KR100660129B1 - 두 방향에서 안전장치를 제어할 수 있는 전력 개폐기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가스 절연 전력 개폐기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 두 방향에서 안전장치를 제어할 수 있는 전력 개폐기에 관한 것이다. 이를 위해, 3-포지션 메카니즘으로 이루어진 전력 개폐기에 있어서, 전력 개폐기의 축선 방향에 회전 가능하게 설치되는 회전축(215); 회전축(215)의 상단면에 형성되어 상부로부터 회전축(215)을 회전가능하게 하는 상부조작부(210); 회전축(215)의 측면상에 형성되어 측면으로부터 회전축(215)을 회전 가능하게 하는 전면조작부(252); 전력개폐기내에 고정되고, 전력 개폐기의 제 1, 2, 3 위치에 각각 대응되는 3개의 걸림홈(262)이 원주상에 형성된 위치조정판(260); 및 회전축(215)과 연동하여 회동하고, 회동위치에 따라 각 걸림홈(262)중 하나에 선택적으로 걸림으로서 회전축(215)의 회전위치를 확보하는 롤러(255);가 제공된다.

가스, 절연, 전력, 개폐기, 포지션, 접지, 주회로, 투입, 개방, 회전, 위치

Description

두 방향에서 안전장치를 제어할 수 있는 전력 개폐기{Power switch capable of being control a locking device in two directions}

도 1은 본 발명에 따른 두 방향에서 안전장치를 제어할 수 있는 전력 개폐기의 정면도,

도 2는 도 1 에 도시된 전력 개폐기의 부분 평면도,

도 3은 도 1에 도시된 전력 개폐기의 우측면도,

도 4는 도 1에 도시된 전력 개폐기의 전면에 위치한 복수의 전면표시부(200)중 하나에 대한 확대도,

도 5는 도 1에 도시된 전력 개폐기의 상면에 위치한 복수의 상부조작부(210)중 하나에 대한 평면도,

도 6은 도 5에 도시된 상부조작부(210)의 측면도,

도 7은 도 6에 도시된 상부조작부(210)중 위치조정판(260)의 평면도,

도 8은 접지가 투입된 상태를 나타낸 것으로서, 도 8a는 상부조작부(210)의 평면도, 도 8b는 측면도, 도 8c는 위치조정판(260), 롤러(255)의 위치를 나타내는 평면도,

도 9는 주회로와 접지가 모두 개방된 상태를 나타낸 것으로서, 도 9a는 상부조작부(210)의 평면도, 도 9b는 측면도, 도 9c는 위치조정판(260), 롤러(255)의 위치를 나타내는 평면도,

도 10은 주회로가 투입된 상태를 나타낸 것으로서, 도 10a는 상부조작부(210)의 평면도, 도 10b는 측면도, 도 10c는 위치조정판(260), 롤러(255)의 위치를 나타내는 평면도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

100 : 전력 개폐기, 200 : 전면표시부,

210 : 상부조작부, 211 : 주회로 투입방향,

212 : 접지투입방향, 213 : 조작구멍,

214 : 레버, 215 : 회전축,

220 : 메카니즘, 230 : 주회로 표시창,

240 : 접지표시창, 250 : 주회로 투입/개방,

252 : 전면조작부, 254 : 접지 투입/개방,

255 : 롤러, 259 : 메인 인장스프링,

260 : 위치조정판, 262 : 걸림홈,

270 : 회전판, 280 : 하우징,

290 : 표시창, 300 : 메카니즘부.

본 발명은 가스 절연 전력 개폐기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 두 방향 에서 안전장치를 제어할 수 있는 전력 개폐기에 관한 것이다.

일반적으로 가스 절연 전력 개폐기는 크게 2-포지션(투입/개방) 메카니즘과 3-포지션(투입/개방/접지) 메카니즘으로 대별될 수 있다. 최근에는 선로의 접지기능을 갖는 3-포지션 메카니즘이 널리 사용되고 있다.

