저전압, 중간 전압 또는 고전압 조립체

저전압, 중간 전압 또는 고전압 조립체{A LOW-VOLTAGE, MEDIUM-VOLTAGE OR HIGH-VOLTAGE ASSEMBLY}

본 발명은, 이동 접점 부품이 고정된 접점 부품 상으로 가까워질 수 있는 적어도 하나의 단락 디바이스를 갖는 저전압, 중간 전압 또는 고전압 이용에 관한 조립체에 관한 것이다.

이와 같은 조립체는 EP 1535295 B1에 개시된 것과 같은 아크 보호 시스템으로서 사용된다. 진공 하에 위치되고 작동되는 아크 인터럽터는 이러한 종래 기술의 문헌에 이미 개시되어 있다. 이러한 종래 기술의 특정 실시예는, 이러한 조립체가 진공 챔버 조립체 및 인접 압력 챔버 조립체를 구비한 진공 아크 인터럽터를 제공한다는 것이다. 제 1 전도체는 진공 챔버 조립체 내의 진공 챔버 내에 있고, 제 2 전도체는 압력 챔버 조립체의 부분이고 진공 챔버의 외부에 배치되어 있다. 2개의 전도체는 벌릿(bullet) 조립체에 의해 전기적으로 커플링(coupled)된다. 벌릿 조립체는 전도성 랜스(lance)를 포함한다. 벌릿 조립체는 압력 챔버 조립체 내의 압력 챔버 내에 슬라이딩가능하게 배치된다. 랜스는 진공 대기 하에 내부 부분을 갖고, 압력 영역 내부와 연결하도록 외부 부분을 갖는다. 압력 챔버에서의 압력이 가스 생성 디바이스(예를 들어, 마이크로 가스 생성기)에 의해 급속히 증가할 때, 벌릿 조립체는, 랜스가 제 2 전도체와 접촉하고 압력 챔버 조립체를 지나 연장하여 제 1 전도체와 접촉하는 제 2 위치로 이동한다. 제 1 전도체에 접근하기 위해, 랜스는 진공 챔버 조립체와 일체형인 밀봉부(seal), 여기서 진공 디바이스의 덮개(lid)를관통한다.

다른 말로는, 하나의 진공 챔버 및 하나의 압력 챔버만이 존재한다. 하나의 압력 챔버에서, 가스 생성은 피스톤 또는 이와 같은 것을 이동시키는 가스 점화부에 의해 생성된다. 이러한 구성의 단점은, 직접적으로 이웃하는 고압 챔버 및 진공 챔버가 막에 의해서만 분리되어, 이동가능 접점 부품의 능동 이동 동안, 진공이 이동 경로를 따라 소멸된다는 것이다. 디바이스의 강력한 유전적 작용을 얻기 위해, 막은 적어도 2개의 개별적인 진공 지역을 취함으로써 유전성 강도(dielectirc stiffness)를 개선시키는 것을 초래한다. 이것은 잘 알려진 작용을 갖는 이중 갭(또는 다중 갭) 시스템이 존재한다는 것을 초래한다.

그러므로, 본 발명의 목적은 서비스 동안 아크 점화를 방지하는 항복(breakdown)의 매우 드문 발생의 생성을 방지하는 것이다.

본 발명의 언급된 목적은 제1항의 특징에 의해 달성된다.

본 발명의 다른 실시예는 종속항들에서 특징지어 진다.

언급된 목적은 제2항 내지 제12항에 따른 여러 용도를 위해 또한 달성된다.

본 발명의 기본 특징은, 이동 접점 부품의 이동 경로를 따라, 적어도 2개의 분리된 진공 지역 또는 진공 부피(volumina)가 배치된다는 것이다. 이러한 특징에 의해, 적어도 2개의 진공 지역 또는 진공 부피는 이동 경로를 따라 배치되어, 임의의 경우에 정격 전압 조건 하에 서비스 수명 동안 항복을 반드시 방지하기 위해서 일종의 중복을 초래할 것이다. 적어도 2개의 분리된 진공 지역의 일렬 배치에 의해, 진공은 심지어 가스 생성기의 점화 순간에서도 기능을 유지한다.

