KR100327449B1 - Auto-closing device for vacuum-type MCCB - Google Patents
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Abstract
본 발명은 산업용 전기기기인 배전반에 적용되는 진공차단기에서 차단기를 개로(開路)한 후 인위적으로 접지스위치를 투입하지 않고도 차단기가 자동으로 투입되어 잔류 전류가 방전될 수 있게 한 진공차단기의 자동 투입장치에 관한 것이다.The present invention is an automatic closing device of a vacuum circuit breaker that allows the circuit breaker to be automatically introduced without discharging the ground switch in the vacuum circuit breaker applied to the switchgear, which is an industrial electrical equipment, to discharge residual current. It is about.
본발명은 핸들의 회전에 따라 회전하는 구동축과, 상기 구동축의 구동력을 전달받아 회전하고 일부에 톱니나사부가 형성된 스핀들과, 상기 스핀들의 톱니나사부에 일측이 결합되어 스핀들의 회전에 따라 힌지축을 중심으로 회전운동을 하는 전달레버와, 상기 전달레버에 연결되어 전달레버의 회전에 따라 이동을 하는 로드바와, 상기 로드바에 연결되어 로드바의 이동에 따라 회전운동을 하는 인디케이터 축과, 상기 인디케이터 축에 고정되어 함께 회전하고 복수개의 요철홈이 형성된 회전캠과, 상기 회전캠의 회전에 따라 힌지점을 중심으로 회전하고 요철홈에 끼워지도록 로울러가 장착된 연결편과, 상기 연결편의 회전작동에 따라 이동하면서 차단기의 투입레버를 회전시켜 투입되게 하는 록킹편과, 상기 록킹편에 일방향의 힘을 작용시키는 스프링등으로 구성된 진공차단기의 자동 투입장치이다.The present invention is a drive shaft that rotates in accordance with the rotation of the handle, the spindle is rotated by receiving the driving force of the drive shaft and the tooth screw portion formed on a part, one side is coupled to the tooth screw portion of the spindle centered around the hinge axis in accordance with the rotation of the spindle A transmission lever for rotating motion, a rod bar connected to the transmission lever and moving according to rotation of the transmission lever, and an indicator shaft connected to the rod bar and rotating according to the movement of the load bar, and fixed to the indicator shaft. Rotating cam is rotated together and formed with a plurality of uneven grooves, a connecting piece equipped with a roller to rotate around the hinge point according to the rotation of the rotary cam and fit in the uneven groove, and move according to the rotation operation of the connecting piece Locking piece to rotate the closing lever of the input and the soup to apply a force in one direction to the locking piece An automatic input apparatus for a vacuum circuit breaker is configured as such.
Description
본 발명은 산업용 전기기기인 배전반에 적용되는 진공차단기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차단기를 개로(開路)한 후 인위적으로 접지스위치를 투입하지 않고도 차단기가 자동으로 투입되어 잔류 전류가 방전될 수 있게 한 진공차단기의 자동 투입장치에 관한 것이다.The present invention relates to a vacuum circuit breaker applied to a switchboard which is an industrial electric device, and more particularly, after the circuit breaker is opened, the circuit breaker is automatically input without discharging the ground switch artificially so that residual current can be discharged. It relates to an automatic feeding device of a vacuum circuit breaker.
일반적으로 배전반은 발전소나 변전소에서 보내진 전력을 고압 수용가로 수,배전시 전기계통의 감시와 제어 및 보호를 위해 사용되는 장치로서, 구조적으로 차단기나 보호 계전기 또는 메타(Meter)등의 단위기기를 부착 지지하고 보호하는 구조물 및 이를 접속 연결시키는 전선의 집합체로 구성되어 있다.In general, the switchboard is a device used to monitor, control and protect the electric system from the power plant or substation as a high voltage consumer, and structurally attaches a unit such as a circuit breaker, a protective relay or a meter. It consists of a structure that supports and protects, and a collection of wires that connect and connect them.
