KR20160001813A

KR20160001813A - 가스절연 차단기

Info

Publication number: KR20160001813A
Application number: KR1020140079183A
Authority: KR
Inventors: 이철호
Original assignee: 현대중공업 주식회사
Priority date: 2014-06-26
Filing date: 2014-06-26
Publication date: 2016-01-07

Abstract

열가스로 인해 부품이 열화되는 것이 방지되는 가스절연 차단기가 개시된다.
개시되는 가스절연 차단기는 내측에 고정아크접점을 구비하는 고정접점; 전진 및 후퇴하여 상기 고정접점에 접속 및 분리되고, 후단에 열가스 배출공간을 구비하는 가동접점; 상기 가동접점의 내측에 구비되며, 내부에 열가스가 이동할 수 있는 공간을 구비하는 가동아크접점; 상기 가동아크접점의 후단에 연결되며, 상기 가동아크접점을 전진 및 후퇴시키는 조작로드; 및 상기 열가스 배출공간에 구비되며, 상기 조작로드로 상기 열가스 배출공간에 수용된 열가스의 유입이 차단되도록 상기 조작로드와 상기 열가스 배출공간을 분리하는 보호부재;를 포함한다.
이러한 가스절연 차단기에 의하면, 차단 및 투입 동작시에 발생하는 열가스에 의해 부품이 열화되는 것이 방지된다는 효과를 얻을 수 있다.

Description

가스절연 차단기 {GAS ISOLATED CIRCUIT BREAKER}

본 발명은 가스절연 차단기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 열가스로 인해 부품이 열화되는 것이 방지되는 가스절연 차단기에 관한 것이다.

일반적으로 가스절연 차단기는 송,변전 계통이나 전기회로에 있어서 부하를 개폐하거나 접지 및 단락 등의 사고가 발생할 경우에 전류를 차단하는 기기를 말한다.

이와 같이 고장전류를 차단하는 장치인 가스차단기는 소호(消弧)를 위해 가스를 사용하는 것으로서, 두 접점 사이에서 발생하는 아크를 가스를 통해 소호하는 것이다.

이러한 가스차단기는 아크를 소호하는 방식에 따라 퍼퍼 소호방식(Puffer type), 로터리 아크 소호방식(Rotating type), 열팽창 소호방식(Thermal expansion type), 복합 소호방식(Hybrid extinction type) 등으로 분류되고, 통상적인 가스차단기에는 소호가스로 SF₆가 사용된다.

이 중에서 상기 퍼퍼 소호방식은 차단기가 고장전류의 차단을 수행할 경우, 외부 구동력을 이용하여 차단부내 압축실(퍼퍼실)의 소호가스를 압축하여 극간으로 불어주면서 아크를 소호하는 방식이다.

또한, 상기 열팽창 소호방식은 고장전류의 차단시 발생하는 아크의 열을 열팽창실에 축적하였다가, 축적된 열에 의해 상승된 압력을 극간으로 불어주는 방식이다.

한편, 상기 퍼퍼 소호방식과 열팽창 소호방식을 복합적으로 결합한 방식이 복합 소호방식이다.

복합 소호방식 가스차단기는 고장전류 차단시 아크에 의해 발생하나 열을 열팽창실의 압력을 상승시키는 에너지로 이용하고 있으며, 전류영점이 되면 열팽창실의 고압의 가스를 다시 극간(소호부)로 분사하여 극간의 절연을 유지함으로써, 극간을 차단시킨다.

도 1은 종래의 기술에 의한 가스절연 차단기를 나타내는 측단면도이다.

도 1을 보면, 종래의 기술에 의한 가스절연 차단기는 고정접점(10), 상기 고정접점(10)의 내측에 구비되는 고정아크접점(20), 가동접점(30), 상기 가동접점(30)의 내측에 구비되어 차단기 투입시 상기 고정아크접점(20)에 접속되는 가동아크접점(40), 상기 가동아크접점(40)의 전단에 구비되며 가동접점(30)의 내측에 구비된 열팽창실(32)과 퍼퍼실(34)의 절연가스를 가동아크접점(40)의 전단 방향으로 토출시키는 노즐, 상기 가동접점(30)의 내측에 구비되며 가동접점(30)의 몸체로부터 가동아크접점(40)을 지지하는 플레이트(60), 상기 가동아크접점(40)의 후단에 연결되어 외부 구동유닛(미도시)의 힘을 가동아크접점(40)에 전달하여 가동접점(30)의 실린더부 및 상기 가동아크접점(40)을 전진 및 후퇴시키는 조작로드(70)를 포함한다.

