KR101048005B1 - Hybrid circuit breaker of compress-room gas control type - Google Patents

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KR101048005B1
KR101048005B1 KR1020100040286A KR20100040286A KR101048005B1 KR 101048005 B1 KR101048005 B1 KR 101048005B1 KR 1020100040286 A KR1020100040286 A KR 1020100040286A KR 20100040286 A KR20100040286 A KR 20100040286A KR 101048005 B1 KR101048005 B1 KR 101048005B1
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arc contact
expansion chamber
mover
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KR1020100040286A
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정진교
이우영
송기동
김홍규
오연호
조용성
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한국전기연구원
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Abstract

PURPOSE: A hybrid arc extinguishing device of compression room gas jet control type is provided to control opening/closing of a gas outlet using separate outlet opening/closing control unit, thereby blocking a fault current. CONSTITUTION: A main nozzle(122) and sub-nozzle(123) are separated and combined in the end of cylinder. The cylinder moves right and left from the outside of piston. A mover side arcing contact(124) is combined around the sub-nozzle. An outlet opening/closing control unit(125) separates inside of the cylinder into a thermal expansion room and compression room. A fixing unit comprises a first outlet and is fixed to the inner wall of cylinder.

Description

압축실 분출가스 제어형 복합 소호 차단기{Hybrid Circuit Breaker of Compress-Room Gas Control Type}Hybrid Circuit Breaker of Compress-Room Gas Control Type

본 발명은 고장 전류를 차단하는 복합 소호 차단기에 관한 것으로서, 고장전류에 의하여 열팽창실에서 발생하는 열가스의 압력에 따라 압축실에서 발생하는 압축된 가스의 분출구를 개폐 제어함으로써 저조작력에서도 효율적인 차단이 이루어질 수 있는 복합 소호 차단기에 관한 것이다.The present invention relates to a combined circuit protection circuit breaker for blocking a fault current, and by the fault current in accordance with the pressure of the heat gas generated in the thermal expansion chamber by opening and closing the control of the outlet of the compressed gas generated in the compression chamber by the efficient shutoff The present invention relates to a composite SO circuit breaker that can be made.

도 1과 같이 기존의 일반적인 복합 소호 차단기는 구조적으로 열가스에 의하여 압력이 팽창하는 열팽창실, 차단기가 동작하는 동안 냉가스를 압축하는 압축실, 그리고 압력의 차이에 의하여 개폐 동작하는 체크밸브를 포함한다. As shown in FIG. 1, a conventional general SOHO circuit breaker structurally includes a thermal expansion chamber in which pressure expands by heat gas, a compression chamber compressing cold gas while the circuit breaker operates, and a check valve that opens and closes by a pressure difference. do.

소전류 차단의 경우에, 차단전류에 의하여 발생하는 아크에너지가 적기 때문에 열팽창실에서 발생하는 열가스의 팽창압력이 작다. 따라서 열팽창실의 압력보다 압축실에서 압축된 가스의 압력이 항상 크게 되어 체크밸브가 열리면서 열팽창실을 거쳐 아크접점으로 가스를 밀어내면서 차단을 수행하게 된다.In the case of the small current interruption, since the arc energy generated by the interruption current is small, the expansion pressure of the heat gas generated in the thermal expansion chamber is small. Therefore, the pressure of the gas compressed in the compression chamber is always greater than the pressure of the thermal expansion chamber, so that the check valve is opened and the gas is pushed through the thermal expansion chamber to the arc contact to shut off.

대전류 차단의 경우에는 차단전류에 의한 아크에너지가 크기 때문에 열가스가 발생하게 되고 이렇게 발생한 열가스는 열팽창실의 압력을 상승시킨다. 열팽창실의 압력이 압축실에서 만들어지는 가스의 압력보다 커지면 체크밸브는 압축실을 닫으면서 가스가 새어나오는 것을 방지한다. 차단기가 동작을 계속해서 아크접점이 노즐목을 빠져나가게 되면 열팽창실의 팽창된 가스압력에 의하여 열가스 분출이 이루어지면서 차단을 시작하게 된다. 열팽창실의 열가스가 분출되면서 압축실의 압력 보다 낮아지면 체크밸브가 열리게 되고 이때부터 압축실의 냉가스가 열팽창실을 거쳐 아크접점의 영역으로 공급되면서 차단을 수행하는 구조를 가진다.In the case of the large current interruption, since the arc energy due to the interruption current is large, heat gas is generated, and the generated heat gas increases the pressure of the thermal expansion chamber. If the pressure in the thermal expansion chamber is greater than the pressure of the gas produced in the compression chamber, the check valve closes the compression chamber and prevents the gas from leaking out. When the breaker continues to operate, the arc contact exits the nozzle neck, and thermal gas is ejected by the expanded gas pressure of the thermal expansion chamber, thereby starting blocking. When the heat gas in the thermal expansion chamber is lowered than the pressure in the compression chamber, the check valve is opened. From this time, the cold gas in the compression chamber is supplied to the area of the arc contact through the thermal expansion chamber to block.

