KR20170063890A - 고전압에서 고전류인 직류 또는 교류용 차단 스위치 - Google Patents

고전압에서 고전류인 직류 또는 교류용 차단 스위치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 특히 고전압에서 고전류인 직류 또는 교류용 차단 스위치로서, 도전 위치로부터 차단 위치로 옮겨질 수 있으며, 하우징(12), 제1 접점(28), 제2 접점(30), 하우징(12)에 의하여 안내되는 피스톤(24), 및 제1 접점(28)과 제2 접점(30) 사이의 전기적인 접속을 형성하는 접속요소(22)를 구비하며, 하우징(12)에는 접속요소(22)를 둘러싸는 내부공간(18)이 마련되는 스위치(10)에 관한 것이다. 본 발명은, 접속요소(22)는 적어도 내부 공간(18) 내의 구역들로 연장되고, 내부 공간(18)은 절연매체(20)로 채워지며, 스위치는 스위칭 피스톤(24)의 기계적인 이동이 스위치(10)를 도전 위치로부터 차단 위치로 옮기도록 설계되며, 스위칭 피스톤(24)은 접속요소(22) 상에 기계적으로 작용하여 제1 접점(28)과 제2 접점(30) 사이의 전기적인 접속이 적어도 한 개의 분리 위치 내에서 차단되는 것을 특징으로 한다.

Description

고전압에서 고전류인 직류 또는 교류용 차단 스위치 {DISCONNECTING SWITCH FOR HIGH DIRECT OR ALTERNATING CURRENTS AT HIGH VOLTAGES}
본 발명은 스위치, 특히 차단 스위치에 관한 것이다. 이러한 스위치는 고전압에서 고전류인 직류 또는 교류를 차단할 수 있으며, 예를 들면 100V 및 5,000V 사이의 전압범위 내에서 사용될 수 있는 것이다. 이러한 방식으로, 10,000A의 전류가 차단될 수 있다.
높은 출력의 전류, 말하자면 고전압 및/또는 고전류용 회로의 스위칭은 전기공학 전체 분야에 있어서 하나의 큰 문제이다. 이 문제는 특히, 교류 전류와 비교할 때, 대략 100V의 전압으로 형성되어 안정적으로 유지되며 주변 환경의 모든 물질을 이용하는 전기 아크 (light arc)를 충분히 높은 전압으로 형성할 수 있는 제로 크로싱 (zero crossings)을 가지지 않는 높은 직류 전류를 스위칭 오프할 때 마주하게 된다. 도전성 접점 또는 전극의 연소 및 이온화로 인하여, 이 경우에 전류 회로는 이미 기계적으로 스위치에 의하여 차단되었음에도 불구하고, 전류가 전기 아크로 계속 흐르게 될 수 있으며, 이를 차단해야 한다. 이러한 문제점들을 회피하기 위하여 사용될 수 있는 다양한 접근방법들이 알려져 있다. 이들 접근방법 중의 몇몇은 또한 분리과정의 속도에 관한 것이다.
스위스 특허 CH 24 06 70 호에는 고전압이 발생되는 전류 회로를 연결 및 차단하는 장치가 개시되어 있다. 이 특허는 높은 전압을 도전하는 접점요소가 금속 차폐 커버로 덮여질 수 있음을 개시한다. 이 접점 도전체 요소에는 다수 개의 개별적인 접점 도전체들이 마련될 수 있으며, 금속 차폐 커버에는 다수 개의 접점 도전체에 대응하는 다수 개의 개구가 마련된다. 차폐 커버는 접점 도전체와 기계적으로 접촉함으로써, 제2 도전체의 접근 시에, 반대쪽의 접점 도전체는 뒤로 물러나고 차폐된 그 지점까지 위에 있었던 접점 도전체는 개구를 통하여 해제된다. 이러한 스위칭 장치는 특히 장파장 트랜스미터의 파워앰프에서 사용되어야 한다.
전기 아크의 형성은 차폐 커버에 의하여 복잡화됨을 알 수 있지만, 마찬가지로 명백한 것은, 충분히 고압인 전압하에서는 어떤 경우에건 이들의 형성이 완전히 억제될 수 없다는 점이다. 전기회로의 매우 신속한 접속 및 차단을 위하여는, 기계적인 설계가 매우 적절하지는 않다. 또한, 비교적 높은 주파수의 전류에서만 유효하다.
독일 특허 제 DE 19 28 922 C3 호는 고압 기술에 대한 접근방법을 개시하고 있으며, 또한 전기회로의 기계적인 분리를 강조하고 있다. 전류는 한 개 또는 다수 개의 차단 나이프를 통하여 도전되며, 이들 나이프는 그와 만나는 스위치 내에 기계적으로 안전하게 이동될 수 있다. 이러한 접근방법은 10㎸ 이상의 범위, 보다 높게는 100㎸ 이상의 매우 높은 전압에서도 사용할 수 있게 해준다. 그러나, 기계적인 분리는 다시 매우 느리며, 또한 기계적으로 매우 복잡한 구성 부품이 마련되어야만 하며, 이는 설계에 있어서 공간을 차지하게 된다.
독일 심사 특허출원공보 제 1 050 858 호는, 폭발물 절연체의 형태로 된 전기회로 차단기를 개시한다. 폭발물 절연체는 중공형 도전체부가 위치하는 챔버가 구비되므로, 폭발물의 화약이 그 내부로 도입될 수 있다. 이 도전체부는 전력선과 접점을 통하여 접속될 수 있다. 폭발물의 화약은 예를 들면 필라멘트와 같은 점화장치로 점화될 수 있다. 따라서 중공형의 도전체부는 절연 거리가 생성되도록 파괴될 수 있다. 전기 아크의 형성은 물이 채워진 가방 또는 콘테이너에 의하여 억제될 수 있다. 물은 폭발물의 열에 의하여 부분적으로 증발되고 따라서 전기 아크의 제거를 지원해야만 한다. 폭발물 절연체의 중요한 장점은 매우 신속한 회로의 차단이 달성될 수 있다는 것이다. 하지만, 물에 의하여 전기 아크를 제거하는 것이 만족스럽지는 못하며 또한 이는 주변 구성부품을 젖게 할 수도 있다. 폭발물 화약에 의하여 스위칭 회로의 단절이 야기될 수도 있다는 점에도 주목해야 한다. 수작업은 불가능하며, 이는 고전적인 의미에서의 스위치가 아니라는 것을 의미한다. 외부적으로도 효과를 가능하게 하는 그 장치의 캡슐화는 불가능한데, 그 이유는 폭발 화염, 폭발물로부터의 잔여물 및 특히 증발하는 수분 등이 통상의 수단으로는 제어될 수 없고, 극히 강하고 두꺼운 금속벽에 의하여만 제어될 수 있는 과압력을 생성하기 때문이다.
독일 실용신안 공보 DE 20 2007 013 841 U1 호는 크랭크 케이스가 장착된 전기 스위칭 장치를 개시한다. 스위칭 장치의 작동은, 이 크랭크 케이스를 통하여 기계적으로 수행되는데, 예를 들어 개방 위치로부터 폐쇄 위치로 전환될 수 있으며, 전기 아크의 가능한 생성을 억제하기 위하여 절연가스가 채택된다. 전기 아크를 신뢰성 있게 억제하기 위하여, 이 절연가스는 소정의 최소압력을 가져야만 한다. 압력센서가 마련되어 최소압력이 확실하게 유지되도록 한다. 절연가스가, 예를 들어 물 백과 같은 것으로, 전기 아크의 발생을 신뢰성 있게 억제하는 것으로 보일 때에는, 압력센서를 구비하는 것을 매우 복잡하게 만들 수 있다. 따라서, 이러한 관계로, 더 간단한 해결방법이 바람직하다.
독일 미심사 특허출원 DE 19819662A1 호는 전기 자동차의 전원공급을 차단하기 위한 전기 스위치를 개시한다. 전기회로는 실질적으로 차단 스위치의 개념에 상당하는 것이다.
특히, 사고 시에 전기 자동차 내의 전기 시스템의 합선을 회피함을 제공해야만 한다. 합선과 같은 것은 연료가 누출될 때 화재를 유발할 수 있다. 배터리 단자의 뒤쪽에 전기 스위치가 삽입되는 것은 그러한 이유이다. 전기 스위치는, 예를 들어 폭죽으로 촉발될 수 있으며, 폭죽은 추락 또는 충돌 센서에 의하여 촉발된다. 스위치가 차단될 때 불꽃이 발생할 수 있다. 이는 주변환경에 대하여 차폐되어야 한다.
이러한 전기 스위치는 전기자동차 내의 배터리의 합선 또는 그에 비견될만한 합선으로 발생할 수 있는 고전류 및 고전압에 대하여 설계된다. 그러나, 스파크의 발생을 완전히 회피할 수는 없기 때문에, 신뢰성 있게 하우징을 스파크에 대하여 보호해야만 하는 이유가 그것이다.
독일 특허출원공보 DE 102 05 369 B4 호는 전기 퓨즈의 형태로 된 유사한 스위치, 특히 전기 회로에 있어서 높은 전류를 차단하기 위한 파이로테크닉 (pyrotechnic) 퓨즈를 개시한다. 또한, 이 퓨즈는 특히 사고 직후 자동차 배터리의 장착 배선을 차단하기 위하여 사용되도록 설계된 것이다. 하지만, 이 개선된 접근방법 또한 어떠한 종류의 수작업에 의한 스위칭을 허용하지는 않는다.
