KR102466213B1 - Gas insulated circuit breaker - Google Patents

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현대일렉트릭앤에너지시스템(주)
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Abstract

본 발명은 극간에서 발생한 열가스가 후방으로 이동하여 전체 절연가스의 온도가 상승하는 것을 방지함으로써 차단 성능을 향상시킬 수 있는 가스절연 차단기에 관한 것으로, 이는 통전경로를 구성하고, 고정측 아크접점을 구비한 고정부; 및 가동측 아크접점을 구비하고, 상기 가동측 아크접점이 상기 고정측 아크접점에 연결 또는 분리되도록 이동 가능한 가동부를 포함하고, 상기 가동부는, 실린더 본체; 상기 실린더 본체 내에 미끄럼 이동 가능하게 설치되어 상기 실린더 본체 내에 압축실을 형성하는 피스톤; 상기 실린더 본체의 일단에 설치된 상기 가동측 아크접점; 상기 실린더 본체의 일단에서 상기 가동측 아크접점을 둘러싸도록 배치되고, 상기 압축실과 연통된 노즐; 및 상기 압축실 내에 배치되어, 상기 압축실과 상기 노즐 사이의 가스 흐름을 조절하는 유동 조절부를 포함할 수 있다. The present invention relates to a gas insulated circuit breaker capable of improving interruption performance by preventing thermal gas generated in an electrode gap from moving backward and increasing the temperature of the entire insulation gas, which constitutes an energization path and provides a fixed-side arc contact. a fixing unit provided; and a movable part including a movable arc contact, the movable arc contact being connected to or disconnected from the fixed arc contact, wherein the movable part includes: a cylinder body; a piston slidably installed in the cylinder body to form a compression chamber in the cylinder body; The movable side arc contact installed at one end of the cylinder body; a nozzle disposed at one end of the cylinder body to surround the movable arc contact and communicating with the compression chamber; And disposed in the compression chamber, it may include a flow control unit for adjusting the gas flow between the compression chamber and the nozzle.

Description

가스절연 차단기 {Gas insulated circuit breaker}Gas insulated circuit breaker {Gas insulated circuit breaker}

본 발명은, 극간에서 발생한 열가스가 후방의 챔버로 이동하여 전체 가스의 온도가 상승하는 것을 방지함으로써 차단 성능을 향상시킬 수 있는 가스절연 차단기에 관한 것이다. The present invention relates to a gas insulated circuit breaker capable of improving blocking performance by preventing thermal gas generated in a gap from moving to a rear chamber and increasing the temperature of the entire gas.

초고전압 전력계통에서 고장 발생시 고장전류 차단 및 전력계통 설비 보호를 위하여 가스절연 차단기가 사용되고 있다. 가스절연 차단기에서 아크를 소호하는 방식에 따라 크게 퍼퍼(Puffer) 방식과 복합 소호(Self-Blast) 방식으로 나뉜다.A gas insulated circuit breaker is used to block fault current and protect power system facilities when a fault occurs in an extra-high voltage power system. According to the method of extinguishing the arc in the gas insulated circuit breaker, it is largely divided into a puffer method and a self-blast method.

퍼퍼형 가스절연 차단기는 압축된 절연가스에 의해 아크를 소호하는 방식으로서, 압축실이 구비된다. 이러한 가스절연 차단기는 차단 성능을 향상시키기 위한 여러 가지 조건 및 변수가 있는데, 아크를 소호하기 위해 분사되는 절연가스의 유동과, 아크로 인해 발생한 열가스의 유동 등이 가스절연 차단기의 차단 성능에 영향을 미치는 중요한 요소이다.The puffer-type gas-insulated circuit breaker is a method of extinguishing an arc by compressed insulating gas, and is provided with a compression chamber. These gas insulated circuit breakers have various conditions and variables to improve the breaking performance. The flow of insulating gas injected to extinguish the arc and the flow of hot gas generated by the arc affect the breaking performance of the gas insulated circuit breaker. is an important factor affecting

예를 들어, 퍼퍼형 가스절연 차단기에서 극간의 고온인 열가스는 후방의 압축실로 유입되어 절연가스와 혼합됨으로써 전체적인 절연가스의 온도를 높이게 되고, 이는 최종적으로 전류 영점에서 절연가스의 차단 성능에 악영향을 끼치게 된다.For example, in a puffer-type gas insulated circuit breaker, the high-temperature thermal gas between the poles flows into the compression chamber at the rear and is mixed with the insulating gas to increase the overall temperature of the insulating gas, which ultimately adversely affects the breaking performance of the insulating gas at the current zero point. will cause

(특허문헌 1) EP 0308626 B1 (Patent Document 1) EP 0308626 B1

이에 본 발명은 극간에서 발생한 열가스가 후방으로 이동하여 전체 절연가스의 온도가 상승하는 것을 방지함으로써 차단 성능을 향상시킬 수 있는 가스절연 차단기를 제공하는 데에 그 목적이 있다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a gas insulated circuit breaker capable of improving blocking performance by preventing the thermal gas generated in the gap from moving backward to increase the temperature of the entire insulating gas.

