KR200489123Y1 - 차폐부를 갖는 고정 단자를 포함하는 개폐기 - Google Patents

차폐부를 갖는 고정 단자를 포함하는 개폐기 Download PDF

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KR200489123Y1
KR200489123Y1 KR2020180000166U KR20180000166U KR200489123Y1 KR 200489123 Y1 KR200489123 Y1 KR 200489123Y1 KR 2020180000166 U KR2020180000166 U KR 2020180000166U KR 20180000166 U KR20180000166 U KR 20180000166U KR 200489123 Y1 KR200489123 Y1 KR 200489123Y1
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Abstract

다양한 실시예들에 따른 개폐기는, 하우징, 하우징에 고정되는 고정 단자 및 하우징의 내부 공간에서 이동하여, 고정 단자에 접촉하거나 고정 단자로부터 분리되는 적어도 하나의 가동 단자를 포함하고, 고정 단자는, 하우징에 결합되는 고정부, 내부 공간으로 돌출되는 단자부 및 고정부와 단자부 사이에서 돌출되며, 고정부와 단자부를 연결하는 곡면으로 형성된 차폐부를 포함할 수 있다.

Description

차폐부를 갖는 고정 단자를 포함하는 개폐기{SWITCH COMPRISING FIXED CONTACT HAVING SHIELD PART}
다양한 실시예들은 차폐부를 갖는 고정 단자를 포함하는 개폐기에 관한 것이다.
개폐기는 전원으로부터 연장되는 회로를 개폐한다. 즉 개폐기는 회로에서 과전류 또는 단락전류와 같은 이상전류를 검출하고 회로를 차단함으로써, 설비 및 인명을 보호한다. 개폐기는 고정 단자와 가동 단자를 포함할 수 있다. 고정 단자는 회로에 연결되어 있으며, 가동 단자가 고정 단자에 대응하여, 이동 가능하다. 이를 통해, 가동 단자가 고정 단자에 접촉하여, 회로를 폐쇄시킬 수 있으며, 가동 단자가 고정 단자로부터 분리되어, 회로를 개방시킬 수 있다.
그런데, 상기와 같은 개폐기에서, 고정 단자의 특정 지점에 전계가 집중되는 문제점이 있다. 이로 인하여, 고정 단자와 가동 단자 사이에 아크의 발생 가능성이 높다. 이를 통해, 고정 단자 또는 가동 단자 중 적어도 어느 하나의 손상이 발생될 수 있으며, 나아가, 개폐기의 고장이 발생될 수 있다.
다양한 실시예들에 따른 개폐기는, 차폐부를 갖는 고정 단자를 포함함으로써, 고정 단자에 대응하여, 전계가 균일하게 분포될 수 있다. 즉 고정 단자의 특정 지점에 대응하여, 전계의 집중이 완화될 수 있다. 이로 인하여, 고정 단자와 가동 단자 간 아크의 발생 가능성이 감소될 수 있다. 이에 따라, 고정 단자 또는 가동 단자 중 적어도 어느 하나의 손상이 방지될 수 있으며, 나아가, 개폐기의 고장이 방지될 수 있다.
다양한 실시예들에 따른 개폐기는, 하우징, 상기 하우징에 고정되는 고정 단자 및 상기 하우징의 내부 공간에서 이동하여, 상기 고정 단자에 접촉하거나 상기 고정 단자로부터 분리되는 적어도 하나의 가동 단자를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 고정 단자는, 상기 하우징에 결합되는 고정부, 상기 내부 공간으로 돌출되는 단자부 및 상기 고정부와 단자부 사이에서 돌출되며, 상기 고정부와 단자부를 연결하는 곡면으로 형성된 차폐부를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 차폐부는, 상기 단자부로부터 만곡되어 형성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 차폐부는, 상기 고정부로부터 볼록하게 형성되는 곡면부 및 상기 곡면부로부터 오목하게 만곡되어, 상기 단자부로 연장되는 만곡부를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 차폐부는, 상기 내부 공간에서 상기 하우징에 체결될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 고정부는, 상기 하우징을 관통하여, 상기 하우징에 결합될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 고정 단자는, 제 1 회로에 연결되는 제 1 고정 단자 및 상기 제 1 고정 단자로부터 이격되어 배치되며, 제 2 회로에 연결되는 제 2 고정 단자를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 가동 단자는, 상기 내부 공간을 통과하는 축을 중심으로 회전하여, 상기 제 1 고정 단자 또는 제 2 고정 단자 중 어느 하나에 접촉하거나, 상기 제 1 고정 단자 및 제 2 고정 단자로부터 분리될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 