KR100314546B1 - 배전선로 개폐장치 - Google Patents
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Abstract
배전선로 개폐장치에 관한 본 발명은, 단자 및 단자를 개폐시키기 위한 스위칭수단이 구비된 배전선로 개폐장치에 있어서, 스위칭수단은 밀폐케이스의 바닥에 고정설치되되 양측 단자의 축방향에 대해 직각방향으로 위치하는 한 쌍의 지지플레이트와; 상기 지지플레이트 사이에 샤프트에 의해 회동가능하도록 설치되는 회동부재와; 상기 회동부재를 회동시키는 회동기구와; 단자의 선단에 각각 연결되며 하단이 하부로 연장되어 회동부재의 하단측 높이에 도달하고 상호 대향하는 연결도선과; 일측의 연결도선의 하측부에 설치되는 제 1접속단자와; 타측의 연결도선 하측에 설치되는 제 2접속단자와; 상기 제 1접속단자와 연결되어 접속함과 동시에, 제 1접속단자와 제 2접속단자 사이에서 왕복운동을 함으로써, 제 1접속단자와 제 2접속단자를 접속 및 단락하는 개폐기구 및 상기 개폐기구를 동작시키는 구동부를 포함한다. 이와 같이 이루어지는 본 발명의 배전선로 개폐장치는 밀폐케이스 내에 설치되어 있는 양 단자의 접속 및 분리를 신속하게 구현할 수 있어, 각 단자의 접속 및 단락시 단자에서 발생하는 스파크로 인한 문제를 해소할 수 있음은 물론 제작이 용이하며, 배전선로의 개폐를 위한 각 단자의 접속 및 단락을 멀리서도 조정할 수 있다.
Description
본 발명은 배전선로 개폐장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 밀폐케이스내에서 상호 이격되어 설치된 단자의 접속 및 단락을 스프링의 탄성력을 이용하여 보다 신속하고 안정적으로 수행할 수 있도록 구성된 배전선로 개폐장치에 관한 것이다.
고압의 전기가 흐르는 전선을 필요에 의해 개폐하기 위한 여러형식의 개폐장치가 사용되고 있다. 주로 전신주에 설치되는 배전선로 개폐장치는, 밀폐케이스내에 양 단자가 이격되도록 설치되고, 상기 단자를 연결 및 차단하여 전기를 제어하는 장치이다. 그런데 공지의 사실로서, 고압 고전류가 흐르는 단자를 접속 및 단락시키는 순간 접점에서 스파크가 발생하고, 이러한 스파크에 의해 장치의 파손이 유발할 수 있는 바, 상기 스파크의 발생을 억제하기 위한 방법으로서 양 단자의 접속 및 단락속도를 매우 빠르게 한다.
그러나 종래의 배전선로 개폐장치는 양 단자의 접속을 위해, 양 단자를 개폐하는 개폐기구가 대향하고 있는 양 단자의 중심축상에 위치하여, 양 단자간의 접속 속도를 증가시킬 수 가 없었으며, 특히 양 단자와 개폐기구와의 얼라인먼트가 접속품질을 구현하기 위한 중요 포인트이지만, 개폐기구를 양 단자의 사이에 정확히 배열 하기가 여려워 종래의 배전선로 개폐장치로서는 양 단자의 접속 및 단락의 신뢰성을 기대하기가 어려웠다.
본 발명은 상기 문제점을 해소하고자 창출한 것으로서, 밀폐케이스 내에 설치되어 있는 양 단자의 접속 및 단락을 신속하게 구현할 수 있음은 물론 제작이 용이하며 상황에 따라 원격조정도 가능한 배전선로 개폐장치를 제공함에 목적이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배전선로 개폐장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배전선로 개폐장치의 구성요소인 개폐기구의 동작을 설명하기 위하여 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배전선로 개폐장치의 회동기구의 구성을 도시한 분리 사시도.
도 4a 및 도 4b는 상기 도 3에 설명한 회동기구의 작동을 설명하기 위하여 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 배전선로 개폐장치에 적용된 회동기구의 다른 예를 개략적으로 도시한 분리사시도.