본 발명의 일 실시예에 따른 가스절연 차단기는, 통전경로를 구성하고, 고정측 아크접점을 구비한 고정부; 및 상기 고정부에 대향하도록 배치되며, 가동측 아크접점을 구비하고, 상기 가동측 아크접점이 상기 고정측 아크접점에 연결 또는 분리되도록 이동 가능한 가동부를 포함하고, 상기 가동부는, 실린더 본체; 상기 실린더 본체 내에 미끄럼 이동 가능하게 설치되어 상기 실린더 본체 내에 압축실을 형성하는 피스톤; 상기 실린더 본체의 일단에 설치된 상기 가동측 아크접점; 상기 실린더 본체의 일단에서 상기 가동측 아크접점을 둘러싸도록 배치되고, 상기 압축실과 연통된 노즐; 및 상기 압축실 내에 배치되어, 상기 압축실과 상기 노즐 사이의 가스 흐름을 조절하는 유동 조절부를 포함하고, 상기 유동 조절부는, 상기 실린더 본체에 고정되어 상기 노즐의 분사유로를 가로지르며, 복수의 제1 관통홀이 형성된 지지판; 및 상기 지지판의 제1 관통홀을 가릴 수 있게 상기 지지판에 이격된 채로 고정된 덮개판을 포함할 수 있다. A gas insulated circuit breaker according to an embodiment of the present invention comprises a fixed portion constituting an energization path and having a fixed-side arc contact; and a movable part disposed to face the fixed part, having a movable arc contact, and movable such that the movable arc contact is connected to or separated from the fixed arc contact, wherein the movable part includes: a cylinder body; a piston slidably installed in the cylinder body to form a compression chamber in the cylinder body; The movable side arc contact installed at one end of the cylinder body; a nozzle disposed at one end of the cylinder body to surround the movable arc contact and communicating with the compression chamber; and a flow control unit disposed in the compression chamber to control a flow of gas between the compression chamber and the nozzle, wherein the flow control unit is fixed to the cylinder body and crosses a jet passage of the nozzle, and includes a plurality of first flow control units. a support plate having a through hole; And it may include a cover plate fixed while being spaced apart from the support plate to cover the first through hole of the support plate.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 열가스 유입의 제어가 가능한 유동 조절부를 압축실과 노즐 사이의 분사유로에 설치함으로써 가스절연 차단기의 차단 성능을 향상시킬 수 있는 효과를 얻게 된다. As described above, according to the present invention, by installing the flow control unit capable of controlling the inflow of hot gas in the injection passage between the compression chamber and the nozzle, the effect of improving the blocking performance of the gas insulated circuit breaker is obtained.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스절연 차단기를 도시한 부분 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 유동 조절부 중 지지판을 도시한 정면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 유동 조절부 중 밸브판을 도시한 정면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스절연 차단기의 동작을 설명하기 위한 부분 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 가스절연 차단기를 도시한 부분 단면도이다.
도 6은 도 5에 도시된 유동 조절부를 도시한 정면도이다.1 is a partial cross-sectional view showing a gas insulated circuit breaker according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front view illustrating a support plate among flow controllers shown in FIG. 1 .
3 is a front view showing a valve plate of the flow control unit shown in FIG. 1;
Figure 4 is a partial cross-sectional view for explaining the operation of the gas insulated circuit breaker according to the first embodiment of the present invention.
5 is a partial cross-sectional view showing a gas insulated circuit breaker according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a front view of the flow controller shown in FIG. 5;

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. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. Hereinafter, the present invention is explained in detail through exemplary drawings. In adding reference numerals to components of each drawing, it should be noted that the same components have the same numerals as much as possible even if they are displayed on different drawings. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스절연 차단기를 도시한 부분 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 유동 조절부 중 지지판을 도시한 정면도이며, 도 3은 밸브판을 도시한 정면도이다.Figure 1 is a partial cross-sectional view showing a gas insulated circuit breaker according to a first embodiment of the present invention, Figure 2 is a front view showing a support plate of the flow control unit shown in Figure 1, Figure 3 is a front view showing a valve plate to be.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 가스절연 차단기는, 고정부(10), 고정측 아크접점(11), 가동부(20), 가동측 아크접점(21)을 포함할 수 있다. 1 to 3, the gas insulated circuit breaker according to the present invention may include a fixed part 10, a fixed arc contact 11, a movable part 20, and a movable arc contact 21. have.

고정부(10)는 내부 공간을 구비하고 주전류가 통전되는 실린더 형태로서, 그 안에 고정측 아크접점(11)이 설치될 수 있다. The fixing part 10 has an internal space and has a cylinder shape in which a main current is energized, and a fixed-side arc contact 11 may be installed therein.

고정측 아크접점(11)은, 가동부(20)에 구비되는 가동측 아크접점(21)과 그 일단이 연결 또는 분리될 수 있으며, 가스절연 차단기의 폐쇄 및 개방시 극간(가동측 및 고정측 아크접점 사이)에서 발생하는 아크의 통전경로를 구성할 수 있다.The fixed-side arc contact 11 may be connected or separated from the movable-side arc contact 21 provided on the movable part 20 and one end thereof, and between the gaps (movable and fixed-side arcs) when closing and opening the gas insulated circuit breaker. It is possible to configure the conduction path of the arc generated in (between contacts).

가동부(20)는, 실린더 본체(22); 실린더 본체 내에 미끄럼 이동 가능하게 설치되어 실린더 본체 내에 압축실을 형성하는 피스톤(23; 도 4 참조); 실린더 본체의 일단에 설치된 가동측 아크접점(21); 실린더 본체의 일단에서 가동측 아크접점을 둘러싸도록 배치되고, 압축실(29)과 연통된 노즐(24); 및 압축실 내에 배치되어, 압축실과 노즐 사이의 가스 흐름을 조절하는 유동 조절부(30)를 포함할 수 있다. The movable part 20 includes a cylinder body 22; a piston (23; see FIG. 4) which is slidably installed in the cylinder body to form a compression chamber in the cylinder body; A movable arc contact 21 installed at one end of the cylinder body; a nozzle 24 disposed at one end of the cylinder body to surround the movable-side arc contact and communicating with the compression chamber 29; And disposed in the compression chamber, it may include a flow control unit 30 for adjusting the gas flow between the compression chamber and the nozzle.

