KR100552413B1 - 기중차단기 - Google Patents

Abstract

개폐접점에의 통전에 따른 발열에 의한 접점 및 접점주변 통전체의 온도상승을 억제한다.

고정접점(4)이 고착된 고정도체(3)와, 고정접점(4)과 접촉 또는 분리되는 가동접점(5)이 고착된 가동자(6)와 양접점간에 발생하는 아크를 유인 소호하는 소호장치(17)를 광체(1)내에 구비하고, 아크가스를 광체외로 방출하는 방출창(1c)과 이 방출창(1c)에 대향한 부위에 개구되어 광체내부에 공기통로를 형성하는 통기공(1d)을 설치한다. 그리고 광체내부의 압력상승시에는 통기공(1d)을 폐쇄하는 밸브부재(21)를 설치한다.

또, 고정접점(4)으로부터 도전 및 전열가능하게 연장된 고정측 아크접촉자 (22a)를 구비하는 아크블록(22)과, 가동접점(5)으로부터 도전 및 전열가능하게 가동측 아크접촉자(6)를 연장시켜서 설치한다.

광체, 고정도체, 고정접점, 가동접점, 가동자.

Description

기중차단기{AIR CIRCUIT BREAKER}

본 발명은, 기중차단기의 통상 통전시의 개폐접점과 접점주변 통전도체의 온도상승의 억제에 관한 것이다.

도 3은 예를 들면 일본국 특개평5-303930호 공보에 기재된 종래의 기중차단기의 측단면도이다.

도면에서, 1은 베이스 광체이고, 절연재료로 형성된 주베이스(1a)와 부베이스(1b)로 구성된다. 1c는 베이스 광체(1)에 설치된 아크가스의 방출창이다. 2는 커버광체, 3은 부베이스(1b)에 이 기중차단기의 극수개 병설된 고체도체이고, 일단에 고정접점(4)이 고착되고 타단은 베이스 광체(1)의 외부로 도출되어 전원측 단자(3a)를 형성한다. 5는 고정접점(4)에 대향해서 접촉 또는 분리되는 가동접점, 6은 가동접점(5)가 고착된 가동자, 7은 가동차(6)을 회동가능하게 유지하는 컨텍트 암, 8은 가동자(6)의 불요부위에의 움직임을 저지하는 가동자 스토퍼 핀, 9는 컨텍트 암(7)을 베이스 광체(1)에 지지하는 컨텍트 암축이다. 10은 단자도체이고, 주베이스 (1a)에 고정되고 베이스 광체(1)에 도출한 부분은, 부하측 단자(10a)를 형성한다. 11은 가동자(6)를 단자도체(10)에 이동가능하게 접속하는 가요도체이다.

12는 가동자(6)를 개리방향으로 작동하는 접압스프링, 13은 개폐기구부이고, 축(14)에 의해 컨텍트 암(7)과 연계된 가동자(6)를 개폐시킨다. 15는 트리프 릴레이부이다. 개폐기구부(13)는 주지의 토글링크기구로 되고, 트리프 릴레이부(15)에 계합하는 D형 래치(16)로 계지되어 있다. 17은 소호장치이고, 아크가스 방출창 (1c)에 의해 외부로 아크가스를 방출할 수 있도록 개구하고 있다. 18은 개폐기구부(13)의 투입구 동력이 축적되는 투입스프링, 19는 투입스프링(18)을 핸들(20) 또는 도시하지 않은 모터에 의해 압축저장하는 래치트(ratchlt)기구이다.

이같은 기중차단기는 접속된 부하에 과전류 또는 사고 등에 의한 과대전류를 검지해서 트리프 릴레이부(15)가 D형 래치(16)의 계지를 개방함으로서 개폐기구부 (13)를 작동시켜서 접압스프링(12)의 힘으로 컨텍트 암(7)을 컨텍트 암축(9)을 중심으로 밀어올리는 동시에, 가동자(6)는 축(14)을 중심으로 반시계방향으로 회동시켜서, 고정접점(4)과 가동접점(5)을 개리시켜서 양접점간의 전류를 차단한다.

