WO2021201445A1 - 아크 소호 조립체 및 이를 포함하는 차단기 - Google Patents

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arc extinguishing
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    • H01H9/30—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
    • H01H9/46—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts using arcing horns

Definitions

  • the present invention relates to a circuit breaker comprising an arc extinguishing assembly for effectively extinguishing an arc generated by interrupting an electric current.
  • a circuit breaker is a device that blocks the flow of current when abnormal current such as short circuit, short circuit or excessive current occurs in the circuit. Through this, it is possible to prevent an accident that may occur in a circuit or an electronic device connected to the circuit.
  • the circuit breaker is installed so that the current of the circuit can pass through the circuit breaker at a specific position in the circuit.
  • the circuit breaker is connected so that, when a normal current flows, the movable contact point is in contact with the fixed contact point, and when the movable contact point and the fixed contact point are in contact with each other, the circuit can be energized.
  • the arc is a flow of high-temperature and high-pressure electrons, and when the generated arc stays in the circuit breaker internal space for a long time, there is a risk of damage to each component of the circuit breaker. 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.
  • the circuit breaker is provided with an arc extinguishing assembly for discharging while extinguishing the arc.
  • the generated arc is passed through the extinguishing device, the arc pressure is increased, the moving speed is increased, and at the same time it is cooled and can be discharged to the outside.
  • a conventional circuit breaker (Korean Utility Model Document No. 20-2008-0009468) is stacked to have a certain gap in the arc chamber and has a grid in which an induction groove is formed so that a contact can be located, and a sidewall of the induction groove of the grid.
  • a structure of an air circuit breaker including a grid plate is disclosed.
  • the breaker serves to guide the arc toward the grid through the guide plate, and an arc guide is installed inside the arc extinguishing assembly to effectively form a path of the arc along the grid.
  • the arc guide is made of a material with strong heat resistance, and is generally made of fiber-reinforced plastic such as BMC (Bulk Molding Compound) or SMC (Sheet Molding Compound), which is a plastic composite material using glass fiber as a reinforcing material.
  • BMC Bend Molding Compound
  • SMC Sheet Molding Compound
  • the arc generated when the current is interrupted causes a phenomenon in which the glass fiber is ionized between the arc guide and the arc guide, resulting in a problem in that the insulation performance is weakened while being charged. Accordingly, there is a problem in a way to secure the insulation performance as well as the heat resistance and strength of the arc guide.
  • Another object of the present invention is to provide an arc extinguishing assembly having an arc guide that can smoothly form a movement path of the arc even when a small current is cut off and can also secure heat resistance.
  • One object of the present invention is to provide an arc extinguishing assembly having an arc guide capable of ensuring stable performance even if there is continuous exposure in a high temperature environment.
  • the present invention provides an arc extinguishing assembly capable of solving the above-described problem, comprising: side members spaced apart from each other by a predetermined distance and disposed to face each other; an exhaust part installed on the upper part of the side member; a plurality of grids installed between the side members and having both ends fixed to the side members; and an arc guide having one side coupled to the side member and installed under the plurality of grids, wherein the arc guide may be made of a material having heat resistance.
  • the arc guide may be formed of poly amide resin.
  • the poly amide resin may include any one of nylon 6 (PA6) and nylon 66 (PA66).
  • the arc guide may be formed of a ceramic material.
  • a ceramic coating layer may be formed on the outer surface of the arc guide.
  • the arc guide is installed on both sides of the inner surface of the side member, respectively, the arc guide includes: a first extension coupled to the side member; and a second extension portion extending from the first extension portion and having a predetermined angle with the first extension portion.
  • a ceramic layer may be coated on at least one region of the first extension part and the second extension part.
  • the first extension part and the second extension part may be made of a ceramic material.
  • a ceramic layer may be coated on an outer surface of the first extension part and the second extension part to face the grid.
  • the arc runner may further include an arc runner that is inserted between the side members, is spaced apart from one side of the plurality of grids by a predetermined distance, and is bent toward a lower portion of the grid.
  • the present invention is a circuit breaker that can solve the above-mentioned problem, a fixed contact; a movable contact moving in a direction toward or away from the fixed contact; and an arc extinguishing assembly positioned adjacent to the fixed contact and the movable contact to extinguish an arc generated when the fixed contact and the movable contact are spaced apart, wherein the arc extinguishing assembly is spaced apart by a predetermined distance to face each other a side member disposed to be seen; an exhaust part installed on the upper part of the side member; a plurality of grids installed between the side members and having both ends fixed to the side members; and an arc guide having one side coupled to the side member and installed under the plurality of grids, wherein the arc guide may be made of a material having heat resistance.
  • the arc guide is made of poly amide resin
  • the poly amide resin may include any one of nylon 6 (PA6) and nylon 66 (PA66).
  • the arc guide may be formed of a ceramic material.
  • a ceramic coating layer may be formed on the outer surface of the arc guide.
  • the arc guide is installed on both sides of the inner surface of the side member, respectively, the arc guide includes: a first extension coupled to the side member; and a second extension portion having a predetermined angle with the first extension portion and extending from the first extension portion, wherein at least one region of the first extension portion and the second extension portion may be coated with a ceramic layer.
  • the arc generated arc rides the arc guide and the arc extension speed is increased in the direction toward the arc runner, whereby arc extinguishing performance can be secured.
  • the arc guide provided in the arc extinguishing assembly is made of a plastic-based composite material from which glass fibers have been removed or made of a ceramic material so as to prevent deterioration of insulation performance while securing heat resistance, thereby improving mechanical properties and durability. can be obtained Through this, even when the small current is cut off, it is possible to prevent the arc guide from being damaged and the insulation performance from being weakened.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a state of a circuit breaker.
  • Fig. 2 is an exploded perspective view of the circuit breaker.
  • FIG 3 is a cross-sectional view of the circuit breaker taken along line A-A'.
  • FIG. 4 is a perspective view which shows the mode of an arc extinguishing assembly.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view of the arc extinguishing assembly of FIG.
  • FIG. 6 is a side view of the arc extinguishing assembly.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing an internal state of the arc extinguishing assembly.
  • FIG 8 is a table showing the average arcing time when the arc guide is made of fiber-reinforced plastic and when the arc guide is made of polyamide 66 (PA66 or nylon 66), which is a heat-resistant single material.
  • PA66 polyamide 66
  • Fig. 9 (a) is a conceptual diagram showing a state in which a heat-resistant material is applied to the arc guide as a whole
  • Fig. 9 (b) is a conceptual diagram illustrating a state in which a heat-resistant material is applied to one side of the arc guide.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a state of the circuit breaker 10
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the circuit breaker 10
  • 3 is a cross-sectional view of the circuit breaker 10 taken along line A-A'.
  • the circuit breaker 10 serves to block the flow of current when an abnormal current occurs, and may refer to an air circuit breaker.
  • the air circuit breaker is a type of circuit breaker and means a device that blocks the flow of current in a circuit when an abnormal current exceeding a preset current range value leaks from the circuit breaker.
  • the circuit breaker 10 may include a circuit breaker body 11 that forms an exterior and has an accommodation space S1 therein.
  • a plurality of arc extinguishing assemblies 100 may be installed inside the circuit breaker body 11 .
  • the front-side cover 11b and the rear-side cover 11a constituting the circuit breaker body 11 are coupled along a direction facing each other to form an internal space S1.
  • the circuit breaker body 11 may be formed of a material having high heat resistance and high rigidity. This is to prevent damage to each component mounted therein, and to prevent damage by an arc generated inside.
  • the circuit breaker body 11 may be made of synthetic resin or reinforced plastic.
  • the internal space S1 of the circuit breaker body 11 may be energized with the outside, and each component mounted therein may be connected to be energized with an external power source or load.
  • a power supply side connection part 12a connected to the power supply side so as to be energized, and a load side connection part 12b connected to the load side to be energized with the power supply side may be respectively installed in the front part of the circuit breaker body 11 .
  • the power supply side connection part (12a) and the load side connection part (12b) for blocking or energizing the fixed contactor (13) and the movable contactor 14 may be installed respectively.
  • a fixed contact point 13a may be formed in the fixed contact 13
  • a movable contact point 14a may be formed in the movable contact 14 . Accordingly, when a normal current flows in the circuit, the fixed contact point 13a and the movable contact point 14a are in contact with each other so that a current can flow between the power supply side connection part 12a and the load side connection part 12b.
  • the shooter 21 may rotate together as the movable contact 14 is rotated away from the stationary contact 13 .
  • the shooter 21 may be installed to be connected to the crossbar 22 and the lever 23 . Specifically, one end of the shooter 21 is restrained by a crossbar 22 , and an elastic member is provided at the other end of the shooter 21 .
  • the shooter 21 presses the elastic member and stores the restoring force.
  • the external force for pressing may be provided by a state in which the crossbar 22 is rotated toward the fixed contact 13 .
  • the movable contactor 14 When the movable contact point 14a is positioned to be spaced apart from the fixed contact point 13a , the movable contactor 14 is rotated in a direction away from the fixed contact point 13 .