도 6a 및 6b은 상기 도 5의 회동기구의 작동을 설명하기 위하여 도시한 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10:밀폐케이스 12:단자
14:지지플레이트 16:샤프트
18:회동부재 20,21:연결도선
22:제 1접속단자 24:제 2접속단자
26:개폐기구 28:제 1원호형장공
30:제 2원호형장공 32:가이드플레이트
34:제 1레버 36:제 2레버
38:인장스프링 40:구동레버
42:모터 44:반원형기어
46:제 3원통형장공 48:고정부재
50:슬라이딩부재 52:구멍
54:지지턱 56:삽입구
58:돌기 60:스프링걸이부재
62:기어 64:삽입돌기
66:회전축부 68:자유단부
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 밀폐케이스의 대향벽을 수평으로 관통하여 상호 대향하며 이격되도록 구성된 적어도 한 쌍 이상의 단자와, 상기 단자를 접속 및 단락시키기 위한 스위칭수단이 구비된 배전선로 개폐장치에 있어서, 상기 단자는 밀폐케이스의 대향벽 상측부에 위치되며, 상기 스위칭수단은, 밀폐케이스에 고정설치되되 양측 단자의 축방향에 대해 직각방향으로 위치하며 상호 일정거리 이격되어 대향하는 한 쌍의 비전도성 지지플레이트와; 상기 한 쌍의 지지플레이트 사이에 샤프트에 의해 회동가능하도록 설치되는 비전도성 회동부재와; 상기 샤프트와 연결되어 샤프트를 회전시킴으로써 회동부재를 회동시키는 회동기구와; 상단이 상기 양측 단자에 각각 연결되며, 하단은 하부로 연장되어 회동부재의 하단측 높이에 도달하고 상호 대향하는 연결도선과; 상기 연결도선중 일측의 연결도선의 하측부에 설치되는 제 1접속단자와; 상기 제 1접속단자와 동일축상에 위치하며 일정거리 이격되도록 타측의 연결도선 하측부에 설치되는 제 2접속단자와; 상기 제 1접속단자와 연결되어 접속하면서, 지지플레이트의 회동운동에 의해 제 1접속단자의 축방향으로 슬라이딩이 가능하여, 제 1접속단자와 제 2접속단자 사이에서 슬라이딩하여 왕복운동을 함으로써, 제 1접속단자와 제 2접속단자를 접속 및 단락하는 개폐기구 및 상기 개폐기구를 동작시키는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배전선로 개폐장치의 구성을 설명하기 위하여 개략적으로 도시한 부분 절제 사시도이다.
도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 배전선로 개폐장치는, 밀폐케이스(10)의 대향벽을 수평으로 관통하여 설치된 다수의 단자(12)와, 상기 단자(12)와 연결되며 하부로 연장된 연결도선(20,21)과, 상기 연결도선(20,21)의 하단부에 마련되어 있는 제 1접속단자(22) 및 제 2접속단자(24)와 상기 제 1접속단자(22)와 제 2접속단자(24)를 연결하는 개폐기구(26)를 포함한다.
본 실시예에서 상기 단자(12)는 밀폐케이스(10)의 대향벽 상측부에 각각 세 개 씩 설치하며, 후단부는 외부의 송전선(미도시)과 연결되고 전단부는 상호 마주하고 있다. 상기 각 단자(12)의 전단부에는 연결도선(20,21)이 단자(12)와 접속하도록 설치된다. 상기 연결도선(20,21)은 상단부가 각 단자(12)에 연결되며 밀폐케이스(10)의 바닥면측으로 연장된 전도성 금속판이며, 구리나 알루미늄의 재질을 사용한 판상의 연장부재로서 강성을 내재하고 있다. 아울러 상기 연결도선의 하단부가 밀폐케이스(10)의 바닥면 중앙부에 설치된 개폐기구측으로 모이도록, 세 개의 단자(12)중 중앙의 단자(12)에 설치된 연결도선(20)은 직선형을 취하여 수직으로 설치되며, 양 측부의 단자에 연결된 연결도선(21)은 수평방향으로 중앙부로 일정길이 연장하고 하부로 연장되어 각 연결도선(20,21)의 하단부는 각 단자(12)의 상호 이격거리보다 가깝게 위치된다. 이는 개폐기구를 보다 콤팩트하게 구성하기 위한 것이며, 따라서 연결도선의 형상은 다양하게 변형시킬 수 있다. 상기 연결도선(20,21)의 하단부에는 접속단자(22,24)가 마련된다.
상호 대향하고 있는 양측의 연결도선 하단부에 마련한 제 1접속단자(22)와 제 2접속단자(24)의 길이는 다르게 형성된다. 제 1접속단자(22)는 제 2접속단자(24)에 비하여 길게형성되고, 대략 수직으로 설치된 각 연결도선(20,21)의 하단부 대향면에 설치하되, 연결도선의 대향면에 대해 대체로 수직으로 위치하여 제 1접속단자(22)와 제 2접속단자(24)는 같은 축중심을 갖는다. 또한 상기 제 1접속단자(22) 및 제 2접속단자(24)는 각각 원형의 단면형상을 취하고, 각 연결도선(20,21)의 하단부에 고정결합하여 후술할 개폐기구에 의해 전기적으로 접속 및 단락된다. 상기 제 1접속단자(22)와 제 2접속단자(24)를 연결해주는 개폐기구(26)는, 제 1접속단자(22)의 외주면과 접촉하며 지지됨과 동시에 제 2접속단자(24)측으로 슬라이딩 왕복운동이 가능하다. 즉, 본 실시예에서 개폐기구(26)는 제 1접속단자(22)와 접속한 상태로 제 2접속단자(24)측으로 슬라이딩 이동함으로써, 제 1접속단자(22)와 제 2접속단자(24)와의 접속 및 단락을 구현하는 기구이다. 상기 개폐기구(26)를 왕복운동시키는 것은 회동부재이고, 상기 회동부재를 회동시키는 것은 회동기구이다. 또한 상기 회동기구를 구동하는 것은 구동부로서, 구동부는 구동레버 또는 구동모터가 적용된다.