또한 배전반내의 절연방식에 따라 가스절연 배전반과 공기절연 배전반으로 대별되며, 기능적인 측면에서는 감시 제어를 주목적으로 하는 것, 개폐를 주목적으로 하는 것, 반도체등에 의한 전력 변환을 주목적으로 하는 것 등으로 분류된다.In addition, according to the insulation method in the switchboard, it is divided into gas-insulated switchboard and air-insulated switchgear, and functionally classified into the main purpose of monitoring control, the main purpose of opening and closing, the main purpose of power conversion by semiconductors, etc. do.
상기와 같은 배전반중 본 발명이 적용되는 분야는 개폐를 주목적으로 하는 배전반에 내장되어 정상 부하시의 개폐는 물론 사고전류 차단시에 발생하는 아크를 진공 용기내에서 신속하게 소호하여 회로를 분리시키는 역할을 하는 진공차단기 메커니즘중의 자동 투입기구이다.The field to which the present invention is applied among the switchboards as described above is embedded in the switchboard mainly for opening and closing, and serves to separate the circuit by quickly extinguishing arcs in a vacuum container as well as opening and closing at normal load and breaking an accident current. Automatic closing mechanism of vacuum breaker mechanism.
한편 진공차단기는 주회로부와 대차부 및 보조장치로 구성되어 있으며, 상기 주회로부에는 전류 차단부, 절연부, 소호장치가 구비되어 있다.On the other hand, the vacuum circuit breaker is composed of a main circuit portion, a trolley portion and an auxiliary device, and the main circuit portion is provided with a current interruption portion, an insulation portion, and an arc extinguishing device.
상기 전류 차단부에는 접점을 구성하는 요소인 가동접점과 고정접점이 있으며, 상기 가동접점은 진공차단기의 대차부에 설치되어 있는 기계 가동부와 연동하면서 투입상태에서는 고정접점과 접촉되어 있고 차단상태에서는 적당한 속도로 적당한 거리까지 고정접점으로 부터 분리된다.The current interrupting part has a movable contact and a fixed contact, which constitute the contact point, and the movable contact is in contact with the fixed contact in the closing state while interlocking with a mechanical moving part installed in the bogie of the vacuum circuit breaker. Isolate from the stationary contact to a suitable distance at speed.
그리고 대차부는 진공차단기의 접점을 개폐하는 기계적인 메커니즘으로서 진공차단기 전면에 설치되어 있는 모든 작동장치가 이에 해당하며, 본 발명의 자동 투입장치도 대차부에 위치하여 있다.And the bogie unit is a mechanical mechanism for opening and closing the contact of the vacuum circuit breaker corresponds to all the operating device is installed on the front of the vacuum circuit breaker, the automatic input device of the present invention is also located in the bogie.
도 1과 도 2는 일반적인 진공차단기의 개페장치를 나타낸 사시도로서 감속기어가 붙은 전동기(1)가 회전하면 그 회전력이 체인(2)에 의해 차징축(3)에 전달되어 차징축(3)이 도면상 시계방향으로 회전하게 되고 차징축과 연결되어 있는 포올(4)이 주축(5)에 고정되어 있는 차징기어(6)의 톱니바퀴를 하나씩 밀어서 차징기어(6)를 회전시키게 된다.1 and 2 are perspective views showing the opening and closing device of a general vacuum circuit breaker. When the motor 1 with the reduction gear rotates, the rotational force is transmitted to the charging shaft 3 by the chain 2, and the charging shaft 3 is shown. It rotates in the clockwise direction and is connected to the charging shaft to rotate the charging gear 6 by pushing the gears of the charging gear (6) fixed to the main shaft (5) one by one.
상기 차징기어(6)가 회전하면 주축(5)에 고정된 차징캠(7)이 도면상 시계방향으로 회전하고 차징캠(7)의 회전에 따라 크랭크(9)가 크랭크축(8)을 중심으로 회전하면서 투입 스프링(10)을 인장시키게 되며, 상기 포올(4)은 차징기어(6)의 역회전을 방지하여 준다.When the charging gear 6 rotates, the charging cam 7 fixed to the main shaft 5 rotates clockwise in the drawing, and the crank 9 is centered on the crank shaft 8 as the charging cam 7 rotates. While rotating to tension the input spring 10, the pool (4) prevents the reverse rotation of the charging gear (6).
