KR20060063720A - 퍼퍼형 가스차단기의 전류차단방법 및 그것에 사용하는퍼퍼형 가스차단기 - Google Patents

Abstract

본 발명의 과제는, 소형 및 저조작력화가 가능하고, 또한 안정되게 분출압력을 지속할 수 있는 퍼퍼형 가스 차단기의 전류차단방법 및 그것에 사용하는 퍼퍼형 가스 차단기를 제공하는 것이다.

본 발명은 중심축(5a)에 링크기구(18)를 거쳐 피스톤(6)을 연결하고, 이 링크기구(18)에 의하여 차단동작 초기에 퍼퍼 실린더(5)와 피스톤(6)을 대략 일정한 대향거리를 유지하면서 함께 차단방향으로 구동하도록 하여, 고정 아크 접촉자(1)와 가동 아크 접촉자(2) 사이의 개리와 함께 발생한 아크에 의하여 압축실(9)내의 압력 상승이 생겼다 하여도 그것이 조작기에 대한 조작반력이 되지 않도록 하고, 고정 아크 접촉자(1)가 절연노즐(3)의 슬롯부(3a)를 빠져나가는 차단동작 종기에 링크기구(18)에 의하여 피스톤(6)을 대략 고정상태로 하고, 퍼퍼 실린더(5)에 의하여 압축실(9)내의 소호가스를 압축하는 것을 특징으로 한다.

Description

퍼퍼형 가스차단기의 전류차단방법 및 그것에 사용하는 퍼퍼형 가스차단기{METHOD FOR BREAKING CURRENT IN PUFFER-TYPE GAS CIRCUIT BREAKER AND PUFFER-TYPE GAS CIRCUIT BREAKER USING THE SAME}

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 의한 퍼퍼형 가스 차단기의 투입상태를 나타내는 단면도,

도 2는 도 1에 나타낸 퍼퍼형 가스 차단기의 차단동작 도중상태를 나타내는 단면도,

도 3은 도 1에 나타낸 퍼퍼형 가스 차단기의 차단동작 종기상태를 나타내는 단면도,

도 4는 도 1에 나타낸 퍼퍼형 가스 차단기에 의한 압축실의 압력상승 특성을 나타내는 특성도,

도 5는 도 1에 나타낸 퍼퍼형 가스 차단기에 의한 압축실의 용적변화 특성을 나타내는 특성도,

도 6은 본 발명의 다른 실시형태에 의한 퍼퍼형 가스 차단기의 투입상태를 나타내는 단면도,

도 7은 도 6에 나타낸 퍼퍼형 가스 차단기의 차단동작 종기상태를 나타내는 단면도,

도 8은 본 발명의 또 다른 실시형태에 의한 퍼퍼형 가스 차단기의 단면도이다.

본 발명은, 고전압의 전력계통에 있어서의 단락전류 등을 차단하기 위하여 사용되는 차단성능이 뛰어난 퍼퍼형 가스 차단기의 전류차단방법 및 그것에 사용되는 퍼퍼형 가스 차단기에 관한 것이다.

고전압의 전력계통에 적용되는 가스 차단기로서는, 차단부의 개극동작에 관련하여 압축한 소호가스를 아크에 내뿜어 소호를 행하는 퍼퍼형 가스 차단기가 사용되고 있다. 이 종류의 종래의 퍼퍼형 가스 차단기에는 전력계통에 단락고장이 발생하여 단락전류가 흐르면 개극지령이 보내진다. 이것을 받은 퍼퍼형 가스 차단기는, 유압이나 스프링에 축적된 에너지를 사용한 조작기에 의하여 주통전로를 형성하고 있던 고정 주접촉자로부터 가동 주접촉자를 개리한 후, 고정 아크 접촉자로부터 가동 아크 접촉자를 고속으로 개리함과 동시에, 절연로드에 연결한 퍼퍼 실린더를 구동하여 퍼퍼 실린더와 피스톤에 의하여 형성한 압축실내의 소호가스를 압축하고, 이 고압화한 소호가스를 절연노즐에 의하여 아크 접촉자 사이에 점호된 아크에 분출하여 단락전류를 전류 영점에 있어서 차단하도록 구성하고 있다.

이와 같은 퍼퍼형 가스 차단기는, 안정된 높은 분출압력을 형성할 수 있는 반면, 아크 접촉자 사이에 점호된 아크의 열에 의하여 가열 팽창한 소호가스가, 압 축실 내의 소호가스를 압축하는 퍼퍼 실린더에 대하여 반력으로서 작용하기 때문에 원하는 차단성능을 확보하기 위해서는 이 반력을 극복하는 큰 조작 에너지를 가진 조작기를 사용하지 않으면 안된다. 한편, 개극시에 발생하는 아크의 열을 분출압력에 이용한 퍼퍼형 가스 차단기가 알려져 있다. 이 종류의 퍼퍼형 가스 차단기로 압축실내에 스프링에 의하여 부동적으로 배치한 부동 피스톤을 설치하여 아크열에 의한 과도한 압력 상승을 부동 피스톤의 동작으로 제어하도록 하고 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).

[특허문헌 1]

일본국 특개소63-88724호 공보

그러나, 종래의 퍼퍼형 가스 차단기에서는 스프링에 의한 부동 피스톤을 압축실내에 배치하고 있기 때문에, 차단동작 초기에 있어서의 아크열에 의한 압축실내의 과대한 압력상승을 억제할 수는 있으나, 가스압력에 의거하는 부동 피스톤의 동작특성은 불안정하여 안정된 분출을 지속시킬 수 없어, 안정된 차단성능을 얻는 것이 어렵다. 이 때문에 고전압의 전력계통에 사용하는 차단기에서는 통상의 퍼퍼형 가스 차단기와같이 소호가스 분출시에 안정된 높은 분출압력을 유지하기 위하여 퍼퍼 실린더와 피스톤에 의하여 압축실을 형성하고 차단동작에 관련하여 압축실내의 소호가스를 기계적으로 압축하는 구성을 부가할 필요가 있다. 따라서 상기한 바와 같이 차단동작에 관련된 압축실내의 압력상승과, 아크열에 의한 압축실내의 압력상승을 극복하여 차단조작을 행하는 큰 조작 에너지의 조작기가 필요하게 된다.

본 발명의 목적은, 조작기의 소형 및 저조작력화가 가능하고, 또한 안정된 높은 분출압력을 지속할 수 있는 퍼퍼형 가스 차단기의 전류차단방법 및 그것에 사용하는 퍼퍼형 가스 차단기를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 퍼퍼형 가스 차단기의 전류 차단방법은, 상기 목적을 달성하기 위하여 조작기에 의하여 개리하는 적어도 1쌍의 아크 접촉자를 가지고, 상기 조작기에 연결한 아크 접촉자에 슬라이딩 가능한 실린더 및 피스톤 중의 어느 한쪽에 연결하여 상기 아크 접촉자 사이의 개리동작에 따라 상기 실린더와 상기 피스톤으로 형성한 압축실내의 소호가스를 압축하고, 이 압축한 소호가스를 절연노즐에 의하여 안내하여 상기 아크 접촉자 사이에 발생한 아크에 내뿜어 전류차단을 행할 때에 상기 소호가스의 분출을 행하기 전에, 상기 압축실내의 용적을 대략 일정하게 유지하면서 상기 압축실의 위치를 차단방향으로 이동하는 유지공정과, 그후 상기 압축실의 용적을 축소하면서 소호가스를 압축하는 압축행정을 행하는 것을 특징으로 한다.

