KR20020063370A - 가스 절연식 고전압 라인용 접속 모듈에서 내부 아크를제어하는 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가스 절연식 고전압 라인용 접속 모듈(2)에 관한 것으로서, 이러한 모듈은 외부 튜브형 구조체(6), 커플링 수단(9, 10)이 제공된 내부 튜브형 구조체(7), 및 중간 위치선정 구조체(11)을 포함하고 있다. 이러한 모듈은 내부 튜브형 구조체의 제1 커플링 수단(9)이 원통형 소켓을 형성하여 그 내부로 튜브형 도체의 단부가 플러그될 수 있으며, 소켓은 단부에 둥근 외부면의 제1 환형 구역(17)을 구비하고 있으며 외부 튜브형 구조체의 제2 환형 구역(18)과 마주하여 위치하고 있으며, 제2 환형 구역에는 돌출부(16)가 제공되는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 환형 구역(17, 18)은 중간 구조체(11)로부터 이격되며 도체(3)와 케이싱(4) 사이에 임의의 아킹 전압 서지를 제거하기 위한 방출 간격을 구성하도록 조직되어 라인 내에서 발생되는 임의의 아킹 위험성이 상기 환형 구역에만 위치한다.

Description

가스 절연식 고전압 라인용 접속 모듈에서 내부 아크를 제어하는 장치{A DEVICE FOR CONTROLLING INTERNAL ARCING IN A CONNECTION MODULE FOR A GAS-INSULATED HIGH-VOLTAGE LINE}

"모듈"이란 용어는 통상적으로 길이가 약 1 미터 또는 2 미터이고 라인 세그먼트들을 전기적 및 기계적으로 함께 연결하는 역할을 하고 라인 세그먼트 각각은 압력 하에 유전성 가스로 충전된 튜브형 케이싱 내부에 동축으로 배치된 튜브형 도체로 구성된 튜브형 구조체를 나타내기 위하여 사용된다. 모듈에 의해 라인 세그먼트들을 함께 연결하는 것은 명확한 경제적 이점을 제공한다. 이는 세그먼트의 튜브형 케이싱 및 도체에 의해 구성되고 대체로 길고 비교적 무거운 기본 부품이 한 장소에서 생산되게 함과 동시에 접속 모듈이 다른 장소에서 생산될 수 있게 한다. 다양한 요소들은 광범위하게 상이한 제조 특성을 가지며, 모듈은 세그먼트의 케이싱 또는 도체보다 기술적으로 훨씬 더 복잡하다. 모듈에는 라인을 감시하기 위한 통합된 센서가 제공될 수 있음을 알아야 한다. 따라서, 여러 요소들이 현장 또는 그 부근에 있을 때까지 여러 요소들을 조립하지 않는 것이 가능하다.

유럽 특허 제0 660 479호 및 제0 888 657호는 접속 모듈들을 기재하고 있는데, 각각의 접속 모듈은 접속될 라인 세그먼트의 튜브형 케이싱의 단부에 결합될 수 있게 한 커플링 수단이 각각의 단부에 제공된 외부 튜브형 구조체와; 라인 세그먼트의 튜브형 도체의 단부에 접속될 수 있게 하는 튜브형 커플링 수단이 각각의 단부에 제공되고, 외부 튜브형 구조체와 실질적으로 동축으로 위치되며, 도전성 재료로 제작된 내부 튜브형 구조체와; 모듈의 내부 튜브형 구조체가 외부 튜브형 구조체의 내부에 유지되게 하고 절연 재료로 제작되며 "절연 원추체(cone)" 또는 "절연체(insulator)"로서도 불리는 중간 위치설정 구조체를 포함한다.

