KR20030089084A - 배선용 차단기의 소호장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배선용 차단기에서 전류를 차단할 때 발생하는 아크를 분할하여 냉각시키고 아크 압력을 밖으로 배출하여 빠르게 소호시키기 위한 배선용 차단기의 소호장치에 관한 것으로, 특히 낮은 전류의 차단 시에도 높은 아크압을 유지하여 아크의 이동을 원활하게 하고 일단 이동된 아크는 되돌아 오지 못하게 함으로서 차단 성능을 향상시킬 수 있는 배선용 차단기의 소호장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명은 좌,우 측판 사이에 복수개의 그리드를 일정 간격으로 배열 고정한 소호장치에 있어서, 상기 각 그리드 사이에 불활성 가스를 발생시키는 불활성 시트를 설치하고 상기 불활성 시트에 좁은 간격의 패스공간을 형성하여 아크가 불활성 시트에서 발생하는 불활성 가스에 의해 빠르게 소호됨은 물론 아크의 역류를 방지하여 소호성능을 향상시키는 배선용 차단기의 소호장치이다.

Description

배선용 차단기의 소호장치{extinguishing device for circuit breaker}

본 발명은 배선용 차단기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차단기에서 전류를 차단할 때 발생하는 아크를 분할하여 냉각시키고 아크 압력을 밖으로 배출하여 빠르게 소호시키기 위한 배선용 차단기의 소호장치에 관한 것이다.

배선용 차단기는 전기 선로상에 설치되어 선로에 이상전류가 발생하였을 때 또는 전기적으로 과부하 상태가 되었을 때 자동으로 회로를 차단하여 회로 및 부하기기를 보호하는 전기기기로서, 그 구성은 크게 나누어 전원측과 부하측을 연결하는 단자부와, 차단기내의 고정자와 가동자의 접촉이 이루어지도록 개폐시키는 기구부와, 전원측에서 과전류나 순시전류 또는 단락전류가 발생하였을 때 이를 감지하여 전원이 차단되도록 기구부를 트립시키는 트립부로 이루어져 있다.

한편 상기한 이상전류 중 단락전류는 차단기 정격전류의 수십배가 넘는 전류로서 이러한 단락전류를 차단기가 차단시킬 수 있는 한계를 차단용량이라 한다.

그리고 배선용 차단기는 통전 단락전류 값보다 낮은 전류에서 트립 동작을 하게 되는데 이를 통상의 한류차단이라 하며, 차단기의 한류차단 성능은 소호부의 소호시간 및 기구부의 차단시간이 빠를수록 좋다.

도 1은 배선용 차단기의 일예를 나타낸 전체 구성도로서, 차단기는 부품을 수납하는 케이스(1) 및 커버(2)로 이루어진 외함과, 전로를 기구적으로 온/오프시켜 주는 개폐기구부(3)와, 상기 개폐기구부의 동작에 따라 움직이는 가동접점(4) 및 고정접점(5)으로 이루어진 접점부와, 이상전류나 사고전류의 발생시 이를 검출하는 트립부(6)와, 차단동작 시 접점부에서 발생하는 아크를 소멸시켜 주는 소호부(7)로 이루어져 있다.

상기와 같은 배선용 차단기에서 소호부는 통상 아크챔버라고 하며, 이 아크챔버는 도 2와 같이 절연재료로된 한쌍의 측판(11)과 이들 측판 사이에 일정한 간격으로 배열되어 아크를 분할 및 냉각시키는 역할을 하는 복수개의 그리드(12)로 구성되어 있다.

따라서 차단기의 차단작동 시 가동접점(4)과 고정접점(5) 사이에서 발생되는 아크(8)는 도 3 및 도 4와 같이 초기에 발생된 아크로 인해 고온 고압 상태인 "A" 지역에서 차단기 외부와 가까운 "B" 지역으로 이동하게 되고 이 과정에서 여러장의 그리드(12)에 의해 분할되어 냉각된 후 결국 소호된다.

그러나 상기와 같은 종래의 배선용 차단기는 아크 발생에 따른 압력차에 의해 아크가 "A" 지역에서 "B"지역으로 이동하는 구조이기 때문에 차단기가 높은 전류를 차단할 때에는 큰 아크 에너지에 의해 "A" 지역에 높은 압력이 발생되어 아크를 효과적으로 소호시킬 수 있지만, 상대적으로 낮은 전류를 차단할 때에는 아크를 효과적으로 소호시킬 수 없는 문제가 있다.

