KR100854385B1 - 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 부품의 제작과 조립이 간편하고 스페이서의 부분방전 완화특성과 접촉관의 코로나 방전 발생 방지특성이 좋은 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리를 제공하려는 것으로서, 본 발명에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리는 고정된 제 1 접촉 관; 상기 제 1 접촉 관과 전기적으로 접속된 상태에서, 상기 제 1 접촉 관 내로 인입되는 위치와 상기 제 1 접촉 관으로부터 인출된 위치로 직선방향으로 이동가능한 제 1 가동 접촉 관; 상기 제 1 가동 접촉 관과 전기적으로 접속된 상태에서, 제 1 가동 접촉 관 내로 인입되는 위치와 상기 제 1 가동 접촉 관으로부터 인출된 위치로 직선방향으로 이동가능한 제 2 가동 접촉 관; 나선 부를 가지며, 회전가능한 절연 샤프트; 상기 절연 샤프트의 나선 부에 나선접속되는 나선이 형성된 내주 면을 가지며, 상기 제 2 가동 접촉 관에 고정 설치되고, 상기 절연 샤프트가 회전함에 따라서 상기 절연 샤프트의 나선 부상을 직선이동함으로써 상기 제 2 가동 접촉 관을 직선이동시키는 가동 너트 부재; 및 상기 제 2 가동 접촉자의 위치에 따라서 상기 제 2 가동 접촉자와 접촉하거나 상기 제 2 가동 접촉자로부터 분리되는 고정 접촉자;를 포함하여 구성된다.

고정 접촉 관, 가동 접촉 관, 절연 샤프트, 가동 너트 부재, 안내 돌출 부 재, 안내 장공

Description

고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리{AN CONTACTOR ASSEMBLY FOR A SOLID INSULATED SWITCHGEAR}

도 1은 종래기술과 본 발명에 따른 접촉자 어셈블리가 적용될 수 있는 고체절연 스위치기어의 3상 단로기 어셈블리 또는 3상 접지개폐기 어셈블리의 외형과 개략적 구성을 보여주는 사시 도이고,

도 2는 종래기술에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리의 내부 구성을 보여주는 절개 사시 도로서 가동 접촉자가 상대 고정 접촉자에 접촉한 상태를 보여주는 절개 사시 도이며,

도 3은 종래기술에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리의 내부 구성을 보여주는 절개 사시 도로서 가동 접촉자가 상대 고정 접촉자로부터 분리된 상태를 보여주는 절개 사시 도이고,

도 4는 종래기술 및 본 발명에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리의 절연 샤프트를 별도로 보여주는 사시 도이며,

도 5는 종래기술에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리 중 제 2 가동 접촉자의 구성을 보여주는 사시 도이고,

도 6은 종래기술에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리 중 제 1 가동 접촉자의 구성을 보여주는 사시 도이며,

도 7은 종래기술에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리 중 안내 돌출 부재의 사시 도이고,

도 8은 종래기술에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리 중 절연 샤프트와 제 1 가동 접촉자와 제 2 가동 접촉자의 어셈블리를 보여주는 것으로서, 제 1 및 제 2 가동 접촉자가 고정 접촉자와의 전기적 접촉을 위해 인출된 상태를 보여주는 사시 도이며,

도 9는 종래기술에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리 중 절연 샤프트와 제 1 가동 접촉자와 제 2 가동 접촉자의 어셈블리를 보여주는 것으로서, 제 1 및 제 2 가동 접촉자가 고정 접촉자로부터 전기적 분리를 위해 인입된 상태를 보여주는 사시 도이고,

도 10은 본 발명에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리의 구성을 보여주는 것으로서, 제 1 및 제 2 가동 접촉자가 고정 접촉자와의 전기적 접촉을 위해 인출된 상태를 보여주는 사시 도이며,

도 11은 본 발명에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리의 구성을 보여주는 것으로서, 제 1 및 제 2 가동 접촉자가 고정 접촉자로부터 전기적 분리를 위해 인입된 상태를 보여주는 사시 도이고,

도 12는 본 발명에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리 중 제 2 가동 접촉자를 보여주는 사시 도이고,

도 13은 본 발명에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리 중 제 1 가동 접촉자를 보여주는 사시 도이며,

도 14는 본 발명에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리 중 고정된 제 1 접촉 관의 일 실시 예를 보여주는 사시 도이고,

도 15는 본 발명에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리 중 가동 너트(nut) 부재를 보여주는 사시 도이며,

도 16은 본 발명에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리 중 안내 돌출 부재를 보여주는 사시 도이고,

도 17은 본 발명에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리 중 제 1 가동 접촉자의 밴드접점 수용 홈 부가 구비된 단부 내주 면을 보여주는 사시 도이며,

도 18은 종래기술에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리 중 스페이서(spacer)를 보여주는 사시 도이고,

도 19는 본 발명에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리 중 스페이서(spacer)를 보여주는 사시 도이며,

도 20은 본 발명에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리가 조립된 상태를 보여주는 단면도이고,

도 21은 본 발명에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리가 고정 접촉자로부터 전기적 분리를 위해 제 1 및 제 2 가동 접촉 관이 인입된 상태를 보여주는 단면 도이고,

도 22는 본 발명에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리를 보여주는 단면도로서 제 1 및 제 2 가동 접촉자가 고정 접촉자와의 전기적 접촉을 위해 제 1 및 제 2 가동 접촉 관이 인출된 상태를 보여주는 단면 도이며,

도 23은 본 발명에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리 중 고정된 제 1 접촉 관의 다른 실시 예를 보여주는 사시 도이고,

도 24는 본 발명에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리 중 고정된 제 1 접촉 관의 다른 실시 예를 포함한 단로기 베이스의 단면도이고,

도 25는 본 발명에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리 중 고정된 제 1 접촉 관의 다른 실시 예를 포함한 단로기 베이스의 외형 사시 도이다.

*도면의 주요부에 대한 부호의 설명

1: 구동 모터 2: 감속기구

3a, 3b, 3c: 3상용 상 별 동력전달 부

4a, 4b, 4c: 단로기 베이스 5a, 5b, 5c: 3상용 상 별 절연 스페이서

6a, 6b, 6c: 3상용 상 별 모선 접속 부

40: 스페이서(spacer) 40a: 테두리 부

40b: 단 차 평면 부 40c: 통공

40d: 곡면 부 41: 정지 핀

42: 제 1 접촉 관

42-1a: 제 1 접촉 관 부(수평 도체 관 부)

42-1b: 수직 도체 관(부)

42a: 안내 장공 부 42-1c: 안내 장홈 부

42b: 정지 핀 걸림 홈 부

42c1: 제 1 밴드접점 설치 홈 부 42c2: 제 2 밴드접점 설치 홈 부

43: 제 1 가동 접촉 관

43a, 43a1: 안내 홈 부 43a2: 안내 돌출 부재 삽입 구 부

43b, 43b1: 안내 돌출 부재 고정용 암나사 구 부

43c, 43c1: 밴드 접점 설치 홈 부

44: 제 2 가동 접촉 관

44a: 안내 홈 부 44b: 안내 돌출 부재 삽입 구

44b1: 안내 돌출 부재 고정용 암나사 구 부

44c, 44d: 밴드 접점 설치 홈 부

44e: 가동 너트 부재 지지 벽면 44f: 가동 너트 부재 고정 시트 부

44g: 가동 너트 부재 고정나사 삽입 구

44h: 절연 샤프트 관통 구

45: 고정 접촉자 46: 절연 샤프트

46a: 민 나사 부 46b: 나사 부

47: 베어링 48a, 48b, 48c, 48d: 밴드(band) 접점

49: 가동 너트 부재 49a: 머리 부

49b: 나사 구 부 49c: 삽입 돌 부

49d: 절연 샤프트 접속 나사 부

50: 안내 돌출 부재

50a: 머리부 50b: 나사 부

50c: 안내 돌 부 51: 안내 돌출 부재

51a: 안내 돌출 부재 머리부 51b: 안내 돌출 부재 몸체 부

52: 절연 스페이서 53: 부스 바(bus bar)

본 발명은 배전급 고체 절연 스위치기어에 포함되는 주요 구성 중 하나인 단로기 또는 접지 개폐기의 접촉자 어셈블리에 관한 것으로, 특히 조립성이 기존 고체 절연 스위치기용 접촉자 어셈블리에 비해 개선되고 전계 집중의 완화 효과가 개선된 고체 절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리에 관한 것이다.

본 발명을 적용하는 스위치기어의 단로기는 부하 회로가 차단된 상태에서 회로를 격리하기 위한 장치로서 부하 회로를 개폐하지 않는다는 점에서 부하 개폐기와 차이가 있으며, 송전선로나 변전소 등에서 차단기를 차단상태로 동작시킨 무부하 상태에서 주 회로의 접속을 변경하기 위해 회로를 개폐하는 장치이다.

또한 접지 개폐기는 사고전류가 유입시 차단기를 차단하여 부하회로를 차단한 상태에서 회로 상에 충전되어 있는 잔류 전류를 접지시켜 주는 역할을 하는 전력 기기이다.

또한 본 발명이 적용되는 고체 절연 스위치기어는 절연가스로 사용되었던 6 불화 황(SF6) 가스가 지구온난화에 악영향을 끼쳐 국제적으로 그 사용이 규제되고 있는 기존의 가스 절연 스위치기어(Gas Insulated Switchgear)를 대체할 차세대 배전 급 개폐기로서, 본 발명은 특히 고체 절연 스위치기어의 단로기 또는 접지개폐 기에 적용될 수 있는 접촉자 어셈블리에 관한 것이다.

한편, 본 발명 및 종래기술의 고체 절연 스위치기용 접촉자 어셈블리가 적용될 단로기 또는 접지 개폐기의 구성을 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래기술과 본 발명에 따른 접촉자 어셈블리가 적용될 수 있는 고체절연 스위치기어의 3상 단로기 어셈블리 또는 3상 접지개폐기 어셈블리의 외형과 개략적 구성을 보여주는 사시 도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 고체절연 스위치기어의 3상 단로기 어셈블리 또는 3상 접지개폐기 어셈블리는 본 발명의 출원인이 개발한 것으로서, 크게 동력을 제공하는 구동 모터(1), 상기 구동 모터(1)의 출력 축에 접속되어 상기 구동 모터(1)의 출력 속도를 감속하여 출력하며 다수의 기어로 구성되는 감속기구(2), 각기 다수의 회전자와 절연 하우징(housing) 및 절연 플레이트(plate)로 구성되는 3상용 상 별 동력전달 부(3a, 3b, 3c), 가동 접촉자를 지지하며 하부의 전기적 경로와 접속되는 도체 부를 내장하고 고체 절연재, 예컨대 에폭시로 이루어진 몸체로 구성되는 단로기 베이스(4a, 4b, 4c), 단로기 어셈블리 또는 접지개폐기 어셈블리를 외부 모선과 접속하기 위한 3상용 상 별 모선 접속 부(6a, 6b, 6c) 및 상기 단로기 베이스(4a, 4b, 4c)와 상기 3상용 상 별 모선 접속 부(6a, 6b, 6c) 사이의 연면(표면) 절연 거리를 내부 요철부(52)를 가진 절연 스페이서(5a, 5b, 5c);를 포함하여 구성된다.