이때에 접점간의 아크는 소호장치(17)에 유인되서 소호되고, 이때 발생하는 아크가스는 아크가스 방출창(1c)을 통해서 방출된다.

이와 같은 기중차단기는 1천 ~ 수천 암페어의 정격전류이고, 정격전류통전에 의한 온도상승이 각부의 열화를 방지하기 위해 통전부의 상한 온도가 규걱으로 정해져 있다. 상기와 같은 종래의 기중차단기는 고정접점(4)과 가동접점(5) 및 가동자(6) 등의 주변도전통로는 통전 충전부의 절연과, 과대전류 차단시에 발생하는 아키의 차폐 및 아크가스의 개폐기구부(13)에의 누출을 방지하기 위해 아크가스 방출 창(1c)만의 폐쇄공간에 배치되어 있으므로, 정격전류를 통전시에는 고정접점(4)과 가동접점(5)의 접촉저항 및 가동자(6) 등의 주변도전통로의 저항에 의한 발열이 광체(1)의 내부의 온도상승이 커지고, 통전부의 상승온도가 규격상한온도를 초과한다는 문제가 있었다.

본 발명은 이와 같은 문제를 해결하기 위해 된 것으로, 기중차단기 내부의 열을 효과적으로 방산할 수 있도록 해서 기중차단기 내부의 통전부의 온도상승을 억제하는 것을 목적으로 하고 있다.

(발명의 개시)

본 발명에 관한 기중차단기는 고정접점의 고착된 고정도체와, 개폐기구에 의해 고정접점과 접촉 또는 분리되는 가동접점이 고착된 가동자와, 상기 양접점간에 발생하는 아크를 소호하는 소호장치를 광체내에 구비하고, 광체의 일부에 설치되어 아크가스를 광체외로 방출하는 방출창과, 이 방출창에 대향하는 부위에 개구되어 광체내부에 공기통로를 형성하는 통기구멍을 설치한 것이다.

그리고, 상기한 것에 광체내부의 압력상승시에는 통기공을 폐쇄하는 밸브재를 설치한 것이다.

또, 고정접점으로부터 도전 및 전열가능하게 소호장치측으로 연장된 고정측 아크접촉자를 구비한 아크블록과, 양접점의 열림동작 때에 고정측 아크접촉자에 접촉하는 가동측 아크접촉자를 가동접점으로부터 도전 및 전열가능하게 소호장치측으로 연장시켜서 설치한 것이다.

그리고 또 1극의 개폐를 다수의 가동자로 실행하고, 이 다수의 가동자의 각각에 가동측 아크접촉자를 소호장치측으로 연장시킨 것이다.

도 1은 본 발명을 표시하는 기중차단기의 요부단면도.

도 2는 본 발명의 기중차단기의 통전부의 투시사시도.

도 3은 종래의 기중차단기의 측면단도.

(발명을 실시하기 위한 최량의 형태)

실시의 형태 1.

도 1은 본 발명의 실시의 형태 1을 표시하는 기중차단기의 요부 단면도, 도 2는 실시의 형태 (1)의 기중차단기의 통전부의 투시사시도.

도면에서, 1,3 ~ 13,17은 상기 종래장치와 같은 것이고, 설명은 생략한다. 1d는 소호장치(17)와는 반대측의 베이스 광체(1)에 개구시킨 통기공이다. 21은 통기공(1d)의 밸브부재이고, 상시에는 베이스 광체(1)의 외부로부터 내부에의 통기는 가능하게 해서, 베이스 광체(1) 내부의 압력이 상승했을 때는 통기공(1d)을 폐쇄한다. 6a는 가동자(6)의 가동접점(5)의 고착부에서 선단을 향해서, 가동자 도체를 연장해서 설치한 가동측 아크접촉자이다. 22는 고정도체(3)의 소호장치(17)방향으로 부착된 아크블록이고, 일면은 고정도체(3)에, 직교하는 다른 일면은 베이스 광체(1)의 저면에 각각 밀착 부착되어 있다. 또한 상기 아크블록(22)은 가동측 아크접촉자(6a)와 대향하는 위치에 고정측 아크접촉자(22a)를 구비하고 있다. 그리고, 도 2에 표시한 바와 같이 가동자(6)를 다수 병렬해서 한극의 개폐부를 구성하고 있다. 또 아크블록(22)에는 가동측 아크접촉자(6a)와 접촉하지 않는 부위에는 凹홈(22b)이 설치되어 이다.

