KR100748453B1 - 가스절연 개폐장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가스절연 개폐장치를 개시한다.

본 발명에 따른 가스절연 개폐장치는, 단로기와 접지 개폐기를 갖고 구동부의 구동력에 의해 작동단이 작동해 전원을 공급/차단 및 접지시킬 수 있도록 한 가스절연 개폐장치에 있어서, 판재형의 부재로 좌·우 양측부에 모터전원을 차단하는 한쌍의 리미트 스위치가 설치되고, 이들 리미트 스위치 사이에 수동핸들 삽입을 위한 좌·우 핸들 삽입홀이 형성되는 베이스 판과, 상기 베이스 판의 상측에 구비되며 수동 조작에 의해 좌·우 슬라이딩 이동되어 좌·우 핸들 삽입홀을 선택적으로 개방하며 양측 끝단부에 대응되는 리미트 스위치에 선택적으로 접촉되는 스위치 돌부를 구비하는 커버와, 상기 커버에 간격을 두고 형성되는 장공에 걸림되는 것으로 스프링에 의해 하향 지지되며 커버의 좌·우 이동시 선택적으로 하강하여 하단부에 구비된 랙기어의 양측에 형성된 좌·우 구속홈에 삽입되어 이동 방향을 제한하는 좌·우 스톱핀을 포함하여 구성된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 가스절연 개폐장치는 수동 조작시 커버의 좌·우 이동에 의해 리미트 스위치가 접촉되어 전동조작을 위한 모터에 공급되는 전원이 차단된다.

따라서 현장에서 작업자가 수동조작을 한 상태에서 작업을 실시할 때 원격지에 위치한 관제실에서 실수나 기타 착오로 인해 전동조작을 실시하여도 모터에 공급되는 전원이 차단된 상태이므로 전동조작이 방지되어 결과적으로 안전사고의 위 험을 미연에 방지할 수 있는 유용한 효과가 있는 것이다.

가스, 절연, 개폐, 스톱핀, 랙기어

Description

가스절연 개폐장치{GAS INSULATED SWITCHGEAR}

도 1은 본 발명에 따른 가스절연 개폐장치를 나타낸 평면도,

도 2는 본 발명에 따른 가스절연 개폐장치를 나타낸 정면도,

도 3은 도 2의 "A-A"선을 나타낸 단면도,

도 4는 도 2의 "B-B"선을 나타낸 단면도,

도 5는 본 발명에 따른 가스절연 개폐장치에서 동작 상태의 일예를 나타낸 평면도,

도 6은 도 5의 "C-C"선을 나타낸 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

11 : 랙기어

14 : 커버

14a : 손잡이 노브

14' : 스위치 돌출부

14" : 장공

15,16 : 좌·우 스톱핀

17 : 리미트 스위치

18,19 : 스프링

20,21 : 좌·우 핸들 삽입홀

22 : 베이스 판

본 발명은 가스절연 개폐장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수동 조작시 오조작과 전동조작을 방지하여 안전사고를 미연에 예방할 수 있는 3단 개폐 구조를 갖는 가스절연 개폐장치에 관한 것이다.

일반적으로 가스절연 개폐장치는 송전,변전 계통이나 전기회로에 있어서 부하를 개폐하거나 접지 및 단락 등의 사고가 발생할 경우에 전류를 차단시키는 주 역할을 수행하는 차단기(CB)와 가스절연 개폐장치의 유지 보수점검을 위하여 개폐 장치내에 잔존하는 잔류전압 및 전류를 제거하는 접지 개폐장치는 물론, 기기의 점검 수리시 정전부분을 전원으로부터 완전히 분리하여 안전성 확보를 주목적으로 하면서 무부하 변압기의 여자전류 및 선로나 모선의 충전 전류 또는 루프전류 개폐의 성능을 가져야 하는 단로기 등의 기기가 구비되어 있다.

즉, 발전소에서 대략 20,000V 정도의 전압을 갖는 전기가 송전에 적합한 초고압으로 승압되어 1차 변전소로 송전되고, 그 1차 변전소에서는 공급받은 전력을 22,900V로 강하시켜 2차 변전소 및 각 수용가측으로 공급하게 된다. 이때, 상기 1차 변전소로부터 공급된 전력은 가공배전선과 지중 배전선으로 구성된 배전계통을 통해 각 수용가의 수전설비로 공급되며 특고압 수용가, 고압 수용가 및 각종 옥외 설치 변압기를 통해 저압 수용가측으로 공급된다.

