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KR100295905B1 - 진공인터럽터용전극구조체 - Google Patents

진공인터럽터용전극구조체 Download PDF

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KR100295905B1
KR100295905B1 KR1019980029028A KR19980029028A KR100295905B1 KR 100295905 B1 KR100295905 B1 KR 100295905B1 KR 1019980029028 A KR1019980029028 A KR 1019980029028A KR 19980029028 A KR19980029028 A KR 19980029028A KR 100295905 B1 KR100295905 B1 KR 100295905B1
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vacuum interrupter
electrode structure
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안희일
박홍태
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이종수
엘지산전 주식회사
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Abstract

송배전선로의 사고전류를 차단하는데 사용되는 진공인터럽터용 전극구조체가 개시되어 있다. 개시된 전극구조체는 차단시 발생되는 아크전류를 분산시키고 또한 아크전류와 평행한 종자계를 인가시킴으로서 아크가 전극의 전면에 균일하게 분포된 상태로 소호되게 하여 높은 사고전류를 차단하기 위한 것으로서, 접점(21,21')과 전극봉(25,25') 사이에서 전극봉(25,25')에 흐르는 전류를 분담하는 복수의 반경방향 통전부(33)와 각 통전부(33) 끝에 연결되어 전류를 회전시키는 원주방향 통전부(34)를 갖는 코일전극(23,23')을 구비한다. 고정측과 가동측의 그 코일전극(23,23')은 일정각도로 회전된 상태로 설치되어, 아크전류를 분산시키고 또한 아크전류에 대해 종자계를 형성한다. 아크전류가 분사되므로 집중아크가 방지되고 접점에 불순물이 용착되지 않게 한다. 따라서 대전류 차단이 가능하고 반대로 동일 용량을 기준할 때 소형화 저가격화가 가능하다.

Description

진공인터럽터용 전극구조체{ELECTRODE STRUCTURE FOR VACUUM INTERRUPTER}
본 발명은 송배전선로 등에 있어서 사고전류 차단시 소호(extinction of arc)를 위한 진공인터럽터(vacuum interrupter)에 사용되는 전극구조체에 관한 것으로서, 특히 사고전류 차단시 발생하는 아크(arc)를 분산 및 그에 평행한 자계를 인가시켜 우수한 차단성능을 갖도록 한 종자계 방식의 진공인터럽터용 전극구조체에 관한 것이다.
중전압급 송배전선로나 자가용 변전설비에 있어서 사고전류로부터 모터나 변압기 등의 부하측 기기를 보호하기 위해 설치되는 차단기로서는 차단성능과 안전성 및 신뢰성이 우수한 진공차단기가 많이 사용된다. 차단기는 소호매질에 따라 기름을 사용하는 유입차단기, 불화성 기체인 육프루오르화황 가스(SF6)를 사용하는 가스차단기, 공기를 사용하는 공기차단기, 자기를 사용하는 자기차단기, 그리고 진공의 우수한 절연내력과 진공속에서의 아크의 급속한 확산에 의한 소호작용을 이용하는 진공차단기로 분류할 수 있다. 이중에서 진공차단기는 고진공속에서의 절연회복특성이 대단히 우수한 장점을 가지고 있는 것으로서, 1960년대에 10-3Torr 이하의 진공분위기에서 접점을 개폐하도록 제품화된 이래로, 점차 고전압화, 대전류화 및 소형화에 상당한 진척을 보이고 있다.
진공차단기에 있어서의 핵심부품인 진공인터럽터는 진공상태를 유지하도록 잘 밀폐된 절연용기와 이 절연용기 내에서 상호 접촉되는 접점을 각각 가진 두 개의 전극을 구비하여 된다. 두 개의 전극중 하나는 사고발생시 이를 감지하는 제어회로의 트립(trip) 신호로 작동되는 트립 메커니즘과 링크로 연결되어 다른 하나에 대해 그 접점이 접촉된 상태에서 분리되도록 작동된다. 이러한 진공인터럽터용 전극은 상호 접촉하는 접점의 표면이 깨끗하여 그 분리시 발생되는 아크에 의해 부분적으로 용착되기 쉬운 단점을 가진다. 따라서 내용착성을 높이는 연구가 필요한 것이다.
