KR20190079261A - 직류 차단기 - Google Patents

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KR20190079261A
KR20190079261A KR1020170181337A KR20170181337A KR20190079261A KR 20190079261 A KR20190079261 A KR 20190079261A KR 1020170181337 A KR1020170181337 A KR 1020170181337A KR 20170181337 A KR20170181337 A KR 20170181337A KR 20190079261 A KR20190079261 A KR 20190079261A
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Abstract

다양한 실시예들에 따른 직류 차단기는, 전원에 접속되도록 구성되는 제 1 단자부 및 제 1 단자부에 연결되며, 부하에 접속되도록 구성되는 제 2 단자부를 포함하며, 제 1 단자부는 상호에 병렬로 연결되어, 전원에 접속되도록 구성되는 적어도 한 쌍의 제 1 단자들을 포함하고, 제 2 단자부는 제 1 단자들에 각각 대응되며, 상호에 병렬로 연결되어, 부하에 접속되도록 구성되는 적어도 한 쌍의 제 2 단자들을 포함할 수 있다.

Description

직류 차단기{CIRCUIT BREAKER FOR DIRECT CURRENT}
다양한 실시예들은 대용량의 직류 차단기에 관한 것이다.
차단기는 전원과 부하 사이에 설치되어, 회로를 개폐한다. 즉 차단기는 회로에서 이상전류를 검출하고 회로를 차단함으로써, 설비 및 인명을 보호한다. 최근에, 신재생에너지 사업이 활성화되면서, 직류(direct current; DC) 계통이 점차적으로 증가되고 있다. 이에 따라, 교류 계통(alternate current; AC)에 사용되던 차단기가 단순한 변경에 의해 직류 계통에 사용되고 있다. 예를 들면, 직류 계통에 사용되던 차단기는 전원에 접속하도록 구성된 전원 단자들과 부하에 접속하도록 구성된 부하 단자들을 포함할 수 있다. 이러한 경우, 전원 단자들과 부하 단자들이 직렬로 연결됨에 따라, 차단기가 직류 계통에 사용될 수 있다.
그런데, 상기와 같은 차단기는 통전 용량이 낮은 문제점이 있다. 즉 차단기가 대용량의 직류 전력을 통과시킬 수 없다.
다양한 실시예들에 따른 직류 차단기는, 향상된 통전 용량을 가질 수 있다. 즉 직류 차단기가 대용량의 직류 전력을 통과시킬 수 있다.
다양한 실시예들에 따른 직류 차단기는, 전원에 접속되도록 구성되는 제 1 단자부 및 상기 제 1 단자부에 연결되며, 부하에 접속되도록 구성되는 제 2 단자부를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 제 1 단자부는, 상호에 병렬로 연결되어, 상기 전원에 접속되도록 구성되는 적어도 한 쌍의 제 1 단자들을 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 제 1 단자부는, 상기 제 1 단자들을 병렬로 연결하는 제 1 연결부를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 제 2 단자부는, 상기 제 1 단자들에 각각 대응되며, 상호에 병렬로 연결되어, 상기 부하에 접속되도록 구성되는 적어도 한 쌍의 제 2 단자들을 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 제 2 단자부는, 상기 제 2 단자들을 병렬로 연결하는 제 2 연결부를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 제 1 단자들은, 상기 전원의 양극에 접속되도록 구성되는 한 쌍의 제 1 양극 단자들 및 상기 전원의 음극에 접속되도록 구성되는 한 쌍의 제 1 음극 단자들을 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 제 2 단자들은, 상기 제 1 양극 단자들에 각각 대응되는 한 쌍의 제 2 양극 단자들 및 상기 제 1 음극 단자들에 각각 대응되는 한 쌍의 제 2 음극 단자들을 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 직류 차단기는, 상기 제 1 단자부와 제 2 단자부의 연결을 제어하도록 구성되는 개폐부를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 직류 차단기는 상기 개폐부의 동작에 따라 발생된 아크를 소호하는 소호부를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 소호부는, 상기 개폐부의 동작에 따라 발생된 아크를 그리드부로 유도하는 유도부; 상기 유도부를 통해 유도된 아크의 압력을 증가시키는 그리드부; 및 상기 그리드부를 통해 압력이 증가된 아크를 배출하는 배기부;를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 직류 차단기는, 고정부와 가동부가 사이에 위치하고, 상기 배기부와 상기 그리드부를 지지하는 지지부를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 지지부는, 고정부와 가동부를 사이에 두고, 상호 이격되게 배치되는 지지 플레이트; 및 상기 지지 플레이트에 결합되어, 상기 지지 플레이트 사이의 간격이 유지되게 하는 지지 프레임;을 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 직류 차단기의 통전 용량이 향상될 수 있다. 즉 직류 차단기가 대용량의 직류 전력을 통과시킬 수 있다. 즉 제 1 단자부에서 제 1 단자들이 병렬로 연결되어 전원에 접속되고, 제 2 단자부에서 제 2 단자들이 병렬로 연결되어 부하에 접속됨에 따라, 대용량의 직류 전력이 직류 차단기를 통과할 수 있다.
