KR100495704B1 - 개폐기의 조작장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 1kV에서 36kV급까지의 고압 차단기 또는 단로기 또는 개폐기의 조작장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스프링 에너지 축세 방식에 의해 작업자의 힘 또는 모터의 정격전압의 변동범위에 관계없이 향상된 개폐특성을 발휘하도록 한 개폐기의 조작장치에 관한 것이다.

본 발명의 개폐기의 조작장치는 구동원과; 상기 구동원의 회전력을 감속시켜 전달하는 감속기어와; 상기 감속기어에 동축 접속되어 상기 감속기어에 의해 회전되는 액츄에이터레버와; 상기 액츄에이터레버에 의해 회전되는 투입레버와; 상기 액츄에이터레버에 의해 회전동작을 규제받는 액츄에이터래치와; 축상에 상기 투입레버가 회전가능하게 결합되어, 상기 투입레버에 의해 회전되는 스위치구동축과; 투입상태에서 탄성에너지를 축세하고, 트립동작시 축세하였던 탄성에너지를 방세하는 개폐스프링과; 상기 스위치구동축을 회전구동할 수 있게 상기 스위치구동축상에 결합 설치되고, 상기 개폐스프링이 축세되었을 때 축세상태를 유지하도록 위치가 걸려 유지되는 상부의 일방으로 연장하는 후크부와, 상기 개폐스프링의 일단을 지지하기 위해서 하방으로 연장하는 단부를 갖는 후크캠과; 상기 투입레버에 일단이 축접속되어 투입레버와 연동되어 왕복운동가능하고, 상기 개폐스프링의 타단부를 지지하는 스프링 로드와; 상기 후크캠의 전방에 설치되어, 상기 개폐스프링이 축세된 상태에서 상기 후크캠을 구속하는 트립래치핀과; 상기 트립래치핀의 전방에 설치되어 상기 트립래치핀을 구동시키는 트립핑수단과; 상기 트립핑수단으로부터의 구동력을 받아 상기 트립래치핀을 회전구동하기 위해서, 상기 트립래치핀상에 설치되는 트립레버를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

개폐기의 조작장치{APPARATUS OF MANUFACTURING FOR SWITCH}

본 발명은 1kV에서 36kV급까지의 고압 차단기 또는 단로기 또는 개폐기의 조작장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스프링 에너지 축세 방식에 의해 작업자의 힘 또는 모터의 정격전압의 변동범위에 관계없이 향상된 개폐특성을 발휘하도록 한 개폐기의 조작장치에 관한 것이다.

고압 차단기 및 개폐기와 단로기는 배전선로나 부하설비의 전원공급과 전력계통 사고나 부하설비 고장에 의한 단락 전류 등의 대전력을 안전하고 신속하게 투입 또는 차단하여 전기설비와 선로를 보호하는 것이다.

이러한 차단기, 단로기 또는 개폐기의 조작장치는 스프링 축세방식, 유압식, 공압식, 솔레노이드식, 마그네틱 액츄에이터방식이 있는데 일반적으로 경제성과 편리성에서 상대적으로 우수한 스프링 축세방식이 보편화되어 있다.

스프링 축세방식의 조작장치는 투입 또는 차단시간이 0.1초 미만의 짧은 시간에 이루어지는데 이는 모터의 회전에너지를 스프링에 축세시킨 상태에서 스프링의 방세력에 의하여 조작하는 것으로, 모터에 공급되는 전원은 직류가 보편적이고, 교류전원만의 경우에는 정류기와 조합시켜 직류전원을 얻음으로써, 투입 및 개방동작을 실시할 수 있어 다양한 용도의 고압기기에 적용할 수 있다.