  • the crossbar 22 may be rotated. Specifically, one end of the shooter 21 is released to rotate by the restoring force provided by the elastic member. As the shooter 21 rotates and strikes the lever 23, the lever 23 is also rotated to perform a trip mechanism.
  • the lever 23 is partially exposed to the outside of the air circuit breaker 10 , and the lever 23 can be rotated by hitting the rotated shooter 21 .
  • the lever 23 may be rotated in a preset direction, and the user may easily recognize that the trip operation has been performed.
  • the user can rotate the lever 23 to adjust the air circuit breaker 10 to a state that can be energized again.
  • the movable contact 14 when an abnormal current flows in the circuit, the movable contact 14 is rotated by a predetermined angle in a direction away from the fixed contact 13, and the fixed contact point 13a and the movable contact point 14a are As they are spaced apart from each other, the flow of current can be blocked.
  • the arc is a plasma of high-temperature electrons and ions, and when the generated arc stays in the circuit breaker for a long time, there is a risk of damage to each component of the circuit breaker.
  • the circuit breaker 10 is provided with an extinguishing device for discharging while extinguishing the arc, and the generated arc passes through the extinguishing device, the arc pressure is increased, the moving speed is increased, and the arc is cooled and discharged to the outside.
  • an arc extinguishing assembly 100 for extinguishing the arc generated above the fixed contact point 13a and the movable contact point 14a is installed.
  • FIG. 4 is a perspective view showing the state of the arc extinguishing assembly 100
  • FIG. 5 is an exploded perspective view of the arc extinguishing assembly 100 of FIG. 4
  • FIG. 6 is a side view of the arc extinguishing assembly 100
  • FIG. 7 is a sectional view which shows the internal state of the arc extinguishing assembly 100. As shown in FIG.
  • the arc extinguishing assembly 100 may be inserted and installed on an open side of the receiving space S1 formed inside the body 11 . After the arc generated in the breaker 10 is extinguished by the arc extinguishing assembly 100 , it is discharged to the outside of the breaker 10 through the exhaust unit 120 of the arc extinguishing assembly 100 .
  • the arc extinguishing assembly 100 includes a pair of side members 111 coupled to the exhaust unit 120 , a grid 130 , an arc runner 140 , and an arc guide 150 , and generated by the circuit breaker 10 .
  • the arc can be elongated in the course of flowing through the grid 130 and the arc runner 140 of the arc extinguishing assembly 100 .
  • the exhaust unit 120 for discharging the extinguished arc may be formed on the plurality of grids 130 .
  • the exhaust unit 120 functions as a passage through which the metal gas is discharged to the outside of the circuit breaker 10 .
  • the exhaust unit 120 may include an exhaust body 124 , an insulating plate 123 , a filter 122 , and an exhaust cover 121 .
  • a pair of side members 111 are respectively coupled to the left and right side surfaces of the exhaust body 124 , and the receiving portion in which the insulating plate 123 and the filter 122 are accommodated is recessed in the central portion of the upper side of the exhaust body 124 . It is formed so that a plurality of exhaust holes may pass through the insulating plate 123 .
  • An exhaust cover 121 is coupled to an upper surface of the exhaust body 124 , and a plurality of gas outlets may be formed through a central portion of the exhaust cover 121 .
  • the insulating plate 123 , the filter 122 , and the exhaust cover 121 may be sequentially positioned from the lower side to the upper side.
  • the metal gas introduced into the exhaust hole (not shown) of the insulating plate 123 can be discharged to the outside of the circuit breaker 10 through a gas outlet (not shown) after passing through the filter 122 .
  • the arc extinguishing assembly 100 may be coupled to the body 11 of the circuit breaker 10 through the exhaust unit 120 .
  • Fastening holes are respectively formed on the front side and the rear side of the exhaust cover 121 , and in a state where the exhaust cover 121 covers the opening of the accommodation space S1 of the circuit breaker 10 , a fastening member (not shown) ) can be coupled to the circuit breaker body 11 through the fastening hole.
  • the exhaust unit 120 may function as a pressure increasing means inside the arc extinguishing assembly 100 .
  • the exhaust unit 120 covers the opening of the accommodation space S1, so that the pressure inside the arc extinguishing assembly 100 may momentarily increase when the metal gas is generated. In this case, a temporary pressure difference between the pressure inside the arc extinguishing assembly 100 and the outside of the circuit breaker 10 may be generated, and the metal gas may be moved toward the exhaust hole of the exhaust unit 120 .
  • the side members 111 are spaced apart from each other by a certain distance and may be formed in a pair of plate-like shapes disposed to face each other, and the grid 130 and the arc runner 140 are disposed between the side members 111 . .
  • the grid fastening hole 111b and the arc runner fastening hole 111e may pass through the central portion of the side member 111 .
  • a grid fastening protrusion 131 and an arc runner fastening protrusion 141 can be respectively inserted into the grid fastening hole 111b and the arc runner fastening hole 111e.
  • the grid fastening hole 111b and the arc runner fastening hole 111e may be of a size corresponding to the grid fastening protrusion 131 and the arc runner fastening protrusion 141 or having a smaller area than this. Accordingly, the grid fastening protrusions 141 and the arc runner fastening protrusions 135 are press-fitted into the grid fastening holes 111b and the arc runner fastening holes 111e, respectively, so that they can be fixed.
  • An arc guide 150 may be coupled to each side member 111 , respectively.
  • An arc guide fastening hole 111c for coupling with the arc guide 150 is formed through the lower side of the side member 111 .
  • the arc guide fastening hole 111c may be formed in the shape of a cylindrical hole passing through one side of the side member 111 .
  • the arc guide fastening hole 111c may be formed in plurality, and may be respectively formed at positions spaced apart from each other by a predetermined interval.
  • arc guide fastening parts 151 to be described later are respectively coupled to each arc guide fastening hole 111c so that the arc guide 150 can be fixed to the side member 111 .
  • the arc guide 150 may be located below the side member 111 , and one side of the arc guide 150 may be installed to be in close contact with the side member 111 .
  • an arc guide fastening part 151 may be formed to protrude in a direction toward the side member 111 on one side surface of the arc guide 150 . Accordingly, the arc guide fastening portion 151 protruding from the arc guide 150 is coupled to the arc guide fastening hole 111c so that the arc guide 150 can be coupled to the side member 111 .
  • the arc guide fastening part 151 may be formed in plurality, and may be combined with each arc guide fastening part 151 spaced apart from each other.
  • the arc guide coupling part 151 may be formed of two, and may be disposed at positions spaced apart from each other.
  • the arc guide 150 includes a first extension part 150a and a second extension part 150b.
  • the first extension portion 150a refers to a portion where the arc guide 150 is coupled to the side member 111 , and the first extension portion 150a is located at a lower portion of the side member 111 .
  • the first extension part 150a may be coupled to the inner surface of the side member 111 by the arc guide fastening part 151 .
  • first extension portion 150a may be formed to extend in contact with the side member 111 in a direction toward the grid 130 .
  • the first extension portion 150a may extend in parallel to the side member 111 .
  • the second extension 150b may extend from an end of the first extension 150a and may be bent in a direction toward the grid 130 to partially enclose it.
  • the second extension 150b may be formed to extend at a predetermined angle to the first extension 150a.
  • the second extension part 150b may extend to form an obtuse angle with the first extension part 150a.
  • the second extension portion 150b may be formed to extend toward the end of the grid 130 .
  • the arc guide 150 is generally made of a material with strong heat resistance.
  • the arc guide 150 is made of fiber-reinforced plastics such as BMC (Bulk Molding Compound) or SMC (Sheet Molding Compound), which are plastic composite materials using glass fiber as a reinforcing material.
  • the glass fiber has high temperature resistance and chemical resistance properties, and has a high tensile strength.
  • the glass fiber has high electrical insulation properties and low abrasion resistance.
  • the arc guide 150 is formed of fiber-reinforced plastic, a phenomenon in which the glass fiber is ionized occurs between the arc generated when the arc is blocked and the arc guide 150 is ionized and thus the insulation performance is weakened. problems will arise. That is, when the arc guide 150 is made of fiber-reinforced plastic containing glass fibers, since it becomes charged through interaction with the arc, the arc duration increases and the current blocking performance decreases.
  • the arc guide 150 of the arc extinguishing assembly 100 may be made of a plastic-based composite material from which glass fibers are removed so as to prevent deterioration of insulation performance while ensuring heat resistance.
  • the arc extinguishing assembly 100 may be made of a single heat-resistant material, and may be made of a polyamide resin.
  • Poly amide resin may mean a nylon resin, for example, may mean nylon 6 (PA6), nylon 66 (PA66).
  • Polyamide has characteristics of mechanical strength, heat resistance, abrasion resistance, chemical resistance, and self-extinguishing properties (flame retardancy), and because of its excellent processability, it is easy to combine with other materials.
