KR100673821B1 - 캠 디스크를 이용한 접점 가압방식 진공차단기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 캠 디스크를 이용한 접점 가압방식 진공차단기에 있어서, 접점의 개폐를 위한 조절너트가 구비된 접점스프링과 개방스프링; 상기 접점의 개폐 상태와 상기 스프링 기구의 비 가압/가압상태를 조작하는 조작기구부; 및 상기 조작기구부의 접점을 개폐하기 위해 한쪽 방향으로만 회전동작하며, 구동력을 발생시키는 동력원의 롤러에 접촉되어 있는 캠 디스크를 포함한다.

따라서, 본 발명의 진공차단기는 캠디스크의 투입과 개방의 변위를 단일방향 회전운동으로 각각 분리시켜 진공밸브의 투입과 개방의 요구조건을 만족시키기 위해 역할을 분담시키고 부품들의 연결부위를 최소화시켜 기계적인 동작 오차 및 최종단까지의 동력손실을 감소하고, 또한, 조절너트를 이용하여 접점스프링과 개방스프링의 압축복원력을 조절할수 있어 접점에 가해지는 압력 및 동작속도를 조정할 수 있는 효과가 있다.

진공차단기, 캠 디스크, 개폐장치

Description

캠 디스크를 이용한 접점 가압방식 진공차단기{Contact pressing type vaccum circuit breaker using cam disk}

도 1a 내지 도 1b는 종래기술에 의한 진공차단기 측면도 및 단면도.

도 2는 본 발명에 의한 진공차단기 측면도.

도 3a 내지 도 3d는 본 발명에 의한 진공차단기 구동 상태도 및 분해도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

101 : 진공밸브 104 : 캠디스크

106 : 메인레버 107 : 가압로드

108 : 핀 110, 118 : 조절너트

111 : 개방스프링 115 : 점점스프링

119 : 접점스프링 로드 120 : 절연로드

121 : 가동접점 125 :개방스프링 로드

본 발명은 캠 디스크를 이용한 접점 가압방식 진공차단기에 관한 것으로, 보다 자세하게는 캠 디스크의 투입과 개방의 변위를 단일방향 회전운동으로 각각 분리시켜 진공밸브의 투입과 개방의 요구조건을 만족시키기 위해 역할을 분담시키고 부품들의 연결부위를 최소화시켜 기계적인 동작 오차 및 최종단까지의 동력손실을 감소하고, 또한, 조절너트를 이용하여 접점스프링과 개방스프링의 압축복원력을 조절할수 있어 접점에 가해지는 압력 및 동작속도를 조정할 수 있는 것에 관한 것이다.

도 1a 내지 도 1b는 종래기술에 의한 진공차단기 측면도 및 단면도이다.

종래 기술에 의한 동력(표시안됨)에 의해 캠(1)의 회전변위에 따라 압축된 압축스프링(5)의 힘으로 진공밸브(11)내의 고정접점(10)에 가동접점(9)을 접촉시킨후 일정한 압력을 가하는 장치이다.

캠(1)이 회전시 회전바(2)는 들려지고 이때 회전핀(14)에 지지된 스프링레버(4)를 핀(15)으로 연결된 링크(3)가 끌어 올리게된다. 상기 스프링레버(4)의 다른쪽은 로드(6)에 끼워진 압축스프링(5)을 스페이셔(13)를 통해 누르게 된다.

이때, 로드(6)는 회전핀(8)에 지지된 메인레버(7)를 핀(16)에 의해 같이 누르게 되며 반대쪽에 핀(12)으로 연결된 가동접점(9)을 위로 움직이게 된다. 가동접점(9)이 고정접점(10)에 접촉한 후에 메인레버(7)가 더 이상 회전하지 못하게 되더라도 캠(1)의 회전변위가 계속 증가하면 스프링레버(4)에 의해 스페이셔(13)가 압축스프링(5)을 압축하기 시작한다.

상기 압축스프링(5)의 압축된 압력만큼 가동접점(9)이 고정접점(10)에 밀착 되므로 투입동작시 아크발생을 방지할 수 있다. 개방동작 즉, 가동접점(9)과 고정접점(10)을 분리할 때는 캠(1)의 반대방향 회전시 변위차로 인해 압축스프링(5)의 압력이 먼저 사라지게 된다. 상기 캠(1)의 변위가 계속 작아지면 인장스프링(18)의 복원력에 의해 스프링레버(4)는 로드(6)에 끼워진 너트(17)를 끌어올려 메인레버(7)는 투입때와 반대로 일정각을 회전하게 되고 가동접점(9)은 고정접점(10)과 분리된다.

