KR20120083343A - 접점 브릿지를 포함하는 적어도 하나의 단극 상을 갖는 인터럽터 디바이스 및 이 디바이스를 포함하는 회로 차단기 - Google Patents

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Abstract

이동 접점 브릿지 (22), 상기 이동 접점 브릿지와 연결되어 작동하며 전류 입력 컨턱터 (4, 5) 에 각각 연결되는 한 쌍의 고정 접점 (41, 51) 및 상기 이동 접점 브릿지 (22) 의 개방 볼륨 상에서 각각 개방되는 2 개의 소호실 (24) 을 포함하며, 가스 교환 공간에 의해 서로 분리된 적어도 2 개의 탈이온화 핀 (25) 의 적층체를 포함하는 적어도 하나의 단극 차단 유닛 (10) 을 갖는 스위치기어 디바이스 (600) 가 제공된다. 각각의 소호실 (24) 은, 적어도 하나의 소멸 가스 배기 채널 (38, 42) 에 연결되고, 상기 배기 채널은 차단 유닛 (10) 의 케이스 (12) 의 라인측 패널 상에 개방되고, 상기 라인측 패널은 트립 수단 (7) 과 접촉 배치되도록 설계되는 다른 로드측 패널에 대향하여 위치된다.

Description

접점 브릿지를 포함하는 적어도 하나의 단극 상을 갖는 인터럽터 디바이스 및 이 디바이스를 포함하는 회로 차단기{INTERRUPTER DEVICE HAVING AT LEAST ONE SINGLE-POLE PHASE UNIT COMPRISING A CONTACT BRIDGE AND CIRCUIT BREAKER COMPRISING SUCH A DEVICE}
본 발명은 적어도 하나의 단극 차단 유닛을 갖는 스위치기어 디바이스에 관한 것이다. 상기 유닛은 이동 접점 브릿지 및 상기 이동 접점 브릿지와 관련하여 작동하며 전류 입력 컨덕터에 각각 연결되는 한 쌍의 고정 접점을 포함한다. 상기 유닛은 접점 브릿지의 개방 볼륨 상에 각각 개방되는 2 개의 소호실을 포함한다.
본 발명은 또한 스위치기어 디바이스를 포함하는 회로 차단기에 관한 것이다.
전기 스위치기어 장치, 특히 적어도 하나의 소호실 (arc extinguishing chamber) 을 포함하는 회로 차단기에서의 소멸 가스 (quenching gas) 의 제거는, 일반적으로 소호실의 후면 상에 직접 출구 구멍을 배치함으로써 얻어진다. 차단 발생시 생성되는 가스는 소호실을 통과하여 하나 이상의 탈이온화 핀과 접촉될 때 냉각되며, 개구를 통해 소호실의 후방에서 제거된다. 바람직하게는 추가의 여과 수단과 관련된 화격자 (grate) 는, 가스가 스위치기어 장치 밖으로 제거될 수 있게 하며, 동시에 대량의 용융 금속 입자를 차단시킨다. 이러한 통상적인 예방조치에도 불구하고, 강이온화되어 남아있는 가스들은 매우 오염되어 있다. 이러한 오염은, 특히, 소호실의 출구 화격자에 근접 위치될 때 스위치기어 장치의 전자 트립 수단을 파손시킬 수 있다. 게다가, 가스가 스위치기어 장치의 전류 입력 컨덕터에 근접한 영역에서 제거될 때, 소멸중 전기 아크 플래쉬오버 (flashover) 현상이 관찰될 수도 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해서, 특히, 출원인의 문헌 US5731561, 또는 특허 EP1667179 에 개시된 소정의 해법은 소멸 가스들의 회로 차단기 외부로의 임의의 제거를 생략하였다. 이후, 외적 표현 형식 (external manifestation) 이 없는 스위치기어 장치에 대해 언급한다. 소호실이 스위치기어 디바이스 내측에 있는 가스 흐름 채널에 연결된다. 폐쇄된 볼륨 내측의 소멸 가스의 다소 긴 라우팅은 이론적으로 가스의 충분한 냉각을 허용한다. 그러나, 이러한 해법에는, 스위치기어 디바이스의 케이스에 내측에 매우 높은 압력을 발생시키는 문제점이 존재한다. 냉각 동안 구속된 소멸 가스는, 사실상, 케이스 내측에 큰 과압을 발생시키고, 이러한 과압은 스위치기어 디바이스의 케이스의 폭발을 유발할 수도 있다. 케이스의 벽의 치수와 케이스의 글로벌 설계가 이러한 새로운 제한을 고려하여 실행되어야 한다.
본 발명의 목적은, 소멸 가스를 제거하기에 효과적인 수단을 포함하는 스위치기어 디바이스를 제안하기 위해서 종래 기술의 문제점을 해결하는 것이다.
본 발명에 따른 스위치기어 디바이스의 각각의 소호실은, 적어도 하나의 소멸 가스 배기 채널에 연결되고, 상기 배기 채널은 차단 유닛의 케이스의 라인측 패널 상에 개방되고, 상기 라인측 패널은 트립 수단과 접촉 배치되도록 설계되는 다른 로드측 패널에 대향하여 위치된다.
