KR20180048150A

KR20180048150A - 배선용 차단기의 아크소호장치

Info

Publication number: KR20180048150A
Application number: KR1020160145359A
Authority: KR
Inventors: 이연우
Original assignee: 엘에스산전 주식회사
Priority date: 2016-11-02
Filing date: 2016-11-02
Publication date: 2018-05-10
Also published as: KR102558810B1; EP3319105A1; EP3319105B1; US20180122611A1; CN108022813B; CN108022813A; ES2898428T3; US10163598B2

Abstract

본 발명은 배선용 차단기의 아크소호장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 아크 소호 성능을 향상시키기 위하여 소호부 내에 그리드를 이중으로 배치한 배선용 차단기의 아크소호장치에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배선용 차단기의 아크소호장치는 한 쌍의 측판과, 상기 한 쌍의 측판 사이에 소정 간격을 갖도록 설치되는 복수 개의 그리드로 이루어진 아크소호부가 구비되는 배선용차단기의 아크소호장치에 있어서, 상기 그리드는, 상기 한 쌍의 측판의 전방부에 설치되는 복수 개의 제1 그리드; 및 상기 한 쌍의 측판의 후방부에 설치되는 복수 개의 제2 그리드;를 포함하고, 상기 제1 그리드와 제2 그리드 사이에는 아크가 재분할될 수 있는 재분할 공간이 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

배선용 차단기의 아크소호장치{Extinguishing Unit of Molded Case Circuit Breaker}

본 발명은 배선용 차단기의 아크소호장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 아크 소호 성능을 향상시키기 위하여 소호부 내에 그리드를 이중으로 배치한 배선용 차단기의 아크소호장치에 관한 것이다.

일반적으로 배선용 차단기(MCCB:Molded Case Circuit Breaker)는 전기적으로 과부하 상태 또는 단락 사고시 자동으로 회로를 차단하여 회로 및 부하를 보호하는 전기기기이다.

도 1에 종래기술에 따른 배선용 차단기의 종단면도가 도시되어 있다. 종래기술에 따른 배선용 차단기는 절연물로 형성되는 외함(case)(1) 내부에 전원측으로부터 부하측에 전달되는 회로를 연결 또는 차단하기 위해 마련되는 접점부를 구성하는 고정접촉자(2a)와 가동접촉자(2b), 상기 가동접촉자(2b)를 회전시킬 수 있는 동력을 제공하는 개폐기구부(3), 사고 전류 차단시 발생하는 아크(Arc)를 소호하기 위해 마련되는 소호부(4), 이상전류를 검출하는 검출기구부(5) 등을 포함하고 있다.

회로에 사고 전류가 흐를 때 고정접촉자(2a)로부터 가동접촉자(2b)를 분리시켜 전류의 흐름을 차단하는 경우 접촉자 사이에서 아크가 발생하는데 아크의 크기(세기)는 전류의 크기에 비례한다. 아크란 대기중의 기체가 순간적으로 플라즈마 상태에 이르게 되는 것으로서 아크 중심온도는 8,000 ~ 12,000℃에 이르며 폭발적인 팽창압력을 가진다. 이로 인해 접촉자를 용융, 소모시키고 절연물을 열화, 파괴시키는 특징을 지니므로 아크의 지속 여부는 차단기의 성능 저하에 지대한 영향을 미치게 된다. 따라서, 아크는 소호부(4) 내에서 신속하게 차단되고 소호되며 배출되어야 한다.

이처럼, 배선용 차단기에 있어서 사고 전류 발생시 트립동작을 일으키고 이에 따라 발생하는 아크를 소호하고 배출하는 일은 사고 전류를 차단하여 제품과 부하 및 선로를 보호하는데 있어서 중심이 되며 차단기의 성능과 직결된다.

도 2 및 도 3은 아크 소호부의 부분상세도로서, 도 2는 접점부와 같이 도시된 아크 소호부의 측면도이고, 도 3은 아크 소호부의 사시도이다.

가동접촉자(2b)는 개폐기구부(3)의 힘을 전달받아 회동하는 샤프트(6)에 결합되어 회동하며, 고정접촉자(2a)의 고정접점과 가동접촉자(2b)의 가동접점이 맞닿는 접점부는 소호부(4)의 측판 내부에 배치된다.

