KR20070075278A - Gas insulated electrical machinery - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 의한 가스절연 개폐장치의 부분 단면도,1 is a partial cross-sectional view of a gas insulated switchgear according to an embodiment of the present invention;
도 2는 본 발명의 다른 실시형태에 의한 가스절연 개폐장치의 부분 단면도,2 is a partial cross-sectional view of a gas insulated switchgear according to another embodiment of the present invention;
도 3은 본 발명의 실시형태에 의한 가스절연 전기기기인 큐비클형의 가스절연개폐장치의 일 실시형태를 나타내는 종단 측면도,3 is a longitudinal side view showing an embodiment of a cubicle type gas insulated switchgear which is a gas insulated electric machine according to an embodiment of the present invention;
도 4는 도 3에 나타내는 본 발명의 가스절연 개폐장치의 일 실시형태에 설치한 흡착장치를 일부 단면으로 나타내는 정면도,4 is a front view showing, in partial cross section, an adsorption device provided in one embodiment of the gas insulated switchgear of the present invention shown in FIG. 3;
도 5는 도 4에 나타내는 흡착장치의 평면도,5 is a plan view of the adsorption device shown in FIG. 4;
도 6은 본 발명의 다른 실시형태에 의한 가스절연 전기기기인 큐비클형 가스절연 개폐장치의 다른 실시형태를 나타내는 종단 측면도,6 is a longitudinal side view showing another embodiment of a cubicle type gas insulated switchgear which is a gas insulated electric machine according to another embodiment of the present invention;
도 7은 흡착장치의 다른 실시예를 나타내는 측면도,7 is a side view showing another embodiment of the adsorption device;
도 8은 도 7의 흡착장치의 평면도이다.8 is a plan view of the adsorption device of FIG. 7.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of code for main part of drawing
1 : 모선 2 : 차단기 1: busbar 2: breaker
3 : 선로측 케이블 4 : 모선측 단로기 3: Line side cable 4: Bus side disconnector
5 : 선로측 단로기 22 : 진공차단기 5: line disconnector 22: vacuum breaker
100 : 흡착장치 101 : 흡착제 100: adsorption device 101: adsorbent
102 : 자루체 200 : 흡습장치 102: bag 200: moisture absorption device
300 : 흡착장치 300: adsorption device
본 발명은 변전소나 개폐소에 사용되고 있는 전기 절연가스로 절연한 가스절연 전기기기에 관한 것으로, 특히 지구 온난화에 대한 영향을 고려한 온난화 억제에 적합한 가스절연 개폐장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE
변전소나 개폐소에서의 가스절연 개폐장치는, 그 밀폐용기 내에 봉입하는 절연가스로서 SF6가스가 사용되고 있었다. 이 절연가스는 화학적으로 안정되고 독성이 매우 낮으며, 또한 전기절연성능과 아크 소호성능이 뛰어난 것이다. In the gas insulated switchgear in substations and switching stations, SF 6 gas was used as the insulating gas enclosed in the sealed container. This insulating gas is chemically stable, extremely low in toxicity, and has excellent electrical insulation and arc extinguishing performance.
그러나 SF6가스에는 오존층의 파괴나 독성 등에 관한 문제는 없어 우수한 가스이나, 유일 지구 온난화 계수가 CO2의 23900배로 크다는 단점이 환경상의 문제이며, 환경상의 문제로부터 최근에는 이것을 대신하는 절연가스로서 요드화트리플루오로메탄(CF3I)을 함유하는 가스가 사용되도록 되어 오고 있다(예를 들면 특허문헌 1 참조). However, SF 6 gas has no problems with the destruction of the ozone layer or toxicity, but it is an excellent gas, but the disadvantage that the only global warming coefficient is 23,900 times that of CO 2 is an environmental problem. Gas containing trifluoromethane (CF 3 I) has been used (see
[특허문헌 1][Patent Document 1]
일본국 특개2000-166033호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-166033
상기한 CF3I는 비점이 -22.5℃로, 실온에서는 기체이고, SF6보다 절연 내력이 높으며, 지구 온난화 계수가 매우 작기 때문에, 이 CF3I와 다른 절연가스의 혼합가스(이하, CF3I 함유 혼합가스라 함)를 절연가스로서 가스절연 전기기기에 사용하면, 전기 절연성이 뛰어나고, 또한 지구 온난화에 대한 영향을 억제할 수 있는 가스절연 전기기기를 제공할 수 있다. Since CF 3 I has a boiling point of -22.5 ° C, is a gas at room temperature, has a higher dielectric strength than SF 6 , and has a very small global warming coefficient, the CF 3 I is a mixed gas of CF 3 I and another insulating gas (hereinafter referred to as CF 3 I). By using I-containing mixed gas) as an insulating gas for a gas insulated electric device, it is possible to provide a gas insulated electric device which is excellent in electric insulation and can suppress the influence on global warming.
상기한 가스는 상기한 이점을 가지는 반면, 다음과 같은 단점이 있는 것이 밝혀졌다. 즉, 개폐기를 가지는 밀폐용기 중에 상기한 가스를 봉입한 경우, 개폐기에서의 개폐 동작시에 생기는 아크광과 열에 의하여 CF3I의 분자가 분해되어 요오드가스나 불소가스가 생성되기도 하고, 그 요오드가스나 불소가스가 밀폐용기 내의 미량 수분과 반응하여 요드화수소가스나 불화수소가스를 생성하기도 한다. While the above gas has the above advantages, it has been found to have the following disadvantages. That is, when the above-mentioned gas is enclosed in an airtight container having a switchgear, the molecules of CF 3 I are decomposed by arc light and heat generated during the opening / closing operation of the switchgear to generate iodine gas or fluorine gas. Sun or fluorine gas may react with traces of moisture in a sealed container to produce hydrogen iodide gas or hydrogen fluoride gas.
이 요오드가스, 불소가스, 요드화수소가스 또는 불화수소가스가, 개폐기를 가지는 밀폐용기 내에 있으면, 밀폐용기의 내면 및 밀폐용기 내의 가동 접점과 고정 접점에 부착된다. 이 요오드 및 불소는, 화학적 성질이 염소, 브롬과 유사하여, 이들과 유사한 화학작용을 가지고 있다. 상기한 바와 같이 특히 밀폐용기 내의 가동 접점과 고정 접점에 부착되면 가동 접점과 고정 접점이 부식되어 통전성능을 저하시킨다는 유감이 있다. When this iodine gas, fluorine gas, hydrogen iodide gas, or hydrogen fluoride gas is in the sealed container which has a switchgear, it is attached to the inner surface of a sealed container, the movable contact in a sealed container, and a fixed contact. These iodine and fluorine have similar chemical properties to those of chlorine and bromine. As described above, in particular, when attached to the movable contact and the fixed contact in the sealed container there is a regret that the movable contact and the fixed contact is corroded to reduce the conduction performance.
본 발명은 상기한 사항에 의거하여 이루어지는 것으로, 지구환경 부하의 증대를 억제할 수 있고, 또한 통전성능을 열화시키지 않는 가스절연 전기기기를 제공 하는 것을 목적으로 한다. This invention is made | formed based on the above-mentioned matter, and an object of this invention is to provide the gas insulated electric apparatus which can suppress the increase of global environmental load, and does not deteriorate an electricity supply performance.
본 발명은, 절연성 가스를 봉입한 밀폐용기와, 그 밀폐용기 내에 상기 밀폐용기로부터 전기적으로 절연한 상태에서 설치한 진공차단기 및 단로기를 구비한 가스절연 개폐장치에 있어서, 상기 진공차단기가 전류 차단시의 아크광을 진공용기 밖으로 누출하지 않는 차광형이고, 상기 절연성 가스는 용적비로 40% 이상의 CF3I와, 이 CF3I보다 액화 온도가 낮고 지구 온난화 계수가 SF6보다 작은 다른 절연성 가스로 이루어지는 혼합가스이며, 이 혼합가스의 가스압력을 0.1∼0.3 MPa·abs로 한 것을 특징으로 하는 가스절연 전기기기를 제공하는 것이다. The present invention provides a gas insulated switchgear comprising a sealed container in which insulating gas is sealed and a vacuum circuit breaker and a disconnecting device installed in the sealed container in an electrically insulated state from the sealed container. Is a light-shielding type that does not leak arc light out of a vacuum container, and the insulating gas is composed of CF 3 I or more by volume ratio and another insulating gas having a liquefaction temperature lower than that of CF 3 I and a global warming coefficient lower than SF 6 . It is a mixed gas and provides the gas insulated electric equipment characterized by the gas pressure of this mixed gas being 0.1-0.3 Mpa * abs.