일 실시형태에 따르면, 상기 소멸 가스 배기 채널은 차단 유닛의 케이스의 라인측 패널 상에 개방되는 공통 덕트를 형성하기 위해 연결된다.
유리하게는, 제 1 및 제 2 소호실 각각에 있는 소멸 가스 배기 채널은, 상이한 길이를 가지며, 제 1 가스 배기 채널에 유입하는 소멸 가스는 벤츄리 효과에 의해 제 2 채널에 유입하는 가스를 흡입하도록 설계된다.
바람직하게는, 각각의 소호실은 가스 교환 공간에 의해 서로 분리되는 적어도 2 개의 탈이온화 핀의 적층체를 포함하고, 적어도 하나의 교환 공간은 소멸 가스 배기 채널에 연결된다.
특별한 실시형태에 따르면, 소호실의 상기 적어도 하나의 가스 배기 채널은 금속 시트에 의해 덮여지는 적어도 하나의 벽을 포함하는 적어도 하나의 감압실을 통과한다.
유리하게는, 감압실은, 소호실의 바닥부 벽 아래에 위치되고, 금속 시트에 의해 덮여지는 벽은 가스의 흐름 방향에 대해 45 ~ 140°로 구성된 각도를 형성하는 평면에 있다.
유리하게는, 금속 시트에 의해 덮여진 벽은, 가스의 흐름 방향에 수직한 평면에 있다.
유리하게는, 가스 배기 채널은, 소멸 가스의 흐름에 의해 회전 구동되게 설계되며, 제 1 위치로부터 제 2 위치로의 밸브의 회전은, 트립 수단을 작동시켜 스위치기어 디바이스의 접점의 개방을 야기하도록 설계된다.
특별한 실시형태에 따르면, 이동 접점 브릿지는 로터리식이며, 로터리 바의 각각의 측면 상에서 돌기부인 상기 접점 브릿지를 수용하는 측방향 구멍을 갖는 로터리 바에 위치되고, 상기 로터리 바는 차단 유닛의 케이스의 2 개의 측면 패널 사이에 끼움장착되고, 2 개의 밀봉 플랜지는 로터리 바와 측면 패널의 반경 방향 표면들 사이에 각각 배치되어 차단 유닛의 내부와 외부 사이의 기밀함을 보장한다.
바람직하게는, 로터리 바는 횡방향 수용 구멍과 반경 방향 표면 사이에 직접 연결되는 적어도 하나의 채널을 포함하여, 소멸 가스가 상기 채널을 통해 적어도 하나의 밀봉 플랜지에 직접 흐를 수 있어 측면 패널 중 하나에 대향하여 플랜지를 밀어 기밀함을 얻는다.
유리하게는, 상기 채널은 패스 스루식이며, 제 1 반경 방향 표면으로부터 제 2 반경 방향 표면으로 로터리 바를 바로 통과하며, 상기 패스 스루식 채널은 로터리 바의 길이방향 축선에 평행한 길이 방향 축선을 포함한다.
유리하게는, 패스 스루식 채널은 로터리 바의 길이 방향 축선에 정렬된 길이 방향 축선을 포함하여, 소멸 가스가 바의 길이 방향 축선에 실질적으로 정렬되어 밀봉 플랜지 상에 균일하게 분포되는 추력을 부과할 수 있다.
바람직하게는, 밀봉 플랜지는 로터리 바의 길이 방향 표면을 적어도 부분적으로 덮어 바를 수용하는 횡방향 구멍을 부분적으로 폐쇄하는 측방향 치크 (cheek) 를 포함한다.
바람직하게는, 이동 접점 브릿지는 접점의 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 시계 방향으로 회전된다.
본 발명은, 전술한 바와 같은 스위치기어 디바이스를 포함하는 회로 차단기에 관한 것이다. 상기 회로 차단기는 스위치기어 디바이스의 로드측 단자 스트립에 연결되는 트립 디바이스를 포함한다.
다른 이점 및 특징은, 예시를 위한 것이며 단지 비제한적인 예시로 주어져 첨부 도면에 나타낸 본 발명의 특별한 실시형태의 후속 설명으로부터 보다 명확해 질 것이다.
도 1 은 본 발명의 일 실시형태에 따른 스위치기어 디바이스를 포함하는 회로 차단기의 개요를 나타낸다.
도 2a 는 본 발명의 일 실시형태에 따른 스위치기어 디바이스를 포함하는 회로 차단기의 분해 사시도를 나타낸다.
도 2b 는 본 발명의 일 실시형태에 따른 조립 과정중 스위치기어 디바이스의 사시도를 나타낸다.
도 3 내지 도 7 은 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 스위치기어 디바이스용의 단극 차단 유닛 및 그 케이스의 일부분의 사시도를 도시한다.
도 8 의 a) 및 b) 는 본 발명에 따른 차단 유닛의 가스 배기 채널의 상세한 횡단면도를 도시한다.
본 발명의 실시형태에 따르면, 스위치기어 장치 (100), 일반적으로 회로 차단기는, 스위치기어 디바이스 (600)에 연관된 트립 디바이스 (7) 를 포함한다.
