KR20140117927A - 가스절연차단기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차단 동작 중 열 가스로 인해 절연물이 열화 되는 것을 방지할 수 있는 가스절연차단기에 관하여 개시한다.
이를 위하여 본 발명은, 실린더와 연동되어 상하로 왕복 운동하며, 고장전류의 차단 과정에서 발생한 아크(Arc)에 의해 생성된 고압의 열 가스를 배출하는 드라이빙 샤프트와, 드라이빙 샤프트와 연결되어 가스절연차단기의 구동력을 전달하는 오퍼레이팅 절연로드와, 실린더의 하부를 고정 지지하는 인슐레이션 서포트와, 드라이빙 샤프트와 인슐레이션 서포트 사이에 연결되어, 드라이빙 샤프트에서 배출되는 열 가스가 오퍼레이팅 절연로드 및 인슐레이션 서포트로 유입되는 것을 차단하는 열 가스 유입 차단부를 포함하는 가스절연차단기를 제공한다.

Description

가스절연차단기{GAS CIRCUIT BREAKER}
본 발명은 가스절연차단기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차단 동작 중 열 가스로 인해 절연물이 열화 되는 것을 방지할 수 있는 열 가스의 흐름을 차단하는 가스절연차단기에 관한 것이다.
일반적으로 가스절연차단기는 송, 변전 계통이나 전기회로에 있어서 부하를 개폐하거나 접지 및 단락 등의 사고가 발생할 경우에 전류를 차단하는 기기를 말한다.
즉, 고장전류(Fault Current)가 발생하여 가스절연차단기가 동작하면, 아크접점 사이에 아크(Arc)가 발생하며 이로 인해 아크접점 사이에 열 가스가 발생하고, 압력이 높아지게 된다.
이때, 발생된 아크는 압축된 SF6(육불화황)에 의해 제거된다.
하지만, 상기 아크를 제거하는 과정에서 상기 고압의 열 가스는 절연물로 유입되어, 절연물의 절연 내력(dielectric strength)을 저하시키는 문제점이 있었다.
본 발명과 관련된 선행문헌으로는 대한민국 공개특허공보 제10-2011-0027389호(공개일자 2011년 03월 16일)가 있으며, 상기 선행문헌에는 '가스절연 차단기'에 대해 개시되어 있다.
본 발명은 차단 동작 중 절연물을 보호하는 열 가스 유입 차단부를 포함하여, 상기 열 가스 유입 차단부를 통해 고압의 열 가스가 절연물로 유입되는 것을 차단할 수 있는 가스절연차단기를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 기술적 사상에 따르면, 고장전류(Fault Current)를 차단하는 가스절연차단기에 있어서, 실린더와 연동되어 상하로 왕복 운동하며, 상기 고장전류의 차단 과정에서 발생한 아크(Arc)에 의해 생성된 고압의 열 가스를 배출하는 드라이빙 샤프트; 상기 드라이빙 샤프트와 연결되어 상기 가스절연차단기의 구동력을 전달하는 오퍼레이팅 절연로드; 상기 실린더의 하부를 고정 지지하는 인슐레이션 서포트; 및 상기 드라이빙 샤프트와 상기 인슐레이션 서포트 사이에 연결되어, 상기 드라이빙 샤프트에서 배출되는 열 가스가 상기 오퍼레이팅 절연로드 및 상기 인슐레이션 서포트로 유입되는 것을 차단하는 열 가스 유입 차단부;를 포함하는 가스절연차단기를 제공한다.
상기 열 가스 유입 차단부는, 상기 인슐레이션 서포트의 상부측에 위치하며, 상기 오퍼레이팅 절연로드의 이동경로 상에 설치되는 보호실드; 및 상기 보호실드와 상기 드라이빙 샤프트 사이를 밀폐하는 패킹부재;를 포함한다.
상기 보호실드는, 상기 인슐레이션 서포트의 상부측인 상기 오퍼레이팅 절연로드의 이동경로 상에 고정되는 고정형 케이싱; 및 상기 고정형 케이싱 내측에 연결되어, 상기 고정형 케이싱 내외로 왕복 운동하는 이동형 케이싱;을 포함한다.
