KR100576307B1 - 고압기기 개폐반발 방지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 절연 암과 주축으로 구성된 고압기기(특별고압기기 포함)의 개폐 시 발생되는 관성에너지와 충격에 의한 도전부 리바운드 또는 반발을 방지하기 위한 고압기기 개폐반발 방지장치에 관한 것으로, 기구부 또는 메커니즘의 반발로 기인되는 전압 및 전류의 불완전 접촉과 접속 그리고 이와 관련하여 발생될 수 있는 떨림(Chattering)현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

이를 구현하기 위한 본 발명의 고압기기 개폐반발 방지장치는 조작 기구부에서 발생된 에너지를 전달하는 주축(11); 상기 주축(11)에 일측이 고정되며 로울러(16a)가 구비된 드라이버 로드(16)가 타측에 설치되며, 회로를 접속 및 차단하는 레버(13); 프레임에 각각 설치된 핀(23)과 복귀스프링(21); 및 상기 핀(23)에 설치되고 상기 복귀스프링(21)이 연결되며, 상기 레버(13)의 회전시 상기 로울러(16a)의 미는 힘에 의해 상기 복귀스프링(21)의 인장력과 같아질 때까지 회전하고, 그 이후에 상기 복귀스프링(21)에 의해 상기 레버(13)에 간섭되지 않는 위치까지 복귀되도록 고리형상을 갖는 후크록(20)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

고압기기 개폐반발 방지장치{MEDIUM-VOLTAGE SWITCHES AND BREAKERS MECHANISM DEVICE FOR SWITCHING REBOUND PREVENTION}

도 1은 종래의 일반적인 개폐기의 구조를 나타낸 구조도

도 2는 종래 개폐기의 충격흡수장치를 나타낸 구성도

도 3은 본 발명에 의한 고압기기 개폐반발 방지장치의 구성도

도 4a 내지 도 4b는 본 발명에 의한 고압기기 개폐반발 방지장치의 동작 상태를 각각 나타낸 동작 상태도로서,

도 4a는 후크록(20)의 동작 전(前) 상태를 나타낸 동작 상태도이고,

도 4b는 후크록(20)의 동작 개시 상태를 나타낸 동작 상태도이고,

도 4c는 후크록(20)의 동작 상태를 나타낸 동작 상태도이다.

도 5a 내지 도 5b는 본 발명에 의한 고압기기 개폐반발 방지장치의 동작 상태를 다른 방향에서 바라본 동작 상태도로서,

도 5a는 후크록(20)의 전면 상태를 나타낸 동작 상태도이고,

도 5b는 후크록(20)의 후면 상태를 나타낸 동작 상태도이고,

도 5c는 후크록(20)의 복귀 상태를 나타낸 동작 상태도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

11 : 주축 13 : 레버

16 : 드라이버 로드 16a : 로울러

20 : 후크록 20a : 후크

21 : 복귀스프링 22 : 스토퍼

23 : 핀

본 발명은 절연 암과 주축으로 구성된 고압기기(특별고압기기 포함)의 개폐 시 발생되는 관성에너지와 충격에 의한 도전부 리바운드(Rebound) 또는 반발을 방지하기 위한 고압기기 개폐반발 방지장치에 관한 것으로, 특히 기구부 또는 메커니즘의 반발로 기인되는 전압 및 전류의 불완전 접촉과 접속 그리고 이와 관련하여 발생될 수 있는 떨림(Chattering)현상을 방지하도록 한 고압기기 개폐반발 방지장치에 관한 것이다.

일반적으로, 차단기와 개폐기 및 단로기의 주요 용도는 배전선로나 부하설비의 전원공급과 전력계통 사고나 부하설비 고장에 의한 단락전류등의 대전력을 안전하고 신속하게 차단하여 전기설비와 선로를 보호하는 것이다.

상기 차단기와 개폐기 및 단로기는 통전부의 투입 및 차단 능력과 기구부의 개폐 신뢰성이 핵심적인 기술 분야이고, 최근에는 메인트런스 프리(Maintenance Free) 경향에 따라 메커니즘의 안정적인 동작 구현을 위해 간결하면서도 내구성 및 충분한 힘을 발휘할 수 있는 기술이 요구되고 있다

상기 고압기기 개폐반발 방지장치는 개폐기 및 차단기류의 조작기 주축(1) 또는 프레임에 설치하여 투입과 차단에서 발생되는 기구부의 스톱퍼(Stoper) 반발과 이와 유사한 기능을 갖는 오일대시포트(Oil Dashpot) 외 각종 댐퍼(Damper)류의 충격 반발력을 기계적으로 구속시키는 장치이다.

그러면, 첨부도면을 참조하여 종래 기술의 구성 및 동작과 그 문제점에 대해 설명하기로 한다.

먼저, 도 1은 종래의 일반적인 개폐기의 구조를 나타낸 구조도이다.

