 전기절연 특성이 취약해지는 문제점이 있다.
일본 공개특허 제2001-67962호
본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 절연스페이서의 내부에 유전율이 서로 다른 다수개의 보강수단을 포함시켜 전계집중을 완화하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 내부에 절연가스가 충진된 밀폐공간을 형성하는 케이스와, 상기 케이스의 밀폐공간에 상기 케이스의 길이방향을 따라 연장되는 연결도체와 체결되는 중심도체와, 상기 밀폐공간 내에서 상기 중심도체를 지지하는 에폭시 몰딩부와, 상기 에폭시 몰딩부의 내부를 따라 상기 중심도체로부터 상기 케이스 방향으로 다수개가 구비되고 서로 다른 유전율을 갖는 다수개의 보강수단을 포함하여 구성된다.
상기 다수개의 보강수단 중에서 상기 중심도체에 인접한 보강수단은 이와 이웃한 다른 보강수단 보다 상대적으로 높은 유전율을 갖는다.
그리고, 상기 보강수단은 상기 중심도체에 인접하여 구비되는 제1보강체와, 상기 제1보강체에 이웃하여 구비되는 제2보강체와, 상기 제2보강체를 중심으로 상기 제1보강체의 반대측에 구비되고 상기 케이스에 인접하여 구비되는 제3보강체를 포함하고, 이때 상기 제1보강체의 유전율(X), 상기 제2보강체의 유전율(Y), 상기 제3보강체의 유전율(Z)은 X≥Z>Y인 관계를 갖는다.
상기 보강수단의 외면은 곡면으로 형성되며, 상기 보강수단은 상기 에폭시 몰딩부의 내부를 따라 링형상으로 구비될 수 있다.
그리고 상기 다수개의 보강수단에는 가고정돌기 및 상기 가고정돌기가 삽입되는 가고정홈이 서로 대응되게 구비된다.
또는, 상기 다수개의 보강수단 중 어느 하나의 보강수단에는 가고정포스트가 돌출되어 구비되고, 다른 보강수단에는 상기 가고정포스트가 삽입되는 가고정홀이 형성된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 본 발명은 중심에 중심도체가 위치되도록 중심도체와 보강수단을 결합하는 중심도체조립단계와, 상기 보강수단과 이격되도록 상기 보강수단 외측에 적어도 하나 이상의 다른 보강수단을 정렬하는 정렬단계와, 상기 보강수단을 감싸도록 외측에 에폭시 레진의 몰딩을 통해 에폭시 몰딩부가 성형되는 몰딩단계를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 중심도체조립단계는 상기 보강수단의 중심홀에 상기 중심도체가 압입되어 이루어진다.
이때, 상기 정렬단계에서 상기 다수개의 보강수단은 상기 중심도체를 중심으로 하여 동심으로 형성되고, 서로 일정간격 이격되어 구비된다.
그리고, 상기 정렬단계에서, 상기 다수개의 보강수단에는 가고정돌기 및 상기 가고정돌기가 삽입되는 가고정홈이 서로 대응되게 구비되어, 상기 다수개의 보강수단이 일정간격으로 정렬될 수도 있다.
또는, 상기 정렬단계에서, 상기 다수개의 보강수단 중 어느 하나의 보강수단에는 가고정포스트가 돌출되어 구비되고, 다른 보강수단에는 상기 가고정포스트가 삽입되는 가고정홀이 형성되어, 상기 다수개의 보강수단이 일정간격으로 정렬될 수도 있다.
위에서 살핀 바와 같은 본 발명에 의한 가스 절연 개폐장치용 절연스페이서 및 그 제조방법에서는 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
본 발명에서는 가스 절연 개폐장치를 구성하는 절연스페이서의 에폭시 몰딩부의 내부에 에폭시 몰딩부보다 높은 유전율을 갖는 보강수단을 내장하여, 중심도체와 에폭시 몰딩부의 결합부에서 발생하는 전계집중을 분산하고, 이에 따라 가스 절연 개폐장치의 구조강도를 비롯한 기계/전기적 특성을 향상되는 효과가 있다.
특히, 본 발명에서는 에폭시 몰딩부의 내부에 서로 유전율이 다른 다수개의 보강수단을 내장함으로써 에폭시 몰딩부가 일종의 경사기능재료(Functionally Graded Materials, FGM)가 되고, 따라서 중심도체와 에폭시 몰딩부의 결합부에서 발생하는 전계집중을 더욱 효과적으로 분산시킬 수 있다.
