KR100496772B1 - 진공 차단기용 접촉자 및 이를 이용하는 진공 차단기 - Google Patents

Abstract

1) 접촉판 ; 및 2) 접촉대를 포함하는 진공 차단기용 접촉자가 제공된다. 상기 접촉대는 상기 접촉판에 들어맞는 제1단부면 및 코일부를 형성하도록 하는 방법으로 슬릿부가 형성되는 원주면을 포함한다. 상기 코일부에는 상기 접촉대의 축방향으로 종방향의 자장이 형성되도록 전류가 흐른다. 상기 접촉판에 들어맞는 상기 제1단부면에는 상기 슬릿부와 연결되는 원주슬릿부가 형성된다.

Description

진공 차단기용 접촉자 및 이를 이용하는 진공 차단기{Contact for vacuum interrupter, and vacuum interrupter using same}

발명의 배경

본 발명은 진공 차단기용 접촉자 및 상기 접촉자를 이용하는 진공 차단기에 관한 것이다.

진공 차단기의 향상된 차단 성능을 얻기 위해서는, 전력 차단시에 전극들 간에서 발생하는 아크의 한 점에로의 집중 없이 전극의 전체 면적으로 아크를 수용하는 것이 필요하다. 전극들 사이에 종방향의 자계를 형성시키기 위한 구조, 즉 종자계인가방법이 상기 전극들의 전체 면적으로 수용하기 위해 적용되었다. 상기 전극들 사이의 종방향의 자계의 발생은 아크를 밀폐하여, 아크주(arc column)로부터의 하전입자들의 적은 손실, 우수한 아크 안정성, 상기 전극들의 온도 상승의 억제 및 개선된 차단 성능을 유도한다.

미합중국특허 제 4,620,074 호(일본특허공고 평3(1991)-59531호[=JP3059531B]에 대응하는 것)는 상기 종자계인가방법을 적용하는 "진공 스위치용 접촉자"에 대하여 기술하고 있다. 중공 원통형의 접촉대는 접촉판으로 형성되는 일측 단부면을 갖는다. 상기 접촉대는 슬릿('슬롯'이라고도 함)이 형성된 원주면을 갖는다. 상기 접촉대의 길이('사전설정된 높이(HT)'라고 함), 슬릿들의 개수 및 슬릿들의 방위각은 상기 접촉대의 외경을 기준으로 하여 한정된다.

도 15 및 도 16은 미합중국특허 제 4,620,074 호에 따른 진공 차단기의 접촉자의 구조를 나타내고 있다.

접촉자(01)는 접촉대(02) 및 접촉단부판(03)을 갖는다. 상기 접촉대(02)는 상기 접촉단부판(03)이 납땜되는 제1단부(도 15에서의 하부 단부)를 갖는다. 결과적으로, 상기 접촉자(01)은 실질적으로 컵으로 형성된다. 상기 접촉대(02)는 접촉판(04)이 납땜되는 제2단부(도 15에서의 상부 단부)를 갖는다. 상기 접촉대(02)는 각각이 소정각도로 경사져 있는 다수의 경사슬릿(05)들이 형성된 원주면을 갖는다. 두 개의 인접한 경사슬릿(05)들 사이의 영역은 코일부로 규정된다. 더욱이, 상기 접촉판(05)에는 상기 경사슬릿(05)과 연결되는 슬릿(06)이 형성된다. 상기 슬릿(06)은 상기 접촉자(01)의 중심(O)으로부터 거리(b) 만큼 벗어나 있다. 도 15에서 나타난 바와 같이, 상기 접촉자(01)의 축에 대하여 상기 경사슬릿(05)의 경사각(α)이 규정되어 있다. 도 16에서 나타난 바와 같이, 상기 접촉자(01)의 중심(O)에 대하여 상기 경사슬릿(05)의 개구 각도인 방위각(β)이 규정되어 있다.

상기 접촉자(01)를 이용하는 진공 차단기는 다음과 같은 특징들을 나타낸다.

도 15에 나타낸 바와 같은 상기 접촉자(01) 원주방향을 따라 흐르는 전류(Ia)와 도 16에 나타낸 바와 같은 접촉판(04) 상에 나선상으로 흐르는 전류(Ib)는 전류 차단시 전극들 사이에서 자속밀도를 확보한다. 전류(Ib)에 기인하는 상기 자속밀도는 상기 전극의 축 주위에 집중된 분포를 나타내며, 그에 의해 전류 차단시 실질적으로 중심에서 아크의 집중의 원인이 된다. 그에 따라 집중된 아크는 매우 큰 단락전류를 차단하는 것을 불가능하게 한다.

고전압, 대전류의 차단을 위해서는, 큰 코일의 직경 및 상기 접촉자들 간의 보다 큰 간격이 요구된다. 그러나, 이 경우, 상기 전극들 간의 자속밀도는 부족하게 되고, 그에 따라 상기 전극들 간의 아크를 불안정하게 하고, 차단의 불능을 유발하게 된다.

더욱이, 자장을 확보하기 위해서는, 접촉대(02) 내에 형성된 경사슬릿(05)의 방위각(β)은 보다 커져야 한다. 그러나, 이 경우, 상기 접촉자(01) 자체는 강도의 면에서 부족하게 된다. 그에 의해, 상기 접촉자(01)의 개폐조작이 상기 접촉자(01)들을 변형시킬 수 있으며, 그에 의해, 차단 성능과 마찬가지로 내전압성능이 나빠지게 된다.

본 발명의 목적은 진공 차단기용 접촉자 및 상기 접촉자를 이용하는 진공 차단기를 제공하는 데 있다.

본 발명의 일형태에 따르면, (1) 접촉판; 및 (2) 접촉대;들을 포함하는 진공 차단기용 접촉자가 제공된다. 상기 접촉대는 상기 접촉판에 들어맞는 제1단부면 및 코일부를 형성하도록 하는 방법으로 슬릿부가 형성되는 원주면을 포함한다. 상기 코일부에는 상기 접촉대의 축방향으로 종방향의 자장이 형성되도록 전류가 흐른다. 상기 접촉판에 들어맞는 상기 제1단부면에는 상기 슬릿부와 연결되는 원주슬릿부가 형성된다.

본 발명의 다른 형태에 따르면, 진공용기의 제1단부판에 고정되는 고정봉의 첨단부에 고정되는 제1접촉자 ; 및 상기 제1단부판에 대향되는 상기 진공용기의 제2단부판에 고정된 가변봉의 첨단부에 고정되는 제2접촉자;들을 포함하는 진공 차단기가 제공된다. 상기 제1접촉자와 제2접촉자는 그들 사이의 소정간격(G)이 15㎜≤G≤100㎜의 범위 이내가 되도록 하는 방법으로 실질적으로 동일축상에서 대향된다. 상기 제1접촉자 및 제2접촉자 각각은 (1) 접촉판; 및 (2) 접촉대;들을 포함한다. 상기 접촉대는 상기 접촉판에 들어맞는 제1단부면 및 코일부를 형성하도록 하는 방법으로 슬릿부가 형성되는 원주면을 포함한다. 상기 코일부에는 상기 접촉대의 축방향으로 종방향의 자장이 형성되도록 전류가 흐른다. 상기 접촉판에 들어맞는 상기 제1단부면에는 상기 슬릿부와 연결되는 원주슬릿부가 형성된다.