이와 같이, 기존의 복합 소호식 차단기의 경우, 소전류 차단의 경우에는 크게 문제가 되지 않지만, 대전류 차단의 경우에는 취약한 부분이 존재한다. 대전류 차단의 경우, 차단전류에 의하여 열가스가 발생하게 되고 이렇게 발생한 열가스는 열팽창실의 압력을 상승시킨다. 아크접점이 노즐목을 빠져나가면서 차단이 이루어지는데 이때 열팽창실의 압력에 의하여 가스가 노즐 밖으로 분출되면서 차단이 이루어진다. 열가스가 분출되면서 압축실보다 압력이 낮아지면 닫혀진 체크밸브를 강제로 열리게 하고 압축실의 냉가스가 열팽창실을 거쳐 아크접점의 영역으로 공급되면서 차단을 수행하는 구조를 가진다.As described above, in the case of the conventional complex extinguishing circuit breaker, it is not a big problem in the case of the small current interruption, but in the case of the large current interruption, there is a weak part. In the case of large current interruption, heat gas is generated by the interruption current, and the generated heat gas raises the pressure of the thermal expansion chamber. As the arc contact exits the nozzle neck, the blocking is performed. At this time, the gas is blown out of the nozzle by the pressure of the thermal expansion chamber, and the blocking is performed. When the pressure is lower than the compression chamber as the hot gas is ejected, the closed check valve is forcibly opened, and the cold gas of the compression chamber is supplied to the arc contact area through the thermal expansion chamber to shut off.

그러나, 이와 같은 기존의 복합 소호식 차단기에서, 압축실에서 분출된 압축가스는 열팽창실을 거쳐 아크영역에 공급되는데 이때 효율적으로 아크영역에 가스를 공급하기 위한 어느 정도의 기본적인 조작력을 필요로 한다. 따라서 저 조작력을 구현하기 위해서는 효율적으로 압축실에서 분출되는 가스를 아크영역에 공급시켜 주는 구조가 요구되고 있다. However, in the existing complex extinguishing circuit breaker, the compressed gas ejected from the compression chamber is supplied to the arc region through the thermal expansion chamber, which requires some basic operating force to efficiently supply gas to the arc region. Therefore, in order to implement low operating force, a structure for efficiently supplying the gas ejected from the compression chamber to the arc region is required.

따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은, 기존의 복합 소호 차단기 구조에서 초기상태에서 닫혀있는 체크밸브를 배제하고, 열팽창실의 상승 압력조건에 따라 압축실에서 발생하는 가스의 분출구를 개폐제어 가능하게 하는 별도의 분출구 개폐제어부를 이용하여, 분출구를 노즐의 아크접점의 위치에 최대한 가깝게 함으로써 효율적인 가스분출을 구현하여 저 조작력에서도 효율적인 고장 전류 차단이 이루어질 수 있는 복합 소호 차단기를 제공하는 데 있다.Accordingly, the present invention is to solve the above-described problems, the object of the present invention, in the existing complex extinguishing circuit breaker structure to exclude the check valve is closed in the initial state, it occurs in the compression chamber in accordance with the rising pressure conditions of the thermal expansion chamber By using a separate blower opening / closing control unit that enables opening / closing control of a gas outlet, the gas outlet is made as close as possible to the position of the arc contact of the nozzle to realize efficient gas ejection, which enables efficient fault current blocking even at low operating force. To provide a breaker.

