KR102542379B1

KR102542379B1 - 아크 소호 조립체

Info

Publication number: KR102542379B1
Application number: KR1020200026654A
Authority: KR
Inventors: 박용익
Original assignee: 엘에스일렉트릭(주)
Priority date: 2020-03-03
Filing date: 2020-03-03
Publication date: 2023-06-12
Also published as: CN115191022A; WO2021177675A1; EP4117009A4; EP4117009A1; KR20210111564A; JP2023515587A; JP7399307B2; US20230119322A1

Abstract

본 발명은, 아크 발생 시 아크 가이드 사이에 일시적인 압력 차를 형성하여 발생된 아크를 고정접촉점에서 멀어지는 방향으로 밀어줄 수 있는 구조의 아크 소호 조립체를 제공하는 것이다.

Description

아크 소호 조립체{ARC EXTINGUISHING ASSEMBLY}

본 발명은 아크 소호 조립체에 관한 것으로, 구체적으로 아크 가이드를 구비하는 아크 소호 조립체에 관한 것이다.

차단기는 회로에 누전, 합선 또는 과도한 전류 등의 이상전류가 발생되는 경우 전류의 흐름을 차단하는 장치이다. 이를 통해, 회로 또는 회로에 연결된 전자기기에서 발생될 수 있는 사고를 예방할 수 있다. 회로의 전류가 차단기를 통과하도록, 차단기는 회로의 특정 위치에 통전 가능하게 설치된다.

종래의 차단기는, 주지된 바와 같이, 고정접촉점 및 고정접촉점에 근접 또는 이격 가능하게 형성되는 가동접촉점을 구비한다.

정상적인 전류가 흐르는 경우, 가동접촉점은 고정접촉점에 접촉된다. 가동접촉점과 고정접촉점이 접촉되어 서로 통전되면, 회로가 통전 가능하게 연결된다.

이상 전류가 발생되는 경우, 가동접촉점은 고정접촉점에서 떨어져 이격된다. 가동접촉점과 고정접촉점이 이격되면 회로의 전류의 흐름이 차단된다.

가동접촉점이 고정접촉점에서 떨어진 직후에, 고정접촉점 또는 가동접촉점의 일부가 용융되어 증발된 금속의 증기가 발생된다. 가동접촉점과 고정접촉점을 흐르던 전류는 상기 금속의 증기를 타고 흐르는 아크로 전환되고, 아크는 가동접촉점이 고정접촉점에서 멀어짐에 따라 아치형으로 신장된다.

상기 아크는 고온 고압의 전자(electron) 및 이온으로 구성된 플라즈마의 흐름이다.

발생된 아크는 아크 소호 조립체에서 소호과정을 거친 후 냉각되어 아크 소호 조립체 외부로 배출된다.

아래에서는 도 1 내지 도 2를 참조하여, 종래의 차단기에서의 아크 소호 과정에 대해 설명한다.

도 1을 참조하면, 발생된 아크를 소호시키는 아크 소호 조립체(20)가 도시된다.

아크 소호 조립체(20)는 고정접촉점(미도시)에서 멀어지는 방향으로 서로 이격되어 적층되는 복수 개의 그리드(230)를 구비하고, 복수 개의 그리드(230)의 상 측에는 소호된 아크(A)를 배출시키는 배기부(212)가 형성된다.

도 2를 참조하면, 아크(A)가 복수 개의 그리드(230) 및 아크 러너(240)에서 신장되어 소호된다.

아크 소호 조립체(20)의 하측에서 가동접촉점(미도시)이 고정접촉점(미도시)과 떨어지면 상술한 대로 아크(A)가 발생된다. 아크는(A) 가동접촉점을 따라 신장된다.

구체적으로, 가동접촉점과 고정접촉점 사이에서 금속의 가스가 발생되어 순간적으로 고정접촉점 부분의 압력이 순간적으로 상승되고, 압력 차에 의해 아크가 그리드(230) 및 아크 러너(240)를 향하여 신장된다.

신장된 아크(A)는 복수 개의 그리드(230) 및 러너(240)에 도달되고, 아크(A)는 그리드(230) 및 러너(240)를 타고 흐르면서 상측으로 신장되고 냉각된다.

하지만, 도 1을 참조하면, 아크가 신장되는 경로의 양 측에 각각 위치되는 아크 가이드 사이의 간격이 과도하게 이격되어 있다.

따라서, 가동접촉점이 고정접촉점에서 떨어져 발생되는 금속 가스가 분산되고, 아크(A)를 그리드(230) 및 아크 러너(240)를 향하여 밀어주는 힘이 불충분하게 형성되는 문제가 발생될 수 있다.

또한, 순간적인 압력상승은 회로의 전압에 따라 달라진다. 즉, 회로의 압력이 저하된 경우 순간적인 압력의 상승량이 저하될 수 있다. 저하된 전압에 의해 충분한 압력 차가 발생되지 않는 경우 상술한 문제가 보다 빈번하게 발생될 수 있다. 이러한 경우, 아크 소호가 충분히 이루어지지 않아 차단기의 다른 구성에 손상이 발생되는 문제가 발생될 수 있다.

선행기술문헌(중국공개특허문헌 제1801418호)은 회로 차단 시 발생되는 아크를 소호시키는 아크 소호 장치를 개시한다. 구체적으로, 상기 아크 소호 장치에는 그리드 및 아크 러너가 구비되고, 발생된 아크가 그리드 및 아크 러너를 타고 신장되는 과정에서 소호된다.

다만, 상기 아크 소호 장치는 아크가 발생되는 공간이 과도하게 넓어 아크를 그리드 및 아크 러너를 향하여 밀어주는 힘이 불충분하게 형성되는 문제가 발생될 수 있다.

중국공개특허문헌 제1801418호 (2006. 07. 12.)

본 발명은, 상술한 문제점을 해결할 수 있는 구조의 아크 소호 조립체를 제공함을 목적으로 한다.

먼저, 발생된 아크가 그리드 및 러너까지 신장될 수 있는 구조의 아크 소호 조립체를 제공함을 일 목적으로 한다.

또한, 발생된 아크를 러너를 향하여 밀어줄 수 있는 구조의 아크 소호 조립체를 제공함을 일 목적으로 한다.

또한, 발생된 아크를 그리드를 향하여 밀어줄 수 있는 구조의 아크 소호 조립체를 제공함을 일 목적으로 한다.

또한, 발생된 아크를 러너 및 그리드를 향하여 밀어줄 수 있는 구조의 아크 소호 조립체를 제공함을 일 목적으로 한다.

또한, 구조를 크게 변화시키지 않고도 발생된 아크를 러너 및 그리드를 향하여 밀어줄 수 있는 구조의 아크 소호 조립체를 제공함을 일 목적으로 한다.

또한, 회로의 전압이 저하된 경우에도 발생된 아크가 그리드 및 러너까지 신장될 수 있는 구조의 아크 소호 조립체를 제공함을 일 목적으로 한다.

본 발명은 상술한 문제를 해결할 수 있는 구성의 아크 소호 조립체를 제공한다.

본 발명에 따른 아크 소호 조립체는 서로 대향하는 경사면을 구비하는 한 쌍의 아크 가이드를 포함한다.

서로 대향하는 경사면은 아크의 발생지점에서 멀어질수록 서로 멀어지도록 경사지도록 형성된다.

서로 대향하는 경사면 사이는 아크의 발생지점에서 멀어질수록 증가된다.

서로 대향하는 경사면 사이의 공간의 크기는 아크의 발생지점에서 멀어질수록 증가된다.

이에 의해, 아크 발생 시, 서로 대향하는 경사면 사이의 공간에는 순간적으로 압력 차가 발생된다.

