KR100817513B1

KR100817513B1 - 단로기

Info

Publication number: KR100817513B1
Application number: KR1020060109804A
Authority: KR
Inventors: 이호복; 김석현
Original assignee: 피앤에이파워시스템 주식회사
Priority date: 2006-11-08
Filing date: 2006-11-08
Publication date: 2008-03-27

Abstract

본 발명은 피뢰기에 장착되어 배전 선로상의 이상 과전압으로부터 배전 선로를 보호하는 피뢰기가 습기의 침투, 외부의 오염, 소자의 열화 등으로 인하여 이상 과전류 발생시 배전계통의 손상을 방지하기위해 배전선로로부터 피뢰기를 분리하기위해 사용되는 단로기에 관한 것으로써, 본 발명은 단로기의 제조공정의 단순화로 생산성의 극대와 조립과정에서의 안전성 극대 및 작동의 확실성으로 신뢰성이 보장되는 단로기를 제공함에 있다.

본 발명의 상기 목적은 , 일측에 돌출단자(120)를 돌출한 상부도체(110)를 인서트 성형으로 결합하고 하부 내주면에 암나사부(101)를 구비한 원통형의 부도체 상부캡(100)과, 하부도체(210)를 인서트 성형으로 결합하여 상기 암나사부(101)에 나사결합하는 수나사부(201)를 구비하고 내부에 수용공간(202)을 형성한 원통형의 부도체 하부캡(200)과를 분리 구성하고, 상기 하부캡(200)의 수용공간(202)에 저항체(400) 및 화약조립체(500)를 일체로 수납한 스페이서 부재(300)를 수납하여 상기 상부캡(100)의 암나사부(101)에 하부캡(200)의 수나사부(201)로 나사조립하여 상기 스페이서부재(300)가 상기 상부도체(110)와 하부도체(210)를 전기적으로 접속하도록 구성한 단로기에 의해 달성된다.

스페이서 부재, 상부캡, 하부캡, 일체 수납, 스프링, 화약조립체

Description

단로기{DISCONNECTOR}

도 1은 종래에 개시된 일예의 단로기의 구조를 도시한 조립단면도.

도 2는 본 발명의 사시도.

도 3은 본 발명의 분해 사시도.

도 4는 본 발명의 단위체 별 분해 단면도.

도 5는 본 발명의 조립 단면도.

도 6은 도 5의 "F"부 발췌 확대도.

도 7은 본 발명을 구성하는 스페이서부재의 분해 단면도.

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **

100: 상부캡 101: 암나사부

110: 상부도체 120: 돌출단자

200: 하부캡 201: 수나사부

210: 하부도체 300: 스페이서 부재

310: 하우징 311: 안착홈

312, 313: 수납구멍 400: 저항체

500: 화약조립체 550: 스프링

560: 접속지지판 570: 나사

본 발명은 피뢰기에 장착되어 이상 과전압으로부터 배전 선로를 보호하는 피뢰기가 습기의 침투, 외부의 오염, 소자의 열화 등으로 인하여 배전선로의 이상 과전류 발생시 배전 선로로부터 피뢰기를 분리하여 배전계통의 손상을 방지하기위해 사용되는 단로기에 관한 것으로써, 더욱 구체적으로는 구조를 개선에 의한 제조공정의 단순화로 생산성의 극대와 조립과정에서의 안전성 극대 및 작동의 확실성으로 신뢰성이 보장되는 단로기에 관한 것이다.

최근들어 배전계통의 복잡화에 의한 배전선로에서 낙뢰나 선로개폐 등으로 인하여 이상 과전압(transient voltage surge)이 유발되면 이 이상 과전압은 배전선로상에 설치되어 있는 각종 배전기자재들의 손상을 초래하고, 더 나아가 수용가에 고전압의 침입을 유발시켜 수용가의 전기, 전자기기들의 파괴, 오동작 및 수명단축을 초래하는 문제점이 있는 것이다.

이러한 문제점을 해소하고자 배전선로 상에는 이상 과전압이 발생하는 경우에 방전에 의한 이상 과전압을 제한 즉, 전기회로에 일어나는 이상 고전압을 안전하게 방전시켜 회로 중의 기계류의 파손을 예방하는 피뢰기(arrester)가 사용된다.