비록 마지막으로 예를 든 2개의 스위치는 100V의 정류된 전압 하에서의 전원전압과 잘 호환되는 것이지만, 아직도 전기 아크가 발생할 수도 있고, 이는 높은 전류를 차단하는 순간에도 안정되게 남아 있게 됨으로써, 스위치는 파괴되어도 회로는 최종적으로 차단되지 않을 수 있다.
본 발명의 목적은, 특히 높은 전원 전압에서 높은 DC 및 AC 전류용으로 적합하고, 수년간 보수유지 없이도 손쉽게 사용될 수 있고, 무엇보다도 그 동작이 촉발되었을 때 외부적인 영향이 없는, 즉 주변부품에 악영향을 미치지 않는 차단 스위치를 제공함으로써 종래기술을 개선하는 것이다. 이 스위치는 안전하면서도 제조비용이 많이 들지 않아야 한다. 또한, 기타 안전 시스템과 용이하게 결합가능한 것이어야 한다.
이러한 장점들은 청구항 1에 따른 스위치에 의하여 달성된다.
스위치는 접속 위치로부터 차단 위치로 전환되어야 한다. 접속 위치는 또한 스위치-온 위치로도 기술될 수 있다. 이 위치에서, 전류가 제1 접점과 제2 접점의 사이를 흐른다.
차단 위치에서는, 적어도 제1 접점과 제2 접점의 사이에 어떠한 전류도 흐르지 않는다. 이러한 차단 위치에서는, 다른 2개의 접점들 사이, 예를 들면 제1 접점과 제3 접점의 사이에 전류가 흐르도록 하는 것이 가능하다. 그러한 경우, 스위치는 단순히 차단 스위치만은 아닌 것으로 된다.
스위치는 높은 전원 전압에서의 고전류용 차단 스위치로서 적절한 것이어야 한다. 어떠한 경우이건, 100V 이상의 전압에 대해서 적절해야만 하며, 또한 직류전류를 차단하기 위한 것이다. 스위치는 VDE 규정에 따른 중간 및 높은 전압, 특히 1㎸ 이상의 전압에 대한 모든 규정에 따라서 적절하게 구성되는 것이어야 한다.
스위치에는 제1 접점 및 제2 접점이 구비된다. 상술한 바와 같이, 다른 접점을 구비할 수도 있다. 적어도 제1 스위치 및 제2 스위치와 함께 스위칭 가능한 전기회로, 말하자면 잠재적으로 차단되어야 하는 전기회로에 접속되어야 한다. 스위치의 도전 부분에서는, 제1 접점과 제2 접점 사이의 전기적 접속이 접속요소에 의하여 이루어진다. 대체적으로, 접속요소는 제1 접점과 제2 접점을 기계적으로도 연결한다.
접속요소는 실질적으로 하나의 축을 따라서 편리한 방식으로 연장된다. 따라서, 적절한 접속요소는 접속 와이어이다. 이 와이어는 이 경우 일정한 구성을 가질 필요가 없으며, 기계적인 약한 부분 및 보강부분을 포함할 수 있다. 다소 가공되거나 천공된 접속판이 이러한 목적으로 적절하다. 한편, 접속요소는, 말하자면 도전 위치에서 전류를 통전시키기 위하여, 그의 기하학적 형상 및 전기적인 필요성에 따른 재료와 관련하여 규격이 만들어져야 한다. 접속요소는, 예를 들어 구리나 그의 합금, 또는 텅스텐이나 그의 합금, 특히 고도로 전기적으로 도전성이며 동시에 그의 증발 및 이온화에 가능한 한 가장 높은 에너지를 필요로 하는 물질로 구성될 수 있으며, 예를 들면, 이 경우에는 텅스텐 및 그의 합금이다. 그러한 금속 또는 합금으로 만들어진 접속요소의 피막 또한 가능성이 있다.
한편으로, 접속요소는 스위칭에 필요한 기능을 위해서도 선택되어야 한다. 특히, 본 발명에 따르면, 제1 접점이 제2 접점으로부터 전기적으로 분리되는 위치, 말하자면 스위치가 차단위치에 있도록 이동할 수 있도록 하여야 한다. 이러한 목적으로, 스위칭 피스톤은 제1 접점과 제2 접점 사이의 전기적인 접속이 끊어지는 방식으로 접속요소 상에 기계적으로 작용하도록 마련되어야 한다.
그러한 단절에 의하여, 적어도 하나의 차단 위치가 대체적으로 형성된다. 이 경우에 차단위치는 접속 와이어의 전방 경로의 어느 정도 간격에 걸쳐서 연장되어야 한다. 이를 분리 간격이라고 할 수 있다. 분리 간격은 전방의 접속 와이어의 1% 이상, 또는 5% 이상의 길이를 가지는 것이 바람직하며, 대략 5% 와 20% 사이의 값이 대체적으로 유용하다. 또한, 접속 와이어 내에 다수 개의 차단 위치를 생성하는 것도 가능하다. 이는, 스위칭이 필요한 순간에 발생할 수 있다. 택일적으로 또는 부가적으로, 이하에서 보다 상세하게 설명하는 바와 같이, 과부하가 걸리는 차단 위치의 형성도 또한 가능하다.
따라서, 스위칭 피스톤이 접속요소와 기계적으로 접속되는 것이 편리하다. 예를 들어 납땜 접합이 이러한 목적으로 사용될 수 있으며, 압착 (crimping)도 마찬가지로 적절하고, 변위 접점 또는 다중 접점의 이용도 적절하다. 스위칭 피스톤과 접속요소는 불안전한 접속을 회피하기 위하여 일체적인 설계로 생성될 수 있다.
다양한 기계적인 운동은 스위치를 차단위치로 전이하도록 한다. 예를 들어, 스위칭 피스톤은 접속요소의 대칭축의 둘레에서의 비틀림 운동 및 그 비틀림으로 후속의 접속요소의 파단을 일으킨다. 택일적으로 또는 부가적으로, 스위칭 피스톤은 접속요소의 주된 연장 축에 따른 견인운동으로 파괴될 수 있다. 견인운동 후에, 제1 접속요소부, 분리 간격 및 제2 접속요소부들이 생성된다. 그러한 견인운동은 이미 특히 유용한 것으로 입증되었다. 이는, 특히 선택가능한 분리 간격이 비틀림 운동으로 보다는 견인 운동으로 상이하게 생성된다는 사실에 기인한다.
직선운동은 접속요소 자체를 차단할 수 있지만, 접속요소와 제1 또는 제2 접속요소 사이의 접촉을 해제하는 데에도 (배타적으로 또는 부가적으로) 사용될 수 있다. 절연 거리는 이러한 경우에 생성된다. 따라서 이 운동이 접속요소의 파단점을 지나서 계속되는 것이 유리한데, 먼저 절연 거리를 생성하고 그 운동이 계속될 때 절연 거리를 연장하게 된다. 하나의 운동으로, 예를 들어 제1 또는 제2 접점의 차단에 의하여 제1 분리 간격이 생성될 수 있으며, 제2 분리 간격은 그 후에 예를 들어 접속요소의 차단에 의하여 생성된다.
스위치는 하우징이 마련되어야 한다. 이 하우징은 스위칭 피스톤을 안내하여야 한다. 하우징의 안내는 하우징에 대한 스위칭 피스톤의 운동, 예를 들면 상술한 견인 운동을 가능하게 한다. 이러한 운동시에, 하우징은 적어도 부분적으로 피스톤을 안내해야 한다. 하우징에, 예를 들어 커버의 영역에 구멍이 마련되는 것이 유리하다. 스위칭 피스톤은 대체적으로 둥근 원통형 몸체로서 설계되며, 그러한 구멍을 통하여 용이하게 안내될 수 있다. 택일적으로 또는 부가적으로, 피스톤은 접히는 벨로우즈를 통하여 하우징과 접속될 수 있다. 구멍은 생략될 수 있으며, 외부로부터 하우징을 밀폐적으로 효과적으로 더 낫게 밀봉할 수 있다.
하우징은 내부 공간이 구비되어야 한다. 하우징에 대하여, 이러한 내부 공간은 공동(空洞)부이다. 내부 공간은 적어도 부분적으로 접속요소를 둘러싸야 한다. 하우징이 구비되었다는 사실은 접속요소가 기계적으로 접속위치로 옮겨갈 때 날아오르는 스파크에 대한 보호를 하게 되고, 이러한 접속요소의 분리에 문제가 있을 때에는, 전기 아크의 형성이 발생될 수 있다.
하지만, 본 발명의 맥락에 있어서, 하우징의 내부 공간은 부가적으로 절연 매체로 충전되어야 한다. 이러한 절연 매체는 전기 아크의 형성을 완전히 억제할 수 있거나, 또는 적어도 그의 강도, 경로 및 지속과 관련하여 그 형성을 규제할 수 있어야 한다. 분리 위치에서의 전류의 흐름의 결과로서의 분리와 함께 생성될 수 있는 연결부 조각들을 차단해야 하고, 가장 중요하게는 리플로우 납땜 및 냉각으로 생성되는 전기 아크의 에어지를 흡수하고, 따라서 그 전기 아크를 소멸시켜야 한다.
