KR101479192B1 - 고 전압 회로 차단기를 위한 투입 저항 - Google Patents

고 전압 회로 차단기를 위한 투입 저항 Download PDF

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Abstract

고-전압 회로 차단기를 위한 투입 저항 구성은 매우 많은 수의 저항 요소들(70)과 매우 많은 수의 냉각 요소들(60)을 가지며, 냉각 요소들(60)은 서로 전기적 직렬로 배열되며 서로 전기적 직렬로 연결된다. 저항 요소들(70)은, 전기적 냉각 요소들(60)을 서로에 연결시키며, 각 경우에서, 직렬로 배열되는 두 개의 냉각 요소들(60) 사이에 배열된다.
Figure R1020080088760
없음

Description

고 전압 회로 차단기를 위한 투입 저항{CLOSING RESISTOR FOR HIGH-VOLTAGE CIRCUIT BREAKERS}
본 발명은 청구 제 1항의 전제부에서 청구된 투입 저항 배열에 관련한 것이며 청구 제 7항에 청구된 이러한 투입 저항 구성을 구비한 고-전압 회로 차단기에 관련한 것이다.
투입 저항 구성을 구비한 고-전압 회로 차단기는 WO 93/02461로부터 알려진다. 알려진 고-전압 회로 차단기는 , 접지 전위차에 있는, 절연 개스로 채워진 관형 하우징을 가진다. 고-전압 부싱이 고-전압 회로 차단기의 양쪽 단부 지역들에서 하우징 상에 배열된다. 단속기(interrupter) 유닛과 투입 저항 배열은 하우징 내에서 두 개의 고-전압 부싱들 사이에서, 세로 축의 방향으로, 서로 직렬로 배열되고 연결된다. 일단 고-전압 회로 차단기가 차단되면, 투입 저항 구성의 투입 저항들을 회로로부터 절연시키기 위해서, 투입 저항 배열은 투입 저항들과 병렬로 인도되며(routed) 단속기 유닛의 차단과 함께 또는 그 직후 차단되는 전류 경로를 가진다.
알려진 투입 저항 구성은, 서로 직렬로 연결되며 서로에 평행하게 이어지는 두 개의 절연 바들(bars) 상에 배열된 많은 수의 저항 요소들을 가진다. 저항 요소들 사이의 전기적 연결은 전극들을 통해 만들어지며, 전극들은 실질적으로 두 개의 절연 바들 상의 인접한 저항 요소들을 서로 연결시킨다. 이는 전류 경로가 저항 배열을 통해 우회하는 식으로 인도되며 따라서 서로 기계적으로 평행하게 배열되고 서로에 인접한 저항 요소들은 전기적 직렬로 서로에 연결된다.
이 배열의 한 단점은, 이 투입 저항 배열의 매우 소형의 디자인 때문에, 저항 요소들로부터의 손실된 열들이 불완전하게(poorly) 소산될 수 있다는 점이라는 것임이 보여졌다. 이는 알려진 회로 차단기가, 최초 차단 작동과 뒤이은 열림 작동 후의 특정 시간 스팬 (time span)동안, 시간 스팬 내에 두 번째로 차단 될 수 없다는 문제점을 야기하며, 이는 다른 식으로 이것이 투입 저항 배열의 과열을 야기할 수 있다는 것이기 때문이다. 이 문제점은 방정식 P = U2/R (U: 전압; R: 저항)이 전기 전류의 전력 P에 대해서 적용되기 때문에 시스템이 더 높은 본선(mains) 전압으로 넘어가 변하게 되는 경우 더욱 악화된다.
추가적 전기 저항 배열은 FR 940 438로부터 알려진다. 이 알려진 저항 배열은 지지튜브 상에 변할 수 있는 수의 저항 요소들을 가진다. 저항 요소들의 냉각을 증가시키기 위해, 금속 플레이트들이 저항 요소들 사이에 배열된다. 유사한 저항 배열이 또한 US 2 870 307로부터 알려진다.
EP 0 041 470으로부터, 고-전압 설비들을 위한 추가의, 스택된 저항 배열이 알려진다.
본 발명의 목적은 종래 기술과 비교하여 향상된 투입 저항 배열과 종래 기술의 단점들을 가지지 않는 그러한 투입 저항 배열을 구비한 회로 차단기를 제공하는 것이다. 특히, 의도는 전원 시스템의 상대적으로 높은 전압들에서 조차 다수의 스위칭을 허용하는 투입 저항 또는 고-전압 회로 차단기를 제공하는 것이다.
이 목적은 청구 제 1항에서 청구되는 투입 저항 배열과 청구 제 7항에서 청구되는 고-전압 회로 차단기에 의해서 성취된다.
