KR100311532B1 - 배전반의 접지 스위치 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 산업용 전기기기인 배전반 내에 내장되어 무부하시의 충전전류를 안전하게 접지로 연결시켜 주는 역할을 함과 동시에 통전시나 사고전류의 투입시 안전한 통전이 이루어지도록 하는 접지 스위치 장치에 관한 것으로, 종래와 같은 베벨기어의 사용을 배제하여 사고전류 통전시 가동접점이 고정접점으로 이탈하려고 하는 위험을 방지하고 조립작업이 용이해지도록 한 것이다.

본 발명은 마운팅 플레이트(2)와 고정접점(4)과 가동접점(6)과 개폐축(5)과 구동축(7)으로 구성된 배전반의 접지스위치 장치에 있어서, 상기 개폐축의 일단부에 링(10)을 힌지핀(12)에 의해 회동가능하게 설치하고 상기 구동축의 선단부에는 상기 링과 결합되는 아크편(13)을 설치하여 구동축의 회전력이 아크편과 링을 통해 개폐축에 직각방향으로 전달되게 한 배전반의 접지스위치 장치이다.

Description

배전반의 접지 스위치 장치

본 발명은 산업용 전기기기인 배전반에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 배전반내에 내장되어 무부하시의 충전전류를 안전하게 접지로 연결시켜 주는 역할을 함과 동시에 통전시나 사고전류의 투입시 안전한 통전이 이루어지도록 하는 접지 스위치 장치에 관한 것이다.

배전반은 발전소나 변전소에서 보내진 전력을 수용가(주로 고압수용가)에게 수배전(受配電) 할 때 전기계통의 감시와 제어 및 보호를 위해 사용되는 장치로서, 배전반내의 절연 방식에 따라 가스 절연 배전반과 공기 절연 배전반으로 구분된다.

또한 기능적인 측면에서 볼 때 반도체 등에 의한 전력 변환을 주목적으로 하는 것, 감시제어를 주목적으로 하는 것, 개폐를 주목적으로 하는 것 등이 있다.

상기와 같은 여러 종류의 배전반 중 본 발명이 적용되는 분야는 진공차단기에 의해 전력의 개폐를 주목적으로 하는 개폐장치 수납용 배전반에 설치되어 진공차단기와 조합하여 사용되는 접지 스위치 장치에 관한 것이다.

상기와 같은 배전반의 접지 스위치는 애자에 의해 지지되고 있는 고정접점 부분과 블레이드(Blade) 형태의 가동 접점이 고정되어 있는 개폐축 부분, 그리고 상기 개폐축에 동력을 전달하는 구동기구 부분으로 구성되는 것이 일반적이다.

도 1은 종래 배전반의 접지 스위치 장치를 나타낸 사시도로서, 진공차단기(도시는 생략함)는 크래들(Cradle)(1)내에 수납되어 있으며, 접지 스위치 장치는 상기 크래들(1)의 하단부에 설치되어 있다.

접지 스위치 장치는 크래들(1)의 하단부에 견고하게 고정되어 있는 마운팅 플레이트(2)와, 상기 마운팅 플레이트에 고정되어 있는 지지애자(3) 및 고정접점(4)과, 상기 지지애자의 상부에 설치된 개폐축(5)과, 상기 개폐축에 고정되어 개폐축의 회전에 따라 고정접점과 결합되거나 분리되는 가동접점(6)과, 상기 개폐축을 회전시키기 위한 구동축(7)과, 상기 구동축과 개폐축에 고정된 상태로 서로 맞물려 구동축의 회전력을 직각 방향으로 바꾸어 개폐축에 전달해주는 베벨기어(8)(9)로 구성되어 있다.

따라서 조작자가 구동축(7)에 조작핸들(도시는 생략함)을 삽입하여 구동축(7)을 시계방향 또는 반시계 방향으로 회전시키면 그 회전력이 구동축(7)에 고정된 베벨기어(8)와 개폐축(5)에 고정되어 있는 베벨기어(9)를 통해 개폐축(5)에 전달되어 개폐축(5)이 회전운동을 하게 되고, 개폐축(5)의 회전방향에 따라 가동접점(6)과 고정접점(4)이 결합되거나 분리된다.

