KR20160144523A

KR20160144523A - 가스절연 차단기

Info

Publication number: KR20160144523A
Application number: KR1020150080403A
Authority: KR
Inventors: 김형춘
Original assignee: 현대중공업 주식회사
Priority date: 2015-06-08
Filing date: 2015-06-08
Publication date: 2016-12-19
Also published as: KR101701817B1

Abstract

절연성능이 향상된 가스절연 차단기가 개시된다.
개시되는 가스절연 차단기는 고정부, 고정아크접점, 가동부 및 가동아크접점을 포함하고, 극간에서 발생한 열가스가 상기 가동아크접점의 내부로 유동하여 상기 가동부의 내측으로 배출되도록 구성되며, 상기 가동부는 내측에 가스유동공간이 형성되고, 선단부에 흡기밸브를 구비하는 고정피스톤; 내부공간에 상기 고정피스톤이 삽입된 상태로 왕복이동 가능한 가동실린더; 상기 고정피스톤과 전기적으로 연결되며 상기 고정피스톤과 상기 가동실린더를 둘러싸도록 구비되는 가동부 도체; 상기 고정피스톤의 선단부와 상기 가동실린더로 둘러싸여 형성되는 퍼퍼실; 및 상기 가동부 도체 및 상기 고정피스톤에 구비되며, 차단기 투입(Close)시 상기 가동부 도체의 외부에 존재하는 절연가스가 상기 퍼퍼실로 유입되도록 형성된 냉가스 유입부;를 포함한다.

Description

가스절연 차단기 {GAS ISOLATED CIRCUIT BREAKER}

본 발명은 가스절연 차단기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 절연성능이 향상된 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 발생한 열을 열팽창실의 압력을 상승시키는 에너지로 이용하고 있으며, 전류영점이 되면 열팽창실의 고압의 가스를 다시 극간(소호부)으로 분사하여 극간의 절연을 유지함으로써, 극간을 차단시킨다.

이러한 복합 소호방식 가스차단기는 차단시 극간에서 발생한 아크에 의해 고온의 열가스가 생성된다.

이때, 생성된 열가스는 열팽창실로 유입되기도 하고 가동측 아크접점의 내측으로 유입되어 가동측 아크접점에 연결된 가동샤프트의 내부공간을 따라 유동한 뒤 가동측 고정도체의 후단에 형성된 공간으로 배출되기도 한다.

그러나, 종래의 기술에 의한 가스차단기는 1차 차단 후 투입 동작시에 상기 가동측 고정도체의 후단에 형성된 공간에 저장된 절연가스가 퍼퍼실로 유입되도록 구성된다. 여기서, 가동측 고정도체의 후단에 형성된 공간에 저장된 절연가스는 1차 차단시에 발생한 고온의 열가스이고 냉각이 이루어지지 않아 높은 온도를 유지한 채 잔류하게 된다.

이로 인해, 퍼퍼실에는 고온의 절연가스가 저장되게 되고, 2차 차단시에 고온의 절연가스가 극간에 분사되므로, 높은 온도로 인해 가스차단기의 절연성능이 낮아진다는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점 중 적어도 일부를 해결하고자 안출된 것으로, 일 측면으로서, 아크 소호에 냉가스를 사용할 수 있는 가스절연 차단기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적 중 적어도 일부를 달성하기 위한 일 측면으로서, 본 발명은 고정부, 고정아크접점, 가동부 및 가동아크접점을 포함하고, 극간에서 발생한 열가스가 상기 가동아크접점의 내부로 유동하여 상기 가동부의 내측으로 배출되도록 구성되며, 상기 가동부는 내측에 가스유동공간이 형성되고, 선단부에 흡기밸브를 구비하는 고정피스톤; 내부공간에 상기 고정피스톤이 삽입된 상태로 왕복이동 가능한 가동실린더; 상기 고정피스톤과 전기적으로 연결되며 상기 고정피스톤과 상기 가동실린더를 둘러싸도록 구비되는 가동부 도체; 상기 고정피스톤의 선단부와 상기 가동실린더로 둘러싸여 형성되는 퍼퍼실; 및 상기 가동부 도체 및 상기 고정피스톤에 구비되며, 차단기 투입(Close)시 상기 가동부 도체의 외부에 존재하는 절연가스가 상기 퍼퍼실로 유입되도록 형성된 냉가스 유입부;를 포함하는 가스절연 차단기를 제공한다.

