KR0151431B1

KR0151431B1 - 진공회로차단기

Info

Publication number: KR0151431B1
Application number: KR1019940000210A
Authority: KR
Inventors: 다까유끼 미야자와; 준지 후지와라; 기미야 사또오; 마꼬또 다니꾸지; 사또시 오까와
Original assignee: 사또 후미오; 가부시끼가이샤 도시바
Priority date: 1993-01-20
Filing date: 1994-01-07
Publication date: 1998-10-15
Also published as: GB9319074D0; TW226494B; GB2274545A; KR940018889A; JPH06215672A; MY109447A; US5422450A

Abstract

내용없음

Description

진공회로차단기

제1도는 본 발명에 의한 진공회로차단기의 제1실시예를 나타낸 구성도.

제2도는 본 발명의 제2실시예를 나타낸 구성도.

제3도는 종래의 진공회로차단기의 구성도.

제4도는 다른 종래예를 나타낸 구성도.

본 발명은 진공회로차단기에 관한 것으로, 특히 전력 수배전장치 보호용으로 주로 사용되는 진공회로차단기에 관한 것이다.

제3도는 종래의 진공회로차단기의 일예를 나타낸 것이다. 본 도면에서 41은 차단부, 50은 조작기구부이다. 차단부(41)는 상자형 절연케이싱(42)내에 배치된 복수의 진공밸브(본 도면에서는 하나만 도시함)를 포함하고 있다. 진공밸브(43)에는 고정전극과 이 고정전극으로부터 분리·접촉이 가능한 가동전극이 내장되어 있다.

이 고정전극에 장착된 고정로드는 상부단판(44)에 고정되어 있고, 가동전극에 장착된 가동로드(46)는 하부단판(45)에 벨로우즈에 의해서 축방향으로 이동가능하게 장착된다. 고정전극과 가동전극의 각각의 주회로단로부(47a,47b)가 이들 전극으로부터 절연케이싱(42)외부로 뻗어 접속되어 있다.

48은 가동로드(46)에 연결된 절연로드이다. 조작기구부(50)의 연결기구부의 연결기구(도시하지 않음)가 대차와 일체를 이루는 프레임(51)내에 조립되어 있다.

본 도면에는 이 연결기구의 일부를 구성하는 출력레버(52)의 이후부분만이 도시되어 있다. 출력레버(52)는 주축(53)에 의해서 프레임(51)상에 회동가능하게 부착되고, 그 타단은 접점가압스프링(55)을 조립한 접속로드(54)의 일단부에 연결되어 있다. 접속로드(54)의 타단은 지지축(56)에 의해서 회전가능하게 장착된 구동 레버(57)의 구동단부에 연결되어 있다. 구동 레버(57)의 작용단부는 절연로드(48)의 하단부에 연결되어 있다.

진공회로차단기의 정격전압은 진공밸브(43)내의 고정전극과 가동전극사이의 간격을 바꿈으로써 즉, 접점갭을 바꿈으로써 변경할 수 있다. 이 접점갭의 조절은 구동 레버(57)길이를 변경함으로써 행할 수 있다.

그리고 외부로부터 폐로지시가 부여되면 조작기구부(50)내의 연결기구가 출력레버(52)를 시계바향으로, 구동접속로드(54)를 아랫방향으로 회동하도록 작동되어, 접점가압스프링(55)이 가압되고 구동 레버(57)가 반시계방향으로 회동된다. 이 결과 가동로드(46)가 절연로드(48)에 의해서 윗쪽으로 구동되어 가동전극이 고정전극에 접촉되어 진공밸브(43)의 전극이 폐극된다. 이 폐극상태는 접점가압스프링(55)에 의한 복원력에 의해서 유지된다.

이와 반대로 외부로부터 개로지시가 부여되면 조작기구부(50)에 내장된 트랩캐취(도시하지 않음)를 해제하여 출력레버(52)가 접점가압스프링(55) 등의 복원력에 의해서 반시계방향으로 회동되어 구동 레버(57)를 시계방향으로 회동되도록 한다. 결과적으로 가동로드(46)가 아랫방향으로 이동하여 진공밸브(43)의 전극이 개극된다.

또 제4도에 또다른 종래예를 도시하였다. 이 종래예에서는 조작기구부(50A)가 차단부(41)의 하부에 내장되어 있고, 접점가압스프링(58)이 출력레버(52)의 타단과 절연로드(48)의 하단부사이를 접속하는 접속로드의 부분에 구비되어 있다.

