WO2022240033A1 - 차단부 및 이를 포함하는 기중 차단기 - Google Patents

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WO2022240033A1
WO2022240033A1 PCT/KR2022/006184 KR2022006184W WO2022240033A1 WO 2022240033 A1 WO2022240033 A1 WO 2022240033A1 KR 2022006184 W KR2022006184 W KR 2022006184W WO 2022240033 A1 WO2022240033 A1 WO 2022240033A1
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fixed contact
arc
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magnetic body
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PCT/KR2022/006184
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박용익
정한백
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엘에스일렉트릭 주식회사
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Definitions

  • the present invention relates to a blocking unit and an air circuit breaker including the same, and more particularly, to a blocking unit capable of effectively extinguishing an arc generated by interrupting current and an air circuit breaker including the same.
  • a circuit breaker refers to a device capable of allowing or blocking current to the outside by contacting and separating fixed contacts and movable contacts.
  • a fixed contact and a movable contact provided in the circuit breaker are respectively energized and connected to an external power source or load.
  • the movable contact is movably provided in the circuit breaker.
  • the movable contact can be moved towards or away from the stationary contact.
  • the circuit breaker can be energized with an external power source or load.
  • the movable contact and the fixed contact in contact are spaced apart from each other. At this time, the current energized between the movable contact and the fixed contact does not immediately disappear, but changes into an arc form and extends along the movable contact.
  • An arc can be defined as a flow of electrons at high temperature and high pressure. Therefore, when the generated arc stays in the internal space of the circuit breaker for a long time, there is a concern that each component of the circuit breaker may be damaged. In addition, when the arc is discharged to the outside of the circuit breaker without a separate treatment process, there is a risk of injury to the user.
  • circuit breakers are generally provided with an extinguishing device for extinguishing and discharging an arc.
  • the generated arc passes through the extinguishing device, the arc pressure is increased, the moving speed is increased, and it is cooled at the same time and can be discharged to the outside.
  • the generated arc must be quickly guided to an arc extinguishing device.
  • An object of the present invention is to provide a blocking unit having a structure capable of solving the above problems and an air circuit breaker including the same.
  • an object of the present invention is to provide a blocking unit having a structure capable of quickly extinguishing and moving a generated arc and an air circuit breaker including the same.
  • one object of the present invention is to provide an arc extinguishing unit having a structure in which an arc generated when a small current is cut off in a direct current air circuit breaker can quickly move to a grid and be extinguished, and an air circuit breaker including the same.
  • one object of the present invention is to provide a blocking unit having a structure in which a magnet forming a magnetic field associated with an arc movement path is not damaged by an arc, and an air circuit breaker including the same.
  • Another object of the present invention is to provide a blocker having a structure that does not require excessive design changes and an air circuit breaker including the same to include a magnet that forms a magnetic field associated with an arc movement path.
  • Another object of the present invention is to provide a blocking unit having a structure in which a space occupied by a magnet that forms a magnetic field associated with an arc movement path is not excessively increased, and an air circuit breaker including the same.
  • Another object of the present invention is to provide a blocking unit having a structure capable of strengthening a magnetic field formed by each magnet when a plurality of magnets forming a magnetic field related to an arc movement path and an air circuit breaker including the same are provided.
  • one object is to provide a blocking unit having a structure in which an arc extinguishing path of a generated arc can be secured even if a magnet is provided, and an air circuit breaker including the same.
  • a fixed contact a movable contact that is in contact with or spaced apart from the fixed contact;
  • the fixed contact point is disposed at the bottom and the fixed contact point extends upward;
  • a row runner extending upwardly from the fixed contact point, one end coupled to the fixed contact point, and the other end spaced apart from the fixed contact point; and a U assembly disposed between the low runner and the fixed contact bar, away from the fixed contact bar side, and extending toward the movable contact side, wherein the U assembly applies an arc when an arc is generated. It provides a blocking portion formed by extending to both sides so that the pressure to be increased.
  • the U assembly may include a holder inserted between the low runner and the fixed contact point, having a space formed therein, and protruding from both sides of the low runner; a U magnetic body accommodated in the inner space of the holder and made of a magnetic body; and a fixing portion coupled to the holder and the fixed contact point at an upper side of the holder to prevent the holder from being separated from the fixed contact point and the U magnetic body from being separated from the inner space.
  • the U magnetic body is arranged to extend between the protruding contact and the arc extinguishing part disposed on the upper side of the protruding contact from the fixed contact stand, and the magnet part disposed to face each other;
  • An insulator interposed between the low runner and the fixed contact point and disposed between the magnet part may be included.
  • the magnet part may be disposed such that surfaces facing each other have different polarities.
  • the magnet part may be disposed such that an arc generated during a trip operation of the movable contact and the fixed contact receives electromagnetic force upward.
  • the U magnetic material may include a first magnetic material disposed to extend between a protruding contact point and an arc extinguishing portion disposed above the protruding contact point from the fixed contact point; a second magnetic body spaced apart from the first magnetic body and disposed to face the first magnetic body; and a third magnetic body integrally formed with the first magnetic body and the second magnetic body and interposed between the low runner and the fixed contact point.
  • first magnetic body, the second magnetic body, and the third magnetic body may be formed by stacking magnetic bodies.
  • first magnetic body and the second magnetic body may be formed to form an induced magnetic field by a generated arc, and the induced magnetic field may be formed so that the generated arc receives an electromagnetic force upward.
  • the holder may include a gassing material that generates molecules that extinguish the arc when heat generated by the arc is applied.
  • a protruding contact may be provided to extend upwardly from the movable contact, to be energized when in contact with the low runner, and to be spaced apart from the low runner when the movable contact is tripped.
  • the protruding contact may extend upward so as to overlap at least a portion of a side plate of the arc extinguishing unit disposed above the protruding contact.
  • the U assembly may extend between the arc extinguishing part and the protruding contact at both sides of the row runner.
  • the U assembly may extend to surround a side surface of the protruding contact when the protruding contact is disposed in a tripped state.
  • an air gap that is spaced apart may be formed between the U assembly and the protruding contact.
  • a movable contact that is in contact with or spaced apart from the fixed contact;
  • the fixed contact point is disposed at the bottom and the fixed contact point extends upward;
  • a row runner extending upwardly from the fixed contact point, one end coupled to the fixed contact point, and the other end spaced apart from the fixed contact point; and a magnet part disposed between the low runner and the fixed contact bar and forming a magnetic field so that the generated arc receives electromagnetic force in a left or right direction.
  • the magnet portion the first surface magnetized to the N pole; and a second surface magnetized to an S pole, wherein the first surface of the magnet unit is disposed in a direction toward the fixed contact point, and the second surface may be disposed in a direction opposite to the first surface.
  • the magnet portion the first surface magnetized to the N pole; and a second surface magnetized with an S pole, wherein the second surface of the magnet unit is disposed in a direction toward the fixed contact point, and the first surface may be disposed in an opposite direction to the second surface.
  • a U assembly disposed between the low runner and the fixed contact bar, away from the fixed contact bar side, and extending toward the movable contact unit, wherein the U assembly may be disposed below the magnet unit.
  • the U assembly may be formed to extend to both sides of the low runner so as to increase the pressure applied to the arc when an arc is generated.
  • the U assembly may include a holder inserted between the low runner and the fixed contact point, having a space formed therein, and protruding from both sides of the low runner; a U magnetic body accommodated in the inner space of the holder and made of a magnetic body; and a fixing portion coupled to the holder and the fixed contact point at an upper side of the holder to prevent the holder from being separated from the fixed contact point and the U magnetic body from being separated from the inner space.
  • the magnet unit may be disposed inside the fixing unit, the low runner may be disposed on a front surface, and the fixed contact point may be disposed on a rear surface.
  • the U magnetic material may include a first magnetic material disposed to extend between a protruding contact point and an arc extinguishing portion disposed above the protruding contact point from the fixed contact point; a second magnetic body spaced apart from the first magnetic body and disposed to face the first magnetic body; and a third magnetic body integrally formed with the first magnetic body and the second magnetic body and interposed between the low runner and the fixed contact point.
  • first magnetic body, the second magnetic body, and the third magnetic body may be formed by stacking magnetic bodies.
  • first magnetic body and the second magnetic body may be formed to form an induced magnetic field by a generated arc, and the induced magnetic field may be formed so that the generated arc receives an electromagnetic force upward.
  • the magnet part may be disposed above the third magnetic body.
  • cover an arc extinguishing unit disposed within the cover and including a plurality of side plates and a grid coupled between the side plates; and a blocking portion disposed adjacent to the arc extinguishing portion, wherein the blocking portion includes: a fixed contact; a movable contact that is in contact with or spaced apart from the fixed contact; The fixed contact point is disposed at the bottom and the fixed contact point extends upward; a movable contact stand on which the movable contact is disposed and configured such that the movable contact moves in a direction toward the fixed contact or in a direction away from the fixed contact; a row runner extending upwardly from the fixed contact point, one end coupled to the fixed contact point, and the other end spaced apart from the fixed contact point; and a U assembly disposed between the low runner and the fixed contact bar, away from the fixed contact bar side, and extending toward the movable contact side, wherein the U assembly applies an arc when an arc is generated
  • the grid may include a grid leg extending from at least one end in the width direction and extending downward to surround the outside of the U assembly.
  • cover an arc extinguishing unit disposed within the cover and including a plurality of side plates and a grid coupled between the side plates; and a blocking portion disposed adjacent to the arc extinguishing portion, wherein the blocking portion includes: a fixed contact; a movable contact that is in contact with or spaced apart from the fixed contact; The fixed contact point is disposed at the bottom and the fixed contact point extends upward; a movable contact stand on which the movable contact is disposed and configured such that the movable contact moves in a direction toward the fixed contact or in a direction away from the fixed contact; a row runner extending upwardly from the fixed contact point, one end coupled to the fixed contact point, and the other end spaced apart from the fixed contact point; and a magnet part disposed between the low runner and the fixed contact bar and forming a magnetic field so that the generated arc receives electromagnetic force to the left or right.
  • the magnet part may be disposed to overlap at least a portion of the grid.
  • the electromagnetic force received by the arc due to the magnetic field formed by the U magnetic body is applied to the arc in a direction toward the grid of the arc extinguishing unit regardless of the current flow direction of the arc, it is independent of the current flow direction of the arc. It has the advantage of being able to quickly extinguish the arc.
  • an arc induction path (A.P) to move the arc in the left or right direction according to the flow of current of the arc is formed by the magnetic field formed by the magnet part, and the grid of the arc extinguishing part is formed. arc can be applied more quickly.
  • the present invention forms an arc induction path (A.P) in the upper left or upper right direction of the arc with the net electromagnetic force by the U magnetic body and the magnet part, so that the arc is quickly applied to the grid and extinguished regardless of the flow of the arc current. can make it
  • the present invention provides a protruding contact and a low runner contacted in a state in which the fixed contact and the movable contact are spaced apart in the first trip state and a protruding contact and low runner in the second state, so that a small current in the DC air circuit breaker For arcs that occur when breakage occurs, they occur closer to the grid. Accordingly, there is an advantage in that the generated arc is more easily applied and extinguished through the grid.
  • the grid leg extends downward along the side plate, the physical distance to the arc generated in the arc generation area A.A is close, so that the arc can be easily applied. Accordingly, the arc can be quickly extinguished.
  • an air gap may be formed. Since the air gap increases the pressure in the arc generating region, the generated arc may receive an increasing force. Accordingly, the arc can be more easily applied to the grid or the grid legs and extinguished quickly.
  • a magnetic field may be induced in the grid leg by an arc generated between the protruding contact point and the row runner.
  • the electromagnetic force may be received in a direction in which the arc rises by the induced magnetic field. Accordingly, an arc can be more easily applied to the grid.
  • the U magnetic body of the air circuit breaker forms a magnetic field induced to receive electromagnetic force toward the arc extinguishing part regardless of the direction of the current of the arc, so that the arc is always arced regardless of the direction of the direct current connected to the air circuit breaker.
  • the U magnetic body of the air circuit breaker forms a magnetic field induced to receive electromagnetic force toward the arc extinguishing part regardless of the direction of the current of the arc, so that the arc is always arced regardless of the direction of the direct current connected to the air circuit breaker.
  • an air gap may be formed between the protruding contact and the U assembly. Since the air gap increases the pressure in the arc generating region, the generated arc may receive an increasing force. Accordingly, the arc can be more easily applied to the grid or the grid legs and extinguished quickly.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an air circuit breaker according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view illustrating a state in which a rear cover is removed from the air circuit breaker of FIG. 1 .
  • FIG. 3 is a front view illustrating a state in which a rear cover is removed from the air circuit breaker of FIG. 1;
  • FIG. 4 is a plan view illustrating a state in which a rear cover is removed from the air circuit breaker of FIG. 1 .
  • FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a state in which a rear cover is removed from the air circuit breaker of FIG. 1 .
  • FIG. 6 and 7 are perspective views illustrating one embodiment of an arc extinguishing unit provided in the air circuit breaker of FIG. 1 from different directions.
  • FIG. 8 is an exploded perspective view illustrating an embodiment of an arc extinguishing unit shown in FIG. 6 .
  • FIG. 9 is a front view illustrating an embodiment of the arc extinguishing unit shown in FIG. 6 .
  • FIG. 10 is a plan view illustrating an embodiment of an arc extinguishing unit shown in FIG. 6 .
  • FIG. 11 is a perspective view illustrating a blocking unit and an arc extinguishing unit in the air circuit breaker shown in FIG. 5;
  • FIG. 12 is a partial perspective view showing the fixed contact band and the movable contact band shown in FIG. 11;
  • FIG. 13 and 14 are perspective views illustrating a fixed contact point and a U assembly according to an embodiment of the present invention.
  • 15 and 16 are perspective views illustrating a fixed contact point and a U assembly according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 is a perspective view illustrating a blocking unit and an arc extinguishing unit according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a partially enlarged view showing a state in which the protruding contact, the low runner, the fixed contact, and the movable contact of the blocking part and the arc extinguishing part shown in FIG. 17 are contacted or separated in a first trip state.
  • FIG. 19 is a perspective view illustrating a state in which the blocking unit and the arc extinguishing unit shown in FIG. 17 are disposed in a tripped state.
  • FIG. 20 is a perspective view of the blocking portion and the arc extinguishing portion shown in FIG. 17 viewed from another direction.
  • FIG. 21 is a front view illustrating a blocking portion and an arc extinguishing portion shown in FIG. 20 .
  • FIG. 22 is a diagram for explaining an electromagnetic force received by an arc in which a magnetic field is formed by a U magnetic body and a magnetic field of a U magnetic body according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 23 is a diagram for explaining an electromagnetic force received by an arc in which an induced magnetic field is formed in a U magnetic body according to an embodiment of the present invention and an induced magnetic field.
  • FIG. 24 is a cross-sectional view showing a state in which a rear cover is removed from an air circuit breaker according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 25 is a perspective view illustrating a blocking portion and an arc extinguishing portion shown in FIG. 24 .
  • FIG. 26 is a perspective view illustrating a state in which the blocking unit and the arc extinguishing unit shown in FIG. 25 are disposed in a tripped state.
  • FIG. 27 is a perspective view showing the magnetic field of the magnet part in the blocking part and the arc extinguishing part shown in FIG. 26;
  • FIG. 28 is a cross-sectional perspective view of the fixed contact band and the movable contact band shown in FIG. 27;
  • 29 and 30 are exploded perspective views illustrating a fixed contact point, a U assembly, and a magnet part according to another embodiment of the present invention.
  • 31 to 33 are conceptual views of a magnetic field of a magnet part and a U magnetic body and an arc induction path (A.P) of an arc according to another embodiment of the present invention.
  • conductivity means that a current or an electrical signal is transmitted between one or more members.
  • magnet used in the following description refers to any object capable of magnetizing a magnetic body or generating a magnetic field.
  • the magnet may be provided as a permanent magnet or an electromagnet.
  • air circuit breaker used in the following description means a circuit breaker configured to extinguish an arc using air or compressed air. It is assumed that each configuration described below is applied to an air circuit breaker.
  • each configuration described below may be applied to an air circuit breaker, a compressed air circuit breaker, a gas circuit breaker, an oil circuit breaker, and a vacuum circuit breaker.
  • magnetic field (MF) used in the following description means a magnetic field formed by a magnet. Or, it means a magnetic field formed by a plurality of magnets disposed adjacent to each other. That is, the magnetic field M.F. means a magnetic field formed by one or a plurality of magnets.
  • Magnetic Field Area means an area of a magnetic field formed by a magnet or the like. In particular, it means a place where a magnetic field formed by a magnet or a magnetized magnetic body affects a section where an arc is generated.
  • A.A Arc-generation Area
  • A.A means an area where an arc is generated. It refers to an area where the movable contact and the fixed contact are spaced apart and an arc is likely to occur. In particular, when there is a protruding contact, it means an area where the protruding contact and the low runner are spaced apart and an arc is likely to occur.
  • A.P means a direction of an electromagnetic force received by an arc generated by a magnet part according to an embodiment of the present invention by a Lorentz force.
  • the path of the arc may be induced by the electromagnetic force generated by the Lorentz force.
  • the air circuit breaker 10 includes a cover part 100, a driving part 200 and a blocking part 300, a U assembly 400 and an arc extinguishing part ( 600).
  • an air circuit breaker 10 according to an embodiment of the present invention includes a cover part 100.
  • the cover part 100 forms the outer shape of the air circuit breaker 10 .
  • a space is formed inside the cover part 100, and each component for operating the air circuit breaker 10 can be mounted. That is, the cover part 100 functions as a kind of housing.
  • the cover part 100 may be formed of a material with high heat resistance and high rigidity. This is to prevent damage to each component mounted inside and to prevent damage caused by an arc generated inside.
  • the cover part 100 may be formed of synthetic resin or reinforced plastic.
  • the cover portion 100 has a rectangular pillar shape having a height in the vertical direction.
  • the shape of the cover unit 100 may be provided in any shape capable of mounting components for operating the air circuit breaker 10 therein.
  • the inner space of the cover part 100 is electrically connected to the outside.
  • Each component mounted inside the cover unit 100 may be electrically connected to an external power source or load.
  • the cover part 100 includes an upper cover 110 and a lower cover 120 .
  • the upper cover 110 forms the upper side of the cover part 100 .
  • the upper cover 110 is positioned above the lower cover 120 .
  • the upper cover 110 and the lower cover 120 may be integrally formed.
  • a space is formed inside the upper cover 110 .
  • Various components provided in the air circuit breaker 10 are mounted in the space.
  • the blocking unit 300 and the arc extinguishing unit 600 may be mounted in the inner space of the upper cover 110 .
  • the inner space of the upper cover 110 communicates with the inner space of the lower cover 120 .
  • Components such as the blocking portion 300 may be accommodated throughout the inner space of the upper cover 110 and the inner space of the lower cover 120 .
  • An arc extinguishing unit 600 is located on one side of the upper cover 110, on the upper side in the illustrated embodiment.
  • the arc extinguishing unit 600 may be partially exposed on the upper surface of the upper cover 110 .
  • the arc generated in the inner space of the upper cover 110 passes through the arc extinguishing unit 600 and can be extinguished and discharged to the outside of the air circuit breaker 10 .
  • the fixed contact point 310 of the blocking unit 300 is exposed.
  • the fixed contact point 310 may be electrically connected to an external power source or load through the exposed portion.
  • the top cover 110 includes a first top cover 111 and a second top cover 112 .
  • the first upper cover 111 is configured to cover one side of the upper side of the air circuit breaker 10, the front side in the illustrated embodiment.
  • the first upper cover 111 is coupled to the second upper cover 112 by any fastening means.
  • An opening is formed in the first upper cover 111 .
  • the fixed contact point 310 may be exposed to the outside through the opening.
  • three openings are formed in the left and right directions.
  • the second upper cover 112 is configured to cover the other side of the upper side of the air circuit breaker 10, the rear side in the illustrated embodiment.
  • the second upper cover 112 is coupled to the first upper cover 111 by any fastening means.
  • the lower cover 120 forms the lower side of the cover part 100 .
  • the lower cover 120 is located below the upper cover 110 .
  • a space is formed inside the lower cover 120 .
  • Various components provided in the air circuit breaker 10 are mounted in the space.
  • the driving unit 200 and the blocking unit 300 may be mounted in the inner space of the lower cover 120 .
  • the inner space of the lower cover 120 communicates with the inner space of the upper cover 110 .
  • Components such as the blocking unit 300 may be accommodated throughout the inner space of the lower cover 120 and the inner space of the upper cover 110 .
  • the movable contact band 320 of the blocking unit 300 is located on the front side.
  • the movable contact stand 320 may be exposed to the outside through an opening formed in the lower cover 120 .
  • the movable contact bar 320 may be electrically connected to an external power source or load through the exposed portion.
  • an air circuit breaker 10 according to an embodiment of the present invention includes a driving unit 200.
  • the driving unit 200 is rotated as the fixed contact 311 and the movable contact 321 of the blocking unit 300 are spaced apart, thereby performing a trip mechanism. Accordingly, the air circuit breaker 10 can block energization with the outside, and the user can recognize that an operation to cut off energization has been performed.
  • the driving unit 200 is accommodated inside the air circuit breaker 10 . Specifically, the driving unit 200 is partially accommodated in a space inside the cover unit 100 . In addition, the remaining parts of the driving unit 200 are accommodated inside a case provided on one side (rear side in the illustrated embodiment) of the cover unit 100, which is not given with reference numerals.
  • the driving unit 200 is connected to the blocking unit 300 .
  • the crossbar 220 of the driving unit 200 is configured to rotate together with the rotation of the movable contact bar 320 of the blocking unit 300 .
  • the driving unit 200 can be rotated together.
  • the driving unit 200 is rotatably accommodated inside the air circuit breaker 10 .
  • the driving unit 200 includes a shooter 210, a crossbar 220 and a lever 230.
  • the shooter 210 rotates as the movable contact point 320 of the blocking unit 300 rotates away from the fixed contact point 310.
  • the shooter 210 is connected to the crossbar 220 and the lever 230.
  • one end of the shooter 210 is constrained by the crossbar 220 .
  • An elastic member is provided at the other end of the shooter 210 . Accordingly, in a state in which the fixed contact 311 and the movable contact 321 are in contact, the shooter 210 presses the elastic member and stores restoring force.
  • the external force for the pressing may be provided by a state in which the crossbar 220 is rotated toward the fixed contact point 310 .
  • the movable contact 321 When the movable contact 321 is separated from the fixed contact 311, the movable contact 320 is rotated in a direction away from the fixed contact 310. Accordingly, the crossbar 220 is also rotated, and one end of the shooter 210 is released and rotated by the restoring force provided by the elastic member.
  • the shooter 210 is connected to the lever 230. As the shooter 210 rotates and strikes the lever 230, the lever 230 also rotates and a trip operation may be performed.
  • the crossbar 220 is connected to the movable contact bar 320 and rotates as the movable contact bar 320 rotates. Accordingly, the shooter 210 restrained by the crossbar 220 may be released and a trip operation may be performed.
  • the crossbar 220 may extend between the plurality of blocking parts 300 .
  • a total of three movable contact points 320 of the blocking unit 300 are provided and disposed in the left and right directions.
  • the crossbar 220 may be connected by penetrating the plurality of movable contact points 320 disposed in the left and right directions.
  • the crossbar 220 contacts the one end of the shooter 210 and restrains the shooter 210 .
  • the crossbar 220 is rotated together with the movable contact bar 320, the crossbar 220 releases the one end of the shooter 210.
  • the lever 230 may be rotated by hitting the rotating shooter 210 .
  • the lever 230 may be partially exposed to the outside of the air circuit breaker 10 .
  • the lever 230 is rotated in a preset direction.
  • the user can easily recognize that the trip operation has been performed.
  • the user can rotate the lever 230 to adjust the air circuit breaker 10 to a state in which electricity can be re-energized.
  • the air circuit breaker 10 includes a blocking unit 300 .
  • the blocking unit 300 includes a fixed contact point 310 and a movable contact point 320 that are spaced apart from or in contact with each other.
  • the air circuit breaker 10 can be energized with an external power source or load.
  • the air circuit breaker 10 is disconnected from an external power supply or load.
  • the external power applied to the air circuit breaker 10 may be DC power.
  • the external power applied to the air circuit breaker 10 may be a small current.
  • the blocking unit 300 is accommodated inside the air circuit breaker 10 . Specifically, the blocking part 300 is rotatably accommodated in the inner space of the cover part 100 .
  • the blocking unit 300 may be electrically connected to the outside.
  • current from an external power source or load may flow into any one of the fixed contact point 310 and the movable contact point 320.
  • current may flow from the other one of the fixed contact point 310 and the movable contact point 320 to an external power source or load.
  • the blocking part 300 may be partially exposed to the outside of the air circuit breaker 10 . Accordingly, the blocking unit 300 may be electrically connected to an external power source or load through a member such as a conducting wire (not shown).
  • a plurality of blocking units 300 may be provided.
  • a plurality of blocking parts 300 may be disposed spaced apart from each other in one direction. Between each blocking unit 300 , a barrier rib for preventing interference between currents flowing through each blocking unit 300 may be provided.
  • the blocking unit 300 is provided with three.
  • the three blocking parts 300 are spaced apart from each other in the left and right directions of the air circuit breaker 10 .
  • the number of blocking units 300 may be changed according to the amount of current flowing through the air circuit breaker 10 .
  • the blocking unit 300 includes a fixed contact unit 310 and a movable contact unit 320.