절연 원추체는 위상 전류를 운반하는 도체와 모듈의 케이싱 사이의 전기 절연부에서 취약 지점을 구성하며, 절삭 부스러기 등의 금속 입자들이 절연체의 표면에 존재하여 전기 아크가 발생할 수 있는 지점을 구성할 수 있으므로 케이싱은 접지 된다. 모듈의 절연체상의 이러한 입자들의 존재는 모듈이 신규로 제조된 때 비교적 그 가능성이 크다. 중력 및 AC 전기장의 조합 효과 하에 입자들의 대부분이 이동하여 라인에 제공된 트랩(trap)에 포획되기 전의 소정 시간 동안 라인이 작동되는 것이 필요하다. 고전압 및 적당한 전력 하에 이루어지는 모듈 작동 시험 동안에, 아크가 발생하여, 아크가 절연체 상에 뿌리를 형성하여 절연체를 국부적으로 연소시키는 높은 위험성을 가질 수 있다. 시험 동안에 일반적으로 사용되는 전압은 정상 사용 등급의 공칭 전압보다 훨씬 높으며, 소비 전력은 금속 피복 기술을 사용하여 구축된 네트워크가 전달할 수 있는 전력보다 낮다는 것을 알아야 한다. 절연체의 재료는 대체로 아크 발생 이후에 재생되지 않으며, 그 표면상의 탄소의존재는 절연 원추체의 성질에 영향을 미친다. 이러한 표면 손상은 절연 원추체가 수리되거나 교체될 것을 요구하는데, 그 이유는 라인이 사용 중이고 라인에 전압 서지(surge)가 있는 때 위험 요인이 되기 때문이다. 이와 대조적으로, 절연체로부터 먼 지점에서의 아크 발생은, 특히 아크에 의해 소비된 전력이 시험 동안의 경우에서처럼 적당하다면, 라인 모듈 또는 라인의 금속 케이싱에 어떠한 상당한 손상을 발생시키지 않는다.

내부 아크에 의해 손상되는 절연체의 현상은 잘 알려져 있고, 도체와 가스 절연 라인 내의 케이싱간의 절연 간격이 검사 중 및 사용할 때 모두에 임의의 아크 충돌 위험을 피하기에 충분하도록 선택되게 된다. 라인 직경을 증가시킴이 없이, 또는 라인 직경을 줄이는 중에도 절연체상의 아킹(arcing)의 위험을 더 제한하기 위해, "방출 간격" 장치는 SF₆절연 라인 내에 마련될 수 있음이 알려져 있고, 중앙 도체는 절연체에 의해 유지되어, 임의의 전기 아킹이 임의의 절연체로부터 상당히 멀리 떨어져 있게 할 수 있고 실제 그 목적을 위해 마련된 구역 내에서 발생할 수 있게 한다. 일 예로, 프랑스 특허 제2 253 256호는 절연체의 근방에서 라인의 케이싱이 금속 라이닝 형태의 내부면을 갖고, 전기 아크로부터의 최대 응력 지점에서 전기 도체가 아킹에 견디는 도전성 재료로 제조된 표면을 갖추고 있는 라인을 개시한다. 금속이 덮인 라인 기술의 상태에서 이용된 절연 매체는 대개 순수한 SF₆이거나 혼합물의 주성분으로서의 F₆이다. 불행하게도, SF₆에 형성된 전기 아크는 대개 매우 미세하고, 금속을 매우 국지적으로 가열시키고, 아크 동력 및 금속의 유형에 따라 가능한 금속을 용융시킨다. 또한, 아크가 SF₆와 부딪힐 때, 가스의 분리에 의해 생성된 불소는 알루미늄과 반응하여 이온화된 후에 가스가 재발생, 즉 다시 만들어지는 것을 방지할 수 있는 발열 반응을 생성하게 된다. 이는 절연 매체가 대개 SF₆일 때 종래 기술에서의 전압 서지 방출 간격에 이용되는 도전성 재료가 알루미늄과는 상이하기 때문이다.

최근 기술에서, 혼합물 SF₆의 비율이 작은 절연 매체용 가스의 혼합물을 이용하는 것이 가능함이 입증되었다. 일 예로, 90/10 내지 80/20 범위 비율의 N₂/SF₆혼합물은 양호한 절연 특성을 갖는다. 그러한 혼합물은 명확한 장점을 제공하고 특히 분기부(branching)에 의해 전기 아크의 고정 점을 금속 구역 위로 벌어지게 하는 장점을 제공하여, 국지적 과열 및 금속 용융의 위험을 현저히 제한한다. 또한, 발열성 화학 반응의 위험이 제거되고, 분리된 SF₆가 신속히 재 발생된다.

