KR101250261B1

KR101250261B1 - 링 메인 유닛의 소호 장치

Info

Publication number: KR101250261B1
Application number: KR1020110138575A
Authority: KR
Inventors: 박우진
Original assignee: 엘에스산전 주식회사
Priority date: 2011-12-20
Filing date: 2011-12-20
Publication date: 2013-04-04
Also published as: ES2534873T3; US20130153538A1; CN103178465B; CN103178465A; MY160797A; EP2608240B1; EP2608240A1; US9040861B2

Abstract

본 발명은 자기력에 의한 아크 소호에 추가적으로 절연 가스를 가속 및 블로잉(blowing)하여 아크를 신속히 소호할 수 있는 링 메인 유닛의 소호 장치를 제공하려는 것으로서, 본 발명에 따른 링 메인 유닛의 소호 장치는 절연가스가 봉입된 하우징(HOUSING); 상기 하우징 내에 중심을 향해서 돌출하게 고정되고, 한 쌍의 주회로 고정접점 사이에 자력(磁力)에 의한 아크 소호를 위해 영구자석을 끼워 형성되는 복수의 전력회로용 고정접촉자 어셈블리; 상기 하우징 내에 중심을 향해서 돌출하게 고정되고 상기 전력회로용 고정접촉자 어셈블리와 미리 결정된 각도 이격하여 설치되는 복수의 접지용 고정접촉자; 상기 하우징의 중심에 회동가능하게 설치되는 3상 공통의 회전축; 및 상기 회전축으로부터 연장하게 형성되며, 아크를 불어서 소호할 수 있게 상기 절연가스의 유속을 가속시키도록 좁은 개구 폭의 개구 부를 가진 복수의 퍼퍼 안내 판 부(PUFFER GUIDE PLATE SECTION)를 가지며, 상기 회전축의 회전에 따라 상기 전력회로용 고정접촉자 어셈블리의 주회로 고정접점에 접촉하는 폐로 위치와 상기 접지용 고정접촉자에 접촉하는 접지 위치와 상기 주회로 고정접점으로부터도 분리되고 상기 접지용 고정접촉자로부터도 분리되는 개로 위치로 회동가능한 가동접촉자 어셈블리;를 포함한다.

Description

링 메인 유닛의 소호 장치{ARC EXTINGUISHING APPARATUS FOR RING MAIN UNIT}

본 발명은 링 메인 유닛(Ring Main Unit, 일명 RMU으로도 통상 약칭됨)에 관한 것으로, 특히 링 메인 유닛의 소호 장치(arc extinguishing apparatus)에 관한 것이다.

다 회로 스위치기어(Multi Circuit Switchgear) 또는 링 메인 유닛으로 불리는 전력기기는 지중(地中)에 매설된 전력선로(전력 케이블)로부터 지상의 빌딩과 같은 전력수용가로 전력을 분기하여 배전하거나 구분하기 위한 용도로 사용되는 전력기기이다.

이러한 링 메인 유닛은, 내부에 아크의 소호를 위한 소호가스를 봉입한 외함과, 지중선로로부터 상기 외함 내로 인입되는 교류 3상의 상(phase) 별 인입 모선과 상기 외함으로부터 부하(수용가) 측으로 연결되는 복수의 분기선로용 인출선로와, 상기 인입 모선과 복수의 분기선로용 인출 선로를 상 별로 전기적으로 접속하거나 접지 또는 분리하는 위치로 전환가능한 스위치기구를 포함한다.

이러한 링 메인 유닛에 있어서 종래기술의 일 예를 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저 종래기술의 일 예에 따른 링 메인 유닛의 소호 장치의 구성을 설명한다.

개시하는 종래기술은 미 특허 등록 제4,803,319호의 개시를 인용한 것으로서 더욱 상세한 구성과 작용에 대해서는 미 특허 등록 제4,803,319호의 공보를 참조할 수 있다.

종래기술의 일 예에 따른 링 메인 유닛은 외함(1), 제 1 부싱(bushing)(10a), 제 2 부싱(10b), 제 1 고정 접점(2), 영구자석(7), 제 2 고정 접점(3), 제 1 부스 바(bus bar)(4), 제 2 부스 바(5), 상부 애자(6a), 하부 애자(6b), 회전 축(8), 가동 접점(9), 지지 프레임(frame)(12), 절연가스(11)를 포함하여 구성된다.

도 1에서 부호 15는 통전 중 가동 접점(9)이 제 1 고정 접점(2) 및 제 2 고정 접점(3)으로부터 분리될 때 접점 간에 발생하는 아크(arc)를 지시하고 부호 16은 영구자석(7)에 의해 영구자석(7)의 주변에 발생하는 자계(magnetic field)를 지시한다.

도 2에 있어서 부호 13은 상 간 단락이 없도록 상 별 전력회로를 전기적으로 절연시키는 절연 격벽을 지시한다.

또한 도 4 및 도 6의 부호 15a는 아크(15)에 의해서 주변공기가 가열되어 발고 이동하는 고온 고압의 아크 증기를 지시한다.

외함(1)은 링 메인 유닛의 외형을 결정하며 링 메인 유닛의 구성부품들을 수용하거나 지지하는 수단으로 제공된다. 외함(1)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같은 종단면이 사각형이거나 원형인 금속으로 만들어진다.

제 1 부싱(10a)은 외함(1)의 상부에 고정 설치되며 지중선로로부터 외함(1) 내로 인입되는 교류 3상(phase)의 R상, S상, T상과 같은 상 별 인입 모선을 연결할 수 있도록 내부에 전기적 도체 부가 매설되고 외부가 전기적 절연재를 주조(molding)하여 형성되는 단자 부이다. 제 1 부싱(10a)은 교류 3상의 각 상에 대응되게 각각의 도 2를 참조할 수 있는 바와 같이 3개가 마련될 수 있다.

제 2 부싱(10b)은 외함(1)의 하부에 고정 설치되며 외함(1)으로부터 부하(수용가) 측으로 연결되는 복수의 분기선로용 인출선로가 접속될 수 있는 단자 부로서, 제 1 부싱(10a)과 마찬가지로 내부에 전기적 도체 부가 매설되고 외부가 전기적 절연재를 주조(molding)하여 형성된다. 제 2 부싱(10b)은 각각의 분기회로마다 교류 3상의 각 상에 대응되게 3개가 마련될 수 있다.

제 1 고정 접점(2)은 제 1 부스 바(4)를 통해서 제 1 부싱(10a)과 전기적으로 접속되는 전원 측 고정 접점부로서 전기적 도체 블레이드(conductor blade)로 구성된다. 제 1 고정 접점(2)의 단 부는 도 5를 참조할 수 있는 바와 같이 양측으로 벌려진 단 부, 즉 양 단 부에 형성된 수용 홈 부에 영구자석(7)이 끼워져 지지되게 설치되며, 영구자석(7)의 하방 이탈을 방지하기 위한 커버(cover)(14)가 설치될 수 있다. 제 1 고정 접점(2)은 교류 3상의 각 상에 대응되게 각각의 도 2를 참조할 수 있는 바와 같이 3개가 마련될 수 있다.

