KR20230046171A - 접지 개폐기 - Google Patents

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백승환
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현대일렉트릭앤에너지시스템(주)
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Abstract

본 발명은, 절연가스의 종류에 상관없이 스위칭 성능이 충분히 확보될 수 있는 접지 개폐기에 관한 것으로, 외함 내에 고정된 고정 접점부; 상기 고정 접점부에 대향하도록 배치되고, 내부에 중공부가 형성되며, 일측 단부가 구동장치에 연결되어 상기 구동장치에 의해 구동됨으로써, 타측 단부가 상기 고정 접점부에 연결 또는 분리되는 가동 접점부; 및 상기 중공부 내에 위치되어, 상기 가동 접점부에 대해 상대이동하는 피스톤부를 포함하고, 상기 중공부는 상기 가동 접점부의 길이방향을 따라 연장되고, 상기 중공부의 길이방향 양측 단부는 개방되게 형성되고, 상기 피스톤부는 내부에 가스유로가 형성될 수 있다.

Description

접지 개폐기 {EARTHING SWITCH}
본 발명은, 절연가스의 종류에 상관없이 스위칭 성능이 충분히 확보될 수 있는 접지 개폐기에 관한 것이다.
가스 절연 개폐장치(GIS: Gas Insulated Switchgear)는 옥내외 발전소나 변전소에 사용되는 전력 개폐장치로서, 모선(Main Bus), 단로기(DS: Disconnecting Switch), 접지 개폐기(ES: Earthing Switch), 변류기(CT: Current Transformer), 부싱(Gas to Air Bushing), 조작함 등을 구비한다.
여기서, 접지 개폐기는 전력 기기의 운전에 중요한 일종의 스위치로서, 전로의 점검 및 보수 시 전로를 대지에 접지시키며, 통상적으로 접지 개폐기를 구동하기 위한 구동장치가 함께 구비되어, 구동장치의 구동에 의해 접지 동작이 이루어진다.
도 1에는 종래기술에 따른 접지 개폐기의 한 예가 도시되어 있다. 외함(1)에 설치되는 절연 스페이서에 도체(9)를 결합시키고, 도체에 고정 접점부(10)를 결합시킴으로써, 외함의 내부에 고정 접점부가 위치하도록 설치한다. 고정 접점부의 상부에는, 접지 단자(3)와 접속된 가동 접점부(20')가 배치되고, 가동 접점부를 상하로 이동시켜, 가동 접점부가 고정 접점부와 접촉 및 분리되게 함으로써, 접점을 개폐시킬 수 있다.
한편, 가스 절연 개폐장치에서 절연가스로 이용되고 있는 SF6(육뷸화황) 가스가 대표적인 온실가스로 분류됨에 따라 SF6 가스를 사용하지 않는 가스 절연 개폐장치가 요구되고 있다. 이에 따라, SF6 가스를 대체하기 위한 방안으로 친환경 가스류를 이용한 가스 절연 개폐장치가 개발되고 있다.
도 1의 종래기술에 따른 접지 개폐기에, SF6 가스를 대체하는 친환경 가스, 예컨대 대략 5 몰%의 헵타플루오로이소부티로니트릴((CF3)2CFCN)과 95 몰%의 이산화탄소(CO2)의 가스 혼합물을 적용하게 되면, 도 1과 같은 구성을 가진 종래기술의 접지 개폐기에서는 100ms를 초과하여도 아크가 소호되지 않아, 스위칭 성능이 매우 부족하거나 없는 것으로 확인되었다.
이와 같이, SF6 가스에 비해 친환경 가스류의 절연특성은 1/3 이하 수준에 불과하기 때문에, 전술한 접지 개폐기에서는 절연가스의 종류에 따라 스위칭 성능에 차이가 발생하는 문제가 있다.
