KR200491945Y1

KR200491945Y1 - 기중 차단기의 아크가스 배출구조

Info

Publication number: KR200491945Y1
Application number: KR2020190000581U
Authority: KR
Inventors: 이규호
Original assignee: 엘에스일렉트릭(주)
Priority date: 2019-02-11
Filing date: 2019-02-11
Publication date: 2020-07-06
Also published as: KR20190000457U

Abstract

본 고안은 트립장치에 적어도 하나 이상의 아크가스 배출홀을 형성시켜 트립장치에 유입된 아크가스가 아크가스 배출홀을 통해 쉽게 외부로 배출되게 하는 효과가 있다.

Description

기중 차단기의 아크가스 배출구조{ARC GAS VENTING STRUCTURE OF AIR CIRCUIT BREAKER}

본 고안은 기중 차단기의 아크가스 배출구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가동접점과 고정접점의 분리시 발생된 아크가스가 손쉽게 외부로 배출되게 하는 기중 차단기의 아크가스 배출구조에 관한 것이다.

일반적으로 기중 차단기는 송,변전이나 전기회로 등에서 부하를 개폐하거나 접지 혹은 단락 등의 사고가 발생할 경우에 전류를 차단시키는 회로 차단기의 일종으로서 주로 저압기기용으로 사용된다.

이러한 기중 차단기에는 고정접점와 가동접점를 개폐하는 개폐 기구부와, 사고전류를 검출하여 대전류의 유입이 차단되게 트립명령을 출력하는 과전류 계전기(Over-Current Relay)와, 개폐 기구부와 과전류 계전기 사이에 배치되어 과전류 계전기의 트립 명령 출력시 기계적인 조작력을 발생시켜 개폐 기구부에 전달하는 트립장치(Mechanical Trip Device)가 구비된다.

한편, 도 1에는 종래의 기중 차단기를 나타내는 사시도가 도시되어 있고, 도 2에는 종래의 기중 차단기에 구비되는 계전기와 이에 연결되는 트립장치를 나타내는 정면도가 도시되어 있고, 도 3에는 종래의 기중 차단기에 구비되는 계전기와 이에 연결되는 트립장치를 나타내는 사시도가 도시되어 있다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 기중 차단기는, 내부에 수용공간을 형성하는 본체(1)와, 상기 본체(1)의 전면에 결합되는 커버(2)를 구비한다.

본체(1)의 내부에는 모선과 부하가 연결되는 고정접점(미도시)과 가동접점(미도시) 및 고정접점과 가동접점을 개폐하는 개폐 기구부(미도시)가 수용되어 설치된다.

또한 본체(1)의 상부에는 고정접점과 가동접점의 분리시 발생되는 아크가 배출되도록 아크 소호부(4)가 구비된다.

이에 더하여, 본체(1)의 전면에는 사고전류 또는 과전류를 검출하여 설정된 전류값 이상의 전류가 유입되면 이를 검출하여 전류의 유입을 차단하는 과전류 계전기(Over Current Relay, 3)가 구비되어 있으며, 커버(2)에는 개구부가 형성되어 과전류 계전기(3)의 전면이 노출된다.

이때 과전류 계전기(3)는 사고전류를 검출하여 트립 명령을 출력하는 중요한 기능을 수행하기 때문에 주기적인 점검 및 교체가 요구된다.

또한 과전류 계전기(3)의 점검 또는 교체를 위해 과전류 계전기(3)를 분리할 경우에는 사고전류의 발생시 이를 감지하여 트립 명령을 발생시키는 기능을 수행할 수 없기 때문에 트립 버튼을 눌러 개폐 기구부가 트립동작을 수행한 상태에서 분리작업을 수행한다.

한편, 과전류 계전기(3)는 트립장치(5)와 조립되고, 과전류 계전기(3)가 과전류 및 사고전류를 감지하면 트립장치(5)에 트립명령을 전달한다.

이때 개폐 기구부(미도시)는 트립장치를 통해 전류통전을 위한 투입(ON) 동작이나 전류차단을 위한 트립(OFF) 동작을 수행하게 된다.

