KR102612860B1 - 직류 차단기 - Google Patents

직류 차단기 Download PDF

Info

Publication number
KR102612860B1
KR102612860B1 KR1020210031536A KR20210031536A KR102612860B1 KR 102612860 B1 KR102612860 B1 KR 102612860B1 KR 1020210031536 A KR1020210031536 A KR 1020210031536A KR 20210031536 A KR20210031536 A KR 20210031536A KR 102612860 B1 KR102612860 B1 KR 102612860B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
movable
contact
fixed
planar
contactor
Prior art date
Application number
KR1020210031536A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20220127031A (ko
Inventor
김재섭
Original Assignee
엘에스일렉트릭(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘에스일렉트릭(주) filed Critical 엘에스일렉트릭(주)
Priority to KR1020210031536A priority Critical patent/KR102612860B1/ko
Publication of KR20220127031A publication Critical patent/KR20220127031A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102612860B1 publication Critical patent/KR102612860B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02—Details
    • H01H33/59—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switch and not otherwise provided for, e.g. for ensuring operation of the switch at a predetermined point in the ac cycle
    • H01H33/596—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switch and not otherwise provided for, e.g. for ensuring operation of the switch at a predetermined point in the ac cycle for interrupting dc
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02—Details
    • H01H33/04—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
    • H01H33/12—Auxiliary contacts on to which the arc is transferred from the main contacts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02—Details
    • H01H33/42—Driving mechanisms

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)
  • Breakers (AREA)
  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
  • Keying Circuit Devices (AREA)

Abstract

본 발명은 직류 차단기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 평면형 접점에서 아크 발생 위치의 산포를 감소시킨 직류 차단기에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 직류 차단기는 고정접촉자, 상기 고정접촉자에 고정 설치되는 평면형 고정접점, 상기 고정접촉자에 가까워지거나 멀어지도록 회전 또는 역회전하는 가동접촉자, 상기 가동접촉자에 고정 설치되는 평면형 가동접점, 상기 고정접촉자의 상부에 설치되는 고정부 아크런너, 상기 가동접촉자의 상부에 설치되는 가동부 아크런너, 상기 고정부 아크런너와 가동부 아크런너의 상부에 설치되는 소호부를 포함하는 직류 차단기에 있어서, 상기 평면형 가동접점의 상단부에는 통전시 상기 평면형 고정접점에 접하는 가동 접촉부가 형성되고, 상기 평면형 가동접점의 나머지 부분에는 통전시 상기 평면형 고정접점에 접하지 않는 가동 이격부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

