KR100554376B1 - 영구자석형 조작기를 이용한 진공 차단기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 영구자석형 조작기를 이용한 진공 차단기에 관한 것으로서, 부품수를 대폭 줄여 소형화를 가능하게 하고, 연결 구조를 단순화함으로써, 동작 신뢰성 및 조립성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

이를 위한 본 발명의 진공 차단기는, 내부에 일정 공간부를 가지며 적층되어 있는 다수의 철심과, 상기 철심의 공간부에 상, 항 방향으로 이동 가능하게 설치된 가동자와, 상기 가동자의 하단에 결합되어 상, 하 방향으로 일정 거리 이동 가능한 드라이브 로드와, 상기 가동자의 외주연에 결합된 다수의 영구자석과, 상기 가동자의 외주연으로서 상기 영구자석의 상부에 다수회 권취된 트립 코일과, 상기 가동자의 외주연으로서 상기 영구자석의 하부에 다수회 권취된 투입 코일을 구비하는 영구자석형 조작기; 상기 영구자석형 조작기의 드라이브 로드 하단에 설치되어, 상기 드라이브 로드의 상, 하 방향 동력을 전달하는 블록; 상기 블록과 일단부가 결합되어 상기 블록의 상, 하 방향 동력에 따라 회동가능한 제 1 레버; 상기 제 1 레버의 타단부와 결합되어 상기 제 1 레버의 회동방향과 동일한 방향으로 회전가능한 개폐축; 상기 개폐축에 결합되어, 상기 개폐축의 회전 방향에 따라 동일 방향으로 회전가능한 제 2 레버; 상기 제 2 레버의 회전에 따라 온, 오프되는 진공 차단부; 및 상기 진공 차단부와 제 2 레버 사이에 설치되어 상기 제 2 레버의 회동력을 상기 진공 차단부에 상, 하 방향의 동력으로 전달하는 푸시로드;를 포함한다.

Description

영구자석형 조작기를 이용한 진공 차단기{VACUUM CIRCUIT BREAKER USING PERMANENT MAGNETIC ACTUATOR}

도 1은 종래의 스프링을 이용한 진공 차단기를 도시한 주요부 사시도

도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 영구자석형 조작기를 이용한 진공 차단기의 정면도 및 단면도

도 3a는 본 발명에 따른 영구자석형 조작기의 트립 상태를 도시한 설명도

도 3b는 도 3a의 투입 직전 상태를 도시한 설명도

도 3c는 도 3a의 투입 상태를 도시한 설명도

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10; 영구자석형 조작기 11; 철심

12; 가동자 13; 영구자석

14; 트립 코일 15; 투입 코일

20; 드라이브 로드 30; 블록

40; 개폐축 41; 제1레버

42; 제2레버 50; 푸시로드

60; 진공 차단부

본 발명은 영구자석형 조작기를 이용한 진공 차단기에 관한 것으로서, 보다 상세히는 부품수를 대폭 줄여 소형화를 가능하게 하고, 연결 구조를 단순화함으로써, 동작 신뢰성 및 조립성을 향상시킬 수 있는 영구자석형 조작기를 이용한 진공 차단기에 관한 것이다.

도 1을 참조하면, 종래 스프링을 이용한 진공 차단기의 주요부 사시도가 도시되어 있다.

도시된 바와 같이 종래의 진공 차단기는 수직 방향으로 설치된 스프링(1')과, 상기 스프링(1')과 대략 수평하게 설치된 다수의 링크(2')와, 상기 링크(2')의 하단에 접촉 및 분리 가능하게 설치된 레버(3')와, 상기 레버(3')의 상,하 이동에 의해 소정 방향으로 회전 가능하도록 상기 스프링(1')에 대략 수직 방향으로 설치된 개폐축(4')으로 이루어져 있다. 여기서, 진공 개폐부(미도시)는 상기 개폐축(4')에 레버로 연결되어 트립 및 투입이 가능하게 되어 있다.