차폐부는, 상기 가동 단자의 중심축에 나란한 방향으로 돌출될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 제 1 고정 단자와 제 2 고정 단자를 사이에 두고 상기 가동 단자의 맞은 편에서 상기 하우징에 장착되고, 상기 제 1 고정 단자와 제 2 고정 단자 각각으로부터 미리 정해진 간격으로 이격된 스토퍼를 더 포함할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 상기 스토퍼는, 상기 가동 단자가 상기 제 1 고정 단자 또는 제 2 고정 단자에 접촉하도록 이동하는 방향을 따라, 상기 스토퍼를 관통하는 삽입부, 상기 삽입부에 삽입되는 탄성부 및 상기 제 1 고정 단자 또는 제 2 고정 단자에 대향하여, 상기 탄성부에 체결되고, 상기 가동 단자가 상기 제 1 고정 단자 또는 제 2 고정 단자에 접촉하도록 이동 시, 상기 가동 단자에 접촉하는 접촉부를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 고정 단자가 곡면으로 형성되는 차폐부를 포함함으로써, 차폐부의 곡면을 따라, 전계가 균일하게 분포될 수 있다. 즉 고정 단자의 특정 지점에 대응하여, 전계의 집중이 완화될 수 있다. 이로 인하여, 고정 단자와 가동 단자 간 아크의 발생 가능성이 감소될 뿐만 아니라, 차폐부의 곡면을 따라 분산될 수 있다. 이에 따라, 고정 단자 또는 가동 단자 중 적어도 어느 하나의 손상이 방지될 수 있으며, 나아가, 개폐기의 고장이 방지될 수 있다.
도 1은 다양한 실시예들에 따른 개폐기를 도시하는 사시도이다.
도 2는 다양한 실시예들에 따른 개폐부를 도시하는 사시도이다.
도 3a, 도 3b 및 도 3c는 다양한 실시예들에 따른 개폐부를 도시하는 단면도들이다.
도 4는 다양한 실시예들에 따른 하우징을 도시하는 사시도이다.
도 5는 한 실시예에 따른 스토퍼를 도시하는 단면도이다.
도 6a, 도 6b 및 도 6c는 제 1 실시예에 따른 고정 단자를 도시하는 도면들이다.
도 7a 및 도 7b는 제 1 실시예에 따른 고정 단자의 특성을 설명하기 위한 도면들이다.
도 8a, 도 8b 및 도 8c는 제 2 실시예에 따른 고정 단자를 도시하는 도면들이다.
도 9a 및 도 9b는 제 2 실시예에 따른 고정 단자의 특성을 설명하기 위한 도면들이다.
이하, 본 문서의 다양한 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
본 문서에서, “가진다”, “가질 수 있다”, “포함한다” 또는 “포함할 수 있다” 등의 표현은 해당 특징, 예컨대 수치, 기능, 동작 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.
본 문서에서 사용된 “제 1”또는 “제 2” 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다.
도 1은 다양한 실시예들에 따른 개폐기(100)를 도시하는 사시도이다.
도 1을 참조하면, 다양한 실시예들에 따른 개폐기(100)는, 조작부(110; mechanism unit)와 개폐부(130; switching unit)를 포함할 수 있다. 이 때 개폐기(100)는 부하 개폐기(load break switch; LBS) 또는 단로기(disconnecting switch; DS) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
조작부(110)는 개폐부(130)를 제어할 수 있다. 이를 위해, 조작부(110)가 개폐부(130)와 결합될 수 있다. 조작부(110)는 지지부(111)와 회전부(115)를 포함할 수 있다. 지지부(111)는 개폐부(130)에 결합될 수 있다. 그리고 지지부(111)는 회전부(115)를 지지할 수 있다. 회전부(115)는 지지부(111)에 대응하여 회전할 수 있다. 이를 위해, 회전부(115)는 회전 가능하게, 지지부(111)에 체결될 수 있다.
개폐부(130)는 개폐부(130)의 제어 하에, 회로를 연결하도록 제공될 수 있다. 이 때 회로는 제 1 회로(도시되지 않음) 또는 제 2 회로(도시되지 않음) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 예를 들면, 제 1 회로는 주 회로이고, 제 2 회로는 접지 회로일 수 있다. 이를 위해, 개폐부(130)는 지지부(111)에 결합되고, 회전부(115)에 연동될 수 있다. 그리고 개폐부(130)는 회전부(115)의 회전에 기반하여, 제 1 회로 또는 제 2 회로 중 어느 하나를 폐쇄할 수 있으며, 제 1 회로 및 제 2 회로를 개방할 수도 있다.
도 2는 다양한 실시예들에 따른 개폐부(130)를 도시하는 사시도이다. 도 3a, 도 3b 및 도 3c는 다양한 실시예들에 따른 개폐부(130)를 도시하는 단면도들이다. 도 4는 다양한 실시예들에 따른 하우징(210)을 도시하는 사시도이다. 도 5는 한 실시예에 따른 스토퍼(260)를 도시하는 단면도이다.