본 발명에 따라서, 투입 저항 배열은 많은 수의 냉각 요소들을 가지며, 이들은 투입 저항 배열의 저항 요소들로부터 열을 소산시킨다. 이는 고-전압 회로 차단기의 차단 작동에 의해서 가열된 저항 요소들이 효과적으로 냉각되며 따라서 추가 차단 작동동안 과열되지 않는 다는 것을 의미한다. 다수의 저항 요소들이 두 개의 냉각 요소들 사이에서 서로에 병렬로 배열되며 냉각 요소들을 통해 서로에 전기적으로 병렬로 연결된다. 결과로서, 투입 저항 배열의 특히 소형의 디자인이 실현될 수 있다. 냉각 요소는 일차적으로 인접하는 저항 요소들을 냉각하기 위해 이차적으로 서로 병렬로 배열되는 저항 요소들을 전기적으로 연결시키기 위해 사용된다.
청구 제 2항에서 청구되는 바람직한 실시모드에 따라서, 냉각 요소들은 평평 하며, 접촉 지역을 넘어서 돌출하고, 접촉 지역 내에서 저항 요소들은 열적으로 냉각 요소들에 이 저항 요소를 넘어서 연결된다. 접촉 지역은 열이 저항 요소로부터 멀리 냉각 요소 상으로 흘러갈 수 있는 것을 보장한다. 냉각 요소의 평평한 디자인은 냉각 요소의 전체 부피와 비교하여 넓은 표면 영역이 존재하여, 이 결과로 열이 냉각 요소를 통해 저항 요소로부터 효과적으로 방출될 수 있다는 것을 의미한다.
제 3 항에서 청구되는 바람직한 실시모드에 따라서, 냉각 요소는 외부 마진 지역내에서 평면형인 실질적으로 둥근(round) 형상을 가지며, 마진 지역은 중앙 지역의 평면 밖으로 휘어진다. 이는 차단 저항 배열에 의해서 야기된 전기장이 가능한한 균일하며, 이 결과로서 본 발명에 따른 투입 저항 배열을 가진 소형의 회로 차단기가 실현될 수 있게 된다. 게다가, 두 개의 냉각 요소들 사이에 배열되는 저항 요소들은 차폐된다.
제 5항에서 청구되는 바람직한 실시모드에 따라서, 투입 저항 배열은 액티브 그룹을 가진다. 서로에 평행하게 배열되고 각 경우 지지 플레이트들에 의해서 양 측면 상에서 이들 두 개의 단부들에서 지지되는 액티브 그룹의 로드(rods)들을 사용하여, 냉각 요소들과 저항 요소들은 기계적으로 서로 연결된다. 다수의 저항 요소들의 평행한 배열의 결과로서, 전류의 파워가 다수의 저항 요소들 사이에 배분된다.
청구 제 9항에서 청구되는 바람직한 실시모드에 따라서, 단속기 유닛과 투입 저항 배열이 각 경우에 전용 하우징 부분 내에 배열된다. 결과로서, 제 1 하우징 부분의 형태가 단속기 유닛의 형태와 매치될 수 있으며 제 2 하우징 부분의 형태가 투입 저항 배열의 형태와 매치될 수 있기 때문에 특히 소형의 디자인이 얻어진다.
추가 바람직한 실시모드들은 추가 종속 청구항들에서 지정된다.
본 발명의 주제물(subject matter)은 바람직한 실시모드에 참조하여 아래에 보다 자세하게 설명될 것이다. 도면에서, 각 예시는 개략적이다.
도면에 사용된 참조 기호와 이들에 표시사항은 요약의 방식으로 참조 기호들의 리스트에 나열된다. 원칙적으로, 동일하거나 기능적으로 동일한 부분들은 동일하거나 유사한 참조 기호들이 도면에서 주어진다. 본 발명의 이해에 핵심적이지 않은 일부 부분들은 도시되지 않는다. 기술된 예시 실시모드들은, 예시로서, 본 발명의 주제물을 표시하며 제한적 효과를 가지지 않는다.
도 1은 개스-절연 스위치기어 조립체를 위한 금속으로 감싸진(metal-encapsulated) 고-전압 회로 차단기(10)를 도시한다. 고 전압 회로 차단기의 회로 도면은 도 2에 도시된다. 개스-절연 스위치기어 조립체들에서, 예를 들어, 절연 개스로서 황 헥사(hexa)-플루오르화물(SF6)이 사용된다. 이 개스 대신에, 우수한 절연 성질을 가진 다른 개스가 또한 사용될 수 있다. 이러한 고-전압 회로 차단기는 400 kV(킬로볼트) 위의, 특히 800 kV 위의 본선(mains) 시스템에서 전류를 스위칭하기 위해 사용된다.