도 1은 한 실시예에 따른 직류 차단기를 도시하는 사시도이다.
도 2는 한 실시예에 따른 직류 차단기에서 단자들의 연결을 나타내는 회로도이다.
도 3은 한 실시예에 따른 직류 차단기의 사용을 설명하기 위한 사시도이다.
도 4는 다른 실시예에 따른 직류 차단기를 도시하는 사시도이다.
도 5는 다른 실시예에 따른 직류 차단기에서 단자들의 연결을 나타내는 회로도이다.
도 6은 다른 실시예에 따른 직류 차단기의 소호부를 도시하는 사시도이다.
도 7은 다른 실시예에 따른 직류 차단기에서 소호부의 동작을 설명하기 위한 측단면도이다.
도 8은 다른 실시예에 따른 직류 차단기의 사용을 설명하기 위한 사시도이다.
이하, 본 문서의 다양한 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
본 문서에서, “가진다”, “가질 수 있다”, “포함한다” 또는 “포함할 수 있다” 등의 표현은 해당 특징, 예컨대 수치, 기능, 동작 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.
본 문서에서 사용된 “제 1”또는 “제 2” 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다.
다양한 실시예들에 따르면, 직류 차단기는 전원과 부하 사이에 설치되어, 전원과 부하의 접속을 제어할 수 있다. 즉 직류 차단기는 전원과 부하를 접속시킬 수 있으며, 전원과 부하를 분리시킬 수 있다. 이 때 전원은 직류 전력을 공급할 수 있다. 이를 위해, 전원은 양극 단자와 음극 단자를 포함할 수 있다. 이를 통해, 전원과 부하가 접속되면, 전원으로부터 부하로 직류 전력의 공급이 제공될 수 있으며, 전원과 부하가 분리되면, 전원으로부터 부하로 직류 전력의 공급이 차단될 수 있다.
도 1은 한 실시예에 따른 직류 차단기(100)를 도시하는 사시도이다. 그리고 도 2는 한 실시예에 따른 직류 차단기(100)에서 단자들의 연결을 나타내는 회로도이다. 또한 도 3은 한 실시예에 따른 직류 차단기(100)의 사용을 설명하기 위한 사시도이다.
도 1을 참조하면, 한 실시예에 따른 직류 차단기(100)는, 접속부(110), 개폐부(도시되지 않음), 기구부(도시되지 않음) 및 소호부(170)를 포함할 수 있다.
접속부(110)는 직류 차단기(100)의 외부 접속을 위해 제공될 수 있다. 이를 위해, 접속부(110)는 직류 차단기(100)의 외부로 노출될 수 있다. 접속부(110)는 제 1 단자부(120), 제 2 단자부(130) 및 제 3 단자부(140)를 포함할 수 있다. 이 때 제 1 단자부(120)와 제 2 단자부(130)는 동일한 열에 배열되며, 제 3 단자부(140)는 제 1 단자부(120) 및 제 2 단자부(130)와 다른 열에 배열될 수 있다. 여기서, 제 1 단자부(120)와 제 2 단자부(130)가 제 3 단자부(140)의 상부에 배치되고, 제 3 단자부(140)가 제 1 단자부(120)와 제 2 단자부(130)의 하부에 배치될 수 있다.
제 1 단자부(120)는 전원에 접속될 수 있다. 제 1 단자부(120)는 다수개의 제 1 단자(121, 123)들과 적어도 하나의 제 1 연결부(125)를 포함할 수 있다. 제 1 연결부(125)는 제 1 단자(121, 123)들을 적어도 하나의 쌍으로 연결할 수 있다. 예를 들면, 제 1 단자부(120)는, 도 2에 도시된 바와 같이 표현될 수 있다.