도 2, 도 3a, 도 3b 및 도 3c를 참조하면, 다양한 실시예들에 따른 개폐부(130)는, 하우징(210), 고정 단자(220), 가동 단자(250) 및 스토퍼(260)를 포함할 수 있다.
하우징(210)은 조작부(110)에 결합될 수 있다. 그리고 하우징(210)은 고정 단자(220)와 가동 단자(230)를 수용할 수 있다. 이 때 하우징(210)은 내부 공간(211)을 형성할 수 있다. 여기서, 하우징(210)는 제 1 하우징(212)과 제 2 하우징(214)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제 1 하우징(212)과 제 2 하우징(214)은, 도 4에 도시된 바와 같이 구현될 수 있다. 여기서, 제 1 하우징(212)과 제 2 하우징(214)이 가장자리 영역에서 상호에 결합됨으로써, 내부 공간(211)이 형성될 수 있다. 또한 하우징(210)은 고정 단자(220)를 지지할 수 있다. 이를 위해, 하우징(210)은 적어도 하나의 결합부(215)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 결합부(215)는 홀 또는 홈 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 결합부(215)는 하우징(210)을 관통하여 형성될 수 있다. 여기서, 결합부(215)는 미리 정해진 깊이로 형성될 수 있다. 예를 들면, 하우징(210)은 절연성 물질로 형성될 수 있다.
고정 단자(220)는 하우징(210)에 고정될 수 있다. 이 때 고정 단자(220)는 하우징(210)의 결합부(215)에 결합될 수 있다. 그리고 고정 단자(220)는 하우징(210)의 내부 공간(211)에서 노출될 수 있다. 이 때 고정 단자(220)는 회로와 연결될 수 있다. 여기서, 고정 단자(220)는 결합부(215)를 통해 하우징(210)의 외부로 노출되고, 하우징(210)의 외부에서 회로와 연결될 수 있다. 또한 고정 단자(220)는 제 1 회로 또는 제 2 회로 중 어느 하나와 연결될 수 있다.
고정 단자(220)는 제 1 고정 단자(230)들과 제 2 고정 단자(240)들을 포함할 수 있다. 제 1 고정 단자(230)들은 제 1 회로에 연결되고, 제 2 고정 단자(240)들은 제 2 회로에 연결될 수 있다. 제 1 고정 단자(230)들과 제 2 고정 단자(240)들은 상호로부터 이격되어 배치될 수 있다. 그리고 제 1 고정 단자(230)들은 상호의 맞은 편에 배치되며, 제 2 고정 단자(240)은 상호의 맞은 편에 배치될 수 있다.
예를 들면, 제 1 고정 단자(230)들과 제 2 고정 단자(240)들 사이에서, 제 1 축과 제 2 축이 정의될 수 있다. 제 1 축과 제 2 축은 제 1 고정 단자(230)들과 제 2 고정 단자(240)들 사이를 각각 통과하며, 상호에 수직할 수 있다. 이러한 경우, 제 1 고정 단자(230)들 중 어느 하나와 제 2 고정 단자(240)들 중 어느 하나는 제 1 축 또는 제 2 축 중 어느 하나를 기준으로 대칭되는 위치들에 각각 배치될 수 있다. 또한 제 1 고정 단자(230)들은 제 1 축과 제 2 축을 기준으로 대칭되는 위치들에 각각 배치되고, 제 2 고정 단자(240)들은 제 1 축과 제 2 축을 기준으로 대칭되는 위치들에 각각 배치될 수 있다.
가동 단자(250)는 하우징(210)의 내부 공간(211)에서 이동 가능하다. 이 때 가동 단자(250)는 내부 공간(211)에서 회전 가능하다. 여기서, 가동 단자(250)는 내부 공간(211)을 통과하는 중앙 축을 중심으로 회전할 수 있다. 예를 들면, 중앙 축은 제 1 축과 제 2 축에 수직할 수 있다. 이를 위해, 가동 단자(250)는 조작부(110)의 회전부(115)에 연동될 수 있다. 그리고 가동 단자(250)는 회전부(115)의 회전에 대응하여, 회전할 수 있다. 이를 통해, 가동 단자(250)는 고정 단자(220)에 접촉되거나, 고정 단자(220)로부터 분리될 수 있다. 이 때 가동 단자(250)가 고정 단자(220)에 접촉되면, 회로가 연결되고, 가동 단자(250)가 고정 단자(220)로부터 분리되면, 회로가 개방될 수 있다.
