KR20130002471A - 가스절연 개폐기의 방압장치 - Google Patents

Abstract

본 출원은 가스절연 개폐기의 방압장치에 관한 것으로, 가스절연 개폐기의 방압장치는 가스절연 개폐기에 충진된 절연가스의 배출경로를 제공하는 가스탱크에 결합되고, 상기 절연가스의 팽창시 외부의 안전영역으로 상기 절연가스를 배출시킨다. 상기 가스절연 개폐기의 방압장치는 상기 가스탱크에 결합되고, 중앙에 상기 절연가스가 배출되는 홀을 포함하는 제1 플랜지, 상기 제1 플랜지의 일측에 결합되고 중심을 따라 형성되는 복수의 가스배출구들과 상기 복수의 가스배출구들을 통과한 상기 절연가스가 모아지는 토출부를 포함하는 제2 플랜지, 상기 제1 플랜지의 타측에 결합되고 상기 절연가스의 배출시 배출 방향을 안전 영역으로 안내하는 방압커버 및 상기 가스 탱크의 내부 방향으로 반구를 형성하고, 상기 제1 플랜지와 상기 방압커버 사이에 결합되는 방압판을 포함한다. 따라서 개시된 기술은 제1 플랜지와 제2 플랜지의 구성으로부터 부품을 단일화하여 제작 시간 및 제조원가를 절약할 수 있고, 가스절연 개폐기의 압력에 의한 문제 발생시 안전사고로부터 관리자를 보호할 수 있다. 또한 제1 플랜지에 가스밸브를 설치하여 가스절연 개폐기 내부에 추가적으로 절연가스를 충진할 수 있다.

Description

가스절연 개폐기의 방압장치{PRESSURE RELIEF APPARATUS OF GAS INSULATED SWITCHGEAR}

본 출원은 가스절연 개폐기의 방압장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 부품을 단일화하여 조립시간을 단축하고 제작비용을 절감할 수 있는 가스절연 개폐기의 방압장치에 관한 것이다.

일반적으로 가스절연 개폐기(GIS, Gas Insulated Switchgear)는 사고전류 발생시 전류를 차단하는 개폐임무를 수행하는 기구로써, 차단기, 단로기, 접지개폐장치, 계기용 변류기와 모선 등을 접지된 금속 탱크에 내장하여 절연 및 소호 특성이 우수한 SF6 가스를 충진한다. 이러한 가스절연 개폐기는 이상전류가 발생할 경우 내부의 차단기가 작동하여 선로를 차단하고, 이때 발생하는 아크를 절연가스로 제어한다. 그러나 절연가스가 아크를 제어하는 과정에서 아크가 발생하는 고열로 인하여 절연가스가 팽창되어 가스절연 개폐기의 내부에 압력이 급격히 증가하기 때문에 폭발의 위험성이 있어서 이를 방지할 필요가 있다.

본 출원은 내부 압력이 허용압력 이상의 위험 압력에 도달시 방출되는 뜨거운 열가스로부터 인명을 보호하고 기기를 안전하게 유지시키는 원가절감형 가스절연 개폐기의 방압장치를 제공한다.

실시예들 중에서, 가스절연 개폐기의 방압장치는 가스절연 개폐기에 충진된 절연가스의 배출경로를 제공하는 가스탱크에 결합되고 상기 절연가스의 팽창시 외부의 안전영역으로 상기 절연가스를 배출시킨다. 상기 가스절연 개폐기의 방압장치는 상기 가스탱크에 결합되고, 중앙에 상기 절연가스가 배출되는 홀을 포함하는 제1 플랜지, 상기 제1 플랜지의 일측에 결합되고, 중심을 따라 형성되는 복수의 가스배출구들과 상기 복수의 가스배출구들을 통과한 상기 절연가스가 모아지는 토출부를 포함하는 제2 플랜지, 상기 제1 플랜지의 타측에 결합되고, 상기 절연가스의 배출시 배출 방향을 안전 영역으로 안내하는 방압커버 및 상기 가스 탱크의 내부 방향으로 반구를 형성하고, 상기 제1 플랜지와 상기 방압커버 사이에 결합되는 방압판을 포함한다.

일 실시예에서, 상기 복수의 가스배출구들은 상기 가스절연 개폐기의 크기에 따라 개수가 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 방압판은 상기 가스절연 개폐기에 충진된 절연가스의 압력에 따라 두께를 다르게 형성하여 파열 강도를 조절할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제1 플랜지는 일부에 상기 절연가스를 충진할 수 있는 가스주입구를 포함하고, 상기 가스주입구에 돌출되고 상기 절연가스의 충진시 개방되는 가스밸브가 결합될 수 있다.

