KR101238642B1 - 진공 인터럽터의 전극 조립체 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 진공 인터럽터의 전극에 관한 것으로서, 본 발명에 따라서 전극 접속 홈부를 가진 접점; 및 상기 접점의 전극 접속 홈부에 기계적 접속에 의해 접속되는 접속 돌부를 구비하는 전극;을 포함하는 진공 인터럽터의 전극이 개시된다.
진공 인터럽터, 전극, 접점, 기계적 접속, 압입

Description

진공 인터럽터의 전극 조립체{ELECTRODE ASSEMBLY FOR VACUUM INTERRUPTER}
본 발명은 진공 인터럽터(Vacuum Interrupter)에 관한 것으로, 특히 진공 인터럽터의 전극 조립체에 관한 것이다.
전력계통에 있어서 진공 차단기(Vacuum Circuit Breaker), 고압 전자접촉기(Vacuum Contactor) 등의 핵심부품으로 사용되는 진공 인터럽터는, 세라믹(ceramic)과 같은 전기적 절연재로 만들어지고 내부를 진공상태로 유지하는 절연용기내에, 가동접점부와 고정접점부를 설치하여 고전압 개폐시의 아크 발생을 신속히 소호할 수 있도록 구성한 기기로서, 수킬로 볼트(volts)이상의 고전압 전력계통을 개폐하는 접점장치로서 사용되고 있다.
이러한 진공 인터럽터에 있어서 종래기술의 일 예에 따른 진공 인터럽터의 주요구성과 작용을 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1을 참조할 수 있는 바와 같이, 가동전극(1), 가동접점(2), 고정전극(4), 고정접점(3), 아크 실드(arc shield)(5) 및 절연용기(6)를 포함하여 구성된다.
가동전극(1)은 전기적 도체로 형성되며, 미도시의 가동전극 구동축에 접속되어 고정접점(3)측으로 이동하거나 고정접점(3)측으로부터 멀어지게 이동될 수 있 다. 가동전극(1)은 가동접점(2)을 접속하여 기계적으로 지지하는 동시에 전기적 도체로 이루어져 가동접점(2)으로 흐르는 전류 또는 가동접점(2)으로부터 흘러나오는 전류가 통전하는 통전경로를 제공하는 수단이 된다. 따라서 가동전극(1)은 전력계통의 회로중 전원 또는 부하 측 어느 하나에 전기적으로 접속된다.
가동전극(1)의 선단부에는 가동접점(2)이 접속된다.
고정접점(3)은 가동접점(2)을 대향하게 가동접점(2)과 상대되는 대응 구성요소로서, 고정전극(4)에 접속되게 마련된다.
고전전극(4)은 고정접점(3)을 접속하여 기계적으로 지지하는 동시에 전기적 도체로 이루어져 고정접점(3)으로 흐르는 전류 또는 고정접점(3)으로부터 흘러나오는 전류가 통전하는 통전경로를 제공하는 수단이 된다. 따라서 고전전극(4)은 전력계통의 회로중 전원 또는 부하 측 중 가동전극(1)이 접속된 측의 상대측에 전기적으로 접속된다.
절연용기(6)는 통상 세라믹(ceramic)과 같은 전기적 절연재로 만들어지는 진공 인터럽터의 외형을 형성하는 외함부로서 원통형으로 형성되고, 상부와 하부의 개구는 통상 금속재 실 컵(seal cup)에 의해서 밀폐된다.
아크 실드(arc shield)(5)는 가동접점(2)과 고정접점(3)간의 분리시 접점간에 발생하는 아크로부터 절연용기(6)를 보호하기 위한 차폐부재로서 절연용기(6)에 매입된 지지부재에 접속되어 지지된다.
이와 같이 구성되는 종래기술에 따른 진공 인터럽터에 있어서 접점과 전극간의 접속구성과 방법을 도 2 내지 도 3을 참조하여 설명한다.
도시된 바와 같이, 전극 삽입 홈부가 마련된 가동접점(2)과 고정접점(3)을 도 2 및 도 3의 최좌측 도면과 같이 준비한다.
다음, 선단부에 접점 삽입 돌부가 마련된 가동전극(1) 및 고전전극(4)을 준비한다.
다음, 가동전극(1) 및 고전전극(4)의 접점 삽입 돌부를 가동접점(2)과 고정접점(3)의 전극 삽입 홈부에 끼워 넣고, 서로 접속된 상기 접점 삽입 돌부 및 전극 삽입 홈부의 접속부위를 브레이징(brazing)하여 접속상태를 유지시킴으로써 전극과 접점이 접속된 도 3의 중간 도면과 같은 전극 조립체의 조립이 완료된다.