먼저, 본 발명의 특징을 요약하면, 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른 고정자에 상대적으로 가동자를 움직여 고장 전류를 차단하기 위한 복합 소호 차단기는, 상기 가동자는, 피스톤 외부에서 좌우 이동하는 실린더; 상기 실린더의 끝에 분리되어 결합된 주노즐과 보조노즐; 상기 보조노즐 주위에 결합된 가동자측 아크접점; 및 상기 실린더 내부를 열팽창실과 압축실로 분리하는 분출구 개폐 제어부를 포함하고, 상기 분출구 개폐 제어부는, 상기 실린더 내벽에 고정되고 제1 분출구를 가지는 고정부재; 제2 분출구를 가지며, 상기 고정 부재의 내측에 결합된 이동부재; 및 상기 이동부재의 이동 방향으로 상기 고정 부재와 상기 이동 부재 사이에 결합된 스프링을 포함하며, 상기 고장 전류의 발생시 상기 고정자의 고정자측 아크 접점으로부터 상기 가동자측 아크접점을 분리하여 전류 흐름을 차단하는 것을 특징으로 한다.First, to summarize the features of the present invention, the composite arc extinguishing circuit breaker for blocking fault current by moving the mover relative to the stator according to an aspect of the present invention for achieving the object of the present invention, the mover is a piston A cylinder moving left and right from the outside; A main nozzle and an auxiliary nozzle separated and coupled to an end of the cylinder; A mover-side arc contact coupled around the auxiliary nozzle; And a jet opening / closing control section for separating the inside of the cylinder into a thermal expansion chamber and a compression chamber, wherein the jet opening and closing control section comprises: a fixing member fixed to the inner wall of the cylinder and having a first jet port; A moving member having a second jet port and coupled to an inner side of the fixing member; And a spring coupled between the fixed member and the movable member in a moving direction of the movable member, and disconnecting the mover-side arc contact from the stator side arc contact of the stator to block current flow when the fault current is generated. It is characterized by.

정상 운전 시에, 상기 고정부재의 한쪽 측면에 구비된 상기 제1 분출구와 상기 이동부재의 한쪽 측면에 구비된 상기 제2 분출구가 서로 통하여져 있다.In the normal operation, the first jet port provided on one side of the fixing member and the second jet port provided on one side of the moving member pass through each other.

상기 고장 전류의 발생 시(대전류 차단의 경우), 상기 고정자측 아크 접점과 상기 가동자측 아크접점 사이의 아크 발생으로 인한 상기 열팽창실 내의 압력이 일정값 이상인 경우에, 상기 이동부재가 상기 스프링을 밀어 움직이며, 상기 고정부재의 한쪽 측면에서 맞닿아 움직이는 상기 이동부재의 한쪽 측면이 상기 제1 분출구를 막아 상기 열팽창실 내의 압력을 증가시킨다.When the fault current is generated (in the case of large current interruption), when the pressure in the thermal expansion chamber due to arc generation between the stator side arc contact point and the mover side arc contact point is greater than or equal to a predetermined value, the movable member pushes the spring. One side of the movable member, which moves and abuts on one side of the fixing member, blocks the first jet port to increase the pressure in the thermal expansion chamber.

상기 열팽창실 내의 압축 가스가 상기 주노즐과 상기 보조노즐 사이를 통하여 배출된 후, 상기 열팽창실 내의 압력이 감소하면, 상기 스프링에 의하여 상기 제2 분출구가 상기 제1 분출구의 위치로 돌아와 상기 압축실의 압축가스가 상기 제1 분출구과 상기 제2 분출구를 통과하여 상기 주노즐과 상기 보조노즐 사이로 배출되도록 한다.After the compressed gas in the thermal expansion chamber is discharged between the main nozzle and the auxiliary nozzle, when the pressure in the thermal expansion chamber decreases, the second jet port returns to the position of the first jet port by the spring and the compression chamber The compressed gas is passed through the first jet port and the second jet port to be discharged between the main nozzle and the auxiliary nozzle.

상기 고장 전류의 발생 시(소전류 차단의 경우), 상기 고정자측 아크 접점과 상기 가동자측 아크접점 사이의 아크 발생으로 인한 상기 열팽창실 내의 압력이 일정값 이하인 경우에, 상기 이동부재의 움직임 없이, 상기 압축실의 압축가스가 상기 제1 분출구과 상기 제2 분출구를 통과하여 상기 주노즐과 상기 보조노즐 사이로 배출되도록 한다.When the fault current is generated (in the case of small current interruption), when the pressure in the thermal expansion chamber due to arc generation between the stator side arc contact point and the movable side arc contact point is lower than or equal to a predetermined value, without the movement of the movable member, Compressed gas of the compression chamber is passed through the first jet port and the second jet port to be discharged between the main nozzle and the auxiliary nozzle.

본 발명에 따른 복합 소호 차단기에 따르면, 별도의 분출구 개폐제어부를 이용하여, 열팽창실의 상승 압력조건에 따라 노즐의 아크접점의 위치에 최대한 가깝게 위치한 가스 분출구의 개폐를 제어하여, 저 조작력으로 효율적으로 가스분출이 이루어지도록 함으로써 효율적인 고장 전류 차단이 가능하다.According to the composite extinguishing circuit breaker according to the present invention, by using a separate blower opening and closing control unit, by controlling the opening and closing of the gas outlet located as close as possible to the position of the arc contact of the nozzle in accordance with the rising pressure conditions of the thermal expansion chamber, and efficiently with a low operating force Efficient fault current blocking is possible by allowing gas ejection.

