KR820000978Y1 - 자력 소호형 개폐장치 - Google Patents

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내용 없음.

Description

자력 소호형 개폐장치

제1도는 본 고안의 실시예를 일부 단면으로 표시한 구성도이다.

제2도는 제1도의 요부확대 단면도.

제3도는 본 고안에 의한 다른 실시예를 표시한 요부확대도.

제4도는 본 고안에 의한 또 다른 실시예를 표시한 요부단면도.

제5도는 본 고안에 의한 또 다른 실시예를 표시한 요부단면도.

제6도는 본 고안에 의한 또 다른 실시예를 표시한 요부단면도.

제7도는 본 고안에 의한 또 다른 실시예를 표시한 요부단면도.

제8도 및 제9도는 본 고안에 의한 또 다른 실시예를 표시한 요부 단면도로서,

제8도는 동작전의 상태.

제9도는 동작중의 상태를 표시한 것이고,

제10도는 본 고안에 의한 또 다른 실시예를 표시한 요부단면도.

제11도는 본 고안에 의한 또 다른 실시예를 표시한 요부단면도.

제12도 및 제13도는 제11도로 표시한 장치의 작용을 설명한 개략도.

제14도는 본 고안의 또 다른 실시예를 표시한 요부단면도.

제15도는 본 고안의 또 다른 실시예를 표시한 요부단면도.

제16도는 본 고안에 의한 또 다른 실시예를 표시한 요부단면도.

제17도 및 제18도는 본 고안에 의한 또 다른 실시예를 표시한 요부단면도.

본 고안은 6불화유황(SF₆) 가스등의 소호성(消弧性) 유체를 접촉자간의 아아크에 불어넣어 소호할수 있게한 개폐장치에 있어서, 특히 접촉자간의 아아크에 의하여 생기는 고압유체를 소호에 이용한 자력소호형의 개폐장치에 관한 것이다. 종래의 이와같은 개폐장치는, 소호성 유체가 소호성이 우수하다는 것은 물론이지만 소호성능을 향상시키기 위하여 유체를 아아크에 불어넣어 아아크를 확산, 냉각하도록 구성되어 있고 강력한 취부작용(吹付作用)을 얻기 위하여 개폐동작에 연동되는 파퍼(puffer) 장치를 작동시키는 소위 파퍼형, 또는 압축기에 의해 항시 고압원을 유지하여 두었다가 개폐동작시에 이와 연동하는 개폐장치를 조작시키는 이중 압력식 등의 방식이 채택되어 왔다.

그러나 이 파퍼형으로는. 개폐동작에 연동하여 기계적으로 파퍼장치를 조작하기 때문에 큰 조작력을 필요로 하며, 또한 파퍼장치가 아아크의 폐쇄작용 때문에 큰 조작력이 필요하게되며, 특히 아아크전류가 크면 클수로 조작력도 크게 하여야할 필요성이 있게되는 것이다.

따라서 조작기가 대형화되며, 더우기 조작력을 전달하는 기구계통의 강도를 증대하여야만 하는 것아다.

또한 개폐동작의 대다수를 점하는 무부하 흑은 소전류 개폐 동작에 있어서는 파퍼부하가 매우 적어지므로 강력한 조작력을 갖고 있는 기구에서는 많은 잉여 조작력이 생기기 때문에 이상가속(異常加速)되어 파퍼작용은 개폐전류에 비하여 지나치게 크게되고, 특히 대용량에 있어서는 현저하게 전류차단이 수반되어, 이상 전압을 발생하는 등 실용성이나 경제성의 점에서 여러가지 문제점이 있었다.

또한 이중 압력식에 있어서는 그 압력 계구성이나 개폐변장치 및 압축기등의 부속장치와 제어장치가 필요하게 되므로 전체적으로 대형화되고 구성이 복잡화하는 등의 폐단이 있었다. 그래서, 근래에 와서는 종래의 결점을 제거하기 위하여 아아크 자신을 주로해서 열에너지에 의한 승압작용을 이용하여 고압원을 형성하고, 아아크 전류가 감소하여 최종적으로 영(零)이 되는 과정에서 고압원으로 되어있는 류체를 아아크공간을 통하여 개방하고, 아아크를 소호하도록 구성된 것이 제안되었다.

이와같은 자력소호형 가스 개폐장치는 아아크자체가 주위에 충만하는 소호성가스를 통하여 발산하는 아아크 에너지를 이용하여 접촉자를 수납하는 소호실내의 가스압력을 승압시키고, 이 고압가스를 적당한 용적을 갖는 실내에 일시적으로 축척하고 다음의 아아크 전류가 감소하는 과정에서 생기는 급격한 아아크의 압력의 저하 또는, 이로인해 생기는 폐쇄작용의 완화 혹은 소멸에 의하여 실내의 고압가스를 아아크 공간을 통하여 개방하고, 가스의 유동을 적당기간 지속시켜 아아크를 소모하도록 구성되어 있다.

또한 이들 가스 개폐장치는 소호성가스의 압력을 효과적으로 얻기 위하여 대략 밀폐된 소호실내의 고정접촉자와 가동접촉자를 설치하되 접촉자가 서로 접촉하여 있을 때는 가동접촉자에 의하여 소호실 하단에 천설된 배기구가 막히게 되고, 차단시에는 가동 접촉자가 배기구를 통과하기 시작하면서 배기용 노즐부가 형성되도록 구성되어 있었다.

또한 이 방식에 있어서는 고압원의 형성은 열작용에 영향되는 바 커서 승압류체는 당연하게 고온화되는 것이다.

소호전류가 고온으로 되는 것은 류체의 밀도를 작게하고, 이온화를 촉진함과 동시에 절연성능을 저하시키게 되어, 확산력이나 냉각력을 약화시켜 소호력을 대폭 저하시키게 된다.

이와같은 현상은 승압효과를 높여 그압력을 얻고, 성능을 향상하고저 하면 할수록 부수적으로 고온화되어 도전성을 현저하게 증가시켜 소호성능이 저하하도록 작용되므로 결과적으로는 성능한계가 존재한다는 점에서 볼때 대용량화가 매우 어렵다는 결점이 있었다.

또한 이와같이 구성된 것에 있어서는 차단전류가 커서 소호실내의 압력이 소호에 충분한 상태에 있다하더래도 가동접촉자가 배기구를 통과하고, 노즐부를 형성할 때까지 소호실내의 압력이 이상적(異常的)으로 높여질뿐만 아니라 필요이상으로 아아크를 신장하기 때문에 소호실의 구성부재로서 기계적강도가 큰 재료를 사용하여야만 하고 복잡한 구조로 된다. 더욱이 접촉자의 소모가 심하여서 접촉자의 교환주기가 짧아져 실용성능이 나쁜 결점등을 가지고 있었다.

또한 대전류차단 특성에 맞추어, 배기구의 개구위치를 정하게되면, 소전류 차단시에 소호실내의 압력을 충분하게 얻을 수 없게 되어 콘덴서 뱅크(conderser bank)를 개폐할 경우와 같이 차단직후의 회복 전압이 현저하게 높아질 때는 차단성능이 저하되는 것이다.

또한 압력의 확고한 유체는 직접식 모는 간접식을 막론하고 증요한 것으로서, 특히 종래의 직접식에 있어서는, 구조가 극히 단순화되어 간단한 구성이 되므로 저렴한 가격으로 되는 반면, 소호실내의 압력확보와 동시에 아아크 공간에서 고온화된 가스가 침입하여 소호실내의 가스온도를 높이게 된다.

그러므로 가스의 밀도, 확산력, 냉각력이나 절연성능이 저하되어 소호성능을 떨어뜨리는 결점이 있다.

그래서, 차단전류가 크고, 아아크 공간에 매우 큰 에너지가 공급될 경우, 이들 에너지가 모두 압력발생원으로서 작용되면 소호성가스의 압력이 필요이상으로 증대하고, 이것이 아아크 전압을 높이어 아아크 에너지를 크게하며, 아아크 공간에 충만된 소호성가스를 다시 가열하고, 고온도가스를 만들어 압력을 다시증대시키게 된다.

소호성가스가 고온도로 되면 일반적으로 절연성을 상실하며 전기 전도율이 증대하고 절연회복력이 저하된다. 또한 밀도저하를 수반하여 아아크공간의 에너지확산력도 저하되고, 고온가열된 가스를 급속 냉각한다는 것은 곤란하게 된다. 따라서 이와같은 것에 있어서는 성능의 향상이나 용량의 확대에는 무리가 생기게 된다.

더욱이 이와 같은 것에 있어서는 압력의 발생기구가 아아크의 직접적인 열작용에 영향되는 바가 크므로 고압가스를 얻는다는 것은 필연적으로 열작용을 수반하게 되므로 공간내의 가스온도는 높아진다.

