KR100802909B1 - Motor spring device for circuit breaker of gas insulated switchgear - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명에 따른 가스절연 개폐장치의 차단기용 전동스프링 구동장치의 바람직한 실시예의 차단상태를 도시한 측면도이고,1 is a side view showing a blocking state of a preferred embodiment of an electric spring driving device for a breaker of a gas insulated switchgear according to the present invention;
도 2는 도 1의 실시예의 사시도이며,2 is a perspective view of the embodiment of FIG. 1,
도 3은 도 1의 실시예의 차징상태를 도시한 측면도이고,3 is a side view showing a charging state of the embodiment of FIG.
도 4는 도 3의 실시예의 사시도이며,4 is a perspective view of the embodiment of FIG. 3,
도 5는 도 1의 실시예의 투입상태를 도시한 측면도이고,5 is a side view showing an input state of the embodiment of Figure 1,
도 6은 도 5의 실시예의 사시도이다.6 is a perspective view of the embodiment of FIG. 5.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100 : 동력전달부 110 : 전기모터 100: power transmission unit 110: electric motor
120 : 태양기어 130 : 유성기어 120: sun gear 130: planetary gear
140 : 캐리어 150 : 링기어 140: carrier 150: ring gear
160 : 캐리어구속수단 161 : 구동차단캠 160: carrier binding means 161: drive blocking cam
162 : 구동차단레버 170 : 감속기어부 162: drive blocking lever 170: reduction gear unit
180 : 플라이휠 190 : 투입캠 180: flywheel 190: input cam
200 : 투입용 래칫 300 : 차단용 래칫 200: ratchet for feeding 300: ratchet for blocking
350 : 크랭크 400 : 투입용 스프링 350: crank 400: feeding spring
410 : 투입용 스프링 헤드 420 : 투입용 와이어 410: spring head for feeding 420: wire for feeding
430 : 가이드롤러 500 : 차단용 스프링 430: guide roller 500: blocking spring
510 : 차단용 스프링 헤드 520 : 차단용 와이어 510: blocking spring head 520: blocking wire
530 : 가이드롤러 530: guide roller
본 발명은 가스절연 개폐장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가스절연 개폐장치의 차단기용 전동스프링 구동장치에 관한 것이다.The present invention relates to a gas insulated switchgear, and more particularly to an electric spring drive device for a circuit breaker of the gas insulated switchgear.
일반적으로 가스절연 개폐장치(GIS, Gas Insulated Switchcharger)는 송전라인 또는 배전라인 등에 구비되어, 정상적인 상태에 의한 개폐뿐만 아니라, 지락, 단락 등과 같은 이상 상태에서 선로를 개방하여 전력계통을 안전하게 보호하는 기기이다.In general, Gas Insulated Switchcharger (GIS) is provided in power transmission line or distribution line, and it is a device that protects power system by opening the line in abnormal condition such as ground and short circuit as well as opening and closing by normal state. to be.
이러한 가스절연 개폐장치는 변전소의 주요 구성품인 차단기(GCB, Gas Circuit Breaker), 단로기(DS, Disconnecting Switch), 접지개폐기(ES, Earthing Switch), 피뢰기(Lightning Arrester), 주모선(Main Bus) 등으로 구성되어 있고, 내부에 절연성능이 우수하고 불활성인 육불화황(SF6) 가스를 충진하여 변전소의 소형화 및 안전을 도모하고 있다.The gas insulated switchgear is a major component of a substation (GCB, Gas Circuit Breaker), Disconnector (DS), Earthing Switch (ES), Lightning Arrester, Main Bus, etc. It is composed of and is filled with excellent insulation performance and inert sulfur hexafluoride (SF6) gas to reduce the size and safety of the substation.