이때 상기 이동형 케이싱은, 상기 오퍼레이팅 절연로드와 연결되어, 상기 오퍼레이팅 절연로드와 연동되게 상기 고정형 케이싱 내외로 왕복 운동하는 것이 바람직하다.
그리고 상기 패킹부재는, 합성고무재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명인 가스절연차단기는, 차단 동작 중 절연물을 보호하는 열 가스 유입 차단부를 통해, 고압의 열 가스가 절연물로 유입되는 것을 차단할 수 있는 효과를 제공한다.
이에 따라, 본 발명인 가스절연차단기는 절연물의 절연 내력이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 종래의 가스절연차단기를 개략적으로 도시한 도면,
도 2는 종래의 가스절연차단기가 작동되는 과정에서 생성된 열 가스가 오퍼레이팅 절연로드 및 인슐레이션 서포트로 유입되는 것을 설명하기 위해 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 가스절연차단기를 개략적으로 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 가스절연차단기의 작동관계를 설명하기 위해 도시한 도면임.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 가스절연차단기에 대하여 설명하기로 한다.
본 발명의 장점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것으로, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 종래의 가스절연차단기를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 종래의 가스절연차단기가 작동되는 과정에서 생성된 열 가스가 오퍼레이팅 절연로드 및 인슐레이션 서포트로 유입되는 것을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 1 및 도 2를 동시에 참조하면, 종래의 가스절연차단기(1)는 고장전류(Fault Current)를 차단하기 위한 구성으로 이루어지며, 유압, 공압, 모터-스프링 구동 방식 등으로 이루어진다.
이때, 도시된 종래의 가스절연차단기(1)는 실린더(10)와, 드라이빙 샤프트(20)와, 오퍼레이팅 절연로드(30)와, 인슐레이션 서포트(40)를 포함하는 구성으로 이루어진다.
고장전류(Fault Current)가 발생하여 상기 가스절연차단기(1)가 동작하면, 아크접점 사이에 아크(Arc)가 발생하게 된다.
이로 인해 상기 아크접점 사이에 고압의 열 가스가 발생하고, 압력이 높아지게 된다. 이때, 상기 발생된 아크는, 압축된 SF6(육불화황)에 의해 제거된다. 여기서 SF6이란, 대표적 온실가스의 하나로 절연 특성을 가지고 있다.
하지만, 상기 아크를 제거하는 과정에서 상기 고압의 열 가스는 도 2에 도시된 것처럼, 오퍼레이팅 절연로드(30)와 인슐레이션 서포트(40)로 유입될 수 있다.
이는 오퍼레이팅 절연로드(30)가 상하로 왕복하는 과정에서, 상기 오퍼레이팅 절연로드(30)와 인슐레이션 서포트(40) 사이에 틈이 발생하기 때문이다.
이렇게 상기 오퍼레이팅 절연로드(30)와 상기 인슐레이션 서포트(40)로 열 가스가 유입되면, 열 가스 유입부위에 손상이 발생한다.
이에 따라, 열 가스가 유입된 상기 오퍼레이팅 절연로드(30)와 인슐레이션 서포트(40)의 절연 내력(dielectric strength)이 저하되는 문제점이 발생될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 가스절연차단기를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 가스절연차단기(100)는 크게 실린더(110)와, 드라이빙 샤프트(120)와, 오퍼레이팅 절연로드(130)와, 인슐레이션 서포트(140) 및 열 가스 유입 차단부(150)를 포함한다.
드라이빙 샤프트(120)는, 실린더(110)와 연동되어 상하로 왕복 운동한다. 이러한 드라이빙 샤프트(120)는 고정전류의 차단 과정에서 발생한 아크에 의해 생성된 고압의 열 가스를 배출한다.
오퍼레이팅 절연로드(130)는, 상기 드라이빙 샤프트(120)와 연결되어 가스절연차단기(100)의 구동력을 전달하는 기능을 갖는다.
