KR100893766B1 - 개폐기의 스위치 접점 마모상태 표시기능을 갖는 친환경가스절연 수배전반 - Google Patents

Abstract

본 발명은 개폐기의 스위치 접점 마모상태 표시기능을 갖는 친환경가스절연 수배전반에 관한 것으로 특히, 절연 매질이 충진되는 가스절연 케이스의 내,외부에 자동구간 개폐기, 피뢰기, 변압변류기 보호용 파워퓨즈, 전력수급용 계기용 변압변류기 및 자동구간 개폐기 구동수단을 설치한 구성을 갖는 수배전반에 있어서, 상기 자동구간 개폐기를 진공 개폐기로 설치하되, 상기 진공 개폐기의 가동봉에는 접점 마모 한계치 표시부를 페인팅을 통해 표시하고, 상기 가스절연 케이스의 일측면에는 상기 진공 개폐기의 가동봉에 표시된 접점 마모 한계치의 위치를 외부에서 확인하고 진공 개폐기의 교체시기를 판단하도록 하는 투시창을 설치하며, 상기 가스절연 케이스의 내부에 충진되는 절연 매질로는 N₂ 가스 또는 압축 건성공기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

따라서, 외부에서 수배전반 내의 진공 개폐기에 대한 스위치의 접점 마모상태를 확인하고 접점의 마모상태가 한계치에 이른 것으로 판단될 경우 이를 즉시 인식하고 빠른 시간 내에 필요한 조치를 취할 수 있어 동작중 아크에 의해 크롬 동 접점이 한계치 이하로 마모되어 아크 전류를 차단하지 못하고 차단실패에 따라 사고가 모든 전기기기로 파급됨으로 인해 발생될 수 있는 전기기기의 손상을 미연에 방지할 수 있고, 전기절연능력은 매우 좋으나 지구 온난화의 주범인 SF6 가스의 사용을 배제하고 자연 친화적인 N₂ 가스 또는 압축 건성공기를 절연 매질로 사용하면 서도 SF6 가스를 충진시킨 수배전반과 동일한 성능을 갖게 함으로써 각 기기들 간의 절연내력 저하를 막고 친환경 절연을 유지할 수 있으며, 또한 수배전반 내에 설치된 진공 개폐기의 구동에 따른 기구의 구조를 간단하고 적은 부품으로 구성함으로써 절연 케이스의 크기를 대폭 줄일 수 있을 뿐만 아니라 제품의 생산원가 자체를 대폭 저감할 수 있는 것이다.

수배전반, 진공 개폐기, 접점 마모 한계치 표시부, 투시창

Description

개폐기의 스위치 접점 마모상태 표시기능을 갖는 친환경가스절연 수배전반{Nature friendly switchboard for insulating harmful gases with a function of indicating wear of contacts in switch}

본 발명은 개폐기의 스위치 접점 마모상태 표시기능을 갖는 친환경가스절연 수배전반에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수배전반 내에 설치되는 자동구간 개폐기를 절연 내력이 높고 접점 재료에 저융해 합금을 넣어서 이상 전압의 발생을 억제할 수 있도록 아크의 소호를 밀폐된 용기 내의 진공 중에서 설치한 구성을 갖는 진공 개폐기로 설치하되, 상기 진공 개폐기의 가동봉에는 접점 마모 한계치 표시부를 인쇄하여 주고 수배전반의 케이스에는 투시창을 설치하여 외부에서 수배전반 내의 진공 개폐기에 대한 스위치의 접점 마모상태를 확인하고 접점의 마모상태가 한계치에 이른 것으로 판단될 경우 이를 즉시 인식하고 빠른 시간 내에 필요한 조치를 취할 수 있도록 함은 물론 수배전반 내에 충진되는 절연 매질은 지구 온난화의 주범으로서 온실가스인 육불화황(SF6) 가스의 사용을 배제하고 자연 친화적인 질소가스(N₂) 또는 압축 건성공기를 전기적인 절연 매질로 사용하여 각 기기들 간의 절연내력 저하를 막고 친환경 절연을 유지할 수 있으며, 수배전반 내에 설치된 진공 개폐기의 구동에 따른 기구의 구조를 개선하여 절연 케이스의 크기를 대폭 줄일 수 있을 뿐만 아니라 제품의 생산원가 자체를 대폭 저감할 수 있도록 발명한 것이다.

일반적으로 빌딩이나 공장 등의 자가용 전기설비에서는 수요전력량이 많기 때문에 110V 또는 220V의 저압의 일반용 전기설비와 같이 전력회사로부터 그대로 사용할 수 있는 전기를 공급받는 것은 불가능하다.

따라서 일반적인 자가용 전기설비에서는 변전소의 배전선으로부터 3,300V 또는 6,600V의 고압을 수전하여 다시 상용전압으로 변압하여야 하고, 특히 대규모 빌딩의 자가용 전기설비에서는 22.9kV의 특별고압을 수전하여 다시 상용전압으로 변압하지 않으면 안 되는데, 이러한 것을 가능하게 하는 장치가 바로 수,배전반이다.

이러한 수,배전반을 변전소로부터 공급되는 고압, 특별고압을 공급받기 위한 수전설비와, 변전소로부터 수전된 고압, 특별고압을 상용전압으로 강압하기 위한 변전설비, 강압된 전기를 빌딩 내 각부의 전기기기나 조명등으로 공급하기 위한 배전설비 및, 스위치장치 기타 안전장치들이 일체로 형성되어 빌딩 내로 안전하고 효율적으로 전기를 공급하게 된다.

이와 같은 수,배전반(1)은 통상 도 1과 같이 특고압부에 속하는 자동구간 개폐기(13), 피뢰기(15), 변압변류기 보호용 파워퓨즈(17), 전력수급용 계기용 변압변류기(19)를 하나의 가스절연 케이스(25) 내에 수납한 구성을 갖는다.

또한, 외함(3) 내에 배전선로로부터 전력을 공급받는 인입구(11)와, 인입 구(11)의 하류에 직렬 연결되는 자동구간 개폐기(13), 상기 자동구간 개폐기(13)의 하류와 접지 사이에 연결되는 피뢰기(15), 상기 자동구간 개폐기(13)의 하류에 직렬 연결되는 변압 변류기 보호용 파워퓨즈(17), 상기 변압변류기 보호용 파워퓨즈(17)의 하류에 직렬 연결되는 전력수급용 계기용 변압변류기(19), 상기 전력수급용 계기용 변압변류기(19)에 연결되어 전력량을 측정하는 적산전력계(21), 상기 전력수급용 계기용 변압변류기(19)의 하류 인출구로 구성되며, 이들이 수납되는 가스절연 케이스(25)를 구비하고, 또한 상기 전력수급용 계기용 변압변류기(19)의 하류에서 그 1차측이 직렬 연결되는 변압기(27)와, 상기 변압기(27)의 2차측에 연결되는 주 차단기(29), 상기 주 차단기(29)의 하류에 연결되며 필요시 각각의 부하를 차단하는 다수의 배선용 차단기(31)가 포함되어 이루어진다.

여기서, 인입구(11)는 변전소에서 공급받은 고압전원이 배전선로를 통해 전달되는 부분으로서 자동구간 개폐기(13)의 1차 측에 연결되는데, 이때 상기 자동구간개폐기(13)는 고장구간을 자동으로 개폐(開閉)해 전력계통을 보호하는 역할을 한다.

