KR101095016B1 - 가스절연개폐기의 3-포지션 조작장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 가스절연개폐기의 3-포지션 조작장치에 관한 것이다. 구체적으로는 모터의 구동에 의해 회전력이 웜휠(114)을 통해 단로기용 레버(142)와 접지개폐기용 레버(144)에 전달되어 단로기용 보조스위치(152)와 접지개폐기용 보조스위치(154)의 접점 상태를 바꾸어주는 가스절연개폐기의 3-포지션 조작장치에 있어서, 상기 웜휠에는 제네바 기구(120)가 장착되고, 상기 제네바 기구에 단로기용 링크(132)와 접지개폐기용 링크(134)가 각각 연결되며, 상기 단로기용 링크가 상기 단로기용 레버를 동작시키고, 상기 접지개폐기용 링크가 상기 접지개폐기용 레버를 동작시키는 구성으로 되어 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 주접점과 보조접점의 동작시점 관계를 다양한 요구조건에 따라 원활히 만족하도록 구성할 수 있으므로 접점 구성 비용을 줄이고 다양한 접점 구성을 실현할 수 있다.
Description
본 발명은 가스절연개폐기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가스절연개폐기의 3-포지션 조작장치에 관한 것이다.
가스절연개폐기는 송, 변전 계통이나 전기회로에 있어서 부하를 개폐하거나 접지 및 단락 등의 사고가 발생할 경우에 전류를 차단시키는 주 역할을 수행하는 차단기(CB)와 가스절연개폐기의 유지 보수 점검을 위하여 개폐기 내에 잔존하는 잔류전압 및 전류를 제거하는 접지개폐기는 물론, 기기의 점검 수리시 정전부분을 전원으로부터 완전히 분리하여 안전성 확보를 주목적으로 하면서 무부하 변압기의 여자전류 및 선로나 모선의 충전 전류 또는 루프전류 개폐의 성능을 가져야 하는 단로기 등의 기기를 구비한다.
상기 가스절연개폐기에서 3-포지션 조작장치는 가스절연개폐기를 구성하는 단로기/접지개폐기를 하나의 조작장치로 단로기 투입, 단로기 및 접지개폐기 개방, 접지개폐기 투입의 세 단계 동작을 구현하도록 구성된다.
도1 및 도2은 종래 가스절연개폐기의 3-포지션 조작장치의 입면도 및 평면도 를 나타낸다. 도시한 바와 같이, 모터(1)의 구동에 의해 회전하는 웜샤프트(2)가 웜휠(3)을 회전시키고, 상기 웜휠(3)이 고정된 메인 샤프트(4)의 회전에 의해 동작되는 메인레버(5)가 링크(6)를 통해 힘을 전달하여 단로기용 레버(9)와 접지개폐기용 레버(10)에 의해 단로기용 보조스위치(7)과 접지개폐기용 보조스위치(8)의 접점(내부접점)상태를 바꾸어주는 구조로 되어 있다. 상기 단로기용 보조스위치(7)와 접지개폐기용 보조스위치(8)는 중심축이 회전하면서 내부 접점들이 붙거나 떨어지게 되어 있다.
이와 같이 구성된 종래 가스절연개폐기의 3-포지션 조작장치에서, 도3에 도시한 바와 같은 중립상태에서 상기 웜휠(3)이 시계방향으로 90°회전하게 되면 단로기 투입 상태가 되고, 상기 웜휠(3)이 반시계방향으로 90°회전하게 되면 접지개폐기 투입상태가 된다.
도4는 종래 가스절연개폐기의 3-포지션 조작장치에서 보조스위치의 내부접점상태를 나타내는 설명도이다. 상기 보조스위치(7)(8)은 도4에 도시한 바와 같이 보조스위치 전체 동작각도 90°에서 중립을 기준으로 반시계방향으로 45°는 단로기용, 시계방향으로 45°는 접지개폐기용으로 사용되며, 특정각도(A°)만큼 접점을 유지하다 떨어지거나 특정각도(A°)에서 접점이 붙도록 구성된다. 여기서 특정각도(A°)는 보조스위치의 전제 동작각도와 무관하게 접점이 바뀌기 위한 고정각도이다.
