KR101702605B1 - 가스절연 개폐기의 듀얼 구동식 가스 차단장치 - Google Patents

가스절연 개폐기의 듀얼 구동식 가스 차단장치 Download PDF

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Abstract

본 출원은 가스절연 개폐기의 듀얼 구동식 가스 차단장치에 관한 것으로, 고정부, 가동부 및 듀얼 구동부를 포함한다. 고정부는 고정 실린더와 상기 고정 실린더의 중심에 위치하여 상하 방향으로 이동 가능하게 결합되는 고정 접촉자를 포함한다. 가동부는 가동 실린더와 상기 고정 접촉자가 내부로 관통되는 가동 접촉자 및 상기 가동 접촉자의 일측에 결합되고 상기 고정 실린더로 수용되며 상기 고정 접촉자와 상기 가동 접촉자의 접촉시 절연가스가 분사되는 노즐을 포함한다. 듀얼 구동부는 상기 고정 실린더 내의 동작공간에 결합되는 제1 고정 연결부, 제1 고정 연결부에 회전 가능하게 결합되고 양단의 길이가 상이하게 형성되며, 상기 양단이 각 α를 형성하여 절곡되는 레버, 상기 레버의 일단과 결합되는 제1 링크, 상기 제1 링크와 상기 고정 접촉자를 연결하는 제2 고정 연결부 및 상기 레버의 타단과 상기 노즐을 연결하는 제2 링크를 포함한다. 따라서 개시된 기술은 레버의 회전 운동으로 고정부와 가동부의 양방향 구동이 가능하여 적은 힘으로 고정부와 가동부를 동시에 구동시켜 차단 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 고정부와 가동부의 양방향 구동으로 인한 구동거리의 감소로 가스절연 개폐기의 크기를 줄일 수 있어 제작 원가를 절감할 수 있다.

