KR100498833B1

KR100498833B1 - 전력차단기

Info

Publication number: KR100498833B1
Application number: KR1019970050246A
Authority: KR
Inventors: 루카스 제흔더; 베네딕트 뢰페; 쿠르트 칼테넥거; 로렌쯔 뮐러; 만프레드 시델
Original assignee: 에이비비 슈바이쯔 아게
Priority date: 1996-10-09
Filing date: 1997-09-30
Publication date: 2005-09-08
Also published as: EP0836209A2; CN1181603A; US5905243A; KR19980032444A; EP0836209B1; JPH10149750A; CN1153235C; EP0836209A3; DE59711825D1; DE19641550A1

Abstract

본 전력 차단기는 아크발생 챔버를 가지며, 중심축선 (2) 을 따라 형성된 이 챔버는 절연매체로 채워진다. 상기 아크발생 챔버에는 두 개의 부식 접촉 구성체 (5, 6) 를 갖는 파워 전류경로가 제공되어 있으며, 이 부식 접촉 구성체는 중심축선 (2) 상에 배치되며 축선방향으로 서로 떨어져 아크발생 영역을 둘러싸고 있다. 또한, 아크발생 챔버는 아크발생 영역에 연결되는 가열영역 (13) 과, 연결상태에서 부식 접촉 구성체 (5, 6) 를 서로 전기전도적으로 연결시키는 연결 접촉부를 갖고 있다. 연결 접촉부는 부식 접촉 구성체 (5, 6) 의 내부 중앙에 배치된다. 상기 부식 접촉 구성체 (5, 6) 사이에 환상 틈새 (36) 가 제공되며, 이 틈새는 가열영역 (13) 과 직접 연통하게 된다. 본 전력 차단기에서는, 아크발생 영역과 가열영역 (13) 사이에서 유동양태가 충분히 개선된다.

Description

전력 차단기{POWER BREAKER}

본 발명은 절연매체로 채워지는 아크발생 챔버를 하나 이상 구비하는 전력 차단기에 있어서, 상기 아크발생 챔버는 중심축선을 따라 회전대칭으로 구성되며 또한 하나 이상의 파워전류 경로 및 두개 이상의 부식 접촉 구성체를 갖고 있으며, 상기 중심축선상에 배치되는 상기 부식 접촉 구성체들은 축선방향으로 서로 일정한 거리로 떨어져 있으며 또한 파워전류 경로에 배치되고 아크발생 영역을 둘러싸며, 그리고 상기 아크발생 챔버는 아크발생 영역에 연결되는 가열영역 및 연결상태에서 상기 부식 접촉 구성체를 전기전도 가능하게 연결시키는 연결 접촉부를 구비하고, 중심축선을 따라 신장된 상기 연결 접촉부는 부식 접촉 구성체의 내부 중앙에 배치되며, 또한 상기 부식 접촉 구성체 사이에 환상 틈새가 제공되는 전력 차단기에 관한 것이다.

유럽특허 제 0 313 813 B1 호에는 아크발생 챔버가 부식 접촉부를 갖는 전력 차단기가 소개되어 있는데, 상기 부식 접촉부는 서로 반대방향으로 움직일 수 있으며, 직경방향으로 서로 마주보며 배치되는 두 개의 랙 (rack) 및 이에 대응하는 휠과 함께 구동기 (도시 안됨) 에 의해 운동이 제어된다.

독일특허 공개공보 제 42 11 158 A1 호에는 두 개의 부식 접촉부가 제공된 아크발생 챔버를 갖는 전력 차단기가 개시되어 있는데, 여기서 두 부식 접촉부중 하나는 움직일 수 있게 되어 있다. 아크발생 챔버는 절연가스로 채워지며 이 절연가스로서 바람직한 것은 SF₆ 이다. 정격전류 경로가 상기 부식 접촉부 주위에 동심으로 배치되며, 아크발생 챔버가 연결상태에 있을 때 상기 정격전류 경로에 전류가 흐르게 된다. 가동 부식 접촉부의 내부에는 가열영역이 있으며, 고압의 고온가스가 아크발생 챔버의 아크발생 영역으로 부터 상기 가열영역에 가해진다. 가열영역은 좁은 가열채널에 의해 아크발생 영역에 연결된다. 이 가열채널은 비교적 길게 되어 있으며 우향각 벤드를 갖고 있다. 이 벤드는 압력파를 반사시키기 때문에 아크에 의해 발생된 고온가스가 가열영역으로 유입하는 것을 방해한다. 이 압력파는 가열영역 방향으로의 유동을 부분적으로 저지하게 된다. 아크를 끄는 과정이 시작되면, 상기 벤드는 아크발생 영역으로의 유동도 방해하며 이렇게 해서 블로잉 과정의 냉각효과를 저하시키게 된다. 분리시에는 압축영역으로 부터 냉각가스가 가열영역에 공지된 방법으로 추가로 공급된다.

유럽특허 제 0 163 943 B1 호에는, 축방향으로 형성된 가열영역에 의해 동심으로 둘러싸이는 파워 전류경로를 하나 갖고 있는 동심형 전력 차단기가 소개되어 있다. 상기 파워 전류경로는 가동 부식 접촉부와 고정 부식 접촉부를 갖고 있다. 부식 접촉부와 가열 영역 사이에는 중간 영역이 있다. 접촉 분리후에 먼저 절연가스가 생성된 아크에 의해 중간 영역에서 가열이 된다. 이 중간 영역은 상기 전력 차단기에서 아크발생 영역을 확장시키게 된다. 이 전력 차단기에서의 아크발생 영역은 방사상으로 외측으로 형성된 환상 틈새에 의해 가열 영역에 연결된다. 가열영역은 상기 환상 틈새와 동심으로 형성되며 아크발생 영역에서 생성된 고온가스가 이 가열영역안으로 유입하게 된다. 고온가스는 이 가열영역에서 일시 저장된다. 가열영역은 상기 고정 부식 접촉부에 견고하게 연결된다. 이와 같은 종래의 전력 차단기에서, 가열영역에 있는 저온 절연가스는 분리 과정시 유입하는 고온가스와 효과적으로 혼합되지 못한다. 또한, 중간영역에서 절연가스를 가열하는데 미리 시간이 필요하므로, 소정의 시간 지연과 더불어 가열영역에서 압력이 상승하게 된다.