본 발명의 또 다른 형태에 따르면, (1) 하나의 판; (2) 상기 판에 탑재된 제1단부면을 갖는 지지대; 및 (3) 상기 지지대에 형성된 슬릿들;을 포함하는 진공 차단기용 접촉자가 제공된다. 상기 슬릿들은 상기 지지대에서 코일부를 규정한다. 상기 코일부를 통과하는 전류는 상기 지지대의 축방향을 따라 종방향의 자장을 발생시킨다. 상기 슬릿들은 상기 지지대의 제1단부면에 형성된 원주슬릿부 및 상기 지지대의 축에 대해 소정의 경사각(α)으로 상기 지지대의 원주면에 형성되어 상기 원주슬릿부의 단부에 연결되는 경사슬릿부를 포함하는 제1슬릿을 포함한다.

본 발명의 네 번째의 형태에 따르면, 서로에 대향되도록 동일축 상에 위치하는 두 개의 접촉자들을 포함하는 진공 차단기가 제공된다. 상기 두 개의 접촉자들 사이의 소정간격(G)은 15㎜≤G≤100㎜로 주어진다. 상기 두 개의 접촉자들 각각은 (1) 하나의 판; (2) 상기 판에 탑재된 제1단부면을 갖는 지지대; 및 (3) 상기 지지대에 형성된 슬릿들;을 포함한다. 상기 슬릿들은 상기 지지대에서 코일부를 규정한다. 상기 코일부를 통과하는 전류는 상기 지지대의 축방향을 따라 종방향의 자장을 발생시킨다. 상기 슬릿들은 상기 지지대의 제1단부면에 형성된 원주슬릿부 및 상기 지지대의 축에 대해 소정의 경사각(α)으로 상기 지지대의 원주면에 형성되어 상기 원주슬릿부의 단부에 연결되는 경사슬릿부를 포함하는 제1슬릿을 포함한다.

본 발명의 다섯 번째의 형태에 따르면, (1) 하나의 판; (2) 상기 판에 탑재된 제1단부면을 갖는 지지대; 및 (3) 상기 지지대에 슬릿들을 형성하는 수단;들을 포함한다. 상기 슬릿들을 형성하는 수단은 상기 지지대에서 코일부를 규정한다. 상기 코일부를 통과하는 전류는 상기 지지대의 축방향을 따라 종방향의 자장을 발생시킨다. 상기 슬릿들을 형성하는 수단은 상기 지지대의 제1단부면에 형성된 원주슬릿부 및 상기 지지대의 축에 대해 소정의 경사각(α)으로 상기 지지대의 원주면에 형성되어 상기 원주슬릿부의 단부에 연결되는 경사슬릿부를 포함하는 제1슬릿을 포함한다.

본 발명의 다른 목적들 및 장점들은 첨부되는 도면들을 참조하여 이하의 설명으로부터 명백하게 될 것이다.

이하에서, 본 발명의 여러 실시예들이 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 기술될 것이다.

이해를 돕기 위하여, 이하의 설명에서는 왼쪽, 오른쪽, 상부 및 하부 등과 같은 여러 방향 개념들이 사용된다. 그러나, 이러한 개념들은 도시된 구성요소들의 대응되는 부분들이 나타난 도면 또는 도면들에 관한 것으로만 이해되어져야 한다.

도 1 및 도 2에 나타난 바와 같이, 본 발명의 첫 번째의 실시예에 따른 진공 차단기용 접촉자가 제공된다. 도 1은 상기 진공 차단기용 접촉자의 측면을 나타내는 반면에 도 2는 그 평면을 나타내고 있다.

원통상(관상)의 접촉대(1)는 접촉판(2)이 납땜되는 제1단부면(1a)을 갖는다. 상기 접촉대(1)는 납봉(鉛棒)(즉, 이하에서 기술될 도 3에서의 고정봉(17)과 가변봉(19))에 연결되는 접촉단부판(3)이 납땜되는 제2단부면(1b)을 갖는다. 상기 원통상의 접촉대(1) 및 상기 접촉단부판(3)은 실질적으로 컵의 형상으로 조립된다.

상기 접촉대(1)는 차단되는 전류 및 전압에 따라 60㎜≤D≤200㎜의 범위에서 결정되는 외경(D)으로 규정된다. 상기 접촉대(1)는 0.1D㎜≤L≤0.5D㎜의 범위로 결정되는 길이(L)(다른 말로는, '컵의 깊이'라고 함)로 규정된다. 더욱이, 상기 접촉대(1)는 6㎜≤W≤12㎜의 범위로 결정되는 벽 두께(W)로 규정된다.

상기 원통상의 접촉대(1)는 상기 접촉대(1)의 축에 대한 경사각(α)로 한정되는 경사슬릿부(5b)가 형성되는 전체 원주면을 갖는다. 상기 경사슬릿부(5b)는 상기 접촉대(1)의 제1단부면(1a)에 대해 개방되어 있다. 상기 경사슬릿부(5b)에 연결되고, 깊이(L1)을 가지며, 원주상으로 연장되는 원주슬릿부(5a)가 상기 접촉대(1)의 상기 제1단부면(1a)에 형성되어 있다. 위에서, 상기 원주슬릿부(5a)와 상기 경사슬릿부(5b)는 함께 제1슬릿(5)을 구성한다. 코일부(7)가 상기 두 개의 서로 인접한 경사슬릿부(5b)들 사이에 놓여진 영역으로 한정된다.

상기 경사슬릿부(5b)는 0.03D/㎜≤S1≤0.1D/㎜의 범위 내에서 수(S1)가 한정될 수 있다.

상기 접촉대(1)의 기계적 강도와 저항의 감소를 고려하여, 상기 경사슬릿부(5b)의 경사각(α)은 60°≤α≤80°의 범위 내에서 결정될 수 있다.

상기 경사슬릿부(5b)의 방위각(β)은 45°≤β≤120°의 범위 내에서 결정될 수 있다. 상기 방위각(β)의 하한 45°은 충분한 자속밀도를 확보하기 위한 것인 반면에, 상기 방위각(β)의 상한 120°은 저항에 기인하는 것으로 여겨지는 열발생을 방지하기 위한 것이다.

상기 접촉대(1) 및 상기 접촉판(2)의 기계적 강도를 고려하여, 상기 원주슬릿부(5a)의 방위각(γ)는 (30/S1)°≤γ≤(270/S1)°의 범위 내에서 결정될 수 있다.

도 2에 나타난 바와 같이, 상기 접촉판(2)에는 방사상으로 연장되는 실질적으로 직선상의 슬릿(8)이 형성되어 있다. 상기 첫 번째의 실시예에 따르면, 상기 직선상의 슬릿(8)은, 도 1에 나타낸 바와 같이, 상기 원주슬릿부(5a) 및 상기 경사슬릿부(5b)를 연결하는 부분에 연결된다.