상기의 차단기는 송변전 계통이나 전기회로에 있어서, 부하를 개폐하거나 접 지, 단락 등의 사고가 발생할 경우에 전류를 차단시키는 기기를 말한다. 특히, 우수한 절연 특성을 갖는 무미, 무취, 무독의 불활성 고절연 가스인 육불화황(SF6) 절연가스가 충진된 탱크형 금속 용기 내에 차단부가 절연물로 절연되어 조립된 차단기는 통상 사용 상태의 선로를 수동으로 개폐하거나, 금속용기 외부의 전기조작장치 등에 의하여 원거리에서 개폐할 수 있다. 또한, 차단기는 과부하 및 단락시 자동적으로 선로를 차단하여 전력계통과 부하기기를 보호한다. 상기와 같이 전로를 차단하기 위하여 차단기의 차단부에 고정 접촉자와 가동 접촉자를 설치하여 평상시에는 이 고정 접촉자와 가동 접촉자를 접촉되게 하여 전류를 흐르게 하고, 선로의 어딘가에서 발생한 고장으로 대전류가 흐르는 경우에는 신속히 가동 접촉자를 고정 접촉자에서 떼어내어 전류를 차단시키게 된다.The circuit breaker is a device that cuts off the current in case of an accident such as opening / closing a load, grounding, short circuit, etc. in a transmission / transmission system or an electric circuit. In particular, a circuit breaker in which a breaker is insulated with an insulator in a tank-type metal container filled with sulfur hexafluoride (SF6) insulating gas, which is a tasteless, odorless, and nontoxic inert high insulating gas having excellent insulating properties, is a circuit breaker that is normally used. It can be opened and closed manually, or can be opened and closed at a long distance by an electric control device outside the metal container. In addition, the breaker automatically cuts off the line in case of overload and short circuit to protect the power system and the load. In order to cut the circuit as above, the fixed contactor and the movable contactor are installed at the breaker of the circuit breaker, and normally, the fixed contactor and the movable contactor are brought into contact with each other to flow the current, and when a large current flows due to a fault occurring somewhere in the line. The moving contact is quickly removed from the stationary contact to cut off the current.
한편, 상기 가스절연 개폐장치의 차단기에 있어서, 차단부를 조작하는 방식에 따라 공기조작방식, 유압조작방식 및 스프링조작방식으로 구분된다.On the other hand, in the breaker of the gas insulated switchgear, it is divided into the air operation method, the hydraulic operation method and the spring operation method according to the method of operating the breaker.
먼저, 공기조작방식은 구조가 간단하고 큰 조작력을 얻을 수 있지만, 압축공기의 조작이 필요하고 조작장치의 유지관리가 어려우며, 온도에 따라 성능이 저하된다는 문제점이 있다.First, the air operation method is simple in structure and can obtain a large operating force, but there is a problem that the operation of the compressed air is required, maintenance of the operating device is difficult, and performance decreases with temperature.
다음으로, 유압조작방식은 초정밀 가공되어 기밀성을 유지해야 하는 유압실린더나 펌프, 유압축적장치 등으로 구성됨에 따라 고가의 비용이 든다. 또한, 장기간 사용에 따른 오일 누유현상에 의해 차단기의 동작시간 및 가동 접촉자의 속도에 편차가 발생하여 차단성능이 저하되므로 신뢰성 있는 전류 차단동작을 수행할 수 없는 문제점이 있다.Next, the hydraulic operation method is expensive, as it is composed of a hydraulic cylinder, a pump, a hydraulic accumulator, etc., which must be maintained in a high precision to maintain airtightness. In addition, there is a problem in that a reliable current interruption operation cannot be performed because deviation of the breaker occurs due to oil leakage caused by long-term use and the breaker performance decreases due to a deviation in the operation time of the breaker and the speed of the movable contactor.
