KR20130028714A - Rotary switches - Google Patents
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Abstract
개량된 회전식 스위치(예컨대, 2극 이중 브레이크 스위치)는 제 1 극 및 제 2 극들(2, 4)을 포함한다. 각 극은 회전가능한 브릿징 부재(24) 및 한 쌍의 고정된 버스바들(6a, 6b; 8a, 8b)을 포함한다. 각각의 버스바들은 하나 이상의 주접점(14)을 가지며, 아크 접점(28)을 갖는 접점 아암(12)을 또한 포함할 수 있다. 이 회전식 스위치는 제 1 극(2)을 통하는 전류 흐름의 방향이 제 2 극(4)을 통한 전류 흐름의 방향과 반대가 되도록 구성된다. 이런 식으로, 제 1 극(2)에 설정된 아크들이 제 2 극(4)에 설정된 아크들로부터 벗어나게 편향된다.An improved rotary switch (eg a two pole double brake switch) comprises a first pole and second poles 2, 4. Each pole includes a rotatable bridging member 24 and a pair of fixed busbars 6a, 6b; 8a, 8b. Each busbar has one or more main contacts 14 and may also include a contact arm 12 having an arc contact 28. This rotary switch is configured such that the direction of current flow through the first pole 2 is opposite to the direction of current flow through the second pole 4. In this way, the arcs set on the first pole 2 are deflected away from the arcs set on the second pole 4.
Description
본 발명은 회전식 스위치, 특히 전류 차단을 위한 2극(double pole) (또는 다극(multi pole)) 이중 브레이크 회전식 스위치(double break rotary switches)에 관한 것이다.The present invention relates to rotary switches, in particular double pole (or multi pole) double break rotary switches for current interruption.
편리한 수의 극들(poles)을 구비한 이중 브레이크 회전식 스위치는 절단 스위치(disconnect switches) 또는 오프-로드(off-load) 스위치로 잘 알려져 있으며, 전형적으로 그의 양측 단부에서 고정된 접점들(contacts) 또는 버스바들(busbars)와 직접 물리적으로 접촉하도록 회전할 수 있는 브릿징 부재(bridging member)를 포함한다.Dual brake rotary switches with a convenient number of poles are well known as disconnect switches or off-load switches and typically have fixed contacts or contacts at both ends thereof. And a bridging member that can rotate to be in direct physical contact with the busbars.
발명의 개요Summary of the Invention
본 발명은 제 1 극 및 제 2 극을 포함하는 개선된 회전식 스위치를 제공하는 것으로, 상기 극들 각각은 회전가능한 브릿징 부재 및 하나 이상의 주접점(primary contact)을 갖는 한 쌍의 고정된 버스바들을 포함하며, 상기 회전식 스위치는 상기 제 1 극을 통한 전류 흐름의 방향이 상기 제 2 극을 통한 전류 흐름의 방향과 반대로 되어 상기 제 1 극에 설정된 아크들(arcs)이 상기 제 2 극에 설정된 아크들로부터 벗어나게 편향되도록 구성된다.The present invention provides an improved rotary switch comprising a first pole and a second pole, each pole having a pair of fixed busbars having a rotatable bridging member and one or more primary contacts. And the rotary switch is configured such that the direction of current flow through the first pole is opposite to the direction of current flow through the second pole such that arcs set in the first pole are set in the second pole. Configured to deflect away from them.
상기 회전식 스위치는 (예컨대, 오프-로드 스위치로서) 낮은 L/R 시상수를 가지도록 설계된 직류 배전 시스템들에 적용될 때 그리고 고 전력 밀도가 주요한 목표인 경우에 특히 유용하다. 그러나, 회전식 스위치에 의해 달성되는 높은 아크 전압은 또한 상당히 큰 L/R 시상수를 갖는 직류 및 교류 회로를 차단하는데 효과적이다.The rotary switch is particularly useful when applied to direct current distribution systems designed to have low L / R time constants (eg, as off-load switches) and when high power density is the primary goal. However, the high arc voltage achieved by the rotary switch is also effective for breaking direct current and alternating current circuits with fairly large L / R time constants.
임의의 적합한 구성의 회전식 작동기(rotary actuator)가 회전가능한 브릿징 부재들을 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 회전시키는데 바람직하게 사용된다. 폐쇄 위치에서는 회전가능한 브릿징 부재 각각의 양측 단부들이 상기 회전가능한 브릿징 부재를 통해서 버스바들 사이에 전류가 흐를 수 있도록 연합된 고정된 버스바들과 직접 물리적으로 접촉되어 있다. 개방 위치에서는 회전가능한 브릿징 부재의 양측 단부들이 연합된 버스바들로부터 이격되어 있다. 회전식 작동기는 바람직하게는 양 방향에서 (즉, 폐쇄 위치로부터 개방 위치 쪽으로 이동하여 회전식 스위치를 개방시키는 제 1 방향 및 개방 위치로부터 폐쇄 위치 쪽으로 이동하여 회전식 스위치를 개방시키는 제 2 방향에서) 회전가능한 브릿징 부재들을 회전시키게 된다. 회전식 작동기는 조절기(regulator) 또는 제어 수단 예를 들어 전자 제어 장치(electronic control unit)의 제어 하에 회전가능한 브릿징 부재들을 회전시킬 수 있다. 기타 통상적인 회전식 스위치들에서처럼, 스프링-디텐트(spring-detent) 또는 다른 스냅 동작 회전 구동 커플링 메커니즘(snap action rotary drive coupling mechanism)이 주접점 "접촉" 및 "분리" 시에 회전가능한 브릿징 부재들의 회전 속도를 최대화하기 위해 회전식 작동기와 회전가능한 브릿징 부재들 사이에 삽입될 수 있다.Rotary actuators of any suitable configuration are preferably used to rotate the rotatable bridging members between the closed and open positions. In the closed position, both ends of each of the rotatable bridging members are in direct physical contact with associated fixed busbars such that current can flow between the busbars through the rotatable bridging member. In the open position both ends of the rotatable bridging member are spaced apart from the associated busbars. The rotary actuator is preferably a rotatable brit in both directions (ie in a first direction moving from the closed position toward the open position to open the rotary switch and in a second direction moving from the open position towards the closed position to open the rotary switch). The gong members are rotated. The rotary actuator can rotate the rotatable bridging members under the control of a regulator or control means such as an electronic control unit. As in other conventional rotary switches, a spring-detent or other snap action rotary drive coupling mechanism is rotatable bridging at the main contact "contact" and "disconnect". It can be inserted between the rotary actuator and the rotatable bridging members to maximize the rotational speed of the members.
회전가능한 브릿징 부재들은 바람직하게는 동시에(in tandem) 회전하도록 구성되며, 그에 따라 동일한 회전식 작동기에 의해 회전될 수 있다. 실제로, 회전가능한 브릿징 부재들은 각각의 극의 접촉 시스템들 각각이 공통 회전 작동에 대하여 위상이 동기화되도록 공통 구동축에 장착될 수 있다.The rotatable bridging members are preferably configured to rotate in tandem, and thus can be rotated by the same rotary actuator. In practice, rotatable bridging members can be mounted to a common drive shaft such that each of the respective pole contact systems is synchronized in phase with respect to a common rotational operation.
각각의 극의 회전가능한 브릿징 부재 및 고정된 버스바들은 바람직하게는 극들 사이에서 잠재적인 섬락(flashover)을 피하기 위해서 축 방향으로 이격된다.The rotatable bridging member and the fixed busbars of each pole are preferably spaced axially to avoid potential flashover between the poles.
