KR101860101B1 - Hybrid-arc-extinction type gas circuit breaker including rotatable moving arc contact in gas insulated switchgear - Google Patents
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Abstract
가스절연 개폐장치에서 회전 가능한 가동 아크 접점을 포함하는 복합 소호형 차단기가 제공된다. 상기 복합 소호형 차단기는 고정부 내 고정 아크 접점, 및 가동부 내에 회전 가이더, 회전자 및 구동 로드를 포함할 수 있다. 상기 가동부는 고정부에 결합될 수 있다. 상기 회전 가이더는 회전자 및 구동 로드를 둘러쌀 수 있다. 상기 회전자는 구동 로드에 대해서 회전 운동할 수 있다.There is provided a composite SOH type circuit breaker including a movable movable arc contact rotatable in a gas insulated switchgear. The composite arc type circuit breaker may include a fixed arc contact in the fixed portion, and a rotating guider, a rotor, and a driving rod in the movable portion. The movable portion may be coupled to the fixed portion. The rotary guider may surround the rotor and the drive rod. The rotor can be rotated with respect to the driving rod.
Description
본 발명의 실시예들은 가스절연 개폐장치에서 회전 가능한 가동 아크 접점을 포함하는 복합 소호형 차단기에 관한 것이다.Embodiments of the present invention relate to a composite SOH type circuit breaker including a movable movable arc contact rotatable in a gas insulated switchgear.
최근에, 가스절연 개폐장치는 복합 소호형 가스 차단기를 구비해서 제조되고 있다. 상기 복합 소호형 가스 차단기는 저온의 육불화황(SF6) 가스의 분위기에서 고정 아크 접촉자, 가동 아크 접촉자, 접촉 가이더, 가스 분사실 및 피스톤을 갖는다. 상기 가스절연 개폐장치가 정상 전류의 상태에 위치되는 동안에, 상기 고정 아크 접촉자는 접촉 가이더를 통해서 가동 아크 접촉자와 접촉한다. Recently, the gas insulated switchgear has been manufactured with a composite SOF type gas circuit breaker. The composite SOFC type gas circuit breaker has a fixed arc contactor, a movable arc contactor, a contact guider, a gas distributor and a piston in an atmosphere of a low temperature sulfur hexafluoride (SF6) gas. While the gas insulated switchgear is in the state of normal current, the fixed arc contact contacts the movable arc contactor through the contact guider.
상기 가동 아크 접촉자는 접촉 가이더 및 가스 분사실로 차례로 둘러싸인다. 상기 가스 분사실은 가동 아크 접촉자 상에 팽창실 및 압축실을 갖는다. 상기 팽창실 및 압축실은 가동 아크 접촉자 및 접촉 가이더와 연통한다. 상기 압축실은 피스톤을 갖는다. 상기 가스절연 개폐장치가 정상 전류의 상태로부터 고장 전류의 상태로 변환되는 동안에, 상기 팽창실은 고정 아크 접촉자 및 가동 아크 접촉자 사이의 아크를 이용해서 형성된 고온의 육불화황 가스를 접촉 가이더로부터 받는다. The movable arc contactor is in turn surrounded by a contact guider and a gas distributor. The gas distributor has an expansion chamber and a compression chamber on the movable arc contactor. The expansion chamber and the compression chamber communicate with the movable arc contactor and the contact guider. The compression chamber has a piston. While the gas insulated switchgear is being converted from a normal current state to a fault current state, the expansion chamber receives hot sulfur hexafluoride gas formed from the arc between the fixed arc contactor and the movable arc contactor from the contact guider.
상기 고온의 육불화황 가스는 팽창실에 축적되어서 팽창실 내 가스 압력을 증가시킨다. 상기 가스 압력이 팽창실에서 임계치를 초과하면, 상기 고온의 육불화황 가스는 팽창실로부터 접촉 가이더를 향해서 다시 흐른다. 이 경우에, 상기 압축실은 피스톤을 이용해서 저온의 압축된 육불화황 가스를 갖는다. 상기 저온의 압축된 육불화황 가스는 피스톤으로 강제적으로 밀려서 압축실로부터 접촉 가이더로 흐른다. The high-temperature sulfur hexafluoride gas accumulates in the expansion chamber to increase the gas pressure in the expansion chamber. When the gas pressure exceeds a threshold value in the expansion chamber, the high-temperature sulfur hexafluoride gas flows again from the expansion chamber toward the contact guider. In this case, the compression chamber has a compressed compressed sulfur hexafluoride gas using a piston. The low-temperature compressed sulfur hexafluoride gas is forcibly pushed by the piston and flows from the compression chamber to the contact guider.
이를 통해서, 상기 고온의 육불화황 가스, 및 저온의 압축된 육불화황 가스는 접촉 가이더를 통하여 흘러서 고정 아크 접촉자 및 가동 아크 접촉자 사이의 아크에 분사될 수 있다. 그러나, 상기 고온의 육불화황 가스, 및 저온의 압축된 육불화황 가스는 짧은 시간 내에 아크를 완전히 소멸시키지 못하기 때문에 고정 아크 접촉자 및 가동 아크 접촉자 사이의 교류의 대전류 및/ 또는 소전류의 흐름을 없애는데 한계를 갖는다. Through this, the high-temperature sulfur hexafluoride gas and the low-temperature compressed sulfur hexafluoride gas can flow through the contact guider and be injected into the arc between the fixed arc contactor and the movable arc contactor. However, since the high-temperature sulfur hexafluoride gas and the low-temperature compressed sulfur hexafluoride gas can not completely extinguish the arc in a short time, the flow of a large current and / or a small current of alternating current between the fixed arc contactor and the movable arc contactor It has limitations in eliminating it.