  • Polyamide is used in a wide range of fields such as automobile parts, electrical/electronic parts, mechanical parts, building material parts, medical supplies, and household goods.
  • the arc guide 150 may be made of any one of nylon 6 (PA6) and nylon 66 (PA66), which does not contain glass fibers.
  • the arc guide 150 according to the present invention may be made of a composite polyamide resin composition in which nylon 6 (PA6) and nylon 66 (PA66) are mixed.
  • the injection properties are excellent, and when mixed with polyamide 66, they can be melted together, and the miscibility is excellent and the injection properties are maintained.
  • PA6 polyamide 6
  • the arc guide 150 may be made of polyamide 66 (PA66), which has a weight average molecular weight of 11,000 to 21,000 g/mol, and has excellent mechanical rigidity and heat resistance.
  • PA66 polyamide 66
  • the arc guide 150 is made of the same raw material as the polyamide resin, which does not contain glass fibers, and as a result of performing the current interruption test of the circuit breaker, the arc duration is reduced, so that the current breaking performance can be improved. can confirm.
  • a screw fastening hole 111a for coupling with the exhaust unit 120 is formed on the upper side of the side member 111, and a pair of side members 111 are each doubled. It can be coupled with the base 120 .
  • a screw coupling groove 124a for coupling with the side member 111 may be formed in the exhaust body 124 .
  • a fastening screw (not shown) passes through the screw fastening hole 111a and is coupled to the screw fastening groove 124a.
  • the grid 130 is formed in a plate shape, and is spaced apart from each other by a predetermined distance in one direction away from the fixed contact point 13a, and has a structure in which a plurality of grids are stacked.
  • Grid fastening protrusions 131 are formed to protrude from both sides of the grid 130 and are positioned to be inserted into the grid fastening holes 111b.
  • the grid 130 can be fixed between the pair of side members 111 .
  • the grid 130 may be made of any material capable of applying electromagnetic attraction to the arc, for example, it may be made of iron (Fe).
  • the arc voltage is increased and the arc can be cooled.
  • the arc runner 140 is formed in a plate shape, and may be spaced apart from the plurality of grids 130 by a predetermined distance in the rear.
  • the arc runner 140 serves to guide the arc so that the generated arc flows toward the grid 130 .
  • the generated arc can be prevented from proceeding to the cover beyond the grid 130 by the arc runner 140 . Accordingly, it is possible to prevent damage to the covers 11a and 11b of the circuit breaker 10 by the generated arc.
  • the generated arc extends to the lower end of the arc runner 140 and flows along the arc runner 140 .
  • arc extinguishing performance may be reduced, and the lower end of the arc runner 140 may be curved toward the fixed contact point 13a.
  • the lower end of the curved arc runner 140 is positioned below the grid 130 positioned on the rear side among the plurality of grids 130 . Due to the curved structure of the arc runner 140 , the distance between the lower end of the arc runner 140 and the fixed contact point 13a can be shortened.
  • the arc runner 140 may be formed of any material capable of applying electromagnetic attraction to the arc, for example, the arc runner may be formed of an iron (Fe) material.
  • FIG 8 is a table showing the average arcing time when the arc guide 150 is made of fiber-reinforced plastic and when the arc guide 150 is made of polyamide 66 (PA66), which is a heat-resistant single material.
  • PA66 polyamide 66
  • the pressure of the portion where the metal gas is generated is momentarily increased, and as a result, the metal gas is raised toward the exhaust unit 120 of the arc extinguishing assembly 100 by the pressure difference. As a result, the arc flowing through the metal gas is raised and extended in an arcuate shape.
  • the generated arc passes through the space between the arc guide 150 and moves to the grid 130 and the arc runner 140, and goes through the extinguishing process in the grid 130 and the arc runner 140 to the outside of the circuit breaker 10. should be discharged
  • the generated arc is a flow of high-temperature and high-pressure electrons and is preferably discharged to the outside of the circuit breaker 10 within a short time. To this end, it is preferable that the generated arc is rapidly extended to the arc runner 140 located farthest from the fixed contact point 13a and then rapidly extended toward the exhaust unit 120 .
  • the arc guide 150 serves to guide the arc so that the generated arc flows along the grid 130 .
  • the arc guide 150 can apply a force to the arc in a direction toward the top of the arc extinguishing assembly 100 , even if the direction of current movement is changed according to the forward or reverse connection of the circuit breaker. Accordingly, the arc will be able to be extinguished more smoothly on the grid 130 .
  • the arc guide 150 may be made of a plastic-based composite material from which glass fibers are removed so as to prevent deterioration of insulation performance while ensuring heat resistance.
  • the arc extinguishing assembly 100 has heat resistance It may be made of a single material, and may be made of a polyamide resin.
  • the polyamide resin may mean a nylon resin, for example, may mean nylon 66 (PA66).
  • Polyamide has characteristics of mechanical strength, heat resistance, abrasion resistance, chemical resistance, and self-extinguishing properties (flame retardancy), and because of its excellent processability, it is easy to combine with other materials.
  • the arc guide 150 when the arc guide 150 is made of fiber-reinforced plastic containing glass fibers, the arc guide 150 is made of polyamide 66 (PA66), which is a heat-resistant single material. It can be seen that the average arcing time in the forward and reverse connections is larger. An increase in the average arcing time in the forward and reverse connections means that the arc duration is large, which means that the current breaking performance is low.
  • PA66 polyamide 66
  • the forward connection and reverse connection currents applied to the circuit breaker 10 are 16A
  • the arc guide 150 is made of fiber-reinforced plastic containing glass fibers
  • the average arcing time for forward connection is about 55.8 (ms)
  • the reverse connection average arcing time was about 81.5 (ms).
  • the arc guide 150 was formed using polyamide resin (PA66) without glass fiber, the average arcing time for forward connection was about 31.7 (ms), and average arcing time for reverse connection was about 22.1 ( ms), it was confirmed that the arc duration was lower than that of fiber-reinforced plastics including glass fibers.
  • PA66 polyamide resin
  • Figure 9 (a) is a conceptual diagram showing a state in which the heat-resistant material is applied to the arc guide 150 as a whole
  • Fig. 9 (b) is a state in which the heat-resistant material is applied to one side of the arc guide 150 It is a conceptual diagram showing
  • the arc may extend along the movable contact point 14a.
  • Metal gas is generated between the movable contact point 14a and the fixed contact point 13a, and the pressure of the fixed contact point 13a is momentarily increased, and the arc is caused by the pressure difference between the grid 130 and the arc runner 140. ) to elongate.
  • the extended arc reaches the plurality of grids 130 and the arc runner 140 , and the arc is extended upward and cooled while flowing along the grid 130 and the arc runner 140 .
  • the arc guide 150 by chemically reacting with the generated arc, there is a need to prevent the weakening of the insulation performance. If the insulation performance of the arc guide 150 is deteriorated, the generated arc extinguishing is not sufficiently performed, thereby causing damage to other components of the circuit breaker. This is a result of weakening the current performance blocking performance of the circuit breaker.
  • the arc guide 150 may be made of a heat-resistant material.
  • the arc guide 150 is made of a heat-resistant material, damage and shape deformation due to the generated arc can be prevented.
  • the arc guide 150 may be made of a ceramic material to prevent deterioration of insulation performance while having heat resistance.
  • Ceramics go through a sintering process in which metals and non-metals or metalloids combine with each other through heat treatment to form crystals, and then the formed crystals are gathered to form a three-dimensional network. It means a solid substance that has formed a structure.
  • Ceramics are basically inorganic materials or non-metallic materials that do not have the properties of metals. Carbon or silicon, which can form crystals through heat treatment, is the main component.
  • Ceramics are hard and strong, so they can withstand compression well, and they are relatively chemically stable and have high resistance to strong acids, bases, and corrosive conditions.
  • the ceramic undergoes a sintering process through heat treatment at a high temperature (1,000 °C or more) in the manufacturing process, it has high stability against temperature change, and thus has improved heat resistance.
  • the arc extinguishing assembly 100 according to the present invention may be coated by applying a heat-resistant material to the surface of the arc guide 150 .
  • a heat-resistant material may be applied to the outer surface of the arc guide 150 .
  • the outer exposed surface of the arc guide 150 may be covered or applied to form a certain layer.
  • the heat-resistant material means a non-metal material, and may mean a ceramic.
  • the ceramic coating layer 153 may be formed by mixing a ceramic binder and graphite powder to apply a ceramic coating liquid having a low low degree to a predetermined thickness on the surface of the arc guide 150 .
  • the ceramic coating layer 153 is adsorbed to the surface over the entire area of the first extension part 150a and the second extension part 150b of the arc guide 150 .
  • a ceramic coating layer 153 having a predetermined thickness may be formed. Through this, performance such as mechanical strength, heat resistance, abrasion resistance, corrosion resistance, and oxidation resistance can be improved.
  • the ceramic coating layer 153 ′ is not the entire area of the surface of the arc guide 150 , but the surfaces of the first extension 150a and the second extension 150b. It may be formed in one area.