그러나 상기와 같은 종래의 장치는 구동축(7)의 회전력이 베벨기어(8)(9)를 통해 개폐축(5)에 전달되는 구조이어서 사고전류의 발생시 전자 반발력에 의해 가동접점(6)이 고정접점(4)으로부터 분리되려는 힘을 억제할 수 없기 때문에 사고전류를 일정시간 동안 통전시키는 것이 불가능하며, 따라서 가동접점의 이탈방지를 위한 별도의 잠금장치를 설치해 주어야 하는 문제가 있다.

또한 종래와 같은 기어구조는 기어가공 자체가 특수한 절삭방법에 의존하므로 원가상승의 요인이 되고, 또한 기어장치는 특수한 경우를 제외하고는 한쌍의 기어가 정확하게 피치원에서 맞물리게 구동되도록 설계되므로 이들을 정확하게 조립하는 작업이 어려운 단점도 있다.

본 발명의 목적은 베벨기어의 사용을 배제하여 접지 스위치의 조립작업 및 원가적인 측면에서 유리해 지도록 하고 별도의 잠금장치를 설치하지 않고도 전자 반발력에 의해 가동접점이 고정접점에서 이탈하는 현상을 방지할 수 있는 배전반의 접지 스위치 장치를 제공하기 위한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따라 마운팅 플레이트와 고정접점과 가동접점과 개폐축과 구동축으로 구성된 배전반의 접지스위치 장치에 있어서, 상기 개폐축의 일단부에 링을 힌지핀으로 회동 가능하게 설치하고 상기 구동축의 선단부에는 상기 링과 결합되는 아크편을 설치하여 구동축의 회전력이 아크편과 링을 통해 개폐축에 직각방향으로 전달되게 한 배전반의 접지 스위치 장치가 제공된다.

도 1은 종래 배전반의 접지 스위치 장치를 나타낸 사시도

도 2는 본 발명에 따른 접지 스위치 장치를 나타낸 사시도

도 3은 도 2의 일부 확대 사시도로서 접점이 개방된 상태도

도 4는 도 2의 일부 확대 사시도로서 접점이 접촉된 상태도

도 5는 본 발명에 적용되는 구동축의 사시도

도 6은 본 발명에 적용되는 링과 힌지핀의 사시도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

4 : 고정접점 5 : 개폐축

6 : 가동접점 7 : 구동축

10 : 링 11 : 구멍

12 : 힌지핀 13 : 아크편

14 : 체결핀

도 2는 본 발명에 따른 배전반의 접지 스위치 장치를 나타낸 사시도로서, 본 발명 장치는 크래들(1)의 하단부에 고정된 마운팅 플레이트(2)와, 상기 마운팅 플레이트에 고정된 지지애자(3) 및 고정접점(4)과, 상기 지지애자의 상부에 설치된 개폐축(5)과, 상기 개폐축을 회전시키는 구동축(7)과, 상기 구동축의 회전력을 직각방향으로 바꾸어 개폐축에 전달하기 위한 동력 전달 수단으로 구성되어 있다.

상기 동력 전달 수단은 개폐축(5)의 일측단부에 설치된 링(10)과, 상기 링(10)을 개폐축(5)에 회전 가능하도록 결합하는 힌지핀(12)과, 상기 구동축(7)의 선단에 고정된 아크(Arc)편(13)과, 상기 아크편에 고정되고 상기 링(10)의 구멍(11)으로 끼워져 결합되는 체결핀(14)으로 구성되어 있다.

상기 링(10)은 개폐축(5)의 직경보다 큰 직경을 가지며, 외력이 가해지는 경우 힌지핀(12)을 축으로 하여 회전운동을 한다.

상기 아크편(13)은 링(10)의 원둘레면과 같은 반경의 원호형으로 형성되어 링(10)의 외주면에 밀착한다.