일 실시예에서, 상기 냉가스 유입부는 상기 가동부 도체에 형성되는 제1 관통홀; 상기 고정피스톤에 형성되는 제2 관통홀; 및 상기 제1 관통홀과 상기 제2 관통홀을 연결하는 유입유로;를 포함하고, 상기 가동부 도체와 상기 고정피스톤 사이의 공간과 상기 유입유로는 서로 격리될 수 있다.

또한, 일 실시예에서, 상기 가동부는 상기 가동실린더의 내부공간에 배치되며 상기 가동실린더의 선단부에 연결되고, 극간에서 발생한 열가스가 유동할 수 있는 내부 가스배출유로를 구비하는 가동샤프트; 상기 가동샤프트에 구비되며, 상기 가스배출유로에 유동하는 가스가 상기 가스유동공간으로 배출되는 통로를 구성하는 배출구; 및 상기 가스유동공간을 제1 공간과 제2 공간으로 구획하도록 상기 고정피스톤에 구비되는 파티션 디스크;를 포함하고, 상기 냉가스 유입부는 상기 제1 공간에 연결되고, 상기 배출구는 상기 제2 공간으로 열가스를 배출하도록 구성될 수 있다.

또한, 일 실시예에서, 상기 제2 공간은 상기 제1 공간의 후방에 형성될 수 있다.

또한, 일 실시예에서, 상기 흡기밸브는 상기 제1 공간으로 유입된 냉가스를 상기 퍼퍼실로 공급할 수 있다.

또한, 일 실시예에서, 상기 파티션 디스크는 상기 냉가스 유입부에서 상기 흡기밸브 방향으로 경사질 수 있다.

또한, 일 실시예에서, 상기 가동부 도체의 선단부에는 상기 가동부 도체와 상기 고정피스톤 사이의 간격으로 유동하는 가스가 상기 가동부 도체의 외부로 배출되는 통로를 구성하는 배출간격이 형성될 수 있다.

또한, 일 실시예에서, 상기 가동부 도체, 상기 고정피스톤 및 상기 냉가스 유입부는 일체로 형성될 수도 있다.

이러한 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 의하면, 퍼퍼실로 고온의 열가스가 유입되지 않고 가동부 외부에 존재하는 냉가스가 유입되도록 구성되어, 차단시에 냉가스를 아크 소호에 사용할 수 있게 되므로, 절연성능이 향상된다는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스절연 차단기의 차단(OPEN)시의 측단면도.
도 2는 도 1에 도시된 가스절연 차단기의 투입(CLOSE)시의 측단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스절연 차단기에 포함되는 가동부 도체 및 고정피스톤의 평면도.
도 4는 도 3에 도시된 가동부 도체 및 고정피스톤의 측면도.
도 5는 도 3에 도시된 가동부 도체 및 고정피스톤의 정면도.
도 6은 도 5에 도시된 가동부 도체 및 고정피스톤의 A-A'선에 따른 단면도.
도 7은 도 5에 도시된 가동부 도체 및 고정피스톤의 D-D'선에 따른 단면도.
도 8은 도 6에 도시된 가동부 도체 및 고정피스톤의 B-B'선에 따른 단면도.
도 9는 도 6에 도시된 가동부 도체 및 고정피스톤의 C-C'선에 따른 단면도.

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 1 내지 도 9를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스절연 차단기에 대해서 살펴본다.

도 1 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 다른 가스절연 차단기(100)는 고정부(110), 고정아크접점(120), 노즐(130), 가동아크접점(210) 및 가동부(200)를 포함할 수 있다.

상기 고정부(110)는 전체적으로 원통형상으로 이루어진 도체로서, 후술할 가동부(200)의 선단부에 구비되는 접점에 전기적으로 연결되어 계통에 흐르는 주전류의 통전경로를 구성할 수 있다.

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

이러한 고정아크접점(120)은 차단기의 투입시 후술할 가동아크접점(210)의 선단부에 삽입되어 가동접점과 전기적으로 연결될 수 있다.

상기 노즐(130)은 후술할 가동실린더(230)의 선단부에 구비되어, 차단시에 후술할 열팽창실(240)에 수용된 가스를 후술할 가동아크접점(210)과 고정아크접점(120) 사이(아크가 발생하는 극간)로 분사시킬 수 있도록 구성된다.