그러나, 이와 같은 종래의 가스 절연 전력 개폐기는 배전선로를 루프로 구성하여 사용하기 때문에 조작 실수나 미숙 등으로 인해 하나의 개폐기에 서로 다른 별개의 전원이 인가되는 사고가 발생한 개연성이 높았다. 만약 이와 같이 선로의 스위치가 동시에 투입된다면 서로의 위상각이 맞지 않아 전기적으로 3상단락의 대형사고를 일으킬 수 있다.

이러한 위험성을 방지하기 위하여 기기조작에 대하여 기계적인 록킹장치를 설치하거나 전기적인 록킹장치를 설치하여 안전성을 높이는 사례가 있었다. 이러한 경우 별도의 기기구성을 설치하여야 하기 때문에 개폐기의 구성이 복잡해지고, 부피가 증가한다는 단점이 있었다.

또한, 종래의 전력 개폐기는 일방향(예를 들어, 정면방향 또는 평면방향)으로만 접근하여 조작할 수 있도록 구성되어 있었다. 따라서, 지중에 매설되는 개폐기의 경우는 지상에서 조작이 불가능하였고, 지상에 설치되는 경우에는 지중에서 조작이 불가능하였다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로써, 본 발명의 제 1 목적은, 3-포지션 메카니즘을 갖는 전력 개폐기에서 주회로의 투입 과 개방조작 및 접지의 투입과 개방 조작에 대하여 콤팩트한 안전장치를 구현함으로서 단락사고 등을 미연에 방지할 수 있는 두 방향에서 안전장치를 제어할 수 있는 전력 개폐기를 제공하는 것이다.

본 발명의 제 2 목적은, 지하에 매설된 전력 개폐기에 대해 지하에서도 접근하여 조작할 수 있고, 지상에서도 접근하여 조작할 수 있는 두 방향에서 안전장치를 제어할 수 있는 전력 개폐기를 제공하는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 목적은, 3-포지션 메카니즘으로 이루어진 전력 개폐기에 있어서, 전력 개폐기의 축선 방향에 회전 가능하게 설치되는 회전축(215);

회전축(215)의 상단면에 형성되어 상부로부터 회전축(215)을 회전가능하게 하는 상부조작부(210);

회전축(215)의 측면상에 형성되어 측면으로부터 회전축(215)을 회전 가능하게 하는 전면조작부(252);

전력개폐기내에 고정되고, 전력 개폐기의 제 1, 2, 3 위치에 각각 대응되는 3개의 걸림홈(262)이 원주상에 형성된 위치조정판(260); 및

회전축(215)과 연동하여 회동하고, 회동위치에 따라 각 걸림홈(262)중 하나에 선택적으로 걸림으로서 회전축(215)의 회전위치를 확보하는 롤러(255);로 구성되는 것을 특징으로 하는 두 방향에서 안전장치를 제어할 수 있는 전력 개폐기에 의해 달성될 수 있다.

그리고, 상부조작부(210)와 전면조작부(252)는 소정의 도구와 동시에 호환될 수 있도록 동일한 형상을 이루는 것이 바람직하고, 이러한 동일한 형상은 2개의 구 멍인 것이 적합할 수 있다.

또한, 제 1, 2, 3 위치는 각각 순차적으로 접지투입위치, 주회로와 접지의 개방위치 및 주회로의 투입위치인 것이 가장 바람직하다.

뿐만 아니라, 3개의 걸림홈(262)은 각각 순차적으로 제 1, 2, 3 걸림홈이며, 제 1 걸림홈과 제 3 걸림홈 사이의 원주각은 100° ~ 150°범위일 수 있다.

또한, 전력개폐기는 외부를 둘러싸는 하우징(280)을 더 포함하고,하우징(280)의 상면에는 상부조작부(210)가 노출되며, 하우징(280)의 일측면에는 전면조작부(252)가 노출되도록 형성되는 것이 더욱 바람직할 수 있다.

그리고, 롤러(255)는 걸림홈(262)내에서 유지될 수 있도록 탄성력을 작용하는 탄성수단을 더 포함하는 것이 바람직하며, 탄성수단은 코일 스프링, 비틀림스프링, 판스프링 등이 될 수 있다.