제3도의 종래예에서 접점가압스프링(55)이 출력레버(52)의 타단과 구동 레버(57)의 구동단 사이에 수직방향으로 구비되어 있어 조작기구부(50)의 높이가 접점가압스프링(55)의 높이만큼 높아지게 된다. 이러한 것이 조작기구부(50)의 칫수를 증가해야만 하는 하나의 요소이었다. 또 다른 문제점은 정격전압을 높이기 위하여 접촉갭을 증가해야 하는 경우에 이러한 것은 구동 레버(57)의 길이를 증가시키기 때문에 진공회로차단기의 크기가 증가하게 된다.

또한 접점가압스프링(55)이 일정한 길이를 두고 주축(56)에서 분리되어 있으므로 접점가압스프링(55)의 모멘트가 구동 레버(57)의 회전모멘트에 부가되어 개폐 접촉속도가 지연된다는 문제점이 있었다.

제4도의 종래예에 있어서, 접점가압스프링(58)이 조작기구부(50A)내에 출력레버(52)의 타단과 절연로드(48)의 하단부사이에 수직으로 구비되어 있어 차단부(41)의 높이가 접점가압스프링(58)의 길이만큼 증가된다. 이러한 것이 전체적으로 진공회로차단기의 칫수를 증가시키는 한 요소가 되고 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 소형으로 제작가능한 진공회로차단기를 제공하는데 있다.

본 발명의 또다른 목적은 개폐접촉의 속도를 증가할 수 있는 진공회로차단기를 제공하는데 있다.

이들 및 본 발명의 또다른 목적은 고정전극과 이 고정전극으로부터 분리 또는 접촉될 수 있도록 배치된 가동전극을 갖는 진공밸브를 포함하는 진공회로차단기를 구비하여 달성할 수 있다. 상기 진공회로차단기는 가동전극에 장착된 가동로드와, 상기 진공밸브의 개폐극조작을 행하기 위한 조작력을 발생시키기 위한 조작기구부와 조작기구부에 장착된 주축과, 상기 진공밸브측에 조작력을 주축에 의해서전달하는 조작기구상에 회동가능하도록 장착된 구동 레버를 포함하고 있다.

상기 진공회로차단기는 구동 레버의 작용단에 회동가능하게 장착된 크랭크레버와, 구동 레버에 구비된 가압부와 상기 진공밸브의 폐극상태를 탄력적으로 유지하는 복원력발생용 크랭크레버를 더 포함하고 있다.

크랭크레버의 일단부는 상기 가동로드에 연결되어 가동로드에 조작력을 전달하고, 상기 크랭크레버의 타단부는 가압부에 연결되어 있어 가동로드의 복원력을 전달한다.

본 발명의 더 깊은 이해와 잇점은 첨부도면과 하기 상세한 설명을 참조하므로써 더 잘 이해할 수 있을 것이다.

도면에 있어서, 동일 참조번호는 여러 도면을 통하여 동일 또는 대응부분을 나타낸다.

제1도는 본 발명의 제1실시예를 나타낸 도면이다. 본 도면에서 1은 차단부, 14는 조작기구부이다. 진공밸브(3)(도면에서는 하나만 도시)는 차단부(1)의 절연케이싱(2)안에 배치되어 있다.

진공밸브(3)에는 고정전극(4)과 이 고정전극(4)에 접촉·분리가 가능한 가동전극(5)이 내장되어 있다.

고정전극(4)에 장착된 고정로드(6)는 상부단판(7)에 고정되어 있고 가동전극(5)에 설비된 가동로드(8)는 벨로우즈(10)에 의해서 하부단판(9)의 축방햐으로 이동가능하게 장착되어 있다. 각각의 주회로차단기를 구성하는 도체(11a,11b)가 고정전극(4)과 가동전극(5)으로부터 도출되어 있다.

12는 가동로드(8)에 연결된 절연로드이다. 조작기구부(14)의 프레임내부 구조는 제3도의 조작기구부(50)와 거의 동일하므로 도시하지 않았다.

다른 부분에 대해서는 아래에 상술한다.

조작기구부(14)에서 발생되는 조작력을 전송하는 링크(16)가 구비되어 있다.