스위치기어 디바이스 (600) 는, 적어도 하나의 단극 차단 유닛 (10) 을 포함한다. 단극 차단 유닛은, 한편으로는, 로드측 단자 스트립 (5) 의 높이에서 트립 디바이스 (7) 에 연결되고, 다른 한편으로는, 로드측 단자 스트립 (4) 의 높이에서 보호되는 부품인 전선에 연결된다. 또한, 단극 차단 유닛 (10) 을 카트리지라고 한다.
도 2a 에 나타낸 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시형태에 따르면, 스위치기어 디바이스 (600) 는 3 개의 단극 차단 유닛을 포함한다. 이에 따라, 스위치기어 장치 (100) 는 3 극 회로 차단기이다. 나타내지 않은 다른 실시형태에 ㄸ따딸따르면, 스위치기어 장치는 단극, 2 극 또는 4 극 회로 차단기일 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시형태의 단순화된 설명을 고려하면, 스위치기어 장치 (100) 를 구성하는 엘리먼트, 특히 스위치기어 디바이스 (600) 를 형성하는 단극 차단 유닛(10) 은, 회로 차단기 (100) 가 패널에서 제 위치에 끼움 장착되고, 노우즈 (9) 가 장착 패널에 평행한 수직 핸들, 상부에 위치되는 전선 상의 라인측 연결 단자 스트립 (4) 을 포함하고, 바닥부에서 스위치기어 디바이스 (100) 와 트립 디바이스 (7) 의 상부면 (74) 을 형성하는 곳에서의 사용 위치와 관련하여 설명될 것이다. "측방", "상부", "바닥부" 등과 같은 상대 위치 용어의 사용은 제한 인자로서 해석되어서는 안된다. 핸들은 전기 접점의 구동 기구 (8) 로의 명령을 위해 설계된다.
각각의 단극 차단 유닛 (10) 은 단극의 중단을 가능케 한다. 상기 유닛은 두께 (e) 로 분리된 2 개의 평행한 대형 패널 (14) 을 가지며, 사출 플라스틱으로 만들어진 평탄 케이스 (12) 의 형태가 바람직하다. 특히, 예시된 실시형태에서, 두께 (e) 는 160 A 레이팅 (rating) 동안 약 23 mm 이다.
케이스 (12) 는, 2 개의 부품으로 형성되는데, 이들은 바람직하게는 경면 대칭이며, 임의의 적절한 수단에 의해 이들의 대형 패널 (14) 을 통해 서로 고정된다. 도 3 의 바람직한 실시형태에 예시된 바와 같이, 테논 및 모르타르 형식 (tenon and mortar type) 의 상보 시스템은, 케이스 (12) 의 부품들이 서로 끼워맞춤되도록 조절되게 하며, 이들 2 개의 부품들 (도시 생략) 중 하나는 다른 부품의 리세스에 진입하도록 적절한 갈래들 (prongs) 을 포함한다. 단극 유닛 (10) 의 케이스 (12) 의 병치를 가능케하고, 다극 회로 차단기 (100) 를 위해 케이스의 고정이 가능하게 배열체 (18) 가 추가로 제공된다.
단극 차단 유닛은 케이스 (12) 에 수납되는 차단 기구 (20) 를 포함한다. 도 4 내지 도 7 에 예시된 특별한 실시형태에 따르면, 차단 기구 (20) 는, 바람직하게는 이중 회전 차단 형식이다. 본 발명에 따른 스위치기어 장치 (100) 는, 사실상, 단일 차단이 충분하지 않을 수도 있기 때문에, 특히 630 A 까지의 인가, 그리고 800 A 까지의 특정 인가를 위해 특별히 의도된다.
차단 기구 (20) 는 각 단부에 접점 스트립을 갖는 이동 접점 브릿지 (22) 를 포함한다. 차단 유닛은 한 쌍의 고정 접점 (41, 51) 을 포함한다. 각각의 고정 접점은 이동 접점 브릿지 (22) 의 접점 스트립과 연결 작동하도록 설계된다. 제 1 고정 접점 (41) 은 라인측 단자 스트립 (4) 에 의해 전선에 연결되도록 설계된다. 제 2 고정 접점 (51) 은 로드측 단자 스트립 (5) 에 의해 트립 디바이스 (7) 에 연결되도록 설계된다. 케이스 (12) 의 각 부분은 대응하는 통과 리세스 (passage recess) 를 포함한다. 상기 브릿지는 고정 접점 (41, 51) 으로부터 접점 스트립이 분리되는 개방 위치와, 각각의 고정 접점과 접점 스트립이 접촉되는 전류 흐름 위치 사이에 장착된다.
단극 차단 유닛 (10) 은 전기 아크 소멸을 위해 2 개의 소호실 (24) 을 포함한다. 각각의 소호실 (24) 은 접점 브릿지 (22) 의 접점 스트립과 고정 접점 사이의 개방 볼륨 상에서 개방된다. 각각의 소호실 (24) 은 2 개의 측벽 (24A), 개방 볼륨으로부터 일정 거리에 있는 후방 벽 (24B), 고정 접점에 근접한 바닥부 벽 (24C) 및 상부 벽 (24D) 으로 묘사된다. 도 4 내지 도 6 에 나타내는 바와 같이, 각각의 소호실 (24) 은 소멸 가스의 교환 공간에 의해 서로 분리되는 적어도 2 개의 탈이온화 핀 (25) 의 적층체를 포함한다.