이후 이와 같이 조립된 전극과 접점의 조립체를 도 3의 최우측 도면과 같이 진공 인터럽터의 절연용기(6)내에 설치할 수 있다.
그러나 종래기술에 따른 진공 인터럽터용 전극 조립체는 상술한 바와 같이 전극과 접점을 접속한 후 브레이징에 의해 접속을 유지시키는 공정을 가지므로, 조립 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해소하는 것으로서, 본 발명의 목적은 생산성이 향상될 수 있는 진공 인터럽터용 전극 조립체를 제공하는 것이다.
상기 본 발명의 목적은, 전극 접속 홈부를 가진 접점; 및
상기 접점의 전극 접속 홈부에 기계적 접속에 의해 접속되는 접속 돌부를 구비하는 전극;을 포함하는 본 발명에 따른 진공 인터럽터용 전극 조립체를 제공함으로써 달성될 수 있다.
본 발명에 따른 진공 인터럽터용 전극 조립체는 전극과 접점이 기계적 접속에 의해 간단하게 조립될 수 있으므로 조립 생산성이 대폭 향상될 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
상기 본 발명의 목적과 이를 달성하는 본 발명의 구성 및 그의 작용효과는 첨부한 도면을 참조한 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 이하의 설명에 의해서 좀 더 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 4 내지 도 7에 도시된 본 발명의 실시 예들에 따른 진공 인터럽터용 전극 조립체는 크게 구분하여 접점(20, 30; 20', 30'; 20", 30")과 전극(10, 40; 10', 40'; 10", 40")을 포함하여 구성된다. 여기서 괄호 내의 ";"표시는 각각 제 1 내지 제 3 실시예를 구별하기 위해 표시하였다.
접점(20, 30; 20', 30'; 20", 30")은 전극 접속 홈부(20a, 30a; 20'a, 30'a; 20"a, 30"a)를 가진다. 여기서 괄호내의 ";"표시는 각각 제 1 내지 제 3 실시예를 구별하기 위해 표시하였고, 부호 20"a, 30"a는 전극 접속 홈부로서 전극 접속 홈부를 구성하는 면이 나사면으로 형성되어 특별히 제 1 나사부로 부르기로 한다.
전극(10, 40; 10', 40'; 10", 40")은 접점(20, 30; 20', 30'; 20", 30")의 전극 접속 홈부(20a, 30a; 20'a, 30'a; 20"a, 30"a)에 기계적 접속에 의해 접속되는 접속 돌부(10a, 40a; 10'a, 40'a; 10"a, 40"a)를 구비한다. 여기서 괄호내의 ";"표시는 각각 제 1 내지 제 3 실시예를 구별하기 위해 표시하였고, 부호 10"a, 40"a는 접속 돌부로서 특별히 외면이 나사면으로 형성되어 제 2 나사부로 부르기로 한다.
먼저, 본 발명에 따른 진공 인터럽터의 부분 단면도인 도 4와, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 진공 인터럽터용 전극 조립체의 분해 상태 설명도인 도 5를 참조하여 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 진공 인터럽터용 전극 조립체의 구성을 상세히 설명한다.
도 4에 도시된 진공 인터럽터에 있어서, 본 발명에 따른 진공 인터럽터용 전극 조립체이외의 구성은 도 1 내지 도 3을 참조하여 전술한 종래기술에 따른 진공 인터럽터와 동일하다. 따라서 도 4에 있어서 절연용기(60)는 통상 세라믹(ceramic)과 같은 전기적 절연재로 만들어지는 진공 인터럽터의 외형을 형성하는 외함부로서 원통형으로 형성되고, 상부와 하부의 개구는 통상 금속재 실 컵(seal cup)에 의해 서 밀폐된다. 또한, 아크 실드(arc shield)(50)는 가동접점(20)과 고정접점(30)간의 분리시 접점간에 발생하는 아크로부터 절연용기(60)를 보호하기 위한 차폐부재로서 절연용기(60)에 매입된 지지부재에 접속되어 지지된다.
도 5를 참조하여 본 발명의 제 1 실시예에 따른 진공 인터럽터용 전극 조립체의 구성을 설명한다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 진공 인터럽터용 전극 조립체는 접점(20, 30)과 전극(10, 40)을 포함하여 구성된다.
접점(20, 30)은 가동접점(20)과 고정접점(30)을 포함한다. 접점(20, 30)은 전극 접속 홈부(20a, 30a)를 가지며, 전극 접속 홈부(20a, 30a)는 입구측으로부터 멀어질수록 넓어지는 폭을 가지게 형성된다.
