WO2020204387A1 - 기중차단기의 소호장치 - Google Patents

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WO2020204387A1
WO2020204387A1 PCT/KR2020/003412 KR2020003412W WO2020204387A1 WO 2020204387 A1 WO2020204387 A1 WO 2020204387A1 KR 2020003412 W KR2020003412 W KR 2020003412W WO 2020204387 A1 WO2020204387 A1 WO 2020204387A1
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WO
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unit
extinguishing device
discharge port
filter
fluid
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PCT/KR2020/003412
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English (en)
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Inventor
이상철
이규호
양승필
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엘에스일렉트릭(주)
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    • H01H73/00—Protective overload circuit-breaking switches in which excess current opens the contacts by automatic release of mechanical energy stored by previous operation of a hand reset mechanism
    • H01H73/02—Details
    • H01H73/18—Means for extinguishing or suppressing arc
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H31/00—Air-break switches for high tension without arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H31/02—Details
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/30—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
    • H01H9/34—Stationary parts for restricting or subdividing the arc, e.g. barrier plate
    • H01H9/342—Venting arrangements for arc chutes
    • H—ELECTRICITY
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    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/30—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
    • H01H9/46—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts using arcing horns

Definitions

  • the present invention relates to an extinguishing device for an air circuit breaker, and to an extinguishing device capable of preventing the arc from spreading to a path other than a predetermined path.
  • a circuit breaker is a device for connecting a circuit to allow current to flow or to block a circuit so that current does not flow.
  • the circuit breaker also serves to quickly cut off the circuit in an abnormal state such as a short circuit or a short circuit.
  • Circuit breakers are designed in a variety of forms, from household circuit breakers to industrial and medium-sized blocking equipment applied to power generation facilities. Most circuit breakers are mechanical devices that connect or separate conductors and conductors through which current flows.
  • one of the conductor contacts is fixed, and the other conductor contact rotates or moves linearly.
  • the movable movable contact contacts or separates the fixed fixed contact, and the current is cut off or applied. At this time, when the fixed contact and the movable contact are in contact with each other and then separated, an arc occurs.
  • the arc occurs when the contacts that were in contact with each other are separated. Each end of a contact through which a strong current flows is overheated by contact resistance. When the contact is separated while the contact is overheated, the molten metal evaporates and discharges. When such an arc occurs, the temperature around the contacts rises rapidly, and the performance of the circuit breaker deteriorates. In addition, the breaker may be damaged due to the occurrence of an arc.
  • an extinguishing device for an air circuit breaker' discloses an arc runner that guides the arc generated from a circuit breaker in one direction and an extinguishing device that extinguishes the arc.
  • the conventional extinguishing device has a structure in which a gas in which the metal is melted is smoothly discharged while guiding the generated arc to a predetermined path.
  • the momentary arc is not guided only to the intended path, but is also separated to the top of the grid. That is, the blocking performance of the circuit breaker is guaranteed only when the arc is guided through a predetermined path.
  • an instantaneous arc is divided into a path such as the top of the grid rather than a predetermined path, the current may not be blocked. This leads to a deterioration in the blocking performance of the circuit breaker.
  • An object of the present invention is to provide an extinguishing device that quickly performs arc extinguishing by preventing the arc generated at the contact point of a circuit breaker from being divided into several paths as an invention conceived to solve the problems of the prior art described above.
  • the chamber unit has a discharge port through which the fluid inside is discharged to the outside. And insertion grooves are provided on the inner surfaces opposite each other.
  • the split unit is attached to the inside of the chamber unit.
  • the path of the fluid discharged to the discharge port is divided into several.
  • the filter unit is disposed at the discharge port and filters at least one predetermined substance from the fluid passing through the discharge port.
  • the cover unit includes a plurality of exhaust ports and is coupled to the discharge port from the outside of the filter unit.
  • the division unit includes a grid and an insulating cap. Both sides of each of the plurality of grids are inserted into the insertion groove.
  • the insulating cap is coupled to the top of the plurality of grids and includes a vent opening between the grids.
  • the discharge port of the chamber unit includes a blocking portion formed at a position corresponding to each vent.