즉, 낮은 전류를 차단할 때에는 아크압이 높지 않기 때문에 차단 초기에는 압력차에 의해 아크가 "A" 지역에서 "B" 지역으로 이동하지만, 시간이 경과되면서 "A" 지역의 높은 압력이 사라지면 "B" 지역으로 빠져 나갔던 아크가 다시 "A" 지역으로 되돌아 오는 현상이 발생할 수 있으며, 이러한 경우 되돌아온 아크에 의해 차단기는 절연 회복에 실패하고 재점호되어 차단 실패의 원인이 된다.

본 발명의 목적은 상대적으로 낮은 전류의 차단 시에도 높은 아크압을 유지하여 아크의 이동을 원활하게 하고 일단 이동된 아크는 되돌아 오지 못하게 함으로서 차단 성능을 향상시킬 수 있는 배선용 차단기의 소호장치를 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따라 좌우 측판 사이에 복수개의 그리드를 일정 간격으로 배열 고정한 소호장치에 있어서, 상기 각 그리드 사이에 불활성 가스를 발생시키는 불활성 시트를 설치하고 상기 불활성 시트에 패스공간을 형성한 배선용 차단기의 소호장치가 제공된다.

도 1은 배선용 차단기의 일예를 나타낸 전체 구성도

도 2는 종래 소호장치를 나타낸 아크챔버의 사시도

도 3은 도 2의 평면도

도 4는 도 2의 측면도

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 소호장치를 나타낸 아크챔버의 일부 분해 사시도

도 6은 도 5의 정면도

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 소호장치를 나타낸 아크챔버의 일부 분해 사시도

도 8은 도 6의 평면도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

21,31 : 측판 22,32 : 그리드

23,33 : 불활성 시트

도 5와 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 소호장치를 나타낸 아크챔버의 일부 분해 사시도와 정면도이다.

아크챔버는 한쌍의 측판(21)과 이들 측판 사이에 일정간격으로 배열 고정된 복수개의 그리드(22), 그리고 상기 각 그리드(22) 사이에 설치된 복수개의 불활성 시트(23)로 구성되어 있다.

상기 그리드(22)는 대략 "ㄷ"자 형상으로 되어 있고 시트(23)는 그리드를 절단한 형상으로 되어 있으며, 도 6과 같이 각 그리드(22) 사이에 불활성 시트(23)를 설치하면 좌,우측 불활성 시트(23) 사이에 좁은 간격의 패스공간(d)이 형성된다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 소호장치를 나타낸 아크챔버의 사시도로서, 이 실시예에서는 불활성 시트(33)가 측판(31)에 일체형으로 형성되어 있고 각 불활성 시트(33) 사이에 그리드(32)가 삽입 고정되어 있으며, 이 실시예에서도 좌,우측 불활성 시트(33) 사이에는 좁은 간격의 패스공간(d)이 형성된다.

상기와 같이 된 본 발명은 차단기의 차단 작동시 접점부에서 아크가 발생하면 이 아크(8)가 고온 고압 상태인 "A"지역에서 차단기 외부와 가까은 "B" 지역으로 좁은 간격의 패스공간(d)을 통헤 이동하게 되는데, 이렇게 아크가 이동할 때 불활성 시트(23)(33)와 작용하여 불활성 시트(23)(33)에서 불활성 가스가 발생하게 되므로 이 불활성 가스에 의해 아크가 빠르게 소호된다.

그리고 "A" 지역에서 "B" 지역으로 이동된 아크(8)가 다시 "A" 지역으로 되돌아 오기 위해서는 좁은 패스공간(d)을 통과해야 하므로 "A" 지역의 압력이 낮아지는 경우에도 일단 "B" 지역으로 이동된 아크가 "A" 지역으로 되돌아 오기는 어려우며, 이에 따라 아크의 역류에 의한 재점호 현상을 방지할 수 있게 된다.

본 발명은 불활성 시트에 의해 아크의 소호를 촉진시키고 좁은 패스공간을 이용하여 아크의 역류를 방지하도록 구성되어 있으므로 차단시 재점호되는 현상이 방지되어 차단기의 신뢰성을 향상시킬 수 있게 된다.

Claims (3)

1. 좌우 측판 사이에 복수개의 그리드를 일정 간격으로 배열 고정한 소호장치에 있어서, 상기 각 그리드 사이에 불활성 가스를 발생시키는 불활성 시트를 설치하여서 된 것을 특징으로 하는 배선용 차단기의 소호장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 불활성 시트가 좌우 측판에 일체형으로 형성된 것을 특징으로 하는 배선용 차단기의 소호장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 불활성 시트에 아크의 이동을 위한 패스공간이 형성된 것을 특징으로 하는 배선용 차단기의 소호장치.