KR20170020266A

KR20170020266A - 봉입형 서지 어레스터

Info

Publication number: KR20170020266A
Application number: KR1020160102369A
Authority: KR
Inventors: 마르쿠스 술리체
Original assignee: 지멘스 악티엔게젤샤프트
Priority date: 2015-08-12
Filing date: 2016-08-11
Publication date: 2017-02-22
Also published as: JP6343309B2; EP3131098B1; KR102014247B1; JP2017038056A; EP3131098A1

Abstract

본 발명은 서지 어레스터(1)에 관한 것이다. 상기 서지 어레스터는 유밀 하우징(2) 내에서 2개의 단부 설비(7)들 사이에 배치되며, 적어도 3개의 평행한 주상부(100, 200, 300)에 서로 나란히 배치된 복수의 어레스터 요소(4, 40, 41, 42, 43)를 포함하는 활성부를 갖는다. 이 경우에, 전기적 종방향 접속을 확립하는 제1 주상부(100, 200, 300)의 주상부 구획(101, 102, 201, 202, 301)이 각각의 상기 중간 부재를 통과하는 방식으로, 수직으로 이격된 복수의 중간 부재(5, 50)들이 주상부(100, 200, 300)들 속에 삽입된다. 제2 및 제3 주상부(100, 200, 300)는 수직으로 이격된 주상부 구획(101, 102, 201, 202, 301)들로 세분화되며, 중간 부재(5, 50)는 서로 나란히 수평으로 배치된 제2 및 제3 주상부(100, 200, 300)의 주상부 구획(101, 102, 201, 202, 301)들 사이에 전기적 교차 접속을 확립한다. 하우징(2)은 하우징(2)으로부터 절연된 방식으로 외부로부터 하우징(2)으로 전기적 접속을 유도하는 고전압 부싱(6)을 가지며, 단부 설비(7)는 접촉 핀(10)에 의해 고전압 부싱(6)에 전기적으로 접속될 수 있다. 본 발명은 단부 설비(7)와 고전압 부싱(6) 간의 접속이 분리될 수 있는 방식으로, 접촉 핀(10)은 하우징(2)의 외부로부터 작동될 수 있는 분리 장치(20)에 의해 수직 방향으로 이동할 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

봉입형 서지 어레스터{ENCAPSULATED SURGE ARRESTER}

본 발명은, 청구항 제1항의 전제부에 청구된 바와 같은, 유밀(fluid-tight) 하우징에 의해 봉입되는 서지 어레스터(surge arrester)에 관한 것이다.

서지 어레스터는, 예컨대, 개폐기 조립체를 위한, 보호 시스템이며, 번개 또는 다른 하위시스템의 고장으로 인해 과전압이 발생하는 경우, 그 과전압을 접지로 방전하여 개폐기 조립체의 다른 구성 부품을 보호한다.

이러한 유형의 서지 어레스터는 개별 원통형 어레스터 요소들로 구성되는 주상부를 각각 가진 하나 이상의 활성부를 포함한다. 어레스터 요소들은 전압 의존 저항에 의해 구별된다. 저전압에서, 상기 어레스터 요소는 절연체 역할을 한다. 물질 의존적인 특정 임계 전압 위에서, 어레스터 요소는 양호한 도전성을 나타낸다. 어레스터 요소는 산화 아연과 같은 금속 산화물로 제조된다. 개폐기 조립체 및 접지와의 전기적 접촉을 확립하는 단부 설비에 의해, 주상부는 양 단부에서 경계지어진다. 기계적 부하 하에서도 양호한 전기적 접촉을 보장하기 위해, 활성부는 압력하에서 함께 유지되어야 한다. 이는 인장 요소에 의해 이루어질 수 있으며, 단부 설비 내에 인장하여 클램핑된, 바람직하게는 유리 섬유 강화 플라스틱으로 구성된, 예컨대, 파이프, 케이블 또는 로드에 의해 이루어질 수 있다. 이 경우, 인장 요소는 주상부를 둘러싼다.

가스-절연 개폐기 조립체에서 사용하기 위해, 서지 어레스터는 활성부를 둘러싸는 봉입형 유밀 하우징을 갖는다. 이 경우, 하우징은 유전 강도를 증대시키기 위해, 유체로, 일반적으로는 육불화황으로 충전된다. 하우징은 일반적으로 도전성 물질, 예컨대, 금속으로 구성되며, 전기적으로 접지된다. 활성부의 단부 설비는 하우징을 통해 안내되는 접촉부에 의해 접지된다. 다른 단부 설비는 부싱(bushing)을 통해 하우징의 외측에 배치된 접촉부에 전기적으로 접속되며, 상기 접촉부는 개폐기 조립체에 대한 접속부로서 사용된다.

