KR102641216B1 - 진공 스위칭 장치 및 이를 위한 전기 접촉부 - Google Patents

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마틴 비.제이. 류센캄
프랭클린 윌리스 프리본
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Abstract

전기 접촉부(100, 300, 400, 500, 600)는 진공 스위칭 장치(2)용이다. 진공 스위칭 장치는 제2 전기 접촉부(200)을 포함한다. 상기 전기 접촉부는 중심 지점(104, 304, 404, 604) 및 주변부(106, 306, 406, 606)를 갖는 본체(102, 302, 402, 502, 602)를 포함하며, 상기 본체는 제1 방향(120,320, 420,520)에서 제2 전기 접촉부를 향하여 대향하도록 구성되며 또한 제2 전기 접촉부와 결합 및 결합 해제로 이동하도록 구성된 복수의 아크 형성 표면(110, 112, 114, 310, 312, 314, 316, 410, 412, 414, 416, 512, 514, 612, 614) 및 주변부로부터 일반적으로 중심 지점을 향하여 내향으로 연장하는 슬롯을 각각 한정하며 일반적으로 복수의 아크 형성 표면을 서로 간에 격리하는 복수의 아크 방사부(130, 140, 150, 330, 340, 350, 360, 430, 440, 450, 460, 540, 640)를 포함한다. 적어도 하나의 아크 방사부는 본체의 인접한 아크 형성 표면들의 대응하는 쌍으로부터 제1 방향에 대향하는 제2 방향(122, 322, 422, 522)에서 내부까지 좁다.

Description

진공 스위칭 장치 및 이를 위한 전기 접촉부
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 본원에 참고로 인용된 2015년 8월 24일자로 출원된 미국 특허 출원 제14/833,197호의 우선권을 주장하며, 그 이익을 주장한다.
배경
개시된 개념은, 예를 들어, 진공 차단기(vacuum interrupter)와 같은 진공 함(vacuum envelope)을 포함하는 진공 스위치(vacuum switch)와 같은 진공 스위칭 장치(vacuum switching apparatus)에 관한 것이다. 개시된 개념은 또한 진공 차단기용 전기 접촉부(electrical contact)에 관한 것이다.
배경 정보
진공 차단기는 절연되고 기밀하게 밀봉된 진공실 내에 위치되는 격리 가능한 주 접촉부들을 포함한다. 진공실은 전형적으로 예를 들어 제한 없이, 다수의 단부 부재들(예, 제한 없이 금속 단부판들; 단부 캡들(end caps); 밀봉 컵들(seal cups)과 같은 금속 구성 요소들)에 의해 다수의 세라믹 구역들(예, 제한 없이 다수의 튜브형 세라믹 부분들)에 의해 캡으로 씌운 전기 절연을 위한 다수의 세라믹 구역들(예, 제한 없이 다수의 튜브형 세라믹 부분들)을 포함하고 있어 부분 진공이 도입될 수도 있는 함체를 형성할 수 있다. 예시적인 세라믹 구역은 통상적으로 원통형이다. 그러나, 다른 적절한 단면 형상이 사용될 수도 있다. 2개의 단부 부재들이 통상적으로 사용된다. 복수의 세라믹 구역이 있는 경우, 내부 중심 차폐부(shield)는 예시적인 세라믹 구역들 사이에 배치된다.
몇몇 공지된 진공 차단기는 고전류를 차단하는 한 쌍의 전기 접촉부들 사이에서 아크 기둥의 회전을 강제하도록 설계된 나선형 전기 접촉부(spiral electrical contact) 또는 콘트레이트 컵(contrate cup)과 같은, 예를 들어, 비제한적인 방사상 자기장 발생 메커니즘(radial magnetic field generating mechanism)을 포함하여, 그에 의해 상대적으로 넓은 영역에 걸쳐 아크 형성률(arcing duty)을 확산한다. 이들 진공 차단기는 다수의 단점을 갖는다. 예를 들어, 전기 접촉부가 상대적으로 높은 사고 전류를 반복적으로 중단하는 경우, 전기 접촉부의 개개의 화판(petal)은 "가교 형성(bridge)"을 시작한다. 보다 구체적으로, 전기 접촉부의 개개의 화판은 아크 기둥이 접촉부 위로 퍼지게 하는 슬롯(slot)들에 의해 서로 간에 격리된 상태로 생활을 시작한다. 전기 접촉부가 상대적으로 높은 사고 전류(high fault currents)를 반복적으로 중단하는 경험을 하면, 굵은 기둥 형상의 아크는 화판 사이의 간격을 줄여, 결국 가교를 형성하도록 전기 접촉부의 금속을 용융시킨다. 결과적으로, 가교 형성된 전기 접촉부는 아크 형성률이 상대적으로 넓은 영역에 걸쳐 퍼지는 것을 방지한다. 따라서, 가교 형성된 전기 접촉부는 아크 형성이 전기 접촉부의 중심에 국한되는 결과를 초래한다. 이는 상대적으로 높은 사고 전류를 적절하게 차단하는 것이 불가능하기 때문에 전기 접촉부의 수명을 단축시키므로 바람직하지 않다.
