KR100525594B1

KR100525594B1 - 변전설비용 전동조작기

Info

Publication number: KR100525594B1
Application number: KR10-2003-0071705A
Authority: KR
Inventors: 오흥석
Original assignee: 헤벨 주식회사
Priority date: 2003-10-15
Filing date: 2003-10-15
Publication date: 2005-11-02
Also published as: KR20030086963A

Abstract

본 발명은 초대형 플랜트(plant) 및 빌딩(building)에 대용량의 전력을 공급하는 변전설비에 설치, 후단의 주요기기를 보호하기 위한 차단 장치로서 역할을 수행하는 변전설비용 전동조작기에 관한 것으로,

그 장치는, 외부의 전원공급에 따라 회전동력을 발생시키는 모터(motor)와, 상기 모터의 구동에 따라 발생된 회전동력을 감속시키는 유성감속기와, 상기 유성감속기를 통해 감속된 동력을 전달받는 웜샤프트(worm shaft)와, 상기 웜샤프트에 접속되어 설치되고 상기 웜샤프트의 회전에 따라 연동되어 회전하는 웜휠(worm wheel) 및 샤프트(shaft)와, 상기 웜휠의 회전시 소정각도의 회전 포인트에 도달하는지에 따라 구동되어 상기 모터로 공급되는 전원을 차단하는 기능을 수행하는 마이크로 스위치(micro switch)와, 상기 샤프트의 단부에 고정되어 회전함에 따라 외부에서 육안으로 개방(open) 상태 또는 폐쇄(close) 상태를 확인할 수 있도록 하는 인디케이터(indicator)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

변전설비용 전동조작기{AN INSTRUMENT OPERATE BY ELECTRONIC USING TRANSFORMER EQUIPMENT}

본 발명은 초대형 플랜트(plant) 및 빌딩(building)에 대용량의 전력을 공급하는 변전설비에 설치, 후단의 주요기기를 보호하기 위한 차단 장치로서 역할을 수행하는 변전설비용 전동조작기에 관한 것이다.

일반적으로 송전과정에서의 전력손실을 최소화하기 위하여 고전압으로 수요지까지 송전하게 되는데, 송전된 전력은 수요자에게 공급되기 전에 적정한 전압으로 변압되어야 한다. 이와 같은 이유로 인해 도심과 교외를 불문하고 전력수요지에는 변압기 또는 변전소가 설치되어야 한다.

상기에서 변압기는 비교적 저전압으로 송전된 전력을 수요자가 요구하는 수준의 전압으로 강압하여 수요자에게 직접 전달하기 위한 장치로서 대부분의 소자가 하나의 통 안에 수용되어 있는 일체형 장치이다.

그에 반하여, 상기 변전소는 송전소에서 비교적 고압으로 송전된 전력을 변압기와 차단기 및 기타의 장치들을 거쳐 강압하여 수요자에게 공급하기 위한 플랜트이다. 이때, 상기 변전소는 고압의 전력을 처리하므로, 선로의 주위에 형성되는 전기장의 세기가 매우 강하며, 따라서, 아크발생이나 혼촉 등을 방지하고 안전을 유지하기 위해서는 소자 및 선로들의 사이가 충분히 이격되거나 충분히 절연되어야 한다.

일반적으로, 변전소는 설치위치에 따라 옥외 변전소 및 옥내 변전소로 구분되는데, 대지의 단위면적 당 건물밀집도가 낮은 교외에서는 공간점유비용이 절연비용보다 저렴하기 때문에 소자 및 선로들의 사이를 충분히 이격시키는 방안이 경제적으로 유리하며, 그에 따라 비용이 저렴하고 설치가 용이한 장점이 있는 옥외 변전소를 노지 위에 노출되게 설치한다.

반면, 대지의 단위면적 당 건물밀집도가 높은 도심에서는 절연비용이 공간점유비용보다 저렴하기 때문에 소자 및 선로들의 사이를 충분히 절연시키는 방안이 경제적으로 유리하며, 그에 따라 가스절연 개폐장치(Gas Insulated Switchgear : GIS) 방식의 옥내 변전소를 설치한다.