  • the fluid passing through the vent is arranged to receive resistance by the blocking unit, and the fluid passing through the blocking unit is arranged to receive resistance by the cover unit.
  • the fluid introduced between the grids passes through a path that is bent at least one or more times and reaches the exhaust port.
  • the insulating cap is formed integrally. And the insulating cap is coupled to a plurality of grids on the bottom.
  • the filter unit includes a first filter and a second filter.
  • the first filter is disposed adjacent to the division unit.
  • the second filter is disposed adjacent to the cover unit.
  • the pore size of the second filter is smaller than that of the first filter.
  • an insulating film disposed between the dividing unit and the filter unit is further included.
  • the insulating film includes a plurality of communication ports through which the fluid passes.
  • the insulating cap accommodates a portion of the top and both sides of each grid.
  • the insulating cap prevents a situation in which a part of the fluid is branched to the top of the grid due to the separation of the fluid.
  • the extinguishing device of an air circuit breaker has the advantage of performing fast arc extinguishing by guiding the arc generated inside the circuit breaker to a predetermined path.
  • the extinguishing device of the air circuit breaker according to an embodiment of the present invention has the advantage of smoothly discharging the molten metal gas.
  • the extinguishing device of the air circuit breaker has the advantage of improving the blocking quality by preventing the arc from being dispersed or generated in an unexpected path.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an extinguishing device of an air breaker according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view A-A of FIG. 1 and shows a state in which the arc is divided in the division unit of the extinguishing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a perspective view showing a split unit in the extinguishing device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line B-B of FIG. 3.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of an extinguishing device of a conventional air breaker compared to FIG. 2.
  • FIG. 6 shows a path through which an arc is guided in a grid of an extinguishing device of a general air circuit breaker.
  • An extinguishing device for an air breaker according to an embodiment of the present invention is an improvement of a conventional extinguishing device.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an extinguishing device of an air circuit breaker according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a cross-sectional view A-A of FIG. 1.
  • an extinguishing apparatus includes a chamber unit 100, a split unit 200, a filter unit 300, and a cover unit 400.
  • the chamber unit 100 is provided with a discharge port through which the internal fluid is discharged to the outside, and an insertion groove 110 is provided on an inner surface of the chamber unit 100 facing each other.
  • the split unit 200 is coupled to the inside of the chamber unit 100.
  • the split unit 200 divides the path of the fluid discharged to the discharge port into several.
  • the filter unit 300 is disposed at the discharge port.
  • the filter unit 300 filters at least one predetermined substance from the fluid passing through the discharge port.
  • the cover unit 400 includes a plurality of exhaust ports 410.
  • the cover unit 400 is coupled to the discharge port from the outside of the filter unit 300.
  • the arc runner 500 is disposed between the contact point of the extinguishing device and the circuit breaker.
  • the arc runner 500 guides the arc to the extinguishing device when an arc occurs.
  • the chamber unit 100 is a pair of opposite sidewalls, and in one embodiment of the present invention, each sidewall is coupled to each other.
  • an inner space is provided between both side walls of the chamber unit 100.
  • the inner space of the chamber unit 100 is wide downward and relatively narrowly opened upward.
  • the space opened in the upward direction of the chamber unit 100 is the discharge port.
  • the chamber unit 100 includes insertion grooves 110 formed vertically on inner surfaces of both side walls facing each other. Insertion groove 110 is formed in the vertical direction. Further, a plurality of them are arranged at predetermined intervals. In addition, a blocking portion 120 extending from both sidewalls toward the inside is formed at the discharge port. The blocking portion 120 is disposed on a path through which the fluid passes together with an exhaust port 410, a communication port 312, and a ventilation port 222 to be described later. Based on the path through which the fluid moves, the fluid passes through the vent 222, the blocking part 120, the communication port 312, and the exhaust port 410 in order.
  • the vent 222, the blocking portion 120, the communication port 312, and the exhaust port 410 are disposed so that the paths through which the respective fluids pass do not coincide with each other. That is, the fluid passing through the vent 222 is blocked by the blocking portion 120 and bypassed.
  • the fluid that has passed through 122 between the blocking portion 120 and the blocking portion 120 is disposed so as to be blocked by the insulating film 310 between the communication port 312 and the communication port 312. Therefore, the fluid that has passed through 122 between the blocking portion 120 and the blocking portion 120 is bent in order to pass through the communication port 312.
  • the communication port 312 and the exhaust port 410 are also arranged so that the fluid movement paths do not coincide with each other so that the fluid flows in a bent manner.
  • the division unit 200 includes a plurality of grids 210 and insulating caps 220. Both sides of the grid 210 are inserted into the insertion groove 110.
  • the insulating cap 220 is coupled to the upper end of the plurality of grids 210, and an open vent 222 is formed between the grids 210.
  • the drawing of the dividing unit 200 is shown in detail in FIGS. 3 and 4 and will be described in detail below.
  • the filter unit 300 includes an insulating layer 310, a first filter 320 and a second filter 330.
  • the insulating layer 310 is an insulating material and is a plate-like member having a predetermined thickness.
  • the insulating layer 310 is formed to have a width corresponding to the discharge port.
  • the insulating film 310 includes a plurality of communication holes 312 penetrating through the plate-shaped surface. As described above, the communication port 312 is positioned so that the fluid bypasses and passes.
  • the insulating layer 310 prevents the arc from extending to the top of the discharge port when an arc occurs. In addition, the gas in which the metal is melted is prevented from scattering from the inner space of the chamber unit 100 to the discharge port.
  • the first filter 320 and the second filter 330 overlap each other and are coupled to the discharge port.
  • the first filter 320 and the second filter 330 filter at least one predetermined substance from the fluid discharged upward through the discharge port. Specifically, it filters molten and scattering products that are melted and scattered by the arc generated at the contact point of the circuit breaker.
  • the size of the pores of the second filter 330 is smaller than the size of the pores of the first filter 320.
  • the gas discharged to the outside first passes through the first filter 320 and then passes through the second filter 330.
  • the cover unit 400 is coupled to the discharge port from the outside of the filter unit 300.
  • the cover unit 400 includes a plurality of exhaust ports 410.
  • the exhaust port 410 of the cover unit 400 passes through the first filter 320 and the second filter 330 of the filter unit 300 to discharge the fluid from which the molten fly product is filtered.
  • the arc runner 500 is disposed between the contact point of the extinguishing device and the circuit breaker.
  • the arc runner 500 traps the arc generated at the contact point of the circuit breaker and guides it to the interior of the chamber unit 100.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a split unit in an extinguishing device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line B-B of FIG. 3.
  • the division unit 200 includes a plurality of grids 210 and insulating caps 220.
  • the grid 210 is made of carbon steel.
  • the grid 210 is a plate-shaped member having a predetermined thickness. And, in an embodiment of the present invention, the grid 210 has a length longer than the center of both sides. Accordingly, the vertical length of the plate-shaped grid 210 becomes shorter as it goes from both sides toward the center.
  • the grid 210 includes a groove 212 in which a portion of the lower end is cut inward. The groove 212 becomes a path through which the arc generated in the circuit breaker passes.
  • a plurality of grids 210 are arranged to face each other in a plane direction at predetermined intervals.
  • the top of the plurality of grids 210 is accommodated in the insulating cap 220.
  • the insulating cap 220 is coupled by receiving a portion of the upper and both sides of each grid 210.
  • the insulating cap 220 is made of an insulating material.
  • ventilation holes 222 open up and down are formed between the combined grid 210 and the grid 210.
  • the vent 222 is formed along the longitudinal direction in which the grid 210 is disposed.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of an extinguishing device of a conventional air breaker compared to FIG. 2.
  • the extinguishing device of the conventional air circuit breaker does not include the insulating cap 220 at the top of the grid 210, unlike the extinguishing device according to an embodiment of the present invention. Accordingly, the upper end of the grid 210 is exposed inside the chamber unit 100. For this reason, it is not possible to prevent the momentary arc from being divided into a path such as the top of the grid other than a predetermined path.
  • FIG. 2 shows a path through which an arc is guided in the split unit of the extinguishing device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a path in which an arc is guided in a grid of an extinguishing device of a general air circuit breaker
  • FIG. 7 illustrates a state in which the arc is divided in an extinguishing device of a conventional air circuit breaker.
