WO2022181986A1 - 아크 슈트 및 이를 포함하는 부하 개폐기 - Google Patents

아크 슈트 및 이를 포함하는 부하 개폐기 Download PDF

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WO2022181986A1
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차상욱
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엘에스일렉트릭 (주)
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Definitions

  • the present invention relates to an arc chute and a load switch including the same, and more particularly, to an arc chute that can be installed in close contact with a curved frame and a load switch including the same.
  • a load break switch refers to a part that opens and closes the rated current of a circuit to protect the branch, division and power system of the line. Furthermore, when short circuit protection is not required in general power circuits, the load switchgear can be used to block overload currents and ground fault currents instead of circuit breakers.
  • the load switch includes a fixed terminal part that is energably connected to an external power source and load, and a movable terminal part that can be moved in a direction toward or away from the fixed terminal part.
  • the movable terminal part may be moved manually or automatically to be in contact with and separated from the fixed terminal part.
  • the switching load When the movable terminal part comes into contact with the fixed terminal part, the switching load is energized with an external power source and load. That is, when the movable terminal part comes into contact with the fixed terminal part, the open/close load supplies power to the load.
  • the load switchgear is disconnected from the external power source and the load, and cuts off the power supply to the load.
  • an arc is generated between the movable terminal part and the fixed terminal part.
  • the arc is generated when a voltage is formed between two electrodes disposed with a gas therebetween, and refers to an electrical discharge made by converting a gas existing between the two electrodes into a energizing medium.
  • the arc is a high-temperature and high-pressure electron flow, which delays the interruption of current and may cause damage to the load switchgear. Accordingly, there is a need for prompt treatment of arcs generated during the power cut-off process of the load switchgear. This is called arc extinguishing.
  • the load switchgear includes an arc chute for arc extinguishing.
  • the arc chute refers to a component that extinguishes the arc generated during the opening and closing of current.
  • the arc chute stretches and cools the length of the arc, extinguishing the arc.
  • a typical arc chute is provided with a plurality of arc grids. Each arc grid extends the length of the arc by guiding the arc away from the fixed terminal portion.
  • the arc chute may be installed in various forms according to the installation environment and driving conditions of the load switchgear. Among them, in the present invention, the arc chute is installed outside the frame portion of the rotary load switchgear.
  • the conventional arc chute is difficult to be installed in close contact with the outer peripheral surface of the frame portion formed in a cylindrical shape.
  • Korean Patent Publication No. 10-0549510 discloses a gas insulated load switchgear. Specifically, a gas insulated load switchgear in which an arc chute is installed on the main circuit fixed electrode of the switchgear is disclosed.
  • this type of load switchgear does not disclose an arc chute installed in a curved frame portion. Furthermore, this type of load switchgear does not disclose the structure of an arc chute that can be installed in close contact with the curved frame portion.
  • Korean Patent Publication No. 10-1315008 discloses an arc chute. Specifically, an arc chute including a plurality of grids stacked spaced apart to form a multi-layered arc chute is disclosed.
  • this type of load switch also does not disclose the structure of the arc chute that can be installed in close contact with the curved frame portion. Accordingly, arc induction and elongation of the arc chute may be insufficiently made.
  • Patent Document 1 Korean Patent Publication No. 10-0549510 (Jan. 27, 2006)
  • Patent Document 2 Korean Patent Publication No. 10-1315008 (2013.09.27.)
  • Another object of the present invention is to provide an arc chute capable of preventing the arc re-ignition phenomenon in the arc extinguishing process, and a load switch including the same.
  • Another object of the present invention is to provide an arc chute capable of guiding an arc more efficiently by an arc grid and a load switch including the same.
  • Another object of the present invention is to provide an arc chute and a load switch including the same in which the arc elongation and cooling effect can be further increased when the arc is extinguished.
  • Another object of the present invention is to provide an arc chute with maximized arc extinguishing ability and a load switch including the same.
  • the arc chute according to an embodiment of the present invention, a fixed terminal unit; two cover parts disposed adjacent to the fixed terminal part, spaced apart from each other, and overlapping in one direction; and an arc grid disposed between the two facing cover parts, each coupled to the two cover parts, and spaced apart from the fixed terminal part, wherein the arc grid is provided in plurality, and the plurality of arc grids are provided. , the length of the arc grid is gradually decreased in a direction away from the fixed terminal part.
  • the arc runner is disposed between the two opposing cover parts, is respectively coupled to the two cover parts, is disposed between the fixed terminal part and the arc grid, and a portion thereof is in contact with the fixed terminal part. runner) may be included.
  • the arc runner extends in a direction toward the fixed terminal portion, one end of the fixed terminal portion facing the fixed terminal portion is bent in a direction opposite to the fixed terminal portion, the portion in contact with the fixed terminal portion, the one Based on the bending line of the side end, it may be located on the one side.
  • the arc grid may include a grid base portion formed in a plate shape extending in a direction toward the cover portion; and two grid legs extending from one side of the grid base part.
  • the frame portion is formed in the shape of a column and accommodates a portion of the fixed terminal portion; and a movable contact accommodated inside the frame portion so as to be rotatable with respect to the central axis of the frame portion, wherein the grid legs extend radially inward of the frame portion, and include one end and a radially inward end of the frame portion and the frame portion.
  • the distance between the central axes is formed to be smaller than the distance between the movable contact point and the central axis of the frame part, and a grid concave portion is formed in the space between the two grid legs, and the width of the grid concave portion is greater than the width of the movable contact point. can be formed large.
  • the movable contact when the movable contact rotates in a direction away from the fixed terminal portion, the movable contact may be rotated through the grid concave portion.
  • the movable contact point is formed in the shape of a rod extending in the radial direction of the frame portion, the movable contact point is formed at one end; and a puffer guide formed in a columnar shape extending in a radial direction of the frame portion, a hollow accommodating the movable contact point is formed therein, and the movable contact is disposed outside.
  • center line of the two grid legs may be spaced apart from the center line of the arc grid and positioned to be biased with respect to the arc grid.
  • the arc grid is provided in plurality, the plurality of arc grids are arranged in a predetermined direction, and the grid legs provided in the two adjacent arc grids are arranged so as not to overlap each other in the predetermined direction.
  • arc holes may be formed through in a thickness direction.
  • the arc grid may include a plurality of arc holes.
  • the opening and closing portion comprising a fixed terminal portion and a movable terminal portion; a frame portion accommodating a portion of the fixed terminal portion; a rotation shaft rotatably coupled to the frame unit and connected to the movable terminal unit to rotate together with the movable terminal unit; and an arc chute disposed adjacent to the fixed terminal part, wherein the arc chute includes two cover parts spaced apart from each other and overlapping in one direction; and an arc grid disposed between the two facing cover parts, coupled to the two cover parts, respectively, and spaced apart from the fixed terminal part, wherein the arc grid is provided in plurality, and the plurality of arc grids are provided.
  • a load switchgear in which the length of the arc grid is gradually reduced in a direction away from the fixed terminal part.
  • the arc chute is disposed between the two opposing cover parts, is respectively coupled to the two cover parts, is disposed between the fixed terminal part and the arc grid, and a portion thereof is in contact with the fixed terminal part It may include an arc runner that is
  • the arc runner extends in a direction toward the fixed terminal portion, one end of the fixed terminal portion facing the fixed terminal portion is bent in a direction opposite to the fixed terminal portion, the portion in contact with the fixed terminal portion, the one Based on the bending line of the side end, it may be located radially inside the frame part.
  • the movable terminal part includes a movable contact accommodated inside the frame part so as to be rotatable with respect to a rotation axis of the rotation shaft, and the arc grid is a grid base formed in a plate shape extending in a direction toward the cover part.
  • the movable contact point is formed in the shape of a rod extending in the radial direction of the frame portion, the movable contact point is formed at one end; and a puffer guide formed in a columnar shape extending in a radial direction of the frame portion, a hollow accommodating the movable contact point is formed therein, and the movable contact is disposed outside.
  • the frame part is formed in a column shape
  • the cover part is formed in a plate shape extending in a circumferential direction and a radial direction of the frame part, one side is in contact with the outer peripheral surface of the frame part, and the one side is the frame part It may be formed in a shape corresponding to the outer periphery, and the one side and the other side may be positioned adjacent to the fixed terminal part.
  • the arc chute may include a plurality of arc grids arranged at predetermined intervals along a predetermined curve, and the predetermined curve may be formed in a shape corresponding to the outer periphery of the frame portion.
  • the arc grid may include a grid base portion formed in a plate shape extending in a direction toward the cover portion; and two grid legs extending radially inwardly of the frame from one side of the grid base, wherein the grid legs provided in the two adjacent arc grids do not overlap each other in the circumferential direction of the frame. It can be arranged so that
  • the arc chute may be provided in plurality, and the two arc chutes facing each other with the rotating shaft therebetween may be arranged to be point-symmetrical with respect to the rotating shaft.
  • the arc chute (arc chute) is provided with a cover portion and a plurality of arc grids.
  • the radius of curvature of the cover part is formed to be the same as the radius of curvature of the frame part.
  • arc grids are arranged at regular intervals along a predetermined curve formed with the same radius of curvature as the frame portion.
  • the arc chute may be in close contact with the frame portion of the rotary load switchgear and may be fastened. This may work more favorably for the arc chute to guide and elongate the arc. Furthermore, the arc extinguishing performance of the arc chute can be further improved.
  • the length of the arc grid is gradually reduced in a direction away from the fixed terminal part.
  • the insulation distance between the movable contact and the arc grid may be further increased. Accordingly, a re-ignition phenomenon of the arc that may be generated during the arc extinguishing process may be prevented. Furthermore, burnout of the arc chute due to the refiring of the arc can be prevented.
  • an arc runner is additionally installed between the arc grid and the fixed terminal part. At this time, a part of the arc runner is in contact with the fixed terminal part, and when an arc is generated, the arc is primarily induced. That is, the arc is directed towards the arc runner before being directed to the arc grid.
  • the arc grid can guide the arc more efficiently. Accordingly, the arc chute can more efficiently perform the arc extinguishing operation.
  • the movable contact may pass through the grid concave portion.
  • the grid concave portion means a space formed between the grid legs of the arc grid.
  • the guide path of the arc can be moved more inward with respect to the grid recess. Accordingly, the arc elongation and cooling effect may be further increased. As a result, the arc extinguishing efficiency of the arc chute can be increased.
  • a plurality of arc chute is provided.
  • the plurality of arc chutes are respectively disposed adjacent to different fixed terminal units.
  • Two arc chutes facing each other with the rotating shaft therebetween are arranged so as to be point-symmetrical with respect to the central axis of the rotating shaft.
  • different arc chutes may be installed adjacent to each of the two fixed terminal units facing each other with the rotating shaft interposed therebetween. Accordingly, the arc extinguishing ability of the arc chute can be maximized.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating a load switch according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view illustrating a frame part provided in the load switch of FIG. 1 .
  • Fig. 3 is a front view showing the frame portion of Fig. 2;
  • FIG. 4 is a front sectional view showing the load switch of FIG. 1 .
  • FIG. 5 is a front view illustrating an opening/closing unit, a rotating shaft, an arc chute, and a puffer guide provided in the load switch of FIG. 1 .
  • FIG. 6 is a side view illustrating the arc chute and puffer guide of FIG. 5 .
  • FIG. 7 is a front view illustrating an opening/closing unit and an arc chute provided in the load switch of FIG. 1 .
  • FIG. 8 is a perspective view illustrating an arc chute provided in the load switch of FIG. 1 .
  • Fig. 9 is a front view showing the arc chute of Fig. 8.
  • Fig. 10 is a side view showing the arc chute of Fig. 8;
  • FIG. 11 is a perspective view illustrating a fastening unit provided in the arc chute of FIG. 8 .
  • FIG. 12 is a front view showing the fastening part of FIG. 11 .
  • FIG. 13 is a side view illustrating the fastening part of FIG. 11 ;
  • FIG. 14 is a conceptual diagram illustrating an arc runner and an arc grid provided in the arc chute of FIG. 8 .
  • FIG. 15 is a perspective view illustrating an arc runner provided in the arc chute of FIG. 8 .
  • FIG. 16 is a side view illustrating an arc grid provided in the arc chute of FIG. 8 .
  • FIG. 17 is a side view illustrating an arc grid according to an embodiment different from FIG. 16 .
  • FIG. 18 is a side view illustrating an arc grid according to another embodiment of FIG. 16 .
  • FIG. 19 is a side view illustrating an arc grid according to another embodiment of FIG. 16 .
  • FIG. 20 is a perspective view illustrating an arc chute according to an embodiment different from FIG. 8 .
  • Fig. 21 is a front view showing the arc chute of Fig. 20;
  • Fig. 22 is a side view showing the arc chute of Fig. 20;
  • FIG. 23 is a side view illustrating an arc grid provided in the arc chute of FIG. 20 .
  • FIG. 24 is a side view illustrating an arc chute and a puffer guide according to another embodiment of the present invention.
  • Fig. 25 is a perspective view showing the arc chute of Fig. 24;
  • Fig. 26 is a front view showing the arc chute of Fig. 24;
  • Fig. 27 is a side view showing the arc chute of Fig. 24;
  • FIG. 28 is a side view illustrating an arc grid provided in the arc chute of FIG. 24 .
  • 29 is a conceptual diagram illustrating a state before (a) arc generation and (b) after arc generation of an opening/closing unit and an arc chute according to an embodiment of the present invention.
  • the load switch 1 may open and close the rated current of the converter. That is, the load switch 1 may allow or block an energized state between an external power source and a load. To this end, the load switch 1 is electrically connected to an external power source and a load. In other words, the external power source and the load are connected to be energized by the load switch 1 .
  • Whether the load switch 1 is opened or closed may be manually or automatically operated. To this end, a separate manipulation unit may be coupled to the load switch 1 .
  • the load switch 1 is connected to an external power source and a load to be energized, respectively, and may allow or block an energization state between the power source and the load. Specifically, in the load switch 1, the fixed terminal part 320 and the movable terminal part 330 are in contact or spaced apart from each other, and allow or block the energized state between the external power source and the load.
  • the load switch 1 is coupled with a handle.
  • the user may manually control whether the load switch 1 is opened or closed by manipulating the handle.
  • the handle may be rotated to operate whether to open or close.
  • the operation unit is attached to the load switch 1 .
  • the manipulation unit opens or closes a circuit between an external power source and a load under certain conditions. That is, whether the load switch 1 is opened or closed may be automatically operated by the manipulation unit.
  • the load switch 1 includes a frame unit 10 , a fixed unit 20 , an opening/closing unit 30 , a rotating shaft 40 , an arc chute 50 and a puffer guide 60 .
  • the frame part 10 forms the exterior of the load switch 1 .
  • the frame portion 10 is formed in a cylindrical shape.
  • the outer periphery of the frame part 10 is formed in a shape corresponding to the arc chute 50 .
  • a through hole capable of accommodating the fixed terminal unit 320 is formed on the outer periphery of the frame unit 10 .
  • the upper and lower outer peripheral surfaces of the frame unit 10 are formed with vertical through-holes capable of accommodating the fixed terminal unit 320 .
  • the frame part 10 has a space that can accommodate various devices therein. In the space, various devices performing a function for the load switch 1 to apply or block an externally transmitted current may be accommodated. In the illustrated embodiment, the opening and closing part 30, the rotating shaft 40 and the puffer guide 60 are accommodated in the space.
  • a rotation shaft 40 coupled to the puffer guide 60 is coupled through the frame portion 10 .
  • the rotation shaft 40 is coupled through the central portion of the frame portion 10 in the front-rear direction.
  • the rotation shaft 40 is positioned on a straight line with the central axis of the frame unit 10 .
  • the gas inside the frame part 10 may be momentarily compressed by the pressure generated when the rotating shaft 40 rotates.
  • the gas passes through the puffer guide 60 and moves in the opposite direction.
  • the gas may pass through the puffer guide 60 at high speed.
  • the fixing part 20 and the arc chute 50 are fixed and coupled to the outside of the frame part 10 .
  • the fixing part 20 is coupled to the rear side of the frame part 10
  • the arc chute 50 is coupled to the outer periphery of the frame part 10 .
  • the frame part 10 may be formed of an insulating material.
  • the frame part 10 may be formed of a synthetic resin material. Accordingly, it can be prevented that the inside and outside of the frame portion 10 are arbitrarily energized. That is, it can be prevented that the arc, which is a flow of electrons, is arbitrarily leaked to the outside of the frame unit 10 .
  • the frame unit 10 may be formed of a material having high pressure resistance and high heat resistance. Accordingly, it is possible to prevent the frame portion 10 from being damaged by the arc, which is a high-temperature and high-pressure electron flow.
  • the frame part 10 includes an upper frame 110 and a lower frame 120 .
  • the upper frame 110 forms the upper exterior of the load switch 1 .
  • the upper frame 110 is formed in a semi-cylindrical shape. Specifically, the upper frame 110 has a semi-cylindrical shape in which the curved portion faces upward. At this time, the outer periphery of the upper frame 110 is formed in a shape corresponding to the arc chute (50).
  • the arc chute 50 is closely coupled to the outer peripheral surface of the upper frame 110 .
  • the upper fastening wing portion 111 may be formed on the outer periphery of the upper frame 110 . That is, the upper fastening wing 111 is closely coupled to the arc chute 50 .
  • the upper fastening wing 111 is disposed adjacent to the arc chute 50 and is inserted and coupled to the arc chute 50 .
  • the upper fastening wing 111 is formed in a plate shape.
  • the upper fastening wing 111 is formed to extend radially outward of the upper frame 110 from an arc defined by any two points on the outer peripheral surface of the upper frame 110 . That is, the upper fastening wing part 111 is formed to protrude radially outward of the frame part 10 from the outer peripheral surface of the upper frame 110 .
  • the upper fastening wing portion 111 may be formed in a shape corresponding to the fastening groove 511 of the arc chute 50 to be described later.
  • An upper fastening wing hole 111a is formed in the upper fastening wing part 111 .
  • the upper fastening wing hole 111a functions as a passage for the coupling member 520 of the arc chute 50 .
  • the coupling member 520 of the arc chute 50 passes through the upper fastening wing hole 111a and is coupled to the upper fastening wing 111 . That is, the coupling member 520 of the arc chute 50 is through-coupled to the upper fastening wing hole 111a.
  • the coupling may be a bolt coupling method.
  • the upper fastening wing hole 111a may be formed with a predetermined cross-section extending in one direction. At this time, the predetermined cross section may be changed according to the coupling member 520 of the arc chute 50 . In the illustrated embodiment, the upper fastening wing hole 111a has a circular cross-section extending in the front-rear direction.
  • an upper fixed terminal accommodating part 112 capable of accommodating the fixed terminal part 320 is protruded from the outer periphery of the upper frame 110 part 10 .
  • the upper fixed terminal accommodating part 112 accommodates the fixed terminal part 320 so that the fixed terminal part 320 communicates with the outer and inner spaces of the frame part 10 .
  • a space for accommodating the fixed terminal unit 320 is formed inside the upper fixed terminal accommodating part 112 .
  • the fixed contact bars 321a and 322a are accommodated in the space. That is, the fixed contact bars 321a and 322a are coupled through the upper fixed single yarn receiving portion.
  • the upper fixed terminal accommodating part 112 is formed in the shape of a column with a hollow formed therein. In the illustrated embodiment, the upper fixed terminal receiving part 112 extends upwardly from the upper outer peripheral surface of the upper frame 110 .
  • the upper fixed terminal receiving part 112 is disposed to surround the fixed terminal part 320 . That is, the fixed terminal unit 320 is surrounded by the upper fixed terminal receiving unit 112 .
  • a plurality of upper fixed terminal accommodating parts 112 may be provided.
  • the number of the upper fixed terminal receiving portions 112 is the same as the number of the fixed terminal portions 320 coupled to the upper frame 110 .
  • three pairs of upper fixed terminal accommodating portions 112 are arranged side by side in the front-rear direction.
  • the number of the upper fixed terminal accommodating part 112 may be determined according to the type of power system in which the load switch 1 of the present invention is provided.
  • the load switch 1 is provided in a power system using a three-phase circuit of R-phase, S-phase and T-phase. Accordingly, three pairs of the upper fixed terminal accommodating part 112 are also provided in accordance with the three-phase circuit.
  • the lower frame 120 is coupled to the lower side of the upper frame 110 .
  • the lower frame 120 forms the lower exterior of the load switch 1 .
  • the lower frame 120 is disposed adjacent to the upper frame 110 . In addition, the lower frame 120 is disposed below the upper frame 110 .
  • the lower frame 120 is symmetrical with the upper frame 110 with respect to the rotation shaft 40 .
  • the upper frame 110 and the lower frame 120 are disposed to be vertically symmetrical with respect to the rotation shaft 40 .
  • the lower frame 120 is formed in a semi-cylindrical shape. Specifically, the lower frame 120 has a semi-cylindrical shape in which the curved portion faces downward. At this time, the outer periphery of the lower frame 120 is formed in a shape corresponding to the arc chute (50).
  • the upper end of the lower frame 120 is in contact with the lower end of the upper frame 110 .
  • the upper end of the lower frame 120 is formed in a shape corresponding to the lower end of the upper frame (110).
  • the arc chute 50 is closely coupled to the outer peripheral surface of the lower frame 120 .
  • a lower fastening wing portion 121 may be formed on the outer periphery of the lower frame 120 . That is, the lower fastening wing portion 121 is closely coupled to the arc chute 50 .
  • a lower fastening wing hole 121a is formed in the lower fastening wing portion 121 .
  • the lower fastening wing part 121 and the lower fastening wing hole 121a have functions and structures corresponding to the upper fastening wing part 111 and the upper fastening wing hole 111a of the upper frame 110 , respectively. Accordingly, a redundant description thereof will be omitted.
  • a lower fixed terminal accommodating portion 122 capable of accommodating the fixed terminal portion 320 is protruded from the outer periphery of the lower frame 120 .