제 1 단자(121, 123)들은 한 쌍의 제 1 양극 단자(121)들과 한 쌍의 제 1 음극 단자(123)들을 포함할 수 있다. 제 1 연결부(125)는 제 1 양극 단자(121)들을 상호에 병렬로 연결하고, 제 1 음극 단자(123)들을 상호에 병렬로 연결할 수 있다. 이를 통해, 제 1 양극 단자(121)들이 상호에 병렬로 연결된 상태로, 전원의 양극 단자에 접속되고, 제 1 음극 단자(123)들이 상호에 병렬로 연결된 상태로 전원의 음극 단자에 접속될 수 있다.
제 2 단자부(130)는 부하에 접속될 수 있다. 제 2 단자부(130)는 다수개의 제 2 단자(131, 133)들과 적어도 하나의 제 2 연결부(135)를 포함할 수 있다. 제 2 연결부(135)는 제 2 단자(131, 133)들을 적어도 하나의 쌍으로 연결할 수 있다. 예를 들면, 제 2 단자부(130)는, 도 2에 도시된 바와 같이 표현될 수 있다.
제 2 단자(131, 133)들은 한 쌍의 제 2 양극 단자(131)들과 한 쌍의 제 2 음극 단자(133)들을 포함할 수 있다. 여기서, 제 2 양극 단자(131)들은 제 1 양극 단자(121)들에 각각 대응되며, 제 2 음극 단자(133)들은 제 1 음극 단자(123)들에 각각 대응될 수 있다. 제 2 연결부(135)는 제 2 양극 단자(131)들을 상호에 병렬로 연결하고, 제 2 음극 단자(133)들을 상호에 병렬로 연결할 수 있다. 이를 통해, 제 2 양극 단자(131)들이 상호에 병렬로 연결된 상태로, 부하에 접속되고, 제 2 음극 단자(133)들이 상호에 병렬로 연결된 상태로, 부하에 접속될 수 있다.
제 3 단자부(140)는 제 1 단자부(120)와 제 2 단자부(130)를 연결할 수 있다. 제 3 단자부(140)는 다수개의 제 3 단자(141, 143)들, 다수개의 제 3 연결부(145)들 및 적어도 하나의 제 4 연결부(147)를 포함할 수 있다. 제 3 연결부(145)들이 제 3 단자(141, 143)들을 다수개의 쌍들로 연결하여, 다수개의 그룹들을 형성할 수 있다. 제 4 연결부(147)는 제 3 단자(141, 143)들의 그룹들을 적어도 하나의 쌍으로 연결할 수 있다. 예를 들면, 제 3 단자부(140)는, 도 2에 도시된 바와 같이 표현될 수 있다.
제 3 단자(141, 143)들은 두 쌍의 제 3 양극 단자(141)들과 두 쌍의 제 3 음극 단자(143)들을 포함할 수 있다. 제 3 양극 단자(141)들은 제 1 양극 단자(121)들과 제 2 양극 단자(131)들에 각각 연결되고, 제 3 음극 단자(143)들은 제 1 음극 단자(123)들과 제 2 음극 단자(133)들에 각각 연결될 수 있다. 제 3 연결부(145)들은 제 3 양극 단자(141)들을 상호에 병렬로 연결하여 두 개의 그룹들을 형성하고, 제 3 음극 단자(143)들을 상호에 병렬로 연결하여 두 개의 그룹들을 형성할 수 있다. 제 4 연결부(147)는 제 3 양극 단자(141)들의 그룹들을 상호에 병렬로 연결하고, 제 3 음극 단자(143)들의 그룹들을 상호에 병렬로 연결할 수 있다. 이를 통해, 제 3 단자부(140)가 제 1 양극 단자(121)들과 제 2 양극 단자(131)들을 연결하고, 제 1 음극 단자(123)들과 제 2 음극 단자(133)들을 연결할 수 있다.
개폐부는 직류 차단기(100) 내에서 제 1 단자부(120)와 제 2 단자부(130) 사이의 연결을 제어할 수 있다. 이를 위해, 개폐부는 제 1 단자부(120)와 제 3 단자부(140) 및 제 2 단자부(130)와 제 3 단자부(140) 사이의 연결을 제어할 수 있다. 즉 개폐부가 제 1 단자부(120), 제 2 단자부(130) 및 제 3 단자부(140)를 연결하거나, 분리할 수 있다. 개폐부는, 도 2에 도시된 바와 같이 고정부(251)와 가동부(255)를 포함할 수 있다. 고정부(251)는 직류 차단기(100)에서 미리 정해진 위치에 고정될 수 있으며, 다수개의 고정 접점(253)들을 포함할 수 있다. 가동부(255)는 직류 차단기(100)에서 고정부(251)에 대향하여 이동 가능하여 고정부(251)에 접촉되거나 고정부(251)로부터 분리될 수 있으며, 다수개의 가동 접점(257)들을 포함할 수 있다. 이를 통해, 고정부(251)와 가동부(255)가 접촉되면, 제 1 단자부(120), 제 2 단자부(130) 및 제 3 단자부(140)가 연결되고, 고정부(253)와 가동부(255)가 분리되면, 제 1 단자부(120), 제 2 단자부(130) 및 제 3 단자부(140)가 분리될 수 있다.
