KR20160097036A - 가스절연 차단기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가스절연 차단기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 원통형상의 고정 아크 접촉자가 내부에 구비된 고정 접촉자와, 상기 고정 아크 접촉자의 외부를 감싸며 접촉하는 노즐과, 상기 고정 접촉자에 접촉분리되며 내부에는 상기 고정 아크 접촉자에 접촉 또는 분리되는 가동 아크 접촉자가 구비된 가동 접촉자를 포함하는 가스절연 차단기에 있어서, 상기 고정접촉자의 내측에 구비되어 구동레버가 회전가능하게 연결되는 지지대; 상기 노즐에 연결되어 상기 가동 접촉자의 이동에 따라 이동하는 구동링크; 및 상기 지지대에 회전가능하게 연결됨과 동시에 일측은 상기 구동링크에 연결되고, 타측은 상기 고정 아크 접촉자에 연결되어 상기 구동링크의 이동에 따라 회전하여 상기 고정 아크 접촉자를 이동시키는 구동레버;를 포함하는 가스절연 차단기에 관한 것이다.
본 발명은 구동링크와 구동레버를 통해 고정 접촉자와 가동 접촉자가 접촉 또는 분리될때 고정 아크 접촉자가 고정 접촉자와 가동 접촉자가 분리되는 방향 또는 접촉되는 방향으로 이동할 수 있게 하여 적은 차단에너지를 사용하면서도 고정 아크 접촉자와 가동 아크 접촉자의 접촉 또는 분리가 신속하게 이루어지게 하는 효과가 있다.

Description

가스절연 차단기{GAS INSULATION SWITCH}

본 발명은 가스절연 차단기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 적은 차단에너지를 사용하면서도 차단기의 차단성능이 향상되게 하는 가스절연 차단기에 관한 것이다.

일반적으로 가스절연 차단기 또는 가스절연 개폐장치는 송전선로 상에 설치되어 송전선로가 정상상태에서는 기기 및 선로를 점검을 위한 개폐동작을 하고 송전선로가 이상상태에서는 고장전류를 차단하여 선로 및 부하기기를 안전하게 보호하는 역할을 수행한다. 특히, 초고압 전력계통에서는 지락 단락 등 이상상태에서의 사고전류를 안전하게 차단함으로써 계통을 보호하는 기기이며, 가혹한 전류 차단 조건인 이상상태에서 사고전류 차단을 위해서 절연력이 우수한 소호 가스를 압축하고 전류 차단시 발생하는 아크 소호를 위해 상기 압축가스를 높은 압력으로 노즐을 통해 분사한다.

가스절연 차단기가 동작하는데 필요한 구동력은, 유압이나 공압 혹은 전동스프링 등의 구동장치에서 발생되는 동력을 이용하고, 이들 구동장치의 동력을 받아서 실린더에 연결된 연결로드가 트립위치로 이동한다.

연결로드의 이동으로 실린더 내부의 SF₆가스가 압축되고 압축된 고압의 가스가 아크를 향해 분사되어 아크를 냉각 소호시킨다.

한편, 도 1에는 종래의 가스절연 차단기를 구성하는 가동 접촉자와 고정접촉자자가 접촉된 상태를 나타내는 개략 구성도가 도시되어 있고, 도 2에는 종래의 가스절연 차단기를 구성하는 가동 접촉자와 고정접촉자가 분리된 상태를 나타내는 개략 구성도가 도시되어 있으며, 도 3에는 종래의 가스절연 차단기를 구성하는 가동접촉자와 고정접촉자가 다수개의 링크를 통해 연결된 상태에서 상호 접촉된 상태를 나타내는 개략 구성도가 도시되어 있고, 도 4에는 종래의 가스절연 차단기를 구성하는 가동접촉자와 고정접촉자가 다수개의 링크를 통해 연결된 상태에서 상호 분리된 상태를 나타내는 개략 구성도가 도시되어 있다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 가스절연 차단기는 고정 아크 접촉자(1)가 구비된 고정 접촉자(3)와, 가동 아크 접촉자(4)가 구비된 가동 접촉자(6)와, 노즐(2)과, 압출 실린더(5)와, 고정 피스톤(7)과, 실린더 로드(8) 및 절연로드(9) 등으로 구성된다.

상기 가스절연 차단기의 투입상태에서는 가동 아크 접촉자(4)와 고정 아크 접촉자(1)가 서로 접촉한 상태에서 상호 통전된다.

이때 계통상에 사고전류가 발생하면, 절연로드(9)에 연결된 구동장치의 구동력을 전달받아 실린더 로드(8)가 이동하고, 실린더 로드(8)에 연결되어 있는 노즐(2)과 가동 접촉자(6) 등이 이동하여 분리동작이 이루어진다.