그리고, 본 발명에서는 에폭시 몰딩부의 중심에는 가장 낮은 유전율을 갖는 보강수단을, 중심도체 측에는 가장 높은 유전율을 갖는 보강수단을, 그리고 케이스 측에는 중간 유전율을 갖는 보강수단을 각각 위치시켜 중심도체와 에폭시 몰딩부의 결합부에서 발생하는 전계집중 뿐 아니라, 에폭시 몰딩부 말단의 오링홈부에서 발생되는 전계집중도 완화할 수 있어, 가스 절연 개폐장치의 내구성이 향상된다.
또한, 본 발명에서는 다수개의 보강수단이 일정한 간격을 가지면서 서로 가고정될 수 있고, 이에 따라 다수개의 보강수단이 가고정된 상태로 이를 감싸도록 몰딩하여 에폭시 몰딩부를 제작할 수 있으므로, 가스 절연 개폐장치용 절연스페이서의 제조가 용이한 효과가 있다.
그리고, 본 발명에서는 보강수단이 소결체로 미리 제조된 상태로 가고정된 후에 그 외측을 감싸도록 에폭시 몰딩부가 몰딩제작되므로, 보강수단의 위치, 형상, 크기 등을 다양하게 변형시킬 수 있어 설계자유도가 매우 큰 효과도 있다.
도 1은 본 발명에 의한 가스 절연 개폐장치용 절연스페이서의 바람직한 실시례의 구성을 보인 단면도.
도 2는 본 발명 실시례를 구성하는 절연스페이서의 중심도체, 에폭시 몰딩부 및 보강수단의 구성을 보인 단면도.
도 3은 본 발명 실시례를 구성하는 절연스페이서의 구성을 보인 단면도.
도 4는 본 발명 실시례를 구성하는 절연스페이서의 구성을 도 3과 다른 각도에서 보인 단면도.
도 5는 본 발명의 다른 실시례를 구성하는 절연스페이서의 구성을 보인 단면도.
도 6은 본 발명 실시례를 구성하는 중심도체 및 보강수단의 가고정상태를 보인 정면도.
도 7은 도 6의 Ⅰ-Ⅰ' 선에 대한 단면도.
도 8은 본 발명의 다른 실시례를 구성하는 중심도체 및 보강수단의 가고정상태를 보인 정면도.
도 9는 도 8의 Ⅱ-Ⅱ'선에 대한 단면도.
도 10은 본 발명 실시례를 구성하는 가고정포스트의 구성을 보인 정면도.
이하, 본 발명의 일부 실시례들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시례를 설명함에 있어, 관련된 공지구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시례에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시례의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1에는 본 발명에 의한 가스 절연 개폐장치의 바람직한 실시례의 구성이 단면도로 도시되어 있다.
이에 보듯이, 본 발명에 의한 가스 절연 개폐장치는 내부에 소정의 밀폐 공간을 형성하는 케이스(10)가 그 골격 및 외관을 형성한다. 상기 케이스(10)는 일정 직경을 형성하는 금속의 원통형상으로 형성되는 밀봉 용기로서, 접지역할을 수행하며, 다수개의 케이스(10)가 플랜지(25)에 의해 서로 연결되도록 설치된다.
아래에서 설명될 절연스페이서(100)는 상기 케이스(10)와 다른 케이스(10)의 에폭시 몰딩부(130)에 설치되는 플랜지(25)의 내측에 구비되어, 다수개의 케이스(10)의 내부에 이어지는 내부공간(20)을 다시 여러개의 밀봉된 공간으로 구획하는 역할을 하게 된다.
상기 케이스(10)는 내부공간(20)에는 절연매체인 절연가스(SF6)가 충진되고, 도시되지는 않았으나 그 밖에 다양한 기기, 예를 들어 차단기, 단로기 등이 수납되어 설치된다.
이에 따라 가스 절연 개폐장치는 공기에 비해 유전율이 상대적으로 높은 불활성 가스인 육불화황(SF6)의 우수한 절연 성능을 이용하여 정상 상태의 전류개폐나 단락 사고 등의 이상 상태에서도 안전한 개폐를 통한 전력 계통 보호기능을 수행할 수 있다.
