KR20170117826A - 가스절연개폐기의 단로기 - Google Patents

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KR20170117826A
KR20170117826A KR1020160045747A KR20160045747A KR20170117826A KR 20170117826 A KR20170117826 A KR 20170117826A KR 1020160045747 A KR1020160045747 A KR 1020160045747A KR 20160045747 A KR20160045747 A KR 20160045747A KR 20170117826 A KR20170117826 A KR 20170117826A
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Abstract

본 발명은 소형화 설계 제작이 가능한 가스절연개폐기의 단로기를 제공하려는 것으로서, 본 발명에 따른 가스절연개폐기의 단로기는, 내부에 절연가스가 채워지는 단로기 용 외함; 상기 외함의 일 측 단에 고정적으로 설치되는 스페이서(SPACER); 상기 스페이서의 중심부에 끼워져 상기 스페이서에 의해 지지되며, 도전 재로 형성되어 전기적으로 접속될 상대의 삽입을 허용하도록 내부에 미리 결정된 길이로 형성되는 내주 벽 부(INNER CIRCUMFERENTIAL WALL PORTION)를 갖는 고정 접촉자 어셈블리; 및 상기 고정 접촉자 어셈블리에 전기적으로 접속될 상대로서, 상기 외함 내에 설치되며, 상기 고정 접촉자에 접촉하여 전기적으로 접속되는 제 1 위치와 상기 고정 접촉자로부터 분리되어 전기적으로 단절되는 제 2 위치로 이동 가능한 가동 접촉자;를 포함한다.

Description

가스절연개폐기의 단로기{DISCONNECT SWITCH FOR GAS INSULATED SWITCHGEAR}
본 발명은 가스절연개폐기에 관한 것으로, 특히 그 크기를 소형화할 수 있는 가스절연개폐기의 단로기에 관한 것이다.
종래기술의 일 예에 따른 가스절연개폐기의 단로기의 구성을 보여주는 도 1을 참조하여 설명한다.
도시된 바와 같이 종래기술에 따른 가스절연개폐기의 단로기(100)는 크게 구분하여 외함(30), 가동 접촉자 어셈블리(10) 및 고정 접촉자 어셈블리(20)를 포함하게 구성된다.
외함(30)은 탱크(tank)로도 불리는 부분이다. 외함(30)은 단로기(100)의 외형을 형성하고 내부에 육불화황(SF6)와 같은 절연가스를 봉입하여 내부 부품을 절연분위기 내에서 수납하고 보호한다.
가동 접촉자 어셈블리(10)는 도전 하우징(conductive housing)(11), 가동 접촉자(12), 절연 로드(insulated rod)(13), 칩 접촉자 조립체(chip contact assembly)(14)를 포함한다.
도전 하우징(11)은 미리 결정된 두께를 갖는 개략 알파벳 "q"형의 도전 재 외함으로서, 가동 접촉자(12)의 이동을 허용하기 위해서 내부가 비어 있고 수평형상의 원통형 부분으로 구성된 수평 부와, 상기 수평 부와 연통하고 전원 측 전력회로와 접속될 수 있으며 수직형상의 원통형 부분으로 구성된 수직 부를 포함한다.
도전 하우징(11)은 하부에 설치되는 스페이서(15)의 중심 도체(16)와 도전 재 접속 부재(예컨대 복수의 도전 재 볼트)를 통해서 접속되며, 중심 도체(16)는 예컨대 전력회로의 전원 측과 전기적으로 접속될 수 있다.
도전 하우징(11)의 상기 수평 부는 일 측면이 상기 칩 접촉자 조립체(14)에 도전 재 접속 부재(예컨대 복수의 도전 재 볼트)를 통해서 접속된다.
가동 접촉자(12)는 도전 재 봉으로 구성되고 후단이 절연 로드(13)에 접속되어 절연 로드(13)의 직선이동에 따라서 함께 직선이동 가능하다.
가동 접촉자(12)는 선단 부에 뽀족한 상대 부분이 삽입되면 벌려지고 상대 부분이 이탈하면 오므린 원상태로 복귀될 수 있게 복수의 수평 절 개 부가 구비된다.
가동 접촉자(12)는 칩 접촉자 조립체(14)의 내경 부에 구비된 도전 재 환(conductive ring)(14b)에 항상 접촉하는 상태로서, 따라서 상기 도전 재 환(14b), 칩 접촉자 조립체(14), 도전 재 접속 부재(14a), 도전 하우징(11), 도전 재 접속 부재(16a), 중심 도체(16)를 통해 전원 측으로의 전기적 접속이 이루어진다.
가동 접촉자(12)는 전진하여 상대되는 고정 접촉자 어셈블리(20)에 접촉하는 제 1 위치와 후퇴하여 고정 접촉자 어셈블리(20)로부터 분리되는 제 2 위치로 이동 가능하다.
절연 로드(13)는 가동 접촉자(12)의 후단에 접속되어 가동 접촉자(12)를 상기 제 1 위치 또는 제 2 위치로 이동하도록 구동하는 수단이다.
