KR20090006677A - 접압 스프링 보호 기구를 갖는 기중 차단기용 가동접촉자 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기중 차단기에 있어서 접압 스프링 보호 기구를 갖는 기중 차단기용 가동접촉자를 제공하려는 것으로서, 본 발명에 따른 기중 차단기용 가동접촉자는 아크에 의한 상기 접압 스프링의 약화 또는 성능 저하를 방지하도록 상기 접압 스프링을 보호하기 위해서, 상기 접압 스프링들의 노출 면들을 차폐하는 차폐 판을 포함하는 것을 특징으로 한다.

기중 차단기, 가동접촉자, 접압 스프링, 차폐 판

Description

접압 스프링 보호 기구를 갖는 기중 차단기용 가동접촉자{MOVABLE CONTACTOR FOR AIR CIRCUIT BREAKER WITH PROTECTING MECHANISM OF CONTACT SPRING}

본 발명은 기중 차단기의 가동접촉자에 관한 것으로서 특히, 차단동작시 발생하는 아크로부터 접압 스프링의 손상을 최소화하게 보호하기 위한 접압 스프링 보호 기구를 갖는 기중 차단기용 가동접촉자에 관한 것이다.

기중 차단기는 전력계통의 수배 전 기기 중에서 비교적 저전압의 선로를 수동 또는 자동으로 차폐가능하여 저전압 선로의 분기와 선로 및 기기의 보호용으로 이용되는 전력 기기이다. 이러한 기중 차단기는 접점 부는 전원 측 또는 부하 측의 상기 선로에 접속되는 고정접촉자와, 이러한 고정접촉자에 접촉 또는 분리되는 위치로 이동가능하여 회로를 개폐하는 가동접촉자를 구비한다. 이러한 가동접촉자는 R, S, T, N 상과 같은 교류의 상 별로 별도로 마련되고, 각각의 상별 가동접촉자는 통전하는 전류를 작게 분류하여 감당하도록 다수의 가동 도체(movable conductor, 일명 가동자)를 구비하게 구성되어 있다. 또한 다수의 가동 도체 마다에는 그 후위에 설치되어 투입(통전 상태, 일명 on 상태)에서 고정접촉자와 가동 도체 간의 접촉상태를 유지하도록 가동 도체를 고정접촉자 쪽으로 미는 접압 스프링이 설치된 다.

이러한 종래기술에 따른 가동접촉자 일 예를 도 1 및 2를 참조하여 구성과 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 종래기술에 따른 기중 차단기용 가동접촉자에 있어서 구성을 보여주기 위해서 가동접촉자를 위로부터 비스듬히 내려다본 사시 도인 도 2를 참조하여 종래기술에 따른 기중 차단기용 가동접촉자의 구성과 작용을 설명한다.

도 2에 도시된 종래기술에 따른 기중 차단기용 가동접촉자는 R, S, T, N 상과 같은 교류의 상 별로 별도로 마련되는 가동접촉자들 중 어느 한 상용의 가동접촉자를 도시한 것이다. 도 2에 도시된 바와 같이 어느 한 상용의 하나의 가동접촉자(1)는 통전하는 전류를 분류하여 감당하기 위해서 다수의 가동 도체(10)들을 구비하고 있다.

다수의 가동 도체(10)들은 각각 그 전면 상부에 주 접점(2)과 아크 접점(3)를 구비하고 있다. 투입시(온 동작시), 미 도시의 고정접촉자 측 주 접점 및 아크 접점에 접촉하는 상태는, 먼저 아크 접점(3)이 미 도시의 고정접촉자 측 아크 접점에 접촉한 다음 주 접점(2)이 미 도시의 고정접촉자 측 주 접점에 접촉하는 순서로 이루어지고, 주 접점들의 통전 접촉 이후에는 아크 접점들은 분리된다.

다수의 가동 도체(10)들 마다 그 후위에는 상기 투입시 고정접촉자와 가동접촉자(1)의 가동 도체(10) 간의 접촉상태를 안정되게 유지하기 위해서 가동 도체(10)를 고정접촉자 쪽으로 미는 탄성력을 부과하는 접압 스프링(8)이 설치된다.