그리고, 본 발명에 따른 전력개폐기는 상부조작부(210)가 지상에 노출되는 정도로 지하에 매설되는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 목적들, 분명한 장점들 및 신규한 특징들은 이하의 상세한 설명 및 첨부된 도면들에 따른 바람직한 실시예들로 부터 더 분명해 질것이다.

이하에서는 본 발명에 따른 두 방향에서 안전장치를 제어할 수 있는 전력 개폐기의 구성에 관하여 첨부되어진 도면과 더불어 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 두 방향에서 안전장치를 제어할 수 있는 전력 개폐기의 정면도이고, 도 2는 도 1 에 도시된 전력 개폐기의 부분 평면도이며, 도 3은 도 1에 도시된 전력 개폐기의 우측면도이다.

도 1, 2, 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 전력 개폐기(100)는 길이가 약 1.5 m ~ 2 m 정도이고, 두께가 약 40 cm ~ 60 cm 정도이나, 용량이나 설계에 따라 다양한 크기변화가 가능하다.

정면에는 메카니즘부(300)와 전면표시부(200)가 설치되어 있고, 상면에는 상부조작부(210)가 설치되어 있다. 즉 조작자는 전면표시부(200)를 통해 지하에서 조작할 수도 있고, 상부조작부(210)를 통해 지상에서 조작할 수도 있다.

메카니즘부(300)는 일예로 4채널이고, A, B, C 포트가 하나의 메카니즘(200)을 구성하고 있다. 각 메카니즘(200)에 대응하여 4개의 전면표시부(200)가 구비된다. 상부에 설치된 상부조작부(210)도 각 채널에 일대일로 대응하여 4개가 구비된다.

도 4는 도 1에 도시된 전력 개폐기의 전면에 위치한 복수의 전면표시부(200)중 하나에 대한 확대도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 전면표시부(200) 내에는 표시창(250)이 있고, 그 내부는 주회로 표시창(230)과 접지표시창(240)으로 구분되어 있다. 주회로 표시창(230) 내에 표시된 볼트는 추후 설명하는 전면조작부(252)와 연결되어 있고, 접지 표시창(240)내의 조작부도 전면조작부(252)와 연결되어 있다. 즉, 상부조작부(210)를 조작하거나 전면표시부(200)를 조작하더라도 동일한 조작효과가 일어나도록 구성되어 있다. 전면표시부(200)에서는 이러한 조작을 위해 표시창(250)을 열고 닫을 수 있도록 구성한다.

도 5는 도 1에 도시된 전력 개폐기의 상면에 위치한 복수의 상부조작부(210)중 하나에 대한 평면도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 레버(214)는 회전축(215)을 중심으로 좌우 일정각도만큼씩 회전할 수 있다. 회전축(215)의 회전은 일단이 양방향으로 갈라져 절곡된 조작수단(미도시)을 조작구멍에 끼워 강제로 회전시킴으로서 이루어진다. 조작수단은 일단이 회전을 용이하게 할 수 있도록 조작자가 잡을 수 있는 손잡이와 타단이 양방향으로 갈라진 일종의 포크(Fork) 형상으로 형성되어 조작구멍에 끼워지는 끼움부가 구비되어 있다.

상부조작부(210)에는 주회로의 투입방향(211)을 나타내는 화살표와 접지의 투입방향(212)을 나타내는 화살표가 표시되어 있으며, 그 중간은 닫힘위치를 나타내도록 표시되어 있다. 이러한 화살표(211, 212)와 표시는 지상에서 아래를 보면서 회전축(215)을 돌리고자 하는 조작자에게 옳바른 회전방향을 안내하는 역할을 한다.

도 6은 도 5에 도시된 상부조작부(210)의 측면도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 회전축(215)이 수직으로 연장되어 회전가능하게 설치되고, 그 둘레에는 메인 인장스프링(270)이 구비되어 있다.