직류 차단기{Direct Current Circuit Breaker}
본 발명은 직류 차단기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 평면형 접점에서 아크 발생 위치의 산포를 감소시킨 직류 차단기에 관한 것이다.
일반적으로 같은 송전 용량 하에서 직류(DC)는 교류(AC)에 대비하여 전선 소요량 및 철탑 크기가 감소하는 장점을 가진다. 송전 용량이 동일한 경우 직류를 사용하면 교류를 사용하는 경우에 비하여 전선 소요량을 30% 정도 절감할 수 있다. 이와 같은 이점으로 인하여 직류 배전 시장이 점차 확대되고 있는 추세이다.
이러한 추세에 따라 직류 차단기는 배전급 LVDC(Low Voltage Direct Current), ESS(Energy Storage System), 신재생 에너지 시장 등 다양한 분야에서 그 수요가 증가하고 있다.
직류 차단기는 기기 내부에 고장 검출부를 구비하여 직류 회로에 이상 전류가 발생한 경우, 개극 이상 전류가 최대치에 도달하기 전에 이상 전류를 감지하여 고속으로 차단하는 차단기이다. 직류 차단기는 단락 및 과전류 등을 감지한 후 짧은 응답 시간을 갖는다.
직류 차단기는 교류 차단기와 마찬가지로 과전류 또는 사고 전류의 발생 시 차단(trip)이 이루어진다. 개폐기구부의 차단 동작에 의해 차단기가 부하 측에 제공되는 전원을 차단함으로써 차단기 및 선로를 보호한다.
직류 차단기는 교류 차단기와 마찬가지로 접점부, 개폐기구부, 트립부, 소호부 등으로 구성되어 있다. 개폐기구부에 의해 접점부의 가동접점이 고정접점과 접촉되거나 개리되어 회로를 통전 또는 차단시킨다.
트립부는 직류 회로에 이상 전류가 발생한 경우에 개폐기구부의 구속을 해제하거여 접점부 개방하거나 접점부를 직접 개방한다.
전류 통전 상태에서 접촉되어 있던 두 접점이 개리될 경우, 두 접점간에 아크가 발생하는데, 이 아크는 소호부로 이동하여 소호되면서 차단이 이루어진다.
도 1에 종래기술에 따른 직류 차단기가 도시되어 있다. 직류 차단기의 소호원리를 표현하기 위해 접점에서부터 소호부까지 간략하게 그린 그림이다.
종래기술에 따른 직류 차단기는 회로(1)의 일단에 연결되는 고정접촉자(2)와 회로(1)의 타단에 연결되는 가동접촉자(3), 접점부(2,3)의 차단시 발생하는 아크(A)를 아크 슈트(arc chute, 소호부)(6)로 유도하기 위한 아크 러너(4,5), 유도된 아크를 소호하기 위한 공간을 제공하는 아크 슈트(6)와 아크 슈트(6) 내에 구비되어 아크를 분할 냉각시키기 위한 복수의 그리드(7)를 포함하고 있다.
직류 회로는 교류 회로와 다르게 전압 영점(zero point)이 존재하지 않아 접점이 분리되면 아크가 발생하여 전류가 지속적으로 통전된다. 따라서, 전류를 완전히 차단하기 위하여 소호부를 사용하여 아크를 소호하여야 한다.
직류 회로에서 단락 발생시 주접점이 분리되면서 발생된 아크는 소호부 압력과 아크전류에 기인한 자기력 상호작용을 통한 로렌츠 힘에 의해 아크 슈트(6) 방향으로 상승한다(여기서, 자기장을 발생시키는 유닛은 도시가 생략되었다). 아크(A)는 접점부(2,3)에서 아크 러너(4,5)로 전이되고 지속적으로 상승하여 아크 슈트(6)로 이동한다. 아크는 그리드(7)와 접촉하게 되고 넓게 배열된 그리드(7)에서 확산되면서 아크 전압이 상승하게 된다.
아크는 아크 러너(4,5) 상부면의 전영역에 퍼지면서 말단부의 그리드에까지 확산되면서 아크 길이가 최대로 연장된다. 이 때 아크전압이 최고치로 상승한다.
최대 아크전압의 아크는 각 그리드에서 여러 개의 작은 아크로 직렬 분할되며 전압 강하 및 아크 냉각이 일어난다. 분할된 아크와 아크에 의해 이온화된 가스는 상부로 이동하고 그리드의 상부 공간에서 속도가 느려지면서 이온화된 가스가 냉각되면서 이온화 상태가 해제된다. 즉, 아크는 소호 완료상태에 이른다.
종래기술에 따른 직류 차단기에서, 별도의 아크접점이 없고 평면형 주접점(2a,3a)을 가지는 직류 차단기의 경우 투입시 고정접점(2a)과 가동접점(3a)이 면접촉 구조로 이루어진다. 평면형 접점부는 차단시 회전축을 기준으로 가동접촉자(3)가 회전하면서 가동접점(3a)과 고정접점(2a)의 접촉면이 분리되어 접점에서 아크 발생후 접점 및 아크러너(4,5)를 타고 상부로 신장되며 아크 슈트(6) 안으로 들어가 소호된다.
그런데, 평면형 주접점을 갖는 직류 차단기는 투입시 고정 접점과 가동접점이 면접촉하는 구조이나, 실제로는 전체 평면에 균등하게 접촉되는 면접촉이 이루어지는 것이 아니라 특정 위치에서 점접촉 또는 선접촉으로 이루어지는 것이 보통이다. 따라서, 차단시 회전축을 기준으로 가동접촉자가 회전하면서 가동접점과 고정점점의 접촉면이 분리시 점접촉 또는 선접촉 되어 있다가 분리되어 아크가 발생되는 위치가 일정하지 않게 발생할 수 있다. 즉, 접점의 상부(a), 중간부(b), 하부(c) 등 임의의 위치에서 아크가 발생 될 수 있다. 이러한 경우, 발생 위치에 따라 아크가 아크 슈트에까지 이동하는 시간이 불균일하여 차단 성능이 일관되지 않게 된다. 아크가 접점의 중간부(b)나 하부(c)에서 발생하는 경우 아크가 아크 슈트까지 이동하는 시간이 지연되어 차단시간이 길어지며 컷오프 전류가 높아질 수 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 그 목적은 평면형 접점에서 아크 발생 위치의 산포를 감소시킨 직류 차단기를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 직류 차단기는 고정접촉자, 상기 고정접촉자에 고정 설치되는 평면형 고정접점, 상기 고정접촉자에 가까워지거나 멀어지도록 회전 또는 역회전하는 가동접촉자, 상기 가동접촉자에 고정 설치되는 평면형 가동접점, 상기 고정접촉자의 상부에 설치되는 고정부 아크런너, 상기 가동접촉자의 상부에 설치되는 가동부 아크런너, 상기 고정부 아크런너와 가동부 아크런너의 상부에 설치되는 소호부를 포함하는 직류 차단기에 있어서, 상기 평면형 가동접점의 상단부에는 통전시 상기 평면형 고정접점에 접하는 가동 접촉부가 형성되고, 상기 평면형 가동접점의 나머지 부분에는 통전시 상기 평면형 고정접점에 접하지 않는 가동 