또 본 발명의 퍼퍼형 가스 차단기는, 소호가스를 충전한 밀폐용기내에 배치되어 서로 개리하는 적어도 1쌍의 아크 접촉자와, 이들 아크 접촉자 중 적어도 한쪽을 개리방향으로 구동하는 조작기와, 이 조작기에 연결한 아크 접촉자에 슬라이딩 가능한 실린더 및 피스톤 중의 어느 한쪽에 연결하여 상기 아크 접촉자 사이의 개리동작에 따라 상기 실린더와 상기 피스톤으로 형성한 압축실내의 소호가스를 압 축하는 압축수단과, 다른쪽의 아크 접촉자에 의하여 개구 가능하게 그 슬롯부를 거의 막음과 동시에, 상기 압축수단에 의하여 압축한 소호가스를 상기 아크 접촉자 사이에 발생한 아크에 내뿜도록 안내하는 절연노즐을 구비하고, 상기 조작기에 연결한 부분에 한쪽 끝을 연결하고, 그 다른쪽 끝을 상기 실린더 및 상기 피스톤 중의 어느 하나의 다른쪽에 연결한 링크기구를 설치하고, 이 링크기구는 상기 실린더 및 피스톤 중의 어느 하나의 다른쪽을 차단동작의 초기에 상기 조작기의 조작력을 분기하여 차단동작방향으로 구동하고, 그후 대략 정지상태로 하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 의한 퍼퍼형 가스 차단기는, 조작기로부터의 조작력을 분기하여 실린더 및 피스톤 중의 어느 하나의 다른쪽에 전달하도록 링크기구를 설치하고 있고, 이 링크기구에 의하여 어느 하나의 다른쪽을 차단동작의 초기에 차단동작방향으로 구동하고, 그후 대략 정지상태로 하도록 하고 있기 때문에 차단동작의 초기에서는 실린더 및 피스톤이 각각 차단방향으로 이동하게 되어, 종래와 같이 차단동작 초기부터 압축실내의 소호가스를 압축하는 것은 아니고, 그 시기를 늦추거나 또는 정도를 둔하게 하는 것을 용이하게 행할 수 있게 되고, 그 사이를 이용하여 아크열에 의한 압력상승을 축적하게 할 수 있다. 또한 차단동작이 가속된 시점에서는 예를 들면 피스톤을 정지상태로 하여 압축실내의 소호가스를 기계적으로 압축하기 위하여 차단동작의 초기에 있어서의 조작기에 대한 조작반력을 경감하여 조작기를 소형 및 저조작력으로 하고, 또 압축실내에서 아크열에 의한 압력상승을 이용하여 안정되고 높은 분출 가스압력을 유지하여 차단성능이 뛰어난 퍼퍼형 가스 차단 기로 할 수 있다.

이하, 본 발명의 최선의 실시형태를 도면에 의거하여 설명한다.

먼저, 본 발명에 의한 퍼퍼형 가스 차단기의 전류차단방법에 대하여 설명한다.

일반적으로 퍼퍼형 가스 차단기는, 상기한 바와 같이 접촉자 사이의 개리동작과, 압축실내의 소호가스의 압축조작을 거의 동시에 행하는 구성으로, 이 구성에 의하여 압축실내의 압력상승에 의하여 발생하는 조작반력을 극복하여 접촉자를 신속하게 절연노즐의 슬롯부로부터 빠져 나오는 위치, 즉 가스 분출을 행하는 위치까지 구동하기 위하여 강력한 조작력을 발생하는 조작기로 할 필요가 있다. 또한 압축실의 압력상승은 조작기에 의한 기계적인 압력상승에 더하여, 접촉자 사이의 개리에 의하여 발생한 아크의 열에 의한 것이 부가되기 때문에, 이들을 극복하는 강력한 조작력이 필요하게 된다. 따라서 본 발명자들은 접촉자 사이의 개리동작과 압축실내의 소호가스의 압축동작의 시간적 요소에 대하여 검토하여, 한쪽의 접촉자가 절연노즐의 슬롯부로부터 빠져 나오기 전의 차단동작 중기까지는, 압축실내의 기계적인 압축을 거의 행하지 않고 용적을 대략 일정하게 유지하면서, 이 압축실을 형성하는 실린더와 피스톤을 모두 차단방향으로 구동하는 유지공정과, 그후 압축실내의 용적을 축소하여 압축실의 소호가스를 압축하는 압축행정을 포함하도록 하였다.

이와 같은 퍼퍼형 가스 차단기의 전류차단방법에 의하면, 압축실을 형성하는 실린더와 피스톤을 함께 차단방향으로 구동하기 때문에, 이 동작을 행하고 있는 차 단동작 중기까지는 접촉자 사이의 개리에 의하여 발생한 아크의 열에 의해 압축실의 압력상승이 발생하여도 이것이 조작기에 대한 조작반력으로는 되지 않게 할 수 있다. 따라서 종래와 같이 차단동작 초기부터 급격하게 큰 조작력을 필요로 하지 않기 때문에, 조작기는 소형이고 저조작력의 것으로 할 수 있다. 또한 아크열에 의하여 압축실의 압력상승을 축적하여 그후의 아크에의 분출에 이용할 수 있다. 또 차단동작 종기에 있어서의 압축실내의 기계적인 압축을 행하는 경우는, 조작에 대한 조작반력이 발생하나, 전단의 유지공정에 의하여 차단부 가동부분의 차단방향 동작은 충분히 가속되고, 또한 한쪽의 접촉자가 절연노즐의 슬롯부로부터 빠져 나와 아크에의 분출가스 흐름이 형성되어 있기 때문에, 압축실내에 있어서의 압력값의 피크는 이미 지나 있어 큰 조작반력을 회피할 수 있고, 분출가스를 안정되게 장시간 공급하여 차단성능을 향상할 수 있다.

도 1은 상기한 퍼퍼형 가스 차단기의 전류차단방법을 실현한 본 발명의 일 실시형태에 의한 퍼퍼형 가스 차단기를 나타내는 단면도이다.

소호가스를 충전한 도시 생략한 밀폐용기내에, 퍼퍼형 가스 차단부가 구성되어 있고, 한쪽의 단자에 접속한 아크발생부가 되는 고정 아크 접촉자(1)와, 그 바깥 둘레부에 주통전로를 형성하는 고정 주접촉자(4)가 배치되어 있다. 이것에 대하여 다른쪽 단자에는 상세한 도시를 생략한 퍼퍼 실린더(5)가 전기적인 접속을 유지한 상태로 수평방향으로 이동 가능하게 배치되고, 이 퍼퍼 실린더(5)의 어깨부에 가동 주 접촉자(7)가, 또 중심축(5a)에 가동 아크 접촉자(2)가 각각 설치되어 있다. 퍼퍼 실린더(5)의 중심축(5a)에는 절연로드(8)를 거쳐 도시 생략한 조작기가 연결되고, 이 조작기에 의하여 가동 주접촉자(7) 및 가동 아크 접촉자(2)에 개폐 조작력을 전달한다. 퍼퍼 실린더(5)의 내면에는 슬라이딩 가능한 관계로 피스톤(6)이 배치되고, 이 피스톤(6)과 퍼퍼 실린더(5)에 의하여 압축실(9)을 형성하고 있으며, 이 피스톤(6)은 링크기구(18)를 거쳐 조작기에 이르는 중심축(5a)에 연결되어 있다.

이 링크기구(18)는, 조작기에 의한 차단 조작력을 분기하여 피스톤(6)에 전달하는 것으로, 차단동작을 개시하는 차단동작 초기부터 고정 아크 접촉자(1)가 절연노즐(3)의 슬롯부(3a)를 빠져 나가기까지의 차단동작 중기까지 퍼퍼 실린더(5)와의 대향거리를 대략 일정하게 유지하여 압축실(9)내의 용적을 거의 일정하게 유지하도록 피스톤(6)을 구동하고, 그후 차단동작 종기에는 압축실(9)내의 소호가스를 압축하도록 피스톤(6)을 대략 고정상태로 하는 일련의 동작특성을 나타내도록 구성하고 있다. 피스톤(6)과 퍼퍼 실린더(5)의 대향거리를 거의 일정하게 유지한다는 것은, 압축실(9)내의 소호가스를 기계적으로 압축하는 것을 적극적으로는 행하지 않는다는 것으로, 양자를 차단방향으로 대략 동일한 속도로 구동하는 경우는 물론, 차단동작 초기에 압축실(9)내의 용적을 확대하는 방향으로 피스톤(6)을 구동하는 경우, 또 차단동작 초기에 압축실(9)내의 용적을 확대하는 방향으로 피스톤(6)을 구동하고, 이어서 차단동작 중기에 퍼퍼 실린더(5)와의 대향거리를 거의 일정하게 유지하여 압축실(9)내의 용적을 대략 일정하게 유지하도록 피스톤(6)을 구동하는 것도 포함하고 있다.

