KR100412277B1 - 피뢰기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 피뢰기에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 2개의 단자전극 사이에 축방향으로 배열된 원통형 바리스터 더미와, 상기 원통형 바리스터 더미을 포장시키는 내압절연실린더를 포함하여 구성되는 피뢰기에 있어서, 상기 내압절연실린더에 형성된 홈으로써, 상기 내압절연실린더의 내압성이 부분적으로 약화되도록 안내시키는 폭발가이드를 포함하여 구성되는 피뢰기에 관한 것이다.

또한 상기 피뢰기는 외주면을 따라 돌출된 하나 또는 복수개의 결합핀이 형성된 단자전극과, 상기 바리스터 더미가 수용되는 원통 슬리브형 절연물로써, 양단에 ㄱ자형 결합가이드홈이 형성된 내압절연실린더를 포함하여 구성되어, 상기 단자전극의 결합핀이 상기 결합가이드홈으로 삽입후 회전됨으로써 상기 단자전극과 내압절연실린더를 결합시키는 것을 특징으로 하는 피뢰기에 관한 것이다.

이에 따라 피뢰기의 고장으로 인한 이상 내압이 발생될 경우에 상기 폭발가이드가 작은 내압에서 폭발됨으로써 안전한 피뢰기 폭발이 유도되는 이점이 있다.

또한 상기 결합핀과 ㄱ자형 결합홈으로 인하여 피뢰기의 조립이 쉽게 이루어지는 이점이 있다.

그리고 조립 후, 실리콘 작업시에 실리콘의 침투가 방지되는 이점이 있다.

Description

피뢰기{SURGE ARRESTER}

본 발명은 피뢰기에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 2개의 단자전극 사이에 축방향으로 배열된 원통형 바리스터 더미와, 상기 원통형 바리스터 더미을 포장시키는 내압절연실린더를 포함하여 구성되는 피뢰기에 있어서, 외주면을 따라 돌출된 복수개의 결합핀이 형성된 단자전극과, 상기 바리스터 더미와 상기 단자전극 사이에 삽입되는 탄성부재와, 상기 바리스터를 수용시키는 원통형 절연물로써, 양단에 상기 결합핀이 삽입후 회전결합되는 ㄱ자형 홈이 형성된 내압절연실린더와, 상기 내압절연실린더에 내압성이 약화되도록 성형된 폭발가이드를 포함하여 구성되는 피뢰기에 관한 것이다.

여기서 상기 탄성부재는 면방향으로 탄성력이 제공되는 접시스프링인 것을 특징으로 하는 피뢰기이며, 상기 폭발가이드는 상기 내압절연실린더의 외면에 길이방향으로 형성된 홈인 것을 특징으로 하거나, 상기 내압절연실린더의 외면에 길이방향으로 폐루프를 형성시키는 홈인 것을 특징으로 하는 피뢰기에 관한 것이다.

그리고 상기 폐루프는 상기 홈을 따라 절개되어 상기 바리스터 더미가 노출되는 것을 특징으로 하는 피뢰기에 관한 것이다.

일반적으로 피뢰기는 도1과 같은 구조로 구성된다.

도1에서 종래의 피뢰기는 2개의 단자전극(1) 사이에 축방향으로 배열된 바리스터더미(2)와 상기 바리스터 더미를 포장 수용시키는 내압절연실린더(3)와 상기 내압절연실린더의 외벽면을 절연 수용시키는 절연하우징(4)으로 구성되어 있다.

상기의 종래 피뢰기는, 통상의 번개서어지가 발생되는 경우에는 바리스터(2)의 특성에 의하여 번개서어지만을 통과시키고, 송전전압상태에서 절연상태를 회복시킴으로써 정전사고를 방지하나, 소정치 이상의 과대한 번개서어지가 발생되는 경우에는 바리스터(2)에서 침투단락고장이나 점동섬락고장이 발생되어 고온 및 고압의 아아크가 내압절연실린더(3)의 안쪽에 발생되어 피뢰기가 폭발하여 산산조각이 난다.

특히 이 과정에서 발생되는 바리스터(2)의 폭발 비산은 그 위험성이 매우 커, 인명이나 재산피해의 예방조치 필요성이 대두되었다.

