KR101044639B1

KR101044639B1 - Circuit breaker for railway vehicle

Info

Publication number: KR101044639B1
Application number: KR1020090093979A
Authority: KR
Inventors: 구치욱; 이승석; 유상진
Original assignee: 주식회사 비츠로테크
Priority date: 2009-10-01
Filing date: 2009-10-01
Publication date: 2011-06-29
Also published as: KR20110036360A

Abstract

본 발명은 고속전철 및 전기기관차에 사용되는 주회로 차단기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전자기력으로 구동되는 조작기를 통해 신속하고 정확하게 전류의 투입 또는 트립동작을 수행할 수 있도록 하는 동시에 조작기의 구조를 개선하여 간소화되도록 함으로써, 전체적으로 소형화하여 협소한 장소에도 설치 가능하도록 한 철도차량용 주회로 차단기에 관한 것이다.The present invention relates to a main circuit breaker for use in high-speed trains and electric locomotives, and more particularly, to improve the structure of the manipulator while enabling a quick and accurate current input or trip operation through a manipulator driven by electromagnetic force. The present invention relates to a main circuit breaker for a railway vehicle, which can be miniaturized and installed in a narrow place as a whole.

조작기부, 링크부, 차단기부, 영구자석, 작동레버 Manipulator part, link part, breaker part, permanent magnet, operating lever

Description

Main Circuit Breaker for Rail Vehicles {CIRCUIT BREAKER FOR RAILWAY VEHICLE}

국책사업의 일환으로 진행되었던 경부고속철도는 우리나라의 교통문제를 해결하기 위한 것으로, 국내철도산업에 중흥의 계기이며 철도분야 기술 발전에 새로운 전기가 되었다.The Gyeongbu High Speed Railroad, which was part of the national project, was designed to solve the traffic problems in Korea.

고속철도는 고압의 전기를 공급받아 운행되는 것으로, 전류의 투입 및 트립동작을 수행할 수 있는 주회로 차단기가 구비된다. 이러한 주회로 차단기는 고속전철 및 전기기관차의 천정에 탑재되어 전류의 투입 및 트립동작을 정밀하게 제어할 수 있도록 하여 고속전철 및 전기기관차가 안전하게 운행될 수 있도록 한다.The high-speed rail is operated by being supplied with high voltage electricity, and is provided with a main circuit breaker capable of inputting and tripping current. The main circuit breaker is mounted on the ceiling of the high speed train and the electric locomotive so that the input and trip operation of the current can be precisely controlled so that the high speed train and the electric locomotive can be safely operated.

상기와 같이, 고속철도에 사용되는 차단기는 주로 송전선로의 송전단이나 수전단에 설치되어, 전력 계통에 고장이 없을 때 정상전류를 개폐하는 것은 물론, 단락 등의 고장이 발생하였을 때 고장 전류를 차단하여 계통 및 각종 전력 기기(부하)를 보호하는 것으로, 특히 사고 전류가 발생할 때 자동으로 차단 동작을 행하여 선로를 분리시키는 역할을 한다.As described above, breakers used in high-speed railway are mainly installed at the transmission end or the power receiving end of the transmission line, to open and close the normal current when there is no failure in the power system, and to cut off the fault current when a short circuit or other fault occurs. It protects the system and various power devices (loads), and it automatically cuts off the line especially when an accident current occurs.

이러한, 전기회로를 개폐하는 종래의 차단기로는 절연 매질에 따라 오일차단기(OCB:Oil Circuit Breaker), 가스차단기(GCB:Gas Circuit Breaker), 진공차단기(VCB:Vacuum Circuit Breaker), 등이 있고, 방식에 따라 유압식, 공압식, 스프링조작식, 영구자석조작식 등으로 분류된다.Conventional circuit breakers for opening and closing an electric circuit include an oil circuit breaker (OCB), a gas circuit breaker (GCB), a vacuum circuit breaker (VCB), and the like depending on an insulating medium. According to the method, it is classified into hydraulic, pneumatic, spring operated and permanent magnet operated.

또한, 차단기가 고장 전류를 차단할 시에는 두 접점 사이에서 발생하는 아크(Arc)를 소호(消弧:Extinguishing) 하여야 하는 것으로, 상기 가스차단기는 아크를 소호하는 방식에 따라 다시, 파퍼 소호 방식(Puffer type), 로터리 아크 소호 방식(Rotating arctype), 열팽창 소호 방식(Thermal expansion type), 복합 소호 방식(Hybrid extinction type) 등으로 분류된다.In addition, when the breaker interrupts the fault current, arcing generated between the two contacts must be extinguished. The gas circuit breaker again depends on the arc extinguishing method. type), rotary arc extinguishing method, rotary arc extinguishing method, thermal expansion type, thermal expansion type, hybrid extinction type and the like.

상술한 차단기 중 파퍼 소호 방식 가스 차단기는 종래에 일반적으로 가장 많이 사용되는 것으로, SF6 가스(6불화유황, 이하 '소호성 가스'로 칭함)를 소호/절연 매질로 하며, 주로 초고압급(통상적으로는, 72.5kV급이상) 차단기에 사용되고 있다.Among the above-mentioned circuit breakers, the PAPER SOHO type gas circuit breaker is most commonly used in the related art, and SF6 gas (sulfur hexafluoride, hereinafter referred to as `` extinguishing gas '') is used as the extinguishing / insulating medium, and is mainly used for ultra high pressure (usually Is used for circuit breakers of 72.5 kV or more).