한편, 도 2 내지 도 9는 종래기술에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리의 구성을 보여주는 도면으로서, 먼저 종래기술에 따른 고체절연 스위치기어 용 접촉자 어셈블리의 내부 구성을 보여주는 절개 사시 도로서 가동 접촉자가 상대 고정 접촉자에 접촉한 상태를 보여주는 절개 사시 도인 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 2에 도시된 바와 같이, 종래기술에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리는 상기 단로기 베이스(4a, 4b, 4c)내에 고정 설치되는 제 1 접촉 관(42); 상기 제 1 접촉 관(42)의 상기 3상용 상 별 동력전달 부(3a, 3b, 3c)를 대향하는 단부에 접속되어 전계 집중을 완화하기 위한 스페이서(spacer)(40); 제 1 접촉 관(42)에 인입되는 위치와 제 1 접촉 관(42)으로부터 인출되는 위치로 이동가능한 제 1 가동 접촉 관(43); 나선 부를 가지며, 회전가능한 절연 샤프트(46); 상기 절연 샤프트(46)에 나선 접속되는 내부 나선 접속 부를 가지며 제 1 가동 접촉 관(43) 내로 인입되는 위치와 제 1 가동 접촉 관(43)으로부터 인출된 위치로 이동가능한 제 2 가동 접촉 관(44); 제 2 가동 접촉 관(44)의 위치에 따라서 제 2 가동 접촉 관(44)과 접촉하거나 제 2 가동 접촉 관(44)으로부터 분리되는 고정 접촉자(45);를 포함하여 구성된다.

도 2에서 미설명 부호 3a, 3b, 3c는 3상용 상 별 동력전달 부이고, 4a, 4b, 4c는 단로기 베이스이며, 5a, 5b, 5c는 3상용 상 별 절연 스페이서이고, 6a, 6b, 6c는 3상용 상 별 모선 접속 부이고, 47은 절연 샤프트(46)의 일 단 부를 회전가능하게 지지하는 베어링이다.

도 2에서 3상용 상 별 동력전달 부(3a, 3b, 3c)와 접촉 관(42, 43, 44) 사이, 다시 말해 상기 제 1 접촉 관(42)의 상기 3상용 상 별 동력전달 부(3a, 3b, 3c)를 대향하는 단부에 접속되어 접촉 관(42, 43, 44)으로부터의 전계 집중(부분 방전을 일으켜 해당 부분을 열화시킴)을 완화하기 위한 스페이서(spacer)(40)는 중공이 형성된 내부 평면과 그 외부 테두리 부 사이가 직각으로 연결되어 그 연결 모서리부분이 날카로워 이러한 모서리부분에 전계가 집중되는 경향이 있다.

도 2에 있어서, 3상용 상 별 동력전달 부(3a, 3b, 3c)로부터의 동력에 의해서 절연 샤프트(46)가 예컨대 반 시계방향으로 회전하여 그 내부 나선 접속 부를 통해 절연 샤프트(46)와 구동접속된 제 2 가동 접촉 관(44)이 절연 샤프트(46)의 나선 부를 타고 도면상 우측으로 이동하면, 제 1 가동 접촉 관(43)도 제 2 가동 접촉 관(44)의 이동에 따라 도면상 우측으로 제 1 접촉 관(42)로부터 인출된다. 따라서, 제 2 가동 접촉 관(44)이 고정 접촉자(45)와 접촉함으로써, 단로기 베이스(4a, 4b, 4c)내에 고정 설치되는 제 1 접촉 관(42)으로부터 고정 접촉자(45)까지의 전기적 회로가 폐로 상태로 된 것을 보여주고 있다.

한편, 도 3은 종래기술에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리의 내부 구성을 보여주는 절개 사시 도로서 가동 접촉자가 상대 고정 접촉자로부터 분리된 상태를 보여주는 절개 사시 도인바, 도 3에 도시된 바와 같이 3상용 상 별 동력전달 부(3a, 3b, 3c)로부터의 동력에 의해서 절연 샤프트(46)가 예컨대 시계방향으로 회전하여 그 내부 나선 접속 부를 통해 절연 샤프트(46)와 구동접속된 제 2 가동 접촉 관(44)이 절연 샤프트(46)의 나선 부를 타고 도면상 좌측으로 이동하면, 제 1 가동 접촉 관(43)도 제 2 가동 접촉 관(44)의 이동에 따라 도면상 좌측으로 제 1 접촉 관(42)내로 인입된다. 따라서, 제 2 가동 접촉 관(44)이 고정 접촉 자(45)로부터 분리됨으로써, 단로기 베이스(4a, 4b, 4c)내에 고정 설치되는 제 1 접촉 관(42)으로부터 고정 접촉자(45)까지의 전기적 회로가 개로 상태(opened position)로 된다. 도 3에서 고정된 제 1 접촉 관(42)에 구비되는 미 도시의 정지 핀(pin)은 이하에 설명될 제 1 가동 접촉 관(43)의 최대 인출 한도를 결정하는 제한 부재로서 기능을 가진다.

도 4는 종래기술 및 본 발명에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리의 절연 샤프트를 별도로 보여주는 사시 도로서, 도시된 바와 같이 종래기술 및 본 발명에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리에 이용될 수 있는 절연 샤프트(46)는 상기 3상용 상 별 동력전달 부(3a, 3b, 3c)에 동력을 받기 위해 구동접속될 수 있는 접속 단부를 가지는 민 나사 부(46a)와, 민 나사 부(46a)로부터 연장 형성되고 제 2 가동 접촉 관(44)의 내부 나선 면과 나선접속되어 제 2 가동 접촉 관(44)에 구동력을 제공하기 위한 나사 부(46b)를 포함하며, 상기 나사 부(46b)는 베어링(47)에 의해 회전 가능하게 지지되는 단부를 가진다.

도 5는 종래기술에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리 중 제 2 가동 접촉자의 구성을 보여주는 사시 도로서, 도 5에 도시된 바와 같이 제 2 가동 접촉 관(44)은 안내 돌출 부재(도 7의 부호 50 참조)가 삽입되어 제 2 가동 접촉 관(44)을 상기 절연 샤프트의 회전 시 같이 회전하지 않고 직선 이동될 수 있도록 안내할 수 있는 안내 홈 부(44a)와, 상기 안내 돌출 부재(도 7의 부호 50 참조)를 최초 설치시 임시 위치를 잡아주기 위한 구멍부분인 안내 돌출 부재 삽입 구 부(44b)를 포함한다. 제 2 가동 접촉 관(44)은 추가하여 그 길이방향 양단부 측에 한 쌍의 밴드 접점 설치 홈 부(44c)를 포함한다.

여기서, 밴드 접점이란 엘에이-씨유 멀티램 밴드 접점(LA-CU Multilam Contact Band)의 약어이고 엘에이-씨유 멀티램 밴드 접점은 독일 "Multi-Contact AG" 社의 상품이다. 이러한 밴드접점은 길게 연장되는 2개의 스테인레스(stainless)재 스트립(strip) 사이에 다수의 구리재 접촉 판들을 사슬과 같이 연결한 것으로서, 전기적 전달 재로서 이용되고, 높은 전기적 도전성과 높은 내마모성 내열성 등의 특징을 가져 접촉 및 분리에 의해 전류를 전달하는 산업용 전기적 접촉재로서 활용되기 시작한 부품이다.

한편, 도 6은 종래기술에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리 중 제 1 가동 접촉 관의 구성을 보여주는 사시 도로서 도 6에 도시된 바와 같이 제 1 가동 접촉 관(43)은 정지 핀(도 2의 부호 41 참조)가 삽입되어 제 1 가동 접촉 관(43)을 상기 절연 샤프트의 회전 시 같이 회전하지 않고 직선 이동될 수 있도록 안내할 수 있는 안내 홈 부(43a)와, 제 2 가동 접촉 관(44)의 안내 홈 부(44a) 내에서 안내되어 직선이동가능한 상기 안내 돌출 부재(도 7의 부호 50 참조)를 설치하기 위한 구멍부분으로서 나사 산이 형성된 내주 면을 가진 안내 돌출 부재 고정용 암나사 구 부(43b)를 포함한다. 안내 돌출 부재 고정용 암나사 구 부(43b)는 상기 내주 면의 나사 산이 상기 안내 돌출 부재의 나사 부와 나선결합한다. 안내 돌출 부재 고정용 암나사 구 부(43b)는 제 1 가동 접촉 관(43)의 둘레에 90도 간격으로 4개가 형성된다. 제 1 가동 접촉 관(43)은 추가하여 밴드 접점 설치 홈 부(43c)를 포함한다.

한편, 종래기술에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리 중 안내 돌출 부재를 사시 도로서 보여주는 도 7을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 7에 도시된 바와 같이 안내 돌출 부재(50)는 최상부인 드라이버 삽입 홈 이 구비된 머리 부(50a)와, 중간부위로서 외주 면에 나사가 형성된 나사 부(50b)와, 최하부로서 상기 도 5의 제 2 가동 접촉 관(44)의 안내 홈 부(44c) 내에 삽입 및 안내되는 안내 돌 부(50c)를 포함하여 구성된다. 여기서, 안내 돌출 부재(50)는 최하부의 안내 돌 부(50c)의 직경이 가장 크고 중간 나사 부(50b)의 직경이 중간 크기이고 최상부의 머리 부(50a)의 직경이 가장 작은 탑 형상을 가진다.

한편, 도 5 내지 도 7을 참조하여 안내 돌출 부재(50)를 제 1 가동 접촉 관(43)에 고정 설치하는 방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 제 2 가동 접촉 관(44)의 안내 홈 부(44c) 중 길이 방향 상 중간 부위에 형성된 상기 안내 돌출 부재 삽입 구 부(44b)에 안내 돌출 부재(50)의 머리 부(50a)가 위쪽을 향하도록 위치를 잡아준다. 이때 안내 돌출 부재(50)가 안내 돌출 부재 삽입 구 부(44b)를 통과하여 제 2 가동 접촉 관(44)의 길이 방향 관통 구내로 빠지지 않도록, 제 2 가동 접촉 관(44)의 길이 방향 관통 구를 통해 "L"자형으로 구부러진 막대형상의 지그(jig)에 의해 안내 돌출 부재(50)의 밑면을 지지하고 있어야 한다.

다음, 제 1 가동 접촉 관(43)의 안내 돌출 부재 삽입 구 부(43b)를 상기 안내 돌출 부재 삽입 구 부(44b) 및 안내 돌출 부재(50)와 일직선이 되도록, 제 2 가동 접촉 관(44)을 제 1 가동 접촉 관(43)의 내경 부로 끼워 맞춘다.

다음, 드라이버를 이용하여 안내 돌출 부재(50)를 반 시계방향으로 회전시켜 안내 돌출 부재(50)의 나사 부(50b)를 제 1 가동 접촉 관(43)의 안내 돌출 부재 삽입 구 부(43b)내의 나사 면과 나선접속시킴으로써, 안내 돌출 부재(50)를 제 1 가동 접촉 관(43)에 고정 설치하는 동작이 완료된다.