왜냐하면, 상기 팽창실 및 압축실은 가스절연 개폐장치의 소형화에 기인해서 고온의 육불화황 가스, 및 저온의 압축된 육불화황 가스의 저장 용량 및/ 또는 분사 용량을 적게 가지기 때문이다. 또한, 상기 가스절연 개폐장치의 소형화는 복합 소호형 가스 차단기의 조작 기기의 조작 성능을 낮추기 때문에 고온의 육불화황 가스, 및 저온의 압축된 육불화황 가스의 분사 속도를 작게 하는데 기여한다. This is because the expansion chamber and the compression chamber have a small storage capacity and / or a low injection capacity of the high temperature sulfur hexafluoride gas and the low temperature compressed sulfur hexafluoride gas due to the miniaturization of the gas insulated switchgear. In addition, the downsizing of the gas-insulated switchgear contributes to lowering the injection speed of the high-temperature sulfur hexafluoride gas and the low-temperature compressed sulfur hexafluoride gas because the operating performance of the operating device of the composite SOF type gas circuit breaker is lowered.
상기 가스절연 개폐장치의 고장 전류의 상태에서, 상기 고정 아크 접촉자 및 가동 아크 접촉자 사이의 교류의 대전류 및/ 또는 소전류의 계속적인 흐름은 복합 소호형 가스 차단기의 교류 차단 성능을 열화시킨다. 상기 복합 소호형 가스 차단기의 교류 차단 성능의 열화는 고온의 육불화황 가스의 확산으로 인해서 접촉 가이더 및/ 또는 팽창실에 국부적인 온도 상승을 일으킨다. 상기 접촉 가이더 및/ 또는 팽창실의 국부적인 온도 상승은 시간에 따라서 접촉 가이더 및/ 또는 팽창실의 용삭을 촉진시킨다.In the state of the fault current of the gas insulated switchgear, continuous flow of alternating current of large current and / or small current between the fixed arc contactor and the movable arc contact deteriorates AC blocking performance of the composite SOE type gas circuit breaker. The deterioration of the AC blocking performance of the composite SOFC type gas circuit breaker causes a local temperature rise in the contact guider and / or the expansion chamber due to the diffusion of the high temperature sulfur hexafluoride gas. The local temperature rise of the contact guider and / or the expansion chamber promotes the sputtering of the contact guider and / or the expansion chamber over time.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 가스절연 개폐장치의 고장 전류의 상태에서 고정 아크 접점 및 가동 아크 접점 사이의 아크를 짧은 시간 내에 강제적으로 소멸시키도록 구성되는 복합 소호형 가스 차단기를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a complex SOF type gas circuit breaker configured to forcibly extinguish an arc between a fixed arc contact and a movable arc contact in a short time in a fault current state of a gas insulated switchgear .
본 발명이 해결하려는 다른 과제는 앞서 언급한 과제로 한정되지 않으며, 여기서 언급되지 않은 다른 과제는 이하의 설명으로부터 당업자에게 충분히 이해될 수 있을 것이다.Other problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned here will be fully understood by those skilled in the art from the following description.
본 발명의 실시예들에 따르는 복합 소호형 가스 차단기는, 가스절연 개폐장치에서, 고정부 내에 고정 아크 접점 그리고 상기 고정부에 결합되는 가동부 내에 회전 가이더, 회전자 및 구동 로드를 포함할 수 있다. 상기 회전 가이더는 상기 회전자 및 상기 구동 로드를 둘러쌀 수 있다. 상기 회전자는 원통으로 이루어져서 상기 원통의 측벽으로부터 중심축을 향하도록 일 측부에 가동 아크 접점 및 타 측부에서 결합 접점을 가질 수 있다. 상기 가동 아크 접점은 상기 고정 아크 접점과 마주볼 수 있다. 상기 결합 접점은 상기 회전자의 외부 측벽에 위치하는 돌출부를 통해서 상기 회전 가이더에 나사 결합되고 그리고 상기 회전자의 내부에 위치하는 베어링을 통해서 상기 구동 로드에 회전 결합될 수 있다.In the gas insulated switchgear according to the embodiments of the present invention, the gas insulated switchgear may include a rotary guider, a rotor, and a driving rod in a fixed arc contact in the fixed portion and a movable portion coupled to the fixed portion. The rotating guider may surround the rotor and the driving rod. The rotor may have a cylindrical shape and may have a movable arc contact on one side and an engagement contact on the other side so as to face the central axis from the side wall of the cylinder. The movable arc contact may face the fixed arc contact. The engaging contact may be threadably engaged with the rotating guider through a protrusion located on the outer side wall of the rotor, and may be rotationally coupled to the driving rod through a bearing located inside the rotor.
상기 회전자는 상기 고정 아크 접점의 중심축의 주위로 회전하도록 구성될 수 있다.The rotor may be configured to rotate about a central axis of the fixed arc contact.
상기 회전자는 상기 구동 로드의 직선 운동에 대응해서 회전 운동을 하도록 구성될 수 있다.The rotor may be configured to rotate in response to a linear motion of the driving rod.
