KR101018129B1 - Method for making arc chamber and power breaker having the arc chamber - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A method for manufacturing an arc chamber and a power circuit breaker with an arc chamber are provided to reduce the size of the power circuit breaker by forming an electrode on a ceramic box. CONSTITUTION: A switch contact(22) in an arc chamber is integrated with a connection terminal(23) outside the arc chamber in an electrode(20). A penetration hole(12) which passes through the middle between both ends of the electrode is formed on a ceramic insulation box(10). The ceramic insulation box forms an arc extinguish chamber whose one side is open. Metal rising paste is coated around the penetration hole and the open inlet edge of the ceramic insulation box. The metal rising is thermally processed in a range of 1300 to 1500 degrees centigrade. The metal rising part is plated with metal and is sintered. A brazing metal(14) is positioned on the open inlet edge of the plated ceramic insulation box and is attached with the metal intermediate material for sealing the arc chamber. The disk type brazing metal is positioned on the plated penetration hole inlet and is combined with the electrode to be thermally processed.

Description

아크챔버 제조방법 및 아크챔버를 가진 전력차단기{Method for making arc chamber and power breaker having the arc chamber}Method for making arc chamber and power breaker having the arc chamber

본 발명은 차단기의 아크챔버를 제조하는 방법과 그 제조된 아크챔버를 가진 전력차단기에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing an arc chamber of a circuit breaker and a power circuit breaker having the arc chamber manufactured.

전기 회로에서 전기를 공급하거나 차단하기 위하여 스위치를 사용하는데, 이러한 스위치에는 개폐기, 차단기, 릴레이, 등으로 불리는 것들이 있다.In electrical circuits, switches are used to supply or disconnect electricity, which are called switches, breakers, relays, and the like.

큰 전류를 차단하기 위하여 사용하는 차단기는 차단하려는 회로의 성질에 따라 차단기의 용량과 종류가 다르다. 특히 유도 부하에서 흐르는 대전류를 차단하는 기계식 전극을 가진 차단기에서, 두 전극에서 흐르던 대전류가 차단될 때 아크가 발생하여 전극을 손상시키고 주위를 가열하거나, 전극에서 떨어저 나오는 입자들이 주위의 부품이나 재료들에 부착되어 성능을 저하하거나 고장을 일으키는 문제가 있다.Breakers used to cut large currents have different capacity and types depending on the nature of the circuit to be cut. Especially in circuit breakers with mechanical electrodes that block large currents flowing in inductive loads, when the large currents flowing from two electrodes are interrupted, an arc may occur to damage the electrode and heat it, or particles that fall off the electrode may be surrounded by parts or materials. Attached to the field, there is a problem that degrades performance or causes a failure.

전류를 차단할 때 발생되는 이러한 아크를 제거(소호)하기 위하여 여러가지 방식들을 사용하고 있다. 차단기, 릴레이, 브레이크, 등(이하에서는 차단기라고만 한다)에서 전류차단 접점과 주위의 밀폐공간을 아크챔버라고 하는데, 이 아크챔버 에 절연유를 채워서 소호하는 방식의 차단기는 유입차단기(OCB)라고 하고, 불활성가스로서 소호하는 것을 가스차단기(GCB)라고 하며, 기중차단기, 자기차단기, 진공차단기, 등으로 불리는 제품들도 있다.Various methods are used to eliminate (armor) these arcs generated when the current is interrupted. In breakers, relays, brakes, etc. (hereafter referred to as breakers), the current blocking contact and the enclosed space around it are called arc chambers.The breaker of the arc chamber filled with insulating oil is called an inlet breaker (OCB). The arc inert gas is called a gas circuit breaker (GCB), and there are products called air circuit breakers, magnetic circuit breakers, vacuum circuit breakers, and the like.

소호실은 소형 스위치들에서는 케이스로 카버하는 정도이지만 아크가 크게 발생하는 스위치 차단기에서는 아크챔버를 밀폐시키서 아크가 챔버 외부에 주는 영향을 최소화하고 있다. SOHOs cover the casing in small switches, but in switch breakers with large arcs, the arc chamber is sealed to minimize the effect of the arc on the outside of the chamber.

