KR20190044373A - Vacuum interrupter with buckling and expansion prevention function of bellows - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 진공 차단기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 벨로우즈 좌굴 방지 기능을 구비한 진공인터럽터에 관한 것이다.The present invention relates to a vacuum circuit breaker, and more particularly, to a vacuum interrupter having a bellows buckling prevention function.
일반적으로, 진공차단기(vacuum circuit breaker)는 정상부하시 회로를 개폐하거나 또는 고장전류 발생시 회로를 차단하여 회로를 보호하는 기기로서, 차단 동작에서 발생하는 아크를 진공용기 내에서 소호시켜 신속하게 회로를 분리시키는 회로 및 기기 보호용 기기이다. 진공차단기는 내부에 진공인터럽터를 구비하며, 상기 진공인터럽터의 내부는 진공이다.In general, a vacuum circuit breaker is a device that protects a circuit by opening or closing a circuit breaker or shutting off a circuit when a fault current is generated. The arc generated in the breaking operation is eliminated in a vacuum container, It is a device for protecting circuits and devices. The vacuum interrupter has a vacuum interrupter inside, and the inside of the vacuum interrupter is vacuum.
도 1은 종래의 진공차단기 내부에 구비되는 진공인터럽터의 개략적인 모습을 도시한 것이다. 진공인터럽터는 절연통인 세라믹(100)과, 상기 세라믹 내부에 고정되는 고정 리드(120)과, 상기 고정 리드에 대향되게 설치된 가동 리드(130)와, 상기 가동 리드를 이동 가능한 형태로 실링하는 벨로우즈(140)와, 각 접점(150)에서 발생하는 아크의 확산을 막아주는 쉴드(160) 등으로 구성되어, 상기 가동 리드가 이동하여 상기 고정 리드와 접촉되어서 통전하게 된다. 그리고, 상기 벨로우즈(140)는 개폐 동작 시에 상기 가동 리드가 일정범위에서 움직여도 팽창 및 수축할 수 있는 구조이므로 진공인터럽터 내부의 진공이 유지된다.1 is a schematic view of a vacuum interrupter provided inside a conventional vacuum circuit breaker. The vacuum interrupter includes a ceramic 100 as an insulating cylinder, a
그러나, 진공 차단기의 용량이 증가하면서 진공인터럽터의 사이즈 및 가동부의 스트로크가 매우 길어지게 되는데 이때, 고용량의 긴 벨로우즈를 사용하게 되면 좌굴 현상 즉, 버클링 현상이나 크렉이 발생할 수 있고 고진공 상태인 진공인터럽터의 내부 압력에 의해 벨로우즈가 외측으로 팽창하는 현상이 발생할 수 있다.However, as the capacity of the vacuum interrupter increases, the size of the vacuum interrupter and the stroke of the movable part become very long. At this time, if a high-capacity long bellows is used, buckling phenomenon, The bellows may expand outward due to the internal pressure of the bellows.
본 발명은 벨로우즈의 좌굴 현상과 팽창 현상을 방지할 수 있는 진공인터럽터를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a vacuum interrupter capable of preventing a buckling phenomenon and an expansion phenomenon of a bellows.
본 발명은 제1벨로우즈, 제1벨로우즈의 하측에 연결되는 제2벨로우즈, 제1벨로우즈 및 제2벨로우즈 중 적어도 하나에 구비되는 보강부재를 포함하며, 벨로우즈의 길이연장에 따른 좌굴 현상과 팽창 현상 방지기능을 구비한 것을 특징으로 하는 진공인터럽터이다.The present invention includes a reinforcing member provided on at least one of a first bellows, a second bellows connected to a lower side of a first bellows, a first bellows, and a second bellows, and prevents a buckling phenomenon and an expansion phenomenon And a vacuum interrupter.
본 발명에 따르면 벨로우즈를 복수개로 분할하여 구성하고 각각의 벨로우즈에 대응하는 보강부재를 구비함으로써 벨로우즈의 길이연장에 따른 좌굴 현상과 팽창 현상을 방지할 수 있다.According to the present invention, since the bellows is divided into a plurality of bellows and the reinforcing member corresponding to each bellows is provided, the buckling phenomenon and the expansion phenomenon due to the extension of the bellows length can be prevented.
도 1은 종래 기술에 따른 진공인터럽터의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 진공인터럽터의 구조를 나타내는 도면이다.1 is a schematic diagram of a vacuum interrupter according to the prior art.