상기 복합 소호형 가스 차단기는 상기 회전자를 순서적으로 둘러싸는 노즐 및 실린더를 더 포함한다. 상기 노즐은 상기 가동 아크 접점을 둘러싸면서 상기 고정 아크 접접을 향하여 돌출할 수 있다. 상기 실린더는 상기 노즐로부터 돌출해서 상기 회전자 상에 적어도 하나의 챔버를 한정하고 그리고 상기 적어도 하나의 챔버 내에 피스톤을 포함할 수 있다. 상기 피스톤은 상기 회전자를 둘러쌀 수 있다. 상기 회전 가이더는 상기 피스톤 및 상기 회전자 사이에 위치해서 상기 피스톤에 고정될 수 있다.The composite soot type gas circuit breaker further includes a nozzle and a cylinder sequentially enclosing the rotor. The nozzle may protrude toward the fixed arc contact while surrounding the movable arc contact. The cylinder may protrude from the nozzle to define at least one chamber on the rotor and may include a piston in the at least one chamber. The piston may surround the rotor. The rotating guider may be positioned between the piston and the rotor and fixed to the piston.
상기 구동 로드는 상기 피스톤에 대해서 직선 운동을 하고, 그리고 상기 회전자, 상기 노즐 및 상기 실린더는 상기 피스톤 및 상기 구동 로드에 대해서 회전 운동을 하도록 구성될 수 있다..The drive rod may make a linear motion with respect to the piston, and the rotor, the nozzle and the cylinder may be configured to make a rotational motion with respect to the piston and the drive rod.
이와는 다르게, 상기 노즐, 상기 실린더 및 상기 구동 로드는 상기 피스톤에 대해서 직선 운동을 하고, 그리고 상기 회전자는 상기 피스톤 및 상기 구동 로드에 대해서 회전 운동을 하도록 구성될 수 있다.Alternatively, the nozzle, the cylinder, and the drive rod may be configured to perform a linear motion with respect to the piston, and the rotor may be configured to rotate with respect to the piston and the drive rod.
상기 가스절연 개폐장치가 정상 전류의 상태에서, 상기 가동 아크 접점은 상기 피스톤에 대해서 상기 회전자, 상기 노즐, 상기 실린더의 회전 운동 및 상기 구동 로드의 직선 운동을 통하여 상기 고정 아크 접점과 접촉하도록 구성될 수 있다.And the movable arc contact is brought into contact with the fixed arc contact through the rotary motion of the rotor, the nozzle, the cylinder, and the linear motion of the driving rod with respect to the piston, .
상기 가스절연 개폐장치가 고장 전류의 상태에서, 상기 가동 아크 접점은 상기 피스톤에 대해서 상기 회전자, 상기 노즐, 상기 실린더의 회전 운동 및 상기 구동 로드의 직선 운동을 통하여 상기 고정 아크 접점으로부터 떨어지도록 구성될 수 있다.The movable arc contact is configured to be separated from the stationary arc contact through the rotary motion of the rotor, the nozzle, the cylinder, and the linear motion of the drive rod with respect to the piston in the state of a fault current of the gas insulated switchgear .
상술한 바와 같이, 상기 가스절연 개폐장치의 고장 전류의 상태에서, As described above, in the state of the fault current of the gas insulated switchgear,
본 발명의 실시예들에 따르는 복합 소호형 가스 차단기는 가동부 내 회전자를 회전시켜서 고정 아크 접점 및 가동 아크 접점 사이에 위치하는 아크의 생성 길이를 시간에 따라서 다르게 하여 아크의 두께를 작게 할 수 있다.The composite arc type gas circuit breaker according to the embodiments of the present invention can rotate the rotor in the movable portion so that the length of the arc generated between the fixed arc contact and the movable arc contact can be made to vary with time to reduce the thickness of the arc .
상기 복합 소호형 가스 차단기는 가동부 내 회전자를 회전시켜서 고정 아크 접점 및 가동 아크 접점 사이에 위치하는 아크의 생성 방향을 시간에 따라서 다르게 하여 고정 아크 접점 및 가동 아크 접점의 첨점들 사이에 아크를 집중시킬 수 있다.The composite arc type gas circuit breaker rotates the rotor in the movable part so that the direction of generation of the arc positioned between the fixed arc contact and the movable arc contact varies with time to concentrate an arc between the extreme points of the fixed arc contact and the movable arc contact .
상기 복합 소호형 가스 차단기는 가동부 내 회전자의 회전으로 고정 아크 접점 및 가동 아크 접점 사이에 아크의 두께를 작게 하고 그리고 고정 아크 접점 및 가동 아크 접점의 첨점들 사이에 아크를 집중시켜서 짧은 시간 내에 아크를 강제적으로 소멸시킬 수 있다.The composite arc type gas circuit breaker reduces the thickness of the arc between the fixed arc contact and the movable arc contact by rotating the rotor in the movable part and concentrates the arc between the extreme points of the fixed arc contact and the movable arc contact, Can be forcibly extinguished.
상기 복합 소호형 가스 차단기는 가동부 내 회전자의 회전으로 고정 아크 접점 및 가동 아크 접점 사이의 아크를 짧은 시간 내에 강제적으로 소멸시켜서 고온의 육불화황 가스를 통하여 노즐 및/ 또는 팽창실에 국부적인 온도 상승을 방지시킬 수 있다.The combined-arc type gas circuit breaker forcibly destroys the arc between the fixed arc contact and the movable arc contact in a short time by the rotation of the rotor in the movable part, so that the localized temperature of the nozzle and / The rise can be prevented.
