KR101809385B1 - 가스 차단기 - Google Patents

Abstract

절연 탱크 내에, 개리 가능한(openable) 한 쌍의 주 접촉자와, 이들의 내경측에 배치된 한 쌍의 아크 접촉자와, 주 접촉자(102) 및 아크 접촉자(105)를 단부에 갖는 버퍼 실린더(104)와, 버퍼 실린더(104) 내에 형성된 버퍼실과, 버퍼 실린더(104)의 내주에 배치된 버퍼 피스톤과, 아크 접촉자(105)를 둘러싸고 버퍼 실린더(104)의 단부에 설치된 절연 노즐부(1)로 가스 차단기를 구성한다. 절연 노즐부(1)는 분할 노즐 베이스부(2)와 분할 노즐 선단부(3)로 구성되고, 분할 노즐 베이스부(2)는 스로트부(4)를 갖는다.

Description

가스 차단기{GAS CIRCUIT BREAKER}

본 발명은 소호성 가스를 갖는 전력용의 가스 차단기에 관한 것으로, 특히, 그 차단부를 구성하는 절연 노즐의 구조에 관한 것이다.

최근, 전력 계통의 고전압ㆍ대전류화와 함께 차단기의 대용량화가 진행되는 한편, 차단부 구조의 최적화에 의한 저비용, 공간 절약화의 요구가 높아지고 있고, 보다 낮은 조작력으로 우수한 차단 성능을 확보하는 것이 요구되고 있다.

열 버퍼식 차단기를 포함하는 가스 차단기의 가동측 차단부는, 일반적으로, 버퍼 실린더부로부터 고정측ㆍ차단부측에 절연 노즐과 가동 주 접촉자를 구비하고 있다. 이 절연 노즐은 가동 아크 접촉자 및 고정 아크 접촉자 사이에 발생하는 아크에, 버퍼 실린더 내에서 압축된 소호성 가스를 효과적으로 분사하는 것을 목적으로 하여 설치되어 있다.

차단 성능을 향상시키는 하나의 수단으로서, 절연 노즐의 스로트부를 길게 함으로써, 버퍼 실린더 내의 소호성 가스의 압력을 높이는 방법이 있다. 이 방법에서는, 고전압ㆍ대전류의 차단이 요구되는 차단기일수록, 큰 절연 노즐이 필요해지고 있다.

특허문헌 1에는, 노즐을, 그 축방향에 있어서, 노즐 스로트부를 포함하는 제1 노즐 부재와, 제2 노즐 부재로 분할하고, 제1 노즐 부재와 제2 노즐 부재를 가동 통전 접촉자에 의해 버퍼 실린더에 고정하는 것을 특징으로 하는 가스 차단기가 개시되어 있다.

일본 특허 공개 제2003-297198호

차단기의 성능을 확보하기 위해서는, 고정측 차단부와 가동측 차단부의 중심축이 일직선 상에 일치되어 있을 필요가 있으므로, 조립 시에 차단부의 동축 상태를 확인할 수 있는 것이 중요하다.

가동측의 노즐 스로트부와 고정 아크 접촉자가 동축 상에 있는 것을 확인할 수 있으면, 차단부의 동축 상태를 높은 정밀도로 확인할 수 있다.

특허문헌 1에 개시된 가스 차단기에 있어서는, 제1 노즐 부재가 노즐 스로트부를 갖는 구성으로 하고 있으므로, 노즐 스로트부가 제1 노즐 부재의 선단 부분에 가려지므로, 노즐 스로트부와 고정 아크 접촉자가 동축 상에 있는 것을 확인하는 것이 어려워진다고 하는 문제가 있다.

