KR101772283B1 - 진공 인터럽터용 축방향 자계 코일 - Google Patents

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프랭클린 솔라지 브라이스
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토마스 앤드 베츠 인터내셔널, 엘엘씨
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Abstract

진공 인터럽터에서 이용하기 위한 접촉 조립체는 제1 전기적 도전성 재료의 접촉 디스크와, 코일, 및 접촉 지지체를 포함한다. 코일은 제2 전기적 도전성 재료로 만들어지고 공통 중심 축에 관하여 축방향으로 방향지워진 다수의 나선형 섹션을 포함한다. 각 나선형 섹션은 기단부 및 선단부를 포함하여, 각 나선형 섹션은 제2 전기적 도전성 재료로 만들어지는 베이스에 대해 기단부에서 연결되고 접촉 디스크에 대해 선단부에서 연결된다. 접촉 지지체는 코일 내에서 축방향으로 중앙에 있고 베이스로부터 접촉 디스크로 뻗는다.

Description

진공 인터럽터용 축방향 자계 코일{AXIAL MAGNETIC FIELD COIL FOR VACUUM INTERRUPTER}
본 발명은, 고전압 회로 차단기(high voltage circuit breakers), 계폐기(switchgear), 및 다른 전기 장비와 같은, 고전압 전기 스위치(high voltage electrical switches)에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 콘텍트(contacts)가, 세라믹 병(ceramic bottle)과 같은, 절연 환경 인클로저(insulating environmental enclosure) 내에 위치되는 전기 스위치에 관한 것이다.
도 1a 및 도 1b는 개시된 실시예에 따른, 각각 폐쇄 위치(closed position) 및 개방 위치(open position)에서 진공 인터럽터 조립체(vacuum interrupter assembly)를 예시하는 도식적 단면도이다.
도 2는 도 1의 진공 인터럽터 조립체의 이동가능 전도체 조립체의 도시적 측면도이다.
도 3은 도 2의 이동가능 전도체 조립체(moveable conductor assembly)의 도시적 측면 투시도이다.
도 4는 도 2의 이동가능 전도체 조립체의 도식적 측단면도이다.
도 5는 도 4의 측단면도의 일부분의 확대도이다.
도 6a 및 도 6b는 AMF(공통 중심 축의 자계; axial magnetic field) 코일을 위한 미가공 형태(raw form)의 측단면도 및 측면 투시도이다.
도 7a는 AMF 코일의 전면 종단도이다.
도 7b는 도 7a의 AMF 코일의 측면도이다.
도 7c는 도 7a의 AMF 코일의 후면 종단도이다.
도 7d는 도 7b의 AMF 코일의 측단면도이다.
도 8a 및 도 8b는 도 7a의 AMF 코일의 도식적 측면 투시도이다.
이하, 예시도면을 참조하면서 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 여러 도면에서 동일한 참조부호는 동일하거나 유사한 엘리먼트를 식별할 수 있다.
진공 인터럽터에서 이용하기 위한 접촉 조립체(contact assembly)가 제공된다. 하나의 구현에 있어서, 2개의 접촉 조립체가 진공 챔버 내에서 하나의 세트로서 제공될 수 있다. 각 접촉 조립체는 접촉 조립체 사이에서 아크(arc)를 확산시키기 위해 공통 중심 축의 자계를 발생시킬 수 있다. 각 접촉 조립체는 제1 전기적 도전성 재료(first electrically conductive material)의 접촉 디스크(contact disc)와, 코일(coil), 및 접촉 지지체(contact support)를 포함할 수 있다. 코일은 제2 전기적 도전성 재료로 만들어질 수 있고 공통 중심 축(a common central axis)의 방향으로 방향지워진 다수의 나선형 섹션(multiple helical sections)을 포함한다. 각 나선형 섹션은 기단부(proximal end) 및 선단부(distal end)를 포함할 수 있어, 각 나선형 섹션은 제2 전기적 도전성 재료로 만들어진 베이스(base)에 대해 기단부에서 연결되고 접촉 디스크에 대해 선단부에서 연결된다. 접촉 지지체는 코일 내에서 공통 중심 축의 방향으로 중심에 놓일 수 있고 나선형 섹션의 공간(spacing)을 유지하기 위해 베이스로부터 접촉 디스크까지 연장될 수 있다.