이같은 기중차단기는 전원측 단자(3a)을 상방으로 해서 설치되고, 도시하는 바와 같이 소호장치(17)측 이상, 통기공(1d)이하에 위치하게 된다. 따라서, 통기공(1d)과 아크가스의 방출창(1c)간에 공기통로가 형성된다.

이로써, 통전시의 고정접점(4)과 가동접점(5)의 접촉부 및 가동자(6) 드의 주변도전통로의 발열은 통기공(1d)으로부터 아크가스 방출창(1c)을 향해 자연대류에 의한 냉각이 되고 내부의 온도상승이 억제된다.

또 통전전류 차단시에는 발생하는 아크가스 압에 의해 밸브부재(21)가 통기공(1d)을 폐쇄하므로 통기공(1d) 하부의 금속물에의 아크지락을 방지한다.

다음, 가동측 아크접촉자(6a)와 고정측 아크접촉자(22a)의 작용에 대해 설명한다. 개폐기구부(13)에 연접하는 가동자(6)는 온, 오프시에 요동하도록 컨텍트 암(7)과 가동자 핀(8)과 컨텍트 암축(9)의 위치관계로 되어 있다.

온동작 도상에서 최초로 가동측 아크접촉자(6a)와 아크측 아크접촉자(22a)가 접촉해서 통전이 개시된다.

개폐기구를 더 밀어넣음으로서 접촉점이 지점이 되어 가동접점(5)과 고정접점(4)이 접촉한다. 이번에는 가동접점(5)과 고정접점(4)의 접촉면이 지점이 되어 밀어넣기가 계속되므로, 가동측 아크접촉자(6a)와 고정측 아크접촉자(22a)는 개리해서, 통전전류는 고정접점(5)과의 접촉면을 모두 흐른다.

전류차단 동작시는 개폐기구의 가동자(6)의 인상에 따라 가동접점(5)은 고정접점(4)으로부터 약간 개리되고, 양접점간은 아크에 의한 통전이 된다. 그리고 가동자(6)는 접압스프링(12)의 압압력에 의해 축(14)을 중심으로 시계방향으로 회동되어 가동측 아크접촉자(6a)는 고정측 아크접촉자(22a)에 접촉한다. 이 시점에서 전류는 양접점간의 아크전류와, 가동측 아크접촉자(6a)와 고정측 아크접촉자(22a)간의 접촉점에 병행해서 흐른다. 개폐기구의 또한 인상동작에 의해 가동측 아크접촉자(6a)와 고정측 아크접촉자(22a)의 접촉점은 접촉한 상태로, 이곳을 지점으로 가동접점(5)과 고정접점(4)은 크게 개리되고, 접점간의 아크는 연장된다. 아크의 연장에 의해 아크저항이 중대해서 전류의 주류는 가동측 아크접촉자(6a)와 고정측 아크접촉자(22a)의 접촉점으로 이행한다. 개폐기구의 열림 동작에 의해 가동측 아크접촉자(6a)와 고정측 아크접촉자(22a)의 접촉점이 개리되고, 여기에 발생하는 아크는 소호장치(17)에 유인되어 소호된다.

이상과 같이, 개폐시외의 통상의 통전상태에는 가동측 아크접촉자(6a)과 고정측 아크접촉자(22a)에는 전류는 흐르지 않으므로, 이 부위에서의 통전에 의한 방열은 없다. 그러나 접점부분으로부터의 열전도는 가능하고 방열면적을 증대하는 효과가 있다.

주된 발열부위인 가동접점(5)과 고정접점(4)의 접촉면과 연결되는 가동측 아크접촉자(6a)와 아크블록(22)은 통기공(1d)과 아크가스 방출창(1c)간의 통기유로에서, 방열부재로서 대류공기에 의해 냉각되므로 통전부의 온도상승을 억제한다.