하우징(280)은 전·후·좌·우 방향으로 개방되어 형성되고, 내부중 상부에는 주회로의 투입과 개방(250)을 제어하는 부재가 설치되고, 그 하부에는 접지의 투입과 개방(254)을 제어하는 부재가 설치된다. 그리고, 그 하부에는 추후 설명되는 위치조정판(260)과 이러한 위치조정판(260)에 끼워질 수 있는 롤러(255)가 구비되어 있다. 그리고, 그 하부에는 개방 또는 투입되는 포트(220)의 연결부분이 위치한다.

도 7은 도 6에 도시된 상부조작부(210)중 위치조정판(260)의 평면도이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 위치조정판(260)은 원형의 디스크이며, 하우징(280)의 하부에 회전하지 않도록 단단히 고정된다. 또한 위치조정판(260)에는 3개의 걸림홈(262)이 형성되어 있다. 이러한 걸림홈(262)은 균등하게 위치하는 것이 아니라 원 주상의 일부분에 몰리도록 형성되어진다.

롤러(255)는 3개의 걸림홈(262)중 하나에 끼워질 수 있도록 구성되며, 투입/개방의 위치에 따라 서로 다른 걸림홈(262)으로 이동하여 끼워질 수 있는 구성이다. 롤러(255)가 걸림홈(262)에 끼워짐으로서 회전위치가 고정되고, 고정된 상태를 유지하게 된다. 만약, 조작자가 회전축(215)을 강제로 돌린다면, 롤러(255)가 걸림홈(262)을 빠져나와 다른 걸림홈(262)으로 이동하게 되는 구성이다.

이하에서는 상기와 같은 구성을 갖는 전력 개폐기(100)의 각 조작위치별 구조변화와 동작 등에 관하여 설명하도록 한다.

우선, 도 8은 접지가 투입된 상태를 나타낸 것으로서, 도 8a는 상부조작부(210)의 평면도, 도 8b는 측면도, 도 8c는 위치조정판(260), 롤러(255)의 위치를 나타내는 평면도이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 지상의 조작자는 아래를 보면서 회전축(215)내의 조작구멍(213)에 조작수단을 끼운 후, 도 8a와 같이 접지투입의 화살표(212) 방향으로 회전축(215)을 돌린다. 만약, 지하에 조작자가 있다면 전·후·좌·우 방향으로 개방된 하우징(280)의 내부에 위치하는 전면조작부(252)의 구멍에 조작수단을 끼워 강제로 회전시키게 된다.

그러면 도 8b와 도 8c에 도시된 바와 같이, 회전판(270)이 회전하여 롤러(255)가 제일 우측(도 8c 기준)의 걸림홈(262)에 걸리면서 위치가 고정된다.

도 9는 주회로와 접지가 모두 개방된 상태를 나타낸 것으로서, 도 9a는 상부조작부(210)의 평면도, 도 9b는 측면도, 도 9c는 위치조정판(260), 롤러(255)의 위치를 나타내는 평면도이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 회전판(270)이 회전하여 롤러(255)가 중간(도 9c 기준)의 걸림홈(262)에 걸리면서 위치가 고정되면 주회로와 접지가 모두 개방된 상태가 된다. 개방과 투입에 관한 구체적인 구성은 당업자에게 용이한 사항이므로 구체적인 설명을 생략하기로 한다.

도 10은 주회로가 투입된 상태를 나타낸 것으로서, 도 10a는 상부조작부(210)의 평면도, 도 10b는 측면도, 도 10c는 위치조정판(260), 롤러(255)의 위치를 나타내는 평면도이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 회전판(270)이 회전하여 롤러(255)가 제일 좌측(도 10c 기준)의 걸림홈(262)에 걸리면서 위치가 고정되면 주회로가 투입상태가 된다.

