KR20110126400A - Polymer housing having isulation diagnosis sensor on the inside - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 절연 진단 센서 내장형 폴리머 하우징에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 절연 진단 센서가 내측에 구비된 폴리머 하우징을 포함하는 진공 차단기에 관한 것이다.
The present invention relates to a polymer housing built-in insulation diagnostic sensor, and more particularly, to a vacuum circuit breaker including a polymer housing provided inside the insulation diagnostic sensor.
차단기는 전주에 설치되어 전기회로의 개폐나 접속 상태를 변경하기 위해 사용되는 장치이다.Breaker is a device installed on the pole and used to change the opening and closing of the electric circuit.
일반적으로, 차단기는 소호 매질에 따라서 기름을 사용하는 유입 차단기, 불활성 기체인 SF6 가스를 사용하는 가스 차단기, 공기를 사용하는 공기 차단기, 자기를 사용하는 자기 차단기 및 진공의 우수한 절연 내력을 사용하는 진공 차단기로 분류될 수 있다.Generally, the breaker is an inlet breaker using oil, a gas breaker using SF6 gas, an inert gas, an air breaker using air, a magnetic breaker using magnetism, and a vacuum using excellent dielectric strength of vacuum depending on the SOHO medium. Can be classified as a breaker.
최근에 중전압급 차단기 중에서 가장 많이 사용되고 있는 진공 차단기는 3~10 Torr 이하의 진공 하에서 높은 절연 내력을 갖는 장점을 이용하여 1960 년대에 제품화에 성공하였으며, 고전압화, 대전류화 및 소형화에 상당한 진척을 보이고 있다. 진공 차단기에 있어서 핵심 부품인 진공 인터럽터(vaccum interruptor)는 진공 상태를 유지하도록 잘 밀폐된 진공부와 그 진공부 내에서 상호 접촉되는 접점을 각각 가진 가동 전극과 고정 전극을 구비하게 된다.Recently, the vacuum breaker which is the most used among medium voltage breakers has been commercialized in the 1960s by utilizing the advantage of high dielectric strength under vacuum of 3 ~ 10 Torr or less, and has made significant progress in high voltage, high current and miniaturization. have. A vacuum interrupter, which is a key component of a vacuum breaker, includes a movable electrode and a fixed electrode, each having a well-closed vacuum part and a contact contact with each other in the vacuum part to maintain a vacuum state.
이러한 진공 차단기에서 부하 개폐 및 고장 전류 차단은 진공 입터럽터 내의 진공상태에서 이루어지나 진공 인터럽터의 외부 절연은 다양한 매질 속에서 이루어진다. 브이씨비(VCB : Vacuum Circuit Breaker)처럼 진공 인터럽터가 공기 속에서 절연될 수도 있고, 오씨비(OCB : Oil Circuit Breaker)처럼 오일로 진공 인터럽터가 감싸져 절연이 이루어지기도 하며, 고압개폐기처럼 SF6 가스를 이용하여 절연이 이루어지기도 한다. 그러나, 이런 절연 방식은 여러 가지 문제점을 가지고 있다.In such a vacuum breaker, load switching and fault current blocking are performed in a vacuum state in the vacuum interrupter, but external insulation of the vacuum interrupter is performed in various media. Like a vacuum circuit breaker (VCB), the vacuum interrupter may be insulated in the air. Like an oil circuit breaker (OCB), the vacuum interrupter may be covered with oil to insulate and insulate the SF6 gas like a high pressure switch. Insulation can also be achieved. However, this insulation method has several problems.
브이씨비(VCB)와 공기 절연 방식은 공기의 낮은 절연 내력 때문에 높은 뇌 충격 전압을 요구하는 곳에서는 사용하지 못한다. 또한, 오씨비(OCB) 같은 오일 절연을 이용하는 경우는 오일의 폭발 위험성 때문에 최근에는 거의 사용하지 않고 있다. 마지막으로, 고압 개폐기처럼 SF6 가스를 이용하는 경우는 높은 뇌 충격 전압을 요구하는 곳에서 사용 가능하며 폭발 위험성도 없으나 환경적인 측면에서 점점 더 사용 규제를 받고 있는 실정이다.VBC and air insulation are not used where high brain shock voltages are required because of the low dielectric strength of the air. In addition, the use of oil insulation such as OCB has rarely been used recently because of the risk of oil explosion. Finally, the use of SF6 gas, such as a high-pressure switch, can be used where a high brain shock voltage is required, and there is no explosion risk, but environmental regulations are increasingly used.