독일특허 공개공보 제 42 00 896 A1 호에는, 외부 정격전류 경로 및 서로 떨어져 있는 두 개의 고정 부식 접촉부를 구비한 아크발생 챔버를 갖고 있는 전력 차단기가 소개되어 있다. 이 아크발생 챔버는 바람직하게는 SF₆와 같은 절연가스로 채워진다. 아크발생 챔버가 연결상태에 있을 때는, 상기 두 부식 접촉부가 가동 연결 접촉부에 의해 전기전도적으로 서로 연결되게 된다. 상기 연결 접촉부는 실린더형 부식 접촉부를 동심으로 둘러싼다. 연결 접촉부와 두 개의 부식 접촉부는 하나의 파워 전류경로를 형성하게 되는데, 이 파워전류 경로는 분리 과정시에만 전류를 통하게 한다. 분리 과정시, 연결 접촉부는 제 1 부식 접촉부로 부터 밑으로 미끄러져, 제 1 부식 접촉부 및 이와 대향하는 연결 접촉부의 단부사이에서 아크를 발생시키게 된다. 상기 단부가 제 2 부식 접촉부에 도달하면, 곧 아크의 베이스는 연결 접촉부의 상기 단부로 부터 제 2 부식 접촉부로 이동하게 되며, 이제는 아크가 두 부식 접촉부 사이에서 연소하게 된다. 아크발생 영역에서 가열되는 가스는 긴 가열 채널을 지나 연결 접촉부의 내부에 있는 가열 영역안으로 유입하게 되며, 이곳에서 일시 저장된다. 분리 과정시 가열영역은 압축 영역으로 부터 추가로 공지된 방법으로 저온 가스를 추가로 공급받게 된다. 다음에, 아크를 끄는데 필요한 가압된 절연가스가 상기 가열 채널을 통해 아크발생 영역으로 도입된다. 가열 채널이 비교적 길기 때문에 유동저항이 상당히 크게 되고, 유동 손실에 따른 에너지 손실은 아크를 끄는데 쓸 수 없게 된다.

따라서, 본 발명의 목적은, 아크발생 영역과 가열영역 사이에서 유동양태가 현저히 개선되는 신규한 전력 차단기를 제공하는 것이다

본 발명에 따른 전력 차단기에서, 가열영역이 아크발생 영역에 바로 인접해서 그와 대칭으로 배치되기 때문에, 고온가스가 가열영역안으로 유입하거나 아크가 가열영역으로 부터 꺼지고 있을 때도 유동손실이 발생하지 않게 되며, 따라서 가열영역에서 압력이 신속히 증대되고 또한 아크가 특히 효과적으로 냉각될 수 있다. 이와 같은 특별한 구성으로, 가열영역은 압축된 고온가스로 더욱 잘 채워질 수 있게 되고 또한 더욱 많은 고온가스를 저장할 수 있게 되어, 아크를 더욱 강하게 불어 끌 수 있게 된다.

연결 접촉부로서 사용되는 스위칭 핀은 중심축선을 따라 부식 접촉 구성체의 내부에 배치되고, 또한 바람직하게 작은 직경을 갖도록 구성할 수 있어, 중량이 특히 작게 만들 수 있다. 이와 같은 작은 중량의 연결 접촉부는 비교적 작고 값싼 구동기에 의해 가속이 효과적으로 되며 또한 분리운동의 끝에서 확실하게 제동될 수 있다.

상기 부식 접촉 구성체는 대응 접촉부의 내부에 배치된다. 이렇게 해서, 외부 정격전류 경로, 특히 그의 접촉 핑거들과 이들 핑거가 그 위에서 미끄러지는 접촉표면은 아크의 직접적인 영향으로 부터 보호되며, 이로써 이들 내구성과 수명이 증대하게 된다. 전력 차단기에 있는 정격전류 경로의 유지 간격 (maintenance interval) 도 바람직하게 증대되어, 전력 차단기의 사용성이 현저히 향상되는 것이다.

아크를 끄기 위해 저장된 고온가스는 새로운 절연가스를 받게 되는데, 이 절연가스는 피스톤-실린더 구성체에 의해 압축되어 상기 고온가스에 추가됨으로써, 블로잉 아웃 효과가 향상되게 된다.

가열영역에 배치된 안내 플레이트는 바람직하게 회전 유동을 야기시키게 되며, 이 때문에 고온가스와 압축된 절연가스의 혼합이 특히 양호하게 이루어지며, 이로써 전력 차단기의 분리용량이 증대된다. 가열영역이 부식 접촉 구성체에 대해 대칭으로 배치되기 때문에, 가열영역 전체는 균일하게 충진 및 혼합이 되며, 이로써 공간 전체를 아크를 끄기 위해 제공되는 혼합 가스를 저장하는데 사용할 수 있다.

구멍이 형성되어 있고 절연재로 만들어지는 링으로 부식 접촉 구성체 사이의 환상 틈새를 부분적으로 폐쇄함으로써 다음과 같은 바람직한 효과를 얻을 수 있다. 즉, 가열영역은 아크에 의한 교란의 영향을 받지 않으며 또한 흐르는 고온가스는 효과적으로 스월운동을 하게 되며, 이 결과, 가열영역에서 고온가스와 압축된 절연가스의 혼합이 특히 강렬하게 이루어지게 된다.

본 발명에 대한 다른 세부적인 사항은 청구범위의 독립항에 기재되어 있다. 본 발명의 특징 및 이에 따른 이점은 하나의 실시예를 나타내는 첨부된 도면을 참고로 더욱 자세히 설명하도록 한다.

본 발명의 더욱 완전한 이해와 수반되는 이점은 첨부된 도면을 참고로 설명한 이하의 상세한 설명으로 부터 잘 알 수 있을 것이다.

지금부터 도면을 참고하는데, 도면에서 같은 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호가 부여되어 있다. 그리고, 일부 도면에서 이해를 쉽게 하기 위해 전방 에지를 생략하였다. 본 발명의 이해에 필요한 구성요소들만 도시하였다. 도 1 은 연결상태에 있는 본 발명에 따른 전력 차단기의 제 1 실시예의 아크발생 챔버 (arching chamber) 의 접촉영역 (1) 을 개략적으로 보여주는 단면도이다. 이 아크발생 챔버는 중심축선 (2) 에 대해 회전대칭으로 형성된다. 상기 접촉영역 (1) 을 감싸는 하우징은 도면에 나와 있지 않다. 이 하우징은 예컨데 압축된 SF₆ 가스와 같은 절연가스로 채워져 있다. 중앙에 배치되는 실린더형의 금속 스위칭 핀 (3) 은 상기 중심축선 (2) 을 따라 뻗어 있는데, 도시되지 않은 구동기에 의해 이 중심축선 (2) 을 따라 움직일 수 있다. 스위칭 핀 (3) 에는 절연 목적에 맞게 형성된 선단부 (4) 가 있으며, 이 선단부는 필요에 따라 전기전도성의 내부식성 재료로 피복될 수 있다. 연결 상태에서, 스위칭 핀 (3) 은 분리간격 (a) 을 전기 전도적으로 이어주게 되는데, 환상 틈새로 이루어진 상기 분리간격은 서로 마주보는 두 개의 실린더형 부식 접촉 구성체 (5, 6) 사이에 제공된다. 일반적으로, 상기 스위칭 핀 (3) 은 전기 전도적으로 연결되며 제 1 아크발생 챔버 전기 접속부까지 슬라이딩할 수 있다. 도시되지 않은 전기 접속부는 좌측에 배치된다.