배선용 차단기의 소호부에 주로 사용되는 아크소호장치는 금속판을 이용한 냉음극형 소호실로서 V자형의 홈을 가진 철판으로 된 그리드(grid, 4b)를 적당한 간격으로 아크 발생경로와 수직으로 배치한 형태를 이루며 접촉자(2a,2b)가 개리하여 아크가 발생하면 아크는 측판(4a) 내에서 그리드(4b)로 이동한다. 아크는 그리드(4b)에 의하여 냉각되고 각 그리드(4b) 사이에서 짧은 아크로 분할되어 아크 전압이 높아지고 전류가 작아진다. 또한, 소호부를 구성하고 있는 절연판(미도시)에서 발생하는 소호성의 가스에 의해 외함 내압이 상승하여 아크를 고압으로 압축시키고 자유전자의 방출을 억제시키므로서 급속히 아크를 소멸시키고 극간 전압을 회복하도록 한다.

이와 같이, 아크를 빠르게 소호하여 단락 사고 발생시 아크에 의한 접촉자간 접점의 소모량을 최소화하고 용융 비산물을 억제하는 것은 배선용 차단기의 기본 기능 구현에 있어 중요한 요소이다.

종래기술에 따른 배선용 차단기는 이와 같이 단락 차단시 발생하는 아크 전압을 높여서 단락 전류를 작게 억제하여 단시간에 차단하는 한류 차단 성능을 가지고 있다. 그런데, 단락 차단 시 접점간에 발생하는 아크가 그리드에 의해 완전히 냉각, 소호되지 못하면 소호실에 있는 그리드가 훼손되거나 심지어는 무너지게 되며 그리드의 용융에 따른 비산물에 의해 동작 불량의 가능성이 있으며, 접점의 소모량이 커지게 된다는 문제점이 있다. 더욱이, 배선용 차단기는 컴팩트해지는 반면에 요구되는 차단 용량은 증가하는 추세에 있어서, 소호 성능이 증대되어야 할 필요성이 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 그 목적은 아크 소호 성능을 향상시키기 위하여 소호부 내에 그리드를 이중으로 배치한 배선용 차단기의 아크소호장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 배선용 차단기의 아크소호장치는 한 쌍의 측판과, 상기 한 쌍의 측판 사이에 소정 간격을 갖도록 설치되는 복수 개의 그리드로 이루어진 아크소호부가 구비되는 배선용차단기의 아크소호장치에 있어서, 상기 그리드는, 상기 한 쌍의 측판의 전방부에 설치되는 복수 개의 제1 그리드; 및 상기 한 쌍의 측판의 후방부에 설치되는 복수 개의 제2 그리드;를 포함하고, 상기 제1 그리드와 제2 그리드 사이에는 아크가 재분할될 수 있는 재분할 공간이 형성되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 제1 그리드는 외함의 바닥면에 대하여 후방으로 상승하는 방향으로 소정의 제1 경사각을 형성하도록 설치되고, 상기 제2 그리드는 상기 외함의 바닥면에 대하여 후방으로 하강하는 방향으로 소정의 제2 경사각을 형성하도록 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2 경사각은 제1 경사각보다 크게 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 그리드에는 전방부에 가동 접촉자가 회동하고 아크가 분할될 수 있는 공간을 제공하는 제1 절개부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2 그리드는 전방부에 아크가 재분할될 수 있는 공간을 제공하는 제2 절개부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 그리드와 제2 그리드의 갯수는 동일하게 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 그리드는 상기 측판의 전방에 일부 돌출되고, 상기 제2 그리드는 상기 측판의 후방에 일부 돌출되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 측판에는 상기 제1 그리드가 끼움결합될 수 있는 제1 끼움홀과, 상기 제2 그리드가 끼움결합될 수 있는 제2 끼움홀이 각각 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 그리드와 제2 그리드 사이에는 중간공간부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 제2 그리드의 길이는 상기 제1 그리드의 길이보다 짧게 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 배선용 차단기의 아크소호장치에 의하면 소호부 내에 그리드가 수평방향으로 이중으로 배치되어 아크의 분할 및 냉각이 2차에 걸쳐 일어나므로 아크 소호 성능이 향상되는 효과가 있다.

또한, 제1 그리드와 제2 그리드 사이에 중간공간부가 형성되어 아크의 분할 및 냉각 효과는 더욱 증대하게 된다.