절연 로드(13)는 전기적 절연재로 구성되며, 모터(motor)(M) 측과 접속되어 해당 모터(M)로부터 구동력을 받는다.
상기 모터(M)의 회전력은 모터(M)의 출력 축 또는 변속 기어 부의 출력 축과 절연 로드(13) 사이에 접속되는 레버(lever)(L)에 의해서 직선 동력으로 변환되어, 절연 로드(13)를 직선이동시킨다.
칩 접촉자 조립체(14)는 소위 칩(chip) 또는 핑거(finger)로 불리는 복수의 도전재 접촉자들을 동심원(同心圓)상에 배치하고 스프링과 같은 탄성 결속수단으로 결속하여 형성된다.
칩 접촉자 조립체(14)는 가동 접촉자(12)에 항상 접촉상태를 유지한다.
고정 접촉자 어셈블리(20)는 고정 칩 접촉자 조립체(21), 지지 기대(22c), 지지 기둥(22b), 접촉 핀(contact pin)(22a), 연결 도체(23) 및 지지 애자(24)를 포함한다.
고정 칩 접촉자 조립체(21)는 가동 측의 칩 접촉자 조립체(14)와 같은 구조를 가진다. 즉, 고정 칩 접촉자 조립체(21)는 상기와 같이 소위 칩 또는 핑거로 불리는 복수의 도전 재 접촉자들을 동심원상에 배치하고 스프링과 같은 탄성 결속수단으로 결속하여 형성된다.
고정 칩 접촉자 조립체(21)의 상기 복수의 도전 재 접촉자들의 하부 면들로 이루어지는 내주 면(inner circumferential surface)은 상기 제 1 위치로 이동한 가동 접촉자(12)의 외주 면과 접촉하게 된다.
지지 기대(22c)는 도전 재로 형성되는 기대(base)로서, 예컨대 도전 재 원반(disc)으로 구성될 수 있다.
지지 기둥(22b)은 지지 기대(22c)와 일체로 형성될 수 있는 부분으로서 내부가 비어있는 원통형의 도전 재 부분으로 구성되고, 지지 기둥(22b)의 외주 면에 의해 고정 칩 접촉자 조립체(21)의 복수의 접촉자들이 환 형(ring shape)을 형성하면서 지지될 수 있다.
지지 기둥(22b)의 내 경(inner diameter)은 가동 접촉자(12)의 외경(outer diameter)보다 충분히 크게 형성된다.
접촉 핀(22a)은 일 단 부가 지지 기대(22c)에 매립 또는 나사접속되어 고정되고 타 단 부는 자유 단 부로서 가동 접촉자(12)를 마주보는 방향으로 돌출하게 마련되는 도전 재 기둥으로 구성된다.
연결 도체(23)는 복수의 도전 재 접속 볼트와 같은 접속 수단을 통해서 지지 기대(22c)와 기계적 및 전기적으로 접속된다.
연결 도체(23)는 미 도시한 추가적 연결 도체를 통해서 외함(30)의 일 측 단에 설치되는 스페이서의 중심 도체와 연결될 수 있고 해당 스페이서의 후위에 연결되는 다른 기능 부, 예컨대 접지 개폐기, 측정 부 등과 전기적으로 접속될 수 있다.
지지 애자(24)는 세라믹(ceramic)과 같은 전기적 절연재로 형성되고 연결 도체(23)의 하부에 설치되어 연결 도체(23) 및 연결 도체(23)와 연결된 고정 접촉자 어셈블리(20)의 구성 부들을 지지한다.
도 1에서 부호 31은 절연 로드(13)와 상기 레버(L)를 수용하는 구동 부 수용 외함을 지시한다.
상술한 바와 같이 구성되는 종래기술에 따른 가스절연개폐기의 단로기(100)의 동작을 설명한다.
도 1에 도시된 상태는 가동 접촉자(12)가 제 2 위치에 위치한 단로 상태(DISCONNECTION STATUS)로서, 해당 상태에서 모터(M)가 구동되어 상기 레버(L)가 예컨대 반 시계 방향으로 회동하면, 상기 레버(L)에 후단이 접속된 절연 로드(13)는 전진한다.
따라서 절연 로드(13)에 후단이 접속된 가동 접촉자(12)도 전진한다.
전진하는 가동 접촉자(12)의 선단 부는 고정 칩 접촉자 조립체(21)의 내부로 진입하고 지지 기둥(22b)의 내 경 부로 진입하여 최종적으로 접촉 핀(22a)이 삽입되어 접촉하는 상태 즉, 접속 상태(CONNECTION STATUS)가 된다.
이로서 단로기(100)의 접속 동작이 완료된다.
접속 상태에서 단로 상태로의 동작은 위와 반대로 동작한다.
즉, 모터(M)가 구동되어 상기 레버(L)가 예컨대 시계 방향으로 회동하면, 상기 레버에 후단이 접속된 절연 로드(13)는 후퇴한다.
따라서 절연 로드(13)에 후단이 접속된 가동 접촉자(12)도 후퇴한다.