도 2에서 미설명 부호 4는 가동접촉자(1)의 하측 부에 돌출하게 마련되는 회 전축 부이고, 미설명 부호 5는 회전축 부(4)를 흔들림 없이 회전하게 지지하기 위한 회전축 받침을 지시하고, 미설명 부호 6은 가동접촉자(1)에 통전 선로를 연결하는 부스바(busbar)를 나타내고, 미설명 부호 7은 가동접촉자(1)의 외함을 이루는 케이지(cage)를 표시한다.

한편, 도 1은 종래기술에 따른 기중 차단기용 가동접촉자를 보여주는 측면도로서 특히 아크가 접압 스프링으로 유입되는 것을 보여주는 측면도로서, 도 1에 아크의 유입경로(A)와 같이 차단동작시 접점 간에 고온 고전압의 아크가 유입된다.

특히 종래기술에 따른 기중 차단기용 가동접촉자는 도 2에 도시된 바와 같이 접압 스프링(8)의 상부 면이 개방되어 있는 구조로서, 따라서 상기 아크의 유입경로(A)를 따라서 유입된 아크에 노출됨에 의한 상기 접압 스프링의 손상과 이물질의 부착에 의한 접압 스프링의 탄성력 변화는 기중 차단기의 통전 성능 저하를 일으키는 문제가 있다.

또한, 일부 접압 스프링의 성능 저하는 나머지 접압 스프링이 지지하는 가동 도체로의 전류 집중을 초래하여, 가동 도체 상에 부착된 접점이 대전류를 감당하지 못하고 용융되어 회로 차단 필요시 차단 동작을 못하는 상황도 발생할 수 있다.

또한, 기중 차단기의 수명 감축 및 유지보수 비용의 상승을 유발할 수 있는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해소하는 것으로서, 본 발명의 목적은 기중 차단기용 가동 접촉자에 있어서 고온 고전압의 아크로부터 접압 스프링을 보호하고 이물질의 유입을 최소화할 수 있는 접압 스프링 보호 기구를 갖는 기중 차단기용 가동접촉자를 제공하는 것이다.

상기 본 발명의 목적은, 접압 스프링을 갖는 기중 차단기용 가동접촉자에 있어서,

아크에 의한 상기 접압 스프링의 약화 또는 성능 저하를 방지하도록 상기 접 압 스프링을 보호하기 위해서, 상기 접압 스프링들의 노출 면들을 차폐하는 차폐 판을 포함하는 것을 특징으로 하는 본 발명에 따른 기중 차단기용 가동접촉자를 제공함으로써 달성될 수 있다.

본 발명에 따른 기중 차단기용 가동접촉자에 따라서 아크로부터 접압 스프링을 보호하고 이물질의 유입을 최소화할 수 있는 접압 스프링 보호 기구를 얻을 수 있고 따라서 기중 차단기의 동작 신뢰성을 향상시킬 수 있고 기중 차단기의 수명을 장수명화할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

상기 본 발명의 목적과 이를 달성하는 본 발명의 구성과 작용 및 효과는 첨부한 도면을 참조한 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 이하의 상세한 설명에 의해서 좀 더 명확히 이해될 수 있을 것이다.

도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같은 본 발명에 따른 기중 차단기용 가동접촉자(이하 가동접촉자로 약함)(1)는 종래기술에 따른 가동접촉자와 마찬가지로 R, S, T, N 상과 같은 교류의 상 별로 별도로 마련되는 가동접촉자들 중 어느 한 상용의 가동접촉자를 도시한 것이다. 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 어느 한 상용의 하나의 가동접촉자(1)는 통전하는 전류를 분류하여 감당하기 위해서 다수의 가동 도체(10)들을 구비하고 있다.

또한 전술한 종래기술과 마찬가지로 다수의 가동 도체(10)들은 각각 그 전면 상부에 주 접점(2)과 아크 접점(3)를 구비하고 있다. 투입시(온 동작시), 미 도시 의 고정접촉자 측 주 접점 및 아크 접점에 접촉하는 상태는, 먼저 아크 접점(3)이 미 도시의 고정접촉자 측 아크 접점에 접촉한 다음 주 접점(2)이 미 도시의 고정접촉자 측 주 접점에 접촉하는 순서로 이루어지고, 주 접점들의 통전 접촉 이후에는 아크 접점들은 분리된다.