절연매체는 실리케이트, 미네랄 또는 특수 금속일 수 있으며, 특히 작은 전기전도성과 함께 높은 열전도율, 가장 낮은 융점에서 높은 용융 에너지를 가지는 물질일 수 있다. 하우징의 크기와 관련하여 석영 모래가 특히 적절하다. 다른 모래의 사용도 생각할 수 있다. 미네랄 유래의 모래에 대한 대안으로서, 금속 모래 또한 가능성이 있다. 그러한 절연 매체는 또한 혼합될 수 있다. 기타의 잠재적인 절연 매체로서는, 예를 들어 실리콘 오일, 트랜스포머 오일, 포도씨유 및 해바라기유와 같은 오일과 이들의 지방 및 겔들을 포함한다. 증류수 또한 선택 가능하다. 또한, 보호가스 또한 도입될 수 있다. 본 발명의 맥락내에서, 높은 진공상태 또한 절연매체로서 고려될 수 있다.
스위칭 피스톤에 대해서는 다양한 형상들이 적절할 수 있다. 원통형이 종종 선택되는데, 왜냐하면 이 형태는 특히 비용효율적이기 때문이다. 둥글지 않은 단면의 형상도 또한 선택될 수 있는데, 예를 들면 타원형 또는 사각형 단면의 형상이다. 스위칭 피스톤이 접속요소를 외면하는 측에서 고리형 돌출부를 구비하는 것이 유용하다. 본 발명의 맥락에서는, 스위칭 피스톤은 수동적으로 이동할 수 있다 (적어도 부가적으로). 이 이동은 파지용 영역 또는 파지용 고리가 마련될 때 특히 성공적이다. 대체로, 이 이동은 이 경우에 견인운동이며, 따라서 스위칭 피스톤은 하우징으로부터 빠져 나온다. 핀-풀러 (pin-puller) 구동기로 알려져 있는 구동기들은 이러한 방식으로 스위칭 피스톤을 이동할 수 있는 수단이다. 이 경우에 스위칭 피스톤은 구동기의 한 구성부분일 수 있거나 또는 드라이브의 이동가능한 피스톤에 의하여 타격(당겨짐)을 받을 수 있다. 스위칭 피스톤은 택일적으로 부가적으로 파지용 고리에 부가하여 작은 구멍 또는 링 등이 장착될 수 있다.
스위칭 피스톤은 대체로 도전성이어야 한다. 이러한 목적을 위하여, 금속, 예를 들어 구리 또는 그의 합금 또는 텅스텐 및 그의 합금으로 만들어지는 것이 유리할 수 있다. 이는 또한 접속요소와 동일한 물질을 구성할 수 있으며, 이들 물질로 피복되는 것만도 가능하다.
이동하는 피스톤의 수동식 이동에 부가적으로 또는 택일적으로, 다른 형태의 이동도 가능하다. 특히, 스위칭 피스톤은 제어가능한 구동기의 수단에 의하여 이동될 수 있다. 구동기는, 예를 들어 유도 구동기로서 설계될 수 있다. 유도코일이 적절한 간격으로 이러한 목적에 배치될 수 있다. 그러나, 스위칭 피스톤은 그 자체의 유도코일이 구비될 수 있다. 유도코일을 가진 스위칭 피스톤을 구비하고, 또한 유도코일에 기준점, 예를 들어 영구자석에 대하여 적절한 간격을 마련하는 것도 생각할 수 있다. 이러한 방식으로, 스위칭 피스톤이 부가적으로 또는 택일적으로 이동할 수 있다.
에디 (eddy) 전류를 이용하는 구동기도 생각할 수 있다. 이 경우에, 접속요소를 가진 하우징과 스위칭 피스톤의 끝단판의 사이에 포스 코일 (force coil)이 위치되고, 그를 통하여 서지 전류가 흘러서 원하는 스위칭 상태를 끌어내게 된다. 따라서 전류가 끝단판에 유도되고, 끝단판은 포스 코일의 전방에 위치되고 양호한 도전성을 가지는 물질로 만들어지고, 끝단판은 렌츠의 법칙에 따라서 여기 전류에 대항하는 포스 코일 내에 위치됨으로써, 스위칭 피스톤의 끝단판은 극도로 신속하게 큰 힘으로 포스 코일로부터 밀어 젖혀지고, 하우징에 접속된 접속요소가 파단된다.
스위칭 피스톤의 이동을 위하여 가스압이 마련되는 것이 적절할 수 있다. 이 경우에, 스위칭 피스톤에 사보우 (sabot)가 마련되는 것이 유리하다. 가스압이 사보우 상에 작용하고, 이러한 방식으로 스위칭 피스톤을 원하는 방향, 대체로 하우징의 외부로 움직인다. 그러한 가스압은 적절한 가스 라인으로 구축될 수 있다. 신속한 차단을 달성하기 위하여는, 적절한 가스압이 파이로테크닉적으로 만들어지는 것이 특히 유용하다. 이러한 목적으로, 추진제 분말이 연소실의 적절한 위치 내에 마련되는 것이 유용하며, 이는 점화 장치 또는 점화기의 수단에 의하여 작동될 수 있다.
가스압은 적절한 가스라인으로 구축될 수 있다. 이러한 목적으로, 스위칭 피스톤의 끝단판의 지름이 증가되어 피스톤 하우징의 내부 벽에 인접하게 된다. 부가적으로, 대체적으로 이것은 기체밀폐로 되도록 밀폐되어야 한다. 이러한 방식으로 폐쇄된 방이 생성될 수 있어서, 가스라인을 통하여 가스 매체 또는 추진제 가스로 충전될 수 있다. 많은 기술적인 기체들이 이러한 목적에 적합한데, 예를 들면 공기, 질소 및 이산화탄소 등이다. 특히 이산화탄소가 유용한데, 이것은 드라이아이스의 형태로 저장될 수 있다. 따라서, 시간적으로 적절한 시점에 스위치를 촉발하도록 사용될 수 있다. 이러한 방식으로 자동 에너지 스위치가 마련될 수 있다. 부가적으로, 저장된 이산화탄소를 가열함으로써 가스가 보다 신속하게 발생할 수 있도록 하는 것도 생각할 수 있다. 가스압은 액체 또는 예를 들어 드라이아이스와 같은 고체물질의 분해에 의하여 생성될 수 있다.
스위치가 일체로 형성되거나 접속될 때, 가스 연료 및 산화제가 연소실 내로 주입될 수 있다. 그러한 연료 및 산화제를 이하에서 "가스발생 물질"이라 칭한다. 폭발성을 갖거나 또는 기폭성을 갖는 것과 관계없이, 파이로테크닉 (pyrotechnic) 가스발생 물질이 이러한 방식으로 포함되어야 한다. 연소 또는 산화 과정의 작동 후, 이들 가스발생 물질은 압력을 생성하고 (또는 가스발생 연료 및/또는 산화제의 초기 상태와 비교할 때 현저하게 높은 가스압), 이는 스위칭 피스톤에 충격을 주어서 접속위치로부터 차단위치로 이동하도록 한다. 스파크 플러그, 필라멘트 또는 점화기가 점화를 위하여 사용될 수 있다. 택일적으로 또는 부가적으로, 연소실은 연료 또는 산화제 (액체 고체 또는 기체상태)를 미리 포함할 수 있다. 그리고 점화 및/또는 가스발생을 위하여 필요한 물질의 활성화를 위하여 선택된 시점에서 다른 물질을 첨가하는 것도 가능하다.
그러한 시스템은, 완전한 파이로테크닉 시스템과 함께, 수년이 지난 후에도 회로의 신속하고도 신뢰성 있는 차단을 달성할 수 있도록 하며, 이 시스템은 보수유지가 별로 필요없고, 어떤 경우에는 다년간 보수유지가 전혀 필요없다.
파이로테크닉적인 가스압의 생성을 확실하게 하기 위하여, 또한 그럼으로써 스위치의 파이로테크닉 촉발을 위하여, 파이로테크닉 혼합물이 연소실 내로 도입되어야 한다. 원하는 시간에, 이 혼합물은 스파크 또는 점화 수단으로 점화될 수 있다.
택일적으로 또는 부가적으로, 연소실에는 또한 점화장치 또는 점화기가 장착될 수 있다. 적절하게 선택된 점화장치 또는 점화기에 의하여, 충분한 가스 및/또는 배기 생성물이 발생되어 연소실 내에 충분한 압력이 구축될 수 있다. 이는 끝단판을 통하여 이루어지는데, 끝단판은 충분한 양만큼 스위칭 피스톤을 움직이는 사보우 (sabot)로서 작용하여 분리간격을 생성한다. 연소실을 통한 스위치의 파이로테크닉 촉발이 마련될 때, 연소실이 충전체로 충전될 때 연소실의 효과가 증가된다. 그러한 충전체는 연소실 내의 불필요한 빈 용적을 감소시킬 수 있어서, 사보우를 움직이고 따라서 스위칭 피스톤을 움직이는데 필요한 압력을 발생하는데 있어 훨씬 적은 가스의 용량이 필요하게 된다. 압력은 연소과정의 초기에 가장 높은 레벨이어야만 하는데, 그 이유는 접속요소의 파단 (또는 대안적인 실시예에 있어서 소켓으로부터 접속요소가 바깥쪽으로 이동)이 그 후에 도입되어야 하기 때문이다.
택일적으로, 또는 부가적으로, 연소실을 물, 미네랄 또는 천연 오일 뿐 아니라 실리콘 오일 (각 경우에 팽창제 없이)로 채우는 것도 고려될 수 있다. 이 경우 물은 충전체로서만 기능하는 것은 아닌데, 발생된 증기에 의하여 생성된 고압은 물로 하여금 추진수단의 효과를 가질 수 있도록 하기 때문이다. 물을 끓이는 과정을 기술적으로 사용함으로써, 예를 들어 점화장치 또는 점화기에 의하여 매우 적은 열가스 효과에 의하여 끝단판 상에 매우 크고도 신속하게 증가하는 압력효과를 생성할 수 있다.
