KR101072546B1 - 고압차단기의 가스절연 개폐장치 - Google Patents

고압차단기의 가스절연 개폐장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고압차단기의 가스절연 개폐장치를 제공한다. 상기 고압차단기의 가스절연 개폐장치는 본체 내에서 회전 가능하게 축 설치되며, 상기 축에 연결된 외부 조작기의 구동력에 의해 단로기 방향, 접지개폐기 방향, 또는 중립 위치 중 어느 하나로 위치되도록 양방향으로 선택적인 회전을 하는 구동링크와, 상기 구동링크와 단로기 측에서 회전 가능하게 축 설치되며, 상기 구동링크에 연동되어 상기 구동링크의 회전방향과 반대로 회전되는 제1회동링크와, 상기 제1회동링크에 고정 설치되며, 상기 제1회동링크의 회전방향에 따라 일단이 상기 단로기의 접점에 접지 또는 분리되는 제1가동자와, 상기 구동링크와 접지개폐기 측에서 회전 가능하게 축 설치되며, 상기 구동링크에 연동되어 상기 구동링크의 회전방향과 반대로 회전되는 제2회동링크와, 상기 제2회동링크에 고정 설치되며, 상기 제2회동링크의 회전방향에 따라 일단이 상기 접지개폐기의 접점에 접지 또는 분리되는 제2가동자를 포함하여 이루어진다.

Description

고압차단기의 가스절연 개폐장치{Gas Insulated Switchgear}
본 발명은 고압차단기의 가스절연 개폐장치에 관한 것으로, 특히, 하나의 조작기로 단로기, 접지개폐기, 또는 중립위치를 선택적으로 구동시킬 수 있는 3위치 조작이 가능한 고압차단기의 가스절연 개폐장치에 관한 것이다.
일반적으로 가스절연 개폐장치(GIS, Gas Insulated Switchgear)는 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 SF 6 가스를 충진하여, 변전소의 소형화 및 안전을 도모하고 있다.
상기 기기 중에 단로기와 접지개폐기는 각각 독립된 조작기구를 이용해 그 접점의 개로(Open)와, 폐로(Close) 동작을 수행하였으나, 최근에는 구조의 단순화, 경제성 및 제어의 단순성 등을 이유로 단로기와 접지개폐기를 하나의 조작기구로 조작할 수 있도록 하는 통합된 단로기/접지개폐기 조작기구가 제시되고 있다.
종래의 단로기/접지개폐기 조작기구는 회전축에 레버, 링크, ES/DS 가동자를 핀으로 연결하여 작동시 ES/DS 가동자를 동시에 움직인다. 상기 단로기/접지개폐기 조작기구는 레버의 회전운동을 가동자의 직선운동으로 변화시키는 구조로서, 상기 레버의 회전운동으로 인하여 가동자 운동방향에 대해 일정한 각도로 항상 힘이 작용한다. 이는 금속이물질 발생가능성이 높아서 GIS 사고 발생 가능성이 높으며, 불필요하게 ES/DS 가동자를 동시에 구동함으로써, 구동력도 커지는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 하나의 조작기로 단로기(DS), 접지개폐기(ES)중 하나만을 구동시키고, 다른 하나는 고정시킴과 아울러 접속을 모두 끊은 중립위치를 유지시킴으로, 단로기(DS) 구동장치와 접지개폐기(ES)의 구동장치가 각각 독립적으로 구동하도록 하여 입력을 최소화할 수 있고, 3위치 제어를 정확히 할 수 있으며, 구동링크의 회전운동을 가동자의 직선운동으로 바꿀 때 회전링크의 미끄러짐 운동으로 금속이물질 발생 및 구동력을 최소화시킬 수 있는 고압차단기의 가스절연 개폐장치를 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 고압차단기의 가스절연 개폐장치에 따르면, 본체 내에서 회전 가능하게 축 설치되며, 상기 축에 연결된 외부 조작기의 구동력에 의해 단로기 방향, 접지개폐기 방향, 또는 중립 위치 중 어느 하나로 위치되도록 양방향으로 선택적인 회전을 하는 구동링크; 상기 구동링크와 단로기 측에서 회전 가능하게 축 설치되며, 상기 구동링크에 연동되어 상기 구동링크의 회전방향과 반대로 회전되는 제1회동링크; 상기 제1회동링크에 고정 설치되며, 상기 제1회동링크의 회전방향에 따라 일단이 상기 단로기의 접점에 접지 또는 분리되는 제1가동자; 상기 구동링크와 접지개폐기 측에서 회전 가능하게 축 설치되며, 상기 구동링크에 연동되어 상기 구동링크의 회전방향과 반대로 회전되는 제2회동링 크; 상기 제2회동링크에 고정 설치되며, 상기 제2회동링크의 회전방향에 따라 일단이 상기 접지개폐기의 접점에 접지 또는 분리되는 제2가동자;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 구동링크에는 상기 제1회동링크와 제2회동링크를 각각 연동시키는 제1가이드부재와 제2가이드부재가 구비되고, 상기 제1회동링크와 제2회동링크의 중립을 유지시키는 제3가이드부재가 구비된다.