이 링크기구(18)는, 대략 く자형상의 링크(7)와 L 자형상의 레버(16)를 피스 톤(6)과 중심축(5a) 사이에 연결하여 구성하고 있고, 보다 상세하게는 링크(7)의 한쪽 끝을 피스톤(6)에 기계적으로 연결하고, 이 링크(7)의 다른쪽 끝에 L자형상 레버(16)의 한쪽 끝을 연결하고, 레버(16)의 다른쪽 끝에 형성한 타원홈 내의 핀에 의하여 중심축(5a)에 연결하고 있다. 상기한 퍼퍼 실린더(5)는, 중심축(5a) 및 절연로드(8)와 기계적으로 직결되어 절연로드(8)와 동일한 동작특성을 나타내는 것에 대하여, 피스톤(6)은 레버(16) 및 링크(7)로 구성한 링크기구(18)에 의하여 절연로드(8)와는 다른 동작특성을 나타내도록 하고 있다.

지금, 도시 생략한 조작기에 의하여 절연로드(8)를 오른쪽으로 구동하면 먼저 고정 주접촉자(4)로부터 가동 주접촉자(7)가 개극하고, 이어서 고정 아크 접촉자(1)로부터 가동 아크 접촉자(2)가 개극한다. 이 차단동작 초기에 있어서 퍼퍼 실린더(5)는 이 동작과 함께 압축실(10)내의 소호가스를 압축하려고 하는 방향으로 이동하나, 피스톤(6)은 고정이 아니라 링크기구(18)를 거쳐 절연로드(8)에 연결되어 있기 때문에, 링크기구(18)에 의하여 퍼퍼 실린더(5)와 동일한 방향으로 퍼퍼 실린더(5) 보다도 약간 빠른 속도로 이동하게 된다. 이 때문에 압축실(10)내의 소호가스의 압력상승 특성은 종래와는 다르다.

여기서는 절연로드(8)와 함께 중심축(5a)이 차단방향으로 동작하면 퍼퍼 실린더(5)는 종래와 마찬가지로 조작기의 사양에 따라 차단방향으로 동작하는 것에 대하여, 피스톤(6)은 링크기구(18)에 의해 특유의 움직임을 한다. 즉, 중심축(5a)은 레버(16)와의 연결부의 타원홈을 이동하면서 레버(16)를 반시계방향으로 회전하게 되고, 이때의 레버(16)의 회전은, 도 2에 나타내는 바와 같이 레버(16)와 링크 (7)의 연결부를 차단방향으로 이동하게 되고, 이것은 링크(7)을 거쳐 피스톤(6)에 전달된다. 이와 같이 하여 피스톤(6)은 레버(16) 및 링크(7)로 구성한 링크기구에 의하여 퍼퍼 실린더(5)와 동일한 방향으로 이동하게 된다.

또한 도 2에서 알 수는 바와 같이 차단동작 초기에 있어서의 피스톤(6)의 차단방향으로의 동작은, 퍼퍼 실린더(5)보다도 약간 일찍 차단방향으로 이동하게 된다. 이 때문에 고정 아크 접촉자(1)가 절연노즐(3)의 슬롯부(3a)를 빠져 나오기 직전까지의 차단동작 중기까지에는, 퍼퍼 실린더(5) 및 피스톤(6)의 상대적인 위치관계는, 투입상태를 나타낸 도 1의 경우보다도 피스톤(6)이 퍼퍼 실린더(5)로부터 멀어져 있고, 압축실(9)의 용적은 투입상태를 나타낸 도 1의 경우보다도 확대되어 있다. 이 설명으로부터 알 수 있는 바와 같이 피스톤(6)을 퍼퍼 실린더(5)보다도 빠르게 차단방향으로 구동하는 것은, 압축실(9)내의 용적을 증대하는 것이고, 압축실(9)내의 소호가스를 기계적으로는 압축하지 않는 것이다.

차단전류가 큰 경우, 고정 아크 접촉자(1)와 가동 아크 접촉자(2) 사이의 개리와 함께 발생한 아크에 의하여, 그 근방의 온도상승과 압력상승이 생겨 압축실(9)내의 압력도 상승하나, 차단동작 초기 및 차단동작 중기에 있어서는 퍼퍼 실린더(5)및 피스톤(6)은 상대적인 위치관계를 유지하면서 함께 차단방향으로 이동하기 때문에 압축실(9)내에서는 기계적인 압축이 행하여지지 않으므로 조작기에 대한 조작반력으로는 되지 않는다. 용적을 확대한 압축실(9)은, 아크열에 의한 급격한 압력상승을 충분히 흡수하여 이것을 유지할 수 있다.

이와 같이 하여 종래와 같이 압축실(9)내의 기계적인 압축에 의한 압력상승 에 아크열에 의한 압력상승이 부가되여 조작기에 대하여 과대한 조작반력을 발생하게는 되지 않는다. 종래는 이 과대한 압력상승을 극복하여 차단방향으로 구동하는 조작력을 발생하는 대형의 조작기가 필요하였으나, 상기한 구성에 의하여 조작반력을 경감하여 소형이고 저조작력의 조작기를 사용한 퍼퍼형 가스 차단기를 실현할 수 있다.

상기한 바와 같이 차단동작 초기부터 차단동작 중기에 이르기까지 링크기구(18)는 피스톤(6)을 퍼퍼 실린더(5)로부터 소정의 거리만큼 멀어지는 방향으로 구동하나, 전체적으로는 퍼퍼 실린더(5)와의 대향거리를 대략 일정하게 유지하여 압축실(9)내의 용적을 거의 일정하게 유지한다는 범위내에서 피스톤(6)을 차단방향으로 구동하게 된다. 이 설명으로부터 알 수 있는 바와 같이 다른 실시형태에서는 링크기구(18)를 차단동작 초기에만 피스톤(6)을 퍼퍼 실린더(5)로부터 소정의 거리만큼 멀어지는 방향으로 구동하고, 차단동작 중기에서는 퍼퍼 실린더(5)와의 대향거리를 거의 일정하게 유지하여 압축실(9)내의 용적을 대략 일정하게 유지하도록 피스톤(6)을 차단방향으로 구동하게 구성하여도 좋다.

어느 쪽의 경우도 차단동작 중기까지 압축실(9)내는 아크에 의하여 압력상승하고 있으나, 퍼퍼 실린더(5)와 피스톤(6)이 함께 대략 동일한 방향으로 이동하고 있기 때문에, 조작기에 대한 조작반력은 발생하고 있지 않다. 따라서 차단동작 초기부터 차단동작 중기까지 조작반력을 경감함으로써 소형이고 저조작력의 조작기로 할 수 있고, 또한 조작기에 의한 기계적인 압축실(9)내의 소호가스의 압축을 거의 행하고 있지 않기 때문에, 이 면에서도 종래에 비하여 조작기를 저조작력이고 소형 인 것으로 할 수 있다.

그러나 차단동작 종기, 즉 도 2에 나타내는 바와 같이 고정 아크 접촉자(1)가 절연노즐(3)의 슬롯부(3a)를 빠져 나오면, 이 때를 대략 경계로 하여 링크기구(18)는 피스톤(6)을 퍼퍼 실린더(5)에 대하여 고정상태로 한다. 이 때문에 퍼퍼 실린더(5)와 피스톤(6) 사이의 대향거리는 서서히 감소하여, 차단동작 종기에서는 압축실(9)내의 소호가스가 기계적으로 압축시키게 된다. 즉 차단동작 종기가 되면 레버(16)와 링크(7)의 연결부는, 도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이 피스톤(6)과 링크(7)의 연결부를 중심으로 하여 곡선운동하게 된다. 이 때문에 피스톤(6)은 도 2와 그후의 상태를 나타내는 도 3과의 비교로부터 알 수 있는 바와 같이 차단방향으로의 이동은 저지되어 거의 고정상태가 된다. 이때 레버(16)와 중심축(5a)과의 연결부에 타원홈이 형성되어 있기 때문에, 결국 중심축(5a)만이 더욱 차단동작방향으로 진행하게 된다. 이와 같이 하여 레버(16)와 링크(7)의 연결부의 차단방향으로의 이동은 대략 저지되고, 피스톤(6)의 차단방향으로의 이동도 거의 저지되기 때문에, 이 차단동작 종기에 있어서는 중심축(5a)의 차단방향으로의 이동은 퍼퍼 실린더(5)에 의하여 압축실(9)내의 소호가스를 압축하게 된다.