따라서, 진공 스위칭 장치와 그를 위한 전기 접촉부에서 개선의 여지가 있다.
이러한 요구들 및 기타의 것들은 개시된 개념들의 실시예들에 의해 충족되는 데, 이들은 전기 접촉부의 적어도 하나의 아크 방사부(arc spinning portion)가 전기 접촉부의 대응하는 한 쌍의 아크 형성 표면들로부터 대향하는 전기 접촉부의 반대 방향에서 그의 내부까지 좁은 진공 스위칭 장치 및 전기 접촉부와 관계한다.
개시된 개념의 일 양태에 따르면, 진공 스위칭 장치용 전기 접촉부가 제공된다. 진공 스위칭 장치는 제2 전기 접촉부를 포함한다. 전기 접촉부는 중심 지점 및 주변부를 갖는 본체를 포함하고, 본체는 제2 전기 접촉부를 향하여 제1 방향으로 대향하도록 구성되고 또한 제2 전기 접촉부와의 결합 및 결합 해제로 이동하도록 구성되는 복수의 아크 형성 표면들, 및 주변부로부터 일반적으로 중심 지점을 향하여 내향으로 연장하는 슬롯을 각각 한정하며, 일반적으로 상기 복수의 아크 형성 표면들을 서로 간에 격리시키는 복수의 아크 방사부를 포함한다. 적어도 하나의 아크 방사부는 본체의 인접한 아크 형성 표면들의 대응하는 쌍으로부터 그의 내부까지 제1 방향의 반대 방향인 제2 방향에서 좁다.
개시된 개념의 다른 양태에 따르면, 진공 스위칭 장치는: 제1 전기 접촉부; 및 제2 전기 접촉부를 포함하며, 제1 전기 접촉부 및 제2 전기 접촉부 중 적어도 하나는 중심 지점 및 주변부를 갖는 본체를 포함하며, 본체는 제1 전기 접촉부 및 제2 전기 접촉부 중 다른 하나를 향하여 제1 방향에서 대향하고 그와 결합 및 결합 해제되도록 구성되는 복수의 아크 형성 표면들과, 주변부로부터 일반적으로 중심 지점을 향하여 내향으로 연장하는 슬롯을 각각 한정하며, 일반적으로 복수의 아크 형성 표면들을 서로 간에 격리시키는 복수의 아크 방사부들을 포함한다. 적어도 하나의 아크 방사부는 본체의 인접한 아크 형성 표면들의 대응하는 쌍으로부터 그의 내부까지 제1 방향의 반대 방향인 제2 방향에서 좁다.
개시된 개념의 완전한 이해는 첨부된 도면과 관련하여 읽을 때 바람직한 실시예에 대한 다음의 설명으로부터 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 비제한적인 실시예에 따른 진공 스위칭 장치 및 그 전기 접촉부의 단면도이며;
도 2는 도 1의 전기 접촉부의 등각도이며;
도 3은 도 2의 전기 접촉부의 평면도이며;
도 4는 도 3의 선 4-4를 따라 취한 도 3의 전기 접촉부의 단면도이며;.
도 5는 개시된 개념의 다른 비제한적인 실시예에 따른 또 다른 전기 접촉부의 등각도이며;
도 6은 도 5의 전기 접촉부의 평면도이며;
도 7은 도 6의 라인 7-7을 따라 취한 도 6의 전기 접촉부의 단면도이며;
도 8은 개시된 개념의 다른 비제한적인 실시예에 따른 또 다른 전기 접촉부의 등각도이며;
도 9는 도 8의 전기 접촉부의 평면도이며.
도 10은 도 9의 라인 10-10을 따라 취한 도 9의 전기 접촉부의 단면도이며;
도 11은 개시된 개념의 다른 비제한적인 실시예에 따른 다른 전기 접촉부의 단면도이며; 및
도 12는 개시된 개념의 다른 비한정적인 실시예에 따른 또 다른 전기 접촉부의 단면도이다.
본원에서 사용되는 "번호"라는 용어는 1보다 큰 정수(즉, 복수)를 의미한다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 2개 이상의 부분이 함께 "연결된" 또는 "결합된"이라는 문구는 상기 부분들이 직접 결합되거나 또는 하나 이상의 중간 부분을 통해 함께 결합되는 것을 의미한다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 둘 이상의 부분들 또는 구성 요소들이 서로 "결합"한다는 문구는 상기 부분들이 서로 간에 직접 접촉하던가 및/또는 서로에 대하여 힘을 가하여 하나 이상의 중간 부분들 또는 구성 요소들을 통해 주입하는 것을 의미한다.
