KR101160639B1 - 중간 전압 및 고전압 스위칭 디바이스용 단락 디바이스 - Google Patents

중간 전압 및 고전압 스위칭 디바이스용 단락 디바이스 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 제 1항의 전제부에 따라, 적어도 하나의 이동 접점이 프로펠링 차지에 의해 고정된 접점 상으로 이동되는, 중간 전압 및 고전압 스위칭 디바이스용 단락 디바이스에 관한 것이다. 더 높은 유전 세기가 생성되는 것을 보장하기 위해, 본 발명에 따라, 단락 디바이스는 직렬로 연결된 2개의 접점을 포함하고, 고정된 접점 및 이동 접점은 각 경우에 제공되고, 제 1 고정된 접점은, 제 1 이동 접점이 제 1 고정된 접점에 도달할 때, 이것이 이러한 지점에서 제 2 이동 접점을 위한 프로펠링 차지를 기계적으로 점화시키는 방식으로 제 2 이동 접점의 프로펠링 차지를 위한 기계적 점화 디바이스를 포함하는 것이 제안된다.

Description

중간 전압 및 고전압 스위칭 디바이스용 단락 디바이스{SHORT-CIRCUIT DEVICE FOR MEDIUM AND HIGH-VOLTAGE SWITCHING DEVICES }
본 발명은, 제 1항의 전제부에 따라, 적어도 하나의 이동 접점이 프로펠링 차지(propelling charge)에 의해 고정된 접점 상으로 이동되는, 중간 전압 및 고전압 스위칭 디바이스용 단락 디바이스에 관한 것이다.
단락 디바이스는, 프로펠링 차지가 이동 접점을 이동시키기 위해 제공되는 DE 102 54 497 B3에 이미 기재되어 있다. 효과적이고 기계적으로 매우 빠른 접점 접속은 이러한 방식으로 달성될 수 있다.
본 발명은, 더 높은 유전 세기가 생성된다는 취지로 이러한 종류의 단락 디바이스를 더 개발하려는 목적에 근거한다.
이러한 설정된 목적은 제 1항의 특징부에 의해 본 발명에 따라 달성된다.
추가로 유리한 실시예는 종속항에 규정된다.
본 발명의 핵심은, 단락 디바이스가 직렬 연결된 2개의 접점 장치를 포함하며, 고정된 접점(65, 150) 및 이동 접점(60, 170)이 각 접점 장치에 제공되는데, 제 1 접점 장치는 제 1 이동 접점(60)과 제 1 고정된 접점(65)을 포함하고, 제 2 접점 장치는 제 2 이동 접점(170)과 제 2 고정된 접점(150)을 포함한다. 제 1 이동 접점(60)은 제 1 고정된 접점(65)과의 접촉을 발생시킨다. 제 1 고정된 접점(65)은, 제 1 이동 접점(60)이 제 1 접점 장치의 제 1 고정된 접점(65)에 도달할 때, 프로펠링 차지(20)가 제 2 이동 접점(170)을 위해 기계적으로 점화되도록, 제 2 접점 장치의 제 2 이동 접점(170)을 위한 프로펠링 차지(20)를 제공하는 기계적 점화 디바이스를 포함한다. 이것은 프로펠링 차지의 발사의 연속적인 시퀀스를 기계적으로 강제한다. 이를 통해 이것은 신뢰성 있는 방식으로 달성된다.
높은 유전 세기는 직렬 상태의 2개의 접점 양단에 단락 디바이스를 설계함으로써 달성된다. 왜냐하면 전압은 두 개의 스위칭 하위 섹션들(sub-sections), 즉, 제 1 접점 장치와 제 2 접점 장치에 의해 나누어지기 때문이다.
추가로 유리한 장치에서, 각 이동 접점(60, 170)이, 하나 이상의 프로펠링 차지가 배치되는 피스톤-실린더 유닛(40-125, 45-120)에 연결된다는 것이 규정된다. 이것은 언급된 기능적 요건의 신뢰성 있는 동작 구현을 제공한다.
추가로 유리한 장치에서, 프로펠링 차지(20, 110)가 점화될 때, 의도된 파손점(breakpoints)에서 피스톤에 의해 구멍이 난(punctured) 가스 밀폐 막(gas-tight membrane)(50, 55)이 피스톤과 접점 부품 사이에 제공된다는 것이 규정된다. 이것은 진공 챔버의 형태로 접점 부품을 제외한 부분을 설계할 수 있게 한다.
추가로 유리한 장치에서, 스위칭 경로가 놓이는 적어도 챔버가 진공 챔버라는 것이 규정된다.
추가로 유리한 장치에서, 각 경우에, 서로 간격(gap)만큼 각각 분리되는 복수의 금속 스크린 요소(70)가 스위칭 경로를 따라 각 이동 접점(60, 170) 주위에 제공된다는 것이 규정된다.
추가로 유리한 장치에서, 이동 접점(60, 170)은 원뿔형 형태로 설계되고, 각각의 고정된 접점(65, 150)은 대응하는 이동 접점(60, 170)의 원뿔형 형태에 대해 상보 방식으로 내부 원뿔을 구비한다는 것이 규정된다. 이것은 접점 표면들의 넓은 영역의 접촉을 제공한다.
마지막으로 유리한 실시예에서, 직렬 연결된 스위치들은 공통 절연-캡슐화된(insulation-encapsulated) 하우징에 배치된다는 것이 규정된다.
본 발명의 예시적인 실시예는 도면에 도시된다.
본원 발명에서, 높은 유전 세기는 직렬 상태의 2개의 접점 양단에 단락 디바이스를 확장시킴으로써 달성된다.
추가로 유리한 장치에서, 각 이동 접점이, 하나 이상의 프로펠링 차지가 배치되는 피스톤-실린더 유닛에 연결된다는 것이 규정된다. 이것은 언급된 기능적 요건의 신뢰성있는 동작 구현을 제공한다.
도 1은 본 명세서에서 계단형(cascade) 단락 디바이스로서 표시된, 본 발명에 따른 단락 디바이스의 횡단면도를 도시한다. 이동 접점(60) 및 고정된 접점은 도 1의 하부에 도시된다. 양쪽 모두는 진공 챔버(80)에 배치된다.
이동 접점(60)은, 프로펠링 차지(20)가 전자적 뇌관 탄약(electrical priming charge)(10)을 통해 점화될 때, 고정된 접점(65) 상으로 이동 접점을 접속시키는 프로펠링 차지(20)에 의해 구동된다. 이를 위해, 프로펠링 차지(20)는 피스톤(40)을 작동시키고, 이러한 피스톤(40)은 막(50)의 의도된 파손선(break line)을 관통하고 이동 접점(60)을 이동시킨다. 이제 제 1 이동 접점(60)이 고정된 접점(65)에 도달할 때, 기계적 발사 핀(90)은 이 지점에서 작동된다. 그런 후에, 이러한 발사 핀은 제 2 프로펠링 차지(110)의 충격 점화기(impact igniter)를 점화시킨다. 이에 후속하여, 제 2(상부) 이동 접점(170)은 또한 후속하여 이 지점에서 접속될 때까지 고정된 대항 접점쪽으로 이동한다. 양쪽 경우에서, 전류는 각각의 피스톤 및 각각의 이동 접점 상에서 전도체 라인 또는 슬라이딩 접점에 의해 전달된다.
이러한 예시적인 실시예에서, 접점의 하부 쌍(60-65)은 개별적인 진공 챔버에 배치되고, 접점의 상부 쌍(170-150)은 추가의 개별적인 진공 챔버에 배치된다.
그러나, 모든 접점 쌍(60-65, 170-150)들이 공통 진공 챔버에 배치되고, 이것인 막(50, 55)에 의해 분리된 상이한 서브-챔버로 분리된다는 것이 또한 인식가능하다.
공기 간격(air gap)에 의해 서로 각각 분리된 복수의 스크린은 스위칭 경로 모두를 따른 라인에 배치된다.
전체적으로, 이것은 높은 유전 세기가 달성되는 단락 디바이스의 설계를 초래하는데, 그 이유는 전압이 2개의 스위칭 하위-섹션들(sub-sections) 사이에서 분리되기 때문이다.
그러나, 전체적으로, 상기 장치는 인접한 절연 바디(130)에 의해 수용된다. 이것의 대안으로서, 시스템은 주위가 절연 가스일 때 절연 바디 없이 작동할 수 있다.
본 발명은, 적어도 하나의 이동 접점이 프로펠링 차지(propelling charge)에 의해 고정된 접점 상으로 이동되는, 중간 전압 및 고전압 스위칭 디바이스용 단락 디바이스 등에 이용된다.
도 1은 본 명세서에서 계단형 단락 디바이스로서 표시된, 본 발명에 따른 단락 디바이스의 횡단면도.

