KR20140044205A - 가스절연 개폐장치 - Google Patents

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이철호
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Abstract

가스절연 개폐장치가 제공된다. 상기 가스절연 개폐장치는 가스 탱크, 절연 스페이서 및 지지 부재를 포함한다. 상기 절연 스페이서는 에폭시 몸체 및 중심 도체를 포함한다. 상기 중심 도체는 소정의 곡률 반경을 가지는 볼록부를 포함한다.

Description

가스절연 개폐장치{GAS INSULATED SWITCHGEAR}
본 발명의 실시예들은 가스절연 개폐장치에 관한 것이다.
일반적으로, 가스절연 개폐장치는 가스 탱크, 지지부, 고전압 도체, 절연 가스 및 절연 스페이서들로 구성된다. 상기 가스 탱크는 내부에 지지부, 고전압 도체 및 절연 가스(SF6)를 갖는다. 상기 지지부는 고전압 도체와 결합되어서 고전압 도체를 지지한다. 상기 절연 스페이서들은 가스 탱크의 양 측부들에 위치해서 가스 탱크의 입구들을 외부로부터 차폐시킨다.
상기 절연 스페이서들은 중심 도체들 및 에폭시 몸체들을 갖는다. 상기 중심 도체들은 지지부의 일측부에 고정되어서 에폭시 몸체들을 관통한다. 상기 중심 도체들은 지지부를 통해서 고전압 도체와 전기적으로 접속한다. 이를 통해서, 상기 가스절연 개폐장치는 절연 스페이서들 및 지지부를 이용해서 고전압 도체를 지지하고 그리고 고전압 도체를 가스 탱크로부터 이격시킨다.
상기 가스절연 개폐장치는 고전압 도체를 이용하여 정상 전류의 상태에서 가스 탱크의 내부에 교류 대전류의 흐름을 원활하게 하고, 그리고 고장 전류의 상태에서 가스 탱크의 내부에 교류 대전류의 흐름을 차단시킬 수 있다. 이 경우에, 상기 절연 가스는 가스 탱크의 내부에서 교류 대전류로부터 발생되는 주 아크(main arc)를 소호시키는데 기여한다.
그러나, 상기 중심 도체들, 에폭시 몸체, 지지부 및/ 또는 절연 가스는 가스 탱크의 입구들의 주변에서 서로 접촉해서 삼중점(triple junction)들을 형성한다. 상기 삼중점들은 중심 도체의 모서리에서 첨점들일 수 있다. 상기 삼중점들은 가스 탱크의 내부에서 정전기적 포텐셜을 가장 크게 가질 수 있다. 따라서, 상기 삼중점들은 가스절연 개폐장치의 정상 전류의 상태 및/ 또는 고장 전류의 상태에서 교류 대전류의 흐름 동안에 절연 스페이서의 표면을 따라서 발생되는 연면 방전에 자주 노출될 수 있다.
상기 연면 방전은 삼중점들의 주변에 위치하는 에폭시 몸체들을 쉽게 파괴시킬 수 있다. 상기 에폭시 몸체의 파괴는 가스 탱크로부터 외부를 향해서 절연 가스를 누출시킬 수 있다. 상기 절연 가스의 누출은 가스절연 개폐장치의 고장 전류의 상태에서 가스 탱크의 내부에 발생되는 주 아크를 완전히 소호시키는데 어려움을 가중시킬 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 가스 탱크 내 절연 스페이서의 에폭시 몸체, 및 지지 부재 사이에서 중심 도체의 노출 면에 전기적 포텐셜을 낮추어서 연면 방전으로 인한 에폭시 몸체의 파괴를 방지하는데 적합한 가스절연 개폐장치를 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하려는 다른 과제는 앞서 언급한 과제로 한정되지 않으며, 여기서 언급되지 않은 다른 과제는 이하의 설명으로부터 당업자에게 충분히 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예들에 따르는 가스절연 개폐장치는, 가스 탱크, 상기 가스 탱크의 입구를 차폐하도록 상기 가스 탱크의 벽으로부터 상기 가스 탱크의 중앙 영역을 향해서 연장하는 에폭시 몸체, 및 상기 가스 탱크의 중앙 영역에서 상기 에폭시 몸체로 둘러싸이는 중심 도체를 포함하는 절연 스페이서, 및 상기 중심 도체의 일 측부 상에 위치해서 상기 중심 도체로부터 상기 가스 탱크의 내부를 향해서 연장하는 지지 부재를 포함한다. 상기 중심 도체는 상기 에폭시 몸체와 접촉하면서 소정의 곡률 반경을 가지는 볼록부를 포함한다. 상기 볼록부는 상기 가스 탱크의 상기 벽을 향해서 상기 지지 부재보다 높게 돌출한다.
