KR101667256B1 - 진공차단기의 튤립형 접점 - Google Patents

Abstract

본 발명은 길이가 다른 접촉자를 구비하여 접촉전기저항을 낮출 수 있는 진공차단기의 튤립형 접점에 관한 것으로서, 동심원을 따라 배치되는 복수 개의 제1 접촉자와 상기 제1 접촉자보다 길게 형성되고 상기 제1 접촉자 사이에 배치되는 복수 개의 제2 접촉자를 구비하는 접촉자와, 복수 개의 상기 접촉자의 내측에 배치되고 원주방향을 따라 복수 개의 상기 접촉자가 삽입되어 구속되는 홈이 형성되어 있는 접촉자 홀더, 그리고 복수 개의 상기 접촉자의 외측에 배치되고 동심원의 중심 방향으로 탄성력을 인가하는 복수 개의 스프링을 포함한다. 이러한 구성으로, 서로 다른 길이를 가지는 접촉자를 교차로 배치하여 적은 힘으로 단자를 체결할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Description

진공차단기의 튤립형 접점{TULIP CONTACT OF VACUUM CIRCUIT BREAKER}

본 발명은 진공차단기의 튤립형 접점에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 길이가 다른 접촉자를 구비하여 접촉전기저항을 낮출 수 있는 진공차단기의 튤립형 접점에 관한 것이다.

일반적으로 산업현장에서는 고전압을 사용한다. 이러한 고전압은 고출력의 기기를 작동시키는데 유리하나 안전사고의 위험이 크다.

이러한 이유로 산업용 전력계통에는 고전압의 전류가 급격하게 흐르는 것을 차단하는 차단기가 장착된다. 특히, 대형용량의 전류가 흐르는 배전시스템에서는 차단성능, 안정성 및 신뢰성이 우수한 진공차단기(Vacuum Circuit Breaker: VCB)의 사용이 주류를 이루고 있다.

상기 진공차단기는 정상부하의 개폐 및 사고전류 차단 시에 발생되는 아크 생성물을 진공 용기 내에서 급속하게 확산시키는 소호작용에 의해 신속하게 회로를 분리하여 회로 및 기기를 보호하는 역할을 한다.

이와 같은, 진공차단기는 주회로부, 대차부, 크레들, 그리고 보조장치로 구성된다. 대차부는 주회로부와 일체로 결합되어 있고, 주회로부를 크레들 측으로 이동시키는 이동수단을 포함하고 있다. 그리고, 주회로부와 크래들의 결합 또는 분리는 주회로부의 튤립형 접점(tulip contact)에 크래들의 단자가 삽입 또는 이탈되어 이루어지며, 크래들에 주회로부가 결합된 상태에서 운전 중에 전류가 상부단자를 통해 주회로부 내측에 설치되어 있는 진공인터럽터(vacuum interrupter)로 인입되고, 인입된 전류는 하부단자를 통해 인출된다. 이와 같은 운전상태에서 사고가 발생되면 진공인터럽터에서 전류를 순간적으로 차단하게 된다.

이러한 튤립형 접점(10)은, 도 1을 참고하면, 주회로 단자(a)의 원주면의 둘레를 따라 설치되는 복수 개의 접촉자(20)와, 복수 개의 상기 접촉자(20)의 양측단의 외주면을 탄력적으로 감싸는 스프링(30)으로 구비된다.

이러한 구성으로, 상기 튤립형 접점(20)에 크래들 단자(b)를 체결하면, 접촉자(20)에 돌출 형성되어 있는 접촉부(21)를 밀어 올리면서 상기 튤립형 접점(10)에 삽입하게 되어 복수 개의 접촉자(20)의 접촉부(21)가 크래들 단자(b)의 외주면에 밀착되어 전기적으로 연결된다.