상기와 같이 주축(5)이 일정각도 회전하면 투입 스프링(10)이 최대 인장상태로 되면서 에너지가 축적되어 투입 대기상태로 되며, 이때 리미트스위치 동작편(11)이 회동하면서 리미트스위치를 동작시켜 전동기(1)의 전원은 차단된다.As described above, when the main shaft 5 rotates by a predetermined angle, the input spring 10 is in the state of maximum tension, and energy is accumulated and becomes a standby state. At this time, the limit switch operating piece 11 rotates to operate the limit switch motor. The power of (1) is cut off.
상기 작동은 전동 조작에 의한 경우이며, 수동 조작의 경우 차징축(3)에 핸들(도시는 생략함)을 삽입하고 시계방향으로 회전시키면 전술한 바와 같은 동작이동일하게 수행되면서 투입 스프링(10)이 인장된다.The operation is a case by the electric operation, in the case of manual operation by inserting a handle (not shown) in the charging shaft 3 and rotated clockwise, the operation as described above is performed in the same manner as the injection spring 10 is Is tensioned.
상기와 같은 수동 조작의 경우에는 투입 스프링(10)이 최대로 인장되고 나면 포올(4)이 차징기어(6)의 톱니바퀴가 형성되지 않은 부분에 위치하게 되므로 핸들을 계속 돌려도 차징기어(6)가 공회전을 하여 더 이상의 차징은 일어나지 않는다.In the case of the manual operation as described above, once the closing spring 10 is stretched to the maximum, the pole 4 is positioned at a portion where the gearwheel of the charging gear 6 is not formed, so that the charging gear 6 may be rotated even if the handle is continuously turned. No idling occurs due to idling.
한편 차단기의 투입신호에 의해 투입래치(12)가 해제되면 투입롤러가 투입 스프링(10)의 순간적인 탄성 에너지로 크랭크(9)를 밀어 크랭크(9)는 크랭크축(8)을 중심으로 회전을 하게되고 크랭크축(8)에 연결된 링크기구(도시는 생략함)의 연동에 의해 투입레버가 개폐축(13)을 중심으로 투입위치까지 회전 이동하여 투입동작을 완료하게 되며, 이와 동시에 트립 스프링(14)이 차징되어 개로 대기상태가 된다.On the other hand, when the closing latch 12 is released by the closing signal of the breaker, the closing roller pushes the crank 9 with the instantaneous elastic energy of the closing spring 10 so that the crank 9 rotates around the crank shaft 8. By the interlocking of the link mechanism (not shown) connected to the crankshaft 8, the closing lever rotates to the closing position about the opening / closing shaft 13 to complete the closing operation, and at the same time, the trip spring ( 14) is charged and the dog waits.
상기와 같이 종래의 장치는 차단기 자체로 투입 및 개로 동작을 수행하게 되는데, 3점 스위치를 내장한 가스 절연 개폐장치의 경우에는 도 7과 같이 차단기가 투입되어야만 접지 스위치 기능이 수행되므로 3점 스위치가 접지 위치에서는 차단기가 자동 또는 수동으로 투입이 되어야 한다.As described above, the conventional device performs the operation of opening and closing the circuit breaker itself. In the case of a gas insulated switchgear having a three-point switch, the ground switch function is performed only when the circuit breaker is inserted as shown in FIG. In the grounded position, the breaker shall be closed automatically or manually.
그리고 진공차단기는 고전압용으로 사용하는 경우가 대부분이고 차단기 및 3점 스위치에 의해 전원이 차단되어도 주회로에 잔류전류(충전전류)가 남아 있으므로 작업자의 안전을 위하여 잔류전류를 신속하게 제거하여야 하는데, 종래의 차단기 기구는 차단기를 개로상태로 한 후에 별도로 접지 스위치를 투입하여야 잔류전류가 접지 스위치를 통하여 대지로 방전되는 구조이어서 안전사고의 위험이 있다,In addition, the vacuum circuit breaker is mostly used for high voltage, and the residual current (charge current) remains in the main circuit even if the power is cut off by the breaker and the three-point switch. The conventional circuit breaker mechanism has a structure in which residual current is discharged to earth through the ground switch after the circuit breaker is opened, and a ground switch must be separately input.