후퇴하는 가동 접촉자(12)의 선단 부는 접촉 핀(22a)으로부터 분리되고 고정 칩 접촉자 조립체(21)의 내부로부터도 분리되어 최종적으로 고정 접촉자 어셈블리(20)로부터 기계적 및 전기적으로 분리된 상태가 된다.
이로서 단로기(100)의 단로 동작이 완료된다.
그러나 상술한 바와 같은 종래기술에 따른 단로기는 고정 접촉자 어셈블리(20)가 고정 칩 접촉자 조립체(21), 지지 기대(22c), 지지 기둥(22b), 접촉 핀(contact pin)(22a), 연결 도체(23) 및 지지 애자(24) 및 미 도시한 스페이서연결 도체와 스페이서까지 많은 구성 부품들로 구성되고 이들이 서로 접속 볼트와 같은 연결 수단에 의해 접속되는 구성이므로 이들의 설치를 위한 설치공간과 더불어 서로 간의 접속을 위한 작업 공간까지 필요로 하는 바, 단로기를 소형화하는 것이 곤란한 문제점이 있었다.
따라서 본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해소하는 것으로서, 본 발명의 목적은 소형화 설계 제작이 가능한 가스절연개폐기의 단로기를 제공하는 것이다.
상기 본 발명의 목적은, 가스절연개폐기의 단로기에 있어서,
내부에 절연가스가 채워지는 단로기 용 외함;
상기 외함의 일 측 단에 고정적으로 설치되는 스페이서(SPACER);
상기 스페이서의 중심부에 끼워져 상기 스페이서에 의해 지지되며, 도전 재로 형성되어 전기적으로 접속될 상대의 삽입을 허용하도록 내부에 미리 결정된 길이로 형성되는 내주 벽 부(INNER CIRCUMFERENTIAL WALL PORTION)를 갖는 고정 접촉자 어셈블리; 및
상기 고정 접촉자 어셈블리에 전기적으로 접속될 상대로서, 상기 외함 내에 설치되며, 상기 고정 접촉자에 접촉하여 전기적으로 접속되는 제 1 위치와 상기 고정 접촉자로부터 분리되어 전기적으로 단절되는 제 2 위치로 이동 가능한 가동 접촉자;를 포함하는 본 발명에 따른 가스절연개폐기의 단로기를 제공함으로써 달성될 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 양상에 따라서, 상기 고정 접촉자 어셈블리의 상기 내주 벽 부는 환형의 수용 홈 부를 구비하고, 본 발명에 따른 단로기는 상기 수용 홈 부에 끼워져 지지되며 제 1 위치로 이동한 상기 가동 접촉자에 접촉하여 전기적으로 접속될 수 있는 환형의 도전 재 스프링 접촉자를 더 포함한다.
본 발명의 바람직한 다른 일 양상에 따라서, 상기 수용 홈 부는 2개가 마련되고, 상기 스프링 접촉자도 한 쌍이 마련된다.
본 발명의 바람직한 또 다른 일 양상에 따라서, 상기 고정 접촉자 어셈블리는, 상기 내주 벽 부의 도전성이 더욱 증가되도록 상기 내주 벽 부에 피복되는 은 도금 피복 부를 더 포함한다.
본 발명의 바람직한 또 다른 일 양상에 따라서, 상기 고정 접촉자 어셈블리는, 상기 가동 접촉자가 제 1 위치에 위치하도록 진입을 허용하는 제 1 고정 접촉자 부 및 상기 제 1 고정 접촉자 부에 연결되고, 도전 재로 형성되며, 상기 단로기의 외부 측 도체와 연결될 수 있도록 내 경부가 형성된 제 2 고정 접촉자 부를 포함한다.
본 발명의 바람직한 또 다른 일 양상에 따라서, 본 발명에 따른 단로기는, 상기 제 1 고정 접촉자 부의 내주 벽 부와 상기 제 2 고정 접촉자 부의 내 경부에 각각 형성되는 환형의 수용 홈 부; 및 상기 수용 홈 부에 끼워져 지지되는 환형의 도전 재 스프링 접촉자;를 더 포함한다.
본 발명의 바람직한 또 다른 일 양상에 따라서, 상기 환형의 수용 홈 부는 2개로 구성되고, 상기 환형의 도전 재 스프링 접촉자도 한 쌍으로 구성된다.
본 발명의 바람직한 또 다른 일 양상에 따라서, 상기 고정 접촉자 어셈블리는 상기 스페이서에 접촉하는 외주 면에 요철 면 부를 구비한다.
본 발명의 바람직한 또 다른 일 양상에 따라서, 상기 제 1 고정 접촉자 부는 중심부로부터 상기 가동 접촉자를 향해서 돌출하게 형성되는 접속 핀(CONNECTING PIN)을 구비하고, 상기 가동 접촉자는 선단 부에 상기 접속 핀의 삽입에 의해 벌려지고 상기 접속 핀으로부터 이탈하면 오므린 원상태로 복귀하도록 복수의 절 개 부가 구비된다.