  • the lower fixed terminal receiving part 122 extends downward from the lower outer peripheral surface of the lower frame 120 .
  • the function and structure of the lower fixed terminal accommodating part 122 corresponds to the upper fixed terminal accommodating part 112 of the upper frame 110 . Accordingly, a redundant description thereof will be omitted.
  • the fixing part 20 securely installs the frame part 10 to the main body of the ring main unit, a switchboard, and the like.
  • the fixing part 20 is disposed adjacent to the frame part 10 .
  • the fixing part 20 is disposed on the rear side of the frame part 10 .
  • the fixing part 20 is disposed between the frame part 10 and a specific member (not shown) on which the load switch 1 is installed, and is coupled to the frame part 10 and the specific member, respectively. That is, the frame part 10 and the specific member may be coupled by the fixing part 20 .
  • the load switch 1 may be operated while the frame portion 10 is coupled to the specific member without being separated from the specific member.
  • the fixing part 20 may be formed of a material of high rigidity.
  • the fixing part 20 may be formed of a metal material. Accordingly, damage to the fixing part 20 and separation of the frame part 10 due to external impact can be prevented.
  • the fixing unit 20 includes a fixing plate 210 and a support 220 .
  • the fixing plate 210 is a member to which the fixing part 20 is directly coupled to the specific member.
  • the fixing plate 210 is formed on one side of the fixing part 20 opposite to the frame part 10 . In the illustrated embodiment, the fixing plate 210 is formed on the rear side of the fixing portion (20).
  • the fixing plate 210 is formed in a plate shape.
  • a through hole may be formed in the center of the fixing plate 210 . Accordingly, the fixing plate can be more lightweight.
  • the fixing plate 210 is formed in a rectangular plate shape with a through hole formed in the center.
  • the center point of the fixing plate 210 is located on an extension line of the frame portion 10 center line.
  • a fixing hole 211 may be formed through the fixing plate 210 .
  • a member coupling the specific member and the fixing plate 210 may be through-coupled to the fixing hole 211 .
  • a through hole communicating with the fixing hole 211 is formed in the specific member.
  • a support 220 is disposed between the fixing plate 210 and the frame portion 10 .
  • the support 220 is disposed between the fixing plate 210 and the frame part 10 , and is coupled to the fixing plate and the frame part 10 , respectively. That is, the fixing plate and the frame portion 10 may be coupled through the support 220 . Accordingly, the frame portion 10 may be spaced apart from the fixing plate 210 .
  • the support 220 is coupled to one surface of the fixing plate 210 facing the frame portion (10). In addition, the support 220 is coupled to one side of the frame portion 10 facing the support (220).
  • the coupling may be a bolt coupling method.
  • the support 220 extends in a direction toward the frame portion 10 and the fixing plate 210 . In the illustrated embodiment, the support 220 extends in the front-rear direction.
  • a plurality of supports 220 may be provided.
  • the plurality of supports 220 are arranged such that the center point is the same as the center point of the fixing plate (210).
  • opening/closing unit 30 will be described with reference to FIGS. 4 to 6 .
  • the opening/closing unit 30 is accommodated in the inner space of the frame unit 10 to allow or block current flow.
  • the opening/closing unit 30 has the fixed contacts 321b and 322b and the movable contact 332 in contact to allow the conduction of current, or the fixed contacts 321b and 322b and the movable contact 332 are spaced apart to conduct the current. to block
  • a plurality of opening/closing units 30 may be provided.
  • the three opening and closing parts 30 are arranged side by side in the front-rear direction.
  • the number of the opening and closing parts 30 may be determined according to the type of the power system in which the load switch 1 of the present invention is provided.
  • three switchgear 30 may also be provided according to the three-phase circuit.
  • the opening/closing unit 30 includes an arc chamber 310 , a fixed terminal unit 320 , and a movable terminal unit 330 .
  • the arc chamber 310 may also be referred to as an “arc extinguishing unit”.
  • the arc chamber 310 extinguishes the arc generated when the fixed contacts 321b and 322b and the movable contact 332 are spaced apart. Specifically, the arc chamber 310 forms a space capable of extinguishing the arc therein.
  • the gas inside the space may be momentarily compressed by the pressure generated during the movement of the movable terminal unit 330 .
  • the gas passes through the puffer guide 60 and may flow in a direction opposite to the rotation direction.
  • the gas flows through the puffer guide 60 at a high speed, and an arc extinguishing operation may be performed.
  • the arc chamber 310 airtightly accommodates the fixed terminal part 320 and the movable terminal part 330 . That is, the fixed terminal part 320 and the movable terminal part 330 are accommodated in the arc chamber 310 . Accordingly, the arc generated by the fixed contacts 321b and 322b and the movable contact 332 being spaced apart from each other is not arbitrarily discharged to the outside of the arc chamber 310 .
  • the fixed terminal unit 320 is electrically connected to an external power source or load. Through the fixed terminal unit 320 , the load switch 1 may be connected to an external power source or a load to be energized.
  • a part of the fixed terminal part 320 is accommodated in the arc chamber 310 .
  • the fixed terminal unit 320 may be formed of a conductive material.
  • the fixed terminal unit 320 may be formed of copper (Cu), silver (Ag), or the like.
  • the fixed terminal unit 320 is accommodated in the inner space of the frame unit 10 , so that electricity inside and outside the load switch 1 may be applied or blocked.
  • the fixed terminal unit 320 may be in contact with or spaced apart from the movable terminal unit 330 , thereby applying or blocking current to the inside and the outside of the load switch 1 .
  • the fixed terminal unit 320 is coupled through the fixed terminal receiving units 112 and 122 of the frame unit 10 .
  • the fixed terminal part 320 is surrounded by the fixed terminal accommodating parts 112 and 122 and seals the fixed terminal accommodating parts 112 and 122 . That is, the movement of the material through the fixed terminal accommodating portions 112 and 122 is blocked by the fixed terminal portion 320 .
  • the fixed terminal part 320 does not move in the inner space of the frame part 10 . Accordingly, contact and separation between the fixed terminal part 320 and the movable terminal part 330 is achieved by the movement of the movable terminal part 330 .
  • the rest of the fixed terminal part 320 except for the one part is exposed to the outside of the frame part 10 .
  • the remaining portion may be electrically connected to an external power source or load by a conducting wire member (not shown).
  • a plurality of fixed terminal units 320 may be provided.
  • the number of fixed terminal units 320 is the same as the number of fixed terminal receiving units 112 and 122 provided in the frame unit 10 .
  • four fixed terminal units 320 are formed in one group, and three groups of fixed terminal units 320 are arranged side by side in the front-rear direction.
  • the two fixed terminal parts 320 facing each other with the rotation shaft 40 interposed therebetween are arranged so as to be point-symmetrical with respect to the central axis of the rotation shaft 40 .
  • the two fixed terminal units 320 facing each other with the rotation shaft 40 interposed therebetween may be connected to each other so as to be energized.
  • the connection is formed by contacting the movable terminal part 330 with the two fixed terminal parts 320 , respectively.
  • the fixed terminal unit 320 includes a first fixed terminal unit 321 and a second fixed terminal unit 322 .
  • the first fixed terminal part 321 is electrically connected to an external power source and a load, or is electrically connected to a ground line.
  • the second fixed terminal part 322 is electrically connected to a ground line or electrically connected to an external power source and a load.
  • the movable terminal part 330 is moved and may be in contact with or spaced apart from the first fixed terminal part 321 or the second fixed terminal part 322 . However, the movable terminal part 330 cannot contact the first fixed terminal part 321 and the second fixed terminal part 322 at the same time, but only in contact with any one of the first fixed terminal part 321 and the second fixed terminal part 322 . can be
  • the movable terminal unit 330 may be rotated in a direction toward the fixed terminal unit 320 or in a direction away from the fixed terminal unit 320 .
  • the first fixed terminal part 321 may be electrically connected to an external power source and a load
  • the second fixed terminal part 322 may be electrically connected to a ground line
  • the movable terminal part 330 when the movable terminal part 330 is in contact with the first fixed terminal part 321, electricity may be applied between the external power source and the load.
  • the movable terminal part 330 when the movable terminal part 330 is in contact with the second fixed terminal part 322 , the movable terminal part 330 is energably connected to the ground line, and conduction between the external power source and the load is cut off.
  • the first fixed terminal unit 321 includes a first fixed contact bar 321a and a first fixed contact 321b.
  • the first fixed contact point 321a is electrically connected to an external power source or load.
  • a portion of the first fixed contact point 321a is accommodated in the inner space of the frame portion 10 , and the remaining portion is exposed to the outside of the frame portion 10 . Specifically, a portion of the first fixed contact bar 321a is surrounded by the fixed terminal accommodating portions 112 and 122 .
  • a plurality of first fixed contact bars 321a may be provided.
  • six first fixed contact points 321a are provided on the upper side of the frame part 10 and six on the lower side, a total of twelve.
  • the first fixed contact bar 321a may have a cylindrical shape that is bent and extended in a direction toward the rotation shaft 40 .
  • a first fixed contact point 321b is formed at one end of the first fixed contact point 321a facing the rotation shaft 40 .
  • the first fixed contact 321b is disposed adjacent to the first fixed contact stand 321a. In addition, the first fixed contact 321b is electrically connected to the first fixed contact stand 321a.
  • the first fixed contact 321b may be in contact with or spaced apart from the movable contact 332 . Accordingly, the load switch 1 may be energized or cut off with an external power source or load.
  • the first fixed contact 321b may be integrally formed with the first fixed contact stand 321a.
  • the second fixed terminal part 322 is disposed to be spaced apart from the first fixed terminal part 321 .
  • the second fixed terminal unit 322 is electrically connected to a member that is not connected to the first fixed terminal unit 321 among external power, load, and ground lines.
  • the second fixed terminal part 322 is electrically connected to the ground line.
  • the second fixed terminal unit 322 includes a second fixed contact bar 322a and a second fixed contact 322b.
  • the second fixed contact bar 322a and the second fixed contact point 322b have functions and structures corresponding to the first fixed contact bar 321a and the first fixed contact point 321b. Accordingly, a redundant description thereof will be omitted.
  • the movable terminal part 330 is connected to or separated from the fixed terminal part 320 so as to be energized. Through the movable terminal part 330 , the plurality of fixed terminal parts 320 may be electrically connected to each other. As a result, the load switch 1 may be electrically connected to an external power source or load.
  • the movable terminal unit 330 is accommodated in the inner space of the frame unit 10 .
  • the movable terminal part 330 is rotatably coupled to the inner space of the frame part 10 .
  • the movable terminal part 330 is coupled to the rotation shaft 40 .
  • the movable terminal part 330 may also be rotated together with the rotation shaft 40 .
  • a part of the movable terminal part 330 is accommodated in the puffer guide 60 .
  • a plurality of movable terminal units 330 may be provided.
  • the load switch 1 is provided with three pairs of movable terminal units 330 .
  • the three pairs of movable terminal units 330 are arranged side by side in the front-rear direction.
  • the plurality of movable terminal portions 330 may be in contact with or spaced apart from the plurality of fixed terminal portions 320 to be electrically energized, respectively. That is, the movable terminal unit 330 may be rotated to contact the fixed terminal unit 320 , or rotated to be spaced apart from the fixed terminal unit 320 . The contact and separation may be achieved according to the rotation of the rotating shaft 40 connected to the movable terminal unit 330 .
  • the movable terminal unit 330 when the movable terminal unit 330 is in contact with the fixed terminal unit 320 connected to the ground line, the movable terminal unit 330 is connected to the ground line so as to be energized, and conduction between the external power source and the load is cut off.
  • the movable terminal unit 330 may be formed of a conductive material.
  • the movable terminal unit 330 may be formed of copper, silver, or the like.
  • the movable terminal unit 330 includes a movable contact bar 331 and a movable contact 332 .
  • the movable contact point 331 is directly coupled to the rotation shaft 40 and rotates together with the rotation shaft 40 .
  • the movable contact point 331 may be rotated clockwise or counterclockwise by the rotation shaft 40 .
  • the movable contact point 331 is disposed such that its center point is the same as the center point of the rotation shaft 40 .
  • the movable contact bar 331 is formed in a bar shape extending in a predetermined direction.
  • the predetermined direction may be a radial direction of the rotation shaft 40 .
  • the movable terminal part 330 is bent and extended toward the fixed terminal part 320 .
  • both ends of the movable contact point 331 in the radial direction of the rotation shaft 40 are separated into two parts.
  • a movable contact 332 is formed at each end.
  • the movable contact 332 is electrically connected to the movable contact stand 331 .
  • the movable contact 332 is in contact with or spaced apart from the fixed contacts 321b and 322b. Accordingly, the load switch 1 may be energized or cut off with an external power source or load.
  • the movable contact 332 is located at both ends of the movable contact stand 331 . That is, the movable contact 332 is positioned radially outward with respect to the rotation shaft 40 .
  • the movable contact 332 is disposed to be surrounded by the puffer guide 60 . In another embodiment, the movable contact 332 is disposed radially outside the puffer guide 60 with respect to the rotation shaft 40 . That is, in the above embodiment, the movable contact 332 is not surrounded by the puffer guide 60 , but is exposed to the outside of the puffer guide 60 .
  • a plurality of movable contacts 332 may be provided.
  • two movable contacts 332 are respectively located at both ends of the movable contact bar 331 . That is, the movable contact point 331 is provided with a total of four movable contact points 332 .
  • the movable contact 332 rotates together with the rotation shaft 40 when the rotation shaft 40 rotates.
  • the movable contact 332 is accommodated in the inner space of the frame portion 10 so as to be rotatable with respect to the axis of rotation of the rotation shaft 40 .
  • the movable contact 332 may be integrally formed with the movable contact stand 331 .
  • the rotation shaft 40 is connected to the movable terminal part 330 and rotates together with the movable terminal part 330 .
  • the movable terminal part 330 may be in contact with or spaced apart from the fixed terminal part 320 to be energized.
  • the rotating shaft 40 is rotatably coupled to the frame portion 10 . Specifically, the rotation shaft 40 is rotatably accommodated in the inner space of the frame unit 10 .
  • the rotation shaft 40 is connected to the movable terminal part 330 .
  • the plurality of movable terminal units 330 are coupled through the rotation shaft 40 .
  • the rotating shaft 40 is electrically connected to the movable terminal part 330 . Accordingly, the current flowing into the load switch 1 through the fixed terminal unit 320 may proceed toward the other fixed terminal unit 320 through the movable terminal unit 330 and the rotating shaft 40 .
  • a puffer guide 60 is coupled to one side of the rotation shaft 40 .
  • the inner space of the puffer guide 60 and the inner space of the rotation shaft 40 are in communication with each other.
  • the rotation shaft 40 may be connected to a handle (not shown) or a manipulation unit (not shown).
  • the rotation of the rotating shaft 40 may be manually operated by a handle or may be automatically operated by a manipulation unit.
  • the rotating shaft 40 is rotated clockwise or counterclockwise with respect to the central axis.
  • the rotating shaft 40 rotates and rotates the movable terminal part 330 . That is, the movable terminal unit 330 may be rotated by the rotation shaft 40 in a direction toward the fixed terminal unit 320 or in a direction away from the fixed terminal unit 320 .
  • the rotation shaft 40 is formed in a cylindrical shape. In one embodiment, the center point of the rotation shaft 40 is positioned to be the same as the center point of the movable terminal unit 330 .
  • a plurality of rotation shafts 40 may be provided.
  • the number of rotation shafts 40 is the same as the number of movable terminal parts 330 .
  • three rotation shafts 40 are arranged side by side in the front-rear direction.
  • the number of rotating shafts 40 may be determined according to the type of power system in which the load switch 1 of the present invention is provided.
  • the load switch 1 is provided in a power system using a three-phase circuit of R-phase, S-phase and T-phase
  • three rotating shafts 40 may also be provided in accordance with the three-phase circuit.
  • the rotation shaft 40 includes a pillar portion 410 and an uneven portion 420 .
  • the pillar part 410 forms the exterior of the rotation shaft 40 .
  • the movable terminal part 330 is coupled through the pillar part 410 and rotates together with the movable terminal part 330 .
  • the pillar part 410 is disposed between the two opposing puffer guides 60 and is coupled to the two puffer guides 60 , respectively.
  • the column part 410 is formed in a cylindrical shape. In the illustrated embodiment, a hollow is formed in the center of the pillar portion 410 .
  • Concave-convex portions 420 are formed at both ends of the pillar portion 410 .
  • the concave-convex portion 420 more firmly couples the two adjacent rotation shafts 40 .
  • One of the concavo-convex portions 420 of the two adjacent rotation shafts 40 is disposed adjacent to the concave-convex portion 420 of the other rotating shaft 40 .
  • the concavo-convex portions 420 of the two rotation shafts 40 are formed in shapes corresponding to each other. Accordingly, the concavo-convex portions 420 of the two rotation shafts 40 may be engaged and coupled to each other. Accordingly, when one rotation shaft 40 is rotated, the other rotation shaft 40 may also be rotated together.
  • the arc chute 50 extends the length of the arc generated during the opening and closing of the current, and cools and extinguishes the arc.
  • the arc chute 50 is disposed adjacent to the outer periphery of the frame portion (10). Specifically, the arc chute 50 is in close contact with the outer periphery of the frame portion (10).
  • the arc chute 50 is coupled to the frame portion 10 .
  • the arc chute 50 is coupled to the fastening wing portions 111 and 121 of the frame portion 10 .
  • the fastening wing portions 111 and 121 are inserted into the fastening groove 511 of the arc chute 50 .
  • a portion of the arc chute 50 is inserted and coupled to the inner space of the frame portion 10 and the arc chamber 310 .
  • the arc chute 50 is formed in a curved shape. Therefore, it can be easily installed in the rotary load switch (1).
  • the arc chute 50 is formed to extend along the circumferential direction of the frame portion (10).
  • the arc chute 50 may be formed in a shape corresponding to the outer periphery of the frame portion (10). In another embodiment, the radius of curvature of the arc chute 50 may be the same as the radius of curvature of the frame unit 10 . Accordingly, the arc chute 50 may be in close contact with the outer circumferential surface of the frame portion 10 .
  • a plurality of arc chute 50 may be provided.
  • the two arc chutes 50 are formed as a pair. This is to respond to an arc generated when the movable terminal 330 in contact with the two fixed contacts 321b and 322b is simultaneously separated from the two fixed contacts 321b and 322b.
  • the two arc chutes 50 facing each other with the rotating shaft 40 therebetween are arranged so as to be point-symmetrical with respect to the central axis of the rotating shaft 40 . Accordingly, the arc extinguishing ability of the arc chute 50 can be maximized.
  • the arc chute 50 is not limited to the illustrated shape, and may be formed in various ways.
  • the arc chute 50 may be provided in three pairs.
  • the three pairs of arc chute 50 may be arranged side by side in the front-rear direction.
  • the arc chute 50 includes a fastening part 510 , a coupling member 520 , a cover part 530 , an arc runner 540 and an arc grid 550 . do.
  • the fastening part 510 is a member to which the arc chute 50 is directly coupled to the frame part 10 .
  • the fastening part 510 is disposed adjacent to the outer periphery of the frame part 10 .
  • the fastening part 510 is coupled to the fastening wing parts 111 and 121 of the frame part 10 .
  • the fastening part 510 overlaps the fastening wing parts 111 and 121 in a predetermined direction.
  • the predetermined direction is the axial direction of the frame part 10 .
  • the fastening part 510 is disposed between the plurality of cover parts.
  • the fastening part is disposed between the two cover parts 530 and is coupled to each of the cover parts 530 .
  • the fastening portion 510 is disposed such that its front side and rear side are covered by the cover portion 530 .
  • a plurality of fastening units 510 may be provided.
  • the number of the fastening parts 510 is the same as the number of fastening wing parts 111 and 121 of the frame part 10 .
  • the arc chute 50 is provided with two fastening parts 510 .
  • an arc runner 540 and an arc grid 550 are disposed between the two fastening parts 510 .
  • the fastening part 510 may be provided with a fastening hole 512 communicating with the through hole of the cover part 530 .
  • the fastening hole 512 is formed through the frame portion 10 in the axial direction.
  • a fastening groove 511 is recessed in the fastening part 510 .
  • the fastening groove 511 is recessed radially outward of the frame part 10 from one surface in contact with the outer circumferential surface of the frame part 10 .
  • the fastening groove 511 is formed to extend in the radial direction of the frame portion (10).
  • the fastening groove 511 is formed in a shape corresponding to the fastening wing portions (111, 121). This assists in more robust coupling between the fastening groove 511 and the fastening wing portions 111 and 121 .
  • the fastening groove 511 is coupled to the fastening wing parts 111 and 121 of the frame part 10 . Specifically, the fastening wing portions 111. 121 are inserted into and coupled to the fastening groove 511 . To this end, it is preferable that the thickness of the fastening groove 511 is greater than the thickness of the fastening wing portions 111. 121 .
  • the fastening hole 512 is formed to pass through the fastening part 510 in a predetermined direction.
  • the fastening hole 512 is formed to pass through the fastening groove (511).
  • the predetermined direction is an axial direction of the frame portion 10 .
  • the fastening hole 512 is positioned on a straight line with the cover coupling hole 531 of the cover part 530 and the fastening wing holes 111a and 121a of the fastening wing parts 111 and 121 .
  • the coupling member 520 passes through the fastening wing portions 111 and 121 of the fastening portion 510 and the frame portion 10, and more firmly couples the fastening portion 510 and the fastening wing portions 111 and 121. do.
  • the coupling member 520 includes the coupling hole 512 of the coupling part 510 , the cover coupling hole 531 of the cover part 530 , and the coupling wing holes 111a and 121a of the coupling wing parts 111 and 121 . ).
  • the coupling member 520 is not limited to the illustrated shape and may be formed in various shapes. In one embodiment, the coupling member 520 may be coupled to the arc chute 50 and the frame portion 10 in a bolt coupling manner.
  • the coupling member 520 may be formed of a material of high rigidity.
  • the coupling member 520 may be formed of a metal material.