한편, 종래기술에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리 중 절연 샤프트와 제 1 가동 접촉자와 제 2 가동 접촉자의 어셈블리를 보여주는 것으로서, 제 1 및 제 2 가동 접촉자가 고정 접촉자와의 전기적 접촉을 위해 인출된 상태를 사시 도로서 보여주는 도 8을 참조하여 종래기술에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리의 동작을 설명하면 다음과 같다.

도 8에 도시된 바와 같이, 예컨대 절연 샤프트(46)이 반 시계방향으로 회전하면, 절연 샤프트(46)의 상기 나사 부에 내부 나사 부가 나선접속된 제 2 가동 접촉 관(44)은 절연 샤프트(46)의 회전에 따라 같이 회전하려하지만, 제 1 가동 접촉 관(43)의 안내 돌출 부재(43c)가 제 2 가동 접촉 관(44)의 안내 홈 부(44b)에 삽입되어 있으므로, 제 2 가동 접촉 관(44)은 회전이 저지되고, 절연 샤프트(46)의 나사 부를 따라 제 2 가동 접촉 관(44)이 제 1 가동 접촉 관(43)으로부터 인출되는 방향으로 직선이동한다.

한편, 종래기술에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리 중 절연 샤프트와 제 1 가동 접촉자와 제 2 가동 접촉자의 어셈블리를 보여주는 것으로서, 제 1 및 제 2 가동 접촉자가 고정 접촉자로부터 전기적 분리를 위해 인입된 상태를 사시 도로서 보여주는 도 9를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 9에 도시된 바와 같이, 예컨대 절연 샤프트(46)가 시계방향으로 회전하면, 절연 샤프트(46)의 상기 나사 부에 내부 나사 부가 나선접속된 제 2 가동 접촉 관(44)은 절연 샤프트(46)의 회전에 따라 같이 회전하려하지만, 제 1 가동 접촉 관(43)의 안내 돌출 부재(43c)가 제 2 가동 접촉 관(44)의 안내 홈 부(44b)에 삽입되어 있으므로, 제 2 가동 접촉 관(44)은 회전이 저지되고, 절연 샤프트(46)의 나사 부를 따라 제 2 가동 접촉 관(44)이 제 1 가동 접촉 관(43)내로 인입되는 방향으로 직선이동한다.

한편, 상술한 바와 같이 종래기술에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리는 첫째로, 안내 돌출 부재를 제 1 가동 접촉 관에 최초 고정 설치할 때 안내 돌출 부재 고정용 암나사 구 부에 아래로부터 위로 접속되게 삽입해야하는 설치 구조이므로 안내 돌출 부재를 제 1 가동 접촉 관에 설치할 때 치구에 의해 안내 돌출 부재의 저부를 아래로부터 지지해야 하는 등 설치 작업이 불편하고 그에 따라 제조시 생산성이 저하되는 문제점이 있다.

둘째로, 종래기술에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리는 3상용 상 별 동력전달 부와 접촉 관 사이의 제 1 접촉 관 단부에 접속되어 접촉 관들로부터의 전계 집중을 완화하기 위한 스페이서가 중공이 형성된 내부 평면과 그 외부 테두리 부 사이가 직각으로 연결되는 구조로서 그 연결 모서리부분이 날카로워 이러한 모서리부분에 전계가 집중되어 시간경과에 따라 이 부분이 열화되거나 이 부분을 통한 아크의 방전이 일어날 수 있는 문제점이 있다.

셋째로, 종래기술에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리는 절연 샤프트의 나사 부와 나선접속되는 제 2 가동 접촉 관의 내부 나사 부를 가공하기 위해서는 예컨대 지름 200 밀리미터(mm)의 관통 공을 제 2 가동 접촉 관의 전체 길이에 대해 천공하는 가공이 필요하므로 나선 가공에 많은 시간이 소요되고 가공의 불량 발생이 빈번하고 가공 공구도 쉽게 손상되는 문제점이 있다.

넷째로, 종래기술에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리는 제 1 및 제 2 가동 접촉 관에 형성한 안내 홈 부 및 밴드 접점 설치 홈 부가 모서리가 날카로운 슬롯(slot)으로서 외부표면상에 형성되어 있기 때문에, 이 부분도 전압이 높아지면 코로나(corona) 방전을 일으킬 수 있는 취약부위가 되는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해소하는 것으로서, 안내 돌출 부재와 가동 접촉 관 간의 조립이 간편하여 제조시 생산성이 향상될 수 있는 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.

또한 본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해소하는 것으로서, 3상용 상 별 동력전달 부와 가동 접촉자 사이에 접속되어 접촉 관들로부터의 전계 집중을 완화하기 위한 스페이서의 중공이 형성된 내부 평면과 그 외부 테두리 부 사이가 곡면으로 구성되어 전계 집중을 완화할 수 있는 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

또한 본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해소하는 것으로서, 제 2 가동 접촉 관에 내부 나사 부를 가공할 필요가 없어 장시간의 가공시간이 불요하고 따라서 가공의 불량 또는 가공 공구의 손상 발생도 없는 고체절연 스위치기어용 접촉자 어 셈블리를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

또한 본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해소하는 것으로서, 제 1 가동 접촉 관의 안내 홈 부를 내주 면에 형성하고 제 2 가동 접촉 관은 안내 홈 부가 없으며 밴드 접점 설치 홈 부도 제 1 가동 접촉 관은 내주 면에 형성하여 코로나 방전의 발생 가능성을 최소화시킬 수 있는 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

상기 본 발명의 일 목적 및 또 다른 목적은, 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리에 있어서,

고정된 제 1 접촉 관;

상기 제 1 접촉 관과 전기적으로 접속된 상태에서, 상기 제 1 접촉 관 내로 인입되는 위치와 상기 제 1 접촉 관으로부터 인출된 위치로 직선방향으로 이동가능한 제 1 가동 접촉 관;

상기 제 1 가동 접촉 관과 전기적으로 접속된 상태에서, 제 1 가동 접촉 관 내로 인입되는 위치와 상기 제 1 가동 접촉 관으로부터 인출된 위치로 직선방향으로 이동가능한 제 2 가동 접촉 관;

나선 부를 가지며, 회전가능한 절연 샤프트;

상기 절연 샤프트의 나선 부에 나선접속되는 나선이 형성된 내주 면을 가지며, 상기 제 2 가동 접촉 관에 고정 설치되고, 상기 절연 샤프트가 회전함에 따라서 상기 절연 샤프트의 나선 부상을 직선이동함으로써 상기 제 2 가동 접촉 관을 직선이동시키는 가동 너트 부재; 및

상기 제 2 가동 접촉자의 위치에 따라서 상기 제 2 가동 접촉자와 접촉하거나 상기 제 2 가동 접촉자로부터 분리되는 고정 접촉자;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 본 발명에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리를 제공함으로써 달성될 수 있다.

상기 본 발명의 다른 목적은 외부의 회전 동력전달 부와 상기 절연 샤프트의 접속부위에 설치되어, 상기 외부의 회전 동력전달 부를 전기적으로 절연하며, 외주면 모서리로부터 상기 절연 샤프트의 단부를 통과시키는 통공을 이루는 내주면의 모서리까지의 표면을 전계 완화를 위해 곡면으로 형성한 스페이서(spacer)를 추가적으로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 본 발명에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리를 제공함으로써 달성될 수 있다.

상기 본 발명의 또 다른 목적은 상기 제 1 접촉 관은 그 내주 면에 길이방향으로 안내 장홈 부를 구비하고,

상기 제 1 가동 접촉 관은 내면에 길이방향으로 형성되는 안내 홈 부를 구비하며,

고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리는,

상기 제 1 가동 접촉 관을 상기 직선방향으로 이동하도록 상기 제 1 접촉 관의 상기 안내 장홈 부에 의해서 안내되며, 상기 제 1 가동 접촉 관에 고정되어 상기 제 1 가동 접촉 관과 함께 직선방향으로 이동가능한 다수의 제 1 안내 돌출 부재; 및

상기 제 2 가동 접촉 관을 상기 직선방향으로 이동가능하도록 상기 제 1 가동 접촉 관의 상기 안내 홈 부에 의해서 안내되며, 상기 제 2 가동 접촉 관에 고정되어 상기 제 2 가동 접촉 관과 함께 직선방향으로 이동 가능하고, 일 방향으로 직선이동하여 상기 안내 홈 부의 일 단 부에 접촉했을 때 상기 제 1 가동 접촉 관에 직선동력을 제공하는 다수의 제 2 안내 돌출 부재;를

추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 본 발명에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리를 제공함으로써 달성될 수 있다.

상기 본 발명의 또 다른 목적은, 상기 제 1 가동 접촉 관이 일 단 부의 내주 면에 밴드 접점을 설치하기 위한 밴드접점 수용 홈 부를 구비하는 것을 특징으로 하는 본 발명에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리를 제공함으로써 달성될 수 있다.

상기 본 발명의 목적과 이를 달성하는 본 발명의 구성 및 작용효과는 첨부도면을 참조한 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 이하의 설명으로써 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

먼저, 본 발명에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리의 구성을 보여주는 것으로서, 제 1 및 제 2 가동 접촉자가 고정 접촉자와의 전기적 접촉을 위해 인출된 상태를 사시 도로서 보여주는 도 10을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리는 크게 고정된 제 1 접촉 관(42)과, 제 1 가동 접촉 관(43)과, 제 2 가동 접촉 관(44)과, 절연 샤프트(46)와, 가동 너트 부재(49)를 포함하여 구성된다. 도 10에서 미설명 부호 40은 스페이서(spacer)이다.

제 1 접촉 관(42)과, 제 1 가동 접촉 관(43)과, 제 2 가동 접촉 관(44)은 서로 간의 전기적 접속을 위해서 모두 전기적 도체 실시 예상 구리관으로 구성된다. 물론, 여기서 제 1 접촉 관(42)과, 제 1 가동 접촉 관(43)과, 제 2 가동 접촉 관(44)의 재질은 구리관으로 한정되는 것은 아니며 전기적 도체 재질이라면 다른 재료로의 대체도 가능하다.

제 1 가동 접촉 관(43)은 제 1 접촉 관(42)과 전기적으로 접속된 상태에서, 제 1 접촉 관(42) 내로 인입되는 위치와 제 1 접촉 관(42)으로부터 인출된 위치로 직선방향으로 이동가능하다.

제 2 가동 접촉 관(44)은 제 1 가동 접촉 관(43)과 전기적으로 접속된 상태에서, 제 1 가동 접촉 관(43) 내로 인입되는 위치와 상기 제 1 가동 접촉 관으로부터 인출된 위치로 직선방향으로 이동가능하다.

절연 샤프트(46)는 나선 부(도 4의 부호 46b 참조)를 가지며, 회전가능하다. 절연 샤프트(46)는 전기적 절연성과 내마모성이 우수한 엔지니어링플라스틱(Engineering Plastic) 또는 강화 플라스틱(Fiber Reinforced Plastic, 약하여 FRP로 통칭 됨)과 같은 절연재 축으로 구성된다.