아크의 발생지점에서 상대적으로 가까운 부분의 압력이 상대적으로 먼 부분보다 일시적으로 증가된다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 아크 소호 조립체는, 소정 거리만큼 이격되어 서로 대향하는 측면부 및 상기 측면부의 일 측에서 상기 측면부 사이를 연결하는 배기부를 구비는 프레임; 상기 측면부 사이에 삽입되어 상기 프레임과 결합되고, 판형으로 형성되며, 복수 개로 구비되어 일 방향으로 서로 소정 거리 이격되어 적층되는 그리드; 및 복수 개의 상기 그리드의 일 측에 위치되어 상기 일 방향으로 연장되며, 상기 측면부에 각각 결합되는 아크 가이드를 포함한다.

또한, 상기 아크 가이드는 서로를 향해 돌출되는 날개부를 각각 구비하고, 상기 날개부 사이의 거리는 상기 일 방향으로 향할수록 증가된다.

또한, 상기 날개부에는 서로 대향하는 경사면이 각각 형성되고, 각각의 상기 경사면은 상기 일 방향으로 향할수록 인접한 측면부를 향해 경사진다.

또한, 상기 날개부에는 서로 대향하는 경사면이 각각 형성되고, 각각의 상기 경사면의 경사방향을 따라 연장되는 가상의 연장선은, 상기 경사면 사이의 중심을 상기 일 방향을 따라 지나는 가상의 중심선과 각각 예각을 형성한다.

또한, 상기 날개부 사이의 거리는 상기 배기부를 향할수록 증가된다.

또한, 상기 날개부에는 서로 대향하는 경사면이 각각 형성되고, 각각의 상기 경사면은 상기 일 방향 및 상기 배기부를 향할수록 인접한 측면부를 향해 경사진다.

또한, 상기 아크 가이드는 아크가 발생되는 고정접촉점에서 상기 일 방향으로 소정 거리만큼 이격된다.

또한, 상기 측면부 사이에 삽입되어 상기 프레임과 결합되고, 복수 개의 상기 그리드의 상기 일 측과 대향하는 타 측에서 소정 거리만큼 이격되어 위치되며,일 측이 상기 고정접촉점을 향하여 굴곡된 러너를 더 포함한다.

또한, 상기 날개부의 상기 일 방향 길이는 상기 고정접촉점과 상기 러너의 굴곡된 일 측 사이의 거리보다 짧다.

또한, 상기 측면부와 결합되는 상기 그리드의 양 측에는 암부가 각각 형성되고, 상기 암부는 상기 아크 가이드에 각각 삽입된다.

또, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 아크 소호 조립체는, 소정 거리만큼 이격되어 서로 대향하는 측면부 및 상기 측면부의 일 측에서 상기 측면부 사이를 연결하는 배기부를 구비는 프레임; 상기 측면부 사이에 삽입되어 상기 프레임과 결합되고, 판형으로 형성되며, 복수 개로 구비되어 일 방향으로 서로 소정 거리 이격되어 적층되는 그리드; 및 복수 개의 상기 그리드의 일 측에 위치되어 상기 일 방향으로 연장되며, 상기 측면부에 각각 결합되는 아크 가이드를 포함한다.

또한, 상기 아크 가이드는 서로를 향해 돌출되는 날개부를 각각 구비하고, 상기 날개부 사이의 거리는 상기 배기부를 향할수록 증가된다.

또한, 상기 날개부에는 서로 대향하는 경사면이 각각 형성되고, 각각의 상기 경사면의 경사방향을 따라 연장되는 가상의 연장선은, 상기 배기부를 향해 상기 경사면 사이의 중심을 지나는 가상의 중심선과 각각 예각을 형성한다.

또한, 상기 날개부에는 서로 대향하는 경사면이 각각 형성되고, 각각의 상기 경사면은 상기 배기부를 향할수록 인접한 측면부를 향해 경사진다.

또한, 상기 날개부 사이의 거리는 상기 일 방향으로 향할수록 증가된다.

또한, 상기 측면부 사이에 삽입되어 상기 프레임과 결합되고, 복수 개의 상기 그리드의 상기 일 측과 대향하는 타 측에서 소정 거리만큼 이격되어 위치되며, 일 측이 상기 고정접촉점을 향하여 굴곡된 러너를 더 포함한다.

또, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 아크 소호 조립체는, 소정 거리만큼 이격되어 서로 대향하는 측면부 및 상기 측면부의 일 측에서 상기 측면부 사이를 연결하는 배기부를 구비는 프레임; 상기 측면부 사이에 삽입되어 상기 프레임과 결합되고, 판형으로 형성되며, 복수 개로 구비되어 일 방향으로 서로 소정 거리 이격되어 적층되는 그리드; 및 복수 개의 상기 그리드의 일 측에 위치되어 상기 일 방향으로 연장되며, 상기 측면부에 각각 결합되는 아크 가이드를 포함한다.

또한, 상기 아크 가이드는 서로를 향해 돌출되는 날개부를 각각 구비하고, 상기 날개부 사이의 거리는 상기 일 방향 및 상기 배기부를 향할수록 증가된다.

또한, 상기 측면부 사이에 삽입되어 상기 프레임과 결합되고, 복수 개의 상기 그리드의 상기 일 측과 대향하는 타 측에서 소정 거리만큼 이격되어 위치되며, 일 측이 상기 고정접촉점을 향하여 굴곡된 러너를 더 포함하고, 상기 날개부의 상기 일 방향 길이는 상기 고정접촉점과 상기 러너의 굴곡된 일 측 사이의 거리보다 짧다.

또한, 상기 날개부의 가장 인접하는 두 지점 사이의 거리는 측면부 사이의 거리의 1/2이하로 형성된다.

본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과가 도출된다.

먼저, 날개부 사이의 거리가 아크 러너에 인접될수록 증가된다. 이에 의해, 아크 발생 시 일시적인 압력 차가 발생된다. 그 결과, 발생된 아크가 상대적으로 압력이 낮은 아크 러너 측을 향하여 밀어진다.

그 결과, 아크 러너를 향하는 방향으로 아크의 신장 속도가 증가될 수 있다.

그 결과, 아크 소호 성능이 향상될 수 있다.

또한, 날개부 사이의 거리가 배기부에 인접될수록 증가된다. 이에 의해, 아크 발생 시 일시적인 압력 차가 발생된다. 그 결과, 발생된 아크가 상대적으로 압력이 낮은 측으로 밀어진다. 즉, 발생된 아크가 그리드를 향하여 밀어진다.

그 결과, 그리드를 향하는 방향으로 아크의 신장 속도가 증가될 수 있다.

그 결과, 아크 소호 성능이 향상될 수 있다.

또한, 날개부 사이의 거리가 아크 러너 및 배기부에 인접될수록 증가된다. 이에 의해, 아크 발생 시 일시적인 압력 차가 발생된다. 그 결과, 발생된 아크가 상대적으로 압력이 낮은 측으로 밀어진다. 즉, 발생된 아크가 그리드 및 아크 러너를 향해 밀어진다.

그 결과, 그리드 및 아크 러너를 향하는 방향으로 아크의 신장 속도가 증가될 수 있다.

그 결과, 아크 소호 성능이 향상될 수 있다.

또한, 아크 소호 조립체의 구조를 크게 변경시키지 않고, 아크 그리드의 형상 변경을 통해 아크 소호 성능이 향상될 수 있다.

도 1은 종래의 아크 소호 조립체를 도시하는 사시도이다.
도 2은 도 1의 아크 소호 조립체에 아크가 신장되는 경로를 도시하는 단면 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차단기의 사시도이다.
도 4는 도 3의 차단기의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 아크 소호 조립체의 사시도이다.
도 6은 도 5에 따른 아크 소호 조립체의 분해 사시도이다.
도 7은 도 6의 아크 가이드의 정면도 및 배면도이다.
도 8은 도 6의 아크 가이드의 평면도 및 저면도이다.
도 9는 도 5의 아크 소호 조립체의 단면도이다.
도 10은 도 6의 아크 가이드의 다른 실시 예를 도시하는 사시도이다.
도 11은 도 10의 아크 가이드의 정면도 및 배면도이다.
도 12는 도 10의 아크 가이드의 평면도 및 저면도이다.
도 13은 도 5에 따른 아크 소호 조립체의 다른 실시 예의 단면도이다.
도 14는 도 6의 아크 가이드의 또 다른 실시 예를 도시하는 사시도이다.
도 15는 도 14의 아크 가이드의 정면도 및 배면도이다.
도 16은 도 14의 아크 가이드의 평면도 및 저면도이다.
도 17은 도 5에 따른 아크 소호 조립체의 또 다른 실시 예의 단면도이다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 아크 소호 조립체를 상세하게 설명한다.