여기서, 복수 개의 접촉자(20)에는 스프링(30)이 체결되어 있어 크래들 단자(b)가 삽입되는 경우 스프링(30)의 탄성력에 의하여 접촉압력을 유지하게 된다. 이때, 접촉압력이 크면 접촉전기저항이 낮아져 제품의 품질에 유리하지만, 접촉압력을 크게 하기 위해 높은 강성의 스프링을 사용하게 되면 크래들 단자(b) 삽입 시 큰 힘이 요구되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 서로 다른 길이를 가지는 접촉자를 교차로 배치하여 적은 힘으로 단자를 체결하는 반면 접촉압력을 높일 수 있는 진공차단기의 튤립형 접점을 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 진공차단기의 튤립형 접점은, 동심원을 따라 배치되는 복수 개의 제1 접촉자와, 상기 제1 접촉자보다 길게 형성되고, 상기 제1 접촉자 사이에 배치되는 복수 개의 제2 접촉자를 구비하는 접촉자; 복수 개의 상기 접촉자의 내측에 배치되고, 원주방향을 따라 복수 개의 상기 접촉자가 삽입되어 구속되는 홈이 형성되어 있는 접촉자 홀더; 및 복수 개의 상기 접촉자의 외측에 배치되고, 동심원의 중심 방향으로 탄성력을 인가하는 복수 개의 스프링;을 포함한다.

그리고, 상기 접촉자는 몸체; 전원부에 연결되는 제1 단자와 접촉하도록 상기 몸체의 일측단에 돌출 형성되는 제1 접촉부; 상기 제1 단자와 대향되게 삽입되는 제2 단자와 접촉하도록 상기 몸체의 타측단에 돌출 형성되는 제2 접촉부; 및 상기 몸체에서 상기 제1 접촉부 및 제2 접촉부의 반대측에 형성되어 복수 개의 상기 스프링이 각각 체결되는 제1 스프링 체결홈 및 제2 스프링 체결홈;을 구비할 수 있다.

또한, 상기 제1 접촉자의 제1 스프링 체결홈은 상기 제2 접촉자의 제1 스프링 체결홈과 동심원 상에 배치되고, 상기 제1 접촉자의 제2 스프링 체결홈은 상기 제2 접촉자의 제2 스프링 체결홈과 이격 배치될 수 있다.

나아가, 상기 제2 접촉자는 상기 제1 접촉자의 제2 스프링 체결홈에 체결되는 스프링과 접촉되지 않도록 상기 제1 접촉자의 제2 스프링 체결홈과 동심원 상에 그루브가 형성될 수 있다.

상기 접촉자는 상기 제1 접촉부 측에 형성되어 제1 접촉자 홀더가 체결되는 제1 홀더 체결홈과, 상기 제2 접촉부 측에 형성되어 제2 접촉자 홀더가 체결되는 제2 홀더 체결홈을 구비할 수 있다.

그리고, 상기 접촉자 홀더는 링 형태로 마련되어, 외주면에는 상기 접촉자가 삽입되는 홈이 형성되고, 내주면은 상기 제1 단자 또는 제2 단자가 통과할 수 있도록 관통 형성될 수 있다.

또한, 상기 제1 단자의 외주면에는 걸림턱 또는 그루브가 형성되는 경우, 상기 접촉자의 제1 접촉부가 상기 걸림턱 또는 그루브에 고정될 수도 있다.

본 발명에 의한 진공차단기의 튤립형 접점에 따르면, 서로 다른 길이를 가지는 접촉자를 교차로 배치하여 삽입되는 단자에 2단계로 체결되어 적은 힘으로 단자를 체결할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

그리고, 본 발명에 의하면, 접촉자에 높은 강성의 스프링을 체결하여 단자에 접촉되는 접촉자의 접촉압력을 높여 접촉전기저항을 낮출 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 종래의 진공차단기의 튤립형 접점을 개략적으로 도시해 보인 도면,
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 진공차단기의 튤립형 접점을 개략적으로 도시해 보인 분리 사시도,
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 진공차단기의 튤립형 접점의 요부를 발췌하여 개략적으로 도시해 보인 사시도,
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 진공차단기의 튤립형 접점이 단자에 체결되는 상태를 개략적으로 도시해 보인 사시도이다.

본 발명의 특징들에 대한 이해를 돕기 위하여, 이하 본 발명의 실시예와 관련된 진공차단기의 튤립형 접점에 대하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.