즉, 기중 차단기의 과전류 및 사고 전류 감지를 위해 과전류 계전기(3)가 사

용되고, 과전류 계전기(3)에서 내려지는 명령에 의해 트립장치(4)가 개폐 기구부를 동작시켜 기중 차단기를 트립(OFF)시킨다.

하지만, 상기와 같이 구성된 종래의 기중 차단기는 계전기(3)를 통해 개폐 기구부를 동작시켜 사고 전류를 차단할 경우, 아크 소호부(4)를 통해 가동접점과 고정접점의 분리시 발생된 아크가스를 외부로 방출해야 하지만, 아크가스에 의해 아크 소호부(4)의 내부 압력이 짧은 시간내 급격하게 상승하게 되고, 아크 소호부(4)의 내부 압력의 증가로 인해 트립장치(5)와 계전기(3) 측으로 아크가스가 누설되어 아크가스의 압력으로 인해 트립장치(5)와 계전기(3)의 부품이 크게 손상되는 문제점이 있었다.

또한 트립장치(5)와 계전기(3)의 각 부품이 손상되기 때문에 기중 차단기를 장시간 사용하게 되면 동작중에 오류가 발생되는 문제점이 있었다.

본 고안은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 가동접점과 고정접점의 분리시 발생된 아크가스가 외부로 쉽게 배출되게 하는 기중 차단기의 아크가스 배출구조를 제공함에 그 목적이 있다.

본 고안의 일 실시예에 따른 기중 차단기의 아크가스 배출구조는 본체, 상기 본체의 전면에 배치되는 과전류 계전기, 상기 본체의 내부에 설치되고 상기 과전류 계전기에 연결되는 트립장치, 상기 트립장치에 의해 구동되어 가동접점과 고정접점을 분리시키는 개폐 기구부 및 상기 본체에서 상기 트립장치에 인접하게 배치되는 전면 프레임을 포함하고, 상기 전면 프레임에는 아크 누설홀이 형성되고, 상기 트립장치의 프레임에는 상기 개폐 기구부 측에 아크가스 유입홀이 형성되는 기중 차단기의 아크가스 배출구조에 있어서, 상기 트립장치의 프레임에는 상기 아크가스 유입홀의 하부에 아크가스 배출홀이 더 형성되고, 상기 아크가스 배출홀은 가로방향의 길이가 세로방향의 길이보다 길게 형성되고, 상기 트립장치의 내부에는 상기 과전류 계전기 측에 차단 플레이트가 구비되고, 상기 전면 프레임에는 상기 아크가스 배출홀에서 배출되는 아크가스의 압력이 감소하도록 상기 아크가스 배출홀에 인접하여 경사면이 형성되어 유동공간이 마련되고, 차단시 상기 본체 내부의 가동접점과 고정접점 사이에서 발생하는 아크 가스는, 상기 아크 누설홀 및 아크가스 유입홀을 통해 상기 트립장치의 내부로 유입되고, 상기 차단 플레이트에 의해 방향이 전환되고, 상기 아크가스 배출홀을 통해 상기 트립장치의 외부로 배출되고, 상기 유동공간에서 유동하여 압력이 감소되는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 고안인 기중 차단기의 아크가스 배출구조는 트립장치에 적어도 하나 이상의 아크가스 배출홀을 형성시켜 트립장치에 유입된 아크가스가 아크가스 배출홀을 통해 쉽게 외부로 배출되게 하는 효과가 있다.

또한 아크가스 배출홀이 가로방향 길이가 세로방향 길이보다 길게 형성되도록 하여 다량의 아크가스가 짧은 시간에 아크가스 배출홀을 통해 배출되게 하는 효과가 있다.

또한 아크가스 배출홀의 하면이 경사지게 형성되도록 하고, 전면 프레임에 형성된 경사면이 아크가스 배출홀보다 하측에 위치하도록 하여 아크가스 배출홀을 통해 배출된 아크가스가 경사면 방향으로 빠르게 이동한 다음 외부로 배출되게 하는 효과가 있다.

또한 전면 프레임에 형성된 경사면을 통해 아크가스가 유동할 수 있는 공간이 충분히 확보되도록 하여 아크가스가 전면 프레임의 내부에서 충분히 유동하여 압력이 감소되게 하는 효과가 있다.