Description

가스절연 개폐기의 듀얼 구동식 가스 차단장치{GAS CIRCUIT BREAKER APPARATUS OF DUAL DRIVING IN GAS INSULATED SWITCHGEAR}
본 출원은 가스절연 개폐기의 듀얼 구동식 가스 차단장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 차단 성능을 향상시킬 수 있고, 제작 원가를 절감할 수 있는 가스절연 개폐기의 듀얼 구동식 가스 차단장치에 관한 것이다.
가스절연 개폐장치(GIS; Gas Insulated Switchgear)는, 옥내외 발전소나 변전소에 사용되는 전력 개폐장치로서, 사용조건 하에서 정상 상태의 개폐뿐만 아니라 전력사고, 단락 등의 이상상태에 있어서도 선로를 안전하게 개폐하여 전력계통을 적절히 보호하는 장치이다. 이러한 가스절연 개폐장치는 차단기(CB; Circuit Breaker), 단로기(DS; Disconnecting Switch), 보수용 접지개폐기(Earthing Switch), 변류기(CT; Current Transformer), 선로용 접지개폐기(LES; Line Earthing Switch), 모선(Main Bus), 부싱(Gas to Air Bushing), 및 조작함 등을 구비한다. 여기서 차단기는 가장 중요한 기기이다. 따라서 차단기의 성능 향상과 소형화가 중요시되고 있다. 하지만 차단기의 일방향 동작으로 인하여 작은 크기를 형성하면서 성능을 향상시키기 어려운 문제점이 있었다.
이와 관련된 종래 기술은 한국 등록특허 10-2005-0129934에 개시되어 있다.
본 출원은 차단 성능을 향상시킬 수 있고, 제작 원가를 절감할 수 있는 가스절연 개폐기의 듀얼 구동식 가스 차단장치를 제공한다.
실시예들 중에서, 가스절연 개폐기의 듀얼 구동식 가스 차단장치는 고정 실린더와 상기 고정 실린더의 중심에 위치하여 상하 방향으로 이동 가능하게 결합되는 고정 접촉자를 포함하는 고정부, 가동 실린더와 상기 고정 접촉자가 내부로 관통되는 가동 접촉자 및 상기 가동 접촉자의 일측에 결합되고 상기 고정 실린더로 수용되며 상기 고정 접촉자와 상기 가동 접촉자의 접촉시 절연가스가 분사되는 노즐을 포함하는 가동부 및 상기 고정 실린더 내의 동작공간에 결합되는 제1 고정 연결부, 제1 고정 연결부에 회전 가능하게 결합되고 양단의 길이가 상이하게 형성되며, 상기 양단이 각 α를 형성하여 절곡되는 레버, 상기 레버의 일단과 결합되는 제1 링크, 상기 제1 링크와 상기 고정 접촉자를 연결하는 제2 고정 연결부 및 상기 레버의 타단과 상기 노즐을 연결하는 제2 링크를 포함하는 듀얼 구동부를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 각 α는 150도 이상 180도 미만으로 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 듀얼 구동부는 상기 가스절연 개폐기에서 발생되는 전계의 완화를 위하여 절연체로 형성될 수 있다.
본 출원의 개시된 기술은 레버의 회전 운동으로 고정부와 가동부의 양방향 구동이 가능하여 적은 힘으로 고정부와 가동부를 동시에 구동시켜 차단 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 출원의 개시된 기술은 고정부와 가동부의 양방향 구동으로 인한 구동거리의 감소로 가스절연 개폐기의 크기를 줄일 수 있어 제작 원가를 절감할 수 있다.
도 1은 개시된 기술의 일 실시예에 따른 가스절연 개폐기의 듀얼 구동식 가스 차단장치에서 통전 상태를 설명하는 도면이다.
도 2는 도 1의 가스절연 개폐기의 듀얼 구동식 가스 차단장치에서 전류의 차단을 위한 동작을 설명하는 도면이다.
도 3은 도 1의 가스절연 개폐기의 듀얼 구동식 가스 차단장치에서 전류가 차단 완료된 상태를 설명하는 도면이다.
개시된 기술에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 개시된 기술의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 개시된 기술의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 개시된 기술에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다"또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 개시된 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
도 1은 개시된 기술의 일 실시예에 따른 가스절연 개폐기의 듀얼 구동식 가스 차단장치에서 통전 상태를 설명하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 가스절연 개폐기는 고정부(100), 가동부(200) 및 듀얼 구동부(300)를 포함한다.
고정부(100)는 고정 실린더(110)와 고정 접촉자(120)를 포함하고, 가스절연 개폐기의 차단기에 설치된다. 고정 실린더(110)는 고정부(100)의 외함으로 형성되고, 내부는 듀얼 구동부(300)가 가동되는 동작 공간과 고정 접촉자(120)가 가동 접촉자(220)와 접촉되는 소호 공간으로 구획된다. 고정 접촉자(120)는 고정 실린더(110)의 중심에 위치하여 상하 방향으로 이동 가능하게 결합되고, 가동 접촉자(220)와 접촉 또는 분리되어 가스절연 개폐기에 흐르는 전류를 통전 또는 차단시킬 수 있다.
가동부(200)는 가동 실린더(210), 가동 접촉자(220) 및 노즐(230)을 포함하고, 고정부(100)와 접촉 또는 분리될 수 있도록 고정부(100)와 동일한 중심선 상에 위치한다. 가동 실린더(210)는 가동부(200)의 외함으로 형성되고, 고정부(100)와 가동부(200)의 접촉시 내부에 고정 접촉자(120)를 수용한다. 가동 접촉자(220)는 고정부(100)와 가동부(200)의 접촉시 고정 접촉자(120)가 내부로 관통된다. 노즐(230)은 가동 접촉자(220)의 일측에 결합되고, 고정부(100)와 가동부(200)의 접촉시 고정 실린더(110)로 수용된다. 이때, 노즐(230)은 고정 접촉자(120)와 가동 접촉자(220)의 접촉 또는 분리시 발생되는 아크(Arc)를 제어하기 위하여 절연가스가 분사된다.
듀얼 구동부(300)는 고정 실린더(110) 내의 동작 공간에 결합되고, 고정부(100)와 가동부(200)에 연결되어 고정부(100)와 가동부(200) 각각을 양방향으로구동시킬 수 있다. 일 실시예에서, 듀얼 구동부는 절연체로 형성될 수 있다. 이는 고정부(100)와 가동부(200)의 접촉시 아크(Arc)의 발생으로 인한 전계의 분포를 완화시키기 위함이다.
도 2는 도 1의 가스절연 개폐기의 듀얼 구동식 가스 차단장치에서 전류 차단을 위한 동작을 설명하는 도면이고, 도 3은 도 1의 가스절연 개폐기의 듀얼 구동식 가스 차단장치에서 전류가 차단 완료된 상태를 나타내는 도면이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 듀얼 구동부(300)는 제1 고정 연결부(310), 레버(320), 제1 링크(330), 제2 고정 연결부(340) 및 제2 링크(350)를 포함한다.
제1 고정 연결부(310)는 'ㄱ' 모양으로 형성되어 실린더(110) 내의 동작공간에 고정 결합된다. 일 실시예에서, 제1 고정 연결부(310)는 듀얼 구동부(300)의 중심축으로 구현될 수 있다.
레버(320)는 제1 고정 연결부(310)의 일단에 회전 가능하게 결합되고, 양단의 길이가 서로 상이하게 형성되며, 양단이 각 α를 형성하여 절곡된다. 일 실시예에서, 각 α는 150도 이상 180도 미만으로 형성될 수 있다. 이는 듀얼 구동부(300)의 구동반경을 최소화하기 위함이다. 결과적으로, 듀얼 구동부(300)의 구동반경을 최소화시킴으로 가스절연 개폐기의 크기를 줄일 수 있고, 제작 원가를 절감할 수 있다.
제1 링크(330)는 레버(320)의 일단과 결합되고, 레버(320)와 제2 고정 연결부(340)를 연결하여 고정부(100)의 양방향 이동을 가능하게 한다. 여기에서, 제1 링크(330)는 레버(320)의 회전 운동을 제2 고정 연결부(340)의 왕복 운동으로 변화시키는 것이다.
제2 고정 연결부(340)는 제1 링크(330)와 고정 접촉자(110)를 연결하고, 제1 링크(330)의 회전 운동을 통해 왕복 운동한다. 이때, 제2 고정 연결부(340)와 결합되는 고정 접촉자(110)도 왕복 운동을 하고 결과적으로, 고정 접촉자(110)가 결합되는 고정부(100)가 왕복 운동을 하게 되는 것이다.
제2 링크(350)는 레버(320)의 타단과 노즐(230)을 연결하고, 레버(320)의 회전 운동으로 인해 노즐(230)이 결합되는 가동부(200)는 왕복 운동한다.
결과적으로, 고정부(100)와 가동부(200)는 레버(320)의 회전 운동으로 상호 양방향 구동이 가능하여 적은 힘으로 고정부(100)와 가동부(200)를 동시에 구동시켜 차단 성능을 향상시킬 수 있고, 구동거리의 감소로 가스절연 개폐기의 크기를 줄일 수 있어 제작 원가를 절감할 수 있다.
상기에서는 본 출원의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 출원의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 출원을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 고정부 110 : 고정 실린더
120 : 고정 접촉자 200 : 가동부
210 : 가동 실린더 220 : 가동 접촉자
230 : 노즐 300 : 듀얼 구동부
310 : 제1 고정 연결부 320 : 레버
330 : 제1 링크 340 : 제2 고정 연결부
350 : 제2 링크

