KR20220061718A

KR20220061718A - 아크 소호부 및 이를 포함하는 기중 차단기

Info

Publication number: KR20220061718A
Application number: KR1020200148011A
Authority: KR
Inventors: 조수환
Original assignee: 엘에스일렉트릭(주)
Priority date: 2020-11-06
Filing date: 2020-11-06
Publication date: 2022-05-13

Abstract

아크 소호부 및 이를 포함하는 기중 차단기가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 아크 소호부는 방열 부재를 포함한다. 방열 부재는 기중 차단기의 내부 공간을 향하는 일측에서 열을 흡수하고, 기중 차단기의 내부 공간에 반대되는 타측에서 열을 방출한다.
따라서, 기중 차단기의 내부 공간에서 발생된 열이 효과적으로 방출될 수 있다. 이에 따라, 상기 내부 공간의 과도한 온도 상승으로 인한 구성 요소의 손상이 방지될 수 있다.

Description

아크 소호부 및 이를 포함하는 기중 차단기{Arc extinguish unit and air circuit breaker include the same}

본 발명은 아크 소호부 및 이를 포함하는 기중 차단기에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 기중 차단기의 내부에서 발생된 열을 효과적으로 방열할 수 있는 구조의 아크 소호부 및 이를 포함하는 기중 차단기에 관한 것이다.

차단기는 고정 접점 및 가동 접점의 접촉 및 이격에 의해 외부와의 통전을 허용하거나 차단할 수 있는 기기를 의미한다. 차단기에 구비되는 고정 접점 및 가동 접점은 각각 외부의 전원 또는 부하와 통전 가능하게 연결된다.

가동 접점은 차단기에 이동 가능하게 구비된다. 가동 접점은 고정 접점을 향하는 방향 또는 멀어지는 방향으로 이동될 수 있다. 가동 접점과 고정 접점이 접촉되면, 차단기는 외부의 전원 또는 부하와 통전 가능하게 연결될 수 있다.

차단기에 과전류 또는 이상 전류가 흐를 경우, 접촉 상태에 있던 가동 접점과 고정 접점은 서로 이격된다. 이때, 가동 접점과 고정 접점 사이에서 통전되던 전류는 바로 소멸되지 않고, 아크(arc)의 형태로 변화되며 가동 접점을 따라 신장(extend)된다.

아크는 고온 고압의 전자의 흐름으로 정의될 수 있다. 따라서, 발생된 아크가 차단기 내부 공간에서 장시간 체류될 경우, 발생된 열에 의해 차단기의 각 구성 요소가 손상될 염려가 있다.

그런데, 종래 기술에 따른 차단기는 발생된 아크를 소호 및 배출하기 위한 아크 소호부를 제외한 다른 부분은 밀폐된 구조로 구비된다. 즉, 발생된 열은 상기 아크 소호부를 통해서만 외부로 배출될 수 있다.

따라서, 아크 소호부가 개방된 구조만으로는 차단기 내부에서 발생된 열이 효과적으로 배출되기 어렵다.

한국등록특허문헌 제10-0552413호는 발열에 의한 접점 및 접점주변 통전체의 온도상승을 억제할 수 있는 기중차단기를 개시한다. 구체적으로, 기중차단기의 하측에 별도의 통기공을 형성하여, 발생된 열을 외부로 방출할 수 있는 구조의 기중차단기를 개시한다.

그런데, 이러한 유형의 기중차단기는 프레임 자체의 구조 변경을 요구한다는 한계가 있다. 또한, 상기 통기공이 항상 개방 상태로 유지되어서는 안되므로, 통기공을 개폐하기 위한 별도의 밸브부재가 요구된다.

한국공개특허문헌 제10-2007-0062495호는 회로 차단기를 개시한다. 구체적으로, 가동 접촉자 바디를 형성하는 세그먼트에 방열용 요철을 형성하여, 가동 접촉자의 방열 효율이 향상될 수 있는 구조의 회로 차단기를 개시한다.

그런데, 이러한 유형의 기중차단기는 가동 접촉자에 의한 방열 효율 향상에 그친다는 한계가 있다. 즉, 상기 선행문헌은 기중차단기 내부에 수용되는 부재 간의 열의 이동을 위한 방안을 제시할 뿐, 발생된 열을 기중차단기의 외부로 배출하기 위한 방안을 제시하지 못한다.

한국등록특허문헌 제10-0552413호 (2006.02.16.) 한국공개특허문헌 제10-2007-0062495호 (2007.06.15.)

본 발명은 상술한 문제점을 해결할 수 있는 구조의 아크 소호부 및 이를 포함하는 기중 차단기를 제공함을 목적으로 한다.

먼저, 기중 차단기의 내부 공간에서 발생된 열을 효과적으로 방출할 수 있는 구조의 아크 소호부 및 이를 포함하는 기중 차단기를 제공함을 일 목적으로 한다.

또한, 기중 차단기에 구비되는 다양한 구성 요소의 열 손상을 방지할 수 있는 구조의 아크 소호부 및 이를 포함하는 기중 차단기를 제공함을 일 목적으로 한다.

또한, 기중 차단기의 내부 공간에서 발생된 아크가 소호되는 경로를 확보하면서도 상기 목적을 달성할 수 있는 구조의 기중 차단기를 제공함을 일 목적으로 한다.

또한, 설계 변경을 최소화하면서도 상기 목적을 달성할 수 있는 구조의 아크 소호부 및 이를 포함하는 기중 차단기를 제공함을 일 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 서로 이격되어 일 방향으로 적층되는 복수 개의 그리드; 상기 그리드의 일측에 위치되어, 복수 개의 상기 그리드를 덮는 그리드 커버; 및 상기 그리드 커버를 덮게 상기 그리드 커버와 결합되는 방열 부재를 포함하며, 상기 방열 부재는, 상기 그리드 커버를 향하는 일측에 위치되어, 상기 그리드 커버와 결합되는 흡열 부재; 및 상기 그리드 커버에 반대되는 타측에 위치되어, 상기 흡열 부재와 결합되는 발열 부재를 포함하는 아크 소호부를 제공한다.

또한, 상기 아크 소호부의 상기 방열 부재는, 열전소자(thermoelectric module)로 구비될 수 있다.

또한, 상기 아크 소호부의 상기 그리드 커버는, 그 내부에 위치되며, 상기 그리드를 향하는 방향 및 상기 그리드에 반대되는 방향으로 관통 형성되는 커버 관통공을 포함하고, 상기 방열 부재는, 상기 그리드 커버를 향하는 방향 및 상기 그리드 커버에 반대되는 방향으로 관통 형성되는 개구부를 포함하며, 상기 커버 관통공 및 상기 개구부는 서로 연통될 수 있다.

또한, 상기 아크 소호부의 상기 커버 관통공은 복수 개 형성되어, 복수 개의 상기 커버 관통공은 서로 이격되어 배치되고, 상기 개구부는 복수 개 형성되어, 복수 개의 상기 개구부는 서로 이격되어 배치되며, 복수 개의 상기 커버 관통공과 복수 개의 상기 개구부는 각각 연통될 수 있다.

또한, 상기 아크 소호부의 상기 그리드 커버는, 그 내부에 위치되며, 상기 그리드를 향하는 방향 및 상기 그리드에 반대되는 방향으로 관통 형성되는 공간; 및 상기 공간을 가로질러 연장되어, 상기 공간을 복수 개의 커버 관통공으로 구획하는 커버 리브를 포함하고, 상기 방열 부재는, 그 내부에 위치되며, 상기 그리드 커버를 향하는 방향 및 상기 그리드 커버에 반대되는 방향으로 관통 형성되는 다른 공간; 및 상기 다른 공간을 가로질러 연장되어, 상기 다른 공간을 복수 개의 개구부로 구획하는 리브부를 포함하며, 복수 개의 상기 커버 관통공 및 복수 개의 상기 개구부는 각각 연통될 수 있다.

또한, 상기 아크 소호부의 상기 그리드 커버 및 상기 방열 부재는 상기 일 방향의 연장 길이가 타 방향의 연장 길이보다 긴 사각의 판형으로 각각 구비될 수 있다.

또한, 상기 아크 소호부의 상기 그리드 커버는, 그 내부에 위치되며, 상기 그리드를 향하는 방향 및 상기 그리드에 반대되는 방향으로 관통 형성되는 복수 개의 커버 관통공을 포함하고, 상기 방열 부재는, 상기 그리드 커버를 향하는 방향 및 상기 그리드 커버에 반대되는 방향으로 관통 형성되어, 복수 개의 상기 커버 관통공과 각각 연통되는 복수 개의 개구부를 포함하며, 복수 개의 상기 커버 관통공 및 복수 개의 상기 개구부는, 상기 일 방향 및 상기 타 방향을 따라 서로 이격되어 위치될 수 있다.

또한, 상기 아크 소호부의 상기 그리드 커버는, 그 내부에 위치되며, 상기 그리드를 향하는 방향 및 상기 그리드에 반대되는 방향으로 관통 형성되는 복수 개의 커버 관통공을 포함하고, 상기 방열 부재는, 상기 그리드 커버를 향하는 방향 및 상기 그리드 커버에 반대되는 방향으로 관통 형성되어 복수 개의 상기 커버 관통공과 연통되는 개구부를 포함하며, 상기 개구부를 둘러싸는 상기 방열 부재의 내주면은, 복수 개의 상기 커버 관통공의 방사상 외측에 위치될 수 있다.

또한, 상기 아크 소호부의 상기 그리드 커버 및 상기 방열 부재는 상기 일 방향의 연장 길이가 타 방향의 연장 길이보다 긴 사각의 판형으로 구비될 수 있다.

또한, 상기 아크 소호부의 복수 개의 상기 커버 관통공은, 상기 일 방향 및 상기 타 방향을 따라 서로 이격되어 위치되고, 상기 개구부는, 상기 일 방향의 연장 길이가 상기 타 방향의 연장 길이보다 길게 형성될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 다음과 같은 효과가 달성될 수 있다.

먼저, 기중 차단기의 내부에서 열이 발생되는 고정 접점과 가동 접점에 인접하게 아크 소호부가 위치된다. 아크 소호부는 기중 차단기의 내부 공간에 반대되게 위치되는 방열 부재를 포함한다.

방열 부재는 상기 내부 공간을 향하는 일측에서 열을 흡수하고, 상기 내부 공간에 반대되는 타측에서 흡수된 열을 방출한다.

따라서, 방열 부재에 의해 기중 차단기의 내부에서 발생된 열이 흡수 및 배출될 수 있다. 이에 따라, 기중 차단기의 내부 공간에서 발생된 열이 효과적으로 외부로 방출될 수 있다. 결과적으로, 기중 차단기의 내구 연한 및 작동 신뢰성이 향상될 수 있다.

또한, 방열 부재는 기중 차단기가 작동되는 동안 지속적으로 작동될 수 있다. 즉, 방열 부재는 기중 차단기의 내부에 발생된 열을 실시간으로, 그리고 연속적으로 외부로 방출할 수 있다.

따라서, 기중 차단기의 내부 온도의 과다한 상승이 방지될 수 있다. 결과적으로, 기중 차단기의 내부에 구비되는 다양한 구성 요소의 열 손상이 방지될 수 있다.