이러한 종래의 진공 차단기는 트립 상태에서 투입 상태로 동작이 일어나면, 먼저 축세된 스프링(1')의 반발력에 의해 링크(2')가 하부로 이동하게 된다. 그러면, 상기 링크(2')의 이동에 의해 레버(3')도 아래 방향으로 이동하게 된다. 또한, 상기 레버(3')의 이동에 의해 개폐축(4')이 소정 방향으로 회전하게 되고, 이에 따라 도시되지 않은 진공 개폐부가 투입되게 된다.

그러나, 이러한 종래의 진공 차단기는 스프링에 축세되어 있는 힘을 개폐축 에 전달하기 위한 구조가 매우 복잡하고 부품수가 많음으로써 동작의 신뢰성이 저하되는 문제가 있다.

또한, 부품수가 많아서 장치의 소형화가 어렵고 더욱이 조립이 어려워 유지 보수가 매우 힘든 문제가 있다.

따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 부품수를 대폭 줄여 소형화를 가능하게 하고, 연결 구조를 단순화함으로써, 동작 신뢰성 및 조립성을 향상시킬 수 있는 영구자석형 조작기를 이용한 진공 차단기를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 진공 차단기는, 내부에 일정 공간부를 가지며 적층되어 있는 다수의 철심과, 상기 철심의 공간부에 상, 항 방향으로 이동 가능하게 설치된 가동자와, 상기 가동자의 하단에 결합되어 상, 하 방향으로 일정 거리 이동 가능한 드라이브 로드와, 상기 가동자의 외주연에 결합된 다수의 영구자석과, 상기 가동자의 외주연으로서 상기 영구자석의 상부에 다수회 권취된 트립 코일과, 상기 가동자의 외주연으로서 상기 영구자석의 하부에 다수회 권취된 투입 코일을 구비하는 영구자석형 조작기; 상기 영구자석형 조작기의 드라이브 로드 하단에 설치되어, 상기 드라이브 로드의 상, 하 방향 동력을 전달하는 블록; 상기 블록과 일단부가 결합되어 상기 블록의 상, 하 방향 동력에 따라 회동가능한 제 1 레버; 상기 제 1 레버의 타단부와 결합되어 상기 제 1 레버의 회동방향과 동일한 방향으로 회전가능한 개폐축; 상기 개폐축에 결합되어, 상기 개폐축의 회전 방향에 따라 동일 방향으로 회전가능한 제 2 레버; 상기 제 2 레버의 회전에 따라 온, 오프되는 진공 차단부; 및 상기 진공 차단부와 제 2 레버 사이에 설치되어 상기 제 2 레버의 회동력을 상기 진공 차단부에 상, 하 방향의 동력으로 전달하는 푸시로드;를 포함한다.
상기와 같이 하여 본 발명에 의한 영구자석형 조작기를 이용한 진공 차단기는 영구자석형 조작기에 의해 개폐축이 소정 방향으로 회전함으로써, 부품수가 종래에 비해 대폭 줄어들고 또한 이에 따라 장치의 소형화가 가능하게 된다.

삭제

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삭제

삭제

삭제

더불어, 진공 차단부를 온,오프시키기 위한 연결 구조가 단순함으로써, 동작의 신뢰성이 높아지고 또한 조립성도 향상된다.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 2a를 참조하면, 본 발명에 따른 영구자석형 조작기를 이용한 진공 차단기 의 정면도가 도시되어 있고, 도 2b를 참조하면, 그 단면도가 도시되어 있다. 여기서, 도 2b는 트립 상태를 도시한 것이다.

도시된 바와 같이 본 발명에 의한 진공 차단기는 상,하로 일정 거리 이동 가능한 드라이브 로드(20)를 갖는 영구자석형 조작기(10)와, 상기 드라이브 로드(20)의 힘을 전달하는 블록(30)과, 상기 블록(30)의 힘에 의해 소정 방향으로 회전하는 개폐축(40)과, 상기 개폐축(40)의 힘을 상부로 전달하는 푸시로드(50)와, 상기 푸시로드(50)에 의해 온,오프되는 진공 차단부(60)로 이루어져 있다.