이 때 도 2에 도시된 바와 같이, 고정부(251)가 제 1 단자부(120)와 제 2 단자부(130)에 연결되고, 가동부(255)가 제 3 단자부(140)에 연결될 수 있다. 여기서, 고정 접점(253)들이 제 1 단자(121, 123)들과 제 2 단자(131, 133)들에 각각 연결되고, 가동 접점(257)들이 제 3 단자(141, 143)들에 각각 연결될 수 있다. 또는 도시되지는 않았으나, 가동부(255)가 제 1 단자부(120)와 제 2 단자부(130)에 연결되고, 고정부(251)가 제 3 단자부(140)에 연결될 수 있다. 여기서, 가동 접점(257)들이 제 1 단자(121, 123)들과 제 2 단자(131, 133)들에 각각 연결되고, 고정 접점(253)들이 제 3 단자(141, 143)들에 각각 연결될 수 있다.
기구부는 직류 차단기(100) 내에서 개폐부의 동작을 제어할 수 있다. 기구부는 가동부(255)를 제어하여, 가동부(255)를 고정부(251)에 접촉시키거나, 가동부(255)를 고정부(251)로부터 분리시킬 수 있다. 이 때 기구부는 과전류나 단락전류와 같은 이상전류에 대응하여, 가동부(255)를 고정부(251)로부터 분리시킬 수 있다.
소호부(170)는 직류 차단기(100) 내에서 발생되는 아크를 소호할 수 있다. 개폐부에서 접촉되어 있는 고정부(251)와 가동부(255)가 상호로부터 분리됨에 따라, 고정부(251)와 가동부(255) 사이에 아크가 발생될 수 있다. 이로 인하여, 소호부(170)가 개폐부에 인접하여 배치되어, 아크를 소호할 수 있다. 예를 들면, 소호부(170)는 개폐부의 상부에 배치될 수 있다. 그리고 소호부(170)는 공기를 매질로 하여, 아크를 소호할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 직류 차단기(100)가 미리 정해진 장소에 설치되어, 사용될 수 있다. 이를 위해, 도 3에 도시된 바와 같이 설치 가이드부(300)가 직류 차단기(100)에 체결될 수 있다. 이 때 설치 가이드부(300)가 제 1 단자부(120)와 제 2 단자부(130)에 체결될 수 있다. 그리고 설치 가이드부(300)가 전원 및 부하에 연결될 수 있다. 즉 제 1 단자부(120)와 제 2 단자부(130)가 설치 가이드부(300)를 통해 전원 및 부하에 각각 접속될 수 있다.
한 실시예에 따르면, 직류 차단기(100)가 대용량의 직류 전력을 통과시킬 수 있다. 즉 제 1 단자부(120)에서 제 1 단자(121, 123)들이 병렬로 연결되어 전원에 접속되고, 제 2 단자부(130)에서 제 2 단자(131, 133)들이 병렬로 연결되어 부하에 접속됨에 따라, 대용량의 직류 전력이 직류 차단기(100)를 통과할 수 있다. 그러나, 직류 차단기(100)의 사이즈가 비교적 클 수 있다. 이는, 제 1 단자부(120)와 제 2 단자부(130)의 연결을 위하여, 제 3 단자부(140) 뿐 아니라 개폐부와 기구부도 구성되어야 하기 때문이다. 이로 인하여, 직류 차단기(100)를 설치하기 위하여 지나치게 넓은 공간이 요구될 수 있다. 아울러, 설치 가이드부(300)를 배치하기 위한 설계도 복잡할 수 있다.
도 4는 다른 실시예에 따른 직류 차단기(400)를 도시하는 사시도이다. 도 5는 다른 실시예에 따른 직류 차단기(400)에서 단자들의 연결을 나타내는 회로도이다. 도 6은 다른 실시예에 따른 직류 차단기(400)의 소호부(470)를 도시하는 사시도이다. 도 7은 다른 실시예에 따른 직류 차단기(400)에서 소호부(470)의 동작을 설명하기 위한 측단면도이다. 도 8은 다른 실시예에 따른 직류 차단기(400)의 사용을 설명하기 위한 사시도이다.
