KR950003869B1 - 개선된 절연내력을 갖는 전기회로 차단기 - Google Patents

개선된 절연내력을 갖는 전기회로 차단기 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

개선된 절연내력을 갖는 전기회로 차단기
제1도는 본 발명에 따른 철회가능한 회로 차단기의 가동캐리지상에 장착된 상태의 개략적인 측면도.
제2도는 본 발명에 따른 철회 불가능한 회로 차단기의 확대 종단면도.
제3도는 제2도에 나타낸 고정 주접점의 접속 시스템의 상세도.
제4도는 제3도의 측면도.
제5도는 제4도에서의 V-V선에 따른 횡 단면도.
제6도는 제1도에 따른 드로우-인 아암(draw-in arm)의 변형예의 단면도.
제7도는 작동부와 작동기구가 제거된 상태의 제2도에 따른 회로 차단기.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 퍼훠형 전기회로 차단기 14 : 주 회로
12 : 케이싱 16,18,22,24 : 접점
20 : 보조분로 회로 26,28 : 부싱
30,32 : 단자 34,36 : 전류 커넥터
40,42 : 고정 스터드 46 : 금속 인서어트
48,50 : 개방단부 52, 54 : 커버
64 : 다이나믹 시일링 시스템(dynamic sealing system)
66 : 절연 전달로드 68 : 고정 스핀들
70 : 중간 전달시스템 78 : 가스압축실린더
80 : 접속 시스템 82 : 플랜지
86,88 : 바아(bar) 90 : 에지
95 : 방열기 98 : 냉각 플랜지
100 : 고정 축받이 104 : 회전 커버
본 발명은 성형된 절연재료로 만들어지고 고 절연내력을 갖는 절연 가스 특히 설퍼 헥사플루오라이드로 충전된 밀봉 케이싱을 갖는 것으로서, 작동 기구에 의해 작동되는 분리가능한 접점 시스템과, 케이싱의 측면의 벽을 통과하고 종축에 수직으로 뻗어있는 도전재료의 부싱들을 통해 상기 접점들과 전기 접속하고 있는 한쌍의 접속단자들과, 접지 또는 어스에 전기 접속된 금속 지지부에 절연 케이싱을 고정하는 수단을 포함하는 전기 회로 차단기에 관한것이다.
상술한 종류의 퍼훠형 회로 차단기는 본 출원인에 의해 출원된 프랑스 공화국 특허 제2,441,916호에 기술되어 있다.
이 회로 차단기는 가동 주 접점과 함게 동작하는 고정 주접점을 갖는 주회로와, 고정 아아크접점을 갖는 보조분로 회로를 포함한다. 장방형 케이싱의 내측에는 주 회로가 보조회로보다 더 짧고 직접 인접한 궤도를 따라 연장되어 있는 접속단자들에 직접접속된다. 회로 차단기는 접속단자들 맞은편에 절연 케이싱과 함께 주조된 고정 스터드들을 장착하고 있고, 회로 차단기가 접지전위로 금속 지지부에 고정될 때 나사들을 수납하도록 인서어트(insert)들을 포함한다. 상기 케이싱의 외부 측면은 평활한데, 이것은 높은 정격전압 예를들면, 20KV보다 더 큰 정격 전압하에서 회로 차단기의 전기 절연 및 절연내력의 문제점을 야기시킨다. 그리하여 케이싱의 치수가 표준치 이하의 최소치까지 공기 중에서의 거리(공극:空隙)를 적합하게 하도록 증가되는 것이 불가피하다. 케이싱의 개조는 회로 차단기의 치수와 제작비용의 증가를 가져온다.
본 발명의 목적은 고 절연내력의 절연 가스로 충전된 케이싱의 내부 치수를 증가 시킴없이 파훠형 회로차단기의 전기절연을 증가시키는데 있다.
본 발명에 따른 회로 차단기는 절연 케이싱의 외부측면이 단자들과 지지부사이의 크리이피지(creepage) 거리를 증가시키도록 설계된 다수의 플랜지들로 구성하고, 상기 크리이피지 거리가 상기 부품들 사이의 공기중에서의 거리보다 더 크며, 케이싱의 절연가스와 접속하여 있는 내부측면이 외부 플랜지들의 레벨로 평활한 것을 특징으로 하고 있다.
