KR100835397B1 - 록킹장치가 구비된 보호계전기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 보호계전기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수배전반에 고정 설치되는 보호계전기의 외함으로부터 내함을 용이하게 탈착시킬 수 있도록 하여 보호계전기의 유지, 보수 및 교체 작업을 신속하게 할 수 있는 록킹장치가 구비된 보호계전기에 관한 것이다.

본 발명에 따른 록킹장치가 구비된 보호계전기는, 개구된 일면이 외부를 향하도록 수배전반의 큐비클 내부에 함입 고정된 중공의 외함과, 상기 외함의 개구된 일면으로 인출입되어 상기 외함의 내부에 수용되는 내함과, 상기 내함의 전면에 고정 결합되는 전면커버와, 상기 외함에 대하여 상기 내함을 인출입시키는 경우 상기 전면커버 및 외함을 록킹 또는 록킹 해제시키는 록킹부를 포함하여 이루어진다.

수배전반, 보호계전기, 큐비클, 외함, 내함, 록킹장치

Description

록킹장치가 구비된 보호계전기{PROTECTION RELAY HAVING LOCKING DEVICE}

본 발명은 보호계전기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수배전반에 고정 설치되는 보호계전기의 외함으로부터 내함을 용이하게 탈착시킬 수 있도록 하여 보호계전기의 유지, 보수 및 교체 작업을 신속하게 할 수 있는 록킹장치가 구비된 보호계전기에 관한 것이다.

일반적으로 빌딩, 공장 또는 선박 등에는 전력회사나 자가발전기에서 공급되는 전기를 받아들여 각 부하로 배전하는 수배전반이 구비된다. 이러한 수배전반은 고압 또는 특고압의 전기를 용도에 맞게 감압한 뒤 각 부하로 공급함과 아울러 과부하, 단로 등의 이상 발생시 자동으로 차단하는 역할을 하는 것으로, 감전 및 화재에 대한 안전성을 고려하여 설계된 소정 크기의 큐비클에 설치된다. 따라서, 이러한 큐비클의 내부에는 개폐기, 변압기, 주차단기, 콘덴서, 배선용 차단기, 파워휴즈 및 피뢰기와 같은 각종 차단기와 보호장비와 함께 변류기, 전력계, 영상 변류기, 전류계, 전압계 등과 같은 각종 계전장비가 설치된다.

또한, 상기 수배전반은 공급되는 고압 또는 특고압을 수전하기 위하여 특고압수전반(LBS반), 계기용변압변류기반(MOF반), 계기용변압기반(PT반), 특고압차단기반(VCB반) 등으로 구성된 고압반과, 고압의 전기를 저압으로 변환시키는 변압기가 설치된 변압기반, 그리고 저압의 전기를 각 부하로 배전하기 위한 저압 동력반으로 구성된다. 특히, 상기 저압 동력반은 변압기에서 공급되는 저압의 전기를 각 부하로 배분해 주고 과전류가 흐르는 것을 방지하기 위한 것으로, 큐비클 내부에 설치되는 차단기나 보호계전기 등과 같은 단위기기와 이들 단위기기를 전기적으로 연결하는 도체(Busbar, Cable)로 구성된다.

이러한 수배전반에 설치되는 보호계전기는 각종 부하의 고장을 감지하고, 차단기에 차단신호를 보내는 장치로서, 송배전 선로 및 기타 전력 계통의 구성요소를 항상 감시하여 고장 발생시나 계통 운전에 이상이 있을 때, 즉시 이를 검출하고 동작하여 고장부분을 분리시켜 전력 공급이 원활히 이루어지도록 하거나 시설의 손상을 최소한 억제시키는 전기기기이다.

도 1은 종래의 보호계전기가 체결되는 상태를 도시한 측면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 보호계전기는 개구된 일면이 외부를 향하도록 수배전반의 큐비클(1) 내부에 함입 고정된 중공의 외함(2)과, 상기 외함(2)의 개구된 일면으로 인출입되어 상기 외함의 내부에 수용되는 내함(3)과, 상기 내함(3)의 전면에 고정 결합되는 전면커버(4)를 포함하여 이루어진다.

외함(2)은 큐비클(1) 내부에 함입 고정되는데, 도 1에 도시된 바와 같이 보통 볼트에 의해 고정 결합된다. 외함(2)의 개구된 일면은 수배전반의 큐비클(1)로 부터 외부를 향하도록 위치하고, 외함(2)의 타면은 폐쇄된 상태이되 수배전반 내부의 기기들과 도선에 의해 연결되도록 외함 단자부(미도시)가 형성된다.