상기의 문제를 감안하여, 본원 발명은, 소호성 가스로 충전된 탱크 내에, 개리(開離) 가능한 한 쌍의 고정 주 접촉자와 가동 주 접촉자를 포함하는 주 접촉자와, 이들 주 접촉자의 내경측에 배치된 한 쌍의 고정 아크 접촉자와 가동 아크 접촉자를 포함하는 아크 접촉자와, 상기 가동측 주 접촉자 및 가동 아크 접촉자의 한쪽을 선단에 갖는 버퍼 실린더와, 버퍼 실린더 내에 설치된 버퍼실과, 버퍼 실린더 내주에 배치된 버퍼 피스톤과, 상기 가동 아크 접촉자를 둘러싸고 상기 버퍼 실린더의 선단에 설치된 상기 버퍼 실로부터의 소호성 가스를 상기 아크 접촉자 사이로 유도하는 유로를 형성하는 절연 노즐부를 설치하고, 상기 절연 노즐부는, 버퍼 실린더 선단에의 접속부로부터, 스로트부까지를 갖는 분할 노즐 베이스부와, 거기에 접속하는 분할 노즐 선단부에 의해 구성된다.

상기 구성을 갖는 본 발명은, 긴 스로트부를 갖는 대형의 절연 노즐에 있어서도, 조립 시에 차단부의 동축 상태를 높은 정밀도로 용이하게 확인 가능하게 함으로써, 조립 작업성을 향상시킴과 함께, 우수한 차단 성능을 갖는 가스 차단기를 제공할 수 있다.

도 1은 실시예 1의 분할 노즐 구조를 적용한 가스 차단기의 차단 상태의 단면도이다.
도 2는 실시예 1의 분할 노즐 구조를 적용한 가동측 차단부의 단면도이다.
도 3은 실시예 1의 분할 노즐 구조를 적용한 가스 차단기의 투입 상태의 단면도이다.
도 4는 실시예 1의 분할 노즐 베이스부와 분할 노즐 선단부의 구조를 도시한 분해 단면도이다.
도 5는 실시예 1의 분할 노즐 베이스부와 분할 노즐 선단부의 접속부를 확대한 단면도이다.
도 6은 실시예 1의 분할 노즐 구조를 적용한 차단부의 동축 확인 방법의 일례를 나타낸 단면도이다.
도 7은 실시예 1의 분할 노즐 선단부의 테이퍼부에, 슬릿부를 설치한 일례를 나타내는 도면이다.
도 8은 도 7의 VIII-VIII 단면도이다.
도 9는 실시예 1의 변형예를 나타낸 단면도이다.

이하, 도면을 이용해서 본 발명의 실시예에 대해서 설명한다. 하기는 어디까지나 실시의 예이며, 발명의 내용을 하기 구체적 형태에 한정하는 것을 의도하는 취지는 아니다. 발명 자체는, 특허 청구 범위에 기재된 내용에 입각해서 다양한 형태로 실시하는 것이 가능하다. 예를 들어, 본원 발명을 2실 열 버퍼형 차단기에 적용하는 것도 가능하다.

<실시예 1>

도 1은, 본 발명의 분할 노즐 베이스부(2)와 분할 노즐 선단부(3)를 사용해서 구성한 가스 차단기 내부의 개요도이다. 분할 노즐 베이스부(2)와 분할 노즐 선단부(3) 이외의 구성은 종래의 버퍼형 가스 차단기의 구성과 마찬가지이다.

절연 탱크(301) 내에는 SF₆ 가스 등의 소호성 가스가 봉입되고, 고정측 통전 도체(202) 및 가동측 통전 도체(109)가 인입된다.

고정측 통전 도체(202)는, 고정측 차단부(200)를 구성하는 고정측 주 회로 도체(201), 고정 아크 접촉자 베이스(203), 고정 아크 접촉자(204) 및 고정 주 접촉자(205)에 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 고정 아크 접촉자(204)는, 고정 아크 접촉자 베이스(203)로부터 제거하고, 설치가 가능하게 되어 있다.

가동측 통전 도체(109)는, 가동측 주 회로 도체(103)와 미끄럼 이동용 접촉자(101) 및 버퍼 실린더(104)를 거쳐서 가동측 차단부(100)에 전기적으로 접속되어 있다. 가동측 주 회로 도체(103)의 내측에는 버퍼 피스톤(110)이 접속되어 있고, 버퍼 피스톤(110)의 외주에 설치된 버퍼 실린더 지지 미끄럼 이동용 가이드(107)와, 가동측 주 회로 도체(103)의 내주에 설치된 미끄럼 이동용 접촉자(101)가, 버퍼 실린더(104)를 동심원에 끼워 넣는 형태로 지지하고 있다. 이 구성에 의해, 버퍼 실린더(104)는, 가동측 주 회로 도체(103)와 전기적인 관계를 유지한 상태로 축방향으로 이동 가능하다.

