KR830002734Y1 - 진공개폐장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

진공개폐장치

제1도는 본 고안의 진공개폐장치의 분해사시도.

제2도는 개폐부의 반절단 단면사시도.

제3도는 취부상태를 표시한 종단면도이다.

본 고안은 진공개폐장치에 관한 것으로써, 특히 파워보어드(Power board) 또는 쉬이칭 보어드(Switching board)에 부착하는데 적합한 진공개폐장치에 관한 것이다.

본 출원인이 종래 출원하여 현재 심사중이거나 또는 특허된 미합중국 특허 제4,365,127호(1982.12.21)에는 벨형상의 금속케이싱으로 구성되어 있는 진공용기와, 금속케이싱의 개구단에 세라믹으로 초납된 절연 플레이트 및 진공용기와 접리 자재하게끔 진공용기내에 배열된 하쌍의 접극봉을 포함하는 진공개폐장치를 제시하였다.

상술한 소위 캡형의 진공개폐기는 절연통의 양단에 금속의 단판을 봉착하여 진공용기로 하고 이 진공용기내에 접리자재의 고정 가동전극을 설치하여서된 일반적인 진공개폐와 비교하여 그 용기 외경을 용이한 대경으로 하고 대용량의 전류를 개폐 가능하게 함과 동시에, 고가인 세라믹등의 절연통에 대신하여 세라믹으로 구성된 절연판을 사용하므로써 그 제작을 용이하게 하였고, 또한 저렴한 것으로 할 수 있다.

그러나 양충전부의 기중연면(氣中沿面) 거리가 절연원판의 외면부분이 되여, 이들의 사이의 절연내력이 작아지는 관계로, 일반적인 진공개폐기의 절연내력보다 작아져서 고전압의 전류의 개폐는 곤란하게 되는 염려가 있는 등의 문제가 있다.

본 고안은 상술한 문제를 감안한 것으로 첫번째 목적으로 하는 것은 소위 캡형의 진공개폐기를 고분자수에서 된 몰트체에 의해 몰트 피복하므로써 충전부인 금속탱크의 개구부와 가동전극봉과의 사이에 있는 세라믹으로된 절연원판의 외면의 연면 섬락치(閃絡値)의 향상 다시말하면 진공개폐기 내외의 절연 내력의 동조를 꾀하고 또 몰트체에 있어 고정 전극봉축에 취부하고 플랜지 및 절연베리어를 일체적으로 성형하므로써 그 배전반등의 취부를 용이하게 함과 동시에 부싱을 생략하게 할 수 있는데 있다.

본 고안의 특성은 다음과 같다.

즉 본 고안에 의하여 보오드판과 같은 정지부상에 설치된 진공용기를 가지며 진공용기내에 이들의 연장단에 제공된 각각의 전극이 갖는 가동전극봉과 정지전극봉을 일체적으로 구성하여 주면 표면에 끼워져있는 합성절연수지의 지지블럭이 제공되어 있는 진공개폐기와 개폐기의 단속동작을 수행하기 위하여 개폐기와 일체적으로 배열 구성한 일체 동작기로 구성되어 가동접점이 정지부와 접속되거나 단락되어 전력을 단속하는 진공개폐장치에 있어서, 개방된 부근에 방사상 연장부를 가지는 벨형태의 금속케이싱과, 상기 방사상 연장부의 개방단 주면부가 단일절연 원형단부판상의 한쪽면의 외부주변 가장자리 부위에 납땜으로 밀봉되는 단일절연 원형단부판으로 구성된 진공용기를 특징으로 하는 진공개폐장치를 제공한다.

이하 도면에 의하여 본 고안의 실시예를 설명한다.

제1도는 본 고안의 진공개폐장치의 분해사시도로 이 진공개폐장치는 진공개폐기를 몰트체에 의해 몰트 피복한 개폐부(1)와 이 개폐부(1)의 개폐 조작을 하기 위하여 이것에 등축적으로 하고 또한 일체적으로 연설한 조작부(2)에 의하여 주로 구성되어 있다.

특히, 개폐부(1)은 제2도에 표시한 바와같이 소위 캡형의 진공개폐기(3)와 이 진공개폐기(3)를 몰트 피복하여 고분자수지로 구성 몰트체를 포함한 진공개폐기(3)는 유저원통상(캡형상)의 금속케이싱(5)의 개구부에 절연원판(6)을 봉착하여 이루워진 진공용기(7)를 포함한다.

진공용기(7)내에는 고정 가동전극(8)(9)을 접리자재하게끔 수납 되여있다. 즉, 진공용기(7)는 금속케이싱(5)를 Fe-Ni-Co 합금 또는 Fe-Ni 합금등의 금속에 의해 유저원통상으로 형성함과 동시에 그 개구부부근에 외측에 장출(張出)한 단부장출부(10)을 설치하고 이 단부장출부(10)의 개구연을 전기절연 원판(6)의 일단면 외주면에 설한 단부(11)에 기밀히 초납땜하여 구성되여 있다. 상기진공용기(7)에 있어 절연원판의 중앙부에는 보어(12)가 설치되여 있으며 보어(12)에는 진공용기(7)내에 원심상에 수납된 Fe-Ni-Co 합금 또는 Fe-Ni 합금으로된 유저원통상의 아-크실드부재(13)가 그 저부 중앙의 개구연에서 축방향 외칙에 연장하여 설지된 환상감합부(14)를 끼여서 감합됨과 동시에 그 저부의 일부와 절연원판(6)과를 기밀초 납땜으로 취부되여 있다. 아-크실드부재(13)의 환상감합부(14)에는 진공용기(7)내에 동심상에 수납된 스텐레스스틸 또는 인코넬(inconel)로된 유저의 벨로우즈(15)가 그 개구단에 있어서 내경칙에서 축방향 외측으로 연장되어 형성한 튜블라부(16)을 끼워서 감합됨과 동시에 기밀초납땜되여 있다.

그 저부 중앙에는 Cu 또는 Cu 합금으로된 원판상의 전기가동전극(9)을 내단축심부에 매설한 Cu 또는 Cu 합금으로된 가동전극봉(17)이 삽입됨과 동시에 경대(經大)하게 형성된 내단부에 의해 지지되고 또한 기밀초납땜에 되여 있다. 더욱이 가동전극봉(17)은 벨로우즈(15)의 튜블라부(16) 및 아-크실드부재(13)의 환상감합부(14)의 축심부에 삽통되어 있다. 가동전극봉(17)의 외단부는 진공용기(7)에서 돌출되여 있으며 벨로우즈(15)의 신축에 따라서 이들의 축방향으로 이동자재하게 설치되여 있다. 진공용기에 있어서 금속케이싱(5)의 저부중앙에 설치된 보어는 원판상의 집전용 보조금구(18)가 그 일단면이 돌설한 감합부(19)를 끼워서 감착됨과 동시에 기밀초납땜되여 있다.

집전용 보조금구(18)는 전원 또는 부하(도시안됨)와 접속되는 하기의 고정리드(23)가 전원집전효율을 향상하도록 그 단면을 접촉하는 것과 같이 취부되어 있다.

보조금구(18)는 Cu 또는 Cu 합금으로 형서되여 있고 그 중앙부에는 이들로 구성된 원판상의 전기고정전극(8)을 내단부에 매설한 고정전극봉(20)이 갑삽되어 있다. 더욱이 고정전극봉(20)는 프랜지(21)를 끼워서 이어지게 하고 또한 기밀초납 땜 되어있는 것이다. 고정전극봉(20)은 가동전극봉(17)등과 같은 Cu 또는 Cu 합금으로 형성되여 있다. 그 외단부에 형성한 스쿠루부(22)(제3도참조)에는 그 축선과 동일선상에 배설한 평각상의 고정리드(23)가 원주상에 형성한 기부의 단면축심부에 천설한 스쿠루보어(24)를 끼워서 스쿠루가 되어 있다. 더욱이 고정리드(23)는 그 양단면을 전기집전용 보조금구(18)에 접촉되어 취부되여 있다.

이것에 의하여 고정리드와 고정전극봉 사이의 큰 접촉표면을 얻는 것이 가능하다. 또한 고정리드(23)의 선단에는 개폐부(1)를 배전반등(power-board)에 장착하였을때 반내의 접속도체(25)를 접속하기 위한 볼트 또는 닛트와 같은 체결구(26)가 삽입될 복수의 구멍(27)이 설치되여 있다.

참고적으로 진공용기내에 고정전극봉(20)과 가동전극봉(17)등을 끼워서 고정가동전극(8)(9)을 접리자재하게 설치한 것을 특징으로한 진공개폐기를 제조할 수 있는 방법을 이루웠다.

이 방법은 각 구성부재의 접합부분에 초납재를 끼워서 가조립함과 동시에 진공로중에서 가열배기 하면서 초납을 붙이여서 제조하는 것으로 완성된 진공개폐기(3)는 내, 외의 압력차나 벨로우즈(15)의 탄성에 의해 표준상태에 있어서는 고정가동전극(8)(9)이 접촉된 소위 자폐력 투납방식의 것으로 되여 있다.

진공개폐기(3)는 그 고정 전극봉(20)에 나착된 고정리드(23)의 일단부와 같이 주위를 고분자수지로된 전기몰트체(4)에 의해 거의 원주상에 몰트 피복되여져 있다. 전기몰트체(4)는 그 금속 케이싱(5)의 구형상으로 취부된 플랜지(28)가 구비되여 있다. 또한 취부플랜지(28)의 상부에 있어서 각각 부근에는 이몰트피복된 진공개폐기(3)를 제3도에 도시한 바와같이 배전반등의 벽(29)에 취부할때에 사용하는 스쿠루보어를 가진 취부금구(30)(제1도참조)이 매설되여 있다.

플랜지(28)에는 고정리드(23)를 동심상에 둘러쌓는 원통상의 고정 절연베리어(31)가 일체적으로 형성되여 있다. 고정절연 베리어(31)는 2상 또는 3상용으로 하였을 때에 있어서 상간 및 아스전위로 되는 벽(29)에 대한 고정리드(23)의 절연을 위한 것을 목적으로 한 것이다.

진공개폐기(3)는 고정절연베리어(31)를 벽(29)(제3도참조)에 감삽되어 있다. 취부플랜지(28)의 취부금구(30)에 체결구(도시안됨)를 타입함에 의하여 배전반응에 장착되여 있다.

이로인해 진공개폐장치는 이들에 공식적으로 고정리드(23)를 둘러쌓는 절연베리어와고정리드(23)를 포함하는 부싱(bushing)의 기능도 겸하여 설치되여 있다.

전기몰트체(4)에 있어 절연원판(6)의 보어(12)와 상응하는 위치에는 가동전극봉(17)를 돌출시키기 위한 같을 모양의 보어(32)가 설치되여 있다. 또 몰트체(4)에 있어 절연원판(6)축의 단부 주연에는 상기보어(32)에서 돌출된 가동전극봉(17)를 둘러쌓는 원통상의 가동축 절연베리어(33)가 일체적으로 성형되여 있다.

가동축 절연베리어(33)는 2상 또는 3상용으로 하였을 때에 있어서 상간의 절연을 꾀하기 위한 것으로 후술하는 가동리드(하기에 기술)를 삽통하기 위한 구형상의 절결부(34)을 설하였다.

상기 가동전극봉(17)은 가동절연베리어(33)의 축방향 길이와 같은 정도로 돌출되여져 있어 그 외단도에는 나사부(35)가 형성되여 있다. 가동전극봉(17)의 스쿠루(35)에는 가용성의 가동리드(36)의 일단이 그 단부에 적당하게 취부된 링상의 접속금구(37)를 스크루부(35)에 감장함으로서 접속되여 있다.

더욱 가동리드(36)의 타단은 개폐부(1)를 배전반등에 장착할 때에 그의 단부에 취부된 접속부재(38)를 부싱(39)을 끼워서 반벽(29)에서 돌출된 접속도체(40)와 볼트 또는 넛트와 같은 체결구(41)에 의하여 체결함에 따라 전기적으로 접속되는 것이다.

더욱이 가동전극봉(17)의 스쿠루부(35)에는 스쿠루보어를 가진 취부금구(42)를 일단에 매설한 고분자 수지로된 절연롯드(43)이 나착되어 있고 그 타단에는 자성재료로된 피흡착부재(44)가 매설되여 있다. 절연롯드(43)은 가동전극봉(17)과 후술하는 조작부(2)와의 전기적으로 절연을 꾀하기 위한 것으로 그 체부에는 연면 내전압을 증가하기 위한 플랜지(45)가 일체적으로 형성되여 있다. 더욱 절연롯드(43)은 적의 방향으로 회동함에 따라 가동전극봉(17)에 대향하여 상대적인 위치 즉 하기의 조작부(2)의 철심단부와의 캡을 조정자재하게 설치되여 있다. 이것은 가동리드(36)의 접속금구(37)를 협지하는 것과 같이 가동전극봉(17)의 스쿠루부(35)에 나합한 록크너트(locknut)(46)에 의해 소망위치에 고정되여지는 것이다.

전기몰트체(4)의 외주에는 가동전극봉(17)의 이동방향과 같은 방향으로 하고 또한 그 돌출측에 연신함과 동시에 길이를 달리한 복수(이 실시예에 있어서는 4개)의 취부지주(47)(47)가 일체적으로 성형되여 있고 각각의 단부에는 스쿠루보어를 가진 취부금구(48)(48)가 매설되여 있다. 각취부지주(47)(48)는 개폐부(17)를 개폐조작하는 전자석에서 되는 조작부(2)를 개폐부(1)와 동축적으로 취부하기 위한 것이며, 그 긴쪽의 취부지주(47)의 단부에는 조작부(2)의 일부를 구성하는 구형판상의 취부플레이트(49)가 그 각부근에 설치한 수개의 구멍(50)을 삽통하고, 취부금구(48a)에 나입한 체결구(51)에 의해 취부되여 있다.

취부플레이트(49)는 하기의 연결부재와 같이 자로(磁路) 형성부로된 것으로 철등의 자성제로 형성되어 있으며 그 중앙부에는 가동전극봉(17) 절연 "롯트"(43)등과 동축적으로 배설된 전자석의 철심(52)의 기부가 체결구(53)에 일체적으로 취부되여 있다. 철심(52)의 선단부는 전기피흡착부재(44)와 대향하여 설치되어 있으며 그 단부에는 플랜지(54)가 일체적으로 설치되여 있다. 철심(52)의 선단측에는 비자성재로된 능형의 코일누름(55)이 플랜지(54)에 이어지게 되여 고정되여 있다.

이 코일누름(55)과 취부플레이트(49)의 사이에는 전자석을 구성하는 코일(56)이 협지되여 권장되여 있다.

취부플레이트(49)의 타방의 구멍(50)에는 자성재로된 볼트와 같은 연결부재(57)가 삽통됨과 동시에 그 단부는 코일누름(55)을 관통하고 또한 짧은 쪽의 취부지주(47)의 취부금구(48)에 나입되여 있다.

더욱 상술한 실시예에 있어서는 조작부(2)로된 전자석에 있어 철심(52)의 선단부에 플랜지(54)를 설치하여 이 플랜지(54)에 이여지는 것과같이 비자성재 코일누름(55)을 감장하였을때에 대하여 상술하였으나 이 실시예에 의한 것이 아니며 예를들면 코일누름을 비교적 엷은 것으로 하고 철심(52)과 일체로 형성하여도 무방하다. 철심(52)의 선단부에 흡착되는 피흡착부재(44)는 가능한한 대경으로 형성하고 또한 취부플레이트(49)와 같이 자로(磁路) 형성부로되는 연결부재(57)으 선단을 길게, 다시말하면 짧은편의 취부지주(47)에 매설한 취부금구(48)의 취부위치를 철심(52)의 선단부에서 제3도에 있어 우방에 위치하도록 설치하고 전자석에 의하여 발생하는 자력선의 대부분이 철심(52) 피흡착부재(44) 취부금구(48) 연결부재(57) 및 취부플레이트(49)를 경유하도록 하는 것이 바람직하다. 제1도 및 제3도에 있어서, (58)로 표시한 것은 코일(56)의 단자(59)로 표시한 연결부재(57)의 단부에 나합한 롯크너트이다.

이상과 같은 구성의 진공개폐장치는 개폐부(1)의 고정측 절연베리어(31)를 배전반등의 반벽(29)에 감삽하고 반벽(29)의 내측에서 삽입한 체결구(도시안됨)를 취부플랜지(28)의 취부금구(30)에 나입함과 동시에 고정 가동리드(23)(36)를 반내의 접속도체(25)(40)와 접속시켜 취부되는 것으로 되어 있다.

개(開) 조작명령에 의하여 조작부(2)의 코일(56)을 형성하는 것에 의하여 절연롯드(43)의 피흡착부재(44)가 철심(52)에 흡착되어 절연롯드(43)와 연결된 가동전극봉(17)이 제3도에 있어서 왼쪽 방향으로 이동한다. 따라서 진공개폐기(3)내의 고정가동전극(8) 및 (9)이 떨어진다.

반대로 폐조작명령에 의해 코일(56)의 나사가 풀리는데 따라 고정 가동전극(8) 및 (9)는 진공개폐기(3)의 내, 외 압력차 및 벨로우즈(15)의 탄성력에 의하여 접촉되는 것이다.