이하의 설명에서는 본 발명의 특징을 명확하게 하기 위해, 일부 구성 요소들에 대한 설명이 생략될 수 있다.

먼저, 아래에서 사용되는 용어들에 대해 정의한다.

1. 용어의 정의

아래에서 사용되는 '차단기'라는 용어는, 회로에 연결되어 회로에 누설 전류 또는 과전류가 흐르거나 합선이 발생되는 상황을 감지하고, 이러한 상황이 발생된 경우 회로의 전류의 흐름을 차단하는 장치를 의미한다. 일 실시 예에서, 차단기는 기중 차단기(Air Circuit Breaker)로 구비될 수 있다.

아래에서 사용되는 '정상 전류'라는 용어는, 차단기가 차단 동작을 수행하지 않는 상태의 전류를 의미한다. 구체적으로, 차단기에서 미리 설정된 전류 범위 값 내에서 흐르는 전류, 전류 누설이 발생되지 않는 상태의 전류 또는 합성이 발생되지 않는 상태의 전류 등을 의미한다.

아래에서 사용되는 '이상 전류'라는 용어는, 차단기가 차단 동작을 수행하는 상태의 전류를 의미한다. 구체적으로, 차단기에서 미리 설정된 전류 범위 값을 초과하는 전류, 전류 누설이 발생되는 상태의 전류 또는 합선이 발생되는 상태의 전류 등을 의미한다.

아래에서 사용되는 '아크(Arc)' 라는 용어는 서로 접촉되어 전류가 흐르는 상태의 가동접촉점과 고정접촉점이 이격되면서 발생되는 전자와 이온의 플라즈마를 의미한다.

아래에서 사용되는 '전방 측', '후방 측', '좌측', '우측', '상측' 및 '하측'이라는 용어는 도 3에 도시된 좌표계를 참조하여 이해될 수 있다.

2. 본 발명의 일 실시 예에 따른 차단기에 구성에 대한 설명

아래에서는 도 3 및 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차단기의 구성에 대해 설명한다.

도 3을 참조하면, 이상 전류 발생 시 전류의 흐름을 차단하도록 구성되는 차단기(10)가 도시된다.

차단기(10)는 내부에 상측으로 개방된 수용공간(11a, 도 4 참조)이 형성되는 차단기 몸체부(11)를 구비한다.

차단기 몸체부(11)의 전방 측면에는 전원 측과 통전 가능하게 연결되는 전원측 연결부(12a) 및 부하 측과 통전 가능하게 연결되는 부하측 연결부(12b)가 형성된다.

도 4를 참조하면, 차단기 몸체부(11)의 수용공간(11a)에는 전원측 연결부(12a)와 부하측 연결부(12b)를 차단 또는 통전시킬 수 있도록 구성되는 고정접촉자(13) 및 가동접촉자(14)가 구비된다.

고정접촉자(13)에는 고정접촉점(13a)이 구비되고, 가동접촉자(14)에는 가동접촉점(14a)이 구비된다.

회로에 정상 전류가 흐르는 경우, 고정접촉점(13a)과 가동접촉점(14a)이 서로 접촉되어, 전원측 연결부(12a)와 부하측 연결부(12b) 사이에 전류가 흐르게 된다.

회로에 이상 전류가 흐르는 경우, 가동접촉자(14)가 고정접촉자(13)에서 이격되는 방향으로 소정 각도만큼 회전된다. 이에 의해, 고정접촉점(13a)과 가동접촉점(14a)이 서로 이격되어 전원측 연결부(12a)와 부하측 연결부(12b) 사이의 전류의 흐름이 차단된다.

가동접촉자(14)가 회전되어 고정접촉자(13)에서 이격되는 구조는 종래에 알려진 기술이므로, 상기 구조에 대한 설명은 생략한다.

가동접촉점(14a)과 고정접촉점(13a)이 이격되는 경우, 가동접촉점(14a)과 고정접촉점(13a) 사이에는 아크가 발생된다.

아크는 고온의 전자와 이온의 플라즈마로서, 이를 신속히 소호시키지 않으면 차단기를 이루는 구성요소들에 손상이 발생될 수 있다.

따라서, 고정접촉점(13a)과 가동접촉점(14a)의 상측에는 아크를 소호시키기 위한 아크 소호 조립체(100)가 구비된다.

아크 소호 조립체(100)는 차단기 몸체부(11)의 수용공간(11a)의 개방된 일측으로 삽입되어 수용공간(11a)의 개방된 부분을 덮는다.

발생된 아크는 아크 소호 조립체(100)에서 소호된 후, 아크 소호 조립체(100)의 배기부(112)를 통해 차단기(10)의 외부로 배출된다.

아크는 아크가 아크 소호 조립체(100)의 그리드(130) 및 아크 러너(140)를 타고 흐르는 과정에서 신장된다.

따라서, 아크를 신속하게 소호시키기 위해서는, 아크를 그리드(130) 및/또는 아크 러너(140)를 향해 신속하게 이동시키는 것이 바람직하다.

3. 본 발명의 일 실시 예에 따른 아크 소호 조립체에 대한 설명

아래에서는, 도 5 및 도 6을 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 아크 소호 조립체(100)에 대해 설명한다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 결합된 상태와 분해된 상태의 아크 소호 조립체(100)가 도시된다.

아크 소호 조립체(100)는 차단기(10)의 수용 공간(11a)에 수용되고, 고정접촉점(13a) 및 가동접촉점(14a)의 상측에 인접하여 위치된다.

아크는 아크 소호 조립체(100)의 하측에서 발생되어 아크 소호 조립체(100)에서 소호과정을 거친 후, 아크 소호 조립체(100)의 배기부(112)를 통해 차단기(10) 외부로 배출된다.

아크 소호 조립체(100)는 프레임(110), 그리드(130), 아크 러너(140) 및 아크 가이드(150)를 포함한다.

프레임(110)에는 배기부(112) 및 배기부(112)와 결합되는 한 쌍의 측면부(111)를 포함한다.

(1) 배기부(112)에 대한 설명

먼저, 배기부(112)에 대해 설명한다.

배기부(112)는 배기 하우징(1121), 절연판(1123), 필터(1125) 및 배기커버(1127)를 포함한다.

배기 하우징(1121)의 좌우측 면에는 후술할 한 쌍의 측면부(111)가 각각 결합된다.

배기 하우징(1121)의 상측면의 중앙부에는 절연판(1123) 및 필터(1125)가 수용되는 수용부(미부호)가 함몰되어 형성되고, 절연판(1123)에는 복수 개의 배기공(미부호)이 관통형성된다.

배기 하우징(1121)의 상측면에는 배기 커버(1127)가 결합되고, 배기 커버(1127)의 중앙부에는 복수 개의 가스 방출구(미부호)가 관통형성된다.

상술한 바와 같이, 배기부(112)에는 배기공, 절연판(1123), 필터(1125) 및 가스 방출구가 하측에서 상측을 향하여 순차적으로 위치된다. 이로 인해, 배기공으로 유입된 금속 가스가 절연판(1123) 및 필터(1125)를 통과한 후 가스 방출구를 통해 차단기(10) 외부로 배출된다.

즉, 배기부(112)는 금속 가스가 차단기(10)의 외부로 배출되는 통로로서 기능된다.

또한, 아크 소호 조립체(100)는 배기부(112)를 통해 차단기 몸체부(11)에 결합된다. 배기부가 차단기 하우징에 결합되는 과정은 다음과 같다.