도 4를 참조하면, 다른 실시예에 따른 직류 차단기(400)는, 접속부(410), 개폐부(도시되지 않음), 기구부(도시되지 않음) 및 소호부(470)를 포함할 수 있다.
접속부(410)는 직류 차단기(400)의 외부 접속을 위해 제공될 수 있다. 이를 위해, 접속부(410)는 직류 차단기(400)의 외부로 노출될 수 있다. 접속부(410)는 제 1 단자부(420)와 제 2 단자부(430)를 포함할 수 있다. 이 때 제 1 단자부(420)와 제 2 단자부(430)는 서로 다른 열에 배열될 수 있다. 여기서, 제 1 단자부(420)와 제 2 단자부(430)가 상하로 배열될 수 있다. 예를 들면, 제 1 단자부(420)가 제 2 단자부(430)의 상부에 배치되고, 제 2 단자부(430)가 제 1 단자부(420)의 하부에 배치될 수 있다. 또는 제 1 단자부(420)가 제 2 단자부(430)의 하부에 배치되고, 제 2 단자부(430)가 제 1 단자부(420)의 상부에 배치될 수 있다.
제 1 단자부(420)는 전원에 접속될 수 있다. 제 1 단자부(420)는 다수개의 제 1 단자(421, 423)들과 제 1 연결부(425)를 포함할 수 있다. 제 1 연결부(425)는 제 1 단자(421, 423)들을 적어도 하나의 쌍으로 연결할 수 있다. 예를 들면, 제 1 단자부(420)는, 도 5에 도시된 바와 같이 표현될 수 있다.
제 1 단자(421, 423)들은 한 쌍의 제 1 양극 단자(421)들과 한 쌍의 제 1 음극 단자(423)들을 포함할 수 있다. 제 1 연결부(425)는 제 1 양극 단자(421)들을 상호에 병렬로 연결하고, 제 1 음극 단자(423)들을 상호에 병렬로 연결할 수 있다. 이를 통해, 제 1 양극 단자(421)들이 상호에 병렬로 연결된 상태로, 전원의 양극 단자에 접속되고, 제 1 음극 단자(423)들이 상호에 병렬로 연결된 상태로 전원의 음극 단자에 접속될 수 있다.
제 2 단자부(430)는 부하에 접속될 수 있다. 제 2 단자부(430)는 다수개의 제 2 단자(431, 433)들과 제 2 연결부(435)를 포함할 수 있다. 제 2 연결부(435)는 제 2 단자(431, 433)들을 적어도 하나의 쌍으로 연결할 수 있다. 예를 들면, 제 2 단자부(430)는, 도 5에 도시된 바와 같이 표현될 수 있다.
제 2 단자(431, 433)들은 한 쌍의 제 2 양극 단자(431)들과 한 쌍의 제 2 음극 단자(433)들을 포함할 수 있다. 여기서, 제 2 양극 단자(431)들은 제 1 양극 단자(421)들에 각각 대응되며, 제 2 음극 단자(433)들은 제 1 음극 단자(423)들에 각각 대응될 수 있다. 제 2 연결부(435)는 제 2 양극 단자(431)들을 상호에 병렬로 연결하고, 제 2 음극 단자(433)들을 상호에 병렬로 연결할 수 있다. 이를 통해, 제 2 양극 단자(431)들이 상호에 병렬로 연결된 상태로, 부하에 접속되고, 제 2 음극 단자(433)들이 상호에 병렬로 연결된 상태로, 부하에 접속될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 제 1 단자부(420)와 제 2 단자부(430)가 연결될 수 있다. 예를 들면, 제 1 단자부(420)와 제 2 단자부(430)가, 도 5에 도시된 바와 같이 상호에 대응될 수 있다. 제 1 양극 단자(421)들과 제 2 양극 단자(431)들이 각각 대응되고, 제 1 음극 단자(423)들과 제 2 음극 단자(433)들이 각각 대응될 수 있다.