2 is a view showing a structure of a vacuum interrupter according to a preferred embodiment of the present invention.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시 예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 구성은 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.For a better understanding of the present invention, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments of the present invention can be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described in detail below. The present embodiments are provided to enable those skilled in the art to more fully understand the present invention. Therefore, the shapes and the like of the elements in the drawings can be exaggeratedly expressed to emphasize a clearer description. It should be noted that the same components are denoted by the same reference numerals in the drawings. Detailed descriptions of well-known functions and constructions which may be unnecessarily obscured by the gist of the present invention are omitted.
도 1은 종래 기술에 따른 진공인터럽터의 개략도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 진공인터럽터의 구조를 나타내는 도면이다. FIG. 1 is a schematic view of a vacuum interrupter according to the related art, and FIG. 2 is a view showing the structure of a vacuum interrupter according to a preferred embodiment of the present invention.
도 1을 참조하여 종래의 진공인터럽터의 구조 및 작동원리를 설명하면 다음과 같다. 벨로우즈(140)의 내측에 가동 리드(130)가 위치한다. 상기 가동 리드(130)는 진공차단기의 가동부와 연결되어 클로징 동작 시 상부로 이동하며 트립 동작 시 하부로 이동한다. 상기 가동 리드(130)의 상부 선단에는 가동 접점(미도시)이 구비될 수 있다. 상기 가동 접점은 클로징 동작 시 구동 접점에 밀착되어 통전을 제공하고, 트립 동작 시 구동 접점으로부터 이격되어 통전 차단을 제공한다. 상기 가동 접점과 상기 구동 접점은 진공인터럽터 내부에 위치하여 진공에 의해 외부와 절연될 수 있다. 상기 벨로우즈(140)는 진공인터럽터 하부에 밀착 고정되어(미도시) 상기 가동 리드의 상하 이동 시 수축과 팽창을 하며 진공인터럽터의 진공 상태가 유지되도록 한다.The structure and operation principle of a conventional vacuum interrupter will be described with reference to FIG. The
그러나, 종래와 같이 벨로우즈(140)를 하나로 형성하게 되면 수축과 팽창 과정에서 긴 벨로우즈가 곡선으로 휘어질 수 있다. 따라서, 본 발명은 벨로우즈(20)를 복수개로 분할하여 적용하고, 각각의 벨로우즈 마다 보강부재를 부가하였다. 이때, 벨로우즈(20)의 개수가 증가하면 원가가 높아질 수 있으므로, 벨로우즈의 좌굴 및 팽창 현상을 방지하면서 원가를 절감할 수 있도록 벨로우즈의 개수를 최소화하는 것이 바람직하며, 도 2는 벨로우즈가 2개(21, 22)일 경우의 도면이다.However, if the
본 발명은 제1벨로우즈(21), 상기 제1벨로우즈의 하단에 위치하는 제2벨로우즈(22), 상기 제1벨로우즈 및 제2벨로우즈 중 적어도 하나에 구비되는 보강부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공인터럽터에 관한 것이다.The present invention includes a first bellows (21), a second bellows (22) positioned at a lower end of the first bellows, and a reinforcing member provided on at least one of the first bellows and the second bellows Interrupter.
상기 제1벨로우즈(21) 및 제2벨로우즈(22)는 서로 다른 길이를 가지며, 상기 제1벨로우즈의 길이는 상기 제2벨로우즈의 길이보다 짧다. 이는 상기 제1벨로우즈(22)는 진공차단기의 트립 동작 시 매우 짧은 시간에 발생하는 하중을 받게 되므로 좌굴이 발생할 가능성이 높기 때문이며, 이 같은 하중에 견딜 수 있도록 상기 제1벨로우즈(21)는 하부에 위치한 상기 제2벨로우즈(22) 보다 길이가 짧은 것이 바람직하다.The
상기 보강부재는 상기 제1벨로우즈(21)의 하단과 상기 제2벨로우즈(22)의 상단에 위치하는 제1가이드(34)와 상기 제2벨로우즈의 내측에 위치하는 제2가이드(35)를 포함한다.The reinforcing member includes a