상기 케이스(10)와 다른 케이스(10)의 에폭시 몰딩부(130) 위에는 플랜지(25)가 구비된다. 상기 플랜지(25)는 볼트와 같은 체결구(B)에 의해 죄어져 견고하게 고정되는데, 상기 플랜지(25)는 상기 케이스(10)의 외주면을 둘러 감싸도록 구성된다. 도시되지는 않았으나, 상기 플랜지(25)와 절연스페이서(100) 사이에는 오링이 구비된다.
상기 내부공간(20)에는 절연스페이서(100)와 중심도체(300)가 구비된다. 설명의 편의를 위해 중심도체(300)에 대해 먼저 설명하면, 상기 중심도체(300)는 고압의 전류가 흐르는 선로역할을 하는 것으로, 상기 케이스(10)의 중심 축 방향을 따라 설치되고, 절연스페이서(100)에 의해 케이스(10)의 내부공간(20)에 지지되어 케이스(10)의 내주면으로부터 소정 거리 이격된 상태로 유지된다.
상기 중심도체(300)는 도 1 및 도 2에서 보듯이, 대략 원기둥 또는 디스크 형상으로 형성된다. 도시되지는 않았으나 상기 중심도체(300)에는 별도의 연결도체가 연결되고 상기 연결도체가 상기 내부공간(20)의 길이방향을 따라 연장될 수 있다. 상기 중심도체(300)와 연결도체 사이에는 주물도체 등이 매개체로 구비될 수도 있다.
상기 중심도체(300)의 외주면을 둘러 절연스페이서(100)의 에폭시 몰딩부(130)가 구비된다. 상기 절연스페이서(100)의 에폭시 몰딩부(130)는 그 일단은 상기 플랜지(25)에 연결되고 타단은 상기 중심도체(300)에 연결되어 중심도체(300)가 상기 내부공간(20)의 중심부에 지지되도록 함과 동시에, 앞서 설명한 바와 같이 내부공간(20)을 다시 여러개의 밀봉된 공간으로 구획하는 역할을 하게 된다.
상기 절연스페이서(100)의 에폭시 몰딩부(130)는 도 1 및 도 2에서 보듯이 원추형(cone type)으로 형성되거나, 도 3 및 도 5에서 보듯이 디스크형으로 구비될 수 있다. 도 1 및 도 2에 도시된 원추형 절연스페이서(100)는 상기 중심도체(300)를 가운데에 두고 외측 가장자리는 일방으로 경사지게 연장되어 상기 플랜지(25)의 내측에 결합되며, 도 3 및 도 5의 디스크형 절연스페이서(100)는 대략 원판 구조를 갖는다. 상기 절연스페이서(100)의 에폭시 몰딩부(130)는 에폭시(epoxy) 수지 등 절연물질로 만들어진다.
상기 절연스페이서(100)는 플랜지(25)와 연결되는 에폭시 몰딩부(130)를 포함하여 구성되는데, 상기 에폭시 몰딩부(130)의 일단에는 오링홈(150)이 구비되어 오링이 삽입될 수 있다. 미설명부호 135는 절연스페이서(100)의 결합홀을 나타낸다.
상기 절연스페이서(100)의 에폭시 몰딩부(130)와 상기 중심도체(300) 사이에는 접합부(A)가 형성되는데, 상기 접합부(A)는 절연스페이서(100)의 에폭시 몰딩부(130)와 중심도체(300) 그리고 절연가스가 만나게 되는 부분으로, 3개의 서로 다른 종류의 매질이 만나게 되므로 통전 시에 가스 절연 개폐장치의 내부에 발생되는 전계가 집중된다. 이에 따라 상기 접합부(A)는 절연성능이 저하되거나 절연파괴가 발생될 가능성이 높은 부분에 해당한다.
따라서, 상기 접합부(A)의 보완을 위해 상기 절연스페이서(100)의 에폭시 몰딩부(130)와 중심도체(300) 사이에는 보강수단(200)이 구비된다. 상기 보강수단(200)은 상기 절연스페이서(100)의 에폭시 몰딩부(130)에 일체로 내장된 절연물질로서, 절연스페이서(100)의 에폭시 몰딩부(130)의 일부로 볼 수도 있다.