상기 첫 번째의 실시예에 따르면, 상기 원통상의 접촉대(1)의 상기 제2단부면(1b)은 상기 접촉단부판(3)에 결합되어 컵을 형성한다. 결합 대신에, 상기 접촉단부판(3)에 대응하는 부분이 상기 접촉대(1)에 일체로 형성될 수 있다. 그러나, 이 경우, 상기 일체로 된 컵은 상기 접촉대(1)의 길이(L)과 실질적으로 동일한 컵의 깊이를 갖는다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 앞서 언급한 접촉자들로 이루어지는 진공 차단기(10)의 구성도가 나타나 있다. 특히, 도 3에는 각각이 도 1 및 도 2에서 나타낸 구조를 갖는 한 쌍의 제1접촉자(11) 및 제2접촉자(12)가 나타나 있다. 상기 제1접촉자(11) 및 상기 제2접촉자(12)들 사이에는 소정간격(G)이 규정되며, 상기 진공용기(13) 내에서 상기 제1접촉자(11) 및 상기 제2접촉자(12)들이 서로에 대해 동일축 상에서 서로 대향되게 위치한다. 상기 간격(G)은 15㎜≤G≤100㎜의 범위 내에서 규정된다.

상기 진공용기(13)는 세라믹, 유리 등으로 제조된 절연통(14)가 제1단부판(15)으로 밀폐된 제1단부 및 제2단부판(16)으로 밀폐된 제2단부를 갖는 것과 같이 조립된다. 상기한 구조와 관련하여, 상기 진공용기(13) 내부는 고진공상태로 유지될 수 있다. 상기 제1접촉자(11)는 상기 제1단부판(15)을 경유하여 상기 진공용기(13)에 고정되어 있는 고정봉(17)의 첨단(도 3에서의 하단부)에 고정된다. 그에 의해, 상기 제1접촉자(11)는 고정전극으로 기능한다. 반면에, 상기 제2접촉자는 상기 제2단부판(16)을 경유하여 위치하는 가변봉(19)의 첨단(도 3에서의 상단부)에 고정되어 벨로우즈(18)에 의해 가변되도록 한다. 그에 의해, 상기 제2접촉자(12)는 가변전극으로 기능한다. 상기 진공용기(13) 내에는 상기 제1접촉자(11)와 상기 제2접촉자(12)의 주위로 차단판(20)이 제공된다.

상기한 바와 같이 조립된 진공 차단기(10)에 있어서, 전류가 차단되는 경우에 상기 전극들 즉, 상기 제1접촉자(11)와 상기 제2접촉자(12)들 사이에서 아크가 발생된다.

반면에, 전류(I)는 다음과 같은 경로를 취할 수 있다.

상기 접촉판(2)와 상기 접촉대(1) 사이에 형성된 원주슬릿부(5a)(절연층)에 의해, 상기 전류(I)는 상기 접촉판(2)을 따라 와류식으로 흐른다. 계속해서, 상기 전류(I)는 상기 접촉대(1)의 상기 두 개의 서로 인접한 경사슬릿부(5b)들 사이로 들어가며, 그에 따라 종방향의 자장(B)을 야기시킨다. 상기 원주슬릿부(5a)와 함께 상기 경사슬릿부(5b)에 의해 형성된 전류 통로는 상기 경사슬릿부(5b) 단독에 의해 형성된 전류 경로에 비하여 훨씬 길어진다. 그에 의해, 전자는 후자에 비해 보다 큰 자장을 야기시킬 수 있다. 그 결과, 상기 원주슬릿부(5a)는 아크를 안정화시키고, 그에 의해 차단 성능을 향상시킬 수 있게 된다.

상기 첫 번째의 실시예에 따르면, 도 3에 나타낸 상기 진공 차단기(10)의 상기 제1접촉자(11) 및 제2접촉자 각각은 하기의 규격들로 규정된다.

(실시예 1)

1. 접촉대(1)의 외경(D) : 70㎜

2. 접촉대(1)의 길이(L) : 17㎜

3. 경사슬릿부(5b)의 개수(S1) : 6

4. 경사슬릿부(5b)의 경사각(α) : 68°

5. 경사슬릿부(5b)의 방위각(β) : 90°

6. 원주슬릿부(5a)의 방위각(γ) : 15°

7. 접촉대(1)의 벽 두께(W) : 7.5㎜

상기 실시예 1에서 16㎜의 간격(G)이 형성되도록 하는 방법으로 상기 제1접촉자(11) 및 상기 제2접촉자(12)들이 동일축 상에 서로 대향되도록 위치되는 것에 의해, 상기 진공 차단기(10)(도 3)는 실질적으로 그 중앙에서 4.0μT/A의 자속밀도를 발생시켰다. 상기 첫 번째의 실시예에 따르면, 상기 진공 차단기(10)는 36kV의 정격전압 및 31.5kA의 정격차단전류로 특정되는 차단 성능을 발생시킨다.

도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 두 번째의 실시예에 따라 진공 차단기용 접촉자가 제공된다. 도 4는 상기 진공 차단기용 접촉자의 측면을 나타내는 반면에 도 5는 그 평면을 나타내고 있다.

상기 첫 번째의 실시예에 따라 원주슬릿부(5a) 및 경사슬릿부(5b)에 연결되는 대신에, 상기 두 번째의 실시예에 따르면, 상기 접촉판(2)에 형성된 상기 직선상의 슬릿(8)이 상기 원주슬릿부(5a)의 초기단부(도 4에서 제1단부 또는 우측단부)에 연결된다. 상기 두 번째의 실시예에 따른 다른 구조들은 상기 첫 번째의 실시예에 따른 그것들과 실질적으로 동일하다.

상기 두 번째의 실시예에 따르면, 도 3에 나타낸 상기 진공 차단기(10)의 제1접촉자(11) 및 제2접촉자(12) 각각은 하기의 규격들로 규정된다.

(실시예 2)

1. 접촉대(1)의 외경(D) : 80㎜

2. 접촉대(1)의 길이(L) : 20㎜

3. 경사슬릿부(5b)의 개수(S1) : 6

4. 경사슬릿부(5b)의 경사각(α) : 72°

5. 경사슬릿부(5b)의 방위각(β) : 90°

6. 원주슬릿부(5a)의 방위각(γ) : 15°

7. 접촉대(1)의 벽 두께(W) : 7.5㎜

상기 실시예 2에서 20㎜의 간격(G)이 형성되도록 하는 방법으로 상기 제1접촉자(11) 및 상기 제2접촉자(12)들이 동일축 상에 서로 대향되도록 위치되는 것에 의해, 상기 진공 차단기(10)(도 3)는 실질적으로 그 중앙에서 3.6μT/A의 자속밀도를 발생시켰다. 상기 두 번째의 실시예에 따르면, 상기 진공 차단기(10)는 36kV의 정격전압 및 31.5kA의 정격차단전류로 특정되는 차단 성능을 발생시킨다.

도 6은 자속밀도의 분포를 나타낸다. 특히, 도 6은 원주슬릿부(5a)가 형성된 접촉자를 이용하는 진공 차단기와 원주슬릿부(5a)가 형성되지 않은 접촉자를 이용하는 진공 차단기 간의 자속밀도의 비교를 나타낸다. 도 6에서의 가로좌표는 상기 전극(즉, 제1접촉자(11) 및 제2접촉자(12))의 중심으로부터의 거리(㎜)를 나타내는 반면에, 도 6에서의 세로좌표는 자속밀도(μT/A)를 나타낸다.

도 6으로부터 명백하게 나타난 바와 같이, 원주슬릿부(5a)가 형성된 접촉자를 이용하는 진공 차단기가 원주슬릿부(5a)가 형성되지 않은 접촉자를 이용하는 진공 차단기에 비해 상기 전극의 중심으로부터 보다 더 편평한 자속밀도로 특정된다. 달리 말하면, 전자의 자속밀도가 후자의 자속밀도에 비해 보다 더 넓은 범위에서 높다.