이와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 스프링 축세방식에 의하여 개폐특성을 향상시켜 다양한 용도의 고압기기에 적용할 수 있는 개폐기의 조작장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 개폐기의 조작장치는, 구동원과;상기 구동원의 회전력을 감속시켜 전달하는 감속기어와;상기 감속기어에 동축 접속되어 상기 감속기어에 의해 회전되는 액츄에이터레버와;상기 액츄에이터레버에 의해 회전되는 투입레버와;상기 액츄에이터레버에 의해 회전동작을 규제받는 액츄에이터래치와;축상에 상기 투입레버가 회전가능하게 결합되어, 상기 투입레버에 의해 회전되는 스위치구동축과;투입상태에서 탄성에너지를 축세하고, 트립동작시 축세하였던 탄성에너지를 방세하는 개폐스프링과;상기 스위치구동축을 회전구동할 수 있게 상기 스위치구동축상에 결합 설치되고, 상기 개폐스프링이 축세되었을 때 축세상태를 유지하도록 위치가 걸려 유지되는 상부의 일방으로 연장하는 후크부와, 상기 개폐스프링의 일단을 지지하기 위해서 하방으로 연장하는 단부를 갖는 후크캠과;상기 투입레버에 일단이 축접속되어 투입레버와 연동되어 왕복운동가능하고, 상기 개폐스프링의 타단부를 지지하는 스프링 로드와;상기 후크캠의 전방에 설치되어, 상기 개폐스프링이 축세된 상태에서 상기 후크캠을 구속하는 트립래치핀과;상기 트립래치핀의 전방에 설치되어 상기 트립래치핀을 구동시키는 트립핑수단과;

상기 트립핑수단으로부터의 구동력을 받아 상기 트립래치핀을 회전구동하기 위해서, 상기 트립래치핀상에 설치되는 트립레버를 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.

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이하, 상기한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.

첨부도면 도 1은 본 발명에 의한 조작장치가 적용된 개폐기의 구성을 보인 측면도이고, 도 2는 도 1의 평면도이며, 도 3은 도 2의 요부 확대도이고, 도 4는 본 발명에 의한 조작장치의 구성을 보인 사시도이다.

이에 도시한 바와 같이, 본 발명 실시예에 의한 개폐기의 조작장치는 주전원을 통전 및 차단하는 도전부 또는 단로부와, 고압에너지의 투입 및 개방시 발생하는 아크를 소호하는 접촉자를 지지하는 프레임부로 구성되어 있고, 상기 프레임부에는 조작장치(1)가 설치되어 있다.

이와 같이 설치되는 조작장치(1)는 구동원(10)과, 상기 구동원(10)의 회전력을 감속시켜 전달하는 감속수단(20)과, 상기 감속수단(20)에 의해 회전되는 액츄에이터레버(30)와, 상기 액츄에이터레버(30)에 의해 회전되는 투입레버(40)와, 상기 액츄에이터레버(30)에 의해 회전동작을 규제받는 액츄에이터래치(50)와, 상기 투입레버(40)가 회전가능하게 결합되고 상기 투입레버(40)에 의해 회전되는 스위치구동축(60)과, 상기 스위치구동축(60)의 중앙에 회전가능하게 결합되는 후크캠(70)과, 상기 스위치구동축(60)에 일단이 고정된 스프링로드(80)와, 상기 스프링로드(80)에 일단이 고정된 개폐스프링(90)과, 상기 후크캠(70)의 전방에 설치되어 후크캠(70)에 연동되는 트랩래치핀(100)과, 상기 트랩래치핀(100)의 전방에 설치되어 상기 트립래치핀(100)을 구동시키는 트립핑수단(110)과, 상기의 구성요소들이 설치되는 측면플레이트(120)로 구성되어 있다.

상기 구동원(10)은 도면에 상세하게 도시하지 않았으나 통상적인 구동모터를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 감속수단(20)은 수개의 연동기어와, 이러한 연동기어에 의해 회전되는 감속기어(22)로 구성되어 있다.

상기 액츄에이터레버(30)는 일측에 상기 투입레버(40)를 회전시키는 액츄에이터롤러(32)와, 상기 액츄에이터롤러(32)의 타측에 액츄에이터래치롤러(34)가 구비되어 있다.

상기 투입레버(40)는 상기 스위치구동축(60)에 회전가능하게 장착되어 있고, 상기 액츄에이터롤러(32)와 접촉되는 규제편(42)이 일측에 형성되어 있다.

상기 액츄에이터래치(50)는 일측에 스톱롤러(52)와, 상기 스톱롤러(52)의 타측에 상기 액츄에이터래치롤러(34)에 의해 규제되는 스톱레버(54)가 구비되어 있다.

상기 스위치구동축(60)은 일단에 투입래치릴리즈(62)가 결합되어 있고, 투입래치릴리즈(62)의 하단에는 투입래치핀(64)이 설치되어 있으며, 투입래치핀(64)에는 상기 스프링로드(80)의 일단이 고정되어 있다.