도 1a는 폐쇄 위치(closed position)에서 진공 인터럽터 조립체(10)를 예시하는 도식적 단면도를 제공하고, 도 1b는 개방 위치(open position)에서 진공 인터럽터 조립체(10)를 예시하는 도식적 단면도를 제공한다. 도 1a 및 도 1b를 전체적으로 참조하면, 진공 인터럽터 조립체(10)는 절연 바디(insulated body; 20), 고정 전도체 조립체(fixed conductor assembly; 30), 이동가능 전도체 조립체(moveable conductor assembly; 40), 및 아크 쉴드(arc shield; 50)를 포함한다.
절연 바디(20)는 일반적으로 긴 구멍(elongated bore)을 정의하여, 고정 전도체 조립체(30) 및 이동가능 전도체 조립체(40)는 바디(20)의 구멍(bore)을 통해 공통 중심 축의 방향으로 연장된다. 절연 바디(20)는 일반적으로, 예컨대 세라믹 튜브(22)의 어느 한쪽 단부 상에 플랜지(flanges; 24, 26)를 구비하는 (함께 결합/밀봉된 다수의 튜브 세그먼트를 포함할 수 있는) 세라믹 튜브(ceramic tube; 22)를 포함할 수 있다. 플랜지(24, 26)는 세라믹 튜브(22)의 각각의 단부에 결합/밀봉될 수 있다.
플랜지(24)는 고정 전도체 조립체(30)의 샤프트(shaft; 32)가 그를 통해 연장될 수 있도록 하는 개구(opening)를 포함할 수 있다. 샤프트(32)는 플랜지(24)에 관하여 고정적으로 될 수 있고, 플랜지(24) 및 샤프트(32)의 경계면(interface)은 밀폐된 씰(airtight seal)로 고정될 수 있다. 플랜지(26)는 이동가능 전도체 조립체(40)의 도전성 샤프트(conductive shaft; 42)가 그를 통해 연장될 수 있도록 하는 개구를 포함할 수 있다. 샤프트(42)는 플랜지(26)에 관하여 공통 중심 축의 방향으로 이동할 수 있다. 샤프트(42)가 밀폐된 씰을 유지하는 동안 플랜지(26)의 개구를 통해 이동할 수 있도록 하는 벨로우즈(bellows; 60)가 제공될 수 있다. 세라믹 튜브(22), 플랜지(24), 플랜지(26), 샤프트(32) 및/또는 샤프트(42)의 경계면에서 밀폐된 씰은 절연 바디(20) 내에서 진공 챔버(vacuum chamber; 28)가 발생할 수 있도록 한다.
도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 각 고정 전도체 조립체(30) 및 이동가능 전도체 조립체(40)(또한 전극 조립체(electrode assemblies)로 불리워짐)는 (예컨대, 접촉 조립체(100-1 및 100-2), 여기서 일괄하여 "접촉 조립체들(100)" 또는 일반적으로 "접촉 조립체(100)"로 칭해지는) 접촉 조립체(contact assembly; 100)를 포함할 수 있다. 이동가능 전도체 조립체(40)는, 절연 바디(20) 내에서 밀봉된 진공 인클로저를 유지하는데 도움을 주도록 벨로우즈(60)를 이용해서, 폐쇄 위치(도 1a)와 개방 위치(도 1b) 사이에서 이동할 수 있다. 각 샤프트(32) 및 샤프트(42)는, 구리와 같은, 전기적으로 도전성 재료로 형성될 수 있고, 따라서 전류의 외부 공급이 각각의 접촉 조립체(100)로 또는 각각의 접촉 조립체(100)로부터 샤프트(32/42)를 통해 지나갈 수 있다.