이와같이 공간내의 가스의 온도상승은 밀도를 저하할 뿐만 아니타 열전리(熱電離)로서 이온화를 촉진하며 확산이나 냉각작용이 현저하게 약화되어 소호성능이 저하한다. 따라서 고압가스의 확보와 동시에 가스가 보다 저온화되는 것이 바람직한 것이다. 그러므로 이와같은 고압류체는 주로 아아크의 고온성에 의하여 얻어지는 것이지만, 아아크 자체는 이동하며 또한 부정형(不定形)인 까닭에 아아크의 상태는주위의 상황에 따라서는 비교적 고속도로 변화한다.

따라서 이와같은 불안정한 아아크에 의하여 생기는 승압류체도 교란상태를 나타내어 압력개방 상태에 있어서 개방되는 류체가 원활하게 흐르지 못하고 파퍼형과 비교하여 소호성능이 불안정하였다.

또한 이와같은 것에 있어서는 차단전류가 적고, 소호실 내의 압력의 상승이 빠르지 않을 때의 차단성능을 양호하게 하기 위하여서는 가동 접촉자가 배기구의 통과를 종료할 때까지, 소위 폐쇄시간을 길게할 필요가 있다. 또한 반대로 차단전류가 클때의 차단성능을 양호하게 하려면 배기구가 빨리 개구하고, 소호실내의 압력을 별로 상승시키지 아니하게 하여 구성부재의 파손이나 접촉자의 이상소모를 방지하여야만하는것이다.

다시 가동접촉자의 동작이 차단전류의 대소에 따라 압력이나 전자(電磁) 가속을 받을 경우에는, 배기구의 개폐 타이밍이 한층 미묘하게 변화되어 대전류에서 소전류에 이르는 전체 전류역에 공하여 실용적으로 안정된 차단성능을 갖는 개폐장치를 얻을 수 없는 폐단이 있었다.

이와같은 것에 있어서는 압력을 필요 이상으로 고압화하는 것은 아아크 공간의 고온화를 유발하게 되어 직접, 간접으로 실내의 저온 고압화를 기도하여야할 가스의 온도로 상승한다.

따라서 실내의 가스는 열해리(熱解離)를 생성함과 동시에 이온화 입자가 다대하게 침입하므로서 소호성능이 극단으로 저하되어 실용화가 곤란하게 되어 있었다.

이와같은 것에 있어서는 고압원이되는 용적 공간내의 가스는 고압이고, 저온상태를 유지하여 열전리 즉 이온밀도의 증대를 억제하여 소호력이 저하되는 것을 방지할 필요가 있는 것이다. 그러나 자력형(自力形)에 있어서는 고압원이 되는 용적 공간 내의 가스는 개폐동작마다 잔류하는 열에 의하여 고온화되고, 특히 단시간으로 개폐동작이 반복될 때에는 고온가스가 누적되여 소호성능이 저하한다.

이와같은 경향은 고압원으로 되는 용적공간이 다수 배치된 것에 있어서는 최상부가 제일 현저하지만 단일의 경우에도 고온가스는 밀도의 저하에 의해 생기는 부력에 의하여 윗쪽에 잔류한다. 또한 이와같은 자력소호형에 있어서 압력의 확보는 매우 중요한 요소인 것이다.

그러나, 압력의 발생기구가 아아크의 열작용에 양향되는 바가 크기 때문에 고압화에 수반하여 필연적으로 연이동이 생기고, 공간내의 유체의 온도가 적지 않게 상승한다.

이와 같은 온도상승은 개방시의 소호성능을 저하시켜 어느 일정온도를 초과하게 되면 거의 소호성능을 잃어버리는 상태로 되는 것이다. 그러므로 압력의 확보와 동시에 열에 대하여도 관심을 가질 필요가 있는것 이다.

즉 필요 이상으로 높은 압력을 확보하는 것은 아아크공간은 물론이요, 소호에 주체적인 역할을 하는 고압화 유체도 고온이 되어 어느 온도를 초과하면 밀도의 저하 또는 열전리에 의한 이온화가 급속하게 진행되어 소호성능을 극단으로 저하시키게 되는 것이다.

본 고안은 이와 같은 여러가지 실정을 감안하여 이루어진 것으로서, 자력형을 갖는 간단한 구성과 적은 구성부품으로서, 소형으로 조작력이 특별히 축소되고 안정된 조작성능과 넓은 범위의 전류치에 공하여 우수한 소호성능을 갖는 개폐장치를 제공하고자 하는 것이다.

다음에 본 고안의 실시예를 도면에 따라 상세하게 설명한다.

제1도 및 제2도는 본 고안에 의한 일 실시예인 개폐장치의 구성을 표시한 것이다.

이 도면에 있어서, (1)은 SF₆가스등의 소호성가스가 봉입되어있는 용기, (2)는 용기(1)내에 장설되어 열전도성이 양호한 기계적 강도가 큰 금속부재로 구성된 압력실(21)과 동부재로 구성된 소호실본체(22) 및 대프론(Teflon) 등의 내아아크성의 절열부재로 구성된 프로우 가이드(23)(Flow guide)를 구비하고 소호성가스를 수납하고 있는 소호실, (3)은 소호실 본처(22)에 착설된 고정접촉자, (4)는 고정접촉자(3)에 접탈자재하게 장착되어 노즐부(41), 통기로(42) 및 개구부(43)을 구비한 원통상의 가동접촉자인 것이다.

도시되지 아니한 조작기로부터의 트리프지령에 연동하여 가동접촉자(4)가 하강하여, 접촉자(3)(4)가 떨어지면 그 사이에 아아크가 발생한다.

다시 가동 접촉자(4)가 하강하면 아아크는 프로우가이드(23) 내로 인장되면서 주위에 충만한 소호성 가스를 승압시킴과 동시에 가열하여 고온으로 된다.

이와같은 내압력은 고속도로서 압력실(21) 내의 전체공간에 전파되어 전체를 단시간에 고압화한다.

한편, 온도는 전도, 대류 및 난류(亂流)에 의하여 압력전파보다는 훨씬 느린 속도로서 확산하기 때문에 아아크공간에서 압력실(21)에 이르는 통기로(24)를 미리 적당한 길이로 하여두면 아아크공간의 확대가 규제되어 절연효과가 제일 현저한 난류전도가 억제되고, 또한 아아크 공간에서 압력실(21)에 유입하는 가스는 통기로(24) 주위의 저온금속에 접촉하여 냉각되면서 유입하므로 압력실(21)내의 가스는 저온상태로 보지되는 것이다.

또한 아아크공간은 압력실(21)에는 형성되지 않으나, 이 아아크 공간에 발생된 이온입자는 양도체의 압력실(21), 소호실본체(22)에 의하여 중성화되므로 고압가스의 소호능력이 유지되는 것이다.

한편, 압력은 폐공간내에 있어 방출되지 아니하므로 감소되지 않고, 고압력으로 보지되는 것이다.

따라서 압력실(21)내의 가스는 고압력으로 저온도의 상부로 있어, 개방을 위한 준비태세가 갖추어진다.

다시 가동접촉자(4)가 하강되면 개구부(43)가 용기(1)내로 개방된다.

이때 아아크전류가 흐르고 있으면 압력실(21) 내의 압력은 노즐부(41)가 아아크로서 폐쇄되어 있음으로 고압력 그래로 보지되나, 그후 아아크전류가 감소과정으로 이동하게되고 폐쇄상태가 완화소멸됨과 동시에 압력실(21) 내의 압력은 개방되어 아아크는 급속히 소호된다.

이 경우 압력실(21) 내의 가스는 저온에서 고압력화되어 있으면 있을수록 소호력은 강력하게 된다.

여기에서 이온화된 가스는 금속등의 열전도가 양호한 부재로서 구성된 통기로(24) 벽 또는 압력실(21)내벽에 접촉되므로서 중성분자화되어 소호성능 및 절연성능이 향상되는 것이다.

더욱이, 접촉자(3)(4)의 접촉저항에 의한 온도 상승이나, 차단시의 고정접촉자(3)에 발생되고 전도되는 열에 의한 온도상승은 압력실(21)의 열용량이 크다는 것과 방열면적이 넓다는것 등으로 대폭 저감되어 전류용량이 증가되는 것이다. 또한 용기(1)가 도시한 바와같이 주로 절연부재로서 구성된 것이라 하더라도, 압력실(21) 내의 냉각효과를 한층 높여 용기밖으로 적극적인 방열을 하므로서 반복하여 차단되는 것과 같은 열발생량이 클 때에도 충분히 사용할 수 있는 것이다.