또한, 상기 피뢰기(15)는 선로에 이상전압 발생시 그 이상 전압을 접지를 통해 대지로 흘려보냄으로써 선로를 보호하는 역할을 하고, 상기 변압변류기 보호용 파워퓨즈(17)는 부하전류는 안전하게 통과시키지만 소정의 값 이상의 전류가 흐르면 끊어져서 전단으로의 사고 파급을 막는 역할을 하며, 상기 전력수급용 계기용 변압변류기(19)는 고전압 및 대전류의 계측 등에서 적산전력계(21)와 전기회로 사이에 설치되어 고전압 및 대전류의 계측을 용이하게 하는 역할을 한다.

또, 상기 전력수급용 계기용 변압변류기(19)는 회로에 통과된 전력을 측정하여 적산전력계(1)로 기록하는 역할을 한다.

이때, 상기 자동구간 개폐기(13), 피뢰기(15), 변압변류기 보호용 파워퓨즈(17), 전력수급용 계기용 변압변류기(19), 는 하나의 가스절연 케이스(25) 내에 수납되는데, 이 가스절연 케이스(25)의 내부에는 예를 들어 SF6와 같은 절연가스가 기밀적으로 충진되며, 특고압부에 속하는 자동구간 개폐기(13), 피뢰기(15), 변압변류기 보호용 파워퓨즈(17), 전력수급용 계기용 변압변류기(19)를 둘러쌈에 따라, 아크 등에 의해 내부사고가 발생되더라도 다른 부분으로 확대되지 않도록 한다.

뿐만 아니라, 상기 가스절연 케이스(25) 내에 특고압부에 속하는 자동구간 개폐기(13), 피뢰기(15), 변압변류기 보호용 파워퓨즈(17), 전력수급용 계기용 변압변류기(19)가 수납되어 모듈화됨에 따라 각 기기들간의 이격거리가 최소화되어 컴팩트한 구성을 갖는다.

이 밖에도 도시는 생략되었으나 상기 가스절연 케이스(25)에는 만일의 내부사고 발생시 압력팽창으로 가스절연 케이스(25)가 폭발하는 것을 방지하기 위하여 방압변이 구비되어 있으며, 이와 같은 방압변은 내부사고 발생시 가스절연 케이스(25)의 내부압력이 소정 값을 초과할 경우 그 내부압력을 외부로 방출시키는 역할을 한다.

그리고, 상기 변압기(27)는 1차측의 고압을 상용전압으로 강압시키는 2차측으로 출력시키는 것으로, 변압기(27)의 2차측은 저압으로 절연거리가 좁게 설정되며 용량이 큰 관계로 단면적이 큰 동도체를 사용하여 주 차단기(29)로 연결된다.

또, 상기 주 차단기(29)는 변압기(27)에 의해 강압된 상용전압의 전체공급을 조절하는 것으로 부하에 따라 기중 차단기나 마그네틱차단기를 사용하고, 상기 배선용 차단기(31)는 필요로 하는 분기회로를 정하여 상용전압을 제공하는 역할을 한다.

한편, 상기 가스절연 케이스(25) 내에 설치되어 고장구간을 자동으로 개폐(開閉)해 전력계통을 보호하는 자동구간 개폐기(13)는 일반적인 개폐 스위치 또는 SF6 가스가 충진된 개폐 스위치를 사용하고 있는데, 이와 같이 자동구간 개폐기(13)를 일반적인 개폐 스위치로 설치할 경우 그 크기가 커서 수,배전반 자체가 커지고, SF6 가스가 충진된 개폐 스위치를 사용할 경우 개폐 스위치 내에 충진된 SF6 가스가 누설될 경우 환경에 악영향을 미칠 우려가 있다.

또한, 종래 수,배전반에 있어서 상기 자동구간 개폐기(13)를 작동시키는 개폐기 작동구조는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 외부에서 조작레버(도시 생략함)를 통해 조작되는 캠(31)과 제 1 및 제 2 로드(32)(33), 제 1 및 제 2 레버(34)(35), 절연 로드(36), 로울러(37) 및 압축 스프링(38)으로 구성되어 있는데, 이때 상기 압축 스프링(38)은 도 2와 같이 일단부에 장방형 작동공을 구비하고 제 1 및 제 2 레버(34)(35) 사이에 설치되는 제 2 로드(33) 상에 설치되거나, 도 3과 같이 장방형 작동공을 구비하고 제 2 레버(35)와 자동구간 개폐기(13)의 가동자 사이에 설치되는 제 2 로드(33) 상에 설치된 구성으로 되어 있고, 또 상기 절연 로드(36)는 도 2와 같이 제 2 레버(35)와 자동구간 개폐기(13)의 가동자 사이에 설치되거나 도 3과 같이 제 1 및 제 2 레버(34)(35) 사이에 설치된 구성을 갖는다.

그러나 이와 같은 구성은 상기 자동구간 개폐기(13)를 작동시키기 위한 개폐기 작동구가 매우 많은 구성품으로 이루어졌고, 특히 제 2 레버(35)가 절연 로드(36) 또는 제 2 로드(33)를 통해 자동구간 개폐기(13)의 가동자 저단부에 결합된 형태를 갖고 있어 개폐기 작동구의 동작구간이 커져 가스절연 케이스(25)의 사이즈가 커질 뿐만 아니라 제품의 생산원가가 많이 들게 되는 문제점이 있다.

또한, 자동구간 개폐기로 진공 개폐기를 사용하더라도 진공 개폐기를 조작하는 방식이 압축 스프링을 직접 압축시키는 방식으로 지렛대의 축이 압축 스프링 아래쪽에 위치함으로 가스절연 케이스의 사이즈가 커지고, 연결 링크의 개수가 늘어나는 단점이 있으며, 또 링 스프링 접속 방식 또는 판형 스프링 접속방식을 사용하여 진공 개폐기 가동자의 움직임에 고정 도체를 슬라이딩 방식으로 접속하게 되므로 비용 상승 및 접속부의 마모에 의해 주회로 저항 상승의 문제가 있고, 가스절연 케이스 내에 진공 개폐기를 위치시킴에 따라 진공 개폐기에 마모상태를 확인하는 조립 방법, 감시창 및 표식을 하지 않음으로 진공 개폐기의 접점마모상태를 확인할 수 없는 문제점이 있다.

이와 같은 진공 개폐기 접점의 경우 개방시 발생하는 아크 전류에 견디기 위하여 일반적인 동의 재질에 크롬을 합금한 재질을 사용하며, 내 아크성 및 내 마모성의 크롬 동을 진공 개폐기의 접점에 약 4㎜ 정도의 두께로 동과 용접하여 접점을 사용하는데, 전류를 차단하는 동작중 아크에 의해 접점이 조금씩 손상이 가서 접점이 마모하게 된다. 이와 같이 아크에 의해 크롬 동 접점이 모두 마모되고 나면 동 부분은 아크 전류를 차단하지 못하고 차단실패에 따라 사고가 모든 전기기기로 파 급됨으로 모든 전기기기가 손상되는 피해를 발생하게 되므로 접점이 최소 3㎜ 이상 마모되었을 경우 진공 개폐기를 교체하여야 함으로 이에 대한 감시 방법이 필요하다.