이하 설명되는 실시예의 이해를 돕기 위하여 첨부된 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 진공차단기의 튤립형 접점을 개략적으로 도시해 보인 분리 사시도이고, 도 3은 상기 진공차단기의 튤립형 접점의 접촉자를 발췌하여 개략적으로 도시해 보인 사시도이다. 그리고, 도 4는 상기 진공차단기의 튤립형 접점이 단자에 체결되는 상태를 개략적으로 도시해 보인 사시도이다.

도 2 내지 도 4를 참고하면, 본 발명의 실시예에 의한 진공차단기의 튤립형 접점(100)은, 동심원을 따라 배치되는 복수 개의 제1 접촉자(210)와 상기 제1 접촉자(210)보다 길게 형성되고 상기 제1 접촉자(210) 사이에 배치되는 복수 개의 제2 접촉자(220)를 구비하는 접촉자(200)와, 상기 접촉자(200)가 삽입되어 구속되는 접촉자 홀더(400), 그리고 상기 접촉자(200)에 탄성력을 인가하는 스프링(300)으로 구비된다.

상기 접촉자(200)는 일측에 제1 단자(1)가 삽입되고, 타측에 상기 제1 단자(1)와 대향되게 제2 단자(2)가 삽입되어 전기적으로 연결된다.

상기 제1 단자(1)는 원통 형상으로 마련되고, 전원부와 연결된다. 그리고, 상기 제1 단자(1)의 일측단의 외주면에는 걸림턱(1a)이 마련되어 상기 튤립형 접점(100)이 삽입되는 경우, 상기 걸림턱(1a)에 고정될 수 있다. 물론, 상기 제1 단자(1)의 외주면에 그루브(미도시)가 형성되어 상기 튤립형 접점(100)이 고정될 수도 있다.

상기 제2 단자(2)는 상기 제1 단자(1)와 동일한 형상으로 마련되어, 상기 튤립형 접점(100)에 삽입되어 전기적으로 연결된다. 물론, 상기 단자(1, 2)의 형상이 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 튤립형 접점(100)과 전기적으로 연결될 수 있는 어떠한 형태로도 마련될 수 있다.

이러한 구성으로 전원부와 연결된 상기 제1 단자(1)에 상기 튤립형 접점(100)의 일측이 삽입되어 고정되고, 상기 튤립형 접점(100)의 타측에 상기 제2 단자(2)를 삽입하여 전기적으로 연결하거나, 탈거시켜 전기적으로 차단할 수 있다.

상기 제1 접촉자(210)는 사각바 형태의 몸체(211)와, 상기 제1 단자(1)의 외주면과 접촉하도록 상기 몸체(211)의 일측단에 돌출 형성되는 제1 접촉부(212)와, 상기 제2 단자(2)의 외주면과 접촉하도록 상기 몸체(211)의 타측단에 돌출 형성되는 제2 접촉부(213), 그리고 상기 몸체(211)에서 상기 제1 접촉부(212)와 제2 접촉부(213)의 반대측에 형성되어 상기 스프링(300)이 체결되는 제1 스프링 체결홈(214) 및 제2 스프링 체결홈(215)으로 구비된다.

상기 제2 접촉자(220)는 사각바 형태로 마련되고 상기 제1 접촉자(210)의 몸체(211)보다 더 길게 형성되는 몸체(221)와, 상기 제1 단자(1)의 외주면과 접촉하도록 상기 몸체(221)의 일측단에 돌출 형성되는 제1 접촉부(222)와, 상기 제2 단자(2)의 외주면과 접촉하도록 상기 몸체(221)의 타측단에 돌출 형성되는 제2 접촉부(223), 그리고 상기 몸체(221)에서 상기 제1 접촉부(222)와 제2 접촉부(223)의 반대측에 형성되어 상기 스프링(300)이 체결되는 제1 스프링 체결홈(224) 및 제2 스프링 체결홈(225)으로 구비된다. 따라서, 상기 제1 접촉자 홀더(410)와 제2 접촉자 홀더(420)에 복수 개의 상기 제2 접촉자(220)가 체결되어 원형 형태를 유지하게 되고, 이때, 상기 제1 접촉자(210)와 제2 접촉자(220)는 서로 이웃하게 체결된다.