상기 부식 접촉 구성체 (5, 6) 는 서로 기계적으로 강성있게 연결되며 중심축선 (2) 을 따라 함께 움직일 수 있다. 분리 과정시에는 전력 차단기 아크발생 영역이 상기 부식 접촉 구성체 (5, 6) 사이와 어느 정도 그의 내부 구멍안에 제공된다. 이들 부식 접촉 구성체 (5) 는 내열성 절연재로 만들어진 캡 (7) 을 갖고 있는데, 이 캡은 스위칭 핀 (3) 의 표면상에 놓이는 전기전도성의 탄력적인 접촉 케이지 (8) 를 둘러싸게 된다. 부식 접촉 구성체 (5) 와 유사한 방식으로 상기 부식 접촉 구성체 (6) 내부에도, 스위칭 핀 (3) 의 표면상에 놓이는 전기전도성의 탄력적인 접촉 케이지 (10) 가 배치되어 있다. 마찬가지로 이 부식 접촉 구성체 (6) 도, 내열성 절연재로 만들어져 상기 접촉 케이지 (10) 를 둘러싸는 캡 (9) 을 갖고 있다. 접촉 케이지 (8, 10) 의 전방으로 신장되어 접촉 케이지 (8, 10) 의 부식을 방지하는 특별한 부식 접촉부와 같은 다른 형태의 부식 접촉 구성체도 가능하다. 이러한 형태의 부식 접촉부는 접촉 케이지 (8, 10) 의 내구성을 향상시키기 위해 특히 높은 분리 전류가 흐르는 경우에 사용된다. 기본적으로, 상기 캡 (7, 9) 들 중 어느 하나를 전기 전도성을 갖도록 만들어 그 캡을 부식 접촉부로서 사용할 수도 있다.

상기 부식 접촉 구성체 (6) 는 금속으로 만들어지는 지지부 (11) 부를 갖고 있는데, 이 지지부는 접촉 케이지 (10) 에 전기 전도적으로 연결되어 있다. 이 지지부 (11) 에는 캡 (9) 과 실린더형 절연튜브 (12) 가 끼워맞춤되어 있으며, 이 절연튜브는 두 부식 접촉 구성체 (5, 6) 를 기계적으로 강성있게 연결시키면서 중심축선 (2) 을 중심으로 배치되며 또한 중심축선 (2) 으로 부터 떨어져 이와 대향하는 면으로 이 중심축선을 환상으로 둘러싸고 있다. 지지부 (11) 는 금속으로 된 고정 접촉 실린더 (15) 안에서 미끄럼 운동하게 되는 칼러 (14) 를 갖고 있다. 접촉 실린더 (15) 와 대향하는 칼러 (14) 의 외측면에는 도시되지 않은 접촉 요소, 예컨데 스파이럴 접촉부 및 이와 관련된 플라스틱재의 안내링이 제공되어 있는데, 이렇게 해서 전류가 지지부 (11) 의 칼러 (14) 로 부터 접촉 실린더 (15) 로 확실히 흐르게 된다.

상기 고정 실린더 (15) 는 좌측에서 제 1 아크발생 챔버 전기 접속부 (도시 안됨) 에 연결되어 있다. 접촉 실린더 (15) 중에서 절연튜브 (12) 외측의 방사상 영역에는 탄성 핑거 (16) 가 제공되어 있는데, 이 핑거의 일단은 예컨데 납땜, 스웨이징 또는 피이닝에 의해 접촉 실린더 (15) 에 강성적으로 연결된다. 이들 접촉 핑거 (16) 는 정격 전류 경로의 일부가 된다. 아크발생 챔버가 연결될 때 접촉 핑거 (16) 의 탄력적인 단부는 실린더형의 정격전류 접촉튜브 (17) - 전기 전도성을 갖도록 구성되는 이 접촉 튜브는 중심축선 (2) 을 따라 움직일 수 있다 - 의 외측면상에 위치하게 되는데, 이렇게 해서 전류가 정격전류 접촉튜브 (17) 와 접촉 실린더 (15) 사이에서 만족스럽게 흐르게 된다. 정격전류 접촉튜브 (17) 는 우측에서 슬라이딩 접촉부 (도시 안됨) 에 의해 제 2 아크발생 챔버 전기 전속부 (도시 안됨) 에 강성적으로 연결된다.

상기 정격전류 접촉튜브 (17) 는 접촉 실린더 (15) 와 대향하는 측부에서 전기가 통하지 않게 되어 있다. 전기 전도성의 실린더형 베이스 (18) 는 상기 측부에서 정격전류 접촉튜브 (17) 안에 결합되어 있다. 상기 접촉 케이지 (8) 는 상기 실린더형 베이스 (18) 와 일체로 전기 전도성 있게 형성되며 부식 접촉 구성체 (6) 의 방향으로 신장되어 있다. 캡 (7) 은 실린더형 베이스 (18) 안에 고정되며 절연튜브 (12) 는 마찬가지로 실린더형 베이스 (18) 에 의해 가열영역 (13) 의 측부에 고정된다. 일반적으로, 상기 가열영역 (13) 은 환상 틈새로 된 분리간격 (a) 에 대해 대칭적으로 형성된다. 실린더형 베이스 (18) 에는 구멍 (19) 이 형성되어 있는데, 아크발생 챔버 분리 과정시 가열영역 (13) 안에 압축되어 저장된 고온가스가 상기 구멍 (19) 들을 통해 빠져 나가지 못하도록, 이들 구멍은 도면에서 개략적으로 도시되어 있는 체크밸브 (20) 에 의해 닫힐 수 있게 되어 있다.

환상의 압축영역 (21) 은 정격전류 접촉튜브 (17) 안에 형성되어 있다. 이 압축영역 (21) 은 그의 한 측부에서 실린더형 베이스 (18) 로, 다른 측부에서는 고정 압축 피스톤 (22) 으로 한정되어 있다. 정격전류 접촉튜브 (17) 는 그 내부의 압축 피스톤 (22) 상에서 미끄럼 운동하게 되며, 동시에 이 실린더형 슬라이딩 표면은 레이디얼 방향으로 외측에서 압축영역 (21) 을 한정하게 된다. 압축 피스톤 (22) 쪽으로 뻗은 튜브 (23) 는 실린더형 베이스 (18) 와 일체로 기밀성 있게 형성되어 있으며 압축영역 (21) 의 내측을 방사상으로 한정하게 된다.