고압계통 이상의 등급에서 변전설비의 전기회로 보호용으로 사용되는 차단 장치는 부하전류나 사고전류를 차단하는 부하 개폐기 부분, 시험시나 점검시에 선로로부터 잘라 내기 위한 단로기 부분, 및 잘라 낸 부분을 접지하는 접지 개폐기 부분으로 구성되는 것이 일반적이다.

첨부도면 도 1은 종래 기술에 의하여 부하 개폐기(1) 및 단로기(2A,2B), 접지 개폐기(3A,3B)로 이루어지는 차단 장치의 단선 접속도를 나타내는 도면이다.

종래의 기술에서는 부하 개폐기(1)의 1차측, 2차측의 접지 개폐기(3A,3B)는 점검시에 만 사용하기 때문에 도 1과 같이 2대의 접지 개폐기(3A,3B)를 기계적으로 연결하여 1대의 조작장치로 연동 조작하게 된다.

도 1에 나타내는 바와 같은 종래의 방법으로 구성한 경우, 부하 개폐기(1)의 1차측 단로기(2A), 부하 개폐기(1)의 2차측 단로기(2B) 및 부하 개폐기(1)의 1차,2차측 접지 개폐기(3A,3B) 등에 합계 3대의 조작장치를 설치하여야 한다.

그런데, 종래 기술에 의한 조작장치는 스핀들(spindle)과 너트(nut) 및 크랭크(crank) 등의 3단계 전달과정을 통해 동력을 전달하기 때문에 구조가 복잡해져서 소형화가 어렵게 되고, 그에 따라 설치면적이 늘어나 설치공간 등의 제약이 발생되는 문제점이 있었다.

또한, 구조가 복잡해짐에 따라 동작시 외부의 영향을 받기 쉽게 되고 열화 또는 마모가 발생되어 그에 따라 안전성이 저하되는 문제점이 있으며, 피니언 기어의 조합에 의한 감속기를 사용함으로써 동작의 신뢰성이 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 그 목적은 모든 충전부가 접지된 탱크 내에 내장되어 6불화황(SF6) 가스로 격리되어 있으므로 감전에 대한 위험을 없애어 안전성을 확보할 수 있는 변전설비용 전동조작기를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 염해, 먼지에 의한 오손, 기후 및 낙뢰의 영향을 받지 않도록 완전히 밀폐시키고, 유니트(unit) 별로 완전 분리 조립되어 설치가 간편하고, 소음이 적으며, 신뢰성을 확보할 수 있는 수 있는 변전설비용 전동조작기를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 외부의 전원공급에 따라 회전동력을 발생시키는 모터(motor)와, 상기 모터의 구동에 따라 발생된 회전동력을 감속시키는 유성감속기와, 상기 유성감속기를 통해 감속된 동력을 전달받는 웜샤프트(worm shaft)와, 상기 웜샤프트에 접속되어 설치되고 상기 웜샤프트의 회전에 따라 연동되어 회전하는 웜휠(worm wheel) 및 샤프트(shaft)와, 상기 웜휠의 회전시 소정각도의 회전 포인트에 도달하는지에 따라 구동되어 상기 모터로 공급되는 전원을 차단하는 기능을 수행하는 마이크로 스위치(micro switch)와, 상기 샤프트의 단부에 고정되어 회전함에 따라 외부에서 육안으로 개방(open) 상태 또는 폐쇄(close) 상태를 확인할 수 있도록 하는 인디케이터(indicator)를 포함하여 구성되는 변전설비용 전동조작기를 제공한다.

이때, 본 발명의 부가적인 특징에 따르면, 상기 샤프트에 연동하여 회전동작을 수행하여 온오프 상태를 외부로 출력하는 보조 스위치(AUX switch)와, 상기 샤프트와 보조 스위치가 연동하여 회전되도록 상기 샤프트의 회전동력을 상기 보조 스위치로 전달하는 링크 레버(link lever)를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 상술한 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해, 첨부된 도면을 참조하여 후술되는 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

첨부도면 도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 의한 변전설비용 전동조작기의 구성을 나타내는 사시도이다.

상기 첨부도면 도 2를 참조하면, 참조번호 10은 외부의 전원공급에 따라 회전동력을 발생시키는 모터(motor)를 나타내고, 참조번호 20은 상기 모터(10)의 구동에 따라 발생된 회전동력을 감속시키는 유성감속기를 나타내고, 참조번호 30은 상기 유성감속기(20)를 통해 감속된 동력을 전달받는 웜샤프트(worm shaft)를 나타내고, 참조번호 40 및 45는 상기 웜샤프트(30)에 접속되어 설치되고 상기 웜샤프트(30)의 회전에 따라 연동되어 회전하는 웜휠(worm wheel) 및 샤프트(shaft)를 나타낸다. 이때, 상기 샤프트(45)는 외부로 출력신호를 제공하기 위한 출력축의 기능을 수행하게 된다.

또한, 참조번호 50은 상기 웜휠(40)의 회전시 소정각도의 회전 포인트에 도달하는지에 따라 구동되어 상기 모터(10)로 공급되는 전원을 차단하는 기능을 수행하는 마이크로 스위치(micro switch)를 나타내고, 참조번호 60은 상기 샤프트(45)의 단부에 고정되어 회전함에 따라 외부에서 육안으로 개방(open) 상태 또는 폐쇄(close) 상태를 확인할 수 있도록 하는 인디케이터(indicator)를 나타낸다.

또한, 참조번호 70은 상기 샤프트(45)에 연동하여 회전동작을 수행하여 온오프 상태를 외부로 출력하는 보조 스위치(AUX switch)를 나타내고, 참조번호 80은 상기 샤프트(45)와 보조 스위치(70)가 연동하여 회전되도록 상기 샤프트(45)의 회전동력을 상기 보조 스위치(70)로 전달하는 링크 레버(link lever)를 나타낸다.

상기와 같은 각 구성은 모든 충전부가 접지된 탱크 내에 내장되어 6불화황(SF6) 가스로 격리되어 구성됨으로써 감전에 대한 위험을 없애게 되는 동시에 열화 또는 마모 등을 줄이게 된다.

또한, 상기와 같이 이루어진 구성은 유니트(unit) 별로 완전 분리 조립되어 설치가 간편하도록 이루어지며, 염해, 먼지에 의한 오손, 기후 및 낙뢰의 영향을 받지 않도록 외부 프레임에 의해 완전히 밀폐되도록 구성된다.

상기와 같은 구성을 같는 본 발명에 의한 변전설비용 전동조작기의 동작을 첨부도면 도 3 및 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명의 변전설비용 전동조작기를 개방(open) 상태 또는 폐쇄(close) 상태로 전환하기 위하여 관리자의 조작에 따라, 상기 모터(10)에 전압이 인가되면 상기 모터(10)가 구동되어 회전하고, 상기 모터(10)의 구동에 따라 발생된 회전동력은 상기 유성감속기(20)를 통해 감속되어 상기 웜샤프트(30)로 전달된다.

상기와 같은 과정에 의해 상기 웜샤프트(30)에 회전동력이 전달되면 그에 따라 상기 웜샤프트(30)의 회전이 이루어지는데, 상기 웜샤프트(30)에 접해있는 웜휠(40)과 샤프트(45)가 연동되어 소정각도(예컨대, 36도) 만큼 동작하게 된다. 이때, 상기 샤프트(45)의 단부에 고정된 인디케이터(60)가 동시에 회전함에 따라 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 외부에서 육안으로 개방(open) 상태 또는 폐쇄(close) 상태를 확인할 수 있게 된다. 예를 들어 도 3에 도시된 바와 같이 개방 상태에서는 외부 프레임을 통해 "open" 글자가 보이게 되고, 도 4에 도시된 바와 같이 폐쇄 상태에서는 인디케이터(60)가 회전함에 따라 "close" 글자가 보이게 되어 관리자 등이 용이하게 확인할 수 있게 된다.