조작기구부(14)의 조작력을 차단부(1)측에 전달하는 구동 레버(17)가 출력축인 주축(18)의 프레임(15)하부에 회동가능하게 장착되어 있다. 링크(16)는 그 구동단부의 구동 레버(17)에 연결되어 있고 구동 레버(17)는 그 사이에 적당한 간격을 갖는 2매의 판으로 형성되어 있다. 작은 레버를 구성하는 크랭크레버(20)는 그들 사이에 적당한 간격을 갖는 2매의 판으로 형성되고 지지축(19)에 의해서 구동 레버(17)의 작용단부에 회동가능하게 장착되어 있다. 크랭크레버(10)의 일단은 절연로드(12)의 하부단에 연결되어 있다.

지지축(22)은 주축(18)부근의 구동 레버(17)에 구비된다. 스프링축(23)이 크랭크레버(20)의 타단에 구비된 지지축(21)과 지지축(22)의 사이에 걸쳐 뻗어있고, 구동 레버(17)의 두판 사이에 위치되도록 배치되어 있다.

접점가압스프링(25)이 이 스프링축(23)에 끼워져 있다. 이러한 조립모드는 구동 레버의 두판 사이의 여분공간을 효과적으로 사용할 수 있도록 한다. 지지축(21)은 스프링축(23)에 형성된 슬롯트(24)내에서 이동할 수 있게 되어 있어 크랭크레버(20)가 시계방향으로 회전할 때 접점가압스프링(25)은 지지축(21)과 함께 움직이는 부재(26)에 의해서 압축된다. 고정전극(4)과 가동전극(5)의 접촉상태를 탄력적으로 유지하는 접점가압력을 접촉가압스프링(25)의 압축에 의해서 얻을 수 있다.

27은 상기 진공회로차단기를 대차 등에 장착하는 장착프레임이다.

다음에 상기한 구성의 진공회로차단기의 작용을 설명하겠다. 폐로지시가 외부로부터 부여되면 먼저 조작기구부(14)가 작동되고 링크(16)를 거쳐서 반시계방향으로 구동 레버(17)가 회동하고 이 구동 레버(17)의 회동에 따라서 크랭크레버(20)와 접점가압스프링(25)로 주축을 회동중심으로해서 구동 레버(17)와 같은 방향으로 회동한다. 그 결과 가동축(8)이 절연로드(12)에 의해서 윗쪽으로 구동되어 가동전극(5)이 고정전극(4)과 접촉하게 된다. 이 두 전극(4,5)이 접촉하는 시점부터 구동 레버(17)가 반시계방향으로 회동하면 크랭크레버(20)가 지지축(19)에 대해 시계방향으로 회동되어 결과적으로 지지축(21)이 슬롯트(24)를 따라 이동하여 접점가압스프링(25)을 누르게 된다.

이 접점가압스프링(25)의 반력이 절연로드(12)를 거쳐서 가동로드(8)를 들어올리는 방향으로 작용하여 진공밸브(3)의 폐극상태가 유지된다. 이와 반대로 외부로부터 개로지시가 부여되면, 구동 레버(17)가 링크(16)에 의해서 시계방향으로 회동되어 결과적으로 크랭크레버(20)가 반시계방향으로 회동하고 접점가압스프링(25)의 원래 상태로 복귀하여 진공밸브(3)의 개극을 위해 아래쪽으로 가동로드(8)가 이동한다.

본 실시예에서 접점가압스프링(25)이 주축(18)과 절연로드(12)사이에 있는 구동 레버(17)의 양 판사이의 여분공간에 배치되어 있으므로 조작기구부(14)와 차단부(1)의 소형화 달성할 수 있다. 또한 접점가압스프링(25)을 주축(18)가까이에 설치함으로써 관성모멘트를 감소시켜 진공밸브(3) 개폐속도를 증가시킬 수 있다.

본 발명의 제2실시예를 제2도를 참조하면서 설명하겠다. 구동 레버(28)의 작용단에 지지축(29)에 의해서 회동가능하게 크랭크레버(30)가 장착되고 그의 일단이 절연로드(12)의 하부단에 연결된 구성은 실제적으로 제1실시예와 동일하다. 본 실시예에서 이 서포트(31)는 장착프레임(27)의 축(18)상방부근부위에 구비된다. 스프링축(34)이 서포트(31)에 구비된 지지축(32)과 크랭크레버(30)의 타단에 구비된 지지축(33)사이에 걸쳐 뻗어있고 구동 레버(28)의 양판사이에 위치하고 있다.