이격부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 가동접촉자에는 상기 평면형 가동접점이 장착될 수 있는 제1 가동부 장착홈이 형성되고, 상기 제1 가동부 장착홈은 상기 가동접촉자의 전면에 소정 각도를 이루도록 경사 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 소정 각도는 1도 내지 2도 사이의 범위인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 평면형 가동접점의 전면부는 하방으로 음각지는 경사면을 이루는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가동 접촉부는 상기 가동접촉자의 전면부에 평행한 면으로 형성되고, 상기 가동 이격부는 하방으로 음각지는 경사면을 이루는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가동 접촉부는 상방으로 양각지는 경사면을 이루고, 상기 가동 이격부는 상기 가동접촉자의 전면부에 평행한 면으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 직류 차단기는 고정접촉자, 상기 고정접촉자에 고정 설치되는 평면형 고정접점, 상기 고정접촉자에 가까워지거나 멀어지도록 회전 또는 역회전하는 가동접촉자, 상기 가동접촉자에 고정 설치되는 평면형 가동접점, 상기 고정접촉자의 상부에 설치되는 고정부 아크런너, 상기 가동접촉자의 상부에 설치되는 가동부 아크런너, 상기 고정부 아크런너와 가동부 아크런너의 상부에 설치되는 소호부를 포함하는 직류 차단기에 있어서, 상기 평면형 고정접점의 상단부에는 통전시 상기 평면형 가동접점이 접하는 고정 접촉부가 형성되고, 상기 평면형 고정접점의 나머지 부분에는 통전시 상기 평면형 가동접점이 접하지 않는 고정 이격부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 고정접촉자에는 상기 평면형 고정접점이 장착될 수 있는 고정부 장착홈이 형성되고, 상기 고정부 장착홈은 상기 가동접촉자의 전면에 소정 각도를 이루도록 경사 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 소정 각도는 1도 내지 2도 사이의 범위인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 평면형 고정접점의 전면부는 하방으로 음각지는 경사면을 이루는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 고정 접촉부는 상기 고정접촉자의 전면부에 평행한 면으로 형성되고, 상기 고정 이격부는 하방으로 음각지는 경사면을 이루는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 고정 접촉부는 상방으로 양각지는 경사면을 이루고, 상기 고정 이격부는 상기 고정접촉자의 전면부에 평행한 면으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 직류 차단기에 의하면 평면형 고정 접점 또는 평면형 가동 접점에 경사부가 마련되어 접촉면 또는 접촉점이 접점부의 상단부에 배치된다. 따라서, 접점부의 접촉부가 일정하고 차단 성능에 일관성이 있다. 또한, 컷오프 전류의 증가를 방지한다.
도 1 은 종래기술에 따른 직류차단기의 정면 구조도를 나타낸다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 직류차단기의 정면도이다. 도 2는 개방 상태, 도 3은 통전 상태를 나타낸다.
도 4는 도 3에서 가동접촉자의 분해도이다.
도 5 내지 도 7은 각각 본 발명의 제2 실시예, 제3 실시예, 제4 실시예에 따른 가동접촉자를 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명의 제5 실시예에 따른 직류차단기의 정면도이다.
도 9는 도 8에서 고정접촉자의 분해도이다.
도 10 내지 도 12는 각각 본 발명의 제6 실시예, 제7 실시예, 제8 실시예에 따른 고정접촉자를 나타낸 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이며, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는 것이다.
<제1 실시예>
도 2 및 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 직류차단기의 정면도이다. 도 2는 개방 상태, 도 3은 통전 상태를 나타낸다. 도 4는 도 3에서 가동접촉자의 분해도이다. 도면을 참조하여 본 발명의 각 실시예에 따른 직류 차단기에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 직류 차단기는 고정접촉자(40); 상기 고정접촉자(40)에 고정 설치되는 평면형 고정접점(42); 상기 고정접촉자(40)에 가까워지거나 멀어지도록 회전 또는 역회전하는 가동접촉자(60); 상기 가동접촉자(60)에 고정 설치되는 평면형 가동접점(62), 상기 고정접촉자(40)의 상부에 설치되는 고정부 아크런너(30); 상기 가동접촉자(60)의 상부에 설치되는 가동부 아크런너(35); 상기 고정부 아크런너(30)와 가동부 아크런너(35)의 상부에 설치되는 소호부(90);를 포함하고, 상기 평면형 가동접점(62)의 상단부에는 통전시 상기 평면형 고정접점(42)에 접하는 가동 접촉부(62a)가 형성되고, 상기 평면형 가동접점(62)의 나머지 부분에는 통전시 상기 평면형 고정접점(42)에 접하지 않는 가동 이격부(62b)가 형성되는 것을 특징으로 한다.
먼저 직류 차단기의 기본 구성을 살펴보기로 한다.
외함(10)은 상자 형태로 형성될 수 있다. 외함(10)은 절연재로 형성될 수 있다. 외함(10) 내부에는 차단기의 각 구성품이 수납되고 설치된다. 이러한 구성품으로는 트립 장치，개폐 장치，소호 장치 등이 포함된다.
개폐 장치(미도시)는 고정접촉자(40)와 가동접촉자(60)를 작동시키는 기구이다. 개폐 장치는 가동접촉자(60)가 고정접촉자(40)에 접촉하는 닫힌 위치(폐로 상태)와 가동접촉자(60)가 고정접촉자(40)로부터 분리되는 개방 위치(차단 상태) 사이에서 작동되도록 구동한다. 개폐 장치는 고정 기구, 투입 기구 및 가동부(50,60)와 고정부(40,44) 등을 포함할 수 있다.