배기 커버(1127)의 전방 측과 후방 측에는 체결공(미부호)이 각각 관통형성된다. 배기 커버(1127)가 차단기(10)의 수용공간(11a)의 개방부를 덮은 상태에서, 체결부재(미도시)가 체결공을 관통하여 차단기 몸체부(11)에 결합된다. 이에 의해, 아크 소호 조립체(100)가 차단기 몸체부(11)에 결합된다.

또한, 배기부(112)는 아크 소호 조립체(100) 내부의 압력 상승 수단으로서 기능된다. 구체적으로, 배기부(112)가 수용공간(11a)의 개방부를 덮으므로 금속 가스의 발생 시 아크 소호 조립체(100)의 내부의 압력이 순간적으로 상승될 수 있다. 이에 의해, 아크 소호 조립체(100) 내부의 압력과 차단기(10) 외부의 일시적인 압력 차가 발생되고, 금속 가스가 배기부(112)의 배기공을 향하여 이동될 수 있다.

(2) 측면부(111)에 대한 설명

다음으로, 측면부(111)에 대해 설명한다.

측면부(111)는 한 쌍을 구비되고, 판형으로 형성된다.

측면부(111)는 서로 마주하도록 위치되고, 측면부(111) 사이에는 후술할 그리드(130) 및 아크 러너(140)가 배치되어 측면부(111)와 결합된다.

측면부(111)의 중앙부에는 그리드 체결공(1115)과 아크 러너 체결공(1117)이 복수 개로 관통 형성된다. 그리드 체결공(1115) 및 아크 러너 체결공(1117)에는 후술하는 그리드 체결돌부(135)와 아크 러너 체결돌부(141)가 각각 삽입된다.

여기서, 그리드 체결공(1115) 및 아크 러너 체결공(1117)은 그리드 체결돌부(135) 및 아크 러너 체결돌부(141)와 대응하는 크기 또는 조금 작은 크기로 형성된다. 이에 의해, 그리드 체결공(1115) 및 아크 러너 체결공(1117)에 그리드 체결돌부(141) 및 아크 러너 체결돌부(135)가 압입되고, 측면부(111)와 그리드(130) 및 아크 러너(140)가 결합될 수 있다.

도시된 실시 예에서는, 그리드 체결공(1115) 및 아크 러너 체결공(1117)은 사각형으로 형성되나, 이는 그리드 체결돌부(135)와 아크 러너 체결돌부(141)의 형태에 따라 달라질 수 있다.

또한, 각 측면부(111)에는 후술될 아크 가이드(150)가 각각 결합된다. 측면부(111)의 하측에는 아크 가이드(150)와의 결합을 위한 아크 가이드 체결공(1119)이 관통 형성된다. 아크 가이드 체결공(1119)은 복수 개로 형성될 수 있다.

아크 가이드 체결부재(161)가 아크 가이드(150)를 관통하여 아크 가이드 체결공(1119)에 결합된다. 아크 가이드 체결부재(161)와 아크 가이드 체결공(1119)의 체결력에 의해 아크 가이드(150)가 측면부(111)에 결합된다.

일 실시 예에서, 아크 가이드 체결부재(161)는 볼트와 너트로 구성될 수 있다. 또한, 일 실시 예에서, 아크 가이드 체결부재는 리벳으로 구성될 수 있다.

측면부(111)의 상측에서, 측면부(111) 사이에는 후술될 배기부(112)가 결합된다.

측면부(111)의 상측에는 배기부(112)와의 결합을 위한 스냅 체결공(1111) 및 나사 체결공(1113)이 관통 형성된다.

또한, 배기부(112)에 구비되는 배기부 하우징(1121)에는 측면부(111)와의 결합을 위한 스냅 돌출부(1121a) 및 나사 결합홈(1121b)이 형성된다.

한 쌍의 측면부(111)가 배기부(112)와 결합되기 위하여 배기부(112)의 좌측 및 우측면으로 미끄러지듯이 이동된다. 측면부(111)가 이동되면 배기부 하우징(1121)의 좌측 및 우측면에서 돌출된 스냅 돌출부(1121a)가 스냅 체결공(1111)에 삽입되어 결합된다.

여기서, 스냅 돌출부(1121a)는 측면부(111)의 삽입방향으로 경사지게 형성된다. 이에 의해, 스냅 체결공(1111)으로의 스냅 돌출부(1121a)의 삽입이 용이해진다. 또한, 스냅 돌출부(1121a)가 스냅 체결공(1111)에 삽입된 상태에서, 측면부(111)가 배기부 하우징(1121)의 하측으로 임의로 이동되지 않는다.

도시된 실시 예에서는, 스냅 체결공(1111)은 사각형으로 형성되나, 이는 스냅 돌출부(1121a)의 형상에 따라 달라질 수 있다.

또, 측면부(111)가 배기부 하우징(1121)에 결합된 상태에서, 체결나사(미도시)가 나사 체결공(1113)을 관통하여 나사 체결홈(1121b)에 결합된다.

이에 의해, 배기부(112)와 측면부(111)가 보다 견고하게 체결될 수 있다.

(3) 그리드(130) 및 아크 러너(140)에 대한 설명

다음으로, 그리드(130)에 대해 설명한다.

그리드(130)는 판형으로 형성되고, 고정접촉점에서 멀어지는 일 방향으로 서로 소정 간격만큼 이격되어 복수 개로 적층된다. 구체적으로, 그리드(130)는 전방 측에서 후방 측으로 소정 거리만큼 이격되어 복수 개로 적층된다.

그리드(130)는 그리드 몸체부(131) 및 그리드 몸체부(131)의 양 측에서 하측으로 각각 연장되는 암부(133)를 구비한다. 구체적으로, 암부(133)는 그리드 몸체부(131)의 좌측 및 우측에서 하측으로 연장된다. 암부(133)의 하측 단부는 후술할 아크 가이드(150)의 암부 수용홈(151a)에 각각 삽입된다.

암부(133)의 하측 단부가 암부 수용홈(151a)에 의해 감싸지므로, 아크가 암부(133)로 이동되어 머무르지 않고 상측을 향하여 이동될 수 있다.

또한, 그리드(130)의 양 측면, 구체적으로 좌측 및 우측면에서는 그리드 체결돌부(135)가 돌출형성된다. 양 측으로 돌출된 그리드 체결돌부(135)가 그리드 체결공(1115)에 삽입되고, 이에 의해, 그리드(130)가 한 쌍의 측면부 사이에서 고정될 수 있다.

그리드(130)는 아크에 전자기적 인력을 인가할 수 있는 임의의 소재로 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 그리드(130)는 철(Fe) 소재로 형성될 수 있다.

복수 개의 그리드(130) 사이에서 아크가 신장되어 이동된다. 이에 의해, 아크 전압이 증가되고 아크가 냉각된다.

다음은 아크 러너(140)에 대해 설명한다.

아크 러너(140)는 판형으로 형성되고, 복수 개의 그리드(130)와 후방으로 소정 거리만큼 이격되어 위치된다.

아크는 아크 러너(140)의 하측 단부까지 신장되어 아크 러너(140)를 타고 흐르게 된다. 아크가 아크 러너(140)까지 도달되지 않는 경우, 아크 소호 성능이 저감될 수 있다. 이러한 점을 고려하여, 아크의 발생위치와 아크 러너(140) 사이의 거리를 단축시키는 것이 바람직하다.

이를 위해, 아크 러너(140)의 하측 단부가 고정접촉점(13a)을 향하여 굴곡된다. 굴곡된 하측 단부는 복수 개의 그리드(130) 중 후방 측에 위치되는 그리드(130)의 하측에 위치된다. 아크 러너(140)의 굴곡된 구조에 의해 아크 러너(140)의 하측 단부와 고정접촉점(13a) 사이의 거리가 단축된다.

아크 러너(140)는 아크에 전자기적 인력을 인가할 수 있는 임의의 소재로 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 아크 러너는 철(Fe) 소재로 형성될 수 있다.

(4) 아크 가이드(150)에 대한 설명

다음으로, 아크 가이드(150)에 대해 설명한다.