또한 분리동작 과정에서는 노즐(2)과, 가동 아크 접촉자(4)와, 압축 실린더(5)와, 실린더 로드(8)가 화살표 방향(우측방향)으로 이동하여 압축 실린더(5)와 고정 피스톤(7) 사이의 부피가 고속으로 줄어들면서 압축실 내의 압력이 상승한다.

그리고 고정 아크 접촉자(1)와 가동 아크 접촉자(4)가 분리되는 순간부터 이들 아크 접촉자(1, 4) 사이에서는 아크가 발생하는데, 이때 압축실내에 차 있는 압축가스가 노즐(2)을 통해 분사되어 아크를 소호하게 된다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 종래의 가스절연 차단기는 분리 신호에 따라 구동장치가 작동하여 구동장치를 통해 화살표 방향으로 구동력이 전달되면 노즐(2), 가동 아크 접촉자(4), 압축 실린더(5), 실린더 로드(9)가 화살표 방향(오른쪽 방향)으로 이동하고, 동시에 노즐(2) 상단부에 형성된 링크부(10, 11, 12)에 의해 가동 아크 접촉자(4)가 고정 아크 접촉자(1)의 이동방향과 반대 방향(왼쪽 방향)으로 이동한다.

이때 가동 접촉자(6)의 이동력을 이용하여 고정 아크 접촉자(1)를 가동 접촉자의 이동방향과 반대방향으로 동일한 속도로 이동시켜 아크를 소호하고, 전류를 차단한다.

하지만 상기와 같은 종래의 가스절연 차단기는 고정 접촉자(3)와 가동 접촉자(6)가 접촉 또는 분리될때 차단 에너지가 많이 소요되는 문제점이 있었고, 가동 접촉자(6)의 속도저하로 압축력이 약하여 소전류를 차단하기 어려운 문제점이 있었다.

또한 사용되는 부품의 개수가 많아 차단기의 내구성이 현저히 저하되는 문제점도 있었다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 적은 차단에너지를 사용하면서도 차단기의 차단성능이 향상되게 하는 가스절연 차단기를 제공함에 그 목적이 있다.

전술한 본 발명의 목적은, 원통형상의 고정 아크 접촉자가 내부에 구비된 고정 접촉자와, 상기 고정 아크 접촉자의 외부를 감싸며 접촉하는 노즐과, 상기 고정 접촉자에 접촉분리되며 내부에는 상기 고정 아크 접촉자에 접촉 또는 분리되는 가동 아크 접촉자가 구비된 가동 접촉자를 포함하는 가스절연 차단기에 있어서, 상기 고정접촉자의 내측에 구비되어 구동레버가 회전가능하게 연결되는 지지대; 상기 노즐에 연결되어 상기 가동 접촉자의 이동에 따라 이동하는 구동링크; 및 상기 지지대에 회전가능하게 연결됨과 동시에 일측은 상기 구동링크에 연결되고, 타측은 상기 고정 아크 접촉자에 연결되어 상기 구동링크의 이동에 따라 회전하여 상기 고정 아크 접촉자를 이동시키는 구동레버;를 포함하는 가스절연 차단기를 제공함으로써 달성된다.

또한 상기 구동레버는, 상기 고정 접촉자와 상기 가동 접촉자가 접촉 또는 분리되면 상기 구동링크를 통해 회전하여 상기 고정 아크 접촉자를 상기 가동 접촉자의 이동방향과 반대방향으로 이동시키는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 구동레버에는 길이방향으로 슬라이딩 홈이 형성되고, 상기 지지대에는 통공이 형성되어, 체결부재가 상기 슬라이딩 홈과 상기 통공을 관통하여 상기 구동레버가 상기 지지대에 연결된 상태에서 상기 구동링크의 이동에 따라 상기 구동레버가 회전함과 동시에 상기 슬라이딩 홈을 이동함으로써 상기 고정 아크 접촉자의 이동거리가 조절되는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명인 가스절연 차단기는 구동링크와 구동레버를 통해 고정 접촉자와 가동 접촉자가 접촉 또는 분리될때 고정 아크 접촉자가 고정 접촉자와 가동 접촉자가 분리되는 방향 또는 접촉되는 방향으로 이동할 수 있게 하여 적은 차단에너지를 사용하면서도 고정 아크 접촉자와 가동 아크 접촉자의 접촉 또는 분리가 신속하게 이루어지게 하는 효과가 있다.

또한 고정 아크 접촉자를 이동시키는 링크의 연결구조를 간단히 함으로써 전체구조가 간단해지게 하고, 사용되는 부품의 개수도 적어지게 할 뿐만 아니라 생산공정을 단순화시키고 제조비용을 절감시키는 효과가 있다.

또한 사용되는 부품의 개수가 적어지게 하여 내구성이 향상되게 하는 효과가 있다.