도 7 및 도 8에 나타난 바와 같이, 본 발명의 세 번째의 실시예에 따라 진공 차단기용 접촉자가 제공된다. 도 7은 상기 진공 차단기용 접촉자의 측면을 나타내는 반면에 도 8은 그 평면을 나타내고 있다.

상기 세 번째의 실시예에 따르면, 상기 접촉판(2)에 형성된 상기 직선상의 슬릿(8)이 상기 접촉판(2)의 중심(O)을 통과하여 지나가는 방사상의 선으로부터 벗어나도록 하는 방법으로 연장된다. 특히, 도 8에 나타난 바와 같이, 상기 직선상의 슬릿(8)은 상기 방사상의 선으로부터 거리(b)만큼 이격되도록 하는 방법으로 실질적으로 상기 방사상의 선과 평행하게 연장된다. 이로 인해, 상기 직선상의 슬릿(8)들의 전체 구조는 실질적으로 나선상으로 형성된다. 상기 직선상의 슬릿(8)의 단부는 상기 원주슬릿부(5a)의 초기단부(도 7에서 제1단부 또는 우측단부)에 연결된다. 상기 세 번째의 실시예에 따른 다른 구조들은 상기 첫 번째의 실시예에 따른 그것들과 실질적으로 동일하다.

상기 세 번째의 실시예에 따르면, 도 3에 나타낸 상기 진공 차단기(10)의 제1접촉자(11) 및 제2접촉자(12) 각각은 하기의 규격들로 규정된다.

(실시예 3)

1. 접촉대(1)의 외경(D) : 90㎜

2. 접촉대(1)의 길이(L) : 21㎜

3. 경사슬릿부(5b)의 개수(S1) : 6

4. 경사슬릿부(5b)의 경사각(α) : 75°

5. 경사슬릿부(5b)의 방위각(β) : 102°

6. 원주슬릿부(5a)의 방위각(γ) : 15°

7. 접촉대(1)의 벽 두께(W) : 8㎜

상기 실시예 3에서 40㎜의 간격(G)이 형성되도록 하는 방법으로 상기 제1접촉자(11) 및 상기 제2접촉자(12)들이 동일축 상에 서로 대향되도록 위치되는 것에 의해, 상기 진공 차단기(10)(도 3)는 실질적으로 그 중앙에서 3.5μT/A의 자속밀도를 발생시켰다. 상기 세 번째의 실시예에 따르면, 상기 진공 차단기(10)는 72kV의 정격전압 및 31.5kA의 정격차단전류로 특정되는 차단 성능을 발생시킨다. 상기 세 번째의 실시예에 따라 상기 실시예 3에서 발생된 3.5μT/A의 자속밀도는 원주슬릿부(5a)를 갖지 않는 상기 진공 차단기(10)에 의해 얻어지는 자속밀도의 대략 1.25배 이었다.

도 9 내지 도 13에 나타난 바와 같이, 본 발명의 네 번째의 실시예에 따른 진공 차단기용 접촉자가 제공된다. 도 9는 상기 진공 차단기용 접촉자의 측면을 나타내는 반면에 도 10은 그 평면을 나타내고 있다. 더욱이, 도 11은 방위각(β), 방위각(γ) 및 방위각(δ)들을 나타내는 반면에 도 12 및 도 13은 서로 대향되는 상기 접촉자들(진공 차단기용)을 나타내고 있다.

도 9 내지 도 13에 나타난 바와 같이, 상기 제1접촉자(11)(마찬가지로, 제2접촉자(12))는 중공의 원통상으로 형성되며, 상기 접촉판(2)이 납땜되는 제1단부면(1a) 및 납막대(鉛棒)(즉, 이하에서 기술될 도 14에서의 고정봉(17)과 가변봉(19))가 연결된 상기 접촉단부판(3)이 납땜되는 제2단부면(1b)을 갖는다. 상기 네 번째의 실시예에 따르면, 도 12에 나타난 바와 같이, 고리-형의 결합부(3b)가 상기 접촉단부판(3)의 표면(3a)에 형성되고, 납땜을 위하여 상기 접촉대(1)의 내측에 취입된다. 원통상의 보강체(4)는 상기 접촉단부판(3)의 고리-형의 결합부(3b)의 내측에 취입되는 단부를 갖는다. 납땜에 의해 상기 접촉대(1)의 상기 제1단부면(1a)에 고정된 고정된 상기 접촉판(2)은 납땜을 위하여 상기 원통상의 보강체(4)의 단부면 상에 인접하게 위치한다. 특히, 상기 원통상의 보강체(4)는 상기 접촉판(2) 및 상기 접촉대(1)를 강화시켜 그들의 변형을 방지하도록 한다. 상기 원통상의 접촉대(1) 및 상기 접촉단부판(3)들이 컵과 같이 성형되기 때문에, 상기 제1접촉자(11)(마찬가지로, 제2접촉자(12))는 "컵 형 접촉자"로 언급된다.

상기 접촉대(1)의 외경(D)은 차단되는 전류 및 전압에 따라 60㎜≤D≤200㎜의 범위내에서 선택된다. 이 범위는 전류 차단 시험들의 결과에 기초하여 결정된다. 상기 접촉대(1)의 길이(L)(달리 말하면, '컵의 깊이')는 0.2D㎜≤L≤D㎜의 범위내에서 선택되며, 이는 후술되는 바와 같이 상기 경사각(α) 및 상기 방위각(β)에 따라 결정된다. 상기 접촉대(1)의 벽 두께(W)는 6㎜≤W≤12㎜의 범위 이내에서 선택되며, 이는 강도 등의 관점에서 결정된다. 도 9에 나타난 바와 같은 상기 제1접촉자(11)(마찬가지로, 제2접촉자(12))에 대해, 상기 접촉대(1)의 벽 두께(W)는 전체 길이를 따라 균일하다. 선택적으로, 보강 등을 위하여는, 도 12에 나타난 바와 같이 6㎜≤W≤12㎜의 범위 이내에서 변화될 수 있다.

상기 컵-형의 접촉대(1)에는 제1슬릿(5)들 및 제2슬릿(6)들이 형성된다. 상기 제1슬릿(5)은 상기 접촉대(1)의 상기 제1단부면(1a)에 원주상으로 형성된 원주슬릿부(5a) 및 상기 접촉대(1)의 축에 대해 소정의 경사각(α)으로 상기 접촉대(1)의 원주면에 형성되어 상기 원주슬릿부(5a)의 단부에 연결되는 경사슬릿부(5b)를 포함한다. 상기 제2슬릿(6)은 상기 접촉대(1)의 제2단부면(1b)으로부터 그의 축상의 중간 위치의 근처까지 연장된다. 특히, 상기 제2슬릿(6)은 도 9 및 도 12에 나타난 바와 같이 상기 제2단부면(1b)에서 개구부(6a)를 갖는다. 도 11에 나타난 바와 같이, 상기 접촉대(1)의 중심(O)에 대한 상기 제1슬릿(5)의 상기 경사슬릿부(5b)의 상기 방위각(β)(또는 개구 각도)은 일정하다. 상기 일정한 방위각(β)는 또한 상기 접촉대(1)의 중심(O)에 대한 상기 제2슬릿(6)의 개구 각도를 갖는다. 상기 제1슬릿(5)의 상기 경사슬릿부(5b) 및 상기 제2슬릿(6) 사이에 위치하는 부분은 코일부를 형성한다. 특히, 두 개의 서로 인접한 상기 제1슬릿(5)의 경사슬릿부(5b) 들 사이에 위치하는 부분은 제1코일부(7a)를 형성하고, 상기 제1슬릿(5)의 상기 경사슬릿부(5b) 및 상기 제2슬릿(6) 사이에 위치하는 부분은 제2코일부(7b)를 형성하고, 그리고 상기 두 개의 서로 인접한 제2슬릿(6)들 사이에 위치하는 부분은 제3코일부(7c)를 형성한다.