본 발명에 따른 가스절연개폐기의 단로기는, 고정 접촉자 어셈블리가 스페이서의 중심부에 끼워져 지지되는 구성을 가지므로, 고정 접촉자 어셈블리와 스페이서 사이의 거리가 없어지는 만큼 단로기의 크기를 대폭 축소할 수 있으며, 고정 접촉자 어셈블리를 지지하기 위한 별도의 지지부재나 스페이서까지의 연결 도체를 필요로 하지 않는 구성이고 연결을 위한 작업공간이 불요하므로 단로기의 구조가 간소화되고 고정 접촉자 어셈블리의 수용공간 높이도 낮아질 수 있는 효과를 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 가스절연개폐기의 단로기에 있어서 상기 고정 접촉자 어셈블리의 내주 벽 부는 환형의 수용 홈 부를 구비하고, 본 발명에 따른 단로기는 상기 수용 홈 부에 수용되는 환형의 도전 재 스프링 접촉자를 더 포함하므로, 접촉 핀과 가동 접촉자의 선단 부의 끼움 접속에 부가하여 환형의 도전 재 스프링 접촉자가 가동 접촉자의 외주 면에 접촉하여 전기적으로 접속될 수 있어 통전 접속 면적이 증가되므로 종래기술 대비 통전 용량이 커지고 저항으로 인한 발열을 감축할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 가스절연개폐기의 단로기에 있어서, 상기 수용 홈 부는 2개가 마련되고 상기 스프링 접촉자도 한 쌍이 마련되므로, 스프링 접촉자 하나 구성 대비하여 통전 접속 면적이 2배로 증대될 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 가스절연개폐기의 단로기에 있어서, 상기 고정 접촉자 어셈블리는, 상기 내주 벽 부에 피복되는 은 도금 피복 부를 더 포함하므로, 상기 내주 벽 부의 도전성이 더욱 증가되어 통전 용량이 증대될 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 가스절연개폐기의 단로기에 있어서, 상기 고정 접촉자 어셈블리는, 상기 가동 접촉자의 진입을 허용하는 제 1 고정 접촉자 부 및 상기 제 1 고정 접촉자 부에 연결되는 제 2 고정 접촉자 부를 포함하므로, 제 1 고정 접촉자 부로는 가동 접촉자와의 전기적 접속 및 분리가 가능하고, 제 2 고정 접촉자 부로는 단로기의 외부 다른 기능 부의 도체와 연결될 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 가스절연개폐기의 단로기에 있어서, 제 1 고정 접촉자 부와 제 2 고정 접촉자 부에는 모두 환형의 도전 재 스프링 접촉자가 구비되므로, 해당 스프링 접촉자에 의해서 접촉 면적을 증가시켜 통전 용량을 증대시키고 발열량은 감소시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 가스절연개폐기의 단로기에 있어서, 상기 환형의 수용 홈 부는 2개로 구성되고, 상기 환형의 도전 재 스프링 접촉자도 한 쌍으로 구성되므로, 1개의 스프링 접촉자를 이용한 구성 대비하여 접촉 면적 증가 및 통전 용량의 증대효과도 배가될 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 가스절연개폐기의 단로기에 있어서, 상기 고정 접촉자 어셈블리는 상기 스페이서에 접촉하는 외주 면에 요철 면 부를 구비하므로, 요철 면 부에 의해서 스페이서와 고정 접촉자 어셈블리의 마찰력이 커져서 고정 접촉자 어셈블리가 스페이서로부터 이탈 방지되는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 가스절연개폐기의 단로기에 있어서, 제 1 고정 접촉자 부는 중심부로부터 가동 접촉자를 향해서 돌출하게 형성되는 접속 핀을 구비하고, 가동 접촉자는 선단 부에 접속 핀의 삽입에 의해 벌려지고 접속 핀으로부터 이탈하면 오므린 원상태로 복귀하도록 복수의 절 개 부가 구비되므로, 가동 접촉자의 외주 면과 상기 스프링 접촉자의 접촉에 의한 통전 접속 외에 접속 핀의 가동 접촉자 선단 부 삽입 접촉에 의한 통전 접속 경로가 추가되어 통전 면적이 넓어지고 더욱 확실한 통전 접속이 이루어질 수 있는 효과를 얻을 수 있으며, 상기 절 개 부의 탄성력에 의해 상기 접속 핀과 가동 접촉자의 선단 부 접촉이 안정적으로 유지될 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 가스절연개폐기의 단로기의 구성을 보여주는 종 단면도이고,
도 2는 종래기술에 따른 가스절연개폐기의 단로기의 구성을 보여주는 횡 단면도이며,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 가스절연개폐기의 단로기의 구성을 보여주는 종 단면도로서 접속 상태를 보여주는 종 단면도이고,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 가스절연개폐기의 단로기의 구성을 보여주는 종 단면도로서 단로 상태를 보여주는 종 단면도이며,
도 5은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 가스절연개폐기의 단로기 중 스프링 접촉자의 구성을 별도로 보여주는 스프링 접촉자의 사시 도이고,
도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 가스절연개폐기의 단로기 중 스페이서의 구성을 보여주는 스페이서의 사시 도이다.
