KR101155601B1

KR101155601B1 - 차단기용 동시구동장치

Info

Publication number: KR101155601B1
Application number: KR1020070140735A
Authority: KR
Inventors: 오시열
Original assignee: 현대중공업 주식회사
Priority date: 2007-12-28
Filing date: 2007-12-28
Publication date: 2012-06-13
Also published as: KR20090072579A

Abstract

본 발명의 차단기용 동시구동장치는 고정아크접촉자가 구비된 고정접촉자와, 가동아크접촉자가 구비된 가동접촉자의 극간에 발생하는 아크를 소호하는 차단기에 있어서, 상기 고정접촉자에는 상기 고정아크접촉자가 가동아트접촉자를 향해 출몰될 수 있게 설치되고, 상기 가동접촉자가 상기 고정접촉자에 개극 및 접촉을 수행 할 경우 상기 가동접촉자의 작동과 함께 상기 고정아크접촉자를 상대되는 방향으로 연동하여 개극 및 접촉속도를 향상시키는 동시구동부재를 포함한다.

차단기, 동시구동, 개극속도, 접촉자, 상대작동

Description

차단기용 동시구동장치 {THE SAME TIME DRIVER FOR CIRCUIT BREAKER}

본 발명은 차단기용 동시구동장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 가동접촉자의 개극 및 접촉에 작동에 따라 고정아크접촉자가 상대작동되도록 하여 개극 및 접촉속도를 향상시킬 수 있도록 한 차단기용 동시구동장치에 관한 것이다.

일반적으로 차단기는 가동접촉자와 고정접촉자가 마련되고, 가동접촉자와 고정접촉자의 접촉에 의해 개폐를 수행한다. 그리고 가동접촉자와 고정접촉자가 수용될 수 있도록 일정한 공간을 갖는 외함이 마련되고, 외함의 내부에는 절연가스가 충진된다.

여기서 차단기 중에 파퍼형은 가동접촉자에는 강력한 파퍼의 힘으로 압축된 가스를 토출시킬 수 있도록 고정아크접촉자를 구비한 고정접촉자와 가동아크접촉자를 구비한 가동접촉자로 구성되며, 가동접촉자의 전방에는 노즐이 마련되고, 후방에는 파퍼챔버와 피스톤 등으로 구성된다.

이렇게 구성된 차단기는 정상상태에서는 고정접촉자와 가동접촉자가 구분되어 개극 및 접촉에 따른 기계적 동작을 가동접촉자의 작동으로 수행되고 있다.

그런데 전력계통의 용량이 점차 증진되고, 차단기의 설계용량 및 차단전류가 증대됨에 따라 대형화된 차단기가 요구되게 되면서 대형화된 차단기의 고장전류를 차단하기 위해서는 고속으로 차단함과 동시에 극간의 거리가 충분히 멀어져야 한다.

하지만 종래의 차단기의 경우에는 극간의 길이를 길게 하면, 구동부의 행정거리(Stroke)가 길어지고, 파퍼챔버의 체적도 커지게 되어 동일한 조작력으로 동작할 경우 퍼퍼챔버 내의 압력상승이 저하되어 차단성능이 떨어지게 된다.

본 발명은 상기의 필요성을 감안하여 창출된 것으로서, 가동접촉자의 개극 및 접촉에 작동에 따라 고정아크접촉자가 상대작동되도록 하여 개극 및 접촉속도를 향상시킬 수 있도록 한 차단기용 동시구동장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차단기용 동시구동장치는 고정아크접촉자가 구비된 고정접촉자와, 가동아크접촉자가 구비된 가동접촉자의 극간에 발생하는 아크를 소호하는 차단기에 있어서, 상기 고정접촉자에는 상기 고정아크접촉자가 가동아트접촉자를 향해 출몰될 수 있게 설치되고, 상기 가동접촉자가 상기 고정접촉자에 개극 및 접촉을 수행 할 경우 상기 가동접촉자의 작동과 함께 상기 고정아크접촉자를 상대되는 방향으로 연동하여 개극 및 접촉속도를 향상시키는 동시구동부재를 포함한다.

여기서 상기 동시구동부재는 상기 가동접촉자에 결합되어 가동접촉자의 개폐에 따른 작동을 전달하는 전달레버와 상기 전달레버에 결합되어 전달레버에 전달된 작동을 상대작동으로 전환하는 전환레버 및, 상기 전환레버에서 전환된 상대작동을 상기 가동아크접촉자에 전달하는 작동레버를 포함하는 것이 바람직하다.