상기 파퍼 소호 방식 가스 차단기는 크게 고장전류를 차단하기 위한 차단부와, 차단부의 조작을 위한 조작기로 구성되어 전력을 투입 또는 차단하는 동작을 수행하는 것으로, 전력의 투입 차단 시 발생하는 arc 생성물을 육불화유황(SF6)의 압축가스를 이용하여 소호하는 차단기이며, 재기전압 상승률이 낮고 근거리선로 고장차단, 이상지락차단, 탈조차단 능력이 우수한 장점이 있다.The paper extinguishing type gas circuit breaker is composed of a breaker for blocking a fault current and a manipulator for manipulating the breaker to perform an operation of turning on or off electric power and generating an arc product generated when the electric power is interrupted. It is a circuit breaker for extinguishing using compressed gas of sulfur fluoride (SF6), and has the advantage of low regeneration voltage rising rate and excellent ability to cut off the short-range line, break the ground fault, and remove even.

또한, 육불화유황(SF6)의 특이한 아크특성(arc)으로 전류차단(소전류)에 의한 이상전압의 발생이 없다. 소호가스를 밖으로 배출하지 않으므로 저소음(OCB보다)이고 밀폐구조이므로 GAS를 채우거나 빼는데 시간이 걸리지만 arc 접촉자의 소모가 적어 점검횟수를 줄일 수 있다. In addition, there is no occurrence of an abnormal voltage due to current interruption (small current) due to the arc characteristic arc of sulfur hexafluoride SF6. Since SOHO gas is not discharged outside, it is low noise (more than OBC) and it is a closed structure, so it takes time to fill or remove GAS, but it can reduce the number of checks due to less arc contact.

그러나, 전술한 파퍼 소호 방식 가스 차단기는 상기와 같은 장점이 있는 반면, 고장전류를 차단하고 극간의 절연을 신속하게 회복하기 위해서는 차단 동작이 고속으로 이루어져야 하는데, 아크 플라즈마가 형성되어 차단 간극을 벌리는 것만으로는 아크 소호가 완전히 이루어지지 않으므로, 소호 가스를 같이 분사해 주어야 하는 단점과 함께, 소호 가스를 분사할 수 있도록 압축시키기 위한 힘까지 감당해야 하는 단점이 있었다.However, while the above-mentioned paper extinguishing type gas circuit breaker has the above advantages, in order to block the fault current and quickly recover the insulation between the poles, the breaking operation must be made at a high speed, but only an arc plasma is formed to widen the gap between the gaps. Since arc arcing is not completely done, there are disadvantages of injecting the SOHO gas together with the disadvantage of bearing the force for compressing the SOHO gas.

즉, 전류를 차단하기 위한 속도를 높이기 위해서는 조작력을 크게 증대시켜야 함으로서, 조작기에 더욱 큰 힘과 큰 속도가 요구되는 단점이 있었다. In other words, in order to increase the speed for cutting off the current, the operating force must be greatly increased, and thus, the manipulator has a disadvantage in that a larger force and a larger speed are required.

따라서, 최근에는 고압/초고압용 차단기로 통상 유압 조작기나 공압 조작기가 사용되고 있다. 그러나 이러한 유압 또는 공압을 이용하는 조작기는 주회로 차단기의 구성요소 중 조작기부의 크기를 상대적으로 크게 형성함으로써, 차단기의 전체적인 크기가 커지는 단점이 있었으며, 비용에 있어서도 차단기 전체가격의 1/3을 차지할 정도로 고가인 문제점이 있었다.Therefore, in recent years, a hydraulic manipulator or a pneumatic manipulator is usually used as a high pressure / ultra high pressure breaker. However, the manipulator using hydraulic or pneumatic pressure has a disadvantage in that the overall size of the breaker is increased by forming the size of the control unit relatively large among the components of the main circuit breaker, and accounted for 1/3 of the total price of the breaker in cost. There was an expensive issue.

그리고 우리나라의 경우에는 이를 대부분 수입에 의존한다는데 문제가 있으며, 이러한 유압 또는 공압 조작기는 주위의 온도변화에 따라서 작동 유체가 누설될 염려가 있다. 또한, 많은 부품으로 이루어져 있어서 그 부품들 중 단 하나의 부품의 고장에 인해서도 조작기가 동작을 하지 못하게 될 우려가 있었다.In the case of Korea, most of them depend on imports, and such hydraulic or pneumatic actuators may leak working fluids according to ambient temperature changes. In addition, since there are many parts, there is a fear that the manipulator may not operate even when only one of the parts is broken.

이에, 상기한 유압 또는 공압 조작기를 대체할 수 있으며, 안전하고 절연능력이 뛰어나며, 주회로 차단기의 전체적인 크기를 줄여 협소한 장소에도 설치 가능한 주회로 차단기를 우리만의 자체 기술로 개발하여 철도차량용 및 전기기관차에 호환 사용될 수 있도록 한 기술이 절실히 요구되고 있는 실정이다.Therefore, it is possible to replace the hydraulic or pneumatic manipulators described above, and to develop a main circuit breaker with our own technology that can be installed in narrow places by reducing the overall size of the main circuit breaker with safety and excellent insulation. There is an urgent need for technology that can be used interchangeably with locomotives.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 신속하고 정확하게 전류의 투입 또는 트립동작을 수행할 수 있도록 하는 동시에 조작기의 전체적인 크기를 소형화하여 협소한 장소에도 설치 가능하도록 한 철도차량용 주회로 차단기를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the conventional problems as described above, and an object of the present invention is to provide a quick and accurate current input or trip operation, while at the same time miniaturizing the overall size of the manipulator. The main purpose is to provide a main circuit breaker for railroad cars that can be installed in Edo.

