KR100711234B1 - 파워휴즈 조합형 가스절연부하개폐기의 기구적 조작부 - Google Patents

파워휴즈 조합형 가스절연부하개폐기의 기구적 조작부 Download PDF

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문복성
임의환
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주식회사 광명전기
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Abstract

본 발명은 휴즈부와 개폐부를 인입단자와 인출단자 사이에 개재하여 이들을 서로에 전기적으로 접속시킨 상태에서, 휴즈부에 삼각형 형상으로 배열되게 구비된 3개의 파워휴즈들 중 어느 하나가 단선되면 단선된 파워휴즈의 스트라이커가 돌출되어 그 돌출력을 이용하여 개폐부를 온 상태에서 오프 상태로 전환시키는 동작을 야기하는 구동 트립레버를 구동시키는 휴즈조합형 부하개폐기의 기구적 조작부에 관한 것으로서, 상기 3개의 파워휴즈의 스트라이커에 각각 마주하게 삼각형 형상으로 배열된 3개의 트립레버; 상기 3개의 트립레버 중 하나의 트립레버와 함께 회전하는 수평축과 그리고 다른 2개의 트립레버와 함께 회전하는 다른 하나의 수평축; 서로에 평행하게 배열된 상기 2개의 수평축을 수직으로 가로지르는 수직축; 상기 수직축과 상기 2개의 수평축 사이에 개재되어 기단이 상기 수평축들에 고정적으로 외접되어 있고, 선단이 상기 수직축에 링크핀을 개재하여 링크핀에 대하여 회전가능하게 외접되어 있는 2개의 링크; 그리고 기단이 상기 수평축의 선단과 마주하여 있고 선단이 상기 구동 트립레버와 마주하여 배치된 플렉시블와이어를 포함하고 있는 파워휴즈 조합형 가스절연부하개폐기로 되어 있다.
트립레버, 플렉시블와이어, 수평축, 수직축, 링크

Description

파워휴즈 조합형 가스절연부하개폐기의 기구적 조작부{mechanically operating means in gas insulated switchgear provided with a built-in power fuse}
도 1은 본 발명에 따른 실시예의 기구적 조작부가 구비된 부하개폐기를 도시한 측면도,
도 2는 도 1의 기구적 조작부에 대한 사시도.
본 발명은 파워휴즈 조합형 부하개폐기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 파워휴즈 조합형 부하개폐기에 구비되는 기구적 조작부에 관한 것이다.
일반적으로, 배전 계통의 배전선로에서 옥외 또는 옥내에 들어가는 중요 전력기기인 부하개폐기는 선로의 분기, 구분 개폐와 후단 변압기 또는 부하의 보호 기능이 추가되어 배전 계통에서 매우 중요한 위치를 차지하고 있는데, 경제적인 측면에서 볼 때 변압기 또는 부하의 보호용으로 파워 휴즈를 사용한다.
상기한 파워 휴즈는 파워휴즈 조합형 부하개폐기에 구비된 인입단자와 개폐부 사이에 개재되어 이들과 전기적으로 접속되어서 인입단자에 유입된 전류를 인출 단자를 통하여 원하는 개소에 전류를 공급하다가, 인입단자에서 유입되는 전류가 과전류이면, 파워휴즈에 구비된 스트라이커가 돌출하게 되고, 이 스트라이커의 돌출운동에 연동되는 기구적 조작부로 하여금 개폐부를 온 상태에서 오프상태로 전환시키게 하는 작용을 한다.
상기 기구적 조작부는, 상기된 파워 휴즈의 하나에만 적용될 수 있게 되어 상기 파워 휴즈의 스트라이커가 돌출하게 되면, 이 돌출운동에 연동되어 개폐부를 온에서 오프 상태로 전환시키게 되어 있다.
따라서, 상기 기구적 조작부가 3상전압용 부하개폐기에 적용되게 되면, 상기 기구적 조작부는 3개가 필요하게 된다.
그 이유는 3상전압용 부하개폐기에는 3개의 인입단자, 3개의 인출단자, 개폐부에 구비된 3개의 스위치 수단 및 3개의 파워 휴즈들 각각이 서로 전기적으로 접속되어 있어서, 상기 3개의 파워 휴즈 각각 중 어느 하나의 파워 휴즈에 과전류가 유입되어, 과전류가 유입된 해당 상기 하나의 파워 휴즈에 구비된 스트라이커만 돌출운동하게 되고, 이 운동에 연동되어 3개의 스위치 수단을 한번에 온에서 오프 상태로 전환시키기 위해는, 각각의 파워 휴즈 마다 상기 기구적 조작부가 구비되어야 하기 때문이다.