가동 너트 부재(49)는 절연 샤프트(46)의 상기 나선 부에 나사접속되는 나선이 형성된 내주 면을 가지며, 제 2 가동 접촉 관(44)에 고정 설치되고, 절연 샤프트(46)가 회전함에 따라서 절연 샤프트(46)의 상기 나선 부상을 직선이동함으로써 제 2 가동 접촉 관(44)을 직선이동시킨다.

밴드(band) 접점(48a)과 밴드 접점(48c)은 각각 전기적 접속을 위해서 제 1 접촉 관(42)과 제 2 가동 접촉 관(44)에 부착되며, 제 1 가동 접촉 관(43)은 전기적 접속을 위해서 일 단 부의 내주 면에 밴드 접점(도 13 및 도 17의 부호 48b 참조)을 부착하여 구비한다.

고정 접촉자(도 20의 부호 45 참조)는 제 2 가동 접촉자(44)의 위치에 따라서 제 2 가동 접촉자(44)와 기계적으로 접촉하거나 제 2 가동 접촉자(44)로부터 분리된다. 따라서, 상기 고정 접촉자는 전기적으로 제 2 가동 접촉자(44)에 접속되거나 전기적으로 제 2 가동 접촉자(44)로부터 분리된다.

도 10에 있어서, 미설명 부호 42a는 제 1 접촉 관(42)에 길이 방향으로 마련된 안내 장공이며, 51은 제 1 가동 접촉 관(43)에 고정되어 안내 장공(42a)에 의해 직선이동하도록 안내되어 제 1 가동 접촉 관(43)과 함께 직선이동 가능한 안내 돌출 부재를 지시한다. 제 2 가동 접촉 관(44)에 고정되어 안내 홈 부(도 13의 부호 43a1 참조)에 의해 직선이동하도록 안내되어 제 2 가동 접촉 관(44)과 함께 직선이동 가능한 안내 돌출 부재도 같은 부호 즉 51로 지시하였다.

한편, 도 11은 본 발명에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리의 구성을 보여주는 것으로서, 제 1 및 제 2 가동 접촉자가 고정 접촉자로부터 전기적 분리를 위해 인입된 상태를 보여주는 사시 도이다. 도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리의 접촉자를 전기적으로 분리시키기 위해서 미 도시한 구동 모터와 감속기구 및 3상용 상 별 동력전달 부를 이용해서 절연 샤프트(46)를 예컨대 시계방향으로 회전시키면, 가동 너트 부재(도 10 의 부호 49 참조)가 절연 샤프트(46)의 상기 나선 부를 타고 도면상 좌측으로 후퇴함에 따라서 제 2 가동 접촉 관(44)이 함께 도면상 좌측으로 후퇴한다. 이때 제 2 가동 접촉 관(44)에 고정된 안내 돌출 부재(51)가 안내 홈 부(도 13의 부호 43a 1 참조)에 의해 직선이동하도록 안내되어, 가동 너트 부재(도 10의 부호 49 참조) 및 제 2 가동 접촉 관(44)이 절연 샤프트(46)를 따라 회전하지 않고 직선 이동된다. 안내 돌출 부재(51)가 상기 안내 홈 부의 일 단 부에 위치한 상태(도 10의 상태)로부터 상기 안내 홈 부의 타 단 부에 위치하여 이러한 상기 안내 홈 부의 타 단 부를 가압함에 의해서, 제 1 가동 접촉 관(43)도 도면상 좌측으로 후퇴한다. 이때 제 1 가동 접촉 관(43)도 안내 돌출 부재(51)가 제 1 접촉 관(42)의 안내 장공(42a 1)에 의해서 직선이동되게 안내됨에 의해서, 제 1 가동 접촉 관(43)도 제 1 접촉 관(42) 내로 인입하는 위치로 직선 이동된다. 따라서 제 2 가동 접촉 관(44)과 고정 접촉자(도 20의 부호 45 참조)는 기계적으로 및 전기적으로 분리된다.

도 11에서 미 설명 부호 48a는 상기 고정 접촉자와 가동 접촉 관 사이 및 접촉 관 사이를 전기적으로 접촉 또는 분리하기 위한 밴드 접점이다.

한편, 도 12는 본 발명에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리 중 제 2 가동 접촉자를 보여주는 사시 도이다. 도 12를 참조하여 본 발명에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리 중 제 2 가동 접촉자의 구성을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리 중 제 2 가동 접촉자(44)는 바람직한 실시 예상 구리 재로 만들어진 관 형의 부재로서, 일 단 부(도 12상 좌측 단 부)에는 상기 안내 돌출 부재(도 16의 부호 51 참조)가 고정될 수 있도록 상기 안내 돌출 부재의 나사 부(도 16의 부호 51b 참조)가 접속될 수 있는 나사 면이 형성된 안내 돌출 부재 고정용 암나사 구 부(44b1)가 구비된다. 길이 방향으로 상기 일 단 부의 반대 측 타 단 부의 외주 면에는 밴드 접점(도 10의 부호 48c 참조)이 고정설치될 밴드 접점 설치 홈 부(44d)가 마련된다.

상기 타 단 부의 내주 면에는 미리 결정된 길이(d)만큼 연장하는 가동 너트 부재 지지 벽면(44e)이 마련되어, 가동 너트 부재(도 15의 부호 49 참조)의 머리부(도 15의 부호 49a 참조)를 둘러싸게 지지한다. 상기 가동 너트 부재 지지 벽면(44e)의 미리 결정된 길이(d)는 가동 너트 부재(도 15의 부호 49 참조)의 머리부(49a)의 두께(t) 보다 미리 결정된 공차만큼 길다.

가동 너트 부재(도 15의 부호 49 참조)의 머리부(도 15의 부호 49a 참조)를 고정하기 위하여, 가동 너트 부재 지지 벽면(44e)으로부터 반경 방향으로 연장하여 가동 너트 부재 고정 시트 부(44f)가 마련된다. 가동 너트 부재 고정 시트 부(44f)로부터 축 방향으로 내주 부에 나사 면이 형성된 가동 너트 부재 고정나사 삽입 구(44g)가 실시 예상 90도 간격으로 4개소에 마련된다. 가동 너트 부재 고정나사 삽입 구(44g)에 가동 너트 부재(도 15의 부호 49 참조)의 머리부(도 15의 부호 49a 참조)상 나사 구 부(49b)를 관통한 나사(미 도시)가 삽입됨으로써, 상기 가동 너트 부재(49)가 제 2 가동 접촉 관(44)에 고정된다.

도 12에서 미설명 부호 44h는 상기 절연 샤프트의 관통을 허용하기 위한 절연 샤프트 관통 구이다.

여기서, 본 발명에 따른 제 2 가동 접촉 관(44)과 전술한 종래기술에 따른 제 2 가동 접촉 관(44)의 구성상 차이점을 요약해 보면 다음과 같다.

첫째로, 종래기술에 따른 제 2 가동 접촉 관(44)은 그 외주 면에 길이방향으로 길게 안내 홈 부(44a)가 90도 간격으로 4개가 마련되고, 이러한 각각의 안내 홈 부(44a)의 길이방향 상 중간부위에 반경 방향으로 안내 돌출 부재 삽입 구(44b)가 마련된다.

반면에, 본 발명에 따른 제 2 가동 접촉 관(44)은 종래기술의 안내 홈 부(44a)에 상당하는 부분이 없고, 안내 돌출 부재 삽입 구(44b1)도 종래기술과 달리 길이방향의 일 단 부에 서로 180도 간격으로 2개만 마련된다. 따라서 두 개의 안내 돌출 부재 삽입 구(44b 1)에 각각 하나씩 두 개의 안내 돌출 부재(미도시 도 16의 부호 51 참조)가 삽입 고정된다.

둘째로, 종래기술에 따른 제 2 가동 접촉 관(44)은 그 외주 면의 길이방향 상 양 단 부에 각각 하나씩 2개의 밴드 접점 설치 홈 부(44c)가 마련된다.

반면에, 본 발명에 따른 제 2 가동 접촉 관(44)은 그 외주 면의 길이 방향 상 일 단 부에만 하나의 밴드 접점 설치 홈 부(44d)가 마련된다.

셋째로, 종래기술에 따른 제 2 가동 접촉 관(44)은 그 내주 면의 전 길이가축방향으로 형성된 나사 면으로 구성된다.

반면에, 본 발명에 따른 제 2 가동 접촉 관(44)은 그 내주 면에 나사 면이 없고, 종래기술에 따른 제 2 가동 접촉 관(44)의 내부 나사 면과 같이 절연 샤프트(46)와의 나사접속의 기능을 가진 구성으로서 제 2 가동 접촉 관(44)의 일 단 부 에 고정되는 가동 너트 부재(도 15의 부호 49 참조)를 별도로 마련하고 있다.

한편, 도 13은 본 발명에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리 중 제 1 가동 접촉 관을 보여주는 사시 도이며, 도 13을 참조하여 제 1 가동 접촉 관의 구성을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리 중 제 1 가동 접촉 관(43)은 바람직한 실시 예상 구리 재로 만들어진 관 형의 부재로서, 일 단 부(도 13상 좌측 단 부)에는 상기 안내 돌출 부재(도 16의 부호 51 참조)를 고정하기 위해 나선 면을 갖는 안내 돌출 부재 삽입 구 부(43b1)를 가진다.

또한 상기 안내 돌출 부재를 제 2 가동 접촉 관(44)에 고정할 때, 상기 안내 돌출 부재가 제 1 가동 접촉 관(43)을 관통하여 제 2 가동 접촉 관(44)의 안내 돌출 부재 삽입 구 부(44c1)에 나사 고정되게 삽입될 수 있게 허용하도록, 제 1 가동 접촉 관(43)에는 안내 돌출 부재 고정용 암나사 부(43b1)가 구비된다. 제 1 가동 접촉자(43)의 길이 방향으로 상기 일 단 부의 반대 측 타 단 부의 내주 면에는 밴드 접점 설치 홈(43c1)이 마련되어, 미 도시의 밴드 접점이 밴드 접점 설치 홈(43c1)에 고정 설치되어 제 2 가동 접촉 관(44)과의 전기적 접속을 시켜준다. 또한 제 1 가동 접촉자(43)의 내주 면에는 길이 방향 다시 말해 축 방향으로 길게 형성되어 상기 제 2 가동 접촉 관(44)에 고정된 상기 안내 돌출 부재를 직선 이동하게 안내하는 안내 홈 부(43a1)가 바람직한 실시 예상 원주 방향 상 서로 180도 간격을 두고 2개가 마련된다. 따라서, 안내 홈 부(43a1)에 의해서 직선이동하게 안내되는 제 2 가동 접촉 관(44)에 고정되는 상기 안내 돌출 부재가 2개가 설치될 것임 은 예상할 수 있다.

여기서, 본 발명에 따른 제 1 가동 접촉 관(44)과 전술한 종래기술에 따른 제 1 가동 접촉 관(43)의 구성상 차이점을 요약해 보면 다음과 같다.

첫째로, 종래기술에 따른 제 1 가동 접촉 관(43)은 그 외주 면에 길이방향으로 길게 안내 홈 부(43a)가 90도 간격으로 4개가 마련된다.