실린더 본체(22)는 가동부(20)의 외형을 이루며, 내부 공간을 구비하고 주전류가 통전되는 실린더 형태의 도체 부재이다. 실린더 본체의 중심축(28)은 도시되지 않은 구동유닛과 연결되고, 구동유닛에 의해 가동측 아크접점(21)에 구동력을 전달할 수 있다. The cylinder body 22 forms the outer shape of the movable part 20, has an internal space, and is a cylinder-shaped conductor member through which a main current is conducted. The central axis 28 of the cylinder body is connected to a driving unit (not shown), and a driving force can be transmitted to the movable arc contact 21 by the driving unit.

실린더 본체(22) 내에는 피스톤(23)이 상대적으로 왕복이동 가능하게 설치될 수 있다. 예를 들면, 피스톤은 실린더 본체 내에 끼워 맞춰지고서, 도시되지 않은 고정유닛에 의해 지지되어 고정될 수 있다. 이에 따라 피스톤과 실린더 본체의 내면은 소위 퍼퍼실로 불리우면서 소호성 절연가스를 압축하는 압축실(29)을 구성할 수 있다. In the cylinder body 22, the piston 23 may be installed to be relatively reciprocating. For example, the piston may be fitted into the cylinder body and supported and fixed by a fixing unit (not shown). Accordingly, the inner surface of the piston and the cylinder body may constitute a compression chamber 29 for compressing an arc extinguishing insulating gas, which is called a so-called persil.

이상 전류가 인가되어 가스절연 차단기가 개방되면, 실린더 본체(22)는 구동유닛에 의해 고정부(10)로부터 멀어지는 방향으로 후진한다. 압축실(29)은 실린더 본체의 후진 동작에 연동하여 체적이 감소하고 내부에 저장한 절연가스를 압축한다. 압축실에 충분히 축적된 압력은 상대적으로 저압 상태인 극간의 아크영역을 향해 압축실과 노즐(24) 사이의 분사유로(27)를 거쳐 저온의 절연가스를 불어넣게 되고, 이로써 노즐로부터 분사된 절연가스는 아크를 냉각시키고 전류가 차단되게 한다. When an abnormal current is applied to open the gas insulated circuit breaker, the cylinder body 22 moves backward in a direction away from the fixing part 10 by the driving unit. The compression chamber 29 decreases in volume in conjunction with the backward movement of the cylinder body and compresses the insulating gas stored therein. The pressure sufficiently accumulated in the compression chamber blows the low-temperature insulating gas through the injection passage 27 between the compression chamber and the nozzle 24 toward the arc region between the poles in a relatively low pressure state, whereby the insulating gas injected from the nozzle cools the arc and causes the current to break.

가동측 아크접점(21)은 가동부(20)의 실린더 본체(22)의 이동과 일치되어 동작할 수 있다. 가동측 아크접점은 고정측 아크접점(11)의 일단과 연결 또는 분리될 수 있으며, 가스절연 차단기의 폐쇄 및 개방시 극간에서 발생하는 아크가 흐르는 경로를 구성할 수 있다. The movable side arc contact 21 may operate in accordance with the movement of the cylinder body 22 of the movable part 20 . The movable arc contact point may be connected to or separated from one end of the fixed arc contact point 11, and may constitute a path through which an arc generated between poles flows when the gas insulated circuit breaker is closed and opened.

노즐(24)은 실린더 본체(23)의 일측 단부에 설치될 수 있다. 노즐은 절연체로 형성되고, 가동측 아크접점(21)을 둘러싸도록 고정되어, 가동부(20)의 실린더 본체(22)의 이동과 일치되게 동작할 수 있다. The nozzle 24 may be installed at one end of the cylinder body 23 . The nozzle is formed of an insulator and is fixed to surround the movable side arc contact 21, so that it can operate in accordance with the movement of the cylinder body 22 of the movable part 20.

예를 들어, 노즐(24)은 도 1에 도시된 바와 같이, 가동측 아크접점(21)을 둘러싸는 대략 관 형상의 이너 노즐(25)과, 이너 노즐과 간격을 두고서 이너 노즐을 둘러싸도록 형성된 메인 노즐(26)을 포함할 수 있다.For example, as shown in FIG. 1, the nozzle 24 is formed to surround the substantially tubular inner nozzle 25 surrounding the movable side arc contact 21 and the inner nozzle at a distance from the inner nozzle. A main nozzle 26 may be included.

여기서, 이너 노즐(25)과 메인 노즐(26) 사이에 분사유로(27)가 구성될 수 있다. 분사유로의 일측은 압축실(29)과 연통되고, 타측은 극간을 향해, 즉 가동측 아크접점(21)의 단부를 향해 개방되도록 형성될 수 있다.Here, a spray passage 27 may be formed between the inner nozzle 25 and the main nozzle 26 . One side of the injection passage communicates with the compression chamber 29, and the other side may be formed to open toward the pole gap, that is, toward the end of the movable-side arc contact 21.

이러한 노즐(24)의 분사유로(27)는, 압축실(29)의 절연가스가 극간으로 유동하여 분사되게 하는 경로를 구성할 수 있다. 더불어, 극간에서 발생한 열가스가 압축실을 향해 유동하는 경로를 구성할 수도 있다. The injection passage 27 of the nozzle 24 may configure a path through which the insulating gas in the compression chamber 29 flows between the gaps and is injected. In addition, a path through which the thermal gas generated in the gap flows toward the compression chamber may be configured.