출원인은 중앙 도체와 라인 세그먼트의 케이싱 사이뿐만 아니라 모듈의 절연체 상에 나타나는 전기 아크의 위험을 최소화함으로써 연결 모듈에 의해 서로 단부 대 단부 연결된 세그먼트로 이루어진 가스 절연 라인의 관형부를 줄이는 가능성을 연구해왔다. 따라서, 출원인은 간단하고 경제적이며, 임의의 아크가 절연체로부터의 일정 거리에서 모듈의 결정 구역에서 단독으로 충돌이 일어나고 그에 악영향을 미치지 않기에 충분하도록 도체와 케이싱간에 발생할 수 있는 임의의 아킹 전압 서지를 제거할 수 있도록 하는 전압 서지 방출 간격을 갖춘 모듈 제공을 추구해왔다. 출원인은 원형 대칭이고 임의의 아킹 전압 서지가 단지 이러한 구역에 존재할 수 있도록 결정된 종방향 환형 구역 내에 배치되는 전압 서지 방출 간격을 갖춘 모듈 내부 구조체를 설계해왔다. 그러한 전압 서지 방출 간격은 우선 전기 아크가 일어난 후에 교환될 절연 원추체를 필요로 하지 않고도 지속적으로 모듈 검사를 가능하도록 해야 한다. 그것은 또한 전압 서지가 방출 간격에서 내부 아크를 일으킨 후에 본 발명의 모듈을 포함한 라인을 이용하여 지속하는 것을 최대한 가능하도록 해야 한다.

따라서, 본 발명은 압력 하에서 유전성 가스로 충전된 튜브형 케이싱 내부에 동축으로 배치된 튜브형 도체로 각각 구성되는 라인 세그먼트들을 전기 및 기계적으로 연결하는 작용을 하는, 전기 전송 그리드의 가스 절연 고압선용 연결 모듈로서, 외부 튜브형 구조체와, 커플링 수단을 구비한 내부 튜브형 구조체와, 중간 위치설정 구조체를 포함하는 연결 모듈을 마련하는데, 상기 모듈에서 내부 튜브형 구조체의 제1 커플링 수단은 튜브형 커넥터의 단부가 플러그될 수 있는 공동이 제공된 원통형 소켓을 형성하고, 상기 원통형 소켓은 그 단부에서 볼록한 외부면으로 되고 외부 튜브형 구조체의 내부벽의 제2 환형 구역에 실질적으로 대향하도록 위치한 제1 환형 구역을 갖고, 상기 제2 환형 구역은 내부벽 상에 마련되고 내부벽을 형성하는 표면과 적어도 같은 높이가 되게 연장되는 돌출부를 구비하고, 상기 제1 및 제2 환형 구역은 중간 구조체로부터 이격되고, 도체와 케이싱 사이의 어떠한 아킹 전압 서지도 없애기 위해 방출 간격을 이루도록 구성되어서 라인에서 일어나는어떠한 아크의 위험도 상기 환형 구역에 단독으로 위치하도록 된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 연결 모듈의 일 실시예에서, 상기 돌출부들은 외부 튜브형 구체의 내부벽으로부터 재료를 제거함으로써 형성되고, 이들은 특히 제2 환형 구역이 금속 입자들을 포획하기 위한 트랩을 구성하도록 상기 벽을 형성하는 표면과 같은 높이로 되게 연장된다. 재료를 제거하는 것은 동축 환형 홈들을 형성하는 데 장점을 가질 수 있다.

본 발명의 특징 및 장점에 대해서는 첨부 도면을 참조하여 이루어지는 상세한 설명으로부터 더욱 명확하게 이해할 수 있다.

도1은 모듈들에 의해 상호 연결된 세그먼트들로 이루어진 가스 절연 고전압 전선의 개략도.

도2는 본 발명의 연결 모듈 및 이 연결 모듈을 거쳐 함께 연결될 수 있는 두 개의 라인 세그먼트를 도시한 축단면도.

도3은 도2의 일부 확대도로서, 본 발명의 연결 모듈에서 전압 서지 방출 간격의 환형 구역의 반부를 도시한 도면.

도4는 도3에 도시된 장치의 변경 실시예를 도시한 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1, 1' : 라인 세그먼트