마지막으로, 상기와 같은 공기조작방식 및 유압조작방식의 문제를 극복하기 위해서 도출된 스프링조작방식이 있다. 스프링조작방식은 차단 및 투입 에너지원으로 스프링력을 사용하는 것으로서, 공기 및 유압조작방식에 비해 조작력의 유지 및 조작장치의 관리가 용이하고, 기계적인 구성에 의해 빠른 응답속도와 응답시간의 편차를 최소화시킬 수 있는 장점이 있다. 그러나, 종래의 스프링조작방식은 링크기구의 조합이 복잡하고, 급격한 관성력 및 회전력에 따른 구성부품의 파손에 대한 구체적인 대안이 없다.Finally, there is a spring operation method derived to overcome the problems of the air operation method and the hydraulic operation method as described above. Spring operation method uses spring force as blocking and input energy source, and it is easier to maintain operation force and manage operation device than air and hydraulic operation method. There is an advantage that can be minimized. However, in the conventional spring operation method, the combination of the link mechanism is complicated, and there is no specific alternative to the breakage of components due to the rapid inertia and rotational force.
본 발명은 상기와 같은 종래기술들의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 스프링 구동장치의 구조를 개선함으로써 구동력을 기계적으로 완전히 차단하여 신뢰성을 향상시킴과 동시에 급격한 관성력 및 회전력에 따른 구성부품의 파손을 효율적으로 방지할 수 있는 가스절연 개폐장치의 차단기용 전동스프링 구동장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, by improving the structure of the spring drive device to completely block the driving force to improve the reliability and at the same time to breakage of components due to rapid inertia and rotational force An object of the present invention is to provide an electric spring driving device for a circuit breaker of a gas insulated switchgear that can be effectively prevented.
본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관된 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.Other objects, specific advantages and novel features of the invention will become more apparent from the following detailed description and preferred embodiments in conjunction with the accompanying drawings.
전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 가스절연 개폐장치의 차단기용 전동스프링 구동장치는, 회전가능하게 설치된 플라이휠과, 상기 플라이휠을 선택적으로 고정하는 투입용 래칫과, 상기 플라이휠과 함께 회전하는 투입캠과, 상기 플라이휠의 회전축과 평행한 축에 대해 회동가능하게 설치되고 상기 투입캠에 접하여 회동되는 크랭크와, 상기 크랭크를 선택적으로 고정하는 차단용 래칫과, 일단이 상기 플라이휠에 연결되어 상기 플라이휠의 회전에 따라 변형되는 투입용 스프링과, 일단이 상기 크랭크에 연결되어 상기 크랭크의 회동에 따라 변형되는 차단용 스프링과, 전기모터와, 상기 전기모터의 동력을 상기 플라이휠로 선택적으로 전달하는 동력전달부를 포함하고, 상기 동력전달부는, 상기 전기모터에 의해 회전하는 태양기어와, 상기 태양기어에 외접하여 회전하는 유성기어와, 상기 유성기어의 회전축이 고정된 캐리어와, 상기 유성기어가 내접하고 상기 플라이휠에 외접하여 회전하는 링기어와, 상기 캐리어의 회전을 선택적으로 구속하는 캐리어구속수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, an electric spring driving device for a circuit breaker of a gas insulated switchgear according to the present invention includes a flywheel rotatably installed, an input ratchet for selectively fixing the flywheel, and an input cam rotating together with the flywheel. And a crank rotatably mounted about an axis parallel to the axis of rotation of the flywheel, the crank rotated in contact with the feeding cam, a blocking ratchet for selectively fixing the crank, and one end connected to the flywheel to rotate the flywheel. A spring for input which is deformed according to the present invention, one end of which is connected to the crank, a blocking spring deformed according to the rotation of the crank, an electric motor, and a power transmission part for selectively transmitting power of the electric motor to the flywheel. The power transmission unit is a sun gear rotated by the electric motor, and the state A planetary gear rotating externally to both gears, a carrier having a fixed rotational axis of the planetary gear, a ring gear inscribed by the planetary gear and rotating externally to the flywheel, and a carrier restraining selectively restraining the rotation of the carrier It comprises a means.
또한, 본 발명에 있어서 상기 링기어는 상기 유성기어가 내접하여 회전하고, 상기 링기어의 회전을 감속하여 상기 플라이휠에 전달하는 감속기어부을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the present invention, the ring gear is characterized in that the planetary gear further includes a reduction gear unit for rotating the inner gear, decelerating the rotation of the ring gear to transfer to the flywheel.