트립 장치(미도시)는 회로상에 과전류 또는 단락 전류와 같은 사고 전류가 흐를 때 이를 검출하여 개폐 장치가 구동하여 회로를 개방 위치로 동작하도록 하는 기구이다.
소호 장치 또는 소호부(90)는 가동접점(62)과 고정접점(42)의 상부에 복수의 그리드(grid) 를 적층하여 구성되며，통전 중 개방 위치로 동작(예컨대 트립 동작 또는 수동 off 조작)시 가동접점(62)과 고정접점(42) 사이에서 발생하는 아크(arc)를 신속히 소멸시켜주는 기구이다. 접점부(42,62)와 소호부(90) 사이에는 아크를 소호부로 안내하기 위하여 아크 러너(30,35)가 마련된다.
한편, 별도로 도시하지는 않았으나 아크가 신장되어 소호부(90)로 잘 안내되도록 자기장을 형성하는 아크 구동부가 마련될 수 있다.
통상적인 작동 상태에서는 개폐 장치에 의해 가동접촉자(60)가 회동하여 고정접촉자(40)에 접촉 또는 분리되고, 사고 전류의 발생 시에는 트립 장치에 의해 가동접촉자(60)가 고정접촉자(40)로부터 분리된다.
외함(10)의 내부에 설치되는 각 구성들에 대하여 상세히 살펴보기로 한다.
외함(10)의 일측에는 회로에 연결되는 터미널(20,25)이 구비된다. 터미널(20,25)은 제1 터미널(20)과 제2 터미널(25)로 구성될 수 있다. 제1 터미널(20)은 양극(+) 또는 음극(-)이 될 수 있다. 또한, 제2 터미널(25)은 양극(+) 또는 음극(-)이 될 수 있다. 여기서, 제1 터미널(20)과 제2 터미널(25)은 서로 상반된 극이 되도록 구성될 수 있다. 즉, 회로가 폐로될 때, 제1 터미널(20)은 양극(+)으로 구성되고 제2 터미널(25)은 음극(-)으로 구성되거나, 제1 터미널(20)은 음극(-)으로 구성되고 제2 터미널(25)은 양극(+)으로 구성될 수 있다. 다시 말하면, 회로가 폐로될 때, 제1 터미널(20)에서 제2 터미널(25)의 방향으로 흐르는 전류가 발생하거나 제2 터미널(25)에서 제1 터미널(20)의 방향으로 흐르는 전류가 발생할 수 있다.
아크 러너(30,35)가 마련된다. 아크 러너(30,35)는 고정접촉자(40) 측에 구비되는 고정부 아크 러너(30)와 가동접촉자(60) 측에 구비되는 가동부 아크 러너(35)로 구성될 수 있다. 고정부 아크 러너(30)는 고정접촉자(40)의 상부에 마련될 수 있다. 가동부 아크 러너(35)는 가동접촉자(60)의 상부에 마련될 수 있다.
고정접촉자(40)와 가동접촉자(60)가 마련된다.
고정접촉자(40)는 전도성이 양호한 재료로 이루어진다. 고정접촉자(40)는 어느 하나의 터미널에 연결된다. 일례로, 고정접촉자(40)는 상부의 제1 터미널(20)에 연결된다. 고정접촉자(40)와 제1 터미널(20) 사이에는 고정부 연결 부재(44)가 구비될 수 있다. 연결 부재(44)는 전도성 있는 재료로 구성된다.
고정접촉자(40)에는 평면형 고정접점(42)이 구비된다. 평면형 고정접점(42)은 전기 전도도가 우수하고 내열성이 강한 소재로 이루어진다. 일례로, 평면형 고정접점(42)은 은-니켈 합금(AgNi, AgNiC 등)으로 형성될 수 있다.
평면형 고정접점(42)은 직사각형 형태의 평판으로 형성될 수 있다. 평면형 고정접점(42)은 제작의 용이성, 제작비용의 감소, 접촉의 용이함 등의 유리한 점이 있어서 채택된다.
가동접촉자(60)는 전도성이 양호한 재료로 이루어진다. 가동접촉자(60)는 어느 하나의 터미널에 연결된다. 일례로, 가동접촉자(60)는 하부의 제2 터미널(25)에 연결된다. 가동접촉자(60)와 제2 터미널(25) 사이에는 가동부 연결 부재(49)가 구비될 수 있다. 가동부 연결 부재(49)는 전도성 있는 재료로 구성된다. 가동부 연결 부재(49)와 가동접촉자(60) 사이에는 유연한 재료로 구성되어 휘어짐이 가능한 유연 부재(68, flexible element)가 구비될 수 있다.
가동접촉자(60)에는 평면형 가동접점(62)이 구비된다. 평면형 가동접점(62)은 전기 전도도가 우수하고 내열성이 강한 소재로 이루어진다. 일례로, 평면형 가동접점(62)은 은-니켈 합금(AgNi, AgNiC 등)으로 형성될 수 있다.
평면형 가동접점(62)은 직사각형 형태의 평판으로 형성될 수 있다. 평면형 가동접점(62)은 제작의 용이성, 제작비용의 감소, 접촉의 용이함 등의 유리한 점이 있어서 채택된다.
가동접촉자(60)는 가동자 지지부(50)에 회동 가능하게 결합될 수 있다. 가동접촉자(60)는 가동자 지지부(50)의 축부(58)에 회동 가능하게 결합된다. 가동접촉자(60)는 축부(58)를 중심으로 회전하여 고정접촉자(40)에 접촉 또는 분리된다.
가동접촉자(60)의 상부에는 아크를 유도하는 아크 유도부(65)가 구비될 수 있다.
도 4에는 가동접촉자(60)와 평면형 가동접점(62)이 분리된 상태가 도시되어 있다.
가동접촉자(60)에는 상부에 제1 가동부 장착홈(61)이 형성된다. 제1 가동부 장착홈(61)은 가동접촉자(60)의 전면과 소정 각도(α)의 경사를 이룬다. 여기서, 가동접촉자(60)의 전면은 도면상 수직면에 평행하거나 평면형 고정접점(42)의 접촉면(a-a)에 평행한 면이다. 소정 각도(α)는 1도 내지 2도 사이의 범위가 바람직하다. 즉, 1°< α < 2°의 범위이다.
평면형 가동접점(62)은 평판, 즉 평면형 플레이트로 구성된다. 평면형 가동접점(62)은 가동접촉자(60)의 제1 가동부 장착홈(61)에 고정 설치되므로 평면형 가동접점(62)의 상단부에 가동 접촉부(62a)가 마련된다.
통전시 평면형 가동접점(62)의 가동 접촉부(62a)가 평면형 고정접점(42)에 접촉한다. 이 실시예에서는 평면형 가동접점(62)의 최상단부가 평면형 고정접점(42)에 접촉한다. 즉, 평면형 가동접점(62)의 상단부를 제외한 나머지 부분은 가동 이격부(62b)를 이룬다. 통전시 평면형 가동접점(62)의 중간부나 하부가 평면형 고정접점(42)에 접촉하지 않으므로 차단시 가동 접촉부(62a)인 평면형 가동접점(62)의 상단부에서 아크가 발생한다. 따라서, 소호부(90)에 유도되는 경로가 최단거리로 이루어져 아크 소호가 용이하다. 따라서, 차단 성능이 안정되고 일관성 있게 유지된다. 또한, 컷오프 전류의 증가를 방지한다.