본 발명에 따른 고-전압 회로 차단기(10)는 또한, 개스-절연 스위치기어 조립체에서 대신에, 하이브리드(hybrid) 스위치기어 조립체에서 사용될 수 있으며, 여기서 개스-절연 스위치기어 조립체 구성 기술의 요소들이 공기-절연 스위치기어 조립체 구성 기술의 요소들과 결합하게 된다.
고-전압 회로 차단기(10)는, 단속기 유닛(14)이 배열되는, 제 1 하우징 부분(12)과, 투입 저항 배열(18)이 배열되는, 제 2 하우징 부분을, 제 1 하우징 부분(12)과 병렬로, 가진다. 제 1 하우징 부분(12)과 제 2 하우징 부분(16)은 금속, 특히 알루미늄 또는 스틸로부터 제조되며, 개스-절연 스위치기어 조립체의 작동 동안 접지 전위에 있게 된다. 하나의 단속기 유닛(14) 대신에, 다수의, 예를 들어, 4개의, 서로 직렬로 연결되는, 단속기 유닛들이 사용되는 것이 또한 가능하다.
제 1 하우징 부분(12)과 제 2 하우징 부분(16)은 각기 양쪽 단부에서 연결 단부 지역들(20, 21, 22, 23)이 제공되며, 이는 제 1 하우징 부분(12)을 제 2 하우징 부분(16)에 연결하는 것을 가능하게 해준다. 이 목적을 위해, 연결 단부 지역들(20, 21, 22, 23) 각각은 플랜지들이 구비된 측면 연결 소재들(24, 25, 26, 27)을 가진다. 제 1 하우징 부분(12) 및 제 2 하우징 부분(16)은 연결 단부 지역들(20, 21, 22, 23) 사이에서 실질적으로 관형이다. 단속기 유닛(14)은 제 1 하우징 부분(12)의 실질적으로 관형 섹션 내에 배열되며, 이 단속기 유닛(14)을 관형 섹션에 의해서 정의된 제 1 하우징 축(A1)을 실질적으로 따라서 배열된다. 투입 저항 배열(18)은 제 2 하우징 부분(16)의 실질적으로 관형 섹션 내에 배열되며, 이 투입 저항 배열(18)은 관형 섹션에 의해서 정의된 제 2 하우징 축(A2)을 실질적 으로 따라서 배열된다. 제 2 하우징 부분(16)은, 연결 단부 지역들(22, 23)을 형성하는, 두 개의 연결 요소들(22', 23')에 의해서 그리고 두 개의 연결 요소들 사이에 놓이는 관형 몸체(28)에 의해서 형성된다.
알려진 드라이브 유닛(30)은 제 1 하우징 부분(12)의 하나의 연결 단부 지역(20)에 연결되며 투입 저항 배열(18)을 차단하고 열기 위한 단속기 유닛(14)과 스위치(32)를 구동하는데 사용된다. 스위치(32)는 드라이브 유닛(30)에 더 가까운 제 2 하우징 부분(16)의 그 연결 단부 지역(22) 내에 배열된다. 드라이브 유닛(30)과 단속기 유닛(14) 사이의 기계적 연결은 절연 물질로 만들어진 드라이브 로드(34)를 통해 만들어지며, 이 드라이브 로드(34)는 제 1 하우징 축(A1)의 방향으로 연장한다. 드라이브 유닛(30)과 스위치(32) 사이의 기계적 연결은 알려진 메커니즘(도시되지 않음)을 통해 만들어진다.
제 1 하우징 부분(12)의 두 개의 연결 단부 지역들(20, 21)은 각각 아웃고잉(outgoing) 연결(36)를 가지며, 이를 사용하여 고-전압 회로 차단기(10)이 개스-절연 스위치기어 조립체의 추가 요소들에 연결될 수 있다. 아웃고잉 연결 소재(36)는, 연결 소재들(24, 25)에 반대하여, 제 1 하우징 축(A1)에 대해 측면으로 배열된다.
고-전압 회로 차단기(10)를 추가 개스-절연 스위치기어 조립체의 추가 요소에 전기적으로 연결하기 위하여, 알려진 절연 요소들(도시되지 않음)을 사용하여 제 1 하우징 부분(12)로부터 멀리 이격되어 고정되는, 컨덕터(40)는 드라이브-면 연결 단부 지역(20)의 아웃고잉 연결 소재(36)를 통해 연장한다. 컨덕터(40)는 아 웃고잉 연결 소재(36)의 개구부로부터 스위치(32)로 연장한다. 컨덕터(40)는 스위치(32)의 이동 가능한 스위칭 접촉부(46)와 단속기 유닛(14)에 전기적으로 연결된다.