본 발명의 목적 및 장점들은 이하 더욱 상세히 설명될 것이며, 실시예에 의해 더욱 구체화될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 청구범위에 나타난 수단 및 이들의 조합에 의해 실현될 수 있다.The objects and advantages of the present invention will be described in more detail below, and will be further embodied by the examples. Furthermore, the objects and advantages of the present invention can be realized by the means indicated in the claims and combinations thereof.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 조작기부와, 일측이 상기 조작기부와 연결되어 조작기부의 구동에 따라 모선을 통한 전원 투입 및 차단을 결정하는 차단기부와, 상기 조작기부와 차단기부를 연결하는 링크부로 이루어진 철도차량용 주회로 차단기에 있어서, 상기 조작기부는 조작기하우징 내측에 설치되며 축 형상으로 형성되어 선택적으로 수평방향 직선운동이 가능한 가동자가 구비되고, 이 가동자의 폭 방향 양측에 대향 배치되게 영구자석이 설치되되, 상기 영구자석 내에 가동자의 길이방향 양측 외주면에 컨트롤러의 제어신호에 의해 전류를 공급할 수 있는 코일이 설치되고, 상기 링크부는 일측이 상기 가동자와 결합되어 가동자의 수평방향 직선운동을 수직방향 직선운동으로 변환할 수 있도록 지지하는 역할을 하는 고정브라켓이 마련되고, 상기 고정브라켓과 회동가능하게 결합되는 작동레버 및 일단이 상기 가동자와 고정결합되고 타단이 상기 작동레버의 일단과 회동가능하게 결합되는 고정축으로 이루어지며, 상기 차단기부는 외부에 다수의 갓 모양으로 이루어진 주름부가 마련된 절연애자가 구비되고, 이 절연애자 내부에 위치되는 것으로, 일단이 상기 작동레버의 일단과 회동가능하게 결합되어 수직방향으로 직선운동을 할 수 있는 절연로드와, 일단이 상기 절연로드와 결합되고 타단에 가동접점이 마련된 가동리드 및 상기 가동접점과 접촉되어 전원을 선택적으로 차단할 수 있는 고정접점과 상기 가동접점과 고정접점을 감싸 진공상태로 유지할 수 있도록 한 진공인터럽터를 포함하는 것을 특징으로 하는 철도차량용 주회로 차단기를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is a manipulator unit, one side is connected to the manipulator unit and the breaker unit for determining the power supply and cut off through the bus in accordance with the operation of the manipulator, and connecting the manipulator unit and the breaker unit A main circuit breaker for a railway vehicle comprising a link portion, wherein the manipulator portion is provided inside the manipulator housing and is formed in an axial shape and is provided with a movable element capable of selectively linearly moving in a horizontal direction, so as to be opposed to both sides of the mover in the width direction. Permanent magnet is installed, the coil which can supply the current by the control signal of the controller is installed on both outer peripheral surfaces of the mover in the longitudinal direction of the permanent magnet, the link portion is coupled to the mover in one side of the horizontal linear movement of the mover Fixed brackets that support the conversion And an actuating lever rotatably coupled to the fixing bracket and one end fixedly coupled to the mover and the other end rotatably coupled to one end of the actuating lever. Insulated insulator is provided with a pleated portion made of a fresh shape, which is located inside the insulator, one end of the insulated rod which is rotatably coupled to one end of the operating lever and can perform a linear movement in the vertical direction, and one end A movable lead coupled to the insulating rod and provided with a movable contact at the other end thereof, and a fixed contact capable of selectively blocking power by being in contact with the movable contact and a vacuum interrupter configured to surround the movable contact and the fixed contact and maintain a vacuum state It provides a main circuit breaker for a railway vehicle, characterized in that.

또한 본 발명에 있어서, 상기 코일은 상기 컨트롤러의 트립신호에 의해 여자되어 상기 가동자를 트립구동시키는 것으로 상기 가동자의 일측을 감싸도록 형성된 트립코일과, 상기 트립코일과 이격되게 설치되어 상기 컨트롤러의 투입신호에 의해 여자되어 상기 가동자를 투입구동시키는 투입코일로 이루어진 것을 특징으로 한다.In addition, in the present invention, the coil is excited by the trip signal of the controller and the trip coil is formed to cover the one side of the mover by tripping the mover, and is installed to be spaced apart from the trip coil and the input signal of the controller It is characterized by consisting of an input coil which is excited by the input to drive the mover.

또한 본 발명에 있어서, 상기 작동레버를 지지하고 있는 고정브라켓에는 조작기부의 직선운동시 작동레버의 회전에 따라 절연로드를 수직방향으로 승하강시킬 수 있도록 절연로드와 작동레버를 결합하고 있는 고정핀이 승하강되는 안내공이 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, in the present invention, the fixing bracket for supporting the operating lever is a fixing pin that combines the insulating rod and the operating lever to raise and lower the insulating rod in the vertical direction in accordance with the rotation of the operating lever during the linear movement of the control unit The lifting and lowering guide hole is characterized in that formed.

