KR20130120219A - Hybrid-arc-extinction type gas circuit breaker including rotatable moving arc contact in gas insulated switchgear - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명의 실시예들은 가스절연 개폐장치에서 회전 가능한 가동 아크 접점을 포함하는 복합 소호형 차단기에 관한 것이다.Embodiments of the present invention relate to a compound extinguishing type breaker comprising a rotatable arc contact in a gas insulated switchgear.
최근에, 가스절연 개폐장치는 복합 소호형 가스 차단기를 구비해서 제조되고 있다. 상기 복합 소호형 가스 차단기는 저온의 육불화황(SF6) 가스의 분위기에서 고정 아크 접촉자, 가동 아크 접촉자, 접촉 가이더, 가스 분사실 및 피스톤을 갖는다. 상기 가스절연 개폐장치가 정상 전류의 상태에 위치되는 동안에, 상기 고정 아크 접촉자는 접촉 가이더를 통해서 가동 아크 접촉자와 접촉한다. Recently, a gas insulated switchgear has been manufactured including a compound extinguishing gas circuit breaker. The composite extinguishing gas circuit breaker has a fixed arc contactor, a movable arc contactor, a contact guider, a gas injection chamber and a piston in an atmosphere of low temperature sulfur hexafluoride (SF6) gas. While the gas insulated switchgear is in the state of normal current, the fixed arc contact is in contact with the movable arc contact through a contact guider.
상기 가동 아크 접촉자는 접촉 가이더 및 가스 분사실로 차례로 둘러싸인다. 상기 가스 분사실은 가동 아크 접촉자 상에 팽창실 및 압축실을 갖는다. 상기 팽창실 및 압축실은 가동 아크 접촉자 및 접촉 가이더와 연통한다. 상기 압축실은 피스톤을 갖는다. 상기 가스절연 개폐장치가 정상 전류의 상태로부터 고장 전류의 상태로 변환되는 동안에, 상기 팽창실은 고정 아크 접촉자 및 가동 아크 접촉자 사이의 아크를 이용해서 형성된 고온의 육불화황 가스를 접촉 가이더로부터 받는다. The movable arc contact is in turn surrounded by a contact guider and a gas injection chamber. The gas injection chamber has an expansion chamber and a compression chamber on the movable arc contactor. The expansion chamber and compression chamber communicate with the movable arc contactor and the contact guider. The compression chamber has a piston. While the gas insulated switchgear is converted from the state of the normal current to the state of the fault current, the expansion chamber receives from the contact guider a hot sulfur hexafluoride gas formed using an arc between the fixed arc contact and the movable arc contact.
상기 고온의 육불화황 가스는 팽창실에 축적되어서 팽창실 내 가스 압력을 증가시킨다. 상기 가스 압력이 팽창실에서 임계치를 초과하면, 상기 고온의 육불화황 가스는 팽창실로부터 접촉 가이더를 향해서 다시 흐른다. 이 경우에, 상기 압축실은 피스톤을 이용해서 저온의 압축된 육불화황 가스를 갖는다. 상기 저온의 압축된 육불화황 가스는 피스톤으로 강제적으로 밀려서 압축실로부터 접촉 가이더로 흐른다. The high temperature sulfur hexafluoride gas accumulates in the expansion chamber to increase the gas pressure in the expansion chamber. If the gas pressure exceeds a threshold in the expansion chamber, the hot sulfur hexafluoride gas flows back from the expansion chamber toward the contact guider. In this case, the compression chamber has a low temperature compressed sulfur hexafluoride gas using a piston. The cold compressed sulfur hexafluoride gas is forcibly pushed by a piston and flows from the compression chamber to the contact guider.
이를 통해서, 상기 고온의 육불화황 가스, 및 저온의 압축된 육불화황 가스는 접촉 가이더를 통하여 흘러서 고정 아크 접촉자 및 가동 아크 접촉자 사이의 아크에 분사될 수 있다. 그러나, 상기 고온의 육불화황 가스, 및 저온의 압축된 육불화황 가스는 짧은 시간 내에 아크를 완전히 소멸시키지 못하기 때문에 고정 아크 접촉자 및 가동 아크 접촉자 사이의 교류의 대전류 및/ 또는 소전류의 흐름을 없애는데 한계를 갖는다. Through this, the high temperature sulfur hexafluoride gas and the low temperature compressed sulfur hexafluoride gas may flow through the contact guider and injected into the arc between the fixed arc contactor and the movable arc contactor. However, the high temperature sulfur hexafluoride gas and the low temperature compressed sulfur hexafluoride gas do not completely extinguish the arc in a short time, so the flow of large current and / or small current of alternating current between the fixed arc contactor and the movable arc contactor There is a limit to eliminating.
왜냐하면, 상기 팽창실 및 압축실은 가스절연 개폐장치의 소형화에 기인해서 고온의 육불화황 가스, 및 저온의 압축된 육불화황 가스의 저장 용량 및/ 또는 분사 용량을 적게 가지기 때문이다. 또한, 상기 가스절연 개폐장치의 소형화는 복합 소호형 가스 차단기의 조작 기기의 조작 성능을 낮추기 때문에 고온의 육불화황 가스, 및 저온의 압축된 육불화황 가스의 분사 속도를 작게 하는데 기여한다. This is because the expansion chamber and the compression chamber have low storage capacity and / or injection capacity of the high temperature sulfur hexafluoride gas and the low temperature compressed sulfur hexafluoride gas due to the miniaturization of the gas insulated switchgear. In addition, the miniaturization of the gas insulated switchgear contributes to reducing the injection speed of the high temperature sulfur hexafluoride gas and the low temperature compressed sulfur hexafluoride gas since the operation performance of the operation device of the complex extinguishing gas circuit breaker is lowered.
