KR101238912B1 - 섹터기어 및 이를 포함하는 가스절연 개폐장치 - Google Patents

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Abstract

본 출원은 섹터기어에 관한 것으로, 원의 일부를 구성하고 복수의 톱니들을 포함하는 구동부, 상기 원의 나머지 일부를 구성하고 적어도 90도의 비접촉각을 제공하는 비구동부를 포함하는 구동기어, 단로기 및 접지개폐기를 각각 구성하는 제1 및 제2 가동자들 및 상기 구동기어와 상기 제1 및 제2 가동자들 각각에 맞물리고, 상기 구동기어의 회전방향에 따라 상기 제1 또는 제2 가동자와 상기 구동부를 연동하는 제1 및 제2 종동기어들을 포함한다. 상기 제1 및 제2 가동자들 간의 사이각은 적어도 90도를 초과하고 135도 이하이다. 따라서 개시된 기술은 상기 제1 및 제2 가동자들 사이에 각을 형성하는 상기 섹터기어를 포함하는 가스절연 개폐장치의 크기를 줄일 수 있다.

Description

섹터기어 및 이를 포함하는 가스절연 개폐장치{SECTOR GEAR AND GAS-INSULATED SWITCHGEAR HAVING THE SAME}
본 출원은 섹터기어에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 가동자들의 사이각을 형성하여 섹터기어를 포함하는 가스절연 개폐장치의 크기를 줄일 수 있는 섹터기어에 관한 것이다.
일반적으로 가스절연 개폐장치(GIS, Gas Insulated Switchgear)는 사고전류 발생시 전류를 차단하는 개폐임무를 수행하는 기구로써, 차단기, 단로기, 접지개폐장치, 계기용 변류기와 모선 등을 접지된 금속 탱크에 내장하여 절연 및 소호 특성이 우수한 SF6 가스를 충진한 제품으로, 변전소의 소형화, 안전 및 신뢰성의 향상, 용이한 운전 및 보수점검, 환경과의 조화 등의 장점을 가진 전원 개폐장치이다. 가스절연 개폐장치는 2상 스위치와 3상 스위치가 존재하는데, 더 쉽고 안전하며 공간을 적게 차지하는 2상 스위치와 3상 스위치를 구현하기 위해 많은 가스절연 개폐장치들이 개발되고 있다.
본 출원은 가동자들의 사이각을 형성하여 섹터기어를 포함하는 가스절연 개폐장치의 크기를 줄일 수 있는 섹터기어를 제공한다.
실시예들 중에서, 섹터기어는, 원의 일부를 구성하고 복수의 톱니들을 포함하는 구동부와 상기 원의 나머지 일부를 구성하고 적어도 90도의 비접촉각을 제공하는 비구동부를 포함하는 구동기어; 적어도 90도를 초과하고 135도 이하인 서로의 사이각을 가지며, 단로기 및 접지개폐기를 각각 구성하는 제1 및 제2 가동자들; 및 상기 구동기어와 상기 제1 및 제2 가동자들 각각에 맞물리고, 상기 구동기어의 회전방향에 따라 상기 제1 또는 제2 가동자와 상기 구동부를 연동하는 제1 및 제2 종동기어들을 포함하고, 상기 제1 및 제2 종동기어들은 각각의 회전축과 결합하고 상기 구동기어의 역방향으로 회전운동하고 동일한 방향으로 회전한다.
일 실시예에서, 상기 제1 및 제2 가동자들은 상기 제1 및 제2 종동기어들과 각각 맞물려 있는 제1 및 제2 랙기어들을 각각 포함하고, 각각의 평행선들을 따라 왕복운동하는 것을 특징으로 한다.
실시예들 중에서, 가스절연 개폐장치는, 원의 일부를 구성하고 복수의 톱니들을 포함하는 구동부와 상기 원의 나머지 일부를 구성하고 적어도 90도의 비접촉각을 제공하는 비구동부를 포함하는 구동기어; 적어도 90도를 초과하고 135도 이하인 서로의 사이각을 가지며, 단로기 및 접지개폐기를 각각 구성하는 제1 및 제2 가동자들; 및 상기 구동기어와 상기 제1 및 제2 가동자들 각각에 맞물리고, 상기 구동기어의 회전방향에 따라 상기 제1 또는 제2 가동자와 상기 구동부를 연동하는 제1 및 제2 종동기어들을 포함하고, 상기 제1 및 제2 종동기어들은 각각의 회전축과 결합하고 상기 구동기어의 역방향으로 회전운동하고 동일한 방향으로 회전하는 섹터기어를 포함한다.
본 출원의 개시된 기술은 섹터기어에 포함되는 가동자들이 각 θ를 형성하여 배치되면, 가스절연 개폐장치의 높이를 줄일 수 있고, 가스절연 개폐장치의 제작시 전체 크기가 줄어드는 구조적 이점과 원가를 절감할 수 있다.
도 1은 개시된 기술의 일 실시예에 따른 가스절연 개폐장치를 나타내는 도면이다.
도 2 내지 도 4는 도 1에 있는 섹터기어의 작동방식을 나타내는 작동상태도들이다.
본 출원에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 개시된 기술의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 개시된 기술의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 외 구성요소는 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다"또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 개시된 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어있는 용어들은 관련기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