또한 본 발명은 CF3I와 다른 절연성 가스와의 혼합가스에 의한 절연가스를 봉입한 상기 밀폐용기와, 상기 밀폐용기 내에 설치되어 상기 절연가스의 분해 및/또는 밀폐용기 내의 반응에 의하여 생성되는 저분자량 가스를 선택적으로 흡착하는 흡착제를 구비한 흡착장치를 구비한 것을 특징으로 하는 가스절연 전기기기를 제공하는 것이다. In addition, the present invention is a low-pressure container is formed in the airtight container encapsulated with a mixture gas of CF 3 I and other insulating gas, and installed in the airtight container and produced by decomposition of the insulating gas and / or reaction in the airtight container. The present invention provides a gas insulated electric apparatus comprising an adsorption device having an adsorbent for selectively adsorbing molecular weight gas.
이하에 본 발명의 최선의 실시형태를 정리하여 설명한다. Best Mode for Carrying Out the Invention Best embodiments of the present invention are collectively described below.
(1) 절연성 가스를 봉입한 밀폐용기와, 상기 밀폐용기 내에 상기 밀폐용기로부터 전기적으로 절연한 상태에서 설치한 진공차단기 및 단로기를 구비한 가스절연 전기기기로서, 상기 진공차단기가 전류 차단시의 아크광을 진공용기 밖으로 누출하지 않는 차광형이고, 상기 절연성 가스는 용적비로 40% 이상의 CF3I와, 이 CF3I보다 액화 온도가 낮고, 지구 온난화 계수가 SF6보다 작은 다른 절연성 가스로 이루어지는 혼합가스이고, 이 혼합가스의 가스압력을 0.1∼0.3 MPa·abs로 한 것. 다른 절연가스는 CF3I보다 비점이 낮고, 전기절연성이 있으며, 비응축성 또는 저응축성으로서 CF3I보다 분해하기 어려운 것이 바람직하다. 그 예로서 공기, 질소, 탄산가스가 있고, 특히 질소는 바람직하다. (1) A gas insulated electric machine comprising a sealed container insulated with insulating gas and a vacuum circuit breaker and a disconnecting device installed in the sealed container in an electrically insulated state from the sealed container, wherein the vacuum circuit breaker is arced when the current is interrupted. Light-shielding type that does not leak light out of the vacuum container, and the insulating gas is a mixture of CF 3 I or more by volume ratio and another insulating gas having a liquefaction temperature lower than that of CF 3 I and a global warming coefficient lower than SF 6. Gas, which has a gas pressure of 0.1 to 0.3 MPa · abs. It is preferable that other insulating gases have a lower boiling point than CF 3 I, are electrically insulating, and are less difficult to decompose than CF 3 I as non-condensation or low condensation. Examples thereof include air, nitrogen, and carbon dioxide, and nitrogen is particularly preferable.
(2) 상기 가스절연 전기기기에 있어서, 상기 혼합가스는, 상기 CF3I를 용적비로 40∼70% 함유하고, 잔부는 다른 절연성 가스이다. CF3I가 40% 미만이면, 절연성이 불충분하고, 70%를 넘으면, 응축성이 문제가 될 가능성이 있다, (2) In the gas insulated electric machine, the mixed gas contains 40 to 70% of CF 3 I by volume, and the balance is another insulating gas. If CF 3 I is less than 40%, insulation is insufficient, and if it exceeds 70%, condensation may be a problem.
(3) 상기 가스절연 전기기기에서, 상기 다른 절연성 가스는, 공기, 탄산가스 및 질소 중에서 선택된 1 이상이다. 이들은 고도로 건조되어 있는 것이 바람직하다.(3) In the gas insulated electric machine, the other insulating gas is at least one selected from air, carbon dioxide, and nitrogen. These are preferably highly dried.
(4) 상기 가스절연 전기기기에서, 상기 다른 절연가스가 질소이고, 체적비로 CF3I가 40∼70%, 다른 절연가스가 잔부이다. (4) In the gas insulated electric machine, the other insulating gas is nitrogen, CF 3 I is 40 to 70% by volume, and the other insulating gas is residual.
(5) 상기 가스절연 전기기기에서, 상기 가스절연장치가 구획된 복수의 밀폐용기를 구비하고, 각 밀폐용기는 가스절연장치를 구성하도록 전기적으로 접속하는 것이 가능하도록 배치되고, 각 밀폐용기의 절연가스는, CF3I와 다른 절연가스의 혼합비가 다르다. 이것에 의하여 각각의 개폐기의 사용조건에 적합한 가스절연을 실현할 수 있다. (5) In the gas insulated electric machine, the gas insulated device is provided with a plurality of sealed containers, each sealed container is arranged to be electrically connected to constitute a gas insulated device, and the insulation of each sealed container is provided. The gas has a different mixing ratio between CF 3 I and another insulating gas. As a result, gas insulation suitable for the use conditions of each switch can be realized.
(6) 상기 가스절연 전기기기에서, 상기 각 밀폐용기의 절연가스의 가스압이 다르고, 각각의 개폐기에 적합한 가스압이 되도록 설계된다. 이것에 의하여 각각의 개폐기의 사용조건에 적합한 가스절연을 실현할 수 있다. (6) In the gas insulated electric machine, the gas pressure of the insulated gas of the respective sealed containers is different, and is designed to be a gas pressure suitable for each switch. As a result, gas insulation suitable for the use conditions of each switch can be realized.
(7) 가스절연 전기기기에서 상기 밀폐용기 내에 CF3I와 다른 절연성 가스의 혼합가스를 봉입한 상기 밀폐용기와, 상기 밀폐용기 내에 설치되고, 상기 절연가스의 분해에 의하여 발생한 가스 및/또는 밀폐용기 내에서 반응에 의하여 발생한 저분자량 가스를 선택적으로 흡착하는 흡착제를 구비한 것. 흡착제는 밀폐용기 내에 존재하는 저분자량 물질을 선택적으로 흡착하는 것이 바람직하다. (7) In the gas insulated electric device, the sealed container in which a mixed gas of CF 3 I and other insulating gas is sealed in the sealed container, the gas provided by decomposition of the insulating gas and / or sealed in the sealed container. An adsorbent for selectively adsorbing low molecular weight gas generated by the reaction in the vessel. The adsorbent preferably adsorbs low molecular weight substances present in the closed vessel.
(8) 상기 가스절연 전기기기에서, 상기 분해가스 및/또는 밀폐용기 내에서 반응에 의하여 발생한 저분자량 가스는, 적어도 요오드가스, 불소가스, 요드화수소가스, 불화수소가스의 하나를 함유한다. (8) In the gas insulated electric apparatus, the low molecular weight gas generated by the reaction in the cracked gas and / or the sealed container contains at least one of iodine gas, fluorine gas, hydrogen iodide gas, and hydrogen fluoride gas.
(9) 상기 (1)∼(6)의 가스절연 전기기기에서, 상기 흡착제는 활성탄이다. (9) In the gas insulated electric machine of (1) to (6), the adsorbent is activated carbon.
(10) 상기 (1)∼(9)의 가스절연 전기기기에서, 적어도 하나의 상기 밀폐용기 내의 수분을 흡착하는 수분 흡착제를 상기 밀폐용기 내에 설치한 것. (10) The gas insulated electric machine of (1) to (9), wherein a moisture adsorbent for adsorbing moisture in at least one sealed container is provided in the sealed container.
(11) 상기 (l)∼(9)의 가스절연 전기기기에서, 상기 흡착장치는, 흡착제와, 이 흡착제를 수납하는 자루체와, 이 자루체를 유지하여 상기 밀폐용기 내에 설치되는 용기로 구성한 것. (11) In the gas insulated electric apparatus of (l) to (9), the adsorption device includes an adsorbent, a bag for storing the adsorbent, and a container for holding the bag and installed in the sealed container. that.