상기 가스절연 개폐장치의 고장 전류의 상태에서, 상기 고정 아크 접촉자 및 가동 아크 접촉자 사이의 교류의 대전류 및/ 또는 소전류의 계속적인 흐름은 복합 소호형 가스 차단기의 교류 차단 성능을 열화시킨다. 상기 복합 소호형 가스 차단기의 교류 차단 성능의 열화는 고온의 육불화황 가스의 확산으로 인해서 접촉 가이더 및/ 또는 팽창실에 국부적인 온도 상승을 일으킨다. 상기 접촉 가이더 및/ 또는 팽창실의 국부적인 온도 상승은 시간에 따라서 접촉 가이더 및/ 또는 팽창실의 용삭을 촉진시킨다.In the state of fault current of the gas insulated switchgear, the continuous flow of large current and / or small current of alternating current between the fixed arc contactor and the movable arc contactor deteriorates the alternating current blocking performance of the complex extinguishing type gas circuit breaker. The deterioration of the alternating current blocking performance of the complex extinguishing type gas circuit breaker causes a local temperature rise in the contact guider and / or the expansion chamber due to the diffusion of the high temperature sulfur hexafluoride gas. The local temperature rise of the contact guider and / or expansion chamber promotes the melting of the contact guider and / or expansion chamber over time.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 가스절연 개폐장치의 고장 전류의 상태에서 고정 아크 접점 및 가동 아크 접점 사이의 아크를 짧은 시간 내에 강제적으로 소멸시키도록 구성되는 복합 소호형 가스 차단기를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a compound extinguishing gas circuit breaker configured to forcibly extinguish an arc between a fixed arc contact and a movable arc contact in a short time in a fault current state of a gas insulated switchgear. .
본 발명이 해결하려는 다른 과제는 앞서 언급한 과제로 한정되지 않으며, 여기서 언급되지 않은 다른 과제는 이하의 설명으로부터 당업자에게 충분히 이해될 수 있을 것이다.Other problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned here will be fully understood by those skilled in the art from the following description.
본 발명의 실시예들에 따르는 복합 소호형 가스 차단기는, 가스절연 개폐장치에서, 고정부 내에 고정 아크 접점 그리고 상기 고정부에 결합되는 가동부 내에 회전 가이더, 회전자 및 구동 로드를 포함할 수 있다. 상기 회전 가이더는 상기 회전자 및 상기 구동 로드를 둘러쌀 수 있다. 상기 회전자는 원통으로 이루어져서 상기 원통의 측벽으로부터 중심축을 향하도록 일 측부에 가동 아크 접점 및 타 측부에서 결합 접점을 가질 수 있다. 상기 가동 아크 접점은 상기 고정 아크 접점과 마주볼 수 있다. 상기 결합 접점은 상기 회전자의 외부 측벽에 위치하는 돌출부를 통해서 상기 회전 가이더에 나사 결합되고 그리고 상기 회전자의 내부에 위치하는 베어링을 통해서 상기 구동 로드에 회전 결합될 수 있다.The complex extinguishing type gas circuit breaker according to the embodiments of the present invention may include a rotary guider, a rotor and a driving rod in a fixed arc contact and a movable part coupled to the fixed part in the gas insulated switchgear. The rotary guider may surround the rotor and the drive rod. The rotor may be made of a cylinder to have a movable arc contact on one side and a coupling contact on the other side to face the central axis from the side wall of the cylinder. The movable arc contact may face the fixed arc contact. The coupling contact may be screwed to the rotary guider via a protrusion located on the outer sidewall of the rotor and may be rotationally coupled to the drive rod through a bearing located inside the rotor.
상기 회전자는 상기 고정 아크 접점의 중심축의 주위로 회전하도록 구성될 수 있다.The rotor may be configured to rotate about the central axis of the fixed arc contact.
상기 회전자는 상기 구동 로드의 직선 운동에 대응해서 회전 운동을 하도록 구성될 수 있다.The rotor may be configured to rotate in response to a linear movement of the drive rod.
상기 복합 소호형 가스 차단기는 상기 회전자를 순서적으로 둘러싸는 노즐 및 실린더를 더 포함한다. 상기 노즐은 상기 가동 아크 접점을 둘러싸면서 상기 고정 아크 접접을 향하여 돌출할 수 있다. 상기 실린더는 상기 노즐로부터 돌출해서 상기 회전자 상에 적어도 하나의 챔버를 한정하고 그리고 상기 적어도 하나의 챔버 내에 피스톤을 포함할 수 있다. 상기 피스톤은 상기 회전자를 둘러쌀 수 있다. 상기 회전 가이더는 상기 피스톤 및 상기 회전자 사이에 위치해서 상기 피스톤에 고정될 수 있다.The combined extinguishing gas blocker further includes a nozzle and a cylinder that surround the rotor in sequence. The nozzle may protrude toward the fixed arc contact while surrounding the movable arc contact. The cylinder may protrude from the nozzle to define at least one chamber on the rotor and include a piston in the at least one chamber. The piston may surround the rotor. The rotary guider may be positioned between the piston and the rotor to be fixed to the piston.
