KR20140136825A - Switchgear - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 개폐기에 관한 것으로, 특히 압력소호 방식이 적용되는 개폐기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
근래 전력회사의 지중배전계통에 배전선로의 분기 및 구분용으로 다회로 개폐기(Multi Circuit Switchgear) 또는 링 메인 유닛(Ring Main Unit:RMU)이 확대 사용되고 있다. 다회로 개폐기 또는 링 메인 유닛에는 복수 개의 개폐기가 구비되어 정상적인 상태에 의한 회로 개폐, 또는 지락 및 단락 등과 같은 이상상태에서 선로 차단을 하여 전력계통을 안전하게 보호하는 역할을 한다.In recent years, Multi Circuit Switchgear or Ring Main Unit (RMU) has been extensively used for branching and separating distribution lines in the underground distribution system of electric power companies. The multi-circuit switch or the ring main unit is provided with a plurality of switches so as to protect the power system by shielding the line in an abnormal state such as a circuit break or a short circuit due to a normal state.
개폐기는 절연매체에 따라 공기절연 개폐기, 고체절연 개폐기 및 가스절연 개폐기 등으로 구분할 수 있다. 이 중에서, 가스절연 개폐기는 단로기 등에 절연성능이 우수하고 불활성인 육불화황(SF6) 가스를 충진하여 안전을 도모하는 방식이다. Depending on the insulation medium, the switchgear can be classified into an air-insulated switchgear, a solid-state insulated switchgear, and a gas-insulated switchgear. Among them, the gas insulated switchgear is a method of securing insulation by inserting insulated sulfur hexafluoride (SF6) gas into a disconnecting device and the like.
개폐기의 소호방식에는 자력, 그리드(Grid), 압력소호(Puffer) 방식 등이 있다. 본 발명은 기존 방식들 중 압력소호방식의 단점을 보완하고 장점을 효율적으로 지속시켜 기기의 성능을 향상시키고자 하는 것이다.Grid, Grid, Puffer method, etc. are available for the soho system of switchgear. The present invention intends to improve the performance of the apparatus by supplementing the disadvantages of the pressure-less system and maintaining the advantages efficiently.
도 1은 종래 RMU에 대한 외관을 보인 사시도이고, 도 2는 도 1에 따른 RMU의 내부를 보인 정면도이며, 도 3은 도 2에 따른 RMU에서 개폐기(LBS)의 개방상태를 보인 단면도이다.FIG. 1 is a perspective view showing an appearance of a conventional RMU, FIG. 2 is a front view showing the interior of the RMU according to FIG. 1, and FIG. 3 is a sectional view showing an open state of the LBS in the RMU according to FIG.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, RMU(1)는 SF6가스가 충전되고 복수 개의 개폐기(10)가 설치되는 탱크부(2)와, 탱크부(2)의 전면에 구비되어 각 회로에 대한 조작기구부가 설치되는 전면조작부(3)와, 탱크부(2)의 하부에 구비되어 탱크부(2)를 지지하는 동시에 케이블이 설치되는 하부프레임(4)으로 이루어져 있다.1 and 2, the RMU 1 includes a
도 3에 도시된 바와 같이, 개폐기(10)는 내부공간이 밀봉되는 절연하우징(11)과, 절연하우징(11)의 내주면에 원주방향을 따라 일정 간격을 두고 고정 결합되는 복수 개의 주회로측 고정도체(이하, 고정도체로 약칭함)(12a)와, 절연하우징(11)의 중앙을 관통하여 회전 가능하게 결합되는 로터 샤프트(13)와, 로터 샤프트(13)에 결합되어 그 로터 샤프트(13)의 회전에 의해 고정도체(12a)와 선택적으로 접촉되거나 분리되면서 개폐기(10)가 투입(close)상태 또는 개방(open)상태로 전환되도록 하는 가동도체(14)로 이루어질 수 있다.3, the