그럼에도 불과하고, 종래 수배전반의 가스절연 케이스에는 상기 진공 개폐기의 접점에 대한 마모상태를 확인할 수 있는 어떠한 장치도 구비되어 있지 않아 교체시기를 넘겼을 때 동 부분에서 아크 전류를 차단하지 못하여 전기 안전사고의 발생으로 이어지게 됨은 물론 다른 전기기기로 파급되어 해당 전기기기가 크게 손상되는 등의 피해가 종종 발생되고 있는 실정이다.

한편, 종래 대부분의 수배전반의 경우 공기절연 방식 또는 고전압 충전부가 공기 중에 노출되어 있는 형태로 MCSG(Metal Clad Switch Gear : 수배전반)내에 수납되어 기기 간의 절연거리 확보를 위하여 각 구성요소에 대하여 각각 별도의 판넬로 구성되어 많은 공간을 필요로 하고, 고전압 기기 사이의 결선을 위하여 노출된 나(裸)도체에도 충분한 이격거리를 필요로 하고 감전사고의 위험이 항상 노출되어 있다.

이에 대하여 감전사고의 위험을 줄이고, 기기의 구성을 최소화하기 위하여 SF6 가스절연 수배전반이 개발되어 고전압부의 노출이 없는 안전하고 축소형의 수배전반이 사용되고 있으나 사용되는 가스가 SF6 가스로 환경에 악영향을 미치는 환경규제 가스로 2013년 이후 전 세계적으로 사용량이 제한되게 된다.

즉, SF6 가스는 아주 훌륭한 전기적 절연 매질로써 전력 기기에 일반적으로 널리 사용되고 있으나, 실제로 CO₂의 23,900배에 달하는 온실가스를 만들어 내고 있어 1997년 지구온난화 방지협약(교토 의정서)에 따라 전 세계적으로 점차 사용이 억제되고 있고 한국도 2013년까지 지구 온난화의 주범이 되고 있는 대표적 온실가스인 SF6 가스의 사용을 감축하도록 의무화되고 있다.

본 발명은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로, 수배전반의 가스절연 케이스 내에 설치되는 자동구간 개폐기를 진공 개폐기로 설치하되, 상기 진공 개폐기의 가동봉에는 접점 마모 한계치 표시부를 페인팅하여 표시해 주고 수배전반의 케이스에는 투시창을 설치하여 외부에서 가스절영 케이스 내의 진공 개폐기에 대한 스위치의 접점 마모상태를 확인하고 접점의 마모상태가 한계치에 이른 것으로 판단될 경우 이를 즉시 인식하고 빠른 시간 내에 필요한 조치를 취할 수 있도록 하여 동작중 아크에 의해 크롬 동 접점이 한계치 이하로 마모되어 아크 전류를 차단하지 못하고 차단실패에 따라 사고가 모든 전기기기로 파급됨으로 모든 전기기기가 손상되는 피해를 미연에 방지할 수 있는 개폐기의 스위치 접점 마모상태 표시기능을 갖는 친환경가스절연 수배전반을 제공하는데 주된 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 수배전반의 가스절연 케이스 내에 충진되는 절연 매질은 지구 온난화의 주범으로서 온실가스인 육불화황(SF6) 가스의 사용을 배제하고 자연 친화적인 질소가스(N₂) 또는 압축 건성공기를 전기적인 절연 매질로 사용하여 각 기기들 간의 절연내력 저하를 막고 친환경 절연을 유지할 수 있는 개폐기의 스위치 접점 마모상태 표시기능을 갖는 친환경가스절연 수배전반을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 수배전반 내에 설치된 진공 개폐기의 구동에 따른 기구의 구조를 개선하여 절연 케이스의 크기를 대폭 줄일 수 있을 뿐만 아니라 제 품의 생산원가 자체를 대폭 저감할 수 있는 개폐기의 스위치 접점 마모상태 표시기능을 갖는 친환경가스절연 수배전반을 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 절연 매질이 충진되는 가스절연 케이스의 내,외부에 자동구간 개폐기, 피뢰기, 변압변류기 보호용 파워퓨즈, 전력수급용 계기용 변압변류기 및 자동구간 개폐기 구동수단을 설치한 구성을 갖는 수배전반에 있어서, 상기 자동구간 개폐기를 진공 개폐기로 설치하되, 상기 진공 개폐기의 가동봉에는 접점 마모 한계치 표시부를 페인팅을 통해 표시하고, 상기 가스절연 케이스의 일측면에는 상기 진공 개폐기의 가동봉에 표시된 접점 마모 한계치의 위치를 외부에서 확인하고 진공 개폐기의 교체시기를 판단하도록 하는 투시창을 설치한 것을 특징으로 한다.

또, 상기 가스절연 케이스의 내부에 충진되는 절연 매질로는 N₂ 가스 또는 압축 건성공기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 자동구간 개폐기 구동수단은 가스절연 케이스의 외부에 설치되어 있는 조작기의 구동방향에 부응하는 방향으로 회동되는 동력 전달용 회전봉과; 상기 동력 전달용 회전봉의 단부에 직각방향으로 고정 설치되어 동력 전달용 회전봉을 통해 전달되어 오는 회전 동력을 로드에 직선 동력으로 전달하는 제 1 레버와; 상기 제 1 레버와 제 2 레버의 일단부에 양단부가 축지된 상태에서 제 1 레버를 통 해 전달되는 동력을 제 2 레버로 전달하는 로드와; 일단부는 상기 로드의 저단부에 축지되고 타단부는 힌지를 통해 가스절연 케이스의 양측판 사이에 축지된 상태에서 로드를 통해 전달되는 동력을 힌지를 통해 제 3 레버에 전달하는 제 2 레버와; 일단부는 상기 제 2 레버와 일직선을 이루도록 하여 상기 힌지에 고정되고 타단부는 장방형 핀 결합공을 통해 결합되는 핀을 통해 브라켓과 작동봉에 결합되어 상기 제 2 레버를 통해 전달되는 동력방향에 부응하여 시소작동하며 브라켓과 작동봉을 승,하강 작동시켜 주는 수개의 제 3 레버와; 저부와 중앙에 각각 핀 삽입홈과 장방형 핀 통과공을 구비하고 장방형 핀 통과공 저부에는 와셔가 고정 설치되어 있으며, 상단부가 상기 진공 개폐기의 가동봉에 결합된 절연 로드의 하단부에 결합되되, 상기 장방형 핀 통과공에 끼워지는 핀을 통해 제 3 레버의 타단부와 연결되어 힌지를 중심으로 시소 작동하는 상기 제 2 및 제 3 레버의 회동 방향에 부응하여 절연 로드를 통해 상기 진공 개폐기의 가동봉을 승강 또는 하강시켜 진공 개폐기의 접점이 단속되도록 하는 작동봉과; "┏┓"자 형상으로 절곡 형성된 상면부에는 상기 작동봉 통과공이 천공되고 양측면 상하부에는 각각 핀 결합공이 천공된 형태에서 상기 작동봉의 외측으로 결합되어 제 3 레버의 시소작동 방향에 부응하여 작동봉과 함께 승,하강되는 브라켓과; 상기 작동봉 저부 외측에 끼워진 상태에서 상단부는 와셔의 저면에 받쳐지고 하단부는 브라켓의 하부 핀 결합공과 작동봉의 저부 핀 삽입홈을 관통되게 설치된 핀의 상면에 받쳐지는 형태로 설치되어 진공 개폐기의 접점이 밀착된 상태를 유지하도록 상기 작동봉과 절연 로드를 통해 진공 개폐기의 가동봉에 탄발력을 발생시켜 주는 압축 스프링;으로 구성한 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 작동봉의 장방형 핀 통과공 상방부에는 하강 방지핀이 선택적으로 결합되는 핀 삽입공은 더 천공하여 작동봉 상에 압축 스프링과 브라켓을 결합할 때 상기 핀 삽입공에 하강 방지핀을 결합시켜 브라켓의 하강을 방지함은 물론 브라켓의 상부 핀 결합공과 작동봉의 장방형 핀 통과공이 일치되도록 한 것을 특징으로 한다.