상기 가스절연 개폐장치는 상기 가스 탱크 내에서 절연 가스를 더 포함한다. 상기 중심 도체는 상기 에폭시 몸체 및 상기 지지 부재를 통해서 상기 절연 가스에 접촉되는 노출 면을 갖는다.
상기 볼록부는 상기 중심 도체에서 상기 노출 면으로부터 이격된다.
상기 볼록부는 상기 중심 도체에서 하나의 볼록 면을 가지고, 및 상기 볼록 면은 상기 노출면의 일부를 포함한다.
상기 볼록부는 상기 중심 도체에서 적어도 두 개의 볼록 면들을 가지면서 상기 적어도 두 개의 볼록 면들의 각각에 및 상기 적어도 두 개의 볼록 면들 사이에 첨점들을 가지고, 및 상기 적어도 두 개의 볼록 면들 중 하나는 상기 노출 면의 일부를 포함한다.
상기 가스절연 개폐장치는 상기 중심 도체에서 상기 볼록부의 주변에 오목부를 더 포함한다. 상기 볼록부는 하나의 볼록 면을 가지고, 상기 볼록 면은 상기 노출 면의 일부를 포함하고, 및 상기 오목부는 상기 볼록 면에 연결되는 오목 면을 갖는다.
상기 중심 도체는 상기 에폭시 몸체에 적어도 하나 형성된다. 상기 중심 도체는 알루미늄(Al) 및 구리(Cu) 중 적어도 하나를 포함한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르는 가스절연 개폐장치는 절연 스페이서의 중심 도체에 볼록부 및/ 또는 오목부를 구비하여 가스 탱크 내 절연 스페이서의 에폭시 몸체, 및 지지 부재 사이에 위치하는 중심 도체의 노출면에서 전기적 포텐셜을 낮출 수 있다.
상기 가스절연 개폐장치는 절연 스페이서의 중심 도체에 볼록부 및/ 또는 오목부를 구비해서 연면 방전에 기인된 절연 스페이서의 파괴를 방지할 수 있다.
상기 가스절연 개폐장치는 절연 스페이서의 중심 도체에 볼록부 및/ 또는 오목부를 구비해서 절연 스페이서를 보호하여 가스 탱크로부터 외부를 향하는 절연 가스의 누출을 방지할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 실시예들에 따르는 가스절연 개폐장치를 보여주는 단면도이다.
도 2 는 도 1 의 절연 스페이서를 보여주는 사시도이다.
도 3 내지 6 은 도 1 의 확대 영역에서 본 발명의 실시예들에 따르는 중심 도체를 보여주는 단면도들이다.
도 7 은 본 발명의 실시예들에 따르는 절연 스페이서를 보여주는 사시도이다.
도 8 은 본 발명의 실시예들에 따르는 가스절연 개폐장치의 동작을 설명하는 단면도이다.
먼저, 본 발명의 실시예들에 따르는 가스절연 개폐장치는 도 1 내지 6 을 참조해서 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 1 은 본 발명의 실시예들에 따르는 가스절연 개폐장치를 보여주는 단면도이다.
도 1 을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따르는 가스절연 개폐장치(60)는 제 1 절연 스페이서(18), 제 1 가스 탱크(23), 제 1 지지 부재(44), 제 1 고전압 도전체(55) 및 제 1 절연 가스(G1)를 포함한다. 상기 제 1 절연 스페이서(18)는 제 1 가스 탱크(23)의 입구를 차폐하도록 구성된다. 상기 제 1 절연 스페이서(18)는 접지 부재(4), 에폭시 몸체(8) 및 중심 도체(12)를 포함한다. 상기 접지 부재(4)는 제 1 가스 탱크(23)의 제 1 플렌지(26)에 나사 부재(29)들로 고정될 수 있다.