  • a ceramic coating layer 153 ′ may be formed on the surface facing the inner side of the arc extinguishing assembly 100 of the first extension 150a and the second extension 150b .
  • the ceramic coating layer 153 ′ may be formed on the outer surface of the first extension 150a and the second extension 150b to face the grid 130 .
  • the ceramic coating layer 153 ′ may be formed only in the region where interaction with the generated arc occurs.
  • the ceramic coating layer 153 is a method of cleaning and degreasing the surface of the arc guide 150 , forming irregularities (not shown) of a certain shape in the entire area of the surface of the arc guide 150 , and then applying a ceramic coating solution may be formed as After the ceramic coating solution is applied to the arc guide 150 , when a drying step is performed, the ceramic can be bonded to the surface of the arc guide 150 in a uniformly distributed state.
  • the arc extinguishing assembly described above and the circuit breaker having the same are not limited to the configuration and method of the embodiments described above, but all or part of each embodiment is optional so that various modifications can be made. It may be configured in combination with .
  • the present invention can provide an arc extinguishing assembly to effectively extinguish an arc generated by blocking an electric current, it has industrial applicability.

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Abstract

본 발명은 일정한 거리만큼 이격되어 서로 마주보도록 배치되는 측면부재; 상기 측면부재의 상부에 설치되는 배기부; 상기 측면부재의 사이에 설치되고, 양 단이 상기 각 측면부재에 고정되는 복수개의 그리드; 및 일 측이 상기 측면부재에 결합되고, 상기 복수개의 그리드의 하부에 설치되는 아크 가이드를 포함하며, 상기 아크 가이드는 내가열성을 갖는 재료로 이루어진다.

Description

아크 소호 조립체 및 이를 포함하는 차단기
본 발명은 전류를 차단하여 발생된 아크를 효과적으로 소호하도록 아크 소호 조립체를 포함하는 차단기에 관한 것이다.
차단기는 회로에 누전, 합선 또는 과도한 전류 등의 이상전류가 발생되는 경우 전류의 흐름을 차단하는 장치이다. 이를 통해, 회로 또는 회로에 연결된 전자기기에서 발생될 수 있는 사고를 예방할 수 있다. 회로의 전류가 차단기를 통과하도록 차단기는 회로의 특정 위치에 통전 가능하게 설치된다.
차단기는 정상적인 전류가 흐르는 경우, 가동접촉점은 고정접촉점에 접촉되고, 가동접촉점과 고정접촉점이 서로 접촉되면 회로가 통전 가능하도록 연결된다.
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)되게 된다.
아크는 고온 고압의 전자의 흐름으로서, 발생된 아크가 차단기 내부 공간에서 장시간 체류할 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 아크 소호 조립체가 구비되게 된다. 발생된 아크는, 소호 장치를 통과하여 아크 압력이 증가되며 이동 속도가 빨라지며, 동시에 냉각되며 외부로 배출할 수 있게 된다.
종래의 차단기(한국공개실용신안문헌 제20-2008-0009468호)는, 아크챔버에 일정한 틈새를 갖도록 적층되며 접점이 위치할 수 있도록 유도 홈이 형성되는 그리드와, 그리드의 유도 홈의 측벽에 마련된 그리드 플레이트를 포함하는 기중 차단기의 구조에 대해 개시하고 있다.
차단기에는 가이드 플레이트를 통해 그리드를 향해 아크를 유도하는 역할을 하며, 아크 소호 조립체의 내부에는 그리드를 따라 아크의 경로를 효과적으로 형성하기 위해 아크 가이드가 설치된다.
일반적으로, 아크 가이드는 내열성이 강한 재료로 이루어지며, 유리섬유를 강화재로 한 플라스틱계 복합재료인 BMC(Bulk Molding Compound)나 SMC(Sheet Molding Compound) 등의 섬유강화플라스틱으로 이루어지는 것이 일반적이다.
다만, 아크 가이드의 재료로 유리 섬유가 포함될 경우, 전류 차단시 발생하는 아크는 아크 가이드와의 사이에서 유리 섬유가 이온화되는 현상이 발생하여 전하를 띄면서 절연 성능이 약화되는 문제점이 발생하게 된다. 이에, 아크 가이드의 내열성 및 강도 확보와 함께, 절연 성능까지 확보할 수 있는 방안이 문제된다.
본 발명의 일 목적은, 발생된 아크가 그리드 및 러너까지 신장될 수 있도록 아크 가이드를 구비하는 아크 소호 조립체를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 일 목적은, 소전류가 차단되는 경우라도 아크의 이동 경로를 원활히 형성할 수 있으며 내가열성도 함께 확보할 수 있는 아크 가이드를 갖는 아크 소호 조립체를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 목적은, 고온 환경에서 지속 적인 노출이 있더라도 안정적인 성능 확보가 가능한 아크 가이드를 구비하는 아크 소호 조립체를 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 상술한 문제를 해결할 수 있는 아크 소호 조립체는, 일정한 거리만큼 이격되어 서로 마주보도록 배치되는 측면부재; 상기 측면부재의 상부에 설치되는 배기부; 상기 측면부재의 사이에 설치되고, 양 단이 상기 각 측면부재에 고정되는 복수개의 그리드; 및 일 측이 상기 측면부재에 결합되고, 상기 복수개의 그리드의 하부에 설치되는 아크 가이드를 포함하고, 상기 아크 가이드는, 내가열성을 갖는 재료로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 예에 따르면, 아크 가이드는, 폴리 아마드 수지로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 예에 따르면, 폴리 아마드 수지는, 나일론6(PA6) 및 나일론66(PA66) 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 예에 따르면, 아크 가이드는, 세라믹 소재로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 예에 따르면, 아크 가이드의 외측면에는, 세라믹 코팅층이 형성될 수 있다.
본 발명의 일 예에 따르면, 상기 아크 가이드는, 상기 측면부재의 내측면 양 측에 각각 설치되며, 상기 아크 가이드는, 상기 측면부재에 결합되는 제1 연장부; 및 상기 제1 연장부와 기설정된 각도를 가지고, 상기 제1 연장부로부터 연장 형성되는 제2 연장부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 예에 따르면, 제1 연장부와 상기 제2 연장부의 적어도 일 영역에는 세라믹층이 코팅될 수 있다.
본 발명의 일 예에 따르면, 상기 제1 연장부와 상기 제2 연장부는, 세라믹 재질로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 예에 따르면, 제1 연장부와 상기 제2 연장부의 상기 그리드를 바라보도록 배치되는 외면부에 세라믹층이 코팅될 수 있다.
본 발명의 일 예에 따르면, 측면부재의 사이에 삽입 설치되고, 상기 복수 개의 그리드의 일 측과 일정한 거리만큼 이격되게 위치하며, 상기 그리드의 하부를 향해 벤딩되는 아크 러너를 더 포함할 수 있다.
본 발명은 상술한 문제를 해결할 수 있는 차단기는, 고정 접점; 상기 고정 접점을 향하는 방향 또는 상기 고정 접점에서 멀어지는 방향으로 이동하는 가동 접점; 및 상기 고정 접점 및 상기 가동 접점에 인접하게 위치하여, 상기 고정 접점과 상기 가동 접점이 이격되어 발생된 아크를 소호하는 아크 소호 조립체를 포함하며, 상기 아크 소호 조립체는, 일정한 거리만큼 이격되어 서로 마주보도록 배치되는 측면부재; 상기 측면부재의 상부에 설치되는 배기부; 상기 측면부재의 사이에 설치되고, 양 단이 상기 각 측면부재에 고정되는 복수개의 그리드; 및 일 측이 상기 측면부재에 결합되고, 상기 복수개의 그리드의 하부에 설치되는 아크 가이드를 포함하며, 상기 아크 가이드는, 내가열성을 갖는 재료로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 예에 따르면, 상기 아크 가이드는, 폴리 아마드 수지로 이루어지며, 상기 폴리 아마드 수지는, 나일론6(PA6) 및 나일론66(PA66) 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 예에 따르면, 아크 가이드는, 세라믹 소재로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 예에 따르면, 본 발명의 일 예에 따르면, 아크 가이드의 외측면에는, 세라믹 코팅층이 형성될 수 있다.
본 발명의 일 예에 따르면, 상기 아크 가이드는, 상기 측면부재의 내측면 양 측에 각각 설치되며, 상기 아크 가이드는, 상기 측면부재에 결합되는 제1 연장부; 및 상기 제1 연장부와 기설정된 각도를 가지고, 상기 제1 연장부로부터 연장 형성되는 제2 연장부를 포함하며, 상기 제1 연장부와 상기 제2 연장부의 적어도 일 영역에는 세라믹층이 코팅될 수 있다.
상기와 같은 아크 소호 조립체의 구조에 의해, 발생된 아크는 아크 가이드를 타고 아크 러너를 향하는 방향으로 아크의 신장 속도가 증가됨으로써 아크 소호 성능이 확보될 수 있게 된다.