상기 제1가이드(34)의 내측이 가동 리드(10)에 밀착되므로, 상기 제1벨로우즈(21)의 내측 압력에 의해 상기 제1벨로우즈가 외측으로 팽창하는 것이 방지될 수 있다. 또한, 상기 제1가이드(34)는 상기 제1벨로우즈(21)가 받는 하중에 대하여 상기 제1벨로우즈를 안정적으로 지지할 수 있도록 금속 재질로 형성되는 것이 바람직하다.The inner side of the
상기 제2벨로우즈(22)의 내측에는 상기 제2가이드(35)가 삽입된다. 상기 제2가이드(35)는 중공의 원통형으로, 내주면은 상기 가동 리드(10)에 상하로 이동 가능하게 밀착되고 외주면은 상기 제2벨로우즈(22)의 내측에 상하로 이동 가능하게 밀착될 수 있다. The second guide (35) is inserted into the second bellows (22). The
상기 제2가이드(35)는 상기 제2벨로우즈(22)의 수축과 팽창 동작 시 상하로 이동하면서 상기 제2벨로우즈가 좌굴되지 않도록 상기 제2벨로우즈가 상기 가동 리드(10)에 의해 지지되도록 한다. 상기 제2가이드(35)는 상기 제1벨로우즈(21) 보다 길이가 긴 상기 제2 벨로우즈(22)를 상기 제2벨로우즈의 중간부에서 지지하여야 한다. 이때, 상기 제2가이드(35)의 하중이 크다면, 상기 제2벨로우즈(22)의 팽창과 수축 동작 시 상기 제2가이드가 상기 제2벨로우즈(22)의 중간 위치를 이탈할 수 있으므로, 상기 제2가이드는 하중이 작은 플라스틱 재질로 형성되는 것이 바람직하다.The
상기 제1벨로우즈(21)의 상단은 벨로우즈 고정판(31)에 용접 방식으로 고정될 수 있고, 상기 제2벨로우즈(22)의 하단은 플랜지(32)에 용접 방식으로 고정될 수 있다.The upper end of the
또한, 상기 제1벨로우즈(21)의 하단은 벨로우즈 플랜지(33)의 상단에 용접 방식으로 고정될 수 있고 상기 제2벨로우즈(22) 상단은 상기 벨로우즈 플랜지의 하단에 용접 방식으로 고정될 수 있다.The lower end of the
상기 제1가이드(34)의 외측은 상기 벨로우즈 플랜지(33)에 고정되며, 내측은 상기 가동 리드(10)에 밀착 고정될 수 있다. 상기 제1가이드(34)의 내측 부분은 중공의 원통형 타입으로 형성되고 상기 제1가이드의 내주면은 상기 가동 리드(10)에 밀착될 수 있다.The outer side of the
상기 제2벨로우즈(22)에서 상기 제2가이드(35)에 대응하는 위치에는 팽창 방지링(36)이 설치될 수 있으며, 상기 팽창 방지링(36)은 탄성 재질의 링 타입으로 형성되어 탄성력에 의해 상기 제2벨로우즈(22)가 외측으로 팽창하는 것을 방지할 수 있으며, 상기 제2가이드(35)가 보다 안정적으로 상기 제2벨로우즈(22)의 내측에 고정되도록 할 수 있으며, 상기 팽창 방지링(36)은 상기 제2벨로우즈(22) 외측 골에 위치할 수 있다.An
상기 플랜지(32)의 내측과 상기 가동 리드(10) 사이에는 일정거리의 이격공간이 형성되며, 상기 제1 및 제2벨로우즈(21, 22)가 기밀을 유지할 수 있도록 하는 축수(37)를 더 포함할 수 있다. 상기 진공인터럽터의 조립 시 상기 플랜지(32)의 내측과 상기 가동 리드(10) 사이의 이격공간을 통해 상기 제1가이드(35)가 삽입될 수 있다. 상기 제1가이드(35)의 삽입이 완료되면, 상기 축수(37)가 상기 플랜지(32)의 내측과 상기 가동 리드(10)사이의 이격공간에 고정될 수 있다.A spacing distance is formed between the inside of the
이상에서 설명된 본 발명의 실시 예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and equivalent arrangements may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Therefore, it is to be understood that the present invention is not limited to the above-described embodiments. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims. It is also to be understood that the invention includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
10 : 가동 리드
20 : 벨로우즈
21 : 제1벨로우즈
22 : 제2벨로우즈
31 : 벨로우즈 고정판
32 : 플랜지
33 : 벨로우즈 플랜지
34 : 제1가이드
35 : 제2가이드
36 : 팽창 방지링
37 : 축수
100 : 세라믹
120 : 고정 리드
130 : 가동 리드(종래)
140 : 벨로우즈(종래)
150 : 접점
160 : 쉴드10: movable lead
20: Bellows
21: 1st bellows
22: second bellows
31: Bellows fixed plate
32: Flange
33: Bellows flange
34: First guide
35: Second Guide
36: Expansion prevention ring
37: Bearing
100: Ceramic
120: Fixed lead
130: movable lead (conventional)
140: Bellows (conventional)
150: Contact point
160: Shield
Claims (15)
상기 제1벨로우즈의 하단에 위치하는 제2벨로우즈;
상기 제1벨로우즈 및 제2벨로우즈 중 적어도 하나에 구비되는 보강부재; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공인터럽터.A first bellows;
A second bellows located at a lower end of the first bellows;
A reinforcing member provided on at least one of the first bellows and the second bellows; And a controller for controlling the vacuum interrupter.