각각의 아크방전 접점들(arcing contacts)이 물리적으로 분리될 때 각각의 극의 회전가능한 브릿징 부재와 고정된 버스바들 사이의 완전한 아크방전(full arcing)이 개시된다. 발생된 자속과 각각의 극을 통해 흐르는 전류 루프의 상호작용은 각각의 아크를 전류 루프의 중심으로부터 벗어나게 편향시키는 방사상 반발력(repulsive force)을 생성한다. 이것은 공정 중의 아크 길이 및 아크 전압을 증가시킨다. 이것은 또한 각각의 극의 회전가능한 브릿징 부재를 연합된 버스바들로부터 벗어나게 개방 위치 쪽으로 가속시킨다. 이것은 아크 길이를 추가로 증가시키는 각각의 아크 방전 접점들 사이의 분리를 증가시킨다.When each arcing contacts are physically separated, full arcing between the rotatable bridging member of each pole and the fixed busbars is initiated. The interaction of the generated magnetic flux with the current loops flowing through each pole creates a radial repulsive force that deflects each arc away from the center of the current loop. This increases the arc length and arc voltage during the process. This also accelerates the rotatable bridging member of each pole towards the open position away from the associated busbars. This increases the separation between each arc discharge contact which further increases the arc length.
두 극들을 통해 흐르는 전류 루프들은 그 방향이 반대이다. 이것은 외부 회로에 대한 고정된 버스바들의 적절한 접속에 의해 달성될 수 있다. 전류 루프들은 서로 결합되며, 전류가 반대 방향으로 흐르는 경우 생성되는 자속은 전류 루프들 사이에 반발력을 발생시키는 방식으로 전류 루프들과 상호작용하게 된다. 이것은 두 극들의 접속 시스템들에서 아크들이 서로 반발하게 하고, 그에 따라 극들 사이의 섬락 위험성을 감소시킨다.The current loops flowing through the two poles are in opposite directions. This can be achieved by proper connection of fixed busbars to external circuits. The current loops are coupled to each other, and the magnetic flux generated when the current flows in the opposite direction interacts with the current loops in a manner that generates a repulsive force between the current loops. This causes the arcs to repel each other in the connection systems of the two poles, thus reducing the risk of flashover between the poles.
회전식 스위치 전체가 액상 절연체에 함침되는 것이 바람직하다. "액상 절연체"라는 용어는 그 자체로 특수하게 시판되는 독점적(proprietary) 액체뿐만 아니라 충분한 절연 내성(dielectric withstand)을 갖는 임의의 액체를 포함하는 것으로 의도된 것임을 쉽게 알 수 있을 것이다. 이것은 탈이온수, FLUORINERT 및 기타 동등한 과불화탄소 유체, 미네랄 변압기유(mineral transformer oils), 실리콘 변압기유, 합성 오일 및 에스터, 메틸렌 클로라이드 등을 포함할 것이다. 특히 바람직한 냉각제 유체는 MIDEL 및 그들의 등가물들과 같은 독점적 변압기 절연 유체이다. 액상 절연체는 아래에서 구체적으로 설명하는 바와 같이 회전식 스위치의 냉각 및 아크 전압들의 발생을 개선시킨다. 액상 절연체는 고정상이거나, 장치에 따라서는, 회전식 스위치를 지나 흐를 수 있다.It is preferable that the entire rotary switch is impregnated with the liquid insulator. It will be readily understood that the term "liquid insulator" is intended to include any liquid having sufficient dielectric withstand as well as a proprietary liquid that is specifically commercially available. This will include deionized water, FLUORINERT and other equivalent perfluorocarbon fluids, mineral transformer oils, silicone transformer oils, synthetic oils and esters, methylene chloride and the like. Particularly preferred coolant fluids are proprietary transformer insulating fluids such as MIDEL and their equivalents. The liquid insulator improves the cooling and generation of arc voltages of the rotary switch as described in detail below. The liquid insulator may be stationary or, depending on the device, may flow past the rotary switch.
바람직한 구성에서, 회전가능한 브릿징 부재들은 양측 단부들을 가지며, 각각의 단부는 아크 접점을 포함한다. 각각의 고정된 버스바들은 아크 접점을 포함하는 접점 아암(contact arm) 및 하나 이상의 주접점을 가진다. 그러면 회전가능한 브릿징 부재들은 각각의 회전가능한 브릿징 부재들의 양측 단부들이 접점 아암 및 연합된 버스바들의 주접점과 직접 물리적으로 접촉되어 있는 폐쇄 위치와, 회전가능한 브릿징 부재들의 양측 단부들이 접점 아암 및 연합된 버스바들의 주접점으로부터 이격되어 있는 개방 위치 사이에서 회전할 수 있다. 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 회전가능한 브릿징 부재들은 회전가능한 브릿징 부재의 양측 단부들 상의 아크 접점이 연합된 버스바들의 접점 아암 상의 아크 접점과 직접 물리적으로 접촉되어 있으되, 주접점과는 더 이상 직접적인 물리적 접촉이 없는 중간 위치를 취하게 된다. In a preferred configuration, the rotatable bridging members have both ends, each end comprising an arc contact. Each fixed busbar has a contact arm comprising an arc contact and one or more main contacts. The rotatable bridging members are then in a closed position where both ends of each rotatable bridging member are in direct physical contact with the main contact of the contact arm and associated busbars, and both ends of the rotatable bridging members are contact arm. And an open position spaced apart from the main contact of the associated busbars. The bridging members rotatable between the open and closed positions are in direct physical contact with the arc contacts on the contact arms of the busbars in which the arc contacts on both ends of the rotatable bridging member are associated, but no longer with the main contact. It takes an intermediate position without direct physical contact.
각각의 고정된 버스바의 접점 아암은 바람직하게는 버스바의 일체부(integral part)로 형성되며, 그것이 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 회전함에 따라 연합된 회전가능한 브릿징 부재가 그와의 슬라이딩 접촉에서, 그것을 지나 이동하기에 적합하게 형상화되고 사이징(sizing)될 수 있다.The contact arm of each fixed busbar is preferably formed as an integral part of the busbar, with the associated rotatable bridging member sliding contact therewith as it rotates between the closed and open positions. In, it can be shaped and sized appropriately to move past it.
각각의 극의 고정된 버스바들의 주접점들은 바람직하게는 회전가능한 브릿징 부재가 폐쇄 위치에 있을 때 연합된 회전가능한 브릿징 부재의 각 단부와 슬라이딩 접촉되어 있는 하나 이상의 탄성 접점 부재를 포함한다. 주접점들은 회전가능한 브릿징 부재가 폐쇄 위치에 있을 때, 각각의 극의 고정된 버스바들 및 연합된 회전가능한 브릿징 부재의 양측 단부들 사이의 전류의 주 흐름 통로를 나타낸다.The main contacts of the fixed busbars of each pole preferably comprise one or more elastic contact members in sliding contact with each end of the associated rotatable bridging member when the rotatable bridging member is in the closed position. The main contacts represent the main flow path of current between the fixed busbars of each pole and the opposite ends of the associated rotatable bridging member when the rotatable bridging member is in the closed position.