  • the fixed contact point 310 may be in contact with or spaced apart from the movable contact point 320 .
  • the air circuit breaker 10 can be energized with an external power source or load.
  • the fixed contact point 310 and the movable contact point 320 are spaced apart, the air circuit breaker 10 is disconnected from an external power supply or load.
  • the fixed contact point 310 is fixedly installed on the cover part 100 . Therefore, contact and separation between the fixed contact band 310 and the movable contact band 320 are achieved by the rotation of the movable contact band 320 .
  • the fixed contact strip 310 is accommodated in the inner space of the upper cover 110 .
  • the fixed contact point 310 may be partially exposed to the outside of the air circuit breaker 10 . Through the exposed portion, the fixed contact point 310 can be electrically connected to an external power source or load.
  • the fixed contact point 310 is exposed to the outside through an opening formed on the front side of the upper cover 110 .
  • the fixed contact point 310 may be formed of a material having electrical conductivity.
  • the fixed contact band 310 may be formed of copper (Cu) or iron (Fe) and an alloy material including these.
  • a fixed contact 311 is disposed at the lower end of the fixed contact stand 310 . Also, the stationary contact stand 310 extends upward.
  • the fixed contact 311 may be in contact with or separated from the movable contact 321 .
  • the fixed contact 311 is located on one side of the fixed contact strip 310 facing the movable contact strip 320, the rear side in the illustrated embodiment.
  • the stationary contact 311 is electrically connected to the stationary contact band 310 .
  • the fixed contact 311 is located on the rear side of the fixed contact strip 310 .
  • the fixed contact point 311 may be integrally formed with the fixed contact point 310 .
  • the air circuit breaker 10 When the fixed contact 311 and the movable contact 321 come into contact, the air circuit breaker 10 is energized with an external power source or load. In addition, when the fixed contact point 311 is spaced apart from the movable contact point 321, the air circuit breaker 10 is disconnected from an external power source or load.
  • the low runner 330 may extend and protrude upward from the fixed contact stand 310 .
  • the row runner 330 may extend upward toward the arc extinguishing unit 600 .
  • One end of the row runner 330 is coupled to the fixed contact point 310 and the other end is formed to be spaced apart from the fixed contact point 310 .
  • the row runner 330 is electrically connected to the fixed contact point 310 .
  • the row runner 330 is located on the rear side of the stationary contact strip 310 .
  • the row runner 330 may be integrally formed with the fixed contact point 310 .
  • the row runner 330 may contact and be energized with a protruding contact point 322 to be described later.
  • the low runner 330 may serve to induce an arc generated when the fixed contact point 310 and the movable contact point 320 are separated from each other and transfer it to the grid 620 .
  • the row runner 330 may be formed of a magnetic material having magnetism. This is to apply an attractive force to the arc, which is the flow of electrons.
  • the movable contact point 320 may be in contact with or separated from the fixed contact point 310 .
  • the air circuit breaker 10 can be energized or cut off from an external power source or load by contact and separation between the movable contact point 320 and the fixed contact point 310.
  • the movable contact stand 320 may include an extension 320a in which the movable contact 321 is disposed and at least a portion of the area extends upward. Specifically, referring to the drawings, at least a portion of the movable contact bar 320 may extend upward. A protruding contact point 322 may be disposed on the extension portion 320a.
  • the movable contact stand 320 is rotatably installed in the inner space of the cover unit 100 .
  • the movable contact band 320 may be rotated in a direction toward the fixed contact band 310 and in a direction away from the fixed contact band 310 .
  • the movable contact bar 320 is accommodated in the inner space of the upper cover 110 and the lower cover 120 . It is as described above that each inner space of the upper cover 110 and the lower cover 120 may communicate with each other.
  • the movable contact point 320 may be partially exposed to the outside of the air circuit breaker 10 . Through the exposed portion, the movable contact point 320 can be electrically connected to an external power source or load.
  • the movable contact bar 320 is exposed to the outside through an opening formed on the front side of the lower cover 120 .
  • the movable contact point 320 may be formed of a material having electrical conductivity.
  • the movable contact bar 320 may be formed of copper or iron and an alloy material including these.
  • the movable contact point 320 is connected to the driving unit 200 .
  • the movable contact bar 320 is connected to the crossbar 220 of the drive unit 200 .
  • the crossbar 220 may be coupled through the movable contact bar 320 .
  • the crossbar 220 may also be rotated. Accordingly, it is as described above that the driving unit 200 is operated and the trip operation can be performed.
  • the movable contact base 320 includes a movable contact 321 and a rotation shaft 328 .
  • the movable contact 321 may contact or be separated from the fixed contact 311 .
  • the movable contact 321 is located on one side of the movable contact 320 facing the fixed contact 310, the front side in the illustrated embodiment.
  • the movable contact 321 may rotate together with the movable contact stand 320 .
  • the movable contact bar 320 rotates toward the stationary contact bar 310
  • the movable contact 321 also rotates toward the stationary contact 311 and can come into contact with the stationary contact 311.
  • the movable contact 321 may also be spaced apart from the fixed contact 311.
  • the movable contact 321 is energized with the movable contact band 320 .
  • the movable contact 321 is located on the front side of the movable contact bar 320.
  • the movable contact 321 may be integrally formed with the movable contact stand 320 .
  • the air circuit breaker 10 is energized or cut off from an external power source or load by contact and separation between the movable contact 321 and the fixed contact 311 .
  • the air circuit breaker 10 includes various components for effectively forming the path of the generated arc. A detailed description thereof will be described later.
  • the rotating shaft 328 is a part where the movable contact bar 320 is rotatably coupled to the cover part 100 .
  • the movable contact band 320 may be rotated in a direction toward the fixed contact band 310 or away from the fixed contact band 310 about the rotation shaft 328 .
  • the rotating shaft 328 is located on the other side of the movable contact bar 320 opposite to the fixed contact bar 310, the rear side in the illustrated embodiment.
  • the air circuit breaker 10 includes an arc extinguishing unit 600.
  • the arc extinguishing unit 600 is configured to extinguish an arc generated when the fixed contact 311 and the movable contact 321 are spaced apart.
  • the generated arc passes through the arc extinguishing unit 600 and may be discharged to the outside of the air circuit breaker 10 after being extinguished and cooled.
  • the arc extinguishing unit 600 is coupled to the cover unit 100 .
  • One side of the arc extinguishing unit 600 for arc discharge may be exposed to the outside of the cover unit 100 .
  • the upper side of the arc extinguishing unit 600 is exposed to the outside of the cover unit 100 .
  • the arc extinguishing unit 600 is partially accommodated in the cover unit 100 .
  • a portion of the arc extinguishing unit 600 except for a portion exposed to the outside may be accommodated in the inner space of the cover unit 100 .
  • the arc extinguishing unit 600 is partially accommodated on the upper side of the upper cover 110 .
  • the arrangement may be changed according to the positions of the fixed contact 311 and the movable contact 312 . That is, the arc extinguishing unit 600 may be located adjacent to the fixed contact 311 and the movable contact 312 . Accordingly, an arc extending along the movable contact 312 rotated away from the fixed contact 311 can easily enter the arc extinguishing unit 600 .
  • a plurality of arc extinguishing units 600 may be provided.
  • the plurality of arc extinguishing units 600 may be physically and electrically spaced apart from each other.
  • the arc extinguishing unit 600 is provided with three.
  • each arc extinguishing unit 600 is located adjacent to each fixed contact 311 and each movable contact 321 .
  • each arc extinguishing unit 600 is located adjacent to the upper side of each of the fixed contact 311 and the movable contact 321 .
  • the arc extinguishing units 600 may be disposed adjacent to each other. In the illustrated embodiment, three arc extinguishing units 600 are arranged side by side in the left and right directions of the air circuit breaker 10 .
  • the arc extinguishing unit 600 includes a side plate 610 , a grid 620 , a grid cover 630 and an arc runner 650 .
  • Side plates 610 form both sides of arc extinguishing section 600, right and left in the illustrated embodiment.
  • the side plate 610 is coupled to each component of the arc extinguishing unit 600 and supports the components.
  • the side plate 610 is combined with the grid 620 , the grid cover 630 and the arc runner 650 .
  • a plurality of side plates 610 are provided.
  • the plurality of side plates 610 may be spaced apart from each other and disposed to face each other.
  • two side plates 610 are provided, forming the right and left sides of the arc extinguishing unit 600, respectively.
  • the side plate 610 may be formed of an insulating material. This is to prevent the generated arc from flowing toward the side plate 610 .
  • the side plate 610 may be formed of a heat-resistant material. This is to prevent damage or shape deformation by the generated arc.
  • a plurality of through holes are formed in the side plate 610 .
  • a grid 620 and an arc runner 650 may be inserted and coupled to some of the through holes.
  • a fastening member for fastening the grid cover 630 to the side plate 610 may be penetrated into another part of the through hole.
  • the side plate 610 is provided in the form of a plate having a plurality of corners formed at vertices.
  • the side plates 610 form both sides of the arc extinguishing unit 600 and may be provided in any shape capable of supporting each component of the arc extinguishing unit 600 .
  • the side plate 610 is coupled with the grid 620 . Specifically, insertion protrusions provided on both sides of the grid 620, in the illustrated embodiment, the right end and the left end are inserted and coupled to some of the through holes of the side plate 610.
  • Side plate 610 is coupled to the grid cover (630). Specifically, the grid cover 630 is coupled to the upper side of the side plate 610 .
  • the coupling may be achieved by a fitting coupling between the side plate 610 and the grid cover 630 or by a separate fastening member.
  • the side plate 610 is coupled to the arc runner 650.
  • the arc runner 650 is coupled to the rear side of the side plate 610, that is, to one side opposite to the fixed contact point 311.
  • the coupling may be achieved by a separate fastening member.
  • the grid 620 guides an arc generated when the fixed contact 311 and the movable contact 321 are spaced apart to the arc extinguishing unit 600 .
  • the grid 620 may be formed of a material having magnetism. This is to apply an attractive force to the arc, which is the flow of electrons.
  • a plurality of grids 620 may be provided.
  • a plurality of grids 620 may be spaced apart from each other and stacked.
  • a plurality of grids 620 are provided and stacked in the front-back direction.
  • the number of grids 620 may vary. Specifically, the number of grids 620 may be changed according to the size and performance of the arc extinguishing unit 600 or the rated capacity of the air circuit breaker 10 in which the arc extinguishing unit 600 is provided.
  • An introduced arc may be subdivided and flowed through a space in which the plurality of grids 620 are spaced apart from each other. Accordingly, the pressure of the arc may be increased, and the moving speed and arc extinguishing speed of the arc may be increased.
  • the arc runner 650 is positioned adjacent to the grid 620 furthest from the fixed contact point 311 among the plurality of grids 620, the grid 620 on the rear side in the illustrated embodiment.
  • the grid 620 may protrude downward in a direction toward the fixed contact point 311 , that is, at an end of the grid 620 in the width direction, in the illustrated embodiment, in the left and right direction. That is, the grid 620 is formed in a peak shape with left and right ends pointing downward.
  • the generated arc effectively proceeds toward the end of the grid 620 in the left-right direction, and can easily flow to the arc extinguishing unit 600 .
  • Grid 620 is coupled to side plate 610 .
  • a plurality of coupling protrusions are formed at the corners of the grid 620 in the width direction, left and right direction in the illustrated embodiment, in the extension direction, in the vertical direction in the illustrated embodiment.
  • the coupling protrusions of the grid 620 are inserted into and coupled to through holes formed in the side plate 610 .
  • One side of the grid 620 facing the grid cover 630, the upper end in the illustrated embodiment, may be positioned adjacent to the grid cover 630.
  • the arc flowing along the grid 620 may pass through the grid cover 630 and be discharged to the outside.
  • the grid cover 630 forms an upper side of the arc extinguishing unit 600 .
  • the grid cover 630 is configured to cover an upper end of the grid 620 .
  • An arc passing through a space in which the plurality of grids 620 are spaced apart from each other may be discharged to the outside of the air circuit breaker 10 through the grid cover 630 .
  • the grid cover 630 is coupled to the side plate 610 .
  • Protrusions inserted into the through-holes of the side plate 610 may be formed at the corners of the grid cover 630 in the width direction and in the left-right direction in the illustrated embodiment.
  • the grid cover 630 and the side plate 610 may be coupled by a separate fastening member.
  • the grid cover 630 extends in one direction, in the front-rear direction in the illustrated embodiment. It will be understood that the direction is the same as the direction in which the plurality of grids 620 are stacked.
  • the length of the grid cover 630 in the other direction, the width direction in the illustrated embodiment, may be determined according to the length of the plurality of grids 620 in the width direction.
  • the grid cover 630 includes a cover body 631, an upper frame 632, a mesh portion 633, and a blocking plate (not shown).
  • the cover body 631 forms the outer shape of the grid cover 630 .
  • the cover body 631 is coupled to the side plate 610 .
  • the upper frame 632 is coupled to the cover body 631 .
  • a predetermined space is formed inside the cover body 631 .
  • the space may be covered by an upper frame 632 .
  • the mesh portion 633 and the blocking plate are accommodated in the space. Accordingly, the space may be referred to as an “accommodating space”.
  • the receiving space communicates with a space formed by spacing the grids 620 apart.
  • the receiving space communicates with the inner space of the cover part 100 .
  • the generated arc may flow into the accommodation space of the cover body 631 by passing through the space formed by the separation of the grids 620 .
  • An upper end of the grid 620 may be in contact with one side of the cover body 631 facing the grid 620, the lower side in the illustrated embodiment.
  • cover body 631 may support the top end of grid 620 .
  • the cover body 631 may be formed of an insulating material. This is to prevent distortion of the magnetic field for forming the arc induction path A.P.
  • the cover body 631 may be formed of a heat-resistant material. This is to prevent damage or shape deformation by the generated arc.
  • the length of the cover body 631 in the front-back direction is longer than the length in the left-right direction.
  • the shape of the cover body 631 may be changed according to the shape of the side plate 610 and the shape and number of the grid 620 .
  • One side of the cover body 631 opposite to the grid 620, the upper frame 632 is coupled to the upper side in the illustrated embodiment.
  • the upper frame 632 is coupled to the upper side of the cover body 631 .
  • the upper frame 632 is configured to cover the accommodating space formed in the cover body 631, the mesh portion 633 accommodated in the accommodating space, and the blocking plate.
  • the length of the upper frame 632 in the front-back direction is longer than the length in the left-right direction.
  • the upper frame 632 is stably coupled to the upper side of the cover body 631 and may be provided in an arbitrary shape capable of covering the accommodation space and components accommodated in the accommodation space.
  • a plurality of through holes are formed in the upper frame 632 . Through the through hole, an arc passing between the grids 620 and extinguished may be discharged.
  • the through-holes are provided in three lines in the front and rear directions, three in the left and right directions, so that a total of nine is formed. The number of through holes may vary.
  • the through holes are spaced apart from each other.
  • a kind of rib is formed between the through holes.
  • the rib may press the mesh portion 633 accommodated in the space of the cover body 631 and the blocking plate from the upper side.
  • the mesh portion 633 and the blocking plate are not arbitrarily separated from the accommodation space of the cover body 631 .
  • the upper frame 632 may be fixedly coupled to the upper side of the cover body 631 .
  • the upper frame 632 is fixedly coupled to the upper side of the cover body 631 by a fastening member.
  • the mesh portion 633 and the blocking plate are positioned in the receiving space of the cover body 631 between the upper frame 632 and the cover body 631, that is, on the lower side of the upper frame 632.
  • the mesh portion 633 and the blocking plate are stacked from top to bottom in the accommodation space of the cover body 631 .
  • the mesh portion 633 passes through the space formed between the grids 620 and serves to filter out impurities remaining in the extinguished arc.
  • the extinguished arc passes through the mesh portion 633 and may be discharged to the outside after remaining impurities are removed. That is, the mesh unit 633 functions as a kind of filter.
  • the mesh portion 633 includes a plurality of through holes. It is preferable that the size, that is, the diameter of the through hole is smaller than the diameter of the impurity particles remaining in the arc. In addition, it is preferable that the diameter of the through hole is sufficiently large so that the gas included in the arc can pass through.
  • a plurality of mesh units 633 may be provided.
  • the plurality of mesh parts 633 may be stacked in a vertical direction. Accordingly, impurities remaining in the arc passing through the mesh portion 633 can be effectively removed.
  • the mesh portion 633 is accommodated in the accommodation space formed inside the cover body 631 .
  • the shape of the mesh part 633 may be determined according to the shape of the accommodation space.
  • the mesh part 633 is located on the lower side of the upper frame 632 .
  • the plurality of through holes formed in the mesh portion 633 communicate with the plurality of through holes formed in the upper frame 632 . Accordingly, the arc passing through the mesh portion 633 may pass through the upper frame 632 and be discharged to the outside.
  • a plurality of through-holes formed in the mesh portion 633 communicate with a space in which the grid 620 is spaced apart. As a result, the plurality of through holes formed in the mesh part 633 communicate with the inner space of the cover part 100 .
  • a blocking plate is positioned below the mesh portion 633 .
  • the blocking plate provides a passage for the arc passing through the space formed between the grids 620 to flow toward the mesh portion 633 .
  • the blocking plate is accommodated in the accommodation space of the cover body 631.
  • the blocking plate is located at the lowermost side of the accommodating space of the cover body 631 .
  • the blocking plate is formed to have a rectangular cross section in which the length in the front-back direction is longer than the length in the left-right direction.
  • the shape of the blocking plate can be changed according to the shape of the cross section of the accommodation space of the cover body 631 .
  • a grid 620 is positioned below the blocking plate.
  • the upper end of the grid 620 ie one end of the grid 620 facing the blocking plate, may contact the blocking plate.
  • the blocking plate includes a through hole (not shown).
  • the through hole is a passage through which an arc passing through a space formed by spacing a plurality of grids 620 from each other flows into the accommodation space of the cover body 631 .
  • Through-holes are formed through in a direction perpendicular to the blocking plate, in a vertical direction in the illustrated embodiment.
  • a plurality of through holes may be formed.
  • a plurality of through holes may be spaced apart from each other.
  • the arc runner 650 is located on one side of the side plate 610 facing the fixed contact 311 and the movable contact 321 . In the illustrated embodiment, the arc runner 650 is located on the underside of the side plate 610 .
  • the arc runner 650 is located on the other side of the side plate 610 opposite to the fixed contact point 311 . Specifically, the arc runner 650 is located on the rear side from the lower side of the side plate 610 so as to be opposite to the fixed contact 311 located on the front side of the side plate 610 .
  • the arc runner 650 is coupled to the side plate 610 .
  • the coupling may be formed by inserting a protrusion formed at an end portion of the arc runner 650 in a left-right direction into a through-hole formed in the side plate 610 .
  • the arc runner 650 may be formed of a conductive material. This is to induce the arc effectively by applying a suction force to the flowing arc.
  • the arc runner 650 may be formed of copper, iron, or an alloy including these.
  • the arc runner 650 extends toward the grid 620 by a predetermined length.
  • the arc runner 650 may be arranged to cover from the rear side the grid 620 located furthest from the stationary contact 311, the grid 620 located at the rearmost side in the illustrated embodiment. can
  • the arc does not extend beyond the grid 620 located at the rearmost side, damage to the cover unit 100 can be prevented. Also, the generated arc can be effectively directed toward the grid 620 .
  • Grid 620 may include grid legs 621 .
  • the grid leg 621 may include a grid leg 621 that extends from at least one end in the width direction and extends downward to surround the protruding contact point 322 .
  • grid legs 621 extend from both ends of the grid 620 toward the movable contact point 320 . Also, referring to the drawing, the grid leg 621 may be formed to surround the outside of the U assembly 400 .
  • the grid leg 621 may include a first grid leg 621a disposed on one side and a second grid leg 621b disposed opposite to the first grid leg 621a.
  • Grid leg grooves 621c may be formed between the grid legs 621 .
  • an air gap (A.G), which is spaced apart from each other, may be formed between the grid leg 621 and the protruding contact point 322 .
  • a magnetic field may be induced in the grid leg 621 by an arc generated between the protruding contact point 322 and the row runner 330 .
  • the electromagnetic force may be received in a direction in which the arc rises by the induced magnetic field. Accordingly, an arc can be more easily applied to the grid 620 .
  • the blocking unit 300 may further include a protruding contact point 322 .
  • the protruding contact 322 may be spaced apart from the movable contact 321 and disposed on the extension 320a. That is, the protruding contact 322 is spaced apart from the movable contact 321 along the extension 320a and disposed above the movable contact 321 . In this case, the protruding contact 322 may be disposed to contact the low runner 330 in a state in which the movable contact 321 is in contact with the fixed contact 311 .
  • the protruding contact 322 and the low runner 330 are also separated, and an arc may be generated between the protruding contact 322 and the low runner 330 in this process.
  • the protruding contact 322 is disposed extending from at least one of the plurality of movable contacts 321 .
  • the protruding contact 322 is formed by protruding three of the five movable contacts 321, the first, third, and fifth movable contacts 321 protruding, or the second and fourth movable contacts 321.
  • the movable contact 321 may protrude.
  • the protruding contact 322 may be formed extending from at least one of the movable contacts 321 .
  • the protruding contact 322 may protrude from an upper side of the centrally disposed movable contact 321 among the plurality of movable contacts 321 .
  • the protruding contact point 322 may extend upward so as to overlap at least a portion of the side plate 610 of the arc extinguishing unit 600 disposed above the protruding contact point 322 .
  • the protruding contact 322 may extend so that an upper portion of the protruding contact 322 overlaps the side plate 610 of the arc extinguishing unit 600 . Through this, the generated arc can be more quickly applied to the grid 620 and extinguished.
  • the width of the protruding contact 322 may correspond to the width of the movable contact 321 to which the protruding contact 322 extends.
  • the width of the protruding contact 322 corresponds to the width of the movable contact 321 from which the protruding contact 322 extends.
  • the width of the protruding contact 322 may be the same as or similar to the width of the movable contact 321 from which the protruding contact 322 extends.
  • the arc generating region includes a first arc generating region A.A1 and a second arc generating region A.A2.
  • the first arc generating region A.A1 is formed between the fixed contact 311 and the movable contact 321 .
  • the second arc generating region A.A2 is formed between the protruding contact 322 and the low runner 330 .
  • the low runner 330 may play the same role as the fixed contact point 311 in relation to the protruding contact point 322 .
  • the second arc generating region A.A2 may be formed between the protruding contact point 322 and the low runner 330 .
  • the protruding contact 322 is disposed above the movable contact 321 on the movable contact stand 320 . At this time, the protruding contact 322 and the low runner 330 are separated later than when the movable contact 321 and the fixed contact 311 are separated for a very short moment.
  • the movable contact 321 and the fixed contact 311 are first separated with a very short time difference. After that, the protruding contact point 322 and the low runner 330 may be spaced apart.
  • the protruding contact 322 and the low runner 330 are spaced later than the movable contact 321 and the fixed contact 311, so that the movable contact 321 and Even after energization is interrupted between the fixed contacts 311, energization occurs between the protruding contact 322 and the low runner 330 for a short time.
  • the movable contact stand 320 is in an energized state in which the movable contact 321 and the fixed contact 311 are in contact, and the low runner 330 and the protruding contact 322 are in contact, and the movable contact 321 and the fixed contact ( 311) is spaced apart, and the low runner 330 and protruding contact 322 are made movable between spaced trip states.
  • FIG. 17 is a diagram showing an energized state.
  • the movable contact 321 and the protruding contact 322 contact the fixed contact 311 and the low runner 330, respectively, and are energized.
  • the trip state of the movable contact stand 320 is a first state in which the movable contact 321 and the fixed contact 311 are spaced apart and contact between the low runner 330 and the protruding contact 322 is maintained, and the movable contact ( 321) and the fixed contact 311 are spaced apart, and a second state in which the low runner 330 and the protruding contact 322 are spaced apart. And, the trip state of the movable contact bar 320 may be sequentially changed to the first state and the second state.
  • FIG. 17 shows an energized state
  • FIG. 18 shows a first state
  • FIG. 19 shows a second state.
  • the movable contact 321 and the fixed contact 311 are spaced apart from each other. And, in the first state, contact is maintained between the low runner 330 and the protruding contact point 322 . Therefore, in the first state, a complete trip has not yet occurred, and current is applied through the low runner 330 and the protruding contact 322 .
  • the second state is formed when the protruding contact 322 and the low runner 330 are spaced apart. An arc is generated at the final separation site.
  • the arc generated in the first arc generating region A.A1 is a second arc by the protruding contact point 322 and the low runner 330 having the above-described features. It is generated in the generation area (A.A2).
  • An embodiment of the present invention has an effect of moving an arc generation position upward by providing the low runner 330 and the protruding contact point 322 . That is, according to an embodiment of the present invention, an area where an arc is generated is moved upward by a distance at which the protruding contact 322 protrudes upward from the movable contact 321 .
  • the arc generating region is between the movable contact 321 and the fixed contact 311 (first arc generating region).
  • the present invention is a protruding contact 322 and a low runner 330 contacted in a state in which the fixed contact 311 and the movable contact 321 are spaced apart in the trip state first state and the protruding contact 322 spaced apart in the second state And by having the low runner 330, the arc generated when the small current interruption occurs in the DC air circuit breaker is generated closer to the grid 620. Since the distance between the generated arc and the grid 620 is shortened, the time for the arc to be applied to the grid 620 is shortened, so the arc can be quickly extinguished.