특허출원번호 10-1995-0003597호에는 아크 제거실을 갖춘 개폐기의 접점의 개폐시에 아크가 발생한 때에 개폐기 내부구성 부품에서 발산하는 금속 및 유리탄소의 발생을 저감 혹은 상기한 금속 및 상기한 유리탄소를 절연체화 시키므로서 아크 발생시와 아크 제거시의 아크 저항, 아크 제거시 및 아크 제거후에 있어서 아크 제거실내, 아크 제거실 주변 및 개폐기의 케이스 내부벽면의 절연 저항의 저하를 억제하는 아크 제거 재료를 사용한 개폐기가 공개되어 있다. 이 출원의 공보에서는 회로 차단기가 전류 제한기 또는 전자 접촉기등 전류 차단시에 아크가 발생하는 개폐기에 있어서 아크를 재빠르게 아크 제거하고 아크 제거휴의 아크 제거실내, 아크 제거실 주변 및 개폐기의 케이스내부벽면의 절연저항의 저하를 억제할 수가 있다고 설명하고 있다.Patent application No. 10-1995-0003597 discloses the reduction of the generation of metal and free carbon emitted from internal components of a switch when an arc occurs during the opening and closing of a contact of a switch having an arc removing chamber or the aforementioned metal and the above-mentioned free carbon. Arc insulation material that suppresses the deterioration of the insulation resistance in the arc elimination chamber, around the arc elimination chamber, and the case inner wall of the switchgear during arc generation and arc elimination, and arc elimination during and after arc elimination. The switchgear is open. In the publication of this application, a circuit breaker quickly removes an arc from an arc switch that generates an arc when the current is interrupted, such as a current limiter or a magnetic contactor, and then removes the arc from the arc removal chamber, around the arc removal chamber, and inside the case of the switch. It explains that the fall of insulation resistance of a wall surface can be suppressed.

특허출원 10-1991-21497 호에는 우수한 대전류 차단 특성과 내소모 특성을 겸비하고 가혹한 조건에서 사용되는 진공 인터럽터의 요건을 만족시키기 위한 진공 인터럽터용 접점재료를 공개하고 있다. 이 접점재료는 Ag, Cu 및 그들의 조합으로 이루어진 그룹에서 선택한 고도전성 성분의 함유량이 Ag-Cu의 총계량의 25-70vol 퍼센트이고 내호성 성분의 함유량이 30-75vol 퍼센트로서 그 성분은 Ti Zr,Hf,V,Nb,Cr,Mo 및 W으로 이루어진 그룹에서 선택된 1원소의 각 탄화물 중 적어도 1종이며, 접점 재료는 0.3-3 마이크로미터의 평균 입경을 갖는 내호성 성분이 0.1-1 마이크로미터의 평균 입자간 거리를 유지하면서 존재하는 구성이다. Patent application 10-1991-21497 discloses a contact material for a vacuum interrupter, which combines excellent high current interruption characteristics and wear resistance, and meets the requirements of a vacuum interrupter used in harsh conditions. This contact material is composed of Ag, Cu, and combinations thereof. The content of highly conductive components selected from the group consisting of Ag-Cu is 25-70 vol percent of the total amount of Ag-Cu, and the content of protective components is 30-75 vol percent. At least one of each carbide of one element selected from the group consisting of Hf, V, Nb, Cr, Mo, and W, and the contact material has a resistance component of 0.1-1 micrometer having an average particle diameter of 0.3-3 micrometer. It exists in the structure which maintains an average interparticle distance.

특허출원 10-2004-19049 호에서는, 변전소, 개폐소 등에 설치되어, 정상 전류의 도통 및 고장 전류 발생 시 아크 접점들 사이에서 발생하는 아크를 절연성 가스(SF6)에 의해 소호하는 복합 소호형 가스차단기의 차단부에 있어서, 파퍼 실린더의 일측에 파퍼 실린더와는 분리된 팽창실을 구비하고, 팽창실과 연결되며 아크에 의해 팽창된 열-가스를 팽창실로 보내는 열-가스 유로와, 파퍼 실린더와 연결되며 가동부의 이동에 의해 압축되는 파퍼 실린더 내의 냉-가스의 이동을 돕는 냉-가스 유로로 구성되는 것을 특징으로 하는 팽창실과 파퍼 실린더가 분리된 복합소호형 가스차단부가 공개되어 있다.In patent application 10-2004-19049, a compound extinguishing type gas installed in a substation, a switching station, etc., which extinguishes an arc generated between arc contacts when conducting normal current and generating a fault current by insulating gas SF 6 . In the breaker of the circuit breaker, an expansion chamber is provided on one side of the popper cylinder, which is separated from the popper cylinder, connected to the expansion chamber, and a heat-gas flow path that sends the heat-gas expanded by the arc to the expansion chamber, and is connected to the popper cylinder. And an expansion chamber-type gas shutoff unit in which an expansion chamber and a popper cylinder are separated, wherein the expansion chamber and the popper cylinder are separated from each other.

