KR20110027050A

KR20110027050A - 고압차단기의 가스절연 개폐장치

Info

Publication number: KR20110027050A
Application number: KR1020090084964A
Authority: KR
Inventors: 김판영; 박진수
Original assignee: 현대중공업 주식회사
Priority date: 2009-09-09
Filing date: 2009-09-09
Publication date: 2011-03-16
Also published as: KR101072544B1

Abstract

본 발명에 따른 고압차단기의 가스절연 개폐장치는, 단로기와 접지개폐기 접속용 개방부를 각각 형성하는 본체와, 상기 본체 내에서 외부 조작기의 구동력에 의해 양방향으로 선택적인 회전을 하는 구동기어와, 상기 구동기어에 연결되며, 상기 구동기어의 회전 방향에 따라 양방향 또는 상기 단로기와 접지개폐기로의 연결을 끊는 중립구간에 선택적으로 이동되어 위치되는 랙기어와, 상기 랙기어의 길이방향 일단에 이격 위치되며, 상기 랙기어의 이동에 의해 밀려 상기 개방부를 통하여 상기 단로기에 접속되는 제1접속부재 및, 상기 제1접속부재와 대응하는 상기 랙기어의 길이방향 타단에 이격 위치되며, 상기 랙기어의 이동에 의해 밀려 상기 개방부를 통하여 상기 접지개폐기에 접속되는 제2접속부재를 포함한다.

가스절연 개폐장치, 단로기(DS), 접지개폐기(ES), 피니언, 랙, 기어, 스토퍼, 자석

Description

고압차단기의 가스절연 개폐장치{Gas Insulated Switchgear}

본 발명은 가스절연 개폐장치에 관한 것으로, 특히 하나의 조작기로 단로기(DS), 접지개폐기(ES) 또는 중립위치를 선택적으로 모두 구동시킬 수 있는 3위치 조작이 가능한 고압차단기의 가스절연 개폐장치에 관한 것이다.

일반적으로 가스절연개폐장치(GIS, Gas Insulated Switchgear)는 변전소의 주요 구성품인 차단기(GCB, Gas Circuit Breaker), 단로기(DS, Disconnecting Switch), 접지개폐기(ES, Earthing Switch), 피뢰기(Lightning Arrester), 주모선(Main Bus) 등으로 구성되어 있고, 내부에 절연성능이 우수하고, 불활성인 SF 6 가스를 충진하여, 변전소의 소형화 및 안전을 도모하고 있다.

상기 가스절연개폐장치(GIS)중에 차단기(GCB)는 차단부의 조작방식에 따라, 공기 조작방식, 유압 조작방식 및 스프링 조작방식 등으로 구비되는 조작기 구동부를 가진다.

그러나 종래의 가스절연개폐장치(GIS)는, 단로기(DS)와 접지개폐기(ES)를 두 개의 구동모터로 따로 구동하기 때문에, 구조가 복잡하고 가격이 고가인 단점이 있었다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위해, 단로기(DS), 접지개폐기 또는 중립위치 즉, 3개의 위치를 하나의 조작기로 구동할 수 있는 것들은 있으나, 이 또한 구조가 복잡하고 가격이 고가인 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 하나의 조작기로 단로기(DS), 접지개폐기(ES) 중 하나만을 구동시키고 다른 하나는 고정시킴과 아울러, 접속을 모두 끊은 중립위치를 유지시킴으로써, 단로기(DS) 구동장치와 접지개폐기(ES) 구동장치가 각각 독립적으로 구동하도록 하여 입력을 최소화할 수 있고, 단순한 구조로도 3위치 제어를 할 수 있는 고압차단기의 가스절연 개폐장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 고압차단기의 가스절연 개폐장치는, 단로기와 접지개폐기 접속용 개방부를 각각 형성하는 본체와, 상기 본체 내에서 외부 조작기의 구동력에 의해 양방향으로 선택적인 회전을 하는 구동기어와, 상기 구동기어에 연결되며, 상기 구동기어의 회전 방향에 따라 양방향 또는 상기 단로기와 접지개폐기로의 연결을 끊는 중립구간에 선택적으로 이동되어 위치되는 랙기어와, 상기 랙기어의 길이방향 일단에 이격 위치되며, 상기 랙기어의 이동에 의해 밀려 상기 개방부를 통하여 상기 단로기에 접속되는 제1접속부재 및, 상기 제1접속부재와 대응하는 상기 랙기어의 길이방향 타단에 이격 위치되며, 상기 랙기어의 이동에 의해 밀려 상기 개방부를 통하여 상기 접지개폐기에 접속되는 제2접속부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 랙기어의 양단과 상기 제1, 2접속부재의 사이에는, 상기 랙기어의 양단 을 가이드하고, 상기 랙기어가 중립 위치일 때 상기 제1, 2접속부재가 원래의 위치에 걸림 위치될 수 있도록 스토퍼가 각각 설치되는 것이 바람직하다.