종래의 가스절연 개폐장치는 송·변전 계통이나 전기회로에 있어 부하를 개폐하거나 접지 및 단락등의 사고가 발생할 경우에 전류를 차단시키는 주 역할을 수행하는 차단기(CB)와 가스절연 개폐장치의 유지 보수 점검을 위해 개폐장치내에 잔존하는 잔류전압 및 전류를 제거할 접지 개폐장치는 물론, 기기의 점검 수리시 정전부분을 전원으로부터 완전히 분리하여 안전성 확보를 주목적으로 하면서 무부하 변압기의 여자 전류 및 선로나 모선의 충전전류 또는 루프전류 개폐의 성능을 가져야하는 단로기 등의 기기가 구비되어 있다.

이때, 선로의 점검이나 시험시 사용되는 단로기와 접지장치는 3단(폐로,개로,접지) 개폐식 구조를 가지며, 이를 위한 3단 포지션을 갖는 조작기는 조작기 케이스내에서 전원을 인가받아 정방향 또는 역방향으로 회전하는 모터와, 그 모터의 선단부에 부가된 감속기와, 그 감속기와 연동되도록 치합되는 워엄기어와, 그 워엄기어 의 회전에 따라 연동 회전되는 제네바기어 원동치차와, 그 제네바기어 원동치차와 맞물린 상태로 간헐적으로 회전되는 제네바기어 종동치차로 구성된 것이 공지된 사실이다. 여기서, 상기 제너바기어는 그 특성상 공지된 바와 같이 원동치차에 돌출되도록 설치된 핀이 종동치차의 기어홈에 삽입될 때에만 종동치차가 회전된다.

그러나, 종래의 가스절연 개폐장치는 사용자가 점검 보수를 위하여 수동 조작시 원격지에 위치한 상황실에서 전동조작의 가능성이 있어 안전사고의 위험성이 있으며, 아울러 현장 작업자가 포지션 방향을 착각할 경우 오조작에 의한 안전사고의 우려가 있는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 수동 조작시 전동조작을 원천적으로 차단하여 안전사고의 위험성을 미연에 방지하고, 아울러 작업자가 회전 조작방향을 착각할 경우 오작동을 방지하여 동작의 신뢰성 및 안전성을 향상시킬 수 있는 가스절연 개폐장치를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 가스절연 개폐장치는, 단로기와 접지 개폐기를 갖고 구동부의 구동력에 의해 작동단이 작동해 전원을 공급/차단 및 접지시킬 수 있도록 한 가스절연 개폐장치에 있어서,

판재형의 부재로 좌·우 양측부에 모터전원을 차단하는 한쌍의 리미트 스위치가 설치되고, 이들 리미트 스위치 사이에 수동핸들 삽입을 위한 좌·우 핸들 삽입홀이 형성되는 베이스 판과; 상기 베이스 판의 상측에 구비되며 수동 조작에 의해 좌·우 슬라이딩 이동되어 좌·우 핸들 삽입홀을 선택적으로 개방하며 양측 끝단부에 대응되는 리미트 스위치에 선택적으로 접촉되는 스위치 돌부를 구비하는 커버와; 상기 커버에 간격을 두고 형성되는 장공에 걸림되는 것으로 스프링에 의해 하향 지지되며 커버의 좌·우 이동시 선택적으로 하강하여 하단부에 구비된 랙기어의 양측에 형성된 좌·우 구속홈에 삽입되어 이동 방향을 제한하는 좌·우 스톱핀 을 포함하여 구성되는 것을 그 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 한 특징으로서, 상기 커버는 좌·우 스톱핀이 선택적으로 하강될 수 있게 상기 좌·우 스톱핀의 상단부는 지름이 확장되게 단차 가공되며, 상기 커버는 좌·우 스톱핀이 걸림될 수 있게 관통홀 형태의 좌·우 장공을 형성하여, 이때의 상기 좌·우 장공의 각 일측 끝은 좌·우 스톱핀의 확장된 지름을 갖는 상단부에 대응되게 형성되는 것에 있다.