상기 제1벨로우즈의 길이는 상기 제2벨로우즈의 길이보다 짧은 것을 특징으로 하는 진공인터럽터.The method according to claim 1,
Wherein the length of the first bellows is shorter than the length of the second bellows.
상기 보강부재는
상기 제1벨로우즈의 하단과 상기 제2벨로우즈의 상단에 위치하는 제1가이드;
상기 제2벨로우즈의 내측에 위치하는 제2가이드; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공인터럽터.The method according to claim 1,
The reinforcing member
A first guide positioned at a lower end of the first bellows and at an upper end of the second bellows;
A second guide located inside the second bellows; And a controller for controlling the vacuum interrupter.
상기 제1가이드는 금속재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 진공인터럽터.The method of claim 3,
Wherein the first guide is formed of a metal material.
상기 제2가이드는 플라스틱 소재로 형성되는 것을 특징으로 하는 진공인터럽터.The method of claim 3,
Wherein the second guide is formed of a plastic material.
상기 제2가이드의 길이는 상기 제1벨로우즈의 길이보다 긴 것을 특징으로 하는 진공인터럽터.The method of claim 3,
And the length of the second guide is longer than the length of the first bellows.
상기 제1벨로우즈와 상기 제2벨로우즈는 벨로우즈 플랜지에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 진공인터럽터.The method of claim 3,
Wherein the first bellows and the second bellows are connected by a bellows flange.
상기 제1가이드는
중공의 원통형으로 외측이 상기 벨로우즈 플랜지에 고정되고 내측이 가동 리드에 밀착되는 것을 특징으로 하는 진공인터럽터.8. The method of claim 7,
The first guide
Wherein a hollow cylindrical outer side is fixed to the bellows flange and an inner side is closely attached to the movable lead.
상기 제2가이드는
중공의 원통형으로 상기 제2벨로우즈와 가동 리드 사이에 삽입되며,
내측은 상기 가동 리드에 밀착되고 외측은 상기 제2벨로우즈와 밀착되는 것을 특징으로 하는 진공인터럽터.The method of claim 3,
The second guide
A hollow cylindrical cylinder inserted between the second bellows and the movable lead,
Wherein the inner side is in close contact with the movable lead and the outer side is in close contact with the second bellows.
상기 제2벨로우즈의 외측에 상기 제2벨로우즈의 팽창을 방지하고 상기 제2가이드의 위치를 고정시키는 팽창 방지링; 을 체결하는 것을 특징으로 하는 진공인터럽터.10. The method of claim 9,
An inflation prevention ring for preventing the inflation of the second bellows and fixing the position of the second guide to the outside of the second bellows; To the vacuum interrupter.
상기 제2가이드는 상기 제2벨로우즈의 길이방향으로 중간부에 위치하는 것을 특징으로 하는 진공인터럽터.11. The method of claim 10,
And the second guide is located at an intermediate portion in the longitudinal direction of the second bellows.
상기 팽창 방지링은 링 형상으로 상기 제2벨로우즈의 외측 골에 위치하는 것을 특징으로 하는 진공인터럽터.11. The method of claim 10,
Wherein the inflation-preventing ring is ring-shaped and located on the outer side of the second bellows.
상기 팽창 방지링은 탄성을 갖는 소재로 형성되는 것을 특징으로 하는 진공인터럽터.13. The method of claim 12,
Wherein the anti-expansion ring is made of a material having elasticity.
상기 제2벨로우즈와 가동 리드는 일정거리 이격되어 위치하며
상기 제1가이드의 최대 두께는 상기 일정거리보다 작은 것을 특징으로 하는 진공인터럽터. The method of claim 3,
The second bellows and the movable lead are spaced apart from each other by a predetermined distance
Wherein the maximum thickness of the first guide is smaller than the predetermined distance.
상기 진공인터럽터는
상기 제2벨로우즈 하단에 고정되는 플랜지의 내측면과 상기 가동 리드의 외측면에 밀착되어 고정되는 축수; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진공인터럽터.15. The method of claim 14,
The vacuum interrupter
A shaft having an inner surface of a flange fixed to a lower end of the second bellows and an outer surface of the movable lead, Further comprising:
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