각각의 극의 고정된 버스바들은 복수의 주접점들을 포함할 수 있다. 따라서 연합된 회전가능한 브릿징 부재가 중간 위치에 있는 경우 상기 회전가능한 브릿징 부재는 바람직하게는 상기 버스바들과 상기 회전가능한 브릿징 부재의 양측 단부들 사이의 전류에 대한 흐름 통로만이 여전히 서로 직접 물리적으로 접촉되어 있는 각 아크 접점들 사이에 있도록 상기 버스바들의 모든 주접점들로부터 이격된다는 것을 아는 것이 중요하다. 복수의 주접점들이 특정 버스바에 의해 사용될 때, 이들은 그 버스바들 및 연합된 회전가능한 브릿징 부재의 각 단부 사이에 일군의 병렬 연결 전기 회로들을 형성하는 것이 바람직하다. 이로써, 회전식 스위치의 연속 정격 전류(continuous current rating)는 병렬 연결된 전기 회로들 사이의 전류 공유의 정도에 의해 영향을 받으며, 접촉 마모, 부식 및 합성 접촉 저항이 가능한 한 일정할 수 있다면 유리하다. 더욱이, 회전식 스위치의 "접촉" (폐쇄) 및 "분리" (개방) 정격 전류는 상응하는 순차적인 "접촉" 및 "분리" 거동에 의해 영향을 받는다. 이 때문에, 각각의 극의 회전가능한 브릿징 부재는 모든 병렬 연결 회로들의 거의 동기화된 "접촉" 및 "분리"가 가능하도록 만들어지는 것이 바람직하다. 각각의 극의 회전가능한 브릿징 부재의 회전 속도도 비-동기화와 연합된 경과 시간을 최소화하기 위해 기술적으로 실시 가능할 만큼 빠르게 만들어진다. 각 아크 접점도 그들 각각의 "접촉" 및 "분리" 시에 주접점들과 평행을 이루는 전기 회로로서 작용함을 알 수 있을 것이다. 이러한 동기화 특성은 아크 접점 마모 및 부식이 사용 중에 일어나고, 그 결과로서 아크 접점 저항이 증가될 때 특히 유리하다. 이것은 아크 접점 저항이 각각의 주접점들에서 일어나는 "접촉" 및 "분리" 전류들에 직접적인 영향을 주기 때문이다.The fixed busbars of each pole may comprise a plurality of main contacts. Thus, when the associated rotatable bridging member is in an intermediate position, the rotatable bridging member preferably still has only a flow path for the current between the busbars and both ends of the rotatable bridging member directly to each other. It is important to know that it is spaced apart from all main contacts of the busbars so that each arc contact is in physical contact. When a plurality of main contacts are used by a particular busbar, they preferably form a group of parallel connected electrical circuits between the busbars and each end of the associated rotatable bridging member. As such, the continuous current rating of the rotary switch is affected by the degree of current sharing between the paralleled electrical circuits, which is advantageous if the contact wear, corrosion and synthetic contact resistance can be as constant as possible. Moreover, the "contact" (close) and "disconnect" (open) rated current of the rotary switch is affected by the corresponding sequential "contact" and "disconnect" behavior. For this reason, the rotatable bridging member of each pole is preferably made to allow almost synchronized "contact" and "disconnect" of all parallel connection circuits. The rotational speed of the rotatable bridging member of each pole is also made as technically practicable as possible to minimize the elapsed time associated with non-synchronization. It will be appreciated that each arc contact also acts as an electrical circuit parallel to the main contacts at their respective “contacts” and “disconnects”. This synchronization characteristic is particularly advantageous when arc contact wear and corrosion occurs during use and as a result the arc contact resistance is increased. This is because the arc contact resistance directly affects the "contact" and "disconnect" currents that occur at the respective main contacts.
각각의 극의 회전가능한 브릿징 부재 및 주접점들에 의해 형성된 접점 시스템은 슬라이딩 또는 "와이핑(wiping)" 접촉 동작으로 이득을 보며, 대면(mating) 접촉 면들이 상대 이동 중에 청소되도록 하기 위해 상당히 큰 접촉 압력들이 주접점 내에 사용될 수 있다. 또한, 이러한 대면 접촉 면들은 병렬 연결 아크 접점이 사용될 때 전기 부식의 곤경에 빠지지 않는다. 이러한 두 요인들은, 회전식 스위치가 폐쇄 위치에 있을 때 낮은 접촉 저항 및 그 결과로서의 전압 강하를 가져오도록 한다.The contact system formed by the rotatable bridging member and the main contacts of each pole benefits from sliding or "wiping" contact operation and is considerably used to ensure that the mating contact surfaces are cleaned during relative movement. Large contact pressures can be used in the main contact. In addition, these facing contact surfaces do not enter into the problem of electrical corrosion when parallel connection arc contacts are used. These two factors lead to a low contact resistance and the resulting voltage drop when the rotary switch is in the closed position.
회전식 스위치는 2극 (또는 다극) 이중 브레이크 회전식 스위치인 것이 바람직하다. The rotary switch is preferably a two-pole (or multi-pole) double brake rotary switch.
도 1은 본 발명에 따른 2극 이중 브레이크 회전식 스위치의 평면도이고;
도 2는 도 1의 회전식 스위치의 측면도이며;
도 3은 도 1의 회전식 스위치의 단면도(end view)이고;
도 4는 도 1의 회전식 스위치의 개략도이며;
도 5는 폐쇄 위치에 있는 도 1의 회전식 스위치의 평면도이고;
도 6은 도 5의 회전식 스위치의 개략도이며;
도 7은 부분 개방 위치에 있는 도 1의 회전식 스위치의 평면도이고;
도 8은 도 7의 회전식 스위치의 개략도이며;
도 9는 폐쇄 위치에 있는 도 1의 회전식 스위치의 평면도로서 한 극에서의 전류 루프를 보여주고;
도 10은 중간 (프리-아킹(pre-arcing)) 위치에 있는 도 1의 회전식 스위치의 평면도로서 한 극에서의 전류 루프를 보여주며;
도 11은 불완전 개방 (아크방전) 위치에 있는 도 1의 회전식 스위치의 평면도로서 한 극에서의 전류 루프를 보여주고;
도 12는 불완전 개방 (아크방전) 위치에 있는 도 1의 회전식 스위치의 평면도로서 두 극에서의 전류 루프를 보여주며;
도 13은 불완전 개방 (아크방전) 위치에 있는 도 1의 회전식 스위치의 단면도로서 두 극에서의 전류 루프를 보여주고;
도 14는 전압 공급원과 부하 사이의 단일 방향의 직류 전류 흐름을 위해 도 1의 회전식 스위치가 어떻게 외부 전기 회로에 통합될 수 있는지를 보여주는 개략도이다.1 is a plan view of a two-pole double brake rotary switch in accordance with the present invention;
2 is a side view of the rotary switch of FIG. 1;
3 is an end view of the rotary switch of FIG. 1;
4 is a schematic view of the rotary switch of FIG. 1;
5 is a top view of the rotary switch of FIG. 1 in a closed position;
6 is a schematic view of the rotary switch of FIG. 5;
7 is a top view of the rotary switch of FIG. 1 in a partially open position;
8 is a schematic view of the rotary switch of FIG. 7;
9 is a plan view of the rotary switch of FIG. 1 in the closed position showing the current loop at one pole;
FIG. 10 is a plan view of the rotary switch of FIG. 1 in an intermediate (pre-arcing) position, showing the current loop at one pole; FIG.
FIG. 11 is a plan view of the rotary switch of FIG. 1 in an incompletely open (arc discharge) position, showing a current loop at one pole; FIG.
12 is a plan view of the rotary switch of FIG. 1 in an incompletely open (arc discharge) position, showing a current loop at two poles;
FIG. 13 is a cross sectional view of the rotary switch of FIG. 1 in an incompletely open (arc discharge) position showing a current loop at two poles; FIG.