이어서 압력실(21)을 제3도에서 표시하는 바와 같이 내측에 흡열피인(211)(fin), 그리고 외측에 방열피인(212)을 각각 장설하고, 가스와의 접촉면적, 방열면적을 크게하면 압력실의 흡열, 방열 효과를 한층 향상할 수 있게되는 것이다.

이와같은 경우, 압력측의 내외측의 어느 한쪽에만 피인(212)을 장설하여도 무방한 것이다.

다시 가동접촉자(4)가 하강하여 개구부(43)가 용기(1)내로 개방되게되면 아아크 전류의 감소와 함께 아아크에 의한 압력실(21)의 폐쇄작용이 완화, 소멸되어 압력실(21)내의 고압가스가 개방되고, 아아크는 급속하게 소멸된다.

이와 같은 경우, 압력실(21)내의 고압가스는 저온도이므로 아아크의 냉각, 확산효과가 크고 우수한 차단성능을 얻을 수 있는 것이다.

또한 아아크공간에서 생기는 고온가스가 압력실(21)내로 팽창, 확대되는 것을 억제하고 있음으로, 소호에 있어 아아크가 아아크공간 밖으로 급속하게 배출, 확산되게 되는 것이다. 이 실시예는, 소호성류체가 수납되고 접탈자재한 한쌍의 접촉자가 장설된 소호실 본체에 인접하여 접촉자간에 발생하는 아아크공간은 형성되지 않지만 이 아아크에 의하여 얻어지는 고압류체를 수용하는 압력실을 장설하고, 이 압력실 내의 고압류체에 의하여 소호할 수 있게 하였으므로 간단한 구성으로 양호한 소호성능을 얻을 수 있게 되는 것이다.

특히 아아크 공간에 대해 맨 상류위치(上流位置)에 압력실을 장설하고, 아아크공간의 압력실에 대한 압력적, 열적제어를 용이하게하여 차단성능의 향상을 도모할 수 있게 되는 것이다. 또한 열전도성이 양호한 부재로서 압력실을 형성하고, 그 압력실 내의 고압류체에 의하여 소호할 수 있게한 것이므로 간단한 구성으로서 양호한 차단성능을 얻을 수 있는 것이다. 제4도는 본 고안의 다른 실시예의 구성을 표시한 것으로서, 이 도면에 있어, (1)은 SF₆가스등의 소호성가스가 봉입되어 있는 용기, (2)는 용기(1)내에 장설되어 도전부재로 구성된 압력실(21)과 소호실본체(22) 및 이 소호실본체(22)에 착설되어 데프론 등의 내아크성의 절연부재로 구성된 프로가이드(23)와를 구비하여서된 소호실, (3)은 소호실 본체(22)에 착설된 고정접촉자(4)는 고정접촉자(3)에 접탈자재하게 장설하고 노즐부(41), 통기로(42), 축방향으로 분산배치 된 복수개의 개구부(43)를 구비한 원통상으로 형성된 가동접촉자인 것이다.

여기서, 개구부(43)의 전개구면적의 총화는 노즐부(41)의 단면적과 대략 동일치가 되게 구성되어 있어, 접촉자가 서로 접촉하여 있을때 개구부(43)는 프로가이드(23)에 의하여 폐색된 상태로 배치되어 있다.

그런데, 도시되지 않는 조작기에서의 트리프 지령에 연동하여 가동접촉자(4)가 하강하고, 양접촉자(3)(4)가 떨어지면, 그 사이에 아아크가 발생한다.

다시 가동접촉자(4)가 하강하여 개구부(43)의 최하단부가 용기(1)내로 개구하기까지의 사이에 아아크공간은 통기로(24)를 거처 압력실(21)과 연통하는 이외에는 폐쇄되어 있음으로 아아크공간내의 압력은 급상승함과 동시에 압력실(21) 내의 압력이 높여지는 것이다.

압력실(21)내의 압력이 차단하는데 소요되는 압력치 이상으로된 다음에 개구부(43)의 일부가 용기(1)내에 개방되고, 아아크내 압력을 개방하여 아아크내 압력을 억제한다. 다시 가동접촉자(4)가 하강하여, 아아크에너지가 증대된 상태에 있어서는 이에 대응하여 새로운 개구부(43)가 개방되어 용기(1) 내로의 개방압력을 증대시키므로, 압력실(21)내의 압력은 거의 평형된 상태를 유지한다.

이와같은 상태에서는 아아크 공간내의 에너지는 개구부(43)를 통하여 과잉부분이 항시 방출되고 있음으로 아아크공간내의 가스온도는 낮게 억제된다.

다시 말하면, 아아크공간내의 압력과 압력실(21) 내의 압력은 억제된 낮은 압력치로 평형해서 아아크전압도 동시에 억제되므로서 아아크공간으로의 입력에너지도 억제되는 상승 효과를 갖게되는 것이다.

다시 가동접촉자(4)가 하강하여 개구부(43)의 개방상태가 확대되고, 아아크전류의 감소과정에서 아아크내압력이 저하되면 압력실(21)내의 압력은 급격하게 개방되고, 억제된 압력과 온도로서 유지되고 있는 아아크공간내의 가스를 급속하게 아아크 공간밖으로 배출시켜 쉽게 압력실(21)내의 새로운 가스와 치환하므로서 아아크는 전류가 제로(零)로 됨과 동시에 확실하게 소호된다.

이와 같이 아아크공간의 가스의 압력 또는 온도를 억제하는 구조로 구성하였으므로, 예를들면 압력면에서는 기계적 강도가 강한 프로가이드(23)를 사용할 필요는 없다.

즉 데프론등을 그대로 사용하여 성형하여도 되는 실용적인 구성으로 할수 있는 것이다.

또한 온도의 면에서는, 아아크공간에 인접하는 부재의 가열열화(加熱劣化)를 적게하고 알루미늄등의 저융 점부재를 사용가능케 하며, 특히 접촉자의 소모를 적게하는 등의 실용적인 구성을 할수 있는 것이다.

이상에서와 같은 구성은 종래부터 존재하는 파퍼형 차단기나, 기타 오일차단기등의 유체차단기에도 응용이 가능함은 물론이다. 또한 제4도에 표시된 바와같이 통기로 (24)의 단면을 적당히 선택하고, 예컨데 다른 부분보다 좁게 하므로서 소호성유체의 유동량을 더욱 효과적으로 규제할 수가 있는 것이다. 이와 같은 구성이므로, 아아크공간에서 압력실(21)에 유입하는 고온류체(高溫流體)는 통기로(24)에 의하여 적당하게 억제되어 단열적(斷熱的)으로 확산한다.

따라서 이 소호성유체의 온도는 저하한다.

그결과, 이소호성유체는 압력실(21)내의 소호성유체를 고온화함이 없이 적당한 시간 경과후에는 소호에 요하는 압력에 도달되는 것이다.

또한 통기로(42)가 개방되었을 때는 고압으로 저온화되어 있는 소호성유체는, 통기로(24)를 통과하므로서 단열적으로 열팽창하여 확산된다.

그결과, 이소호성유체는 아아크공간내의 고온, 이온화되어 있는 소호성유체를 냉각하면서 배출시킨다.

제4도의 실시예에는 소호성유체가 봉입된 용기에 장설된 소호실에 접탈자재한 한쌍의 접촉자를 장설하고, 가동접촉자에 이 한쌍의 접촉자가 이동함에 따라 소호실을 순차적으로 용기에 연동하도록 형성한 것이므로 아아크공간의 압력이나 온도를 억제할 수가 있어 간단한 구성으로서 용량을 증대시킬수 있다. 제5도는 본 고안의 다른 실시예의 구성을 표시한 것이며, 이도면(1)은 SF₆가스등의 소호성가스가 봉입된 용기, (2)는 용기(1)내에 장설되어 금속제부재로 구성된 상부에 경사면을 갖인 압력실(21), 도전성부재로된 소호실본체(22) 및 아아크실의 절연부재로된 프로가이드(23)으로 구성되고, 내부에 소호가스가 수납된 소호실, (3)은 소호실본체(22)내에 장설된 고정접촉자, (4)는 고정접촉자(3)에 접탈자재하게 장설되고, 노즐부(41), 통기로(42), 개구부(43)를 구비한 가동접촉자, (5)는 압력실(21)의 상부경사면의 정점에 형성된 개구부(211)에 장설되고 항시 개방상태로 있는 압력실이 소정치 이상의 압력으로 되었을때 폐쇄되는 변체(弁體)(51)와 복귀스프링(52)으로 구성된 압력변인 것이다.