이상과 같이 본 고안에 의한 진공개폐장치는 유저원통상의 금속케이싱의 개구부에 세라믹에서 되는 절연원판을 봉착하여 진공용기로 하고 전기진공용기에 있어 금속탱크의 저부에 고정전극을 비치한 고정전극봉을 감상함과 동시에 절연원판에 전기고정전극과 접리자재의 가동전극을 비치한 가동전극봉을 벨로우즈에 의하여 축방향으로 이동자재토록 장착하여 진공개폐기를 구성되어 있다. 따라서 전기고정전극봉에 그 연신 방향에 연신된 고정리드를 동축적으로 접속하고 전기진공개폐기를 고분자수지로된 몰트체에 의하여 몰트피복한 것이므로 세라믹에서된 절연원판과 몰드체와의 계면내전압을 10mm당 50KV이상으로 할 수가 있어 진공중에 있어서 절연원판의 연면내전압과 거의 동일하게 된다.

이로인해 진공개폐기의 내, 외 연면내전압의 동조를 꾀할 수가 있음과 동시에 그 연면 섬락치를 대폭으로 향상시킬 수가 있는 것이다. 또 진공개폐기에 가하여지는 냉열사이클에 의한 열응력은 금속케이싱에 의하여 흡수 완화됨으로 진공개폐기가 파손하는 등의 염려가 없는 것이다.

특히 세라믹에서 되는 절연원판에는 열팽창율의 차로 반경방향의 압축응력이 가하여지나 절연원판은 원형평판상에 형성되여 있으므로 파손할 염려가 전무한 것이다.

몰트체에 있어서 상기 금속케이싱의 저부측에 취부 플랜지를 일체로 성형함과 동시에 전기고정리드를 둘러쌓는 절연베리어를 성형한 것이므로 진공개폐장치를 배전반응에 취부함에 있어서는 단상, 2상 도는 3상용 등으로 그 배치, 취부가 용이하여 자유로이 행할 수 있으며, 또한 종래의 것과 같이 고정리드를 부싱을 끼워서 반내 접속 도체와 접속할 필요가 없는 것이다.

또 전기 몰드(4)체의 외주에 전기가동전극봉(17)의 이동방향으로 하고 또한 그 돌출측에 연신한 복수의 취부지주(47) 및 (47)를 일체로 형성하고, 전기복수의 취부지주의 중앙부에 그 연신방향과 같은 방향에 연신하고, 또한 코일(56)을 권장한 전자석의 철심을 배설하고 전기철심(52)의 기부에 자성재로된 취부플레이트(49)를 장착함과 동시에 이 취부플레이트(49)에 취부한 자성재에서된 연결부재에 의해 전자석을 각 취부지주(47) 및 (47)에 연결하고 전기철심의 선단부와 대향하는 위치에 자성재에서된 피흡착부재를 매설한 절연롯드를 전기 가동전극봉(17)에 장착시켜 구성한 것이다.

이것은 개폐부와 조작부와를 효율좋게 일체화할 수 있음과 동시에 양자의 조립을 용이하게 행할 수 있는 등의 큰효과가 있는 것이다. 더욱 전술한 실시예에 있어서는 조작부를 취부하는 취부지주를 길이를 달리하여 설치할 때를 기술한 것이다. 그러나 이것에 한정한 것이 아니며 예를들면 모든 취부지주를 짧은 것으로 하고 자성재로된 연결부재에 의해 조작부를 취부하는 구성으로 할 수도 있는 것이다.

더욱이 조작부는 전자석에 한정한 것이 아니며 예를들면 통상의 유압 또는 공기압 조작장치 등을 사용하여도 무관하다.

기타 본 고안의 기술적 범주를 벗어나지 않는 범위내에서 여러가지의 변경을 가한 실시상태의 것들도 이 고안에 속하는 것이다.

Claims (1)

1. 보오드판과 같은 정지부상에 설치된 진공용기(7)를 가지며 진공용기(7)내에 이들의 연장단에 제공된 각각의 전극(8)(9)을 갖는 가동전극봉(17)과 고정전극봉(20)을 일체적으로 구성하며 주연표면에 끼워져있는 합성절연수지의 몰드체(4)이 제공되어 있는 진공용기(7)와 개폐부(1)의 단속동작을 수행하기 위하여 개폐부(1)와 일체적으로 배열 구성한 조작부(2)로 구성되어 자동접점이 정지부자 접속되거나 단락되어 전력을 단속하는 진공개폐장치에 있어서, 개방된 부근에 단부장출부(10)를 가지는 벨형태의 금속케이싱(5)과 상기 방사상 연장부(10)의 개방단 주면부가 단일절연 절연원판(6)상의 한쪽면의 외부주면 가장자리 부위에 납땜으로 밀봉되는 단일절연 절연원판(6)으로 구성된 진공용기(7)를 특징으로 하는 진공개폐장치.