도 1은 종래기술에 따른 배선용차단기의 개략도이다.
도 2는 도 1에서 소호부의 부분상세도이다.
도 3은 도 1에서 아크챔버의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배선용차단기 아크소호장치가 적용된 배선용차단기의 측면도이다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 배선용차단기 아크소호장치의 사시도, 측면도, 평면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배선용차단기 아크소호장치의 측면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이며, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는 것이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배선용차단기 아크소호장치가 적용된 배선용차단기의 측면도이다. 도 5 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 배선용차단기 아크소호장치의 사시도, 측면도, 평면도이다. 도면을 참조하여 본 발명의 각 실시예에 따른 배선용 차단기의 아크소호장치에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 배선용 차단기의 아크소호장치는 한 쌍의 측판(20)과, 상기 한 쌍의 측판(20) 사이에 소정 간격을 갖도록 설치되는 복수 개의 그리드로 이루어진 아크소호부가 구비되는 배선용차단기의 아크소호장치에 있어서, 상기 그리드는, 상기 한 쌍의 측판(20)의 전방부에 설치되는 복수 개의 제1 그리드(30); 및 상기 한 쌍의 측판(20)의 후방부에 설치되는 복수 개의 제2 그리드(40);를 포함하고, 상기 제1 그리드(30)와 제2 그리드(40) 사이에는 아크가 재분할될 수 있는 재분할 공간(S2)이 형성되는 것을 특징으로 한다.

배선용 차단기는 외함(미도시) 내에 접점부와 소호부를 수용할 수 있는 베이스 어셈블리(10)가 마련된다. 다극 배선용 차단기의 경우 베이스 어셈블리(10)가 각 상의 갯수대로 마련될 수 있다.

베이스 어셈블리(10) 내에는 부하측 또는 전원측 회로로 연결되는 고정접촉자(11)와, 상기 고정접촉자(11)에 접촉 또는 분리될 수 있는 가동접촉자(12)가 설치된다. 가동접촉자(12)는 개폐기구부(미도시)로부터 힘을 받아 회동하는 샤프트 어셈블리(13)에 결합되어 회동하게 된다. 가동접촉자(12)가 회동하여 고정접촉자(11)에 접촉되는 경우 회로는 통전되고, 가동접촉자(12)가 고정접촉자(11)로부터 분리되는 경우 회로는 끊어져 차단된다. 고정접촉자(11)의 고정접점(11a)과 가동접촉자(12)의 가동접점(12a)이 접촉부 주변에는 아크 소호부가 마련된다.

아크 소호부는 대칭적으로 마주하여 한 쌍의 측벽을 형성하는 측판(20)과 복수 개의 철판으로 형성되어 상기 한 쌍의 측판(20) 사이에 소정의 간격으로 병렬적으로 삽입 설치되는 그리드(30,40)를 포함한다. 아크 소호부는 측판(20)과 그리드(30,40)에 둘러싸여 아크가 소호될 수 있는 내부공간을 이룬다.

회로가 정상상태에 있는 경우 고정접촉자(11)의 고정접점(11a)과 가동접촉자(12)의 가동접점(12a)이 연결되어 전류가 흐르게 된다. 회로에 사고전류가 발생하여 기구부(미도시)에 의해 가동접촉자(12)가 회전하여 가동접점(12a)이 고정접점(11a)으로부터 분리되어 전류가 차단된다. 이때, 가동접점(12a)과 고정접점(11a) 사이에서 고온, 고압의 아크가 발생하게 된다.

회로는 고정접촉자와 아크접촉자가 분리되는 경우 전류의 흐름이 차단되고, 고정접촉자와 아크접촉자가 접촉하는 경우 전류의 흐름이 이어지게 된다. 이때 고정접점으로부터 가동접점이 분리되면서 전류의 관성에 의해 아크(아크)가 발생하게 된다. 즉, 접촉자 사이에서 아크가 발생하는데 이 아크는 절연체인 대기가 전압에 의하여 절연파괴를 일으키며 플라즈마 상태의 도전체로 되는 현상으로 전류의 크기에 비례하여 커지게 된다. 이때 아크의 중심온도는 8,000 ~ 12,000℃에 이르며 폭발적인 팽창압력을 가지므로 접촉자를 용융, 소모시키고 절연물을 열화, 파괴시키는 특징을 지닌다.