그런데, 도시되지 아니한 조작기에 트리프지령이 내려지게되면 이와 연동하여 가동접촉자(4)가 하강하고 적당한 와이핑(wiping) 칫수만큼 이동한후 양접촉자(3)(4)는 서로 떨어지고 그사이에 아아크가 발생한다.

이 아아크에 의한 아아크공간의 가스의 승압작용으로 압력실(21)내가 고압화 되지만, 근소한 압력상승으로 압력변(5)이 작동되어 압력실(21)을 폐쇄하므로서, 압력실(21)내의 압력은 급속하게 상승한다.

다시 가동접촉자(4)가 하강하여 개구부(43)가 개방되고, 아아크전류가 감소하여 거의 제로에 가까와져 아아크에 의한 폐쇄작용이 소멸하여 압력실(21)내의 고압가스가 개방되고, 아아크공간이 냉각되어 아아크화된 가스를 발산하여 아아크를 급속하게 소호시킨다.

소호한후에 있어서도 압력실(21)내에 잔류하는 고압가스는 완전히 개방된 개구부(43)를 통하여 단시간내에 배출된다. 이어서 용기(1)의 온도보다도 높은 온도로 되어있는 압력실(21)내의 가스는 압력의 저하와 함께 개구하는 개구부(211)를 통하여 용기(1)내에 방출된다.

이와 동시에 용기(1)내의 제압가스는 개구부(43)를 거쳐 유인되고 압력실(21)내의 가스를 치환하여 재차 동작전의 상태로 복귀한다.

따라서, 계속하여 개폐동작을 할 경우에도 최초에 동작한 경우와 거의 동일한 우수한 성능을 발휘할수가 있는 것이다.

제5도의 실시예는 소호성유체가 수납되고, 접탈자재한 한쌍의 접촉자가 장설된 소호실의 접촉자간에 발생한 아아크에 의하여 얻어진 고압유체가 공급되는 압력실을 형성하고, 이 압력실에 실내의 압력이 소정치 이상으로 되었을 때 폐쇄되는 압력변을 장착한 것이므로, 반복하여 개폐작동할 경우에도 충분한 소호성능을 얻을 수 있는 것이다.

특히 고압원이 되는 용적공간의 상부에 상시개구하여 용적공간에 잔류하는 고온액류를 급속하게 배출함과 동시에 내부압력의 상승에 의하여 개구를 폐쇄하는 압력변을 장설하고, 다시 상승류(上昇流)가 용적공간에 체류하는 것을 방지하여 배출을 신속히 하기위해 용적공간의 상면을, 압력번변을 정점으로하여 정당하게 경사지게 구성된 것이므로, 반복하여 개폐작동할 경우에도 충분한 소호성능을 얻을 수 있다.

제6도는 본고안의 또다른 실시예를 표시한 것으로서, 이도면에 표시한 바와 같이 소호성유체(SF₆가스)를 수용하고 동작시에 소호를 주기능으로 하는 소호용 압력실(60)을 구비하며 이 소호용압력실(60)은 하단에 절연성부재, 예시하면 테프론등으로 형성되고 가동접촉자(61)를 포위하여 프로가이드를 구성하는 포위체(311)를 구비하고 있다. (63)은 소호용 압력실을 구성하는 포위체이고, 가동접촉자(61)와 대향해있고 접탈가능한 고정접촉자(64)는 소호용 압력실(60)에 포위되어 있으며 주로 아아크의 승압작용을 받아 내부유체를 승압시켜 발생한 승압유체를 소호용실(60)에 공급하는 승압용실(65)에 일체적으로 형성되어 있다.

또한 고정접촉자(64)는 승압용실(65)의 하단부에 장착되어, 승압용실(65)내의 승압효과를 높이기 위하여 전체적으로 포위되어 있고, 선단의 포위체(66)는 포위체(62)와 같은 부재로 형성하여 가동접촉자(61)가 포위체(66)를 통과하는 사이에 승압용실(65)은 소호용실(60)이 충분한 소호력을 발생하는 압력에 도달하기에 접합하도록 통로(67)를 제외하고 거의 페쇄되어 있다. 접촉자(61)와 (64)가 떨어진 그사이로 발생하는 아아크의 승압작용으로 승압용실(65)을 통하여 소호용압력실(60)내를 승압하고, 가동접촉자(61)가 하강하여 아아크가 신장되어 아아크를 소호하는데 필요한 접촉자(61)와 (64)간의 최소거리가 형성될때까지, 그 사이에 아아크전류가 주기적으로 변화하여 전류가 제로치(零値)를 함유할 경우에도 소호용실(60)내의 고압유체는 아아크의 페쇄작용에 의하여 필요한 압력을 유지하는 개구(68)가 형성되어 있다.

승압용실(65)의 소호용압력실(60)에 대한 유체공급은 접촉자(61)와 (64)사이에 발생하는 아아크가 승압용실(65)내에 신장되는 기간 계속된다.

이 기간은 승압용실(65)의 구성부재인 포위체(69)를 가동접촉자(61)와의 상대속도(相對速度)의 관계를 변화시켜 임의로 얻어지며, 예컨데, 작용시간을 길게하여 소호용압력실(60)의 압력상승을 높이려면, 가동접촉자(61)의 속도조건을 일정하게 하면 하방으로 길게 할 수 있다.

한대의 경우에는 짧게 하므로서 그목적을 달성할 수 있다. 이 작용기간에 있어서, 승압용실(65)은 소호용압력실(60)의 고압화에 적당한 용적을 갖고, 아아크공간에 근접되게 배치 또는 용적공간과 일체적으로 아아크공간을 형성시켜서 승압용실(65)내를 효과적으로 승압할 수가 있으며, 또한 승압용실(65)은 소호용압력실(60)에 비하여 적은 용적으로 하는 것이 바람직하다. 그러므로 승압용실(65)내는 압력적으로 또는 온도적으로 균일화되기 쉬워, 소호용압력실(60)으로의 유체공급이 정상적이고 원활하게 이루어져 소호용실(60)내의 유체의 고압화는 급속하게 저온상태에서 이루어져 제일적합한 형태로 고압원이 확보되는 것이다.

이 압력은 항시 폐쇄되어 소호용실(60)내의 압력이 상승하여 개구하고 개방유체는 아아크공간을 통하여 이루어진다. 접촉자(61)에 형성된 배기구(70)는 포위체 (62)의 하단의원통부(71), 가동접촉자(61)의 선단의 개구(68)와 포위체(66)(66)와의 상대관계를 적당하게 선택하므로서 승압용실(65)내의 고온, 고압의 승압유체를 소호용 압력실(60)의 저온, 고압유체에 선행(先行)하여 개방할수도 있다.

아아크가 승압용실(65)을 승압케하는 시간은 소호용압력실(60)내의 고압유체를 개방하는 시간에 대하여 충분히 긴것인데, 이를 이용하여 통로(67)를 적당한 크기의 개수로 하므로서 소호용압력실(60)에서 승압용실(65)로 역류하는 것을 실용적으로 억제할 수 있다.

경우에 따라서 역류방지 변장치를 장설하면 소호용 압력실(60)의 압력상승 또는 압력을 접속시키는 것을 확실하고 용이하게 할수 있어 성능의 안정화를 기도할 수 있는 것이다. 이와 같이 구성된것에 있어서, 도면에서는 생략되어 조작기에 트리프지령이 부여되어 조각기의 동작과 동시에, 이와 연동하는 가동접촉자(61)가 하강작동을 시작한다. 가동 접촉자(61)가 고정접촉자(64)와의 적당한 와이핑 칫수로 이동시킨후 개리시켜 이 사이에 아아크가 발생한다. 이 아아크는 승압용실(65)의 유체를 급격하게 가열 팽창시킨다. 소위 승압작용을 하게된다.

이로 말미암아 승압용실(65)내의 유체는 소호용 압력실(60)보다 고압으로되어 압력차가 생기고 통로(67)를 통하여 소호용 압력실(60)내로 유체를 공급한다.

이 작용에 의해서 가동접촉자(61)가 다시 하강동작을 하게되고 개구(68)가 포위체(66)를 통과하여 소호용 압력실(60)의 아아크공간으로의원통구(71)에 개구할때까지 계속되고 그 동안에 소호용 압력(60)내의 유체압력을 소호에 소요되는 충분한 값으로 높여준다.

이 기간은 소호용 압력실(60)로 유체공급을 하는데 직접관계된다.

즉 소호용 압력실(65)의 용적과 가동접촉자(61)의 하강동작과 관련하여 적당한 값이 선택된다.

예를 들면 승압용실(65)의 용적이 아아크 에너지에 비하여 너무 과대하면, 또는 아아크에너지가 승압용실(65)내의 유체를 효과적으로 가열 팽창시키지 아니하면 소호용 압력실(60)내를 유체공급하여 급속하게 승압한다는 것은 곤란하게 된다. 이들의 효과를 증대하기 위하여 승압용실(65)내의 유체에 교란을 이르켜 전파속도의 느린 열확산을 등가적(等價的)으로 고속화 하거나 또는 아아크근방의 고압, 고온유체를 젯트류화(流化)하여 확산속도를 빠르게 하거나, 또는 아아크의 자기 구동성에 의하여 승압용실(65)깊숙하게 신장, 도입하여 가열효과를 증대시키는 수단을 병용한다는 것은 보다 유효한 것이다. 이 작용이 끝나는 전후에 배기구(70)는 주변실(72)에 개구하에 아아크전류가 감소하는 과정에서 개구(68)가 아아크의 폐쇄로부터 해방됨에 따라 소호용 압력실(60)내의 고압, 저온류체는 아아크공간내에 유입되어 아아크공간을 강력하게 냉각시키고, 아아크주변의 유체를 급속, 단시간에 확산 배출시켜 아아크를 급속하게 소호한다.

가동접촉자(61)가 포위체(66)를 통과하여 다시 아아크가 계속 하는등의 가혹한 회로조건에 있어서의 개폐에 있어서도 소호용압력실(60)내의 유체는 개구(68)의 폐쇄작용점이 적당하게 선정되므로 아아크전류가 감소되고 작은 값으로 된다. 폐쇄작용이 작은 기간에는 압력유체는 근소하게 유출하지만 다음의 교류전류의 최대치부근에서는 유출이 없고 아아크 공간에서 승압유체가 유입하여 소호용 압력실(60)내를 필요한 압력까지 회복하므로서 안정된 우수한 소호성능을 나타내게 된다. 소호용 압력실(60)내의 고압유체가 아아크시간이 길어지는 거와 같은 가혹한 회로조건에서 아아크전류의 제로치가 1회이상 경과하는 경우에 있어서도 소호용 압력실(60)내의 고압유체는 유지되게 되므로 아아크전류가 흐르는 동안 연속하여 소호용압력실(60)내의 용적을 최적화(最適化)할수 있어 소형화 할수 있게 되는 것이다.

그러므로 개폐기 전체를 대폭적으로 소형화 되어 경제적으로 구성할 수 있다.

소호형 압력실(60)의 용적공간이 축소, 적정화되면 소호용 압력실(60)내의 압력상승을 분담하는 승압용실(65)도 관련하여 소용적화할 수 있어 전체가 소형화 되는것은 물론이요, 승압용실(6)의 소용적화는 적은 아아그 에너지로서 높은 압력 상승효과를 얻게되어 적은 전류범위에 이르기까지의 넓은 범위에 있어서, 안정된 우수한 소호성능을 나타나게 된다.

이 제6도의 실시예에 의하면 조작력은 작고, 넓은 전류범위에 공하여 뛰어난 성능을 가진 소형의 것을 얻을수가 있어 경제적인 것이다.

제7도는 본 고안의 또다른 실시예를 표시한 것으로서, 소호성유체를 수용하고 동작시에 아아크소호를 주된 기능으로 하는 소호용실(60)을 장설하며 소호용 압력실(60)은 아아크소호에 필요한 소호유체의 공급원이 되어 이에 소요되는 적당한 용적을 갖는 원통형상의 용기체를 형성하고, 하단에 있어서 아아크공간에 통로(69)를 갖고 개구되어 있다. 이 개구는 상시 가동접촉자(61)에 의하여 폐쇄되어 있으므로 소호용압력실(60)에 포위되어 동심적으로 배치된 원통형상의 승압용실(65)이 있고, 이 승압용실(65)의 아아크의 승압작용을 직접 받아 내부유체를 승압시켜 소호용 압력실(60)에 유로(67)에 거쳐 유체를 공급한다.

이때 소호용 압력실(60)내의 압력상승을 효과적으로 상승시킨다. 승압용실(65)의 하단에는 가동접촉자(61)와 대향하여 접탈가능한 고정접촉자(64)가 링(Ring)상으로 장설되어 가동접촉자(61)의 외주면과 접촉한다.

고정접촉자(64)는 승압용실(65)과 일체적으로 형성된 포위체에 장착되고 다시 하단에 포위체(66)가 있으며 전체적으로 소호에 유효한 형상의 노즐개구를 형성하고 있다. 승압용실(65)은 가동접촉자(61)에 의하여 폐쇄되는 기간의 승압작용 중에는 내부가 고압력으로 되므로 높은 내압성이 요구된다.

그렇기 때문에 원통형으로 하는 것이 제일 합리적이어서 소호용압력실(60)에 내포되게 배치하는 것은 소호용 압력실(6)내의 압력과 압력차가 감소하므로 더욱 용기체 구성이 용이하게 되는 것이다.

승압용실(65)의 소호용 압력실(60)에 대한 승압작용의 종료를 압력에 의하여 작동하는 폐쇄변장치(도시하지 아니함)또는 승압용실(65)내의 압력이 필요이상으로 되어 승압용실내의 유체를 개방하는 압력개방변장치(도시하지 아니함)를 승압용실(65)의 상단에 장설하여 소호용 압력실(60)내 압력의 과대한 상승을 방지하며 또한 아아크공간내의 아아크유체를 상하 2방향으로 개구하여 소호용압력실(60)의 고압유체의 확산 효과를 유효하게 작용시킬수가 있다.

전술한 압력 개방변장치의 개방압력차를 적당히 설정하면 아아크전류가 크고 승압력이 과대하게될 때에는 이 압력개방변장치가 작동되어 가동접촉자(61)의 개구(68)와 함께 개방개구를 형성하고, 과대압력의 억제와 2방향 개방에 의한 소호력의 증대를 달성하며, 전류가 작게되면 개방개구를 감소시켜 소호형 압력실(60)내의 압력개방을 유효하게 작용시켜 소호를 효과적으로 한다.

제7도의 실시예에 따르면 소형으로 실용성이 높고 우수한 개폐기를 얻을수 있는 것이다.

제8도 및 제9도는 본 고안의 또다른 실시예를 표시한 것으로서, 도면에 표시한 바와 같이 소호성유체(SF₆가스)를 수용하고 작동시에 고압의 소호성 유체공급원이 되는 소호용 압력실, (60), 고정접촉자(61)사이에 발생하는 아아크로 내부의 소호유체를 승압하여 소호용 압력실(60)에 승압유체를 공급하는 승압용실(60)에 승압유체를 공급하는 승압용실(65)을 구비하고 있다. 승압용실(65)은 하단의 아아크공간이 되는 실(73)과 소호용 압력실(60)으로의 승압을 효과적으로 작용시키는 실(74)로 구성되고 실(73)과 (74)는 고정접촉자 (64)에 의하여 구분된다. 이 구분점 부근에 아아크공간에서 실(74)에 유입하는 고온류체를 실(74)내에 확산하는 확산구(75)를 구비하고, 실(74)내의 유체의 가열, 팽창작용(승압)을 촉진시켜 소호용압력실(60)내의 유체의 압력상승을 급속하게 하여 단시간에 필요로하는 압력치를 확보한다.

이것은 아아크전류가 적고 아아크에너지가 작게되는 경우에 있어서도 소호용 압력실(60) 내의 압력상승을 이와 같이 구성된 것에 있어서, 도시되지 아니한 조작기에 트리프지령이 부여되어 조작기가 동작을 시작함과 동시에 이와 연동하는 가동접촉자(61)는 하강하고 고정접촉가(64)와의 와이핑칫수 이동에 의하여 접촉자(64)와 (61)을 떨어지며, 그 사이에 아아크를 발생한다. (제9도 참조)이 아아크는 아아크공간내의 유체를 급격하게 승압시켜 고온 고압의 유체를 발생하게 한다.

이리하여 생긴 승압유체는 제9도의 화살표와 같이 확산구(75)에 의하여 젯트화하여 실(74)내에 유입되고, 실(74)내의 유체를 균일한고온, 고압유체로 한다.

즉 아아크공간내의 전파속도가 늦은 열류가 압력차에 의해 빠른 흐름으로 전파하므로 승압효과가 급격하게 상승되어 통로(67)를 통해 소호용 압력실(60)내를 필요한 압력으로 단시간에 달성한다.

또는 작은 아아크전류에 있어서도 소호에 요하는 압력을 확보할 수 있는 것이다.

가동접촉자(61)가 다시 하강하여 개구(68)가 소호용 압력실(60)에 개구하고, 주기적으로 도래하는 아아크전류의 감소과정으로 아아크공간내가 급격하게 압력 저하함에 따라 소호용 압력실(60)내의 고압유체는 아아크공간에 유출되고, 개구(68)을 통하여 아아크공간을 강력하게 확산, 냉각시켜 아아크를 급속히 소호한다.

이 제8도의 실시예에 따르면 조작력이 적고 넓은 전류범위에 공하여 뛰어난 성능을 갖는 것을 소형으로 할수 있는 것이다. 제10도는 본 고안의 또다른 실시예를 표시한 것으로서소호성 유체(SF₆가스)를 수용하고 작동시에 고압의 소호유체 공급원이 되는 소호용 압력실(60), 고정접촉자(64)를 내장하고, 이 접촉자(64)와 대향토록 가동접촉자(61)를 설치하며, 상기 접촉자(64)(61)사이에 발생하는 아아크로서 내부의 소호유체를 승압하고, 소호용 압력실(60)에 승압류체를 공급하는 승압용실(65)을 갖고 있다.

소호용 압력실(60)과 승압용실(65)은 동축상에 배치하여 가동접촉자(61)가 연통되고, 가동접촉자(61)가 이동하여 형성되는 아아크공간에 각기의 개구(76a)(77)를 갖고 있다.

승압용실(65)은 내장된 접촉자(64)(61)가 서로 떨어져 그 사이에서 발생하는 아아크의 승압효과를 높히고, 적당한 작용시간을 지속시키기 위하여 하단에 승압용실(65)을 일체적으로 구성하여 가동접촉자(61)를 포위하는 절연부재의 포위체(66)를 갖고 있다. 가동접촉자(61)에는 선단에 노즐개구(68), 통기로(76), 개구부(70)를 형성하고, 소호실(60)의 하단의 절연부재제의 포위체(62)와 포위체(62)의 가동접촉자(61)를 포위하는 원통부(71) 및 개구부(70)의 상대위치를 선택하여, 승압용실(65)내의 과대압력을 개방하며, 또한 소호용 압력실(60)의 고압소호유체의 개방타이밍을 적당하게 선정할 수가 있는 것이다. 소호용 압력실(60)과 승압용실(65)사이에는 승압용실(65)내의 압력의 적당치까지는 승압용실(65)로 부터 소호용 압력실(60)이 유체를 흐르게 하고, 이를 초과하는 값에 대하여서는 흐름을 막는 작용과, 승압용실(65)의 압력이 소호용 압력실(60)보다 저하할 경우에는 유출을 방지하는 작용을 하는 변장치(78)를 장설한다.

승압용실(65)이 아아크의 승압작용으로 승압되어 소호용 압력실(60)에 승압유체를 공급하고 소호용 압력실(60)이 필요로하는 압력으로 된 후, 승압용실(65)내의 승압유체를 노즐개구(68)를 통하여 소호용 압력실(60)내의 고압유체의 개방에 우선하여 개방하도록 구성하면 소호용 압력실(60)의 과대압력을 억제 할수가 있게 되며, 다시 소호용 압력실(60)내의 유체의 개방 효과를 향상시킨다.

소호용 압력실(60)내의 유체압력을 소호에 소요치(値) 이상으로 높이는 것은 아아크전압을 보다 상승시켜 아아크에너지를 증대하고 다시 과대압력을 발생시킨다.

또한 동시에 실내를 고온 가열하므로 구성부재에 압력적 열적인 가혹한 조건을 부과하여 실용적 구성이 곤란하게 되고 접촉자의 소모, 손상을 촉진하는 등의 실용성능을 대폭 저하하게 되는 것이다.

이와같이 구성된 것에 있어서 도시하지 아니한 조작기에 트리프지령이 부여되어 조작기가 동작을 시작하면 이와 연동하여 가동접촉자(61)가 하강 동작하고, 고정접촉자(64)와의 와이핑칫수만큼 이동하여 접촉자(64)와(61)은 떨어지고, 그 사이에 아아크를 발생한다.

이 아아크는 승압용실(65)내의 유체를 가열, 팽창하여 승압하고, 유로(79)에서 소호용 압력실(60)에 유체가 공급된다.

다시 가동접촉자(61)가 하강하여 아아크가 신장되어 아아크 전압이 높아져 시간과 함께 아아크에너지는 급격하게 증대되어 승압용실(65)내의 압력을 높힌다.

이 단계에 있어서 승압용실(65)은 소호용압력실(60)내가 소호에 필요한 압력이 될때까지 승압유체를 공급하고 이를 초과할 때에는 변장치(78)의 변체(80)를 미리 설정된 탄성체(81)의 힘에 대항하여 밀어올려 연통구(79)를 폐지시킨다.

이에 따라 소호용 압력실(60)의 압력 상승이 정지한다.

다시 가동접촉자(61)가 하강하여 개구부(70)가 주변실(72)에 개구하고 아아크전류의 감소에 수반하여 승압용실(65)내의 승압유체는 노즐개구(68)를 통하여 개방되며 이를 전후하여 노즐개구(68)는 개구(77)에서 개구된다.

이때 소호용 압력실(60)내의 소호에 충분한 압력으로 높혀진 고압유체는 아아크공간을 급속 냉각, 확산시켜 아아크로는 소호되는 것이다.

제10도의 실시예에 따르면 조작력은 작고, 넓은 전류범위에 긍하여 뛰어난 성능의 실용성 높은 것을 얻을 수 있는 것이다.

제11도-제13도는 본 고안에 의한 또다른 실시예를 표시한 것으로서 이 도면에 있어(90)는 소호성 유체가 봉입된 용기, (91)은 용기(90)내에 장설되어 승압실(92)과 이에 착설된 절연제제의 포위체(93a) 및 유통로(93)(94a)로 구성된 제1의 소호실, (94)는 제1의 소호실(91)내에 배치되어 승압실(92)과 이에 착설된 원추대상(圓錐臺狀)의 역류억제판(95)과 승압실(92)에 착설된 절연재제의 포위체(96)로 구성된 제2의 소호실, (97)은 제2의 소호실(94)내에 배설된 고정접촉자, (98)은 고정접촉자(97)에 접탈자재하게 장설된 유체의 도출구(99), 통기로(100), 개구부(101)등을 갖는 가동접촉자인 것이다. 여기서 접촉자(97)(98)가 떨어져 그 사이에 발생하는 아아크가 유체를 가열 분해, 팽창시켜 승압실(92)내에 승압유체를 발생시키고 유통로(93)를 거쳐 제1의 소호실(91)의 승압실(92)에 공급되도록 구성되어 있다.

또한 역류억제판(95)에 의하여 유체가 제2소호실(94)에서 승압실(92)에 공급될 경우에는 유동저항이 작고, 역방향의 경우에는 유동저항이 대폭 증대하도록 구성되어 있어, 아아크 공간에 공급되는 유체는 승압실(92)의 하부에 생기는 저온, 고압유체가 주체로 되도록 구성되어 있다.

더욱이 가동접촉자(98)가 포위체(96)을 거의 통과할 때까지의 승압작용 시간이 비교적 길기 때문에 유통로(93)의 단면을 축소시킴으로서 역류 억제판(95)의 작용효과는 다시 높여져서 그 실용적 효과는 기계적 역류변과 거의 동등하게 되는 것이다. 더욱이 유통로(93)를 흐르는 유체는 고온, 고압이므로 기계적 변장치는 환경조건에 따라 안정된 작동상태를 유지하는데 매우 곤란하며, 또한 변장치 자체가 복잡한 구조로 구성되어 고가 및 대형화로 되지만 도시한 바와 같이 역류 억제판(95), 유통로(93)는 적당한 형상으로 배치하므로서 가동부분이 전혀 없는 간단하고 염가로 할 수 있으며, 확실한 기능을 발휘시킬 수 있어 개폐성능을 안정화 시킬 수 있는 것이다.

이와 같이 구성된 것에 있어서 도시되지 아니한 조작기에 트리프지령이 부여되어 조작기의 작동이 시작되면 이와 연동하게 된 가동접촉자(98)는 하강한다.

이 동작에 의해 가동접촉자(98)는 고정접촉자(97)에 대하여 적당한 와이핑칫수만큼 이동한 후에 양접촉자(97)(98)은 제12도에 표시하는 바와 같이 떨어져 그 사이에 아아크가 발생한다.

이 아아크는 가동접촉자(98)의 하강 동작에 수반되어 포위체(96)내로 신장되고, 승압실(92)내의 유체를 승압시킨다. 이 승압된 유체는 화살표와 같이 유통로(93)를 거쳐 원활하게 승압실(92)내에 유인된다.

이 작용은 가동접촉자(98)가 다시 하강하여 포위체(93a)를 통과할 때까지 계속되며 제1소호실(91)은 거의 폐쇄가 되어 승압실(92)내의 압력은 원활하고 효과적으로 상승된다.

