KR100457219B1 - 고압스위칭장치용튤립형접점및접점장치 - Google Patents

Abstract

핀 형상을 갖는 상대 접점을 수용하고, 원형 상으로 배치되는 탄지 접점 핑거를 구비하며 원형 링(24)과 일체로 원통(13)이 형성되고, 상기 원통(13)은 다수의 축방향 슬롯(27, 28)을 구비하여 상기 슬롯(27, 28) 사이에 접점 핑거(29)가 형성되는 튤립형 접점이 개시된다. 슬롯이 형성되는 링(30)이 상기 원형 링(24)과 대향하는 상기 원통(26)의 단부에 일체로 형성되며, 상기 링(30)은 상기 원통(26)과 함께 골프 클럽 모양의 단면을 형성한다. 상기 링(30)의 축방향 자유단에는 내부식성 재료 부분(33)이 장착되는 반경 방향의 환형 표면(32)이 형성된다. 상기 상대 접점(23)의 내경에 대응하는 상기 튤립형 접점의 내경은, 상기 내부식성 재료 부분의 내경보다 작게 형성된다.

Description

고압 스위칭 장치용 튤립형 접점 및 접점 장치{TULIP CONTACT FOR A HIGH-VOLTAGE SWITCHING DEVICE AND CONTACT ARRANGEMENT}

본 발명은 핀 형상을 갖는 상대 접점(mating contact)을 수용하며, 원형으로 배치되는 탄지 접점 핑거를 구비하는 고압 스위칭 장치용 튤립형 접점, 및 이를 구비하는 접점 장치에 관한 것이다.

튤립형 접점은 접지 스위치의 접점 핀용으로 사용되는 상대 접점 또는 정지 접점이다. 따라서, 단속 과정 또는 접속 과정 중에 아아크가 튤립형 접점과 상대 접점 사이에 발생될 수 있다. 이를 위하여, 튤립 접점 및 상대 접점이 내부식성 재료로 이루어진 코팅부를 구비하여야 한다.

튤립 형상을 갖는 다수의 접점 핑거가 스위치 내에 배치되며, 이러한 접점 핑거는 본질적으로 정격 전류 단속 작동시에 사용된다. 다른 방법으로는 상대 접점에 연결되는 하나의 접점 핑거 트랩을 구비하고, 주위에 핑거 트랩을 배치시켜 전류를 전달하는 방법이 있다. 이러한 접점 장치는 두 개의 접점을 가지며, 하나의 접점은 정격 전류를 전달하는데 사용되고 다른 접점과 함께 아아크의 발생을 방지한다. 아아크가 발생하는 곳에는 내부식성 재료가 배치되어야 하며, 이를 위하여 상기 핑거의 전단부에 내부식성 재료가 제공된다.

본 발명의 목적은 구조가 단순한 튤립 접점을 제공하는 것이다.

상기 목적은 원형 링과 일체로 원통이 형성되며, 상기 원통은 다수의 축방향 슬롯을 구비하여 상기 슬롯 사이에 접점 핑거가 형성되고, 상호 정합된 방식으로 슬롯이 형성되는 링이 상기 원형 링과 대향하는 상기 원통의 단부에 일체로 형성되며, 상기 링은 상기 원통과 함께 골프 클럽 모양의 단면을 형성하고, 내부식성 재료 부분이 장착되는 반경 방향의 환형 표면이 상기 링의 축방향 자유단에 형성되고, 상기 상대 접점의 내경에 대응하는 상기 튤립형 접점의 내경은 상기 내부식성 재료 부분의 내경보다 작은 것을 특징으로 하는 튤립형 접점에 의하여 달성된다.

따라서, 본 발명에 따르면, 튤립 접점이 정격 전류를 이동시키는 부분과 내부식성 재료를 포함하는 부분을 구비하며, 두 개의 접점 또는 접점 요소를 필요로 하지 않으며 단지 하나만으로 가능하다. 즉, 하나의 접점을 이용하여 각기 다른 점에서 정격 전류 전달과 아아크 퀀칭이 이루어진다. 핀 형상의 상기 상대 접점이 상기 튤립 접점 내로 이동하면, 상기 상대 접점은 먼저 상기 내부식성 재료 부분과 접점하고, 더 삽입되면 튤립 접점을 약간 벌어지게 하며, 상기 링의 상기 원통형 내면과 접촉한다. 상기 링의 상기 내면 영역은 동으로 되어 있기 때문에, 즉 내부식성 재료를 포함하지 않으므로, 이곳에서는 접촉 저항이 작다. 상기 상대 접점이 상기 튤립 접점으로부터 빼내어질 때, 상기 상대 접점은 먼저 상기 링의 상기 원통형 내면을 벗어나며 최종적으로 상기 내부식성 재료 부분으로부터 분리되어, 상기 단부에 구비되며 내부식성 재료로 이루어진 부분을 기초로 상기 튤립형 접점의 아아크가 연소된다. 상기 상대 접점은 상기 튤립 접점과 마주하는 단부에 내부식성 재료로 이루어진 부분을 구비한다. 상기 상대 접점의 타단은 내부식성 재료 부분에서 연소한다.