상기 가동아크접점(210)은 후술할 가동부(200)의 내측에 구비되어, 투입시에 고정아크접점(120)에 연결되고, 차단시에 고정아크접점(120)에서 분리되도록 구성되어, 차단기의 투입 및 차단 동작시에 접점에서 발생하는 아크가 이동하는 경로를 구성한다.

일 실시예에서, 가동아크접점(210)은 후술할 가동실린더(230)와 거동이 일치되도록 가동실린더(230)의 선단부에 결합되거나 가동실린더(230)와 일체로 형성될 수 있다.

일 실시예에서, 가동아크접점(210)은 고정아크접점(120)이 내부 중공에 삽입 결합될 수 있도록 원통형 도체로 구성되거나, 튤립형태를 형성하는 복수의 연결팁으로 구성될 수도 있다.

한편, 차단기의 차단시, 극간에서 발생한 아크에 의해 생성되는 열가스의 일부가 가동아크접점(210)의 내측으로 유동한다.

상기 가동부(200)는 고정부(110)와 전기적으로 연결 및 분리될 수 있도록 구성되며, 고정부(110)와 연결되어 계통의 주전류가 흐르는 통전경로를 구성할 수 있다.

이러한 가동부(200)는 고정피스톤(220), 가동실린더(230), 열팽창실(240), 체크밸브(242), 퍼퍼실(250), 흡기밸브(252), 가동샤프트(260), 파티션 디스크(270), 가동부 도체(280) 및 냉가스 유입부(290)를 포함할 수 있다.

상기 고정피스톤(220)은 위치가 고정되고, 후술할 가동실린더(230)의 내부에 삽입되는 도체이다.

일 실시예에서, 고정피스톤(220)은 도 1 내지 도 9에 도시된 바와 같이 전단과 후단이 개방된 원통형태로 구성될 수 있다.

여기서, 고정피스톤(220)의 전단에는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 후술할 흡기밸브(252)가 설치되고 고정피스톤(220)의 개방된 전단을 밀폐하는 블록 또는 플레이트가 결합될 수 있다.

일 실시예에서, 고정피스톤(220)의 내측에는 가스가 유동할 수 있는 가스유동공간(222)이 형성될 수 있다.

상기 가동실린더(230)는 내부공간에 고정피스톤(220)이 삽입된 상태로 고정피스톤(220)의 길이방향을 따라 슬라이딩될 수 있는 도체로 구성된다.

이러한 가동실린더(230)는 선단부에 고정부(110)와 접촉되는 접점을 구비하고, 차단기의 투입 상태에서 고정부(110)와 연결되어 전류를 고정피스톤(220)과 고정부(110) 간에 흐르게 하는 매개체 역할을 수행할 수 있다.

이러한 가동실린더(230)는 가동부(200)에서 실질적으로 가동되는 부분으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스절연 차단기(100)의 차단동작을 주관할 수 있다.

일 실시예에서, 가동실린더(230)의 선단부에는 노즐(130)과 가동아크접점(210)이 구비될 수 있다.

상기 열팽창실(240)은 가동실린더(230)의 내부공간 중에서 후술할 퍼퍼실(250)의 전방에 형성될 수 있다.

이러한 열팽창실(240)은 수용하고 있는 가스를 노즐(130)을 통해 분사시킬 수 있도록 구성된다.

상기 체크밸브(242)는 열팽창실(240)과 후술할 퍼퍼실(250)을 구획하는 격벽에 구비되며, 퍼퍼실(250)에서 열팽창실(240)로 가스 유입을 허용하고, 열팽창실(240)에서 퍼퍼실(250)로 가스 유입을 차단하도록 구성된다.

이러한 체크밸브(242)는 퍼퍼실(250)의 체적이 감소하거나 퍼퍼실(250)로 가스가 주입되어 퍼퍼실(250)의 가스압력이 상승하는 경우에 퍼퍼실(250)의 가스가 열팽창실(240)로 유입되도록 동작할 수 있다.

상기 퍼퍼실(250)은 고정피스톤(220)의 선단부와 가동실린더(230)의 내벽으로 둘러싸여 형성되는 공간이다.