상기 개폐기구(26)는 전체적으로 대략 원통 형상을 취하며, 내주면이 제 1접속단자(22)의 외주면과 고정된 고정부재(도 2의 48) 및 상기 고정부재(48)의 외주면을 감싸며 가이드되고, 내주면은 상기 고정부재(48) 및 제 1접속부재(22)의 외주면에 의해 지지되어 가이드되며, 도 2의 화살표 b의 방향으로 왕복 슬라이딩 운동하는 슬라이딩부재(50)를 구비한다. 상기 슬라이딩부재(50)의 제 2접속단자(24)측 대향면에는 삽입구(도 2의 56)가 형성되어, 슬라이딩부재(50)가 제 2접속단자(24)측으로 이동하여 제 2접속단자(24)를 삽입구(56) 내부에 포함하며 접속하여 제 1접속단자(22)와 제 2접속단자(24)를 연결한다. 따라서 개폐기구(26)는 전체적으로 대략 원통의 형상을 취하되, 원통의 길이가 늘어나면서 제 1접속단자(22)와 제 2접속단자(24)의 접속이 이루어지고, 이와 반대로 원통의 길이가 줄어들면서, 제 1접속단자(22)와 제 2접속단자(24)의 접속이 해제된다. 즉, 제 1접속단자(22)와 연결되는 고정부재(48)에 대해 슬라이딩부재(50)가 미끄럼운동하여 제 2접속단자(24)에 도달함으로써, 제 1접속단자(22)와 제 2접속단자(24)의 접속이 이루어지고, 슬라이딩부재(50)가 제 2접속단자(24)로부터 이격됨으로서 접속이 해제되는 것이다. 아울러, 상기 개폐기구(26) 슬라이딩부재(50)의 외주면에는 지지턱(54)이 형성되어 있다. 상기 지지턱(54)은 일정깊이를 갖는 홈으로서, 후술할 회동부재(18)에 형성된 구멍(52)의 내주면과 접하도록 설치되어, 회동부재(18)의 운동에 따라 슬라이딩부재(도 2의 50)가 연동한다.
한편, 상기 슬라이딩부재(50)를 도 2의 화살표 b의 방향으로 제 1접속단자(22)와 제 2접속단자(24) 사이에서 왕복운동시키기 위한 회동부재(18)는, 대략 사각평판의 형상을 취하며 상단부는 샤프트(16)에 의해 지지플레이트(14)에 의해 지지되고, 샤프트(16)를 회동축으로 하여 회동가능하도록 이루어진다. 또한 회동부재(18)의 하측 자유단부에는, 개폐기구(26)를 설치하기 위한 구멍(52)이 형성되어 있다. 상기 구멍(52)의 내주면은 개폐기구(26)의 지지턱(54)과 접하며 개폐기구에 회동력을 인가한다.
지지플레이트(14)는 밀폐케이스(10)에 고정설치되며 두 개가 하나의 쌍을 이루며는 판형부재로서, 지지플레이트(14)사이의 내부공간에 회동부재(18) 및 개폐기구(26)가 위치할 수 있도록 충분히 이격되어 공간을 제공한다. 아울러 지지플레이트(14)는 비전도성재질로 이루어진다.
지지플레이트(14)가 상호 대향하며 이루는 내부 공간부에 상기한 회동부재(18)가 위치한다. 상기 회동부재(18)는 지지플레이트(14)의 상측부에서 샤프트(16)와 결합되어, 샤프트(16)를 회동축으로 하여 화살표 a의 방향으로 회동가능하다. 회동부재(18)는 상기 지지플레이트(14)와 마찬가지로 비전도성재질로 이루어지며 회동에 따른 변형에 대항하도록 강성을 구비하고 있다. 아울러 회동부재(18)의 하단부인 자유단부측에는 구멍(52)이 형성되어, 구멍(52) 내부에 상기한 개폐기구(26)의 슬라이딩부재(도 2의 50)를 관통시켜 지지함은 상기한 바와 같다. 즉, 구멍(52)의 내주면으로 하여금 슬라이딩부재(50) 지지턱(54)의 외주면을 지지토록하여, 회동부재(18)가 화살표 a의 방향으로 회동할 때에, 슬라이딩부재(50)가 제 1접속단자(22)와 제 2접속단자(24)의 사이를 화살표 b의 방향으로 왕복운동하도록 구성된다. 따라서 회동부재(18)가 지지플레이트(14)의 내부에서 회동운동을 함으로서, 제 1접속단자(22)와 제 2접속단자(24)를 접속 및 단락시키는 것이다.