또한, 국내에는 독창적인 복합 소호식 모델이 전무하여 선진국으로부터의 특허권 침해의 소지가 발생할 가능성을 배제할 수 없는 실정인데, 본 발명을 통해 새로운 차단 개념의 복합 소호식 차단기를 제공하여 국가경쟁력을 향상시키고 차단기의 수출에도 크게 기여할 것으로 기대된다. In addition, there is no unique composite SOHO model in Korea, which can not exclude the possibility of infringement of patent rights from developed countries. The present invention improves national competitiveness by providing a complex SOHO breaker with a new blocking concept through the present invention. It is expected to greatly contribute to the export of circuit breakers.

도 1은 기존의 복합 소호 차단기의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 복합 소호 차단기의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 복합 소호 차단기에서 소전류 차단의 경우에 대한 동작 설명을 위한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 복합 소호 차단기에서 대전류 차단의 경우에 대한 동작 설명을 위한 흐름도이다.1 is a view for explaining the structure of a conventional composite protective circuit breaker.
2 is a view for explaining the structure of a composite fire protection circuit breaker according to an embodiment of the present invention.
3 is a flow chart for explaining the operation of the case of a small current breaker in a complex extinguishing circuit breaker according to an embodiment of the present invention.
4 is a flow chart for explaining the operation of the case of a large current break in the complex extinguishing circuit breaker according to an embodiment of the present invention.

이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to the like elements throughout.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 복합 소호 차단기(100)의 구조를 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining the structure of the composite fire protection circuit breaker 100 according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 복합 소호 차단기(100)는, 고정자(110)에 고정자측 주접점(111) 및 고정자측 아크 접점(112)를 포함하고, 가동자(120)에는 피스톤의 외부에서 좌우 이동하는 실린더(121), 주노즐(122), 보조노즐(123), 가동자측 아크 접점(124), 분출구 개폐 제어부(125)를 포함한다. 가동자(120)의 실린더(121) 내부와 가동자측 아크 접점(124) 주위 등의 공간에는 SF6 등 적절한 아크 저항값을 갖는 소정 가스가 소정 기압, 예를 들어, 5기압 정도로 채워져 있다. Referring to FIG. 2, the complex extinguishing circuit breaker 100 according to an exemplary embodiment of the present invention includes a stator side main contact 111 and a stator side arc contact 112 in the stator 110, and the mover 120. ) Includes a cylinder 121, a main nozzle 122, an auxiliary nozzle 123, a mover-side arc contact 124, and a spout opening / closing control unit 125 that move left and right outside the piston. In a space such as the inside of the cylinder 121 of the mover 120 and around the mover-side arc contact 124, a predetermined gas having an appropriate arc resistance value such as SF 6 is filled to a predetermined atmospheric pressure, for example, about 5 atmospheres.

주노즐(122)과 보조노즐(123)은 각각 실린더(121)의 한쪽 끝에 분리되어 결합되어 있으며, 가동자측 아크 접점(124)이 보조노즐(123) 주위에 결합되는데, 예를 들어, 가동자측 아크 접점(124)이 보조노즐(123)에 의하여 감싸도록 결합될 수 있다. The main nozzle 122 and the auxiliary nozzle 123 are respectively separated and coupled to one end of the cylinder 121, the movable side arc contact 124 is coupled around the auxiliary nozzle 123, for example, the movable side The arc contact 124 may be coupled to surround the auxiliary nozzle 123.

특히, 본 발명에서는, 분출구 개폐 제어부(125)에 의하여 실린더 내부가 열팽창실과 압축실로 분리되고, 고장 전류 발생 시에, 고정부재(310), 이동부재(320) 및 스프링(350)으로 이루어지는 분출구 개폐 제어부(125)에서, 열팽창실의 압력에 따라, 필요시 이동부재(320)를 움직여 열팽창실과 압축실 사이의 분출구가 개폐되도록 제어함으로써, 저 조작력으로 소전류 차단과 대전류 차단이 효율적으로 이루어지도록 하였다. In particular, in the present invention, the inside of the cylinder is separated into the thermal expansion chamber and the compression chamber by the spout opening and closing control unit 125, and when the fault current is generated, the spout opening and closing consisting of the fixing member 310, the moving member 320 and the spring 350 In the control unit 125, according to the pressure of the thermal expansion chamber, the moving member 320 is moved if necessary to control the opening and closing between the thermal expansion chamber and the compression chamber to be opened and closed, so that small current interruption and large current interruption can be efficiently performed with low operating force. .