출원번호 20-1977-3527 호에는 진공차단기의 문제점을 해소하기 위하여 소정량의 가스를 봉입한 공지의 진공용기와 이진공용기 내에 지지된 적어도 한쌍의 전극과, 진공용기 내에 설치되며, 보급가스를 저장해서 진공용기 내의 가스압력이 소정압력보다 저하했을 때에 가스를, 방출하는 가스보급장치를 구비한 진공개폐장치를 공개하고 있다.Application No. 20-1977-3527 discloses a known vacuum container in which a predetermined amount of gas is enclosed in order to solve the problem of the vacuum circuit breaker, at least one pair of electrodes supported in the vacuum container, and is installed in the vacuum container, and stores the supply gas. Therefore, the vacuum opening and closing device provided with the gas supply apparatus which discharge | releases gas when the gas pressure in a vacuum container falls below predetermined pressure is disclosed.

본 출원인이 출원한 출원번호 10-2001-9305, 10-2001-6722, 10-2001-5971 에는 배럴형 전기도금장치 및 이를 이용한 도금방법과, 전기도금용 지그 및 배럴형 도금장치들이 공개되어 있는데, 이는 절연체의 일정한 부위에 전기도금을 하는 기술에 관한 것들이다. 그 일예가, 비도전성 도금체의 표면에 니켈의 도금시 도금두께의 균일화 및 도금 효율을 향상시키기 위해 본 발명에 따른 회전 배럴형 전기도금장치는 크기가 작은 도금체를 도금조의 도금용액과 교반혼합시켜 도금하는 회전 배럴형 전기 도금장치에 있어서, 내부에 도금체가 수납되는 배럴과, 배럴을 도금 용액 내부에서 소정의 속도로 회전시키기 위한 회전수단과, 배럴 내에 도금체와 동시에 수납되어 도금용액과 함께 교반혼합되는 다수개의 더미 전극을 포함하고, 또한, 도금방법은 도금하고자 하는 도금체가 배럴 내부에 수납되어 도금조의 도금 용액 내부에서 교반혼합되면서 도금이 이루어지는 회전 배럴형 전기 도금장치를 이용하여, 배럴 내부에 수납시킨 다수개의 더미 전극을 도금체와 동시에 교반 혼합시켜 도금하는 것이다. Application Nos. 10-2001-9305, 10-2001-6722, 10-2001-5971 filed by the present applicant discloses a barrel type electroplating apparatus, a plating method using the same, and a jig and barrel type plating apparatus for electroplating. This is about the technique of electroplating a certain part of the insulator. For example, the rotating barrel type electroplating apparatus according to the present invention is agitated and mixed with a plating solution of a plating bath in a rotating barrel type electroplating apparatus in order to improve the plating thickness uniformity and plating efficiency when plating nickel on the surface of the non-conductive plating material. A rotating barrel type electroplating apparatus for plating by plating, comprising: a barrel in which a plating body is accommodated, a rotating means for rotating the barrel at a predetermined speed in a plating solution, and a plating solution contained in the barrel simultaneously with the plating solution It includes a plurality of dummy electrodes to be stirred and mixed, and the plating method is the inside of the barrel using a rotating barrel type electroplating apparatus in which the plating to be plated is accommodated in the barrel and stirred while mixing in the plating solution of the plating bath. The plurality of dummy electrodes housed in the plate are stirred and mixed with the plated body at the same time for plating.

종래의 차단기는 차단용량에 대하여 부피가 커서 소형화 할 필요가 있고, 종래의 차단기보다 신뢰성을 높혀서 반복하는 개폐가 계속되어도 과열되어 절연이 파괴되거나 소호가 안되는 등의 문제가 발생되지 아니하는 고 신뢰성 차단기를 필요로 하고 있다.Conventional circuit breakers need to be miniaturized because they are bulky with respect to their breaking capacity, and high reliability circuit breakers do not cause problems such as overheating and breakdown or no arcing even when repeated opening and closing is made more reliable than conventional circuit breakers. In need.

특히 전기 자동차에서와 같이 직류 대전류를 계속 반복하며 차단하여야 하는 가혹한 부하 상태에도 잘 적응하고 오랜 수명을 가지는 차단기가 요구되고 있다.In particular, there is a need for a circuit breaker that has a long lifespan and adapts well to the severe load condition in which a large DC current must be repeatedly cut off as in an electric vehicle.