본 출원의 개시된 기술은 제1 플랜지와 제2 플랜지의 구성으로부터 부품을 단일화하여 제작 시간 및 제조원가를 절약할 수 있고, 가스절연 개폐기의 압력에 의한 문제 발생시 안전사고로부터 관리자를 보호할 수 있다.

본 출원의 개시된 기술은 제1 플랜지에 가스밸브를 설치하여 가스절연 개폐기 내부에 추가적으로 절연가스를 충진할 수 있다.

도 1은 개시된 기술의 일 실시예에 따른 가스절연 개폐기를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 가스절연 개폐기에서 방압장치를 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 2의 방압장치에서 제2 플랜지를 나타내는 도면이다.

개시된 기술에 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. 또한, 개시된 기술에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.

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 구성요소도 제1 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 중간에 다른 구성요소가 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 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 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 개폐기를 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 가스절연 개폐기(10)는 방압장치(100)와 가스탱크(200)를 포함한다.

방압장치(100)는 팽창된 절연가스를 외부의 안전영역으로 배출하기 위해서 가스탱크(200)의 일단에 결합될 수 있다. 외부의 안전영역은 가스절연 개폐기(10)를 관리자가 바라봤을 때, 관리자에게의 영향을 최소화시킬 수 있는 영역을 의미할 수 있다. 예를 들어, 외부의 안전영역은 관리자에게 향하는 방향(즉, 관리자 정면)이 아닌, 반드시 수직일 필요는 없으나, 하늘 방향 또는 땅 방향을 포함할 수 있다.

가스탱크(200)는 도체부(210)와 절연물(220)을 포함하고, 가스절연 개폐기(10) 내부에 충진된 절연가스가 외부로 배출될 때 이동경로를 제공한다. 도체부(210)는 가스탱크(200)의 내부에 위치하여 가스절연 개폐기(10)의 작동시 전류를 외부 또는 내부로 통전시키는 경로를 제공한다. 절연물(220)은 도체부(210)에 결합되고, 도체부(210)에 흐르는 고압의 전류를 지지하여, 고압의 전류가 외부로 흐르지 않도록 방지한다.

가스절연 개폐기(10)의 내부에서 이상전류로 인하여 아크가 발생하면 절연가스는 아크의 고열에 의해 팽창된다. 이러한 팽창된 절연가스는 가스절연 개폐기(10)의 내부 압력을 상승시키고, 가스탱크(200)는 이러한 팽창된 절연가스를 외부로 배출하도록 경로를 제공하여 가스절연 개폐기(10)는 파손을 방지한다.

도 2는 도 1의 가스절연 개폐기에서 방압장치를 나타내는 단면도이다.

도 2를 참조하면, 방압장치(100)는 제1 플랜지(110), 제2 플랜지(120), 방압커버(130) 및 방압판(140)를 포함한다.

제1 플랜지(110)는 홀(112)과 가스주입구(114)를 포함하고, 가스탱크(200)에 결합된다. 홀(112)은 제1 플랜지(110)의 중앙에 형성되어 가스절연 개폐기(10) 내부에 충진된 절연가스를 배출한다. 가스주입구(114)는 가스절연 개폐기(10) 내부에 추가적으로 가스를 충진하기 위해 제1 플랜지(110)의 일부에 형성된다. 일 실시예에서, 가스주입구(114)는 절연가스의 충진시 개방되는 가스밸브(116)가 결합될 수 있다. 절연가스는 가스밸브(116)를 통해 가스절연 개폐기(10) 내부에 추가적으로 충진될 수 있다.

제2 플랜지(120)는 제1 플랜지(110)의 일측에 결합되고, 도체부(210)를 지지하는 절연물(220)을 고정시킨다. 일 실시예에서, 제2 플랜지(120)는 슬롯가공 방법을 사용하여 제1 플랜지(110)에 결합될 수 있다. 슬롯가공 방법은 가스절연 개폐기(10) 내부에 충진된 절연가스의 압력 상승으로 방압장치(100)가 가스절연 개폐기(10)에서 이탈되는 것을 방지하기 위함이다.

방압커버(130)는 제1 플랜지(110)의 타측에 결합되고, 충진된 절연가스가 배출될 때 배출되는 절연가스의 압력을 견디며, 절연가스의 배출 방향을 안전 영역으로 안내한다. 일 실시예에서, 방압커버(130)는 절연가스의 압력에 의해 방압판(160)이 파열될 때 외부로 배출되는 절연가스의 압력을 견딜 수 있도록 설계될 수 있다. 예를 들어, 방압커버(130)는 주강으로 설계될 수 있다.