FIG. 14 is a schematic diagram showing how the rotary switch of FIG. 1 can be integrated into an external electrical circuit for unidirectional direct current flow between a voltage source and a load.
이제 도 1 내지 도 3을 참조하여 2극 이중 브레이크 회전식 스위치의 기본 구성을 설명하기로 한다. 3개의 극들을 가진 회전식 스위치는 3상 교류 회로에서 사용될 수 있으며, 본 발명은 이러한 구성을 가진 회전식 스위치를 포함하는 것이다.The basic configuration of the two-pole double brake rotary switch will now be described with reference to FIGS. 1 to 3. Rotary switches with three poles can be used in three-phase alternating current circuits, and the present invention includes rotary switches having this configuration.
도 1 내지 도 3의 회전식 스위치는 직류 배전 아키텍쳐(dc distribution architecture)와 같은 외부 회로와 함께 사용하기 위한 것으로서, 극소형이면서 신뢰할 수 있는 개폐장치용 오프-로드 스위치를 제공한다. 이 회전식 스위치는 또한 외부 회로의 전원이 끊긴 동안에 오프-로드 절연체(off-load isolator)의 역할을 할 수 있다. 직류 배전 아키텍쳐는 예를 들어, 선박 전력 및 추진 배전 시스템, 또는 풍력 터빈 또는 해저 발전기와 같은 재생 가능한 에너지 장치를 위한 송전 시스템의 일부를 구성할 수 있다. 회전식 스위치는 일반적으로 전류 및 고유 개방 회로 전압(prospective open circuit voltage)이 다른 수단(예컨대, 외부 전자 수단 및/또는 폴드백(foldback) 특성의 적용)에 의해 허용 가능한 수준으로 감소된 후에 개방되게 된다. 예를 들어, 회전식 스위치는 전류 및 고유 개방 회로 전압이 각각 <20A 및 <50V로 감소된 후에 개방될 수 있다. 일단 회전식 스위치가 회로를 차단하면 고유 전류 및 전압이 다른 수단에 의해 증가될 수 있다. 바람직하게는, 아크 소멸이 일어나도록 회전식 스위치의 개방 및 폐쇄 사이에 충분한 시간이 주어질 것이다.The rotary switches of FIGS. 1-3 are intended for use with external circuitry such as a dc distribution architecture, providing an extremely compact and reliable off-road switch for switchgear. This rotary switch can also serve as an off-load isolator while the external circuit is powered down. The direct current distribution architecture may form part of a power transmission system for, for example, ship power and propulsion distribution systems, or renewable energy devices such as wind turbines or subsea generators. Rotary switches generally open after the current and the prospective open circuit voltage have been reduced to an acceptable level by other means (eg, application of external electronic means and / or foldback characteristics). . For example, the rotary switch can be opened after the current and intrinsic open circuit voltage are reduced to <20 A and <50 V, respectively. Once the rotary switch breaks the circuit, the intrinsic current and voltage can be increased by other means. Preferably, sufficient time will be given between opening and closing of the rotary switch to cause arc extinction.
이러한 회전식 스위치는 폐쇄시 3kA을 쉽게 통전할 수 있고 개방 시 300kV를 쉽게 견디어낼 수 있을 것이다. 회전식 스위치의 주된 이점은 개방 중에, 즉, 조금 전 개방된 후 뒤이은 개방 단계 동안에 액상 절연체를 통한 아크의 본래적 분리 및 그 결과로서의 극들 사이의 섬락의 위험성 감소이다. 회전식 스위치는 또한 액상 절연체의 냉각 효과에 의해 더 도움을 받으며, 아크들 및 접점 시스템들 사이의 전자기적 반발력의 결과인, 본질적으로 높은 아크 전압 및 신속하고 완전한 아크 익스텐션 거동을 가진다.These rotary switches can easily energize 3kA when closed and can easily withstand 300kV when opened. The main advantage of the rotary switch is the inherent separation of the arc through the liquid insulator during the opening, ie during the subsequent opening step shortly after opening, and thus the risk of flashover between the poles as a result. Rotary switches are also further helped by the cooling effect of the liquid insulator and have essentially high arc voltages and rapid and complete arc extension behavior, which are the result of electromagnetic repulsion between arcs and contact systems.
회전식 스위치는 도 2 및 도 3에 가장 명확히 도시된 바와 같이 서로 축 방향으로 이격되어 있는 양극 및 음극(2, 4)을 포함한다. 도 1은 양극(2)의 평면도이지만, 음극(4)이 정확히 동일한 구성을 가짐을 쉽게 알 수 있을 것이다.The rotary switch comprises an anode and a
각각의 극들(2, 4)은 동일한 평면 상에 이격되어 있는 제 1 및 제 2 고정된 버스바들을 포함한다. 더욱 구체적으로는, 양극(2)은 제 1 및 제 2 고정된 버스바들(6a, 6b)을 포함하고, 음극(4)은 제 1 및 제 2 고정된 버스바들(8a, 8b)을 포함한다. 각 버스바는 일반적으로 L자 형상이다. 각 버스바들의 제 1 부분(10)은 전류 루프의 입구 또는 출구 포인트를 구획하고, 제 2 부분(12)은 회전식 스위치가 폐쇄 위치에 있을 때 회전가능한 브릿징 부재(하기 참조)의 단부와 직접 물리적으로 접촉되도록 형상화되고 사이징(sizing)되는 접점 아암을 구획한다. Each of the
