KR19990017917U - Rotary injection arc extinguishing device for gas insulated load switch - Google Patents

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김영근
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Abstract

본 고안에 의한 가스절연 부하개폐기의 회전분사식 아크소호장치는 상부 부스에 연결되어 설치된 고정접점과, 하부 부스에 연결되어 설치된 실린더와, 상기 실린더내를 슬라이드 이동하도록 실린더내에 설치한 피스톤과, 상기 피스톤의 상단부에 설치한 이동접점과, 개ㅍ의 온/오프 동작을 위해 외부로 부터 회전력을 전달받는 메인 샤프트와, 일측은 상기 메인샤프트에 고정되고, 타측은 피스톤 단부에 고정되어, 개폐기의 온 동작시 실린더내에서 피스톤을 빼내어 피스톤 단부의 이동접점을 상부 부스의 고정접점에 접촉시키도록 한 무빙암과, 상기 고정접점의 하부에 형성하여 개폐기의 오프 동작시 실린더내에 피스톤이 밀려 들어가면서, 피스톤내의 공기를 고정접점쪽으로 분사시키도록 한 압력분사홀로 구성되어, 아크 소호시간을 줄여 운전시 아크로 인한 접점의 소모를 줄일 수 있어, 장비의 수명을 연장하고, 작은 크기로 소호장치를 제작하므로 용기의 체적이 작아져 이에 충진되는 육불화항가스의 양도 줄일 수 있어, 경제적으로 운전할 수 있도록 하였다.Rotational injection arc arc device of the gas insulated load switch according to the present invention is a fixed contact point connected to the upper booth, the cylinder is connected to the lower booth, the piston installed in the cylinder to slide the cylinder, the piston A moving contact installed at the upper end of the main shaft, and the main shaft receives the rotational force from the outside for the on / off operation of the dog, one side is fixed to the main shaft, the other side is fixed to the piston end, the on operation of the switch The moving arm of the piston end to remove the piston from the cylinder to contact the fixed contact point of the upper booth, and a lower portion of the fixed contact point to push the piston into the cylinder during the off operation of the switch, It is composed of a pressure injection hole to inject to the fixed contact point, and it reduces arc extinguishing time during operation. It can reduce the consumption of contacts due to the black, extend the service life of the equipment, and make the extinguishing device with a small size, so that the volume of the container becomes smaller, so that the amount of hexafluoride gas charged in it can be reduced, so that it can operate economically. .

Description

가스절연 부하개폐기의 회전분사식 아크소호장치Rotary injection arc extinguishing device for gas insulated load switch

본 고안은 가스절연 부하개폐기에 관한 것으로, 부하개폐시 발생되는 아크를 신속하고, 정확하게 소멸시키도록 한 가스절연 부하개폐시의 회전분사식 아크소호장치에 관한 것이다.The present invention relates to a gas insulated load switchgear, and to a rotational injection arc arc device for opening and closing the gas insulated load switch to quickly and accurately extinguish the arc generated when the load is opened and closed.

현재 세계적으로 각국 전력청에서는 통상 지중 배전계통 운영에 있어서, 선로의 분기 및 구분장치로서 육불화항(SF6) 가스 절연부하개폐기 또는 육불화항 가스 링 메인 유닛(Gas RING Main Unit)을 지상 또는 지하에 설치하여 사용하는 것이 일반적인 추세이다.In the current conventional underground power distribution grid operation in each country Power Authority in the world, wherein hexafluoride as a branch and division apparatus of the line (SF 6) a gas-insulated load break switch or wherein hexafluoride gas ring main unit (Gas RING Main Unit) ground or underground Installation and use in the general trend is.

육불화항 가스를 절연물질로 이용한 고압기기의 핵심기술중의 하나는 선로를 개폐할 때 발생하는 아크를 어떻게 효과적으로 빠른 시간내에 소호 시켜줄 수 있느냐에 관련된 기술이다. 최근까지 주로 적용하고 있는 소호방식으로는 전자식(electro-magnetic rotary arc) 소호방식, 열팽창(thermal expansion) 소호방식, 아크분할(arc dievided by grides) 소호방식, 분사식(puffer) 소호방식등으로 나눌 수 있다.One of the key technologies of high pressure equipment using hexafluoride gas as insulation material is how to effectively arc extinguish arcs generated when opening and closing lines. Until now, the main types of arc extinguishing methods can be divided into electro-magnetic rotary arc extinguishing, thermal expansion arc extruding, arc dievided by grides extruding, and puffer extruding. have.

