KR20090020395A

KR20090020395A - 기중차단기의 소호장치

Info

Publication number: KR20090020395A
Application number: KR1020070085133A
Authority: KR
Inventors: 박우진
Original assignee: 엘에스산전 주식회사
Priority date: 2007-08-23
Filing date: 2007-08-23
Publication date: 2009-02-26
Also published as: KR100945346B1

Abstract

본 발명은 기중차단기의 소호장치에 관한 것으로서, 일 측에 외부와 연통되게 방출구가 형성되고, 서로 대향된 내면에 삽입홈이 형성되어 있는 챔버부재와; 판면을 관통하여 형성된 복수의 연통공을 구비하여 상기 방출구를 차단하는 배기커버와; 상기 챔버부재의 내부에 양 측부가 상기 삽입홈에 삽입되는 복수의 그리드와; 상기 그리드의 방출구측 단부에 배치되어 상기 그리드 사이 공간을 차단하는 차단부를 구비하여 구성된다. 이에 의해, 아크에 의해 발생된 금속용융비산물이 외부로 과도하게 방출되는 것을 억제할 수 있는 기중차단기의 소호장치가 제공된다.

Description

기중차단기의 소호장치{ARC EXTINCTION APPARATUS FOR AIR CIRCUIT BREAKER}

본 발명은 기중차단기의 소호장치에 관한 것으로서, 특히 아크 소호 시 금속용융비산물이 외부로 여과없이 방출되는 것을 억제할 수 있도록 한 기중차단기의 소호장치에 관한 것이다.

차단기는 주지된 바와 같이, 전기회로에 있어서의 발생가능한 사고전류(단락, 지락 사고등에 의한 대전류)로부터 부하기기 및 선로를 보호할 수 있도록 전원과 부하기기 사이에 설치되는 전기 보호기기이다.

이러한 차단기는, 소호매질에 따라 유입차단기, 기중차단기, 진공차단기 또는 가스차단기로 대별된다.

기중차단기는, 서로 접촉 및 분리되게 설치되는 고정접촉자 및 가동접촉자와, 상기 가동접촉자를 개폐하는 개폐기구와, 상기 가동접촉자의 개폐 시 발생되는 아크를 소호하는 소호장치를 구비한다. 고정접촉자의 일 측에는 아크 발생 시 이를 소호장치로 안내하는 아크런너가 구비된다.

도 1은 종래의 기중차단기의 소호장치의 분리사시도이다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 기중차단기의 소호장치는, 양 측이 개방되고 내부에 삽입홈(13)이 형성 되어 있는 챔버부재(11)와, 상기 삽입홈(13)에 삽입되는 복수의 그리드(21)와, 상기 그리드(21)의 일 측에 배치되는 절연판(31)과, 상기 절연판(31)의 일 측에 배치되는 냉각판(41)과, 상기 절연판(31)의 외측에서 상기 챔버부재(11)에 결합되는 배기커버(51)를 구비하고 있다.

상기 그리드(21)의 양 측에는 접점 분리 시 발생되는 아크를 상기 그리드(21)로 유도할 수 있도록 아크런너(25)가 배치되어 있다.

상기 절연판(31)은 절연재질로 형성되며, 아크를 분할 할 수 있도록 판면을 관통하여 복수의 관통공(31)이 형성되어 있다.

상기 냉각판(41)은 금속재질로 형성되며, 판면에는 복수의 관통공(42)이 형성되어 있다. 상기 배기커버(51)에는 외부와 연통될 수 있게 복수의 연통공(52)이 형성되어 있다.

그런데, 이러한 종래의 기중차단기의 소호장치에 있어서는, 접점의 개리 시 발생되어 상기 아크런너(25)에 의해 상기 그리드(21)로 유도된 아크에 의해 상기 그리드(21)의 사이의 온도 및 압력이 상승될 경우, 가스가 외부로 배출될 수 있도록 상기 절연판(31) 및 냉각판(41)과 배기커버(51)에 단순히 판면을 관통하여 관통공(32,42) 및 연통공(52)을 형성하도록 되어 있어, 상기 그리드(21)의 일 영역이 용융되면서 발생된 금속용융비산물 중 일부가 상기 관통공(32,42) 및 연통공(52)을 통해 여과없이 상기 소호장치의 외부로 과도하게 방출될 수 있다고 하는 문제점이 있다.