도 1은 개시된 기술의 일 실시예에 따른 가스절연 개폐장치를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 가스절연 개폐장치(100)는, 접지개폐기(110), 단로기(120), 섹터기어(200)를 포함한다.
접지개폐기(110)는 가스절연 개폐장치(100)의 내부에 구성되어 전기사고의 발생시 보수와 점검을 위하여 도선에 잔존하는 전기를 지면으로 흐르게 할 수 있다.
단로기(120)는 가스절연 개폐장치(110)의 내부에 구성되어 주선(140)과 연결될 수 있고, 전기 회로의 접속을 변경하기 위하여 전기 회로를 개폐할 수 있다.
섹터기어(200)는 모선(130)과 연결될 수 있고, 구동기어(210), 제1 및 제2 종동기어들(220, 230) 및 제1 및 제2 가동자들(240, 250)을 포함한다. 섹터기어는 모선(130)과 연결되어 모선으로 흐르는 전기를 접지개폐기(110) 또는 단로기(120)로 흐르게 할 수 있다.
도 2 내지 도 4는 도 1에 있는 섹터기어의 작동방식을 나타내는 작동상태도들이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 섹터기어(200)는 구동기어(210), 제1 및 제2 종동기어들(220, 230) 및 제1 및 제2 가동자들(240, 250)을 포함한다.
구동기어(210)는 구동부와 비구동부로 형성된다. 구동부는 원의 일부를 구성하고 복수의 톱니들을 포함하며, 비구동부는 원의 나머지 일부를 구성하고 적어도 90도의 비접촉각을 포함한다. 일 실시예에서, 구동기어(210)는 회전축과 결합될 수 있고, 외부의 동력에 의하여 양방향으로 회전운동을 할 수 있다.
제1 및 제2 종동기어들(220, 230)은 원을 구성하는 복수의 톱니들을 포함하고, 구동기어(210)와 맞물릴 수 있다. 일 실시예에서, 제1 및 제2 종동기어들(220, 230)은 구동기어(210)로부터 회전운동을 전달받아 양방향 회전할 수 있다. 제1 및 제2 종동기어들(220, 230)은 각각의 회전축과 결합될 수 있고, 구동기어(210)가 회전을 하면 구동기어(210)의 역방향으로 회전운동 할 수 있다. 이때, 제1 및 제2 종동기어들(220, 230) 각각은 동일한 방향으로 회전운동을 할 수 있다.
제1 및 제2 가동자들(240, 250)은 제1 및 제2 랙기어들(242, 252)을 각각 포함한다. 제1 및 제2 랙기어들(242, 252)은 제1 및 제2 종동기어들(220, 230)과 맞물려 있어 제1 및 제2 종동기어들(220, 230)이 양방향으로 회전운동을 하면, 맞물려 있는 제1 및 제2 랙기어들(242, 252)을 포함하는 제1 및 제2 가동자들(240, 250)은 각각의 평행선들(300, 400)을 따라 왕복운동을 할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 및 제2 종동기어들(220, 230)은 제1 및 제2 가동자들(240, 250)과 구동기어(210)를 연동하여 구동기어(210)의 회전운동에 따라 제1 및 제2 가동자들(240, 250)의 왕복운동을 제어할 수 있다. 제1 가동자(240) 또는 제2 가동자(250)가 왕복운동을 하면 접지개폐기(110) 또는 단로기(120)와 접촉될 수 있다. 이때, 가동자들 중 하나가 접지개폐기(110)와 접촉이 되면, 가동자들 중 다른 하나는 단로기(120)와 비접촉 상태에 있을 수 있다.
일 실시예에서, 제1 가동자(240)가 접지개폐기(110)와 접촉하면, 가스절연 개폐장치(100)는 접지 상태로 설정될 수 있고, 제2 가동자(250)가 단로기(120)와 접촉하면, 가스절연 개폐장치(100)는 단로 상태로 설정될 수 있다.
일 실시예에서, 제1 가동자(240)의 평행선(300)은 제2 가동자(250)의 평행선(400)으로부터 90도를 초과하고 135도 이하의 각 θ (즉, 선분 300과 선분 400 간의 각)를 형성할 수 있고, 각 θ 는 제1 가동자(240)와 제2 가동자(250)의 기구 동작 간섭이 되지 않는 범위로 다양하게 형성될 수 있다.
개시된 기술은 다음의 효과를 가질 수 있다. 다만, 특정 실시예가 다음의 효과를 전부 포함하여야 한다거나 다음의 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
일 실시예에 따른 섹터기어는 가스절연 개폐장치에 포함되고, 섹터기어에 포함되는 가동자들이 각 θ를 형성하여 배치되면, 가스절연 개폐장치의 높이를 줄일 수 있다. 따라서 가스절연 개폐장치의 제작시 전체 크기가 줄어드는 구조적 이점과 원가절감의 효과를 기대할 수 있다.
상기에서는 본 출원의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구의 범위에 기재된 본 출원의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 출원을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 가스절연 개폐장치 110 : 접지개폐기
120 : 단로기 130 : 모선
140 : 주선 200 : 섹터기어
210 : 구동기어 220 : 제1 종동기어
230 : 제2 종동기어 240 : 제1 가동자
242 : 제1 랙기어 250 : 제2 가동자
252 : 제2 랙기어