이와 같이 구성된 가동부(20)는 고정부(10)에 대향하도록 배치되며, 구동유닛의 구동력에 의해 전진하여 고정부에 연결되거나, 후진하여 고정부로부터 분리될 수 있다. 이로써, 가스절연 차단기는 폐쇄 및 개방 동작을 수행할 수 있다.The movable part 20 configured as described above is disposed to face the fixed part 10, and may move forward and be connected to the fixed part by the driving force of the driving unit, or may move backward and be separated from the fixed part. Thus, the gas insulated circuit breaker can perform closing and opening operations.

가동부(20)가 고정부(10)에 연결되는 경우에, 가동부는 고정부와 함께 주전류의 통전경로를 구성한다.In the case where the movable part 20 is connected to the fixed part 10, the movable part together with the fixed part constitutes a conduction path of the main current.

추가로, 가동부(20)의 실린더 본체(22)는 일단에 가동측 메인접점(21a)을 구비할 수 있으며, 마찬가지로 고정부(10)의 일측 단부에는 고정측 메인접점(11a)을 구비할 수 있다. 이들 가동측 메인접점과 고정측 메인접점은 서로 연결 또는 분리되어 주전류가 통전되거나 차단될 수 있다.In addition, the cylinder body 22 of the movable part 20 may have a movable main contact 21a at one end, and similarly, a fixed main contact 11a may be provided at one end of the fixed part 10. have. The movable-side main contact and the fixed-side main contact may be connected or separated from each other to conduct or block the main current.

본 명세서 및 도면에서 고정측 아크접점(11)과 피스톤(23)은 그 위치가 고정된 것으로 설명되고 도해되어 있지만, 반드시 이에 한정되지 않으며, 예를 들어 고정측 아크접점 또는 피스톤은 가동부(20)의 동작에 연동하여 가동부의 이동방향과 반대방향으로 동작할 수도 있다.In this specification and drawings, the fixed-side arc contact 11 and the piston 23 are described and illustrated as having a fixed position, but are not necessarily limited thereto. It may operate in the opposite direction to the moving direction of the movable part in conjunction with the operation of.

본 발명의 제1 실시예에 따른 가스절연 차단기의 유동 조절부(30)는, 실린더 본체(22)에 고정되어 이너 노즐(25)과 메인 노즐(26) 사이의 분사유로(27)를 가로지르며, 복수의 제1 관통홀(32)이 형성된 지지판(31); 및 실린더 본체의 중심축(28) 상에 이동 가능하게 설치되어 지지판의 제1 관통홀을 개폐하며, 복수의 제2 관통홀(34)이 형성된 밸브판(33)을 포함할 수 있다. The flow control unit 30 of the gas insulated circuit breaker according to the first embodiment of the present invention is fixed to the cylinder body 22 and crosses the injection passage 27 between the inner nozzle 25 and the main nozzle 26, , a support plate 31 having a plurality of first through holes 32; and a valve plate 33 movably installed on the central axis 28 of the cylinder body to open and close the first through hole of the support plate and having a plurality of second through holes 34 formed therein.

지지판(31)은 대략 ㄷ자 형상의 단면을 가진 도넛 형상의 플레이트로 형성될 수 있다. 지지판의 외주 선단은 지지판에 대해 절곡되거나 만곡되어 형성된 플랜지부(35)를 포함할 수 있으며, 이 플랜지부의 단부가 실린더 본체(22)의 벽면에 고정될 수 있다. 또, 지지판은 실린더 본체의 중심축(28)에 끼워져 내주면이 중심축에 고정될 수 있다. The support plate 31 may be formed of a donut-shaped plate having a substantially U-shaped cross section. The outer circumference of the support plate may include a flange portion 35 formed by being bent or curved with respect to the support plate, and an end portion of the flange portion may be fixed to a wall surface of the cylinder body 22 . In addition, the support plate may be fitted to the central axis 28 of the cylinder body so that the inner circumferential surface is fixed to the central axis.

도 2에는 지지판(31)에 원형 형상을 가진 6개의 제1 관통홀(32)이 일정한 간격을 두고 형성된 예가 도시되어 있지만, 제1 관통홀의 형상과 갯수, 배치는 반드시 이에 한정되지 않는다.2 shows an example in which six first through holes 32 having a circular shape are formed at regular intervals in the support plate 31, but the shape, number, and arrangement of the first through holes are not necessarily limited thereto.

밸브판(33)은 지지판(31)의 제1 관통홀(32)을 차폐할 수 있는 형상으로 형성될 수 있으며, 예컨대 밸브판도 도넛 형상의 플레이트로 형성될 수 있다. The valve plate 33 may be formed in a shape capable of shielding the first through hole 32 of the support plate 31, and for example, the valve plate may also be formed in a donut-shaped plate.

도 3에는 밸브판(33)에 원형 형상을 가진 6개의 제2 관통홀(34)이 일정한 간격을 두고 형성된 예가 도시되어 있지만, 제2 관통홀의 형상과 갯수, 배치는 반드시 이에 한정되지 않는다.3 shows an example in which six second through holes 34 having a circular shape are formed at regular intervals in the valve plate 33, but the shape, number, and arrangement of the second through holes are not necessarily limited thereto.

다만, 밸브판(33)에서, 인접한 제2 관통홀(34)들 사이의 차폐 영역이 지지판(31)의 제1 관통홀(32)과 대응되게 위치되어 제1 관통홀을 폐쇄 가능하도록, 차폐 영역이 제1 관통홀보다 큰 면적을 갖거나, 혹은 제2 관통홀의 갯수가 제1 관통홀의 갯수보다 적거나 동일한 것이 좋다. However, in the valve plate 33, the shielding area between adjacent second through holes 34 is positioned to correspond to the first through hole 32 of the support plate 31 so that the first through hole can be closed. It is preferable that the area has a larger area than the first through holes, or the number of the second through holes is less than or equal to the number of the first through holes.