도 1은 튜브형 세라믹 부재(4), 세라믹 부재(4) 내부에 위치한 튜브형 진공 차폐부(6), 및 진공 차폐부(6) 내부에 위치된 한 쌍의 격리 가능한 전기 접촉부(예, 나선형 접촉부(100, 200))를 포함하는 진공 스위칭 장치(예, 진공 차단기(2))를 도시한다. 나선형 접촉부(100, 200)는 진공 차단기(2)를 폐쇄 및 개방하기 위해 서로 간에 결합 및 결합 해제로 이동하도록 구성된다.
도 2는 중심 지점(104) 및 주변부(106)를 갖는 본체(102)를 포함하는 제1 나선형 접촉부(100)를 도시한다. 본체(102)는 복수의 아크 형성 표면(110, 112, 114) 및 일반적으로 아크 형성 표면(110, 112, 114)을 서로 간에 격리시키는 상응하는 복수의 아크 방사부(130, 140, 150)를 포함한다. 즉, 아크 방사부(130)는 아크 형성 표면(110)을 아크 형성 표면(112)으로부터 격리시킨다. 아크 방사부(140)는 아크 형성 표면(112)을 아크 형성 표면(114)으로부터 격리시킨다. 아크 방사부(150)는 아크 형성 표면(114)을 아크 형성 표면(110)으로부터 격리시킨다. 아크 형성 표면(110, 112, 114)은 각각 중심 지점(104) 부근으로부터 주변부(106)를 향하여 연장한다. 또한, 아크 형성 표면(110, 112, 114)은 각각 제2 나선형 접촉부(200)를 향하여 제1 방향(120)(도 1)에서 대향하며 제2 나선형 접촉부(200)와의 결합으로 그리고 결합 해제로 이동한다.
아크 방사부(130, 140, 150)는 각각 주변부(106)로부터 일반적으로 중심 지점(104)을 향하여 내향으로 연장하는 슬롯(slot)을 한정한다. 나선형 접촉부(100, 200)는 관련된 전기 회로에서 전력을 분리하기 위해 서로 간에 멀리 이동할 때, 아크 방사부(130, 140, 150)는 생성된 아크가 제1 나선형 접촉부(100)를 가로 질러 퍼지게 하여 아크 에너지가 나선형 접촉부(100)의 중심 지점 근처에 국한되지 않도록 한다. 이러한 방식에서는, 나선형 접촉부(100)의 수명이 길어진다. 이후 더 상세히 기술하는 바와 같이, 아크 방사부(130, 140, 150)는 본체(102)의 아크 형성 표면(110, 112, 114)으로부터 제1 방향(120)에 대향하는 제2 방향(122)(도 1)에서 그의 내부까지 좁아서 나선형 접촉부(100)의 슬롯들이 가교 형성하기 시작할 때까지 시간이 길어져서 유리하다. 나선형 접촉부(200)(도 1)의 각각의 아크 방사부들이 각각의 본체의 각각의 아크 형성 표면들로부터 그의 내부까지 제1 방향(120)에서 좁지만, 나선형 접촉부(200)는 개시된 개념의 범위를 벗어나지 않으면서 임의의 적절한 대안적인 전기 접촉부로 대체될 수도 있음을 이해할 것이다.
슬롯들이 가교 형성된 나선형 접촉부(도시되지 않음)에 있어서, 광범위한 사후 분석은 가교 형성이 대응하는 아크 형성 표면들에서 시작하여 접촉부 반대쪽으로 진행하지만 결코 도달하지 않음이 밝혀졌다. 즉, 가교 형성된 부분(예, 접촉부 재료의 응고된 용융 금속으로 부분적으로 채워진 원래의 슬롯들을 가로지르는 부분들)은 대향하는 전기 접촉부로부터 먼 방향에서 아크 형성 표면들 근처의 슬롯 부분들로부터 좁다. 따라서, 아크 방사부(130, 140, 150)의 폭을 아크 형성 표면(110, 112, 114) 부근에서 상대적으로 넓게 하고, 본체(102)의 아크 형성 표면(110, 112, 114)으로부터 그의 내부까지 방향(122)에서 좁게 함으로써, 가교 형성의 시작은 연장되어 유리하지만 강도는 크게 훼손되지 않는다.