상기의 문제점을 해결하기 위하여 미 특허 5,912,611 또는 미 특허 5,608,597과 같은 발명이 출원되었는데, 상기 발명들의 기본적인 기술적 사상은 도2에 도시된 도면으로 설명된다.

도2는 상기 종래기술방식을 개선시킨 종래기술방식의 조감도로써, 도2a는 종래기술방식의 조립도이고, 도2b는 종래기술방식의 사시도이며, 도2c는 종래기술방식의 단면도이다.

도2에 도시된 바와 같이 상기 발명은 도1의 종래기술방식인 피뢰기의 내압절연실린더(3)부분을 생략하고, 피뢰기의 바리스터를 압착시키는 압착수단을 부가하고 있다.

상기 발명의 기술적요지는, 종래기술방식인 피뢰기의 폭발은 상기 바리스터가 내압절연실린더에 의하여 밀폐됨에 따라, 피뢰기의 이상고장시에 바리스터에서 발생되는 고온 고압의 아아크를 견디지 못하여 상기 바리스터가 비산되어 발생됨에 착안하여, 피뢰기의 이상고장시에 상기 바리스터의 고온 고압의 아아크가 외부로 안내되도록 아아크 가이드를 마련함으로써, 아아크로 인한 피뢰기의 고장이 발생되어도 상기 바리스터의 폭발, 비산은 발생되지 않도록 하는 것이다.

여기서 상기 아아크 가이드란 상기 내압절연실린더(3)를 상기 바리스터에 적절한 압착력이 제공시키는 압착수단으로 대체함으로써 바리스터가 외부로 노출되는 공간을 의미하는 것으로, 피뢰기의 이상고장시 아아크방전에 따른 내부압력을 외부에 노출됨에 따라 작은 아아크 방전에서 상기 절연하우징의 터짐이 유도되어 피뢰기의 안전한 고장이 발생되도록 한다.

도2에서 개선된 종래방식인 피뢰기는 2개의 단자전극(5)사이에 축방향으로 배열된 바리스터더미(7)와 상기 단자전극(5)에 마련된 링가이드(5-1)와 상기 링가이드(5-1)에 안내되고 피뢰기의 바리스터(7)가 수용되는 압착링(6)과 상기 압착링(6)과 바리스터더미(7)가 수용되는 절연하우징(미도시)으로 구성되어 있다.

여기서 상기 절연하우징은 고무 또는 고분자계 절연물로써 이루어지는데, 상기 바리스터더미(7)와 압착링(6)이 내부에 수용되는 공정에서 고압의 충진과정을 거침에 따라 상기 바리스터와 바리스터의 배열사이에 상기 절연물이 침투되므로, 이를 방지하기 위하여 원판형 격자 스페이스(8)를 상기 바리스터(7) 사이에 삽입시킨다.

상기 스페이서(8)의 양면은 상기 절연하우징의 성형시 절연물의 침투를 효과적으로 저지시키기 위하여 원형홈이 형성되어 있다.

도2a에서 상기 압착링(6)은 단자전극(5)의 링가이드(5-1)에 끼워지고, 상기 바리스터(7)는 상기 링가이드(5-1)위에 상기 스페이서(8)와 교대로 배열조립되며, 배열조립이 완료되면 나머지 압착링(6)을 상기 단자전극(5)의 링가이드(5-1)에 끼움으로써 피뢰기의 내부조립이 일차적으로 완성되고, 이를 절연물로 포장시켜 절연하우징(미도시)을 성형시키는 2차작업이 완료되면 피뢰기가 완성된다.

이상 설명된 도2의 종래기술방식에 의할 경우에 상기 압착링(6)은 도2a에 도시된 바와 같이 바리스터(7)의 배열조립에 있어서 바닥의 저면에 하나의 압착링(6)을 상기 단자전극(5)의 링가이드(5-1)에 끼워 바리스터(7)의 배열가이드를 형성시키므로 바리스터 조립시에 바리스터(7)가 흘려내리는 문제점이 있다.