가동 단자(250)는 제 1 고정 단자(230)들과 제 2 고정 단자(240)들 사이에서 회전할 수 있다. 이 때 가동 단자(250)의 일 단부가 제 1 고정 단자(230)들 중 어느 하나와 제 2 고정 단자(240)들 중 어느 하나 사이에서 회전하고, 가동 단자(250)의 타 단부가 제 1 고정 단자(230)들 중 다른 하나와 제 2 고정 단자(240)들 중 다른 하나 사이에서 회전할 수 있다. 여기서, 가동 단자(250)는 중앙 축을 중심으로 일 방향을 따라 회전할 수 있다. 이를 통해, 가동 단자(250)들은 제 1 고정 단자(230)들과 제 2 고정 단자(240)들을 연결하지 않고, 제 1 회로와 제 2 회로를 차단할 수 있다. 한편, 가동 단자(250)는 제 1 고정 단자(230)들을 연결하여 제 1 회로를 연결하고, 제 2 회로를 차단할 수 있다. 아울러, 가동 단자(250)는 중앙 축을 중심으로 일 방향에 반대되는 타 방향을 따라 회전할 수 있다. 이를 통해, 가동 단자(250)들은 제 1 고정 단자(230)들과 제 2 고정 단자(240)들을 연결하지 않고, 제 1 회로와 제 2 회로를 차단할 수 있다. 한편, 가동 단자(250)는 제 2 고정 단자(240)들을 연결하여 제 2 회로를 연결하고, 제 1 회로를 차단할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 가동 단자(250)는 연결되어 있는 제 1 회로를 차단하고, 제 2 회로를 연결할 수 있다. 도 3a에 도시된 바와 같이 가동 단자(250)의 양 단부들이 제 1 고정 단자(230)들에 접촉되면, 가동 단자(250)가 제 1 회로를 폐쇄시킬 수 있다. 이 때 가동 단자(250)가 제 2 고정 단자(240)들로부터 분리되어 있으므로, 제 2 회로가 개방되어 있을 수 있다. 이 후 도 3b에 도시된 바와 같이 가동 단자(250)의 양 단부들이 제 1 고정 단자(230)들로부터 분리되면, 가동 단자(250)가 제 1 회로를 개방시킬 수 있다. 마찬가지로, 가동 단자(250)는 제 2 고정 단자(240)들로부터 분리되어 있으므로, 제 2 회로가 개방되어 있을 수 있다. 이 후 도 3c에 도시된 바와 같이 가동 단자(250)의 양 단부들이 제 2 고정 단자(240)들에 각각 접촉되면, 가동 단자(250)가 제 2 고정 단자(240)들을 연결하여 제 2 회로를 폐쇄시킬 수 있다. 이 때 가동 단자(250)가 제 1 고정 단자(230)들로부터 분리되어 있으므로, 제 1 회로가 개방되어 있을 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 가동 단자(250)는 연결되어 있는 제 2 회로를 차단하고, 제 1 회로를 연결할 수 있다. 도 3c에 도시된 바와 같이 가동 단자(250)의 양 단부들이 제 2 고정 단자(240)들에 각각 접촉되면, 가동 단자(250)가 제 2 고정 단자(240)들을 연결하여 제 2 회로를 폐쇄시킬 수 있다. 이 때 가동 단자(250)가 제 1 고정 단자(230)들로부터 분리되어 있으므로, 제 1 회로가 개방되어 있을 수 있다. 이 후 도 3b에 도시된 바와 같이 가동 단자(250)의 양 단부들이 제 2 고정 단자(240)들로부터 분리되면, 가동 단자(250)가 제 2 회로를 개방시킬 수 있다. 마찬가지로, 가동 단자(250)가 제 1 고정 단자(230)들로부터 분리되어 있으므로, 제 1 회로가 개방되어 있을 수 있다. 이 후 도 3a에 도시된 바와 같이 가동 단자(250)의 양 단부들이 제 1 고정 단자(230)들에 접촉되면, 가동 단자(250)가 제 1 회로를 폐쇄시킬 수 있다. 이 때 가동 단자(250)가 제 2 고정 단자(240)들로부터 분리되어 있으므로, 제 2 회로가 개방되어 있을 수 있다.
스토퍼(260)는 하우징(210)에 장착될 수 있다. 이 때 스토퍼(260)는 하우징(210)의 내부 공간(211)으로 돌출될 수 있다. 예를 들면, 스토퍼(260)는 탄성 재질로 형성될 수 있다. 그리고 스토퍼(260)는, 가동 단자(250)가 고정 단자(220)에 접촉하도록 이동하는 방향을 따라, 고정 단자(220)로부터 미리 정해진 간격으로 이격될 수 있다. 여기서, 스토퍼(260)는 고정 단자(220)를 기준으로 가동 단자(250)의 맞은 편에 배치될 수 있다. 이 때 스토퍼(260)는, 가동 단자(250)가 고정 단자(220)에 접촉하도록 회전하는 방향을 따라, 고정 단자(220)로부터 미리 정해진 간격으로 이격될 수 있다. 이를 통해, 스토퍼(260)는 가동 단자(250)를 고정 단자(220)에 접촉하도록 정지시켜, 가동 단자(250)의 이탈을 방지할 수 있다.