상기 튜브 (23) 는 압축 피스톤 (22) 과 끼워맞춤되어 있는 피스톤 로드 (24) 내부에서 슬라이딩하게 된다. 피스톤 로드 (24) 안에 삽입되어 있는 슬라이딩 시일 (25) 은 이 위치에서 압축영역 (21) 을 시일링하게 된다. 압축 피스톤 (22) 의 외측 실린더형 표면에 삽입되어 있는 슬라이딩 시일 (26) 은 이 위치에서 압축 영역(21) 을 시일링하게 된다. 상기 슬라이딩 시일 (25, 26) 은 대응 접촉부 (17) 가 압축 피스톤 (22) 또는 피스톤 로드 (24) 와 금속 접촉을 하지 못하도록 구성되어 있어, 누전된 전류가 압축 피스톤 (22) 을 통해 흐르지 못하게 된다. 구멍 (27) 은 압축 피스톤 (22) 에 형성되어 있으며, 아크발생 챔버 분리 과정시 압축챔버 (21) 내부의 압축 가스가 상기 구멍 (27) 들을 통해 빠져 나가지 못하도록, 이들 구멍은 도면에서 개략적으로 도시되어 있는 체크밸브 (28) 에 의해 닫힐 수 있게 되어 있다. 이 체크밸브 (28) 가 열리면, 압축영역 (21) 은 아크발생 챔버 영역 (29) 에 연결되며, 이 아크발생 챔버 영역은 접촉영역 (1) 을 둘러싸며 그 자체는 도시되지 않은 아크발생 챔버 하우징으로 둘러싸여 있다. 튜브 (23) 의 내부공간 (30) 은 지지부 (11) 로 둘러싸인 영역 (31) 과 동일한 방식으로 아크발생 챔버 영역 (29) 에 연결된다.

도 2 에는 도 1 의 구성으로 부터 다소 변형된 구성의 접촉영역 (1) 이 도시되어 있다. 구체적으로 말하면, 환상의 안내 플레이트 (32) 가 가열영역 (13) 의 내부에서 체크밸브 (20) 의 부위에 끼워져 있는데, 이 안내 플레이트는 부식 접촉 구성체 (5) 를 동심적으로 둘러싸며 또한 체크밸브 (20) 를 통해 유입할 수 있는 저온 가스가 가열 영역 (13) 안에 저장되어 있는 고온 가스와 함께 스월운동을 할 수 있도록 해준다. 이 안내 플레이트 (32) 에 적절한 안내 베인을 제공할 수 있으며 또는 가스 유동에 영향을 줄 수 있는 다른 요소를 제공할 수도 있다. 접촉 영역 (1) 의 일부가 되는 다른 요소는 도 1 에 도시된 것과 같은 방식으로 구성될 수 있다.

도 2 에 도시된 위치는 분리 과정시의 아크발생 챔버를 보여주고 있는 것이다. 먼저 외부 정격전류 경로가 차단되고 다음에 분리 전류가 내부 파워 전류 경로로 흐르게 된다. 분리가 되는 동안에, 파워 전류 경로의 일부인 스위칭 핀 (3) 은 화살표 (33) 방향으로 좌측으로 움직이게 되고, 정격전류 경로의 일부가 되는 정격전류 접촉튜브 (17) 도 동시에 화살표 (34) 방향으로 우측으로 움직이게 된다. 접촉영역 (1) 이 도시된 위치에 있으면, 스위칭 핀 (3) 은 더 이상 부식 접촉 구성체 (5, 6) 와 접촉 케이지 (8, 10) 를 이어주지 않는데, 다시 말해, 파워 전류경로가 이미 차단되고 스위칭 핀 (3) 에 의해 발생된 아크 (35) 는 접촉 케이지 (8, 10) 사이에서 연소하게 된다. 아크 (35) 에 의해 발생된 고온 가스의 일부는 두 절연 캡 (7, 9) 사이의 환상 틈새 (36) 를 통과하여 가열영역 (13) 안으로 유입하게 된다.

도 3 에는 아크가 꺼진 후에 분리 위치에 있는 아크발생 챔버가 도시되어 있다. 도 2 에 도시된 것과 비교해서, 이 아크발생 챔버는 다소 변형된 구성의 접촉영역 (1) 과 안내 플레이트 (32) 를 갖는데, 이 안내 플레이트는 절두 원추형으로 되어 있으며 가열영역 (13) 의 내부에서 체크밸브 (20) 의 영역에 끼워져 있고 또한 부식 접촉 구성체 (5) 를 동심으로 둘러싸고 있는데, 이렇게 해서 체크밸브 (20) 를 관류하는 저온가스가 가열영역 (13) 안에 저장되어 있는 가스와 함께 스월운동을 하게 된다. 이 체크밸브 (20) 는 도면에서 현재 열린 상태에 있다. 상기 안내 플레이트 (32) 에 적절한 안내 베인 또는 가스유동에 영향을 줄 수 있는 다른 요소를 제공할 수도 있다. 접촉영역 (1) 의 일부가 되는 상기 다른 요소는 도 1 에 도시된 것과 같은 구성이다.

도 1 ∼ 3 에는, 정격전류 접촉튜브 (17) 및 스위칭 핀 (3) 모두가 움직일 수 있도록 되어 있는 전력 차단기가 도시되어 있다. 일반적으로, 정격전류 접촉튜브 (17) 와 스위칭 핀 (3) 은 서로 반대 방향으로 같은 속도로 움직인다. 유럽특허 0 313 813 B1 호에는, 이와 같은 운동을 일으키는데 사용되는 구동기를 구비하는 전력 차단기가 소개되어 있다. 그러나, 정격전류 접촉튜브 (17) 와 스위칭 핀 (3) 이 각각의 작동요건에 맞게 반대방향으로 서로 다른 속도로 움직이는 비교적 덜 복잡한 전력 차단기를 실현할 수 있다.

또한, 전력 차단기에 단지 하나의 가동 접촉부를 제공할 수도 있고, 예컨데 비교적 작은 분리용량이 필요한 경우에는 이것은 비용면에서 더욱 효과적인 전력 차단기의 구성에 매우 적합하다. 도 4 에는, 이와 같은 방법으로 간단하게 구성되어 비용면에서 특히 효과적인 전력 차단기가 도시되어 있다. 기본적인 구성은 도 1 에 도시된 것과 동일하지만, 스위칭 핀 (3) 은 더 짧게 되어 있으며 그의 선단부 (4) 는 더 이상 접촉 실린더 (15) 의 전방 에지 (37) 를 지나 돌출하지 않게 되어 있다. 여기서, 스위칭 핀 (3) 은 접촉 실린더 (15) 에 전기 전도적으로 강성있게 연결되어 있다. 도 4 의 상부 절반부에서 접촉영역 (1) 은 연결상태로 도시되어 있고, 동도의 하부 절반부에서는 분리상태로 도시되어 있다. 정격전류 접촉튜브 (17) 는 우측으로 움직여 분리 위치로 간다. 또한, 도 4 의 하부 절반부에 도시된 전력 차단기에서 다른 구성의 안내 플레이트 (32) 가 가열영역 (13) 안에 끼워져 있다. 다른 구성요소들은 도 1 에 있는 것과 동일하므로, 여기서 접촉영역 (1) 에 대한 더 이상의 설명은 하지 않겠다. 두 개의 다른 전력 차단기에 속한 구성요소들이 대부분 동일하기 때문에, 제조비가 상당히 절감된다.