(12) 상기 (1)∼(9)의 가스절연 전기기기에서, 상기 차단기를 진공차단기로 하여 CF3I 함유 혼합가스에 의한 절연가스를 봉입한 상기 밀폐용기 내에 배치하고, 상기 단로기 및 접지장치를, CF3I를 함유하는 혼합가스에 의한 절연가스를 봉입한 상기 밀폐용기 내에 각각 배치하고, 상기 단로기 및 접지장치의 각 밀폐용기 내에 CF3I의 분해 및/또는 상기 밀폐용기 내에서의 반응에 의하여 생성되는 저분자량 가스를 흡착하는 흡착제를 설치하였다. (12) In the gas insulated electric machine of (1) to (9), the breaker is a vacuum circuit breaker, and the gas is in a sealed container enclosed insulated gas by CF 3 I-containing mixed gas, and the circuit breaker and the grounding device. a, CF 3 I, each disposed in a said closed container filled with an insulating gas by a mixed gas containing, and the reaction in the CF 3 I decomposition and / or the closed vessel in each of the hermetically sealed container of said disconnecting switch and the earthing switch The adsorbent which adsorb | suck the low molecular weight gas produced | generated by this was provided.
(13) 상기 (1)∼(9)의 가스절연 전기기기에서, 상기 차단기를 수용하는 밀폐용기 내에, 상기 혼합가스의 CF3I의 분해 및/또는 밀폐용기 내에서의 반응에 의하여 생성되는 저분자량 가스를 선택적으로 흡착하는 흡착제를 단로기 및 접지장치의 밀폐용기 내에 흡착장치를 설치하였다. (13) In the gas insulated electric equipment of (1) to (9), the low volume produced by the decomposition of CF 3 I of the mixed gas and / or the reaction in the sealed container in a sealed container accommodating the breaker. An adsorbent for selectively adsorbing molecular weight gas was installed in a sealed container of a disconnecting device and a grounding device.
(14) 상기 가스절연 전기기기에서, 상기 차단기, 단로기 및 접지장치의 각 밀폐용기 내에, 밀폐용기 내의 미량 수분을 흡착하는 흡착제를 설치하였다. (14) In the gas insulated electric machine, an adsorbent for adsorbing a small amount of moisture in the sealed container is provided in each sealed container of the breaker, disconnector, and grounding device.
(15) 상기 흡착제를 구비한 가스절연 전기기기에서, 상기 절연성 가스는, 용적비로 40% 이상의 CF3I와, 이 CF3I보다 액화온도가 낮고 지구 온난화 계수가 SF6보다 작은 다른 절연성 가스로 이루어지는 혼합가스이며, 이 혼합가스의 가스압력을 0.1∼0.3 MPa·abs로 하였다. (15) In the gas insulated electric machine provided with the adsorbent, the insulating gas is composed of CF 3 I of 40% or more by volume ratio and other insulating gas having a liquefaction temperature lower than that of CF 3 I and a global warming coefficient lower than SF 6 . It is a mixed gas formed, and the gas pressure of this mixed gas was 0.1-0.3 MPa * abs.
(16) 상기 흡착제를 구비한 가스절연 전기기기에서, 상기 혼합가스는, 상기 CF3I를 용적비로 40∼70% 함유하고, 잔부는 다른 절연성 가스이다. (16) In the gas insulated electric machine provided with the adsorbent, the mixed gas contains 40 to 70% of the CF 3 I by volume, and the balance is another insulating gas.
(17) 상기 흡착제를 구비한 가스절연 전기기기에서, 상기 다른 절연성 가스는 건조공기, 탄산가스 및 질소 중에서 선택된 1 이상이다. (17) In the gas insulated electric machine provided with the adsorbent, the other insulating gas is at least one selected from dry air, carbon dioxide, and nitrogen.
(18) 상기 흡착제를 구비한 가스절연 전기기기에서, 상기 절연가스의 분해에 의하여 발생한 가스 및/또는 밀폐용기 내에서 반응에 의하여 발생한 저분자량 가스를 선택적으로 흡착하는 흡착제를 상기 밀폐용기의 적어도 하나에 구비한 것. (18) In a gas insulated electric machine provided with the adsorbent, at least one of the sealed containers includes an adsorbent for selectively adsorbing a gas generated by decomposition of the insulating gas and / or a low molecular weight gas generated by a reaction in the closed container. Equipped with.
(19) 상기 흡착제를 구비한 가스절연 전기기기에서, 상기 분해가스 및/또는 밀폐용기 내에서 반응에 의하여 발생한 저분자량 가스는, 적어도 요오드가스, 불소가스, 요드화수소가스, 불화수소가스의 하나를 함유한다. (19) In the gas insulated electric machine provided with the adsorbent, the low molecular weight gas generated by the reaction in the cracked gas and / or the sealed container is at least one of iodine gas, fluorine gas, hydrogen iodide gas, and hydrogen fluoride gas. It contains.
(20) 상기 흡착제를 구비한 가스절연 전기기기에서, 상기 흡착제는 활성탄인 것. (20) In the gas insulated electric machine provided with the adsorbent, the adsorbent is activated carbon.
(21) 상기 흡착제를 구비한 가스절연 전기기기에서, 상기 밀폐용기 내의 수분을 흡착하는 수분 흡착제를 상기 밀폐용기 내에 설치한 것. (21) In a gas insulated electric machine provided with the adsorbent, a moisture adsorbent for adsorbing moisture in the hermetic container is provided in the hermetic container.
(22) 상기 흡착제를 구비한 가스절연 전기기기에서, 상기 흡착제는 흡착제와, 이 흡착제를 수납하는 자루체와, 이 자루체를 유지하여 상기 밀폐용기 내에 설치되는 용기로 구성한 것. (22) In a gas insulated electric machine provided with the adsorbent, the adsorbent comprises an adsorbent, a bag for storing the adsorbent, and a container holding the bag and installed in the sealed container.
CF3I와 혼합되는 다른 절연가스는, SF6 가스보다 온난화 계수가 작고, 비점이 CF3I보다 낮으며, 절연성이 있고, 되도록 저응축성 또는 비응축성의 가스, 예를 들면 공기, 질소가스, 탄산가스 등이 사용된다. 이들은 고도로 건조 또는 제습하여 사용된다. Other insulating gas to be mixed with the CF 3 I, the warming coefficient than SF 6 gas is small, had a boiling point below the CF 3 I, and the insulating property, so that condensable or of the non-condensable gas, for example air, nitrogen gas Carbon dioxide gas is used. They are used highly dry or dehumidified.
본 발명의 가스절연 전기기기에 의하면, 절연가스로서 CF3I 함유 혼합가스의 사용에 의하여 지구 온난화 계수가 작고, 아크 소호성능 및 전기절연성능이 뛰어나 며, CF3I가스 또는 CF3I함유 가스로부터 분해 발생되는 요오드가스, 불소가스, 요드화수소가스, 불화수소가스의 적어도 하나를 선택적으로 흡착 제거하고, 또한 필요하면 수분을 흡착 제거하여 통전성능이 양호한 가스절연 전기기기를 제공할 수 있다.According to the gas insulated electric device of the present invention, the use of CF 3 I-containing mixed gas as the insulating gas has a low global warming coefficient, excellent arc extinguishing performance and electrical insulation performance, and a CF 3 I gas or a CF 3 I-containing gas. By selectively adsorbing and removing at least one of iodine gas, fluorine gas, hydrogen iodide gas and hydrogen fluoride gas generated from decomposition, and adsorbing and removing water if necessary, it is possible to provide a gas insulated electric device having good conduction performance.