동작에 있어서, 진공 인터럽터 조립체(10)가 폐쇄 위치(도 1a)에 있을 때, 접촉 조립체(100-1, 100-2)는 진공 분위기에서(예컨대, 진공 챔버(vacuum chamber; 28) 내에서) 합쳐지고 샤프트((32 또는 42)를 통해 유입된 전류는 샤프트(42 또는 32)의 다른 부분으로 접촉 조립체(100-1, 100-2)를 통해 흐른다. 폐쇄 위치에서 개방 위치(도 1b)로 이동할 때, 접촉 조립체(100-1, 100-2)는 분리되고 스위칭 전류(switching current)로부터 끌어당겨진 금속 증기 아크(metal vapor arc)가 접촉 조립체(100-1, 100-2)의 증기화된 물질(vaporized material)로부터 형성될 수 있다.
일반적으로, 전류가 설계 한계에 접근함에 따라, 증기 아크는 접촉 조립체(100-1, 100-2)를 손상(erode)시킬 수 있다. 통상적인 접촉에 있어서, 10 킬로암페어(kA)를 넘는 전류에서, 증기 아크는 협착(constricted) 되는 경향이 있고, 이는 접촉의 국소화된 열화(localized degradation)를 초래할 수 있어 증기 아크의 소멸 불량(a failure to quench the vapor arc)을 받을 가능성이 있다. 증기 아크의 협착의 정도는 (다른 형상들 사이에서) 접촉 조립체의 기하하적 배열에 의존할 수 있다. 예컨대, 접촉 조립체의 기하학적 배열은 증기 아크의 행동에 영향을 미치는 자계(magnetic fields)를 발생시킬 수 있다.
여기서 설명된 구현에 따라, 접촉 조립체(100)는 (예컨대, 공통 중심 축의 방향 자계에 기인하여) 비-파괴 확산 모드(non-destructive diffuse mode)에서 증기 아크를 유지하고, 진공 분위기(vacuum atmosphere)에 대해 아크를 빠르게 소멸시키는(extinguish) AMF(공통 중심 축의 방향 자계; axial magnetic field)를 발생시킬 수 있다. 여기서 더욱 설명된 바와 같이, 접촉 조립체(100)는 고전류 어플리케이션의 접촉 조립체들 사이에서 공통 중심 축의 방향 자계를 발생시키도록 멀티-암 헬리컬 코일 구조(multi-arm helical coil structure)를 포함할 수 있다. 접촉 조립체(100)를 구비하는 진공 인터럽터(10)는 (예컨대, 10kA를 넘는) 고-전류 단락 회로(high-current short circuits)에서 잘 수행할 수 있다. 이러한 고-전류 상황에 대한 장비는 회로 차단기(circuit breaker), 접지 장치(grounding device), 계폐기(switchgear), 또는 다른 고전압 장비를 포함할 수 있다.
도 2는 이동가능 전도체 조립체(40)의 도시적 측면도이고, 도 3은 이동가능 전도체 조립체(40)의 확대 투시도이다. 도 4는 도 2의 섹션 A-A에 따른 이동가능 전도체 조립체(40)의 측단면도이고, 도 5는 도 4의 측단면도의 부분(B)의 확대도이다. 도 6a는 AMP 코일(120)을 위한 미가공 형태(raw form; 200)의 측단면도이고, 도 6b는 미가공 형태(200)의 투시도이다. 도 7a 내지 도 8b는 기계가공(machining) 후 미가공 형태(200)의 여러 도면을 제공한다. 특히, 도 7a는 AMF 코일(120)의 전단도(front-end view)이고; 도 7b는 AMF 코일(120)의 측면도이고; 도 7c는 AMF 코일(120)의 후단도이고; 도 7d는 AMF 코일(120)의 측단면도이다. 도 8a 및 도 8b는 AMF 코일(120)의 여러 측면 투시도이다. 도 2 내지 도 8b에 도시됨에도 불구하고, 고정 전도체 조립체(30)는 이동가능 전도체 조립체(40)와 유사하게 구성될 수 있다.
