KR20100042972A - 가스절연 차단기의 극간 전계완화장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전류의 차단에 사용되는 가스절연 차단기의 극간 전계완화장치를 개시한다. 가스절연 차단기의 극간 전계완화장치는 전원 측과 부하 측을 연결 및 차단하는 고정 주접촉자 및 고정 아크 접촉자와, 가동 주접촉자 및 가동 아크 접촉자를 포함한다. 그리고, 고정 주접촉자와 고정 아크 접촉자 사이에는 전류의 개통 및 차단에 따라 고정 주접촉자의 선단 측에 대해 탄력적으로 위치가 조절되는 쉴드가 구비된다. 여기서, 쉴드는 고정 아크 접촉자에 대해 가동 아크 접촉자가 이동하여 연결에서 차단 상태로 변환될 때, 고정 아크 접촉자의 선단 측으로 이동하여 고정 주접촉자와 고정 아크 접촉자의 선단에서 발생하는 등전위선의 급격한 변화를 방지함으로써 아크를 소호하는 가스의 유동경로가 형성된 가동 주접촉자 및 가동 아크접촉자 내부 측에 대한 아크의 영향을 방지한다. 따라서, 본 발명은 아크 측으로 가스의 원활한 분사작용을 제공한다.
고정 주접촉자, 고정 아크 접촉자, 가동 주접촉자, 가동 아크 접촉자, 쉴드

Description

가스절연 차단기의 극간 전계완화장치{DEVICE FOR REDUCING ELECTRIC FIELD IN A GAP OF POLES OF GAS INSULATED SWITCHGEAR}
본 발명은 가스절연 차단기의 극간 전계완화장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전류가 차단되는 극과 극 사이에서 발생되는 아크를 분사되는 가스에 의해 소호하는 차단 가스절연 차단기의 극간 전계완화장치에 관한 것이다.
일반적으로 가스절연 개폐장치는 송, 변전이나 전기회로 등에서 부하를 개폐하거나 접지 혹은 단락 등의 사고가 발생할 경우에 전류를 차단시키는 기기를 말한다.
즉, 가스절연 개폐장치는 정상상태의 개폐뿐만 아니라 지락, 단락 등 가혹한 조건의 이상 상태에서도 선로를 개폐하여 전력개통을 안전하게 보호하는 기기로서, 차단기, 단로기, 접지개폐기 등이 접지된 금속탱크를 포함한다. 금속탱크는 절연과 소호 특성이 우수한 가스(SF6)로 충진된 제품이며, 변전소의 소형화를 도모하고 안전성과 신뢰성을 확보하고 보수점검을 용이하게 한다.
이와 같은 가스절연 개폐장치는 사용상태 하에 있는 전로를 수동으로 개폐 할 수 있게 하거나, 금속용기 외부의 전기조작장치에 의해 원거리에서 개폐됨으로 써 과부하나 단락 시에 전류를 차단하여 전력개통과 부하기기를 보호한다.
여기서, 가스절연 개폐장치는 절연상태를 유지하기 위해, 통상 우수한 절연 특성을 갖는 무미, 무취, 무독의 불활성 절연가스인 SF6가 충진된 탱크형 금속용 용기인 외함 내부에 절연물로 절연된 차단부를 포함한다.
이때, 가스절연 개폐장치의 차단부는 고정측과 가동측으로 이루어져 있다. 고정측은 일정크기의 내부 수용공간을 갖고 일측 방향으로 개구된 원형 관 형상의 고정 주접촉자와 고정 주접촉자 내부 중심축에 삽입되어 있는 고정 아크접촉자를 포함한다.