고정부재(310)는 실린더(121) 내벽에 고정되어 있으며 일측면(예를 들어, 그림에서 윗면)에 제1 분출구(311)를 가지고, 이동부재(320)는 일측면(예를 들어, 그림에서 윗면)에 제2 분출구(321)를 가지며, 고정부재(310)의 내측에 결합된다. 이동부재(320)의 이동방향으로 고정부재(310)의 다른 면(예를 들어, 그림에서 우측면)과 이동부재(320)의 다른 면(예를 들어, 그림에서 우측면) 사이에 스프링(350)이 결합되어 있으며, 열팽창실의 압력 증가에 따라 이동부재(320)가 우측으로 움직일 수 있으며 열팽창실의 압력 감소에 따라 스프링(350)의 복원력으로 이동부재(320)가 본래의 위치로 돌아올 수 있다. The fixing member 310 is fixed to the inner wall of the cylinder 121 and has a first ejection opening 311 on one side (for example, the upper side in the figure), and the moving member 320 has one side (for example, the figure). In the upper surface) has a second jet port 321 is coupled to the inside of the fixing member (310). The spring 350 is disposed between the other side (eg, the right side in the figure) of the fixing member 310 and the other side (eg, the right side in the figure) in the moving direction of the moving member 320. Is coupled, the movable member 320 can be moved to the right according to the pressure of the thermal expansion chamber and the movable member 320 can be returned to its original position by the restoring force of the spring 350 in accordance with the pressure reduction of the thermal expansion chamber. .

정상 운전 시에는, 고정자측 아크 접점(112)와 가동자측 아크접점(124)이 통전 상태로 접속되어 폐로 상태를 유지할 수 있으며, 이때 고정부재(310)의 한쪽 측면에 구비된 제1 분출구(311)와 이동부재(320)의 한쪽 측면에 구비된 제2 분출구(321)가 서로 통하여져 있다. In normal operation, the stator-side arc contact 112 and the mover-side arc contact 124 may be connected in an energized state to maintain a closed state, in which case the first ejection opening 311 provided on one side of the fixing member 310 is provided. ) And the second jet port 321 provided on one side of the moving member 320 are passed through each other.

고장 전류의 발생시에는 고정자측 아크 접점(112)와 가동자측 아크접점(124) 사이에서 아크 발생으로 실린더(121)가 우측으로 움직이기 시작하며, 분출구 개폐 제어부(125)의 적절한 동작에 따라 주노즐(122)과 보조노즐(123) 사이로 가스(SF6)를 배출하여 아크를 소호하고 고정자측 아크 접점(112)과 가동자측 아크접점(124)이 분리되어 전류 흐름이 차단되도록 할 수 있다. 이때 고정자측 주접점(111) 역시 가동자(120)의 해당 접점으로부터 분리된다. When the fault current is generated, the cylinder 121 starts to move to the right due to the occurrence of an arc between the stator side arc contact 112 and the mover side arc contact 124, and the main nozzle according to the proper operation of the spout opening / closing control unit 125. The gas SF 6 may be discharged between the 122 and the auxiliary nozzles 123 to extinguish the arc, and the stator side arc contact 112 and the mover side arc contact 124 may be separated from each other to block the current flow. At this time, the stator side main contact point 111 is also separated from the corresponding contact point of the mover 120.

이하, 고장 전류가 소전류인 경우와 대전류인 경우로 나누어 고장 전류를 차단하기 위한 분출구 개폐 제어부(125)의 동작을 좀 더 자세히 설명한다. Hereinafter, the operation of the blower opening / closing control unit 125 to block the fault current is divided into a case where the fault current is a small current and a case of the high current.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 복합 소호 차단기(100)에서 소전류 차단의 경우에 대한 동작 설명을 위한 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating an operation of the case of the small current interruption in the composite extinguishing circuit breaker 100 according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 먼저, 소전류 차단의 경우에, 고정자측 아크 접점(112)와 가동자측 아크접점(124) 사이에서 아크 발생으로 실린더(121)가 우측으로 움직이기 시작할 때의 압축실의 작용에 의하여 발생하는 압력의 상승분을 이용하여 차단을 수행하는 구조를 가진다. Referring to FIG. 3, first, in the case of the low current interruption, the compression chamber when the cylinder 121 starts to move to the right due to arc generation between the stator side arc contact 112 and the mover side arc contact 124 It has a structure that performs the blocking by using the increase in pressure generated by the action.