상기 제1슬릿(5)들(경사슬릿부(5b)) 및 제2슬릿(6)들의 전체 개수(S2)는 0.1D/㎜≤S2≤0.2D/㎜의 범위 이내에서 결정된다. 달리 말하면, 제1슬릿(5)들의 수는 1/2 S2인 반면에 제2슬릿(6)들의 수는 1/2 S2이다. 상기 제1슬릿(5)의 상기 경사슬릿부(5b) 및 상기 제2슬릿(6)의 경사각(α)은 60°≤α≤80°의 범위 이내에서 결정되며, 이는 상기 접촉대(1)의 기계적 강도와 저항의 감소를 고려하여 결정된 것이다. 특히, 도 9에 나타난 바와 같이, 상기 접촉대(1)의 기계적 강도와 저항의 감소를 위하여, 상기 인접한 제1슬릿(5)들, 상기 인접한 제2슬릿(6)들 및 서로에 대해 인접한 상기 제1슬릿(5)과 상기 제2슬릿(6) 사이의 수직거리(x)는 바람직하게는 7 내지 18㎜가 된다. 계속해서, 상기 접촉대(1)의 이경(D) 및 상기 슬릿들(제1슬릿(5)들 및 제2슬릿(6)들을 포함하여)의 전체 개수(S2)들을 고려하여 상기 경사각(α)은 60°≤α≤80°이 된다. 상기 제1슬릿(5)의 상기 경사슬릿부(5b)의 방위각(β) 및 상기 제2슬릿(6)의 방위각(β) 각각은 (540/S2)°≤β≤(1440/S2)°의 범위 이내에서 결정된다.

하한에 대한 상기 코일부의 길이가 1.5권회수로 규정되고, 그에 따라, (540/S2)°보다 작은 하한은 상기 자속밀도가 불충분하게 되기 때문에, 하한은 (540/S2)°에서 결정된다. 상한에 대한 상기 코일부의 길이가 4권회수로 규정되고, 상한이 (1440/S2)°보다 크게 되는 경우, 저항이 커지고, 열발생으로 인하여 불편하게 되기 때문에, 상한은 (1440/S2)°에서 결정된다. 더욱이, 상기 접촉대(1)의 기계적 강도가 낮아질 수 있다.

상기 제1슬릿(5)의 상기 원주슬릿부(5a)의 방위각(γ)은 (120/S2)°≤γ≤(600/S2)°의 범위 이내에서 결정되며, 이는 상기 접촉대(1)의 기계적 강도를 고려하여 결정된다.

상기 제1슬릿(5)들은 등거리로 형성되는 반면에, 상기 제2슬릿(6)들 또한 등거리로 형성된다. 도 11에 나타난 바와 같이, 상기 제1슬릿(5)의 상기 경사슬릿부(5b) 및 상기 제2슬릿(6)은 그들 사이에서 소정의 원주상의 간격 또는 상기 방위각(δ)을 규정한다. 상기 방위각(δ)은 (120/S2)°≤δ≤(600/S2)°의 범위 이내에서 결정되며, 이는 상기 접촉대(1)의 기계적 강도를 고려하여 결정된다.

상기 제1슬릿(5)의 상기 경사슬릿부(5b) 및 상기 제2슬릿(6)들의 길이가 상기 경사슬릿부(5b) 및 상기 제2슬릿(6) 사이의 원주상의 간격 또는 상기 방위각(δ)를 규정하도록 감소되기 때문에, 도 9에 나타난 바와 같이, 상기 경사슬릿부(5b)와 상기 제2슬릿(6) 사이에 단단한 충진부(1c)가 형성될 수 있다. 상기 단단한 충진부(1c)는 상기 접촉대(1)의 기계적 강도를 유지토록 기능한다. 달리 말하면, 길이가 긴 원주슬릿은 접촉대(1)의 축방향의 강도를 감소시킬 수 있다. 상기 단단한 충진부(1c)의 형성은 상기 접촉대(1)의 축방향의 강도의 보전에 기여한다.

상기 제1슬릿(5)의 상기 경사슬릿부(5b) 및 상기 제2슬릿(6)은 소정의 영역 내에서 서로 축상으로 중첩된다. 상기 제2슬릿(6)은 상기 제1슬릿(5)들의 상기 서로 인접한 두 개의 슬릿부(5b)들 사이에 위치하도록 형성될 수 있다.

도 10에 나타난 바와 같이, 상기 직선상의 슬릿(8)들이 상기 접촉판(2) 내에 형성된다. 직선상의 슬릿(8)의 수는 상기 제1슬릿(5)들의 수(즉, 1/2 S2)와 동일하다. 상기 접촉판(2)의 중심(O)에 대해 벗어나도록 하여 상기 직선상의 슬릿(8)들의 내측으로의 연장으로 인하여, 도 10에 나타난 바와 같이, 상기 직선상의 슬릿(8)들은 전체적으로 방사상으로 배열된다. 상기 직선상의 슬릿(8)의 원주면측 단부(8a)가 상기 제1슬릿(5)의 상기 원주슬릿부(5a)의 단부(도 9에서 우측 단부)와 만나고, 상기 경사슬릿부(5b)가 연결되는 단부(도 9에서 좌측 단부)가 대향되도록 하여 상기 접촉판(2)이 탑재된다. 상기 접촉대(1) 및 상기 접촉판(2)의 상기한 구조에 의해, 상기 직선상의 슬릿(8) 및 상기 제1슬릿(5)은 서로 연결된다.

네 번째의 실시예에 따르면, 상기 접촉단부판(3)은 상기 접촉대(1)의 상기 제2단부판(1b)에 결합된다. 달리, 상기 접촉단부판(3)에 대응하는 부분이 상기 접촉대(1)에 일체로 형성되어 컵-형의 접촉대를 구성할 수 있다. 이 경우, 예를 들면, 상기 제2슬릿(6)은 기준 위치로서 상기 접촉대(1)의 내측 바닥에 대응하는 위치에 형성된다. 상기 컵-형의 일체로 된 단위체의 깊이 또는 컵의 깊이는 상기 접촉대(1)의 길이(L)에 대응한다.

더욱이, 네 번째의 실시예에 따르면, 상기 제1슬릿(5) 만이 원주슬릿부(5a) 및 상기 경사슬릿부(5b)를 포함한다. 달리, 상기 제2슬릿(6)은 또한 원주슬릿부 및 경사슬릿부를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 제2슬릿(6)의 상기 원주슬릿부는 상기 접촉대(1)의 상기 제2단부면(1b) 내에 형성된다.