또한, 본 발명에 있어서 상기 투입캠은, 최대 양정인 구간보다 최소 양정인 구간이 더 많은 프로파일을 가지고, 상기 캐리어구속수단은, 상기 플라이휠 및 상기 투입캠과 함께 회전하고, 상기 투입캠의 최대 양정이 감소되기 시작하는 지점부터 최대 양정이 1/2 회전간 유지되고, 서서히 감소되어 최소 양정을 가지는 프로파일의 구동차단캠과, 상기 구동차단캠에 접하여 회동하고, 상기 구동차단캠의 최대 양정시에 상기 캐리어의 회전을 구속하며 상기 구동차단캠의 최소 양정시에 상기 캐리어의 구속을 해제하는 구동차단레버를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the present invention, the input cam has a profile that has a minimum lift section more than the maximum lift section, the carrier restricting means rotates together with the flywheel and the input cam, the maximum head of the input cam is reduced The maximum head is maintained for 1/2 rotation from the point where it starts to be rotated, and gradually decreases and rotates in contact with the drive blocking cam of the profile having the minimum head and the drive blocking cam, and the carrier at the maximum lifting of the drive blocking cam. Constrains the rotation of the drive blocking cam, characterized in that it comprises a drive blocking lever for releasing the restraint of the carrier at the minimum lift.
한편, 상기 차단용 스프링의 일단에 고정된 차단용 스프링 헤드와, 상기 플 라이휠과 상기 차단용 스프링 헤드 사이에 연결된 차단용 와이어를 더 포함하는 것을 특징으로 하고, 상기 차단용 와이어를 안내하기 위한 가이드롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, characterized in that it further comprises a blocking spring head fixed to one end of the blocking spring, and a blocking wire connected between the flywheel and the blocking spring head, for guiding the blocking wire It characterized in that it further comprises a guide roller.
또한, 상기 투입용 스프링의 일단에 고정된 투입용 스프링 헤드와, 상기 플라이휠과 상기 투입용 스프링 헤드 사이에 연결된 투입용 와이어를 더 포함하는 것을 특징으로 하고, 상기 투입용 와이어를 안내하기 위한 가이드롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The apparatus may further include a feeding spring head fixed to one end of the feeding spring, and a feeding wire connected between the flywheel and the feeding spring head, and a guide roller for guiding the feeding wire. It characterized in that it further comprises.
이하에서는 첨부된 도면을 참조로 본 발명에 따른 가스절연 개폐장치의 차단기용 전동스프링 구동장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the electric spring drive device for a circuit breaker of the gas insulated switchgear according to the present invention.
도 1은 본 발명에 따른 가스절연 개폐장치의 차단기용 전동스프링 구동장치의 바람직한 실시예의 차단상태를 도시한 측면도이고, 도 2는 도 1의 실시예의 사시도이며, 도 3은 도 1의 실시예의 차징상태를 도시한 측면도이고, 도 4는 도 3의 실시예의 사시도이며, 도 5는 도 1의 실시예의 투입상태를 도시한 측면도이고, 도 6은 도 5의 실시예의 사시도이다.1 is a side view showing a blocking state of a preferred embodiment of an electric spring driving device for a circuit breaker of the gas insulated switchgear according to the present invention, FIG. 2 is a perspective view of the embodiment of FIG. 1, and FIG. 3 is a charging of the embodiment of FIG. Figure 4 is a side view showing the state, Figure 4 is a perspective view of the embodiment of Figure 3, Figure 5 is a side view showing the input state of the embodiment of Figure 1, Figure 6 is a perspective view of the embodiment of Figure 5.