상기 제1회동링크와 제2회동링크는 각각 상기 구동링크와 일부가 교차되도록 배치되고, 상기 제1회동링크와 제2회동링크에는 각각 상기 구동링크의 선택적인 회전시 상기 제1가이드부재와 제2가이드부재가 삽입되고 이탈될 수 있는 위치에 제1안내홈과 제2안내홈이 구비되며, 상기 제1안내홈과 제2안내홈은 제1회동링크와 제2회동링크의 중앙부에서 외주를 향해 절개되어 상기 제1가이드부재와 제2가이드부재가 제1안내홈과 제2안내홈의 외주로부터 삽입되어 중앙부로 안내되면서 상기 제1회동링크와 제2회동링크를 상기 구동링크와 반대되는 방향으로 회전시키도록 구비된다.
상기 제3가이드부재는 구동링크의 중앙부에 위치하고, 제1회동링크와 제2회동링크의 사이에 위치하여 회전반경의 원주면을 이루는 형상으로 이루어지고,
상기 제1회동링크와 제2회동링크의 외주에는 제3가이드부재가 대응하는 면에 제1안내요홈과 제2안내요홈이 구비되어 상기 구동링크의 회전시 제3가이드부재의 외주면이 제1안내요홈과 제2안내요홈의 내주면을 따라 슬라이딩 되도록 구비된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명 고압차단기의 가스절연 개폐장치에 따르면, 하나의 조작기로 단로기(DS), 접지개폐기(ES) 또는 중립위치를 선택적으로 모두 구동할 수 있고, 구조가 단순하여 조작이 편리하며, ES/DS의 독립적 구동으로 동작횟수를 줄여 금속 이물질의 발생을 줄임에 따라 금속 이물질로 인해 발생될 수 있는 고장이나 오동작을 방지하여 제품의 안전성을 향상시키는 효과가 있다.
또한, 상기 제1회전링크와 제2회전링크의 미끄러짐 운동으로 자연스럽게 구동링크의 회전운동을 가동자의 직선운동으로 바꿔줌에 따라 가동자에 힘이 가해지지 않게되고, 이로 인하여 금속 이물질 발생 및 구동력을 최소화시킬 수 있어 3위치의 정확한 제어는 물론 제품의 품질을 향상시키는 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 고압차단기의 가스절연 개폐장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 고압차단기의 가스절연 개폐장치의 중립상태를 개략적으로 도시한 제1 작동상태도이고, 도 2는 본 발명에 따른 고압차단기의 가스절연 개폐장치의 작동방식을 개략적으로 도시한 제2 작동상태도이며, 도 3은 본 발명에 따른 고압차단기의 가스절연 개폐장치의 작동방식을 개략적으로 도시한 제3 작동상태도를 나타내고 있다.
도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이 본 발명에 따른 고압차단기의 가스절연 개폐장치는 구동링크(100), 제1회동링크(200), 제1가동자(300), 제2회동링크(400), 제2가동자(500)를 포함하여 이루어진다.
상기 구동링크(100)는 원판의 형태로 본체(미도시) 내에 회전가능하게 축 설치되는 것으로, 본체(미도시)의 외부에는 상기 축에 구동력을 전달하기 위한 외부 조작기(미도시)가 별도로 구비된다.