추가 실시예에서, 진공 지역은, 단락 이동 동안 이동 접점 부품이 이를 통해 이동되는 물리적 분리 요소에 의해 분리된다.

더욱이, 물리적 분리 요소가 금속, 유리, 세라믹 또는 플라스틱으로 만들어질 수 있는 막이라는 것이 언급된다. 이러한 막은 물리적으로 차단되고, 미리 결정된 약한 파단선(breaking line) 또는 파단점을 제외하고 개구부를 갖지 않으며, 이것은 추가 실시예의 부분이다. 물리적으로, 실제로 각 진공 지역을 서로 분리시켜, 이동 접점의 이동 경로를 따라 진공 중복이 존재하게 된다. 이에 의해, 디바이스의 서비스 수명 동안, 정격 전압 조건 하에 어떠한 항복도 발생하지 않는다는 것이 기술적으로 증명되었다.

추가 실시예의 부분은, 진공 지역이 고전압을 견디기 위해 이동 경로를 따라 일렬로 배치된다는 것이다. 대안적으로 또는 종종, 추가 특징은, 진공 지역이 높은 허용 전류(empacity)를 실현하기 위해 이동 경로를 따라 병렬로 배치된다는 것일 수 있다. 이러한 특징은 다른 2개의 대안에서 실현될 수 있다. 제 1 대안은 하나의 진공 챔버 조립체 내에 2개의 병렬 접점 쌍을 배치하는 것이고, 또는 제 2 대안으로서는, 각각의 내부에 그러한 구성 내의 2개의 병렬 진공 챔버 조립체를 배치하는 것이다. 양쪽 경우에, 완전한 조립체의 높은 허용 전류는 높은 전류 용도의 이용을 위해 실현될 수 있다.

추가 실시예는 완전한 구조를 일렬로 배치되는 3개의 지역으로 분리하는 것이다. 제 1의 상부 지역은 로드(rod)를 갖는 일종의 피스톤이며, 이것은 동시에 이동 접점의 이동을 실현한다. 피스톤은 일종의 코일형 금속 포일의 주변 밀봉부를 갖는데, 이것은 또한 외부 접점에 전기적으로 연결되는 상부 금속 챔버 벽부 사이의 접점을 실현한다. 그러므로, 피스톤은 피스톤 측 상에서 추진 전하의 생성에 의해 이동될 것이며, 이것은 높은 가스 압력을 생성하여, 이러한 이동가능 접점 부품을 이동시킨다. 피스톤-접점 부품 장치가 이동되는 실린더의 상부측은 압력 하에 있지 않은데, 이는 가스 추진 디바이스의 점화 이후 압력 하에 있는 상부 실린더 룸(room)에 대해 피스톤의 주변 밀봉부로 밀봉되기 때문이다.

그런 후에, 로드는 아래로 이동하고, 적어도 제 1 진공 지역 그 후에 제 2 진공 지역으로 미리 결정된 약한 파단선을 통해 절단되는데, 제 2 진공 지역은 마지막으로 대항부(counter-part), 즉 이동하지 않는 접점 부품에 매우 가까워진다.

이동 경로 진공의 각 위치는 이동 접점 부품쪽의 영역에서 유지될 것이다.

그러한 조립체의 이용은 스위치 기어의 이용에서 유리하다. 추가로 유리한 이용은 상호 연결기(interconnector) 또는 케이블 상호 연결기 또는 상호 연결 시스템에서의 단락 디바이스와 같은 전기 상호 연결 시스템에 있다. 그 장점은 본 발명이 실현될 수 있는 컴팩트한 구성에 의해 주어진다.

추기 실시예는, 접점 부분(플러그 및 부싱)이 디바이스 내에서 진공 대기 하에 배치되는 것을 특징으로 한다.

