KR20120128416A - 가스절연 개폐장치 - Google Patents

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Abstract

가스절연 개폐장치는 외함; 중심에서 소정의 각도로 절곡되고, 절곡부가 상기 외함의 내측에 회동 가능 하도록 설치되는 회전접촉자; 상기 회전접촉자의 절곡부의 일 측에 구비되는 제1 고정도체; 상기 회전접촉자의 절곡부의 타측에 상기 제1 고정도체와 대면되도록 구비되는 제2 고정도체; 및 상기 회전접촉자의 내각과 대면되는 전방에 소정의 거리만큼 이격되어 배치되는 제3 고정도체를 포함한다.

Description

가스절연 개폐장치{GAS INSULATED SWITCHGEAR}
개시된 기술은 가스절연 개폐장치에 관한 것으로, 특히, 회전 메커니즘을 이용하여 3상 스위치를 구현한 가스절연 개폐장치에 관한 것이다.
일반적으로 가스절연 개폐장치(GIS, Gas Insulated Switchgear)는 사고전류 발생시 전류를 차단하는 개폐임무를 수행하는 기구로써, 차단기, 단로기, 접지개폐기, 계기용 변류기와 모선 등을 접지된 금속 탱크에 내장하여 절연 및 소호 특성이 우수한 SF6 가스를 충진한 제품으로, 변전소의 소형화, 안전 및 신뢰성의 향상, 용이한 운전 및 보수점검, 환경과의 조화 등의 장점을 가진 전원 개폐장치이다. 가스절연 개폐장치는 2상 스위치와 3상 스위치가 존재하는데, 더 쉽고 안전하며 공간을 적게 차지하는 3상 스위치를 구현하기 위해 많은 가스절연 개폐장치들이 개발되고 있다.
실시예들 중에서, 가스절연 개폐장치는 외함; 중심에서 소정의 각도로 절곡되고, 절곡부가 상기 외함의 내측에 회동 가능 하도록 설치되는 회전접촉자; 상기 회전접촉자의 절곡부의 일 측에 구비되는 제1 고정도체; 상기 회전접촉자의 절곡부의 타측에 상기 제1 고정도체와 대면되도록 구비되는 제2 고정도체; 및 상기 회전접촉자의 내각과 대면되는 전방에 소정의 거리만큼 이격되어 배치되는 제3 고정도체를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 회전접촉자의 절곡부를 기준으로 상기 제1 고정도체 및 상기 제3 고정도체들이 이루는 각의 크기는 상기 회전접촉자의 내각에 상응할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 제1 고정도체 및 제3 고정도체는 상기 회전접촉자의 절곡부로부터 양단까지의 길이에 대응되는 만큼 이격될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 회전접촉자는 상기 제1, 제2 및 제3 고정도체들이 이루는 평면에 수직인 회전축을 형성하여 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 가스절연 개폐장치는 상기 회전접촉자의 절곡부에 체결되며 절연체로 이루어진 회전핑거를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에서, , 상기 회전접촉자의 말단들은 아크(Arc)에 견딜 수 있는 재질로 용접 또는 체결될 수 있다.
도 1은 개시된 기술의 일 실시예에 따른 가스절연 개폐장치의 제1 상태를 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1에 있는 가스절연 개폐장치의 제2 상태를 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 1에 있는 가스절연 개폐장치의 제3 상태를 나타내는 단면도이다.
본 출원에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 개시된 기술의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 개시된 기술의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 외 구성요소는 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다"또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 개시된 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어있는 용어들은 관련기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
도 1은 개시된 기술의 일 실시예에 따른 가스절연 개폐장치의 제1 상태를 나타내는 단면도이다.
도 1을 참조하면, 가스절연 개폐장치(100)는 외함(110), 회전접촉자(120),제1 고정도체(130), 제2 고정도체(140), 제3 고정도체(150) 및 회전핑거(finger)(160)를 포함한다.
외함(110)은 제1 고정도체(130), 제2 고정도체(140), 제3 고정도체(150) 및 회전핑거(160)를 고정시킬 수 있는 구조물이다. 외함(110)의 내부는 SF6 가스, Dry Air 또는 SF6와 N2의 혼합가스로 충진될 수 있다. 일 실시예에서, 외함(110)은 외부의 모선, 주선 및 접지단자와 연결될 수 있으며, 연결을 보강할 수 있는 프랜지(flange)들(170)을 구비할 수 있다.
회전접촉자(120)는 중심에서 소정의 각도로 절곡되고, 절곡부가 외함(110)의 내측에 회동 가능하도록 설치되는 도체이다. 일 실시예에서, 회전접촉자(120)는 30도 내지 90도의 내각으로 절곡될 수 있으며 회전하여 제1 고정도체(130) 및 제3 고정도체(150) 또는 제2 고정도체(140) 및 제3 고정도체(150)에 선택적으로 연결될 수 있다.
일 실시예에서, 회전접촉자(120)의 말단들은 아크(Arc)에 견딜 수 있는 재료로 용접 또는 체결될 수 있다. 아크에 견딜수 있는 재료는 회전접촉자(120)가 제1 고정도체(130), 제2 고정도체(140) 또는 제3 고정도체(150)로부터 분리될 때 고압전류로 인한 아크로부터 회전접촉자(120)의 손상을 방지할 수 있다.