내함(3)은 상기 외함(2)의 개구된 일면으로 인출입되어 상기 외함(2)의 내부에 수용되고, 전면커버(4)는 상기 내함(3)의 전면에 고정 결합된다. 내함(3)은 보호계전기의 기능 및 각종 부하의 고장에 따른 개폐를 제어하는 회로가 실장된 인쇄회로기판(PCB), 컨트롤부 및 디스플레이부 등이 구비된다. 또한, 상기 외함 단자부와 인출입시 삽입 결합되도록 내함(3)의 후면에는 내함 단자부(미도시)가 형성된다. 이러한 내함(3)의 전면에는 전면커버(4)가 결합되는데, 전면커버(4)는 내함(3)의 전면에 형성된 컨트롤부 및 디스플레이부 등을 보호하고, 외관을 미려하게 보이게 하기 위한 것이다. 전면커버(4)는 내함(3)에 볼트 결합되어 고정 설치되고, 또한 내함(3)을 상기 외함(2)에 인입시킨 후 내함(3)을 고정시키기 위해 전면커버(4)를 외함(2)에 볼트 결합으로 고정시킨다.

상기와 같이 종래의 보호계전기는, 내함을 외함에 인입시킨 후 전면커버가 외함에 볼트 결합됨으로써 보호계전기의 유지, 보수 및 교체 작업시 내함을 외함으로부터 분리하기 위하여 볼트를 풀어야 되고, 다시 내함을 외함에 체결하기 위하여 볼트로 결합시켜야 하므로 작업의 신속성을 현저히 떨어뜨리는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 목적은, 보호계전기의 외함으로부터 내함을 용이하게 탈착시킬 수 있도록 하여 보호계전기의 유지, 보수 및 교체 작업을 신속하게 할 수 있는 록킹장치가 구비된 보호계전기를 제공하는 데 있다.

본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관된 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 록킹장치가 구비된 보호계전기는, 개구된 일면이 외부를 향하도록 수배전반의 큐비클 내부에 함입 고정된 중공의 외함과, 상기 외함의 개구된 일면으로 인출입되어 상기 외함의 내부에 수용되는 내함과, 상기 내함의 전면에 고정 결합되는 전면커버와, 상기 외함에 대하여 상기 내함을 인출입시키는 경우 상기 전면커버 및 외함을 록킹 또는 록킹 해제시키는 록 킹부를 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 록킹부는, 상기 전면커버의 양측단에 슬라이드 가능하게 설치되는 록커와, 상기 록커를 탄성적으로 지지하는 스프링과, 상기 록커에 대응되도록 상기 외함의 양측단에 설치되어 상기 록커의 슬라이드에 의해 선택적으로 록킹되는 록킹부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 록킹부재는 상기 외함의 양측단으로부터 상기 전면커버를 향해 사각테 형상으로 돌출 형성되고, 상기 록커는 상기 록킹부재에 대응되도록 "ㄷ"자 형상의 록킹홀이 형성된 것을 특징으로 하는 보호계전기의 체결장치.

또한, 상기 전면커버는, 상기 록커가 슬라이드 가능하도록 양측단에 가이드홈을 포함하고, 상기 록커는, 상기 가이드홈에 삽입되어 슬라이드 이동하는 가이드부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 록킹장치가 구비된 보호계전기는, 록킹부를 통하여 보호계전기의 외함으로부터 내함을 용이하게 탈착시킬 수 있어 보호계전기의 유지, 보수 및 교체 작업을 신속하게 할 수 있다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조로 본 발명에 따른 록킹장치가 구비된 보호계전기의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 록킹장치가 구비된 보호계전기를 도시한 사시도이며, 도 3은 도 2의 실시예에 따른 보호계전기의 외함으로부터 내함을 인출시킨 상태를 도시한 사시도이고, 도 4는 도 2의 실시예에 따른 전면커버에 설치된 록커, 스프링, 가이드홈을 도시한 사시도이며, 도 5 내지 8은 본 발명의 록킹장치가 구비된 보호계전기의 록커 및 록킹부재가 록킹 및 록킹 해제되는 작동과정을 도시한 요부사시도이다.