개폐기 조립체를 전기적으로 시험하고자 한다면, 시험할 때 발생할 수 있는 고전압 때문에, 서지 어레스터를 개폐기 조립체로부터 분리하여야만 한다. 그렇지 않으면, 서지 어레스터가 전압을 접지로 방전할 것이며, 측정 결과에 오류가 생길 것이다.

개폐기 조립체로부터의 분리는 하우징 내부에서 전기적 접속을 분리함으로써 실시될 수 있다. 이를 위해서는, 하우징을 개방하여야 하는데, 육불화황이 누출된다. 이를 방지하기 위해, 상기 공정 중에 하우징을 개방하지 않고도 개폐기 조립체로부터 활성부가 전기적으로 분리될 수 있도록 하는 분리 장치가 서지 어레스터에 장착된다.

이러한 유형의 서지 어레스터가, 예컨대, DE 10 2011 077 394 A1으로부터 공지되어 있다. 상기 문헌에서는, 단일-주상부 활성부가 유밀 하우징 내에 배치된다. 여기서는 이동하는 제어 후드가 분리 장치로서 사용된다. 그러나, 고전압을 대비하여, 활성부의 길이는 수 미터에 달할 수 있다.

US 4,814,936 A1은 4개의 주상부로 구성된 활성부를 포함하는 서지 어레스터를 개시하고 있다. 주상부들은 종축을 중심으로 회전 대칭인 방식으로 사각형으로 배치된다. 이 실시예는 소형이지만, 분리 장치가 없다.

WO 2014/173462 A1은 하나의 행으로 배치되는 3개의 주상부들로 분할되는 활성부를 포함하며, 분리 장치가 없는 서지 어레스터를 개시하고 있다.

US 3,412,273(A)은 절연 하우징 내의 서지 어레스터를 개시하고 있으며, 이 경우에서는, 활성부가 서로 전기적으로 접속된 3개의 주상부로 구성된다. 3개의 주상부는 자기질 디스크에 의해 주상부 구획들로 세분화된다. 주상부들 간의 접속은 자기질 디스크 상의 금속판에 의해 확립된다. 이 발명의 단점은, 이러한 유형의 서지 어레스터는 장착이 어렵고 분리 장치가 없다는 것이다.

공지된 종래 기술의 단점은, 고전압용 서지 어레스터는 구조가 간단하지만 길이가 매우 길거나, 구조가 소형이지지만 복잡하며, 이에 따라, 장착하기가 복잡하다는 것이다. 추가적인 분리 장치는 구조를 더욱 복잡하게 만든다.

본 발명의 목적은 분리 장치가 있고 제조가 용이한 소형의 서지 어레스터를 구체화하는 것이다.

이 목적은 청구항 제1항에 청구된 바와 같은 본 발명에 의해 달성된다.

이 경우에, 유밀 하우징 내에 배치된 활성부를 가진 서지 어레스터가 제공된다. 이 경우에, 하우징은 도전성 물질로 구성되며, 작동 상태에서 접지된다. 활성부는, 2개의 단부 설비들 사이에 배치되며, 서로에 대해 평행하게 서로 나란히 배치된 적어도 3개의 주상부를 형성하도록 적층된 복수의 어레스터 요소를 포함한다. 이 경우에, 주상부들은 수직 방향으로 연장된다. 전기적 종방향 접속을 확립하는 제1 주상부의 주상부 구획이 각각의 중간 부재를 통과하는 방식으로, 복수의 수직으로 이격된 중간 부재들이 주상부들 속에 삽입된다. 또한, 각각의 중간 부재는 제2 및 제3 주상부를 수직으로 이격된 주상부 구획들로 세분화한다. 이 경우에, 중간 부재는 제2 및 제3 주상부의 주상부 구획들 사이에 전기적 교차 접속을 확립하는 방식으로 설계되며, 상기 주상부 구획들은 서로 나란히 수평으로 배치된다. 이 경우에, 제1, 제2 및 제3 주상부라는 명칭은 특정 중간 부재와 관련이 있다. 제1 중간 부재에 대해 제1 주상부인 주상부가 제2 중간 부재에 대해서는 제2 주상부나 제3 주상부가 될 수 있다. 하우징은 하우징으로부터 절연된 방식으로 외부로부터 하우징으로 전기적 접속을 유도하는 고전압 부싱을 갖는다. 단부 설비들 중 하나는 접촉 핀에 의해 고전압 부싱에 접속될 수 있다.