좀 더 구체적으로, 도 2 및 도 3을 참조하면, 아크 방사부(130, 140, 150)는 각각 각각의 제1 내부 표면(132, 142, 152) 및 각각의 제2 내부 표면(134, 144, 154)을 포함한다. 제1 내부 표면(132)은 제2 방향(122)에서 아크 형성 표면(110) 및 아크 형성 표면(112)으로부터 본체(102)의 내부로 연장한다. 제1 내부 표면(142, 152)은 마찬가지로 제2 방향(122)에서 인접한 아크 형성 표면(110, 112, 114)으로부터 본체(102)의 내부로 연장한다. 각각의 제2 내부 표면(134, 144, 154)은 각각의 제1 내부 표면(132, 142, 152)으로부터 연장하고 그에 대해 일반적으로 수직으로 위치된다.
아크 방사부(140)의 단면 모습을 도시하는 도 4를 참조하면, 본체(102)는 아크 형성 표면(114)(즉, 아크 형성 표면(110, 112))과 일반적으로 동일 평면인 제1 평면(107)을 갖는다. 본체(102)는 또한 제1 평면(107)으로부터 평행하게 격리된 제2 평면(108)을 갖는다. 제2 평면(108)은 본체(102)의 내부에서 미리 결정된 높이에 위치되고, 제2 내부 표면(144)과 일반적으로 동일 평면(즉, 및 제2 내부 표면(134, 154))에 있다. 따라서, 제2 내부 표면(134, 144, 154)은 각각 각각의 제1 내부 표면(132, 142, 152)으로부터 내향으로 연장한다.
달리 말하면, 아크 방사부(130, 140, 150)는 각각 각각의 아크 형성 표면(110, 112, 114) 사이에 제1 폭을 그리고 본체(102) 내부에 제1 폭보다 작은 제2 폭을 갖는다. 예를 들어, 도 3의 도시된 상부 평면도에서, 제1 평면(107)(도 4)은 제1 위치(160)와 제1 위치(160)에 대향하여 위치된 제2 위치(161)에서 아크 방사부(140)와 교차한다. 제2 평면(108)(도 4)은 제3 위치(162)와 제3 위치(162)에 대향하여 위치된 제4 위치(163)에서 아크 방사부(140)와 교차한다. 본체(102)가 상부 평면도에서 볼 때, 위치(160, 161, 162, 163)는 종축(164) 상에 각각 위치된다. 제1 위치(160)는 제2 위치(161)로부터 제1 거리(즉, 제1 폭(166))만큼 격리된다. 제3 위치(162)는 제4 위치(163)로부터 제2 거리(즉, 제2 폭(168))만큼 격리된다. 제2 폭(168)은 제1 폭(166)보다 작다. 아크 방사부(130, 150)의 각각의 제2 폭(도시 생략)은 마찬가지로 아크 방사부(130, 150)의 각각의 제1 폭(도시 생략)보다 작음을 알 수 있을 것이다.
상대적으로 높은 사고 전류가 반복적으로 중단된 후, 가교 형성이 나선형 접촉부(100)에서 시작될 때까지의 시간이 유리하게 길어지는 데, 이는 나선형 접촉부(도시되지 않음)를 균일하고 상대적으로 좁은 폭을 갖는 아크 방사부들과 비교할 때 그렇다. 즉, 가교 형성은 아크 형성 표면(110, 112, 114) 사이에서 시작하기 때문에 상대적으로 넓은 제1 폭(166)(및 아크 방사부(130, 150)의 제1 폭)의 결과로서 본체(102)의 용융된 부분(즉, 상대적으로 높은 사고 전류가 반복적으로 중단된 후)이 더 큰 거리를 가지고 있어 횡단하여 가교를 형성한다. 또한, 아크 방사부(130, 140, 150)는 본체(102)의 아크 형성 표면(110, 112, 114)으로부터 방향(122)에서 그의 내부까지 좁기 때문에, 본체(102)의 내부에서 가교 형성은 크게 영향을 받지 않으며, 나선형 접촉부(100)의 기계적 강도가 크게 훼손되지 않는다. 보다 구체적으로, 가교 형성이 방향(122)에서 아크 형성 표면(110, 112, 114)으로부터 감소하기 때문에, 상대적으로 좁은 제2 폭(168)(및 아크 방사부(130, 150)의 제2 폭)은 가교 형성의 시작에 영향을 주지 않는다. 부가적으로, 나선형 접촉부(100)의 기계적 강도는 크게 손상되지 않는 데, 이는 상대적으로 좁은 제2 폭(168)(및 아크 방사부(130, 150)의 제2 폭)을 갖는 아크 방사부(130, 140, 150)의 부분들이 본체(102)의 중심에 상대적으로 안전한 결합을 제공하기 때문이다.