아크 가이드(150)는 한 쌍으로 구비되어 그리드(130)의 하측에서 한 쌍의 측면부(111)에 각각 결합된다.

아크 가이드(150)는 절연재질로 형성되고, 그리드(130)의 적층 방향을 따라 연장된다. 즉, 아크 가이드(150)는 고정접촉점(13a)에서 멀어지는 방향으로 연장된다.

아크 가이드(150)는 날개부(151), 연장부(153) 및 체결부(155)를 포함한다.

날개부(151)는 최전방에 위치된 그리드(130)의 하측에서 후방 측으로 연장 형성된다. 연장부(153)는 날개부(151)에서 최후방 측에 위치된 그리드의 하측까지 연장형성된다. 체결부(155)는 날개부(151) 및 연장부(153)에서 하측으로 연장형성된다.

날개부(151)와 연장부(153)는 그리드(130)의 암부(133)를 수용하여 아크 소호 효율이 감소되는 것을 억제한다.

구체적으로, 날개부(151)와 연장부(153)에는 상측 및 측면부(111)를 향하여 개방된 암부 수용홈(151a)이 그리드(130)의 적층방향을 따라 형성된다. 측면부(111)를 향하는 개방부는 측면부(111)와의 결합으로 인해 차단되고, 암부 수용홈(151a)의 상측 개방부로 암부(133)의 하측 단부가 삽입된다.

암부 수용홈(151a)은 암부(133)가 개별적으로 삽입될 수 있도록 복수 개로 분할되어 형성될 수 있고, 복수 개의 암부(133)가 삽입될 수 있도록 일체로 형성될 수 있다.

일 실시 예에서, 날개부(151)에 형성된 암부 수용홈(151a)은 복수 개로 분할되어 형성되고, 연장부(153)에 형성된 암부 수용홈은 일체로 형성된다.

삽입된 암부(133)의 하측 단부가 절연소재인 아크 가이드(150)에 의해 감싸지고, 이에 의해, 발생된 아크가 암부(133)로 이동되어 아크 소호 효율이 감소되는 것을 억제할 수 있다.

한 쌍의 날개부(151)는 서로를 향해 돌출 형성되어 날개부(151) 사이에 형성되는 공간의 크기를 감소시킨다. 이에 의해, 이상 전류 발생 시 고정 접점에서 발생되는 금속 가스가 분산되는 것이 억제될 수 있다. 즉, 날개부(151)의 전방측 및 하측에 인접하여 발생되는 금속 가스가 분산되는 것이 억제될 수 있다.

또한, 한 쌍의 날개부(151)는 그 사이의 거리가 전방 측에서 후방 측으로 갈수록 멀어지게 형성될 수 있다. 이에 의해, 한 쌍의 날개부(151) 사이의 공간의 크기가 전방 측에서 후방 측으로 갈수록 증가된다.

일 실시 예에서, 한 쌍의 날개부(151)는 서로를 마주하는 경사면을 각각 구비하고, 각각의 경사면은 전방 측에서 후방 측으로 향할수록 인접한 측면부를 향하여 경사지게 형성된다.

일 실시 예에서, 한 쌍의 날개부(151)는 사각단면 형상을 구비하고, 상기 사각단면의 좌우측 길이는 전방 측에서 후방 측으로 향할수록 감소된다.

그 결과, 두 경사면 사이의 공간의 크기는 전방 측에서 후방 측으로 갈수록 증가되고, 고정접촉점에서 금속가스 발생 시 전방 측과 후방 측의 압력 차가 발생된다.

그 결과, 금속 가스는 상기 압력 차에 의해 후방 측으로 밀어지게 된다. 이에 의해, 전방 측에서 후방 측으로 아크의 신장 길이 및 신장 속도가 증가될 수 있다. 이와 관련하여 뒤에서 상세히 설명한다.

체결부는 아크 가이드(150)와 측면부를 결합시키도록 기능된다.

구체적으로, 체결부(155)는 날개부(151) 및 연장부(153)의 하측면에서 연장되고, 체결부(155)에는 아크 가이드 체결공(1119)과 대응되는 위치에 체결부 체결공(155a)이 관통 형성된다.

체결부(155)와 측면부(111)가 서로 접하여 아크 가이드 체결공(1119)과 체결부 체결공(155a)이 정렬되면, 아크 가이드 체결부재(161)가 체결부 체결공(155a)과 아크 가이드 체결공(1119)을 관통한다. 이에 의해, 아크 가이드(150)가 측면부(111)에 결합될 수 있다.

여기서, 아크 가이드 체결부재(161)의 부분 중, 아크 가이드 측으로 노출된 부분은 절연성을 갖는 것이 바람직하다. 이에 의해, 아크가 아크 가이드 체결부재(161)를 통해 이동되는 것을 억제할 수 있다.

(5) 아크 가이드(150) 사이의 거리 및 아크 가이드(150)의 경사면에 대한 설명

아래에서는, 도 7 내지 도 9를 참조하여 본 실시 예에 따른 아크 가이드(150) 사이의 거리 및 아크 가이드(150)의 경사면(151b)의 형상에 대해 구체적으로 설명한다.

도 7은 도 6의 아크 가이드(150)의 정면도 및 후면도이다. 도 8은 도 6의 아크 가이드(150)의 평면도 및 배면도이다. 도 9는 도 5의 아크 소호 조립체(100)의 단면도이다.

도 7의 (a)에는 날개부(151)의 전방단이 도시되고, 도 7의 (b)에는 날개부(151)의 후방단이 도시된다.

고정접촉점(13a)은 날개부(151)의 전방단의 하측에 위치된다. 이상 전류가 감지되어 가동접촉점(14a)이 고정접촉점(13a)에서 이격되면 순간적으로 금속 가스가 발생되고, 발생된 금속 가스를 통해 아크가 흐르게 된다.

금속 가스가 발생되면 금속 가스가 발생된 부분의 압력이 순간적으로 증가되고, 그 결과 금속 가스는 압력 차에 의해 아크 소호 조립체(100)의 배기부(112)를 향하여 상승된다.

이에 의해, 금속 가스를 통해 흐르는 아크가 상승되면서 아치형으로 신장된다.

여기서, 아크는 아크 가이드(150) 사이의 공간을 통과하여 그리드(130) 및 아크 러너(140)로 이동되고, 그리드(130) 및 아크 러너(140)에서 소호과정을 거쳐 차단기(10)의 외부로 배출된다.

한편, 상술한 바와 같이 아크는 고온 고압의 전자의 흐름이고 빠른 시간 내에 차단기(10) 외부로 배출되는 것이 바람직하다.

이를 위해서는, 발생된 아크가 고정접촉점(13a)에서 가장 멀리 위치된 아크 러너(140)까지 빠르게 신장되는 것이 바람직하다. 또한, 발생된 아크가 고정접촉점(13a)에서 배기부(112)를 향하여 빠르게 신장되는 것이 바람직하다.

본 실시 예에 따른 한 쌍의 아크 가이드(150)의 각 날개부(151)는 서로를 향해 돌출되므로, 날개부(151) 사이의 공간의 크기가 감소된다.

이에 의해, 고정접촉점(13a)에서 발생된 금속 가스가 날개부(151) 사이에서 분산되는 것이 억제될 수 있다. 그 결과, 아크가 날개부(151) 사이에서 분산되는 것이 억제될 수 있다.

그 결과, 발생된 아크가 날개부(151) 사이의 공간에서 그리드(130)를 향하여 빠르게 신장될 수 있다.

또, 한 쌍의 날개부(151)는 서로 마주하는 경사면(151b)을 각각 구비한다. 구체적인 경사면(151b)의 형상은 다음과 같다.

한 쌍의 날개부(151)의 전방단과 후방단은 경사면(151b)에 의해 각각 연결되고, 한 쌍의 날개부(151)의 전방단 사이의 거리(D1)는 후방단 사이의 거리(D2)보다 작게 형성된다.

이에, 한 쌍의 날개부(151)의 경사면(151b) 사이의 거리는 전방 측에서 후방 측으로 향할수록 증가된다.