상기 보강수단(200)은 상기 절연스페이서(100)의 에폭시 몰딩부(130)의 내부를 따라 상기 중심도체(300)로부터 상기 케이스(10) 방향으로 다수개가 구비되고 상기 다수개의 보강수단(200)은 서로 다른 유전율을 갖는다. 즉, 상기 보강수단(200)은 상기 절연스페이서(100)의 내부에 절연스페이서(100)의 원주방향으로 링형상으로 내장되는 것이다.
바람직하게는, 상기 다수개의 보강수단(200)들은 상기 에폭시 몰딩부(130) 보다 상대적으로 높은 유전율을 갖는다. 이를 통해, 상기 중심도체(300)와 에폭시 몰딩부(130)의 결합부에서 발생하는 전계집중이 절연스페이서(100)의 에폭시 몰딩부(130) 방향으로 분산될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시례에서 상기 보강수단(200)은 총3개로 구성되는데, 이들은 상기 중심도체(300)에 인접하여 구비되는 제1보강체(210)와, 상기 제1보강체(210)에 이웃하여 구비되는 제2보강체(230)와, 상기 제2보강체(230)를 중심으로 상기 제1보강체(210)의 반대측에 구비되고 상기 케이스(10)에 인접하여 구비되는 제3보강체(250)로 구성된다.
이때, 상기 제1보강체(210)의 유전율을 X, 상기 제2보강체(230)의 유전율을 Y, 상기 제3보강체(250)의 유전율을 Z라고 했을 때, X≥Z>Y 관계인 것이 바람직하다. 이는 전계집중이 일어나는 삼중점인 (i) 중심도체(300)와 에폭시 몰딩부(130)의 결합부분(A)과, (ii) 에폭시 몰딩부(130) 말단의 오링홈부(A')에서 발생되는 전계집중도 함께 완화할 수 있도록 하기 위한 것이다.
즉, 제1보강체 내지 제3보강체(210,230,250)에 의해 상기 절연스페이서(100)의 에폭시 몰딩부(130)가 일종의 경사기능재료(Functionally Graded Materials, FGM)가 되는 것이다. 따라서 (i) 중심도체(300)와 에폭시 몰딩부(130)의 결합부분(A)과, (ii) 에폭시 몰딩부(130) 말단의 오링홈부(A')에서 발생되는 전계집중은 제2보강체(230)가 내장된 절연스페이서(100)의 에폭시 몰딩부(130)의 중심쪽으로 분산될 수 있다.
본 실시례에서는 전계집중이 보다 높게 나타나는 중심도체(300)와 에폭시 몰딩부(130)의 결합부분(삼중점)의 전계를 보다 효과적으로 분산시키기 위하여, 제1보강체(210)의 유전율 X는 상기 제3보강체(250)의 유전율 Z 보다 크게 형성된다.
이때, 상기 제1보강체 내지 제3보강체(210,230,250)는 비교적 유전율이 높은 재질로 만들어지는데, 예를 들어 상기 제1보강체 내지 제3보강체(210,230,250)는 각각 이산화티타늄(TiO2), 실리카(SiO2), 알루미나(Al2O3), 산화이트륨(Y2O3) 등 소결(燒結) 제작이 가능한 세라믹 재질로 구성될 수 있다. 또는, 서로 유전율이 다른 여러 세라믹 소재를 제1보강체 내지 제3보강체(210,230,250)에 적용할 수도 있다. 여기서 상기한 재질들의 개략적인 유전율은 아래 표와 같다.
재질 유전율
이산화티타늄(TiO2) 3.9
실리카(SiO2) 3.9
알루미나(Al2O3) 9~10
산화이트륨(Y2O3) 14~17
따라서, 상기 제1보강체 내지 제3보강체(210,230,250)의 유전율이 X≥Z>Y 인 관계를 갖도록, 예를 들면 제1보강체(210)는 알루미나(Al2O3), 제2보강체(230)는 실리카(SiO2) 그리고 제3보강체(250)는 산화이트륨(Y2O3)으로 구성될 수 있다. 그리고, 이들은 모두 절연스페이서(100)의 의 에폭시 몰딩부(130)의 재질인 에폭시의 유전율 보다 높은 유전율을 갖는다.
