KR20160004144U

KR20160004144U - 회로 차단기용 소호장치

Info

Publication number: KR20160004144U
Application number: KR2020150003338U
Authority: KR
Inventors: 이종혁
Original assignee: 엘에스산전 주식회사
Priority date: 2015-05-26
Filing date: 2015-05-26
Publication date: 2016-12-06

Abstract

본 고안은, 실린더에 결합되는 하우징, 상기 하우징의 외주에 접촉하여 상기 하우징에 결합되는 접점부, 및 아크 소호용 압축가스를 분사하고, 외주에 원주방향을 따라 형성되는 안착부를 구비하는 노즐을 포함하고, 상기 노즐은 상기 접점부를 상기 안착부에 안착시켜서, 상기 하우징과의 상대 회전이 방지하는 회로 차단기용 소호장치를 개시한다. 본 고안에 의하면, 홈부에 돌기가 결합되는 구조를 형성하여, 노즐은 회전되지 않으며 하우징에 고정될 수 있다. 또한, 노즐의 홀과 수용부에 핀이 삽입되어 노즐이 회전되지 않으며 하우징에 고정될 수 있다. 한편, 노즐은 하우징에 단단하게 고정되고 흔들리지 않게 되어, 전자 개폐기의 아크가 발생하는 경우, 소호 성능을 향상시킬 수 있다.

Description

회로 차단기용 소호장치{ARC EXTINGUISHING DEVICE FOR CIRCUIT BREAKER}

본 고안은 회로 차단기의 소호장치에 적용되는 노즐의 회전을 방지하도록 노즐을 고정시키는 구조에 관한 것이다.

가스절연개폐기는 송·변전 계통이나 전기회로에 있어서 부하를 개폐하거나 접지 및 단락 등의 사고가 발생할 경우에 전류를 차단시키는 기기를 일컫는다.

특히, 가스절연개폐장치는 우수한 절연특성을 갖는 무미, 무취, 무독의 불활성 절연가스인 SF6 절연가스가 충진된 탱크(Tank)형 케이스 내에 차단부가 배치된 형태를 갖는다. 이러한 가스절연개폐장치는 통상 사용상태의 전로를 수동으로 개폐하거나 케이스 외부에 설치되는 조작기 등에 의하여 원거리에서 개폐할 수 있으며, 정상 사용 조건에서의 부하전류 개폐를 가능하게 하며, 과부하 및 단락시 자동적으로 전류를 차단하여 전류계통과 부하기기를 보호한다.

상술한 바와 같이 전로를 차단하기 위한 가스절연개폐장치는 차단부에 고정접촉자와 가동접촉자를 설치하여 평상시에는 상기 고정접촉자와 가동접촉자를 접촉되게 하여 전류를 흐르게 하고, 선로의 고장으로 대전류가 흐르는 경우에는 빠른 속도로 가동부를 고정부와 분리시켜 전류를 차단시킨다.

상기 차단기는 유압, 공압 또는 모터에 의해 차징(charging)되는 전동 스프링 등에서 발생되는 조작력에 의해 실린더에 연결된 실린더 로드를 차단 위치로 이동시키고, 실린더 로드의 이동으로 압축실내 절연 소호가스가 압축되면 압축된 고압의 소호가스를 아크에 분사하여 사고전류를 냉각 소호시켜 전류를 차단하게 된다.

특히, 초고압 가스 절연 개폐기(GIS)에서 가장 중요한 역할을 하는 것이 회로 차단기(Circuit Breaker)이다. 정격과 소호 방식에 따라 구조가 많이 차이가 나지만 극간의 절연은 물론 아크 에너지에 대한 최적의 차단 효과를 발생시키기 위한 노즐(nozzle) 구성은 거의 유사하다.

노즐은 기계적 연성이 취약하고 주위의 금속 재질에 비해 열에 의한 팽창계수가 달라 조립시 공차 관리가 매우 중요한 부품이다. 특히, 회로 차단기용 소호장치에 사용되는 노즐은 아크 소호 과정에 있어서, 불안전한 고정으로 인해 노즐이 회전되는 문제가 있였다.

또한, 기존에는 노즐을 하우징에 물리적으로 압착하여 고정시켰는데, 이러한 경우, 열가스에 의해 노즐이 팽창되는 문제가 발생하였다.

본 고안의 일 목적은 회로 차단기용 소호 장치에서 노즐을 하우징에 단단히 고정하는 구조를 제시하는 것이다.

본 고안의 다른 목적은 소호 성능을 향상시키는 회로 차단기용 소호장치를 제공하기 위한 것이다.

본 고안의 또 다른 목적은 노즐과 주위의 구성품간의 결합에 있어서 효율적인 고정 구조를 구현하기 위한 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 고안에 의한 회로 차단기용 소호장치는 실린더에 결합되는 하우징, 상기 하우징의 외주에 접촉하여 상기 하우징에 결합되는 접점부, 및 아크 소호용 압축가스를 분사하고, 외주에 원주방향을 따라 형성되는 안착부를 구비하는 노즐을 포함하고, 상기 노즐은 상기 접점부를 상기 안착부에 안착시켜서, 상기 하우징과의 상대 회전이 방지된다.