버퍼 피스톤(110)의 중심에는 관통 구멍이 형성되고, 그 내측을 버퍼 샤프트(111)가 통과하고 있고, 버퍼 샤프트(111)는 버퍼 피스톤(110)의 내주에 설치된 버퍼 샤프트 지지 미끄럼 이동용 가이드(108)에 의해 지지되어 있다. 버퍼 샤프트(111)의 일단부가 버퍼 실린더(104)에 고정되고, 타단부는 절연 로드(112)에 연결되어 있다. 이 구성에 의해 절연 로드(112)의 타단부에 연결된 조작기(도시하지 않음)의 구동력에 의해, 가동측 차단부(100)가 축 방향으로 동작한다.

또한, 절연 탱크(301)의 중간부에는, 가동측 차단부(100) 및 고정측 차단부(200)의 일부를 유지 관리하기 위한 측면 홀(302)을 갖는다.

도 2는, 도 1에 있어서의 가동측 차단부(100)의 확대도이다. 버퍼 실린더(104)의 선단부 중앙에는 가동 아크 접촉자(105)가 설치된다. 가동 아크 접촉자(105)의 외주에는 그것을 둘러싸도록 절연 커버(106), 절연 노즐부(1) 및 가동 주 접촉자(102)가 각각 동심원 형상으로 배치된다. 또한, 일반적으로 가동 아크 접촉자(105)의 선단은, 가동 주 접촉자(102)보다도, 고정측 차단부(200)측에 위치하고 있다.

도 1의 상태로부터, 가동측 차단부(100)가 도 1의 고정측으로 이동하면, 우선, 가동 아크 접촉자(105)가 고정 아크 접촉자(204)와 접촉하여 전기적으로 접속된다. 그 후도 가동측 차단부(100)의 동작은 계속되고, 최종적으로 도 3에 도시하는 투입 상태의 위치까지 이동한다. 이 위치에서는, 가동 주 접촉자(102)가, 고정 주 접촉자(205)의 내측에 삽입되고, 가동측 차단부(100)와 고정측 차단부(200)가 전기적으로 완전히 접속된 상태로 된다.

반대로, 도 3의 상태로부터, 가동측 차단부(100)가 가동측으로 이동하면, 우선 가동 주 접촉자(102)가 고정 주 접촉자(205)와 분리되고, 계속해서 가동 아크 접촉자(105)와 고정 아크 접촉자(204)가 분리된다. 이때 가동측 차단부(100)와 고정측 차단부(200) 사이에 대전류가 흐르고 있었던 경우, 가동 아크 접촉자(105)와 고정 아크 접촉자(204)가 분리되어도 전류는 도중에 끊어지지 않고, 가동 아크 접촉자(105)와 고정 아크 접촉자(204)의 접촉자 사이에는 아크가 발생하고, 전류가 계속해서 흐른다.

버퍼형 가스 차단기에서는, 일련의 차단 동작에 의해 버퍼 실린더(104) 내의 소호성 가스를, 버퍼 피스톤(110)에 의해 압축하고, 아크에 소호성 가스를 분사함으로써 아크를 소호하고, 가동측 차단부(100)와 고정측 차단부(200)를 전기적으로 분리한다. 이 차단 동작 시에, 절연 노즐부(1)의 내측에는, 고온 또한 고압의 소호성 가스(이하, 핫 가스라고 함)가 흐른다.