내용착성을 높이기 위해 종래에는 스파이럴형이나 콘트레이트형의 접점을 제작하여 사고전류 차단시 발생되는 아크에 종자계를 가하여 그 아크를 횡방향으로 이동시키는 원리로 아크 집중에 의한 용착을 방지하고 있다.
도 1은 종래 예로서 스파이럴형 접점을 가진 전극을 구비한 진공인터럽터를 개극상태로 도시한 것이다. 도시된 바와 같이 진공인터럽터는 절연용기(1)와 고정측 전극(2) 및 가동측 전극(2')을 구비한다. 절연용기(1)는 원통형이며, 그 양단에 덮개(7,7')가 기밀한 상태로 용접되어 진공상태를 유지할 수 있게 밀폐된다. 고정측 전극(2)과 가동측 전극(2')은 대칭으로 배치되어 접촉 또는 분리되는 접점(4,4'), 접점시일드(5,5'), 전극봉(6,6')으로 이루어진다. 고정측 전극봉(6)은 그 선단부 끝부분의 돌기(부호 생략)가 접점시일드(5)를 관통하여 접점(4)과 연결되도록 용접되고 그 후단부가 덮개(7)를 관통하여 도시하지 않은 외부의 주회로 모선측에 접속되는 고정단자(8)와 연결된다. 가동측 전극봉(6')은 그 선단부 끝부분의 돌기(부호 생략)가 접점시일드(5')를 관통하여 접점(4)과 연결되고 그 후단부가 덮개(7')에 관통된 부시(9)에 중심방향으로 이동 가능하게 지지되며 그 부시(9)를통해 외부로 돌출되어 전기적으로는 도시하지 않은 부하측 회로에 접속되고 기구적으로는 역시 도시하지 않은 전술한 트립 메커니즘과 링크된다. 가동측 전극봉(6')을 이동가능하게 지지하는 부시(9) 주위에는 벨로우즈(10)가 설치되는데, 그 일단이 전극봉(6')의 내측 부분에 기밀하게 용접 고정되고 그 타단이 덮개(7)에 역시 기밀하게 용접 고정되어 가동측 전극봉(6')이 이동에 따라 수축 이완되면서 그 전극봉(6')과 부쉬(9) 내벽 사이의 틈새를 통해 들어오는 외부공기를 차단시켜 절연용기(1)의 진공상태를 유지시킨다. 도면에 설명되지 않는 부호중 11은 고정링이며, 12와 13,13' 및 14는 시일드이다. 시일드들은 접점(4,4')이 분리될 때 발생되는 아크로부터 각각에 인접한 부품들을 보호하기 위한 것이다.
상기한 가동측 접점(4')은 스파이럴형으로서 고정측 접점(4)에 대향하여 조립되며 그들의 구성은 똑같다. 도 2 및 도 3은 이러한 종래의 스파이럴형 접점(4,4')을 보인 평면도 및 단면도이다. 접점(4,4')은 투입상태에서 상대측과 면접촉하게 되는 평면상의 접촉부(15)와 접촉하지 않는 경사부(16)로 되어 있고, 접촉부(15) 및 경사부(16)에 반경방향 및 원주방향 성분으로 뻗어 있는 수개의 슬릿(17)을 가진 풍차형상으로 되어 있다.
투입된 상태에서 접촉하는 스파이럴형 접점(4,4')을 통해 사고전류가 고정측에서 가동측으로 또는 그 역으로 흐를 때, 진공인터럽터는 개극신호를 받아서 작동되는 트립 메커니즘에 의해 고정측 접점(4)으로부터 가동측 접점(4')이 분리되면서 그들 접점(4,4')의 접촉부(15)에서 아크가 발생한다. 이때 아크 주위에는 그 아크를 따라 흐르는 아크전류가 만드는 자계가 형성되고 이러한 자계의 방향은 횡방향이다. 따라서 그 횡자계와 쇄교하는 아크는 시간이 경과됨에 따라 로렌쯔 힘(Lorentz force)을 받아서 접점(4,4')의 접촉부(15)에서 반경방향 외측의 경사부(16)로 이동한다. 종래에는 그 자기구동력이 약한 중심부에서 아크가 발생하지 않도록 하기 위해 접점(4,4')의 접촉부(15) 중심부에 도 2 및 도 3에 보인 바와 같은 요홈부(18)를 형성하고 있다. 즉, 아크가 접점(4,4')의 접촉부(15)에 정체하지 않고 경사부(16)로 용이하게 회전 이동하게 하여 접점(4,4')의 국부가열을 방지하고, 이로써 국부적인 손상을 줄이는 것이다.