또한, 가동측은 일정크기의 내부 수용공간을 갖는 실린더, 실린더 내부에서 길이방향으로 이동 가능하게 설치된 가동 주접촉자, 가동 주접촉자 내에 설치되어 압축실을 압축하는 고정피스톤, 가동 주접촉자의 이동에 따라 함께 이동하면서 고정 아크접촉자에 접촉 또는 분리되는 가동 아크접촉자, 가동 주접촉자의 선단부에 고정되어 압축실에서 압축가스를 분출하는 노즐, 가동 주접촉자의 후단부에 연결된 로드를 이동시키는 조작부로 구성된다. 그리고, 가동 주접촉자의 외주면에는 외부로 관통되어 가스가 흡입되는 흡입로와 가스가 일 측 방향으로만 흡입되도록 하는 밸브가 장착된다.
그리고, 개폐장치의 정상적인 통전 상태에서 가동 주접촉자는 고정 주접촉자에 접속되고, 가동 아크접촉자는 고정 아크접촉자에 각각 접속되어 전원 측과 부하 측간의 전기적 회로는 폐로상태를 유지하게 된다.
한편, 개폐장치가 트립동작(회로차단 동작)을 할 때는 조작기와 연결된 로드 에 구동력이 전달되어 고속의 트립동작이 시작되고, 로드에 연결된 가동 주접촉자 및 가동 아크접촉자는 로드의 이동방향으로 함께 이동하게 된다.
이때, 가동 주접촉자의 이동에 의해 가동 아크접촉자가 고정 아크접촉자에서 분리되는 순간부터 가동 아크접촉자와 고정 아크접촉자 사이에는 높은 회전전압에 의해 발생하는 고장전류에 의해 아크가 발생한다.
또한, 실린더의 압축실의 용적은 가동 주접촉자의 이동에 따라 급속히 줄어들고, 압축실의 가스는 압축되어 노즐을 통해 아크 측으로 분사되며, 아크는 소호되고 전원 측과 부하 측간의 전류는 차단된다.
여기서, 차단부는 사고전류 차단 및 개로 시, 극간에 높은 아크전압이 발생하며, 고정 주접촉자와 고정 아크접촉자의 형상에 의해 등전위선이 분포하게 된다.
이때, 고정 아크접촉자와 고정 주접촉자 선단부에서 가동 아크접촉자와 가동 주접촉자가 분리되는 전류의 차단 시에 등전위선 변화가 급격하게 형성되어 높은 전압이 고정 아크접촉자와 고정 주접촉자 선단부에 집중적으로 형성된다.
게다가, 압축가스가 통과하는 고정아크 접촉자의 내부는 아크의 영향을 받게 되고, 아크의 침입에 의해 노즐로 분사되는 가스의 압력이 저하됨으로써 아크 측으로 가스의 신속한 분사작용이 간섭을 받게 되어 주접 사고전류 차단실패 및 극간 절연파괴가 발생하게 된다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 전류의 차단에서 등전위선의 급격한 변화에 의해 발생하는 아크가 가스의 이동경로 측으로 침투함을 차단함으로써 아크를 소호하는 가스의 분사작용에서 압력감소를 방지하고, 노즐에서 가스의 분사를 보다 신속하게 할 수 있는 가스절연 차단기의 극간 전계완화장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 가스절연 차단기의 극간 전계완화장치의 구성은 관로 형상으로 형성된 고정 주접촉자, 상기 고정 주접촉자의 내부로 일 측 단부가 고정되어 상기 고정 주접촉자의 외부로 타 측 부분이 돌출되는 고정 아크 접촉자, 상기 고정 주접촉자에 대향하게 배치된 관로형상의 가동 주접촉자, 상기 고정 주접촉자와 상기 가동 주접촉자의 내측으로 슬라이드 이동되게 삽입되고, 아크의 소호용 가스가 제공되는 실린더, 상기 가동 주접촉자의 내부에 배치되어 상기 실린더 측으로 가스를 가압하는 피스톤, 상기 실린더의 내부에 고정되어 상기 실린더와 함께 이동되고, 상기 고정아크 접촉자에 연결되는 가동 아크접촉자, 상기 실린더의 단부에 고정되고 상기 고정 아크 접촉자가 삽입되는 노즐, 및 상기 고정 주접촉자의 내부에서 이동수단에 의해 상기 실린더의 이동방향을 따라 탄력적으로 위치가 조절되어 상기 고정 주접촉자 및 상기 고정 아크 접촉자의 단부에서 아크에 의한 전계집중을 방지하는 쉴드를 포함한다.