상기 접촉자 홀더(400)는 링 형태로 마련되어, 외주면에는 상기 접촉자(200)가 삽입되는 홈이 형성되고, 내주면은 상기 제1 단자(1) 또는 제2 단자(2)가 통과할 수 있도록 관통 형성된다. 그리고, 상기 접촉자 홀더(400)는 상기 접촉자(200)를 지지하기 위하여 복수 개로 마련될 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 제1 접촉자(210)는 상기 제1 접촉부(212) 측에 형성되어 제1 접촉자 홀더(410)가 체결되는 제1 홀더 체결홈(216)과, 상기 제2 접촉부 측(213)에 형성되어 제2 접촉자 홀더(420)가 체결되는 제2 홀더 체결홈(217)을 구비한다. 따라서, 상기 제1 접촉자 홀더(410)와 제2 접촉자 홀더(420)에 복수 개의 상기 제1 접촉자(210)가 체결되어 원형 형태를 유지하게 된다.

그리고, 상기 제2 접촉자(220)는 상기 제1 접촉부(222) 측에 형성되어 제1 접촉자 홀더(410)가 체결되는 제1 홀더 체결홈(226)과, 상기 제2 접촉부(223) 측에 형성되어 제2 접촉자 홀더(420)가 체결되는 제2 홀더 체결홈(227)을 구비한다.

상기 제1 접촉자(210)의 제1 스프링 체결홈(214)은 상기 제2 접촉자(220)의 제1 스프링 체결홈(224)과 동심원 상에 배치되고, 상기 제1 접촉자(210)의 제2 스프링 체결홈(215)은 상기 제2 접촉자(220)의 제2 스프링 체결홈(225)과 이격 배치된다.

보다 구체적으로, 도 3을 참고하면, 상기 제1 접촉자(210)와 제2 접촉자(220)의 제1 접촉부(214, 224)는 동심원 상에 배치되어 있어 상기 제1 단자(1)에 삽입되는 경우 상기 제1 단자(1)의 외주면에서 동심원 상에 접촉하도록 배치된다. 그리고, 상기 제1 접촉자(210)의 제2 접촉부(213)는 상기 제2 접촉자(220)의 제2 접촉부(223)보다 상기 제1 단자(1) 측에 가까운 위치에 배치되어 있어 상기 제2 단자(2)가 삽입되는 경우 상기 제2 단자(2)의 외주면에서 서로 다른 위치에 접촉하도록 배치된다.

또한, 상기 제2 접촉자(220)는 상기 제1 접촉자(210)의 제2 스프링 체결홈(215)에 체결되는 스프링(300a)과 접촉되지 않도록 상기 제1 접촉자(210)의 제2 스프링 체결홈(215)과 동심원 상에 그루브(228)가 형성된다. 따라서, 상기 제1 접촉자(210)의 제2 스프링 체결홈(215)에 체결된 스프링(300a)은 제1 접촉자(210)에만 탄성력을 인가하고, 상기 제2 접촉자(220)의 제2 스프링 체결홈(225)에 체결된 스프링(300b)은 제2 접촉자(220)에만 탄성력을 인가하게 된다.

이러한 구성으로, 상기 제1 접촉부(212, 222)가 상기 제1 단자(1)에 체결된 상태에서 상기 제2 단자(2)를 삽입하는 경우, 상기 제2 접촉자(220)의 제2 접촉부(223)가 1차 적으로 제2 단자(2)와 접촉하여 밀어 올려지고, 2차 적으로 상기 제1 접촉자(210)의 제2 접촉부(213)가 제2 단자(2)에 접촉되어 밀어 올려진다.

본 발명의 접촉자와 동일한 수량의 접촉자가 동심원 상에 배치된 구성 즉, 제2 접촉부가 동심원 상에 배치된 구성에 단자를 체결 시 필요한 힘을 비교하면, 전체 수량의 절반인 제2 접촉자(220)의 제2 접촉부(223)를 1차 적으로 밀어 올리면서 삽입하게 되어 종래 구성에 비하여 절반의 힘으로 체결할 수 있고, 나머지 절반인 제1 접촉자(210)의 제2 접촉부(213)를 2차 적으로 밀어 올리면서 삽입하게 되어 종래 구성에 비하여 절반의 힘으로 체결하게 된다. 즉, 종래 체결에 필요한 힘에 비하여 절반의 힘으로 두 번에 나누어서 체결하는 구조이다.