단로기 투입 동작을 설명하면, 웜휠(3)이 중립위치에서 시계방향으로 90°회전하게 되면 메인레버(5)에 연결된 링크(6)는 도1을 기준으로 왼쪽으로 이동하며, 단로기용 레버(9)와 접지개폐기용 레버(10)를 중립위치에서 반시계방향으로 45°회전시킨다. 이로써 단로기용 보조스위치(7)의 내부접점은 도4의 1~4번 접점처럼 붙거나 떨어지게 된다. 이때 접지개폐기용 보조스위치(8)의 내부접점은 도4의 5~8번 접점처럼 바뀌지 않는다.
접지개폐기 투입 동작을 설명하면, 웜휠(3)이 중립위치에서 반시계방향으로 90°회전하게 되면 메인레버(5)에 연결된 링크(6)는 도1을 기준으로 오른쪽으로 이동하며, 단로기용 레버(9)와 접지개폐기용 레버(10)를 중립위치에서 시계방향으로 45°회전시킨다. 이로써 접지개폐기용 보조스위치(8)의 내부접점은 도4의 5~8번 접점처럼 붙거나 떨어지게 된다. 이때 단로기용 보조스위치(7)의 내부접점은 도4의 1~4번 접점처럼 바뀌지 않는다.
도5는 종래 가스절연개폐기의 3-포지션 조작장치의 주접점과 보조접점과의 동작시점 관계를 나타내는 설명도이다. 변전소를 구성할 때, 여러 기기의 상호 동작 과정에서 발생되는 오류를 막기 위해 주접점의 동작시점과 보조스위치의 동작시점을 도5와 같이 지정하는 경우, 즉 단로기/접지개폐기의 투입동작시 주접점보다 먼저 보조스위치가 작동하는 경우(도5의 보조접점1), 단로기/접지개폐기의 투입동작시 주접점보다 늦게 보조스위치가 작동하는 경우(도5의 보조접점2), 단로기/접지개폐기의 개방동작시 주접점보다 먼저 보조스위치가 작동하는 경우(도5의 보조접점3), 주접점보다 늦게 보조스위치가 작동하는 경우(도5의 보조접점4)가 있다.
그런데, 종래 가스절연개폐기의 3-포지션 조작장치에서는 한 개의 링크(6)로 단로기/접지개폐기의 보조스위치가 동작되므로, 단로기가 동작하는 동안 접지개폐기용 보조스위치의 내부접점은 바뀌지 않고 단로기용 보조스위치의 내부접점만 바뀌도록 구성해야 하며, 이를 위해서는 도4에 도시한 바와 같이 보조스위치 전체 동작각도 90°중 반시계방향의 45°이내에서 접점이 바뀌도록 구성해야 하며, 접지개폐기가 동작하는 동안 단로기용 보조스위치의 내부접점은 바뀌지 않고 접지개폐기용 보조스위치의 내부접점만 바뀌도록 구성해야 하며, 이를 위해서는 도4에 도시한 바와 같이 보조스위치 전체 동작각도 90°중 시계방향의 45°이내에서 접점이 바뀌도록 구성해야 하므로, 고객요구에 완벽하게 대응할 수 있는 접점을 구성하기 위해서는 특별사양의 보조스위치를 사용해야 하므로 접점 구성 비용이 증가한다는 문제점이 있다.
그리고, 주접점이 닿는 시점까지 웜휠이 회전해야 하는 각도를 B°라 하고, 특정각도(A°)만큼 보조스위치가 회전하기 위해 웜휠이 회전해야 하는 각도를 C°라 할 때, 도5의 주접점과 보조접점의 동작시점 관계를 만족시키기 위해서는 보조스위치의 내부접점은 특정각도(A°)만큼 접점을 유지하다 떨어지거나 특정각도(A°)에서 접점이 붙도록 구성되어야 하는데, 45°이내에서 두개의 특정각도(A°)가 구성되어야 하므로 특정각도(A°)가 차지하는 비율이 일반적 보조스위치에 비해 크므로, 도5의 동작시점 관계, 즉 보조접점1은 B°< C°, 보조접점2는 B°> C°, 보조접점3은 B°< C°, 보조접점4는 B°> C°인 관계를 모두 만족시키기 위한 조정작업이 어렵다는 문제점이 있다.