이하, 본 발명의 가스절연 전기기기의 실시형태를 도면을 사용하여 설명한다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of the gas insulated electric equipment of this invention is described using drawing.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 의한 가스절연 개폐장치를 나타내는 부분 단면도이다. 일반 수요가용 수전 유닛으로서 구성한 가스절연 개폐장치는, 각 가스 구분마다 절연성 가스를 충전한 밀폐용기 내에 고전압 도체를 절연지지물에 의하여 밀폐용기로부터 전기적으로 절연한 상태에서 지지하여 구성되어 있고, 예를 들면 제 1 밀폐용기(1) 내에는 진공차단기(2)를 배치하고, 이 진공차단기(2)의 한쪽 끝부에 단로기(3)를 거쳐 접속한 고전압 도체(4)를 케이블 헤드(5)에 의하여 제 1 밀폐용기(1) 밖으로 절연 도출하여 케이블(5)에 접속하고 있다. 또 제 1 밀폐용기(1) 내에는 점검시에 그 내부의 고전압 도체를 접지하는 접지 개폐기(7)도 설치한다. 이들 진공차단기(2), 단로기(3) 및 접지 개폐기(7) 등을 구성하는 제 1 밀폐용기(1) 내의 고전압 도체는, 적당한 위치를 절연지지물(8)에 의하여 제 1 밀폐용기(1)로부터 전기적으로 절연한 상태에서 지지하고 있다. 1 is a partial cross-sectional view showing a gas insulated switchgear according to an embodiment of the present invention. The gas insulated switchgear configured as a general-use power receiving unit is constructed by supporting a high voltage conductor in an electrically insulated state from an hermetic container by an insulating support in an hermetic container filled with insulating gas for each gas division. In the first hermetically sealed
진공차단기(2)의 다른쪽 끝부는, 제 1 밀폐용기(1)와의 사이에 절연 스페이서(10)를 설치하여 가스적으로 구분한 제 2 밀폐용기(9) 내에 도입되어 모선측 단 로기(11)의 한쪽 끝에 접속되어 있고, 모선측 단로기(11)의 다른쪽 끝은 도체(12)를 거쳐 절연 스페이서(13)에 의하여 제 2 밀폐용기(9)와 가스적으로 구분한 주모선측에 접속되어 있다. 모선측 단로기(11)에서도 제 2 밀폐용기(9) 내의 고전압 도체는, 적당한 위치를 절연지지물(14)에 의하여 제 2 밀폐용기(9)로부터 전기적으로 절연한 상태로 지지되어 있다. 진공차단기(2)의 가동 전극측, 단로기(3)의 가동 접촉자측, 또 접지 개폐기(7)의 가동 접지 접촉자측, 또한 모선측 단로기(11)의 가동 접촉자측은, 도시를 생략한 링크기구를 거쳐 각각 제 1 밀폐용기(1) 및 제 2 밀폐용기(9)의 기밀을 유지하면서 도출되어 조작반(15) 내에 배치한 각 조작기에 연결되어 있다. The other end of the
제 1 밀폐용기(1) 내에 배치한 진공차단기(2)는, 불투명 세라믹스로 진공용기를 작성하고, 그 내부에 고정 전극과 가동 전극을 배치하여 가동 전극의 개폐 동작시에 진공용기 내의 진공도를 유지하여 가동 전극의 동작을 허용하는 벨로즈를 가지고 구성하거나, 투명 세라믹스나 유리로 진공용기를 제작하였다 하여도 아크광이 진공용기 밖으로 누출되지 않도록 차폐하거나 피복하거나 하여 구성한 차광형의 진공차단기(2)를 사용하고 있다. 상기한 가스절연개폐장치는, 3상분을 일괄하여 배치한 3상 일괄형이다. The
제 1 밀폐용기(1) 및 제 2 밀폐용기(9) 내에는, 각각 혼합 절연성 가스를 충전하고 있고, 각 가스구획에서의 혼합 절연성 가스는 모두 용적비로 65%의 CF3I와, SF6보다 지구 온난화 계수가 작고, CF3I보다 액화온도가 낮은 35%의 질소가스를 혼 합한 혼합가스이며, 가스압력은 0.17 MPa·abs 이다. A first closed vessel (1) and a second closed vessel (9) in, respectively, and charging the mixed insulating gas, and the mixed insulating gas are both CF 3 I of 65% by volume ratio of each gas compartment, than SF 6 It is a mixture of 35% nitrogen gas with a low global warming coefficient and a lower liquefaction temperature than CF 3 I. The gas pressure is 0.17 MPa · abs.
상기한 바와 같이 CF3I는 SF6가스와 비교하여 가스압력 0.1 MPa·abs에서의 절연내력이 SF6가스의 약 1.1∼1.3배 정도이다. SF6가스를 사용한 가스절연 개폐장치의 현상의 정격 가스압력은, 일반적으로 약 0.2 MPa·abs 이상으로 되어 있고, 예를 들면 0.17 MPa·abs의 SF6가스를 절연매체로서 사용한 가스절연 개폐장치에 대하여 CF3I를 사용하여 동등한 절연내력으로 하기 위해서는 CF3I의 절연 내력을 SF6가스의 약 1.1배라고 가정하면, 정격 가스압력을 0.15 MPa·abs 이상으로 할 필요가 있다. CF 3 I as described above, is from about 1.1 to 1.3 times the amount of the SF 6 gas insulation strength of the gas pressure 0.1 MPa · abs as compared with SF 6 gas. The rated gas pressure of the phenomenon of the gas insulated switchgear using SF 6 gas is generally about 0.2 MPa · abs or more. For example, a gas insulated switchgear using SF 6 gas of 0.17 MPa · abs as the insulating medium is used. In order to achieve an equivalent dielectric strength using CF 3 I, it is necessary to set the rated gas pressure to 0.15 MPa · abs or more, assuming that the dielectric strength of CF 3 I is about 1.1 times that of SF 6 gas.
단, 0.15 MPa·abs의 압력하에서는 CF3I의 액화온도가 약 -10℃ 전후가 되기 때문에 가스절연 개폐장치의 일반적인 주위 온도의 사양 -20℃에서는 사용할 수 없어 적용범위가 한정된다. 따라서 -20℃의 사양을 해결하기 위해서는 SF6보다 지구 온난화 계수가 작고, CF3I보다 액화온도가 낮은 절연성 가스를 CF3I와 혼합하여 사용함으로써 대응 가능하다. 예를 들면 현상의 SF6 가스압력과 같은 정도의 정격 가스압력 0.17 MPa·abs에 있어서 주위 온도 -20℃에서 액화하지 않는 혼합비를 검토하면 CF3I와 질소가스의 혼합가스의 경우에는, CF3I를 용적비로 65%, 질소가스를 35%의 혼합비로 하면, 액화온도가 약 -20℃가 되어, SF6 가스 사용의 현상 제품과 비교하여 절연 내력이 수% 정도 향상하게 된다. However, under the pressure of 0.15 MPa · abs, since the liquefaction temperature of CF 3 I is about -10 ° C, the application range is limited because it cannot be used at -20 ° C, which is the general ambient temperature specification for gas insulated switchgear. Therefore, in order to address the specifications for the -20 ℃ global warming coefficient smaller than SF 6, it is possible by using corresponding mixed with the liquid temperature is lower than the insulating gas CF 3 I CF 3 I. SF 6 for example of phenomenon Considering the mixing ratio without liquefying at the ambient temperature of -20 ° C at the rated gas pressure of 0.17 MPa · abs, which is about the same as the gas pressure, in the case of the mixed gas of CF 3 I and nitrogen gas, CF 3 I is 65% by volume, When nitrogen gas is used at a mixing ratio of 35%, the liquefaction temperature is about -20 ° C, and SF 6 Compared to the development of gas, the dielectric strength is improved by several percent.
또 정격 가스압력을 0.17 MPa·abs로 하여 SF6가스와 동등한 가스압력으로 하여 동등한 절연성능을 얻기 위해서는 예를 들면 CF3I를 용적비로 50%, 질소가스를 50% 정도 혼합한 혼합가스이어도 좋다. 또 액화온도를 -30℃ 대응의 한냉지 특수사양으로 하는 경우는, 예를 들면 CF3I를 용적비로 40%, 질소가스를 60% 정도의 혼합가스로 대응할 수 있다. 따라서 적어도 CF3I를 용적비로 40% 이상으로 하고, 이것에 SF6보다 지구 온난화 계수가 작고, CF3I보다 액화온도가 낮은 다른 절연성 가스를 혼합한 혼합가스를 사용하면, 가스절연 개폐장치의 현상 사양을 충분히 만족할 수 있다. Moreover, in order to obtain the equivalent insulation performance by setting the rated gas pressure at 0.17 MPa · abs at the same gas pressure as that of SF 6 gas, for example, a mixed gas containing 50% of CF 3 I by volume and about 50% of nitrogen gas may be used. . In the case where the liquefaction temperature is set to a cold specification special specification corresponding to −30 ° C., for example, CF 3 I may be used as a mixed gas having a volume ratio of 40% and nitrogen gas of about 60%. Therefore, if at least CF 3 I is set to 40% or more by volume ratio, and a mixed gas containing another insulating gas having a lower global warming coefficient than SF 6 and a lower liquefaction temperature than CF 3 I is used, The developing specification can be fully satisfied.
