KR20090055493A - Puffer type circuit breaker using insulation gas - Google Patents

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마사히로 야에가시
겐이치 오쿠보
노리유키 야기누마
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가부시키가이샤 니혼 에이이 파워시스템즈
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Abstract

A puffer type circuit breaker using insulation gas is provided to increase electrical and mechanical reliability by reducing the size of the breaker without damage of the performance of the breaker. A breaker includes a fixed and movable main contact(21,22), fixed and movable arc contact, a buffer, and insulating nozzle(27). A flange-shaped pressure unit is formed at the end of the insulating nozzle, and the hollow cylinder unit is arranged to be concentric with the fixed arc contact. The flange-shaped pressure unit is moved from the inside of the hollow cylinder, which has a pressure receiving plate. A gas release hole is formed at the side of a semi-insulating nozzle of the pressed plate, and the insulating nozzle sprays the insulating gas between the fixed arc contact and the movable arc contact. A part of the ejected gas remains between the flange-shaped pressure unit and a pressure plate of the hollow cylinder unit temporarily.

Description

퍼퍼형 가스 절연 차단기 {PUFFER TYPE CIRCUIT BREAKER USING INSULATION GAS}Puffer Type Gas Insulated Breakers {PUFFER TYPE CIRCUIT BREAKER USING INSULATION GAS}

본 발명은, 퍼퍼(puffer)형 가스 절연 차단기에 관한 것으로, 특히 전류 차단시의 차단부를 구동하는 조작기의 조작력을 저감할 수 있는 퍼퍼형 가스 절연 차단기에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a puffer type gas insulated circuit breaker, and more particularly, to a puper type gas insulated circuit breaker capable of reducing the operating force of a manipulator for driving the interruption section at the time of current interruption.

일반적으로, 퍼퍼형 가스 절연 차단기는, 금속제의 용기 내에 고정 및 가동 주접촉자나 기타 부품으로 구성하는 차단부를 배치함과 동시에, 절연성능이나 소호(消弧) 성능이 양호한 SF6 등의 절연가스가 충전되어 있다. In general, a puff-type gas insulated circuit breaker is provided with an insulating gas such as SF 6 having a good insulation performance and arc extinguishing performance while arranging a circuit breaker composed of fixed and movable main contacts or other parts in a metal container. It is charged.

차단부는 잘 알려져 있는 바와 같이, 통전도체에 연결되어 있는 고정 및 가동 주접촉자와, 고정측 및 가동측의 아크 접촉자와, 차단 동작시에 절연가스를 압축하는 퍼퍼장치를 구성하는 퍼퍼 실린더 및 피스톤과, 압축한 절연가스를 아크에 분사하여 소호하는 절연노즐 등을 포함하여 구성하고 있다. As is well known, the blocking portion includes a fixed and movable main contactor connected to the conductive conductor, an arc contactor on the fixed side and the movable side, and a puffer cylinder and a piston constituting a puffer device that compresses the insulating gas during the breaking operation. And an insulating nozzle for extinguishing the compressed insulating gas by arcing and extinguishing it.

차단부의 아크 접촉자와 가동 주접촉자와 퍼퍼장치를 포함하는 가동측 전체는, 조작기에 의하여 구동된다. 이때, 퍼퍼장치로 압축한 절연가스를, 절연노즐에 서 각 아크 접촉자 부분에 발생한 아크에 분사하여 소호시켜, 전류를 차단한다. The entire movable side including the arc contactor, the movable main contactor and the puffer device of the breaker part is driven by the manipulator. At this time, the insulating gas compressed by the puffer device is injected into the arc generated in each arc contact portion of the insulating nozzle and extinguished to cut off the current.

따라서, 차단부의 차단 능력은, 가동측 전체를 구동하는 조작기의 조작력에 의하여 좌우되기 때문에, 조작력이 큰 조작기를 사용하는 것이 바람직하다고 되어 있다. 그러나, 차단부의 움직임을 고려하지 않고, 단순히 조작기의 조작력만을 크게 하고자 하면, 조작기의 전체 구조가 대형이 되어 대중량화하고, 또 차단부를 포함하는 전체의 기계적 강도의 신뢰성도 저하하게 된다. Therefore, since the interruption | blocking ability of a interruption | block part depends on the operation force of the manipulator which drives the whole of a movable side, it is said that it is preferable to use the manipulator with a large operation force. However, if the operation force of the manipulator is merely increased without considering the movement of the breaker, the overall structure of the manipulator becomes large and large, and the reliability of the overall mechanical strength including the breaker is also lowered.