상기 복합 소호형 가스 차단기는 가동부 내 회전자의 회전으로 고정 아크 접점 및 가동 아크 접점 사이의 아크를 짧은 시간 내에 강제적으로 소멸시켜서 고온의 육불화황 가스를 통하여 노즐 및/ 또는 팽창실의 용삭을 방지할 수 있다.The composite soffit type gas circuit breaker forcibly destroys the arc between the fixed arc contact and the movable arc contact in a short period of time by rotation of the rotor in the movable part to prevent sputtering of the nozzle and / or the expansion chamber through the high temperature sulfur hexafluoride gas can do.
상기 복합 소호형 가스 차단기는 가동부 내 회전자를 회전시켜서 가스절연 개폐장치의 소형화에 대응하도록 구동부의 조작 성능을 계속해서 낮출 수 있는 구동부에 대한 설계 여유도를 증가시킬 수 있다.The complex SOF type gas circuit breaker can increase the design margin for the driving part that can continuously lower the operating performance of the driving part by corresponding to the miniaturization of the gas insulated switchgear device by rotating the rotor in the movable part.
도 1 은 본 발명의 실시예들에 따르는 가스절연 개폐장치 내 복합 소호형 가스 차단기를 보여주는 단면도이다.
도 2 는 도 1 의 'A' 영역에서 회전자의 결합 접점, 회전 가이더, 및 구동 로드의 결합 관계를 보여주는 확대도이다.
도 3 내지 6 은 본 발명의 실시예들에 따르는 가스절연 개폐장치 내 복합 소호형 가스 차단기의 동작을 설명하는 단면도들이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a cross-sectional view showing a composite SOF type gas circuit breaker in a gas insulated switchgear according to embodiments of the present invention. FIG.
FIG. 2 is an enlarged view showing a coupling relationship of a coupling contact of the rotor, a rotating guider, and a driving rod in the 'A' region of FIG.
Figs. 3 to 6 are cross-sectional views illustrating the operation of a composite SOF type gas circuit breaker in a gas insulated switchgear according to embodiments of the present invention.
먼저, 가스절연 개폐장치에서 회전 가능한 가동 아크 접점을 포함하는 복합 소호형 차단기는 도 1 및 2 를 참조해서 보다 상세히 설명하기로 한다.First, a composite sofft type circuit breaker including a movable movable arc contact rotatable in a gas insulated switchgear will be described in more detail with reference to FIGS. 1 and 2.
도 1 은 본 발명의 실시예들에 따르는 가스절연 개폐장치 내 복합 소호형 가스 차단기를 보여주는 단면도이다. 이 경우에, 도 1 은 가스절연 개폐장치의 정상 전류의 상태에서 복합 소호형 가스 차단기를 도시한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a cross-sectional view showing a composite SOF type gas circuit breaker in a gas insulated switchgear according to embodiments of the present invention. FIG. In this case, Fig. 1 shows a composite SOF type gas circuit breaker in the state of normal current of the gas insulated switchgear.
도 1 을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따르는 복합 소호형 가스 차단기(60)는 고정부(10) 및 가동부(50)를 포함한다. 상기 고정부(10)는 절연부재(3), 제 1 연결부재(6) 및 고정 아크 접점(9)을 포함한다. 상기 절연부재(3)는 제 1 연결부재(6) 및 고정 아크 접점(9)을 둘러싼다. 상기 제 1 연결 부재(6)는 절연부재(3)의 내부에 위치해서 절연부재(3)에 고정된다. Referring to FIG. 1, a complex SOF type
상기 고정 아크 접점(9)은 절연 부재(3)의 일 측부에 고정되어서 절연 부재(3)의 길이 방향으로, 또는 가동부(50)를 향해서 연장된다. 상기 가동부(50)는 고정부(10)에 삽입되어서 고정부(10)에 결합된다. 상기 가동부(50)는 회전자(22), 노즐(26), 실린더(29)를 포함한다. 상기 회전자(22) 및 노즐(26)은 고정부(10)에 부분적으로 삽입되면서 고정부(10)로부터 돌출한다. The
상기 회전자(22)는 원통으로 이루어질 수 있다. 상기 회전자(22)는 원통의 측벽으로부터 중심축을 향하도록 일 측부에 가동 아크 접점(21) 및 타 측부에서 결합 접점(23)을 갖는다. 상기 가동 아크 접점(21)은 고정 아크 접점(9)과 마주보도록 노즐(26)을 통해서 고정 아크 접점(9)과 접촉한다. 이 경우에, 상기 고정 아크 접점(9)은 가동 아크 접점(21)에 끼움 결합된다. The