도시된 바와 같이, 상기 개폐기는 주축(1)과 절연 암(2)을 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 절연 암(2)은 개폐기의 투입 상태를 예시한 것이며, 점선으로 도시된 절연암(2a)은 기구부의 주축(1) 회전운동에 의한 개방상태를 나타낸 것이다.

도 2는 종래 개폐기의 충격흡수장치를 나타낸 구성도이다.

도시된 바와 같이, 주축(1)에 고정된 레버(3)는 기구부의 투입 또는 차단 시 발생하는 조작력을 댐핑 디바이스(5)의 위치에서 정지시키는 역할을 하고, 이때 정해진 댐핑 디바이스(5)까지의 레버(3) 회전행정으로 차단기 및 개폐기의 투입 또는 차단동작이 이루어지게 된다. 상기 레버(3)의 가속력을 흡수하기 위해 상기 댐핑 디바이스(5)의 일측에 물리적인 쇼크압소버(Shock Absorber) 역할을 하는 댐퍼(4)가 설치되어 있다. 이때, 상기 댐퍼(4)는 우레탄 재질을 사용한다.

그러나, 상기 구성을 갖는 종래의 고압기기 개폐반발 방지장치는 상기 레버(3)의 가속력을 흡수하기 위해 상기 댐핑 디바이스(5)의 일측에 상기 댐퍼(4)를 설 치하지만, 개폐 조작시 발생되는 상기 레버(3)의 기구적인 반발을 상기 댐퍼(4)가 완전하게 구속하지 못하였다. 이로 인해, 전기적 재점호에 의해 절연파괴가 발생되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기 문제를 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 개폐 조작 시 발생되는 래버의 반발력을 기구적으로 구속되도록 구현하여 전기적 재점호에 의해 절연 파괴가 발생되는 것을 방지한 고압기기 개폐반발 방지장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 고압기기 개폐반발 방지장치는,

조작 기구부에서 발생된 에너지를 전달하는 주축;

상기 주축에 일측이 고정되며 로울러가 구비된 드라이버 로드가 타측에 설치되며, 회로를 접속 및 차단하는 레버;

프레임에 각각 설치된 핀과 복귀스프링; 및

상기 핀에 설치되고 상기 복귀스프링이 연결되며, 상기 레버의 회전시 상기 로울러의 미는 힘에 의해 상기 복귀스프링의 인장력과 같아질 때까지 회전하고, 그 이후에 상기 복귀스프링에 의해 상기 레버에 간섭되지 않는 위치까지 복귀되도록 고리형상을 갖는 후크록을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 고압기기 개폐반발 방지장치는 상기 복귀스프링에 의해 상기 후크록이 복귀되는 위치를 제어하는 스토퍼를 더 포함하여 구성되며, 상기 스토퍼는 상기 주 축이 개방 동작하면서 상기 레버가 간섭되지 않는 위치에 상기 후크록이 정지하도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기 후크록은 상기 레버의 회전속도보다 빠르게 동작하도록 구성된 것을 특징으로 한다.

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 3은 본 발명에 의한 고압기기 개폐반발 방지장치의 구성도이다.

상기 고압기기 개폐반발 방지장치는 도시된 바와 같이, 조작 기구부에서 발생된 에너지를 전달하는 주축(11)과, 상기 주축(11)에 일측이 고정되며 로울러(16a)가 구비된 드라이버 로드(16)가 타측에 설치되며, 회로를 접속 및 차단하는 레버(13)와, 상기 프레임에 각각 설치된 핀(23)과 복귀스프링(21)과, 상기 핀(23)에 설치되고 상기 복귀스프링(21)이 연결되며, 상기 레버(13)의 회전시 상기 로울러(16a)의 미는 힘에 의해 상기 복귀스프링(21)의 인장력과 같아질 때까지 회전하고, 그 이후에 상기 복귀스프링(21)에 의해 상기 레버(13)에 간섭되지 않는 위치까지 복귀되도록 고리형상을 갖는 후크록(20)을 포함하여 구성된다.

도 4a 내지 도 4b는 본 발명에 의한 고압기기 개폐반발 방지장치의 동작 상태를 각각 나타낸 동작 상태도로서, 도 4a는 후크록(20)의 동작 전(前) 상태를 나타낸 동작 상태도이고, 도 4b는 후크록(20)의 동작 개시 상태를 나타낸 동작 상태도이고, 도 4c는 후크록(20)의 동작 상태를 나타낸 동작 상태도이다.

그리고, 도 5a 내지 도 5b는 본 발명에 의한 고압기기 개폐반발 방지장치의 동작 상태를 다른 방향에서 바라본 동작 상태도로서, 도 5a는 후크록(20)의 전면 상태를 나타낸 동작 상태도이고, 도 5b는 후크록(20)의 후면 상태를 나타낸 동작 상태도이고, 도 5c는 후크록(20)의 복귀 상태를 나타낸 동작 상태도이다.

상기 도 4 및 도 5를 참조하여 상기 고압기기 개폐반발 방지장치의 동작에 대해 설명한다.