이와 같이 진공차단기(2)를 배치한 밀폐용기(1) 내에 봉입하는 절연성 가스로서 CF3I를 용적비로 40% 이상으로 함과 동시에, 이 CF3I보다 액화온도가 낮고 지구 온난화 계수가 SF6가스보다 작은 절연성 가스로서 예를 들면 질소가스를 혼입한 혼합가스를 사용하고 있기 때문에, SF6가스를 절연성 가스로서 사용한 경우와 비교하여 동등 이상의 절연성능을 유지하면서 액화온도를 내려 JEC 규격에 적합한 것으로 할 수 있고, 또한 종래의 혼합가스를 사용하지 않는 경우와 비교하여 가스압력을 그다지 올리지 않고 지구 온난화에의 기여가 작은 절연성 가스를 사용하면서 소형으로 구성할 수 있는 가스절연 개폐장치를 얻을 수 있다. As an insulating gas enclosed in the sealed
이와 같이 하여 차단기를 배치한 밀폐용기(1) 내의 가스압력을 그다지 올리지 않고 소정의 성능을 만족할 수 있기 때문에, 예를 들면 정격 가스압력을 현상 제품과 대략 동일하게 하면, 진공차단기(2)의 진공기밀성, 기계적 강도도 종래 설계품과 동등하여 좋기 때문에, 기납입품의 가스절연 개폐장치에서 절연성 가스인 SF6가스로 교체하고 가스압력을 0.17 MPa·abs로 함과 동시에 CF3I와 질소가스의 혼합가스를 사용하면 용이하게 지구 온난화에 대한 기여가 작은 가스절연 개폐장치를 실현할 수 있다. In this way, since the predetermined performance can be satisfied without increasing the gas pressure in the sealed
한편, CF3I와 질소가스의 혼합가스의 절연 내력은 종래 제품보다 수% 향상되어 있기 때문에, 새로운 가스절연 개폐장치로서 제작하는 경우, 종래와 비교하여 콤팩트한 제품을 실현할 수 있고, 또한 절연성 가스의 액화온도는 약 -20℃로서, 가스절연 개폐장치의 일반적 사양을 만족할 수 있다. On the other hand, since the dielectric strength of the mixed gas of CF 3 I and nitrogen gas is improved by several percent compared with the conventional product, when manufacturing it as a new gas insulated switchgear, it is possible to realize a compact product as compared with the conventional one, and also insulate gas. Liquefaction temperature of about -20 ℃, can meet the general specifications of gas insulated switchgear.
상기한 바와 같이 CF3I는 광으로 용이하게 분해되기 쉽고, 수명은 대기 중에서 1일 이하라고 하고 있어, 만일 제 1 밀폐용기(1) 또는 제 2 밀폐용기(9)로부터 외부로 누출되었다 하여도 자연환경에 악영향을 미치는 일은 거의 없다. 또한 가스절연 개폐장치에서는 절연성 가스를 충전한 밀폐용기를 불투명한 금속으로 구성하기 때문에, 정상시에 있어서 밀폐용기 내의 CF3I가 일광을 받아 분해되는 일은 없어, 안정된 절연성능을 유지할 수 있다. 그러나 가스절연 개폐장치에 대한 사용에 대하여 검토하면 진공차단기(2)에서는 수십 kA의 사고전류를 차단하기 때문에, 이 전류 차단시의 아크광에 의하여 CF3I가 분해되는 것을 생각할 수 있다. 따라서 제 1 밀폐용기(1) 내에 배치한 진공차단기(2)의 진공용기를, 불투명 세라믹스로 작성 하고, 그 내부에 고정 전극과 가동 전극을 배치한다. 가동 전극의 개폐 동작시에 진공용기 내의 진공도를 유지하여 가동 전극의 동작을 허용하는 벨로즈를 광불투과성의 재료로 구성하고, 또한 아크광이 진공차단기의 외부로 누출되지 않도록 구성하면, 투명 세라믹스나 유리로 진공용기를 제작하였다 하여도 아크광이 진공용기 밖으로 누출되지 않는다. 이상과 같이 하여 차광형의 진공차단기를 구성한다. As described above, CF 3 I is easily decomposed into light, and its lifetime is one day or less in the air. Even if it leaks to the outside from the first hermetically sealed
이와 같이 차광형의 진공차단기를 사용하여 가스절연 개폐장치를 구성하면, 전류 차단시에 차광형의 진공차단기(2)의 진공용기 내에서는 아크가 발생하나, 이 아크광이 제 1 밀폐용기(1) 내의 CF3I를 분해하는 일은 없고, 안정된 절연성능을 가지는 가스절연 개폐장치로 할 수 있다. When the gas insulated switchgear is configured using the light-shielding vacuum circuit breaker as described above, an arc is generated in the vacuum chamber of the light-shielding
민수(民需)용 가스절연 개폐장치의 경우, 모선측 단로기(11)에서는 0.2 A 정도의 잔류 전하에 의한 전류 차단을 행할 뿐이며, 아크광에 의한 CF3I의 분해에 대하여 거의 고려할 필요가 없다. 그러나 또한 고전압 대용량의 전력용 가스절연 개폐장치에서, 예를 들면 모선측 단로기(11)로 1200 A의 루프전류를 차단하는 경우는, 이 루프전류 차단시의 아크광에 의한 CF3I의 분해에 대하여 고려할 필요가 있다. In the case of civil gas insulated switchgear, the bus-
이 경우, 도 2에 나타낸 실시형태의 가스절연 개폐장치와 같이 구성하면 된다. 상기한 실시형태의 경우와의 동등물에는 동일부호를 붙이고 상세한 설명을 생략하나, 단로기(3)로서 진공단로기(3a)를 사용하고, 모선측 단로기(11)로서 진공단로기(11a)를 사용하며, 필요에 따라 접지 개폐기(7)로서 진공접지 개폐기(7a)를 사 용한다. 이들 각 진공개폐기로서는, 불투명 세라믹스로 진공용기를 작성한다. 또 그 내부에 고정 전극과 가동 전극을 배치하고, 가동 전극의 개폐 동작시에 진공용기 내의 진공도를 유지하여 가동 전극의 동작을 허용하는 벨로즈를 가진다. 벨로즈가 광을 투과시키지 않는 재료이면 진공용기는 투명 세라믹스나 유리로 제작하여도 된다. 진공단로기 또는 진공접지 개폐기로서, 진공차단기 또는 진공개폐기로서 알려지는 것 중에서 사용전압이나 차단전류에 대응하는 것을 선택 사용할 수 있다. In this case, what is necessary is just to be comprised like the gas insulated switchgear of embodiment shown in FIG. The same reference numerals as those in the above embodiment are given the same reference numerals, and detailed descriptions are omitted, but the
이와 같은 구성의 가스절연 개폐장치에 의하면, 전류 차단시에 차광형의 진공차단기(2)의 진공용기 내에서, 또 다른 단로기(3, 11)의 진공용기 내에서 아크가 발생하였다 하여도, 각각 차광형으로서 아크의 광을 제 1 밀폐용기(1) 내로 누출시키지 않기 때문에, 제 1 밀폐용기(1) 내의 CF3I를 분해하는 일은 없고, 안정된 절연성능을 가지는 가스절연 개폐장치로 할 수 있다. According to the gas insulated switchgear of such a structure, even if an arc generate | occur | produced in the vacuum vessel of the light-shielding
도 3은 본 발명의 다른 실시형태에 의한 가스절연 개폐장치를 나타내는 부분 단면도이다. 3 is a partial cross-sectional view showing a gas insulated switchgear according to another embodiment of the present invention.