본 발명에 따르면, 단부 설비와 고전압 부싱 간의 접속이 분리될 수 있는 방식으로, 접촉 핀은 하우징의 외부로부터 작동될 수 있는 분리 장치에 의해 수직 방향으로 이동할 수 있다.

전류 경로는 중간 부재로 인해 지그재그 방식으로 활성부의 모든 주상부들을 통해 안내된다. 해당 활성부는 전압 수준이 동일한 단일-주상부 활성부의 길이의 대략 1/3에 불과하며, 매우 소형이다. 중간 부재들은 어레스터 요소들이 적층될 때에만 특정 거리를 두고 주상부들 속에 삽입되기 때문에, 간단한 조립을 가능하게 한다. 분리 장치는 하우징을 개방하지 않고도 개폐기 조립체로부터 활성부를 간단히 분리할 수 있도록 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 분리 장치는 접촉 핀에 접속되는 푸시 로드(push rod)와, 하우징의 외부에 배치된 작동 장치에 접속되는 회전 샤프트(rotation shaft)를 갖는다. 푸시 로드와 회전 샤프트는 나사식 너트에 의해 서로 결합된다. 이러한 유형의 분리 장치는 특히 구조가 간단하고 장착이 용이하다.

이 경우에, 나사식 너트는 중간 부재/중간 부재들 내에서 회전이 고정되고 수직으로 이동 가능한 방식으로 장착되도록, 나사식 너트는 바람직하게 적어도 하나의 중간 부재, 특히 바람직하게는 복수의 중간 부재들의 통로 개구 내에서 안내된다. 통로 개구는 바람직하게 중간 부재의 중앙에 배치된다. 이로 인해, 구동 장치가 특히 간단하게 안내된다.

바람직한 실시예에서, 활성부는 등변 삼각형으로 배치된 3개의 주상부를 갖는다. 이 경우에, 중간 부재는 수평축에 대해 경상 대칭을 나타낸다. 이러한 유형의 주상부들의 기하학적 배치는 특히 소형이다. 이는 그 기하학적 중심에 분리 장치의 배치를 가능하게 한다. 그 결과로서 만들어질 수 있는 경상 대칭의 중간 부재들은 한 종류의 중간 부재가 활성부의 서로 다른 지점들에서 사용될 수 있도록 한다. 중간 부재들은 이 목적을 위해 수직축을 중심으로 회전하기만 하면 된다.

다른 바람직한 실시예에서, 중간 부재는 외부로부터 모든 3개의 주상부들 주위에 결합된다. 이는 바람직하게 모든 중간 부재들에 적용된다. 중간 부재는 이러한 방식으로 수평으로 주상부들의 배치를 안정화하며, 이는 조립을 용이하게 하기도 한다.

단부 설비들은 유리하게 복수의 인장 요소에 의해 서로 접속된다. 상기 인장 요소들 중 적어도 일부, 즉, 적어도 2개, 바람직하게는 3개가 중간 부재에 의해 수평으로 둘러싸인다. 따라서, 중간 부재는 인장 요소가 관통하여 연장되는 개구를 갖는다. 특히, 삼각형으로 배치되는 경우에, 이는 인장 요소들이 주상부들 사이에 배치될 수도 있도록 하며, 이는 활성부의 안정성을 증대시킨다. 인장 요소들은 특히 바람직하게 일체형으로 설계되며, 특히 바람직하게는 일체형 로드로 설계되고, 일체형 인장 요소의 단부는 단부 설비 내에 클램핑된다.

복수의 인장 로드는, 이들이 외부로부터 중간 부재를 지지하는 방식으로, 특히 유리하게 중간 부재의 외부에 수평으로 배치된다. 이는 수평으로 활성부를 안정화하며, 조립을 용이하게 한다.

3개의 주상부는 각각 특히 바람직하게 복수의, 바람직하게는 적어도 4개의 인장 요소에 의해 둘러싸이며, 각각의 경우에 적어도 하나의 인장 요소가 2개의 주상부들 사이에 배치되고, 이 2개의 주상부들은 상기 인장 요소를 공유한다. 예컨대, 주상부들이 삼각형으로 배치되는 경우, 각각의 주상부는 정확하게 4개의 인장 요소에 의해 둘러싸이며, 이에 따라, 인장 요소들 중 3개는 내부에 배치되고, 즉, 각각의 경우에 2개의 주상부들 사이에 배치되고, 6개의 인장 요소들은 외부에 배치되며, 즉, 외부에서 수평으로 주상부들을 외접하는 원의 외부에 배치된다. 따라서, 3개의 주상부를 가진 활성부는 9개의 인장 요소만으로 구성될 수 있으며, 이는 구성을 크게 단순화한다.