상기 플랜지들은 바람직하게도 절연 케이싱과 함께 주조되어 있고, 세로축에 평행한 방향을 측면의 전 길이에 걸쳐 연장되어 있다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 케이싱은 하부 작동기구에 결합된 금속 전달축이 통과하도록 케이싱의 벽에 배치된 구멍의 레벨밖으로 돌출하는 환상 리브를 구비하고 있다. 축 주위에 리브가 존재하여 접지 전위에서 축과 가장 가까운 접속 단자들 사이의 크리이피지 거리를 증가시킨다.
회로 차단기를 철회 가능한 경우에 있어서, 접속단자들은 각 접속단지들에 단단하게 고정된 제1단부와 드로우-인 접점 그립을 지탱하는 제2대향 단부를 갖는 드로우-인 아암으로 각각 구성하는 전류 커넥터들을 수납할 수 있으며, 그 외부면에 냉각 플랜지들을 구비하고 있는 금속 몸체로 구성하는 방열기로서 형성되어 있다. 드로우-인 아암의 제1단부는 대응 접속단자들의 돌출 에지들을 덮도록 설계된 굴곡진 회전커버로 구성되어 있다.
본 발명의 다른 이점들 및 특징들은 비 제한적 예로서만 주어지고 첨부도면에 나타내어진 발명의 실시예의 다음 설명으로 부터 좀더 명백하게 될 것이다.
도면에서, 퍼훠형 전기 회로 차단기(10)의 극은 고 절연내력의 부성(전기적 음성) 절연가스, 명백하게는 설퍼플루오로라이드로 충전된 성형 절연 재료의 밀봉 케이싱(12)내의 수납된다.
에폭시수지로 형성된 장방향 케이싱(12)내에서 정격전류가 흐르도록 하는 주회로(14)와, 이 주회로의 보조분로 회로(20)가 수납되어 있다.
이 주회로는 한쌍의 주 접점(16,18)을 갖으며, 주 접점(18)은 가동접점이고 보조분로 회로(20)는 한쌍의 아아크 접점(22,24)이다. 그리고 아아크 접점의 일측(제2도에서 점선으로 표시됨)은 가동접점이다.
종 방향으로 서로에 대해 옵셋트된 한쌍의 부싱(26,28)들은 회로 차단기(10)의 극의 입력단자(30) 및 출력단자(32)를 구성하도록 케이싱(12)을 방사상으로 통과한다.
회로 차단기(10)를 드로우-아웃시키려면(제1도), 입력단자(30)와 출력단자(32)에 접점그립(38)의 드로우-인 아암에 의해 형성된 전류 커넥터(34,36)를 설치한다. 회로 차단기(10)는 드로우-인 및 드로우-아웃 위치사이에서 회로 차단기(10)의 병진운동을 하게 하는 로울러부(39)들과 끼워맞춰진 가동캐리지(37)위에 장착된다.
회로 차단기(10)를 고정시키면(제2도), 극의 전기접속이 커넥터 드로우-아암(34,36)들의 존재하지 않은 상태에서 도전성 부싱(26,28)들의 입력단자(30)와 출력단자(32)에 의해 직접 이루어진다. 입력단자(30)와 출력단자(32)에 대향하는 절연 케이싱(12)의 측벽에 한쌍의 고정스터드(40,42)가 설치된다. 이러한 고정 스터드는 차단기(10)를 접지 시키고 있는 금속 지지부(44)에 기계적으로 고정된다. 회로 차단기의 지지부(44)는 고정 프레임의 일부를 형성하거나(제2도), 가동 케리지(37)상에 설치될 수 있다(제1도). 고정 스터드(40,42)들은 부싱(26,28)들에 대향하여 위치된 측벽으로부터 밖으로 돌출하는 방식으로 절연 케이싱(12)과 함께 주조된다.
각각의 절연 고정 스터드(40,42)의 단부에 함몰된 금속 인서어트(46)들은 회로 차단기(10)가 지지부(44)에 고정될때 고정 나사들(도시되지 않음)을 수용할 수 있다.