특히 가스의 방출방향을 따라 상기 그리드(21)의 하류 측에 단순히 판상의 절연판(31)을 설치하도록 되어 있어, 가스 또는 금속용융비산물이 상기 절연판(31)의 관통공(32)를 통과하지 아니하고 외 측으로 방출되어 상기 냉각판(41)을 순서적으로 통과하지 아니하고 배기커버(51)를 통해 외부로 그대로 방출될 수 있다고 하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 아크에 의해 발생된 금속용융비산물이 외부로 과도하게 방출되는 것을 억제할 수 있는 기중차단기의 소호장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은, 아크의 소호를 촉진하고 아크에 의해 발생된 금속용융비산물이 외부로 과도하게 방출하는 것을 억제할 수 있는 기중차단기의 소호장치를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

본 발명은, 상술한 바와 같은 목적 달성을 위해, 일 측에 외부와 연통되게 방출구가 형성되고, 서로 대향된 내면에 삽입홈이 형성되어 있는 챔버부재와; 판면을 관통하여 형성된 복수의 연통공을 구비하여 상기 방출구를 차단하는 배기커버와; 상기 챔버부재의 내부에 양 측부가 상기 삽입홈에 삽입되는 복수의 그리드와; 상기 그리드의 방출구측 단부에 배치되어 상기 그리드 사이 공간을 차단하는 차단부를 포함하는 기중차단기의 소호장치를 제공한다.

여기서, 상기 차단부와 상기 배기커버 사이에 배치되는 금속직물필터를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 금속직물필터는, 상기 그리드측에 배치되는 제1필터와, 상기 배기커버측에 배치되는 제2필터를 포함하는 것이 효과적이다.

상기 제2필터는 상기 제1필터에 비해 공극의 크기가 더 작은 것이 바람직하 다.

판면을 관통하여 형성된 복수의 관통공을 구비하여 상기 차단부와 상기 방출구 사이에 배치되는 절연판을 더 포함하는 것이 효과적이다.

상기 절연판의 관통공은 상기 삽입홈에 대응되게 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 다른 분야에 따르면, 일 측에 외부와 연통되게 방출구가 형성되고, 서로 대향된 내면에 삽입홈이 형성되어 있는 챔버부재와; 상기 챔버부재의 내부에 양 측부가 상기 삽입홈에 삽입되는 복수의 그리드와; 상기 그리드의 방출구측 단부에 배치되어 상기 그리드 사이 공간을 차단하는 차단부와; 상기 차단부에 대응되는 영역에 형성된 개방부를 구비하여 상기 차단부와 상기 방출구 사이에 배치되는 절연판을 포함하는 기중차단기의 소호장치가 제공된다.

여기서, 상기 차단부와 상기 배기커버 사이에 배치되는 금속직물필터를 더 포함하도록 구성하는 것이 바람직하다.

상기 금속직물필터는 복수로 구성되는 것이 효과적이다.

복수의 관통공을 구비하여 상기 방출구를 차단하도록 배치되는 배기커버를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 그리드의 방출구측 단부에 배치되어 그리드 사이 공간을 차단하는 차단부를 마련하여 아크를 분할함과 아울러 아크에 의해 발생된 금속용융비산물의 비산방향 및 비산 범위를 축소되게 제어함으로써 금속용융비산물이 외부로 배출되는 것을 억제할 수 있으며 아크의 소호를 촉진할 수 있는 기중차단기의 소호장치가 제공된다.

또한, 본 발명에 따르면, 가스 배출 방향을 따라 그리드의 하류 측에 금속직물필터를 배치함으로써 금속용융비산물이 외부로 배출되는 것을 더욱 효과적으로 억제할 수 있는 기중차단기의 소호장치가 제공된다.