제1 고정도체(130)는 회전접촉자(120)의 절곡부의 일 측에 구비되며, 외함(110)의 내부 일측에 고정된다. 일 실시예에서, 제1 고정도체(130)는 회전접촉자(120)의 절곡부로부터 양단까지의 길이에 대응되는 만큼 이격될 수 있다. 일 실시예에서, 제1 고정도체(130)는 모선과 연결되어 전류를 통전 할 수 있고, 전단에 제1 컨텍(contact)(132)을 결속할 수 있다.
제2 고정도체(140)는 회전접촉자(120)의 절곡부의 타측에 제1 고정도체(130)와 대면되도록 구비된다. 일 실시예에서, 제2 고정도체(140)는 제1 고정도체(130)와 대면되므로 회전접촉자(120)의 절곡부로부터 양단까지의 길이에 대응되는 만큼 이격될 수 있다. 일 실시예에서, 제2 고정도체(140)는 접지단자와 연결되어 계통이 접지상태일 때 잔류전류를 접지단자로 흐르게 할 수 있고, 회전접촉자(120)와 접촉하는 부위에 제2 컨텍(142)을 결속할 수 있다.
제3 고정도체(150)는 회전접촉자(120)의 내각과 대면되는 전방에 소정의 거리만큼 이격되어 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 제3 고정도체(150)는 회전접촉자(120)의 절곡부로부터 양단까지의 길이에 대응되는 만큼 이격될 수 있다. 일 실시예에서, 제3 고정도체(150)는 주선과 연결되어 전류를 통전할 수 있고, 전단에 제3 컨텍(152)을 결속할 수 있다.
일 실시예에서, 회전접촉자(120)의 절곡부를 기준으로 제1 컨텍(132) 및 제3 컨텍(152)들이 이루는 각의 크기는 회전접촉자(120)의 내각의 크기에 상응할 수 있다. 다시 말해, 회전접촉자(120)의 절곡부와 제1 컨텍(132)을 연결하는 일직선과 회전접촉자(120)의 절곡부와 제3 컨텍(152)을 연결하는 일직선 사이의 끼인각의 크기는 회전접촉자(120)가 절곡된 내각의 크기에 상응할 수 있다.
일 실시예에서, 회전접촉자(120)는 제1 컨텍(132), 제2 컨텍(142) 및 제3 컨텍(152)들이 이루는 평면에 수직인 회전축을 형성할 수 있다. 회전접촉자(120)는 절곡부가 회전축상에 배치되어 회전축을 중심으로 회동 가능할 수 있다.
회전핑거(finger)(160)는 회전접촉자(120)의 절곡부에 체결될 수 있는 절연체이다. 회전핑거(150)는 회전접촉자(120)의 회전축을 중심으로 하여 회동 가능하며 외함(110)의 내부 일측에 고정되고 기계적 연결을 통하여 외함(110)의 외부에서 작동시킬 수 있다. 일 실시예에서, 회전핑거(150)는 회전접촉자(120)의 절곡부를 감싸는 형태로 회전접촉자(120)와 체결될 수 있다.
일 실시예에서, 도 1은 가스절연 개폐장치(100)의 제1 상태를 나타낼 수 있다. 여기에서, 제1 상태는 단로 상태를 구성할 수 있다.
도 1을 참조하여 더 상세히 설명하면, 회전접촉자(120)의 양단은 제1 컨텍(132) 및 제3 컨텍(152) 사이와 제2 컨텍(142) 및 제3 컨텍(152) 사이에 각각 위치할 수 있고, 여기서 회전접촉자(120)는 제1 컨텍(132), 제2 컨텍(142) 및 제3 컨텍(152)과 접촉하지 않으므로 가스절연 개폐장치(100)는 단로되어 계통을 단전시킬 수 있다.
도 2는 도 1에 있는 가스절연 개폐장치의 제2 상태를 나타내는 단면도이다.
여기에서, 도시된 제2 상태는 회전접촉자(120)와 제1 컨텍(132) 및 제3 컨텍(152)이 접촉된 상태로서 정상 상태를 구성 할 수 있다.
도 2를 참조하여 더 상세히 설명하면, 회전핑거(160)가 반시계 방향으로 회전하여 회전접촉자(120)를 반시계 방향으로 회전시키면 회전접촉자(120)의 양단은 제1 컨텍(132) 및 제3 컨텍(152)에 각각 접촉할 수 있다. 결론적으로, 일 실시예에서 제1 고정도체(130), 제2 고정도체(140) 및 제3 고정도체(150)가 모선, 접지단자 및 주선에 각각 연결된 경우 전류는 모선으로부터 제1 고정도체(130) - 회전접촉자(120) - 제3 고정도체(150)를 통하여 주선으로 통전될 수 있다.
도 3은 도 1에 있는 가스절연 개폐장치의 제3 상태를 나타내는 단면도이다.
여기에서, 도시된 제3 상태는 회전접촉자(120)와 제2 컨텍(142) 및 제3 컨텍(152)이 접촉된 상태로서 접지 상태를 구성할 수 있다.
도 3을 참조하여 더 상세히 설명하면, 회전핑거(160)가 시계방향으로 회전하여 회전접촉자(120)를 시계방향으로 회전시키면 회전접촉자(120)의 양단은 제2 컨텍(142) 및 제3 컨텍(152)에 각각 접촉할 수 있다. 결론적으로, 일 실시예에서, 제1 고정도체(130), 제2 고정도체(140) 및 제3 고정도체(150)가 모선, 접지단자 및 주선에 각각 연결된 경우 전류는 주선으로부터 제3 고정도체(150) - 회전접촉자(120) - 제2 고정도체(140)를 통해 접지단자로 흐를 수 있다.
개시된 기술은 다음의 효과를 가질 수 있다. 다만, 특정 실시예가 다음의 효과를 전부 포함하여야 한다거나 다음의 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
일 실시예에 따른 가스절연 개폐장치는 회전 메커니즘을 이용하여 효율적인 3상의 스위치를 구현하였기 때문에 조작이 용이할 수 있다.
상기에서는 본 출원의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구의 범위에 기재된 본 출원의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 출원을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 가스절연 개폐장치 110 : 외함
120 : 회전접촉자 130 : 제1 고정도체
132 : 제1 컨텍(contact) 140 : 제2 고정도체
142 : 제2 컨텍 150 : 제3 고정도체
152 : 제3 컨텍 160 : 회전핑거(finger)