2, 2' : 연결 모듈

3, 3' : 튜브형 도체

4, 4' : 튜브형 케이싱

6 : 외부 튜브형 구조체

7 : 내부 튜브형 구조체

9 : 제1 커플링 수단

10 : 제2 커플링 수단

11 : 중간 구조체

15 : 미끄럼 접촉부

17 : 제1 환형 구역

18 : 제2 환형 구역

도1에 개략적으로 도시된 가스 절연 고전압 전선은 연결 모듈(2, 2')에 의해 단부대 단부의 관계로 함께 연결된 라인 세그먼트(1, 1')로 이루어진 것으로 도시되어 있다. 각각의 세그먼트는 육불화 황(SF₆) 및 질소(N₂)계의 화합물 등의 절연 가스로 충전되는 튜브형 케이싱(4, 4') 내부에 종방향으로 배치된 튜브형 도체(3, 3')를 포함한다. 세그먼트(1), 도체(3) 및 케이싱(4)은 사각형으로 되고, 세그먼트(1'), 도체(3') 및 케이싱(4')은 만곡 형태로 된 것으로 도시되어 있다. 사각형 세그먼트들은 축방향 튜브형 도체(3)와, 예를 들어 10 m인 긴 길이를 갖는 케이싱(4)에 의해 구성된 요소들이다. 연결 모듈(2, 2')은 단부대 단부의 관계로 배치된 두 개의 세그먼트들 사이에 개재되도록 구성되어 있다. 이는 내부 튜브형구조체(7)이 그 내부에 종방향으로 배치되게 되는 외부 튜브형 구조체(6)을 갖는다. 내부 튜브형 구조체(7)은 일편 구조체로 될 수 있거나, 도2에 도시된 것처럼 서로 접촉하여 나사에 의해 함께 고정 유지되는 단부벽(7A, 7B)들을 거쳐 함께 고정 유지된 적어도 두 개의 튜브형 부분으로 이루어질 수도 있다.

튜브형 구조체가 일체형 구조일 때, 이는 양호하게는 알루미늄으로 이루어지고 기계 가공 또는 몰딩되는 금속편으로 구성된다. 수지 등의 몰딩 재료로 이루어진 중간 구조체(11)는 모듈의 내부 및 외부 튜브형 구조체가 위치하는 복수의 부분으로 이루어지는 금형 내에서 직접 주조될 수 있다.

일단부에서, 내부 튜브형 구조체(7)에는 라인 조립 중 소켓으로 삽입하도록 구성된 도체(3)와 분리 가능한 상호 연결을 형성하기 위해 라인 세그먼트의 튜브형 도체의 직경보다 큰 직경의 소켓의 형태로 제1 커플링 수단(9)이 제공된다. 제2 단부에서, 상기 내부 튜브형 구조체에는 소켓의 형태로 다른 라인 세그먼트의 튜브형 도체(3)와 고정식 또는 분리 가능식의 상호 연결을 할 수 있는 제2 커플링 수단(10)이 제공된다. 다른 튜브형 도체(3)는 양호하게는 고정식으로 예를 들어 제2 커플링 수단(10)의 개방 단부에 대한 종래의 맞대기식 용접에 의해 연결된다.

모듈의 내부 튜브형 구조체(7)와 외부 튜브형 구조체(6)는 절연 재료로 이루어지고 양호하게는 절두 원추형이기 때문에 "절연 원추체"로 보통 일컬어지는 중간 위치 설정 구조체(11)를 통하여 어느 하나가 다른 하나의 내부로 고정된다. 원추체(11)는 모듈의 전 3개 구조체에 공통적인 종축상에 중심이 있고, 동일 축을 갖는 원형 개구(12)를 구비하고 그 안에는 디스크형 단부벽(7A, 7B)이 서로 들어온다.단부벽들은 상기 원형 개구의 직경과 동일한 외경을 가짐으로써 이들은 모듈의 종축상에 그 중심이 견고하게 유지되어 그 주연부에서 양호한 기밀성을 제공한다. 커플링 수단(9, 10)의 단부벽(7A, 7B)이 절연 원추체(11)에 의해 클램핑되는 영역의 양측에서의 커플링 수단(9, 10)의 최종 위치는 상기 원추체가 2개의 상호 연결 튜브형 도체(3)들의 중량에 따라 종속되는 힘의 평형을 유지할 수 있다.

일 실시예에서, 모듈의 중간 구조체(11)는 라인 세그먼트 내에 포함되는 어떠한 절연 가스도 모듈을 통과하는 것을 방지하기 위해 연속되어 있다. 다른 실시예에서, 중간 구조체(11)는 모듈이 서로 연결할 수 있게 하는 2개의 라인 세그먼트들의 사이에 절연 가스가 유동할 수 있도록 내부 및 외부 튜브형 구조체의 사이에서 연장하는 원추형 부분에서 제공되는 개구들로 천공된다.