또한 상기 압착링(6)은 상기 단자전극(5)과 결합력을 가지고 결합되는 것이 아니므로, 그 길이가 유지되기 힘들어 상기 바리스터의 배열조립에 불편을 초래하는 문제점이 있다.

그리고 상기 일차적인 조립이 완료된 후에도 바리스터(7)와 압착링(6)의 결합이 불안정하여 취급이 조심스러우며, 쉽사리 분해되는 문제점이 있다.

또한 상기 절연하우징을 바리스터 더미 외면에 포장하는데 있어서 절연물이 바리스터와 바리스터 사이에 침투되므로 이를 방지하기 위하여 요철홈이 형성된 원판인 스페이서라는 추가적인 부품이 필요하게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로써, 이상내압으로 인한 폭발에 안전하며, 상기 바리스터의 배열조립을 간편화시키고, 상기 바리스터의 외주면에 안정하게 접촉압착되게 하며, 상기 절연하우징의 성형작업시에 절연물의 침투가 발생되지 않는 피뢰기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도1은 종래기술방식인 피뢰기의 구성도.

도2는 또 다른 종래기술방식인 피뢰기의 구성도.

도3은 본 발명에 따른 피뢰기의 조립도.

도4는 본 발명에 따른 피뢰기의 조립완성도.

도5는 본 발명에 따른 피뢰기의 반단면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

100 : 단자전극 110 : 결합핀

120 : 오링 200 : 접시스프링

300 : 바리스터 더미 400 : 내압절연실린더

420 : ㄱ자홈 450 : 폭발가이드

500 : 절연하우징

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 2개의 단자전극 사이에 축방향으로 배열된 원통형 바리스터 더미와, 상기 원통형 바리스터 더미을 포장시키는 내압절연실린더를 포함하여 구성되는 피뢰기에 있어서, 상기 내압절연실린더에 형성된 홈으로써, 상기 내압절연실린더의 내압성이 부분적으로 약화되도록 안내시키는 폭발가이드를; 포함하여 구성되는 피뢰기를 기술적 요지로 한다.

여기서 상기 폭발가이드는 상기 내압절연실린더의 외면에 길이방향으로 형성된 홈인 것을 특징으로 하는 피뢰기로 되는 것이 바람직 하다.

그리고 상기 폭발가이드는 상기 내압절연실린더의 외면에 길이방향으로 형성된 직사각형 홈인 것을 특징으로 하는 피뢰기로 되는 것이 바람직 하다.

또한 상기 피뢰기는 외주면을 따라 돌출된 하나 또는 복수개의 결합핀이 형성된 단자전극과, 상기 바리스터 더미가 수용되는 원통 슬리브형 절연물로써, 양단에 ㄱ자형 결합가이드홈이 형성된 내압절연실린더를 포함하여 구성되어, 상기 단자전극의 결합핀이 상기 결합가이드홈으로 삽입후 회전됨으로써 상기 단자전극과 내압절연실린더를 결합시키는 것을 특징으로 하는 피뢰기로 되는 것이 바람직 하다.

상기 피뢰기는 상기 단자전극과 바리스터 더미의 양측단 사이에 삽입되는 탄성부재를 특징으로 하는 피뢰기로 되는 것이 바람직 하다.

그리고 상기 탄성부재는 접시스프링인 것을 특징으로 하는 피뢰기로 되는 것이 바람직 하다.

또한 상기 단자전극에는 상기 결합핀과 바리스터 더미와 접촉되는 측 사이의 외주면에 이물질의 침투를 방지시키는 오링이 결합되는 것을 특징으로 하는 피뢰기로 되는 것이 바람직 하다.

이에 따라 피뢰기의 조립이 간편해지고 안전한 폭발이 발생되는 피뢰기가 제공되는 이점이 있다.

이하 첨부한 도면을 참고로하여 본 발명의 상세한 설명을 하기로 한다.

도3은 본 발명에 따른 피뢰기의 조립도이다.