바람직한 실시형태에 따르면, 차단 유닛 (10) 의 케이스 (12) 는 가스 흐름의 최적화를 위한 배열체를 추가로 포함한다. 각각의 소호실 (24) 은 적어도 하나의 소멸 가스 배기 채널 (38, 42) 에 연결된 적어도 하나의 출구를 포함한다. 상기 배기 채널 (38, 42) 은 다른 로드측 패널에 대향 위치된 케이스 (12) 의 라인측 패널 상에 위치된 적어도 하나의 패스 스루 구멍 (40) 을 통해 가스를 제거하도록 설계된다. 케이스 (12) 의 로드측 패널은 트립 디바이스 (7) 와 접촉 배치되도록 설계된다.
각각의 소호실 (24) 은, 바람직하게는 가스 배기 채널 (38, 42) 에 연결되는 2 개의 핀 (25) 사이에 적어도 하나의 교환 공간을 포함한다. 모든 교환 공간은, 바람직하게는 후방 벽 상에 개방된 볼륨으로부터 일정 거리에 있는 영역의 높이에서 그리고 소호실 (24) 의 측벽의 높이에서 가스 배기 채널 (38, 42) 에 연결된다.
특히 바람직한 실시형태에 따르면, 이동 접점 브릿지 (22) 는 회전 축선 (Y) 둘레에 회전된다. 상기 브릿지의 접점 스트립은 Y 축선에 대해 바람직하게는 대칭으로 배치된다. 이동 접점 브릿지 (22) 는 상기 접점 브릿지를 수용하는 횡방향 구멍을 갖는 로터리 바 (26) 에 부유식으로 장착된다. 횡방향 수용 구멍을 통과하는 이동 접점 브릿지 (22) 는 바 (26) 의 각 측면 상에서 돌출부 (salient) 이다. 상기 로터리 바 (26) 는 차단 유닛 (10) 의 케이스 (12) 의 2 개의 측면 패널 (14) 사이에 끼움 장착된다. 게다가, 본 실시형태에 따르면, 단극 차단 유닛 (10) 에서의 접점 브릿지 (22) 와 로터리 바 (26) 의 조립은, 반대이다. 접촉 구동 기구 (도 1 및 도 2a 참조) 의 핸들 (9) 은, 작동시 회로 차단기 (100) 의 스위치기어 디바이스 (600) 상에서 중심에 있고, 그리고 전선 보호 디바이스의 보호 프론트 패널은 대칭 가능한 것이 요망된다. 이러한 목적을 위해, 바 (26) 의 회전 방향의 역전이 선택되는데, 즉, 단자 스트립 (5) 의 트립 디바이스 (7) 로의 연결은 회로 차단기 (100) 의 후방을 향해 위치되고, 라인측 연결 터미널 스트립 (4) 은 상부에서 전방을 향해 위치된다. 그럼으로써, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 이동 접점 브릿지 (22) 는 접점의 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 시계 방향으로 회전된다. 그럼으로써, 로터리 접점 브릿지의 회전 방향이 반대인 바람직한 본 실시형태에서, 통상의 방식에서 장치의 하방과 장치의 후방을 향해 지향되어야 하는 로드측 단자 스트립 (5) 에 연결된 접점으로부터 가스 배출은 차단 유닛 (10) 의 상부 및 전방으로 옮겨진다. 장치의 후방 및 바닥부에 위치된 영역은, 트립 디바이스 (7) 와 존재가능한 임의의 고정 지지체, 예컨대 특히 DIN 레일이 배치되는 영역에 해당한다. 특히, 차단 유닛 (10) 의 케이스 (12) 의 봉입물의 실질적으로 직사각형 형상은 제 1 가스 배기 채널 (38) 에 의해 전방 측 상에 신장된다. 상기 제 1 채널은, 트립 디바이스 (7) 에 연결된 로드측 단자 스트립 (5) 으로부터 스위치기어 장치 (100) 의 상부 부분으로의 소멸 가스의 지향을 가능케 한다. 소멸 가스는 패스 스루 구멍 (40) 을 통해 케이스의 외부로 제거된다. 스위치기어 디바이스의 상부 부품 및, 특히 라인측 단자 스트립 (4) 위에서의 패스 스루 구멍 (40) 의 위치결정 또한 아크 플래쉬 오버의 위험을 감소시킨다.
게다가, 라인측 단자 스트립 (4) 에 연결된 접점 (41) 으로부터 나온 배기 가스는, 유리하게는 적어도 하나의 제 2 배기 채널 (42) 을 통해 차단 유닛 (10) 의 상방 및 전방을 향해 지향된다. 특히, 상기 적어도 하나의 배기 채널 (42) 은 차단 유닛 (10) 의 케이스 (12) 의 평행한 대형 패널 (14) 에 적어도 부분적으로 위치된다.