상기 구동 로드는 상기 피스톤에 대해서 직선 운동을 하고, 그리고 상기 회전자, 상기 노즐 및 상기 실린더는 상기 피스톤 및 상기 구동 로드에 대해서 회전 운동을 하도록 구성될 수 있다..The drive rod may be configured to make a linear movement with respect to the piston, and the rotor, the nozzle and the cylinder may be configured to rotate with respect to the piston and the drive rod.
이와는 다르게, 상기 노즐, 상기 실린더 및 상기 구동 로드는 상기 피스톤에 대해서 직선 운동을 하고, 그리고 상기 회전자는 상기 피스톤 및 상기 구동 로드에 대해서 회전 운동을 하도록 구성될 수 있다.Alternatively, the nozzle, the cylinder and the drive rod may be configured to make a linear movement with respect to the piston, and the rotor to make a rotational movement with respect to the piston and the drive rod.
상기 가스절연 개폐장치가 정상 전류의 상태에서, 상기 가동 아크 접점은 상기 피스톤에 대해서 상기 회전자, 상기 노즐, 상기 실린더의 회전 운동 및 상기 구동 로드의 직선 운동을 통하여 상기 고정 아크 접점과 접촉하도록 구성될 수 있다.In the state where the gas insulated switchgear is in the normal current state, the movable arc contact is configured to contact the fixed arc contact through the rotational movement of the rotor, the nozzle, the cylinder and the linear movement of the drive rod with respect to the piston. Can be.
상기 가스절연 개폐장치가 고장 전류의 상태에서, 상기 가동 아크 접점은 상기 피스톤에 대해서 상기 회전자, 상기 노즐, 상기 실린더의 회전 운동 및 상기 구동 로드의 직선 운동을 통하여 상기 고정 아크 접점으로부터 떨어지도록 구성될 수 있다.The movable arc contact is configured to be separated from the fixed arc contact through the rotational movement of the rotor, the nozzle, the cylinder and the linear movement of the drive rod with respect to the piston while the gas insulated switchgear is in a fault current state. Can be.
상술한 바와 같이, 상기 가스절연 개폐장치의 고장 전류의 상태에서, As described above, in the state of the fault current of the gas insulated switchgear,
본 발명의 실시예들에 따르는 복합 소호형 가스 차단기는 가동부 내 회전자를 회전시켜서 고정 아크 접점 및 가동 아크 접점 사이에 위치하는 아크의 생성 길이를 시간에 따라서 다르게 하여 아크의 두께를 작게 할 수 있다.The composite extinguishing gas circuit breaker according to the embodiments of the present invention may rotate the rotor in the movable part to reduce the arc thickness by varying the generation length of the arc located between the fixed arc contact and the movable arc contact over time. .
상기 복합 소호형 가스 차단기는 가동부 내 회전자를 회전시켜서 고정 아크 접점 및 가동 아크 접점 사이에 위치하는 아크의 생성 방향을 시간에 따라서 다르게 하여 고정 아크 접점 및 가동 아크 접점의 첨점들 사이에 아크를 집중시킬 수 있다.The complex extinguishing gas circuit breaker rotates the rotor in the movable part to concentrate the arc between the peaks of the fixed arc contact and the movable arc contact by varying the generation direction of the arc located between the fixed arc contact and the movable arc contact over time. You can.
상기 복합 소호형 가스 차단기는 가동부 내 회전자의 회전으로 고정 아크 접점 및 가동 아크 접점 사이에 아크의 두께를 작게 하고 그리고 고정 아크 접점 및 가동 아크 접점의 첨점들 사이에 아크를 집중시켜서 짧은 시간 내에 아크를 강제적으로 소멸시킬 수 있다.The complex extinguishing gas circuit breaker reduces the arc thickness between the fixed arc contact and the movable arc contact by the rotation of the rotor in the movable portion, and concentrates the arc between the peaks of the fixed arc contact and the movable arc contact, thereby providing an arc within a short time. Can be forcibly destroyed.
상기 복합 소호형 가스 차단기는 가동부 내 회전자의 회전으로 고정 아크 접점 및 가동 아크 접점 사이의 아크를 짧은 시간 내에 강제적으로 소멸시켜서 고온의 육불화황 가스를 통하여 노즐 및/ 또는 팽창실에 국부적인 온도 상승을 방지시킬 수 있다.The complex extinguishing type gas circuit breaker forcibly extinguishes the arc between the fixed arc contact and the movable arc contact in a short time due to the rotation of the rotor in the movable portion, thereby allowing a local temperature in the nozzle and / or expansion chamber through the hot sulfur hexafluoride gas. The rise can be prevented.
상기 복합 소호형 가스 차단기는 가동부 내 회전자의 회전으로 고정 아크 접점 및 가동 아크 접점 사이의 아크를 짧은 시간 내에 강제적으로 소멸시켜서 고온의 육불화황 가스를 통하여 노즐 및/ 또는 팽창실의 용삭을 방지할 수 있다.The complex extinguishing type gas circuit breaker forcibly extinguishes the arc between the fixed arc contact and the movable arc contact in a short time due to the rotation of the rotor in the movable part, thereby preventing the nozzle and / or expansion chamber from being swept through the high temperature sulfur hexafluoride gas. can do.