상기 노즐(26)은 고정 아크 접점(9) 및 가동 아크 접점(21)을 부분적으로 둘러싼다. 따라서, 상기 회전자(22)는 노즐(26)로부터 돌출한다. 상기 노즐(26)은 내부에 유로(fluid path)를 갖는다. 상기 실린더(29)는 절연 부재(3)의 주변에서 노즐(26)을 부분적으로 둘러싸면서 회전자(22)를 따라서 연장된다. 이 경우에, 상기 회전자(22), 노즐(26) 및 실린더(29)는 팽창 챔버(32)를 한정하고, 그리고 상기 회전자(22) 및 실린더(29)는 압축 챔버(36)를 한정한다. The
상기 팽창 챔버(32) 및 압축 챔버(36)는 가동 아크 접점(23) 상에 위치된다.상기 팽창 챔버(32) 및 압축 챔버(36)는 접속 홀(34)을 통해서 서로에 대해서 연통한다. 상기 팽창 챔버(32) 및 압축 챔버(36)는 노즐(26)의 유로와 연통한다. 상기 압축 챔버(36)는 내부에 피스톤(38)을 갖는다. 상기 피스톤(38)은 압축 챔버(36)에서 수평으로 좌/ 우 운동을 한다.The
상기 피스톤(38)은 회전자(22)를 둘러싼다. 한편, 상기 복합 소호형 가스 차단기(60)는 가동부(50)에 회전 가이더(43) 및 구동 로드(49)를 더 포함한다. 상기 회전 가이더(43)는 회전자(22) 및 피스톤(38) 사이에 위치해서 피스톤(38)에 고정된다. 상기 회전 가이더(43)는 수평하게 순서적으로 위치하는 회전자(22) 및 구동 로드(49)를 둘러싼다. The piston (38) surrounds the rotor (22). Meanwhile, the composite SOF type
이 경우에, 상기 결합 접점(23)은 회전 가이더(43)의 복수 개의 홈(43a)들에 결합된다. 상기 결합 접점(23)은 회전자(22)의 내부에 위치하는 베어링(46)을 통하여 구동 로드(49)에 결합된다. 상기 회전자(22), 노즐(26), 실린더(29), 및 구동 로드(49)는 피스톤(38) 또는 회전 가이더(43)에 대해서 상대적으로 움직일 수 있다. In this case, the engaging
상기 회전자(22), 회전 가이더(43) 및 구동 로드(49)의 결합 관계는 도 2 에서 좀 더 상세하게 설명하기로 한다.The coupling relationship between the
도 2 는 도 1 의 'A' 영역에서 회전자의 결합 접점, 회전 가이더, 및 구동 로드의 결합 관계를 보여주는 확대도이다. FIG. 2 is an enlarged view showing a coupling relationship of a coupling contact of the rotor, a rotating guider, and a driving rod in the 'A' region of FIG.
도 2 를 참조하면, 상기 결합 접점(23)은 돌출부(23a)를 갖는다. 상기 돌출부(23a)는 회전자(22)의 외부 측벽을 따라서 형성된다. 상기 회전 가이더(43)는 내부에 복수 개의 홈(43a)들 및 관통구(43b)를 포함한다. 상기 복수 개의 홈(43a)들은 관통구(43b)를 따라서 위치해서 회전 가이더(43)에 하나의 나선 홈을 구성할 수 있다.Referring to Fig. 2, the engaging
상기 관통구(43b)는 회전자(22) 및 구동 로드(49)의 움직임을 소정 방향으로 유도할 수 있다. 이 경우에, 상기 회전자(22)는 구동 로드(49)와 함께 관통구(43b) 내에 위치된다. 상기 결합 접점(23)의 돌출부(23a)는 회전 가이더(43)의 홈(43a)들에 위치될 수 있다. 즉, 상기 결합 접점(23)은 회전자(22)의 외부 측벽에 위치하는 돌출부(23a)를 통해서 회전 가이더(43)에 나사 결합된다. The through-
또한, 상기 회전자(22)는 내부에 베어링(46)을 갖는다. 상기 베어링(46)은 결합 접점(23)으로 둘러싸여서 구동 로드(49)의 제 2 연결 부재(49a)에 고정된다. 따라서, 상기 결합 접점(23)은 회전자(22)의 내부에 위치하는 베어링(46)을 통해서 구동 로드(49)에 회전 결합된다. 상기 구동 로드(49)가 제 1 방향(D1) 또는 제 2 방향(D2)으로 직선 운동을 하는 경우에, 상기 회전자(22)는 피스톤(38), 회전 가이더(43), 및/ 또는 구동 로드(49)에 대해서 제 3 방향(D3)으로 회전 운동을 할 수 있다.Further, the
도 3 내지 6 은 본 발명의 실시예들에 따르는 가스절연 개폐장치 내 복합 소호형 가스 차단기의 동작을 설명하는 단면도들이다. 이 경우에, 도 3 은 가스절연 개폐장치의 정상 전류의 상태에서 복합 소호형 가스 차단기의 동작을 도시한다. Figs. 3 to 6 are cross-sectional views illustrating the operation of a composite SOF type gas circuit breaker in a gas insulated switchgear according to embodiments of the present invention. In this case, Fig. 3 shows the operation of the composite SOF type gas circuit breaker in the state of normal current of the gas insulated switchgear.
도 4 내지 6 은 가스절연 개폐장치의 고장 전류의 상태에서 복합 소호형 가스 차단기의 동작을 도시한다. 또한, 도 5 는 도 4 의 'B' 영역에서 시간에 따라서 노즐 내 아크의 생성 길이 및 두께를 보여주는 확대도이다.Figs. 4 to 6 show the operation of the composite SOF type gas circuit breaker in a state of a fault current of the gas insulated switchgear. FIG. 5 is an enlarged view showing the length and thickness of the arc in the nozzle according to time in the 'B' region of FIG.