여기서, 상기 가동 주접촉자의 내부에는 상기 피스톤의 이동에 의해 압축되는 압축실이 형성되고, 상기 실린더의 내부에는 압축된 가스가 유입되어 통과하는 팽창실이 상기 실린더의 내부로 상기 피스톤이 고정되어 형성되고, 상기 피스톤에는 상기 압축실 측으로 압축된 가스를 통과시키고 역류를 방지하는 체크밸브가 구비된다.
또한, 상기 가동 아크 접촉자는 상기 피스톤의 선단부에 결합되는 연결 팁 및 상기 연결 팁의 외면부를 감싸면서 상기 피스톤의 선단부에 연결되는 확장 캡을 포함한다.
그리고, 상기 연결 팁은 상기 고정 아크 접촉자가 삽입되는 연결구를 포함하고, 상기 연결구는 상기 고정 아크 접촉자의 외주면에 접촉되는 원통 내주면을 포함한다.
더불어, 상기 확장 캡의 단부에는 상기 가동 아크 접촉자 측으로 절곡되게 형성되어 상기 고정 아크 접촉자에 접촉되는 접촉단이 형성될 수 있다.
또한, 상기 노즐은 상기 실린더의 단부 측에 삽입되어 고정되고 상기 가동 아크 접촉자를 감싸는 고정부, 상기 고정부에 연결되고 상기 가동 아크 접촉자가 접촉되어 통과하며 압축되는 가스의 분사속도를 증가시키는 오리피스가 형성된 협경부; 및 상기 협경부에서 확경되고 상기 가동 아크 접촉자의 일부 구간을 동일한 직경으로 둘러싸는 확경부를 포함한다.
이때, 상기 이동수단은 상기 고정 주접촉자의 내주면에 결합된 고정대, 상기 고정대에 삽입되어 슬라이드 이동되고, 상기 쉴드에 연결되는 핀, 및 상기 핀에 설 치되어 상기 핀을 지지하는 스프링을 포함한다.
여기서, 상기 고정대는 상기 고정 주접촉자의 내주면에서 원주방향을 따라 복수개가 배치될 수 있다.
또한, 상기 고정대는 상기 고정 주접촉자의 내주면에서 길이방향을 따라 복수개가 배치될 수 있다.
한편, 상기 노즐의 단부에는 상기 핀을 가압하는 플레이트가 구비됨으로써 상기 스프링을 압축하면서 상기 핀을 이동시킬 수 있다.
이때, 상기 플레이트에는 상기 핀이 삽입되는 가이드 홀이 형성되고, 상기 핀에는 상기 가이드 홀 측으로 연장되어 삽입되는 연장부가 형성된다.
또한, 상기 스프링은 상기 고정대의 양측에서 상기 핀에 설치되어 상기 핀의 위치를 탄력적으로 조절한다.
또한, 상기 핀의 양측 단부에는 상기 쉴드에 결합되어 상기 핀을 상기 쉴드에 구속시키거나 상기 스프링을 가압하는 원형판이 구비된다.
그리고, 상기 원형판에는 돌출되게 형성되어 상기 핀에 나사결합되는 나사부가 구비된다.
한편, 상기 쉴드는 환형으로 형성되고 내부가 중공된 링 형상이다.
그리고, 상기 쉴드는 상기 핀의 단부가 나사결합되는 나선홀을 포함한다.