즉, 한 쌍의 날개부(151)의 경사면(151b) 사이의 공간의 크기는 전방 측에서 후방 측으로 향할수록 증가된다.

다시 말하면, 한 쌍의 날개부(151)의 경사면(151b) 사이의 공간의 크기가 고정접촉점(13a)에서 그리드(130)의 적층방향으로 멀어질수록 증가된다.

그 결과, 아크 발생 시 날개부(151)의 전방단 사이의 공간과 후방단 사이의 공간 사이에 일시적인 압력 차가 발생된다.

금속가스는 상대적으로 압력이 높은 날개부(151)의 전방단 사이에서 상대적으로 압력이 낮은 후방단 사이로 밀어진다. 즉, 아크가 압력 차에 의해 날개부(151)의 전방단 사이에서 후방단 사이로 밀어진다.

상술한 바와 같은 날개부(151) 구조에 의해 아크가 아크 러너(140)를 향하여 신속하게 신장될 수 있다.

구체적으로, 금속 가스가 날개부(151)의 전방단 사이에서 후방단 사이로 밀어진다. 다시 말하면, 금속 가스가 그리드의 적층방향을 따라 고정접촉점에서 멀어지는 방향으로 밀어진다. 즉, 금속 가스가 아크 러너를 향하는 방향으로 밀어진다.

이에 의해, 아크가 날개부(151)의 후방측에 위치된 아크 러너까지 신속하게 신장될 수 있다.

그 결과, 그리드(130)의 적층 방향으로 아크의 신장거리가 증가될 수 있다.

다시 말하면, 날개부(151) 사이의 공간의 일시적인 압력 차에 의해 아크가 아크 러너(140)를 향하여 밀어지므로, 아크가 아크 러너(140)까지 신속하게 신장될 수 있다. 도 9를 참조하면, 아크 가이드(150)에서 일시적인 압력 차에 의해 아크가 밀어지는 방향이 도시된다.

회로의 전압이 저하되는 경우, 고정접촉점(13a)과 가동접촉점(14a)의 이격 시 발생되는 순간적인 압력증가량이 상대적으로 감소될 수 있다. 이에 의해, 아크가 아크 러너(140)까지 도달되지 않아 아크 소호 성능이 저하될 수 있다.

다만, 상술된 구조의 아크 가이드(150)를 사용하는 경우, 회로의 전압이 저하되는 것에 기인하는 압력증가량 감소가 보상될 수 있다.

이에 의해, 회로의 전압이 저하되는 경우에도 아크가 아크 러너(140)까지 원활하게 신장될 수 있다.

아래에서는 본 실시 예에 따른 아크 가이드(150)의 경사면(151b)에 대해 구체적으로 설명한다.

도 8의 (a)에는 날개부(151)의 상측면이 도시되고, 도 8의 (b)에는 날개부(151)의 하측면이 도시된다.

날개부(151)의 경사면(151b)은 그리드(130)의 적층방향을 따라 고정접촉점(13a)에서 멀어질수록 인접한 측면부(111)를 향해 경사진다.

다시 말하면, 날개부(151)의 경사면(151b)은 전방에서 후방으로 향할수록 인접한 측면부(111)를 향해 경사진다.

도 8을 참조하면, 각각의 경사면(151b)의 경사방향을 따라 연장되는 가상의 연장선(L1)이 도시되고, 두 경사면(151b) 사이의 중심을 그리드(130)의 적층방향을 따라 지나는 가상의 중심선(C1)이 도시된다. 여기서, 각 연장선(L1)은 중심선(C1)과 예각을 형성한다.

상술된 경사면(151b)의 구조로 인하여, 한 쌍의 날개부(151)의 경사면(151b) 사이의 거리는 전방 측에서 후방 측으로 향할수록 증가된다.

그 결과, 아크 발생 시 날개부(151)의 전방단 사이의 공간과 후방단 사이의 공간 사이에 압력 차가 발생된다.

그 결과, 아크 발생 시 날개부(151) 사이의 공간의 압력은 전방에서 후방으로 갈수록 감소된다.

그 결과, 아크 발생 시 날개부(151) 사이의 유체가 상대적으로 높은 압력의 전방에서 상대적으로 낮은 압력의 후방으로 유동된다.

즉, 금속가스가 압력 차에 의해 날개부(151)의 전방단 사이에서 후방단 사이로 밀어진다.

즉, 아크가 압력 차에 의해 날개부(151)의 전방단 사이에서 후방단 사이로 밀어진다.

이러한 구조에 의한 효과에 대한 설명은 위에서 상술한 바, 이에 갈음한다.

상술된 날개부(151)의 경사 구조는 아크를 아크 러너(140)의 하측 단부까지 밀어주기 위한 구조이므로, 전후 방향으로 날개부(151)의 길이는 고정접촉점(13a)과 아크 러너(140)의 하측단 사이의 거리보다 작게 형성되는 것이 바람직하다.

일 실시 예에서, 아크 러너(140)의 하측단은 날개부(151)의 후방단과 소정 거리만큼 이격되어 위치된다.

아크 발생 시, 금속 가스가 과도하게 분산되는 것을 방지하기 위하여, 한 쌍의 날개부(151)의 부분 중 고정접촉점(13a)과 가장 인접되는 부분 사이는 소정의 거리로 이격될 수 있다.

일 실시 예에서, 이상 전류 발생 시, 한 쌍의 날개부(151)의 부분 중 고정접촉점(13a)과 가장 인접되는 부분 사이의 거리는 한 쌍의 측면부(111) 사이의 거리의 1/2 이하로 형성될 수 있다.

일 실시 예에서, 한 쌍의 날개부(151)의 가장 인접한 부분 사이의 거리는 한 쌍의 측면부(111) 사이의 거리의 1/2이하로 형성될 수 있다.

다만, 한 쌍의 날개부(151)의 부분 중 고정접촉점(13a)과 가장 인접되는 부분 사이의 거리가 과도하게 인접되는 경우 가동접촉자(14)와 간섭되는 문제가 발생될 수 있다.

이를 고려하여, 한 쌍의 날개부(151)의 가장 인접한 부분 사이의 거리는 한 쌍의 측면부(111) 사이의 거리는 가동접촉자(14)와 간섭되지 않을 정도로 이격되는 것이 바람직하다.

4. 본 발명의 아크 소호 조립체(100)의 다른 실시 예에 대한 설명

아래에서는, 도 10 내지 도 13을 참조하여, 본 발명의 아크 소호 조립체(100)의 다른 실시 예에 대해 설명한다.

본 실시 예에 따른 아크 소호 조립체는 아크 가이드(250)를 제외하면 본 발명의 일 실시 예에 따른 아크 소호 조립체(100)와 동일한 구성을 갖는다.

따라서, 변형된 아크 가이드(250)에 대해서 구체적으로 설명하고, 나머지 구성에 대해서는 상술한 설명에 갈음한다.

또한, 본 실시 예에 따른 아크 가이드(250)와 상술된 아크 가이드(150)를 비교할 때, 본 실시 예에 따른 경사면(251b)을 제외한 아크 가이드(350)의 구성은 상술된 아크 가이드(150)와 동일하게 형성된다.

따라서, 경사면(251b)을 제외한 나머지 구성은 상술된 아크 가이드(150)의 구성에 대한 설명으로 갈음한다.

아래에서는, 변경된 경사면(251b)에 대해 중점적으로 설명한다.

도 10 내지 도 12를 참조하면, 한 쌍의 날개부(251)는 서로 마주하는 경사면(251b)을 구비한다.

일 실시 예에서, 한 쌍의 날개부(251)는 직각삼각형에서 윗부분이 잘린 사다리꼴형 단면을 구비할 수 있다.

각각의 경사면(251b)은 하측에서 상측으로 향할수록 인접한 측면부(111)를 향하여 경사지게 형성될 수 있다.

다시 말하면, 각각의 경사면(251b)은 배기부(112)에 가까워질수록 인접한 측면부(111)를 향하여 경사지게 형성된다.