도 14에 나타난 바와 같이, 본 발명의 네 번째의 실시예에 따라, 상기한 제1접촉자(11) 및 제2접촉자(12)를 이용하는 진공 차단기(10)가 제공된다.

상기 진공 차단기(10)는, 도 9 내지 도 11에 나타난 바와 같이, 두 개의 접촉자들(즉, 제1접촉자(11) 및 제2접촉자(12))들로 이루어지며, 이들은, 도 12에 나타난 바와 같이, 진공용기(13) 내에서 서로에 대해 동일축 상에서 간격(G)로 서로 대향되게 위치한다. 상기 간격(G)은 15㎜≤G≤100㎜의 범위 내에서 결정된다.

상기 진공용기(13)는 세라믹, 유리 등으로 제조된 절연통(14)을 포함한다. 상기 진공용기(13)는 상기 절연통(14)을 밀폐하기 위하여 각각이 금속으로 된 제1단부판(15) 및 제2단부판(16)을 포함하며, 여기에서 상기 진공용기(13)의 내부는 고진공으로 탈기된다. 상기 고정봉(17)은 상기 진공용기(13)의 상기 제1단부판(15)을 통하여 고정적으로 배치되어, 상기 고정전극으로서 상기 제1접촉자(11)가 고정되는 전면 단부를 갖도록 한다. 상기 가변봉(19)은 상기 진공용기(13)의 상기 제2단부판을 통하여 상기 벨로우즈(18)에 의하여 가변적으로 배치되어, 상기 가변전극으로서 상기 제2접촉자(12)가 고정되는 전면 단부를 갖도록 한다. 상기 진공용기(13) 내에는 상기 제1접촉자(11)와 상기 제2접촉자(12)의 주위로 차단판(20)이 제공된다.

상기한 바와 같이 조립된 진공 차단기(10)에 있어서, 전류(I)가 차단될 때, 상기 제1접촉자(전극)와 상기 제2접촉자(전극) 사이에서 아크가 발생된다. 상기 접촉판(2)과 상기 접촉대(1) 사이에 상기 원주슬릿부(5a)(절연층)가 위치하기 때문에, 상기 전류(I)는 상기 접촉판(2)을 따라 와류식으로 흐르고, 계속해서, 상기 접촉대(1)의 두 개의 서로 인접한 경사슬릿부(5b) 사이의 제1코일부(7a)로 들어가서, 제1슬릿(5)의 상기 경사슬릿부(5b)와 제2슬릿(6) 사이의 제2코일부(7b)를 통과하고, 계속해서, 상기 두 개의 서로 인접한 제2슬릿(6) 사이의 제3코일부(7c)로 흘러들어간다. 상기 제1코일부, 상기 제2코일부 및 상기 제3코일부를 통한 상기 전류(I)의 통과는 상기 제1접촉자(11)의 상기 접촉판(2) 및 상기 제2접촉자(12)의 상기 접촉판 사이에 종방향의 자장(B)을 발생시킬 수 있다. 다수의 그리고 긴 전류 통로들의 형성으로 인하여, 상기한 구조는 상기 제1슬릿(5) 만을 갖는 구조에 의해 발생되는 자장보다 2배 또는 그 이상의 자장의 발생을 가능하게 한다. 이는 아크의 안정화 및 우수한 차단 성능의 결과를 가져온다.

상기 네 번째의 실시예에 따르면, 도 14에 나타난 바와 같은, 상기 진공 차단기(10)의 상기 제1접촉자(11) 및 상기 제2접촉자(12) 각각은 하기의 규격들로 규정된다.

(실시예 4)

1. 접촉대(1)의 외경(D) : 80㎜

2. 접촉대(1)의 길이(L) : 27㎜

3. 제1슬릿(5) 및 제2슬릿(6)들의 전체 개수 : 12

6개는 제1슬릿(5)들 또는 제2슬릿(6)들

4. 경사슬릿부(5b)의 경사각(α) : 70°

5. 제2슬릿(6)의 경사각(α) : 70°

6. 경사슬릿부(5b)의 방위각(β) : 65°

7. 제2슬릿(6)의 방위각(β) : 65°

8. 원주슬릿부(5a)의 방위각(γ) : 15°

9. 경사슬릿부(5b)와 제2슬릿(6) 사이의 공간 또는 부분의 방위각(δ)

: 30°

10. 접촉대(1)의 벽 두께(W) : 8.5㎜

상기한 바의 규격으로 규정되는 진공 단속기(10)에 의해, 상기 실시예 4에서 40㎜의 간격(G)이 형성되도록 하는 방법으로 상기 제1접촉자(11) 및 상기 제2접촉자(12)들이 동일축 상에 서로 대향되도록 위치되는 경우, 실질적으로 그 중앙에서 발생된 자속밀도는 4.2μT/A이었다. 그에 따라 수득된 상기 진공 차단기(10)는 72kV의 정격전압 및 31.5kA의 정격차단전류의 차단 성능을 제공하였다.

더욱이, 본 발명의 다섯 번째의 실시예에 따라 하기의 실시예 5가 제공되었다.

(실시예 5)

1. 접촉대(1)의 외경(D) : 90㎜

2. 접촉대(1)의 길이(L) : 37㎜

3. 제1슬릿(5) 및 제2슬릿(6)들의 전체 개수 : 12

6개는 제1슬릿(5)들 또는 제2슬릿(6)들

4. 경사슬릿부(5b)의 경사각(α) : 72°

5. 제2슬릿(6)의 경사각(α) : 72°

6. 경사슬릿부(5b)의 방위각(β) : 75°

7. 제2슬릿(6)의 방위각(β) : 75°

8. 원주슬릿부(5a)의 방위각(γ) : 20°

9. 경사슬릿부(5b)와 제2슬릿(6) 사이의 공간 또는 부분의 방위각(δ)

: 13°

10. 접촉대(1)의 벽 두께(W) : 8.5㎜

상기한 바의 규격으로 규정되는 진공 단속기(10)에 의해, 상기 실시예 4에서 40㎜의 간격(G)이 형성되도록 하는 방법으로 상기 제1접촉자(11) 및 상기 제2접촉자(12)들이 동일축 상에 서로 대향되도록 위치되는 경우, 실질적으로 그 중앙에서 발생된 자속밀도는 4.5μT/A이었다. 그에 따라 수득된 상기 진공 차단기(10)는 72kV의 정격전압 및 40.0kA의 정격차단전류의 차단 성능을 제공하였다.

본 발명의 상기 실시예들에 따르면, 상기 두 개의 접촉자들을 이용하는 상기 진공 차단기는 상기 두 개의 접촉자들 사이에서 발생된 종방향의 자장의 보다 큰 밀도를 가지며, 전류 차단시 발생되는 아크의 균일한 분포를 가능하게 하여, 차단 성능을 향상시키는 결과를 가져온다.

더욱이, 본 발명의 상기 실시예들에 따르면, 고전압, 대전류의 차단을 위해서 큰 코일의 직경 및 상기 접촉자들 간의 보다 큰 간격이 요구되는 경우에서, 필요충분한 종방향의 자장이 상기 접촉자들 사이에서 발생될 수 있으며, 안정한 차단 성능을 수득할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 상기 네 번째의 실시예에 따르면, 단단한 충진부가 상기 제1슬릿의 상기 경사슬릿부 및 상기 제2슬릿 사이에 형성되어, 동일한 자속밀도를 발생시키는 컵-형의 접촉자의 기계적 강도에 비해 상기 접촉대에 보다 큰 기계적 강도를 제공할 수 있다.