로터 샤프트(13)에는 압력소호 발생부(15)가 결합되고, 압력소호 발생부(15)에 가동도체(14)가 결합되어 있다.The
도면중 미설명 부호인 12b는 접지측 고정도체이다.In the figure, the
상기와 같은 종래의 개폐기에서는, 로터 샤프트(13)의 회전 방향에 따라 가동도체(14)가 고정도체(12a)와 선택적으로 접촉 또는 분리되면서 개폐기(10)가 투입상태로 전환되거나 개방상태로 전환될 수 있다.The
즉, 개폐기(10)가 도 4와 같은 투입상태에서 로터 샤프트(13)가 반시계방향으로 회전을 하면 그 로터 샤프트(13)에 결합된 가동도체(14)가 고정도체(12a)로부터 분리되어 개폐기(10)는 도 3과 같은 개방상태로 전환된다. 4, when the
이때, 로터 샤프트(13)가 투입상태에서 개방상태로 전환되기 위해 고속으로 회전을 하는 과정에서 도 5에서와 같이 로터 샤프트(13)가 회전하는 방향쪽에 채워져 있던 절연하우징(11) 내부의 기체는 로터 샤프트(13)의 압력소호 발생부(15)에 의해 순간적으로 압축되고, 이 기체는 로터 샤프트(13)의 압력소호 발생부(15)를 통과하여 반대방향으로 빠져나가게 된다. 이 과정에서 기체는 로터 샤프트(13)의 압력소호 발생부(15)를 고속으로 통과하게 되어 아크소호동작을 진행하게 된다.At this time, in the process of rotating the
그러나, 상기와 같은 종래의 개폐기는, 그 절연하우징(11)의 내부공간이 밀폐됨에 따라 개폐동작이 반복되거나 높은 전류를 반복적으로 차단하게 될 경우 절연하우징(11) 내부의 소호공간에 아크열에 의해 오염된 기체가 가득 차게 되며 심해질 경우 개폐성능이나 차단성능에 악영향을 주어 차단기 성능이 급격하게 저하되는 문제점이 있었다.However, when the internal space of the insulating
본 발명의 목적은, 절연하우징 내부의 기체가 그 절연하우징의 외부로 원활하게 배기되도록 하여 개폐기의 성능저하를 미연에 방지할 수 있는 개폐기를 제공하려는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a switch capable of smoothly exhausting a gas inside an insulating housing to the outside of the insulating housing, thereby preventing performance deterioration of the switch.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 내부공간에 기체가 충전되는 절연하우징; 상기 절연하우징의 내주면에 고정 결합되는 고정도체; 상기 절연하우징의 중심에 회전 가능하게 결합되는 로터 샤프트; 및 상기 로터 샤프트에 고정 결합되어 그 로터 샤프트의 회전에 따라 상기 고정도체와 접촉되거나 분리되는 가동도체;를 포함하고, 상기 절연하우징에는 그 절연하우징의 내 외부를 연통시키는 가스통공이 형성되는 개폐기가 제공될 수 있다.In order to accomplish the object of the present invention, A fixed conductor fixedly coupled to an inner circumferential surface of the insulating housing; A rotor shaft rotatably coupled to the center of the insulating housing; And a movable conductor fixedly coupled to the rotor shaft and being in contact with or separated from the fixed conductor according to rotation of the rotor shaft, wherein the insulating housing is provided with an opening / closing valve having a gas hole communicating the inside / outside of the insulating housing .
여기서, 상기 가스통공은 상기 로터 샤프트의 회전 범위 밖에 형성될 수 있다.Here, the gas hole may be formed outside the rotation range of the rotor shaft.
그리고, 상기 절연하우징의 내부에는 그 절연하우징의 내부공간을 구획하는 격벽부가 형성되고, 상기 가스통공은 상기 격벽부의 일측면과 절연하우징의 내주면이 만나는 지점에 인접하게 형성될 수 있다.In addition, a partition wall defining the inner space of the insulating housing may be formed inside the insulating housing, and the gas hole may be formed adjacent to a point where one side of the partition wall meets an inner circumferential surface of the insulating housing.