이 때문에, 일본국 특개평8-279325호(특허문헌 1)에 기재된 퍼퍼형 가스 절연 차단기는, 차단부의 차단하는 능력을 유지할 수 있어, 조작기의 조작력을 저감하여 소형화를 도모할 수 있는 대책을 제안하고 있다. 이 퍼퍼형 가스 절연 차단기는, 퍼퍼장치를 구성하는 퍼퍼 실린더의 단면적을 대소 두가지로 바꿈과 동시에, 내부에 배치하는 피스톤을 주(主)로 하여 부동(浮動)피스톤을 부가하고 있다. For this reason, the puffer-type gas insulated circuit breaker of Unexamined-Japanese-Patent No. 8-279325 (patent document 1) can maintain the ability to interrupt | block the interruption part, and proposes the countermeasure which can reduce the operating force of an actuator, and can aim at miniaturization. Doing. This puffer-type gas insulated circuit breaker changes the cross-sectional area of the puper cylinder which comprises a puper apparatus into two things, and adds a floating piston mainly using the piston arrange | positioned inside.

상기의 특허문헌 1의 것은, 차단부의 개극 동작의 초기는, 부동피스톤을 활용한 압축 단면적이 큰 영역에서 절연가스를 큰 압축력으로 압축하고, 또 차단부의 개극 동작의 말기에서는, 주 피스톤만의 압축 단면적이 작은 영역에서 절연가스를 압축하여 분사하고 있다. 이것에 의하여, 퍼퍼장치가 아크측으로부터의 열가스의 반력을 받는 단면적을 작게 하여, 차단부의 개극동작이 방해받는 것을 방지하고 있다. In the patent document 1, the opening operation of the blocking section is performed by compressing the insulating gas with a large compressive force in a region having a large compression cross section utilizing a floating piston, and at the end of the opening operation of the blocking section, only the main piston is compressed. Insulated gas is compressed and injected in a small cross-sectional area. This reduces the cross-sectional area where the puffer device receives the reaction force of the heat gas from the arc side, thereby preventing the opening operation of the breaker portion from being disturbed.

또, 일본국 특개평10-269913호(특허문헌 2)에 기재된 퍼퍼형 가스 절연 차단기는, 차단부의 고정측과 가동측의 각 접촉자 사이의 거리를 축소하여도 절연성능을 확보할 수 있어, 각 접촉자 사이의 거리를 축소에 의하여 조작기의 조작력도 저 감할 수 있는 대책을 제안하고 있다. Moreover, the puffer-type gas insulated circuit breaker of Unexamined-Japanese-Patent No. 10-269913 (patent document 2) can ensure insulation performance, even if the distance between each contactor of the fixed side and the movable side of a interruption | blocking part is reduced. By reducing the distance between the contacts, it has been proposed to reduce the operating force of the manipulator.

상기 퍼퍼형 가스 절연 차단기는, 차단부의 고정측과 가동측의 각 접촉자와의 사이에, 동심상에 고정 접촉자와 도전위(導電位)로 하는 실드전극을 배치하고, 실드전극을 가동 주접촉자의 이동과 함께 가동 주접촉자측으로 이동하는 구성으로 하는 것이다. The puff-type gas insulated circuit breaker is arranged between the fixed side of the breaker and each contactor on the movable side, and arranges a shield electrode having a fixed contact and a conductive point on a concentric basis, and sets the shield electrode of the movable main contactor. It moves to the movable main contact side with movement.

상기한 특허문헌 1 및 2에 기재된 퍼퍼형 가스 절연 차단기는, 조작기의 조작력을 저감할 수 있다. 그런데, 차단부의 차단 능력은, 각 아크 접촉자 부분의 아크를 향하여 분사하는 절연가스를, 매우 단시간에 압축할 수 있는지의 여부에 의하여 좌우된다. 바꾸어 말하면, 조작기의 조작력이 동일하면, 퍼퍼장치를 구성하는 퍼퍼 실린더 및 피스톤의 크기로 결정되게 된다. The puffer-type gas insulated breakers described in Patent Documents 1 and 2 described above can reduce the operating force of the manipulator. By the way, the blocking capability of the breaker depends on whether or not the insulating gas injected toward the arc of each arc contact portion can be compressed in a very short time. In other words, if the operating force of the manipulator is the same, it is determined by the size of the puffer cylinder and the piston constituting the puffer device.