더욱이, 2개보다 많은 막을 이용함으로써, 각 막의 물질은 상이할 수 있다.

본 발명의 추가 실시예는, 하나 이상의 진공 지역이 막 플레이트 내에 보어(bore)를 가짐으로써 연결될 수 있는 것을 특징으로 한다. 관통된 분리 막이 삽입되면, 이것은 동일한 결과를 초래한다.

더욱이, 높은 단락 전류 요구를 커버하기 위해 2개 이상의 디바이스를 병렬로 배치하는 것이 유리할 수 있다.

추가 실시예는, 조립체가 동일한 디바이스를 가지고 고전압 요구를 커버하기 위해 일렬로 배치될 수 있는 2개 이상의 완전한 디바이스를 갖는 것을 특징으로 한다.

접지 전위에서 제 1 디바이스에 일렬로 배치된 2개 이상의 완전한 디바이스의 경우에, 접지 전위에 있는 제 1 디바이스는 전류 임펄스에 의해 점화될 것이며, 후속하는 디바이스는 제 2 마이크로 가스 생성기의 기계적 점화에 의해 이동 경로를 따라 점화될 것이다.

추가로 유리한 이용은 단락 디바이스로서 변압기에 주어진다.

본 발명의 일실시예는 도면에 도시된다.

본 발명은 서비스 동안 아크 점화를 방지하는 항복의 매우 드문 발생의 생성을 방지한다.

도 1은 본 발명의 구조적인 실시예에서 진공 챔버의 횡단면도.

도 1은 본 발명의 구조적인 실시예에서 진공 챔버의 횡단면을 도시한다. 금속 실린더(40) 내부에는 접혀진 금속 포일(20)을 갖는 피스톤(30)이 배치되며, 이러한 금속 포일은 이동가능 피스톤(30)과 실린더(40) 사이에 전기적 접촉을 달성하고, 피스톤과 내부 실린더 벽 사이에 일종의 밀봉을 달성한다. 피스톤 상의 실린더 영역(40)은 추진 전하 생성기(10)에 의해 충돌될 것이다. 포일(20)은 이중 기능을 가질 것이다. 제 1 기능은, 피스톤(30)이 이동될 때 제 1 진공 지역(60)에 대해 피스톤(30) 상의 실린더(40)의 압력 챔버 부분을 밀봉하는 것이다.

피스톤은 원뿔형 이동가능 접점 부품(50)과 직접 연결된다. 추진 전하가 점화되면, 피스톤은 제 1 덮개(40a)를 통해 이동할 것이고, 이러한 제 1 덮개에서 제 1 미리 결정된 약한 파단선이 구현된다. 추가 이동을 따라, 원뿔형 접점 부품(50)은 막(70)을 통해 절단될 것이고, 이러한 막에서 막(70)의 중심에 배치되는 추가 미리 결정된 약한 파단 영역이 구현된다.

막(70)은 파손되지 않을 때까지 2개의 진공 영역(60 및 100)을 서로 분리시킨다. 추가 이동을 따라, 원뿔형 접점 부품은 이동하지 않는 접점 부품에서 상보적인 형태의 원뿔형 개구부에 들어가고, 차단된 단락 접촉을 달성할 것이다. 이동하지 않는 접점 부품은 전기적 연결부와 외부에 연결된다. 이동 접점(50)은 금속 피스톤(30)에서의 코일형 밀봉 포일(20) 상에, 그리고 그 위에서 다른 전기 접점과 외부에 연결되는 금속 실린더에 대항 전기적 연결을 얻는다.

그러므로, 각 위치에서, 이동 접점 부품의 이동 경로를 따라, 가스 전하의 점화가 발생하는 "압력 챔버"와, 제 1 및 추가 이동 동안 제 2 (또는 2개보다 많은) 진공 챔버 사이의 분리가 실현된다.

이것은 종래 기술에 구조적인 차이점을 한정한다. 그러나, 결과적인 기능적 차이점은 개시된 장점을 안내한다.