Claims (7)

  1. 중간 전압 및 고전압 스위칭 디바이스를 위한 단락 디바이스로서, 여기서 적어도 하나의 이동 접점은 프로펠링 차지(propelling charge)에 의해 고정된 접점 상으로 이동되고,
    상기 단락 디바이스는 직렬로 연결된 2개의 접점을 포함하는데, 상기 2개의 접점은 제 1 이동 접점(60)과 제 1 고정된 접점(65)을 포함하는 제 1 접점 장치와, 제 2 이동 접점(170)과 제 2 고정된 접점(150)을 포함하는 제 2 접점 장치를 포함하고,
    상기 고정된 접점(65, 150) 및 상기 이동 접점(60, 170)은 각 경우에 제공되고,
    제 1 이동 접점(60)이 제 1 고정된 접점(65)에 도달할 때, 기계적 점화 디바이스가 이러한 지점에서 제 2 이동 접점(170)을 위한 프로펠링 차지(110)를 기계적으로 점화시키는 방식으로, 제 1 고정된 접점(65)은 제 2 이동 접점(170)의 프로펠링 차지(110)를 위한 상기 기계적 점화 디바이스를 포함하는, 단락 디바이스.
  2. 제 1항에 있어서, 각 이동 접점(60, 170)은, 하나 이상의 프로펠링 차지(20, 110)가 배치되는 피스톤-실린더 유닛(40-125, 45-120)에 연결되는, 단락 디바이스.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 프로펠링 차지가 점화될 때 가스 밀폐 막(gas-tight membrane)(50, 55)의 의도된 파손점(breakpoints)에서 피스톤에 의해 구멍이 나는(punctured) 상기 가스 밀폐 막(50, 55)은 피스톤과 접점 부품 사이에 제공되는, 단락 디바이스.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 접점 장치의 스위칭 경로가 놓이는 적어도 챔버는 진공 챔버인(80, 85), 단락 디바이스.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 각 경우에, 간격(gap)에 의해 서로 각각 분리되는 복수의 금속 스크린 요소(70)는 스위칭 경로를 따라 각 이동 접점(60, 170) 주위에 제공되는, 단락 디바이스.
  6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 이동 접점(60, 170)은 원뿔형 형태로 설계되고, 각각의 고정된 접점(65, 150)은 대응하는 이동 접점(60, 170)의 원뿔형 형태에 대해 상보 방식으로 내부 원뿔을 구비하는, 단락 디바이스.
  7. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 직렬 연결된 스위치들은 공통 절연-캡슐화된(insulation-encapsulated) 하우징에 배치되는, 단락 디바이스.
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