영구자석(7)은 각각의 제 1 고정 접점(2)의 단 부에 고정 설치되어, 아크(15)의 소호를 위해 자 계(16)를 인가하는 수단이다.

제 2 고정 접점(3)은 제 2 부스 바(5)를 통해서 제 2 부싱(10b)과 전기적으로 접속되는 부하 측 고정 접점부로서 전기적 도체 블레이드로 구성된다. 도 2를 참조할 수 있는 바와 같이 제 2 고정 접점(3)은 교류 3상의 각 상에 대응되게 3개가 마련될 수 있다.

제 1 부스 바(4)는 제 1 고정 접점(2)를 제 1 부싱(10a)에 전기적으로 접속해주는 전체적 도체로서, 예컨대 동재(銅材)로 된 얇고 넓적한 막대로 구성될 수 있다.

제 2 부스 바(5)는 제 2 고정 접점(3)를 제 2 부싱(10b)에 전기적으로 접속해주는 전체적 도체로서, 예컨대 동재(銅材)로 된 얇고 넓적한 막대로 구성될 수 있다.

상부 애자(6a)는 절연재로 구성되어 제 1 부스 바(bus bar)(4)를 지지하되 지지 프레임(12)과 전기적으로 절연되도록 지지하는 절연 지지수단이다.

하부 애자(6b)는 절연재로 구성되어 제 2 부스 바(bus bar)(5)를 지지하되 지지 프레임(12)과 전기적으로 절연되도록 지지하는 절연 지지수단이다.

가동 접점(9)은 전기적 도체로 구성되고 회전 축(8)에 의해서 회전 구동되게 지지되어 제 1 고정 접점(2) 및 제 2 고정 접점(3)에 접촉하여 상기 전원 측과 각각의 분기회로의 부하 측 간 3상 전력회로를 폐로 상태가 되게 하는 폐로 위치(ON 위치) 또는 제 1 고정 접점(2) 및 제 2 고정 접점(3)으로부터 분리되어 3상 전력회로를 개로 상태가 되게 하는 개로 위치(OFF 위치)로 회동 가능한 수단이다. 도 2를 참조할 수 있는 바와 같이 가동 접점(9)은 회전 축(8)에 공통적으로 지지되어 함께 회동하며, 3상 전력회로에 대응하게 3개가 마련될 수 있다.

회전 축(8)은 가동 접점(9)을 지지하는 동시에 가동 접점(9)을 상기 개로 위치 또는 폐로 위치로 회전 구동하는 구동 수단이다. 회전 축(8)은 미 도시한 전동기 또는 수동 구동 원에 접속되어 시계방향 또는 반 시계방향으로 회전 구동될 수 있다.

지지 프레임(12)은 상부 애자(6a), 하부 애자(6b) 및 회전 축(8)을 지지하는 수단으로서, 외함(1) 내에 고정 설치된다.

상술한 바와 같이 구성되는 종래기술의 일 예에 따른 링 메인 유닛의 동작을 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명한다.

먼저 도 1 또는 도 4에 도시된 바와 같은 개로 위치(OFF 위치)로부터 도 3에 도시된 바와 같은 폐로 위치(ON 위치)로의 동작을 설명한다.

미 도시의 전동기 또는 수동 구동 원에 의해서 회전 축(8)이 시계방향으로 회동하면, 가동 접점(9)이 회전 축(8)의 구동에 의해서 제 1 고정 접점(2) 및 제 2 고정 접점(3)에 접촉한 위치가 된다.

따라서 제 1 고정 접점(2)에 제 1 부스 바(4) 및 제 1 부싱(10a) 및 미 도시의 상 별 인입 모선을 통해 전기적으로 접속되는 전원 측 지중선로는 가동 접점(9), 제 2 고정 접점(3), 제 2 부스 바(bus bar)(5), 제 2 부싱(10b) 및 미 도시의 상 별 인출 모선을 통해 전기적으로 접속되는 분기회로의 부하 측 선로에 전기적으로 접속되고, 지중선로로부터 분기회로로 전력이 공급될 수 있다.

다음, 도 3에 도시된 바와 같은 폐로 위치(ON 위치)로부터 도 1 또는 도 4에 도시된 바와 같은 개로 위치(OFF 위치)로의 동작을 설명한다.

미 도시의 전동기 또는 수동 구동 원에 의해서 회전 축(8)이 반 시계방향으로 회동하면, 가동 접점(9)이 회전 축(8)의 구동에 의해서 제 1 고정 접점(2) 및 제 2 고정 접점(3)으로부터 분리된 위치가 된다.

따라서 제 1 고정 접점(2)에 제 1 부스 바(4) 및 제 1 부싱(10a) 및 미 도시의 상 별 인입 모선을 통해 전기적으로 접속되는 전원 측 지중선로는 가동 접점(9), 제 2 고정 접점(3), 제 2 부스 바(bus bar)(5), 제 2 부싱(10b) 및 미 도시의 상 별 인출 모선을 통해 전기적으로 접속되는 분기회로의 부하 측 선로로부터 전기적으로 분리되고, 지중선로로부터 분기회로로 전력 공급이 차단된다.

이러한 차단 동작시 제 1 고정 접점(2)와 가동 접점(9) 사이에는 아크(15)가 발생하며 또한 아크(15)의 주변으로는 고온 고압의 아크 증기(15a)가 발생하게 된다. 이때 도 4와 도 5를 참조할 수 있는 바와 같이 전류(I)와 자계(16)에 의해 플레밍의 왼손법칙에 따라 전자기 력(F)이 도 4과 같이 발생하며, 이러한 전자기 력(F)은 제 1 고정 접점(2)와 가동 접점(9) 사이의 아크(15)를 밀어내게 작용함으로써 제 1 고정 접점(2)와 가동 접점(9) 사이의 아크(15)가 밀어내어지고 소멸하게 된다.

그러나 빈번한 상기와 같은 폐로 동작 또는 개로 동작(회로 차단 동작)의 수행에 따라서 고온 고압의 아크 증기(15a)가 제 1 고정 접점(2) 및 상부 애자(6a)에 부착되어 제 1 고정 접점(2) 및 상부 애자(6a)가 오염되고 손상되며 제 1 부스 바(4)와 지지 프레임(12) 간의 절연파괴를 일으킬 수 있다. 또한, 절연가스(11) 내 고온 고압의 아크 증기(15a)의 밀도가 높아짐에 따라 절연가스(11)의 절연성능 저하는 물론, 외함(1)과 절연가스(11) 간의 전기적 절연성 저하, 차단 시 제 1 고정 접점(2)과 제 2 고정 접점(3) 간의 전기적 절연성 저하 및 R상, S상, T상의 상 간 절연성 저하를 일으키는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해소하는 것으로서, 본 발명의 목적은 자기력 만에 의한 종래기술상 아크 소호 성능의 부족함을 절연 가스의 가속 및 블로잉(blowing) 효과에 의해서 해소하여 아크를 신속히 소호함으로써 소호 성능이 개선된 링 메인 유닛의 소호 장치를 제공하는 것이다.