  • the blocking unit and the air circuit breaker including the blocking unit according to an embodiment of the present invention further include a U assembly 400 .
  • the U assembly 400 is disposed between the row runner 330 and the fixed contact point 310.
  • the fixed contact stand 310 includes a base 310a on which the fixed contact 311 is disposed, and a vertical portion 310b extending upward from the base 310a.
  • a row runner 330 may be disposed on the base 310a.
  • a coupling hole 331 through which a coupling member coupling the fixing portion 430 and the fixed contact point 310 can pass may be formed at an end side of the row runner 330 .
  • a plurality of opening holes 310b1 communicating with the outside may be formed in the vertical portion 310b.
  • the U assembly 400 extends between the arc extinguishing portion 600 and the protruding contact 322 . That is, the U assembly 400 moves away from the fixed contact point 310 side and extends toward the movable contact point 321 side.
  • the U assembly 400 extends between the arc extinguishing unit 600 and the movable contact stand 320 or between the arc extinguishing unit 600 and the protruding contact 322 in the trip state. That is, the U assembly 400 extends between the arc extinguishing unit 600 and the protruding contact point 322 on both sides of the row runner 330 .
  • the U assembly 400 may extend to surround a side surface of the protruding contact 322 when the protruding contact 322 is in a tripped state.
  • an air gap (A.G), which is spaced apart, may be formed.
  • the U assembly 400 may include a holder 410, U magnetic bodies 420 and 420', and a fixing part 430.
  • the holder 410 is inserted between the row runner 330 and the fixed contact point 310, has a space formed therein, and protrudes from both sides of the row runner 330.
  • the holder 410 includes a case 411 with an open upper side.
  • the case 411 is formed with an accommodating part 412 capable of accommodating a U magnetic body therein.
  • the upper side of the holder 410 which is opened after storing the magnetic material in the storage unit 412, is sealed.
  • the open upper side of the holder 410 may be sealed by molding.
  • an upper structure of the case 411 may be further provided so that the upper side of the case 411 is sealed after the U magnetic body is accommodated in the accommodating part 412 of the holder 410. .
  • the side wall portion 411a and the top wall portion 411b may protrude from the front portion of the case 411 , that is, in a direction away from the fixed contact point 310 of the case 411 .
  • the side wall portion 411a and the top wall portion 411b may protect the case 411 from the protruding contact point 322 and the movable contact point 320 .
  • the side wall portion 411a and the top wall portion 411b may serve as peaks through which an arc can be easily applied to the case 411 .
  • a first inclined portion 411c may be formed inside the upper wall portion 411b facing each other on both sides.
  • the first inclined portion 411c may guide the protruding contact point 322 into the inner space 405 between the cases 411 .
  • a second inclined portion 411e may be formed below the side wall portion 411a.
  • the second inclined portion 411e can prevent the movable contact bar 320 from being caught on the case 411 when it is tripped.
  • Side wings 411d may protrude to the outside of the case 411 .
  • the side wing portion 411d may protect the bottom of the grid leg 621 from the rotating movable contact point 320 .
  • a coupling protrusion 413 may protrude from the central surface of the case 411 on the rear surface of the case 411 , that is, toward the side where the case 411 is close to the fixed contact point 310 .
  • the coupling protrusion 413 may be coupled to the coupling groove of the fixing part 430 to couple the holder 410 and the fixing part 430 .
  • the holder 410 may include a gassing material that generates molecules that extinguish the arc when heat generated by the arc is applied.
  • the fixing part 430 may include a gassing material.
  • the gassing material generates molecules capable of extinguishing the arc as the arc is applied. Accordingly, the generated arc can be quickly extinguished.
  • the gassing material can generate gases that can extinguish the arc.
  • the arc generated in the arc extinguishing unit 600 can be quickly extinguished.
  • the fixed contact point 310 is disposed on the rear surface and the low runner 330 is disposed on the front surface.
  • the low runner 330 may generate an arc through contact with and separation from the protruding contact point 322 . Also, the generated arc may be applied to the row runner 330 . Thus, the row runner 330 may be damaged upon application of an arc.
  • the holder 410 since the holder 410 includes the gassing material, damage to the row runner 330 may be reduced by rapidly extinguishing the arc.
  • the U magnetic material is accommodated in the inner space of the holder 410 and is made of a magnetic material.
  • the U magnetic body 420 may include a magnet part and an insulator 423 .
  • the magnet unit is disposed to extend between the arc extinguishing unit 600 and the protruding contact unit 322 from the fixed contact unit 310 .
  • a plurality of magnet units are provided and arranged to face each other.
  • the magnet part is disposed on one side of the accommodating part 412 of the case 411 so as to face the first magnet part 421, the first magnet part 421.
  • a second magnet part 422 disposed on the other side of the housing part 412 of the case 411 is included.
  • first magnet part 421 and the second magnet part 422 may be disposed so that surfaces facing each other have different polarities.
  • the second magnet part 422 is the surface facing the first magnet part 421.
  • the S pole may be placed in Accordingly, a magnetic field may be formed between the first magnet part 421 and the second magnet part 422 , coming out of one magnet part and flowing into the other magnet part.
  • the arc generated during the trip operation of the movable contact 321 and the fixed contact 311 is formed by forming the above-described magnetic field. can receive electromagnetic force.
  • first magnet part 421 and the second magnet part 422 may be arranged so that surfaces facing each other have the same polarity.
  • the first magnet part 421 and the second magnet part 422 may be arranged so that surfaces facing each other have the same polarity. .
  • the insulator 423 is interposed between the row runner 330 and the fixed contact point 310 .
  • an insulator 423 is disposed between magnet parts that are spaced apart from each other and face each other.
  • the insulator 423 may be made of a non-magnetic material.
  • the insulator 423 magnetically protects the first magnet part 421 and the second magnet part 422 so that the strength of the magnetic field formed between the first magnet part 421 and the second magnet part 422 is not weakened. It can be arranged so as not to integrate with. At this time, the insulator 423 may not be provided.
  • a space 335 may be formed between the insulator 423 and the row runner 330 .
  • the U magnetic body 420' may include a first magnetic body 421', a second magnetic body 422', and a third magnetic body 423'.
  • the first magnetic material 421' is disposed on one side of the accommodating part 412 of the case 411.
  • the first magnetic material 421' is disposed to extend between the arc extinguishing unit 600 and the protruding contact point 322 from the fixed contact point 310.
  • the second magnetic body 422' is spaced apart from the first magnetic body 421' and disposed facing the first magnetic body 421'.
  • the second magnetic body 422' is disposed on the other side of the housing 412 of the case 411 to face the first magnetic body 421'.
  • the third magnetic body 423' is integrally formed with the first magnetic body 421' and the second magnetic body 422', and is interposed between the row runner 330 and the fixed contact point 310.
  • the first magnetic body 421', the second magnetic body 422', and the third magnetic body 423' may be integrally formed. Also, the first magnetic body 421', the second magnetic body 422', and the third magnetic body 423' may be formed by stacking magnetic materials.
  • an induced magnetic field may be formed in the U magnetic body 420'.
  • an arc when an arc is generated between the first magnetic body 421' and the second magnetic body 422', along the first magnetic body 421', the second magnetic body 422', and the third magnetic body 423'.
  • An induced magnetic field may be formed.
  • the arc may be formed to receive the electromagnetic force upward by the induced magnetic field induced in the U magnetic body 420'.
  • the fixing part 430 is disposed between the low runner 330 and the fixed contact point 310 and is coupled to the low runner 330 and the fixed contact point 310 .
  • the fixing part 430 is installed on the upper side of the holder 410 to prevent the holder 410 from being separated from the fixed contact point 310 and the U magnetic body from being separated from the inner space. ) is combined with
  • the lower runner 330 is coupled to the fixed contact point 310 at the lower end and spaced apart from the fixed contact point 310 at the upper end. In addition, the low runner 330 repeatedly contacts and separates from the protruding contact point 322, and may receive an impact when an arc generated is applied.
  • the fixing part 430 is provided between the low runner 330 and the fixed contact point 310, the low runner 330 can be stably coupled to the fixed contact point 310.
  • the fixing part 430 may include a gassing material that generates molecules that extinguish the arc when heat generated by the arc is applied.
  • the gassing material generates molecules capable of extinguishing the arc as the arc is applied. Accordingly, the generated arc can be quickly extinguished.
  • the gassing material emits molecules capable of extinguishing the arc when heat generated by the arc is applied.
  • the gassing material may generate gases capable of extinguishing the arc.
  • the fixing part 430 is inserted between the fixed contact point 310 and the low runner 330, the fixed contact point 310 is disposed on the rear surface and the low runner 330 is disposed on the front surface.
  • the low runner 330 may generate an arc through contact with and separation from the protruding contact point 322 . Also, the generated arc may be applied to the row runner 330 . Thus, the row runner 330 may be damaged upon application of an arc.
  • the fixing part 430 since the fixing part 430 includes the gassing material, damage to the row runner 330 may be reduced by quickly extinguishing the arc.
  • the fixing part 430 may include a first fixing part 431 and a second fixing part 432 .
  • the first fixing part 431 may contact the fixed contact point 310 and have a width corresponding to the width of the fixed contact point 310 .
  • the width of the fixed contact point 310 and the width of the first fixing part 431 may be the same or formed to be the same. Through this, movement of the first fixing part 431 in the left-right direction with respect to the fixed contact point 310 can be reduced. In addition, the first fixing part 431 can easily absorb the shock received by the row runner 330 .
  • the first fixing part 431 may be formed to surround the lower side of the row runner 330 .
  • the second fixing part 432 may be interposed between the first fixing part 431 and the row runner 330 . Also, the second fixing part 432 may be formed to surround the upper side of the row runner 330 .
  • the second fixing part 432 is formed to surround the upper part of the low runner 330, as described above, the low runner 330 is shocked by contact and separation from the protruding contact point 322 or an arc is generated. An impact received by being applied may be absorbed by the second fixing part 432 .
  • a concave portion 4321 may be formed in the second fixing portion 432 to surround an upper portion of the row runner 330 .
  • the second fixing part 432 has a concave part 4321 into which the low runner 330 protruding from the fixed contact bar 310 at a predetermined angle can be inserted.
  • one surface forming the concave portion 4321 has a contact surface 4322 in contact with a surface where the upper part of the row runner 330 faces the fixed contact point 310. And, a side surface 4323 formed perpendicularly to the contact surface 4322 may be formed. A coupling hole 432a opened for coupling with the row runner 330 and the fixed contact stand 310 may be formed in the contact surface 4322 .
  • the second fixing part 432 is formed with a coupling groove 433 capable of fixing the fixing part 430 to the holder 410 by being coupled with the coupling protrusion 413 of the case 411 described above.
  • the blocking unit 300 includes a fixing unit 430 interposed between the fixed contact point 310 and the low runner 330, thereby preventing the low runner 330 from receiving external force. Shaking or changing position can be prevented.
  • the fixing part 430 since the fixing part 430 includes a gassing material, when an arc is applied to the low runner 330, there is an advantage in that it can quickly extinguish the fire.
  • the protruding contact 322 may protrude from an upper side of the centrally disposed movable contact 321 among the plurality of movable contacts 321 .
  • an air gap A.G may be formed between the protruding contact 322 and the U assembly 400 .
  • the magnetic field formed in the blocking unit 300, the electromagnetic force applied to the arc, and the arc induction path A.P will be described as follows.
  • DC air circuit breaker 10 is for direct current flowing from a movable contact 321 (protruding contact 322) to a fixed contact 311 (low runner 330) or vice versa. blocking takes place Therefore, the arc generated when tripped is also formed in the same direction as the energized direction.
  • the magnetic field affecting the arc may be a magnetic field generated by a permanent magnet.
  • the magnetic field by the permanent magnet may form a direction of a magnetic field coming out of the N pole and entering the S pole.
  • the ferromagnetic material disposed around the area where the arc is generated may be induced to form a magnetic field in a direction obstructing the magnetic field caused by the current of the generated arc. This can be referred to as the induced magnetic field of ferromagnets.
  • the arc may receive an electromagnetic force by a magnetic field by a permanent magnet or by an induced magnetic field by a ferromagnetic material.
  • Fleming's left hand rule states that if the third finger points in the direction of current (I) and the second finger points in the direction of magnetic field (B), the direction of the thumb is in the direction of electromagnetic force (F).
  • the angle between each finger should be a right angle.
  • the arc may move along the direction of the electromagnetic force received by the arc. This motion of the arc may be referred to as an arc-guided path (A.P.).
  • FIG. 13 and 14 show an embodiment in which the U magnetic body 420 of the U assembly 400 is made of a permanent magnet, and FIG. 22 shows the magnetic field by the permanent magnet and the arc induction path (A.P) according thereto it is shown
  • the N pole is disposed in the direction of looking at the second magnet part 422 of the first magnet part 421, and in the direction of looking at the first magnet part 421 of the second magnet part 422 S pole is placed. Accordingly, a magnetic field B2 is formed from the first magnet part 421 toward the second magnet part 422 between the first magnet part 421 and the second magnet part 422 .
  • the arc receives the electromagnetic force toward the arc extinguishing unit 600, ie, the upper side, according to Fleming's left hand rule. Accordingly, an arc inducing path A.P is formed in an upward direction. As the arc induction path A.P is formed toward the arc extinguishing unit 600, the arc that lacks rising power due to the small current can be raised by receiving the electromagnetic force. Accordingly, the arc can be extinguished more quickly.
  • the S pole is disposed in the direction of the first magnet part 421 facing the second magnet part 422, and in the direction of the second magnet part 422 facing the first magnet part 421 N pole is placed. Accordingly, a magnetic field B2 is formed from the second magnet part 422 toward the first magnet part 421 between the first magnet part 421 and the second magnet part 422 .
  • the arc receives the electromagnetic force toward the arc extinguishing unit 600, ie, the upper side, according to Fleming's left hand rule. Accordingly, an arc inducing path A.P is formed in an upward direction. As the arc induction path A.P is formed toward the arc extinguishing unit 600, the arc that lacks rising power due to the small current can be raised by receiving the electromagnetic force. Accordingly, the arc can be extinguished more quickly.
  • the air circuit breaker 10 may form a strong magnetic field inside the U assembly 400 through permanent magnets. Accordingly, there is an advantage in that a strong electromagnetic force can be applied to the generated arc.
  • the direction of the current connected to the air circuit breaker 10 is preset, or the direction of the current connected to the air circuit breaker 10 is set in a specific direction. This embodiment can be used when guided by.
  • FIG. 15 and 16 show an embodiment in which the U magnetic body 420' of the U assembly 400 is made of a ferromagnetic body, and FIG. it is shown
  • the direction of the arc current generated when the air circuit breaker 10 trips is from the movable contact 321 (protruding contact 322) to the fixed contact 311 (low runner 330). ) flows towards At this time, a magnetic field B1 is formed in a direction surrounding the arc generated by Ampere's right-hand screw rule.
  • a magnetic field (B2) induced in a direction obstructing the magnetic field (B1) generated by the arc is generated in the ferromagnetic material.
  • the first magnetic body 421' may be instantaneously magnetized to the N pole, and the second magnetic body 422' may be magnetized to the S pole.
  • the arc receives electromagnetic force toward the arc extinguishing unit 600, that is, the upper side according to Fleming's left hand rule. Accordingly, an arc inducing path A.P is formed in an upward direction. As the arc induction path A.P is formed toward the arc extinguishing unit 600, the arc, which has insufficient power to rise due to the small current, can rise by receiving the electromagnetic force. Accordingly, the arc can be extinguished more quickly.
  • the direction of the arc current generated when the air circuit breaker 10 trips is from the fixed contact 311 (low runner 330) to the movable contact 321 (protruding contact 322). ) flows in the direction At this time, a magnetic field B1 is formed in a direction surrounding the arc generated by Ampere's right-hand screw rule.
  • a magnetic field (B2) induced in a direction obstructing the magnetic field (B1) generated by the arc is generated in the ferromagnetic material.
  • the second magnetic body 422' may be momentarily magnetized to the N pole, and the first magnetic body 421' may be magnetized to the S pole.
  • the arc receives electromagnetic force toward the arc extinguishing unit 600, that is, the upper side according to Fleming's left hand rule. Accordingly, an arc inducing path A.P is formed in an upward direction. As the arc induction path A.P is formed toward the arc extinguishing unit 600, the arc, which has insufficient power to rise due to the small current, can rise by receiving the electromagnetic force. Accordingly, the arc can be extinguished more quickly.
  • the air circuit breaker 10 includes a U magnetic body 420' that forms a magnetic field induced in a direction that interferes with a magnetic field formed by an arc.
  • the arc receives electromagnetic force toward the arc extinguishing unit 600 by the induced magnetic field formed by the U magnetic body 420'. Accordingly, the arc can be more easily applied to the arc extinguishing unit 600 and extinguished.
  • the U magnetic body 420' of the air circuit breaker 10 forms a magnetic field induced to receive an electromagnetic force toward the arc extinguishing unit 600 regardless of the current direction of the arc, so that the air circuit breaker ( 10), there is an advantage in that the arc can always be induced toward the arc extinguishing unit 600 regardless of the direction of the direct current connected to the arc.
  • the air circuit breaker 10 includes a cover part 100, a driving part 200, a blocking part 300, a U assembly 400, and an arc extinguishing part 600.
  • the cover unit 100, the driving unit 200, the blocking unit 300, and the arc extinguishing unit 600 according to the present embodiment are the cover unit 100, the driving unit 200, and the blocking unit according to the above-described embodiment.
  • the structure and function of the unit 300 and the arc extinguishing unit 600 are the same.
  • the U assembly 400 according to this embodiment has some differences from the U assembly 400 according to the above-described embodiment in its structure and function.
  • the U assembly 400 according to the present embodiment will be described focusing on the above differences.
  • the U assembly according to this embodiment includes a magnet part 450 .
  • the magnet part 450 according to an embodiment of the present invention is disposed between the low runner 330 and the fixed contact point 310.
  • the magnet part 450 includes a first surface 451 magnetized to the N pole and a second surface 452 magnetized to the S pole, and the first surface 451 of the magnet part 450 is a fixed contact ( 311, and the second surface 452 is disposed in the opposite direction to the first surface 451.
  • the magnet part 450 has a first surface 451 disposed in a direction toward the fixed contact point 311, and a second surface 452 facing the opposite direction of the fixed contact point 311. are placed in the direction of Through this, the magnetic field formed by the magnet part 450 may be formed between the low runner 330 and the protruding contact point 322, that is, in a direction toward the top in the magnetic field region.
  • the magnetic field formed by the magnet part 450 is formed between the low runner 330 and the protruding contact point 322 in a direction from the movable contact point 321 toward the grid 620 .
  • an arc formed between the low runner 330 and the protruding contact 322 is affected by a magnetic field formed in a direction toward the arc extinguishing unit 600 .
  • the magnet unit 450 is disposed to overlap at least a portion of the grid 620 .
  • the grid leg 621 is disposed so as to overlap at least a portion of the grid 620 disposed around the U assembly 400. .
  • the magnet part 450 includes a first surface 451 magnetized to the N pole and a second surface 452 magnetized to the S pole, and the magnet part
  • the second surface 452 of 450 may be disposed in a direction toward the fixed contact 311 , and the first surface 452 may be disposed in an opposite direction to the second surface 451 .
  • the magnetic field formed by the magnet unit 450 may be formed in a direction from the arc extinguishing unit 600 toward the movable contact unit 320 . That is, the magnetic field formed by the magnet part 450 may be formed from top to bottom with reference to FIG. 27 .
  • the arc formed between the low runner 330 and the protruding contact 322 is affected by the magnetic field formed in the arc extinguishing unit 600 in a downward direction.
  • the U assembly 400 is disposed below the magnet part 450 . That is, the magnet part 450 is disposed above the third magnetic body 423'.
  • the present invention utilizes the space between the low runner 330 and the fixed contact stand 310 by using the U assembly 400, and at the same time, the magnet part is placed in the space disposed above the U assembly 400
  • the 450 By arranging the 450, there is an advantage in that a space required for arranging the magnet unit 450 is not excessively increased and excessive design changes are not required.
  • the magnet part 450 is disposed inside the fixing part 430 .
  • a row runner 330 is disposed on the front side of the magnet unit 450, and a fixed contact point 310 is disposed on the rear side.
  • the magnet part 450 is inserted into and disposed on the rear surfaces of the first fixing part 431 and the second fixing part 432 .
  • An accommodation space 441 in which the magnet unit 450 can be accommodated is formed on the rear surface of the first fixing unit 431 .
  • the insulating part 440 forming the storage space 441 on the rear surface of the first fixing part 431 protrudes in the horizontal direction to connect both side surfaces of the first fixing part 431 to each other.
  • the magnet part 450 is inserted into the storage space 441 .
  • Surfaces surrounding the magnet part 450 may protect the magnet part 450 from an arc. Specifically, the front surface of the magnet part 450 is protected by the fixing part 430 . The rear surface of the magnet part 450 may be protected by the fixed contact point 310 . Alternatively, a cover having insulation performance may be further added between the rear surface of the magnet unit 450 and the fixed contact point 310 . The top, bottom and both sides of the magnet part 450 may also be protected by the fixing part 430 .
  • the magnet part 450 is protected by the fixing part 430, so that the magnet part Burnout due to the heat of the arc of (450) can be prevented.
  • the storage space 441 formed on the rear surface of the first fixing part 431 may be formed in various shapes.
  • the magnetic field formed in the blocking unit 300, the electromagnetic force applied to the arc, and the arc induction path A.P will be described as follows.
  • the part marked with “ ⁇ ” means the flow in the direction in which the current (arc) emerges from the paper.
  • the part marked with “x” means the flow in the direction in which the current (arc) enters toward the paper.
  • DC air circuit breaker 10 is for direct current flowing from a movable contact 321 (protruding contact 322) to a fixed contact 311 (low runner 330) or vice versa. blocking is made Therefore, the arc generated when tripped is also formed in the same direction as the energized direction.
  • the magnetic field affecting the arc may be a magnetic field generated by a permanent magnet.
  • the magnetic field by the permanent magnet may form a direction of a magnetic field coming out of the N pole and entering the S pole. Due to this magnetic field, the arc may receive an electromagnetic force due to the Lorentz force.
  • the ferromagnetic material disposed around the area where the arc is generated may be induced to form a magnetic field in a direction obstructing the magnetic field caused by the current of the generated arc. This can be referred to as the induced magnetic field of ferromagnets.
  • the arc may receive an electromagnetic force due to a Lorentz force due to a magnetic field generated by a permanent magnet or an induced magnetic field generated by a ferromagnet.
  • the direction of the electromagnetic force received by the generated arc can be explained by Fleming's left-hand rule.
  • 31 to 33 are for explaining the direction in which a magnetic field is induced in the U magnetic body 420' by the generated arc and the electromagnetic force by the magnet part 450 and the U magnetic body 420' is applied to the generated arc. It is a drawing
  • the direction of the arc current generated when the air circuit breaker 10 trips is from the movable contact 321 (protruding contact 322) to the fixed contact 311 (low runner (330)). That is, in FIG. 32, the current (arc) is formed in a direction entering toward the paper.
  • a magnetic field B1 is formed in a direction surrounding the arc generated by Ampere's right-hand screw rule.
  • a magnetic field B2 induced in a direction obstructing the magnetic field B1 generated by the arc is generated in the U magnetic body 420'.
  • the first magnetic body 421' may be instantaneously magnetized to the N pole, and the second magnetic body 422' may be magnetized to the S pole.
  • the arc receives the electromagnetic force F2 toward the arc extinguishing part 600, that is, the upper side according to Fleming's left hand rule.
  • the arc may receive electromagnetic force due to the magnetic field B3 formed by the magnet unit 450 .
  • the arc receives the electromagnetic force F3 in the right direction.
  • the net force of the electromagnetic force applied to the arc is the electromagnetic force F2 by the magnetic field B2 induced by the U magnetic body 420' and the electromagnetic force F3 by the magnetic field B3 by the magnet part 450 is the combined force (F). That is, the arc induction path A.P applied to the arc may be formed in a direction toward the upper right side.
  • the arc may be applied toward the grid 620 or the grid leg 621 of the arc extinguishing unit 600 by forming the arc inducing path A.P.
  • the blocking unit 300 according to an embodiment of the present invention and the air circuit breaker 10 including the same have electromagnetic force applied to the arc by the magnetic field induced by the U magnetic body 420' and the magnetic field by the magnet unit 450.
  • An arc inducing path (A.P) is formed toward the grid 620 through. Through this, the arc, which has insufficient power to rise due to the small current, can be raised by receiving the electromagnetic force. Accordingly, the arc can be extinguished more quickly.
  • the direction of the arc current generated when the air circuit breaker 10 trips is from the fixed contact 311 (low runner 330) to the movable contact 321 (protruding contact). (322)). That is, referring to FIG. 32, a current (arc) is formed in a direction coming out of the paper.
  • a magnetic field B1 is formed in a direction surrounding the arc generated by Ampere's right-hand screw rule.
  • a magnetic field B2 induced in a direction obstructing the magnetic field B1 generated by the arc is generated in the U magnetic body 420'.
  • the second magnetic body 422' may be momentarily magnetized to the N pole, and the first magnetic body 421' may be magnetized to the S pole.
  • the arc receives the electromagnetic force F2 toward the arc extinguishing part 600, that is, the upper side according to Fleming's left hand rule.
  • the magnetic field B3 formed by the magnet part 450 is formed upward with respect to the arc.