(특허문헌 1) JP H05-53094 U
이에 본 발명은, 절연가스의 종류에 상관없이 스위칭 성능이 충분히 확보될 수 있는 접지 개폐기를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 접지 개폐기는, 외함 내에 고정된 고정 접점부; 상기 고정 접점부에 대향하도록 배치되고, 내부에 중공부가 형성되며, 일측 단부가 구동장치에 연결되어 상기 구동장치에 의해 구동됨으로써, 타측 단부가 상기 고정 접점부에 연결 또는 분리되는 가동 접점부; 및 상기 중공부 내에 위치되어, 상기 가동 접점부에 대해 상대이동하는 피스톤부를 포함하고, 상기 중공부는 상기 가동 접점부의 길이방향을 따라 연장되고, 상기 중공부의 길이방향 양측 단부는 개방되게 형성되고, 상기 피스톤부는 내부에 가스유로가 형성될 수 있다.
본 발명에 의하면, 가동 접점부가 고정 접점부가 분리될 때 접점들 주위에 가스 유동(석션)을 일으켜서 절연가스의 차단 성능을 회복시키고 접지 개폐기의 스위칭 성능이 향상될 수 있는 효과를 얻게 된다.
또한, 본 발명에 의하면, 별도의 석션 실린더를 추가하지 않아도 중공부가 형성된 가동 접점부 및 가스유로가 형성된 피스톤부가 석션 실린더의 역할을 수행할 수 있게 됨으로써, 접지 개폐기의 구조를 단순화시킬 수 있는 효과가 있다.
또, 본 발명에 의하면, 가동 접점부가 중공부 내에 위치된 피스톤부를 따라 상대이동할 수 있게 구성됨으로써, 가동 접점부의 직진 가동성이 향상될 수 있고, 이로 인해 이물질의 생성이 저감될 수 있는 효과도 있게 된다.
도 1은 종래기술에 따른 접지 개폐기의 폐쇄 상태를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 접지 개폐기의 폐쇄 상태를 도시한 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 따른 접지 개폐기의 개방 상태를 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 접지 개폐기의 개방 상태를 도시한 요부 단면도이다.
이하, 본 발명이 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명된다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 접지 개폐기의 폐쇄 상태를 도시한 도면이고, 도 3은 도 2에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 따른 접지 개폐기의 개방 상태를 도시한 단면도이다.
예를 들어, 본 발명의 제1 실시예에 따른 접지 개폐기는 가스 절연 개폐장치의 외함(1)에 설치될 수 있다.
외함(1)은 내부에 절연력을 가진 절연가스가 충진되어 있으며, 외함의 일측에 접지 단자(3)가 배치될 수 있다. 접지 단자는 길게 형성되어, 일측 단부는 외함의 외부로 돌출되며, 타측 단부는, 외함의 내부에 고정되게 장착된 하우징(5)에 결합할 수 있다.
여기서, 절연가스로는 예컨대 대략 5 몰%의 헵타플루오로이소부티로니트릴 ((CF3)2CFCN)과 95 몰%의 이산화탄소(CO2)의 가스 혼합물, 또는 건조공기(dry air) 중 적어도 하나가 이용될 수 있다.
외함(1)과 접지 단자(3) 사이에는 절연부재(2)가 개재되어, 외함과 접지 단자 사이를 절연시킬 수 있다.
하우징(5)은, 접지 단자(3)의 단부에 고정되게 결합하는 플랜지부(5a)와, 플랜지부로부터 연장하는 몸체부(5b)를 포함하며, 몸체부에 가동 접점부(20)가 관통되면서 왕복이동 가능하게 설치된다.
이러한 하우징(5)은 접지 단자(3)와 가동 접점부(20)가 서로 통전되도록 금속 등과 같은 전도성 재질로 형성될 수 있다.
외함(1)에는, 도시되지 않은 구동장치가 설치되고, 작업자의 조작에 의해 구동력이 발생되는 구동장치에는 회전운동을 하는 주축(6)이 연결된다. 구동장치로는 수동조작을 위한 레버 또는 전동조작을 위한 모터 등이 포함될 수 있다.
주축(6)에는 제1 링크(7)의 일측이 고정되게 장착된다. 제1 링크의 타측에는 제2 링크(8)의 일단이 회전 가능하게 연결되고, 제2 링크의 타단은 가동 접점부(20)의 일측 단부에 회전 가능하게 연결될 수 있다. 제1 링크와 제2 링크 중 적어도 하나는 절연재질로 형성되는 것이 좋다.