도 1은 종래의 가스절연 차단기를 구성하는 가동 접촉자와 고정접촉자자가 접촉된 상태를 나타내는 개략 구성도.
도 2는 종래의 가스절연 차단기를 구성하는 가동 접촉자와 고정접촉자가 분리된 상태를 나타내는 개략 구성도.
도 3은 종래의 가스절연 차단기를 구성하는 가동접촉자와 고정접촉자가 다수개의 링크를 통해 연결된 상태에서 상호 접촉된 상태를 나타내는 개략 구성도.
도 4는 종래의 가스절연 차단기를 구성하는 가동접촉자와 고정접촉자가 다수개의 링크를 통해 연결된 상태에서 상호 분리된 상태를 나타내는 개략 구성도.
도 5는 본 발명에 따른 가스절연 차단기를 구성하는 고정 접촉자와 가동 접촉자가 접촉된 상태를 나타내는 개략 구성도.
도 6은 본 발명에 따른 가스절연 차단기를 구성하는 고정 접촉자와 가동 접촉자가 분리된 상태를 나타내는 개략 구성도.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 가스절연 차단기를 상세히 설명한다.

도 5는 본 발명에 따른 가스절연 차단기를 구성하는 고정 접촉자와 가동 접촉자가 접촉된 상태를 나타내는 개략 구성도이고, 도 6은 본 발명에 따른 가스절연 차단기를 구성하는 고정 접촉자와 가동 접촉자가 분리된 상태를 나타내는 개략 구성도이다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 가스절연 차단기는 고정 아크 접촉자(110)가 구비된 고정 접촉자(100)와, 가동 아크 접촉자(130)가 구비된 가동 접촉자(140)와, 압축가스가 분사되는 노즐(120)과, 가동 접촉자(140)와 고정접촉자(100)의 분리시 이동하는 압축 실린더(미도시)와, 고정 피스톤(미도시)과, 실린더 로드(150) 및 절연로드(미도시) 등으로 구성된다.

상기 가스절연 차단기는 상기 가동 접촉자(140)가 상기 고정 접촉자(100) 측으로 이동하여 상기 가동 아크 접촉자(130)와 상기 고정 아크 접촉자(110)가 접촉 됨으로써 전류가 통전되게 되고, 사고전류가 발생하면 구동장치의 구동력을 통해 상기 가동 접촉자(140)와 상기 고정 접촉자(100)가 분리됨과 동시에 상기 고정 아크 접촉자(110)와 상기 가동 아크 접촉자(130)가 분리됨으로써 차단상태가 된다.

이때 상기 가스절연 차단기는 지지대(200)와 구동링크(300) 및 구동레버(400)를 포함하여 이루어진다.

상기 지지대(200)는 상기 고정 접촉자(100)의 내측에 구비되어 상기 구동레버(400)가 회전가능하게 연결된다.

상기 구동링크(300)는 상기 고정 접촉자(100)의 내부에서 상기 고정 접촉자(100)와 나란한 방향으로 위치하고, 상기 노즐(120)에 연결되어 상기 가동 접촉자(140)의 이동에 따라 상기 고정 접촉자(100) 측으로 이동한다.

상기 구동레버(400)는 상기 지지대(200)에 회전가능하게 연결됨과 동시에 일측은 상기 구동링크(300)에 연결되고, 타측은 상기 고정 아크 접촉자(110)에 연결되어 상기 구동링크(300)의 이동에 따라 상기 지지대(200)에 연결된 상태에서 소정각도 회전하여 상기 고정 아크 접촉자(110)를 이동시킨다.

이때 상기 구동레버(400)는 상기 고정 접촉자(100)와 상기 가동 접촉자(140)가 접촉 또는 분리되면 상기 구동링크(300)를 통해 회전하여 상기 고정 아크 접촉자(110)를 상기 가동 접촉자(140)의 이동방향과 반대방향으로 이동시킨다.

즉, 상기 고정 접촉자(100)와 상기 가동 접촉자(140)가 접촉하게 되면, 상기 구동링크(300)가 상측으로 이동하게 되고, 이와 동시에 상기 구동링크(300)에 연결된 상기 구동레버(400)가 반시계방향으로 회전하면서 상기 구동레버(400)에 연결된 상기 고정 아크 접촉자(110)를 상기 가동 아크 접촉자(130) 측으로 밀어 상기 고정 아크 접촉자(110)와 상기 가동 아크 접촉자(130)의 접촉시간을 단축시킨다.

