KR101543224B1 - 확장형 차단기 차단아크 확산방지장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 확장형 차단기 차단아크 확산방지장치에 관한 것으로, 복수 개의 분기 차단기가 공간부를 사이에 두고 수평 방향으로 마주보게 배치된 확장형 차단기 차단아크 확산방지장치에 있어서, 상기 공간부를 마주보는 분기 차단기의 각 터미널 단자에 장착되고 분기 차단기로부터 아크(Arc) 및 가스가 발생되었을 때 분기 차단기의 터미널 단자와 연통된 아크 방출 구멍을 열어 아크 및 가스를 공간부로 내보내는 아크 확산방지장치와, 상기 아크 확산방지장치의 양측면으로부터 아크 확산방지장치의 바깥 방향으로 돌출되거나 아크 확산방지장치의 안쪽 방향으로 들어가도록 형성되어 복수 개의 아크 확산방지장치가 2개 이상 맞물려 조립되도록 하거나 일측단 막음 커버와 타측단 막음 커버가 장착되도록 하는 조립 수단, 상기 아크 확산방지장치의 하부로부터 공간부 방향으로 돌출된 바닥 커버 받침 부재, 상기 공간부의 하부에 배치되면서 양측 가장자리가 바닥 커버 받침 부재 위에 장착되어 절연 커버와 충돌한 다음 아래 방향으로 반사되어 돌아온 아크 잔유물을 떠 받치는 바닥 커버, 상기 공간부의 일측단에서 공간부를 가로막고 양측이 수평 방향으로 마주보는 아크 확산방지장치의 일측단에 조립되어 분기 차단기로부터 발생된 아크가 공간부 바깥으로 빠져나가지 않도록 하며 몸체에 공간부 바깥으로 가스를 배출하는 가스 방출 구멍이 관통된 일측단 막음 커버, 상기 공간부의 타측단에서 공간부를 가로막고 양측이 수평 방향으로 마주보는 아크 확산방지장치의 타측단에 조립되어 분기 차단기로부터 발생된 아크가 공간부 바깥으로 빠져나가지 않도록 하며 몸체에 공간부 바깥으로 가스를 배출하는 가스 방출 구멍이 관통된 타측단 막음 커버, 및 상기 공간부의 상부에 배치되면서 양측면이 아크 확산방지장치의 상부와 일측단 막음 커버 및 타측단 막음 커버에 장착되어 아크 방출 구멍을 통해 위로 치솟는 아크를 가로 막는 상부 절연 커버로 이루어져, 상기 분기 차단기로터 아크 및 가스가 방출되면 아크 확산방지장치는 아크 방출 구멍을 열어 공간부로 아크 및 가스를 내보내고 상기 가스는 가스 방출 구멍을 통해 공간부 바깥으로 빠져나가며 상기 아크는 상부 절연 커버와 바닥 커버에 충돌 및 반사되면서 추진력이 소멸되어 바닥 커버로 떨어진다.
Description
본 발명은 확장형 차단기 차단아크 확산방지장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 배전반 내 분기 차단기 2차측에서 단락 사고가 발생되었을 때, 발생된 차단 아크에 의한 1차 단자간 및 모선측의 추가 단락 사고를 방지할 수 있는 확장형 차단기 차단아크 확산방지장치에 관한 것이다.
경제 산업 분야의 고도 성장과 건물의 대형화로 에너지 사용량이 급증하고 있으며, 에너지 중 전기 사용량이 증가함에 따라 전기 에너지의 중요성이 더욱 증대되고 있다.
이와 같이, 전기의 중요성은 사용자 모두가 인식하고 있으며, 이를 효율적으로 관리 운용하는 것이 우리 사회의 과제이다.
한편, 사용량의 증가에 맞추어 전기 사고의 예방과 선로 보호의 방법으로 보호 계전기가 설치된다.
단락 사고 발생 시 차단기 내 동작요소에 의하여 차단기가 개방되는데, 이때, 개방 시 차단기 전극과 전극 사이에서 차단 아크가 발생한다.
상기 아크의 온도는 약 800도 내지 1200도에 이르며, 차단 시 상간 2차 단락 사고로 이어져 모선 부스바의 소손 및 운전 중이던 메인 차단기를 차단시킬 수 있다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 상간 격판을 설치하여 관리 보호하고 있으나 단락 사고 발생 시 아크에 의한 2차 사고는 완전히 방지되지 않고 있으며, 이는 많은 경제적 손실을 가져온다.
한편, 본 발명의 선행 기술로는 본 발명의 출원인에 의해 출원되어 등록된 특허등록번호 "10-1495058"호의 "차단기 차단 아크에 의한 2차 단락 및 아크 확산 방지용 배전반"이 있는데, 상기 선행 기술은 배전반 내 분기 차단기 2차측에서 단락 사고가 발생 되었을 때, 발생된 차단 아크에 의한 1차 단자간 및 모선측의 추가 단락 사고를 방지할 수 있는 발명에 관한 것이다.
하지만, 상기 발명은 분기 차단기로부터 발생되는 아크를 1차적으로 차단하는 아크 확산방지장치가 분기 차단기에 갖추어진 한 개의 터미널 단자에 연결될 수 있는 방식이 아니라 여러 개가 한 몸체로 결합된 형태이므로 단상 또는 삼상 차단기가 복합적으로 설치되는 배전반 내에서 유연하게 대처할 수 없다는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 분기 차단기의 터미널 단자에 결합되는 아크 확산방지장치를 한 개의 터미널 단자에 단독으로 사용할 수도 있고, 복수 개가 조립될 수 있도록 함으로써 단상 차단기나 삼상 차단기 또는 복수 개의 차단기에 유동적으로 장착될 수 있는 확장형 차단기 차단아크 확산방지장치를 제공하는데 본 발명의 목적이 있다.