방압판(140)은 가스탱크(200)의 내부 방향으로 반구를 형성하고, 제1 플랜지(110)와 방압커버(130) 사이에 결합된다. 방압판(140)은 평상시에는 밀폐되나 충진된 절연가스의 팽창으로 인하여 가스절연 개폐기(10) 내부의 압력이 특정 압력에 도달하면 파열된다. 파열이 발생되면 방압판(140)은 충진된 절연가스의 배출을 돕는다. 여기에서, 특정 압력은 가스절연 개폐기(10)의 설계로부터 미리 반영될 수 있고, 이러한 설계에서 절연가스의 팽창으로 발생하는 압력에 의해 가스절연 개폐기(10)가 파손되지 않는 허용압력으로 정의될 수 있다. 일 실시예에서, 방압판(140)은 두께를 다르게 형성하여 가스절연 개폐기(10)의 내부에서 발생하는 압력에 적응하도록 설계될 수 있고, 스테인레스 스틸과 같은 금속재로 형성될 수 있다.

도 3은 도 2의 방압장치에서 제2 플랜지를 나타내는 도면이다.

도 3을 참조하면, 제2 플랜지(120)는 복수의 가스배출구들(122)과 토출불(124)를 포함한다. 복수의 가스 배출구들(122)은 제2 플랜지(120)의 중심을 따라 동일한 간격으로 형성되고, 절연가스를 통과시킨다. 일 실시예에서, 복수의 가스 배출구들(122)은 가스절연 개폐기(10)의 크기에 따라 개수가 형성될 수 있다. 이는 복수의 가스 배출구들(122)을 통해서 제2 플랜지(120)의 압력 방출효과를 증가시키기 위함이다. 토출부(124)는 홀(112)에 연결되고 복수의 가스 배출구들(122)에서 배출되는 절연가스가 모아진다. 모아진 절연가스는 홀(112)을 통해 이동된다. 토출부(124)의 단면은 직사각형 또는 정사각형으로 형성된다. 이는 절연가스가 토출되는 면적을 넓히기 위함이다. 결과적으로, 제2 플랜지(120)는 절연물(220)을 지지하고, 절연가스의 배출 통로를 제공하므로 부품을 단일화하여 제작 시간 및 제조원가를 절약할 수 있고, 가스절연 개폐기(10)의 압력에 의한 문제 발생시 안전사고로부터 관리자를 보호할 수 있다.

상기에서는 본 출원의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 출원의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 출원을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10 : 가스절연 개폐기 100 : 방압장치
110 : 제1 플랜지 120 : 제2 플랜지
130 : 방압커버 140 : 방압판
200 : 가스탱크 210 : 도체부
220: 절연물

Claims (4)

1. 가스절연 개폐기에 충진된 절연가스의 배출경로를 제공하는 가스탱크에 결합되고 상기 절연가스의 팽창시 외부의 안전영역으로 상기 절연가스를 배출시키는 가스절연 개폐기의 방압장치에 있어서,
   상기 가스탱크에 결합되고, 중앙에 상기 절연가스가 배출되는 홀을 포함하는 제1 플랜지;
   상기 제1 플랜지의 일측에 결합되고, 중심을 따라 형성되는 복수의 가스배출구들과 상기 복수의 가스배출구들을 통과한 상기 절연가스가 모아지는 토출부를 포함하는 제2 플랜지;
   상기 제1 플랜지의 타측에 결합되고, 상기 절연가스의 배출시 배출 방향을 안전 영역으로 안내하는 방압커버; 및
   상기 가스탱크의 내부 방향으로 반구를 형성하고, 상기 제1 플랜지와 상기 방압커버 사이에 결합되는 방압판을 포함하는 가스절연 개폐기의 방압장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 복수의 가스배출구들은
   상기 가스절연 개폐기의 크기에 따라 개수가 형성되는 것을 특징으로 하는 가스절연 개폐기의 방압장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 방압판은
   상기 가스절연 개폐기에 충진된 절연가스의 압력에 따라 두께를 다르게 형성하여 파열 강도를 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 가스절연 개폐기의 방압장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 제1 플랜지는
   일부에 상기 절연가스를 충진할 수 있는 가스주입구를 포함하고, 상기 가스주입구에 돌출되고 상기 절연가스의 충진시 개방되는 가스밸브가 결합되는 것을 특징으로 하는 가스절연 개폐기의 방압장치.
   
   

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