<제2 실시예>
이 실시예에서 기본적인 구성은 제1 실시예와 같으므로 동일한 부분에 대해서는 반복하여 설명하지 않고 제1 실시예의 내용이 그대로 적용된다. 도 5를 참조하기로 한다.
가동접촉자(60)에는 제2 가동부 장착홈(61-1)이 형성된다. 여기서, 제2 가동부 장착홈(61-1)은 하부의 가동접촉자(60) 전면 또는 평면형 고정접점(42)의 전면(접촉면)(a-a)과 평행하게 형성된다. 즉, 제2 가동부 장착홈(61-1)은 경사면을 이루지 않는다.
평면형 가동접점(62-1)의 전면부는 경사면을 이룬다. 따라서, 평면형 가동접점(62-1)의 상단부는 가동 접촉부(62a-1)를 이루고, 평면형 가동접점(62-1)의 나머지 부분은 가동 이격부(62b-1)를 이룬다.
통전시 평면형 가동접점(62-1)의 가동 접촉부(62a-1)가 평면형 고정접점(42)에 접촉하므로 이 실시예에서 평면형 가동접점(62-1)의 최상단부가 평면형 고정접점(42)에 접촉한다. 즉, 평면형 가동접점(62-1)의 중간부나 하부는 평면형 고정접점(42)에 접촉하지 않으므로 차단시 가동 접촉부(62a-1)인 평면형 가동접점(62)의 최상단부에서 아크가 발생한다. 따라서, 소호부(90)에 유도되는 경로가 최단거리로 이루어져 아크 소호가 용이하다. 따라서, 차단 성능이 안정되고 일관성 있게 유지된다. 또한, 컷오프 전류의 증가를 방지한다.
<제3 실시예>
이 실시예에서 기본적인 구성은 제1 실시예와 같으므로 동일한 부분에 대해서는 반복하여 설명하지 않고 제1 실시예의 내용이 그대로 적용된다. 도 6을 참조하기로 한다.
가동접촉자(60)에는 제3 가동부 장착홈(61-2)이 형성된다. 여기서, 제3 가동부 장착홈(61-2)은 하부의 가동접촉자(60) 전면 또는 평면형 고정접점(42)의 전면(접촉면)(a-a)과 평행하게 형성된다. 즉, 제2 가동부 장착홈(61-1)은 경사면을 이루지 않는다.
평면형 가동접점(62-2)의 전면부는 일부가(하부가) 경사면을 이룬다. 따라서, 평면형 가동접점(62-2)의 상단부는 가동접촉자(60) 전면 또는 평면형 고정접점(42)의 전면(접촉면)(a-a)과 평행하게 형성되어 가동 접촉부(62a-2)를 이루고, 평면형 가동접점(62-2)의 나머지 부분은 하방으로 음각을 이루는 경사면으로 형성되어 가동 이격부(62b-2)를 이룬다.
통전시 평면형 가동접점(62-2)의 가동 접촉부(62a-2)가 평면형 고정접점(42-2)에 접촉한다. 즉, 평면형 가동접점(62-2)의 가동 이격부(62b-2)가 접촉하지 않으므로 차단시 가동 접촉부(62a-2)인 평면형 가동접점(62)의 상단부에서 아크가 발생한다. 따라서, 소호부(90)에 유도되는 경로가 최단거리로 이루어져 아크 소호가 용이하다. 따라서, 차단 성능이 안정되고 일관성 있게 유지된다. 또한, 컷오프 전류의 증가를 방지한다.
<제4 실시예>
이 실시예에서 기본적인 구성은 제1 실시예와 같으므로 동일한 부분에 대해서는 반복하여 설명하지 않고 제1 실시예의 내용이 그대로 적용된다. 도 7을 참조하기로 한다.
가동접촉자(60)에는 제4 가동부 장착홈(61-3)이 형성된다. 여기서, 제4 가동부 장착홈(61-3)은 하부의 가동접촉자(60) 전면 또는 평면형 고정접점(42)의 전면(접촉면)(a-a)과 평행하게 형성된다. 즉, 제2 가동부 장착홈(61-1)은 경사면을 이루지 않는다.
평면형 가동접점(62-3)의 전면부는 일부가(상부가) 상방으로 돌출하는(상방으로 양각지는) 경사면을 이룬다. 따라서, 평면형 가동접점(62-3)의 상단부는 가동접촉자(60)의 전면부와 경사진 면 또는 돌출면으로 형성되어 가동 접촉부(62a-3)를 이루고, 평면형 가동접점(62-3)의 나머지 부분은 가동접촉자(60)의 전면부와 평행으로 형성되어 가동 이격부(62b-3)를 이룬다.
통전시 평면형 가동접점(62-3)의 가동 접촉부(62a-3)가 평면형 고정접점(42-3)에 접촉하므로 평면형 가동접점(62-3)의 최상단부가 평면형 고정접점(42-3)에 접촉한다. 즉, 가동 이격부(62b-3)인 평면형 가동접점(62-3)의 중간부나 하부가 평면형 고정접점(42)에 접촉하지 않으므로 차단시 가동 접촉부(62a-3)에서 아크가 발생한다. 따라서, 소호부(90)에 유도되는 경로가 최단거리로 이루어져 아크 소호가 용이하다. 따라서, 차단 성능이 안정되고 일관성 있게 유지된다. 또한, 컷오프 전류의 증가를 방지한다.
<제5 실시예>
본 발명의 다른 실시예에 따른 직류 차단기는 고정접촉자(40); 상기 고정접촉자(40)에 고정 설치되는 평면형 고정접점(42); 상기 고정접촉자(40)에 가까워지거나 멀어지도록 회전 또는 역회전하는 가동접촉자(60); 상기 가동접촉자(60)에 고정 설치되는 평면형 가동접점(62), 상기 고정접촉자(40)의 상부에 설치되는 고정부 아크런너(30); 상기 가동접촉자(60)의 상부에 설치되는 가동부 아크런너(35); 상기 고정부 아크런너(30)와 가동부 아크런터(35)의 상부에 설치되는 소호부(90);를 포함하고, 상기 평면형 고정접점(42)의 상단부에는 통전시 상기 평면형 가동접점(62)에 접하는 고정 접촉부(42a)가 형성되고, 상기 평면형 고정접점(42)의 나머지 부분에는 통전시 상기 평면형 가동접점(62)에 접하지 않는 고정 이격부(42b)가 형성되는 것을 특징으로 한다.
이 실시예에서 고정접촉자를 제외한 구성 중에서, 평면형 가동접점(62)이 평판으로 구성되어 통전 상태에서 수직한 방향으로 배치된다는 것을 제외하고는 제1 실시예와 같으므로 동일한 부분에 대해서는 별도로 설명하지 않는다.
도 8에 본 발명의 제5 실시예에 따른 직류차단기의 정면도가 도시되어 있고, 도 9에는 도 8에서 고정접촉자의 분해도가 도시되어 있다.
도 8에는 평면형 가동접점(62)과 평면형 고정접점(42)이 접촉된 상태가 도시되어 있다.
고정접촉자(40)에는 상부에 제1 고정부 장착홈(41)이 형성된다. 제1 고정부 장착홈(41)은 고정접촉자(40)의 전면과 소정 각도(β)를 이룬다. 여기서, 가동접촉자(60)의 전면은 도면상 수직면에 평행하거나 평면형 가동접점(62)의 접촉면(b-b)에 평행한 면이다. 소정 각도(β)는 1도 내지 2도 사이의 범위가 바람직하다. 즉, 1°< β < 2°의 범위이다.