본 발명의 록킹장치가 구비된 보호계전기는, 도 2 내지 4에 도시된 바와 같이 외함(100), 내함(200), 전면커버(300) 및 록킹부(400)를 포함하여 이루어지고, 상기 록킹부(400)는 록커(410), 스프링(420) 및 록킹부재(430)로 구성된다. 또한, 상기 록커(410)는 록킹홀(412) 및 가이드부재(414)를 포함하며, 상기 전면커버(300)는 가이드홈(350)이 형성된다.

외함(100)은 개구된 일면이 외부를 향하도록 수배전반의 큐비클(미도시) 내부에 함입 고정된 중공의 내부를 가진다. 수배전반의 큐비클은 사각형상의 함을 의미하는 것으로서, 상기 큐비클의 내부에는 각종 전력 설비와 이를 연결하는 도선들이 설치된다. 도면에는 수배전반의 큐비클을 도시하지 않았으나, 외함(100)은 큐비클 내부에 함입 고정된 것으로 상정한다. 예컨대, 도 1에 도시된 바와 같이 보통 볼트에 의해 외함(100)은 상기 수배전반의 큐비클(1)에 고정 결합된다. 외함(100)의 개구된 일면은 수배전반의 큐비클로부터 외부를 향하도록 위치하는데, 이는 후술할 내함(200)이 상기 외함(100)의 개구된 일면에 대하여 인출입되기 위한 것이다. 외함(100)의 타면은 폐쇄된 상태이되 수배전반 내부의 기기들과 도선에 의해 연결되도록 외함 단자부(미도시)가 형성된다.

내함(200)은 상기 외함(100)의 개구된 일면으로 인출입되어 상기 외함(100)의 내부에 수용된다. 내함(200)은 보호계전기의 기능 및 각종 부하의 고장에 따른 개폐를 제어하는 회로가 실장된 인쇄회로기판(PCB), 컨트롤부 및 디스플레이부 등이 구비된다. 또한, 상기 외함(100)에 대하여 내함(200)이 인출입시 상기 외함 단자부와 삽입 결합되도록 내함(200)의 후면에는 내함 단자부(미도시)가 형성된다.

전면커버(300)는 상기 내함(200)의 전면에 고정 결합된다. 전면커버(300)는 내함(200)의 전면에 형성된 컨트롤부 및 디스플레이부 등을 보호하고, 외관을 미려하게 보이게 하기 위한 것이다. 이러한 전면커버(300)는 내함(200)과 볼트 결합되는데, 이 역시 도 1에 도시된 바와 같다.

상기와 같은 외함(100), 내함(200) 및 전면커버(300)의 구성은 종래의 기술로 구현 가능하므로 그 상세한 설명은 생략한다. 특히 본 발명은 외함(100)으로부터 내함(200)을 신속하게 인출입시켜 보호계전기를 용이하게 유지, 보수 및 교체하기 위하여 록킹장치를 구비한 것을 특징으로 하므로 이하에서는 외함(100) 및 전면커버(300)에 설치된 록킹부(400)에 대하여 상세히 설명한다.

록킹부(400)는 도 2 및 3에 도시된 바와 같이, 상기 외함(100)에 대하여 상기 내함(200)을 인출입시키는 경우 상기 전면커버(300) 및 외함(100)을 록킹 또는 록킹 해제시킨다. 즉, 외함(100)은 큐비클에 고정 설치되고, 내함(200)은 전면커버(300)에 고정 설치되므로 전면커버(300)와 외함(100)을 록킹 또는 록킹 해제시킴 으로써, 외함(100)에 대하여 내함(200)을 인출입시킴과 더불어 내함(200)이 외함(100)에 수용되어 결합될 수 있는 것이다. 결국, 도 2에 도시된 바와 같이 내함(200)을 외함(100)으로 인입시켜 결합한 경우에는 록킹부(400)에 의해 전면커버(300)를 외함(100)에 대하여 록킹시키고, 도 3에 도시된 바와 같이 내함(200)을 외함(100)으로부터 인출시켜 분리한 경우에는 록킹부(400)에 의해 전면커버(300)를 외함(100)에 대하여 록킹 해제시키는 것이다. 따라서, 록킹부(400)의 록킹 또는 록킹 해제에 의해 외함(100)에 대하여 내함(200)을 신속히 인출입시킬 수 있는 것이다.

록킹부(400)는, 도 3 및 4에 도시된 바와 같이 록커(410), 스프링(420) 및 록킹부재(430)로 구성된다.