각 버스바들의 제 1 부분(10)은 도 14에 개략적으로 도시되고 아래에 더 상세히 설명하는 바와 같이 외부 직류 회로(외부 회로)에 연결될 수 있다. 외부 직류 회로와의 연결은, 볼트 체결부들(bolted joints)이 기하 공차에 적합하게 되도록 슬롯 구멍들(slotted holes)을 구비한 고정된 버스바와 같은, 적합한 수단에 의해 이루어질 수 있다. 이와 달리, 적층 동박(laminated copper foil) 또는 다중강연선(multiple wire strand) 구조의 유연성 링크들이 사용될 수 있다. 외부 버스바 연결부들은 절연 부싱 또는 성형 버스바 씨일을 사용하여 만들어질 수 있으며, 이 경우에 이러한 연결부들은 회전식 스위치가 함침되어 있는 액상 절연체가 담겨 있는 저장조(reservoir)의 벽체를 통과하여야 한다. The
접점(14)이 연합된 극의 회전가능한 브릿징 부재(24)와 "접촉" 또는 "분리"될 때, 상응하는 아크 접점들(28, 30)이 중간 위치에서 슬라이딩 접촉되어야 하는 최우선 요건에 따라, 회전가능한 브릿징 부재(24)가 접점 아암을 지나 이동할 때 그 회전가능한 브릿징 부재(24)의 양측 단부들을 수용하기에 충분한 틈새가 있도록, 각 버스바들의 제 2 부분 또는 접점 아암(12)은 약간 각을 이루거나(즉, 그것이 제 1 부분(10)과 결합하는 곳보다 그것의 자유 단부가 더 두꺼움) 다른 방식의 형상을 가진다.When the
도 3에 가장 명확히 도시되어 있는 바와 같이, 각각의 고정된 버스바는 스페이서들(18)에 의해 축 방향 쪽으로 이격되어 있고 판 스프링들(leaf springs)(20)에 의해 안쪽으로 편향된 한 쌍의 탄성 접점 부재들(캘리퍼들)(16)을 가지는 접점(14)을 포함한다. 접점 부재들(16)의 단부들(22)은, 회전가능한 브릿징 부재(24)와 슬라이딩 접촉되도록 설계되며, 구리로 만들어질 수 있고, 은 또는 구리-텅스텐 합금으로 도금 또는 표면처리되어 슬라이딩 접촉 마모 및 부식에 대한 저항성을 제공할 수 있다. 이것은 그에 따라 회전식 스위치의 작동 수명 내내 낮고 안정적인 접촉 저항을 제공한다. 일반적으로 각 접점(14)이 한 쌍의 접점 부재들(16)을 포함하는 것이 바람직하기는 하지만, 단일 접점 부재가 또한 사용될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다. 각각의 고정된 버스바는 또한 회전식 스위치를 위한 바람직한 열 제한 정격 전류가 달성되도록 하기 위해 함께 병렬로 연결될 수 있는 같은 장소에 배치된 복수의 접점(각기 하나 또는 둘의 탄성 접점 부재들을 가짐)을 포함할 수 있다.As most clearly shown in FIG. 3, each fixed busbar is axially spaced apart by
접점(14)을 형성하기 위해 조립되는 구성요소들은 볼트 체결부들에 의해 각각의 고정된 버스바들(6a, 6b)의 제 1 부분(10)에 고정된다. 각 접점(14)의 고정 단부에 있는 여유구들(clearance holes)이 도 1에 도시되어 있으며, 이들은 조립 지그(assembly jig) 또는 고정된 버스바에 고정되어 있는 동안에 접점의 정확한 정렬을 유지하는 다른 조립 방법의 사용을 위한 구성(provision)을 포함할 수 있다. Components assembled to form the
도 3의 명료성을 향상시키기 위해, 구동축(26) 부분과 제 2 고정된 버스바들(6b, 8b)이 생략되었다.In order to improve the clarity of FIG. 3, the
각각의 극들(2, 4)은 또한 회전가능한 브릿징 부재(이동 블레이드)(24)를 포함한다. 회전가능한 브릿징 부재들(24)은, 회전가능한 브릿징 부재들과 공통 회전식 작동기 사이에 전기 절연을 제공하는 방식으로 구동축(26)에 장착되며, 항상 그들 각자의 고정된 버스바와 동일한 접촉 관계(physical relationship)를 유지하도록, 공통 회전식 작동기(도시되지 않음)에 의해 동시에 기계적으로 회전된다. 회전가능한 브릿징 부재들(24)은 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 회전될 수 있다.Each of the
회전가능한 브릿징 부재들(24)은 회전가능한 브릿징 부재들이 폐쇄 위치에 있을 때, 연합된 버스바들의 제 1 부분(10)을 향하는 가장자리들(edges)에 있는 한 쌍의 노치들(notches)(24a, 24b)을 포함한다. 노치들(24a, 24b)은 각각의 고정된 버스바가 복수의 접점(14)을 포함하는 경우에, 병렬 연결된 모든 회로들의 대체로 동기화된 "접촉" 및 "분리"를 가능케 하도록 설계된다.The
버스바들 및 회전가능한 브릿징 부재들(24)은 일반적으로 구리로 만들어진다. 버스바는 내부식성 금속으로 전기도금될 수 있고, 회전가능한 브릿징 부재들은 낮고 안정적인 접촉 저항을 제공하기 위해 은 도금될 수 있다.The busbars and
2극 이중 브레이크 회전식 스위치의 고정된 버스바들 및 회전가능한 브릿징 부재들(24)의 일반적인 배치가 도 4에 개략적으로 도시되어 있다.A general arrangement of fixed busbars and
회전가능한 브릿징 부재들(24)이 폐쇄 위치에 있을 때, 각 회전가능한 브릿징 부재의 양측 단부들은 각각의 고정된 버스바들의 아크 접점(28)뿐 아니라 각 접점(14)의 탄성 접점 부재들(16)과도 직접 물리적으로 접촉되어 있다. 이것은 도 5와 6에 도시되어 있다.When the
회전가능한 브릿징 부재들(24)이 개방 위치에 있을 때, 각 회전가능한 브릿징 부재의 양측 단부들은 더 이상 각각의 고정된 버스바들의 아크 접점(28)과 또는 각 접점(14)의 탄성 접점 부재들(16)과 직접 물리적으로 접촉되어 있지 않다. 이것은 도 7과 도 8에 도시되어 있다. 회전식 스위치가 완전히 개방될 때, 회전가능한 브릿징 부재들(24)은 일반적으로 그것의 폐쇄 위치로부터 대체로 90도 회전될 것이다. 그러나, 본 명세서에서 "개방 위치"로 언급하는 것은 반드시 완전한 개방 위치를 의미하지는 않으며, 회전가능한 브릿징 부재들과 각각의 고정된 버스바들 사이에 직접적인 물리적 접촉이 없는 모든 위치를 포함하는 것이다.When the
각 회전가능한 브릿징 부재(24)의 양측 단부들이 각각의 고정된 버스바들의 아크 접점(28)과 직접 물리적으로 접촉되어 있으나 각 접점(14)의 탄성 접점 부재들(16)과는 그러하지 않은 중간 (또는 프리-아킹) 위치가 또한 있다. Both ends of each rotatable bridging
각 회전가능한 브릿징 부재(24)의 양측 단부들은 회전가능한 브릿징 부재들이 중간 위치에 있을 때 각각의 고정된 버스바들의 아크 접점(28)과 직접 물리적으로 접촉되어 있도록 설계된 아크 접점(30)을 포함한다. 고정된 버스바들 및 회전가능한 브릿징 부재들의 아크 접점들(28, 30)은 회전식 스위치가 폐쇄 위치로부터 개방 위치로 이동함에 따라 아크방전이 예측될 수 있는 그러한 선단부들(extremities)에 위치된다. 아크 접점의 부식은 적합한 희생 아크방전 부재(sacrificial arcing members) 또는 아킹 혼(arcing horns)의 사용에 의해 최소화될 수 있다.Both ends of each rotatable bridging
회전식 스위치는 회전가능한 브릿징 부재들(24)을 개방 위치로부터 폐쇄 위치로 회전시킴으로써 폐쇄될 수 있다. 이것은 회전가능한 브릿징 부재들(24)을 폐쇄 위치로부터 개방 위치로 이동시키기 위한 제 1 방향으로 그리고 회전가능한 브릿징 부재들을 개방 위치로부터 폐쇄 위치로 회전시키기 위한 제 2 방향으로 구동축(26)을 회전시키도록 구성된 공통 회전식 작동기(도시되지 않음)에 의해 달성될 수 있다. 회전식 스위치가 폐쇄 위치로 이동함에 따라, 각 회전가능한 브릿징 부재(24)의 양측 단부들(32, 34)이 탄성 접점 부재들(16)의 단부들(22)과 접촉하게 되고, 판 스프링들(20)의 내측 편향에 대항하여 약간 이격되게 접점 부재들을 밀어낼 수 있다(폐쇄 위치로부터 개방 위치 쪽으로 이동함에 따라 각 회전가능한 브릿징 부재(24)의 각 단부와의 슬라이딩 접촉이 떨어질 때, 접점 부재들(16)이 판 스프링들(20)의 내측 편향 하에 서로를 향해 약간 이동할 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다). The rotary switch can be closed by rotating the
