KR20010040048A - 가스차단기 및 이를 구비한 가스절연 개폐장치 - Google Patents

가스차단기 및 이를 구비한 가스절연 개폐장치 Download PDF

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Abstract

소형이면서 조립과 정비가 쉬운 유용한 가스차단기를 제공하기 위하여, 가스차단기(100)는 절연성 가스가 밀봉된 접지용기, 상기 접지용기(104)내에 설치된 고정접촉자(115)와 상기 고정접촉자(115)에 접촉되고 분리되는 가동접촉자(116)를 구비한 전류차단부, 및 상기 가동접촉자(116)를 구동하기 위한 구동력을 출력하는 조작기구(101)로 구성되는데, 여기서 연결부재를 개재하여 상기 가동접촉자(116)에 연결된 접지용기측 주회전축(110)과 상기 조작기구(101)상에 설치된 상기 접지용기측 주회전축(110)을 개재하여 상기 가동접촉자(116)를 구동하기 위한 회전력을 출력하는 주출력축(102)은 기어 커플링(120)과 연결되기 위해 동축상에 배치되고, 상기 조작기구(101)는 상기 접지용기(104) 바로 밑에 배치된다.

Description

가스차단기 및 이를 구비한 가스절연 개폐장치{GAS-INSULATED CIRCUIT BREAKER AND GAS-INSULATED SWITCH-GEAR HAVING THE SAME}
본 발명은 절연성 가스를 밀봉하는 접지용기내에 설치된 고정접촉자와 이 고정접촉자에 접촉되고 분리되는 가동접촉자로 구성된 가스차단기와, 이를 구비하는 가스절연 개폐장치에 관련된 것이다.
종래의 가스차단기에서는 가동접촉자를 이동시키는 가동부를 상기 가동접촉자에 구동력을 전달하는 조작기구와 연결하기 위하여 많은 부품이 필요했다.
그뿐만 아니라, 조작기구 출력축의 회전계 운동을 레버 및 로드를 통해 한번에 선형계 운동으로 변환한 후, 다시 회전운동으로 변환하고, 그 후, 가동접촉자의 운동이 링크 또는 레버를 통해 다시 선형운동으로 변환되는 것과 같은 복잡한 구성으로 되어 있었다.
또한, 일본국 특개평 5-266765호 공보에 기재된 종래의 절연 개폐장치에 관련된 도 7에 도시된 바와 같이, 기구박스(2)내에 제공된 가동부품을 조작기구(3)에 연결하는데 필요한 부품이 배치될 공간이 개폐장치본체(1)의 부근에 배치되어야 하므로, 조작기구(3)가 개폐장치본체(1) 바로 밑에 배치되는 것은 불가능하게 되어 개폐장치본체(1)의 측면 상에 배치된다.
상술된 바와 같이, 일본국 특개평 5-266765호 공보에 기재된 바와 같은 접속구조 및 조작기구배치가 채택되는 경우, 조작기구는 개폐장치본체, 즉 접지용기 바로 밑에 배치될 수 없기 때문에, 장치 전체의 외형치수가 커지게 되어 발전소/변전소 공간의 유효 활용 및 경제성 향상 등의 사회적 요구에 충분히 대응할 수 없는 문제가 있다.
또, 가동접촉자에 구동력을 전달하는 조작기구를 가동부품에 연결시키는데 필요한 부품은 전류 개폐 동작시 고속으로 동작하기 때문에, 보수점검시의 작업안전 측면에서 문제가 있으며, 가동 부품수가 많고 그것을 조립하는 것이 복잡하여 조립성 및 품질면에서도 문제가 있다. 또한, 개폐 동작시 구동될 부품의 질량이 증가하여 가동접촉자를 유효하게 구동시키는 조작기구의 구동력을 저하시키는 것이 어려워지는 문제가 있다.
본 발명의 목적은 소형이면서 조립성과 정비성이 좋은 가스차단기 및 가스절연 개폐장치를 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예로서 가스차단기의 구성을 도시한 측면도.
도 2는 도 1에 도시된 가스차단기의 기어 커플링의 상세한 구조도.
도 3은 본 발명의 실시예로서 가스차단기를 구비한 가스절연 개폐장치의 측면도.