또한 본 발명에 있어서, 상기 고정핀이 결합되는 절연로드에는 수직방향으로 소정의 길이를 갖도록 장공이 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, in the present invention, the insulated rod to which the fixing pin is coupled is characterized in that the long hole is formed to have a predetermined length in the vertical direction.

또한 본 발명에 있어서, 상기 고정접점 및 가동접점은 진공상태를 유지할 수 있는 진공인터럽트 내에 설치되되, 상기 고정접점이 일단에 마련된 가동로드의 동작시 동작확보 및 진공유지를 위한 벨로우즈가 상기 가동로드를 감싸도록 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, in the present invention, the fixed contact and the movable contact is installed in a vacuum interrupt capable of maintaining a vacuum state, the bellows for securing the operation and the vacuum maintenance during the operation of the movable rod provided at one end of the fixed contact is the movable rod Characterized in that formed to wrap.

따라서, 본 발명에 따른 철도차량용 주회로 차단기는 작은 크기로도 큰 조작력과 조작속도를 발휘할 수 있기 때문에 차단기를 간소화하여 전체적인 크기를 줄일 수 있도록 함으로서, 협소한 장소에도 설치할 수 있는 장점이 있다.Therefore, the main circuit breaker for a railway vehicle according to the present invention can exert a large operating force and operation speed even with a small size, thereby simplifying the breaker to reduce the overall size, and thus can be installed in a narrow place.

이하 본 발명에 따른 철도차량용 주회로 차단기의 구성 및 작용효과를 바람직한 실시예와 첨부된 도면을 참조로 더욱 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the configuration and effect of the main circuit breaker for a railway vehicle according to the present invention will be described in more detail with reference to the preferred embodiments and the accompanying drawings.

도 1 은 본 발명에 따른 철도차량용 주회로 차단기의 사시도이고, 도 2 는 도 1 의 측단면도이며, 도 3 은 도 1 의 저면도이고, 도 4 는 조작기부와 차단기부가 연결된 모습을 개략적으로 도시한 확대도이며, 도 5a 및 도 5b 는 작동상태도 이다.1 is a perspective view of a main circuit breaker for a railway vehicle according to the present invention, FIG. 2 is a side cross-sectional view of FIG. 1, FIG. 3 is a bottom view of FIG. 1, and FIG. 4 schematically shows a state in which an operation unit and a breaker are connected. 1 is an enlarged view, and FIGS. 5A and 5B are operating states.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 철도차량용 주회로 차단기는 조작기부를 영구자석을 이용하여 구동될 수 있도록 함으로써, 전체적인 크기를 줄여 협소한 장소에도 설치 가능하도록 한 것을 가장 큰 특징으로 하는 것으로, 크게 전기적으로 주회로 차단기를 제어하는 조작기부(110)와, 일측이 상기 조작기부(110)와 연결되어 조작기부(110)의 구동에 따라 기계적 운동을 후술하는 차단기부(130)로 전달하는 링크부(120), 그리고, 상기 링크부(120)를 통하여 전달된 동작에 따라 모선을 통한 전원투입 및 차단을 결정하는 차단기부(130)로 이루어진다.As shown in the drawings, the main circuit breaker for a railway vehicle according to the present invention is characterized in that the operation unit can be driven by using a permanent magnet, it is possible to install in a narrow place by reducing the overall size , A manipulator unit 110 largely electrically controlling the main circuit breaker, and one side of the manipulator unit 110 connected to the manipulator unit 110 to transmit a mechanical movement to the breaker unit 130 to be described later according to the driving of the manipulator unit 110. The link unit 120 and the breaker unit 130 determines power supply and interruption through the bus line according to the operation transmitted through the link unit 120.

상술한 바와 같이, 전기적으로 주회로 차단기를 제어하는 조작기부(110)는 전원공급에 의해 선택적으로 구동되는 것으로, 조작기하우징(112), 가동자(114), 영구자석(116), 코일(118), 컨트롤러(119)로 이루어진다.As described above, the manipulator unit 110 electrically controlling the main circuit breaker is selectively driven by power supply, and the manipulator housing 112, the mover 114, the permanent magnet 116, and the coil 118. ), The controller 119.

조작기하우징(112)은 도 1 내지 도 3 에 도시된 바와 같이, 내부에 수용공간이 형성된 함체 형상으로서, 조작기부(110)의 구성 및 후술하는 링크부(120)의 구성요소가 설치될 수 있도록 형성된다. 이때, 상기 조작기하우징(112)은 후술하는 구성요소 중 가동자(114)가 구동될 수 있도록 충분한 여유공간이 형성될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.As shown in FIGS. 1 to 3, the manipulator housing 112 has a housing shape having an accommodation space therein, so that the manipulator 110 and the components of the link unit 120 to be described later may be installed. Is formed. At this time, the manipulator housing 112 is preferably such that a sufficient space can be formed so that the mover 114 of the components to be described later can be driven.