상기 접지 부재(4)는 도전 물질을 포함한다. 상기 에폭시 몸체(8)는 접지 부재(4)에 고정된다. 상기 에폭시 몸체(8)는 제 1 가스 탱크(23)의 벽으로부터 제 1 가스 탱크(23)의 중앙 영역을 향해서 연장하도록 구성된다. 상기 에폭시 몸체(8)는 절연 물질을 포함한다. 상기 중심 도체(12)는 제 1 가스 탱크(23)의 중앙 영역에서 에폭시 몸체(12)로 둘러싸이도록 구성된다. 상기 중심 도체(12)는 볼록부(13a)를 포함한다.
상기 중심 도체(12)는 도 3 내지 6 을 참조해서 좀 더 상세하게 설명하기로 한다. 상기 중심 도체(12)는 알루미늄(Al) 및 구리(Cu) 중 적어도 하나를 포함한다. 상기 제 1 가스 탱크(23)의 측벽은 원통 모양 또는 다른 모양의 속이 빈 중공(hollow)을 한정한다. 상기 제 1 지지 부재(44)는 중심 도체(12)의 일 측부 상에 위치해서 중심 도체(12)로부터 제 1 가스 탱크(23)의 내부를 향해서 연장하도록 구성된다.
상기 제 1 지지 부재(44)는 'ㄷ' 자형으로 형성될 수 있다. 상기 제 1 지지 부재(44)는 도전 물질을 포함한다. 상기 제 1 고전압 도전체(48)는 제 1 지지 부재(44)의 중앙 영역에 삽입되어서 제 1 지지 부재(44)와 결합하도록 구성된다. 상기 제 1 고전압 도전체(48)는 도전 물질을 포함한다. 상기 제 1 고전압 도전체(48)는 제 1 지지 부재(44)로부터 제 1 가스 탱크(23)의 내부를 향해서 연장된다.
상기 제 1 절연 가스(G1)는 제 1 가스 탱크(23)의 내부에 위치해서 제 1 가스 탱크(23) 및 제 1 절연 스페이서(18)로 둘러싸인다. 상기 제 1 절연 가스(G1)는 육불화황 가스(SF6)를 포함한다. 이 경우에, 상기 제 1 절연 가스(G1)는 제 1 가스 탱크(23), 제 1 절연 스페이서(18), 및 도 8 의 제 2 절연 스페이서(18a)로 감싸질 수 있다. 상기 제 1 절연 가스(G1)는 제 1 가스 탱크(23)의 입구의 주변에서 에폭시 몸체(8), 중심 도체(12) 및 지지 부재(44)와 접촉한다.
상기 중심 도체(12)는 에폭시 몸체(8) 및 제 1 지지 부재(44)를 통해서 제 1 절연 가스(G1)에 노출될 수 있다. 따라서, 상기 중심 도체(12)는 에폭시 몸체(8) 및 지지 부재(44) 사이의 노출 면(16a)을 통해서 제 1 절연 가스((G1)와 접촉한다. 상기 중심 도체(12)가 각진 모서리를 가지는 경우에, 상기 노출 면(16a)은 모서리에 첨점을 포함할 수 있다.
상기 첨점은 제 1 가스 탱크(23)의 내부에서 전기적 포텐셜을 가장 크게 가질 수 있다. 한편, 상기 제 1 가스 탱크(23)는 접지 부재(4) 및 나사 부재(29)들을 통해서 제 2 가스 탱크(23A)에 결합될 수 있다. 상기 제 2 가스 탱크(23a)는 제 2 절연 가스(G2)로 채워질 수 있다. 상기 제 2 절연 가스(G2)는 제 1 절연 가스(G1)와 동일한 물질을 포함할 수 있다.
상기 중심 도체(12)는 제 1 지지 부재(44)의 반대 편에서 제 2 지지 부재(44a)와 접촉할 수 있다. 상기 제 2 지지 부재(44a)는 제 1 지지 부재(44)와 동일한 모양을 가질 수 있다. 상기 중심 도체(12)는 에폭시 몸체(8) 및 제 2 지지 부재(44a)를 통해서 제 2 절연 가스(G2)에 노출될 수 있다. 따라서, 상기 중심 도체(12)는 에폭시 몸체(8) 및 제 2 지지 부재(44a) 사이의 노출 면(16a)을 통해서 제 2 절연 가스((G2)와 접촉한다. 상기 제 2 지지 부재(44a)는 제 2 가스 탱크(23a) 내에서 제 2 고전압 도전체(48a)와 결합될 수 있다.
도 2 는 도 1 의 절연 스페이서를 보여주는 사시도이다.