스토퍼(260)는 제 1 고정 단자(230)들과 제 2 고정 단자(240)들 사이에 배치될 수 있다. 이 때 가동 단자(250)의 일 단부가 제 1 고정 단자(230)들 중 어느 하나와 제 2 고정 단자(240)들 중 어느 하나 사이에서 회전하는 경우, 스토퍼(260)가 제 1 고정 단자(230)들 중 어느 하나를 사이에 두고 가동 단자(250)의 맞은 편에 배치되고, 제 2 고정 단자(230)들 중 어느 하나를 사이에 두고 가동 단자(250)의 맞은 편에 배치될 수 있다. 여기서, 스토퍼(260)는 제 1 고정 단자(230)들 중 어느 하나와 제 2 고정 단자(240)들 중 어느 하나 각각으로부터 미리 정해진 간격으로 이격될 수 있다. 그리고 가동 단자(250)의 타 단부가 제 1 고정 단자(230)들 중 다른 하나와 제 2 고정 단자(240)들 중 다른 하나 사이에서 회전하는 경우, 스토퍼(260)가 제 1 고정 단자(230)들 중 다른 하나를 사이에 두고 가동 단자(250)의 맞은 편에 배치되고, 제 2 고정 단자(230)들 중 다른 하나를 사이에 두고 가동 단자(250)의 맞은 편에 배치될 수 있다. 여기서, 스토퍼(260)는 제 1 고정 단자(230)들 중 다른 하나와 제 2 고정 단자(240)들 중 다른 하나 각각으로부터 미리 정해진 간격으로 이격될 수 있다. 이를 통해, 스토퍼(260)는 가동 단자(250)를 제 1 고정 단자(230)들 또는 제 2 고정 단자(240)들 중 어느 하나에 접촉하도록 정지시켜, 가동 단자(250)의 이탈을 방지할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 스토퍼(260)는, 도 5에 도시된 바와 같이 삽입부(510), 탄성부(520) 및 접촉부(530)를 포함할 수 있다. 삽입부(510)는 스토퍼(260)를 관통할 수 있다. 이 때 삽입부(510)는, 가동 단자(250)가 고정 단자(220)에 접촉하도록 이동하는 방향을 따라, 스토퍼(260)를 관통할 수 있다. 예를 들면, 삽입부(510)는 홀 또는 홈 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 탄성부(520)는 삽입부(510)에 삽입될 수 있다. 이 때 탄성부(520)는 탄성 재질로 형성될 수 있다. 여기서, 탄성부(520)는, 가동 단자(250)가 고정 단자(220)에 접촉하도록 이동하는 방향을 따라, 변형 가능하다. 그리고 탄성부(520)의 탄성 계수가 스토퍼(260)의 탄성 계수를 초과할 수 있다. 예를 들면, 탄성부(520)는 스프링(spring)을 포함할 수 있다. 접촉부(530)는 고정 단자(220)에 대향하여, 탄성부(520)의 일 단부에 체결될 수 있다. 이 때 접촉부(530)가 고정 단자(220)로부터 미리 정해진 간격으로 이격될 수 있다. 또한 접촉부(530)는 가동 단자(250)에 대향하여 노출될 수 있다. 이를 통해, 가동 단자(250)가 고정 단자(220)에 접촉하도록 이동 시, 접촉부(530)가 가동 단자(250)에 접촉할 수 있다. 또한 탄성부(520)가 가동 단자(250)를 고정 단자(220)에 접촉된 상태로 정지시킬 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 개폐부(130)가 고정 단자(220)와 가동 단자(250) 사이의 아크를 소호할 수 있다. 이를 위해, 하우징(210)의 내부 공간(211)에, 가스가 충전될 수 있다. 예를 들면, 가스는 육불화황(SF6)을 포함할 수 있다. 이를 통해, 고정 단자(220)와 가동 단자(250) 사이에서 발생되는 아크가 가스에 의해 냉각될 수 있다.
도 6a, 도 6b 및 도 6c는 제 1 실시예에 따른 고정 단자(도 2, 도 3a, 도 3b 및 도 3c의 220, 600)를 도시하는 도면들이다. 도 7a 및 도 7b는 제 1 실시예에 따른 고정 단자(220, 600)의 특성을 설명하기 위한 도면들이다. 이 때 도 7a는 고정 단자(220, 600)를 중심으로 형성되는 전계의 분포를 등전위선으로 나타내고, 도 7b는 고정 단자(220, 600)를 중심으로 형성되는 전계의 분포를 정량적으로 나타낸다. 도 7b에서, 노란 색으로부터 빨간 색에 가까울수록 전계의 강도가 높고, 노란 색으로부터 파란 색에 가까울수록 전계의 강도가 낮다.
