KR102105437B1 - Circuit breaker for gas insulated switchgear with increased electrode contact force - Google Patents

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윤종구
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한국초고압 주식회사
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Abstract

The present invention relates to a circuit breaker for a gas insulated switchgear with an increased electrode contact grip force. More specifically, the present invention relates to a circuit breaker for a gas insulated switchgear which effectively cools arc heat occurring when contacts are disconnected to prevent deterioration of an insulation breakdown ability of insulation gas, and, particularly, block a reverse flow phenomenon of the insulation gas by enhancing a sealing property between a pressure chamber and a heat chamber so as to perform a safe and stable blocking function, increase convenience of switching operation, enable manual operation, improve a contact grip force of a finger contact, and block problems of a conduction failure, thereby increasing the electrode contact grip force to solve the risk of safety accidents.

Description

전극의 접점 접지력을 증대시킨 가스절연 개폐장치용 차단기{Circuit breaker for gas insulated switchgear with increased electrode contact force}Circuit breaker for gas insulated switchgear with increased electrode contact force

본 발명은 전극의 접점 접지력을 증대시킨 가스절연 개폐장치용 차단기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 접점 분리시 발생되는 아크열을 효율적으로 냉각시켜 절연가스의 절연파괴 능력 저하를 막고, 특히 압력챔버와 열챔버 사이의 씰링성을 강화시켜 절연가스의 역류현상을 차단함으로써 안전하고 안정적인 차단 기능을 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 스위칭 조작의 편의성을 높여 수동조작도 가능하게 함과 아울러 핑거접점의 접점 접지력을 향상시켜 통전 불량의 문제를 차단하고, 이를 통해 안전사고의 위험을 해소하도록 전극의 접점 접지력을 증대시킨 가스절연 개폐장치용 차단기에 관한 것이다.The present invention relates to a circuit breaker for a gas-insulated switchgear that increases the contact greasing force of an electrode, and more specifically, effectively cools arc heat generated when a contact is separated to prevent deterioration of insulation gas's ability to break down the insulation, especially a pressure chamber. By strengthening the sealing property between the heat chambers, it is possible to perform a safe and stable shut-off function by blocking the reverse flow of insulating gas, as well as to increase the convenience of the switching operation to enable manual operation, and also to provide the contact grounding force of the finger contact. The present invention relates to a circuit breaker for a gas-insulated switchgear in which the contact point of an electrode is increased so as to solve the problem of a defect in energization by improving and thereby eliminating a risk of a safety accident.

일반적으로, 가스절연 개폐장치(GIS:Gas Insulated Switchgear)는 금속제 밀폐용기에 절연성능과 소호기능이 우수한 절연용 가스를 절연매체로 사용하여 도체와 각종 보호기기들을 수납시켜 신뢰성을 향상시킨 수변전설비이며, 차단기, 단로기, 접지개폐기 등 여러가지 구성들이 복합적으로 결합되어 있다.In general, gas insulated switchgear (GIS) is a water-substation facility that improves reliability by storing conductors and various protective devices by using insulating gas, which has excellent insulating performance and extinguishing function, in a metal sealed container as an insulating medium. , And various components such as circuit breaker, disconnector, and ground switch are combined.

그리고, 전력계통에서 고장이 발생하는 경우, 계통 및 각종 전력기기를 보호하기 위해서는 고장 전류를 신속하고 안전하게 차단해야 한다.In addition, when a failure occurs in the power system, the fault current must be cut off quickly and safely in order to protect the system and various power devices.

이때, 고장전류를 차단하는 장치를 차단기라고 하는데, 소호(消弧:arc cancellation) 및 절연 매질에 따라 진공차단기, 오일차단기, 가스차단기 등으로 분류된다.At this time, the device for blocking the fault current is called a breaker, and is classified into a vacuum breaker, an oil breaker, and a gas breaker according to arc cancellation and insulation medium.

여기에서, 차단기가 고장전류를 차단한다는 것은 고장전류 차단시에 두 접점 사이에서 발생하는 아크(arc)를 소호한다는 것을 의미하며, 아크를 소호하는 방식에 따라 가스차단기는 파퍼소호방식(puffer type) 및 복합소호방식으로 분류된다.Here, when the breaker blocks the fault current, it means that the arc generated between the two contacts is interrupted when the fault current is cut off, and the gas circuit breaker according to the arc extinguishing method is a buffer type (puffer type). And complex extinguishing.

그리고, 25.8kV급 이상의 고압 차단기, 특히 바람직하기로는 72.5kV급 이상의 초고압 차단기로는 절연성 가스(SF6)를 소호 및 절연 매질로 사용하는 파퍼소호방식의 가스차단기가 주로 사용되고 있다.In addition, a high voltage circuit breaker of 25.8 kV class or higher, particularly preferably a high voltage circuit breaker of 72.5 kV class or higher, is mainly used with a gas-fired circuit breaker using insulating gas (SF 6 ) as an extinguishing and insulating medium.

이러한 가스 차단기 중에서도 버퍼형 가스 차단기는 기계적 조작력에 의해 소호성 가스를 압축하는 동시에 아크열을 이용하여 소호성 가스를 승압하고 아크에 내뿜는 가스 차단기이다.Among these gas circuit breakers, the buffer type gas circuit breaker is a gas circuit breaker that compresses the extinguishing gas by mechanical operating force and boosts the extinguishing gas by using arc heat and blows it into the arc.

즉, 차단기에서 고장전류의 차단 수행시 전극이 분리될 때 아크가 발생하게 되는데, 이때 발생된 아크를 SF6를 이용하여 소호시키게 된다.That is, when the breaker breaks the fault current, an arc is generated when the electrode is separated, and the generated arc is extinguished using SF 6 .

그런데, 차단시 발생하는 아크에 의해 주변의 절연성 가스는 아주 짧은 시간에 매우 높은 온도까지 급상승했다 떨어지는데, 비록 짧은 시간이지만 초고온에서의 절연성 가스는 차단성능이 급격히 떨어지므로 고장전류의 차단 효율을 저하시키는 문제를 양산하게 된다.However, due to the arc generated during blocking, the surrounding insulating gas rapidly rises and falls to a very high temperature in a very short time, although the insulating gas at an extremely high temperature at a very high temperature decreases the breaking efficiency of the fault current because the blocking performance rapidly decreases. It will produce a problem.

이에, 아크 발생시 주변의 절연성 가스를 최대한 빨리 확산시켜 냉각시킬 수 있는 냉각효율을 더욱 줄일 필요가 있다.Accordingly, it is necessary to further reduce the cooling efficiency that can diffuse and cool the insulating gas in the vicinity as soon as possible when an arc occurs.

뿐만 아니라, 절연가스가 반송되는 압력챔버와 열챔버 사이에 설치된 체크밸브는 단순 플랩형이라 오래 사용시 기밀성이 떨어져 역류가 일어나므로 안전성이 현격히 떨어질 뿐만 아니라, 절연 기능을 제대로 수행하지 못해 안전사고를 유발하는 원인이 되기도 한다.In addition, since the check valve installed between the pressure chamber and the heat chamber through which the insulating gas is conveyed is a simple flap type, the airtightness decreases and the backflow occurs when used for a long time. It may be the cause.

또한, 스위칭시 수동조작을 하더라도 손쉽고 용이하며 신속한 차단이 가능하도록 개선할 필요도 있다.In addition, there is a need to improve so that it can be easily, easily, and quickly cut off even if a manual operation is performed during switching.

아울러, 전극의 접점, 특히 핑거접점의 접지 상태로 헐거워짐으로 인해 통전불량이나 불측의 안전사고 위험도 존재하고 있다.In addition, there is also a risk of defective electricity or unintended safety accidents due to loosening to the grounding state of the electrode contact, especially the finger contact.