또한, 본 발명은 배전반 내 분기 차단기 2차측에서 단락 사고가 발생되었을 때, 발생된 차단 아크에 의한 1차 단자간 및 모선측의 추가 단락 사고를 방지할 수 있는 확장형 차단기 차단아크 확산방지장치를 제공하는데 본 발명의 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 확장형 차단기 차단아크 확산방지장치는 복수 개의 분기 차단기가 공간부를 사이에 두고 수평 방향으로 마주보게 배치된 확장형 차단기 차단아크 확산방지장치에 있어서, 상기 공간부를 마주보는 분기 차단기의 각 터미널 단자에 장착되고 분기 차단기로부터 아크(Arc) 및 가스가 발생되었을 때 분기 차단기의 터미널 단자와 연통된 아크 방출 구멍을 열어 아크 및 가스를 공간부로 내보내는 아크 확산방지장치와, 상기 아크 확산방지장치의 양측면으로부터 아크 확산방지장치의 바깥 방향으로 돌출되거나 아크 확산방지장치의 안쪽 방향으로 들어가도록 형성되어 복수 개의 아크 확산방지장치가 2개 이상 맞물려 조립되도록 하거나 일측단 막음 커버와 타측단 막음 커버가 장착되도록 하는 조립 수단, 상기 아크 확산방지장치의 하부로부터 공간부 방향으로 돌출된 바닥 커버 받침 부재, 상기 공간부의 하부에 배치되면서 양측 가장자리가 바닥 커버 받침 부재 위에 장착되어 상부 절연 커버와 충돌한 다음 아래 방향으로 반사되어 돌아온 아크 잔유물을 떠 받치는 바닥 커버, 상기 공간부의 일측단에서 공간부를 가로막고 양측이 수평 방향으로 마주보는 아크 확산방지장치의 일측단에 조립되어 분기 차단기로부터 발생된 아크가 공간부 바깥으로 빠져나가지 않도록 하며 몸체에 공간부 바깥으로 가스를 배출하는 가스 방출 구멍이 관통된 일측단 막음 커버, 상기 공간부의 타측단에서 공간부를 가로막고 양측이 수평 방향으로 마주보는 아크 확산방지장치의 타측단에 조립되어 분기 차단기로부터 발생된 아크가 공간부 바깥으로 빠져나가지 않도록 하며 몸체에 공간부 바깥으로 가스를 배출하는 가스 방출 구멍이 관통된 타측단 막음 커버, 및 상기 공간부의 상부에 배치되면서 양측면이 아크 확산방지장치의 상부와 일측단 막음 커버 및 타측단 막음 커버에 장착되어 아크 방출 구멍을 통해 위로 치솟는 아크를 가로 막는 상부 절연 커버로 이루어져, 상기 분기 차단기로터 아크 및 가스가 방출되면 아크 확산방지장치는 아크 방출 구멍을 열어 공간부로 아크 및 가스를 내보내고 상기 가스는 가스 방출 구멍을 통해 공간부 바깥으로 빠져나가며 상기 아크는 상부 절연 커버와 바닥 커버에 충돌 및 반사되면서 추진력이 소멸되어 바닥 커버로 떨어진다.
이러한 구조로 이루어진 본 발명에 따른 확장형 차단기 차단아크 확산방지장치는 상기 분기 차단기로부터 아크 및 가스가 방출되면 아크 확산방지장치는 아크 방출 구멍을 열어 공간부로 아크 및 가스를 내보내고 상기 가스는 가스 방출 구멍을 통해 공간부 바깥으로 빠져나가며 아크는 상부 절연 커버와 바닥 커버에 충돌 및 반사되면서 추진력이 소멸되어 바닥 커버로 떨어진다.
또한, 본 발명에 갖추어진 아크 확산방지장치는 단독으로 사용될 수도 있고, 여러 개가 일렬 결합되어 사용될 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 확장형 차단기 차단아크 확산방지장치는 분기 차단기의 터미널 단자에 결합되는 아크 확산방지장치를 단독으로 사용할 수도 있고, 복수 개가 결합될 수 있도록 함으로써 단상 차단기나 삼상 차단기 또는 복수 개의 차단기에 유동적으로 장착될 수 있다.
또한, 본 발명은 단락 사고가 발생되었을 때 추가 단락 사고로 인해 발생될 수 있는 인명 사고나 정전 사태를 방지할 수 있고 분기 차단기 자체의 소손도 방지할 수 있다.