전극 구조와 개폐작동을 위한 구동 메카니즘을 소형화하고 작은 아크챔버 내에 넣어 무게를 줄이고 소형화할 필요가 있다.It is necessary to miniaturize the electrode structure and the driving mechanism for the opening and closing operation and to put it in a small arc chamber to reduce the weight and miniaturization.

본 발명은 종래 기술에서 요구하고 있는 차단기의 고신뢰성과 소형화를 달성할 수 있도록 하는 소호챔버와 그 제조방법을 제공하려는 것이다.It is an object of the present invention to provide a sub-chamber chamber and a method of manufacturing the same, which can achieve high reliability and miniaturization of a circuit breaker required in the prior art.

본 발명은 세라믹 함체에 전극을 일체로 형성하여 소호실이 밀봉될 수 있게 함으로써, 기중차단기는 물론이고 가스차단기, 진공차단기 및 유입차단기에도 사용할 수 있는 절연체 소호챔버와 그 제조방법을 제공하려는 것이다. The present invention is to provide an insulator arc chamber and a method of manufacturing the same that can be used in the gas circuit breaker, vacuum circuit breaker and inlet circuit breaker as well as the air circuit breaker by forming an electrode integrally formed in the ceramic enclosure.

특히 전기 자동차에서와 같이 직류 대전류를 계속 반복하며 차단하여야 하는 가혹한 부하 상태에도 잘 적응하고 오랜 수명을 가지는 차단기를 제공하고자 하는 것이다.In particular, the present invention aims to provide a circuit breaker that has a long life and is well adapted to a severe load condition in which a DC high current must be repeatedly cut off as in an electric vehicle.

아크로 인한 절연 내력이 쉽게 열화되지 아니하고, 소형화된 전극과 구동메카니즘을 튼튼하게 수용할 수 있는 아크챔버를 제공하려는 것이다.The purpose of the present invention is to provide an arc chamber in which the dielectric strength due to the arc is not easily degraded, and which can firmly accommodate the miniaturized electrode and the driving mechanism.

본 발명 아크챔버를 제조하는 방법은, 아크챔버 내에 위치할 스위치 접점과 아크챔버 외부에 위치할 접속단자가 일체로 된 전극과, 이 전극의 양단 사이의 중간부분이 관통하는 관통홀이 형성되고 일측면이 열린 소호실 공간을 형성할 절연함체를 준비하는 단계와, 절연함체의 관통공 입구 주위에 메탈라이징 페이스트를 일정한 폭으로 도포하고, 섭씨 1300 ~ 1500 도 범위에서 열처리하는 메탈라이징 단계와, 메탈라이징 된 부위에 금속도금을 하고 열처리(신터링)하는 도금단계와, 디스크 형태의 브레이징 메탈을 도금된 관통공 입구에 위치시킨 후 상기 전극을 결합한 후 열처리하는 브레이징 단계를 포함한다.In the method of manufacturing the arc chamber of the present invention, an electrode in which a switch contact to be located in the arc chamber and a connection terminal to be located outside the arc chamber are integrated, and a through hole through which an intermediate portion between both ends of the electrode is formed is formed. Preparing an insulation housing to form an open side chamber space, a metallizing step of applying a metallizing paste at a predetermined width around the opening of the through-hole of the insulation enclosure, and heat-treating it in a range of 1300 to 1500 degrees Celsius, and metal Plating step of plating the metal and heat treatment (sintering) the rise, and the brazing step of placing the disk-shaped brazing metal at the inlet of the plated through-hole and then bonding the electrode and then heat-treating.

본 발명은 또한 절연함체의 열린 일측면 입구 가장자리도 메탈라이징 단계와 도금단계를 실시하고, 상기 브레이징 단계에서, 절연함체의 열린 입구 가장자리에 브레이징 메탈을 위치시킨 후 아크챔버 밀봉용 금속중간재를 함께 브레이징하는 하여도 된다.The present invention also performs the metallizing step and the plating step of the open side inlet edge of the insulated enclosure, and in the brazing step, the brazing metal is placed on the open inlet edge of the insulated enclosure and the brazing metal intermediate material for the arc chamber is brazed together. You may do it.