상기 본 발명의 목적은, 링 메인 유닛(RING MAIN UNIT)의 소호 장치에 있어서,

절연가스가 봉입된 하우징(HOUSING);

상기 하우징 내에 중심을 향해서 돌출하게 고정되고, 한 쌍의 주회로 고정접점사이에 자력(磁力)에 의한 아크 소호를 위해 영구자석을 끼워 형성되는 복수의 전력회로용 고정접촉자 어셈블리;

상기 하우징 내에 중심을 향해서 돌출하게 고정되고 상기 전력회로용 고정접촉자 어셈블리와 미리 결정된 각도 이격하여 설치되는 복수의 접지용 고정접촉자;

상기 하우징의 중심에 회동가능하게 설치되는 3상 공통의 회전축; 및

상기 회전축으로부터 연장하게 형성되며, 아크를 불어서 소호할 수 있게 상기 절연가스의 유속을 가속시키도록 좁은 개구 폭의 개구 부를 가진 복수의 퍼퍼 안내 판 부(PUFFER GUIDE PLATE SECTION)를 가지며, 상기 회전축의 회전에 따라 상기 전력회로용 고정접촉자 어셈블리의 주회로 고정접점에 접촉하는 폐로 위치와 상기 접지용 고정접촉자에 접촉하는 접지 위치와 상기 주회로 고정접점으로부터도 분리되고 상기 접지용 고정접촉자로부터도 분리되는 개로 위치로 회동가능한 가동접촉자 어셈블리;를 포함하는 본 발명에 따른 링 메인 유닛의 소호 장치를 제공함으로써 달성될 수 있다.

본 발명에 따른 링 메인 유닛의 소호 장치는 아크를 불어서 소호할 수 있게 상기 절연가스의 유속을 가속시키도록 좁은 개구 폭의 개구 부를 가진 복수의 퍼퍼 안내 판 부(PUFFER GUIDE PLATE SECTION)를 포함하므로, 해당 퍼퍼 안내 판 부에 의해서 절연가스의 유입속도보다 유출속도가 빠르게 가속됨에 따라 아크를 불어서 소호할 수 있어 자기력 만에 의한 소호 장치 구성을 갖는 종래기술 대비하여 소호 성능이 대폭 향상될 수 있는 효과가 있다.

본 발명에 따른 링 메인 유닛의 소호 장치에 있어서, 상기 회전축으로부터 직경 방향으로 연장하게 마련되며, 각각 상기 주회로 고정접점 또는 상기 접지용 고정접촉자을 사이에 끼워 접촉하도록 마주보게 이격하여 설치되는 복수의 가동접점을 갖고 상기 3상에 대응하게 마련되는 가동접촉자를 포함하므로, 상기 회전축의 회동위치에 따라서 3상의 회로를 개폐하거나 접지하는 것이 가능한 효과가 있다.

본 발명에 따른 링 메인 유닛의 소호 장치에 있어서, 상기 3상에 대응하게 마련되는 가동접촉자는 각각, 상기 전력회로용 고정접촉자 어셈블리 또는 상기 접지용 고정접촉자의 통과를 허용하면서 가동접촉자를 지지하기 위해 상 별로 서로 마주보면서 미리 결정된 제 1 거리만큼 이격되게 마련되는 절연 격벽 부를 더 포함하고, 가동접촉자 어셈블리의 폐로 위치 동작시 상기 전력회로용 고정접촉자 어셈블리의 진입을 허용하는 상기 퍼퍼 안내 판 부는, 절연가스의 유속을 가속하도록 폭이 상기 절연 격벽 부의 제 1 거리보다 좁은 개구 부를 가지므로, 절연 격벽 부에 의해서 3상 가동접촉자 간 전기적 절연이 확보되고 상기 전력회로용 고정접촉자 어셈블리 또는 상기 접지용 고정접촉자의 통과를 허용하면서 가동접촉자를 지지할 수 있으며, 상기 개구 부를 통해서 절연가스의 유속이 가속되어 아크에 절연가스를 불어 소호할 수 있는 블로우 효과를 얻을 수 있다.

본 발명에 따른 링 메인 유닛의 소호 장치에 있어서, 상기 전력회로용 고정접촉자 어셈블리는 각각, 상기 주회로 고정접점의 폭보다 넓은 폭을 가지며 전기적 절연재로 구성되는 절연커버를 포함하고, 가동접촉자 어셈블리의 폐로 위치 동작시 상기 전력회로용 고정접촉자 어셈블리를 마주보는 상기 퍼퍼 안내 판 부는, 상기 절연커버의 통과를 허용하도록 단 부에서 폭이 넓고 상기 주회로 고정접점의 통과를 허용하도록 상기 회전축 측으로 접근할수록 폭이 좁게 형성되는 개구 부를 가지므로, 넓은 폭을 가진 절연커버와 그 보다 좁은 폭을 가진 주회로 고정접점이 상기 개구 부를 통해서 통과될 수 있어 원활한 접점 개폐 동작이 수행될 수 있는 효과와 절연커버가 설치된 하우징의 부위가 아크로부터 차폐되어 보호될 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

본 발명에 따른 링 메인 유닛의 소호 장치에 있어서, 상기 절연커버는 상기 영구자석 측으로 접근할 수 록 폭이 좁아지게 비스듬히 깍이게 형성된 절취 부를 포함하므로, 상기 가동접촉자 어셈블리의 폐로 위치 또는 개로 위치 동작시 상기 퍼퍼 안내 판 부의 개구 부를 상기 절연커버가 원활하게 통과할 수 있는 효과가 있다.

본 발명에 따른 링 메인 유닛의 소호 장치에 있어서, 상기 퍼퍼 안내 판 부는, 개구 모서리로부터 직각으로 절곡 연장하게 형성되어 노즐 부(NOZZLE SECTION)를 더 포함하므로, 노즐 부에 의한 좁은 유체 통로의 형성으로 노즐 부를 통과하는 동안 유입되는 또는 유출되는 상기 절연가스의 속도가 가속되는 효과를 얻을 수 있다.

본 발명에 따른 링 메인 유닛의 소호 장치에 있어서, 상기 퍼퍼 안내 판 부는, 상기 가동접촉자 어셈블리 중 상기 절연가스의 유입구 측과 유출구 측의 적어도 어느 일 측에 마련되므로, 유입구 측에 마련될 때 주변의 절연가스가 가속되어 유입될 수 있는 효과를 얻을 수 있고, 유출구 측에 마련되는 경우 유출되면서 상기 절연가스의 속도가 가속될 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

본 발명에 따른 링 메인 유닛의 소호 장치에 있어서, 상기 퍼퍼 안내 판 부는, 상기 가동접촉자 어셈블리 중 상부와 하부 중 적어도 어느 일 측에 마련되므로, 상기 퍼퍼 안내 판 부가 상기 가동접촉자 어셈블리 중 상부에 마련되는 경우 전력회로의 전원 측과 접속되는 주회로 고정접점과 대응하는 가동접촉자 간에서 발생하는 아크가 신속히 소호될 수 있는 효과를 얻을 수 있고, 상기 퍼퍼 안내 판 부가 상기 가동접촉자 어셈블리 중 하부에 마련되는 경우 전력회로의 부하 측과 접속되는 주회로 고정접점과 대응하는 가동접촉자 간에서 발생하는 아크가 신속히 소호될 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

본 발명에 따른 링 메인 유닛의 소호 장치에 있어서, 상기 회전축은 3개의 회전축 부로 분할구성되어 3상에 대응되게 분리 또는 조립될 수 있어 제조 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명에 따른 링 메인 유닛의 소호 장치에 있어서, 각각의 상기 회전 축 부는 양 단 부에 직경 방향으로 돌출 및 요입 형성된 복수의 요철 조립부를 구비하므로, 상 별 가동 접촉자 어셈블리가 용이하게 분리 또는 조립될 수 있어 제조 생산성이 향상될 수 있는 효과가 있다.