이와 같이 하여 제1소호실(91)내의 유체는 소호에 필요한 압력까지 승압되고 승압실(92)의 하방부에 고온화가 억제된 저온, 고압의 유체가 확보된다.

가동접촉자(98)가 다시 하강하여, 제13도에서 표시하는 바와 같은 도출구(99)가 유통로(94a)에 개구하고, 제 1소호실(91)내의 고압유체를 용기(90)내에 개방시킨다.

이와같은 상태에 있어서, 아아크전류가 주기적으로 변화하여 제로치가 되는 감소과정에서 아아크는 전류의 감소와 함께 직경이 급격히 축소됨과 동시에 도출구(99)는 페쇄상태에서 해방되므로 승압실(92)내의 고압유체는 화살표와 같이 포위체(93a)내에 형성된 아아크 공간내에 유입되고, 아아크공간을 냉각함과 동시에 아아크화된 유체를 확산시킨다.

이 경우 제2소호실(94)내로의 역류는 역류억제판(95)에 의하여 거의 저지된다.

다시 아아크전류가 감소되어 제로치가 될 때 아아크공간은 제1소호실(91)내의 저온, 고압유체의 강력한 확산력, 냉각력에 의하여 확산, 냉각된 아아크를 수호시켜 접촉자간의 절연성능은 급속하게 회복된다.

따라서 고전압, 대용량화가 가능하고 또한 아아크 시간이 짧은 고성능의 개폐기를 얻을 수 있다.

이 제11도의 실시예는 소호성유체가 봉입된 용기내에 소호성 유체를 수납한 제1소호실을 장설하고, 이 제1소호실내의 소호성유체와, 상호 접탈자재한 한쌍의 접촉자와를 수납하는 제2의 소호실을 장설함과 동시에 접촉자간에 발생하는 아아크에 의하여 제2소호실내에 생기는 승압유체를 역류억제수단을 통하여 제1소호실에 공급되도록 하여서 된 것이므로, 소형으로서 염가인 대용량 개폐장치를 얻을 수 있는 것이다. 제14도는 본 고안에 의한 또다른 실시예를 표시한 것으로서, 도면에 있어(110)은 SF₆가스등의 소호성가스가 봉입된 용기, (112)는 도시되지 아니한 도전부재에 착설된 뚜껑, (113)은 뚜껑(112)의 하면에 착설된 도전성부재로 구성된 고정접촉자, (114)는 고정접촉자(113)에 접탈자재하게 장설되고, 선단에 형성된 노즐부(115)와, 통기로(116) 및 방사상으로 천설된 수개의 배기구(117)를 갖는 중공원통상의 도전성부재로 구성된 가동접촉자, (118)은 뚜껑(112)에 착설되어 내부에 소호성가스와 함께 고정접촉자(113)를 수납하는 소호실본체(119)와 폐극상태에서 가동접촉자(114)의 배기구(117)를 막고 가스의 흐름을 안내하는 프로가이드(12)를 구비한 내 아아크부재로서 구성된 소호실인 것이다.

여기에서 가동접촉자(114)가 하강하여 배기구(117)가 용기(110)내의 개구위치는 최소차단거리와 같고, 접촉자의 전개극(全開極) 상태에서는 가동접촉자(114)는 프로가이드(120)의 하단과 적당한 간극을 보지하도록 구성되어 있는 것이다. 도시되지 아니한 조작기에 대한 트라프지령에 연동하여 가동접촉자(114)가 하강적동하여 적당한 와이프 동작한후 양접촉자(113)(114)가 개극하게 되면 양접촉자 사이에 아아크가 발생 한다.

이 경우 개극초기의 양접촉자(113)(114)가 차단에 소요하는 최소차단가능거리에 도달하는데는 소호실(118)은 폐쇄되어 있어 고온의 아아크에 의하여 소호실본체(119)내의 소호가스는 가열되어 팽창 또는 분해되고, 소호하는데 충분한 압력으로 높아진다.

가동접촉자(114)가 다시 하강하여 배기구(117)가 프로가이드(120)의 하단을 통과하기 시작하고, 배기구(117)가 용기(110)내로 개구되면 소호실 본체(119)내에서 소호하는데 충분한 압력으로 높혀진 고압가스는 노즐부(115), 통기로(116) 및 배기구(117)를 거쳐 배출된다.

따라서 접촉자(113)(114) 사이의 아아크는 노즐부(115)내에 꼬여져서 들어가 효과적인 취부작용(吹付作用)과 적당하고 충분한 개극거리에 의하여 아아크는 급속하게 소호되는 것이다.

여기에서 프로가이드(12)의 상단은 가동접촉자(114)가 고정 접촉자(113)에 대하여 최소 창단거리에 도달하였을 때의 가동접촉자(114)의 상단과 거의 같은 위치에 위치하도록 구성되어 있음으로 그 이후의 가동접촉자(114)의 하강동작에 있어서 소호실(118)에 대한 노즐부(115)의 최적합조건은 가동접촉자(114)의 위치에서 변화되지 아니하므로 차단성능이 안정되고, 뛰어나게 된다.

이 제14도의 실시예는 SF₆가스등의 소호성 유체를 수납한 소호실 내에 접탈 자재한 한쌍의 접촉자를 배설하고 양접촉자의 개극 거리가 소정치 이상에 있어서 소호실이 폐로상태에서 개방상태가 되도록 구성된 것이므로 간단한 구성으로 정격 전류나, 차단전류의 크기에 관계됨이 없이 우수한 차단성능을 얻을 수있는 것이다.

또한 가동접촉자를 중공원퉁형으로 하여 배기로 하였으며, 선단에 노즐부를 장설하고, 배기로 하단의 배기구를 최적합한 차단위치로 폐성할 수 있게 구성하였으므로 우수한 차단성능을 얻을 수 있는 것이다.

제15도는 본 고안의 또다른 실시예를 표시함 것이며, 도면에 있어 (110)은 SF₆가스 등의 소호가스가 봉입된 용기, (112)는 도시되지 아니한 도전부재에 착설된 뚜껑, (113)은 뚜껑(112)의 하면에 착설된 도전성 부재로 구성된 고정접촉자인 것이다. (114)는 고정접촉자에 접탈자재하게 장착되고 선단에 형성된 노즐부(115)와 통기로(116) 및 방사상으로 천설된 수개의 배기구(117)를 갖는 중공원통상의 도전성부재로 구성된 가동접촉자로서, 도시되지 아니한 조작로드(rod)에 착설되어 있다.

(212)은 가동접촉자(114)의 배기로에 배치되어, 통기로(116)내의 압력이 소정치 이상이 되면 작동하여 통기로(116)와 배기구(117)를 연통시키는 조절변으로서, 변체 (122)와 복귀 스프링 (123)을 구비하고 있다.

여기에서 조절변(121)은 통기로(116)내의 압력에 따라 배기구(117)의 개구면적이 변화할 수 있게 구성되었다.

통기로(116)내의 압력상승이 비교적 작은 때에는 개구면적이 작으며 압력상승이 클때에는 개구면적이 크게 되어 아아크에 대한 가스의 취부작용이 효과적으로 이루어진다.

(118)은 뚜껑(112)에 착설되어 차단에 필요한 압력을 얻기 위하여 데프론 등의 내 아아크부재로 구성되고, SF₆등의 소호성가스와 함께 양접촉자(113)(114)를 수납하는 소호실본체(119)와 가동접촉자(114)의 관통된다.

그런데 이와같은 직경의 관통공을 갖인 노즐부(115)가 최소차단가능 영역으로 되는 위치 이하의 하강동작에 있어서, 가스를 효과적으로 인도하는 가이드(12)등으로 구성된 소호실이다.

여기에서 가동접촉자(114)는 접촉자가 전개극을 하였을때 가이드(12)의 하단과 적당한 간격을 형성하고 차단후의 절연 강도가 충분히 높아질 수 있게 구성되어 있다.

도시되지 아니한 조작기의 트리프지령에 연동하여 하강작동하고 적당한 와이프동작을 한 후 양접촉자(113)(114)가 개극하게 되면 양접촉자간에 아아크가 발생한다.

이 경우 차단전류가 크고 소호실본체(119)내의 가스가 고온아아크에 접촉되어 급격하게 팽창분해하여 내부압력이 급속하게 상승할 경우에는 배기구(117)가 가이드(12)의 하단을 통과하기 시작하는 최소 차단거리, 차단에 필요한 압력이 조절변(121)에 작용하여 복귀스프랑(123)에 대항하여 변체(122)를 내려밀어, 소호실(118)내의 고압가스가 가동접촉자(114)의 노즐부(115), 통기로(116), 배기구(117)을 거쳐 용기(110)내에 배출되므로서, 아아크는 노즐부(115)내에 충분히 꼬여져서 들어가고, 가동접촉자(114)가 차단후의 재기전압(再走電壓)이 견디는 최소거리로 개극한 후 최소의 전류 제로점(雰點)에서 차단이 완료된다.

한편, 차단전류가 작고 최소 차단거리를 지나쳐도 소호실(118)내의 압력이 차단에 소요하는 충분한 압력에 도달하지 않을 때는 조절변(121)이 작동되지 아니하고 다시 가동접촉자(114)가 하강하여 아아크가 신장되어 소호실(118)내의 압력이 상승하고 차단에 충분한 압력으로 되어 조절변(121)이 작동되고 급하게 차단된다.

이 제15도의 실시예는 SF₆가스등의 소호성유체를 수납하는 소호실에 접탈자재한 한쌍의 접촉자를 배설하고, 양 접촉자의 개극거리가 소정치 이상에서 또 소호실내의 압력이 소정치 이상에 있어서 소호실이 개방상태가 되도록 구성한 것이므로 파퍼장치 등의 기계작동 부분이 없게 되고 간단한 구조로서 차단전류에는 관계됨이 없이 안정된 차단성능을 얻을 수 있는 것이다.

제16도는 본 고안의 또 다른 실시예를 도시한 것으로서, 도면에 있어 (110)은 내부이 소호성유체가 봉입되어 있는 용기, (112)는 용기(110)내에 장설되어 내부에 소호성 유체가 수납된 소호실, (113)은 소호실(112)내에 장설된 고정접촉자, (114)는 고정접촉자(113)에 대하여 접탈자재하게 배치되고, 유체의 도출구(115), 통기로(116), 배기구(117)를 갖는 가동접촉자, (118)은 가동접촉자(114)를 포위하게끔 소호실(112)에 착설되고, 유체를 안내하여 도출시키는 원추상의 면(124)(125)과 보조실(126)을 갖는 절연체로 구성된 포위체인 것이다.

여기서 소호실과 포위체를 일체로 구성하여도 무방하다는 것은 두말할 나위도 없다.

이와같이 구성된 것에 있어서 트리프지령이 부여되면 도시되지 아니한 조각기구에 의하여 가동접촉자(114)가 화살표 방향으로 이동되고, 고정접촉자(113)에 대하여 적당한 와이핑칫수만큼 이동된 후 양접촉자(113)(114)가 떨어져 그 사이에 아아크가 발생한다.

이 아아크는 가동접촉자(114)의 이동에 따라 신장되고 양접촉자의 대향부 사이를 자기구동(自己騷動)작용에 의하여 불규칙하게 이동한다.

한편, 이 아아크는 주위의 소호성유체를 가열 팽창시켜 아아크의 불규칙한 움직임과 함께 소호실(112), 보조실(126)내에 교란상태의 고압유체를 생기게 한다.

다시 가동접촉자(114)가 이동하여 배기구(117)가 용기(110)내로 개구하면 아아크전류의 감소와 함께 소호실(112), 보조실(126)내 에 축적된 고압유체가 도출구(115), 통기로(116), 배기구(117)를거쳐 용기(110)내로 방출된다.

이때에 소호실(112)내의 고압유체는 도출구(115)근방의 급격한 압력강하에 의하여 도출구(115)로 향하는 고압유체는 포위체(118)의 원추형의 면(124)(125)에 의하여 형성된 원활한 유선(流線)을 따라 유출되기 때문에 정류화(整流化)된 확산류체원(原)이 되고, 확산효율이 양호하고 유량효율도 증가된다.

따라서 고압유체의 압력을 너무 크게 할 필요가 없고, 소호실(113) 및 포위체(118)의 강도를 저감할 수가 있으며 동시에 승압유체의 고온화가 억제되기 때문에 성능의 향상과 소형화 및 경제적인 구성이 가능한 것 이다.

더욱이 포위체(118)의 원추형의 면(14)(125)상에 방사상 방향으로 억제벽을 장설하면 고압유체의 교란을 유입구쪽으로 거의 소멸시킬 수가 있어 더욱 효과가 증대될 수 있는 것이다.

이 제16도의 실시예에는 상호접탈자재한 한쌍의 접촉자와 이 접촉자간의 아아크에 의하여 승압되는 소호성유체를 수납하는 실에 접촉자가 소정간극 이상으로 떨어졌을 때 승압유체를 안내하여 도출시키는 원추상의 면을 형성한 것이므로 소형이면서 경제적인 고성능을 얻을 수 있는 것이다.

제17도는 본 고안의 또 다른 실시예의 구성을 표시한 것으로서, 도면에 있어(l10)은 SF₆가스등의 소호성가스가 봉입되어 있는 용기, (112)는 용기(110)내에 장설되어 도전부재로 구성된 소호실 본체(127)와 이에 착설되어 데프론의 내아아크성이 양호한 절연부재로 형성된 통상부(128)를 갖는 포위체(129)로 구성된 소호실, (113)은 소호실본체(127)내에 장설된 고정접촉자, (114)는 고정접촉자(113)에 대하여 접탈자재하게 배설되어 노즐부(115), 통기로(116) 및 개구부(117)등으로 구성된 가동접촉자인 것이다.

도시되지 아니한 조작기의 트리프동작으로 가동접촉자(114)가 하강작동을 시작하여 적당한 와이핑동작을 한 후 접촉자(113)(114)는 떨어지고, 그 사이에 아아크가 발생한다.

이 아아크는 아아크의 주위에 충만된 소호성가스를 가열 분해하고, 고온, 고압의 아아크공간을 형성한다.

이 고압력은 소호실(112)내 특히 포위체(129)내를 단시간에 전파하고 소호실(112)내의 압력은 차단에 필요한 압력치로 된다.

한편 온도는 전도 또는 난류에 의하여 확산되기 때문에 소호실(112)내의 온도상승은 완만하며, 특히 포위체(129)내는 통상부(128)에 의하여 억제되어 고온화되지 아니한다.

더구나 가동접촉자(114)가 더욱 강하하여 아아크공간이 축방향으로 확대되어도 통상부(128)상방의 개구부(130)의 개구면적은 증가되지 않고 다시 통상부(128)에 의하여 방사상 방향으로의 열전도는 차단되어 있으므로 포위체(129)내의 가스온도는 완만하게 상승한다.

다시 가동접촉자(114)가 강하하여 접촉자(113)(114) 사이가 최소차단거리 이상이 되면, 아아크공간은 용기(110)내로 개방되고, 전류가 제로(零)에 가까와짐에 따라 아아크압력은 급속하게 저하된다.

이와 동시에 포위체(129)내의 저온의 고압가스가 개구부(13)을 거쳐 개방되고 아아크는 급속하게 소호된다.

제18도는 제17도와는 상이한 본 고안의 또 다른 실시예의 구성을 표시한 것으로서, 기본적인 점에서는 제17도의 것과 같은 구성으로 되어 있으나 포위체(129)에 별개의 개구(131)(132)를 천설하여 화살표와 같은 가스유로에 의하여 소호되도록 구성되어 있다. 이 제17도 및 제18도의 실시예는 SF₆가스등의 소호성유체를 수납한 소호실내에 접탈자재한 한쌍의 접촉자를 배설하고, 접촉자 사이에 형성되는 아아크공간을 포위체에 의하여 포위되도록 구성하여 포위체에 저온 고압의 소호성유체를 발생하도록 한 것이므로 소형으로 대용량화가 가능하게 된다.

상술한 바와 같이 본 고안에 의하면 자력형을 갖는 간단한 구성과 적은 부품으로써 소형으로 조작력을 특별히 축소시킬 수 있는 동시에 안정된 조작성능과 넓은 범위의 전류치에 공하여 뛰어난 소호성능을 갖는 개폐창치를 경제적으로 얻을 수 있게 되는 것이다.

Claims (1)

1. 소호성유체중에 있어서 상대적으로 이동 가능하고 상호 접탈자재한 한쌍의 접촉자(3)(4)위 접촉자(3)(4)의 개리동작에 수반하여 발생된 아아크가 존재하는 아아크공간,

   위 아아크공간에 연통하여 아아크공간에 승압된 소호성유체를 축적할 수 있는 압력실(21),

   위 접촉자(3)(4)가 소정거리로 동작할 때까지는 폐로상태로 유지되고, 접촉자가 소정거리로 떨어진 후에 압력실 내의 소호성유체를 위 아아크공간을 거쳐 압력실 밖으로 방출시키게 구성된 배기로(42)를 구비하여서 된 자력소호형 개폐장치.