가동자(114)는 상기 조작기하우징(112) 내에서 전류의 공급에 따라 선택적으로 수평방향으로 직선운동 하는 것으로, 일정한 길이를 갖는 축 형상으로 형성되 되, 비자성체로 이루어지며 그 중앙부에 자성체로 이루어진 코일이 감기도록 형성되어 후술하는 영구자석(116) 및 코일에 의해 수평방향으로 직선운동을 하여 링크부(120)에 기계적 신호를 보낼 수 있도록 하는 역할을 한다.The mover 114 is a linear movement in the horizontal direction selectively in accordance with the supply of current in the manipulator housing 112, is formed in a shaft shape having a predetermined length, made of a non-magnetic material and made of a magnetic material in the center The coil is formed to be wound to serve to transmit a mechanical signal to the link unit 120 by the linear movement in the horizontal direction by the permanent magnet 116 and the coil to be described later.

영구자석(116)은 상기 축 형상으로 형성된 가동자(114)의 폭 방향 양측에 대향배치 되도록 설치되어 자력에 의해 상기 가동자(114)의 동작 상태를 유지하는 것으로, 그 내부에는 상기 가동자(114)가 직선 왕복운동을 할 수 있도록 가동공간(미도시)이 형성된다.Permanent magnet 116 is installed so as to be disposed on both sides in the width direction of the movable member 114 formed in the axial shape to maintain the operating state of the movable member 114 by a magnetic force, the inside of the movable member ( A movable space (not shown) is formed to allow 114 to reciprocate linearly.

또한, 코일(118)은 상기 영구자석(116) 내의 가동공간(미도시)에서 수평방향으로 직선운동을 하는 가동자(114)의 외주면 설치되어 선택적으로 전류가 공급되는 것으로, 후술하는 컨트롤러(119)의 트립신호에 의해 여자되어 상기 가동자(114)를 트립구동시키는 트립코일(118a)과, 상기 트립코일(118a)과 이격되게 반대측에 상기 컨트롤러(119)의 투입신호에 의해 여자되어 상기 가동자(114)를 투입구동시키는 투입코일(118b)로 이루어진다.In addition, the coil 118 is installed on the outer circumferential surface of the mover 114 to perform a linear movement in the horizontal direction in the movable space (not shown) in the permanent magnet 116 is selectively supplied with a current, the controller 119 to be described later The trip coil 118a which is excited by a trip signal of the trip signal and trips the mover 114, and is excited by an input signal of the controller 119 on the opposite side to be spaced apart from the trip coil 118a. It consists of an input coil 118b for driving the ruler 114.

컨트롤러(119)는 콘센트와 전기적으로 연결되어 상기 코일에 전류가 흐를 수 있도록 하는 것으로, 상기 조작기하우징(112) 내에 상기 구성요소들과 인접하게 설치되어 전기적으로 상기 구성요소들을 제어하는 역할을 한다.The controller 119 is electrically connected to an outlet to allow current to flow in the coil. The controller 119 is installed adjacent to the components in the manipulator housing 112 to control the components electrically.

이와 같은 구성으로 이루어진 조작기부(110)는 도 5a 및 도 5b 에 도시된 바와 같이, 컨트롤러(119)에서 전기를 투입코일(118b)에 선택적으로 인가하게 되면 상기 영구자석(116)에 의한 자계와 상기 투입코일(118b)의 전류에 의한 전계에 의해 발생되는 힘으로 상기 영구자석(116) 사이에 형성된 가동공간(미도시)에서 가동자(114)가 수평방향으로 전진하여 후술하는 차단기부(130)에 전기를 투입하고, 상기 트립코일(118a)에 전기를 인가하게 되면 가동자(114)가 후진하여 후술하는 차단기부(130)에 전기를 트립하게 되는 것이다.As shown in FIGS. 5A and 5B, the manipulator 110 having such a configuration may include a magnetic field generated by the permanent magnet 116 when the controller 119 selectively applies electricity to the input coil 118b. Breaker unit 130 to be described later by moving the mover 114 in the horizontal direction in the movable space (not shown) formed between the permanent magnet 116 by the force generated by the electric field by the current of the input coil 118b. Injecting electricity into the) and applying electricity to the trip coil 118a causes the mover 114 to reverse and trip electricity to the breaker 130 described later.

링크부(120)는 상기 조작기부(110)로 부터 전해지는 신호를 후술하는 차단기부(130)로 전달하여 차단기부(130)로 하여금 전원을 차단할 수 있도록 하는 역할을 하는 것으로, 구체적으로 일측이 상기 조작기부(110)의 가동자(114)와 연결되고 타측이 후술하는 차단기부(130)와 연결되어 상기 가동자(114)의 직선운동을 수직운동으로 변환시킬 수 있도록 구성되며, 도 4 에 도시된 바와 같이, 크게 고정브라켓(122), 고정축(124), 작동레버(126)를 포함한다.The link unit 120 serves to transmit the signal transmitted from the manipulator unit 110 to the breaker unit 130 to be described later to cut off the power to the breaker unit 130. It is connected to the mover 114 of the manipulator unit 110 and the other side is connected to the breaker unit 130 to be described later is configured to convert the linear movement of the mover 114 to vertical movement, in Figure 4 As shown in the figure, the fixing bracket 122, the fixed shaft 124, and includes a working lever 126.