본 발명에 따른 링 메인 유닛의 소호 장치에 있어서, 3상의 상 별로 상기 가동접촉자 어셈블리와 상기 회전축 부는 하나의 조립체로 구성되므로, 링 메인 유닛의 소호 장치를 제조할 때의 제조 생산성이 향상될 수 있고 제조 중 또는 사용처에 설치 후 불량이나 고장이 발견되는 경우에도 해당 조립체의 교체로 불량 대응과 유지보수가 간편해지는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 종래기술의 일 예에 따른 링 메인 유닛의 구성을 보여주기 위해서 종방향으로 잘라 측면에서 본 측 단면도이고,
도 2는 종래기술의 일 예에 따른 링 메인 유닛을 종 방향으로 잘라 정면에서 본 정 단면도이며,
도 3은 종래기술의 일 예에 따른 링 메인 유닛의 요부만을 도시한 것으로서 폐로 위치인 링 메인 유닛의 요부에 대한 동작 상태 도이고,
도 4는 종래기술의 일 예에 따른 링 메인 유닛의 요부만을 도시한 것으로서 개로 위치 초기에서 링 메인 유닛의 요부에 대한 동작 상태 도이며,
도 5는 종래기술의 일 예에 따른 링 메인 유닛 중 제 1 고정 접점의 단 부 구성과 그 주변에 형성되는 자계를 보여주는 부분 확대 및 설명 도이고,
도 6은 종래기술의 일 예에 따른 링 메인 유닛에 있어서 개로 완료 위치에서 아크와 아크 증기 발생에 의한 절연 파괴 현상을 설명하기 위한 설명 도로서 종방향으로 잘라 측면에서 본 측 단면도이며,
도 7은 종래기술의 일 예에 따른 링 메인 유닛에 있어서 개로 완료 위치에서 아크와 아크 증기 발생에 의한 절연 파괴 현상을 설명하기 위한 설명 도로서 종방향으로 잘라 정면에서 본 정 단면도이며,
도 8은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 소호 장치를 갖는 링 메인 유닛의 요부 구성을 보여주는 정면도로서 개로 위치인 동작 상태를 보여주는 정면도이고,
도 9는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 소호 장치를 갖는 링 메인 유닛의 요부 구성을 보여주는 정면도로서 폐로 위치인 동작 상태를 보여주는 정면도이며,
도 10은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 링 메인 유닛의 3상 소호 장치 중 가동접촉자 어셈블리와 회전축의 구성을 보여주는 사시 도이고,
도 11은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 링 메인 유닛의 소호 장치 중 고정접촉자 어셈블리의 구성을 보여주는 고정접촉자 어셈블리의 사시 도이며,
도 12는 도 11의 고정접촉자 어셈블리의 종 단면도이고,
도 13은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 링 메인 유닛의 소호 장치에 의한 절연가스의 유입과 유출의 블로잉(blowing) 현상이 발생하는 것을 보여주는 설명도로서 소호 장치의 종 단면도이며,
도 14는 본 발명의 바람직한 다른 실시 예에 따른 링 메인 유닛의 3상 소호 장치 중 3 상의 가동접촉자 어셈블리와 회전축의 구성을 보여주는 정면 도이고,
도 15는 본 발명의 바람직한 또 다른 실시 예에 따른 링 메인 유닛의 소호 장치 중 한 상의 가동접촉자 어셈블리와 회전축의 구성을 보여주는 사시 도이다.

상술한 본 발명의 목적과 이를 달성하는 본 발명의 구성 및 그의 작용효과는 첨부한 도 8 내지 도 15를 참조한 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 링 메인 유닛의 소호 장치의 구성과 작용의 설명에 의해서 좀 더 명확히 이해될 수 있을 것이다.

도 8 내지 도 9를 참조할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 링 메인 유닛의 소호 장치(100)는 하우징(housing)(10), 복수의 전력회로용 고정접촉자 어셈블리(20a, 20b), 복수의 접지용 고정접촉자(30a, 30b), 회전축(80) 및 가동접촉자 어셈블리(90)를 포함하여 구성된다.

하우징(10)은 소호 장치(100)의 구성부품들을 수용하고 지지하는 수단으로서 바람직하게 전기적 절연성을 갖는 인공수지 재를 주조(molding)하여 형성될 수 있고, 도시된 실시 예와 같이 관형(pipe shape)으로 형성될 수 있고 단면이 사각형인 사각기둥 형 등 다양하게 변형 구성될 수 있다.

본 발명에 따른 소호 장치를 구비하는 링 메인 유닛에 있어서 상기 하우징(10)의 외부에는 별도의 외함이 도 1 내지 도 2에 도시된 외함(1)과 같이 마련되며, 상기 하우징(10)과 상기 외함 간에는 절연가스가 충진될 수 있다.

복수의 전력회로용 고정접촉자 어셈블리(20a, 20b)는 하우징(10) 내에 중심을 향해서 돌출하게 고정된다. 복수의 전력회로용 고정접촉자 어셈블리(20a, 20b) 중 상부의 전력회로용 고정접촉자 어셈블리(20a)는 전력회로의 전원 측에 전기적으로 접속될 수 있고, 하부의 전력회로용 고정접촉자 어셈블리(20b)는 전력회로의 부하 측에 전기적으로 접속될 수 있다.

상부의 전력회로용 고정접촉자 어셈블리(20a)와 하부의 전력회로용 고정접촉자 어셈블리(20b)는 동일한 구성으로 형성될 수 있으며, 바람직한 실시 예에 따라서 상부의 전력회로용 고정접촉자 어셈블리(20a)에만 영구자석(도 11의 부호 20a2 참조)이 부설될 수 있다. 상부의 전력회로용 고정접촉자 어셈블리(20a)와 하부의 전력회로용 고정접촉자 어셈블리(20b)는 각각 R상, S상, T상의 교류 3상에 대응하게 3개가 마련될 수 있다.

대표적으로 상부의 전력회로용 고정접촉자 어셈블리(20a)의 상세구성을 사시 도와 단면도로서 보여주는 도 11 내지 도 13을 참조하여 전력회로용 고정접촉자 어셈블리(20a)의 상세구성을 설명한다.

도시된 바와 같이, 상부의 전력회로용 고정접촉자 어셈블리(20a)는 한 쌍의 주회로 고정접점(20a1), 영구자석(20a2), 자석커버(20a3), 절연커버(20a4), 연장 도체(20a5) 및 접속나사(20a6)를 포함하게 구성될 수 있다.