상기 복합 소호형 가스 차단기는 가동부 내 회전자를 회전시켜서 가스절연 개폐장치의 소형화에 대응하도록 구동부의 조작 성능을 계속해서 낮출 수 있는 구동부에 대한 설계 여유도를 증가시킬 수 있다.The complex extinguishing type gas circuit breaker may increase the design margin for the driving unit which may continuously lower the operating performance of the driving unit to correspond to the miniaturization of the gas insulated switchgear by rotating the rotor in the movable unit.
도 1 은 본 발명의 실시예들에 따르는 가스절연 개폐장치 내 복합 소호형 가스 차단기를 보여주는 단면도이다.
도 2 는 도 1 의 'A' 영역에서 회전자의 결합 접점, 회전 가이더, 및 구동 로드의 결합 관계를 보여주는 확대도이다.
도 3 내지 6 은 본 발명의 실시예들에 따르는 가스절연 개폐장치 내 복합 소호형 가스 차단기의 동작을 설명하는 단면도들이다.1 is a cross-sectional view showing a complex extinguishing type gas circuit breaker in a gas insulated switchgear according to embodiments of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view illustrating a coupling relationship between a coupling contact of a rotor, a rotation guider, and a driving rod in region 'A' of FIG. 1.
3 to 6 are cross-sectional views illustrating the operation of the complex extinguishing type gas circuit breaker in the gas insulated switchgear according to the embodiments of the present invention.
먼저, 가스절연 개폐장치에서 회전 가능한 가동 아크 접점을 포함하는 복합 소호형 차단기는 도 1 및 2 를 참조해서 보다 상세히 설명하기로 한다.First, a complex extinguishing type breaker including a rotatable arc contact in a gas insulated switchgear will be described in more detail with reference to FIGS. 1 and 2.
도 1 은 본 발명의 실시예들에 따르는 가스절연 개폐장치 내 복합 소호형 가스 차단기를 보여주는 단면도이다. 이 경우에, 도 1 은 가스절연 개폐장치의 정상 전류의 상태에서 복합 소호형 가스 차단기를 도시한다.1 is a cross-sectional view showing a complex extinguishing type gas circuit breaker in a gas insulated switchgear according to embodiments of the present invention. In this case, Fig. 1 shows a compound extinguishing gas circuit breaker in the state of the steady current of the gas insulated switchgear.
도 1 을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따르는 복합 소호형 가스 차단기(60)는 고정부(10) 및 가동부(50)를 포함한다. 상기 고정부(10)는 절연부재(3), 제 1 연결부재(6) 및 고정 아크 접점(9)을 포함한다. 상기 절연부재(3)는 제 1 연결부재(6) 및 고정 아크 접점(9)을 둘러싼다. 상기 제 1 연결 부재(6)는 절연부재(3)의 내부에 위치해서 절연부재(3)에 고정된다. Referring to FIG. 1, a composite extinguishing
상기 고정 아크 접점(9)은 절연 부재(3)의 일 측부에 고정되어서 절연 부재(3)의 길이 방향으로, 또는 가동부(50)를 향해서 연장된다. 상기 가동부(50)는 고정부(10)에 삽입되어서 고정부(10)에 결합된다. 상기 가동부(50)는 회전자(22), 노즐(26), 실린더(29)를 포함한다. 상기 회전자(22) 및 노즐(26)은 고정부(10)에 부분적으로 삽입되면서 고정부(10)로부터 돌출한다. The
상기 회전자(22)는 원통으로 이루어질 수 있다. 상기 회전자(22)는 원통의 측벽으로부터 중심축을 향하도록 일 측부에 가동 아크 접점(21) 및 타 측부에서 결합 접점(23)을 갖는다. 상기 가동 아크 접점(21)은 고정 아크 접점(9)과 마주보도록 노즐(26)을 통해서 고정 아크 접점(9)과 접촉한다. 이 경우에, 상기 고정 아크 접점(9)은 가동 아크 접점(21)에 끼움 결합된다. The
상기 노즐(26)은 고정 아크 접점(9) 및 가동 아크 접점(21)을 부분적으로 둘러싼다. 따라서, 상기 회전자(22)는 노즐(26)로부터 돌출한다. 상기 노즐(26)은 내부에 유로(fluid path)를 갖는다. 상기 실린더(29)는 절연 부재(3)의 주변에서 노즐(26)을 부분적으로 둘러싸면서 회전자(22)를 따라서 연장된다. 이 경우에, 상기 회전자(22), 노즐(26) 및 실린더(29)는 팽창 챔버(32)를 한정하고, 그리고 상기 회전자(22) 및 실린더(29)는 압축 챔버(36)를 한정한다. The