스위치(32)를 차단하기 위해 이동 가능한 스위칭 접촉부(46)와 함께 상호 작용하는 스위치(32)의 고정된 스위칭 접촉부(48)는 제 2 하우징 부분(16)의 드라이브-면 연결 요소(22') 내에 배열된다. 컨덕터(41)는 고정된 스위칭 접촉부(48)로부터 제 2 하우징 부분(16)의 드라이브-면 연결 요소(22')를 통해 연장하며 고정된 접촉부(48)를 투입 저항 배열(18)의 제 1 연결 접촉부(50)에 연결한다.
투입 저항 배열(18)의 제 2 터미널 접촉부(52)는 추가 컨덕터(42)를 통해 컨덕터(43)에 연결되며, 추가 컨덕터는 제 2 하우징 부분(16)의 연결 요소(23')을 통해 연장하며, 컨덕터(43)는 드라이브(30)으로부터 멀리 향하는 제 1 하우징 부분(12)의 그 연결 단부 지역(21)의 연결 소재(25)로부터 상기 연결 단부 지역(21)의 아웃고잉 연결 소재(36)로 연장한다. 단속기 유닛(14)은 같은 식으로 이 컨덕터(43)에 연결된다. 컨덕터들(40, 41, 42, 43)은 알려진, 디스크-형태 또는 원뿔형의 절연체들을 사용하여 이들이 컨덕터(40, 41, 42, 43)에 대해 방사형 방향으로 제 1 또는 제 2 하우징 부분(12, 16)으로부터 가능한 한 균일하게 멀리 이격되는 식으로 제 1 또는 제 2 하우징 부분(12, 16) 내에 고정된다.
도 1에 도시된 제 1 하우징 부분(12)에서의 단속기 유닛(14)의 배열과 제 2 하우징 부분(16)에서의 투입 저항 배열(18)의 대안으로서, 단속기 유닛과 투입 저항 배열이 또한 공통 하우징 부분, 예를 들어 위에 기술된 제 1 하우징 부분에 배열될 수 있으며, 이 경우 제 2 하우징 부분은 더 이상 요구되지 않는다. 컨덕터들의 라우팅(routing)은 이 배열과 매치 되어야만 한다.
본 예시 실시모드의 도 1 그리고 도 3에 도시된 차단 저항 배열(18)은 3개의 액티브 그룹들(56)을 포함하며, 3개의 액티브 그룹들은 제 2 하우징 축(A2)을 따라서 서로에 직렬로 배열된다. 투입 저항 배열(18)의 디자인에 의존하여, 다른 수의 액티브 그룹들이 또한 선택될 수 있으며, 특히 단일 액티브 그룹 또한 선택될 수 있다. 투입 저항 배열(18)의 중앙 축(A)은 제 2 하우징 축(A2)과 일치한다. 3개의 액티브 그룹들(56)은 중앙 축(A)을 따라서 연장하는 절연 물질로 만들어진 지지 튜브(58) 상에 위치되며, 이에 의해서 적소에 고정되고 지지된다. 각 경우에서 두 개의 터미널 접촉부들(50, 52)의 하나가 지지 튜브(58)의 두 개의 단부 지역들에 배열된다. 터미널 접촉부들(50, 52)은 컨덕터(41) 또는 컨덕터(42)에 고정적으로 연결되며, 투입 저항 배열(18)이 컨덕터들(41, 42)에 의해서 지지되는 결과를 가져온다. 터미널 접촉부들(50, 52)은, 예를 들어, 알루미늄과 같은 고도의 전도성 물질로 제조된다. 이들의 터미널 접촉부들(50, 52)로서의 기능에 더하여, 이들은 또한 제 2 하우징 축(A2) 또는 중앙 축(A)의 방향으로 투입 저항 배열(18)의 쉴딩(shielding)을 위해 사용될 수도 있다.
도 1 그리고 도 3에 도시된 액티브 그룹들(56)의 각각은 서로에 직렬로 배열되는 많은 수의 냉각 요소들(60)을 가진다. 특히 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 각 냉각 요소(60)는 중앙 지역에서 평면형인 둥근 형태를 가지며, 냉각 요소(60)의 외부 마진(marginal) 지역(62)은 냉각 요소(60)가 단면에서 C의 형태인 식으로 평면 밖 뒤로 꺾여진다(도 5 참조). 중앙에서, 각 냉각 요소(60)는 통로 구멍(64)을 가지며, 이를 통해 지지 튜브(58)가 통과된다. 통로 구멍(64)의 직경은 지지 튜브(58)의 직경보다 더 크게 선택되며, 냉각 요소들(60)이 지지 튜브(58)로부터 떨어져 이격되거나 적어도 충분히 커다란 크기의 틈을 가지며 지지 튜브(58)를 따라서 위치될 수 있는 결과를 가져온다. 지지 튜브(58)는 각 냉각 요소(60)의 평면에 대해 직각으로 연장한다.