도 2에 도시하는 바와 같이 절연 노즐부(1)는, 분할 노즐 베이스부(2)와, 분할 노즐 선단부(3)에 의해 구성되고, 모두 PTFE(폴리테트라플루오루에틸렌)로 형성되어 있다. 또한, 내열성과 기계적 강도가 우수한 절연 재료이면 PTFE 이외의 재료를 사용하고 있어도 된다. 또한, 절연 재료는 예를 들어 질화붕소, 산화알루미늄, 이황화몰리브덴 등의 첨가물을 함유한 것이어도 된다.

도 4는 가동측 차단부(100)의 선단 부분으로부터 분할 노즐 베이스부(2) 및 분할 노즐 선단부(3)를 분해한 상태의 단면도이다.

분할 노즐 베이스부(2)는, 내부에 소호성 가스의 통로를 갖는 다단 원통 구조이며, 내부의 소호성 가스 통로의 일단부(고정측 단부)는, 고정 아크 접촉자(204)의 외경보다도 큰 내경의 스로트부(4)로 되어 있고, 타단부(가동측 단부)는 내부에 가동 아크 접촉자(105) 및 절연 커버(106)를 수납 가능한 공간을 가진 내경으로 되어 있다. 또한, 스로트부(4)는 절연 노즐부(1) 내의 소호성 가스 통로 중에서 최소 직경이다.

분할 노즐 베이스부(2)의 스로트부(4)측의 단부의 외주에는, 수나사부(6a)와 빠짐 방지부(7a) 및 체결 지그용 가공부(8)를 갖는다.

타단부의 외주에는, 수나사부(9a)와 빠짐 방지부(10a)를 갖고, 수나사부(9a)가 버퍼 실린더(104)의 암나사부(9b)와 나사 결합하고, 빠짐 방지부(10a)가 버퍼 실린더(104)의 빠짐 방지부(10b)와 결합함으로써 버퍼 실린더(104)와 접속된다.

체결 지그용 가공부(8)는, 예를 들어 동일한 원주 상에 배치된 복수의 구멍으로 구성되고, 그 구멍에 핀 형상의 돌기부를 갖는 체결 지그를 걸고, 수나사부(9a)를 암나사부(9b)에 체결하거나, 혹은 이완하는 방향으로 토크를 가할 수 있다. 또한, 체결 지그용 가공부(8)의 형상은 구멍에 한정되지 않고, 방사상으로 배치된 복수의 홈 등이어도 된다.

분할 노즐 선단부(3)도, 내부에 소호성 가스의 통로를 갖는 다단 원통 구조이며, 내부의 일단부는, 단부측의 내경이 확대된 테이퍼부(11)로 되어 있다.

타단부의 내측에는 암나사부(6b) 및 빠짐 방지부(7b)를 갖고, 암나사부(6b)와, 분할 노즐 베이스부(2)의 수나사부(6a)의 나사 결합과, 빠짐 방지부(7b)와, 분할 노즐 베이스부(2)의 빠짐 방지부(7a)의 걸림 결합에 의해 노즐 베이스부(2)와 접속된다.

분할 노즐 베이스부(2)와 분할 노즐 선단부(3)를 조합한 상태의 확대도를 도 5에 도시한다.

분할 노즐 베이스부(2)와 분할 노즐 선단부(3)의 경계선에는, 나사 결합부(6)에의 핫 가스의 침입을 방해하기 위한 감합부(5)를 갖는다. 또한, 감합부(5)의 효과에 대해서는 후술하지만, 분할 노즐 선단부(3)와 분할 노즐 베이스부(2) 사이의 제1 간극(A)은, 스로트부(4)의 도중에는 설치하지 않고, 스로트부(4)로부터 고정측에 설치한다. 이것은, 가스가 흐르는 면적이 작은 스로트부(4)에서는 소호성 가스의 압력이 높은 상태가 되므로, 강도상의 부담이 큰 것과, 스로트부(4) 내는 고정 아크 접촉자(204)와 분할 노즐 베이스부(2)의 거리가 가까워 고전계이므로, 단차 등을 마련함으로써 가스 흐름이 흐트러지고, 국소적으로 소호성 가스의 밀도가 작은 영역이 발생하면, 그 영역을 통해서 아크가 흐르게 되어, 성능 저하 요인으로 될 수 있기 때문이다.