그러나 이러한 피뢰기는 용량 이상의 고전압이 인가되거나 습기의 침투로 피뢰기 내부절연이 파괴되어 소자표면에 고전압의 누설전류가 발생하거나 피뢰기소자의 열화로 인해 이상 고압전류가 발생하고 피뢰기 자체의 외부오염으로 인하여 과도한 누설전류가 발생되는 경우 피뢰기가 폭발하여 오히려 배전계통의 손상을 초래하게 된다.

따라서 이러한 피뢰기를 배전계통으로부터 자동적으로 분리시켜서 피뢰기의 폭발을 방지하도록 하는 안전설비로서 단로기가 설비되어 사용된다.

이러한 단로기의 원리는 단로기의 몸체 내로 고압전류가 흐르면 내부에 수용된 저항체의 양단에 고전압이 발생되고 이 고전압은 몸체 내부의 회로상에 수용된 화약조립체에 인가되면 전기방전이 시작되고 이러한 전기 방전은 화약조립체 내부의 화약을 폭발시켜 단로기를 파손, 피뢰기에 연결된 접지 회로를 분리하게 되어 피뢰기를 배전계통과 영구 분리하게 된다.

이러한 단로기는 종래에도 다수의 기술로 개시되고 있고, 이러한 단로기의 일예로서 개시된 특허등록 제216650호의 단면도로서 도 1과 같이 공지되어 있다.

구성을 보면, 하우징(11)과 이 하우징과 일체로 형성된 화약조립체(12)를 포함하는 몸체(10); 저항체(22)와 이 저항체를 수용하는 저항체받이(21)를 포함하는 저항조립체(20); 그리고 플러그 몸체(36)와 이 플러그몸체 외부에 형성한 수나사(33)와 이 플러그 몸체에서 연장되어 형성된 원통형 갭단자(31)를 포함하는 플러그(30)로 되어 있다.

이러한 선특허는 구조적인 단점으로 제조에 어려운 단점이 있었다.

즉, 상기 선특허는 화약조립체(12)를 단일의 몸체(10)에 직접 압입하므로 제조과정에서 폭발의 우려가 있어 안전하지 못한 단점이 있었다.

또, 상기 선특허는 플러그몸체(36)를 사출하고 하우징(11)과 나사결합 후에 내부 기밀을 위해 별도로 봉합재(sealing)로 밀봉하는 구조로 되어 제조공정이 복잡하고 제조원가가 많이 드는 단점이 있었다.

또, 하우징(11)의 내부 중간에 삽입되는 저항체받이(21)를 수용하고, 다시 플러그를 상기 하우징(11)과 나사결합에 의한 나사 가압으로 상기 화약조립체(12)와 플러그(30)의 갭단자(31)간의 갭(G)을 일정간격으로 정밀하게 맞추기가 어려워 작동 정밀성을 보장하지 못하여 오작동이 발생하는 단점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 단점을 효과적으로 해소하고자 본 발명은 조립공정의 단순화에도 작동 정밀성이 보장되는 단로기를 제공함에 있다.

또, 본 발명은 화약조립체의 조립고정이 단순화되어 작업의 안전성에 의한 안전사고 발생을 차단할 수 있는 단로기를 제공함에 있다.

또, 본발명은 화약조립체를 스프링으로 안정적으로 지지하면서 전기적 회로로 구성하여 작동정밀성이 보장되는 단로기를 제공함에 있다.

또, 본 발명은 상부캡의 하부에서 내부에 하부캡이 나사조립되어 밀봉됨으로서 빗물이나 습기의 침투에 따른 별도의 봉합재의 사용이 필요없어 작업공정의 단순화가 구현되는 단로기를 제공함에 있다.

또, 본 발명은 피뢰기의 터미널이 결합되는 부도체 상부캡의 상부도체와 접지 인출선이 결합되는 부도체 하부캡의 하부도체가 인서트 사출로 일체성형으로 견고하고 완벽한 밀봉구조가 제공되는 단로기를 제공함에 있다.

본 발명의 상기 목적은, 일측에 돌출단자를 돌출한 상부도체를 인서트 성형으로 결합하고 하부 내주면에 암나사부를 구비한 상부캡과,

상기 암나사부에 나사결합하는 수나사부를 구비하고 내부에 수용공간을 형성한 원통형의 부도체 하부캡과,

상기 하부캡의 수용공간에 수용되어 상기 상부도체와 하부도체를 전기적으로 연결하는 저항체 및 화약조립체를 일체로 수납한 스페이서 부재로 구성된 단로기에 의해 달성된다.