한편, 상기 회동부재(18)를 화살표 a의 방향으로 회동시키기 위한 회동력은, 일측 지지플레이트(14)의 외부에 설치되어 샤프트(16)를 화살표 c의 방향으로 회전시키는 회동기구(도 3에 도시)에 의해 발생되며, 이러한 회동기구의 구성 및 작동은 후술된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배전선로 개폐장치에 있어서, 개폐기구의 작동을 설명하기 위하여 개략적으로 도시한 도면이다.
상기한 도면부호와 동일한 도면부호는 동일한 기능의 동일한 부재를 가리킨다.
도시한 바와 같이, 밀폐케이스(10)의 대향벽에 지지되며 설치된 각 단자(12)의 전단부에 연결도선(20)의 상단부가 결합되어 있다. 상기 연결도선(20)의 상단부는 단자(12)와 전기적으로 접속되도록 연결되고, 하단부에는 제 1접속단자(22) 및 제 2접속단자(24)가 구비된다. 상기한 바와 같이, 일측의 연결도선(20)의 하단부에 설치된 제 1접속단자(22)는 대향하고 있는 연결도선(20)에 설치된 제 2접속단자(24)에 비하여 상대적으로 길게 연장되어 있으며, 제 1접속단자(22)와 제 2접속단자(24)는 동일한 축중심을 갖는다. 아울러 제 1접속단자(24)의 외주면에는 고정부재(48)가 고정되어 위치하고, 상기 고정부재(48)의 외주면 및 제 1접속단자(22)의 외주면에 슬라이딩부재(50)가 지지되어 설치된다. 상기 슬라이딩부재(50)는 고정부재(48) 및 제 1접속단자(22)의 외주면에 의해 지지되며, 제 1접속단자(22)와 제 2접속단자(24)의 사이에서 화살표 b의 방향으로 왕복운동이 가능하다. 아울러 개폐기구(26)의 제 2접속단자(24)측의 선단에는 삽입구(56)가 마련된다. 상기 삽입구(56)는 개폐기구(26)가 제 2접속단자(24)측으로 이동하여 접속을 수행할 때에 제 2접속단자(24)를 내부에 포함하기 위하여 마련한 것으로서, 제 2접속단자(24)는 상기 삽입구(56)에 삽입되어 안정적인 접속을 유지할 수 있다. 아울러 슬라이딩부재(50)의 외주면에는 지지턱(54)이 형성되어 있다. 상기 지지턱(54)은 슬라이딩부재(50)의 외주면을 둘러싸는 홈으로서, 회동부재(18)의 구멍(52)에 의해 지지되어 회동부재(18)가 회동할 때에 회동력을 인가받아 화살표 b의 방향으로의 슬라이딩운동을 원활히 수행하도록 구비한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배전선로 개폐장치의 회동부재를 회동시키기 위한 회동기구를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
본 실시예에 따른 회동기구는 일측 지지플레이트(14)의 외측에 설치되며, 샤프트(16)를 화살표 c의 방향으로 회전시킴으로써 지지플레이트(14)의 내측부에 설치된 회동부재를 회동시키기 위한 기구이다.
도면을 참조하면 본 실시예에 따른 회동기구는, 일측 지지플레이트(14)를 관통하는 샤프트(16)를 관통시키며 수평으로 지지하는 가이드플레이트(32)와, 상기 샤프트(16)에 의해 관통되며 샤프트(16)의 외주면과 접촉하는 제 1레버(34)와, 샤프트(16)의 단부에 위치하며 샤프트(16)과 일체를 이루는 제 2레버(36)와, 제 1레버(34) 및 제 2레버(36)를 연결하는 인장스프링(38)을 포함하여 이루어진다. 또한 제 1레버(34)는 밀폐케이스(10)의 외부로 연장된 구동레버(40)와 연결되어 있다.
먼저, 상기 가이드플레이트(32)는 일측의 지지플레이트(14)의 외측에 위치하고 회동부재(18)의 회동축인 샤프트(16)를 수평으로 통과시키며 지지한다. 또한 가이드플레이트(32)에 있어서, 상기 샤프트(16)의 상부 및 하부에는 제 1원호형장공(28) 및 제 2원호형장공(30)이 형성된다. 상기 제 1원호형장공(28) 및 제 2원호형장공(30)은 샤프트(16)의 중심축으로부터 상부측 및 하부측으로 이격되며 전체적으로 부분원호의 형상을 가지는 장공으로서, 각 원호형장공(28,30)은 제 1레버(34) 및 제 2레버(36)의 자유단부(68)에 형성되어 있는 돌기(58)를 내부에 포함하여 각 레버(34,36)의 회동운동을 가이드한다. 따라서 제 1원호형장공(28)이 이루는 곡률은 샤프트(26)를 회전중심점으로 하고, 제 1레버(34)의 길이를 반지름으로 하는 원의 곡률을 취하며, 이와 마찬가지로 제 2원호형장공(30)이 이루는 곡률은 샤프트(26)를 회전중심점으로 하고, 제 2레버(36)의 길이를 반지름으로 하는 원의 곡률을 갖는다.