이러한 밸브판(33)은 지지판(31)과 실린더 본체(22)의 벽면 사이에서 지지판 양측의 압력차에 의해 실린더 본체의 중심축(28)을 따라 미끄럼 이동할 수 있다. The valve plate 33 can slide along the central axis 28 of the cylinder body due to the pressure difference between the support plate 31 and the wall surface of the cylinder body 22 due to the pressure difference between the two sides of the support plate.

이하에서는 도 1 및 도 4를 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스절연 차단기의 개방 동작을 설명한다.Hereinafter, with reference to FIGS. 1 and 4, the opening operation of the gas insulated circuit breaker according to the first embodiment of the present invention will be described.

예를 들어, 유동 조절부(30)의 밸브판(33)은 도 1에 도시된 바와 같이 가스절연 차단기가 폐쇄 상태일 때 지지판(31)에 접촉하여 제1 관통홀(32)을 폐쇄할 수 있다. For example, the valve plate 33 of the flow control unit 30 may close the first through hole 32 by contacting the support plate 31 when the gas insulated circuit breaker is closed, as shown in FIG. 1 . have.

이상 전류가 인가되어 가스절연 차단기가 개방되면, 실린더 본체(22)는 구동유닛에 의해 고정부(10)로부터 멀어지는 방향으로 후진한다. 이에 따라, 가동부(20)의 가동측 메인접점(21a) 및 가동측 아크접점(21)이 고정부(10)의 고정측 메인접점(11a) 및 고정측 아크접점(11)으로부터 각각 분리된다.When an abnormal current is applied to open the gas insulated circuit breaker, the cylinder body 22 moves backward in a direction away from the fixing part 10 by the driving unit. Accordingly, the movable-side main contact 21a and the movable-side arc contact 21 of the movable part 20 are separated from the fixed-side main contact 11a and the fixed-side arc contact 11 of the fixed part 10, respectively.

이때, 고정측 아크접점(11)과 가동측 아크접점(21) 사이의 극간에서는 아크가 발생할 수 있으며, 아크로 인해 고정측 아크접점과 가동측 아크접점 사이에서 열가스가 생성된다.At this time, an arc may occur in the gap between the fixed-side arc contact 11 and the movable-side arc contact 21, and hot gas is generated between the fixed-side arc contact and the movable-side arc contact due to the arc.

생성된 열가스는 노즐(24)의 분사유로(27) 내에 유입될 수는 있으나, 밸브판(33)의 차폐 영역이 지지판(31)의 제1 관통홀(32)을 폐쇄하고 있어, 열가스는 압축실(29)로 유입되지 못하게 된다. The generated hot gas can flow into the injection passage 27 of the nozzle 24, but the shielding area of the valve plate 33 closes the first through hole 32 of the support plate 31, so that the hot gas is prevented from flowing into the compression chamber 29.

이와 같이 극간에서 발생한 열가스가 후방의 압축실로 이동하는 것을 방지하여 전체 절연가스의 온도가 상승하는 것을 예방할 수 있다.In this way, it is possible to prevent the thermal gas generated in the gap from moving to the compression chamber at the rear, thereby preventing the temperature of the entire insulating gas from rising.

또한, 열가스의 이동을 저지하는 밸브판(33)은 실린더 본체(22)의 이동 방향으로 압축실(29) 내 절연가스를 밀어주게 되어 가스절연 차단기의 속도 증대에 유리한 효과를 발휘할 수 있다.In addition, the valve plate 33 that blocks the movement of the hot gas pushes the insulating gas in the compression chamber 29 in the direction of movement of the cylinder body 22, thereby exerting an advantageous effect on increasing the speed of the gas insulated circuit breaker.

한편, 가동부(20)가 고정부(10)로부터 분리되어 멀리 떨어짐에 따라, 실린더 본체(22)와 피스톤(23)으로 구획된 압축실(29)의 체적은 감소되고 압축실 내부의 압력이 높아지게 된다. On the other hand, as the movable part 20 is separated from the fixed part 10 and moves away, the volume of the compression chamber 29 divided into the cylinder body 22 and the piston 23 decreases and the pressure inside the compression chamber increases. do.

압축실(29)에 충분한 압력이 축적되면, 압축실이 압력이 유동 조절부(30)의 밸브판(33)을 밀어내고, 밸브판은 지지판(31)으로부터 이격되어 제1 관통홀(32)이 개방된다. 이에 따라 압축실에 수용된 절연가스는 지지판의 제1 관통홀(32)과 밸브판의 제2 관통홀(34)을 통과하여 상대적으로 저압 상태인 극간의 아크영역을 향해 압축실과 노즐(24) 사이의 분사유로(27)를 거쳐 유동한다. When sufficient pressure is accumulated in the compression chamber 29, the pressure in the compression chamber pushes the valve plate 33 of the flow control unit 30, and the valve plate is separated from the support plate 31 to form the first through hole 32. this is open Accordingly, the insulating gas accommodated in the compression chamber passes through the first through hole 32 of the support plate and the second through hole 34 of the valve plate toward the arc region between the poles in a relatively low pressure state between the compression chamber and the nozzle 24. It flows through the injection passage 27 of