이와 같은 구성을 가지는 종래의 기술에 의한 가스절연 차단기에서, 차단시 조작로드(70)를 통해 가동아크접점(40)이 후퇴하면 가동아크접점(40)과 고정아크접점(20)의 분리시에 발생하는 아크(Arc)로 인해 열가스가 발생한다.

이때, 열가스는 고정아크접점(20)과 고정접점(10) 사이의 공간과, 가동아크접점(40)의 내부를 통해 차단기의 외부로 배출될 수 있다.

여기서, 가동아크접점(40)의 내부를 통해 유동하는 열가스는 도 1에 도시된 바와 같이 가동아크접점(40)에 형성된 배기구(42)를 통해 가동접점(30)과 가동아크접점(40) 사이의 공간으로 배출된 후, 상기 플레이트(60)에 형성된 통기구(62)를 통해 가동접점(30)의 후단에 형성된 공간(38)으로 유동한다.

이후, 가동접점(30)의 후단에 형성된 공간(38)에 유입된 열가스는 가동접점(30)에 형성된 가스배출구(36)를 통해 외부로 배출될 수 있게 된다.

그러나, 종래의 기술에 의한 가스절연 차단기는 가동접점(30)의 후단에 배치되는 조작로드(70)가 열가스에 노출되므로, 열화되는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점 중 적어도 일부를 해결하고자 안출된 것으로, 일 측면으로서, 열가스로 인한 조작로드의 열화가 방지되는 가스절연 차단기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적 중 적어도 일부를 달성하기 위한 일 측면으로서, 본 발명은 내측에 고정아크접점을 구비하는 고정접점; 전진 및 후퇴하여 상기 고정접점에 접속 및 분리되고, 후단에 열가스 배출공간을 구비하는 가동접점; 상기 가동접점의 내측에 구비되며, 내부에 열가스가 이동할 수 있는 공간을 구비하는 가동아크접점; 상기 가동아크접점의 후단에 연결되며, 상기 가동아크접점을 전진 및 후퇴시키는 조작로드; 및 상기 열가스 배출공간에 구비되며, 상기 조작로드로 상기 열가스 배출공간에 수용된 열가스의 유입이 차단되도록 상기 조작로드와 상기 열가스 배출공간을 분리하는 보호부재;를 포함하는 가스절연 차단기를 제공한다.

일 실시예에서, 상기 보호부재는 상기 조작로드를 감싸는 튜브형태의 부재를 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 일 실시예에서, 상기 가동접점의 내측에 구비되며, 상기 가동아크접점이 슬라이딩 가능하게 결합되고, 상기 가동접점의 몸체로부터 상기 가동아크접점을 지지하며, 상기 열가스 배출공간을 구획하는 플레이트가 더 포함될 수 있다.

또한, 일 실시예에서, 상기 플레이트는 열가스가 통풍될 수 있는 통기구를 구비할 수 있다.

또한, 일 실시예에서, 상기 보호부재는 일단이 상기 플레이트에 지지되고, 타단이 상기 가동접점의 후단에 지지되도록 구성될 수 있다.

또한, 일 실시예에서, 상기 가동접점은 상기 열가스 배출공간에 유입된 열가스가 상기 가동접점의 외부로 배출되는 통로를 구성하는 가스배출구를 구비할 수 있다.

이러한 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 의하면, 차단기의 차단 및 투입 동작시에 발생하는 열가스에 의해 부품이 열화되는 것이 방지된다는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 종래의 기술에 의한 가스절연 차단기의 측단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스절연 차단기의 측다면도.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 또한, 본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.