한편, 상기 제 1원호형장공(28)이 이루는 원호의 길이를 충분히 연장하여, 제 2원호형장공(30)의 양끝점 x1 과 샤프트(16)의 중심축을 연결한 선을 연장한 연장선이 제 1원호형장공(28)의 양끝점 x2 에 도달하지 않고, 제 1원호형장공(28)의 양끝점 x2 의 안쪽으로 각도 θ만큼 위치한 지점 x3 에 도달하도록 설계한다. 이것은 후술하겠거니와, 제 2레버(36)를 인장스프링(38)의 인장력으로써 회동시키기 위한 것이다.
제 1레버(34)는 회전축부(66)가 샤프트(16)에 의해 관통되며, 샤프트(16)에 대해 고정되지 않고 단지 지지된 상태로 위치하므로, 샤프트(16)를 중심점으로 하여 회전운동이 가능하다. 제 1레버(34) 자유단부(68)의 가이드플레이트(32)측 측면에는 돌기(58)가 형성되고, 상기 돌기(58)는 제 1원통형장공(28)에 삽입되어 제 1원통형장공(28)내를 이동하면서 가이드된다. 제 1레버(34)는 샤프트(16)을 중심점으로 하여 제 1원통형장공(28)에 의해 가이드되며 각운동한다. 또한 상기한 바와 같이 제 1레버(34)는 샤프트(16)에 대해 고정되어 있지 않으므로, 제 1레버(34)는 샤프트(16)의 회전과 관계없이 각운동 가능하다.
제 1레버(34)의 자유단부(68) 선단에는 구동레버(40)가 연결된다. 상기 구동레버(40)는 돌기(58)가 형성된 측면의 반대측면에 결합하며, 밀폐케이스(10)의 외부로 연장되어 사용자에 의해 가압되는 것으로서, 사용자가 구동레버(40)를 작동함에 따라 제 1레버(34)는 화살표 d의 방향으로 회동운동하는 것이다. 아울러 제 1레버(34)에 있어서 구동레버(40)의 하측부에 스프링걸이부재(60)가 형성된다. 상기 스프링걸이부재(60)는 후술할 인장스프링(38)의 일단부와 결합하여 인장스프링(38)을 지지하는 돌기이며 형상은 스프링의 형상에 대응하여 자유롭게 변형시킬 수 있다.
상기 제 1레버(34)의 측부에는 제 2레버(36)가 위치한다. 상기 제 2레버는 사프트(16)와 일체로 구비되어 샤프트(16)와 같이 회전한다. 아울러 제 2레버(36)에 있어서도 가이드플레이트(32)방향의 안측면에 상기 제 1레버(34)와 마찬가지로 돌기(58)가 형성되어 제 2원호형장공(30)의 내부에 삽입되어 가이드된다. 상기 돌기(58)가 형성되어 있는 반대측 외측면의 자유단부(68)에는 스프링걸이부재(60)가 형성된다. 이는 상기 제 1레버(34)에 마련되어 있는 스프링걸이부재(60)와 동일한 기능을 하여, 인장스프링(38)의 단부와 결합한다.
한편, 제 1레버(34)가 샤프트(16)에 고정되지 않고, 제 2레버(36)가 샤프트(16)에 고정된다는 조건하에 상기 제 1레버(34)와 제 2레버(36)의 위치를 서로 바꾸어 설치하여도 작동이 가능하다.
상기 제 1레버(34) 및 제 2레버(36)에 형성되어 있는 스프링걸이부재(60)에 양단이 지지되어 설치되는 인장스프링(38)은, 제 1레버(34)와 제 2레버(36)의 스프링걸이부재(60)가 위치한 자유단부(68)를 상호 인장하여 후술할 방법에 의해, 제 1레버(34)가 회동하여 제 1레버(34)의 자유단부(68)가 제 1원호형장공(28)을 따라 이동함과 동시에 제 2레버(36)를 회동시킴으로써, 샤프트(16)를 화살표 c의 방향으로 회전시키고 회동부재(도 1의 18)를 구동한다.
도 4a,4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 배전선로 개폐장치에 있어서, 상기한 회동기구의 작동을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
아울러 상기한 도면부호와 동일한 도면부호는 동일한 기능의 동일한 부재를 가리킨다.