특히, 그러한 액체 충전체, 특히 물 또는 오일과 점화기의 조합은 매우 효과적이어서 양호한 기술적인 결합, 또는 끝단판과 충격파의 결합이 달성될 수 있다.
스위치의 다른 실시예에 있어서, 스위칭 피스톤은 끝단판을 대체하는 멤브레인과 접속될 수도 있다. 멤브레인은 차단시에 스위칭 피스톤의 이동 방향으로 변형될 수 있다. 일반적으로 멤브레인은 끝단판보다 적은 질량을 가져서, 보다 빠른 이동을 용이하게 한다. 멤브레인의 폭발은, 예를 들면 멤브레인 보호고리로 불리는 보호적인 디스크와 같은 적절한 수단을 사용하여 방지될 수 있다. 특히 멤브레인은 외부로부터 잘 밀폐된다는 장점을 가지는데, 장기간 동안 밀폐에 관한 문제가 발생하지 않는 이유이기도 하다. 그러한 멤브레인은 벨로우즈와 함께 결합하여 채택될 수 있다.
멤브레인 상에 가해지는 높은 기계적인 스트레스 하에, 또한 안전에 대한 고려에 기인하여, 다수 개의 개별적인 멤브레인이 사용되거나 이들이 상호간에 중첩되도록 삽입될 수 있다. 예를 들어 상호간에 중첩된 2개의 멤브레인은 동일한 두께의 멤브레인의 강도의 반을 가지며, 동일한 전체 중량의 두꺼운 멤브레인보다 용이하게 변형될 수 있으며, 부가적으로, 이는 다수 개의 멤브레인 중의 하나에 파단이 있더라도 문제가 없도록 하고 추진제 가스가 연소실 내에 안전하게 들어 있는 채로 있도록 할 수 있다.
하지만, 본 명세서에서는 설명의 편의상 한 개의 멤브레인 만을 언급한다.
접속요소는 상이한 형상을 가질 수 있다. 접속요소는 작은 튜브인 것이 편리하다. 택일적으로, 접속요소는 와이어일 수 있다.
벨트 또는 밴드 형상도 적절하며, 이 형상은 특히 소정의 분리 위치에 대하여 구멍을 낼 때 및 엠보싱 처리를 하는데 적절하다. 접속요소는 금속, 구리, 황동, 포금, 강철 또는 스테인레스강으로부터 적절한 방식으로 제조될 수 있다. 이들 물질의 합금 및 전기적으로 도전성인 피복 탄소섬유 및 유리섬유도 사용을 고려할 수 있다.
접속요소로부터 가볍고 소정의 기계적인 분리를 달성하기 위하여, 접속요소는 하나 또는 다수 개의 위치에서 약화될 수 있다. 가는 구멍 또는 스크래치 선들이 이러한 목적으로 마련될 수 있다.
접속요소는 기계적인 효과뿐 아니라 전기적인 부하와도 분리되는 방식으로 설계될 수 있다. 다시 말해서, 접속요소는 퓨즈로서의 기능도 가질 수 있어서, 기본적으로는 안전퓨즈로서 작용한다. 이는 특히 본 발명의 현저한 양상이다. 본 발명은 고전압, 고전류를 차단하는데 적절한 기계적으로 분리가능한 차단기로서뿐 아니라, 동시에 과부하로부터의 보호를 위한 퓨즈로서도 마련된 것이다. 본 발명의 개념에 따르면, 이들 2개의 개별적인 기능들은 모순되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 접속요소의 기계적인 약화된 부분들은 대체적으로 단면적이 좁아지는 부분으로서 설계될 수 있어서, 이 단면적이 좁아지는 부분들에서는 전류밀도가 증가한다. 따라서, 접속요소는 여기에서 특히 강하게 가열되고 재료의 융점도 이 부분에서 가장 먼저 도달하게 된다.
다수 개의 전기적으로 효과적인 약화부들은 접속요소에 번갈아서 마련되며, 이는 과부하의 경우 또는 임의의 고장의 경우에 접속요소의 재료가 다수 개의 장소에서 확실하게 분리될 수 있도록 한다. 따라서, 전체 스위칭 전압이 각 분리 장소에 더 이상 인가되지 않음으로써 도전체의 재료의 이온화가 급격하게 감소되고 발생된 전기 아크의 소멸이 단순화된다.
본 발명의 다른 바람직한 실시예에 있어서, 접속요소 그 자체는 또한, 예를 들면 파이로실 (Pyroseele) 요소인, 파이로 요소이다. 그러한 파이로실은 큰 전류밀도로 말미암아 의도하는 장소들을 강하게 가열함으로써, 회로의 급속한 안전차단이 만들어진다. 절연매체는 이러한 종류의 차단에 의하여 전기적 과부하에 기인하는 전기 아크의 잠재적인 발생을 억제한다.
파이로실 대신에, 관형상의 접속요소가 절연매체와 함께 내부를 충전할 수 있어서, 접속요소의 차단 시에 잠재적으로 발생될 수 있는 전기 아크를 부가적으로 제거하게 된다.
접속요소의 다른 기능적인 실시예도 물론 가능하며, 본 발명에 따른 스위치의 맥락 내에서 현저한 장점을 가져온다. 예를 들어, 접속요소에는 과부하 전류의 결과로서 접속요소의 차단을 확실하게 하기 위하여 적어도 한 개의 전기적으로 약화된 단면이 마련될 수 있다. 분리 장소들을 기하학적으로 결정하는 적어도 한 개의 기계적으로 약화된 단면을 가지는 접속요소를 마련하는 것 또한 가능하다. 양 자의 경우에, 그러한 약화된 단면의 다수 개가 앞뒤로 마련될 수도 있다. 이러한 약화된 단면은, 소정의 짧은 분리점 또는 분리경로들이 이러한 방식으로 형성되는 방식으로 사이들 둘 수 있다. 적절한 기계적 약화점들은, 예를 들면 구멍, 홈, 절결부, 협착부 등이다. 접속요소에는 요소의 제조 후, 또는 그 후에 그러한 요소가 갖추어질 수 있다.
그러한 약화된 단면은 일정한 또는 가변적인 간격을 두고 접속요소의 길이방향에서 생성되는 것이 유리하다. 이는, 임의의 과부하와 함께 다수 개의 분리 간격들의 형성이 스위치에 인가되는 전원전압의 접점들 사이에 인가되는 외부 전압에 비교하여 스위칭 전압을 더 낮게 하기 때문이다. 저항이 마련된 일련의 스위치들에 의하여, 인가된 외부 전압의 일부만이 분리간격마다 감소될 수 있다.
상술한 해결방법에 부가적으로 또는 택일적으로, 접속요소의 효과의 또 다른 현저한 점은, 하나 또는 다수 개의 장소에 접속요소 상에 파이로테크닉 물질을 배치하는 것에 근거한다. 비교적 적은 과부하에 의하여 분리가 달성될 수 있는데, 왜냐하면 선택된 파이로테크닉 물질의 점화 온도가 이미 달성되어 있고, 분리간격이 점화로 생성되기 때문이다. 택일적으로 또는 부가적으로, 분리간격은 더 신속하게 형성될 수 있거나, 또는 증가될 수 있거나, 또는 접속요소의 퇴행 또는 감소가 방지될 수 있다.
이 경우에, 열에 민감할 뿐 아니라 마찰에도 민감한 파이로테크닉 물질이 사용될 수 있다. 점화는 피스톤 또는 외부 핀-풀러 (pin-puller) 구동기의 기계적인 움직임으로 발화될 수 있다. 이미 상술한 바와 같이, 스위칭 피스톤은 핀-풀러 구동기의 구성부로 될 수 있거나, 또는 핀-풀러 구동기의 이동가능한 피스톤이 스위칭 피스톤과 연결될 수 있다.
이들 장치에 택일적으로 또는 부가적으로, 주로 스위치의 실제적인 하우징 외부에 다양한 개선점들이 마련될 수 있다. 스위칭 피스톤은, 예를 들면 하우징의 외부에 배치되는 파이로테크닉 수단, 특히 파이로테크닉 핀-풀러 구동기, 또는 파이로테크닉적으로 생성되지 않은 가스압에 근거하여 작동되는 핀-풀러 구동기에 의하여 이동될 수 있다. 가스 또는 파이로테크닉 구동기용의 장치는 이 경우 스위치의 하우징의 내부에 위치 (말하자면 구동기는 스위치 하우징과 일체로 설계되거나 또는 스위치 하우징의 내부에 위치될 수 있다)되거나, 또는 스위치 하우징의 외부에 위치될 수 있다. 후자의 경우에, 구동기 하우징은 스위치 하우징과 직접 연결될 수 있어서, 그에 인접하거나 또는 스위치 하우징의 외부에 간격을 두고 위치될 수도 있으며, 구동기 요소의 이동은 기계적으로 스위칭 피스톤에 전달된다 (예를 들어, 부가적인 접속 피스톤에 의하여, 또는 대응하는 길이를 가지고 설계되는 스위칭 피스톤에 의하여, 또는 피스톤의 핀-풀러 구동기에 의하여).
원칙적으로, 2개의 스위칭 피스톤 또는 대응하는 2개의 핀-풀러 구동기가 한 개의 스위치 상에 마련되는 것이 유리하다. 이는 예를 들어 양 측방에서 2개의 위치에서의 스위치 촉발을 가능하게 한다. 대안적인 촉발, 또는 2중 촉발 (동시적인 촉발)이 이 경우에 수행될 수 있다. 어느 경우이건, 구성은 여분을 가지고 설계되며, 이는 회로의 보다 신뢰성있는 차단으로 이어진다.