도 1에서 보듯이, 상기 보강수단(200)의 외면이 곡면형상으로 형성된다. 즉, 상기 제1보강체 내지 제3보강체(210,230,250) 모두 각각 대략 타원형상의 단면을 갖도록 형성되는 것이다. 이는 날카로운 모서리를 형성하는 다각형상 보다는 원형 또는 타원형 등 곡면형상의 단면을 갖는 경우에 전계집중이 보다 효과적으로 분산될 수 있기 때문이다. 물론, 도 2에서 보듯이, 상기 제1보강체 내지 제3보강체(210,230,250)는 모두 다각형상(직사각형상)의 단면을 가질 수도 있다.
도 3 및 도 4에는 디스크형 절연스페이서(100)가 도시되어 있다. 이에 보듯이, 대략 원판 형상의 절연스페이서(100) 내부에 다수개의 보강수단(200), 보다 정확하게는 제1보강체 내지 제3보강체(210,230,250)가 내장된다.
그리고, 앞서와 마찬가지로, 상기 제1보강체(210)의 유전율을 X, 상기 제2보강체(230)의 유전율을 Y, 상기 제3보강체(250)의 유전율을 Z라고 했을 때, X≥Z>Y 관계를 가지므로, 중심도체(300)로부터 절연스페이서(100)의 중심방향(화살표①방향)으로, 그리고 케이스(10)에 인접한 말단으로부터 절연스페이서(100)의 중심방향(화살표②방향)으로 전계가 분산된다.
상기 제1보강체 내지 제3보강체(210,230,250)의 두께는 다양하게 형성될 수 있는데, 전계집중 분산이 보다 효과적으로 이루어지도록 제1보강체(210) 및 제3보강체(250)의 두께가 제2보강체(230)의 두께보다 크게 형성되는 것이 바람직하다. 참고로 도 4에는 도 3에 도시된 실시례보다 얇은 두께의 제1보강체 내지 제3보강체(210,230,250)가 도시되어 있다.
한편 도 5에 도시된 다른 실시예에서 보듯이, 보강수단(200)은 제1보강체(210) 및 제3보강체(250) 두 가지로 구성될 수도 있다. 예를 들어 절연스페이서(100)의 가장 외측 오링홈(150) 등에서 발생하는 전계집중이 심하지 않을 경우에는 중심도체(300)와 절연스페이서(100)가 만나는 접합부(A)의 전계집중만을 분산하도록 보강수단(200)이 제1보강체(210) 및 제3보강체(250)로 구성될 수도 있는 것이다.
이 경우에는 중심도체(300)로부터 절연스페이서(100)의 중심방향(화살표①방향)으로 전계가 분산된다.
이하에서는 본 발명에 의한 가스 절연 개폐장치용 절연스페이서의 제조방법을 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
가스 절연 개폐장치용 절연스페이서를 제조하기 위하여 먼저 중심도체(300)를 준비한다. 상기 중심도체(300)는 원기둥형상으로 구성되며, 상면 및 저면이 각각 평면으로 구성된다. 그리고, 상기 보강수단(200)이 준비되는데, 상기 보강수단(200)은 소결체인 상태로 제조되어 준비된다.
이어서, 상기 중심도체(300)가 제1보강체(210)의 중심홀(도면부호 미부여)에 압입되는 중심도체(300)조립단계가 이어진다. 즉, 도 6에서 보듯이, 상기 제1보강체(210)의 중심홀에 중심도체(300)가 끼워지도록 하는 것인데, 제1보강체(210)의 중심홀의 직경이 상기 중심도체(300)의 직경보다 약간 작게 형성되어 이와 같은 압입이 가능하다. 물론, 상기 제1보강체(210)의 중심홀에 중심도체(300)가 반드시 압입되어 고정될 필요는 없다.
다음으로, 다수개의 보강수단(200)이 서로 이격되도록 정렬하는 정렬단계가 이루어진다. 즉, 제1보강체 내지 제3보강체(210,230,250)가 서로 일정한 간격을 가지면서 이격되도록 정렬되는 것인데, 본 실시례에서 상기 제1보강체 내지 제3보강체(210,230,250)는 중심도체(300)를 중심으로 하여 동심으로 배치된다.
