KR102491405B1 - 스위치 및 스위치를 분리하기 위한 방법 - Google Patents

스위치 및 스위치를 분리하기 위한 방법 Download PDF

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Abstract

스위치 (100) 는 하우징 (105), 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 및 제 1 콘택트 (114) 를 가지는 제 1 콘택트 배열체 (110), 제 2 정류 콘택트 요소 (122) 및 제 2 콘택트 (124) 를 가지는 제 2 콘택트 배열체 (120), 또한 공칭 콘택트 배열체 (117, 115, 124) 를 포함한다. 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 와 제 2 정류 콘택트 요소 (122) 는 정류 콘택트 요소의 폐쇄된 위치에서 서로 스냅-작동 연결부를 형성한다. 스위치 (100) 가 폐쇄될 때, 제 1 콘택트 (114) 와 제 2 콘택트 (124) 사이 거리는 축선 (A) 의 방향으로 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 와 제 2 정류 콘택트 요소 (122) 사이 거리보다 작다.

Description

스위치 및 스위치를 분리하기 위한 방법
본 발명은 스위치들, 특히 격리 스위치들, 조합된 격리 및 접지 스위치들, 전원 스위치들 및/또는 접지 스위치들, 더욱 특히 고 전압용 격리 스위치들, 조합된 격리 및 접지 스위치들, 전원 스위치들 및/또는 접지 스위치들의 분야에 관한 것이다. 본 발명은 특히 스위치 및 스위치를 분리하기 위한 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 스냅-작동 연결부를 갖는 스위치, 및 스냅-작동 연결부의 해제를 포함한 스위치를 분리하기 위한 방법에 관한 것이다.
전기 스위치들, 예를 들어 격리 스위치들은 전기 부품들의 개방 (또는 폐쇄) 에 의해 회로들을 개방 (또는 폐쇄) 하기 위해 이용된다. 따라서, 격리 스위치는 회로의 차단을 위해 이용될 수 있다. 일반적으로, 예를 들어 전류 흐름의 스위치-오프 후 또는 전류 흐름의 스위치-온 전, 전류가 흐르지 않거나 매우 적은 전류만 흐른다면 격리 스위치가 연결부의 개방 및/또는 폐쇄를 위해 이용된다. 이것은 더 높은 전류에서도 전류 흐름의 스위치-온 및/또는 스위치-오프를 위해 이용되는 전원 스위치와 격리 스위치를 구별한다.
전기 스위치의 개방 및 폐쇄 중, 아크가 발생될 수 있고, 즉 정류 콘택트 요소들 사이 또는 정류 콘택트 요소들과 스위치의 하우징 사이에서, 필요한 높은 전류 밀도의, 임펄스 이온화에 의한, 유지를 위해 충분히 높은 전기 퍼텐셜 차이를 가지는 자기 지속 가스 방전이 발생될 수 있다. 아크는 정류 콘택트 요소들 또는 하우징을 손상시키거나, 심지어 파괴할 수 있다.
종래 기술의 대표예는 CH653474A5 에 공지되어 있다.
따라서, 종래 기술의 문제점들 중 적어도 일부를 해결한 스위치 및 스위치를 분리하기 위한 방법이 제공된다.
상기를 고려하여, 청구항 1 에 주장된 바와 같은 스위치 및 청구항 11 에 주장된 바와 같은 방법이 제공된다. 본 발명의 추가의 예시적인 실시형태들, 구성들 및 양태들은 특허 종속항들, 상세한 설명 및 첨부된 도면들로부터 비롯된다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 스위치가 제공된다. 스위치는 하우징, 제 1 콘택트 요소 또는 정류 콘택트 요소 및 제 1 콘택트를 가지는 제 1 콘택트 배열체, 및 제 2 콘택트 요소 또는 정류 콘택트 요소 및 제 2 콘택트를 가지는 제 2 콘택트 배열체를 포함한다. 스위치는 그것의 폐쇄된 상태에서 스위치의 작동 중 전력의 전달을 위해 공칭 콘택트 배열체를 추가로 포함한다. 제 1 콘택트는, 제 1 콘택트가 제 2 콘택트와 맞물리는 폐쇄된 콘택트 위치와 제 1 콘택트가 제 2 콘택트로부터 분리되는 개방된 콘택트 위치 사이에서 축선을 따라 이동 가능하다. 제 1 정류 콘택트 요소는, 제 1 정류 콘택트 요소가 제 2 정류 콘택트 요소와 맞물리는 폐쇄된 정류 콘택트 요소 위치와 제 1 정류 콘택트 요소가 제 2 정류 콘택트 요소로부터 분리되는 개방된 정류 콘택트 위치 사이에서 축선을 따라 이동 가능하다. 상기 제 1 정류 콘택트 요소 및 상기 제 2 정류 콘택트 요소는, 폐쇄된 정류 콘택트 요소 위치에서, 서로 스냅-작동 연결부를 구성하도록 설계된다. 상기 제 1 정류 콘택트 요소는 제 1 리미트 스톱, 제 2 리미트 스톱 및 탄성 요소를 통하여 상기 제 1 콘택트에 결합되어서 a) 상기 제 1 콘택트가 폐쇄된 콘택트 위치로 이동될 때, 상기 제 1 리미트 스톱은 상기 제 1 정류 콘택트 요소를 상기 폐쇄된 정류 콘택트 위치로 연행 (entrain) 하고, b) 상기 스냅-작동 연결부가 제 위치에 있는 상태에서, 상기 제 1 콘택트가 상기 폐쇄된 콘택트 위치로부터 상기 개방된 콘택트 위치의 방향으로 이동될 때, 상기 탄성 요소는 개방된 정류 콘택트 요소 위치의 방향으로 상기 제 1 정류 콘택트 요소에 장력을 인가하고, c) 상기 제 1 콘택트가, 상기 개방된 콘택트 위치의 방향으로 이동 중, 규정된 리미트 스톱 위치를 지나칠 때, 상기 제 2 리미트 스톱은 상기 스냅-작동 연결부를 해제하기 위해서 상기 개방된 정류 콘택트 요소 위치의 방향으로 상기 제 1 정류 콘택트 요소를 연행한다.
본 발명에 따른 스위치는 공지된 스위치들에 비하여 다수의 장점들을 달성할 수 있게 한다. 예를 들어, 정류 콘택트 요소들의 개방 속도가 증가될 수 있다. 이에 따라, 아크 발생 위험이 감소될 수 있다. 더욱이, 스위치의 폐쇄 중 아크 발생 위험도 또한 감소될 수 있다.
본 발명의 추가 양태에 따르면, 스위치를 분리하기 위한 방법이 제공된다. 상기 스위치는 하우징, 제 1 정류 콘택트 요소와 제 1 콘택트를 갖는 제 1 콘택트 배열체, 및 제 2 정류 콘택트 요소와 제 2 콘택트를 갖는 제 2 콘택트 배열체를 포함하고, 상기 제 1 콘택트는 상기 제 2 콘택트 배열체의 방향으로 상기 제 1 정류 콘택트 요소 너머 돌출하고, 상기 제 2 콘택트는 상기 제 1 콘택트 배열체의 방향으로 상기 제 2 정류 콘택트 요소 너머 돌출한다. 스위치는 그것의 폐쇄된 상태에서 스위치의 작동 중 전력의 전달을 위해 공칭 콘택트 배열체를 추가로 포함한다. 분리는, 제 1 정류 콘택트 요소가 제 2 정류 콘택트 요소와 맞물리는 폐쇄된 정류 콘택트 요소 위치로부터, 제 1 정류 콘택트 요소가 제 2 정류 콘택트 요소로부터 분리되는 개방된 정류 콘택트 요소 위치로 진행한다. 상기 방법은, 제 1 콘택트가 제 2 콘택트와 맞물리는 폐쇄된 콘택트 위치로부터, 제 1 콘택트가 제 2 콘택트로부터 분리되는 개방된 콘택트 위치까지 축선을 따라, 상기 제 1 정류 콘택트 요소와 상기 제 2 정류 콘택트 요소 사이에 스냅-작동 연결부의 존재 하에, 상기 제 1 콘택트를 제 1 속도로 이동시키는 단계를 포함한다. 상기 스냅-작동 연결부의 존재 하에, 상기 제 1 콘택트가 상기 개방된 콘택트 위치의 방향으로 상기 폐쇄된 콘택트 위치로부터 이동될 때, 상기 탄성 요소는 개방된 정류 콘택트 요소 위치의 방향으로 상기 제 1 정류 콘택트 요소에 장력을 인가한다. 상기 개방된 콘택트 위치의 방향으로 이동 중 상기 제 1 콘택트가 규정된 리미트 스톱 위치를 지나칠 때, 상기 스냅-작동 연결부는 해제되고, 상기 제 1 정류 콘택트 요소는 제 2 속도로 개방된 정류 콘택트 요소 위치의 방향으로 이동하고, 상기 제 2 속도는 상기 제 1 속도보다 크다. 스위치가 폐쇄될 때, 축선의 방향으로 제 1 정류 콘택트 요소와 제 2 정류 콘택트 요소 사이 거리에 비하여, 제 1 콘택트와 제 2 콘택트 사이 거리는 치수적으로 더 작다.