개시된 개념은 임의의 적절한 대안적인 수의 아크 방사부들을 갖는 나선형 접촉부(즉, 나선형 접촉부(300, 400)(도 5 내지 도 10))에 적용한다. 예를 들어, 도 5 내지 도 7의 비제한적인 예에서 볼 수 있는 바와 같이, 나선형 접촉부(100, 200) 중 어느 하나 대신에 진공 차단기(2)(도 1)로 대체될 수도 있는 대안적인 나선형 접촉부(300)는 나선형 접촉부(100)(도 1 내지 도 4)와 동일한 많은 구조적 특성을 포함하며, 동일한 구성 요소들은 동일한 참조 번호로 표시된다. 도시된 바와 같이, 나선형 접촉부(300)는 아크 형성 표면(310)을 추가의 아크 형성 표면(316)으로부터 격리시키는 추가적인 아크 방사부(360)를 포함한다. 아크 방사부(330, 340, 350, 360)는 제2 방향(322)(도 7)에서 본체(302)의 아크 형성 표면(310, 312, 314, 316)으로부터 그의 내부까지 좁다.
부가적으로, 도 8 내지 도 10의 비제한적인 예에서 볼 수 있는 바와 같이, 나선형 접촉부(100, 200) 중 어느 하나 대신에 진공 차단기(2)(도 1)로 대체될 수도 있는 대안적인 나선형 접촉부(400)는 나선형 접촉부(100)(도 1 내지 도 4)와 동일한 많은 부분의 구조적 특성을 포함하며, 동일한 구성 요소들은 동일한 참조 번호로 표시된다. 나선형 접촉부(300)(도 5 내지 도 7)와 같은 나선형 접촉부(400)는 아크 형성 표면(410)을 추가의 아크 형성 표면(416)으로부터 격리시키는 추가적인 아크 방사부(460)를 포함한다. 아크 방사부(430, 440, 450, 460)는 본체(402)의 아크 형성 표면(410, 412, 414, 416)으로부터 방향(422; 도 10)에서 그의 내부까지 좁다. 더욱이, 아크 방사부(430, 440, 450, 460)는 유리하게도 주변부(406)로부터 일반적으로 중심 지점(404)을 향하여 좁다.
좀 더 구체적으로, 도 9를 참조하면, 아크 방사부(440)는 중심선(441)을 갖는다. 도시된 바와 같이, 아크 방사부(440)는 본체(402)의 외부로부터 방향(443)에서 그의 내부까지 주변부(406)로부터 중심선(441)을 따라 중심 지점(404)을 향하여 좁다. 아크 방사부(430, 450, 460)는 마찬가지로 본체(402)의 외부로부터 각각의 중심선을 따르는 각각의 방향에서 그의 내부까지 좁은 것을 알 수 있다. 계속해서 도 9를 참조하면, 각각의 제1 내부 표면(432, 422, 452, 622)은 일반적으로 중심 지점(404) 부근으로부터 주변부(406)까지 연장한다. 그러나, 각각의 제2 내부 표면(434, 444, 444, 644)은 중심 지점(404) 부근으로부터 주변부(406)를 향하여 연장하여 그들 사이에서 종료하므로 주변부(406)의 부근에서 각각의 아크 방사부(430, 440, 450, 460)가 넓어져서 유리하다. 상대적으로 높은 사고 전류에서 반복적인 중단 후에, 가교 형성의 시작은 주변부(406) 부근에서 먼저 발생한다. 아크 방사부(440)의 슬롯의 폭이 주변부(406) 부근에서 상대적으로 넓기 때문에(즉, 제2 내부 표면(444)이 중심 지점(404)과 주변부(406) 사이에서 종료하기 때문에), 결국 실질적인 가교 형성의 시작이 지연된다.
개시된 개념은 적어도 하나의 아크 방사부(540, 640)를 각각의 본체(502, 602)의 대응하는 인접한 아크 형성 표면(512, 514, 612, 614)으로부터 그의 내부까지 좁힌 임의의 적합한 대안적인 나선형 접촉부(즉, 나선형 접촉부(500, 600)(도 11 및 도 12))에 적용함으로써 상대적으로 높은 사고 전류가 반복적으로 중단된 후 가교 형성이 시작될 때까지의 시간을 길게 하는 바람직한 기능을 달성하는 것이 가능하다. 예를 들어, 도 11은 나선형 접촉부(100, 200) 중 어느 하나 대신에 진공 차단기(2)(도 1)로 대체될 수도 있는 대안적인 비제한적인 예시적인 나선형 접촉부(500)의 단면 모습을 도시한다. 나선형 접촉부(500)는 나선형 접촉부(100)(도 1 내지 도 4)와 동일한 많은 구조적 특성을 포함하고, 동일한 구성 요소는 동일한 참조 번호로 표시된다. 그러나, 아크 방사부(540)가 복수의 다른 내부 표면(즉, 제3 내부 표면(546) 및 제4 내부 표면(548))을 포함한다는 것을 도 11의 단면 모습을 참조하면 알 수 있을 것이다. 제3 내부 표면(546)은 제2 방향(522)에서 제2 내부 표면(544)으로부터 연장한다. 제4 내부 표면(548)은 제3 내부 표면(546)으로부터 연장한다. 도시된 바와 같이, 본체(502)는 제1 평면(507) 및 제2 평면(508)에 평행한 제3 평면(509)을 갖는다. 제4 내부 표면(548)은 제3 평면(509)에 위치된다.
