KR870002569Y1 - 전력개폐장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

전력개폐장치

제 1도는 종래 전력개폐장치의 요부 확대 사시도.

제 2도 내지 제 5도는 본 고안의 개폐장치를 표시한 것으로서,

제 2도는 정면부분의 단면도.

제 3도는 제 2도의 반절부분의 절개측면도.

제 4도는 가동철심을 작동시키는 구동부의 분해 사시도.

제 5도는 구동제어장치를 하방에서 본 사시도.

제 6도는 본 고안의 실시예에 관한 요부확대사시도.

제 7도는 본 고안의 다른 실시예의 사시도.

제 8도는 본 고안의 또다른 실시예의 사시도.

본 고안은 전력개폐장치에 관한 것으로서, 특히 가동접점에 생긴 아크의 선단을전이(轉移)시키기 위한전류판의 개량에 관한 것이다.

종래의 전력개폐장치에 있어서 전류판(3)은 제1도에 확대표시한 구성이 채용되고 있었다.

즉, 전류판(3)의 끝부분은 상방으로 개구되는형으로 굴곡되어 있고,선단의 판면부(3a)의 내측에는홈밑부분에서 홈내측부에 걸쳐 개구부(3b)가 설치되어 있고, 이 개구부(3b)를 향하게끔 가동접촉자5(5)의 가동접점(6)이 설치되어 있다.

그러므로 판면부(3a)의 점 p의 위치에 아크가 생겼을때 전류판(3)에서 아크로 유입되는 전류성분을 i₁과 i₂로 나타내면 i₁과 i₂의 전류치는 거의 동일하며, i₁과 i₂의 합 i가 아크전류로 된다.

제1도에서 명백한 바와같이 점 p의 위치는 l₁>l₂의 위치관계에 있으므로 전류 i가 아크에 미치는힘 F₁은 전류 i₂가 아크에 미치는힘 F₂보다 크게되며, 아크는 F₁방향으로 구동하게 된다.

따라서 아크는 그리드(2)를 둘러싼 아크박스(1)에 직접 지향되어 아크박스(1)가 손상을 받게되는 결점을 갖고 있다.

본고안은 전류판에 소정의 슬리트(slit)를 설치함으로써, 아크에 의한 아크박스의 손상을 방지한 전력개폐장치를 제공하는데 그 목적이 있는 것이다.

본고안에 의하면 전류판의 판면부에 생기는 아크를 그리드의 방향으로 지향 제어할 수 있으므로 아크박스에 손상을 끼치지 않는 전력개폐장치를 제공할 수 있다.

본고안의 전력개폐장치는 제 2도 내지 제5 도에 표시한것과 같은 구성을 하고 있는데, 제 2도 및 제 3도에있어서 1은 내열성의 재료로된 아크소호용 아크박스를 표시하고 자성금속으로된 그리드(2) 및 전류판(3)이 개폐되는 전로의 위상수에 대응하여 배치 고정되어 있다.

4는크로스바, 5는 가동접촉자, 6은 가동접촉자 (5)의 양단에 설치된 가동접점, 7은 가동접촉자(5)의 가압부(加壓部), 8은 가압스프링의 지지부, 9는 접촉자스프링, 10은 스토퍼이다.

위의 접촉자스프링(9)은 스토퍼(10)의 하부와 가압스프링 지지부(8)의 하단부와의 사이에 압축 고정되어 있고, 가압스프링지지부(8)의 상단부와 가동접촉자 가압부(7)의 상면 및 가동접촉자(5)의 상면과 가동접촉자 가압부(7)의 하면과는 맞닿아서 조립되어 있다.

위의 스토퍼(10)는 크로스바(4)의 스토퍼공(4a)에 삽입되어 있다.

11은 베이스로서, 제 4도의 분해 사시도에 표시되어 있는 바와같이 저부가 개방된 형상을 하고 있으며, 다음에서 설명하는 전자구동장치의 인출용 개구부(11a)가 측면에 있다.