상기와 같은 본 발명에 따른 가스절연 차단기의 극간 전계완화장치는 고정 아크 접촉자에서 가동 아크 접촉자가 분리되는 전류의 차단에서 플레이트에 의해 가압되는 핀의 이동에 의해 쉴드가 고정 주접촉자 및 고정 아크 접촉자의 단부 측으로 이동함으로써 고정 주접촉자 및 고정 아크 접촉자의 단부에서 등전위선의 급격한 변화가 방지되고, 아크가 가스의 이동경로 측으로 영향을 미치는 현상이 차단됨으로써 아크를 소호하는 가스의 분사작용에서 압력감소를 방지하고, 노즐에서 가스의 분사를 보다 신속하게 할 수 있으므로 고정 주접촉자와 가동 아크 접촉자 사이에 발생한 아크가 신속하게 소호되어 전원 측과 부하 측의 전원차단을 신속하게 할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 가스절연 차단기의 극간 전계완화장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
또한, 하기 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예는 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.
실시예
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스절연 차단기의 극간 전계완화장치의 단면도이고, 도 2는 도 1의 가동 아크 접촉자에 대한 확대도이며, 도 3은 도 1의 개극 시점에서 상태도이고, 도 4는 도 1의 회복전압 최대시점 상태도이며, 도 5는 도 1의 고정 아크 접촉자에서 가동 아크 접촉자가 분리된 상태도이고, 도 6은 도 1의 고정대에 다른 실시예를 나타낸 단면도이며, 도 7은 도 1의 플레이트 및 핀에 대한 다른 실시예를 나타낸 단면도이고, 도 8은 도 1의 원형판과 핀의 다른 실시예를 나타낸 단면도이며, 도 9는 도 1의 쉴드에 대한 I-I단면도이고, 도 10은 도 1의 핀과 쉴드에 대한 다른 실시예를 나타낸 단면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스절연 차단기의 극간 전계완화장치는 고정 주접촉자(100), 고정 아크 접촉자(110), 가동 주접촉자(120), 가동 아크 접촉자(135)를 포함한다.
여기서, 고정 주접촉자(100) 및 가동 주접촉자(120)는 서로 이격되어 단부가 대면하게 배치되며, 내부에 공간이 형성된 관로형상으로 형성된다. 고정 주접촉자(100)의 내부에는 일 측 단부가 고정되어 고정 주접촉자(100)의 외부로 타 측 부분이 돌출되는 고정 아크 접촉자(110)가 구비된다.
또한, 가동 주접촉자(120)의 내부에는 실린더(125)가 설치된다. 실린더(125)는 고정 주접촉자(100)와 가동 주접촉자(120)의 내측으로 슬라이드 이동되게 삽입되며, 아크를 소호하는 SF6 가스를 제공받는다. 실린더(125)의 내부에는 가동 주접촉자(120)의 내부에 충진되어 있는 SF6 가스를 가압하는 피스톤(130)이 설치된다. 피스톤(130)은 가동 주접촉자(120)의 내부에 배치되어 실린더(125) 측으로 가압된 가스를 제공하며, 가스는 전류의 차단과정에서 실린더(125)를 통해 아크 측으로 신속하게 분사된다. 피스톤(130)과 더불어 실린더(125)의 내부에는 실린더(125)와 함께 이동되고, 고정 아크 접촉자(110)에 연결되어 통전시키는 가동 아크 접촉자(135)가 고정된다.
도 3 및 도 4을 참조하면, 실린더(125)의 단부에는 고정 아크 접촉자(110)가 삽입되는 노즐(150)이 결합된다. 피스톤(130)에 의해 가동 주접촉자(120)의 내부에서 압축된 가스는 실린더(125)를 지나 노즐(150)을 통과하고, 고정 아크 접촉자(110)에서 가동 아크 접촉자(135)가 분리되는 순간에 발생되는 아크를 향해 분사되며, 아크가 분사된 가스에 의해 신속하게 소호됨으로써 고정 아크 접촉자(110)와 가동 아크 접촉자(135)의 아크에 의한 순간적인 통전상태가 차단될 수 있다.
그리고, 고정 주접촉자(100)의 내부에는 이동수단(160)에 의해 실린더(125)의 이동방향을 따라 탄력적으로 위치가 조절되어 고정 주접촉자(100) 및 고정 아크 접촉자(110)의 단부에서 아크에 의한 전계집중을 방지하는 쉴드(180)가 포함된다.