일 실시예에서, 퍼퍼실(250)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 열팽창실(240)의 후방에 형성될 수 있다.

이러한 퍼퍼실(250)은 가동실린더(230)가 가동되는 경우에 체적이 변하게 된다.

상기 흡기밸브(252)는 고정피스톤(220)의 선단부에 구비되어, 퍼퍼실(250)의 체적이 증가하는 경우에 고정피스톤(220) 내측의 가스유동공간(222)에 있는 가스가 퍼퍼실(250)로 유입되도록 동작할 수 있다.

또한, 흡기밸브(252)는 퍼퍼실(250)의 가스압력이 순간적으로 소정 압력 이상으로 높아지는 경우에 퍼퍼실(250)에 수용된 가스의 일부가 가스유동공간(222)으로 유출되도록 동작할 수 있다.

상기 가동샤프트(260)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 가동실린더(230)의 내부공간에 배치되며 가동실린더(230)의 선단부에 연결되고, 가동실린더(230)의 길이방향으로 연장될 수 있다.

이러한 가동샤프트(260)는 가동실린더(230)를 동작시키는 별도의 메커니즘(미도시)의 동력을 가동실린더(230)에 전달할 수 있다.

또한, 가동샤프트(260)는 고정피스톤(220)의 전단을 밀폐하도록 구비되는 블록 또는 플레이트를 관통하여 가스유동공간(222)으로 연장될 수 있다.

일 실시예에서, 가동샤프트(260)는 가스배출유로(262)와 배출구(264)를 구비할 수 있다.

상기 가스배출유로(262)는 가동샤프트(260)의 내부공간으로서 차단 및 투입시 극간에서 발생한 열가스가 유동하는 경로를 구성한다.

이를 위해, 가스배출유로(262)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 전단이 가동아크접점(210)의 내측을 향해 개방될 수 있다.

이러한 가스배출유로(262)는 열팽창실(240), 퍼퍼실(250) 및 가스유동공간(222)과 격리될 수 있다.

상기 배출구(264)는 가동샤프트(260)에 구비되며, 가스배출유로(262)에 유동하는 가스가 가스유동공간(222)으로 배출되는 통로를 구성할 수 있다.

상기 파티션 디스크(270)는 가스유동공간(222)을 제1 공간(222a)과 제2 공간(222b)으로 구획하도록 고정피스톤(220)에 구비될 수 있다.

이를 위해, 일 실시예에서, 파티션 디스크(270)는 가스유동공간(222)을 횡방향으로 가로질러 형성되는 격벽형태로 구성될 수 있다.

또한, 파티션 디스크(270)는 제1 공간(222a)과 제2 공간(222b) 간에 가스 소통이 불가하도록 구성될 수 있다.

또한, 파티션 디스크(270)는 중앙에 가동샤프트(260)가 관통하도록 구성될 수 있다.

일 실시예에서, 파티션 디스크(270)는 고정피스톤(220)에 일체로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

한편, 파티션 디스크(270)를 통해 구획된 제1 공간(222a)과 제2 공간(222b)은 가동디스크의 길이방향을 따라 전후로 배치될 수 있다.

즉, 제2 공간(222b)은 제1 공간(222a)의 후방에 형성될 수 있다.

상기 가동부 도체(280)는 고정피스톤(220)과 전기적으로 연결되며, 고정피스톤(220)과 가동실린더(230)를 둘러싸는 형태의 도체로 구성될 수 있다.

이러한 가동부 도체(280)는 고정피스톤(220)과 전기적으로 연결되어 계통의 주전류가 흐르는 통전경로를 구성할 수 있다.

또한, 가동부 도체(280)는 고정피스톤(220) 및 가동실린더(230)의 테두리와 간격을 가지는 형태로 구성된다.

또한, 일 실시예에서, 가동부 도체(280)는 전단이 개방되고 후단이 밀폐될 수 있다.

이와 같은 구성에서, 가동부 도체(280)의 선단부에는 배출간격(282)이 형성될 수 있다.

상기 배출간격(282)은 가동부 도체(280)와 고정피스톤(220) 사이의 간격으로 유동하는 가스가 가동부 도체(280)의 외부로 배출되는 통로를 구성한다.