전극(10, 40)은 가동전극(10)과 고정전극(40)을 포함한다. 전극(10, 40)은 각각 접점(20, 30)의 전극 접속 홈부(20a, 30a)에 삽입되는 갈라진 접속 돌부(10a, 40a)를 가진다. 각각의 갈라진 접속 돌부(10a, 40a)는 압입(pressing)에 의해 벌어지도록 홈(10b, 40b)을 갖는다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 진공 인터럽터용 전극 조립체의 분해 상태 설명도이다.
도 6을 참조하여 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 진공 인터럽터용 전극 조립체의 구성을 설명한다.
도시된 바와 같이 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 진공 인터럽터용 전극 조립체는 접점(20', 30')과 전극(10', 40')을 포함하여 구성된다.
여기서 접점(20', 30')은 가동접점(20')과 고정접점(30')을 포함하여 구성되며, 본 발명에 따른 가동접점(20')과 고정접점(30')의 특징적 구성이 같으므로 도 6에는 예로서 하나를 도시하였다. 접점(20, 30)은 각각 원호형 전극 접속 홈부(20'a, 30'a)를 가진다.
원호형 전극 접속 홈부(20'a, 30'a)의 입구의 폭은 전극(10', 40')의 갈라진 접속 돌부(10a, 40'a)의 넓은 폭 면(넓은 폭을 가진 면)의 폭과 거의 같은 정도이고 전극(10', 40')의 갈라진 접속 돌부(10'a, 40'a) 폭의 1/2보다 크다. 다시 말해서, 갈라진 접속 돌부(10'a, 40'a)는 각각 2개의 돌부로 구성되며, 이들 2개의 돌부의 폭과 2개의 돌부사이의 홈의 폭을 합한 폭이 갈라진 접속 돌부(10'a, 40'a)의 폭이 된다. 원호형 전극 접속 홈부(20'a, 30'a)의 입구의 폭은, 이와 같은 각각의 갈라진 접속 돌부(10'a, 40'a)의 폭과 거의 비슷한 폭으로서, 갈라진 접속 돌부(10'a, 40'a)의 폭의 1/2보다는 크다는 것이다. 따라서, 원호형 전극 접속 홈부(20'a, 30'a)는, 접속 돌부(10'a, 40'a)를 폭이 좁은 면을 전방으로 하여 삽입후 회전시켜 결합시키도록 허용한다. 즉, 도 6의 상태로부터 90도 회전하여 도 9의 좌측 도면과 같은 상태로 만든다음, 접속 돌부(10'a, 40'a)를 폭이 좁은 면을 전방으로 하여 삽입하면 접속 돌부(10'a, 40'a)가 원호형 전극 접속 홈부(20'a, 30'a)내로 쉽게 삽입되며, 삽입된 접속 돌부(10'a, 40'a)를 90도 회전시키면, 원호형 전극 접속 홈부(20'a, 30'a)의 입구의 폭과 접속 돌부(10'a, 40'a)의 폭이 거의 같으므로 서로 여유없이 밀착하여 결합된다는 것이다.
전극(10', 40')은 가동전극(10')와 고정전극(40')를 포함하여 구성된다. 각 각의 전극(10', 40')은 선단부에 홈에 의해서 갈라진 접속 돌부(10'a, 40'a)를 가지며, 각각의 갈라진 접속 돌부(10'a, 40'a)는 제 1 실시예와 마찬가지로 사이의 홈에 의해서 갈라진 2개의 돌부로 구성된다.
한편, 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 진공 인터럽터용 전극 조립체의 분해 상태 설명도인 도 7을 참조하여 설명한다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 진공 인터럽터용 전극 조립체는 접점(20", 30")과 전극(10", 40")을 포함하여 구성된다.
여기서 접점(20", 30")은 가동접점(20")과 고정접점(30")을 포함하여 구성되며, 본 발명에 따른 가동접점(20")과 고정접점(30")의 특징적 구성이 같으므로 도 7에는 예로서 하나를 도시하였다.
전극(10", 40")은 가동전극(10")과 고정전극(40")을 포함한다. 본 발명에 따른 가동전극(100")과 고정전극(40")의 특징적 구성이 같으므로 도 7에는 예로서 하나를 도시하였다. 접점(20", 30")은 각각 전극 접속 홈부로서 제 1 나사부(20"a, 30"a)를 가지고, 전극(10", 40")은 제 1 나사부(20"a, 30"a)에 나사결합되는 접속 돌부로서 대응하는 제 2 나사부(10"a, 40"a)를 가진다.