원추체 또는 중간 구조체(11)는 그 단부들의 한 쪽 부근에서 외부 튜브형 구조체(6)의 내부에서 제공되는 원형 홈(13)에 고정된다. 상기 구조체(6)의 2개의 단부들에는 모듈의 양측 상에 전기적으로 2개의 라인 세그먼트 케이싱을 고정 및 연결할 수 있게 하는 도2에 도시된 커플링 수단(8, 8')이 제공된다.

제1 커플링 수단(9)은 튜브형 도체(3)의 일단부가 그 안으로 삽입될 수 있는 데에 충분한 직경을 갖는 원통형 소켓의 형태로 제조된다. 소켓에는 그 안에 삽입되는 튜브형 도체가 제한된 정도까지 미끄러질 수 있도록 선택된 깊이를 갖는 공동부(14)가 제공된다. 이러한 미끄러짐은 조립중에 우선적으로 필요하며, 다음에 라인의 일부가 온도가 변하는 환경에 놓일 때 온도 변화에 따라 세그먼트의 길이가 변형하는 경우에 필요하다. 제1 커플링 수단(9)은 직접 금속 대 금속 접촉에 의해, 또는 공동부(14)내에 위치한 미끄럼 접촉부(15)의 적어도 하나에 의해 도체(3)에 전기적으로 연결된다.

본 발명의 연결 모듈에서, 제1 커플링 수단(9)을 형성하는 원통형 소켓은 튜브형 도체의 직경 및 제2 커플링 수단(10)을 구성하는 원통형 소켓의 직경보다 큰 직경을 가지는데, 이는 제1 커플링 수단(9)의 외주면과 외부 튜브형 구조체(6)의 내주면의 사이에서의 평균 전기장이 도체와 라인의 케이싱의 사이의 다른 위치에서의 전기장보다 큰 것을 의미한다. 더욱이, 제1 커플링 수단의 개방 단부는 볼록하게 곡면형인 외주면(17')의 제1 환형 영역(17)을 가짐으로써 상기 제1 영역은 전압 서지가 라인 상에 발생하는 경우에 전기 아크가 떨어져 머무르는 영역을 구성한다.

또한, 제2 환형 구역(18)은 제1 환형 구역에 대향하는 외부 튜브형 구조체(6)의 내부벽 상에, 즉 모듈 내의 동일한 종방향 모듈에 제공된다. 제2 환형 구역에는 상기 내부벽을 형성하는 표면(5)과 적어도 동일한 평면에 있도록 상기 내부벽에 위치하고 그로부터 연장된 돌출부(16)가 제공된다. 그러한 돌출부는 제1 환형 구역에 충돌하는 어떤 전기적 아크를 고정시키기 위한 고정 지점을 형성한다. 제1 및 제2 환형 구역(17, 18)은 전기적 아크가 상기 구조체에 영향을 주는 것을 방지하기에 충분한 중간 구조체(11)로부터 소정 거리에 위치한다. 이러한 환형 구역에 의해 형성된 세트는 라인의 케이싱(4) 및 도체(3) 사이에 어떤 아킹 전압을 제거하기 위한 방출 간격을 구성한다. 따라서, 라인 세그먼트에서 뿐만 아니라 중간 구조체(11)이 위치한 모듈 구역에서도 거의 모든 아크 위험을 제거할 수 있다. 중간 구조체를 구성하는 절연 재료는 아킹 후에 재생되지 않는 것이 상기될 수 있고, 따라서 상기 절연 구조체 상에서 정착될 수 있는 전기적 아킹의 어떤 위험을 제거하는 이점이 있다.

제1 커플링 수단(9) 및 도체(3) 사이의 전기 접속은 공동(14) 내에 위치한 적어도 하나의 미끄럼 접촉부(15)로 구성된 공지된 수단을 통해 달성될 수 있고, 접촉부(15)의 근처에서 또는 상기 접촉부에 접촉되는 먼지 방지 가스킷을 구비한 장치를 보충할 수 있다. 도2 내지 도4에 도시된 바와 같은 미끄럼 접촉부(15)가 제공되는 것은 접촉부(15)를 삽입시키는데 필요한 리세스를 형성하기 위해 재료를 제거함으로써 제1 커플링 수단(9)을 형성하는 원통형 소켓의 두께의 국지적인 감소에 의해 제1 환형 구역(17)의 라운딩에 의해 얻어지는 단부 효과를 강조시킬 수 있는 이점이 있다. 피뢰기(lightning arrester)의 스트라이크 팁과 유사한 방식으로, 소켓의 단부를 위한 절단 프로파일은 어떤 전기 아크가 상기 제1 환형 구역(17) 상에서만 정착될 수 있도록 보장하는 단부 효과를 달성한다.