이 압축실(9)내의 소호가스의 압축을 행하는 시점에서는, 고정 아크 접촉자(1)가 절연노즐(3)의 슬롯부(18)를 거의 빠져 나와 있고, 압축실(9)로부터 슬롯부(3a)를 거쳐 주위로 흐르는 분출 가스 흐름이 형성되기 때문에, 압축실(9)내에서의 압력 피크가 발생하는 것은 차단동작 종기 이전이고, 압축실(9)내의 압력 피크는 지난 것이 된다. 또 조작기에 의한 차단부 가동부분은 충분히 가속되어 차단방향 으로 동작하고 있다. 따라서 상기한 바와 같이 링크기구(18)와 피스톤(6)의 동작에 의하여 조작반력을 경감하여 소형으로 한 조작기이어도 차단동작 종기 이후에 있어서의 압축실(9)내에서의 소호가스의 압축을 용이하게 행할 수 있다. 그후 차단전류는 전류 영점을 맞이하여 차단된다.

도 4는 상기한 퍼퍼형 가스 차단기의 차단동작시에 있어서의 조작반력의 변화를 나타내는 특성도이다.

조작반력 곡선(19)은, 종래의 기계적인 압축에 의한 조작반력의 시간변화를 나타내고 있다. 종래의 퍼퍼형 가스 차단기는 압축실을 구성하는 피스톤이 고정이었기 때문에, 퍼퍼 실린더가 차단방향으로 이동하면 압축실내의 소호가스는 압축되고, 또 아크 접촉자 사이의 개리에 따라 발생한 아크의 열에 의해 압축실내의 압력상승이 부가되고, 이 압력이 퍼퍼 실린더의 차단방향으로의 이동을 행하는 조작기에 대하여 조작반력으로서 작용한다. 이 때문에 차단조작을 행하는 조작기는, 이 조작반력을 극복하도록 초기부터 큰 조작력을 발생하는 대형의 것으로 하지 않으면 안되었다.

이것에 대하여 본 실시형태에 의한 퍼퍼형 가스 차단기에 있어서의 조작반력은, 조작반력 곡선(20)에 나타내는 바와 같이 된다. 즉, 차단동작 초기의 단계부터 차단동작 중기에 이르기까지 퍼퍼 실린더(5)와 피스톤(6)과의 대향거리를 거의 일정하게 하면서 함께 차단방향으로 이동하기 때문에, 압축실(9)내의 압력은 조작기에 대하여 조작반력으로는 되지 않는다. 차단동작 종기에서는 압축실(9)내의 소호가스의 기계적인 압축이 행하여지나, 조작반력 곡선(20)에 나타내는 바와 같이 차단동작 종기에서는 차단부의 가동부분의 차단방향 동작은 충분히 가속되고, 또한 고정 아크 접촉자(1)가 절연노즐(3)의 슬롯부(18)를 빠져 나오고 있기 때문에, 소형의 조작기이어도 기계적인 압축에 의하여 압축실(9)내의 급속한 압력상승을 얻을 수 있다. 따라서 본 실시형태에서 사용하는 조작기로서는, 차단동작 초기부터 큰 조작력을 발생하는 것이 아니어도 좋고, 소형이고 저조작력의 것으로 할 수 있다.

다음에 조작반력 곡선(20)에서는 차단동작 중기에 이르기까지 조작반력이 음(-)으로 되어 있는 것에 대하여 도 2를 사용하여 설명한다.

압축실(9)내에서 큰 압력상승이 발생하였다 하여도, 퍼퍼 실린더(5)와 피스톤(6)이 거의 일정한 대향거리를 유지하면서 함께 차단방향으로 이동하기 때문에 조작기에 대하여 조작반력이 되지 않는 것을 앞에 설명하였으나, 이 압축실(9)내의 압력에 의한 수압력이 피스톤(6)에 작용한 경우, 피스톤(6)은 차단방향으로 구동력을 받는다. 여기서 피스톤(6)은 차단동작방향으로 이동 가능하게 구성되어 있고, 또 링크기구(18)를 거쳐 중심축(5a)에 기계적으로 연결되어 있다.

따라서 이 피스톤(6)의 구동력은, 링크기구(18)를 거쳐 중심축(5a)을 차단방향으로 구동하게 작용하고, 조작기에 대하여 차단방향의 힘을 부여하게 되어 조작반력 곡선(20)은 차단동작 중기에 이르기까지 조작반력이 음(-)으로 되어 있다. 바꿔 말하면 피스톤(6)을 압축실(9)내의 압력에 의하여 압축실(9)의 용적을 확대하는 방향으로 이동 가능하게 구성하고, 또 링크기구(18)는 피스톤(6)이 압축실(9)의 용적을 확대하는 방향으로 이동하였을 때, 조작기에 연결한 부분에 차단동작방향의 힘을 전달하도록 구성하였기 때문에, 아크에 의하여 압축실(9)내에 과대한 압력상 승이 생겼다 하여도 이것에 의한 수압력이 피스톤(6)에 작용하였을 때, 링크기구(18)에 의하여 조작기에 연결한 부분에 차단동작방향의 힘을 전달하게 되어, 조작기에 의한 차단조작력에 대하여 부하가 되지 않는다. 이 때문에 종래에 비하여 조작기를 소형 및 저조작력으로 할 수 있고, 아크열에 의한 압력상승을 분출가스에 이용할 수 있다.

도 5는 상기한 퍼퍼형 가스 차단기의 차단동작시에 있어서의 압축실(9)내의 용적변화를 나타내는 특성도이다.

종래의 단순한 기계적 압축만의 겅우, 특성곡선(21)에 나타내는 바와 같이 압축실은 차단동작과 함께 직선적으로 용적을 축소한다. 이것에 대하여 도 1에 나타낸 퍼퍼형 가스 차단기와 같이 링크기구(18)를 사용하여 차단동작 초기부터 차단동작 중기에 걸쳐 퍼퍼 실린더(5)와 피스톤(6)을 소정의 대향거리를 유지하면서 함께 차단방향으로 구동하면 특성곡선(22)에 나타내는 바와 같이 고정 아크 접촉자(1)가 절연노즐(3)의 슬롯부(3a)를 거의 빠져 나가는 위치(B)에 도달하기까지의 차단동작 초기 및 차단동작 중기까지는, 압축실(9)의 용적을 거의 일정하게 유지하고, 한편 고정 아크 접촉자(1)가 절연노즐(3)의 슬롯부(3a)를 거의 빠져 나오는 위치(B) 이후의 차단동작 종기에서는 차단부 가동부분이 이미 충분히 가속되어 차단방향으로 구동되고 있기 때문에 급속하게 압축실(9)의 용적을 축소하게 된다.

도 4에 나타낸 압력상승 곡선(20)은 상기한 레버(16) 및 링크(7)로 구성한 링크기구(18)의 구체적인 구성에 의해서도 다소 다르다. 이 링크기구(18)로서는 차단동작 초기에 피스톤(6)을 퍼퍼 실린더(5)와 거의 동등한 속도로 차단방향으로 구동하거나, 차단동작 초기에 피스톤(6)을 퍼퍼 실린더(5)보다도 다소 느린 속도로 차단방향으로 구동하거나 하도록 하여도 거의 동일한 효과를 얻을 수 있다.

도 5에 나타낸 특성곡선(23)은 차단동작 초기에 피스톤(6)을 퍼퍼 실린더(5)보다도 다소 느린 속도로 차단방향으로 구동하도록 레버비 등을 선정한 링크기구(18)를 채용한 경우를 나타내고 있다. 이 경우, 차단동작의 개시부터 고정 아크 접촉자(1)가 가동 아크 접촉자(2)로부터 개리하는 위치(A)까지는 압축실(9)의 용적을 다소 축소하나, 압축실(9)의 용적을 거의 일정하게 유지하여 함께 차단방향으로 구동하는 구성의 범위내이다. 이와 같은 링크기구(18)에서도 상기한 실시형태의 경우와 거의 동일한 효과를 기대할 수 있다. 그러나 차단동작 초기에 있어서의 피스톤(6)의 차단방향으로의 동작이 완만해질 수록 압축실(9)의 압력상승 특성은 종래의 것에 근접해 가기 때문에, 도 5에 나타낸 특성곡선(22)과 특성곡선(23)의 대략 사이가 되는 특성을 가지도록 링크기구(18)를 설계하는 것이 좋다.