차단부의 차단 능력을 향상시키기 위해서는, 단순히 조작력이 큰 조작기를 사용하고, 또는 퍼퍼장치를 대형으로 하여 큰 조작기를 조합시키면 된다. 그러나, 이 어느 쪽의 경우도, 퍼퍼형 가스 절연 차단기의 전체가, 대형화하여 경제적으로 제작할 수 없게 되는 문제가 있다. 이 때문에, 퍼퍼형 가스 절연 차단기에, 조작력을 저감한 조작기를 사용 가능하게 하는 것이 요구되고 있다. In order to improve the breaking ability of the breaker, a manipulator having a large operating force may be simply used, or a puffer device may be made large and a large manipulator may be combined. However, in either of these cases, there is a problem that the entire puffer-type gas insulated circuit breaker becomes large and cannot be manufactured economically. For this reason, it is requested | required to be able to use the manipulator which reduced operation force for a puff type gas insulation breaker.

본 발명의 목적은, 조작력을 저감한 조작기를 사용하고, 전체를 소형 경량화하여 경제적으로 제작할 수 있는 퍼퍼형 가스 절연 차단기를 제공하는 것에 있다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a puff-type gas insulated circuit breaker that can be manufactured economically by using a manipulator with a reduced operating force and making the whole compact and light.

본 발명의 퍼퍼형 가스 절연 차단기는, 절연가스를 충전하는 용기 내에, 적어도 고정 및 가동 주접촉자와, 고정측 및 가동측의 아크 접촉자와, 퍼퍼 실린더 및 피스톤을 가지는 퍼퍼장치와, 전류 차단시에 상기 퍼퍼장치로 압축한 절연가스를 상기 아크 접촉자 사이의 아크에 분사하는 절연노즐을 구비하는 차단부를 배치할 때, 상기 절연노즐의 선단부에 플랜지 형상 수압부(受壓部)를 일체로 형성하여, 상기 플랜지 형상 수압부가 안쪽을 이동 가능하고, 또 상기 고정측의 아크 접촉자와 동심으로 배치하는 중공 원통부를 설치하고, 상기 중공 원통부는 반절연(反絶緣) 노즐측에 가스 방출 구멍을 형성한 수압판을 가지고, 상기 절연노즐의 플랜지 형상 수압부와 상기 중공 원통부의 수압판과의 사이에, 아크에 분사한 절연가스를 일시적으로 체류시켜 고온의 가스 압력으로 상기 플랜지 형상 수압부를 가압하도록 구성한 것을 특징으로 한다. The puffer-type gas insulated circuit breaker of the present invention is a puffer device having at least a fixed and movable main contactor, an arc contactor on the fixed side and a movable side, a puper cylinder and a piston, and a current interruption in a container filled with insulating gas. When arranging a blocking portion having an insulating nozzle for injecting the insulating gas compressed by the puffer device into the arc between the arc contactors, a flange-shaped pressure receiving portion is integrally formed at the distal end of the insulating nozzle, A hydraulic plate in which the flange-shaped hydraulic part is movable inside and a hollow cylindrical part arranged concentrically with the arc contact on the fixed side, and the hollow cylindrical part has a gas discharge hole formed on the semi-insulated nozzle side. Between the flange-shaped hydraulic part of the insulating nozzle and the hydraulic plate of the hollow cylindrical part to temporarily hold the insulating gas injected into the arc, It is comprised so that the said flange-shaped hydraulic pressure part may be pressurized by the on-gas pressure.

바람직하게는, 상기 중공 원통부의 축방향의 길이 치수는, 차단부의 차단점에서 상기 절연노즐의 플랜지 형상 수압부를 중공 원통부 내에 위치시키고, 또한 차단 위치에 도달하기 전에 중공 원통부로부터 빠져나오도록 구성한 것을 특징으로 한다. Preferably, the axial length dimension of the hollow cylindrical portion is configured to position the flange-shaped hydraulic pressure portion of the insulating nozzle in the hollow cylindrical portion at the blocking point of the blocking portion and to exit the hollow cylindrical portion before reaching the blocking position. It is characterized by.

본 발명과 같이 퍼퍼형 가스 차단기를 구성하면, 전류 차단시의 차단방향에 대한 조작력을 도와 차단속도를 증가시킬 수 있기 때문에, 조작력을 저감한 조작기를 사용할 수 있고, 차단부의 차단 성능을 손상시키지 않고 전체를 소형 경량화하여, 경제적으로 제작할 수 있다. 따라서, 퍼퍼형 가스 절연 차단기의 전기적 및 기계적 신뢰성을, 더 한층 향상시킬 수 있다. When the puffer-type gas circuit breaker is configured as in the present invention, the operation speed in the blocking direction at the time of current interruption can be increased to increase the breaking speed, so that a manipulator with reduced operating force can be used, without impairing the breaking performance of the breaking portion. The whole can be made small and light, and it can be manufactured economically. Therefore, the electrical and mechanical reliability of the puffer type gas insulated circuit breaker can be further improved.