이러한 경향에 의해 최근에는 에폭시(epoxy)를 사용한 고체 절연 방식이 사용되고 있다.Due to this tendency, a solid insulation method using epoxy has recently been used.
다만, 에폭시를 사용한 고체 절연 방식은 절연 성능 및 기구적인 특성이 우수한 성질을 가지나 불량시 에폭시 재질의 하우징(housing)을 제거하기 곤란하다. 따라서, 진공 인터럽터와 같은 내부 자재를 재사용하지 못하거나 하우징을 제거하기 위해 비용이 소모되어, 경제적인 비용 부담이 발생하는 문제점이 있다.However, the solid insulation method using epoxy has excellent insulation performance and mechanical properties, but it is difficult to remove the housing of the epoxy material in case of failure. Therefore, there is a problem in that it is not possible to reuse an internal material such as a vacuum interrupter or a cost is consumed to remove the housing, resulting in economical cost burden.
더불어, 차단기는 기기 내부에 금속 이물질이 혼입되거나 절연물의 결함 등의 원인으로 절연 이상이 발생하게 되면 이상 부위에서 초고주파 부분 방전(Partial Discharging, DP)이 진행됨과 아울러 기계적 열화를 초래하여 최종적으로 절연 파괴가 된다. 따라서, 차단기의 정상적인 동작을 위해서는 부분 방전을 검출하여 사고를 미연에 방지하는 것이 중요하다. 다만, 공장에서 생산, 출고시에는 절연 상태를 확인하기 위한 절연시험을 수행하고 있지만, 출고 후 배전선로에 설치된 후에는 직접적인 절연 상태를 확인할 수 없는 실정이다.
In addition, when an insulation abnormality occurs due to the incorporation of a metal foreign matter inside the device or a defect in the insulation, the breaker causes a high frequency partial discharging (DP) at the abnormal site and mechanical degradation and finally breaks down the insulation. Becomes Therefore, for normal operation of the breaker, it is important to detect the partial discharge and prevent the accident in advance. However, at the time of production and shipment at the factory, insulation test is performed to check the insulation status, but after the shipment is installed on the distribution line, the direct insulation status cannot be confirmed.
이에 본 발명은 배전선로에 가공용 차단기를 설치한 후 부분 방전을 상시 진단할 수 있는 진공 차단기를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a vacuum circuit breaker capable of always diagnosing partial discharge after installing a circuit breaker in a distribution line.
또한, 본 발명은 부분 방전이 검출되어 진공 차단기에 포함된 절연 장치를 교체하고자 하는 경우, 하우징 만을 용이하게 제거하여 하우징 내부에 위치한 부품을 용이하게 재활용 할 수 있는 진공 차단기를 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, an object of the present invention is to provide a vacuum circuit breaker capable of easily recycling the components located inside the housing by easily removing only the housing, when the partial discharge is detected to replace the insulation device included in the vacuum circuit breaker. .
또한, 본 발명은 하우징을 성형하는 공정에서 진공 인터럽터 및 절연 로드가 손상되는 것을 방지하는데 그 목적이 있다.It is also an object of the present invention to prevent damage to the vacuum interrupter and the insulating rod in the process of forming the housing.
또한, 본 발명은 하우징을 성형하는 공정에서 절연 로드가 이동할 수 있는 공간이 용이하게 확보하는 것에 의해 하우징의 성형 공정을 용이하게 수행할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
In addition, an object of the present invention is to facilitate the molding process of the housing by easily securing a space for the insulating rod to move in the process of forming the housing.
본 발명의 다른 목적들은 이하의 실시예에 대한 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
Other objects of the present invention will be readily understood through the following description of the embodiments.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 의하면 진공차단기가 제공된다.According to an aspect of the present invention to achieve the object as described above is provided with a vacuum circuit breaker.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 구동 장치에 구비된 구동 메카니즘(mechanism)에서 발생된 구동력을 사용하여 부하의 개폐 및 고장 전류의 차단을 수행하는 진공 차단기에 있어서, 내부는 진공 상태를 유지하고 일측에 고정 전극 및 타측에 가동 전극을 포함하며, 내부에서 상기 가동 전극의 이동에 의해 상기 고정 전극과 가동 전극 간의 전기적인 연결 및 차단을 수행하는 진공 인터럽터(vaccum interruptor); 상기 가동 전극과 구동 메카니즘 사이에 위치하며, 상기 구동 메카니즘에서 발생된 구동력을 가동 전극에 전달하도록 설치되는 절연 로드; 및 상기 절연 로드에 내장되어, 상기 진공 차단기에서의 부분 방전시 발생하는 전하를 검출하는 부분 방전 검출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 차단기가 제공된다.According to a preferred embodiment of the present invention, in the vacuum circuit breaker for performing the opening and closing of the load and the blocking of the fault current by using the driving force generated in the driving mechanism (mechanism) provided in the drive device, the inside is maintained in a vacuum state A vacuum interrupter including a fixed electrode on one side and a movable electrode on the other side, and performing electrical connection and blocking between the fixed electrode and the movable electrode by moving the movable electrode therein; An insulating rod disposed between the movable electrode and the driving mechanism and installed to transfer the driving force generated by the driving mechanism to the movable electrode; And a partial discharge detection unit embedded in the insulating rod, the partial discharge detection unit detecting a charge generated during partial discharge in the vacuum breaker.