부가적으로, 도 12의 비제한적인 예의 단면 모습에서 볼 수 있는 바와 같이, 나선형 접촉부(100, 200) 중 어느 하나 대신에 진공 차단기(2)(도 1)로 대체될 수도 있는 대안적인 나선형 접촉부(600)는 나선형 접촉부(100)(도 1 내지 도 4)와 동일한 구조적 특성을 포함한다. 도 12의 단면 모습에서 쉽게 알 수는 없지만, 인접한 아크 형성 표면(612, 614)을 격리하는 아크 방사부(640)는 제1 내부 표면(642) 및 제2 내부 표면(644)을 포함하며, 이들 각각은 중심 지점(604) 부근으로부터 주변 지점(606)을 향하여 연장한다(예, 상술한 아크 방사부(130, 140, 150)와 유사함). 도시된 바와 같이, 제1 내부 표면(642)은 아크 형성 표면(614)으로부터 제2 내부 표면(644)을 향하여 본체(602)의 내부로 연장한다. 유사하게, 제2 내부 표면(644)은 아크 형성 표면(612)으로부터 제1 내부 표면(642)을 향하여 본체(602)의 내부로 연장한다.
따라서, 개시된 개념은 개선된(예, 제한 없이 더 오래 지속되는) 진공 스위칭 장치(2) 및 그를 위한 전기 접촉부(100, 200, 300, 400, 500, 600)를 위해 제공하는 데, 이들은 다른 이점들 중에서, 전기 접촉부(100, 200, 300, 400, 500, 600)의 아크 방사부(130, 140, 150, 330, 340, 350, 360, 430, 440, 450, 460, 540, 640)를 전기 접촉부(100, 200, 300, 400, 500, 600)의 인접한 아크 형성 표면(110, 112, 114, 310, 312, 314, 316, 410, 412, 414, 416, 512, 514, 612, 614)의 대응하는 쌍으로부터 대향하는 전기 접촉부와 반대 방향에서 그의 내부까지 좁힘으로써 전기 접촉부(100, 200, 300, 400, 500, 600)의 수명을 연장시키는 이점을 제공함을 이해할 것이다.
개시된 개념의 구체적인 실시예를 상세히 설명하였지만, 당업자는 본 발명의 전체적인 사상의 관점에서 이들 세부 사항에 대한 다양한 변형 및 대안을 개발할 수 있음을 이해할 것이다. 따라서, 개시된 특정 구성은 첨부된 특허 청구 범위의 전체 범위 및 그의 모든 균등물에 주어지는 개시된 개념의 범위를 제한하기 위한 것이 아니라 단지 예시적인 것임을 의미한다.

Claims (13)

  1. 제2 전기 접촉부(200)를 포함하는 진공 스위칭 장치(2)용 전기 접촉부(100, 300, 400, 500, 600)로서,
    상기 전기 접촉부는:
    중심 지점(104, 304, 404, 604) 및 주변부(106, 306, 406, 606)를 갖는 본체(102, 302, 402, 502, 602)를 포함하며,
    상기 본체는:
    제1 방향(120, 320, 420, 520)에서 상기 제2 전기 접촉부를 향하여 대향하도록 구성되고 또한 상기 제2 전기 접촉부와의 결합 및 결합 해제로 이동하도록 구성된 복수의 아크 형성 표면(110, 112, 114, 310, 312, 314, 316, 410, 412, 414, 416, 512, 514, 612, 614); 및
    각각 상기 주변부로부터 상기 중심 지점을 향하여 내향으로 연장하는 슬롯을 한정하며, 상기 복수의 아크 형성 표면들을 서로 간에 격리하는 복수의 아크 방사부(130, 140, 150, 330, 340, 350, 360, 430, 440, 450, 460, 540, 640)를 포함하며;
    상기 복수의 아크 방사부들 중 적어도 하나의 아크 방사부는 상기 본체의 인접한 아크 형성 표면들의 대응하는 쌍으로부터 상기 제1 방향에 대향하는 제2 방향(122, 322, 425, 522)에서 그의 내부까지 좁으며,
    상기 적어도 하나의 아크 방사부(440)는 중심선(441)을 가지며; 및 상기 적어도 하나의 아크 방사부는 상기 본체(402)의 외부로부터 그의 내부까지 제3 방향(443)에서 상기 주변부(406)로부터 상기 중심선을 따라 상기 중심 지점(404)을 향하여 좁으며,
    상기 복수의 아크 형성 표면(410, 412, 414, 416)은 제1 아크 형성 표면 및 상기 제1 아크 형성 표면에 인접한 제2 아크 형성 표면을 포함하며,