또, 상기 힌지는 제 2 및 제 3 레버가 회동되지 않도록 육각봉으로 형성하고 상기 제 2 및 제 3 레버에 천공되는 힌지 결합공도 육각형으로 형성한 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 수배전반 내에 설치되는 자동구간 개폐기를 진공 개폐기로 설치하되, 상기 진공 개폐기의 가동봉에는 접점 마모 한계치 표시부를 페인팅을 통해 표시하고 수배전반의 가스절연 케이스에는 투시창을 설치하여 줌으로써 외부에서 수배전반 내의 진공 개폐기에 대한 스위치의 접점 마모상태를 확인하고 접점의 마모상태가 한계치에 이른 것으로 판단될 경우 이를 즉시 인식하고 빠른 시간 내에 필요한 조치를 취할 수 있어 동작중 아크에 의해 크롬 동 접점이 한계치 이하로 마모되어 아크 전류를 차단하지 못하고 차단실패에 따라 사고가 모든 전기기기로 파급됨으로 인해 발생될 수 있는 전기기기의 손상을 미연에 방지할 수 있다.

또, 전기절연능력은 매우 좋으나 지구 온난화의 주범인 SF6 가스의 사용을 배제하고 자연 친화적인 N₂ 가스 또는 압축 건성공기를 절연 매질로 사용하면서도 SF6 가스를 충진시킨 수배전반과 동일한 성능을 갖게 함으로써 각 기기들 간의 절연내력 저하를 막고 친환경 절연을 유지할 수 있다.

또한, 수배전반 내에 설치된 진공 개폐기의 구동에 따른 기구의 구조를 간단하고 적은 부품으로 구성함으로써 절연 케이스의 크기를 대폭 줄일 수 있을 뿐만 아니라 제품의 생산원가 자체를 대폭 저감할 수 있는 등 매우 유용한 발명인 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명이 적용된 친환경가스절연 수배전반의 전체 정면도이고, 도 5는 본 발명 친환경가스절연 수배전반 중 일부 확대 정면도이며, 도 6은 본 발명의 친환경가스절연 수배전반 중 자동구간 개폐기 구동수단의 일부 분해 사시도이고, 도 7은 본 발명의 친환경가스절연 수배전반 중 자동구간 개폐기 구동수단의 일부 결합상태 사시도이다.

또한, 도 8은 본 발명의 자동구간 개폐기 구동수단에 의해 진공 개폐가가 "오프"된 상태를 보인 일부 확대 정면도이고, 도 9는 본 발명의 자동구간 개폐기 구동수단에 의해 진공 개폐가가 1차 "온"된 상태를 보인 일부 확대 정면도이며, 도 10은 본 발명의 자동구간 개폐기 구동수단에 의해 진공 개폐가가 완전히 "온"된 상태를 보인 일부 확대 정면도이고, 도 11은 본 발명이 적용된 수배전반의 결선도를 나타낸 것이다.

이에 따르면 본 발명은, 절연 매질이 충진되는 가스절연 케이스(25)의 내,외부에 자동구간 개폐기(13)와, 피뢰기(15), 변압변류기 보호용 파워퓨즈(17), 전력수급용 계기용 변압변류기(19) 및 자동구간 개폐기 구동수단(5)을 설치한 구성을 갖는 수배전반에 있어서,

상기 자동구간 개폐기(13)를 진공 개폐기(13a)로 설치하되, 상기 진공 개폐기(13a)의 가동봉(13b)에는 접점 마모 한계치 표시부(13c)를 페인팅을 통해 표시하고, 상기 가스절연 케이스(25)의 일측면에는 상기 진공 개폐기(13a)의 가동봉(13b)에 표시된 접점 마모 한계치 표시부(13c)의 위치를 외부에서 확인하고 진공 개폐기(13a)의 교체시기를 판단하도록 하는 투시창(25a)을 설치한 것을 특징으로 한다.

또, 상기 가스절연 케이스(25)의 내부에 충진되는 절연 매질로는 N₂ 가스 또는 압축 건성공기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 자동구간 개폐기 구동수단(5)은 가스절연 케이스(25)의 외부에 설치되어 있는 조작기(50)의 구동방향에 부응하는 방향으로 회동되는 동력 전달용 회전봉(51)과;

상기 동력 전달용 회전봉(51)의 단부에 직각방향으로 고정 설치되어 동력 전달용 회전봉(51)을 통해 전달되어 오는 회전 동력을 로드(53)에 직선 동력으로 변 화시켜 전달하는 제 1 레버(52)와;

상기 제 1 레버(52)와 제 2 레버(54)의 일단부에 양단부가 축지된 상태에서 제 1 레버(52)를 통해 전달되는 동력을 제 2 레버(54)로 전달하는 로드(53)와;

일단부는 상기 로드(53)의 저단부에 축지되고 타단부는 힌지(56)를 통해 가스절연 케이스(25)의 양측판 사이에 축지된 상태에서 로드(53)를 통해 전달되는 동력을 힌지(56)를 통해 제 3 레버(55)에 전달하는 제 2 레버(54)와;

일단부는 상기 제 2 레버(54)와 일직선을 이루도록 하여 상기 힌지(56)에 고정되고 타단부는 장방형 핀 결합공(551)을 통해 결합되는 핀(552)을 통해 브라켓(58)과 작동봉(57)에 결합되어 상기 제 2 레버(54)를 통해 전달되는 동력방향에 부응하여 시소작동하며 브라켓(58)과 작동봉(57)을 승,하강 작동시켜 주는 수개의 제 3 레버(55)와;

저부와 중앙에 각각 핀 삽입홈(571)과 장방형 핀 통과공(572)을 구비하고 장방형 핀 통과공(572) 저부에는 와셔(573)가 고정 설치되며, 상단부가 상기 진공 개폐기(13a)의 가동봉(13b)에 결합된 절연 로드(60)의 하단부에 결합되되, 상기 장방형 핀 통과공(572)에 끼워지는 핀(552)을 통해 제 3 레버(55)의 타단부와 연결되어 힌지(56)를 중심으로 시소 작동하는 상기 제 2 및 제 3 레버(54)(55)의 회동 방향에 부응하여 절연 로드(60)를 통해 상기 진공 개폐기(13a)의 가동봉(13b)을 승강 또는 하강시켜 진공 개폐기(13a)의 접점(13d)이 온/오프 단속되도록 하는 작동봉(57)과;