  • the arc generated at the contact point extends along the groove 212 of the grid 210 as shown in FIG. 6, and the grid 210 ) And the grid 210 are connected while rotating. Accordingly, the arc generated between the contact points of the circuit breaker is guided to a predetermined path and length to cut off the current.
  • the upper end of the grid 210 is exposed inside the chamber unit 100. Accordingly, since the arc to be connected along the groove 212 is separated, a part of the arc may be branched to the top of the grid 210. This not only lowers the breaking performance of the circuit breaker, but also leads to failure of the current blocking.
  • the extinguishing device in the extinguishing device according to an embodiment of the present invention, the arc and the molten flying product of metal are introduced from the lower portion of the chamber unit 100. At this time, the path of the arc is guided along the grooves 212 formed at the lower ends of the grids 210.
  • the extinguishing device is accommodated in an insulating cap in which the top and both sides of the grid 210 are partially insulating material. Accordingly, the arc is not separated to the upper end of the grid 210 and is connected along the groove 212 which is a predetermined path. Accordingly, it is possible to prevent a situation in which the arc to be connected along the groove 212 is separated and a part of the grid 210 branches off. This not only ensures the performance of the breaker, but also prevents the failure of current interruption.

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  • Breakers (AREA)
  • Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 소호장치는 챔버유닛, 분할유닛, 필터유닛 및 커버유닛을 포함한다. 챔버유닛에는 내부의 유체가 외부로 배출되는 방출구가 형성된다. 그리고 챔버유닛의 서로 대향된 내면에 삽입홈이 마련된다. 분할유닛은 챔버유닛의 내부에 결합된다. 또한, 분할유닛은 방출구로 배출되는 유체의 경로를 여러 개로 나눈다. 필터유닛은 방출구에 배치되고, 방출구를 통과하는 유체에서 미리 정해진 적어도 하나의 물질을 걸러낸다. 커버유닛은 복수 개의 배기구를 포함하고, 필터유닛의 외측에서 방출구에 결합된다. 또한, 분할유닛은 그리드와 절연캡을 포함한다. 복수 개의 그리드의 각각 양 측부는 삽입홈에 삽입된다. 절연캡은 복수 개의 그리드 상단에 결합되고 그리드 사이에 개방된 통기구를 포함한다.

Description

기중차단기의 소호장치
본 발명은 기중차단기의 소호장치에 관한 것으로서, 미리 정해진 경로 이외의 경로로 아크가 분산되는 것을 방지할 수 있는 소호장치에 관한 것이다.
일반적으로 차단기는 전류가 흐르도록 회로를 연결하거나, 전류가 흐르지 않게 회로를 차단하기 위한 장치이다. 그리고, 차단기는 단락이나 합선과 같은 이상상태에서 빠르게 회로를 차단하는 역할도 함께 수행한다.
차단기는 가정용 차단기로부터 산업용, 발전시설에 적용되는 중대형 차단설비에 이르기 까지 다양한 형태로 설계된다. 대부분의 차단기는 전류가 흐르는 도체와 도체를 연결하거나 서로 분리시키는 기계장치이다.
구체적으로는 대개 도체접점의 하나는 고정되고, 다른 하나의 도체접점은 회전하거나 직선운동을 한다. 고정된 고정접점에 이동 가능한 가동접점이 접하거나 분리되며 전류가 차단 또는 인가된다. 이때, 고정접점 및 가동접점이 서로 접해 있다가 분리되는 경우에 아크(arc)가 발생한다.
아크는 서로 접촉돼 있던 접점이 분리되면서 발생한다. 강한 전류가 흐르는 접점은 각각의 끝단이 접촉저항에 의해 과열된다. 접점이 과열된 상태에서 접점 사이가 분리되면, 용융된 금속이 증발하며 방전된다. 이러한 아크가 발생하면 접점 주변은 급격하게 온도가 상승하여 차단기의 성능이 저하된다. 또한, 아크의 발생으로 인하여 차단기가 파손될 수 있다.