비록 본 발명이 비록 상기에서 특정의 실시예들을 참조하여 설명되기는 하였으나, 본 발명은 상기한 실시예들에 한정되는 것은 아니다. 앞서 기술한 실시예들의 변형 및 변경들이 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 앞서의 교시의 관점에서 가능함은 이해될 수 있는 것이다.

오역 또는 생략된 부분들에 대한 가능한 보호를 위하여, 본 출원의 우선권으로 주장된 원출원인 일본국 특허출원 제P2001-276172호(2001년 9월 12일 일본국에 출원됨) 및 원출원인 일본국 특허출원 제P2001-281068호(2001년 9월 17일 일본국에 출원됨)의 전체 내용들을 본 명세서에 참고로 결합시켰다.

따라서, 본 발명에 의하면 두 개의 접촉자들 사이에서 발생된 종방향의 자장의 보다 큰 밀도를 가지며, 전류 차단시 발생되는 아크의 균일한 분포를 가능하게 하여, 차단 성능을 향상시키는 진공 차단기용 접촉자 및 이를 이용하는 진공 차단기를 제공하는 효과가 있다.

더욱이, 본 발명에 따르면, 고전압, 대전류의 차단을 위해서 큰 코일의 직경 및 상기 접촉자들 간의 보다 큰 간격이 요구되는 경우에서, 필요충분한 종방향의 자장이 상기 접촉자들 사이에서 발생될 수 있으며, 안정한 차단 성능을 수득할 수 있는 진공 차단기용 접촉자 및 이를 이용하는 진공 차단기를 제공하는 효과가 있다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

도 1은 본 발명의 첫 번째의 실시예에 따른 진공 차단기용 접촉자의 측면도이다.

도 2는 도 1에서 나타낸 진공 차단기용 접촉자의 평면도이다.

도 3은 도 1 및 도 2에 나타낸 진공 차단기용 접촉자를 이용하는 진공 차단기의 계통도이다.

도 4는 본 발명의 두 번째의 실시예에 따른 진공 차단기용 접촉자의 측면도이다.

도 5는 도 4에서 나타낸 진공 차단기용 접촉자의 평면도이다.

도 6은 원주슬릿부(5a)가 형성된 진공 차단기용 접촉자를 이용하는 진공 차단기와 원주슬릿부(5a)가 형성되지 않은 접촉자를 이용하는 진공 차단기 간의 자속밀도를 비교하여 나타낸 그래프이다.

도 7은 본 발명의 세 번째의 실시예에 따른 진공 차단기용 접촉자의 측면도이다.

도 8은 도 7에 나타낸 진공 차단기용 접촉자의 평면도이다.

도 9는 본 발명의 네 번째의 실시예에 따른 진공 차단기용 접촉자의 측면도이다.

도 10은 도 9에 나타낸 진공 차단기용 접촉자의 평면도이다.

도 11은 도 9의 접촉자의 방위각들을 설명하는 도면이다.

도 12는 서로 대향되는 두 개의 접촉자들을 나타내는 부분적으로 절단하여 도시한 측면도이다.

도 13은 도 12의 두 개의 접촉자들을 나타내는 사시도이다.

도 14는 도 9의 접촉자를 이용하는 진공 차단기를 나타내는 도면이다.

도 15는 관련된 선행기술에 따른 진공 차단기용 접촉자의 측면도이다.

도 16은 도 15에 나타낸 진공 차단기용 접촉자의 평면도이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 접촉대 1a : 제1단부면

1b : 제2단부면 1c : 충진부

2 : 접촉판 3 : 접촉단부판

3a : 표면 3b : 고리-형의 결합부

4 : 보강체 5 : 제1슬릿

5a : 원주슬릿부 5b : 경사슬릿부

6 : 제2슬릿 6a : 개구부

7 : 코일부 7a : 제1코일부

7b : 제2코일부 7c : 제3코일부

8 : 직선상의 슬릿 8a : 원주면측 단부

10 : 진공 차단기 11 : 제1접촉자

12 : 제2접촉자 13 : 진공용기

14 : 절연통 15 : 제1단부판

16 : 제2단부판 17 : 고정봉

18 : 벨로우즈 19 : 가변봉

20 : 차단판

Claims (31)

1) 접촉판;

2) 상기 접촉판에 탑재된 제1단부면을 갖는 접촉대; 및

3) 상기 접촉대에 형성된 슬릿들;을 포함하며, 상기 슬릿들은 상기 접촉대 내에서 코일부를 규정하고, 상기 코일부를 통과하는 전류가 상기 접촉대의 축방향을 따라 종방향의 자장을 발생시키고, 상기 슬릿들은 상기 접촉대의 제1단부면에 형성된 원주슬릿부 및 상기 접촉대의 축에 대해 소정의 경사각(α)으로 상기 접촉대의 원주면에 형성되어 상기 원주슬릿부의 단부에 연결되는 경사슬릿부를 포함하는 제1슬릿을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 진공 차단기용 접촉자.

제 1 항에 있어서,

상기 접촉판에 상기 원주슬릿부와 연결되는 슬릿이 형성됨을 특징으로 하는 상기 진공 차단기용 접촉자.

제 1 항에 있어서,

상기 접촉대의 외경(D)이 60㎜≤D≤200㎜의 범위에서 결정되는 경우에,

상기 접촉대의 길이(L)는 0.1D㎜≤L≤0.5D㎜의 범위에서 결정되고,

상기 접촉대의 상기 원주면에 형성된 상기 슬릿부의 개수(S1)는 0.03D/㎜≤S1≤0.1D/㎜의 범위에서 결정되고,

상기 접촉대의 원주면에 형성된 상기 슬릿부의 상기 축에 대한 경사각(α)은 60°≤α≤80°의 범위에서 결정되고,

상기 접촉대의 원주면에 형성된 상기 슬릿부의 방위각(β)은 45°≤β≤120°의 범위에서 결정되고,

상기 접촉대의 제1단부면에 형성된 상기 원주슬릿부의 방위각(γ)는 (30/S1)°≤γ≤(270/S1)°의 범위에서 결정되는 것을 특징으로 하는 상기 진공 차단기용 접촉자.

제 3 항에 있어서,

상기 접촉대는 6㎜≤W≤12㎜의 범위의 벽 두께(W)를 가짐을 특징으로 하는 상기 진공 차단기용 접촉자.

제 2 항에 있어서,

상기 접촉판에 형성된 상기 슬릿이 실질적으로 직선상이며, 상기 접촉판의 중심으로부터 방사상으로 연장되어 상기 접촉대의 상기 원주면에 형성된 상기 원주슬릿부 및 상기 슬릿부를 연결하는 부분에 연결됨을 특징으로 하는 상기 진공 차단기용 접촉자.

제 2 항에 있어서,

상기 접촉판에 형성된 상기 슬릿이 실질적으로 직선상이며, 상기 접촉판의 중심으로부터 방사상으로 연장되어 상기 원주슬릿부의 초기단부에 연결됨을 특징으로 하는 상기 진공 차단기용 접촉자.