즉, 상기 구동링크(100)는 상기 외부 조작기(미도시)의 구동력에 의해 단로기(DS)방향, 접지개폐기(ES)방향 또는 중립위치(접속을 모두 끊는 위치) 중 어느 하나로 위치되도록 양방향으로 선택적인 회전을 한다.
다시 말해, 상기 구동링크(100)는 외부 조작기(미도시)의 조작에 의해 회전방향이 결정되며, 상기 결정된 회전방향에 의해 단로기(DS)측 또는 접지개폐기(ES)측으로 선택적인 회전을 하는 것이다. 물론, 상기 단로기(DS)와 접지개폐기(ES)의 접속을 모두 끊을 경우에는 구동링크(100)가 단로기(DS)와 접지개폐기에 접속이 되지 않는 중립에 위치하게 된다.
상기 구동링크(100)는 중앙을 기준으로 상단 양측에 제1회동링크(200)와 제2회동링크(400)를 각각 연동시키는 제1가이드부재(110)와 제2가이드부재(120)가 구비되고, 상기 중앙에는 상기 제1회동링크(200)와 제2회동링크(400)의 중립을 유지시키는 제3가이드부재(130)가 구비된다.
상기 구동링크(100)와 단로기(DS) 측에는 제1회동링크(200)가 회전 가능하게 축 설치된다.
상기 제1회동링크(200)는 상기 구동링크(100)와 일부가 교차되도록 배치되고, 상기 제1회동링크(200)에는 상기 구동링크(100)의 선택적인 회전시 상기 제1가이드부재(110)가 삽입되고 이탈될 수 있는 제1안내홈(210)이 구비된다.
상기 제1안내홈(210)은 제1회동링크(200)의 중앙부에서 외주를 향해 절개되되, 상기 구동링크(100)의 중립위치에서 상기 제1가이드부재(110)가 상기 절개된 제1안내홈(210) 선단에 위치하도록 절개된다. 이때, 상기 제1안내홈(210)은 상기 제1가이드부재(110)가 제1안내(210)홈을 따라 이동될 수 있도록 제1가이드부재((110)의 직경보다 크게 절개된다.
따라서, 상기 구동링크(100)가 단로기(DS) 방향으로 회전하면 상기 제1가이드부재(110)가 제1안내홈(210)의 선단으로부터 중앙부로 안내되면서 상기 제1회동링크(200)를 상기 구동링크(110)의 회전방향과 반대되는 방향으로 회전시킨다.
그리고, 상기 제1회동링크(200)에는 제3가이드부재(130)의 외주와 접촉되는 제1안내요홈(220)이 구비된다. 여기서, 상기 제3가이드부재(130)는 회전반경의 원주면으로 형상으로 이루어지고, 상기 제1안내요홈(220)은 상기 구동링크(100)의 회전시 제3가이드부재(130)의 외주면이 제1안내요홈(220)의 내주면을 따라 슬라이딩 되도록 제3가이드부재(130)의 형상과 동일한 회전반경을 갖는다.
상기 제1회동링크(200)의 중앙을 기준으로 상기 제1안내홈(210)의 선단이 대칭되는 위치에는 상기 제1가동자(300)가 구비된다.
상기 제1가동자(300)는 상기 제1회동링크(200)에 고정 설치되며, 상기 제1회동링크(300)의 회전방향에 따라 일단이 상기 단로기(DS)의 접점에 접지 또는 분리된다.
상기 구동링크(100)와 접지개폐기(ES) 측에는 제2회동링크(400)가 회전 가능하게 축 설치된다.
상기 제2회동링크(400)는 상기 제1회동링크(200)와 동일한 형상으로 이루어진다. 보다 자세히 설명하면, 상기 제2회동링크(400)는 상기 구동링크(100)와 일부가 교차되도록 배치되고, 상기 제2회동링크(400)에는 상기 구동링크(100)의 선택적인 회전시 상기 제2가이드부재(120)가 삽입되고 이탈될 수 있는 제2안내홈(410)이 구비된다.