냉각 요소(60)는 금속, 특히 알루미늄으로 만들어지며, 플레이트 형태를 가진다. 냉각 요소(60)의 벽 두께는, 예를 들어, 5mm 보다 적고, 바람직하게 3mm 또는 1mm보다 적다. 냉각 요소(60)의 직경은, 예를 들어, 30cm 그리고 150cm 사이이며 바람직하게 80cm 와 120cm 사이 이다. 특히, 냉각 요소(60)의 평평한 연장은 보통 수백에서 수천배(2 to 3 order of magnitude)로 냉각 요소(60)의 벽 두께 보다 더 크다.
게다가, 각 냉각 요소(60)는 5개의 설치 구멍들(66)을 가지며, 이들은 한 원(도시되지 않음) 상에 서로로부터 동일한 거리들 만큼에 배열된다. 이 원의 중심점은 통로 구멍(64)의 중심점과 일치한다. 원의 반지름은 원이 통로 구멍(64)과 마진(marginal) 지역(62) 사이에 실질적으로 중심에 위치되는 식으로 선택된다.
각 액티브 그룹(56)의 냉각 요소들(60)은 각 냉각 요소(60)의 5개의 설치 구멍들(66)과 통로 구멍(64)이 각 경우에서 중심 축(A)의 방향으로 일치하는 식으로 서로에 대해서 정렬된다. 각 경우에서, 절연 물질로 제조되는, 하나의 로드(68)는 서로 정렬된 설치 구멍들(66)을 통해 지난다.
각 경우에서 5개의 저항 요소들(70)은 각 액티브 그룹(56)의 두 개의 냉각 요소들(60) 사이에 배열되며, 이 냉각 요소들(60)은 중심 축(A)의 방향에서 인접한다. 5개의 저항 요소들(70)은 각각 5개의 로드들(68)의 하나에 의해서 고정된다.
액티브 그룹(56)을 지지 튜브(58) 상에 고정시키기 위해서, 각 액티브 그룹(56)은 두 개의 둥근 지지 플레이트들(72, 72')를 가지며, 플레이트들은 지지 튜브(58)에 의해서 지지되며, 그 부분에 대하여 그들 자신은 각 액티브 그룹(56)의 로드들(68)을 지지한다. 로드들(68)은 냉각 요소들(60)과 저항 요소들(70)을 지지한다. 두 개의 지지 플레이트들(72, 72')은 각각 그 중심에 구멍을 가지며, 이 구멍을 통해 지지 튜브(58)가 지나가며 지지 플레이트(72, 72')는 지지 튜브(58) 상에 고정적으로 고정된다. 더 나아가, 각 지지 플레이트(72, 72')는, 냉각 요소들(60)과 비슷하게, 5개의 설치 구멍들(66)을 가지며, 이를 통해 각 경우에서 로드들(68)의 하나가 통과하며 원주 방향 뿐만 아니라 방사(radial) 방향으로 고정된다. 중앙 축(A)의 방향으로, 로드(68)는 지지 플레이트(72')를 통해 이동 가능하게 지나간다. 위에 기술된 저항 요소(70)와 냉각 요소들(60)은 각 액티브 그룹(22)의 두 개의 지지 플레이트들(72, 72') 사이로 배열된다.
한편, 각각 로드들(68)의 하나에 의해서 지지되는, 5개의 저항 요소들(70)은 각 액티브 그룹(22)의 한 지지 플레이트(72')와 이 지지 플레이트(72')에 접하는 냉각 요소(60) 사이에 배열된다. 나선형 스프링(76)은 이 지지 플레이트(72')와 이 면의 각 로드(68)의 검게 표시된 단부 지역(74)의 사이에서 로드(68) 상에 위치된다.