본 방법의 실시형태의 추가 형태에서, 스위치의 폐쇄시, 제 1 콘택트 및 제 2 콘택트는, 제 1 정류 콘택트 요소 및 제 2 정류 콘택트 요소에 앞서 일시적으로 맞물린다 (콘택트를 설정한다). 이에 따라, 아크가 의도적으로 제 1 콘택트와 제 2 콘택트 사이에 구성되고, 그 결과 제 1 정류 콘택트 요소 및 제 2 정류 콘택트 요소는, 스위치의 작동 중, 아크 부식 등에 의한 손상에 대해 보호된다. 스위치의 개방시, 제 1 콘택트와 제 2 콘택트 사이 전기 연결부는 제 1 정류 콘택트 요소와 제 2 정류 콘택트 요소 사이 전기 연결부에 앞서 일시적으로 차단된다. 이 구성은 제 1 정류 콘택트 요소와 제 2 정류 콘택트 요소 사이에 아크가 구성되도록 보장하기 위해 유리하여서, 제 1 콘택트 및 제 2 콘택트는 스위치의 작동 중 손상에 대해 보호된다.
이하, 본 발명에 따른 스위치의 예시적 실시형태들은 도면들을 참조하여 개략적으로 나타내고 보다 상세히 설명된다. 도면들에서, 동일하거나 동일하게 기능하는 요소들은 동일한 도면부호들에 의해 식별된다.
도 1 은 본 발명의 예시적 실시형태들에 따른 개방 상태에서 스위치의 개략적 부분도를 도시한다.
도 2 는 본 발명의 예시적 실시형태들에 따른 스냅-작동 연결부의 폐쇄 직전 스위치의 개략적 부분도를 도시한다.
도 3 은 본 발명의 예시적 실시형태들에 따른 스냅-작동 연결부의 분리 직전 상태에서 스위치의 개략적 부분도를 도시한다.
도 1 은 스위치 (100) 의 개략적 부분도를 도시한다. 스위치 (100) 는, 이하 더 상세히 설명되는, 공칭 콘택트 배열체 (117, 115, 124) 와 함께 하우징 (105), 제 1 콘택트 배열체 (110) 및 제 2 콘택트 배열체 (120) 를 포함한다. 스위치 (100) 는, 제 1 콘택트 배열체 (110) 및 제 2 콘택트 배열체 (120) 가 서로 분리되는 개방된 스위치 위치로 나타나 있다. 특히, 제 1 콘택트 배열체 (110) 는 제 1 콘택트 요소 (112) 또는 정류 콘택트 요소 (112) 를 포함하고, 제 2 콘택트 배열체 (120) 는 제 2 콘택트 요소 (122) 또는 정류 콘택트 요소 (122) 를 포함한다. 개방된 스위치 위치에서, 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 및 제 2 정류 콘택트 요소 (122) 는 또한 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 가 제 2 정류 콘택트 요소 (122) 로부터 분리되는 개방된 정류 콘택트 요소 위치에 배열된다. 부가적으로, 제 1 콘택트 배열체 (110) 는 제 1 콘택트 (114) 를 포함하고, 제 2 콘택트 배열체 (120) 는 제 2 콘택트 (124) 를 포함한다. 개방된 스위치 위치에서, 제 1 콘택트 (114) 및 제 2 콘택트 (124) 는 또한 제 1 콘택트 (114) 가 제 2 콘택트 (124) 로부터 분리되는 개방된 콘택트 위치에 배열된다. 더욱이, 더 큰 가독성과 더 분명한 이해를 위하여, 스위치 (100) 의 모든 요소들이 단면으로 나타나 있지만 해칭으로 도면들에 표시되지는 않는다.
제 1 정류 콘택트 요소 (112) 는 축선 (A) 을 따라 이동 가능하다. 축선 (A) 은 제 1 콘택트 배열체 (110) 로부터 제 2 콘택트 배열체 (120) 까지 연장될 수 있다. 특히, 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 는 개방된 정류 콘택트 요소 위치와 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 가 제 2 정류 콘택트 요소 (122) 와 맞물리는 (도 2 참조) 폐쇄된 정류 콘택트 요소 위치 사이에서 축선 (A) 을 따라 이동 가능하다. 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 와 제 2 정류 콘택트 요소 (114) 가 폐쇄된 정류 콘택트 요소 위치에 있다면, 전류, 특히 정류 전류는 스위치 (100) 의 개방시 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 및 제 2 정류 콘택트 요소 (114) 를 통하여 흐를 수 있다. 하지만, 폐쇄된 스위치 위치에서, 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 및 제 2 정류 콘택트 요소 (114) 를 통하여 바람직하게 전류가 흐르지 않거나, 단지 매우 적은 전류만 흐른다. 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 및 제 2 정류 콘택트 요소 (114) 는 특히 스위치 (100) 의 개방을 위한 아크 콘택트 또는 정류 콘택트일 수 있다.
제 1 콘택트 (114) 는 더욱이 축선 (A) 을 따라 이동 가능하다. 특히, 제 1 콘택트 (114) 는 개방된 콘택트 위치와, 제 1 콘택트 (114) 가 제 2 콘택트 (124) 와 맞물리는 폐쇄된 콘택트 위치 사이에서 이동 가능하다. 특히, 제 1 콘택트 (114) 는 개방된 콘택트 위치와, 제 1 콘택트 (114) 가 제 2 콘택트 (124) 와 맞물리는 폐쇄된 콘택트 위치 사이에서 축선 (A) 을 따라 이동 가능하다. 제 1 콘택트 (114) 및 제 2 콘택트 (124) 가 폐쇄된 콘택트 위치에 있다면, 전류, 특히 정류 전류는 스위치 (100) 의 폐쇄시 제 1 콘택트 (114) 및 제 2 콘택트 (124) 를 통하여 흐를 수 있다. 하지만, 폐쇄된 스위치 위치에서, 제 1 콘택트 (114) 및 제 2 콘택트 (124) 를 통하여 바람직하게 전류가 흐르지 않거나, 단지 매우 적은 전류만 흐른다. 따라서, 정상 듀티에서 제 1 콘택트 (114) 및 제 2 콘택트 (124) 를 통하여 바람직하게 공칭 전류가 흐르지 않는다. 제 1 콘택트 (114) 및 제 2 콘택트 (124) 는 특히 스위치 (100) 의 폐쇄를 위한 아크 콘택트 또는 정류 콘택트일 수 있다.