상기 팽창 챔버(32) 및 압축 챔버(36)는 가동 아크 접점(23) 상에 위치된다.상기 팽창 챔버(32) 및 압축 챔버(36)는 접속 홀(34)을 통해서 서로에 대해서 연통한다. 상기 팽창 챔버(32) 및 압축 챔버(36)는 노즐(26)의 유로와 연통한다. 상기 압축 챔버(36)는 내부에 피스톤(38)을 갖는다. 상기 피스톤(38)은 압축 챔버(36)에서 수평으로 좌/ 우 운동을 한다.The
상기 피스톤(38)은 회전자(22)를 둘러싼다. 한편, 상기 복합 소호형 가스 차단기(60)는 가동부(50)에 회전 가이더(43) 및 구동 로드(49)를 더 포함한다. 상기 회전 가이더(43)는 회전자(22) 및 피스톤(38) 사이에 위치해서 피스톤(38)에 고정된다. 상기 회전 가이더(43)는 수평하게 순서적으로 위치하는 회전자(22) 및 구동 로드(49)를 둘러싼다. The
이 경우에, 상기 결합 접점(23)은 회전 가이더(43)의 복수 개의 홈(43a)들에 결합된다. 상기 결합 접점(23)은 회전자(22)의 내부에 위치하는 베어링(46)을 통하여 구동 로드(49)에 결합된다. 상기 회전자(22), 노즐(26), 실린더(29), 및 구동 로드(49)는 피스톤(38) 또는 회전 가이더(43)에 대해서 상대적으로 움직일 수 있다. In this case, the
상기 회전자(22), 회전 가이더(43) 및 구동 로드(49)의 결합 관계는 도 2 에서 좀 더 상세하게 설명하기로 한다.The coupling relationship between the
도 2 는 도 1 의 'A' 영역에서 회전자의 결합 접점, 회전 가이더, 및 구동 로드의 결합 관계를 보여주는 확대도이다. FIG. 2 is an enlarged view illustrating a coupling relationship between a coupling contact of a rotor, a rotation guider, and a driving rod in region 'A' of FIG. 1.
도 2 를 참조하면, 상기 결합 접점(23)은 돌출부(23a)를 갖는다. 상기 돌출부(23a)는 회전자(22)의 외부 측벽을 따라서 형성된다. 상기 회전 가이더(43)는 내부에 복수 개의 홈(43a)들 및 관통구(43b)를 포함한다. 상기 복수 개의 홈(43a)들은 관통구(43b)를 따라서 위치해서 회전 가이더(43)에 하나의 나선 홈을 구성할 수 있다.2, the
상기 관통구(43b)는 회전자(22) 및 구동 로드(49)의 움직임을 소정 방향으로 유도할 수 있다. 이 경우에, 상기 회전자(22)는 구동 로드(49)와 함께 관통구(43b) 내에 위치된다. 상기 결합 접점(23)의 돌출부(23a)는 회전 가이더(43)의 홈(43a)들에 위치될 수 있다. 즉, 상기 결합 접점(23)은 회전자(22)의 외부 측벽에 위치하는 돌출부(23a)를 통해서 회전 가이더(43)에 나사 결합된다. The through
또한, 상기 회전자(22)는 내부에 베어링(46)을 갖는다. 상기 베어링(46)은 결합 접점(23)으로 둘러싸여서 구동 로드(49)의 제 2 연결 부재(49a)에 고정된다. 따라서, 상기 결합 접점(23)은 회전자(22)의 내부에 위치하는 베어링(46)을 통해서 구동 로드(49)에 회전 결합된다. 상기 구동 로드(49)가 제 1 방향(D1) 또는 제 2 방향(D2)으로 직선 운동을 하는 경우에, 상기 회전자(22)는 피스톤(38), 회전 가이더(43), 및/ 또는 구동 로드(49)에 대해서 제 3 방향(D3)으로 회전 운동을 할 수 있다.The
도 3 내지 6 은 본 발명의 실시예들에 따르는 가스절연 개폐장치 내 복합 소호형 가스 차단기의 동작을 설명하는 단면도들이다. 이 경우에, 도 3 은 가스절연 개폐장치의 정상 전류의 상태에서 복합 소호형 가스 차단기의 동작을 도시한다. 3 to 6 are cross-sectional views illustrating the operation of the complex extinguishing type gas circuit breaker in the gas insulated switchgear according to the embodiments of the present invention. In this case, Fig. 3 shows the operation of the compound extinguishing type gas circuit breaker in the state of the steady current of the gas insulated switchgear.
도 4 내지 6 은 가스절연 개폐장치의 고장 전류의 상태에서 복합 소호형 가스 차단기의 동작을 도시한다. 또한, 도 5 는 도 4 의 'B' 영역에서 시간에 따라서 노즐 내 아크의 생성 길이 및 두께를 보여주는 확대도이다.4 to 6 show the operation of the compound extinguishing type gas circuit breaker in the state of the fault current of the gas insulated switchgear. FIG. 5 is an enlarged view showing the length and thickness of generation of the arc in the nozzle with time in region 'B' of FIG. 4.