또한 종래의 진공차단기는 접지 스위치를 투입시키고자 할 때 차단기를 인위적으로 인출하여 개로시킨 후 접지 스위치를 동작시켜야 하는 사용상의 불편함도 있다.In addition, the conventional vacuum circuit breaker has an inconvenience in that the ground switch must be operated after artificially drawing the circuit breaker to open the circuit breaker when the ground switch is to be inserted.
본 발명의 목적은 스프링을 이용하여 진공차단기를 개폐시키는 장치에 자동 투입기구를 부가하여 3점 스위치가 접지위치에 이르면 별도의 접지 스위치를 동작시키지 않아도 주회로에 남아있는 잔류전류가 신속하게 대지로 방전되도록 하여 시스템의 보호와 작업자의 안전을 도모할 수 있도록 한 것이다.An object of the present invention is to add an automatic feeding mechanism to the device for opening and closing the vacuum breaker by using a spring, and when the three-point switch reaches the ground position, the residual current remaining in the main circuit can be quickly grounded without operating a separate ground switch. It is designed to discharge the system to protect the system and the safety of the workers.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따라 핸들의 회전에 따라 회전하는 구동축과, 상기 구동축의 구동력을 전달받아 회전하고 일부에 톱니나사부가 형성된 스핀들과, 상기 스핀들의 톱니나사부에 일측이 결합되어 스핀들의 회전에 따라 힌지축을 중심으로 회전운동을 하는 전달레버와, 상기 전달레버에 연결되어 전달레버의 회전에 따라 이동을 하는 로드바와, 상기 로드바에 연결되어 로드바의 이동에 따라 회전운동을 하는 인디케이터 축과, 상기 인디케이터 축에 고정되어 함께 회전하고 복수개의 요철홈이 형성된 회전캠과, 상기 회전캠의 회전에 따라 힌지점을 중심으로 회전하고 요철홈에 끼워지도록 로울러가 장착된 연결편과, 상기 연결편의 회전작동에 따라 이동하면서 차단기의 투입레버를 회전시켜 투입되게 하는 록킹편과, 상기 록킹편에 일방향의 힘을 작용시키는 스프링등으로 구성된 진공차단기의 자동 투입장치가 제공된다.In accordance with an embodiment of the present invention for achieving the above object, a drive shaft that rotates in accordance with the rotation of the handle, the spindle is rotated by receiving the driving force of the drive shaft and a tooth screw portion formed in a portion, one side is coupled to the tooth screw portion of the spindle And a transmission lever that rotates about a hinge axis according to the rotation of the spindle, a rod bar connected to the transmission lever to move in accordance with the rotation of the transmission lever, and a rotation bar connected to the rod bar to perform the rotation movement. An indicator shaft, a rotation cam fixed to the indicator shaft and having a plurality of concave-convex grooves formed thereon, a connecting piece equipped with a roller to rotate about a hinge point and fit in the concave-convex groove according to the rotation of the rotation cam; A locking piece for moving the closing lever of the circuit breaker while being moved in accordance with the rotation operation of the connecting piece; The automatic input apparatus for a vacuum circuit breaker consisting of a spring or the like for applying a force in one direction of the locking piece is provided.
도 1은 일반적인 진공차단기의 개폐장치를 나타낸 사시도1 is a perspective view showing the opening and closing device of a general vacuum circuit breaker
도 2는 도 1의 배면 사시도2 is a rear perspective view of FIG.