또한, 쉴드(180)는 고정 주접촉자(100) 및 고정 아크 접촉자(110)의 단부에서 돌출된 형상 및 간격에 의해 고정 아크 접촉자(110)에서 가동 아크 접촉자(135)로 전계가 집중되게 분포하는 현상을 방지하여 유동경로 측에 대한 영향 및 유지시간을 줄일 수 있다. 여기서, 쉴드(180)는 고정 주접촉자(100)의 내부에 위치하고 있다가 전류의 차단을 위해 가동 아크 접촉자(135)가 고정 아크 접촉자(110)에서 분리될 때, 고정 주접촉자(100)와 고정 아크 접촉자(110)의 사이로 이동하여 노즐(150)의 주위를 감싸게 되고, 전류의 통전을 위해 가동 아크 접촉자(135)가 고정 아크 접촉자(110) 측으로 이동하여 연결될 때는 다시 고정 주접촉자(100)의 내측으로 이동된다.
한편, 도 1 및 도 2를 참조하면, 가동 주접촉자(120)의 내부에는 아크의 소호를 위한 SF6 가스가 충진되고 피스톤(130)의 이동에 의해 압축되는 압축실(122)이 형성되며, 실린더(125)의 내부에는 압축된 가스가 유입되어 통과하는 팽창실(126)이 형성된다. 팽창실(126)은 가동 아크 접촉자(135)를 감싸는 공간으로서, 실린더(125)의 내부로 피스톤(130)이 고정되어 실린더(125)의 단부와 피스톤(130) 사이에 제공된다. 여기서, 피스톤(130)에는 압축실(122) 측으로 압축된 가스를 통과시키고 역류를 방지하는 체크밸브(131)가 구비된다.
또한, 가동 아크 접촉자(135)는 피스톤(130)의 선단부에 결합되는 연결 팁(136) 및 연결 팁(136)의 외면부를 감싸면서 피스톤(130)의 선단부에 연결되는 확장 캡(139)을 포함한다. 이때, 확장 캡(139)은 연결 팁(136)을 둘러싸서 압박하고 보호한다.
그리고, 연결 팁(136)은 고정 아크 접촉자(110)가 삽입되는 연결구(137)를 포함하고, 연결구(137)는 고정 아크 접촉자(110)의 외주면에 접촉되는 원통 내주면(138)을 포함한다. 즉, 연결 팁(136)은 고정 아크 접촉자(110)가 삽입되어 연결되는 도전체로서 고정 아크 접촉자(110)의 외주면에 압박되어 접촉되는 팁이 형성되어 있다. 또한, 연결구(137)의 내측면은 연결 팁(136)의 입구 내경보다 점차 확장되며 고정 아크 접촉자(110)의 단부와 이격된다. 더불어, 확장 캡(139)의 단부에는 가동 아크 접촉자(135) 측으로 절곡되게 형성되어 고정 아크 접촉자(110)에 접 촉되는 접촉단(140)이 형성된다.
또한, 노즐(150)은 실린더(125)의 단부 측에 삽입되어 고정되고 가동 아크 접촉자(135)를 감싸는 고정부(151), 고정부(151)에 연결되고 가동 아크 접촉자(135)가 접촉되어 통과하며 압축되는 가스의 분사속도를 증가시키는 오리피스가 형성된 협경부(152) 및 협경부(152)에서 확경되어 가동 아크 접촉자(135)의 일부 구간을 동일한 직경으로 둘러싸서 가스의 분사공간을 제공하는 확경부(153)를 포함한다.
그리고, 이동수단(160)은 고정 주접촉자(100)의 내주면에 결합된 고정대(162), 고정대(162)에 삽입되어 실린더(125)의 가압에 의해 슬라이드 이동되고 쉴드(180)에 연결된 핀(163), 및 핀(163)에 설치되어 핀(163)을 지지하는 스프링(170, 171)을 포함한다.