  • the electromagnetic force applied to the arc by the magnetic field B3 formed by the magnet part 450 (F3) is the left direction.
  • the net force of the electromagnetic force applied to the arc is the electromagnetic force F2 by the magnetic field B2 induced by the U magnetic body 420' and the electromagnetic force F3 by the magnetic field B3 by the magnet part 450 is the combined force (F). That is, the arc induction path A.P applied to the arc may be formed in a direction toward the upper left side.
  • the arc may be applied toward the grid 620 or the grid leg 621 of the arc extinguishing unit 600 .
  • the blocking unit 300 according to an embodiment of the present invention and the air circuit breaker 10 including the same are in the magnetic field B2 induced by the U magnetic body 420' and the magnetic field B3 by the magnet unit 450.
  • An arc guiding path A.P is formed toward the grid 620 through the electromagnetic force applied to the arc. Through this, the arc, which has insufficient power to rise due to the small current, can be raised by receiving the electromagnetic force. Accordingly, the arc can be extinguished more quickly.
  • the arc receives electromagnetic force toward the upper side by the magnetic field formed by the magnetic field induced in the U magnetic body 420'. .
  • the arc receives electromagnetic force to the right or left according to the flow direction of the current by the magnet part 450 disposed above the U magnetic body 420' (U assembly 400).
  • an arc induction path A.P is formed in the upper left or upper right direction in the arc, thereby arc extinguishing.
  • An arc is easily applied to the grid leg 621 of the unit 600 and has an advantage in that it can be quickly extinguished.
  • the magnet part 450 includes a first surface 451 magnetized to the N pole and a second surface 452 magnetized to the S pole, and the magnet part 450
  • the second surface 452 may be disposed in a direction toward the fixed contact point 311
  • the first surface 452 may be disposed in a direction opposite to the second surface 451 .
  • the magnetic field formed by the magnet unit 450 may be opposite to that in the above-described embodiment.
  • the magnetic field formed by the magnet part 450 may be formed in the direction of the movable contact point 321 and the fixed contact point 311 in the arc extinguishing part 600 centering on the arc.
  • the electromagnetic force due to the magnetic field of the magnet unit 450 may be formed in a left direction.
  • the electromagnetic force by the magnetic field of the magnet unit 450 may be formed in the right direction.
  • the arc Regardless of the direction of the current, the direction of the electromagnetic force by the magnetic field of the magnet part 450 directs the arc toward the grid leg 621 and/or the grid 620 .

Landscapes

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Abstract

차단부 및 이를 포함하는 기중 차단기가 개시된다. 본 발명은, 고정 접점, 상기 고정 접점과 접촉되거나, 이격되는 가동 접점, 하단에 상기 고정 접점이 배치되고, 상부를 향해 연장되는 고정 접점대, 상기 가동 접점이 배치되고, 상기 가동 접점이 상기 고정 접점을 향하는 방향 또는 상기 고정 접점에서 멀어지는 방향으로 이동되도록 이루어지는 가동 접점대 및 상기 고정 접점의 상측으로 연장되어 배치되고, 일단은 상기 고정 접점대에 결합되고, 타단은 상기 고정 접점대로부터 이격되도록 형성되는 로우 러너를 포함하고, 상기 로우 러너 및 상기 고정 접점대 사이에 U 어셈블리 또는 자석부가 배치되는 차단부를 제공한다.

Description

차단부 및 이를 포함하는 기중 차단기
본 발명은 차단부 및 이를 포함하는 기중 차단기에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 전류가 차단되어 발생된 아크를 효과적으로 소호할 수 있는 차단부 및 이를 포함하는 기중 차단기에 관한 것이다.
차단기는 고정 접점 및 가동 접점의 접촉 및 이격에 의해 외부와의 통전을 허용하거나 차단할 수 있는 기기를 의미한다. 차단기에 구비되는 고정 접점 및 가동 접점은 각각 외부의 전원 또는 부하와 통전 가능하게 연결된다.
가동 접점은 차단기에 이동 가능하게 구비된다. 가동 접점은 고정 접점을 향하는 방향 또는 멀어지는 방향으로 이동될 수 있다. 가동 접점과 고정 접점이 접촉되면, 차단기는 외부의 전원 또는 부하와 통전 가능하게 연결될 수 있다.
차단기에 과전류 또는 이상 전류가 흐를 경우, 접촉 상태에 있던 가동 접점과 고정 접점은 서로 이격된다. 이때, 가동 접점과 고정 접점 사이에서 통전되던 전류는 바로 소멸되지 않고, 아크(arc)의 형태로 변화되며 가동 접점을 따라 신장(extend)된다.
아크는 고온 고압의 전자의 흐름으로 정의될 수 있다. 따라서, 발생된 아크가 차단기 내부 공간에서 장시간 체류될 경우, 차단기의 각 구성 요소가 손상될 염려가 있다. 또한, 아크가 별도의 처리 과정 없이 차단기의 외부로 배출될 경우, 사용자가 상해를 입을 염려가 있다.
이에, 차단기에는 아크를 소호(extinguish)하면서 배출하기 위한 소호 장치가 구비됨이 일반적이다. 발생된 아크는 소호 장치를 통과하며 아크 압력이 증가되며 이동 속도가 빨라지고, 동시에 냉각되며 외부로 배출될 수 있다.
따라서, 발생된 아크는 아크 소호 장치로 신속하게 유도되어야 한다.
그런데, 직류 기중 차단기 중 소전류가 흐르는 직류 기중 차단기의 경우, 발생되는 아크의 힘이 상대적으로 약하다. 또한, 직류의 경우 전류에 0점이 존재하지 않으므로, 교류 전류에 비하여 아크 소호가 더 어려운 문제가 존재한다.
특히, 직류 기중 차단기에 있어서 소전류를 차단하는 경우, 내부에서 발생되는 아크의 힘이 상대적으로 약하므로, 차단 후 발생되는 아크가 아크 소호부의 그리드까지 이동되지 못하는 문제가 발생한다. 이와 같이 소호되지 못한 아크는 가동 접점 및 고정 접점에 인접하여 머물면서, 접점을 녹이는 등의 문제가 발생된다.
따라서, 이와 같이 직류 기중 차단기에서 소전류 차단 시 발생되는 아크를 효과적으로 소호시키기 위한 고려가 필요하다.
본 발명의 목적은, 상술한 문제점을 해결할 수 있는 구조의 차단부 및 이를 포함하는 기중 차단기를 제공하는데 있다.
먼저, 발생된 아크를 신속하게 소호 및 이동시킬 수 있는 구조의 차단부 및 이를 포함하는 기중 차단기를 제공함을 일 목적으로 한다.
또한, 직류 기중 차단기에서 소전류 차단 시 발생되는 아크가 신속하게 그리드로 이동하여 소호될 수 있는 구조의 아크 소호부 및 이를 포함하는 기중 차단기를 제공함을 일 목적으로 한다.
또한, 아크의 이동 경로와 관련된 자기장을 형성하는 자석이, 아크에 의해 손상되지 않을 수 있는 구조의 차단부 및 이를 포함하는 기중 차단기를 제공함을 일 목적으로 한다.
또한, 아크의 이동 경로와 관련된 자기장을 형성하는 자석을 구비하기 위해, 과다한 설계 변경이 요구되지 않는 구조의 차단부 및 이를 포함하는 기중 차단기를 제공함을 일 목적으로 한다.
또한, 아크의 이동 경로와 관련된 자기장을 형성하는 자석이 구비되더라도, 점유하는 공간이 과다하게 증가되지 않는 구조의 차단부 및 이를 포함하는 기중 차단기를 제공함을 일 목적으로 한다.
또한, 아크의 이동 경로와 관련된 자기장을 형성하는 자석이 복수 개 구비되는 경우, 각 자석이 형성하는 자기장이 강화될 수 있는 구조의 차단부 및 이를 포함하는 기중 차단기를 제공함을 일 목적으로 한다.
또한, 자석이 구비되더라도, 발생된 아크의 소호 경로가 확보될 수 있는 구조의 차단부 및 이를 포함하는 기중 차단기를 제공함을 일 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 고정 접점; 상기 고정 접점과 접촉되거나, 이격되는 가동 접점; 하단에 상기 고정 접점이 배치되고, 상부를 향해 연장되는 고정 접점대; 상기 가동 접점이 배치되고, 상기 가동 접점이 상기 고정 접점을 향하는 방향 또는 상기 고정 접점에서 멀어지는 방향으로 이동되도록 이루어지는 가동 접점대; 상기 고정 접점의 상측으로 연장되어 배치되고, 일단은 상기 고정 접점대에 결합되고, 타단은 상기 고정 접점대로부터 이격되도록 형성되는 로우 러너; 및 상기 로우 러너 및 상기 고정 접점대 사이에 배치되고, 상기 고정 접점대 측에서 멀어지며, 상기 가동 접점 측으로 연장되는 U 어셈블리를 더 포함하고, 상기 U 어셈블리는, 아크가 발생하는 경우, 아크에 인가되는 압력이 높아지도록 양 측으로 연장되어 형성되는, 차단부를 제공한다.
또한, 상기 U 어셈블리는, 상기 로우 러너 및 고정 접점대 사이에 끼움되고, 내부에 공간이 형성되며 상기 로우 러너의 양 측으로 돌출되는 홀더; 상기 홀더의 내부 공간에 수납되고, 자성체로 이루어지는 U 자성체; 및 상기 홀더가 상기 고정 접점대로부터 이탈되지 않고, 상기 U 자성체가 상기 내부 공간으로부터 이탈되지 않도록 상기 홀더의 상측에서 상기 홀더 및 상기 고정 접점대와 결합되는 고정부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 U 자성체는, 상기 고정 접점대로부터 돌출 접점 및 상기 돌출 접점 상측에 배치되는 아크 소호부 사이로 연장되게 배치되고, 서로 마주보도록 배치되는 자석부; 상기 로우 러너와 상기 고정 접점대 사이에 개재되고, 상기 자석부 사이에 배치되는 절연체를 포함할 수 있다.
또한, 상기 자석부는, 서로 마주보는 면이 서로 다른 극성을 갖도록 배치될 수 있다.
또한, 상기 자석부는, 상기 가동 접점 및 고정 접점의 트립 동작 시 발생하는 아크가 상측으로 전자기력을 받도록 배치될 수 있다.
또한, 상기 U 자성체는, 상기 고정 접점대로부터 돌출 접점 및 상기 돌출 접점 상측에 배치되는 아크 소호부 사이로 연장되게 배치되는 제1 자성체; 상기 제1 자성체와 이격되어, 상기 제1 자성체와 마주보게 배치되는 제2 자성체; 및 상기 제1 자성체 및 제2 자성체와 일체로 형성되며, 상기 로우 러너 및 상기 고정 접점대 사이에 개재되는 제3 자성체를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 자성체, 제2 자성체 및 제3 자성체는, 자성체가 적층되어 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1 자성체 및 제2 자성체는, 발생하는 아크에 의하여 유도 자기장을 형성하도록 이루어지고, 상기 유도 자기장은, 발생된 아크가 상측으로 전자기력을 받도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 홀더는, 아크에 의하여 발생되는 열이 가해지는 경우 아크를 소호시키는 분자를 발생시키는 개싱 메티리얼(gassing material)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 가동 접점의 상측으로 연장되어 배치되고, 상기 로우 러너에 접촉되는 경우 통전가능하게 이루어지고, 상기 가동 접점이 트립되는 경우 상기 로우 러너로부터 이격되도록 이루어지는 돌출 접점을 포함할 수 있다.
또한, 상기 돌출 접점은, 상기 돌출 접점 상측에 배치되는 아크 소호부의 측판에 적어도 일부가 겹치도록 상측으로 연장될 수 있다.
또한, 상기 U 어셈블리는, 상기 로우 러너의 양 측에서 상기 아크 소호부 및 상기 돌출 접점 사이로 연장될 수 있다.
또한, 상기 U 어셈블리는 상기 돌출 접점이 트립 상태에 배치된 경우에, 상기 돌출 접점의 측면을 감싸도록 연장될 수 있다.
또한, 상기 U 어셈블리와 상기 돌출 접점 사이에는 이격되는 공간인 에어갭이 형성될 수 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 고정 접점;
상기 고정 접점과 접촉되거나, 이격되는 가동 접점; 하단에 상기 고정 접점이 배치되고, 상부를 향해 연장되는 고정 접점대; 상기 가동 접점이 배치되고, 상기 가동 접점이 상기 고정 접점을 향하는 방향 또는 상기 고정 접점에서 멀어지는 방향으로 이동되도록 이루어지는 가동 접점대; 상기 고정 접점의 상측으로 연장되어 배치되고, 일단은 상기 고정 접점대에 결합되고, 타단은 상기 고정 접점대로부터 이격되도록 형성되는 로우 러너; 및 상기 로우 러너 및 상기 고정 접점대 사이에 배치되고, 발생되는 아크가 좌측 또는 우측으로 전자기력을 받도록 자기장을 형성하는 자석부를 포함하는, 차단부를 제공한다.
또한, 상기 자석부는, N극으로 자화되는 제1 면; 및 S극으로 자화되는 제2 면을 포함하고, 상기 자석부는, 상기 제1 면이 상기 고정 접점을 향하는 방향으로 배치되고, 상기 제2 면이 상기 제1 면의 반대 방향으로 배치될 수 있다.
또한, 상기 자석부는, N극으로 자화되는 제1 면; 및 S극으로 자화되는 제2 면을 포함하고, 상기 자석부는, 상기 제2 면이 상기 고정 접점을 향하는 방향으로 배치되고, 상기 제1 면이 상기 제2 면의 반대 방향으로 배치될 수 있다.
또한, 상기 로우 러너 및 상기 고정 접점대 사이에 배치되고, 상기 고정 접점대 측에서 멀어지며, 상기 가동 접점 측으로 연장되는 U 어셈블리를 더 포함하고, 상기 U 어셈블리는, 상기 자석부의 하부에 배치될 수 있다.
또한, 상기 U 어셈블리는 아크가 발생하는 경우, 아크에 인가되는 압력이 높아지도록 상기 로우 러너의 양 측으로 연장되어 형성될 수 있다.
또한, 상기 U 어셈블리는, 상기 로우 러너 및 고정 접점대 사이에 끼움되고, 내부에 공간이 형성되며 상기 로우 러너의 양 측으로 돌출되는 홀더; 상기 홀더의 내부 공간에 수납되고, 자성체로 이루어지는 U 자성체; 및 상기 홀더가 상기 고정 접점대로부터 이탈되지 않고, 상기 U 자성체가 상기 내부 공간으로부터 이탈되지 않도록 상기 홀더의 상측에서 상기 홀더 및 상기 고정 접점대와 결합되는 고정부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 자석부는, 상기 고정부 내부에 배치되어, 전면에는 상기 로우 러너가 배치되고, 배면에는 상기 고정 접점대가 배치될 수 있다.
또한, 상기 U 자성체는, 상기 고정 접점대로부터 돌출 접점 및 상기 돌출 접점 상측에 배치되는 아크 소호부 사이로 연장되게 배치되는 제1 자성체; 상기 제1 자성체와 이격되어, 상기 제1 자성체와 마주보게 배치되는 제2 자성체; 및 상기 제1 자성체 및 제2 자성체와 일체로 형성되며, 상기 로우 러너 및 상기 고정 접점대 사이에 개재되는 제3 자성체를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 자성체, 제2 자성체 및 제3 자성체는, 자성체가 적층되어 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1 자성체 및 제2 자성체는, 발생하는 아크에 의하여 유도 자기장을 형성하도록 이루어지고, 상기 유도 자기장은, 발생된 아크가 상측으로 전자기력을 받도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 자석부는, 상기 제3 자성체의 상측에 배치될 수 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 커버; 상기 커버 내에 배치되고, 복수의 측판, 상기 측판 사이에 결합되는 그리드를 포함하는 아크 소호부; 및 상기 아크 소호부에 인접하게 배치되는 차단부를 포함하고, 상기 차단부는, 고정 접점; 상기 고정 접점과 접촉되거나, 이격되는 가동 접점; 하단에 상기 고정 접점이 배치되고, 상부를 향해 연장되는 고정 접점대; 상기 가동 접점이 배치되고, 상기 가동 접점이 상기 고정 접점을 향하는 방향 또는 상기 고정 접점에서 멀어지는 방향으로 이동되도록 이루어지는 가동 접점대; 상기 고정 접점의 상측으로 연장되어 배치되고, 일단은 상기 고정 접점대에 결합되고, 타단은 상기 고정 접점대로부터 이격되도록 형성되는 로우 러너; 및 상기 로우 러너 및 상기 고정 접점대 사이에 배치되고, 상기 고정 접점대 측에서 멀어지며, 상기 가동 접점 측으로 연장되는 U 어셈블리를 더 포함하고, 상기 U 어셈블리는, 아크가 발생하는 경우, 아크에 인가되는 압력이 높아지도록 양 측으로 연장되어 형성되는, 기중 차단기를 제공한다.
또한, 상기 그리드는, 폭 방향의 적어도 일단에서 연장되고, 상기 U 어셈블리의 외측을 감싸도록 하부로 연장되는 그리드 레그를 포함할 수 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 커버; 상기 커버 내에 배치되고, 복수의 측판, 상기 측판 사이에 결합되는 그리드를 포함하는 아크 소호부; 및 상기 아크 소호부에 인접하게 배치되는 차단부를 포함하고, 상기 차단부는, 고정 접점; 상기 고정 접점과 접촉되거나, 이격되는 가동 접점; 하단에 상기 고정 접점이 배치되고, 상부를 향해 연장되는 고정 접점대; 상기 가동 접점이 배치되고, 상기 가동 접점이 상기 고정 접점을 향하는 방향 또는 상기 고정 접점에서 멀어지는 방향으로 이동되도록 이루어지는 가동 접점대; 상기 고정 접점의 상측으로 연장되어 배치되고, 일단은 상기 고정 접점대에 결합되고, 타단은 상기 고정 접점대로부터 이격되도록 형성되는 로우 러너; 및 상기 로우 러너 및 상기 고정 접점대 사이에 배치되고, 발생되는 아크가 좌측 또는 우측으로 전자기력을 받도록 자기장을 형성하는 자석부를 포함하는, 기중 차단기를 제공한다.
또한, 상기 자석부는, 상기 그리드와 적어도 일부가 겹치도록 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 다음과 같은 효과가 달성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, U 자성체에 의해 형성된 자기장에 의하여 아크가 받는 전자기력은 아크의 전류 흐름 방향과 무관하게 아크 소호부의 그리드를 향하는 방향으로 아크에 인가되므로, 아크의 전류 흐름 방향과 무관하게 아크를 빠르게 소호할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 자석부에 의해 형성된 자기장에 의하여, 아크의 전류의 흐름에 따라 좌측 또는 우측 방향으로 아크를 이동시키려는 아크 유도 경로(A.P)가 형성되어, 아크 소호부의 그리드에 아크를 보다 빠르게 인가시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 U 자성체 및 자석부에 의한 알짜 전자기력으로 아크를 상부 좌측 또는 상부 우측 방향으로 아크 유도 경로(A.P)를 형성함으로써, 아크의 전류의 흐름과 무관하게 아크를 그리드에 빠르게 인가 및 소호시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 트립 상태 제1 상태에서 고정 접점 및 가동 접점이 이격된 상태에서 접촉되는 돌출 접점 및 로우 러너 및 제2 상태에서 이격되는 돌출 접점 및 로우 러너를 구비함으로써, 직류 기중 차단기에서 소전류 차단이 일어날 때 발생하는 아크에 대하여 그리드에 보다 가깝게 발생시킨다. 이에 따라, 발생된 아크가 보다 용이하게 그리드를 통해 인가 및 소호되는 장점이 있다.
그리드 레그는 측판을 따라 하부로 연장되므로, 아크 발생 영역(A.A)에서 발생되는 아크와 물리적 거리가 가까워지므로, 아크가 용이하게 인가될 수 있다. 이에 따라, 아크가 신속하게 소호될 수 있다.
또한, 그리드 레그는 돌출 접점이 있는 경우, 에어갭을 형성할 수 있다. 에어갭이 발생함으로써 아크 발생 영역의 압력을 높이므로, 발생된 아크는 상승되는 힘을 받을 수 있다. 이에 따라, 아크가 그리드 또는 그리드 레그에 보다 용이하게 인가되어, 신속하게 소호될 수 있다.
또한, 그리드 레그에는 돌출 접점 및 로우 러너 사이에서 발생되는 아크에 의하여 자기장이 유도될 수 있다. 이때 유도되는 자기장에 의해 아크가 상승하는 방향으로 전자기력을 받을 수 있다. 이에 따라, 아크는 그리드에 보다 용이하게 인가될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 기중 차단기의 U 자성체는 아크의 전류 방향과 무관하게 아크 소호부쪽으로 전자기력을 받도록 유도된 자기장을 형성함으로써, 기중 차단기에 연결된 직류 전류의 방향과 무관하게 항상 아크를 아크 소호부쪽으로 유도할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 돌출 접점과 U 어셈블리 사이에 에어갭을 형성할 수 있다. 에어갭이 발생함으로써 아크 발생 영역의 압력을 높이므로, 발생된 아크는 상승되는 힘을 받을 수 있다. 이에 따라, 아크가 그리드 또는 그리드 레그에 보다 용이하게 인가되어, 신속하게 소호될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기중 차단기를 도시하는 사시도이다.
도 2는 도 1의 기중 차단기에서 후면 커버가 탈거된 상태를 도시하는 사시도이다.
도 3은 도 1의 기중 차단기에서 후면 커버가 탈거된 상태를 도시하는 정면도이다.
도 4는 도 1의 기중 차단기에서 후면 커버가 탈거된 상태를 도시하는 평면도이다.
도 5는 도 1의 기중 차단기에서 후면 커버가 탈거된 상태를 도시하는 단면도이다.
도 6 및 도 7은 도 1의 기중 차단기에 구비되는 아크 소호부의 일 실시예를 서로 다른 방향에서 도시하는 사시도이다.
도 8은 도 6에 도시된 아크 소호부의 일 실시예를 도시하는 분해 사시도이다.
도 9는 도 6에 도시된 아크 소호부의 일 실시예를 도시하는 정면도이다.
도 10은 도 6에 도시된 아크 소호부의 일 실시예를 도시하는 평면도이다.
도 11은 도 5에 도시된 기중 차단기에서 차단부 및 아크 소호부를 나타낸 사시도이다.
도 12는 도 11에 도시된 고정 접점대 및 가동 접점대를 나타낸 부분사시도이다.
도 13 및 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 고정 접점대 및 U 어셈블리를 나타낸 사시도이다.
도 15 및 도 16은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 고정 접점대 및 U 어셈블리를 나타낸 사시도이다.
도 17은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 차단부 및 아크 소호부를 나타낸 사시도이다.
도 18은 도 17에 도시된 차단부 및 아크 소호부의 돌출 접점 및 로우 러너, 고정 접점 및 가동 접점이 트립 상태 제1 상태에서 접촉되거나, 이격되는 모습을 나타낸 부분확대도이다.
도 19는 도 17에 도시된 차단부 및 아크 소호부가 트립 상태에 배치된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 20은 도 17에 도시된 차단부 및 아크 소호부를 다른 방향에서 바라본 사시도이다.
도 21은 도 20에 도시된 차단부 및 아크 소호부를 나타낸 정면도이다.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 U 자성체에 의한 자기장이 형성되며, U 자성체의 자기장에 의해 아크가 받는 전자기력을 설명하기 위한 도면이다.
도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 U 자성체에 유도 자기장이 형성되며, 유도 자기장에 의해 아크가 받는 전자기력을 설명하기 위한 도면이다.
도 24는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 기중 차단기에서 후면 커버가 탈거된 상태를 도시하는 단면도이다.
도 25는 도 24에 도시된 차단부 및 아크 소호부를 나타낸 사시도이다.
도 26은 도 25에 도시된 차단부 및 아크 소호부가 트립 상태에 배치된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 27은 도 26에 도시된 차단부 및 아크 소호부에 자석부의 자기장을 표시한 사시도이다.
도 28은 도 27에 도시된 고정 접점대 및 가동 접점대를 절단한 단면 사시도이다.
도 29 및 도 30은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 고정 접점대, U 어셈블리 및 자석부를 나타낸 분해사시도이다.
도 31 내지 도 33은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 자석부 및 U 자성체의 자기장 및 아크의 아크 유도 경로(A.P)에 대한 개념도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 차단부 및 이를 포함하는 기중 차단기를 상세하게 설명한다.
이하의 설명에서는 본 발명의 특징을 명확하게 하기 위해, 일부 구성 요소들에 대한 설명이 생략될 수 있다.
1. 용어의 정의
이하의 설명에서 사용되는 "통전"이라는 용어는 하나 이상의 부재 사이에 전류 또는 전기적 신호가 서로 전달됨을 의미한다.
이하의 설명에서 사용되는 "자석"이라는 용어는 자성체를 자화하거나 자기장을 발생시킬 수 있는 임의의 물체를 의미한다. 일 실시예에서, 자석은 영구 자석(permanent magnet) 또는 전자석(electromagnet)으로 구비될 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 "기중 차단기(Air Circuit Breaker)"라는 용어는 공기 또는 압축 공기를 이용하여 아크를 소호하도록 구성되는 차단기를 의미한다. 이하에서 설명되는 각 구성들은 기중 차단기에 적용됨을 전제한다.