먼저, 고압 개폐기 및 차단기는 단로부가 직선 또는 회전으로 일정한 왕복 행정운동을 한다. 본 발명에서는 도전부를 절연암과 연결하여 구동시키는 주축(11)의 회전을 기준으로 하여 레버(13)의 동작으로 개폐를 결정하는 동작을 중심으로 기술한다.

도 4를 참조하여 설명하면, 좌측을 투입 위치로 가정하여 주축(11)을 중심으로 반 시계방향으로 회전운동을 하면 우측은 개방위치가 된다. 상기 주축(11)은 기구부의 투입 또는 차단 시 회전하게 되며, 상기 주축(11)의 회전에 의해 상기 주축(11)에 설치된 상기 레버(13)도 같이 회전하게 된다.

상기 레버(13)의 회전운동으로 동작하는 상기 후크록(20)은 상기 도 4에서와 같이 상기 레버(13)에 고정된 드라이브 로드(16)의 로울러(16a)를 순간적으로 구속할 수 있는 위치에까지 동작된다.

이때 주회로를 구동하는 상기 레버(13)의 속도는 최소 1m/s이상이고 상기 후크록(20)은 상기 레버(13)의 순간적인 충격으로 상기 핀(23)을 중심으로 상기 레버(13)의 속도보다 빠르게 동작된다. 상기 후크록(20)은 상기 복귀스프링(21)의 반 대 방향으로 회전하기 때문에 상기 복귀스프링(21)의 인장력에 의해 복귀하려는 힘을 받게 된다. 하지만 이 힘은 상기 주축(11)에서 발생되는 구동력에 비해 매우 적기 때문에 상기 레버(13)가 개방 위치에서 멈추어도 도 4b에서 도 4c로 충돌된 에너지가 상기 복귀스프링(21)의 인장력과 같아질 때까지 계속하여 회전운동이 진행하게 된다. 그리고, 상기 주축(11)의 작용과 반작용에 의한 리바운드 동작을 도 5b에서와 같이 후크록(20)의 후크(20a)로 상기 드라이브 로드(16)의 로울러(16a)를 구속하게 된다.

주회로의 리바운드 진동이 상기 후크(20)와 상기 로울러(16a)로 소멸되고 난 후 상기 후크록(20)은 상기 레버(13)의 드라이브 로드(16)에서 이탈하려는 상기 복귀스프링(21)의 탄성력에 의하여 도 5c에서와 같이 스토퍼(22)까지 복귀한다. 이때, 상기 스토퍼(22)는 상기 주축(11)이 개방 동작하면서 상기 레버(13)가 간섭되지 않는 위치에 상기 후크록(20)이 정지하도록 한다.

이와 같은 구성에 의해, 종래의 댐퍼(4)에서 완전하게 해결되지 않는 작용과 반작용으로 발생하는 기구적인 리바운드 문제를 후크록(20)으로 제동하여 해결하였다.

이상과 같은 본 발명의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 고압기기 개폐반발 방지장치에 의하면, 부하개폐기, 고장구간 자동 개폐기등의 고압개폐기류와 진공차단기외 차단기류에 부착하여 사용이 가능하고, 3상의 통전부를 구동하는 주축과 연결하여 사용되거나 메커니즘부에도 적용이 가능하다.

또한, 주회로 접점부의 접촉 안정성에 기여가 예상되고 기구적인 반발에서 비롯되는 리바운드가 해결된 국산기기를 개발하는데 효과가 있다.

Claims (3)

1. 고압기기 개폐반발 방지장치에 있어서,

   조작 기구부에서 발생된 에너지를 전달하는 주축(11);

   상기 주축(11)에 일측이 고정되며 로울러(16a)가 구비된 드라이버 로드(16)가 타측에 설치되며, 회로를 접속 및 차단하는 레버(13);

   프레임에 각각 설치된 핀(23)과 복귀스프링(21); 및

   상기 핀(23)에 설치되고 상기 복귀스프링(21)이 연결되며, 상기 레버(13)의 회전시 상기 로울러(16a)의 미는 힘에 의해 상기 복귀스프링(21)의 인장력과 같아질 때까지 회전하고, 그 이후에 상기 복귀스프링(21)에 의해 상기 레버(13)에 간섭되지 않는 위치까지 복귀되도록 고리형상을 갖는 후크록(20)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 고압기기 개폐반발 방지장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 고압기기 개폐반발 방지장치는,

   상기 복귀스프링(21)에 의해 상기 후크록(20)이 복귀되는 위치를 제어하는 스토퍼(22)를 더 포함하여 구성되며, 상기 스토퍼(22)는 상기 주축(11)이 개방 동작하면서 상기 레버(13)가 간섭되지 않는 위치에 상기 후크록(20)이 정지하도록 하는 것을 특징으로 하는 고압기기 개폐반발 방지장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 후크록(20)은 상기 레버(13)의 회전속도보다 빠르게 동작하도록 구성된 것을 특징으로 하는 고압기기 개폐반발 방지장치.

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