록커(410)는 상기 전면커버(300)의 양측단에 슬라이드 가능하게 설치된다. 도 3 및 4에는 록커(410)가 상기 전면커버(300)의 상하단에 각각 설치되어 있으나, 록커(410)가 전면커버(300)의 좌우단에 설치되어 있어도 무방하다. 만일, 록커(410)가 전면커버(300)의 일측단에만 설치된 경우에는 전면커버(300)의 타측단의 구속이 견고하지 못해 쉽게 분리될 염려가 있고, 이를 방지하기 위해 다른 구속 수단을 강구해야 될 것이다. 또한, 록커(410)가 전면커버(300)의 상하단 및 좌우단에 모두 설치된 경우에는 오히려 전면커버(300)를 외함(100)에 대하여 록킹 해제시키기가 어려워진다. 한편, 록커(410)는 상기 전면커버(300)의 양측단에 슬라이드 가능하게 설치되는데, 이는 후술할 록킹부재(430)를 삽입시키기 위해 슬라이드 이동시킨 후 다시 제자리로 슬라이드 이동시켜 록킹부재(430)가 상기 록커(410)에 의 해 형합 고정되도록 하기 위함이다. 상기 록커(410)를 제자리로 슬라이드 이동시키기 위해 스프링(420)이 설치되는 것이다.

스프링(420)은 상기 록커(410)를 탄성적으로 지지한다. 즉, 록커(410)의 슬라이드 이동시 상기 스프링(420)이 상기 록커(410)를 탄성적으로 지지함으로써, 스프링(420)의 압축 또는 인장에 의해 록커(410)가 제자리로 슬라이드 이동되는 것이다. 도 3 및 4에는 스프링(420)이 록커(410)의 하단에 설치되어 록커(410)를 누름으로써 스프링(420)이 압축되고, 그에 따라 록커(410)가 전면커버(300)의 중심을 향해 슬라이드 이동하게 되며, 스프링(420)의 압축이 해제되면 록커(410)는 스프링(420)이 인장되면서 제자리를 찾아 슬라이드 이동하게 된다. 록커(410) 및 스프링(420)은 전면커버(300)에 설치되므로 록커(410)에 의해 록킹되는 록킹부재(430)는 외함(100)에 설치되어야 한다.

록킹부재(430)는 상기 록커(410)에 대응되도록 상기 외함(100)의 양측단에 설치되어 상기 록커(410)의 슬라이드에 의해 선택적으로 록킹된다. 록킹부재(430)가 록커(410)의 슬라이드에 의해 선택적으로 록킹되기 위한 형상으로는, 록커(410) 및 록킹부재(430)가 각각 "ㄱ"자 및 "ㄴ"자 형상의 돌출부를 가지고, 록커(410)를 슬라이드 이동시킨 후 스프링(420)에 의해 제자리로 돌아옴으로써, 록커(410) 및 록킹부재(430)가 형합 고정될 수 있는 것이다. 상기 록커(410)와 록킹부재(430)의 형상은 다양하게 변경할 수 있는 것이며, 또한 도 3 및 4에는 록커(410)를 상하로 슬라이드 이동시키도록 도시되어 있으나, 좌우로 슬라이드 이동시킴으로써 달성될 수도 있다. 특히, 록커(410)와 록킹부재(430)의 견고한 결합을 위해 본 발명에서 는 록커(410) 및 록킹부재(430)의 형상을 "ㄷ"자 및 사각테 형상으로 실시하고자 한다. 즉, 상기 록킹부재(430)는 상기 외함(100)의 양측단으로부터 상기 전면커버(300)를 향해 사각테 형상으로 돌출 형성되고, 상기 록커(410)는 상기 록킹부재(430)에 대응되도록 "ㄷ"자 형상의 록킹홀(412)이 형성될 수 있다.

상기와 같은 록커(410) 및 록킹부재(430)의 작동과정을 도 5 내지 8을 참조하여 설명하면, 도 5 및 6에 도시된 바와 같이 내함(200)이 결합된 전면커버(300)를 외함(100)을 향해 인입시킬 때 록커(410)를 누른다. 다만, 도 5 내지 8에서는 록커(410)와 록킹부재(430)의 작동과정을 보다 상세히 도시하기 위하여 외함(100), 내함(200) 및 전면커버(300)는 생략하여 도시한다. 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 록커(410)를 누른 상태에서 전면커버(300)를 외함(100)에 밀착시킨 후, 상기 록킹홀(412)의 "ㄷ"자 형상 중 일자 형상에 상기 록킹부재(430)의 사각테가 삽입된다. 마지막으로 도 8에 도시된 바와 같이, 록커(410)의 압박을 해제하면 스프링(420)의 탄성력에 의해 록커(410)가 제자리로 복귀하고, 그에 따라 록킹부재(430)의 사각테 형상의 내부로 록커(410)가 형합 고정되며, 록킹홀(412)의 "ㄷ"자 형상 중 다리 형상에 상기 록킹부재(430)의 사각테 형상이 삽입 고정되는 것이다. 그에 따라, 내함(200)이 외함(100)에 삽입되어 전면커버(300)와 외함(100)이 결합된 상태가 된다. 반대로, 외함(100)으로부터 내함(200)을 인출하도록 전면커버(300)를 외함(100)과 분리하기 위하여 상기 설명한 도 5 내지 8을 역순으로 실시하면 될 것이고, 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