도 3은 종래의 차단기 및 접지스위치 결선도Figure 3 is a conventional circuit breaker and ground switch connection diagram
도 4는 본 발명에 따른 자동 투입장치의 사시도4 is a perspective view of an automatic feeding device according to the present invention
도 5는 도 4의 일부 측면도5 is a partial side view of FIG. 4
도 6은 도 4의 일부 정면도6 is a partial front view of FIG. 4
도 7은 본 발명 장치의 차단기 및 3점스위치 결선도Figure 7 is a circuit breaker and three-point switch connection diagram of the present invention device
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of drawings
21 : 구동축 22 : 스핀들21: drive shaft 22: spindle
22a : 톱니나사부 23 : 전달레버22a: Toothed thread part 23: Transmission lever
24 : 힌지축 25 : 로드바24: hinge axis 25: rod bar
26 : 인디케이터 축 27 : 회전캠26: indicator shaft 27: rotating cam
27a : 요철홈 28 : 연결편27a: uneven groove 28: connecting piece
29 : 로울러 30 : 록킹편29: roller 30: locking
31 : 스프링 32,33 : 베벨기어31: Spring 32,33: Bevel Gear
도 4는 본 발명에 따른 자동 투입장치의 사시도이고 도 5는 도 4의 일부 측면도이며, 도 6은 도 4의 일부 정면도이다.4 is a perspective view of an automatic feeding device according to the present invention, Figure 5 is a partial side view of Figure 4, Figure 6 is a partial front view of FIG.
본 발명 장치는 핸들의 회전에 따라 회전하는 구동축(21)과, 상기 구동축의 구동력을 전달받아 회전하고 일부에 톱니나사부(22a)가 형성된 스핀들(22)과, 상기 스핀들의 톱니나사부에 일측이 결합되어 스핀들의 회전에 따라 힌지축(24)을 중심으로 회전운동을 하는 전달레버(23)와, 상기 전달레버에 연결되어 전달레버의 회전에 따라 이동을 하는 로드바(25)와, 상기 로드바에 연결되어 로드바의 이동에 따라 회전운동을 하는 인디케이터 축(26)과, 상기 인디케이터 축에 고정되어 함께 회전하고 복수개의 요철홈(27a)이 형성된 회전캠(27)과, 상기 회전캠의 회전에 따라 힌지점을 중심으로 회전하고 요철홈에 끼워지도록 로울러(29)가 장착된 연결편(28)과, 상기 연결편의 회전작동에 따라 이동하면서 차단기의 투입레버를 회전시켜 투입되게 하는 록킹편(30)과, 상기 록킹편에 일방향의 힘을 작용시키는 스프링(31)등으로 구성되어 있다.According to the present invention, a drive shaft 21 that rotates according to the rotation of a handle, a spindle 22 that rotates by receiving a driving force of the drive shaft, and a toothed screw portion 22a is formed on a portion thereof, and one side is coupled to the toothed screw portion of the spindle. And a transmission lever 23 rotating in rotation about the hinge shaft 24 according to the rotation of the spindle, and a rod bar 25 connected to the transmission lever to move in accordance with the rotation of the transmission lever. An indicator shaft 26 connected to the rod bar to be rotated in accordance with the movement of the rod bar, a rotating cam 27 fixed to the indicator shaft to rotate together with a plurality of uneven grooves 27a, and a rotation of the rotating cam. The connecting piece 28 is equipped with a roller 29 so as to be rotated about the hinge point and fitted into the uneven groove, and the locking piece 30 rotates the closing lever of the breaker while being moved in accordance with the rotation operation of the connecting piece. And awards For applying a force to the one direction of the locking piece it consists of a spring 31 or the like.
상기 구동축(21)과 스핀들(22)의 일측 끝단에는 각각 베벨기어(32)(33)가 고정되어 있고 이들 베벨기어(32)(33)는 서로 맞물려 있다.Bevel gears 32 and 33 are fixed to one end of the drive shaft 21 and the spindle 22, respectively, and these bevel gears 32 and 33 are engaged with each other.
따라서 핸들 십입홈(34)에 핸들(도시는 생략함)을 삽입하여 도면상 시계방향으로 회전시키면 구동축(21)이 회전하고 구동축(21)의 회전력이 베벨기어(32)(33)를 통해 스핀들(22)에 전달되어 스핀들(22)이 회전하게 되며, 스핀들(22)이 회전하면 스핀들(22)의 톱니나사부(22a)에 일측이 결합되어 있는 전달레버(23)가 힌지축(24)을 중심으로 도면상 반시계방향의 회전을 하게된다.Accordingly, when the handle (not shown) is inserted into the handle recess groove 34 and rotates clockwise in the drawing, the drive shaft 21 rotates and the rotational force of the drive shaft 21 is rotated through the bevel gears 32 and 33. It is transmitted to (22) and the spindle 22 is rotated, when the spindle 22 rotates the transmission lever 23, one side is coupled to the toothed screw portion (22a) of the spindle 22 the hinge shaft 24 It is rotated counterclockwise on the drawing.