국내 등록특허 제10-1621138호(2016.05.09.) '차단성능을 향상시킨 가스절연 개폐장치의 차단기'Domestic registered patent No. 10-1621138 (2016.05.09.) 'Breaker of gas-insulated switchgear with improved blocking performance' 국내 등록특허 제10-1496903호(2015.02.23.) '차단성능이 향상되는 복합 소호형 가스 차단기'Domestic registered patent No. 10-1496903 (2015.02.23.) 'Combined SOHO gas circuit breaker with improved blocking performance'

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 접점 분리시 발생되는 아크열을 효율적으로 냉각시켜 절연가스의 절연파괴 능력 저하를 막고, 특히 압력챔버와 열챔버 사이의 씰링성을 강화시켜 절연가스의 역류현상을 차단함으로써 안전하고 안정적인 차단 기능을 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 스위칭 조작의 편의성을 높여 수동조작도 가능하게 함과 아울러 핑거접점의 접점 접지력을 향상시켜 통전 불량의 문제를 차단하고, 이를 통해 안전사고의 위험을 해소하도록 전극의 접점 접지력을 증대시킨 가스절연 개폐장치용 차단기를 제공함에 그 주된 목적이 있다.The present invention was created to solve the above-mentioned problems in consideration of the above-mentioned problems in the prior art, and effectively cools the arc heat generated when the contacts are separated to prevent the deterioration of the insulating gas's ability to break down, in particular, the pressure chamber and the heat chamber. By strengthening the sealing property between them, it is possible to perform a safe and stable shut-off function by blocking the reverse flow of insulating gas, as well as improving the convenience of switching operation, enabling manual operation, and improving the contact grip of the finger contact. The main objective is to provide a circuit breaker for a gas-insulated switchgear in which the contact point of the electrode is increased so as to block the problem of poor energization and thereby eliminate the risk of a safety accident.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 가동측 도체부(10)와, 고정측 도체부(20)와, 이들 사이를 이동하며 투입 상태와 차단 상태를 전환하는 가동로드부(30)를 포함하고; 상기 가동측 도체부(10) 또는 고정측 도체부(20)는 바닥면을 가지는 원통형상의 컨덕터(110,210)와, 상기 컨덕터(110,210)의 내부에 연결된 내부도체관(120,220)을 포함하며; 상기 가동로드부(30)는 SF6 가스를 반송시키는 압력챔버(42) 및 열챔버(44)와, 상기 가동로드부(30)를 유동시키는 작동샤프트(31)를 포함하는 가스절연 개폐장치용 차단기에 있어서;
상기 압력챔버(42)와 열챔버(44)를 구획하는 구획벽(WAL)에는 다이어프램(DF)을 설치하되, 상기 다이어프램(DF)은 구획벽(WAL)을 관통하는 방향으로 나사체결되어 SF6 가스가 흘러갈 수 있도록 유로(PASS)를 구성하는 통체(300)와, 상기 통체(300)의 열챔버(44) 노출단에 형성된 플랜지(310)와, 상기 플랜지(310)가 형성된 통체(300)의 단부면 내부 중앙에 구비되고 통체(300) 내주면에서 돌출된 다수의 리브(320)에 의해 고정된 고정원판(330)과, 상기 플랜지(310)가 형성된 통체(300)의 단부 내주면에 경사가공된 테이퍼부(340)와, 상기 플랜지(310)에 밀착되어 상기 유로(PASS)를 개폐하는 역류방지판(350)과, 상기 역류방지판(350) 및 고정원판(330)의 중심을 관통하여 상기 고정원판(330) 상에 나사고정되는 고정로드(360)와, 상기 고정로드(360)의 단부에 일체로 고정된 헤드부(370)와, 상기 고정로드(360)에 끼워지고 상기 역류방지판(350)과 헤드부(370) 사이에 배치되어 상기 역류방지판(350)을 탄성가압하는 탄성라운드편(380)과, 상기 고정로드(360)에 끼워지고 상기 역류방지판(350)과 헤드부(370) 사이에 배치되는 코일스프링(390)을 포함하며;
상기 가동측 도체부(10)의 내부도체관(120) 내부에는 가동측 확산완충구(400)를 더 설치하고, 상기 고정측 도체부(20)의 내부도체관(220) 내부에는 고정측 확산완충구(500)를 더 설치하되,
상기 가동측 확산완충구(400)는 작동샤프트(31)를 설치하기 위해 구비된 샤프트삽입통(TNG)에 끼워지며 압력챔버(42)를 바라보는 단부가 개방된 제1완충컵(410)과, 상기 샤프트삽입통(TNG)에 끼워지며 상기 제1완충컵(410)의 단부에 끼워지는 제2완충컵(420)과, 상기 샤프트삽입통(TNG)에 끼워지고 상기 제1,2완충컵(410,420) 사이에 배치되는 제1완충스프링(430)과, 상기 샤프트삽입통(TNG)에 끼워지고 일단은 상기 컨덕터(110)의 내벽면에 고정되고 타단은 상기 제2완충컵(420)의 단부에 고정된 제2완충스프링(440)을 포함하고;
상기 고정측 확산완충구(500)는 고정측 도체부(20)의 내부 중심에 설치된 고정아크접점(24)을 고정하는 접점봉(BNG)에 끼워지며 열챔버(44)를 바라보는 단부가 개방된 제3완충컵(510)과, 상기 접점봉(BNG)에 끼워지며 상기 제3완충컵(510)의 단부에 끼워지는 제4완충컵(520)과, 상기 접점봉(BNG)에 끼워지고 상기 제3,4완충컵(510,520) 사이에 배치되는 제3완충스프링(530)과, 상기 접점봉(BNG)에 끼워지고 일단은 상기 컨덕터(210)의 내벽면에 고정되고 타단은 상기 제4완충컵(520)의 단부에 고정된 제4완충스프링(540)을 포함하며;
상기 제1완충컵(410)의 외주면과 이에 결합되는 상기 제2완충컵(420)의 내주면에 각각 2피치의 나사산만 형성되고 나머지는 민자로 구성되어 나사조립 후 2피치를 지나면 이탈은 방지되면서 슬라이딩 가능하게 구성되고;
상기 제3완충컵(510)의 외주면과 이에 결합되는 상기 제4완충컵(520)의 내주면에 각각 2피치의 나사산만 형성되고 나머지는 민자로 구성되어 나사조립 후 2피치를 지나면 이탈은 방지되면서 슬라이딩 가능하게 구성되며;
아킹 후 배기되는 SF6의 냉각성능을 증대시킬 수 있도록 컨덕터(110,210)의 외표면에는 쿨러(700)를 더 설치하되,
상기 쿨러(700)는 컨덕터(110,210)를 관통하여 일단이 가동측 도체부(10) 및 고정측 도체부(20) 각 내부로 노출되게 고정된 다수의 파이프형 히트파이프(710)와, 상기 파이프형 히트파이프(710) 위에 설치된 냉각팬(720)을 포함하고;
상기 가동로드부(30)에 형성된 주접점(32)과 접속되는 고정측 도체부(20)에 구비된 핑거접점(22)의 하단면에 'T' 형상의 접지요홈(800)을 더 형성하고, 상기 접지요홈(800)에는 하방으로 라운드진 탄성접지편(810)의 양단을 걸어 고정하며, 상기 핑거접점(22)을 보호하는 핑거커버(COV)의 단부를 다수회 절곡시켜 절곡스커트부(SKT)를 만들고, 상기 절곡스커트부(SKT)의 최외각 단면에는 다수의 딤플을 형성하여 상기 절곡스커트부(SKT)가 주접점(32)에 밀착될 때 다수의 딤플속의 공기가 빠져나가면서 순간적인 진공 흡착이 유도되게 구성한 것을 특징으로 하는 전극의 접점 접지력을 증대시킨 가스절연 개폐장치용 차단기를 제공한다.The present invention is a means for achieving the above object, the movable-side conductor portion 10, the fixed-side conductor portion 20, and a movable rod portion 30 moving between them to switch the input state and the cut-off state It includes; The movable-side conductor part 10 or the fixed-side conductor part 20 includes a cylindrical conductor 110 and 210 having a bottom surface, and an inner conductor tube 120 and 220 connected to the interior of the conductors 110 and 210; The movable rod part 30 is for a gas insulated switchgear including a pressure chamber 42 and a heat chamber 44 for conveying SF 6 gas, and an operation shaft 31 for flowing the movable rod part 30. In the breaker;
A diaphragm DF is installed on a partition wall WAL that partitions the pressure chamber 42 and the heat chamber 44, but the diaphragm DF is screwed in a direction penetrating the partition wall WAL, resulting in SF 6 The cylinder 300 constituting the flow path PASS to allow gas to flow, the flange 310 formed at the exposed end of the heat chamber 44 of the cylinder 300, and the cylinder 300 formed with the flange 310 ) Is provided in the center of the inner end surface and fixed by a plurality of ribs 320 protruding from the inner circumferential surface of the cylinder 300 and the inclined end circumferential surface of the cylinder 300 on which the flange 310 is formed. The machined taper part 340 and the counterflow preventing plate 350 that are in close contact with the flange 310 to open and close the flow path PASS, and penetrate the center of the countercurrent preventing plate 350 and the fixed disc 330. The fixed rod 360 is screwed onto the fixed disk 330, the head portion 370 integrally fixed to the end of the fixed rod 360, and The elastic rod piece 380 is fitted between the fixed rod 360 and disposed between the backflow prevention plate 350 and the head portion 370 to elastically pressurize the backflow prevention plate 350, and the fixed rod 360 And a coil spring 390 interposed between the reverse flow prevention plate 350 and the head portion 370;
Inside the inner conductor pipe 120 of the movable-side conductor part 10, a movable-side diffusion buffer 400 is further installed, and inside the inner conductor pipe 220 of the fixed-side conductor part 20, a fixed-side diffusion The buffer 500 is further installed,
The movable side diffusion buffer 400 is fitted into a shaft inserting cylinder (TNG) provided to install the operating shaft 31 and the first buffer cup 410 with an open end facing the pressure chamber 42 , A second buffer cup 420 fitted to the shaft insertion tube (TNG) and fitted to an end of the first buffer cup 410, and the first and second buffer cups fitted to the shaft insertion tube (TNG) The first buffer spring 430 disposed between (410,420) and the shaft insertion cylinder (TNG), one end fixed to the inner wall surface of the conductor 110 and the other end of the second buffer cup 420 It includes a second buffer spring 440 fixed to the end;
The fixed-side diffusion buffer 500 is fitted into a contact rod (BNG) for fixing the fixed arc contact 24 installed at the inner center of the fixed-side conductor part 20, and the end facing the heat chamber 44 is opened. The third buffer cup 510, the fourth buffer cup 520 fitted to the contact rod (BNG) and fitted to the end of the third buffer cup 510, and fitted to the contact rod (BNG) A third buffer spring 530 disposed between the third and fourth buffer cups 510 and 520, and fitted to the contact bar BNG, one end fixed to the inner wall surface of the conductor 210 and the other end of the third buffer It includes a fourth buffer spring 540 fixed to the end of the buffer cup 520;
On the outer circumferential surface of the first buffer cup 410 and the inner circumferential surface of the second buffer cup 420 coupled thereto, only 2 pitches of threads are formed, and the rest is composed of folks. Configured to be slidable;
On the outer circumferential surface of the third buffer cup 510 and the inner circumferential surface of the fourth buffer cup 520 coupled thereto, only 2 pitches of threads are formed, and the rest is composed of folks. Configured to be slidable;
In order to increase the cooling performance of SF 6 exhausted after arcing, a cooler 700 is further installed on the outer surfaces of the conductors 110 and 210,
The cooler 700 has a plurality of pipe-type heat pipes 710 fixed to be exposed inside each of the movable side conductor portion 10 and the fixed side conductor portion 20 through the conductors 110 and 210, and the pipe A cooling fan 720 installed on the type heat pipe 710;
The ground contact groove 800 having a 'T' shape is further formed on the lower surface of the finger contact 22 provided in the fixed side conductor portion 20 connected to the main contact point 32 formed in the movable rod portion 30. And, the ground recesses 800 are fixed by hooking both ends of the rounded elastic ground piece 810 downward, and bending the end of the finger cover (COV) protecting the finger contact 22 multiple times to bend the skirt A portion SKT is formed, and a plurality of dimples are formed on the outermost cross-section of the bending skirt portion SKT, so that the air in the multiple dimples escapes when the bending skirt portion SKT is in close contact with the main contact point 32 There is provided a circuit breaker for a gas-insulated switchgear having an increased contact gripping force of an electrode, characterized in that instantaneous vacuum adsorption is induced while going.