[실시예 1] Example 1

이하, 본 발명을 적용한 세로형 퍼퍼형 가스 절연 차단기의 예를, 도 1 내지 도 6을 이용하여 설명한다. 도 1의 퍼퍼형 가스 절연 차단기는, 절연가스를 충전하는 금속제 통형상의 용기(10) 내에 차단부(20)를 배치하고 있다. Hereinafter, an example of the vertical puffer type gas insulated circuit breaker to which the present invention is applied will be described with reference to FIGS. 1 to 6. The puffer-type gas insulated circuit breaker of FIG. 1 arrange | positions the interruption | blocking part 20 in the metal tubular container 10 which fills insulation gas.

차단부(20)는, 통전 전류를 흘리는 고정 및 가동 주접촉자(21, 22)와, 차단 동작시에 아크가 발생하는 고정측 및 가동측의 아크 접촉자(23, 24)와, 절연노즐(27)을 설치하는 퍼퍼 실린더(25) 및 피스톤(26)으로 이루어지는 퍼퍼장치 등을, 대향 배치하는 고정측 및 가동측의 통형상 도체(28, 29) 및, 이들 사이에 개재시키는 절연통(30)의 내부에 배치하여 구성하고 있다. The breaker 20 includes fixed and movable main contacts 21 and 22 through which energizing current flows, arc contacts 23 and 24 on the fixed and movable sides where arcs are generated during the breaking operation, and an insulating nozzle 27. The tubular conductors 28 and 29 on the fixed side and the movable side, which face each other, such as a puffer device composed of a puffer cylinder 25 and a piston 26 to which are installed, and an insulating cylinder 30 interposed therebetween. It is arranged inside the configuration.

퍼퍼장치의 퍼퍼 실린더(25)는, 절연 로드(rod)(31)나 레버(32)를 거쳐 조작기(도시 생략)에 연결되어 있다. 이 조작기가 동작하여, 퍼퍼 실린더(25)를 아래쪽으로 이동시켰을 때에, 피스톤(26)과 협동(協動)하여 절연가스를 압축한다. The puper cylinder 25 of the puffer device is connected to an actuator (not shown) via an insulating rod 31 or a lever 32. When the manipulator operates and moves the puffer cylinder 25 downward, the manipulator cooperates with the piston 26 to compress the insulating gas.

그리고, 통형상 도체(28)에 연결되어 있는 고정측의 아크 접촉자(23)가 절연 노즐(27)로부터 빠져나오는 시점에서 신속하게, 압축한 절연가스를 고정측 및 가동측의 아크 접촉자(23, 24) 사이에 생기는 아크를 향하여 분사하여, 매우 단시간에 아크를 소호한다. Then, when the fixed arc contactor 23 connected to the tubular conductor 28 exits the insulated nozzle 27, the compressed insulating gas is quickly compressed into the arc contactor 23 on the fixed and movable sides. 24) Spray toward the arc generated between them and extinguish the arc in a very short time.

차단부(20)의 고정측 및 가동측에 위치하는 통형상 도체(28, 29)에는, 통전 도체(11 또는 12)를 접속하고 있고, 각각 절연 스페이서(13, 14)를 지나 외부 회로로 도출하고 있다. The conductive conductors 11 and 12 are connected to the tubular conductors 28 and 29 located on the fixed side and the movable side of the breaker 20, and are led to the external circuit through the insulating spacers 13 and 14, respectively. Doing.

본 발명의 차단부(20)에서는, 도 2에 상세를 나타내는 바와 같이 절연노즐(27) 부분에 특별한 연구, 즉 그 선단부에 플랜지 형상 수압부(27A)를 일체로 형성하고 있다. 또한, 절연노즐(27)에 설치하는 플랜지 형상 수압부(27A)는, 중공 원통부(33)에 이동 가능하게 걸어맞춰져 있다. In the interruption | blocking part 20 of this invention, as shown in detail in FIG. 2, the flange-shaped hydraulic pressure part 27A is integrally formed in the part of the insulating nozzle 27, ie, in the front end part. Moreover, the flange-shaped hydraulic pressure part 27A provided in the insulating nozzle 27 is engaged with the hollow cylindrical part 33 so that a movement is possible.

상기의 중공 원통부(33)는, 통형상 도체(28)에 지지시켜 고정측의 아크 접촉자(23)와 동심으로 배치하는 것으로, 이 한쪽 끝인 반절연 노즐측(도면 중에서는 상단측)에 가스 방출 개방구(35)를 형성한 수압판(34)을 설치하고 있다. The hollow cylindrical portion 33 is supported by the cylindrical conductor 28 and disposed concentrically with the arc contact 23 on the fixed side. The hollow cylindrical portion 33 is a gas at the semi-insulated nozzle side (the upper end in the figure), which is one end. A hydraulic plate 34 having a discharge opening 35 is provided.