이와 같이 상기 웜휠(40)과 샤프트(45)의 동작에 따라 상기 샤프트(45)에 연결된 링크레버(80)를 통하여 상기 AUX 스위치(70)도 소정각도 만큼 회전하는 동작을 하게 된다.

한편, 상기 웜휠(40)의 회전시 상기 소정각도의 회전 포인트에 위치한 마이크로 스위치(60)가 개방(open) 상태 또는 폐쇄(close) 상태가 완전히 이루어졌음을 감지하고, 그 마이크로 스위치(60)의 동작에 따라 상기 모터(10)로 공급되는 전원이 차단되어 모든 동작이 종료된다.

본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 첨부된 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 변전설비용 전동조작기는 모든 충전부가 접지된 탱크 내에 내장되어 6불화황(SF6) 가스로 격리되어 있으므로 감전에 대한 위험을 없애어 안전성을 확보할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 염해, 먼지에 의한 오손, 기후 및 낙뢰의 영향을 받지 않도록 완전히 밀폐시키고, 유니트(unit) 별로 완전 분리 조립되어 설치가 간편하고, 유성감속기를 사용함으로써 소음이 적으며, 동작의 신뢰성을 확보할 수 있게 되는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 동력전달을 웜휠과 웜샤프트를 통한 2단계로 줄여서구조를 간단히 하여 소형화 및 슬림화가 가능하도록 함으로써 변전소 설치에 필요한 설치면적을 대폭 줄일 수 있으며, 도심지나 빌딩 등 공간의 제약을 받지 않고 설치가 가능하여 건물 및 택지의 경비절감 효과가 있다.

도 1은 종래 기술에 의하여 부하 개폐기 및 단로기, 접지 개폐기로 이루어지는 차단 장치의 단선 접속도를 나타내는 도면

도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 의한 변전설비용 전동조작기의 구성을 나타내는 사시도

도 3은 도 2의 동작에서 개방(open) 상태를 나타내는 도면

도 4는 도 2의 동작에서 폐쇄(close) 상태를 나타내는 도면

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 모터(motor) 20 : 유성감속기

30 : 웜샤프트(worm shaft) 40 : 웜휠(worm wheel)

45 : 샤프트(shaft) 50 : 마이크로 스위치(micro switch)

60 : 인디케이터(indicator) 70 : 보조 스위치(AUX switch)

80 : 링크 레버(link lever)

Claims

삭제
외부의 전원공급에 따라 회전동력을 발생시키는 모터(motor)와, 상기 모터의 구동에 따라 발생된 회전동력을 감속시키는 유성감속기와, 상기 유성감속기를 통해 감속된 동력을 전달받는 웜샤프트(worm shaft)와, 상기 웜샤프트에 접속되어 설치되고 상기 웜샤프트의 회전에 따라 연동되어 회전하는 웜휠(worm wheel) 및 샤프트(shaft)와, 상기 웜휠의 회전시 소정각도의 회전 포인트에 도달하는지에 따라 구동되어 상기 모터로 공급되는 전원을 차단하는 기능을 수행하는 마이크로 스위치(micro switch)와, 상기 샤프트의 단부에 고정되어 회전함에 따라 외부에서 육안으로 개방(open) 상태 또는 폐쇄(close) 상태를 확인할 수 있도록 하는 인디케이터(indicator)를 포함하여 구성되는 변전설비용 전동조작기에 있어서,

상기 샤프트에 연동하여 회전동작을 수행하여 온오프 상태를 외부로 출력하는 보조 스위치(AUX switch)와, 상기 샤프트와 보조 스위치가 연동하여 회전되도록 상기 샤프트의 회전동력을 상기 보조 스위치로 전달하는 링크 레버(link lever)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 변전설비용 전동조작기.