본 발명의 유리한 개선은, 각각의 중간 부재는 절연판과, 교차 접속을 확립하기 위한 접촉판을 가지며, 상기 접촉판은 상기 절연판 상에 배치되는 구성을 제공한다. 절연판은, 예컨대, 주형용 수지로 비용 효율적인 방식으로 제조될 수 있으며, 도전성이며 높은 통전 용량을 가진 접촉판은, 예컨대, 알루미늄이나 스틸로부터 스탬핑된 부품으로 제조될 수 있다.

절연판 상의 도전층은 접촉판의 접촉 영역에 특히 유리하게 적용된다. 예컨대, 도전성 코팅 형태인, 도전층은 조립시 접촉판이 위에 배치되는 절연판의 표면의 그 부분에 미리 적용된다. 이 도전층은, 접촉판이 절연판 상에 완벽하게 평탄하게 놓이지 않아서 공기 또는 절연 유체가 수납되는, 존재할 수 있는 임의의 불균일한 영역에서, 부분 방전을 방지한다.

절연판 상의 비드는 접촉판의 접촉 영역을 경계짓는 것이 더 바람직하다. 비드는 절연판의 단부면으로부터 수직 방향으로 연장된다. 비드는 주상부 구획들을 위한 수평 안내부로서 사용되며, 이러한 방식으로 조립을 용이하게 한다.

또한, 도전층은 비드 상으로 적어도 부분적으로 연장되는 것이 바람직하다. 따라서, 도전층은 비드의 내면의 수직 방향으로도 비드를 따라 수평으로부터 연장된다. 이러한 방식으로, 도전층은 접촉판이 내부에 배치되는 일종의 통을 형성한다. 그 결과, 접촉판의 에지들이 효과적으로 차폐됨으로써, 피크 효과로 인한 부분 방전이 방지된다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 서지 어레스터의 부분 단면도를 도시하고 있다.
도 2는 활성부의 개략도를 도시하고 있다.
도 3은 본 발명에 따른 서지 어레스터의 종단면도를 도시하고 있다.
도 4는 본 발명에 따른 서지 어레스터의 단면도를 도시하고 있다.
도 5는 활성부의 사시도를 도시하고 있다.
도 6은 활성부의 다른 사시도를 도시하고 있다.

서로 대응하는 부분에는 도면 전체에 걸쳐 동일한 참조 부호가 제공된다.

도 1은 본 발명에 따른 서지 어레스터(1)의 부분 단면도를 도시하고 있다. 유밀 하우징(2) 내에 활성부(3)가 배치된다. 하우징(2)은 수직 방향을 규정하는 종축(30)을 따라 실질적으로 원통형으로 연장된다. 종축(30)에 대해 수직한 방향은 수평 방향이다. 하우징(2)은 도전성 물질로 구성되며, 개폐기 조립체에 장착될 때 접지된다. 하우징(2)은 고전압 측에 고전압 부싱(6)을 구비하며, 상기 고전압 부싱(6)은 하우징(2)의 외부로부터 하우징(2)의 내부로의 전기적 접속을 확립한다. 부싱 절연체(17)는 하우징(2)으로부터 고전압 부싱(6)을 절연시킨다.

하우징(2)은 접지 측이 하우징 커버(8)에 의해 밀봉된다. 먼저, 하우징 커버(8)를 통해, 회전 샤프트(21)가 먼저 안내되고, 그 다음, 개략적으로만 도시된 전기적 접지 접속부(25)가 안내된다. 상기 회전 샤프트와 상기 전기적 접지 접속부는 모두 유밀 방식으로 하우징 커버(8)를 통해 안내되며, 전기적 접지 접속부(25)도 하우징 커버(8)로부터 전기적으로 절연된다.

하우징(2) 내에 활성부(3)가 배치된다. 활성부(3)는 복수의 주상부(100, 200, 300)를 포함하며, 상기 주상부들 중 주상부(300)는 단면도이기 때문에 보이지 않는다. 각각의 주상부(100, 200, 300)는 상하로 적층된 어레스터 요소(4)들로 구성된다. 중간 부재(5)는 수직으로 이격시키는 방식으로 주상부(100, 200, 300) 속에 삽입된다. 활성부(3)는 고전압 측에서 단부 설비(7)에 의해 경계지어진다. 접촉 핀(10)은, 예컨대, 접촉 적층체(14)에 의해, 단부 설비(7)에 전기적으로 접속되며, 수직 방향으로 이동할 수 있도록 상기 단부 설비 내에서 안내된다. 고전압 부싱(6)은 보어가 형성된 접촉 소켓(12)을 하우징(2)의 내측에 갖는다. 서지 어레스터(1)의 작동 상태에서, 이 보어에 접촉 핀(10)의 일단이 삽입된다. 접촉 적층체(14)는 접촉 핀(10)과 접촉 소켓(12) 사이에 전기적 접속이 이루어지도록 보장한다. 따라서, 활성부(3)는 그 단부 설비(7), 접촉 핀(10) 및 접촉 소켓(12)에 의해 고전압 부싱(6)에 접속된다. 서지 어레스터(1)가 개폐기 조립체에 설치되면, 개폐기 조립체에 대한 활성부(3)의 전기적 접촉이 이러한 방식으로 확립된다.