다수의 가동 도체(10)들 마다 그 후위에는 상기 투입시 고정접촉자와 가동접촉자(1)의 가동 도체(10) 간의 접촉상태를 안정되게 유지하기 위해서 가동 도체(10)를 고정접촉자 쪽으로 미는 탄성력을 부과하는 접압 스프링(8)이 설치된다.

도 3 내지 도 6에 있어서 미설명 부호 4는 가동접촉자(1)의 하측 부에 돌출하게 마련되는 회전축 부이고, 미설명 부호 5는 회전축 부(4)를 흔들림 없이 회전하게 지지하기 위한 회전축 받침을 지시하고, 미설명 부호 6은 가동접촉자(1)에 통전 선로를 연결하는 부스바(busbar)를 나타내고, 미설명 부호 7은 가동접촉자(1)의 외함을 이루는 케이지(cage)를 표시한다.

본 발명에 따른 기중 차단기용 가동접촉자는 특징적 구성으로서, 아크에 의한 접압 스프링(8)의 약화 또는 성능 저하를 방지하도록 접압 스프링(8)을 보호하기 위해서, 접압 스프링(8)들의 노출 면들을 차폐하는 차폐 판(9)을 포함한다.

상기 가동 도체(10)는 접압 스프링(8)이 노출되게 회동시켜 벌릴 수 있는 구조를 가진다. 즉, 케이지(7)에 예컨대 지지 축에 의해 지지되는 가동 도체(10)에 있어서 지지 축을 해체하고, 회전축 부(4)를 중심으로 도 5에서 반 시계방향으로 가동 도체(10)를 회전시키면, 가동 도체(10)의 상부와 케이지(7) 사이가 벌어지면서 접압 스프링(8)이 노출되게 된다.

따라서 차폐 판(9)의 설치방법을 도 3 내지 도 6을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 5 및 도 3과 같이 접압 스프링(8)이 노출되게 가동 도체(10)를 회동시켜 가동 도체(10)의 상부와 케이지(7) 사이를 벌린 다음, 차폐 판(9)의 일부, 특히 도 7에 있어서 접압 스프링(8)의 전면을 차폐하는 절곡 부(9b-1)를 가동접촉자(1)의 가동 도체(10)와 접압 스프링(8) 사이에 끼운다.

다음, 가동 도체(10)를 도 3 및 도 5에서 시계방향으로 회전시키고 상기 지지 축을 케이지(7)에 결합하여 도 4 및 도 6과 같은 상태로 만듬으로써 차폐 판(9)의 설치가 완료된다.

가동 도체(10)는 도 3에 가장 극명하게 나타난 바와 같이 그의 후면 상 부에 접압 스프링(8)을 요동없이 지지하기 위해서 요철부로 이루어지는 스프링 시트(spring seat)(부호 미 지정)를 상하에 가지며, 특히 상부 스프링 시트에 해당하는 부위의 철부는 뾰족하게 돌출하여 차폐 판의 이탈을 방지하도록 상기 차폐 판의 일부를 가압하여 지지하는 지지 돌 부(10a)를 형성한다.

한편 차폐 판(9)은 예컨대 절연지로 불리며 시중에서 구입가능한 재료인 전기적 절연재로 만들어지며, 탄성력을 갖도록 얇은 탄성 박판으로 형성되며, 도 7에 도시된 바와 같이 다수의 접압 스프링(8)의 노출 면들을 아크로부터 차폐하는 다수의 차폐 편 부(9b) 및 다수의 차폐 편 부(9b)의 일 단 부들을 일체로 연결하는 공통 연결부(9a)를 포함하여 구성된다.

또한, 차폐 판(9)의 다수의 차폐 편 부들은 상기 접압 스프링의 전면을 차 폐하도록 절곡 부(9b-1)를 갖는다.

따라서, 기중 차단기의 가동 접촉자(1)에 있어서 접압 스프링(8)에 유입되는 아크 및 이물질로부터 상술한 바와 같이 장착되는 차폐 판(9)을 설치함에 의해서 접압 스프링(8)을 아크에 의한 손상을 최소화하고 이물질의 부착을 최소화할 수 있게 보호할 수 있고 가동접촉자(1)의 회로 개폐를 위한 동작에는 전혀 저해됨이 없는 작용효과를 얻을 수 있다.