제 1 정류 콘택트 요소 (112) 및 제 2 정류 콘택트 요소 (122) 는, 폐쇄된 정류 콘택트 요소 위치에서, 서로 스냅-작동 연결부를 구성하도록 설계된다. 본 개시의 문맥에서, "스냅-작동 연결부" 는 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 및 제 2 정류 콘택트 요소 (122) 와 같은 구성요소들의 단순하고 분리 가능한 형태 맞춤 연결부를 위한 기능성 요소로서 이해될 수 있다. 이 배열에 의하여, 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 및/또는 제 2 정류 콘택트 요소 (122) 와 같은 적어도 하나의 연결 부분은 탄성 변형되고 그 후 분리 가능하게 인터로크될 수 있다. 따라서, 특히 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 와 제 2 정류 콘택트 요소 (122) 사이에 확동 연결부가 형성될 수 있다. 특히, 스냅-작동 연결부의 존재 하에, 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 와 제 2 정류 콘택트 요소 (122) 를 통하여 전류가 흐를 수 있다.
스위치 (100) 의 폐쇄시, 제 1 콘택트 (114) 와 축선 (A) 방향으로 그것에 대향하여 배열된 제 2 콘택트 (124) 사이 거리는, 축선 (A) 방향으로, 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 와 제 2 정류 콘택트 요소 (122) 사이 거리에 비하여 치수적으로 더 작다. 결과적으로, 스위치 (100) 의 폐쇄시, 이 콘택트 쌍 (114, 124) 에 마모가 발생하고, 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 및 제 2 정류 콘택트 요소 (122) 로 이루어진 다른 콘택트 쌍에는 마모가 발생하지 않는다.
(개시된 본 발명의 모든 변형예들에서 일반적으로 실행될 수 있는) 예시적 실시형태들에서, 제 1 콘택트 배열체 (110) 는 콘택트부 (115) 및/또는 제 1 방전 콘택트 (117) 를 포함할 수 있다. 콘택트부 (115) 는 제 1 방전 콘택트 (117) 와 맞물릴 수 있다. 제 2 콘택트 배열체 (120) 는 제 2 방전 콘택트 (127) 를 포함할 수 있다. 특히, 콘택트부 (115) 는, 콘택트부 (115) 가 제 2 방전 콘택트 (127) 와 맞물리는 폐쇄된 콘택트부 위치와 콘택트부 (115) 가 제 2 방전 콘택트 (127) 로부터 분리되는 개방된 콘택트부 위치 사이에서 축선 (A) 을 따라 이동 가능할 수 있다. 따라서, 콘택트부 (115) 는 제 1 방전 콘택트 (117) 와 제 2 방전 콘택트 (127) 사이에 안정된 전기 연결부를 구성할 수 있다. 특히, 스위치는, 폐쇄된 스위치 위치에서, 폐쇄된 콘택트부 위치를 취할 수 있고 그리고/또는, 개방된 스위치 위치에서, 개방된 콘택트부 위치를 취할 수 있다. 콘택트부 (115) 는 제 1 콘택트 (114) 와 조합하여 이동될 수 있다.
따라서, 스위치 (100) 는 콘택트부 (115) 를 통하여 공칭 전류 흐름이 진행하도록 설계될 수 있다. 따라서, 콘택트부 (115) 는 공칭 콘택트일 수 있다. 예를 들어, 스위치 (100) 는 100 A 이상, 특히 1,000 A 이상, 전형적으로 1,600 A 이상인 공칭 전류 흐름을 위해 그리고/또는 4,000 A 이하의 공칭 전류 흐름을 위해 그리고/또는 52 ㎸ 이상, 전형적으로 100 ㎸ 이상의 전압을 위해 정격화될 수 있다. 본 개시에 따른 스위치의 구성에 의하여, 특별히 치수적으로 콤팩트한 개폐기가 제조될 수 있다. 대략 170 ㎸ 이상의 공칭 전압을 위한 고 전압 개폐기에 비하여, 특별히 콤팩트한 개폐기에 대한 요구가 특히 높기 때문에, 본 발명은 이런 지속된 요구의 충족을 허용한다.
제 1 방전 콘택트 (117) 및/또는 제 2 방전 콘택트 (127) 는 하나 이상의 나선형 콘택트들 (117, 127) 로서 구성될 수 있다. 방전 콘택트들 (117, 127) 은 공칭 전류를 콘택트부 (115) 로 전도하고 그리고/또는 콘택트부로부터 공칭 전류를 전환하도록 설계될 수 있다.
제 1 콘택트 배열체 (110) 는 탄성 요소 (116) 를 추가로 포함한다. 탄성 요소 (116) 는, 예를 들어, 압축 스프링 (116) 일 수 있다. 탄성 요소 (116) 는 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 에 연결될 수 있다. 예를 들어, 제 1 콘택트 배열체 (110) 는 제 1 리미트 스톱 (118) 및 제 2 리미트 스톱 (119) 을 포함할 수 있다. 탄성 요소 (116) 는 제 1 리미트 스톱 (118) 과 제 2 리미트 스톱 (119) 사이에 장착되거나 인장될 수 있다. 따라서, 서로를 향하여 제 1 리미트 스톱 (118) 및 제 2 리미트 스톱 (119) 을 상대 이동시킬 때, 탄성 요소 (116) 는 인장될 수 있고 그리고/또는 서로에 대해 이격되게 제 1 리미트 스톱 (118) 및 제 2 리미트 스톱 (119) 을 상대 이동시킬 때, 탄성 요소 (116) 는 인장 해제될 수 있다. 따라서, 탄성 요소 (116) 는 서로에 대해 이격되게 제 1 리미트 스톱 (118) 및 제 2 리미트 스톱 (119) 을 이동시키는 힘을 발생시킬 수 있다.
제 1 리미트 스톱 (118) 은 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 에 연결될 수 있어서, 이 둘은 조합하여 이동될 수 있다. 제 2 리미트 스톱 (119) 은, 예를 들어, 제 1 콘택트 배열체 (110) 의 하우징 (111) 에 연결될 수 있다. 특히, 제 2 리미트 스톱 (119) 은 제 1 콘택트 (114) 와 조합하여 이동될 수 있다. 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 및/또는 제 1 리미트 스톱 (118) 은 또한 제 1 콘택트 배열체 (110) 의 하우징 (111) 에 대해 이동될 수 있다. 예를 들어, 이런 유형의 설계에서, 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 는, 제 1 리미트 스톱 (118), 제 2 리미트 스톱 (119) 및 탄성 요소 (116) 에 의하여, 제 1 콘택트 (114) 에 결합될 수 있어서 a) 제 1 콘택트 (114) 가 폐쇄된 콘택트 위치로 이동될 때, 제 1 리미트 스톱 (118) 은 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 를 폐쇄된 정류 콘택트 위치로 연행하고, b) 스냅-작동 연결부가 제 위치에 있는 상태에서, 상기 제 1 콘택트 (114) 가 상기 폐쇄된 콘택트 위치로부터 상기 개방된 콘택트 위치의 방향으로 이동될 때, 상기 탄성 요소 (116) 는 개방된 정류 콘택트 요소 위치의 방향으로 상기 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 에 장력을 인가하고, c) 상기 제 1 콘택트 (114) 가, 상기 개방된 콘택트 위치의 방향으로 이동 중, 규정된 리미트 스톱 위치를 지나칠 때, 상기 제 2 리미트 스톱 (119) 은 상기 스냅-작동 연결부를 해제하기 위해서 상기 개방된 정류 콘택트 요소 위치의 방향으로 상기 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 를 연행한다.
스위치 (100) 는 격리 스위치, 조합된 격리 및 접지 스위치 (또한 조합된 단로기로도 기재), 전원 스위치 또는 접지 스위치일 수 있다. 특히, 스위치 (100) 는 고 전압용 격리 스위치, 전원 스위치 또는 접지 스위치일 수 있다. 고 전압은 1 ㎸ 이상, 특히 52 ㎸ 이상의 전압일 수 있다. 더욱이, 스위치 (100) 는 유전 절연 매체 또는 가스로 충전되는 가스 절연 스위치 (100) 일 수 있다.