도 4는 도 3에 도시된 가스절연 개폐장치의 정면도.
도 5는 조작기구측의 주출력축과 접지용기측 주회전축을 연결시키는 연결부를 나타낸 도면.
도 6은 조작기구에 설치된 이동용 활차의 상세한 구조도.
도 7은 접지용기측 주회전축부의 블럭도.
도 8은 종래의 가스절연 개폐장치에서 조작기구 탑재 구조를 나타낸 도면.
상술된 목적을 달성하기 위한 본 발명의 가스차단기의 특징은, 접지용기내에 설치된 가동접촉자에 연결부재를 개재하여 연결된 접지용기측 주회전축과, 조작기구상에 설치되며 접지용기측 주회전축을 개재하여 가동접촉자를 구동하기 위한 회전력을 출력시키는 주출력축을 동축상에 배치시키는 데 있다.
본 발명은 아래에서 구체적으로 설명되는 차단기 및 개폐장치를 제공한다. 본 발명은 절연성 가스를 밀봉한 접지용기, 상기 접지용기내에 설치된 고정접촉자와 상기 고정접촉자에 접촉되고 분리되는 가동접촉자를 구비한 전류차단장치, 및 가동접촉자를 구동하기 위한 구동력을 출력시키는 조작기구를 구비하는 가스차단기에 있어서, 연결부재를 개재하여 가동접촉자에 연결된 접지용기측 주회전축과, 조작기구에 설치되며 접지용기측 주회전축을 개재하여 가동접촉자를 구동하는 회전력을 출력시키는 주출력축이 동축상에 배치되는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명은 절연성 가스를 밀봉한 접지용기, 상기 접지용기내에 설치된 고정접촉자와 상기 고정접촉자에 접촉되고 분리되는 가동접촉자를 구비한 전류차단장치, 및 가동접촉자를 구동하기 위한 구동력을 출력시키는 조작기구를 구비하는 가스차단기에 있어서, 연결부재를 개재하여 가동접촉자에 연결된 접지용기측 주회전축과, 조작기구에 설치되며 상기 접지용기측 주회전축을 개재하여 가동접촉자를 구동하는 회전력을 출력시키는 주출력축이 동축상에 배치되고, 상기 접지용기측 주회전축은 기어 커플링을 개재하여 주출력축에 연결되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 절연성 가스를 밀봉한 접지용기, 상기 접지용기내에 설치된 고정접촉자와 상기 고정접촉자로부터 접촉되고 분리되는 가동접촉자를 구비한 전류차단장치, 및 가동접촉자를 구동하기 위한 구동력을 출력시키는 조작기구를 구비하는 가스차단기에 있어서, 상기 가동접촉자에 연결부재를 개재하여 연결된 접지용기측 주회전축과, 상기 조작기구에 설치되며 접지용기측 주회전축을 개재하여 가동접촉자를 구동하기 위한 회전력을 출력시키는 주출력축은 기어 커플링과 연결되도록 동축상에 배치되고, 상기 조작기구는 상기 접지용기의 대략 바로 아래에 배치되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 조작기구를 상하좌우로 이동시키는 이동용 활차가 제공된다.
본 발명은 전력을 전송하는 금속도체 및 기계적으로 개폐하는 접촉자를 구비하는 모선용 접지용기와, 가스차단기, 및 라인측 접지용기를 구비한 가스절연 개폐장치에 있어서, 절연성 가스를 밀봉한 접지용기, 상기 접지용기내에 설치된 고정접촉자와 상기 고정접촉자로부터 접촉되고 분리되는 가동접촉자를 구비한 전류차단부, 및 가동접촉자를 구동하기 위한 구동력을 출력시키는 조작기구를 구비하고, 가동접촉자에 연결부재를 개재하여 연결된 접지용기측 주회전축과, 상기 조작기구에 설치되며 접지용기측 주회전축을 개재하여 가동접촉자를 구동하기 위한 회전력을 출력시키는 주출력축은, 기어 커플링과 연결되도록 동축상에 배치되고, 주출력축에 의해 출력될 회전토크는 기어 커플링을 사용하여 접지용기측 주회전축에 전달되며, 상기 조작기구는 접지용기의 대략 바로 아래에 배치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예로서 가스차단기 및 이를 구비한 가스절연 개폐장치는 아래의 도면을 참조하여 설명된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가스차단기의 구성을 나타낸 측면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 가스차단기(100)는, 사전에 모터 또는 수동조작에 의해 압축되고 저장된 구동력으로서의 스프링력(117)을 출력하는 주출력축(102)을 구비한 조작기구(101), 절연성 가스가 밀봉된 접지용기(104), 및 상기 접지용기(104)내에 설치된 고정접촉자(115)와 상기 고정접촉자(115)에 접촉되고 분리되는 가동접촉자(116)를 구비한 전류차단부로 구성된다. 가동접촉자(116)는 연결부재인 링크(107) 및 레버(108 및 109)를 개재하여 접지용기측 주회전축(110)에 연결된다.