또한, 본 발명에 따르면, 그리드 사이 공간을 차단하는 차단부와, 가스 방출 방향을 따라 차단부의 하류측에 차단부에 대응되는 영역에 개방부를 가지는 절연판을 배치함으로써 아크가 차단부에 의해 1차 분할되고 절연판에 의해 2차 분할되도록 하여 아크의 분할을 촉진시킬 수 있어 아크를 신속하게 소호할 수 있으며 아크 발생 시 상승된 압력을 완화함과 아울러 금속용융비산물이 외부로 방출되는 것을 더욱 효과적으로 억제할 수 있는 기중차단기의 소호장치가 제공된다.

또한, 본 발명에 따르면, 차단부와, 절연판과, 금속직물필터를 구비하도록 함으로써 아크가 2차에 걸쳐 분할되게 하여 아크의 분할을 촉진할 수 있고 금속용융비산물의 비산방향 및 비산 범위를 제어할 수 있어 아크용융비산물이 외부로 방출되는 것을 더욱 효과적으로 억제할 수 있는 기중차단기의 소호장치가 제공된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기중차단기의 소호장치의 사용상태의 단면도이고, 도 3은 도 2의 소호장치의 확대 분리사시도이며, 도 4는 도 3의 소호장치의 결합상태의 사시도이고, 도 5는 도 2의 소호장치의 소호작용을 설명하기 위한 단면도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 기중차단기의 소호장치는, 일 측 에 외부와 연통되게 방출구(153)가 형성되고, 서로 대향된 내면에 삽입홈(155)이 형성되어 있는 챔버부재(151)와; 판면을 관통하여 형성된 복수의 연통공(163)을 구비하여 상기 방출구(153)를 차단하는 배기커버(161)와; 상기 챔버부재(151)의 내부에 양 측부가 상기 삽입홈(155)에 삽입되는 복수의 그리드(181)와; 상기 그리드(181)의 방출구(153)측 단부에 배치되어 상기 그리드(181) 사이 공간을 차단하는 차단부(185)를 포함하여 구성되어 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 기중차단기는, 내부에 수용공간을 형성하는 프레임(110)과, 상기 프레임(110)의 내부에 고정배치되는 고정접촉자(120)와, 상기 프레임(110)의 내부에 상기 고정접촉자(120)에 대해 접촉 및 분리 가능하게 설치되는 가동접촉자(130)를 구비한다.

상기 고정접촉자(120)는, 주접점(122)과, 상기 주접점(122)의 일 측에 이격 되게 형성되는 아크접점(124)을 구비한다.

상기 가동접촉자(130)는, 상기 고정접촉자(120)의 주접점(122) 및 아크접점(124)에 각각 접촉 가능하게 일 단부에 형성되는 주접점(132) 및 아크접점(134)을 구비하며, 타 단부에는 상기 고정접촉자(120)에 대해 회동할 수 있도록 회전축(136)이 구비된다.

상기 고정접촉자(120)에는 상기 고정접촉자(120)에 대해 상기 가동접촉자(130)가 분리 회동하는 경우 발생되는 아크를 상기 소호장치로 안내할 수 있도록 제1아크런너(141)가 설치되어 있으며, 상기 제1아크런너(141)의 대향 측에는 제2아크런너(142)가 설치되어 있다.

한편, 상기 챔버부재(151)는, 상하방향을 따라 상측에 외부로 가스가 방출될 수 있도록 방출구(153)가 형성되고, 내부에 수용공간이 형성된 대략 직육면체 형상을 가지도록 형성되어 있다. 상기 챔버부재(151)의 서로 대향 된 두 장변부의 각 내면에는 복수의 그리드(181)가 각각 삽입 결합될 수 있도록 복수의 삽입홈(155)이 각각 형성되어 있다. 여기서, 상기 챔버부재(151)는 그리드(181)를 사이에 두고 양 측에서 서로 대면되게 결합될 수 있게 두 부분으로 분리된 제1챔버부재(152a) 및 제2챔버부재(152b)로 구현되어 있다.