본 개시의 문맥에서, 스위치 (100) 에서 유전 절연 매체 또는 가스는 SF6 가스, 또는 임의의 다른 유전 절연 매체 또는 아크-켄칭 매체일 수 있고, 이는 가스일 수도 있고 그리고/또는 액체일 수 있다. 이런 유형의 유전 절연 매체 또는 절연 가스는, 예를 들어, 다음: 플루오로에테르, 옥시란, 플루오로아민, 플루오로케톤, 플루오로-올레핀, 플루오로니트릴 및 이 물질들의 혼합물들 및/또는 분해 생성물들로 이루어진 군으로부터 선택되는 유기 플루오르 화합물을 포함할 수 있다. 용어들, "플루오로에테르", "옥시란", "플루오로아민", "플루오로케톤", "플루오로-올레핀" 및 "플루오로니트릴" 은 여기에서 적어도 부분적으로 플루오르화된 물질들을 지칭한다. 특히, 용어 "플루오로에테르" 는 하이드로플루오로에테르 및 퍼플루오로에테르와 함께 플루오로폴리에테르 (예컨대 Galden) 및 플루오로모노에테르를 포함하고, 용어 "옥시란" 은 하이드로플루오로-옥시란 및 퍼플루오로-옥시란을 포함하고, 용어 "플루오로아민" 은 하이드로플루오로아민 및 퍼플루오로아민을 포함하고, 용어 "플루오로케톤" 은 하이드로플루오로케톤 및 퍼플루오로케톤을 포함하고, 용어 "플루오로-올레핀" 은 하이드로플루오로-올레핀 및 퍼플루오로-올레핀을 포함하고, 용어 "플루오로니트릴" 은 하이드로플루오로니트릴 및 퍼플루오로니트릴을 포함한다. 유리하게도, 플루오로에테르, 옥시란, 플루오로아민, 플루오로케톤 및 플루오로니트릴은 완전히 플루오르화되고, 즉 퍼플루오르화되어 있다.
예시적 실시형태들에서, 유전 절연 매체는 다음: 하나 (또는 그 이상) 의 하이드로플루오로에테르(들), 하나 (또는 그 이상) 의 퍼플루오로케톤(들), 하나 (또는 그 이상) 의 하이드로플루오로-올레핀(들), 하나 (또는 그 이상) 의 퍼플루오로니트릴(들), 및 이 물질들의 혼합물들로 이루어진 군에서 선택된다.
특히, 본 발명의 맥락에서, 용어 "플루오로케톤" 은 넓게 이해되어야 하고, 일반적으로 플루오로모노케톤들과 플루오로디케톤들, 또는 플루오로폴리-케톤들을 포함한다. 명백하게, 탄소 원자들에 의해 측방향으로 구획된 하나보다 많은 카르보닐 기가 분자 내에 존재할 수 있다. 이 용어는 또한 탄소 원자들 사이에 2 가 및 3 가 결합들을 가지는 포화 및 불포화 화합물들을 포함한다. 플루오로케톤들에서 적어도 부분적으로 플루오르화된 알킬 체인은 선형 또는 분지형일 수 있고, 선택적으로 또한 고리로서 구성될 수 있다.
예시적 실시형태들에서, 유전 절연 매체 및 아크-켄칭 매체는, 적어도 하나의 성분으로서, 플루오로모노케톤을 포함하고, 이것은 선택적으로 분자의 주요 탄소 사슬에 이종 원자들을 또한 포함할 수 있고, 즉 예컨대 대응하는 수로 탄소 원자(들)를 대체하는 다음: 질소 원자들, 산소 원자들, 황 원자들로 이루어진 군에서 적어도 하나의 이종 원자를 포함할 수 있다. 유리하게도, 플루오로모노케톤, 특히 퍼플루오로케톤은 3 내지 15 개 또는 4 내지 12 개, 특히 5 내지 9 개의 탄소 원자들을 갖는다. 바람직하게, 플루오로모노케톤은 정확히 5 개 및/또는 정확히 6 개 및/또는 정확히 7 개 및/또는 정확히 8 개의 탄소 원자들을 갖는다.
예시적 실시형태들에서, 유전 절연 매체 및 아크-켄칭 매체는, 적어도 하나의 성분으로서, 다음으로 이루어진 군에서 선택된 하이드로플루오로에테르를 포함한다: 적어도 3 개의 탄소 원자들을 가지는 하이드로플루오로모노에테르; 정확히 3 개 또는 정확히 4 개의 탄소 원자들을 가지는 하이드로플루오로모노에테르, 적어도 5:8 의 플루오르와 수소 원자들의 총 수에 대한 플루오르 원자들 수의 비를 가지는 하이드로플루오로모노에테르, 1.5:1 내지 2:1 의 범위에 있는 탄소 원자들의 수에 대한 플루오르 원자들의 수의 비를 가지는 하이드로플루오로모노에테르; 펜타플루오로에틸메틸에테르; 2,2,2-트리플루오로에틸-트리플루오로메틸에테르; 및 이 물질들의 혼합물들.
예시적 실시형태들에서, 유전 절연 매체는, 적어도 하나의 성분으로서, 다음으로 이루어진 군에서 선택된 플루오로-올레핀을 포함한다: 적어도 3 개의 탄소 원자들을 가지는 하이드로플루오로-올레핀들 (HFOs), 정확히 3 개의 탄소 원자들을 가지는 하이드로플루오로-올레핀들 (HFOs), 1,1,1,2-테트라플루오로프로펜 (HFO-1234yf), 1,2,3,3-테트라플루오로-2-프로펜 (HFO-1234yc), 1,1,3,3-테트라플루오로-2-프로펜 (HFO-1234zc), 1,1,1,3-테트라플루오로-2-프로펜 (HFO-1234ze), 1,1,2,3-테트라플루오로-2-프로펜 (HFO-1234ye), 1,1,1,2,3-펜타플루오로프로펜 (HFO-1225ye), 1,1,2,3,3-펜타플루오로프로펜 (HFO-1225yc), 1,1,1,3,3-펜타플루오로프로펜 (HFO-1225zc), (Z)1,1,1,3-테트라플루오로프로펜 (HFO-1234zeZ), (Z)1,1,2,3-테트라플루오로-2-프로펜 (HFO-1234yeZ), (E)1,1,1,3-테트라플루오로프로펜 (HFO-1234zeE), (E)1,1,2,3-테트라플루오로-2-프로펜 (HFO-1234yeE), (Z)1,1,1,2,3-펜타플루오로프로펜 (HFO-1225yeZ), (E)1,1,1,2,3-펜타플루오로프로펜 (HFO-1225yeE), 및 이 물질들의 혼합물들.
예시적 실시형태들에서, 유전 절연 매체는, 적어도 하나의 성분 또는 유기 플루오르 화합물로서, 플루오로니트릴, 특히 퍼플루오로니트릴을 포함한다. 특히, 플루오로니트릴 또는 퍼플루오로니트릴은 - 적어도 또는 정확히 - 2 개 또는 3 개 또는 4 개의 탄소 원자들을 갖는다. 바람직하게, 플루오로니트릴은 퍼플루오로알킬니트릴, 특히 퍼플루오로-아세토니트릴, 퍼플루오로프로피오니트릴 (C2F5CN) 및/또는 퍼플루오로부티로니트릴 (C3F7CN) 이다. 플루오로니트릴이 퍼플루오로이소부티로니트릴 (화학식 (CF3)2CFCN) 을 가짐) 및/또는 퍼플루오로-2-메톡시프로판-니트릴 (화학식 CF3CF(OCF3)CN) 을 가짐) 인 것이 특히 바람직하고; 이들 중에서, 퍼플루오로이소부티로니트릴은 특히 그것의 낮은 독성 때문에 유리하다.
유전 절연 매체는 부가적으로 백그라운드 가스 또는 캐리어 가스를 포함할 수 있고, 이것은 유기 플루오르 화합물과 상이하고, 특히 플루오로에테르, 옥시란, 플루오로아민, 플루오로케톤, 플루오로-올레핀 및 플루오로니트릴이 아니다. 예시적 실시형태들에서, 캐리어 가스는 다음으로 이루어진 군에서 선택될 수 있다: 공기, 공기 구성성분들, N2, O2, CO2, 비활성 가스, H2; 질소 산화물들, 특히 NO2, NO, N2O; 플루오르화된 탄소 화합물들, 특히 예컨대 CF4; CF3I, SF6 을 포함한 퍼플루오르화된 탄소 화합물들; 및 이 물질들의 혼합물들.