평면형 고정접점(42)은 평면 플레이트로 구성된다. 평면형 고정접점(42)은 고정접촉자(40)의 제1 고정부 장착홈(41)에 고정 설치되므로 평면형 고정접점(42)의 상단부에 고정 접촉부(42a)가 마련된다.
통전시 평면형 고정접점(42)의 고정 접촉부(42a)에 평면형 가동접점(62)가 접촉하므로 평면형 고정접점(42)의 최상단부에 평면형 가동접점(62)이 접촉한다. 즉, 평면형 가동접점(62)가 고정 이격부(42b)인 평면형 고정접점(42)의 중간부나 하부에 접촉하지 않으므로 차단시 고정 접촉부(42a)에서 아크가 발생한다. 따라서, 소호부(90)에 유도되는 경로가 최단거리로 이루어져 아크 소호가 용이하다. 따라서, 차단 성능이 안정되고 일관성 있게 유지된다. 또한, 컷오프 전류의 증가를 방지한다.
<제6 실시예>
이 실시예에서 기본적인 구성은 제5 실시예와 같으므로 동일한 부분에 대해서는 반복하여 설명하지 않고 제5 실시예의 내용이 그대로 적용된다. 도 10을 참조하기로 한다.
고정접촉자(40)에는 제2 고정부 장착홈(41-1)이 형성된다. 여기서, 제2 고정부 장착홈(41-1)은 하부의 고정접촉자(40) 전면 또는 평면형 가동접점(62)의 전면(b-b)과 평행하게 형성된다. 즉, 제2 고정부 장착홈(41-1)은 경사면을 이루지 않는다.
평면형 고정접점(42-1)의 전면부는 하방으로 음각지는 경사면을 이룬다. 따라서, 평면형 고정접점(42-1)의 상단부는 고정 접촉부(42a-1)를 이루고, 평면형 고정접점(42-1)의 나머지 부분은 고정 이격부(42b-1)를 이룬다.
통전시 평면형 고정접점(42-1)의 고정 접촉부(42a-1)에 평면형 가동접점(62)이 접촉하므로 평면형 고정접점(42-1)의 최상단부에 평면형 가동접점(62)이 접촉한다. 즉, 평면형 가동접점(62)이 고정 이격부(42b-1)인 평면형 고정접점(42-1)의 중간부나 하부가 접촉하지 않으므로 차단시 고정 접촉부(42a-1)에서 아크가 발생한다. 따라서, 소호부(90)에 유도되는 경로가 최단거리로 이루어져 아크 소호가 용이하다. 따라서, 차단 성능이 안정되고 일관성 있게 유지된다. 또한, 컷오프 전류의 증가를 방지한다.
<제7 실시예>
이 실시예에서 기본적인 구성은 제5 실시예와 같으므로 동일한 부분에 대해서는 반복하여 설명하지 않고 제5 실시예의 내용이 그대로 적용된다. 도 11을 참조하기로 한다.
고정접촉자(40)에는 제3 고정부 장착홈(41-2)이 형성된다. 여기서, 제3 고정부 장착홈(41-2)은 하부의 고정접촉자(40) 전면 또는 평면형 가동접점(62)의 전면(b-b)과 평행하게 형성된다. 즉, 제3 고정부 장착홈(41-2)은 경사면을 이루지 않는다.
평면형 고정접점(42-2)의 전면부는 일부가(하부가) 하방으로 음각지는 경사면을 이룬다. 따라서, 평면형 고정접점(42-2)의 상단부는 고정접촉자(40)의 전면부또는 평면형 가동접점(62)의 전면(b-b)과 평행한 면으로 형성되어 고정 접촉부(42a-2)를 이루고, 평면형 고정접점(42-2)의 나머지 부분은 경사면으로 형성되어 고정 이격부(42b-2)를 이룬다.
통전시 평면형 고정접점(42-2)의 고정 접촉부(42a-2)에 평면형 가동접점(62)이 접촉하므로 평면형 고정접점(42-2)의 최상단부에 평면형 가동접점(62)이 접촉한다. 즉, 평면형 가동접점(62)이 고정 이격부(42b-2)인 평면형 고정접점(42-2)의 중간부나 하부에 접촉하지 않으므로 차단시 고정 접촉부(42a-2)에서 아크가 발생한다. 따라서, 소호부(90)에 유도되는 경로가 최단거리로 이루어져 아크 소호가 용이하다. 따라서, 차단 성능이 안정되고 일관성 있게 유지된다. 또한, 컷오프 전류의 증가를 방지한다.
<제8 실시예>
이 실시예에서 기본적인 구성은 제5 실시예와 같으므로 동일한 부분에 대해서는 반복하여 설명하지 않고 제5 실시예의 내용이 그대로 적용된다. 도 12를 참조하기로 한다.
고정접촉자(40)에는 제4 고정부 장착홈(41-3)이 형성된다. 여기서, 제4 고정부 장착홈(41-3)은 하부의 고정접촉자(40) 전면 또는 평면형 가동접점(62)의 전면(b-b)과 평행하게 형성된다. 즉, 제4 고정부 장착홈(41-3)은 경사면을 이루지 않는다.
평면형 고정접점(42-3)의 전면부는 일부가(상부가) 상방으로 돌출되는(상방으로 양각지는) 경사면을 이룬다. 따라서, 평면형 고정접점(42-3)의 상단부는 고정접촉자(40)의 전면부와 경사진 면 또는 돌출면으로 형성되어 고정 접촉부(42a-3)를 이루고, 평면형 고정접점(42-3)의 나머지 부분은 고정접촉자(40)의 전면부와 평행으로 형성되어 고정 이격부(42b-3)를 이룬다.
통전시 평면형 고정접점(42-3)의 고정 접촉부(42a-3)에 평면형 가동접점(62)이 접촉하므로 평면형 고정접점(42-3)의 최상단부에 평면형 가동접점(62)이 접촉한다. 즉, 평면형 가동접점(62)은 고정 이격부(42b-3)인 평면형 고정접점(42-3)의 중간부나 하부에 접촉하지 않으므로 차단시 고정 접촉부(42a-3)에서 아크가 발생한다. 따라서, 소호부(90)에 유도되는 경로가 최단거리로 이루어져 아크 소호가 용이하다. 따라서, 차단 성능이 안정되고 일관성 있게 유지된다. 또한, 컷오프 전류의 증가를 방지한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 직류 차단기에 의하면 평면형 고정 접점 또는 평면형 가동 접점에 경사부가 마련되어 접촉면 또는 접촉점이 접점부의 상단부에 배치된다. 따라서, 접점부의 접촉부가 일정하고 차단 성능에 일관성이 있다. 또한, 컷오프 전류의 증가를 방지한다.
이상에서 설명한 실시예들은 본 발명을 구현하는 실시예들로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 외함
20 제1 터미널
25 제2 터미널
30 고정부 아크런너
35 가동부 아크런너
40 고정접촉자
42 평면형 고정접점
42a 고정 접촉부
42b 고정 이격부
50 가동부 지지대
58 축부
60 가동접촉자
62 평면형 가동접점
62a 가동 접촉부
62b 가동 이격부