상술한 본 발명의 목적과 이를 달성하는 본 발명의 구성 및 그의 작용효과는 첨부한 도면을 참조한 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하 이하의 설명에 의해서 좀 더 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 가스절연개폐기의 단로기의 구성을 보여주는 종 단면도로서 접속 상태를 보여주는 종 단면도이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 가스절연개폐기의 단로기의 구성을 보여주는 종 단면도로서 단로 상태를 보여주는 종 단면도이며, 도 5은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 가스절연개폐기의 단로기 중 스프링 접촉자의 구성을 별도로 보여주는 스프링 접촉자의 사시 도이고, 도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 가스절연개폐기의 단로기 중 스페이서의 구성을 보여주는 스페이서의 사시 도이다.
도 3 내지 도 4를 참조할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 가스절연개폐기의 단로기(100-1)는, 외함(30), 스페이서(40), 고정 접촉자 어셈블리(20) 및 가동 접촉자 어셈블리(10)를 포함하게 구성된다.
외함은 내부에 절연가스가 채워지며 단로기 구성부품들의 수납공간을 제공하는 외부 용기이다.
외함(30)은 예컨대 원통형의 철재 탱크(tank)로 구성될 수 있으며, 외함(30)의 내부에는 예컨대 6 불화 황(SF6)과 같은 절연 가스가 주입된다.
외함(30)은 가동 접촉자(12)에 구동력을 제공하는 절연 로드(insulated rod)(13)와 레버(lever) 및 모터와 같은 조작기(actuator)의 수용 공간과의 접속을 위한 도면상의 일 측(좌측)의 전방 개구 부(front opening portion)와, 예컨대 접지 개폐기와 같은 가스절연개폐기의 다른 구성 부와의 접속을 위한 도면상의 타 측(우측)의 후방 개구 부(rear opening portion)와, 전원 측 선로(예컨대 부스바)의 접속을 위한 도면상의 하부 측의 하부 개구 부와, 미 도시한 부분 방전 검출용 센서가 설치되기 위한 측방 개구 부를 포함할 수 있다.
도면에서 외함(30)의 상기 하부 개구 부에는 하부 스페이서(15)와 중심 도체(16)가 설치된다.
하부 스페이서(15)는 상기 외함(30)의 내부 실을 외부와 격리하고 내부에 채워진 절연가스를 밀폐하기 위한 수단으로 마련될 수 있다.
중심 도체(16)는 하부 스페이서(15)의 중심부에 고정 설치될 수 있는 도체로서 외부의 전원 측 도체로서 예컨대 부스바와 전기적 및 기계적으로 접속될 수 있다.
스페이서(40)는 외함(30)의 일 측 단, 도면 상 우측 단에 고정적으로 설치되며, 고정 접촉자 어셈블리(20)의 지지 수단을 제공한다.
스페이서(40)는 전기적 절연성을 갖는 재료, 실시 예상 에폭시(epoxy)로 제작될 수 있다.
도 6을 참조할 수 있는 바와 같이, 스페이서(40)는 중앙 부가 일 측에서 볼 때 오목한 개략 원추형상의 전기적 절연 재로 만들어진 지지 부재로서, 중심 통 공 부(40a)와 플랜지 부(flange portion)(42)를 포함한다.
중심 통 공 부(40a)는 스페이서(40)의 중심부에 마련되어 고정 접촉자 어셈블리 중 제 1 고정 접촉자 부(20a)의 압입을 허용한다.
플랜지 부(42)는 스페이서(40)의 반경 방향 상 외 측 부분으로서 외함(30)과의 접속을 위해 볼트, 나사와 같은 체결 수단의 관통을 허용하는 복수의 나사 체결 구 부(42a)를 포함할 수 있다.
고정 접촉자 어셈블리(20)는 상기 스페이서(40)의 중심부에 끼워져 상기 스페이서(40)에 의해 지지된다.
고정 접촉자 어셈블리(20)는, 도전 재로 형성되어 전기적으로 접속될 상대의 삽입을 허용하도록 내부에 미리 결정된 길이로 형성되는 내주 벽 부(INNER CIRCUMFERENTIAL WALL PORTION)(20a2, 20b1)를 갖는다.
상기 고정 접촉자 어셈블리(20)의 상기 내주 벽 부(20a2, 20b1)는 환형의 수용 홈 부(20a3, 20b2)를 구비한다.
바람직한 실시 예에 따라서 상기 수용 홈 부(20a3, 20b2)는 2개가 마련될 수 있다.
상기 고정 접촉자 어셈블리(20)는, 제 1 고정 접촉자 부(20a)와 제 2 고정 접촉자 부(20b)를 포함한다.
제 1 고정 접촉자 부(20a)는 내주 벽 부(20a2)를 구비하여, 상기 가동 접촉자(12)가 제 1 위치에 위치하도록 진입을 허용한다.
제 1 고정 접촉자 부(20a)는 중심부로부터 상기 가동 접촉자(12)를 향해서 돌출하게 형성되는 접속 핀(CONNECTING PIN)(20a1)을 구비한다.