제 1 정류 콘택트 요소 (112) 및/또는 제 2 정류 콘택트 요소 (122) 는 축선 (A) 에 본질적으로 대칭형, 특히 원통 대칭형일 수 있다. 특히, 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 및 제 2 정류 콘택트 요소 (122) 는, 그것들이 서로 형태 맞춤 연결부를 이루도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 는 튤립 콘택트로서 구성될 수 있고 제 2 정류 콘택트 요소 (122) 는 콘택트 핀으로서 구성될 수 있어서, 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 는 폐쇄된 스위치 상태에서 제 2 정류 콘택트 요소 (122) 를 부분적으로 둘러싼다. 대안적으로, 제 2 정류 콘택트 요소 (122) 가 튤립 콘택트로서 구성될 수 있고 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 가 콘택트 핀으로서 구성될 수 있어서, 폐쇄된 스위치 상태에서, 제 2 정류 콘택트 요소 (122) 는 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 를 부분적으로 둘러싼다. 따라서, 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 와 제 2 정류 콘택트 요소 (122) 사이에 안정된 전기 연결부가 구성될 수 있다.
더욱이, 제 2 정류 콘택트 요소 (122) 는, 폐쇄된 스위치 상태에서, 스냅-작동 연결부를 구성하기 위해서 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 의 넓은 섹션이 맞물릴 수 있는 테이퍼를 포함할 수 있다. 대안적으로, 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 는, 폐쇄된 스위치 상태에서, 스냅-작동 연결부를 구성하기 위해서 제 2 정류 콘택트 요소 (122) 의 넓은 섹션이 맞물릴 수 있는 테이퍼를 포함할 수 있다. 따라서, 어느 정류 콘택트 요소 (112, 122) 가 콘택트 튤립으로 구성되는지에 따라, 상기 정류 콘택트 요소 (112, 122) 는 넓은 섹션을 포함할 수 있고 반면에, 반대로, 콘택트 핀으로 구성된 정류 콘택트 요소 (112, 122) 가 테이퍼를 포함할 수 있다. 폐쇄된 정류 콘택트 요소 위치에서, 테이퍼와 넓은 섹션이 서로 맞물릴 수 있고 반면에, 반대로, 개방된 정류 콘택트 요소 위치에서, 테이퍼로 넓은 섹션의 맞물림이 해제될 수 있다.
축선 (A) 으로부터 고려된, 제 1 콘택트 (114) 및/또는 제 2 콘택트 (124) 는 단지 제 1 콘택트 배열체 (110) 또는 제 2 콘택트 배열체 (120) 의 일측에만 배열될 수 있다. 대안적으로, 제 1 콘택트 (114) 및/또는 제 2 콘택트 (124) 는 축선 (A) 을 중심으로 원주 방향으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제 1 콘택트 (114) 및/또는 제 2 콘택트 (124) 는 선형 구동 메커니즘을 위한 리세스를 포함할 수 있다 (하기 참조). 따라서, 제 1 콘택트 (114) 및/또는 제 2 콘택트 (124) 는 제 1 콘택트 배열체 (110), 제 2 콘택트 배열체 (120) 및/또는 하우징 (105) 과 같은 인접한 부품들에서 아크의 발생 또는 그것의 영향을 감소시키거나 방지시키는데 이용될 수 있다. 특히, 그것들은, 예를 들어 스위치 (100) 의 폐쇄시, 아크가 제 1 콘택트 (114) 와 제 2 콘택트 (124) 사이에 구성되는 정도로 아크가 발생하는 위치에 영향을 미칠 수 있다. 제 1 정류 콘택트 요소 (112), 제 2 정류 콘택트 요소 (122), 제 1 콘택트 (114) 및/또는 제 2 콘택트 (124) 는 아크 저항 재료를 포함할 수 있다.
예시적 실시형태들에 따르면, 제 1 콘택트 (114) 는 제 2 콘택트 배열체 (120) 의 방향으로 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 너머로 돌출할 수 있고, 제 1 콘택트 (114) 가 폐쇄된 콘택트 위치로 이동할 때, 제 2 콘택트 (124) 는 제 1 콘택트 배열체 (110) 의 방향으로 제 2 정류 콘택트 요소 (122) 너머로 돌출할 수 있다. 환언하면, 스위치 (100) 의 폐쇄시, 제 1 콘택트 (114) 와 제 2 콘택트 (124) 사이 거리는 축선 (A) 의 방향으로 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 와 제 2 정류 콘택트 요소 (122) 사이 거리에 비하여 더 작다. 따라서, 폐쇄된 콘택트 위치로 제 1 콘택트 (114) 의 이동시, 제 1 콘택트 (114) 와 제 2 콘택트 (124) 사이 거리는 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 와 제 2 정류 콘택트 요소 (122) 사이 거리보다 작을 수 있다. 결과적으로, 아크는 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 와 제 2 정류 콘택트 요소 (122) 사이보다는, 제 1 콘택트 (114) 와 제 2 콘택트 (124) 사이에 우선적으로 구성된다.
예시적 실시형태들에 따르면, 제 1 리미트 스톱 (118) 은, 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 와 조합하여, 탄성 요소 (116) 의 힘의 방향에 반하여 그리고/또는 상기 힘의 방향으로 이동될 수 있다. 특히, 폐쇄된 정류 콘택트 요소 위치로부터 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 의 이동시, 스냅-작동 연결부가 구성된다면, 제 1 리미트 스톱 (118) 은, 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 와 조합하여, 탄성 요소 (116) 의 힘의 방향에 반하여 이동될 수 있다. 탄성 요소 (116) 는 이에 따라 인장될 수 있다. 스냅-작동 연결부의 해제 후, 탄성 요소 (116) 는 인장 해제될 수 있고, 제 1 리미트 스톱 (118) 은, 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 와 조합하여, 탄성 요소 (116) 의 힘의 방향으로 이동될 수 있다.
스위치 (100) 의 개방시, 따라서 2 개의 이동 시퀀스들이 중첩되어 실행될 수 있다. 제 1 이동 시퀀스는 폐쇄된 콘택트 위치로부터 개방된 콘택트 위치까지 제 1 콘택트 (114) 의 이동에 대응한다. 이런 이동은 본질적으로 폐쇄된 콘택트 위치로부터 개방된 콘택트 위치로, 특히 콘택트 위치의 종점으로 제 2 콘택트 (114) 에 의해 횡단된 경로에 대응하는 콘택트 경로를 따라 균일하게 실행된다. 콘택트 경로를 따라 제 1 콘택트 (114) 의 이동은 제 1 속도 (v1) 로서 실행될 수 있다. 제 1 속도 (v1) 는 본질적으로 전체 콘택트 경로에 대해 일정할 수 있다. 콘택트 경로는 또한 제 1 속도 (v1) 로 제 2 리미트 스톱 (119) 에 의해 횡단될 수 있다.
제 2 이동 시퀀스는 폐쇄된 정류 콘택트 요소 위치로부터 개방된 정류 콘택트 요소 위치까지 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 의 이동에 대응한다. 콘택트 경로의 제 1 부분 동안, 스냅-작동 연결부는 폐쇄된 상태로 유지되고, 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 는 제 2 정류 콘택트 요소 (122) 로부터 이격되게 이동하지 않는다. 콘택트 경로의 제 1 부분에 대해, 따라서 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 와 제 2 콘택트 (114) 사이에 상대 운동이 있다.
콘택트 경로의 제 1 부분에 대해, 따라서 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 와 조합하여 이동하도록 구성되는 제 1 리미트 스톱 (118) 과 제 1 콘택트 (114) 와 조합하여 이동하도록 구성되는 제 2 리미트 스톱 (119) 사이에도 상대 운동이 있다. 따라서, 제 1 리미트 스톱 (118) 과 제 2 리미트 스톱 (119) 은 서로를 향하여 이동한다. 탄성 요소 (116) 가 제 1 리미트 스톱 (118) 과 제 2 리미트 스톱 (119) 사이에 끼워짐에 따라, 탄성 요소 (116) 는 서로를 향한 제 1 리미트 스톱 (118) 과 제 2 리미트 스톱 (119) 의 이동에 의해 인장된다.