다만, 이하에서 설명되는 각 구성들은 공기 차단기, 압축공기 차단기, 가스 차단기, 유(oil) 차단기 및 진공 차단기 등에도 적용될 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 "자기장(Magnetic Field, M.F)"이라는 용어는, 자석에 의하여 형성되는 자기장을 의미한다. 또는 서로 인접하게 배치되는 복수 개의 자석에 의하여 형성되는 자기장을 의미한다. 즉, 자기장(M.F)은, 하나 또는 복수 개의 자석에서 의하여 형성되는 자기장을 의미한다.
"자기장 영역(Magnetic Field Area, M.F.A)"이라는 용어는, 자석 등에 의하여 형성되는 자기장의 영역을 의미한다. 특히, 자석이나, 자화된 자성체에 의하여 형성되는 자기장이 아크가 발생되는 구간에 영향을 미치는 곳을 의미한다.
"아크 발생 영역(Arc-generation Area, A.A)"은 아크가 발생되는 영역을 의미한다. 가동 접점 및 고정 접점이 이격되며 아크가 발생될 가능성이 높은 영역을 의미하며, 특히, 돌출 접점이 있는 경우에 돌출 접점 및 로우 러너가 이격되며 아크가 발생될 가능성이 높은 영역을 의미한다.
"아크 유도 경로(Arc-guided Path, A.P)"란 본 발명의 일 실시예에 따른 자석부에 의하여 발생된 아크가 로렌츠 힘에 의하여 받는 전자기력의 방향을 의미한다. 아크는 로렌츠 힘에 의하여 발생되는 전자기력에 의하여 아크의 경로가 유도될 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 "상측", "하측", "우측", "좌측", "전방 측" 및 "후방 측"이라는 용어는 도 1에 도시된 좌표계를 통해 이해될 것이다.
2. 본 발명의 일 실시예에 따른 기중 차단기(10)의 구성의 설명
도 1 내지 도 23을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기중 차단기(10)는 커버부(100), 구동부(200) 및 차단부(300), U 어셈블리(400) 및 아크 소호부(600)를 포함한다.
(1) 커버부(100)의 설명
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 기중 차단기(10)는 커버부(100)를 포함한다.
커버부(100)는 기중 차단기(10)의 외형을 형성한다. 또한, 커버부(100)는 내부에 공간이 형성되어, 기중 차단기(10)의 작동을 위한 각 구성 요소들이 실장될 수 있다. 즉, 커버부(100)는 일종의 하우징(housing)으로 기능된다.
커버부(100)는 고내열성, 고강성의 소재로 형성될 수 있다. 내부에 실장된 각 구성 요소들의 손상을 방지하고, 내부에서 발생된 아크에 의해 손상되는 것을 방지하기 위함이다. 일 실시예에서, 커버부(100)는 합성 수지 또는 강화 플라스틱으로 형성될 수 있다.
도시된 실시예에서, 커버부(100)는 상하 방향을 높이로 하는 사각기둥 형상이다. 커버부(100)의 형상은 기중 차단기(10)의 작동을 위한 구성 요소를 내부에 실장할 수 있는 임의의 형태로 구비될 수 있다.
커버부(100)의 내부 공간은 외부와 통전된다. 커버부(100)의 내부에 실장된 각 구성 요소는 외부의 전원 또는 부하와 통전 가능하게 연결될 수 있다.
도시된 실시예에서, 커버부(100)는 상부 커버(110) 및 하부 커버(120)를 포함한다.
상부 커버(110)는 커버부(100)의 상측을 형성한다. 상부 커버(110)는 하부 커버(120)의 상측에 위치된다. 일 실시예에서, 상부 커버(110)와 하부 커버(120)는 일체로 형성될 수 있다.
상부 커버(110)의 내부에는 공간이 형성된다. 상기 공간에는 기중 차단기(10)에 구비되는 다양한 구성 요소가 실장된다. 일 실시예에서, 상부 커버(110)의 내부 공간에는 차단부(300) 및 아크 소호부(600) 등이 실장될 수 있다.
상부 커버(110)의 내부 공간은 하부 커버(120)의 내부 공간과 연통된다. 차단부(300) 등의 구성 요소는 상부 커버(110)의 내부 공간 및 하부 커버(120)의 내부 공간에 걸쳐 수용될 수 있다.
상부 커버(110)의 일측, 도시된 실시예에서 상측 면에는 아크 소호부(600)가 위치된다. 아크 소호부(600)는 상부 커버(110)의 상측 면에서 부분적으로 노출될 수 있다. 상부 커버(110)의 내부 공간에서 발생된 아크는 아크 소호부(600)를 통과하며 소호되어 기중 차단기(10)의 외부로 배출될 수 있다.
상부 커버(110)의 타측, 도시된 실시예에서 전방 측에는 차단부(300)의 고정 접점대(310)가 노출된다. 고정 접점대(310)는 상기 노출된 부분을 통해 외부의 전원 또는 부하와 통전 가능하게 연결될 수 있다.
도시된 실시예에서, 상부 커버(110)는 제1 상부 커버(111) 및 제2 상부 커버(112)를 포함한다.
제1 상부 커버(111)는 기중 차단기(10)의 상측의 일측, 도시된 실시예에서 전방 측을 덮도록 구성된다. 제1 상부 커버(111)는 임의의 체결 수단에 의해 제2 상부 커버(112)와 결합된다.
제1 상부 커버(111)에는 개구부가 형성된다. 상기 개구부를 통해 고정 접점대(310)가 외부에 노출될 수 있다. 도시된 실시예에서, 상기 개구부는 좌우 방향으로 세 개 형성된다.
제2 상부 커버(112)는 기중 차단기(10)의 상측의 타측, 도시된 실시예에서 후방 측을 덮도록 구성된다. 제2 상부 커버(112)는 임의의 체결 수단에 의해 제1 상부 커버(111)와 결합된다.
하부 커버(120)는 커버부(100)의 하측을 형성한다. 하부 커버(120)는 상부 커버(110)의 하측에 위치된다.
하부 커버(120)의 내부에는 공간이 형성된다. 상기 공간에는 기중 차단기(10)에 구비되는 다양한 구성 요소가 실장된다. 일 실시예에서, 하부 커버(120)의 내부 공간에는 구동부(200) 및 차단부(300) 등이 실장될 수 있다.
하부 커버(120)의 내부 공간은 상부 커버(110)의 내부 공간과 연통된다. 차단부(300) 등의 구성 요소는 하부 커버(120)의 내부 공간 및 상부 커버(110)의 내부 공간에 걸쳐 수용될 수 있다.
하부 커버(120)의 일측, 도시된 실시예에서 전방에는 차단부(300)의 가동 접점대(320)가 위치된다. 가동 접점대(320)는 하부 커버(120)에 형성된 개구부를 통해 외부에 노출될 수 있다. 가동 접점대(320)는 상기 노출된 부분을 통해 외부의 전원 또는 부하와 통전 가능하게 연결될 수 있다.
(2) 구동부(200)의 설명
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 기중 차단기(10)는 구동부(200)를 포함한다.
구동부(200)는 차단부(300)의 고정 접점(311)과 가동 접점(321)이 이격됨에 따라 회전되어, 트립 동작(trip mechanism)을 수행한다. 이에 따라, 기중 차단기(10)는 외부와의 통전이 차단될 수 있고, 사용자는 통전을 차단하기 위한 동작이 수행되었음을 인지할 수 있다.
구동부(200)는 기중 차단기(10)의 내부에 수용된다. 구체적으로, 구동부(200)는 커버부(100) 내부의 공간에 부분적으로 수용된다. 또한, 구동부(200)의 나머지 부분은 도면 부호가 부여되지 않은, 커버부(100)의 일측(도시된 실시예에서 후방 측)에 구비되는 케이스의 내부에 수용된다.
구동부(200)는 차단부(300)와 연결된다. 구체적으로, 구동부(200)의 크로스바(220)는 차단부(300)의 가동 접점대(320)의 회전에 따라 함께 회전되도록 구성된다.
따라서, 차단부(300)의 가동 접점대(320)가 회전 이동되면, 구동부(200)가 함께 회전될 수 있다. 구동부(200)는 기중 차단기(10)의 내부에 회전 가능하게 수용된다.
도시된 실시예에서, 구동부(200)는 슈터(210), 크로스바(220) 및 레버(230)를 포함한다.
슈터(210)는 차단부(300)의 가동 접점대(320)가 고정 접점대(310)에서 멀어지는 방향으로 회전됨에 따라 함께 회전된다. 슈터(210)는 크로스바(220) 및 레버(230)와 연결된다.
구체적으로, 슈터(210)는 크로스바(220)에 의해 일측 단부가 구속된다. 슈터(210)의 타측 단부에는 탄성 부재가 구비된다. 이에 따라, 고정 접점(311)과 가동 접점(321)이 접촉된 상태에서, 슈터(210)는 상기 탄성 부재를 가압하며 복원력을 저장한다. 상기 가압을 위한 외력은 크로스바(220)가 고정 접점대(310)를 향해 회전된 상태에 의해 제공될 수 있다.
가동 접점(321)이 고정 접점(311)에서 이격되면, 가동 접점대(320)는 고정 접점대(310)에서 멀어지는 방향으로 회전된다. 이에 따라, 크로스바(220) 또한 회전되며 슈터(210)의 일측 단부가 해방되어 상기 탄성 부재에 의해 제공된 복원력에 의해 회전된다.
슈터(210)는 레버(230)와 연결된다. 슈터(210)가 회전되며 레버(230)를 타격함에 따라, 레버(230) 또한 회전되며 트립 동작이 수행될 수 있다.
크로스바(220)는 가동 접점대(320)와 연결되어, 가동 접점대(320)가 회전됨에 따라 함께 회전된다. 이에 따라, 크로스바(220)에 구속된 슈터(210)가 해방되어 트립 동작이 수행될 수 있다.
크로스바(220)는 복수 개의 차단부(300) 사이에서 연장될 수 있다. 도시된 실시예에서, 차단부(300)의 가동 접점대(320)는 총 세 개 구비되어 좌우 방향으로 배치된다. 크로스바(220)는 좌우 방향으로 배치되는 복수 개의 가동 접점대(320)를 관통하여 연결될 수 있다.
크로스바(220)는 슈터(210)의 상기 일측 단부와 접촉되어, 슈터(210)를 구속한다. 크로스바(220)가 가동 접점대(320)와 함께 회전되면, 크로스바(220)는 슈터(210)의 상기 일측 단부를 해방한다.
레버(230)는 회전되는 슈터(210)에 타격되어 회전될 수 있다. 레버(230)는 기중 차단기(10)의 외측에 부분적으로 노출될 수 있다. 차단부(300)에 의해 트립 동작이 수행되면, 레버(230)는 기 설정된 방향으로 회전된다.
이에 따라, 사용자는 트립 동작이 수행되었음을 용이하게 인지할 수 있다. 또한, 사용자는 레버(230)를 회전 조작하여 기중 차단기(10)가 다시 통전될 수 있는 상태로 조정할 수 있다.
구동부(200)에 의해 트립 동작이 수행되는 과정은 잘 알려진 기술이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
(3) 차단부(300)의 설명
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 기중 차단기(10)는 차단부(300)를 포함한다.
차단부(300)는 서로 이격되거나 접촉되는 고정 접점대(310) 및 가동 접점대(320)를 포함한다.
고정 접점대(310)와 가동 접점대(320)가 서로 접촉되면, 기중 차단기(10)는 외부의 전원 또는 부하와 통전될 수 있다. 고정 접점대(310)와 가동 접점대(320)가 이격되면, 기중 차단기(10)는 외부의 전원 또는 부하와 통전이 차단된다. 이때, 기중 차단기(10)에 걸리는 외부의 전원은 직류 전원일 수 있다. 또한, 기중 차단기(10)에 걸리는 외부의 전원은 소전류일 수 있다.
차단부(300)는 기중 차단기(10)의 내부에 수용된다. 구체적으로, 차단부(300)는 커버부(100)의 내부 공간에 회전 가능하게 수용된다.
차단부(300)는 외부와 통전될 수 있다. 일 실시예에서, 고정 접점대(310) 및 가동 접점대(320) 중 어느 하나에는 외부의 전원 또는 부하에서 전류가 유입될 수 있다. 또한, 고정 접점대(310) 및 가동 접점대(320) 중 다른 하나에서 외부의 전원 또는 부하로 전류가 유출될 수 있다.
차단부(300)는 기중 차단기(10)의 외부에 부분적으로 노출될 수 있다. 이에 따라, 차단부(300)는 도선(미도시) 등의 부재를 통해 외부의 전원 또는 부하와 통전 가능하게 연결될 수 있다.
차단부(300)는 복수 개 구비될 수 있다. 복수 개의 차단부(300)는 서로 일 방향으로 이격되어 배치될 수 있다. 각 차단부(300) 사이에는, 각 차단부(300)에 통전되는 전류 간의 간섭을 방지하기 위한 격벽이 구비될 수 있다.
도시된 실시예에서, 차단부(300)는 세 개 구비된다. 또한, 세 개의 차단부(300)는 기중 차단기(10)의 좌우 방향으로 서로 이격되어 배치된다. 차단부(300)의 개수는 기중 차단기(10)에 통전되는 전류의 양에 따라 변경될 수 있다.
도시된 실시예에서, 차단부(300)는 고정 접점대(310) 및 가동 접점대(320)를 포함한다.
고정 접점대(310)는 가동 접점대(320)와 접촉 또는 이격될 수 있다. 고정 접점대(310)에 가동 접점대(320)가 접촉되면, 기중 차단기(10)는 외부의 전원 또는 부하와 통전될 수 있다. 고정 접점대(310)와 가동 접점대(320)가 이격되면, 기중 차단기(10)는 외부의 전원 또는 부하와 통전이 차단된다.
명칭에서 알 수 있듯이, 고정 접점대(310)는 커버부(100)에 고정 설치된다. 따라서, 고정 접점대(310)와 가동 접점대(320)의 접촉 및 이격은 가동 접점대(320)의 회전에 의해 달성된다.
도시된 실시예에서, 고정 접점대(310)는 상부 커버(110)의 내부 공간에 수용된다.
고정 접점대(310)는 기중 차단기(10)의 외부에 부분적으로 노출될 수 있다. 상기 노출된 부분을 통해, 고정 접점대(310)는 외부의 전원 또는 부하와 통전 가능하게 연결될 수 있다.
도시된 실시예에서, 고정 접점대(310)는 상부 커버(110)의 전방 측에 형성되는 개구부를 통해 외부에 노출된다.
고정 접점대(310)는 전기 전도성을 갖는 소재로 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 고정 접점대(310)는 구리(Cu) 또는 철(Fe) 및 이들을 포함하는 합금 소재로 형성될 수 있다.
도시된 실시예에서, 고정 접점대(310)의 하단에 고정 접점(311)이 배치된다. 또한, 고정 접점대(310)는 상부를 향해 연장된다.
고정 접점(311)은 가동 접점(321)과 접촉 또는 이격될 수 있다. 고정 접점(311)은 가동 접점대(320)를 향하는 고정 접점대(310)의 일측, 도시된 실시예에서 후방 측에 위치된다.
고정 접점(311)은 고정 접점대(310)와 통전된다. 도시된 실시예에서, 고정 접점(311)은 고정 접점대(310)의 상기 후방 측에 위치된다. 일 실시예에서, 고정 접점(311)은 고정 접점대(310)와 일체로 형성될 수 있다.
고정 접점(311)과 가동 접점(321)이 접촉되면, 기중 차단기(10)는 외부의 전원 또는 부하와 통전 가능하게 연결된다. 또한, 고정 접점(311)이 가동 접점(321)과 이격되면, 기중 차단기(10)는 외부의 전원 또는 부하와 통전이 차단된다.
고정 접점대(310)의 상측으로 로우 러너(330)가 연장되어 돌출될 수 있다. 로우 러너(330)는 아크 소호부(600)를 향해 상측으로 연장될 수 있다. 로우 러너(330)는 일단은 고정 접점대(310)에 결합되고, 타단은 고정 접점대(310)로부터 이격되도록 형성된다.
로우 러너(330)는 고정 접점대(310)와 통전된다. 도시된 실시예에서, 로우 러너(330)는 고정 접점대(310)의 상기 후방 측에 위치된다. 일 실시예에서, 로우 러너(330)는 고정 접점대(310)와 일체로 형성될 수 있다.
로우 러너(330)는 고정 접점대(310) 및 가동 접점대(320)가 서로 접촉되는 때에 후술할 돌출 접점(322)과 접촉되어 통전될 수 있다.
로우 러너(330)는 고정 접점대(310) 및 가동 접점대(320)가 이격될 때 발생하는 아크가 유도되어 그리드(620)로 전달되는 역할을 할 수 있다. 이를 위해 로우 러너(330)는 자성을 갖는 자성체 소재로 형성될 수 있다. 전자의 흐름인 아크에 흡인력(attractive force)을 인가하기 위함이다.
또한, 로우 러너(330)와 돌출 접점(322)은 접촉된 상태에서 이격되면서, 로우 러너(330)와 돌출 접점(322) 사이에 아크가 발생할 수 있다. 이에 대해서는 자세하게 후술한다.
가동 접점대(320)는 고정 접점대(310)와 접촉 또는 이격될 수 있다. 가동 접점대(320)와 고정 접점대(310)의 접촉 및 이격에 의해, 기중 차단기(10)가 외부의 전원 또는 부하와 통전 또는 통전 차단될 수 있음은 상술한 바와 같다.
가동 접점대(320)는 가동 접점(321)이 배치되고, 적어도 일부의 영역이 상부를 향해 연장되는 연장부(320a)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 도면을 참조하면, 가동 접점대(320)의 적어도 일부가 상부를 향해 연장될 수 있다. 연장부(320a)에는 돌출 접점(322)이 배치될 수 있다.
가동 접점대(320)는 커버부(100)의 내부 공간에 회전 가능하게 설치된다. 가동 접점대(320)는 고정 접점대(310)를 향하는 방향 및 고정 접점대(310)에서 멀어지는 방향으로 회전될 수 있다.
도시된 실시예에서, 가동 접점대(320)는 상부 커버(110) 및 하부 커버(120)의 내부 공간에 수용된다. 상부 커버(110) 및 하부 커버(120)의 각 내부 공간이 서로 연통될 수 있음은 상술한 바와 같다.
가동 접점대(320)는 기중 차단기(10)의 외부에 부분적으로 노출될 수 있다. 상기 노출된 부분을 통해, 가동 접점대(320)는 외부의 전원 또는 부하와 통전 가능하게 연결될 수 있다.
도시된 실시예에서, 가동 접점대(320)는 하부 커버(120)의 전방 측에 형성되는 개구부를 통해 외부에 노출된다.
가동 접점대(320)는 전기 전도성을 갖는 소재로 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 가동 접점대(320)는 구리 또는 철 및 이들을 포함하는 합금 소재로 형성될 수 있다.
가동 접점대(320)는 구동부(200)와 연결된다. 구체적으로, 가동 접점대(320)는 구동부(200)의 크로스바(220)와 연결된다. 일 실시예에서, 가동 접점대(320)에는 크로스바(220)가 관통 결합될 수 있다.
가동 접점대(320)가 회전되면, 크로스바(220) 또한 회전될 수 있다. 이에 따라, 구동부(200)가 작동되어 트립 동작이 수행될 수 있음은 상술한 바와 같다.
도시된 실시예에서, 가동 접점대(320)는 가동 접점(321) 및 회전축(328)을 포함한다.
가동 접점(321)은 고정 접점(311)과 접촉 또는 이격될 수 있다. 가동 접점(321)은 고정 접점대(310)를 향하는 가동 접점대(320)의 일측, 도시된 실시예에서 전방 측에 위치된다.
가동 접점(321)은 가동 접점대(320)와 함께 회전될 수 있다. 가동 접점대(320)가 고정 접점대(310)를 향해 회전되면, 가동 접점(321) 또한 고정 접점(311)을 향해 회전되어 고정 접점(311)과 접촉될 수 있다.
또한, 가동 접점대(320)가 고정 접점대(310)에서 멀어지는 방향으로 회전되면, 가동 접점(321) 또한 고정 접점(311)에서 이격될 수 있다.
가동 접점(321)은 가동 접점대(320)와 통전된다. 도시된 실시예에서, 가동 접점(321)은 가동 접점대(320)의 상기 전방 측에 위치된다. 일 실시예에서, 가동 접점(321)은 가동 접점대(320)와 일체로 형성될 수 있다.
가동 접점(321)과 고정 접점(311)의 접촉 및 이격에 의해, 기중 차단기(10)가 외부의 전원 또는 부하와 통전 또는 통전 차단됨은 상술한 바와 같다.
고정 접점(311) 및 가동 접점(321)이 서로 접촉되어 통전되는 상태에서, 고정 접점(311) 및 가동 접점(321)이 이격되면 아크가 발생된다. 본 발명의 실시예에 따른 기중 차단기(10)는 발생된 아크의 경로를 효과적으로 형성하기 위한 다양한 구성들을 포함한다. 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
회전축(328)은 가동 접점대(320)가 커버부(100)에 회전 가능하게 결합되는 부분이다. 가동 접점대(320)는 회전축(328)을 중심으로 고정 접점대(310)를 향하는 방향 또는 고정 접점대(310)에서 멀어지는 방향으로 회전될 수 있다.
회전축(328)은 고정 접점대(310)에 반대되는 가동 접점대(320)의 타측, 도시된 실시예에서 후방 측에 위치된다.
(4) 아크 소호부(600)의 설명
도 6 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기중 차단기(10)는 아크 소호부(600)를 포함한다.
아크 소호부(600)는 고정 접점(311)과 가동 접점(321)이 이격되어 발생되는 아크를 소호하도록 구성된다. 발생된 아크는 아크 소호부(600)를 통과하며 소호 및 냉각된 후 기중 차단기(10)의 외부로 배출될 수 있다.
아크 소호부(600)는 커버부(100)에 결합된다. 아크 소호부(600)는 아크가 배출되기 위한 일측이 커버부(100)의 외측에 노출될 수 있다. 도시된 실시예에서, 아크 소호부(600)는 그 상측이 커버부(100)의 외측에 노출된다.
아크 소호부(600)는 커버부(100)에 부분적으로 수용된다. 아크 소호부(600)는 외부로 노출되는 부분을 제외한 나머지 부분이 커버부(100)의 내부 공간에 수용될 수 있다. 도시된 실시예에서, 아크 소호부(600)는 상부 커버(110)의 상측에 부분적으로 수용된다.
상기 배치는, 고정 접점(311) 및 가동 접점(312)의 위치에 따라 변경될 수 있다. 즉, 아크 소호부(600)는 고정 접점(311) 및 가동 접점(312)에 인접하게 위치될 수 있다. 이에 따라, 고정 접점(311)에서 멀어지도록 회전되는 가동 접점(312)을 따라 연장 형성되는 아크가 아크 소호부(600)로 용이하게 진입될 수 있다.
아크 소호부(600)는 복수 개 구비될 수 있다. 복수 개의 아크 소호부(600)는 서로 물리적, 전기적으로 이격되어 배치될 수 있다. 도시된 실시예에서, 아크 소호부(600)는 세 개 구비된다.
즉, 각 아크 소호부(600)는 각 고정 접점(311) 및 가동 접점(321)에 인접하게 위치된다. 도시된 실시예에서, 각 아크 소호부(600)는 각 고정 접점(311) 및 가동 접점(321)의 상측에 인접하게 위치된다.
아크 소호부(600)는 서로 인접하게 배치될 수 있다. 도시된 실시예에서, 세 개의 아크 소호부(600)는 기중 차단기(10)의 좌우 방향으로 나란히 배치된다.
도시된 실시예에서, 아크 소호부(600)는 측판(610), 그리드(620), 그리드 커버(630) 및 아크 러너(650)를 포함한다.
측판(610)은 아크 소호부(600)의 양측, 도시된 실시예에서 우측 및 좌측을 형성한다. 측판(610)은 아크 소호부(600)의 각 구성 요소와 결합되어, 상기 구성 요소들을 지지한다.
구체적으로, 측판(610)은 그리드(620), 그리드 커버(630) 및 아크 러너(650)와 결합된다.
측판(610)은 복수 개 구비된다. 복수 개의 측판(610)은 서로 이격되어, 서로 마주하도록 배치될 수 있다. 도시된 실시예에서, 측판(610)은 두 개 구비되어, 각각 아크 소호부(600)의 우측 및 좌측을 형성한다.
측판(610)은 절연성 소재로 형성될 수 있다. 발생된 아크가 측판(610)을 향해 유동되는 것을 방지하기 위함이다.
측판(610)은 내열성 소재로 형성될 수 있다. 발생된 아크에 의해 손상되거나 형상이 변형되는 것을 방지하기 위함이다.
측판(610)에는 복수 개의 관통공이 형성된다. 상기 관통공 중 일부에는 그리드(620) 및 아크 러너(650)가 삽입 결합될 수 있다. 또한, 상기 관통공 중 다른 일부에는 그리드 커버(630)를 측판(610)에 체결하기 위한 체결 부재가 관통 결합될 수 있다.
도시된 실시예에서, 측판(610)은 꼭지점에 복수 개의 모서리가 형성된 판 형으로 구비된다. 측판(610)은 아크 소호부(600)의 양측을 형성하고, 아크 소호부(600)의 각 구성 요소를 지지할 수 있는 임의의 형태로 구비될 수 있다.
측판(610)은 그리드(620)와 결합된다. 구체적으로, 측판(610)의 상기 관통공 중 일부에는 그리드(620)의 양측, 도시된 실시예에서 우측 단부 및 좌측 단부에 구비되는 삽입 돌기가 삽입 결합된다.