도 3 을 참조하면, 상기 복합 소호형 가스 차단기(60)는 가스절연 개폐장치에 고정되는 고정부(10) 및 피스톤(38)을 갖는다. 상기 복합 소호형 가스 차단기(60)는 고정 아크 접점(9) 및/ 또는 피스톤(38)에 대해서 상대적으로 수평하게 좌/ 우 운동하는 회전자(22), 노즐(26), 실린더(29) 및 구동 노드(49)를 더 갖는다. 이 경우에, 상기 회전자(22), 노즐(26) 및 실린더(29)는 서로에 대해서 고정된다. Referring to FIG. 3, the composite SOI-type
상기 회전자(22)는 노즐(26) 및 실린더(29)로부터 분리될 수도 있다. 상기 회전자(22)는 일 측부에 가동 아크 접점(21) 및 타 측부에 결합 접점(23)을 갖는다. 상기 실린더(29)는 가동 아크 접점(23) 상에 팽창 챔버(32) 및 압축 챔버(36)를 갖는다. 상기 압축 챔버(36)는 내부에 피스톤(38)을 갖는다. 상기 피스톤(38)은 내부에 회전 가이더(43)를 갖는다. The
상기 회전 가이더(43)는 피스톤(38)에 고정된다. 상기 회전 가이더(43)는 복수 개의 홈(43a)를 통하여 도 2 와 같이 회전자(22)의 결합 접점(23)과 나사 결합한다. 상기 결합 접점(23)은 회전자(22)의 내부에 위치하는 베어링(46)을 통하여 구동 로드(49)와 회전 결합한다. 상기 구동 로드(49)는 구동부(도면에 미 도시)를 통해서 조작될 수 있다. The
한편, 상기 가스절연 개폐장치의 정상 전류의 상태에서, 상기 회전자(22), 노즐(26) 및 실린더(29)는 피스톤(38)에 대해서 상대적으로 좌 방향으로 운동해서 제 1 방향(D1)을 따라서 움직일 수 있다. 이 경우에, 상기 가동 아크 접점(21)은 피스톤(38)에 대해서 회전자(22), 노즐(26), 실린더(29) 또는 구동 로드(49)의 회전 운동 및/ 또는 직선 운동을 통하여 고정 아크 접점(9)과 접촉한다.On the other hand, in the state of normal current of the gas insulated switchgear, the
상기 고정 아크 접점(9)은 노즐(26)을 통해서 가동 아크 접점(21)에 접촉된다. 상기 고정 아크 접점(9) 및 가동 아크 접점(21)은 복합 소호형 가스 차단기(60)에 교류의 대전류를 흐르게 할 수 있다. 더불어서, 상기 압축 챔버(36)는 실린더(29)의 이동에 기인해서 가스 저장 용량을 도 4 또는 6 대비 크게 가질 수 있다. 상기 압축 챔버(36)는 저온의 육불화황(SF6) 가스로 채워질 수 있다.The fixed
도 4 를 참조하면, 상기 가스절연 개폐장치의 고장 전류의 상태에서, 상기 회전자(22), 노즐(26), 실린더(29) 및 구동 로드(49)는 피스톤(38)에 대해서 상대적으로 우 방향으로 운동해서 제 2 방향(D2)을 따라서 움직일 수 있다. 이 경우에, 상기 구동 노드(49)는 피스톤(38) 및/ 또는 회전 가이더(43)에 대해서 제 2 방향(D2)으로 직선 운동을 할 수 있다. 4, the
상기 회전자(22), 노즐(26) 및 실린더(29)는 피스톤(38) 및 구동 로드(49)에 대해서 제 3 방향(D3)으로 회전 운동을 할 수 있다. 이와는 다르게, 상기 노즐(26), 실린더(29) 및 구동 로드(49)는 피스톤(38)에 대해서 제 2 방향(D2)으로 직선 운동을 하고, 상기 회전자(22)는 피스톤(38) 및 구동 로드(49)에 대해서 제 3 방향(D3)으로 회전 운동을 할 수 있다. The
이를 통해서, 상기 회전자(22)는 고정 아크 접점의 중심축(C)의 주위로 회전할 수 있다. 상기 가동 아크 접점(21)은 고정 아크 접점(9)으로부터 분리된다. 상기 고정 아크 접점(9) 및 가동 아크 접점(23)은 교류의 대전류를 이용해서 노즐(26) 내에 제 1 아크(62a)를 발생시킨다. 상기 제 1 아크(62a)는 고정 아크 접점(9) 및 가동 아크 접점(21) 사이에서 발생된다. Through this, the
상기 제 1 아크(62a)는 회전자(22)의 회전 운동에 대응해서 고정 아크 접점(9) 및 가동 아크 접점(21) 사이에서 제 4 방향(D4)으로 회전 운동할 수 있다. 상기 제 1 아크(62a)의 회전 운동은 도 5 에서 좀 더 상세하게 설명하기로 한다. 상기 제 1 아크(62a)는 열 에너지를 이용해서 저온의 육불화황 가스를 가열해서 고온의 육불화황 가스를 생성할 수 있다. The
상기 고온의 육불화황 가스는 고온의 노즐(26)로부터 저온의 팽창실(32)을 향하여 확산되는 흐름선(64)을 따라서 이동할 수 있다. 한편, 상기 압축실(36)의 저온의 육불화황 가스는 실린더(29)의 이동 때문에 피스톤(38)에 의해서 압축될 수 있다.The high-temperature sulfur hexafluoride gas can move along the
도 5 를 참조하면, 상기 가스절연 개폐장치의 고장 전류의 상태에서, 상기 회전자(22)가 제 3 방향(D3)으로 회전 운동되는 동안에, 상기 제 1 아크(62a)는 고정 아크 접점(9) 및 가동 아크 접점(21) 사이에서 제 4 방향(D4)으로 회전 운동한다. 이 경우에, 상기 제 1 아크(62a)는 제 4 방향(D4)으로 회전 운동하기 때문에 제 2 아크(62b)로 변환된다. 5, in the state of a fault current of the gas insulated switchgear, while the