개방된 정류 콘택트 요소 위치에서 제 1 리미트 스톱 (118) 과 제 2 리미트 스톱 (119) 사이 거리에 대응하는, 주어진 경로를 횡단했을 때, 제 1 리미트 스톱 (118) 과 제 2 리미트 스톱 (119) 이 서로 맞물리고 제 2 리미트 스톱 (119) 이 개방된 콘택트 위치의 방향으로 제 1 리미트 스톱 (118) 을 연행하는 규정된 리미트 스톱 위치가 형태 맞춤 배열로 달성된다. 결국, 이것은 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 가 또한 제 1 속도 (v1) 로 개방된 정류 콘택트 요소 위치로 이동되는 결과를 갖는다. 스냅-작동 연결부가 결과적으로 해제된다. 그러나, 스냅-작동 연결부의 해제에 의해, 탄성 요소 (116) 를 인장하는 어떠한 추가 반대 힘도 탄성 요소 (116) 에 인가되지 않는다. 콘택트 경로의 제 1 부분의 오버런 (overrun), 또는 스냅-작동 연결부의 해제시, 탄성 요소 (116) 는 따라서 인장 해제되고, 개방된 정류 콘택트 요소 위치의 방향으로 당김 속도 (Vz) 로 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 를 연행한다. 제 2 정류 콘택트 요소 (112) 는 따라서 제 1 리미트 스톱 (118) 과 제 2 리미트 스톱 (119), 특히 제 1 리미트 스톱 (118) 과 제 2 리미트 스톱 (119) 사이 거리에 의해 나타낸 경로를 횡단한다.
탄성 요소 (116) 가 개방된 정류 콘택트 요소 위치의 방향으로 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 를 당기는 당김 속도 (Vz) 는, 제 1 리미트 스톱 (118) 과 제 2 리미트 스톱 (119) 사이 형태 맞춤 연결부에 의해 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 가 이동되는 제 1 속도 (v1) 에 부가된다. 따라서, 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 는 제 1 속도 (v1) 보다 큰 제 2 속도 (v2) 로 제 2 정류 콘택트 요소 (122) 로부터 분리된다. 당김 속도 (Vz) 는 바람직하게 제 1 속도보다 크다. 따라서, 제 2 속도 (v2) 는 제 1 속도 (v1) 와 당김 속도 (Vz) 의 합에 대응하고, 즉 v2 = v1 + Vz 이다. 이에 따라, 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 가 제 2 정류 콘택트 요소 (122) 로부터 이격되게 이동하는 속도는 증가될 수 있다. 이에 따라, 아크의 발생 및 그것과 연관된 손상이 또한 감소될 수 있다. 특히, 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 는 제 1 콘택트 (114) 보다 제 2 콘택트 배열체 (120) 로부터 더 이격되게 이동될 수 있다.
제 1 콘택트 (114) 의 이동을 위해, 구동 메커니즘 (나타내지 않음) 이 제공될 수 있다. 구동 메커니즘은, 특히 축선 (A) 을 따라, 제 1 콘택트 위치로부터 제 2 콘택트 위치로, 제 2 콘택트 위치로부터 제 1 콘택트 위치로 제 1 콘택트 (114) 를 이동시키도록 제 1 콘택트 (114) 를 구동할 수 있다. 예를 들어, 구동 메커니즘은 축선 (A) 을 따라 제 1 콘택트를 이동시키도록 기어 트레인, 특히 선형 기어 트레인을 통하여, 제 1 콘택트에 형태 맞춤 방식으로 연결될 수 있다. 특히, 구동 메커니즘은 제 1 속도 (v1) 에 영향을 미칠 수 있다.
도 2 는 개방된 정류 콘택트 요소 위치로부터 폐쇄된 정류 콘택트 요소 위치로 움직일 때, 특히 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 가 제 2 정류 콘택트 요소 (122) 와 맞물리기 직전 스위치 (100) 의 개략적 부분도를 도시한다. 도 2 에서 볼 수 있듯이, 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 가 제 2 정류 콘택트 요소 (122) 와 맞물리기 전 제 1 콘택트 (114) 가 제 2 콘택트 (124) 와 맞물린다. 결과적으로, 제 1 콘택트 (114) 와 제 2 콘택트 (124) 사이에 아크가 의도적으로 구성될 수 있어서, 특히, 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 및 제 2 정류 콘택트 요소 (122) 에 대한 손상이 방지될 수 있다.
개방된 정류 콘택트 요소 위치로부터 폐쇄된 정류 콘택트 요소 위치까지 이동시, 제 1 정류 콘택트 요소 (112), 제 1 콘택트 (114), 제 1 리미트 스톱 (118) 및 제 2 리미트 스톱 (119) 은, 조합하여, 제 2 콘택트 배열체 (120) 의 방향으로 이동될 수 있다. 특히, 개방된 정류 콘택트 요소 위치로부터 폐쇄된 정류 콘택트 요소 위치까지 이동에 의해, 탄성 요소 (116) 의 어떠한 인장도 완화될 수 있다.
폐쇄된 정류 콘택트 요소 위치의 방향으로 이동이 도 2 에 나타낸 상태 너머로 추가로 실행된다면, 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 가 제 2 정류 콘택트 요소 (122) 와 맞물리는 폐쇄된 정류 콘택트 요소 위치가 달성되기 전, 제 1 콘택트 (114) 가 제 2 콘택트 (124) 와 맞물리는 폐쇄된 콘택트 위치가 먼저 달성된다. 정류 콘택트 요소들 (112, 122) 중 하나는 콘택트 튤립으로서 구성되고, 다른 정류 콘택트 요소 (112, 122) 는 콘택트 핀으로서 구성된다면, 튤립 콘택트가 콘택트 핀에 끼워질 수 있고, 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 와 제 2 정류 콘택트 요소 (122) 사이에 정류 콘택트가 구성된다.
더욱이, 폐쇄된 정류 콘택트 요소 위치에서, 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 와 제 2 정류 콘택트 요소 (122) 사이에서 본원에 설명한 스냅 작동이 구성된다. 스냅-작동 연결부는 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 와 제 2 정류 콘택트 요소 (122) 사이에 기계적으로 안정된 연결부를 제공할 뿐만 아니라, 탄성 요소 (116) 를 통하여 제 1 콘택트 배열체 (110) 내 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 의 베어링 배열체와 조합하여, 제 2 콘택트 배열체 (122) 로부터 제 1 콘택트 배열체 (112) 의 분리 속도가 증가될 수 있는 장점이 제공된다.
도 3 은 폐쇄된 정류 콘택트 요소 위치로부터 개방된 정류 콘택트 요소 위치로 움직일 때, 특히 스냅-작동 연결부의 해제 직전 상태에서 스위치 (100) 의 개략적 부분도를 도시한다. 이 상태에서, 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 및 제 2 정류 콘택트 요소 (122) 는 여전히 폐쇄된 정류 콘택트 요소 위치에 있고, 따라서 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 는 아직 제 2 정류 콘택트 요소 (122) 로부터 분리되지 않는다. 도 3 에서, 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 및 제 2 정류 콘택트 요소 (122) 는 반투명 (quasi-transparent) 하게 나타나 있고, 그 결과 콘택트 영역에서 두 외곽선을 볼 수 있다. 반대로, 제 1 콘택트 (114) 는 이미 제 2 콘택트 (124) 로부터 분리될 수 있다. 더욱이, 콘택트부 (115) 는 또한 이미 개방된 콘택트부 위치에 있을 수 있고, 즉 제 2 방전 콘택트 (127) 로부터 이미 분리되어 있을 수 있다.