"┏┓"자 형상으로 절곡 형성된 상면부에는 상기 작동봉 통과공(581)이 천 공되고 양측면 상하부에는 각각 핀 결합공(582)(583)이 천공된 형태에서 상기 작동봉(57)의 외측을 감싸는 형태로 결합되어 제 3 레버(55)의 시소작동 방향에 부응하여 작동봉(57)과 함께 승,하강되는 브라켓(58)과;

상기 작동봉(57) 저부 외측을 감싸는 형태로 끼워진 상태에서 상단부는 와셔(573)의 저면에 받쳐지고 하단부는 브라켓(58)의 하부 핀 결합공(583)과 작동봉(57)의 저부 핀 삽입홈(571)을 관통되게 설치된 핀(584)의 상면에 받쳐지는 형태로 설치되어 진공 개폐기(13a)의 접점(13d)이 밀착된 상태를 유지하도록 상기 작동봉(57)과 절연 로드(60)를 통해 진공 개폐기(13a)의 가동봉(13b)에 압력을 주기 위한 탄발력을 발생시켜 주는 압축 스프링(59);으로 구성한 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 작동봉(57)의 장방형 핀 통과공(572) 상방부에는 핀 삽입공(575)은 더 천공하여 작동봉(57) 상에 압축 스프링(59)과 브라켓(58)을 결합할 때 상기 핀 삽입공(575)에 하강 방지핀(576)을 결합시켜 브라켓(58)의 하강을 방지함은 물론 브라켓(58)의 상부 핀 결합공(582)과 작동봉(57)의 장방형 핀 통과공(572)이 일치되도록 한 것을 특징으로 한다.

또, 상기 힌지(56)는 제 2 및 제 3 레버(54)(55)가 회동되지 않도록 육각봉으로 형성하고 상기 제 2 및 제 3 레버(54)(55)에 천공되는 힌지 결합공도 육각형으로 형성한 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성된 본 발명 개폐기의 스위치 접점 마모상태 표시기능을 갖는 친환경가스절연 수배전반에 대한 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명은 공지된 수배전반에 있어서, 도 4 및 도 5와 같이 자동구간 개폐기(13)를 진공 개폐기(13a)로 설치하되, 상기 진공 개폐기(13a)의 가동봉(13b)에는 접점 마모 한계치 표시부(13c)를 페인팅 등의 방법을 통해 표시하고, 상기 가스절연 케이스(25)의 일측면에는 상기 진공 개폐기의 가동봉(13b)에 표시된 접점 마모 한계치 표시부(13c)의 위치를 외부에서 확인하고 진공 개폐기의 교체시기를 판단하도록 하는 투시창(25a)을 설치한 것을 주요기술 구성으로 한다.

이때, 상기 진공 개폐기(13a)는 진공 용기 속에 접촉부를 밀봉한 소자와 그 외부의 조작 기구를 조합한 개폐기로써 절연 내력이 높고, 접점 재료에 저융해 합금을 넣어서 이상 전압의 발생을 억제할 수 있는 기능을 갖는다.

이와 같이 상기 자동구간 개폐기(13)를 진공 개폐기(13a)로 대치시켜 설치하고, 상기 진공 개폐기의 가동봉(13b)과 가스절연 케이스(25) 상에 각각 접점 마모 한계치 표시부(13c)와 투시창(25a)을 표식 및 설치하여 줌으로써 수배전반의 관리자가 외부에서 수배전반 내의 진공 개폐기(13a)에 대한 스위치의 접점 마모상태를 확인하고 접점의 마모상태가 한계치에 이른 것으로 판단될 경우 이를 즉시 인식하고 빠른 시간 내에 필요한 조치를 취할 수 있어 동작중 아크에 의해 크롬 동 접점이 한계치 이하로 마모되어 아크 전류를 차단하지 못하고 차단실패에 따라 사고가 모든 전기기기로 파급됨으로 인해 발생될 수 있는 전기기기의 손상을 미연에 방지할 수 있는 것이다.

또한 본 발명에서는 상기 가스절연 케이스(25)의 내부에 충진되는 절연 매질로 지구 온난화의 주범인 SF6 가스를 사용하지 않고 자연 친화적인 N₂ 가스 또는 압 축 건성공기를 사용하게 되면, 절연 매질이 외부로 배출되더라도 자연환경이 오염될 우려가 전혀 없을 뿐만 아니라, 가스절연 케이스(25)의 내부에 대한 청결을 유지시킬 수 있다.

이와 같은 N₂ 가스 또는 압축 건성공기를 절연 매질로 가스절연 케이스(25) 내에 충진시킬 때에는 먼저 케이스 내 습기나 먼지 등을 제거하기 위해 밀봉된 가스절연 케이스(25) 내부를 진공으로 만든 후 N₂ 가스 또는 압축 건성공기를 정해진 압으로 주입시켜 주게 되는데, 이때 SF6 가스는 자체적으로 완벽한 절연성능을 가지므로 대략 0.5㎏f/㎠의 압력으로 주입시키면 되나, 이에 반하여 N₂ 가스 또는 압축 건성공기는 SF6 가스에 비해 매우 낮은 절연 능력을 가지고 있으므로 이를 케이스 내에 충진시켜 SF6 가스와 같은 절연성능을 얻기 위해서는 그 압력이 대략 1.8-2.2 ㎏f/㎠ 중 정해진 어느 한 값을 나타낼 때까지 주입시켜 주어야만 N₂ 가스 또는 압축 건성공기가 SF6 가스에 상응하는 절연능력을 확보할 수 있다.

한편, 본 발명에서는 상기 자동구간 개폐기(13)를 구동시키기 위한 자동구간 개폐기 구동수단(5)을 도 5 내지 도 6과 같이 동력 전달용 회전봉(51)과 제 1 레버(52), 로드(53), 제 2 및 제 3 레버(54)(55), 작동봉(57), 브라켓(58) 및 압축 스프링(59)으로 구성한 것을 또 다른 주요기술 구성요소로 한다.

이때, 상기 동력 전달용 회전봉(51)은 가스절연 케이스(25)의 외부에 설치되어 있는 조작기(50)에 연결된 형태에서 가스절연 케이스(25)의 상방부에서 수평방향으로 설치되어 조작기(50)의 구동방향에 부응하여 회전하며 조작기(50)에서 발생 되는 회전력을 제 1 레버(52)에 전달하는 기능을 수행하게 된다.

또, 상기 제 1 레버(52)는 동력 전달용 회전봉(51)의 단부에 직각방향으로 고정 설치되고 그 단부에는 로드(53)의 상단부가 축지된 구성을 갖고, 상기 동력 전달용 회전봉(51)을 통해 전달되어 오는 회전 동력을 로드(53)에 직선 동력으로 변화시켜 전달하게 된다.

또한, 상기 로드(53)는 제 1 레버(52)와 제 2 레버(54)의 일단부에 각각 양단부가 축지된 상태에서 제 1 레버(52)를 통해 전달되는 동력을 제 2 레버(54)에 전달하는 기능을 수행하고, 상기 제 2 레버(54)는 그 일단부가 상기 로드(53)의 저단부에 축지되고 타단부는 육각봉 형상을 갖는 힌지(56)를 통해 가스절연 케이스(25)의 양측판 사이에 축지된 구성을 갖고 상기 로드(53)를 통해 전달되는 동력을 힌지(56)를 통해 제 3 레버(55)에 전달하는 기능을 수행하게 된다.