본 발명의 가스절연 개폐장치의 차단기용 전동스프링 구동장치는 플라이휠(180), 투입용 래칫(200), 투입캠(190), 크랭크(350), 차단용 래칫(300), 투입용 스프링(400), 차단용 스프링(500), 전기모터(110) 및 동력전달부(100)를 포함하여 구성되고, 상기 동력전달부(100)는 태양기어(120), 유성기어(130), 캐리어(140), 링기어(150), 캐리어구속수단(160) 및 감속기어부(170)으로 구성되며, 상기 캐리어구속수단(160)은 구동차단캠(161) 및 구동차단레버(162)로 구성된다.The electric spring driving device for the breaker of the gas insulated switchgear according to the present invention includes a
플라이휠(180)은 회전가능하게 설치되고, 외주면에 기어가 형성되어 후술할 링기어(150) 또는 감속기어부(170)와 외접하여 회전하며 후술할 투입용 래칫(200)에 의해 선택적으로 고정된다. 또한, 후술할 투입용 스프링(400)은 상기 플라이휠(180)의 회전에 따라 변형되게 된다.The
투입용 래칫(200)은 상기 플라이휠(180)을 선택적으로 고정한다. 투입용 래칫(200)이 상기 플라이휠(180)을 고정할 경우 상기 플라이휠(180)에 상기 투입용 래칫(200)이 고정될 수 있도록 고정부가 상기 플라이휠(180)에 형성된다. 투입용 래칫(200)이 상기 플라이휠(180)을 고정시킬 때는 투입용 스프링(400)이 최대로 압축되어 캐리어(140)가 회전하게 될 때이다. 또한, 상기 투입용 래칫(200)은 회동가능하며, 상기 플라이휠(180)의 구속을 해제시킬 수 있다.The
투입캠(190)은 상기 플라이휠(180)과 함께 회전하며, 후술할 크랭크(350)가 투입캠(190)에 접하여 회동된다. 또한, 상기 투입캠(190)은 최대 양정인 구간보다 최소 양정인 구간이 더 많은 프로파일을 가진다. 예컨대, 1/8 회전간 최대 양정이 지속되고, 2/8 회전간 최대 양정에서 최소 양정으로 감소되며, 4/8 회전간 최소 양정이 지속되고, 1/8 회전간 최소 양정에서 급격히 최대 양정이 되는 프로파일을 가질 수 있다.The
크랭크(350)는 상기 플라이휠(180)의 회전축과 평행한 축에 대해 회동가능하게 설치되고 상기 투입캠(190)에 접하여 회동된다. 상기 투입캠(190)의 형상에 따 라 크랭크(350)는 투입캠(190)에 접하여 회동되고, 후술할 차단용 스프링(500)이 상기 크랭크(350)의 회동에 따라 변형된게 된다.The
차단용 래칫(300)은 상기 크랭크(350)를 선택적으로 고정한다. 상기 크랭크(350)의 회동에 따라 후술할 차단용 스프링(500)이 최대로 압축되었을 때에 크랭크(350)가 상기 차단용 래칫(300)에 고정된다. 크랭크(350)가 차단용 래칫(300)에 고정되어 차단용 스프링(500)이 최대로 압축되었을 때가 통상의 전류가 연결되어 있는 상태로서 본 발명에 있어서는 투입상태를 말한다. 이 경우, 송변전 계통이나 전기회로에 부하를 개폐하거나 접지, 단락 등의 사고 발생시 전류 차단을 위해 상기 차단용 래칫(300)을 회동시키면 크랭크(350)의 구속을 풀어주어 후술할 차단용 스프링(500)력에 의해 크랭크(350)는 회동하고 차단상태가 되는 것이다. 상기 차단용 래칫(300)은 수동 또는 자동으로 회동시킬 수 있다.The blocking
투입용 스프링(400)은 일단이 상기 플라이휠(180)에 연결되어 상기 플라이휠(180)의 회전에 따라 변형된다. 또한, 상기 투입용 스프링(400)의 일단에 고정된 투입용 스프링 헤드(410)와 상기 플라이휠(180)과 상기 투입용 스프링 헤드(410) 사이에 연결된 투입용 와이어(420)를 더 포함할 수 있고, 상기 투입용 와이어(420)를 안내하기 위한 가이드롤러(430)를 더 포함할 수 있다. 투입시에 투입용 스프링(400)에 저장된 에너지를 방출하여 투입하고, 이 때 여분의 에너지로 후술할 차단용 스프링(500)에 에너지를 저장하는 것이다.One end of the
차단용 스프링(500)은 일단이 상기 크랭크(350)에 연결되어 상기 크랭크(350)의 회동에 따라 변형된다. 또한, 상기 차단용 스프링(500)의 일단에 고정 된 차단용 스프링 헤드(510)와 상기 플라이휠(180)과 상기 차단용 스프링 헤드(510) 사이에 연결된 차단용 와이어(520)를 더 포함할 수 있고, 상기 차단용 와이어(520)를 안내하기 위한 가이드롤러(530)를 더 포함할 수 있다. 차단용 스프링(500)에 저장된 에너지를 방출하여 차단기의 차단 동작을 수행하는 것이다.One end of the blocking
전기모터(110)는 전기에너지를 기계에너지로 전환하여 후술할 동력전달부(100)의 태양기어(120)로 에너지를 전달한다.The