이 아크는 그리드의 사이사이로 들어가면서 짧은 아크로 분할되며 아크전압이 상승하게 된다. 더불어, 소호부 내에 존재하는 SF6 등 아크소호용 가스에 의해서 아크전압은 더욱 상승하게 된다. 이에 따라, 아크는 자유전자의 방출이 억제되면서 소멸되게 된다.

측판(20)은 대칭되는 한 쌍으로 구비될 수 있다. 측판(20)은 절연 재질로 구성되는 것이 바람직하다. 즉, 차단시 발생하는 아크는 측판(20)에서는 반사되어 그리드(30,40)로 모이도록 할 수 있다.

측판(20)에는 전방(도면상 우측, 즉 배선용 차단기의 중심부를 향하는 부분을 전방이라 하고, 도면상 좌측, 즉, 배출구가 형성되는 부분을 후방이라고 하기로 한다)에 형성되어 제1 그리드(30)가 설치될 수 있는 제1 끼움홀(21,22) 및 후방에 형성되어 제2 그리드(40)가 설치될 수 있는 제2 끼움홀(23)이 각각 복수 개 설치될 수 있다.

아크를 흡수하여 소호시키기 위하여 그리드(30,40)가 마련된다. 이때, 그리드(30,40)는 상기 한 쌍의 측판(20)의 전방부에 설치되는 복수 개의 제1 그리드(30)와 상기 한 쌍의 측판(20)의 후방부에 설치되는 복수 개의 제2 그리드(40)로 구성될 수 있다.

제1 그리드(30)는 평판으로 형성될 수 있다. 제1 그리드(30)는 아크를 흡인하기 유리하도록 철재로 형성될 수 있다. 제1 그리드(30)의 양측면에는 측판(20)에 설치될 수 있도록 제1 끼움돌기(31,32)가 돌출 형성될 수 있다. 제1 끼움돌기(31,32)가 제1 끼움홀(21,22)에 끼움결합되어 제1 그리드(30)가 측판(20)에 설치된다. 이때, 안정적인 결합을 위하여 코킹작업이 수행될 수 있다.

제1 그리드(30)는 전방부(도면상 우측부분)의 중앙부가 절개되어 제1 절개부(33)가 형성된다. 제1 절개부(33)는 접점부가 구비되고 가동접촉자(12)가 작동하며 아크가 분할될 수 있는 공간을 제공하기 위해 마련된다. 제1 절개부(33)는 V자형 홈, U자형 홈 등으로 형성될 수 있다. 제1 절개부(33)의 중앙부는 일부가 추가적으로 내부로 절개되는 홈부를 형성할 수 있다. 이에 따라, 아크의 분할 성능을 향상시킬 수 있다.

제1 그리드(30)는 복수 개가 구비되어 측판(20)에 소정 간격을 갖고 다층으로 설치될 수 있다. 이에 따라, 제1 그리드(30)의 사이사이로 아크가 지나갈 수 있는 제1 통로(P1)가 마련된다. 제1 그리드(30)가 적층 설치될 때의 간격이 되는 제1 간격(w1)은 아크의 분할 및 흡인력을 고려하여 적절하게 설정될 수 있다. 이때, 제1 통로(P1)의 폭은 제1 간격(w1)에서 제1 그리드(30)의 두께를 제외한 크기가 된다.

제1 그리드(30)는 측판(20)에 소정 경사각을 갖도록 설치될 수 있다. 제1 그리드(30)는 외함(또는 베이스 어셈블리(10))의 바닥면(또는 수평면)에 대하여 후방으로 상승하는 방향으로 소정의 제1 경사각(α)을 형성하도록 설치될 수 있다. 이에 따라, 아크가 분산되어 방사 방향으로 흩어지는 아크를 흡수하기 용이하게 된다. 또한, 가동접촉자(12)의 회동방향에 수직에 가깝게 형성되어 아크를 포위하는 형태로 형성될 수 있다.