12는 베이스(11)의 상부에 나사로 고정시킨 단자,

13은 단자(12)의 상면에 나사로 고정된 ㄷ자형의 고정 접촉자로서, 그 상면에는 고정접점(14)이 고착되어 있다.

15는 고정접촉자(13)에 고정된 아크런 너, 16은 절연장벽으로서, 단자(12)의 상호간의 전기적 절연역할을 하며, 아크박스(1)와 베이스(11)에 설치된 홈(도시생략)에 그 일부를 삽입하여 양자사이에 고정되어 있다.

17은 가동완충고무, 18은 가동철심으로서, 가동철심핀(22)에 의해 의해 크로스바(4)의 하부에 연결 고정되어 있다. 19는 고정철심으로서, 가동철심(18)에 소정공극을 두고 대향배치되어 있다.

20은 전자구동제어장치(이하 구동제어장치라 한다)를 표시하고 고정철심(19)에 관통삽입되어 있고 그 내부에는 전자코일등의 자속발생장치(21)를 포함하고 있다.

또한 제5도의 구동제어장치(20)를 하방에서 본 사시도에 표시한 바와 같이 ㄷ자형 凹부(20a)를 형성하기위한 레일계합면(20b)이 구비되어 있다.

20c는 관통공으로서, 고정철심(19)이 삽입된다.

또 22'는 고정완충스프링인데, 이 고정철심(19)의 하부에 장착되어 주로 전자접촉기 투입시의 패널보드면(도시생략)에 충격을 경감시키는 기능을 발휘한다.

24는 고정철심핀을 표시한 것인데, 제 3도, 제 4도에 표시한 바와같이 고정철심(16)의 하부에 관통설치 되어있으며, 그 양단은 고정철심(19)에서 돌출되어있다.

고정철심핀(24)의 양단에는 각각 고정완충고무(25)가 관통 부착되고 다시 고정완충고무(25)를 끼우는 가이드(26)가 설치되어 있다.

가이드(26)는 마찰저항이 적은 재료로 되고 고정 완충고무(25)의 외경과 거의 동일한 가이드의 凹부(26a)과 형성되어 있다.

27은 레일판을 나타내는 것으로서, 그 중앙부분에는 서로 평행된 2개의 ㄷ자형상의 레일(27a)이 형성되어 있다.

또 레일의 구석단부에는 레일스토퍼부(27b)가 형성되어 있다.

레일판(27)은 베어스(11)에 나사(28)에 의해 체결고정되어 있다.

또 구동제어장치(20)에는 제 2도, 제 5도에 표시된 래칫(Ratchet, 29)가 설치되어 있다.

래칫(29)은 구동제어장치(20)의 종방향 凸부(20d)에 랫치 凹부(29a)을 상하운동자재로 지지되고 스프링(30)에 의해 하방으로 힘이 부가되고 있다.

래칫(29)의 하부에는 계합돌기(29b)가 형성되어 있는데, 이것이 레일판(27)에 설치된 계합공(27c)에 계합되게끔 구성되어 있다.

31은 트립스프링인데, 크로스바(4)의 하단과 레일판(27)의 상면과의 사이에 배치되어 크로스바(4)를 상방으로 하상 힘을 가하고 있다.

32는 설치판으로서, 전자접촉기를 패널보드면에 설치하기위한 설치공을 갖고 있으며 레일판(27)의 하측에 나사로 고정되어 있다.

33은 보조접점부분을 나타내는 것일데, 베이스(11)의 측면에 고정되어 있다.

또한 아크박스(1)는 베이스(11)에 나사로서 고정되게 하고 크로스바(4)는 상하로 움직일 수 있게 베이스(11)의 내벽에 의해 지지안내되어 있다.

전력개폐장치는 위에서 설명한 바와같이 구성되어 있으며, 다음에 그 작동에 대하여 설명한다.

제 2도 및 제 3도에 있어서,

구동제어장치(20)에 구동전압이 인가되면, 구동제어 장치(20)가 발생시키는 자속에 의해 가동철심(18)과 고정철심(19)사이에 전자흡인력이 발생되어 가동철심(18)에 연결된 크로스바(4)는 트립스프링(31)에 대항하여 하방으로 이동하고 가동철심(6)과 고정접점(14)이 접촉된다.

가동접점(6)과 고정접점(14)사이의 접점 갭(Gap) 보다도 가동철심(18)과 고정철심(19) 사이의 철심갭이 크게 형성되어 있으므로 크로스바(4)는 접점 접촉위치 보다도 더욱 하방으로 이동되어 철심이 폐로된다.

이때문에 접촉자스프링(6)은 압축 변형되고 그 스프링 압력은 가압스프링지지부(8), 가동접촉자 가압부(7)를 통하여 가동접촉자(5)에 전달되고 소정의 접촉압으로서 단자(12)와 동일전로(電路)를 형성하는 반대측단자(12)의 사이를 전기적으로 도통시킨다.

구동제어장치(20)에 인가된 구동전압을제거하면 가동철심(13)과 고정철심(19) 사이의 전자흡인력은 소멸하고 크로스바(4)는 압축된 트립스프링(31)의 힘에 의해 상방으로 이동되어져서 접점이 서로 이탈된다.

이때 가동접점(6)과 고정접점(14)사이에 아크가 발생되지만, 이 아크종단은 가동접점(6)에서 전류판(3)으로 또 고정접점(14)에서 아크런너(15)로 각각 전이되고 더우기 아크전류와 접촉자전류에 의해 전자반발력에 의해 구동되어 그리드(2)내에 빨려 들어가서 냉각, 분단(分斷)되어 소호된다.

위에서 설명한 바와같이 구동제어장치(20)의 구동전압을 개폐함으로써 단자(12)(12)사이에 접속된 전로의 개폐동작을 이루게 한다.

제 6도에 표시한 실시예에 관하여 설명하면, 가동접촉자(3)에 있어서 판면부(3a)에는 절결부(116)가 형성되고, 이로인하여 판면부(3a)는 종방향으로 완전히 분단되어 있다.

따라서, 아크발생시에는 제 1도와 관련하여 볼때 제6도에 표시한 바와같이 전류 i₁에 의한 힘 F₁이 없어지고 전류 i₂에 의한 힘 F₂에 의해서만 구동하게 된다.

즉, 가동접점(6)에서 전이되어 전류판(3)의 판면부(3a)에 생기는 아크는 반드시 이 판면부(3a)의 중앙부 방향으로 구동지향(指向)되어 아크박스(1)에 직접 접촉하여서 이를 손상시킬 염려가 없으며 전력개폐 장치의 내구성을 현저하게 향상시킬수 있다.

제7도는 본 고안의 다른 실내예를 표시한 도면인데, 이 도면에 있어서 5는 가동접촉자, 6은 가동접점이다.

전류판(3)은 한쌍의 다리(3b)와, 그리드에 대향하는 판면부(3a)와, 이 판면부(3a)의 하반부에 형성된 절결부(116)등을 갖고 있다.

전력개폐장치의 접점을 이탈시켰을경우, 양접점간에 발생하는 아크는 전류판(3)의 다리(30)와, 아크런너(도시생략)로 전이하고 그 후 아크는 전류판(3)의 다리(3b)와 아크런너상을 이동하여 최후에는 전류판(3)의 판면(3b)과 그리드 및 아크런너의 대향면과의 사이에 아크 c가 존재하게 된다.

이때 아크 c의 한쪽종단이 전류판(3)의 판면상의 점 p에있으며, 그 다른쪽의 종단은 아크런너의 대향면상의 소정위치(도시생략)에 있게된다.

이때 아크 c에 관한 전류는 화살표방향으로 흐른다. i는 아크전류이며 i=i₁+i₂의 관계가 있다.

전류 i에 의한 아크구동력 F₁는 도면에 표시한 바와 같이 전류판(3)의 판면부(3a)를 따라 횡방향으로 생긴다.