이것에 의하여, 조작기를 구동하여 차단부(20)가 전류 차단할 때에, 아크 접촉자(23, 24) 사이의 아크에 분사한 절연가스의 일부를, 절연노즐(27)의 플랜지 형상 수압부(27A)와 중공 원통부(33)의 수압판(34)과의 공간에, 일시적으로 체류시킨다. Thus, when the manipulator is driven to cut off the current, a part of the insulating gas injected into the arc between the arc contacts 23 and 24 is transferred to the flange-shaped water pressure part 27A of the insulating nozzle 27. In the space with the hydraulic plate 34 of the hollow cylindrical portion 33 temporarily.

그리고, 수압판(34)을 설치한 중공 원통부(33)의 공간 부분에 체류한 고온의 가스 압력을, 절연노즐(27)의 플랜지 형상 수압부(27A)에 가함으로써, 레버(32)에 연결된 절연 로드(31)측으로의 이동을 빠르게 하여, 조작기의 조작력을 돕고 있다. The high pressure gas staying in the space portion of the hollow cylindrical portion 33 provided with the hydraulic plate 34 is applied to the flange-shaped hydraulic portion 27A of the insulating nozzle 27 to the lever 32. The movement to the side of the insulated rod 31 connected is quickened to assist the operating force of the manipulator.

이 중공 원통부(33)는, 이 축방향의 길이 치수를 뒤에서 설명하는 바와 같이 차단부(20)의 차단 동작을 고려하여 설정한다. 즉, 중공 원통부(33)의 축방향의 길이 치수는, 차단부(20)의 차단점에서 절연노즐(27)의 플랜지 형상 수압부(27A)가 중공 원통부(33) 내에 위치하여 걸어맞춤 상태에 있고, 또한 차단부(20)의 차단 위치에 도달하기 전에 절연노즐(27)의 플랜지 형상 수압부(27A)가, 중공 원통부(33)로부터 빠져나올 수 있도록 설정하여 제작한다. The hollow cylindrical portion 33 is set in consideration of the blocking operation of the blocking portion 20 as described later in this axial length dimension. That is, the length dimension in the axial direction of the hollow cylindrical portion 33 is such that the flange-shaped hydraulic portion 27A of the insulating nozzle 27 is engaged in the hollow cylindrical portion 33 at the breaking point of the blocking portion 20. In the state, and before reaching the interruption | blocking position of the interruption | blocking part 20, it sets and manufactures so that the flange-shaped hydraulic pressure receiving part 27A of the insulating nozzle 27 may be let out from the hollow cylindrical part 33.

또한, 중공 원통부(33)의 수압판(34)에 설치하는 가스 방출 개방구(35)는, 그 크기를 예로 들면 모델을 사용한 시뮬레이션 등에 의하여, 절연가스의 체류와 배기의 상태에 의거하는 중공 원통부(33) 내의 압력 상승을 측정하고, 절연노즐(27)의 플랜지 형상 수압부(27A)가, 조작기의 구동 조작력을 돕는 정도를 고려하여 형성한다. 또, 절연노즐(27)의 플랜지 형상 수압부(27A)는, 수압 면적의 크기를 통형상 도체(28)나 절연통(30)의 안지름 치수, 또한 제작시의 통형상 도체(28)에 대한 고정을 고려하여 정하도록 한다. Moreover, the gas discharge opening 35 provided in the hydraulic plate 34 of the hollow cylindrical part 33 is a hollow based on the state of the retention and exhaust of insulation gas, for example, by the simulation etc. which used the model. The pressure rise in the cylindrical part 33 is measured and formed in consideration of the extent to which the flange-shaped hydraulic part 27A of the insulating nozzle 27 helps the drive operation force of a manipulator. In addition, the flange-shaped pressure receiving portion 27A of the insulating nozzle 27 has a size of the hydraulic pressure area for the inner diameter of the cylindrical conductor 28 and the insulating cylinder 30, and the cylindrical conductor 28 at the time of manufacture. Consider fixing.

절연노즐(27)에서 분사한 절연가스가, 중공 원통부(33) 내에 일시적으로 머물러, 고온의 가스 압력이 플랜지 형상 수압부(27A)에 가해져, 조작기의 조작력을 돕는 점에 대하여, 도 2에서 도 5 및 도 6의 그래프를 이용하여 이하에 설명한다. In FIG. 2, the insulating gas injected from the insulating nozzle 27 temporarily stays in the hollow cylindrical portion 33, and a high-temperature gas pressure is applied to the flange-shaped hydraulic pressure portion 27A to assist the operation force of the manipulator. It demonstrates below using the graph of FIG. 5 and FIG.