도 3 및 도 5 에 나타낸 바와 같이, 일 실시형태에 따르면, 2 개의 측방향 배기 채널 (42) 은, 부분적으로 차단 유닛 (10) 의 케이스 (12) 외측에 배치된다. 이러한 2 개의 채널은, 하나의 동일한 소호실 (24) 에 연결된다. 각각의 측방향 배기 채널 (42) 은 2 개의 구멍 (44A, 44B) 에 의해 케이스 (12) 의 내측에 연결된다. 측방향 배기 채널 (42) 의 외부 부품은, 바람직하게는 케이스 (12) 의 벽에서 밖으로 움푹해질 수 있다.
특히, "다극 스위치기어 디바이스 및 회로 차단기에서 카트리지를 분리시키는 기능성 스페이서" 라는 명칭으로 본 출원인에 의해 동일자로 출원된 프랑스 특허 출원에 기재된 바와 같은 본 발명의 특별한 실시형태에 따르면, 단극 유닛 (10) 은 스페이서 (46) 에 의해 조립되어 이중 봉입물 (48) 을 형성한다. 이는, 스페이서 (46) 에 각각의 측방향 배기 채널 (42) 을 부분적으로 일체화시키는데 이러한 구조를 이용하는 것이 유리하다. 특히, 도 2a 및 도 2b 에 예시된 바와 같이, 스페이서 (46) 는 사출 플라스틱으로부터 제조되고, 주로 차단 유닛 (10) 의 대형 패널 (14) 에 평행하게 설계된 중앙 파티션 (52) 을 포함한다. 이에 따라, 2 개의 스페이서 (46) 의 병치는, 단극 차단 유닛 (10) 이 수납되는 캐비티 (56) 를 규정한다. 유리하게는, 스페이서 (46) 의 다른 것과의 클램핑이 실행될 때 각각의 스페이서 (46) 의 2 개의 마주하는 바닥부 에지 (54) 는 실질적으로 기밀 가스의 밀봉 방식으로 그 후방에서 캐비티 (56) 를 폐쇄한다. 각각의 스페이서 (46) 는, 제 2 측방향 배기 채널 (42) 이 가스의 출구용으로 부분적으로 규정될 수 있게 하는 배열체를 포함한다. 유리하게는, 각각의 측방향 배기 채널 (42) 은, 카트리지 (10) 의 케이스 (12) 의 외부 대형 패널 (14) 에서, 2 개의 출구 구멍 (44A, 44B) 과 대응하는 엘리먼트 (68) 사이에서, 부분적으로 에칭되고, 중앙 파티션 (52) 상에 에칭 및/또는 돌기부 윤곽이다.
스페이서 (46) 의 병치와 클램핑이 카트리지 (10) 상에서 실행되면, 가스는 출구 구멍 (44A) 으로부터 파티션 (52) 을 따라 상부 구멍 (44B) 까지 지향될 수 있다.
단극 차단 유닛 (10) 은, 동시 구동되도록 설계되고, 이를 목적으로, 적어도 하나의 로드 (30) 에 의해, 특히 바 (26) 의 높이에서, 그리고 예컨대, 이동 접점 브릿지 (22) 의 제한 정지부를 형성하는 구멍 (32) 에 의해 연결된다. 바람직한 실시형태에 따르면, 단일 드라이브 로드 (30) 가 사용되며, 케이스 (12) 의 각 부분은 전류 흐름 위치와 개방 위치 사이에서 후자를 통해 로드 (30) 의 적어도 가동화를 적어도 가능케하는 원호 형태의 구멍 (34) 을 포함한다.
도 5 내지 도 7 에 나타낸 바와 같은 본 발명의 특별한 실시형태에 따르면, 상기 적어도 제 2 가스 배기 채널 (42) 은 금속 시트 (85) 에 의해 덮이는 적어도 하나의 벽을 포함하는 적어도 하나의 감압실 (43) 를 통과한다.
상기 시트에 의해 덮여지는 내부 벽은, 바람직하게는 감압실 (43) 의 일부를 형성한다. 이러한 금속 시트 (85) 는 입자 트랩 (particle trap) 을 구성하는데, 이 입자 트랩은, 한편으로는 트랩으로부터 하류에 위치되는 플라스틱 부품들을 열적으로 보호하고, 소멸 가스의 온도를 감소시키기 위해서 차단으로부터 기원한 금속 입자의 포획의 목적을 실행한다. 입자 트랩은, 상기 적어도 하나의 금속 시트 (85) 뒤에 위치되는 채널의 플라스틱 부품들을 추가로 보호하고, 케이스 (12) 의 밀봉면의 기밀을 향상시킨다.
가스 배기 채널의 내부 벽을 적어도 부분적으로 덮는 적어도 하나의 금속 시트 (85) 의 사용은, 전류 차단이 발생할 때의 세퍼레이터, 접점 및 컨덕터의 부식을 초래하는 용융 강 및 구리 볼의 양호한 포획을 가능케 한다. 상기 적어도 하나의 금속 시트는, 용탕 볼이 그를 바로 관통하는 것을 방지하는 두께를 포함한다. 최소 두께는, 바람직하게는 0.3 ~ 3 mm 로 구성되며, 생성물의 차단 에너지에 따라 조절된다.
상기 적어도 하나의 금속 시트 (85) 는 강, 구리 또는 철계 합금으로부터 제조된다.