도 3 을 참조하면, 상기 복합 소호형 가스 차단기(60)는 가스절연 개폐장치에 고정되는 고정부(10) 및 피스톤(38)을 갖는다. 상기 복합 소호형 가스 차단기(60)는 고정 아크 접점(9) 및/ 또는 피스톤(38)에 대해서 상대적으로 수평하게 좌/ 우 운동하는 회전자(22), 노즐(26), 실린더(29) 및 구동 노드(49)를 더 갖는다. 이 경우에, 상기 회전자(22), 노즐(26) 및 실린더(29)는 서로에 대해서 고정된다. Referring to FIG. 3, the complex extinguishing
상기 회전자(22)는 노즐(26) 및 실린더(29)로부터 분리될 수도 있다. 상기 회전자(22)는 일 측부에 가동 아크 접점(21) 및 타 측부에 결합 접점(23)을 갖는다. 상기 실린더(29)는 가동 아크 접점(23) 상에 팽창 챔버(32) 및 압축 챔버(36)를 갖는다. 상기 압축 챔버(36)는 내부에 피스톤(38)을 갖는다. 상기 피스톤(38)은 내부에 회전 가이더(43)를 갖는다. The
상기 회전 가이더(43)는 피스톤(38)에 고정된다. 상기 회전 가이더(43)는 복수 개의 홈(43a)를 통하여 도 2 와 같이 회전자(22)의 결합 접점(23)과 나사 결합한다. 상기 결합 접점(23)은 회전자(22)의 내부에 위치하는 베어링(46)을 통하여 구동 로드(49)와 회전 결합한다. 상기 구동 로드(49)는 구동부(도면에 미 도시)를 통해서 조작될 수 있다. The
한편, 상기 가스절연 개폐장치의 정상 전류의 상태에서, 상기 회전자(22), 노즐(26) 및 실린더(29)는 피스톤(38)에 대해서 상대적으로 좌 방향으로 운동해서 제 1 방향(D1)을 따라서 움직일 수 있다. 이 경우에, 상기 가동 아크 접점(21)은 피스톤(38)에 대해서 회전자(22), 노즐(26), 실린더(29) 또는 구동 로드(49)의 회전 운동 및/ 또는 직선 운동을 통하여 고정 아크 접점(9)과 접촉한다.On the other hand, in the state of the normal current of the gas insulated switchgear, the
상기 고정 아크 접점(9)은 노즐(26)을 통해서 가동 아크 접점(21)에 접촉된다. 상기 고정 아크 접점(9) 및 가동 아크 접점(21)은 복합 소호형 가스 차단기(60)에 교류의 대전류를 흐르게 할 수 있다. 더불어서, 상기 압축 챔버(36)는 실린더(29)의 이동에 기인해서 가스 저장 용량을 도 4 또는 6 대비 크게 가질 수 있다. 상기 압축 챔버(36)는 저온의 육불화황(SF6) 가스로 채워질 수 있다.The fixed
도 4 를 참조하면, 상기 가스절연 개폐장치의 고장 전류의 상태에서, 상기 회전자(22), 노즐(26), 실린더(29) 및 구동 로드(49)는 피스톤(38)에 대해서 상대적으로 우 방향으로 운동해서 제 2 방향(D2)을 따라서 움직일 수 있다. 이 경우에, 상기 구동 노드(49)는 피스톤(38) 및/ 또는 회전 가이더(43)에 대해서 제 2 방향(D2)으로 직선 운동을 할 수 있다. Referring to FIG. 4, in the state of fault current of the gas insulated switchgear, the
상기 회전자(22), 노즐(26) 및 실린더(29)는 피스톤(38) 및 구동 로드(49)에 대해서 제 3 방향(D3)으로 회전 운동을 할 수 있다. 이와는 다르게, 상기 노즐(26), 실린더(29) 및 구동 로드(49)는 피스톤(38)에 대해서 제 2 방향(D2)으로 직선 운동을 하고, 상기 회전자(22)는 피스톤(38) 및 구동 로드(49)에 대해서 제 3 방향(D3)으로 회전 운동을 할 수 있다. The
이를 통해서, 상기 회전자(22)는 고정 아크 접점의 중심축(C)의 주위로 회전할 수 있다. 상기 가동 아크 접점(21)은 고정 아크 접점(9)으로부터 분리된다. 상기 고정 아크 접점(9) 및 가동 아크 접점(23)은 교류의 대전류를 이용해서 노즐(26) 내에 제 1 아크(62a)를 발생시킨다. 상기 제 1 아크(62a)는 고정 아크 접점(9) 및 가동 아크 접점(21) 사이에서 발생된다. Through this, the
상기 제 1 아크(62a)는 회전자(22)의 회전 운동에 대응해서 고정 아크 접점(9) 및 가동 아크 접점(21) 사이에서 제 4 방향(D4)으로 회전 운동할 수 있다. 상기 제 1 아크(62a)의 회전 운동은 도 5 에서 좀 더 상세하게 설명하기로 한다. 상기 제 1 아크(62a)는 열 에너지를 이용해서 저온의 육불화황 가스를 가열해서 고온의 육불화황 가스를 생성할 수 있다. The
상기 고온의 육불화황 가스는 고온의 노즐(26)로부터 저온의 팽창실(32)을 향하여 확산되는 흐름선(64)을 따라서 이동할 수 있다. 한편, 상기 압축실(36)의 저온의 육불화황 가스는 실린더(29)의 이동 때문에 피스톤(38)에 의해서 압축될 수 있다.The high temperature sulfur hexafluoride gas may move along the
도 5 를 참조하면, 상기 가스절연 개폐장치의 고장 전류의 상태에서, 상기 회전자(22)가 제 3 방향(D3)으로 회전 운동되는 동안에, 상기 제 1 아크(62a)는 고정 아크 접점(9) 및 가동 아크 접점(21) 사이에서 제 4 방향(D4)으로 회전 운동한다. 이 경우에, 상기 제 1 아크(62a)는 제 4 방향(D4)으로 회전 운동하기 때문에 제 2 아크(62b)로 변환된다. Referring to FIG. 5, in the state of a fault current of the gas insulated switchgear, while the