  • the cover part 530 may be closely coupled to the fastening part 510 , the arc runner 540 , and the arc grid 550 by the coupling member 520 .
  • the cover part 530 forms the exterior of the arc chute 50 .
  • the cover part 530 supports the fastening part 510 , the arc runner 540 and the arc grid 550 in both directions.
  • the cover part 530 supports the fastening part 510 , the arc runner 540 , and the arc grid 550 in the front-rear direction.
  • the cover part 530 is disposed adjacent to the frame part 10 . Specifically, the cover part 530 is disposed adjacent to the outer periphery of the frame part 10 and the fixed terminal accommodating parts 112 and 122 .
  • a plurality of cover parts 530 may be provided.
  • the arc chute 50 is provided with two cover parts 530 .
  • the two cover parts 530 overlap in the axial direction of the frame part 10 .
  • a fastening part 510 , an arc runner 540 , and an arc grid 550 are disposed between the two facing cover parts 530 . At this time, the runner coupling protrusion 542 of the arc runner 540 and the grid coupling protrusion 552 of the arc grid 550 are inserted into the cover part 530 .
  • the cover part 530 is formed to extend in the circumferential direction of the frame part 10 .
  • the cover part 530 may be formed in a plate shape including a plurality of curves. In an embodiment, the cover part 530 may be formed in a plate shape extending in the circumferential and radial directions of the frame part 10 .
  • the cover portion 530 is formed in a plate shape extending radially outward from a predetermined arc. Accordingly, the cover part 530 may be closely attached to and coupled to the rotary load switch 1 . That is, the cover part 530 may be easily installed in the rotary load switch 1 .
  • one side of the cover part 530 in contact with the outer periphery of the frame part 10 may be formed in a shape corresponding to the outer periphery of the frame part 10 .
  • one side of the cover part 530 in contact with the outer periphery of the frame part 10 has a radius of curvature equal to the radius of curvature of the frame part 10 .
  • the center of curvature of the cover part 530 is formed to be the same as the center point of the frame part 10 .
  • the one side of the cover part 530 may be more firmly attached to the outer periphery of the frame part 10 .
  • the one side and the other side of the cover part 530 are disposed adjacent to the fixed terminal part 320 .
  • the right side of the cover part 530 is disposed adjacent to the fixed terminal part 320 .
  • a cover coupling hole 531 and a cover through hole 532 are formed in the cover part 530 .
  • the cover coupling hole 531 is disposed adjacent to the fastening part 510 .
  • the cover coupling hole 531 may communicate with the coupling hole 512 of the coupling part 510 .
  • the cover coupling hole 531 is spaced apart from the arc runner 540 and the arc grid 550 .
  • a coupling member 520 is coupled through the cover coupling hole 531 .
  • a plurality of cover coupling holes 531 may be provided.
  • the number of cover coupling holes 531 may be the same as the number of coupling members 520 .
  • the cover through hole 532 is formed at a position spaced apart from the cover coupling hole 531 .
  • the arc runner 540 and the arc grid 550 are inserted. Specifically, the runner coupling protrusion 542 of the arc runner 540 and the grid coupling protrusion 552 of the arc grid 550 are inserted into the cover through hole 532 .
  • a plurality of cover through holes 532 may be provided.
  • the number of cover through-holes 532 is equal to the sum of the number of runner coupling protrusions 542 and the number of grid coupling protrusions 552 provided in the arc chute 50 .
  • the plurality of cover through-holes 532 are arranged at regular intervals along a predetermined curve.
  • the radius of curvature of the predetermined curve may be the same as the radius of curvature of the frame unit 10 .
  • the cover through hole 532 is formed in a shape corresponding to the runner coupling protrusion 542 and the grid coupling protrusion 552 .
  • the cover through-hole 532 is formed to have a rectangular cross-section extending in the front-rear direction.
  • An arc runner 540 and an arc grid 550 are inserted between the two facing cover parts 530 .
  • the arc runner 540 may maximize the arc induction effect of the arc chute 50 .
  • the arc runner 540 is disposed between the fastening part 510 and the arc grid 550 .
  • the arc runner 540 is disposed between the arc grid 550 and the fixed terminal part 320 . Also, the arc runner 540 is disposed closer to the fixed terminal part 320 as compared to the arc grid 550 . In the illustrated embodiment, the arc runner 540 is disposed to the right of the arc grid 550 .
  • a portion of the arc runner 540 is in contact with the fixed terminal portion 320 . Accordingly, when an arc is generated, the arc may be guided toward the arc runner 540 . As a result, the arc-inducing effect can be maximized.
  • Another part of the arc runner 540 is inserted and fixed in the cover part 530 .
  • the arc runner 540 may be formed of a conductive material.
  • the arc runner 540 may be formed of a metal material.
  • the arc runner 540 may be divided into a runner base portion 541 , a runner coupling protrusion 542 , and a runner leg 543 .
  • the runner base portion 541 forms the body portion of the arc runner 540 .
  • the runner base part 541 is disposed closer to the fixed terminal part 320 as compared to the grid base part 551 of the arc grid 550 .
  • the runner base portion 541 is disposed to the right of the grid base portion 551 .
  • the runner base portion 541 is formed in a plate shape. In one embodiment, the runner base portion 541 is formed to extend in the width direction. That is, the width of the runner base portion 541 is formed to be longer than the length. In the illustrated embodiment, the width direction is a front-back direction, and the length direction is an up-down direction.
  • a coupling protrusion is formed on one side of the runner base portion 541 facing the cover portion 530 .
  • coupling protrusions are formed on the front side and the rear side of the runner base portion 541 .
  • the runner coupling protrusion 542 fixes the arc runner 540 to the cover part 530 .
  • the runner coupling protrusion 542 is inserted into the cover through hole 532 of the cover part 530 .
  • the runner coupling protrusion 542 extends from one side of the runner base part 541 facing the cover part 530 toward the cover part 530 .
  • the runner engaging projection 542 extends from the front side or the rear side of the runner base portion 541 toward the front side or the rear side.
  • the runner coupling protrusion 542 may be integrally formed with the runner base portion 541 .
  • Runner legs 543 form an arc guiding path.
  • the runner leg 543 is disposed adjacent to the fixed terminal part 320 .
  • the runner leg 543 extends from the one side and the other side of the runner base portion 541 toward the rotation shaft 40 . Also, the runner legs 543 extend in the longitudinal direction. In the illustrated embodiment, the runner legs 543 extend downwardly from the underside of the runner base portion 541 .
  • the runner leg 543 extends in a direction toward the fixed terminal part 320 .
  • the runner leg 543 is bent and extended at a predetermined angle.
  • the bending direction is opposite to the fixed terminal part 320 . In the illustrated embodiment, the bending direction is to the left.
  • the runner leg 543 may be integrally formed with the runner base portion 541 and the runner coupling protrusion 542 .
  • a terminal contact portion 543a is formed at one end of the runner leg 543 .
  • the terminal contact part 543a is formed at one end of the runner leg 543 opposite to the runner base part 541 based on the bending line of the runner leg 543 . That is, the terminal contact portion 543a is positioned radially inside the frame portion 10 based on the bending line of the runner leg 543 .
  • the terminal contact 543a is formed at the lower end of the runner leg 543 .
  • the terminal contact portion 543a is formed below the bent line of the runner leg 543 .
  • the terminal contact portion 543a is in direct contact with the fixed terminal portion 320 . In one embodiment, the terminal contact portion 543a is in contact with the fixed contacts 321b and 322b of the fixed terminal portion 320 .
  • An arc grid 550 is disposed on one side of the arc runner 540 opposite to the fixed terminal part 320 .
  • the arc grid 550 forms an induction path of the arc generated when the current is opened/closed and blocked.
  • the arc grid 550 is disposed between the two facing cover parts 530 . A portion of the arc grid 550 is inserted and fixed in the cover through hole 532 of the cover part 530 . That is, the arc grid 550 is disposed adjacent to the cover part 530 .
  • the arc grid 550 is disposed to be spaced apart from the fixed terminal unit 320 .
  • the arc grid 550 extends in a radial direction of the frame portion 10 . Accordingly, the arc grid 550 may be adjacent to the movable terminal unit 330 rotated with respect to the central axis of the frame unit 10 .
  • a plurality of arc grids 550 may be provided. As the number of arc grids 550 increases, the arc elongation and cooling effect may be further increased.
  • the plurality of arc grids 550 may be arranged at regular intervals along a predetermined curve. Accordingly, the induction and stretching effect of the arc can be increased.
  • the radius of curvature of the predetermined curve may be the same as the radius of curvature of the frame unit 10 .
  • the predetermined curve may be formed in a shape corresponding to the outer periphery of the frame unit 10 .
  • the arc grid 550 is arranged to correspond to one side of the cover part 530 in contact with the frame part 10 .
  • the plurality of arc grids 550 are arranged with a constant radius of curvature with respect to the central point C.
  • the central point (C) is located on the central axis of the frame portion (10) and the rotation shaft (40).
  • the length of the arc grid 550 is gradually reduced in a direction away from the fixed terminal part 320 . Accordingly, the insulation distance for the same number of arc grids 550 may be further increased. Furthermore, re-occurrence of the arc due to the excessive recovery voltage can be prevented.
  • the plurality of arc grids 550 are arranged at predetermined intervals.
  • the predetermined interval may be 1.4 times or more and 1.6 times or less the thickness of the arc grid 550 .
  • the predetermined interval is 1.5 times the thickness of the arc grid 550 .
  • the arc grid 550 is formed in a plate shape. In the illustrated embodiment, the arc grid 550 is formed to be symmetrical with respect to the front-rear and left-right directions.
  • the arc chute 50 is provided with a plurality of arc grids 550 of the same shape.
  • the arc chute 50 is provided with arc grids 550 of two different shapes.
  • the two arc grids 550 having different shapes are alternately arranged along the predetermined curve.
  • the arc grid 550 may be formed of a conductive material.
  • the arc grid 550 may be formed of a metal material.
  • the arc grid 550 may be divided into a grid base portion 551 , a grid coupling protrusion 552 , and a grid leg 553 .
  • the grid base portion 551 forms the body portion of the arc grid 550 .
  • the grid base part 551 is disposed on one side of the arc runner 540 opposite to the fixed terminal part 320 .
  • the grid base portion 551 is disposed to the left of the runner base portion 541 of the arc runner 540 .
  • the grid base portion 551 is formed in a plate shape. In one embodiment, the grid base portion 551 is formed to extend in the width direction. That is, the width of the grid base portion 551 is formed to be longer than the length. In the illustrated embodiment, the width direction is a front-back direction, and the length direction is an up-down direction.
  • An arc hole 551a may be formed through the grid base portion 551 .
  • the arc hole 551a forms a bypass path of the arc. Accordingly, the arc can be stretched and cooled more efficiently.
  • a plurality of arc holes 551a may be provided.
  • the arc grid 550 is provided with five arc holes 551a.
  • a grid coupling protrusion 552 is formed on one side of the grid base portion 551 facing the cover portion 530 .
  • coupling protrusions are formed on the front side and the rear side of the grid base portion 551 .
  • the grid coupling protrusion 552 fixes the arc grid 550 to the cover part 530 .
  • the grid coupling protrusion 552 is inserted into the cover through hole 532 of the cover part 530 .
  • the grid coupling protrusion 552 extends from one side of the grid base portion 551 toward the cover portion 530 toward the cover portion 530 .
  • the grid engaging projection 552 extends from the front side or the rear side of the grid base portion 551 toward the front side or the rear side.
  • the grid coupling protrusion 552 may be integrally formed with the grid base portion 551 .
  • Grid legs 553 form an arc guiding path.
  • the grid legs 553 extend toward the rotation shaft 40 from the other side and the other side of the grid base portion 551 . Also, the grid legs 553 extend in the longitudinal direction. In the illustrated embodiment, the grid legs 553 extend from the lower side to the lower side of the grid base portion 551 .
  • the grid leg 553 may be formed in various shapes according to the shape of the movable terminal part 330 , the puffer guide 60 , and the like, and the driving conditions of the load switch 1 .
  • the grid leg 553 may change the distance between the adjacent grid legs 553 and the length and shape of the grid leg 553 according to the driving condition of the load switch 1 .
  • the grid legs 553 may be cut and formed according to the driving conditions of the load switch 1 .
  • the arc grid 550 is provided with two grid legs 553 . 16 to 19 , the grid legs 553 are formed to be symmetrical with respect to the front and rear and left and right directions of the arc grid 550 .
  • the center line (see dotted line) of the two grid legs 553 provided in the arc grid 550 is spaced apart from the center line (refer to the dashed-dotted line) of the arc grid 550 . That is, the grid legs 553 are arranged to be biased in a specific direction with respect to the arc grid 550 .
  • the specific direction is any one of the front side and the rear side.
  • the grid legs 553 provided in the plurality of arc grids 550 are arranged so that the grid legs 553 provided in two adjacent arc grids 550 do not overlap each other in the circumferential direction of the frame unit 10 . .
  • the grid legs 553 provided in the two adjacent arc grids 550 are arranged so as not to overlap each other in the left and right directions.
  • One end of the grid legs 553 provided in the plurality of arc grids 550 toward the rotation shaft 40 is arranged along a predetermined curve.
  • the radius of curvature of the predetermined curve may be the same as the radius of curvature of the frame unit 10 .
  • the predetermined curve is formed in a shape corresponding to the outer periphery of the frame portion (10).
  • the predetermined curve is bent in a specific direction.
  • Said specific direction is a radially outward direction of the rotating shaft 40 . Accordingly, under the condition of the same number of arc grids 550 , the insulating distance between the movable contact 332 and the arc grid 550 may be more reliably secured. Furthermore, refiring of the arc can be prevented.
  • the one side end of the grid leg 553 is arranged at a predetermined interval.
  • the grid leg 553 may be integrally formed with the grid base portion 551 and the grid coupling protrusion 552 .
  • a grid concave portion 553a is formed between two grid legs 553 provided in the arc grid 550 . That is, the grid concave portion 553a means a space between the two grid legs 553 .
  • the grid recesses 553a form a direct guide path of the arc.
  • the arc generated between the fixed terminal portion 320 and the movable terminal portion 330 is guided to the grid concave portion 553a and extinguished.
  • the grid concave portion 553a may be formed in various shapes.
  • the shape of the grid concave portion 553a is determined according to the position and shape of the grid legs 553 .
  • the grid concave portion 553a is formed to be symmetrical with respect to the front and rear and left and right directions of the arc grid 550 .
  • the grid concave portion 553a is formed by extending in the thickness direction of the arc grid 550 in a triangular cross-section with a chamfered edge.
  • the grid concave portion 553a is formed by extending in the thickness direction of the arc grid 550 a cross section of a triangle with an extended width on one side opposite to the grid base portion 551 . .
  • the grid concave portion 553a is formed by extending in the thickness direction of the arc grid 550 in a pentagonal cross-section with chamfered edges.
  • the grid concave portion 553a is formed so that a cross section of a quadrangular chamfered edge extends in the thickness direction of the arc grid 550 .
  • the center line (see dotted line) of the grid concave portion 553a is spaced apart from the center line (refer to the dashed-dotted line) of the arc grid 550 . That is, the grid concave portion 553a is disposed to be biased in a specific direction with respect to the arc grid 550 .
  • the specific direction is any one of the front side and the rear side.
  • the grid concave portions 553a provided in the plurality of arc grids 550 are arranged such that the grid concave portions 553a provided in two adjacent arc grids 550 do not overlap each other in the left and right directions. do.
  • the puffer guide 60 may be rotated in a direction toward the arc chute 50 or in a direction away from the arc chute 50 .
  • the puffer guide 60 narrows the flow path of the gas in which the pressure is increased while the movable terminal part 330 is rotated, thereby dispersing and extinguishing the arc.
  • the puffer guide 60 is accommodated in the inner space of the frame unit 10 .
  • the puffer guide 60 is coupled to one side of the rotation shaft 40 .
  • the puffer guide 60 extends radially outward of the rotation shaft 40 from the one side of the rotation shaft 40 .
  • the puffer guide 60 may be coupled to the rotation shaft 40 by welding.
  • a plurality of puffer guides 60 may be provided.
  • two puffer guides 60 may be provided.
  • the two puffer guides 60 are disposed to face each other with the rotation shaft 40 interposed therebetween. That is, the two puffer guides 60 are arranged to be point-symmetric with respect to the rotation shaft 40 .
  • the puffer guide 60 is formed to surround the movable terminal part 330 .
  • one side of the puffer guide 60 facing radially outward of the rotation shaft 40 is open. Accordingly, an arc generated when the movable terminal part 330 rotates may be guided to the arc chute 50 .
  • the puffer guide 60 coupled to the rotating shaft 40 is rotated together with the rotating shaft 40 when the rotating shaft 40 rotates. That is, the puffer guide 60 may be rotated clockwise or counterclockwise with respect to the rotation shaft 40 . At this time, the puffer guide 60 does not collide with the arc grid 550 .
  • the gas inside the arc chamber 310 is compressed and its pressure is increased.
  • the gas passes through the puffer guide 60 and flows in a direction opposite to the rotation. In the flow process, the gas passes through the puffer guide 60 at a high speed, and an arc extinguishing operation may be performed.
  • the puffer guide 60 includes a housing portion 610 and an insertion portion 620 .
  • the housing part 610 forms the exterior of the puffer guide 60 .
  • the housing part 610 supports the movable terminal part 330 in front and rear and left and right directions.
  • the housing part 610 is disposed adjacent to the rotation shaft 40 . Also, the housing part 610 is directly coupled to the rotation shaft 40 . In an embodiment, the housing unit 610 may be coupled to the rotation shaft 40 by welding.
  • the housing part 610 is formed in the shape of a column with a hollow formed therein. Both sides of the housing part 610 facing the radial direction of the rotation shaft 40 are open.
  • the housing part 610 may be divided into a housing front part, a housing rear part 612, and a housing side part based on the rotation direction.
  • An insertion part 620 is coupled to one end of the housing part 610 facing radially outward of the rotation shaft 40 .
  • the insertion part 620 is coupled to the housing part 610 in a sliding manner.
  • the insertion part 620 coupled to the housing part 610 is prevented from being randomly dropped by a locking protrusion (not shown) formed in the housing part 610 .
  • the insertion part 620 rotates together with the housing part 610 when the rotation shaft 40 and the housing part 610 rotate. During the rotation process, the insertion part 620 does not collide with the arc grid 550 . That is, the insertion part 620 is disposed to be spaced apart from the arc grid 550 .
  • the distance between the rotation shaft 40 and one end of the radially outwardly facing insertion portion 620 of the rotation shaft 40 is, the one end of the arc grid 550 facing radially inward of the rotation shaft 40 and the rotation shaft ( 40) is formed smaller than the distance between them. That is, the insertion part 620 is disposed more radially inside the frame part 10 as compared to the arc grid 550 .
  • the insertion part 620 may be divided into an insertion front part, an insertion rear part 622, and an insertion side part based on the rotation direction.
  • the insertion rear portion 622 is inserted into the housing rear portion 612 .
  • the gas inside the frame part 10 is compressed when the rotation shaft 40 is rotated and flows through the insertion rear part 622 in a state in which the pressure is increased.
  • a rear recessed portion 622a that narrows the flow path of the gas may be formed in the insertion rear portion 622 .
  • the rear recessed part 622a narrows the flow path of the gas inside the frame part 10, and functions to disperse and extinguish the arc.
  • the rear recessed portion 622a is formed by being depressed in a direction toward the rotation shaft 40 from one side facing the radially outward side of the rotation shaft 40 .
  • the rear recessed portion 622a is formed so that a predetermined cross-section extends in the thickness direction of the insertion portion 620 .
  • the predetermined cross-section is trapezoidal.
  • the load switch 1 includes an arc chute 50 and a puffer guide 60 .
  • the arc chute 50 and the puffer guide 60 according to this embodiment correspond to the arc chute 50 and the puffer guide 60 according to the above-described embodiment in function and structure.
  • the arc chute 50 and the puffer guide 60 according to the present embodiment are different from the arc chute 50 and the puffer guide 60 according to the above-described embodiment in some components.
  • the arc chute 50 according to the present embodiment is the arc chute 50 according to the above-described embodiment in that the grid legs 553 extend toward the rotation shaft 40 to accommodate the movable contact 332 . ) is different from
  • the insertion part 620 is partially cut so that the movable terminal part 330 is exposed to the outside of the puffer guide 60, the puffer guide ( 60) is different.
  • the arc chute 50 and the puffer guide 60 according to the present embodiment are focused on the difference between the arc chute 50 and the puffer guide 60 according to the above-described embodiment.
  • the arc chute 50 and the puffer guide 60 according to the present embodiment are focused on the difference between the arc chute 50 and the puffer guide 60 according to the above-described embodiment.
  • the arc chute 50 includes a fastening part 510 , a coupling member 520 , a cover part 530 , an arc runner 540 , and an arc grid 550 .
  • the fastening part 510, the coupling member 520, the cover part 530, and the arc runner 540 are the fastening part 510, the coupling member 520, the cover part ( 530) and the arc runner 540 have the same structure, function, and coupling structure.
  • the arc grid 550 has substantially the same structure and function as the arc grid 550 according to the above-described embodiment. However, the arc grid 550 according to the present embodiment is different in that the grid legs 553 extend toward the rotation shaft 40 to accommodate the movable contact 332 .
  • the grid legs 553 extend toward the rotation shaft 40 from one side of the grid base portion 551 facing the rotation shaft 40 .
  • the arc grid 550 is provided with two grid legs 553 .
  • the grid legs 553 are formed to be symmetrical with respect to the front and rear and left and right directions of the arc grid 550 .
  • the distance between one end of the grid leg 553 facing radially inward of the rotation shaft 40 and the rotation shaft 40 is formed to be smaller than the distance between the movable contact 332 and the rotation shaft 40 .
  • the distance between one end of the grid leg 553 facing radially inward of the frame part 10 and the central axis of the frame part 10 is between the movable contact 332 and the central axis of the frame part 10 . formed smaller than the distance.