도면 1은 분기 차단기와 아크 확산방지장치의 분해 사시도,
도면 2와 도면 3은 바닥 커버 받침 부재 위에 바닥 커버가 장착되는 과정을 설명하기 위한 도면,
도면 4는 공간부의 일측단에서 아크 확산방지장치에 일측단 막음 커버가 결합되는 과정과 공간부의 타측단에서 아크 확산방지장치에 타측단 막음 커버가 결합되는 과정을 도시한 도면,
도면 5는 제1·2 아크 차단 브라켓 위에 상부 절연 커버가 장착되는 과정을 도시한 도면,
도면 6은 본 발명의 결합 사시도,
도면 7은 본 발명에 갖추어진 아크 확산방지장치의 분해 사시도,
도면 8은 어느 한 개의 아크 확산방지장치에 다른 한 개의 아크 확산방지장치가 결합되는 과정을 도시한 도면,
도면 9는 아크 확산방지장치에 갖추어진 하향 끼움 돌기에 분기 부스바의 부스바 관통 구멍이 끼워지는 과정을 설명하기 위한 도면,
도면 10은 서로 마주보고 있는 아크 확산방지장치에 사이에 분기 부스바가 장착된 상태를 도시한 도면,
도면 11은 일측단 막음 커버와 타측단 막음 커버의 사시도,
도면 12는 소정 간격을 사이에 두고 서로 마주보게 형성된 한쌍의 디귿형 모선 부스바에 분기 차단기와 결합되는 분기 부스바가 볼트 결합되는 상태를 도시한 도면,
도면 13은 분기 차단기로부터 아크가 발생되거나 가스가 방출되었을 때 절연 베리어가 개방된 상태를 도시한 도면,
도면 14는 분기 차단기로부터 아크가 발생되거나 가스가 방출되었을 때 절연 베리어가 개방됨과 동시에 아크가 상부 절연 커버와 바닥 커버에 부딪혀 추진력이 상쇄된 다음 바닥 커버에 떨어지는 과정을 설명하기 위한 도면.
도면 2와 도면 3은 바닥 커버 받침 부재 위에 바닥 커버가 장착되는 과정을 설명하기 위한 도면,
도면 4는 공간부의 일측단에서 아크 확산방지장치에 일측단 막음 커버가 결합되는 과정과 공간부의 타측단에서 아크 확산방지장치에 타측단 막음 커버가 결합되는 과정을 도시한 도면,
도면 5는 제1·2 아크 차단 브라켓 위에 상부 절연 커버가 장착되는 과정을 도시한 도면,
도면 6은 본 발명의 결합 사시도,
도면 7은 본 발명에 갖추어진 아크 확산방지장치의 분해 사시도,
도면 8은 어느 한 개의 아크 확산방지장치에 다른 한 개의 아크 확산방지장치가 결합되는 과정을 도시한 도면,
도면 9는 아크 확산방지장치에 갖추어진 하향 끼움 돌기에 분기 부스바의 부스바 관통 구멍이 끼워지는 과정을 설명하기 위한 도면,
도면 10은 서로 마주보고 있는 아크 확산방지장치에 사이에 분기 부스바가 장착된 상태를 도시한 도면,
도면 11은 일측단 막음 커버와 타측단 막음 커버의 사시도,
도면 12는 소정 간격을 사이에 두고 서로 마주보게 형성된 한쌍의 디귿형 모선 부스바에 분기 차단기와 결합되는 분기 부스바가 볼트 결합되는 상태를 도시한 도면,
도면 13은 분기 차단기로부터 아크가 발생되거나 가스가 방출되었을 때 절연 베리어가 개방된 상태를 도시한 도면,
도면 14는 분기 차단기로부터 아크가 발생되거나 가스가 방출되었을 때 절연 베리어가 개방됨과 동시에 아크가 상부 절연 커버와 바닥 커버에 부딪혀 추진력이 상쇄된 다음 바닥 커버에 떨어지는 과정을 설명하기 위한 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 자세히 설명한다.
본 발명에 따른 확장형 차단기 차단아크 확산방지장치는 도면 1 내지 도면 6에 도시한 바와 같이, 복수 개의 분기 차단기(1)가 공간부(3)를 사이에 두고 수평 방향으로 마주보게 배치된 확장형 차단기 차단아크 확산방지장치에 있어서, 상기 공간부(3)를 마주보는 분기 차단기(1)의 각 터미널 단자(5)에 장착되고 분기 차단기(1)로부터 아크(Arc) 및 가스가 발생되었을 때 분기 차단기(1)의 터미널 단자(5)와 연통된 아크 방출 구멍(7)을 열어 아크 및 가스를 공간부(3)로 내보내는 아크 확산방지장치(9)와, 상기 아크 확산방지장치(9)의 양측면으로부터 아크 확산방지장치(9)의 바깥 방향으로 돌출되거나 아크 확산방지장치(9)의 안쪽 방향으로 들어가도록 형성되어 복수 개의 아크 확산방지장치(9)가 2개 이상 맞물려 조립되도록 하거나 일측단 막음 커버(11)와 타측단 막음 커버(13)가 장착되도록 하는 조립 수단(15), 상기 아크 확산방지장치(9)의 하부로부터 공간부(3) 방향으로 돌출된 바닥 커버 받침 부재(17), 상기 공간부(3)의 하부에 배치되면서 양측 가장자리가 바닥 커버 받침 부재(17) 위에 장착되어 상부 절연 커버(19)와 충돌한 다음 아래 방향으로 반사되어 돌아온 아크 잔유물을 떠 받치는 바닥 커버(21), 상기 공간부(3)의 일측단에서 공간부(3)를 가로막고 양측이 수평 방향으로 마주보는 아크 확산방지장치(9)의 일측단에 조립되어 분기 차단기(1)로부터 발생된 아크가 공간부(3) 바깥으로 빠져나가지 않도록 하며 몸체에 공간부(3) 바깥으로 가스를 배출하는 가스 방출 구멍(23)이 관통된 일측단 막음 커버(11), 상기 공간부(3)의 타측단에서 공간부(3)를 가로막고 양측이 수평 방향으로 마주보는 아크 확산방지장치(9)의 타측단에 조립되어 분기 차단기(1)로부터 발생된 아크가 공간부(3) 바깥으로 빠져나가지 않도록 하며 몸체에 공간부(3) 바깥으로 가스를 배출하는 가스 방출 구멍(23)이 관통된 타측단 막음 커버(13), 및 상기 공간부(3)의 상부에 배치되면서 양측면이 아크 확산방지장치(9)의 상부와 일측단 막음 커버(11) 및 타측단 막음 커버(13)에 장착되어 아크 방출 구멍(7)을 통해 위로 치솟는 아크를 가로 막는 상부 절연 커버(19)로 이루어질 수 있다.