여기서, 고정대(162)는 고정 주접촉자(100)의 내주면에서 원주방향을 따라 복수개가 배치될 수 있다. 즉, 핀(163)이 쉴드(180)의 원주방향을 따라 설치되어 쉴드(180)에 연결됨으로써 쉴드(180)의 지지력이 강화될 수 있다. 나아가, 도 6을 참조하면, 고정대(162)는 고정 주접촉자(100)의 내주면에서 길이방향을 따라 복수개가 배치될 수 있고, 핀(163)은 길이 방향을 따라 배치된 복수개의 고정대(162)에 의해 고정 주접촉자(100)의 내주면에 구속될 수 있다.
한편, 실린더(125)에 설치된 노즐(150)의 단부에는 핀(163)의 단부를 가압하는 플레이트(190)가 구비됨으로써 핀(163)은 플레이트(190)에 의해 가압되어 이동될 수 있다. 이때, 플레이트(190)는 스프링(170)을 압축하면서 핀(163)을 이동시킨 다.
또한, 다른 실시예로서 도 7을 참조하면, 플레이트(190)에는 핀(163)이 삽입되는 가이드 홀(191)이 형성되고, 핀(163)에는 가이드 홀(191) 측으로 연장되어 삽입되는 연장부(164)가 형성될 수 있다. 핀(163)의 연장부(164)가 플레이트(190)의 가이드 홀(191)에서 슬라이드 이동되게 구속됨으로써 핀(163)의 이동을 위한 지지력이 보강될 수 있다. 이때, 핀(163)이 플레이트(190)의 가이드 홀(191)에 지지되므로 고정대(162)는 고정 주접촉자(100)의 종 방향을 따라서 단일개로 구성될 수 있다.
여기서, 스프링(170, 171)은 고정대(162)의 양측에서 대향하게 핀(163)에 설치되어 핀(163)의 위치를 탄력적으로 조절한다. 즉, 핀(163)이 플레이트(190)에 의해 가압되면서 핀(163)의 가압되는 측에 있는 스프링(170)은 압축되고, 반대 측에 있는 스프링(171)은 그대로 있게 되는 데, 플레이트(190)가 원위치로 복귀하여 핀(163)이 압축되어 있는 스프링(170)에 의해 원위치로 복귀하게 될 때, 반대 측에 있는 스프링(171)이 쉴드(180)를 지지함으로써 핀(163)이 압축된 스프링(170)의 신장에 의해 원위치를 초과하여 이동하는 경우가 방지되며, 핀(163)은 원위치로 복귀할 수 있다.
이때, 핀(163)의 양측 단부에는 쉴드(180)에 결합되어 핀(163)을 쉴드(180)에 구속시키거나 스프링(171)을 가압하는 원형판(165)이 구비된다. 즉, 원형판(165)은 핀(163)의 양측 단부에 결합되어 있다. 일 측 원형판(165)은 플레이트(190) 측에 있는 스프링(170)을 핀(163)에 구속하며, 타 측 원형판(165)은 쉴 드(180)의 내측면에 지지되어 핀(163)을 쉴드(180)에 연결한다. 더불어, 도 8을 참조하면, 원형판(165)에는 돌출되게 형성되어 핀(163)에 나사결합되는 나사부(166)가 구비될 있다. 나사부(166)는 핀(163)에 대한 원형판(165)의 결합 및 분리를 용이하게 하는 조립구조를 제공한다.
한편, 도 9를 참조하면, 쉴드(180)는 환형으로 형성되고 내부가 중공된 링 형상이다. 중공의 링 형상 쉴드(180)는 경량으로 제작되어 이동수단(160)에 의해 신속하게 이동될 수 있으며, 고정 주접촉자(100)의 내주면에 근접하여 원주방향으로 설치되고 고정 주접촉자(100)와 노즐(150)의 외주면 사이를 차폐한다.
또한, 다른 실시예로서, 도 9 및 도 10을 참조하면, 쉴드(180)는 핀(163)의 단부가 나사결합되는 복수개의 나선홀(181)을 포함할 수 있다. 즉, 핀(163)의 단부가 나사가공되어 쉴드(180)에 결합될 수 있고, 핀(163)에서 쉴드(180)는 용이하게 분리되어 교체될 수 있다.