본 발명의 바람직한 다른 특징으로서, 상기 커버는 중앙 상부에 사용자의 조작력을 받기 위한 손잡이 노브가 돌출 형성되는 것에 있다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하 본 발명에 따른 가스절연 개폐장치의 결합구조에 대한 바람직한 실시예를 첨주된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 가스절연 개폐장치를 나타낸 평면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 가스절연 개폐장치를 나타낸 정면도이다. 그리고, 도 3은 도 2의 "A-A"선을 나타낸 단면도이고, 도 4는 도 2의 "B-B"선을 나타낸 단면도이다.

끝으로, 도 5는 본 발명에 따른 가스절연 개폐장치에서 동작 상태의 일예를 나타낸 평면도이고, 도 6은 도 5의 "C-C"선을 나타낸 단면도이다.

먼저, 도 1에 도시된 각 구성요소의 명칭을 살펴보면, 부호 (1)은 출력축인 메인 샤프트를 나타낸 것이고, 부호 (2)는 메인 헥스 샤프트를 나타낸 것이며, 부호 (3)은 메인 기어를 나타낸 것이고, 부호 (4)는 ES 기어를 나타낸 것이다. 그리고 부호 (5)는 ES 헥스 샤프트를 나타낸 것이고, 부호 (6) DS기어이며, 부호 (7)은 DS 헥스 샤프트를 나타낸 것이다. 여기서, ES 및 DS는 통상의 가스절연 개폐 장치에서 사용되는 것으로 ES는 접지 개폐기(EARTHING SWITCH : ES)를 지칭한 것이고, DS는 단로기(DISCONNECTING SWITCH : DS)를 지칭한다.

또한, 부호 (8)은 제네바 기어이고 부호 (9)는 제네바 휠이며, 부호 (10)은 피니언 기어 그리고 부호 (11)은 랙기어, 부호(12)는 캠이다. 부호 (13)은 플레이트이고, 부호 (14)는 커버이며, 부호 (15,16)는 좌·우 스톱핀이고, 부호 (17)은 리미트 스위치이며, 부호 (18,19)는 스프링이다.

끝으로 부호 (20,21)은 좌·우 핸들 삽입홀이고, 부호(22)는 베이스 판을 나타낸 것이다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 가스절연 개폐장치는 통상의 공지된 단로기와 접지 개폐기를 갖고 구동부의 구동력에 의해 작동단이 작동해 전원을 공급/차단 및 접지시킬 수 있도록 한 가스절연 개폐장치의 구성과 대동소이하다.

다만, 본 발명은 수동조작시 전동조작을 원천적으로 차단되게 하여 안전사고 의 위험을 방지하면서 동작의 신뢰성을 보장하기 위한 커버(14)의 좌·우 이동에 의해 모터(미도시)의 전원이 차단되게 리미트 스위치(17)를 구성하였고, 아울러 작업자가 회전 방향을 착각할 경우 오작동을 방지하기 위하여 좌·우 스톱핀(15,16)이 하강하여 랙기어(11)의 이동 방향을 구속하도록 구성한 것이다.

이하, 본 발명의 주요한 기술적 구성부에 관련하여 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 판재형의 부재로 된 베이스 판(22)의 좌·우 양측부에는 모터의 전원을 차단하기 위한 한쌍의 리미트 스위치(17)가 설치 구성된다. 그리고 이들 리미트 스위치(17) 사이에는 수동핸들 삽입을 위한 좌·우 핸들 삽입홀(20,21)이 형성된다. 이때, 상기 좌 핸들 삽입홀(20)은 ES 투입을 위한 수동 핸들을 삽입하기 위한 용도이고, 우 핸들 삽입홀(21)은 DS 투입을 위한 수동 핸들을 삽입하기 위한 용도이다.