또한, 위의 분사식 소호방식은 직선분사식 아크소호 방식과, 회전분사식 아크소호 방식이 있는데, 본 고안은 상기의 아크분할 소호방식에 비교하여 분사식 소호방식중 회전분사식 소호방식을 기본개념으로한 소호장치에 관한 것이다.In addition, the above spray type extinguishing method includes a linear injection arc arc method and a rotation spray arc arc method, and the present invention is a fire extinguishing apparatus based on the rotational spray type extinguishing method among the spray arc extinguishing methods as compared to the arc split extinguishing method. It is about.

종래의 기술에 의한 가스절연 부하개폐기의 회전분사식 아크소호장치는 도 1에 도시한 바와 같이, 도전부를 구성하는 각종 구성은 육불화황가스가 충진된 용기에 내장되어 있으며, 기밀하게 형성된 가스타이트(gastight) 탱크(1)에 부싱(3)이 설치되고, 상기 부싱(3)에 내부에 스위치 블레이드(5)가 위치하며, 상기 스위치 블레이드(5)의 단부에 특별접점리벳(10)이 설치되고, 상기 스위칭 블레이드(5)를 구동하는 액츄에이트 샤프트(11)가 접지점점(9) 일측에 설치된다. 부스바(6)에 연결되어 온 고정접점(4)이 설치되고, 상기 고정접점(4)의 상부에 이온제거판(8)을 구비한 아크챔버(7)가 설치된다. 도 1의 스위칭 상태는 오프 위치임을 알 수 있다.As shown in FIG. 1, the rotational injection arc extinguishing device for a gas insulated load switch according to the related art is constructed in a container filled with sulfur hexafluoride gas, and has a gastight formed gastight ( A bushing 3 is installed in the gastight tank 1, a switch blade 5 is located inside the bushing 3, and a special contact rivet 10 is installed at an end of the switch blade 5. The actuator shaft 11 driving the switching blade 5 is installed at one side of the ground point 9. A fixed contact point 4 connected to the busbar 6 is installed, and an arc chamber 7 having an ion removing plate 8 is installed on the fixed contact point 4. It can be seen that the switching state of FIG. 1 is in the off position.

온 고정접점(4)은 니켈로 도금한 동 부스바(6)에 부착되어 있으며, 아크분할용 그리드 즉 이온제거판(8) 다섯 개를 내포하고 있는 고정용 아크챔버(7)는 개폐기의 온/오프 시 아크를 소호하게 된다. 여기서 스위칭 블레이드(5)는 액츄에이터 샤프트(11)에 의해서 온 고정접점(4)과 온/오프 상태를 이루게 된다.The ON fixed contact point 4 is attached to the copper busbar 6 plated with nickel, and the fixed arc chamber 7 containing five arc splitting grids, i.e., five ion removing plates 8, is used to turn on the switch. Arc on / off is extinguished. In this case, the switching blade 5 is in an on / off state with the ON fixed contact 4 by the actuator shaft 11.

아크분할 소호원리는 주로 저압 차단기나 저압 개폐기에 적용하는 방식으로 그 성능은 이미 인정되었으나, 다시 한 번 설명한다면, 소호원리의 기본은 개폐기의 오프시 길게 늘어지면서 발생한 아크는 행정도중에 아크챔버(7)내에 있는 아크 분할 그리드 즉 이온제거 시트(8)에 의해 잘리면서 최종 소호를 이루게 된다. 그러나, 이때 아크 소호시간이 10ms 정도 걸리게 되며, 소호구조 또한 복잡하여 소호공간을 많이 차지하게 되는 문제점이 있다.Arc-splitting SOHO principle is mainly applied to low pressure circuit breaker or low voltage switchgear, but its performance has already been recognized. Once again, the basic principle of SOHO principle is that the arc generated due to the long stretch of the switch off the arc chamber (7). It is cut by the arc dividing grid, i. However, at this time, the arc arc extinguishing time takes about 10 ms, and there is a problem that the arc extinguishing structure is also complicated and takes up a lot of arc extinguishing space.