도3에는 외주면을 따라 돌출된 결합핀(110)이 형성된 단자전극(100)과, 피뢰기의 절연재인 바리스터 더미(300)와 상기 단자전극(100) 사이에 삽입되는 탄성부재(200)와, 상기 바리스터 더미(300)를 수용시키는 원통형 절연물로써, 양단에 상기 결합핀(110)이 삽입후 회전결합되는 ㄱ자형 홈(420)이 형성된 내압절연실린더(400)와, 상기 내압절연실린더(400)의 내압성이 부분적으로 약화되도록 성형된 폭발가이드(450)를 포함하여 구성되는 피뢰기가 도시되어 있다.

상기 단자전극(100)에 형성된 결합핀(110)은 통상적으로 돌출된 1자형 결합핀(110)도 무방하나, 잠금의 효율을 강화시키기 위하여 ㄱ자형으로 이루어지는 것이 바람직 하다.

또한 상기 결합핀(110)은 하나 또는 복수개 형성되는 것이나, 상기 단자전극의 외주면에 균등간격으로 4개로 되는 것이 바람직 하다.

상기 탄성부재(200)는 상기 바리스터를 압착시켜 접촉시 공간이 형성되지 않도록 하기 위한 것으로써, 원형모양을 가지면서 면방향으로 탄성력을 발생시키는 접시스프링(200)으로 되는 것이 바람직하다.

상기 탄성부재(200)가 접시스프링(200)으로 구성됨에 따라 바리스터(300)와 단자전극(100)간의 접속면적이 넓으면서도 탄성력이 발생되는 이점이 있다.

상기 내압절연실린더(400)는 원통 슬리브형으로 형성된 절연물로서, 양단에ㄱ자홈(420)이 형성된다.

상기 ㄱ자홈(420)에 상기 단자전극(100)에 형성된 결합핀(110)이 삽입, 회전되는 단계에 따라 결합됨으로써, 상기 내압절연실린더(400)와 상기 단자전극(100)의 결합이 이루어진다.

즉, 상기 피뢰기는 상기 단자전극(100)중 하나와 상기 내압절연실린더(400)를 결합시키고, 상기 접시스프링(200)을 내압절연실린더(400)내에 삽입시킨 후에 상기 바리스터(300)를 적층시키고 다시 상기 접시스프링(200)을 삽입한 다음 상기 단자전극(100)을 내압절연실린더(400)와 결합시킴으로써 조립되게 된다.

상기 내압절연실린더(400)의 외주면에는 내압이 약화되는 부분인 폭발가이드(450)가 성형되어 피뢰기의 이상고장으로 인하여 내압이 이상증가되는 경우 상기 폭발가이드(450)가 파괴되어 내압이 해소시키도록 한다.

상기 폭발가이드(450)는 상기 내압절연실린더(400)의 외주면에 형성된 홈(420)으로 구성된다.

상기 홈(420)에 의하여 상기 내압절연실린더(400) 내부에서 바리스터 더미(300)가 이상 고장이 발생되어 내압이 증가되면, 작은 내압에도 폭발이 발생되어 폭발후 비산되는 위험이 없어진다.

상기 홈은 내압절연실린더(400)의 길이방향으로 형성되어 상기 바리스터 더미(300)가 수용된 외주면이 전체적으로 포함되는 것이 바람직 하다.

또한 상기 폭발가이드(450)는 상기 내압절연실린더(400)의 길이방향으로 직사각형을 이루는 것도 고려할 만하다.

도4는 본 발명에 따른 피뢰기의 조립완성도이다.

도4에는 예시적으로 상기 폐루프가 길이방향으로 긴변을 가지는 직사각형으로 되어 있으나 본 발명의 기술적 사상이 이에 한정되는 것은 아니며, 길이방향으로 원주면을 따라 복수개 형성되는 직선홈 또는 폐루프 홈도 고려할 만하다.

이상 설명된 바에 따라 조립된 피뢰기는 외부에 절연하우징(500)이 포장되어 완성되게 된다.

도5는 본 발명에 따른 피뢰기에 절연하우징(500)이 포장된 상태의 반단면도이다.

상기 절연하우징(500)은 통상 실리콘으로 성형되는 데, 상기 실린콘재의 특성은 성형시에는 콜로이드와 같이 형상이 구비되지 않는 반 액체상태이고 성형 후 건조과정을 거치면서 절연하우징(500)의 형상이 구비되는 것이다.