도 8a 에 나타내는 바와 같이, 상기 입자 트랩의 상기 적어도 하나의 금속 시트 (85) 에 의해 덮여지는 배기 채널의 내부 벽은, 가스의 흐름 방향에 대해 45 ~ 140°로 이루어진 각 (α) 을 형성한다. 상기 적어도 하나의 금속 시트를 지지하는 벽은, 바람직하게는, 소멸 가스의 흐름 방향에 수직한 평면(α=90°) 에 있다. 실제로는, 상기 적어도 하나의 금속 시트 (85) 를 가스 흐름의 커브, 또는 커브의 출구에 배치시킴으로써, 시트에 대한 입자의 가압과 부착이 원심력에 기인하여 증진된다.
상기 적어도 하나의 금속 시트 (85) 는, 배기 채널의 내부 면을 적어도 부분적으로 덮는다. 금속 시트는 채널의 길이 방향 축선을 따라 신장한다. 상기 적어도 하나의 금속 시트 (85) 에 의해 덮여지는 내부 벽의 흐름 방향으로의 총 길이 (L) 는 상기 시트로부터 상류에서 측정된 채널의 흐름 (S) 의 최소 횡단면적의 제곱근 (square root) 과 적어도 동일하다. 가스의 온도를 감소시키기 위해서 가능한 가장 긴 길이가 요망된다. 요구되는 최소 길이는 하기 식에 따라 표현된다:
L ≥ √S최소
여기서, S최소 는 배기 채널의 최소 횡단면의 표면이다.
상기 적어도 하나의 금속 시트 (85) 는 가스 흐름 방향에 수직한 방향으로 배기 채널의 내부 둘레 (P) 상을 추가로 신장한다. 상기 시트가 신장되는데 요구되는 최소 거리 (l) 는 하기 식에 따라 표현된다:
Pm/10 ≤ l ≤ Pm
여기서, Pm 은 입자 트랩이 위치되는 가스 배기 채널의 평균 둘레이다.
상기 감압실은 바람직하게는 소호실의 출구에 가능한 근접하게 위치된다. 특별한 실시형태에 따르면, 감압실은 소호실 (24) 의 바닥부 벽 아래에 배치된다.
도 4 및 도 5 에 나타낸 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 모든 가스 배기 채널 (38, 42) 은 차단 유닛 (10) 의 케이스 (12) 의 라인측 패널 상에서 개방되는 공통 덕트에 서로 결합된다. 이후, 소멸 가스는 단일의 패스 스루 구멍 (40) 을 통해 제거된다. 예시적 실시형태로서, 배기 채널 내측에서의 소멸 가스의 라우팅은 도 5 에 나타낸다. 2 개의 소호실 (24) 에서 차단 발생시 생성된 가스는, 이에 따라 유리하게는 트립 디바이스 (7) 로부터 그리고 예컨대 DIN 레일과 같은 가능한 고정 서포트로부터 멀어진다.
제 1 대안의 실시형태에 따르면, 제 1 및 제 2 소호실 (24) 각각의 가스 배기 채널 (38, 42) 은 상이한 길이를 가지며, 제 1 가스 배기 채널에 유입하는 소멸 가스는 벤투리 효과 (Venturi effect) 에 의해 제 2 채널에 유입하는 가스를 흡입하도록 설계된다.
제 2 대안의 실시형태에 따르면, 가스 배기 채널 (38) 은 소멸 가스의 흐름에 의해 회전 구동되도록 설계된 로터리 밸브 (45) 를 포함한다. 제 1 위치로부터 제 2 위치로의 밸브의 회전은, 스위치기어 장치의 트립 수단을 활성화시켜 접점의 개방을 야기하도록 설계된다.
유리하게는, 케이스 (12) 의 각각의 부품에는, 차단 기구 (20) 를 구성하는 상이한 부재들, 특히 소호실 (24) 각각을 위한 2 개의 대칭 하우징과 바 (26) 를 끼움장착하는 원형 중심 하우징의 비교적 안정적인 위치결정을 가능케하는 내부 배열체가 사출성형된다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 2 개의 밀봉 플랜지 (27) 는, 로터리 바 (26) 의 반경 방향 표면과 측면 패널 (14) 사이에 각각 배치되어 차단 유닛 (10) 의 내부와 외부 간의 기밀 밀봉을 보장한다. 예시의 목적으로, 로터리 바의 형상을 고려하면, 밀봉 플랜지 (27) 는 원통 형상이며, 와셔 형태일 수 있다. 특히, "회전 접점 브릿지를 포함하는 단극 차단 유닛, 이 유닛을 포함하는 스위치기어 디바이스 및 이러한 디바이스를 포함하는 회로 차단기" 라는 명칭으로 본 출원인에 의해 동일자로 출원된 프랑스 특허 출원에 기재된 바와 같은 본 발명의 특별한 실시형태에 따르면, 로터리 바 (26) 는 횡방향 수용 구멍과 측면 패널 (14) 사이에 직접 연결되는 적어도 하나의 채널 (29) 을 포함하여, 소멸 가스들을 측면 패널 (14) 중 하나에 대항하여 밀어 기밀 밀봉을 얻도록 소멸 가스가 적어도 하나의 밀봉 플랜지 (27) 에 상기 채널을 통해 직접 흐를 수 있다.