또, 스페이서 부재는 화약조립체를 스프링에 의해 전기적으로 회로를 구성한 것에 특징이 있다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 구성에 대하여 보다 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 외관을 구성하는 사시도 이고, 도 3은 본 발명의 구성을 보여주는 분해 사시도, 도 4는 본 발명을 구성하는 단위체 분해단면도, 도 5는 본 발명의 조립 단면도 이다.

이들 도면을 참조하면. 본 발명의 단로기는 상부캡(100)과 하부캡(200), 이들의 내부에 조립되는 스페이서 부재(300)으로 크게 구성된다.

상부캡(100)과 하부캡(200)은 내열성과 기계적 강도가 큰 열경화성 수지인 페놀수지, 멜라민수지, 에폭시수지의 부도체로 사출 성형에 의해 성형된다.

상부캡(100)은 일측에 돌출단자(120)를 돌출한 상부도체(110)를 인서트 성형으로 결합하고 하부 내주면에 암나사부(101)를 구비한 원통형으로 성형된다.

상부도체(110)는 상부에 피뢰기의 터미널에 조립되는 나사홈(130)이 형성되고 외주면에는 너얼링부(140)가 가공되고 외주면 중앙부분에 요홈(150)이 요설되어 인서트 결합된다.

따라서 상부도체(110)는 상기 너얼링부(140)에 의해 회전방지와 요홈(150)에 의해 상부캡(100)에서 회전방지와 상, 하부 이탈이 없이 인서트 결합된다.

하부캡(200)은 접지인출선과 연결되는 볼트(220)를 돌출한 하부도체(210)를 인서트 성형으로 결합하고 상기 상부캡(100)의 암나사부(101)에 나사결합하는 수나사부(201)를 구비하고 내부에 수용공간(202)을 형성한 원통형으로 성형된다.

하부도체(210)는 후술되는 스페이서 부재(300)를 구성하는 하우징(310)의 하부에 조립되는 접속지지판(560)을 조립하는 나사(570)의 머리부분의 간섭이 없도록 상부에 반구요홈(230)이 요설되고, 외주면에는 너얼링부(240)가 가공되고 외주면 중앙부분에 요홈(250)이 요설되어 인서트 결합된다.

따라서 하부도체(210)도 상기 너얼링부(240)에 의해 회전방지와 요홈(250)에 의해 하부캡(200)에서 회전방지와 상, 하부 이탈이 없이 인서트 결합된다.

이러한 본 발명의 단로기는 상기 상부캡(100)과 하부캡(200)은 암나사 부(101)와 수나사부(201)의 나사조립에 의해 상호간이 조립되고, 하부캡(200)의 수용공간(202)은 나사결합으로 간편하게 밀봉되어 종래와 같이, 내부 밀봉을 위해 봉합재나 초음파 용착의 공정이 필요없다.

이때, 상기 하부캡(200)의 수용공간(202)에는 상기 상부도체(110)와 하부도체(210)를 전기적으로 연결하는 스페이서 부재(300)가 수납된 상태로 상부캡(100)과 하부캡(200)이 조립된다.

상기 스페이서 부재(300)는 도 7에 도시된 바와 같이, 부도체로 성형된 하우징(310)에 저항체(400) 및 화약조립체(500)를 일체로 수납하여 구성된다.

즉, 상기 스페이서 부재(300)는, 상, 하부캡(100,200)과 같은 재질의 열경화성 수지의 부도체로 성형된 하우징(310)과, 이 하우징 일측에 조립된 저항체(400)와, 이 저항체의 대향측에 조립된 화약조립체(500) 및 스프링(550)과, 상기 저항체(400)의 하부단자(420)와 스프링(550)을 전기적으로 연결하는 도체의 접속지지판(560)과 이 접속지지판을 하우징(310)의 하부에 조립하는 나사(570)로 구성된다.