상기 제1챔버부재(152a) 및 제2챔버부재(152b)의 개구 영역에는 상기 방출구(153)를 통해 배출되는 가스 방출 방향을 따라 상기 그리드(181)의 사이 공간을 각각 차단할 수 있도록 차단부(185)가 형성되어 있다. 이는 상기 각 차단부(185)에 의해 아크가 분할되도록 함과 아울러 아크에 의해 그리드(181)가 용융되면서 비산되는 금속용융비산물의 비산 범위가 축소되어 하류측으로 배출될 수 있도록 금속용융비산물의 비산 방향을 제어하기 위함이다. 상기 제1챔버부재(152a) 및 제2챔버부재(152b)의 각 모서리 영역에는 스크류158)가 결합될 수 있도록 각 외측으로 개방되게 절취된 결합부(156)가 각각 형성되어 있다. 가스 방출방향을 따라 상기 그리드(181)의 하류 측에는 절연판(171)이 설치되어 있다.

상기 절연판(171)은 절연재질로 거의 직사각 판 형상으로 형성되어 있다. 상기 절연판(171)에는 아크를 분할함과 아울러 가스가 우회하여 통과할 수 있도록 판면을 관통하여 복수의 개방부(173)가 형성되어 있다. 여기서, 상기 절연판(171)의 각 개방부(173)는 가스의 방출 방향을 따라 상기 차단부(185)의 각 하류측에 각 각 대응되게 형성되어 있다. 이는 아크의 발생 시 아크를 분할함과 아울러 상기 그리드(181) 사이를 통해 배출되는 가스 및 금속용융비산물의 유동에 저항을 가해 압력을 완화시키고 금속용융비산물이 상기 방출구(153)측으로 비산되는 것을 억제하기 위함이다.

가스 방출 방향을 따라 상기 절연판(171)의 하류 측에는 상기 절연판(171)을 통과하여 하류측으로 비산되는 금속용융비산물을 여과할 수 있도록 금속사(와이어)를 서로 교차하여 피륙과 같이 형성한 금속직물로 형성된 금속직물필터(191)가 설치되어 있다. 상기 금속직물필터(191)는 상기 절연판(171) 측에 배치되는 제1필터(192)와, 상기 제1필터(192)의 하류측에 배치되는 제2필터(193)로 구성되어 있다. 여기서, 상기 제2필터(193)는 공극이 상기 제1필터(192)의 공극과 동일하게 형성할 수도 있으며, 상기 제1필터(192)의 공극에 비해 제2필터(193)의 공극이 더 작게 형성하는 것이 압력완화 및 금속용융비산물을 여과하는 데 있어 바람직하다.

상기 챔버부재(151)의 방출구(153)에는 외부와 연통될 수 있게 판면을 관통하여 형성된 복수의 연통공(163)을 구비한 직사각 판 형상의 배기커버(161)가 결합되어 있다. 상기 배기커버(161)의 각 모서리영역에는 상기 제1챔버부재(152a) 및 제2챔버부재(152b)의 각 결합부(156)에 결합되는 스크류(158)가 통과할 수 있게 스크류공(164)이 각각 관통형성되어 있다. 상기 배기커버(161)의 양 단부 중앙에는 상기 챔버부재(151)를 상기 프레임(110)에 스크류(168)로 결합하기 위한 스크류공(166)이 관통형성되어 있다.

이러한 구성에 의하여, 이상 전류에 의해 상기 가동접촉자(130)가 회전 축(136)을 중심으로 상기 고정접촉자(120)로부터 분리되는 방향으로 회전하면, 상기 고정접촉자(120) 및 가동접촉자(130)의 접점 사이에는 아크가 발생된다. 발생된 아크는 상기 제1아크런너(141)에 의해 상기 소호장치(150)로 이동되어 상기 그리드(181)에 의해 분할 및 냉각이 이루어진다. 이때 고온의 아크에 의해 그리드(181)의 일부가 용융됨과 상기 그리드(181) 사이의 압력이 상승하게 된다. 이에 따라 압력이 상승된 가스와 비산되는 고온의 금속용융비산물은 상기 방출구(153)측으로 이동이 이루어지며, 상기 차단부(185)는 가스의 이동에 저항을 가해 압력을 완화시킴과 아울러 금속용융비산물이 상기 절연판(171)의 외곽 테두리 내로 그 범위가 축소되어 비산되게 비산방향을 제어하게 된다.

상기 차단부(185) 사이를 통과한 가스는 도 5에 도시된 바와 같이, 다시 상기 절연판(171)에 의해 우회하면서 압력이 완화되고, 금속용융비산물은 절연판(171)에 의해 상기 방출구(153)측으로의 이동에 제약을 받게 된다.

한편, 상기 금속직물필터(191)는 상기 절연판(171)을 통과한 금속용융비산물이 상기 방출구(153)측으로 이동되는 것을 저지하여 상기 금속용융비산물이 상기 배기커버(161)의 연통공(163)을 통해 외부로 방출되는 것을 억제하게 된다.

도 1은 종래의 기중차단기의 소호장치의 분리사시도,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기중차단기의 소호장치의 사용상태의 단면도,

도 3은 도 2의 소호장치의 확대 분리사시도,

도 4는 도 3의 소호장치의 결합상태의 사시도,

도 5는 도 2의 소호장치의 소호작용을 설명하기 위한 단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

110 : 프레임 120 : 고정접촉자

130 : 가동접촉자 141 : 제1아크런너

142 : 제2아크런너 151 : 챔버부재

153 : 방출구 155 : 삽입홈

161 : 배기커버 163 : 연통공

171 : 절연판 173 : 개방부

181 : 그리드 185 : 차단부

191 : 금속직물필터 192 : 제1필터

193 : 제2필터

Claims

일 측에 외부와 연통되게 방출구가 형성되고, 서로 대향된 내면에 삽입홈이 형성되어 있는 챔버부재와;

판면을 관통하여 형성된 복수의 연통공을 구비하여 상기 방출구를 차단하는 배기커버와;

상기 챔버부재의 내부에 양 측부가 상기 삽입홈에 삽입되는 복수의 그리드와;

상기 그리드의 방출구측 단부에 배치되어 상기 그리드 사이 공간을 차단하는 차단부를 포함하는 기중차단기의 소호장치.
제1항에 있어서,

상기 차단부와 상기 배기커버 사이에 배치되는 금속직물필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기중차단기의 소호장치.
제2항에 있어서,

상기 금속직물필터는, 상기 그리드측에 배치되는 제1필터와, 상기 배기커버측에 배치되는 제2필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 기중차단기의 소호장치.
제3항에 있어서,

상기 제2필터는 상기 제1필터에 비해 공극의 크기가 더 작은 것을 특징으로 하는 기중차단기의 소호장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

판면을 관통하여 형성된 복수의 관통공을 구비하여 상기 차단부와 상기 방출구 사이에 배치되는 절연판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기중차단기의 소호장치.
제5항에 있어서,

상기 절연판의 관통공은 상기 삽입홈에 대응되게 형성되는 것을 특징으로 하는 기중차단기의 소호장치.
일 측에 외부와 연통되게 방출구가 형성되고, 서로 대향된 내면에 삽입홈이 형성되어 있는 챔버부재와;

상기 챔버부재의 내부에 양 측부가 상기 삽입홈에 삽입되는 복수의 그리드와;

상기 그리드의 방출구측 단부에 배치되어 상기 그리드 사이 공간을 차단하는 차단부와;

상기 차단부에 대응되는 영역에 형성된 개방부를 구비하여 상기 차단부와 상기 방출구 사이에 배치되는 절연판을 포함하는 기중차단기의 소호장치.
제7항에 있어서,

상기 차단부와 상기 배기커버 사이에 배치되는 금속직물필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기중차단기의 소호장치.
제8항에 있어서,

상기 금속직물필터는 복수로 구성되는 것을 특징으로 하는 기중차단기의 소호장치.
제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,

복수의 관통공을 구비하여 상기 방출구를 차단하도록 배치되는 배기커버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기중차단기의 소호장치.