도 11 또는 도 12를 참조할 수 있는 바와 같이, 한 쌍의 주회로 고정접점(20a1)은 사이에 아크 소호용 영구자석(20a2)을 끼워 설치하기 위해서 서로 이격 거리를 두고 설치되는 전기적 도체 블레이드(conductor blade)로 구성된다. 한 쌍의 주회로 고정접점(20a1)은 전력회로의 전원 측에 전기적으로 접속될 수 있다.

영구자석(20a2)은 한 쌍의 원반형 영구자석으로 구성되고 자력(磁力)에 의한 아크 소호를 위해 한 쌍의 주회로 고정접점(20a1)의 사이에 끼워 설치된다. 영구자석(20a2)은 전술한 도 4 및 도 5의 종래기술의 영구자석(7)과 마찬가지로 자력에 의해서 외 측으로 아크를 밀어내게 작용한다.

자석커버(20a3)는 한 쌍으로 구성되며 영구자석(20a2)의 단 부를 양 측에서 지지하게 한 쌍의 주회로 고정접점(20a1)의 단 부에 고정 설치된다. 또한, 양 자석커버(20a3)에는 각각 핀 홀(pin hole)(20a3-1)이 관통형성되고, 해당 핀 홀(20a3-1)을 통해서 미 도시한 핀을 영구자석(20a2)의 상부를 관통하게 삽입하여 영구자석(20a2)의 단 부가 이탈 방지되게 지지될 수 있다.

절연커버(20a4)는 전기적 절연재로 구성되고, 한 쌍의 주회로 고정접점(20a1)의 기저부를 끼워 지지하는 홈 부를 가져 한 쌍의 주회로 고정접점(20a1)의 기저부를 끼워 지지함과 동시에 아크로부터 한 쌍의 주회로 고정접점(20a1)이 설치된 하우징(10)의 부위를 차폐하여 보호한다.

또한 도 11을 참조할 수 있는 바와 같이 절연커버(20a4)의 폭(w2)은 한 쌍의 주회로 고정접점(20a1)의 폭(w1)보다 넓다.

또한 도 11을 참조할 수 있는 바와 같이, 가동접촉자 어셈블리(90)의 폐로 위치 또는 개로 위치 동작시 후술될 퍼퍼(PUFFER) 안내 판 부(90b)의 개구 부를 원활하게 통과할 수 있도록, 절연커버(20a4)는 영구자석(20a2) 측으로 접근할 수 록 절연커버(20a4)의 폭이 좁아지게 비스듬히 깍이게 형성된 절취 부(20a4)를 포함한다.

연장 도체(20a5)는 한 쌍의 주회로 고정접점(20a1)으로부터 하우징(10)의 외부로 연장하게 마련되는 전기적 도체 부로서, 도 8 내지 도 9의 전기적 도체로 형성된 외부 통전 로인 부스 바(bus bar)(50)와 접속나사(20a6)에 의해서 기계적 및 전기적으로 접속된다. 여기서 부스 바(50)는 복수의 분기회로 별 소호 장치(100)에 공통적인 R상, S상, T상의 상 별로 전원 선로를 제공하는 수단으로서 따라서 3개의 부스 바로 구성될 수 있고 상술한 바와 같이 하우징(10)과 상기 외함 사이의 수용공간에 통상 횡방향으로 길게 설치된다.

도 13 또는 도 12를 참조할 수 있는 바와 같이, 접속나사(20a6)는 부스 바(50)와 연장 도체(20a5)를 기계적 및 전기적으로 접속시켜주는 수단으로서, 접속나사(20a6)는 다리부가 부스 바(50)를 관통하여 도 12의 접속나사 구(20a6-1)에 삽입된다.

도 8 내지 도 9를 참조할 수 있는 바와 같이, 복수의 접지용 고정접촉자(30a, 30b)는 하우징(10) 내에 중심을 향해서 돌출하게 고정되는 전기적 도체 블레이드로 구성되고, 전력회로용 고정접촉자 어셈블리(20a, 20b)와 미리 결정된 각도 이격하여 설치된다.

도 8 내지 도 9를 참조할 수 있는 바와 같이, 하우징(10)의 중심에는 3상 공통의 회전축(80)이 회동가능하게 설치된다. 본 발명의 바람직한 측면에 따라서 회전축(80)은 전기적 절연성을 갖는 인공 수지 재를 주조(molding)하여 형성된 축으로 구성된다.

도 15, 도 10 또는 도 14를 참조할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일 양상에 따라서 회전축(80)은 R상, S상, T상의 교류 3상에 대응되게 분리 또는 조립될 수 있는 3개의 회전축 부(80a, 80b, 80c)로 분할구성된다.

또한 3개의 회전축 부(80a, 80b, 80c) 중 대표적으로 중간의 S상 회전축 부(80b)의 구성을 보여주는 도 15를 참조할 수 있는 바와 같이, 3상의 상 별 가동 접촉자 어셈블리가 용이하게 분리 또는 조립될 수 있도록, 각각의 상기 회전 축 부(80a, 80b, 80c)는 양 단 부에 직경 방향으로 돌출 및 요입 형성된 복수의 요철 조립부를 구비한다. 여기서 요철 조립부는 도 15에서 우측 단 부의 제 1 요철 조립부(80b1, 80b2)와 좌측 단 부의 제 2 요철 조립부(80b3, 80b4)를 포함한다.

회전축 부(80a, 80b, 80c)의 조립은 인접한 상의 회전 축 부간에 제 1 요철 조립부(80b1, 80b2)의 외측으로 제 2 요철 조립부(80b3, 80b4)를 맞추어 끼우는 것에 의해 수행될 수 있다. 즉, 제 1 요철 조립부(80b1, 80b2) 중 철 부의 외 측에 제 2 요철 조립부(80b3, 80b4)의 철 부가 위치하고 제 1 요철 조립부(80b1, 80b2) 중 요 부의 외 측에 제 2 요철 조립부(80b3, 80b4)의 요 부가 위치하게 맞추어 조립하는 것이다.

도 8 내지 도 10 또는 도 13 내지 도 15를 참조할 수 있는 바와 같이, 가동접촉자 어셈블리(90)는 복수의 가동접촉자(90a) 및 복수의 퍼퍼 안내 판 부(PUFFER GUIDE PLATE SECTION)를 포함한다.

복수의 가동접촉자(90a)는 회전축(80)으로부터 직경 방향으로 연장하게 형성되며, R상, S상, T상의 교류 3상에 대응하게 마련된다.