회전식 스위치가 폐쇄될 때, 접점(14)이 회전가능한 브릿징 부재들(24)과 접촉되기 전에, 상응하는 아크 접점들(28, 30)이 서로 접촉하게 된다. 따라서 높은 돌입 전류(inrush current)를 가진 몇몇 용도들에서, 예컨대, 정전용량 시스템에서 아크 접점들(28, 30) 사이에 아크방전이 일어날 수 있다. 회전식 스위치의 폐쇄 중에, 그 목적은 아크 접점들(28, 30)이 서로 아주 근접한 상태에 있는 동안 돌입 전류 및 연합된 아크방전을 가라앉히는 것이다.When the rotary switch is closed, the
회전식 스위치가 폐쇄될 때 직류 전류의 흐름 통로를 이제 도 9를 참조하여 더 상세히 설명하기로 한다. 회전식 스위치가 폐쇄되면, 회전가능한 브릿징 부재들(24)은 폐쇄 위치에 있으며, 직류 전류는 화살표로 나타낸 바와 같이 양극(2)의 버스바들(6a, 6b) 사이로 흐를 수 있다. 더욱 구체적으로는, 양극(2)의 경우에 직류 전류는 전류 루프의 입구(entry point)를 구획하는 버스바(6b)의 제 1 부분(10b)으로부터 접점(14b)으로 흐를 수 있다. 접점(14b) 내에서 직류 전류는 접점 부재들(16)을 따라 그리고 제 1 단부(32)와 슬라이딩 접촉되어 있는 접점 부재들의 단부들(22)을 통해 회전가능한 브릿징 부재(24)의 제 1 단부(32)로 흐른다. 직류 전류는 회전가능한 브릿징 부재(24)를 따라 그리고 회전가능한 브릿징 부재의 제 2 단부(34)와 슬라이딩 접촉되어 있는 접점 부재들(16)의 단부들(22)을 통해 접점(14a)으로 흐른다. 최종적으로, 직류 전류는 접점(14a)으로부터 전류 루프의 출구(exit point)를 구획하는 버스바(6a)의 제 1 부분(10a)으로 흐른다. 실제로, 직류 전류의 일부는 또한 버스바들 및 회전가능한 브릿징 부재(24)의 접점 아암들(12a, 12b) 사이로 직접 흐를 수 있지만, 이러한 직류 전류는 고정된 버스바와 회전가능한 브릿징 부재 사이의 비교적 높은 접촉 저항의 결과로서 각 접점들(14a, 14b)을 통해 흐르는 것보다 많이 낮을 것이다. 음극(4)의 버스바들(8a, 8b) 사이에 유사한 전류 루프가 있을 것이지만, 전류 흐름의 방향은 아래에 더 상세히 설명하는 바와 같이 반대일 것이다.The flow passage of direct current when the rotary switch is closed will now be described in more detail with reference to FIG. 9. When the rotary switch is closed, the
회전식 스위치가 중간 (또는 프리-아킹) 위치에 있을 때 직류 전류의 흐름 통로를 이제 도 10을 참조하여 더 상세히 설명하기로 한다. 회전식 스위치가 중간 위치에 있을 때, 접점들(14a, 14b)과 회전가능한 브릿징 부재(24) 사이에 더 이상 직접적인 물리적 접촉이 존재하지 않는다. 그러나, 직류 전류는 화살표로 표시된 바와 같이 양극(2)의 버스바들(6a, 6b) 사이로 계속 흐를 것이다. 더욱 구체적으로는, 양극(2)의 경우에 직류 전류는 전류 루프의 입구를 구획하는 버스바(6b)의 제 1 부분(10b)으로부터, 접점 아암(12b)을 따라 고정 아크 접점(28b)으로, 그 다음에는 아크 접점(28b)과 이동 아크 접점(30b) 사이의 슬라이딩 접촉 저항을 통해 아크 접점(30b)으로, 그리고 그 다음에 회전가능한 브릿징 부재(24)의 제 1 단부(32)로 흐를 수 있다(회전식 스위치가 중간 위치에 있으면, 아크 접점들(28, 30)이 회전가능한 브릿징 부재의 양측 단부들(24)과 직접 물리적으로 접촉되어 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다). 직류 전류는 회전가능한 브릿징 부재(24)를 따라 그리고 고정 및 이동 아크 접점들(28a, 30a)에 의해 만들어진 슬라이딩 접촉 저항을 통해 접점 아암(12a)으로 흐른다. 최종적으로, 직류 전류는 접점 아암(12a)을 따라 전류 루프의 출구를 구획하는 버스바(6a)의 제 1 부분(10a)으로 흐른다. 버스바들(6a, 6b) 사이의 직류 전류의 흐름은 회전식 스위치가 제어하고 있는 외부 회로에 의해 결정되며, 서로 직접 물리적으로 접촉되어 있는 동안의 아크 접점의 각 쌍(28a, 30a 및 28b, 30b) 사이의 전압 강하는 외부 회로 내의 전류에 경미한 영향을 주는데, 이는 아크 접점이 심하게 마모되지 않은 것을 조건으로 한다. 음극(4)의 버스바들(8a, 8b) 사이에 유사한 전류 루프가 존재할 수 있지만, 전류 흐름의 방향은 아래에 더 상세히 설명하는 바와 같이 반대 방향일 것이다.The flow path of direct current when the rotary switch is in the intermediate (or pre-arking) position will now be described in more detail with reference to FIG. 10. When the rotary switch is in the intermediate position, there is no longer direct physical contact between the
이제 회전식 스위치가 불완전 개방 (또는 아크방전) 위치에 있을 때의 직류 전류의 흐름 통로를 도 11을 참조하여 더 상세히 설명하기로 한다. 회전식 스위치가 불완전 개방 위치에 있을 때, 접점들(14a, 14b)과 회전가능한 브릿징 부재(24) 사이에 더 이상 직접적인 물리적 접촉이 존재하지 않는다. 각 버스바들(6a, 6b)의 접촉부(12a, 12b)와 회전가능한 브릿징 부재(24)의 단부들 사이에도 (또는 더욱 구체적으로 아크 접점의 각 쌍(28a, 30a 및 28b, 30b) 사이에도) 직접적인 물리적 접촉이 전혀 존재하지 않는다. 그러나, 직류 전류는 화살표로 표시된 바와 같이 양극(2)의 버스바들(6a, 6b) 사이에 계속 흐르게 된다. 더욱 구체적으로는, 양극(2)의 경우에 직류 전류는 전류 루프의 입구를 구획하는 버스바(6b)의 제 1 부분(10b)으로부터 접점 아암(12b)을 따라 아크 접점(28b)으로 흐를 수 있다. 고정 아크 접점(28b)으로부터 직류 전류는, 아크로서, 회전가능한 브릿징 부재(24)의 제 1 단부(32)의 이동 아크 접점(30b)으로 흐르게 된다. 직류 전류는 회전가능한 브릿징 부재(24)를 따라 회전가능한 브릿징 부재(24)의 제 2 단부(34)의 아크 접점(30a)으로 흐른다. 아크 접점(30a)으로부터 직류 전류는, 아크로서, 버스바(6a)의 접점 아암(12a)의 고정 아크 접점(28b)으로 흐르게 된다. 최종적으로, 직류 전류는 접점 아암(12a)을 따라 전류 루프의 출구를 구획하는 버스바(6a)의 제 1 부분(10a)으로 흐른다. 버스바들(6a, 6b) 사이의 직류 전류의 흐름은 이제 회전식 스위치가 제어하고 있는 외부 회로에 의해 부분적으로만 결정되며, 아크 접점의 분리로 인해 그들의 아크 길이들이 증가됨에 따라, 아크 접점들(28a, 30a 및 28b, 30b)의 마주 보는 쌍들 사이에서 나타나는 아크 전압들에 의해서 결정되는 비중이 커지게 된다. 음극(4)의 버스바들(8a, 8b) 사이에 유사한 전류 루프가 존재할 수 있지만, 전류 흐름의 방향은 아래에 더 상세히 설명하는 바와 같이 반대 방향일 것이다.The flow path of direct current when the rotary switch is in the incompletely open (or arc discharge) position will now be described in more detail with reference to FIG. When the rotary switch is in the incompletely open position, there is no longer direct physical contact between the