도 2 를 참조하면, 상기 제 1 절연 스페이서(18)는, 상분리형 절연 스페이서로써, 내부에 하나의 중공을 한정하는 원뿔형 또는 원뿔대형의 용기(vessel)이다. 상기 제 1 절연 스페이서(18)는 외부에서 볼 때에 접지 부재(4), 에폭시 몸체(8) 및 중심 도체(12)를 갖는다. 상기 접지 부재(4)는 용기의 테두리를 구성한다. 상기 에폭시 몸체(8)는 접지 부재(4)로부터 돌출해서 용기에 만곡부(bilge)를 구성한다. 상기 중심 도체(12)는 만곡부의 정상에 위치한다.
도 3 내지 6 은 도 1 의 확대 영역에서 본 발명의 실시예들에 따르는 중심 도체를 보여주는 단면도들이다. 이 경우에, 도 3 은 도 1 의 중심 도체를 보여주는 단면도이고, 그리고 도 4 내지 6 은 도 3 의 중심 도체와 다른 모양을 가지는 중심 도체를 보여주는 단면도들이다. 또한, 도 3 내지 6 은 도 1 과 동일한 부재에 대해서 가능하면 동일한 부호를 사용하기로 한다.
도 3 을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따르는 중심 도체(12)는 에폭시 몸체(8)와 접촉하는 볼록부(13a), 그리고 에폭시 몸체(8) 및 제 1 및 2 지지 부재들(44, 44a) 사이에 두 개의 노출 면(16a)들을 포함한다. 상기 볼록부(13a)는 중심 도체(12)에서 노출 면(16a)들로부터 이격된다. 상기 볼록부(13a)는 하나의 볼록 면(14a)을 포함한다. 상기 볼록 면(14a)은 소정의 곡률 반경을 갖는다.
상기 볼록 면(14a)은 노출 면(16a)들 사이에 위치한다. 상기 노출 면(16a)들은 중심 도체(12)에서 각진 모서리(angular corner)들을 갖는다. 즉, 상기 노출 면(16a)들의 각각은 중심 도체(12)에서 해당하는 모서리에 첨점을 갖는다. 이 경우에, 상기 볼록부(13a)는 도 1 의 제 1 가스 탱크(23)의 벽을 향해서 제 1 지지 부재(44)보다 높게 돌출한다. 상기 볼록부(13a)는 볼록 면(14a)에 제 1 정점(P1)을 갖는다.
상기 제 1 정점(P1)은 지지 부재(44)로부터 소정 높이(H)만큼 이격된 레벨에 위치될 수 있다. 상기 볼록면(14a)은 기하학적인 모양 때문에 단위 면적당 전하 양을 노출 면(16a)들보다 작게 가질 수 있다. 더불어서, 상기 볼록면(14a)은 기하학적인 모양 때문에 노출 면(16a)들의 주변에 위치하는 수평 면들보다 단위 면적당 전하 양을 크게 가질 수 있다.
따라서, 상기 중심 도체(12)는 볼록부(13a)를 이용해서 노출 면(13a)의 전하를 볼록 면(14a)으로 분산시킬 수 있다. 이를 통해서, 본원 발명의 실시예들에 따르는 중심 도체(12)는 볼록부(13a)를 가지지 않는 종래 기술의 중심 도체보다 모서리의 첨점에서 전기적인 포텐셜을 더 낮게 가질 수 있다.
도 4 를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따르는 중심 도체(12)는 볼록부(13b), 및 두 개의 노출 면(16b)들을 포함한다. 상기 볼록부(13b)는 에폭시 몸체(8)에 부분적으로 접촉된다. 상기 볼록부(13b)는 하나의 볼록 면(14b)을 포함한다. 상기 볼록 면(14b)은 노출 면(16b)들 중 일부를 포함한다. 상기 볼록 면(14b)은 소정의 곡률 반경을 갖는다.
상기 노출 면(16b)들은 에폭시 몸체(8) 및 제 1 및 2 지지 부재들(44, 44a) 사이에서 위치된다. 상기 노출 면(16b)들의 일부는 볼록 면(14b)을 구성하기 때문에 중심 도체(12)에서 각진 모서리를 가지지 않는다. 이 경우에, 상기 볼록부(13b)는 도 1 의 제 1 가스 탱크(23)의 벽을 향해서 제 1 지지 부재(44)보다 높게 돌출한다. 상기 볼록부(13b)는 볼록 면(14b)에 제 1 정점(P1)을 갖는다.