또한, 방열 부재의 내부에는 개구부가 형성된다. 개구부는 기중 차단기의 내부를 향하는 방향으로 관통 형성된다. 방열 부재는 아크 소호부의 그리드 커버에 결합된다. 그리드 커버에는 기중 차단기의 내부를 향하는 방향으로 관통 형성된 커버 관통공을 포함한다. 이때, 방열 부재와 그리드 커버는 커버 관통공과 개구부가 서로 연통되게 결합된다.

따라서, 기중 차단기의 내부 공간은 커버 관통공 및 개구부를 통해 외부와 연통될 수 있다. 따라서, 기중 차단기의 내부에서 발생된 아크는 아크 소호부에 구비되는 복수 개의 그리드를 통과한 후 커버 관통공 및 개구부를 통해 기중 차단기의 외부로 배출될 수 있다.

결과적으로, 기중 차단기의 내부에서 발생된 아크는 방열 부재에 의해 방해받지 않고 기중 차단기의 외부로 배출될 수 있다.

또한, 방열 부재는 기중 차단기의 내부에 반대되는 일측에서 그리드 커버와 결합된다. 즉, 방열 부재가 구비되기 위해, 기중 차단기의 내부 구조가 변경될 필요가 없다.

더 나아가, 방열 부재는 그리드 커버와 같은 형상을 갖게 형성될 수 있다. 따라서, 방열 부재를 구비하는 아크 소호부가 기중 차단기에 구비되기 위한 과다한 설계 변경이 요구되지 않는다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 아크 소호부를 포함하는 기중 차단기를 도시하는 사시도이다.
도 2는 도 1의 기중 차단기를 도시하는 정면도이다.
도 3은 도 1의 기중 차단기를 도시하는 측단면도이다.
도 4는 도 1의 기중 차단기에 구비되는 본 발명의 일 실시 예에 따른 아크 소호부를 도시하는 사시도이다.
도 5는 도 4의 아크 소호부를 도시하는 분해 사시도이다.
도 6은 도 4의 아크 소호부를 도시하는 정면도이다.
도 7은 도 4의 아크 소호부를 도시하는 측면도이다.
도 8은 도 4의 아크 소호부를 도시하는 배면도이다.
도 9는 도 4의 아크 소호부를 도시하는 평면도이다.
도 10은 도 4의 아크 소호부를 도시하는 저면도이다.
도 11은 도 1의 기중 차단기에 구비되는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 아크 소호부를 도시하는 사시도이다.
도 12는 도 11의 아크 소호부를 도시하는 분해 사시도이다.
도 13은 도 11의 아크 소호부를 도시하는 정면도이다.
도 14는 도 11의 아크 소호부를 도시하는 측면도이다.
도 15는 도 11의 아크 소호부를 도시하는 배면도이다.
도 16은 도 11의 아크 소호부를 도시하는 평면도이다.
도 17은 도 11의 아크 소호부를 도시하는 저면도이다.
도 18은 본 발명의 실시 예에 따른 아크 소호부를 포함하는 기중 차단기 내부에서 발생된 열이 배출되는 상태를 도시하는 측단면도이다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 아크 소호부(400, 500) 및 이를 포함하는 기중 차단기(10)를 상세하게 설명한다.

이하의 설명에서는 본 발명의 특징을 명확하게 하기 위해, 일부 구성 요소들에 대한 설명이 생략될 수 있다.

1. 용어의 정의

이하의 설명에서 사용되는 "통전 "이라는 용어는 하나 이상의 부재 사이에 전류 또는 전기적 신호가 서로 전달됨을 의미한다.

이하의 설명에서 사용되는 "기중 차단기(Air Circuit Breaker)"라는 용어는 공기 또는 압축 공기를 이용하여 아크를 소호하도록 구성되는 차단기를 의미한다. 이하에서 설명되는 각 구성들은 기중 차단기에 적용됨을 전제한다.

다만, 이하에서 설명되는 각 구성들은 공기 차단기, 압축공기 차단기, 가스 차단기, 유 차단기 및 진공 차단기 등에도 적용될 수 있다.

이하의 설명에서 사용되는 "상측", "하측", "우측", "좌측", "전방 측" 및 "후방 측"이라는 용어는 도 1, 도 4 및 도 11에 도시된 좌표계를 통해 이해될 것이다.

2. 본 발명의 실시 예에 따른 기중 차단기(10)의 구성의 설명

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 기중 차단기(10)는 커버부(100), 구동부(200) 및 차단부(300)를 포함한다.

또한, 도 4 내지 도 17을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 기중 차단기(10)는 아크 소호부(400, 500)를 더 포함한다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 기중 차단기(10)의 각 구성을 상세하게 설명하되, 각 실시 예에 따른 아크 소호부(400, 500)는 별항으로 설명한다.

(1) 커버부(100)의 설명

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 기중 차단기(10)는 커버부(100)를 포함한다.

커버부(100)는 기중 차단기(10)의 외형을 형성한다. 또한, 커버부(100)는 내부에 공간이 형성되어, 기중 차단기(10)의 작동을 위한 각 구성 요소들이 실장될 수 있다. 상기 공간은 후술될 아크 소호부(400, 500)에 의해 외부와 연통될 수 있다.

즉, 커버부(100)는 일종의 하우징(housing)으로 기능된다.

커버부(100)는 고내열성, 고강성의 소재로 형성될 수 있다. 내부에 실장된 각 구성 요소들의 손상을 방지하고, 내부에서 발생된 아크에 의해 손상되는 것을 방지하기 위함이다. 일 실시 예에서, 커버부(100)는 합성 수지 또는 강화 플라스틱으로 형성될 수 있다.

도시된 실시 예에서, 커버부(100)는 상하 방향을 높이로 하는 사각기둥 형상이다. 커버부(100)의 형상은 기중 차단기(10)의 작동을 위한 구성 요소를 내부에 실장할 수 있는 임의의 형태로 구비될 수 있다.

커버부(100)의 내부 공간은 외부와 통전된다. 커버부(100)의 내부에 실장된 각 구성 요소는 외부의 전원 또는 부하와 통전 가능하게 연결될 수 있다.

도시된 실시 예에서, 커버부(100)는 상부 커버(110) 및 하부 커버(120)를 포함한다.

상부 커버(110)는 커버부(100)의 상측을 형성한다. 상부 커버(110)는 하부 커버(120)의 상측에 위치된다. 일 실시 예에서, 상부 커버(110)와 하부 커버(120)는 일체로 형성될 수 있다.

상부 커버(110)의 내부에는 공간이 형성된다. 상기 공간에는 기중 차단기(10)에 구비되는 다양한 구성 요소가 실장된다. 일 실시 예에서, 상부 커버(110)의 내부 공간에는 차단부(300) 및 아크 소호부(400, 500) 등이 실장될 수 있다.

상부 커버(110)의 내부 공간은 하부 커버(120)의 내부 공간과 연통된다. 차단부(300) 등의 구성 요소는 상부 커버(110)의 내부 공간 및 하부 커버(120)의 내부 공간에 걸쳐 수용될 수 있다.

상부 커버(110)의 일측, 도시된 실시 예에서 상측 면에는 아크 소호부(400, 500)가 위치된다. 아크 소호부(400, 500)는 상부 커버(110)의 상측 면에서 부분적으로 노출될 수 있다. 상부 커버(110)의 내부 공간에서 발생된 아크는 아크 소호부(400, 500)를 통과하며 소호되어 기중 차단기(10)의 외부로 배출될 수 있다.

상부 커버(110)의 상기 일측, 즉 상측 면은 외부와 연통되는 개구부가 형성될 수 있다. 상기 개구부에 의해 상부 커버(110)의 내부 공간과 연통될 수 있다. 또한, 아크 소호부(400, 500)는 상기 개구부에 결합된다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 아크 소호부(400, 500)는 상부 커버(110)의 내부 공간에서 발생된 열을 효과적으로 외부로 방출할 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.

상부 커버(110)의 타측, 도시된 실시 예에서 전방 측에는 차단부(300)의 고정 단자부(310)가 노출된다. 고정 단자부(310)는 상기 노출된 부분을 통해 외부의 전원 또는 부하와 통전 가능하게 연결될 수 있다.

하부 커버(120)는 커버부(100)의 하측을 형성한다. 하부 커버(120)는 상부 커버(110)의 하측에 위치된다.

하부 커버(120)의 내부에는 공간이 형성된다. 상기 공간에는 기중 차단기(10)에 구비되는 다양한 구성 요소가 실장된다. 일 실시 예에서, 하부 커버(120)의 내부 공간에는 구동부(200) 및 차단부(300) 등이 실장될 수 있다.

하부 커버(120)의 내부 공간은 상부 커버(110)의 내부 공간과 연통된다. 차단부(300) 등의 구성 요소는 하부 커버(120)의 내부 공간 및 상부 커버(110)의 내부 공간에 걸쳐 수용될 수 있다.

하부 커버(120)의 일측, 도시된 실시 예에서 전방에는 차단부(300)의 가동 단자부(320)가 위치된다. 가동 단자부(320)는 하부 커버(120)에 형성된 개구부를 통해 외부에 노출될 수 있다. 가동 단자부(320)는 상기 노출된 부분을 통해 외부의 전원 또는 부하와 통전 가능하게 연결될 수 있다.

(2) 구동부(200)의 설명

다시 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 기중 차단기(10)는 구동부(200)를 포함한다.

구동부(200)는 차단부(300)의 고정 접점(312)과 가동 접점(322)이 이격됨에 따라 회전되어, 트립 동작(trip mechanism)을 수행한다. 이에 따라, 기중 차단기(10)는 외부와의 통전이 차단될 수 있고, 사용자는 통전을 차단하기 위한 동작이 수행되었음을 인지할 수 있다.

구동부(200)는 기중 차단기(10)의 내부에 수용된다. 구체적으로, 구동부(200)는 커버부(100) 내부의 공간에 부분적으로 수용된다. 또한, 구동부(200)의 나머지 부분은 도면 부호가 부여되지 않은, 커버부(100)의 일측(도시된 실시 예에서 후방 측)에 구비되는 케이스의 내부에 수용된다.

구동부(200)는 차단부(300)와 연결된다. 구체적으로, 구동부(200)의 크로스바(220)는 차단부(300)의 가동 접점대(321)의 회전에 따라 함께 회전되게 구성된다.

따라서, 차단부(300)의 가동 접점대(321)가 회전 이동되면, 구동부(200)가 함께 회전될 수 있다. 구동부(200)는 기중 차단기(10)의 내부에 회전 가능하게 수용된다.

도시된 실시 예에서, 구동부(200)는 슈터(210) 및 크로스바(220)를 포함한다.

슈터(210)는 차단부(300)의 가동 접점대(321)가 고정 접점대(311)에서 멀어지는 방향으로 회전됨에 따라 함께 회전된다. 슈터(210)는 크로스바(220)와 연결된다.

구체적으로, 슈터(210)는 크로스바(220)에 의해 일측 단부가 구속된다. 슈터(210)의 타측 단부에는 탄성 부재가 구비된다. 이에 따라, 고정 접점(312)과 가동 접점(322)이 접촉된 상태에서, 슈터(210)는 상기 탄성 부재를 가압하며 복원력을 저장한다. 상기 가압을 위한 외력은 크로스바(220)가 고정 접점대(311)를 향해 회전된 상태에 의해 제공될 수 있다.