Claims (3)

  1. 고정 실린더와 상기 고정 실린더의 중심에 위치하여 상하 방향으로 이동 가능하게 결합되는 고정 접촉자를 포함하는 고정부;
    가동 실린더와 상기 고정 접촉자가 내부로 관통되는 가동 접촉자 및 상기 가동 접촉자의 일측에 결합되고 상기 고정 실린더로 수용되며 상기 고정 접촉자와 상기 가동 접촉자의 접촉시 절연가스가 분사되는 노즐을 포함하는 가동부; 및
    상기 고정 실린더 내의 동작공간에 결합되는 제1 고정 연결부, 제1 고정 연결부에 회전 가능하게 결합되고 양단의 길이가 상이하게 형성되며, 상기 양단이 각 α를 형성하여 절곡되는 레버, 상기 레버의 일단과 결합되는 제1 링크, 상기 제1 링크와 상기 고정 접촉자를 연결하는 제2 고정 연결부 및 상기 레버의 타단과 상기 노즐을 연결하는 제2 링크를 포함하는 듀얼 구동부를 포함하고,
    상기 각 α는 150도 이상 180도 미만으로 형성되는 가스절연 개폐기의 듀얼 구동식 가스 차단장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 듀얼 구동부는
    상기 가스절연 개폐기에서 발생되는 전계의 완화를 위하여 절연체로 형성되는 것을 특징으로 하는 가스절연 개폐기의 듀얼 구동식 가스 차단장치.

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