도 2 내지 도 5를 전체적으로 참조하면, 접촉 조립체(100)는 샤프트(42)의 종단에 탑재될 수 있다. 접촉 조립체(100)는 접촉 디스크(contact disc; 110), AMF 코일(120), 접촉 지지체(contact support; 130) 및 지지 디스크(support disc; 140)를 포함할 수 있다. 여기서 더욱 설명되는 접촉 디스크(110), AMF 코일(120), 접촉 지지체(130) 및 지지 디스크(140)는 다수의 브레이즈 링/디스크(multiple braze rings/discs)를 이용해서 브레이징 프로세스(brazing processes)를 매개로 접촉 조립체(100)를 형성하기 위해 함께 결합될 수 있다. 접촉 디스크(110), AMF 코일(120), 접촉 지지체(130) 및 지지 디스크(140)는 일반적으로 서로 공통 중심 축(44)을 따라 샤프트(42)에 따라 공통 중심 축의 방향으로 배열될 수 있다.
접촉 디스크(110)는 진공 인터럽터 조립체(10)가 폐쇄 위치에 있을 때 (예컨대, 접촉 조립체(100-1) 상의) 다른 접촉에 닿는 도전성 디스크를 포함할 수 있다. 접촉 디스크(110)는 이동가능 전도체 조립체(40)가 폐쇄 위치에서 개방 위치로 이동할 때 아크(arcing)로부터 금속 증기화(metal vaporization)를 최소화하는 전기적으로 도전성 재료를 포함할 수 있다. 하나의 구현에 있어서, 접촉 디스크(110)는 Cu(copper)/Cr(chromium) 합금으로 만들어질 수 있다.
도 2 내지 도 5 및 도 7a 내지 도 8d를 전체적으로 참조하면, AMF 코일(120)은, 구리(copper)와 같은, 전기적으로 도전성 재료의 다수의 (예컨대, 2 이상의) 나선형 섹션(helical sections; 122)을 포함할 수 있다. 하나의 구현에 있어서, 첨부된 도면(예컨대, 도 5)에 도시된 바와 같이, AMF 코일(120)은 베이스(base; 124)에 연결되는 3개의 나선형 섹션(122-1, 122-2, 122-3)(여기서는 전체적으로 "나선형 섹션들(122)" 및 일반적으로 "나선형 섹션(122)"으로 불워짐)을 포함할 수 있다. 각 나선형 섹션(122)의 기단부는 베이스(124)와 통합될 수 있고 각 나선형 섹션(122)의 선단부는 접촉 영역(contact area; 123)(도 7a)을 형성하도록 테이퍼(tapered)질 수 있다. 각 나선형 섹션(122)은 공통 중심 축(44)을 공유할 수 있다(예컨대, 공통 중심 축(44)에 관하여 공통 중심 축의 방향으로 방향지워질 수 있다). 각 접촉 영역(123)은 각 다른 나선형 섹션(122)의 접촉 영역과 동일 평면(co-planar)일 수 있고, 최종적으로 접촉 디스크(110)에 고정(예컨대, 납땜(brazed))될 수 있다. 예시된 구성에 있어서, 3개의 나선형 섹션(122)은 120도 만큼 서로로부터 방사상으로 이격되어(radially offset) 있고, 그리고 코일을 형성하기 위해 서로 꼬아 짜여진다(intertwined). 하나의 구현에 따르면, (예컨대, 베이스(124)의 기단부로부터 대향하는 선단부까지 이르는) 각 나선형 섹션(122)은 전체 AMF 코일(120)의 주변의 회전(revolution)의 약 0.7에 대응한다. 결과적으로, AMF 코일(120)은 효과적으로 2.1의 전체 회전(0.7*3)을 갖는다. 다른 구현에 있어서, 각 나선형 섹션은 회전의 더 높고나 더 낮은 양에 대응할 수 있고 및/또는 더 많은 나선형 섹션(122)이 제공될 수 있음이 이해되어야 한다. 한편, 베이스 및 각 나선형 섹션은 하나의 공통 부품(a common part)으로부터 기계가공(machined)되어진다.