    상기 적어도 하나의 아크 방사부(430, 440, 450, 460)는 상기 제1 아크 형성 표면을 상기 제2 아크 형성 표면으로부터 격리하며,
    상기 적어도 하나의 아크 방사부는 제1 내부 표면(432, 442, 452, 462) 및 제2 내부 표면(434, 444, 454, 464)을 포함하며,
    상기 제1 내부 표면은 상기 제1 아크 형성 표면 및 상기 제2 아크 형성 표면으로부터 제2 방향에서 연장하며,
    상기 제1 내부 표면은 상기 중심 지점(404) 부근으로부터 상기 주변부(406)까지 연장하며,
    상기 제2 내부 표면은 상기 제1 아크 형성 표면 및 상기 제2 아크 형성 표면으로부터 격리되며,
    상기 제2 내부 표면은 상기 제1 내부 표면으로부터 연장하며, 및
    상기 제2 내부 표면은 상기 중심 지점 부근으로부터 주변부를 향하여 연장하고 그 사이에서 종료되는
    전기 접촉부(100, 300, 400, 500, 600).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 내부 표면은 상기 제1 내부 표면에 대해 수직하게 배치되는
    전기 접촉부(100, 300, 400, 500).
  3. 삭제
  4. 제2항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 아크 방사부(540)는 제3 내부 표면(546) 및 제4 내부 표면(548)을 더 포함하며;
    상기 제3 내부 표면은 상기 제2 내부 표면으로부터 상기 제2 방향에서 연장하며;
    상기 제4 내부 표면은 상기 제3 내부 표면으로부터 연장하고;
    상기 본체(502)는 제1 평면(507), 제2 평면(508) 및 제3 평면(509)을 가지며, 각 평면은 서로 간에 평행하게 격리되며;
    상기 제1 아크 형성 표면(512) 및 상기 제2 아크 형성 표면(514)은 상기 제1 평면(507)에 배치되며;
    상기 제2 내부 표면(544)은 상기 제2 평면(508)에 배치되며; 및
    상기 제4 내부 표면은 상기 제3 평면에 배치되는
    전기 접촉부(500).
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 내부 표면은 상기 제1 아크 형성 표면으로부터 상기 본체(602)의 내부로 상기 제2 내부 표면을 향하여 연장하며,
    상기 제2 내부 표면은 상기 제2 아크 형성 표면으로부터 상기 본체의 내부로 상기 제1 내부 표면을 향하여 연장하는
    전기 접촉부(600).
  8. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 아크 방사부(130, 140, 150, 330, 340, 350, 360, 430, 440, 450, 460, 540, 640)는 상기 제1 아크 형성 표면과 상기 제2 아크 형성 표면 사이에 제1 폭(166)을 가지며;
    상기 적어도 하나의 아크 방사부는 상기 본체(102, 302, 402, 502, 602)의 내부에 제2 폭(168)을 가지며; 및
    상기 제2 폭은 상기 제1 폭보다 작은
    전기 접촉부(100, 300, 400, 500, 600).
  9. 제8항에 있어서,
    상기 본체(102)는 제1 평면(107) 및 상기 제1 평면에 평행하게 그로부터 격리된 제2 평면(108)을 가지며;
    상기 제1 평면은 상기 제1 아크 형성 표면 및 상기 제2 아크 형성 표면과 동일 평면 상에 있으며;
    상기 제2 평면은 상기 본체의 내부에 예정된 높이에 배치되며;
    상기 제1 평면은 제1 위치(160) 및 상기 제1 위치와 대향하여 배치된 제2 위치(161)에서 상기 적어도 하나의 아크 방사부와 교차하며;
    상기 제2 평면은 제3 위치(162) 및 상기 제3 위치의 대향하여 배치된 제4 위치(163)에서 상기 적어도 하나의 아크 방사부와 교차하며;
    상기 본체가 평면도에서 보았을 때, 상기 제1 위치, 상기 제2 위치, 상기 제3 위치 및 상기 제4 위치는 종축(164) 상에 각각 배치되며;
    상기 제1 위치는 상기 제2 위치로부터 제1 거리(166)만큼 격리되며;
    상기 제3 위치는 상기 제4 위치로부터 제2 거리(168)만큼 격리되며; 및
    상기 제2 거리는 상기 제1 거리보다 작은
    전기 접촉부(100, 300, 400, 500).