상기 하우징(310)은 상부에 안착홈(311)이 형성되고, 그 하측에 수납구멍(312,313)이 대향으로 각각 관통되되, 일측의 수납구멍(312)에는 상기 저항체(400)가 삽입되어 상, 하부단자(410,420)가 절곡되어 안착홈(311)과 하부에 노출되고, 타측의 수납구멍(313)은 상부지름이 작고 하부 지름을 크게 형성하여 단턱(314)을 갖는 단차구멍으로 관통되어 하측에서 상기 화약조립체(500)와 스프링(550)이 순차 조립된다.

그리고 상기 하우징(310) 하부에는 나사(570)에 의해 접속지지판(560)이 조 립되어 상기 저항체(400)의 하부단자(420)와 상기 화약조립체(500)를 단턱(314)에 걸림된 상태로 탄력 지지한 스프링(550)의 일측을 지지 접속하고,

상기 상부캡(100)과 하부캡(200)의 나사결합에 의해 상부도체(110)가 안착홈(311)에 수납되어 저항체(400)의 상부단자(410)에 접속됨과 동시에 돌출단자(120)는 상기 수납구멍(313)에 끼움되어 화약조립체(500)와 일정의 갭(G)을 유지하여 조립되고, 상기 하부도체(210)는 접속지지판(560)과 접속된다.

이때, 도 6의 발췌 확대도에 도시된 바와 같이, 상기 상부도체(110)의 돌출단자(120)는 계단형 단차돌기로 돌출되어 상기 수납구멍(313)의 내면과 상부면에 단차 결합되어 상기 하우징(310)의 안착홈(311)의 상부면에 노출된 상기 저항체(400)의 상부단자(410)를 수용한 상태로 상부도체(110)의 저면에 접속됨과 동시에 화약조립체(500)의 상부면과 일정의 갭(G)을 유지하도록 되어 있다.

또한, 상기 돌출단자(120)는 수납구멍(313)에 끼움되어 화약조립체(500)의 상부면과 갭(G)을 유지하는 돌출부분이 반구형으로 형성되어 전기방전의 효율을 보다 높이도록 되어 있다.

이러한 본 발명의 단로기는, 상기 하우징(310)의 일측 저항체(400)와 타측의 화약조립체(500) 및 스프링(550)은 상부캡(100)의 상부도체(110)와 하부캡(200)의 하부도체(210)와 병렬로 연결되고 상기 화약조립체(500)는 접속지지판(560)에 의해 탄력적으로 설치된 스프링(550)과 접속되어 전기적인 회로를 구성하도록 되어 있다.

이러한 본 발명은 피뢰기가 정상 상태, 누설전류가 허용값 이하로 유지되는 경우에는 스페이서부재(300)의 저항체(400)에 누설전류가 흐르게 되나, 상부캡(100)의 상부도체(110)의 돌출단자(120)와 화약조립체(500) 간에 유지된 갭(G)에는 전기방전이 일어나지 않는다.

그러다가 피뢰기에 용량 이상의 고전압이 인가되거나 습기의 침투로 절연이 파괴되어 표면에 고전압의 누설전류가 발생 또는 피뢰기 자체의 외부오염으로 인하여 누설전류가 표면에 발생하여 고압전류가 흐르게 되면 상부캡(100)의 상부도체(110), 저항체(400), 접속지지판(560), 하부캡(200)의 하부도체(210)를 통하여 고압전류가 흐르게 되고, 저항체(400)의 상, 하부단자(410,420)에 고전압이 발생되고, 이 고전압은 저항체(400)와 상부도체(110)의 돌출단자(120)와, 접속지지판(560)과 스프링(550) 및 화약조립체(500)의 상부간의 형성된 갭(G)에 인가된다.

따라서 상부도체(110)의 돌출단자(120)와 화약조립체(500)의 상부에 고전압이 인가되면 전기방전이 시작되고, 이 방전으로 인한 열은 화약조립체(500)을 폭발하게 된다.

결국, 상부캡(100)의 상부도체(110)와 하부캡(200)의 하부도체(210)으로 연결된 전기적 회로를 분리시키게 된다.