활성부(3)는 접지 측에서 유사한 단부 설비에 의해 경계지어질 수 있다. 그러나, 이 경우, 상기 단부 설비는 하우징 커버(8)로 형성된다. 주상부(100, 200, 300)들을 인장하여 함께 유지하는 인장 요소(9)가 단부 설비들 사이에, 또는 여기에 도시된 바와 같이, 단부 설비(7)와 하우징 커버(8) 사이에 클램핑된다. 단부 설비(7)는 (여기서는 보이지 않는) 접촉 디스크(15)에 의해 주상부(300)에 전기적으로 접속된다. 주상부(100, 200)들은 절연 디스크(13)에 의해 단부 설비(7)로부터 전기적으로 절연된다. 접지 측에서, 주상부(100)의 최종 어레스터 요소(4)는 접지 접속부(25)에 접속된다. 접지 접속부(25)는 도시되지 않은 부싱에 의해 커버(8)를 통해, 상기 커버로부터 전기적으로 절연되는 방식으로, 안내된다.

모든 주상부(100, 200, 300)은 절연 디스크(13)에 의해 하우징 커버(8)로부터 절연된다.

활성부(3)는 분리 장치(20)에 의해 고전압 부싱(6)으로부터 분리될 수 있다. 분리 장치(20)는, 하우징(2)의 외부에 배치되며 수동으로 또는 전기 모터로 구동될 수 있는 작동 장치(24)와, 작동 장치(24)에 의해 구동되며 유밀 방식으로 하우징 커버(8)를 통해 하우징(2) 속으로 안내되는 회전 샤프트(21)와, 푸시 로드(22)와, 상기 푸시 로드에 접속되는 접촉 핀(10)을 포함한다. 푸시 로드(22)와 회전 샤프트(21)는 여기서 나사식 너트(23)로 구현된 기어 기구에 의해 결합된다. 기어 기구는 회전 샤프트(21)의 회전 운동을 종축(30)을 따르는 푸시 로드(22)의 선형 운동으로 변환한다. 작동 장치(24)에 의해 회전 샤프트(21)가 회전하면, 회전 샤프트(21)의 단부에 있는 외부 나사산이 나사식 너트(23)의 내부 나사산에 맞물림으로써, 나사식 너트(23)가 하우징 커버(8)의 방향으로 종축(30)을 따라 이동하게 된다. 이 경우에서는, 나사식 너트(23)가 하나 이상의 중간 부재(5)들의 개구 내에서 회전이 고정되는 방식으로 장착되며, 수직 방향으로 안내된다. 나사식 너트(23)가 기울어지는 것을 방지하기 위해서는, 상기 나사식 너트가 적어도 2개의 중간 부재(5)들 내에서 안내되는 것이 유리하다. 나사식 너트(23)는 자신의 운동을 수직 방향으로 푸시 로드(22)에 전달하고, 푸시 로드는 그 일부분이 동일한 방식으로 접촉 핀(10)을 이동시킴으로써, 결국 접촉 핀(10)이 접촉 소켓(12) 내에서의 안내로부터 벗어나게 되며, 고전압 부싱(6)에 대한 전기적 접속이 분리된다. 활성부(3)는 이제 더 이상 고전압 부싱(6)에 전기적으로 접속되지 않는다. 서지 어레스터(1)가 개폐기 조립체에 설치되면, 활성부(3)는 결과적으로 개폐기 조립체로부터 분리될 것이다. 그 다음, 개폐기 조립체를 시험할 수 있다. 시험이 종료된 후, 접촉 핀(10)이 접촉 소켓(12) 내의 시작 위치로 복귀하도록 작동 장치(24)를 반대로 작동시킴으로써, 전기적 접속이 재확립된다. 그 다음, 서지 어레스터(1)는 다시 작동할 준비가 된다.