상기 제 2 아크(62b)는 고정 아크 접점(9) 및 가동 아크 접점(21) 사이에서 제 1 아크(62a) 대비 생성 길이 및 두께를 시간에 따라서 다르게 해서 형성된 것이다. 왜냐하면, 상기 제 1 아크(62a)는 고정 아크 접점(9)의 단부 내 굴곡 면, 및 가동 아크 접점(21)의 접촉면 사이의 교류의 대전류의 흐름을 따라서 형성되지만, 상기 제 2 아크(62b)는 회전자(22)의 회전 운동 때문에 단위 면적 당 정전기의 세기를 가장 크게 가지는 고정 아크 접점(9) 및 가동 아크 접점(21)의 첨점들 사이를 향하여 제 5 방향(D5)을 따라서 이동되어서 형성되기 때문이다. The
이 경우에, 상기 대전류의 크기는 제 1 아크(62a) 및 제 2 아크(62b)에 대해서 동일하기 때문에, 상기 제 2 아크(62b)는 고정 아크 접점(9) 및 가동 아크 접점(21) 사이의 거리에 대응해서 제 1 아크(62a) 대비 생성 길이 및 두께를 다르게 가질 수 있다. 즉, 상기 제 2 아크(62b)의 생성 길이는 제 1 아크(62a)의 생성 길이 보다 크고, 상기 제 2 아크(62b)의 두께는 제 1 아크(62a)의 두께 보다 작다.In this case, since the magnitude of the large current is the same for the
도 6 을 참조하면, 상기 고온의 육불화황 가스가 팽창 챔버(32)에서 가스 압력을 임계치보다 크게 가지는 경우에, 상기 고온의 육불화황 가스는 팽창 챔버(32)로부터 노즐(26)을 향해서 확산되는 흐름선(66)을 따라서 이동될 수 있다. 따라서, 상기 고온의 육불화황 가스는 팽창 챔버(32)로부터 노즐(23)을 향해서 확산될 수 있다. 계속해서, 상기 고온의 육불화황 가스는 고정 아크 접점(9) 및 가동 아크 접점(21) 사이에 분사된다. 6, when the high-temperature sulfur hexafluoride gas has a gas pressure greater than a threshold value in the
상기 고온의 육불화황 가스는 도 5 의 제 2 아크(62b)에 분사되어서 짧은 시간 내에 고정 아크 접점(9) 및 가동 아크 접점(23) 사이에서 끊어진 아크(68)를 생성한다. 왜냐하면, 상기 제 2 아크(62b)는 도 5 의 제 1 아크(62a) 대비 작은 두께를 가지기 때문이다. 상기 끊어진 아크(68)는 고정 아크 접점(9) 및 가동 아크 접점(23) 사이에 교류의 대전류의 흐름을 방지할 수 있다. The hot sulfur hexafluoride gas is injected into the
더불어서, 상기 피스톤(38)은 압축 챔버(36) 내 저온의 압축된 육불화황 가스를 압축 챔버(36)로부터 노즐(26)을 향해서 분사시킨다. 상기 저온의 압축된 육불화황 가스는, 도 6 에 도시되지 않지만, 노즐(26)을 통해서 끊어진 아크(68)를 완전히 소멸시킬 수 있다. 이 경우에, 상기 저온의 압축된 육불화황 가스는 고정 아크 접점(9) 및 가동 아크 접점(23) 사이에 교류의 소전류의 흐름을 방지할 수 있다. In addition, the
이 경우에, 상기 제 2 아크(62b)가 고온의 육불화황 가스 및 저온의 압축된 육불화황 가스를 이용해서 짧은 시간 내에 끊어지기 때문에, 도 3 의 구동부는 가스절연 개폐장치의 소형화에 대응해서 종래 기술 대비 더 작은 크기로 설계될 수 있다. In this case, since the
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.
3; 절연 부재, 6; 제 1 연결 부재
9; 고정 아크 접점, 10; 고정부
21; 가동 아크 접점, 22; 회전자
23; 결합 접점, 23a; 돌출부
26; 노즐, 29; 실린더
32; 팽창 챔버, 34; 접속 홀,
36; 압축 챔버. 38; 피스톤
43; 회전 가이더, 43a; 홈
43b; 관통구, 46; 베어링
49; 구동 로드, 49a; 제 2 연결 부재
50; 가동부, 60; 복합 소호형 가스 차단기
62a, 62b, 68; 아크들, 64, 66; 흐름선들
A, B; 확대 영역들, C; 중심축,
D1, D2, D3, D4, D5; 제 1 내지 5 방향들. 3; Insulating member, 6; The first connecting member
9; Fixed arc contact, 10; [0035]
21; Movable arc contact, 22; Rotor
23; Coupling contacts, 23a; projection part
26; Nozzle, 29; cylinder
32; An expansion chamber, 34; Connection holes,
36; Compression chamber. 38; piston
43; A rotary guider, 43a; home
43b; Through hole, 46; bearing
49; Drive rod, 49a; The second connecting member
50; A moving part, 60; Combustion type gas circuit breaker
62a, 62b, 68; Arcs, 64, 66; Flow lines
A, B; Enlarged regions, C; Center axis,
D1, D2, D3, D4, D5; First to fifth directions.