도 6 및 도 7을 참조하여 정렬단계에 대해 보다 상세하게 설명하면, 상기 다수개의 보강수단(200)에는 가고정돌기(215,235) 및 상기 가고정돌기(215,235)가 삽입되는 가고정홈(238,258)이 서로 대응되게 구비되고, 이를 통해 상기 다수개의 보강수단(200)이 일정간격으로 정렬된다.
보다 구체적으로는, 도 7에 잘 도시된 바와 같이, 상기 제1보강체(210) 및 제2보강체(230)에는 각각 가고정돌기(215,235)가 구비되고, 상기 제2보강체(230) 및 제3보강체(250)에는 상기 가고정돌기(215,235)가 끼워지는 가고정홈(238,258)이 각각 형성된다.
이에 따라 상기 제1보강체 내지 제3보강체(210,230,250)는 서로 조립되는 방식으로 가고정되어 서로 이격된 상태를 유지할 수 있다. 그리고, 이러한 가고정에 의해 제1보강체 내지 제3보강체(210,230,250)가 중력방향(도 6의 G방향)으로 직립되더라도 형태를 유지할 수 있다. 도면부호 S1,S2는 이격된 부분을 나타낸다.
한편, 도 8 및 도 9에는 정렬단계를 위한 다른 실시례가 도시되어 있다. 이에 보듯이, 상기 다수개의 보강수단(200) 중 어느 하나의 보강수단(200)에는 가고정포스트(400,500)가 돌출되어 구비되고, 다른 보강수단(200)에는 상기 가고정포스트(400,500)가 삽입되는 가고정홀(239A,239B)이 형성되고, 이를 통해 상기 다수개의 보강수단(200)이 일정간격으로 정렬된다.
보다 구체적으로는, 도 9에 잘 도시된 바와 같이, 상기 제1보강체 내지 제3보강체(210,230,250)의 내측을 가로지르는 제1포스트(400) 및 제2포스트(500)가 구비되고, 상기 제1포스트(400) 및 제2포스트(500)가 상기 제1보강체 내지 제3보강체(210,230,250)를 통과하면서 이들 사이를 가고정시키는 것이다.
이를 위해, 상기 제2보강체(230)에는 상기 제1포스트(400) 및 제2포스트(500)가 각각 통과하는 제1가고정홀(239A) 및 제2가고정홀(239B)이 관통되어 형성된다. 그리고, 제3보강체(250)의 일측에는 상기 제1포스트(400)의 일단이 끼워지는 체결홈(258)이 형성되고, 제1보강체(210)의 일측에는 상기 제2포스트(500)의 일단이 끼워지는 체결홈(218B)이 형성된다.
그리고, 도 10에서 보듯이, 상기 제1포스트(400) 및 제2포스트(500)에는 단차부(430,540)가 형성되어 상기 제1보강체 내지 제3보강체(210,230,250)가 서로 간격을 유지하면서 가고정되도록 한다. 보다 구체적으로는, 상기 제1포스트(400)의 단차부(430) 및 제2포스트(500)의 단차부(540)에 각각 제2보강체(230)의 제1가고정홀(239A) 및 제2가고정홀(239B) 가장자리가 걸어진다.
본 실시례에서 상기 제1포스트(400)는 제1보강체(210)의 조립홈(218A)에 압입되어 구비되고, 제2포스트(500)는 상기 제3보강체(250)에 압입되어 구비되는데, 물론 제1포스트(400) 및 제2포스트(500)는 상기 보강수단(200)에 일체로 형성될 수도 있다. 또한, 상기 제1포스트(400)는 생략되고 제2포스트(500)만 구비될 수도 있다.
이와 같이 제1보강체 내지 제3보강체(210,230,250)가 서로 가고정되면, 몰딩단계가 이어진다. 상기 몰딩단계는 상기 보강수단(200)을 감싸도록 외측에 에폭시 레진의 몰딩을 통해 절연스페이서(100)의 에폭시 몰딩부(130)가 성형되는 것이다.