제1 그리드(30)가 측판(20)에 적층 설치됨에 따라 제1 절개부(33)는 제1 분할공간(S1)을 형성하게 된다. 사고전류의 차단시 발생하는 아크는 제1 분할공간(S1)에서 1차적으로 분할되어 적층된 제1 그리드(30)의 사이사이 즉, 제1 통로(P1)로 진입하게 된다. 아크는 소호가스에 의해 압축되며 전압이 상승하고 전류는 감소하며 제1 통로(P1)를 지나는 동안 제1 그리드(30)에 의해 방열이 되어 소멸이 일어나게 된다.

제1 그리드(30)는 상측에 적층될수록 전방부로 더 돌출되도록 설치될 수 있다. 즉, 최상단에 설치되는 제1 그리드(30)는 최하단에 설치되는 제1 그리드(30)보다 소정 거리 전방으로 돌출되도록 위치할 수 있다.

제1 그리드(30)의 상부에 보조 그리드(39)가 구비될 수 있다. 보조 그리드(39)는 제1 그리드(30)와 유사하나, 절개부의 중앙에 돌출부가 형성될 수 있다. 이에 따라, 최후 그리드로서 아크가 외부로 빠져나가지 못하도록 차단막의 역할을 한다. 보조 그리드(39)는 도 5의 사시도 및 도 6의 측면도에는 도시되었으며, 도 7의 평면도에는 이해의 편의를 위하여 제거된 채 도시되었다.

제2 그리드(40)는 한 쌍의 측판(20)의 후방부에 설치된다. 제2 그리드(40)는 제1 그리드(30)와 유사하게 형성될 수 있다. 제2 그리드(40)는 평판으로 형성될 수 있다. 제2 그리드(40)는 아크를 흡인하기 유리하도록 철재로 형성될 수 있다.

제2 그리드(40)의 양측면에는 측판(20)에 설치될 수 있도록 제2 끼움돌기(41)가 돌출 형성될 수 있다. 제2 끼움돌기(41)가 제2 끼움홀(23)에 끼움결합되어 제2 그리드(40)는 측판(20)에 설치된다. 이때, 안정적인 결합을 위하여 코킹작업이 수행될 수 있다.

제2 그리드(40)의 길이는 제1 그리드(30)의 길이보다 짧게 형성될 수 있다. 아크가 제1 그리드(30) 내에서 이미 한 번 분할되고 냉각되었으므로 제2 그리드(40)에서는 추가적인 분할, 냉각 작용을 하므로 제1 그리드(30)보다 짧은 길이로 형성되어도 무방하다. 따라서, 제1 그리드(30)의 제1 끼움돌기(31,32)가 2개로 형성되는데 비하여, 제2 그리드(40)의 제2 끼움돌기(41)는 1개로 형성될 수 있다.

제2 그리드(40)의 전방부(도면상 우측부분)는 중앙부가 절개되어 제2 절개부(43)이 형성된다. 제2 절개부(43)는 아크가 재분할될 수 있는 공간을 제공하기 위해 마련된다. 제2 절개부(43)는 V자형 홈, U자형 홈 등으로 형성될 수 있다. 제2 절개부(43)의 중앙부는 추가적으로 내부로 절개되는 홈부를 형성할 수 있다. 이에 따라, 아크의 분할 성능을 향상시킬 수 있다. 여기서, 제2 절개부(43)가 이루는 면적은 제1 절개부(33)가 이루는 면적보다 작게 형성될 수 있다. 제1 절개부(33)는 가동접촉자(12)가 작용하는 공간을 제공하고 아크의 초기 확산 공간을 고려하여 제2 절개부(43)보다 크게 형성되는 것이 바람직하다.

제2 그리드(40)는 복수 개가 구비되어 측판(20)에 소정 간격을 갖고 다층으로 설치될 수 있다. 이에 따라, 제2 그리드(40)의 사이사이로 아크가 지나갈 수 있는 제2 통로(P2)가 마련된다. 제2 그리드(40)가 적층 설치될 때의 간격이 되는 제2 간격(w2)은 아크의 분할 및 흡인력을 고려하여 적절하게 설정될 수 있다. 이때, 제2 통로(P2)의 폭은 제2 간격(w2)에서 제2 그리드(40)의 두께를 제외한 크기가 된다. 이때, 제2 간격(w2)은 제1 간격(w1)과 같은 크기로 형성될 수 있다. 또한, 제2 통로(P2)의 연장선은 제1 통로(P1)의 연장 경로에 연결되도록 설치될 수 있다. 이에 따라, 아크는 제1 통로(P1)를 거쳐 제2 통로(P2)로 매끄럽게 흘러나갈 수 있다. 이와 같이, 제1 간격(w1)과 제2 간격(w2)이 동일하게 이루어지는 경우, 제1 그리드(30)와 제2 그리드(40)의 숫자는 동일하게 구비될 수 있다.