상기 분기 차단기(1)로부터 아크 및 가스가 방출되면 아크 확산방지장치(9)는 아크 방출 구멍(7)을 열어 공간부(3)로 아크 및 가스를 내보내고 상기 가스는 가스 방출 구멍(23)을 통해 공간부(3) 바깥으로 빠져나가며 상기 아크는 상부 절연 커버(19)와 바닥 커버(21)에 충돌 및 반사되면서 추진력이 소멸되어 바닥 커버(21)로 떨어진다.
상기 아크 확산방지장치(9)는 도면 1과 도면 7에 도시한 바와 같이, 분기 차단기(1)의 터미널 단자(5) 양 옆에 설치된 분할 격벽(81)의 연장선상에서 나란하게 설치된 제1·2 아크 차단 브라켓(27,29)과, 상기 제1·2 아크 차단 브라켓(27,29) 사이에서 수평하게 눕혀지고 양측이 제1·2 아크 차단 브라켓(27,29)의 상부에 결합되며 분기 차단기(1)의 터미널 단자(5)를 마주보는 상부 덮개(31), 상기 제1·2 아크 차단 브라켓(27,29) 사이에 배치된 상태에서 수평 방향으로 눕혀지고 양측면이 서로 마주보고 있는 제1·2 아크 차단 브라켓(27,29)의 내벽에 장착되는 중부 수평 플레이트(33), 상기 제1·2 아크 차단 브라켓(27,29)의 사이와 상부 덮개(31)와 중부 수평 플레이트(33) 사이에 형성된 아크 방출 구멍(7), 상기 상부 덮개(31)와 맞닿는 제1·2 아크 차단 브라켓(27,29)의 상부에 제1·2 아크 차단 브라켓(27,29)의 하부 방향으로 오목하게 들어간 회전축 끼움홈(39), 상부 양쪽에 회전축(41)이 돌출되어 회전축 끼움홈(39)에 끼워진 채 축 회전되고 하부에 중력 방향으로 돌출된 끼움 돌기(43)가 갖추어지며 분기 차단기(1)로부터 아크 및 가스가 발생되지 않는 평상시 아크 방출 구멍(7)을 가로막는 절연 베리어(45), 및 상기 끼움 돌기(43)를 마주보는 중부 수평 플레이트(33)를 관통하여 아크 및 가스가 발생되지 않는 평상시 끼움 돌기(43)가 끼워지도록 하는 고정 구멍(47)으로 이루어져, 단락 사고로 인해 분기 차단기(1)로부터 아크 및 가스가 방출되면 절연 베리어(45)와 아크 사이의 충돌과 가스의 방출 압력으로 인해 고정 구멍(47)으로부터 끼움 돌기(43)가 빠져나오면서 절연 베리어(45)가 축 회전되어 막고 있던 아크 방출 구멍(7)이 개방되고 상기 아크 및 가스는 아크 방출 구멍(7)을 통해 공간부(3)로 방출된다.
상기 바닥 커버 받침 부재(17)는 중부 수평 플레이트(33)의 하부에 배치된 제1·2 아크 차단 브라켓(27,29)으로부터 공간부(3) 방향으로 나란하게 돌출되어 바닥 커버(21)가 걸쳐지는 제1·2 바닥 커버 고정 브라켓(35,36)을 포함한다.
상기 조립 수단(15)은 도면 7 내지 도면 8에 도시한 바와 같이, 아크 확산방지장치(9)의 일측 외벽으로부터 아크 확산방지장치(9)의 바깥 방향으로 돌출된 제1 상부 수놈 커넥터(49)와, 상기 아크 확산방지장치(9)의 일측 외벽으로부터 아크 확산방지장치(9)의 안쪽 방향으로 들어간 제1 상부 암놈 커넥터(51), 상기 아크 확산방지장치(9)의 타측 외벽으로부터 아크 확산방지장치(9)의 바깥 방향으로 돌출되고 제1 상부 암놈 커넥터(51)를 마주보는 제2 상부 수놈 커넥터(53), 상기 아크 확산방지장치(9)의 타측 외벽으로부터 아크 확산방지장치(9)의 안쪽 방향으로 들어가고 제1 상부 수놈 커넥터(49)를 마주보는 제2 상부 암놈 커넥터(55), 상기 바닥 커버 받침 부재(17)의 일측 외벽으로부터 바닥 커버 받침 부재(17)의 바깥 방향으로 돌출되거나 바닥 커버 받침 부재(17)의 안쪽 방향으로 들어간 제1 하부 커넥터(57), 및 상기 바닥 커버 받침 부재(17)의 타측 외벽으로부터 바닥 커버 받침 부재(17)의 바깥 방향으로 돌출되거나 바닥 커버 받침 부재(17)의 안쪽 방향으로 들어간 제2 하부 커넥터(59)로 이루어질 수 있다.
상기 제1 상부 수놈 커넥터(49)와 제1 상부 암놈 커넥터(51)는 제1 아크 차단 브라켓(27)에 형성되고, 상기 제2 상부 수놈 커넥터(53)와 제2 상부 암놈 커넥터(55)는 제2 아크 차단 브라켓(29)에 형성된다.
또한, 상기 제1 하부 커넥터(57)는 제1 바닥 커버 고정 브라켓(35)에 형성되고, 상기 제2 하부 커넥터(59)는 제2 바닥 커버 고정 브라켓(36)에 형성된다.