상기 스토퍼는, 상기 랙기어의 양단을 상하에서 가이드하기 위해 상하로 분할 설치되는 것이 바람직하다.

상기 제1점접부재와 제2접속부재의 일면에는, 상기 랙기어의 양단이 접할 때 부착되도록 자석이 설치되는 것이 바람직하다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 하나의 조작기로 단로기(DS), 접지개폐기(ES) 또는 중립위치를 모두 구동할 수 있고, 구조가 단순하여 구조설계의 용이성과 단가를 낮출 수 있다는 장점이 있다.

또한, 단로기(DS)를 연결하는 구동장치와 접지개폐기(ES)를 연결하는 구동장치가 독립적으로 구동되도록 함으로써, 입력을 최소화할 수 있고, 한 부분(DS or ES)이 동작하는 동안 나머지 부분이 스토퍼에 의해 안정적으로 자세 유지시킬 수 있는 장점이 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명을 설명함에 있어서, 정의되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 것으로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어 서는 아니 될 것이다.

도 1 은 본 발명에 따른 고압차단기의 가스절연 개폐장치를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 고압차단기의 가스절연 개폐장치의 작동방식을 개략적으로 도시한 제1작동상태도이며, 도 3은 본 발명에 따른 고압차단기의 가스절연 개폐장치의 작동방식을 개략적으로 도시한 제2작동상태도이다.

도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 고압차단기의 가스절연 개폐장치(100)는, 본체(미도시), 구동기어(200), 랙기어(300), 제1접속부재(400) 및 제2접속부재(500)를 포함한다. 또한, 상기 제1접속부재(400)와 제2접속부재(500)의 일면에는 자석(600)이 각각 부착되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 본체(미도시)의 양측에는 단로기(DS) 측과 접지개폐기(ES) 측에 해당하는 개방부(미도시)를 각각 형성할 수 있다. 즉, 상기 개방부를 통해 후술 될 랙기어가 단로기(DS) 또는 접지개폐기(ES)에 선택적으로 접속될 수 있다.

도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 구동기어(200)는 피니언 기어의 형태로 본체(미도시) 내에서 회전가능하게 축(210) 설치되는 것으로, 상기 본체(미도시)의 외부에는 구동기어(200)의 축(210)에 구동력을 전달하기 위한 외부 조작기(미도시)가 별도로 구비된다.

즉, 구동기어(200)는 상기 외부 조작기(미도시)의 구동력에 의해 단로기(DS), 접지개폐기(ES) 방향 또는 중립위치(접속을 모두 끊는 위치) 중 어느 하나로 위치되도록 양 방향으로 선택적인 회전을 한다.

다시 말해, 상기 구동기어(300)는 외부 조작기의 조작에 의해 회전방향이 결 정되며, 상기 결정된 회전방향에 의해 단로기(DS) 측 또는 접지개폐기(ES) 측으로 선택적인 회전을 하는 것이다.

물론, 단로기(DS)와 접지개폐(ES)의 접속을 모두의 끊을 경우에는 구동기어가 접속이 되지 않은 중립위치로 회전 위치하게 된다. 이에 따라 하나의 조작기로 3위치를 선택할 수 있게 되며, 이에 대한 구체적인 설명은 이하 더 보충하도록 한다.

랙기어(300)는 구동기어(200)에 맞물림 위치되며, 상기 구동기어(200)의 회전 방향에 의해 길이방향 양단이 단로기(DS), 접지개폐기(ES) 또는 중립위치(접속을 모두 끊는 위치)에 선택적으로 이동 위치된다.

제1접속부재(400)는 상기 랙기어(300)의 길이방향 일단에 소정 간격으로 이격 위치되는 것으로, 상기 랙기어(300)의 이동에 의해 밀려 이동하면서 길이방향 일단이 단로기(DS)의 접점에 접속된다.

제2접속부재(500)는 상기 제1접속부재(400)와 대응하는 랙기어(300)의 길이방향 타단에 소정 간격으로 이격 위치되는 것으로, 상기 랙기어(300)의 이동에 의해 밀려 이동하면서 접지개폐기(ES)의 접점에 접속된다.

즉, 구동기어의 회전 방향에 따른 랙기어(300)의 이동 방향에 의해 상기 제1접속부재(400)와 제2접속부재(500) 중 어느 하나가 선택적으로 이동하여 단로기(DS) 또는 접지개폐기(ES)의 접점에 접속된다.

한편, 랙기어(300)의 길이방향 양단과 상기 제1, 2접속부재(400, 500)의 사이에는 스토퍼(700)가 각각 구비될 수 있다.

상기 스토퍼(700)는 랙기어(300)의 양단을 가이드하고, 상기 랙기어(300)가 중립 위치일 때 상기 제1접속부재(400)와 제2접속부재(500)가 원래의 위치로 복귀하여 걸림 위치될 수 있도록 한다. 즉, 상기 스토퍼(700)는 상기 랙기어(300)의 양단을 상·하에서 가이드하기 위해 상하로 분할 설치되는 것이 바람직하다.

