KR20090066666A - 초고압 차단기용 절연가스의 절연내력 시험장치 - Google Patents

초고압 차단기용 절연가스의 절연내력 시험장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 초고압 차단기용 절연가스의 절연내력 시험장치는 챔버의 내부에 고정접촉자의 고정전극과, 가동접촉자의 가동전극 사이에서 절연내력을 측정할 수 있도록 하는 초고압 차단기용 절연가스의 절연내력 시험장치에 있어서, 상기 챔버에는 상기 가동접촉자의 가동전극과, 고정접촉자의 고정전극의 간격에 따라 절연가스의 절연내력을 시험할 수 있도록 가동접촉자를 챔버 외부에서 가변시키는 조절부재를 포함한다.
초고압, 차단기, 절연가스, 절연내력, 고정전극, 가동전극, 시험장치, 간격

Description

초고압 차단기용 절연가스의 절연내력 시험장치{DIELECTRIC STRENGTH MEASURING SYSTEM OF INSULATION GAS FOR HIGH VOLTAGE SWITCHGEAR}
본 발명은 초고압 차단기용 절연가스의 절연내력 시험장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 가동접촉자의 가동전극과 고정접촉자의 고정전극의 간격을 챔버 외부에서 미세 조절하여 그 간격에 따라 절연가스의 절연내력을 측정할 수 있도록 한 초고압 차단기용 절연가스의 절연내력 시험장치에 관한 것이다.
일반적으로 초고압 차단기용 절연가스의 절연내력 시험장치는 가동접촉자와 고정접촉자의 간격 및 절연가스의 종류에 따른 절연내력을 측정할 수 있도록 하는 것이다.
즉, 절연내력을 측정하기 위해서는 기밀을 유지할 수 있도록 하는 챔버의 내부에 절연가스가 충입되고, 절연가스가 충입된 챔버 내부에 고정접촉자의 고정전극과, 가동접촉자의 가동전극 간의 간격을 조정하여 절연가스의 종류에 따라 절연내력을 측정한다.
따라서 절연내력을 측정하기 위해서는 챔버에 커버를 개방하여 시험 목적에 따라 고정접촉자와 가동접촉자에 테스트용 고정전극과 가동전극을 각각 고정하되 테스트용 가동전극과 고정전극의 간격을 간격조절용 마이크로미터나 가동접촉자의 중간연결 로드 등을 이용하여 고정전극과 가공전극간의 간격을 일정하게 조정한다.
그리고 커버를 닫아 시험을 실시하게 되는데 시험을 실시하기 위해서는 내부에 오염가스 등의 불순물 제거를 위해 진공작업을 수행하고, 진공작업이 완료되면 시험을 위한 테스트용 절연가스를 챔버 내부로 충입하여 테스트에 필요한 압력으로 설정하게 된다.
이후 시험전압을 서서히 증가시켜 고정전극과 가동전극간의 거리 및 절연가스 압력별 그리고 절연파괴전압을 측정하고 있다.
그런데 가동접촉자의 가동전극과 고정접촉자 고정전극의 간격은 챔버의 커버를 개방하여 마이크로미터를 이용하여 간격을 조절하므로 미세 조정이 가능하나, 간격의 이동거리가 25mm 이내로 제한되어 실제의 절연거리 특성시험에는 불가하게 되는 문제가 있다.
또한, 간격 조정을 위한 전극별 중간로드를 이용할 경우 가동접촉자에 간격 거리별 중간 로드를 각각 제작하여야 하고, 중간 로드에 교체에 의한 거리를 조정할 경우에는 챔버의 내부를 개방하여야 하므로 매회시마다 테스트 전극이 요구되고, 진공 및 절연가스 충입작업이 요구되므로 비효율적인 문제가 있다.