가동 접점(322)이 고정 접점(312)에서 이격되면, 가동 접점대(321)는 고정 접점대(311)에서 멀어지는 방향으로 회전된다. 이에 따라, 크로스바(220) 또한 회전되며 슈터(210)의 일측 단부가 해방되어 상기 탄성 부재에 의해 제공된 복원력에 의해 회전된다.

크로스바(220)는 가동 접점대(321)와 연결되어, 가동 접점대(321)가 회전됨에 따라 함께 회전된다. 이에 따라, 크로스바(220)에 구속된 슈터(210)가 해방되어 트립 동작이 수행될 수 있다.

크로스바(220)는 복수 개의 차단부(300) 사이에서 연장될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 차단부(300)의 가동 단자부(320)는 총 세 개 구비되어 좌우 방향으로 배치된다. 크로스바(220)는 좌우 방향으로 배치되는 복수 개의 가동 단자부(320)를 관통하여 연결될 수 있다.

크로스바(220)는 슈터(210)의 상기 일측 단부와 접촉되어, 슈터(210)를 구속한다. 크로스바(220)가 가동 접점대(321)와 함께 회전되면, 크로스바(220)는 슈터(210)의 상기 일측 단부를 해방한다.

구동부(200)에 의해 트립 동작이 수행되는 과정은 잘 알려진 기술이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

(3) 차단부(300)의 설명

다시 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 기중 차단기(10)는 차단부(300)를 포함한다.

차단부(300)는 서로 이격되거나 접촉되는 고정 접점(312) 및 가동 접점(322)을 포함한다. 고정 접점(312)과 가동 접점(322)이 서로 접촉되면, 기중 차단기(10)는 외부의 전원 또는 부하와 통전될 수 있다.

고정 접점(312)과 가동 접점(322)이 이격되면, 기중 차단기(10)는 외부의 전원 또는 부하와의 통전이 차단된다.

차단부(300)는 기중 차단기(10)의 내부에 수용된다. 구체적으로, 차단부(300)는 커버부(100)의 내부 공간에 회전 가능하게 수용된다.

차단부(300)는 외부와 통전될 수 있다. 일 실시 예에서, 고정 단자부(310) 및 가동 단자부(320) 중 어느 하나에는 외부의 전원 또는 부하에서 전류가 유입될 수 있다. 또한, 고정 단자부(310) 및 가동 단자부(320) 중 다른 하나에서 외부의 전원 또는 부하로 전류가 유출될 수 있다.

차단부(300)는 기중 차단기(10)의 외부에 부분적으로 노출될 수 있다. 이에 따라, 차단부(300)는 도선(미도시) 등의 부재를 통해 외부의 전원 또는 부하와 통전 가능하게 연결될 수 있다.

차단부(300)는 복수 개 구비될 수 있다. 복수 개의 차단부(300)는 서로 일 방향으로 이격되어 배치될 수 있다. 각 차단부(300) 사이에는, 각 차단부(300)에 통전되는 전류 간의 간섭을 방지하기 위한 격벽이 구비될 수 있다.

도시된 실시 예에서, 차단부(300)는 세 개 구비된다. 또한, 세 개의 차단부(300)는 기중 차단기(10)의 좌우 방향으로 서로 이격되어 배치된다. 이는, 본 발명의 실시 예에 따른 기중 차단기(10)에 R상, S상 및 T상 또는 U상, V상 및 W상 등의 3상 전류가 통전됨에 기인한다.

차단부(300)의 개수는 기중 차단기(10)에 통전되는 전류의 상의 개수에 따라 변경될 수 있다.

도시된 실시 예에서, 차단부(300)는 고정 단자부(310) 및 가동 단자부(320)를 포함한다.

고정 단자부(310)는 외부의 전원 및 부하 중 어느 하나와 통전 가능하게 연결된다. 고정 단자부(310)는 가동 단자부(320)와 통전 가능하게 연결 또는 연결 해제될 수 있다.

고정 단자부(310)가 가동 단자부(320)와 통전 가능하게 연결되면, 기중 차단기(10)는 외부의 전원 또는 부하와 통전될 수 있다. 고정 단자부(310)가 가동 단자부(320)와 통전 해제되면, 기중 차단기(10)는 외부의 전원 또는 부하와의 통전이 차단된다.

명칭에서 알 수 있듯이, 고정 단자부(310)는 이동되지 않는다. 도시된 실시 예에서, 고정 단자부(310)는 커버부(100)에 고정 설치된다. 따라서, 고정 단자부(310)와 가동 단자부(320)의 통전 가능한 연결 및 이격은 가동 단자부(320)의 가동 접점대(321)회전에 의해 달성된다.

도시된 실시 예에서, 고정 단자부(310)는 상부 커버(110)의 내부 공간에 수용된다.

고정 단자부(310)는 기중 차단기(10)의 외부에 부분적으로 노출될 수 있다. 상기 노출된 부분을 통해, 고정 단자부(310)는 외부의 전원 또는 부하와 통전 가능하게 연결될 수 있다.

도시된 실시 예에서, 고정 단자부(310)는 상부 커버(110)의 전방 측에 형성되는 개구부를 통해 외부에 노출된다.

고정 단자부(310)는 전기 전도성을 갖는 소재로 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 고정 단자부(310)는 구리(Cu) 또는 철(Fe) 및 이들을 포함하는 합금 소재로 형성될 수 있다.

도시된 실시 예에서, 고정 단자부(310)는 고정 접점대(311) 및 고정 접점(312)을 포함한다.

고정 접점대(311)는 고정 단자부(310)와 통전 가능하게 연결된다. 고정 접점대(311)는 커버부(100)에 고정 결합된다.

고정 접점대(311)는 일 방향, 도시된 실시 예에서 전방의 하측을 향해 연장된다. 고정 접점대(311)가 연장되는 방향의 일측 단부, 도시된 실시 예에서 전방의 하측 단부에는 고정 접점(312)이 위치된다. 고정 접점대(311)와 고정 접점(312)은 통전 가능하게 연결된다.

고정 접점(312)은 가동 접점(322)과 접촉 또는 이격될 수 있다. 고정 접점(312)은 가동 단자부(320)를 향하는 고정 접점대(311)의 일측, 도시된 실시 예에서 전방의 하측에 위치된다.

고정 접점(312)은 고정 단자부(310) 및 고정 접점대(311)와 각각 통전된다. 도시된 실시 예에서, 고정 접점(312)은 고정 단자부(310)의 상기 후방 측에 위치된다. 일 실시 예에서, 고정 접점(312)은 고정 접점대(311)와 일체로 형성될 수 있다.

고정 접점(312)과 가동 접점(322)이 접촉되면, 기중 차단기(10)는 외부의 전원 또는 부하와 통전 가능하게 연결된다. 또한, 고정 접점(312)이 가동 접점(322)과 이격되면, 기중 차단기(10)는 외부의 전원 또는 부하와 통전이 차단된다.

가동 단자부(320)는 외부의 전원 및 부하 중 다른 하나와 통전 가능하게 연결된다. 가동 단자부(320)는 고정 단자부(310)와 통전 가능하게 연결 또는 연결 해제될 수 있다.

가동 단자부(320)가 고정 단자부(310)와 통전 가능하게 연결되면, 기중 차단기(10)는 외부의 전원 또는 부하와 통전 가능하게 연결될 수 있다. 가동 단자부(320)가 고정 단자부(310)와 통전 해제되면, 기중 차단기(10)는 외부의 전원 또는 부하와의 통전이 차단된다.

가동 단자부(320)는 커버부(100)의 내부 공간에 회전 가능하게 설치된다. 구체적으로, 가동 단자부(320)의 가동 접점대(321) 및 이에 연결된 가동 접점(322)은 고정 단자부(310)를 향하는 방향 및 고정 단자부(310)에서 멀어지는 방향으로 회전될 수 있다.

도시된 실시 예에서, 가동 단자부(320)는 상부 커버(110) 및 하부 커버(120)의 내부 공간에 수용된다. 상부 커버(110) 및 하부 커버(120)의 각 내부 공간이 서로 연통될 수 있음은 상술한 바와 같다.

가동 단자부(320)는 기중 차단기(10)의 외부에 부분적으로 노출될 수 있다. 상기 노출된 부분을 통해, 가동 단자부(320)는 외부의 전원 또는 부하와 통전 가능하게 연결될 수 있다.

도시된 실시 예에서, 가동 단자부(320)는 하부 커버(120)의 전방 측에 형성되는 개구부를 통해 외부에 노출된다.

가동 단자부(320)는 전기 전도성을 갖는 소재로 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 가동 단자부(320)는 구리 또는 철 및 이들을 포함하는 합금 소재로 형성될 수 있다.

가동 단자부(320)는 구동부(200)와 연결된다. 구체적으로, 가동 단자부(320)는 구동부(200)의 크로스바(220)와 연결된다. 일 실시 예에서, 가동 단자부(320)에는 크로스바(220)가 관통 결합될 수 있다.

가동 단자부(320)가 회전되면, 크로스바(220) 또한 회전될 수 있다. 이에 따라, 구동부(200)가 작동되어 트립 동작이 수행될 수 있음은 상술한 바와 같다.

도시된 실시 예에서, 가동 단자부(320)는 가동 접점대(321) 및 가동 접점(322)을 포함한다.

가동 접점대(321)는 가동 단자부(320)와 통전 가능하게 연결된다. 가동 접점대(321)는 커버부(100)에 회전 가능하게 결합된다.

가동 접점대(321)는 일 방향, 도시된 실시 예에서 후방의 상측을 향해 연장된다. 가동 접점대(321)가 연장되는 방향의 일측 단부, 도시된 실시 예에서 후방의 상측 단부에는 가동 접점(322)이 위치된다. 가동 접점대(321)와 가동 접점(322)은 통전 가능하게 연결된다.

가동 접점(322)은 고정 접점(312)과 접촉 또는 이격될 수 있다. 가동 접점(322)은 고정 단자부(310)를 향하는 가동 접점대(321)의 일측, 도시된 실시 예에서 전방 측에 위치된다.

가동 접점(322)은 가동 접점대(321)와 함께 회전될 수 있다. 가동 접점대(321)가 고정 접점대(311)를 향해 회전되면, 가동 접점(322) 또한 고정 접점(312)을 향해 회전되어 고정 접점(312)과 접촉될 수 있다.

또한, 가동 접점대(321)가 고정 접점대(311)에서 멀어지는 방향으로 회전되면, 가동 접점(322) 또한 고정 접점(312)에서 이격될 수 있다.

가동 접점(322)은 가동 단자부(320)와 통전된다. 도시된 실시 예에서, 가동 접점(322)은 가동 단자부(320)의 상기 전방 측에 위치된다. 일 실시 예에서, 가동 접점(322)은 가동 단자부(320)와 일체로 형성될 수 있다.

가동 접점(322)과 고정 접점(312)의 접촉 및 이격에 의해, 기중 차단기(10)가 외부의 전원 또는 부하와 통전 또는 통전 차단됨은 상술한 바와 같다.

고정 접점(312) 및 가동 접점(322)이 서로 접촉되어 통전되는 상태에서, 고정 접점(312) 및 가동 접점(322)이 이격되면 아크가 발생된다. 이때, 아크와 함께 다량의 열이 발생된다.