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본 발명에 따르면, 접점 분리시 발생되는 아크열을 효율적으로 냉각시켜 절연가스의 절연파괴 능력 저하를 막고, 특히 압력챔버와 열챔버 사이의 씰링성을 강화시켜 절연가스의 역류현상을 차단함으로써 안전하고 안정적인 차단 기능을 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 스위칭 조작의 편의성을 높여 수동조작도 가능하게 함과 아울러 핑거접점의 접점 접지력을 향상시켜 통전 불량의 문제를 차단하고, 이를 통해 안전사고의 위험을 해소하는 효과를 얻을 수 있다.According to the present invention, the arc heat generated at the time of contact separation is efficiently cooled to prevent the deterioration of the insulating gas's ability to break down the insulation gas, and in particular, the sealing performance between the pressure chamber and the heat chamber is enhanced to block the reverse flow of the insulating gas. Not only can it perform a stable shut-off function, but also improves the convenience of switching operation, enables manual operation, improves the contact gripping force of the finger contact, blocks the problem of conduction failure, and eliminates the risk of safety accidents. You can get the effect.

도 1은 GIS에 구비되는 차단기의 투입 상태를 나타낸 단면도이다.
도 2는 GIS에 구비되는 차단기의 차단 상태를 나타낸 단면도이다.
도 3은 GIS에서 고온, 고압의 절연성 가스인 SF6의 배기 경로를 나타낸 설명도이다.
도 4는 본 발명에 따른 GIS 차단기의 작동 상태를 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 GIS 차단기를 구성하는 다이어프램의 예시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 GIS 차단기를 구성하는 확산완충구의 예시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 GIS 차단기를 구성하는 절연가스 쿨러의 예시적인 설치상태도이다.
도 8은 도 7의 쿨러를 예시한 예시도이다.
도 9는 본 발명에 따른 GIS 차단기를 구성하는 핑거접점의 접지력 증대 구조를 보인 예시도이다.1 is a cross-sectional view showing an input state of a circuit breaker provided in a GIS.
2 is a cross-sectional view showing a blocking state of a circuit breaker provided in the GIS.
3 is an explanatory diagram showing the exhaust path of SF 6 , which is a high-temperature, high-pressure insulating gas in GIS.
Figure 4 is a cross-sectional view showing the operating state of the GIS circuit breaker according to the present invention.
5 is an exemplary diagram of a diaphragm constituting a GIS circuit breaker according to the present invention.
6 is an exemplary view of a diffusion buffer constituting a GIS circuit breaker according to the present invention.
7 is an exemplary installation state diagram of an insulating gas cooler constituting a GIS circuit breaker according to the present invention.
8 is an exemplary view illustrating the cooler of FIG. 7.
9 is an exemplary view showing a structure for increasing the gripping force of a finger contact constituting a GIS circuit breaker according to the present invention.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.Prior to the description of the present invention, the following specific structures or functional descriptions are merely exemplified for the purpose of illustrating the embodiments according to the concept of the present invention, and the embodiments according to the concept of the present invention may be implemented in various forms, It should not be construed as being limited to the embodiments described herein.

또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.In addition, embodiments according to the concept of the present invention can be applied to various changes and may have various forms, so specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail herein. However, this is not intended to limit the embodiments according to the concept of the present invention to a specific disclosure form, and it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

도 1 및 도 2에서와 같이, 가스절연 개폐장치, 즉 GIS의 차단기는 가동측 도체부(10)와, 고정측 도체부(20) 및 가동로드부(30)를 포함한다.1 and 2, the gas insulated switchgear, that is, the circuit breaker of the GIS includes a movable-side conductor portion 10, a fixed-side conductor portion 20 and a movable rod portion 30.

이때, 상기 가동로드부(30)가 가동측 도체부(10) 상에서 슬라이딩 이동하면서 투입 상태 또는 차단 상태로 전환된다.At this time, while the movable rod portion 30 is sliding on the movable side conductor portion 10, it is switched to an input state or a blocked state.

즉, 상기 가동로드부(30)의 위치에 따라 가동측 도체부(10)와 고정측 도체부(20) 사이의 통전 여부가 달라지게 되는 것이다.That is, whether the energization between the movable-side conductor part 10 and the fixed-side conductor part 20 varies depending on the position of the movable rod part 30.

예컨대, 도 1과 같은 투입 상태에서는 고정측 도체부(20)의 핑거접점(22)이 가동로드부(30)의 주접점(32)과 접속되며, 고정측 도체부(20)의 고정아크접점(24)은 가동로드부(30)의 가동아크접점(34)에 접속된다.For example, in the input state as shown in FIG. 1, the finger contact 22 of the fixed-side conductor portion 20 is connected to the main contact 32 of the movable rod portion 30, and the fixed-arc contact of the fixed-side conductor portion 20 (24) is connected to the movable arc contact (34) of the movable rod section (30).

이에 따라, 고정측 도체부(20)와 가동측 도체부(10)는 가동로드부(30)를 통해 서로 통전가능하게 접속된 상태를 유지하게 된다.Accordingly, the fixed-side conductor portion 20 and the movable-side conductor portion 10 maintain a state in which they are electrically connected to each other through the movable rod portion 30.

반면, 도 2와 같은 차단 상태로의 전환은 작동샤프트(31)가 가동로드부(30)를 당기면, 먼저 주접점(32)과 핑거접점(22)이 분리되고, 다음으로 고정아크접점(24)과 가동아크점점(34)이 분리된다.On the other hand, when switching to the blocking state as shown in FIG. 2, when the operating shaft 31 pulls the movable rod part 30, first the main contact point 32 and the finger contact point 22 are separated, and then the fixed arc contact 24 ) And the moving arc point 34 are separated.

이때, 고정아크접점(24)과 가동아크접점(34)이 분리될 때 아크가 발생하게 된다. 이 과정은 도 3 및 도 4에 잘 도시되어 있다.At this time, when the fixed arc contact 24 and the movable arc contact 34 are separated, an arc is generated. This process is well illustrated in FIGS. 3 and 4.

이러한 이유로 발생한 아크를 차단하기 위해 SF6 가스를 절연성 가스로 사용한다.SF 6 gas is used as an insulating gas to block the arc generated for this reason.

SF6는 압력챔버(42)에 저장되어 있다가 가동로드부(30)가 가동측 도체부(20)로 이동함에 따라 피스톤(45)에 의해 압축된다.SF 6 is stored in the pressure chamber 42 and then compressed by the piston 45 as the movable rod part 30 moves to the movable side conductor part 20.