  • the one end of the grid leg 553 is disposed more radially inward with respect to the frame portion 10 as compared with the movable contact 332 .
  • the center line of the two grid legs 553 provided in the arc grid 550 may be spaced apart from the center line of the arc grid 550 . That is, the grid legs 553 may be disposed to be biased in a specific direction with respect to the arc grid 550 .
  • a grid concave portion 553a is formed between two grid legs 553 provided in the arc grid 550 .
  • the grid concave portion 553a is formed to have a width greater than the distance between the two movable contact points 332 facing each other. That is, the width of the grid concave portion 553a is formed to be larger than the width of the two movable contact points 332 .
  • the grid recess 553a may receive the movable contact 332 . Specifically, when the movable terminal portion 330 is rotated, the movable contact 332 may be rotated while passing through the grid concave portion 553a. Accordingly, the induction effect of the arc may be further increased.
  • the puffer guide 60 according to the present embodiment has the same structure and function as the puffer guide 60 according to the above-described embodiment. However, the puffer guide 60 according to the present embodiment is different in that a part of the movable terminal part 330 is exposed to the outside thereof.
  • the puffer guide 60 includes a housing part 610 and an insertion part 620 .
  • the housing unit 610 has the same structure, function, and coupling structure as the housing unit 610 according to the above-described embodiment.
  • the insertion portion 620 is different in that the insertion rear portion 622 is cut so that the movable contact 332 is exposed to the outside of the insertion portion 620 .
  • the insertion part 620 rotates together with the housing part 610 when the rotation shaft 40 and the housing part 610 rotate.
  • the insertion part 620 may be divided into an insertion front part, an insertion rear part 622, and an insertion side part based on the rotation direction.
  • a separate rear recessed portion 622a is not formed in the insertion rear portion 622 .
  • the insertion rear portion 622 is not limited to the illustrated shape, and may be formed in various shapes. In an embodiment not shown, a rear recessed portion 622a may be formed in the insertion rear portion 622 .
  • the distance between the rotating shaft 40 and one end of the insertion rear portion 622 facing radially outward of the rotating shaft 40 is formed to be smaller than the distance between the movable contact 332 and the rotating shaft 40 . That is, the insertion rear portion 622 is disposed more radially inward with respect to the frame portion 10 as compared with the movable contact 332 . In other words, the movable contact 332 is exposed to the outside of the insertion portion 620 .
  • the movable contact 332 may pass through the grid concave portion 553a of the arc grid 550 . This can maximize the arc induction effect.
  • FIG. 29(a) shows the load switchgear 1 in a state before the arc A is generated
  • FIG. 29b shows the load switch 1 in a state after the arc A is generated.
  • the generated arc A is primarily guided toward the arc runner 540 .
  • the arc A guided towards the arc runner 540 is moved towards the arc grid 550 at the arc runner 540 .
  • the arc A is moved toward the grid concave portion 553a of the arc grid 550 .
  • the arc A moves in a direction away from the fixed terminal portion 320 along the grid concave portions 553a provided in the plurality of grids.
  • the arc grid 550 may be provided with a plurality of arc holes 551a.
  • one end of the grid legs 553 provided in the plurality of grids toward the rotation shaft 40 is arranged along a predetermined curve.
  • the predetermined curve is bent radially outward of the rotation shaft 40 .
  • the movement path of the arc A is also bent radially outward of the rotation shaft 40 . Accordingly, the insulation distance between the movable contact 332 and the arc grid 550 can be increased, and the re-ignition of the arc A can be prevented.
  • the arc (A) is elongated and cooled, and can be extinguished.
  • embodiments may be configured by selectively combining all or part of each embodiment so that various modifications can be made.

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Abstract

본 발명은, 곡선형 프레임부에 밀착 설치될 수 있는 아크 슈트 및 이를 포함하는 부하 개폐기에 있어서, 프레임부의 외주와 인접하게 배치되고 서로 이격되며 상기 프레임부의 축 방향으로 중첩되는 두 개의 커버부 및 마주보는 상기 두 개의 커버부 사이에 배치되어 상기 두 개의 커버부와 각각 결합되는 아크 그리드를 포함하고, 상기 커버부는 상기 프레임부의 외주와 접하는 일 측이 상기 프레임부의 외주와 대응되는 형상으로 형성되는, 아크 슈트 및 이를 포함하는 부하 개폐기를 개시한다.

Description

아크 슈트 및 이를 포함하는 부하 개폐기
본 발명은 아크 슈트 및 이를 포함하는 부하 개폐기에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 곡선형 프레임부에 밀착 설치될 수 있는 아크 슈트 및 이를 포함하는 부하 개폐기에 관한 것이다.
부하 개폐기(Load break switch, LBS)는 전로의 정격 전류를 개폐하여 선로의 분기, 구분 및 전력 계통을 보호하는 부품을 의미한다. 더 나아가, 일반 전력 회로에서 단락 보호가 요구되지 않는 경우, 부하 개폐기는 차단기를 대신하여 과부하 전류 및 지락 전류를 차단하는 데 사용될 수 있다.
부하 개폐기는 외부의 전원 및 부하와 통전 가능하게 연결되는 고정 단자부, 고정 단자부를 향하는 방향 또는 고정 단자부에서 멀어지는 방향으로 운동될 수 있는 가동 단자부를 포함한다.
가동 단자부는 수동 또는 자동으로 운동이 조작되어, 고정 단자부와 접촉 및 분리될 수 있다.
가동 단자부가 고정 단자부와 접촉될 때, 개폐 부하기는 외부의 전원 및 부하와 통전된다. 즉, 가동 단자부가 고정 단자부와 접촉될 때, 개폐 부하기는 부하에 전원을 공급한다.
반대로, 가동 단자부가 고정 단자부로부터 분리될 때, 부하 개폐기는 외부의 전원 및 부하와 단전되고, 부하로의 전원 공급을 차단한다. 상기 과정에서, 가동 단자부와 고정 단자부 사이에는 아크(arc)가 발생된다.
아크란, 기체를 사이에 두고 배치되는 두 개의 전극 사이에 전압이 형성된 경우 발생되며, 두 개의 전극 사이에 존재하는 기체가 통전 매개체로 전환되어 이루어지는 전기적인 방전을 의미한다.
아크는 고온 고압의 전자 흐름인 바, 전류의 차단을 지연하고, 부하 개폐기의 손상을 초래할 수 있다. 따라서, 부하 개폐기의 전원 차단 과정에서 발생되는 아크의 신속한 처리가 요구된다. 이를 아크 소호(arc extinguishing)라 한다. 부하 개폐기는 아크 소호를 위해 아크 슈트를 포함한다.
아크 슈트는 전류의 개폐 및 차단 과정에서 발생되는 아크를 소호하는 부품을 의미한다. 아크 슈트는 아크의 길이를 신장 및 냉각하여, 아크를 소호시킨다.
통상적인 아크 슈트는 복수 개의 아크 그리드가 구비된다. 각각의 아크 그리드는 아크를 고정 단자부에서 멀어지는 방향으로 유도하여 아크의 길이를 신장한다.
아크 슈트는 부하 개폐기의 설치 환경, 구동 조건 등에 따라 다양한 형태로 설치될 수 있다. 그 중에서도 본 발명은, 아크 슈트가 회전형 부하 개폐기의 프레임부 외부에 설치된다.
아크 슈트가 프레임부의 외부에 설치되는 경우, 아크 유도 및 신장 효과는 아크 슈트와 프레임부가 밀착될 때 극대화될 수 있다. 그러나, 종래의 아크 슈트는 원기둥 형상으로 형성되는 프레임부의 외주면에 밀착 설치되는 데 어려움이 있다.
이는 아크 슈트의 아크 유도 및 신장 과정에 불리하게 작용할 수 있다. 뿐만 아니라, 이는 부하 개폐기의 불필요한 부피 증가를 초래할 수 있다.
따라서, 부하 개폐기에 보다 밀착 설치될 수 있는 아크 슈트의 개발이 고려될 수 있다.
한국등록특허공보 제10-0549510호는 가스 절연 부하 개폐기를 개시한다. 구체적으로, 개폐기의 주 회로 고정 전극에 아크 슈트가 설치된 가스 절연 부하 개폐기를 개시한다.
그런데, 이러한 유형의 부하 개폐기는, 곡선형 프레임부에 설치되는 아크 슈트를 개시하지 않는다. 더 나아가, 이러한 유형의 부하 개폐기는, 곡선형 프레임부에 밀착 설치될 수 있는 아크 슈트의 구조는 개시하지 않는다.
한국등록특허공보 제10-1315008호는 아크 슈트를 개시한다. 구체적으로, 다단의 층을 이루도록 이격되게 적층되는 다수의 그리드를 포함하는 아크 슈트를 개시한다.
그런데, 이러한 유형의 부하 개폐기 또한, 곡선형 프레임부에 밀착 설치될 수 있는 아크 슈트의 구조는 개시하지 않는다. 따라서, 아크 슈트의 아크 유도 및 신장이 불충분하게 이루어질 수 있다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
(특허문헌 1) 한국등록특허공보 제10-0549510호 (2006.01.27.)
(특허문헌 2) 한국등록특허공보 제10-1315008호 (2013.09.27.)
본 발명의 일 목적은, 회전형 부하 개폐기의 프레임부에 밀착 설치될 수 있는 아크 슈트 및 이를 포함하는 부하 개폐기를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 일 목적은, 아크 소호(arc extinguishing) 과정에서 아크의 재점호 현상이 방지될 수 있는 아크 슈트 및 이를 포함하는 부하 개폐기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 일 목적은, 아크 그리드가 아크를 보다 효율적으로 유도할 수 있는 아크 슈트 및 이를 포함하는 부하 개폐기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 일 목적은, 아크가 소호될 때 아크의 신장 및 냉각 효과가 보다 증대될 수 있는 아크 슈트 및 이를 포함하는 부하 개폐기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 일 목적은, 아크 소호 능력이 극대화된 아크 슈트 및 이를 포함하는 부하 개폐기를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 실시 예에 따른 아크 슈트는, 고정 단자부; 상기 고정 단자부와 인접하게 배치되고, 서로 이격되며, 일 방향으로 중첩되는 두 개의 커버부; 및 마주보는 상기 두 개의 커버부 사이에 배치되어, 상기 두 개의 커버부와 각각 결합되고, 상기 고정 단자부와 서로 이격되는 아크 그리드를 포함하고, 상기 아크 그리드는 복수 개 구비되며, 상기 복수 개의 아크 그리드는, 상기 고정 단자부에서 멀어지는 방향으로 상기 아크 그리드의 길이가 점차 감소된다.
또한, 마주보는 상기 두 개의 커버부 사이에 배치되어, 상기 두 개의 커버부와 각각 결합되고, 상기 고정 단자부와 상기 아크 그리드 사이에 배치되며, 그 일 부분이 상기 고정 단자부에 접촉되는 아크 러너(arc runner)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 아크 러너는, 상기 고정 단자부를 향하는 방향으로 연장되고, 상기 고정 단자부를 향하는 일 측 단부가 상기 고정 단자부에 반대되는 방향으로 절곡되며, 상기 고정 단자부와 접촉되는 상기 일 부분은, 상기 일 측 단부의 절곡선을 기준으로, 상기 일 측에 위치될 수 있다.
또한, 상기 아크 그리드는, 상기 커버부를 향하는 방향으로 연장되는 판 형상으로 형성되는 그리드 베이스부; 및 상기 그리드 베이스부의 일 측으로부터 연장되어 형성되는 두 개의 그리드 레그를 포함할 수 있다.
또한, 기둥 형상으로 형성되고, 상기 고정 단자부의 일부를 수용하는 프레임부; 및 상기 프레임부의 중심축에 대하여 회전 가능하도록 상기 프레임부의 내부에 수용되는 가동 접점을 포함하며, 상기 그리드 레그는, 상기 프레임부의 방사상 내측으로 연장되고, 상기 프레임부의 방사상 내측을 향하는 일 단과 상기 프레임부의 중심축 사이의 거리가 상기 가동 접점과 상기 프레임부의 중심축 사이의 거리보다 작게 형성되며, 상기 두 개의 그리드 레그 사이 공간에는 그리드 오목부가 형성되고, 상기 그리드 오목부의 폭은, 상기 가동 접점의 폭보다 크게 형성될 수 있다.
또한, 상기 가동 접점은, 상기 고정 단자부에서 멀어지는 방향으로 회전 시, 상기 그리드 오목부를 통과하며 회전될 수 있다.
또한, 상기 프레임부의 방사 방향으로 연장되는 막대 형상으로 형성되고, 일 측 단부에 상기 가동 접점이 형성되는 가동 접점대; 및 상기 프레임부의 방사 방향으로 연장되는 기둥 형상으로 형성되고, 내부에 상기 가동 접점대를 수용하는 중공이 형성되며, 외부에 상기 가동 접점이 배치되는 퍼퍼 가이드(puffer guide)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 두 개의 그리드 레그의 중심선은, 상기 아크 그리드의 중심선과 이격되고, 상기 아크 그리드에 대하여 편향되게 위치될 수 있다.
또한, 상기 아크 그리드는 복수 개 구비되고, 상기 복수 개의 아크 그리드는 소정의 방향으로 배열되며, 이웃하는 두 개의 상기 아크 그리드에 구비되는 상기 그리드 레그는, 상기 소정의 방향에서 서로 중첩되지 않도록 배열될 수 있다.
또한, 상기 아크 그리드는, 아크 홀이 두께 방향으로 관통 형성될 수 있다.
또한, 상기 아크 그리드는, 상기 아크 홀이 복수 개 구비될 수 있다.
또한, 본 발명은, 고정 단자부 및 가동 단자부를 포함하는 개폐부; 상기 고정 단자부의 일부를 수용하는 프레임부; 상기 프레임부에 회전 가능하게 결합되고, 상기 가동 단자부와 연결되어 상기 가동 단자부와 함께 회전되는 회전 샤프트; 및 상기 고정 단자부와 인접하게 배치되는 아크 슈트를 포함하고, 상기 아크 슈트는, 서로 이격되며, 일 방향으로 중첩되는 두 개의 커버부; 및 마주보는 상기 두 개의 커버부 사이에 배치되어, 상기 두 개의 커버부와 각각 결합되고, 상기 고정 단자부와 서로 이격되는 아크 그리드를 포함하며, 상기 아크 그리드는 복수 개 구비되고, 상기 복수 개의 아크 그리드는, 상기 고정 단자부에서 멀어지는 방향으로 상기 아크 그리드의 길이가 점차 감소되는, 부하 개폐기를 제공한다.
또한, 상기 아크 슈트는, 마주보는 상기 두 개의 커버부 사이에 배치되어, 상기 두 개의 커버부와 각각 결합되고, 상기 고정 단자부와 상기 아크 그리드 사이에 배치되며, 그 일 부분이 상기 고정 단자부에 접촉되는 아크 러너를 포함할 수 있다.
또한, 상기 아크 러너는, 상기 고정 단자부를 향하는 방향으로 연장되고, 상기 고정 단자부를 향하는 일 측 단부가 상기 고정 단자부에 반대되는 방향으로 절곡되며, 상기 고정 단자부와 접촉되는 상기 일 부분은, 상기 일 측 단부의 절곡선을 기준으로, 상기 프레임부의 방사상 내측에 위치될 수 있다.
또한, 상기 가동 단자부는, 상기 회전 샤프트의 회전축에 대하여 회전 가능하도록 상기 프레임부의 내부에 수용되는 가동 접점을 포함하고, 상기 아크 그리드는, 상기 커버부를 향하는 방향으로 연장되는 판 형상으로 형성되는 그리드 베이스부; 및 상기 그리드 베이스부의 일 측으로부터 상기 프레임부의 방사상 내측으로 연장되어 형상되는 두 개의 그리드 레그를 포함하며, 상기 그리드 레그는, 상기 프레임부의 방사상 내측을 향하는 일 단과 상기 회전 샤프트 사이의 거리가, 상기 가동 접점과 상기 회전 샤프트 사이의 거리보다 작게 형성되고, 상기 두 개의 그리드 레그 사이 공간에는 그리드 오목부가 형성되며, 상기 그리드 오목부는, 그 폭이 상기 가동 접점의 폭보다 크게 형성되고, 그 내부로 상기 가동 접점이 통과되며 회전될 수 있다.
또한, 상기 프레임부의 방사 방향으로 연장되는 막대 형상으로 형성되고, 일 측 단부에 상기 가동 접점이 형성되는 가동 접점대; 및 상기 프레임부의 방사 방향으로 연장되는 기둥 형상으로 형성되고, 내부에 상기 가동 접점대를 수용하는 중공이 형성되며, 외부에 상기 가동 접점이 배치되는 퍼퍼 가이드(puffer guide)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 프레임부는, 기둥 형상으로 형성되고, 상기 커버부는, 상기 프레임부의 원주 방향 및 방사 방향으로 연장되는 판 형상으로 형성되고, 일 측이 상기 프레임부의 외주면에 접하며, 상기 일 측이 상기 프레임부의 외주와 대응되는 형상으로 형성되고, 상기 일 측과 다른 타 측이 상기 고정 단자부에 인접하게 위치될 수 있다.
또한, 상기 아크 슈트는, 소정의 곡선을 따라 소정의 간격으로 배열되는 복수 개의 아크 그리드를 포함하고, 상기 소정의 곡선은, 상기 프레임부의 외주와 대응되는 형상으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 아크 그리드는, 상기 커버부를 향하는 방향으로 연장되는 판 형상으로 형성되는 그리드 베이스부; 및 상기 그리드 베이스부의 일 측으로부터 상기 프레임부의 방사상 내측으로 연장되어 형상되는 두 개의 그리드 레그를 포함하고, 이웃하는 두 개의 상기 아크 그리드에 구비되는 상기 그리드 레그는, 상기 프레임부의 원주 방향에서 서로 중첩되지 않도록 배열될 수 있다.
또한, 상기 아크 슈트는 복수 개 구비되고, 상기 회전 샤프트를 사이에 두고 마주보는 두 개의 상기 아크 슈트는, 상기 회전 샤프트에 대하여 점 대칭되도록 배치될 수 있다.
본 발명의 다양한 효과 중, 상술한 해결 수단을 통해 얻을 수 있는 효과는 다음과 같다.
먼저, 아크 슈트(arc chute)는 커버부 및 복수 개의 아크 그리드가 구비된다. 커버부의 곡률 반경은 프레임부의 곡률 반경과 동일하게 형성된다. 또한, 아크 그리드가 프레임부와 동일한 곡률 반경으로 형성되는 소정의 곡선을 따라 일정한 간격으로 배열된다.
따라서, 아크 슈트가 회전형 부하 개폐기의 프레임부와 밀착되며 체결될 수 있다. 이는 아크 슈트가 아크를 유도 및 신장시키는 데 보다 유리하게 작용될 수 있다. 더 나아가, 아크 슈트의 아크 소호 성능이 보다 향상될 수 있다.
또한, 복수 개의 아크 그리드는 고정 단자부에서 멀어지는 방향으로 아크 그리드의 길이가 점차 감소된다.
따라서, 아크 슈트에 구비되는 아크 그리드의 개수가 동일한 조건 하에서, 가동 접점과 아크 그리드 간 절연 거리가 보다 증가될 수 있다. 이에 따라, 아크 소호 과정에서 발생될 수 있는 아크의 재점호 현상이 방지될 수 있다. 더 나아가, 아크의 재점호로 인한 아크 슈트의 소손이 예방될 수 있다.
또한, 아크 그리드와 고정 단자부 사이에 아크 러너가 추가적으로 설치된다. 이때, 아크 러너는 그 일부가 고정 단자부에 접촉되어, 아크 발생 시 아크를 일차적으로 유도한다. 즉, 아크가 아크 그리드에 유도되기 전에 아크 러너를 향해 유도된다.
따라서, 아크 그리드가 아크를 보다 효율적으로 유도할 수 있다. 이에 따라, 아크 슈트가 아크 소호 동작을 보다 효율적으로 진행할 수 있다.
또한, 가동 단자부가 회전될 때, 가동 접점이 그리드 오목부를 통과할 수 있다. 이때, 그리드 오목부는 아크 그리드의 그리드 레그 사이에 형성되는 공간을 의미한다.
따라서, 아크의 유도 경로가 그리드 오목부에 대하여 보다 내측으로 이동될 수 있다. 이에 따라, 아크의 신장 및 냉각 효과가 보다 증대될 수 있다. 결과적으로, 아크 슈트의 아크 소호 효율이 증가될 수 있다.
또한, 아크 슈트는 복수 개 구비된다. 복수 개의 아크 슈트는 각각 서로 다른 고정 단자부에 인접하게 배치된다. 회전 샤프트를 사이에 두고 마주보는 두 개의 아크 슈트는, 회전 샤프트의 중심축에 대하여 점 대칭되도록 배치된다.
따라서, 회전 샤프트를 사이에 두고 마주보는 두 개의 고정 단자부 각각에 서로 다른 아크 슈트가 인접하게 설치될 수 있다. 이에 따라, 아크 슈트의 아크 소호 능력이 극대화될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 부하 개폐기를 도시하는 사시도이다.
도 2는 도 1의 부하 개폐기에 구비되는 프레임부를 도시하는 사시도이다.
도 3은 도 2의 프레임부를 도시하는 정면도이다.
도 4는 도 1의 부하 개폐기를 도시하는 정단면도이다.
도 5는 도 1의 부하 개폐기에 구비되는 개폐부, 회전 샤프트, 아크 슈트 및 퍼퍼 가이드를 도시하는 정면도이다.
도 6은 도 5의 아크 슈트 및 퍼퍼 가이드를 도시하는 측면도이다.
도 7은 도 1의 부하 개폐기에 구비되는 개폐부 및 아크 슈트를 도시하는 정면도이다.
도 8은 도 1의 부하 개폐기에 구비되는 아크 슈트를 도시하는 사시도이다.
도 9는 도 8의 아크 슈트를 도시하는 정면도이다.