상기 후크캠(70)은 상기 액츄에이터래치(50)의 스톱롤러(52)에 의해 규제되는 규제턱(72)이 형성됨과 아울러 상기 개폐스프링(90)의 타단이 고정되는 고정단(74)이 형성되고, 일측에는 상기 트립래치핀(100)에 의해 규제되는 후크(76)가 일체로 돌출형성되어 있다.

상기 스프링로드(80)의 타단에는 상기 개폐스프링(90)의 타단이 고정되는 스프링로드핀(82)이 구비되어 있다.

상기 개폐스프링(90)은 인장스프링인 것이 바람직하다.

상기 트립래치핀(100)에는 상기 후크캠(70)의 회전을 저지하기 위하여 후크(76)의 선단이 걸려지지되는 걸림홈(102)이 형성되어 있고, 트립래치핀(100)의 일단에는 상기 트립핑수단인 트립핑 솔레노이드(110)에 의해 트립래치핀(100)을 회전시키기 위한 트립레버(104)가 장착되어 있다.

상기 트립핑수단(110)은 통상의 솔레노이드를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 측면플레이트(120)에는 상기 스프링로드(80)의 이동을 안내하기 위한 로드가이드공(122)이 길이방향으로 형성되어 있다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 동작을 설명한다.

먼저 도 5에 도시한 바와 같이, 개폐기가 오픈된 상태에서 구동모터(10)를 구동시키면, 감속기어(22)가 회전되어 감속기어(22)에 축결합되어 있는 액츄에이터레버(30)가 도면에서 반시계방향으로 회전되면 액츄에이터레버(30)의 액츄에이터롤러(32)가 투입레버(40)의 규제편(42)을 눌러준다.

이에 따라 도 6에 도시한 바와 같이, 투입레버(40)가 스위치구동축(60)을 중심으로 시계방향으로 회전된다. 이 때, 액츄에이터레버(30)의 액츄에이터래치롤러(34)는 액츄에이터래치(50)의 스톱레버(54)를 규제하여 액츄에이터래치(50)가 회전되지 않게 된다. 이처럼 액츄에이터래치(50)가 회전되지 않는 상태에서는 액츄에이터래치(50)의 스톱롤러(52)에 의해 후크캠(70)의 규제턱(72)이 걸린상태로 후크캠(70)은 스위치구동축(60)에서 정지상태를 유지하게 된다. 동시에 후크캠(70)의 고정단(74)에 고정되어 있는 스프링로드(80)는 투입레버(40)의 회전에 의해 도면에서 좌측으로 이동되면서 개폐스프링(90)을 팽창시켜 투입에너지가 개폐스프링(90)에 축적된다.

도 7은 개폐기가 크로스된 상태의 도면으로서 트립핑수단인 트립핑 솔레노이드(110)가 작동되어 솔레노이드의 로드가 트립레버(104)를 타격하면, 트립래치핀(100)의 걸림홈(102)에 지지되어 있던 후크(76)가 자유상태로 되어 후크캠(70)이 스위치구동축(60)을 중심으로 시계방향으로 회전되며, 후크캠(70)의 고정단(74)에 고정된 스프링로드(80)가 도면에서 우측으로 이동시됨으로써 개폐스프링(90)이 압축되면서 순간적으로 트립동작이 실시되어 도 5에 도시한 바와 같은 오픈 상태가 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 조작장치는 부하개폐기, 단로기, 고장구간자동개폐기 등에 부착하여 사용이 가능하며, 3상의 통전부를 구동하는 주축과의 연결부품 일부를 변경한 상태의 차단기에서도 적용가능하며, 최우선적으로는 3.3∼25.8kV급 이하의 수전설비에 사용되는 부하개폐기 및 고장구간자동개폐기의 조작장치에 적용하는 경우에는 25.8kV급의 경우에는 폭 1,400mm 배전반이 1,200mm로 축소가 가능하여 지하나 실내의 수전설비 면적을 절감할 수 있는 효과가 있고, 순시트립 기능을 갖는 차단기의 조작장치의 스프링 축세 부분에 응용하면 구조를 단순화시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 조작장치가 적용된 개폐기의 구성을 보인 측면도

도 2는 도 1의 평면도

도 3은 도 2의 요부 확대도

도 4는 본 발명에 의한 조작장치의 구성을 보인 사시도

도 5 내지 도 7은 본 발명에 의한 조작장치의 동작상태를 보인 측면도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 조작장치 10 : 구동원