이상의 동작으로 부터 알 수 있는 바와 같이, 접지의 투입상태(도 8의 상태)에서 주회로의 투입상태(도 10의 상태)로 전환하기 위해서는 반드시 주회와 접지 모두 개방된 상태(도 9의 상태)를 지나야만 한다. 이는 접지와 주회로가 동시에 투입상태가 되는 것을 방지하는 안전장치의 구실을 하는 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 두 방향에서 안전장치를 제어할 수 있는 전력 개폐기에 의하면, 3-포지션 메카니즘을 갖는 전력 개폐기에서 주회로의 투입과 개방조작 및 접지의 투입과 개방 조작에 대하여 콤팩트한 안전장치를 구현할 수 있다. 따라서, 단락사고 등을 미연에 방지할 수 있을 뿐만 아니라 크기가 작아 효율적인 설치와 조작 및 운영이 가능해지는 효과가 있다.

또한, 지하에 매설된 전력 개폐기에 대해 지하에서도 접근하여 조작할 수 있고, 지상에서도 접근하여 조작할 수 있기 때문에 편리성이 증대되는 효과가 있다.

비록 발명이 상기에서 언급된 바람직한 실시예에 관해 설명되어졌으나, 발명 의 요지와 범위를 벗어남이 없이 많은 다른 가능한 수정과 변형이 이루어질 수 있다. 따라서, 첨부된 청구범위는 발명의 진정한 범위내에서 속하는 이러한 수정과 변형을 포함할 것으로 예상된다.

Claims (8)

1. 3-포지션 메카니즘으로 이루어진 전력 개폐기에 있어서,

   상기 전력 개폐기의 축선 방향에 회전 가능하게 설치되는 회전축(215);

   상기 회전축(215)의 상단면에 형성되어 상부로부터 상기 회전축(215)을 회전가능하게 하는 상부조작부(210);

   상기 회전축(215)의 측면상에 형성되어 측면으로부터 상기 회전축(215)을 회전 가능하게 하는 전면조작부(252);

   상기 전력개폐기내에 고정되고, 상기 전력 개폐기의 제 1, 2, 3 위치에 각각 대응되는 3개의 걸림홈(262)이 원주상에 형성된 위치조정판(260); 및

   상기 회전축(215)과 연동하여 회동하고, 회동위치에 따라 각 걸림홈(262)중 하나에 선택적으로 걸림으로서 상기 회전축(215)의 회전위치를 확보하는 롤러(255);로 구성되는 것을 특징으로 하는 두 방향에서 안전장치를 제어할 수 있는 전력 개폐기.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 상부조작부(210)와 전면조작부(252)는 동일한 도구와 동시에 호환될 수 있도록 동일한 형상을 이루는 것을 특징으로 하는 두 방향에서 안전장치를 제어할 수 있는 전력 개폐기.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 동일한 형상은 2개의 구멍인 것을 특징으로 하는 두 방향에서 안전장치를 제어할 수 있는 전력 개폐기.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1, 2, 3 위치는 각각 순차적으로 접지투입위치, 주회로와 접지의 개방위치 및 주회로의 투입위치인 것을 특징으로 하는 두 방향에서 안전장치를 제어할 수 있는 전력 개폐기.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 3개의 걸림홈(262)은 각각 순차적으로 제 1, 2, 3 걸림홈이며, 제 1 걸림홈과 제 3 걸림홈 사이의 원주각은 100° ~ 150°범위인 것을 특징으로 하는 두 방향에서 안전장치를 제어할 수 있는 전력 개폐기.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 전력개폐기는 외부를 둘러싸는 하우징(280)을 더 포함하고,

   상기 하우징(280)의 상면에는 상부조작부(210)가 노출되며,

   상기 하우징(280)의 일측면에는 전면조작부(252)가 노출되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 두 방향에서 안전장치를 제어할 수 있는 전력 개폐기.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 롤러(255)는 상기 걸림홈(262)내에서 유지될 수 있도록 탄성력을 작용하는 탄성수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 두 방향에서 안전장치를 제어할 수 있는 전력 개폐기.
8. 제 1 항 내지 제 7 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 전력개폐기는 상기 상부조작부(210)가 지상에 노출되는 정도로 지하에 매설되는 것을 특징으로 하는 두 방향에서 안전장치를 제어할 수 있는 전력 개폐기.

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