그러나, 연결부위가 많아 부품수도 많고 동작시 그만큼 기계적 오차발생의 가능성이 높다. 또한 캠의 회전운동이 시계, 반 시계 양방향 운동을 하므로 요구되는 진공밸브의 투입 및 개방속도를 캠의 같은 구간에서 동시 만족하는데 어려움이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 단점과 문제점을 해결하기 위한 것으로, 캠디스크의 투입과 개방의 변위를 단일방향 회전운동으로 각각 분리시켜 진공밸브의 투입과 개방의 요구조건을 만족시키기 위해 역할을 분담시키고, 부품들의 연결부위를 최소화시켜 기계적인 동작 오차 및 최종단까지의 동력손실을 감소하고, 또한, 조절너트를 이용하여 접점스프링과 개방스프링의 압축복원력을 조절할수 있어 접점에 가해지는 압력 및 동작속도를 조정하는 것을 제공함에 본 발명의 목적이 있다.

본 발명은 캠 디스크를 이용한 접점 가압방식 진공차단기에 있어서, 접점의 개폐를 위한 조절너트가 구비된 접점스프링과 개방스프링; 상기 접점의 개폐 상태와 상기 스프링 기구의 비 가압/가압상태를 조작하는 조작기구부; 및 상기 조작기구부의 접점을 개폐하기 위해 한쪽 방향으로만 회전동작하며, 구동력을 발생시키는 동력원의 롤러에 접촉되어 있는 캠 디스크를 포함한다.

본 발명의 상기 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하고 있는 도면을 참조한 이하 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.

도 2는 본 발명에 의한 진공차단기 측면도이다. 스프링 기구(도시안됨)는 절연 베리어(102)에 진공밸브(101)가 있는 차단부 내의 접점(121,122)의 개폐용 에너지 소스의 하나로서 상기 진공차단기의 조작 메카니즘이 내장된 조작기구부(100)상에 구비된다. 조작기구부(100)는 접점(121,122)을 개폐를 위한 구동력을 발생시킨다.

또한, 조작기구부(100)는 접점(121,122)의 열림/닫힘 상태, 스프링기구의 비가압/가압 상태등을 조작하는 기능을 갖는다. 상기 스프링기구의 가압은 보통 조작기구부(100)내의 동력원(도시안됨)에 의해 실행한다. 조작기구부(100)는 또한 스프링기구를 수동적으로 가압시키는 기구(도시안됨)를 구비한다.

도 3a 내지 도 3d는 본 발명에 의한 진공차단기 구동 상태도 및 분해도이다.

먼저, 도 3a 내지 3b에 도시된 바와 같이 동력원(도시안됨)에 의해 롤러(103)에 접촉되어 있는 비대칭형태의 캠 디스크(104)는 시계방향으로 회전하면서 회전핀(105)에 지지되어 있는 메인레버(106)를 일정각도 회전시키게 된다. 상기 캠 디스크는 한쪽 방향으로만 회전동작하며, 또한 상기 캠 디스크의 360°외측 곡선중 곡면이 형성된 일부 범위는 투입동작에 적용되고, 곡면이 아닌 평면이 형성된 나머지 범위는 개방동작때 적용된다.

상기 메인레버(106)는 가압로드(107)와 핀(108)으로 연결되어 있으며 압축캡(109)을 씌우고 조절너트(110)로 압축시킨 개방스프링(111)을 스프링캡(112)으로 받치고 있다.

상기 메인레버(106)가 캠 디스크(104)의 회전변위에 따라 일정각도 회전하기 시작하면 가압로드(107)가 평와셔(113) 스프링캡(114)을 위로 올리게 되고 동시에 접점스프링(115)에 힘을 가하게 된다.

상기 접점스프링(115)은 스프링캡(116)에 힘을 전달하고 다시 평와셔(117)를 통해 조절너트(118)를 들어올린다. 이때, 상기 조절너트(118)는 접점스프링 로드(119)와 연결되어 있어, 상기 접점스프링 로드(119)와 연결된 절연로드(120)를 상승시키게 된다.

따라서, 상기 절연로드(120)와 연결된 가동접점(121)은 고정접점(122)에 접촉하게 된다. 진공밸브(101) 내에서 가동접점(121)과 고정접점(122) 접촉후에도 캠디스크(104)의 회전변위가 계속 증가되면 메인레버(106)는 좀더 회전을 하게 되며 접점스프링 로드(119)의 장공(124)내 변위만큼 접점스프링(115)을 압축되게 된다.