상기 냉가스 유입부(290)는 가동부 도체(280) 및 고정피스톤(220)에 구비되며, 차단기 투입시 가동부 도체(280)의 둘레방향 외부에 존재하는 절연가스가 제1 공간(222a)을 통해 퍼퍼실(250)로 유입되는 경로를 구성한다.

일 실시예에서, 냉가스 유입부(290)는 제1 관통홀(292), 제2 관통홀(294) 및 유입유로(296)로 구성될 수 있다.

상기 제1 관통홀(292)은 가동부 도체(280)의 둘레에 형성될 수 있다.

상기 제2 관통홀(294)은 고정피스톤(220)의 둘레에 형성될 수 있다. 여기서, 제2 관통홀(294)은 제1 관통홀(292)에 대향하도록 형성되는 것이 바람직하다.

상기 유입유로(296)는 제1 관통홀(292)로 유입되는 가스가 제2 관통홀(294)로 유동하도록 제1 관통홀(292)과 제2 관통홀(294)을 연결할 수 있다.

일 실시예에서, 유입유로(296)는 가동부 도체(280)와 고정피스톤(220) 사이의 간격에 파이프형태로 구비될 수 있다.

이러한 유입유로(296)는 가동부 도체(280)와 고정피스톤(220) 사이의 공간과 가스 소통이 불가하도록 서로 격리될 수 있다.

또한, 일 실시예에서, 냉가스 유입부(290)는 고정피스톤(220)의 둘레를 따라 복수개가 구비될 수 있다.

한편, 이러한 냉가스 유입부(290)는 제1 공간(222a)에 연결될 수 있다. 즉, 냉가스 유입부(290)는 유입되는 외부 냉가스를 제1 공간(222a)으로 안내할 수 있다.

여기서, 제1 공간(222a)으로 유입된 냉가스는 흡기밸브(252)를 통해 퍼퍼실(250)로 유입될 수 있다.

이에 비해, 상기 배출구(264)는 극간에서 발생한 열가스를 제2 공간(222b)으로 배출시킬 수 있다.

한편, 일 실시예에서, 가동부 도체(280), 고정피스톤(220) 및 냉가스 유입부(290)는 도 3 내지 도 9에 도시된 바와 같이 주조 성형되어 일체로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

이하, 도 1 및 도 2를 참조하여, 전술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스절연 차단기(100)의 동작에 대해서 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 1차 차단시, 메커니즘의 트립동작에 의해 가동실린더(230)가 후퇴된다.

가동실린더(230)가 후퇴되면, 퍼퍼실(250)의 체적이 감소되므로, 퍼퍼실(250)에 저장된 절연가스가 열팽창실(240)로 유입되어 노즐(130)을 통해 극간으로 분사될 수 있다.

또한, 가동실린더(230)가 후퇴되면, 배출구(264)가 파티션 디스크(270)의 후방으로 이동하여 제2 공간(222b)에 배치되게 된다.

이때, 극간에서 발생한 열가스는 가동샤프트(260) 내부의 가스배출유로(262)로 유동하고 배출구(264)를 통해 제2 공간(222b)으로 배출될 수 있다.

그리고, 제2 공간(222b)으로 배출된 열가스는 가동부 도체(280)와 고정피스톤(220) 사이의 간격을 유동하여 배출간격(282)을 통해 가동부 도체(280)의 전방으로 배출될 수 있다.

이후, 도 2에 도시된 바와 같이, 투입시, 가동실린더(230)가 전진되면 퍼퍼실(250)의 체적이 증가하게 되고, 퍼퍼실(250)의 체적 증가에 따라 제1 공간(222a)에 존재하던 절연가스가 흡기밸브(252)를 통해 퍼퍼실(250)로 유입되게 된다.

이때, 고정부(110) 도체 외부에 존재하는 상대적으로 온도가 낮은 냉가스가 냉가스 유입부(290)를 통해 제1 공간(222a)으로 유입된다.

결과적으로, 차단기 투입 동작시 퍼퍼실(250)로는 고정부(110) 도체 외부의 냉가스가 공급될 수 있게 된다.

한편, 일 실시예에서, 고정부(110) 도체 외부의 냉가스가 흡기밸브(252)로 원활하게 유동할 수 있도록 파티션 디스크(270)는 냉가스 유입부(290)에서 흡기밸브(252) 방향으로 경사지게 형성될 수도 있다.