전술된 자석(600)은 상기 제1접속부재(400)와 제2접속부재(500) 중 어느 하나의 일면을 랙기어(300)가 밀 때, 상기 랙기어(300)의 길이방향 일단과 제1접속부재(400) 또는 제2접속부재(500)가 자력에 의해 부착된 상태로 일 방향으로 이동될 수 있도록 하기 위해 구비되는 것이다.

한편, 랙기어(300)가 중립위치일 때에는 전술된 스토퍼(700)의 일단에 상기 자석(600)이 걸림 위치되기 때문에, 랙기어(300)가 자력에 영향을 받지 않고 중립위치에 용이하게 위치될 수 있다.

이와 같이, 상기 랙기어(300)가 중립위치일 때에는 단로기(DS)와 접지개폐기(ES)의 접속이 모두 끊어진 상태이므로, 상기 단로기(DS)와 접지개폐기(ES)의 동작이 이루어질 수 없는 상태가 된다.

이와 같이 설명된 본 발명의 고압차단기의 가스절연 개폐장치(100)는, 하나의 조작기로 단로기(DS)와 접지개폐기(ES) 중 하나만을 구동시키고 다른 하나는 고정함으로써, 단로기(DS) 구동장치와 접지개폐기(ES) 구동장치가 각각 독립적으로 구동할 수 있다. 또한, 단로기(DS)와 접지개폐기(ES)의 접속을 모두 끊을 수 있는 중립위치를 유지시킬 수 있어 하나의 조작기로 3위치를 모두 구동할 수 있는 특징이 있다.

결과적으로, 하나의 조작기로 단로기(DS), 접지개폐기(ES)를 모두 구동하면서도 구조를 단순화할 수 있어 구조설계의 용이성과 단가를 낮출 수 있다는 장점이 있다. 또한, 단로기(DS)를 연결하는 구동장치와 접지개폐기(ES)를 연결하는 구동장치가 독립적으로 구동되도록 함으로써, 입력을 최소화할 수 있고, 한 부분(DS or ES)이 동작하는 동안 나머지 부분이 스토퍼에 의해 안정적으로 자세 유지시킬 수 있는 장점이 있다.

이상에서 본 발명에 따른 고압차단기의 가스절연 개폐장치에 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 변형 및 모방할 수 있음은 명백한 사실이며 이러한 변형 및 모방은 본 발명의 기술 사상의 범위에 포함된다.

도 1 은 본 발명에 따른 고압차단기의 가스절연 개폐장치를 개략적으로 도시한 도면.

도 2는 본 발명에 따른 고압차단기의 가스절연 개폐장치의 작동방식을 개략적으로 도시한 제1작동상태도.

도 3은 본 발명에 따른 고압차단기의 가스절연 개폐장치의 작동방식을 개략적으로 도시한 제2작동상태도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100: 개폐장치 200: 구동기어

210: 축 300: 랙기어

400: 제1접속부재 500: 제2접속부재

600: 자석 700: 스토퍼

Claims

단로기와 접지개폐기 접속용 개방부를 각각 형성하는 본체;

상기 본체 내에서 외부 조작기의 구동력에 의해 양방향으로 선택적인 회전을 하는 구동기어;

상기 구동기어에 연결되며, 상기 구동기어의 회전 방향에 따라 양방향 또는 상기 단로기와 접지개폐기로의 연결을 끊는 중립구간에 선택적으로 이동되어 위치되는 랙기어;

상기 랙기어의 길이방향 일단에 이격 위치되며, 상기 랙기어의 이동에 의해 밀려 상기 개방부를 통하여 상기 단로기에 접속되는 제1접속부재; 및

상기 제1접속부재와 대응하는 상기 랙기어의 길이방향 타단에 이격 위치되며, 상기 랙기어의 이동에 의해 밀려 상기 개방부를 통하여 상기 접지개폐기에 접속되는 제2접속부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고압차단기의 가스절연 개폐장치.
제1항에 있어서,

상기 랙기어의 양단과 상기 제1, 2접속부재의 사이에는, 상기 랙기어의 양단을 가이드하며,

상기 랙기어가 중립 위치일 때 상기 제1접속부재와 제2접속부재가 원래의 위치에 걸림 위치될 수 있도록 스토퍼가 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 고압차단 기의 가스절연 개폐장치.
제2항에 있어서,

상기 스토퍼는, 상기 랙기어의 양단을 상하에서 가이드하기 위해 상하로 분할 설치되는 것을 특징으로 하는 고압차단기의 가스절연 개폐장치.
제1항에 있어서,

상기 제1점접부재와 제2접속부재의 일면에는, 상기 랙기어의 양단이 접할 때 부착되도록 자석이 설치되는 것을 특징으로 하는 고압차단기의 가스절연 개폐장치.