더욱 상세히는 도 13을 참조할 수 있는 바와 같이, 상 별 가동접촉자(90a)는 회전축(80)을 관통하여 직경 방향의 양측으로 서로 대칭되게 연장 형성되는 2 쌍씩의 연장 부(90a-2)와, 중간의 공통 몸체 부(90a-3)를 갖는 전기적 도체로 구성된다. 상기 연장 부(90a-2)마다 하나의 가동접점(90a-1)이 설치되며, 회전축(80)으로부터 직경 방향의 각 측 2 쌍의 연장 부(90a-2)와 해당 연장 부(90a-2)에 설치되는 가동접점(90a-1)들은 서로 마주보면서 사이에 전력회로용 고정접촉자 어셈블리(20a, 20b)의 주회로 고정접점(20a1) 또는 접지용 고정접촉자(30a, 30b)를 끼워 접촉할 수 있도록 서로 이격되게 마련된다. 도 13은 한 상의 가동접촉자(90a)만 나타난 종 단면도로서 각 측 2 쌍의 연장 부(90a-2) 및 가동접점(90a-1) 중에서 한 쌍씩만 도시되었다.

또한 가동접촉자(90a)는 도 13을 참조할 수 있는 바와 같이, 회전축(80)의 회전에 따라 전력회로용 고정접촉자 어셈블리(20a, 20b)의 주회로 고정접점(20a1)에 접촉하는 폐로 위치(circuit closing position, 일명 ON 위치)와, 접지용 고정접촉자(30a, 30b)에 접촉하는 접지 위치(earthing position, 일명 ground position)와, 주회로 고정접점(20a1)으로부터도 분리되고 접지용 고정접촉자(30a, 30b)로부터도 분리되는 개로 위치(circuit opening position, 일명 OFF 위치)로 회동가능하다.

도 10, 도 14 또는 도 15를 참조할 수 있는 바와 같이, 가동접촉자 어셈블리(90)는 절연 격벽 부(90e)를 더 포함한다. 여기서, 절연 격벽 부(90e)는 기본적으로 상 별로 마련되는 가동접촉자(90a)의 상 간 절연을 위해 마련된다. 또한 전력회로용 고정접촉자 어셈블리(20a, 20b) 또는 접지용 고정접촉자(30a, 30b)의 통과를 허용하고, 서로 이격되게 마련되는 가동접촉자(90a)를 지지하기 위해서, 절연 격벽 부(90e)는 상 별로 서로 마주보는 한 쌍으로 마련되고 한 쌍이 미리 결정된 제 1 거리(d1)만큼 서로 이격되게 마련된다.

도 10, 도 14 또는 도 15를 참조할 수 있는 바와 같이, 상기 복수의 퍼퍼 안내 판 부는 복수의 제 1 퍼퍼 안내 판 부(90b)와 복수의 제 2 퍼퍼 안내 판 부(90c)를 포함한다.

복수의 제 1 퍼퍼 안내 판 부(90b)와 복수의 제 2 퍼퍼 안내 판 부(90c)는 회전축(80)으로부터 연장하게 형성되며, 아크를 불어서 소호할 수 있게 절연가스(IF)의 유속을 가속시키도록 좁은 개구 폭의 개구 부, 즉 경사 개구부(90b1)와 제 1 직선 개구부(90b2) 또는 제 2 직선 개구부(90c1)를 가진다.

특히, 제 1 퍼퍼 안내 판 부(90b)는, 전력회로용 고정접촉자 어셈블리(20a, 20b)의 한 쌍의 주회로 고정접점(20a1)의 폭(w1)보다 넓은 폭(w2)을 가진 절연커버(20a4)의 통과를 허용하도록, 단 부에서 폭(w3)이 절연커버(20a4)의 폭(w2)보다 넓고 주회로 고정접점(20a1)의 통과를 허용하도록 회전축(80) 측으로 접근할수록 폭이 좁게 형성되는 경사 개구부(90b1)와, 상기 경사 개구부(90b1)로부터 회전축(80) 측으로 직선적으로 연장형성되는 제 1 직선 개구부(90b2)를 포함한다. 여기서, 제 1 직선 개구부(90b2)의 폭(w4)은 주회로 고정접점(20a1)의 폭(w1)보다 넓다.

또한, 복수의 제 2 퍼퍼 안내 판 부(90c)는 절연가스(도 13의 부호 IF)의 유속을 가속하도록 폭(w4)이 상기 절연 격벽 부(90e)의 제 1 거리(d1)보다 좁은 제 2 직선 개구부(90c1)를 갖는다. 여기서, 제 2 직선 개구부(90c1)의 폭(w4)은 전력회로용 고정접촉자 어셈블리(20a, 20b)의 절연커버(20a4)의 폭(w2)보다 좁기 때문에 절연커버(20a4)는 제 2 직선 개구부(90c1)를 통과할 수 없고, 절연가스(도 13의 부호 IF)만 좁은 제 2 직선 개구부(90c1)를 통과하면서 가속된다.

상기 폭의 크기 비교를 식으로 나타내면 다음과 같다.

여기서, w1은 주회로 고정접점(20a1)의 폭, w4는 제 2 퍼퍼 안내 판 부(90c)의 제 2 직선 개구부(90c1)의 폭, w2는 고정접촉자 어셈블리(20a, 20b)중 절연커버(20a4)의 폭, w3는 제 1 퍼퍼 안내 판 부(90b) 중 개구 폭이 가장 넓은 단 부의 폭, d1은 상 별 한 쌍의 절연 격벽 부(90e)간의 이격 거리인 제 1 거리를 나타낸다.

따라서, 가동접촉자 어셈블리(90)의 폐로 위치 동작시, 복수의 제 1 퍼퍼 안내 판 부(90b)만 전력회로용 고정접촉자 어셈블리(20a, 20b)의 진입을 허용할 수 있다. 즉, 도 8에 도시된 개로 위치(OFF 위치)에서, 회전축(80)이 시계방향을 회전하면, 제 1 퍼퍼 안내 판 부(90b)의 경사 개구부(90b1) 및 제 1 직선 개구부(90b2)로 전력회로용 고정접촉자 어셈블리(20a, 20b)가 진입하므로, 진입이 허용될 수 있는 것이다. 도 8에서 점선 화살표의 방향은 가동접촉자 어셈블리(90)의 개로 위치(OFF 위치) 동작시 회전방향을 나타낸다.

접지용 고정접촉자(30a, 30b)의 폭은 도시되지 않았지만 바람직한 실시 예에 따라서 주회로 고정접점(20a1)의 폭(w1)과 같은 폭을 갖게 구성될 수 있다. 따라서, 도 7에 있어서 회전축(80)이 반 시계방향으로 회전함에 의해서, 접지용 고정접촉자(30a, 30b)는 제 2 퍼퍼 안내 판 부(90c)의 제 2 직선 개구부(90c1)를 통과하여 가동접점(도 13의 부호 90a-1 참조)에 접촉하는 접지위치가 될 수 있고, 접지위치로부터 회전축(80)이 시계방향으로 회전함에 의해서, 접지용 고정접촉자(30a, 30b)로부터 가동접점(도 13의 부호 90a-1 참조)이 분리되는 도 8에 도시된 바와 같은 개로 위치가 될 수 있다.

도 15를 참조할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일 면에 따라서 한 쌍의 제 1 퍼퍼 안내 판 부(90b)는, 각각의 제 1 퍼퍼 안내 판 부(90b)의 개구 모서리로부터 직각으로 절곡 연장하게 형성되어 상기 절연가스의 유입속도 또는 유출속도를 가속하는 노즐 부(NOZZLE SECTION)(90d)를 더 포함할 수 있다.