조작기구(101)는 접지용기(104)의 대략 바로 아래에 설치된 조작기구박스(111) 내에 배치되고, 상기 조작기구(101)의 주출력축(102) 및 접지용기(104)측의 주회전축(110)은 동축상에 배치되며, 기어 커플링(120)과 연결된다.
조작 기구(101)에 있어서, 조작기구(101)를 상하전후좌우의 임의의 방향으로 이동시키는 이동용 활차(500)가 설치되어 있다. 이동용 활차(500)는 차륜(500a) 및 활차 승하강 볼트(500b)를 구비하고 있다.
상술된 바와 같이, 조작기구(101)를 접지용기(104) 대략 바로 밑에 배치함으로써, 조작기구(101)는 접지용기(104)로부터 돌출하지 않기 때문에 가스차단기(100)의 소형화를 달성할 수 있고, 설치 면적의 감소를 도모할 수 있다.
전류의 개폐에 있어서는, 고속으로 동작하는 가동부품을 조작기구박스(111) 내에 배치함으로써 안전성의 향상을 도모할 수 있다.
도 2는 도 1의 가스차단기의 기어 커플링(120)에 대한 상세한 구조를 나타낸다. 기어 커플링(120)은 조작기구(101)측의 주출력축(102) 상에 장착된 주출력축쪽 스플라인 기어(103), 접지용기측 주회전축(110) 상에 장착된 주회전축쪽 스플라인 기어(105), 및 상기 주출력축쪽 스플라인 기어(103)와 상기 주회전축쪽 스플라인 기어(205)를 연결하는 외부 실린더형 스플라인 기어(106)로 구성된다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 가스차단기를 구비한 가스절연 개폐장치의 측면도이고, 도 4는 도 3의 가스절연 개폐장치의 정면도이다.
도 3 및 도 4를 이용하여, 기기의 보수점검시 또는 어떤 문제의 발생시, 조작기구박스로부터 조작기구를 분리하는 경우를 설명할 것이다. 기구 설치 면적의 감소가 사회적 필요에 따라 강하게 요구되기 때문에, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 각 기기는 매우 근접하여 설치하는 일이 많아지는 추세이다.
이 가스절연 개폐장치는 상술된 본 발명의 일실시예인 가스차단기(100'), 발전소/변전소의 외부로부터 전력을 공급하는 라인측 접지용기(302), 및 다른 라인 기기(306, 307)에 전기적으로 연결된 모선용 접지용기(303, 304)로 구성된다. 각 접지용기 내에는, 전력을 전송하는 금속도체 및 기계적으로 접촉되고 분리되는 접촉자가구비된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 각 라인 및 다른 라인 기기(306, 307)는 매우 근접하여 배치되어 있기 때문에, 조작기구(101')의 보수점검 작업을 수행하는 경우 기기의 일 면(본 도면의 경우에 있어서는 화살표 P 로 도시한 면)으로부터만의 액세스가 가능하고, 소형화된 조작기구박스(111')의 내부에 대하여 충분한 보수 작업을 수행하는 것이 어려우며, 엔진 성능을 유지할 수 없다는 문제가 발생한다.
상술한 배경을 참조하면, 조작기구(101')를 독립적으로 조작기구박스(111')로부터 완전히 인출한 상태에서 보수 작업을 수행하는 것은 점검 작업의 신뢰성, 안정성, 및 작업성의 관점에서 큰 이점을 가진다.