상기한 실시형태의 민수용 가스절연 개폐장치에 대하여 전압계급이 높은 전력용 가스절연 개폐장치를 나타내고 있고, 제 1 밀폐용기(80) 내에는 진공차단기(22)를 배치하고, 이 진공차단기(22)는 적당한 절연지지물(81)에 의하여 제 1 밀폐용기(80)로부터 전기적으로 절연한 상태에서 지지되고 있다. 제 1 밀폐용기(80)에는 상하 한 쌍의 개구부를 형성하고, 그 상부의 개구부에는 절연 스페이서(41)를 거쳐 제 2 밀폐용기(40)를 연결하고 있다. 이 제 2 밀폐용기(40) 내에는 제 1 밀 폐용기 내의 진공차단기(22)보다 윗쪽의 단자측에 전기적으로 접속한 모선측 단로기(404)를 구성하고 있다. 또한 제 2 밀폐용기(40)에는 절연 스페이서(213)를 거쳐 제 3 밀폐용기(210)를 연결하고, 이 제 3 밀폐용기(210) 내에 주모선 도체(211)를 배치하고 있다. A power gas insulated switchgear having a high voltage class is shown in the civil gas insulated switchgear according to the above-described embodiment, and the
제 1 밀폐용기(80) 하부의 개구부에는 절연 스페이서(50)를 거쳐 제 4 밀폐용기(52)를 연결하고 있고, 이 제 4 밀폐용기(52) 내에는 제 1 밀폐용기(80) 내의 진공차단기(22)보다 아래쪽 단자측에 전기적으로 접속한 단로기(505)와, 주 회로를 형성하는 고전압 도체를 접지하는 접지 개폐기(56)를 배치한다. 케이블 헤드(30)에 의하여 제 4 밀폐용기(52) 밖으로 절연도출되어 케이블(303)에 접속되어 있다. 진공차단기(22)의 가동 전극측, 단로기(505)의 가동 접촉자측, 또 접지 개폐기(56)의 가동 접지 접촉자측, 또한 모선측 단로기(404)의 가동 접촉자측은, 도시를 생략한 링크기구를 거쳐 각각 제 1 밀폐용기(80), 제 2 밀폐용기(44) 및 제 4 밀폐용기(52)의 기밀을 유지하면서 도출되어 조작반(208) 내에 배치한 각 조작기에 연결되어 있다. The fourth hermetically sealed
제 1 밀폐용기(80) 내에 배치한 진공차단기(22)의 진공용기는, 상기한 실시형태의 경우와 마찬가지로 불투명 세라믹스로 작성하고, 그 내부에 고정 전극과 가동 전극을 배치한다. 또 가동 전극의 개폐 동작시에 진공용기 내의 진공도를 유지하면서 가동 전극의 동작을 허용하는 광불투과성의 벨로즈를 사용하여 구성한 경우에는, 투명 세라믹스나 유리로 진공용기를 제작하였다 하여도 아크광이 진공용기 밖으로 누출되지 않도록 차폐하거나 피복하거나 할 수 있다. 이들 방법에 의하여 차광형의 진공차단기(22)를 구성한다. 이와 같은 구성에 의하면 전류 차단시에 차광형의 진공차단기(22)의 진공용기 내에서는 아크가 발생하나, 이 아크광이 제 1 밀폐용기(80) 내의 CF3I를 분해하는 일은 없고, 안정된 절연성능을 가지는 가스절연 개폐장치로 할 수 있다. The vacuum container of the
본 실시형태의 가스절연 개폐장치에서는 액화온도 -20℃를 유지하면서 각 밀폐용기 내의 절연성능을 유지할 수 있도록 그 혼합 절연성 가스를 연구하고 있다. 즉, 진공차단기(22)를 가지는 제 1 밀폐용기(80) 내는 CF3I 를 용적비로 65%, 지구 온난화 계수가 SF6보다 작고, 액화온도가 CF3I보다 낮은 질소가스를 35%로 한 혼합가스로, 그 가스압력을 0.17 MPa·abs로 하고, 또 단로기를 가지는 제 2, 제 4 밀페용기(44, 52) 내는, CF3I를 용적비로 65%, 질소가스를 35%로 한 혼합가스로, 그 가스압력을 0.15 MPa·abs로 하고, 또한 제 3 밀폐용기(210) 내는 CF3I를 용적비로 70%, 질소가스를 30%의 혼합가스로 하여, 그 가스압력을 0.15 MPa·abs 로 하고 있다. In the gas insulated switchgear according to the present embodiment, the mixed insulating gas is studied to maintain the insulation performance in each sealed container while maintaining the liquefaction temperature of -20 ° C. That is, in the first hermetically sealed
이와 같이 각 개폐기기를 수납하는 밀폐용기마다 혼합가스비 및 가스압력을 바꿈으로써 액화온도의 사양 -20℃를 유지하면서 각각의 소호(arc extinguishing) 및 절연성능을 만족할 수 있고, 각 밀폐용기의 탱크강도를 최적으로 설계하는 것이 가능하게 된다. As such, by changing the mixed gas ratio and gas pressure for each sealed container housing each switchgear, each arc extinguishing and insulation performance can be satisfied while maintaining the specification of the liquefaction temperature -20 ° C, and the tank strength of each sealed container can be satisfied. It becomes possible to design optimally.
상기한 각 실시형태에서는 차광형의 진공차단기(22)를 배치한 제 1 밀폐용기 내에 충전하는 절연성가스로서, CF3I를 용적비로 65%, 질소가스를 35%로 한 혼합가스이다. 그 가스압력을 0.17 MPa·abs로 하였으나, CF3I에 혼합하는 가스는 질소가스에 한정하지 않고, 동등한 절연성능을 가지고, 지구 온난화 계수가 SF6 가스보다 작고, 액화온도가 CF3I보다 낮은 CO2 등의 다른 절연성가스를 사용하거나, 또는 질소가스와 그것들의 혼합가스로 할 수도 있다. 그 때문에 CF3I를 용적비로 40% 이상으로 한 혼합가스로, 그 가스압력을 0.1∼0. 3 MPa·abs로 하면 혼합가스를 사용하지 않는 경우에 비하여 가스압력을 그다지 올리지 않고 대략 동일한 효과를 달성할 수 있다. In each of the above embodiments, the insulating gas is filled into the first hermetically sealed container in which the light shielding
또한 정격 가스압력이 0.2 MPa·abs 정도의 비교적 낮은 정격 가스압력의 기납품의 가스절연 개폐장치에 대하여, CF3I를 용적비로 40∼65%로 한 혼합가스로, 그 가스압력을 0.1∼0.3 MPa·abs로 하면, 절연성 가스를 교체하는 것만으로 대략 동등한 성능을 가지는 가스절연 개폐장치로 할 수 있어, 용이하게 지구 온난화에 대한 기여가 작은 가스절연 개폐장치를 얻을 수 있다. In addition, with respect to the gas insulated switchgear of a pre-loaded product having a relatively low rated gas pressure having a rated gas pressure of about 0.2 MPa · abs, CF 3 I is a mixed gas having a volume ratio of 40 to 65%, and the gas pressure is 0.1 to 0.3. By setting MPa · abs, a gas insulated switchgear having approximately the same performance can be obtained simply by replacing the insulating gas, and a gas insulated switchgear having a small contribution to global warming can be easily obtained.