도 1은 종래의 기중 차단기를 나타내는 사시도.
도 2는 종래의 기중 차단기에 구비되는 계전기와 이에 연결되는 트립장치를 나타내는 정면도.
도 3은 종래의 기중 차단기에 구비되는 계전기와 이에 연결되는 트립장치를 나타내는 사시도.
도 4는 본 고안에 따른 기중 차단기를 나타내는 정면도.
도 5는 본 고안에 따른 기중 차단기를 나타내는 측면 투시도.
도 6은 본 고안에 따른 기중 차단기에 구비되는 트립장치의 프레임을 나타내는 정면도.
도 7은 본 고안에 따른 기중 차단기에 구비되는 전면 프레임 상에 경사면이 형성된 상태를 나타내는 정면도.
도 8은 본 고안에 따른 기중 차단기에 구비되는 전면 프레임 상에 경사면이 형성된 상태를 나타내는 사시도.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 일 실시예에 따른 기중 차단기의 아크가스 배출구조를 상세히 설명한다.

도 4는 본 고안에 따른 기중 차단기를 나타내는 정면도이고, 도 5는 본 고안에 따른 기중 차단기를 나타내는 측면 투시도이며, 도 6은 본 고안에 따른 기중 차단기에 구비되는 트립장치의 프레임을 나타내는 정면도이고, 도 7은 본 고안에 따른 기중 차단기에 구비되는 전면 프레임 상에 경사면이 형성된 상태를 나타내는 정면도이며, 도 8은 본 고안에 따른 기중 차단기에 구비되는 전면 프레임 상에 경사면이 형성된 상태를 나타내는 사시도이다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 기중 차단기(100)는 본체(101), 상기 본체(101)의 전면에 위치하는 과전류 계전기(110), 상기 본체(101)의 내부에 위치하고, 상기 과전류 계전기(110)와 연결되는 트립장치(150), 상기 트립장치(150)를 통해 구동되어 가동접점과 고정접점을 접촉 또는 분리시키는 개폐 기구부(130)를 포함하여 이루어진다.

상기 본체(101)는 각 구성부품이 내부에 구비되도록 수용공간을 제공하고, 트립장치(150), 개폐 기구부(130) 및 아크 소호부(미도시) 등이 내부에 구비된다.

상기 과전류 계전기(110)는 사고전류 또는 과전류를 검출하여 설정된 전류값 이상의 전류가 유입됐을 때 이를 검출하여 개폐 기구부(130)를 구동시킴으로써 기중 차단기(100)로 전류가 유입되는 것을 차단한다.

상기 트립장치(150)는 상기 과전류 계전기(110)와 상기 개폐 기구부(130) 사이에 배치되어 상기 과전류 계전기(110)의 트립 명령 출력 시 기계적인 조작력을 발생시켜 상기 개폐 기구부에 전달한다.

이때 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 트립장치(150)의 외형을 이루는 프레임(151)에는 다수개의 아크가스 유입홀(151a)이 구비되는데, 상기 아크가스 유입홀(151a)은 상기 개폐 기구부(130)에 구성된 메인 샤프트(131)의 회전을 위해 구성된다.

또한 상기 아크가스 유입홀(151a)의 하측에는 상기 아크가스 유입홀(151a)을 통해 상기 트립장치(150)의 내부로 유입된 아크가스가 외부로 배출되도록 적어도 하나 이상의 아크가스 배출홀(151b)이 형성된다.

따라서, 종래의 경우 상기 가동접점과 상기 고정접점의 분리시 발생된 아크가스가 상기 아크가스 유입홀(151a)을 통해 상기 트립장치(150)의 내부로 유입되어상기 트립장치(150)에 압력을 가함으로써 상기 트립장치(150)의 동작특성에 영향을 미칠 뿐만 아니라 상기 계전기(110)에도 영향을 미쳐 상기 계전기(110)가 오동작 되는 문제점이 있었다.