상기 내부식성 재료는 바람직하게 동과 텅스텐으로 제조한 소결 합금이며, 상기 튤립 접점에 용접되거나 납땜된다.

상기 내부식성 재료 부분이 부착된 후, 상기 튤립 접점의 최종 윤곽은 변화되고, 상기 접점은 은으로 도금된다.

상기 아아크의 단부가 상기 튤립 접점과 상기 상대 접점의 내부식성 재료 부분에서 연소하도록 하기 위하여, 상기 링은 특수한 형상으로 제작되며, 이는 특허청구범위의 종속항에 명확하게 기재되어 있다.

상기 튤립 접점은, 핀 형상의 상대 접점을 가지며 청구항 제5항 및 제6항에 따라 설계되는 접점 장치를 형성한다.

본 발명은 본 발명의 유익환 개선점을 포함하는 본 발명의 예시적인 실시예가 도시된 이하의 도면을 참조하여 좀더 상세히 설명될 것이다.

고전압 스위치 보드(10) 내에 벌크 헤드 절연체(bulkhead insulator)(11)가 설치되며, 그 설치 방식은 중요하지 않다. 벌크 헤드 절연체(11)는 매 위상마다 세 개의 절연체 부싱(insulator bushings)(12)을 가지며, 도면에는 이중 하나만이 도시되어 있다. 스크류 연결부(screw connections)(14)에 의하여 튤립 형상의 접점 (tulip contacts)(이하, 튤립형 접점이라 한다)(13)가 부싱(12)에 장착되며, 부싱 (12)은 튤립 형상의 접점(13)과 결합하는 축방향 돌출부(axial projection)(15)를 갖는다. 부싱(12)의 축방향 돌출부(15)가 튤립형 접점(13)에 결합하는 방식에 대하여는 후술한다. 하우징(17)이 고압 스위치 보드(10)의 관형 요소(tubular element) (16)에 분리 가능하게 장착되며(장착 특성은 중요하지 않다), 전도성 재료로 구성되는 장착 부재(18)가 관형 요소(16)와 하우징(17) 사이에 설치된다. 가이드 하우징(19)이 장착 부재(18)에 장착되며, 매 위상마다 상대 접점(20, 21) 중 하나가 가이드 하우징(19) 내에서 안내된다. 이동하는 상대 접점을 구동하는 방식은 중요하지 않다.

도 4에 확대 도시된 바와 같이, 상대 접점(23)이 장착되는 접점 장착 부재 (22)로부터 상대 접점(20, 21)이 형성된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 튤립형 접점(13)은 내부에 나선(25)이 형성된 원형 링(24)을 구비하며, 이러한 나선(25)에 의하여 튤립형 접점(13)이 돌출부(15)에 고정된다. 반경 방향 슬롯(27, 28)이 제공되는 원통(26)이 원형 링(24)에 인접하여 위치하고, 두 개의 슬롯(27, 28) 사이마다 탄지 원통부(sprung cylinder section) (29)가 위치하며, 총 8개의 탄지 원통부가 형성된다. 즉, 여러 개의 원통부(29)에 의하여 전체 원통(26)이 형성된다. 원통(26)에 인접하여 링(30)이 위치하고, 링 (30)에는 그와 정합된 다수의 슬롯이 제공되며, 원통(26)과 함께 골프 클럽(golf club) 형상의 축방향 단면을 형성한다. 원통(26)의 벽은 비교적 얇으며, 원통(26)은 링(30)과 병합(mergence)되고, 원통(26)의 내면은 둔각의 원추각을 갖는 원추 형상(31)이 된다. 링(30)은 원형 링(24)의 반대편 단부에 대략적으로 반경 방향인 단부면(end surface)(32)을 가지며, 링(30)의 단부면(32)에는 내부식성 재료로 이루어진 부분(33)이 바람직하게는 납땜 또는 용접에 의하여 부착된다.

도 5는 링(30)의 일부를 확대하여 보여주며, 원추형 내면(31), 그리고 예각을 가지며 튤립형 접점의 자유단에서 개방되어 있는 원추형 표면(35)에 링(30)의 자유단 쪽에서 병합되는 원통형 내면(34)이 도시되어 있다. 링(30)의 외부 형상 (external contour)(36)은 원형 아크의 형태를 이룬다.

상기 내부식성 재료가 동(copper)과 텅스텐으로 이루어진 소결 합금인데 반하여, 원형 링(24), 원통(13) 및 링(30)은 동으로 제조된다.

도 1에 가상선으로 표시한 바와 같이, 상대 접점(23)은 핀 형상을 가지며 접점 장착 부재(22)에 나사 결합될 수 있도록 나선부(40)를 구비하고, 링(30)의 내부에 결합된다. 상기 상대 접점(23)은 반경 방향 단부면(42)을 갖는 원통부(41)를 구비하며, 상기 단부면(42)에는 내부식성 재료로 이루어진 부분(43)이 납땜된다. 상대 접점(23)이 링(30)에 삽입되면 내부식성 재료 부분(33, 43)이 먼저 접촉하고 삽입이 더 진행되면서 원통부(34, 41)와 접촉할 수 있도록, 내부식성 재료 부분(43)의 선단은 원추 형상을 이룬다. 원통부(41)는 동으로 제조되고 부분(43)은 동일한 내부식성 재료로 제조되어, 상대 접점(23)을 튤립형 접점(13)에서 빼낼 때 내부식성 재료 부분(33, 43) 사이에 아아크가 발생한다. 도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 상대 접점(23)이 삽입될 때 원통부(29)가 탄성 개방될 수 있도록, 내부식성 재료부분(43)의 외경이 원통부(34)의 내경보다 약간 크게 형성된다.