측판(610)은 그리드 커버(630)와 결합된다. 구체적으로, 측판(610)의 상측에는 그리드 커버(630)가 결합된다. 상기 결합은 측판(610)과 그리드 커버(630)의 끼움 결합 또는 별도의 체결 부재에 의해 달성될 수 있다.
측판(610)은 아크 러너(650)와 결합된다. 구체적으로, 측판(610)의 후방 측, 즉 고정 접점(311)에 반대되는 일측에 아크 러너(650)가 결합된다. 상기 결합은 별도의 체결 부재에 의해 달성될 수 있다.
그리드(620)는 고정 접점(311)과 가동 접점(321)이 이격되어 발생된 아크를 아크 소호부(600)로 유도한다.
그리드(620)는 자성을 갖는 소재로 형성될 수 있다. 전자의 흐름인 아크에 흡인력(attractive force)을 인가하기 위함이다.
그리드(620)는 복수 개 구비될 수 있다. 복수 개의 그리드(620)는 서로 이격되어 적층될 수 있다. 도시된 실시예에서, 그리드(620)는 복수로 구비되어, 전후 방향으로 적층된다.
그리드(620)의 개수는 변경될 수 있다. 구체적으로, 그리드(620)의 개수는 아크 소호부(600)의 크기, 성능 또는 아크 소호부(600)가 구비되는 기중 차단기(10)의 정격 용량 등에 따라 변경될 수 있다.
복수 개의 그리드(620)가 서로 이격되어 형성되는 공간을 통해, 유입된 아크가 소분되어 유동될 수 있다. 이에 따라, 아크의 압력이 증가되며, 아크의 이동 속도 및 소호 속도가 증가될 수 있다.
복수 개의 그리드(620) 중 고정 접점(311)에서 가장 먼 그리드(620), 도시된 실시예에서 후방 측의 그리드(620)에 인접하게 아크 러너(650)가 위치된다.
그리드(620)는 폭 방향, 도시된 실시예에서 좌우 방향의 단부가 고정 접점(311)을 향하는 방향, 즉 하측을 향해 돌출 형성될 수 있다. 즉, 그리드(620)는 좌우 방향의 단부가 하측을 향하는 첨두(peak) 형상으로 형성된다.
이에 따라, 발생된 아크는 그리드(620)의 좌우 방향의 상기 단부를 향해 효과적으로 진행되어, 아크 소호부(600)로 용이하게 유동될 수 있다.
그리드(620)는 측판(610)에 결합된다. 구체적으로, 그리드(620)의 폭 방향, 도시된 실시예에서 좌우 방향의 모서리에는 복수 개의 결합 돌기가 그 연장 방향, 도시된 실시예에서 상하 방향으로 복수 개가 형성된다. 그리드(620)의 상기 결합 돌기는 측판(610)에 형성된 관통공에 삽입 결합된다.
그리드 커버(630)를 향하는 그리드(620)의 일측, 도시된 실시예에서 상측 단부는 그리드 커버(630)에 인접하게 위치될 수 있다. 그리드(620)를 따라 유동된 아크는, 그리드 커버(630)를 통과하여 외부로 배출될 수 있다.
그리드 커버(630)는 아크 소호부(600)의 상측을 형성한다. 그리드 커버(630)는 그리드(620)의 상측 단부를 덮도록 구성된다. 복수 개의 그리드(620)가 서로 이격되어 형성된 공간을 통과한 아크는 그리드 커버(630)를 통해 기중 차단기(10)의 외부로 배출될 수 있다.
그리드 커버(630)는 측판(610)에 결합된다. 그리드 커버(630)의 폭 방향, 도시된 실시예에서 좌우 방향의 모서리에는 측판(610)의 관통공에 삽입되는 돌기가 형성될 수 있다. 또한, 그리드 커버(630)와 측판(610)은 별도의 체결 부재에 의해 결합될 수 있다.
그리드 커버(630)는 일 방향, 도시된 실시예에서 전후 방향으로 연장 형성된다. 상기 방향은 복수 개의 그리드(620)가 적층되는 방향과 같음이 이해될 것이다.
그리드 커버(630)의 타 방향, 도시된 실시예에서 폭 방향의 길이는 복수 개의 그리드(620)의 폭 방향의 길이에 따라 결정될 수 있다.
도시된 실시예에서, 그리드 커버(630)는 커버 본체(631), 상부 프레임(632), 메시부(633), 및 차단 판(미도시)을 포함한다.
커버 본체(631)는 그리드 커버(630)의 외형을 형성한다. 커버 본체(631)는 측판(610)에 결합된다. 또한, 커버 본체(631)에는 상부 프레임(632)이 결합된다.
커버 본체(631)의 내부에는 소정의 공간이 형성된다. 상기 공간은 상부 프레임(632)에 의해 덮일 수 있다. 상기 공간에는 메시부(633) 및 차단 판이 수용된다. 이에, 상기 공간은 "수용 공간"이라고 지칭될 수 있다.
상기 수용 공간은 그리드(620)가 이격되어 형성되는 공간과 연통된다. 결과적으로, 상기 수용 공간은 커버부(100)의 내부 공간과 연통된다. 이에 따라, 발생된 아크는 그리드(620)가 이격되어 형성되는 공간을 통과하여, 커버 본체(631)의 상기 수용 공간으로 유동될 수 있다.
그리드(620)를 향하는 커버 본체(631)의 일측, 도시된 실시예에서 하측에는 그리드(620)의 상측 단부가 접촉될 수 있다. 일 실시예에서, 커버 본체(631)는 그리드(620)의 상측 단부를 지지할 수 있다.
커버 본체(631)는 절연성 소재로 형성될 수 있다. 아크 유도 경로(A.P)를 형성하기 위한 자기장이 왜곡되는 것을 방지하기 위함이다.
커버 본체(631)는 내열성 소재로 형성될 수 있다. 발생된 아크에 의해 손상되거나 형상이 변형되는 것을 방지하기 위함이다.
도시된 실시예에서, 커버 본체(631)는 전후 방향의 길이가 좌우 방향의 길이보다 길게 형성된다. 커버 본체(631)의 형상은 측판(610)의 형상 및 그리드(620)의 형상과 개수에 따라 변경될 수 있다.
그리드(620)에 반대되는 커버 본체(631)의 일측, 도시된 실시예에서 상측에는 상부 프레임(632)이 결합된다.
상부 프레임(632)은 커버 본체(631)의 상측에 결합된다. 상부 프레임(632)은 커버 본체(631)에 형성된 상기 수용 공간 및 상기 수용 공간에 수용된 메시부(633), 및 차단 판을 덮도록 구성된다.
도시된 실시예에서, 상부 프레임(632)은 전후 방향의 길이가 좌우 방향의 길이보다 길게 형성된다. 상부 프레임(632)은 커버 본체(631)의 상측에 안정적으로 결합되어, 상기 수용 공간 및 상기 수용 공간에 수용된 구성 요소를 덮을 수 있는 임의의 형상으로 구비될 수 있다.
상부 프레임(632)에는 복수 개의 관통공이 형성된다. 상기 관통공을 통해, 그리드(620) 사이를 통과하며 소호된 아크가 배출될 수 있다. 도시된 실시예에서, 상기 관통공은 좌우 방향으로 세 개씩 전후 방향으로 세 줄 구비되어, 총 아홉 개 형성된다. 관통공의 개수는 변경될 수 있다.
상기 관통공은 서로 이격되어 위치된다. 상기 관통공 사이에는 일종의 리브(rib)가 형성된다. 상기 리브는 커버 본체(631)의 공간에 수용된 메시부(633), 및 차단 판을 상측에서 가압할 수 있다.
이에 따라, 아크가 발생되더라도, 메시부(633) 및 차단 판이 커버 본체(631)의 상기 수용 공간에서 임의 이탈되지 않는다.
상부 프레임(632)은 커버 본체(631)의 상측에 고정 결합될 수 있다. 도시된 실시예에서, 상부 프레임(632)은 체결 부재에 의해 커버 본체(631)의 상측에 고정 결합된다.
상부 프레임(632)과 커버 본체(631)의 사이, 즉 상부 프레임(632)의 하측에서 커버 본체(631)의 상기 수용 공간에는 메시부(633) 및 차단 판이 위치된다. 달리 표현하면, 커버 본체(631)의 상기 수용 공간에는 상측에서 하측으로 메시부(633) 및 차단 판이 적층된다.
메시부(633)는 그리드(620) 사이에 형성된 공간을 통과하며 소호된 아크에 잔존하는 불순물을 걸러내는 역할을 수행한다. 소호된 아크는 메시부(633)를 통과하며, 잔존하는 불순물이 제거된 후 외부로 배출될 수 있다. 즉, 메시부(633)는 일종의 필터(filter)로 기능된다.
메시부(633)는 복수 개의 관통공을 포함한다. 상기 관통공의 크기, 즉 직경은 아크에 잔존하는 불순물의 입자의 직경보다 작게 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 관통공의 직경은 아크가 포함하는 가스가 통과될 수 있도록, 충분히 크게 형성되는 것이 바람직하다.
메시부(633)는 복수 개 구비될 수 있다. 복수 개의 메시부(633)는 상하 방향으로 적층될 수 있다. 이에 따라, 메시부(633)를 통과하는 아크에 잔존하는 불순물이 효과적으로 제거될 수 있다.
메시부(633)는 커버 본체(631)의 내부에 형성된 상기 수용 공간에 수용된다. 메시부(633)의 형상은 상기 수용 공간의 형상에 따라 결정될 수 있다.
메시부(633)는 상부 프레임(632)의 하측에 위치된다. 메시부(633)에 형성된 복수 개의 관통공은 상부 프레임(632)에 형성된 복수 개의 관통공과 연통된다. 이에 따라, 메시부(633)를 통과한 아크는 상부 프레임(632)을 통과하여 외부로 배출될 수 있다.
메시부(633)에 형성된 복수 개의 관통공은 그리드(620)가 이격되어 형성되는 공간과 연통된다. 결과적으로, 메시부(633)에 형성된 복수 개의 관통공은 커버부(100)의 내부 공간과 연통된다.
메시부(633)의 하측에는 차단 판이 위치된다. 차단 판은 그리드(620) 사이에 형성된 공간을 통과한 아크가 메시부(633)를 향해 유동되기 위한 통로를 제공한다. 차단 판은 커버 본체(631)의 상기 수용 공간에 수용된다. 차단 판은 커버 본체(631)의 상기 수용 공간에서 가장 하측에 위치된다.
도시된 실시예에서, 차단 판은 전후 방향의 길이가 좌우 방향의 길이보다 긴, 직사각형의 단면을 갖도록 형성된다. 차단 판의 형상은 커버 본체(631)의 상기 수용 공간의 단면의 형상에 따라 변경될 수 있다.
차단 판의 하측에는 그리드(620)가 위치된다. 일 실시예에서, 그리드(620)의 상측 단부, 즉 차단 판을 향하는 그리드(620)의 일측 단부는 차단 판에 접촉될 수 있다. 차단 판은 관통공(미도시)을 포함한다.
관통공은 복수 개의 그리드(620)가 서로 이격되어 형성된 공간을 통과한 아크가 커버 본체(631)의 상기 수용 공간으로 유입되는 통로이다. 관통공은 차단 판에 수직한 방향, 도시된 실시예에서 상하 방향으로 관통 형성된다.
관통공은 복수 개 형성될 수 있다. 복수 개의 관통공은 서로 이격되어 배치될 수 있다.
아크 러너(650)는 고정 접점(311) 및 가동 접점(321)을 향하는 측판(610)의 일측에 위치된다. 도시된 실시예에서, 아크 러너(650)는 측판(610)의 하측에 위치된다.
아크 러너(650)는 고정 접점(311)에서 반대되는 측판(610)의 타측에 위치된다. 구체적으로, 아크 러너(650)는 측판(610)의 전방 측에 위치되는 고정 접점(311)에 반대되도록, 측판(610)의 하측에서 후방 측에 위치된다.
아크 러너(650)는 측판(610)에 결합된다. 상기 결합은 아크 러너(650)의 좌우 방향의 단부에 형성되는 돌기가 측판(610)에 형성된 관통공에 삽입되어 형성될 수 있다.
아크 러너(650)는 전도성 소재로 형성될 수 있다. 유동되는 아크에 흡인력을 인가하여, 효과적으로 아크를 유도하기 위함이다. 일 실시예에서, 아크 러너(650)는 구리, 철 또는 이들을 포함하는 합금으로 형성될 수 있다.
아크 러너(650)는 그리드(620)를 향해 소정의 길이만큼 연장된다. 일 실시예에서, 아크 러너(650)는 고정 접점(311)에서 가장 멀도록 위치되는 그리드(620), 도시된 실시예에서 가장 후방 측에 위치되는 그리드(620)를 후방 측에서 덮도록 배치될 수 있다.
이에 따라, 아크가 가장 후방 측에 위치되는 그리드(620)를 넘어 연장되지 않게 되어, 커버부(100)의 손상이 방지될 수 있다. 또한, 발생된 아크가 그리드(620)를 향해 효과적으로 유도될 수 있다.
그리드(620)는 그리드 레그(621)를 포함할 수 있다. 그리드 레그(621)는 폭 방향의 적어도 일단에서 연장되고, 돌출 접점(322)을 감싸도록 하부로 연장되는 그리드 레그(621)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 도면을 참조하면, 그리드 레그(621)는 그리드(620)의 양 단에서 가동 접점대(320)를 향해 연장된다. 또한, 도면을 참조하면, 그리드 레그(621)는 U 어셈블리(400)의 외측을 감싸도록 이루어질 수 있다.
그리드 레그(621)는 일측에 배치되는 제1 그리드 레그(621a), 및 제1 그리드 레그(621a)와 대향되게 배치되는 제2 그리드 레그(621b)를 포함할 수 있다.
그리드 레그(621) 사이에는 그리드 레그 홈(621c)이 형성될 수 있다.
그리드 레그(621)는 측판(610)을 따라 하부로 연장되므로, 아크 발생 영역(A.A)에서 발생되는 아크와 물리적 거리가 가까워지므로, 아크가 용이하게 인가될 수 있다. 이에 따라, 아크가 신속하게 소호될 수 있다. 또한, 그리드 레그(621)와 돌출 접점(322) 사이에는 이격되는 공간인 에어갭(A.G)이 형성될 수 있다.
또한, 그리드 레그(621)에는 돌출 접점(322) 및 로우 러너(330) 사이에서 발생되는 아크에 의하여 자기장이 유도될 수 있다. 이때 유도되는 자기장에 의해 아크가 상승하는 방향으로 전자기력을 받을 수 있다. 이에 따라, 아크는 그리드(620)에 보다 용이하게 인가될 수 있다.
(5) 돌출 접점(322)에 대한 설명
본 발명의 일 실시예에 따른 차단부(300)는 돌출 접점(322)을 더 포함할 수 있다.
도 17 내지 도 21을 참조하면, 돌출 접점(322)은 가동 접점(321)과 이격되어 연장부(320a) 상에 배치될 수 있다. 즉, 돌출 접점(322)은 연장부(320a)를 따라 가동 접점(321)과 이격되어, 가동 접점(321)의 상측에 배치된다. 이때, 돌출 접점(322)은 가동 접점(321)이 고정 접점(311)과 접촉된 상태에서 로우 러너(330)에 접촉되도록 배치될 수 있다.
돌출 접점(322)과 로우 러너(330)가 서로 접촉됨으로써, 돌출 접점(322) 및 로우 러너(330) 사이에 통전될 수 있다.
그리고, 가동 접점대(320)가 트립되는 경우, 돌출 접점(322) 및 로우 러너(330)도 이격되며 이 과정에서 돌출 접점(322) 및 로우 러너(330) 사이에 아크가 발생될 수 있다.
돌출 접점(322)은 복수의 가동 접점(321) 중 적어도 하나로부터 연장되어 배치된다.
예를 들어, 돌출 접점(322)은 5개의 가동 접점(321) 중에서 가운데 3개가 돌출되어 형성되거나, 첫 번째, 세 번째 및 다섯 번째 가동 접점(321)이 돌출되어 형성되거나, 두 번째, 네 번째 가동 접점(321)이 돌출되어 형성될 수 있다. 또는, 상술한 경우와 다른 경우로 돌출 접점(322)이 가동 접점(321) 중 적어도 하나로부터 연장되어 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 도 20에 도시된 바와 같이, 돌출 접점(322)은 복수의 가동 접점(321) 중 중앙에 배치된 가동 접점(321)의 상측에서 돌출되어 형성될 수 있다.
돌출 접점(322)은, 돌출 접점(322) 상측에 배치되는 아크 소호부(600)의 측판(610)에 적어도 일부가 겹치도록 상측으로 연장될 수 있다.
구체적으로, 도 20에 도시된 바와 같이, 돌출 접점(322)은 아크 소호부(600)의 측판(610)에 돌출 접점(322)의 상부가 겹치도록 연장될 수 있다. 이를 통해, 발생되는 아크가 그리드(620)로 보다 빠르게 인가되어 소호될 수 있다.
돌출 접점(322)의 폭은, 돌출 접점(322)이 연장되는 가동 접점(321)의 폭과 대응되게 이루어질 수 있다.
구체적으로, 도 19 등을 참조하면, 돌출 접점(322)의 폭은 돌출 접점(322)이 연장되는 가동 접점(321)의 폭과 대응되게 이루어진다. 다시 말해, 돌출 접점(322)의 폭은 돌출 접점(322)이 연장되는 가동 접점(321)의 폭과 동일하거나 유사한 크기일 수 있다. 이를 통해, 인접한 가동 접점(321)과의 간섭이나, 돌출 접점(322)이 복수로 형성될 때 인접한 돌출 접점(322)끼리의 간섭을 줄일 수 있다.
(6) 가동 접점대(320)의 트립 동작과, 아크 발생 영역(A.A)의 이동
본 실시예에서 아크 발생 영역은 제1 아크 발생 영역(A.A1) 및 제2 아크 발생 영역(A.A2)을 포함한다.
제1 아크 발생 영역(A.A1)은, 고정 접점(311) 및 가동 접점(321) 사이에 형성된다. 제2 아크 발생 영역(A.A2)은, 돌출 접점(322) 및 로우 러너(330) 사이에 형성된다.
로우 러너(330)는 돌출 접점(322)과의 관계에서 고정 접점(311)과 같은 역할을 할 수 있다. 따라서, 돌출 접점(322) 및 로우 러너(330) 사이에 제2 아크 발생 영역(A.A2)이 형성될 수 있다.
돌출 접점(322)은 가동 접점대(320) 상에 가동 접점(321)의 상측에 배치된다. 이때, 돌출 접점(322)과 로우 러너(330)는 가동 접점(321)과 고정 접점(311)이 이격될 때보다 매우 짧은 순간 더 늦게 이격된다.
구체적으로, 가동 접점(321)이 고정 접점(311)으로부터 이격되기 위하여 가동 접점대(320)의 트립 동작이 발생되면, 매우 짧은 시간차를 두고 가동 접점(321) 및 고정 접점(311)이 먼저 이격되고, 그 후에 돌출 접점(322) 및 로우 러너(330)가 이격될 수 있다.
즉, 차단부(300)가 트립동작을 하는 경우, 돌출 접점(322) 및 로우 러너(330)가 가동 접점(321) 및 고정 접점(311)보다 시간적으로 늦게 이격되므로, 가동 접점(321) 및 고정 접점(311) 사이에 통전이 차단된 이후에도 짧은 시간 돌출 접점(322) 및 로우 러너(330) 사이에 통전이 일어난다.
이에 대하여 트립 상태와 관련하여 설명하면 다음과 같다.
가동 접점대(320)는, 가동 접점(321) 및 고정 접점(311)이 접촉되고, 로우 러너(330) 및 돌출 접점(322)이 접촉되는 통전 상태, 및 가동 접점(321) 및 고정 접점(311)이 이격되고, 로우 러너(330) 및 돌출 접점(322)이 이격되는 트립 상태 사이에서 이동 가능하게 이루어진다.
구체적으로, 도 17은 통전 상태를 도시한 도면이다. 가동 접점(321) 및 돌출 접점(322)이 각각 고정 접점(311) 및 로우 러너(330)에 접촉되어 각각 통전된다.
이때, 상술한 바와 같이 직류 전원이 인가되므로, 고정 접점(311) 및 로우 러너(330)로부터 가동 접점(321) 및 돌출 접점(322)으로 전류가 흐르거나, 그 반대로 전류가 흐를 수 있다.
가동 접점대(320)의 트립 상태는, 가동 접점(321) 및 고정 접점(311)이 이격되고, 로우 러너(330) 및 돌출 접점(322)의 접촉이 유지되는 제1 상태, 및 가동 접점(321) 및 고정 접점(311)이 이격되고, 로우 러너(330) 및 돌출 접점(322)이 이격되는 제2 상태를 포함한다. 그리고, 가동 접점대(320)의 트립 상태는 제1 상태 및 제2 상태로 순차적으로 변화할 수 있다.
구체적으로, 도 17은 통전 상태를 나타내며, 도 18은 제1 상태를 나타내고, 도 19는 제2 상태를 나타낸다.
도 18을 참조하면, 제1 상태에서 가동 접점(321) 및 고정 접점(311)은 서로 이격된다. 그리고, 제1 상태에서 로우 러너(330) 및 돌출 접점(322)은 접촉이 유지된다. 따라서, 제1 상태에서는 아직 완전한 트립이 일어나지 않고, 로우 러너(330) 및 돌출 접점(322)을 통해 통전이 이루어진다.
그리고, 도 19를 참조하면, 돌출 접점(322) 및 로우 러너(330)가 이격됨으로써, 제2 상태가 형성된다. 아크는 최종 이격 부위에서 발생된다.
돌출 접점(322)이 구비되지 않은 상태에서는 제1 아크 발생 영역(A.A1)을 통해 아크가 발생한다. 그러나, 트립 상태 중 제1 상태에서 돌출 접점(322)이 로우 러너(330)와 접촉을 유지하고, 가동 접점(321) 및 고정 접점(311)이 이격되므로, 제1 상태에서 제2 상태로 변화할 때, 최종 이격 부위는 로우 러너(330) 및 돌출 접점(322)이 된다.
따라서, 돌출 접점(322)이 구비되지 않은 경우에 제1 아크 발생 영역(A.A1)에서 발생했던 아크는 상술한 특징들을 구비하는 돌출 접점(322) 및 로우 러너(330)에 의하여 제2 아크 발생 영역(A.A2)에서 발생된다.
본 발명의 일 실시예는 로우 러너(330) 및 돌출 접점(322)을 구비함으로써, 아크가 발생되는 위치가 위쪽으로 이동되는 효과를 갖는다. 즉, 본 발명의 일 실시예는 돌출 접점(322)이 가동 접점(321)보다 위쪽으로 돌출되는 거리만큼 아크가 발생되는 영역이 위쪽으로 이동되는 효과를 갖는다.
다시 말해, 본 발명의 일 실시예에 따른 돌출 접점(322) 및 로우 러너(330)를 구비하는 차단부에서, 아크 발생 영역은 가동 접점(321) 및 고정 접점(311) 사이(제1 아크 발생 영역(A.A1))에서 돌출 접점(322) 및 로우 러너(330) 사이(제1 아크 발생 영역(A.A2))로 이동됨으로써, 아크 소호부(600) 즉 그리드(620)와 가깝게 이동된다.
본 발명은 트립 상태 제1 상태에서 고정 접점(311) 및 가동 접점(321)이 이격된 상태에서 접촉되는 돌출 접점(322) 및 로우 러너(330) 및 제2 상태에서 이격되는 돌출 접점(322) 및 로우 러너(330)를 구비함으로써, 직류 기중 차단기에서 소전류 차단이 일어날 때 발생하는 아크에 대하여 그리드(620)에 보다 가깝게 발생시킨다. 발생된 아크와 그리드(620) 사이의 거리가 짧아지므로, 아크가 그리드(620)에 인가되는 시간이 더 짧아져, 아크가 빠르게 소호될 수 있다.
(7) U 어셈블리(400)의 설명
도 13 내지 도 16을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차단부 및 이를 포함하는 기중 차단기는 U 어셈블리(400)를 더 포함한다.
도면을 참조하면, U 어셈블리(400)는 로우 러너(330) 및 고정 접점대(310) 사이에 배치된다.
고정 접점대(310)는 고정 접점(311)이 배치되는 베이스(310a), 및 베이스(310a)의 상측으로 연장되는 수직부(310b)를 포함한다. 베이스(310a)에는 로우 러너(330)가 배치될 수 있다. 로우 러너(330)의 단부 측에는 고정부(430)와 고정 접점대(310)를 서로 결합하는 결합 부재가 관통 가능한 결합홀(331)이 형성될 수 있다. 수직부(310b)에는 외부와 연통 가능한 복수의 개구홀(310b1)이 형성될 수 있다.
U 어셈블리(400)는 아크 소호부(600) 및 돌출 접점(322) 사이로 연장된다. 즉, U 어셈블리(400)는 고정 접점대(310) 측에서 멀어지며, 가동 접점(321) 측으로 연장된다.
구체적으로, U 어셈블리(400)는 트립 상태에서 아크 소호부(600) 및 가동 접점대(320), 또는 아크 소호부(600) 및 돌출 접점(322) 사이로 연장된다. 즉, U 어셈블리(400)는 로우 러너(330)의 양 측에서 아크 소호부(600) 및 돌출 접점(322) 사이로 연장된다. U 어셈블리(400)는 돌출 접점(322)이 트립 상태에 배치된 경우에, 돌출 접점(322)의 측면을 감싸도록 연장될 수 있다.