도 7 에 나타낸 바와 같이, 로터리 바 (26) 의 채널 (29) 은, 바람직하게는, 패스 스루식이며, 제 1 반경 방향 표면으로부터 제 2 반경 방향 표면까지 로터리 바 (26) 를 바로 통과한다. 상기 패스 스루 채널 (29) 은 로터리 바 (26) 의 길이방향 축선에 평행한 길이 방향 축선을 포함한다. 게다가, 패스 스루 채널 (29) 은, 바람직하게는, 로터리 바 (26) 의 길이 방향 축선에 정렬된 길이 방향 축선을 포함하여, 소멸 가스가 바의 길이 방향 축선에 실질적으로 정렬되어 밀봉 플랜지 상에 균일하게 분포되는 추력 (thrust force) 을 부과할 수 있다.
도 7 에 나타낸 밀봉 플랜지 (27) 의 특별한 실시형태에 따르면, 상기 플랜지는 로터리 바 (26) 의 길이 방향 표면을 적어도 부분적으로 덮어 바 (26) 를 수용하는 횡방향 구멍을 부분적으로 폐쇄시키키는 측방향 측면 (lateral cheek) 을 포함한다.
이렇게 얻어진 본 발명에 따른 회로 차단기 (100) 는, 언뜻 보기에는 모순된 (antinomic) 하기의 산업상 요구조건들이 가능한 가장 맞게 될 수 있음:
- 동일한 구조가 이동 접점 브릿지 (22) 에 의한 이중 차단의 사용에 기인하여 800 A 까지의 전체 범위에 사용될 수 있음;
- 차단 기구 (20) 의 의존성 (dependability) 과 차단 기구의 최적화는 잘 증명된 해법을 사용하여 보장된다;
- 트립 디바이스 (7) 는 바닥부를 통해 스위치기어 디바이스 (600) 의 로드측 단자 스트립에 연결될 수 있으며, 이에 의해 로터리 접점 차단 브릿지 (22) 의 회전 방향의 역전에 기인하여 연결 스크류에 보다 양호한 접근성을 제공한다;
- 트립 디바이스 (7) 의 호환성 (interchangeability) 은 스위치기어 장치 (100) 의 큰 지연 차별화 (delayed differentiation) 의 가능성을 완성한다;
- 스위치기어 디바이스 (600) 의 노우즈 (9) 는, 차단 유닛 (10) 에서의 회전방향의 역전에 기인하여 특히 42.5 mm 에서 센터에 있게 되며, 대칭의 프론트 커버 플레이트가 캐비넷에 사용되는 것을 가능케 한다;
- 소멸 가스는, 트립 디바이스 (7) 옆에서 제거되지 않으며, 이에 의해 특히, 전자 버전(electronic version), 및 프리잉 (freeing) 스페이스에서 민감할 수도 있는 이러한 엘리먼트 상의 오염을 제한한다;
- 소멸 가스의 출구 회로 차단기 (100) 의 연결 (4, 5) 하에서 실행되지 않으며, 이에 의해 차단시 아크 플래쉬오버의 위험이 제한된다.

Claims (15)

  1. - 이동 접점 브릿지 (22),
    - 상기 이동 접점 브릿지와 연결되어 작동하며 전류 입력 컨턱터 (4, 5) 에 각각 연결되는 한 쌍의 고정 접점 (41, 51),
    - 상기 이동 접점 브릿지 (22) 의 개방 볼륨 상에서 각각 개방되는 2 개의 소호실 (24) 을 포함하는, 적어도 하나의 단극 차단 유닛 (10) 을 갖는 스위치기어 디바이스 (600) 에 있어서,
    상기 각각의 소호실 (24) 은, 적어도 하나의 소멸 가스 배기 채널 (38, 42) 에 연결되고, 상기 배기 채널은 차단 유닛 (10) 의 케이스 (12) 의 라인측 패널 상에 개방되고, 상기 라인측 패널은 트립 수단 (7) 과 접촉 배치되도록 설계되는 다른 로드측 패널에 대향하여 위치되는 것을 특징으로 하는 적어도 하나의 단극 차단 유닛 (10) 을 갖는 스위치기어 디바이스 (600).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 소멸 가스 배기 채널 (38, 42) 은 차단 유닛 (10) 의 케이스 (12) 의 라인측 패널 상에 개방되는 공통 덕트에 함께 연결되는 것을 특징으로 하는 적어도 하나의 단극 차단 유닛 (10) 을 갖는 스위치기어 디바이스 (600).
  3. 제 2 항에 있어서,
    제 1 및 제 2 소호실 (24) 각각에 있는 소멸 가스 배기 채널 (38, 42) 은 상이한 길이를 가지며, 제 1 가스 배기 채널에 유입하는 소멸 가스는 벤츄리 효과 (venturi effect) 에 의해 제 2 채널에 유입하는 가스를 흡입하도록 설계되는 것을 특징으로 하는 적어도 하나의 단극 차단 유닛 (10) 을 갖는 스위치기어 디바이스 (600).