상기한 실시형태에 의한 퍼퍼형 가스 차단기에서는 조작기에 연결한 부분, 예를 들면 중심축(5a)과, 종래에서는 고정이었던 피스톤(6)과의 사이에 링크기구(18)를 설치하고, 이 링크기구(18)에 의하여 피스톤(6)을 차단방향으로 구동하고 있는 점에 주목할 수 있다. 이 구성에 의하면, 퍼퍼 실린더(5)와 피스톤(6)을 함께 차단방향으로 구동할 수 있고, 피스톤(6)의 동작특성을 여러가지 고려함으로써 아크열에 의한 압축실(9)내의 가스압력을 축적하면서 조작기에 대한 조작반력을 경감할 수 있게 된다. 이와 같이 하여 차단동작 개시 시점부터 강력한 조작력이 필요하게 되어 왔던 퍼퍼형 가스 차단기의 조작기를 소형 및 저조작력으로 하고, 또 한 안정되게 고압력을 유지하여 차단성능이 뛰어난 퍼퍼형 가스 차단기로 할 수 있다.

또한 바람직한 실시형태에서는 고정 아크 접촉자(1)가 차단동작에 의해 절연 노즐(3)의 슬롯부(3a)를 빠져 나오기 전에는, 퍼퍼 실린더(5)와 피스톤(6)의 소정의 대향거리를 거의 유지한 상태에서 함께 차단방향으로 구동하도록 하였기 때문에 압축실(9)내에서 아크열에 의한 압력상승이 생겨도 조작기에 대한 조작반력으로는 되지 않는다. 또한 이때의 차단부 가동부분의 차단동작에 의하여 차단방향동작을 충분히 가속하여 그후의 압축실(9)내에 있어서의 소호가스의 압축을 효과적으로 행할 수 있기 때문에, 차단동작 개시 시점부터 강력한 조작력을 필요로 하고 있던 퍼퍼형 가스 차단기의 조작기를 소형 및 저조작력으로 하고, 또한 안정되게 고압력을 유지하여 차단성능이 뛰어난 퍼퍼형 가스 차단기로 할 수 있다.

또 상기한 실시형태에 의한 퍼퍼형 가스 차단기에서는, 조작기에 연결한 부분, 예를 들면 중심축(5a)과, 종래에서는 고정이었던 피스톤(6)과의 사이에 링크기구(18)를 설치하고, 이 링크기구(18)에 의하여 고정 아크 접촉자(1)가 차단동작에 의해 절연노즐(3)의 슬롯부(3a)를 빠져 나오기 전에는, 퍼퍼 실린더(5)와 피스톤(6)의 소정의 대향거리를 대략 유지한 상태에서 함께 차단방향으로 구동하도록 하였기 때문에 압축실(9)내에서 아크열에 의한 압력상승이 생겨도 조작기에 대한 조작반력으로는 되지 않는다. 또한 이때의 차단부 가동부분의 차단동작에 의하여 차단방향동작을 충분히 가속하여 그후의 압축실(9)내에 있어서의 소호가스의 압축을 효과적으로 행할 수 있기 때문에, 차단동작 개시 시점부터 강력한 조작력을 필요로 하고 있던 퍼퍼형 가스 차단기의 조작기를 소형 및 저조작력으로 하고, 또한 안정되게 고압력을 유지하여 차단성능이 뛰어난 퍼퍼형 가스 차단기로 할 수 있다.

최선의 실시형태에서는 링크기구(18)에 의하여 퍼퍼 실린더(5)와 피스톤(6)의 소정의 대향거리를 거의 유지한 상태에서 함께 차단방향으로 구동하는 것은, 차단동작 초기부터 차단동작 중기까지로 하고 있으나, 고정 아크 접촉자(1)가 차단동작에 의하여 절연노즐(3)의 슬롯부(3a)를 빠져 나오기까지의 차단동작의 적어도 일부에 동일한 상태를 만들어내는 링크기구(18)로 하면, 동일한 이유로 조작기를 소형 및 저조작력으로 할 수 있고, 또한 동일한 상태 중에 아크열에 의한 압력상승분을 압축실(9)내에 축적하고, 그후의 분출에 사용할 수 있기 때문에 안정된 높은 분출압력을 지속하여 차단성능이 뛰어난 퍼퍼형 가스 차단기로 할 수 있다.

특히, 링크기구(18)에 의하여 퍼퍼 실린더(5)와 피스톤(6)의 소정의 대향거리를 대략 유지한 상태에서 함께 차단방향으로 구동하는 것은, 차단동작 초기를 포함하 도록 하면 차단동작 초기에 있어서의 급속하게 증대하는 조작기에 대한 조작반력을 대폭으로 경감할 수 있어, 소호가스의 압축을 따르는 퍼퍼형 가스 차단기의 조작기를 소형 및 저조작력으로 할 수 있다. 링크기구(18)는 차단동작의 중기까지 퍼퍼 실린더(5)와 피스톤(6)의 소정의 대향거리를 거의 유지한 상태에서 함께 차단방향으로 구동하는 상태를 유지하려고 하면, 그대로의 크기로 하지 않으면 안되나, 도시한 바와 같이 차단동작 초기에 피스톤(6)을 퍼퍼 실린더(5)보다도 차단방향으로 빠르게 동작하는 공정을 가함으로써 고정 접촉자(1)가 슬롯부(3a)를 빠져 나오기까지의 동안에, 동일 상태를 유지하는 스트로크를 크게 할 수 있기 때문에, 링크 기구(18)를 소형으로 할 수 있다.

또 상기한 링크기구(18)는, 고정 아크 접촉자(1)가 절연노즐(3)의 슬롯부(3a)를 빠져 나온 후에는 압축실(9)내의 소호가스를 압축하도록 피스톤(6)의 동작을 제어하도록 구성하면, 고정 아크 접촉자(1)가 절연노즐(3)의 슬롯부(3a)를 빠져 나온 후에 압축실(9)내의 소호가스를 압축할 수 있으므로, 안정되고 높은 분출가스압력을 유지하는 시간대가 길어져 차단성능이 뛰어난 퍼퍼형 가스 차단기를 얻을 수 있다.

또, 피스톤(6)이 압축실(9)내의 압력에 의하여 압축실(9)의 용적을 확대하는 방향으로 이동 가능하게 구성하고, 또 피스톤(6)이 압축실(9)의 용적을 확대하는 방향으로 이동하였을 때, 조작기에 연결한 부분 예를 들면 중심축(5a)에 차단동작방향의 힘을 전달하도록 중심축(5a)과 피스톤(6)과의 사이에 링크기구(18)를 연결하였기 때문에, 아크에 의하여 압축실(9)내에 과대한 압력상승이 생겼다 하여도 조작기에의한 차단조작력에 대하여 부하가 되지 않으므로, 종래의 조작기에 비하여 소형 및 저조작력의 조작기로 할 수 있다.

또, 조작기에 연결한 부분과 피스톤(6)과의 사이를, 차단동작 초기에 피스톤(6)을 퍼퍼 실린더(5)와 다른 동작특성으로 구동하는 링크기구(18)를 연결하고, 이 링크기구(18)는 조작기에 연결한 부분의 차단방향으로의 이동거리에 대한 차단동작 종기에 있어서의 압축실의 압축방향의 용적 변화율을 차단동작 초기보다도 커지도록 피스톤(6)을 구동하게 구성하였기 때문에, 확실하게 링크기구(18)에 의하여 차단동작 초기에 있어서의 압축실(9)의 압축방향의 용적 변화율을 억제하여 차단동작 초기에 있어서의 급속한 압력상승을 억제할 수 있게 되어, 종래 발생하고 있던 차단동작 초기 및 차단동작 중기에 있어서의 조작기에 대한 조작반력을 경감하여, 조작기를 소형 및 저조작력으로 할 수 있다. 또 차단동작 종기에서는 확실하게 링크기구에 의하여 압축실의 압축방향의 용적 변화율을 크게 하여 차단동작 종기에 충분한 분출을 얻을 수 있고, 안정되고 높은 분출가스압력을 유지하는 시간대가 길어지게 되어 차단성능이 뛰어난 퍼퍼형 가스 차단기를 얻을 수 있다.