반면에, 본 발명에 따른 제 1 가동 접촉 관(43)은 외주 면은 안내 홈 부가 없어 매끈한 표면을 가지며, 본 발명에 따른 제 1 가동 접촉 관(43)은 외주 면상의 날카로운 장홈 단면 또는 장공 단면에서 발생하는 코로나 방전현상을 방지하기 위해서 내주 면에 길이 방향으로 안내 홈 부(43a 1)가 마련되며, 안내 홈 부(43a 1)도 종래기술과 달리 원주 방향 상 서로 180도 간격으로 2개만 마련된다.

둘째로, 종래기술에 따른 제 1 가동 접촉 관(43)은 그 외주 면의 길이방향 상 일 단 부에 하나의 밴드 접점 설치 홈 부(43c)가 마련된다.

반면에, 본 발명에 따른 제 1 가동 접촉 관(43)은 외주 면상의 날카로운 밴드 점점 설치 홈 단면에서 발생하는 코로나 방전현상을 방지하기 위해서 그 내주 면의 길이 방향 상 일 단 부에 하나의 밴드 접점 설치 홈 부(43c1)가 마련된다.

밴드 접점 설치 홈 부(43c1)에는 밴드 접점(48b)이 장착된다.

한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리 중 고정된 제 1 접촉 관을 사시 도로서 보여주는 도 14를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리 중 일 실시 예에 따 른 고정된 제 1 접촉 관(42)은 도체 관, 실시 예상 역시 동관(Copper Tube)으로 구성되며, 그 외주 면의 길이 방향(축 방향) 상 양 단 부에 제 1 밴드접점 설치 홈 부(42c1)와, 제 2 밴드접점 설치 홈 부(42c2)가 각각 형성된다.

제 1 접촉 관(42)의 그 외주 면의 길이 방향(축 방향) 상 일 단 부에 바람직한 실시 예상 서로 원주방향 상 180도 간격을 두고 한 쌍의 고정핀 걸림 홈 부(42b)가 마련되며, 고정핀 걸림 홈 부(42b)에 도 20에 도시된 단로기 베이스(4a, 4b, 4c) 내의 고정 도체(미 도시)에 고정된 정지 핀(미 도시)가 삽입되어 제 1 접촉 관(42)의 축 방향 및 회전 이동을 저지한다. 제 1 접촉 관(42)은 길이 방향(축 방향)으로 길게 형성된 안내 장공(42a)을 바람직한 실시 예상 서로 원주방향 상 180도 간격을 두고 한 쌍 구비한다. 미 도시되었지만 제 1 접촉 관(42)은 그 길이 방향(축 방향)의 일 단 부 즉, 도 14상 우측 단 부의 내주 면에는 도 17의 제 1 가동 접촉 관(43)을 참조할 수 있는 바와 같이 상기 밴드 접점을 설치하기 위한 밴드접점 설치 홈 부가 마련되어 이곳에 설치되는 밴드 접점에 의해 제 1 접촉 관(42)은 제 1 가동 접촉 관(43)과 전기적으로 접속된다.

한편, 본 발명에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리 중 가동 너트 부재를 사시 도로서 보여주는 도 15를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리 중 가동 너트 부재(49)는 상기 절연 샤프트로부터의 동력을 제 2 가동 접촉 관(44)에 전달하기 위해서 제 2 가동 접촉 관(44)의 길이의 1/2 이하 그 나사 부는 제 2 가동 접촉 관(44)의 길이의 1/3 미만의 길이로 상기 절연 샤프트와 나선 접속하는 부재로서, 크게 가동 너트 부재(49)를 제 2 가동 접촉 관(44)에 고정하기 위한 플랜지(flange)부에 해당하는 머리부(49a)와, 머리부(49a)보다 직경이 작지만 머리부(49a)보다 길이가 길게 머리부(49a)로부터 연장되는 삽입 돌 부(49c)로 구성된다.

삽입 돌 부(49c)는 제 2 가동 접촉 관(44)의 절연 샤프트 관통 구(44h)내로 삽입되는 부분이고, 머리부(49a)는 제 2 가동 접촉 관(44)의 가동 너트 부재 고정 시트 부(44f)상에 고정 지지되는 플랜지 부분이다.

머리부(49a)의 상부면 상에 90도 간격으로 4개가 형성되는 나사 구 부(49b)는 나사에 의해서 가동 너트 부재(49)의 머리부(49a)를 제 2 가동 접촉 관(44)의 가동 너트 부재 고정 시트 부(44f)상에 고정시키기 위한 나사 삽입구 부이다.

머리부(49a)의 상부 면으로부터 삽입 돌 부(49c)의 단 부 면까지 관통 공이 형성되며, 이 관통 공을 형성하는 내주면은 나사 면으로 형성되어 상기 절연 샤프트(46)와 나사 접속되는 절연 샤프트 접속 나사 부(49d)를 구성한다.

한편, 본 발명에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리 중 안내 돌출 부재를 사시 도로서 보여주는 도 16을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리 중 안내 돌출 부재(51)는 안내 돌출 부재(51)를 고정 및 지지하기 위한 플랜지 부분인 동시에 상 부 면에 드라이버 삽입 홈이 구비된 안내 돌출 부재 머리부(51a)와, 외주 면이 나사면으로 이루어져 제 1 가동 접촉 관(43)의 안내 돌출 부재 삽입 구 부(43b 1) 또는 제 2 가동 접촉 관(44)의 안내 돌출 부재 삽입 구 부(44b 1)에 삽입 및 나사 접 속하는 안내 돌출 부재 몸체 부(51b)를 포함하여 구성된다.

도 17은 본 발명에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리 중 제 1 가동 접촉자의 밴드접점 수용 홈 부가 구비된 단 부 내주 면을 보여주는 사시 도로서, 도 17에 도시된 바와 같이 제 1 가동 접촉자(43)는 내주 면에 밴드접점 수용 홈 부(43c) 및 안내 홈 부(43a 1)가 구비된다. 도 17에서 미 설명 부호 43a2와 43b1은 각각 안내 돌출 부재 삽입 구 부와 안내 돌출 부재 고정용 암나사 구 부이다.

한편, 도 18은 종래기술에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리 중 스페이서(spacer)를 보여주는 사시 도이고, 도 19는 본 발명에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리 중 스페이서(spacer)를 보여주는 사시 도이다. 이들 도 18과 도 19를 참조하여 종래기술에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리 중 스페이서의 구성과 작용효과를 비교 설명하면 다음과 같다.

도 18과 도 19에 도시된 스페이서(40)는 제 1 접촉 관(도 20의 부호 42 참조)의 상기 3상용 상 별 동력전달 부(3a, 3b, 3c)를 대향하는 단 부에 접속되어 접촉 관(42, 43, 44)으로부터의 전계 집중(부분 방전을 일으켜 해당 부분을 열화시킴)을 완화하기 위한 수단이다.

종래기술에 따른 스페이서(spacer)(40)는 도 18에 도시된 바와 같이 중공(40c)이 형성된 내부 평면(40b)과 그 외부 테두리 부 (40a)사이가 직각으로 연결되어 그 연결 모서리부분이 날카로워 이러한 모서리부분에 전계가 집중되는 경향이 있다.

반면에 도 19에 도시된 본 발명에 따른 스페이서(40)는 전계 완화를 위해 외주면 모서리로부터 상기 절연 샤프트의 단부를 통과시키는 통공(40c)을 이루는 내주면의 모서리까지의 표면을 곡면 부(40d)로 형성한 것을 특징으로 한다. 이러한 본 발명에 따른 스페이서(40)를 도 20에 도시된 바와 같이 제 1 접촉 관(42) 및 수평 도체 관(42-1a1)의 단부와 접촉하게 함으로써 이들 도체 관의 단 부에 전계가 집중되는 것을 방지하여 부분방전(Partial Discharging)을 일으키는 것을 완화할 수 있다. 이러한 본 발명에 따른 스페이서(40)의 전계 집중 완화 효과는 곡면 부(40d)에 도전성 페인트를 도포하거나 곡면 부(40d)에 도전 금속, 예컨대 동(銅)재의 박막을 피복하거나 도금하거나 곡면 부(40d)를 도전 금속 재로 구성, 예컨대 도전 금속 재를 결합시키는 도전 금속 화(metallization)함으로써 더욱 향상될 수 있다. 본 발명의 출원인은 본 발명에 따른 스페이서(40)가 종래기술에 따른 스페이서 보다 전계 완화 효과가 탁월함을 실험을 통해서도 확인하였다.

본 발명에 따른 스페이서(40)는 내 마모성과 자기(自己) 윤활성이 우수한 모노머 캐스트 나일론(Monomer Cast Nylon, 일명 MC 나일론)을 기초 재료로 만들어진 것을 특징으로 한다. 이러한 재료의 특성을 이용하는 목적은 스페이서(40)의 통공(40c)을 통해 절연 샤프트(46)가 관통하므로 회전하는 절연 샤프트(46)와 스페이서(40) 간의 마찰력을 최소화하고 스페이서의 마모를 최소화하기 위함이다.

한편, 도 20은 본 발명에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리가 단로기에 조립된 상태를 단면도로서 보여주는 도 20을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리는 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리는 고정된 제 1 접촉 관(42)과; 제 1 접촉 관(42)과 전기적으로 접속된 상태에서, 제 1 접촉 관(42) 내로 인입되는 위치와 제 1 접촉 관(42)으로부터 인출된 위치로 직선방향으로 이동가능한 제 1 가동 접촉 관(43); 제 1 가동 접촉 관(43)과 전기적으로 접속된 상태에서, 제 1 가동 접촉 관(43) 내로 인입되는 위치와 제 1 가동 접촉 관(43)으로부터 인출된 위치로 직선방향으로 이동가능한 제 2 가동 접촉 관(44); 나선 부를 가지며, 회전가능한 절연 샤프트(46); 절연 샤프트(46)의 나선 부에 나선접속되는 나선이 형성된 내주 면을 가지며, 제 2 가동 접촉 관(44)에 고정 설치되고, 절연 샤프트(46)가 회전함에 따라서 절연 샤프트(46)의 나선 부상을 직선이동함으로써 제 2 가동 접촉 관(44)을 직선이동시키는 가동 너트 부재(49); 전기적 접속을 위해서 제 1 접촉 관(42)과 제 1 가동 접촉 관 (43) 및 제 2 가동 접촉 관(44)에 부착되는 밴드(band) 접점(도 20에는 미 도시); 및 제 2 가동 접촉 관(44)의 위치에 따라서 상기 제 2 가동 접촉 관(44)과 접촉하거나 제 2 가동 접촉 관(44)으로부터 분리되는 고정 접촉자(45);를 포함하여 구성된다.

도 20에 있어서, 절연 샤프트(46)의 일단 부는 스페이서(40)의 중심부의 통공을 관통하여 3상용 상 별 동력전달 부(3a, 3b, 3c)에 접속되고 타단 부는 고정 접촉자(45)의 내부까지 연장되어 베어링(47)에 의해 회전가능하게 지지된다. 스페이서(40)는 제 1 접촉 관(42)과 3상용 상 별 동력전달 부(3a, 3b, 3c) 사이에 접속되고, 베어링(47)은 고정 접촉자(45)의 내부 벽면에 의해 지지된다.