도 5a 에는, 가열영역 (13) 과 본 발명에 따른 전력 차단기의 아크발생 영역 사이의 연결 상태가 제 1 양태에 따라 구체적으로 도시되어 있다. 캡 (7, 9) 사이의 축방향 분리간격 (a) 에는 구멍이 형성된 링 (38) 이 개재되어 있는데, 이 링은 캡 (7, 9) 에 고정되며 내열성 절연재로 만들어진다. 이와는 달리, 링 (38) 을 캡 (7, 9) 중 어느 하나와 일체로 만들 수도 있다. 도 5a 의 우측에서 절개된 상태로 도시되어 있는 링 (38) 은 웨브 (39) 로 이루어진 내부 림을 갖고 있는데, 이들 웨브 사이에는 구멍 (40) 들이 방사상으로 배열되어 있다. 웨브 (41) 로 이루어진 외부 림 - 이 림은 내부 림과 일정한 거리를 두고 있으며 웨브들 사이에는 구멍 (42) 들이 방사상으로 배열되어 있다 - 은 내부 림을 동심으로 둘러싸는데, 이때 외부 림의 웨브 (41) 는 구멍 (40) 을 덮게 된다. 웨브 (39, 41) 를 이와 같이 배열함으로써 다음과 같은 이점을 얻을 수 있는데, 즉 아크발생 영역으로 부터의 열방사와 아크에 의해 생긴 압력파는 가열영역 (13) 에 직접 작용하지 못한다는 것이다. 이와 같은 열방사와 압력파는 가열영역에서 과도한 고압을 유발시킬 수 있다.

도 5b 에는, 원주방향으로 서로 오프셋되어 형성되어 있는 두 열의 구멍 (43, 44) 이 마련되어 있는 링 (38) 이 도시되어 있다. 이들 구멍 (43, 44) 은 축선 (45, 46) 을 각각 가지고 있으며, 축선 (45) 은 구멍 (43) 의 것이고 축선 (46) 은 구멍 (44) 의 것이다. 축선 (45, 46) 은 중심축선 (2) 의 중앙에 있는 교차점 (47) 에서 서로 교차하게 된다. 축선 (45, 46) 각각은 중심축선 (2) 과 교차각 (α) 으로 교차한다. 이 교차각 (α) 은 바람직하게는 45°∼ 75°이지만, 다른 각도도 가능하며 축선 (45, 46) 은 동일한 교차각을 가질 필요는 없다. 본 발명의 전력 차단기에 대해서는 65°의 교차각 (α) 이 특히 바람직함이 밝혀졌다. 본 양태에서 구멍 (43, 44) 은 실린더형이지만, 도 5c 에서 보는 바와 같이 이들 구멍 (43, 44) 은 원추형으로도 할 수 있다. 이와 같은 형태의 구멍 (43, 44) 은 가열영역 (13) 의 방향으로 형성되어 있지만, 도 5b 의 대응 구멍들과 같은 방식으로 배열되어 있다.

도 5d 에는, 원주방향으로 배열된 두 열의 구멍 (43, 44) 이 제공된 링 (38) 이 도시되어 있다. 이들 구멍 (43, 44) 각각은 축선 (45, 46) 을 갖고 있으며, 축선 (45) 은 구멍 (43) 의 것이고 축선 (46) 은 구멍 (44) 의 것이다. 축선 (45, 46) 은 중심축선 (2) 상에 위치하는 교차점 (47) 에서 교차한다. 각 경우 축선 (45) 은 중심축선 (2) 과 교차각 (α) 으로 교차하고, 각 경우 축선 (46) 은 중심축선 (2) 과 교차각 (β) 으로 교차한다. 이 경우, 교차각 (β) 은 교차각 (α) 보다 다소 작다. 이 실시예는 가열영역 (13) 이 환상 틈새 (36) 에 대해 대칭이 아닌 경우에 유용하다. 여기서 도시된 실시예에서, 가열영역 (13) 중에서 환상 틈새 (36) 의 좌측에 있는 부분과 링 (38) 의 좌측에 있는 부분은 우측 부분 보다 다소 크게 되어 있다. 구멍 (44) 의 기울기가 더 크기 때문에 고온 가스의 유입이 더욱 쉬워지는데, 따라서 가열영역 (13) 이 비대칭인 경우에 있을 수 있는 나쁜 효과가 적어도 부분적으로 보상되게 된다. 이렇게 해서 충전이 개선됨으로써 가열영역 (13) 의 저장용량은 더욱 커지게 된다.

도 6a ∼ 6c 에는, 가열영역 (13) 과 아크발생 영역 사이의 직접적인 연결에 대한 다른 양태가 도시되어 있는데, 구체적으로 말하면, 원리적으로 가능한 다양한 형태의 레이디얼 구멍 (43) 을 갖는 개량된 링 (38) 이 도시되어 있다.

이들 구멍 (43) 은 중심축선 (2) 으로 부터 반경방향으로 향해 있으며 비교적 작은 단면을 갖는다. 일반적으로, 구멍 (43) 들의 축선은 중심축선 (2) 과 직각을 이루지만, 이와는 다른 각도로 중심축선 (2) 과 교차할 수도 있다. 이 경우, 링 (38) 의 다른 구멍 (43) 들은 상이한 교차각을 가질 수 있다. 구멍 (43) 을 유동면에서 바람직하게 설계하기 위해 유체역학적 이론을 적용할 수 있다.

상기 링 (38) 을 환상 틈새 (36) 에 제공하지 않을 경우, 이 환상 틈새 (36) 를 반경방향으로 확장시키는 것이 유동면에서 특히 바람직함이 밝혀졌다. 특별히 높은 고온가스의 압력을 얻고자 할 때는, 상기 환상 틈새 (36) 를 반경방향으로 테이퍼지게 한다. 다양한 형태의 환상 틈새 (36) 가 가능하기 때문에, 가능한 작동요건이 어떤 것이라도 이에 대해 최적 형상의 환상 틈새 (36) 를 얻을 수 있다.