그리고, 상기 제 3 레버(55)는 그 일단부가 제 2 레버(54)와 일직선을 이루도록 하여 육각봉 형상을 갖는 상기 힌지(56)에 고정되고, 타단부는 장방형 핀 결합공(551)을 통해 결합되는 핀(552)을 통해 브라켓(58)과 작동봉(57)에 결합된 구성을 갖고 상기 제 2 레버(54)를 통해 전달되는 동력방향에 부응하여 시소작동하며 브라켓(58)과 작동봉(57)을 승,하강 작동시켜 주는 기능을 수행하게 된다.

이때, 상기 제 3 레버(55)의 타단부를 작동봉(57)의 중간부에 핀(552)을 통해 축지시켜 주기 위한 핀 결합공(551)을 장방형으로 형성하여 줌으로써 시소 운동을 하는 작동봉(57)의 단부 원형 궤적에 무관하게 작동봉(57)을 수직 승,하강시켜 줄 수 있게 된다.

또, 상기에 있어서 제 2 레버(54)의 타단부와 제 3 레버(55)의 일단부가 고정 설치되는 힌지(56)를 육각봉으로 형성하고 상기 제 2 및 제 3 레버(54)(55)에 천공되는 힌지 결합공 역시 육각형으로 형성하여 줌으로써 제 2 및 제 3 레버(54)(55)를 힌지(56)에 고정 설치할 때 육각봉의 형상을 갖는 상기 힌지(56) 상에서 서로 일직선을 이루도록 결합된 제 1 및 제 2 힌지(56) 역시 힌지(56)에서 헛돌지 않고 힌지(56)의 회동 방향에 부응하여 시소 작동하게 된다.

한편, 상기 작동봉(57)은 저부와 중앙에 각각 핀 삽입홈(571)과 장방형 핀 통과공(572)을 구비됨은 물론 장방형 핀 통과공(572) 저부에는 와셔(573)가 고정 설치되고, 또 그 상단부가 상기 진공 개폐기(13a)의 가동봉(13b)에 결합된 절연 로드(60)의 하단부에 결합되되, 상기 장방형 핀 통과공(572)에 끼워지는 핀(552)을 통해 제 3 레버(55)의 타단부와 연결된 구성을 갖고 상기 힌지(56)를 중심으로 시소 작동하는 상기 제 2 및 제 3 레버(54)(55)의 회동 방향에 부응하여 절연 로드(60)를 통해 상기 진공 개폐기(13a)의 가동봉(13b)을 승강 또는 하강시켜 진공 개폐기(13a)의 접점(13d)이 온 또는 오프되도록 단속시켜 주는 기능을 수행하게 된다.

이때, 상기 작동봉(57)에 별도의 브라켓 고정수단의 설치 없이 후술하는 브라켓(58) 및 압축 스프링(59)을 결합할 경우 작동봉(57)과 브라켓(58)이 압축 스프링(59)의 탄발력에 의해 서로 반대 방향으로 이동되어 차후 제 3 레버(55)와 브라켓(58)을 장방형 핀 통과공(572)에 끼워지는 핀(552)을 통해 작동봉(57) 상에 결합시키는 것이 힘들게 된다.

따라서, 본 발명에서는 상기 작동봉(57)의 장방형 핀 통과공(572) 상방부에 핀 삽입공(575)은 더 천공하고, 상기 작동봉(57) 상에 압축 스프링(59)과 브라켓(58)을 결합할 때 상기 핀 삽입공(575)에 하강 방지핀(576)을 결합시켜 브라켓(58)의 하강을 방지하여 줌은 물론 상기 브라켓(58)의 상부 핀 결합공(582)과 작동봉(57)의 장방형 핀 통과공(572)이 일치되도록 함으로써 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있다.

물론, 상기와 같이 작동봉(57) 상에 브라켓(58)과 압축 스프링(59) 및 제 3 레버(55)의 결합을 완료한 후에는 상기 작동봉(57)의 핀 삽입공(575)에 결합시켜 두었던 하강 방지핀(576)을 뽑아 내야만 브라켓(58)과 작동봉(57)이 원활히 승,하강 이동될 수 있게 됨은 물론 압축 스프링(59)이 원하는 길이만큼 압축될 수 있다.

또, 상기 브라켓(58)은 전,후면과 저면이 트여지도록 철판을 이용하여 "∩"자 형상으로 절곡 형성한 형상을 갖고 그 상면부에는 상기 작동봉 통과공(581)이 천공되고 양측면 상,하부에는 각각 핀 결합공(582)(583)이 천공된 형태에서 상기 작동봉(57)의 외측을 감싸는 형태로 결합되어 제 3 레버(55)의 시소작동 방향에 부응하여 작동봉(57)과 함께 승,하강된다.

또한, 상기 압축 스프링(59)은 작동봉(57) 저부를 감싸도록 끼워진 상태에서 상단부는 와셔(573)의 저면에 받쳐지고 하단부는 브라켓(58)의 하부 핀 결합공(583)과 작동봉(57)의 저부 핀 삽입홈(571)을 관통되게 설치된 핀(584)의 상면에 받쳐지는 형태로 설치되어 진공 개폐기(13a)의 접점(13d)이 밀착된 상태를 유지하도록 상기 작동봉(57)과 절연 로드(60)를 통해 진공 개폐기(13a)의 가동봉(13b)에 탄발력을 발생시켜 주는 기능을 수행하게 된다.

이때, 상기 압축 스프링(59)의 탄발력은 진공 개폐기(13a) 내에 설치되어 있는 주름관식 스프링의 탄발력보다 큰 힘을 갖는다.

한편, 상기와 같은 구성을 갖는 자동구간 개폐기 구동수단(5)을 통해 진공 개폐기(13a)의 온/오프 작동을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 8과 같이 진공 개폐기(13a)가 "오프"된 상태에서 부하에 전원을 투입시키기 위해 조작기(50)의 도시 생략된 레버를 결합하여 예를 들어 시계방향으로 정해진 각도만큼 1차 회전시키게 되면 동력 전달용 회전봉(51)과 제 1 레버(52)가 시계 방향으로 회동되며 로드(53)를 하강시켜 주게 되므로 상기 제 2 레버(54)가 힌지(56)를 중심으로 도면상 반 시계방향으로 회전하게 된다.

따라서, 상기 제 2 레버(54)와 함께 힌지(56)에 결합된 상태를 갖는 제 3 레버(55)의 타단부에 형성된 장방형의 핀 결합공(551)을 통해 끼워진 핀(552)에 의해 상호 결합된 상태를 갖는 브라켓(58)이 상방향으로 승강하게 되는데, 이때 상기 압축 스프링(59)의 탄발력은 진공 개폐기(13a) 내에 설치되어 있는 주름관식 스프링의 탄발력보다 큰 힘을 갖고 있으므로 제 3 레버(55) 및 브라켓(58)을 작동봉(57)의 장방형 핀 통과공(572)에 결합시켜 주고 있는 핀(552)이 작동봉(57)의 장방형 핀 통과공(572)의 저면부에 접촉된 상태를 유지(즉, 압축 스프링(59)이 압축되지 않고 팽창된 상태를 유지)하므로 상기 제 3 레버(55)에 의해 브라켓(58)이 상방향으로 승강할 때 작동봉(57)과 압축 스프링(59)도 현 상태를 유지하며 승강하게 된다.