또한, 종래 가스절연개폐기의 3-포지션 조작장치에서 메인레버(5)의 회전운동은 링크(6)을 통한 직선운동으로 바뀌는데, 링크(6)을 통한 직선운동은 단로기용 레버(9) 및 접지개폐기용 레버(10)를 통해 보조스위치의 접점을 바꾸게 되는데, 회전운동을 직선운동으로 바꾸는 과정에서 회전에 의한 직선변위는 초기에 많다가 적어지거나 적었다가 많아지게 되어 직선변위가 선형적이지 않으므로 보조스위치의 접점이 좌우 대칭인 종래의 구조로서는 도5의 주접점과 보조접점의 동작시점 관계를 모두 만족시키는 조절이 매우 어렵다는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 주접점과 보조접점의 동작시점 관계를 다양한 요구조건에 따라 원활히 만족하도록 구성할 수 있는 가스절연개폐기의 3-포지션 조작장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 모터의 구동에 의해 회전력이 웜휠을 통해 단로기용 레버와 접지개폐기용 레버에 전달되어 단로기용 보조스위치와 접지개폐기용 보조스위치의 접점 상태를 바꾸어주는 가스절연개폐기의 3-포지션 조작장치에 있어서, 상기 웜휠에는 제네바 기구가 장착되고, 상기 제네바 기구에 단로기용 링크와 접지개폐기용 링크가 각각 연결되며, 상기 단로기용 링크가 상기 단로기용 레버를 동작시키고, 상기 접지개폐기용 링크가 상기 접지개폐기용 레버를 동작 시키는 것을 특징으로 한다.
상기 제네바 기구는 웜휠에 장착된 기어 고정판과, 상기 기어 고정판의 일측면에 조립된 단로기용 제네바 기어와, 상기 기어 고정판의 타측면에 조립된 접지개폐기용 제네바 기어와, 상기 단로기용 제네바 기어가 끼워지는 홈이 형성된 단로기용 제네바 휠와, 상기 접지개폐기용 제네바 기어가 끼워지는 홈이 형성된 접지개폐기용 제네바 휠을 구비한다.
상기 단로기용 링크는 상기 단로기용 제네바 휠과 단로기용 레버를 연결하고, 상기 접지개폐기용 링크는 상기 접지개폐기용 제네바 휠과 접지개폐기용 레버를 연결한다.
본 발명에 의한 가스절연개폐기의 3-포지션 조작장치에 의하면, 주접점과 보조접점의 동작시점 관계를 다양한 요구조건에 따라 원활히 만족하도록 구성할 수 있으므로 접점 구성 비용을 줄이고 다양한 접점 구성을 실현할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 대해 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도6은 본 발명에 의한 가스절연개폐기의 3-포지션 조작장치의 입면도(중립상태)이고, 도7 및 도8은 본 발명에 의한 가스절연개폐기의 3-포지션 조작장치의 평면도(중립상태) 및 저면도(중립상태)를 나타낸다. 도시한 바와 같이, 3-포지션 조작장치(100)는 모터(110)의 구동에 의해 회전하는 웜샤프트(112)가 웜휠(114)을 회전시키고, 상기 웜휠(114)에 장착된 제네바 기구(120)을 통해 단로기용 링크(132) 와 접지개폐기용 링크(134)를 작동시키며, 상기 단로기용 링크(132)가 상기 단로기용 레버(142)를 동작시키고 상기 접지개폐기용 링크(134)가 상기 접지개폐기용 레버(144)를 동작시켜 단로기용 보조스위치(152)과 접지개폐기용 보조스위치(154)의 접점(주접점)상태를 바꾸어주는 구조로 되어 있다. 상기 단로기용 보조스위치(152)와 접지개폐기용 보조스위치(154)는 중심축이 회전하면서 내부 접점들이 붙거나 떨어지게 되어 있다.