다음에 조작기구의 착탈시의 작업순서를 설명한다. 조작기구(101)가 조작기구박스(111) 내에 반입되고, 조작기구(101)측의 주출력축(102)과 접지용기측 주회전축(110)이 연결되는 경우, 도 5에 도시된 바와 같이, 외부 실린더형 스플라인 기어(106)는 접지용기측 주회전축(110) 상에 장착된 주회전축쪽 스플라인 기어(105)에 나사(404)를 사용하여 미리 고정되고, 또한 주출력축쪽 스플라인 기어(103)가 조작기구(101)측의 주출력축(102) 상에 장착된다.
다음에 도 6에 도시된 바와 같이, 활차 승하강 볼트(500b)는 나사로 죄어져 조작기구(101)가 뜨게 되고, 조작기구(101)는 수동제어에 의해 조작기구박스(111) 내에 저장된다. 이동용 활차(500)는 조작기구(101)의 4 곳 정도에 설치되는데, 전후좌우로 임의의 이동이 가능한 볼형상의 차륜(500a)을 가지며, 중심 어긋남(core difference)의 미세조정이 가능하다.
다음에 조작기구(101)의 주출력축(102)의 중심과 접지용기측 주회전축(110)의 축심이 일치하고, 외부 실린더형 스플라인 기어(106)가 용이하게 맞물려 있음을 확인한 후, 조작기구(101)는 조작기구박스 설치판에 볼트로 고정된다. 이 때, 기어 커플링(120)은 축 사이의 다소의 중심 어긋남을 허용하도록 크라우닝(crowning)이라 불리는 기어 위에 R 형태로 가공된다.
이러한 기어 커플링(120)을 적용하는 대신에 일반적인 스플라인을 사용하더라도, 본 발명과 같은 가스차단기를 실현할 수는 있다. 그러나, 이 경우, 조작기구의 탈착시에 필연적으로 발생하는 조작기구 출력축 및 접지용기측 주회전축간의 중심 어긋남을 흡수하기가 어렵다.
따라서, 비교적 높은 작업 자유도로 공장내 조립작업에 장착할 수 있을지라도, 기구 납입 후 점검에서 조작기구가 분리된 경우에는 재설치가 어려워진다. 이것은 일반적인 스플라인의 구멍이 축에 꽉 끼워맞춰지고, 축 구멍의 어떠한 기울임도 허용하지 않는 구조이기 때문이다. 또한, 본 발명에 있어서 기어 커플링(120)으로만 중심 어긋남을 흡수할 수 있는 치수에 있어서, 조작기구(101)를 분리한 후 조작기구(101)의 마운팅을 불가능하게 하는 가능성을 완전히 배제하기 위하여 도 7에 도시된 바와 같은 아이디어가 제안되었다. 접지용기측 주회전축(110)을 지지하는 보스(130)가 갭(131)만큼 이동할 수 있도록 제공되고, 이 갭(131)이 조정되면, 혹시라도 기어 커플링(120)만으로는 중심 어긋남을 흡수할 수 없을 때 그 어긋남이 흡수될 수 있다.
상술된 구조에 의하면 조립성이 향상되며, 조작기구 점검시에 실시될 조작기구(101)의 분리 및 재조립을 단시간에 용이하게 할 수 있게 된다.
또한, 기기의 소형화에 의한 기기설치 면적의 감소 및 개폐시 고속으로 동작하는 이동부품을 조작기구박스 내에 완전히 저장함으로써 점검시의 안정성이 향상될 수 있다.
본 발명에 따르면, 조작기구가 접지용기의 바로 밑에 배치됨으로써, 가스차단기의 소형화가 가능하고, 가스절연 개폐장치의 설치면적을 감소시킬 수 있다.
또한, 접지용기측 주회전축과 조작기구의 주출력축을 동축상에 배치시킴으로써, 개폐시 가동하는 부품수가 감소하고, 조립생산성이 향상된다.