본 발명의 절연함체는, 세라믹 절연체로 형성하는 것이 좋은데, 특히 절연함체는 입자크기 30 ~ 60 마이트로미터, 순도 99% 이상의 산화알미늄 분말과, 산화실리콘 분말을 중량비로 Al2O3 : SiO2 = (90 ~ 99 wt%) : (1 ~ 10 wt%)로 혼합하고, 혼합된 분말을 몰딩 프레스로 절연함체 형상으로 성형하고, 성형된 절연함체를 섭씨 1400 ~ 1600 도 범위에서 소결하여 제조하는 것이다.The insulating enclosure of the present invention is preferably formed of a ceramic insulator. In particular, the insulating enclosure comprises Al 2 O 3 : SiO 2 in a weight ratio of an aluminum oxide powder having a particle size of 30 to 60 micrometers, a purity of 99% or more, and a silicon oxide powder. = (90 to 99 wt%): mixed with (1 to 10 wt%), the mixed powder is molded into an insulator shape by a molding press, and the prepared insulation is prepared by sintering in the range of 1400 ~ 1600 degrees Celsius will be.

본 발명의 전력차단기는 이러한 제조방법으로 제조된 아크챔버를 포함하는 것이다.The power circuit breaker of the present invention includes an arc chamber manufactured by such a manufacturing method.

본 발명의 제조방법에 의하면, 종래 기술에서 요구하고 있는 차단기의 고신뢰성과 소형화를 달성할 수 있는 소호챔버를 제조할 수 있다.According to the manufacturing method of the present invention, it is possible to manufacture a fire extinguishing chamber capable of achieving high reliability and miniaturization of the circuit breaker required in the prior art.

본 발명의 세라믹 절연함체는 전극을 일체로 형성하여 소호실이 밀봉될 수 있게 함으로써, 기중차단기는 물론이고 가스차단기, 진공차단기 및 유입차단기에도 사용할 수 있는 소형 절연체 아크챔버가 될 수 있다.The ceramic insulator of the present invention can be a small insulator arc chamber that can be used in the gas circuit breaker, vacuum circuit breaker and inlet circuit breaker as well as the air circuit breaker by forming the electrode integrally to seal the extinguishing chamber.

전기 자동차에서와 같이 직류 대전류를 계속 반복하며 차단하여야 하는 가혹 한 부하 상태에도, 절연 내력이 쉽게 열화되지 아니하고, 소형화된 전극과 구동메카니즘을 튼튼하게 수용할 수 있는 아크챔버를 제공할 수 있다.Even in the severe load condition where the DC large current must be repeatedly cut off as in an electric vehicle, an insulation chamber is not easily deteriorated, and an arc chamber capable of robustly accepting a miniaturized electrode and driving mechanism can be provided.

도면을 참조하면서 본 발명의 일 실시예를 설명한다.An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

도1은 본 실시예의 아크챔버 단면도이고 도 2는 그 저면도이다.Fig. 1 is a sectional view of the arc chamber of this embodiment, and Fig. 2 is a bottom view thereof.

본 발명의 아크 챔버는 절연함체(10)인 세라믹 프레임에 전극(20)이 밀봉구조로 결합되고, 또 필요에 따라 금속중간재(18)가 부착된다.In the arc chamber of the present invention, the electrode 20 is coupled in a sealing structure to a ceramic frame, which is an insulator 10, and a metal intermediate 18 is attached as necessary.

입구가 열린 사각함 또는 원형함 형태로 된 프레임 절연함체는 절연체이고, 전극(20)은 도전체이다.The frame insulated enclosure in the form of a square or circular box with an open mouth is an insulator, and the electrode 20 is a conductor.

전극(20)의 접점(22)이 접속단자(터미널)(23)의 일단에 부착되어 있고, 터미널의 타단에는 전선이나 도전체가 접속하기 편리하도록 나사(24)가 형성되어 있다.The contact 22 of the electrode 20 is attached to one end of the connection terminal (terminal) 23, and the screw 24 is formed at the other end of the terminal so that an electric wire or a conductor can be easily connected.

절연함체(10)에는 관통공(12)가 형성되어 있고, 함체 외측으로 관통공의 입구에는 메탈라이징이 되어서 메탈라이징부분(16)이 형성되어 있고 그 위에 브레이징용 메탈디스크(14)가 부착된 다음 전극과 브레이징되어 밀봉되어 있다.A through hole 12 is formed in the insulation housing 10, and a metallization part 16 is formed at the entrance of the through hole to the outside of the enclosure, and a metal disk 14 for brazing is attached thereto. It is brazed and sealed with the next electrode.

함체(10)의 오픈된 입구에도 메탈라이징부분(16)이 있고, 여기에 브레이징 메탈(14)을 게재시켜 금속중간재(18)가 브레이징되어 밀봉된다. 이 금속중간재(18)는 차단기 구동메카니즘이 삽입된 후 커버와 함께 밀봉될 부분이다.The open inlet of the enclosure 10 also has a metallizing portion 16, and the brazing metal 14 is placed therein so that the metal intermediate 18 is brazed and sealed. This metal intermediate material 18 is the part to be sealed together with the cover after the circuit breaker driving mechanism is inserted.