이상과 같이 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스절연 차단기는 압축실(29) 내 절연가스의 온도를 낮은 상태로 유지할 수 있게 함으로써, 저온의 절연가스가 노즐(24)에 의해 고정측 아크접점(11)과 가동측 아크접점(21) 사이로 분사되게 하여, 절연가스의 냉각 및 절연에 의해 아크를 소호시키고 전류의 차단 성능을 향상시킬 수 있게 되는 것이다. As described above, the gas insulated circuit breaker according to the first embodiment of the present invention can maintain the temperature of the insulating gas in the compression chamber 29 at a low state, so that the low-temperature insulating gas is supplied to the fixed-side arc contact point by the nozzle 24 (11) and the movable arc contact 21, it is possible to extinguish the arc by cooling and insulating the insulating gas and improve the current interruption performance.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 가스절연 차단기를 도시한 부분 단면도이고, 도 6은 도 5에 도시된 유동 조절부를 도시한 정면도이다.5 is a partial cross-sectional view showing a gas insulated circuit breaker according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a front view showing a flow controller shown in FIG. 5 .

여기서, 본 발명의 제2 실시예에 따른 가스절연 차단기는, 유동 조절부(30)의 구성 및 작용만 상이하고, 나머지 구성요소들은 전술한 제1 실시예의 가스절연 차단기의 구성요소들과 동일하다. 이에, 본 발명의 제2 실시예에 따른 가스절연 차단기를 설명함에 있어, 전술한 제1 실시예에 의한 가스절연 차단기와 동일한 구성요소에 대해서는 그 구성 및 작용의 상세한 설명을 생략하기로 한다.Here, in the gas insulated circuit breaker according to the second embodiment of the present invention, only the configuration and operation of the flow control unit 30 are different, and the other components are the same as those of the gas insulated circuit breaker of the first embodiment described above. . Therefore, in describing the gas insulated circuit breaker according to the second embodiment of the present invention, the detailed description of the configuration and operation of the same components as the gas insulated circuit breaker according to the first embodiment will be omitted.

본 발명의 제2 실시예에 따른 가스절연 차단기의 유동 조절부(30)는, 실린더 본체(22)에 고정되어 이너 노즐(25)과 메인 노즐(26) 사이의 분사유로(156)를 가로지르며, 복수의 제1 관통홀(32)이 형성된 지지판(31); 및 지지판의 제1 관통홀을 가릴 수 있게 지지판에 이격된 채로 고정된 덮개판(37)을 포함할 수 있다. The flow control unit 30 of the gas insulated circuit breaker according to the second embodiment of the present invention is fixed to the cylinder body 22 and crosses the injection passage 156 between the inner nozzle 25 and the main nozzle 26, , a support plate 31 having a plurality of first through holes 32; And it may include a cover plate 37 fixed to the support plate while being spaced apart so as to cover the first through hole of the support plate.

지지판(31)은 대략 ㄷ자 형상의 단면을 가진 도넛 형상의 플레이트로 형성될 수 있다. 지지판의 외주 선단은 지지판에 대해 절곡되거나 만곡되어 형성된 플랜지부(35)를 포함할 수 있으며, 이 플랜지부의 단부가 실린더 본체(22)의 벽면에 고정될 수 있다. 또, 지지판은 실린더 본체의 중심축(28)에 끼워져 내주면이 중심축에 고정될 수 있다. The support plate 31 may be formed of a donut-shaped plate having a substantially U-shaped cross section. The outer circumference of the support plate may include a flange portion 35 formed by being bent or curved with respect to the support plate, and an end portion of the flange portion may be fixed to a wall surface of the cylinder body 22 . In addition, the support plate may be fitted to the central axis 28 of the cylinder body so that the inner circumferential surface is fixed to the central axis.

도 6에는 지지판(31)에 타원형 형상을 가진 6개의 제1 관통홀(32)이 일정한 간격을 두고 형성된 예가 도시되어 있지만, 제1 관통홀의 형상과 갯수, 배치는 반드시 이에 한정되지 않는다.6 shows an example in which six first through holes 32 having an elliptical shape are formed at regular intervals in the support plate 31, but the shape, number, and arrangement of the first through holes are not necessarily limited thereto.

덮개판(37)은 대략 ㄷ자 형상의 단면을 가진 도넛 형상의 플레이트로 형성될 수 있다. 선택적으로, 덮개판의 외주 선단은 덮개판에 대해 절곡되거나 만곡되어 형성된 플랜지부(38)를 포함할 수 있으며, 이 플랜지부의 단부가 지지판(31)의 일측면에 고정될 수 있다.The cover plate 37 may be formed of a donut-shaped plate having a substantially U-shaped cross section. Optionally, the front end of the outer circumference of the cover plate may include a flange portion 38 formed by being bent or curved with respect to the cover plate, and an end portion of the flange portion may be fixed to one side of the support plate 31 .

도 5에는 플랜지부(38)가 덮개판(37)의 외주 선단에 형성된 예가 도시되어 있으나, 반드시 이에 한정되지 않으며, 덮개판의 내주 선단이 절곡되거나 만곡되어 플랜지부를 형성하여도 된다. 5 shows an example in which the flange portion 38 is formed at the outer circumferential end of the cover plate 37, but is not necessarily limited thereto, and the inner circumferential end of the cover plate may be bent or curved to form the flange portion.

이러한 덮개판(37)은 지지판(31)의 적어도 일부를 둘러싸면서 지지판의 제1 관통홀(32)을 가릴 수 있다. 다시 말해, 덮개판은 지지판으로부터 이격되어 지지판의 제1 관통홀을 덮어씌우고 있지만 완전히 차폐하지는 않는다. 이에 따라, 지지판 양측의 압력차에 의한 가스의 유동이 지지판의 제1 관통홀, 및 덮개판과 지지판 사이의 공간을 통해 이루어질 수 있다.The cover plate 37 may cover the first through hole 32 of the support plate 31 while surrounding at least a portion of the support plate 31 . In other words, the cover plate is spaced apart from the support plate and covers the first through hole of the support plate, but does not completely shield it. Accordingly, gas flow due to a pressure difference between both sides of the support plate may be achieved through the first through hole of the support plate and the space between the cover plate and the support plate.