다시 말하면, 각각의 경사면(251b)의 경사방향을 따라 연장되는 가상의 연장선(L2)은 배기부를 향해 경사면 사이의 중심을 지나는 가상의 중심선(C2)과 예각을 형성한다.

이에 의해, 한 쌍의 날개부(251)는 그 사이의 거리가 하측에서 상측으로 갈수록 멀어지게 형성된다.

구체적으로, 한 쌍의 날개부(251)의 하측단 사이는 제1 거리(D1)로 이격되고, 상측단 사이는 제2 거리(D2)로 이격된다. 여기서, 제2 거리(D2) 값은 제1 거리(D1) 값보다 크게 형성된다. 즉, 한 쌍의 날개부(251) 사이의 거리는 하측단에서 상측단을 향할수록 증가된다.

한 쌍의 날개부(251) 사이의 공간의 크기가 하측에서 상측으로 갈수록 증가된다.

그 결과, 고정접촉점(13a)에서 금속가스 발생 시, 두 경사면(251b) 사이의 공간의 하측과 상측 사이에 일시적인 압력 차가 발생된다.

그 결과, 금속 가스는 상대적으로 압력이 높은 하측단에서 상대적으로 압력이 낮은 상측단으로 밀어지게 된다. 이에 의해, 아크가 하측에서 상측으로 신장되는 속도가 증가될 수 있다. 도 13을 참조하면, 아크 가이드(250) 사이에서 일시적인 압력 차에 의해 아크가 밀어지는 방향이 도시된다.

그 결과, 아크가 그리드(130)까지 보다 신속하게 신장되고, 이에 의해 아크의 소호 성능이 향상될 수 있다.

5. 본 발명의 아크 소호 조립체(100)의 또 다른 실시 예에 대한 설명

아래에서는, 도 14 내지 도 17를 참조하여, 본 발명의 아크 소호 조립체(100)의 또 다른 실시 예에 대해 설명한다.

본 실시 예에 따른 아크 소호 조립체는 아크 가이드(350)를 제외하면 본 발명의 일 실시 예에 따른 아크 소호 조립체(100)와 동일한 구성을 갖는다.

따라서, 변형된 아크 가이드(350)에 대해서 구체적으로 설명하고, 나머지 구성에 대해서는 상술한 설명에 갈음한다.

또한, 본 실시 예에 따른 아크 가이드(350)와 상술된 아크 가이드(150)를 비교할 때, 본 실시 예에 따른 경사면(351b)을 제외한 아크 가이드(350)의 구성은 상술된 아크 가이드(150)와 동일하게 형성된다.

따라서, 경사면(351b)을 제외한 나머지 구성은 상술된 아크 가이드(150)의 구성에 대한 설명으로 갈음한다.

아래에서는, 변경된 경사면(351b)에 대해 중점적으로 설명한다.

도 14 내지 도 16을 참조하면, 한 쌍의 날개부(351)는 서로 마주하는 경사면(351b)을 구비한다.

일 실시 예에서, 한 쌍의 날개부(351)는 직각삼각형에서 윗부분이 잘린 사다리꼴형 단면을 구비할 수 있다.

한 쌍의 날개부(351)는 서로를 마주하는 경사면(351b)을 각각 구비하고, 각각의 경사면(351b)은 전방 측에서 후방 측으로 및 하측에서 상측으로 향할수록 인접한 측면부(111)를 향하여 각각 경사지게 형성된다.

다시 말하면, 서로 마주하는 경사면(351b)은 고정접촉점(13a)에서 멀어질수록 및 배기부(112)에 인접될수록 인접한 측면부(111)를 향하여 각각 경사지게 형성된다.

이에 의해, 경사면(351b) 사이의 거리는 전방 측에서 후방 측으로 및 하측에서 상측으로 향할수록 멀어진다.

도 15의 (a)를 참조하면, 한 쌍의 날개부(151)의 전방단이 도시된다. 한 쌍의 날개부(151)의 전방단 사이의 거리는 하측에서 상측으로 향할수록 멀어진다. 구체적으로, 한 쌍의 날개부(151)의 사이는 하측단(제1 지점)에서 소정의 제1 거리(D11)로 이격되고, 하측단과 상측단 사이의 임의의 지점(제2 지점) 사이는 제1 거리(D11)보다 먼 소정의 제2 거리(D21)로 이격된다.

도 15의 (b)를 참조하면, 한 쌍의 날개부(351)의 후방단이 도시된다. 한 쌍의 날개부(351) 사이의 거리는 전방에서 후방으로 향할수록 증가된다.

제1 지점에서, 한 쌍의 날개부(351) 사이의 거리는 전방에서 후방으로 갈수록 증가된다. 한 쌍의 날개부(351) 사이의 거리는 제1 거리(D11)에서 후방으로 갈수록 점점 증가되고, 후방단에서는 제1 거리(D11) 보다 먼 소정의 제3 거리(D12)로 이격된다.

제2 지점에서, 한 쌍의 날개부(351) 사이의 거리는 전방에서 후방으로 갈수록 증가된다. 한 쌍의 날개부(351) 사이의 거리는 제2 거리(D21)에서 후방으로 갈수록 점점 증가되고, 후방단에서는 제2 거리(D11) 보다 먼 소정의 제4 거리(D22)로 이격된다.

즉, 상술된 바와 같이, 경사면(351b) 사이의 거리는 전방 측에서 후방 측으로 및 하측에서 상측으로 향할수록 멀어진다.

이에 의해, 두 경사면(351b) 사이의 공간의 크기는 전방 측에서 후방 측으로 및 하측에서 상측으로 향할수록 각각 증가된다.

그 결과, 고정접촉점(13a)에서 아크 발생 시, 날개부(351) 사이의 공간에 일시적인 압력 차가 발생된다. 전방 측의 압력이 후방 측의 압력보다 일시적으로 증가되고, 하측의 압력이 상측의 압력보다 일시적으로 증가된다.

그 결과, 아크는 압력 차에 의해 후방 측 및 상측으로 밀어지게 된다.

이에 의해, 전방 측에서 후방 측으로 아크의 신장 길이 및 신장 속도가 증가될 수 있다. 또한, 하측에서 상측으로 아크의 신장 속도가 증가될 수 있다. 도 17을 참조하면, 한 쌍의 날개부(351) 사이에서 압력 차에 의해 아크가 밀어지는 방향이 도시된다.

아크가 후방 측 및 상측으로 신장되는 속도가 증가되므로, 아크가 그리드(130) 및 아크 러너(140)까지 보다 신속하게 신장된다. 이에 의해, 아크의 소호 성능이 향상될 수 있다.

또한, 회로의 전압이 저하되는 경우, 고정접촉점(13a)과 가동접촉점(14a)의 이격 시 발생되는 순간적인 압력증가량이 상대적으로 감소될 수 있다. 이에 의해, 아크가 아크 러너(140)까지 도달되지 않아 아크 소호 성능이 저하될 수 있다.

다만, 상술된 구조의 아크 가이드(350)를 사용하는 경우, 회로의 전압이 저하되는 것에 기인하는 압력증가량 감소가 보상될 수 있다.