상기 제 1 정점(P1)은 지지 부재(44)로부터 소정 높이(H)만큼 이격된 레벨에 위치될 수 있다. 이 경우에, 상기 볼록 면(14b)은 기하학적인 모양 때문에 단위 면적당 전하 양을 제 1 정점(P1)의 주변에서 노출 면(16b)들의 나머지보다 크게 가질 수 있다. 이를 통해서, 본 발명의 실시예에 따르는 중심 도체(12)는 볼록부(13b)를 가지지 않는 종래 기술의 중심 도체보다 노출 면(16b)들에서 전기적인 포텐셜을 더 낮게 가질 수 있다.
도 5 를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따르는 중심 도체(12)는 볼록부(13c), 및 두 개의 노출 면(16c)들을 포함한다. 상기 볼록부(13c)는 에폭시 몸체(8)에 부분적으로 접촉된다. 상기 볼록부(13c)는 세 개의 볼록 면(14c)들을 포함한다. 상기 볼록 면(14c)들은 노출 면(16c)들 중 일부를 포함한다. 상기 볼록 면(14c)들의 각각은 소정의 곡률 반경을 갖는다.
상기 노출 면(16c)들은 에폭시 몸체(8) 및 제 1 및 2 지지 부재들(44, 44a) 사이에서 위치된다. 상기 노출 면(16c)들의 일부는 볼록 면(14c)들을 구성하기 때문에 중심 도체(12)에서 각진 모서리를 형성하지 않는다. 이 경우에, 상기 볼록부(13c)는 도 1 의 제 1 가스 탱크(23)의 벽을 향해서 제 1 지지 부재(44)보다 높게 돌출한다.
상기 볼록부(13c)는 볼록 면(14c)들의 각각에 제 1 정점(P1), 및 볼록 면(14c)들 사이에 제 2 정점(P2)들을 갖는다. 상기 제 1 정점(P1)은 상부 첨점이고, 그리고 상기 제 2 정점(P2)들은 하부 첨점들일 수 있다. 상기 제 1 정점(P1)은 제 1 지지 부재(44)로부터 소정 높이(H)만큼 이격된 레벨에 위치될 수 있다. 이 경우에, 상기 볼록부(13c)은 기하학적인 모양 때문에 단위 면적당 전하 양을 제 1 및 2 정점들(P1, P2)의 주변에서 노출 면(16c)들의 나머지보다 크게 가질 수 있다.
이를 통해서, 본 발명의 실시예에 따르는 중심 도체(12)는 볼록부(13c)를 가지지 않는 종래 기술의 중심 도체보다 노출 면(16c)들에서 전기적인 포텐셜을 더 낮게 가질 수 있다.
도 6 을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따르는 중심 도체(12)는 두 개의 볼록부(13d)들, 오목부(15), 및 두 개의 노출 면(16d)들을 포함한다. 상기 볼록부(13d)들은 에폭시 몸체(8)에 부분적으로 접촉된다. 상기 볼록부(13d)들은 볼록 면(14d)들을 각각 포함한다. 상기 볼록 면(14d)들은 노출 면(16d)들 중 일부를 포함한다. 상기 볼록 면(14d)들의 각각은 소정의 곡률 반경을 갖는다.
상기 오목부(15)는 볼록부(13d)들 사이에 위치한다. 상기 오목부(15)는 하나의 오목 면(15a)을 포함한다. 상기 오목 면(15a)들의 각각은 소정의 곡률 반경을 갖는다. 상기 오목 면(15a)은 볼록 면(14d)들에 연결된다. 상기 노출 면(16d)들은 에폭시 몸체(8) 및 제 1 및 2 지지 부재들(44, 44a) 사이에서 위치된다. 상기 노출 면(16d)들의 일부는 볼록 면(14d)들을 구성하기 때문에 중심 도체(12)에서 각진 모서리를 형성하지 않는다.
이 경우에, 상기 볼록부(13d)들은 도 1 의 제 1 가스 탱크(23)의 벽을 향해서 제 1 지지 부재(44)보다 높게 돌출한다. 상기 볼록 면(14d)들의 각각은 제 1 정점(P1)을 갖는다. 상기 오목 면(15a)은 제 2 정점(P2)을 갖는다. 상기 제 1 정점(P1)은 제 1 지지 부재(44)로부터 소정 높이(H)만큼 이격된 레벨에 위치될 수 있다.