제2 그리드(40)는 측판(20)에 소정 경사각을 갖도록 설치될 수 있다. 제2 그리드(40)는 외함(또는 베이스 어셈블리(10))의 바닥면(또는 수평면)에 대하여 후방으로 하강하는 방향으로 소정의 제2 경사각(β)을 형성하도록 설치될 수 있다. 이에 따라, 제2 통로(P2)를 지난 아크 가스가 배출구(50)로 이동하기 용이하게 된다. 여기서, 제2 경사각(β)은 제1 경사각(α)과 같거나 보다 크게 형성될 수 있다. 이는 배출구(50)와의 거리 및 제2 그리드(40)의 길이 등을 고려해서 설정될 수 있다. 물론, 제2 경사각(β)은 예각 범위 이내에서 결정된다.

제1 간격(w1)과 제2 간격(w2)이 동일하고, 제1 경사각(α)과 제2 경사각(β)이 동일한 경우에는 제1 그리드(30)와 제2 그리드(40)는 서로 대칭을 이룰 수 있다. 도 6에 선분 L-L을 기준으로 대칭을 이루는 것이 도시되어 있다.

한편, 배출구(50)로 배기 가스가 집중되는 것을 효과적으로 달성하기 위하여 제2 경사각(β)은 제1 경사각(α)보다 크게 형성될 수 있다.

제2 그리드(40)이 측판(20)에 적층 설치됨에 따라 제2 절개부(43)는 제2 분할공간(S2)을 형성하게 된다. 제1 그리드(30)를 거쳐 나온 아크는 제2 분할공간(S2)에서 재분할되어 적층된 제2 그리드(40)의 사이사이 즉, 제2 통로(P2)로 진입하게 된다. 아크는 한 번 더 분할, 냉각됨에 따라 최종적으로 소호되며 잔류 아크전류를 남기지 않게 된다.

제2 그리드(40)는 상부에 적층될수록 후방부로 더 돌출되도록 설치될 수 있다. 즉, 최상단에 설치되는 제2 그리드(40(H))는 최하단에 설치되는 제2 그리드(40(L))보다 소정 거리 후방으로 돌출되도록 위치할 수 있다. 최하단에 설치되는 제2 그리드(40(L))로부터 상부에 적층되는 그리드는 점차적으로 후방으로 돌출되게 위치할 수 있다.

제1 그리드(30)와 제2 그리드(40) 사이에는 중간공간부(M)가 형성될 수 있다. 중간공간부(M)는 측판(20) 내에서 제1 그리드(30)와 제2 그리드(40)가 서로 이격 설치됨에 따라서 형성된다. 아크는 제1 분할공간(S1)에서 1차 분할되고, 제1 통로(P1)를 거친 후 중간공간부(M)로 빠져나오고, 제2 분할공간(S2)에서 재분할되어 제2 통로(P2)를 거쳐 최종적으로 냉각되어 배출구(50)로 빠져나가게 된다. 아크는 제1 그리드(30)를 거치면서 소정 각도 상승하고 제2 그리드(40)를 거치면서 소정각도 하강하게 되지만, 전체적으로는 수평한 경로에 가깝게 이루어진다. 즉, 제1 그리드(30) 전체와 제2 그리드(40) 전체는 수평적으로 전,후방에 설치되므로 아크를 소호 냉각하는 효과가 크고, 더욱이 중간공간부(M)에서 재혼합된 후 제2 분할공간(S2)에서 재분할되는 과정을 거치므로 아크의 분할, 냉각효과는 극대화될 수 있다.

도 8에 본 발명의 다른 실시예에 따른 배선용 차단기의 아크소호장치의 종단면도가 도시되어 있다. 이 실시예에서 구성요소는 전 실시예와 같다.