도 2는 본 발명에 따른 서지 어레스터의 활성부(3), 특히, 어레스터 요소(4, 40)들의 전기적 상호 접속의 개략도를 도시하고 있다. 도시된 활성부(3)는 도 1의 활성부에 대응하지만, 매우 개략적으로 도시되어 있다. 상호 접속을 더 잘 나타내기 위해, 도 1의 삼각형 배치가 여기에는 하나의 평면에 펼쳐진 방식으로 도시되어 있다. 활성부(3)는 3개의 주상부(100, 200, 300)로 구성된다. 주상부(100)는 도 1에서 볼 수 있는 2개의 주상부들 중 좌측 주상부에 대응하고, 주상부(200)는 우측 주상부에 대응한다. 도 1에서 주상부(300)는 가려져 있다. 각각의 주상부(100, 200, 300)는 상하로 적층된 복수의 어레스터 요소(4, 40, 41, 42, 43)를 가지며, 여기에서는 상기 어레스터 요소들 중 일부에만 참조 부호가 부여되었다. 각각의 주상부(100, 200, 300)는 복수의 중간 부재(5, 50)에 의해 개별 주상부 구획(101, 102, 201, 202, 301)으로 세분화된다. 모든 주상부(100, 200, 300)의 개별 어레스터 요소(4, 40, 41, 42, 43)는 직접적으로 또는 간접적으로 전기적으로 서로 접속된다. 이 경우, 2개의 어레스터 요소(4, 40, 41, 42, 43)들 간의 직접 접속은 2개의 어레스터 요소(4, 40, 41, 42, 43)들 간의 직접적인 상호 전기적 접촉이나, 양호한 도전체에 의한, 예컨대, 금속에 의한 전기적 접속을 의미한다. 다른 어레스터 요소(4, 40, 41, 42, 43)를 포함하는 전기적 접속은 본 발명의 의미 내에서 간접적인 것으로 고려될 것이다. 예컨대, 하나의 경우에는 직접 접촉에 의해, 그리고 다른 경우에는 접촉판(52)을 통해, 어레스터 요소(41)가 직접적으로 2개의 어레스터 요소(42)들에 전기적으로 접속된다. 어레스터 요소(41)는 간접적으로만 2개의 어레스터 요소(43)들에 접속되는데, 그 이유는 각각의 경우에 상기 어레스터 요소들 사이의 전류 경로(11)에 다른 어레스터 요소(4, 42)가 배치되기 때문이다.

활성부(3)의 3개의 주상부(100, 200, 300)는 각각 수직 방향으로 연장되며, 수평 방향으로 평행하게 정삼각형으로 배치된다.

전류 경로(11)는 중간 부재(5, 50)로 인해 지그재그 방식으로 활성부(3)의 모든 3개의 주상부(100, 200, 300)의 모든 어레스터 요소(4, 40, 41, 42, 43)를 통해 안내된다. 중간 부재(5, 50)는 수직 방향으로 서로로부터 이격시키는 방식으로 주상부(100, 200, 300) 속에 삽입된다. 각각의 중간 부재(5, 50)는 주상부(100, 200, 300)들을 각각의 경우에 2개의 주상부 구획(101, 102, 201, 202, 301)들로 분할한다. 예컨대, 중간 부재(50)는 주상부(100)를 주상부 구획(101, 102)들로 분할한다. 상기 주상부 구획들은 중간 부재(50)로 인해 중간 부재(50)의 대향하는 측들에 서로로부터 수직으로 이격되는 방식으로 배치된다. 마찬가지로, 중간 부재(50)는 주상부(200)를 주상부 구획(201, 202)들로 분할한다. 주상부(300)의 주상부 구획(301)은 중간 부재(50)를 통과하며, 인접한 중간 부재(5)에 대해 전기적 종방향 접속을 확립한다. 각각의 중간 부재(5, 50)는 전기적 절연 물질, 예컨대, 주형용 수지로 구성된 디스크형 절연판(51)을 갖는다. 예컨대, 알루미늄과 같은 도전성 물질로 구성된 접촉판(52, 53)들이 각각의 경우에 중간 부재(5, 50)의 단부면의 대향 영역에 적용된다. 이 접촉판(52, 53)들은 각각의 경우에 서로 다른 주상부들의 주상부 구획들 사이에 전기적 교차 접속을 확립한다. 예컨대, 접촉판(52)은 주상부(100)의 주상부 구획(101)과 주상부(200)의 주상부 구획(201) 사이에 전기적 교차 접속을 확립한다. 중간 부재(50)는 주상부(200)의 주상부 구획(201)과 주상부(300)의 주상부 구획(301) 사이에 전기적 접속을 확립하지 않는데, 그 이유는 상기 중간 부재의 단부면의 대응하는 지점들이 전기 절연 효과를 갖고 있기 때문이다. 접촉판(52)에 대향하여 위치하는 중간 부재(50)의 그 단부면에 접촉판(53)이 마찬가지로 설치된다. 상기 접촉판은 주상부(100)의 주상부 구획(102)과 주상부(200)의 주상부 구획(202)을 서로 전기적으로 접속한다. 중간 부재(50)는 주상부(300)의 영역에서 주상부(300)의 주상부 구획(301)이 통과하는 통로 개구(55)를 갖는다.