원칙적으로, 스위치는 그의 전자적 호환성 (EMC) 및/또는 그의 전자방출에 대한 취약성을 개선하는 부품을 장착할 수 있다. 강자성 링, 제너 다이오드, 억제 다이오드 (suppressor diode), 코일 또는 바리스터 (varistor), 특히 SIOV 바리스터와 같은 해당하는 보호 부품 들이 스위치 및/또는 구동기 상에 마련될 수 있다. 이들은 스위치의 다른 전자 부품에 대한 접속부를 가지거나 또는 가지지 않고 마련될 수 있다.
본 발명의 더 이상의 특징 및 장점들은 첨부된 설명 및 이하의 도면으로부터 명백하다. 도면 및 그 도면에 속하는 기술내용들은 본 발명의 특징의 조합들을 기술한다. 하지만, 이러한 특징들은 본 발명의 목적에 따른 다른 조합에도 포함될 수 있다. 각각의 개시된 특징들은 따라서 다른 특징들과의 조합들에 있어서 기술적으로 유용한 조합으로서 고려될 수 있다. 도면들은 부분적으로 약간 단순화되고 개략화되었다. 이하의 도면들은 각 경우에 도전 위치 (각 도면의 a 도면), 및 그의 차단위치 (각 도면의 b 도면)를 나타낸다.
도 1은 단면도로 본 발명의 제1 실시예를 나타내며, 접속요소에 균열 또는 분리점이 생성된 도면이다.
도 2는 다른 실시예의 대응 도면을 나타내며, 접속요소가 제1 접점으로부터 빠져나오고, 따라서 그로부터 분리된 도면이다.
도 3은 도 1에 대응하는 실시예를 나타내지만, 다른 하우징 및 다른 접점들이 마련된 도면이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예를 나타내며, 하우징에 접혀진 벨로우즈가 마련되는 도면이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예를 나타내며, 부가적인 피스톤 하우징이 구비되고, 스위칭 피스톤 자체는 하우징 내부에 위치된 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예를 나타내며, 이 실시예에는 다수 개의 분리점들이 마련된 접속요소와 함께 파이로실 (Pyroseele)이 채택되고, 이 경우에 구멍들에 의하여 부가적으로 약화되고 외부의 파이로 (pyro) 요소가 마련되는 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예를 나타내며, 여기에서 접속요소를 떼어내기 위한 구동은 멤브레인의 운동을 통하여 발생하고, 멤브레인은 연소실 내의 점화 요소의 촉발로써 눌려지고 변형되는 도면이다.
도 8은 바람직한 접속요소의 확대도 (접속위치에서 만의)를 나타낸다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예를 나타내며, 스위칭 피스톤이 접속요소에 대하여 수직으로 이동하는 도면이다.
도 1 및 도 1b는 본 발명에 따른 스위치(10)의 제1 실시예를 나타낸다. 이 스위치(10)에는 하우징(12)이 마련되며, 하우징은 기본적으로 원통형으로 설계된다. 하우징(12)에는 하우징 베이스(14) 및 하우징 커버(16)가 마련된다. 이들 구성요소들은 내부(18)를 한정한다. 하우징 내부(18)는 절연매체(20)로 채워져 있다. 도면에 나타낸 바와 같이, 본 실시예의 경우에는, 예를 들어 석영 모래와 같은 과립형 절연매체(20)일 수 있다. 접속요소(22)는 내부(18)의 공간 내로 연장된다. 접속요소(22)는 스위칭 피스톤(24)에 기계적으로 접속된다. 스위칭 피스톤(24)은 스위칭 피스톤 가이드에 의하여 안내되며, 이는 하우징 커버(16) 내에 구멍의 형태로 마련된다.
접점(28)은 하우징 커버(16)의 근방에서 하우징(12)의 외부 상에 마련된다. 이 접점은 커버(16)와 함께 일체적인 형태로 제조될 수 있으며, 어떠한 경우이건 하우징 커버(16)와 연결되어 있어서 전기적으로 도전성으로 된다. 하우징 커버(16)는 스위칭 피스톤(24)의 영역내에서 전기적으로 도전성이 되도록 접속되며, 스위칭 피스톤(24)은 다시 접속요소(22)와 전기적으로 도전성이 되도록 접속된다. 접속요소(22)는 하우징 베이스(14)와 기계적으로, 또한 전기적으로 도전성인 방식으로 접속된다. 하우징 베이스(14)는 제2 접점(30)과 일체로 되도록 설계된다. 따라서, 하우징 베이스(14)는 또한 제2 접점(30)과 전기적으로 도전성인 방식으로 접속됨으로써, 하우징(12) 둘레에 고리형상으로 형성되는 제2 접점(30)은 스위치(10)에 전기적으로 접속될 수 있다.
도 1b는 차단 위치에서의 스위치(10)를 나타낸다. 접속요소(22)는 도 1a에서 화살표로 표시된 방향으로 스위칭 피스톤(24)을 잡아당김으로써 분리된다. 따라서 제1 부분과 제2 부분이 구비된다. 분리 간격이 이들 사이에 위치되기 때문에 어떠한 전류도 흐를 수 없다. 전기 아크의 형성은, 분리 간격 t 의 부분 내로 침투하는 절연매체(20)에 의하여 억제된다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 스위치(10)의 다른 실시예를 나타내며, 각각 접속위치 (도 2a) 및 차단위치 (도 2b)의 양자를 가지게 된다. 스위치(10)의 기본적인 구성은 도 1b 에 나타낸 구성에 대응한다. 따라서, 스위치(10)의 몇몇 필수구성부분만을 도면에 나타내었으며, 이들에는 참조부호를 부여하였다. 스위치(10)는, 하우징 베이스(14)와 하우징 커버(16)의 사이로 연장되는 하우징(12) 내에 마련된다. 접속요소(22)는 다시 스위칭 피스톤(24)에 기계적으로 연결되어 마련된다. 하지만, 도 1의 실시예의 형태와는 달리, 하우징 베이스(14)에 앵커 포인트(32)가 없고, 대신에 리셉터클 (receptacle: 34)이 구비된다. 소켓 형태의 리셉터클(34)은 다접점 소켓으로서 설계될 수도 있으며, 소켓을 마주 대하는 접속 요소(22)의 끝단과 마주 대하는 접속위치에 수용한다.
도 2a 의 스위칭 피스톤(24)에 있는 화살표는 잡아당기는 방향을 나타내며, 이 방향으로 스위칭 피스톤이 스위치(10)로부터 잡아당겨질 수 있으며, 따라서 스위칭 피스톤(24)은 차단 위치를 지나가게 된다. 이 경우에, 접속요소(22)는 파단되지 않는다. 대신에, 접속요소는 제1 리셉터클(34)로부터 잡아당겨진다. 따라서, 접속요소의 우측 끝단과 리셉터클(34)의 사이에 분리 간격이 생성된다.
하지만, 본 발명의 맥락에 있어서는, 다른 실시형태도 또한 생각할 수 있으며, 여기에서는 2개 이상의 분리 간격이 생성된다. 예를 들어, 리셉터클(24)로부터 접속요소를 분리함에 부가하여, 접속요소에 하나 또는 다수 개의 다른 균열이 형성될 수 있다. 이러한 접속요소는 이러한 목적으로 약화된 부분이 마련될 수 있다.
도 3a 및 도 3b는 스위치(10)의 다른 실시예를 나타내며, 도 1의 실시예와 유사하지만, 제1 접점이 다른 방식으로 구비된다. 하우징 베이스(14)가 다시 스위치(10)의 하우징(12)의 하부측 상에 마련되고 하우징 커버(16)는 하우징(12)의 상부측 상에 마련된다. 그렇지만, 본 실시예에서 커버(16)는 하우징(12) 내에 완전히 들어가서 마련되며 이는 벽들의 상부를 덮게 되지만 원통형 형상이라 불릴 수 있는 측부는 덮지 않는다. 다른 접촉 방식이 그의 기계적인 해결방식으로 형성된다. 여기에서 제1 접점에는 하우징(12) 상의 접촉점(36)이 마련되며, 이는 하우징 커버(16)의 약간 아래에 위치한다. 접촉점(36)은 둘레의 고리로서 생각될 수 있다. 접촉 와이어(38)와 접촉요소 사이의 접속은, 예를 들면 납땜 연결에 의하여 형성될 수 있다. 접촉 와이어(38)와 접촉점(36)의 접속은 일체적인 설계로, 또는 예를 들어 납땜 연결과 같은 접속 과정을 통하여 형성될 수 있다. 도 3b에 나타낸 바와 같이, 접속요소는 도 1의 실시예에서와 동일한 방식으로 스위칭 피스톤(24)이 빠져나올 때 파단된다.
제2 접점 또한 방사형 외부 접점으로 대체될 수 있어서, 전방측은 전체 표면상에서 더 이상 완전히 도전성이 되지 않고, 하우징 베이스(14)에서 내부가 절연되는 접속요소의 경우 접속요소는 더 이상 완전히 절연되지는 않게 된다 (도시않됨).