제 1 접촉 관(42)은 단로기 베이스(4a, 4b, 4c)에 고정된다. 더욱 구체적으로, 수직 도체 관 부(42-1b1)와 수평 도체 관 부(42-1a1)가 단로기 베이스(4a, 4b, 4c)에 내장되게 일체로 성형된 상태에서, 수평 도체 관 부(42-1a1)의 내주 면에 제 1 접촉 관(42)의 밴드 접점(48a)가 접촉하게(전기적으로 접속되게) 제 1 접촉 관(42)를 수평 도체 관 부(42-1a1)내로 삽입하여 수평 도체 관 부(42-1a1)로부터 연장되게 형성된 고정 핀(또는 고정 돌 부)에 의해서 정지 핀 걸림 홈 부(도 14의 부호 42b 참조)가 걸려 고정되게 한 것이다.

고정 접촉자(45)는 3상용 상 별 모선 접속 부(6a, 6b, 6c)내에 내장되며, 모선과 전기적으로 접속되는 부스바(busbar)(53)와 전기적 및 기계적으로 접속된다.

단로기 베이스(4a, 4b, 4c)와 3상용 상 별 모선 접속 부(6a, 6b, 6c) 사이에는 관(pipe) 형상의 예컨대 에폭시와 같은 전기적 절연재로 만들어진 3상용 절연 스페이서(5a, 5b, 5c)가 접속되어, 그 내부에 절연 샤프트(46)를 관통하게 수용하는 동시에 제 1 가동 접촉 관(43) 및 제 2 가동 접촉 관(44)를 내부에서 직선 이동가능하게 수용한다. 3상용 절연 스페이서(5a, 5b, 5c)의 내주면은 연면거리 다시 말해 표면거리를 길게 하여 전기적 절연성능을 향상시킬 수 있도록 다수의 요철면으로 형성되는 특징을 갖는다.

한편 도 20을 주로 참조하고 앞서 설명한 본 발명의 여타 도면(도 10 내지 도 19)을 부분 참조하여 본 발명에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리의 조립방법을 설명하면 다음과 같다.

첫째로, 각각의 접촉 관에 형성된 밴드 접점 설치 홈 부에 밴드 접점을 끼워 설치한다.

즉, 도 14에 도시된 바와 같은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제 1 접촉 관(42)의 경우, 도 20에 도시된 수평 도체 관 부(42-1a1)과의 전기적 접속을 위한 한 쌍의 밴드 접점(48a)을 제 1 밴드 접점 설치 홈 부(42c1)와 제 2 밴드 접점 설치 홈 부(42c2)에 각각 끼워 설치하고, 제 1 접촉 관(42)의 내주 면에도 제 1 가동 접촉 관(43)과의 전기적 접속을 위해 밴드 접점(미 도시)을 설치한다.

도 23에 도시된 바와 같은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 제 1 접촉 관(42)의 경우, 수평 도체 관 부 즉 제 1 접촉 관 부(42-1a)가 제 1 접촉 관에 해당하므로 상기 일 실시 예와 같은 한 쌍의 밴드 접점(48a)을 설치하는 것은 불필요하고, 제 1 접촉 관 부(42-1a)의 내주 면의 밴드 접점 설치 홈 부(42-1d)에 제 1 가동 접촉 관(43)과의 전기적 접속을 위한 밴드 접점(48d)만을 설치한다.

도 13에 도시된 바와 같은 본 발명에 따른 제 1 가동 접촉 관(43)의 경우, 밴드 접점 설치 홈 부(43c1)에 제 2 가동 접촉 관(44)과의 전기적 접속을 위해 밴드 접점(48b)을 하나 끼워 설치한다.

도 12에 도시된 바와 같은 본 발명에 따른 제 2 가동 접촉 관(44)의 경우, 고정 접촉자(45)와의 전기적 접속을 위해 밴드 접점 설치 홈 부(44d)에 밴드 접점(48c)을 하나 끼워 설치한다.

다음 둘째로, 제 2 가동 접촉 관(44)에 가동 너트 부재(49)를 고정 설치한다.

즉, 제 2 가동 접촉 관(44)의 가동 너트 부재 고정 시트 부(44f)상에 가동 너트 부재(49)의 머리 부(49a)를 지지시키는 동시에 가동 너트 부재(49)의 삽입 돌 부(49c)는 제 2 가동 접촉 관(44)의 절연 샤프트 관통 구(44h) 내로 삽입하고, 가동 너트 부재(49)의 나사 구 부(49b)와 제 2 가동 접촉 관(44)의 가동 너트 부재 고정나사 삽입 구(44g)를 통해 고정나사(미 도시)를 체결하여 제 2 가동 접촉 관(44)에 가동 너트 부재(49)를 고정 설치한다.

다음 셋째로, 제 2 가동 접촉 관(44)과 제 1 가동 접촉 관(43)에 안내 돌출 부재(51)를 고정 설치한다.

즉, 제 2 가동 접촉 관(44)의 안내 돌출 부재 고정용 암나사 구 부(44b1)와 제 1 가동 접촉 관(43)의 안내 돌출 부재 삽입 구 부(43a2)를 일직선이 되게 맞춘 다음, 안내 돌출 부재(51)를 제 1 가동 접촉 관(43)의 안내 돌출 부재 삽입 구 부(43a2)를 통해 제 2 가동 접촉 관(44)의 안내 돌출 부재 고정용 암나사 구 부(44b1)에 상방으로부터 하방으로 나사결합시켜 고정시킨다.

더욱 구체적으로, 안내 돌출 부재(51)를 제 1 가동 접촉 관(43)의 안내 돌출 부재 삽입 구 부(43a2)를 통해 상방으로부터 하방으로 제 2 가동 접촉 관(44)의 안내 돌출 부재 고정용 암나사 구 부(44b1)에 끼우고, 안내 돌출 부재(51)의 안내 돌출 부재 머리부(51a)에 형성된 드라이버 삽입 홈에 드라이버를 끼워 안내 돌출 부재(51)를 시계방향으로 회전시킴으로써 나선이 형성된 안내 돌출 부재(51)의 안내 돌출 부재 몸체 부(51b)를 제 2 가동 접촉 관(44)의 안내 돌출 부재 고정용 암나사 구 부(44b1)에 상방으로부터 하방으로 나사결합시켜 고정한다.

마찬가지로, 제 1 가동 접촉 관(43)의 안내 돌출 부재 고정용 암나사 구 부(43b1)와 제 1 접촉 관(42)이 도 14의 본 발명의 일 실시 예인 경우 안내 장공 부(42a)의 임의 위치 또는 제 1 접촉 관(42)이 도 23의 본 발명에 따른 다른 실시 예인 경우 안내 장홈 부(42-1c)의 임의 위치를 수직방향으로 일직선이 되게 정렬한 다음, 안내 돌출 부재(51)를 제 1 접촉 관(42)의 안내 장공 부(42a) 또는 안내 장홈 부(42-1c)를 통해 상방으로부터 하방으로 끼워 넣어 제 1 가동 접촉 관(43)의 안내 돌출 부재 고정용 암나사 구 부(43b1)에 고정시킨다.

더욱 구체적으로, 안내 돌출 부재(51)를 제 1 접촉 관(42)의 안내 장공 부(42a) 또는 안내 장홈 부(42-1c)를 통해 상방으로부터 하방으로 제 1 가동 접촉 관(43)의 안내 돌출 부재 고정용 암나사 구 부(43b1)에 끼우고, 안내 돌출 부재(51)의 안내 돌출 부재 머리부(51a)에 형성된 드라이버 삽입 홈에 드라이버를 끼워 안내 돌출 부재(51)를 시계방향으로 회전시킴으로써 나선이 형성된 안내 돌출 부재(51)의 안내 돌출 부재 몸체 부(51b)를 제 1 가동 접촉 관(43)의 안내 돌출 부재 고정용 암나사 구 부(43b1)에 상방으로부터 하방으로 나사결합시켜 고정한다.

여기서, 본 발명에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리는 위와 같이 안내 돌출 부재(51)를 상방으로부터 하방으로 끼워 넣고 상방으로부터 하방으로 나사 결합시키는 구조와 조립방법을 가지므로, 종래기술과 같이 안내 돌출 부재(50)를 하방으로부터 상방으로 끼워 나사 결합시키기 위해 하방으로부터 안내 돌출 부재(50)를 지지하기 위한 별도의 치구도 불필요하고 조립작업도 훤씬 간편하게 된다.

다음, 넷째로, 절연 샤프트(46)를 그 나사 부(도 4의 부호 46b 참조) 측 단 부로부터 제 2 가동 접촉 관(44)의 가동 너트 부재(49)가 고정된 반대 쪽(도12 상에서 좌측) 절연 샤프트 관통 구(44h)를 통해 삽입하여, 절연 샤프트(46)의 상기 나사 부를 가동 너트 부재(49)의 절연 샤프트 접속 나사 부(49d)와 나사 접속시킨다.

즉, 제 2 가동 접촉 관(44)의 절연 샤프트 관통 구(44h)를 통해 삽입한 절연 샤프트(46)를 시계방향으로 회전시켜 가동 너트 부재(49)의 절연 샤프트 접속 나사 부(49d)와 나사 접속시키고 가동 너트 부재(49)를 통과한 절연 샤프트(46)의 상기 나사 부가 보일 때까지 절연 샤프트(46)를 시계방향으로 계속 회전시킨다. 이렇게 하여 본 발명에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리의 조립은 완성된다.

여기서, 제 2 가동 접촉 관의 내부 나사 부를 가공하기 위해서는 예컨대 지름 200 밀리미터(mm)의 관통 공을 제 2 가동 접촉 관의 전체 길이에 대해 천공하는 가공이 필요하므로 나선 가공에 많은 시간이 소요되고 가공의 불량 발생이 빈번하고 가공 공구도 쉽게 손상되는 종래기술에 비해서, 본 발명에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리는 위와 같이 절연 샤프트(46)와 나선결합하는 부분이 제 2 접촉 관이 아니고 제 2 가동 접촉 관(44) 길이의 1/2 미만의 길이를 갖고 절연 샤프트 접속 나사 부(49d)의 길이는 제 2 가동 접촉 관(44) 길이의 1/3에도 못 미치는 짧은 가동 너트 부재(49)와 나사결합시키므로 나사결합시키는 작업도 매우 간편하고, 가동 너트 부재(49)에 절연 샤프트 접속 나사 부(49d)를 나선가공(tapping)하는 작업도 매우 간편하며 따라서 가동 너트 부재(49)의 나선 가공 시 불량이 발생할 가능성도 매우 적어질 수 있다.

이후 이렇게 조립이 완성된 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리를 단로기 베이스에 조립하는 과정은 다음과 같다.