상기 제 2 아크(62b)는 고정 아크 접점(9) 및 가동 아크 접점(21) 사이에서 제 1 아크(62a) 대비 생성 길이 및 두께를 시간에 따라서 다르게 해서 형성된 것이다. 왜냐하면, 상기 제 1 아크(62a)는 고정 아크 접점(9)의 단부 내 굴곡 면, 및 가동 아크 접점(21)의 접촉면 사이의 교류의 대전류의 흐름을 따라서 형성되지만, 상기 제 2 아크(62b)는 회전자(22)의 회전 운동 때문에 단위 면적 당 정전기의 세기를 가장 크게 가지는 고정 아크 접점(9) 및 가동 아크 접점(21)의 첨점들 사이를 향하여 제 5 방향(D5)을 따라서 이동되어서 형성되기 때문이다. The
이 경우에, 상기 대전류의 크기는 제 1 아크(62a) 및 제 2 아크(62b)에 대해서 동일하기 때문에, 상기 제 2 아크(62b)는 고정 아크 접점(9) 및 가동 아크 접점(21) 사이의 거리에 대응해서 제 1 아크(62a) 대비 생성 길이 및 두께를 다르게 가질 수 있다. 즉, 상기 제 2 아크(62b)의 생성 길이는 제 1 아크(62a)의 생성 길이 보다 크고, 상기 제 2 아크(62b)의 두께는 제 1 아크(62a)의 두께 보다 작다.In this case, since the magnitude of the large current is the same for the
도 6 을 참조하면, 상기 고온의 육불화황 가스가 팽창 챔버(32)에서 가스 압력을 임계치보다 크게 가지는 경우에, 상기 고온의 육불화황 가스는 팽창 챔버(32)로부터 노즐(26)을 향해서 확산되는 흐름선(66)을 따라서 이동될 수 있다. 따라서, 상기 고온의 육불화황 가스는 팽창 챔버(32)로부터 노즐(23)을 향해서 확산될 수 있다. 계속해서, 상기 고온의 육불화황 가스는 고정 아크 접점(9) 및 가동 아크 접점(21) 사이에 분사된다. Referring to FIG. 6, when the high temperature sulfur hexafluoride gas has a gas pressure greater than a threshold in the
상기 고온의 육불화황 가스는 도 5 의 제 2 아크(62b)에 분사되어서 짧은 시간 내에 고정 아크 접점(9) 및 가동 아크 접점(23) 사이에서 끊어진 아크(68)를 생성한다. 왜냐하면, 상기 제 2 아크(62b)는 도 5 의 제 1 아크(62a) 대비 작은 두께를 가지기 때문이다. 상기 끊어진 아크(68)는 고정 아크 접점(9) 및 가동 아크 접점(23) 사이에 교류의 대전류의 흐름을 방지할 수 있다. The hot sulfur hexafluoride gas is injected into the
더불어서, 상기 피스톤(38)은 압축 챔버(36) 내 저온의 압축된 육불화황 가스를 압축 챔버(36)로부터 노즐(26)을 향해서 분사시킨다. 상기 저온의 압축된 육불화황 가스는, 도 6 에 도시되지 않지만, 노즐(26)을 통해서 끊어진 아크(68)를 완전히 소멸시킬 수 있다. 이 경우에, 상기 저온의 압축된 육불화황 가스는 고정 아크 접점(9) 및 가동 아크 접점(23) 사이에 교류의 소전류의 흐름을 방지할 수 있다. In addition, the
이 경우에, 상기 제 2 아크(62b)가 고온의 육불화황 가스 및 저온의 압축된 육불화황 가스를 이용해서 짧은 시간 내에 끊어지기 때문에, 도 3 의 구동부는 가스절연 개폐장치의 소형화에 대응해서 종래 기술 대비 더 작은 크기로 설계될 수 있다. In this case, since the
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.
3; 절연 부재, 6; 제 1 연결 부재
9; 고정 아크 접점, 10; 고정부
21; 가동 아크 접점, 22; 회전자
23; 결합 접점, 23a; 돌출부
26; 노즐, 29; 실린더
32; 팽창 챔버, 34; 접속 홀,
36; 압축 챔버. 38; 피스톤
43; 회전 가이더, 43a; 홈
43b; 관통구, 46; 베어링
49; 구동 로드, 49a; 제 2 연결 부재
50; 가동부, 60; 복합 소호형 가스 차단기
62a, 62b, 68; 아크들, 64, 66; 흐름선들
A, B; 확대 영역들, C; 중심축,
D1, D2, D3, D4, D5; 제 1 내지 5 방향들. 3;
9; Fixed arc contacts, 10; [0035]
21; Movable arc contact, 22; Rotor
23; Coupling contact, 23a; projection part
26; Nozzle, 29; cylinder
32; Expansion chamber, 34; Connection hall,
36; Compression chamber. 38; piston
43; Rotary guider, 43a; home
43b; Through hole, 46; bearing
49; Drive rod, 49a; Second connecting member
50; Moving
62a, 62b, 68; Arcs, 64, 66; Streamlines
A, B; Magnification regions C; Central Axis,
D1, D2, D3, D4, D5; First to fifth directions.