한편, 외함(1)에는, 도시되지 않은 절연 스페이서가 설치되고, 절연 스페이서에 도체(9)가 결합된다. 도체에 고정 접점부(10)가 결합됨으로써, 외함의 내부에 고정 접점부가 위치하도록 설치될 수 있다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 제1 실시예에 따른 접지 개폐기는, 고정 접점부(10), 가동 접점부(20), 및 피스톤부(30)를 포함할 수 있다.
고정 접점부(10)는 전술한 바와 같이 외함(1)의 내부에서 도체(9)에 고정되게 설치되며, 일측으로 개방된 개구홈(11)이 형성될 수 있다.
가동 접점부(20)는 외함(1)의 내부에서 하우징(5)의 몸체부(5b)를 관통하여 왕복이동 가능하게 설치됨과 더불어, 고정 접점부(10)와 서로 대향하도록 직렬로 배치될 수 있다. 가동 접점부의 일측 단부는, 제2 링크(8)와 제1 링크(7) 및 주축(6)을 매개로 하여 구동장치(미도시)에 연결됨으로써 구동력을 전달받을 수 있다.
가동 접점부(20)의 타측 단부는 고정 접점부(10)의 개구홈(11)에 삽입될 수 있다. 개구홈에 가동 접점부의 단부가 삽입될 때 가동 접점부는 고정 접점부와 접촉하여 물리적으로, 그리고 전기적으로 연결될 수 있다. 이로써, 가동 접점부와 고정 접점부 사이의 통전이 이루어질 수 있게 된다.
반대로, 고정 접점부(10)의 개구홈(11)으로부터 가동 접점부(20)의 단부가 빠져나와 서로 분리되면, 가동 접점부와 고정 접점부 간 전기적인 연결이 해제되고, 이로써 가동 접점부와 고정 접점부 사이의 통전이 차단될 수 있게 된다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 접지 개폐기는, 가동 접점부(20)의 내부에 중공부(21, 22)가 마련되어 가동 접점부가 대략 관 형상의 부재로 형성될 수 있다. 중공부는 가동 접점부의 길이방향을 따라 연장되고, 중공부의 길이방향 양측 단부는 개방되게 형성될 수 있다.
선택적으로, 중공부는 고정 접점부(10)의 개구홈(11)에 인접하여 배치된 제1 중공부(21)와, 제2 링크(8)에 인접하여 배치되고 제1 중공부와 연통된 제2 중공부(22)로 구분될 수 있다.
또한, 가동 접점부(20)의 측벽에는 적어도 하나의 통기홀(23)이 형성되어, 가동 접점부의 외부와 가동 접점부의 중공부, 예컨대 제2 중공부(22)가 연통될 수 있다.
제2 중공부(22)는 제1 중공부(21)의 내경보다 큰 내경을 가질 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 접지 개폐기는, 외함(1)에 고정되고, 가동 접점부(20)의 중공부(21, 22) 내에 위치되어, 구동장치의 구동력에 의해 왕복이동하는 가동 접점부에 대해 상대이동하는 피스톤부(30)를 포함할 수 있다.
피스톤부(30)는 대략 막대(rod) 형상의 부재로서, 일단에는 지지부(31)가 형성되어 외함(1)에 또는 외함 내부에 고정된 부재에 장착되며, 타단은 측방으로 연장한 제1 확장부(32)가 형성되어 가동 접점부(20)의 중공부, 예컨대 제1 중공부(21)의 내면과 기밀하게 접촉될 수 있다.
또한, 피스톤부(30)에서 지지부(31)와 제1 확장부(32) 사이에는, 측방으로 연장한 제2 확장부(33)가 형성되어 가동 접점부(20)의 중공부, 예컨대 제2 중공부(22)의 내면과 기밀하게 접촉될 수 있다.
예를 들어, 가동 접점부(20)의 제1 중공부(21)와 제2 중공부(22)의 내경이 서로 상이한 경우에는, 피스톤부(30)의 제1 확장부(32)와 제2 확장부(33)의 측방으로 연장한 길이도 서로 상이하게 형성될 수 있다.