이에 따라 상기 실리콘으로 상기 피뢰기의 외부를 포장시켜 절연하우징(500)을 형성시킬 때 상기 내압절연실린더(400)의 양측단에 형성된 ㄱ자홈(420)으로 상기 실리콘이 침투될 수 있다.

이를 방지하기 위하여 상기 단자전극(100)에는 상기 단자전극(100)의 결합핀(110)과 바리스터(300)와 결합되는 측의 외주면 사이에 이물질의 침투를 방지시키는 오링(120)이 결합된다.

상기 오링(120)은 상기 내압절연실린더(400)의 내측으로 발생될 수 있는 틈을 밀폐시킴으로써, 상기 실리콘이 상기 내압절연실린더(400) 내부로 침투되는 것을 방지시킨다.

상기 단자전극(100)에는 상기 오링(120)이 결합되어 미끌림이 발생되지 않도록 하는 요홈(120-1)이 외주면을 따라 일주하여 형성되어 있는데, 상기 오링(120)은 단자전극에 삽입되어 상기 요홈(120-1)에 끼워지게 된다.

이상 설명된 본 발명을 요약하면, 바리스터 더미(300)가 내부에 수용되는 내압절연실린더(400)의 외표면에 내압증가시 적은 압력에서 폭발이 발생되도록 하는 내압약화점인 홈(420)을 폭발가이드(450)로 형성시키고, 상기 내압절연실린더(400)의 조립을 간편하게 하기 위한 ㄱ자형 결합홈(420)과 결합핀(110)을 마련하는 것이다.

이상 설명한 본 발명에 따르면, 피뢰기의 고장으로 인한 이상 내압이 발생될 경우에 상기 폭발가이드가 작은 내압에서 폭발됨으로써 안전한 피뢰기 폭발이 유도되는 이점이 있다.

또한 상기 결합핀과 ㄱ자형 결합홈으로 인하여 피뢰기의 조립이 쉽게 이루어지는 이점이 있다.

그리고 조립 후, 실리콘 작업시에 실리콘의 침투가 방지되는 이점이 있다.

Claims (7)

1. 삭제
2. 2개의 단자전극 사이에 축방향으로 배열된 원통형 바리스터 더미와, 상기 원통형 바리스터 더미을 포장시키는 내압절연실린더를 포함하여 구성되고, 상기 내압실린더에 형성된 형성된 홈으로써, 상기 내압절연실린더의 내압성을 부분적으로 약화되도록 안내시키는 폭발가이드가 형성된 피뢰기에 있어서,

   상기 폭발가이드는 상기 내압절연실린더의 외면에 길이방향으로 형성된 홈인 것을 특징으로 하는 피뢰기.
3. 제2항에 있어서 상기 폭발가이드는

   상기 내압절연실린더의 외면에 길이방향으로 형성된 직사각형 홈인 것을 특징으로 하는 피뢰기.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 피뢰기는,

   외주면을 따라 돌출된 하나 또는 복수개의 결합핀이 형성된 단자전극과;

   상기 바리스터 더미가 수용되는 원통 슬리브형 절연물로써, 양단에 ㄱ자형 결합가이드홈이 형성된 내압절연실린더를; 포함하여 구성되어,

   상기 단자전극의 결합핀이 상기 결합가이드홈으로 삽입후 회전됨으로써 상기 단자전극과 내압절연실린더를 결합시키는 것을 특징으로 하는 피뢰기.
5. 제4항에 있어서 상기 피뢰기는

   상기 단자전극과 바리스터 더미의 양측단 사이에 삽입되는 탄성부재를 특징으로 하는 피뢰기.
6. 제5항에 있어서 상기 탄성부재는

   접시스프링인 것을 특징으로 하는 피뢰기.
7. 제4항에 있어서 상기 단자전극에는

   상기 결합핀과 바리스터 더미와 접촉되는 측 사이의 외주면에 일주되는 요홈이 형성되어, 상기 요홈에 이물질의 침투를 방지시키는 오링이 결합되는 것을 특징으로 하는 피뢰기.