본 발명의 실시 예에 따른 기중 차단기(10)는 발생된 열을 기중 차단기(10)의 외부 공간으로 효과적으로 배출하기 위한 다양한 구성을 포함한다. 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.

3. 본 발명의 일 실시 예에 따른 아크 소호부(400)의 설명

도 4 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기중 차단기(10)는 아크 소호부(400)를 포함한다.

아크 소호부(400)는 고정 접점(312)과 가동 접점(322)이 이격되어 발생되는 아크를 소호한다. 발생된 아크는 아크 소호부(400)를 통과하며 소호 및 냉각된 후 기중 차단기(10)의 외부로 배출될 수 있다.

아크 소호부(400)는 커버부(100)에 결합된다. 아크 소호부(400)는 아크가 배출되기 위한 일측이 커버부(100)의 외측에 노출될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 아크 소호부(400)는 커버부(100)의 내부 공간 중 상측에 위치되어, 그 상측이 커버부(100)의 외측에 노출된다.

아크 소호부(400)는 커버부(100)에 부분적으로 수용된다. 아크 소호부(400)는 외부로 노출되는 부분을 제외한 나머지 부분이 커버부(100)의 내부 공간에 수용될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 아크 소호부(400)는 상부 커버(110)의 상측에 부분적으로 수용된다.

상기 배치는, 고정 접점(312) 및 가동 접점(322)의 위치에 따라 변경될 수 있다. 즉, 아크 소호부(400)는 고정 접점(312) 및 가동 접점(322)에 인접하게 위치될 수 있다. 이에 따라, 고정 접점(312)에서 멀어지도록 회전되는 가동 접점(322)을 따라 연장 형성되는 아크가 아크 소호부(400)로 용이하게 진입될 수 있다.

아크 소호부(400)는 복수 개 구비될 수 있다. 복수 개의 아크 소호부(400)는 서로 물리적, 전기적으로 이격되어 배치될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 아크 소호부(400)는 세 개 구비된다. 이는, 상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 기중 차단기(10)에 3상 전류가 통전됨에 기인한다.

즉, 각 아크 소호부(400)는 각 고정 접점(312) 및 가동 접점(322)에 인접하게 위치된다. 도시된 실시 예에서, 각 아크 소호부(400)는 각 고정 접점(312) 및 가동 접점(322)의 상측에 인접하게 위치된다.

각 아크 소호부(400)가 각 차단부(300)에 통전되는 각 상의 전류가 차단되어 발생되는 아크를 소호하도록 구성됨이 이해될 것이다.

아크 소호부(400)는 서로 인접하게 배치될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 세 개의 아크 소호부(400)는 기중 차단기(10)의 좌우 방향으로 나란히 배치된다.

특히, 본 발명의 실시 예에 따른 아크 소호부(400)는 방열 부재(460)를 포함한다. 이에 따라, 기중 차단기(10)의 내부에 발생된 열이 신속하고 효과적으로 기중 차단기(10)의 외부로 배출될 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.

도시된 실시 예에서, 아크 소호부(400)는 지지 판(410), 그리드(420), 그리드 커버(430), 아크 가이드(440), 아크 러너(450) 및 방열 부재(460)를 포함한다.

지지 판(410)은 아크 소호부(400)의 양측, 도시된 실시 예에서 우측 및 좌측을 형성한다. 지지 판(410)은 아크 소호부(400)의 각 구성 요소와 결합되어, 상기 구성 요소들을 지지한다.

구체적으로, 지지 판(410)은 그리드(420), 그리드 커버(430), 아크 가이드(440) 및 아크 러너(450)와 결합된다. 또한, 후술될 방열 부재(460)는 그리드 커버(430)와 결합되므로, 지지 판(410)은 방열 부재(460)와도 결합된다고 할 수 있을 것이다.

지지 판(410)은 복수 개 구비된다. 복수 개의 지지 판(410)은 서로 이격되어, 서로 마주하도록 배치될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 지지 판(410)은 두 개 구비되어, 각각 아크 소호부(400)의 우측 및 좌측을 형성한다. 두 개의 지지 판(410) 사이에는 그리드(420)가 위치된다.

지지 판(410)은 절연성 소재로 형성될 수 있다. 발생된 아크가 지지 판(410)을 향해 유동되는 것을 방지하기 위함이다.

지지 판(410)은 내열성 소재로 형성될 수 있다. 발생된 아크에 의해 손상되거나 형상이 변형되는 것을 방지하기 위함이다.

지지 판(410)에는 복수 개의 관통공(미도시)이 형성된다. 상기 관통공 중 일부에는 그리드(420) 및 아크 러너(450)가 삽입 결합될 수 있다. 또한, 상기 관통공 중 다른 일부에는 그리드 커버(430) 및 아크 가이드(440)를 지지 판(410)에 체결하기 위한 체결 부재가 관통 결합될 수 있다.

도시된 실시 예에서, 지지 판(410)은 복수 개의 모서리가 형성된 판 형으로 구비된다. 지지 판(410)은 아크 소호부(400)의 양측을 형성하고, 아크 소호부(400)의 각 구성 요소를 지지할 수 있는 임의의 형태로 구비될 수 있다.

지지 판(410)은 그리드(420)와 결합된다. 구체적으로, 지지 판(410)의 상기 관통공 중 일부에는 그리드(420)의 양측, 도시된 실시 예에서 우측 단부 및 좌측 단부에 구비되는 삽입 돌기가 삽입 결합된다.

지지 판(410)은 그리드 커버(430)와 결합된다. 도시된 실시 예에서, 지지 판(410)의 상측이 그리드 커버(430)와 결합된다. 상기 결합은 지지 판(410)과 그리드 커버(430)의 끼움 결합 또는 별도의 체결 부재에 의해 달성될 수 있다.

지지 판(410)은 아크 가이드(440)와 결합된다. 구체적으로, 지지 판(410)의 하측, 즉 그리드 커버(430)에 반대되는 일측에 아크 가이드(440)가 결합된다. 상기 결합은 별도의 체결 부재에 의해 달성될 수 있다.

지지 판(410)은 아크 러너(450)와 결합된다. 구체적으로, 지지 판(410)의 전방 측, 즉 고정 접점(312)에 반대되는 일측에 아크 러너(450)가 결합된다. 상기 결합은 별도의 체결 부재에 의해 달성될 수 있다.

그리드(420)는 고정 접점(312)과 가동 접점(322)이 이격되어 발생된 아크를 아크 소호부(400)로 유도한다. 일 실시 예에서, 상기 유도는 그리드(420)가 발생시키는 자기력에 의해 달성될 수 있다.

그리드(420)는 자성을 갖는 소재로 형성될 수 있다. 전자의 흐름인 아크에 흡인력(attractive force)을 인가하기 위함이다.

그리드(420)는 복수 개 구비될 수 있다. 복수 개의 그리드(420)는 서로 이격되어 적층될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 그리드(420)는 여덟 개 구비되어, 전후 방향으로 적층된다.

그리드(420)의 개수는 변경될 수 있다. 구체적으로, 그리드(420)의 개수는 아크 소호부(400)의 크기, 성능 또는 아크 소호부(400)가 구비되는 기중 차단기(10)의 정격 용량 등에 따라 변경될 수 있다.

복수 개의 그리드(420)가 서로 이격되어 형성되는 공간을 통해, 유입된 아크가 소분되어 유동될 수 있다. 이에 따라, 아크의 압력이 증가되며, 아크의 이동 속도 및 소호 속도가 증가될 수 있다.

또한, 복수 개의 그리드(420)가 서로 이격되어 형성되는 상기 공간은 그리드 커버(430)에 형성된 커버 관통공(432b) 및 방열 부재(460)에 형성되는 개구부(463)와 연통된다.

따라서, 발생된 아크는 소호 및 냉각되며 상기 공간, 커버 관통공(432b) 및 방열 부재(460)를 차례로 통과하여 기중 차단기(10)의 외부로 배출될 수 있다.

복수 개의 그리드(420) 중 고정 접점(312)에서 가장 먼 그리드(420), 도시된 실시 예에서 전방 측의 그리드(420)에 인접하게 아크 러너(450)가 위치된다.

그리드(420)는 폭 방향, 도시된 실시 예에서 좌우 방향의 단부가 고정 접점(312)을 향하는 방향, 즉 하측을 향해 돌출 형성될 수 있다. 즉, 그리드(420)는 좌우 방향의 단부가 하측을 향하는 첨두(peak) 형상으로 형성된다.

이에 따라, 발생된 아크는 그리드(420)의 좌우 방향의 상기 단부를 향해 효과적으로 진행되어, 아크 소호부(400)로 용이하게 유동될 수 있다.

그리드(420)의 상기 좌우 방향의 단부의 외측, 도시된 실시 예에서 하측에는 아크 가이드(440)가 위치된다.

그리드(420)는 지지 판(410)에 결합된다. 구체적으로, 그리드(420)의 폭 방향, 도시된 실시 예에서 좌우 방향의 모서리에는 복수 개의 결합 돌기가 그 연장 방향, 도시된 실시 예에서 상하 방향으로 복수 개가 형성된다. 그리드(420)의 상기 결합 돌기는 지지 판(410)에 형성된 관통공에 삽입 결합된다.

그리드 커버(430)를 향하는 그리드(420)의 일측, 도시된 실시 예에서 상측 단부는 그리드 커버(430)에 인접하게 위치될 수 있다. 그리드(420)를 따라 유동된 아크는, 그리드 커버(430)를 통과하여 외부로 배출될 수 있다.

그리드 커버(430)는 아크 소호부(400)의 상측을 형성한다. 그리드 커버(430)는 그리드(420)의 상측 단부를 덮도록 구성된다. 복수 개의 그리드(420)가 서로 이격되어 형성된 공간을 통과한 아크는 그리드 커버(430)를 통해 기중 차단기(10)의 외부로 배출될 수 있다.

그리드 커버(430)는 지지 판(410)에 결합된다. 그리드 커버(430)의 폭 방향, 도시된 실시 예에서 좌우 방향의 하측 모서리에는 지지 판(410)의 관통공에 삽입되는 돌기가 형성될 수 있다. 또한, 그리드 커버(430)와 지지 판(410)은 별도의 체결 부재에 의해 결합될 수 있다.

그리드 커버(430)는 일 방향, 도시된 실시 예에서 전후 방향으로 연장 형성된다. 상기 방향은 복수 개의 그리드(420)가 적층되는 방향과 같음이 이해될 것이다.

그리드 커버(430)의 타 방향, 도시된 실시 예에서 폭 방향의 길이는 복수 개의 그리드(420)의 폭 방향의 길이에 따라 결정될 수 있다.

도시된 실시 예에서, 그리드 커버(430)는 커버 본체(431), 격자부(432) 및 체결공(433)을 포함한다.

커버 본체(431)는 그리드 커버(430)의 외형을 형성한다. 커버 본체(431)는 지지 판(410)에 결합된다. 또한, 커버 본체(431)에는 방열 부재(460)가 결합된다.