또, 피스톤부(30)의 내부에서 제1 확장부(32)로부터 제2 확장부(33)까지는 피스톤부의 길이방향을 따라 연장한 가스유로(34)가 형성될 수 있다. 가스유로의 일측은 제1 확장부의 중앙에 있는 제1 관통공(35)과 연통되고, 타측은 제2 확장부를 지나 피스톤부(30)의 측방으로 개방된 적어도 하나의 제2 관통공(36; 도 2 참조)에 연통될 수 있다.
피스톤부(30)는 적어도 부분적으로 PTFE(Polytetrafluoroethylene), 또는 PTFE와 금속이 조합된 재질을 포함할 수 있다.
예를 들어, 가동 접점부(20)의 중공부 내면에 대한 기밀한 접촉과 동시에 원활한 이동 및 윤활을 위해 적어도 제1 확장부(32)와 제2 확장부(33)는 PTFE로 만들어질 수 있다. 또한, 피스톤부가 영구 변형되지 않도록 하기 위한 탄성구간의 확보를 위해, 피스톤부(30)의 적어도 일부 또는 지지부(31)는 PTFE나 PTFE와 금속이 조합된 재질로 만들어질 수 있다.
피스톤부(30)의 제1 확장부(32)와 제2 확장부(33)는, 구동장치의 구동력에 의해 가동 접점부(20)가 왕복이동하면, 각각 제1 중공부(21)와 제2 중공부(22) 내에서 중공부 및 가동 접점부의 길이방향을 따라 상대이동할 수 있다.
이때, 가동 접점부(20)의 내경, 즉 제1 중공부(21)의 직경과, 피스톤부(30)의 제1 확장부(32)가 갖는 외경 사이에는 1:1~0.7의 관계가 있다. 또, 가동 접점부(20) 내 제2 중공부(22)의 직경과, 피스톤부(30)의 제2 확장부(33)가 갖는 외경 사이에는 1:1~0.7의 관계가 있다.
가동 접점부와 고정 접점부가 분리되어 피스톤부가 가동 접점부에 대해 상대이동할 때, 가동 접점부(20)의 내경과 확장부(32, 33)의 외경 사이의 틈으로 절연가스가 이동되지 않아야 한다.
예컨대, 가동 접점부(20)의 내경과 확장부(32, 33)의 외경 사이의 비가 1:0.7 미만이면, 가동 접점부(20)의 내경과 확장부(32, 33)의 외경 사이의 틈으로 절연가스가 유동하여 가스유로(34)를 통해 절연가스를 흡입하는 석션(suction)이 이루어질 수 없게 될 우려가 크다.
이와 같이, 가동 접점부(20)의 내경과 확장부(32, 33)의 외경 사이의 틈으로 절연가스가 이동되지 않아야, 접점들 주위에서 절연가스가 효과적으로 순환되어 차단 성능을 회복할 수 있는 장점이 있게 되는 것이다.
가동 접점부(20)가 그 중공부(21, 22) 내에 위치된 피스톤부(30) 및 확장부(32, 33)에 대해 상대이동하게 됨으로써, 제2 중공부(22) 내에 제2 확장부(33)와 가동 접점부의 단부 내벽에 의해 구획된 흡입실(S; 도 2 참조)이 형성될 수 있다. 이 흡입실은 피스톤부의 내부에 있는 가스유로(34)와 연통될 수 있다.
가동 접점부(20)가 피스톤부(30)에 대해 상대이동하여 흡입실(S)의 체적이 변경됨으로 인해, 가동 접점부의 제1 중공부(21)와 피스톤부의 제1 확장부(32)로 구획된 공간부(P)에서 가스유로(34)를 통한 절연가스의 석션을 일으킬 수 있다.
한편, 가동 접점부(20)가 그 중공부(21, 22) 내에 위치된 피스톤부(30) 및 확장부(32, 33)에 대해 상대이동할 때, 제2 중공부(22)와 제1 확장부(32) 및 제2 확장부(33)에 의해 구획된 공간 내 가스는 제1 중공부(21) 쪽으로 이동하면서 통기홀(23)을 통해 가동 접점부의 외부로 배출되거나, 반대로 외부의 가스가 제2 중공부 내로 유입될 수 있다. 이로써, 상기 공간 내 압력은 가동 접점부의 외부와 평형을 유지할 수 있다.