이후, 2차 차단시, 가동실린더(230)가 후퇴되면 퍼퍼실(250)에 저장된 냉가스가 열팽창실(240)과 노즐(130)을 통해 극간을 분사될 수 있다.

이와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스절연 차단기(100)는 퍼퍼실(250)로 고온의 열가스가 유입되지 않고 가동부 도체(280)의 외부에 존재하는 냉가스가 유입되도록 구성되어, 2차 차단시 아크 소호에 냉가스를 사용할 수 있게 되므로, 절연성능이 향상된다는 장점이 있다.

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: 고정부
120: 고정아크접점 130: 노즐
200: 가동부 210: 가동아크접점
220: 고정피스톤 222: 가스유동공간
222a: 제1 공간 222b: 제2 공간
230: 가동실린더 240: 열팽창실
242: 체크밸브 250: 퍼퍼실
252: 흡기밸브 260: 가동샤프트
262: 가스배출유로 264: 배출구
270: 파티션 디스크 280: 가동부 도체
282: 배출간격 290: 냉가스 유입부
292: 제1 관통홀 294: 제2 관통홀
296: 유입유로

Claims

고정부, 고정아크접점, 가동부 및 가동아크접점을 포함하고, 극간에서 발생한 열가스가 상기 가동아크접점의 내부로 유동하여 상기 가동부의 내측으로 배출되도록 구성된 가스절연 차단기에 있어서,
상기 가동부는,
내측에 가스유동공간이 형성되고, 선단부에 흡기밸브를 구비하는 고정피스톤;
내부공간에 상기 고정피스톤이 삽입된 상태로 왕복이동 가능한 가동실린더;
상기 고정피스톤과 전기적으로 연결되며 상기 고정피스톤과 상기 가동실린더를 둘러싸도록 구비되는 가동부 도체;
상기 고정피스톤의 선단부와 상기 가동실린더로 둘러싸여 형성되는 퍼퍼실; 및
상기 가동부 도체 및 상기 고정피스톤에 구비되며, 차단기 투입(Close)시 상기 가동부 도체의 외부에 존재하는 절연가스가 상기 퍼퍼실로 유입되도록 형성된 냉가스 유입부;
를 포함하는 가스절연 차단기.
제1항에 있어서,
상기 냉가스 유입부는,
상기 가동부 도체에 형성되는 제1 관통홀;
상기 고정피스톤에 형성되는 제2 관통홀; 및
상기 제1 관통홀과 상기 제2 관통홀을 연결하는 유입유로;를 포함하고,
상기 가동부 도체와 상기 고정피스톤 사이의 공간과 상기 유입유로는 서로 격리되는 가스절연 차단기.
제1항에 있어서,
상기 가동부는,
상기 가동실린더의 내부공간에 배치되며 상기 가동실린더의 선단부에 연결되고, 극간에서 발생한 열가스가 유동할 수 있는 내부 가스배출유로를 구비하는 가동샤프트;
상기 가동샤프트에 구비되며, 상기 가스배출유로에 유동하는 가스가 상기 가스유동공간으로 배출되는 통로를 구성하는 배출구; 및
상기 가스유동공간을 제1 공간과 제2 공간으로 구획하도록 상기 고정피스톤에 구비되는 파티션 디스크;를 포함하고,
상기 냉가스 유입부는 상기 제1 공간에 연결되고,
상기 배출구는 상기 제2 공간으로 열가스를 배출하도록 구성된 가스절연 차단기.
제3항에 있어서,
상기 제2 공간은 상기 제1 공간의 후방에 형성되는 가스절연 차단기.
제3항에 있어서,
상기 흡기밸브는 상기 제1 공간으로 유입된 냉가스를 상기 퍼퍼실로 공급하는 가스절연 차단기.
제3항에 있어서,
상기 파티션 디스크는 상기 냉가스 유입부에서 상기 흡기밸브 방향으로 경사진 가스절연 차단기.
제1항에 있어서,
상기 가동부 도체의 선단부에는 상기 가동부 도체와 상기 고정피스톤 사이의 간격으로 유동하는 가스가 상기 가동부 도체의 외부로 배출되는 통로를 구성하는 배출간격이 형성된 가스절연 차단기.
제1항에 있어서,
상기 가동부 도체, 상기 고정피스톤 및 상기 냉가스 유입부는 일체로 형성된 가스절연 차단기.