개폐부는 직류 차단기(400) 내에서 제 1 단자부(420)와 제 2 단자부(430) 사이의 연결을 제어할 수 있다. 즉 개폐부가 제 1 단자부(420)와 제 2 단자부(430)를 연결하거나, 분리할 수 있다. 개폐부는, 도 5에 도시된 바와 같이 고정부(551)와 가동부(555)를 포함할 수 있다. 고정부(551)는 직류 차단기(400)에서 미리 정해진 위치에 고정될 수 있으며, 다수개의 고정 접점(553)들을 포함할 수 있다. 가동부(555)는 직류 차단기(400)에서 고정부(551)에 대향하여 이동 가능하여 고정부(551)에 접촉되거나 고정부(551)로부터 분리될 수 있으며, 다수개의 가동 접점(557)들을 포함할 수 있다. 이를 통해, 고정부(551)와 가동부(555)가 접촉되면, 제 1 단자부(420)와 제 2 단자부(430)가 연결되고, 고정부(553)와 가동부(555)가 분리되면, 제 1 단자부(420)와 제 2 단자부(430)가 분리될 수 있다.
이 때 도 5에 도시된 바와 같이, 고정부(551)가 제 1 단자부(420)에 연결되고, 가동부(555)가 제 2 단자부(430)에 연결될 수 있다. 여기서, 고정 접점(553)들이 제 1 단자(421, 423)들에 각각 연결되고, 가동 접점(557)들이 제 2 단자(431, 433)들에 각각 연결될 수 있다. 또는 도시되지는 않았으나, 가동부(555)가 제 1 단자부(420)에 연결되고, 고정부(551)가 제 2 단자부(430)에 연결될 수 있다. 여기서, 가동 접점(557)들이 제 1 단자(421, 423)들에 각각 연결되고, 고정 접점(553)들이 제 2 단자(431, 433)들에 각각 연결될 수 있다.
기구부는 직류 차단기(400) 내에서 개폐부의 동작을 제어할 수 있다. 기구부는 가동부(555)를 제어하여, 가동부(555)를 고정부(551)에 접촉시키거나, 가동부(555)를 고정부(551)로부터 분리시킬 수 있다. 이 때 기구부는 과전류나 단락전류와 같은 이상전류에 대응하여, 가동부(555)를 고정부(551)로부터 분리시킬 수 있다.
소호부(470)는 직류 차단기(400) 내에서 발생되는 아크를 소호할 수 있다. 개폐부에서 접촉되어 있는 고정부(551)와 가동부(555)가 상호로부터 분리됨에 따라, 고정부(551)와 가동부(555) 사이에 아크가 발생될 수 있다. 이로 인하여, 소호부(470)가 개폐부에 인접하여 배치되어, 아크를 소호할 수 있다. 예를 들면, 소호부(470)는 개폐부의 상부에 배치될 수 있다. 그리고 소호부(470)는 공기를 매질로 하여, 아크를 소호할 수 있다. 소호부(470)는, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 지지부(610), 그리드부(620), 배기부(630) 및 유도부(640)를 포함할 수 있다.
지지부(610)는 그리드부(620), 배기부(630) 및 유도부(640)를 지지할 수 있다. 지지부(610)는 지지 플레이트(611)들과 지지 프레임(613)을 포함할 수 있다. 지지 플레이트(611)들은 상호에 나란하게 배치될 수 있다. 이 때 지지 플레이트(611)들은 직류 차단기(400)의 내부에서 고정부(551)와 가동부(555)를 사이에 두고, 상호로부터 이격될 수 있다. 예를 들면, 지지 플레이트(611)들은 금속 재질로 형성될 수 있다. 지지 프레임(613)은 지지 플레이트(611)들에 결합될 수 있다. 이 때 지지 프레임(613)은 지지 플레이트(611)들의 간격을 유지시킬 수 있다. 여기서, 지지 프레임(613)은 지지 플레이트(611)들의 상부에 결합될 수 있다.
그리드부(620)는 실질적으로 아크를 소호할 수 있다. 그리드부(620)는 다수개의 그리드(621)들을 포함할 수 있다. 그리드(621)들은 지지 플레이트(611)들 사이에서, 상호에 나란하게 배열될 수 있다. 이를 위해, 그리드(621)들은 플레이트 형상으로 형성될 수 있으며, 금속 재질로 형성될 수 있다. 이 때 그리드(621)들은 미리 정해진 간격으로 배열될 수 있다. 여기서, 그리드(621)들은, 지지 플레이트(611)들이 배열되는 방향에 수직한 방향을 따라, 배열될 수 있다. 그리고 그리드(621)들은 지지 플레이트(611)들에 체결될 수 있다. 이를 위해, 그리드(621)들이 지지 플레이트(611)들을 관통하여, 지지 플레이트(611)들에 고정될 수 있다. 이를 통해, 그리드부(620)가 고정부(551)와 가동부(555)에 대향하여, 하부로 노출될 수 있다. 고정부(551)와 가동부(555)에서 발생되는 아크가 유입되면, 그리드(621)들이 아크압력을 높이고, 아크를 분할하여 냉각시킬 수 있다.