도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 베이스(124)는 브레이즈 디스크(braze disc; 126)를 이용해서 지지 디스크(140)에 결합(예컨대, 납땜)된다. 지지 디스크(140)는 일반적으로 AMF 코일(120)로부터 발생된 공통 중심 축의 자계에 영향을 미치지 않는, 스테인리스 스틸(stainless steel)과 같은, 고 전기 저항성(high electrical resistivity)을 갖는 강한 재료로 만들어질 수 있다. 브레이즈 디스크(126)는 구리 또는 지지 디스크(140)를 접촉시키기 위해 AMF 코일(120)의 재료를 납땜(brazing)하기 위한 다른 적절한 재료로 만들어질 수 있다. 브레이즈 디스크(128)는 접촉 디스크(110)에 나선형 섹션(122)의 선단부(예컨대, 베이스(124)에 대향하는 단부)를 결합하는데 이용될 수 있다. 브레이즈 디스크(128)는 구리 또는 AMF 코일(120) 및 접촉 디스크(110)의 재료를 납땜하기 위한 다른 적절한 재료로 만들어질 수 있다.
접촉 지지체(130)는 AMF 코일(120)을 위한 축 지지(axial support)를 제공하기 위해 원통형 형상(cylindrical shape)을 갖을 수 있다. 접촉 지지체(130)는 AMF 코일(120)의 중심 내에 위치될 수 있고, 일반적으로 접촉 지지체(130)의 축 길이(axial length)가 AMF 코일(120)의 압축(compression)을 방지하는 크기로 될 수 있다. 특히, 접촉 지지체(130)는 나선형 섹션(122)의 원하는 구성(예컨대, 피치/갭(pitch/gaps))을 유지하도록 베이스(124)와 접촉 디스크(110) 사이에 삽입된다. 하나의 구현에 있어서, 접촉 지지체(130)는 (예컨대, 접촉 조립체(100-2)가 진공 인터럽터 조립체(10)의 폐쇄 위치로 이동할 때) 200 파운드까지의 압축력(compression forces)을 견디도록 구성된다. 접촉 지지체(130)는 일반적으로 AMF 코일(120)로부터 발생된 공통 중심 축의 자계에 영향을 미치지 않는 단단한 재료로 만들어질 수 있다. 하나의 구현에 있어서, 접촉 지지체(130)는, 스테인리스 스틸의 몇몇 등급과 같은, 6E-07 옴-미터(ohm-meters) 보다 더 큰 전기적 도전성을 갖는 재료로 만들어질 수 있다.
접촉 지지체(130)의 일단은 브레이즈 디스크(132)를 이용해서 베이스(124)에 결합(예컨대, 납땜)될 수 있다. 브레이즈 디스크(132)는 은 합금(silver alloy) 또는 접촉 지지체(130)에 AMF 코일(120)의 재료를 납땜하기 위한 다른 적절한 재료로 만들어질 수 있다. 브레이즈 디스크(134)는 접촉 디스크(110)에 접촉 지지체(130)의 대향하는 종단(opposite end)을 결합하는데 이용될 수 있다. 브레이즈 디스크(134)는 은 합금 또는 접촉 지지체(130) 및 접촉 디스크(110)의 재료를 납땜하기 위한 다른 적절한 재료로 만들어질 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 브레이즈 링(braze ring; 136)은 베이스(124) 및 접촉 지지체(130)의 경계면에, 그리고 샤프트(42)의 중앙 돌출부(centering protrusion; 142) 상에 위치될 수 있다.