접속 핀(20a1)의 가동 접촉자 선단 부 삽입 접촉에 의해 제 1 고정 접촉자 부(20a)와 가동 접촉자(12)간의 통전 접속 경로가 추가되어 통전 면적이 넓어지고 더욱 확실한 제 1 고정 접촉자 부(20a)와 가동 접촉자(12)간의 통전 접속이 이루어질 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
제 2 고정 접촉자 부(20b)는 상기 제 1 고정 접촉자 부(20a)에 연결되고, 도전 재로 형성된다.
제 2 고정 접촉자 부(20b)와 제 1 고정 접촉자 부(20a)는 서로 단 부가 맞닿은 상태에서 복수의 볼트 또는 나사와 같은 체결 부재에 의해 서로 연결될 수 있다.
제 2 고정 접촉자 부(20b)에는 상기 단로기(100-1)의 외부 측 도체(미 도시)와 연결될 수 있도록 내 경부(20b1)가 형성된다.
상기 제 1 고정 접촉자 부(20a)의 내주 벽 부(20a2)와 상기 제 2 고정 접촉자 부(20b)의 내 경부(20b1)에는 환형의 수용 홈 부(20a3, 20b2)가 각각 형성된다.
바람직한 일 실시 예에 따라서, 상기 환형의 수용 홈 부(20a3, 20b2)는 상기 제 1 고정 접촉자 부(20a)와 상기 제 2 고정 접촉자 부(20b)에 각각 2개씩 마련될 수 있다.
상기 고정 접촉자 어셈블리(20) 중 제 1 고정 접촉자 부(20a)는, 상기 내주 벽 부(20a2)의 도전성이 더욱 증가되도록 상기 내주 벽 부(20a2)에 피복되는 은 도금 피복 부(20a21)를 더 포함한다.
상기 고정 접촉자 어셈블리(20) 중 제 1 고정 접촉자 부(20a)는 상기 스페이서(40)에 접촉하는 제 1 고정 접촉자 부(20a)의 외주 면에 요철 면 부(20a4)를 구비한다. 요철 면 부(20a4)는 스페이서(40)와의 접촉하는 면적을 증대시켜서 마찰력을 증가시킴에 의해서 제 1 고정 접촉자 부(20a)를 스페이서(40)의 내경 부(상기 중심 통 공 부)에 일단 압입시킨 후에는 용이한 이탈이 방지된다.
가동 접촉자 어셈블리(10)는 도전 하우징(11), 가동 접촉자(12), 절연 로드(13), 칩 접촉자 조립체(14)를 포함한다.
도전 하우징(11)은 미리 결정된 두께를 갖는 개략 알파벳 "q"형의 도전 재 외함으로서, 가동 접촉자(12)의 이동을 허용하기 위해서 내부가 비어 있고 수평형상의 원통형 부분으로 구성된 수평 부와, 상기 수평 부와 연통하고 전원 측 전력회로와 접속될 수 있으며 수직형상의 원통형 부분으로 구성된 수직 부를 포함한다.
도전 하우징(11)은 하부에 설치되는 스페이서(15)의 중심 도체(16)와 도전 재 접속 부재(예컨대 복수의 도전 재 볼트)를 통해서 접속되며, 중심 도체(16)는 예컨대 전력회로의 전원 측과 전기적으로 접속될 수 있다.
도전 하우징(11)의 상기 수평 부는 일 측면이 상기 칩 접촉자 조립체(14)에 도전 재 접속 부재(예컨대 복수의 도전 재 볼트)를 통해서 접속된다.
가동 접촉자 어셈블리(10) 중 가동 접촉자(12)는 상기 고정 접촉자 어셈블리(20) 중 제 1 고정 접촉자 부(20a)에 전기적으로 접속될 상대로서, 상기 외함(30) 내에 설치된다.
가동 접촉자(12)는 도전 재 봉으로 구성되고 후단이 절연 로드(13)에 접속되어 절연 로드(13)의 직선이동에 따라서 함께 직선이동 가능하다.
가동 접촉자(12)는 선단 부에 뾰족한 상대 부분 즉, 상기 접속 핀(20a1)이 삽입되면 벌려지고 상대 부분 즉 접속 핀(20a1)이 이탈하면 오므린 원상태로 복귀될 수 있게 복수의 수평 절 개 부(12a)가 구비된다.
가동 접촉자(12)는 칩 접촉자 조립체(14)의 내경 부에 구비된 도전 재 환(conductive ring)(14b)에 항상 접촉하는 상태로서, 따라서 상기 도전 재 환(14b), 칩 접촉자 조립체(14), 도전 재 접속 부재(14a), 도전 하우징(11), 도전 재 접속 부재(16a), 중심 도체(16)를 통해 전원 측으로의 전기적 접속이 이루어진다.
가동 접촉자는 상기 고정 접촉자에 접촉하여 전기적으로 접속되는 제 1 위치와 상기 고정 접촉자로부터 분리되어 전기적으로 단절되는 제 2 위치로 이동 가능하다.