도 1은 종래기술에 따른 기중 차단기용 가동접촉자를 보여주는 측면도로서 특히 아크가 접압 스프링으로 유입되는 것을 보여주는 측면도이고,

도 2는 종래기술에 따른 기중 차단기용 가동접촉자에 있어서 구성을 보여주기 위해서 가동접촉자를 위로부터 비스듬히 내려다본 사시 도이며,

도 3은 본 발명에 따른 기중 차단기용 가동접촉자에 있어서 차폐 판을 설치하는 조립 공정을 보여주는 도면으로서 가동 도체를 벌려서 접압 스프링의 전면이 노출되게 한 상태를 보여주는 가동접촉자의 측면 도이고,

도 4는 본 발명에 따른 기중 차단기용 가동접촉자에 있어서 차폐 판을 설치하는 조립 공정을 보여주는 도면으로서, 차폐판의 일부를 가동 도체와 접압 스프링 사이에 끼워서 설치 완료한 상태를 보여주는 가동접촉자의 측면도이며,

도 5는 본 발명에 따른 기중 차단기용 가동접촉자에 있어서 차폐 판을 설치하는 조립 공정을 보여주는 도면으로서 가동 도체를 벌려서 접압 스프링의 전면이 노출되게 한 상태를 보여주는 가동접촉자의 사시 도이고,

도 6은 본 발명에 따른 기중 차단기용 가동접촉자에 있어서 차폐 판을 설치하는 조립 공정을 보여주는 도면으로서, 차폐판의 일부를 가동 도체와 접압 스프링 사이에 끼워서 설치 완료한 상태를 보여주는 가동접촉자의 사시 도이며,

도 7은 본 발명에 따른 기중 차단기용 가동접촉자에 있어서 차폐 판의 상세 구성을 보여주는 차폐 판의 사시 도이다.

*도면의 주요부에 대한 부호의 설명

1: 가동접촉자 2: 주 접점

3: 아크 접점 4: 회전축 부

5: 회전축 받침 6: 부스바(busbar)

A: 아크의 유입경로 7: 케이지(cage)

8: 접압 스프링(contact spring) 9: 차폐 판

9a: 공통 연결부 9b: 차폐 편 부

9b-1: 절곡 부

10: 가동 도체(movable conductor)

10a: 지지 돌 부

Claims (5)

1. 접압 스프링을 갖는 기중 차단기용 가동접촉자에 있어서,

   아크에 의한 상기 접압 스프링의 약화 또는 성능 저하를 방지하도록 상기 접압 스프링을 보호하기 위해서, 상기 접압 스프링들의 노출 면들을 차폐하는 차폐 판을 포함하는 것을 특징으로 하는 기중 차단기용 가동접촉자.
2. 제1항에 있어서,

   상기 차폐 판은,

   전기적 절연재이고, 탄성력을 갖도록 얇은 탄성 박판으로 형성되며, 상기 다수의 접압 스프링의 노출 면들을 아크로부터 차폐하는 다수의 차폐 편 부; 및

   상기 다수의 차폐 편 부의 일 단 부들을 일체로 연결하는 공통 연결부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 기중 차단기용 가동접촉자.
3. 제2항에 있어서,

   상기 다수의 차폐 편 부들은 상기 접압 스프링의 전면을 차폐하도록 절곡 부를 갖는 것을 특징으로 하는 기중 차단기용 가동접촉자.
4. 제1항에 있어서,

   상기 가동접촉자는 접압 스프링이 노출되게 회동시켜 벌릴 수 있는 가동 도 체를 구비하고,

   상기 차폐 판은 가동접촉자의 가동 도체와 접압 스프링 사이에 적어도 일부가 끼워서 설치되는 차폐 판인 것을 특징으로 하는 기중 차단기용 가동접촉자.
5. 제4항에 있어서,

   상기 가동 도체는 상기 차폐 판의 이탈을 방지하도록 상기 차폐 판의 일부를 가압하여 지지하는 지지 돌 부를 구비하는 것을 특징으로 하는 기중 차단기용 가동접촉자.

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