도 6a 및 도 6b를 전체적으로 참조하면, 미가공 형태(200)는 통합된 베이스(124)를 갖는 실린더(cylinder; 202)를 포함할 수 있다. 여기에 개시된 구현에 따르면, 나선형 섹션(122)은 미가공 형태(200)의 단단한 실린더(202) 벽 및 베이스(124)로부터 기계가공될 수 있다. 미가공 형태(200)는, 샤프트(42)로/샤프트(42)로부터 전류를 전도하도록 나선형 섹션(122)을 위한 원하는 영역을 제공하기 위해, 특정 높이(height)(H), 벽 두께(wall thickness)(T), 및 베이스 두께(base thickness)(B) 뿐만 아니라 주변을 위한 크기로 될 수 있다. 하나의 구현에 따르면, 공통 중심 축(44)의 방향에서, 최대 베이스 두께(B)는 공통 중심 축에 대해 직교 방향에서 최대 벽 두께(T)(그리고 각 나선형 섹션(122)의 대응하는 두께) 이하일 수 있다.
도 6a에 도시된 바와 같이, 베이스(124)는 중앙 개구(centering aperture; 204) 및 오목부(recess; 206)를 포함할 수 있다. 중앙 개구(204)는 (최종적으로 조립되는) 접촉 조립체(100)가 샤프트(42)에 탑재될 때 중앙 돌출부(centering protrusion; 142)를 수용할 수 있다. 오목부(206)는 접촉 지지체(130)가 최종적으로 AMF 코일(120) 내에 조립될 때 접촉 지지체(130)를 수용하여 중앙으로 될 수 있게 한다.
도시된 바와 같이, 예컨대, 도 7c에 있어서, 각 나선형 섹션(122)은 AMF 코일(120)의 주변에 관하여 대칭적으로 분포될 수 있다. 따라서, 도 7a 내지 도 8b에 도시된 3개-나선형-섹션 구성에 대해, 각 나선형 섹션(122)을 위한 시작 점(starting point) 또는 컷(cut)은 120도 만큼 서로로부터 방사상으로 이격되어 있을 수 있다.
각 나선형 섹션(122)(또한 나선형 암(helical arm)으로 칭함)의 길이는, 어느 정도는, 높이("H", 도 7b, 예컨대, 미가공 형태(200)의 높이와 동등한), 나선형 섹션(122)의 각 컷의 피치("P", 도 7d), 각 컷의 폭("W", 도 7d), 및 각 나선형 섹션(122)의 단면 영역(125)과 같은 상관된 기하학적 요구에 의해 좌우될 수 있다. 높이(H)는 진공 챔버(28) 내에서 공간 제약에 의해 제한될 수 있다. 피치(P)는 요구된 단면 영역과 각 나선형 섹션(122) 사이의 폭(W)에 의해 제한될 수 있다. 각 컷의 폭(W)은 나선형 섹션(122)을 통한 전류를 분리하는 공기 갭(air gap)을 제공하기에 충분해야만 한다. 여기에 개시된 구현에 따르면, 폭(W)은 공통 중심 축(44)을 따라 (또는 그에 평행하게) 측정될 수 있다. 나선형 섹션(122)을 위한 단면 영역은 전류/전압 요구에 의해, 그리고 샤프트(42)의 단면 영역에 관하여 정의될 수 있다.
하나의 예에 있어서, 각 나선형 섹션(122)을 위한 0.6-인치 높이(H), 0.86 피치(P), 0.07-인치 폭(W), 및 0.0441-평방 인치 단면은 AMF 코일(120)의 베이스(124)로부터 각 나선형 섹션의 선단부까지 전체 AMF 코일(120)의 주변의 약 0.7 회전을 갖는 나선형 암(122)을 제공할 수 있다. 결과적으로, AMF 코일(120)의 3개의 나선형 섹션(122)은 2.1의 전체 회전(예컨대, 0.7 * 3)을 효과적으로 제공한다. H, P 및 W를 위한 다른 값이 다른 구현에 이용될 수 있음을 이해하여야만 한다.