동력전달부(100)는 상기 전기모터(110)의 동력을 상기 플라이휠(180)로 선택적으로 전달한다. 즉, 후술할 캐리어(140)가 회전시에만 상기 플라이휠(180)로 동력을 전달한다. 상기 동력전달부(100)는 상기 전기모터(110)에 의해 회전하는 태양기어(120)와, 상기 태양기어(120)에 외접하여 회전하는 유성기어(130)와, 상기 유성기어(130)의 회전축이 고정된 캐리어(140)와, 상기 유성기어(130)가 내접하고 상기 플라이휠(180)에 외접하여 회전하는 링기어(150)와, 상기 캐리어(140)의 회전을 선택적으로 구속하는 캐리어구속수단(160)을 포함한다. 또한, 상기 링기어(150)와 함께 회전하며 상기 링기어(150)의 회전을 감속하여 상기 플라이휠(180)에 전달하는 감속기어부(170)를 더 포함하는 것이 바람직하다. 그에 따라 링기어(150)에 걸리는 부하를 최소화할 수 있게 된다.The
상기 캐리어구속수단(160)은, 상기 플라이휠 및 상기 투입캠과 함께 회전하고, 상기 투입캠의 최대 양정이 감소되기 시작하는 지점부터 최대 양정이 1/2 회전간 유지되고, 서서히 감소되어 최소 양정을 가지는 프로파일의 구동차단캠과, 상기 구동차단캠에 접하여 회동하고, 상기 구동차단캠의 최대 양정시에 상기 캐리어의 회전을 구속하며 상기 구동차단캠의 최소 양정시에 상기 캐리어의 구속을 해제하는 구동차단레버를 포함한다. 상기 구동차단레버(162)는 상기 구동차단캠(161)에 접하여 회동하고, 상기 구동차단캠(161)의 최대 양정시에 구동차단레버(162)가 상기 캐리어(140)의 회전을 구속하며, 그에 따라 동력전달부(100)를 거쳐 플라이휠(180)로 구동력을 전달하게 된다. 그러나, 상기 구동차단캠(161)의 최소 양정시에는 구동차단레버(162)가 상기 캐리어(140)가 회전할 수 있도록 캐리어(140)의 구속을 해제하며, 그에 따라 유성기어(130)가 링기어(150)의 내측기어를 따라 공전하게 되므로 상기 플라이휠(180)로 구동력이 전달되지 않게 된다.The carrier constraining means 160 rotates together with the flywheel and the input cam, the maximum head is maintained for 1/2 rotation from the point where the maximum head of the input cam starts to decrease, and gradually decreases to reduce the minimum head. A drive blocking cam having a profile which rotates in contact with the drive blocking cam, restrains the rotation of the carrier at the maximum lifting of the drive blocking cam, and releases the restriction of the carrier at the minimum lifting of the driving blocking cam. It includes a shutoff lever. The
이하에서는 본 발명에 따른 가스절연 개폐장치의 차단기용 전동스프링 구동장치의 작동을 설명한다. 다만, 본 발명의 가스절연 개폐장치의 차단기용 전동스프링 구동장치는 모터의 구동력을 이용하여 스프링을 압축하고 이 압축된 스프링력을 이용하여 차단기를 작동시키는 것이므로 차단기의 투입 및 차단 작동을 위한 연결 과정에 대해서는 이미 많은 기술이 개시되어 있으므로 이하 상세한 설명은 생략하고, 본 발명에 있어서의 메카니즘에 의한 동력전달 구조 및 그에 따른 차단, 차징, 투입상태에 있어서의 작동과정을 중점적으로 설명한다.Hereinafter will be described the operation of the electric spring drive device for the breaker of the gas insulated switchgear according to the present invention. However, since the electric spring driving device for the breaker of the gas insulated switchgear of the present invention compresses the spring using the driving force of the motor and operates the breaker using the compressed spring force, the connection process for the closing and closing operation of the breaker. Since many techniques have already been disclosed, detailed descriptions will be omitted below, and a description will be given of the power transmission structure by the mechanism of the present invention and the operation process in the blocking, charging, and closing state.