이상에서 상세히 살펴본 바와 같이, 본 발명은 상부캡과 하부캡의 나사조립에 의한 화약조립체의 조립공정의 단순화 및 조립작업의 안전성에 의한 안전사고를 차단하는 효과, 화약조립체를 스프링으로 안정적으로 지지하면서 전기적 회로로 구성하여 작동정밀성이 보장되는 효과, 상부캡의 하부 내부에 하부캡이 나사조립되어 밀봉됨으로서 빗물이나 습기의 침투에 따른 별도의 봉합재의 사용이 필요없어 작업공정의 단순화 효과, 상부캡의 상부도체와 하부캡의 하부도체가 인서트 사출로 일체성형으로 견고하고 완벽한 밀봉구조가 제공된다.

Claims

피뢰기용 단로기에 있어서,

일측에 돌출단자(120)를 돌출한 상부도체(110)를 인서트 성형으로 결합하고 하부 내주면에 암나사부(101)를 구비한 원통형의 부도체 상부캡(100)과, 하부도체(210)를 인서트 성형으로 결합하여 상기 암나사부(101)에 나사결합하는 수나사부(201)를 구비하고 내부에 수용공간(202)을 형성한 원통형의 부도체 하부캡(200)과를 분리 구성하고, 상기 하부캡(200)의 수용공간(202)에 저항체(400) 및 화약조립체(500)를 일체로 수납한 스페이서 부재(300)를 수납하여 상기 상부캡(100)의 암나사부(101)에 하부캡(200)의 수나사부(201)로 나사조립하여 상기 스페이서부재(300)가 상기 상부도체(110)와 하부도체(210)를 전기적으로 접속하도록 구성된 것을 특징으로 하는 단로기.
제1항에 있어서,

상기 상부캡(100)과 하부캡(200)은 암나사부(101)와 수나사부(201)의 나사조립에 의해 내부 밀봉이 되는 것을 특징으로 하는 단로기.
제1항에 있어서,

상기 스페이서 부재(300)는,

부도체의 하우징(310)과, 이 하우징 일측에 조립된 저항체(400)와, 이 저항체의 대향측에 조립된 화약조립체(500) 및 스프링(550)과, 상기 저항체(400)의 하부단자(420)와 스프링(550)을 전기적으로 연결하는 도체의 접속지지판(560)과 이 접속지지판을 하우징(310)에 나사조립한 나사(570)로 구성된 것을 특징으로 하는 단로기.
제3항에 있어서,

상기 하우징(310)은 상부에 안착홈(311)이 형성되고, 그 하측에 수납구멍(312,313)이 대향으로 각각 관통되되, 일측의 수납구멍(312)에는 상기 저항체(400)가 삽입되어 상, 하부단자(410,420)가 절곡되어 안착홈(311)과 하부에 노출되고, 타측의 수납구멍(313)은 상부지름이 작고 하부 지름을 크게 형성하여 단턱(314)을 갖는 단차구멍으로 관통되어 하측에서 상기 화약조립체(500)와 스프링(550)이 순차 조립되며,

상기 하우징(310) 하부에 조립된 접속지지판(560)은 상기 저항체(400)의 하부단자(420)와 상기 화약조립체(500)를 단턱(314)에 걸림된 상태로 탄력 지지한 스프링(550)의 일측을 지지 접속한 상태로 상기 상부캡(100)과 하부캡(200)의 나사결합에 의해 상부도체(110)가 안착홈(311)에 수납되어 저항체(400)의 상부단자(410)에 접속됨과 동시에 돌출단자(120)는 상기 수납구멍(313)에 끼움되어 화약조립체(500)와 일정의 갭(G)을 유지하여 조립되고, 상기 하부도체(210)는 접속지지판(560)과 접속 된 것을 특징으로 하는 단로기.
제4항에 있어서,

상기 상부도체(110)의 돌출단자(120)는 계단형 단차돌기로 돌출되어 상기 수납구멍(313)의 내면과 상부면에 단차 결합되어 상기 하우징(310)의 안착홈(311)의 상부면에 노출된 상기 저항체(400)의 상부단자(410)를 수용한 상태로 상부도체(110)의 저면에 접속됨과 동시에 화약조립체(500)의 상부면과 일정의 갭(G)을 유지하도록 구성된 것을 특징으로 하는 단로기.
제4항에 있어서,

상기 저항체(400)와 화약조립체(500) 및 스프링(550)은 상부캡(100)의 상부도체(110)와 하부캡(200)의 하부도체(210)와 병렬로 연결되어 구성된 것을 특징으로 하는 단로기.