Claims (12)

  1. 고정접촉자, 상기 고정접촉자에 고정 설치되는 평면형 고정접점, 상기 고정접촉자에 가까워지거나 멀어지도록 회전 또는 역회전하는 가동접촉자, 상기 가동접촉자에 고정 설치되는 평면형 가동접점, 상기 고정접촉자의 상부에 설치되는 고정부 아크런너, 상기 가동접촉자의 상부에 설치되는 가동부 아크런너, 상기 고정부 아크런너와 가동부 아크런너의 상부에 설치되는 소호부를 포함하는 직류 차단기에 있어서,
    상기 평면형 가동접점의 상단부에는 통전시 상기 평면형 고정접점에 접하는 가동 접촉부가 형성되고, 상기 평면형 가동접점의 나머지 부분에는 통전시 상기 평면형 고정접점에 접하지 않는 가동 이격부가 형성되고,
    상기 가동접촉자의 상부에는 상기 평면형 가동접점이 일부 삽입되는 가동부 장착홈이 형성되고,
    상기 평면형 가동접점은 직사각형 형태의 평판으로 형성되는 것을 특징으로 하는 직류 차단기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 가동부 장착홈은 상기 가동접촉자의 전면에 소정 각도를 이루도록 경사 형성되는 것을 특징으로 하는 직류 차단기.
  3. 제2항에 있어서, 상기 소정 각도는 1도 내지 2도 사이의 범위인 것을 특징으로 하는 직류 차단기.
  4. 제1항에 있어서, 상기 평면형 가동접점의 전면부는 하방으로 음각지는 경사면을 이루는 것을 특징으로 하는 직류 차단기.
  5. 제1항에 있어서, 상기 가동 접촉부는 상기 가동접촉자의 전면부에 평행한 면으로 형성되고, 상기 가동 이격부는 하방으로 음각지는 경사면을 이루는 것을 특징으로 하는 직류 차단기.
  6. 제1항에 있어서, 상기 가동 접촉부는 상방으로 양각지는 경사면을 이루고, 상기 가동 이격부는 상기 가동접촉자의 전면부에 평행한 면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 직류 차단기.
  7. 고정접촉자, 상기 고정접촉자에 고정 설치되는 평면형 고정접점, 상기 고정접촉자에 가까워지거나 멀어지도록 회전 또는 역회전하는 가동접촉자, 상기 가동접촉자에 고정 설치되는 평면형 가동접점, 상기 고정접촉자의 상부에 설치되는 고정부 아크런너, 상기 가동접촉자의 상부에 설치되는 가동부 아크런너, 상기 고정부 아크런너와 가동부 아크런너의 상부에 설치되는 소호부를 포함하는 직류 차단기에 있어서,
    상기 평면형 고정접점의 상단부에는 통전시 상기 평면형 가동접점이 접하는 고정 접촉부가 형성되고, 상기 평면형 고정접점의 나머지 부분에는 통전시 상기 평면형 가동접점이 접하지 않는 고정 이격부가 형성되고,
    상기 고정접촉자의 상부에는 상기 평면형 고정접점이 일부 삽입되는 고정부 장착홈이 형성되고,
    상기 평면형 고정접점은 직사각형 형태의 평판으로 형성되는 것을 특징으로 하는 직류 차단기.
  8. 제7항에 있어서, 상기 고정부 장착홈은 상기 고정접촉자의 전면에 소정 각도를 이루도록 경사 형성되는 것을 특징으로 하는 직류 차단기.
  9. 제8항에 있어서, 상기 소정 각도는 1도 내지 2도 사이의 범위인 것을 특징으로 하는 직류 차단기.
  10. 제7항에 있어서, 상기 평면형 고정접점의 전면부는 하방으로 음각지는 경사면을 이루는 것을 특징으로 하는 직류 차단기.
  11. 제7항에 있어서, 상기 고정 접촉부는 상기 고정접촉자의 전면부에 평행한 면으로 형성되고, 상기 고정 이격부는 하방으로 음각지는 경사면을 이루는 것을 특징으로 하는 직류 차단기.
  12. 제7항에 있어서, 상기 고정 접촉부는 상방으로 양각지는 경사면을 이루고, 상기 고정 이격부는 상기 고정접촉자의 전면부에 평행한 면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 직류 차단기.
KR1020210031536A 2021-03-10 2021-03-10 직류 차단기 KR102612860B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210031536A KR102612860B1 (ko) 2021-03-10 2021-03-10 직류 차단기