그러나, 종래의 스파이럴형 접점에 있어서는, 사고전류 차단시 흐르는 아크전류가 8kA 이상으로 되면, 그 아크의 형태는 접촉부(15)상의 일 점에 집중되는 경향이 있고, 이 집중된 아크 역시 로렌쯔 힘을 받아서 이동하게 된다. 따라서 집중된 아크에 의하여 접점(4,4')중 양극측에서 용융현상이 나타나게 되고, 게다가 그 집중 아크의 이동경로를 따라서 접점(4,4')에 용착선이 새겨지는 등 손상 내지 그 이후의 용착의 문제점이 발생된다. 이러한 문제점으로 인해 상기와 같은 종래의 스파이럴형 접점은 40kA 이상의 높은 사고전류를 차단하는데는 그 사용이 불가하다.
본 발명의 목적은 상기한 횡자계방식의 접점을 가지는 스파이럴형 전극에 있어서 대전류에 의한 집중아크가 생기는 점을 감안, 아크전류를 분산시키고 또한 아크전류와 평행한 자계를 인가시킴으로서 아크가 전극의 전면에 균일하게 분포된 상태로 소호되게 하여 높은 사고전류를 차단할 수 있는 다극 종자계방식의 진공인터럽터용 전극구조체를 제공하는데 있다.
도 1은 종래기술에 의한 진공인터럽터를 개극상태로 나타낸 단면도.
도 2는 종래의 진공인터럽터용 전극을 구성하는 접점의 평면도.
도 3은 도 2의 A-A선 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 진공인터럽터용 전극구조체를 분리한 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 진공인터럽터용 전극구조체를 구성하는 접점의 평면도.
도 6은 본 발명에 따른 진공인터럽터용 전극구조체를 구성하는 코일전극의 평면도.
도 7은 도 6의 B-B선 단면도.
도 8은 본 발명이 적용되어 있는 진공인터럽터를 개극상태로 나타낸 단면도.
도 9는 도 8의 C-C선 단면도.
도 10은 도 8의 D-D선 단면도.
도 11은 본 발명에 따른 진공인터럽터용 전극구조체의 다른 실시예를 보인 분시사시도.
도 12는 도 11에 도시된 진공인터럽터용 전극구조체를 구성하는 접점의 평면도.
도 13은 도 11에 도시된 진공인터럽터용 전극구조체를 구성하는 코일전극의 평면도.
도 14는 도 12의 E-E선 단면도.
도 15는 본 발명에 따른 진공인터럽터용 전극구조체의 조립상태 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
20,20' : 전극 21,21',21" : 접점
22,22',22" : 접점지지판 23,23',23" : 코일전극
24,24',24" : 접속핀 26 : 접촉부
28 : 요홈부 29 : 슬릿
33 : 반경방향 통전부 34 : 원주방향 통전부
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,
사고전류를 차단하기 위한 한 쌍의 진공인터럽용 전극구조체를 구성함에 있어서, 상호 접촉하여 통전되는 접점부재와, 전원과 부하측에 각각 접속되어 통전되는 전극봉부재와, 이 전극봉부재에 연결되어 있고 각 전극봉부재에 대해 반경방향으로 전류를 나누어 흘리기 위한 복수의 반경방향 통전부 및 이들 반경방향 통전부의 각 끝부분에서 전류를 원주의 양방향으로 회전시키기 위한 원주방향 통전부를 가지는 코일전극부재와, 상기 접점부재와 상기한 코일전극부재의 각 원주방향 통전부 중간부위를 통전되게 연결하는 접속핀부재를 구비하도록 구성하는 것이다.
이와 같은 본 발명에 따른 진공인터럽터용 전극구조체에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 관련도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명과 관련하여 도 4 내지 도 15가 첨부되어 있으며, 이중 도 4에 본 발명에 의한 진공인터럽터용 전극이 분해된 상태로 도시되어 있다. 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 진공인터럽터용 전극구조체는, 통상과 같이 대향하는 고정측 전극(20)과 가동측 전극(20')으로 구분되며, 상호 접촉 또는 분리되는 접점(21,21'), 접점지지판(22,22'), 코일전극(23,23'), 복수의 접속핀(24,24'), 그리고 전극봉(25,25')으로 이루어진다.
접점(21,21')은 전기가 잘 통하는 무산소동으로 제작된 것으로, 그 평면도가 도시된 도 5와 같이 평면상의 접촉부(26)와 외측의 접촉하지 않게 되는 단차부(27)로 이루어지고, 접촉부(26) 중심에 오목한 요홈부(28)와 접촉부(26)에서단차부(27)로 향하는 사방으로 두줄씩 형성된 슬릿(29)과 이 슬릿(29)에 의하여 구획된 사방의 통전로(30) 그리고 상기한 접속핀(24,24')의 접속을 위해 그 이면부중 각 통전로(30)의 가장자리 부근으로 되는 위치에 형성된 핀홈(31)을 가진다.
접점지지판(22,22')은 상기한 전극봉(25,25') 단부에 형성되는 돌기를 끼우기 위한 결합구멍(32,32')을 가진다. 이는 접점(21,21')과 코일전극(23,23') 사이를 절연하고 또한 자속이 유기되는 것에 의해 열이 발생하지 않도록 고저항을 갖는 비자성체인 스텐레스 재질(예: SUS304,SUS304L)을 사용한다.
복수의 접속핀(24,24')은 접점지지판(22,22')에 의하여 절연되어진 접점(21,21')과 코일전극(23,23')을 통전시키기 위한 것으로 무산소동을 사용하여 제작한다.
코일전극(23,23')은 무산소동으로 제작된 것으로 그 분해사시도, 평면도와 단면도가 도시된 도 4, 도 6 및 도 7과 같이 90°간격으로 형성된 4개의 반경방향 통전부(33,33'), 이들 통전부(33,33') 끝에 환형으로 연결된 원주방향 통전부(34,34')로 이루어지고, 상기한 접점지지판(22,22')을 수용하도록 일측면에 형성된 리세스(35,35'), 상기한 접속핀(24,24')의 접속을 위해 그 원주방향 통전부(34,34')의 각 중앙을 관통하는 핀구멍(36,36'), 그리고 상기한 전극봉(25,25') 단부의 돌기를 끼우기 위한 결합구멍(37,37')을 가진다.
전극봉(25,25')은 도시하지 않은 외부의 주회로 모선측과 부하측에 각각 접속하기 위한 것으로서, 원주형이며, 각각의 대향하는 단부에 상기한 접점지지판(22,22')과 코일전극(23,23')의 결합구멍(32,32'), (37,37')에 차례로끼워져 연결되는 돌기(38,38')를 가진다. 이 역시 무산소동을 사용하여 제작한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 고정측 전극(20)과 가동측 전극(20')을 가지는 진공인터럽터는 도 8과 같다. 도 8에 있어서 고정측 전극(20)과 가동측 전극(20')을 제외한 부품들은 종래와 똑같이 구성되며, 그 설치조건 또한 다르지 않다. 즉, 고정측 전극(20)의 전극봉(25)의 후단부는 통상과 같이 절연용기(40)의 일측 덮개(41)를 관통하여 용접고정되고, 고정단자(42)와 접속된다. 한편 가동측 전극(20')의 전극봉(25')은 절연용기(40)의 타측 덮개(41')에 설치된 부쉬(43)에 이동가능하게 지지되고 외부의 도시하지 않은 트립 메커니즘과 링크된다.
양측 전극봉(25,25')의 각 선단부에 형성된 돌기(38,38') 주위로는, 전극지지판(39,39')을 끼운 후 그 위에 코일전극(23,23')을 지지시키고, 코일전극(23,23')의 리세스(35,35')에 접점지지판(22,22')을 놓고 그 위에 접점(21,21')을 얹는다. 이때 접점지지판(22,22')의 가장자리 외측에 노출되는 접점(21,21')의 이면부상에 있는 핀홈(31)과 코일전극(23,23')의 원주방향 통전부(34,34')상에 있는 핀구멍(36,36')을 일치시키고, 그 핀홈(31)과 핀구멍(36,36')에 접속핀(24,24')을 끼워서 상호 전기적으로 연결시킨다. 코일전극(23,23')의 결합구멍(37,37')을 통해 접점지지판(22,22')의 결합구멍(32,32')으로 끼워지게 되는 전극봉(25,25')의 돌기(38,38')와 접점(21,21')의 이면부 사이에는 원내에 확대 도시된 바와 같이 간격을 두고 있는데, 이는 그 전극봉(25,25')이나 코일전극(23,23')으로부터 점접(21,21')으로 또는 그 역으로 전기가 직접 통하지 않고 대부분 상기한 접속핀(24,24')을 통하여 전류가 흐르도록 하기 위해서이다.
여기서, 중요한 것은 도 9 및 도 10에 나타나듯이 고정측 코일전극(23)과 가동측 코일전극(23')이 똑같이 4개의 반경방향 통전부(33,33')를 가지고 있는데, 양측의 통전부(33,33')가 서로에 대해 45°엇갈리는 상태로 대향되도록 그 일측을 회전시켜서 조립하는 것이다.
상기와 같이 조립되는 본 발명을 적용한 진공인터럽터의 작동을 설명하면, 투입된 상태에서 접촉하는 접점(21,21')을 통해 사고전류가 고정측에서 가동측으로 또는 그 역으로 흐를 때, 진공인터럽터는 개극신호를 받아서 작동되는 트립 메커니즘에 의해 고정측 접점(21)으로부터 가동측 접점(21')이 분리되면서 그들 접점(21,21')의 접촉부(13) 사이에서 아크가 발생한다.
아크를 발생시키는 전류의 흐름은 도 8 내지 도 10에 각각 화살표로 나타내었으며, 도 8에 표기된는 전극봉(25,25')을 흐르는 입출력전류이다. 즉, 고정측 전극봉(25)에서 코일전극(23)과 접속핀(24)을 통해 접점(21)을 경유하여 분리된 가동측으로 방전되고, 가동측에 방전된 전류는 접점(21')에서 접속핀(24')과 코일전극(23')을 경유하여 전극봉(25')을 통해 부하측으로 흐르게 된다.
한편, 9에서 보는 바와 같이 고정측 코일전극(23)에서는 전극봉(25)을 통해 입력되는 전류가 방사방향 통전부(33)를 반경방향 바깥쪽으로 흐르고 그 반경방향 통전부(33)의 각 끝에서는 원주방향 통전부(34)를 통해 흘러서 접속핀(24)으로 유도된다. 여기서 반경방향 통전부(33)가 사방으로 형성되어 있으므로 각 반경방향 통전부(33)에는 그 입력전류에 대하여 ¼의 전류가 흐르며, 또한 원주방향 통전부(34)에는 각 반경방향 통전부(33)의 전류 ¼이 원주방향의 양쪽으로 분류된 ⅛의 전류가 흐르게 된다. 물론 접속핀(24)에서는 다시 ¼의 전류로 된다. 다음에 접속핀(24)을 통해 유도된 전류는 그 접속핀(24)이 접속되는 핀홈(31)이 위치하는 접점(21)의 통전로(30)를 그 단차부(27)에서 접촉부(26)측으로 흐른 후 그 접촉부(26)에서 마주하는 가동측 접점(21')으로 방전된다. 접점(21)의 통전로(30)를 흐르는 전류는 물론 ¼이다. 접점(21,21')의 접촉부(26) 중앙에는 요홈부(29)가 있으므로 사방의 통전로(30)를 흐르는 전류들이 다시 합류되는 일은 없다. 따라서 아크는 그 중앙에서 집중되지 않고 접점(21,21')의 접촉부(26)상의 4곳에서 분산된 상태로서 비교적 약한 전류에 의해 방전되어진다.
가동측의 각 부품에 있어서의 전류 흐름이 고정측과 역순으로 되며, 마찬가지 원리로 출력전류에 대한 동일비율로 된다.