도 3에서, 가스절연 개폐장치 베이스(201) 위에는 모선(201)과, 차단기(22)와, 선로측 케이블(303)과, 모선측 단로기(404)와, 선로측 단로기(505)와, 차단기 조작기(606)를 수납한 차단기 조작박스(207)와, 가스 감시박스(208)가 구비되어 있다.In FIG. 3, a
가스절연 개폐장치 베이스(201)의 앞 부분측에는, 가스 감시박스(208)가 고 정되어 있다. 이 가스 감시박스(208) 위에는 차단기 조작기(606)를 수납한 차단기 조작박스(207)가 고정되어 있다. 이 차단기 조작박스(207)의 배면측의 가스절연 개폐장치 베이스(201) 위에는 가대(220)에 의하여 차단기(22)가 설치되어 있다. 이 차단기(22)의 한쪽 측(도 3에서 윗쪽)에는 모선측 단로기(404)를 거쳐 모선(301)이 접속되어 있다. 차단기(22)의 다른쪽 측(도 3에서 아래쪽)에는 선로측 단로기(505)를 거쳐 선로측 케이블(303)이 접속되어 있다. On the front side of the gas insulated
상기한 모선(301)은, 모선용기(210)와, 이 모선용기(210) 내에서 도 3의 지면상 직각방향으로 배치한 3상의 모선 도체(211)와, 이들 모선 도체(211)로부터 도 1의 지면상 왼쪽방향으로 각각 분기된 분기모선(212)을 구비하고 있다. 이 모선용기(210)는 절연 스페이서(213)를 거쳐 모선측 단로기(404)의 모선측 단로기 용기(40)에 고정되어 있다. The
모선측 단로기(404)의 모선측 단로기 용기(40)는, 기밀을 유지하기 위한 절연 스페이서(41)를 거쳐 차단기(22)의 차단기 용기(80)에 고정되어 있다. 모선측 단로기 용기(40) 내부에는 상기 분기모선(212)과 접속하는 고정 전극(42)과, 이 고정 전극(42)에 접촉 이탈하는 가동 전극(43)을 구비하고 있다. 고정 전극(42) 및 가동 전극(43)은, 모선측 단로기 용기(40) 내에 도 3의 지면상 직각방향으로 3개 병설되어 있다. The bus-
상기한 차단기(22)는, 가대(220) 위에 고정한 차단기 용기(80)와, 이 차단기 용기(80) 내에 상하방향에서, 도 3의 지면상 직각방향으로 3개 병설한 진공차단기(22)를 구비하고 있다. 이 진공차단기(22)는 내부를 진공상태로 유지한 진공차 단기용기(23)와, 이 진공차단기 용기(23)에 설치한 고정 전극(24)과, 이 고정 전극(24)에 접촉 이탈하는 가동 전극(25)을 구비하고 있다. 진공차단기 용기(23) 내의 고정 전극(24)에는 모선측 단로기(404)의 가동 전극(43)측이 접속되어 있다. 진공차단기 용기(23) 내의 가동 전극(25)은, 선로측 단로기(505)에 접속되어 있다. 이 진공차단기(22)는 차단기조작박스(207)에 수납한 차단기 조작기(606)에 의하여 개폐 조작된다. The
선로측 단로기(505)는 절연 스페이서(50)를 거쳐 차단기 용기(80)에 연결됨과 동시에, 가대(51) 위에 고정한 선로측 단로기 용기(52)와, 진공차단기 용기(23) 내의 가동 전극(25)에 접속되는 가동 전극(53)과, 이 가동 전극(53)이 접촉 이탈하는 고정전극(54)을 구비하고 있다. 고정 전극(54) 및 가동 전극(53)은 선로측 단로기 용기(52) 내에 도 3의 지면상 직각방향으로 3개 병설되어 있다. 각 고정 전극(54)은 선로측 단로기 용기(52)와 선로측 케이블(303)의 사이에 설치한 절연물(505)을 거쳐, 선로측 케이블(303)에 접속되어 있다. 선로측 단로기 용기(52) 내에는, 접지장치(56)가 설치되어 있다. The line-
선로측 케이블(303)은, 선로측 단로기(505)의 고정 전극(54)에 접속한 케이블 헤드(30)에 접속되고, 아래쪽으로 인출되어 있다. 이 케이블(303)의 바깥 둘레에는 계측용 변류기(31)가 설치되어 있다. The
상기한 모선용기(210), 차단기 용기(80), 모선측 단로기 용기(40) 및 선로측 단로기 용기(52)는, 그 내부가 밀폐된 구획공간을 형성하고, 이들 구획공간 내에는 절연가스로서 CF3I 가스 또는 CF3I 함유가스가 봉입되어 있다. 이 CF3I 가스 또는 CF3I 함유가스는, 전기절연성이 뛰어나고, 또 지구 온난화를 억제하는 기능을 가지고 있다. 또 혼합가스로서는 CF3I의 액화를 억제하기 위하여 전기절연성이 좋고, CF3I보다 비점이 낮은 비압축성의 공기나 질소가스, 또는 저압축성의 탄산가스 등이 혼합된다. The
상기한 모선용기(210), 차단기 용기(80), 모선측 단로기 용기(40) 및 선로측 단로기 용기(52) 중, 특히 모선측 단로기 용기(40) 및 선로측 단로기 용기(52) 내에는 각각 고정 전극(42)과 가동 전극(43)으로 이루어지는 개폐부, 가동 전극(53)과 고정 전극(54)으로 이루어지는 개폐부가 설치되고, 또 선로측 단로기 용기(52) 내에는 접지장치(56)가 설치되어 있다. 이들 개폐부는 각 밀폐용기 내의 CF3I 가스와 혼합가스와의 분위기 중에서 전극의 접촉 이탈시에 아크를 발생한다. 이 아크는, CF3I함유가스로부터 CF3I의 분해가스를 밀폐용기 중에 발생하나, 이 분해가스(요오드가스 I2, 불소가스 F2) 및 밀폐용기 내에서 정제될 가능성이 있는 요드화수소가스, 불화수소가스, 미량 수분을 흡착하기 위하여 모선측 단로기 용기(40) 및 선로측 단로기 용기(52)에는 흡착장치(100)가 각각 설치되어 있다. Among the
이 예에서는 모선측 단로기 용기(40) 내에 설치되는 흡착장치(100)는, 그 설치공간의 관계상, 모선측 단로기 용기(40)의 덮개(44)의 내면에 고정되어 있다. 또 선로측 단로기 용기(52) 내에 설치되는 흡착장치(100)는, 그 설치공간의 관계 상, 선로측 단로기 용기(52)의 바닥면 위에 얹어 놓여져 있다. In this example, the adsorption |
상기한 흡착장치(100)는, 예를 들면 도 4 및 도 5에 나타내는 바와 같이 예를 들면 활성탄 등의 흡착제(101)와, 이 흡착제(101)를 수납한 통기성의 자루체(102)와, 이 자루체(102)를 유지하는 베이스(103)와 이 베이스(103) 위에 용접 등으로 고정한 원통체(104)로 이루어지는 용기로 구성되어 있다. 흡착제(101)를 수납한 통기성의 자루체(102)는, 베이스(103)와 이 베이스(103) 위에 용접 등으로 고정한 원통체(104)로 형성되는 공간 내에 넣어져 있다. 자루체(102) 내의 흡착제(101)는, 자루체(102) 및 원통체(104)에 설치한 통기구멍(105)을 거쳐, 각 밀폐용기 내에 통하고 있다. As shown in Fig. 4 and Fig. 5, for example, the
또한 상기한 흡착장치(100)는, 덮개(44)의 내면에 고정하기 위한 볼트구멍(106)을 베이스(103)에 설치하였으나, 밀폐용기 내에 얹어 놓여지는 경우에는 이 볼트구멍(106)을 생략할 수 있다. In addition, the above-mentioned
다음에 상기한 본 발명의 가스절연 전기기기인 큐비클형의 가스절연 개폐장치의 일 실시형태의 동작을 설명한다. Next, operation | movement of one Embodiment of the cubicle type gas insulated switchgear which is the gas insulated electric apparatus of above this invention is demonstrated.
상기한 가스절연 개폐장치는, 선로측 케이블(303)측에 과전류가 발생한 경우, 진공차단기(22)를 차단하여 과전류가 모선(301)에 전해지는 것을 방지함과 동시에, 가스절연 개폐장치의 보수점검시에, 차단기 용기(80) 내의 진공차단기(22)를 차단하고, 이 차단기(22)와는 별개로 설치한 모선측 단로기(404), 선로측 단로기(505)를 개방하고, 또한 접지장치(56)를 접지시킴으로써 전원측의 잔류 전하, 유도전류를 접지에 흘리고, 전원측으로부터의 재인가를 방지하여 작업자의 안전을 도 모하고 있다. In the gas insulated switchgear, when an overcurrent occurs in the
상기한 가스절연 개폐장치의 보수 점검시에는, 모선측 단로기(404)의 고정 전극(42)과 가동 전극(43)이, 또 선로측 단로기(505)의 고정 전극(54)과 가동 전극(53)이, 또한 접지장치(56)가 각각 접촉 이탈동작하여 각 밀폐용기(40, 52) 내의 CF3I 함유가스의 분위기 중에서 아크를 발생한다. In the maintenance inspection of the gas insulated switchgear, the fixed
이 아크발생에 대하여 CF3I 함유가스는, 아크 소호성능 및 전기절연성능을 발휘한다. 한편, CF3I 함유가스는, 상기 아크의 에너지에 의하여 CF3I 함유가스에서의 CF3I는 분해가스로서 요오드가스, 불소가스를 생성시킨다. In response to this arc generation, the CF 3 I-containing gas exhibits arc extinguishing performance and electrical insulation performance. On the other hand, CF 3 I-containing gas, by the arc energy comprising CF 3 I CF 3 I in the gas to produce iodine gas, fluorine gas as a decomposition gas.