본 발명은 상기의 필요성을 감안하여 창출된 것으로서, 고정접촉자의 고정전극과 가동접촉자의 가동전극의 간격을 필요에 따라 챔버 외부에서 미세 조절할 수 있도록 하여 절연내력 시험에 따른 효율을 높일 수 있도록 한 초고압 차단기용 절연가스의 절연내력 시험장치에 관한 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 초고압 차단기용 절연가스의 절연내력 시험장치는 챔버의 내부에 고정접촉자의 고정전극과, 가동접촉자의 가동전극 사이에서 절연내력을 측정할 수 있도록 하는 초고압 차단기용 절연가스의 절연내력 시험장치에 있어서, 상기 챔버에는 상기 가동전극과, 고정전극의 간격에 따라 절연가스의 절연내력을 시험할 수 있도록 가동접촉자를 챔버 외부에서 가변시키는 조절부재를 포함한다.
여기서 상기 챔버는 상기 가동접촉자가 외부로 출입될 수 있도록 하는 출입 홀이 마련되며, 상기 출입 홀에는 상기 가동접촉자가 출입할 경우 기밀을 유지하는 실링부재를 포함하는 것이 바람직하다.
그리고 상기 조절부재는 상기 가동접촉자에 결합되며, 조절 홀이 마련된 조절너트와, 상기 조절 홀에 일측이 결합되어 회전에 의해 상기 가동접촉자를 승강시키는 컨트롤 노브와, 상기 챔버에 결합되어 상기 컨트롤 노브의 타측을 회전가능하게 지지하는 지지부재를 포함하는 것이 바람직하다. 이때 상기 조절 홀은 상기 가 동접촉자에 일체로 형성될 수 있다.
여기서 상기 지지부재는 상기 챔버에서 상기 가동접촉자의 출입을 가이드 하는 가이드부재 및 상기 챔버에서 상기 가동접촉자의 출입에 따른 가변량를 측정할 수 있도록 하는 스케일을 포함하는 것이 바람직하다.
그리고 상기 스케일은 상기 가동접촉자를 가이드 하는 가이드부재에 일체로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 고정전극에는 상기 고정접촉자와 나사 결합할 수 있게 제1나선돌기가 마련되고, 상기 고정접촉자는 상기 고정전극이 결합될 수 있게 제1나선 홀을 마련하되, 상기 고정전극이 결합될 경우 상기 고정전극이 편심되게 결합되는 것이 방지될 수 있게 일정한 깊이를 갖는 제1슬라이드 홈을 포함하는 것이 바람직하다.
그리고 상기 가동전극에는 상기 가동접촉자와 나사 결합할 수 있게 제2나선돌기가 마련되고, 상기 가동접촉자는 상기 가동전극이 결합될 수 있게 제2나선 홀을 마련하되, 가동전극이 결합될 경우 상기 가동전극이 편심되게 결합되는 것이 방지될 수 있게 일정한 깊이를 갖는 제2슬라이드 홈을 포함하는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이 챔버의 외부에서 고정접촉자의 고정전극과, 가동접촉자의 가동전극의 간격을 필요에 따라 미세 조절할 수 있도록 조절부재를 포함하는 본 발명의 초고압 차단기용 절연가스의 절연내력 시험장치는 미세 조절을 챔버외부에서 실시함으로서 반복적인 진공 및 교체 그리고 가스 충입작업이 줄어들므로 절연내력 시험에 따른 효율의 향상되는 효과가 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 정의되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 것으로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 아니 될 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 초고압 차단기용 절연가스의 절연내력 시험장치를 보인 단면도이다. 그리고 도 2는 도 1의 전극을 보인 "A"부의 확대단면도이다. 또한, 도 3은 도 1의 조절부재를 보인 "B"부의 확대단면도이다.
그리고 도 4는 도 3의 스케일을 보인 "C"의 주요부 확대단면도이며, 도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 초고압 차단기용 절연가스의 절연내력 시험장치의 다양한 전극을 보인 예시도이다.
도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이 본 발명의 초고압 차단기용 절연가스의 절연내력 시험장치(100)는 내부에 기밀을 유지할 수 있게 일정한 공간의 챔버(10)가 마련되고, 챔버(10)의 내부에 가동전극(31)이 구비된 가동접촉자(30)와, 고정전극(21)이 구비된 고정접촉자(20)가 설치된다. 그리고 챔버(10)의 외부에 설치되어 가동접촉자(30)를 가변시켜 고정전극(21)과 가동전극(31)의 간격(D)을 미세 조절하는 조절부재(40)를 포함한다.