물론, 상기와 같이 브라켓(58)과 작동봉(57) 및 압축 스프링(59)이 제 3 레버(55)에 의해 승강하면 상기 작동봉(57)의 상단부에 연속적으로 결합되어 있는 절연 로드(60)와 진공 개폐기(13a)의 가동봉(13b)도 이들의 승강 거리에 부응하여 승강하게 된다.

이와 같이 상기 브라켓(58)과 작동봉(57), 압축 스프링(59), 절연 로드(60) 및 진공 개폐기(13a)의 가동봉(13b)이 승강하던 중 진공 개폐기(13a)의 접점(13d)들이 도 9와 같이 상호 접촉되면 작동봉(57)과 절연 로드(60) 및 진공 개폐기(13a) 가동봉(13b)들의 승강은 멈추고 진공 개폐기(13a) 내 두 접점 스위치가 일단 "온"상태를 갖으나, 이와 같은 상태에서는 진공 개폐기(13a)의 접점(13d)에 대한 접촉력이 약한 상태를 갖는다.

이와 같은 "온" 개시상태에서 조작기의 정해진 각도만큼 제 1 레버(52)가 회전함에 따라 제 2 레버(54)와 제 3 레버(55)가 정해진 각도만큼 회전하게 되면 상기 브라켓(58)이 저부의 스프링 받침용 핀(584)을 통해 압축 스프링(59)을 도 10과 같이 압축하며 중간 핀(572)이 작동봉(57)의 장방형 핀 통과공(572)이 상방향으로 더 승강하게 된다.

이와 같이 상기 브라켓(58)의 중간부를 작동봉(57)에 결합시켜 주고 있는 핀(552)이 상기 작동봉(57)의 장방형 핀 통과공(572) 상방향으로 압축스프링(59)을 설계치로 압축하는 순간 조작기(50)의 레버가 캠의 걸림 작용에 의해 그 회전이 멈추게 되는데, 이는 조작기(50)의 구성 자체가 종래의 조작기 구성과 동일한 구성을 갖고 있어 도시는 생략하였으나 상기 조작기(50)의 레버가 정해진 회전각도에 이르 면 캠의 걸림 작용에 의해 그 회전이 멈추게 되는 것이다.

이와 같은 상태에서 조작기(50)의 레버로부터 손을 떼게 되더라도 상기 조작기(50)의 레버가 그 회전각을 유지하므로 상기 브라켓(58)과 작동봉(57), 절연 로드(60) 및 진공 개폐기(13a)의 가동봉(13b)이 도 10과 같은 상태를 유지하게 됨은 물론 상기 압축 스프링(59)이 작동봉(57) 상에서 와셔(573)와 브라켓(58)의 저부 핀(584) 사이에서 압축된 상태를 유지하므로 상기 압축 스프링(59)의 탄발력이 가동봉(13b)과 절연 로드(60)를 통해 진공 개폐기(13a)의 가동봉(13b)에 지속적으로 인가시켜 주는 형태를 갖게 되어 상기 진공 개폐기(13a) 내의 스위치 접점(13d)은 상기 압축 스프링(59)의 탄발력과 자체 내의 주름관식 스프링의 탄발력에 부응하여 강한 힘으로 상호 접촉된 상태를 유지하게 되므로서 접촉 불량 및 접촉시 발생되는 스파터링 현상 등에 의한 스파크 등의 발생을 미연에 방지할 수 있게 된다.

한편, 상기와 같이 진공 개폐기(13a)가 "온"되었을 때 진공 개폐기(13a)의 접점(13d)이 한계치인 3㎜ 이상 마모되지 않은 경우 상기 진공 개폐기(13a)의 가동봉(13b)에 페인팅 된 접점 마모 한계치 표시부(13c)가 진공 개폐기(13a) 본체의 저부로 노출된 형태를 갖게 되므로 가스절연 케이스(25)의 투시창(25a)을 통해 진공 개폐기(13a)의 가동봉(13b)에 표시된 접점 마모 한계치 표시부(13c)의 노출 상태를 보고 진공 개폐기(13a)의 접점(13d)이 정상 상태임을 인식할 수 있게 된다.

물론, 상기와 같이 가스절연 케이스(25)에 설치되어 있는 투시창(25a)을 통해 진공 개폐기(13a)의 가동봉(13b)에 페인팅 된 접점 마모 한계치 표시부(13c)를 확인한 결과 접점(13d) 자체가 한계치인 3㎜ 이상 마모되어 상기 진공 개폐기(13a) 의 가동봉(13b)에 페인팅 된 접점 마모 한계치 표시부(13c)가 진공 개폐기(13a) 본체의 내부로 삽입된 형태일 경우에는 접점의 마모상태가 한계치에 이른 것으로 판단하고 즉시 상기 진공 개폐기(13a)를 새로운 것으로 교체하여 동작중 아크에 의해 크롬 동 접점이 한계치 이하로 마모되어 아크 전류를 차단하지 못하고 차단실패에 따른 전기기기들의 손상을 미연에 방지할 수 있는 것이다.

또한, 상기와 같은 상태에서 진공 개폐기(13a)를 "오프"시키고자 할 때에는 조작기(50)의 도시 생략된 레버를 결합하여 전술과 반대방향 즉, 반 시계방향으로 정해진 각도만큼 회전시키게 되면 조작기의 캠 걸림 작동이 해제되면서 동력 전달용 회전봉(51)과 제 1 레버(52)가 반 시계방향으로 회동되며 로드(53)를 승강시켜 주게 되므로 상기 제 2 레버(54)와 제 3 레버(55)가 힌지(56)를 중심으로 도면상 시계방향으로 회전하게 된다.

따라서, 상기 제 3 레버(55)의 타단부에 형성된 장방형의 핀 결합공(551)을 통해 끼워진 핀(552)에 의해 상호 결합된 상태를 갖는 브라켓(58)이 상기 핀(552)이 장방형 핀 통과공(572)의 저면에 맞닿을 때까지 먼저 하강하여 압축 스프링(59)이 원상태로 복원되는데 이때까지는 상기 작동봉(57)을 포함하여 절연 로드(60) 및 진공 개폐기(13a)의 가동봉(13b)은 하강하지 않은 상태이므로 비록 상호 느슨한 접촉 상태라 하더라도 진공 개폐기(13a)의 접점 스위치는 "온"상태를 유지하여 순간적으로 진공 개폐기(13a)의 접점 스위치가 "오프"되므로 인한 스파크 등의 발생을 미연에 방지할 수 있게 된다.

이와 같은 상태에서 계속해서 조작기(50)의 레버를 반 시계방향으로 정해진 각도만큼 회전시켜 제 2 및 제 3 레버(54)(55)의 시소작동을 통해 상기 브라켓(58)과 작동봉(57) 및 상기 작동봉(57)에 연속적으로 결합된 절연 로드(60) 및 진공 개폐기(13a)의 가동봉(13b)을 하강시키게 되면 상기 진공 개폐기(13a)의 접점 스위치가 "오프"됨은 물론 상기 브라켓(58)과 작동봉(57), 절연 로드(60) 및 진공 개폐기(13a)의 가동봉(13b)은 도 8과 같은 상태가 된다.