이와 같이 본 발명에 의한 상기한 실시예에 있어서는, 사고전류 차단시 분리된 접점(21,21') 사이에서 방전생성되는 아크가 한곳에 집중되지 않고 분산된다. 그리고 각 코일전극(23,23')에서 전류가 반경방향 통전부(33)에서 원주방향 통전부(34)로 또는 그 역으로 회전하여 흐르게 되고, 또한 고정측과 가동측이 45°회전된 상태로 조립되어 있어 각 ⅛ 크기의 전류가 회전하는 결과가 되며, 이때 아크의 방전방향과 같은 축방향의 종자계가 형성된다. 도 9 및 도 10에 표시된 "" 및 ""는 그 형성되는 자계의 각 방향을 나타낸 것으로, ""는 지면에 대해 수직방향으로 입사하는 방향을, ""는 그 출사방향을 각각 가리킨다.
이러한 종자계는 아크전류를 평행한 방향으로 가계가 접점면에 고르게 분포하여 차단시 발생하는 아크를 접점면에 바르게 확산시켜 전극의 용융을 방지하여 우수한 차단성능을 갖게 한다. 또 아크 종자계에 의하여 전자를 접점면에 포착하여 접점외부로의 이동을 억제하여 에너지 손실을 줄여 차단을 안정적으로 이루어지게 한다.
다음, 도 11 내지 도 15는 본 발명에 따른 전극구조체의 다른 실시예를 보인 다. 도면에 있어서는 고정측과 가동측의 일측만을 보인 것으로, 부호 21"는 접점, 22"는 접점지지판, 23"는 코일전극, 24"는 접속핀, 25"는 전극봉이다. 코일전극(23")은 120°간격을 두고 3개씩의 반경방향 통전부(33)와 원주방향 통전부(34)를 가진 것으로, 종자계 형성을 위해 고정측과 가동측에 대향하는 코일전극(23")의 원주방향 통전부(34)를 흐르는 전류의 방향이 같게 함에 있어서는 그 고정측과 가동측의 반경방향 통전부(33)를 60° 엇갈리게 조립하도록 된 것이다.
본 실시예에 의하면, 코일전극(23")이 120°간격을 두고 3개씩의 반경방향 통전부(33)를 구비함과 아울러 고정측과 가동측의 반경방향 통전부(33)를 60° 엇갈리게 조립함으로써 전류 및 자계 분포를 6극의 형태로 할 수 있게 되고, 따라서 앞의 실시예에 의한 8극에 비하여 다소 허용전류 용량이 줄어드는 대신 센 자장분포를 형성함으로써 접점의 수명을 더욱 연장시키는 효과가 기대된다.
상술한 도 4 내지 도 10의 실시례에서는 고정측 코일전극과 가동측 코일전극의 반경방향 통전부를 각각 90°간격을 두고 4개씩 형성하고, 이들 고정측과 가동측 반경방향 통전부를 45°엇갈리게 설정한 예를 들고 있으나 반드시 이로서 국한되는 것은 아니고 40°내지 50°의 범위내로 할 수 있으며, 도 11 내지 도 15의 실시례에서는 고정측 코일전극과 가동측 코일전극의 반경방향 통전부를 각각 120°간격을 두고 3개씩 형성하고 이들 고정측 및 가동측 반경방향 통전부를 60° 엇갈리게 설정한 예를 들었으나, 반드시 이로서 국한되는 것은 아니고 50°내지 70°의 범위내로 할 수 있음을 알 수 있었다.
즉, 실험에 의하면 고정측 코일전극과 가동측 코일전극의 반경방향 통전부의 엇갈림 각도 40° 내지 70°범위내로 하였을 때 고정측과 가동측 원주방향 통전부에서의 전기의 흐름 방향이 같은 방향으로 되었으나, 그 범위를 벗어날 경우에는 상기 전기의 흐름 방향이 같은 방향으로 되도록 하는 데 적합하지 않은 것으로 나타났다.