절연 로드(13)는 가동 접촉자(12)의 후단에 접속되어 가동 접촉자(12)를 상기 제 1 위치 또는 제 2 위치로 이동하도록 구동하는 수단이다.
절연 로드(13)는 전기적 절연재로 구성되며, 모터(motor)(도 2의 부호 M참조) 측과 접속되어 해당 모터로부터 구동력을 받는다.
상기 모터의 회전력은 모터의 출력 축 또는 변속 기어 부의 출력 축과 절연 로드(13) 사이에 접속되는 레버(lever)(도 2의 부호 L 참조)에 의해서 직선 동력으로 변환되어, 절연 로드(13)를 직선이동시킨다.
칩 접촉자 조립체(14)는 소위 칩(chip) 또는 핑거(finger)로 불리는 복수의 도전재 접촉자들을 동심원(同心圓)상에 배치하고 스프링과 같은 탄성 결속수단으로 결속하여 형성된다.
칩 접촉자 조립체(14)는 가동 접촉자(12)에 항상 접촉상태를 유지한다.
본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 가스절연개폐기의 단로기(100-1)는 환형의 도전 재 스프링 접촉자(50)를 더 포함한다.
도전 재 스프링 접촉자(50)는 상기 수용 홈 부(20a3)에 끼워져 지지되며 제 1 위치로 이동한 상기 가동 접촉자(12)에 접촉하여 전기적으로 접속될 수 있다.
도전 재 스프링 접촉자(50)는 동 재(銅 材)로 된 코일(coil)을 환 형(ring shape)으로 형성한 것으로서 표면에 은(銀)을 도금하여 구성된다.
가동 접촉자(12)가 제 1 고정 접촉자 부(20a)에 접촉하는 제 1 위치에서, 우수한 도전 접점부로서의 성능 이외에도, 도전 재 스프링 접촉자(50)는 스프링으로서의 탄성력에 의해 가동 접촉자(12)와의 접촉 압력을 안정되게 유지시킴에 따라서 저항의 감소로 인해 전력의 전달 효율이 높고 발열도 감소하는 효과를 제공할 수 있다.
도전 재 스프링 접촉자(50)는 발 실 엔지니어링(사)(Bal Seal Engineering Inc.)가 제조 판매하는 스프링 접촉자(상품명 Bal spring contact)를 시중에서 구매하여 마련될 수 있다.
상기 제 1 고정 접촉자 부(20a)와 상기 제 2 고정 접촉자 부(20b)에 각각 2개씩 마련되는 환형의 수용 홈 부(20a3, 20b1)에 대응하게, 상기 스프링 접촉자(50)도 각각의 상기 제 1 고정 접촉자 부(20a)와 상기 제 2 고정 접촉자 부(20b)에 대해 한 쌍이 마련되고, 해당 수용 홈 부(20a3, 20b1)에 끼워져 지지된다.
상술한 바와 같이 구성되는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 가스절연개폐기의 단로기(100-1)의 동작을 설명한다.
도 3에 도시된 상태는 가동 접촉자(12)가 제 2 위치에 위치한 단로 상태로서, 해당 상태에서 상기 모터가 구동되어 상기 레버가 예컨대 반 시계 방향으로 회동하면, 상기 레버에 후단이 접속된 절연 로드(13)는 전진한다.
따라서 절연 로드(13)에 후단이 접속된 가동 접촉자(12)도 전진한다.
전진하는 가동 접촉자(12)의 선단 부는 제 1 고정 접촉자 부(20a)의 내부(즉 상기 내주 벽 부)로 진입하여 최종적으로 접촉 핀(20a1)이 가동 접촉자(12)의 선단 부에 삽입되어 접촉하는 상태가 된다.
이로서 단로기(100-1)의 접속 동작이 완료된다.
접속 상태에서 단로 상태로의 동작은 위와 반대로 동작한다.
즉, 상기 모터가 구동되어 상기 레버가 예컨대 시계 방향으로 회동하면, 상기 레버에 후단이 접속된 절연 로드(13)는 후퇴한다.
따라서 절연 로드(13)에 후단이 접속된 가동 접촉자(12)도 후퇴한다.
후퇴하는 가동 접촉자(12)의 선단 부는 접촉 핀(20a1)으로부터 분리되고 제 1 고정 접촉자 부(20a)의 상기 내주 벽 부(20a2)로부터도 분리되어 최종적으로 고정 접촉자 어셈블리(20)로부터 기계적 및 전기적으로 분리된 상태가 된다.
이로서 단로기(100-1)의 단로 동작이 완료된다.
본 발명에 따른 가스절연개폐기의 단로기는, 고정 접촉자 어셈블리가 스페이서의 중심부에 끼워져 지지되는 구성을 가지므로, 고정 접촉자 어셈블리와 스페이서 사이의 거리가 없어지는 만큼 단로기의 크기를 대폭 축소할 수 있다.