상기 제2안내홈(410)은 제2회동링크(400)의 중앙부에서 외주를 향해 절개되되, 상기 구동링크(100)의 중립위치에서 상기 제2가이드부재(120)가 상기 절개된 제2안내홈(410) 선단에 위치하도록 절개된다. 따라서, 상기 구동링크(100)가 접지개폐기(ES) 방향으로 회전하면 상기 제2가이드부재(120)가 제2안내홈(410)의 선단으로부터 중앙부로 안내되면서 상기 제2회동링크(400)를 상기 구동링크(100)의 회전방향과 반대되는 방향으로 회전시킨다.
그리고, 상기 제2회동링크(400)에는 제3가이드부재(130)의 외주와 접촉되는 제2안내요홈(420)이 구비된다. 여기서, 상기 제3가이드부재(130)는 회전반경의 원주면으로 형상으로 이루어지고, 상기 제2안내요홈(420)은 상기 구동링크(100)의 회전시 제3가이드부재(130)의 외주면이 제2안내요홈(420)의 내주면을 따라 슬라이딩 되도록 제3가이드부재(130)의 형상과 동일한 회전반경을 갖는다.
상기 제2회동링크(400)의 중앙을 기준으로 상기 제2안내홈(410)의 선단이 대칭되는 위치에는 상기 제2가동자(500)가 구비된다.
상기 제2가동자(500)는 상기 제2회동링크(400)에 고정 설치되며, 상기 제2회동링크(400)의 회전방향에 따라 일단이 상기 접지개폐기(ES)의 접점에 접지 또는 분리된다.
상기와 같은 구성으로 이루어진 고압차단기의 가스절연 개폐장치의 작동을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 2에 도시한 바와 같이 상기 구동링크(100)가 상기 외부 조작기(미도시)의 구동력에 의해 단로기(DS)방향 측으로 회전을 하면, 상기 구동링크(100)의 제1가이드부재(110)가 제1회동링크(200)의 제1안내홈(210) 선단으로부터 중앙부로 안내되면서 상기 제1회동링크(200)를 상기 구동링크(100)의 회전방향과 반대되는 방향으로 회전시키고, 상기 제1회동링크(200)의 회전에 의해 상기 제1회동링크(200)에 고정 설치된 제1가동자(300)가 상기 단로기(DS)의 접점에 접지된다.
이때, 상기 제3가이드부재(130)는 제1안내요홈(220)을 벗어나 분리되면서 상기 제2안내홈(420)에 결합된다. 따라서, 상기 제3가이드부재(130)가 상기 제2회동링크(400)를 지지시켜 상기 제2회동링크(400)의 중립위치 자세를 안정적으로 유지시켜준다.
그리고, 도 3에 도시한 바와 같이 상기 구동링크(100)가 상기 외부 조작기(미도시)의 구동력에 의해 접지개폐기(ES)방향 측으로 회전을 하면 상기 구동링크(100)의 제2가이드부재(120)가 제2회동링크(400)의 제2안내홈(410) 선단으로부터 중앙부로 안내되면서 상기 제2회동링크(400)를 상기 구동링크(100)의 회전방향과 반대되는 방향으로 회전시키고, 상기 제2회동링크(400)의 회전에 의해 상기 제2회동링크(400)에 고정 설치된 제2가동자(500)가 상기 접지개폐기(ES)의 접점에 접지된다.
이때, 상기 제3가이드부재(130)는 제2안내요홈(420)을 벗어나 분리됨과 아울러 상기 제1안내홈(220)에 모두 결합된다. 따라서, 상기 제3가이드부재(130)가 상기 제1회동링크(200)를 지지시켜 상기 제1회동링크(200)의 중립위치 자세를 안정적으로 유지시켜준다.
그리고, 도 1에 도시한 바와 같이 상기 구동링크(100)가 상기 외부 조작기(미도시)의 구동력에 의해 중립에 위치하게 되면, 상기 구동링크(100) 제2가이드부재(120)가 제2안내홈(410)의 선단으로 이동되면서 접속을 모두 끊게 되며, 아울러 상기 제1회동링크(200)와 제2회동링크(400)는 상기 구동링크(100)의 제1가이드부재(110)와 제2가이드부재(120)가 제1안내홈(210)과 제2안내홈(410)의 선단에 각각 위치되도록 복귀된다. 이때, 상기 제3가이드부재(130)는 제1안내요홈(220)과 제2안내요홈(420)에 양단이 걸림되어 상기 제1회동링크(200)와 제2회동링크(400)의 중립을 유지시켜준다.