도 7 에는 캡 (7, 9) 의 형상에 대한 일예가 제시되어 있는데, 이 예에서는 환상 틈새 (36) 가 가열영역 (13) 의 방향쪽으로 넓어지도록 캡의 대향 단면들이 경사져 있다. 실린더형 표면으로 된 단면 (Q₃) 은 일반적으로 전력 차단기의 각 작동요건에 대응하여 환상 틈새 (36) 에서 가장 좁은 부위에서 다음 조건을 만족하게 된다.

Q₃/(Q₁ + Q₂) ＝ 0.8 ÷ 1.6

위의 경우 캡 (9) 의 내부 구멍에서 가장 좁은 부위는 단면 (Q₁) 이 되는데, 이 경우 접촉 케이지 (10) 의 구성에 따라 상기 가장 좁은 부위는 접촉 케이지 (10) 의 영역에 속할 수도 있다. 캡 (7) 의 내부 구멍에서 가장 좁은 부위는 단면 (Q₂) 이 되는데, 접촉 케이지 (8) 의 구성에 따라 상기 가장 좁은 부위는 접촉 케이지 (8) 의 영역에 속할 수도 있다. 상기 조건은 구멍 (40, 42) 과 구멍 (43, 44) 의 치수를 변화시킬 때도 고려된다. 도 7 에서 보는 바와 같이 여러 전력 차단기의 경우에 항상 가능한 것처럼 단면 (Q₁, Q₂) 은 다른 크기를 갖는 것으로 도시되어 있으며, 상기 조건은 이러한 경우에도 유효하다.

위에서 설명한 전력 차단기의 경우에, 외부 정격전류 경로가 제공되는데, 이 정격전류 경로는 접촉영역 (1) 의 영역에서 접촉핑거 (16) 와 정격전류 접촉튜브 (17) 를 지나 접촉 실린더 (15) 로 부터 나오게 된다. 비교적 낮은 정격전류 또는 단지 일시적인 전류부하를 위해 구성된 전력 차단기에 대해서는, 상기 외부 정격전류 경로는 생략할 수 있는데, 이렇게 되면 상기 전력 차단기의 제조비를 많이 절감할 수 있다. 이 경우, 본 구성의 접촉영역 (1) 에서 접촉 케이지 (10), 스위칭 핀 (3), 접촉 케이지 (8) 및 튜브 (23) 를 지나 지지부 (11) 로 부터 진행되는 파워 전류 경로는 동시에 정격전류를 흐르게 한다.

또한, 예컨데 접촉 케이지 (8) 는 블로아웃 코일과 직렬로 연결시킬 수 있다. 이 블로아웃 코일은 아크발생 영역에서 아크 (35) 를 회전시켜 고온 가스 압력을 증대시키게 된다. 이것은, 회전으로 인해 아크 (35) 의 열적 효과가 상승되기 때문에 전력 차단기가 특히 저전류 분리 작업용으로 구성된 경우에 특히 유용하다.

본 발명에 따른 전력 차단기가 비교적 작은 분리용량을 위해 구성된 경우에, 어떤 상황에 따라서는, 가열영역 (13) 과 상호작용하는 압축영역 (21) 이 필요치 않을 수도 있어, 전력 차단기의 제조비를 낮출 수 있다.

작용방식을 설명하기 위해 지금부터 도면들을 좀더 자세히 참조하도록 한다.분리시에는 정격전류 경로가 항상 먼저 차단되고 이어서 분리전류가 파워전류 경로에 흐르게 된다. 다음에, 스위칭 핀 (3) 은 그의 분리운동 중에서 부식 접촉 구성체 (5, 6) 의 접촉 케이지 (8, 10) 사이에서 아크 (35) 를 발생시키게 된다. 그러므로 아크 (35) 의 길이는 근본적으로 두 접촉 케이지 (8, 10) 사이의 거리에 영향을 받게 되는데, 따라서 아크 길이의 주변동 및 아크 (35) 의 가열능력의 변동은 본 전력 차단기에서는 생기지 않는다. 그러므로, 가열영역 (13) 을 설계할 때 아크 (35) 의 가열능력은 순간적인 전류레벨에만 영향을 받으며 따라서 쉽게 고려할 수 있다고 할 수 있다. 따라서 본 전력 차단기의 분리용량은 미리 비교적 쉽게 계산할 수 있으므로, 요구되는 개발시도와 이 과정에서 소요되는 비용을 줄일 수 있게 된다.

분리 속도는 아크 (35) 가 스위칭 핀 (3) 의 선단부 (4) 에서 짧은 시간동안만 연소되도록 결정된다. 그러므로 선단부 (4) 는 부식이 거의 되지 않는다. 접촉 케이지 (8, 10) 는 특별히 내부식성 재료로 만들어지기 때문에 비교적 수명이 길다. 따라서, 전력 차단기는 유지작업이 거의 필요없게 되며 이 결과 사용성이 비교적 높게 된다.

스위칭 핀 (3) 의 분리운동의 결과로, 아크 (35) 는 비교적 신속하게 완전한 길이를 가지게 되며 이 길이는 근본적으로 두 접촉 케이지 (8, 10) 사이의 분리거리에 영향을 받게 되는데, 따라서 부식 접촉 구성체 (5, 6) 사이의 아크발생 영역에서 절연가스를 압축하기 위한 접촉 분리가 이루어진 후에, 완전한 아크 에너지가 즉각적으로 얻어지게 된다. 아크 (35) 는 그를 둘러싸는 절연가스에 열적으로 작용함으로써, 아크발생 챔버의 아크발생 영역에서 압력을 단시간에 상승시키게 된다. 가압된 절연가스는 환상 챔버 (36) 를 통해 가열영역 (13) 에 유입되어 여기서 일시적으로 저장된다. 그러나, 가압된 일부 절연가스는 한 편으로는 영역 (30) 을 통해 아크발생 챔버 영역 (29) 로 유입되며 또 한 편으로는 영역 (31) 을 통해 아크발생 챔버 영역 (29) 에 유입된다. 정격전류 접촉튜브 (17) 안에는 피스톤-실린더 구성체가 내장되어 있는데, 이 구성체의 압축영역 (21) 에서 절연가스는 분리 과정시 압축된다. 열적으로 생성되고 가압된 절연가스 이외에 압축된 새로운 절연가스도 구멍 (19) 을 통해 가열영역 (13) 으로 유입된다.