도 3 에 도시된 대로, 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 는, 이 상태에서, 제 2 콘택트 배열체 (120) 의 방향으로 제 1 콘택트 (114) 너머 돌출할 수 있다. 따라서, 제 1 콘택트 (114) 는 개방된 콘택트 위치의 방향으로 이미 경로의 횡단된 부분을 가질 수 있다. 도 3 에 나타낸 상태에서, 스냅-작동 연결부가 해제되는 리미트 스톱 위치는 아직 달성되지 않았다. 그 결과, 제 1 리미트 스톱 (118) 은 여전히 제 2 리미트 스톱 (119) 으로부터 이격되어 있고, 제 2 리미트 스톱 (119) 에 대한 제 1 리미트 스톱 (118) 의 형태 맞춤 연결부는 아직 형성되지 않았다. 따라서, 도 3 에 나타낸 상태는 제 1 이동 시퀀스가 본원에서 설명한 대로 완료되고 제 2 이동 시퀀스는 콘택트 경로의 제 1 부분이 아직 오버런되지 않아서, 제 1 콘택트 (114) 및 제 2 리미트 스톱이 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 및 제 1 리미트 스톱 (118) 에 대해 이동된 상태로 있는 상태를 구성한다. 따라서, 탄성 요소 (116) 는 (아직) 인장되지 않는다.
개방된 정류 콘택트 요소 위치의 방향으로 이동이 도 3 에 나타낸 상태 이상으로 계속된다면, 형태 맞춤 연결부가 제 1 리미트 스톱 (118) 과 제 2 리미트 스톱 (119) 사이에 달성되고, 그 결과 스냅-작동 연결부는 해제된다. 그 후, 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 는 제 1 콘택트 (114) 를 통하여 간접적으로 이동된다. 그 후에, 탄성 요소 (116) 는 인장 해제되고, 당김 속도 (Vz) 로 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 를 제 2 정류 콘택트 요소 (122) 로부터 이격되게 당긴다. 이런 이동은 제 2 콘택트 배열체 (120) 로부터 이격되는, 제 1 속도 (v1) 의, 제 1 콘택트 배열체 (110) 의 이동에 중첩되어서, 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 는 제 2 속도 v2 = v1 + Vz 로 제 2 콘택트 배열체 (120) 로부터 이격되게 이동한다.
예시적 실시형태들은 또한 설명한 예시적 실시형태들에 따른 하나 이상의 스위치들을 포함하는 가스 절연 개폐기를 포함한다. 예시 목적으로, 본 발명은 스위치에 대해, 특히 불활성 가스 스위치에 대해 설명되었다. 하지만, 본 발명은 또한 고전압 및 중전압 용도에서, 특히 서브스테이션들, 예컨대 진공 격리 스위치들, 자력 소호 전원 회로 차단기들 (self-blast power circuit-breakers) 등에서 기타 스위치들에 적합하다. 본 발명은 또한 본원에서 설명한 대로 대안적인 가스 스위치들, 즉 특히 SF6 에 대안적인 가스로 충전되는 스위치들에 적합하다. 본 발명은 또한 오일, 공기, 또는 다른 절연 매체로 충전되는 스위치들에 적합하다.
따라서, 본 발명은 스위치 (100) 를 분리하기 위한 방법을 제공한다. 스위치 (100) 는 하우징 (105), 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 및 제 1 콘택트 (114) 를 가지는 제 1 콘택트 배열체 (110), 및 제 2 정류 콘택트 요소 (122) 및 제 2 콘택트 (124) 를 가지는 제 2 콘택트 배열체 (120) 를 포함하고, 제 1 콘택트 (114) 는 제 2 콘택트 배열체 (120) 의 방향으로 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 너머 돌출하고, 제 2 콘택트 (124) 는 제 1 콘택트 배열체 (110) 의 방향으로 제 2 정류 콘택트 요소 (122) 너머 돌출한다. 스위치 (100) 의 분리는, 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 가 제 2 정류 콘택트 요소 (122) 와 맞물리는 폐쇄된 정류 콘택트 요소 위치로부터, 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 가 제 2 정류 콘택트 요소 (122) 로부터 분리되는 개방된 정류 콘택트 요소 위치로 진행한다. 상기 방법은, 제 1 콘택트 (114) 가 제 2 콘택트 (124) 와 맞물리는 폐쇄된 콘택트 위치로부터, 제 1 콘택트 (114) 가 제 2 콘택트 (124) 로부터 분리되는 개방된 콘택트 위치로, 축선 (A) 을 따라, 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 와 제 2 정류 콘택트 요소 (122) 사이 스냅-작동 연결부의 존재 하에, 제 1 콘택트 (114) 의 제 1 속도 (v1) 로 이동을 포함한다. 스냅-작동 연결부가 제 위치에 있는 상태에서, 제 1 콘택트 (114) 가 개방된 콘택트 위치의 방향으로 폐쇄된 콘택트 위치로부터 이동된다면, 탄성 요소 (116) 는 개방된 정류 콘택트 요소 위치의 방향으로 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 를 인장한다. 개방된 콘택트 위치의 방향으로 이동 중 제 1 콘택트 (114) 가 규정된 리미트 스톱 위치를 지나친다면, 스냅-작동 연결부는 해제되고, 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 는 제 2 속도 (v2) 로 개방된 정류 콘택트 요소 위치의 방향으로 이동하고, 상기 제 2 속도 (v2) 는 상기 제 1 속도 (v1) 보다 크다.
폐쇄 이동과 개방 이동의 완료를 위한 일 사이클은 특히 3 개의 접촉 스테이지들을 포함할 수 있다. 스위치 (100) 의 폐쇄시, 제 1 콘택트 (114) 는 먼저 제 2 콘택트 (124) 와 맞물릴 수 있고, 그 결과 정류 전류는 제 1 콘택트 (114) 와 제 2 콘택트 (124) 사이에서 흐를 수 있다. 그 후에, 콘택트부 (115) 는 제 2 방전 콘택트 (127) 와 맞물릴 수 있고, 그 결과 스위치 (100) 는 폐쇄될 수 있다. 콘택트부 (115) 에 의하여, 제 2 방전 콘택트 (127) 와 접촉시, 공칭 전류가 흐를 수 있다. 스위치의 개방시, 콘택트부 (115) 는 먼저 방전 콘택트 (127) 로부터 분리될 수 있다. 제 1 콘택트 (114) 는 그 후 제 2 콘택트 (124) 로부터 분리될 수 있다. 그 후에, 제 1 콘택트 요소 (112) 는 스냅-작동 연결부를 통하여 제 2 콘택트 요소 (122) 로부터 분리될 수 있고, 그 결과 정류 전류가 제 1 콘택트 요소 (112) 와 제 2 콘택트 요소 (122) 사이에 흐를 수 있다. 따라서, 개방 및 폐쇄시, 아크 발생이 감소될 수 있고, 스위치에 대한 어떠한 손상도 이에 따라 제한될 수 있다.