도 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스절연 차단기에 대해서 살펴본다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스절연 차단기(100)는 고정접점(110), 고정아크접점(120), 가동접점(130), 가동아크접점(140), 노즐(150), 플레이트(160), 조작로드(170) 및 보호부재(180)를 포함할 수 있다.

상기 고정접점(110)은 전체적으로 원통형상으로 이루어진 도체로서, 후술할 가동접점(130)이 선단부에 삽입될 수 있도록 구성된다. 이러한 고정접점(110)은 후술할 가동접점(130)이 내측에 투입되어 가동접점(130)과 함께 전력계통의 통전경로를 구성할 수 있다.

상기 고정아크접점(120)은 고정접점(110)의 내측 공간에 구비되는 도체로서, 차단기의 투입 및 차단 동작시 접점에서 발생하는 아크가 이동하는 경로를 구성한다.

일 실시예에서, 고정아크접점(120)은 고정접점(110)의 내측 공간 중앙부에 고정접점(110)의 길이방향을 따라 나란히 배치되는 바 형상의 도체로 구성될 수 있다.

상기 가동접점(130)은 내부에 열팽창실(132)과 퍼퍼실(134)을 구비하는 실린더부와, 상기 실린더부의 내측에 배치되어 상기 퍼퍼실(134) 내에 수용된 가스를 열팽창실(132)로 분사시킬 수 있는 피스톤부를 포함하여 구성될 수 있다.

이러한 가동접점(130)은 후술할 조작로드(170)가 전달하는 힘을 통해 전진 및 후퇴하여 고정접점(110)에 접속 및 분리될 수 있다.

또한, 가동접점(130)은 후단에 열가스 배출공간(38)을 구비할 수 있다. 열가스 배출공간(38)은 도 2에 도시된 바와 같이 가동접점(130) 후단에 내측에 형성되는 공간에 해당한다.

또한, 일 실시예에서, 가동접점(130)은 상기 열가스 배출공간(38)에 유입된 열가스가 가동접점(130)이 외부로 배출될 수 있는 통로인 가스배출구(136)를 구비할 수 있다.

상기 가동아크접점(140)은 가동접점(130)의 내측에 구비되어, 투입 동작시에는 고정아크접점(120)의 선단이 개방된 전단에 삽입 연결되고, 차단 동작시에는 고정아크접점(120)에서 분리되며, 차단기의 투입 및 차단 동작시에 접점에서 발생하는 아크가 이동하는 경로를 구성한다.

일 실시예에서, 가동아크접점(140)은 가동접점(130)의 실린더부와 거동이 일치되도록 실린더부에 결합될 수 있다.

이러한 가동아크접점(140)은 내부에 열가스가 이동할 수 있는 공간을 구비할 수 있다. 이를 위해, 일 실시예에서, 가동아크접점(140)은 도 2에 도시된 바와 같이 내부에 공간이 형성된 원통형 바(Bar) 형태로 구성될 수 있다.

또한, 일 실시예에서, 가동아크접점(140)은 가동아크접점(140)의 내부를 통해 유동하는 열가스가 가동아크접점(140)의 외부로 배출될 수 있는 배기구(142)를 구비할 수 있다.

상기 노즐(150)은 가동아크접점(140)의 선단부에 구비되어, 열팽창실(132)에 수용된 가스를 가동아크접점(140)과 고정아크접점(120) 사이(아크가 발생하는 부분)로 분사시킬 수 있도록 구성된다.

상기 플레이트(160)는 가동접점(130)의 내측에 구비되어 가동접점(130)의 몸체로부터 가동아크접점(140)을 지지할 수 있다.

이러한 플레이트(160)는 중공부에 가동아크접점(140)의 슬라이딩 가능하게 결합되도록 구성될 수 있다.

또한, 플레이트(160)는 가동접점(130)에서 상기 열가스 배출공간(38)을 구획하는 역할을 한다.

일 실시예에서, 플레이트(160)에는 도 2에 도시된 바와 같이 가동아크접점(140)의 배기구(142)에서 배출되는 열가스가 열가스 배출공간(38)으로 유입될 수 있는 통기구(162)가 구비될 수 있다.