아크 발생으로 실린더(121)가 우측으로 움직이지만(S10, S11), 고정자측 아크 접점(112)과 가동자측 아크접점(124) 사이의 아크 발생으로 인한 열팽창실 내의 압력이 일정값 이하이며, 이때에는 분출구 개페 제어부(125)의 이동부재(320)의 움직임 없이, 압축실의 압축가스가 제1 분출구(311)과 제2 분출구(321)를 통과하여 주노즐(122)과 보조노즐(123) 사이로 배출되도록 하여 고정자측 아크 접점(112)과 가동자측 아크접점(124)을 분리한다(S12, S13).Although the cylinder 121 moves to the right due to the arc generation (S10, S11), the pressure in the thermal expansion chamber due to the arc generation between the stator side arc contact 112 and the mover side arc contact 124 is below a predetermined value, The compressed gas of the compression chamber passes through the first jet port 311 and the second jet port 321 without the movement of the moving member 320 of the jet opening and closing control unit 125 in the main nozzle 122 and the auxiliary nozzle 123. The stator side arc contact 112 and the mover side arc contact 124 are separated from each other so as to be discharged therebetween (S12 and S13).

소전류 차단의 경우에는, 아크접점(112, 124)에서 발생하는 아크의 에너지가 작기 때문에 아크에 의한 열가스의 발생이 미미하므로 열팽창실에서의 가스 압력 상승이 거의 발생하지 않는다. 따라서, 압축실에서 발생하는 압축가스는 분출구(311, 321)에서 직접적으로 주노즐(122)과 보조노즐(123) 사이로 배출되고 아크접점을 소호하는 구조를 가진다. 기존의 복합소호차단기의 경우에는 닫혀진 체크밸브를 열면서 압축가스를 공급하여야 하므로 큰 조작력이 필요했지만, 본 발명에서는 위와 같이 동작하여 저조작력으로도 소전류 차단를 효율적으로 수행할 수 있다.In the case of the low current interruption, since the energy of the arc generated at the arc contacts 112 and 124 is small, the generation of heat gas due to the arc is minimal, so that the gas pressure rise in the thermal expansion chamber hardly occurs. Therefore, the compressed gas generated in the compression chamber is discharged directly between the main nozzle 122 and the auxiliary nozzle 123 at the ejection openings 311 and 321 and has a structure for extinguishing the arc contact. In the case of the conventional combined circuit breaker, a large operating force is required because the compressed gas must be supplied while opening the closed check valve. However, the present invention operates as described above to efficiently perform the small current interruption even with a low operation force.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 복합 소호 차단기(100)에서 대전류 차단의 경우에 대한 동작 설명을 위한 흐름도이다.4 is a flow chart for explaining the operation of the case of a large current break in the complex extinguishing circuit breaker 100 according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 고장 전류 발생 시 고정자측 아크 접점(112)와 가동자측 아크접점(124) 사이에서 아크 발생으로 실린더(121)가 우측으로 움직이기 시작하고(S20), 대전류에 의하여 고정자측 아크 접점(112)과 가동자측 아크접점(124) 사이의 아크 발생으로 인한 열팽창실 내의 압력이 일정값 이상으로 되고, 이때 분출구 개페 제어부(125)의 이동부재(320)가 스프링(350)을 밀어 움직이며(S21), 고정부재(310)의 한쪽 측면에서 맞닿아 움직이는 이동부재(320)의 한쪽 측면이 제1 분출구(311)를 막아 열팽창실 내의 압력을 더욱 증가시킨다(S22).Referring to FIG. 4, when a fault current occurs, the cylinder 121 starts to move to the right due to arc generation between the stator-side arc contact 112 and the mover-side arc contact 124 (S20). The pressure in the thermal expansion chamber due to the arc generation between the arc contact 112 and the mover-side arc contact 124 becomes a predetermined value or more, and at this time, the movable member 320 of the ejection opening control unit 125 pushes the spring 350. Moving (S21), one side of the moving member 320 moving in contact with one side of the fixing member 310 blocks the first jet port 311 to further increase the pressure in the thermal expansion chamber (S22).

즉, 아크에 의하여 주변 가스가 가열되고 이렇게 가열된 가스는 열팽창실의 압력을 상승시키게 된다. 이렇게 상승한 가스압력이 압축실로 유입되는 경우, 조작력에 반대하는 힘으로 작용하게 되고 정상속도보다 늦은 속도로 동작함으로써 차단에 악영향을 주게 된다. That is, the surrounding gas is heated by the arc and the heated gas raises the pressure of the thermal expansion chamber. When the increased gas pressure is introduced into the compression chamber, it acts as a force opposed to the operating force and adversely affects the blocking by operating at a speed slower than the normal speed.