또한, 고정 접촉자 어셈블리를 지지하기 위한 별도의 지지부재나 스페이서까지의 연결 도체를 필요로 하지 않는 구성이고 연결을 위한 작업공간이 불필요하므로 단로기의 구조가 간소화되고 고정 접촉자 어셈블리의 수용공간 높이도 낮아질 수 있는 효과를 제공할 수 있다.
10: 가동 접촉자 어셈블리 11: 도전 하우징
12: 가동 접촉자 13: 절연 로드
14: 칩 접촉자 조립체 15: 스페이서
16: 중심 도체 20: 고정 접촉자 어셈블리
20a: 제 1 고정 접촉자 부 20a1: 접속 핀
20a2: 내주 벽 부 20a3: 수용 홈 부
20a4: 요철 면 부 20a21: 은 도금 피복 부
20b: 제 2 고정 접촉자 부 20b1: 내 경부
20b2: 수용 홈 부
21: 고정 칩 접촉자 조립체 23: 연결 도체
24: 지지 애자 30: 외함
40: 스페이서 40a: 중심 통 공 부
42: 플랜지 부 42a: 나사 체결 구 부
50: 도전 재 스프링 접촉자 100: 단로기(종래기술)
100-1: 단로기(본 발명)

Claims (10)

  1. 가스절연개폐기의 단로기에 있어서,
    내부에 절연가스가 채워지는 단로기 용 외함;
    상기 외함의 일 측 단에 고정적으로 설치되는 스페이서(SPACER);
    상기 스페이서의 중심부에 끼워져 상기 스페이서에 의해 지지되며, 도전 재로 형성되어 전기적으로 접속될 상대의 삽입을 허용하도록 내부에 미리 결정된 길이로 형성되는 내주 벽 부(INNER CIRCUMFERENTIAL WALL PORTION)를 갖는 고정 접촉자 어셈블리; 및
    상기 고정 접촉자 어셈블리에 전기적으로 접속될 상대로서, 상기 외함 내에 설치되며, 상기 고정 접촉자에 접촉하여 전기적으로 접속되는 제 1 위치와 상기 고정 접촉자로부터 분리되어 전기적으로 단절되는 제 2 위치로 이동 가능한 가동 접촉자;를 포함하는 가스절연개폐기의 단로기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 고정 접촉자 어셈블리의 상기 내주 벽 부는 환형의 수용 홈 부를 구비하고,
    상기 수용 홈 부에 끼워져 지지되며 제 1 위치로 이동한 상기 가동 접촉자에 접촉하여 전기적으로 접속될 수 있는 환형의 도전 재 스프링 접촉자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스절연개폐기의 단로기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 수용 홈 부는 2개가 마련되고,
    상기 스프링 접촉자도 한 쌍이 마련되는 것을 특징으로 하는 가스절연개폐기의 단로기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 고정 접촉자 어셈블리는,
    상기 내주 벽 부의 도전성이 더욱 증가되도록 상기 내주 벽 부에 피복되는 은 도금 피복 부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스절연개폐기의 단로기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 고정 접촉자 어셈블리는,
    상기 가동 접촉자가 제 1 위치에 위치하도록 진입을 허용하는 제 1 고정 접촉자 부; 및
    상기 제 1 고정 접촉자 부에 연결되고, 도전 재로 형성되며, 상기 단로기의 외부 측 도체와 연결될 수 있도록 내 경부가 형성된 제 2 고정 접촉자 부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스절연개폐기의 단로기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제 1 고정 접촉자 부의 내주 벽 부와 상기 제 2 고정 접촉자 부의 내 경부에 각각 형성되는 환형의 수용 홈 부;
    상기 수용 홈 부에 끼워져 지지되는 환형의 도전 재 스프링 접촉자;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스절연개폐기의 단로기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 환형의 수용 홈 부는 2개로 구성되고,
    상기 환형의 도전 재 스프링 접촉자도 한 쌍으로 구성되는 것을 특징으로 하는 가스절연개폐기의 단로기.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 고정 접촉자 어셈블리는 상기 스페이서에 접촉하는 외주 면에 요철 면 부를 구비하는 것을 특징으로 하는 가스절연개폐기의 단로기.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 제 1 고정 접촉자 부는 중심부로부터 상기 가동 접촉자를 향해서 돌출하게 형성되는 접속 핀(CONNECTING PIN)을 구비하는 것을 특징으로 하는 가스절연개폐기의 단로기.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 가동 접촉자는 선단 부에 상기 접속 핀의 삽입에 의해 벌려지고 상기 접속 핀으로부터 이탈하면 오므린 원상태로 복귀하도록 복수의 절 개 부가 구비되는 것을 특징으로 하는 가스절연개폐기의 단로기.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112490062A (zh) * 2020-12-21 2021-03-12 瓯越电力科技有限公司 一种隔离开关的动触刀装置
CN115662822A (zh) * 2022-10-10 2023-01-31 中铁第一勘察设计院集团有限公司 一种全封闭绝缘隔离开关
CN118728710A (zh) * 2024-06-25 2024-10-01 珠海凌达压缩机有限公司 一种检测装置及压缩机

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