도 4a 및 도 4b는 스위치(10)의 다른 실시예를 나타낸다. 스위치(10)의 본 실시예에 있어서, 원통형 하우징(12)에는 하우징 베이스(14)를 가지는 원통형 하우징(12)이 마련된다. 접속요소(22)는 다시 하우징(12)을 지나간다. 하지만, 하우징 커버(16)는 본 실시예에서 접히는 벨로우즈 (bellows: 40)를 구비한다. 이 접히는 벨로우즈(40)는 스위칭 피스톤(24)을 하우징(12)의 내부 공간으로부터 분리한다. 스위칭 피스톤(24)과 접속요소(22) 사이의 전기적 접속을 위하여 전기적 관통 공급이 마련된다.
도 4a에서 화살표로 나타낸 방향으로 스위칭 피스톤(24)을 움직임으로써, 스위치(10)는 도 4b에 나타낸 차단위치로 가게 된다. 접속요소(22) 내에 그 움직임으로 인하여 다시 균열 또는 분리 위치 t 가 생성된다. 접히는 벨로우즈(40)는, 이 경우에 좌측으로 밀어져서 이완된 위치에 있게 된다.
따라서, 하우징 커버(16)에 의한 스위칭 피스톤의 작동은 본 실시예에서는 생략될 수 있다. 하우징(12)의 내부 공간은 외부적으로 잘 밀폐되어 있으며, 부가적으로 스위칭 부재는 절연재로 만들어질 수 있으며 안전부/하우징과 트리거링부 의 전기적인 차단은 보다 안전하고 말끔한 방식으로 실현될 수 있다. 이러한 하우징의 변형예는 또한 액체 또는 기체 절연매체(20)용으로 특히 적절하다. 하우징(12)의 내부 공간 내의 전기적 절연을 위하여 진공 또는 높은 진공 상태가 생성되는 것도 적절하다. 본 실시예의 예를 나타내는 도면에서는, 스위칭 피스톤(24)이 손잡이부(44)를 가지는 하우징(12)으로부터 떨어져서 마주보는 영역에 마련된다. 이 손잡이부(44)에는 파지용 고리(46)가 마련될 수 있으며, 이는 특히 스위칭 피스톤(24)의 수동 작업에 유용하다.
도 5a 및 도 5b는 스위칭 피스톤(24)의 일차적으로는 수동 조작에 최적화되지 않은 실시예를 나타낸다. 이 실시예에는, 부가적으로 스위치(10)의 하우징(12)에 부가적인 피스톤 하우징(50)이 마련된다. 이 하우징(50)은 하우징(12)와 일체적으로 설계될 수 있다. 도면에 나타낸 실시예에 있어서, 피스톤 하우징(50)은 개별적인 구성부분으로 형성되며, 필수적으로 하우징(12)의 원통과 동일한 지름을 가지는 원통형 부분으로 형성된다. 표시된 바와 같이, 피스톤 하우징(50)의 원통은 하우징(12)과 플러그 접속에 의하여 접속된다. 따라서, 하우징 커버(16)는 2개의 원통을 수용할 수 있도록 설계된다.
스위치(10)에는, 접속요소(22)에 접속된 하우징(14)이 공지의 방식으로 구비된다. 접속요소(22)는 스위칭 피스톤(24)과 다른 측에서 접속된다. 스위칭 피스톤(24)에는 끝단판(48)이 구비된다.
비록 이 끝단판(48)은 파지용 고리(46)와 동일하게 또는 유사하게 설계될 수 있지만, 그의 기능은 파지용 고리(46)와는 상이하며, 이하 상술한다.
피스톤 하우징(50)에는 공동부(52)가 마련된다. 이 공동부는 좌측에서 전방면(54)에 의하여 한정된다. 전방면(54)은 개방될 수 있거나 [이는 또한 스위칭 피스톤(54)의 수동 조작을 허용한다], 또는 그 자체의 커버(16)가 구비될 수 있다. 유도 코일(56)은 적어도 스위칭 피스톤(24)의 끝단판(48) 상에 영향을 미칠 수 있다. 이러한 목적으로, 끝단판(48)은 적절한 재료로 만들어질 수 있어서, 예를 들면 연질강 또는 강철과 같은 강자성체 물질이 이러한 목적에 대하여 적절하다. 스위칭 피스톤(24)에 발휘되며 끝단판(48)을 통하여 전달되는 유도코일(56)의 유도효과로, 스위칭 피스톤(24)은 스위치(10)의 하우징(12)으로부터 후퇴할 수 있다.
이러한 방식으로, 스위치(10)는 도 5b에서 볼 수 있는 바와 같이 차단위치로 옮겨간다. 접촉요소(22)는 제1 부분 및 제2 부분으로 다시 분리됨으로써 이들의 사이에 분리 간격이 존재하게 된다. 이 경우에 스위칭 피스톤(24)은 피스톤 하우징(50)의 공동부(52) 내로 더 돌출하게 된다. 공동부(52)가 마련되었다는 사실은, 예를 들어 다른 구성부분들이 스위칭 피스톤(24)의 움직임을 확실하게 방해하지 않도록 한다.
스위칭 피스톤(24)의 유도적인 이동이 마련되지 않고 대신에 스위칭 피스톤(24)이 가스압에 의하여 이동하는 피스톤 하우징(50)을 만드는 것도 용이하다. 이 경우에, 스위칭 피스톤(24)의 끝단판(48)의 지름은 하우징 벽으로까지 증가하게 되며, 그의 내부에 밀봉됨으로써 밀봉된 공간이 끝단판(48)과 하우징 커버(16)의 사이에 형성되며, 하우징 커버는 이미 밀봉되어 있고 기체상태의 매체로 압축될 수 있다. 여기에서 가스의 압력이 증가될 때, 스위칭 피스톤(24)은 스위치(10)의 하우징(12)의 밖으로 구동된다. 이 경우에 대응하는 가스의 압력은 파이로테크닉 수단에 의하여 용이하게 구축될 수 있고, 이 파이로테크닉 수단은 상술한 밀봉된 공간을 연소실로 전환된다.
밀봉된 공간 내에 수용된 파이로테크닉 물질의 점화 또는 활성화는 스파크 또는 점화장치에 의하여 열 와이어, 폭발 와이어, 폭발 포일 또는 기타 표준적인 방식으로 이루어진다. 다수 개의 변형예들이 본 발명의 맥락 내에서 사용될 수 있다.
도 6은 공지의 관점에서의 스위치(10)의 다른 실시예를 나타낸다. 본 실시예는 하우징 베이스(14) 및 하우징 커버(16)를 가지는 하우징(12)가 마련된다. 하우징(12)의 내부 공간은 다시 절연매체(20)로 채워진다. 이 절연매체(20)는 접속요소(22) 내에 배치되며, 접속요소는 스위칭 피스톤(24)과 접속된다. 하지만, 접속요소(22)의 설계는 종전이 실시예와는 상이하다. 접속요소(22)는 용융 튜브로서 설계된다. 하지만, 그의 형상은 반드시 둥글 필요는 없어서, 다른 실시예에서는 지정 용융 테이프가 또한 적절하다. 접속요소(22)의 2개의 영역에는 다수 개의 구멍(58)들이 마련된다. 이들 구멍(58)들은 접점(28) 및 접점(30) 사이의 전류선의 단면적을 좁게 한다. 이러한 단면적의 감소에 의하여, 특히 이들 영역에서의 전류밀도가 크게 증가된다. 접속요소(22)는 따라서 이들 영역에서 강하게 가열되며, 따라서 물질의 융점이 이들 영역에서 특히 빨리 도달될 수 있다. 택일적으로 또는 부가적으로, 가열은 융점에 도달하기 위해서만이 아니라 파이로 요소의 점화온도에 도달하기 위해서도 채택된다. 따라서 파이로 요소(60)들은 구멍(58)들의 영역 내에 장착된다. 폭발물은 가열에 의하여 촉발되며, 이는 분리 간격의 형성에 특히 장점을 가진다.
구멍(58)들 및 임의 부가적인 파이로 요소(60)를 가지는 그러한 약화를 위한 영역은 상태 표시기(64)를 가지는 센서 와이어(62)에 접속된다. 도 6a에 나타낸 접속 위치에서, 센서 와이어(62)는 하나의 전압 하에 있다. 이 전압은 와이어에 의하여 상태 표시기(64)로 전달되고, 상태 표시기는 단순한 판 스프링의 형태로 설계된다. 도 6b에 나타낸 분리된 위치에서, 센서 와이어(62)는 접속요소(22)로부터 분리된다. 따라서, 더 이상 어떠한 전압도 그에 의하여 전달되지 않고 판 스프링은 확실하게 하우징(12)의 외부에서 보여진다. 또한 판 스프링은 상태 표시기로서도 기능한다. 이러한 상태 표시기는 스위치(10)의 기능을 확인하는 데에도 사용될 수 있다. 센서 와이어(62)를 가지는 상태 표시기의 개념이 본 발명의 다른 실시예에서 사용될 수 있음은 말할 것도 없다.
본 실시예는 스위치(10)의 효과의 개선을 위하여 제공되는 것이지만, 다른 접속요소에 대한, 또한 다른 실시예에 따른 스위치에도 마찬가지로 적용될 수 있다. 융점 튜브의 형태를 가지는 접속요소(22)는 내부에 파이로실 (Pyroseele)이 구비된 구멍 내에 있으며, 그 구멍은 폭발성 물질로 채워진다. 이 폭발성 물질은 구멍(58)의 영역을 가열함으로써 폭발물과 접촉할 수 있다. 동시에, 파이로 요소(60)는, 필요한 것은 아니지만, 지지역할도 하게 된다. 파이로실이 구비되었다는 사실은 절연 거리의 형성을 증진한다.