따라서, 본 고안의 목적은 상기와 같은 문제점을 고려하여 안출한 것으로, 아크 소호시간을 8ms로 줄여 운전시 아크로 인한 접점의 소모를 줄일 수 있어, 장비의 수명을 연장하고, 작은 크기로 소호장치를 제작하므로 용기의 체적이 작아져 이에 충진되는 육불화황가스의 양도 줄일 수 있어, 경제적으로 운전할 수 있도록 한 가스절연 부하개폐기의 회전분사식 아크소호장치를 제공함에 있다.Therefore, the object of the present invention is devised in consideration of the above problems, it is possible to reduce the arc extinguishing time to 8ms to reduce the consumption of the contact due to the arc during operation, to extend the life of the equipment, to reduce the size of the extinguishing device It is possible to reduce the volume of sulfur hexafluoride gas filled by the volume of the container to manufacture, thereby providing a rotary injection arc arc device of the gas insulated load switchgear to operate economically.

도 1은 종래의 기술에 의한 가스절연 부하개폐기의 회전분사식 아크소호장치를 나타내는 단면도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a sectional view showing a rotational injection arc arc device of a gas insulated load switch according to the prior art.

도 2 및 도 3은 본 고안에 의한 가스절연 부하개폐기의 회전분사식 아크소호를 나타내는 것으로,2 and 3 show the rotational injection arc arc of the gas insulated load switch according to the present invention,

도 2는 온 상태의 동작을 나타내는 단면도.2 is a cross-sectional view showing operation in an on state.

도 3은 오프 상태의 동작을 나타내는 단면도.3 is a cross-sectional view showing operation in an off state.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

12 : 실린더14 : 압력분사홀12 cylinder 14 pressure injection hole

15 : 피스톤16 : 이동접점15: piston 16: moving contact

17 : 고정접점19 : 상부 부스17: fixed contact 19: upper booth

20 : 이동암21 : 하부 부스20: movable arm 21: lower booth

31 : 메인 샤프트31: main shaft

이러한 본 고안의 목적은 상부 부스에 연결되어 설치된 고정접점과, 하부 부스에 연결되어 설치된 실린더와, 상기 실린더내를 슬라이드 이동하도록 실린더내에 설치한 피스톤과, 상기 피스톤의 상단부에 설치한 이동접점과, 개ㅍ의 온/오프 동작을 위해 외부로부터 회전력을 전달받는 메인 샤프트와, 일측은 상기 메인샤프트에 고정되고, 타측은 피스톤 단부에 고정되어, 개폐기의 온 동작시 실린더내에서 피스톤을 빼내어 피스톤 단부의 이동접점을 상부 부스의 고정접점에 접촉시키도록 한 무빙암과, 상기 고정접점의 하부에 형성하여 개폐기의 오프 동작시 실린더내에 피스톤이 밀려 들어가면서, 피스톤내의 공기를 고정접점쪽으로 분사시키도록 한 압력분사홀에 의해 달성된다.The object of the present invention is a fixed contact point connected to the upper booth, a cylinder connected to the lower booth, a piston installed in the cylinder to slide the cylinder, and a moving contact point installed on the upper end of the piston, The main shaft receives the rotational force from the outside for the on / off operation of the individual, and one side is fixed to the main shaft, the other side is fixed to the piston end, when the on-off operation of the actuator pulls out the piston from the cylinder to A moving arm for contacting the movable contact with the fixed contact of the upper booth, and a pressure injection formed under the fixed contact so that the piston is pushed into the cylinder during the off operation of the switch, thereby injecting the air in the piston toward the fixed contact. Achieved by the hall.

이하, 본 고안에 의한 가스절연 부하개폐기의 회전분사식 아크소호장치를 첨부도면에 도시한 실시예에 따라서 설명한다.Hereinafter, a rotational injection arc extinguishing device for a gas insulated load switch according to the present invention will be described according to the embodiment shown in the accompanying drawings.