도 4 및 도 5를 참조하여 정리하면, 쉴드(180)는 스프링(170, 171)에 탄력적으로 지지된 핀(163)에 연결되어 있으며, 노즐(150)의 단부에 제공된 플레이트(190)의 이동에 의해 핀(163)이 가압되어 이동됨으로써 고정 주접촉자(100)의 단부 측으로 이동될 수 있으며, 스프링(170, 171)의 복원력에 의해 원위치로 복귀될 수 있다.
즉, 외부에서 전원 측과 부하 측을 차단하기 위해 가동 주접촉자(120)의 단부에 설치되고 피스톤(130)에 연결된 로드를 당기는 작동이 이루어지는 경우, 쉴드(180)는 고정 주접촉자(100)의 단부 측으로 이동되고, 통전을 하기 위해 로드를 원위치로 복귀하는 작동이 이루어지는 경우, 쉴드(180)는 스프링(170, 171)의 탄력에 의해 원위치로 복귀한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스절연 차단기의 극간 전계완화장치의 단면도.
도 2는 도 1의 가동 아크 접촉자에 대한 확대도.
도 3은 도 1의 개극 시점에서 상태도.
도 4는 도 1의 회복전압 최대시점 상태도.
도 5는 도 1의 고정 아크 접촉자에서 가동 아크 접촉자가 분리된 상태도.
도 6은 도 1의 고정대에 다른 실시예를 나타낸 단면도.
도 7은 도 1의 플레이트 및 핀에 대한 다른 실시예를 나타낸 단면도.
도 8은 도 1의 원형판과 핀의 다른 실시예를 나타낸 단면도.
도 9는 도 1의 쉴드에 대한 I-I단면도.
도 10은 도 1의 핀과 쉴드에 대한 다른 실시예를 나타낸 단면도.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
100: 고정 주접촉자 110: 고정 아크 접촉자
120: 가동 주접촉자 122: 압축실
125: 실린더 126: 팽창실
130: 피스톤 131: 체크밸브
135: 가동 아크 접촉자 136: 연결 팁
137: 연결구 138: 원통 내주면
139: 확장 캡 140: 접촉단
150: 노즐 151: 고정부
152: 협경부 153: 확경부
160: 이동수단 162: 고정대
163: 핀 164: 연장부
165: 원형판 166: 나사부
170, 171: 스프링 180: 쉴드
181: 나선홀 190: 플레이트
191: 가이드 홀

Claims (17)

  1. 관로 형상으로 형성된 고정 주접촉자;
    상기 고정 주접촉자의 내부로 일 측 단부가 고정되어 상기 고정 주접촉자의 외부로 타 측 부분이 돌출되는 고정 아크 접촉자;
    상기 고정 주접촉자의 내측으로 슬라이드 이동되게 삽입되고, 아크의 소호용 가스가 제공되는 실린더; 및
    상기 고정 주접촉자의 내부에서 이동수단에 의해 상기 실린더의 이동방향을 따라 탄력적으로 위치가 조절되어 상기 고정 주접촉자 및 상기 고정 아크 접촉자의 단부에서 아크에 의한 전계집중을 방지하는 쉴드를 포함하는 가스절연 차단기의 극간 전계완화장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 이동수단은 상기 쉴드의 위치를 탄력적으로 조절하여 아크에 의한 전계집중을 방지하기 위해 상기 고정 주접촉자의 내주면에 결합된 고정대;
    상기 고정대에 삽입되어 슬라이드 이동되고, 상기 쉴드에 연결되는 핀; 및
    상기 핀에 설치되어 상기 핀을 지지하는 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스절연 차단기의 극간 전계완화장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 고정대는 상기 고정 주접촉자의 내주면에서 원주방향을 따라 복수개가 배치되는 것을 특징으로 하는 가스절연 차단기의 극간 전계완화장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 고정대는 상기 고정 주접촉자의 내주면에서 길이방향을 따라 복수개가 배치되는 것을 특징으로 하는 가스절연 차단기의 극간 전계완화장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 실린더의 단부에는 상기 고정 아크 접촉자가 삽입되는 노즐이 고정되고, 상기 노즐의 단부에는 상기 핀을 가압하는 플레이트가 구비되는 것을 특징으로 하는 가스절연 차단기의 극간 전계완화장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 플레이트에는 상기 핀이 삽입되는 가이드 홀이 형성되고, 상기 핀에는 상기 가이드 홀 측으로 연장되어 삽입되는 연장부가 형성되는 것을 특징으로 하는 가스절연 차단기의 극간 전계완화장치.