또한, 아크 소호 조립체에 구비되는 아크 가이드는, 내가열성을 확보하면서도 절연 성능이 약화되는 것을 방지할 수 있도록 유리섬유가 제거된 플라스틱계 복합재료로 이루어지거나 세라믹 재질로 이루어져, 기계적인 물성 및 내구성을 확보할 수 있게 된다. 이를 통해, 소전류가 차단되는 경우라도, 아크 가이드의 소손이 발생하여 절연 성능이 약화되는 것이 방지될 수 있게 된다.
도 1은, 차단기의 모습을 나타내는 사시도이다.
도 2는, 차단기의 분해 사시도이다.
도 3은, 차단기를 A-A'선을 따라 절개한 단면도이다.
도 4는, 아크 소호 조립체의 모습을 나타내는 사시도이다.
도 5는, 도 4의 아크 소호 조립체의 분해 사시도이다.
도 6은, 아크 소호 조립체의 측면도이다.
도 7은, 아크 소호 조립체의 내부 모습을 나타내는 단면도이다.
도 8은, 아크 가이드가 섬유강화플라스틱으로 이루어지는 경우와, 내가열성 단일 재료인 폴리 아마드 66(PA66, 또는 나일론 66)으로 이루어질 경우의 평균 아킹 시간을 나타내는 표이다.
도 9의 (a)는 아크 가이드에 내가열성 물질이 전체적으로 도포된 모습을 나타내는 개념도이고, 도 9의 (b)는, 아크 가이드의 일 측면에 내가열성 물질이 도포된 모습을 나타내는 개념도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 동일하거나 유사한 구성요소에는 동일 유사한 도면 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은, 차단기(10)의 모습을 나타내는 사시도이며, 도 2는, 차단기(10)의 분해 사시도이다. 또한, 도 3은, 차단기(10)를 A-A'선을 따라 절개한 단면도이다.
본 명세서에서 차단기(10)는, 이상 전류의 발생시 전류의 흐름을 차단하는 역할을 하는 것으로 기중 차단기(Air Circuit Breaker)를 의미할 수 있다.
여기서, 기중 차단기는 차단기의 한 종류로서 차단기에서 미리 설정된 전류 범위 값을 초과하는 이상 전류가 누설되는 경우, 회로의 전류의 흐름을 차단하는 장치를 의미한다.
차단기(10)는, 외관을 형성하며 내부에 수용공간(S1)을 형성되는 차단기 몸체(11)를 포함할 수 있다. 차단기 몸체(11)의 내부에는 복수개의 아크 소호 조립체(100)가 설치될 수 있다.
차단기 몸체(11)를 구성하는 전방 측 커버(11b)와 후방 측 커버(11a)가 서로 마주보는 방향을 따라 결합되어 내부 공간(S1)을 형성하게 된다.
이때, 차단기 몸체(11)는, 고내열성, 고강성의 소재로 형성될 수 있다. 이는, 내부에 실장된 각 구성 요소들의 손상을 방지하고, 내부에서 발생된 아크에 의해 손상되는 것을 방지하기 위함이다. 예를 들어, 차단기 몸체(11)는 합성 수지 또는 강화 플라스틱으로 이루어질 수 있다.
차단기 몸체(11)의 내부 공간(S1)은 외부와 통전 가능하며, 내부에 실장된 각 구성요소는 외부의 전원 또는 부하와 통전 가능하도록 연결될 수 있다.
차단기 몸체(11)의 전방부에는 전원 측과 통전 가능하게 연결되는 전원측 연결부(12a)와, 부하 측과 통전 가능하도록 연결되는 부하측 연결부(12b)가 각각 설치될 수 있다.
또한, 전방 측 커버(11b)와 후방 측 커버(11a)의 결합에 의해 형성되는 수용공간(S1)에는 전원측 연결부(12a)와 부하측 연결부(12b)를 차단 또는 통전시키기 위한, 고정접촉자(13)와 가동접촉자(14)가 각각 설치될 수 있다.
고정접촉자(13)에는 고정접촉점(13a)이 형성되며, 가동접촉자(14)에는 가동접촉점(14a)이 형성될 수 있다. 이에, 회로에 정상 전류가 흐르는 경우, 고정접촉점(13a)과 가동접촉점(14a)은 서로 접촉되어, 전원측 연결부(12a)와 부하측 연결부(12b) 사이에 전류가 흐를 수 있도록 한다.
도 3에서 보는 바와 같이, 슈터(21)는 가동 접촉자(14)가 고정 접촉자(13)에서 멀어지는 방향으로 회전됨에 따라 함께 회전할 수 있다.
슈터(21)는 크로스바(22)와 레버(23)와 연결되도록 설치될 수 있다. 구체적으로, 슈터(21)는 크로스바(22)에 의해 일 측 단부가 구속되고, 슈터(21)의 타측 단부에는 탄성 부재가 구비된다.
고정 접촉점(13a)과 가동 접촉점(14a)이 서로 접촉된 상태에서, 슈터(21)는 탄성 부재를 가압하며 복원력을 저장하게 된다. 이때, 가압을 위한 외력은 크로스바(22)가 고정 접촉자(13)를 향해 회전된 상태에 의해 제공될 수 있다.
가동 접촉점(14a)이 고정 접촉점(13a)에서 이격되게 위치할 경우, 가동접촉자(14)는 고정접촉자(13)에서 멀어지는 방향으로 회전되게 된다. 이 경우, 크로스바(22)의 회전이 이루어질 수 있는데, 구체적으로 슈터(21)의 일 측 단부가 해방되어 탄성 부재에 의해 제공된 복원력에 의해 회전할 수 있게 된다. 슈터(21)가 회전되면서 레버(23)를 타격함에 따라, 레버(23) 또한 회전되면서 트립 동작(trip mechanism)이 수행될 수 있게 된다.
레버(23)는 기중 차단기(10)의 외측에 부분적으로 노출되는 것으로, 레버(23)는 회전되는 슈터(21)에 타격되어 회전될 수 있다. 트립 동작이 수행되면, 레버(23)는 기 설정된 방향으로 회전될 수 있으며, 사용자는 트립 동작이 수행되었음을 용이하게 인지할 수 있다. 또한, 사용자는 레버(23)를 회전 조작하여 기중 차단기(10)가 다시 통전될 수 있는 상태로 조정할 수 있다.
즉, 차단기(10)는, 회로에 이상 전류가 흐를 경우, 가동접촉자(14)가 고정접촉자(13)에서 이격되는 방향으로 소정 각도만큼 회전되며, 고정접촉점(13a)과 가동접촉점(14a)이 서로 이격되면서 전류의 흐름이 차단될 수 있게 된다.
이때, 가동접촉점(14a)과 고정접촉점(13a)이 서로 이격되는 경우, 가동접촉점(14a)과 고정접촉점(13a) 사이에는 아크(Arc)가 발생된다.
아크(Arc)는 고온의 전자와 이온의 플라즈마로서, 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.
아크를 신속히 소호시키지 않을 경우, 차단기를 이루는 구성요소들이 손상되게 된다. 차단기(10)에는 아크를 소호(extinguish)하면서 배출하기 위한 소호 장치가 구비되어, 발생된 아크는 소호 장치를 통과하며 아크 압력이 증가되며 이동 속도가 빨라지고 동시에 냉각되며 외부로 배출될 수 있도록 한다.
본 발명에 따른 차단기(10)에는, 고정접촉점(13a)과 가동접촉점(14a)의 상측에서 발생한 아크를 소호시키기 위한 아크 소호 조립체(100)가 설치된다.
이하에서는, 아크 소호 조립체(100)의 구조에 대해 자세히 살펴보기로 한다.
도 4는, 아크 소호 조립체(100)의 모습을 나타내는 사시도이고, 도 5는, 도 4의 아크 소호 조립체(100)의 분해 사시도이다. 또한, 도 6은, 아크 소호 조립체(100)의 측면도이며, 도 7은, 아크 소호 조립체(100)의 내부 모습을 나타내는 단면도이다.
아크 소호 조립체(100)는 몸체(11)의 내부에 형성되는 수용공간(S1)의 개방된 일 측에 삽입 설치될 수 있다. 차단기(10)에서 발생된 아크는 아크 소호 조립체(100)에서 소호된 후, 아크 소호 조립체(100)의 배기부(120)를 통해 차단기(10)의 외부로 배출되게 된다.
아크 소호 조립체(100)는 배기부(120)와 결합되는 한 쌍의 측면부재(111), 그리드(130), 아크 러너(140) 및 아크 가이드(150)를 포함하며, 차단기(10)에서 발생한 아크는 아크 소호 조립체(100)의 그리드(130)와 아크 러너(140)를 타고 흐르는 과정에서 신장되게 될 수 있게 된다.
아크 소호 조립체(100)의 구조를 살펴 보면, 복수 개의 그리드(130)의 상부에는, 소호된 아크를 배출시키는 배기부(120)가 형성될 수 있다. 여기서, 배기부(120)는 금속 가스가 차단기(10)의 외부로 배출되는 통로로 기능하게 된다.