도 2 및 도 3은 본 고안에 의한 가스절연 부하개폐기의 회전분사식 아크소호장치를 나타내는 것으로, 도 2는 온 상태의 동작을 나타내는 단면도이고, 도 3은 오프 상태의 동작을 나타내는 단면도를 각각 보인 것이다.2 and 3 show the rotational injection arc arc device of the gas insulated load switch according to the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view showing the operation in the on state, Figure 3 is a cross-sectional view showing the operation in the off state, respectively. .

이에 도시한 바와 같이, 본 고안에 의한 가스절연 부하개폐기의 회전분사식 아크소호장치는 상부 부스(19)에 연결되어 설치된 고정접점(17)과, 하부 부스(21)에 연결되어 설치된 실린더(12)와, 상기 실린더(12)내를 슬라이드 이동하도록 실린더내에 설치한 피스톤(15)과, 상기 피스톤(15)의 상단부에 설치한 이동접점(16)과, 개폐기의 온/오프 동작을 위해 외부로부터 회전력을 전달받는 메인 샤프트(31)와, 일측은 상기 메인샤프트(31)에 고정되고, 타측은 피스톤(15) 단부에 고정되어, 개폐기의 온 동작시 실린더(12)내에서 피스톤(15)을 빼내어 피스톤 단부의 이동접점(16)을 상부 부스(19)의 고정접점(17)에 접촉시키도록 한 무빙암(20)과, 상기 고정접점(17)의 하부에 형성하여 개폐기의 오프 동작시 실린더(12)내에 피스톤(15)이 밀려 들어가면서, 피스톤내의 공기를 고정접점(17)쪽으로 분사시키도록 한 압력분사홀(14)을 포함하여 구성된다. 상기 실린더(12)는 절연재이며, 실린더내를 이동하는 피스톤(15)은 금속재로 이루어진다.As shown in the drawing, the rotational injection arc arc device of the gas insulated load switch according to the present invention is a fixed contact 17 is connected to the upper booth 19, the cylinder 12 is connected to the lower booth 21 And a piston 15 provided in the cylinder to slide the cylinder 12 in a cylinder, a moving contact 16 provided at an upper end of the piston 15, and a rotational force from the outside for on / off operation of the actuator. The main shaft 31 receiving the transmission, and one side is fixed to the main shaft 31, the other side is fixed to the end of the piston 15, the piston 15 in the cylinder 12 during the on-off operation of the switch A moving arm 20 having the movable contact 16 of the piston end in contact with the fixed contact 17 of the upper booth 19 and a lower portion of the fixed contact 17 to form a cylinder ( 12) The piston 15 is pushed in to fix the air in the piston. It comprises a pressure injection hole 14 to be injected toward the contact (17). The cylinder 12 is an insulating material, and the piston 15 moving in the cylinder is made of a metal material.

상기 고정접점(17)은 상부 부스(19)에 연결하여 돌출되게 형성하고, 이동접점(16)은 피스톤(15) 상단부 내에 함입되게 형성한다.The fixed contact 17 is formed to protrude by connecting to the upper booth 19, the moving contact 16 is formed to be embedded in the upper end of the piston (15).

도 2 및 도 3에 도시한 폴 조립체는 육불화황가스가 충진된 용기에 내장되며, 용기 외부에 부착된 메카니즘과, 메인 샤프트(31)가 연결되어, 고정접점(17)과 이동접점(16)이 온/오프 동작을 이루게 된다.The pole assembly shown in FIGS. 2 and 3 is embedded in a container filled with sulfur hexafluoride gas, and a mechanism attached to the outside of the container, the main shaft 31 is connected, and the fixed contact 17 and the movable contact 16. ) Will make the on / off operation.