전류 i₂에 의한 아크구동력 F₂는 도면에 표시한 바와 같이 전류판(3)을 따라 아랫방향으로 생기며,

그 결과, F₁, F₂의 합력 F는 반드시 전류판(3)을 포함하는 면내(面內)에서 아크박스의 벽(전류단자 직교방향에서 전류판의 측면에 근접되어 있다)의 방향으로 되기 때문에 p점에 생긴 아크종단을 Q점의 방향으로 이동시키게 된다.

또한 같은 이유에 의하여 전류판상의 저 R에 아크종단이 전이된 경우, 전류판을 흐르는 전류에 의하여 생긴 아크구동력에 의하여아크종단은 점 R에서 점 S방향으로 강제적으로 이동된다.

그결과 아크종단은 전류판에서 벗어나는 일없이 전류판의 절결부(116)의 근방으로 이동하여 존재하게 되며, 아크가 아크박스의 벽에 접촉하여 아크박스를 손상시키는 것을 방지시킨다.

또한 위의 실시예에서는 절결부의 형상을 구형으로 하였으나, 이 형상에한정되는 것은 아니다.

이상에서 설명한 본 실시예에 의하면 전류판에 절결부를 설치함으로써 아크에 의한 아크박스의 손상을 방지할 수 있는 것이다.

제 8도는 본 고안의 또다른 실시예인데, 본고안의 전류판(3)은 제 8도에 표시한 바와같이 그 리드에 대향하는 전류전판에 V자형의 홈(216)이 설치되어 있다.

이러한 구성에 의하면 i₂에 의한 아크구동력 F₂는 i₁에 의한 아크구동력 F₁에 대하여 직각방향으로 되고 F₂는 아크롤 아크박스의 측벽방향으로 작용하지 않으므로 아크 c는 점 p에서 전류판(3)의 중앙부로 구동된다.

다시 아크 c가 만드는 자속는 제8도에 표시한것과 같이 생기므로 아크는 전류판(3)의 V자형홈의 맨구석 부분 S로 향하는 힘 F를 받게된다.

위의 F₁, F₂와 F의 합력은 F₀로 된다.

이 F₀에 의하여 아크는 점 S로 이동하게 된다.

이상에서 설명한 바와같이 본고안은 전류판의 아크열응력(熱應力)에 의하 변형을 방지할 수 있고, 또한 아크가 전류판의 중앙부로 구동되므로 여러번 개폐하였을때 아크에의한 아크박스의 손상을 저감할 수 있다.

위의 실시예에서는 V자형의 홈을 표시하였으나, U자형으로 하여도 무방하고 요컨대 자속폭에 의한 전자구동력 F을 생기게하는 홈의 모든 형상은 모두 본고안의 범위에 포함된다.

이상은 본 고안을 전력개폐장치, 즉 전자개폐기에 적용하였을 경우를 설명하였으나, 예컨대 배선용 차단기와 같은 다른 전력개폐장치에도 본고안을 적용할 수 있다는 것은 말할나위도 없는 것이다.

Claims (4)

1. 가동접점과 고정접점의 사이에 발생한아크를 전류판과 아크런너에 전이시켜, 이들 사이에 배치된 그리드에 의하여 소호하는 전력개폐장치에 있어서, 상기 전류판(3)의 그리드(2)에 대향한 판면부(3a)의 중앙부에 절결부(116)를 설치하고, 가동접점(6)에서 전이된 아크를 이 전류판(3)의 중앙부 방향으로 지향시키는 것을 특징으로 하는 전력개폐장치.
2. 청구범위 제1항에 있어서,

   위의 절결부(116)는 슬리트형으로 형성되어있는 전력개폐장치.
3. 청구범위 제1항에 있어서,

   위의 절결부(116)는 상기 판면부(3a)의 하반부에 U자형으로 형성되어있는 전력개폐장치.
4. 청구범위 제3항에 있어서,

   위의 절결부(116)는 V자형으로 형성되어 있는 전력개폐장치.