여기서 챔버(10)는 내부에 SF6, Dry air, N2, CO2 등의 절연가스가 충입될 수 있도록 미도시한 밸브에 의해 밀폐되며, 일측인 상부에는 고정접촉자(20)가 초 고압이 인가될 수 있게 고정된다. 그리고 고정접촉자(20)는 인가된 초고압이 통전 될 수 있게 도체로 된 연결부재(11)가 수직하게 설치되고, 연결부재(11)를 절연시키는 절연부싱(12)이 챔버(10)에 고정된다.
이때 절연부싱(12)과 챔버(10) 사이에는 연결부재(11)가 편심되지 않고, 중앙에 절연가능하게 위치될 수 있게 하면서 연결부재(11)와 고정접촉자(20)를 연결시키는 스페이서(13)가 마련된다. 여기서 고정접촉자(20)는 스페이서(13)에 고정된다.
고정접촉자(20)는 단부에 고정전극(21)이 일체로 마련될 수 있으나 반복적인 시험을 위해 교체 가능하게 마련된다. 즉, 고정접촉자(20)에는 제1나선 홀(22)이 마련되고, 고정전극(21)에는 제1나선돌기(23)가 마련되어 제1나선 홀(22)에 체결되어 결합된다.
이때 고정접촉자(20)는 제1나선 홀(22)에 고정전극(21)의 제1나선돌기(23)가 체결되어 결합될 경우 고정전극(21)이 편심 되는 것이 방지될 수 있게 제1슬라이드 홈(24)을 포함한다. 여기서 제1슬라이드 홈(24)은 고정전극(21)의 외주가 슬라이드 결합될 수 있게 마련되며, 고정전극(21)을 지지한다.
그리고 챔버(10)의 타측인 하부에는 가동접촉자(30)가 출입가능하게 설치된다. 여기서 가동접촉자(30)는 단부에 가동전극(31)이 일체로 마련될 수 있으나 반복적인 시험을 위해 교체 가능하게 마련된다. 즉, 가동접촉자(30)에는 제2나선 홀(32)이 마련되고, 가동전극(31)에는 제2나선돌기(33)가 마련되어 제2나선 홀(32)에 체결되어 결합된다.
이때 가동접촉자(30)는 제2나선 홀(32)에 가동전극(31)의 제2나선돌기(33)가 체결되어 결합될 경우 가동전극(31)이 편심 되는 것이 방지될 수 있게 제2슬라이드 홈(34)을 포함한다. 여기서 제2슬라이드 홈(34)은 가동전극(31)의 외주가 슬라이드 결합될 수 있게 마련되며, 가동전극(31)을 지지한다.
따라서 제1슬라이드 홈(24)과 제2슬라이드 홈(34)은 각각 고정전극(21)과 가동전극(31)의 외주와 정밀 공차의 범위가 되도록 마련되며, 고정전극(21)과 가동전극(31)을 외주에서 지지함으로서 편심이 방지된다.
그리고 고정전극(21)과 가동전극(31)은 도 5a에 도시한 바와 같이 모두 호형 전극이 적용될 수 있고, 도 5b에 도시한 바와 같이 모두 타원형의 전극이 적용될 수 있으며, 도 5c에 도시한 바와 같이 구형 전극이 적용될 수 있다. 또한, 호형, 타원형, 구형 등이 서로 다르게 고정전극(21)과 가동전극(31)으로 적용될 수 있다.
이때 다양한 형태로 고정전극(21)과 가동전극(31)을 형성하더라도 각각 고정접촉자(20)와 가동접촉자(30)에 결합된 상태에서는 동일한 간격(D)이 되도록 동일 길이(L)로 한다.