한편, 도 11은 본 발명이 적용된 수배전반의 결선도를 나타낸 것이다.

상술한 실시 예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.

도 1은 종래 일반적인 수배전반의 결선도.

도 2 및 도 3은 종래 수배전반에 설치된 자동구간 개폐기를 구동시켜 주기 위한 개폐기 작동구의 구성도.

도 4는 본 발명이 적용된 친환경가스절연 수배전반의 전체 정면도.

도 5는 본 발명 친환경가스절연 수배전반 중 일부 확대 정면도.

도 6은 본 발명의 친환경가스절연 수배전반 중 자동구간 개폐기 구동수단의 일부 분해 사시도.

도 7은 본 발명의 친환경가스절연 수배전반 중 자동구간 개폐기 구동수단의 일부 결합상태 사시도.

도 8은 본 발명의 자동구간 개폐기 구동수단에 의해 진공 개폐가가 "오프"된 상태를 보인 일부 확대 정면도.

도 9는 본 발명의 자동구간 개폐기 구동수단에 의해 진공 개폐가가 1차 "온"된 상태를 보인 일부 확대 정면도.

도 10은 본 발명의 자동구간 개폐기 구동수단에 의해 진공 개폐가가 완전히 "온"된 상태를 보인 일부 확대 정면도.

도 11은 본 발명이 적용된 수배전반의 결선도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

5 : 자동구간 개폐기 구동수단 13 : 자동구간 개폐기

13a : 진공 개폐기 13b : 가동봉

13c : 접점 마모 한계치 표시부 13d : 접점

15 : 피뢰기 17 : 변압변류기 보호용 파워퓨즈

19 : 전력수급용 계기용 변압변류기 25 : 가스절연 케이스

25a : 투시창 50 : 조작기

51 : 동력 전달용 회전봉 52 : 제 1 레버

53 : 로드 54, 55 : 제 2 및 제 3 레버

56 : 힌지 57 : 작동봉

58 : 브라켓 59 : 압축 스프링

60 : 절연 로드 551 : 장방형 핀 결합공

552, 584 : 핀 571 : 핀 삽입홈

572 : 장방형 핀 통과공 573 : 와셔

575 : 핀 삽입공 576 : 하강 방지핀

581 : 작동봉 통과공 582, 583 : 핀 결합공

Claims (5)

1. 절연 매질이 충진되는 가스절연 케이스의 내,외부에 자동구간 개폐기, 피뢰기, 변압변류기 보호용 파워퓨즈, 전력수급용 계기용 변압변류기 및 자동구간 개폐기 구동수단을 설치한 구성을 갖는 수배전반에 있어서,

   상기 자동구간 개폐기를 진공 개폐기로 설치하되, 상기 진공 개폐기의 가동봉에는 접점 마모 한계치 표시부를 페인팅을 통해 표시하고, 상기 가스절연 케이스의 일측면에는 상기 진공 개폐기의 가동봉에 표시된 접점 마모 한계치의 위치를 외부에서 확인하고 진공 개폐기의 교체시기를 판단하도록 하는 투시창을 설치하며,

   상기 자동구간 개폐기 구동수단은,

   가스절연 케이스의 외부에 설치되어 있는 조작기의 구동방향에 부응하는 방향으로 회동되는 동력 전달용 회전봉과;

   상기 동력 전달용 회전봉의 단부에 고정 설치되어 동력 전달용 회전봉을 통해 전달되어 오는 회전 동력을 로드에 직선 동력으로 전달하는 제 1 레버와;

   상기 제 1 레버와 제 2 레버의 일단부에 양단부가 축지된 상태에서 제 1 레버를 통해 전달되는 동력을 제 2 레버로 전달하는 로드와;

   일단부는 상기 로드의 저단부에 축지되고 타단부는 힌지를 통해 가스절연 케이스의 양측판 사이에 축지된 상태에서 로드를 통해 전달되는 동력을 힌지를 통해 제 3 레버에 전달하는 제 2 레버와;

   일단부는 상기 제 2 레버와 일직선을 이루도록 하여 상기 힌지에 고정되고 타단부는 장방형 핀 결합공을 통해 결합되는 핀을 통해 브라켓과 작동봉에 결합되어 상기 제 2 레버를 통해 전달되는 동력방향에 부응하여 시소작동하며 브라켓과 작동봉을 승,하강 작동시켜 주는 수개의 제 3 레버와;

   저부와 중앙에 각각 핀 삽입홈과 장방형 핀 통과공을 구비하고 장방형 핀 통과공 저부에는 와셔가 고정 설치되어 있으며, 상단부가 상기 진공 개폐기의 가동봉에 결합된 절연 로드의 하단부에 결합되되, 상기 장방형 핀 통과공에 끼워지는 핀을 통해 제 3 레버의 타단부와 연결되어 힌지를 중심으로 시소 작동하는 상기 제 2 및 제 3 레버의 회동 방향에 부응하여 절연 로드를 통해 상기 진공 개폐기의 가동봉을 승강 또는 하강시켜 진공 개폐기의 접점이 단속되도록 하는 작동봉과;

   상면부에는 상기 작동봉 통과공이 천공되고 양측면 상하부에는 각각 핀 결합공이 천공된 형태에서 상기 작동봉의 외측으로 결합되어 제 3 레버의 시소작동 방향에 부응하여 작동봉과 함께 승,하강되는 브라켓과;

   상기 작동봉 저부 외측에 끼워진 상태에서 상단부는 와셔의 저면에 받쳐지고 하단부는 브라켓의 하부 핀 결합공과 작동봉의 저부 핀 삽입홈을 관통되게 설치된 핀의 상면에 받쳐지는 형태로 설치되어 진공 개폐기의 접점이 밀착된 상태를 유지하도록 상기 작동봉과 절연 로드를 통해 진공 개폐기의 가동봉에 탄발력을 발생시켜 주는 압축 스프링;으로 구성한 것을 특징으로 하는 개폐기의 스위치 접점 마모상태 표시기능을 갖는 친환경가스절연 수배전반.
2. 삭제
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 작동봉의 장방형 핀 통과공 상방부에는 하강 방지핀이 선택적으로 결합되는 핀 삽입공은 더 천공하여 작동봉 상에 압축 스프링과 브라켓을 결합할 때 상기 핀 삽입공에 하강 방지핀을 결합시켜 브라켓의 하강을 방지함은 물론 브라켓의 상부 핀 결합공과 작동봉의 장방형 핀 통과공이 일치되도록 한 것을 특징으로 하는 개폐기의 스위치 접점 마모상태 표시기능을 갖는 친환경가스절연 수배전반.
5. 청구항 1에 있어서,

   상기 힌지는 제 2 및 제 3 레버가 회동되지 않도록 육각봉으로 형성하고 상기 제 2 및 제 3 레버에 천공되는 힌지 결합공도 육각형으로 형성한 것을 특징으로 하는 개폐기의 스위치 접점 마모상태 표시기능을 갖는 친환경가스절연 수배전반.

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