본 고안과 관련된 일 예에 의하면, 상기 안착부에는 홈부가 형성되며, 상기 접점부의 내주에는 돌기부가 형성되고, 상기 돌기부는 상기 홈부에 결합된다.

본 고안과 관련된 다른 일 예에 의하면, 상기 안착부에는 홀이 형성되며, 상기 하우징의 일 단에는 상기 홀과 연통되는 수용부가 형성되고, 상기 홀과 상기 수용부에는 상기 노즐을 상기 하우징에 고정시키도록 이루어지는 핀이 삽입된다.

상기 안착부는 상기 노즐의 외주에서 반경방향으로 돌출되며, 얇은 판의 형상으로 이루어질 수 있다.

상기 접점부는 상기 하우징과 전기적으로 연결된다.

본 고안의 일 실시예에 의하면, 홈부에 돌기가 결합되는 구조를 형성하여, 노즐은 회전되지 않으며 하우징에 고정될 수 있다.

본 고안의 다른 실시예에 의하면, 노즐의 홀과 수용부에 핀이 삽입되어 노즐이 회전되지 않으며 하우징에 고정될 수 있다.

본 고안에 의하면, 노즐이 하우징에 단단하게 고정되고 흔들리지 않게 되어, 전자 개폐기의 아크가 발생하는 경우, 소호 성능을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 고안의 일 실시예에 의한 회로 차단기용 소호장치의 사시도.
도 2는 도 1의 A-A'의 단면도.
도 3은 도 1의 접점부의 사시도.
도 4는 본 고안의 다른 실시예에 의한 회로 차단기용 소호장치의 사시도.
도 5는 도 4의 B-B'의 단면도.

이하, 본 고안에 관련된 회로 차단기에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다.

도 1은 본 고안의 일 실시예에 의한 회로 차단기용 소호장치(100)의 사시도이다. 도 1을 참조하면, 회로 차단기용 소호장치(100)는 노즐(10a), 하우징(20a) 및 접점부(30a)를 포함한다.

본 고안의 설명에 앞서서, 도 1을 기준으로 상하 방향을 상정하기로 한다. 따라서 도 2 내지 도 5에서도, 위쪽이 상방향이 되고, 아래쪽이 하방향이 된다.

노즐(10a)은 가동 접촉자(미도시)와 고정 접촉자(미도시)가 떨어지는 순간에 아크가 발생하게 되는데, 아크를 소호하기 위해 압축가스를 분사하도록 이루어진다. 도 1 및 도 4를 참조하면, 노즐(10a)의 하측은 반구 형상으로 형성되어 하부에서 상부로 갈수록 단면적이 줄어드는 구조를 이룰 수 있다. 또한, 노즐(10a)은 상측에 원통형의 형상을 구비하여 압축가스를 분사하도록 이루어질 수 있다.

노즐(10a)의 하측 외주에는 원주방향을 따라 안착부(13a)가 형성될 수 있다. 안착부(13a)는 일례로 얇은 판의 형상으로 소정거리만큼 노즐(10a)의 하측 외주에서 반경 방향으로 돌출되어 형성될 수 있다. 안착부(13a)는 접점부(30a)의 상측이 안착되도록 이루어진다.

안착부(13a, 13b)에는 홈(15) 또는 홀(17)이 형성될 수 있다. 본 고안에서는 홈(15)이 형성되는 것을 일 실시예, 홀(17)이 형성되는 것을 다른 실시예로 이해하기로 한다.

접점부(30a)는 노즐(10a)의 안착부(13a, 13b)의 일면 및 안착부(13a, 13b)의 외주를 감싸도록 이루어진다. 또한, 접점부(30a)는 후술하는 하우징(20a)의 상측의 일부를 감싸서 하우징(20a)에 결합되도록 이루어진다.

도 3은 접점부(30a)의 사시도를 나타낸다. 도 3을 참조하여, 접점부(30a)의 상세구조에 대하여 서술한다.

접점부(30a)는 일례로 링 형상으로 형성될 수 있다. 접점부(30a)의 상부에는 안착부(13a, 13b)에 접촉되는 걸림부(33a, 33b)가 내주방향을 따라 내측으로 연장되어 형성되는데, 걸림부(33a, 33b)는 전술한 바와 같이, 안착부(13a, 13b)의 상면에 접촉된다. 접점부(30a)의 내주에는 돌기부(35)가 형성될 수 있는데 일례로, 걸림부(33a, 33b)의 하측에 인접하여 형성될 수 있다. 돌기부(35)는 안착부(13a, 13b)의 홈(15)에 삽입되어, 소호 과정에 있어서, 노즐(10a)의 하우징(20a)과의 상대 회전을 방지할 수 있다.

안착부(13a)의 홈(15)과 접점부(30a)의 돌기부(35)는 노즐(10a)을 고정하도록 안착부(13a, 13b)의 외주 및 접점부(30a)의 내주에 복수 개로 형성될 수 있으며, 이 경우 서로 균등한 거리만큼 이격되도록 배치되는 것이 바람직하다. 도 1 및 도 3을 참조하면, 홈(15) 및 돌기부(35)는 두 개로 형성되는 일례가 도시된다.