상기 제네바 기구(120)는 웜휠(114)에 장착된 기어 고정판(121)과, 상기 기어 고정판(121)의 상면에 조립된 단로기용 제네바 기어(126)와, 상기 기어 고정판(121)의 하면에 조립된 접지개폐기용 제네바 기어(128)와, 상기 단로기용 제네바 기어(126)가 끼워지는 홈(122a)이 형성된 단로기용 제네바 휠(122)와, 상기 접지개폐기용 제네바 기어(128)가 끼워지는 홈(124a)이 형성된 접지개폐기용 제네바 휠(124)을 구비한 구조로 되어 있다. 상기 제네바 기구(120)는 다양한 형태로 구성될 수 있으며 기본적인 작동은 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.
상기 단로기용 링크(132)는 상기 단로기용 제네바 휠(122)와 단로기용 레버(142)를 연결하는 링크이고, 상기 접지개폐기용 링크(134)는 상기 접지개폐기용 제네바 휠(124)와 접지개폐기용 레버(144)를 연결하는 링크이다.
이와 같이 구성된 본 발명의 가스절연개폐기의 3-포지션 조작장치에서, 단로기용 보조스위치의 동작을 설명하면, 도7을 기준으로 웜휠(114)이 중립위치에서 반시계방향으로 회전하게 되면 기어 고정판(121)의 상면에 조립된 단로기용 제네바 기어(126)도 동일한 방향으로 회전하게 되고, 단로기용 제네바 기어(126)가 단로기 용 제네바 휠(122)의 홈(122a)에 맞춰지기 시작하면서부터 단로기용 제네바 휠(122)이 시계방향으로 회전하기 시작하고, 단로기용 링크(132)가 오른쪽(도7 기준)으로 이동하면서 단로기용 레버(142)를 시계방향(도6 기준)으로 회전시키며, 단로기용 보조스위치(152)를 시계방향으로 90 만큼 회전시킨다. 이때, 기어 고정판(121)의 하면에 조립된 접지개폐기용 제네바 기어(128)는 시계방향(도8 기준)으로 회전하게 된다. 시계방향(도8 기준)으로 회전하는 접지개폐기용 제네바 기어(128)는 접지개폐기용 제네바 휠(124)의 홈(124a)에 맞춰지지 않기 때문에 접지개폐기용 보조스위치(154)는 작동하지 않는다.
접지개폐기용 보조스위치의 동작을 설명하면, 도8을 기준으로 웜휠(114)이 중립위치에서 반시계방향으로 회전하게 되면 기어 고정판(121)의 하면에 조립된 접지개폐기용 제네바 기어(128)도 동일한 방향으로 회전하게 되고, 접지개폐기용 제네바 기어(128)가 접지개폐기용 제네바 휠(124)의 홈(124a)에 맞춰지기 시작하면서부터 접지개폐기용 제네바 휠(124)이 시계방향으로 회전하기 시작하고, 접지개폐기용 링크(134)가 왼쪽(도8 기준)으로 이동하면서 접지개폐용 레버(144)를 반시계방향(도6 기준)으로 회전시키며, 접지개폐기용 보조스위치(154)를 반시계방향으로 90 만큼 회전시킨다. 이때, 기어 고정판(121)의 상면에 조립된 단로기용 제네바 기어(126)는 시계방향(도7 기준)으로 회전하게 된다. 시계방향(도7 기준)으로 회전하는 단로기용 제네바 기어(126)는 단로기용 제네바 휠(122)의 홈(122a)에 맞춰지지 않기 때문에 단로기용 보조스위치(152)는 작동하지 않는다.
도9의 (a) 및 (b)는 본 발명에 의한 가스절연개폐기의 3-포지션 조작장치에 서 단로기용 보조스위치 및 접지개폐기용 보조스위치의 내부접점상태를 나타내는 설명도이다. 보조스위치의 특정각도(A°)를 회전시키기 위해 웜휠이 회전해야 하는 각도를 맞춤에 있어서 종래 기술처럼 45°이내에서 특정각도(A°)의 오차범위를 맞추기에는 어려움이 따르지만, 도9의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이 90°의 동작각도에서 오차범위를 맞추기가 훨씬 수월하다.