다른 구현에 따르면, 다수의 나선형 섹션(122)의 소정의 구성이 2 보다 더 큰 다수의 결합된 회전(또는 턴(turns))을 제공하는데 이용될 수 있다. 예컨대, 적어도 0.1 회전을 갖는 2개의 나선형 섹션 또는 적어도 0.5 회전을 갖는 4개의 나선형 섹션이 이용될 수 있다. 일반적으로, 다수의 나선형 섹션은 AMF 코일(120)의 주변에 관하여 대칭적으로 (예컨대, 각 나선형 섹션에 대해 동일한 방사 이격 및 피치를 가지고) 분포될 수 있다.
여기에 개시된 구현에 따르면, 진공 인터럽터에서 이용하기 위한 접촉 조립체는 제1 전기적 도전성 재료(예컨대, Cu/Cr 합금)의 접촉 디스크, 코일, 및 접촉 지지체를 포함할 수 있다. 코일은 제2 전기적 도전성 재료(예컨대, Cu)로 만들어지고, 공통 중심 축을 공유하는 다수의 나선형 섹션을 포함한다. 각 나선형 섹션은 기단부 및 선단부를 포함하여, 각 나선형 섹션은 제2 전기적 도전성 재료로 만들어진 베이스에 대해 기단부에서 연결되고 접촉 디스크에 대해 선단부에서 연결된다. 접촉 지지체는 코일 내에서 공통 중심 축의으로 중앙에 있고 베이스로부터 접촉디스크로 연장한다.
다른 구현에 따르면, 동일한 접촉 조립체(예컨대, 접촉 조립체(100-1, 100-2))가 진공 챔버(예컨대, 진공 챔버(28)) 내의 고정된 도전성 샤프트(예컨대, 샤프트(32)) 및 이동가능 도전성 샤프트(예컨대, 샤프트(42)) 상에 탑재될 수 있다.
예시적 구현의 상기한 설명은 실례 및 설명을 제공하지만, 개시된 정확한 형태로 여기서 설명된 실시예를 완전하게 하거나 제한하도록 의도되지는 않는다. 변경 및 변형은 상기 교시의 관점에서 가능하고 실시예의 실시로부터 획득될 수 있다. 예컨대, 여기에 개시된 구현은 또한, 매체 또는 저전압 장비와 같은, 다른 장치와 함께 이용될 수 있다.
본 발명이 앞에서 상세하게 설명됨에도 불구하고, 본 발명은 본 발명의 사상을 벗어나는 것 없이 변형될 수 있음이 관련 기술의 당업자에게는 명백할 것임이 명시적으로 이해된다. 형태, 설계 또는 구성의 다양한 변경이 발명의 사상 및 범위를 벗어나는 것 없이 본 발명에 대해 이루어질 수있다. 따라서, 상기 언급한 설명은 제한 보다는 예시적으로 고려되고, 본 발명의 진정한 범위는 이하의 청구항에서 정의되는 것이다.
명백히 설명되지 않는 한, 본 출원의 설명에서 이용되는 요소, 동작 또는 명령은 본 발명에 대해 중요하거나 필수적인 것으로 해석되어서는 안된다. 또한, 여기서 이용되는 바와 같이, 관사("a")는 하나 이상의 아이템을 포함하는 것으로 의도된다. 더욱이, 문구 "기초로 하는(based on)"은 명시적으로 언급되지 않는 한, "적어도 부분적으로, 기초로 하는"을 의미하도록 의도된다.

Claims (12)

  1. 진공 인터럽터에 이용하기 위한 접촉 조립체로서,
    접촉 조립체는,
    제1 전기적 도전성 재료의 접촉 디스크,
    공통 중심 축의 방향으로 방향지워진 다수의 나선형 섹션을 포함하는 제2 전기적 도전성 재료의 코일을 포함하고,
    각 나선형 섹션은 기단부 및 선단부를 포함하고,
    각 나선형 섹션은 제2 전기적 도전성 재료로 만들어지는 베이스에 대해 기단부에서 접속되고,
    각 나선형 섹션은 접촉 디스크에 대해 선단부, 코일 내에서 공통 중심 축의 방향으로 중앙에 있고 베이스로부터 접촉 디스크로 연장하는 접촉 지지체 및
    베이스에 연결된 지지 디스크에 접속되고,
    상기 베이스는 지지 디스크와 접촉 지지체 사이에 개재되며,
    상기 지지 디스크는 베이스를 지지하도록 구성되고, 그리고 지지 디스크는 고 전기 저항성을 갖는 재료로 구성되는 것을 특징으로 하는 접촉 조립체.