먼저 상기 영구자석형 조작기(10)는 내부에 일정 공간부를 가지며 적층되어 있는 다수의 철심(11)이 구비되어 있다. 또한, 상기 철심(11)의 공간부에는 상,하 방향으로 이동 가능하게 설치된 가동자(12)가 구비되어 있다. 물론, 상기 가동자(12)의 하단에는 상술한 드라이브 로드(20)가 결합되어 있다. 또한, 상기 가동자(12)의 외주연에는 다수의 영구자석(13)이 결합되어 있다. 더불어, 상기 가동자(12)의 외주연으로서 상기 영구자석(13)의 상부에는 트립 코일(14)이 다수회 권취되어 있다. 마지막으로, 상기 가동자(12)의 외주연으로서 상기 영구자석(13)의 하부에는 투입 코일(15)이 다수회 권취되어 있다. 물론, 상기 트립 코일(14) 및 투입 코일(15)도 상기 철심(11)의 공간부에 위치되어 있다.

상기 블록(30)은 상기 영구자석형 조작기(10)의 드라이브 로드(20) 하단에 설치되어, 상기 드라이브 로드(20)의 힘을 전달할 수 있도록 되어 있다.

상기 개폐축(40)은 상기 블록(30)의 하부인 동시에 측부에 설치되어, 상기 블록(30)의 상,하 이동에 따라 일정 방향으로 회전 가능하게 설치되어 있다. 더불 어, 상기 개폐축(40)은 일측에 상기 블록(30)과 결합되도록 일정 길이 연장된 제1레버(41)가 구비되어 있다. 또한, 상기 개폐축(40)은 타측에 상기 진공 차단부(60)를 온,오프 하도록 일정 길이 연장된 제2레버(42)가 구비되어 있다.

상기 푸시로드(50)는 상기 진공 차단부(60)와 상기 제2레버(42) 사이에 설치되어 있다. 따라서, 상기 푸시로드(50)는 상기 제2레버(42)가 상승하면 함께 상승하고, 상기 제2레버(42)가 하강하면 함께 하강한다.

마지막으로, 상기 진공 차단부(60)는 상기 푸시로드(50)의 상단에 설치되어 있으며, 이는 상기 푸시로드(50)가 상승하면 온되고, 하강하면 오프되도록 되어 있다.

도3a를 참조하면, 본 발명에 따른 영구자석형 조작기의 트립 상태가 도시되어 있고, 도 3b를 참조하면, 투입 직전 상태가 도시되어 있으며, 도 3c를 참조하면, 투입 상태가 도시되어 있다. 여기서는 이러한 도 3a 내지 도3c, 그리고 상술한 도 2b를 참조하여 그 작동을 설명하기로 한다. 또한, 도면중 도2b는 트립 상태이다.

먼저 진공 차단기의 트립 상태를 설명한다.

트립 상태에서는 영구자석형 조작기(10)의 트립 코일(14)에 전원이 인가된다(물론, 투입 코일(15)에는 전원이 인가되지 않는다). 그러면, 상기 트립 코일(14) 주변에 강력한 자기장이 형성된다. 또한, 상기 트립 코일(14)의 자기장과 영구자석(13)의 자기장은 상호 인력이 발생됨으로써, 결국 상기 영구자석(13)에 결합된 가동자(12)는 상부로 일정 거리 상승하게 된다. 물론, 상기 영구자석(13)의 극성은 상기 트립 코일(14)의 자기장과 인력이 발생하도록 가동자(12)에 결합되어 있기 때문에, 이같은 동작이 가능하다.

위와 같이 가동자(12)가 상부로 일정 거리 이동하게 되면, 이것의 하단에 결합된 드라이브 로드(20)도 상부로 이동한다. 그러면, 상기 드라이브 로드(20)에 결합된 블록(30)도 상부로 이동하고, 이에 따라 개폐축(40)에 결합된 제1레버(41)도 상승하게 된다.