도 10은 도 8의 아크 슈트를 도시하는 측면도이다.
도 11은 도 8의 아크 슈트에 구비되는 체결부를 도시하는 사시도이다.
도 12는 도 11의 체결부를 도시하는 정면도이다.
도 13은 도 11의 체결부를 도시하는 측면도이다.
도 14는 도 8의 아크 슈트에 구비되는 아크 러너 및 아크 그리드를 도시하는 개념도이다.
도 15는 도 8의 아크 슈트에 구비되는 아크 러너를 도시하는 사시도이다.
도 16은 도 8의 아크 슈트에 구비되는 아크 그리드를 도시하는 측면도이다.
도 17은 도 16과 다른 일 실시 예에 따른 아크 그리드를 도시하는 측면도이다.
도 18은 도 16과 또 다른 일 실시 예에 따른 아크 그리드를 도시하는 측면도이다.
도 19는 도 16과 또 다른 일 실시 예에 따른 아크 그리드를 도시하는 측면도이다.
도 20은 도 8과 다른 실시 예에 따른 아크 슈트를 도시하는 사시도이다.
도 21은 도 20의 아크 슈트를 도시하는 정면도이다.
도 22는 도 20의 아크 슈트를 도시하는 측면도이다.
도 23은 도 20의 아크 슈트에 구비되는 아크 그리드를 도시하는 측면도이다.
도 24는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 아크 슈트 및 퍼퍼 가이드를 도시하는 측면도이다.
도 25는 도 24의 아크 슈트를 도시하는 사시도이다.
도 26은 도 24의 아크 슈트를 도시하는 정면도이다.
도 27은 도 24의 아크 슈트를 도시하는 측면도이다.
도 28은 도 24의 아크 슈트에 구비되는 아크 그리드를 도시하는 측면도이다.
도 29는 본 발명의 실시 예에 따른 개폐부 및 아크 슈트의 (a) 아크 발생 전 및 (b) 아크 발생 후 상태를 도시하는 개념도이다.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 부하 개폐기(1)를 도면을 참고하여 보다 상세하게 설명한다.
이하의 설명에서는 본 발명의 특징을 명확하게 하기 위해, 일부 구성 요소들에 대한 설명이 생략될 수 있다.
본 명세서에서는 서로 다른 실시 예라도 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조 번호를 부여하고, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않는다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르기 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
*이하의 설명에서 사용되는 "상측", "하측", 좌측", 우측", "전방 측" 및 "후방 측"이라는 용어는 도 1, 도 8, 도 15, 도 20 및 도 25에 도시된 좌표계를 참조하여 이해될 것이다.
1. 본 발명의 실시 예에 따른 부하 개폐기(1)의 설명
이하에서는, 도 1 내지 도 23을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 부하 개폐기(1)에 대하여 설명한다. 다만, 각 구성 요소의 회전 방향은 도 4, 도 5, 도 7 및 도 29를 참조하여 이해될 것이다.
부하 개폐기(1)는 전로의 정격 전류를 개폐할 수 있다. 즉, 부하 개폐기(1)는 외부의 전원 및 부하 간의 통전 상태를 허용하거나 차단할 수 있다. 이를 위해, 부하 개폐기(1)는 외부의 전원 및 부하와 통전 가능하게 연결된다. 달리 말하면, 외부의 전원 및 부하는 부하 개폐기(1)에 의해 통전 가능하게 연결된다.
부하 개폐기(1)의 고정 접점(321b, 322b)과 가동 접점(332)이 서로 접촉되는 경우, 외부의 전원 및 부하가 부하 개폐기(1)를 통해 통전 가능하게 연결될 수 있다. 반대로, 부하 개폐기(1)의 고정 접점(321b, 322b)과 가동 접점(332)이 서로 이격되는 경우, 외부의 전원 및 부하 간 통전 상태는 차단된다.
부하 개폐기(1)의 개폐 여부는 수동 또는 자동으로 조작될 수 있다. 이를 위해, 부하 개폐기(1)에 별도의 조작부가 결합될 수 있다.
이하에서는, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 부하 개폐기(1)의 구성을 설명하되, 프레임부(10), 고정부(20), 개폐부(30), 회전 샤프트(40), 아크 슈트(arc chute)(50) 및 퍼퍼 가이드(puffer guide)(60)는 별항으로 설명한다.
(1) 부하 개폐기(1)의 구성의 설명
부하 개폐기(1)는 외부의 전원 및 부하에 각각 통전 가능하게 연결되어, 전원 및 부하 간 통전 상태를 허용하거나 차단할 수 있다. 구체적으로, 부하 개폐기(1)는 고정 단자부(320)와 가동 단자부(330)가 서로 접촉 또는 이격되며, 외부의 전원 및 부하 간 통전 상태를 허용하거나 차단한다.
일 실시 예에서, 부하 개폐기(1)는 핸들과 결합된다. 사용자는 상기 핸들을 조작하여, 부하 개폐기(1)의 개폐 여부를 수동으로 조작할 수 있다. 링 메인 유닛(Ring Main Unit, RMU)에 구비되는 부하 개폐기(1)의 경우, 핸들이 회전 조작되어 개폐 여부가 조작될 수 있다.
다른 실시 예에서, 부하 개폐기(1)에는 조작부가 부착된다. 상기 조작부는 일정 조건 하에서 외부의 전원 및 부하 간 전로를 개방하거나, 폐쇄한다. 즉, 부하 개폐기(1)의 개폐 여부가 상기 조작부에 의해 자동으로 조작될 수 있다.
도시된 실시 예에서, 부하 개폐기(1)는 프레임부(10), 고정부(20), 개폐부(30), 회전 샤프트(40), 아크 슈트(50) 및 퍼퍼 가이드(60)를 포함한다.
이하에서는, 첨부된 도면들을 참조하여 부하 개폐기(1)의 구성을 보다 상세하게 설명한다.
(2) 프레임부(10) 및 고정부(20)의 설명
이하에서는, 도 1 내지 도 3을 참조하여 프레임부(10)에 대하여 설명한다.
프레임부(10)는 부하 개폐기(1)의 외관을 형성한다.
프레임부(10)는 원기둥 형상으로 형성된다.
프레임부(10)의 외주는 아크 슈트(50)와 대응되는 형상으로 형성된다.
프레임부(10)의 외주에는 고정 단자부(320)를 수용할 수 있는 관통공이 형성된다. 도시된 실시 예에서, 프레임부(10)의 상측 및 하측 외주면에는 고정 단자부(320)를 수용할 수 있는 상하 방향의 관통공이 형성된다.
프레임부(10)는 내부에는 다양한 장치들을 수용할 수 있는 공간이 형성된다. 상기 공간에는 부하 개폐기(1)가 외부에서 전달되는 전류를 인가하거나 차단하기 위한 기능을 수행하는 다양한 장치들이 수용될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 상기 공간에는 개폐부(30), 회전 샤프트(40) 및 퍼퍼 가이드(60)가 수용된다.
프레임부(10)에는 퍼퍼 가이드(60)와 결합된 회전 샤프트(40)가 관통 결합된다. 도시된 실시 예에서, 회전 샤프트(40)는 프레임부(10)의 중심부에 전후 방향으로 관통 결합된다. 구체적으로, 회전 샤프트(40)는 프레임부(10)의 중심축과 일직선상에 위치된다.
프레임부(10) 내부의 기체는 회전 샤프트(40)가 회전 시 발생되는 압력에 의해 순간적으로 압축될 수 있다. 상기 기체는 퍼퍼 가이드(60)를 통과하여 반대 방향으로 이동된다. 상기 과정에서, 상기 기체는 고속으로 퍼퍼 가이드(60)를 통과할 수 있다. 결과적으로, 개폐 과정에서 발생되는 아크가 상기 과정을 통해 소호될 수 있다.
프레임부(10)의 외부에는 고정부(20) 및 아크 슈트(50)가 고정되어 결합된다. 도시된 실시 예에서, 프레임부(10)의 후방측에 고정부(20)가 결합되고, 프레임부(10)의 외주에 아크 슈트(50)가 결합된다.
일 실시 예에서, 프레임부(10)는 절연성 소재로 형성될 수 있다. 예를 들어, 프레임부(10)는 합성 수지 소재로 형성될 수 있다. 따라서, 프레임부(10)의 내부와 외부가 임의로 통전되는 것이 방지될 수 있다. 즉, 전자의 흐름인 아크가 프레임부(10)의 외부로 임의 유출되는 것이 예방될 수 있다.
다른 실시 예에서, 프레임부(10)는 높은 내압성 및 높은 내열성을 갖는 소재로 형성될 수 있다. 따라서, 고온 고압의 전자 흐름인 아크에 의한 프레임부(10)의 소손이 방지될 수 있다.
도시된 실시 예에서, 프레임부(10)는 상부 프레임(110) 및 하부 프레임(120)을 포함한다.
상부 프레임(110)은 부하 개폐기(1)의 상측 외관을 형성한다.
상부 프레임(110)은 반원기둥 형상으로 형성된다. 구체적으로, 상부 프레임(110)은 곡면부가 상측을 향하는 반원기둥 형상이다. 이때, 상부 프레임(110)의 외주는 아크 슈트(50)와 대응되는 형상으로 형성된다.
상부 프레임(110)의 외주면에는 아크 슈트(50)가 밀착 결합된다. 이를 위해, 상부 프레임(110)의 외주에는 상부 체결 날개부(111)가 형성될 수 있다. 즉, 상부 체결 날개부(111)는 아크 슈트(50)에 밀착 결합된다.
상부 체결 날개부(111)는 아크 슈트(50)와 인접하게 배치되어, 아크 슈트(50)에 삽입 결합된다.
상부 체결 날개부(111)는 판 형상으로 형성된다. 상부 체결 날개부(111)는 상부 프레임(110) 외주면의 어느 두 점에 의해 한정되는 원호로부터, 상부 프레임(110)의 방사상 외측을 향해 연장되어 형성된다. 즉, 상부 체결 날개부(111)는 상부 프레임(110)의 외주면으로부터 프레임부(10)의 방사상 외측으로 돌출되어 형성된다.
일 실시 예에서, 상부 체결 날개부(111)는 후술하는 아크 슈트(50)의 체결 홈(511)과 대응되는 형상으로 형성될 수 있다.
상부 체결 날개부(111)에는 상부 체결 날개 홀(111a)이 형성된다.
상부 체결 날개 홀(111a)은 아크 슈트(50)의 결합 부재(520)의 통로로서 기능한다. 아크 슈트(50)의 결합 부재(520)는 상부 체결 날개 홀(111a)을 관통하며 상부 체결 날개부(111)에 결합된다. 즉, 아크 슈트(50)의 결합 부재(520)는 상부 체결 날개 홀(111a)에 관통 결합된다. 일 실시 예에서, 상기 결합은 볼트 결합 방식일 수 있다.
상부 체결 날개 홀(111a)은 소정의 단면이 일 방향으로 연장되어 형성될 수 있다. 이때, 상기 소정의 단면은 아크 슈트(50)의 결합 부재(520)에 따라 변경될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 상부 체결 날개 홀(111a)은 원형의 단면이 전후 방향으로 연장되어 형성된다.
또한, 상부 프레임(110)부(10)의 외주에는 고정 단자부(320)를 수용할 수 있는 상부 고정 단자 수용부(112)가 돌출 형성된다.
상부 고정 단자 수용부(112)는 고정 단자부(320)가 프레임부(10) 외부 및 내부 공간과 상통되도록 고정 단자부(320)를 수용한다.
상부 고정 단자 수용부(112)의 내부에는 고정 단자부(320)를 수용할 수 있는 공간이 형성된다. 구체적으로, 상기 공간에는 고정 접점대(321a, 322a)가 수용된다. 즉, 고정 접점대(321a, 322a)는 상부 고정 단사 수용부에 관통 결합된다.
상부 고정 단자 수용부(112)는 내부에 중공이 형성된 기둥 형상으로 형성된다. 도시된 실시 예에서, 상부 고정 단자 수용부(112)는 상부 프레임(110)의 상측 외주면에서 상측으로 연장된다.
상부 고정 단자 수용부(112)는 고정 단자부(320)를 감싸도록 배치된다. 즉, 고정 단자부(320)는 상부 고정 단자 수용부(112)에 의해 둘러싸인다.
상부 고정 단자 수용부(112)는 복수 개 구비될 수 있다. 상부 고정 단자 수용부(112)의 개수는, 상부 프레임(110)에 결합되는 고정 단자부(320)의 개수와 동일하다. 도시된 실시 예에서, 세 쌍의 상부 고정 단자 수용부(112)가 전후 방향을 따라 나란하게 배치된다.
상부 고정 단자 수용부(112)의 개수는, 본 발명의 부하 개폐기(1)가 구비되는 전력 계통의 종류에 따라 결정될 수 있다. 일 실시 예에서, 부하 개폐기(1)는 R상, S상 및 T상의 3상 회로를 이용하는 전력 계통에 구비된다. 이에 따라, 상부 고정 단자 수용부(112) 또한 3상 회로에 맞추어 세 쌍 구비된다.
상부 프레임(110)의 하측에는 하부 프레임(120)이 결합된다.
하부 프레임(120)은 부하 개폐기(1)의 하측 외관을 형성한다.
하부 프레임(120)은 상부 프레임(110)과 인접하게 배치된다. 또한, 하부 프레임(120)은 상부 프레임(110)의 하측에 배치된다.
하부 프레임(120)은, 회전 샤프트(40)에 대하여 상부 프레임(110)과 대칭된다. 도시된 실시 예에서, 상부 프레임(110) 및 하부 프레임(120)은 회전 샤프트(40)에 대하여 상하 대칭되도록 배치된다.
하부 프레임(120)은 반원기둥 형상으로 형성된다. 구체적으로, 하부 프레임(120)은 곡면부가 하측을 향하는 반원기둥 형상이다. 이때, 하부 프레임(120)의 외주는 아크 슈트(50)와 대응되는 형상으로 형성된다.
하부 프레임(120)의 상단부는 상부 프레임(110)의 하단부에 접촉된다. 또한, 하부 프레임(120)의 상단부는 상부 프레임(110)의 하단부와 대응되는 형상으로 형성된다.
하부 프레임(120)의 외주면에는 아크 슈트(50)가 밀착 결합된다. 이를 위해, 하부 프레임(120)의 외주에는 하부 체결 날개부(121)가 형성될 수 있다. 즉, 하부 체결 날개부(121)는 아크 슈트(50)에 밀착 결합된다.
하부 체결 날개부(121)에는 하부 체결 날개 홀(121a)이 형성된다.
하부 체결 날개부(121) 및 하부 체결 날개 홀(121a)은, 각각 상부 프레임(110)의 상부 체결 날개부(111) 및 상부 체결 날개 홀(111a)과 그 기능 및 구조가 대응된다. 따라서, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
또한, 하부 프레임(120)의 외주에는 고정 단자부(320)를 수용할 수 있는 하부 고정 단자 수용부(122)가 돌출 형성된다. 도시된 실시 예에서, 하부 고정 단자 수용부(122)는 하부 프레임(120)의 하측 외주면에서 하측으로 연장된다.
하부 고정 단자 수용부(122)는, 상부 프레임(110)의 상부 고정 단자 수용부(112)와 그 기능 및 구조가 대응된다. 따라서, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
고정부(20)는 프레임부(10)를 링 메인 유닛의 본체, 배전반 등에 견고하게 설치한다.
고정부(20)는 프레임부(10)와 인접하게 배치된다. 도시된 실시 예에서, 고정부(20)는 프레임부(10)의 후방 측에 배치된다.
고정부(20)는 프레임부(10) 및 부하 개폐기(1)가 설치되는 특정 부재(미도시) 사이에 배치되어, 프레임부(10) 및 상기 특정 부재에 각각 결합된다. 즉, 프레임부(10) 및 상기 특정 부재가 고정부(20)에 의해 결합될 수 있다.
따라서, 프레임부(10)가 특정 부재로부터 이탈되지 않고 특정 부재와 결합된 상태에서, 부하 개폐기(1)가 작동될 수 있다.
고정부(20)는 고강성의 소재로 형성될 수 있다. 예를 들어, 고정부(20)는 금속 소재로 형성될 수 있다. 따라서, 외부 충격에 의한 고정부(20)의 손상 및 프레임부(10)의 이탈이 방지될 수 있다.
도시된 실시 예에서, 고정부(20)는 고정 판(210) 및 지지대(220)를 포함한다.
고정 판(210)은 고정부(20)가 상기 특정 부재와 직접적으로 결합되는 부재이다.
고정 판(210)은 프레임부(10)와 반대되는 고정부(20)의 일 측에 형성된다. 도시된 실시 예에서, 고정 판(210)은 고정부(20)의 후방 측에 형성된다.
고정 판(210)은 판 형상으로 형성된다. 일 실시 예에서, 고정 판(210)의 중심부에는 관통공이 형성될 수 있다. 따라서, 고정판이 보다 경량화될 수 있다.
도시된 실시 예에서, 고정 판(210)은 중심부에 관통공이 형성된 사각형 판 형상으로 형성된다. 상기 실시 예에서, 고정 판(210)의 중심점은 프레임부(10) 중심선의 연장선 상에 위치된다.
고정 판(210)에는 고정 홀(211)이 관통 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 고정 홀(211)에는 상기 특정 부재와 고정 판(210)을 결합시키는 부재가 관통 결합될 수 있다. 이때, 상기 특정 부재에는 고정 홀(211)과 상통되는 관통공이 형성되는 것이 바람직하다.
고정 판(210)과 프레임부(10) 사이에는 지지대(220)가 배치된다.
지지대(220)는 고정 판(210)과 프레임부(10) 사이에 배치되어, 고정판 및 프레임부(10)와 각각 결합된다. 즉, 고정판 및 프레임부(10)는 지지대(220)를 통해 결합될 수 있다. 따라서, 프레임부(10)는 고정 판(210)과 이격될 수 있다.
지지대(220)는 프레임부(10)를 향하는 고정 판(210)의 일 면에 결합된다. 또한, 지지대(220)는 지지대(220)를 향하는 프레임부(10)의 일 측에 결합된다. 상기 결합은 볼트 결합 방식일 수 있다.
지지대(220)는 프레임부(10) 및 고정 판(210)을 향하는 방향으로 연장된다. 도시된 실시 예에서, 지지대(220)는 전후 방향으로 연장된다.
일 실시 예에서, 지지대(220)는 복수 개 구비될 수 있다. 상기 실시 예에서, 복수 개의 지지대(220)는 그 중심점이 고정 판(210)의 중심점과 동일하도록 배치된다.
(3) 개폐부(30)의 설명
이하에서는, 도 4 내지 도 6을 참조하여 개폐부(30)에 대하여 설명한다.
개폐부(30)는 프레임부(10)의 내부 공간에 수용되어, 전류의 통전을 허용하거나 차단한다. 구체적으로, 개폐부(30)는 고정 접점(321b, 322b) 및 가동 접점(332)이 접촉되어 전류의 통전을 허용하거나, 고정 접점(321b, 322b) 및 가동 접점(332)이 이격되어 전류의 통전을 차단한다.
개폐부(30)는 복수 개 구비될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 세 개의 개폐부(30)가 전후 방향을 따라 나란하게 배치된다.
개폐부(30)의 개수는, 본 발명의 부하 개폐기(1)가 구비되는 전력 계통의 종류에 따라 결정될 수 있다. 부하 개폐기(1)가 R상, S상 및 T상의 3상 회로를 이용하는 전력 계통에 구비되는 경우, 개폐부(30) 또한 3상 회로에 맞추어 세 개 구비될 수 있다.
도시된 실시 예에서, 개폐부(30)는 아크(arc) 챔버(310), 고정 단자부(320) 및 가동 단자부(330)를 포함한다.
아크 챔버(310)는 "아크 소호부"로도 지칭될 수 있다. 아크 챔버(310)는 고정 접점(321b, 322b)과 가동 접점(332)이 이격될 때 발생되는 아크를 소호한다. 구체적으로, 아크 챔버(310)는 내부에 아크를 소호할 수 있는 공간을 형성한다.
상기 공간 내부의 기체는, 가동 단자부(330)의 운동 시 발생되는 압력에 의해 순간적으로 압축될 수 있다. 이때, 상기 기체는 퍼퍼 가이드(60)를 통과하며 회전 방향과 반대되는 방향으로 유동될 수 있다. 상기 과정에서, 기체가 고속으로 퍼퍼 가이드(60)를 유동하며, 아크 소호 동작이 수행될 수 있다.
아크 챔버(310)는 고정 단자부(320) 및 가동 단자부(330)를 밀폐 수용한다. 즉, 고정 단자부(320) 및 가동 단자부(330)는 아크 챔버(310) 내부에 수용된다. 따라서, 고정 접점(321b, 322b)과 가동 접점(332)이 이격되어 발생되는 아크는 아크 챔버(310)의 외부로 임의 유출되지 않게 된다.
고정 단자부(320)는 외부의 전원 또는 부하와 통전 가능하게 연결된다. 고정 단자부(320)를 통해, 부하 개폐기(1)가 외부의 전원 또는 부하와 통전 가능하게 연결될 수 있다.
고정 단자부(320)는 그 일부가 아크 챔버(310)의 내부에 수용된다.
고정 단자부(320)는 전도성 소재로 형성될 수 있다. 예를 들어, 고정 단자부(320)는 구리(Cu), 은(Ag) 등으로 형성될 수 있다.
또한, 고정 단자부(320)의 일 부분이 프레임부(10) 내부 공간에 수용되어, 부하 개폐기(1)의 내부와 외부의 통전이 인가되거나 차단될 수 있다. 구체적으로, 고정 단자부(320)는 가동 단자부(330)와 접촉 또는 이격됨으로써, 부하 개폐기(1)의 내부와 외부의 통전을 인가하거나 차단할 수 있다.