이러한 기구적 조작부가 3개이면, 그 제조비용 및 유지보수에 큰 비용을 소모하게 한다고 하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기된 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 3개의 파워 휴즈의 스트라이커들 중 어느 하나만 돌출되어도 그 돌출운동에 연동하여 부하개폐기의 스위치 수단을 온 상태에서 오프 상태로 전환시킬 수 있는 기구적 조작부를 파워휴즈 조합형 부하개폐기에 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상기된 목적을 달성하기 위해, 휴즈부와 개폐부를 인입단자와 인출단자 사이에 개재하여 이들을 서로에 전기적으로 접속시킨 상태에서, 휴즈부에 삼각형 형상으로 배열되게 구비된 3개의 파워휴즈들 중 어느 하나가 단선되면 단선된 파워휴즈의 스트라이커가 돌출되어 그 돌출력을 이용하여 개폐부를 온 상태에서 오프 상태로 전환시키는 동작을 야기하는 구동 트립레버를 구동시키는 휴즈조합형 부하개폐기의 기구적 조작부로서, 상기 3개의 파워휴즈의 스트라이커에 각각 마주하게 삼각형 형상으로 배열된 3개의 트립레버; 상기 3개의 트립레버 중 하나의 트립레버와 함께 회전하는 수평축과 그리고 다른 2개의 트립레버와 함께 회전하는 다른 하나의 수평축; 서로에 평행하게 배열된 상기 2개의 수평축을 수직으로 가로지르는 수직축; 상기 수직축과 상기 2개의 수평축 사이에 개재되어 기단이 상기 수평축들에 고정적으로 외접되어 있고, 선단이 상기 수직축에 링크핀을 개재하여 링크핀에 대하여 회전가능하게 외접되어 있는 2개의 링크; 그리고 기단이 상기 수평축의 선단과 마주하여 있고 선단이 상기 구동 트립레버와 마주하여 배치된 플렉시블와이어를 포함하고 있는 파워휴즈 조합형 가스절연부하개폐기로 되어 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 기구적 조작부가 구비된 파워휴즈 조합형 가스절연부하개폐기를 도 1 내지 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1에는 본 실시예의 기구적 조작부가 구비된 파워휴즈 조합형 가스절연부하개폐기(이하, '개폐기'라 언급함)가 부호 1으로서 지시되어 있다.
상기 개폐기(1)는 전류공급측 3개의 인입단자(P1)에 인접하여 상기 인입단자(P1)에 접속되어 있다.
상기 개폐기(1)는 절연가스로 충전되어 있는 탱크외함(302) 내에 3개의 인출단자(P3) 각각에 접속된 3개의 스위치 수단(S1)을 구비한 개폐부(300) 및 3개의 접속단자(107: 도 1에는 2개만 도시됨)를 개재하여 상기 인입단자(P1)에 접속되어 있고 그리고 3개의 제 2접속단자(109) 각각을 개재하여 상기 스위치 수단(S1)에 접속되어 삼각형 형상으로 배열된 3개의 공지의 파워휴즈(101)를 구비한 휴즈부(100)를 구비하고 있고, 그리고 상기 3개의 공지의 파워휴즈(101) 각각의 단선에 의해 돌출되는 3개의 스트라이커(102)에 기구적으로 연동되어 온 상태에 있는 상기 개폐부(300)의 3개의 스위치 수단(S1)을 오프 상태로 전환시키게 야기하는 기구적 조작부(200)를 탱크외함(302)의 외부에 포함하고 있다.
상기 기구적 조작부(200)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 삼각형 형상으로 배열된 상기 파워휴즈(101) 각각에 구비된 스트라이커(102)들 각각에 대응되는 상태에서 탱크외함의 프레임(F)을 사이에 두고 3개의 트립레버(201a 201b, 201c)가 구비되어 있다.
상기 탱크외함의 프레임(F) 상에는 상기 스트라이커(102)들 출몰될 수 있는 크기와 형상을 가진 구멍(O)들이 삼각형 배열을 가지고 형성되어 있고, 그 구멍(O)들에 인접하여 삼각형 배열을 가지고 3개의 브래킷(B1, B2, B3)들이 구비되어 있 다.