도 2 내지 도 5에는, 차단부의 각 상태를 나타내고, 또 도 6에, 각 상태 A에서 D(시점 tA 에서 tD)에 대응하는 차단부의 가동측에서의 각 스트로크의 특성선(SA)과, 퍼퍼장치로 압축하는 가스 압력 특성선(PS)과, 가동측의 아크 접촉자(24)의 개폐선(AC)을 나타내고 있다. 2 to 5 show each state of the breaker, and FIG. 6 shows the characteristic lines SA of each stroke on the movable side of the breaker corresponding to D (time tA to tD) in each state A and the puffer device. The gas pressure characteristic line PS to compress and the opening-closing line AC of the arc contact 24 of the movable side are shown.

먼저, 차단부(20)의 각 접촉자가 접촉하여 접속되어 있는 도 2의 투입 위치의 상태에서는, 절연노즐(27) 선단의 플랜지 형상 수압부(27A)는, 중공 원통부(33)의 수압판(34)에 가까운 위치에 있다. 이때, 도 6의 시점 tA에서의 차단부(20)의 투입 위치(A)에서는, 퍼퍼장치는 동작 전이므로, 가스 압력 특성선(PS)으로 나타내는 가스 압력은 상승하지 않고, 또 아크 접촉자(24)도 폐쇄되어 있다. First, in the state of the insertion position of FIG. 2 in which each contactor of the blocking portion 20 is in contact with and connected, the flange-shaped pressure receiving portion 27A at the tip of the insulating nozzle 27 is a hydraulic plate of the hollow cylindrical portion 33. It is close to 34. At this time, at the injection position A of the interruption | blocking part 20 at the time point tA of FIG. 6, since a puff apparatus is before operation, the gas pressure shown by the gas pressure characteristic line PS does not rise, and the arc contactor 24 is carried out. ) Is also closed.

다음에, 도 3의 차단부(20)의 가동부측이 개극점의 상태가 되면, 퍼퍼 실린더(25)가 아래쪽으로 이동해 있고, 고정 및 가동 주접촉자(21, 22) 사이가 개방되고, 아크 접촉자(23, 24) 사이는 개방되기 직전이고, 절연노즐(27)의 이동에 따라 선단의 플랜지 형상 수압부(27A)는, 중공 원통부(33)의 수압판(34)측에서 멀어진다. 이 상태에서는, 도 6의 시점 tB에서의 차단부(20)의 개극점(B)까지의 퍼퍼 실린더(25)의 이동으로, 퍼퍼장치로 압축하는 절연가스는, 가스 압력 특성선(PS)으로 나타내는 가스 압력도 점차 상승한다. Next, when the movable part side of the interruption | blocking part 20 of FIG. 3 becomes a state of an opening point, the puper cylinder 25 moves downward, the fixed and movable main contactors 21 and 22 open, and an arc contactor Between the 23 and 24, it is just before opening, and with the movement of the insulating nozzle 27, the flange-shaped hydraulic part 27A of the front end moves away from the hydraulic plate 34 side of the hollow cylindrical part 33. As shown in FIG. In this state, the insulation gas compressed by the puffer device is moved to the gas pressure characteristic line PS by the movement of the puffer cylinder 25 to the opening point B of the interruption section 20 at the time point tB in FIG. 6. The gas pressure shown also gradually increases.

이어서, 도 4의 차단부(20)의 가동부측이 전류 차단점이 된 상태에서는, 퍼퍼 실린더(25)가 더 아래쪽으로 이동하고, 아크 접촉자(23, 24) 사이가 개방되면, 양자 사이에 아크가 발생하고, 퍼퍼장치로 압축한 절연가스가 아크에 대하여 분사된다. 그리고, 도 6의 시점 tC의 전류 차단점(C)에서는, 가스 압력 특성선(PS)으로 나타내는 가스 압력은, 절연가스가 퍼퍼장치의 압축과 아크에 대한 분사로 고온이 됨으로써 급속하게 상승한다. Subsequently, in the state where the movable part side of the breaker part 20 of FIG. 4 becomes a current breakpoint, when the puffer cylinder 25 moves further downward, and the arc contacts 23 and 24 are opened, an arc will become between them. Generated, and the insulating gas compressed by the puffer device is injected to the arc. And at the current interruption point C of the time point tC of FIG. 6, the gas pressure shown by the gas pressure characteristic line PS rises rapidly as insulation gas becomes high temperature by the compression of a puffer apparatus, and injection to an arc.