전체로 5개의 사전-응력(prestressing) 링들(78)이 각 액티브 그룹(56)의 다른 지지 플레이트(72)와 이 지지 플레이트(72)와 접하는 냉각 요소(60) 사이에 배열되며, 각 경우에서 하나의 사전-응력 링(78)이 각 로드(68) 상에 고정적으로 고정된다. 각 경우에서 이들 사전-응력 링들(78)의 하나가 선 스트레싱 링(78)과 검게 표시된 단부 지역(74) 사이에 배열된 냉각 요소들(60), 저항 요소들(70) 그리고 하나의 지지 플레이트(72')가 로드(68)의 방향으로 서로를 고정적으로 지탱하는 식으로 로드(68)의 그리고 나선 스프링(76)의 검게 칠해진 단부 지역(78)과 상호 작용한다. 이는 우수한 전기적 및 열적 연결이 냉각 요소들(60)과 저항 요소들(70) 사이에 보장되는 것을 의미한다. 게다가, 이 배열은 열 팽창의 결과로서의 길이 연장, 특히 저항 요소들(70)의 길이 연장을 스프링(76)을 사용하여 상보하는 데 사용된다.
저항 요소들(70)은, 예를 들어 소결된 물질로 제조되며, 일반적으로 통칭 세라믹 카본 저항으로 알려진다. 각 저항 요소(70)는 곧은, 원형-실린더 형 형태를 가지며, 저항 요소(70)는 그 실린더 축을 따라서 관통-구멍(80)을 가진다. 이 관통 구멍(80)의 내부 직경은 냉각 요소(60)의 설치 구멍들(66)의 내부 직경에 상응한다. 저항 요소(70)의 관통-구멍(80)은 상기 저항 요소(70)를 방사 방향으로 로드(68) 상에 적소에 고정시키는데 사용된다. 이 목적을 위해, 로드(68)는 관통-구멍(80)을 통해 지난다. 각 저항 요소(70)의 두 개의 단부 면들(faces)은 접촉부들의 형태이며 이 목적으로 위해 바람직하게 고도로 전기적 전도성을 가지는 물질 코팅되며 인접한 냉각 요소들(60) 또는 인접한 지지 플레이트(72')와 전기적 연결을 생성하는데 사용된다. 더 나아가, 저항 요소(70)와 냉각 요소(60) 사이의 연결은 높은 열적 전도성을 가져서, 저항 요소(70)로부터의 열이 냉각 요소들(60)로 소산될 수 있는 결과를 가져온다.
저항 요소들(70)의 외부 직경은 가능한 한 크게 선택되나, 이들이 인접한 저항 요소들(70), 지지 튜브(58) 또는 냉각 요소(60)의 외부 마진 지역(62)과 접촉하지 못할 정도로만 크다. 따라서, 각 저항 요소(70)는 접촉 지역 내에서 인접한 냉각 요소(60)와 접촉하며, 냉각 요소(60)는 접촉 지역을 넘어서 따라서 저항 요소(70)을 넘어서 냉각 요소(60)의 중앙 지역에 의해서 정의된 평면의 방향으로 돌출한다. 이는 열이 저항 요소들(70)로부터 냉각 요소들(60)의 접촉 지역을 통해 어떠한 저항 요소들(70)도 지탱하지 않는 냉각 요소들(60)의 지역들 안으로 전도된다는 것을 의미한다. 특히, 열은 외부 마진 지역들(62) 안으로 소산된다. 열은 특히 외부 마진 지역(62)으로부터 방사적으로 바깥쪽으로 방출될 수 있다.
지지 튜브(58) 상에 직렬로 배열되는 투입 저항 배열(18)의 3개의 액티브 그룹들(56)은 서로 전기적으로 직렬로 연결된다. 이 목적을 위해, 두 개의 터미널 접촉부들(50, 52)이 인접하는 지지 플레이트(72, 72')에 각 경우에서 하나의 와이어(82)를 통해 연결된다. 서로에 대한 액티브 그룹들(56)의 전기적 연결은 같은 식으로 와이어들(82)을 통해 이루어지며, 와이어들은 인접한 액티브 그룹들(56)의 인접한 지지 플레이트들(72, 72')를 서로에 연결시킨다. 더 나아가, 각 액티브 그룹(56)에서 와이어(82)는 지지 플레이트(72)를 인접한 냉각 요소(60)에 연결시키며, 지지 플레이트는 절연 바(68)의 검게 표시된 단부 지역(74)으로부터 멀리 액티 브 그룹(56) 내에 배열된다.
액티브 그룹들(56) 사이에서 와이어(82)를 차폐하기 위해서, 볼록 쉴딩 플레이트(90)가 일체적으로 각 지지 플레이트(72') 상에 형성되며, 스프링들(76), 검게 표시된 단부 지역들(74) 그리고 와이어(82)를 축상으로 차폐한다.