본 발명은 종래의 횡자계방식의 전극구조를 종자계방식의 전극구조로 변경한 것으로, 대전류 차단시에 고정측 전극의 접점과 접촉하고 있는 가동측 전극의 접점이 기계적으로 분리될 때 발생하는 아크와 평행한 자계를 인가함으로써 아크 접점 전면에 확산시켜 차단함으로서 접점의 손상을 줄이고 차단시 전자를 접점면에 포착하여 외부로의 에너지 손실을 줄여 차단성능을 향상시킨다.
따라서 본 발명에 의하면 진공인터럽터를 적용한 진공차단기의 차단용량을 증대시킬 수 있고, 한편으로는 횡자계방식의 전극과 비교해서 동일한 사고전류의 차단성능의 조건에서 진공차단기의 소형화 및 저가격화할 수 있는 것이다.
본 발명은 실시예를 통하여 보여주지는 못하였으나 진공인터럽터뿐 아니라진공 이외의 공기나 다른 소호매체를 사용하는 다른 형식의 차단기에도 적용 또는 응용 사용될 수 있도록 여러 가지 형태로 변형가능하고 또한 그 변용도 가능할 것이다.

Claims (10)

  1. 사고전류를 차단하기 위한 한 쌍의 진공인터럽용 전극구조체에 있어서, 상호 접촉하여 통전되는 접점부재와, 전원과 부하측에 각각 접속되어 통전되는 전극봉부재와, 이 전극봉부재에 연결되어 있고 각 전극봉부재에 대해 반경방향으로 전류를 나누어 흘리기 위한 복수의 반경방향 통전부 및 이들 반경방향 통전부의 각 끝부분에서 전류를 원주의 양방향으로 회전시키기 위한 원주방향 통전부를 가지는 코일전극부재와, 상기 접점부재와 상기한 코일전극부재의 각 원주방향 통전부 중간부위를 통전되게 연결하는 접속핀부재가 구비된 것을 특징으로 하는 진공인터럽터용 전극구조체.
  2. 제1항에 있어서, 상기한 접점부재가 상기한 복수의 반경방향 통전부들 각 사이에 대응하여 전류를 반경방향으로 흘리기 위해 반경방향으로 구획된 통전로를 가지며, 상기한 접속핀부재가 그 접점부재의 통전로의 바깥쪽 끝부분에 연결된 것을 특징으로 하는 진공인터럽터용 전극구조체.
  3. 제2항에 있어서, 상기한 접점부재의 통전로가 와전류 경로를 차단하도록 형성되는 슬릿에 의하여 구획된 것을 특징으로 하는 진공인터럽터용 전극구조체.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서 상기한 접점부재가 상기한 접속핀부재를 끼워 연결하기 위한 핀홈을 갖는 것을 특징으로 하는 진공인터럽터용 전극구조체.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기한 접점부재의 중심부에 아크방전을 방지하기 위한 요홈부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 진공인터럽터용 전극구조체.
  6. 제1항에 있어서, 한 쌍으로 대향하는 상기한 코일전극의 고정측과 가동측이 상기한 반경방향 통전부와 원주방향 통전부를 회전하여 흐르는 전류가 일치된 방향의 종자계를 형성하도록 상호 회전방향으로 엇갈리게 대향하여 설치되는 것을 특징으로 하는 진공인터럽터용 전극구조체.
  7. 제6항에 있어서, 상기한 코일전극부재가 90°간격으로 형성된 4개의 반경방향 통전부를 가지며, 그 고정측과 가동측이 40°에서 50°사이의 각도로 회전된 것을 특징으로 하는 진공인터럽터용 전극구조체.
  8. 제6항에 있어서, 상기한 코일전극부재가 120°간격으로 형성된 3개의 반경방향 통전부를 가지며, 그 일측과 타측이 50°에서 70°사이의 각도로 회전된 것을 특징으로 하는 진공인터럽터용 전극구조체.
  9. 제1항에 있어서, 상기한 코일전극부재가 상기한 접속핀부재를 끼워 연결하기 위한 핀구멍을 갖는 것을 특징으로 하는 진공인터럽터용 전극구조체.
  10. 제1항에 있어서, 상기한 접점부재와 상기한 코일전극부재 사이를 절연하기 위한 접점지지판부재가 더 구비된 것을 특징으로 하는 진공인터럽터용 전극구조체.
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