그러나, 이러한 내향 유동은 가열영역 (13) 의 압력이 압축영역 (21) 보다 낮은 경우에만 일어난다. 이것은, 접촉분리 전 또는 분리전류의 전류 제로-크로싱(zero-crossing) 전 또는, 아크 (35) 에서의 전류가 매우 낮아 아크발생 영역을 충분히 강하게 가열할 수 없는 경우이다. 그러나, 고전류 아크 (35) 가 아크발생 영역을 매우 강하게 가열함으로써 가열영역 (13) 에 있는 절연가스의 압력이 비교적 높게 되면, 피스톤-실린더 구성체에서 압축된 가스는 처음에 상기 절연가스의 높은 압력 때문에 유입하지 못하게 된다. 가열영역 (13) 에 저장된 압력이 규청치를 초과하면 과압밸브 (도시 안됨) 가 열리게 되어 초과 압력이 아크발생 챔버 영역 (29) 안으로 직접 소산되게 된다. 압축영역 (21) 내의 압축압력이 규정치를 초과하게 되면, 다른 과압밸브 (도시 안됨) 가 열려 초과 압력이 아크발생 챔버 영역 (29) 안으로 직접 소산되게 된다. 이렇게 해서, 상기 영역에서 구성요소의 기계적 부하용량이 허용한도 밖으로 초과되는 일이 결코 없게 된다. 그러나, 예컨데 전력 차단기가 비교적 작은 분리전류를 위한 것이라면 위와 같은 과압밸브는 필요가 없다.

아크발생 영역에 과압이 존재하면, 매우 고온의 이온화된 가스가 영역 (30, 31) 을 통과하여 아크발생 챔버 영역 (29) 로 유입하게 된다. 유동단면이 유사하게 설계되어 있기 때문에, 두 가스는 서로 유사한 유동형태를 갖게 되며, 따라서 아크발생 영역에서 형성된 압력은 양측에서 거의 균일하고 제어된 양태로 유실되며, 이 결과, 아크 (35) 를 끄기 위해 가열영역 (13) 안에 존재하는 고온가스는 아크 (35) 가 성공적으로 꺼질 때까지 압력을 받으면서 저장될 수 있게 된다.

스위칭 핀 (3) 과 지지부 (11) 사이의 환상 유동단면이 스위칭 핀 (3) 의 이동거리에 따라 커지기 때문에, 아크발생 영역으로 부터 영역 (31) 으로의 고온가스 유동은 상기 스위칭 핀 (3) 의 도움으로 제어할 수 있다. 또한, 스위칭 핀의 이동에 따라 최적의 유동단면을 얻을 수 있도록, 영역 (31) 을 둘러싸는 지지부 (11) 의 벽을 적절히 설계할 수 있다.

본 발명에 따른 전력 차단기의 경우에, 가열영역 (13) 은 두 개의 부식 접촉 구성체 (5, 6) 에 견고하게 연결되기 때문에, 환상 틈새 (36) 에 대한 가열영역 (13) 의 상대위치는 항상 동일하며 대칭이 된다. 전체 분리 과정에서, 다시 말해 가열 단계와 아크 (35) 가 꺼지는 동안에 상기 위치는 전혀 변하지 않는다. 블로아웃 단계에서 가열영역 (13) 안으로의 고온가스 유동 및 가열영역 (13) 밖으로의 혼합가스 유동은 일정한 기학학적 형상 때문에 항상 동일한 양태로 일어난다. 따라서, 전력 차단기에 있는 환상 틈새 (36) 의 영역에서의 유동 불안정에 기인하는 분리용량의 변동이 전혀 발생하지 않게 된다. 환상 틈새 (36) 의 영역에서의 유동을 개선하기 위한 다양한 방법이 있기 때문에, 전력 차단기는 그가 사용되는 각 위치에서의 작동 조건에 최적으로 대응할 수 있다.

본 발명에 따른 전력 차단기는 중간전압 범위에서 사용되는 스위치보드에 특히 적합하지만, 환상 틈새 (36) 의 크기 및 접촉 실린더 (15) 와 정격전류 접촉튜브 (17) 사이의 분리간격이 고전압 부하에 맞게 수정되면 고전압 스위치보드에도 사용될 수 있다.

분명히, 본 발명의 교시에 따라 구성에 대해 다양한 변형이 가능하다. 그러므로, 다음의 청구범위내에서 본 발명을 전술한 바와는 다르게 실시할 수 있는 것이다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 전력 차단기에서, 가열영역이 아크발생 영역에 바로 인접해서 그와 대칭으로 배치되기 때문에, 고온가스가 가열영역안으로 유입하거나 아크가 가열영역으로 부터 꺼지고 있을 때도 유동손실이 발생하지 않게 되며, 따라서 가열영역에서 압력이 신속히 증대되고 또한 아크가 특히 효과적으로 냉각될 수 있다.

또한, 연결 접촉부로서 사용되는 스위칭 핀은 중심축선을 따라 부식 접촉 구성체의 내부에 배치되고, 또한 바람직하게 작은 직경을 갖도록 구성할 수 있어, 중량이 특히 작게 만들 수 있다. 이와 같은 작은 중량의 연결 접촉부는 비교적 작고 값싼 구동기에 의해 가속이 효과적으로 되며 또한 분리운동의 끝에서 확실하게 제동될 수 있다.

그리고, 부식 접촉 구성체는 대응 접촉부의 내부에 배치되며, 이렇게 해서, 외부 정격전류 경로, 특히 그의 접촉 핑거들과 이들 핑거가 그 위에서 미끄러지는 접촉표면은 아크의 직접적인 영향으로 부터 보호되며, 이로써 이들 내구성과 수명이 증대하게 된다. 전력 차단기에 있는 정격전류 경로의 유지 간격 (maintenance interval) 도 바람직하게 증대되어, 전력 차단기의 사용성이 현저히 향상되는 것이다.

또한, 아크를 끄기 위해 저장된 고온가스는 새로운 절연가스를 받게 되는데, 이 절연가스는 피스톤-실린더 구성체에 의해 압축되어 상기 고온가스에 추가됨으로써, 블로잉 아웃 효과가 향상되게 된다.

도 1 은 연결상태에 있는 본 발명에 따른 전력 차단기의 제 1 실시예의 아크발생 챔버의 접촉영역을 보여주는 개략적인 단면도.

도 2 는 분리과정에 있는 본 발명에 따른 전력 차단기의 제 2 실시예의 아크발생 챔버의 접촉영역을 보여주는 개략적인 단면도.

도 3 은 분리상태에 있는 본 발명에 따른 전력 차단기의 제 3 실시예의 아크발생 챔버의 접촉영역을 보여주는 개략적인 단면도.

도 4 는 본 발명에 따른 전력 차단기의 제 4 실시예의 아크발생 챔버의 접촉영역을 보여주는 개략적인 단면도로, 동도의 상부 절반부에는 연결상태가 도시되어 있고, 동도의 하부 절반부에는 분리상태가 도시되어 있다.

도 5a ∼ 5d 는 본 발명에 따른 전력 차단기의 가열영역과 아크발생을 연결시키는 예들을 보여주는 도면.

도 6a ∼ 6c 는 가열영역과 아크발생 영역 사이의 연결에 대한 다른 예를 보여주는 도면.