도 8 또는 도 15에 도시된 실시 예에 따라서 가동접촉자 어셈블리(90)의 상부의 일 측에는 제 1 퍼퍼 안내 판 부(90b)가 설치되고 상부의 타 측에는 제 2 퍼퍼 안내 판 부(90c)가 설치되며, 가동접촉자 어셈블리(90)의 하부의 일 측에는 제 2 퍼퍼 안내 판 부(90c)가 설치되고 하부의 타 측에는 제 1 퍼퍼 안내 판 부(90b)가 설치될 수 있다. 이와 같이 가동접촉자 어셈블리(90)의 상부와 하부의 일 측과 타 측에 제 1 퍼퍼 안내 판 부(90b)와 제 2 퍼퍼 안내 판 부(90c)를 번갈아 설치하는 구성의 목적은 전력회로용 고정접촉자 어셈블리(20a, 20b)의 진입 및 진출이 발생하는 일 측에만 전력회로용 고정접촉자 어셈블리(20a, 20b)중 절연커버(20a4)의 폭(w2) 보다 넓은 경사 개구부(90b1)의 개구 폭(w3)을 가진 제 1 퍼퍼 안내 판 부(90b)가 필요하기 때문이다.

그러나 가동접촉자 어셈블리(90)의 구성을 보다 간단하게 하는 측면에서 도 14에 도시된 실시 예와 같이 가동접촉자 어셈블리(90)의 상부와 하부의 일 측과 타 측의 퍼퍼 안내 판 부를 모두 제 1 퍼퍼 안내 판 부(90b)로 구성할 수 있다.

본 발명의 바람직한 일 면에 따라서 가동접촉자(90a), 제 1 퍼퍼 안내 판 부(90b), 제 2 퍼퍼 안내 판 부(90c), 노즐 부(90d) 및 절연 격벽 부(90e)를 포함하는 가동접촉자 어셈블리(90)와, 회전축 부(80a, 80b, 80c)는 도 15에 도시된 바와 같이 상 별로 하나의 조립체로 구성될 수 있으며, 주조(molding)에 의해서 일체로 형성될 수 있다.

상 별 가동접촉자 어셈블리(90)와 회전축(80)의 조립체 구성에 따라서 링 메인 유닛의 소호 장치를 제조할 때 제조 생산성이 향상될 수 있고, 제조 중 또는 사용처에 설치 후 불량이나 고장이 발견되는 경우에도 해당 조립체의 교체로 불량 대응과 유지보수가 간편해질 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

한편 상술한 바와 같이 구성되는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 링 메인 유닛의 소호 장치의 동작을 도 8 내지 도 15를 참조하고 도 13을 주로 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저 발명의 바람직한 실시 예에 따른 링 메인 유닛의 소호 장치에 있어서 도 8에 도시된 바와 같은 개로 위치(OFF 위치)로부터 도 9에 도시된 바와 같은 폐로 위치(ON 위치)로의 동작을 설명한다.

미 도시의 전동기 또는 수동 구동 원에 의해서 회전 축(80)이 시계방향으로 회동하면, 가동 접촉자 어셈블리(90)가 회전축(80)의 구동에 의해서 전력회로용 고정접촉자 어셈블리(20a, 20b)에 접촉한 위치가 된다. 즉, 전력회로용 고정접촉자 어셈블리(20a, 20b)의 주회로 고정접점(20a1)이 가동 접촉자 어셈블리(90)의 서로 마주보면서 이격되게 설치되는 두 쌍의 가동접점(90a-1) 사이에 끼워져 접촉한 위치가 된다.

따라서 전력회로용 고정접촉자 어셈블리(20a, 20b)에 부스 바(50) 및 미 도시의 상 별 인입 모선을 통해 전기적으로 접속되는 전원 측 지중선로는 가동접점(90a-1), 전력회로용 고정접촉자 어셈블리(20a, 20b), 부스 바(50) 및 미 도시의 상 별 인출 모선을 통해 전기적으로 접속되는 분기회로의 부하 측 선로에 전기적으로 접속되고, 지중선로로부터 분기회로로 전력이 공급될 수 있게 된다.

다음, 발명의 바람직한 실시 예에 따른 링 메인 유닛의 소호 장치에 있어서 도 9에 도시된 바와 같은 폐로 위치(ON 위치)로부터 도 13에 도시된 도중 위치를 거쳐 도 8에 도시된 바와 같은 개로 위치(OFF 위치)로의 동작을 설명한다.

미 도시의 차단 스프링 또는 영구자석 액추에이터(magnetic actuator)와 같은 구동원으로부터의 동력에 의해서 회전 축(80)이 반 시계방향으로 회동하면, 가동 접점(90)이 회전축(80)의 구동에 의해서 전력회로용 고정접촉자 어셈블리(20a, 20b)로부터 분리된 위치가 된다. 즉, 전력회로용 고정접촉자 어셈블리(20a, 20b)의 주회로 고정접점(20a1)로부터 가동 접촉자 어셈블리(90)의 서로 마주보면서 이격되게 설치되는 두 쌍의 가동접점(90a-1)이 분리된 위치가 된다.

이때 개로 위치 동작시 주회로 고정접점(20a1)과 가동 접점(90a-1) 사이에는 아크가 발생하며 전력회로용 고정접촉자 어셈블리(20a, 20b)의 영구자석(20a2)이 발생하는 전자기 력이 주회로 고정접점(20a1)과 가동 접점(90a-1) 사이의 아크를 밀어내게 작용한다. 또한 본 발명에 바람직한 일 면에 따라서 복수의 제 1 퍼퍼 안내 판 부(90b)와 복수의 제 2 퍼퍼 안내 판 부(90c)의 좁은 개구 폭의 개구 부, 즉 경사 개구부(90b1)와 제 1 직선 개구부(90b2) 또는 제 2 직선 개구부(90c1)에 의해서 해당 개구부들로 유입되는 절연가스(IF)의 유속을 가속시킬 수 있으므로 도 13을 참조할 수 있는 바와 같이 가속된 빠른 속도의 유출 절연가스(IF)에 의해서 아크를 불어서 소호한다. 따라서 전력회로용 고정접촉자 어셈블리(20a, 20b)의 영구자석(20a2)에 의한 전자기력으로 아크를 밀어내는 것외에 추가적으로 복수의 제 1 퍼퍼 안내 판 부(90b)와 복수의 제 2 퍼퍼 안내 판 부(90c)의 좁은 개구부를 통한 유속 가속에 의해 절연가스를 불어서 소호하므로, 아크의 소호 성능이 종래기술 대비 대폭 향상될 수 있다.

따라서 가동접점(90a-1)와 전력회로용 고정접촉자 어셈블리(20a, 20b)의 분리에 따라, 전력회로용 고정접촉자 어셈블리(20a, 20b)에 부스 바(50) 및 미 도시의 상 별 인입 모선을 통해 전기적으로 접속되는 전원 측 지중선로는, 부스 바(50) 및 미 도시의 상 별 인출 모선을 통해 전기적으로 접속되는 분기회로의 부하 측 선로로부터 전기적으로 분리되고, 지중선로로부터 분기회로로 전력 공급이 차단된다.