구체적으로, 지지 판(410) 또는 그리드(420)를 향하는 커버 본체(431)의 일측, 도시된 실시 예에서 하측은 지지 판(410)과 결합된다. 또한, 커버 본체(431)의 상기 일측에 반대되는 타측, 도시된 실시 예에서 상측에는 방열 부재(460)가 결합된다.

이때, 방열 부재(460)는 커버 본체(431)를 덮으며 커버 본체(431)와 결합될 수 있다. 달리 표현하면, 방열 부재(460)는 커버 본체(431)에 적층된다.

그리드(420)를 향하는 커버 본체(431)의 일측, 도시된 실시 예에서 하측에는 그리드(420)의 상측 단부가 접촉될 수 있다. 일 실시 예에서, 커버 본체(431)는 그리드(420)의 상측 단부를 지지할 수 있다.

커버 본체(431)는 절연성 소재로 형성될 수 있다. 아크의 경로(A.P)를 형성하기 위한 자기장이 왜곡되는 것을 방지하기 위함이다.

커버 본체(431)는 내열성 소재로 형성될 수 있다. 발생된 아크에 의해 손상되거나 형상이 변형되는 것을 방지하기 위함이다.

도시된 실시 예에서, 커버 본체(431)는 전후 방향의 길이가 좌우 방향의 길이보다 길게 형성된다. 커버 본체(431)의 형상은 지지 판(410)의 형상 및 그리드(420)의 형상과 개수에 따라 변경될 수 있다.

커버 본체(431)에는 격자부(432) 및 체결공(433)이 형성된다. 또한, 도시되지는 않았으나, 커버 본체(431)의 내부에는 격자부(432)의 커버 관통공(432b)과 연통되는 소정의 공간이 형성될 수 있다.

또한, 상기 공간에는 메시(mesh) 부재가 구비되어, 그리드(420) 사이에 형성된 공간을 통과하며 소호된 아크에 잔존하는 불순물이 필터링(filtering)될 수 있다.

격자부(432)는 그리드(420) 사이에 형성된 공간을 통과한 아크가 기중 차단기(10)의 외부로 배출될 수 있는 통로를 형성한다.

격자부(432)는 커버 본체(431)의 내부에 형성된다. 격자부(432)는 사각의 판형으로 형성되는 커버 본체(431)의 내부에 형성된 복수 개의 커버 리브(432a) 및 복수 개의 커버 관통공(432b)으로 구성된다.

구체적으로, 격자부(432)는 커버 본체(431)의 두께 방향, 도시된 실시 예에서 상하 방향으로 관통 형성되며, 서로 이격되어 위치되는 복수 개의 관통공(432b) 및 복수 개의 관통공(432b) 사이에서 각각 연장되는 복수 개의 커버 리브(432a)로 구성된다.

커버 리브(432a)는 복수 개의 관통공(432b) 사이에서 연장되어, 복수 개의 관통공(432b)을 서로 이격시킨다. 달리 표현하면, 커버 리브(432a)는 커버 본체(431)의 내부에 형성된 공간을 복수 개의 커버 관통공(432b)으로 구획한다.

도시된 실시 예에서, 커버 리브(432a)는 전후 방향으로 연장되는 두 개의 리브 및 좌우 방향으로 연장되는 다섯 개의 리브를 포함한다.

이때, 전후 방향으로 연장되는 각 리브와 좌우 방향으로 연장되는 각 리브는 소정의 각도를 이루며 교차될 수 있다. 일 실시 예에서, 상기 리브는 서로에 대해 수직하게 연장될 수 있다.

커버 리브(432a)는 복수 개의 관통공(432b) 각각을 적어도 부분적으로 둘러싼다. 달리 표현하면, 복수 개의 곤통공(432b)을 둘러싸는 외주 중 적어도 어느 하나는 커버 리브(432a)에 의해 형성될 수 있다.

커버 리브(432a)는 방열 부재(460)에 형성되는 리브부(462)와 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 커버 리브(432a)는 리브부(462)의 위치에 대응되는 위치에 배치될 수 있다.

방열 부재(460)가 그리드 커버(430)와 결합되면, 커버 리브(432a)와 리브부(462)는 그 적층 방향, 도시된 실시 예에서 상하 방향으로 겹쳐질 수 있다.

커버 관통공(432b)은 그리드(420) 사이에 형성된 공간을 통과한 아크가 기중 차단기(10)의 외부로 통과되기 위한 통로로 기능된다.

커버 관통공(432b)은 커버 본체(431)의 내부에 관통 형성된다. 구체적으로, 커버 관통공(432b)은 커버 본체(431)의 내부에서, 커버 본체(431)의 두께 방향, 도시된 실시 예에서 상하 방향으로 관통 형성된다.

커버 관통공(432b)은 커버 리브(432a)에 의해 복수 개로 구획될 수 있다. 복수 개의 커버 관통공(432b)은 서로 다른 커버 리브(432a)에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸일 수 있다.

복수 개의 커버 관통공(432b)은 커버 본체(431)의 길이 방향 및 폭 방향, 도시된 실시 예에서 전후 방향 및 좌우 방향으로 서로 이격되어 나란하게 배치될 수 있다.

도시된 실시 예에서, 커버 관통공(432b)은 커버 본체(431)의 길이 방향으로 여섯 개, 커버 본체(431)의 폭 방향으로 세 개 구비된다. 즉, 도시된 실시 예에서, 커버 관통공(432b)은 총 21개 구비된다.

커버 관통공(432b)의 개수 및 배치 방식은 방열 부재(460)에 형성되는 개구부(463)의 개수 및 배치 방식에 따라 변경될 수 있다.

다만, 복수 개의 커버 관통공(432b) 중 커버 본체(431)의 폭 방향의 양측 끝단, 도시된 실시 예에서 전후 방향의 끝단에 위치되는 커버 관통공(432b)은 복수 개의 그리드(420) 중 전후 방향의 끝단에 위치되는 그리드(420)와 상하 방향으로 겹쳐지는 것이 바람직하다.

이에 따라, 임의의 그리드(420) 사이를 통과한 아크가 커버 관통공(432b)을 거쳐 방열 부재(460)의 개구부(463)로 진입될 수 있다.

커버 관통공(432b)은 복수 개의 그리드(420) 사이에 형성되는 공간과 연통된다. 또한, 커버 관통공(432b)은 방열 부재(460)의 개구부(463)와 연통된다.

방열 부재(460)가 그리드 커버(430)와 결합되면, 커버 관통공(432b)과 개구부(463)는 서로 겹쳐지게 배치될 수 있다. 즉, 커버 관통공(432b)과 개구부(463)는 수평 방향, 즉 좌우 방향 및 전후 방향으로 같은 위치에 형성되어, 그 두께 방향, 도시된 실시 예에서 상하 방향으로 겹쳐질 수 있다.

체결공(433)은 그리드 커버(430)와 방열 부재(460)를 결합하기 위한 체결 부재가 결합되는 부분이다. 상기 체결 부재는 방열 부재(460)에 형성된 결합공(464) 및 체결공(433)에 각각 결합된다.

체결공(433)은 그리드 커버(430)에 함몰 형성된다. 체결공(433)은 방열 부재(460)를 향하는 그리드 커버(430)의 일측, 도시된 실시 예에서 상측 면에서 함몰 형성된다. 일 실시 예에서, 체결공(433)은 그리드 커버(430)의 두께 방향, 도시된 실시 예에서 상하 방향으로 관통 형성될 수 있다.

체결공(433)은 결합공(464)과 겹쳐진다. 달리 표현하면, 방열 부재(460)가 그리드 커버(430)와 결합되면, 체결공(433)은 결합공(464)과 상하 방향으로 같은 직선 상에 위치될 수 있다.

체결공(433)은 복수 개 형성될 수 있다. 복수 개의 체결공(433)은 그리드 커버(430)의 서로 다른 위치에 형성될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 체결공(433)은 두 개 구비되어, 그리드 커버(430)의 전방 측 및 후방 측에 각각 형성된다.

아크 가이드(440)는 발생된 아크가 그리드(420)를 향해 유동되도록 아크를 유도한다. 아크 가이드(440)에 의해, 발생된 아크가 지지 판(410)을 향해 유동되어 지지 판(410)이 손상되는 것을 방지할 수 있다.

아크 가이드(440)는 고정 접점(312) 및 가동 접점(322)을 향하는 지지 판(410)의 일측에 위치된다. 도시된 실시 예에서, 아크 가이드(440)는 지지 판(410)의 하측에 위치된다.

아크 가이드(440)는 복수 개 구비될 수 있다. 복수 개의 아크 가이드(440)는 각 지지 판(410)에 결합될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 아크 가이드(440)는 두 개 구비되어, 각 지지 판(410)에 각각 결합된다. 두 개의 아크 가이드(440)는 서로 마주하도록 배치된다.

아크 가이드(440)는 지지 판(410)에 결합된다. 상기 결합은 별도의 체결 부재에 의해 달성될 수 있다.

아크 가이드(440)는 내열성 소재로 형성될 수 있다. 발생된 아크에 의한 손상 및 형상 변형을 방지하기 위함이다. 일 실시 예에서, 아크 가이드(440)는 세라믹(ceramic) 소재로 형성될 수 있다.

아크 가이드(440)는 그리드(420)의 양측, 도시된 실시 예에서 좌우 방향의 단부에 형성된 첨두 부분을 부분적으로 감싸도록 배치된다. 이에 따라, 아크 가이드(440)에 의해 가이드된 아크는 그리드(420)의 어느 한 부분에 집중되지 않을 수 있다.

아크 가이드(440)는 지지 판(410)의 연장 방향, 도시된 실시 예에서 전후 방향으로 연장될 수 있다. 즉, 아크 가이드(440)는 가장 전방 측에 위치되는 그리드(420) 및 가장 후방 측에 위치되는 그리드(420) 사이에서 연장될 수 있다.

아크 가이드(440)는 제1 연장부(441) 및 제2 연장부(442)를 포함한다.

제1 연장부(441)는 아크 가이드(440)가 지지 판(410)에 결합되는 부분이다. 제1 연장부(441)는 고정 접점대(311)를 향하는 지지 판(410)의 일측, 도시된 실시 예에서 하측에 위치된다. 제1 연장부(441)는 체결 부재에 의해 지지 판(410)에 결합될 수 있다.

제1 연장부(441)는 그리드(420)를 향하는 방향, 도시된 실시 예에서 상측으로 연장된다. 일 실시 예에서, 제1 연장부(441)는 지지 판(410)과 접촉되며 연장될 수 있다. 다른 실시 예에서, 제1 연장부(441)는 지지 판(410)과 평행하게 연장될 수 있다.

제1 연장부(441)의 단부에서 제2 연장부(442)가 연장된다.

제2 연장부(442)는 그리드(420)의 좌우 방향의 단부에 형성된 첨두 부분을 부분적으로 감싸도록 형성된다. 제2 연장부(442)는 제1 연장부(441)와 소정의 각도를 이루며 연장된다. 일 실시 예에서, 제2 연장부(442)는 제1 연장부(441)와 둔각을 이루며 연장될 수 있다.

다른 실시 예에서, 제2 연장부(442)는 그리드(420)의 좌우 방향의 단부에 형성된 첨두 부분과 평행하게 연장될 수 있다.