이러한 아크챔버를 제조하는 방법은, 먼저 아크챔버 내에 위치할 스위치 접점(22)과 아크챔버 외부에 위치할 접속단자(23)가 일체로 된 전극(20)을 준비한다. 접속단자는 전기전도도가 좋은 구리로 형성하고, 접점(22)은 접점용으로 알려진 금속, 몰리브덴, 텅스텐, 등을 사용하는데 융점이 높고 전기전도도가 좋은 재료를 사용하여 만든 것이다.In the method of manufacturing such an arc chamber, first, an electrode 20 having a switch contact 22 to be located in the arc chamber and a connection terminal 23 to be located outside the arc chamber are prepared. The connection terminal is made of copper with good electrical conductivity, and the contact 22 is made of metal, molybdenum, tungsten, and the like, which are known for the contact, and are made of a material having high melting point and good electrical conductivity.

또 절연함체(10)를 준비하는데, 이 함체는 전극(20)의 양단 사이의 중간부분이 관통하는 관통홀이 형성되어 있고, 일측면이 열린 입구를 가지고 있다.In addition, the insulating housing 10 is prepared, which has a through hole through which an intermediate portion between both ends of the electrode 20 passes, and has an inlet open at one side.

이 절연함체를 제조하는 방법은, 입자크기 30 ~ 60 마이트로미터, 순도 99% 이상의 산화알미늄 분말과, 산화실리콘 분말을 중량비로 Al2O3 : SiO2 = (90 ~ 99 wt%) : (1 ~ 10 wt%)로 혼합하고, 혼합된 분말을 물과 바인드에 풀어서 스프레이드라이어 기계로 약 100 미크론 크기로 작은 입자화 한 후, 몰드에 넣고 프레스로 압축하여 절연함체 형상으로 성형하고, 이 성형체를 섭씨 1400 ~ 1600 도 범위에서 소결하여 절연함체를 제조한다.The method of manufacturing the insulation enclosure is Al 2 O 3 : SiO 2 = (90 ~ 99 wt%): (Aluminum oxide powder having a particle size of 30 to 60 micrometers, a purity of 99% or more, and a silicon oxide powder in a weight ratio: 1 to 10 wt%), and the mixed powder is dissolved in water and bind, and granulated into a particle size of about 100 microns with a spray dryer machine. Sintered in the range of 1400 ~ 1600 degrees Celsius to prepare an insulation enclosure.

또 다른 실시예로는, 입자크기 30 ~ 60 마이트로미터인 순도 99% 이상의 산화알미늄 Al2O3 분말 (90 ~ 99 wt%), 산화실리콘 SiO2 분말(1 ~ 10 wt%), 산화망간 MnO2 분말(1 ~ 8 wt%) 산화마그네슘 MgO 분말 (1 ~ 5wt%)을 혼합하고, 이 혼합된 분말을 물과 바인드에 풀어서 스프레이드라이어로 약 100 미크론 크기로 작은 입자화 한 후, 몰드에 넣고 프레스로 압축하여 절연함체 형상으로 성형하고, 이 성형체를 섭씨 1400 ~ 1600 도 범위에서 소결하여 절연함체를 제조하면 더 좋다. In another embodiment, the aluminum oxide Al 2 O 3 powder (90 to 99 wt%), silicon oxide SiO 2 powder (1 to 10 wt%), manganese oxide having a purity of 99% or more having a particle size of 30 to 60 micrometers MnO 2 powder (1 to 8 wt%) Magnesium Oxide MgO powder (1 to 5 wt%) is mixed, and the mixed powder is dissolved in water and bind to small particles of about 100 microns in a spray dryer, and then It is better to press and press and shape into an insulation enclosure shape, and to sinter the molded body in the range of 1400 to 1600 degrees Celsius to produce an insulation enclosure.

절연함체와 전극의 결합은 다음과 같은 방법으로 한다.The combination of the insulation enclosure and the electrode shall be done in the following manner.

절연함체의 관통공 입구 주위에 메탈라이징 페이스트를 일정한 폭으로 도포 하고, 섭씨 1300 ~ 1600 도 범위에서 열처리하여 메탈라이징부분을 형성한다.Metallizing paste is applied around the inlet opening of the insulation enclosure in a constant width and heat-treated in the range of 1300 to 1600 degrees Celsius to form the metallized portion.

