KR200475885Y1 - 가스절연 개폐장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 가스절연 개폐장치에 관한 것이다. 본 고안은 상부도체와 하부도체 사이에 소정의 강성을 가지는 변형방지부재가 구비됨으로써, 상기 상부도체와 하부도체가 서로 모이려는 힘, 즉 횡방향으로 변형되려는 경향이 상쇄되고 이로 인해 도체에 의해 진공인터럽터의 가동전극이 고정접점과의 중심이 틀어지는 것을 방지하여 상기 가스절연 개폐장치의 차단 성능을 높일 수 있다.

Description

가스절연 개폐장치{gas insulated switchgear}

본 고안은 가스절연 개폐장치에 관한 것으로, 특히 통전시 도체가 전자력에 의해 변형되는 것을 방지하여 차단기 성능을 높인 가스절연 개폐장치에 관한 것이다.

일반적으로 가스절연 개폐장치(GIS: Gas Insulated Switchgear)는 옥내, 외 발전소 및 변전소용으로 전기선로 상에 설치되어 정상적인 사용 상태에서 인위적으로 부하전류를 개폐할 뿐 아니라, 사고나 단락 등의 이상전류가 발생하였을 때 그 전류를 안전하게 차단하여 전력 계통과 전력 기기를 보호하는 초고압 전력계통의 개폐장치이다.

상기 가스절연 개폐장치는 6불화황(SF6) 가스로 충진 밀폐된 금속제 탱크 내에 차단기(CB), 단로기(DS), 변류기(CT), 접지개폐기(ES) 등의 개폐설비와 모선(MAIN BUS)이 설치되어 있다.

상기 차단기는 그 내부에 고정전극과 가동전극이 구비되어 상기 가동전극이 전원에 의해 상기 고정전극과 착탈되면서 전력 계통을 선택적으로 차단하게 된다.

도 1은 종래 가스절연 개폐장치의 차단기를 보인 정면도이다.

이에 도시된 바와 같이 종래의 가스절연 개폐장치의 차단기는, 차단기 커버(1)와, 상기 차단기 커버(1)에 고정되는 상부지지대(2) 및 하부지지대(3)와, 상기 상부지지대(2)에 설치되어 개폐동작을 실시하는 진공인터럽터(vacuum interrupter)(4)와, 상기 진공인터럽터(4)의 가동전극(4a)에 축방향으로 연결되어 상기 진공인터럽터(4)의 개폐에 필요한 스프링 조작기의 동력을 전달하는 전달레버(5)와, 상기 진공인터럽터(4)의 가동전극(4a)에 전원을 공급하기 위해 그 가동전극(4a)에 반경방향으로 배치되는 케이블 헤드 컨덕터(6)와, 상기 케이블 헤드 컨덕터(6)와 진공인터럽터(4) 사이를 연결하는 도체(shunt)(7)로 이루어져 있다.

상기 도체(7)는 도 1에서와 같이 플렉시블한 재질로 된 상부도체(71)와 하부도체(72)가 원호형상으로 형성되어 상하 양측에서 원형모양으로 서로 대칭되도록 설치되어 있다.

상기와 같은 종래 가스절연 개폐장치의 차단기에 있어서, 상기 선로에 전류공급이 정상상태인 경우에는 모터스프링 조작기로부터 투입동력을 공급받은 전달레버(3)가 도면의 위쪽 방향으로 움직여 진공인터럽터(4)를 오픈(open)에서 투입상태로 동작시킴으로써 주회로 전류를 안정적으로 통전시키게 된다.

반면, 지락, 단락 등의 이상상태가 발생하게 되면, 모터스프링 조작기로부터 차단동력을 공급받은 전달레버(3)가 아래로 움직여 투입에서 오픈 상태로 동작되면서 전류를 차단함으로써 계통을 안전하게 보호하게 된다.

이때, 상기 케이블 헤드 콘덕터(6)로 전류가 인가되어 도체(6)에 흐를 때, 상기 상부도체(7a)의 전자력은 아래를 향하는 반면 상기 하부도체(7b)의 전자력은 위를 향하게 된다. 그러면, 상기 상부도체(7a)와 하부도체(7b)가 펴지면서 상기 진공인터럽터(4)의 가동전극(4a)이 횡방향, 즉 상기 케이블 헤드 컨덕터에서 멀어지는 방향으로 밀리게 된다. 이로 인해, 상기 진공인터럽터(4)의 가동전극(4a)이 휘어지면서 그 진공인터럽터(4)의 가동접점(4a)과 고정접점(미도시)의 중심이 일정 편심량(e)만큼 틀어지고, 상기 가동접점(4a)과 고정접점의 접촉면에서 치우침 현상이 발생되면서 미세 부분방전에 의한 용착현상이 발생될 수 있었다.