고정브라켓(122)은 상기 조작기부(110)와 후술하는 차단기부(130)를 구획하는 베이스(B)의 하부에 고정설치되는 것으로, 일측이 상기 베이스(B)의 하부에 나사결합될 수 있도록 나사공(122a)이 형성되고, 타측에 일정한 길이를 갖는 안내공(122b)이 형성되는 구조로서, 상기 조작기부(110)로 부터 전해지는 수평방향 직선운동을 수직방향 직선운동으로 변환될 수 있도록 작동레버(126)를 안전하게 지지 하는 역할을 한다.The fixing bracket 122 is fixedly installed at the lower portion of the base B that partitions the manipulator 110 and the breaker 130 to be described later, so that one side may be screwed to the lower portion of the base B. A screw hole 122a is formed and a guide hole 122b having a predetermined length is formed on the other side, so that the horizontal linear motion transmitted from the manipulator 110 can be converted into a vertical linear motion. It acts to securely support the operating lever (126).

또한, 고정축(124)은 일단이 상기 조작기부(110)의 가동자(114)와 고정결합되고, 타단이 작동레버(126)와 회동되게 결합되는 것으로, 상기 작동레버(126)와 결합되는 일단에는 회동축(124a)이 직교하게 설치된다.In addition, the fixed shaft 124 is one end is fixedly coupled to the mover 114 of the manipulator unit 110, the other end is coupled to be rotated with the operating lever 126, is coupled to the operating lever 126 Rotating shaft 124a is orthogonally installed at one end.

작동레버(126)는 상기 고정브라켓(122)에 일측이 회동가능하게 결합되고, 상기 회동가능하게 결합된 부분을 중심으로 일단은 상기 고정축(124)에 설치된 회동축(124a)과 회동가능하게 결합되고, 타단은 후술하는 차단기부(130)의 절연로드(132)와 회전가능하게 결합된다. The actuating lever 126 is rotatably coupled to one side of the fixing bracket 122, and one end of the actuating lever 126 is pivotably rotatable with the pivot shaft 124a installed on the fixed shaft 124. The other end is rotatably coupled with the insulating rod 132 of the circuit breaker 130 to be described later.

여기서, 작동레버(126)는 한 쌍으로 이루어져 후술하는 절연로드(132)의 일측 끝단에 직교하게 관통결합되는 고정핀(126a)이 상기 절연로드(132)를 감싸도록 결합되며, 상기 고정핀(126a)은 양단이 상기 고정브라켓(122)의 타측에 형성된 안내공(122b)에 삽입되게 결합된다. Here, the operation lever 126 is composed of a pair of fixing pins (126a) orthogonally penetrated at one end of the insulating rod 132 to be described later is coupled to surround the insulating rod 132, the fixing pin ( 126a is coupled so that both ends are inserted into the guide hole 122b formed on the other side of the fixing bracket 122.

따라서, 상기 링크부(120)는 가동자(114)와 결합된 고정축(124)이 상기 가동자(114)의 직선운동에 따라 수평으로 이동되게 되고, 상기 작동레버(126)를 회전가능하게 지지하고 있는 고정브라켓(122)에 의해 도면상 상방향으로 회전하게 된다. 이때, 고정축(124)은 상기 작동레버(126)의 회전에 따라 안내공(122b)의 상방향으 로 향하게 되어 차단기부(130)의 절연로드(132)를 상방향으로 향하도록 하게 되는 것이다.Therefore, the link unit 120 is fixed to the fixed shaft 124 coupled to the mover 114 is moved horizontally in accordance with the linear movement of the mover 114, so that the operation lever 126 is rotatable The fixing bracket 122 is supported to rotate upward in the drawing. At this time, the fixed shaft 124 is directed to the upper direction of the guide hole (122b) in accordance with the rotation of the operating lever 126 is to face the insulating rod 132 of the breaker unit 130 in the upward direction. .

한편, 상기 링크부(120)의 작동레버(126)와 일단이 결합된 절연로드(132)를 구비하는 차단기부(130)는 상기 조작기부(110)로 부터 전해지는 신호에 따라 선택적으로 전원을 차단하는 것으로, 크게 절연애자(131), 절연로드(132), 진공인터럽터(134), 가동접점(136), 고정접점(137)으로 이루어진다.On the other hand, the breaker unit 130 having an operating rod 126 and one end of the insulating rod 132 coupled to the link unit 120 selectively supplies power according to a signal transmitted from the manipulator unit 110. By blocking, the insulation insulator 131, the insulation rod 132, the vacuum interrupter 134, the movable contact 136, and the fixed contact 137 are largely formed.

절연애자(131)는 외부에 다수의 갓 모양으로 형성된 주름부가 다단으로 적층된 형태로서, 폴리머(polymer), 실리콘(silicon) 등과 같은 저항이 크고 절연 파괴 강도가 높으며 유전손실이 작고 대량생산이 가능한 재질로 이루어지며, 그 내부에는 절연로드(132), 진공인터럽터(134), 가동접점(136), 그리고 고정접점(137)이 마련된다.The insulation insulator 131 is formed by stacking a plurality of corrugated parts formed in a plurality of shades on the outside. The insulation insulator 131 has a high resistance such as polymer, silicon, high dielectric breakdown strength, low dielectric loss, and mass production. It is made of a material, there is provided an insulating rod 132, a vacuum interrupter 134, a movable contact 136, and a fixed contact 137.