메탈라이징 된 부분에 금속도금 예로서 니켈도금을 하고 열처리(신터링)를 하는 도금공정을 실시한다. 열처리는 대략 780 ~ 900 도 범위에서 하고, 니켈 아닌 다른 금속으로 도금하여도 된다. The metallized part is subjected to a plating process of nickel plating and heat treatment (sintering) as a metal plating example. The heat treatment is in the range of approximately 780 to 900 degrees, and may be plated with a metal other than nickel.

이렇게 도금된 부분 위에 디스크 형태의 브레이징 메탈을 붙인 다음 전극을 결합하고 섭씨 780 내지 900도 범위에서 열처리하여 브레이징한다. 이때 금속중간재를 붙이기 위한 메탈라이징 부분도 절연함체의 열린 일측면 입구 가장자리에 함께 메탈라이징하고, 메탈라이징 부분에 금속 도금을 실시한후, 절연함체의 열린 입구 가장자리에 브레이징 메탈을 위치시키고 아크챔버 밀봉용 금속중간재를 함께 브레이징하면 된다.The brazed metal in the form of a disk is attached to the plated portion, and then the electrodes are joined and brazed by heat treatment in the range of 780 to 900 degrees Celsius. At this time, the metallized part for attaching the metal intermediate material is also metalized together at the inlet edge of the open side of the insulated enclosure, and the metallization is applied to the metallized part, and then the brazing metal is placed at the open inlet edge of the insulated enclosure and the arc chamber is sealed. Brazing the metal intermediate together.

본 발명의 전력차단기는 이렇게 제조된 세라믹 절연함체에 두 전극의 접점을 연결시키는 이동접점을 그 구동메카니즘과 함께 함체 내에 결합하고 금속중간재와 브레이징하여 밀봉하면 된다. 여기서 이동접점이나 구동메카니즘은 이미 공지된 것들이 많이 있으므로 이 공지제품을 사용하면 되는데, 단지 함체의 입구와 함체의 수용공간에 맞도록 설계하여 사용하면 된다. The power circuit breaker according to the present invention may be coupled to a ceramic contact with the moving contact connecting the two electrodes in the enclosure together with the drive mechanism in the enclosure and brazed with a metal intermediate material. In this case, the mobile contact or driving mechanism is already known, so this known product can be used, but it may be designed to fit the entrance of the enclosure and the accommodation space of the enclosure.

이들 스위칭 메카니즘들과 함께 봉합할 때 육불화황과 같은 가스를 주입하여 밀봉하면 가스차단기가 되고, 대기압 상태의 대기 내에서 밀봉하면 기중차단기, 또 진공시켜서 밀봉하면 진공차단기가 된다. When sealing together with these switching mechanisms, a gas breaker is injected when the gas such as sulfur hexafluoride is injected and sealed, and an air circuit breaker when sealed in the atmosphere at atmospheric pressure, and a vacuum circuit breaker when vacuumed and sealed.

특히 전기 자동차에서와 같이 직류 대전류를 계속 반복하며 차단하여야 하는 가혹한 부하 상태에도 잘 적응하게 하기 위하여 스위치 메카니즘을 방열시키기 위 한 방열체와 연결하여 사용하면 좋다. In particular, it can be used in conjunction with a heat sink to dissipate the switch mechanism in order to adapt well to the severe load conditions that must be repeated and cut off the DC high current as in electric vehicles.

도1은 본 실시예의 아크챔버 단면도이고,1 is a cross-sectional view of the arc chamber of this embodiment;

도 2는 아크챔버 저면도이다.2 is an arc chamber bottom view.

도면의 주요부호 설명Explanation of Major Symbols in Drawings

10: 세라믹 절연 함체, 프레임, 20: 전극, 18: 금속중간재10: ceramic insulation enclosure, frame, 20: electrode, 18: metal intermediate

22: 스위치 접점, 23: 접속단자, 12: 관통홀22: switch contact, 23: connection terminal, 12: through hole

16: 메탈라이징과 도금된 부분, 14: 브레이징 메탈16: metallized and plated, 14: brazing metal

Claims (6)