이와 동시에 전달레버(23)와 연결된 로드바(25)가 이동하고 인디케이터축(26)과 회전캠(27)이 회전을 하게 되며, 회전캠(27)의 회전에 의해 연결편(28)의 로울러(29)가 회전캠(27)의 요철홈(27a)부분에 이르게 된다.At the same time, the rod bar 25 connected to the transmission lever 23 is moved, and the indicator shaft 26 and the rotation cam 27 rotate, and the rollers of the connecting piece 28 are rotated by the rotation cam 27. 29 reaches the uneven groove 27a of the rotary cam 27.
상기와 같이 로울러(29)가 요철홈(27a)부분에 이르면 연결편(28)이 힌지점을 중심으로 도면상 반시계방향의 회전을 하면서 록킹편(30)을 하방으로 당김과 동시에 로울러(29)가 요철홈(27a)으로 삽입되고, 접지스위치가 접지 위치로 거의 다 이동되면 록킹편(30)이 소정의 거리 만큼 하방으로 이동을 하게 되며, 이때 차단기의 투입레버((15)에 연결되어 있는 핀(16)이 록킹편(30)에 의해 아래로 당겨지게 된다.When the roller 29 reaches the uneven groove 27a as described above, the connecting piece 28 pulls the locking piece 30 downward while rotating counterclockwise in the drawing about the hinge point, and at the same time the roller 29 Is inserted into the uneven groove (27a), when the ground switch is almost moved to the ground position, the locking piece 30 is moved downward by a predetermined distance, at this time is connected to the closing lever (15) of the breaker The pin 16 is pulled down by the locking piece 30.
상기와 같이 투입레버(15)에 연결된 핀(16)이 아래로 딩겨지면 투입레버(15)가 회전점(17)을 중심으로 도면상 시계방향의 회전을 하여 투입래치(12)를 해제시키고 투입래치(12)가 해제되면 투입로울러가 투입스프링(10)의 순간적인 에너지로 크랭크(9)를 밀면서 크랭크축(8)을 중심으로 회전하게 되며, 이때 관련 링크가 연동하면서 투입레버(15)가 개폐축(13)을 중심으로 투입위치까지 회전 이동되므로 투입 동작이 완료된다.As described above, when the pin 16 connected to the input lever 15 is pulled down, the input lever 15 rotates clockwise in the drawing about the rotation point 17 to release the input latch 12 and insert When the latch 12 is released, the feed roller rotates about the crankshaft 8 while pushing the crank 9 with the instantaneous energy of the feed spring 10. At this time, the feed lever 15 is connected while the related link is interlocked. Since the rotational movement around the opening and closing shaft 13 to the closing position is completed.
이샹에서와 같이 본발명은 진공차단기를 개폐시키는 장치에 자동 투입기구를 부가하여 3점 스위치가 접지위치에 이르면 별도의 접지 스위치를 동작시키지 않아도 차단기가 자동 투입되어 주회로에 남아있는 잔류전류가 신속하게 대지로 방전되므로 시스템의 보호와 작업자의 안전을 도모할 수 있다.As in Yixiang, the present invention adds an automatic closing mechanism to the device that opens and closes the vacuum circuit breaker. When the three-point switch reaches the ground position, the circuit breaker is automatically turned on and the residual current remaining in the main circuit is quickly increased even if a separate ground switch is not operated. As it is discharged to the ground, it is possible to protect the system and the safety of the worker.
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| KR101892240B1 (en) * | 2017-03-09 | 2018-08-27 | 인텍전기전자 주식회사 | Draw in and draw out type solid insulated cubicle capable of remote control |
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2000
- 2000-02-01 KR KR1020000004890A patent/KR100327449B1/en not_active IP Right Cessation
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|---|---|---|---|---|
| KR101189654B1 (en) | 2011-09-20 | 2012-10-12 | 이엔테크놀로지 주식회사 | Self locking mechanism for vacuum load breaker switch |
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