또한 링크기구(18)는, 조작기에 연결한 부분의 차단방향으로의 이동거리에 대하여 고정 아크 접촉자(1)가 절연노즐(3)의 슬롯부(3a)를 거의 빠져 나오는 차단동작종기에 있어서의 압축실(9)의 압축방향의 용적 변화율을 차단동작 초기보다도 커지 도록 피스톤(6)을 구동하도록 구성하였기 때문에, 고정 아크 접촉자(1)가 절연노즐(3)의 슬롯부(3a)를 거의 빠져 나와 분출 가스 흐름이 발생하면, 그후 압축실(9)의 압력상승 피크값이 발생하지 않는 차단동작 종기에서는 조작력을 크게 하지 않고 확실하게 링크기구(18)에 의하여 압축실(9)의 압축방향의 용적 변화율을 크게 하여 차단동작 종기에 충분한 분출을 얻는 수 있고, 안정되고 높은 분출가스압력을 유지하는 시간대가 길어져 차단성능이 뛰어난 퍼퍼형 가스 차단기를 얻을 수 있다.

도 6은 본 발명의 다른 실시형태에 의한 퍼퍼형 가스 차단기를 나타내는 단면도이고, 상기한 실시형태와의 동등물에는 동일부호를 붙이고 상세한 설명을 생략한다.

퍼퍼 실린더(5)의 중심축(5a)과 피스톤(6) 사이에 링크기구(18)를 구성하고 있는 점에서는 상기한 실시형태와 동일하나, 이 링크기구(18)는 중심축(5a)에 한쪽 끝을 연결한 링크(14)와, 이 링크(14)의 다른쪽 끝을 중간부에 회전 가능하게 연결한 링크(13)와, 이 링크(13)의 한쪽 끝을 회전 가능하게 연결함과 동시에 다른쪽 끝을 피스톤(6)에 고정한 지지부재(24)로 구성하고 있다. 링크(13)는 지지부재(24)와의 연결부를 중심으로 하여 반시계방향으로 회전하였을 때, 링크(13)의 다른쪽 끝이 링크(14)에 접촉하여 그것보다도 반시계방향으로의 회전을 저지하는 스토퍼구성(15)을 가지고 있다. 또 퍼퍼 실린더(5)의 중심축(5a)에 연결한 절연노즐(3)의 기초부측에는 가동 주접촉자(7)와 일체적으로 구성되어 있어, 중심축(5a)과 동심적으로 연장된 통형상부재(25)를 연결하고 있다. 이 통형상부재(25)의 왼쪽 끝에 가동 주접촉자(7)가 구성되고, 그 오른쪽 끝측은 퍼퍼 실린더(5)와 슬라이딩 가능한 관계로 끼워 맞춰져 있다. 도 6의 투입상태에서 링크(14)는 링크(13)와 지지부재(24)와의 연결부를 중심으로 하여 링크(13)를 시계방향으로 구동하고 있고, 이것에 의하여 퍼퍼 실린더(5)의 슬라이딩부는 통형상부재(25)의 오른쪽 근처측에 위치하고 있다.

도시 생략한 조작기에 의하여 절연로드(8)를 오른쪽으로 구동하면 먼저 고정 주접촉자(4)로부터 가동 주접촉자(7)가 개극하고, 이어서 고정 아크 접촉자(1)로부터 가동 아크 접촉자(2)가 개극한다. 이때 중심축(5a)의 차단방향으로의 동작에 의하여 링크(14)도 동일한 방향으로 이동하고, 링크(13)에 대하여 지지부재(21)와의 연결부를 중심으로 하여 반시계방향으로 회전력을 준다. 이 링크(13)의 반시계방향의 회전은 퍼퍼 실린더(5)를 수압력에 의한 왼쪽의 투입방향으로 구동하게 된 다. 따라서 상기한 퍼퍼 실린더(5)의 슬라이딩부는 통형상부재(22)의 바깥 둘레면을 슬라이딩하면서 이동하여 그 왼쪽 근처측에 위치한다. 이 때문에 도 7에 나타낸 바와 같이 가동 아크 접촉자(2)가 고정 아크 접촉자(1)로부터 개리할 때까지, 즉 위치(A)에 도달하기까지의 차단동작 초기에 있어서, 압축실(9)내의 용적은 다소 확대되거나 투입상태와 거의 동일하게 유지된 것이 된다.

따라서 상기한 실시형태의 경우와 마찬가지로 링크기구(18)에 의하여 고정 아크 접촉자(1)가 차단동작에 의하여 절연노즐(3)의 슬롯부(3a)를 빠져 나오기 전에는, 퍼퍼 실린더(5)와의 소정의 대향거리를 거의 유지한 상태에서 함께 차단방향으로 구동한다는 조건을 만족하고 있고, 그 사이에 있어서의 압축실(9)내의 압력은 조작기에 대한 조작반력으로는 되지 않기 때문에, 소형이고 저조작력의 조작을 사용할 수 있게 된다. 그후 고정 아크 접촉자(1)가 절연노즐(3)의 슬롯부(3a)를 빠져 나오는 위치(B)까지 대략 동일한 상태를 유지한다.

마침내 도 7에 나타낸 고정 아크 접촉자(1)가 절연노즐(3)의 슬롯부(3a)를 거의 빠져 나오는 위치(B)에 도달하는 차단동작 종기가 되면 도 7에 나타낸 바와 같이 링크(14)의 자유단측의 스토퍼기구(15)가 링크(13)에 접촉하여 반시계방향의 회전이 저지된다. 그렇게 하면 중심축(5a)에 퍼퍼 실린더(5)가 직결된 상태가 되고, 그 후 양자는 일체적으로 차단방향으로 동작하게 된다. 이때부터 차단동작 종기에 있어서, 퍼퍼 실린더(5)는 피스톤(6)과의 대향거리를 축소하게 되고, 압축실(9)내의 소호가스를 조작기에 의하여 기계적으로 압축한다. 이 압축실(9)내의 소호가스의 압축을 행하는 시점에서는 고정 아크 접촉자(1)가 절연노즐(3)의 슬롯부 (18)를 빠져 나와 있어 압축실(9)에 있어서의 압력 피크는 생기지 않고, 또한 조작기에 의한 차단부가동부분이 차단방향으로 충분히 가속되어 있기 때문에, 왼쪽에 기재한 실시형태와 마찬가지로 비교적 작은 조작력으로 압축실(9)내의 유효한 압축을 행할 수 있다.

이 실시형태에 있어서의 퍼퍼형 가스 차단기도, 압축실(9)의 용적을 그다지 바꾸지 않도록 퍼퍼 실린더(5)와 피스톤(6)을 소정위치에 유지하면서 함께 차단방향으로 구동하는 링크기구(18)를 설치하였기 때문에, 압축실(9)내에 아크열에 의한 압력상승이 생겼다 하여도 조작기에 대한 조작반력은 거의 작용하지 않는다. 이 때문에 압축실(9)내에서 아크열에 의한 압력상승이 생긴 상태에서 기계적으로도 압축실(9)내를 압축하고 있던 종래의 조작기에 비하여 소형 및 저조작력으로 할 수 있다. 또한 고정 아크 접촉자(1)가 절연노즐(3)의 슬롯부(3a)를 빠져 나온 후에 압축실(9)내의 소호가스를 압축하는 공정이 포함되어 있기 때문에, 안정되고 높은 분출 가스압력을 유지하는 시간대가 길어져 차단성능이 뛰어난 퍼퍼형 가스 차단기를 얻을 수 있다. 이들 각 실시형태의 설명으로부터 알 수 있는 바와 같이 압축실(9)의 용적을 그다지 바꾸지 않도록 퍼퍼 실린더(5)와 피스톤(6)을 소정위치에 유지하면서 함께 차단방향으로 구동하는 링크기구(18)는 여러가지의 구성을 채용할 수 있다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시형태에 의한 퍼퍼식 가스 차단기를 나타내는 단면도이고, 상기한 실시형태와의 동등물에는 동일부호를 붙이고 상세한 설명을 생략한다.