***** 참조 기호들의 리스트 *****
10 고-전압 회로 차단기 12 제 1 하우징 부분
14 단속기 유닛 16 제 2 하우징 부분
18 투입 저항 배열 20-23 연결 단부 지역들
22', 23' 연결 요소들 24-27 연결 소재들
28 관형 몸체 30 드라이브 유닛
32 스위치 34 드라이브 로드
36 아웃고잉 연결 소재 40-43 컨덕터들
46 이동 가능한 스위칭 접촉부 48 고정된 스위칭 접촉부
50 제 1 터미널 접촉부 52 제 2 터미널 접촉부
56 액티브 그룹 58 지지 튜브
60 냉각 요소 62 외부 마진 지역
64 통로 구멍 66 설치 구멍
68 로드들 70 저항 요소
72, 72' 지지 플레이트 74 단부 지역
76 나선 스프링 78 사전-응력(prestressing) 디스크들
80 관통-구멍 82 와이어
90 쉴딩 플레이트 A 중앙 축
A1 제 1 하우징 축 A2 제 2 하우징 축
전원 시스템의 상대적으로 높은 전압들에서 조차 다수의 스위칭을 허용하는 투입 저항 또는 고-전압 회로 차단기를 제공함으로써 산업 상 이용 가능하다.
도 1은 차단기 유닛을 구비한 제 1 하우징 부분이 그 안에 배열되며 본 발명에 따른 투입 저항 배열을 구비한 제 2 하우징 부분이 그 안에 배열되며 차단기 유닛과 병렬로 연결되는 본 발명에 따른 고-전압 회로 차단기를 도시하는 도면.
도 2는 도 1에 도시된 본 발명에 따른 고-전압 회로 차단기의 회로도.
도 3은 도 1에 도시된, 부분적으로 단면도를 보이는(세로 단면), 투입 저항 배열의 도면.
도 4는 본 발명에 따른 냉각 요소들과 투입 저항 배열의 5개의 저항 요소들의 도면.
도 5는 도 4에 도시된 V-V 단면을 따른 냉각 요소와 두 개의 저항 요소들의 단면도.

Claims (20)

  1. 고-전압 회로 차단기(10)를 위한 투입 저항 장치(closing resistor arrangement)(18)로서,
    다수의 저항 요소들(70)과,
    투입 저항 장치(18)의 작동 상태에서 다수의 저항 요소들(70)에 의해 생성가능한 열을 소산시키기 위한 다수의 냉각 요소들(60)을 포함하고,
    다수의 저항 요소들(70)은 액티브 그룹(56)에 배열되고,
    액티브 그룹(56)은 적어도 2개의 냉각 요소들(60)을 포함하고, 여러 개의 저항 요소들(70)이 적어도 2개의 냉각 요소들(60) 사이에서 서로 병렬로 배열되어, 적어도 2개의 냉각 요소들(60)은 적어도 2개의 냉각 요소들(60) 사이에 배열된 저항 요소들(70)을 통해 서로 직렬로 전기적 연결되는 반면, 적어도 2개의 냉각 요소들(60) 사이에 배열된 저항 요소들(70)은 냉각 요소들(60)에 의해 서로 병렬로 전기적 연결되고, 각 냉각 요소들(60)은 접촉 지역에서 인접한 저항 요소(70)에 열적으로 연결되고, 열을 접촉 지역으로부터 소산시키는 목적을 위해 이 접촉 지역을 넘어서 돌출하고,
    다수의 저항 요소들(70) 및 다수의 냉각 요소들(60)은 금속으로 감싸진 관형 몸체(28)에 배열되고,
    냉각 요소들(60)은, 열이 냉각 요소들(60)을 통해 저항 요소들(70)로부터 관형 몸체(28)로 방출될 수 있도록 디자인되는, 고-전압 회로 차단기를 위한 투입 저항 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 각 냉각 요소들(60)은 평평한, 고-전압 회로 차단기를 위한 투입 저항 장치.
  3. 제 1항에 있어서, 개개의 냉각 요소들(60) 각각은 바깥 마진(marginal) 지역(62)의 내부에서 평면형인 둥근 형태를 가지며, 각 냉각 요소(60)의 바깥 마진 지역(62)은 2개의 인접한 냉각 요소들(60) 사이에 배열되는 저항 요소들(70)의 전기적 차폐(shielding) 및 냉각 중 적어도 하나를 위해 중앙 지역의 평면 바깥으로 뒤로 꺽이는, 고-전압 회로 차단기를 위한 투입 저항 장치.
  4. 제 1항에 있어서, 냉각 요소들(60)은 금속으로 제조되며, 5mm 보다 적은 두께를 가지는, 고-전압 회로 차단기를 위한 투입 저항 장치.