대한민국 등록특허 제10-0945346호 '기중차단기의 소호장치'에는 차단기에서 발생한 아크를 일 방향으로 유도하는 아크런너와 아크를 소호시키는 소호장치가 개시돼 있다. 종래의 소호장치는 발생된 아크를 미리 정해진 경로로 유도하면서 금속이 용융된 가스가 원활하게 배출되도록 한 구조를 지닌다. 하지만, 순간적으로 발생하는 아크는 의도된 경로로만 유도되지 않고, 그리드의 상단으로 분리되기도 한다. 즉, 미리 정해진 경로로 아크가 유도되어야 차단기의 차단성능이 보장된다. 하지만, 순간적으로 발생하는 아크가 미리 정해진 경로가 아닌 그리드의 상단과 같은 경로로 분할될 경우에는 전류를 차단하지 못할 수 있다. 이는 차단기의 차단성능이 저하되는 결과를 초래한다.
따라서 이와 같은 문제점들을 해결하기 위한 방법이 요구된다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 발명으로서 차단기의 접점에서 발생하는 아크가 여러 경로로 분할되는 것을 방지해 아크소호를 신속하게 수행하는 소호장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있을 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 소호장치는 챔버유닛, 분할유닛, 필터유닛 및 커버유닛을 포함한다. 챔버유닛은 내부의 유체가 외부로 배출되는 방출구가 형성된다. 그리고 서로 대향된 내면에 삽입홈이 마련된다. 분할유닛은 챔버유닛의 내부에결하된다. 또한, 방출구로 배출되는 유체의 경로를 여러개로 나눈다. 필터유닛은 방출구에 배치되고 방출구를 통과하는 유체에서 미리 정해진 적어도 하나의 물질을 걸러낸다. 커버유닛은 복수 개의 배기구를 포함하고 필터유닛의 외측에서 방출구에 결합된다.
또한, 분할유닛은 그리드와 절연캡을 포함한다. 복수 개의 그리드는 각각 양 측부가 삽입홈에 삽입된다. 절연캡은 복수 개의 그리드 상단에 결합되고 그리드 사이에 개방된 통기구를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에서 챔버유닛의 방출구는 각각의 통기구와 대응되는 위치에 형성되는 차단부를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에서 통기구를 통과한 유체는 차단부에 저항을 받고, 차단부를 통과한 유체는 커버유닛에 저항을 받도록 배치된다. 그리고, 그리드들 사이로 유입된 유체는 적어도 일 회 이상 굽어진 경로를 지나 배기구에 도달한다.
본 발명의 일 실시예에서 절연캡은 일체로 형성된다. 그리고 절연캡은 저면에 복수 개의 그리드가 결합된다.
본 발명의 일 실시예에서 필터유닛은 제1필터 및 제2필터를 포함한다. 제1필터는 상기 분할유닛과 인접하게 배치된다. 그리고, 제2필터는 상기 커버유닛과 인접하게 배치된다.
본 발명의 일 실시예에서 제2필터의 공극 크기는 제1필터의 공극 크기보다 작다.
본 발명의 일 실시예에서 분할유닛 및 필터유닛의 사이에 배치되는 절연막을 더 포함한다. 그리고, 절연막은 유체가 관통하는 다수 개의 연통구를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에서 절연캡은 각각의 그리드 상단 및 양측면 일부를 수용한다.
본 발명의 일 실시예에서 절연캡은 유체가 분리되어 그리드의 상부로 유체의 일부가 분기되는 상황을 방지한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기중차단기의 소호장치는 차단기의 내부에서 발생한 아크를 미리 정해진 경로로 유도해 빠른 아크소호를 수행할 수 있는 장점이 있다.
그리고, 본 발명 일 실시예에 따른 기중차단기의 소호장치는 용융된 금속 가스의 배출을 원활하게 하는 장점이 있다.
또한, 본 발명 일 실시예에 따른 기중차단기의 소호장치는 아크가 분산되거나 예상하지 못한 경로로 발생하는 것을 방지해 차단품질을 높일 수 있는 장점이 있다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기중차단기의 소호장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 A-A단면도이면서 본 발명의 일 실시예에 따른 소호장치의 분할유닛에서 아크가 분할되는 상태를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 소호장치에서 분할유닛을 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 3의 B-B단면도이다.
도 5는 도 2와 비교되는 종래 기중차단기의 소호장치의 단면도이다.