U 어셈블리(400)와 돌출 접점(322) 사이에는 이격되는 공간인 에어갭(A.G)이 형성될 수 있다.
U 어셈블리(400)는 홀더(410), U 자성체(420, 420') 및 고정부(430)를 포함할 수 있다.
홀더(410)는 로우 러너(330) 및 고정 접점대(310) 사이에 끼움되고, 내부에 공간이 형성되며 로우 러너(330)의 양 측으로 돌출된다.
홀더(410)는 상측이 개구된 케이스(411)를 포함한다. 케이스(411)에는 내부에 U 자성체를 수납할 수 있는 수납부(412)가 형성된다. 홀더(410)는 수납부(412)에 자성체를 수납한 후에 개구된 상측이 밀폐된다. 예를 들어, U 자성체가 수납된 이후에 홀더(410)의 개구된 상측은 몰딩에 의해 밀폐될 수 있다. 또는, 케이스(411)의 상측 구조물이 더 구비되어, 홀더(410)의 수납부(412)에 U 자성체가 수납된 이후에 케이스(411)의 상측이 밀폐되도록 케이스(411)와 결합될 수 있다.
케이스(411)의 전면부 즉, 케이스(411)가 고정 접점대(310)로부터 먼 방향에는 측벽부(411a), 상벽부(411b)가 돌출될 수 있다. 측벽부(411a), 상벽부(411b)는 케이스(411)를 돌출 접점(322) 및 가동 접점대(320)로부터 보호할 수 있다. 동시에 측벽부(411a), 상벽부(411b)는 케이스(411)에 아크가 용이하게 인가될 수 있는 첨두 역할을 할 수 있다.
양 측에서 서로 대향되는 상벽부(411b)의 내측으로는 제1 경사부(411c)가 형성될 수 있다. 제1 경사부(411c)는 돌출 접점(322)을 케이스(411) 사이의 내부 공간(405)으로 가이드할 수 있다.
측벽부(411a)의 하방으로는 제2 경사부(411e)가 형성될 수 있다. 제2 경사부(411e)는 가동 접점대(320)가 트립될 때 케이스(411)에 걸림되는 것을 방지할 수 있다.
케이스(411)의 외측으로는 측날개부(411d)가 돌출될 수 있다. 측날개부(411d)는 그리드 레그(621)의 하부를 회전하는 가동 접점대(320)로부터 보호할 수 있다.
케이스(411)의 배면, 즉 케이스(411)가 고정 접점대(310)와 가까운 쪽으로는 케이스(411)의 중앙면에 결합돌기(413)가 돌출될 수 있다. 결합돌기(413)는 고정부(430)의 결합홈과 결합되어, 홀더(410)와 고정부(430)를 결합할 수 있다.
홀더(410)는 아크에 의하여 발생되는 열이 가해지는 경우 아크를 소호시키는 분자를 발생시키는 개싱 메티리얼(gassing material)을 포함할 수 있다. 또한, 고정부(430)는 개싱 메티리얼을 포함할 수 있다.
개싱 메티리얼은 아크가 인가됨에 따라 아크를 소호할 수 있는 분자를 발생시킨다. 이에 따라, 발생된 아크가 신속하게 소호될 수 있다.
구체적으로, 개싱 메티리얼은 아크에 의하여 발생되는 열이 인가되면, 아크를 소호할 수 있는 분자들을 방출한다. 다시 말해, 개싱 메티리얼은 아크를 소호할 수 있는 가스들을 발생시킬 수 있다. 이를 통해, 아크 소호부(600) 내에 발생된 아크를 빠르게 소호시킬 수 있다.
홀더(410)는 고정 접점대(310) 및 로우 러너(330) 사이에 끼움됨에 따라, 배면에는 고정 접점대(310)가 배치되고, 전면에는 로우 러너(330)가 배치된다.
상술한 바와 같이, 로우 러너(330)는 돌출 접점(322)과의 접촉 및 이격을 통하여 아크가 발생될 수 있다. 또한, 발생된 아크가 로우 러너(330)에 인가될 수 있다. 따라서, 로우 러너(330)는 아크의 인가에 따라 손상될 수 있다.
이때, 홀더(410)가 개싱 메티리얼을 포함함으로써, 아크를 빠르게 소호하여 로우 러너(330)의 손상을 줄일 수 있다.
U 자성체는 홀더(410)의 내부 공간에 수납되고, 자성체로 이루어진다.
본 발명의 일 실시예에서 U 자성체(420)는 자석부 및 절연체(423)를 포함할 수 있다.
자석부는 고정 접점대(310)로부터 아크 소호부(600) 및 돌출 접점(322) 사이로 연장되게 배치된다. 또한, 자석부는 복수로 구비되어 서로 마주보도록 배치된다.
구체적으로, U 어셈블리(400)에 관한 도면을 참조하면, 자석부는 케이스(411)의 수납부(412) 일측에 배치되는 제1 자석부(421), 상기 제1 자석부(421)에 대향되도록 케이스(411)의 수납부(412) 타측에 배치되는 제2 자석부(422)를 포함한다.
이때, 제1 자석부(421) 및 제2 자석부(422)는 서로 마주보는 면이 서로 다른 극성을 갖도록 배치될 수 있다.
예를 들어, 제1 자석부(421)가 제2 자석부(422)를 바라보는 면에 N극이 배치되는 경우, 제2 자석부(422)는 제1 자석부(421)를 바라보는 면에 S극이 배치될 수 있다. 이에 따라, 제1 자석부(421) 및 제2 자석부(422) 사이에는, 한 쪽 자석부에서 나와 다른 쪽 자석부로 유입되는 자기장이 형성될 수 있다.
이러한 제1 자석부(421) 및 제2 자석부(422)의 배치를 통해, 상술한 자기장의 형성을 형성함으로써, 가동 접점(321) 및 고정 접점(311)의 트립 동작 시 발생하는 아크는 상측으로 전자기력을 받을 수 있다.
한편, 상술한 설명과 달리, 제1 자석부(421) 및 제2 자석부(422)는 서로 마주보는 면이 서로 동일한 극성을 갖도록 배치될 수도 있다.
본 발명의 기중 차단기와 같은 직류 기중 차단기에서 서로 마주보는 면이 다른 극성을 갖도록 배치할 경우, 직류의 전류방향을 반대로 변경할 경우 로렌츠 힘이 반대로 작용된다. 따라서, 직류가 흐르는 전류의 방향과 관계없이 발생되는 아크를 모두 소호하기 위하여, 제1 자석부(421) 및 제2 자석부(422)는 서로 마주보는 면이 서로 동일한 극성을 갖도록 배치될 수 있다.
절연체(423)는 로우 러너(330)와 고정 접점대(310) 사이에 개재된다. 도 22 및 도 23을 참조하면, 절연체(423)는 서로 이격되어 대향되게 배치된 자석부 사이에 배치된다. 절연체(423)는 비자성체로 이루어질 수 있다. 절연체(423)는 제1 자석부(421) 및 제2 자석부(422) 사이에서 형성되는 자기장의 세기가 약해지지 않도록, 제1 자석부(421) 및 제2 자석부(422)를 자기적으로 일체화하지 않도록 배치될 수 있다. 이때, 절연체(423)는 구비되지 않을 수도 있다.
절연체(423)와 로우 러너(330) 사이에는 공간(335)이 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 일 실시예에 따르면 U 자성체(420')는 제1 자성체(421'), 제2 자성체(422') 및 제3 자성체(423')를 포함할 수 있다.
제1 자성체(421')는 케이스(411)의 수납부(412)의 일측에 배치된다. 제1 자성체(421')는 고정 접점대(310)로부터 아크 소호부(600) 및 돌출 접점(322) 사이로 연장되게 배치된다.
제2 자성체(422')는 제1 자성체(421')와 이격되어, 제1 자성체(421')와 마주보게 배치된다. 제2 자성체(422')는 제1 자성체(421')와 대향하도록 케이스(411)의 수납부(412)의 타측에 배치된다.
제3 자성체(423')는 제1 자성체(421') 및 제2 자성체(422')와 일체로 형성되며, 로우 러너(330) 및 고정 접점대(310) 사이에 개재된다.
제1 자성체(421'), 제2 자성체(422') 및 제3 자성체(423')는 일체로 형성될 수 있다. 그리고, 제1 자성체(421'), 제2 자성체(422') 및 제3 자성체(423')는 자성체가 적층되어 형성될 수 있다.
상술한 구조로 인하여, 케이스(411)에 중앙 개구쪽에서 로우 러너(330) 및 돌출 접점(322) 사이에 아크가 형성될 때, U 자성체(420')에는 유도 자기장이 형성될 수 있다.
구체적으로, 제1 자성체(421') 및 제2 자성체(422') 사이에서 아크가 발생되면, 제1 자성체(421'), 제2 자성체(422') 및 제3 자성체(423')를 따라 유도 자기장이 형성될 수 있다. 이때, U 자성체(420')에 유도된 유도 자기장에 의하여 아크가 상측으로 전자기력을 받도록 형성될 수 있다.
고정부(430)는 로우 러너(330) 및 고정 접점대(310) 사이에 배치되고, 로우 러너(330) 및 고정 접점대(310)와 결합된다. 또한, 고정부(430)는 홀더(410)가 고정 접점대(310)로부터 이탈되지 않고, U 자성체가 내부 공간으로부터 이탈되지 않도록 홀더(410)의 상측에서 홀더(410) 및 고정 접점대(310)와 결합된다.
로우 러너(330)는 하단이 고정 접점대(310)와 결합되고, 상단은 고정 접점대(310)와 이격된다. 또한, 로우 러너(330)는 돌출 접점(322)과 접촉과 이격이 반복되며, 발생되는 아크가 인가되는 경우 충격을 받을 수 있다.
이때, 로우 러너(330) 및 고정 접점대(310) 사이에 고정부(430)가 구비됨으로써, 로우 러너(330)는 안정적으로 고정 접점대(310)에 결합될 수 있다.
고정부(430)는 아크에 의하여 발생되는 열이 가해지는 경우 아크를 소호시키는 분자를 발생시키는 개싱 메터리얼(gassing material)을 포함할 수 있다.
개싱 메터리얼은 아크가 인가됨에 따라 아크를 소호할 수 있는 분자를 발생시킨다. 이에 따라, 발생된 아크가 신속하게 소호될 수 있다.
구체적으로, 개싱 메터리얼은 아크에 의하여 발생되는 열이 인가되면, 아크를 소호할 수 있는 분자들을 방출한다. 다시 말해, 개싱 메터리얼은 아크를 소호할 수 있는 가스들을 발생시킬 수 있다. 이를 통해, 아크 소호부(600) 내에 발생된 아크를 빠르게 소호시킬 수 있다.
고정부(430)는 고정 접점대(310) 및 로우 러너(330) 사이에 끼움됨에 따라, 배면에는 고정 접점대(310)가 배치되고, 전면에는 로우 러너(330)가 배치된다.
상술한 바와 같이, 로우 러너(330)는 돌출 접점(322)과의 접촉 및 이격을 통하여 아크가 발생될 수 있다. 또한, 발생된 아크가 로우 러너(330)에 인가될 수 있다. 따라서, 로우 러너(330)는 아크의 인가에 따라 손상될 수 있다.
이때, 고정부(430)가 개싱 메터리얼을 포함함으로써, 아크를 빠르게 소호하여 로우 러너(330)의 손상을 줄일 수 있다.
고정부(430)는 제1 고정부(431) 및 제2 고정부(432)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 제1 고정부(431)는 고정 접점대(310)와 접촉되고, 고정 접점대(310)의 폭과 대응되는 폭을 가질 수 있다. 구체적으로, 도 20에 도시된 바와 같이, 고정 접점대(310)의 폭과 제1 고정부(431)의 폭은 동일하거나, 하게 형성될 수 있다. 이를 통해 제1 고정부(431)가 고정 접점대(310)에 대하여 좌우 방향으로 유동되는 것이 저감될 수 있다. 또한, 제1 고정부(431)는 로우 러너(330)가 받는 충격을 용이하게 흡수할 수 있다.
그리고, 제1 고정부(431)는 로우 러너(330)의 하부 측면을 감싸도록 형성될 수 있다.
제2 고정부(432)는 제1 고정부(431) 및 로우 러너(330) 사이에 개재될 수 있다. 그리고, 제2 고정부(432)는 로우 러너(330)의 상부 측면을 감싸도록 형성될 수 있다.
제2 고정부(432)가 로우 러너(330)의 상부를 감싸도록 형성됨으로써, 상술한 바와 같이, 로우 러너(330)가 돌출 접점(322)과의 접촉 및 이격에 의하여 충격을 받거나, 아크가 인가됨으로써 받는 충격이 제2 고정부(432)에 의해 흡수될 수 있다.
제2 고정부(432)에는 로우 러너(330)의 상부를 감싸도록 형성되는 오목부(4321)가 형성될 수 있다.
구체적으로, 도 20 및 도 22를 참조하면, 제2 고정부(432)는 고정 접점대(310)로부터 소정의 각도를 이루고 돌출되는 로우 러너(330)가 삽입될 수 있는 오목부(4321)를 구비한다.
이때, 오목부(4321)를 이루는 일면은 로우 러너(330)의 상부가 고정 접점대(310)를 바라보는 면과 접촉되는 접촉면(4322)을 구비한다. 그리고, 접촉면(4322)과 수직하게 형성되는 사이드면(4323)이 형성될 수 있다. 접촉면(4322)에는 로우 러너(330) 및 고정 접점대(310)와 결합을 위해 개구되는 결합홀(432a)이 형성될 수 있다.
제2 고정부(432)에는 상술한 케이스(411)의 결합돌기(413)와 결합하여 고정부(430)가 홀더(410)에 고정될 수 있는 결합홈(433)이 형성된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차단부(300)는, 고정 접점대(310) 및 로우 러너(330) 사이에 개재되는 고정부(430)를 구비함으로써, 로우 러너(330)가 받는 외력에 의하여 흔들리거나, 위치가 변화되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 고정부(430)는 개싱 메터리얼을 포함함으로써, 로우 러너(330)에 아크가 인가되는 경우 빠르게 소호할 수 있는 장점이 있다.
(8) 에어갭(A.G)과 아크의 상승력
도 21을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에서, 돌출 접점(322)은 복수의 가동 접점(321) 중 중앙에 배치된 가동 접점(321)의 상측에서 돌출되어 형성될 수 있다.
이와 같이, 도 13을 참조하면, 돌출 접점(322)이 가동 접점(321) 중 중앙에 배치된 가동 접점(321)의 상측으로 돌출되어 형성되는 경우, 그리드(620)의 양 단에서 하부로 연장되는 그리드 레그(621)와의 관계에서 에어갭(A.G)이 형성될 수 있다.
에어갭(A.G)이 형성됨으로써 아크 발생 영역의 공간이 감소하고, 이에 따라 발생된 아크에 인가되는 압력이 높아짐으로써, 발생된 아크는 상승되는 힘을 받을 수 있다. 이에 따라, 아크가 그리드(620) 또는 그리드 레그(621)에 보다 용이하게 인가되어, 신속하게 소호될 수 있다.
또한, 도 19를 참조하면, U 어셈블리(400)가 배치되는 경우, 돌출 접점(322)은 U 어셈블리(400)와의 관계에서 에어갭(A.G)이 형성될 수 있다.
돌출 접점(322) 및 U 어셈블리(400) 사이에서 에어갭(A.G)이 형성됨으로써, 돌출 접점(322) 및 로우 러너(330) 사이에서 발생되는 아크에 인가되는 압력이 높아짐으로써, 발생된 아크에 상승하려는 힘이 인가될 수 있다.
(9) 자기장에 의한 아크 유도 경로(A.P)의 설명
도 22 내지 도 23을 참조하여, 차단부(300)에 형성되는 자기장, 아크에 인가되는 전자기력 및 아크 유도 경로(A.P)에 대하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 일 실시예에 따른 직류 기중 차단기(10)는 가동 접점(321)(돌출 접점(322))에서 고정 접점(311)(로우 러너(330))으로 흐르거나, 그 반대로 흐르는 직류에 대한 차단이 이루어진다. 따라서, 트립될 때 발생하는 아크 또한, 통전되는 방향과 동일한 방향으로 형성된다.
한편, 아크에 영향을 주는 자기장은 영구자석에 의한 자기장일 수 있다. 영구자석에 의한 자기장은 N극에서 나와 S극으로 들어가는 자기장 방향이 형성될 수 있다.
또한, 아크가 발생하는 영역 주위에 배치된 강자성체가, 발생된 아크의 전류에 의한 자기장을 방해하는 방향으로 자기장을 형성하도록 유도될 수 있다. 이를 강자성체의 유도된 자기장이라고 할 수 있다.
아크는 영구자석에 의한 자기장이나, 강자성체에 의한 유도된 자기장에 의하여 전자기력을 받을 수 있다.
발생된 아크가 받는 전자기력의 방향은, 플레밍의 왼손 법칙에 의하여 설명할 수 있다. 플레밍의 왼손 법칙이란 세 번째 손가락을 전류(I)의 방향으로, 두 번째 손가락을 자기장(B)의 방향으로 가리키면, 엄지손가락의 방향이 전자기력(F)의 방향이 된다. 여기서 각 손가락의 사이 각은 직각이어야 한다.
이때, 플레밍의 왼손 법칙에 의하여 아크가 받는 전자기력의 방향을 따라, 아크가 이동될 수 있다. 이러한 아크의 움직임을 아크 유도 경로(Arc-guided Path, A.P)라고 할 수 있다.
도 13 및 도 14는 U 어셈블리(400)의 U 자성체(420)가 영구자석으로 이루어진 실시예를 나타낸 것이며, 도 22는 해당 실시예에서 영구자석에 의한 자기장 및 그에 따른 아크 유도 경로(A.P)를 나타낸 것이다.
도 22의 (a)를 참조하면, 기중 차단기(10)가 트립 시 발생하는 아크의 전류의 방향은 가동 접점(321)(돌출 접점(322))에서 고정 접점(311)(로우 러너(330)) 쪽으로 흐른다.
이때, 제1 자석부(421)의 제2 자석부(422)를 바라보는 방향으로는 N극이 배치되고, 제2 자석부(422)의 제1 자석부(421)를 바라보는 방향으로는 S극이 배치된다. 이에 따라, 제1 자석부(421) 및 제2 자석부(422) 사이에는 제1 자석부(421)에서 제2 자석부(422) 쪽으로 자기장(B2)이 형성된다.
이때, 아크는 플레밍의 왼손 법칙에 의하여 아크 소호부(600) 쪽, 즉 상부 측으로 전자기력을 받는다. 이에 따라, 위쪽 방향으로 아크 유도 경로(A.P)가 형성된다. 아크가 아크 소호부(600)를 향해 아크 유도 경로(A.P)가 형성됨으로써, 소전류로 인하여 상승하는 힘이 부족한 아크는 전자기력을 받아 상승될 수 있다. 이에 따라 아크가 보다 빠르게 소호될 수 있다.
도 22의 (b)를 참조하면, 기중 차단기(10)가 트립 시 발생하는 아크의 전류의 방향은 고정 접점(311)(로우 러너(330))에서 가동 접점(321)(돌출 접점(322)) 쪽으로 흐른다.
이때, 제1 자석부(421)의 제2 자석부(422)를 바라보는 방향으로는 S극이 배치되고, 제2 자석부(422)의 제1 자석부(421)를 바라보는 방향으로는 N극이 배치된다. 이에 따라, 제1 자석부(421) 및 제2 자석부(422) 사이에는 제2 자석부(422)에서 제1 자석부(421) 쪽으로 자기장(B2)이 형성된다.
이때, 아크는 플레밍의 왼손 법칙에 의하여 아크 소호부(600) 쪽, 즉 상부 측으로 전자기력을 받는다. 이에 따라, 위쪽 방향으로 아크 유도 경로(A.P)가 형성된다. 아크가 아크 소호부(600)를 향해 아크 유도 경로(A.P)가 형성됨으로써, 소전류로 인하여 상승하는 힘이 부족한 아크는 전자기력을 받아 상승될 수 있다. 이에 따라 아크가 보다 빠르게 소호될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기중 차단기(10)는 영구자석을 통하여 U 어셈블리(400) 내부에 강력한 자기장을 형성할 수 있다. 이에 따라, 발생된 아크에 강한 전자기력이 인가될 수 있는 장점이 있다.
도 22에 설명된 실시예에서, 영구자석은 고정적인 자기장을 형성하므로, 기중 차단기(10)에 연결되는 전류의 방향이 기 설정되어 있거나, 기중 차단기(10)에 연결되는 전류의 방향을 특정 방향으로 안내되어 있는 경우에 본 실시예를 사용할 수 있다.
도 15 및 도 16은 U 어셈블리(400)의 U 자성체(420')가 강자성체로 이루어진 실시예를 나타낸 것이며, 도 23은 본 실시예에서 강자성체에 유도된 자기장 및 그에 따른 아크 유도 경로(A.P)를 나타낸 것이다.
도 23의 (a)를 참조하면, 기중 차단기(10)가 트립 시 발생하는 아크의 전류의 방향은 가동 접점(321)(돌출 접점(322))에서 고정 접점(311)(로우 러너(330)) 쪽으로 흐른다. 이때, 앙페르의 오른나사 법칙에 의하여 발생된 아크를 둘러싸는 방향으로 자기장(B1)이 형성된다.
강자성체에는 아크에 의해 발생된 자기장(B1)을 방해하는 방향으로 유도된 자기장(B2)이 발생된다. 이때, 순간적으로 제1 자성체(421')는 N극으로 자화되며, 제2 자성체(422')는 S극으로 자화될 수 있다.
그리고, 유도된 자기장(B2)에 의해, 아크는 플레밍의 왼손 법칙에 의하여 아크 소호부(600) 쪽, 즉 상부 측으로 전자기력을 받는다. 이에 따라, 위쪽 방향으로 아크 유도 경로(A.P)가 형성된다. 아크가 아크 소호부(600)를 향해 아크 유도 경로(A.P)가 형성됨으로써, 소전류로 인하여 상승하는 힘이 부족한 아크는 전자기력을 받아 상승될 수 있다. 이에 따라 아크가 보다 빠르게 소호될 수 있다.
도 23의 (b)를 참조하면, 기중 차단기(10)가 트립 시 발생하는 아크의 전류의 방향은 고정 접점(311)(로우 러너(330))에서 가동 접점(321)(돌출 접점(322))방향으로 흐른다. 이때, 앙페르의 오른나사 법칙에 의하여 발생된 아크를 둘러싸는 방향으로 자기장(B1)이 형성된다.
강자성체에는 아크에 의해 발생된 자기장(B1)을 방해하는 방향으로 유도된 자기장(B2)이 발생된다. 이때, 순간적으로 제2 자성체(422')는 N극으로 자화되며, 제1 자성체(421')는 S극으로 자화될 수 있다.
그리고, 유도된 자기장(B2)에 의해, 아크는 플레밍의 왼손 법칙에 의하여 아크 소호부(600) 쪽, 즉 상부 측으로 전자기력을 받는다. 이에 따라, 위쪽 방향으로 아크 유도 경로(A.P)가 형성된다. 아크가 아크 소호부(600)를 향해 아크 유도 경로(A.P)가 형성됨으로써, 소전류로 인하여 상승하는 힘이 부족한 아크는 전자기력을 받아 상승될 수 있다. 이에 따라 아크가 보다 빠르게 소호될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기중 차단기(10)는 아크에 의해 형성되는 자기장을 방해하는 방향으로 유도된 자기장을 형성하는 U 자성체(420')를 포함한다. U 자성체(420')에 의하여 형성되는 유도된 자기장에 의하여 아크는 아크 소호부(600)쪽으로 전자기력을 받는다. 이에 따라, 아크는 보다 용이하게 아크 소호부(600)에 인가되어 소호될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 기중 차단기(10)의 U 자성체(420')는 아크의 전류 방향과 무관하게 아크 소호부(600)쪽으로 전자기력을 받도록 유도된 자기장을 형성함으로써, 기중 차단기(10)에 연결된 직류 전류의 방향과 무관하게 항상 아크를 아크 소호부(600)쪽으로 유도할 수 있는 장점이 있다.
3. 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 기중 차단기(10)의 구성의 설명
이하에서는, 도 24 내지 도 33을 참조하여 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 기중 차단기(10)에 대하여 설명한다.
본 실시예에 따른 기중 차단기(10)는 커버부(100), 구동부(200), 차단부(300), U 어셈블리(400) 및 아크 소호부(600)를 포함한다.
이 중, 본 실시예에 따른 커버부(100), 구동부(200), 차단부(300) 및 아크 소호부(600)는 상술한 실시예에 따른 커버부(100), 구동부(200), 차단부(300) 및 아크 소호부(600)와 그 구조 및 기능이 동일하다.
다만, 본 실시예에 따른 U 어셈블리(400)는 상술한 실시예에 따른 U 어셈블리(400)와 그 구조 및 기능에서 일부 차이가 있다. 이하에서는 상기 차이점을 중심으로 본 실시예에 따른 U 어셈블리(400)에 대하여 설명한다.
(1) 자석부(450)의 설명
본 실시예에 따른 U 어셈블리는 자석부(450)를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자석부(450)는 로우 러너(330) 및 고정 접점대(310)사이에 배치된다.