아크 러너(450)는 발생된 아크가 그리드(420)를 향해 유동되도록 아크를 유도한다. 아크 가이드(440)에 의해, 발생된 아크가 그리드(420)를 넘어 커버부(100)의 일측 벽으로 진행되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 발생된 아크에 의해 커버부(100)가 손상되는 것을 방지할 수 있다.

아크 러너(450)는 고정 접점(312) 및 가동 접점(322)을 향하는 지지 판(410)의 일측에 위치된다. 도시된 실시 예에서, 아크 러너(450)는 지지 판(410)의 하측에 위치된다.

아크 러너(450)는 고정 접점(312)에서 반대되는 지지 판(410)의 타측에 위치된다. 구체적으로, 아크 러너(450)는 지지 판(410)의 전방 측에 위치되는 고정 접점(312)에 반대되도록, 지지 판(410)의 하측에서 후방 측에 위치된다.

아크 러너(450)는 지지 판(410)에 결합된다. 상기 결합은 아크 러너(450)의 좌우 방향의 단부에 형성되는 돌기가 지지 판(410)에 형성된 관통공에 삽입되어 형성될 수 있다.

아크 러너(450)는 전도성 소재로 형성될 수 있다. 유동되는 아크에 흡인력을 인가하여, 효과적으로 아크를 유도하기 위함이다. 일 실시 예에서, 아크 러너(450)는 구리, 철 또는 이들을 포함하는 합금으로 형성될 수 있다.

아크 러너(450)는 그리드(420)를 향해 소정의 길이만큼 연장된다. 일 실시 예에서, 아크 러너(450)는 고정 접점(312)에서 가장 멀도록 위치되는 그리드(420), 도시된 실시 예에서 가장 후방 측에 위치되는 그리드(420)를 후방 측에서 덮도록 배치될 수 있다.

이에 따라, 아크가 가장 후방 측에 위치되는 그리드(420)를 넘어 연장되지 않게 되어, 커버부(100)의 손상이 방지될 수 있다. 또한, 발생된 아크가 그리드(420)를 향해 효과적으로 유도될 수 있다.

방열 부재(460)는 기중 차단기(10)가 외부의 전원 또는 부하와 통전됨에 따라 내부에서 발생되는 열을 기중 차단기(10)의 외부로 배출한다. 또한, 방열 부재(460)는 고정 접점(312)과 가동 접점(322)이 이격되어 아크와 함께 발생된 열을 기중 차단기(10)의 외부로 신속하게 배출한다.

방열 부재(460)에 의해, 기중 차단기(10) 내부 공간의 열이 신속하고 효과적으로 외부에 배출될 수 있다.

이에 따라, 기중 차단기(10)의 내부에 수용된 각종 구성 요소가 열에 의해 손상되지 않을 수 있다. 결과적으로, 기중 차단기(10)의 작동 신뢰성 및 내구 연한이 증가될 수 있다

방열 부재(460)는 일측에서 열을 흡수하고, 타측을 통해 흡수한 열을 발산할 수 있는 임의의 형태로 구비될 수 있다. 일 실시 예에서, 방열 부재(460)는 열전소자(thermoelectric module, TEM)로 구비될 수 있다.

상기 실시 예에서, 방열 부재(460)는 펠티에 효과(Peltier effect)에 의해 전류의 방향에 따라 일측에서 열을 흡수하고, 타측에서 열을 발산할 수 있다. 대안적으로, 방열 부재(460)는 전기 저항의 온도 변화를 이용하는 서미스터(thermistor) 등으로 구비될 수 있다.

방열 부재(460)는 그리드 커버(430)에 결합될 수 있다. 구체적으로, 방열 부재(460)는 그리드 커버(430)의 커버 본체(431)를 덮으며 그리드 커버(430)와 결합될 수 있다. 즉, 방열 부재(460)는 그리드 커버(430)의 상측에 적층된다.

방열 부재(460)는 그리드 커버(430)에 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 방열 부재(460)는 전후 방향으로 길게 연장되고, 좌우 방향의 연장 길이가 전후 방향의 길이보다 짧은 직사각의 판형으로 형성된다.

일 실시 예에서, 방열 부재(460)는 그 수평 방향의 단면이 그리드 커버(430)의 수평 방향의 단면에 대응되게 형성될 수 있다.

방열 부재(460)는 복수 개 구비될 수 있다. 복수 개의 방열 부재(460)는 서로 적층되어, 서로 다른 기능을 수행할 수 있다. 도시된 실시 예에서, 방열 부재(460)는 흡열 부재(460a) 및 발열 부재(460b)를 포함한다.

흡열 부재(460a)는 그리드 커버(430)를 향하는 방열 부재(460)의 일측, 도시된 실시 예에서 하측을 형성한다. 흡열 부재(460a)는 그리드 커버(430)의 커버 본체(431)에 인접하게 위치된다. 일 실시 예에서, 흡열 부재(460a)는 커버 본체(431)와 접촉될 수 있다.

발열 부재(460b)는 그리드 커버(430)에 반대되는 방열 부재(460)의 타측, 도시된 실시 예에서 상측을 형성한다. 발열 부재(460b)는 흡열 부재(460a)에 인접하게 위치된다. 일 실시 예에서, 발열 부재(460b)는 흡열 부재(460b)와 접촉될 수 있다.

상기 실시 예에서, 흡열 부재(460a)와 발열 부재(460b)는 그 구조 및 형상이 서로 같게 형성될 수 있다. 이에, 이하의 설명에서는 흡열 부재(460a) 및 발열 부재(460b)를 방열 부재(460)로 통칭하여 설명한다.

대안적으로, 방열 부재(460)는 단수 개 구비되어, 그리드 커버(430)를 향하는 일측(즉, 하측)이 흡열 기능을, 그리드 커버(430)에 반대되는 타측(즉, 상측)이 발열 기능을 수행할 수 있다.

방열 부재(460)는 외부의 전원으로부터 전류를 공급받아 작동될 수 있다. 이를 위해, 방열 부재(460)는 외부의 전원과 도선 부재(미도시) 등에 의해 통전 가능하게 연결될 수 있다.

도시된 실시 예에서, 방열 부재(460)는 몸체부(461), 리브부(462), 개구부(463) 및 결합공(464)을 포함한다.

몸체부(461)는 방열 부재(460)의 몸체를 형성한다. 몸체부(461)는 그리드 커버(430)의 커버 본체(431)의 형상에 대응되는 형상으로 형성될 수 있다.

도시된 실시 예에서, 몸체부(461)는 길이 방향(즉, 전후 방향)의 연장 길이가 폭 방향(즉, 좌우 방향)의 연장 길이보다 길고, 상하 방향의 두께를 갖는 직사각의 판형으로 형성된다.

또한, 상기 실시 예에서, 몸체부(461)의 단면의 형상은 그리드 커버(430)의 단면의 형상과 같을 수 있다.

따라서, 방열 부재(460)가 그리드 커버(430)에 결합되면, 방열 부재(460)는 그리드 커버(430)의 외측으로 돌출되지 않게 된다.

몸체부(461)의 내부에는 리브부(462) 및 개구부(463)가 형성된다.

리브부(462) 및 개구부(463)는 그리드 커버(430)의 커버 관통공(432b)을 통과한 아크가 기중 차단기(10)의 외부로 배출될 수 있는 통로를 형성한다.

리브부(462) 및 개구부(463)는 몸체부(461)의 내부에 형성된다. 리브부(462) 및 개구부(463)는 각각 복수 개 구비될 수 있다.

리브부(462)는 복수 개의 개구부(463) 사이에서 연장되어, 복수 개의 개구부(463)를 서로 이격시킨다. 달리 표현하면, 리브부(462)는 몸체부(461) 내부에 형성된 공간을 복수 개의 개구부(463)로 구획한다.

도시된 실시 예에서, 리브부(462)는 전후 방향으로 연장되는 두 개의 리브 및 좌우 방향으로 연장되는 다섯 개의 리브를 포함한다.

리브부(462)의 상기 형상 및 배치 방식이 그리드 커버(430)의 격자부(432)의 형상 및 배치 방식에 대응됨이 이해될 것이다.

리브부(462)는 복수 개의 개구부(463) 각각을 적어도 부분적으로 둘러싼다. 달리 표현하면, 복수 개의 개구부(463)를 둘러싸는 외주 중 적어도 어느 하나는 리브부(462)에 의해 형성될 수 있다.

방열 부재(460)가 그리드 커버(430)와 결합되면, 리브부(462)와 커버 리브(432a)는 그 적층 방향, 도시된 실시 예에서 상하 방향으로 겹쳐질 수 있다.

개구부(463)는 커버 관통공(432b)을 통과한 아크가 기중 차단기(10)의 외부로 통과되기 위한 통로로 기능된다.

개구부(463)는 몸체부(461)의 내부에 관통 형성된다. 구체적으로, 개구부(463)는 몸체부(461)의 내부에서, 몸체부(461)의 두께 방향, 도시된 실시 예에서 상하 방향으로 관통 형성된다.

개구부(463)는 리브부(462)에 의해 복수 개로 구획될 수 있다. 복수 개의 개구부(463)는 서로 다른 리브부(462)에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸일 수 있다.

복수 개의 개구부(463)는 몸체부(461)의 길이 방향 및 폭 방향, 도시된 실시 예에서 전후 방향 및 좌우 방향으로 서로 이격되어 나란하게 배치될 수 있다.

도시된 실시 예에서, 개구부(463)는 몸체부(461)의 길이 방향으로 여섯 개, 몸체부(461)의 폭 방향으로 세 개 구비된다. 즉, 도시된 실시 예에서, 개구부(463)는 총 21개 구비된다.

개구부(463)의 개수 및 배치 방식은 그리드 커버(430)에 형성되는 커버 관통공(432b)의 개수 및 배치 방식에 따라 변경될 수 있다.

개구부(463)는 그리드 커버(430)의 커버 관통공(432b)과 연통된다. 방열 부재(460)가 그리드 커버(430)와 결합되면, 개구부(463)와 커버 관통공(432b)은 서로 겹쳐지게 배치될 수 있다. 즉, 개구부(463)와 커버 관통공(432b)은 수평 방향, 즉 좌우 방향 및 전후 방향으로 같은 위치에 형성되어, 그 두께 방향, 도시된 실시 예에서 상하 방향으로 겹쳐질 수 있다.

결합공(464)은 그리드 커버(430)와 방열 부재(460)를 결합하기 위한 체결 부재가 결합되는 부분이다. 상기 체결 부재는 결합공(464) 및 그리드 커버(430)에 형성된 체결공(433)에 각각 결합된다.

결합공(464)은 몸체부(461)에 관통 형성된다. 일 실시 예에서, 결합공(464)은 그리드 커버(430)의 두께 방향, 도시된 실시 예에서 상하 방향으로 관통 형성될 수 있다.

결합공(464)은 커버 관통공(432b)과 겹쳐진다. 달리 표현하면, 방열 부재(460)가 그리드 커버(430)와 결합되면, 결합공(464)은 커버 관통공(432b)과 상하 방향으로 같은 직선 상에 위치될 수 있다.

결합공(464)은 복수 개 형성될 수 있다. 복수 개의 결합공(464)은 그리드 커버(430)의 서로 다른 위치에 형성될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 결합공(464)은 두 개 구비되어, 몸체부(461)의 전방 측 및 후방 측에 각각 형성된다.

4. 본 발명의 다른 실시 예에 따른 아크 소호부(500)의 설명

도 11 내지 도 17을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 기중 차단기(10)는 아크 소호부(500)를 포함한다.

아크 소호부(500)는 고정 접점(312)과 가동 접점(322)이 이격되어 발생되는 아크를 소호한다. 발생된 아크는 아크 소호부(500)를 통과하며 소호 및 냉각된 후 기중 차단기(10)의 외부로 배출될 수 있다.

아크 소호부(500)는 커버부(100)에 결합된다. 아크 소호부(500)는 아크가 배출되기 위한 일측이 커버부(100)의 외측에 노출될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 아크 소호부(500)는 커버부(100)의 내부 공간 중 상측에 위치되어, 그 상측이 커버부(100)의 외측에 노출된다.

아크 소호부(500)는 커버부(100)에 부분적으로 수용된다. 아크 소호부(500)는 외부로 노출되는 부분을 제외한 나머지 부분이 커버부(100)의 내부 공간에 수용될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 아크 소호부(500)는 상부 커버(110)의 상측에 부분적으로 수용된다.

상기 배치는, 고정 접점(312) 및 가동 접점(322)의 위치에 따라 변경될 수 있다. 즉, 아크 소호부(500)는 고정 접점(312) 및 가동 접점(322)에 인접하게 위치될 수 있다. 이에 따라, 고정 접점(312)에서 멀어지도록 회전되는 가동 접점(322)을 따라 연장 형성되는 아크가 아크 소호부(500)로 용이하게 진입될 수 있다.

아크 소호부(500)는 복수 개 구비될 수 있다. 복수 개의 아크 소호부(500)는 서로 물리적, 전기적으로 이격되어 배치될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 아크 소호부(500)는 세 개 구비된다. 이는, 상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 기중 차단기(10)에 3상 전류가 통전됨에 기인한다.

즉, 각 아크 소호부(500)는 각 고정 접점(312) 및 가동 접점(322)에 인접하게 위치된다. 도시된 실시 예에서, 각 아크 소호부(500)는 각 고정 접점(312) 및 가동 접점(322)의 상측에 인접하게 위치된다.

각 아크 소호부(500)가 각 차단부(300)에 통전되는 각 상의 전류가 차단되어 발생되는 아크를 소호하도록 구성됨이 이해될 것이다.

아크 소호부(500)는 서로 인접하게 배치될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 세 개의 아크 소호부(500)는 기중 차단기(10)의 좌우 방향으로 나란히 배치된다.

특히, 본 발명의 실시 예에 따른 아크 소호부(500)는 방열 부재(560)를 포함한다. 이에 따라, 기중 차단기(10)의 내부에 발생된 열이 신속하고 효과적으로 기중 차단기(10)의 외부로 배출될 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.

도시된 실시 예에서, 아크 소호부(500)는 지지 판(510), 그리드(520), 그리드 커버(530), 아크 가이드(540), 아크 러너(550) 및 방열 부재(560)를 포함한다.

본 실시 예에 따른 아크 소호부(500)의 지지 판(510), 그리드(520), 그리드 커버(530), 아크 가이드(540) 및 아크 러너(550)는 상술한 실시 예에 따른 아크 소호부(400)의 지지 판(410), 그리드(420), 그리드 커버(430), 아크 가이드(440) 및 아크 러너(450)와 그 구조 및 기능이 동일하다.

이에, 이하의 설명에서는 방열 부재(560)를 중심으로 본 실시 예에 따른 아크 소호부(500)의 구성을 상세하게 설명한다.

방열 부재(560)는 기중 차단기(10)가 외부의 전원 또는 부하와 통전됨에 따라 내부에서 발생되는 열을 기중 차단기(10)의 외부로 배출한다. 또한, 방열 부재(560)는 고정 접점(312)과 가동 접점(322)이 이격되어 아크와 함께 발생된 열을 기중 차단기(10)의 외부로 신속하게 배출한다.

방열 부재(560)에 의해, 기중 차단기(10) 내부 공간의 열이 신속하고 효과적으로 외부에 배출될 수 있다.

방열 부재(560)는 일측에서 열을 흡수하고, 타측을 통해 흡수한 열을 발산할 수 있는 임의의 형태로 구비될 수 있다. 일 실시 예에서, 방열 부재(560)는 열전소자(thermoelectric module, TEM)로 구비될 수 있다.

상기 실시 예에서, 방열 부재(560)는 펠티에 효과(Peltier effect)에 의해 전류의 방향에 따라 일측에서 열을 흡수하고, 타측에서 열을 발산할 수 있다. 대안적으로, 방열 부재(560)는 전기 저항의 온도 변화를 이용하는 서미스터(thermistor) 등으로 구비될 수 있다.

방열 부재(560)는 그리드 커버(530)에 결합될 수 있다. 구체적으로, 방열 부재(560)는 그리드 커버(530)의 커버 본체(531)를 덮으며 그리드 커버(530)와 결합될 수 있다. 즉, 방열 부재(560)는 그리드 커버(530)의 상측에 적층된다.

방열 부재(560)는 그리드 커버(530)에 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 방열 부재(560)는 전후 방향으로 길게 연장되고, 좌우 방향의 연장 길이가 전후 방향의 길이보다 짧으며, 내부에 상하 방향으로 관통된 공간이 형성되는 직사각의 판형이다.

즉, 도시된 실시 예에서, 방열 부재(560)는 그리드 커버(530)의 외주와 상하 방향으로 겹쳐지게 형성된다.

방열 부재(560)는 복수 개 구비될 수 있다. 복수 개의 방열 부재(560)는 서로 적층되어, 서로 다른 기능을 수행할 수 있다. 도시된 실시 예에서, 방열 부재(560)는 흡열 부재(560a) 및 발열 부재(560b)를 포함한다.

흡열 부재(560a)는 그리드 커버(530)를 향하는 방열 부재(560)의 일측, 도시된 실시 예에서 하측을 형성한다. 흡열 부재(560a)는 그리드 커버(530)의 커버 본체(531)에 인접하게 위치된다. 일 실시 예에서, 흡열 부재(560a)는 커버 본체(531)와 접촉될 수 있다.

발열 부재(560b)는 그리드 커버(530)에 반대되는 방열 부재(560)의 타측, 도시된 실시 예에서 상측을 형성한다. 발열 부재(560b)는 흡열 부재(560a)에 인접하게 위치된다. 일 실시 예에서, 발열 부재(560b)는 흡열 부재(560b)와 접촉될 수 있다.

상기 실시 예에서, 흡열 부재(560a)와 발열 부재(560b)는 그 구조 및 형상이 서로 같게 형성될 수 있다. 이에, 이하의 설명에서는 흡열 부재(560a) 및 발열 부재(560b)를 방열 부재(560)로 통칭하여 설명한다.

대안적으로, 방열 부재(560)는 단수 개 구비되어, 그리드 커버(530)를 향하는 일측(즉, 하측)이 흡열 기능을, 그리드 커버(530)에 반대되는 타측(즉, 상측)이 발열 기능을 수행할 수 있다.

방열 부재(560)는 외부의 전원으로부터 전류를 공급받아 작동될 수 있다. 이를 위해, 방열 부재(560)는 외부의 전원과 도선 부재(미도시) 등에 의해 통전 가능하게 연결될 수 있다.

도시된 실시 예에서, 방열 부재(560)는 몸체부(561), 개구부(562) 및 결합공(563)을 포함한다.

몸체부(561)는 방열 부재(560)의 몸체를 형성한다. 몸체부(561)는 그리드 커버(530)의 커버 본체(531)의 형상에 대응되는 형상으로 형성될 수 있다.

도시된 실시 예에서, 몸체부(561)는 길이 방향(즉, 전후 방향)의 연장 길이가 폭 방향(즉, 좌우 방향)의 연장 길이보다 길고, 상하 방향의 두께를 갖는 직사각의 판형으로 형성된다.

또한, 상기 실시 예에서, 몸체부(561)의 단면의 형상은 그리드 커버(530)의 단면의 형상과 같을 수 있다.

따라서, 방열 부재(560)가 그리드 커버(530)에 결합되면, 방열 부재(560)는 그리드 커버(530)의 외측으로 돌출되지 않게 된다.

몸체부(561)의 내부에는 개구부(562)가 형성된다.

개구부(562)는 커버 관통공(532b)을 통과한 아크가 기중 차단기(10)의 외부로 통과되기 위한 통로로 기능된다.

개구부(562)는 몸체부(561)의 내부에 관통 형성된다. 구체적으로, 개구부(562)는 몸체부(561)의 내부에서, 몸체부(561)의 두께 방향, 도시된 실시 예에서 상하 방향으로 관통 형성된다.

방열 부재(560)가 그리드 커버(530)와 결합되면, 개구부(562)와 커버 관통공(532b)은 그 적층 방향, 도시된 실시 예에서 상하 방향으로 겹쳐질 수 있다.

상술한 바와 같이, 커버 관통공(532b)은 복수 개 형성될 수 있다. 또한, 복수 개의 커버 관통공(532b)은 커버 본체(531)의 길이 방향(즉, 전후 방향) 및 좌우 방향(즉, 폭 방향)으로 서로 이격되어 나란하게 배치될 수 있다.

이때, 개구부(562)는 복수 개의 커버 관통공(532b)과 각각 연통될 수 있다. 이를 위해, 개구부(562)는 몸체부(561)의 두께 방향, 도시된 실시 예에서 상하 방향으로 복수 개의 커버 관통공(532b)과 모두 겹쳐지도록 형성되는 것이 바람직하다.

이를 위해, 개구부(562)를 둘러싸는 몸체부(561)의 각 내주면은 복수 개의 커버 관통공(532b)에 비해 외측으로 치우쳐 위치될 수 있다.

즉, 도시된 실시 예에서, 개구부(562)의 전방 측을 둘러싸는 면(즉, 몸체부(561)의 전방의 내주면)은 가장 전방 측에 위치되는 복수 개의 커버 관통공(532b)보다 전방 측에 위치된다.

개구부(562)의 후방 측을 둘러싸는 면(즉, 몸체부(561)의 후방의 내주면)은 가장 후방 측에 위치되는 복수 개의 커버 관통공(532b)보다 후방 측에 위치된다.

마찬가지로, 개구부(562)의 좌측을 둘러싸는 면(즉, 몸체부(561)의 좌측의 내주면)은 가장 좌측에 위치되는 복수 개의 커버 관통공(532b)보다 좌측에 위치된다.

더 나아가, 개구부(562)의 우측을 둘러싸는 면(즉, 몸체부(561)의 우측의 내주면)은 가장 우측에 위치되는 복수 개의 커버 관통공(532b)보다 우측에 위치된다.

도시된 실시 예에서, 각 방향의 외측에 위치되는 복수 개의 커버 관통공(532b)의 외주를 연결하는 가상의 직선은 전후 방향의 길이가 좌우 방향의 길이보다 긴 직사각형 형상이다. 이에 따라, 복수 개의 커버 관통공(532b)과 각각 연통되는 개구부(562) 또한 그 수평 방향의 단면이 직사각형으로 형성될 수 있다.

개구부(562)의 형상은 복수 개의 커버 관통공(532b)의 형상 및 배치 방식에 따라 변경될 수 있다.