도 6a, 도 6b 및 도 6c를 참조하면, 제 1 실시예에 따른 고정 단자(220, 600)는, 고정부(610), 단자부(620) 및 체결부(630)를 포함할 수 있다.
고정부(610)는, 고정 단자(220, 600)가 하우징(도 2, 도 3a, 도 3b, 도 3c 및 도 4의 210)에 고정되도록 구성될 수 있다. 고정부(610)는 하우징(210)에 결합될 수 있다. 이를 위해, 고정부(610)는 하우징(210)을 관통할 수 있다. 이 때 고정부(610)는 하우징(210)의 결합부(도 2 및 도 4의 215)에 결합될 수 있다. 예를 들면, 고정부(610)는 결합부(215)에 삽입될 수 있다.
단자부(620)는, 고정 단자(220, 600)가 가동 단자(도 3a, 도 3b 및 도 3c의 250)에 접촉하도록 구성될 수 있다. 단자부(620)는 하우징(210)의 내부 공간(도 2, 도 3a, 도 3b 및 도 3c의 211)으로 돌출될 수 있다. 이 때 단자부(620)는 고정부(610)로부터 기울어질 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.
체결부(630)는, 고정 단자(220, 600)가 하우징(210)에 체결되도록 구성될 수 있다. 체결부(630)는 고정부(610)와 단자부(620)를 연결할 수 있다. 이 때 체결부(630)는 하우징(210)의 내부 공간(211)에 배치될 수 있다. 그리고 체결부(630)는 고정부(610)와 단자부(620) 사이에서 돌출될 수 있다. 여기서, 체결부(630)는 가동 단자(250)의 중심 축에 나란한 방향으로 돌출될 수 있다. 이를 통해, 체결부(630)는 내부 공간(211)에서 하우징(210)에 체결될 수 있다. 체결부(630)는 적어도 하나의 평면을 포함할 수 있다. 이 때 체결부(630)에서, 평면이 하우징(210)과 접촉하며, 평면의 적어도 일부 영역이 내부 공간(211)에 노출될 수 있다. 이를 통해, 체결부(630)의 평면 상에, 고정 단자(220, 600), 하우징(210) 및 내부 공간(211)의 가스가 만나는 삼중점이 위치될 수 있다.
체결부(630)는 제 1 평면부(631)와 제 2 평면부(633)를 포함할 수 있다. 제 1 평면부(631)는 고정부(610)로부터 연장될 수 있다. 여기서, 제 1 평면부(631)는 고정부(610)로부터 연장되면서, 적어도 한 번 절곡될 수 있다. 예를 들면, 제 1 평면부(631)는 가동 단자(250)의 중심 축에 나란한 방향으로 연장된 다음, 절곡될 수 있다. 제 2 평면부(633)는 제 1 평면부(631)에 연결되어, 단자부(620)로 연장될 수 있다. 여기서, 제 2 평면부(633)는 제 1 평면부(631)로부터 절곡될 수 있다. 그리고 제 2 평면부(633)는 단자부(620)로 연장되면서, 적어도 한 번 절곡될 수 있다. 이를 통해, 제 1 평면부(631) 또는 제 2 평면부(633) 중 어느 하나에, 삼중점이 위치될 수 있다.
제 1 실시예에 따르면, 고정 단자(220, 600)가 회로에 연결됨에 따라, 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이 고정 단자(220, 600)를 중심으로 전계가 형성될 수 있다. 여기서, 제 1 고정 단자(230)들 중 어느 하나와 제 2 고정 단자(240)들 중 어느 하나 사이에 전계가 형성될 수 있다. 이 때 체결부(630)의 평면 상에서, 고정 단자(220, 600), 하우징(210) 및 내부 공간(211)의 가스가 만나는 삼중점에 전계가 집중될 수 있다. 즉 도 7a에 도시된 바와 같이 전계를 나타내는 등전위선의 간격이 삼중점에 인접할수록 조밀하고, 도 7b에 도시된 바와 같이 삼중점에 인접하여, 빨간 색의 전계 강도가 넓게 분포된다. 여기서, 제 1 고정 단자(230)들 중 어느 하나와 제 2 고정 단자(240)들 중 어느 하나 사이에서, 전계의 최대 강도는 대략 5.2 kV/mm일 수 있다. 이로 인하여, 삼중점에서, 고정 단자(220, 600)와 가동 단자(250) 간 아크가 집중적으로 발생됨으로써, 아크의 발생 가능성이 높을 수 있다. 이를 통해, 고정 단자(220, 600) 또는 가동 단자(250) 중 적어도 어느 하나의 손상이 발생될 수 있으며, 나아가, 개폐기(도 1의 100)에 고장이 발생될 수 있다.