여기서, 상기 절연 로드를 상기 구동 메카니즘에 해체 가능하게 고정하며, 도전성 재질로 형성된 절연 로드 고정부; 및 상기 절연 로드에 내장되고, 상기 부분 방전 검출부 및 상기 절연 로드 고정부를 전기적으로 연결하는 도선을 더 포함할 수 있다.Here, the insulating rod fixing portion to be detachably fixed to the drive mechanism, formed of a conductive material; And a conductive line embedded in the insulating rod and electrically connecting the partial discharge detection unit and the insulating rod fixing unit.
그리고, 상기 도선은 상기 절연 로드 고정부를 상기 구동 메카니즘으로부터 해체하였을 때, 상기 절연 로드의 외측으로 노출되도록 설치될 수 있다.The conductive wire may be installed to be exposed to the outside of the insulating rod when the insulating rod fixing part is dismantled from the driving mechanism.
또한, 상기 부분 방전 검출부는 콘덴서를 포함하며, 상기 콘덴서는 부분 방전시 발생하는 전하를 충전하고, 상기 도선을 통하여 상기 충전된 전하를 방전할 수 있다.The partial discharge detection unit may include a capacitor, and the capacitor may charge electric charges generated during partial discharge and discharge the charged electric charges through the conductive wires.
또한, 상기 진공 인터럽터를 외부와 절연시키며, 실리콘 재질로 형성된 하우징을 더 포함할 수 있다.The vacuum interrupter may be insulated from the outside, and may further include a housing formed of a silicon material.
또한, 상기 하우징은 상기 구동 장치와 대면하는 측에 상기 구동 장치와의 결합을 위한 하우징 고정부가 구비될 수 있다.In addition, the housing may be provided with a housing fixing portion for coupling with the drive device on the side facing the drive device.
또한, 별도의 부품으로써 제작되어 상기 진공 인터럽터의 측부와 하우징의 사이에 위치하며, 실리콘 보다 기계적 특성이 우수한 절연물로 형성되는 상부 고정부를 더 포함할 수 있다.In addition, it may further include an upper fixing part which is manufactured as a separate part and positioned between the side of the vacuum interrupter and the housing and formed of an insulator having better mechanical properties than silicon.
또한, 상기 상부 고정부는 양측이 개방된 중공형이며, 상기 상부 고정부의 내측면은 상기 진공 인터럽터의 외측면과 동일한 형상으로 형성되며, 상기 진공 인터럽터는 상기 상부 고정부에 억지끼움 방식으로 고정될 수 있다.The upper fixing part may have a hollow shape at both sides thereof, and an inner surface of the upper fixing part may be formed in the same shape as the outer surface of the vacuum interrupter, and the vacuum interrupter may be fixed to the upper fixing part by a force fitting method. Can be.
또한, 양측이 개방된 중공형으로 별도의 부품으로써 제작되며, 상기 절연 로드의 외측에서 내부는 상기 절연 로드의 이동을 위한 공간을 형성하고, 실리콘 보다 기계적 특성이 우수한 절연물로 형성되는 하부 고정부를 더 포함할 수 있다.
In addition, both sides of the hollow is manufactured as a separate part, the inner side of the outer side of the insulating rod to form a space for the movement of the insulating rod, the lower fixing portion formed of an insulating material having better mechanical properties than silicon It may further include.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 진공 차단기에 의하면, 절연 로드에 내장된 부분 방전 검출부를 통하여 부분 방전시 발생하는 전하가 용이하게 검출될 수 있다. 따라서, 부분 방전시 발생하는 전하량을 측정하는 것에 의해 절연 장치의 설치 후에도 절연 장치의 절연 특성이 상시 진단될 수 있는 장점이 있다.As described above, according to the vacuum circuit breaker according to the present invention, the charge generated during the partial discharge can be easily detected through the partial discharge detection unit built in the insulating rod. Therefore, there is an advantage that the insulating property of the insulating device can be always diagnosed even after the installation of the insulating device by measuring the amount of charge generated during partial discharge.