결합공(564)은 그리드 커버(530)와 방열 부재(560)를 결합하기 위한 체결 부재가 결합되는 부분이다. 상기 체결 부재는 결합공(564) 및 그리드 커버(530)에 형성된 체결공(533)에 각각 결합된다.

결합공(564)은 몸체부(561)에 관통 형성된다. 일 실시 예에서, 결합공(564)은 그리드 커버(530)의 두께 방향, 도시된 실시 예에서 상하 방향으로 관통 형성될 수 있다.

결합공(564)은 커버 관통공(532b)과 겹쳐진다. 달리 표현하면, 방열 부재(560)가 그리드 커버(530)와 결합되면, 결합공(564)은 커버 관통공(532b)과 상하 방향으로 같은 직선 상에 위치될 수 있다.

결합공(564)은 복수 개 형성될 수 있다. 복수 개의 결합공(564)은 그리드 커버(530)의 서로 다른 위치에 형성될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 결합공(564)은 두 개 구비되어, 몸체부(561)의 전방 측 및 후방 측에 각각 형성된다.

5. 본 발명의 실시 예에 따른 기중 차단기(10)에서 열이 배출되는 과정의 설명

본 발명의 실시 예에 따른 기중 차단기(10)는 아크 소호부(400, 500)를 포함한다. 아크 소호부(400, 500)에는 기중 차단기(10)의 내부에서 발생된 열을 기중 차단기(10)의 외부로 방출하기 위한 방열 부재(460, 560)가 구비된다.

일 실시 예에서, 방열 부재(460, 560)는 열전소자로 구비될 수 있다. 방열 부재(460, 560)의 부분 중 기중 차단기(10)의 내부 공간을 향하는 일측, 즉 도시된 실시 예에서 하측은 내부의 열을 흡수하는 흡열 부재(460a, 560a)로 기능된다.

또한, 방열 부재(460, 560)의 부분 중 흡열 부재(460a, 560a)와 결합되고, 기중 차단기(10)의 내부 공간에 반대되는 타측, 즉 도시된 실시 예에서 상측은 흡수된 열을 발산하는 발열 부재(460b, 560b)는 기능된다.

따라서, 기중 차단기(10)의 커버부(100)의 구조를 과다하게 변경하지 않고도 기중 차단기(10)의 내부에서 발생된 열이 기중 차단기(10)의 외부로 방출될 수 있다. 이에 따라, 발생된 열에 의한 기중 차단기(10)의 구성 요소의 손상이 방지될 수 있다.

결과적으로, 기중 차단기(10)의 내구 연한 및 작동 신뢰성이 향상될 수 있다.

이하, 도 18을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 기중 차단기(10)의 내부에서 발생된 열(H)이 외부로 방출되는 과정을 상세하게 설명한다.

도시된 실시 예에서는, 고정 접점(312)과 가동 접점(322)이 이격되어 아크가 발생된 상황이 전제된다. 도시되지는 않았으나, 고정 접점(312)과 가동 접점(322)이 접촉되어 기중 차단기(10)가 외부의 전원 또는 부하와 통전 가능하게 연결되는 상황에서도 후술될 과정이 수행될 수 있음이 이해될 것이다.

이때, 기중 차단기(10)의 내부에 통전되는 전류(I)의 흐름은 점선 화살표로 도시된다. 또한, 고정 접점(312)과 가동 접점(322)이 이격되어 발생된 열(H)의 흐름은 두꺼운 화살표로 도시된다.

고정 접점(312)과 가동 접점(322) 근처에서 발생된 열(H)은 커버부(100)에 형성된 상측의 개구부를 향해 이동된다. 이때, 상기 상측의 개구부에는 아크 소호부(400, 500)가 위치된다.

아크 소호부(400, 500)에는 방열 부재(460, 560)가 구비된다. 외부의 전원에서 전류가 인가되면, 방열 부재(460, 560)의 일측은 열(H)을 흡수하고, 방열 부재(460, 560)의 타측은 흡수된 열(H)을 발산한다.

상술한 바와 같이, 방열 부재(460, 560)는 복수 개의 층으로 구비될 수 있다. 이때, 기중 차단기(10)의 내부 공간을 향하는 방향, 즉 하측에는 흡열 부재(460a, 560a)가 위치된다. 또한, 기중 차단기(10)의 내부 공간에 반대되는 방향, 즉 상측에는 발열 부재(460b, 560b)가 위치된다.

따라서, 방열 부재(460, 560)가 작동되면, 흡열 부재(460a, 560a)는 기중 차단기(10)의 내부 공간의 열(H)을 흡수한다. 흡수된 열(H)은 흡열 부재(460a, 560a)에 접촉된 발열 부재(460b, 560b)로 전달된다.

발열 부재(460b, 560b)는 전달 또는 흡수된 열(H)을 기중 차단기(10)의 외부로 방출한다. 상기 과정은 방열 부재(460, 560)가 작동되는 동안 반복 수행된다.

따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 기중 차단기(10)는 아크 소호부(400, 500)에 형성된 공간을 통해 기중 차단기(10) 내부 공간의 열(H)이 배출될 수 있다. 동시에, 방열 부재(460, 560)가 작동되어 기중 차단기(10) 내부 공간의 열(H)이 방출될 수 있다.

따라서, 기중 차단기(10) 내부 공간의 냉각 효율이 향상되어, 상기 공간의 온도 상승을 효과적으로 억제할 수 있다. 발생된 열(H)에 의한 다른 구성 요소의 손상이 방지되어, 기중 차단기(10)의 작동 신뢰성 및 내구 연한이 향상될 수 있다.

이상 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10: 기중 차단기
100: 커버부
110: 상부 커버
120: 하부 커버
200: 구동부
210: 슈터
220: 크로스바
300: 차단부
310: 고정 단자부
311: 고정 접점대
312: 고정 접점
320: 가동 단자부
321: 가동 접점대
322: 가동 접점
400: 본 발명의 일 실시 예에 따른 아크 소호부
410: 지지 판
420: 그리드
430: 그리드 커버
431: 커버 본체
432: 격자부
432a: 커버 리브
432b: 커버 관통공
433: 체결공
440: 아크 가이드
441: 제1 연장부
442: 제2 연장부
450: 아크 러너
460: 방열 부재
460a: 흡열 부재
460b: 발열 부재
461: 몸체부
462: 리브부
463: 개구부
464: 결합공
500: 본 발명의 다른 실시 예에 따른 아크 소호부
510: 지지 판
520: 그리드
530: 그리드 커버
531: 커버 본체
532: 격자부
532a: 커버 리브
532b: 커버 관통공
533: 체결공
540: 아크 가이드
541: 제1 연장부
542: 제2 연장부
550: 아크 러너
560: 방열 부재
560a: 흡열 부재
560b: 발열 부재
H: 열(heat)
I: 전류(current)

Claims

서로 이격되어 일 방향으로 적층되는 복수 개의 그리드;
상기 그리드의 일측에 위치되어, 복수 개의 상기 그리드를 덮는 그리드 커버; 및
상기 그리드 커버를 덮게 상기 그리드 커버와 결합되는 방열 부재를 포함하며,
상기 방열 부재는,
상기 그리드 커버를 향하는 일측에 위치되어, 상기 그리드 커버와 결합되는 흡열 부재; 및
상기 그리드 커버에 반대되는 타측에 위치되어, 상기 흡열 부재와 결합되는 발열 부재를 포함하는,
아크 소호부.
제1항에 있어서,
상기 방열 부재는,
열전소자(thermoelectric module)로 구비되는,
아크 소호부.
제1항에 있어서,
상기 그리드 커버는,
그 내부에 위치되며, 상기 그리드를 향하는 방향 및 상기 그리드에 반대되는 방향으로 관통 형성되는 커버 관통공을 포함하고,
상기 방열 부재는,
상기 그리드 커버를 향하는 방향 및 상기 그리드 커버에 반대되는 방향으로 관통 형성되는 개구부를 포함하며,
상기 커버 관통공 및 상기 개구부는 서로 연통되는,
아크 소호부.
제3항에 있어서,
상기 커버 관통공은 복수 개 형성되어, 복수 개의 상기 커버 관통공은 서로 이격되어 배치되고,
상기 개구부는 복수 개 형성되어, 복수 개의 상기 개구부는 서로 이격되어 배치되며,
복수 개의 상기 커버 관통공과 복수 개의 상기 개구부는 각각 연통되는,
아크 소호부.
제1항에 있어서,
상기 그리드 커버는,
그 내부에 위치되며, 상기 그리드를 향하는 방향 및 상기 그리드에 반대되는 방향으로 관통 형성되는 공간; 및
상기 공간을 가로질러 연장되어, 상기 공간을 복수 개의 커버 관통공으로 구획하는 커버 리브를 포함하고,
상기 방열 부재는,
그 내부에 위치되며, 상기 그리드 커버를 향하는 방향 및 상기 그리드 커버에 반대되는 방향으로 관통 형성되는 다른 공간; 및
상기 다른 공간을 가로질러 연장되어, 상기 다른 공간을 복수 개의 개구부로 구획하는 리브부를 포함하며,
복수 개의 상기 커버 관통공 및 복수 개의 상기 개구부는 각각 연통되는,
아크 소호부.
제1항에 있어서,
상기 그리드 커버 및 상기 방열 부재는 상기 일 방향의 연장 길이가 타 방향의 연장 길이보다 긴 사각의 판형으로 각각 구비되는,
아크 소호부.
제6항에 있어서,
상기 그리드 커버는,
그 내부에 위치되며, 상기 그리드를 향하는 방향 및 상기 그리드에 반대되는 방향으로 관통 형성되는 복수 개의 커버 관통공을 포함하고,
상기 방열 부재는,
상기 그리드 커버를 향하는 방향 및 상기 그리드 커버에 반대되는 방향으로 관통 형성되어, 복수 개의 상기 커버 관통공과 각각 연통되는 복수 개의 개구부를 포함하며,
복수 개의 상기 커버 관통공 및 복수 개의 상기 개구부는,
상기 일 방향 및 상기 타 방향을 따라 서로 이격되어 위치되는,
아크 소호부.
제1항에 있어서,
상기 그리드 커버는,
그 내부에 위치되며, 상기 그리드를 향하는 방향 및 상기 그리드에 반대되는 방향으로 관통 형성되는 복수 개의 커버 관통공을 포함하고,
상기 방열 부재는,
상기 그리드 커버를 향하는 방향 및 상기 그리드 커버에 반대되는 방향으로 관통 형성되어 복수 개의 상기 커버 관통공과 연통되는 개구부를 포함하며,
상기 개구부를 둘러싸는 상기 방열 부재의 내주면은, 복수 개의 상기 커버 관통공의 방사상 외측에 위치되는,
아크 소호부.
제8항에 있어서,
상기 그리드 커버 및 상기 방열 부재는 상기 일 방향의 연장 길이가 타 방향의 연장 길이보다 긴 사각의 판형으로 구비되는,
아크 소호부.
제9항에 있어서,
복수 개의 상기 커버 관통공은, 상기 일 방향 및 상기 타 방향을 따라 서로 이격되어 위치되고,
상기 개구부는,
상기 일 방향의 연장 길이가 상기 타 방향의 연장 길이보다 길게 형성되는,
아크 소호부.