이러한 현상을 막기 위하여 분출구 개폐제어부(125)에서는 설정 압력 이상으로 열팽창실의 가스압력이 상승하게 되면, 동작하여 열려있는 분출구(311, 321)를 닫히게 함으로써 열팽창실의 상승압력이 압축실의 동작에 영향을 주는 것을 방지하게 된다(S22).In order to prevent this phenomenon, when the gas pressure of the thermal expansion chamber rises above the set pressure in the blower opening / closing control unit 125, the pressure is increased to the operation of the compression chamber by closing the open blower openings 311 and 321. The influence is prevented (S22).

열팽창실 내의 압력이 계속 증가하여 가동자측 아크접점(124)이 노즐 목을 빠지게 되면 열팽창실 내의 압축가스가 주노즐(122)과 보조노즐(123) 사이를 통하여 배출되면서 전류 차단을 시작하게 되고(S22), 열팽창실의 압력이 압축실의 압력보다 낮아지면, 분출구 개폐제어부(125)의 스프링(350)이 초기 상태로 복원하면서 압축실의 분출구(311, 312)를 열게 된다. 즉, 스프링에 의하여 제2 분출구(312)가 제1 분출구(311)의 위치로 돌아와, 압축실의 압축가스가 제1 분출구(311)과 제2 분출구(312)를 통과하여 아크접점의 아크영역, 즉, 주노즐(122)과 보조노즐(123) 사이로 배출되도록 하여 전류가 차단되도록 한다(S23). 이때, 압축실에서의 압축가스가 아크영역에 효율적으로 공급되는 것을 구현하기 위하여 압축실의 압축가스 분출구(311, 312)를 최대한 노즐(122, 123)에 가까운 위치에 설치하였다.If the pressure in the thermal expansion chamber continues to increase and the arcing contact side of the mover 124 comes out of the nozzle neck, the compressed gas in the thermal expansion chamber is discharged between the main nozzle 122 and the auxiliary nozzle 123 to start the current interruption. S22), when the pressure in the thermal expansion chamber is lower than the pressure in the compression chamber, the springs 350 of the jet opening / closing control unit 125 are restored to the initial state, and the jets 311 and 312 of the compression chamber are opened. That is, by the spring, the second jet port 312 returns to the position of the first jet port 311, and the compressed gas of the compression chamber passes through the first jet port 311 and the second jet port 312 so that the arc area of the arc contact point. That is, the current is blocked by discharging between the main nozzle 122 and the auxiliary nozzle 123 (S23). In this case, in order to realize that the compressed gas in the compression chamber is efficiently supplied to the arc region, the compression gas ejection ports 311 and 312 of the compression chamber are installed at positions as close to the nozzles 122 and 123 as possible.

이와 같이 본 발명에서는 별도의 분출구 개폐제어부(125)를 이용하여, 열팽창실의 상승 압력조건에 따라 노즐의 아크접점의 위치에 최대한 가깝게 위치한 가스 분출구의 개폐를 제어하여, 저 조작력으로 효율적으로 가스분출이 이루어지도록 함으로써 효율적인 고장 전류 차단이 가능하도록 하였으며, 또한, 본 발명을 통해 새로운 차단 개념의 복합 소호식 차단기를 제공하여 국가경쟁력을 향상시키고 차단기의 수출에도 크게 기여할 수 있도록 하였다. As described above, in the present invention, by using the separate blower opening and closing control unit 125, the opening and closing of the gas outlet located as close as possible to the position of the arc contact point of the nozzle according to the rising pressure condition of the thermal expansion chamber is controlled, and the gas is ejected efficiently with low operating force. In this way, it is possible to efficiently cut off the fault current, and also through the present invention, it is possible to improve the national competitiveness and contribute greatly to the export of the breaker by providing a complex extinguishing circuit breaker having a new breaking concept.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.As described above, the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, but the present invention is not limited to the above embodiments, and those skilled in the art to which the present invention pertains various modifications and variations from such descriptions. This is possible. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined not only by the claims below but also by the equivalents of the claims.

100: 복합 소호 차단기
110: 고정자
111: 고정자측 주접점
112: 고정자측 아크 접점
120: 가동자
121: 실린더
122: 주노즐
123: 보조노즐
124: 가동자측 아크 접점
125: 분출구 개폐 제어부100: composite lo breaker
110: stator
111: stator side main contact point
112: stator side arc contact
120: mover
121: cylinder
122: main nozzle
123: auxiliary nozzle
124: mover side arc contact
125: blower opening and closing control unit

Claims (5)