케이싱(12)의 대향 개방단부(48,50)들은 각각 하부 커버(52) 및 상부 커버(54)에 의하여 덮여진다.
케이싱(12)내의 하부 커버(52)의 공동내에 분자 시이브(56)가 수납된다. 외부 작동기구(도시되지 않음)는 삽입된 다이나믹 시일링 시스템(64)을 갖는 케이싱(12)의 구멍(62)을 통과하는 회전축(60)에 키이(key)된 크랭크 핸들(58)에 기계적으로 결합된다.
케이싱(12) 내측에는 축(60)이 회로 차단기(10)의 극의 가동 조립체를 구동시키도록 설계된 절연 전달로드(66)에 관절로 이어져 있다.
회전축(60)이 통과하는 구멍(62)은 고정 스터드(40)와 케이싱(12)의 하부 단부(48) 사이에 위치된다.
주 회로(14)의 가동 주접점(18)은 하부 부싱(26)에 의해 지지된 고정 스핀들(68) 사이에 선회가능하게 장착된다. 중간전달 시스템(70)은 절연 전달로드(66) 상에 관절로 이어진 단부와 가동 아아크접점(24)을 지지하는 대향단부를 갖는 변진 이동가능한 작동로드(72)에 가동주접점(18)을 기계적으로 연결한다.
작동로드(72)는 도전성이며 가요성 연결도체(74)에 의해 하부 부싱(26)에 전기적으로 접속된다. 회전축(60)이 회전할때 전달 시스템(70)은 작동로드(72)의 직선운동을 가동 주접점(18)의 회전운동으로 변형시키며, 그 조립체는 아아크 접점(22,24)들의 분리전에 주 접점(16,18)들의 분리를 가져오도록 배열된다.
그리하여 가동 주 접점(18)의 회전운동은 가동 아아크 접점(24)의 작동로드(72)의 미끄럼 운동으로부터 유도된다.
피스톤(76) 및 가스압축 실린더(78) 퍼훠장치는 아아크 접점(22,24)들의 쌍과 연결되고, 아아크 접점(22,24)들이 풍력적으로 송풍중지되도록 분리할때 아아크가 유기되도록 작동로드(72)가 이동할때 작동된다.
고정된 주 접점(16)은 상부 부싱(28)에 전기적으로 접속된 고정접속 시스템에 의해 지지된다. 또한 고정아아크 접점(22)도 상부 부싱(28)에 접속된다. 케이싱(12) 내측에는 주 회로(14)가 횡으로 옵셋트된 보조분로 회로(20)보다 더 짧고 직접 인접한 종 궤도를 따라 연장되어 있는 부싱(26,28)들에 직접 접속된다.
이러한 종류의 회로 차단기의 동작은 당 기술분야에서 숙련된 자에게는 잘알려져 있고, 본 출원인에 의해 출원된 프랑스 공화국 특허 제2,441,916호에 상세히 기술되어 있다.
본 발명에 의하면, 절연 케이싱(12)의 외부 측면은, 다른 극성의 두개의 작동 부분들로 구성하는 도전단자(30,32)들과 금속 지지부(44)의 접지부 사이의 크리이피지 거리를 증가시키도록 설계된 다수의 세로 프랜지(82)들을 포함한다.
크리이피지 거리는 케이싱(12)의 절연재료의 표면과 고정 스터드(40,42)들의 표면에서의 이들 부분들 사이의 가장 짧은 거리에 해당한다.
크리이피지 거리값은 동일 부분들 사이의 공기중에서의 거리보다 더 크다. 플랜디(82)들은 케이싱(12)과 함께 주조되어 얻어진 외부 세로 리브(rib)들에 의해 형성되고, 세로축에 평행 방향으로 케이싱(12)의 단부(48,50)들 사이의 전 길이에 걸쳐 연장되어 있다(제1도 및 제8도를 참조). 케이싱(12)의 축 회전면의 내벽은 평활한데 반해, 외부 플랜지(82)들이 케이싱(12)의 외부 벽의 일부분상의 각 단자(30,32)의 양측에 규칙적인 간격으로 유리하게 배치되어 있다(제7도 참조). 플랜지(82)들과 고정 스터드(40,42)들 사이의 벽의 나머지 부분은 평활하다.