그리고, 압축된 SF6 가스가 일정 압력이상이 되면 열챔버(44)로 이동하고 노즐부(50)로 분사된다.Then, when the compressed SF 6 gas becomes a predetermined pressure or more, it moves to the heat chamber 44 and is injected into the nozzle unit 50.

이때, 상기 노즐부(50)는 가동로드부(30)의 가동아크접점(34)을 감싸는 형태로 형성된다.At this time, the nozzle unit 50 is formed in a form surrounding the movable arc contact 34 of the movable rod unit 30.

또한, 상기 노즐부(50)는 주노즐(52)과 보조노즐(54)을 포함하며, 주노즐(52)과 보조노즐(54) 사이의 틈새로 SF6 가스가 분사된다.In addition, the nozzle unit 50 includes a main nozzle 52 and an auxiliary nozzle 54, SF 6 gas is injected into the gap between the main nozzle 52 and the auxiliary nozzle 54.

아울러, 상기 열챔버(44)에 축적된 SF6 가스가 노즐부(50)를 통해 아크를 소호하기 위해 분사되는데, 차단시 발생하는 아크로 인해 분사된 SF6 가스는 고온, 고압 상태가 되어 고정측 도체부(20)와 가동측 도체부(10)로 초음속 유동을 발생시킨다.In addition, the SF 6 gas accumulated in the heat chamber 44 is sprayed to extinguish the arc through the nozzle unit 50. The SF 6 gas injected due to the arc generated during blocking is in a high temperature and high pressure state and is fixed. Supersonic flow is generated by the conductor portion 20 and the movable side conductor portion 10.

이 경우, 고온의 SF6 가스는 절연성능이 급격히 떨어지므로 절연성능이 떨어진 가스는 대지간 및 상간의 절연파괴를 야기할 수 있다.In this case, since the high-temperature SF 6 gas has a rapid drop in insulation performance, the gas with low insulation performance may cause insulation breakdown between the ground and the phase.

여기에서, 고온, 고압 상태가 된 SF6 가스의 배기 경로는 도 3 및 도 4와 같다.Here, the exhaust paths of the SF 6 gas at high temperature and high pressure are shown in FIGS. 3 and 4.

예컨대, 고정측 도체부(10)와 가동측 도체부(20)는 모두 원통 형상의 컨덕터(110,210)와, 그 내부에 연결된 내부도체관(120,220)을 구비하여 아크로 인해 발생한 고온, 고압의 SF6 가스가 내부도체관(120,220)의 안쪽을 따라 컨덕터(110,210) 바닥면(112,212)까지 이동한 후 다시 내부도체관(120,220)의 외측을 따라 이동하여 컨덕터(110,210) 외부로 배출되는 경로를 갖도록 구성할 수 있다.For example, both the fixed-side conductor part 10 and the movable-side conductor part 20 are provided with cylindrical conductors 110 and 210 and internal conductor tubes 120 and 220 connected therein, resulting in high-temperature, high-pressure SF 6 generated by arcing. Gas is moved along the inside of the inner conductor pipe (120,220) to the bottom surface (112,212) of the conductor (110,210) and then moves along the outside of the inner conductor pipe (120,220) to have a path discharged to the outside of the conductor (110,210) can do.

이때, 고온, 고압의 SF6 가스를 충분히 냉각시키기 위해서는 내부도체관(120,220)의 길이를 길게 하여 접촉 길이를 연장시키는 방법이 있지만, 내부도체관(120,220)을 길게 할 경우 SF6 가스 냉각 효과를 가져올 수는 있으나 배출시간이 지연되는 문제점이 발생하게 되고, 배출시간이 지연되면 2차 차단 수행시 차단 실패가 가능성이 높아지므로 접촉 길이를 무한정 연장시킬 수는 없다.At this time, in order to sufficiently cool the high-temperature and high-pressure SF 6 gas, there is a method of extending the contact length by increasing the length of the inner conductor pipes 120 and 220. However, when the inner conductor pipes 120 and 220 are lengthened, the SF 6 gas cooling effect is obtained. Although it can be brought, a problem occurs in which the discharge time is delayed, and if the discharge time is delayed, the possibility of blocking failure increases when performing the second blocking, so the contact length cannot be extended indefinitely.

이에, 내부도체관(120,220)에 확산홀(130,230)을 구비하여 이를 해결할 수 있다.Accordingly, diffusion holes 130 and 230 may be provided in the inner conductor pipes 120 and 220 to solve this.

즉, 아크로 인하여 고온, 고압의 SF6 가스가 발생하여 배기될 때, 확산홀(130,230)에 근접한 가스는 확산홀(130,230)을 통과하여 배기가 되도록 유도한다.That is, when high-temperature, high-pressure SF 6 gas is generated and discharged due to the arc, the gas close to the diffusion holes 130 and 230 passes through the diffusion holes 130 and 230 to induce exhaustion.

때문에, 확산홀(130,230)의 주변에서는 확산홀(130,230)의 작은 배출크기로 인한 가스 유동으로 인해 확산홀(130,230) 주변에 와류가 발생하게 되고, 이로 인해 내부도체관(120,220) 외벽 주변에 SF6 가스가 모여서 냉각되면서 배기되는 결과를 가져온다.Therefore, in the periphery of the diffusion holes 130 and 230, vortices are generated around the diffusion holes 130 and 230 due to the gas flow due to the small discharge size of the diffusion holes 130 and 230, and thereby SF around the outer walls of the inner conductor pipes 120 and 220. 6 Gas is collected and cooled, resulting in exhaust.

이는 내부도체관(120,220)의 길이를 길게 하여 접촉 길이를 연장시켜서 SF6 가스 냉각 효과를 가져올 수는 있으나 배출시간이 지연되는 문제점을 가진 종래 기술에 대하여 내부도체관(120,220)의 길이를 길게 하지 않고도 SF6 가스를 냉각시킬 수 있음을 의미한다.This may increase the length of the inner conductor pipes 120 and 220 and extend the contact length to bring the SF 6 gas cooling effect, but the length of the inner conductor pipes 120 and 220 is not increased for the prior art having a problem in that discharge time is delayed. This means that the SF 6 gas can be cooled without it.

또한, 확산홀(130,230)을 통과하지 않는 가스들은 내부도체관(120,220)의 내면을 따라 컨덕터(110,210)의 바닥면(112,212)에 도달하고, 바닥면(112,212)에 도달 후 내부도체관(120,220)의 외부와 컨덕터(110,210) 사이를 따라 배출되게 된다.In addition, gases that do not pass through the diffusion holes 130 and 230 reach the bottom surfaces 112 and 212 of the conductors 110 and 210 along the inner surfaces of the inner conductor tubes 120 and 220, and after reaching the bottom surfaces 112 and 212, the inner conductor tubes 120 and 220 ) And is discharged along between the conductors 110 and 210.

한편, 압력챔버(42)에 있는 절연가스, 즉 SF6 가스가 열챔버(44)로 반송된 후 역류되지 않도록 하기 위해 종래에는 도 5의 (a)와 같은 형태의 체크밸브를 사용하였는데, 이러한 종래 구조는 밸브몸체(BD)에 관통구멍을 개폐할 수 있는 플랩(FL)을 힌지 고정하고, 힌지축(HN)에 토션스프링을 장착하여 플랩(FL)이 항상 닫히는 방향으로 탄성력을 받도록 구성한 것이다.On the other hand, in order to prevent the insulated gas in the pressure chamber 42, that is, SF 6 gas from being returned to the heat chamber 44, the check valve of the form shown in FIG. 5 (a) was used. In the conventional structure, the flap FL capable of opening and closing the through hole is hinged to the valve body BD, and the torsion spring is mounted on the hinge shaft HN to receive elastic force in the direction in which the flap FL always closes. .

하지만, 이러한 플랩(FL) 방식은 오래 사용할 경우 기밀성이 떨어지고, 토션스프링의 탄성력이 저하되면서 역류현상을 유발시키므로 SF6 가스 반송 불량에 따른 안전, 설비사고를 유발하는 문제가 있다.However, such a flap (FL) method has a problem of causing safety and equipment accidents due to SF 6 gas conveyance failure, as airtightness decreases when used for a long time, and elasticity of the torsion spring decreases, causing backflow.

이를 해결하기 위해, 본 발명에서는 도 5의 (b)와 같이, 다이어프램(DF)을 설치한다.To solve this, in the present invention, as shown in Figure 5 (b), the diaphragm (DF) is installed.