도 7 은 가열영역과 아크발생 영역 사이의 연결에 대한 다른 예를 보여주는 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 접촉영역 2 : 중심축선

5, 6 : 부식 접촉 구성체 13 : 가열영역

17 : 접촉튜브 21 : 압축영역

36 : 환상 틈새 38 : 링

Claims

절연매체로 채워지고, 중심축선 (2) 을 따라 연장되며 또한 하나 이상의 파워전류 경로를 포함하는 하나이상의 회전대칭 아크 챔버를 구비하는 전력 차단기로서,

상기 아크 챔버는, 중심축선 (2) 상에 배열되며 축선방향으로 서로 일정한 거리만큼 이격되어 있는 두개 이상의 아크 접촉 구성체 (5, 6) 를 구비하며,

상기 아크 접촉 구성체는 파워 전류 경로에 배치되고 아크 영역을 한정하고,

상기 아크 접촉 구성체는, 아크 영역과 연결되는 가열영역 (13) 및 연결된 상태에서 전기적 전도방식으로 상기 아크접촉구성체와 연결되는 연결 접촉부를 구비하며,

상기 연결 접촉부는 중심축선 (2) 을 따라 연장되고 상기 아크접촉구성체 (5, 6) 의 내부 중앙에 배치되며,

상기 아크 접촉 구성체 (5, 6) 사이에는 환상 틈새 (36) 가 제공되고,

상기 환상 틈새 (36) 는, 상기 부식 접촉 구성체 (5, 6) 를 둘러싸는 환상 가열영역 (13) 으로 직접 연통하는 전력 차단기에 있어서,

상기 환상 틈새 (36) 의 단면적 Q₃ 는 이 환상 틈새 (36) 의 가장 좁은 위치에서 다음의 조건을 만족하며,

0.8 ≤ Q₃/(Q₁ + Q₂) ≤ 1.6

여기서, Q₁ 은 제 1 아크 접촉 구성체 (6) 의 가장 좁은 위치에서의 내부 개구의 단면적이며, Q₂ 는 제 2 아크 접촉 구성체 (5) 의 가장 좁은 위치에서의 내부 개구의 단면적이고,

상기 아크 영역으로부터 완전히 분리된 영역에 정격 전류 경로에 위치하는 가동 전이 접촉부들이 배치되는 것을 특징으로 하는 전력 차단기.
제 1 항에 있어서, 상기 아크 접촉 구성체 (5, 6) 는 정격전류 접촉튜브 (17) 의 형태로 구성되는 대응 접촉부의 내부에 배치되는 것을 특징으로 하는 전력 차단기.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 가열영역 (13) 은 절연매체가 가압되는 압축영역 (21) 에 작동가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 전력 차단기.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 가열영역 (13) 은 아크 접촉 구성체 (5, 6) 주위에 동심으로 배치되며, 또한 환상 틈새 (36) 에 대하여 대칭적으로 또는 비대칭적으로 배치되며 축선방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 전력 차단기.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 가열영역 (13) 은 아크 접촉 구성체들 중 하나와 같이 움직일 수 있는 것을 특징으로 하는 전력 차단기.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 환상 틈새 (36) 는, 구멍을 구비하며 이 영역에서 최적의 유동양태가 얻어지게 하는 수단에 의해 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 전력 차단기.
제 6 항에 있어서, 상기 환상 틈새 (36) 는, 근본적으로 방사상으로 배열되는 구멍 (40, 42) 또는 구멍 (43, 44) 을 가지며 전기절연재로 만들어진 링 (38) 으로 적어도 일부분이 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 전력 차단기.
제 6 항에 있어서, 상기 링 (38) 은, 내부 칼러 또는 제 1 웨브 (39) 를 구비하며, 이 웨브들 사이에는 제 1 구멍 (40) 들이 방사방향으로 배열되고,

제 2 구멍 (42) 들 사이에 방사상으로 배열된 제 2 웨브 (41) 의 외부 칼러는, 상기 제 2 웨브 (41) 가 상기 제 1 구멍 (40) 을 덮도록 상기 내부 칼러를 둘러싸는 것을 특징으로 하는 전력 차단기.
제 6 항에 있어서, 상기 링 (38) 에는 원주방향으로 배열되며 서로 오프셋된두열 이상의 구멍 (43, 44) 이 제공되고, 이들 구멍은 실린더형상 또는 원추형상이며 축선 (45, 46) 을 가지며,

상기 축선 (45, 46) 은 중심축선 (2) 상에 위치하는 공통의 교차점 (47) 을 가지며,

상기 축선 (45, 46) 은 서로 반대방향으로 기울어져 같은 교차각 (α) 으로 중심축선 (2) 과 각각 교차하는 것을 특징으로 하는 전력 차단기.
제 9 항에 있어서, 상기 교차각 (α) 은 45°∼ 75°인 것을 특징으로 하는 전력 차단기.
제 6 항에 있어서, 상기 링 (38) 에는 원주방향으로 배열되며 서로 오프셋된두열 이상의 구멍 (43, 44) 이 제공되고, 이들 구멍은 실린더형상 또는 원추형상이며 축선 (45, 46) 을 가지며,

상기 축선 (45, 46) 은 중심축선 (2) 상에 위치하는 공통의 교차점 (47) 을 가지며,

상기 축선 (45, 46) 은 서로 반대방향으로 기울어져 상이한 교차각 (α,β) 으로 중심축선 (2) 과 각각 교차하는 것을 특징으로 하는 전력 차단기.
제 2 항에 있어서, 스위칭 핀 (3) 형태의 단락 접촉부와 정격전류 접촉튜브 (17) 가 같은 속도 또는 다른 속도로 반대방향으로 움직일 수 있는 것을 특징으로 하는 전력 차단기.
제 2 항에 있어서, 상기 단락 접촉부는 고정 접촉부로서 구성되고, 대응 접촉부는 정격전류 접촉튜브 (17) 와 함께 가동 접촉부로서 구성되는 것을 특징으로 하는 전력 차단기.
제 3 항에 있어서, 고온가스와 새로운 절연매체의 혼합을 개선하기 위한 수단이 가열영역 (13) 에서 압축영역 (21) 에 연결되는 부분에 제공되는 것을 특징으로 하는 전력 차단기.
제 14 항에 있어서, 상기 혼합개선수단은 동심으로 배치되며 체크밸브 (20) 와 상호작용하는 하나 이상의 안내 플레이트 (32) 로 이루어지며,

상기 안내 플레이트 (32) 는 실린더형 또는 절두 원추형이며, 상기 중심축선 (2) 은 안내 플레이트 (32) 의 축선이 되는 것을 특징으로 하는 전력 차단기.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 아크 접촉 구성체 (5, 6) 중 하나 이상이 블로아웃 코일에 직렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 전력 차단기.