상기 볼록 면(14d)들 및 오목 면(15a)은 기하학적인 모양 때문에 단위 면적당 전하 양을 노출 면(16d)들의 나머지보다 크게 가질 수 있다. 이를 통해서, 본 발명의 실시예에 따르는 중심 도체(12)는 볼록부(13d)들을 가지지 않는 종래 기술의 중심 도체보다 노출 면(16d)들에서 전기적인 포텐셜을 더 낮게 가질 수 있다.
도 7 은 본 발명의 실시예들에 따르는 절연 스페이서를 보여주는 사시도이다.
도 7 을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따르는 절연 스페이서(19)는, 3상 일괄형 절연 스페이서로써, 내부에 복수 개의 중공들을 한정하는 디스크형의 용기(vessel)이다. 상기 절연 스페이서(19)는 외부에서 볼 때에 세 개의 절연 스페이서부(19a, 19b, 19c)를 포함한다. 상기 절연 스페이서부들(19a, 19b, 19c)은 절연 스페이서(19) 내 복수 개의 중공들을 각각 한정한다.
상기 절연 스페이서부들(19a, 19b, 19c)은 중심 도체들(12a, 12b, 12c)에 각각 대응해서 접지 부재(4) 및 에폭시 몸체(8)로 둘러싸인다. 상기 접지 부재(4)는 용기의 테두리를 구성한다. 상기 에폭시 몸체(8)는 접지 부재(4)로부터 돌출해서 용기에 만곡부(bilge)들을 구성한다. 상기 절연 스페이서부들(19a, 19b, 19c)의 각각은 도 1 의 제 1 절연 스페이서(18)와 동일한 구조를 가질 수 있다. 상기 중심 도체들(12a, 12b, 12c)은 만곡부들의 정상들에 각각 위치한다.
도 8 은 본 발명의 실시예들에 따르는 가스절연 개폐장치의 동작을 설명하는 단면도이다.
도 8 을 참조하면, 상기 가스절연 개폐장치(60)는 제 1 절연 가스(G1), 제 1 가스 탱크(23), 제 1 및 2 절연 스페이서들(18, 18a), 적어도 하나의 지지 부재(44), 고전압 도전체(48), 및 구동부(54)를 포함한다. 상기 제 1 절연 가스(G1)는 제 1 가스 탱크(23)에 채워져서 제 1 및 2 절연 스페이서들(18, 18a)로 밀봉된다. 상기 제 1 및 2 절연 스페이서들(18, 18a)는 동일한 구조를 가질 수 있다.
상기 적어도 하나의 지지 부재(44)는 가스 탱크 내에서 고전압 도전체(48)를 지지해서 고전압 도전체(48)를 제 1 절연 스페이서(18)의 중심 도체(12)에 연결시킨다. 상기 고전압 도전체(48)는 고정 아크 접점(49)을 포함한다. 상기 구동부(54)는 고정 아크 접점(49) 아래에 가동 아크 접점(58)을 포함한다. 상기 구동부(54)는 가동 아크 접점(58)을 제 1 및 2 방향들(D1, D2)로 이동시킬 수 있다.
상기 가스절연 개폐장치(60)가 정상 전류의 상태에서 있을 때에, 상기 구동부(54)는 가동 아크 접점(58)을 제 1 방향(D1)으로 이동시켜서 가동 아크 접점(58)을 고정 아크 접점(49)에 접촉시킬 수 있다. 이 경우에, 상기 가스절연 개폐장치(60)는 고정 아크 접점(49) 및 가동 아크 접점(58)을 통해서 교류 대전류를 흐릴 수 있다.
상기 가스절연 개폐장치(60)가 고장 전류의 상태에서 있을 때에, 상기 구동부(54)는 가동 아크 접점(58)을 제 2 방향(D2)으로 이동시켜서 가동 아크 접점(58)을 고정 아크 접점(49)으로부터 분리시킬 수 있다. 이 경우에, 상기 가스절연 개폐장치(60)는 고정 아크 접점(49) 및 가동 아크 접점(58)에 주 아크(main arc)를 형성시킨다. 상기 가스절연 개폐장치(60)는 제 1 절연 가스(G1)를 이용해서 주 아크는 소호시켜서 고정 아크 접점(49) 및 가동 아크 접점(58) 사이에 교류 대전류의 흐름을 차단시킬 수 있다.