이때, 상기 오퍼레이팅 절연로드(130)는 상기 드라이빙 샤프트(120)와 연동되어 왕복 운동하는 형태로 이루어진다.
인슐레이션 서포트(140)는, 상기 실린더(110)의 하부를 고정 지지한다.
열 가스 유입 차단부(150)는, 상기 드라이빙 샤프트(120)와 상기 인슐레이션 서포트(120) 사이에 연결된다.
이러한 열 가스 유입 차단부(150)는, 상기 드라이빙 샤프트(120)에서 배출되는 열 가스가 상기 오퍼레이팅 절연로드(130) 및 상기 인슐레이션 서포트(140)로 유입되는 것을 차단하는 기능을 갖는다.
이때, 상기 열 가스 유입 차단부(150)는 보호실드(152)와 패킹부재(154)를 포함한다.
상기 보호실드(152)는, 상기 인슐레이션 서포트(140)의 상부측에 위치하며, 상기 오퍼레이팅 절연로드(130)의 이동경로 상에 설치된다.
여기서 상기 보호실드(152)는, 고정형 케이싱(152a)과, 이동형 케이싱(152b)을 포함한다.
상기 고정형 케이싱(152a)은, 상기 인슐레이션 서포트(140)의 상부측인 상기 오퍼레이팅 절연로드(130)의 이동경로 상에 고정된다.
상기 이동형 케이싱(152b)은, 상기 고정형 케이싱(152a) 내측에 연결되어, 상기 고정형 케이싱(152a) 내외로 왕복 운동한다.
상기 이동형 케이싱(152b)은, 상기 오퍼레이팅 절연로드(130)와 연결되어, 상기 오퍼레이팅 절연로드(130)와 연동되게 상기 고정형 케이싱(152a) 내외로 왕복 운동하는 것이 바람직하다.
상기 패킹부재(154)는, 상기 보호실드(152)와 상기 드라이빙 샤프트(120) 사이를 밀폐한다.
이러한 패킹부재(154)는 신축이 용이해야하는 구조적 특징을 가져야하므로 합성고무재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 패킹부재(154)는 상기 보호실드(152)와 상기 드라이빙 샤프트(120) 사이에 탈, 부착이 가능한 형태로도 이루어질 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 가스절연차단기의 작동관계를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 가스절연차단기(100)는 크게 실린더(110)와, 드라이빙 샤프트(120)와, 오퍼레이팅 절연로드(130)와, 인슐레이션 서포트(140) 및 열 가스 유입 차단부(150)를 포함한다.
상기와 같은 구성들은 도 3에서 전술된 내용이므로, 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 다만, 전술된 내용이라도 도면의 이해를 돕기 위해 부분적으로 중복되는 부분이 포함될 수 있다. 아울러, 도 4에서는 각 구성 간 작동관계에 대해 살펴보기로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 가스절연차단기(100)는 차단계통(미도시)의 고장 시 별도의 동작 신호에 의해 구동된다.
이때, 상기 가스절연차단기(100)는 고장전류를 차단하기 위해 구동부(미도시)가 가동된다. 이러한 구동부는 오퍼레이팅 절연로드(130)에 의해 구동력이 전달된다.
이때, 가스절연차단기(100)가 동작하면, 아크접점(미도시) 사이에 아크(Arc)가 발생하게 된다. 이로 인해 상기 아크접점 사이에 고압의 열 가스가 발생한다.
이때, 상기 발생된 아크는 압축된 SF6(육불화황)에 의해 제거된다.
본 발명의 일실시예에 따른 가스절연차단기(100)는, 열 가스 유입 차단부(150)를 통해, 상기와 같은 아크를 제거하는 과정에서 고압의 열 가스가 절연물인 오퍼레이팅 절연로드(130)와, 인슐레이션 서포트(140)로 유입되는 것을 방지할 수 있게 된다.
여기서 상기 열 가스 유입 차단부(150)는, 보호실드(152)와 패킹부재(154)를 포함한다.