Claims (8)
고정부 내에 고정 아크 접점; 및
상기 고정부에 결합되는 가동부 내에 회전 가이더, 회전자 및 구동 로드를 포함하되,
상기 회전 가이더는 상기 회전자 및 상기 구동 로드를 둘러싸고,
상기 회전자는 원통으로 이루어져서 상기 원통의 측벽으로부터 중심축을 향하도록 일 측부에 가동 아크 접점 및 타 측부에서 결합 접점을 가지고,
상기 가동 아크 접점은 상기 고정 아크 접점과 마주보도록 마련되며,
상기 회전 가이더의 내부에는 복수 개의 홈들과 관통구가 형성되며,
상기 복수 개의 홈들은 상기 관통구를 따라 위치하여 상기 회전 가이더에 하나의 나선 홈을 구성하도록 마련되고,
상기 결합 접점은 상기 회전자의 외부 측벽에 위치하는 돌출부를 통해 상기 회전가이더의 상기 나선 홈에 나선 결합되면서 상기 구동로드의 직선 이동이 이루어질 때 상기 회전자가 회전 가능하도록 상기 회전자의 내부에 위치하는 베어링을 통해서 상기 구동 로드에 회전 결합되는 복합 소호형 가스 차단기.In the gas-insulated switchgear of the present invention,
Fixed arc contacts within fixture; And
And a rotating guider, a rotor, and a driving rod in a movable part coupled to the fixed part,
Wherein the rotary guider surrounds the rotor and the drive rod,
The rotor having a movable arc contact on one side and an engagement contact on the other side so as to face the central axis from the side wall of the cylinder,
The movable arc contact is provided to face the fixed arc contact,
A plurality of grooves and through-holes are formed in the rotary guider,
Wherein the plurality of grooves are positioned along the through-hole to form a single spiral groove in the rotary guider,
The coupling contact is spirally coupled to the spiral groove of the rotary guider through a protrusion located on the outer side wall of the rotor and is positioned inside the rotor so that the rotor can rotate when the driving rod is linearly moved Wherein the driving rod is rotatably coupled to the driving rod through a bearing.
상기 회전자는 상기 고정 아크 접점의 중심축의 주위로 회전하도록 구성되는 복합 소호형 가스 차단기.The method according to claim 1,
Wherein the rotor is configured to rotate about a central axis of the fixed arc contact.
상기 회전자를 순서적으로 둘러싸는 노즐 및 실린더를 더 포함하되,
상기 노즐은 상기 가동 아크 접점을 둘러싸면서 상기 고정 아크 접점을 향하여 돌출하고,
상기 실린더는 상기 노즐로부터 돌출해서 상기 회전자 상에 적어도 하나의 챔버를 한정하고 그리고 상기 적어도 하나의 챔버 내에 피스톤을 포함하고,
상기 피스톤은 상기 회전자를 둘러싸고, 및
상기 회전 가이더는 상기 피스톤 및 상기 회전자 사이에 위치해서 상기 피스톤에 고정되는 복합 소호형 가스 차단기.The method according to claim 1,
Further comprising a nozzle and a cylinder sequentially enclosing the rotor,
Said nozzle projecting toward said fixed arc contact surrounding said movable arc contact,
The cylinder projecting from the nozzle defining at least one chamber on the rotor and comprising a piston in the at least one chamber,
The piston surrounds the rotor, and
Wherein the rotary guider is positioned between the piston and the rotor and fixed to the piston.
상기 구동 로드는 상기 피스톤에 대해서 직선 운동을 하고, 및
상기 회전자, 상기 노즐 및 상기 실린더는 상기 피스톤 및 상기 구동 로드에 대해서 회전 운동을 하도록 구성되는 복합 소호형 가스 차단기.5. The method of claim 4,
Wherein the drive rod makes a linear motion with respect to the piston, and
Wherein the rotor, the nozzle, and the cylinder are configured to rotate with respect to the piston and the drive rod.
상기 노즐, 상기 실린더 및 상기 구동 로드는 상기 피스톤에 대해서 직선 운동을 하고, 및
상기 회전자는 상기 피스톤 및 상기 구동 로드에 대해서 회전 운동을 하도록 구성되는 복합 소호형 가스 차단기.5. The method of claim 4,
Wherein the nozzle, the cylinder and the drive rod make linear motion with respect to the piston, and
And the rotor is configured to rotate in relation to the piston and the drive rod.
상기 가스절연 개폐장치가 정상 전류의 상태에서,
상기 가동 아크 접점은 상기 피스톤에 대해서 상기 회전자, 상기 노즐, 상기 실린더의 회전 운동 및 상기 구동 로드의 직선 운동을 통하여 상기 고정 아크 접점과 접촉하도록 구성되는 복합 소호형 가스 차단기.5. The method of claim 4,
Wherein when the gas-insulated switching device is in a state of normal current,
Wherein the movable arc contact is configured to contact the fixed arc contact through the rotor, the nozzle, the rotational motion of the cylinder, and the linear motion of the drive rod with respect to the piston.
상기 가스절연 개폐장치가 고장 전류의 상태에서,
상기 가동 아크 접점은 상기 피스톤에 대해서 상기 회전자, 상기 노즐, 상기 실린더의 회전 운동 및 상기 구동 로드의 직선 운동을 통하여 상기 고정 아크 접점으로부터 떨어지도록 구성되는 복합 소호형 가스 차단기.5. The method of claim 4,
Wherein when the gas-insulated switchgear is in a state of a fault current,
Wherein the movable arc contact is configured to be separated from the stationary arc contact through a rotational motion of the rotor, the nozzle, the cylinder, and a linear motion of the drive rod with respect to the piston.
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