하우징(20a)은 노즐(10a)의 하측에 접촉, 결합된다. 하우징(20a)은 도 2 등에 도시되는 바와 같이, 노즐(10a)의 하측 외주면에 접촉되는 일례가 도시된다. 또한, 도 2에는 접점부(30a)가 안착부(13a, 13b)의 외주에 접촉되며, 하우징(20a)의 상측의 외주에 접촉, 결합되는 구조가 나타나 있다.

하우징(20a)은 접점부(30a)를 통해 전류를 통전 가능하도록 이루어진다. 따라서, 하우징(20a) 및 접점부(30a)는 통전 가능하도록 구리, 알루미늄 등의 금속 재질로 형성되는 것이 바람직하다.

접점부(30a)는 하우징(20a)의 외주에 접촉, 결합되고, 안착부(13a, 13b)의 홈(15)은 돌기부(35)에 의해 삽입되는 방식으로, 결합되는데, 이로 인해, 노즐(10a)은 접점부(30a)에 결합되어 하우징(20a)과의 상대 회전이 방지되는 구조를 이룰 수 있다.

한편, 회로 차단기용 소호장치(100)는 실린더(50)를 더 포함할 수 있다. 하우징(20a)의 하측 외주에는 실린더(50)가 결합될 수 있다. 실린더(50)는 고정 접촉자와 가동 접촉자가 떨어져 아크가 발생하는 경우, 노즐(10a)에 의해 분사되는 가스가 저장되는 공간이다.

도 4를 참조하면, 본 고안의 다른 실시예에 의한 회로 차단기용 소호장치(200)가 도시된다. 본 고안의 일 실시예에 의한 차단기용 소호장치(100)와 차이점이 있는 부분에 대하여만 이하 서술하고, 동일한 점에 대해서는 전술한 내용에 갈음하기로 한다.

노즐(10b)의 안착부(13b)에는 홀(17)이 형성되고, 하우징(20b)의 상부에는 홀(17)에 연통되는 수용부(23)가 형성될 수 있다. 또한, 도 5를 참조하면, 상기 홀(17)과 수용부(23)를 관통하여 핀(40)이 삽입될 수 있다. 접점부(30b)가 안착부의 외주와 하우징(20b)의 상측에 결합되는 점은 전술하였다. 이런 구조로 인해, 노즐(10b)의 회전이 방지되며, 아크를 소호하기 위한 성능을 유지하는데 보다 용이할 수 있다.

전술하였던, 홈(15) 및 돌기부(35)와 마찬가지로, 홀(17) 및 수용부(23)는 노즐(10b)을 안정적으로 고정시키기 위해 복수 개로 형성될 수 있으며, 이 경우, 등 간격으로 배치되는 것은 자명하다. 도 4에는 홀(17)이 네 개로 형성되는 일례가 도시된다.

도 5를 참조하면, 하우징(20b)의 하측 외주에는 실린더(50)가 결합될 수 있다. 실린더는 고정 접촉자와 가동 접촉자가 떨어져 아크가 발생하는 경우, 노즐(10b)에 의해 분사되는 가스가 저장되는 공간이다.

이상에서 설명한 회로 차단기용 소호장치는 위에서 설명된 실시예들의 구성과 방법에 한정되는 것이 아니라, 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

또한, 상술한 고안의 상세한 설명은 본 고안의 실시예로서 통상의 기술자가 고안을 실시하기 위한 구체적인 예시이고, 출원인의 권리가 이에 한정되는 것은 아니다. 출원인의 권리는 이하에서 서술되는 실용신안등록청구범위에 기재된 사항에 의하여 정하여진다.

Claims

실린더에 결합되는 하우징;
상기 하우징의 외주에 접촉하여 상기 하우징에 결합되는 접점부; 및
아크 소호용 압축가스를 분사하고, 외주에 원주방향을 따라 형성되는 안착부를 구비하는 노즐을 포함하고,
상기 노즐은 상기 접점부를 상기 안착부에 안착시켜서, 상기 하우징과의 상대 회전이 방지되는 것을 특징으로 하는 회로 차단기용 소호장치.
제1항에 있어서,
상기 안착부에는 홈부가 형성되며, 상기 접점부의 내주에는 돌기부가 형성되고,
상기 돌기부는 상기 홈부에 결합되는 것을 특징으로 하는 회로 차단기용 소호장치.
제1항에 있어서,
상기 안착부에는 홀이 형성되며, 상기 하우징의 일 단에는 상기 홀과 연통되는 수용부가 형성되고,
상기 홀과 상기 수용부에는 상기 노즐을 상기 하우징에 고정시키도록 이루어지는 핀이 삽입되는 것을 특징으로 하는 회로 차단기용 소호장치.
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 안착부는 상기 노즐의 외주에서 반경방향으로 돌출되며, 얇은 판의 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 회로 차단기용 소호장치.
제1항에 있어서,
상기 접점부는 상기 하우징과 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 회로 차단기용 소호장치.