그리고, 상기 격벽부에는 상기 절연하우징의 내부공간에 채워진 기체를 가스통공으로 안내하도록 안내돌부가 형성될 수 있다.The partition wall may be provided with a guide protrusion for guiding the gas filled in the inner space of the insulating housing to the gas passage.
본 발명에 의한 개폐기는, 개폐기(LBS)의 차단동작 직후 아크에 의해 오염된 SF6가스를 투입동작과 동시에 배출시켜 SF6가스를 순환시켜줌으로써, 개폐기 내부의 SF6가스 오염도를 낮추어 반복적인 차단동작에도 안정적인 소호능력을 유지할 수 있다.According to the present invention, the SF6 gas contaminated by the arc is discharged simultaneously with the closing operation immediately after the closing operation of the switch (LBS) to circulate the SF6 gas, thereby lowering the contamination degree of the SF6 gas inside the switch, Soho ability can be maintained.
도 1은 종래 RMU에 대한 외관을 보인 사시도,
도 2는 도 1에 따른 RMU의 내부를 보인 정면도,
도 3은 도 2에 따른 RMU에서 개폐기(LBS)의 개방상태를 보인 단면도,
도 4는 도 2에 따른 RMU에서 개폐기의 투입상태를 보인 단면도,
도 5는 도 4에 따른 개폐기의 투입상태에서 개방상태로 전환되는 과정을 보인 단면도,
도 6은 본 발명에 의한 개폐기의 외관을 보인 사시도,
도 7은 도 6에 따른 개폐기에서 일부를 파단하여 보인 사시도,
도 8은 도 7에 따른 RMU에서 개폐기(LBS)의 개방상태를 보인 단면도,
도 9는 도 7에 따른 RMU에서 개폐기의 투입상태를 보인 단면도,
도 10은 도 9에 따른 개폐기의 투입상태에서 개방상태로 전환되는 과정을 보인 단면도,
도 11은 도 5에 따른 개폐기의 다른 실시예를 보인 단면도.1 is a perspective view showing an appearance of a conventional RMU,
FIG. 2 is a front view showing the inside of the RMU according to FIG.
3 is a sectional view showing the open state of the switch (LBS) in the RMU according to FIG. 2,
FIG. 4 is a sectional view showing the state of the switch in the RMU according to FIG. 2,
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a process of switching the switch from the closing state to the open state of FIG.
6 is a perspective view showing the appearance of the switch according to the present invention,
FIG. 7 is a perspective view of a part of the switch shown in FIG. 6,
FIG. 8 is a sectional view showing the open state of the switchgear (LBS) in the RMU according to FIG. 7,
FIG. 9 is a sectional view showing the closing state of the switch in the RMU according to FIG. 7,
10 is a sectional view showing the process of switching the state of the switch according to FIG. 9 from the closing state to the open state,
11 is a sectional view showing another embodiment of the switch according to FIG.
이하, 본 발명에 의한 개폐기를 첨부도면에 도시된 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the switch according to the present invention will be described in detail with reference to an embodiment shown in the accompanying drawings.
도 6은 본 발명에 의한 개폐기의 외관을 보인 사시도이고, 도 7은 도 6에 따른 개폐기에서 일부를 파단하여 보인 사시도이며, 도 8은 도 7에 따른 RMU에서 개폐기(LBS)의 개방상태를 보인 단면도이다.FIG. 6 is a perspective view showing an external appearance of the switch according to the present invention. FIG. 7 is a perspective view of a part of the switch shown in FIG. 6, and FIG. 8 is a cross- Sectional view.