조작기구의 주출력축과 접지용기측 주회전축의 연결에 기어 커플링이 사용되고, 이동용 활차는 조작기구에 이동용 활차가 설치됨으로써, 조작기구를 조작기구박스로부터 더욱 완전하게 꺼낼 수 있고, 점검 및 유지보수시 작업성이 대폭 향상될 수 있다.

Claims (5)

  1. 내부에 절연가스를 밀봉하고 접지되어 있는 접지용기, 상기 접지용기 내에 설치된 고정접촉자와 상기 고정접촉자로에 접촉되고 분리되는 가동접촉자를 구비한 전류차단기, 및 상기 가동접촉자를 구동하기 위한 구동력을 출력시키는 조작기구를 구비한 가스차단기로서,
    연결부재를 개재하여 상기 가동접촉자에 연결된 접지용기측 주회전축, 및
    상기 조작기구상에 설치되며 상기 접지용기측 주회전축을 개재하여 상기 가동접촉자를 구동하는 회전력을 출력하는 주출력축을 포함하고,
    상기 접지용기측 주회전축과 상기 주출력축은 동축상에 배치된 것을 특징으로 하는 가스차단기.
  2. 내부에 절연가스를 밀봉하고 있는 접지용기, 상기 접지용기 내에 설치된 고정접촉자와 상기 고정접촉자에 접촉되고 분리되는 가동접촉자를 구비한 전류차단부, 및 상기 가동접촉자를 구동하기 위한 구동력을 출력시키는 조작기구를 구비한 가스차단기로서,
    연결부재를 개재하여 상기 가동접촉자에 연결된 접지용기측 주회전축, 및
    상기 조작기구상에 설치되며 상기 접지용기측 주회전축을 개재하여 상기 가동접촉자를 구동하는 회전력을 출력하는 주출력축을 포함하고,
    상기 접지용기측 주회전축과 상기 주출력축은 동축상에 배치되고,
    상기 접지용기측 주회전축은 기어 커플링을 개재하여 상기 주출력축에 연결된 것을 특징으로 하는 가스차단기.
  3. 내부에 절연가스를 밀봉하고 있는 접지용기, 상기 접지용기 내에 설치된 고정접촉자와 상기 고정접촉자에 접촉되고 분리되는 가동접촉자를 구비한 전류차단부, 및 상기 가동접촉자를 구동하기 위한 구동력을 출력시키는 조작기구를 구비한 가스차단기로서,
    연결부재를 개재하여 상기 가동접촉자에 연결된 접지용기측 주회전축, 및
    상기 조작기구상에 설치되며 상기 접지용기측 주회전축을 개재하여 상기 가동접촉자를 구동하는 회전력을 출력하는 주출력축을 포함하고,
    상기 접지용기측 주회전축과 상기 주출력축은 기어 커플링을 개재하여 동축상에 배치되고,
    상기 조작기구는 상기 접지용기 바로 밑에 배치된 것을 특징으로 하는 가스차단기.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조작기구를 상하전후좌우 방향으로 이동시키기 위해 상기 조작기구에 설치된 이동용 활차를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스차단기.
  5. 전력을 전송하기 위한 금속도체와 기계적으로 서로 접촉 및 분리되는 접촉자를 각각 구비한 모선용 접지용기, 가스차단기, 및 라인측 접지용기를 구비한 가스절연 개폐장치로서,
    상기 가스차단기는 절연가스를 밀봉한 접지용기, 상기 접지용기 내에 설치된 고정접촉자와 상기 고정접촉자에 접촉되고 분리되는 가동접촉자를 구비한 전류차단장치, 및 상기 가동접촉자를 구동하기 위한 구동력을 출력하는 조작기구를 포함하여 이루어지고,
    연결부재를 개재하여 상기 가동접촉자에 연결된 접지용기측 주회전축과, 상기 조작기구상에 설치되며 상기 접지용기측 주회전축을 개재하여 상기 가동접촉자를 구동하기 위한 회전력을 출력하는 주출력축이 동축상에 배치되고,
    상기 주출력축에 의해 출력될 회전토크는 기어 커플링을 사용하여 상기 접지용기측 주회전축에 전달되며,
    상기 조작기구는 상기 접지용기의 대략 바로 밑에 배치되는 것을 특징으로 하는 가스절연 개폐장치.
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