그리고, 본 발명에 의한 진공 차단기에 의하면, 실리콘으로 하우징을 형성하는 것에 의해 하우징의 제거 작업이 용이할 수 있다. 따라서, 하우징 내부에 위치한, 진공 인터럽터의 재사용이 용이할 수 있는 장점이 있다.In addition, according to the vacuum circuit breaker according to the present invention, the housing can be easily removed by forming the housing from silicon. Therefore, there is an advantage that can be reused of the vacuum interrupter, which is located inside the housing.
또한, 본 발명에 의한 진공 차단기에 의하면, 상부 고정부 및 하부 고정부를 통하여, 실리콘으로 형성된 하우징의 기계적 특성을 보완할 수 있고, 하우징을 성형하는 공정에서 절연 로드가 이동할 수 있는 공간이 용이하게 확보될 수 있는 장점이 있다.In addition, according to the vacuum circuit breaker according to the present invention, through the upper fixing portion and the lower fixing portion, the mechanical properties of the housing formed of silicon can be compensated for, and the space in which the insulating rod can be moved in the process of forming the housing is easily provided. There is an advantage that can be secured.
또한, 본 발명에 의한 진공 차단기에 의하면, 상부 고정부 및 하부 고정부를 통하여, 하우징의 불량시에 하우징의 제거 작업이 보다 용이할 수 있는 장점이 있다.In addition, according to the vacuum breaker according to the present invention, through the upper fixing portion and the lower fixing portion, there is an advantage that the operation of removing the housing can be easier in the case of failure of the housing.
또한, 본 발명에 의하면, 상부 고정부 및 하부 고정부의 기계적 특성으로 인해, 절연 장치를 제조하는 공정에서 진공 인터럽터, 절연 로드 등이 파손되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.
In addition, according to the present invention, due to the mechanical properties of the upper fixing portion and the lower fixing portion, there is an advantage that can prevent damage to the vacuum interrupter, insulating rod, etc. in the process of manufacturing the insulating device.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 진공 차단기의 구조를 설명하기 위해 정면에서 진공 차단기의 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 진공 차단기의 구조를 설명하기 위해 측면에서 진공 차단기의 구조를 도시한 도면이다.
도 3은 도 2의 진공 차단기에 구비된 절연장치를 나타내는 도면이다.1 is a view showing the structure of a vacuum circuit breaker from the front to explain the structure of the vacuum circuit breaker according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a view showing the structure of a vacuum circuit breaker in the side to explain the structure of the vacuum circuit breaker according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating an insulation device provided in the vacuum circuit breaker of FIG. 2.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.As the invention allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing. In the following description of the present invention, if it is determined that the detailed description of the related known technology may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component.
및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.And / or < / RTI > includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.When a component is said to be "connected" or "connected" to another component, it may be directly connected to or connected to that other component, but it may be understood that another component may exist in between. Should be.
반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.On the other hand, when a component is said to be "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in between.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art, and are not construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined in this application. Do not.
이하, 첨부된 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 진공 차단기에 대하여 설명한다.Hereinafter, a vacuum circuit breaker according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 진공 차단기의 구조를 설명하기 위해 정면에서 진공 차단기의 구조를 도시한 도면이다. 도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 진공 차단기의 구조를 설명하기 위해 측면에서 진공 차단기의 구조를 도시한 도면이다. 도 3은 도 2의 진공 차단기에 구비된 절연장치를 나타내는 도면이다.1 is a view showing the structure of a vacuum circuit breaker from the front to explain the structure of the vacuum circuit breaker according to an embodiment of the present invention. Figure 2 is a view showing the structure of a vacuum circuit breaker in the side to explain the structure of the vacuum circuit breaker according to an embodiment of the present invention. 3 is a diagram illustrating an insulation device provided in the vacuum circuit breaker of FIG. 2.
위 도면을 설명함에 있어, 본 발명을 좀 더 명확히 하기 위해 본 발명의 주요 부분이 아닌 구성에 대하여는 그 설명을 생략하거나 간단히 한다.