제2 환형 구역에서, 돌출부(16)는 케이싱(6)의 재료와 동일하거나 다른 도전성 재료로 제조되고 상기 벽을 형성하는 표면으로부터 돌출되도록 외부 튜브형 구조체(6)의 내부벽에 고정된 동축선 상의 환형 삽입체로 구성될 수 있다. 그러한 실시예는 도4에 도시되어 있다.

돌출부(16)는 외부 튜브형 구조체의 내부벽으로부터 재료를 제거함으로써 형성될 수 있는 데, 예를 들어 제2 환형 구역(18)에서 도2 및 도3에 도시된 바와 같은 종방향 단면에 총안(crenel)이 형성된 표면을 얻을 수 있도록 환형 홈(19)을 형성할 수 있다. 그 다음에, 이러한 돌출부는 총안의 돌출부에 의해 형성되고표면(5)의 레벨로 돌출된다. 돌출부들이 표면(5)을 지나 돌출되지 않을 지라도, 그 돌출부들은 그럼에도 불구하고 전기장에 팁 효과를 발생시킨다. 본 출원인은 제2 환형 구역에서 그러한 홈에 의하면 환형 구역(17, 18)들 사이의 전기장이 소정 전압 서지 값 하에서 2개의 환형 구역들 사이에서 어떤 전기 아크가 단독으로 발생하고 그 환형 구역들 내에 정착하게 된다는 것을 산정하고 입증하였다.

이러한 실시예에 대해, SF₆가 소 비율을 차지하는 가스 혼합물이 절연 매체로서 이용되는 것이 바람직하며, 특히 이러한 혼합물 내의 아크 분기부(branching)에 의해 아크가 정착하는 돌출점의 과열의 위험을 상당히 제한하는 것이 바람직하다. 내부 및 외부 튜브형 구조체(7, 6)은 바람직하게 전체가 알루미늄으로 제조되어, 전압 서지 방출 간격이 사용중에 일렬로 발생하는 비교적 고 전압의 아크를 견뎌낼 수 있다. 아크 발생시 우수한 특성을 갖는 N₂/SF₆혼합물이 대략 90/10에 비례하여 사용되는 것이 가능한 것으로 도시되어져 있다.

모듈의 바닥 부분에, 돌출부 사이의 골은 돌출부와 골 사이의 전기장의 감소로 인해 금속 입자를 잡기 위한 트랩을 구성한다. 예컨데, 서로에 대해 이동하는 이 요소 사이의 접촉 영역 내에서 발생되거나 또는 외부로부터 삽입되는 입자는 라인 상에서 작업이 행해지는 동안에 중력 및 AC 전기장의 결합 효과 하에서 이동한다. 트랩은 입자가 구획과 모듈 내부에서 이동하는 것을 방지하고 절연체상의 입자들의 증착을 최소화시키는 것이 가능하다. 도4에 도시되어진 바와 같이 환형 삽입체를 구비한 실시예에서는 동일한 입자 포획 기능을 초래함을 나타낸다.

재료를 제거함으로서 돌출부를 형성하는 것은 제2 환형 영역(18)이 외부 튜브형 구조체(6)로부터 비교적 간단하게 작동됨으로써 기계 가공되는 것이 가능하다. 환형의 삽입체에서의 실시예와 비교하여 비용은 바람직하다. 정상적으로, 제거되는 재료는 홈을 형성하는 것으로만 제한되지 않으며, 다른 실시예 예컨데, 재료를 표면(5)과 평행한 높이로 연장하는 돌출부를 갖는 격자 형상으로 얕은 깊이로 제거시키는 것도 고려될 수 있다.

본 발명에 따르면, 가스 절연식 고전압 라인용 접속 모듈에서 중앙 도체와 라인 세그먼트의 케이싱 사이뿐만 아니라 모듈의 절연체상에 나타나는 전기 아크의 위험을 최소화함으로써 연결 모듈에 의해 서로 단부대 단부 연결된 세그먼트로 이루어진 가스 절연 라인의 관형부를 줄이는 내부 아크를 제어하는 장치가 제공된다.