이때, 상기 절연애자(131)는 그 내부에 진공인터럽터(134)가 설치되며 절연거리를 확보하고, 외부 충격과 진동 및 수분으로부터 상기 진공인터럽터(134)를 보호할 수 있도록 내면을 요철구조로 설계하고 특수 시멘트로 몰딩하도록 하는 것이 바람직하다.At this time, the insulator 131 has a vacuum interrupter 134 is installed therein, the inner surface is designed with a concave-convex structure to secure the insulation distance, and to protect the vacuum interrupter 134 from external shock, vibration and moisture. And molding with a special cement.

절연로드(132)는 일단이 고정핀(126a)을 통해 상기 링크부(120)의 작동레 버(126)와 결합되어 수직방향으로 직선왕복운동을 하는 것으로, 일단에는 상기 작동레버(126)의 회전시 절연로드(132)가 상방향으로 향할 수 있도록 작동레버(126)와 절연로드를 연결하고 있는 고정핀(126a)이 이송되는 장공(132a)이 형성되고, 타단은 가동리드(135)를 통해 진공인터럽터(134) 내로 위치하게 된다. The insulating rod 132 has one end coupled to the operation lever 126 of the link unit 120 through the fixing pin 126a to perform a linear reciprocating motion in the vertical direction. At one end of the operation lever 126 A long hole 132a is formed through which the actuating lever 126 and the fixing pin 126a connecting the insulating rod are rotated so that the insulating rod 132 faces upward, and the other end of the movable lead 135 is rotated. Through the vacuum interrupter 134 is located.

이때, 상기 절연로드(132)는 상기 절연애자(131)의 내부에 위치하되, 외주면에 절연거리를 확보할 수 있도록 크리피지(Creepage)가 형성되어 있으며, 상기 작동레버(126)를 통해 전해오는 조작기부(110)의 신호를 진공인터럽터(134)로 전달하는 역할을 한다.At this time, the insulating rod 132 is located inside the insulator 131, the creepage (Creepage) is formed to ensure the insulating distance on the outer circumferential surface, the operation is delivered through the operating lever 126 It serves to transmit the signal of the base 110 to the vacuum interrupter 134.

상기 진공인터럽터(134)는 세라믹 원통의 양단을 금속성 판으로 봉하고 내부에는 고도의 진공을 갖도록 한 진공 차단부로서, 상기 절연애자(131)의 내측 상부에 위치되며 내부에 전기적 절연성을 향상시키고 진공유지 및 가동리드(135)의 동작시 일측으로 치우치지 않도록 동작확보를 위해 벨로우즈(133)에 의해 감싸지게 형성되며, 그 일측으로 가동접점(136) 및 고정접점(137)이 마련된다. The vacuum interrupter 134 is a vacuum interrupter that seals both ends of the ceramic cylinder with a metal plate and has a high vacuum therein. The vacuum interrupter 134 is located on the inner upper side of the insulator 131 to improve electrical insulation and maintain vacuum. And it is formed to be wrapped by the bellows 133 to ensure the operation so as not to be biased to one side during the operation of the movable lead 135, the movable contact 136 and the fixed contact 137 is provided on one side.

즉, 상기와 같은 구성으로 이루어진 차단기부(130)는 도 5a 및 5b 에 도시된 바와 같이, 전원이 투입 상태일 경우에는 작동레버(126)를 통해 상기 조작기부(110)로부터 신호가 전해져 상기 작동레버(126)와 결합된 절연로드(132)가 상방향으로 상승하게 된다. 이때, 상기 절연로드(132)의 타단에 결합된 가동리드(135) 가 상하방향으로 승하강 되게 되어 진공인터럽터(134) 내에 마련된 가동접점(136)이 상승하여 고정접점(137)과 맞닿게 됨으로써, 회로에 흐르는 사고 전류를 견딜 수 있도록 가동접점(136)에 충분한 압력이 걸리도록 하고, 차단시에는 절연로드(132) 및 가동리드(135)가 하측으로 이동하여 고정접점(137)에서 가동접점(136)이 분리되도록 하여 전원이 차단되도록 한다.That is, as shown in FIGS. 5A and 5B, the breaker unit 130 having the above configuration transmits a signal from the manipulator unit 110 through the operation lever 126 when the power is turned on. The insulating rod 132 coupled with the lever 126 is raised upward. At this time, the movable lead 135 coupled to the other end of the insulating rod 132 is raised and lowered in the up and down direction so that the movable contact 136 provided in the vacuum interrupter 134 is raised to come into contact with the fixed contact 137. To apply sufficient pressure to the movable contact 136 to withstand the accidental current flowing in the circuit, and at the time of interruption, the insulating rod 132 and the movable lead 135 move downward to move the fixed contact 137 at the fixed contact 137. 136 is to be disconnected so that the power is cut off.

따라서, 종래의 유압 또는 공압을 이용한 주회로 차단기와 비교하여 본 발명에 따른 철도차량용 주회로 차단기는 영구자석(116)을 이용한 조작기부(110)를 사용함으로써, 조작기부(110)의 전체적인 크기를 줄일 수 있는 동시에, 전류를 차단하기 위해 필요한 조작력을 충분히 발휘할 수 있는 장점이 있다.Accordingly, the main circuit breaker for a railway vehicle according to the present invention uses the manipulator unit 110 using the permanent magnet 116 as compared with the conventional main circuit breaker using hydraulic or pneumatic pressure, thereby reducing the overall size of the manipulator unit 110. At the same time, there is an advantage that it is possible to fully exhibit the required operating force to cut off the current.