Claims (15)

  1. 스위치 (100) 로서,
    - 하우징 (105);
    - 공칭 콘택트 배열체 (117, 115, 124); 및
    - 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 및 제 1 콘택트 (114) 를 가지는, 제 1 콘택트 배열체 (110); 및
    - 제 2 정류 콘택트 요소 (122) 및 제 2 콘택트 (124) 를 가지는, 제 2 콘택트 배열체 (120) 를 포함하고,
    상기 제 1 콘택트 (114) 는, 상기 제 1 콘택트 (114) 가 상기 제 2 콘택트 (124) 와 맞물리는 폐쇄된 콘택트 위치와 상기 제 1 콘택트 (114) 가 상기 제 2 콘택트 (124) 로부터 분리되는 개방된 콘택트 위치 사이에서 축선 (A) 을 따라 이동 가능하고,
    상기 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 는, 상기 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 가 상기 제 2 정류 콘택트 요소 (122) 와 맞물리는 폐쇄된 정류 콘택트 위치와 상기 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 가 상기 제 2 정류 콘택트 요소 (122) 로부터 분리되는 개방된 정류 콘택트 위치 사이에서 축선 (A) 을 따라 이동 가능하고,
    상기 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 및 상기 제 2 정류 콘택트 요소 (122) 는, 폐쇄된 정류 콘택트 요소 위치에서, 서로 스냅-작동 연결부를 구성하도록 설계되고,
    상기 스위치 (100) 가 폐쇄될 때, 상기 제 1 콘택트 (114) 와 상기 제 2 콘택트 (124) 사이 거리는, 상기 축선 (A) 의 방향으로 상기 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 와 상기 제 2 정류 콘택트 요소 (122) 사이 거리에 비하여, 더 작고,
    상기 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 는 제 1 리미트 스톱 (118), 제 2 리미트 스톱 (119) 및 탄성 요소 (116) 를 통하여 상기 제 1 콘택트 (114) 에 결합되어서
    a) 상기 제 1 콘택트 (114) 가 상기 폐쇄된 콘택트 위치로 이동될 때, 상기 제 1 리미트 스톱 (118) 은 상기 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 를 상기 폐쇄된 정류 콘택트 요소 위치로 연행 (entrain) 하고,
    b) 상기 스냅-작동 연결부가 제 위치에 있는 상태에서, 상기 제 1 콘택트 (114) 가 상기 폐쇄된 콘택트 위치로부터 상기 개방된 콘택트 위치의 방향으로 이동될 때, 상기 탄성 요소 (116) 는 개방된 정류 콘택트 요소 위치의 방향으로 상기 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 에 장력을 인가하고,
    c) 상기 제 1 콘택트 (114) 가, 상기 개방된 콘택트 위치의 방향으로 이동 중, 규정된 리미트 스톱 위치를 지나칠 때, 상기 제 2 리미트 스톱 (119) 은 상기 스냅-작동 연결부를 해제하기 위해서 상기 개방된 정류 콘택트 요소 위치의 방향으로 상기 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 를 연행하는, 스위치 (100).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄성 요소 (116) 는 압축 스프링 (116) 인, 스위치 (100).
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 콘택트 (114) 는 상기 공칭 콘택트 배열체 (117, 115, 124) 의 콘택트부 (115) 와 조합하여 이동 가능한, 스위치 (100).
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 콘택트 (114) 는 상기 제 2 콘택트 배열체 (120) 의 방향으로 상기 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 너머 돌출하고, 상기 제 1 콘택트 (114) 가 상기 폐쇄된 콘택트 위치로 이동할 때, 상기 제 2 콘택트 (124) 는 상기 제 1 콘택트 배열체 (110) 의 방향으로 상기 제 2 정류 콘택트 요소 (122) 너머 돌출하는, 스위치 (100).
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 리미트 스톱 (118) 은, 상기 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 와 조합하여, 상기 탄성 요소 (116) 의 힘의 방향에 반하여 또는 상기 힘의 방향으로 이동할 수 있는, 스위치 (100).
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 리미트 스톱 (119) 은 상기 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 에 대해 이동될 수 있고, 상기 제 1 리미트 스톱 (118) 과 조합하여, 상기 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 가 이동될 수 있는 경로를 정하는, 스위치 (100).
  7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 는 튤립 콘택트 (tulip contact) 로서 구성되고 상기 제 2 정류 콘택트 요소 (122) 는 콘택트 핀으로서 구성되어서, 상기 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 는 폐쇄된 스위치 상태에서 상기 제 2 정류 콘택트 요소 (122) 를 부분적으로 둘러싸는, 스위치 (100).
  8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 정류 콘택트 요소 (122) 는, 폐쇄된 스위치 상태에서, 상기 스냅-작동 연결부를 구성하도록, 상기 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 의 넓은 섹션이 맞물리는 테이퍼를 포함하는, 스위치 (100).
  9. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 콘택트 (114) 를 구동하기 위한 구동 메커니즘을 더 포함하는, 스위치 (100).
  10. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스위치 (100) 는 격리 스위치, 조합된 격리 및 접지 스위치, 전원 스위치 또는 접지 스위치인, 스위치 (100).
  11. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 와 상기 제 2 정류 콘택트 요소 (122) 사이 스냅-작동 연결부는 상기 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 와 상기 제 2 정류 콘택트 요소 (122) 사이 형태 맞춤 연결부 (form-fitted connection) 에 의해 구성되는, 스위치 (100).
  12. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 콘택트 (114) 및/또는 상기 제 2 콘택트 (124) 는 상기 축선 (A) 을 중심으로 원주 방향으로 구성되는, 스위치 (100).
  13. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스위치 (100) 는 52 ㎸ 이상의 공칭 전압을 위해 또는 100 ㎸ 이상의 공칭 전압을 위해 설계되는, 스위치 (100).
  14. 스위치 (100) 를 분리하기 위한 방법으로서,
    상기 스위치는 하우징 (105), 공칭 콘택트 배열체 (117, 115, 124), 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 와 제 1 콘택트 (114) 를 갖는 제 1 콘택트 배열체 (110), 및 제 2 정류 콘택트 요소 (122) 와 제 2 콘택트 (124) 를 갖는 제 2 콘택트 배열체 (120) 를 포함하고, 상기 스위치 (100) 의 폐쇄시, 축선 (A) 의 방향으로, 상기 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 와 상기 제 2 정류 콘택트 요소 (122) 사이 거리에 비하여, 상기 제 1 콘택트 (114) 와 상기 제 2 콘택트 (124) 사이 거리는 더 작고, 상기 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 는, 상기 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 가 상기 제 2 정류 콘택트 요소 (122) 와 맞물리는 폐쇄된 정류 콘택트 요소 위치로부터, 상기 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 가 상기 제 2 정류 콘택트 요소 (122) 로부터 분리되는 개방된 정류 콘택트 요소 위치로 이동 가능하고,
    상기 방법은:
    - 상기 제 1 콘택트 (114) 가 상기 제 2 콘택트 (124) 와 맞물리는 폐쇄된 콘택트 위치로부터, 상기 제 1 콘택트 (114) 가 상기 제 2 콘택트 (124) 로부터 분리되는 개방된 콘택트 위치까지 축선 (A) 을 따라, 상기 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 와 상기 제 2 정류 콘택트 요소 (122) 사이 스냅-작동 연결부의 존재 하에, 상기 제 1 콘택트 (114) 를 제 1 속도 (v1) 로 이동시키는 단계를 포함하고,
    상기 스냅-작동 연결부가 제 위치에 있는 상태에서, 상기 제 1 콘택트 (114) 가 상기 개방된 콘택트 위치의 방향으로 상기 폐쇄된 콘택트 위치로부터 이동된다면, 탄성 요소 (116) 가 개방된 정류 콘택트 요소 위치의 방향으로 상기 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 를 인장하고,
    상기 개방된 콘택트 위치의 방향으로 이동 중 상기 제 1 콘택트 (114) 가 규정된 리미트 스톱 위치를 지나친다면, 상기 스냅-작동 연결부는 해제되고, 상기 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 는 제 2 속도 (v2) 로 개방된 정류 콘택트 요소 위치의 방향으로 이동하고, 상기 제 2 속도 (v2) 는 상기 제 1 속도 (v1) 보다 큰, 스위치 (100) 를 분리하기 위한 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 스위치 (100) 의 폐쇄시, 상기 제 1 콘택트 (114) 및 상기 제 2 콘택트 (124) 는 상기 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 및 상기 제 2 정류 콘택트 요소 (122) 에 앞서 일시적으로 맞물려서, 상기 제 1 콘택트 (114) 와 상기 제 2 콘택트 (124) 사이에 아크가 구성되고, 그 결과 상기 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 및 상기 제 2 정류 콘택트 요소 (122) 는, 상기 스위치 (100) 의 작동 중, 손상에 대해 보호되고;
    상기 스위치 (100) 의 개방시, 상기 제 1 콘택트 (114) 와 상기 제 2 콘택트 (124) 사이 전기 연결부는 상기 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 와 상기 제 2 정류 콘택트 요소 (122) 사이 전기 연결부에 앞서 일시적으로 차단되어서, 상기 제 1 정류 콘택트 요소 (112) 와 상기 제 2 정류 콘택트 요소 (122) 사이에 아크가 구성되고, 그 결과 상기 제 1 콘택트 (114) 및 상기 제 2 콘택트 (124) 는, 상기 스위치 (100) 의 작동 중, 손상에 대해 보호되는, 스위치 (100) 를 분리하기 위한 방법.

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