도 6에 도시된 스위치는 접지(earthing) 스위치로서 사용된다.

이상에서는 본 발명의 실시예에 따라 본 발명이 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 사상을 일탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능함을 명확히 인지할 수 있을 것이다.

본 발명에 따르면, 튤립 접점이 정격 전류를 이동시키는 부분과 내부식성 재료를 포함하는 부분을 구비하므로, 두 개의 접점 또는 접점 요소를 제공할 필요가 없으며 하나만으로 가능하다. 즉, 단일 접점을 이용하여 각기 다른 점에서 정격 전류 전달과 아아크 퀀칭이 이루어진다. 따라서, 튤립형 접점 및 접점장치의 구조가 간단하여진다.

도 1은 도 2의 선 I-I에 따른 튤립형 접점의 단면도이다.

도 2는 도 1의 튤립 접점을 화살표 방향에서 보여주는 평면도이다.

도 3은 도 1과 도 2에 도시된 튤립형 접점의 측면도이다.

도 4는 핀 형상을 갖는 상대 접점을 도 1에서보다 확대하여 보여주는 측면도이다.

도 5는 도 1과 도 6의 V부분을 확대하여 보여주는 도면이다.

도 6은 도 1과 도 4에 따른 상대 접점을 구비하는 튤립형 접점의 설치 예를 보여주는 도면이다.

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **

13 : 원통 23 : 상대 접점

24 : 원형 링 27, 28 : 슬롯

29 : 접점 핑거 30 : 링

33, 43 : 절연 물질 부분

Claims (6)

1. 핀 형상의 상대 접점(mating contact)을 지지하기에 적합하고, 이를 지지하도록 설계된, 원형으로 배치되는 탄지(sprung) 접점 핑거를 구비하는 튤립형 접점에 있어서,

   원통(13)이 원형 링(24) 상에 일체로 형성되며, 축방향으로 슬롯들(27, 28)을 구비하는데, 상기 슬롯(27, 28)은 그 사이에 접점 핑거(29)를 형성하고,

   상호 정합된 방식으로 슬롯이 형성된 링(30)은 상기 원형 링(24)과 대향하는 상기 원통(26)의 단부에 일체로 형성되는데, 상기 링(30)의 단면 형상은 상기 원통 (26)과 함께 골프 클럽 모양을 형성하고,

   상기 링(30)의 축방향 자유단은 내부식성 재료로 구성된 부분(33)이 장착되는 반경 방향의 환형 표면(32)을 구비하고,

   상기 상대 접점(23)에 대응하는 상기 튤립형 접점의 내경은 내부식성 재료로 구성된 상기 부분의 내경보다 작은 것을 특징으로 하는 튤립형 접점.
2. 제 1항에 있어서, 상기 링(30)의 내면은, 상기 원형 링과 면하고(face) 원통형 내면(34)을 갖는 영역과, 상기 영역에 인접하고 자유단에서 개방되는 원추형상의 영역으로서, 상기 링의 축방향 단부와 면하는 이의 서브 영역이 상기 내부식성 재료로 구성된 상기 부분(33)에 의하여 구획되는, 원추 형상의 영역을 구비하는 것을 특징으로 하는 접점.
3. 제 2항에 있어서, 상기 원형 링(24)에 면하는 상기 링(30)의 상기 표면 영역 (31)은, 둔각의 원추각을 가지며 상기 원형 링쪽으로 개방되어 있는 원추형 표면을 형성하는 것을 특징으로 하는 튤립형 접점.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 원통(26)의 벽 두께는 상기 원통(26)의 내면에서 상기 링(30)의 상기 원통형 내부 영역까지의 반경 방향 길이의 1/4 내지 1/6인 것을 특징으로 하는 튤립형 접점.
5. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 따른 튤립형 접점을 구비하는 접점 장치에 있어서, 상기 상대 접점이 삽입될 때 상기 원통(26)이 탄성 개방되도록, 상기 링(30)의 상기 원통형 내면의 직경은 핀 형상을 갖는 상기 상대 접점(23)의 직경보다 작은 것을 특징으로 하는 접점 장치.
6. 제 5항에 있어서, 핀 형상을 갖는 상기 상대 접점(23)은 내부식성 재료로 이루어진 부분(43)을 가지며, 상기 내부식성 재료로 이루어진 부분(43)은 끝이 모아지며(runs to tip) 상기 튤립 접점의 상기 링(30)의 내면상의 원추형 영역에 대응하는 원추형 외면을 가지는 것을 특징으로 하는 접점 장치.

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