도시한 바와 같이, 구동레버(도 3의 40)를 화살표 f의 방향으로 이동시키면, 구동레버(40)에 연결되어 있는 제 1레버(34)는 구동레버에 의해 제 1원호형장공(28)을 따라 샤프트(16)를 중심축으로 하여 화살표 f의 방향으로 회전한다. 상기한 바와 같이 제 1레버(34)는 샤프트(16)에 대해 고정되어 있지 않으므로, 제 1레버(34)가 화살표 f의 방향으로 회전하더라도 샤프트(16)의 회전은 발생하지 않는다. 제 1레버(34)가 구동레버에 의해 화살표 f의 방향으로 회동하는 동안 제 2레버(36)는 처음의 위치를 유지하고 있다. 이 때에 각 스프링걸이부재(60)에 양단이 걸려있는 인장스프링(38)은 제 1레버(34)가 화살표 f의 방향으로 이동하는 동안 인장 된다. 즉, 초기위치로부터 제 1레버(34)가 화살표 f의 방향으로 운동하면, 제 1레버(34)의 스프링걸이부재와 제 2레버(36)의 스프링걸이부재와의 위치가 멀어지므로, 인장스프링은 인장되며 제 1레버(34)와 제 2레버(36)사이에서 인장력을 제공한다. 결국, 제 1레버(34)를 화살표 f의 방향으로 작동하는 힘은 인장스프링(38)의 탄성력에 대항하는 힘이다.
한편, 상기 인장스프링(38)에 최대한의 탄성력이 내재할 때의 제 1레버(34)와 제 2레버(36)의 위치는, 제 1레버(34)와 제 2레버(36)가 샤프트(16)를 중심으로 180도의 각도를 유지할 때 이다. 즉, 제 1레버(34)와 제 2레버(36)가 일직선상에 위치한 상태에서 인장스프링(38)의 인장력은 최대가 되며 화살표 g의 방향으로 작용한다.
이어서, 도 4b에 도시한 바와 같이, 제 1레버(34)를 제 1원호형장공(28)내에서 화살표 f의 방향으로 더욱 이동시키면, 제 1레버(34)는 제 2레버(36)와 이루는 동일직선상의 위치에서 벋어나, 제 1레버(34)와 제 2레버(36)가 이루는 직선으로부터 각 θ만큼 더 이동하게 된다. 이 순간 제 2원호형장공(30)에 대기하며 화살표 g의 방향으로 힘을 받고 있던 제 2레버(36)는, 인장스프링(38)의 인장력에 의해 화살표 h의 방향으로 끌려 제 2원호형장공(30)의 도면상 우측 끝부분으로 순간적으로 이동하게 된다. 상기한 바와 같이 제 2레버(36)는 샤프트(16)와 일체로 형성되어 있으므로, 제 2레버(36)가 제 2원호형장공(30)을 화살표 h의 방향으로 회동하면, 샤프트(16)는 화살표 i의 방향으로 회전하게 된다.
샤프트(16)는 회동부재(도 1의 18)의 상단과 연결되어 있으므로, 샤프트(16)가 회전하면 샤프트(16)와 연결되어 있는 회동부재(18)가 지지플레이트(도 1의 14)의 내측부에서 회동하고, 제 1접속단자(도 2의 22)와 제 2접속단자(도 2의 24)를 개폐하게 된다.
상기 인장스프링(38)의 인장력이 강할수록 제 2레버(36)의 화살표 h방향 회동이 순간적으로 일어나고, 이에 따라 샤프트(16)의 회전속도도 증가하며 제 1접속단자(22)와 제 2접속단자(24)의 접속 및 단락 속도가 순간적으로 이루어지므로, 단자의 접속시 문제되는 스파크의 발생을 해결할 수 있는 것이다. 상기 제 1레버(34)를 화살표 f의 반대방향으로 이동하여도 상기화 같은 운동이 수행됨은 물론이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 배전선로 개폐장치에 적용된 회동기구의 다른 예를 개략적으로 도시한 분리사시도.
상기한 도면부호와 동일한 도면부호는 동일한 기능의 동일한 부재를 가리킨다.
도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 회동기구는 제 2레버(36)를 회동시키기 위해 구동레버를 사용하는 대신 모터(42) 및 기어(44)가 사용되었다.
먼저, 제 1레버(34)의 자유단부(68)측 외측면에는 후술할 제 3원호형장공(46)에 삽입되는 삽입돌기(64)가 형성된다.
모터(42)는 가이드플레이트(32)에 수평으로 설치되고, 구동축에는 기어(62)가 설치되어 있다. 상기 기어(62)에 치합되는 기어는 반원형 형상을 취하는 반원형기어(44)로서 샤프트(16)를 회전중심축으로 하여 화살표 k의 방향으로 회전한다.
한편, 반원형기어(44)에는 제 3원호형장공(46)이 형성되어 있다. 상기 제 3원호형장공(46)은 제 1레버(34)에 마련된 삽입돌기(64)를 내부에 포함하여 화살표 f의 방향으로 가압하기 위한 것이다. 또한 상기 반원형기어(44)는 샤프트(16)에 의해 지지되지만, 샤프트(16)와 일체로 형성되지 않는다.