본 발명에 따른 다이어프램(DF)은 압력챔버(42)와 열챔버(44)를 구획하는 구획벽(WAL)을 관통하는 방향으로 나사체결되어 SF6 가스가 흘러갈 수 있도록 유로(PASS)를 구성하는 통체(300)와, 상기 통체(300)의 열챔버(44) 노출단에 형성된 플랜지(310)와, 상기 플랜지(310)가 형성된 통체(300)의 단부면 내부 중앙에 구비되고 통체(300) 내주면에서 돌출된 다수의 리브(320)에 의해 고정된 고정원판(330)과, 상기 플랜지(310)가 형성된 통체(300)의 단부 내주면에 경사가공된 테이퍼부(340)와, 상기 플랜지(310)에 밀착되어 상기 유로(PASS)를 개폐하는 역류방지판(350)과, 상기 역류방지판(350) 및 고정원판(330)의 중심을 관통하여 상기 고정원판(330) 상에 나사고정되는 고정로드(360)와, 상기 고정로드(360)의 단부에 일체로 고정된 헤드부(370)와, 상기 고정로드(360)에 끼워지고 상기 역류방지판(350)과 헤드부(370) 사이에 배치되어 상기 역류방지판(350)을 탄성가압하는 탄성라운드편(380)과, 상기 고정로드(360)에 끼워지고 상기 역류방지판(350)과 헤드부(370) 사이에 배치되는 코일스프링(390)을 포함한다.The diaphragm (DF) according to the present invention is screwed in a direction passing through a partition wall (WAL) partitioning the pressure chamber 42 and the heat chamber 44 to constitute a flow path (PASS) so that SF 6 gas can flow. The cylinder 300, the flange 310 formed at the exposed end of the heat chamber 44 of the cylinder 300, and the cylinder 300 provided at the center of the end face of the cylinder 300 on which the flange 310 is formed are provided with the cylinder 300 ) The fixed disk 330 fixed by a plurality of ribs 320 protruding from the inner circumferential surface, the tapered portion 340 inclined on the inner circumferential surface of the end portion of the cylinder 300 on which the flange 310 is formed, and the flange ( 310) is in close contact with the reverse flow prevention plate 350 for opening and closing the flow path (PASS), and through the center of the reverse flow prevention plate 350 and the fixed disk 330 is fixed to the screw on the fixed disk 330 Fixed rod 360, the head portion 370 integrally fixed to the end of the fixed rod 360, and fitted to the fixed rod 360 and the reverse flow The elastic round piece 380 is disposed between the finger plate 350 and the head portion 370 to elastically press the backflow prevention plate 350, and is fitted to the fixed rod 360 and the backflow prevention plate 350 and It includes a coil spring 390 disposed between the head portion 370.

이때, 상기 테이퍼부(340)는 압력챔버(42)의 SF6 가스가 열챔버(44)로 반송될 때 보다 원활하게 빠져나갈 수 있도록 하여 주는 수단이다.At this time, the tapered portion 340 is a means for allowing the SF 6 gas of the pressure chamber 42 to escape more smoothly when being conveyed to the heat chamber 44.

또한, 상기 역류방지판(350)은 하나의 코일스프링(390)과, 또한 하나의 탄성라운드편(380)이 서로 상보하면서 탄성가압하기 때문에 오래 사용하더라도 스프링의 탄성력이 떨어짐에 따른 기밀성 저하 현상을 방지할 수 있다. 즉, 코일스프링(390)의 기능이 다소 저하되더라도 탄성라운드편(380)이 이를 대신하여 보강하기 때문에 항상 역류방지 기능은 정확하게 유지된다.In addition, since the reverse flow prevention plate 350 is elastically pressurized while one coil spring 390 and one elastic round piece 380 are complementary to each other, even if the spring is used for a long time, a decrease in the airtightness due to a decrease in the elastic force of the spring Can be prevented. That is, even if the function of the coil spring 390 deteriorates somewhat, the elastic round piece 380 reinforces instead of it, so that the reverse flow prevention function is always maintained accurately.

때문에, 기존 플랩형 체크밸브를 사용할 때 생기는 문제를 완전히 일소할 수 있는 것이다.Therefore, it is possible to completely eliminate the problem when using the existing flap type check valve.

다른 한편, 아크 발생과 동시에 굉장히 큰 압력을 받은 상태로 SF6 가스가 팽창하기 때문에 양측의 컨덕터(110,210)는 충격에 의해 열화되므로 오래 사용시 크랙, 침식 등에 의해 수명이 단축되는 문제가 발생된다.On the other hand, since the SF 6 gas expands under a very large pressure at the same time as the arc is generated, the conductors 110 and 210 on both sides deteriorate due to the impact, resulting in a shortening of life due to cracks, erosion, etc. when used for a long time.

이를 개선하기 위해 본 발명에서는 도 6의 예시와 같이, 이중 탄성 완충되는 구조의 가동측 확산완충구(400)와 고정측 확산완충구(500)를 더 구비한다.In order to improve this, in the present invention, as illustrated in FIG. 6, the movable side diffusion buffer 400 and the fixed side diffusion buffer 500 are further provided with a double elastic buffer structure.

이때, 상기 가동측 확산완충구(400)와 고정측 확산완충구(500)는 끼워지는 내경의 직경만 다를 뿐 나머지 구성은 모두 같다.At this time, the movable-side diffusion buffer 400 and the fixed-side diffusion buffer 500 are all the same as the rest of the diameter of the inner diameter to be fitted.

즉, 상기 가동측 확산완충구(400)는 작동샤프트(31)를 설치하기 위해 구비된 샤프트삽입통(TNG)에 끼워지며 압력챔버(42)를 바라보는 단부가 개방된 제1완충컵(410)과, 상기 샤프트삽입통(TNG)에 끼워지며 상기 제1완충컵(410)의 단부에 끼워지는 제2완충컵(420)과, 상기 샤프트삽입통(TNG)에 끼워지고 상기 제1,2완충컵(410,420) 사이에 배치되는 제1완충스프링(430)과, 상기 샤프트삽입통(TNG)에 끼워지고 일단은 상기 컨덕터(110)의 내벽면에 고정되고 타단은 상기 제2완충컵(420)의 단부에 고정된 제2완충스프링(440)을 포함한다.That is, the movable side diffusion buffer 400 is fitted into a shaft inserting cylinder (TNG) provided to install the operation shaft 31, and the first buffer cup 410 with an open end facing the pressure chamber 42 is opened. ), The second buffer cup 420 fitted to the shaft insertion tube (TNG) and fitted to the end of the first buffer cup (410), and the first, second, inserted into the shaft insertion tube (TNG) The first buffer spring 430 disposed between the buffer cups 410 and 420 and the shaft insertion cylinder (TNG), one end fixed to the inner wall surface of the conductor 110 and the other end of the second buffer cup 420 It includes a second buffer spring 440 fixed to the end of the.

그리하여, 두 개의 제1,2완충스프링(430,440)에 의해 이중 탄성 완충시키는 구조를 갖춤으로써 큰 압력을 받은 상태로 급속히 팽창하는 SF6 가스의 팽창압을 순간적으로 탄성 완충시킬 수 있고, 이를 통해 컨덕터(110)의 내벽면이 균열, 열화되어 단수명화되는 것을 억제하게 된다.Thus, by having a double elastic buffer structure by the two first and second buffer springs 430 and 440, the expansion pressure of SF 6 gas rapidly expanding under a large pressure can be instantaneously elastically buffered, and through this, the conductor It is suppressed that the inner wall surface of (110) is cracked, deteriorated and shortened.

특히, 상기 제1완충컵(410)은 깔대기 형상으로 형성됨이 바람직하며, 이를 통해 급속히 팽창하는 SF6 가스를 곧바로 수납할 수 있도록 구성된다.In particular, the first buffer cup 410 is preferably formed in a funnel shape, and is configured to receive the SF 6 gas rapidly expanding therethrough.

또한, 상기 제1완충컵(410)과 제2완충컵(420)에는 SF6 가스가 신속히 빠져나갈 수 있도록 하기 위해 비교적 큰 구멍 형태의 통공(412,422)이 형성되며, 이 통공(412,422)에 의해 SF6 가스는 원활하게 확산홀(130)로 빠져나갈 수 있게 된다.In addition, the first buffer cup 410 and the second buffer cup 420 are formed with relatively large hole-shaped through holes 412 and 422 to allow SF 6 gas to escape quickly, and the through holes 412 and 422 The SF 6 gas can smoothly escape into the diffusion hole 130.

뿐만 아니라, 상기 제1,2완충컵(410,420)의 조립은 상호 조립단의 내,외주면, 즉 제1완충컵(410)은 외주면, 제2완충컵(420)은 내주면에 2피치의 나사산이 형성되어 나사조립 후 2피치를 지나면 모두 나사산이 없는 민자이므로 이탈을 방지되면서 슬라이딩은 가능한 상태로 조립될 수 있다. 이렇게 함으로써 별도의 고정구를 구비하지 않고도 원활하게 슬라이딩될 수 있도록 조립할 수 있는 것이다.In addition, assembling of the first and second buffer cups 410 and 420 has an inner and outer circumferential surface of the mutual assembly stage, that is, the first buffer cup 410 has an outer peripheral surface, and the second buffer cup 420 has 2 pitches of threads on the inner peripheral surface. It is formed, and after 2 pitches after screw assembly, all are thread-free, so it is possible to assemble while sliding while preventing departure. By doing so, it can be assembled so that it can slide smoothly without a separate fastener.