상기 브래킷(B1)에는 수평축(204a)이 회전가능하게 장착되어 있고 그리고 상기 브래킷(B2, B3)들에는 상기 수평축(204a)에 평행한 수평축(204b)의 양단이 회전가능하게 장착되어 있다.
상기 하나의 수평축(204a)에는 제 1트립레버(201a) 및 제 1링크(203a)를 일체로 구비한 레버/링크부(280)의 기단부가 고정적으로 외접되어 있고, 상기 다른 하나의 수평축(204b)의 양단에는 제 2트립레버(201b, 201c)의 기단부가 각각 고정적으로 외접되어 있고, 상기 다른 하나의 수평축(204b)의 중앙에는 제 2링크(203b)의 기단부가 고정적으로 외접되어 있다.
여기에서 상기 제 1 내지 제 3트립레버(201a 내지 201c)의 선단은 삼각형 형상으로 배치된 상기 3개의 스트라이커(102)에 각각 마주하여 있다.
상기 2개의 수평축(204a, 204b)를 수직으로 가로지르는 수직축(203)에는 상기 제 1 및 제 2링크(203a, 203b)의 선단이 링크핀(L1, L2)을 개재하여 상기 링크핀(L1, L2)에 대하여 회전가능하게 장착되어 있다.
본 실시예에서는 제 1트립레버(201a)와 제 1링크(203a)가 일체로 되어 하나의 레버/링크부(280)를 이루고 있는 것으로 되어 있으나, 상기 수평축(204a)에 별도의 부재로 되어서 제 1트립레버와 제 1링크가 장착될 수 있다.
또한, 상기 수직축(203)의 중앙부에는 상기 수직축(203)을 상하로 이동가능하게 지지하고 있는 브래킷(B4)이 구비되어 있고, 상기 수직축(203)의 기단측에 형성된 확경부(203d)와 상기 브래킷(B4) 사이에는 압축스프링(250)이 개재된 상태에 서 상기 수직축(203)에 외접되어 있다.
여기에서, 상기 압축스프링(250)은 파워휴즈의 단선시 순간적으로 전진운동하게 되는 상기 수직축(203)에 의해 압축되었다가 탄성적으로 복귀되어 상기 수직축(203)을 원위치로 복귀시키는 작용을 한다.
또한, 상기 브래킷(B4)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 수직축(203)을 여유공간을 확보한 관통구멍(C)을 구비한 상태에서, 상기 수직축(203)을 관통시켜서 지지하고 있다. 상기 관통구멍(C)이 여유공간이 확보된 이유는 링크부의 선회운동시, 그 링크부의 선회운동에 따른 수직축(203)의 높이레벨을 맞추기 위함이다.
또한, 상기 탱크외함의 프레임(F)에는 상기 수직축(203)의 선단 부근에 브래킷(B5)이 구비되어 있고, 그리고 상기 개폐부(300)의 3개의 스위치 수단(S1)을 한번에 온 상태에서 오프 상태로 전환시키기 위한 기구적 수단(도시되지 않음)을 가동시키기 위해 상기 기구적 수단에 기계적 또는 전기적으로 접속된 구동 트립레버(207)를 지지하는 브래킷(B6)을 구비하고 있다.
상기 기구적 수단과 상기 트립레버(207)의 연결/접속 구성과 상기 기구적 수단이 상기 스위치 수단을 한번에 온 상태에서 오프 상태로 전환시키는 구성은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 필수구성요소가 아니어서 본 발명의 실시예에서는 더 이상의 상세한 설명은 생략되며, 참고로 이들에 대한 상세한 설명은 본 출원인에 의해 앞서 출원된 출원번호 제10-2006-0055724호 및 출원번호 제10-2006-0072823호에 상세히 설명되어 있다.
한편, 상기 브래킷(B5)에는 플렉시블와이어(206)의 기단이 고정적으로 장착 되어 있고, 그리고 브래킷(B6)에는 상기 플렉시블와이어(206)의 선단이 고정적으로 장착되어 있다. 여기에서, 상기 플렉시블와이어(206)는 가요성 외관(T)과, 이 가요성 외관(T)에 양단이 돌출되게 관통삽입되어 상기 가요성 외관(T)에 대하여 전후로 이동가능하게 되어 있는 가요성 와이어(W)를 포함하고 있으며, 상기 가요성 와이어(W)의 기단은 상기 수직축(203)의 선단과 마주하고 있고, 상기 가요성 와이어(W)의 선단은 상기 구동 트립레버(207)와 마주하고 있다.
또한, 파워휴즈의 단선을 알리기 위해, 상기 수직축(203)의 일부에는, 돌출편(240)이 구비되고, 그리고 파워휴즈(101)의 단선시 돌출하게 되는 스트라이커(102)의 돌출운동에 연동하여 전진운동하게 되는 상기 수직축(203)의 상기 돌출편(240)에 접촉할 수 있는 위치에 있는 탱크외함 프레임(F)의 부위에 경고음발생센서(260)가 구비될 수 있다.
상기와 같이 구성된 파워휴즈 조합형 가스절연부하개폐기의 기구적 조작부는 다음과 같이 작동될 수 있다.
상기 파워휴즈 조합형 가스절연부하개폐기는 정상적인 통전상태에서는 서로 전기적으로 접소된 인입단자(P1), 휴즈부(100), 개폐부(300), 및 인출단자(P3)에 순서적으로, 전류가 흘러가게 하다가, 과전류가 인입되면, 상기 파워휴즈 조합형 가스절연부하개폐기의 3개의 파워휴즈(101)중 어느 하나의 휴즈선이 단선되게 되며, 이때, 휴즈선이 단선된 상기 3개의 파워휴즈(101)중 어느 하나의 스트라이커(102)가 돌출하게 되고, 이에 따라, 상기 3개의 스트라이커(102)에 각각 마주하고 있는 3 개의 트립레버(201a, 201b, 201c)중 어느 하나의 트립레버(201a, 201b, 또는 201c)가 선회운동하게 된다.
그 다음, 상기 어느 하나의 상기 트립레버(201a, 201b, 또는 201c)의 선회운동에 의해, 제 1 또는 제 2링크(203a, 또는 203b)가 상기 수평축(204a 및 204b)와 함께 회전되고, 이에 따라, 상기 제 1 및 제 2링크(203a, 203b)에 링크핀(L1, L2)d을 개재하여 링크연결된 수직축(203)이 전진하게 된다.
상기 수직축(203)이 전진하게 되면, 상기 수직축(203)의 선단부에 마주하고 있는 플렉시블와이어(206)의 와이어 기단부가 상기 수직축(203)의 선단부에 의해 가압을 받아 상기 플렉시블와이어(206)의 외관(T)에서 미끄럼이동하여 전진하게 되어, 상기 플렉시블와이어(206) 선단에 배치된 와이어(W)가 구동 트립레버(207)를 가압하여 구동 트립레버(207)을 회전시켜서, 개폐부(300)의 기구적 수단을 가동시켜, 스위치 수단(S1)을 온 상태에서 오프 상태로 전환시켜 개폐부(300)을 통한 인출단자(P3)으로 전류흐름을 차단한다.
구동 트립레버(207)에서의 선회운동의해 기구적 수단 및 수위치 수단을 가동시키는 구성 및 작용은, 앞서 설명한 바와 같이, 본 출원인에 의해 앞서 출원된 출원번호 제10-2006-0055724호 및 출원번호 제10-2006-0072823호에 상세히 설명되어 있다.
또한, 수직축(203)의 전진운동에 의해, 돌출편(240)이 경고음발생센서(260)에 접촉하게 되어, 경고음발생센서(260)이 경고음을 발생하게 하여 사용자에게 전류가 차단되었음을 알린다.
상기 설명된 실시예에서 기구적 조작부가 휴즈부와 개폐부가 절연가스 분위 기 상태에 있는 휴즈가스절연부하개폐기에 적용한 경우에 대해서 설명하였지만, 휴즈부와 개폐부가 대기에 노출된 부하개폐기에서도 적용될 수 있다는 것은 당해업자에게는 자명한 것이다.
또한, 상기 설명된 실시예가 어느 한 예시이지 본 발명은 한정하는 것이 아니며, 당해업자가 본 발명의 청구범위 내의 범주 내에서 다양한 변경이 가능하다는 것은 자명한 것이다.