제 2 항에 있어서,

상기 접촉판에 형성된 상기 슬릿이 실질적으로 직선상이며, 상기 접촉판의 중심을 통과하는 선으로부터 벗어나도록 하는 방법으로, 상기 접촉판의 중심을 통과하는 선과 평행하게 연장되고, 그리고 상기 원주슬릿부의 초기 단부에 연결됨을 특징으로 하는 상기 진공 차단기용 접촉자.

제 1 항에 있어서,

상기 접촉대가 상기 제1단부면에 대향하는 제2단부면을 더 포함하며, 상기 접촉대의 상기 제2단부면이 상기 접촉단부판에 결합됨을 특징으로 하는 상기 진공 차단기용 접촉자.

제 1 항에 있어서,

상기 접촉대가 상기 접촉단부판과 일체로 이루어짐을 특징으로 하는 상기 진공 차단기용 접촉자.

제 1 항에 있어서,

한 쌍의 상기 접촉자들이 그들 사이의 소정간격(G)이 15㎜≤G≤100㎜의 범위 이내가 되도록 하는 방법으로 실질적으로 동일축상에서 대향되도록 위치함을 특징으로 하는 상기 진공 차단기용 접촉자.

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제 1 항에 있어서,

상기 슬릿들은 소정의 경사각(α)으로 상기 접촉대의 원주면에 형성되어 상기 접촉대의 축상의 중간 위치로부터 연장되는 제2슬릿을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 상기 진공 차단기용 접촉자.

제 16 항에 있어서,

상기 제2슬릿은 상기 접촉대의 제2단부면 내에 개구부를 갖는 것을 특징으로 하는 상기 진공 차단기용 접촉자.

제 16 항에 있어서,

상기 접촉대의 외경(D)이 60㎜≤D≤200㎜의 범위인 경우에,

상기 접촉대의 길이(L)는 0.2D㎜≤L≤D㎜의 범위로 주어지고,

상기 제1슬릿들 및 제2슬릿들의 전체 개수(S2)는 0.1D/㎜≤S2≤0.2D/㎜의 범위로 주어지고,

상기 경사각(α)은 60°≤α≤80°의 범위로 주어지고,

상기 제1슬릿 및 상기 제2슬릿의 상기 경사슬릿부의 방위각(β)은 (540/S2)°≤β≤(1440/S2)°의 범위로 주어지고,

상기 제1슬릿 및 상기 제2슬릿의 상기 경사슬릿부의 방위각(δ)은 (120/S2)°≤δ≤(600/S2)°의 범위로 주어지고, 그리고

상기 제1슬릿의 원주슬릿부의 방위각(γ)는 (120/S2)°≤γ≤(600/S2)°의 범위로 주어지는 것을 특징으로 하는 상기 진공 차단기용 접촉자.

제 18 항에 있어서,

상기 접촉대의 벽 두께가 6㎜≤W≤12㎜ 임을 특징으로 하는 상기 진공 차단기용 접촉자.

제 16 항에 있어서,

상기 제2슬릿이 상기 접촉대의 제2단부면 내에 형성된 원주슬릿부를 포함함을 특징으로 하는 상기 진공 차단기용 접촉자.

그들 사이의 소정간격(G)이 15㎜≤G≤100㎜의 범위로 주어지는, 서로에 대해 동일축상에서 서로 대향되도록 위치하는 두 개의 접촉자들을 포함하며,

상기 두 개의 접촉자들 각각은

1) 접촉판;

2) 상기 접촉판에 탑재된 제1단부면을 갖는 접촉대; 및

3) 상기 접촉대에 형성된 슬릿들;을 포함하며, 상기 슬릿들은 상기 접촉대 내에서 코일부를 규정하고, 상기 코일부를 통과하는 전류가 상기 접촉대의 축방향을 따라 종방향의 자장을 발생시키고, 상기 슬릿들은 상기 접촉대의 제1단부면에 형성된 원주슬릿부 및 상기 접촉대의 축에 대해 소정의 경사각(α)으로 상기 접촉대의 원주면에 형성되어 상기 원주슬릿부의 단부에 연결되는 경사슬릿부를 포함하는 제1슬릿을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 진공 차단기.

제 21 항에 있어서,

상기 슬릿들은 소정의 경사각(α)으로 상기 접촉대의 원주면에 형성되어 상기 접촉대의 축상의 중간 위치로부터 연장되는 제2슬릿을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 상기 진공 차단기.

제 22 항에 있어서,

상기 제2슬릿은 상기 접촉대의 제2단부면 내에 개구부를 갖는 것을 특징으로 하는 상기 진공 차단기.

제 22 항에 있어서,

상기 접촉대의 외경(D)이 60㎜≤D≤200㎜의 범위인 경우에,

상기 접촉대의 길이(L)는 0.2D㎜≤L≤D㎜의 범위로 주어지고,

상기 제1슬릿들 및 제2슬릿들의 전체 개수(S2)는 0.1D/㎜≤S2≤0.2D/㎜의 범위로 주어지고,

상기 경사각(α)은 60°≤α≤80°의 범위로 주어지고,

상기 제1슬릿 및 상기 제2슬릿의 상기 경사슬릿부의 방위각(β)은 (540/S2)°≤β≤(600/S2)°의 범위로 주어지고,

상기 제1슬릿 및 상기 제2슬릿의 상기 경사슬릿부의 방위각(δ)은 (120/S2)°≤δ≤(600/S2)°의 범위로 주어지고, 그리고

상기 제1슬릿의 원주슬릿부의 방위각(γ)는 (120/S2)°≤γ≤(600/S2)°의 범위로 주어지는 것을 특징으로 하는 상기 진공 차단기.

제 24 항에 있어서,

상기 접촉대의 벽 두께가 6㎜≤W≤12㎜ 임을 특징으로 하는 상기 진공 차단기.

제 22 항에 있어서,

상기 제2슬릿이 상기 접촉대의 제2단부면 내에 형성된 원주슬릿부를 포함함을 특징으로 하는 상기 진공 차단기.

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제 21항에 있어서,

상기 접촉판에 상기 원주슬릿부와 연결되는 슬릿이 형성됨을 특징으로 하는 상기 진공 차단기.

제 21항에 있어서,

상기 접촉대의 외경(D)이 60㎜≤D≤200㎜의 범위에서 결정되는 경우에,

상기 접촉대의 길이(L)는 0.1D㎜≤L≤0.5D㎜의 범위에서 결정되고,

상기 접촉대의 상기 원주면에 형성된 상기 슬릿부의 개수(S1)는 0.03D/㎜≤S1≤0.1D/㎜의 범위에서 결정되고,

상기 접촉대의 원주면에 형성된 상기 슬릿부의 상기 축에 대한 경사각(α)은 60°≤α≤80°의 범위에서 결정되고,

상기 접촉대의 원주면에 형성된 상기 슬릿부의 방위각(β)은 45°≤β≤120°의 범위에서 결정되고,

상기 접촉대의 제1단부면에 형성된 상기 원주슬릿부의 방위각(γ)는 (30/S1)°≤γ≤(270/S1)°의 범위에서 결정되는 것을 특징으로 하는 상기 진공 차단기.

제 30항에 있어서,

상기 접촉대는 6㎜≤W≤12㎜의 범위의 벽 두께(W)를 가짐을 특징으로 하는 상기 진공 차단기.