분리 간격의 보다 신속한 형성을 위하여, 또한 그에 따른 보다 신속한 접촉 차단을 위하여는, 여기에서 도시된 실시예에서 보는 파이로실이 다른 목적을 위하여 채택될 때 장점을 가진다. 파이로실(60)은 피스톤(24)내에서 점화 전달선의 일종으로서 기능한다. 채널형의 점화 접속이 이러한 목적으로 피스톤(24)에 마련된다. 파이로 충전물(60)은 따라서 이러한 점화 관계로 점화될 수 있다. 이러한 파이로 충전물은 피스톤 하우징(50) 내에 마련된 연소실(68) 내의 구멍의 일부에 위치된다.
본 실시예에서, 스위치(10)에는 다른 스위치와 결합될 수 있는 부가적인 특징들이 마련된다. 스위치(10)에는 피스톤 하우징(50)이 마련된다. 이러한 하우징은 공동부(52)를 둘러싼다. 피스톤(54)의 전방면은 이 경우에 전방벽으로서 설계된다. 끝단판(48)은 피스톤 하우징(50) 내에서 기계적으로 이동가능하다 [스위칭 피스톤(24)이 접속요소(22)에 고정되어 있지 않는 한].
스위치(10)의 이러한 구성은 전기 차단의 가속 및 분리 간격의 형성을 위한 부가적인 수단을 사용할 수 있도록 한다. 이러한 부가적인 수단은 다른 실시예에서의 스위치들과 결합될 수 있다. 끝단판(48)과 하우징 커버(16) 사이의 공동부(52) 내의 연소실에는 파이로 충전물이 삽입된다. 폭발시에 이러한 파이로 충전물은 끝단판(48)을 좌측으로 이동하여 피스톤 하우징의 전방벽(64)으로 이동한다.
파이로 충전물(60)의 폭발은 이 경우에 다음과 같이 촉발된다. 파이로실(66)의 폭발물질은 파이로 충전물(60)과 점화 관계(70)로서 기능하는 채널을 통하여 연결된다. 폭발물이 기술된 방식으로 파이로실(66)을 촉발하자마자, 파이로실(66)은 파이로 충전물(60)의 점화를 야기하는 파이로테크닉 점화 전송선으로서 기능한다. 이러한 점화는 전방면(54)을 향한 끝단판(48)의 이동을 야기하게 된다. 대응하는 기체의 보상을 가능하게 하도록, 벽의 개구(72)가 전방면(54)에 마련된다. 이러한 개구는 끝단판(48)의 핀(74)을 받아들일 수 있고 또한 스위치의 촉발도 가능하게 하여 스위치의 해제를 야기하고, 따라서 순수하게 광학적으로 외부로 표시될 수 있다.
도 6은 또한 스위치의 촉발 후에 연속적으로 형성되는 접속요소의 다수 개의 연약화 위치를 가지는 것을 나타내며, 다수 개의 전기적 차단 위치들이 직렬로 형성된다. 이러한 방식으로, 스위치의 촉발 순간에 접점 또는 하우징 베이스에 가해지는 높은 전압이 적절하게 분산되고, 따라서 대응하는 원래의 스위칭 전압 또는 전원 전압의 적은 부분이 각 차단 장소에서 감소된다. 전기 아크를 생성하는 전위는 따라서 매우 강하게 감소되고, 따라서 이러한 방식으로 생성된 개별적인 전기 아크는 절연매체에 의하여 실질적으로 보다 신속하고 효과적으로 냉각되거나 소멸된다.
도 6에 나타낸 스위치(10)의 실시예는 3개의 파이로테크닉 효과 및 1개의 전기적 효과를 가지는 분리 간격 t 의 매우 신속한 형성을 야기한다. 상술한 4개의 기술된 효과들은 개별적으로 또한 상호간에 독립적으로 사용될 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 스위치의 다른 실시예를 나타낸다. 도 7a는 접속위치에 있는 스위치를 나타내며, 도 7b는 차단위치에 있는 스위치를 나타낸다. 기본적인 구성품은 도 6에서의 것과 완전히 동일하다. 접속요소(22)는 하우징(12)내에 수용된다. 접속요소(22)에는 구멍(58) 및 그 구멍(58)의 근방에 파이로 요소(60)를 구비한다. 그러나, 도 6의 실시예와는 달리, 스위칭 피스톤(24)이 구비되지 않으며, 따라서 끝단판(48)도 없다. 대신에, 접속요소(22)는 개구를 통하여 하우징 커버(16) 내로 도입된다. 이는 멤브레인(76)과 접속되며, 멤브레인은 2중 멤브레인 또는 다층 멤브레인으로서 구성될 수 있다. 이 멤브레인(76)은 하우징(50) 내에 고정된다. 하우징(50)은 공동부(52) 및 전방벽(54)이 마련된다.
예를 들면, 파이로 요소(60) 및 그에 마련된 파이로실(66)과 같은 적절한 파이로테크닉 수단의 도움으로, 점화가 다시 촉발되고, 이는 접속요소(22)의 차단으로 이르게 된다. 이는 도 7b에 도시된다. 파이로테크닉 요소의 해당 위치 및 규격에 의하여, 좌측으로의, 즉 하우징(50)으로의 접속요소(2)의 부품들의 이동이 야기될 수 있다. 이는 멤브레인(76)의 튀어나옴을 유도한다. 멤브레인의 실제 중량은 적은 것이 유리하며, 하우징 내로의 접속요소의 부품들의 이동은 따라서 관성 중량에 의하여 매우 적게 대항을 받을 것이다.
따라서, 전방벽(54)으로의 멤브레인(76)의 매우 신속한 움직임은 이러한 방식으로 야기될 수 있다. 멤브레인(76) 상으로의 손상을 회피하기 위하여는, 멤브레인 지지고리(78)가 마련되는 것이 실용적이다.
멤브레인(76)의 신속한 이동이 가능하도록 하기 위하여, 다른 벽개구(72)가 도시한 바와 같이 마련됨으로써, 공동부(52) 내에 앞서서 존재하는 가스 (공기)의 압축에 의하여 어떠한 반대 압력도 생성되지 않는다.
이러한 이동은, 주로 부가적이긴 하지만, 선택적이거나 또는 부가적인 것으로서, 점화요소(80)에 의하여 촉발 또는 강화된다. 점화요소는, 예를 들면 점화유니트 또는 점화기이다. 점화요소(80)는, 이 경우 하우징(50)의 연소실(68) 내에 위치된다. 연소실(68)은 멤브레인(76) 상의 효과를 증진시키기 위하여 추진제 화약분말로 채워질 수 있다. 택일적으로 또는 부가적으로, 고체, 액체 또는 겔형상의 물질로 구성되는 충전제도 사용될 수 있다. 그러한 충전제는 연소실 내의 빈 용량을 감소시키고 매우 적은 양의 파이로테크닉 물질로도 높은 압력에 도달할 수 있도록 하며, 한편으로는 멤브레인 물질 상에는 가능한한 적은 감쇠효과를 가지면서도 최적의 방식으로 파이로테크닉 물질의 연소 또는 변환 시에 발생되는 압력파와 결합한다.
택일적으로 또는 부가적으로, 액체 또는 고체 물질이 연소실(68) 내에 마련될 수 있다. 여기에서, 적절한 물질은, 신속하게 기체상으로 전이하는 물질이다. 예를 들어 드라이 아이스가 선택될 수 있지만, 테트라젠 또는 물까지도 될 수 있으며, 물은 증발함에 따라 증기를 매우 잘 생성할 수 있다는 이점을 가진다. 파이로테크닉 물질의 연소 시에 비등(沸騰) 지연이 발생하는 방식으로 연소실 내의 물의 양이 조정될 때에는 그 효과가 더 증가될 수 있다.
이러한 실시예들은 스위치(10)의 특히 신속한 차단을 달성할 수 있을 뿐 아니라, 불과 몇개의 개별적인 부품을 사용할 뿐이고, 적은 노력으로도 양호한 외부 밀폐가 생성될 수 있도록 하는 신뢰성있는 장치를 제공할 수 있도록 하며, 더우기 이 스위치는 비용 효율적인 방식으로 제조될 수 있다.
도 8은 실용적인 접속요소(22)를 나타낸다. 이 접속요소(22)는 필수적으로 용융 벨트로서 설계된다. 그러한 용융 벨트는 한개 또는 다수개의 구멍(58)을 가지는 하나 또는 다수의 영역 내에 마련될 수 있다. 하지만, 구멍 대신에 기타 기계적으로 약화된 부분을 사용하는 것도 가능한데, 예를 들어 어떠한 종류 및 형태의 홈 또는 절결부와, 협착부 등이다. 그러한 요소들은 해당 영역 내에서 전류밀도의 증가를 야기한다. 이는 접속요소(22)의 가열도 야기하기 때문에, 접속요소(22)의 용융을 야기할 수 있다. 용융 과정에 대하여 택일적으로 또는 부가적으로, 폭발 과정은 열에 의하여 촉발될 수도 있다. 부가적으로, 파이로 요소(60)는 구조약화 요소의 근방 부분, 말하자면 특히 구멍(58) 근방에 마련될 수도 있다. 그러한 접속요소(22)는 높은 직류전압 및 교류전압의 범위에서 종래의 퓨즈 와이어보다 더 효과적이다. 또한, 다수 개의 구멍(58) 들이 마련될 때, 또는 구멍(58) (또는 대응하는 약화된 부분)을 가지는 다수 개의 영역이 마련될 때에는, 다수 개의 분리간격의 형성과 결합될 수 있다. 상술한 바와 같이, 다수 개의 짧은 분리 간격의 형성은 한 개의 긴 분리 간격의 형성보다 유리한데, 왜냐하면 저항의 직렬연결과 유사하게, 전압의 일부만이 분리 간격에 대해서 접점(28) 및 접점(30)의 사이에 인가되고, 따라서 이러한 경우에 발생하는 더 약한 전기 아크들을 냉각시키거나 또는 소멸시키기가 훨씬 용이하기 때문이다.