  2. 제1항에 있어서,
    베이스 및 각 나선형 섹션은 하나의 공통 부품(a common part)으로부터 기계가공되는(machined) 것을 특징으로 하는 접촉 조립체.
  3. 제1항에 있어서,
    3개의 나선형 암으로 구성된 다수의 나선형 섹션이 120도 만큼 서로로부터 방사상으로 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 접촉 조립체.
  4. 제3항에 있어서,
    각 나선형 섹션은 코일의 주변의 적어도 0.7 회전에 이르는 것을 특징으로 하는 접촉 조립체.
  5. 제1항에 있어서,
    베이스는 지지 디스크와 나선형 섹션 사이에서 공통 중심 축을 따라 개재되는 것을 특징으로 하는 접촉 조립체.
  6. 제1항에 있어서,
    코일의 베이스는, 공통 중심 축을 따라, 전기적으로 도전성 샤프트의 돌출부를 수용하도록 크기가 만들어지는 개구를 포함하는 것을 특징으로 하는 접촉 조립체.
  7. 제6항에 있어서,
    베이스가 공통 중심 축의 방향에서 접촉 지지체를 수용하여 중앙에 있도록 크기가 만들어진 오목부를 포함하는 것을 특징으로 하는 접촉 조립체.
  8. 제1항에 있어서,
    다수의 나선형 섹션의 각 선단부가 접촉 디스크에 납땜되는 것을 특징으로 하는 접촉 조립체.
  9. 제1항에 있어서,
    접촉 조립체가 공통 중심 축의 방향에서 적어도 200 파운드의 인가된 힘을 견디도록 구성되는 것을 특징으로 하는 접촉 조립체.
  10. 제1항에 있어서,
    공통 중심 축의 방향에서, 베이스의 최대 두께는, 공통 중심 축에 대해 직교하는 방향에서, 다수의 나선형 섹션의 각각의 최대 두께 이하인 것을 특징으로 하는 접촉 조립체.
  11. 제1항에 있어서,
    접촉 디스크가 공통 중심 축의 방향에서 접촉 지지체를 수용하여 중앙에 있도록 크기가 만들어진 오목부를 포함하는 것을 특징으로 하는 접촉 조립체.
  12. 진공 인터럽터는,
    진공 챔버,
    진공 챔버 내의, 고정된 도전성 샤프트에 부착되는, 제1 접촉 조립체 및
    진공 챔버 내의, 이동가능 도전성 샤프트에 부착되는, 제2 접촉 조립체를 포함하고,
    제1 접촉 조립체 및 제2 접촉 조립체 각각은,
    제1 전기적 도전성 재료의 접촉 디스크,
    공통 중심 축에 대해 공통 중심 축의 축방향으로 방향지워진 다수의 나선형 섹션을 포함하는 제2 전기적 도전성 재료의 코일,
    코일 내에서 공통 중심 축의 방향으로 중앙에 있고 베이스로부터 접촉 디스크로 연장하는 접촉 지지체 및
    베이스에 연결된 지지 디스크를 포함하며,
    각 나선형 섹션이 기단부 및 선단부를 포함하고, 각 나선형 섹션이 제2 전기적 도전성 재료로 만들어지는 베이스에 대해 기단부에서 연결되고, 각 나선형 섹션이 접촉 디스크에 대해 선단부에서 연결되고,
    상기 베이스는 지지 디스크와 접촉 지지체 사이에 개재되며,
    상기 지지 디스크는 베이스를 지지하도록 구성되고, 그리고 지지 디스크는 고 전기 저항성을 갖는 재료로 구성되는 것을 특징으로 하는 진공 인터럽터.


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