또한, 가동 접점부(20)가 그 중공부(21, 22) 내에 위치된 피스톤부(30) 및 확장부(32, 33)에 대해 상대이동하게 됨으로써, 가동 접점부는 피스톤부에 의해 그 이동경로가 안내될 수 있고, 이에 따라 가동 접점부의 직진 가동성이 향상될 수 있다.
이로 인해, 가동 접점부(20)의 이동 시 위치 어긋남이 방지될 수 있게 되고, 예컨대 가동 접점부가 주변의 다른 부품과 접촉 또는 충돌하면서 생기는 이물질이 저감될 수 있게 된다.
이하에서는 본 발명의 제1 실시예에 따른 접지 개폐기의 작동 및 효과를 설명한다.
먼저, 작업자가 구동장치(미도시)를 조작하면 구동장치에 의해 주축(6)이 회전되고, 주축에 연결된 제1 링크(7)가 주축을 중심으로 예를 들어 도면상 시계 방향으로 회전한다.
제1 링크(7)가 회전함에 따라 제1 링크에 일단이 연결된 제2 링크(8)가 예를 들어 도면상 아래로 이동하면서, 제2 링크의 타단에 연결된 가동 접점부(20)가 아래로 이동하여 고정 접점부(10)와 접속하게 된다.
이로써, 도 2에 도시된 바와 같이 접지 개폐기는 폐쇄 상태에 놓이게 되고, 접지 단자(3)로부터 외함(1) 내 도체(9)까지 통전이 이루어질 수 있다.
작업자가 구동장치를 반대로 조작하면 구동장치에 의해 주축(6)이 역방향으로 회전되고, 주축에 연결된 제1 링크(7)가 주축을 중심으로 예를 들어 도면상 반시계 방향으로 회전한다.
제1 링크(7)가 역방향으로 회전함에 따라 제1 링크에 일단이 연결된 제2 링크(8)가 예를 들어 도면상 위로 이동하면서, 제2 링크의 타단에 연결된 가동 접점부(20)도 위로 이동하여 고정 접점부(10)와의 접속이 해제되게 된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 가동 접점부(20)를 고정 접점부(10)로부터 이격되는 방향으로 이동시킴으로써, 접지 개폐기는 개방 상태에 놓이게 된다. 이때에는, 고정 접점부뿐 아니라 피스톤부(30)도 움직이지 않고, 가동 접점부만 길이방향으로 이동할 수 있다.
이와 같이 가동 접점부(20)와 고정 접점부(10)가 서로 이격되어 분리되면 가동 접점부와 고정 접점부 사이에 아크가 발생한다. 동시에, 가동 접점부(20)의 제1 중공부(21)와 피스톤부(30)의 제1 확장부(32)로 구획된 공간부(P) 내로 아크에 의해 가열된 고온의 절연가스가 유입될 수 있다.
가동 접점부(20)가 그 중공부(21, 22) 내에 위치된 피스톤부(30) 및 확장부(32, 33)에 대해 상대이동하게 됨으로써, 제2 중공부(22) 내에 제2 확장부(33)와 가동 접점부의 타단 내벽에 의해 구획된 흡입실(S)이 형성될 수 있다.
이러한 흡입실(S)은 가동 접점부(20)의 외부에 비해 상대적으로 저압이기 때문에, 공간부(P) 내에 있는 고온의 절연가스는 피스톤부(30)의 가스유로(34)를 통해 제2 관통공(36)을 거쳐 흡입실로 흡입될 수 있다.
계속해서, 가동 접점부(20)가 고정 접점부(10)로부터 더욱 멀리 이동하게 되면, 피스톤부(30)에 의해 가동 접점부 내 공간부(P)의 부피는 줄어들지만, 반대측에 있는 흡입실(S)의 용적은 증대되고 압력이 대폭 저하되므로, 절연가스는 가동 접점부의 제2 중공부(22) 쪽으로 보다 급속히 유입되고 공간부 주변에 절연가스의 유동 내지 순환이 생성되게 된다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 접지 개폐기의 개방 상태를 도시한 요부 단면도이다.