다음, 발명의 바람직한 실시 예에 따른 링 메인 유닛의 소호 장치에 있어서 도 9에 도시된 바와 같은 폐로 위치(ON 위치)로부터 도시되지 않은 접지 위치로의 동작을 설명한다.

미 도시의 전동기 또는 수동 구동 원에 의해서 회전 축(80)이 반 시계방향으로 회동하면, 가동 접촉자 어셈블리(90)가 회전축(80)의 구동에 의해서 접지용 고정접촉자(30a, 30b)에 접촉한 위치가 된다. 즉, 접지용 고정접촉자(30a, 30b)가 가동 접촉자 어셈블리(90)의 서로 마주보면서 이격되게 설치되는 두 쌍의 가동접점(90a-1) 사이에 끼워져 접촉한 위치가 된다.

따라서 부스 바(50) 및 부하 측은 접지된다.

1: 외함 2: 제 1 고정 접점
3: 제 2 고정 접점 4: 제 1 부스 바
5: 제 2 부스 바 6a: 상부 애자
6b: 하부 애자 7: 영구자석
8: 회전 축 9: 가동 접점
10: 하우징 10a: 제 1 부싱
10b: 제 2 부싱 11: 절연가스
12: 지지 프레임 13: 절연 격벽
14: 커버 15: 아크
15a: 아크 증기 16: 자계
20a, 20b: 전력회로용 고정접촉자 어셈블리
20a1: 주회로 고정접점 20a2: 영구자석
20a3: 자석커버 20a4: 절연커버
20a5: 연장 도체 20a6: 접속나사
30a, 30b: 접지용 고정접촉자
50: 부스 바 80: 회전축
90: 가동접촉자 어셈블리 90a: 가동접촉자
90b: 제 1 퍼퍼 안내 판 부 90c: 제 2 퍼퍼 안내 판 부
100: 소호 장치

Claims

링 메인 유닛(RING MAIN UNIT)의 소호 장치에 있어서,
절연가스가 봉입된 하우징(HOUSING);
상기 하우징 내에 중심을 향해서 돌출하게 고정되고, 한 쌍의 주회로 고정접점 사이에 자력(磁力)에 의한 아크 소호를 위해 영구자석을 끼워 형성되는 복수의 전력회로용 고정접촉자 어셈블리;
상기 하우징 내에 중심을 향해서 돌출하게 고정되고 상기 전력회로용 고정접촉자 어셈블리와 미리 결정된 각도 이격하여 설치되는 복수의 접지용 고정접촉자;
상기 하우징의 중심에 회동가능하게 설치되는 3상 공통의 회전축; 및
상기 회전축으로부터 연장하게 형성되며, 아크를 불어서 소호할 수 있게 상기 절연가스의 유속을 가속시키도록 좁은 개구 폭의 개구 부를 가진 복수의 퍼퍼 안내 판 부(PUFFER GUIDE PLATE SECTION)를 가지며, 상기 회전축의 회전에 따라 상기 전력회로용 고정접촉자 어셈블리의 주회로 고정접점에 접촉하는 폐로 위치와 상기 접지용 고정접촉자에 접촉하는 접지 위치와 상기 주회로 고정접점으로부터도 분리되고 상기 접지용 고정접촉자로부터도 분리되는 개로 위치로 회동가능한 가동접촉자 어셈블리;를 포함하는 링 메인 유닛의 소호 장치.
제1항에 있어서,
상기 가동접촉자 어셈블리는,
상기 회전축으로부터 직경 방향으로 연장하게 마련되며, 각각 상기 주회로 고정접점 또는 상기 접지용 고정접촉자를 사이에 끼워 접촉하도록 마주보게 이격하여 설치되는 복수의 가동접점을 갖고 상기 3상에 대응하게 마련되는 가동접촉자를 포함하는 것을 특징으로 하는 링 메인 유닛의 소호 장치.
제1항에 있어서,
상기 전력회로용 고정접촉자 어셈블리 또는 상기 접지용 고정접촉자의 통과를 허용하면서 가동접촉자를 전기적으로 절연되게 지지하기 위해, 상기 가동접촉자 어셈블리는, 상 별로 서로 마주보는 한 쌍으로 마련되고 한 쌍이 미리 결정된 제 1 거리만큼 서로 이격되게 마련되는 절연 격벽 부를 더 포함하고,
가동접촉자 어셈블리의 폐로 위치 동작시 상기 전력회로용 고정접촉자 어셈블리의 진입을 허용하는 상기 퍼퍼 안내 판 부는,
절연가스의 유속을 가속하도록 폭이 상기 절연 격벽 부의 제 1 거리보다 좁은 개구 부를 갖는 것을 특징으로 하는 링 메인 유닛의 소호 장치.
제1항에 있어서,
상기 전력회로용 고정접촉자 어셈블리는 각각,
상기 주회로 고정접점의 폭보다 넓은 폭을 가지며 전기적 절연재로 구성되는 절연커버를 포함하고,
가동접촉자 어셈블리의 폐로 위치 동작시 상기 전력회로용 고정접촉자 어셈블리의 진입을 허용하는 상기 퍼퍼 안내 판 부는,
상기 절연커버의 통과를 허용하도록 단 부에서 폭이 넓고 상기 주회로 고정접점의 통과를 허용하도록 상기 회전축 측으로 접근할수록 폭이 좁게 형성되는 개구 부를 갖는 것을 특징으로 하는 링 메인 유닛의 소호 장치.
제4항에 있어서,
상기 가동접촉자 어셈블리의 폐로 위치 또는 개로 위치 동작시 상기 퍼퍼 안내 판 부의 개구 부를 원활하게 통과할 수 있도록, 상기 절연커버는 상기 영구자석 측으로 접근할 수 록 폭이 좁아지게 비스듬히 깍이게 형성된 절취 부를 포함하는 것을 특징으로 하는 링 메인 유닛의 소호 장치.
제1항에 있어서,
상기 퍼퍼 안내 판 부는,
각각의 퍼퍼 안내 판 부의 개구 모서리로부터 직각으로 절곡 연장하게 형성되어 상기 절연가스의 유입속도 또는 유출속도를 가속하는 노즐 부(NOZZLE SECTION)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 링 메인 유닛의 소호 장치.
제1항에 있어서,
상기 회전축은 3상에 대응되게 분리 또는 조립될 수 있는 3개의 회전축 부로 분할구성된 것을 특징으로 하는 링 메인 유닛의 소호 장치.
제7항에 있어서,
3상의 상 별 가동접촉자 어셈블리가 용이하게 분리 또는 조립될 수 있도록, 각각의 상기 회전 축 부는 양 단 부에 직경 방향으로 돌출 및 요입 형성된 복수의 요철 조립부를 구비하는 것을 특징으로 하는 링 메인 유닛의 소호 장치.
제7항에 있어서,
3상의 상 별로 상기 가동접촉자 어셈블리와 상기 회전축 부는 하나의 조립체로 구성되는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 링 메인 유닛의 소호 장치.