Claims (6)

  1. 외함;
    중심에서 소정의 각도로 절곡되고, 절곡부가 상기 외함의 내측에 회동 가능 하도록 설치되는 회전접촉자;
    상기 회전접촉자의 절곡부의 일 측에 구비되는 제1 고정도체;
    상기 회전접촉자의 절곡부의 타측에 상기 제1 고정도체와 대면되도록 구비되는 제2 고정도체; 및
    상기 회전접촉자의 내각과 대면되는 전방에 소정의 거리만큼 이격되어 배치되는 제3 고정도체를 포함하는 가스절연 개폐장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 회전접촉자의 절곡부를 기준으로 상기 제1 고정도체 및 상기 제3 고정도체들이 이루는 각의 크기는
    상기 회전접촉자의 내각에 상응하는 것을 특징으로 하는 가스절연 개폐장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 고정도체 및 제3 고정도체는
    상기 회전접촉자의 절곡부로부터 양단까지의 길이에 대응되는 만큼 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 가스절연 개폐장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 회전접촉자는
    상기 제1, 제2 및 제3 고정도체들이 이루는 평면에 수직인 회전축을 형성하여 배치되는 것을 특징으로 하는 가스절연 개폐장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 회전접촉자의 절곡부에 체결되며 절연체로 이루어진 회전핑거를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스절연 개폐장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 회전접촉자의 말단들은 아크(Arc)에 견딜 수 있는 재질로 용접 또는 체결되는 것을 특징으로 하는 가스절연 개폐장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN104835677A (zh) * 2015-04-28 2015-08-12 陈宏� 一种真空旋转三工位开关管

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