그리고, 상기 고정측 확산완충구(500)는 고정아크접점(24)을 고정하는 접점봉(BNG)에 끼워지며 열챔버(44)를 바라보는 단부가 개방된 제3완충컵(510)과, 상기 접점봉(BNG)에 끼워지며 상기 제3완충컵(510)의 단부에 끼워지는 제4완충컵(520)과, 상기 접점봉(BNG)에 끼워지고 상기 제3,4완충컵(510,520) 사이에 배치되는 제3완충스프링(530)과, 상기 접점봉(BNG)에 끼워지고 일단은 상기 컨덕터(210)의 내벽면에 고정되고 타단은 상기 제4완충컵(520)의 단부에 고정된 제4완충스프링(540)을 포함한다.And, the fixed side diffusion buffer 500 is fitted to the contact bar (BNG) for fixing the fixed arc contact 24, the third buffer cup 510 with an open end to the heat chamber 44, The fourth buffer cup 520 is fitted to the contact rod (BNG) and fitted to the end of the third buffer cup 510, and the third and fourth buffer cups (510,520) are fitted to the contact rod (BNG). A third buffer spring 530 disposed between, and fitted to the contact bar BNG, one end fixed to the inner wall surface of the conductor 210 and the other end fixed to an end of the fourth buffer cup 520 It includes a fourth buffer spring (540).

그리하여, 두 개의 제3,4완충스프링(530,540)에 의해 이중 탄성 완충시키는 구조를 갖춤으로써 큰 압력을 받은 상태로 급속히 팽창하는 SF6 가스의 팽창압을 순간적으로 탄성 완충시킬 수 있고, 이를 통해 컨덕터(210)의 내벽면이 균열, 열화되어 단수명화되는 것을 억제하게 된다.Thus, by having a double elastic buffer structure by two third and fourth buffer springs 530 and 540, the expansion pressure of the SF 6 gas rapidly expanding under a large pressure can be instantaneously elastically cushioned, and through this, the conductor It is suppressed that the inner wall surface of 210 is cracked, deteriorated and shortened.

특히, 상기 제3완충컵(510)은 깔대기 형상으로 형성됨이 바람직하며, 이를 통해 급속히 팽창하는 SF6 가스를 곧바로 수납할 수 있도록 구성된다.In particular, the third buffer cup 510 is preferably formed in a funnel shape, and is configured to receive the SF 6 gas rapidly expanding therethrough.

또한, 상기 제3완충컵(510)과 제4완충컵(520)에는 SF6 가스가 신속히 빠져나갈 수 있도록 하기 위해 비교적 큰 구멍 형태의 통공(512,522)이 형성되며, 이 통공(512,522)에 의해 SF6 가스는 원활하게 확산홀(230)로 빠져나갈 수 있게 된다.In addition, the third buffer cup 510 and the fourth buffer cup 520 are formed with relatively large hole-shaped through holes 512 and 522 to allow SF 6 gas to escape quickly, and the through holes 512 and 522 SF 6 gas can be smoothly escaped to the diffusion hole 230.

뿐만 아니라, 상기 제3,4완충컵(510,520)의 조립은 상호 조립단의 내,외주면, 즉 제3완충컵(510)은 외주면, 제4완충컵(520)은 내주면에 2피치의 나사산이 형성되어 나사조립 후 2피치를 지나면 모두 나사산이 없는 민자이므로 이탈을 방지되면서 슬라이딩은 가능한 상태로 조립될 수 있다. 이렇게 함으로써 별도의 고정구를 구비하지 않고도 원활하게 슬라이딩될 수 있도록 조립할 수 있는 것이다.In addition, the assembling of the third and fourth buffer cups 510 and 520 has an inner and outer circumferential surface of the mutual assembly stage, that is, the third buffer cup 510 has an outer peripheral surface, and the fourth buffer cup 520 has two pitches of threads on the inner peripheral surface. It is formed, and after 2 pitches after screw assembly, all are thread-free, so it is possible to assemble while sliding while preventing departure. By doing so, it can be assembled so that it can slide smoothly without a separate fastener.

여기에서, 상기 가동측 확산완충구(400)와 고정측 확산완충구(500)는 내침식성, 내열성 특성을 갖는 특수한 성형조성물로 성형되어야 한다.Here, the movable-side diffusion buffer 400 and the fixed-side diffusion buffer 500 should be molded into a special molding composition having corrosion resistance and heat resistance characteristics.

이 경우, 아크 발생지점에서는 매우 높은 온도까지 올라가지만 아주 순간적으로 일어나는 것이기 때문에 지속성이 없어 아크 발생지점과 거리를 두고 설치되는 가동측 확산완충구(400)와 고정측 확산완충구(500)는 고강도 내열성 플라스틱으로 성형되어도 무방하다.In this case, since the temperature rises up to a very high temperature at the arc generation point, it is very instantaneous, so there is no persistence, so the movable diffusion buffer 400 and the fixed diffusion diffusion 500 installed at a distance from the arc generation point have high strength. It may be molded from heat-resistant plastic.

이를 위해, 본 발명에서는 디메틸폴리실록산 30중량%와, Mn-Cr 합금분말 2.5중량%와, 질화붕소 5중량%와, 3-하이드록시톨루엔과 메타-크레졸이 1:1의 중량비로 혼합된 혼합액 25중량%와, 몰리브덴 2.5중량%와, CaF2 5중량% 및 나머지 PTFE(polytetrafluoroethylene) 수지로 이루어진 성형조성물을 성형하여 상기 가동측 확산완충구(400)와 고정측 확산완충구(500)를 구현한다.To this end, in the present invention, 30% by weight of dimethylpolysiloxane, 2.5% by weight of Mn-Cr alloy powder, 5% by weight of boron nitride, and mixed solution of 3-hydroxytoluene and meta-cresol in a weight ratio of 1: 1 25 By forming a molding composition composed of weight%, molybdenum 2.5% by weight, CaF 2 5% by weight, and the remaining PTFE (polytetrafluoroethylene) resin, the movable side diffusion buffer 400 and the fixed side diffusion buffer 500 are realized. .

이때, 디메틸폴리실록산은 열에 강한 실록산 결합(Si-O-Si)과 유기질의 메틸기로 구성되어 있어 강한 접착성과 내열성, 열산화 안정성을 가지고 있어 성분들간의 바인딩력을 강화시켜 고강도화를 실현한다.At this time, dimethylpolysiloxane is composed of heat-resistant siloxane bonds (Si-O-Si) and organic methyl groups, and has strong adhesion, heat resistance, and thermal oxidation stability, thereby enhancing binding strength between components to realize high strength.

그리고, Mn-Cr 합금은 편석을 억제하면서 조직을 치밀화시켜 내침식성을 급격히 증가시키기 위해 첨가되고, 질화붕소는 내열성과 안정화를 강화시키면서 열변형을 억제하기 위해 첨가된다.In addition, the Mn-Cr alloy is added to rapidly increase the erosion resistance by densifying the tissue while suppressing segregation, and boron nitride is added to suppress thermal deformation while enhancing heat resistance and stabilization.

또한, 3-하이드록시톨루엔과 메타-크레졸이 1:1의 중량비로 혼합된 혼합액은 바인딩시 결합성분끼리 앵커링시키는 기능이 뛰어나 결합성을 증대시켜 성형안정성과 형상유지성을 구현하기 위해 첨가된다.In addition, the mixed solution in which 3-hydroxytoluene and meta-cresol are mixed at a weight ratio of 1: 1 is excellent in anchoring the binding components between bindings, and is added to increase moldability and realize molding stability and shape retention.

아울러, 몰리브덴은 내마모 특성을 강화시키기 위해 첨가되고, CaF2는 고온에서 고체윤활제 역할을 위해 첨가되며, PTFE 수지는 내화학성, 비점착성, 방오성, 내열성, 마찰특성을 증대시키면서 소재간 결합성을 강화시키기 위해 첨가된다.In addition, molybdenum is added to enhance wear resistance, CaF 2 is added to act as a solid lubricant at high temperatures, and PTFE resins increase the chemical resistance, non-adhesiveness, antifouling properties, heat resistance, and frictional properties while increasing the binding properties between materials. It is added to strengthen.

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뿐만 아니라, 본 발명에서는 도 7 및 도 8에서와 같이, 아킹 후 배기되는 SF6의 냉각성능을 증대시킬 수 있도록 쿨러(700)를 더 구비할 수 있다.In addition, in the present invention, as shown in FIGS. 7 and 8, a cooler 700 may be further provided to increase the cooling performance of SF 6 exhausted after arcing.

상기 쿨러(700)는 컨덕터(110,210)를 관통하여 일단이 가동측 도체부(10) 및 고정측 도체부(20) 각 내부로 노출되게 고정된 다수의 파이프형 히트파이프(710)를 포함한다.The cooler 700 includes a plurality of pipe-type heat pipes 710 fixed to be exposed through the conductors 110 and 210, one end of which is exposed inside each of the movable-side conductor portion 10 and the fixed-side conductor portion 20.