이하에서는 도 5를 참조하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 가스절연 차단기의 개방 동작을 설명한다.Hereinafter, with reference to FIG. 5, the opening operation of the gas insulated circuit breaker according to the second embodiment of the present invention will be described.

예를 들어, 유동 조절부(30)의 덮개판(37)은 도 5에 도시된 바와 같이 지지판(31)과 이격된 채로 제1 관통홀(32)을 가리고 있다. For example, the cover plate 37 of the flow control unit 30 covers the first through hole 32 while being spaced apart from the support plate 31 as shown in FIG. 5 .

폐쇄 상태에서 이상 전류가 인가되어 가스절연 차단기가 개방되면, 실린더 본체(22)는 구동유닛에 의해 고정부(10)로부터 멀어지는 방향으로 후진한다. 이에 따라, 가동부(20)의 가동측 메인접점(21a) 및 가동측 아크접점(21)이 고정부(10)의 고정측 메인접점(11a) 및 고정측 아크접점(11)으로부터 각각 분리된다.When an abnormal current is applied in the closed state and the gas insulated circuit breaker is opened, the cylinder body 22 moves backward in a direction away from the fixing part 10 by the driving unit. Accordingly, the movable-side main contact 21a and the movable-side arc contact 21 of the movable part 20 are separated from the fixed-side main contact 11a and the fixed-side arc contact 11 of the fixed part 10, respectively.

이때, 고정측 아크접점(11)과 가동측 아크접점(21) 사이의 극간에서는 아크가 발생할 수 있으며, 아크로 인해 고정측 아크접점과 가동측 아크접점 사이에 열가스가 생성된다.At this time, an arc may occur in the gap between the fixed-side arc contact 11 and the movable-side arc contact 21, and hot gas is generated between the fixed-side arc contact and the movable-side arc contact due to the arc.

생성된 열가스는 노즐(24)의 분사유로(27) 내에 유입될 수 있으며, 덮개판(37)이 지지판(31)의 제1 관통홀(32)을 가리고 있어, 열가스는 바로 압축실(29)로 유입되지 못하고 서서히 덮개판과 지지판 사이의 공간을 거쳐 지지판의 제1 관통홀을 통과하게 된다. The generated thermal gas may be introduced into the injection passage 27 of the nozzle 24, and since the cover plate 37 covers the first through hole 32 of the support plate 31, the thermal gas directly enters the compression chamber ( 29) and gradually passes through the first through hole of the support plate through the space between the cover plate and the support plate.

이와 같이 극간에서 발생한 열가스가 후방의 압축실(29)로 이동하는 것을 지체시켜 전체 절연가스의 온도가 급속히 상승하는 것을 예방할 수 있다.In this way, by delaying the movement of the thermal gas generated in the gap to the compression chamber 29 at the rear, it is possible to prevent a rapid increase in the temperature of the entire insulating gas.

또한, 열가스의 이동을 지연시키는 덮개판(37)은 실린더 본체(22)의 이동 방향으로 압축실(29) 내 가스를 밀어주게 되어 가스절연 차단기의 속도 증대에 유리한 효과를 발휘할 수 있다.In addition, the cover plate 37 for delaying the movement of the hot gas can push the gas in the compression chamber 29 in the direction of movement of the cylinder body 22, thereby exerting an advantageous effect on increasing the speed of the gas insulated circuit breaker.

한편, 가동부(20)가 고정부(10)로부터 분리되어 멀리 떨어짐에 따라, 실린더 본체(22)와 피스톤(23; 도 4 참조)으로 구획된 압축실(29)의 체적은 감소되고 압축실 내부의 압력이 높아지게 된다. On the other hand, as the movable part 20 is separated from the fixed part 10 and moves away, the volume of the compression chamber 29 divided into the cylinder body 22 and the piston 23 (see FIG. 4) is reduced and the inside of the compression chamber is reduced. pressure will increase.

압축실(29)에 충분한 압력이 축적되면, 압축실에 수용된 절연가스는 지지판(31)의 제1 관통홀(32), 및 덮개판(37)과 지지판(31) 사이의 공간을 통과하고, 이어서 상대적으로 저압 상태인 극간의 아크영역을 향해 압축실과 노즐(24) 사이의 분사유로(27)를 거쳐 유동한다. When sufficient pressure is accumulated in the compression chamber 29, the insulating gas accommodated in the compression chamber passes through the first through hole 32 of the support plate 31 and the space between the cover plate 37 and the support plate 31, Then, it flows through the injection passage 27 between the compression chamber and the nozzle 24 toward the arc region between the poles in a relatively low pressure state.