상기 보호실드(152)는, 상기 인슐레이션 서포트(140)의 상부측에 위치하며, 상기 오퍼레이팅 절연로드(130)의 이동경로 상에 설치된다.
여기서 상기 보호실드(152)는, 고정형 케이싱(152a)과, 이동형 케이싱(152b)을 포함한다.
상기 고정형 케이싱(152a)은, 상기 인슐레이션 서포트(140)의 상부측인 상기 오퍼레이팅 절연로드(130)의 이동경로 상에 고정된다.
상기 이동형 케이싱(152b)은, 상기 고정형 케이싱(152a) 내측에 연결되어, 상기 고정형 케이싱(152a) 내외로 왕복 운동한다.
상기 이동형 케이싱(152b)은, 상기 오퍼레이팅 절연로드(130)와 연결되어, 상기 오퍼레이팅 절연로드(130)와 연동되게 상기 고정형 케이싱(152a) 내외로 왕복 운동하는 것이 바람직하다.
상기 패킹부재(154)는, 합성고무재질로 이루어져 상기 보호실드(152)와 상기 드라이빙 샤프트(120) 사이를 밀폐한다.
전술된 바와 같이 본 발명인 가스절연차단기는, 차단 동작 중 절연물을 보호하는 열 가스 유입 차단부를 통해, 고압의 열 가스가 절연물로 유입되는 것을 차단할 수 있는 효과를 제공한다.
이에 따라, 본 발명인 가스절연차단기는 절연물의 절연 내력이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사사이나 필수적인 특징으로 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
1 : 종래의 가스절연차단기 10 : 실린더
20 : 드라이빙 샤프트 30 : 오퍼레이팅 절연로드
40 : 인슐레이션 서포트
100 : 가스절연차단기
110 : 실린더 120 : 드라이빙 샤프트
130 : 오퍼레이팅 절연로드 140 : 인슐레이션 서포트
150 : 열 가스 유입 차단부 152 : 보호실드
152a : 고정형 케이싱 152b : 이동형 케이싱
154 : 패킹부재

Claims (5)

  1. 고장전류(Fault Current)를 차단하는 가스절연차단기에 있어서,
    실린더와 연동되어 상하로 왕복 운동하며, 상기 고장전류의 차단 과정에서 발생한 아크(Arc)에 의해 생성된 고압의 열 가스를 배출하는 드라이빙 샤프트;
    상기 드라이빙 샤프트와 연결되어 상기 가스절연차단기의 구동력을 전달하는 오퍼레이팅 절연로드;
    상기 실린더의 하부를 고정 지지하는 인슐레이션 서포트; 및
    상기 드라이빙 샤프트와 상기 인슐레이션 서포트 사이에 연결되어, 상기 드라이빙 샤프트에서 배출되는 열 가스가 상기 오퍼레이팅 절연로드 및 상기 인슐레이션 서포트로 유입되는 것을 차단하는 열 가스 유입 차단부;를 포함하는 가스절연차단기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 열 가스 유입 차단부는,
    상기 인슐레이션 서포트의 상부측에 위치하며, 상기 오퍼레이팅 절연로드의 이동경로 상에 설치되는 보호실드; 및
    상기 보호실드와 상기 드라이빙 샤프트 사이를 밀폐하는 패킹부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스절연차단기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 보호실드는,
    상기 인슐레이션 서포트의 상부측인 상기 오퍼레이팅 절연로드의 이동경로 상에 고정되는 고정형 케이싱; 및
    상기 고정형 케이싱 내측에 연결되어, 상기 고정형 케이싱 내외로 왕복 운동하는 이동형 케이싱;을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스절연차단기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 이동형 케이싱은,
    상기 오퍼레이팅 절연로드와 연결되어, 상기 오퍼레이팅 절연로드와 연동되게 상기 고정형 케이싱 내외로 왕복 운동하는 것을 특징으로 하는 가스절연차단기.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 패킹부재는,
    합성고무재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 가스절연차단기.
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