본 실시예에서는, 노즐 선단부(3)의 테이퍼부(11)측의 외주에는 가드부(12)를 갖고, 가드부(12)에는 체결 지그용 가공부(13)가 설치되어 있다. 체결 지그용 가공부(13)는, 예를 들어 동일한 원주 상에 배치된 복수의 구멍으로 구성되고, 그 구멍에 핀 형상의 돌기부를 갖는 체결 지그를 걸고, 수나사부(6a)를 암나사부(6b)에 체결하거나, 혹은 이완하는 방향으로 토크를 가할 수 있다. 또한, 체결 지그용 가공부(13)의 형상은 구멍에 한정되지 않고, 방사상으로 배치된 복수의 홈 등이어도 된다.

이 구조에 의해, 분할 노즐 베이스부(2)의 체결 지그용 가공부(8)와, 분할 노즐 선단부(3)의 체결 지그용 가공부(13)에 체결 지그를 걸어 토크를 가하고, 나사 결합부(6)를 이완하거나, 혹은 체결함으로써, 절연 노즐부(1)를 분할 노즐 베이스부(2)와 분할 노즐 선단부(3)에 분해, 혹은 조립하는 것이 가능하다.

또한, 분할 노즐 베이스부(2), 분할 노즐 선단부(3) 및 고정 아크 접촉자(204)를, 각각 가동 주 접촉자(102)와 고정 주 접촉자(205) 사이를 통과 가능한 크기로 설계함으로써, 상기 절연 노즐부(1)의 분할과, 고정 아크 접촉자 베이스(203)로부터의 고정 아크 접촉자(204)의 제거에 의해, 분할 노즐 베이스부(2), 분할 노즐 선단부(3) 및 고정 아크 접촉자(204)를 측면 홀(302)로부터 제거할 수도 있다.

도 6은, 분할 구조의 노즐을 사용한 차단부의 동축 상태의 확인 작업의 개요를 나타낸다.

차단부에 있어서, 고정측 차단부(200)와 가동측 차단부(100)의 동축을 맞추는 것은 중요하고, 축이 일치하지 않으면 성능 저하 요인, 혹은 파손 등의 문제 요인이 될 수 있다.

가동측 차단부(100)는 분할 노즐 선단부(3)를 접속하지 않고, 분할 노즐 베이스부(2)의 스로트부(4)가 가동측 차단부(100)의 선단에 배치된 상태로 되어 있다. 이때, 가동측 차단부(100)와 조작기의 연결이 분리되고, 가동측 차단부(100)를 임의로 움직이게 할 수 있는 상태인 것이 바람직하다.

고정측 차단부(200)의 고정 아크 접촉자(204)의 선단에, 동축 상태 확인용의 지그(303)를 설치한다. 지그(303)는, 예를 들어 분할 구조로 되어 있고, 고정측 지그(303a)는 일단부에 고정 아크 접촉자(204)를 삽입하기 위한 구멍을 갖고, 타단부에 가동측 지그(303b)를 접속하기 위한 나사 결합부를 가진 원통 구조로 되어 있다.

가동측 지그(303b)는 일단부에 고정측 지그(303a)와 접속하기 위한 나사 결합부를 갖고, 타단부에 분할 노즐 베이스부(2)의 스로트부(4)에 삽입하기 위한 원기둥부를 갖는다. 또한, 고정측 지그(303a) 및 가동측 지그(303b)는, 가동측 차단부(100)를 차단측으로 개방한 상태로, 각각이 고정 아크 접촉자(204)와 분할 노즐 베이스부(2) 사이를 통과 가능한 길이이다. 지그(303)의 재질은, 고정 아크 접촉자(204) 및 분할 노즐 베이스부(2)를 손상시킬 우려가 없는 수지재, 예를 들어 나일론 등이 바람직하다.

우선, 가동측 차단부(100)를 차단측으로 개방한 상태로, 고정측 지그(303a)를 고정 아크 접촉자(204)에 통과시킨다. 다음에 가동측 지그(303b)를 고정측 지그(303a)에 비틀어 넣어 접속한다.