본 고안의 목적은, 상기 상부도체와 하부도체에 전류가 인가되더라도 그 상부도체와 하부도체가 상호 전자력에 의해 변형되는 것을 방지하여 상기 진공인터럽터에서 고정접점과 가동접점 간에 정렬상태를 유지할 수 있는 가스절연 개폐장치를 제공하려는데 있다.

본 고안의 목적을 달성하기 위하여, 고정전극과 가동전극이 구비되어 개폐동작을 실시하는 진공인터럽터; 상기 진공인터럽터의 가동전극에 축방향으로 연결되어 상기 진공인터럽터의 개폐에 필요한 스프링 조작기의 동력을 전달하는 전달레버; 상기 진공인터럽터의 가동전극에 전원을 공급하기 위해 그 가동전극에 반경방향으로 배치되는 케이블 헤드 컨덕터; 상기 케이블 헤드 컨덕터와 진공인터럽터 사이를 연결하는 도체; 및 상기 도체 사이에 구비되어 그 도체의 변형을 방지하는 변형방지부재;를 포함하는 가스절연 개폐장치가 제공된다.

여기서, 상기 도체는 원호형상으로 대칭되게 형성되는 상부도체와 하부도체로 이루어지고, 상기 변형방지부재는 소정의 강성을 가지도록 형성되어 상기 상부도체와 하부도체 사이에 개재될 수 있다.

그리고 상기 변형방지부재는 상기 상부도체와 하부도체 사이에 개재되어 양쪽 도체 사이를 반경방향으로 지지하는 제1 지지부와, 상기 제1 지지부의 축방향 양측에 소정의 높이로 돌출되어 양측 도체를 축방향으로 지지하는 복수 개의 제2 지지부로 이루어질 수 있다.

그리고 상기 변형방지부재는 절연물질로 형성될 수 있다.

본 고안에 의한 가스절연 개폐장치는, 상기 상부도체와 하부도체 사이에 소정의 강성을 가지는 변형방지부재가 구비됨으로써 상기 상부도체와 하부도체가 서로 모이려는 힘, 즉 횡방향으로 변형되려는 경향이 상쇄되고 이로 인해 상기 도체에 의해 상기 진공인터럽터의 가동전극이 고정접점과의 중심이 틀어지는 것을 방지하여 상기 가스절연 개폐장치의 차단 성능을 높일 수 있다.

도 1은 종래 가스절연 개폐장치의 차단기를 보인 정면도,
도 2는 도 1에 따른 차단기에서 도체의 변형상태를 보인 정면도,
도 3은 본 발명 가스절연 개폐장치의 차단기를 보인 정면도,
도 4는 도 3의 "Ι-Ι"선 단면도,
도 5는 도 3에 따른 차단기에서 도체의 변형을 방지하는 상태를 보인 정면도,
도 6은 도 3에 따른 변형방지부재의 다른 예를 보인 정면도.

이하, 본 고안에 의한 가스절연 개폐장치를 첨부도면에 도시된 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명 가스절연 개폐장치의 차단기를 보인 정면도이고, 도 4는 도 3의 "Ι-Ι"선 단면도이며, 도 5는 도 3에 따른 차단기에서 도체의 변형을 방지하는 상태를 보인 정면도이고, 도 6은 도 3에 따른 변형방지부재의 다른 예를 보인 정면도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 고안에 의한 가스절연 개폐장치의 차단기는, 차단기 커버(1)와, 상기 차단기 커버(1)에 고정되는 상부지지대(2) 및 하부지지대(3)와, 상기 상부지지대(2)에 설치되어 개폐동작을 실시하는 진공인터럽터(vacuum interrupter)(4)와, 상기 진공인터럽터(4)의 가동전극(4a)에 축방향으로 연결되어 상기 진공인터럽터(4)의 개폐에 필요한 스프링 조작기의 동력을 전달하는 전달레버(5)와, 상기 진공인터럽터(4)의 가동전극(4a)에 전원을 공급하기 위해 상기 가동전극(4a)에 반경방향으로 배치되는 케이블 헤드 컨덕터(6)와, 상기 케이블 헤드 컨덕터(6)와 진공인터럽터(4) 사이를 연결하는 도체(shunt)(7)와, 상기 도체(7) 사이에 구비되어 그 도체(7)의 변형을 방지하는 변형방지부재(10)로 이루어진다.

도 3에서와 같이 상기 도체(7)는 원호형상으로 형성되는 상부도체(7a)와 하부도체(7b)로 이루어지고, 상기 상부도체(7a)와 하부도체(7b)는 플렉시블한 재질을 이용하여 그 상부도체(7a)와 하부도체(7b)가 상하 양측에서 서로 대칭되도록 설치된다.

도 3 및 도 4에서와 같이 상기 변형방지부재(10)는 그 전체가 수지와 같은 절연물질로 이루어지거나 또는 소정의 강성을 갖는 금속재질로 이루어지되 그 외주면에 절연물질이 코팅 형성될 수 있다.

그리고 상기 변형방지부재(10)는 도 4에서와 같이 그 외주면에 상기 상부도체(7a)와 하부도체(7b)가 지지되도록 보빈 형상으로 형성된다. 예를 들어, 상기 변형방지부재(10)는 중앙에 원통형상으로 이루어져 상기 상부도체(7a)와 하부도체(7b)를 반경방향으로 지지하도록 제1 지지부(11)가 형성되고, 상기 제1 지지부(11)의 길이방향 양측에는 그 제1 지지부(11)의 외주면에서 소정의 높이로 돌출되도록 원판모양으로 이루어져 상기 상부도체(7a)와 하부도체(7b)를 축방향으로 지지하도록 제2 지지부(12)가 형성된다.

상기 제1 지지부(11)는 도 3에서와 같이 원형 단면 형상으로 형성될 수도 있지만, 도 6에서와 같이 상기 상부도체(7a)와 하부도체(7b)의 형상을 따라 타원 단면 형상으로 형성될 수도 있다.

그리고 상기 제2 지지부(12)는 도 3 및 도 6에서와 같이 원판모양으로 형성될 수도 있지만, 경우에 따라서는 요철모양으로 돌출되도록 형성될 수도 있다.

도면중 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하였다.

상기와 같은 본 고안에 의한 가스절연 개폐장치는 다음과 같은 작용효과를 갖는다.

즉, 상기 케이블 헤드 콘덕터(6)로 전류가 인가되어 도체에 흐르게 되면, 상기 상부도체(7a)의 전자력은 아래를 향하는 반면 상기 하부도체(7b)의 전자력은 위를 향하게 된다. 그러면, 상기 상부도체(7a)와 하부도체(7b)가 서로 모이는 방향, 즉 상기 도체(7)가 횡방향으로 펴지려고 하는 경향이 발생하게 된다.

하지만, 본 고안에서와 같이 상기 상부도체(7a)와 하부도체(7b) 사이에 소정의 강성을 가지는 변형방지부재(10)가 구비되는 경우, 상기 상부도체(7a)와 하부도체(7b)가 서로 모이려는 힘, 즉 횡방향으로 변형되려는 경향이 상쇄되면서 상기 도체(7)는 원상태를 유지할 수 있게 된다. 그러면 상기 도체(7)에 의해 상기 진공인터럽터(4)의 가동전극(4a)이 횡방향으로 휘면서 상기 진공인터럽터(4)의 고정접점(미도시)과의 중심이 틀어질 때 발생될 수 있는 상기 가동접점(4a)과 고정접점의 접촉면에서의 미세 부분방전에 의한 용착현상을 미연에 방지할 수 있고 이를 통해 상기 가스절연 개폐장치의 차단 성능을 높일 수 있다.

4 : 진공인터럽터 4a : 가동전극
5 : 전달레버 6 : 케이블 헤드 콘덕터
7 : 도체 7a : 상부도체
7b : 하부도체 10 : 변형방지부재
11 : 제1 지지부 12 : 제2 지지부

Claims (4)

1. 고정전극과 가동전극이 구비되어 개폐동작을 실시하는 진공인터럽터;
   상기 진공인터럽터의 가동전극에 축방향으로 연결되어 상기 진공인터럽터의 개폐에 필요한 스프링 조작기의 동력을 전달하는 전달레버;
   상기 진공인터럽터의 가동전극에 전원을 공급하기 위해 그 가동전극에 반경방향으로 배치되는 케이블 헤드 컨덕터;
   상기 케이블 헤드 컨덕터와 진공인터럽터 사이를 연결하는 도체; 및
   상기 도체 사이에 구비되어 그 도체의 변형을 방지하는 변형방지부재;를 포함하고,
   상기 도체는 원호형상으로 대칭되게 형성되는 상부도체와 하부도체로 이루어지며,
   상기 변형방지부재는 절연물질로 이루어지고 소정의 강성을 가지도록 형성되어 상기 상부도체와 하부도체 사이에 개재되는 가스절연 개폐장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 변형방지부재는
   상기 상부도체와 하부도체 사이에 개재되어 양쪽 도체 사이를 반경방향으로 지지하는 제1 지지부와, 상기 제1 지지부의 축방향 양측에 소정의 높이로 돌출되어 양측 도체를 축방향으로 지지하는 복수 개의 제2 지지부로 이루어지는 가스절연 개폐장치.
4. 삭제

Images