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 스프링은 상기 고정대의 양측에서 상기 핀에 설치되는 것을 특징으로 하는 가스절연 차단기의 극간 전계완화장치.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 핀의 양측 단부에는 상기 쉴드에 결합되어 상기 핀을 상기 쉴드에 구속시키거나 상기 스프링을 가압하는 원형판이 구비되는 것을 특징으로 하는 가스절연 차단기의 극간 전계완화장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 원형판에는 돌출되게 형성되어 상기 핀에 나사결합되는 나사부가 구비되는 것을 특징으로 하는 가스절연 차단기의 극간 전계완화장치.
  10. 제 2 항에 있어서,
    상기 쉴드는 상기 핀의 단부가 나사결합되는 나선홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 가스절연 차단기의 극간 전계완화장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 고정 주접촉자에 대향하게 배치된 관로형상의 가동 주접촉자;
    상기 가동 주접촉자의 내부에 배치되어 상기 실린더 측으로 가스를 가압하는 피스톤;
    상기 실린더의 내부에 고정되어 상기 실린더와 함께 이동되고, 상기 고정아크 접촉자에 연결되는 가동 아크접촉자; 및
    상기 실린더의 단부에 고정되고 상기 고정 아크 접촉자가 삽입되는 노즐을 더 포함하는 가스절연 차단기의 극간 전계완화장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 가동 주접촉자의 내부에는 상기 피스톤의 이동에 의해 압축되는 압축실이 형성되고, 상기 실린더의 내부에는 압축된 가스가 유입되어 통과하는 팽창실이 상기 실린더의 내부로 상기 피스톤이 고정되어 형성되고, 상기 피스톤에는 상기 압축실 측으로 압축된 가스를 통과시키고 역류를 방지하는 체크밸브가 구비되는 것을 특징으로 하는 가스절연 차단기의 극간 전계완화장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 가동 아크 접촉자는 상기 피스톤의 선단부에 결합되는 연결 팁 및 상기 연결 팁의 외면부를 감싸면서 상기 피스톤의 선단부에 연결되는 확장 캡을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스절연 차단기의 극간 전계완화장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 연결 팁은 상기 고정 아크 접촉자가 삽입되는 연결구를 포함하고, 상기 연결구는 상기 고정 아크 접촉자의 외주면에 접촉되는 원통 내주면을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스절연 차단기의 극간 전계완화장치.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 확장 캡의 단부에는 상기 가동 아크 접촉자 측으로 절곡되게 형성되어 상기 고정 아크 접촉자에 접촉되는 접촉단이 형성되는 것을 특징으로 하는 가스절연 차단기의 극간 전계완화장치.
  16. 제 11 항에 있어서,
    상기 노즐은 상기 실린더의 단부 측에 삽입되어 고정되고 상기 가동 아크 접촉자를 감싸는 고정부;
    상기 고정부에 연결되고 상기 가동 아크 접촉자가 접촉되어 통과하며 압축되는 가스의 분사속도를 증가시키는 오리피스가 형성된 협경부; 및
    상기 협경부에서 확경되고 상기 가동 아크 접촉자의 일부 구간을 동일한 직경으로 둘러싸는 확경부를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스절연 차단기의 극간 전계완화장치.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 쉴드는 환형으로 형성되고 내부가 중공된 링 형상인 것을 특징으로 하는 가스절연 차단기의 극간 전계완화장치.
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