이상 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10: 차단기
11: 차단기 몸체
11a: 수용공간
12a: 전원측 연결부
12b: 부하측 연결부
13: 가동접촉자
13a: 가동접촉점
14: 고정접촉자
14a: 고정접촉점
100: 아크 소호 조립체
110: 프레임
111: 측면부
1111: 스냅 체결공
1113: 나사 체결공
1115: 그리드 체결공
1117: 아크 러너 체결공
1119: 아크 가이드 체결공
112: 배기부
1121: 배기 바디
1121a: 스냅 돌출부
1121b: 나사 체결홈
1123: 절연판
1125: 필터
1127: 배기 커버
130: 그리드
131: 그리드 몸체부
133: 그리드 암부
135: 그리드 체결돌부
140: 아크 러너
141: 아크 러너 체결돌부
150: 아크가이드
151: 날개부
151a: 암부 수용홈
151b: 경사면
153: 연장부
155: 체결부
155a: 체결부 체결공
163: 아크 가이드 체결부재
250: 아크가이드
251: 날개부
251a: 암부 수용홈
251b: 경사면
253: 연장부
255: 체결부
255a: 체결부 체결공
350: 아크가이드
351: 날개부
351a: 암부 수용홈
351b: 경사면
353: 연장부
355: 체결부
355a: 체결부 체결공

Claims

소정 거리만큼 이격되어 서로 대향하는 측면부 및 상기 측면부의 일 측에서 상기 측면부 사이를 연결하는 배기부를 구비하는 프레임;
상기 측면부 사이에 삽입되어 상기 프레임과 결합되고, 판형으로 형성되며, 복수 개로 구비되어 일 방향으로 서로 소정 거리 이격되어 적층되는 그리드;
복수 개의 상기 그리드의 일 측에 위치되어 상기 일 방향으로 연장되며, 상기 측면부에 각각 결합되는 아크 가이드를 포함하고,
상기 아크 가이드는 서로를 향해 돌출되는 날개부를 각각 구비하며,
상기 날개부에는 상측 및 상기 측면부를 향하여 개방된 암부 수용홈이 상기 그리드의 상기 일 방향을 따라 형성되고,
상기 날개부 사이의 거리는 상기 일 방향으로 향할수록 증가되는,
아크 소호 조립체.
제1항에 있어서,
상기 날개부에는 서로 대향하는 경사면이 각각 형성되고,
각각의 상기 경사면은 상기 일 방향으로 향할수록 인접한 측면부를 향해 경사지는,
아크 소호 조립체.
제1항에 있어서,
상기 날개부에는 서로 대향하는 경사면이 각각 형성되고,
각각의 상기 경사면의 경사방향을 따라 연장되는 가상의 연장선은,
상기 경사면 사이의 중심을 상기 일 방향을 따라 지나는 가상의 중심선과 각각 예각을 형성하는, 아크 소호 조립체.
제1항에 있어서,
상기 날개부 사이의 거리는 상기 배기부를 향할수록 증가되는,
아크 소호 조립체.
제4항에 있어서,
상기 날개부에는 서로 대향하는 경사면이 각각 형성되고,
각각의 상기 경사면은 상기 일 방향 및 상기 배기부를 향할수록 인접한 측면부를 향해 경사지는,
아크 소호 조립체.
제1항에 있어서,
상기 아크 가이드는 아크가 발생되는 고정접촉점에서 상기 일 방향으로 소정 거리만큼 이격되고,
상기 측면부 사이에 삽입되어 상기 프레임과 결합되고, 복수 개의 상기 그리드의 상기 일 측과 대향하는 타 측에서 소정 거리만큼 이격되어 위치되며, 일 측이 상기 고정접촉점을 향하여 굴곡된 러너를 더 포함하는,
아크 소호 조립체.
제6항에 있어서,
상기 날개부의 상기 일 방향 길이는 상기 고정접촉점과 상기 러너의 굴곡된 일 측 사이의 거리보다 짧은,
아크 소호 조립체.
제1항에 있어서,
상기 측면부와 결합되는 상기 그리드의 양 측에는 암부가 각각 형성되고,
상기 암부는 상기 아크 가이드에 각각 삽입되는,
아크 소호 조립체.
소정 거리만큼 이격되어 서로 대향하는 측면부 및 상기 측면부의 일 측에서 상기 측면부 사이를 연결하는 배기부를 구비하는 프레임;
상기 측면부 사이에 삽입되어 상기 프레임과 결합되고, 판형으로 형성되며, 복수 개로 구비되어 일 방향으로 서로 소정 거리 이격되어 적층되는 그리드;
복수 개의 상기 그리드의 일 측에 위치되어 상기 일 방향으로 연장되며, 상기 측면부에 각각 결합되는 아크 가이드를 포함하고,
상기 아크 가이드는 서로를 향해 돌출되는 날개부를 각각 구비하며,
상기 날개부에는 상측 및 상기 측면부를 향하여 개방된 암부 수용홈이 상기 그리드의 상기 일 방향을 따라 형성되고,
상기 날개부에는 서로 대향하는 경사면이 각각 형성되며,
상기 날개부의 경사면 사이의 거리는 상기 배기부를 향할수록 증가되는,
아크 소호 조립체.
제9항에 있어서,
각각의 상기 경사면의 경사방향을 따라 연장되는 가상의 연장선은,
상기 배기부를 향해 상기 경사면 사이의 중심을 지나는 가상의 중심선과 각각 예각을 형성하는,
아크 소호 조립체.
제9항에 있어서,
각각의 상기 경사면은 상기 배기부를 향할수록 인접한 측면부를 향해 경사지는,
아크 소호 조립체.
제9항에 있어서,
상기 날개부 사이의 거리는 상기 일 방향으로 향할수록 증가되는,
아크 소호 조립체.
제12항에 있어서,
각각의 상기 경사면은 상기 일 방향 및 상기 배기부를 향할수록 인접한 측면부를 향해 경사지는,
아크 소호 조립체.
제9항에 있어서,
상기 아크 가이드는 아크가 발생되는 고정접촉점에서 상기 일 방향으로 소정 거리만큼 이격되며,
상기 측면부 사이에 삽입되어 상기 프레임과 결합되고, 복수 개의 상기 그리드의 상기 일 측과 대향하는 타 측에서 소정 거리만큼 이격되어 위치되며, 일 측이 상기 고정접촉점을 향하여 굴곡된 러너를 더 포함하는,
아크 소호 조립체.
제14항에 있어서,
상기 날개부의 상기 일 방향 길이는 상기 고정접촉점과 상기 러너의 굴곡된 일 측 사이의 거리보다 짧은,
아크 소호 조립체.
제9항에 있어서,
상기 측면부와 결합되는 상기 그리드의 양 측에는 암부가 각각 형성되고,
상기 암부는 상기 아크 가이드에 각각 삽입되는,
아크 소호 조립체.
소정 거리만큼 이격되어 서로 대향하는 측면부 및 상기 측면부의 일 측에서 상기 측면부 사이를 연결하는 배기부를 구비하는 프레임;
상기 측면부 사이에 삽입되어 상기 프레임과 결합되고, 판형으로 형성되며, 복수 개로 구비되어 일 방향으로 서로 소정 거리 이격되어 적층되는 그리드;
복수 개의 상기 그리드의 일 측에 위치되어 상기 일 방향으로 연장되며, 상기 측면부에 각각 결합되는 아크 가이드를 포함하고,
상기 아크 가이드는 서로를 향해 돌출되는 날개부를 각각 구비하며,
상기 날개부에는 상측 및 상기 측면부를 향하여 개방된 암부 수용홈이 상기 그리드의 상기 일 방향을 따라 형성되고,
상기 날개부 사이의 거리는 상기 일 방향 및 상기 배기부를 향할수록 증가되는,
아크 소호 조립체.
제17항에 있어서,
상기 날개부에는 서로 대향하는 경사면이 각각 형성되고,
각각의 상기 경사면은 상기 일 방향 및 상기 배기부를 향할수록 인접한 측면부를 향해 경사지는,
아크 소호 조립체.
제17항에 있어서,
상기 아크 가이드는 아크가 발생되는 고정접촉점에서 상기 일 방향으로 소정 거리만큼 이격되며,
상기 측면부 사이에 삽입되어 상기 프레임과 결합되고, 복수 개의 상기 그리드의 상기 일 측과 대향하는 타 측에서 소정 거리만큼 이격되어 위치되며, 일 측이 상기 고정접촉점을 향하여 굴곡된 러너를 더 포함하고,
상기 날개부의 상기 일 방향 길이는 상기 고정접촉점과 상기 러너의 굴곡된 일 측 사이의 거리보다 짧은,
아크 소호 조립체.
제17항에 있어서,
상기 날개부의 가장 인접하는 두 지점 사이의 거리는 측면부 사이의 거리의 1/2이하로 형성되는,
아크 소호 조립체.