접점가압스프링(36)은 스프링축(34)에 조립되어 있다. 지지축(33)은 스프링축(34)에 형성된 슬롯트(35)내에서 이동가능하고 크랭크레버(30)가 시계방향으로 회동할 때 접점가압스프링(36)이 지지축(33)과 함께 이동하는 부재(37)에 의해서 압축되게 된다.

다음에 상술한 진공회로차단기의 작용을 설명하겠다. 외부로부터 폐로지시가 부여되면 먼저 조작기구부(14)가 작동되고 구동 레버(28)가 링크(16)를 거쳐서 반시계방향으로 회동한다.

이 구동 레버(28)의 회동에 따라서 크랭크레버(30)와 접점가압스프링(36)이 주축을 그들의 회동중심으로써 구동 레버(28)와 같은 방향으로 회동하게 된다. 그결과 가동로드(8)가 절연로드(12)에 의해서 윗쪽으로 구동되어 가동전극(5)이 고정전극(4)과 접촉하게 된다. 이 두 전극(4,5)이 접촉하는 시점부터 구동 레버(28)가 반시계방향으로 더 회동되면 크랭크레버(30)가 지지축(29)에 대해 시계방향으로 회동되고 그 결과 지지축(33)이 슬롯트(35)를 따라 이동되어 접점가압스프링을 압축하게 된다. 이 접점가압스프링(36)의 반력은 절연로드(12)를 거쳐서 가동로드(8)를 들어 올리는 방향으로 작용하여 진공밸브(3)의 폐극상태가 탄력적으로 유지된다.

이와 반대로 외부로부터 개로지시가 부여되면 구동 레버(28)는 링크(16)에 의해서 시계방향으로 회동되어 결과적으로 크랭크레버(30)가 반시계방향으로 회동되고 접점가압스프링(36)의 원래상태로 복귀하여 진공밸브(3)의 개극을 위해 아랫쪽으로 가동로드(8)가 이동한다.

상술한 바와같이 본 실시예에서 스프링축(34)의 한쪽 지지축(32)을 주축(18)상방부근의 서포트(31)상에 구비하기 때문에 지지축(33)은 지지축(32)을 그 회동중심으로해서 회동하고, 지지축(29)은 주축(18)을 그 회동중심으로 해서 회동한다. 그 결과 크랭크레버(30)의 운동이 주축(18)과 지지축(32)의 위치에 따라 변경된다. 따라서, 스프링축(34)의 지지축(32)의 위치높이 즉, 서포트(31)의 배치위치를 변경함으로써 구동 레버(28)에 대한 크랭크레버(30)의 회동각을 조절할 수 있기 때문에 진공밸브(3)의 접촉갭 양을 변경할 수 있다.

그러므로 정격전압을 높이는데 접촉갭양을 증가시키기 위해 구동 레버(28)의 길이 등을 증가시킬 필요가 없어, 진공회로차단기의 크기를 축소할 수 있다. 또 구동 레버(28)에 대한 스프링축(34)의 축방향 각도를 증가시킴으로써, 접점가압스프링(36)에 의해 발생되는 접점가압력이 아래쪽으로 가해지므로 진공밸브(3)의 초기개로속도를 향상시킬 수 있다. 또한 진공회로차단기의 차단특성을 향상시킬 수 있다.

제2도의 실시예에 있어서 서포트(31)를 장착프레임(27)의 주축(18)상방 부근위치에 구비한다. 그러나 본 발명은 본 실시예에 한정되지는 않는다. 서포트(31)를 지지축(29)과 지지축(32)사이의 거리를 일정하게 유지하는 한 장착프레임(27)의 주축(18)아래 부근부위에 구비할 수도 있다.

본 발명은 상술한 바와같은 구성으로 되어 있고 접점가압스프링이 주축과 절연로드사이의 구동 레버에 있는 두 판사이의 여분공간에 배치되어 있으므로 진공회로차단기의 소형화를 도모할 수 있다.

접점가압스프링이 구동 레버의 주축가까이에 배치되어 있으므로 관성모멘트가 역시 감소되어 진공밸브의 개폐속도를 향상시킬 수 있다.

또한 접점가압스프링의 일단이 프레임상에 장착된 장착위치를 변경함으로써 구동 레버에 대한 크랭크레버의 회동각을 변경할 수 있기 때문에 진공밸브의 접촉갭 양을 조절할 수 있다. 그러므로 정격전압을 높이는데 접촉갭 양을 증가시키기 위해 구동 레버의 길이 등을 증가시킬 필요가 없다.