상기와 같은 구조로 이루어진 상기 조립 수단(15)은 어느 한 개의 아크 확산방지장치(9a)에 다른 한 개의 아크 확산방지장치(9b)를 조립할 때 도면 8에 도시한 바와 같이, 어느 한 개의 아크 확산방지장치(9a)에 갖추어진 제1 상부 수놈 커넥터(49)를 다른 한 개의 아크 확산방지장치(9b)에 갖추어진 제2 상부 암놈 커넥터(55)에 연결하고 어느 한 개의 아크 확산방지장치(9a)에 갖추어진 제1 상부 암놈 커넥터(51)를 다른 한 개의 아크 확산방지장치(9b)에 갖추어진 제2 상부 수놈 커넥터(53)에 연결하며, 어느 한 개의 제1 바닥 커버 고정 브라켓(35)에 갖추어진 제1 하부 커넥터(57)를 다른 한 개의 제2 바닥 커버 고정 브라켓(36)에 갖추어진 제2 하부 커넥터(59)에 연결한다.
상기 제1·2 아크 차단 브라켓(27,29)에 갖추어진 제1·2 상부 수놈 커넥터(49,53)의 상부에는 도면 7과 도면 8에 도시한 바와 같이, 상부 절연 커버(19)와 볼트 결합되도록 제1 볼트 구멍(65)이 갖추어지고, 상기 제1·2 바닥 커버 고정 브라켓(35,36)에는 반원형 홈(67)이 갖추어져 2개의 아크 확산방지장치(9)를 결합하면 어느 한 개의 아크 확산방지장치(9a)의 제1 바닥 커버 고정 브라켓(35)에 형성된 반원형 홈(67)과 다른 한 개의 아크 확산방지장치(9b)의 제2 바닥 커버 고정 브라켓(36)에 형성된 반원형 홈(67)이 맞닿아 도면 1에 도시한 바와 같이, 바닥 커버(21)와 조립되는 제2 볼트 구멍(69)이 형성된다.
어느 한 개의 아크 확산방지장치(9a)에 갖추어진 제1 하부 커넥터(57)와 다른 한 개의 아크 확산방지장치(9b)에 갖추어진 제2 하부 커넥터(59)는 서로 맞물려 도면 1에 도시한 바와 같이, 제2 볼트 구멍(69)으로 볼트가 체결될 때 제2 볼트 구멍(69)이 나사 결합되는 볼트에 의해 벌어지지 않도록 한다.
상기 중부 수평 플레이트(33)의 밑바닥에는 도면 9와 도면 10에 도시한 바와 같이, 중부 수평 플레이트(33)의 하부 방향으로 돌출된 하향 끼움 돌기(48)가 갖추어지고, 상기 제1 바닥 커버 고정 브라켓(35)와 제2 바닥 커버 고정 브라켓(36) 사이 그리고 제1 아크 차단 브라켓(27)와 제2 아크 차단 브라켓(29) 사이에는 일단이 분기 차단기(1)의 터미널 단자(5)와 연결되고 모선 부스바(73)로부터 전달된 전력을 분기 차단기(1)로 전달하는 분기 부스바(54)가 장착되고, 상기 분기 부스바(54)에는 하향 끼움 돌기(48)가 끼워지도록 부스바 관통 구멍(56)이 갖추어진다.
상기 아크 확산방지장치(9)를 마주보는 일측단 막음 커버(11)와 타측단 막음 커버(13)에는 도면 11에 도시한 바와 같이, 제1 상부 수놈 커넥터(49) 또는 제2 상부 수놈 커넥터(53)와 맞물려 고정되도록 일측단 막음 커버(11)와 타측단 막음 커버(13)의 안쪽으로 들어간 4개 이상의 제1 막음 커버 암놈 커넥터(61)와, 상기 바닥 커버 받침 부재(17)의 바깥 방향으로 돌출된 제1·2 하부 커넥터(57,59)와 맞물려 고정되도록 일측단 막음 커버(11)와 타측단 막음 커버(13)의 안쪽으로 들어간 2개 이상의 제2 막음 커버 암놈 커넥터(63)가 갖추어진다.
또한, 상기 제2 막음 커버 암놈 커넥터(63)는 가스 방출 구멍(23)의 양 옆에 배치되고 상기 제1 막음 커버 암놈 커넥터(61)는 제2 막음 커버 암놈 커넥터(63)의 바깥 양측으로 형성된다.
상기 바닥 커버(21)의 면적 범위 안에 있는 아크 확산방지장치(9)의 하부에는 도면 12에 도시한 바와 같이, 메인 차단기(71)로부터 전력을 전달받는 모선 부스바(73)가 조립되도록 모선 부스바 지지대(75)가 장착되고, 상기 모선 부스바 지지대(75)의 상부에는 모선 부스바 지지대(75)의 길이 방향으로 연장되면서 직육면체 형상으로 가공된 2개 이상의 모선 부스바 삽입홈(77)이 갖추어지며, 상기 모선 부스바 삽입홈(77)의 하부 중앙에는 모선 부스바 삽입홈(77)의 길이 방향으로 연장되면서 모선 부스바 삽입홈(77)의 밑바닥으로부터 모선 부스바 삽입홈(77)의 상부 방향으로 돌출된 돌출턱(79)이 장착된다.