실시예에 따라, 제 1레버(34)에 형성되어 있는 삽입돌기(64)를 제 1레버(34)의 반대측 측면에 형성하되, 제 1원호형장공(28)을 통과시켜 일정길이를 갖도록 하고, 반원형기어(44) 및 기어(62)를 가이드플레이트(32)의 반대측 측면에 위치시켜 회동기구를 구성할 수 도 있다. 아울러 모터(42)를 구동시키기 위한 전기를 밀폐케이스(도 1의 10)의 외부로부터 공급할 수 있도록 모터(42)로부터 도선(미도시)이 외부로 연결된다.
도 6a 및 도 6b은 상기 도 5에 도시된 회동기구의 작동을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
아울러 상기한 도면부호와 동일한 도면부호는 동일한 기능의 동일한 부재를 가리킨다.
도 6a에 도시한 도면은 본 실시예에 따른 회동기구의 초기상태로서, 제 1레버(34)의 자유단부(68)는 제 1원호형장공(28)의 좌측끝에 위치하고, 제 2레버(36)의 자유단부(68)도 제 2원호형장공(30)의 도면상 좌측끝에 대기하고 있다. 아울러 제 1레버(34)와 제 2레버(36)사이에 설치된 인장스프링(38)에 의하여 제 1레버(34)와 제 2레버(36)는 인장력을 받으며 대기한다. 한편, 반원형기어(44)는 제 1레버(34)에 형성한 삽입돌기(64)가 제 3원호형장공(46)에 포함되도록 위치하되, 삽입돌기(64)가 제 3원호형장공(46)의 우측끝에 접하도록 위치한다.
상기와 같은 초기상태로부터 모터(42)를 작동하여 모터의 구동축을 화살표 m의 방향으로 회전시키면, 구동축의 기어(62)와 치합하고 있는 반원형기어(44)는 화살표 n의 방향으로 회전한다. 이 때에 상기 제 3원호형장공(46)은 삽입돌기(64)를 내부에 포함한 상태로 길이 l만큼의 공간부를 가짐으로서, 반원형기어(44)가 화살표 n의 방향으로 회전을 시작하더라도 동시에 삽입돌기(64)를 가압하지 않고 반원형기어(44)가 각 θ만큼 회전한 후에야 삽입돌기(64)를 가압하게 된다. 이는 모터(42)의 회전력을 제 1레버(34)에 보다 효율적으로 전달하기 위한 것으로, 길이 l은 실시예에 따라 다르게 형성할 수 있다.
모터(42)를 계속하여 구동함으로써 반원형기어(44)를 시계방향으로 회전시키면 제 3원호형장공(46)내에 삽입되어 가압되는 삽입돌기(64)에 의해 제 1레버(34)는 제 1원호형장공(28)내에서 가이드되며 화살표 f의 방향으로 이동한다.
이 상태로 도 6b에 도시한 바와 같이, 제 1레버(34)가 제 1원호형장공(28)을 따라 시계방향으로 완전히 이동하면, 제 2레버(36)가 인장스프링(38)의 인장력에 의해 제 2원호형장공(30)내를 화살표 h의 방향으로 이동하게 됨은 상기와 동일한 원리에 의해 이루어진다. 아울러 제 2레버(36)의 회동에 의해 샤프트(16)가 화살표 i의 방향으로 회전하여 회동부재(도 1의 18)를 회동시키고 개폐기구를 작동하여 제 1접속단자(22)와 제 2접속단자(24)를 순간적인 속도로 접속 및 단락시킨다.
상기 모터(42)를 역회전 시킴으로서 샤프트(16)의 회전방향을 전환할 수 있음은 물론이다. 아울러, 제 1레버(34)의 회동을 모터(42)에 의해 구현하므로, 모터(42)에 인가되는 전기를 본 장치로부터 멀리 떨어진 장소에서 보낼 수 있으므로 멀리서도 본 장치를 운전할 수 있다.
이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 여러 가지 변형이 가능하다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명의 배전선로 개폐장치는 밀폐케이스 내에 설치되어 있는 양 단자의 접속 및 분리를 신속하게 구현할 수 있어, 각 단자의 접속 및 단락시 단자에서 발생하는 스파크로 인한 문제를 해소할 수 있음은 물론 제작이 용이하며, 배전선로의 개폐를 위한 각 단자의 접속 및 단락을 멀리서도 조정할 수 있는 효과가 있다.