통전될 부분을 살펴보면, 고정접점(17)은 상부 부스(19)와 연결이 되었고, 이동접점(16)은 하부 부스(21)와 연결이 되어 있으며, 상기 이동접점(16)은 금속재 피스톤(15)에 조립되어 있고, 이 금속재 피스톤(15)은 기계구조적으로 하부 부스(21)와 연결되어 도전부가 구성됨을 알 수 있다.Looking at the portion to be energized, the fixed contact 17 is connected to the upper booth 19, the moving contact 16 is connected to the lower booth 21, the moving contact 16 is a metallic piston 15 It is seen that the metal piston 15 is mechanically connected to the lower booth 21 to constitute a conductive part.

우선 온/오프 동작을 위해 외부에 부착되어 있는 메카니즘을 조작하게 되면, 래치(도면에 도시되지 않음)가 해제됨과 동시에 스프링(도면에 도시되지 않음)에 의해서 축적되었던 충분한 탄성에너지가 메인 샤프트(31)에 순간적으로 전달된다. 이 힘은 절연물로 제작된 이동암(20)을 통해서 노즐(18)에 전달되고, 오프 시키고자 하는 방향으로 순간적으로 회전하면서 이동접점(16)을 품고 있는 금속재 피스톤(15)을 절연 실린더(12)에 슬라이딩 시키게 된다.First, when the externally attached mechanism is operated for the on / off operation, the latch (not shown) is released and sufficient elastic energy accumulated by the spring (not shown) is stored in the main shaft 31. Is delivered instantaneously). This force is transmitted to the nozzle 18 through the moving arm 20 made of an insulator, and rotates the metal piston 15 bearing the moving contact 16 instantaneously in the direction to be turned off. To be slid to

이때에 순간적으로 높아진 실린더(12) 내부의 압력은 금속재 피스톤(15) 내부의 압력분사 방향으로 이동되어지게 되며, 최종적으로 이동 접점(16)의 하부 플랜지(13)에 뚫려 있는 여덟개의 압력분사홀(14)을 관통해서 개폐기 오프시 발생하는 아크를 짧은 시간내에 완벽히 소호시킨 후 오프 위치에 이르게 된다.At this time, the internally increased pressure in the cylinder 12 is moved in the direction of pressure injection inside the metallic piston 15, and finally, eight pressure injection holes drilled in the lower flange 13 of the moving contact 16. After passing through (14), the arc generated when the switch is turned off is completely extinguished within a short time, and then the off position is reached.

도 3의 오프 위치에서 도 2의 온 위치로 투입동작을 시키고자 할 때는 위에 설명한 동작원리의 역순이 되며, 투입시는 트립시에 비교하여 아크의 크기가 적기 때문에 아크소호 시간이 훨씬 짧아진다.When the input operation is to be performed from the off position of FIG. 3 to the on position of FIG. 2, the operation principle described above is reversed, and the arc extinguishing time is much shorter because the size of the arc is smaller than that of the trip.