그리고, 상기 베이스 판(22)의 상측에 구비되는 커버(14)는 수동 조작에 의해 좌·우 슬라이딩 이동되어 좌·우 핸들 삽입홀(20,21)을 선택적으로 개방하는 동작을 수행하며, 양측 끝단부에는 스위치 돌출부(14')가 일체로 구비된다. 이러한 한쌍의 스위치 돌출부(14')는 도면에서 보는 바와 같이 커버(14)를 좌측 또는 우측으로 슬라이드 이동시키면 그에 대응되는 위치에 마련된 리미트 스위치(17)와 접촉되는 것에 의해 모터에 공급되는 전원을 차단하게 된다.

따라서, 기구적인 동작에 의해 모터에 공급되는 전원이 차단되므로 원격지에 위치한 관제실에서 전동조작을 위한 조작을 실시하는 경우에도 이를 방지할 수 있게 된다.

한편, 상기 커버(14)에 간격을 두고 형성되는 장공(14")에는 좌·우 스톱핀(15,16)이 걸림된 상태로 유지되며, 이때의 좌·우 스톱핀(15,16)은 도면에서 보는 바와 같이 각각의 스프링(18,19)에 의해 탄성 지지력을 받는 구성이며, 이러한 탄성 지지력에 의해 탄력적으로 하향 지지된다. 이러한 좌·우 스톱핀(15,16)은 상술한 커버(14)의 좌·우 이동시 선택적으로 하강하여 하단부에 구비된 랙기어(11)의 양측에 형성된 좌·우 구속홈(미부호)에 삽입되어 이동 방향을 제한하게 된다.

한편, 상기 커버(14)는 좌·우 스톱핀(15,16)이 선택적으로 하강될 수 있게 상기 좌·우 스톱핀(15,16)의 상단부는 도면에서 보는 바와 같이 지름이 확장되게 단차 가공되어 있으며, 상기 커버(14)는 좌·우 스톱핀(15,16)이 걸림되는 장공(14")을 구비하는데, 이때의 장공(14")의 각 일측 끝은 좌·우 스톱핀(15,16)의 확장된 지름을 갖는 상단부에 대응되게 형성되는 형태를 갖는다. 이러한 구성에 의해 좌·우 좌·우 스톱핀(15,16)은 장공(14")의 일측 끝에 위치되는 경우 하방향으로 하강하여 결과적으로 그 하단부가 랙기어(11)의 구속홈에 진입되어 이동 방향을 구속하게 된다.

한편, 상기 커버(14)는 중앙 상부에 사용자의 조작력을 받기 위한 손잡이 노브(14a)가 돌출 형성되는 것이 바람직하며, 이때의 상기 손잡이 노브(14a)는 작업 자가 손으로 용이하게 잡은 상태에서 커버(14)를 좌·우 방향으로 원활하게 이동시킬 수 있다면 다양한 형태로 변형 실시되어도 무방하다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 가스절연 개폐장치의 작동을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 1 내지 도 4를 참조하여 수동 조작 상태에서 전동조작을 방지하는 동작과정을 살펴본다.

작업자는 커버(14)를 오른쪽으로 슬라이드 이동시킨다. 그러면, 상기 커버(14)는 오른쪽에 위치한 리미트 스위치(17)와 접촉함으로써 모터로 인가되는 전원을 차단하게 된다.

따라서, 원격지에서 현장 상황을 정확하게 파악하지 못한 상태에서 전동 조작을 실시하는 신호를 인가하는 경우에도 전동 동작용 모터에 전원이 인가되지 않기 때문에 전동 동작을 원천적으로 차단하여 안전사고의 위험을 미연에 방지할 수 있게 된다.

이어서, 도 5 및 도 6을 참조하여 회전 방향을 착각할 경우 오동작을 방지하는 동작과성을 살펴본다.

즉, 수동핸들을 ES투입을 담당하는 좌 핸들 삽입홀(20)에 반시계 방향으로 회전해야 되는데, 반대로 DS를 투입시키는 방향(시계방향)으로 회전 할 경우를 방지하기 위한 것이다.

오동작으로 인해 수동핸들을 시계 방향으로 회전시키는 경우 랙기어(11)가 왼쪽 방향으로 이동하게 된다. 그러나 본 발명에서는 좌 스톱핀(15)이 하강하여 랙기어(11)의 구속홈에 진입된 상태이므로 상기 랙기어(11)가 왼쪽 방향으로 이동되는 것을 차단하게 된다. 반면, 우 스톱핀(16)은 하강되지 않은 상태이므로 상기 랙기어(11)는 오른쪽 방향으로의 이동은 가능한 상태이므로 수동핸들을 반시계 방향으로 회전할 수 있게 된다.