도 6은 일반적인 기중차단기의 소호장치의 그리드에서 아크가 유도되는 경로를 도시한 것이다.
도 7은 종래 기중차단기의 소호장치에서 아크가 분할되는 상태를 도시한 것이다.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 나타낸다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기중차단기의 소호장치는 종래의 소호장치를 개량한 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기중차단기의 소호장치를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 A-A단면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 소호장치는 챔버유닛(100), 분할유닛(200), 필터유닛(300) 및 커버유닛(400)을 포함한다.
챔버유닛(100)에는 내부의 유체가 외부로 배출되는 방출구가 형성되고, 챔버유닛(100)의 서로 대향된 내면에 삽입홈(110)이 마련된다.
분할유닛(200)은 챔버유닛(100)의 내부에 결합된다. 분할유닛(200)은 방출구로 배출되는 유체의 경로를 여러 개로 나눈다.
필터유닛(300)은 방출구에 배치된다. 필터유닛(300)은 방출구를 통과하는 유체에서 미리 정해진 적어도 하나의 물질을 걸러낸다.
커버유닛(400)은 복수 개의 배기구(410)를 포함한다. 커버유닛(400)은 필터유닛(300)의 외측에서 방출구에 결합된다.
아크런너(500)는 소호장치와 차단기의 접점 사이에 배치된다. 아크런너(500)는 아크 발생 시 이를 소호장치로 안내한다.
아래에서는 상기된 각각의 구성을 보다 구체적으로 설명한다.
챔버유닛(100)은 대향되는 한 쌍의 측벽으로서 본 발명의 일 실시예에서는 각각의 측벽이 서로 결합된다. 그리고, 챔버유닛(100)의 양 쪽 측벽의 사이에는 내부공간이 마련된다. 챔버유닛(100)의 내부공간은 아래방향이 넓고 위쪽 방향이 상대적으로 좁게 개방된다. 챔버유닛(100)의 위쪽 방향으로 개방된 공간이 방출구이다.
챔버유닛(100)은 양 쪽 측벽의 서로 마주보는 내측면에 상하로 형성되는 삽입홈(110)을 포함한다. 삽입홈(110)은 상하 길이방향으로 형성된다. 또한, 다수 개가 미리 정해진 간격으로 배치된다. 그리고, 방출구에는 양쪽 측벽으로부터 안쪽을 향해 연장되는 차단부(120)가 형성된다. 차단부(120)는 후술될 배기구(410), 연통구(312), 통기구(222)와 함께 유체가 통과하는 경로상에 배치된다. 유체가 이동하는 경로를 기준으로 유체는 통기구(222), 차단부(120), 연통구(312) 및 배기구(410)를 차례로 통과한다. 이때, 통기구(222), 차단부(120), 연통구(312) 및 배기구(410)는 각각의 유체가 통과하는 경로가 서로 일치하지 않도록 배치된다. 즉, 통기구(222)를 통과한 유체는 차단부(120)에 가로막혀 우회한다. 차단부(120)와 차단부(120) 사이(122)를 통과한 유체는 연통구(312)와 연통구(312) 사이의 절연막(310)에 가로막히게 배치된다. 따라서, 차단부(120) 및 차단부(120) 사이(122)로 통과한 유체는 연통구(312)를 통과하기 위해서 그 경로가 굽어진다. 이와 같이 연통구(312) 및 배기구(410)도 유체가 굽어지게 유동하도록 서로 유체의 이동경로가 일치하지 않게 배치된다. 그리고, 분할유닛(200)은 다수 개의 그리드(210)와 절연캡(220)을 포함한다. 그리드(210)의 양 측부는 삽입홈(110)에 삽입된다. 절연캡(220)은 복수 개의 그리드(210) 상단에 결합되고, 각각의 그리드(210) 사이에는 개방된 통기구(222)가 형성된다. 분할유닛(200)의 도면은 도3 및 도4에 상세히 도시되어 있는 바, 아래에서 상술하도록 한다.