고정 단자부(320)는 프레임부(10)의 고정 단자 수용부(112, 122)에 관통 결합된다. 고정 단자부(320)는 고정 단자 수용부(112, 122)에 둘러싸이며, 고정 단자 수용부(112, 122)를 밀폐한다. 즉, 고정 단자부(320)에 의해 고정 단자 수용부(112, 122)를 통한 물질의 이동이 차단된다.
고정 단자부(320)는 프레임부(10)의 내부 공간에서 이동되지 않는다. 따라서, 고정 단자부(320)와 가동 단자부(330)의 접촉 및 이격은 가동 단자부(330)의 이동에 의해 달성된다.
고정 단자부(320)의 상기 일 부분을 제외한 나머지 부분은, 프레임부(10)의 외부로 노출된다. 상기 나머지 부분은, 도선 부재(미도시) 등에 의해 외부의 전원 또는 부하와 통전 가능하게 연결될 수 있다.
고정 단자부(320)는 복수 개 구비될 수 있다. 고정 단자부(320)의 개수는, 프레임부(10)에 구비되는 고정 단자 수용부(112, 122)의 개수와 동일하다.
도시된 실시 예에서, 네 개의 고정 단자부(320)가 한 그룹으로 형성되고, 세 그룹의 고정 단자부(320)가 전후 방향으로 나란하게 배치된다. 상기 실시 예에서, 회전 샤프트(40)를 사이에 두고 마주보는 두 개의 고정 단자부(320)는, 회전 샤프트(40)의 중심축에 대하여 점 대칭되도록 배치된다.
회전 샤프트(40)를 사이에 두고 마주보는 두 개의 고정 단자부(320)는, 서로 통전 가능하게 연결될 수 있다. 상기 연결은, 가동 단자부(330)가 상기 두 개의 고정 단자부(320)에 각각 접촉되어 형성된다.
도시된 실시 예에서, 고정 단자부(320)는 제1 고정 단자부(321) 및 제2 고정 단자부(322)를 포함한다.
제1 고정 단자부(321)는 외부의 전원 및 부하와 통전 가능하게 연결되거나, 접지선에 통전 가능하게 연결된다. 제2 고정 단자부(322)는 접지선에 통전 가능하게 연결되거나, 외부의 전원 및 부하와 통전 가능하게 연결된다.
가동 단자부(330)는 운동되며 제1 고정 단자부(321) 또는 제2 고정 단자부(322)와 접촉 또는 이격될 수 있다. 다만, 가동 단자부(330)는 제1 고정 단자부(321) 및 제2 고정 단자부(322)에 동시에 접촉될 수 없으며, 제1 고정 단자부(321) 및 제2 고정 단자부(322) 중 어느 하나에만 접촉될 수 있다.
구체적으로, 가동 단자부(330)는 고정 단자부(320)를 향하는 방향 또는 고정 단자부(320)에서 멀어지는 방향으로 회전 운동될 수 있다.
가동 단자부(330)가 고정 단자부(320)에서 멀어지는 방향으로 회전될 때, 가동 단자부(330)와 고정 단자부(320)는 서로 분리되고, 가동 단자부(330)와 고정 단자부(320) 사이에 아크가 발생된다.
일 실시 예에서, 제1 고정 단자부(321)는 외부의 전원 및 부하와 통전 가능하게 연결되고, 제2 고정 단자부(322)는 접지선과 통전 가능하게 연결될 수 있다.
상기 실시 예에서, 가동 단자부(330)가 제1 고정 단자부(321)에 접촉될 때, 외부의 전원 및 부하 간 통전이 인가될 수 있다. 또한, 가동 단자부(330)가 제2 고정 단자부(322)에 접촉되면, 가동 단자부(330)는 접지선과 통전 가능하게 연결되고, 외부의 전원 및 부하 간 통전은 차단된다.
가동 단자부(330)가 제1 고정 단자부(321) 및 제2 고정 단자부(322)와 모두 이격되는 경우, 부하 개폐기(1) 외부의 전류는 부하 개폐기(1)의 내부로 전달되지 않는다.
도시된 실시 예에서, 제1 고정 단자부(321)는 제1 고정 접점대(321a) 및 제1 고정 접점(321b)을 포함한다.
제1 고정 접점대(321a)는 외부의 전원 또는 부하와 통전 가능하게 연결된다.
제1 고정 접점대(321a)의 일 부분은 프레임부(10)의 내부 공간에 수용되고, 나머지 부분은 프레임부(10)의 외부로 노출된다. 구체적으로, 제1 고정 접점대(321a)는 그 일부가 고정 단자 수용부(112, 122)에 둘러싸인다.
제1 고정 접점대(321a)는 복수 개 구비될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 제1 고정 접점대(321a)는 프레임부(10)의 상측에 여섯 개, 하측에 여섯개, 총 열두 개가 구비된다.
일 실시 예에서, 제1 고정 접점대(321a)는 회전 샤프트(40)를 향하는 방향으로 절곡되며 연장되는 원기둥 형상일 수 있다.
제1 고정 접점대(321a)의 회전 샤프트(40)를 향하는 일 측 단부에는 제1 고정 접점(321b)이 형성된다.
제1 고정 접점(321b)은 제1 고정 접점대(321a)와 인접하게 배치된다. 또한, 제1 고정 접점(321b)은 제1 고정 접점대(321a)와 통전 가능하게 연결된다.
제1 고정 접점(321b)은 가동 접점(332)과 접촉되거나 이격될 수 있다. 이에 따라, 부하 개폐기(1)가 외부의 전원 또는 부하와 통전되거나 차단될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 고정 접점(321b)은 제1 고정 접점대(321a)와 일체로 형성될 수 있다.
제2 고정 단자부(322)는 제1 고정 단자부(321)와 이격되어 배치된다.
제2 고정 단자부(322)는 외부의 전원, 부하 및 접지선 중 제1 고정 단자부(321)와 연결되지 않는 부재와 통전 가능하게 연결된다.
즉, 제1 고정 단자부(321)가 외부의 전원 및 부하와 통전 가능하게 연결되는 경우, 제2 고정 단자부(322)는 접지선과 통전 가능하게 연결된다.
도시된 실시 예에서, 제2 고정 단자부(322)는 제2 고정 접점대(322a) 및 제2 고정 접점(322b)을 포함한다.
제2 고정 접점대(322a) 및 제2 고정 접점(322b)은, 제1 고정 접점대(321a) 및 제1 고정 접점(321b)과 그 기능 및 구조가 대응된다. 따라서, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
가동 단자부(330)는 고정 단자부(320)와 통전 가능하게 연결되거나 분리된다. 가동 단자부(330)를 통해, 복수 개의 고정 단자부(320)가 서로 통전 가능하게 연결될 수 있다. 결과적으로, 부하 개폐기(1)가 외부의 전원 또는 부하와 통전 가능하게 연결될 수 있다.
가동 단자부(330)는 프레임부(10)의 내부 공간에 수용된다. 가동 단자부(330)는 프레임부(10)의 내부 공간에 회전 가능하게 결합된다.
가동 단자부(330)는 회전 샤프트(40)와 결합된다. 회전 샤프트(40)가 회전되면, 가동 단자부(330) 또한 회전 샤프트(40)와 함께 회전될 수 있다.
또한, 가동 단자부(330)는 그 일부가 퍼퍼 가이드(60)에 수용된다.
가동 단자부(330)는 복수 개 구비될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 부하 개폐기(1)는 세 쌍의 가동 단자부(330)가 구비된다. 상기 세 쌍의 가동 단자부(330)는 전후 방향으로 나란하게 배치된다.
복수 개의 가동 단자부(330)는 복수 개의 고정 단자부(320)와 각각 통전 가능하게 접촉되거나 이격될 수 있다. 즉, 가동 단자부(330)는 회전되어 고정 단자부(320)와 접촉되거나, 회전되어 고정 단자부(320)와 이격될 수 있다. 상기 접촉 및 이격은 가동 단자부(330)와 연결된 회전 샤프트(40)의 회전에 따라 달성될 수 있다.
가동 단자부(330)가 외부의 전원 및 부하와 연결된 고정 단자부(320)에 접촉될 때, 외부의 전원 및 부하 간 통전이 인가될 수 있다.
또한, 가동 단자부(330)가 접지선과 연결된 고정 단자부(320)에 접촉되면, 가동 단자부(330)는 접지선과 통전 가능하게 연결되고, 외부의 전원 및 부하 간 통전은 차단된다.
가동 단자부(330)는 전도성 소재로 형성될 수 있다. 예를 들어, 가동 단자부(330)는 구리, 은 등으로 형성될 수 있다.
도시된 실시 예에서, 가동 단자부(330)는 가동 접점대(331) 및 가동 접점(332)을 포함한다.
가동 접점대(331)는 회전 샤프트(40)와 직접적으로 결합되어, 회전 샤프트(40)와 함께 회전된다. 가동 접점대(331)는 회전 샤프트(40)에 의해 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전될 수 있다.
일 실시 예에서, 가동 접점대(331)는 그 중심점이 회전 샤프트(40)의 중심점과 동일하도록 배치된다.
가동 접점대(331)는 소정의 방향으로 연장되는 막대 형상으로 형성된다. 상기 소정의 방향은 회전 샤프트(40)의 방사 방향일 수 있다. 일 실시 예에서, 가동 단자부(330)는 고정 단자부(320)를 향하여 절곡되며 연장된다.
도시된 실시 예에서, 회전 샤프트(40)의 방사 방향에서 가동 접점대(331)의 양 단부는 두 부분으로 분리된다. 각 단부에는 가동 접점(332)이 형성된다.
가동 접점(332)은 가동 접점대(331)와 통전 가능하게 연결된다.
가동 접점(332)은 고정 접점(321b, 322b)과 접촉되거나 이격된다. 이에 따라, 부하 개폐기(1)가 외부의 전원 또는 부하와 통전되거나 차단될 수 있다.
가동 접점(332)은 가동 접점대(331)의 양 단에 위치된다. 즉, 가동 접점(332)은 회전 샤프트(40)에 대하여 방사상 외측에 위치된다.
일 실시 예에서, 가동 접점(332)은 퍼퍼 가이드(60)에 의해 둘러싸이도록 배치된다. 다른 실시 예에서, 가동 접점(332)은 회전 샤프트(40)에 대하여 퍼퍼 가이드(60)보다 방사상 외측에 배치된다. 즉, 상기 실시 예에서, 가동 접점(332)은 퍼퍼 가이드(60)에 의해 둘러싸이지 않고, 퍼퍼 가이드(60)의 외부로 노출된다.
가동 접점(332)은 복수 개 구비될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 가동 접점대(331)의 양 단부에는 각각 두 개의 가동 접점(332)이 위치된다. 즉, 가동 접점대(331)는 총 네 개의 가동 접점(332)이 구비된다.
가동 접점(332)은 회전 샤프트(40)의 회전 시, 회전 샤프트(40)와 함께 회전된다. 가동 접점(332)은 회전 샤프트(40)의 회전축에 대하여 회전 가능하도록 프레임부(10)의 내부 공간에 수용된다.
일 실시 예에서, 가동 접점(332)은 가동 접점대(331)와 일체로 형성될 수 있다.
(4) 회전 샤프트(40)의 설명
이하에서는, 도 4 내지 도 7을 참조하여 회전 샤프트(40)에 대하여 설명한다.
회전 샤프트(40)는 가동 단자부(330)와 연결되어, 가동 단자부(330)와 함께 회전된다. 회전 샤프트(40)의 회전에 의해, 가동 단자부(330)는 고정 단자부(320)와 통전 가능하게 접촉되거나 이격될 수 있다.
회전 샤프트(40)는 회전 가능하게 프레임부(10)에 결합된다. 구체적으로, 회전 샤프트(40)는 프레임부(10)의 내부 공간에 회전 가능하게 수용된다.
회전 샤프트(40)는 가동 단자부(330)와 연결된다. 도시된 실시 예에서, 복수 개의 가동 단자부(330)는 회전 샤프트(40)에 관통 결합된다.
또한, 회전 샤프트(40)는 가동 단자부(330)와 통전 가능하게 연결된다. 따라서, 고정 단자부(320)를 통해 부하 개폐기(1)에 유입된 전류는, 가동 단자부(330) 및 회전 샤프트(40)를 통해 다른 고정 단자부(320)를 향해 진행할 수 있다.
회전 샤프트(40)의 일 측에는 퍼퍼 가이드(60)가 결합된다. 일 실시 예에서, 퍼퍼 가이드(60)의 내부 공간과 회전 샤프트(40) 내부 공간은 연통된다.
또한, 회전 샤프트(40)는 핸들(미도시) 또는 조작부(미도시)와 연결될 수 있다. 회전 샤프트(40)의 회전은 핸들에 의해 수동으로 조작되거나, 조작부에 의해 자동으로 조작될 수 있다.
도시된 실시 예에서, 회전 샤프트(40)는 중심축을 기준으로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전된다.
회전 샤프트(40)는 회전되며 가동 단자부(330)를 회전시킨다. 즉, 가동 단자부(330)는 회전 샤프트(40)에 의해 고정 단자부(320)를 향하는 방향 또는 고정 단자부(320)에서 멀어지는 방향으로 회전될 수 있다.
회전 샤프트(40)는 원기둥 형상으로 형성된다. 일 실시 예에서, 회전 샤프트(40)는 그 중심점이 가동 단자부(330)의 중심점과 동일하게 위치된다.
회전 샤프트(40)는 복수 개 구비될 수 있다. 회전 샤프트(40)의 개수는 가동 단자부(330)의 개수와 동일하다. 도시된 실시 예에서, 세 개의 회전 샤프트(40)가 전후 방향을 따라 나란하게 배치된다.
회전 샤프트(40)의 개수는, 본 발명의 부하 개폐기(1)가 구비되는 전력 계통의 종류에 따라 결정될 수 있다. 부하 개폐기(1)가 R상, S상 및 T상의 3상 회로를 이용하는 전력 계통에 구비되는 경우, 회전 샤프트(40) 또한 3상 회로에 맞추어 세 개 구비될 수 있다.
도시된 실시 예에서, 회전 샤프트(40)는 기둥부(410) 및 요철부(420)를 포함한다.
기둥부(410)는 회전 샤프트(40)의 외관을 형성한다.
기둥부(410)에는 가동 단자부(330)가 관통 결합되어, 가동 단자부(330)와 함께 회전된다.
기둥부(410)는 마주보는 두 개의 퍼퍼 가이드(60) 사이에 배치되어, 상기 두 개의 퍼퍼 가이드(60)에 각각 결합된다.
기둥부(410)는 원기둥 형상으로 형성된다. 도시된 실시 예에서, 기둥부(410)의 중심부에는 중공이 형성된다.
기둥부(410)의 양 단에는 요철부(420)가 형성된다.
요철부(420)는 이웃하는 두 개의 회전 샤프트(40)를 보다 견고하게 결합시킨다.
이웃하는 두 개의 회전 샤프트(40) 중 어느 하나의 요철부(420)는, 다른 하나의 회전 샤프트(40)의 요철부(420)에 인접하게 배치된다.
상기 두 개의 회전 샤프트(40)의 요철부(420)는 서로 대응되는 형상으로 형성된다. 따라서, 상기 두 개의 회전 샤프트(40)의 요철부(420)는 서로 맞물리며 결합될 수 있다. 이에 따라, 한 개의 회전 샤프트(40)가 회전되면, 나머지 회전 샤프트(40) 또한 함께 회전될 수 있다.
2. 본 발명의 일 실시 예에 따른 아크 슈트(arc chute)(50) 및 퍼퍼 가이드(puffer guide)(60)의 설명
이하에서는, 도 5 내지 도 23을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 아크 슈트(50) 및 퍼퍼 가이드(60)에 대하여 설명한다.
아크 슈트(50)는 전류의 개폐 및 차단 시 발생되는 아크의 길이를 신장시켜, 아크를 냉각하고 소호한다.
아크 슈트(50)는 프레임부(10)의 외주에 인접하게 배치된다. 구체적으로, 아크 슈트(50)는 프레임부(10)의 외주에 밀착된다.
아크 슈트(50)는 프레임부(10)와 결합된다. 이때, 아크 슈트(50)는 프레임부(10)의 체결 날개부(111, 121)에 결합된다. 구체적으로, 체결 날개부(111, 121)가 아크 슈트(50)의 체결 홈(511)에 삽입된다.
또한, 아크 슈트(50)의 일부는 프레임부(10)의 내부 공간 및 아크 챔버(310)에 삽입 결합된다.
아크 슈트(50)는 곡선형으로 형성된다. 따라서, 회전형 부하 개폐기(1)에 용이하게 설치될 수 있다.
또한, 아크 슈트(50)는 프레임부(10)의 원주 방향을 따라 연장되어 형성된다.
일 실시 예에서, 아크 슈트(50)는 프레임부(10)의 외주와 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 다른 실시 예에서, 아크 슈트(50)의 곡률 반경은, 프레임부(10)의 곡률 반경과 동일할 수 있다. 이에 따라, 아크 슈트(50)가 프레임부(10)의 외주면에 밀착될 수 있다.
아크 슈트(50)는 복수 개 구비될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 두 개의 아크 슈트(50)는 한 쌍으로 형성된다. 이는, 두 개의 고정 접점(321b, 322b)과 접촉된 가동 단자부(330)가 상기 두 개의 고정 접점(321b, 322b)으로부터 동시에 분리될 때 발생되는 아크에 대응하기 위함이다.
상기 실시 예에서, 회전 샤프트(40)를 사이에 두고 마주보는 두 개의 아크 슈트(50)는, 회전 샤프트(40)의 중심축에 대하여 점 대칭되도록 배치된다. 이에 따라, 아크 슈트(50)의 아크 소호 능력이 극대화될 수 있다.
아크 슈트(50)는 도시된 형태에 한정되지 않고, 다양하게 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 아크 슈트(50)는 세 쌍 구비될 수 있다. 상기 실시 예에서, 세 쌍의 아크 슈트(50)는 전후 방향을 따라 나란하게 배치될 수 있다.
아크 슈트(50)의 설명 시 사용되는 좌표계의 방향은 아크 슈트(50)의 설치 위치에 따라 변경될 수 있음이 이해될 것이다.
도시된 실시 예에서, 아크 슈트(50)는 체결부(510), 결합 부재(520), 커버부(530), 아크 러너(arc runner)(540) 및 아크 그리드(grid)(550)를 포함한다.
체결부(510)는 아크 슈트(50)가 직접적으로 프레임부(10)와 결합되는 부재이다.
체결부(510)는 프레임부(10)의 외주에 인접하게 배치된다. 또한, 체결부(510)는 프레임부(10)의 체결 날개부(111, 121)에 결합된다.
체결부(510)는 체결 날개부(111, 121)와 소정의 방향으로 중첩된다. 이때, 상기 소정의 방향은 프레임부(10)의 축 방향이다.
체결부(510)는 복수 개의 커버 부 사이에 배치된다. 도시된 실시 예에서, 채결부는 두 개의 커버부(530) 사이에 배치되고, 각각의 커버부(530)에 결합된다. 상기 실시 예에서, 체결부(510)는 그 전방 측 및 후방 측이 커버부(530)에 의해 덮이도록 배치된다.
체결부(510)는 복수 개 구비될 수 있다. 체결부(510)의 개수는 프레임부(10)의 체결 날개부(111, 121)의 개수와 동일하다. 도시된 실시 예에서, 아크 슈트(50)는 두 개의 체결부(510)가 구비된다. 상기 실시 예에서, 두 개의 체결부(510) 사이에는 아크 러너(540) 및 아크 그리드(550)가 배치된다.
일 실시 예에서, 체결부(510)에는 커버부(530)의 관통공과 연통되는 체결공(512)이 구비될 수 있다. 체결공(512)은 프레임부(10)의 축 방향으로 관통 형성된다.
도시된 실시 예에서, 체결부(510)에는 체결 홈(511)이 함몰 형성된다.
체결 홈(511)은 프레임부(10)의 외주면과 접하는 일 면으로부터, 프레임부(10)의 방사상 외측으로 함몰 형성된다. 또한, 체결 홈(511)은 프레임부(10)의 반경 방향으로 연장 형성된다.
일 실시 예에서, 체결 홈(511)은 체결 날개부(111, 121)와 대응되는 형상으로 형성된다. 이는, 체결 홈(511)과 체결 날개부(111, 121)의 보다 견고한 결합을 보조한다.
체결 홈(511)은 프레임부(10)의 체결 날개부(111, 121)와 결합된다. 구체적으로, 체결 날개부(111. 121)가 체결 홈(511)에 삽입되어 결합된다. 이를 위해, 체결 홈(511)의 두께는 체결 날개부(111. 121)의 두께보다 크게 형성되는 것이 바람직할 것이다.
체결공(512)은 체결부(510)를 소정의 방향으로 관통하며 형성된다. 또한, 체결공(512)은 체결 홈(511)을 관통하며 형성된다. 일 실시 예에서, 상기 소정의 방향은 프레임부(10)의 축 방향이다.
체결공(512)은 커버부(530)의 커버 결합공(531) 및 체결 날개부 (111, 121)의 체결 날개 홀(111a, 121a)와 일직선상에 위치된다.
결합 부재(520)는 체결부(510) 및 프레임부(10)의 체결 날개부(111, 121)를 관통하며, 체결부(510) 및 체결 날개부(111, 121)의 결합을 더욱 견고하게 한다.
구체적으로, 결합 부재(520)는 체결부(510)의 체결공(512), 커버부(530)의 커버 결합공(531), 체결 날개부 (111, 121)의 체결 날개 홀(111a, 121a)을 관통한다.결합 부재(520)는 도시된 형태에 한정되지 않고 다양한 형태로 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 결합 부재(520)는 아크 슈트(50) 및 프레임부(10)에 볼트 결합 방식으로 결합될 수 있다.
또한, 결합 부재(520)는 고강성의 소재로 형성될 수 있다. 예를 들어, 결합 부재(520)는 금속 소재로 형성될 수 있다.
커버부(530)는 결합 부재(520)에 의해 체결부(510), 아크 러너(540) 및 아크 그리드(550)와 밀착 결합될 수 있다.