그리고, 한극의 개폐부는 가동측 아크접촉자(6a)를 포함하는 가동자(6)가 다 수 병렬로 배치되어 있으므로, 가동측 아크접촉자(6a)는 전체로서 방열면적을 크게 한다. 또 아크블록(22)은 凹홈(22b)이 통기방향을 따라 설치되고 방열면적을 크게 해서 방열효과를 높인다.

고정측 아크접촉자(22a)를 구성하는 아크블록(22)은 일면을 고정도체(3)에 다른 일면은 베이스 광체(1)의 저면에 각각 밀착 부착되어 있으므로 고정접점(4)의 열은 고정도체(3)를 경유해서 아크블록(22)에 전달되고, 상기한 대류공기에 의한 방열과, 베이스 광체(1)의 저면을 통해서의 이면으로부터의 외기에의 방열이 촉진되고, 통전부의 온도상승을 억제한다.

이때, 베이스 광체(1)의 저면 이면을 파상으로 해서 저면 이면의 방열면적을 증대시키면 방열효과를 양호하게 할 수가 있다.

이상과 같이 본 발명의 기중차단기는 고정접점이 고착된 고정도체와 고정접점과 접촉 또는 분리되는 가동접점이 고착된 가동자와, 상기 양접점간의 아크를 소호하는 소호장치를 광체내에 구비하고, 광체의 일부에 설치된 아크가스를 광체밖으로 방출하는 방출창에 대향하는 부위에 개구된 통기공을 설치하고 있으므로, 광체내부에 통기공으로부터 방출창으로의 공기대류에 의해 접점 및 접점주변 통전체가 냉각되어 통전발열에 의한 온도상승이 억제된다.

또 광체내의 압력 상승시에는 통기공을 폐쇄하는 밸브부재를 설치하고 있으므로, 밸브부재가 사고전류 차단시의 아크가스의 통기공으로부터의 분출을 저지한 다.

그리고 고정접점으로부터 도전 및 전열가능하게 연장된 고정측 아크접촉자를 구비하는 아크블록과, 가동측 아크접촉자를 가동접점으로부터 도전 및 전열가능하게 연장해서 설치하였으므로 통상의 접점폐쇄 상태에서 통전이 없는 아크블록과 가동측 아크접촉자는 방열면적을 증가시켜서 냉각을 효과적으로 할 수가 있다.

또, 1극의 개폐를 다수의 가동자로 해서 이 다수의 가동자의 각각에 가동측 아크접촉자를 연결시켰으므로, 모든 가동측 아크접촉자는 방열핀이 되고 보다 방열면적을 증가시킬 수가 있다.

따라서, 이 기중차단기의 통전부의 상승온도를 규격상한 온도이내로 억제할 수가 있다.

Claims (3)

1. 고정접점이 고착된 고정도체와, 개폐기구에 의해 구동되어 상기 고정접점과 접촉 또는 분리되는 가동접점이 고착된 가동자와, 상기 가동접점 및 상기 고정접점간에 발생하는 아크를 유인 소호하는 소호장치를 광체내에 구비한 기중차단기에 있어서,

   상기 광체의 상부에서 상기 소호장치의 근방에 설치되고, 상기 광체내의 아크가스를 상기 광체의 상방 외부로 방출하는 방출창과,

   상기 광체의 하부에 개구되고, 상기 광체의 내부에서 상기 방출창을 향하여 자연 대류를 형성하는 통기공

   을 구비한 것을 특징으로 하는 기중차단기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 고정도체에는, 상기 고정접점으로부터 도전 및 전열가능하게 상기 소호장치측으로 연장된 고정측 아크접촉자를 구비하는 아크블록이 설치되고,

   상기 가동자에는, 적어도 상기 고정접점 및 상기 가동접점의 열림 동작 때에 상기 고정측 아크접촉자에 접촉되고, 상기 가동접점으로부터 도전 및 전열가능하게 상기 소호장치측으로 연장시킨 가동측 아크접촉자가 설치된 것을 특징으로 하는 기중차단기.
3. 제2항에 있어서,

   상기 가동자는 가동측 아크접촉자를 포함하여 복수개 병열로 설치된 것을 특징으로 하는 기중차단기.

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