필터유닛(300)은 절연막(310), 제1필터(320) 및 제2필터(330)를 포함한다. 절연막(310)은 절연재질로서 미리 정해진 두께의 판상부재이다. 그리고, 절연막(310)은 방출구와 대응되는 넓이로 형성된다. 절연막(310)은 판상의 면을 관통하는 다수 개의 연통구(312)를 포함한다. 연통구(312)는 전술한 바와 같이 유체가 우회하여 통과하도록 그 위치가 정해진다. 절연막(310)은 아크 발생 시 아크가 방출구의 상부로 연장되는 것을 방지한다. 또한, 금속이 용융된 가스가 챔버유닛(100)의 내측공간으로부터 방출구로 비산되는 것을 억제한다.
제1필터(320) 및 제2필터(330)는 서로 겹쳐져 방출구에 결합된다. 제1필터(320) 및 제2필터(330)는 방출구를 통해 상부로 배출되는 유체에서 미리 정해진 적어도 하나의 물질을 걸러낸다. 구체적으로 차단기의 접점에서 발생한 아크로 인해 용융되어 비산되는 용융비산물을 걸러낸다.
이때, 제2필터(330)의 공극 크기는 제1필터(320)의 공극 크기보다 작게 형성된다. 외부로 배출되는 가스는 제1필터(320)를 먼저 통과한 후 제2필터(330)를 통과한다.
커버유닛(400)은 필터유닛(300)의 외측에서 방출구에 결합된다. 커버유닛(400)은 복수 개의 배기구(410)를 포함한다. 커버유닛(400)의 배기구(410)는 필터유닛(300)의 제1필터(320) 및 제2필터(330)을 통과하여 용융비산물이 걸러진 유체를 방출시키는 역할을 한다.
아크런너(500)는 소호장치와 차단기의 접점 사이에 배치된다. 아크런너(500)는 차단기의 접점에서 발생한 아크를 가두어 챔버유닛(100)의 내부로 안내한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 소호장치에서 분할유닛을 나타낸 사시도이고, 도 4는 도 3의 B-B단면도이다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 소호장치에서 분할유닛(200)은 다수 개의 그리드(210)와 절연캡(220)을 포함한다.
그리드(210)는 탄소강(steel)으로 이루어진다. 그리드(210)는 미리 정해진 두께의 판상부재이다. 그리고, 본 발명의 일 실시예에서 그리드(210)는 양측이 중심부보다 긴 길이를 갖는다. 따라서, 판상의 그리드(210)는 양측에서 중심으로 갈수록 상하 길이가 짧아진다. 또한, 그리드(210)는 하단부 일부가 내측으로 절개된 형태인 요홈(212)을 포함한다. 요홈(212)은 차단기에서 발생하는 아크가 지나는 경로가 된다.
그리드(210)는 다수 개가 미리 정해진 간격으로 서로의 면방향이 마주보게 배치된다. 다수 개의 그리드(210)는 상단이 절연캡(220)에 수용된다. 절연캡(220)은 각각의 그리드(210)상단과 양측면 일부를 수용해 결합된다. 절연캡(220)은 절연물질로 이루어진다. 또한, 결합된 그리드(210)와 그리드(210) 사이에는 상하로 개방된 통기구(222)가 형성된다. 통기구(222)는 그리드(210)가 배치된 길이방향을 따라 형성된다.
도 5는 도 2와 비교되는 종래 기중차단기의 소호장치의 단면도이다.
도 2와 비교하면, 종래 기중차단기의 소호장치는 본 발명의 일 실시예에 따른 소호장치와 달리 그리드(210)의 상단에 절연캡(220)을 포함하지 않는다. 이에 따라, 그리드(210)의 상단이 챔버유닛(100)의 내부에서 노출된다. 이로 인해, 순간적으로 발생하는 아크가 미리 정해진 경로가 아닌 그리드의 상단과 같은 경로로 분할되어 가는 것을 막을 수 없다.
도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 소호장치의 분할유닛에서 아크가 유도되는 경로가 도시되어 있다.
도 6은 일반적인 기중차단기의 소호장치의 그리드에서 아크가 유도되는 경로를 도시한 것이고, 도 7은 종래 기중차단기의 소호장치에서 아크가 분할되는 상태를 도시한 것이다.
도 2, 도6 및 도 7에 도시된 바를 참고하여 발명에 따른 소호장치의 작동을 설명한다.