본 발명의 제2 실시예는, 가동 접점부(20)의 타측 단부가 가진 구조만 상이하고, 나머지 구성요소들은 전술한 제1 실시예의 구성요소들과 동일하다. 이에, 본 발명의 제2 실시예에 따른 접지 개폐기를 설명함에 있어, 전술한 제1 실시예에 의한 접지 개폐기와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 부여하면서 그 구성 및 기능의 상세한 설명을 생략하기로 한다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 접지 개폐기에서, 가동 접점부(20)의 내부에 중공부(21, 22)가 마련되어 가동 접점부가 대략 관 형상의 부재로 형성될 수 있다. 중공부는 가동 접점부의 길이방향을 따라 연장되고, 중공부의 길이방향 양측 단부는 개방되게 형성될 수 있다.
여기서, 가동 접점부(20)의 타측 단부에는 제1 중공부(21)와 외부를 구분하는 벽부가 형성되고, 이 벽부에 적어도 하나의 관통홀(24)이 형성될 수 있다. 관통홀은 제1 중공부에서 가동 접점부의 내경보다 작은 직경을 가진다.
예를 들어, 가동 접점부(20)의 내경, 즉 제1 중공부(21)의 직경이 갖는 단면적과, 관통홀(24)의 단면적 또는 복수의 관통홀(24)의 단면적 합 사이에는 1:0.008~0.2의 관계가 있다. 장치의 동작과 차단 성능의 회복을 고려하여 가동 접점부의 내경과 관통홀 사이에 적정한 면적비를 갖도록 하는 것이 바람직하다.
이러한 관통홀(24)로 인해, 가동 접점부(20)의 제1 중공부(21)와 피스톤부(30)의 제1 확장부(32)로 구획된 공간부(P) 내로 아크에 의해 가열된 고온의 절연가스가 유입되고, 점차 아크 소호가 유리한 방향으로 절연가스의 유동 순환을 일으킬 수 있게 된다.
도 4에는 복수의 관통홀(24)이 중공부(21, 22) 및 가동 접점부(20)의 길이방향에 대해 경사진 사선방향으로 형성되어 있음을 볼 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 접지 개폐기에서는 가동 접점부와 고정 접점부가 분리될 때 피스톤부가 가동 접점부에 대해 상대이동하면서 제1 중공부 내 절연가스를 제2 중공부 내에 형성되는 흡입실로 흡입하는 석션을 일으키게 됨으로써, 절연가스의 종류에 상관없이 접점들 주위에서 절연가스의 차단 성능을 회복시킬 수 있고, 접지 개폐기의 스위칭 성능이 향상될 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따른 접지 개폐기에서는, 아크에 의해 가열된 절연가스가 가동 접점부의 제1 중공부로부터 제2 중공부 내에 유입될 수 있으므로, 접점들 사이에 고온의 절연가스가 체류하지 못하고 유동하게 되며, 이에 따라 접지 개폐기의 안전성 및 내구성이 우수하게 되는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 접지 개폐기에 의하면, 별도의 석션 실린더를 추가하지 않아도 중공부가 형성된 가동 접점부 및 가스유로가 형성된 피스톤부가 석션 실린더의 역할을 수행할 수 있게 됨으로써, 접지 개폐기의 구조를 단순화시킬 수 있으며, 이를 통해 제조 비용의 감소 및 안정된 동작 특성의 유지가 가능하게 된다.