이때, 상기 파이프형 히트파이프(710)는 양단이 수직하게 절곡된 상태에서 절곡된 양단이 각각 상기 컨덕터(110,210)를 관통하여 내부에 노출되게 배열 고정된다.At this time, the pipe-type heat pipes 710 are arranged to be fixed so that both ends of the pipes are exposed to the inside through the conductors 110 and 210, respectively, with both ends vertically bent.

그리고, 상기 파이프형 히트파이프(710) 위에는 냉각팬(720)이 설치된다.And, a cooling fan 720 is installed on the pipe type heat pipe 710.

상기 냉각팬(720)은 파이프형 히트파이프(710) 사이의 더운 공기를 흡입하여 전방으로 토출시킴과 동시에 측방의 상대적으로 찬 외기를 도입하여 파이프형 히트파이프(710)를 냉각시키는 수단이다. 즉, 공냉시키는 수단이다.The cooling fan 720 is a means for cooling the pipe-type heat pipe 710 by introducing hot air from the side while simultaneously drawing hot air between the pipe-type heat pipes 710 and discharging it to the front. That is, it is a means of air cooling.

여기에서, 히트파이프의 기본 개념을 설명하자면, 히트파이프는 증발부, 단열부, 응축부로 구분되고, 구성요소로는 컨테이너(Container), 윅(Wick), 워킹플러드(Working Fluid)가 있으며, 증발부로 열이 가해지면 워킹플러드가 동작하며 기화하여 단열부를 지나 응축부로 열을 전달하고, 워킹플러드는 액화되어 윅을 통하여 다시 증발부로 되돌아 오게 되는데, 이러한 일련의 과정을 반복하면서 열원의 열을 이동시키는 공지의 열전달용 파이프이다. 즉, 액체와 기체 간의 상변화가 일어날 때 열전달이 활발하게 일어나는 현상을 응용한 것이다.Here, to explain the basic concept of a heat pipe, the heat pipe is divided into an evaporation part, an insulation part, and a condensation part, and the components include a container, a wick, and a working fluid, and evaporation When heat is applied to the negative, the working flooding operates and vaporizes to transfer heat to the condensing unit after passing through the insulation, and the working flood is liquefied and returned to the evaporation unit again through the wick. It is a known heat transfer pipe. That is, a phenomenon in which heat transfer is actively applied when a phase change between liquid and gas occurs is applied.

그리하여, 아킹 후 고온 상태를 유지하고 있는 절연가스가 배기되는 동안 컨덕터(110,210)는 급격히 온도 상승하게 되는데, 이때 그 열기는 파이프형 히트파이프(710)를 타고 곧바로 외부로 전달되고, 이는 다시 냉각팬(720)에 의해 신속히 냉각되므로 절연가스의 냉각 효율을 급격히 향상시키는데 현저한 효과를 제공하게 된다.Thus, the conductors 110 and 210 suddenly rise in temperature while the insulating gas maintaining the high temperature state after arcing is exhausted. At this time, the heat is transferred directly to the outside through the pipe type heat pipe 710, which is again a cooling fan. Since it is rapidly cooled by 720, it provides a remarkable effect to rapidly improve the cooling efficiency of the insulating gas.

덧붙여, 본 발명에서는 또한 도 9에서와 같이, 가동로드부(30)의 주접점(32)과 접속되는 고정측 도체부(20)의 핑거접점(22)은 종래 기술에서 설명하였듯이, 출몰 접지 동작이 반복됨으로 인해 피로도가 높아지고, 탄성 변형이 유발되어 접점 접지 불량이 간혹 발생된다.In addition, in the present invention, as shown in FIG. 9, the finger contact 22 of the fixed-side conductor portion 20 connected to the main contact point 32 of the movable rod portion 30, as described in the prior art, appears and is grounded. Due to this repetition, fatigue is increased, and elastic deformation is caused, resulting in occasional contact ground failure.

이를 해결하기 위해 본 발명에서는 핑거접점(22)의 하단면에 'T' 형상의 접지요홈(800)을 형성하고, 상기 접지요홈(800)에는 하방으로 라운드진 탄성접지편(810)의 양단을 걸어 고정하도록 구성한다.In order to solve this, in the present invention, a ground groove 800 having a 'T' shape is formed on the lower surface of the finger contact 22, and the ground groove 800 has a downwardly rounded elastic ground piece 810. It is configured to be fixed by hanging both ends.

그리하여, 핑거접점(22)이 주접점(32)과 접촉될 때 접촉면이 항상 탄성접촉되므로 마모, 열화, 탄성변형 등에 의해 접점의 접지불량이 없어진다.Thus, when the finger contact 22 is in contact with the main contact 32, the contact surface is always in elastic contact, such that wear, deterioration, elastic deformation, or the like causes the ground fault of the contact.

다만, 상기 탄성접지편(810)은 완전한 원형으로 형성되는 것이 아니라, 약간 타원형상이 되게 하여 접촉시 눌림에 의해 접촉면이 최대한 넓게 접촉하도록 구성해야 한다.However, the elastic ground piece 810 is not formed in a completely circular shape, but should be configured to be in a slightly oval shape so that the contact surface contacts as wide as possible by pressing when contacting.

그래야만, 원형 접지에 따른 점접촉으로 인해 저항 증가에 따른 발열을 억제할 수 있다.Only then can the heat generation due to the increase in resistance be suppressed due to the point contact along the circular ground.

특히, 상기 핑거접점(22)을 보호하는 핑거커버(COV)의 단부를 다수회 절곡시켜 절곡스커트부(SKT)를 만들고, 이 절곡스커트부(SKT)의 최외각 단면에는 다수의 딤플(미세 요홈)을 형성하여 상기 절곡스커트부(SKT)가 주접점(32)에 밀착될 때 다수의 딤플속의 공기가 빠져나가면서 순간적인 진공 흡착이 되게 하여 핑거접점(22)의 접지력을 더욱 높일 수 있도록 가공될 수 있다.In particular, a plurality of dimples (fine grooves) are formed on the outermost cross-section of the bending skirt portion SKT by bending the end portion of the finger cover COV protecting the finger contact 22 multiple times. ) To process the bending skirt part (SKT) when it is in close contact with the main contact point (32) so that the air in a number of dimples escapes and becomes instantaneous vacuum adsorption to further increase the gripping force of the finger contact point (22). Can be.

이렇게 구성됨으로써, 핑거접점(22)과 주접점(32) 간의 접지 불량의 문제를 일거에 해소할 수 있게 된다.By configuring in this way, it is possible to solve the problem of the ground fault between the finger contact 22 and the main contact 32 at a time.

10 : 가동측 도체부 20 : 고정측 도체부
22 : 핑거접점 24 : 고정아크접점
30 : 가동로드부 32 : 주접점
34 : 가동아크접점 42 : 압력챔버
44 : 열챔버10: movable side conductor portion 20: fixed side conductor portion
22: finger contact 24: fixed arc contact
30: movable rod 32: main contact
34: movable arc contact 42: pressure chamber
44: heat chamber

Claims (1)