Claims (8)
고정부 내에 고정 아크 접점; 및
상기 고정부에 결합되는 가동부 내에 회전 가이더, 회전자 및 구동 로드를 포함하되,
상기 회전 가이더는 상기 회전자 및 상기 구동 로드를 둘러싸고,
상기 회전자는 원통으로 이루어져서 상기 원통의 측벽으로부터 중심축을 향하도록 일 측부에 가동 아크 접점 및 타 측부에서 결합 접점을 가지고,
상기 가동 아크 접점은 상기 고정 아크 접점과 마주보고, 및
상기 결합 접점은 상기 회전자의 외부 측벽에 위치하는 돌출부를 통해서 상기 회전 가이더에 나사 결합되고 그리고 상기 회전자의 내부에 위치하는 베어링을 통해서 상기 구동 로드에 회전 결합되는 복합 소호형 가스 차단기.In gas insulated switchgear,
A fixed arc contact in the fixture; And
Including a rotary guider, a rotor and a driving rod in the movable portion coupled to the fixed portion,
The rotary guider surrounds the rotor and the drive rod,
The rotor consists of a cylinder and has a movable arc contact on one side and a coupling contact on the other side to face the central axis from the side wall of the cylinder,
The movable arc contact faces the fixed arc contact, and
And the coupling contact is screwed to the rotary guider via a protrusion located on the outer sidewall of the rotor and rotationally coupled to the drive rod through a bearing located inside the rotor.
상기 회전자는 상기 고정 아크 접점의 중심축의 주위로 회전하도록 구성되는 복합 소호형 가스 차단기.The method of claim 1,
And the rotor is configured to rotate about a central axis of the fixed arc contact.
상기 회전자는 상기 구동 로드의 직선 운동에 대응해서 회전 운동을 하도록 구성되는 복합 소호형 가스 차단기.The method of claim 1,
And said rotor is configured to rotate in response to a linear movement of said drive rod.
상기 회전자를 순서적으로 둘러싸는 노즐 및 실린더를 더 포함하되,
상기 노즐은 상기 가동 아크 접점을 둘러싸면서 상기 고정 아크 접접을 향하여 돌출하고,
상기 실린더는 상기 노즐로부터 돌출해서 상기 회전자 상에 적어도 하나의 챔버를 한정하고 그리고 상기 적어도 하나의 챔버 내에 피스톤을 포함하고,
상기 피스톤은 상기 회전자를 둘러싸고, 및
상기 회전 가이더는 상기 피스톤 및 상기 회전자 사이에 위치해서 상기 피스톤에 고정되는 복합 소호형 가스 차단기.The method of claim 1,
Further comprising a nozzle and a cylinder for sequentially surrounding the rotor,
The nozzle protrudes toward the fixed arc contact while surrounding the movable arc contact,
The cylinder protrudes from the nozzle to define at least one chamber on the rotor and includes a piston in the at least one chamber,
The piston surrounds the rotor, and
And the rotary guider is positioned between the piston and the rotor to be fixed to the piston.
상기 구동 로드는 상기 피스톤에 대해서 직선 운동을 하고, 및
상기 회전자, 상기 노즐 및 상기 실린더는 상기 피스톤 및 상기 구동 로드에 대해서 회전 운동을 하도록 구성되는 복합 소호형 가스 차단기.5. The method of claim 4,
The drive rod makes a linear movement with respect to the piston, and
And said rotor, said nozzle and said cylinder are configured to rotate with respect to said piston and said drive rod.
상기 노즐, 상기 실린더 및 상기 구동 로드는 상기 피스톤에 대해서 직선 운동을 하고, 및
상기 회전자는 상기 피스톤 및 상기 구동 로드에 대해서 회전 운동을 하도록 구성되는 복합 소호형 가스 차단기.5. The method of claim 4,
The nozzle, the cylinder and the driving rod make a linear motion with respect to the piston, and
And the rotor is configured to make rotational movement with respect to the piston and the drive rod.
상기 가스절연 개폐장치가 정상 전류의 상태에서,
상기 가동 아크 접점은 상기 피스톤에 대해서 상기 회전자, 상기 노즐, 상기 실린더의 회전 운동 및 상기 구동 로드의 직선 운동을 통하여 상기 고정 아크 접점과 접촉하도록 구성되는 복합 소호형 가스 차단기.5. The method of claim 4,
In the state where the gas insulated switchgear is a normal current,
And the movable arc contact is configured to contact the fixed arc contact with the rotor, the nozzle, the rotary motion of the cylinder and the linear motion of the drive rod relative to the piston.
상기 가스절연 개폐장치가 고장 전류의 상태에서,
상기 가동 아크 접점은 상기 피스톤에 대해서 상기 회전자, 상기 노즐, 상기 실린더의 회전 운동 및 상기 구동 로드의 직선 운동을 통하여 상기 고정 아크 접점으로부터 떨어지도록 구성되는 복합 소호형 가스 차단기.5. The method of claim 4,
In the state of the gas insulated switchgear failure current,
And the movable arc contact is configured to be separated from the fixed arc contact with the rotor, the nozzle, the rotary motion of the cylinder and the linear motion of the drive rod with respect to the piston.
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