상기 조작로드(170)는 가동아크접점(140)의 후단에 연결되며, 가동아크접점(140)을 전진 및 후퇴시킬 수 있다.

이러한 가동아크접점(140)은 외부의 조작장치(미도시)에 연결되어, 조작장치의 동력을 가동아크접점(140)에 전달할 수 있다.

또한, 가동아크접점(140)은 절연체로 구성되어, 가동아크접점(140)과 외부 조작장치 간을 절연시킨다.

상기 보호부재(180)는 열가스 배출공간(38)에 구비되며, 열가스 배출공간(38)에 수용된 열가스가 조작로드(170)로 유입되는 것을 차단하도록 조작로드(170)와 열가스 배출공간(38)을 분리할 수 있다.

일 실시예에서, 보호부재(180)는 도 2에 도시된 바와 같이 조작로드(170)를 감싸는 튜브형태의 부재를 포함하여 구성될 수도 있다.

이러한 튜브형태의 보호부재(180)는 열가스 배출공간(38)에 대해 조작로드(170)를 밀봉함으로써, 조작로드(170)로 열가스의 유입이 방지되도록 할 수 있다.

이때, 보호부재(180)는 일단이 플레이트(160)에 지지되고, 타단이 가동접점(130)의 후단에 지지되도록 구성될 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스절연 차단기(100)의 차단 동작시, 극간에서 발생하는 열가스는 가동아크접점(140)의 내부를 통해 유동하여 가동아크접점(140)의 배기구(142)와 플레이트(160)의 통기구(162)를 통해 열가스 배출공간(38)으로 유입될 수 있다

이때, 보호부재(180)는 조작로드(170)가 열가스 배출공간(38)에 유입된 열가스에 노출되지 않도록 할 수 있다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스절연 차단기(100)는 조작로드(170)가 열가스에 의해 열화되는 것이 방지된다는 장점을 가진다.

본 발명은 특정한 실시예에 관하여 도시하고 설명하였지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 밝혀두고자 한다.

100: 가스절연 차단기 110: 고정접점
120: 고정아크접점 130: 가동접점
136: 가스배출구 138: 열가스 배출공간
132: 열팽창실 134: 퍼퍼실
140: 가동아크접점 142: 배기구
150: 노즐 160: 플레이트
162: 통기구 170: 조작로드
180: 보호부재

Claims

내측에 고정아크접점을 구비하는 고정접점;
전진 및 후퇴하여 상기 고정접점에 접속 및 분리되고, 후단에 열가스 배출공간을 구비하는 가동접점;
상기 가동접점의 내측에 구비되며, 내부에 열가스가 이동할 수 있는 공간을 구비하는 가동아크접점;
상기 가동아크접점의 후단에 연결되며, 상기 가동아크접점을 전진 및 후퇴시키는 조작로드; 및
상기 열가스 배출공간에 구비되며, 상기 조작로드로 상기 열가스 배출공간에 수용된 열가스의 유입이 차단되도록 상기 조작로드와 상기 열가스 배출공간을 분리하는 보호부재;
를 포함하는 가스절연 차단기.
제1항에 있어서,
상기 보호부재는 상기 조작로드를 감싸는 튜브형태의 부재를 포함하여 구성된 가스절연 차단기.
제1항에 있어서,
상기 가동접점의 내측에 구비되며, 상기 가동아크접점이 슬라이딩 가능하게 결합되고, 상기 가동접점의 몸체로부터 상기 가동아크접점을 지지하며, 상기 열가스 배출공간을 구획하는 플레이트를 더 포함하는 가스절연 차단기.
제3항에 있어서,
상기 플레이트는 열가스가 통풍될 수 있는 통기구를 구비하는 가스절연 차단기.
제3항에 있어서,
상기 보호부재는 일단이 상기 플레이트에 지지되고, 타단이 상기 가동접점의 후단에 지지되도록 구성된 가스절연 차단기.
제1항에 있어서,
상기 가동접점은 상기 열가스 배출공간에 유입된 열가스가 상기 가동접점의 외부로 배출되는 통로를 구성하는 가스배출구를 구비하는 가스절연 차단기.