또한, 상기 모선 부스바(73)는 도면 12에 도시한 바와 같이, 모선 부스바 삽입홈(77)의 길이 방향으로 연장되면서 디귿('ㄷ') 형태로 이루어져 한 개의 모선 부스바 삽입홈(77)안에 돌출턱(79)을 사이에 두고 2개의 모선 부스바(73)가 끼워지며, 한 개의 모선 부스바 삽입홈(77)안에 삽입된 2개의 모선 부스바(73)는 돌출턱(79)을 사이에 두고 반대편 모선 부스바(73)의 오목한 부분을 서로 마주보게 설치되고, 서로 이웃한 어느 한 개의 모선 부스바 삽입홈(77)과 다른 한 개의 모선 부스바 삽입홈(77) 사이에는 분할 격벽(81)이 갖추어진다.
상기 분할 격벽(81)은 배전반 바닥 판넬과 볼트 결합되어 배전반 내 바닥 판넬에 모선 부스바 지지대(75)를 결합시킨다.
상기 분기 부스바(54)는 도면 12에 도시한 바와 같이, 한 개의 모선 부스바 삽입홈(77)안에 삽입된 두 개의 모선 부스바(73) 사이에 나사 결합되는 부스바 고정 볼트(83)에 의해 결합되고 한 개의 모선 부스바 삽입홈(77)안에 삽입된 두 개의 모선 부스바(73) 사이에는 T형 너트가 삽입되어 부스바 고정 볼트(83)와 T형 너트가 체결되어 모선 부스바(73)를 통해 분기 부스바(54)로 전력을 전달한다.
상기와 같은 구조로 인해 부스바 고정 볼트(83)에 체결되는 T형 너트(85)를 헐겁게 체결한 다음, 분기 부스바(54)를 모선 부스바(73)의 길이 방향으로 이동시킬 수 있기 때문에 분기 부스바(54)와 회로 연결되는 분기 차단기(1) 또한 모선 부스바(73)의 길이 방향으로 이동시킬 수 있다.
상기와 같은 구조로 이루어진 본 발명에 따른 확장형 차단기 차단아크 확산방지장치가 동작되는 과정을 도면 13 내지 도면 14를 참고하여 설명하면 다음과 같다.
단락 사고로 인하여 분기 차단기(1)로부터 아크 및 가스가 방출되면, 아크 확산방지장치(9)에 장착된 절연 베리어(45)가 가스의 방출 압력과 공간부(3) 방향으로 비산하는 아크와 충돌하여 축 회전됨과 동시에 고정 구멍(47)에 끼워진 끼움 돌기(43)가 빠져나오면서 막고 있던 아크 방출 구멍(7)을 개방한다.
이때, 상기 절연 베리어(45)는 1차적으로 비산하는 아크와 충돌함으로써 아크의 추진력을 감쇄시킨다.
한편, 상기 아크 방출 구멍(7)을 통과한 가스는 일측단 막음 커버(11)와 타측단 막음 커버(13)에 형성된 아크 방출 구멍(7)을 통해 공간부(3) 바깥으로 빠져나간다.
또한, 상기 아크 방출 구멍(7)을 통과한 아크는 상부 절연 커버(19)와 바닥 커버(21)에 충돌하면서 추진력이 감쇄되고 결국에는 바닥 커버(21)에 떨어져 아크 또는 아크 잔유물로 인해 모선 부스바(73)나 분기 부스바(54)가 추가 단락됨을 방지한다.
이러한 구조로 이루어진 본 발명에 따른 확장형 차단기 차단아크 확산방지장치는 상기 분기 차단기(1)로부터 아크 및 가스가 방출되면 아크 확산방지장치(9)는 아크 방출 구멍(7)을 열어 공간부(3)로 아크 및 가스를 내보내고 상기 가스는 가스 방출 구멍(23)을 통해 공간부(3) 바깥으로 빠져나가며 상기 아크는 상부 절연 커버(19)와 바닥 커버(21)에 충돌 및 반사되면서 추진력이 소멸되어 바닥 커버(21)로 떨어진다.
또한, 본 발명에 갖추어진 아크 확산방지장치(9)는 단독으로 사용될 수도 있고, 여러 개가 일렬 결합될 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 확장형 차단기 차단아크 확산방지장치는 분기 차단기(1)의 터미널 단자(5)에 결합되는 아크 확산방지장치(9)를 단독으로 사용할 수도 있고, 복수 개가 결합될 수 있도록 함으로써 단상 차단기나 삼상 차단기 또는 복수 개의 분기 차단기에 유동적으로 장착될 수 있다.
또한, 본 발명은 단락 사고가 발생되었을 때 추가 단락 사고로 인해 발생될 수 있는 인명 사고나 정전 사태를 방지할 수 있고 분기 차단기(1) 자체의 소손도 방지할 수 있다.