자석부(450)는 N극으로 자화되는 제1 면(451), 및 S극으로 자화되는 제2 면(452)을 포함하고, 자석부(450)의 제1 면(451)은 고정 접점(311)을 향하는 방향으로 배치되고, 제2 면(452)이 제1 면(451)의 반대 방향으로 배치된다.
구체적으로, 도 27을 참조하면, 자석부(450)는 제1 면(451)이 고정 접점(311)을 향하는 방향으로 배치되고, 제2 면(452)이 고정 접점(311)의 반대 방향을 향하는 방향으로 배치된다. 이를 통해, 자석부(450)에 의하여 형성되는 자기장은 로우 러너(330) 및 돌출 접점(322) 사이에서, 즉 자기장 영역에서 상부를 향하는 방향으로 형성될 수 있다.
즉, 자석부(450)에 의하여 형성되는 자기장은 로우 러너(330) 및 돌출 접점(322) 사이에서, 가동 접점(321)에서 그리드(620)를 향하는 방향으로 형성된다.
이에 따라, 로우 러너(330) 및 돌출 접점(322) 사이에서 형성되는 아크는 아크 소호부(600)를 향하는 방향으로 형성된 자기장의 영향을 받는다.
또한, 자석부(450)는 그리드(620)와 적어도 일부가 겹치도록 배치된다. 도 27을 참조하면, 자석부(450)는 U 어셈블리(400)의 상부에 배치되므로, 그리드 레그(621)가 U 어셈블리(400)를 감싸며 배치되는 그리드(620)와 적어도 일부가 겹치도록 배치된다.
이에 따라, 아크가 전자기력에 의하여 위쪽으로 상승하면 자석부(450)에 의한 자기장이 더 강해지므로 아크가 상승하려는 힘이 더 강해질 수 있다. 이에 따라 아크가 그리드(620)에 보다 용이하게 인가될 수 있다.
다만, 본 발명의 다른 실시예에서 상술한 것과 달리, 자석부(450)는 N극으로 자화되는 제1 면(451), 및 S극으로 자화되는 제2 면(452)을 포함하고, 자석부(450)의 제2 면(452)이 고정 접점(311)을 향하는 방향으로 배치되고, 제1 면(452)이 제2 면(451)의 반대 방향으로 배치될 수도 있다.
이러한 경우, 자석부(450)에 의하여 형성되는 자기장은 아크 소호부(600)에서 가동 접점대(320)를 향하는 방향으로 형성될 수 있다. 즉, 자석부(450)에 의하여 형성되는 자기장은 도 27을 기준으로 위에서 아래 방향으로 형성될 수 있다.
이에 따라, 로우 러너(330) 및 돌출 접점(322) 사이에서 형성되는 아크는 아크 소호부(600)에서 아래를 향하는 방향으로 형성된 자기장의 영향을 받는다.
또한, U 어셈블리(400)는 자석부(450)의 하부에 배치된다. 즉, 자석부(450)는 제3 자성체(423')의 상측에 배치된다.
상술한 구조를 통해, 본 발명은 로우 러너(330) 및 고정 접점대(310)사이의 공간을 U 어셈블리(400)를 이용하여 활용하는 동시에, U 어셈블리(400) 상부에 배치된 공간에 자석부(450)를 배치함으로써, 자석부(450)를 배치하는 데 필요한 공간이 과다하게 증가되지 않으며, 과다한 설계 변경이 요구되지 않는 장점이 있다.
자석부(450)는 고정부(430) 내부에 배치된다. 자석부(450)의 전면에는 로우 러너(330)가 배치되고, 배면에는 고정 접점대(310)가 배치된다.
구체적으로, 도 28 내지 도 30을 참조하면, 자석부(450)는 제1 고정부(431) 및 제2 고정부(432)의 배면에 삽입되어 배치된다.
제1 고정부(431) 배면에는 자석부(450)가 수납될 수 있는 수납공간(441)이 형성된다. 제1 고정부(431)의 배면에 수납공간(441)을 형성하는 절연부(440)가 가로 방향으로 돌출되어 제1 고정부(431)의 양 측면을 서로 연결한다.
자석부(450)는 수납공간(441) 내부에 삽입된다.
자석부(450)를 둘러싼 면들은 자석부(450)를 아크로부터 보호할 수 있다. 구체적으로, 자석부(450)의 전면은 고정부(430)에 의하여 보호된다. 자석부(450)의 배면은 고정 접점대(310)에 의하여 보호될 수 있다. 또는 자석부(450)의 배면과 고정 접점대(310) 사이에는 절연 성능을 갖는 덮개가 더 추가될 수 있다. 자석부(450)의 상면, 하면 및 양 측면 또한 고정부(430)에 의하여 보호될 수 있다.
이에 따라, 돌출 접점(322) 및 로우 러너(330) 사이에서 발생되는 아크가 로우 러너(330)에 인가되어 전달되는 경우에도 자석부(450)는 고정부(430)에 의하여 보호됨으로써, 자석부(450)의 아크의 열에 의한 소손을 방지할 수 있다.
다만, 상술한 바와 달리 다른 실시예에서 제1 고정부(431)의 배면에 형성되는 수납공간(441)은 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
(2) 자기장에 의한 아크 유도 경로(A.P)의 설명
도 31 내지 도 33을 참조하여, 차단부(300)에 형성되는 자기장, 아크에 인가되는 전자기력 및 아크 유도 경로(A.P)에 대하여 설명하면 다음과 같다.
이하의 설명에서, "⊙"로 표시된 부분은 전류(아크)가 지면(paper)에서 나오는 방향으로 흐름을 의미한다. 또한, "ⓧ"로 표시된 부분은 전류(아크)가 지면(paper)을 향해 들어가는 방향으로 흐름을 의미한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 직류 기중 차단기(10)는 가동 접점(321)(돌출 접점(322))에서 고정 접점(311)(로우 러너(330))으로 흐르거나, 그 반대로 흐르는 직류에 대한 차단이 이루어진다. 따라서, 트립될 때 발생하는 아크 또한, 통전되는 방향과 동일한 방향으로 형성된다.
한편, 아크에 영향을 주는 자기장은 영구자석에 의한 자기장일 수 있다. 영구자석에 의한 자기장은 N극에서 나와 S극으로 들어가는 자기장 방향이 형성될 수 있다. 이러한 자기장에 의하여, 아크는 로렌츠 힘(Lorentz force)에 의한 전자기력을 받을 수 있다.
또한, 아크가 발생하는 영역 주위에 배치된 강자성체는 발생된 아크의 전류에 의한 자기장을 방해하는 방향으로 자기장을 형성하도록 유도될 수 있다. 이를 강자성체의 유도된 자기장이라고 할 수 있다.
아크는 영구자석에 의한 자기장이나, 강자성체에 의한 유도된 자기장에 의하여 로렌츠 힘에 의한 전자기력을 받을 수 있다.
발생된 아크가 받는 전자기력의 방향은, 플레밍의 왼손 법칙에 의하여 설명할 수 있다.
도 31 내지 도 33은 발생된 아크에 의하여 U 자성체(420')에 자기장이 유도되며, 발생된 아크에 자석부(450) 및 U 자성체(420')에 의한 전자기력이 인가되는 방향을 설명하기 위한 도면이다.
도 31의 (a) 및 도 32를 참조하면, 기중 차단기(10)가 트립 시 발생하는 아크의 전류의 방향은 가동 접점(321)(돌출 접점(322))에서 고정 접점(311)(로우 러너(330))쪽으로 흐른다. 즉, 도 32에서 전류(아크)가 지면(paper)을 향해 들어가는 방향으로 형성된다.
이때, 아크의 전류 방향으로 인하여 앙페르의 오른나사 법칙에 의하여 발생된 아크를 둘러싸는 방향으로 자기장(B1)이 형성된다.
U 자성체(420')에는 아크에 의해 발생된 자기장(B1)을 방해하는 방향으로 유도된 자기장(B2)이 발생된다. 이때, 순간적으로 제1 자성체(421')는 N극으로 자화되며, 제2 자성체(422')는 S극으로 자화될 수 있다.
그리고, 유도된 자기장(B2)에 의해, 아크는 플레밍의 왼손 법칙에 의하여 아크 소호부(600)쪽, 즉 상부 측으로 전자기력(F2)을 받는다.
한편, 자석부(450)에 의해 형성되는 자기장(B3)에 의하여, 아크는 전자기력을 받을 수 있다. 이때에도 아크의 전류 방향 및 자석부(450)에 의하여 형성되는 자기장(B3)의 방향을 고려하여 플레밍의 왼손 법칙에 따르면, 아크는 우측방향으로 전자기력(F3)을 받는다.
이때, 아크에 인가되는 전자기력의 알짜힘은 U 자성체(420')에 의하여 유도된 자기장(B2)에 의한 전자기력(F2), 및 자석부(450)에 의한 자기장(B3)에 의한 전자기력(F3)을 합성한 힘(F)이다. 즉, 아크에 인가되는 아크 유도 경로(A.P)는 우측 상부를 향하는 방향으로 형성될 수 있다.
이와 같이, 아크 유도 경로(A.P)가 형성됨으로써, 아크 소호부(600)의 그리드(620) 또는 그리드 레그(621) 쪽으로 아크가 인가될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차단부(300) 및 이를 포함하는 기중 차단기(10)는, U 자성체(420')에 유도된 자기장 및 자석부(450)에 의한 자기장에 의하여 아크에 인가되는 전자기력을 통해 아크 유도 경로(A.P)를 그리드(620) 쪽으로 형성한다. 이를 통해, 소전류로 인하여 상승하는 힘이 부족한 아크가 전자기력을 받아 상승될 수 있다. 이에 따라 아크가 보다 빠르게 소호될 수 있다.
도 31의 (b) 및 도 33을 참조하면, 기중 차단기(10)가 트립 시 발생하는 아크의 전류의 방향은 고정 접점(311)(로우 러너(330))에서 가동 접점(321)(돌출 접점(322))쪽으로 흐른다. 즉, 도 32를 참조하면, 전류(아크)가 지면(paper)에서 나오는 방향으로 형성된다.
이때, 아크의 전류 방향으로 인하여 앙페르의 오른나사 법칙에 의하여 발생된 아크를 둘러싸는 방향으로 자기장(B1)이 형성된다.
U 자성체(420')에는 아크에 의해 발생된 자기장(B1)을 방해하는 방향으로 유도된 자기장(B2)이 발생된다. 이때, 순간적으로 제2 자성체(422')는 N극으로 자화되며, 제1 자성체(421')는 S극으로 자화될 수 있다.
U 자성체(420')에 유도된 자기장(B2)에 의해, 아크는 플레밍의 왼손 법칙에 의하여 아크 소호부(600)쪽, 즉 상부 측으로 전자기력(F2)을 받는다.
또한, 자석부(450)에 의해 형성되는 자기장(B3)은 아크를 기준으로 상부측으로 형성된다. 아크의 전류 방향 및 자석부(450)에 의하여 형성되는 자기장(B3)의 방향을 고려하여 플레밍의 왼손 법칙에 따르면, 자석부(450)에 의하여 형성되는 자기장(B3)에 의해 아크에 인가되는 전자기력(F3)은 좌측방향이다.
이때, 아크에 인가되는 전자기력의 알짜힘은 U 자성체(420')에 의하여 유도된 자기장(B2)에 의한 전자기력(F2), 및 자석부(450)에 의한 자기장(B3)에 의한 전자기력(F3)을 합성한 힘(F)이다. 즉, 아크에 인가되는 아크 유도 경로(A.P)는 좌측 상부를 향하는 방향으로 형성될 수 있다.
아크에 아크 유도 경로(A.P)를 따라 이동되도록 전자기력이 인가됨으로써, 아크는 아크 소호부(600)의 그리드(620) 또는 그리드 레그(621) 쪽으로 인가될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차단부(300) 및 이를 포함하는 기중 차단기(10)는, U 자성체(420')에 유도된 자기장(B2) 및 자석부(450)에 의한 자기장(B3)에 의하여 아크에 인가되는 전자기력을 통해 아크 유도 경로(A.P)를 그리드(620) 쪽으로 형성한다. 이를 통해, 소전류로 인하여 상승하는 힘이 부족한 아크가 전자기력을 받아 상승될 수 있다. 이에 따라 아크가 보다 빠르게 소호될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 차단부(300) 및 이를 포함하는 기중 차단기(10)는, U 자성체(420')에 유도된 자기장에 의하여 형성된 자기장에 의해, 아크가 상부 쪽으로 전자기력을 받는다. 그리고, U 자성체(420')(U 어셈블리(400)) 위쪽으로 배치된 자석부(450)에 의해 아크는 전류의 흐름 방향에 따라 우측, 또는 좌측으로 전자기력을 받는다.
이에 따라, U 자성체(420')(U 어셈블리(400)) 및 자석부(450)에 의한 합성된 전자기력으로서, 아크에는 좌측 상부 또는 우측 상부 방향으로 아크 유도 경로(A.P)가 형성됨으로써, 아크 소호부(600)의 그리드 레그(621)로 아크가 용이하게 인가되어 빠르게 소호될 수 있는 장점이 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에서 자석부(450)는 N극으로 자화되는 제1 면(451), 및 S극으로 자화되는 제2 면(452)을 포함하고, 자석부(450)의 제2 면(452)이 고정 접점(311)을 향하는 방향으로 배치되고, 제1 면(452)이 제2 면(451)의 반대 방향으로 배치될 수도 있다.
이에 따라, 자석부(450)에 의하여 형성되는 자기장은 상술한 실시예에서와 반대로 형성될 수 있다. 구체적으로, 자석부(450)에 의하여 형성되는 자기장은 아크를 중심으로 아크 소호부(600)에서 가동 접점(321) 및 고정 접점(311) 방향으로 형성될 수 있다.
이러한 경우, 자석부(450)에 의하여 형성되는 자기장에 의하여 아크가 받는 전자기력은 상술한 실시예에서와 반대방향이 된다.
구체적으로, 도 32에서와 같이 아크가 지면을 향해 들어가는 방향으로 형성되는 경우, 자석부(450)의 자기장에 의한 전자기력은 왼쪽 방향으로 형성될 수 있다.
그리고, 도 33에서와 같이 아크가 지면에서 나오는 방향으로 형성되는 경우, 자석부(450)의 자기장에 의한 전자기력은 오른쪽 방향으로 형성될 수 있다.
즉, 자석부(450)의 제2 면(452)이 고정 접점(311)을 향하는 방향으로 배치되고, 제1 면(451)이 제2 면(452)의 반대방향으로 배치되는 경우에도, 아크의 전류 방향과 무관하게, 자석부(450)의 자기장에 의한 전자기력의 방향은, 아크를 그리드 레그(621) 및/또는 그리드(620)를 향하도록 이루어진다.
본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (29)

  1. 고정 접점;
    상기 고정 접점과 접촉되거나, 이격되는 가동 접점;
    하단에 상기 고정 접점이 배치되고, 상부를 향해 연장되는 고정 접점대;
    상기 가동 접점이 배치되고, 상기 가동 접점이 상기 고정 접점을 향하는 방향 또는 상기 고정 접점에서 멀어지는 방향으로 이동되도록 이루어지는 가동 접점대;
    상기 고정 접점의 상측으로 연장되어 배치되고, 일단은 상기 고정 접점대에 결합되고, 타단은 상기 고정 접점대로부터 이격되도록 형성되는 로우 러너; 및
    상기 로우 러너 및 상기 고정 접점대 사이에 배치되고, 상기 고정 접점대 측에서 멀어지며, 상기 가동 접점 측으로 연장되는 U 어셈블리를 더 포함하고,
    상기 U 어셈블리는,
    아크가 발생하는 경우, 아크에 인가되는 압력이 높아지도록 양 측으로 연장되어 형성되는,
    차단부.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 U 어셈블리는,
    상기 로우 러너 및 고정 접점대 사이에 끼움되고, 내부에 공간이 형성되며 상기 로우 러너의 양 측으로 돌출되는 홀더;
    상기 홀더의 내부 공간에 수납되고, 자성체로 이루어지는 U 자성체; 및
    상기 홀더가 상기 고정 접점대로부터 이탈되지 않고, 상기 U 자성체가 상기 내부 공간으로부터 이탈되지 않도록 상기 홀더의 상측에서 상기 홀더 및 상기 고정 접점대와 결합되는 고정부를 포함하는,
    차단부.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 U 자성체는,
    상기 고정 접점대로부터 돌출 접점 및 상기 돌출 접점 상측에 배치되는 아크 소호부 사이로 연장되게 배치되고, 서로 마주보도록 배치되는 자석부;
    상기 로우 러너와 상기 고정 접점대 사이에 개재되고, 상기 자석부 사이에 배치되는 절연체를 포함하는,
    차단부.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 자석부는,
    서로 마주보는 면이 서로 다른 극성을 갖도록 배치되는,
    차단부.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 자석부는,
    상기 가동 접점 및 고정 접점의 트립 동작 시 발생하는 아크가 상측으로 전자기력을 받도록 배치되는,
    차단부.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 U 자성체는,
    상기 고정 접점대로부터 돌출 접점 및 상기 돌출 접점 상측에 배치되는 아크 소호부 사이로 연장되게 배치되는 제1 자성체;
    상기 제1 자성체와 이격되어, 상기 제1 자성체와 마주보게 배치되는 제2 자성체; 및
    상기 제1 자성체 및 제2 자성체와 일체로 형성되며, 상기 로우 러너 및 상기 고정 접점대 사이에 개재되는 제3 자성체를 포함하는,
    차단부.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 자성체, 제2 자성체 및 제3 자성체는,
    자성체가 적층되어 형성되는,
    차단부.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 자성체 및 제2 자성체는,
    발생하는 아크에 의하여 유도 자기장을 형성하도록 이루어지고,
    상기 유도 자기장은,
    발생된 아크가 상측으로 전자기력을 받도록 형성되는,
    차단부.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 홀더는,
    아크에 의하여 발생되는 열이 가해지는 경우 아크를 소호시키는 분자를 발생시키는 개싱 메티리얼(gassing material)을 포함하는,
    차단부.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 가동 접점의 상측으로 연장되어 배치되고, 상기 로우 러너에 접촉되는 경우 통전가능하게 이루어지고, 상기 가동 접점이 트립되는 경우 상기 로우 러너로부터 이격되도록 이루어지는 돌출 접점을 포함하는,
    차단부.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 돌출 접점은,
    상기 돌출 접점 상측에 배치되는 아크 소호부의 측판에 적어도 일부가 겹치도록 상측으로 연장되는,
    차단부.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 U 어셈블리는,
    상기 로우 러너의 양 측에서 상기 아크 소호부 및 상기 돌출 접점 사이로 연장되는,
    차단부.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 U 어셈블리는
    상기 돌출 접점이 트립 상태에 배치된 경우에, 상기 돌출 접점의 측면을 감싸도록 연장되는,
    차단부.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 U 어셈블리와 상기 돌출 접점 사이에는 이격되는 공간인 에어갭이 형성되는,
    차단부.
  15. 고정 접점;
    상기 고정 접점과 접촉되거나, 이격되는 가동 접점;
    하단에 상기 고정 접점이 배치되고, 상부를 향해 연장되는 고정 접점대;
    상기 가동 접점이 배치되고, 상기 가동 접점이 상기 고정 접점을 향하는 방향 또는 상기 고정 접점에서 멀어지는 방향으로 이동되도록 이루어지는 가동 접점대;
    상기 고정 접점의 상측으로 연장되어 배치되고, 일단은 상기 고정 접점대에 결합되고, 타단은 상기 고정 접점대로부터 이격되도록 형성되는 로우 러너; 및
    상기 로우 러너 및 상기 고정 접점대 사이에 배치되고, 발생되는 아크가 좌측 또는 우측으로 전자기력을 받도록 자기장을 형성하는 자석부를 포함하는,
    차단부.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 자석부는,
    N극으로 자화되는 제1 면; 및
    S극으로 자화되는 제2 면을 포함하고,
    상기 자석부는,
    상기 제1 면이 상기 고정 접점을 향하는 방향으로 배치되고, 상기 제2 면이 상기 제1 면의 반대 방향으로 배치되는,
    차단부.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 자석부는,
    N극으로 자화되는 제1 면; 및
    S극으로 자화되는 제2 면을 포함하고,
    상기 자석부는,
    상기 제2 면이 상기 고정 접점을 향하는 방향으로 배치되고, 상기 제1 면이 상기 제2 면의 반대 방향으로 배치되는,
    차단부.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 로우 러너 및 상기 고정 접점대 사이에 배치되고, 상기 고정 접점대 측에서 멀어지며, 상기 가동 접점 측으로 연장되는 U 어셈블리를 더 포함하고,
    상기 U 어셈블리는, 상기 자석부의 하부에 배치되는,
    차단부.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 U 어셈블리는 아크가 발생하는 경우, 아크에 인가되는 압력이 높아지도록 상기 로우 러너의 양 측으로 연장되어 형성되는,
    차단부.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 U 어셈블리는,
    상기 로우 러너 및 고정 접점대 사이에 끼움되고, 내부에 공간이 형성되며 상기 로우 러너의 양 측으로 돌출되는 홀더;
    상기 홀더의 내부 공간에 수납되고, 자성체로 이루어지는 U 자성체; 및
    상기 홀더가 상기 고정 접점대로부터 이탈되지 않고, 상기 U 자성체가 상기 내부 공간으로부터 이탈되지 않도록 상기 홀더의 상측에서 상기 홀더 및 상기 고정 접점대와 결합되는 고정부를 포함하는,
    차단부.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 자석부는,
    상기 고정부 내부에 배치되어, 전면에는 상기 로우 러너가 배치되고, 배면에는 상기 고정 접점대가 배치되는,
    차단부.
  22. 제20항에 있어서,
    상기 U 자성체는,
    상기 고정 접점대로부터 돌출 접점 및 상기 돌출 접점 상측에 배치되는 아크 소호부 사이로 연장되게 배치되는 제1 자성체;
    상기 제1 자성체와 이격되어, 상기 제1 자성체와 마주보게 배치되는 제2 자성체; 및
    상기 제1 자성체 및 제2 자성체와 일체로 형성되며, 상기 로우 러너 및 상기 고정 접점대 사이에 개재되는 제3 자성체를 포함하는,
    차단부.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 제1 자성체, 제2 자성체 및 제3 자성체는,
    자성체가 적층되어 형성되는,
    차단부.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 제1 자성체 및 제2 자성체는,
    발생하는 아크에 의하여 유도 자기장을 형성하도록 이루어지고,
    상기 유도 자기장은,
    발생된 아크가 상측으로 전자기력을 받도록 형성되는,
    차단부.
  25. 제22항에 있어서,
    상기 자석부는,
    상기 제3 자성체의 상측에 배치되는,
    차단부.
  26. 커버;
    상기 커버 내에 배치되고, 복수의 측판, 상기 측판 사이에 결합되는 그리드를 포함하는 아크 소호부; 및
    상기 아크 소호부에 인접하게 배치되는 차단부를 포함하고,
    상기 차단부는,
    고정 접점;
    상기 고정 접점과 접촉되거나, 이격되는 가동 접점;
    하단에 상기 고정 접점이 배치되고, 상부를 향해 연장되는 고정 접점대;
    상기 가동 접점이 배치되고, 상기 가동 접점이 상기 고정 접점을 향하는 방향 또는 상기 고정 접점에서 멀어지는 방향으로 이동되도록 이루어지는 가동 접점대;
    상기 고정 접점의 상측으로 연장되어 배치되고, 일단은 상기 고정 접점대에 결합되고, 타단은 상기 고정 접점대로부터 이격되도록 형성되는 로우 러너; 및
    상기 로우 러너 및 상기 고정 접점대 사이에 배치되고, 상기 고정 접점대 측에서 멀어지며, 상기 가동 접점 측으로 연장되는 U 어셈블리를 더 포함하고,
    상기 U 어셈블리는,
    아크가 발생하는 경우, 아크에 인가되는 압력이 높아지도록 양 측으로 연장되어 형성되는,
    기중 차단기.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 그리드는,
    폭 방향의 적어도 일단에서 연장되고, 상기 U 어셈블리의 외측을 감싸도록 하부로 연장되는 그리드 레그를 포함하는,
    기중 차단기.
  28. 커버;
    상기 커버 내에 배치되고, 복수의 측판, 상기 측판 사이에 결합되는 그리드를 포함하는 아크 소호부; 및
    상기 아크 소호부에 인접하게 배치되는 차단부를 포함하고,
    상기 차단부는,
    고정 접점;
    상기 고정 접점과 접촉되거나, 이격되는 가동 접점;
    하단에 상기 고정 접점이 배치되고, 상부를 향해 연장되는 고정 접점대;
    상기 가동 접점이 배치되고, 상기 가동 접점이 상기 고정 접점을 향하는 방향 또는 상기 고정 접점에서 멀어지는 방향으로 이동되도록 이루어지는 가동 접점대;
    상기 고정 접점의 상측으로 연장되어 배치되고, 일단은 상기 고정 접점대에 결합되고, 타단은 상기 고정 접점대로부터 이격되도록 형성되는 로우 러너; 및
    상기 로우 러너 및 상기 고정 접점대 사이에 배치되고, 발생되는 아크가 좌측 또는 우측으로 전자기력을 받도록 자기장을 형성하는 자석부를 포함하는,
    기중 차단기.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 자석부는,
    상기 그리드와 적어도 일부가 겹치도록 배치되는,
    기중 차단기.
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