양극(2)의 전류 루프의 입구 및 출구(10a, 10b)는 버스바들(6a, 6b)의 비교적 가깝게 이격되어 있는 인접 단부들 및 외부 회로에 대한 상응하는 버스바 연결부들에 의해 구획된다. 이들은 각각 버스바들(6a, 6b)의 아크 접점들(28a, 28b 및 30a, 30b)과 회전가능한 브릿징 부재(24) 사이의 (도 11 내지 도 13에 "아크방전"으로 표시된) 아크방전 구역들에 경미한 자속 밀도를 제공한다. 이것은 각 아크방전 구역의 자속 밀도가 버스바들(6a, 6b), 아크 접점들(28a, 28b 및 30a, 30b), 아크방전 구역들 및 회전가능한 브릿징 부재(24)를 포함하는 부분의 전류 루프에 흐르는 직류 전류에 의해 발생된 것이 주를 이룬다는 것을 의미한다. 자속 밀도는 아크 내의 직류 전류와 상호작용하여 방사상 반발력을 만들어내며, 이것은, 아크 내의 비교적 낮은 질량(mass) 및 아크들을 둘러싼 액상 절연체의 특성의 결과로서, 각 아크를 전류 루프의 중심으로부터 벗어나게 편향시킨다. 이것은 아크를 연장시키고, 공정 중에 아크 전압을 증가시킨다. 이러한 전자기적 거동이 회전가능한 브릿징 부재(24)의 양측 단부들(32, 34)을 고정된 버스바들(6a, 6b)로부터 밀쳐지게 하고, 그것에 의해 회전식 작동기가 회전가능한 브릿징 부재를 완전 개방 위치 쪽으로 이동시키는 것을 돕고, 아크 길이 및 아크 전압을 더욱 더 증가시킨다. 아크 전압은 신속히 직류 회로에서 전류를 차단하기에 충분하게 될 것이다. 그에 따라 회전식 스위치의 전류 차단 성능이 개선되고, 회전식 스위치가 물리적으로 더 작게 그리고 더욱 콤팩트하게 만들어질 수 있다. 결과적으로, 회전식 스위치가 예외적으로 높은 전력 밀도(볼트×암페어 / 크기)를 가질 수 있다.The inlets and
회전식 스위치는 전체가 MIDEL과 같은 액상 절연체에 함침된다. 더욱 구체적으로, 회전식 스위치는 회전식 스위치의 개방에 의해 발생되는 압력파를 수용하기 위한 압력 방출 시스템(pressure relief system), 절연 모니터링 장치 및 그 밖의 다른 연합된 제어 시스템들의 여러 형태를 포함할 수 있는, 액상 절연체의 탱크 또는 저장조(도시되지 않음) 내에 위치될 수 있다. 일련의 회전식 스위치들은 인접한 회전식 스위치들 사이의 섬락의 위험을 최소화하기 위해 절연체 방벽들이 삽입된 동일한 탱크 내에 위치될 수 있다. Rotary switches are entirely impregnated with liquid insulators such as MIDEL. More specifically, the rotary switch may include various forms of pressure relief systems, insulation monitoring devices and other associated control systems for receiving pressure waves generated by the opening of the rotary switch. It may be located in a tank or reservoir (not shown) of the liquid insulator. A series of rotary switches can be located in the same tank in which insulator barriers are inserted to minimize the risk of flashover between adjacent rotary switches.
회전식 스위치를 액상 절연체에 함침시키는 것은 금속 전도체들의 냉각을 증진시키고, 더욱 구체적으로는 아크의 냉각, 탈이온화 및 아크 소멸 성능을 증진시킨다.Impregnation of the rotary switch in the liquid insulator enhances the cooling of the metal conductors, and more specifically, the arc's cooling, deionization and arc extinction performance.
회전식 스위치가 불완전 개방 (또는 아크방전) 위치에 있을 때, 두 극들(2, 4)의 직류 전류의 흐름 통로를 도 12와 도 13을 참조하여 더 상세히 설명하기로 한다. 도 13의 명확성을 높이기 위해 구동축(26)과 제 2 고정된 버스바들(6b, 8b)은 생략하였다.When the rotary switch is in the incomplete open (or arc discharge) position, the flow path of the direct current of the two
양극(2)의 경우에 직류 전류 흐름은 위에 설명한 바와 같이 그리고 실선 화살표로 표시된 바와 같이 제 2 버스바(6b)로부터 제 1 버스바(6a)로 흐른다는 것을 알 수 있을 것이다. 그러나, 음극(4)의 경우에 직류 전류 흐름은 점선 화살표로 표시된 바와 같이 제 1 버스바(8a)로부터 제 2 버스바(8b)로 흐른다. 따라서 두 극들에서 직류 전류들은 평행하는 평면들에서 반대 방향으로 흐른다. 전류 루프들에서 흐르는 직류 전류와 자속 밀도 사이의 전자기적 상호작용은 회전식 스위치의 회전 축에 평행하는 반발력을 발생시키고, 이것은 양극 및 음극(2, 4)의 각각의 아크방전 구역들의 아크들을 서로에게서 벗어나게 편향시킨다. 이러한 편향은 그것이 없다면 극들(2, 4) 사이의 섬락을 가져올 정전기 인력(electrostatic attraction)에 대해 반대 방향이다.It will be appreciated that in the case of the anode 2 a direct current flow flows from the
양극(2)의 경우에 직류 전류가 제 1 버스바(6a)로부터 제 2 버스바(6b)로 왜 흐를 수 없는지 그리고 음극(4)의 경우에 직류 전류가 제 2 버스바(8b)로부터 제 1 버스바(8a)로 왜 흐를 수 없는지에 대한 실제적인 이유는 없다. 극들(2, 4)에서 직류 전류 흐름의 방향은 버스바이 외부 회로에 연결되는 방법에 좌우될 것이다.Why in the case of the
모든 전류 루프들은 극들(2, 4) 사이에 서로 결합되며, 이들은, 축 반발력이 유효한 이점을 제공한다면, 충분한 거리만큼 이격되어야 한다. 섬락을 피해야 한다면 정전기적 이유로 인해 어떤 경우든 약간의 이격이 필요하다. All current loops are coupled to each other between the
도 14는 전압 공급원(V) 및 부하(L) 사이에 한 방향으로 전류가 흐르는 직류 회로를 나타낸다. 2극 이중 브레이크 회전식 스위치가 4개의 개별적인 스위치들에 의한 전기 회로로 나타나 있다. 스위치들(A 및 B)은 일반적으로 양극(2)의 버스바들(6a, 6b)에 상응하고, 스위치들(C 및 D)은 일반적으로 음극(4)의 버스바들(8a, 8b)에 상응함을 쉽게 알 수 있을 것이다. 회전가능한 브릿징 부재들(24)이 공통 회전식 작동기(도시되지 않음)에 의해 회전될 때, 4개의 스위치들 모두가 동시에 개방되어, 직류 회로의 각 아암을 흐르는 직류 전류를 차단하게 된다. 실제로, 도 14에 도시된 유형의 직류 회로의 경우에, 회전식 스위치는 전류가 직류 회로의 하나의 아암에서만 차단되도록 단일 극[즉, 스위치들(A 및 B) 또는 스위치들(C 및 D)]만을 가질 것이 필요하지만, 두 극들을 가지면 4개의 아크 전압들의 합산의 결과로서 더 우수한 성능을 제공한다. 적합한 구성의 회전식 스위치는 또한 양방향 전류 흐름 또는 교류(ac) 작업을 위해 사용될 수 있다.