가동측 도체부(10)와, 고정측 도체부(20)와, 이들 사이를 이동하며 투입 상태와 차단 상태를 전환하는 가동로드부(30)를 포함하고; 상기 가동측 도체부(10) 또는 고정측 도체부(20)는 바닥면을 가지는 원통형상의 컨덕터(110,210)와, 상기 컨덕터(110,210)의 내부에 연결된 내부도체관(120,220)을 포함하며; 상기 가동로드부(30)는 SF6 가스를 반송시키는 압력챔버(42) 및 열챔버(44)와, 상기 가동로드부(30)를 유동시키는 작동샤프트(31)를 포함하는 가스절연 개폐장치용 차단기에 있어서;
상기 압력챔버(42)와 열챔버(44)를 구획하는 구획벽(WAL)에는 다이어프램(DF)을 설치하되, 상기 다이어프램(DF)은 구획벽(WAL)을 관통하는 방향으로 나사체결되어 SF6 가스가 흘러갈 수 있도록 유로(PASS)를 구성하는 통체(300)와, 상기 통체(300)의 열챔버(44) 노출단에 형성된 플랜지(310)와, 상기 플랜지(310)가 형성된 통체(300)의 단부면 내부 중앙에 구비되고 통체(300) 내주면에서 돌출된 다수의 리브(320)에 의해 고정된 고정원판(330)과, 상기 플랜지(310)가 형성된 통체(300)의 단부 내주면에 경사가공된 테이퍼부(340)와, 상기 플랜지(310)에 밀착되어 상기 유로(PASS)를 개폐하는 역류방지판(350)과, 상기 역류방지판(350) 및 고정원판(330)의 중심을 관통하여 상기 고정원판(330) 상에 나사고정되는 고정로드(360)와, 상기 고정로드(360)의 단부에 일체로 고정된 헤드부(370)와, 상기 고정로드(360)에 끼워지고 상기 역류방지판(350)과 헤드부(370) 사이에 배치되어 상기 역류방지판(350)을 탄성가압하는 탄성라운드편(380)과, 상기 고정로드(360)에 끼워지고 상기 역류방지판(350)과 헤드부(370) 사이에 배치되는 코일스프링(390)을 포함하며;
상기 가동측 도체부(10)의 내부도체관(120) 내부에는 가동측 확산완충구(400)를 더 설치하고, 상기 고정측 도체부(20)의 내부도체관(220) 내부에는 고정측 확산완충구(500)를 더 설치하되,
상기 가동측 확산완충구(400)는 작동샤프트(31)를 설치하기 위해 구비된 샤프트삽입통(TNG)에 끼워지며 압력챔버(42)를 바라보는 단부가 개방된 제1완충컵(410)과, 상기 샤프트삽입통(TNG)에 끼워지며 상기 제1완충컵(410)의 단부에 끼워지는 제2완충컵(420)과, 상기 샤프트삽입통(TNG)에 끼워지고 상기 제1,2완충컵(410,420) 사이에 배치되는 제1완충스프링(430)과, 상기 샤프트삽입통(TNG)에 끼워지고 일단은 상기 컨덕터(110)의 내벽면에 고정되고 타단은 상기 제2완충컵(420)의 단부에 고정된 제2완충스프링(440)을 포함하고;
상기 고정측 확산완충구(500)는 고정측 도체부(20)의 내부 중심에 설치된 고정아크접점(24)을 고정하는 접점봉(BNG)에 끼워지며 열챔버(44)를 바라보는 단부가 개방된 제3완충컵(510)과, 상기 접점봉(BNG)에 끼워지며 상기 제3완충컵(510)의 단부에 끼워지는 제4완충컵(520)과, 상기 접점봉(BNG)에 끼워지고 상기 제3,4완충컵(510,520) 사이에 배치되는 제3완충스프링(530)과, 상기 접점봉(BNG)에 끼워지고 일단은 상기 컨덕터(210)의 내벽면에 고정되고 타단은 상기 제4완충컵(520)의 단부에 고정된 제4완충스프링(540)을 포함하며;
상기 제1완충컵(410)의 외주면과 이에 결합되는 상기 제2완충컵(420)의 내주면에 각각 2피치의 나사산만 형성되고 나머지는 민자로 구성되어 나사조립 후 2피치를 지나면 이탈은 방지되면서 슬라이딩 가능하게 구성되고;
상기 제3완충컵(510)의 외주면과 이에 결합되는 상기 제4완충컵(520)의 내주면에 각각 2피치의 나사산만 형성되고 나머지는 민자로 구성되어 나사조립 후 2피치를 지나면 이탈은 방지되면서 슬라이딩 가능하게 구성되며;
아킹 후 배기되는 SF6의 냉각성능을 증대시킬 수 있도록 컨덕터(110,210)의 외표면에는 쿨러(700)를 더 설치하되,
상기 쿨러(700)는 컨덕터(110,210)를 관통하여 일단이 가동측 도체부(10) 및 고정측 도체부(20) 각 내부로 노출되게 고정된 다수의 파이프형 히트파이프(710)와, 상기 파이프형 히트파이프(710) 위에 설치된 냉각팬(720)을 포함하고;
상기 가동로드부(30)에 형성된 주접점(32)과 접속되는 고정측 도체부(20)에 구비된 핑거접점(22)의 하단면에 'T' 형상의 접지요홈(800)을 더 형성하고, 상기 접지요홈(800)에는 하방으로 라운드진 탄성접지편(810)의 양단을 걸어 고정하며, 상기 핑거접점(22)을 보호하는 핑거커버(COV)의 단부를 다수회 절곡시켜 절곡스커트부(SKT)를 만들고, 상기 절곡스커트부(SKT)의 최외각 단면에는 다수의 딤플을 형성하여 상기 절곡스커트부(SKT)가 주접점(32)에 밀착될 때 다수의 딤플속의 공기가 빠져나가면서 순간적인 진공 흡착이 유도되게 구성한 것을 특징으로 하는 전극의 접점 접지력을 증대시킨 가스절연 개폐장치용 차단기.A movable side conductor portion 10, a fixed side conductor portion 20, and a movable rod portion 30 moving between them to switch between an input state and a blocking state; The movable-side conductor part 10 or the fixed-side conductor part 20 includes a cylindrical conductor 110 and 210 having a bottom surface, and an inner conductor tube 120 and 220 connected to the interior of the conductors 110 and 210; The movable rod part 30 is for a gas insulated switchgear including a pressure chamber 42 and a heat chamber 44 for conveying SF 6 gas, and an operation shaft 31 for flowing the movable rod part 30. In the breaker;
A diaphragm DF is installed on a partition wall WAL that partitions the pressure chamber 42 and the heat chamber 44, but the diaphragm DF is screwed in a direction penetrating the partition wall WAL, resulting in SF 6 The cylinder 300 constituting the flow path PASS to allow gas to flow, the flange 310 formed at the exposed end of the heat chamber 44 of the cylinder 300, and the cylinder 300 formed with the flange 310 ) Is provided in the center of the inner end surface and fixed by a plurality of ribs 320 protruding from the inner circumferential surface of the cylinder 300 and the inclined end circumferential surface of the cylinder 300 on which the flange 310 is formed. The machined taper part 340 and the counterflow preventing plate 350 that are in close contact with the flange 310 to open and close the flow path PASS, and penetrate the center of the countercurrent preventing plate 350 and the fixed disc 330. The fixed rod 360 is screwed onto the fixed disk 330, the head portion 370 integrally fixed to the end of the fixed rod 360, and The elastic rod piece 380 is fitted between the fixed rod 360 and disposed between the backflow prevention plate 350 and the head portion 370 to elastically pressurize the backflow prevention plate 350, and the fixed rod 360 And a coil spring 390 interposed between the reverse flow prevention plate 350 and the head portion 370;
Inside the inner conductor pipe 120 of the movable-side conductor part 10, a movable-side diffusion buffer 400 is further installed, and inside the inner conductor pipe 220 of the fixed-side conductor part 20, a fixed-side diffusion The buffer 500 is further installed,
The movable side diffusion buffer 400 is fitted into a shaft inserting cylinder (TNG) provided to install the operating shaft 31 and the first buffer cup 410 with an open end facing the pressure chamber 42 , A second buffer cup 420 fitted to the shaft insertion tube (TNG) and fitted to an end of the first buffer cup 410, and the first and second buffer cups fitted to the shaft insertion tube (TNG) The first buffer spring 430 disposed between (410,420) and the shaft insertion cylinder (TNG), one end fixed to the inner wall surface of the conductor 110 and the other end of the second buffer cup 420 It includes a second buffer spring 440 fixed to the end;
The fixed-side diffusion buffer 500 is fitted into a contact rod (BNG) for fixing the fixed arc contact 24 installed at the inner center of the fixed-side conductor part 20, and the end facing the heat chamber 44 is opened. The third buffer cup 510, the fourth buffer cup 520 fitted to the contact rod (BNG) and fitted to the end of the third buffer cup 510, and fitted to the contact rod (BNG) A third buffer spring 530 disposed between the third and fourth buffer cups 510 and 520, and fitted to the contact bar BNG, one end fixed to the inner wall surface of the conductor 210 and the other end of the third buffer It includes a fourth buffer spring 540 fixed to the end of the buffer cup 520;
On the outer circumferential surface of the first buffer cup 410 and the inner circumferential surface of the second buffer cup 420 coupled thereto, only 2 pitches of threads are formed, and the rest is composed of folks. Configured to be slidable;
On the outer circumferential surface of the third buffer cup 510 and the inner circumferential surface of the fourth buffer cup 520 coupled thereto, only 2 pitches of threads are formed, and the rest is composed of folks. Configured to be slidable;
In order to increase the cooling performance of SF 6 exhausted after arcing, a cooler 700 is further installed on the outer surfaces of the conductors 110 and 210,
The cooler 700 has a plurality of pipe-type heat pipes 710 fixed to be exposed inside each of the movable side conductor portion 10 and the fixed side conductor portion 20 through the conductors 110 and 210, and the pipe A cooling fan 720 installed on the type heat pipe 710;
The ground contact groove 800 having a 'T' shape is further formed on the lower surface of the finger contact 22 provided in the fixed side conductor portion 20 connected to the main contact point 32 formed in the movable rod portion 30. And, the ground recesses 800 are fixed by hooking both ends of the rounded elastic ground piece 810 downward, and bending the end of the finger cover (COV) protecting the finger contact 22 multiple times to bend the skirt A portion SKT is formed, and a plurality of dimples are formed on the outermost cross-section of the bending skirt portion SKT, so that the air in the multiple dimples escapes when the bending skirt portion SKT is in close contact with the main contact point 32 A circuit breaker for a gas-insulated switchgear with an increased contact gripping force of an electrode, characterized in that instantaneous vacuum suction is induced while going.
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