도 9는 공지의 관점에 따른 스위치(10)의 다른 실시예를 나타낸다. 본 실시예는 하우징 베이스(14) 및 하우징 커버(16)가 마련된 원통형 하우징(12)를 구비한다. 하우징(12)의 내부 공간(18)은 절연매체(20)로 채워져 있다. 절연매체(20)의 내에는 스위칭 피스톤(24)과 접속된 접속요소(22)가 배치된다. 그러나, 스위칭 피스톤(24)은 여기에서 접속요소(22)에 수직으로 배치된다. 따라서, 접속요소(22)의 부분들이 접속요소의 주된 부분 (통상적으로 신속하게 파단되는)의 방향에 따른 각도로 천이되도록 분리 간격이 생성된다. 실제적인 각도는, 여기에서는 90°각도만을 나타내었지만, 이 경우 5°내지 90°사이의 범위 내이다.
이 경우에 스위칭 피스톤(24)에 대하여는, 하우징(12)의 원통형 벽에 대하여 직각으로 놓여 있는 피스톤 하우징(50)에 마련된다.
스위칭 피스톤(24)은 접속요소(22) 내에 복수의 접속요소를 생성한다. 이러한 목적으로, 스위칭 피스톤은 콜렉터(82)와 접속되고, 콜렉터는 접속요소에 대하여 작용하며 접속요소(22)와 함께 코넥터(84)(접속 훅으로 설계됨)에 연결된다. 따라서 다수의 분리 간격을 가지는 구역이 생성될 수 있으며, 많은 작은 분리 간격들이 소정의 방식으로 형성될 수 있다.
따라서 상기의 방식으로 강건한 차단 스위치가 저렴하게 제조될 수 있으며, 스위치는 약간의 변형으로 수동으로 촉발될 수 있으며, 원격적으로도 촉발이 제어될 수 있다.
10 : 스위치 12 : 하우징
14 : 하우징 베이스 16 : 하우징 커버
18 : 실내 공간 20 : 절연 매체
22 : 접속요소 24 : 스위칭 피스톤
26 : 스위칭 피스톤 가이드 28 : 제1 접점
30 : 제2 접점 32 : 앵커 포인트
34 : 리셉터클 36 : 접촉점
40 : 접히는 벨로우즈 42 : 전기적 관통공급
44 : 파지용 고리 48 : 끝단판
50 : 피스톤 하우징 52 : 공동부
54 : 전방벽/전방면 56 : 유도코일
58 : 구멍 60 : 파이로요소
62 : 센서 와이어 64 : 판 스프링
66 : 파이로실(Pyroseele) 68 : 연소실
70 : 점화 접속 72 : 벽 개구
74 : 핀, 시각 요소 78 : 멤브레인 지지부(고리)
80 : 점화요소 82 : 콜렉터
84 : 코넥터 t : 분리 간격

Claims (15)

  1. 스위치, 특히 고전압에서 고전류인 직류 또는 교류용 차단 스위치로서,
    (a) 도전 위치로부터 차단 위치로 옮겨질 수 있으며,
    (b) 하우징(12), 제1 접점(28), 제2 접점(30), 하우징(12)에 의하여 안내되는 피스톤(24), 및 제1 접점(28)과 제2 접점(30) 사이의 전기적인 접속을 형성하는 접속요소(22)를 구비하며,
    (c) 하우징(12)에는 접속요소(22)를 둘러싸는 내부공간(18)이 마련되는,
    스위치(10)에 있어서,
    (d) 접속요소는 적어도 내부 공간(18) 내의 구역들로 연장되고,
    (e) 내부 공간(18)은 절연매체(20)로 채워지며,
    (f) 상기 스위치는, 스위칭 피스톤(24)의 기계적인 이동이 스위치(10)를 도전 위치로부터 차단 위치로 옮기도록 설계되며, 스위칭 피스톤(24)은 접속요소(22) 상에 기계적으로 작용하여 제1 접점(28)과 제2 접점(30) 사이의 전기적인 접속이 적어도 한 개의 분리 위치 내에서 차단되는 것을 특징으로 하는 스위치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    스위칭 피스톤(24)을 이동하기 위하여 구동기가 하우징(12)의 내부 공간(18)의 외부에 배치되며, 구동기는 스위칭 피스톤의 이동을 야기하는 이동력으로 구동기가 작동한 후 스위칭 피스톤(24)을 타격하며, 구동기는, 특히 에디전류 (eddy current) 장치로서의 유도 구동기, 또는 가스 발생 물질의 수단, 특히 액체 및/또는 고체 가스 발생 물질, 특히 활성화될 수 있는 파이로테크닉 (pyrotechnic) 가스 발생 물질의 연소 또는 산화에 의한 가스압을 발생하는 가스압 구동기로서 설계되는 것을 특징으로 하는 스위치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    가스압 구동기에는 연소실(68)이 구비되고, 연소실은 하우징(12)의 내부 공간(18)으로부터 분리되고 가스 발생 물질이 마련되며, 스위칭 피스톤은 가스압에 의하여 직접적으로 타격을 받아서 스위칭 피스톤의 이동을 발생시키거나, 또는 스위칭 피스톤은 가스압에 의하여 간접적으로 타격을 받아서, 가스압에 의하여 이동하는 요소가 스위칭 피스톤을 타격할 수 있도록 설계되는 것을 특징으로 하는 스위치.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    가스 발생 물질에 의하여 사용되지 않는 연소실(68) 내의 가용 용적은, 적어도 부분적으로, 바람직하게는 실질적으로 완전히 액체, 고체 또는 겔형상 물질로 채워지는 것을 특징으로 하는 스위치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    절연 매체(20)는 실리케이트 또는 미네랄 또는 석영 모래인 것을 특징으로 하는 스위치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    접속요소(22)는 작은 튜브, 와이어, 또는 평평한 요소, 특히 벨트의 형상으로 된 요소인 것을 특징으로 하는 스위치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    스위치(10)를 도전 위치로부터 차단 위치로 옮기기 위한 스위칭 피스톤(24)의 기계적인 이동은, 접속요소(22)의 주된 연장방향으로의 직선운동이거나, 또는 접속요소(22)의 주된 연장방향에 대하여 5°내지 90° 범위의 운동인 것을 특징으로 하는 스위치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    접속요소(22)의 직선운동은 접속요소(22)를 제1 접점(28) 및/또는 제2 접점(30)으로부터 파단 또는 절단하며, 스위칭 피스톤(24)의 직선운동은 그 접점의 파단 위치 또는 절단 위치를 지나서 계속되는 것을 특징으로 하는 스위치.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    접속요소는 가용성 요소, 예를 들어 가용성 와이어로서 설계됨으로써, 그 스위치(10)가 차단위치로의 스위칭 피스톤(24)의 이동없이 전기적 부하로 옮겨지는 것을 특징으로 하는 스위치.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    접속요소(22)에는, 적어도 한 개의 차단 위치를 기하학적으로 규정하기 위하여, 적어도 한 개의 기계적으로 약화된 단면이 마련되는 것을 특징으로 하는 스위치.
  11. 제 2 항 내지 제 10 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    가스압 구동기에는 멤브레인(76)이 마련되며, 이 멤브레인은 가스압 구동기의 작동 시에 변형되며, 스위칭 피스톤(24)은 멤브레인(76)과 기계적으로 접속됨으로써 멤브레인의 이동이 스위칭 피스톤(24)으로 전달되는 것을 특징으로 하는 스위치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    멤브레인 지지 요소, 예를 들어 멤브레인 지지고리(78)가 부가적으로 마련되고, 이 멤브레인 지지고리는 적어도 하나 또는 다수 개의 부분적인 영역에서의 가스압의 결과로서 멤브레인(78)의 이동을 제한하는 것을 특징으로 하는 스위치.
  13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    멤브레인은, 상호간에 적층되는 하나 이상의 재료층 (다층 멤브레인)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 스위치.
  14. 제 1항 내지 제 13 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    접속요소(22)에는 하나 또는 다수 개의 전기적으로 약화된 단면이 마련되어 특정한 과부하량으로 과전류에 의한 접속요소의 차단에 도달하도록 하는 것을 특징으로 하는 스위치.
  15. 제 1항 내지 제 14 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    차단 위치의 형성을 촉발시키거나 지원하기 위하여 파이로테크닉 물질(6)이접속요소(22) 상에 장착되거나, 또는 접속요소에는 파이로테크닉 물질이 도입되는 연소실(58)로서 작용하는 공동부(52)가 마련되며, 연소실 내의 빈 공간을 감소하고, 동시에 점화요소(80)에 의하여 발생되는 압력파를 개선된, 작은 감쇠치로서 멤브레인(76) 상에 결합시키기 위하여, 가스 발생 물질에 의하여 사용되지 않는 연소실의 용적이, 바람직하게는, 적어도 부분적으로, 바람직하게는 실질적으로 완전히, 오일 상태, 겔 상태, 그리즈 (grease) 상태, 또는 고체인 충전제로 충전되는 것을 특징으로 하는 스위치.
KR1020177011710A 2014-10-22 2015-10-21 고전압에서 고전류인 직류 또는 교류용 차단 스위치 KR20170063890A (ko)

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