도 3 및 도 4는 도 1로부터의 서지 어레스터(1)의 세부를 도시하고 있다.

도 4는 중간 부재(5)의 중앙 개구(57)에서 나사식 너트(23)가 안내되는 방법을 도시하고 있다. 나사식 너트(23)는 실질적으로 삼각형 단면을 갖는다. 중간 부재(5)의 중앙 개구(57)의 내면의 다수의 지점들에서 케이싱 표면에 의해 나사식 너트(23)가 지지됨으로써 회전이 고정되는 방식으로 중간 부재(5) 내에 장착되도록, 중앙 개구(57)의 단면이 구성된다. 그러나, 나사식 너트(23)는 수직 방향으로 이동할 수 있다. 상기 나사식 너트가 이동할 때, 나사식 너트는 적어도 2개의 중간 부재(5)들에 의해 수평으로 안내되며, 그 결과, 기울어짐이 방지된다. 또한, 각각의 경우에 2개의 주상부(100, 200, 300)들 사이에 배치되는 인장 요소(9)가 중앙 개구를 통해 연장하도록, 상기 중앙 개구(57)가 설계된다. 이러한 방식으로, 중간 부재(5)가 조립시 인장 요소(9)에 쉽게 나사 결합된다. 다른 인장 요소(9)는 중간 부재(5)의 외부에서 연장한다. 상기 다른 인장 요소들은 외부로부터 중간 부재(5)를 지지하도록 배치됨으로써, 이러한 방식으로, 활성부(3)를 수평 방향으로 안정화한다.

중간 부재(5)들은 외부로부터 모든 3개의 주상부(100, 200, 300) 주위에 결합하도록 설계된다. 외부 측에서, 중간 부재(5)들은 절연판(51)의 원주상 비드(56)에 의해 경계지어진다. 이 경우, 비드(56)는 절연판(51)의 각각의 단부면으로부터 수직 방향으로 연장한다. 이러한 방식으로, 비드(56)는 수평 방향으로 어레스터 요소(4)에 대해 안내를 제공한다.

접촉판(52, 53)은 통로 개구(55)에 수평으로 대향하는 절연판(51)의 단부 표면의 일부분에 배치된다. 각각의 접촉판(52, 53)은 여기서는 주상부(100, 200)들인 2개의 주상부들의 어레스터 요소(4)의 접촉 표면들을 서로 접속하며, 이러한 방식으로, 상기 주상부들 간의 전기적 접속을 확립한다. 전체 접촉 영역이 비드(56)에 의해 구획화됨으로써, 접촉 영역이 비드(56)에 의해 경계지어진 리세스를 형성한다. 절연판(51) 상에서 접촉판(52, 53)의 접촉 영역에는 도전층(54), 예컨대, 도전성 코팅이 제공된다. 이 층(54)도 비드(56)를 따라 수직 방향으로 부분적으로 연장하며, 이러한 방식으로 접촉판(52, 53)의 에지가 전기적으로 차폐되도록 보장한다. 또한, 상기 층(54)은 절연판(51)과 접촉판(52, 53)이 상하로 완벽하게 적층되지 않아서 기포를 포함하고 있는 불균일한 영역에서 발생할 수도 있는 부분 방전을 방지한다. 상기 층(54)은 전위가 동등한 영역들에 의해 이러한 종류의 기포가 둘러싸임으로써 부분 방전이 발생할 수 없도록 하는데 효과가 있다.

중간 부재(5)는 바람직하게 통로 개구(55)를 통해 중앙으로 연장하는 수평 미러 축(60) 축에 대해 경상 대칭으로 설계된다. 따라서, 접촉판(52, 53)도 마찬가지로 이 축(60)에 대해 경상 대칭을 나타낸다.

도 5 및 도 6은 단순화된 활성부(3)의 분해도를 도시하고 있다. 더 잘 도시하기 위해, 여기에서는, 특히 인장 요소(9)와 분리 장치(20)가 생략되었다. 중간 부재(5)도 마찬가지로 단순화된 방식으로 도시되었으며, 특히, 통로 개구(55)와 중앙 개구(57) 없이 도시되었다.