고정자에 상대적으로 가동자를 움직여 고장 전류를 차단하기 위한 복합 소호 차단기에 있어서,
상기 가동자는,
피스톤 외부에서 좌우 이동하는 실린더; 상기 실린더의 끝에 분리되어 결합된 주노즐과 보조노즐; 상기 보조노즐 주위에 결합된 가동자측 아크접점; 및 상기 실린더 내부를 열팽창실과 압축실로 분리하는 분출구 개폐 제어부를 포함하고,
상기 분출구 개폐 제어부는,
상기 실린더 내벽에 고정되고 제1 분출구를 가지는 고정부재; 제2 분출구를 가지며, 상기 고정 부재의 내측에 결합된 이동부재; 및 상기 이동부재의 이동 방향으로 상기 고정 부재와 상기 이동 부재 사이에 결합된 스프링을 포함하며,
상기 고장 전류의 발생시 상기 고정자의 고정자측 아크 접점으로부터 상기 가동자측 아크접점을 분리하여 전류 흐름을 차단하는 것을 특징으로 하는 복합 소호 차단기.In a complex SOHO breaker for breaking the fault current by moving the mover relative to the stator,
The mover is,
A cylinder moving left and right outside the piston; A main nozzle and an auxiliary nozzle separated and coupled to an end of the cylinder; A mover-side arc contact coupled around the auxiliary nozzle; And a blower opening / closing control unit for separating the inside of the cylinder into a thermal expansion chamber and a compression chamber.
The jet opening and closing control unit,
A fixing member fixed to the inner wall of the cylinder and having a first jet port; A moving member having a second jet port and coupled to an inner side of the fixing member; And a spring coupled between the fixed member and the movable member in a moving direction of the movable member,
And disconnecting the mover side arc contact from the stator side arc contact of the stator when the fault current occurs. 제1항에 있어서,
정상 운전 시에, 상기 고정부재의 한쪽 측면에 구비된 상기 제1 분출구와 상기 이동부재의 한쪽 측면에 구비된 상기 제2 분출구가 서로 통하여져 있는 것을 특징으로 하는 복합 소호 차단기.The method of claim 1,
In the normal operation, the multiple extinguisher breaker characterized in that the first jet port provided on one side of the fixing member and the second jet port provided on one side of the movable member are passed through each other. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 고장 전류의 발생 시, 상기 고정자측 아크 접점과 상기 가동자측 아크접점 사이의 아크 발생으로 인한 상기 열팽창실 내의 압력이 일정값 이상인 경우에, 상기 이동부재가 상기 스프링을 밀어 움직이며,
상기 고정부재의 한쪽 측면에서 맞닿아 움직이는 상기 이동부재의 한쪽 측면이 상기 제1 분출구를 막아 상기 열팽창실 내의 압력을 증가시키는 것을 특징으로 하는 복합 소호 차단기.The method according to claim 1 or 2,
When the fault current is generated, the moving member pushes the spring when the pressure in the thermal expansion chamber due to arc generation between the stator side arc contact and the mover side arc contact is a predetermined value or more,
And the one side of the movable member moving in contact with one side of the fixing member closes the first jet port to increase the pressure in the thermal expansion chamber. 제3항에 있어서,
상기 열팽창실 내의 압축 가스가 상기 주노즐과 상기 보조노즐 사이를 통하여 배출된 후, 상기 열팽창실 내의 압력이 감소하면, 상기 스프링에 의하여 상기 제2 분출구가 상기 제1 분출구의 위치로 돌아와 상기 압축실의 압축가스가 상기 제1 분출구과 상기 제2 분출구를 통과하여 상기 주노즐과 상기 보조노즐 사이로 배출되도록 하는 것을 특징으로 하는 복합 소호 차단기.The method of claim 3,
After the compressed gas in the thermal expansion chamber is discharged between the main nozzle and the auxiliary nozzle, when the pressure in the thermal expansion chamber decreases, the second jet port returns to the position of the first jet port by the spring and the compression chamber Compression gas of the multiple extinguishing circuit breaker, characterized in that discharged between the main nozzle and the auxiliary nozzle through the first jet port and the second jet port. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 고장 전류의 발생 시, 상기 고정자측 아크 접점과 상기 가동자측 아크접점 사이의 아크 발생으로 인한 상기 열팽창실 내의 압력이 일정값 이하인 경우에, 상기 이동부재의 움직임 없이, 상기 압축실의 압축가스가 상기 제1 분출구과 상기 제2 분출구를 통과하여 상기 주노즐과 상기 보조노즐 사이로 배출되도록 하는 것을 특징으로 하는 복합 소호 차단기.The method according to claim 1 or 2,
When the fault current is generated, when the pressure in the thermal expansion chamber due to arc generation between the stator-side arc contact and the mover-side arc contact is below a certain value, the compressed gas of the compression chamber is removed without the movement of the movable member. And a first extinguishing spout and a second spout to pass between the main nozzle and the auxiliary nozzle.
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