커버부(530)는 아크 슈트(50)의 외관을 형성한다. 커버부(530)는 체결부(510), 아크 러너(540) 및 아크 그리드(550)를 양 방향에서 지지한다. 도시된 실시 예에서, 커버부(530)는 체결부(510), 아크 러너(540) 및 아크 그리드(550)를 전후 방향에서 지지한다.
커버부(530)는 프레임부(10)에 인접하게 배치된다. 구체적으로, 커버부(530)는 프레임부(10)의 외주 및 고정 단자 수용부(112, 122)와 인접하게 배치된다.
커버부(530)는 복수 개 구비될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 아크 슈트(50)는 두 개의 커버부(530)가 구비된다. 상기 실시 예에서, 두 개의 커버부(530)는 프레임부(10)의 축 방향으로 중첩된다.
마주보는 두 개의 커버부(530) 사이에는 체결부(510), 아크 러너(540) 및 아크 그리드(550)가 배치된다. 이때, 커버부(530)에는 아크 러너(540)의 러너 결합 돌기(542) 및 아크 그리드(550)의 그리드 결합 돌기(552)가 삽입된다.
커버부(530)는 프레임부(10)의 원주 방향으로 연장되어 형성된다.
커버부(530)는 복수 개의 곡선을 포함하는 판 형상으로 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 커버부(530)는 프레임부(10)의 원주 방향 및 방사 방향으로 연장되는 판 형상으로 형성될 수 있다.
도시된 실시 예에서, 커버부(530)는 소정의 원호로부터 방사상 외측으로 연장되어 형성되는 판 형상으로 형성된다. 이에 따라, 커버부(530)가 회전형 부하 개폐기(1)에 밀착되며 결합될 수 있다. 즉, 커버부(530)가 회전형 부하 개폐기(1)에 용이하게 설치될 수 있다.
일 실시 예에서, 프레임부(10)의 외주와 접하는 커버부(530)의 일 측은 프레임부(10)의 외주와 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 바람직하게는, 프레임부(10)의 외주와 접하는 커버부(530)의 일 측은 그 곡률 반경이 프레임부(10)의 곡률 반경과 동일하게 형성된다. 이때, 커버부(530)의 곡률 중심은 프레임부(10)의 중심점과 동일하게 형성된다.
이에 따라, 커버부(530)의 상기 일 측은 프레임부(10)의 외주에 보다 견고하게 밀착될 수 있다.
커버부(530)의 상기 일 측과 다른 타 측은 고정 단자부(320)에 인접하게 배치된다. 도시된 실시 예에서, 커버부(530)의 우측은 고정 단자부(320)에 인접하게 배치된다.
도시된 실시 예에서, 커버부(530)에는 커버 결합공(531) 및 커버 관통공(532)이 형성된다.
커버 결합공(531)은 체결부(510)와 인접하게 배치된다. 일 실시 예에서, 커버 결합공(531)은 체결부(510)의 체결공(512)과 연통될 수 있다. 또한, 커버 결합공(531)은 아크 러너(540) 및 아크 그리드(550)와 이격된다.
커버 결합공(531)에는 결합 부재(520)가 관통 결합된다.
커버 결합공(531)은 복수 개 구비될 수 있다. 일 실시 예에서, 커버 결합공(531)의 개수는 결합 부재(520)의 개수와 동일할 수 있다.
커버 관통공(532)은 커버 결합공(531)과 이격되는 위치에 형성된다.
커버 관통공(532)은 아크 러너(540) 및 아크 그리드(550)가 삽입된다. 구체적으로, 커버 관통공(532)에는 아크 러너(540)의 러너 결합 돌기(542) 및 아크 그리드(550)의 그리드 결합 돌기(552)가 삽입된다.
커버 관통공(532)은 복수 개 구비될 수 있다. 커버 관통공(532)의 개수는, 아크 슈트(50)에 구비되는 러너 결합 돌기(542)의 개수 및 그리드 결합 돌기(552)의 개수의 총합과 동일하다.
복수 개의 커버 관통공(532)은 소정의 곡선을 따라 일정한 간격으로 배열된다. 일 실시 예에서, 상기 소정의 곡선은 그 곡률 반경이 프레임부(10)의 곡률 반경과 동일할 수 있다.
커버 관통공(532)은 러너 결합 돌기(542) 및 그리드 결합 돌기(552)에 대응되는 형상으로 형성된다. 도시된 실시 예에서, 커버 관통공(532)은 직사각형 단면이 전후 방향으로 연장되어 형성된다.
마주보는 두 개의 커버부(530) 사이에는 아크 러너(540) 및 아크 그리드(550)가 삽입된다.
아크 러너(540)는 아크 슈트(50)의 아크 유도 효과를 극대화할 수 있다.
아크 러너(540)는 체결부(510)와 아크 그리드(550) 사이에 배치된다.
아크 러너(540)는 아크 그리드(550)와 고정 단자부(320) 사이에 배치된다. 또한, 아크 러너(540)는 아크 그리드(550)와 비교하였을 때, 고정 단자부(320)에 보다 인접하게 배치된다. 도시된 실시 예에서, 아크 러너(540)는 아크 그리드(550)에 대하여 보다 우측에 배치된다.
아크 러너(540)의 일 부분은 고정 단자부(320)와 접촉된다. 이에 따라, 아크 발생 시, 아크가 아크 러너(540)를 향해 유도될 수 있다. 결과적으로, 아크 유도 효과가 극대화될 수 있다.
아크 러너(540)의 다른 일 부분은 커버부(530)에 삽입되어 고정된다.
일 실시 예에서, 아크 러너(540)는 전도성 소재로 형성될 수 있다. 예를 들어, 아크 러너(540)는 금속 소재로 형성될 수 있다.
도시된 실시 예에서, 아크 러너(540)는 러너 베이스부(541), 러너 결합 돌기(542) 및 러너 레그(543)로 구분될 수 있다.
러너 베이스부(541)는 아크 러너(540)의 몸체부를 형성한다.
러너 베이스부(541)는 아크 그리드(550)의 그리드 베이스부(551)와 비교하였을 때, 고정 단자부(320)에 보다 인접하게 배치된다. 도시된 실시 예에서, 러너 베이스부(541)는 그리드 베이스부(551)에 대하여 보다 우측에 배치된다.
러너 베이스부(541)는 판 형상으로 형성된다. 일 실시 예에서, 러너 베이스부(541)는 폭 방향으로 연장 형성된다. 즉, 러너 베이스부(541)의 폭은 길이보다 길게 형성된다. 도시된 실시 예에서, 상기 폭 방향은 전후 방향이고, 상기 길이 방향은 상하 방향이다.
커버부(530)를 향하는 러너 베이스부(541)의 일 측에는 결합 돌기가 형성된다. 도시된 실시 예에서, 러너 베이스부(541)의 전방 측 및 후방 측에는 결합 돌기가 형성된다.
러너 결합 돌기(542)는 아크 러너(540)를 커버부(530)에 고정시킨다.
러너 결합 돌기(542)는 커버부(530)의 커버 관통공(532)에 삽입된다.
러너 결합 돌기(542)는 커버부(530)를 향하는 러너 베이스부(541)의 일 측으로부터 커버부(530)를 향해 연장된다. 도시된 실시 예에서, 러너 결합 돌기(542)는 러너 베이스부(541)의 전방 측 또는 후방 측으로부터, 전방 측 또는 후방 측을 향해 연장된다.
일 실시 예에서, 러너 결합 돌기(542)는 러너 베이스부(541)와 일체로 형성될 수 있다.
러너 레그(543)는 아크 유도 경로를 형성한다.
러너 레그(543)는 고정 단자부(320)와 인접하게 배치된다.
러너 레그(543)는 러너 베이스부(541)의 상기 일 측과 다른 타 측으로부터 회전 샤프트(40)를 향해 연장된다. 또한, 러너 레그(543)는 길이 방향으로 연장된다. 도시된 실시 예에서, 러너 레그(543)는 러너 베이스부(541)의 하측으로부터 하측을 향해 연장된다.
러너 레그(543)는 고정 단자부(320)를 향하는 방향으로 연장된다. 또한, 러너 레그(543)는 소정의 각도로 절곡되며 연장된다. 상기 절곡 방향은 고정 단자부(320)에 반대되는 방향이다. 도시된 실시 예에서, 상기 절곡 방향은 좌측이다.
일 실시 예에서, 러너 레그(543)는 러너 베이스부(541) 및 러너 결합 돌기(542)와 일체로 형성될 수 있다.
러너 레그(543)의 일 측 단부에는 단자 접촉부(543a)가 형성된다.
단자 접촉부(543a)는 러너 레그(543)의 절곡선을 기준으로, 러너 베이스부(541)에 반대되는 러너 레그(543)의 일 측 단부에 형성된다. 즉, 단자 접촉부(543a)는 러너 레그(543)의 절곡선을 기준으로, 프레임부(10)의 방사상 내측에 위치된다.
도시된 실시 예에서, 단자 접촉부(543a)는 러너 레그(543)의 하측 단부에 형성된다. 상기 실시 예에서, 단자 접촉부(543a)는 러너 레그(543)의 절곡선 하측에 형성된다.
단자 접촉부(543a)는 고정 단자부(320)와 직접적으로 접한다. 일 실시 예에서, 단자 접촉부(543a)는 고정 단자부(320)의 고정 접점(321b, 322b)과 접촉된다.
고정 단자부(320)에 반대되는 아크 러너(540)의 일 측에는 아크 그리드(550)가 배치된다.
아크 그리드(550)는 전류의 개폐 및 차단 시 발생되는 아크의 유도 경로를 형성한다.
아크 그리드(550)는 마주보는 두 개의 커버부(530) 사이에 배치된다. 아크 그리드(550)는 그 일부가 커버부(530)의 커버 관통공(532)에 삽입되어 고정된다. 즉, 아크 그리드(550)는 커버부(530)와 인접하게 배치된다.
또한, 아크 그리드(550)는 고정 단자부(320)와 서로 이격되게 배치된다.
아크 그리드(550)는 프레임부(10)의 방사 방향으로 연장된다. 이에 따라, 아크 그리드(550)가 프레임부(10)의 중심축에 대하여 회전되는 가동 단자부(330)와 인접될 수 있다.
아크 그리드(550)는 복수 개 구비될 수 있다. 아크 그리드(550)의 개수가 많을수록, 아크의 신장 및 냉각 효과가 보다 증가될 수 있다.
복수 개의 아크 그리드(550)는 소정의 곡선을 따라 일정한 간격으로 배치될 수 있다. 이에 따라, 아크의 유도 및 신장 효과가 증가될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 소정의 곡선은 그 곡률 반경이 프레임부(10)의 곡률 반경과 동일할 수 있다. 다른 실시 예에서, 상기 소정의 곡선은 프레임부(10)의 외주와 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 상기 실시 예에서, 아크 그리드(550)는 프레임부(10)와 접하는 커버부(530)의 일 측과 대응되도록 배열된다.
도시된 실시 예에서, 복수 개의 아크 그리드(550)는 중심점(C)에 대하여 일정한 곡률 반경으로 배열된다. 상기 중심점(C)은 프레임부(10) 및 회전 샤프트(40)의 중심축에 위치된다.
도시된 실시 예에서, 복수 개의 아크 그리드(550)는 고정 단자부(320)에서 멀어지는 방향으로 아크 그리드(550)의 길이가 점차 감소된다. 이에 따라, 동일한 개수의 아크 그리드(550)에 대한 절연 거리가 보다 증가될 수 있다. 더 나아가, 과도 회복 전압으로 인한 아크의 재발생이 방지될 수 있다.
복수 개의 아크 그리드(550)는 소정의 간격으로 배열된다. 일 실시 예에서, 상기 소정의 간격은 아크 그리드(550)의 두께의 1.4배 이상 1.6배 이하일 수 있다. 바람직하게는, 상기 소정의 간격은 아크 그리드(550)의 두께의 1.5배이다.
아크 그리드(550)는 판 형상으로 형성된다. 도시된 실시 예에서, 아크 그리드(550)는 전후 및 좌우 방향에 대하여 대칭되도록 형성된다.
도 5 내지 도 19에 도시된 실시 예에서, 아크 슈트(50)는 동일한 형상의 아크 그리드(550)가 복수 개 구비된다.
도 20 내지 도 23에 도시된 실시 예에서, 아크 슈트(50)는 두 개의 서로 다른 형상의 아크 그리드(550)가 구비된다. 상기 실시 예에서, 상기 두 개의 서로 다른 형상의 아크 그리드(550)는 상기 소정의 곡선을 따라 교번적으로 배치된다.
일 실시 예에서, 아크 그리드(550)는 전도성 소재로 형성될 수 있다. 예를 들어, 아크 그리드(550)는 금속 소재로 형성될 수 있다.
도시된 실시 예에서, 아크 그리드(550)는 그리드 베이스부(551), 그리드 결합 돌기(552) 및 그리드 레그(553)로 구분될 수 있다.
그리드 베이스부(551)는 아크 그리드(550)의 몸체부를 형성한다.
그리드 베이스부(551)는 고정 단자부(320)와 반대되는 아크 러너(540)의 일 측에 배치된다. 도시된 실시 예에서, 그리드 베이스부(551)는 아크 러너(540)의 러너 베이스부(541)에 대하여 보다 좌측에 배치된다.
그리드 베이스부(551)는 판 형상으로 형성된다. 일 실시 예에서, 그리드 베이스부(551)는 폭 방향으로 연장 형성된다. 즉, 그리드 베이스부(551)의 폭은 길이보다 길게 형성된다. 도시된 실시 예에서, 상기 폭 방향은 전후 방향이고, 상기 길이 방향은 상하 방향이다.
그리드 베이스부(551)에는 아크 홀(551a)이 관통 형성될 수 있다.
아크 홀(551a)은 아크의 우회 경로를 형성한다. 이에 따라, 아크가 보다 효율적으로 신장 및 냉각될 수 있다.
아크 홀(551a)은 복수 개 구비될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 아크 그리드(550)에는 다섯 개의 아크 홀(551a)이 구비된다.
커버부(530)를 향하는 그리드 베이스부(551)의 일 측에는 그리드 결합 돌기(552)가 형성된다. 도시된 실시 예에서, 그리드 베이스부(551)의 전방 측 및 후방 측에는 결합 돌기가 형성된다.
그리드 결합 돌기(552)는 아크 그리드(550)를 커버부(530)에 고정시킨다.
그리드 결합 돌기(552)는 커버부(530)의 커버 관통공(532)에 삽입된다.
그리드 결합 돌기(552)는 커버부(530)를 향하는 그리드 베이스부(551)의 일 측으로부터 커버부(530)를 향해 연장된다. 도시된 실시 예에서, 그리드 결합 돌기(552)는 그리드 베이스부(551)의 전방 측 또는 후방 측으로부터 전방 측 또는 후방 측을 향해 연장된다.
일 실시 예에서, 그리드 결합 돌기(552)는 그리드 베이스부(551)와 일체로 형성될 수 있다.
그리드 레그(553)는 아크 유도 경로를 형성한다.
그리드 레그(553)는 그리드 베이스부(551)의 상기 일 측과 다른 타 측으로부터 회전 샤프트(40)를 향해 연장된다. 또한, 그리드 레그(553)는 길이 방향으로 연장된다. 도시된 실시 예에서, 그리드 레그(553)는 그리드 베이스부(551)의 하측으로부터 하측으로 연장된다.
그리드 레그(553)는 가동 단자부(330), 퍼퍼 가이드(60) 등의 형태 및 부하 개폐기(1)의 구동 조건에 따라 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
그리드 레그(553)는 부하 개폐기(1)의 구동 조건에 맞추어, 이웃하는 그리드 레그(553) 사이의 거리, 그리드 레그(553)의 길이 및 형상 등이 변경될 수 있다. 일 실시 예에서, 그리드 레그(553)는 부하 개폐기(1)의 구동 조건에 따라 절삭되어 형성될 수 있다.
아크 그리드(550)는 그리드 레그(553)가 두 개 구비된다. 도 16 내지 도 19에 도시된 실시 예에서, 그리드 레그(553)는 아크 그리드(550)의 전후 및 좌우 방향에 대하여 대칭되도록 형성된다.
도 23에 도시된 실시 예에서, 아크 그리드(550)에 구비되는 두 개의 그리드 레그(553)의 중심선(점선 참조)은, 아크 그리드(550)의 중심선(이점쇄선 참조)과 이격된다. 즉, 그리드 레그(553)는 아크 그리드(550)에 대하여 특정 방향으로 편향되게 배치된다. 상기 실시 예에서, 상기 특정 방향은 전방 측 및 후방 측 중 어느 하나이다.
복수 개의 아크 그리드(550)에 구비되는 그리드 레그(553)는, 이웃하는 두 개의 아크 그리드(550)에 구비되는 그리드 레그(553)가 프레임부(10)의 원주 방향에서 서로 중첩되지 않도록 배열된다.
도시된 실시 예에서, 이웃하는 두 개의 아크 그리드(550)에 구비되는 그리드 레그(553)가 좌우 방향에서 서로 중첩되지 않도록 배열된다.
복수 개의 아크 그리드(550)에 구비되는 그리드 레그(553)는, 회전 샤프트(40)를 향하는 그 일 측 단부가 소정의 곡선을 따라 배열된다. 일 실시 예에서, 상기 소정의 곡선은 그 곡률 반경이 프레임부(10)의 곡률 반경과 동일할 수 있다. 다른 실시 예에서, 상기 소정의 곡선은 프레임부(10)의 외주와 대응되는 형상으로 형성된다.
도시된 실시 예에서, 상기 소정의 곡선은 특정 방향으로 절곡된다. 상기 특정 방향은 회전 샤프트(40)의 방사상 외측 방향이다. 이에 따라, 동일한 개수의 아크 그리드(550) 조건에서, 가동 접점(332)과 아크 그리드(550) 간 절연 거리가 보다 확실하게 확보될 수 있다. 더 나아가, 아크의 재점호가 예방될 수 있다.
그리드 레그(553)의 상기 일 측 단부는 소정의 간격으로 배열된다.
일 실시 예에서, 그리드 레그(553)는 그리드 베이스부(551) 및 그리드 결합 돌기(552)와 일체로 형성될 수 있다.
아크 그리드(550)에 구비되는 두 개의 그리드 레그(553) 사이에는 그리드 오목부(553a)가 형성된다. 즉, 그리드 오목부(553a)는 상기 두 개의 그리드 레그(553) 사이의 공간을 의미한다.
그리드 오목부(553a)는 아크의 직접적인 유도 경로를 형성한다.
고정 단자부(320)와 가동 단자부(330) 사이에서 발생된 아크는, 그리드 오목부(553a)로 유도되며 소호된다.
그리드 오목부(553a)는 다양한 형태로 형성될 수 있다. 그리드 오목부(553a)의 형상은 그리드 레그(553)의 위치 및 형상에 따라 결정된다.
도 16 내지 도 19에 도시된 실시 예에서, 그리드 오목부(553a)는 아크 그리드(550)의 전후 및 좌우 방향에 대하여 대칭되도록 형성된다.
도 16에 도시된 실시 예에서, 그리드 오목부(553a)는 모서리가 모따기(taper)된 삼각형의 단면이 아크 그리드(550)의 두께 방향으로 연장되어 형성된다.
*도 17에 도시된 실시 예에서, 그리드 오목부(553a)는 그리드 베이스부(551)에서 반대되는 일 측의 폭이 확장된 삼각형의 단면이 아크 그리드(550)의 두께 방향으로 연장되어 형성된다.
도 18에 도시된 실시 예에서, 그리드 오목부(553a)는 모서리가 모따기된 오각형의 단면이 아크 그리드(550)의 두께 방향으로 연장되어 형성된다.
도 19에 도시된 실시 예에서, 그리드 오목부(553a)는 모서리가 모따기된 사각형의 단면이 아크 그리드(550)의 두께 방향으로 연장되어 형성된다.
도 23에 도시된 실시 예에서, 그리드 오목부(553a)의 중심선(점선 참조)은, 아크 그리드(550)의 중심선(이점쇄선 참조)과 이격된다. 즉, 그리드 오목부(553a)는 아크 그리드(550)에 대하여 특정 방향으로 편향되게 배치된다. 상기 실시 예에서, 상기 특정 방향은 전방 측 및 후방 측 중 어느 하나이다.
상기 실시 예에서, 복수 개의 아크 그리드(550)에 구비되는 그리드 오목부(553a)는, 이웃하는 두 개의 아크 그리드(550)에 구비되는 그리드 오목부(553a)가 좌우 방향에서 서로 중첩되지 않도록 배열된다.
퍼퍼 가이드(60)는 아크 슈트(50)를 향하는 방향 또는 아크 슈트(50)에서 멀어지는 방향으로 회전될 수 있다.
퍼퍼 가이드(60)는 가동 단자부(330)가 회전되면서 압력이 증가되는 기체의 유로를 좁혀, 아크를 분산 및 소호할 수 있다.
퍼퍼 가이드(60)는 프레임부(10)의 내부 공간에 수용된다.
퍼퍼 가이드(60)는 회전 샤프트(40)의 일 측에 결합된다. 퍼퍼 가이드(60)는 회전 샤프트(40)의 상기 일 측으로부터 회전 샤프트(40)의 방사상 외측으로 연장된다. 일 실시 예에서, 퍼퍼 가이드(60)는 회전 샤프트(40)와 용접에 의해 결합될 수 있다.
퍼퍼 가이드(60)는 복수 개 구비될 수 있다. 일 실시 예에서, 퍼퍼 가이드(60)는 두 개 구비될 수 있다. 상기 두 개의 퍼퍼 가이드(60)는 회전 샤프트(40)를 사이에 두고 마주보도록 배치된다. 즉, 상기 두 개의 퍼퍼 가이드(60)는 회전 샤프트(40)에 대하여 점 대칭되도록 배치된다.