배기부(120)는 배기부 몸체(124), 절연판(123), 필터(122) 및 배기 커버(121)로 이루어질 수 있다.
배기부 몸체(124)의 좌우 측면에는 한 쌍의 측면부재(111)가 각각 결합되고, 배기부 몸체(124)의 상측면의 중앙부에는 절연판(123) 및 필터(122)가 수용되는 수용부가 함몰되도록 형성되고, 절연판(123)을 복수 개의 배기공이 관통할 수 있다.
배기부 몸체(124)의 상측면에는 배기 커버(121)가 결합되고, 배기 커버(121)의 중앙부에는 복수 개의 가스 방출구가 관통 형성될 수 있다.
배기부(120)에는 절연판(123), 필터(122) 및 배기 커버(121)가 하측에서 상측을 향해 순차적으로 위치할 수 있다. 절연판(123)의 배기공(미도시)으로 유입된 금속 가스는 필터(122)를 통과한 후 가스 방출구(미도시)를 통해 차단기(10) 외부로 배출될 수 있게 된다.
아크 소호 조립체(100)는 배기부(120)를 통해 차단기(10)의 몸체(11)에 결합될 수 있다.
배기 커버(121)의 전방 측과 후방 측에는 체결공(미부호)이 각각 형성되며, 배기 커버(121)가 차단기(10)의 수용공간(S1)의 개방부를 덮은 상태에서, 체결부재(미도시)가 체결공을 통해 차단기 몸체(11)에 결합될 수 있게 된다.
배기부(120)는 아크 소호 조립체(100) 내부의 압력 상승 수단으로서 기능할 수 있다. 구체적으로, 배기부(120)가 수용공간(S1)의 개방부를 덮어, 금속 가스의 발생 시 아크 소호 조립체(100)의 내부의 압력이 순간적으로 상승될 수 있다. 이 경우, 아크 소호 조립체(100) 내부의 압력과 차단기(10) 외부의 일시적인 압력 차가 발생되고, 금속 가스가 배기부(120)의 배기공을 향하여 이동될 수 있다.
측면부재(111)는 일정한 거리만큼 서로 이격되고, 마주보도록 배치되는 한 쌍의 판형의 형상으로 이루어질 수 있으며, 측면부재(111)의 사이에는 그리드(130)와 아크 러너(140)가 배치되게 된다.
또한, 측면부재(111)의 중앙부를 그리드 체결공(111b)과 아크 러너 체결공(111e)이 관통할 수 있다.
그리드 체결공(111b)과 아크 러너 체결공(111e)에는 그리드 체결돌부(131)와 아크 러너 체결돌부(141)가 각각 삽입될 수 있게 된다.
그리드 체결공(111b) 및 아크 러너 체결공(111e)은 그리드 체결돌부(131) 및 아크 러너 체결돌부(141)와 대응하는 크기 또는 이보다는 그 면적이 조금 작은 크기로 이루어질 수 있을 것이다. 이에, 그리드 체결공(111b)과 아크 러너 체결공(111e)에는 그리드 체결돌부(141)과 아크 러너 체결돌부(135)가 각각 압입되어 고정될 수 있게 될 것이다.
각 측면부재(111)에는 아크 가이드(150)가 각각 결합될 수 있다. 측면부재(111)의 하측에는 아크 가이드(150)와의 결합을 위한 아크 가이드 체결공(111c)이 관통 형성된다. 아크 가이드 체결공(111c)은 상기 측면부재(111)의 일 측을 관통하는 원통형의 홀(hole)의 형상으로 이루어질 수 있다.
아크 가이드 체결공(111c)은 복수개로 이루어져, 일정한 간격만큼 서로 이격된 위치에 각각 형성될 수 있을 것이다. 또한, 각 아크 가이드 체결공(111c)에는 후술할 아크 가이드 체결부(151)가 각각 결합되어 측면부재(111)에 아크 가이드(150)가 고정될 수 있게 된다.
아크 가이드(150)는 측면부재(111)의 하측에 위치할 수 있으며, 아크 가이드(150)의 일 측면은 상기 측면부재(111)와 밀착되도록 설치될 수 있다.
이를 위해, 아크 가이드(150)의 일 측면에는 아크 가이드 체결부(151)가 상기 측면부재(111)를 향하는 방향으로 돌출 형성될 수 있다. 이에, 아크 가이드(150)에 돌출 형성되는 아크 가이드 체결부(151)는 아크 가이드 체결공(111c)에 결합되어 아크 가이드(150)가 측면부재(111)에 결합될 수 있도록 한다. 이때, 아크 가이드 체결부(151)은 복수개로 이루어질 수 있으며, 서로 이격되게 배치되는 각 아크 가이드 체결부(151)와 결합될 수 있다. 예를 들어, 아크 가이드 체결부(151)는 2개로 이루어질 수 있으며, 서로 이격된 위치에 배치될 수 있다.
아크 가이드(150)는 제1 연장부(150a) 및 제2 연장부(150b)를 포함한다.
제1 연장부(150a)는 아크 가이드(150)가 측면부재(111)에 결합되는 부분을 의미하는 것으로, 제1 연장부(150a)는 측면부재(111)의 하측부에 위치한다. 제1 연장부(150a)는 아크가이드 체결부(151)에 의해 측면부재(111)의 내측면에 결합될 수 있다.
또한, 제1 연장부(150a)는 그리드(130)를 향하는 방향으로 측면부재(111)와 접촉한 상태로 연장 형성될 수 있다. 제1 연장부(150a)는 측면부재(111)와 평행하게 연장 형성될 수 있다.
제2 연장부(150b)는 제1 연장부(150a)의 단부로부터 연장 형성되며, 그리드(130)를 향하는 방향으로 벤딩되어 부분적으로 감싸는 형상으로 이루어질 수 있다.
제2 연장부(150b)는 제1 연장부(150a)와 일정한 각도를 이루며 연장 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 연장부(150b)는 제1 연장부(150a)와 둔각을 이루며 연장 형성될 수 있다. 또한, 제2 연장부(150b)는 그리드(130)의 단부를 향해 연장 형성될 수 있다.
일반적으로, 아크 가이드(150)는 내열성이 강한 재료로 이루어지는 것이 일반적이다. 특히, 최근에는 아크 가이드(150)를 유리섬유를 강화재로 한 플라스틱계 복합재료인 BMC(Bulk Molding Compound)나 SMC(Sheet Molding Compound) 등의 섬유 강화 플라스틱으로 제작하고 있다.
여기서, 유리 섬유(glass fiber)란, 내고온성 및 내화학성 성질을 가지며, 인장강도가 크다. 또한, 유리섬유는 전기 절연성이 크며, 내마모성이 적은 특성을 갖는다.
다만, 아크 가이드(150)를 섬유강화플라스틱으로 형성하는 경우, 차단시 발생하는 아크(Arc)와 아크 가이드(150)의 사이에서 유리 섬유가 이온화되는 현상이 발생하여 전하를 띄게 되므로 절연 성능이 약화되는 문제점이 발생하게 된다. 즉, 아크 가이드(150)가 유리 섬유가 포함된 섬유강화플라스틱으로 제조되는 경우, 아크와의 상호 작용으로 전하를 띄게 되므로, 아크지속시간이 늘어나 전류 차단 성능이 저하되게 된다.
이에, 본 발명에 따른 아크 소호 조립체(100)의 아크 가이드(150)는 내가열성을 확보하면서도 절연 성능이 약화되는 것을 방지할 수 있도록, 유리섬유가 제거된 플라스틱계 복합재료로 이루어질 수 있다.
예를 들어, 아크 소호 조립체(100)는, 내가열성 단일 재료로 이루어질 수 있으며, 폴리 아마드(Polyamide) 수지로 이루어질 수 있다.
폴리 아마드 수지는, 나일론 수지를 의미할 수 있으며, 예를 들어, 나일론6(PA6), 나일론66(PA66)을 의미할 수 있다. 폴리아미드는 기계적 강도, 내열성, 내마모성, 내약품성, 자기소화성(난연성)의 특성을 가지며, 가공성이 우수하기 때문에 다른 재료와의 복합화가 용이한 특성을 갖는다.
폴리아미드는 자동차 부품, 전기ㆍ전자부품, 기계부품, 건재부품, 의료용품, 가정용품 등 폭넓은 분야에 이용되고 있다.
본 발명에 따른, 아크 가이드(150)는, 유리 섬유가 포함되지 않은, 나일론6(PA6) 및 나일론66(PA66) 중 어느 하나의 물질로 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 아크 가이드(150)는, 나일론6(PA6)과 나일론66(PA66)이 혼합된 복합 폴리아미드 수지 조성물로 이루어지는 것도 가능할 것이다.
예를 들어, 아크 가이드(150)가 폴리아미드6(PA6)로 이루어질 경우, 사출특성이 우수하게 되며, 또한 폴리아미드66과 혼용할 때, 함께 용융할 수 있고 혼화성이 우수하고 사출 특성이 유지될 수 있다.