Claims (9)

1. 전기적으로 그리고 기계적으로 라인 세그먼트(1, 1')를 서로 연결하도록 기능하며, 각 라인 세그먼트는 압력 하에 유전성 가스로 충전된 튜브형 케이싱(4, 4') 내에 동축선 상으로 배치된 튜브형 도체(3, 3')로 구성되며, 접속되는 라인 세그먼트의 튜브형 케이싱의 일 단부에 결합될 수 있게 하는 커플링 수단(8, 8')이 각 단부에 제공된 외부 튜브형 구조체(6)와, 외부 튜브형 구조체와 동축선 상으로 위치되어 튜브형 도체(3, 3')의 일 단부에 결합될 수 있게 하는 제1 또는 제2 튜브형 커플링 수단(9, 10)이 각 단부에 제공된 도전성 금속으로 제조된 내부 튜브형 구조체(7)와, 내부 튜브형 구조체(7)를 외부 튜브형 구조체(6) 내부에 유지시키는 절연 재질로 제조된 중간 위치설정 구조체(11)를 포함하는, 전기 전송 그리드 내의 가스 절연식 고전압 라인용 접속 모듈에 있어서,

   내부 튜브형 구조체의 제1 커플링 수단(9)은 튜브형 도체(3, 3')의 단부가 플러그될 수 있는 공동(14)이 제공된 원통형 소켓을 형성하며, 상기 소켓은 개방 단부에서 볼록한 외부 면의 제1 환형 구역(17) 및 대체로 대향하여 위치된 외부 튜브형 구조체(6)의 내부 벽의 제2 환형 구역(18)을 가지며, 상기 제2 환형 구역에는 상기 내벽 상에 제공되고 상기 내벽을 한정하는 면(5)와 적어도 같은 높이가 되도록 연장된 돌출부들이 제공되고,

   상기 환형 구역(17, 18)은 중간 구조체(11)로부터 이격되며 도체(3, 3')와 케이싱(4, 4') 사이에 임의의 아킹 전압 서지를 제거하기 위한 방출 간격을 구성하도록 조직되어 라인 내에서 발생되는 임의의 아킹 위험성이 상기 환형 구역에만 위치되는 것을 특징으로 하는 접속 모듈.
2. 제1항에 있어서, 상기 돌출부(16)들은 외부 튜브형 구조체(6)의 내벽으로부터 재료를 제거함으로써 형성되며, 돌출부들은 상기 벽을 한정하는 면(5)과 적어도 같은 높이로 연장되어, 제2 환형 구역(18)이 금속 입자를 포획하기 위한 트랩을 구성하는 것을 특징으로 하는 접속 모듈.
3. 제2항에 있어서, 상기 재료의 제거에 의해 동축선 상의 환형 홈(19)을 형성하는 것을 특징으로 하는 접속 모듈.
4. 제1항에 있어서, 상기 돌출부(16)는, 전기 도전성 재질로 제조되어 외부 튜브형 구조체(6)의 내벽에 고정되어 상기 벽을 한정하는 면(5)을 지나 돌출하고 금속 입자를 포획하는 트랩을 형성하는 동축선 상의 환형 삽입체에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 접속 모듈.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 환형 미끄럼 접촉부(15)는, 상기 제1 구역에 의해 얻어진 단부 효과를 보강하도록, 제1 및 제2 환형 구역에서만 아킹이 발생하는 것을 보장하는 데 기여하도록, 제1 환형 구역(17)의 근처에 제1 커플링 수단(9)에 의해 형성된 소켓의 내부 튜브형 벽 내의 리세스에 위치되는 것을특징으로 하는 접속 모듈.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 내부 튜브형 구조체(7)는 하나의 일 편 금속 부품의 형태로 제조되는 것을 특징으로 하는 접속 모듈.
7. 제6항에 있어서, 상기 일편 금속 부품은 몰딩된 재질로 제조되며 내부 및 외부 튜브형 구조체이 위치되는 주형 내에 직접 주조되는 것을 특징으로 하는 접속 모듈.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 내부 튜브형 구조체(7) 및 외부 튜브형 구조체(6)는 알루미늄으로 제조되며, 중간 구조체(11)는 몰딩된 수지로 제조되는 것을 특징으로 하는 접속 모듈.
9. 제8항에 있어서, 절연 매체는 90/10 내지 80/20의 범위에 있는 비율의 N₂/SF₆의 가스 혼합물인 것을 특징으로 하는 접속 모듈.