예를 들면, 각각의 그리드(621)는 절개부(623)를 포함할 수 있다. 여기서, 절개부(623)의 폭은, 각각의 그리드(621)에서 하부로부터 상부로 갈수록, 좁을 수 있다. 여기서, 절개부(623)는 각각의 그리드(621)에서 하부로부터 상부로 통과하는 축을 중심으로 대칭적인 형상으로 형성될 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.
배기부(630)는 아크를 배기시킬 수 있다. 배기부(630)는 그리드부(620)를 상부에서 덮을 수 있다. 이를 위해, 배기부(630)는 지지 프레임(613)에 체결될 수 있다. 이를 통해, 배기부(630)가 그리드부(620)에서 냉각된 아크를 배기시킬 수 있다.
유도부(640)는 그리드부(620)로 아크를 유도할 수 있다. 유도부(640)는 아크 러너(641)와 아크 가이드부(643)들을 포함할 수 있다. 아크 러너(641)는 고정부(551)와 가동부(555)로부터 그리드부(620)로 연장되어, 아크의 진행 경로를 제공할 수 있다. 이 때 아크 러너(641)가 지지 플레이트(611)들 사이에서 그리드부(620)의 적어도 일부를 덮을 수 있다. 예를 들면, 아크 러너(641)는 곡면 또는 평면 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있으며, 금속 재질로 형성될 수 있다. 아크 가이드부(643)들은 지지 플레이트(611)들 사이에서, 상호에 대향하여 배치될 수 있다. 이를 위해, 아크 가이드부(643)들이 그리드부(620)의 하부에서, 지지 플레이트(611)들에 각각 체결될 수 있다. 각각의 아크 가이드부(643)는 경로부(645), 자성부(647) 및 체결부(649)를 포함할 수 있다.
경로부(645)는 그리드부(620)에 대향하여, 아크의 진행 경로를 제공할 수 있다. 이 때 경로부(645)는 그리드부(620)의 중심부로 아크를 가이드할 수 있다. 예를 들면, 경로부(645)는 곡면 또는 평면 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있으며, 금속 재질로 형성될 수 있다.
자성부(647)는 지지 플레이트(641)들 중 어느 하나와 경로부(645) 사이에 장착될 수 있다. 자성부(647)는 지지 플레이트(611)들 사이에서 자기장(B)을 형성할 수 있다. 이를 위해, 아크 가이드부(643)들 중 어느 하나에서, 자성부(647)는 N 극이고, 아크 가이드부(643)들 중 다른 하나에서, 자성부(647)는 S 극일 수 있다. 이 때 도 7에 도시된 바와 같이 고정 접점(553)으로부터 가동 접점(557)으로 아크에 따른 전류(I)가 흐를 때, 고정 접점(553)과 가동 접점(557)로부터 그리드부(620)를 향하여 힘(F)이 발생되도록, 플레밍의 왼손 법칙을 기반으로 N 극과 S 극이 배치될 수 있다. 이를 통해, 고정 접점(553)과 가동 접점(557)로부터 그리드부(620)를 향하여 발생되는 힘에 의해, 아크가 전이될 수 있다.