이상과 같이 본 발명의 제2 실시예에 따른 가스절연 차단기는 압축실(29) 내 절연가스의 온도가 상승하는 것을 지연시킬 수 있게 됨으로써, 저온의 절연가스가 노즐(24)에 의해 고정측 아크접점(11)과 가동측 아크접점(21) 사이로 분사되게 하여, 절연가스의 냉각 및 절연에 의해 아크를 소호시키고 전류의 차단 성능을 향상시킬 수 있게 되는 것이다. As described above, the gas insulated circuit breaker according to the second embodiment of the present invention can delay the rise of the temperature of the insulating gas in the compression chamber 29, so that the low-temperature insulating gas is discharged through the nozzle 24 to the fixed-side arc. By spraying between the contact point 11 and the movable arc contact point 21, it is possible to extinguish the arc by cooling and insulating the insulating gas and to improve current interruption performance.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 열가스 유입의 제어가 가능한 유동 조절부를 압축실과 노즐 사이의 분사유로에 설치함으로써 가스절연 차단기의 차단 성능을 향상시킬 수 있는 효과를 얻게 된다. As described above, according to the present invention, by installing the flow control unit capable of controlling the inflow of hot gas in the injection passage between the compression chamber and the nozzle, the effect of improving the blocking performance of the gas insulated circuit breaker is obtained.

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. The above description is merely an example of the technical idea of the present invention, and various modifications and variations can be made to those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention.

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.Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be construed according to the claims below, and all technical ideas within the equivalent range should be construed as being included in the scope of the present invention.

10: 고정부 11: 고정측 아크접점
20: 가동부 21: 가동측 아크접점
22: 실린더 본체 23: 피스톤
24: 노즐 25: 이너 노즐
26: 메인 노즐 27: 분사유로
28: 중심축 29: 압축실
30: 유동 조절부 31: 지지판
32: 제1 관통홀 33: 밸브판
34: 제2 관통홀 35, 38: 플랜지부
37: 덮개판10: fixed part 11: arc contact on the fixed side
20: movable part 21: arc contact on the movable side
22: cylinder body 23: piston
24: nozzle 25: inner nozzle
26: main nozzle 27: spraying passage
28: central axis 29: compression chamber
30: flow control unit 31: support plate
32: first through hole 33: valve plate
34: second through hole 35, 38: flange portion
37: cover plate

Claims (8)

통전경로를 구성하고, 고정측 아크접점을 구비한 고정부; 및
상기 고정부에 대향하도록 배치되며, 가동측 아크접점을 구비하고, 상기 가동측 아크접점이 상기 고정측 아크접점에 연결 또는 분리되도록 이동 가능한 가동부
를 포함하고,
상기 가동부는,
실린더 본체;
상기 실린더 본체 내에 미끄럼 이동 가능하게 설치되어 상기 실린더 본체 내에 압축실을 형성하는 피스톤;
상기 실린더 본체의 일단에 설치된 상기 가동측 아크접점;
상기 실린더 본체의 일단에서 상기 가동측 아크접점을 둘러싸도록 배치되고, 상기 압축실과 연통된 노즐; 및
상기 압축실 내에 배치되어, 상기 압축실과 상기 노즐 사이의 가스 흐름을 조절하는 유동 조절부
를 포함하고,
상기 유동 조절부는,
상기 실린더 본체에 고정되어 상기 노즐의 분사유로를 가로지르며, 복수의 제1 관통홀이 형성된 지지판; 및
상기 지지판의 제1 관통홀을 가릴 수 있게 상기 지지판에 이격된 채로 고정된 덮개판
을 포함하는 가스절연 차단기.
A fixing part constituting an energization path and having a fixed-side arc contact; and
The movable part is disposed to face the fixed part, has a movable arc contact, and is movable so that the movable arc contact is connected to or disconnected from the fixed arc contact.
including,
The movable part,
cylinder body;
a piston slidably installed in the cylinder body to form a compression chamber in the cylinder body;
The movable arc contact installed at one end of the cylinder body;
a nozzle disposed at one end of the cylinder body to surround the movable-side arc contact and communicating with the compression chamber; and
A flow control unit disposed in the compression chamber to control a gas flow between the compression chamber and the nozzle.
including,
The flow controller,
a support plate fixed to the cylinder body, crossing the spray passage of the nozzle, and having a plurality of first through holes; and
A cover plate fixed to the support plate while being spaced apart so as to cover the first through hole of the support plate
A gas insulated circuit breaker including a.
 제1항에 있어서,
상기 노즐은,
상기 가동측 아크접점을 둘러싸는 관 형상의 이너 노즐과,
상기 이너 노즐과 간격을 두고서 상기 이너 노즐을 둘러싸도록 형성된 메인 노즐
을 포함하고,
상기 이너 노즐과 상기 메인 노즐 사이에 상기 분사유로가 형성된 가스절연 차단기.
According to claim 1,
The nozzle is
A tubular inner nozzle surrounding the movable arc contact;
The main nozzle formed to surround the inner nozzle at a distance from the inner nozzle
including,
Gas insulated circuit breaker wherein the injection passage is formed between the inner nozzle and the main nozzle.
 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 유동 조절부에서는, 상기 지지판 양측의 압력차에 의한 가스의 유동이 상기 제1 관통홀, 및 상기 덮개판과 상기 지지판 사이의 공간을 통해 이루어지는 가스절연 차단기.
According to claim 1,
In the flow control unit, the flow of gas due to the pressure difference between both sides of the support plate is made through the first through hole, and the space between the cover plate and the support plate gas insulated circuit breaker.
 제1항에 있어서,
상기 지지판의 외주 선단은 절곡되거나 만곡되어 형성된 플랜지부를 포함하고, 상기 플랜지부의 단부가 상기 실린더 본체의 벽면에 고정되며,
상기 지지판은 상기 실린더 본체의 중심축에 끼워져 상기 지지판의 내주면이 상기 중심축에 고정된 가스절연 차단기.
According to claim 1,
The outer circumference of the support plate includes a flange portion formed by being bent or curved, and an end portion of the flange portion is fixed to a wall surface of the cylinder body,
The support plate is fitted to the central axis of the cylinder body, the gas insulated circuit breaker in which the inner peripheral surface of the support plate is fixed to the central axis.
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