즉, 제 1 접촉 관(42)의 정지 핀 걸림 홈 부(도 14의 부호 42b 참조)부터 도 20의 단로기 베이스(4a, 4b, 4c)에 미리 일체 성형되어 고정된 수평 도체 관 부(42-1a1) 내로 삽입하여 수평 도체 관 부(42-1a1)에 미리 고정된 미 도시의 정지 핀이 상기 정지 핀 걸림 홈 부(도 14의 부호 42b 참조)에 걸릴 때까지 밀어 넣는다.

다음, 스페이서(40)를 제 1 접촉 관(42)의 후단 측 즉, 도 20에서는 좌측 단부 측,에 접촉하도록 하여 절연 샤프트(46)를 그의 동력전달 부 접속 부 측 단부가 스페이서(40)의 통공(40c)을 관통하도록 접속하고, 관통한 절연 샤프트(46)의 상기 동력전달 부 접속 부 측 단부에 3상용 상 별 동력전달 부(3a, 3b, 3c)를 접속함으로써 완료된다.

한편, 도 21은 본 발명에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리가 고정 접촉자로부터 전기적 분리를 위해 제 1 및 제 2 가동 접촉 관이 인입된 상태를 보여주는 단면 도이고, 도 22는 본 발명에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리를 보여주는 단면도로서 제 1 및 제 2 가동 접촉자가 고정 접촉자와의 전기적 접촉을 위해 제 1 및 제 2 가동 접촉 관이 인출된 상태를 보여주는 단면 도이다. 이들 도면을 참조하여 본 발명에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리의 고정 접촉자에 접촉(전기적으로도 접속)하기 위해서 제 1 및 제 2 가동 접촉 관이 인출되고 고정 접촉자로부터 분리(전기적으로도 분리)하기 위해서 제 1 및 제 2 가동 접촉 관이 인입되는 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 인출되는 동작은 도 22를 참조할 수 있는 바와 같이, 미 도시의 전동기(도 1의 부호 1 참조)가 제공하고 상 별 동력전달 부(도 1 및 도 20의 부호 3a, 3b, 3c 참조)에 의해서 전달된 회전동력에 의해서 절연 샤프트(46)이 예컨대 반 시계방향으로 회전하면 그에 따라 절연 샤프트(46)와 나사결합된 가동 너트 부재(49)가 절연 샤프트(46)의 나사 부(46b)를 타고 미 도시의 고정 접촉자 측(도 22상 우측 방향)으로 직선이동한다.

이때 가동 너트 부재(49)는 회전하는 절연 샤프트(46)를 따라 회전하려고 하지만, 가동 너트 부재(49)는 제 2 가동 접촉 관(44)의 선단 부에 나사로 고정되어 있고 제 2 가동 접촉 관(44)은 그에 고정된 안내 돌출 부재(51)가 제 1 가동 접촉 관(43)의 안내 홈 부(도 13의 부호 43a1 참조)에 의해 직선 이동만 가능하게 구속되어 있으므로, 따라서 가동 너트 부재(49)과 제 2 가동 접촉 관(44)이 고정 접촉자 측(도 22상 우측 방향)으로 직선이동한다.

절연 샤프트(46)이 예컨대 반 시계방향으로 더욱 회전함에 따라, 고정 접촉자 측(도 22상 우측 방향)으로 직선이동하는 제 2 가동 접촉 관(44)에 고정된 안내 돌출 부재(51)가 제 1 가동 접촉 관(43)의 안내 홈 부(도 13의 부호 43a1 참조)의 단부(도 17의 부호 43a1의 우측 단부 참조)에 닿고, 더욱 직선이동하는 제 2 가동 접촉 관(44)에 고정된 안내 돌출 부재(51)가 제 1 가동 접촉 관(43)을 도 22상 우측방향으로 미는 힘에 의해서 제 1 가동 접촉 관(43)도 인출방향으로 직선이동하게 된다.

이때 제 1 가동 접촉 관(43)에 고정된 안내 돌출 부재(도 13의 부호 43b1에 고정되는 안내 돌출 부재)가 제 1 접촉 관(42)의 안내 장공 부(도 14의 부호 42a 참조)에 의해서 안내되어 제 1 가동 접촉 관(43)이 제 2 가동 접촉 관(44)의 직선이동과 동시에 직선이동하게 된다.

제 1 가동 접촉 관(43)의 인출방향 직선이동은 제 1 가동 접촉 관(43)에 고정된 안내 돌출 부재(도 13의 부호 43b1에 고정되는 안내 돌출 부재)가 제 1 접촉 관(42)의 안내 장공 부의 단부(도 14의 부호 42a 의 우측 단부 참조)에 닿아 정지될 때까지 진행된다.

도 22에 도시된 것과 같이 제 1 가동 접촉 관(43)과 제 2 가동 접촉 관(44)이 인출된 상태에서 미도시의 고정 접촉자(도 20의 부호 45 참조)에 제 2 가동 접촉 관(44)의 밴드 접점(48c)이 접촉하여 고정 접촉자로부터 제 1 접촉 관(42)까지의 통전 경로가 만들어지고 통전된다.

이때 본 발명에 따른 스페이서(40)에 의해서 제 1 접촉 관(42)의 좌측 단 부 측 부분방전이 효과적으로 완화된다.

인입되는 동작은 도 21을 참조할 수 있는 바와 같이, 미 도시의 구동모터(도 1의 부호 1 참조)가 제공하고 상 별 동력전달 부(도 1 및 도 20의 부호 3a, 3b, 3c 참조)에 의해서 전달된 회전동력에 의해서 절연 샤프트(46)이 예컨대 시계방향으로 회전하면 그에 따라 절연 샤프트(46)와 나사결합된 가동 너트 부재(49)가 절연 샤프트(46)의 나사 부(46b)를 타고 미 도시의 고정 접촉자 측으로부터 반대방향(도 21상 좌측 방향)으로 직선이동한다.

이때 가동 너트 부재(49)는 회전하는 절연 샤프트(46)를 따라 회전하려고 하지만, 가동 너트 부재(49)는 제 2 가동 접촉 관(44)의 선단 부에 나사로 고정되어 있고 제 2 가동 접촉 관(44)은 그에 고정된 안내 돌출 부재(51)가 제 1 가동 접촉 관(43)의 안내 홈 부(도 13의 부호 43a1 참조)에 의해 직선 이동만 가능하게 구속되어 있으므로, 따라서 가동 너트 부재(49)과 제 2 가동 접촉 관(44)이 고정 접촉자 측으로부터 반대방향(도 21상 좌측 방향)으로 직선이동한다.

절연 샤프트(46)이 예컨대 시계방향으로 더욱 회전함에 따라, 고정 접촉자 측의 반대방향(도 21상 좌측 방향)으로 직선이동하는 제 2 가동 접촉 관(44)에 고정된 안내 돌출 부재(51)가 제 1 가동 접촉 관(43)의 안내 홈 부(도 13의 부호 43a1 참조)의 단부(도 17의 부호 43a1의 좌측 단부 참조)에 닿고, 더욱 직선이동하는 제 2 가동 접촉 관(44)에 고정된 안내 돌출 부재(51)가 제 1 가동 접촉 관(43)을 도 21상 좌측방향으로 미는 힘에 의해서 제 1 가동 접촉 관(43)도 인입 방향으로 직선이동하게 된다.

이때 제 1 가동 접촉 관(43)에 고정된 안내 돌출 부재(도 13의 부호 43b1에 고정되는 안내 돌출 부재)가 제 1 접촉 관(42)의 안내 장공 부(도 14의 부호 42a 참조)에 의해서 안내되어 제 1 가동 접촉 관(43)이 제 2 가동 접촉 관(44)의 직선이동과 동시에 직선이동하게 된다.

제 1 가동 접촉 관(43)의 인입 방향 직선이동은 제 1 가동 접촉 관(43)에 고정된 안내 돌출 부재(도 13의 부호 43b1에 고정되는 안내 돌출 부재)가 제 1 접촉 관(42)의 안내 장공 부의 단부(도 14의 부호 42a 의 좌측 단부 참조)에 닿아 정지 될 때까지 진행된다.

도 21에 도시된 것과 같이 제 1 가동 접촉 관(43)과 제 2 가동 접촉 관(44)이 인입된 상태에서 미도시의 고정 접촉자(도 20의 부호 45 참조)에 제 2 가동 접촉 관(44)의 밴드 접점(48c)이 분리되어 고정 접촉자로부터 제 1 접촉 관(42)까지의 통전 경로는 차단되고 따라서 통전이 중지된다.

상기 제 2 가동 접촉 관(44)이 상기 고정 접촉자로부터 분리되는 순간 아크가 발생하여도 본 발명에 따른 스페이서(40)에 의해서 제 1 접촉 관(42)의 좌측 단 부 측 부분방전은 효과적으로 완화될 수 있다.

한편, 도 23은 본 발명에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리 중 고정된 제 1 접촉 관의 다른 실시 예를 보여주는 사시 도이고, 도 24는 본 발명에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리 중 고정된 제 1 접촉 관의 다른 실시 예를 포함한 단로기 베이스의 단면도이고, 도 25는 본 발명에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리 중 고정된 제 1 접촉 관의 다른 실시 예를 포함한 단로기 베이스의 외형 사시 도이다.

이들 도 23 내지 도 25를 참조하여 본 발명의 다른 실시 예에 따른 제 1 접촉 관 및 단로기 베이스의 구성을 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 제 1 접촉 관은 도 23에 도시된 바와 같이 크게 제 1 접촉 관 부를 형성하는 수평 도체 관 부(42-1a); 및 수평 도체 관 부(42-1a)와 일체로 형성되어 수평 도체 관 부(42-1a)로부터 수직방향으로 연장된 통전 경로를 제공하는 수직 도체 관 부(42-1b);를 포함하여 구성된다.

제 1 접촉 관 부를 형성하는 수평 도체 관 부(42-1a)는 그의 내주면에 길이방향으로 형성되는 안내 장홈 부(42-1c)와 그의 내주면의 일 단 부(도 23 상 우측 단 부)에 형성되는 밴드 접점 설치 홈부(42-1d)를 구비한다. 도 23에서 밴드 접점 설치 홈부(42-1d)에는 밴드 접점(48d)가 고정적으로 설치되며 밴드 접점 설치 홈부(42-1d)와 구별하여 도시하기가 곤란하여 두 부호를 같은 위치에 표시하였음을 밝혀둔다. 안내 장홈 부(42-1c)는 제 1 가동 접촉 관(도 22의 부호 43 참조)에 고정 설치된 안내 돌출 부재(미도시)를 직선이동하게 안내하기 위한 부분이다.

도 23에 도시되고 상술한 바와 같은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 제 1 접촉 관은 도 24에 도시된 바와 같이 예컨대 에폭시와 같은 절연재료로 단로기 베이스(4a, 4b, 4c)를 성형할 때 단로기 베이스(4a, 4b, 4c)내에 내장시켜 일체로 성형하여 만든다. 도 23에서 미 설명 부호 42-1a는 수평 도체 관 부이고, 42-1b는 수평 도체 관 부(42-1a)로부터 수직방향으로 연장된 통전 경로를 제공하는 수직 도체 관 부이다.