한편, 본 발명에 따른 진공 인터럽터용 전극 조립체의 제조방법을 실시예를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 진공 인터럽터용 전극 조립체의 제조방법은 전극의 접속 돌부오 접점의 전극 접속 홈부를 끼운 다음 브레이징에 의한 용접공정을 거치는 전술한 종래기술과 차별되는 특징으로서 전극의 접속 돌부와 접점의 전극 접속 홈부를 기계적으로 접속하는 것외에 브레이징과 같은 추가 공정이 없어 간편한 특징이 있다.
따라서 도시한 제 1 내지 제 3 실시예에 따른 본 발명의 진공 인터럽터용 전극 조립체의 제조방법에 있어서 공통적인 특징은, 폭의 전극 접속 홈부를 가진 접점과, 상기 전극 접속 홈부에 대응되는 접속 돌부를 구비하는 전극을 준비하는 준비 단계와, 상기 전극의 접속 돌부와 상기 접점의 전극 접속 홈부를 기계적으로 접속하는 접속 단계를 포함한다는 것이다.
그러면, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 진공 인터럽터용 전극 조립체의 조립과정을 보여주는 조립 공정도인 도 8을 참조하여 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 진공 인터럽터용 전극 조립체의 조립동작을 더욱 상세히 설명한다.
먼저, 제 1 단계인 서로 접속할 부품들의 준비단계로서, 내측으로 갈수록 넓어지는 폭의 전극 접속 홈부를 가진 접점(20, 30)과, 홈을 가진 접속 돌부(10a, 40a)를 구비하는 전극(10, 40)을 준비한다.
다음, 제 2 단계인 삽입 단계로서, 전극(10, 40)의 접속 돌부(10a, 40a)를 접점(20, 30)의 전극 접속 홈부에 삽입한다.
다음, 마지막 제 3 단계인 접속 단계로서, 접점(20, 30)을 상부로 부터 가압(pressing)하여 전극(10, 40)의 접속 돌부(10a, 40a)가 벌어지게 하면, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 진공 인터럽터용 전극 조립체의 조립이 완료된다.
이와 같이 조립이 완료된 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 진공 인터럽터용 전극 조립체를 도 8의 가장 우측 도면에 도시된 것과 같이 아크 실드(50)이 매입 설치된 절연용기(60)내에 가동전극(10)과 가동접점(20)의 조립체, 고정전극(40)과 고정접점(30)의 조립체와 같이 설치할 수 있다.
한편, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 진공 인터럽터용 전극 조립체의 조립과정을 보여주는 조립 공정도인 도 9를 참조하여 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 진공 인터럽터용 전극 조립체의 조립동작을 더욱 상세히 설명한다.
먼저, 제 1 단계인 서로 접속할 부품들의 준비단계로서, 원호형의 전극 접속 홈부를 가진 접점(20', 30')과, 상기 원호형 전극 접속 홈부의 입구보다 폭이 좁은 면과 상기 원호형 전극 접속 홈부의 입구보다 폭이 넓은 면을 가진 접속 돌부(10a', 40a')를 구비하는 전극(10', 40')을 준비한다.
다음, 제 2 단계와 제 3 단계의 접속 단계들로서, 먼저, 전극(10', 40')의 접속 돌부(10a', 40a')를 상기 원호형 전극 접속 홈부의 입구보다 폭이 좁은 면을 상기 접점의 원호형 전극 접속 홈부내로 삽입한다.
다음, 제 3 단계로서, 접점(20', 30')의 상기 원호형 전극 접속 홈부내로 삽입된 전극(10', 40')의 접속 돌부(10a', 40a')를 90도 회전시킨다. 따라서, 원호형 전극 접속 홈부(20'a, 30'a)의 입구의 폭과 접속 돌부(10'a, 40'a)의 폭이 거의 같으므로 서로 여유없이 밀착하여 결합된다. 이로서, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 진공 인터럽터용 전극 조립체의 조립이 완료된다.
한편, 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 진공 인터럽터용 전극 조립체의 조립과정을 보여주는 도 10을 참조하여 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 진공 인터럽터용 전극 조립체의 조립동작을 더욱 상세히 설명한다.
먼저, 제 1 단계인 서로 접속할 부품들의 준비단계로서, 제 1 나사부(20"a, 30"a)를 가진 접점(20", 30")과, 제 1 나사부(20"a, 30"a)와 나사결합되는 제 2 나사부(10"a, 40"a)를 가진 접속 돌부를 구비하는 전극(10", 40")을 준비한다.