FIG. 14 shows a direct current circuit in which current flows in one direction between the voltage source V and the load L. FIG. A two pole double brake rotary switch is shown in the electrical circuit by four separate switches. Switches A and B generally correspond to
Claims (15)
상기 회전가능한 브릿징 부재들(24)을 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 회전시키기 위한 회전식 작동기를 더 포함하는 회전식 스위치.The method of claim 1,
And a rotary actuator for rotating the rotatable bridging members (24) between an open position and a closed position.
상기 회전가능한 브릿징 부재들(24)이 동시에(in tandem) 회전하도록 구성되는 회전식 스위치.The method of claim 2,
And the rotatable bridging members (24) are configured to rotate in tandem.
상기 회전가능한 브릿징 부재들(24)이 공통 구동축(26)에 장착되는, 회전식 스위치.The method according to claim 2 or 3,
The rotatable bridging members (24) are mounted to a common drive shaft (26).
상기 제 1 극(2)의 상기 회전가능한 브릿징 부재(24)와 상기 연합된 고정된 버스바들(6a, 6b) 사이에 설정된 아크들이 상기 제 2 극(4)의 상기 회전가능한 브릿징 부재(24)와 상기 연합된 고정된 버스바들(8a, 8b) 사이에 설정된 아크들로부터 벗어나게 편향되어 있는 회전식 스위치.5. The method according to any one of claims 1 to 4,
Arcs set between the rotatable bridging member 24 of the first pole 2 and the associated fixed busbars 6a, 6b are arranged in the rotatable bridging member of the second pole 4. A rotary switch biased away from the arcs set between 24) and the associated fixed busbars (8a, 8b).
상기 회전가능한 브릿징 부재들(24)이 양측 단부들(32, 34)을 가지며, 상기 단부들 각각이 아크 접점(30)을 포함하는 회전식 스위치.6. The method according to any one of claims 1 to 5,
The rotatable bridging members (24) having both ends (32, 34), each of which comprises an arc contact (30).
각각의 고정된 버스바들(6a, 6b; 8a, 8b)이 아크 접점(28)을 갖는 접점 아암(12)을 포함하는 회전식 스위치.The method according to claim 6,
Rotary switch, each fixed busbar (6a, 6b; 8a, 8b) comprises a contact arm (12) having an arc contact (28).
상기 제 1 극(2)에서 상기 회전가능한 브릿징 부재(24)의 아크 접점(30)과 상기 연합된 고정된 버스바들(6a, 6b)의 접점 아암들(12a, 12b)의 아크 접점들(28a, 28b) 사이에 설정된 아크들이 상기 제 2 극(4)에서 상기 회전가능한 브릿징 부재(24)의 상기 아크 접점들과 상기 연합된 고정된 버스바들(8a, 8b)의 접점 아암들의 아크 접점들 사이에 설정된 아크들로부터 벗어나게 편향되어 있는, 회전식 스위치.The method of claim 7, wherein
Arc contacts 30 of the rotatable bridging member 24 and arc contacts of the contact arms 12a, 12b of the associated fixed busbars 6a, 6b at the first pole 2. Arcs set between 28a and 28b are arc contacts of the contact arms of the associated fixed busbars 8a and 8b with the arc contacts of the rotatable bridging member 24 at the second pole 4. A rotary switch biased away from the arcs set between them.
발생된 자속과 각각의 극들(2, 4)을 통해 흐르는 전류 루프의 상호작용이, 상기 제 1 극(2)의 상기 회전가능한 브릿징 부재(24)와 상기 연합된 고정된 버스바들(6a, 6b) 사이에 설정된 아크들을 상기 제 1 극(2)을 통해 흐르는 상기 전류 루프의 중심으로부터 벗어나게 편향시키는 방사상 반발력을 생성하여 상기 회전가능한 브릿징 부재(24)를 상기 연합된 고정된 버스바들(6a, 6b)로부터 벗어나게 개방 위치 쪽으로 가속시키는 회전식 스위치.9. The method according to any one of claims 1 to 8,
The interaction of the generated magnetic flux with the current loop flowing through the respective poles 2, 4 is such that the fixed busbars 6a, associated with the rotatable bridging member 24 of the first pole 2, 6b) generates a radial repulsive force that deflects the arcs set between 6b away from the center of the current loop flowing through the first pole 2 to move the rotatable bridging member 24 to the associated fixed busbars 6a. Rotary switch for accelerating away from 6b) towards the open position.
발생된 자속과 각각의 극들(2, 4)을 통해 흐르는 전류 루프의 상호작용이, 상기 제 2 극(4)의 상기 회전가능한 브릿징 부재(24)와 상기 연합된 고정된 버스바들(8a, 8b) 사이에 설정된 아크들을 상기 제 2 극(4)을 통해 흐르는 상기 전류 루프의 중심으로부터 벗어나게 편향시키는 방사상 반발력을 생성하여 상기 회전가능한 브릿징 부재(24)를 상기 연합된 고정된 버스바들(8a, 8b)로부터 벗어나게 개방 위치 쪽으로 가속시키는 회전식 스위치.The method of claim 9,
The interaction of the generated magnetic flux with the current loop flowing through the respective poles 2, 4 is such that the fixed busbars 8a, associated with the rotatable bridging member 24 of the second pole 4, 8b) generates a radial repulsive force that deflects the arcs set between 8b) away from the center of the current loop flowing through the second pole 4 to move the rotatable bridging member 24 to the associated fixed busbars 8a. Rotary switch accelerating away from 8b) towards the open position.
액상 절연체에 함침되는 회전식 스위치.11. The method according to any one of claims 1 to 10,
Rotary switch impregnated with liquid insulator.
2극 이중 브레이크 회전식 스위치인 회전식 스위치.The method according to any one of claims 1 to 11,
Rotary switch, 2-pole double brake rotary switch.
전류가 차단되어야 하는 경우 상기 회전가능한 브릿징 부재들(24)을 개방 위치 쪽으로 회전시킴으로써 회전식 스위치를 개방시키는 단계를 포함하는,
제 1 항 내지 제 12 항 중의 어느 한 항에 따른 회전식 스위치를 사용한 회로에서의 전류의 차단방법.The rotatable bridging members 24 are placed between the associated fixed busbars 6a, 6b of the first pole 2 and the associated fixed busbars 8a, 8b of the second pole 4. Maintaining in a closed position for current to flow; And
Opening the rotary switch by rotating the rotatable bridging members 24 to an open position when a current should be interrupted,
A method for interrupting current in a circuit using the rotary switch according to any one of claims 1 to 12.
상기 회전식 스위치가 개방되기 전에 상기 회로 내의 전류를 허용 가능한 수준으로 감소시키는 단계를 더 포함하는 회로에서의 전류의 차단방법.The method of claim 13,
Reducing the current in the circuit to an acceptable level before the rotary switch is opened.
일단 전류가 차단되는 경우 상기 회전가능한 브릿징 부재들(24)을 상기 폐쇄 위치 쪽으로 회전시킴으로써 상기 회전식 스위치를 폐쇄시키는 단계를 더 포함하는 회로에서의 전류의 차단방법.The method according to claim 13 or 14,
Closing the rotary switch by rotating the rotatable bridging members (24) toward the closed position once the current is cut off.
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