그리고 챔버(10)는 가동접촉자(30)가 출입될 수 있게 출입 홀(14)이 마련되고, 상기 출입 홀(14)에는 챔버(10) 내부가 기밀을 유지할 수 있게 실링부재(15)가 마련된다. 여기서 실링부재(15)는 적어도 하나 이상의 패킹이 가동접촉자(30) 및 챔버(10)에 접하도록 마련된다.
즉, 실링부재(15)는 링 형태의 몸체 내주와 외주에 각각 패킹이 설치되어 가동접촉자(30)와 챔버(10)사이에서 기밀을 유지하게 한다.
조절부재(40)는 챔버(10)의 외부에 마련되는 것으로 챔버(10)의 외부에 결합되는 지지부재(50)와 지지부재(50)에 결합되어 가동접촉자(30)를 챔버(10)에서 출입시키는 컨트롤 노브(41)를 포함한다.
여기서 컨트롤 노브(41)는 미세 조절을 위해 가동접촉자(30)를 향해 나선부가 마련되고, 반대편에는 지지부재(50)에 회동가능하게 결합되는 노브(41b)가 마련된다. 그리고 컨트롤 노브(41)의 나선부에 나선 결합될 수 있게 가동접촉자(30)는 조절 홀(42a)이 구비된 조절너트(42)가 마련된다.
이때 조절너트(42)는 가동접촉자(30)에 결합되어 지지부재(50)에 의해 회전가능하게 결합된 컨트롤 노브(41)의 회전에 의해 축 방향으로 직선 왕복 운동하여 가동접촉자(30)가 챔버(10)에서 출입되며, 가동접촉자(30)의 출입에 의해 가동접촉자(30)에 마련된 가동전극(31)과 고정접촉자(20)에 마련된 고정전극(21)의 간격이 미세 조절된다.
여기서 가동접촉자(30)는 조절너트(42)와 컨트롤 노브(41)의 나선 결합시 컨트롤 노브(41)의 나선부가 수용될 수 있게 내부에 일정한 공간을 갖는 수용부(35)가 마련된다.
그리고 가동접촉자(30)에 조절 홀(42a)이 형성된 조절너트(42)가 결합되는 것으로 설명하였으나 여기에 한정하지 않고, 가동접촉자(30)에 조절 홀(42a)을 직접 형성하여 가동접촉자(30)에 컨트롤 노브(41)의 나선부가 직접 체결될 수 있다.
또한, 지지부재(50)에는 가동접촉자(30)의 컨트롤 노브(41)에 의해 챔버(10)에 출입될 경우 가동접촉자(30)를 가이드 하는 가이드부재(51)가 마련된다. 여기서 가이드부재(51)는 가동접촉자(30)와 나란하게 챔버(10)의 출입 홀(14) 가장자리에 결합되거나, 출입 홀(14)에 결합되는 실링부재(15)에 일측이 결합되고, 타측은 지지부재(50)에 결합된다.
그리고 조절너트(42)는 가이드부재(51)가 삽입되어 가이드부재(51)에 의해 가변시 가이드 될 수 있게 가이드 홀(42b)이 마련된다.
이때 지지부재(50)에는 도 4에 도시한 바와 같이 가동접촉자(30)가 가이드부재(51)를 따라 가변시 가변량을 측정할 수 있도록 스케일(52)이 마련된다. 여기서 스케일(52)은 고정접촉자(20)의 고정전극(21)과, 가동접촉자(30)의 가동전극(31) 간에 간격을 측정할 수 있도록 마련되며, 스케일(52)의 "0"위치는 고정전극(21)과, 가동전극(31)의 간격이 접촉하는 경우이다. 따라서 "0"이 되는 위치를 기준으로 간격을 조절한다.
그리고 스케일(52)은 별도로 구성하지 않고, 가이드부재(51)가 스케일(52)로 형성될 수 있다. 따라서 컨트롤 노브(41)를 회전시킴으로서 가동접촉자(30)는 챔버(10) 내부로 출입함으로서 고정전극(21)과 가동전극(31)간의 간격을 조절할 수 있게 된다.