즉, 보조스위치의 내부접점 터치 시점을 조정함에 있어 단로기용 보조스위치 및 접지개폐기용 보조스위치가 상호작용하는 종래 기술과는 달리 본 발명은 개별적 링크 구조로 되어 있어 단로기용 보조스위치 및 접지개폐기용 보조스위치의 내부접점 터치 시점을 각각 조절할 수 있다.
일반적인 보조스위치의 전체 동작각도는 90°인데, 종래 기술로는 특수 사양의 보조스위치를 사용하여야 하므로 접점을 구성함에 있어 어려울 뿐만 아니라 일반적 보조스위치에 비해 비용이 증가하지만, 본 발명의 기술에 의하면 일반적 보조스위치 사용이 가능해진다. 그리고, 종래 기술은 초기 회전변위에 따른 직선변위가 선형적으로 변하지 않기 때문에 접점 조절에 있어 어려움이 따르지만 본 발명에 기술에 의하면 이러한 문제가 해소된다.
도1은 종래 가스절연개폐기의 3-포지션 조작장치의 입면도,
도2는 종래 가스절연개폐기의 3-포지션 조작장치의 평면도,
도3은 종래 가스절연개폐기의 3-포지션 조작장치의 조작부를 나타내는 도면(중립상태),
도4는 종래 가스절연개폐기의 3-포지션 조작장치에서 보조스위치의 내부접점상태를 나타내는 설명도,
도5는 종래 가스절연개폐기의 3-포지션 조작장치의 주접점과 보조접점과의 동작시점 관계를 나타내는 설명도,
도6은 본 발명에 의한 가스절연개폐기의 3-포지션 조작장치의 입면도(중립상태),
도7은 본 발명에 의한 가스절연개폐기의 3-포지션 조작장치의 평면도(중립상태),
도8은 본 발명에 의한 가스절연개폐기의 3-포지션 조작장치의 저면도(중립상태),
도9의 (a) 및 (b)는 본 발명에 의한 가스절연개폐기의 3-포지션 조작장치에서 단로기용 보조스위치 및 접지개폐기용 보조스위치의 내부접점상태를 나타내는 설명도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
110 : 모터 112 : 웜샤프트
114 : 웜휠 120 : 제네바 기구
121 : 기어 고정판
Claims (3)
- 모터의 구동에 의해 회전력이 웜휠을 통해 단로기용 레버와 접지개폐기용 레버에 전달되어 단로기용 보조스위치와 접지개폐기용 보조스위치의 접점 상태를 바꾸어주는 가스절연개폐기의 3-포지션 조작장치에 있어서,상기 웜휠에는 제네바 기구가 장착되고, 상기 제네바 기구에 단로기용 링크와 접지개폐기용 링크가 각각 연결되며, 상기 단로기용 링크가 상기 단로기용 레버를 동작시키고, 상기 접지개폐기용 링크가 상기 접지개폐기용 레버를 동작시키며,상기 제네바 기구는, 웜휠에 장착된 기어 고정판과, 상기 기어 고정판의 일측면에 조립된 단로기용 제네바 기어와, 상기 기어 고정판의 타측면에 조립된 접지개폐기용 제네바 기어와, 상기 단로기용 제네바 기어가 끼워지는 홈이 형성된 단로기용 제네바 휠와, 상기 접지개폐기용 제네바 기어가 끼워지는 홈이 형성된 접지개폐기용 제네바 휠을 구비하는 것을 특징으로 하는 가스절연개폐기의 3-포지션 조작장치.
- 삭제
- 청구항 1에 있어서,상기 단로기용 링크는 상기 단로기용 제네바 휠과 단로기용 레버를 연결하고, 상기 접지개폐기용 링크는 상기 접지개폐기용 제네바 휠과 접지개폐기용 레버를 연결하는 것을 특징으로 하는 가스절연개폐기의 3-포지션 조작장치.
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