케이싱(12)은 회전축(60)이 통과하는 구멍(60)과 같은 높이에 플랜지로서 형성되는 추가 리브(84)를 구비하고 있으며, 상기 회전축은 금속재료로 만들어지고 접지전위로 접속된다. 리브(84)는 하부단자(30)와 작동축(60) 사이의 크리이피지 거리를 증가시키는 환상 에지를 갖고 있다. 상기 에지는 절연고정 스터드(40)에 대해 뒤에 세트되어 있다.
외부면상에 세로 플랜지(82)들과 환상 리브(84)가 존재하여, 케이싱(12)의 내부 치수를 증가시키지 않고 회로 차단기의 절연내력과 전기적 절연을 개선시킨다. 그리하여, 회로 차단기의 정격전압은 18KV에서 24KV까지 증가될 수 있다. 또한 리브(84)들은 차단시 절연 가스를 냉각시키는 역할을 한다.
고정 주 접점(16)의 접속 시스템(80)이 상부 단자(18)의 전위인데 반하여, 가동 아아크 접점(24) 및 도전로드(72)는 하부 단자(30)의 전위라는 것을 케이싱(12)의 중간 부분으로 부터 알 수 있다. 이 전위차는 이 대역에서 커다른 전계를 발생한다. 가능한 내부 섬락(flashover)을 회피하기 위하여 접속 시스템(80)은 각각 둥근 에지(90)와 직 4각형 단면을 갖는 두개의 병렬 평판 구리바아(86,88)들을 포함한다(제3도 내지 제5도). 고정 주 접점(16)은 두개의 옵셋트 바아(86,88)들 사이에 내삽된 스페이서로서 작용하는 테일부(92)를 구비하고 있다.
고정나사(94)들은 접속 시스템(80)의 두개의 바아(86,88)들에 고정 주 접점(16)을 고정시킨다. 바아(86,88)들상의 둥근 에지(90)들로 인하여 그리고 실린더(78)의 중간 벽이 존재하기 때문에, 어떠한 내부 섬락이 발생하는 것을 방지한다.
제6도에 있어서, 철회가능한 회로 차단기의 각 전류 커넥터(34,36)의 드로우-인 아암은 그 외부면에 일련의 냉각 플랜지(98)들이 존재하는 금속 몸체(96)를 갖는 방열기(95)로서 배열되어 있다.
환상 플랜지(98)들은 금속몸체(96)와 함께 주조되고, 전류가 통할때 양호한 방열(열 방출)을 제공한다.
금속몸체(96)는 이것의 중공내부(102)을 통해 연장되어 있는 고정 축받이(100)에 의해 해당 부싱(26,28)들의 접속단자(30,32)에 견고하게 고정된다. 방열기(95)는 그 한단부에 접속단자(30,32)의 돌출에지들을 덮고 있는 굴곡진 회전커버(104)를 장착하고 있다.
방열기(95)의 다른 단부는 드로우-인 접점그립(38)용 지지부로서의 역할을 한다.커버(104)가 방열기(95)의 플랜지(98)의 일체부로서 존재하여 회로 차단기의 절연내력을 개선시킨다.
본 발명은 피스톤 및 절연 가스 압축 실린더 시스템을 갖는 공기 취주 차단기에적용되는 것으로서 기술되어 있지만, 임의의 다른형의 회로 차단기, 명백하게는 영구 자석이나 코일에 의한 아아크 회전에 의한 자기 차단기 및/또는 자기 팽창 차단기에 연장될 수 있다.