이때 상기 전달레버는 상기 가동접촉자에 고정접촉자를 향해 마련되는 노즐에 회전되게 결합되는 것이 바람직하다.

그리고 상기 노즐은 외주에 결합되는 가이드 링을 포함하며, 상기 전달레버 는 상기 가이드 링에 회전되게 결합되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 작동레버는 고정아크접촉자에 회전되게 결합되는 회전레버와, 상기 회전레버의 회전으로 고정아크접촉자를 왕복운동 될 수 있게 양측이 각각 회전되게 결합되는 아이들레버 및, 상기 전환레버에서 상기 회전레버로 상대작동을 전달하는 연결레버를 포함하는 것이 바람직하다.

상기의 고정접촉자는 외주에 설치 홀이 마련되고, 상기 설치 홀에는 상기 회전레버가 회전되게 결합될 수 있게 축을 구성하는 힌지부재를 포함하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 고정접촉자에는 상기 고정아크접촉자의 상대작동을 가이드 하는 가이드부재를 포함하며, 상기 전환레버는 상기 가이드부재에 회전되게 결합되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 고정접촉자는 상기 가동접촉자의 개극 및 접촉에 따른 왕복 작동을 가이드 하는 가이드레일이 마련되는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이 가동접촉자의 개극 및 접촉에 작동에 따라 고정아크접촉자가 상대작동되도록 동시구동부재를 포함하는 본 발명의 차단기용 동시구동장치는 개극 및 접촉속도를 향상시켜 차단에 따른 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명을 설명함에 있어서, 정의되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 것으로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 아니 될 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 동시구동장치가 설치된 차단기를 보인 단면도이다. 그리고 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 차단기용 동시구동장치의 설명을 위한 고정접촉자의 단면도이다.

도 1 내지 도 2에 도시한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 차단기(100)용 동시구동장치는 차단기(100)에 설치되는 것으로 차단기(100)는 가동아크접촉자(21)를 구비한 가동접촉자(20)와, 고정아크접촉자(11)를 구비한 고정접촉자(10)가 마련되고, 가동접촉자(20)를 구동하는 구동부(30)가 마련된다.

여기서, 고정접촉자(10)에 가동접촉자(20)가 삽입될 수 있도록 마련되며 가동접촉자(20)가 고정접촉자(10)에 왕복운동 될 경우 가동접촉자(20)를 가이드 하는 가이드레일(12)을 포함한다. 그리고 구동부(30)의 구동에 의해 가동접촉자(20)의 작동으로 개극 및 접촉속도를 향상시키는 동시구동부재(200)를 포함한다.

상기 가동접촉자(20)는 고정접촉자(10)를 향해 전방에 마련되는 노즐(22)을 포함한다. 여기서 노즐(22)은 극간에서 발생된 아크열을 이용하여 차단할 수 있게 아크압력을 토출하는 유로를 형성한다.

그리고 가동접촉자(20)의 후방에는 강력한 파퍼의 힘으로 압축된 가스를 노즐(22)을 통해 토출시킬 수 있도록 파퍼챔버(23)와 피스톤(24)이 마련된다. 여기서 파퍼챔버(23)는 일정한 공간을 갖도록 마련되며, 피스톤(24)은 가동접촉자(20)의 개극 및 접촉 작동에 따라 파퍼챔버(23)의 압력을 상승시킬 수 있도록 고정된다.

그리고 고정접촉자(10)는 고정아크접촉자(11)를 포함하되 고정아크접촉자(11)는 고정접촉자(10)에서 가동아크접촉자(21)를 향해 출몰되어 왕복운동으로 작동될 수 있도록 마련된다. 이때 고정접촉자(10)에는 고정아크접촉자(11)를 가이드 하는 가이드부재(13)가 마련된다.

여기서 가이드부재(13)는 중앙이 관통되어 고정아크접촉자(11)가 삽입되어 가동아크접촉자(21)를 향해 슬라이드 될 수 있게 마련되며, 고정접촉자(10)의 중앙을 가로지르게 형성되는 리브에 결합된다.