상기와 같이 구성된 파워휴즈 조합형 부하개폐기의 기구적 조작부는 3개의 파워 휴즈의 스트라이커들 중 어느 하나만 돌출되어도 그 돌출운동에 연동하여 부하개폐기의 스위치 수단을 온 상태에서 오프 상태로 전환시킬 수 있어 기구적 조작부에 대한 제조비용 및 유지보수의 비용을 감소시킬 수 있게 하였다.

Claims (9)

  1. 휴즈부와 개폐부를 인입단자와 인출단자 사이에 개재하여 이들을 서로에 전기적으로 접속시킨 상태에서, 휴즈부에 삼각형 형상으로 배열되게 구비된 3개의 파워휴즈들 중 어느 하나가 단선되면 단선된 파워휴즈의 스트라이커가 돌출되어 그 돌출력을 이용하여 개폐부를 온 상태에서 오프 상태로 전환시키는 동작을 야기하는 구동 트립레버를 구동시키는 휴즈조합형 부하개폐기의 기구적 조작부로서,
    상기 3개의 파워휴즈의 스트라이커에 각각 마주하게 삼각형 형상으로 배열된 3개의 트립레버,
    상기 3개의 트립레버 중 하나의 트립레버와 함께 회전하는 수평축과 그리고 다른 2개의 트립레버와 함께 회전하는 다른 하나의 수평축,
    서로에 평행하게 배열된 상기 2개의 수평축을 수직으로 가로지르는 수직축,
    상기 수직축과 상기 2개의 수평축 사이에 개재되어 기단이 상기 수평축들에 고정적으로 외접되어 있고, 선단이 상기 수직축에 링크핀을 개재하여 링크핀에 대하여 회전가능하게 외접되어 있는 2개의 링크, 그리고
    기단이 상기 수평축의 선단과 마주하여 있고 선단이 상기 구동 트립레버와 마주하여 배치된 플렉시블와이어를 포함하는 것을 특징으로 하는 파워휴즈 조합형 부하개폐기의 기구적 조작부.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 플렉시블와이어는 가요성 외관과, 이 가요성 외관에 양단이 돌출되게 관통삽입되어 상기 가요성 외관에 대하여 전후로 이동가능하게 되어 있는 가요성 와이어를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 파워휴즈 조합형 부하개폐기의 기구적 조작부.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 수직축의 일부에는, 돌출편이 구비되고, 그리고 파워휴즈의 단선시 돌출하게 되는 스트라이커의 돌출운동에 연동하여 전진운동하게 되는 상기 수직축의 상기 돌출편에 접촉할 수 있는 위치에 경고음발생센서가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 파워휴즈 조합형 부하개폐기의 기구적 조작부.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 3개의 트립레버들중 하나의 트립레버(201a)와 그리고 그 트립레버(201a)에 인접한 제 1링크(203a)가 일체로 되어 하나의 레버/링크부(280)를 이루고 있는 것을 특징으로 하는 파워휴즈 조합형 부하개폐기의 기구적 조작부.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 3개의 트립레버들중 하나의 트립레버(201a)와 그리고 그 트립레버(201a)에 인접한 제 1링크(203a)가 상기 수평축(204a)에 별도의 부재로 되어서 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 파워휴즈 조합형 부하개폐기의 기구적 조작부.
  6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 수직축의 중앙부에는 수직축을 상하로 이동가능하게 지지하고 있는 브래킷(B4)이 구비되어 있고,
    상기 브래킷(B4)은, 수직축을 여유공간을 확보한 관통구멍(C)을 구비한 상태에서, 수직축을 관통시켜서 지지하고 있는 것을 특징으로 하는 파워휴즈 조합형 부하개폐기의 기구적 조작부.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 수직축의 기단측에 형성된 확경부(203d)와 상기 브래킷(B4) 사이에는 압축스프링(250)이 개재된 상태에서 상기 수직축에 외접되어 있는 것을 특징으로 하는 파워휴즈 조합형 부하개폐기의 기구적 조작부.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 파워휴즈 조합형 부하개폐기에 구비된 개폐부(300)과 휴즈부(100)는 대기 상태에 노출되어 있는 것을 특징으로 하는 파워휴즈 조합형 부하개폐기의 기구적 조작부.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 파워휴즈 조합형 부하개폐기에 구비된 개폐부(300)과 휴즈부(100)는 절 연가스 분위기에 노출되어 있는 것을 특징으로 하는 파워휴즈 조합형 부하개폐기의 기구적 조작부.
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