전류를 차단하기 위한 2개 이상의 기계적 접점을 수용하고 있는 차단기의 아크챔버를 제조하는 방법에 있어서,A method of manufacturing an arc chamber of a circuit breaker containing two or more mechanical contacts for interrupting current, 아크챔버 내에 위치할 스위치 접점과 아크챔버 외부에 위치할 접속단자가 일체로 된 전극과, 이 전극의 양단 사이의 중간부분이 관통하는 관통홀이 형성되고 일측면이 열린 소호실 공간을 형성할 세라믹 절연 함체를 준비하는 단계와,An electrode having an integrated switch contact to be located in the arc chamber and a connecting terminal to be located outside the arc chamber, and a through hole through which an intermediate portion between the both ends of the electrode is formed, and a ceramic to form an arc chamber space having one side open. Preparing an insulation enclosure; 상기 세라믹 절연 함체의 관통공 입구 주위와, 열린 일측면 입구 가장자리에 메탈라이징 페이스트를 일정한 폭으로 각각 도포하고, 섭씨 1300 ~ 1500 도 범위에서 열처리하는 메탈라이징 단계와,A metallizing step of applying a metallizing paste at a predetermined width around the opening of the through hole of the ceramic insulation enclosure and at the edge of the open one side of the opening, and heat-treating the temperature in the range of 1300 to 1500 degrees Celsius; 메탈라이징 된 부위에 금속도금을 하고 열처리(신터링)하는 도금단계와,A plating step of metal plating and heat treatment (sintering) the metallized part, 도금된 세라믹 절연 함체의 열린 입구 가장자리에 브레이징 메탈을 위치시키고 아크챔버 밀봉용 금속중간재를 부착하고, 도금된 관통공 입구에 디스크 형태의 브레이징 메탈을 위치시킨 후 상기 전극을 결합한 후, 열처리하는 브레이징 단계를 포함하는 아크챔버 제조 방법.Brazing step of placing the brazing metal at the open inlet edge of the plated ceramic insulation enclosure, attaching the metal intermediate material for arc chamber sealing, placing the brazing metal in the form of a disk at the inlet of the plated through hole, and then joining the electrodes, followed by heat treatment. Arc chamber manufacturing method comprising a. 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서, 상기 세라믹 절연 함체는,The method according to claim 1, wherein the ceramic insulation housing, 입자크기 30 ~ 60 마이트로미터, 순도 99% 이상의 산화알미늄 Al2O3 분말 : 산화실리콘 SiO2 분말을 중량비로 (90 ~ 99 wt%) : (1 ~ 10 wt%)로 혼합하고,Particle size 30 ~ 60 mitrometer, purity 99% or more of aluminum oxide Al 2 O 3 powder: silicon oxide SiO 2 powder in a weight ratio of (90 ~ 99 wt%): (1 ~ 10 wt%) mixed, 혼합된 분말을 몰딩 프레스로 세라믹 절연 함체 형상으로 성형하고,The mixed powder is molded into a ceramic insulation enclosure shape by a molding press, 성형된 세라믹 절연 함체를 섭씨 1400 ~ 1600 도 범위에서 소결하여 제조된 것이 특징인 아크챔버 제조방법.Arc chamber manufacturing method characterized in that the manufactured ceramic insulation enclosure is produced by sintering in the range of 1400 ~ 1600 degrees Celsius. 청구항 1에 있어서, 상기 세라믹 절연 함체는,The method according to claim 1, wherein the ceramic insulation housing, 입자크기 30 ~ 60 마이트로미터, 순도 99% 이상의 산화알미늄 Al2O3 분말 : 산화실리콘 SiO2 분말 : 산화망간 MnO2 분말 : 산화마그슘 MgO 분말을 중량비율로 (90 ~ 99 wt%):(1 ~ 10 wt%):(1 ~ 8 wt%):(1 ~ 5wt%)로 혼합하고, 이 혼합된 분말을 물과 바인드에 풀어 혼합하고,Particle size 30 to 60 micrometers, aluminum oxide Al 2 O 3 powder with purity over 99%: silicon oxide SiO 2 powder: manganese oxide MnO 2 powder: magnesium oxide MgO powder in weight ratio (90 ~ 99 wt%): (1 to 10 wt%): (1 to 8 wt%): (1 to 5 wt%), and the mixed powder is dissolved in water and bind and mixed, 혼합된 분말을 몰딩 프레스로 세라믹 절연 함체 형상으로 성형하고,The mixed powder is molded into a ceramic insulation enclosure shape by a molding press, 성형된 세라믹 절연 함체를 섭씨 1400 ~ 1600 도 범위에서 소결하여 제조된 것이 특징인 아크챔버 제조방법.Arc chamber manufacturing method characterized in that the manufactured ceramic insulation enclosure is produced by sintering in the range of 1400 ~ 1600 degrees Celsius. 청구항 1, 4, 5 중 어느 하나의 항에서 정의한 바와 같은 제조방법으로 제조된 아크챔버를 가진 전력차단기.A power circuit breaker having an arc chamber manufactured by the manufacturing method as defined in any one of claims 1, 4 and 5.
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