이 해리된 요오드가스, 불소가스는, 흡착장치(100)의 흡착제(101)에 흡착된다. 그 결과, 각 밀폐용기(40, 52) 내의 CF3I 함유가스 분위기를, 부식성 또는 절연성이 부족한 물질이 없는 순수한 상태로 유지할 수 있기 때문에, 모선측 단로기(404), 선로측 단로기(505) 내의 아크 소호성능 및 전기절연성능을 유지할 수 있다. The dissociated iodine gas and fluorine gas are adsorbed by the
또, 요오드가스나 불소가스가 모선측 단로기(404)의 고정전극(42)과 가동 전극(43) 및 선로측 단로기(505)의 고정 전극(54)과 가동 전극(53)에 부착하는 것을 억제할 수 있기 때문에, 소정의 통전성능을 저하시키는 일 없이 유지시킬 수 있다. 또 분해가스(요오드가스, 불소가스)의 각 밀폐용기(40, 52)의 내면에 대한 부착도 억제할 수 있기 때문에, 각 밀폐용기(40, 52)의 내면의 부식도 억제할 수 있고, 기 기의 긴 수명화가 가능하다. In addition, iodine gas or fluorine gas is prevented from adhering to the fixed
또, 분해에 의하여 생성된 요오드가스, 불소가스가, 다시 밀폐용기 내의 미량 수분과 반응하여 요드화수소가스나 불화수소가스가 정제될 가능성이 있다. 이들 가스도 요오드가스나 불소가스와 마찬가지로 강한 부식성이 강하기 때문에, 전극당의 구성부재를 부식시키는 경우가 있다. 그러나 이들을 흡착장치에 의하여 흡착 제거하는 결과, 그와 같은 문제는 없어진다. In addition, the iodine gas and the fluorine gas produced by decomposition may react with the trace moisture in the sealed container again to purify the hydrogen iodide gas or the hydrogen fluoride gas. These gases, like iodine gas and fluorine gas, are also highly corrosive, and may corrode structural members per electrode. However, as a result of adsorption removal of these by the adsorption apparatus, such a problem disappears.
상기한 바와 같이 본 발명의 일 실시형태에 의하면 절연가스로서의 CF3I 함유가스의 사용에 의하여 지구 온난화 계수가 작고, 아크 소호성능 및 전기절연성능이 뛰어나며, CF3I 함유 혼합가스로부터의 분해가스의 흡착에 의하여 통전성능도 양호한 가스절연 개폐장치를 제공할 수 있다. 또 종래의 SF6의 절연가스를 사용한 경우와 동등 또는 그것 이하의 크기의 가스절연 개폐장치를 제공할 수 있다.As described above, according to one embodiment of the present invention, the use of CF 3 I-containing gas as insulation gas results in low global warming coefficient, excellent arc extinguishing performance and electrical insulation performance, and decomposition gas from CF 3 I-containing mixed gas. Adsorption of the gas can provide a gas insulated switchgear having good conduction performance. Further, a gas insulated switchgear having a size equivalent to or less than that in the case of using a conventional SF 6 insulated gas can be provided.
도 6은 본 발명의 가스절연 전기기기인 큐비클형의 가스절연 개폐장치의 다른 실시형태를 나타내는 종단 측면도이다. 이 도 6에서 도 3 내지 도 5와 동일한 부호의 것은 동일 부분이기 때문에 그 상세한 설명은 생략한다. Fig. 6 is a longitudinal side view showing another embodiment of a cubicle type gas insulated switchgear which is a gas insulated electric machine of the present invention. In Fig. 6, since the same reference numerals as those in Figs. 3 to 5 are the same parts, their detailed description is omitted.
이 실시형태는 밀폐용기 내의 수분도 아울러 흡착하도록 한 것으로, 차단기(22)의 차단기 용기(80)에, 실리카겔, 제올라이트 등의 흡습제를 가지는 흡습장치(200)를 설치하고, 모선측 단로기 용기(40) 내 및 선로측 단로기 용기(52) 내에, 실리카겔, 제올라이트 등의 흡습제와, 활성탄 등의 흡착제를 구비한 흡착장치(300)를 설치한 것이다. In this embodiment, the moisture in the sealed container is also adsorbed. A
흡습장치(200)는, 상기한 흡착장치(100)와 마찬가지로 흡습제를 자루체에 넣고, 이 자루체를 용기 내에 수납하는 것으로 구성된다. 또 흡착장치(300)의 구성을 도 7 및 도 8에 나타내나, 이들 도면에서 도 4 및 도 5의 부호와 동일한 부호의 것은 동일부분이다. The
도 7 및 도 8에서, 흡착장치(300)를 구성하는 원통체(304) 내는, 격벽(307)에 의하여 2분할되어, 2실이 형성되어 있다. 이 한쪽의 실내에는 흡습제를 넣은 자루체(301)가, 다른쪽 실에는 상기한 도 4 및 도 5에 나타낸 요오드 흡착제(101)를 넣은 자루체(102)가 설치되어 있다. 또 흡습제와 요오드 흡착제와의 입자지름이 크게 다른 경우에는 각각 다른 용기에 수납한 쪽이 흡착면적이 넓어져 흡착효과를 높일 수 있다. In FIG. 7 and FIG. 8, the
이 실시형태에 의하면, 상기한 실시형태와 마찬가지로 절연가스로서의 CF3I함유 혼합가스의 사용에 의하여 지구 온난화 계수가 작고, 아크 소호성능 및 전기절연성능이 뛰어나고, CF3I 함유 혼합가스로부터의 CF3I의 분해가스 및 수분의 흡착에 의하여 통전성능도 양호한 가스절연 개폐장치를 제공할 수 있다. According to this embodiment, similarly to the above-described embodiment, the use of CF 3 I-containing mixed gas as the insulating gas results in low global warming coefficient, excellent arc extinguishing performance and electrical insulation performance, and CF from CF 3 I-containing mixed gas. Adsorption of cracked gas and water of 3 I can provide a gas insulated switchgear with good conduction performance.
또한 CF3I 함유 혼합가스로부터 분해한 요오드, 불소는 밀폐용기 중의 수분과의 결합에 의하여 요드화수소가스, 불화수소가스를 생성하는 경우가 있으나, 이들 가스는 흡착장치(100)의 흡착제(101)에 흡착시킬 수 있기 때문에 이 경우에도 상기한 실시형태와 동일한 효과를 얻을 수 있다. In addition, iodine and fluorine decomposed from a mixed gas containing CF 3 I may generate hydrogen iodide gas and hydrogen fluoride gas by combining with moisture in an airtight container, but these gases are adsorbent 101 of the
또한 상기한 실시형태에서는 흡착제(101), 흡습제의 비산 및 회수의 편리성 을 고려하여 흡착제(101), 흡습제를 자루체 내에 수납하였으나, 자루체(102)를 사용하지않고 흡착제(101), 흡습제를, 베이스(303)와 이 베이스(303) 위의 원통체(104)로 형성되는 공간 내에 직접 넣는 것도 가능하다. 또 베이스(303)와 이 베이스(303) 위의 원통체(304)로 이루어지는 유지용 용기를 사용하지 않고, 흡착제(101)를 수납한 자루체(102), 흡습제를 수납한 자루체(102)를, 밀폐용기 내에 설치하는 것도 가능하다. In addition, in the above-described embodiment, the adsorbent 101 and the absorbent are accommodated in the bag in consideration of the convenience of scattering and recovery of the adsorbent 101 and the absorbent, but the adsorbent 101 and the absorbent are not used without the
또, 상기한 실시형태에서는 차단기 유닛에서의 차단기 용기(80) 내에 진공밀폐된 형식의 진공차단기(22)를 설치하였기 때문에 대전류 차단 아크가 생기하는 차단기의 전극이 CF3I 함유 혼합가스에 접촉하는 일이 없기 때문에, 이 밀봉용기 내에서의 요오드가스의 발생이 없고, 차단기에 의한 차단전류보다 작은 개폐시의 소전류 차단 아크가 생기하는 단로기 유닛의 밀폐용기, 접지장치를 가지는 밀폐용기 내에 CF3I 함유 혼합가스를 각각 봉입하였기 때문에, 가스절연 개폐장치 전체로서의 요오드가스를 최소한으로 억제할 수 있다. In the above-described embodiment, since the vacuum-closed
그 결과, 상기한 실시형태와 마찬가지로 지구 온난화 계수가 작고, 아크 소호성능 및 전기절연성능이 뛰어나며, CF3I 함유 혼합가스로부터의 CF3I의 분해가스 및 수분의 흡착기능에 의하여 통전성능도 양호한 가스절연 개폐장치를 제공할 수 있다.As a result, the global warming potential as in the above-described embodiment is small, the arc excellent extinguishing performance and electrical insulation performance, CF 3 I by the suction function of the CF 3 I decomposition gas and moisture from the containing gas mixture in good also energized performance A gas insulated switchgear can be provided.
본 발명에 의하면 온난화 계수가 작은 절연가스인 CF3I를 함유하는 절연가스 를 사용한 가스절연 전기기기에서의 절연성 열화를 방지하는 유효한 수단을 제공할 수 있다. According to the present invention, an effective means for preventing insulation deterioration in a gas insulated electric apparatus using an insulation gas containing CF 3 I, which is an insulation gas having a small warming coefficient, can be provided.
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