종래 기중차단기의 소호장치와 본 발명의 일 실시예에 따른 기중차단기의 소호장치는 도 6에 도시된 바와 같이 접점에서 발생한 아크는 그리드(210)의 요홈(212)을 따라 연장되고, 그리드(210)와 그리드(210) 사이 공간을 회전하며 연결된다. 따라서, 차단기의 점접사이에서 발생한 아크는 미리 정해진 경로와 길이로 유도되어 전류차단을 수행한다.
하지만, 도 7에 도시된 바와 같이 종래의 소호장치는 그리드(210)의 상단이 챔버유닛(100)의 내부에서 노출된다. 이에 따라, 요홈(212)을 따라 연결되어야 할 아크가 분리되므로, 그리드(210)의 상부로 아크의 일부가 분기될 수 있다. 이는 차단기의 차단성능을 낮출 뿐만 아니라 전류 차단의 실패를 초래하기도 한다.
반면, 본 발명의 일 실시예에 따른 소호장치에는 챔버유닛(100)의 하부로부터 아크 및 금속의 용융비산물이 유입된다. 이때, 아크의 경로는 그리드(210)들의 하단에 형성된 요홈(212)을 따라 유도된다. 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 소호장치는 그리드(210)의 상단과 양측면 일부가 절연물질인 절연캡에 수용된다. 따라서, 아크가 그리드(210)의 상단으로 분리되지 않고 정해진 경로인 요홈(212)을 따라 연결된다. 이에 따라, 요홈(212)을 따라 연결되어야 할 아크가 분리되어 그리드(210)의 상부로 일부가 분기되는 상황을 방지할 수있다. 이는 차단기의 성능을 보장할뿐만 아니라 전류 차단의 실패를 방지한다.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.

Claims (9)

  1. 내부의 유체가 외부로 배출되는 방출구가 형성되고, 서로 대향된 내면에 삽입홈이 마련된 챔버유닛;
    상기 챔버유닛의 내부에 결합되고 상기 방출구로 배출되는 유체의 경로를 여러개로 나누는 분할유닛;
    상기 방출구에 배치되고, 상기 방출구를 통과하는 유체에서 미리 정해진 적어도 하나의 물질을 걸러내는 필터유닛; 및
    복수 개의 배기구를 포함하고 상기 필터유닛의 외측에서 상기 방출구에 결합되는 커버유닛;을 포함하고,
    상기 분할유닛은,
    양 측부가 상기 삽입홈에 삽입되는 복수 개의 그리드; 및
    상기 복수 개의 그리드의 상단에 결합되고, 각각의 그리드 사이에 개방된 통기구를 포함하는 절연캡;
    을 포함하는 기중차단기의 소호장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 챔버유닛의 상기 방출구는 각각의 상기 통기구와 대응되는 위치에 형성되는 차단부를 포함하는 기중차단기의 소호장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 통기구를 통과한 유체는 상기 차단부에 저항을 받고, 상기 차단부를 통과한 유체는 상기 커버유닛에 저항을 받도록 배치되며, 상기 그리드들 사이로 유입된 유체는 적어도 일 회 이상 굽어진 경로를 지나 상기 배기구에 도달하는 기중차단기의 소호장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 절연캡은 일체로 형성되고, 저면에 상기 복수 개의 그리드가 결합되는 기중차단기의 소호장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 필터유닛은,
    상기 분할유닛과 인접하게 배치되는 제1필터; 및
    상기 커버유닛과 인접하게 배치되는 제2필터;
    를 포함하는 기중차단기의 소호장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2필터의 공극 크기는 상기 제1필터의 공극 크기보다 작은 기중차단기의 소호장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 분할유닛 및 상기 필터유닛의 사이에 배치되는 절연막을 더 포함하고,
    상기 절연막은 유체가 통과하는 다수 개의 연통구를 포함하는 기중차단기의 소호장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 절연캡은 각각의 상기 그리드 상단 및 양측면 일부를 수용하는 기중차단기의 소호장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 절연캡은 유체가 분리되어 상기 그리드의 상부로 유체의 일부가 분기되는 상황을 방지하는 기중차단기의 소호장치.
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