체결부(649)는 경로부(645)와 자성부(647)를 지지 플레이트(611)들 중 어느 하나에 장착시킬 수 있다. 이 때 체결부(649)는 경로부(645), 자성부(647) 및 지지 플레이트(611)들 중 어느 하나를 관통하여, 지지 플레이트(611)들 중 어느 하나에 고정될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 직류 차단기(400)가 미리 정해진 장소에 설치되어, 사용될 수 있다. 이를 위해, 도 8에 도시된 바와 같이 설치 가이드부(800)가 직류 차단기(400)에 체결될 수 있다. 이 때 설치 가이드부(800)가 제 1 단자부(420)와 제 2 단자부(430)에 체결될 수 있다. 그리고 설치 가이드부(800)가 전원 및 부하에 연결될 수 있다. 즉 제 1 단자부(420)와 제 2 단자부(430)가 설치 가이드부(800)를 통해 전원 및 부하에 각각 접속될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 직류 차단기(400)가 대용량의 직류 전력을 통과시킬 수 있다. 즉 제 1 단자부(420)에서 제 1 단자(421, 423)들이 병렬로 연결되어 전원에 접속되고, 제 2 단자부(430)에서 제 2 단자(431, 433)들이 병렬로 연결되어 부하에 접속됨에 따라, 대용량의 직류 전력이 직류 차단기(400)를 통과할 수 있다. 이 때 고정부(551)와 가동부(555) 사이에서 대용량의 직류 전력으로 인하여 아크가 발생되더라도, 소호부(470)가 효과적으로 아크를 소호할 수 있다. 즉 아크 가이드부(643)들이 고정부(551)와 가동부(555)로부터 그리드부(620)로 향하여 힘을 발생시켜 효과적으로 아크를 전이시킴으로써, 그리드부(620)에서 아크를 소호할 수 있다. 아울러, 직류 차단기(400)의 사이즈가 감소될 수 있다. 이는, 제 1 단자부(420)와 제 2 단자부(430)를 연결하는 데 있어서, 제 1 단자부(420)와 제 2 단자부(430) 사이에 개재되어야 할 구성이 감소되기 때문이다. 이로 인하여, 직류 차단기(400)를 설치하기 위한 공간이 감소될 수 있다. 이에 따라, 설치 가이드부(800)를 배치하기 위한 설계도 간소화될 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
100, 400 직류 차단기
110, 410 접속부 170, 470 소호부
120, 420 제 1 단자부 121, 421 제 1 양극 단자
123, 423 제 1 음극 단자 125, 425 제 1 연결부
130, 430 제 2 단자부 131, 431 제 2 양극 단자
133, 433 제 2 음극 단자 135, 435 제 2 연결부
140 제 3 단자부 141 제 3 양극 단자
143 제 3 음극 단자 145 제 3 연결부
147 제 4 연결부 251, 551 고정부
253, 553 고정 접점 255, 555 가동부
257, 557 가동 접점 300, 800 설치 가이드부
610 지지부 611 지지 플레이트
613 지지 프레임 620 그리드부
621 그리드 623 절개부
630 배기부 640 유도부
641 아크 러너 643 아크 가이드부
645 경로부 647 자성부
649 체결부

Claims (11)

  1. 직류 차단기에 있어서,
    전원에 접속되도록 구성되는 제 1 단자부; 및
    상기 제 1 단자부에 연결되며, 부하에 접속되도록 구성되는 제 2 단자부를 포함하며,
    상기 제 1 단자부는,
    상호에 병렬로 연결되어, 상기 전원에 접속되도록 구성되는 적어도 한 쌍의 제 1 단자들을 포함하는 직류 차단기.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 단자부는,
    상기 제 1 단자들을 병렬로 연결하는 제 1 연결부를 더 포함하는 직류 차단기.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 단자부는,
    상기 제 1 단자들에 각각 대응되며, 상호에 병렬로 연결되어, 상기 부하에 접속되도록 구성되는 적어도 한 쌍의 제 2 단자들을 포함하는 직류 차단기.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 제 2 단자부는,
    상기 제 2 단자들을 병렬로 연결하는 제 2 연결부를 더 포함하는 직류 차단기.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 제 1 단자들은,
    상기 전원의 양극에 접속되도록 구성되는 한 쌍의 제 1 양극 단자들; 및
    상기 전원의 음극에 접속되도록 구성되는 한 쌍의 제 1 음극 단자들을 포함하는 직류 차단기.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 제 2 단자들은,
    상기 제 1 양극 단자들에 각각 대응되는 한 쌍의 제 2 양극 단자들; 및
    상기 제 1 음극 단자들에 각각 대응되는 한 쌍의 제 2 음극 단자들을 포함하는 직류 차단기.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 단자부와 제 2 단자부의 연결을 제어하도록 구성되는 개폐부를 더 포함하는 직류 차단기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 개폐부의 동작에 따라 발생된 아크를 소호하는 소호부를 더 포함하는 직류 차단기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 소호부는,
    상기 개폐부의 동작에 따라 발생된 아크를 그리드부로 유도하는 유도부;
    상기 유도부를 통해 유도된 아크의 압력을 증가시키는 그리드부;
    상기 그리드부를 통해 압력이 증가된 아크를 배출하는 배기부;
    를 포함하는 직류 차단기.
  10. 제9항에 있어서,
    고정부와 가동부가 사이에 위치하고, 상기 배기부와 상기 그리드부를 지지하는 지지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 직류 차단기.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 지지부는,
    고정부와 가동부를 사이에 두고, 상호 이격되게 배치되는 지지 플레이트; 및
    상기 지지 플레이트에 결합되어, 상기 지지 플레이트 사이의 간격이 유지되게 하는 지지 프레임;을 포함하는 직류 차단기.
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