가동측은 도 1에 나타낸 실시형태와 거의 동일한 구성이나, 고정측은 다른 구성으로 되어 있다. 상기한 실시형태에서는 고정 아크 접촉자(1)와 가동 아크 접촉자(2)에 의하여 개리시에 아크를 발생시키는 아킹 콘택트를 구성하였으나, 여기서는 가동 아크 접촉자를 제 1 아크 접촉자(2)로 하고, 고정 아크 접촉자를 가동 제 2 아크 접촉자(30)로 하고, 조작기에 연결된 차단부 가동부분과 이 제 2 아크 접촉자(30)와의 사이를, 제 2 아크 접촉자(30)를 제 1 아크 접촉자(2)로부터 개리하는 방향으로 구동하도록 조작력을 전달하는 링크 구동기구에 의하여 연결되어 있다.

이 링크 구동기구는, 절연노즐(3)에 있어서의 분출 가스 흐름에 영향을 주지 않는 부분에 설치한 고정부재(25)와, 이 고정부재(25)에 한쪽 끝을 연결한 링크(26)와, 이 링크(26)의 다른쪽 끝을 그 한쪽 끝에 연결함과 함께 적당한 고정부재에 중간부를 회전 가능하게 지지한 레버(27)와, 레버(27)의 다른쪽 끝에 링크(28)를 거쳐 연결한 가동부재(29)를 가지고 있다. 이 가동부재(29)에 고정아크 접촉자에 대응하는 제 2 아크 접촉자(30)를 연결하고 있고, 레버(27)의 시계방향의 회전에 의하여 제2 아크 접촉자(30)를 아크 접촉자(2)와의 접촉방향으로, 또 레버(27)의 반시계방향의 회전에 의하여 제 2 아크 접촉자(30)를 아크 접촉자(2)로부터 개리하는 방향으로 구동하도록 구성하고 있다.

도시 생략한 조작기에 의하여 차단동작을 행하면, 압축실(9)측은 도 1에 나타낸 실시형태의 경우와 마찬가지로 동작하나, 차단동작 초기에 있어서 절연노즐(3)이 차단방향으로 동작하면 고정부재(25) 및 링크(26)을 거쳐 레버(27)는 반시계 방향으로 회전되고, 링크(28)를 거쳐 가동부재(29)를 왼쪽의 개리방향으로 구동한다. 이것에 의하여 제 2 아크 접촉자(30)도 왼쪽의 개리방향으로 구동되어, 제 1 아크 접촉자(2)와 제 2 아크 접촉자(30) 사이의 상대적 개리속도가 빨라진다.

이와 같이 제 1 아크 접촉자(2)와 제 2 아크 접촉자(30) 사이의 상대적 개리 속도를 높임으로써, 차단동작 초기에 있어서의 동작속도의 상승을 억제하여 조작기 자체를 소형으로 할 수 있고, 또한 차단성능을 향상시킬 수 있기 때문에, 퍼퍼 실린더(5) 및 피스톤(6)으로 이루어지는 압축실(9)을 도시하는 바와 같이 소형으로 할 수 있다. 또 제 1 아크 접촉자(2) 및 제 2 아크 접촉자(30)의 양자에 의하여 차단동작종기의 소정의 개리거리를 확보하기 때문에, 제 1 아크 접촉자(2)의 개리동작거리는 도 1의 경우부터도 작아지고, 이것에 대응하여 링크기구(18)도 소형으로 할 수 있다.

여기서는 상세한 도시를 생략하고 있으나, 제 2 아크 접촉자(30)를 구동하는 링크 구동기구에 타원구멍에 의한 유극이 있는 연결부를 형성하거나 링크비를 적절하게 선정하거나 하여, 퍼퍼 실린더(5)에 의한 압축실(9)내의 압력상승특성과, 제 2 아크 접촉자(30)가 절연노즐(3)의 슬롯부(3a)를 빠져 나오는 타이밍을 고려할 수도 있다.

일반적으로 퍼퍼형 가스 차단기에서는 차단동작에 관련되어 압축실(9)내의 소호가스를 압축하도록 실린더와 피스톤의 조합으로 이루어지는 압축장치를 가지고 있으나, 이 압축장치로서의 실린더 및 피스톤은 어느 것을 가동측에 연결하여도 좋다. 또 차단동작 초기부터 차단동작 중기에 있어서 압축실(9)내의 용적을 확대하 는 방향 또는 급속한 압축을 저지하는 방향으로 피스톤(6)을 구동하는 링크기구(18)는, 상기한 동작특성을 만족하면 도시한 구성 이외의 것을 사용하여도 좋다.

본 발명에 의한 퍼퍼형 가스 차단기는, 상기한 실시형태에서 나타낸 이외의 구성의 퍼퍼형 가스 차단기에도 적용할 수 있다.

본 발명에 의한 퍼퍼형 가스 차단기의 전류차단방법은, 지금까지와 같이 차단동작의 아주 초기부터 차단동작 종기까지 압축실내의 소호가스를 연속적으로 압축하는 것은 아니고, 소호가스의 분출을 행하기 전에 압축실내의 용적을 대략 일정하게 유지하면서 압축실의 위치를 차단방향으로 이동하는 유지공정을 가지고 있기 때문에, 압축실내에 아크열에 의한 압력상승이 생겼다 하여도 그것이 조작기에 대한 반력으로서 작용하지 않기 때문에, 조작기를 소형 및 저조작력으로 할 수 있다. 또한 그후에 압축실의 용적을 축소하여 소호가스를 압축하는 공정을 가지고 있기 때문에, 유지공정에 의하여 차단부 가동부분이 차단방향으로 충분히 가속된 시점에서, 기계적인 압축이 행하여지게 되고, 이 압축된 소호가스와 아크열에 의해 압력 상승한 소호가스를 분출에 이용할 수 있어, 안정되고 높은 분출 가스압력을 긴 시간 유지하여 차단성능이 뛰어난 퍼퍼형 가스 차단기를 얻을 수 있다.

Claims (13)

1. 퍼퍼형 가스 차단기의 전류차단방법에 있어서,

   조작기에 의하여 개리하는 적어도 1쌍의 아크 접촉자를 가지고, 상기 조작기에 연결한 아크 접촉자에 슬라이딩 가능한 실린더 및 피스톤 중 어느 한쪽에 연결하여 상기 아크 접촉자 사이의 개리동작에 따라 상기 실린더와 상기 피스톤으로 형성한 압축실내의 소호가스를 압축하고, 상기 압축한 소호가스를 절연노즐에 의하여 안내하여 상기 아크 접촉자 사이에 발생한 아크에 내뿜어 전류차단을 행할 때에 상기 소호가스의 분출을 행하기 전에, 상기 압축실내의 용적을 대략 일정하게 유지하면서 상기 압축실의 위치를 차단방향으로 이동하는 유지공정과, 그후 상기 압축실의 용적을 축소하면서 소호가스를 압축하는 압축행정을 행하는 것을 특징으로 하는 퍼퍼형 가스 차단기의 전류차단방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 절연노즐은 다른쪽의 아크 접촉자에 의하여 그 슬롯을 막고, 차단동작에 의하여 상기 다른쪽의 아크 접촉자가 상기 슬롯으로부터 빠져 나왔을 때에 상기 압축실로부터 상기 슬롯을 거쳐 분출류를 형성하게 하고, 상기 유지공정은 상기 다른쪽의 아크 접촉자가 상기 슬롯으로부터 빠져 나오기까지의 적어도 일부에서 실시되는 것을 특징으로 하는 퍼퍼형 가스 차단기의 전류차단방법.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 유지공정은, 상기 압축실의 용적을 확대하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 퍼퍼형 가스 차단기의 전류차단방법.
4. 퍼퍼형 가스 차단기에 있어서,

   소호가스를 충전한 밀폐용기내에 배치되어 서로 개리하는 적어도 1쌍의 아크 접촉자와, 이들 아크 접촉자 중 적어도 한쪽을 개리방향으로 구동하는 조작기와, 상기 조작기에 연결한 아크 접촉자에 슬라이딩 가능하게 실린더 및 피스톤 중의 어느 한쪽에 연결하여 상기 아크 접촉자 사이의 개리동작에 따라 상기 실린더와 상기 피스톤으로 형성한 압축실내의 소호가스를 압축하는 압축수단과, 다른쪽의 아크 접촉자에 의하여 개구 가능하게 그 슬롯부를 거의 막음과 동시에, 상기 압축수단에 의해 압축한 소호가스를 상기 아크 접촉자 사이에 발생한 아크에 내뿜도록 안내하는 절연노즐을 구비하고, 상기 조작기에 연결한 부분에 한쪽 끝을 연결하고, 다른쪽 끝을 상기 실린더 및 상기 피스톤 중의 어느 하나의 다른쪽에 연결한 링크기구를 설치하고, 상기 링크기구는 상기 실린더 및 피스톤의 어느 하나의 다른쪽을 차단동작의 초기에 상기 조작기의 조작력을 분기하여 차단동작방향으로 구동하고, 그후 거의 정지상태로 하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 퍼퍼형 가스 차단기.
5. 퍼퍼형 가스 차단기에 있어서,