에폭시와 같은 절연재료로 단로기 베이스(4a, 4b, 4c)를 성형할 때 단로기 베이스(4a, 4b, 4c)내에 본 발명의 다른 실시 예에 따른 제 1 접촉 관을 내장시켜 성형하면, 도 25에 도시된 바와 같은 외형을 가진 단로기 베이스(4a, 4b, 4c)가 만들어 진다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리는 안내 돌출 부재를 가동 접촉 관에 상방으로부터 하방으로 삽입하여 나사 접속시켜 고정하는 구조이므로 안내 돌출 부재와 가동 접촉 관 간의 조립이 간편하여 제조시 생산성이 향상될 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리는 3상용 상 별 동력전달 부와 가동 접촉자 사이에 접속되어 접촉 관들로부터의 전계 집중을 완화하기 위한 스페이서에 있어서, 중공이 형성된 내부 평면과 그 외부 테두리 부 사이가 곡면으로 구성되어 전계 집중을 완화할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리는 제 2 가동 접촉 관에 내부 나사 부를 가공할 필요가 없고 제 2 가동 접촉 관내에 제 2 가동 접촉 관보다 훨씬 짧은 가동 너트 부재를 이용하여 절연 샤프트의 회전동력을 받는 구성을 가지므로, 장시간의 나사 가공시간이 불필요하고 따라서 가공의 불량 또는 가공 공구의 손상 발생도 최소화될 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명에 따른 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리는 제 1 가동 접촉 관의 안내 홈 부를 내주 면에 형성하고 제 2 가동 접촉 관은 안내 홈 부가 없으며 밴드 접점 설치 홈 부도 제 1 가동 접촉 관은 내주 면에 형성하여 코로나 방전의 발생 가능성을 최소화시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (17)

1. 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리에 있어서,

   고정된 제 1 접촉 관;

   상기 제 1 접촉 관과 전기적으로 접속된 상태에서, 상기 제 1 접촉 관 내로 인입되는 위치와 상기 제 1 접촉 관으로부터 인출된 위치로 직선방향으로 이동가능한 제 1 가동 접촉 관;

   상기 제 1 가동 접촉 관과 전기적으로 접속된 상태에서, 제 1 가동 접촉 관 내로 인입되는 위치와 상기 제 1 가동 접촉 관으로부터 인출된 위치로 직선방향으로 이동가능한 제 2 가동 접촉 관;

   나선 부를 가지며, 회전가능한 절연 샤프트;

   상기 절연 샤프트의 나선 부에 나선접속되는 나선이 형성된 내주 면을 가지며, 상기 제 2 가동 접촉 관에 고정 설치되고, 상기 절연 샤프트가 회전함에 따라서 상기 절연 샤프트의 나선 부상을 직선이동함으로써 상기 제 2 가동 접촉 관을 직선이동시키는 가동 너트 부재; 및

   상기 제 2 가동 접촉 관의 위치에 따라서 상기 제 2 가동 접촉 관과 접촉하거나 상기 제 2 가동 접촉 관으로부터 분리되는 고정 접촉자;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1 접촉 관은 길이방향으로 안내 장공 부를 구비하고,

   상기 제 1 가동 접촉 관은 내면에 길이방향으로 형성되는 안내 홈 부를 구비하며,

   상기 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리는,

   일 단 부가 상기 제 1 접촉 관의 상기 안내 장공 부 내에서 직선이동 가능하게 위치하고 타 단 부는 상기 제 1 가동 접촉 관에 고정되어, 상기 제 1 가동 접촉 관이 상기 직선방향으로 이동하도록 상기 제 1 접촉 관을 안내하는 제 1 안내 돌출 부재; 및

   일 단부가 상기 제 1 가동 접촉 관의 상기 안내 홈 부 내에서 직선이동 가능하게 위치하고 타 단 부는 상기 제 2 가동 접촉 관에 고정되어, 상기 제 2 가동 접촉 관이 상기 직선방향으로 이동하도록 상기 제 2 가동 접촉 관을 안내하고, 일 방향으로 직선이동하여 상기 안내 홈 부의 일 단 부에 접촉했을 때 상기 제 1 가동 접촉 관에 직선동력을 제공하는 제 2 안내 돌출 부재;를

   추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1 접촉 관은 그 내주 면에 길이방향으로 안내 장홈 부를 구비하고,

   상기 제 1 가동 접촉 관은 내면에 길이방향으로 형성되는 안내 홈 부를 구비하며,

   상기 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리는,

   일 단 부가 상기 제 1 접촉 관의 상기 안내 장공 부 내에서 직선이동 가능하게 위치하고 타 단 부는 상기 제 1 가동 접촉 관에 고정되어, 상기 제 1 가동 접촉 관이 상기 직선방향으로 이동하도록 상기 제 1 접촉 관을 안내하는 다수의 제 1 안내 돌출 부재; 및

   일 단부가 상기 제 1 가동 접촉 관의 상기 안내 홈 부 내에서 직선이동 가능하게 위치하고 타 단 부는 상기 제 2 가동 접촉 관에 고정되어, 상기 제 2 가동 접촉 관이 상기 직선방향으로 이동하도록 상기 제 2 가동 접촉 관을 안내하고, 일 방향으로 직선이동하여 상기 안내 장홈 부의 일 단 부에 접촉했을 때 상기 제 1 가동 접촉 관에 직선동력을 제공하는 다수의 제 2 안내 돌출 부재;를

   추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리.
4. 제 1 항에 있어서,

   전기적 접속을 위해서 상기 제 1 가동 접촉 관 및 상기 제 2 가동 접촉 관에 부착되는 밴드(band) 접점을 추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1 접촉 관의 일 단 부 측에 접속되게 설치되고, 전계 완화를 위해 외주면 모서리로부터 상기 절연 샤프트의 단부를 통과시키는 통공을 이루는 내주면 의 모서리까지의 표면을 곡면 부로 형성한 스페이서(spacer)를 추가적으로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 스페이서는 전계집중 완화 효과를 더욱 향상시키기 위해서 상기 곡면 부에 도전성 페인트를 도포한 스페이서로 구성한 것을 특징으로 하는 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리.
7. 제 5 항에 있어서,

   상기 스페이서는 전계집중 완화 효과를 더욱 향상시키기 위해서 상기 곡면 부에

   도전재 금속의 박막을 피복한 것을 특징으로 하는 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리.
8. 제 5 항에 있어서,

   상기 스페이서는 전계집중 완화 효과를 더욱 향상시키기 위해서 상기 곡면 부를 도전 금속 재로 구성한 것을 특징으로 하는 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리.
9. 제 5 항에 있어서, 상기 스페이서는 내 마모성과 자기(自己) 윤활성이 우수 한 모노머 캐스트 나일론(Monomer Cast Nylon)을 기초 재료로 하여 만들어진 것을 특징으로 하는 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리.
10. 제 1 항에 있어서,

    상기 가동 너트 부재는 상기 절연 샤프트의 나선 부와 나선접속하는 접속 부와, 상기 제 2 가동 접촉 관에 고정 접속하기 위한 플랜지(flange) 부를 가지는 것을 특징으로 하는 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리.
11. 제 1 항에 있어서,

    상기 제 2 가동 접촉 관은 상기 가동 너트 부재를 접속 고정하기 위한 다수의 나사삽입구가 구비된 시트(seat) 부를 구비하는 것을 특징으로 하는 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리.
12. 제 1 항에 있어서,

    상기 가동 너트 부재의 길이는 상기 제 2 가동 접촉 관의 길이의 1/2 미만인 것을 특징으로 하는 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리.
13. 제 1 항에 있어서,

    상기 제 1 가동 접촉 관은 일 단 부의 내주 면에 밴드 접점을 설치하기 위한 밴드접점 수용 홈 부를 구비하는 것을 특징으로 하는 고체절연 스위치기어용 접촉 자 어셈블리.
14. 제 1 항에 있어서,

    상기 제 1 접촉 관을 고정되게 지지하는 동시에 제 1 접촉 관에 전기적으로 접속되는 수평 도체 관 부와, 상기 수평 도체 관 부에 일체로 형성되는 수직 도체 관 부를 추가적으로 포함하고,

    상기 제 1 접촉 관에는 상기 수평 도체 관 부에 전기적으로 접속하기 위한 밴드 접점이 설치되는 것을 특징으로 하는 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리.
15. 제 1 항에 있어서,

    상기 제 1 접촉 관은 수평 도체 관 부와, 상기 수평 도체 관 부에 일체로 형성되는 수직 도체 관 부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리.
16. 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리에 있어서,

    고정되고 길이방향으로 장 홈이 구비된 제 1 접촉 관;

    상기 제 1 접촉 관과 전기적으로 접속된 상태에서, 상기 제 1 접촉 관 내로 인입되는 위치와 상기 제 1 접촉 관으로부터 인출된 위치로 직선방향으로 이동가능하며 내면에 길이방향으로 형성되는 안내 홈 부를 구비하는 제 1 가동 접촉 관;

    상기 제 1 가동 접촉 관을 상기 직선방향으로 이동하도록 상기 제 1 접촉 관의 상기 장 공에 의해서 안내되며, 상기 제 1 가동 접촉 관에 고정되어 상기 제 1 가동 접촉 관과 함께 직선방향으로 이동가능한 제 1 안내 돌출 부재;

    상기 제 1 가동 접촉 관과 전기적으로 접속된 상태에서, 제 1 가동 접촉 관 내로 인입되는 위치와 상기 제 1 가동 접촉 관으로부터 인출된 위치로 직선방향으로 이동가능한 제 2 가동 접촉 관;

    상기 제 2 가동 접촉 관을 상기 직선방향으로 이동가능하도록 상기 제 1 가동 접촉 관의 상기 안내 홈 부에 의해서 안내되며, 상기 제 2 가동 접촉 관에 고정되어 상기 제 2 가동 접촉 관과 함께 직선방향으로 이동 가능하고, 일 방향으로 직선이동하여 상기 안내 홈 부의 일 단 부에 접촉했을 때 상기 제 1 가동 접촉 관에 직선동력을 제공하는 제 2 안내 돌출 부재;

    상기 제 2 가동 접촉 관에 직선방향의 동력을 제공하고, 나선 부를 가지며, 회전가능한 절연 샤프트;

    상기 절연 샤프트의 나선 부에 나선접속되는 나선이 형성된 내주 면을 가지며, 상기 제 2 가동 접촉 관에 고정 설치되고, 상기 절연 샤프트가 회전함에 따라서 상기 절연 샤프트의 나선 부상을 직선이동함으로써 상기 제 2 가동 접촉 관을 직선이동시키는 가동 너트 부재; 및

    상기 제 2 가동 접촉 관의 위치에 따라서 상기 제 2 가동 접촉 관과 접촉하거나 상기 제 2 가동 접촉 관으로부터 분리되는 고정 접촉자;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리.
17. 제 16 항에 있어서,

    제 1 접촉 관은,

    제 1 접촉 관 부를 형성하는 수평 도체 관 부; 및

    상기 수평 도체 관 부와 일체로 형성되어 상기 수평 도체 관 부로부터 수직방향으로 연장된 통전 경로를 제공하는 수직 도체 관 부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 고체절연 스위치기어용 접촉자 어셈블리.

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