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 소호실 (24) 은 가스 교환 공간에 의해 서로 분리되는 적어도 2 개의 탈이온화 핀 (25) 의 적층체를 포함하고, 적어도 하나의 가스 교환 공간이 소멸 가스 배기 채널 (38, 42) 에 연결되는 것을 특징으로 하는 적어도 하나의 단극 차단 유닛 (10) 을 갖는 스위치기어 디바이스 (600).
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    소호실 (24) 의 상기 적어도 하나의 가스 배기 채널 (42) 은 금속 시트 (85) 에 의해 덮여지는 적어도 하나의 벽을 포함하는 적어도 하나의 감압실 (43) 을 통과하는 것을 특징으로 하는 적어도 하나의 단극 차단 유닛 (10) 을 갖는 스위치기어 디바이스 (600).
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 감압실 (43) 은 소호실 (24) 의 바닥부 벽 아래에 위치되고, 금속 시트 (85) 에 의해 덮여지는 상기 벽은 가스의 흐름 방향에 대해 45 ~ 140°로 구성된 각도를 형성하는 평면에 있는 것을 특징으로 하는 적어도 하나의 단극 차단 유닛 (10) 을 갖는 스위치기어 디바이스 (600).
  7. 제 6 항에 있어서,
    금속 시트 (85) 에 의해 덮여진 벽은, 가스의 흐름 방향에 수직한 평면에 있는 것을 특징으로 하는 적어도 하나의 단극 차단 유닛 (10) 을 갖는 스위치기어 디바이스 (600).
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    가스 배기 채널 (38) 은, 소멸 가스의 흐름에 의해 회전 구동되게 설계되며, 제 1 위치로부터 제 2 위치로의 밸브 (45) 의 회전은, 트립 수단 (7) 을 작동시켜 스위치기어 디바이스의 접점의 개방을 야기하도록 설계되는 것을 특징으로 하는 적어도 하나의 단극 차단 유닛 (10) 을 갖는 스위치기어 디바이스 (600).
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이동 접점 브릿지 (22) 는 로터리식이며, 로터리 바 (26) 의 각각의 측면 상에서 돌출부 (salient) 인 상기 접점 브릿지를 수용하는 측방향 구멍을 갖는 로터리 바 (26) 에 위치되고, 상기 로터리 바 (26) 는 차단 유닛 (10) 의 케이스 (12) 의 2 개의 측면 패널 (14) 사이에 삽입되고, 2 개의 밀봉 플랜지 (27) 는 로터리 바 (26) 와 측면 패널 (14) 의 반경 방향 표면들 사이에 각각 배치되어 차단 유닛 (10) 의 내부와 외부 사이의 기밀 밀봉을 보장하는 것을 특징으로 하는 적어도 하나의 단극 차단 유닛 (10) 을 갖는 스위치기어 디바이스 (600).
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 로터리 바 (26) 는 횡방향 수용 구멍과 반경 방향 표면 사이에 직접 연결되는 적어도 하나의 채널 (29) 을 포함하여, 소멸 가스가 상기 채널을 통해 적어도 하나의 밀봉 플랜지 (27) 에 직접 흐를 수 있어 측면 패널 (14) 중 하나에 대향하여 플랜지를 밀어 기밀함을 얻는 것을 특징으로 하는 적어도 하나의 단극 차단 유닛 (10) 을 갖는 스위치기어 디바이스 (600).
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 채널 (29) 은 패스 스루식이며, 제 1 반경 방향 표면으로부터 제 2 반경 방향 표면으로 로터리 바 (26) 를 바로 통과하며, 상기 패스 스루 채널은 로터리 바의 길이방향 축선에 평행한 길이 방향 축선을 포함하는 것을 특징으로 하는 적어도 하나의 단극 차단 유닛 (10) 을 갖는 스위치기어 디바이스 (600).
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 패스 스루 채널 (29) 은 로터리 바 (26) 의 길이 방향 축선에 정렬된 길이 방향 축선을 포함하여, 소멸 가스가 바의 길이 방향 축선에 실질적으로 정렬되어 밀봉 플랜지 상에 균일하게 분포되는 추력을 부과할 수 있는 것을 특징으로 하는 적어도 하나의 단극 차단 유닛 (10) 을 갖는 스위치기어 디바이스 (600).
  13. 제 9 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 밀봉 플랜지 (27) 는 로터리 바 (26) 의 길이 방향 표면을 적어도 부분적으로 덮어 바 (20) 를 수용하는 횡방향 구멍을 부분적으로 폐쇄하는 측방향 치크 (cheek) 를 포함하는 것을 특징으로 하는 적어도 하나의 단극 차단 유닛 (10) 을 갖는 스위치기어 디바이스 (600).
  14. 제 10 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이동 접점 브릿지 (22) 는 접점의 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 시계 방향으로 회전되는 것을 특징으로 하는 적어도 하나의 단극 차단 유닛 (10) 을 갖는 스위치기어 디바이스 (600).
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 따른 스위치기어 디바이스 (600) 를 포함하는 회로 차단기 (100) 에 있어서,
    상기 스위치기어 디바이스 (600) 의 로드측 단자 스트립 (5) 에 연결되는 트립 디바이스 (7) 를 포함하는 것을 특징으로 하는 스위치기어 디바이스 (600) 를 포함하는 회로 차단기 (100).
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