이상에서, 본 발명에 따른 실시례를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시례에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시례들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시례에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 케이스 20: 내부공간
100: 절연스페이서 130: 에폭시 몰딩부
200: 보강수단 210: 제1보강체
230: 제2보강체 250: 제3보강체
300: 중심도체

Claims (12)

  1. 내부에 절연가스가 충진된 밀폐공간을 형성하는 케이스와,
    상기 케이스의 밀폐공간에 상기 케이스의 길이방향을 따라 연장되는 연결도체와 체결되는 중심도체와,
    상기 밀폐공간 내에서 상기 중심도체를 지지하는 에폭시 몰딩부와,
    상기 에폭시 몰딩부 내부를 따라 상기 중심도체로부터 상기 케이스 방향으로 다수개가 구비되고 서로 다른 유전율을 갖는 보강수단을 포함하여 구성되고,
    상기 보강수단은 상기 에폭시 몰딩부 보다 높은 유전율을 갖는 재질로 만들어지며,
    상기 보강수단은
    상기 중심도체에 인접하여 구비되는 제1보강체와,
    상기 제1보강체에 이웃하여 구비되는 제2보강체와,
    상기 제2보강체를 중심으로 상기 제1보강체의 반대측에 구비되고 상기 케이스에 인접하여 구비되는 제3보강체를 포함하되,
    상기 제1보강체의 유전율(X), 상기 제2보강체의 유전율(Y), 상기 제3보강체의 유전율(Z)은 X≥Z>Y임을 특징으로 하는 가스 절연 개폐장치용 절연스페이서.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 보강수단의 외면은 곡면으로 형성됨을 특징으로 하는 가스 절연 개폐장치용 절연스페이서.
  5. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 보강수단은 상기 에폭시 몰딩부의 내부를 따라 링형상으로 구비됨을 특징으로 하는 가스 절연 개폐장치용 절연스페이서.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 다수개의 보강수단에는 가고정돌기 및 상기 가고정돌기가 삽입되는 가고정홈이 서로 대응되게 구비됨을 특징으로 하는 가스 절연 개폐장치용 절연스페이서.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 다수개의 보강수단 중 어느 하나의 보강수단에는 가고정포스트가 돌출되어 구비되고, 다른 보강수단에는 상기 가고정포스트가 삽입되는 가고정홀이 형성됨을 특징으로 하는 가스 절연 개폐장치용 절연스페이서.
  8. 중심에 중심도체가 위치되도록 중심도체와 보강수단을 결합하는 중심도체조립단계와,
    상기 보강수단과 이격되도록 상기 보강수단 외측에 다른 보강수단을 정렬하는 정렬단계와,
    상기 보강수단을 감싸도록 외측에 에폭시 레진의 몰딩을 통해 에폭시 몰딩부가 성형되는 몰딩단계를 포함하여 구성되고,
    상기 보강수단은 상기 에폭시 몰딩부 보다 높은 유전율을 갖는 재질로 만들어지며,
    상기 보강수단은
    상기 중심도체에 인접하여 구비되는 제1보강체와,
    상기 제1보강체에 이웃하여 구비되는 제2보강체와,
    상기 제2보강체를 중심으로 상기 제1보강체의 반대측에 구비되고 케이스에 인접하여 구비되는 제3보강체를 포함하되,
    상기 제1보강체의 유전율(X), 상기 제2보강체의 유전율(Y), 상기 제3보강체의 유전율(Z)은 X≥Z>Y임을 특징으로 하는 가스 절연 개폐장치용 절연스페이서의 제조방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 중심도체조립단계는 상기 보강수단의 중심홀에 상기 중심도체가 압입되어 이루어짐을 특징으로 하는 가스 절연 개폐장치용 절연스페이서의 제조방법.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 정렬단계에서 상기 보강수단은 상기 중심도체를 중심으로 하여 동심으로 형성되고, 서로 일정간격 이격되어 구비됨을 특징으로 하는 가스 절연 개폐장치용 절연스페이서의 제조방법.
  11. 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 정렬단계에서, 상기 보강수단에는 가고정돌기 및 상기 가고정돌기가 삽입되는 가고정홈이 서로 대응되게 구비되어, 상기 보강수단을 구성하는 제1보강체 내지 제3보강체가 서로 일정간격으로 정렬됨을 특징으로 하는 가스 절연 개폐장치용 절연스페이서의 제조방법.
  12. 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 정렬단계에서, 상기 보강수단 중 어느 하나의 보강수단에는 가고정포스트가 돌출되어 구비되고, 다른 보강수단에는 상기 가고정포스트가 삽입되는 가고정홀이 형성되어, 상기 보강수단이 일정간격으로 정렬됨을 특징으로 하는 가스 절연 개폐장치용 절연스페이서의 제조방법.

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