도 2를 참조하면, 본 실시예에 의한 개폐기(100)는 SF6가스가 충전된 RMU(1)의 탱크부(2) 내에 복수 개가 일렬로 배치되어 설치될 수 있다. Referring to FIG. 2, the
개폐기(100)는 내부공간을 갖는 절연하우징(110)과, 절연하우징(110)의 내주면에 원주방향을 따라 일정 간격을 두고 고정 결합되는 복수 개의 고정도체(고정도체는 후술할 주회로측 고정도체와 접지측 고정도체로 이루어지나, 이하에서의 고정도체는 주회로측 고정도체를 지칭함)(121)와, 절연하우징(110)의 중앙을 관통하여 회전 가능하게 결합되는 로터 샤프트(130)와, 로터 샤프트(130)에 결합되어 그 로터 샤프트(130)의 회전에 의해 고정도체(121)와 선택적으로 접촉되거나 분리되면서 개폐기가 투입(close)상태 또는 개방(open)상태로 전환되도록 하는 가동도체(140)로 이루어질 수 있다.The
절연하우징(110)은 수지와 같은 절연재질로 이루어져 좌우 한 쌍이 서로 대칭되는 반원통 모양으로 형성되어 원통모양으로 결합될 수 있다. The
그리고 절연하우징(110)의 전후단에는 전방면과 후방면이 구비되어 막힌 구조로 형성되고, 전방면과 후방면의 중앙에는 로터 샤프트(130)가 회전 가능하게 삽입되도록 축구멍(111)이 형성될 수 있다. The front and rear ends of the
그리고 절연하우징(110)의 전방면과 후방면에는 그 전방면과 후방면을 길이방향으로 연결하여 절연하우징(110)의 내부공간을 복수 개의 좌우방향 공간으로 구획하는 종방향 격벽부(112)가 형성되고, 종방향 격벽부(112)에 길이방향으로 따라 일정 간격을 두고 반경방향으로 연장되어 절연하우징(110)의 내부공간을 복수 개의 길이방향 공간으로 구획하는 복수 개의 횡방향 격벽부(113)가 형성될 수 있다. 즉, 절연하우징(110)의 내부공간은 종방향 격벽부(112)에 의해 2개, 횡방향 격벽부(113)에 의해 3개로 구획되어 총 6개의 공간으로 구획될 수 있다. 따라서, 고정도체(121)는 12개가 각각의 공간별로 2개씩 설치되고, 가동도체(140)는 좌우 3쌍, 6개가 각각의 공간에 놓일 수 있도록 설치될 수 있다.The front and rear surfaces of the
절연하우징(110)의 측면에는 복수 개의 가스통공(115)이 형성될 수 있다. 가스통공(115)은 로터 샤프트(130)가 개방되는 방향으로 고속 회전할 때 그 회전하는 방향쪽의 기체가 압축되어 후술할 압력소호 발생부(131)를 높은 속도로 통과하여 절연하우징(110)의 외부로 배출될 수 있도록 각 공간의 일측, 즉 2개의 고정도체(121)를 기준으로 그 고정도체(121)들 바깥쪽 일측에 형성되는 것이 바람직할 수 있다. A plurality of
가스통공(115)은 고정도체(121)의 바깥쪽, 즉 가동도체(140)가 개방되는 위치에서 고정도체(121)를 지난 위치에 형성되면 족하지만 가급적 오염기체가 많이 배출될 수 있도록 고정도체(121)와 종방향 격벽부(112)의 사이, 그 중에서도 특히 종방향 격벽부(112)의 인근, 즉 종방향 격벽부(112)와 절연하우징(110)의 측면이 접하는 지점에 형성되는 것이 바람직할 수 있다.The
그리고 가스통공(115)은 도면에서와 같이 원형으로 형성될 수 있지만, 많은 양의 오염기체가 배출되도록 장방향으로 길게 형성되거나 다수 개가 산포되어 형성될 수도 있다.The
고정도체는 도 8에서와 같이 주회로측 고정도체(121)와 접지측 고정도체(122)를 합해 총 12개가 각 공간마다 주회로측 고정도체 1개 및 접지측 고정도체 1개씩 총 2개씩 배치되고, 각 공간에 배치되는 주회로측 고정도체(121)와 접지측 고정도체(122)는 원주방향을 따라 일정 간격을 두고 방사상에 설치될 수 있다. 다른 공간의 주회로측 고정도체(121)와 접지측 고정도체(122)는 길이방향을 따라 일직선상에 배치될 수 있다. As shown in FIG. 8, the fixed conductors are arranged in a total of twelve total of the main circuit side