상기 정상 전류의 상태 및 고장 전류의 상태에서, 상기 교류 대전류는 고정 아크 접점(49) 및 가동 아크 접점(58)을 통해서 제 1 절연 스페이서(18)에 연면 방전을 발생시킬 수 있다. 그러나, 상기 제 1 절연 스페이서(18)가 중심 도체(12)에 볼록부(13a)를 포함하기 때문에, 상기 중심 도체(12)는 제 1 절연 스페이서(18)의 에폭시 몸체(8), 및 지지 부재(44) 사이에서 도 3 의 노출 면(16a)에 종래 기술 보다 작은 전기적 포텐셜을 가질 수 있다.
따라서, 상기 연면 방전이 노출 면(16a)에서 발생하더라도, 상기 중심 도체(12)는 종래 기술 대비 에폭시 몸체(8)의 파괴를 방지시킬 수 있다.
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.
4; 접지 부재, 8; 에폭시 몸체
12, 12a, 12b, 12c; 중심 도체, 13a, 13b, 13c, 13d; 볼록부
14a, 14b, 14c, 14d; 볼록면, 15; 오목부
15a; 오목면, 16a, 16b, 16c, 16d; 노출면,
18, 18a, 19; 절연 스페이서, 19a, 19b, 19c; 절연 스페이서부
23, 23a; 가스 탱크, 26, 26a; 플렌지
29; 나사 부재, 44, 44a; 지지 부재
48, 48a; 고전압 도전체, 49; 고정 아크 접점
52; 확대 영역, 54; 구동부
58; 가동 아크 접점, 60; 가스절연 개폐장치
D1, D2; 상부 및 하부 방향들, H; 높이
G1, G2; 절연 가스, P1, P2; 정점

Claims (8)

  1. 가스 탱크;
    상기 가스 탱크의 입구를 차폐하도록 상기 가스 탱크의 벽으로부터 상기 가스 탱크의 중앙 영역을 향해서 연장하는 에폭시 몸체, 및 상기 가스 탱크의 중앙 영역에서 상기 에폭시 몸체로 둘러싸이는 중심 도체를 포함하는 절연 스페이서; 및
    상기 중심 도체의 일 측부 상에 위치해서 상기 중심 도체로부터 상기 가스 탱크의 내부를 향해서 연장하는 지지 부재를 포함하되,
    상기 중심 도체는 상기 에폭시 몸체와 접촉하면서 소정의 곡률 반경을 가지는 볼록부를 포함하고, 및
    상기 볼록부는 상기 가스 탱크의 상기 벽을 향해서 상기 지지 부재보다 높게 돌출하는 가스절연 개폐장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 가스 탱크 내에서 절연 가스를 더 포함하되,
    상기 중심 도체는 상기 에폭시 몸체 및 상기 지지 부재를 통해서 상기 절연 가스에 접촉되는 노출 면을 가지는 가스절연 개폐장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 볼록부는 상기 중심 도체에서 상기 노출 면으로부터 이격되는 가스절연 개폐장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 볼록부는 상기 중심 도체에서 하나의 볼록 면을 가지고, 및
    상기 볼록 면은 상기 노출면의 일부를 포함하는 가스절연 개폐장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 볼록부는 상기 중심 도체에서 적어도 두 개의 볼록 면들을 가지면서 상기 적어도 두 개의 볼록 면들의 각각에 및 상기 적어도 두 개의 볼록 면들 사이에 첨점들을 가지고, 및
    상기 적어도 두 개의 볼록 면들 중 하나는 상기 노출 면의 일부를 포함하는 가스절연 개폐장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 중심 도체에서 상기 볼록부의 주변에 오목부를 더 포함하되,
    상기 볼록부는 하나의 볼록 면을 가지고,
    상기 볼록 면은 상기 노출 면의 일부를 포함하고, 및
    상기 오목부는 상기 볼록 면에 연결되는 오목 면을 가지는 가스절연 개폐장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 중심 도체는 상기 에폭시 몸체에 적어도 하나 형성되는 가스절연 개폐장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 중심 도체는 알루미늄(Al) 및 구리(Cu) 중 적어도 하나를 포함하는 가스절연 개폐장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20160036373A (ko) * 2014-09-25 2016-04-04 한국전기연구원 가스절연 개폐장치용 삼상 절연스페이서
CN111697525A (zh) * 2020-04-30 2020-09-22 中国电力科学研究院有限公司 一种高压分裂管母线间隔棒电晕放电控制方法及系统

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