  10. 제1항에 있어서,
    상기 전기 접촉부는 나선형 접촉부이고;
    상기 복수의 아크 형성 표면(110, 112, 114)은 상기 제1 아크 형성 표면 및 상기 제2 아크 형성 표면에 인접한 제3 아크 형성 표면(114)을 포함하며;
    상기 제1 아크 형성 표면, 상기 제2 아크 형성 표면 및 상기 제3 아크 형성 표면 각각은 상기 중심 지점(104) 부근으로부터 상기 주변부(106)를 향하여 연장하며;
    상기 적어도 하나의 아크 방사부(130, 140, 150)는 제1 아크 방사부(130), 제2 아크 방사부(140) 및 제3 아크 방사부(150)를 포함하며;
    상기 제1 아크 방사부는 상기 제1 아크 형성 표면을 상기 제2 아크 형성 표면으로부터 격리하고;
    상기 제2 아크 방사부는 상기 제2 아크 형성 표면을 상기 제3 아크 형성 표면으로부터 격리하고; 및
    상기 제3 아크 방사부는 상기 제3 아크 형성 표면을 상기 제1 아크 형성 표면으로부터 격리하는
    전기 접촉부(100, 300, 400, 500, 600).
  11. 제1항에 있어서,
    상기 전기 접촉부는 나선형 접촉부이고;
    상기 복수의 아크 형성 표면(310, 312, 314, 316, 410, 412, 414, 416)은 상기 제2 아크 형성 표면에 인접한 제3 아크 형성 표면(314, 414) 및 상기 제3 아크 형성 표면 및 상기 제1 아크 형성 표면에 인접한 제4 아크 형성 표면(316, 416)을 포함하며;
    상기 제1 아크 형성 표면, 상기 제2 아크 형성 표면, 상기 제3 아크 형성 표면 및 상기 제4 아크 형성 표면 각각은 상기 중심 지점(304, 404) 부근으로부터 상기 주변부(306, 406)를 향하여 연장하며;
    상기 적어도 하나의 아크 방사부(330, 340, 350, 360, 430, 440, 450, 440)는 제1 아크 방사부(330, 430), 제2 아크 방사부(340, 440), 제3 아크 방사부(350, 450) 및 제4 아크 방사부(360, 460)를 포함하며;
    상기 제1 아크 방사부는 상기 제1 아크 형성 표면을 상기 제2 아크 형성 표면으로부터 격리하고;
    상기 제2 아크 방사부는 상기 제2 아크 형성 표면을 상기 제3 아크 형성 표면으로부터 격리하고;
    상기 제3 아크 방사부는 상기 제3 아크 형성 표면을 상기 제4 아크 형성 표면으로부터 격리하고; 및
    상기 제4 아크 방사부는 상기 제4 아크 형성 표면을 상기 제1 아크 형성 표면으로부터 격리하는
    전기 접촉부(300, 400).
  12. 진공 스위칭 장치(2)로서,
    제1항, 제2항, 제4항 및 제7항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 제1 전기 접촉부(100, 300, 400, 500, 600); 및
    제1항, 제2항, 제4항 및 제7항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 제2 전기 접촉부(200);
    중 적어도 하나를 포함하는
    진공 스위칭 장치(2).
  13. 제12항에 있어서,
    상기 진공 스위칭 장치는 진공 차단기(2)이며; 및
    상기 제1 전기 접촉부(100, 300, 400, 500, 600) 및 상기 제2 전기 접촉부(200)는 둘다:
    중심 지점(104, 304, 404, 604) 및 주변부(106, 306, 406, 606)를 갖는 본체(102, 302, 402, 502, 602)를 포함하며,
    상기 본체는:
    제1 방향(120, 320, 420, 520)에서 상기 제1 전기 접촉부 및 상기 제2 전기 접촉부 중 다른 하나를 향하며 그에 결합 및 결합 해제하도록 구성된 복수의 아크 형성 표면(110, 112, 114, 310, 312, 314, 316, 410, 412, 414, 416, 512, 514, 612, 614), 및
    상기 주변부로부터 상기 중심 지점을 향하여 내향으로 연장하는 슬롯을 각각 한정하며 상기 복수의 아크 형성 표면을 서로 간에 격리하는 복수의 아크 방사부(130, 140, 150, 330, 340, 350, 360, 430, 440, 450, 460, 540, 640)를 포함하며;
    상기 제1 전기 접촉부 및 상기 제2 전기 접촉부의 각각의 상기 복수의 아크 방사부들 중 적어도 하나의 아크 방사부는 상기 각각의 본체의 인접한 아크 형성 표면들의 대응하는 쌍으로부터 그의 내부까지 상기 각각의 제1 방향에 대향하는 각각의 제2 방향(122, 322, 422, 522)에서 좁은
    진공 스위칭 장치(2).
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