In describing the drawings, in order to make the present invention more clear, the description of components other than the main part of the present invention will be omitted or simplified.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 진공 차단기(1)는 구동 장치(100) 및 절연 장치(200)를 포함할 수 있다. 구동 장치(100)에 구비된 구동 메카니즘(110, mechanism)에 의해 절연 장치(200)에서 부하의 개폐 및 고장 전류의 차단이 이루어질 수 있다. 구동 장치(100)는 이상 전류가 감지된 경우, 구동 메카니즘(110)을 구동하여 절연 장치(200)에서 부하의 개폐 및 고장 전류의 차단이 이루어지도록 할 수 있다.1 to 3, the
절연 장치(200)는 진공 인터럽터(210), 상부 고정부(220), 절연 로드(230), 하부 고정부(240) 및 하우징(250)을 포함할 수 있다.The
진공 인터럽터(210)는 진공부(211), 고정 전극(212), 가동 전극(213)을 포함할 수 있다.The
진공부(211)는 내부가 진공인 상태로 유지되며, 상부에는 고정 전극(212)이 위치하고, 하부에는 가동 전극(213)이 위치할 수 있다. 고정 전극(212)의 일측에는 상부 도체(260)가 전기적으로 연결되며, 가동 전극(213)의 일측에는 하부 도체(270)가 전기적으로 연결될 수 있다. 상부 도체(260) 및 하부 도체(270)에는 배전선(미도시)이 연결될 수 있다. 그리고, 가동 전극(213)의 일측은 구동 메카니즘(110)에서 생성된 구동력을 전달하여 주는 절연 로드(230, insulation rod)가 설치될 수 있다. 절연로드(230)는 가동 전극(213)과 연결되어, 가동 전극(213)을 상하 이동시킬 수 있다. 이와 같은 구조를 가지는 진공 인터럽터(210)는 진공부(211)의 내부에서 가동 전극(213)의 상하 이동에 의해 부하의 개폐 및 고장 전류의 차단 등을 수행할 수 있다. 진공 인터럽터(210)의 구체적인 동작에 관한 사항은 주지된 것이므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.The
상부 고정부(220)는 별개의 부품으로 제작되어 진공 인터럽터(210)의 측부를 둘러쌀 수 있다. 상부 고정부(220)는 하우징(250) 보다 기계적 특성 예를 들어, 기계적 강도가 우수한 재질의 절연물로 형성될 수 있다. 바람직하게는, 상부 고정부(220)는 실리콘 보다 기계적 특성이 우수한, 예를 들어 유리 섬유 강화 플라스틱(FRP : glass fiber reinforced plastic)으로 형성될 수 있다. 후술하는 바와 같이, 하우징(250)은 실리콘 재질로 형성될 수 있다. 따라서, 상부 고정부(220)는 실리콘 재질의 하우징(250)의 기계적 특성을 보완해 줄 수 있다. 구체적으로, 실리콘 재질의 하우징(250)은 기계적인 견고함이 부족하여 진공 인터럽터(210)를 견고하게 고정할 수 없다. 따라서, 실리콘 보다 기계적 특성이 우수한 재질의 상부 고정부(220)는 진공 인터럽터(210)가 하우징(250) 내부에서 용이하게 고정되게 할 수 있다.The
일반적으로, 진공 인터럽터(210)의 진공부(211)는 원통형으로 제작된다. 따라서, 상부 고정부(220)의 내측이 진공부(211)의 외측면의 반경과 동일한 반경을 가지는 원통형으로 제작되고, 진공부(211)가 상부 고정부(220)에 억지끼움 방식으로 고정됨으로써, 진공 인터럽터(210)가 하우징(240) 내부에 용이하게 고정될 수 있다.In general, the
그리고, 일반적으로 진공부(211)는 세라믹으로 형성되며, 하우징(250)을 제거하는 작업시, 진공부(211)가 파손될 수 있다. 이때, 본 발명은 진공부(211)의 외측에 상부 고정부(220)를 구비함으로써, 하우징(250)을 제거하는 작업시 진공부(211)가 파손되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 하우징(250)을 성형하는 과정에서 냉각시, 실리콘 재질의 하우징(250)과 세라믹 재질의 진공부(211) 간의 열 팽창률의 차이에 의해 진공부(211)에 압력이 가해지는 것을 방지할 수 있다. 여기서, 상부 고정부(220)는 별도의 부품으로 제작되어, 절연 장치(200)의 제작시, 진공부(210)의 외측을 감싸도록 설치될 수 있다.In general, the
절연 로드(230)는 가동 전극(213)과 구동 메카니즘(110)의 사이에 위치하여 구동 메카니즘(110)에서 생성된 구동력을 가동 전극(213)에 전달할 수 있다. 즉, 가동 전극(213)은 구동 메카니즘(110)에서 생성된 구동력을 절연 로드(230)를 통하여 전달 받아, 상하로 이동함으로써, 부하의 개폐 및 고장 전류의 차단 등을 수행할 수 있다.The insulating
본 발명에 따른 절연 로드(230)는 부분 방전 검출부(231), 도선(232), 및 절연 로드 고정부(233)를 포함할 수 있다.The insulating
부분 방전 검출부(231)는 절연 로드(230)에 내장될 수 있다. 부분 방전 검출부(231)는 부분 방전시 발생하는 전하를 축적할 수 있는 구조를 가지며, 콘덴서(condenser)를 포함할 수 있다. 여기서, 콘덴서의 제 1 극은 가동 전극(213)과 전기적으로 연결되고, 제 2 극은 도선(232)과 전기적으로 연결될 수 있다. 콘덴서는 세라믹 콘덴서(ceramic condenser)일 수 있으나, 본 발명이 콘덴서의 종류를 한정하는 것은 아니다. 콘덴서는 그 소자의 특성상 부분 방전시 발생하는 초고주파에서 임피던스가 낮아 부분 방전시 발생하는 전하를 용이하게 검출할 수 있다. 진공 차단기(1)의 운용자는 콘덴서에 축적되는 전하량을 분석하는 것에 의해 부분 방전에 따른 하우징의 열화 정도를 판단할 수 있다. 부분 방전 검출부(231)는 도선(232)을 통하여 하우징(250)의 외부와 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서, 부분 방전에 따른 하우징(250)의 열화 정도를 테스트(test) 할 때, 부분 방전 검출부(231)는 상기 도선(232)을 통해 테스트 장비(미도시)의 입력단과 연결될 수 있다. 테스트 장비를 통해 부분 방전 검출부(231)에서 방전되는 전하량을 사용하여 하우징(250)의 절연 특성 또는 열화 정도의 판단이 가능하다.The
절연 로드 고정부(233)는 절연 로드(230)를 구동 메카니즘(110)에 고정하여 주는 기능을 할 수 있다. 또한, 절연 장치(200)의 열화 정도를 측정시 절연 장치(200)를 구동 장치(100)로부터 용이하게 분리하도록 할 수 있다. 절연 장치(200)의 열화 정도를 측정할 때 절연 로드 고정부(233)를 구동 메카니즘(110)으로부터 분리하고, 도선(232)을 테스트 장비의 입력단과 연결하는 것에 의해 절연 장치(200)의 열화 정도의 측정 작업이 용이하게 수행될 수 있다. 이를 위해, 도선(232)은 절연 로드(230)에 내장되고 부분 방전 검출부(231)와 전기적으로 연결되며, 절연 로드 고정부(233)를 구동 메카니즘(110)으로부터 해체하였을 때 절연 로드(230)의 외측으로 노출되도록 설치되는 것이 바람직하다. 이와 달리, 테스트 장비의 입력단을 절연 로드 고정부(233)에 연결하여 열화를 진단하는 것도 가능하며, 이를 위해, 절연 로드 고정부(233)는 도전성 재질로 형성되고, 도선(232)이 부분 방전 검출부(231)와 절연 로드 고정부(233)를 전기적으로 연결하도록 설치될 수도 있다.The insulating
하부 고정부(240)는 양측이 개방된 중공형으로서, 절연 로드(230)의 외측에 위치할 수 있다. 하부 고정부(240)는 원통형으로 형성될 수도 있다. 하부 고정부(240)는 실리콘 보다 기계적 특성이 우수한, 예를 들어 기계적 강도가 우수한 재질의 절연물로 형성될 수 있다. 바람직하게는, 하부 고정부(240)는 실리콘 보다 기계적 특성이 우수한 유리 섬유 강화 플라스틱(FRP : glass fiber reinforced plastic)으로 형성될 수 있다. 하부 고정부(240)는 별개의 부품으로 제작되고 절연 로드(230)의 외측에 위치하여 하우징(250)을 성형하는 과정에서 절연 로드(230)가 상하로 이동하기 위한 공간(A)을 용이하게 확보할 수 있으며, 실리콘으로 형성된 하우징(250)의 기계적 특성을 보완하여 줄 수 있다. 열화를 포함한 하우징(250)의 불량을 원인으로 하우징을 교체할 때, 하부 고정부(240)는 하우징(250)의 제거 작업을 용이하게 할 수 있다. 따라서, 하우징(250)을 제거하여 절연 로드(230)의 재활용을 위해 소요되는 시간 및 비용을 절감할 수 있다.The
하우징(250)은 진공 인터럽터(210)와 외부와의 절연을 위한 구조로 형성될 수 있다. 일측에는 상부 도체(260)의 일측 및 하부 도체(270)의 일측을 노출시킬 수 있다. 하우징(250)은 고정 전극(212)에 상부 도체(260)의 연결, 하부 도체(213)에 하부 전극(270) 및 절연 로드(230)를 연결, 상부 고정부(220)를 진공부(211)와 조립, 절연 로드(230)를 하부 고정부(240)의 내측에 위치시키는 작업 후에, 하우징(250)과 동일한 형상의 캐비티(cavity)를 갖는 금형에 삽입한 후 성형될 수 있다. 여기서, 하우징(250)은 실리콘으로 형성될 수 있다. 실리콘 재질로 하우징(250)을 형성함으로써, 하우징(250)의 제작이 용이하고, 하우징(250)의 불량시 그 해체가 용이할 수 있다.The
하우징(250)의 하측에는 하우징 고정부(251)가 형성될 수 있다. 하우징 고정부(251)는 구동 장치(100)에 절연 장치(200)를 보다 견고하게 고정시키는 역할을 할 수 있다. 고정부(251)는 나사홈의 형태로 제작되고, 구동 장치(100)와 나사산을 통하여 연결할 수도 있으며, 본 발명이 하우징 고정부(251)를 통한 절연 장치(200)의 구동 장치(100)에의 고정 방법을 제한하는 것은 아니다.