따라서, 작업자가 수동핸들을 삽입한 후 그 회전 방향에 의한 오동작을 미연에 방지할 수 있게 되는 것이다.

이와 같은 구성에 의해 전동에 비해 수동조작에 우선권이 보장됨에 따라 안전사고의 위험을 대폭적으로 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 한쌍의 좌·우 스톱핀(15,16)이 커버(14)의 좌·우 이동에 따라 선택적으로 하강하여 랙기어(11)의 좌·우 이동 방향을 구속하므로 결과적으로 수동핸들의 회전 방향을 결정지어 작업자의 오작동을 미연에 방지할 수 있게 된다.

한편, 전술한 실시예들은 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 적용 범위는 이와 같은 것에 한정되는 것이 아니며 동일 사상의 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다. 예를 들어 본 발명의 실시예에 나타난 각 구성 요소의 형상 및 구조는 변형하여 실시할 수 있는 것이다.

상기와 같이 구성되고 작용되는 본 발명에 따른 가스절연 개폐장치는 수동 조작시 커버의 좌·우 이동에 의해 리미트 스위치가 접촉되어 전동조작을 위한 모 터에 공급되는 전원이 차단된다. 따라서 현장에서 작업자가 수동조작을 한 상태에서 작업을 실시할 때 원격지에 위치한 관제실에서 실수나 기타 착오로 인해 전동조작을 실시하여도 모터에 공급되는 전원이 차단된 상태이므로 전동조작이 방지되어 결과적으로 안전사고의 위험을 미연에 방지할 수 있는 유용한 효과가 있는 것이다.

또한, DS 또는 ES 투입을 위해 좌·우 스톱핀 중 어느 하나가 하강하여 랙기어의 좌·우 가동 방향중 어느 한 방향을 구속하여 작업자가 회전 조작방향을 착각하여도 오작동을 방지하여 동작의 신뢰성 및 안전성을 대폭적으로 높일 수 있어 산업상 대단히 유용한 이점을 제공한다.

Claims (3)

1. 단로기와 접지 개폐기를 갖고 구동부의 구동력에 의해 작동단이 작동해 전원을 공급/차단 및 접지시킬 수 있도록 한 가스절연 개폐장치에 있어서,

   판재형의 부재로 좌·우 양측부에 모터전원을 차단하는 한쌍의 리미트 스위치가 설치되고, 이들 리미트 스위치 사이에 수동핸들 삽입을 위한 좌·우 핸들 삽입홀이 형성되는 베이스 판과;

   상기 베이스 판의 상측에 구비되며 수동 조작에 의해 좌·우 슬라이딩 이동되어 좌·우 핸들 삽입홀을 선택적으로 개방하며 양측 끝단부에 대응되는 리미트 스위치에 선택적으로 접촉되는 스위치 돌부를 구비하는 커버와;

   상기 커버에 간격을 두고 형성되는 장공에 걸림되는 것으로 스프링에 의해 하향 지지되며 커버의 좌·우 이동시 선택적으로 하강하여 하단부에 구비된 랙기어의 양측에 형성된 좌·우 구속홈에 삽입되어 이동 방향을 제한하는 좌·우 스톱핀;

   을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 가스절연 개폐장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 커버는 좌·우 스톱핀이 선택적으로 하강될 수 있게 상기 좌·우 스톱핀의 상단부는 지름이 확장되게 단차 가공되며, 상기 커버는 좌·우 스톱핀이 걸림될 수 있게 관통홀 형태의 좌·우 장공을 형성하여, 이때의 상기 좌·우 장공의 각 일측 끝은 좌·우 스톱핀의 확장된 지름을 갖는 상단부에 대응되게 형성되는 것을 특징으로 하는 가스절연 개폐장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 커버는 중앙 상부에 사용자의 조작력을 받기 위한 손잡이 노브가 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 가스절연 개폐장치.

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