상기와 같이 된 본 발명 장치의 작동을 설명한다.

조작자가 구동축(7)에 조작핸들을 삽입하여 시계방향으로 회전시키면 구동축(7) 선단의 아크편(13)에 체결핀(14)이 고정되어 있고 이 체결핀(14)이 링(10)의 구멍(11)으로 끼워져 있기 때문에 구동축(7)의 회전력이 링(10)에 전달되어 링(10)이 힌지핀(12)을 중심으로 회전 운동을 함과 동시에 개폐축(5)을 중심으로 도면상 반시계 방향으로 회전하려는 힘도 받게 된다.

따라서 구동축(7)의 회전력에 의해 링(10)이 회전하고 결국은 링(10)의 회전력에 의해 개폐축(5)이 반시계 방향으로 회전하면서 개폐축(5)에 고정된 가동접점(6)은 고정접점(4)에 결합되어 통전 상태가 된다.

상기와 같은 상태에서 조작핸들을 구동축(7)에 삽입하여 반시계 방향으로 회전시키면 그 회전력이 아크편(13)을 통해 링(10)에 전달되어 링(10)이 전술한 바와는 반대방향으로 회전하고, 이때 개폐축(5)도 시계방향으로 회전하여 가동접점(6)이 고정접점(4)으로부터 분리된다.

즉, 초기상태로 환원된다.

또한 접지스위치가 투입되어 있는 상태에서 사고전류가 통전되면 전자 반발력에 의해 접점이 분리되는 방향으로 힘을 받게 되고 이 힘에 의해 개폐축(5)이 시계방향으로 회전하려는 힘을 받게 되는데, 이렇게 개폐축(5)에 작용하는 힘이 링(10)에 전달되어도 링(10)의 회전력이 구동축(7)을 회전시키는 힘으로는 작용할 수 없기 때문에 가동접점(6)은 고정접점(4)으로 분리되지 않는다.

즉, 구동축(7)에 고정된 아크편(13)과 개폐축(5)에 설치된 링(10)의 구조에 의해 구동축(7)의 회전력이 개폐축(5)에 전달될 수 있는 반면 개폐축(5)의 회전력은 구동축(7)에 전달될 수 없기 때문에 일정 시간 동안 사고전류를 안전하게 통전시킬 수 있게 되는 것이다.

본 발명은 링과 아크편 등으로 구성된 구동 전환부의 기구적인 특성에 의해 사고전류 통전시의 전자반발력으로 가동접점이 고정접점으로부터 이탈하려고 하는 위험을 방지할 수 있게 되고 따라서 별도의 잠금 장치가 필요 없게 된다.

또한 베벨기어의 사용이 배제됨에 따라 조립작업이 용이해지고 작동의 정확도를 확보할 수 있으며, 제조원가도 절감할 수 있게 된다.

Claims (4)

1. 크래들 하단부에 고정된 마운팅 플레이트(2)와,

   상기 마운팅 플레이트에 고정된 고정접점(4)과,

   상기 마운팅 플레이트의 상부에 설치되고 상기 고정접점과 결합되거나 분리되는 가동접점(6)이 고정된 개폐축(5)과,

   상기 개폐축을 구동시키는 구동축(7)을 구비한 배전반의 접지 스위치 장치에 있어서,

   상기 개폐축의 일측단부에 회동가능하게 설치된 링(10)과,

   상기 구동축의 선단부에 고정되고 상기 링과 결합되어 구동축의 회전력을 개폐축에 전달하는 아크편(13)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 배전반의 접지 스위치 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 링은 힌지핀(12)에 의해 개폐축에 회동가능하게 결합된 배전반의 접지 스위치 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 링(10)에 복수개의 구멍(11)을 형성하고 상기 아크편(13)에는 구멍으로 끼워져 결합되는 체결핀(14)을 형성하여서 된 배전반의 접지 스위치 장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 아크편(13)은 상기 링의 원둘레면과 같은 반경의 원호형으로 형성된 배전반의 접지 스위치 장치.