지금까지, 본 발명의 실시예를 기준으로 상세히 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시예와 실질적인 균등범위까지 포함된다 할 것이다.So far, the present invention has been described in detail with reference to embodiments of the present invention, but the scope of the present invention is not limited thereto, and it will be included to substantially equivalent ranges with the embodiments of the present invention.

또한, 상기 설명에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 철도차량용 주회로 차단기의 기술은 매우 단순하나, 그 기술적 효과는 매우 크다는 점에서도 본 발명의 기술적 장점은 매우 명확하다 할 것이다.In addition, as shown in the above description, the technology of the main circuit breaker for a railway vehicle according to the present invention is very simple, but the technical advantages of the present invention will be very clear in that the technical effect is very large.

도 1 은 본 발명에 따른 철도차량용 주회로 차단기의 사시도;1 is a perspective view of a main circuit breaker for a railway vehicle according to the present invention;

도 2 는 도 1 의 측단면도;2 is a side cross-sectional view of FIG. 1;

도 3 은 도 1 의 저면도;3 is a bottom view of FIG. 1;

도 4 는 조작기부와 차단기부가 연결된 모습을 개략적으로 도시한 확대도; 및4 is an enlarged view schematically showing a state in which a manipulator portion and a breaker portion are connected; And

도 5a 및 도 5b 는 작동상태도 이다.5A and 5B are operational state diagrams.

〈도면의 주요부분에 대한 부호설명〉<Code Description of Main Parts of Drawing>

110 : 조작기부 112 : 조작기하우징110: operation unit 112: operation unit housing

114 : 가동자 116 : 영구자석114: mover 116: permanent magnet

118 : 코일 118a : 트립코일118 coil 118a trip coil

118b : 투입코일 119 : 컨트롤러118b: Input coil 119: Controller

120 : 링크부 122 : 고정브라켓120: link portion 122: fixing bracket

122a : 나사공 122b : 안내공122a: screw hole 122b: guide hole

124 : 고정축 124a : 회동축124: fixed shaft 124a: rotating shaft

126 : 작동레버 126a : 고정핀126: operating lever 126a: fixed pin

130 : 차단기부 131 : 절연애자130: breaker 131: insulator

132 : 절연로드 132a : 장공132: insulated rod 132a: long hole

134 : 진공인터럽터 135 : 가동리드134: vacuum interrupter 135: movable lead

136 : 가동접점 137 : 고정접점136: movable contact 137: fixed contact

B : 베이스B: Base

Claims

The main circuit breaker for a railway vehicle comprising a manipulator part, a breaker part having one side connected to the manipulator part and determining power supply and interruption through a bus according to the operation of the manipulator part, and a link part connecting the manipulator part and the breaker part. In

The manipulator portion is provided inside the manipulator housing and is formed in an axial shape and is provided with a movable member capable of horizontally linear movement selectively. A permanent magnet is installed to be disposed opposite to both sides of the movable member in a width direction thereof, Coils are provided on both outer circumferential surfaces of the longitudinal direction to supply current by the control signal of the controller.

The link unit is provided with a fixing bracket which is coupled to the mover so as to support the horizontal linear movement of the mover to convert the linear linear movement of the mover to a vertical linear movement, the operating lever coupled to the fixing bracket and rotatable; One end is fixedly coupled to the mover and the other end is made of a fixed shaft rotatably coupled with one end of the operating lever,

The breaker part is provided with an insulated insulator having a plurality of shades formed in the shape of a plurality of lampshade, which is located in the insulated insulator, one end of which is rotatably coupled to one end of the operating lever to perform a linear movement in the vertical direction. An insulating rod having one end coupled to the insulating rod and a movable lead provided with a movable contact at the other end thereof, and a fixed contact capable of selectively blocking power by being in contact with the movable contact and holding the movable contact and the fixed contact in a vacuum state Main circuit breaker for a railway vehicle, characterized in that it comprises a vacuum interrupter.

The method of claim 1, wherein the coil

A trip coil formed to surround one side of the mover by being excited by a trip signal of the controller to trip the mover;

The main circuit breaker for railway vehicles, which is installed to be spaced apart from the trip coil, and is made of an input coil that is excited by an input signal of the controller and inputs and drives the mover.

The fixing bracket of claim 1, wherein the fixing bracket which supports the operating lever has a fixing pin that couples the insulating rod and the operating lever to raise and lower the insulating rod in the vertical direction according to the rotation of the operating lever during linear movement of the control unit. Main circuit breaker for a railway vehicle, characterized in that the guide hole is raised and lowered.

The main circuit breaker for a railway vehicle according to claim 3, wherein a long hole is formed in the insulating rod to which the fixing pin is coupled to have a predetermined length in a vertical direction.

The method according to claim 1, wherein the fixed contact and the movable contact is installed in a vacuum interrupt that can maintain a vacuum state, the bellows for securing the operation and the vacuum maintenance during the operation of the movable rod provided at the fixed contact is wrapped around the movable rod Main circuit breaker for a railway vehicle, characterized in that it is formed to.