즉, 압축된 접점스프링(115)의 압력이 가동접점(121)에 일정하게 전달되어 고정접점(122)과 밀착되므로 아크발생을 방지하고 접점을 보호할 수 있다.

다음, 개방을 할 때 캠 디스크(104)는 상기 동일한 방향으로 회전하면서 회전 변위는 감소하게 된다. 개방스프링(111)의 압축된 복원력으로 스프링캡(112)을 통해 메인레버(106)를 아래로 누르게 되어 접점스프링 로드(119)의 장공(124) 아래쪽에 핀(108)이 위치할 때까지 메인레버(106)는 회전하면서 접점스프링(115)의 압력을 사라지게 한다.

상기 접점압력이 사라진 후에도 개방스프링(111)은 계속 메인레버(106)를 누르고 있으므로 핀(108)을 이용해 접점스프링 로드(119)를 메인레버(106)가 끌고 내려오게 된다.

따라서, 접점스프링 로드(119)에 연결된 절연로드(120)를 통해 가동접점(121)을 고정접점(122)으로부터 분리하여 도 3a의 (a)상태로 되어 개방동작을 완료한다.

다음, 도 3c에 도시된 바와 같이 상기 도 3a의 "B" 부의 사시도이다.

다음, 도 3d에 도시된 바와 같이 상기 도 3a의 "C" 부의 확대도이며 개방스프링 로드(125)는 조작기구부(100)에 별도 연결력없이 이탈방지홈(126)에 한쪽이 끼워지고 다른 한쪽은 허공에 떠있는 자유단 상태이다.

상기 자유단 상태는 개방스프링(111)의 압축복원력에 의해 압축캡(109)과 조절너트(110)를 밀어올리고 있고, 또한 조절너트(110)는 개방스프링 로드(125)와 연결되어 있기 때문에 결국 압축 복원력에 의해 개방스프링 로드(125)는 이탈방지홈(126)에 밀착 고정된 상태이다.

상기 고정된 상태에서 상기 도 3a의 메인레버(106)는 개방스프링 로드(125)에 가이드 되어진 개방스프링(111)을 스프링 캡(112)으로 받쳐 올리면서 더욱 압축해 개방에너지를 확보하고 상기 도 3a의 (b)상태가 되면서 투입이 완료된다.

본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

따라서, 본 발명의 캠 디스크를 이용한 접점 가압방식 진공차단기는 캠디스크의 투입과 개방의 변위를 단일방향 회전운동으로 각각 분리시켜 진공밸브의 투입과 개방의 요구조건을 만족시키기 위해 역할을 분담시켰으며 부품들의 연결부위를 최소화시켜 기계적인 동작 오차 및 최종단까지의 동력손실을 감소하고, 또한, 조절너트를 이용하여 접점스프링과 개방스프링의 압축복원력을 조절할수 있어 접점에 가해지는 압력 및 동작속도를 조정할 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 캠 디스크를 이용한 접점 가압방식 진공차단기에 있어서,

   접점의 개폐를 위한 조절너트가 구비된 접점스프링과 개방스프링;

   상기 접점의 개폐 상태와 상기 스프링 기구의 비 가압/가압상태를 조작하는 조작기구부; 및

   상기 조작기구부의 접점을 개폐하기 위해 한쪽 방향으로만 회전동작하며, 구동력을 발생시키는 동력원의 롤러에 접촉되어 있는 캠 디스크

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 캠 디스크를 이용한 접점 가압방식 진공차단기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 접점은 압축된 접점스프링의 압력을 일정하게 전달하고 아크 발생을 방지하며 접점을 보호하는 가동접점과 고정접점을 포함하는 것을 특징으로 하는 캠 디스크를 이용한 접점 가압방식 진공차단기.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 캠 디스크의 360° 외측 곡선 중 일부 범위는 투입동작에 적용되고 나 머지 또는 일부 범위는 개방동작 때 적용되는 것을 특징으로 하는 캠 디스크를 이용한 접점 가압방식 진공차단기.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 조작기구부에 별도 연결력 없이 이탈방지 홈에 한쪽이 끼워지고 다른 한쪽은 허공에 떠 있는 자유단 상태의 개방스프링 로드에 가이드 된 개방스프링과 압축갭, 스프링 캡 및 조절너트를 포함하는 것을 특징으로 하는 캠 디스크를 이용한 접점 가압방식 진공차단기.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 캠 디스크의 일측면은 곡면이, 타측면은 평면이 형성된 접점 캠 디스크를 이용한 접점 가압방식 진공차단기.

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