또한, 상기와 같이 종래에 대비하여 절반의 힘으로 제2 단자(2)를 삽입할 수 있으므로, 종래에 대비하여 강성이 높은 스프링(300)을 사용할 수 있다. 따라서, 제2 단자(2)에 접촉되는 상기 접촉자(200)의 접촉압력을 높여 접촉전기저항을 낮출 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.

1 : 제1 단자 2 : 제2 단자
100 : 튤립형 접점 200 : 접촉자
210 : 제1 접촉자 220 : 제2 접촉자
211, 221 : 몸체 212, 222 : 제1 접촉부
213, 223 : 제2 접촉부 214, 224 : 제1 스프링 체결홈
215, 225 : 제2 스프링 체결홈 216, 226 : 제1 홀더 체결홈
217, 227 : 제2 홀더 체결홈 228 : 그루브
300 : 스프링 400 : 접촉자 홀더
410 : 제1 접촉자 홀더 420 : 제2 접촉자 홀더

Claims (7)

1. 삭제
2. 삭제
3. 동심원을 따라 배치되는 복수 개의 제1 접촉자와, 상기 제1 접촉자보다 길게 형성되고 상기 제1 접촉자 사이에 배치되는 복수 개의 제2 접촉자를 구비하는 접촉자;
   복수 개의 상기 접촉자의 내측에 배치되고, 원주방향을 따라 복수 개의 상기 접촉자가 삽입되어 구속되는 홈이 형성되어 있는 접촉자 홀더; 및
   복수 개의 상기 접촉자의 외측에 배치되고, 동심원의 중심 방향으로 탄성력을 인가하는 복수 개의 스프링;을 포함하고,
   상기 접촉자는,
   몸체와, 전원부에 연결되는 제1 단자와 접촉하도록 상기 몸체의 일측단에 돌출 형성되는 제1 접촉부와, 상기 제1 단자와 대향되게 삽입되는 제2 단자와 접촉하도록 상기 몸체의 타측단에 돌출 형성되는 제2 접촉부, 그리고 상기 몸체에서 상기 제1 접촉부 및 제2 접촉부의 반대측에 형성되어 복수 개의 상기 스프링이 각각 체결되는 제1 스프링 체결홈 및 제2 스프링 체결홈을 포함하고,
   상기 제1 접촉자의 제1 스프링 체결홈은 상기 제2 접촉자의 제1 스프링 체결홈과 동심원 상에 배치되고, 상기 제1 접촉자의 제2 스프링 체결홈은 상기 제2 접촉자의 제2 스프링 체결홈과 이격 배치되는 것을 특징으로 하는 진공차단기의 튤립형 접점.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 제2 접촉자는,
   상기 제1 접촉자의 제2 스프링 체결홈에 체결되는 스프링과 접촉되지 않도록 상기 제1 접촉자의 제2 스프링 체결홈과 동심원 상에 그루브가 형성되는 것을 특징으로 하는 진공차단기의 튤립형 접점.
   
5. 제3항에 있어서,
   상기 접촉자는,
   상기 제1 접촉부 측에 형성되어 제1 접촉자 홀더가 체결되는 제1 홀더 체결홈과, 상기 제2 접촉부 측에 형성되어 제2 접촉자 홀더가 체결되는 제2 홀더 체결홈을 구비하는 것을 특징으로 하는 진공차단기의 튤립형 접점.
   
6. 제3항에 있어서,
   상기 접촉자 홀더는,
   링 형태로 마련되어, 외주면에는 상기 접촉자가 삽입되는 홈이 형성되고, 내주면은 상기 제1 단자 또는 제2 단자가 통과할 수 있도록 관통 형성되는 것을 특징으로 하는 진공차단기의 튤립형 접점.
   
7. 제3항에 있어서,
   상기 제1 단자의 외주면에는 걸림턱 또는 그루브가 형성되는 경우, 상기 접촉자의 제1 접촉부가 상기 걸림턱 또는 그루브에 고정되는 것을 특징으로 하는 진공차단기의 튤립형 접점.
   
   

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