한편, 가동접촉자(20)의 개폐 구동과 동시에 고정접촉자(10)의 고정아크접촉자(11)를 함께 구동하여 개극 및 접촉 속도를 향상시키는 동시구동부재(200)가 마련된다. 즉, 동시구동부재(200)는 가동접촉자(20)가 구동하는 방향에 상대되는 방향으로 고정아크접촉자(11)를 작동시켜 개극 속도를 향상시킨다.

여기서 동시구동부재(200)는 가동접촉자(20)에 결합되는 것으로 동시구동부재(200)는 가동접촉자(20)의 구동과 연동되어 가동접촉자(20)의 작동을 전달하는 전달레버(210)와, 전달레버(210)의 작동방향을 가동접촉자(20)와 상대되게 상대작동으로 전환하는 전환레버(220) 및 전환레버(220)에 의해 상대되게 전환된 작동방향으로 고정아크접촉자(11)를 작동시키는 작동레버(230)를 포함한다.

여기서 전달레버(210)는 일측이 전환레버(220)에 회전가능하게 결합되고, 타측이 가동접촉자(20)에 결합된다. 즉, 전달레버(210)의 타측은 가동접촉자(20)의 노즐(22)에 설치된 가이드 링(240)을 설치하고, 상기 가이드 링(240)에 회전가능하 게 설치된다. 또한, 전달레버(210)는 가동접촉자(20)에 직접 회전가능하게 결합되거나, 가동접촉자(20)의 노즐(22)에 회전가능하게 결합될 수 있다.

그리고 전환레버(220)는 고정접촉자(10)에 회전가능하게 결합된다. 여기서 전환레버(220)는 고정접촉자(10)에 결합되어 고정아크접촉자(11)를 왕복운동을 가이드 하는 가이드부재(13)에 중앙이 회전가능하게 결합된다. 따라서 전환레버(220)는 전달레버(210)의 작동을 시소작동을 통해 상대작동으로 전환한다.

또한, 작동레버(230)는 적어도 하나 이상의 레버로 구성되며, 고정아크접촉자(11)를 전달레버(210)를 통해 전달된 상대작동을 이용하여 왕복운동시킨다. 따라서 작동레버(230)는 고정아크접촉자(11)에 힌지 결합되는 회전레버(231)와, 회전레버(231)와 고정아크접촉자(11)를 연결하여 회전레버(231)의 회전을 고정아크접촉자(11)의 직선운동으로 유도하는 아이들레버(232)와, 전환레버(220)에서 전환된 상대작동을 회전레버(231)에 전달하는 연결레버(233)로 구성된다.

여기서 가동아크접촉자(21)의 작동거리 가변은 회전레버(231)에 결합되는 연결레버(233)의 결합위치에 따라 결정될 수 있다. 그리고 아이들레버(232)는 일정한 반경을 갖는 회전레버(231)에 의해 반경을 따라 이동되는 것을 방지하여 가동아크 접촉자가 직선으로 왕복운동 될 수 있게 한다.

그리고 회전레버(231)는 고정접촉자(10)에 회동가능하게 직접 결합될 수 있게 구성할 경우 제조가 난이성이 높아질 수 있으므로 고정접촉자(10)에 설치 홀(14)을 형성하고, 설치 홀(14)에 힌지부재(250)를 결합한 후 상기 힌지부재(250)에 회전레버(231)가 결합된다.

이하 본 발명의 일실시예에 따른 작용을 도 3a 내지 도 3b를 참조하여 설명한다. 여기서 가동접촉자(20)가 고정접촉자(10)에서 개극되는 것을 일예로 설명한다. 도 3은 본 발명의 일실시예에 다른 차단기용 동시구동장치의 개극에 따른 작동상태를 보인 단면도이다.

먼저 가동접촉자(20) 및 가동아크접촉자(21)가 고정접촉자(10) 및 고정아크접촉자(11)에 접촉되는 도 1에 도시한 바와 같은 상태에서 여기서 사고전류가 발생되거나 별도의 스위칭에 의해 구동부(30)가 구동되면, 도 3b에 도시한 바와 같이 가동접촉자(20)는 고정접촉자(10)에서 후퇴된다.

이때 가동접촉자(20)의 후퇴 작동을 수행함과 동시에 가동접촉자(20)의 후퇴 작동이 전달레버(210)에 인장력으로 전달되어 당겨지게 되고, 전달레버(210)에 전달된 인장력은 전환레버(220)를 회전시킨다. 그리고 전환레버(220)는 회전에 의해 반대편에서 상대작동으로 전환되어 연결레버(233)에 압축력으로 작용한다.