   소호가스를 충전한 밀폐용기내에 배치되어 서로 개리하는 적어도 1쌍의 아크 접촉자와, 이들 아크 접촉자 중 적어도 한쪽을 개리방향으로 구동하는 조작기와, 상기 조작기에 연결한 아크 접촉자에 슬라이딩 가능하게 실린더 및 피스톤 중 어느 한쪽에 연결하여 상기 아크 접촉자 사이의 개리동작에 따라 상기 실린더와 상기 피스톤으로 형성한 압축실내의 소호가스를 압축하는 압축수단과, 다른쪽의 아크 접촉자에 의하여 개구 가능하게 그 슬롯부를 거의 막음과 동시에, 상기 압축수단에 의해 압축한 소호가스를 상기 아크 접촉자 사이에 발생한 아크에 내뿜도록 안내하는 절연노즐을 구비하고, 상기 조작기에 연결한 부분과, 상기 실린더 및 상기 피스톤 중의 어느 하나의 다른쪽과의 사이에 링크기구를 설치하고, 상기 링크기구는, 상기 다른쪽의 아크 접촉자가 차단동작에 의해 상기 절연노즐의 슬롯부를 빠져 나오기 전에, 상기 실린더 및 피스톤의 어느 하나의 다른쪽을 상기 실린더 및 피스톤의 어느 한쪽과의 소정의 대향거리를 대략 유지한 상태에서 함께 차단방향으로 구동하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 퍼퍼형 가스 차단기.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 링크기구는, 상기 다른쪽의 아크 접촉자가 상기 절연노즐의 슬롯부를 빠져 나온 후에 상기 압축실내의 소호가스를 압축하도록 상기 실린더 및 피스톤의 어느 하나의 다른쪽을 상기 실린더 및 피스톤의 어느 한쪽에 대하여 고정하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 퍼퍼형 가스 차단기.
7. 퍼퍼형 가스 차단기에 있어서,

   소호가스를 충전한 밀폐용기내에 배치되어 서로 개리하는 적어도 1쌍의 아크 접촉자와, 이들 아크 접촉자 중 적어도 한쪽을 개리방향으로 구동하는 조작기와, 상기 조작기에 연결한 아크 접촉자에 슬라이딩 가능한 실린더 및 피스톤 중 어느 한쪽에 연결하여 상기 아크 접촉자 사이의 개리동작에 따라 상기 실린더와 상기 피스톤으로 형성한 압축실내의 소호가스를 압축하는 압축수단과, 상기 압축수단에 의해 압축된 소호가스를 상기 아크 접촉자 사이에 발생한 아크에 분출하도록 안내하는 절연노즐을 구비하고, 상기 실린더 및 피스톤의 어느 하나의 다른쪽이 상기 압축실내의 압력에 의하여 상기 압축실 용적을 확대하는 방향으로 이동 가능하게 구성하고, 상기 조작기에 연결한 부분과, 상기 실린더 및 상기 피스톤 중 어느 하나의 다른쪽과의 사이에, 상기 어느 하나의 다른쪽이 상기 압축실 용적을 확대하는 방향으로 이동하였을 때, 상기 조작기에 연결한 부분에 차단동작방향의 힘을 전달하도록 구성되어 있는 링크기구를 연결한 것을 특징으로 하는 퍼퍼형 가스 차단기.
8. 소호가스를 충전한 밀폐용기내에 배치되어 서로 개리하는 적어도 1쌍의 아크 접촉자와, 이들 아크 접촉자 중 적어도 한쪽을 개리방향으로 구동하는 조작기와, 상기 조작기에 연결한 아크 접촉자에 슬라이딩 가능한 실린더 및 피스톤 중의 어느 한쪽에 연결하여 상기 아크 접촉자 사이의 개리동작에 따라 상기 실린더와 상기 피스톤으로 형성한 압축실내의 소호가스를 압축하는 압축수단과, 상기 압축수단에 의해 압축된 소호가스를 상기 아크 접촉자 사이에 발생한 아크에 내뿜도록 안내하는 절연노즐을 구비하고, 상기 조작기에 연결한 부분과, 상기 실린더 및 상기 피스톤 중 어느 하나의 다른쪽과의 사이를, 차단동작 초기에 상기 실린더 및 피스톤의 어느 하나의 다른쪽을 상기 실린더 및 피스톤의 어느 한쪽과 다른 동작특성으로 구동하는 링크기구를 연결하고, 상기 링크기구는 상기 조작기에 연결한 부분의 차단방향으로의 이동거리에 대한 차단동작 종기에 있어서의 압축실의 압축방향의 용적 변화율을 차단동작 초기보다도 커지도록 상기 실린더 및 피스톤의 어느 하나의 다른쪽을 구동하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 퍼퍼형 가스 차단기.
9. 퍼퍼형 가스 차단기에 있어서,

   소호가스를 충전한 밀폐용기내에 배치되어 서로 개리하는 적어도 1쌍의 아크 접촉자와, 이들 아크 접촉자 중 적어도 한쪽을 개리방향으로 구동하는 조작기와, 상기 조작기에 연결한 아크 접촉자에 슬라이딩 가능한 실린더 및 피스톤 중 어느 한쪽에 연결하여 상기 아크 접촉자 사이의 개리동작에 따라 상기 실린더와 상기 피스톤으로 형성한 압축실내의 소호가스를 압축하는 압축수단과, 다른쪽의 아크 접촉자에 의하여 개구 가능하게 그 슬롯부를 거의 막음과 함께, 상기 다른쪽의 아크 접촉자가 상기 슬롯부를 거의 빠져 나왔을 때, 상기 압축수단에 의해 압축한 소호가스를 상기 아크 접촉자 사이에 발생한 아크에 내뿜는 절연노즐을 구비하고, 상기 조작기에 연결한 부분과, 상기 실린더 및 상기 피스톤 중 어느 하나의 다른쪽과의 사이에, 차단동작 초기에 상기 실린더 및 피스톤의 어느 하나의 다른쪽을 어느 한쪽과 다른 동작특성으로 구동하는 링크기구를 연결하고, 상기 링크기구는, 상기 조 작기에 연결한 부분의 차단방향으로의 이동거리에 대하여, 상기 다른쪽의 아크 접촉자가 절연노즐의 슬롯부를 거의 빠져 나오는 차단동작 종기에 있어서의 압축실의 압축방향의 용적 변화율을 차단동작 초기보다도 커지도록 상기 실린더 및 피스톤의 어느 하나의 다른쪽을 구동하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 퍼퍼형 가스 차단기.
10. 제 4항, 제 5항, 제 7항, 제 8항, 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 실린더 및 피스톤의 어느 한쪽을 상기 실린더로 하고, 어느 하나의 다른쪽을 상기 피스톤으로 한 것을 특징으로 하는 퍼퍼형 가스 차단기.
11. 제 4항, 제 5항, 제 7항, 제 8항, 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 링크기구는, 상기 실린더 및 피스톤의 어느 하나의 다른쪽을 투입상태의 상기 실린더 및 피스톤의 어느 한쪽과의 상대적인 위치를 차단동작 초기에 의해서도 상기 압축실의 용적을 확대하는 방향으로 구동하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 퍼퍼형 가스 차단기.
12. 제 4항, 제 5항, 제 7항, 제 8항, 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 링크기구는, 차단동작 초기 및 차단동작 중기에 있어서의 상기 압축실의 용적을 거의 일정하게 유지하도록 상기 실린더 및 피스톤의 어느 하나의 다른쪽을 구동하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 퍼퍼형 가스 차단기.
13. 제 4항, 제 5항, 제 7항, 제 8항, 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 다른쪽의 아크 접촉자를 상기 한쪽의 아크 접촉자로부터 개리하는 방향으로 상기 조작기의 조작력을 전달하는 링크 구동기구를 설치한 것을 특징으로 하는 퍼퍼형 가스 차단기.

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