도 8a, 도 8b 및 도 8c는 제 2 실시예에 따른 고정 단자(도 2, 도 3a, 도 3b 및 도 3c의 220, 800)를 도시하는 도면들이다. 도 9a 및 도 9b는 제 2 실시예에 따른 고정 단자(220, 800)의 특성을 설명하기 위한 도면들이다. 이 때 도 9a는 고정 단자(220, 600)를 중심으로 형성되는 전계의 분포를 등전위선으로 나타내고, 도 9b는 고정 단자(220, 600)를 중심으로 형성되는 전계의 분포를 정량적으로 나타낸다. 도 9b에서, 노란 색으로부터 빨간 색에 가까울수록 전계의 강도가 높고, 노란 색으로부터 파란 색에 가까울수록 전계의 강도가 낮다.
도 8a, 도 8b 및 도 8c를 참조하면, 제 2 실시예에 따른 고정 단자(220, 800)는, 고정부(810), 단자부(820) 및 차폐부(830)를 포함할 수 있다.
고정부(810)는, 고정 단자(220, 800)가 하우징(도 2, 도 3a, 도 3b, 도 3c 및 도 4의 210)에 고정되도록 구성될 수 있다. 고정부(810)는 하우징(210)에 결합될 수 있다. 이를 위해, 고정부(810)는 하우징(210)을 관통할 수 있다. 이 때 고정부(810)는 하우징(210)의 결합부(도 2 및 도 4의 215)에 결합될 수 있다. 예를 들면, 고정부(810)는 결합부(215)에 삽입될 수 있다.
단자부(820)는, 고정 단자(220, 800)가 가동 단자(도 3a, 도 3b 및 도 3c의 250)에 접촉하도록 구성될 수 있다. 단자부(820)는 하우징(210)의 내부 공간(도 2, 도 3a, 도 3b 및 도 3c의 211)으로 돌출될 수 있다. 이 때 단자부(820)는 고정부(810)로부터 기울어질 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.
차폐부(830)는, 고정 단자(220, 800)가 하우징(210)에 체결되도록 구성될 수 있다. 차폐부(830)는 고정부(810)와 단자부(820)를 연결할 수 있다. 이 때 차폐부(830)는 하우징(210)의 내부 공간(211)에 배치될 수 있다. 그리고 차폐부(830)는 고정부(810)와 단자부(820) 사이에서 돌출될 수 있다. 여기서, 차폐부(830)는 가동 단자(250)의 중심 축에 나란한 방향으로 돌출될 수 있다. 이를 통해, 차폐부(830)는 내부 공간(211)에서 하우징(210)에 체결될 수 있다. 차폐부(830)는 적어도 하나의 곡면으로 형성될 수 있다. 이 때 차폐부(830)에서, 곡면이 하우징(210)과 접촉하며, 곡면의 적어도 일부 영역이 내부 공간(211)에 노출될 수 있다. 즉 차폐부(830)의 곡면 상에, 고정 단자(220, 800), 하우징(210) 및 내부 공간(211)의 가스가 만나는 삼중점이 위치될 수 있다. 이를 통해, 차폐부(830)가 고정 단자(220, 800)의 특정 지점으로 전계의 집중을 완화시킬 수 있다.
차폐부(830)는 곡면부(831) 및 만곡부(833)를 포함할 수 있다. 곡면부(831)는 고정부(610)로부터 연장될 수 있다. 이 때 곡면부(831)는 고정부(610)로부터 볼록하게 형성될 수 있다. 여기서, 곡면부(831)는 단일 곡면으로 형성될 수 있다. 만곡부(833)는 곡면부(831)에 연결되어, 단자부(820)로 연장될 수 있다. 이 때 만곡부(833)는 곡면부(831)로부터 만곡되어, 볼록하게 형성되거나 오목하게 형성될 수 있다. 그리고 만곡부(833)는 단자부(820)로부터 만곡되어 형성될 수 있다. 여기서, 만곡부(833)는 단일 곡면으로 형성될 수 있다. 이를 통해, 곡면부(831)에, 삼중점이 위치될 수 있다.