한편, 록커(410)의 슬라이드 이동을 위하여, 도 4에 도시된 바와 같이 가이 드홈(350) 및 가이드부재(414)를 통하여 이루어진다. 가이드홈(350)은 상기 록커(410)에 대응되도록 상기 전면커버(300)의 양측단에 형성되고, 가이드부재(414)는 상기 가이드홈(350)에 삽입되어 슬라이드 이동하도록 상기 록커(410)에 돌출 형성된다. 즉, 록커(410)에 돌출 형성된 가이드부재(414)가 상기 전면커버(300)에 형성된 가이드홈(350)에 삽입되어 슬라이드 이동함으로써, 록커(410)도 함께 슬라이드 이동하게 되는 것이다. 따라서, 전면커버(300)에 설치된 록커(410)가 전면커버(300)의 외부로 이탈되지 않고, 가이드홈(350)에 끼워진 가이드부재(414)에 의해 전면커버(300)에 구속되어 슬라이드 이동되는 것이다. 특히, 가이드부재(414)의 일면을 경사지도록 형성하면, 상기 가이드홈(350)에 용이하게 삽입시킬 수 있다.

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.

도 1은 종래의 보호계전기가 체결되는 상태를 도시한 측면도이고,

도 2는 본 발명의 록킹장치가 구비된 보호계전기를 도시한 사시도이며,

도 3은 도 2의 실시예에 따른 보호계전기의 외함으로부터 내함을 인출시킨 상태를 도시한 사시도이고,

도 4는 도 2의 실시예에 따른 전면커버에 설치된 록커, 스프링, 가이드홈을 도시한 사시도이며,

도 5 내지 8은 본 발명의 록킹장치가 구비된 보호계전기의 록커 및 록킹부재가 록킹 및 록킹 해제되는 작동과정을 도시한 요부사시도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 외함

200 : 내함

300 : 전면커버 350 : 가이드홈

400 : 록킹부

410 : 록커

412 : 록킹홀 414 : 가이드부재

420 : 스프링

430 : 록킹부재

Claims (4)

1. 개구된 일면이 외부를 향하도록 수배전반의 큐비클 내부에 함입 고정된 중공의 외함과,

   상기 외함의 개구된 일면으로 인출입되어 상기 외함의 내부에 수용되는 내함과,

   상기 내함의 전면에 고정 결합되는 전면커버와,

   상기 외함에 대하여 상기 내함을 인출입시키는 경우 상기 전면커버 및 외함을 록킹 또는 록킹 해제시키는 록킹부를 포함하여 이루어진 록킹장치가 구비된 보호계전기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 록킹부는,

   상기 전면커버의 양측단에 각각 슬라이드 가능하게 설치되는 록커와,

   상기 록커를 탄성적으로 지지하는 스프링과,

   상기 록커에 대응되도록 상기 외함의 양측단에 각각 설치되어 상기 록커의 슬라이드에 의해 선택적으로 록킹되는 록킹부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 록킹장치가 구비된 보호계전기.
3. 제2항에 있어서,

   상기 록킹부재는 상기 외함의 양측단으로부터 상기 전면커버를 향해 사각테 형상으로 돌출 형성되고,

   상기 록커는 상기 록킹부재에 대응되도록 "ㄷ"자 형상의 록킹홀이 형성된 것을 특징으로 하는 록킹장치가 구비된 보호계전기.
4. 제2항에 있어서,

   상기 전면커버는, 양측단에 설치된 상기 록커에 대응되도록 가이드홈이 형성되고,

   상기 록커는, 상기 가이드홈에 삽입되어 슬라이드 이동하도록 돌출 형성된 가이드부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 록킹장치가 구비된 보호계전기.

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