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210031536A KR102612860B1 (ko) 2021-03-10 2021-03-10 직류 차단기

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220127031A KR20220127031A (ko) 2022-09-19
KR102612860B1 true KR102612860B1 (ko) 2023-12-12

Family

ID=83460986

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210031536A KR102612860B1 (ko) 2021-03-10 2021-03-10 직류 차단기

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102612860B1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019200942A (ja) * 2018-05-18 2019-11-21 三菱電機株式会社 直流高速度遮断器の消弧装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100493402B1 (ko) * 2002-11-15 2005-06-07 엘에스산전 주식회사 모터 보호용 차단기의 접촉자 구조

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019200942A (ja) * 2018-05-18 2019-11-21 三菱電機株式会社 直流高速度遮断器の消弧装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220127031A (ko) 2022-09-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2773227C (en) Circuit interrupter with enhanced arc quenching capabilities
US7488915B2 (en) ARC baffle, and ARC chute assembly and electrical switching apparatus employing the same
CN101589447B (zh) 低压断路器的双断触头系统、包括双断触头系统的塑壳断路器和断开电路的方法
US8766760B2 (en) Switchgear unit for switching high DC voltages
JP5449416B2 (ja) 消弧部を有する配線用遮断器
KR20060035194A (ko) 배선용 차단기의 소호장치
KR101412593B1 (ko) 배선용 차단기 아크 소호장치
AU2006344016B2 (en) Housing for single-pole circuit breaker
JP2001216881A (ja) 回路遮断器用の極
JP2012138173A (ja) 回路遮断器
RU2505876C2 (ru) Низковольтный выключатель
CN107578938B (zh) 低压断路器
GB2536765A (en) Circuit breaker
KR102612860B1 (ko) 직류 차단기
US20070268098A1 (en) Space allocation for switching apparatus
CN213877984U (zh) 断路器
KR102561133B1 (ko) 직류 차단기
US20240112874A1 (en) Trip overload protection switch with reverse restart switching structure
CN214898308U (zh) 一种无极性直流断路器
KR102353017B1 (ko) 직류 차단기
JPH0620550A (ja) 開閉器
KR20210114263A (ko) 직류 차단기
CN110416035A (zh) 一种交直流通用型塑壳断路器
CN112542361A (zh) 断路器
KR20220131077A (ko) 전자기력 발생부를 갖는 직류 차단기

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant