KR20100063704A - 중간-전압 스위칭 디바이스의 극 부분의 제작 방법, 및 극 부분 자체 - Google Patents

중간-전압 스위칭 디바이스의 극 부분의 제작 방법, 및 극 부분 자체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 제 1항 및 제 6항의 전제부에 기재된, 중간 전압 스위칭 디바이스의 극 부분의 제작 방법, 및 극 부분 자체에 관한 것이다. 이 경우에, 비용이 많이 드는 압력 강화제가 몰드 코어의 영역에서 진공 인터럽트 챔버의 적어도 스위칭 접점 측상에서 회피되는 한편, 그럼에도 불구하고 최적의 사출 성형된 결과를 달성하는 것을 보장하기 위해, 본 발명은, 캡슐화 프로세스 이전에, 보상 링이 진공 인터럽트 챔버의 하부 커버와 몰드 코어 사이에서 진공 인터럽트 챔버 커버의 외부 원주 라인상에 또는 이 라인에 가까이 별도의 사출 성형된 밀봉부로서 위치되고, 또한 캡슐화되어, 캡슐화에서 손실된 밀봉부로서 남아있으며, 이 때 몰드 코어는 다시 제거된다.

Description

중간-전압 스위칭 디바이스의 극 부분의 제작 방법, 및 극 부분 자체{METHOD FOR PRODUCTION OF A POLE PART OF A MEDIUM-VOLTAGE SWITCHING DEVICE, AS WELL AS THE POLE PART ITSELF}
본 발명은 청구항 1항 및 6항의 전제부에 기재된, 중간 전압 스위칭 디바이스의 극(pole) 부분의 제조 방법, 및 극 부분 자체에 관한 것이다.
중간 전압 스위칭 디바이스에는, 진공 인터럽트(interrupt) 챔버, 실제 스위칭 요소가 설치되거나, 본 명세서에서 관련되는 상황에서 캡슐화(encapsulated)되는 소위 극 부분이 설치된다. 극 부분은 2개의 고정-위치 연결 부품을 갖고, 이러한 고정-위치 연결 부품에 의해 스위칭 디바이스는 개폐기(switchgear) 조립체에서 추가 구성요소에 연결된다. 고정-위치 연결 부품은 극 부분 내에서, 진공 인터럽트 챔버로의 공급 라인에 연결된다. 일측 상에, 즉 고정된 접점측 상에, 이러한 연결은 단단히 이루어지고, 극 부분의 캡슐화 이전에 생성된다. 다른 측상에, 즉 스위칭 접점측 상에, 극 부분의 고정된-위치 연결 부품은 진공 인터럽트 챔버의 이동 공급 라인에 연결되어, 이것은 이동 공급 라인의 상대 운동을 허용한다. 이러한 연결은 캡슐화 이전에 다중 접점 시스템의 형태로 생성될 수 있거나, 캡슐화 이후에 전류 리본(current ribbon) 형태로 생성될 수 있다.
캡슐화된 극 부분이 압력 겔화(gelation) 프로세스를 이용하여 에폭시 수지로부터 생성되는 것이 알려져 있다. 에폭시-수지 극 부분은 진공 인터럽트 챔버의 외부 유전 세기를 증가시키는데 사용되고, 기계적 기능을 수행한다. 마찬가지로, 극 부분이 사출 성형 프로세스를 이용하여 생성되는 것이 종래 기술인데, 이 경우에, 특히 DE 10 2005 039 555 A1에서 알려진 바와 같이, 열경화성 플라스틱 물질 이외에 열가소성 물질이 사용된다.
압력 겔화 프로세스와 대조적으로, 몰드 내부 압력은 사출 성형 프로세스에서 발생하고, 100 bar를 초과한다; 대략 300-400 bar는 종래의 사출 성형에 대해 일반적이다.
사출 성형 프로세스의 중요한 장점은 비교적 감소된 사이클 시간 및 간략화된 제작 프로세스이면서, 기계적 및 유전 특성을 보장한다.
이미 알려진 모든 캡슐화된 극 부분 제작 방법에서, 진공 인터럽트 챔버는, 스위칭 접점측 상의 단부 표면을 제외하고 절연 물질에서 완전히 캡슐화된다. 진공 인터럽트 챔버 아래의 스위칭 기능에 필요한 자유 공간은 소위 몰드 코어(mold core)에 의해 달성되며, 이러한 몰드 코어는 진공 인터럽트 챔버의 커버의 단부 표면상에서 밀봉되고, 캡슐화 프로세스 동안 액체 절연 물질의 진입을 방지한다.
사출 성형 동안의 분무 프로세스 동안, 진공 인터럽트 챔버 상에 힘이 작용한다. 국부적으로, 이것은 무엇보다도 발생하는 툴(tool) 내부 압력에 영향을 미치고, 이것은 특히 진공 인터럽트 챔버의 강철 커버의 국부적 변형을 초래할 수 있다. 그러나, 충전 프로세스는 또한 진공 인터럽트 챔버 상에 전체 힘을 초래한다. 고정된-접점 측으로부터의 채움에 대한 특수한 경우에, 진공 인터럽트 챔버 상에 축방향 힘이 작용하는데, 이것은, 고정된 몰드 코어가 사용될 때 상부 및 하부 챔버 커버에 힘이 가해지는 결과를 초래할 수 있다.
진공 인터럽트 챔버가 손상되지 않고도 이들 힘을 견디는 것을 보장하기 위해, 진공 인터럽트 챔버가 스테인리스-스틸 커버에서의 벽-두께 삽입물(inserts)에 의해, 외부 캡(caps)에 의해 또는 특별히 성형된 세라믹 부분(출원 102006041149.8-34)에 의해 강화되는 것이 제안되었다.
진공 인터럽트 챔버에 대한 제안된 강화 조치는 높은 비용이 수반된다는 단점을 갖는다.
그러므로, 본 발명은, 몰드 코어 영역에서 진공 인터럽트 챔버의 적어도 스위칭 접점 측 상에 비용이 많이 드는 압력 강화제를 피하는 한편, 그럼에도 불구하고 최적의 사출 성형 결과를 달성하는 목적에 기초한다.
이러한 일반적인 유형의 방법에 대해, 언급된 목적은 청구항 1항의 특징부에 의해 본 발명에 따라 달성된다.
상기 방법의 추가로 유리한 개선점은 청구항 2항 내지 5항에 규정된다.
극 부분 자체에 관해, 언급된 목적은 청구항 6항의 특징부에 의해 본 발명에 따라 달성된다.
추가로 유리한 개선점은 다른 청구항에서 규정된다.
본 발명에 따른 방법의 본질은, 캡슐화 프로세스 이전에, 보상 링(compensation ring)이 진공 인터럽트 챔버의 하부 커버와 몰드 코어 사이에서 단부 표면상의 원통형으로 설계된 세라믹의 영역에서 진공 인터럽트 챔버 커버의 외부 원주 라인 상에 또는 이러한 라인에 가까이 별도의 사출 성형된 밀봉부로서 위치되고, 그런 후에 또한 캡슐화되어, 캡슐화에서 손실된 밀봉부로서 남아있으며, 이 때 몰드 코어는 다시 제거된다. 이러한 보상 링은 사출 성형 프로세스 동안 진공 인터럽트 챔버 상의 부하를 감소시킨다.
하나의 유리한 개선점에서, 제작 프로세스에 사용되는 몰드 코어는 경화 스틸로 구성될 수 있는데, 이는 보상 링의 사용이, 특히 세라믹과 스틸 코어 사이에 링을 이용할 때, 원하는 부하 감소를 달성하기 때문이다.
더욱이, 하나의 유리한 개선점은, 제작 프로세스에서 사출 성형된 밀봉부로서 사용되는 보상 링이 구리 또는 구리 합금으로 구성되는 것을 제공한다. 적합한 연성 물질이 이에 따라 얻어진다.
이에 대한 대안으로서, 제작 프로세스에서 사출 성형된 밀봉부로서 사용되는 보상 링이 또한 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 구성되는 것이 가능하다.
추가 대안은, 제작 프로세스에서 사출 성형된 밀봉부로서 사용되는 보상 링이 알려진 사출 성형 압력 동안 알려진 사출 성형 온도를 견디는 온도-내성 및 압력-내성 플라스틱으로 구성되는 것이다.
본 발명은 다음의 설명에서 더 구체적으로 설명되고, 도면에 도시된다.
이러한 보상 링은 사출 성형 프로세스 동안 진공 인터럽트 챔버 상의 부하를 감소시킨다.
도 1은 삽입된 몰드 부분 및 보상 링을 갖는 극 부분을 도시한 도면.
도 2는 도 1에 관련하여 세부적인 예시를 도시한 도면.
본 발명은, 보상 링(4)이 도 1에 도시된 바와 같이, 그리고 도 2에 구체적으로 도시된 바와 같이, 몰드 코어와 세라믹 절연체(단부 표면) 사이에 삽입되는 것을 제안한다. 이러한 링은 삽입 부분{진공 인터럽트 챔버(1)}에서 몰드 밀봉부의 역할을 하고, 세라믹을 통해 진공 인터럽트 챔버(1) 상에 가해진 축방향 힘을 몰드 코어(6)로 분산시킨다. 중요한 요인은, 링(4)이 커버(5)와 세라믹(3) 사이의 땜납된 금속-세라믹 접합, 또는 세라믹(3) 자체에 손상을 주지 않는 물질로 구성된다는 것이다. 이 경우에, 알루미늄 또는 구리와 같은 비교적 연성 금속은 본 명세서에 사용될 수 있고, 하나의 특수한 실시예에서, 플라스틱도 사용될 수 있다. 사출 성형에 의해 제작된 링 및 극 부분이 동일한 물질, 또는 적어도 호환가능한 물질(본 명세서에서, 호환가능하다는 것은 부분들이 서로 부착된다는 것을 의미한다)로 구성되는 것이 유리하다. 이 때 링은 사출 성형 프로세스 이후에 극 부분에 남아있을 수 있다.
설명된 해결책의 장점은 다음과 같이 요약될 수 있다:
진공 인터럽트 챔버의 커버는 몰드 코어에 의해 완전히 둘러싸이고, 사출 성형 프로세스 동안 부하를 받지 않고, 이에 따라 스위칭 접점측 상에 커버를 강화시킬 필요가 없다. 진공 인터럽트 챔버의 커버는 고정된 접점측 상에만 적절히 강화될 필요가 있다.

Claims (9)

  1. 중간 전압 스위칭 디바이스의 극(pole) 부분의 제작 방법으로서, 진공 인터럽트(interrupt) 챔버는 절연 캡슐화(encapsulation)를 구비하고, 진공 인터럽트 챔버는 절연 물질을 이용하여 주조 몰드에서 하부 커버 상에 설치되는 몰드 코어(mold core)와 함께 캡슐화되는, 중간 전압 스위칭 디바이스의 극 부분의 제작 방법에 있어서,
    캡슐화 프로세스 이전에, 보상 링은 진공 인터럽트 챔버의 하부 커버와 몰드 코어 사이에, 진공 인터럽트 챔버 커버의 외부 원주 라인 상에 또는 이 라인에 가까이 별도의 사출 성형된 밀봉부로서 위치되고, 또한 캡슐화되어, 캡슐화에서 손실된 밀봉부로서 남아있으며, 이 때 몰드 코어는 다시 제거되는, 중간 전압 스위칭 디바이스의 극 부분의 제작 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제작 프로세스에 사용되는 몰드 코어는 경화 스틸로 구성되는, 중간 전압 스위칭 디바이스의 극 부분의 제작 방법.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 제작 프로세스에서 사출 성형된 밀봉부로서 사용되는 보상 링은 구리 또는 구리 합금으로 구성되는, 중간 전압 스위칭 디바이스의 극 부분의 제작 방법.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 제작 프로세스에서 사출 성형된 밀봉부로서 사용되는 보상 링은 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 구성되는, 중간 전압 스위칭 디바이스의 극 부분의 제작 방법.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 제작 프로세스에서 사출 성형된 밀봉부로서 사용되는 보상 링은 알려진 사출 성형 압력 동안 알려진 사출 성형 온도를 견디는 온도-내성 및 압력-내성 플라스틱으로 구성되는, 중간 전압 스위칭 디바이스의 극 부분의 제작 방법.
  6. 중간 전압 스위칭 디바이스를 위한 극 부분으로서, 진공 인터럽트 챔버는 절연 캡슐화를 구비하는, 중간 전압 스위칭 디바이스를 위한 극 부분에 있어서,
    보상 링(4)은, 사출 성형 코어(6)가 캡슐화 프로세스에 대해 일시적으로 적용되는 진공 인터럽트 챔버(1)의 커버 면 상에 사출 성형 코어와의 일시적 접촉을 위해 배치되고, 보상 링(4)은 완전한 캡슐화에 남아있도록 배치되는, 중간 전압 스위칭 디바이스를 위한 극 부분.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 보상 링(4)은 구리 또는 구리 합금으로 구성되는, 중간 전압 스위칭 디바이스를 위한 극 부분.
  8. 제 6항에 있어서, 상기 보상 링(4)은 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 구성되는, 중간 전압 스위칭 디바이스를 위한 극 부분.
  9. 제 6항에 있어서, 상기 보상 링(4)은 온도-내성 및 압력-내성 플라스틱으로 구성되는, 중간 전압 스위칭 디바이스를 위한 극 부분.
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