또한, 아크 가이드(150)는 폴리아미드66(PA66)로 이루어질 수 있으며, 폴리아미드66은, 중량평균분자량이 11,000 ~ 21,000 g/mol이며, 기계적 강성과 내열성이 우수한 특성을 갖는다.
또한, 폴리아미드 수지로서 유리섬유를 포함하지 않은 동일 원재료로 이루어지는 재료로 아크가이드(150)를 제작하여, 차단기의 전류 차단 시험을 수행한 결과, 아크지속시간이 감소하여 전류 차단 성능 향상될 수 있음을 확인할 수 있다.
또한, 측면부재(111)에 대해 살펴 보면, 측면부재(111)의 상측에는 배기부(120)와의 결합을 위한 나사체결공(111a)이 형성되어, 한 쌍의 측면부재(111)는 각각 배기부(120)와 결합될 수 있게 된다. 배기부 몸체(124)에는 측면부재(111)와의 결합을 위한 나사 결합홈(124a)이 형성될 수 있게 된다.
측면부재(111)가 배기부 몸체(124)에 결합된 상태에서, 체결나사(미도시)가 나사 체결공(111a)을 관통하여 나사 체결홈(124a)에 결합된다.
그리드(130)는 판형으로 이루어지고, 고정접촉점(13a)에서 멀어지는 일 방향으로 서로 소정 간격만큼 이격되어 복수 개가 적층되는 구조를 갖는다.
그리드(130)의 양 측면에는 그리드 체결돌부(131)가 돌출 형성되어 그리드 체결공(111b)에 삽입되도록 위치하게 된다. 그리드(130)는 한 쌍의 측면부재(111)의 사이에서 고정될 수 있게 된다.
그리드(130)는 아크에 전자기적 인력을 인가할 수 있는 임의의 소재로 이루어질 수 있으며, 예를 들어, 철(Fe)로 이루어질 수 있을 것이다.
복수 개의 그리드(130) 사이에서 아크가 신장되어 이동됨으로써 아크 전압이 증가되고 아크가 냉각될 수 있게 된다.
아크 러너(140)는 판형으로 형성되고, 복수 개의 그리드(130)와 후방으로 소정 거리만큼 이격되게 위치할 수 있다.
아크 러너(140)는 발생된 아크가 그리드(130)를 향해 유동되도록 아크를 유도하는 역할을 한다. 발생된 아크는 아크 러너(140)에 의해, 그리드(130)를 넘어 커버로 진행하는 것을 방지할 수 있게 된다. 이에, 발생된 아크에 의해 차단기(10)의 커버(11a, 11b) 가 손상되는 것을 방지할 수 있다.
발생된 아크는, 아크 러너(140)의 하측 단부까지 신장되어 아크 러너(140)를 타고 흐르게 된다. 아크가 아크 러너(140)까지 도달되지 않는 경우, 아크 소호 성능이 저감될 수 있어, 아크 러너(140)의 하측 단부는 고정접촉점(13a)을 향하여 굴곡진 형상으로 이루어질 수 있다.
굴곡지게 형성되는 아크 러너(140)의 하측 단부는 복수 개의 그리드(130) 중 후방 측에 위치하는 그리드(130)의 하측에 위치한다. 아크 러너(140)의 굴곡된 구조에 의해 아크 러너(140)의 하측 단부와 고정접촉점(13a) 사이의 거리가 단축될 수 있게 된다.
아크 러너(140)는 아크에 전자기적 인력을 인가할 수 있는 임의의 소재로 형성될 수 있으며, 예를 들어, 아크 러너는 철(Fe) 소재로 형성될 수 있다.
도 8은, 아크 가이드(150)가 섬유강화플라스틱으로 이루어지는 경우와, 내가열성 단일 재료인 폴리 아마드 66(PA66)으로 이루어질 경우의 평균 아킹 시간을 나타내는 표이다.
앞서 살펴본 바와 같이, 이상 전류가 감지되어 가동접촉점(14a)이 고정접촉점(13a)에서 이격되면 순간적으로 금속 가스가 발생되고, 발생된 금속 가스를 통해 아크가 흐르게 된다.
금속 가스가 발생되면 금속 가스가 발생된 부분의 압력이 순간적으로 증가되고, 그 결과 금속 가스는 압력 차에 의해 아크 소호 조립체(100)의 배기부(120)를 향하여 상승된다. 이에 의해, 금속 가스를 통해 흐르는 아크가 상승되면서 아치형으로 신장되게 된다.
발생한 아크는 아크 가이드(150) 사이의 공간을 통과하여 그리드(130) 및 아크 러너(140)로 이동하고, 그리드(130) 및 아크 러너(140)에서 소호과정을 거쳐 차단기(10)의 외부로 배출되어야 한다.
발생된 아크는 고온 고압의 전자의 흐름이고 빠른 시간 내에 차단기(10) 외부로 배출되는 것이 바람직하다. 이를 위해, 발생된 아크가 고정접촉점(13a)에서 가장 멀리 위치한 아크 러너(140)까지 빠르게 신장된 후 배기부(120)를 향해 빠르게 신장되는 것이 바람직하다.
이때, 아크 가이드(150)는 발생된 아크가 그리드(130)를 타고 유동되도록 아크를 유도하는 역할을 한다.
아크 가이드(150)는 차단기의 정접속 또는 역접속에 따라 전류의 이동 방향이 달라지더라도, 아크 소호 조립체(100)의 상부를 향하는 방향으로 아크에 힘을 작용할 수 있게 된다. 이에, 아크는 그리드(130)를 타고 보다 원할히 소호될 수 있게 될 것이다.
아크 가이드(150)는 내가열성을 확보하면서도 절연 성능이 약화되는 것을 방지할 수 있도록, 유리섬유가 제거된 플라스틱계 복합재료로 이루어질 수 있으며, 예를 들어, 아크 소호 조립체(100)는, 내가열성 단일 재료로 이루어질 수 있으며, 폴리 아마드(Polyamide) 수지로 이루어질 수 있다.
여기서, 폴리 아마드 수지는, 나일론 수지를 의미할 수 있으며, 예를 들어, 나일론66(PA66)를 의미할 수 있다. 폴리아미드는 기계적 강도, 내열성, 내마모성, 내약품성, 자기소화성(난연성)의 특성을 가지며, 가공성이 우수하기 때문에 다른 재료와의 복합화가 용이한 특성을 갖는다.
또한, 도 8에서 보는 바와 같이, 아크 가이드(150)가 유리섬유가 포함된 섬유강화플라스틱으로 이루어질 경우에는, 아크 가이드(150)가 내가열성 단일 재료인 폴리 아마드 66(PA66)으로 이루어지는 것에 비해 전체적인 정접속과 역접속에서의 평균 아킹 시간이 더 커짐을 확인할 수 있다. 정접속 및 역접속에서의 평균 아킹 타임이 커지는 것은 아크 지속 시간이 큼을 의미하는 것으로, 이는 전류 차단 성능이 낮음을 의미하게 된다.
예를 들어, 차단기(10)에 인가되는 정접속 및 역접속 전류가 16A일 경우, 아크 가이드(150)가 유리 섬유가 포함된 섬유 강화 플라스틱으로 이루어질 경우, 정접속 평균 아킹 시간은 약 55.8(ms)이었으며, 역접속 평균 아킹 시간은 약 81.5(ms)이었다.
이에 반해, 유리 섬유를 포함하지 않은 폴리아미드수지(PA66)를 이용하여 아크 가이드(150)을 형성하였을 경우, 정접속 평균 아킹 시간은 약 31.7(ms)이었으며, 역접속 평균 아킹 시간은 약 22.1(ms)으로, 유리 섬유를 포함하는 섬유 강화 플라스틱에 비해 아크 지속시간이 더 낮음을 확인하였다.
마찬가지로, 차단기(10)에 인가되는 전류가 32(A), 64(A)일 경우에도, 유리 섬유를 포함하지 않은 폴리아미드수지(PA66)를 이용하여 아크 가이드(150)을 형성하였을 경우, 유리 섬유를 포함하는 섬유 강화 플라스틱에 비해 아크 지속시간이 더 낮음을 확인할 수 있었다.
도 9의 (a)는 아크 가이드(150)에 내가열성 물질이 전체적으로 도포된 모습을 나타내는 개념도이고, 도 9의 (b)는, 아크 가이드(150)의 일 측면에 내가열성 물질이 도포된 모습을 나타내는 개념도이다.
아크 소호 조립체(100)의 하측에서 가동접촉점(14a)이 고정접촉점(13a)이 이격되게 되면 아크가 발생하게 된다. 아크는 가동접촉점(14a)을 따라 신장될 수 있다.
가동접촉점(14a)과 고정접촉점(13a) 사이에서 금속의 가스가 발생되어 순간적으로 고정접촉점(13a) 부분의 압력이 순간적으로 상승되고, 압력 차에 의해 아크가 그리드(130)와 아크 러너(140)를 향하여 신장하게 된다.