상기와 같이 온 위치가 위에 있고, 오프 위치가 아래에 있는 도전부의 경로를 변경하여 오프 위치 아래에 온 위치를 두어 온 위치가 하부 부스와 같은 아래 방향으로 향하게 하면서 온 상태가 될 수 있도록 구성하여도 같은 효과를 얻을 수 있다.Even if the on position is above and the off position is below, the path of the conductive part is changed so that the on position is placed under the off position so that the on position can be turned on while facing downward like the lower booth. The same effect can be obtained.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 의한 가스절연 부하개폐기의 회전분사식 아크소호장치는 상부 부스에 연결되어 설치된 고정접점과, 하부 부스에 연결되어 설치된 실린더와, 상기 실린더내를 슬라이드 이동하도록 실린더내에 설치한 피스톤과, 상기 피스톤의 상단부에 설치한 이동접점과, 개ㅍ의 온/오프 동작을 위해 외부로부터 회전력을 전달받는 메인 샤프트와, 일측은 상기 메인샤프트에 고정되고, 타측은 피스톤 단부에 고정되어, 개폐기의 온 동작시 실린더내에서 피스톤을 빼내어 피스톤 단부의 이동접점을 상부 부스의 고정접점에 접촉시키도록 한 무빙암과, 상기 고정접점의 하부에 형성하여 개폐기의 오프 동작시 실린더내에 피스톤이 밀려 들어가면서, 피스톤내의 공기를 고정 접점쪽으로 분사시키도록 한 압력분사홀로 구성되어, 아크 소호시간을 줄여 운전시 아크로 인한 접점의 소모를 줄일 수 있어, 장비의 수명을 연장하고, 작은 크기로 소호장치를 제작하므로 용기의 체적이 작아져 이에 충진되는 육불화황가스의 양도 줄일 수 있어, 경제적으로 운전할 수 있도록 한 효과가 있다.As described above, the rotation injection type arc extinguishing device of the gas insulated load switch according to the present invention is installed in the cylinder so as to slide the cylinder and the fixed contact point connected to the upper booth, the cylinder connected to the lower booth, and the cylinder. A piston, a movable contact installed at an upper end of the piston, a main shaft which receives rotational force from the outside for individual on / off operation, and one side is fixed to the main shaft, and the other side is fixed to the piston end. A moving arm which removes the piston from the cylinder during the on / off operation of the switch and makes the movable contact of the piston end contact the fixed contact of the upper booth; and a piston formed in the lower portion of the fixed contact so that the piston is pushed into the cylinder during the off operation of the switch. It is composed of a pressure injection hole which injects the air in the piston toward the fixed contact as it enters. By reducing the extinguishing time, it is possible to reduce the consumption of contacts due to arc during operation, to prolong the life of the equipment, and to manufacture the extinguishing apparatus with a small size, which reduces the volume of the container, thereby reducing the amount of sulfur hexafluoride gas charged thereto. It is effective to drive economically.

Claims (3)

상부 부스에 연결되어 설치된 고정접점과, 하부 부스에 연결되어 설치된 실린더와, 상기 실린더내를 슬라이드 이동하도록 실린더내에 설치한 피스톤과, 상기 피스톤의 상단부에 설치한 이동접점과, 개폐기의 온/오프 동작을 위해 외부로 부터 회전력을 전달받는 메인 샤프트와, 일측은 상기 메인샤프트에 고정되고, 타측은 피스톤 단부에 고정되어, 개폐기의 온 동작시 실린더내에서 피스톤을 빼내어 피스톤 단부의 이동접점을 상부 부스의 고정접점에 접촉시키도록 한 무빙암과, 상기 고정접점의 하부에 형성하여 개폐기의 오프 동작시 실린더내에 피스톤이 밀려 들어가면서, 피스톤내의 공기를 고정접점쪽으로 분사시키도록 한 압력분사홀을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 가스절연 부하개폐기의 회전분사식 아크소호장치.A fixed contact connected to the upper booth, a cylinder connected to the lower booth, a piston installed in the cylinder to slide the cylinder, a moving contact provided at the upper end of the piston, and an on / off operation of the switch The main shaft receives a rotational force from the outside for one side, and one side is fixed to the main shaft, the other side is fixed to the piston end, the piston is removed from the cylinder during the on operation of the switch to move the piston contact point of the upper booth And a moving arm formed in contact with the fixed contact point, and a pressure injection hole formed below the fixed contact point so that the piston is pushed into the cylinder during the operation of the switch-off operation, thereby injecting the air in the piston toward the fixed contact point. Rotary injection arc arc device of a gas insulated load switch. 제1항에 있어서, 상기 실린더는 절연재이며, 실린더내를 이동하는 피스톤은 금속재로 이루어진 것을 특징으로 하는 가스절연 부하개폐기의 회전분사식 아크소호장치.The arc spray apparatus of claim 1, wherein the cylinder is an insulating material, and the piston moving in the cylinder is made of a metal material. 제1항에 있어서, 상기 고정접점은 상부 부스에 연결하여 돌출되게 형성하고, 이동접점은 피스톤 상단부 내에 함입되게 형성한 것을 특징으로 하는 가스절연 부하개폐기의 회전분사식 아크소호장치.The arc spray device of claim 1, wherein the fixed contact is formed to protrude by connecting to the upper booth, and the movable contact is embedded in the upper end of the piston.
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KR100425189B1 (en) * 2001-12-05 2004-03-30 엘지산전 주식회사 structure of electric conduction device in movable point of contactor
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