따라서, 본 발명에 따른 접지 개폐기에서는 절연가스의 종류에 상관없이 스위칭 성능이 충분히 확보될 수 있는 장점을 얻게 되는 것이다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1: 외함 2: 절연부재
3: 접지 단자 5: 하우징
5a: 플랜지부 5b: 몸체부
6: 주축 7: 제1 링크
8: 제2 링크 9: 도체
10: 고정 접점부 11: 개구홈
20: 가동 접점부 21: 제1 중공부
22: 제2 중공부 23: 배기홀
24: 관통홀 30: 피스톤부
31: 지지부 32: 제1 확장부
33: 제2 확장부 34: 가스유로
35: 제1 관통공 36: 제2 관통공

Claims (13)

  1. 외함 내에 고정된 고정 접점부;
    상기 고정 접점부에 대향하도록 배치되고, 내부에 중공부가 형성되며, 일측 단부가 구동장치에 연결되어 상기 구동장치에 의해 구동됨으로써, 타측 단부가 상기 고정 접점부에 연결 또는 분리되는 가동 접점부; 및
    상기 중공부 내에 위치되어, 상기 가동 접점부에 대해 상대이동하는 피스톤부
    를 포함하고,
    상기 중공부는 상기 가동 접점부의 길이방향을 따라 연장되고, 상기 중공부의 길이방향 양측 단부는 개방되게 형성되고,
    상기 피스톤부는 내부에 가스유로가 형성된 접지 개폐기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 고정 접점부에는 일측으로 개방된 개구홈이 형성되고,
    상기 가동 접점부의 타측 단부는 상기 개구홈에 삽입 가능한 접지 개폐기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 중공부는, 상기 개구홈에 인접하여 배치된 제1 중공부와, 상기 제1 중공부와 연통된 제2 중공부를 포함하는 접지 개폐기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 피스톤부는, 일단에 지지부가 형성되어 상기 외함에 또는 상기 외함 내부에 고정된 부재에 장착되며, 타단에는 측방으로 연장한 제1 확장부가 형성되어 상기 제1 중공부의 내면과 접촉하고, 상기 지지부와 상기 제1 확장부 사이에는 측방으로 연장한 제2 확장부가 형성되어 상기 제2 중공부의 내면과 접촉하는 접지 개폐기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 피스톤부는 적어도 부분적으로 PTFE(Polytetrafluoroethylene), 또는 PTFE와 금속이 조합된 재질을 포함하는 접지 개폐기.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 가스유로는, 상기 피스톤부의 내부에서 상기 제1 확장부로부터 상기 제2 확장부까지 상기 피스톤부의 길이방향을 따라 연장하며,
    상기 가스유로의 일측은 상기 제1 확장부에 있는 제1 관통공에 연통되고, 타측은 상기 제2 확장부를 지나 상기 피스톤부의 측방으로 개방된 적어도 하나의 제2 관통공에 연통된 접지 개폐기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 가동 접점부와 상기 고정 접점부가 분리될 때, 상기 피스톤부는 상기 가동 접점부에 대해 상대이동하면서 상기 제2 중공부 내에 상기 제2 확장부와 상기 가동 접점부의 내벽에 의해 구획된 흡입실이 형성됨과 동시에 상기 제1 중공부 내 절연가스를 상기 가스유로를 통해 흡입하는 석션을 일으키는 접지 개폐기.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 제1 중공부의 직경과, 상기 피스톤부의 제1 확장부가 갖는 외경 사이의 비는 1:1~0.7 이고,
    상기 제2 중공부의 직경과, 상기 피스톤부의 제2 확장부가 갖는 외경 사이의 비는 1:1~0.7인 접지 개폐기.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 가동 접점부의 측벽에는 적어도 하나의 통기홀이 형성되어, 상기 가동 접점부의 외부와 상기 제2 중공부가 연통되는 접지 개폐기.
  10. 제3항에 있어서,
    상기 제2 중공부는 상기 제1 중공부의 내경보다 큰 내경을 가진 접지 개폐기.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 가동 접점부의 타측 단부에는 상기 중공부와 외부를 구분하는 벽부가 형성되고,
    상기 벽부에 적어도 하나의 관통홀이 형성된 접지 개폐기.
  12. 제11항에 있어서,
    복수의 관통홀이 상기 가동 접점부의 길이방향에 대해 경사진 사선방향으로 형성된 접지 개폐기.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 외함의 내부는 절연가스가 충진되고,
    상기 절연가스는, 헵타플루오로이소부티로니트릴((CF3)2CFCN)과 이산화탄소 (CO2)의 가스 혼합물, 또는 건조공기 중 적어도 하나를 포함하는 접지 개폐기.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH08329800A (ja) * 1995-05-29 1996-12-13 Nissin Electric Co Ltd 断路器
JP2018098128A (ja) * 2016-12-16 2018-06-21 株式会社東芝 ガス絶縁開閉装置

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