신장된 아크는 복수 개의 그리드(130)와 아크 러너(140)에 도달되고, 아크는 그리드(130) 및 아크 러너(140)를 타고 흐르면서 상측으로 신장되고 냉각되게 된다.
이때, 아크 가이드(150)는, 발생된 아크와 화학적으로 반응하여, 절연 성능이 약화되는 것이 방지될 필요성이 있게 된다. 만일, 아크 가이드(150)의 절연 성능이 악화되면, 발생된 아크 소호가 충분히 이루어지지 않아 차단기의 다른 구성에 손상이 발생되는 문제점이 발생하게 된다. 이는, 곧 차단기의 전류 성능 차단 성능을 약화시키는 결과가 된다.
이를 위해, 아크 가이드(150)는 내가열성 소재로 이루어질 수 있다. 아크 가이드(150)가 내열성 소재로 이루어질 경우, 발생된 아크에 의한 손상 및 형상 변형이 방지될 수 있게 된다.
특히, 본 실시예에서, 아크 가이드(150)는 내가열성을 가지면서, 절연 성능이 약화되는 것을 방지할 수 있도록 세라믹(ceramic) 소재로 이루어질 수 있다.
세라믹(ceramic)은 금속(metal)과 비금속(non-metal) 혹은 준금속(metalloid)들이 열처리에 의해 서로 결합하여 결정질을 만드는 소결 과정(sintering process)을 거친 뒤, 형성된 결정질들이 모여 3차원적 망구조를 형성한 고체 물질을 의미한다.
세라믹은 기본적으로 무기 물질이나 금속의 특성을 가지지 않는 비금속성(non-metallic) 물질이다. 열처리를 통한 결정질을 형성할 수 있는 탄소나 실리콘이 주성분으로 구성된다.
세라믹은 단단하고 강도가 높아 압축과정(compression)에 대항하여 잘 견딜 수 있으며, 화학적으로 비교적 안정하고 강한 산이나 염기, 부식성 조건에서도 높은 저항성을 갖는다.
또한, 세라믹은, 제조 공정에서 고온(1,000ㅀC 이상)의 열처리를 통해 소결 과정을 거쳐 온도 변화에 대한 높은 안정성을 가지므로 내가열성 향상된 특성을 갖는다.
본 발명에 따른 아크 소호 조립체(100)는, 아크 가이드(150)의 표면에 내가열성 물질이 도포되어 코팅될 수 있다.
아크 가이드(150)의 외측면에는 내가열성 물질이 도포될 수 있을 것이다. 내가열성 물질에 의해, 아크 가이드(150)의 외부 노출면을 감싸거나 도포되어 일정한 층을 형성할 수 있을 것이다.
여기서, 내가열성 물질이란, 비금속 재료를 의미하는 것으로, 세라믹을 의미할 수 있다.
예를 들어, 세라믹 바인더와 그래파이트 파우더를 혼합하여 저도가 낮은 액상의 세라믹 코팅액을 아크 가이드(150)의 표면에 소정의 두께로 도포하여, 세라믹 코팅층(153)을 형성할 수 있다.
이때, 도 9의 (a)에서 보는 바와 같이, 세라믹 코팅층(153)은, 아크 가이드(150)의 제1 연장부(150a) 및 제2 연장부(150b)의 전 영역에 걸쳐 표면에 흡착되어 소정 두께의 세라믹 코팅층(153)이 형성될 수 있을 것이다. 이를 통해, 기계적 강도, 내열성, 내마모성, 내식성, 내산화성 등의 성능을 향상을 도모할 수 있게 된다.
또한, 도 9의 (b)에서 보는 바와 같이, 세라믹 코팅층(153')은, 아크 가이드(150)의 표면 전 영역이 아닌, 제1 연장부(150a)와 제2 연장부(150b)의 표면 일 영역에 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 연장부(150a)와 제2 연장부(150b)의 아크 소호 조립체(100)의 내측부를 바라보는 표면에 세라믹 코팅층(153')이 형성될 수 있다. 다시 말해, 제1 연장부(150a)와 제2 연장부(150b)의 그리드(130)를 바라보도록 배치되는 외면부에는 세라믹 코팅층(153')이 형성될 수 있다.
이를 통해, 발생된 아크와의 상호작용이 이루어지는 영역에만 세라믹 코팅층(153')이 형성될 수 있을 것이다.
세라믹 코팅층(153)은, 아크 가이드(150)의 표면을 세정, 탈지하고, 아크 가이드(150)의 표면의 전 영역에 일정한 형상의 요철(미도시)을 형성한 후, 세라믹 코팅액을 도포하는 방법으로 형성될 수 있을 것이다. 세라믹 코팅액이 상기 아크 가이드(150)에 도포된 후, 건조 단계를 거치게 되면, 세라믹은 상기 아크 가이드(150)의 표면에 균일하게 분포된 상태로 접합될 수 있게 된다.
상기와 같이 설명된 아크 소호 조립체 및 이를 갖는 차단기는 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
본 발명은 전류를 차단하여 발생된 아크를 효과적으로 소호하도록 아크 소호 조립체를 제공할 수 있으므로, 산업상 이용가능성이 있다.

Claims (15)

  1. 일정한 거리만큼 이격되어 서로 마주보도록 배치되는 측면부재;
    상기 측면부재의 상부에 설치되는 배기부;
    상기 측면부재의 사이에 설치되고, 양 단이 상기 각 측면부재에 고정되는 복수개의 그리드; 및
    일 측이 상기 측면부재에 결합되고, 상기 복수개의 그리드의 하부에 설치되는 아크 가이드;를 포함하고,
    상기 아크 가이드는 내가열성을 가지며, 발생된 아크와의 반응에 의하더라도 절연 성능의 확보가 가능한 재료를 포함하는 아크 소호 조립체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 아크 가이드는 폴리 아마드 수지를 포함하는 아크 소호 조립체.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 폴리 아마드 수지는 나일론6(PA6) 및 나일론66(PA66) 중 어느 하나를 포함하는 아크 소호 조립체.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 아크 가이드는 세라믹 소재를 포함하는 아크 소호 조립체.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 아크 가이드의 외측면에 세라믹 코팅층을 포함하는 아크 소호 조립체.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 아크 가이드는 상기 측면부재의 내측면 양 측에 각각 설치되며,
    상기 아크 가이드는,
    상기 측면부재에 결합되는 제1 연장부; 및
    상기 제1 연장부와 기설정된 각도를 가지고, 상기 제1 연장부로부터 연장되는 제2 연장부;를 포함하는 아크 소호 조립체.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 연장부와 상기 제2 연장부의 적어도 일 영역에는 세라믹층이 코팅되는 아크 소호 조립체.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제1 연장부와 상기 제2 연장부는 세라믹 재질을 포함하는 아크 소호 조립체.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 제1 연장부와 상기 제2 연장부의 상기 그리드를 바라보도록 배치되는 외면부에 세라믹층이 코팅되는 아크 소호 조립체.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 측면부재의 사이에 삽입 설치되고, 상기 복수 개의 그리드의 일 측과 일정한 거리만큼 이격되게 위치하며, 상기 그리드의 하부를 향해 벤딩되는 아크 러너를 더 포함하는 아크 소호 조립체.
  11. 고정 접점;
    상기 고정 접점을 향하는 방향 또는 상기 고정 접점에서 멀어지는 방향으로 이동하는 가동 접점; 및
    상기 고정 접점 및 상기 가동 접점에 인접하게 위치하여, 상기 고정 접점과 상기 가동 접점이 이격되어 발생된 아크를 소호하는 아크 소호 조립체;를 포함하며,
    상기 아크 소호 조립체는,
    일정한 거리만큼 이격되어 서로 마주보도록 배치되는 측면부재;
    상기 측면부재의 상부에 설치되는 배기부;
    상기 측면부재의 사이에 설치되고, 양 단이 상기 각 측면부재에 고정되는 복수개의 그리드; 및
    일 측이 상기 측면부재에 결합되고, 상기 복수개의 그리드의 하부에 설치되는 아크 가이드;를 포함하며,
    상기 아크 가이드는 내가열성을 갖는 재료로 이루어지는 차단기.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 아크 가이드는 폴리 아마드 수지를 포함하며,
    상기 폴리 아마드 수지는 나일론6(PA6) 및 나일론66(PA66) 중 어느 하나를 포함하는 차단기.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 아크 가이드는 세라믹 소재를 포함하는 차단기.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 아크 가이드의 외측면에 세라믹 코팅층을 포함하는 차단기.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 아크 가이드는 상기 측면부재의 내측면 양 측에 각각 설치되며,
    상기 아크 가이드는,
    상기 측면부재에 결합되는 제1 연장부; 및
    상기 제1 연장부와 기설정된 각도를 가지고, 상기 제1 연장부로부터 연장되는 제2 연장부;를 포함하며,
    상기 제1 연장부와 상기 제2 연장부의 적어도 일 영역에는 세라믹층이 코팅되는 차단기.
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