여기서, 접지측 고정도체(122)에서 별도의 차단동작이 이루어지지 않기 때문에 가스 오염이 발생하지 않는 반면 주회로측 고정도체(121)는 차단동작을 실시하는 과정에서 가스 오염이 발생하고 이 오염된 가스를 배출시키기 위해 후술할 가스통공(115)이 주회로측 고정도체(121)의 일측에 형성될 수 있다.In this case, the gas-contamination does not occur because the ground-side
로터 샤프트(130)에는 좌우 방향으로 연장되어 소정의 높이와 폭을 갖는 압력소호 발생부(131)가 결합될 수 있다. 압력소호 발생부(131)는 절연하우징(110)의 각 공간마다 한 개씩 배치되고, 각 압력소호 발생부(131)에는 한 개 씩의 가동도체(140)가 결합될 수 있다. The
상기와 같은 본 실시예에 의한 개폐기는 다음과 같은 작용 효과가 있다.The switch according to the present embodiment as described above has the following operational effects.
즉, 로터 샤프트(130)가 회전하는 방향을 따라 가동도체(140)가 고정도체(121)와 선택적으로 접촉 또는 분리되면서 개폐기가 투입상태로 전환되거나 개방상태로 전환될 수 있다.That is, the
예를 들어, 개폐기가 도 9와 같은 투입상태에서 로터 샤프트(130)가 반시계방향으로 회전을 하면 그 로터 샤프트(130)에 결합된 가동도체(140)가 고정도체(121)로부터 분리되어 개폐기는 도 8과 같은 개방상태로 전환된다. 이때, 고정도체(121)와 가동도체(140) 사이에서는 아크가 발생하게 된다.9, when the
하지만, 도 10에서와 같이 로터 샤프트(130)가 회전하는 방향(이하, 낮은 오염 공간)쪽에 채워져 있던 절연하우징(110) 내부의 기체는 로터 샤프트(130)의 압력소호 발생부(131)에 의해 순간적으로 압축되고, 이 기체는 로터 샤프트(130)의 압력소호 발생부(131)를 통과하여 반대방향(이하, 높은 오염 공간)을 향해 고속으로 빠져나가면서 아크를 소호시키게 된다.10, the gas inside the
그러면, 아크를 소호시키면서 오염된 기체는 높은 오염 공간에 머물게 되나, 로터 샤프트(130)가 투입동작을 위해 시계방향으로 회전을 할 때 그 로터 샤프트(130)에 결합된 압력소호 발생부(131)에 의해 높은 오염 공간에 머물던 기체가 밀려나면서 가스통공(115)을 통해 절연하우징(110)의 외부로 배출된다. However, when the
그리고 절연하우징(110)의 외부로 배출된 오염된 기체는 그 절연하우징(110)을 수용하고 있는 탱크부(2)의 내부공간에서 다른 기체와 섞여 오염 정도가 낮아지는 한편, 탱크부(2)의 내부공간에 채워진 기체가 가스통공(115)이나 절연하우징(110)의 틈새 등을 통해 그 절연하우징(110)의 내부공간으로 유입되는 일련의 과정을 반복하게 된다.The contaminated gas discharged to the outside of the insulating
이렇게 하여, 개폐기(LBS)의 차단동작 직후 아크에 의해 오염된 SF6가스를 투입동작과 동시에 배출시켜 SF6가스를 순환시켜줌으로써 개폐기 내부의 SF6가스 오염도를 낮추어 반복적인 차단동작에도 안정적인 소호능력을 유지할 수 있다.In this way, SF6 gas contaminated by the arc immediately after the closing operation of the switch (LBS) is discharged simultaneously with the closing operation to circulate the SF6 gas, thereby lowering the contamination degree of the SF6 gas in the switch, have.