Claims (9)

  1. 고 절연내력을 갖는 절연가스, 명백하게는 설퍼헥사플루오라이드로 충전되고 성형 절연재료로 형성된 밀봉케이싱을 갖는 것으로서, 작동기구에 의해 작동되는 분리 가능한 접점 시스템과, 도전재료의 부싱들을 통해 상기 접점들과 전기 접속하여 케이싱의 측면의 벽을 통과하고 세로축에 수직으로 연장하는 한쌍의 접속단자들과 접지에 전기적으로 접속된 금속 지지부에 절연 케이싱을 고정하는 수단과, 상기 단자들과, 상기 케이싱사이의 크리이피지 거리를 증가시키도록 케이싱의 외부 측면상에 설치된 다수의 플랜지들을 구비하며, 상기 크리이피지 거리는 상기 단자와 지지부 사이의 공기중에서의 거리보다 더 크고 케이싱의 절연가스에 접촉되어 있는 내부측면은 외부 플랜지 레벨에 평활하게 되어 있는 것을 특징으로하는 개선된 절연내력을 갖는 전기회로 차단기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 플랜지들이 절연 케이싱과 함께 주조되고, 측면의 전체길이에 걸쳐 세로축과 평행한 방향으로 연장되어 있는 것을 특징으로하는 개선된 절연내력을 갖는 전기회로 차단기.
  3. 제1항에 있어서, 상기 케이싱의 외부측면의 일부분에 걸쳐 일정간격으로 각 단자의 양측에 리브가 배치되어 있음을 특징으로하는 개선된 절연내력을 갖는 전기회로 차단기.
  4. 제1항에 있어서, 상기 케이싱은 작동기구의 금속전달축이 통과하도록 구멍을 구비하며, 가장 가까운 접속단자와 접지 전위에 있는 축과의 사이의 크리이피지 거리를 증가시키도록 구멍의 레벨에서 외부방향으로 돌출하는 환상리브를 구비하고 있음을 특징으로하는 개선된 절연내력을 갖는 전기회로 차단기.
  5. 제1항에 있어서, 금속 지지부에 회로 차단기를 고정하는 상기 수단이 상기 케이싱과 함께 주조된 절연 스터드에 의해 주조되고, 그 절연 스터드는 대응하는 접속단자에 대향하여 위치된 측벽으로부터 돌출하며, 각 스터드는 상기 케이싱의 세로축에 수직으로 연장되어 있음을 특징으로하는 개선된 절연내력을 갖는 전기회로 차단기.
  6. 제5항에 있어서, 상기 환상리브가 축을 동축상으로 에워싸고, 가장 가까운 고정 스터드로부터 뒤로 돌아가서 배열되어 있음을 특징으로하는 개선된 절연내력을 갖는 전기회로 차단기.
  7. 제1항에 있어서, 한쌍의 고정 및 가동 주접점들을 갖으며 정력전류가 흐르는 주 회로와, 한쌍의 고정 및 가동 아아크 접점들을 갖는 보조분로 회로와, 고정 주 접점과 연결된 접속단자 사이에 케이시의 세로축에 평행하게 연장되어 있고 둥근에지를 갖는 직사각형 단면을 갖고있는 저어도 두개 이상의 도전바아들을 갖고 있는 접속 시스템을 구비하고 있으며, 상기 고정 주접점 및 고정 아아크 접점이 하나의 접속단자와 전기적으로 접속되고, 반면에 가동 주 접점 및 가동 아아크 접점이 두개의 옵셋트 바이들 사이에서 스페이서로서 작용하는 테일부를 구비함을 특징으로하는 개선된 절연내력을 갖는 전기회로 차단기.
  8. 제1항에 있어서, 제1단부와 제2단부를 갖는 드로우-인 아암에 의해 형성되고, 외부면에 냉각 리브가 설치된 금속체를 구비한 방열기로서 형성된 전류 커넥터와, 드로우-인 아암의 제1단부상에 배치되고 대응하는 접속단자의 돌출한 에지를 덮는회전 커버를 구비하며, 상기 제1단부는 각 접속단자에 접속되고 상기 제2단부는 드로우-인 접점그립을 지지하는 것을 특징으로 하는 철회 가능한 전기회로 차단기.
  9. 제8항에 있어서, 상기 커버 및 냉각 플랜지들이 방열기의 금속몸체와 함께 주조됨을 특징으로하는 철회 가능한 전기회로 차단기.
KR1019870002753A 1986-03-26 1987-03-25 개선된 절연내력을 갖는 전기회로 차단기 KR950003869B1 (ko)

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FR8604493 1986-03-26
FR8604493A FR2596576B1 (fr) 1986-03-26 1986-03-26 Disjoncteur electrique a autosoufflage a tenue dielectrique amelioree

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KR870009421A KR870009421A (ko) 1987-10-26
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