1. 분기 차단기 3. 공간부
5. 터미널 단자 7. 아크 방출 구멍
9. 아크 확산방지장치 11. 일측단 막음 커버
13. 타측단 막음 커버 15. 조립 수단
17. 바닥 커버 받침 부재 19. 상부 절연 커버
21. 바닥 커버 23. 가스 방출 구멍
27. 제1 아크 차단 브라켓 29. 제2 아크 차단 브라켓
31. 상부 덮개 33. 중부 수평 플레이트
35. 제1 바닥 커버 고정 브라켓 39. 회전축 끼움홈
41. 회전축 43. 끼움 돌기
45. 절연 베리어 47. 고정 구멍
48. 하향 끼움 돌기 49. 제1 상부 수놈 커넥터
53. 제2 상부 수놈 커넥터 54. 분기 부스바
55. 제2 상부 암놈 커넥터 56. 부스바 관통 구멍
57. 제1 하부 커넥터 59. 제2 하부 커넥터
61. 제1 막음 커버 암놈 커넥터 63. 제2 막음 커버 암놈 커넥터
65. 제1 볼트 구멍 67. 반원형 홈
69. 제2 볼트 구멍 71. 메인 차단기
73. 모선 부스바 75. 모선 부스바 지지대
77. 모선 부스바 삽입홈 79. 돌출턱
81. 분할 격벽 83. 부스바 고정 볼트
5. 터미널 단자 7. 아크 방출 구멍
9. 아크 확산방지장치 11. 일측단 막음 커버
13. 타측단 막음 커버 15. 조립 수단
17. 바닥 커버 받침 부재 19. 상부 절연 커버
21. 바닥 커버 23. 가스 방출 구멍
27. 제1 아크 차단 브라켓 29. 제2 아크 차단 브라켓
31. 상부 덮개 33. 중부 수평 플레이트
35. 제1 바닥 커버 고정 브라켓 39. 회전축 끼움홈
41. 회전축 43. 끼움 돌기
45. 절연 베리어 47. 고정 구멍
48. 하향 끼움 돌기 49. 제1 상부 수놈 커넥터
53. 제2 상부 수놈 커넥터 54. 분기 부스바
55. 제2 상부 암놈 커넥터 56. 부스바 관통 구멍
57. 제1 하부 커넥터 59. 제2 하부 커넥터
61. 제1 막음 커버 암놈 커넥터 63. 제2 막음 커버 암놈 커넥터
65. 제1 볼트 구멍 67. 반원형 홈
69. 제2 볼트 구멍 71. 메인 차단기
73. 모선 부스바 75. 모선 부스바 지지대
77. 모선 부스바 삽입홈 79. 돌출턱
81. 분할 격벽 83. 부스바 고정 볼트
Claims (4)
- 복수 개의 분기 차단기(1)가 공간부(3)를 사이에 두고 수평 방향으로 마주보게 배치된 확장형 차단기 차단아크 확산방지장치에 있어서,
상기 공간부(3)를 마주보는 분기 차단기(1)의 각 터미널 단자(5)에 장착되고 분기 차단기(1)로부터 아크(Arc) 및 가스가 발생되었을 때 분기 차단기(1)의 터미널 단자(5)와 연통된 아크 방출 구멍(7)을 열어 아크 및 가스를 공간부(3)로 내보내는 아크 확산방지장치(9)와;
상기 아크 확산방지장치(9)의 양측면으로부터 아크 확산방지장치(9)의 바깥 방향으로 돌출되거나 아크 확산방지장치(9)의 안쪽 방향으로 들어가도록 형성되어 복수 개의 아크 확산방지장치(9)가 2개 이상 맞물려 조립되도록 하거나 일측단 막음 커버(11)와 타측단 막음 커버(13)가 장착되도록 하는 조립 수단(15);
상기 아크 확산방지장치(9)의 하부로부터 공간부(3) 방향으로 돌출된 바닥 커버 받침 부재(17);
상기 공간부(3)의 하부에 배치되면서 양측 가장자리가 바닥 커버 받침 부재(17) 위에 장착되어 상부 절연 커버(19)와 충돌한 다음 아래 방향으로 반사되어 돌아온 아크 잔유물을 떠 받치는 바닥 커버(21);
상기 공간부(3)의 일측단에서 공간부(3)를 가로막고 양측이 수평 방향으로 마주보는 아크 확산방지장치(9)의 일측단에 조립되어 분기 차단기(1)로부터 발생된 아크가 공간부(3) 바깥으로 빠져나가지 않도록 하며 몸체에 공간부(3) 바깥으로 가스를 배출하는 가스 방출 구멍(23)이 관통된 일측단 막음 커버(11);
상기 공간부(3)의 타측단에서 공간부(3)를 가로막고 양측이 수평 방향으로 마주보는 아크 확산방지장치(9)의 타측단에 조립되어 분기 차단기(1)로부터 발생된 아크가 공간부(3) 바깥으로 빠져나가지 않도록 하며 몸체에 공간부(3) 바깥으로 가스를 배출하는 가스 방출 구멍(23)이 관통된 타측단 막음 커버(13);
및 상기 공간부(3)의 상부에 배치되면서 양측면이 아크 확산방지장치(9)의 상부와 일측단 막음 커버(11) 및 타측단 막음 커버(13)에 장착되어 아크 방출 구멍(7)을 통해 위로 치솟는 아크를 가로 막는 상부 절연 커버(19)로 이루어져,
상기 분기 차단기(1)로부터 아크 및 가스가 방출되면 아크 확산방지장치(9)는 아크 방출 구멍(7)을 열어 공간부(3)로 아크 및 가스를 내보내고 상기 가스는 가스 방출 구멍(23)을 통해 공간부(3) 바깥으로 빠져나가며 상기 아크는 상부 절연 커버(19)와 바닥 커버(21)에 충돌 및 반사되면서 추진력이 소멸되어 바닥 커버(21)로 떨어지는 것을 특징으로 하는 확장형 차단기 차단아크 확산방지장치.