제 2 실시예에 따르면, 고정 단자(220, 800)가 회로에 연결됨에 따라, 도 9a 및 도 9b에 도시된 바와 같이 고정 단자(220, 800)를 중심으로 전계가 형성될 수 있다. 여기서, 제 1 고정 단자(230)들 중 어느 하나와 제 2 고정 단자(240)들 중 어느 하나 사이에 전계가 형성될 수 있다. 이 때 차폐부(830)의 곡면을 따라, 전계가 균일하게 분포될 수 있다. 즉 도 9a에 도시된 바와 같이 전계를 나타내는 등전위선의 간격이 차폐부(830)의 곡면을 따라 균일하고, 도 9b에 도시된 바와 같이 빨간 색의 전계 강도가 좁게 분포된다. 여기서, 제 1 고정 단자(230)들 중 어느 하나와 제 2 고정 단자(240)들 중 어느 하나 사이에서, 전계의 최대 강도는 대략 3.6 kV/mm일 수 있다. 이에 따라, 고정 단자(220, 800)의 특정 지점에 대응하여, 전계의 집중이 완화될 수 있다. 이로 인하여, 고정 단자(220, 800)와 가동 단자(250) 간 아크의 발생 가능성이 감소될 뿐만 아니라, 차폐부(830)의 곡면을 따라 분산될 수 있다. 이를 통해, 고정 단자(220, 800) 또는 가동 단자(250) 중 적어도 어느 하나의 손상이 방지될 수 있으며, 나아가, 개폐기(도 1의 100)의 고장이 방지될 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
100 개폐기 110 조작부
111 지지부 115 회전부
130 개폐부 210 하우징
211 내부 공간 212 제 1 하우징
214 제 2 하우징 215 결합부
220, 600, 800 고정 단자 230 제 1 고정 단자
240 제 2 고정 단자 250 가동 단자
260 스토퍼 510 삽입부
520 탄성부 530 접촉부
610, 810 고정부 620, 820 단자부
630 체결부 631 제 1 평면부
633 제 2 평면부 830 차폐부
831 곡면부 833 만곡부

Claims (10)

  1. 하우징;
    상기 하우징에 고정되는 고정 단자; 및
    상기 하우징의 내부 공간에서 이동하여, 상기 고정 단자에 접촉하거나 상기 고정 단자로부터 분리되는 적어도 하나의 가동 단자를 포함하고,
    상기 고정 단자는,
    상기 하우징에 결합되는 고정부;
    상기 내부 공간으로 돌출되는 단자부; 및
    상기 고정부와 단자부 사이에서 상기 단자부의 돌출 방향과 다른 방향으로 돌출되며, 상기 고정부와 단자부를 연결하는 곡면으로 형성된 차폐부를 포함하는 개폐기.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 차폐부는,
    상기 단자부로부터 만곡되어 형성되는 개폐기.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 차폐부는,
    상기 고정부로부터 볼록하게 형성되는 곡면부; 및
    상기 곡면부로부터 오목하게 만곡되어, 상기 단자부로 연장되는 만곡부를 포함하는 개폐기.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 차폐부는,
    상기 내부 공간에서 상기 하우징에 체결되는 개폐기.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 고정부는,
    상기 하우징을 관통하여, 상기 하우징에 결합되는 개폐기.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 고정 단자는,
    제 1 회로에 연결되는 제 1 고정 단자; 및
    상기 제 1 고정 단자로부터 이격되어 배치되며, 제 2 회로에 연결되는 제 2 고정 단자를 포함하는 개폐기.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 가동 단자는,
    상기 내부 공간을 통과하는 축을 중심으로 회전하여, 상기 제 1 고정 단자 또는 제 2 고정 단자 중 어느 하나에 접촉하거나, 상기 제 1 고정 단자 및 제 2 고정 단자로부터 분리되는 개폐기.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 차폐부는,
    상기 가동 단자의 중심축에 나란한 방향으로 돌출되는 개폐기.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 고정 단자와 제 2 고정 단자를 사이에 두고 상기 가동 단자의 맞은 편에서 상기 하우징에 장착되고, 상기 제 1 고정 단자와 제 2 고정 단자 각각으로부터 미리 정해진 간격으로 이격된 스토퍼를 더 포함하는 개폐기.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 스토퍼는,
    상기 가동 단자가 상기 제 1 고정 단자 또는 제 2 고정 단자에 접촉하도록 이동하는 방향을 따라, 상기 스토퍼를 관통하는 삽입부;
    상기 삽입부에 삽입되는 탄성부; 및
    상기 제 1 고정 단자 또는 제 2 고정 단자에 대향하여, 상기 탄성부에 체결되고, 상기 가동 단자가 상기 제 1 고정 단자 또는 제 2 고정 단자에 접촉하도록 이동 시, 상기 가동 단자에 접촉하는 접촉부를 포함하는 개폐기.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101623404B1 (ko) * 2014-09-11 2016-05-23 엘에스산전 주식회사 진공인터럽터
KR20170086367A (ko) * 2016-01-18 2017-07-26 엘에스산전 주식회사 부하개폐기의 과투입 방지 구조

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