The
이상과 같이, 본 발명에 따른 진공 차단기(1)에 의하면, 절연 로드(230)의 내측에 위치한 부분 방전 검출부(231)를 통하여 부분 방전시 발생하는 전하가 용이하게 검출될 수 있다. 따라서, 부분 방전시 발생하는 전하량을 측정하는 것에 의해 절연 장치(200)의 설치 후에도 절연 장치(200)의 절연 특성이 상시 진단될 수 있다.As described above, according to the
그리고, 본 발명에 따른 진공 차단기(1)에 의하면, 실리콘으로 하우징(250)을 형성하는 것에 의해 하우징(250)의 제거 작업이 용이할 수 있다. 따라서, 하우징(250) 내부에 위치한, 진공 인터럽터(210)의 재사용이 용이할 수 있다.In addition, according to the
또한, 상부 고정부(220) 및 하부 고정부(240)를 통하여, 실리콘으로 형성된 하우징(250)의 기계적 특성을 보완할 수 있고, 하우징(250)을 성형하는 공정에서 절연 로드(230)가 이동하는 공간(A)이 용이하게 확보될 수 있다.In addition, through the
또한, 상부 고정부(220) 및 하부 고정부(240)를 통하여, 하우징의 불량시(250)에 하우징의 제거 작업이 보다 용이할 수 있다.
In addition, through the upper fixing
상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
Preferred embodiments of the present invention described above are disclosed for purposes of illustration, and those skilled in the art will be able to make various modifications, changes, and additions within the spirit and scope of the present invention. Additions should be considered to be within the scope of the following claims.
100 : 구동 장치 110 : 구동 메카니즘
200 : 절연 장치 210 : 진공 인터럽터
211 : 진공부 212 : 고정 전극
213 : 가동 전극 220 : 상부 고정부
230 : 절연 로드 231 : 부분 방전 검출부
232 : 도선 233 : 절연 로드 고정부
240 : 하부 고정부 250 : 하우징
260 : 상부 도체 270 : 하부 도체100: drive device 110: drive mechanism
200: insulation device 210: vacuum interrupter
211: vacuum portion 212: fixed electrode
213: movable electrode 220: upper fixing portion
230: insulated rod 231: partial discharge detection unit
232: wire 233: insulated rod fixing
240: lower fixing part 250: housing
260: upper conductor 270: lower conductor
Claims (9)
내부는 진공 상태를 유지하고 일측에 고정 전극 및 타측에 가동 전극을 포함하며, 내부에서 상기 가동 전극의 이동에 의해 상기 고정 전극과 가동 전극 간의 전기적인 연결 및 차단을 수행하는 진공 인터럽터(vaccum interruptor);
상기 가동 전극과 구동 메카니즘 사이에 위치하며, 상기 구동 메카니즘에서 발생된 구동력을 가동 전극에 전달하도록 설치되는 절연 로드; 및
상기 절연 로드에 내장되어, 상기 진공 차단기에서의 부분 방전시 발생하는 전하를 검출하는 부분 방전 검출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 차단기.