퍼퍼 가이드(60)는 가동 단자부(330)를 둘러싸도록 형성된다. 상기 실시 예에서, 회전 샤프트(40)의 방사상 외측을 향하는 퍼퍼 가이드(60)의 일 측은 개방된다. 이에 따라, 가동 단자부(330)의 회전 시 발생되는 아크가 아크 슈트(50)로 유도될 수 있다.
회전 샤프트(40)와 결합된 퍼퍼 가이드(60)는, 회전 샤프트(40)의 회전 시 회전 샤프트(40)와 함께 회전된다. 즉, 퍼퍼 가이드(60)는 회전 샤프트(40)에 대하여 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전될 수 있다. 이때, 퍼퍼 가이드(60)는 아크 그리드(550)와 충돌되지 않는다.
상기 회전 과정에서, 아크 챔버(310) 내부의 기체가 압축되며 그 압력이 증가된다. 상기 기체는 퍼퍼 가이드(60)를 통과하며 상기 회전과 반대되는 방향으로 유동된다. 상기 유동 과정에서, 상기 기체가 고속으로 퍼퍼 가이드(60)를 통과하게 되며, 아크 소호 동작이 수행될 수 있다.
도시된 실시 예에서, 퍼퍼 가이드(60)는 하우징부(610) 및 삽입부(620)를 포함한다.
하우징부(610)는 퍼퍼 가이드(60)의 외관을 형성한다.
하우징부(610)는 가동 단자부(330)를 전후 및 좌우 방향에서 지지한다.
하우징부(610)는 회전 샤프트(40)와 인접하게 배치된다. 또한, 하우징부(610)는 회전 샤프트(40)와 직접적으로 결합된다. 일 실시 예에서, 하우징부(610)는 회전 샤프트(40)와 용접에 의해 결합될 수 있다.
하우징부(610)는 내부에 중공이 형성된 기둥 형상으로 형성된다. 회전 샤프트(40)의 방사 방향을 향하는 하우징부(610)의 양 측은 개방된다.
도시된 실시 예에서, 하우징부(610)는 회전 방향을 기준으로, 하우징 전면부, 하우징 후면부(612) 및 하우징 측면부로 구분될 수 있다.
회전 샤프트(40)의 방사상 외측을 향하는 하우징부(610)의 일 측 단부에는 삽입부(620)가 결합된다.
삽입부(620)는 하우징부(610)에 슬라이딩 방식으로 결합된다. 하우징부(610)와 결합된 삽입부(620)는, 하우징부(610)에 형성된 걸림턱(미도시)에 의해 임의 탈락이 방지된다.
삽입부(620)는 회전 샤프트(40) 및 하우징부(610)의 회전 시, 하우징부(610)와 함께 회전된다. 상기 회전 과정에서, 삽입부(620)는 아크 그리드(550)와 충돌되지 않는다. 즉, 삽입부(620)는 아크 그리드(550)와 서로 이격되게 배치된다.
또한, 회전 샤프트(40)의 방사상 외측을 향하는 삽입부(620)의 일 단과 회전 샤프트(40) 사이의 거리는, 회전 샤프트(40)의 방사상 내측을 향하는 아크 그리드(550)의 일 단과 회전 샤프트(40) 사이의 거리보다 작게 형성된다. 즉, 삽입부(620)는 아크 그리드(550)와 비교하였을 때, 프레임부(10)에 대하여 보다 방사상 내측에 배치된다.
도시된 실시 예에서, 삽입부(620)는 회전 방향을 기준으로, 삽입 전면부, 삽입 후면부(622) 및 삽입 측면부로 구분될 수 있다.
삽입 후면부(622)는 하우징 후면부(612)에 삽입된다.
프레임부(10) 내부 기체는, 회전 샤프트(40)의 회전 시 압축되어 압력이 증가된 상태로 삽입 후면부(622)를 통과하며 유동된다.
일 실시 예에서, 삽입 후면부(622)에는 상기 기체의 유로를 좁히는 후면 함몰부(622a)가 형성될 수 있다.
후면 함몰부(622a)는 프레임부(10) 내부 기체의 유로를 좁혀, 아크를 분산 및 소호하는 기능을 한다.
또한, 퍼퍼 가이드(60)의 회전 시, 러너 레그(543) 및 그리드 레그(553)의 일 부분은 후면 함몰부(622a)를 통과한다.
후면 함몰부(622a)는 회전 샤프트(40)의 방사상 외측을 향하는 일 측으로부터 회전 샤프트(40)를 향하는 방향으로 함몰되어 형성된다.
후면 함몰부(622a)는 소정의 단면이 삽입부(620)의 두께 방향으로 연장되어 형성된다. 일 실시 예에서, 소정의 단면은 사다리꼴이다.
3. 본 발명의 다른 실시 예에 따른 아크 슈트(50) 및 퍼퍼 가이드(60)의 설명
다시 도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 부하 개폐기(1)는 아크 슈트(50) 및 퍼퍼 가이드(60)를 포함한다.
본 실시 예에 따른 아크 슈트(50) 및 퍼퍼 가이드(60)는 그 기능 및 구조가 상술한 실시 예에 따른 아크 슈트(50) 및 퍼퍼 가이드(60)와 대응된다. 다만, 본 실시 예에 따른 아크 슈트(50) 및 퍼퍼 가이드(60)는 상술한 실시 예에 따른 아크 슈트(50) 및 퍼퍼 가이드(60)와 일부 구성 요소에 차이가 있다.
구체적으로, 본 실시 예에 따른 아크 슈트(50)는 그리드 레그(553)가 회전 샤프트(40)를 향해 연장되어 가동 접점(332)을 수용하는 점에서, 상술한 실시 예에 따른 아크 슈트(50)와 차이가 있다.
또한, 본 실시 예에 따른 퍼퍼 가이드(60)는 삽입부(620)가 일부 절삭되어 가동 단자부(330)가 퍼퍼 가이드(60)의 외부로 노출되는 점에서, 상술한 실시 예에 따른 퍼퍼 가이드(60)와 차이가 있다.
이하에서는, 도 24 내지 도 28를 참조하여 본 실시 예에 따른 아크 슈트(50) 및 퍼퍼 가이드(60)를 상술한 실시 예에 따른 아크 슈트(50) 및 퍼퍼 가이드(60)와의 차이점을 중심으로 설명한다.
본 실시 예에 따른 아크 슈트(50)는 체결부(510), 결합 부재(520), 커버부(530), 아크 러너(540) 및 아크 그리드(550)를 포함한다.
상기 구성 요소 중, 체결부(510), 결합 부재(520), 커버부(530) 및 아크 러너(540)는 상술한 실시 예에 따른 체결부(510), 결합 부재(520), 커버부(530) 및 아크 러너(540)와 그 구조, 기능 및 결합 구조 등이 동일하다.
아크 그리드(550)는 상술한 실시 예에 따른 아크 그리드(550)와 그 구조 및 기능이 대부분 동일하다. 다만, 본 실시 예에 따른 아크 그리드(550)는 그리드 레그(553)가 회전 샤프트(40)를 향해 연장되어 가동 접점(332)을 수용하는 점에 차이가 있다.
상술한 바와 같이, 그리드 레그(553)는 회전 샤프트(40)를 향하는 그리드 베이스부(551)의 일 측으로부터 회전 샤프트(40)를 향해 연장된다.
아크 그리드(550)는 그리드 레그(553)가 두 개 구비된다. 도시된 실시 예에서, 그리드 레그(553)는 아크 그리드(550)의 전후 및 좌우 방향에 대하여 대칭되도록 형성된다.
회전 샤프트(40)의 방사상 내측을 향하는 그리드 레그(553)의 일 단과 회전 샤프트(40) 사이의 거리는, 가동 접점(332)과 회전 샤프트(40) 사이의 거리보다 작게 형성된다. 달리 표현하면, 프레임부(10)의 방사상 내측을 향하는 그리드 레그(553)의 일 단과 프레임부(10)의 중심축 사이의 거리는, 가동 접점(332)과 프레임부(10)의 중심축 사이의 거리보다 작게 형성된다.
즉, 그리드 레그(553)의 상기 일 단은 가동 접점(332)과 비교하였을 때, 프레임부(10)에 대하여 보다 방사상 내측에 배치된다.
도시되지 않은 실시 예에서, 아크 그리드(550)에 구비되는 두 개의 그리드 레그(553)의 중심선은, 아크 그리드(550)의 중심선과 이격될 수 있다. 즉, 그리드 레그(553)는 아크 그리드(550)에 대하여 특정 방향으로 편향되게 배치될 수 있다.
또한, 아크 그리드(550)에 구비되는 두 개의 그리드 레그(553) 사이에는 그리드 오목부(553a)가 형성된다.
그리드 오목부(553a)는 그 폭이 마주보는 두 개의 가동 접점(332) 사이의 거리보다 크게 형성된다. 즉, 그리드 오목부(553a)의 폭은 상기 두 개의 가동 접점(332)의 폭보다 크게 형성된다.
그리드 오목부(553a)는 가동 접점(332)을 수용할 수 있다. 구체적으로, 가동 단자부(330)의 회전 시, 가동 접점(332)이 그리드 오목부(553a) 내부를 통과하며 회전될 수 있다. 이에 따라, 아크의 유도 효과가 보다 증대될 수 있다.
본 실시 예에 따른 퍼퍼 가이드(60)는 상술한 실시 예에 따른 퍼퍼 가이드(60)와 그 구조 및 기능이 대부분 동일하다. 다만, 본 실시 예에 따른 퍼퍼 가이드(60)는 그 외부로 가동 단자부(330)의 일 부분이 노출되는 점에 차이가 있다.
퍼퍼 가이드(60)는 하우징부(610) 및 삽입부(620)를 포함한다. 하우징부(610)는 상술한 실시 예에 따른 하우징부(610)와 그 구조, 기능 및 결합 구조 등이 동일하다. 삽입부(620)는 삽입 후면부(622)가 절삭되어 가동 접점(332)이 삽입부(620)의 외부로 노출되는 점에 차이가 있다.
상술한 바와 같이, 삽입부(620)는 회전 샤프트(40) 및 하우징부(610)의 회전 시, 하우징부(610)와 함께 회전된다.
도시된 실시 예에서, 삽입부(620)는 회전 방향을 기준으로, 삽입 전면부, 삽입 후면부(622) 및 삽입 측면부로 구분될 수 있다.
도시된 실시 예에서, 삽입 후면부(622)에는 별도의 후면 함몰부(622a)가 형성되지 않는다. 그러나, 삽입 후면부(622)는 도시된 형태에 한정되지 않으며, 다양한 형태로 형성될 수 있다. 도시되지 않은 실시 예에서, 삽입 후면부(622)에는 후면 함몰부(622a)가 형성될 수 있다.
회전 샤프트(40)의 방사상 외측을 향하는 삽입 후면부(622)의 일 단과 회전 샤프트(40) 사이의 거리는, 가동 접점(332)과 회전 샤프트(40) 사이의 거리보다 작게 형성된다. 즉, 삽입 후면부(622)는 가동 접점(332)과 비교하였을 때, 프레임부(10)에 대하여 보다 방사상 내측에 배치된다. 달리 표현하면, 가동 접점(332)이 삽입부(620)의 외부로 노출된다.
이에 따라, 가동 단자부(330)의 회전 시, 가동 접점(332)이 아크 그리드(550)의 그리드 오목부(553a)를 통과할 수 있다. 이는 아크 유도 효과를 극대화할 수 있다.
4. 본 발명의 실시 예에 따른 아크 슈트(50) 및 이를 포함하는 부하 개폐기(1)에서 아크 소호 동작이 수행되는 과정의 설명
이하에서는, 도 29를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 아크 슈트(50) 및 이를 포함하는 부하 개폐기(1)의 아크 소호 동작에 대하여 설명한다. 각 구성 요소의 회전 방향은 도 29를 참조하여 이해될 것이다.
도 29(a)는 아크(A) 발생 전 상태의 부하 개폐기(1)를, 도 29(b)는 아크(A) 발생 후 상태의 부하 개폐기(1)를 도시한다.
가동 접점(332)이 고정 접점(321b, 322b)에서 멀어지는 방향으로 회전될 때, 가동 접점(332)과 고정 접점(321b, 322b)이 서로 분리되며 아크(A)가 발생된다.
발생된 아크(A)는 일차적으로 아크 러너(540)를 향해 유도된다. 아크 러너(540)를 향해 유도된 아크(A)는 아크 러너(540)에서 아크 그리드(550)를 향해 이동된다. 구체적으로, 아크(A)는 아크 그리드(550)의 그리드 오목부(553a)를 향해 이동된다.
아크(A)는 복수 개의 그리드에 구비된 그리드 오목부(553a)를 따라, 고정 단자부(320)에서 멀어지는 방향으로 이동된다. 아크(A)의 신장 및 냉각 효과의 증대를 위해, 아크 그리드(550)는 복수 개의 아크 홀(551a)이 구비될 수 있다.
상술한 바와 같이, 복수 개의 그리드에 구비되는 그리드 레그(553)는, 회전 샤프트(40)를 향하는 그 일 측 단부가 소정의 곡선을 따라 배열된다. 일 실시 예에서, 상기 소정의 곡선은 회전 샤프트(40)의 방사상 외측으로 절곡된다.
이에 따라, 아크(A)의 이동 경로 또한, 회전 샤프트(40)의 방사상 외측으로 절곡된다. 따라서, 가동 접점(332)과 아크 그리드(550) 간 절연 거리가 증대될 수 있고, 아크(A)의 재점호가 예방될 수 있다.
전술한 일련의 과정이 진행됨에 따라, 아크(A)가 신장 및 냉각되며 소호될 수 있다.
이상 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명은 상기 설명된 실시 예들의 구성에 한정되는 것이 아니다.
또한, 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해, 이하의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변경될 수 있다.
더 나아가, 상기 실시 예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시 예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수 있다.

Claims (22)

  1. 서로 이격되며, 일 방향으로 중첩되고, 적어도 일 측이 곡선으로 형성되는 두 개의 커버부; 및
    마주보는 상기 두 개의 커버부 사이에 배치되어, 상기 두 개의 커버부와 각각 결합되는 아크 그리드를 포함하고,
    상기 아크 그리드는 복수 개 구비되는,
    아크 슈트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수 개의 아크 그리드는,
    상기 커버부의 상기 일 측을 따라 배열되는,
    아크 슈트.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수 개의 아크 그리드는,
    특정 지점으로부터 소정의 거리를 유지하며 배열되는,
    아크 슈트.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 커버부와 인접하게 배치되고, 상기 아크 그리드와 서로 이격되는 고정 단자부;
    마주보는 상기 두 개의 커버부 사이에 배치되어, 상기 두 개의 커버부와 각각 결합되고, 상기 고정 단자부와 상기 아크 그리드 사이에 배치되며, 그 일 부분이 상기 고정 단자부에 접촉되는 아크 러너(arc runner)를 포함하고,
    상기 복수 개의 아크 그리드는,
    상기 고정 단자부에서 멀어지는 방향으로 상기 아크 그리드의 길이가 점차 감소되도록 배열되는,
    아크 슈트.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 아크 러너는,
    상기 고정 단자부를 향하는 방향으로 연장되고, 상기 고정 단자부를 향하는 일 측 단부가 상기 고정 단자부에 반대되는 방향으로 절곡되며,
    상기 고정 단자부와 접촉되는 상기 일 부분은,
    상기 일 측 단부의 절곡선을 기준으로, 상기 일 측에 위치되는,
    아크 슈트.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 아크 그리드는,
    상기 커버부를 향하는 방향으로 연장되는 판 형상으로 형성되는 그리드 베이스부; 및
    상기 그리드 베이스부의 일 측으로부터 연장되어 형성되는 두 개의 그리드 레그를 포함하는,
    아크 슈트.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 커버부와 인접하게 배치되는 고정 단자부;
    기둥 형상으로 형성되고, 상기 고정 단자부의 일부를 수용하는 프레임부; 및
    상기 프레임부의 중심축에 대하여 회전 가능하도록 상기 프레임부의 내부에 수용되는 가동 접점을 포함하며,
    상기 그리드 레그는,
    상기 프레임부의 방사상 내측으로 연장되고, 상기 프레임부의 방사상 내측을 향하는 일 단과 상기 프레임부의 중심축 사이의 거리가 상기 가동 접점과 상기 프레임부의 중심축 사이의 거리보다 작게 형성되며,
    상기 두 개의 그리드 레그 사이 공간에는 그리드 오목부가 형성되고,
    상기 그리드 오목부의 폭은,
    상기 가동 접점의 폭보다 크게 형성되는,
    아크 슈트.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 가동 접점은,
    상기 고정 단자부에서 멀어지거나 가까워지는 방향으로 회전 시, 상기 그리드 오목부를 통과하며 회전되는,
    아크 슈트.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 프레임부의 방사 방향으로 연장되는 막대 형상으로 형성되고, 일 측 단부에 상기 가동 접점이 형성되는 가동 접점대; 및
    상기 프레임부의 방사 방향으로 연장되는 기둥 형상으로 형성되고, 내부에 상기 가동 접점대를 수용하는 중공이 형성되며, 외부에 상기 가동 접점이 배치되는 퍼퍼 가이드(puffer guide)를 포함하는,
    아크 슈트.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 두 개의 그리드 레그의 중심선은,
    상기 아크 그리드의 중심선과 이격되고, 상기 아크 그리드에 대하여 편향되게 위치되는,
    아크 슈트.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 아크 그리드는 복수 개 구비되고,
    상기 복수 개의 아크 그리드는 소정의 방향으로 배열되며,
    이웃하는 두 개의 상기 아크 그리드에 구비되는 상기 그리드 레그는,
    상기 소정의 방향에서 서로 중첩되지 않도록 배열되는,
    아크 슈트.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 아크 그리드는,
    아크 홀이 두께 방향으로 관통 형성되는,
    아크 슈트.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 아크 그리드는,
    상기 아크 홀이 복수 개 구비되는,
    아크 슈트.
  14. 고정 단자부 및 가동 단자부를 포함하는 개폐부;
    상기 고정 단자부의 일부를 수용하는 프레임부;
    상기 프레임부에 회전 가능하게 결합되고, 상기 가동 단자부와 연결되어 상기 가동 단자부와 함께 회전되는 회전 샤프트; 및
    상기 고정 단자부와 인접하게 배치되는 아크 슈트를 포함하고,
    상기 아크 슈트는,
    서로 이격되며, 일 방향으로 중첩되고, 적어도 일 측이 곡선으로 형성되는 두 개의 커버부; 및
    마주보는 상기 두 개의 커버부 사이에 배치되어, 상기 두 개의 커버부와 각각 결합되고, 상기 고정 단자부와 서로 이격되는 아크 그리드를 포함하며,
    상기 아크 그리드는 복수 개 구비되는,
    부하 개폐기.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 복수 개의 아크 그리드는,
    상기 커버부의 상기 일 측을 따라 배열되는,
    부하 개폐기.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 복수 개의 아크 그리드는,
    특정 지점으로부터 소정의 거리를 유지하며 배열되는,
    부하 개폐기.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 복수 개의 아크 그리드는,
    상기 고정 단자부에서 멀어지는 방향으로 상기 아크 그리드의 길이가 점차 감소되는,
    부하 개폐기.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 아크 슈트는,
    마주보는 상기 두 개의 커버부 사이에 배치되어, 상기 두 개의 커버부와 각각 결합되고, 상기 고정 단자부와 상기 아크 그리드 사이에 배치되며, 그 일 부분이 상기 고정 단자부에 접촉되는 아크 러너를 포함하는,
    부하 개폐기.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 아크 러너는,
    상기 고정 단자부를 향하는 방향으로 연장되고, 상기 고정 단자부를 향하는 일 측 단부가 상기 고정 단자부에 반대되는 방향으로 절곡되며,
    상기 고정 단자부와 접촉되는 상기 일 부분은,
    상기 일 측 단부의 절곡선을 기준으로, 상기 프레임부의 방사상 내측에 위치되는,
    부하 개폐기.
  20. 제14항에 있어서,
    상기 가동 단자부는,
    상기 회전 샤프트의 회전축에 대하여 회전 가능하도록 상기 프레임부의 내부에 수용되는 가동 접점을 포함하고,
    상기 아크 그리드는,
    상기 커버부를 향하는 방향으로 연장되는 판 형상으로 형성되는 그리드 베이스부; 및
    상기 그리드 베이스부의 일 측으로부터 상기 프레임부의 방사상 내측으로 연장되어 형상되는 두 개의 그리드 레그를 포함하며,
    상기 그리드 레그는,
    상기 프레임부의 방사상 내측을 향하는 일 단과 상기 회전 샤프트 사이의 거리가, 상기 가동 접점과 상기 회전 샤프트 사이의 거리보다 작게 형성되고,
    상기 두 개의 그리드 레그 사이 공간에는 그리드 오목부가 형성되며,
    상기 그리드 오목부는,
    그 폭이 상기 가동 접점의 폭보다 크게 형성되고, 그 내부로 상기 가동 접점이 통과되며 회전되는,
    부하 개폐기.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 프레임부의 방사 방향으로 연장되는 막대 형상으로 형성되고, 일 측 단부에 상기 가동 접점이 형성되는 가동 접점대; 및
    상기 프레임부의 방사 방향으로 연장되는 기둥 형상으로 형성되고, 내부에 상기 가동 접점대를 수용하는 중공이 형성되며, 외부에 상기 가동 접점이 배치되는 퍼퍼 가이드(puffer guide)를 포함하는,
    부하 개폐기.
  22. 제14항에 있어서,
    상기 아크 그리드는,
    상기 커버부를 향하는 방향으로 연장되는 판 형상으로 형성되는 그리드 베이스부; 및
    상기 그리드 베이스부의 일 측으로부터 상기 프레임부의 방사상 내측으로 연장되어 형상되는 두 개의 그리드 레그를 포함하고,
    이웃하는 두 개의 상기 아크 그리드에 구비되는 상기 그리드 레그는,
    상기 프레임부의 원주 방향에서 서로 중첩되지 않도록 배열되는,
    부하 개폐기.
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