- 제1 항에 있어서,
상기 아크 확산방지장치(9)는 분기 차단기(1)의 터미널 단자(5) 양 옆에 설치된 분할 격벽(81)의 연장선상에서 나란하게 설치된 제1·2 아크 차단 브라켓(27,29)과,
상기 제1·2 아크 차단 브라켓(27,29) 사이에서 수평하게 눕혀지고 양측이 제1·2 아크 차단 브라켓(27,29)의 상부에 결합되며 분기 차단기(1)의 터미널 단자(5)를 마주보는 상부 덮개(31),
상기 제1·2 아크 차단 브라켓(27,29) 사이에 배치된 상태에서 수평 방향으로 눕혀지고 양측면이 서로 마주보고 있는 제1·2 아크 차단 브라켓(27,29)의 내벽에 장착되는 중부 수평 플레이트(33),
상기 제1·2 아크 차단 브라켓(27,29)의 사이와 상부 덮개(31)와 중부 수평 플레이트(33) 사이에 형성된 아크 방출 구멍(7),
상기 상부 덮개(31)와 맞닿는 제1·2 아크 차단 브라켓(27,29)의 상부에 제1·2 아크 차단 브라켓(27,29)의 하부 방향으로 오목하게 들어간 회전축 끼움홈(39),
상부 양쪽에 회전축(41)이 돌출되어 회전축 끼움홈(39)에 끼워진 채 축 회전되고 하부에 중력 방향으로 돌출된 끼움 돌기(43)가 갖추어지며 분기 차단기(1)로부터 아크 및 가스가 발생되지 않는 평상시 아크 방출 구멍(7)을 가로막는 절연 베리어(45),
상기 끼움 돌기(43)를 마주보는 중부 수평 플레이트(33)를 관통하여 아크 및 가스가 발생되지 않는 평상시 끼움 돌기(43)가 끼워지도록 하는 고정 구멍(47)으로 이루어져,
단락 사고로 인해 분기 차단기(1)로부터 아크 및 가스가 방출되면 절연 베리어(45)와 아크 사이의 충돌과 가스의 방출 압력으로 인해 고정 구멍(47)으로부터 끼움 돌기(43)가 빠져나오면서 절연 베리어(45)가 축 회전되어 막고 있던 아크 방출 구멍(7)이 개방되고 상기 아크 및 가스는 아크 방출 구멍(7)을 통해 공간부(3)로 방출되며,
상기 바닥 커버 받침 부재(17)는 상기 중부 수평 플레이트(33)의 하부에 배치된 제1·2 아크 차단 브라켓(27,29)으로부터 공간부(3) 방향으로 나란하게 돌출되어 바닥 커버(21)가 걸쳐지는 제1·2 바닥 커버 고정 브라켓(35,36)을 포함하는 것을 특징으로 하는 확장형 차단기 차단아크 확산방지장치.
- 제1 항에 있어서,
상기 조립 수단(15)은 아크 확산방지장치(9)의 일측 외벽으로부터 아크 확산방지장치(9)의 바깥 방향으로 돌출된 제1 상부 수놈 커넥터(49)와,
상기 아크 확산방지장치(9)의 일측 외벽으로부터 아크 확산방지장치(9)의 안쪽 방향으로 들어간 제1 상부 암놈 커넥터(51),
상기 아크 확산방지장치(9)의 타측 외벽으로부터 아크 확산방지장치(9)의 바깥 방향으로 돌출되고 제1 상부 암놈 커넥터(51)를 마주보는 제2 상부 수놈 커넥터(53),
상기 아크 확산방지장치(9)의 타측 외벽으로부터 아크 확산방지장치(9)의 안쪽 방향으로 들어가고 제1 상부 수놈 커넥터(49)를 마주보는 제2 상부 암놈 커넥터(55),
상기 바닥 커버 받침 부재(17)의 일측 외벽으로부터 바닥 커버 받침 부재(17)의 바깥 방향으로 돌출되거나 바닥 커버 받침 부재(17)의 안쪽 방향으로 들어간 제1 하부 커넥터(57),
및 상기 바닥 커버 받침 부재(17)의 타측 외벽으로부터 바닥 커버 받침 부재(17)의 바깥 방향으로 돌출되거나 바닥 커버 받침 부재(17)의 안쪽 방향으로 들어간 제2 하부 커넥터(59)로 이루어져,
어느 한 개의 아크 확산방지장치(9a)에 다른 한 개의 아크 확산방지장치(9b)를 조립할 때 어느 한 개의 아크 확산방지장치(9a)에 갖추어진 제1 상부 수놈 커넥터(49)를 다른 한 개의 아크 확산방지장치(9b)에 갖추어진 제2 상부 암놈 커넥터(55)에 연결하고 어느 한 개의 아크 확산방지장치(9a)에 갖추어진 제1 상부 암놈 커넥터(51)를 다른 한 개의 아크 확산방지장치(9)에 갖추어진 제2 상부 수놈 커넥터(53)에 연결하며, 어느 한 개의 아크 확산방지장치(9a)에 갖추어진 제1 하부 커넥터(57)를 다른 한 개의 아크 확산방지장치(9b)에 갖추어진 제2 하부 커넥터(59)에 연결하는 것을 특징으로 하는 확장형 차단기 차단아크 확산방지장치.
- 제2 항에 있어서,
상기 제1·2 아크 차단 브라켓(27,29)에 갖추어진 제1·2 상부 수놈 커넥터(49,53)의 상부에는 상부 절연 커버(19)와 볼트 결합되도록 제1 볼트 구멍(65)이 갖추어지고,
상기 제1·2 바닥 커버 고정 브라켓(35,36)에는 반원형 홈(67)이 갖추어져 2개의 아크 확산방지장치(9)를 결합하면 어느 한 개의 아크 확산방지장치(9a)의 제1 바닥 커버 고정 브라켓(35)에 형성된 반원형 홈(67)과 다른 한 개의 아크 확산방지장치(9b)의 제2 바닥 커버 고정 브라켓(36)에 형성된 반원형 홈(67)이 맞닿아 바닥 커버(21)와 조립되는 제2 볼트 구멍(69)이 형성되는 것을 특징으로 하는 확장형 차단기 차단아크 확산방지장치.
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