이와 같이 하나의 조작기로 단로기(DS), 접지개폐기(ES) 또는 중립위치를 선택적으로 모두 구동할 수 있고, 상기 제1회전링크(200)와 제2회전링크(500)가 구동링크(100)의 회전운동을 안정적으로 가동자(300,500)의 직선운동으로 바꿔줌으로 3위치의 정확한 제어는 물론 금속 이물질 발생 및 구동력을 최소화시켜 제품의 품질을 향상시키게 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형 가능함 은 물론이다.
따라서 본 발명의 권리 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라, 상기 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 고압차단기의 가스절연 개폐장치의 중립상태를 개략적으로 도시한 제1 작동상태도.
도 2는 본 발명에 따른 고압차단기의 가스절연 개폐장치의 작동방식을 개략적으로 도시한 제2 작동상태도.
도 3은 본 발명에 따른 고압차단기의 가스절연 개폐장치의 작동방식을 개략적으로 도시한 제3 작동상태도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100: 구동링크 110: 제1가이드부재
120: 제2가이드부재 130: 제3가이드부재
200: 제1회동링크 210: 제1안내홈
220: 제2안내요홈 300: 제1가동자
400: 제2회동링크 410: 제2안내홈
420: 제2안내요홈 500: 제2가동자

Claims (3)

  1. 본체 내에서 회전 가능하게 축 설치되며, 상기 축에 연결된 외부 조작기의 구동력에 의해 단로기 방향, 접지개폐기 방향, 또는 중립 위치 중 어느 하나로 위치되도록 양방향으로 선택적인 회전을 하는 구동링크; 상기 구동링크와 단로기 측에서 회전 가능하게 축 설치되며, 상기 구동링크에 연동되어 상기 구동링크의 회전방향과 반대로 회전되는 제1회동링크; 상기 제1회동링크에 고정 설치되며, 상기 제1회동링크의 회전방향에 따라 일단이 상기 단로기의 접점에 접지 또는 분리되는 제1가동자; 상기 구동링크와 접지개폐기 측에서 회전 가능하게 축 설치되며, 상기 구동링크에 연동되어 상기 구동링크의 회전방향과 반대로 회전되는 제2회동링크; 상기 제2회동링크에 고정 설치되며, 상기 제2회동링크의 회전방향에 따라 일단이 상기 접지개폐기의 접점에 접지 또는 분리되는 제2가동자; 를 포함하고,
    상기 구동링크에는 상기 제1회동링크와 제2회동링크를 각각 연동시키는 제1가이드부재와 제2가이드부재가 구비되고, 상기 제1회동링크와 제2회동링크의 중립을 유지시키는 제3가이드부재가 구비되며, 상기 제1회동링크와 제2회동링크는 각각 상기 구동링크와 일부가 교차되도록 배치되고, 상기 제1회동링크와 제2회동링크에는 각각 상기 구동링크의 선택적인 회전시 상기 제1가이드부재와 제2가이드부재가 삽입되고 이탈될 수 있는 위치에 제1안내홈과 제2안내홈이 구비되며, 상기 제1안내홈과 제2안내홈은 제1회동링크와 제2회동링크의 중앙부에서 외주를 향해 절개되어 상기 제1가이드부재와 제2가이드부재가 제1안내홈과 제2안내홈의 외주로부터 삽입되어 중앙부로 안내되면서 상기 제1회동링크와 제2회동링크를 상기 구동링크와 반대되는 방향으로 회전시키도록 구비되는 것을 특징으로 하는 고압차단기의 가스절연 개폐장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제3가이드부재는 구동링크의 중앙부에 위치하고, 제1회동링크와 제2회동링크의 사이에 위치하여 회전반경의 원주면을 이루는 형상으로 이루어지고,
    상기 제1회동링크와 제2회동링크의 외주에는 제3가이드부재가 대응하는 면에 제1안내요홈과 제2안내요홈이 구비되어 상기 구동링크의 회전시 제3가이드부재의 외주면이 제1안내요홈과 제2안내요홈의 내주면을 따라 슬라이딩 되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 고압차단기의 가스절연 개폐장치.
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