이 실시예에서 최상단에 위치한 제1 그리드(30)는 최하단에 위치하는 제1 그리드(30(H))보다 경사각이 크게 설치될 수 있다. 최하단의 제1 그리드(30(L))로부터 상부에 적측되는 그리드일수록 점차로 경사각이 크게 설치될 수 있다. 이에 따라, 제3 통로(P3)는 입구보다 출구가 넓게 형성된다. 아크는 입구에서 빠른 속도록 흡인되고 제3 통로(P3) 내부에서 속도가 완화되어 냉각 효과를 높이게 된다.

제2 그리드(40)는 제1 그리드(30)에 이격하여 측판(20)의 후방에 설치된다. 최상단에 위치한 제2 그리드(40(H))는 최하단에 위치하는 제2 그리드(40(L))보다 경사각이 크게 설치될 수 있다. 최하단의 제1 그리드(30)로부터 상부에 적측되는 그리드일수록 점차로 경사각이 크게 설치될 수 있다. 이에 따라, 제4 통로(P4)는 입구보다 출구가 좁게 형성된다. 아크는 재분할에 용이하게 충분한 간격으로 형성되어 제2 그리드(40)에 흡인되고 제4 통로(P4) 내부에서 속도가 증대하여 배출구(50)로 빠르게 나가게 된다.

이상에서 설명한 실시예들은 본 발명을 구현하는 실시예들로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 베이스 어셈블리 11 고정접촉자
11a 고정접점 12 가동접촉자
12a 가동접점 13 샤프트 어셈블리
20 측판 21,22 제1 끼움홀
23 제2 끼움홀 30,40 제1,제2 그리드
31,32 제1 끼움돌기 33 제1 절개부
39 보조 그리드 41 제2 끼움돌기
43 제2 절개부 50 배출구

Claims

한 쌍의 측판과, 상기 한 쌍의 측판 사이에 소정 간격을 갖도록 설치되는 복수 개의 그리드로 이루어진 아크소호부가 구비되는 배선용차단기의 아크소호장치에 있어서,
상기 그리드는,
상기 한 쌍의 측판의 전방부에 설치되는 복수 개의 제1 그리드; 및
상기 한 쌍의 측판의 후방부에 설치되는 복수 개의 제2 그리드;를 포함하고,
상기 제1 그리드와 제2 그리드 사이에는 아크가 재분할될 수 있는 재분할 공간이 형성되는 것을 특징으로 하는 배선용 차단기의 아크소호장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 그리드는 외함의 바닥면에 대하여 후방으로 상승하는 방향으로 소정의 제1 경사각을 형성하도록 설치되고, 상기 제2 그리드는 상기 외함의 바닥면에 대하여 후방으로 하강하는 방향으로 소정의 제2 경사각을 형성하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 배선용 차단기의 아크소호장치.
제2항에 있어서, 상기 제2 경사각은 제1 경사각보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 배선용 차단기의 아크소호장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 그리드에는 전방부에 가동 접촉자가 회동하고 아크가 분할될 수 있는 공간을 제공하는 제1 절개부가 형성되는 것을 특징으로 하는 배선용 차단기의 아크소호장치.
제1항에 있어서, 상기 제2 그리드는 전방부에 아크가 재분할될 수 있는 공간을 제공하는 제2 절개부가 형성되는 것을 특징으로 하는 배선용 차단기의 아크소호장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 그리드와 제2 그리드의 갯수는 동일하게 구비되는 것을 특징으로 하는 배선용 차단기의 아크소호장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 그리드는 상기 측판의 전방에 일부 돌출되고, 상기 제2 그리드는 상기 측판의 후방에 일부 돌출되는 것을 특징으로 하는 배선용 차단기의 아크소호장치.
제1항에 있어서, 상기 측판에는 상기 제1 그리드가 끼움결합될 수 있는 제1 끼움홀과, 상기 제2 그리드가 끼움결합될 수 있는 제2 끼움홀이 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 배선용 차단기의 아크소호장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 그리드와 제2 그리드 사이에는 중간공간부가 형성되는 것을 특징으로 하는 배선용 차단기의 아크소호장치.
제1항에 있어서, 상기 제2 그리드의 길이는 상기 제1 그리드의 길이보다 짧게 형성되는 것을 특징으로 하는 배선용 차단기의 아크소호장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 그리드의 상부에는 중앙에 절개부 및 돌출부가 형성되는 보조 그리드가 설치되는 것을 특징으로 하는 배선용 차단기의 아크소호장치.