먼저, 전체적인 구동력의 전달과정을 설명하면, 전기모터(110)가 회전하여 전기모터(110)의 구동력이 태양기어(120)로 전달되고, 태양기어(120)에 전달된 구동력이 유성기어(130)와 캐리어(140)로 전달된다. 상기 캐리어(140)가 고정되어 있을 때에만 유성기어(130)가 공전하지 않고 자전하여 유성기어(130)의 구동력이 링기어(150)로 전달되고, 그에 따라 플라이휠(180)을 구동하게 되는 것이다. 여기서, 상기 링기어(150)의 회전을 감속하여 주는 감속기어부(170)를 두어 상기 플라이휠(180)로 감속하여 구동력을 전달할 수 있다. 상기 플라이휠(180)의 회전에 따라 일단이 플라이휠(180)에 연결된 투입용 스프링(400)이 변형되게 된다. 플라이휠(180)과 함께 구동차단캠(161)과 투입캠(190)이 회전하며, 구동차단캠(161)에 접하여 회동되는 구동차단레버(162)와 투입캠(190)에 접하여 회동되는 크랭크(350)에 구동력이 전달된다. 상기 크랭크(350)의 회동에 따라 일단이 크랭크(350)에 연결된 차단용 스프링(500)이 변형된다. 즉, 차단기의 투입상태와 차단상태를 조절하는 투입용 스프링(400)과 차단용 스프링(500)에 최종적으로 전기모터(110)의 구동력을 전달하는 것이다. 이하 본 발명의 차단상태와 투입상태의 작동과정을 상세히 설명한다.First, the overall driving force transmission process will be described, the
도 1은 본 발명에 따른 가스절연 개폐장치의 차단기용 전동스프링 구동장치의 차단상태를 도시한 것으로서, 차단부의 가동 접촉자와 고정 접촉자가 분리되어 전류가 차단되어 있는 상태이다. 먼저 전기모터(110)의 기어가 태양기어(120)를 구동하기 시작하며 구동차단캠(161)의 최대양정에 접한 구동차단레버(162)는 캐리어(140)의 회전을 구속하고 있으므로 태양기어(120)의 구동력이 유성기어(130)로 전달되고, 유성기어(130)가 회전하여 링기어(150)로 구동력이 전달된다. 상기 링기어(150)의 회전에 따라 최종적으로 플라이휠(180)에 구동력이 전달되어 플라이휠(180)은 시계방향으로 회전하게 된다. 따라서, 플라이휠(180)과 같은 축에 고정 된 투입캠(190)과 구동차단캠(161)도 같이 회전하며, 일단이 상기 플라이휠(180)에 연결된 투입용 스프링(400)이 압축되고, 상기 투입용 스프링(400)에 에너지를 저장하게 된다.1 is a view illustrating a state in which an electric spring driving device for a circuit breaker of a gas insulated switchgear according to the present invention is disconnected and a current of the circuit breaker is separated from the movable contactor and the fixed contactor. First, the gear of the
도 3은 본 발명에 따른 가스절연 개폐장치의 차단기용 전동스프링 구동장치의 차징상태를 도시한 것으로서, 상기 투입용 스프링(400)이 압축된 상태이다. 상기 차단상태로부터 플라이휠(180)이 계속 회전하여 투입용 스프링(400)이 최대로 압축되었을 때, 구동차단캠(161)의 최소양정에 접하게 되는 구동차단레버(162)가 회동하게 되어 캐리어(140)의 구속을 해제하게 된다. 따라서, 캐리어(140)는 회전하게 되며 캐리어(140)에 축이 고정된 유성기어(130)가 공전하게 되고, 모터기어로부터의 구동력이 플라이휠(180)로 전달되지 않게 된다. 여기서, 플라이휠(180)은 투입용 래칫(200)에 의해 고정된다. 상기 투입용 래칫(200)이 시계방향으로 수동 또는 자동으로 회동하게 되면 플라이휠(180)의 구속이 해제되고, 투입용 스프링(400)력에 의해 플라이휠(180)은 시계방향으로 회전을 하게된다.3 is a view illustrating a charging state of an electric spring driving device for a circuit breaker of the gas insulated switchgear according to the present invention, wherein the