In the vacuum circuit breaker for performing the opening and closing of the load and the interruption of the fault current by using the driving force generated in the drive mechanism (mechanism) provided in the drive device,
The inside has a vacuum interrupter and includes a fixed electrode on one side and a movable electrode on the other side, a vacuum interrupter (vaccum interruptor) to perform the electrical connection and blocking between the fixed electrode and the movable electrode by the movement of the movable electrode therein ;
An insulating rod disposed between the movable electrode and the driving mechanism and installed to transfer the driving force generated by the driving mechanism to the movable electrode; And
And a partial discharge detector built in the insulating rod and detecting a charge generated during partial discharge in the vacuum breaker.
상기 절연 로드를 상기 구동 메카니즘에 해체 가능하게 고정하며, 도전성 재질로 형성된 절연 로드 고정부; 및
상기 절연 로드에 내장되고, 상기 부분 방전 검출부 및 상기 절연 로드 고정부를 전기적으로 연결하는 도선을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 차단기.
The method of claim 1,
An insulating rod fixing part securely fixing the insulating rod to the driving mechanism and formed of a conductive material; And
And a conductive line embedded in the insulating rod and electrically connecting the partial discharge detection unit and the insulating rod fixing unit.
상기 도선은 상기 절연 로드 고정부를 상기 구동 메카니즘으로부터 해체하였을 때, 상기 절연 로드의 외측으로 노출되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 진공 차단기.
The method of claim 2,
And wherein the conductive wire is installed to be exposed to the outside of the insulating rod when the insulating rod fixing part is disassembled from the driving mechanism.
상기 부분 방전 검출부는 콘덴서를 포함하며, 상기 콘덴서는 부분 방전시 발생하는 전하를 충전하고, 상기 도선을 통하여 상기 충전된 전하를 방전하는 것을 특징으로 하는 진공 차단기.
The method of claim 2,
The partial discharge detector includes a capacitor, wherein the capacitor charges a charge generated during the partial discharge, and discharges the charged charge through the conductive wire.
상기 진공 인터럽터를 외부와 절연시키며, 실리콘 재질로 형성된 하우징을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 차단기.
The method of claim 1,
And a housing formed of a silicon material to insulate the vacuum interrupter from the outside.
상기 하우징은 상기 구동 장치와 대면하는 측에 상기 구동 장치와의 결합을 위한 하우징 고정부가 구비되는 것을 특징으로 하는 진공 차단기.
The method of claim 5, wherein
The housing is a vacuum circuit breaker, characterized in that the housing fixing portion for coupling with the drive device on the side facing the drive device.
별도의 부품으로써 제작되어 상기 진공 인터럽터의 측부와 하우징의 사이에 위치하며, 실리콘 보다 기계적 특성이 우수한 절연물로 형성되는 상부 고정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 차단기.
The method of claim 5, wherein
The vacuum circuit breaker further comprises an upper fixing part which is manufactured as a separate component and is positioned between the side of the vacuum interrupter and the housing and is formed of an insulator having better mechanical properties than silicon.
상기 상부 고정부는 양측이 개방된 중공형이며,
상기 상부 고정부의 내측면은 상기 진공 인터럽터의 외측면과 동일한 형상으로 형성되며,
상기 진공 인터럽터는 상기 상부 고정부에 억지끼움 방식으로 고정되는 것을 특징으로 하는 진공 차단기.
The method of claim 7, wherein
The upper fixing portion is hollow with both sides open,
The inner surface of the upper fixing portion is formed in the same shape as the outer surface of the vacuum interrupter,
The vacuum interrupter is a vacuum circuit breaker, characterized in that fixed to the upper fixing portion by the interference fit method.
양측이 개방된 중공형으로 별도의 부품으로써 제작되며, 상기 절연 로드의 외측에서 내부는 상기 절연 로드의 이동을 위한 공간을 형성하고, 실리콘 보다 기계적 특성이 우수한 절연물로 형성되는 하부 고정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 차단기.
The method of claim 5, wherein
It is manufactured as a separate part in a hollow type with both sides open, the inner side of the outer side of the insulating rod to form a space for the movement of the insulating rod, and further comprises a lower fixing portion formed of an insulating material having better mechanical properties than silicon Vacuum breaker, characterized in that.
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CN105719890A (en) * | 2016-03-28 | 2016-06-29 | 苏刚印 | Side-mounted high-voltage vacuum circuit breaker |
KR20230069608A (en) * | 2021-11-12 | 2023-05-19 | 한국전기연구원 | Partial discharge measuring sensor for monitoring the vacuum level of a vacuum circuit breaker and a vacuum circuit breaker to which it is applied |
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- 2010-05-17 KR KR1020100046056A patent/KR101107626B1/en active IP Right Grant
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