또한 사고전류 발생으로 상기 고정 접촉자(100)와 상기 가동 접촉자(140)가 분리되게 되면, 상기 구동링크(300)가 하측으로 이동하게 되고, 이와 동시에 상기 구동링크(300)에 연결된 상기 구동레버(400)가 시계방향으로 회전하면서 상기 고정 아크 접촉자(110)를 상기 가동 아크 접촉자(130)와 반대방향으로 이동시킴으로써 상기 고정 아크 접촉자(110)와 상기 가동 아크 접촉자(130)의 분리시간을 단축시킨다.

따라서, 고정 아크 접촉자(110)와 가동 아크 접촉자(130)의 접촉 또는 분리시간이 단축됨으로써 보다 작은 차단 에너지를 통해 고정 아크 접촉자(110)와 가동 아크 접촉자(130)를 동작 시킬 수 있을 뿐만 아니라 가스절연 차단기의 차단성능을 향상시킬 수 있다.

한편, 상기 구동레버(400)에는 길이방향으로 슬라이딩 홈(410)이 형성되고,상기 지지대(200)에는 통공(210)이 형성되어, 체결부재(500)가 상기 슬라이딩 홈(410)과 상기 통공(210)을 관통하여 상기 구동레버(400)가 상기 지지대(200)에 연결된 상태에서 상기 구동링크(300)의 이동에 따라 상기 구동레버(400)가 회전함과 동시에 상기 슬라이딩 홈(410)을 이동하도록 하여 상기 고정 아크 접촉자(110)의 이동거리가 손쉽게 조절되고, 이동속도가 빨라지게 한다.

상기와 같은 본 발명의 경우 구동링크(300)와 구동레버(400)를 통해 고정 접촉자(100)와 가동 접촉자(140)가 접촉 또는 분리될때 고정 아크 접촉자(110)가 고정 접촉자(100)와 가동 접촉자(140)가 분리되는 방향 또는 접촉되는 방향으로 이동할 수 있게 하여 적은 차단 에너지를 사용하면서도 고정 아크 접촉자(110)와 가동 아크 접촉자(130)의 접촉 또는 분리가 신속하게 이루어지게 한다.

또한 고정 아크 접촉자(110)를 이동시키는 링크의 연결구조를 간단히 함으로써 전체구조가 간단해지게 하고, 사용되는 부품의 개수도 적어지게 할 뿐만 아니라 생산공정을 단순화시키고 제조비용을 절감시킨다.

또한 사용되는 부품의 개수가 적어지게 하여 내구성이 향상되게 한다.

이상에서 본 발명의 바람직한 일실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있고, 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.

1: 고정 아크 접촉자 2: 노즐
3: 고정 접촉자 4: 가동 아크 접촉자
5: 압축 실린더 6: 고정 접촉자
7: 고정 피스톤 8: 실린더 로드
9: 절연로드 10, 11, 12: 링크
100: 고정 접촉자 110: 고정 아크 접촉자
120: 노즐 130: 가동 아크 접촉자
140: 고정 접촉자 150: 실린더 로드
200: 지지대 210: 통공
300: 구동링크 400: 구동레버
410: 슬라이딩 홈 500: 체결부재

Claims (3)

1. 원통형상의 고정 아크 접촉자가 내부에 구비된 고정 접촉자와, 상기 고정 아크 접촉자의 외부를 감싸며 접촉하는 노즐과, 상기 고정 접촉자에 접촉분리되며 내부에는 상기 고정 아크 접촉자에 접촉 또는 분리되는 가동 아크 접촉자가 구비된 가동 접촉자를 포함하는 가스절연 차단기에 있어서,
   상기 고정접촉자의 내측에 구비되어 구동레버가 회전가능하게 연결되는 지지대;
   상기 노즐에 연결되어 상기 가동 접촉자의 이동에 따라 이동하는 구동링크; 및
   상기 지지대에 회전가능하게 연결됨과 동시에 일측은 상기 구동링크에 연결되고, 타측은 상기 고정 아크 접촉자에 연결되어 상기 구동링크의 이동에 따라 회전하여 상기 고정 아크 접촉자를 이동시키는 구동레버;
   를 포함하는 가스절연 차단기.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 구동레버는,
   상기 고정 접촉자와 상기 가동 접촉자가 접촉 또는 분리되면 상기 구동링크를 통해 회전하여 상기 고정 아크 접촉자를 상기 가동 접촉자의 이동방향과 반대방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 가스절연 차단기.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 구동레버에는 길이방향으로 슬라이딩 홈이 형성되고,
   상기 지지대에는 통공이 형성되어,
   체결부재가 상기 슬라이딩 홈과 상기 통공을 관통하여 상기 구동레버가 상기 지지대에 연결된 상태에서 상기 구동링크의 이동에 따라 상기 구동레버가 회전함과 동시에 상기 슬라이딩 홈을 이동함으로써 상기 고정 아크 접촉자의 이동거리가 조절되는 것을 특징으로 하는 가스절연 차단기.

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