  5. 제 1항에 있어서, 액티브 그룹(56)은 서로 병렬로 배열되는 저항 요소들(70)에 상응하는 다수의 로드(rod)들(68)을 가지며, 상기 로드들은 냉각 요소들(60)과 저항 요소들(70)을 기계적으로 서로 연결시키는데 사용되며, 서로 병렬로 배열되는 저항 요소들(70)은 서로 병렬로 배열되는 각 로드들(68)에 의해서 지지되며, 로드들(68)은 투입 저항 장치(18)의 지지 튜브(58) 상의 지지 플레이트(72, 72')에 의해서 각 단부에서 지지되는, 고-전압 회로 차단기를 위한 투입 저항 장치.
  6. 제 5항에 있어서, 다수의 액티브 그룹들(56)은 지지 튜브(58) 상에 배열되고 서로 직렬로 전기적 연결되는, 고-전압 회로 차단기를 위한 투입 저항 장치.
  7. 고-전압 회로 차단기로서,
    단속기(interrupter) 유닛(14)과 제 1항에 청구된 투입 저항 장치(18)를 포함하고, 투입 저항 장치(18)는 단속기 유닛(14)에 병렬로 연결되는, 고-전압 회로 차단기.
  8. 제 7항에 있어서, 단속기 유닛(14)은 관형의 제 1 하우징 부분(12) 내에 배열되며, 투입 저항 장치(18)는 고-전압 회로 차단기(10)의 관형의 제 2 하우징 부분(16) 내에 배열되며, 제 1 하우징 부분(12)과 제 2 하우징 부분(16)이 제 1 하우징 부분(12) 및 제 2 하우징 부분(16)의 연결 단부 지역들(20, 21, 22, 23)에서 서로 연결되는, 고-전압 회로 차단기.
  9. 제 7항에 있어서, 고-전압 회로 차단기(10)의 단속기 유닛(14)과 투입 저항 장치(18)는 고-전압 회로 차단기(10)의 동일한 하우징 부분 내에 배열되는, 고-전압 회로 차단기.
  10. 제 2항에 있어서, 개개의 냉각 요소들(60) 각각은 바깥 마진 지역(62) 내부에서 평면형인 둥근 형태를 가지며, 각 냉각 요소(60)의 바깥 마진 지역(62)은 전기적 차폐 및 냉각 중 적어도 하나를 위해 중앙 지역의 평면 바깥으로 뒤로 꺽이는, 고-전압 회로 차단기를 위한 투입 저항 장치.
  11. 제 2항에 있어서, 냉각 요소들(60)은 알루미늄으로 제조되고, 2mm 보다 적은 두께를 갖는, 고-전압 회로 차단기를 위한 투입 저항 장치.
  12. 제 3에 있어서, 냉각 요소들(60)은 알루미늄으로 제조되고, 1m 보다 적은 두께를 갖는, 고-전압 회로 차단기를 위한 투입 저항 장치.
  13. 제 6항에 청구된 투입 저항 장치(18)를 갖는 고-전압 회로 차단기.
  14. 제 6항에 있어서, 액티브 그룹(56)은 인접한 액티브 그룹(56)의 인접한 지지 플레이트(72, 72')를 서로 연결시키는 와이어(82)에 의해 서로 전기적 연결되는, 고-전압 회로 차단기를 위한 투입 저항 장치.
  15. 제 14항에 있어서, 와이어(82)는 볼록 쉴딩 플레이트(90)에 의해 차폐되는, 고-전압 회로 차단기를 위한 투입 저항 장치.
  16. 제 15항에 있어서, 볼록 쉴딩 플레이트(90)는 각 지지 플레이트(72, 72') 상에서 일체적으로 형성되는, 고-전압 회로 차단기를 위한 투입 저항 장치.
  17. 제 16항에 있어서, 지지 튜브(58)는 2개의 단부를 갖고,
    2개의 단부 각각에서, 터미널 접촉부들(50, 52)은 투입 저항 장치를 차폐하기 위해 배열되는, 고-전압 회로 차단기를 위한 투입 저항 장치.
  18. 제 17항에 있어서, 터미널 접촉부들(50, 52)은 전도성 물질로 제조되는, 고-전압 회로 차단기를 위한 투입 저항 장치.
  19. 제 7항에 있어서, 단속기 유닛(14)에 결합되는 드라이브 유닛(30)을 포함하는, 고-전압 회로 차단기.
  20. 제 19항에 있어서, 투입 저항 장치(18)는 투입 저항 장치(18)의 우회 경로에 배열된 스위치에 의해 단속기 유닛(14)과 병렬로 연결가능한, 고-전압 회로 차단기.
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