분사로 고온이 된 절연가스는, 고정측의 아크 접촉자(23)가 절연노즐(27)이 이동함에 따라, 중공 원통부(33) 내로 분출되나, 가스 방출 개구(35)로부터 용기 내에 일부는 배기되지만, 끝부에 설치한 수압판(34)에 의하여 배기가 억제된다. 고온의 절연가스가, 중공 원통부(33) 내에 일시적으로 체류하면, 내부 압력은 급상승하여 플랜지 형상 수압부(27A)에 가해지기 때문에, 퍼퍼 실린더(25)의 이동을 도와, 조작기의 조작력에 가세하게 된다. The insulating gas, which has become hot by injection, is blown into the hollow cylindrical portion 33 as the arc contactor 23 on the fixed side moves as the insulating nozzle 27 moves, but part of the insulating gas is discharged from the gas discharge opening 35 into the container. However, exhaust is suppressed by the hydraulic plate 34 provided at the end. When the high-temperature insulating gas temporarily stays in the hollow cylindrical portion 33, the internal pressure rapidly rises and is applied to the flange-shaped hydraulic pressure portion 27A, thereby assisting the movement of the puffer cylinder 25 and adding to the operating force of the manipulator. Done.

가장 마지막의 도 5에 나타내는 차단부(20)의 차단 위치의 상태가 되면, 절연노즐(27)의 플랜지 형상 수압부(27A)는, 중공 원통부(33)로부터 완전히 빠져나오기 때문에, 고온의 절연가스는 도 1에 나타내는 용기(10) 안이나 절연통(30) 안으로 신속하게 배기된다. 이러한 도 6의 시점 tD에서의 차단 위치(D)의 상태일 때에는, 절연가스는 배기과정에 있으면, 가스 압력도 가스 압력 특성선(PS)에 나타내는 바와 같이 급속하게 감소하게 된다. When the state of the interruption | blocking position of the interruption | blocking part 20 shown in FIG. 5 is the last, since the flange-shaped hydraulic pressure part 27A of the insulation nozzle 27 completely escapes from the hollow cylindrical part 33, high-temperature insulation The gas is quickly exhausted into the container 10 shown in FIG. 1 or into the insulating cylinder 30. In the state of the cutoff position D at the time point tD in FIG. 6, when the insulating gas is in the exhausting process, the gas pressure also rapidly decreases as indicated by the gas pressure characteristic line PS.

상기한 바와 같이, 절연노즐(27)의 선단부에 플랜지 형상 수압부(27A)를 설치하여 두고, 또한 수압판(34)을 가지는 중공 원통부(33)에 플랜지 형상 수압부(27A)를 이동 가능하게 걸어맞추게 하여 두면, 이 내부로 분출한 절연가스가 일시적으로 머물러 내부 압력이 상승한다. 중공 원통부(33) 내에서 상승한 내부 압력은, 절연노즐(27)의 플랜지 형상 수압부(27A)를 퍼퍼 실린더(25)의 이동 방향으로 가압한다. 이 때문에, 조작기는 차단부의 차단 성능을 손상시키지 않고, 종래에 비하여 조작력이 작은 소형의 것을 사용할 수 있기 때문에, 소형 경량화하여 경제적으로 제작할 수 있다. As described above, the flange-shaped hydraulic portion 27A is provided at the tip of the insulating nozzle 27 and the flange-shaped hydraulic portion 27A can be moved to the hollow cylindrical portion 33 having the hydraulic plate 34. If it is kept in such a position, the internal gas blown into the interior temporarily stays and the internal pressure rises. The internal pressure which rises in the hollow cylinder part 33 presses the flange-shaped hydraulic part 27A of the insulating nozzle 27 to the moving direction of the puper cylinder 25. As shown in FIG. For this reason, since a manipulator can use a small thing with a small operation force compared with the past, without damaging the interruption | blocking performance of a interruption | blocking part, it can be manufactured compact and light weight and economically manufactured.

본 발명의 퍼퍼형 가스 차단기는, 퍼퍼장치로 압축한 절연가스를, 고정 및 가동 아크 접촉자 사이의 아크에 분사하는 절연노즐의 선단부 부근의 구조를 변경함으로써, 아크에 내뿜은 후의 절연가스를 활용하여, 전류 차단시의 차단 방향에 대한 조작력을 도와 차단 속도를 증가할 수 있도록 하였다. 이것에 의하여, 퍼퍼형 가스 차단기에 조작력을 저감한 조작기를 사용할 수 있고, 차단부의 차단 성능을 손상시키지 않고 전체를 소형 경량화하여, 경제적으로 제작하는 데에 적합하다. The puffer-type gas circuit breaker of the present invention utilizes the insulating gas after being blown into the arc by changing the structure near the distal end of the insulating nozzle which injects the insulating gas compressed by the puffer device into the arc between the fixed and movable arc contacts. In addition, it helps to increase the breaking speed by assisting the operation force in the breaking direction when breaking current. This makes it possible to use a manipulator with reduced operation force for the puff-type gas circuit breaker, and is suitable for making the whole compact and light and economical without impairing the breaking performance of the breaker.