이후 연결레버(233)는 회전레버(231)를 회전시키면서 회전레버(231)의 자유단에 결합된 아이들레버(232)를 통해 고정아크접촉자(11)를 가동아크접촉자(21)에서 후퇴 시킨다.

따라서 가동접촉자(20)의 후퇴와 동시에 고정아크접촉자(11)를 상대방향으로 후퇴시켜 가동접촉자(20)의 개극 속도는 배가되게 된다. 따라서 개극속도는 향상된다. 여기서 회전레버(231)에 결합되는 연결레버(233)의 위치에 따라 개극 속도는 가변될 수 있다.

이상에서 본 발명의 차단기용 동시구동장치에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

따라서 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범위를 이탈하지 않는 범위 내에서 치수 및 모양 그리고 구조 등의 다양한 변형 및 모방할 수 있음은 명백한 사실이며 이러한 변형 및 모방은 본 발명의 기술 사상의 범위에 포함된다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 동시구동장치가 설치된 차단기를 보인 단면도.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 차단기용 동시구동장치의 설명을 위한 고정접촉자의 단면도.

도 3은 본 발명의 일실시예에 다른 차단기용 동시구동장치의 개극 및 접촉에 따른 작동상태를 보인 단면도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

100: 차단기 10: 고정접촉자

11: 고정아크접촉자 12: 가이드레일

13: 가이드부재 14: 설치 홀

20: 가동접촉자 21: 가동아크접촉자

22: 노즐 23: 파퍼챔버

24: 피스톤 200: 동시구동부재

210: 전달레버 220: 전환레버

230: 작동레버 231: 회전레버

232: 아이들레버 233: 연결레버

Claims

고정아크접촉자가 구비된 고정접촉자와, 가동아크접촉자가 구비된 가동접촉자의 극간에 발생하는 아크를 소호하는 차단기에 있어서,

상기 고정접촉자에는 상기 고정아크접촉자가 가동아트접촉자를 향해 출몰될 수 있게 설치되고, 상기 가동접촉자가 상기 고정접촉자에 개극 및 접촉을 수행 할 경우 상기 가동접촉자의 작동과 함께 상기 고정아크접촉자를 상대되는 방향으로 연동하여 개극 및 접촉속도를 향상시키는 동시구동부재를 포함하여 구성하고,

상기 동시구동부재는 상기 가동접촉자에 결합되어 가동접촉자의 개폐에 따른 작동을 전달하는 전달레버와, 상기 전달레버에 결합되어 전달레버에 전달된 작동을 상대작동으로 전환하는 전환레버 및, 상기 전환레버에서 전환된 상대작동을 상기 가동아크접촉자에 전달하는 작동레버를 포함하되,

상기 전달레버는 상기 가동접촉자에 고정접촉자를 향해 마련되는 노즐에 회전되게 결합되는 것을 특징으로 하는 차단기용 동시구동장치.
삭제
삭제
제1항에 있어서,

상기 노즐은 외주에 결합되는 가이드 링을 포함하며, 상기 전달레버는 상기 가이드 링에 회전되게 결합되는 것을 특징으로 하는 차단기용 동시구동장치.
제1항에 있어서,

상기 작동레버는 고정아크접촉자에 회전되게 결합되는 회전레버;

상기 회전레버의 회전으로 고정아크접촉자를 왕복운동 될 수 있게 양측이 각각 회전되게 결합되는 아이들레버; 및,

상기 전환레버에서 상기 회전레버로 상대작동을 전달하는 연결레버를 포함하는 것을 특징으로 하는 차단기용 동시구동장치.
제5항에 있어서,

상기 고정접촉자는 외주에 설치 홀이 마련되고, 상기 설치 홀에는 상기 회전레버가 회전되게 결합될 수 있게 축을 구성하는 힌지부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 차단기용 동시구동장치.
제1항에 있어서,

상기 고정접촉자에는 상기 고정아크접촉자의 상대작동을 가이드 하는 가이드부재를 포함하며,

상기 전환레버는 상기 가이드부재에 회전되게 결합되는 것을 특징으로 하는 차단기용 동시구동장치.
제1항에 있어서,

상기 고정접촉자는 상기 가동접촉자의 개극 및 접촉에 따른 왕복 작동을 가이드 하는 가이드레일이 마련되는 것을 특징으로 하는 차단기용 동시구동장치.