20 : 감속수단 22 : 감속기어

30 : 액츄에이터레버 32 : 액츄에이터롤러

34 : 액츄에이터래치롤러 40 : 투입레버

42 : 규제편 50 : 액츄에이터래치

52 : 스톱롤러 54 : 스톱레버

60 : 스위치구동축 62 : 투입래치릴리즈

64 : 투입래치핀 70 : 후크캠

72 : 규제턱 74 : 고정단

76 : 후크 80 : 스프링로드

90 : 개폐스프링 100 : 트립래치핀

102 : 걸림홈 104 : 트립레버

110 : 트립핑수단 120 : 측면플레이트

Claims (10)

1. 구동원과;

   상기 구동원의 회전력을 감속시켜 전달하는 감속기어와;

   상기 감속기어에 동축 접속되어 상기 감속기어에 의해 회전되는 액츄에이터레버와;

   상기 액츄에이터레버에 의해 회전되는 투입레버와;

   상기 액츄에이터레버에 의해 회전동작을 규제받는 액츄에이터래치와;

   축상에 상기 투입레버가 회전가능하게 결합되어, 상기 투입레버에 의해 회전되는 스위치구동축과;

   투입상태에서 탄성에너지를 축세하고, 트립동작시 축세하였던 탄성에너지를 방세하는 개폐스프링과;

   상기 스위치구동축을 회전구동할 수 있게 상기 스위치구동축상에 결합 설치되고, 상기 개폐스프링이 축세되었을 때 축세상태를 유지하도록 위치가 걸려 유지되는 상부의 일방으로 연장하는 후크부와, 상기 개폐스프링의 일단을 지지하기 위해서 하방으로 연장하는 단부를 갖는 후크캠과;

   상기 투입레버에 일단이 축접속되어 투입레버와 연동되어 왕복운동가능하고, 상기 개폐스프링의 타단부를 지지하는 스프링 로드와;

   상기 후크캠의 전방에 설치되어, 상기 개폐스프링이 축세된 상태에서 상기 후크캠을 구속하는 트립래치핀과;

   상기 트립래치핀의 전방에 설치되어 상기 트립래치핀을 구동시키는 트립핑수단과;

   상기 트립핑수단으로부터의 구동력을 받아 상기 트립래치핀을 회전구동하기 위해서, 상기 트립래치핀상에 설치되는 트립레버를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 개폐기의 조작장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 액츄에이터레버는 일측에 상기 투입레버를 회전시키는 액츄에이터래치롤러와 상기 액츄에이터래치롤러의 타측에 액츄에이터레버롤러가 구비된 것을 특징으로 하는 개폐기의 조작장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 투입레버는 상기 스위치구동축에 회전가능하게 장착되고 상기 액츄에이터래치롤러와 접촉되는 접촉부가 일측에 형성된 것을 특징으로 하는 개폐기의 조작장치.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 액츄에이터래치는 일측에 스톱롤러가 구비되고 상기 스톱롤러의 타측에는 상기 액츄에어터레버롤러에 의해 규제되는 스톱레버가 구비된 것을 특징으로 하는 개폐기의 조작장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 스위치구동축은 일단에 투입래치릴리즈가 결합되고 상기 투입래치릴리즈의 하단에는 투입래치핀이 설치되며 상기 투입래치핀에는 상기 스프링로드의 일단이 고정된 것을 특징으로 하는 개폐기의 조작장치.
6. 제 1 항 또는 제 5 항에 있어서,

   상기 스프링로드의 타단에는 상기 개폐스프링의 타단이 고정된 것을 특징으로 하는 개폐기의 조작장치.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 후크캠은 상기 액츄에이터래치의 스톱롤러에 의해 규제되는 돌출부가 형성됨과 아울러 상기 개폐스프링의 타단이 고정되는 고정부가 형성되고, 일측에는 상기 트립래치핀에 의해 규제되는 후크가 일체로 돌출형성된 것을 특징으로 하는 개폐기의 조작장치.
8. 제 1 항 또는 제 7 항에 있어서,

   상기 트립래치핀에는 상기 후크를 규제하기 위한 규제홈이 형성된 것을 특징으로 하는 개폐기의 조작장치.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 트립래치핀의 일단에는 상기 트립핑수단에 의해 트립래치핀을 회전시키는 트립레버가 장착된 것을 특징으로 하는 개폐기의 조작장치.
10. 제 1 항 또는 제 9 항에 있어서,

    상기 트립핑수단은 솔레노이드인 것을 특징으로 하는 개폐기의 조작장치.