이상에서 본 발명의 초고압 차단기용 절연가스의 절연내력 시험장치에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
따라서 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범위를 이탈하지 않는 범위 내에서 치수 및 모양 그리고 구조 등의 다양한 변 형 및 모방할 수 있음은 명백한 사실이며 이러한 변형 및 모방은 본 발명의 기술 사상의 범위에 포함된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 초고압 차단기용 절연가스의 절연내력 시험장치를 보인 단면도.
도 2는 도 1의 전극을 보인 "A"부의 확대단면도.
도 3은 도 1의 조절부재를 보인 "B"부의 확대단면도.
도 4는 도 3의 스케일을 보인 "C"의 주요부 확대단면도.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 초고압 차단기용 절연가스의 절연내력 시험장치의 다양한 전극을 보인 예시도.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
100: 시험장치 10: 챔버
11: 연결부재 12: 절연부싱
13: 스페이서 14: 출입 홀
15: 실링 부재 20: 고정접촉자
21: 고정전극 22: 제1나선 홀
23: 제1나선돌기 24: 제1슬라이드 홈
30: 가동접촉자 31: 가동전극
32: 제2나선 홀 33: 제2나선돌기
34: 제2슬라이드 홈 35: 수용부
40: 조절부재 41: 컨트롤 노브
42: 조절너트 50: 지지부재
51: 가이드부재 52: 스케일

Claims (9)

  1. 챔버의 내부에 고정접촉자의 고정전극과, 가동접촉자의 가동전극 사이에서 절연내력을 측정할 수 있도록 하는 초고압 차단기용 절연가스의 절연내력 시험장치에 있어서,
    상기 챔버에는 상기 가동전극과, 고정전극의 간격에 따라 절연가스의 절연내력을 시험할 수 있도록 가동접촉자를 챔버 외부에서 가변시키는 조절부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 초고압 차단기용 절연가스의 절연내력 시험장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 챔버는 상기 가동접촉자가 외부로 출입될 수 있도록 하는 출입 홀이 마련되며,
    상기 출입 홀에는 상기 가동접촉자가 출입할 경우 기밀을 유지하는 실링부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 초고압 차단기용 절연가스의 절연내력 시험장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 조절부재는
    상기 가동접촉자에 결합되며, 조절 홀이 마련된 조절너트;
    상기 조절 홀에 일측이 결합되어 회전에 의해 상기 가동접촉자를 승강시키는 컨트롤 노브;
    상기 챔버에 결합되어 상기 컨트롤 노브의 타측을 회전가능하게 지지하는 지 지부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 초고압 차단기용 절연가스의 절연내력 시험장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 조절 홀은 상기 가동접촉자에 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 초고압 차단기용 절연가스의 절연내력 시험장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 지지부재는 상기 챔버에서 상기 가동접촉자의 출입을 가이드 하는 가이드부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 초고압 차단기용 절연가스의 절연내력 시험장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 지지부재는 상기 챔버에서 상기 가동접촉자의 출입에 따른 가변량를 측정할 수 있도록 하는 스케일을 포함하는 것을 특징으로 하는 초고압 차단기용 절연가스의 절연내력 시험장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 스케일은 상기 가동접촉자를 가이드 하는 가이드부재에 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 초고압 차단기용 절연가스의 절연내력 시험장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 고정전극에는 상기 고정접촉자와 나사 결합할 수 있게 제1나선돌기가 마련되고,
    상기 고정접촉자는 상기 고정전극이 결합될 수 있게 제1나선 홀을 마련하되, 상기 고정전극이 결합될 경우 상기 고정전극이 편심되게 결합되는 것이 방지될 수 있게 일정한 깊이를 갖는 제1슬라이드 홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 초고압 차단기용 절연가스의 절연내력 시험장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 가동전극에는 상기 가동접촉자와 나사 결합할 수 있게 제2나선돌기가 마련되고,
    상기 가동접촉자는 상기 가동전극이 결합될 수 있게 제2나선 홀을 마련하되, 가동전극이 결합될 경우 상기 가동전극이 편심되게 결합되는 것이 방지될 수 있게 일정한 깊이를 갖는 제2슬라이드 홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 초고압 차단기용 절연가스의 절연내력 시험장치.
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