결국 상기 개폐축(40)은 도 2b에서 반시계 방향으로 회전한다.

그러면, 상기 개폐축(40)에 결합된 제2레버(42)의 끝단이 하강하게 되고, 이에 따라 푸시로드(50)도 하강한다.

따라서, 상기 푸시로드(50)의 하강에 따라 진공 차단부(60)가 오프된다.

다음으로, 진공 차단기의 투입 상태를 설명한다.

투입 상태에서는 영구자석형 조작기(10)의 투입 코일(15)에 전원이 인가된다(물론, 트립 코일(14)에는 전원이 인가되지 않는다). 그러면, 상기 투입 코일(15) 주변에 강력한 자기장이 형성된다. 또한, 상기 투입 코일(15)의 자기장과 영구자석(13)의 자기장은 상호 인력이 발생됨으로써, 결국 상기 영구자석(13)에 결합된 가동자(12)는 하부로 일정 거리 하강하게 된다. 물론, 상기 영구자석(13)의 극성은 상기 투입 코일(15)의 자기장과 인력이 발생하도록 가동자(12)에 결합되어 있기 때문에, 이같은 동작이 가능하다.

위와 같이 가동자(12)가 하부로 일정 거리 이동하게 되면, 이것의 하단에 결합된 드라이브 로드(20)도 하부로 이동한다. 그러면, 상기 드라이브 로드(20)에 결 합된 블록(30)도 하부로 이동하고, 이에 따라 개폐축(40)에 결합된 제1레버(41)도 하강하게 된다.

결국 상기 개폐축(40)은 도 2b에서 시계 방향으로 회전한다.

그러면, 상기 개폐축(40)에 결합된 제2레버(42)의 끝단이 상승하게 되고, 이에 따라 푸시로드(50)도 상승한다.

따라서, 상기 푸시로드(50)의 상승에 따라 진공 차단부(60)가 온된다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 영구자석형 조작기를 이용한 진공 차단기를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 영구자석형 조작기를 이용한 진공 차단기는 영구자석형 조작기에 의해 개폐축이 소정 방향으로 회전함으로써, 부품수가 종래에 비해 대폭 줄어들고 또한 이에 따라 장치의 소형화가 가능한 효과가 있다.

더불어, 진공 차단부를 온,오프시키기 위한 연결 구조가 단순함으로써, 동작의 신뢰성이 높아지고 또한 조립성도 향상되는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 진공 차단기에 있어서,

   내부에 일정 공간부를 가지며 적층되어 있는 다수의 철심과, 상기 철심의 공간부에 상, 항 방향으로 이동 가능하게 설치된 가동자와, 상기 가동자의 하단에 결합되어 상, 하 방향으로 일정 거리 이동 가능한 드라이브 로드와, 상기 가동자의 외주연에 결합된 다수의 영구자석과, 상기 가동자의 외주연으로서 상기 영구자석의 상부에 다수회 권취된 트립 코일과, 상기 가동자의 외주연으로서 상기 영구자석의 하부에 다수회 권취된 투입 코일을 구비하는 영구자석형 조작기;

   상기 영구자석형 조작기의 드라이브 로드 하단에 설치되어, 상기 드라이브 로드의 상, 하 방향 동력을 전달하는 블록;

   상기 블록과 일단부가 결합되어 상기 블록의 상, 하 방향 동력에 따라 회동가능한 제 1 레버;

   상기 제 1 레버의 타단부와 결합되어 상기 제 1 레버의 회동방향과 동일한 방향으로 회전가능한 개폐축;

   상기 개폐축에 결합되어, 상기 개폐축의 회전 방향에 따라 동일 방향으로 회전가능한 제 2 레버;

   상기 제 2 레버의 회전에 따라 온, 오프되는 진공 차단부; 및

   상기 진공 차단부와 제 2 레버 사이에 설치되어 상기 제 2 레버의 회동력을 상기 진공 차단부에 상, 하 방향의 동력으로 전달하는 푸시로드;를 포함하는 진공 차단기.

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