도 5는 본 발명에 따른 가스절연 개폐장치의 차단기용 전동스프링 구동장치의 투입상태를 도시한 것으로서, 차단부의 가동 접촉자와 고정 접촉자가 연결되어 전류가 흐르는 상태이다. 상기 플라이휠(180)과 함께 구동차단캠(161)과 투입캠(190)도 같이 회전하며 구동차단캠(161)의 양정이 커져 최대양정이 되었을 때 구동차단레버(162)를 반시계방향으로 회동시키게 되어 캐리어(140)의 회전을 고정시킨다. 또한, 투입캠(190)의 양정도 회전에 따라 커지며 접하고 있는 크랭크(350)를 반시계방향으로 회동시키게 되어 최대 양정이 되었을 때 크랭크(350)가 차단용 래칫(300)에 걸리게 되어 크랭크(350)의 회동을 구속시킨다. 다만, 상기 플라이휠(180)은 관성력에 의해 좀 더 회전을 하다 멈추게 된다.5 is a view illustrating an input state of an electric spring driving device for a breaker of the gas insulated switchgear according to the present invention, in which a current flows through the movable contact of the breaker and the fixed contactor. The driving
상기 투입상태가 통상의 전류가 흐르는 정상상태이고, 송변전 계통이나 전기회로에 부하를 개폐하거나 접지, 단락 등의 사고가 발생할 경우에 전류를 차단하기 위해 상기 크랭크(350)의 회동이 구속된 상태에서 차단용 래칫(300)을 시계방향으로 회전시키게 되면 크랭크(350)의 구속을 해제하게 되어 차단용 스프링(500)력에 의해 크랭크(350)는 시계방향으로 회동하게 되고 그에 따라 도 2의 차단상태가 되는 것이다.The input state is a normal state in which a current flows, and a state in which rotation of the
앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.The embodiments of the present invention described above and illustrated in the drawings should not be construed as limiting the technical idea of the present invention. The protection scope of the present invention is limited only by the matters described in the claims, and those skilled in the art can change and change the technical idea of the present invention in various forms. Therefore, such improvements and modifications will fall within the protection scope of the present invention, as will be apparent to those skilled in the art.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 가스절연 개폐장치의 차단기용 전동스프링 구동장치는, 유성기어와 캐리어에 의해 구동력을 기계적으로 완전히 차단하여 신뢰성을 향상시킴과 동시에 캐리어구속수단을 두어 급격한 관성력 및 회전력에 따른 구성부품의 파손을 효율적으로 방지할 수 있다.As described above, the electric spring driving device for the circuit breaker of the gas insulated switchgear according to the present invention is mechanically blocked by the planetary gear and the carrier, thereby improving reliability by providing a carrier restraining means and providing rapid inertia and rotational force. It is possible to effectively prevent damage to the component parts.
Claims (7)
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KR1020070021271A KR100802909B1 (en) | 2007-03-05 | 2007-03-05 | Motor spring device for circuit breaker of gas insulated switchgear |
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