한편, 도 11에 도시된 바와 같이 종방향 격벽부(112)에 기체를 가스통공(115)으로 안내하기 위한 안내돌부(116)가 형성될 수도 있다. 안내돌부(116)는 가스통공(115)을 향해 곡면지거나 경사지게 형성될 수 있다. 이로써, 압력소호 발생부(131)에 의해 밀려나는 오염된 기체가 안내돌부(116)에 의해 가스통공(115)으로 원활하게 안내됨에 따라 차단기의 성능이 향상될 수 있다.11, a
110 : 절연하우징 111 : 축구멍
112 : 종방향 격벽부 113 : 횡방향 격벽부
115 : 가스통공 116 : 안내돌부
121,122 : 고정도체 130 : 로터 샤프트
131 : 압력소호 발생부 140 : 가동도체110: Insulation housing 111: Football yoke
112: longitudinal partition wall portion 113: lateral partition wall portion
115: gas cylinder hole 116:
121, 122: fixed conductor 130: rotor shaft
131: pressure generating unit 140: movable conductor
Claims (6)
상기 절연하우징의 내주면에 고정 결합되는 고정도체;
상기 절연하우징의 중심에 회전 가능하게 결합되는 로터 샤프트; 및
상기 로터 샤프트에 고정 결합되어 그 로터 샤프트의 회전에 따라 상기 고정도체와 접촉되거나 분리되는 가동도체;를 포함하고,
상기 절연하우징에는 그 절연하우징의 내 외부를 연통시키는 가스통공이 형성되는 개폐기.An insulating housing in which gas is filled in the inner space;
A fixed conductor fixedly coupled to an inner circumferential surface of the insulating housing;
A rotor shaft rotatably coupled to the center of the insulating housing; And
And a movable conductor fixedly coupled to the rotor shaft and being in contact with or separated from the fixed conductor according to rotation of the rotor shaft,
Wherein the insulating housing has a gas hole communicating the inside and the outside of the insulating housing.
상기 가스통공은 상기 로터 샤프트의 회전 범위 밖에 형성되는 개폐기.The method according to claim 1,
And the gas hole is formed outside the rotation range of the rotor shaft.
상기 절연하우징의 내부에는 그 절연하우징의 내부공간을 구획하는 격벽부가 형성되고,
상기 가스통공은 상기 격벽부의 일측면과 절연하우징의 내주면이 만나는 지점에 인접하게 형성되는 개폐기.The method according to claim 1,
A partition wall for partitioning an inner space of the insulating housing is formed inside the insulating housing,
Wherein the gas hole is formed adjacent to a point where one side of the partition wall meets an inner circumferential surface of the insulating housing.
상기 격벽부에는 상기 절연하우징의 내부공간에 채워진 기체를 가스통공으로 안내하도록 안내돌부가 형성되는 개폐기.The method of claim 3,
And the guide block is formed in the partition wall part to guide the gas filled in the inner space of the insulating housing to the gas passage.
상기 가스통공은 상기 가동도체가 개방되는 위치에서 상기 고정도체를 지난 위치에 형성되는 개폐기.5. The method according to any one of claims 1 to 4,
Wherein the gas hole is formed at a position past the fixed conductor at a position where the movable conductor is opened.
상기 가스통공은 상기 고정도체와 격벽부 사이에 형성되는 개폐기.
The method according to claim 3 or 4,
And the gas hole is formed between the fixed conductor and the partition wall portion.
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WO2022181986A1 (en) * | 2021-02-26 | 2022-09-01 | 엘에스일렉트릭 (주) | Arc chute and load switch comprising same |
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WO2023163410A1 (en) * | 2022-02-24 | 2023-08-31 | 엘에스일렉트릭 주식회사 | Arc chute and load break switch comprising same |
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- 2013-05-21 KR KR20130057372A patent/KR20140136825A/en not_active Application Discontinuation
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WO2022181986A1 (en) * | 2021-02-26 | 2022-09-01 | 엘에스일렉트릭 (주) | Arc chute and load switch comprising same |
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