Claims

유밀 하우징(2) 내에서 2개의 단부 설비(7)들 사이에 배치되는 활성부를 포함하는 서지 어레스터(1)이며, 상기 활성부는 적어도 3개의 평행한 주상부(100, 200, 300)에 서로 나란히 배치된 복수의 어레스터 요소(4, 40, 41, 42, 43)를 가지고,
전기적 종방향 접속을 확립하는 제1 주상부(100, 200, 300)의 주상부 구획(101, 102, 201, 202, 301)이 각각의 중간 부재를 통과하는 방식으로, 수직으로 이격된 복수의 중간 부재(5, 50)들이 주상부(100, 200, 300)들 속에 삽입되고,
각각의 상기 중간 부재는 제2 및 제3 주상부(100, 200, 300)를 수직으로 이격된 주상부 구획(101, 102, 201, 202, 301)들로 세분화하며, 중간 부재(5, 50)는 서로 나란히 수평으로 배치된 제2 및 제3 주상부(100, 200, 300)의 주상부 구획(101, 102, 201, 202, 301)들 사이에 전기적 교차 접속을 확립하고,
하우징(2)은 하우징(2)으로부터 절연된 방식으로 외부로부터 하우징(2)으로 전기적 접속을 유도하는 고전압 부싱(6)을 가지며, 단부 설비(7)는 접촉 핀(10)에 의해 고전압 부싱(6)에 전기적으로 접속될 수 있는, 서지 어레스터(1)에 있어서,
단부 설비(7)와 고전압 부싱(6) 간의 접속이 분리될 수 있는 방식으로, 접촉 핀(10)은 하우징(2)의 외부로부터 작동될 수 있는 분리 장치(20)에 의해 수직 방향으로 이동할 수 있는 것을 특징으로 하는, 서지 어레스터(1).
제1항에 있어서, 분리 장치(20)는 접촉 핀(10)에 접속되는 푸시 로드(22)와, 하우징(2)의 외부에 배치된 작동 장치(24)에 접속되는 회전 샤프트(21)를 가지며, 푸시 로드(22)와 회전 샤프트(21)는 나사식 너트(23)에 의해 서로 결합되는 것을 특징으로 하는, 서지 어레스터(1).
제2항에 있어서, 나사식 너트(23)가 중간 부재(5, 50) 내에서 회전이 고정되고 수직으로 이동 가능한 방식으로 장착되도록, 나사식 너트(23)는 적어도 하나의 중간 부재(5, 50)의 통로 개구(55) 내에서 안내되는 것을 특징으로 하는, 서지 어레스터(1).
제2항 또는 제3항에 있어서, 활성부(3)는 등변 삼각형으로 배치된 3개의 주상부(100, 200, 300)를 갖고, 중간 부재(5, 50)는 수평축(60)에 대해 경상 대칭을 나타내는 것을 특징으로 하는, 서지 어레스터(1).
제4항에 있어서, 적어도 하나의 중간 부재(5, 50)는 외부로부터 수평으로 모든 3개의 주상부(100, 200, 300)들 주위에 결합되는 것을 특징으로 하는, 서지 어레스터(1).
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 단부 설비(7)들은 복수의 인장 요소(9)에 의해 서로 접속되며, 상기 인장 요소들 중 적어도 일부는 중간 부재(5, 50)에 의해 수평으로 둘러싸이는 것을 특징으로 하는, 서지 어레스터(1).
제6항에 있어서, 복수의 인장 요소(9)는, 이들이 외부로부터 중간 부재(5, 50)를 지지하는 방식으로, 중간 부재(5, 50)의 외부에 배치되는 것을 특징으로 하는, 서지 어레스터(1).
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 중간 부재(5, 50)는 절연판(51)과, 교차 접속을 확립하기 위한 접촉판(52, 53)을 가지며, 상기 접촉판은 상기 절연판 상에 배치되는 것을 특징으로 하는, 서지 어레스터(1).
제8항에 있어서, 절연판(51) 상의 도전층(54)은 접촉판(52, 53)의 접촉 영역에 적용되는 것을 특징으로 하는, 서지 어레스터(1).
제9항에 있어서, 절연판(51) 상의 비드(56)는 접촉판(52, 53)의 접촉 영역을 경계짓는 것을 특징으로 하는, 서지 어레스터(1).
제10항에 있어서, 도전층(54)은 비드 상으로 적어도 부분적으로 연장되는 것을 특징으로 하는, 서지 어레스터(1).