도 1은, 본 발명을 적용한 퍼퍼형 가스 절연 차단기의 일례를 나타내는 개략 종단면도,1 is a schematic longitudinal sectional view showing an example of a puffer-type gas insulated circuit breaker to which the present invention is applied;

도 2는, 도 1의 차단부에서의 투입 위치의 상태를 나타내는 개략 종단면도,FIG. 2 is a schematic longitudinal sectional view showing a state of a closing position in the blocking section of FIG. 1;

도 3은, 도 2의 차단부에서의 개극 시점의 상태를 나타내는 개략 종단면도,FIG. 3 is a schematic longitudinal cross-sectional view showing a state at the time of opening at the blocking portion of FIG. 2;

도 4는, 도 2의 차단부에서의 전류 차단 시점의 상태를 나타내는 개략 종단면도,4 is a schematic longitudinal cross-sectional view showing a state at the time of current interruption at the breaker of FIG. 2;

도 5는, 도 2의 차단부에서의 차단 위치의 상태를 나타내는 개략 종단면도,5 is a schematic longitudinal cross-sectional view illustrating a state of a blocking position in the blocking unit of FIG. 2;

도 6은, 본 발명의 도 2 내지 도 5의 각 시점에서의 퍼퍼장치의 가스 압력과 시간의 관계를 나타내는 그래프이다. FIG. 6 is a graph showing the relationship between the gas pressure and the time of the puffer device at each time point in FIGS. 2 to 5 of the present invention. FIG.

Claims (2)

절연가스를 충전하는 용기 내에, 적어도 고정 및 가동 주접촉자와, 고정측 및 가동측의 아크 접촉자와, 퍼퍼 실린더 및 피스톤을 가지는 퍼퍼장치와, 전류 차단시에 상기 퍼퍼장치로 압축한 절연가스를 상기 아크 접촉자 사이의 아크에 분사하는 절연노즐을 구비하는 차단부를 배치한 퍼퍼형 가스절연 차단기에 있어서, In the container filled with the insulating gas, at least the fixed and movable main contactor, the arc contactor on the fixed and movable side, the puffer device having a puffer cylinder and a piston, and the insulation gas compressed by the puffer device at the time of interrupting the current. In the puffer-type gas insulated circuit breaker having a blocking unit having an insulating nozzle for spraying the arc between the arc contactor, 상기 절연노즐의 선단부에 플랜지 형상 수압부를 일체로 형성하고, 상기 플랜지 형상 수압부가 안쪽을 이동 가능하고, 또한 상기 고정측의 아크 접촉자와 동심으로 배치하는 중공 원통부를 설치하고, 상기 중공 원통부는 반절연 노즐측에 가스 방출 구멍을 형성한 수압판을 가지고, 상기 절연노즐의 플랜지 형상 수압부와 상기 중공 원통부의 수압판 사이에, 아크에 분사한 절연가스를 일시적으로 체류시켜 고온의 가스 압력으로 상기 플랜지 형상 수압부를 가압하도록 구성한 것을 특징으로 하는 퍼퍼형 가스 절연 차단기. A flange-shaped pressure receiving part is integrally formed at the tip of the insulating nozzle, and the hollow pressure-receiving part is provided with a hollow cylindrical part which is movable inward and is disposed concentrically with the arc contact on the fixed side. The hollow cylindrical part is insulated. The hydraulic plate which has a gas discharge hole formed in the nozzle side, and between the flange-shaped hydraulic part of the said insulated nozzle and the hydraulic plate of the said hollow cylindrical part, the insulating gas injected to the arc temporarily stays, and the said flange is carried out by the high temperature gas pressure. A puff-type gas insulated circuit breaker, configured to pressurize the shape hydraulic pressure section. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 중공 원통부의 축방향의 길이 치수는, 차단부의 차단점에서 상기 절연노즐의 플랜지 형상 수압부를 중공 원통부 내에 위치시키고, 또한 차단 위치에 도달하기 전에 중공 원통부로부터 빠져나오도록 구성한 것을 특징으로 하는 퍼퍼형 가스 절연 차단기. The length dimension in the axial direction of the hollow cylindrical portion is configured to position the flange-shaped hydraulic pressure portion of the insulating nozzle in the hollow cylindrical portion at the breaking point of the breaking portion and to exit from the hollow cylindrical portion before reaching the breaking position. Puffed gas insulated breakers.
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