Claims (6)
- 밀폐케이스의 대향벽을 수평으로 관통하여 상호 대향하며 이격되도록 구성된 적어도 한 쌍 이상의 단자와, 상기 단자를 접속 및 단락시키기 위한 스위칭수단이 구비된 배전선로 개폐장치에 있어서,상기 단자(12)는 밀폐케이스(10)의 대향벽 상측부에 위치되며,상기 스위칭수단은,밀폐케이스(10)에 고정설치되되 양측 단자(12)의 축방향에 대해 직각방향으로 위치하며 상호 일정거리 이격되어 대향하는 한 쌍의 비전도성 지지플레이트(14)와;상기 한 쌍의 지지플레이트(14) 사이에 샤프트(16)에 의해 회동가능하도록 설치되는 비전도성 회동부재(18)와;상기 샤프트(16)와 연결되어 샤프트(16)를 회전시킴으로써 회동부재(18)를 회동시키는 회동기구와;상단이 상기 양측 단자(12)에 각각 연결되며, 하단은 하부로 연장되어 회동부재(18)의 하단측 높이에 도달하고 상호 대향하는 연결도선(20,21)과;상기 연결도선(20,21)중 일측의 연결도선(20,21)의 하측부에 설치되는 제 1접속단자(22)와;상기 제 1접속단자(22)와 동일축상에 위치하며 일정거리 이격되도록 타측의 연결도선 하측부에 설치되는 제 2접속단자(24)와;상기 제 1접속단자(22)와 연결되어 접속하면서, 지지플레이트(14)의 회동운동에 의해 제 1접속단자(22)의 축방향으로 슬라이딩이 가능하여, 제 1접속단자(22)와 제 2접속단자(24) 사이에서 슬라이딩하여 왕복운동을 함으로써, 제 1접속단자(22)와 제 2접속단자(24)를 접속 및 단락하는 개폐기구(26) 및상기 개폐기구(26)를 동작시키는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배전선로 개폐장치.
- 제1항에 있어서, 상기 회동부재(18)는 대략 판형구조를 가지며 지지플레이트(14)의 사이에 개재하되 지지플레이트(14)에 대해 직각으로 위치하며, 양측의 지지플레이트(14)에 회동부재(18)의 상부가 샤프트(16)에 의해 결합하여, 회동부재(18)는 지지플레이트(14)가 이루는 공간부 내에서 회동하여, 자유단부가 제 1접속단자(22)와 제 2접속단자(24)측으로 운동하며, 지지플레이트(14)와 회동부재(18)를 결합하는 샤프트(16)의 일측부는 지지플레이트(14)를 관통하여 회동기구와 연결되는 것을 특징으로 하는 배전선로 개폐장치.
- 제2항에 있어서, 상기 회동기구는 지지플레이트(14)를 관통하는 샤프트(16)를 수평으로 지지하며 지지플레이트(14)의 외측부에 고정설치되고, 제 1원호형장공(28) 및 제 2원호형장공(30)이 일정거리 이격되며 상호 대향하도록 형성된 가이드플레이트(32)와;상기 가이드플레이트(32)를 관통한 샤프트(16)에 의해 회전축부가 지지되어 샤프트(16)를 중심으로 회전이 자유롭고, 자유단부는 상기 제 1원호형장공(28)에 의해 가이드되어, 샤프트(16)를 중심으로 제 1원호형장공(28)의 길이만큼 각 운동하는 제 1레버(34)와;상기 가이드플레이트(32)를 관통한 샤프트(16)와 회전축부가 고정결합하며, 자유단부는 제 2원호형장공(30)에 의해 가이드되어 샤프트(16)를 중심으로 제 2원호형장공(30)의 길이만큼 각 운동하는 제 2레버(36)와;상기 제 1레버(34)의 자유단부와 제 2레버(36)의 자유단부를 연결하며 탄성력을 제공하는 인장스프링(38)을 구비하는 것을 특징으로 하는 배전선로 개폐장치.
- 제3항에 있어서, 상기 개폐기구(26)는 대략 원통형의 형상을 취하며 제 1접속단자(22)를 내부에 포함하되 내주면이 제 1접속단자(22)와 접촉하고, 제 2레버(36)의 회동에 의하여 제 1접속단자(22)와 접촉된 상태로 슬라이딩하여 제 2접속단자(24)측으로 이동하여 제 1접속단자(22)와 제 2접속단자(24)를 연결시키는 것을 특징으로 하는 배전선로 개폐장치.
- 제1항에 있어서, 상기 구동부는 밀폐케이스(10)의 외부에 위치하며 샤프트(16)와 연결되는 구동레버(40)인 것을 특징으로 하는 배전선로 개폐장치.
- 제1항에 있어서, 상기 구동부는 밀폐케이스(10) 내부의 샤프트(16) 측부에 위치하며, 샤프트(16)를 회전시키는 모터(42)와, 상기 모터(42)의 구동축과 연결되어 회전하는 반원형기어(44)를 포함하되, 상기 반원형기어(44)에는 제 3원호형장공(46)이 형성되어, 제 1레버(34)의 자유단부가 제 3원호형장공(46)에 삽입되어 가이드되며 가압되는 것을 특징으로 하는 배전선로 개폐장치.
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