이러한 것은 진공회로차단기의 크기를 축소할 수 있게 된다. 또 구동 레버에 대한 스프링축의 방향에서 접점가압스프링의 각도를 증가시킴으로써 접점가압스프링력이 개극방향으로 가해져서 진공배브의 초기개로속도를 향상시킬 수 있고 진공회로차단기의 차단특성도 향상시킬 수 있다.

본 발명에 대한 다양한 변경과 변형이 상기한 내용에 비추어 가능하며 첨부한 청구범위의 영역을 벗어나지 않는 범위내에서 여기에 특별히 기술한 것외에도 변형실시가 가능함을 밝혀둔다.

Claims

고정전극(4)과, 이동되어 이 고정전극에 접촉하거나 또는 분리되도록 배치된 가동전극(5)을 포함하는 진공밸브(3)와; 상기 진공밸브의 상기 가동전극상에 장착되어 있는 가동로드(8)와; 상기 진공밸브의 개폐동작을 행하는 조작력을 발생하는 조작 기구 수단(14)과; 상기 조작 기구 수단에 장착되어 있는 주축(18)과; 상기 주축에 의해 상기 조작 기구 수단상에 회동가능하게 장착되어, 진공밸브로 상기 조작력을 전달하는 구동 레버 수단(17)과; 상기 구동 레버 수단의 작용단에 회동가능하게 장착되어 있고, 그 일단이 상기 가동로드에 결합되어, 이를 통해 상기 가동로드로 상기 조작력을 전달하는 크랭크 레버 수단(20); 및 상기 구동 레버 수단과 상기 크랭크 레버 수단 사이에 설치되고, 일단이 상기 크랭크 레버 수단의 타단에 결합되어 있고, 타단이 상기 주축 부근에 회동가능하게 고정되어, 상기 진공밸브의 폐극 상태를 탄력적으로 유지하는 복원력을 발생하는 가압 수단을 구비하고, 상기 가압 수단에 의해 발생되는 상기 복원력은 상기 크랭크 레버 수단을 통해 상기 가동로드로 전달되는 것을 특징으로 하는 진공회로차단기.
제1항에 있어서, 상기 가압 수단은:스프링축(23)과, 상기 스프링축상에 장착되어 상기 복원력을 발생하는 접점가압스프링(25)을 포함하는 것을 특징으로 하는 진공회로차단기.
제2항에 있어서, 상기 구동 레버 수단(17)이 그들 사이에 적당한 공간을 둔 두 매의 판으로 형성되고; 상기 크랭크 레버 수단(20)이 그들 사이에 적당한 공간을 둔 두 매의 판으로 형성되고; 상기 가압 수단이 상기 공간에 위치된 것을 특징으로 하는 진공회로차단기.
제3항에 있어서, 상기 스프링축(23)의 일단이 상기 주축(18) 부근의 상기 구동 레버 수단(17)상에 장착되어 있고; 상기 스프링축(23)의 타단이 상기 크랭크 레버 수단(20)의 타단에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 진공회로차단기.
제4항에 있어서, 상기 구동 레버 수단(17)이 주축(18) 부근의 제1지지축(22)을 포함하고 있고; 상기 크랭크 레버 수단(20)이 상기 크랭크 레버 수단의 상기 타단에서 제2지지축(21)을 포함하고 있고; 상기 스프링축(23)의 상기 일단이 상기 제1지지축(22)상에 장착되어 있고; 상기 스프링축(23)의 상기 타단이 상기 크랭크 레버 수단(20)의 상기 제2지지축(21)상에 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 진공회로차단기.
제3항에 있어서, 상기 진공회로차단기를 장착하기 위한 장착 프레임(27)을 더 구비하고, 상기 스프링축(23)의 일단이 상기 주축 부근에서 상기 프레임(27)상에 장착되어 있고; 상기 스프링축(23)의 타단이 상기 크랭크 레버 수단의 상기 타단에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 진공회로차단기.
제6항에 있어서, 상기 프레임상에 장착된 제1지지축(32)을 더 포함하며, 상기 크랭크 레버 수단이 상기 크랭크 레버 수단의 타단에서 제2지지축(33)을 포함하고 있고; 상기 스프링축의 상기 일단이 상기 제1지지축(32)상에 장착되어 있고; 상기 스프링축의 상기 타단이 상기 크랭크 레버 수단의 제2지지축(33)상에 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 진공회로차단기.