하지만, 본 고안의 경우 상기 아크가스 유입홀(151a)의 하측에 적어도 하나 이상의 상기 아크가스 배출홀(151b)을 형성시켜 상기 아크가스 유입홀(151a)을 통해 상기 트립장치(150)를 가압한 아크가스가 상기 아크가스 배출홀(151b)을 통해 상기 트립장치(150)의 외부로 배출되게 하여 아크가스의 영향이 최소화되게 한다.

이때 상기 아크가스 배출홀(151b)은 가로방향길이가 세로방향길이보다 길게 형성되도록 하여 상기 아크가스 배출홀(151b)을 통해 다량의 아크가스가 짧은 시간에 상기 트립장치(150)의 외부로 배출되게 할 수 있다.

이외에 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 본체(101)에는 상기 트립장치(150)에 인접하게 위치하도록 전면 프레임(105)이 구비된다.

상기 전면 프레임(105)은 상기 트립장치(150)에 마주보도록 위치하고, 상기 가동접점과 상기 고접접점의 분리시 발생된 아크가스가 상기 트립장치(150)측으로 유입되는 것을 방지하지만, 이때 상기 전면 프레임(105)에는 상기 개폐 기구부(130)에 구비된 상기 메인 샤프트(131)가 회전되도록 아크 누설홀(105a)이 형성되기 때문에, 상기 아크 누설홀(105a)을 통해 아크가스가 상기 트립장치(150) 측으로 이동하게 된다.

따라서, 상기 아크 누설홀(105a)을 통해 상기 트립장치(150) 측으로 이동한 아크가스가 상기 아크가스 유입홀(151a)을 통해 상기 트립장치(150)의 내부로 유입된 다음 상기 아크가스 배출홀(151b)을 통해 상기 트립장치(150)의 외부로 배출되게 된다.

한편, 상기 본체(101)부에 구비된 상기 전면 프레임(105)에는 상기 아크가스 배출홀(151b)에 인접하도록 경사면(105b)이 형성된다.

상기 경사면(105b)을 통해 상기 전면 프레임(105)의 하부에 아크가스가 이동할 수 있는 충분한 유동공간(A)이 형성되어 상기 아크가스 배출홀(151b)을 통해 배출된 아크가스가 상기 전면 프레임(105)의 내부에서 충분히 유동하여 압력이 감소된 다음 외부로 배출되게 된다.

이에 더하여, 상기 아크가스 배출홀(151b)의 하면은 경사지게 구성될 수 있으며, 상기 경사면(105b)은 상기 아크가스 배출홀(151b)보다 하측에 위치하도록 구성될 수 있다.

따라서, 상기 아크가스 배출홀(151b)의 하면이 경사지게 형성되도록 하고, 상기 경사면(105b)이 상기 아크가스 배출홀(151b)보다 하측에 위치하도록 함으로써, 상기 트립장치(150)의 내부로 유입된 상기 아크가스가 상기 경사면(105b) 방향으로 빠르게 배출되게 한다.

이하, 본 고안에 따른 기중 차단기(100)의 아크가스 배출구조를 통해 아크가스가 외부로 배출되는 과정을 상세히 설명한다.

먼저, 과전류 계전기(110)가 사고전류 유입을 감지하여 트립장치(150)를 동작시키면 트립장치(150)를 통해 개폐 기구부(130)가 동작하여 가동접점과 고정접점을 분리시켜 기중 차단기(100)가 차단(OFF) 상태가 되게 한다.

이때 고정접점과 가동접점이 분리되면 아크가스(A)가 발생하게 되는데, 아크가스는 아크 소호부를 통해 외부로 배출됨과 동시에 전면 프레임(105)에 형성된 아크가스 누설홀(105a)을 통해 트립장치(150) 방향으로 이동하게 된다.

트립장치(150) 방향으로 이동한 아크가스는 트립장치(150)에 형성된 아크가스 유입홀(151a)을 통해 트립장치(150)의 내부로 유입되고, 트립장치(150)의 내부로 유입된 아크가스는 아크가스 배출홀(151b)을 통해 트립장치(150)의 외부로 다시 배출된다.

이때 트립장치(150)의 내부에 구비된 차단 플레이트(170)를 통해 아크가스에 의한 압력이 트립장치(150)에 연결된 계전기(110)에 가해지는 것이 방지된다.