이 상태에서 지그(303), 혹은 가동측 차단부(100)를 움직이게 하고, 가동측 지그(303b)의 선단을 스로트부(4)에 삽입하고, 감합 상태를 확인함으로써, 차단부의 동축 상태를 절연 탱크(301)의 측면 홀(302)로부터, 즉 고정측 접촉자(200)와 가동측 차단부(100)의 측면으로부터 확인할 수 있다. 또한, 지그(303)를 움직이게 했을 때의 감촉으로도 차단부의 어긋남의 크기를 파악할 수 있으므로, 조립 상태의 미세 조정을 용이하게 할 수 있다.

상기의 방법에 의해, 고정 아크 접촉자(204)와 스로트부(4)의 동축 상태를 높은 정밀도로 확인할 수 있으므로, 차단 성능의 향상을 기대할 수 있다. 또한, 차단부의 동축 상태가 어긋나 있었던 경우, 예를 들어 고정측 차단부(200)의 전체를 위치 조정하지만, 조정 방법의 상세에 대해서는, 차단기의 구조에 의해 적합한 방법이 다르므로, 본 실시예에서는 생략한다.

또한, 도시는 하지 않지만, 동축 상태의 확인 방법으로서, 분할 노즐 베이스부(2) 대신에, 스로트부(4)가 짧고, 고정 아크 접촉자(204)의 직경에 가까운 내경의 스로트부(4)를 갖는 더미 노즐을 사용해서 동축 상태의 확인을 행한 후에, 분할 노즐 베이스부(2)를 대신하게 하는 방법도 효과적이다.

상기의 수순으로 차단부의 동축 상태를 확인한 후, 분할 노즐 선단부(3)를 분할 노즐 베이스부(2)에 조립해서 사용한다.

이와 같이 본 실시예의 방법을 사용함으로써, 종래의 가스 차단기 절연 노즐보다도 스로트부(4)가 비교적 긴 대형의 절연 노즐이라 해도, 차단부의 동축 상태를 높은 정밀도로 조정할 수 있게 되므로, 우수한 차단 성능과 신뢰성을 갖는 가스 차단기를 제공할 수 있다.

다음에, 본 실시예의 구성이 감합부(5)를 갖는 것에 의한 효과를 도 5를 이용해서 설명한다. 감합부(5)는 축방향으로 개구되어 있는 제1 간극(A), 코너부 D, 직경 방향으로 개구되어 있는 제2 간극(B), 코너부 E, 축방향으로 개구되어 있는 제3 간극(C)을 갖고 있다.

절연 노즐부(1)를 형성하고 있는 PTFE는, 온도 상승이나 수분 등의 흡수에 의해 팽창되기 쉬운 성질이므로, 절연 노즐부(1)의 팽창에 의해 축방향으로 개구되어 있는 제1 간극(A)이나 제3 간극(C)이 없어지면, 분할 노즐 선단부(3)가, 고정측 차단부(200)측으로 어긋나는 방향으로 힘을 받는다. 따라서, 제1 간극(A)과 제3 간극(C)은 PTFE의 팽창값을 예상한 치수로 되어 있다.

한편, 제2 간극(B)은, 제1 간극(A)이나 제3 간극(C)보다도 작은 치수로 되어 있다. 가령, 제2 간극(B)과 코너부 D가 존재하지 않고, 제1 간극(A)이 직접 코너부 E에 연결되어 있는 경우, 절연 노즐부(1) 내를 통과하는 고압의 핫 가스 일부는, 제1 간극(A)에 유입되고, 코너부 E를 통하여 나사 결합부(6)에 침입할 우려가 있다.

차단 시의 아크로 용해되어 탄화된 PTFE의 일부가 핫 가스에 섞여 나사 결합부(6)까지 침입하면, 나사 결합부에 탄화물이 축적된다. 또한, 나사 결합부(6)에 핫 가스가 정체됨으로써, 나사 결합부(6)의 표면의 PTFE가 가열되어 탄화될 가능성도 있다. 나사 결합부(6)에 탄화물이 축적되면, 절연 노즐부(1)의 절연 성능이 저하될 우려가 있다.