다음, 제 2 단계의 접속 단계로서, 접점(20", 30")의 제 1 나사부(20"a, 30"a)와 전극(10", 40")의 제 2 나사부(10"a, 40"a)를 나사결합하여 접점(20", 30")과 전극(10", 40")을 접속한다. 이로서, 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 진공 인터럽터용 전극 조립체의 조립이 완료된다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 진공 인터럽터용 전극 조립체는 전극과 접점이 기계적 접속에 의해 간단하게 조립될 수 있으므로 조립 생산성이 대폭 향상될 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 진공 인터럽터용 전극 조립체의 제조방법은 기계적 접속이 가능한 전극과 접점을 준비하고, 이들 전극과 접점의 접속부위를 접속한 다음 가압한다든지, 이들 전극과 접점의 접속부위를 접속하고 회전시킨 다든지, 이들 전극과 접점의 접속부위를 나사결합하는 것을 포함하는 기계적 접속방법에 의해 간단히 조립할 수 있어 조립 생산성이 대폭 향상될 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 진공 인터럽터의 부분 단면도이고,
도 2는 종래기술에 따른 진공 인터럽터용 전극 조립체의 분해 상태 설명도이며,
도 3은 종래기술에 따른 진공 인터럽터용 전극 조립체의 조립과정을 보여주는 조립 공정도이고,
도 4는 본 발명에 따른 진공 인터럽터의 부분 단면도이며,
도 5는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 진공 인터럽터용 전극 조립체의 분해 상태 설명도이고,
도 6은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 진공 인터럽터용 전극 조립체의 분해 상태 설명도이며,
도 7은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 진공 인터럽터용 전극 조립체의 분해 상태 설명도이고,
도 8은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 진공 인터럽터용 전극 조립체의 조립과정을 보여주는 조립 공정도이며,
도 9는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 진공 인터럽터용 전극 조립체의 조립과정을 보여주는 조립 공정도이고,
도 10은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 진공 인터럽터용 전극 조립체의 조립 과정을 보여주는 조립 공정도이다.
*도면의 주요부에 대한 부호의 설명
1: 가동전극 2: 가동접점
3: 고정접점 4: 고정전극
5: 아크 실드(arc shield) 6: 절연용기
10: 가동전극(제 1 실시예) 20: 가동접점(제 1 실시예)
30: 고정접점(제 1 실시예) 40: 고정전극(제 1 실시예)
10a, 40a: 갈라진 접속 돌부(제 1 실시예)
10b, 40b: 홈(제 1 실시예) 20a, 30a: 전극 접속 홈부
50: 아크 실드 60: 절연용기
10': 가동전극(제 2 실시예)
20': 가동접점(제 2 실시예) 20'a, 30'a: 원호형 전극 접속 홈부
30': 고정접점(제 2 실시예) 40': 고정전극(제 2 실시예)
10'a, 40'a: 갈라진 접속 돌부(제 2 실시예)
10": 가동전극(제 3 실시예)
20": 가동접점(제 3 실시예) 20"a, 30"a: 제 1 나사부
30": 고정접점(제 3 실시예) 40": 고정전극(제 3 실시예)
10"a, 40"a: 제 2 나사부

Claims (4)

  1. 전극 접속 홈부를 가진 접점; 및
    상기 접점의 전극 접속 홈부에 기계적 접속에 의해 접속되는 접속 돌부를 구비하는 전극;을 포함하고,
    상기 전극 접속 홈부는 입구측으로부터 멀어질수록 넓어지는 폭을 가지고,
    상기 전극의 접속 돌부는 상기 접점의 전극 접속 홈부에 삽입되며 압입(pressing)에 의해 벌어지도록 홈을 가지는 것을 특징으로 하는 진공 인터럽터용 전극 조립체.
  2. 삭제
  3. 전극 접속 홈부를 가진 접점; 및
    상기 접점의 전극 접속 홈부에 기계적 접속에 의해 접속되는 접속 돌부를 구비하는 전극;을 포함하고,
    상기 전극 접속 홈부는 상기 전극의 접속 돌부와 접속을 위한 제 1 나사부를 가지고,
    상기 전극의 접속 돌부는 상기 전극 홈속 홈부의 제 1 나사부에 나사결합되도록 대응하는 제 2 나사부를 가지는 것을 특징으로 하는 진공 인터럽터용 전극 조립체.
  4. 전극 접속 홈부를 가진 접점; 및
    상기 접점의 전극 접속 홈부에 기계적 접속에 의해 접속되는 접속 돌부를 구비하는 전극;을 포함하고,
    상기 전극 접속 홈부는,
    상기 접속 돌부를 폭이 좁은 면을 전방으로 하여 삽입후 회전시켜 결합시키도록 허용하는 원호형 홈부로 형성되는 것을 특징으로 하는 진공 인터럽터용 전극 조립체.
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