또한 아크가스 배출홀(151b)을 통해 트립장치(150)의 외부로 배출된 아크가스는 경사면(105b)을 통해 전면 프레임(105)의 하부에 형성된 공간을 충분히 이동하여 압력이 감소된 다음 외부로 배출되게 된다.

상기와 같이 구성되어 동작되는 본 고안의 경우, 트립장치(150)에 적어도 하나 이상의 아크가스 배출홀(151b)을 형성시켜 트립장치(150)에 유입된 아크가스가 아크가스 배출홀(151b)을 통해 쉽게 외부로 배출되게 함으로써 아크가스를 통해 트립장치(150)나 계전기(110)에 가해지는 영향이 최소화되게 한다.

또한 아크가스 배출홀(151b)이 가로방향 길이가 세로방향 길이보다 길게 형성되도록 하여 다량의 아크가스가 짧은 시간에 아크가스 배출홀(151b)을 통해 트립장치(150)의 외부로 배출되게 한다.

또한 아크가스 배출홀(151b)의 하면이 경사지게 형성되도록 하고, 전면 프레임(105)에 형성된 경사면(105b)이 아크가스 배출홀(151b)보다 하측에 위치하도록 하여 아크가스 배출홀(151b)을 통해 배출된 아크가스가 경사면(105b) 측으로 빠르게 이동할 수 있게 한다.

또한 전면 프레임(105)에 형성된 경사면(105b)을 통해 아크가스가 유동할 수 있는 공간이 충분히 확보되도록 하여 아크가스가 전면 프레임(105)의 내부에서 충분히 유동하여 압력이 감소되게 한다.

이상에서 본 고안의 바람직한 일 실시예를 설명하였으나, 본 고안은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있고, 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 고안의 범위를 한정하는 것이 아니다.

1: 본체 2: 커버
3, 110: 과전류 계전기 4: 아크 소호부
5: 트립장치 100: 기중 차단기
101: 본체 105: 전면 프레임
105a: 아크가스 누설홀 105b: 경사면
130: 개폐 기구부 131: 메인 샤프트
150: 트립장치 151: 프레임
151a: 아크가스 유입홀 151b: 아크가스 배출홀
170: 차단 플레이트

Claims

본체, 상기 본체의 전면에 배치되는 과전류 계전기, 상기 본체의 내부에 설치되고 상기 과전류 계전기에 연결되는 트립장치, 상기 트립장치에 의해 구동되어 가동접점과 고정접점을 분리시키는 개폐 기구부 및 상기 본체에서 상기 트립장치에 인접하게 배치되는 전면 프레임을 포함하고, 상기 전면 프레임에는 아크 누설홀이 형성되고, 상기 트립장치의 프레임에는 상기 개폐 기구부 측에 아크가스 유입홀이 형성되는 기중 차단기의 아크가스 배출구조에 있어서,
상기 트립장치의 프레임에는 상기 아크가스 유입홀의 하부에 아크가스 배출홀이 더 형성되고,
상기 아크가스 배출홀은 가로방향의 길이가 세로방향의 길이보다 길게 형성되고,
상기 트립장치의 내부에는 상기 과전류 계전기 측에 차단 플레이트가 구비되고,
상기 전면 프레임에는 상기 아크가스 배출홀에서 배출되는 아크가스의 압력이 감소하도록 상기 아크가스 배출홀에 인접하여 경사면이 형성되어 유동공간이 마련되고,
차단시 상기 개폐 기구부의 상기 가동접점과 고정접점 사이에서 발생하는 아크 가스는, 상기 전면 프레임의 상기 아크 누설홀 및 상기 트립장치의 프레임의 상기 아크가스 유입홀을 통해 상기 트립장치의 내부로 유입되고, 상기 차단 플레이트에 의해 반대 방향 및 하방으로 전환되고, 상기 트립장치의 프레임의 상기 아크가스 배출홀을 통해 상기 전면 프레임으로 복귀되고, 상기 경사면에 의해 하방으로 이동하고 상기 유동공간에서 유동하여 압력이 감소되는 것을 특징으로 하는 기중 차단기의 아크가스 배출구조.