본 실시예와 같이 제2 간극(B)과 코너부 D가 존재하면, 제2 간극(B)에서 핫 가스의 유로 면적이 급격하게 좁아지므로, 핫 가스의 기세가 크게 감쇠하고, 나사 결합부(6)에까지 도달하는 핫 가스량을 최소한으로 할 수 있다. 따라서, 감합부(5)를 설치함으로써 나사 결합부(6)에의 탄화물의 축적을 억제할 수 있으므로, 절연 노즐부(1)의 절연 성능을 길게 유지할 수 있다. 또한, 제2 간극(B)의 치수는 예를 들어 직경 치수로 0.5㎜ 내지 1.5㎜ 정도가 바람직하다.

또한, 분할 노즐 선단부는 핫 가스로부터 받는 내압에 의해 외측을 향한 힘이 가해지므로, 코너부 E에 응력이 집중되어, 파손 등의 문제 요인으로도 될 수 있다. 이 핫 가스로부터 받는 응력에 대해서도, 코너부 D와 코너부 E에서 응력을 분산할 수 있으므로, 강도적으로도 우위가 된다.

또한, 감합부(5)는, 도 9에 일례를 나타내는 바와 같이, 제2 간극(B)과 코너부 E 사이에, 코너부 F를 설치하고, 요철의 방향을 역회전한 구조로 해도 되고, 상기 마찬가지의 효과를 발휘할 수 있다.

분할 노즐 선단부(3)의 가드부(12)는, 예를 들어 스로트부(4)의 내경의 2.5배 이상의 외경으로 함으로써, 분할 노즐 선단부(3)와 분할 노즐 베이스부(2)를 연결, 혹은 분해할 때의 토크 부가에 사용할 뿐만 아니라, 절연 노즐부(1)로부터 분사된 핫 가스가 가동 주 접촉자(102)측에 유입되는 것을 방지하는 기능을 갖는다. 이에 의해 절연 성능에의 악영향을 방지하는 것이 가능하게 된다.

절연 노즐부(1)가 일체 구조이면, 절연 노즐부(1)의 일체 성형이나 정밀도가 높은 가공의 기술적 난이도가 높아진다. 이로 인해, 일체 구조에서는 가드부(12)의 크기는 제한되게 되지만, 절연 노즐부(1)를 분할 구조로 한 것으로, 가드부(12)의 직경을 크게 제작하는 것이 용이하게 되어, 핫 가스가 가동 주 접촉자(102)측에 유입되는 것을 방지하는 구성으로 하는 것이 용이해진다.

도 7 및 도 8은 분할 노즐 선단부(3)의 테이퍼부(11), 즉 분할 노즐 선단부(3)의 내경측에, 분할 노즐 선단부(3)의 축방향으로 연장되는 슬릿부(50)를 설치한 예이다. 테이퍼부(11)에 슬릿부(50)를 설치함으로써, 차단 동작 시에 고정 아크 접촉자(204)가 스로트부(4)를 통과한 직후의 핫 가스 유로의 단면 형상에 변화를 줄 수 있다.

그 결과, 소호성 가스의 흐름 변화에 대해 자유도를 높인 설계가 가능하게 된다. 예를 들어, 핫 가스가 스로트부(4)를 통과한 후, 테이퍼부(11)에 도달했을 때, 슬릿부(50)가 있는 부분과 없는 부분에서는 유로의 단면적이 다르므로, 핫 가스의 흐름의 용이함에 차이가 생긴다. 이에 의해, 스로트부(4)를 통과한 후의 핫 가스의 흐름이 흐트러지므로, 핫 가스 중에서도 특히 고온의 가스가 모인 층과, 비교적 온도가 낮은 가스의 층이 교반되어, 고온 가스의 냉각이 촉진됨으로써 차단 성능의 향상을 기대할 수 있다.

또한, 핫 가스의 유로에 부분적으로 슬릿을 설치하고, 흐름의 복잡화를 도모한 구조는 종래 구조에서도 가능했지만, 본 실시예의 구조이면, 분할 노즐 선단부(3)만을 별체로 제작할 수 있으므로, 슬릿부(50)를 비교적 용이하게 고정밀도로 가공할 수 있는 이점이 있다.

상기는 일례이며, 절연 노즐부(1)를 분할 구조로 함으로써, 슬릿부(50)는, 도 7, 도 8과 같은 균일한 깊이의 홈에 한정되지 않고 복잡한 형상도 용이하게 가공할 수 있다. 경우에 따라서는 분할 노즐 베이스부(2)와 분할 노즐 선단부(3)를 다른 재질, 혹은 다른 첨가물의 배합으로 제작하는 등, 노즐 설계의 폭이 확대되는 것도 이점이다.

1 : 절연 노즐부
2 : 분할 노즐 베이스부
3 : 분할 노즐 선단부
4 : 스로트부
5 : 감합부
6 : 나사 결합부
6a : 수나사부
6b : 암나사부
7 : 걸림 결합부
7a : 빠짐 방지부
7b : 빠짐 방지부
8 : 체결 지그용 가공부
9 : 나사 결합부
9a : 수나사부
9b : 암나사부
10 : 걸림 결합부
10a : 빠짐 방지부
10b : 빠짐 방지부
11 : 테이퍼부
12 : 가드부
13 : 체결 지그용 가공부
50 : 슬릿부
100 : 가동측 차단부
101 : 미끄럼 이동용 접촉자
102 : 가동 주 접촉자
103 : 가동측 주 회로 도체
104 : 버퍼 실린더
105 : 가동 아크 접촉자
106 : 절연 커버
107 : 버퍼 실린더 지지 미끄럼 이동용 가이드
108 : 버퍼 실린더 지지 미끄럼 이동용 가이드
109 : 가동측 통전 도체
110 : 버퍼 피스톤
111 : 버퍼 샤프트
112 : 절연 로드
200 : 고정측 차단부
201 : 고정측 주 회로 도체
202 : 고정측 통전 도체
203 : 고정 아크 접촉자 베이스
204 : 고정 아크 접촉자
205 : 고정 주 접촉자
301 : 절연 탱크
302 : 측면 홀
303 : 지그
303a : 지그 고정측
303b : 지그 가동측
A : 제1 간극
B : 제2 간극
C : 제3 간극

Claims (15)

1. 절연 탱크 내에, 개리(開離) 가능한 한 쌍의 주 접촉자와, 상기 한 쌍의 주 접촉자의 내경측에 배치된 한 쌍의 아크 접촉자와, 상기 한 쌍의 주 접촉자 및 상기 한 쌍의 아크 접촉자의 한쪽을 단부에 갖는 버퍼 실린더와, 상기 버퍼 실린더 내에 형성된 버퍼실과, 상기 버퍼 실린더의 내주에 배치된 버퍼 피스톤과, 상기 한 쌍의 아크 접촉자를 둘러싸고 상기 버퍼 실린더의 단부에 설치된 절연 노즐부로 구성한 가스 차단기로서,
   상기 절연 노즐부가, 분할 노즐 베이스부와 분할 노즐 선단부로 구성되고,
   상기 분할 노즐 베이스부는 스로트부를 갖고,
   상기 분할 노즐 선단부와 상기 분할 노즐 베이스부의 접속부에 감합부를 갖고,
   상기 감합부는 상기 절연 노즐부의 축방향으로 개구되어 있는 제1 간극 및 제3 간극과, 상기 제1 간극 및 상기 제3 간극을 연결해서 상기 절연 노즐부의 직경 방향으로 개구되어 있는 제2 간극으로 구성되고,
   상기 제2 간극은, 상기 제1 간극 및 상기 제3 간극보다도 협폭인 것을 특징으로 하는 가스 차단기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 분할 노즐 선단부의 외주에 가드부를 갖는 것을 특징으로 하는 가스 차단기.
3. 제1항에 있어서,
   상기 분할 노즐 선단부의 내경측에 슬릿을 설치한 것을 특징으로 하는 가스 차단기.
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