Claims (3)

  1. 원의 일부를 구성하고 복수의 톱니들을 포함하는 구동부와 상기 원의 나머지 일부를 구성하고 적어도 90도의 비접촉각을 제공하는 비구동부를 포함하는 구동기어;
    적어도 90도를 초과하고 135도 이하인 서로의 사이각을 가지며, 단로기 및 접지개폐기를 각각 구성하는 제1 및 제2 가동자들; 및
    상기 구동기어와 상기 제1 및 제2 가동자들 각각에 맞물리고, 상기 구동기어의 회전방향에 따라 상기 제1 또는 제2 가동자와 상기 구동부를 연동하는 제1 및 제2 종동기어들을 포함하고,
    상기 제1 및 제2 종동기어들은 각각의 회전축과 결합하고 상기 구동기어의 역방향으로 회전운동하고 동일한 방향으로 회전하는 섹터기어.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 가동자들은
    상기 제1 및 제2 종동기어들과 각각 맞물려 있는 제1 및 제2 랙기어들을 각각 포함하고, 각각의 평행선들을 따라 왕복운동하는 것을 특징으로 하는 섹터기어.
  3. 가스절연 개폐장치에 있어서,
    원의 일부를 구성하고 복수의 톱니들을 포함하는 구동부와 상기 원의 나머지 일부를 구성하고 적어도 90도의 비접촉각을 제공하는 비구동부를 포함하는 구동기어;
    적어도 90도를 초과하고 135도 이하인 서로의 사이각을 가지며, 단로기 및 접지개폐기를 각각 구성하는 제1 및 제2 가동자들; 및
    상기 구동기어와 상기 제1 및 제2 가동자들 각각에 맞물리고, 상기 구동기어의 회전방향에 따라 상기 제1 또는 제2 가동자와 상기 구동부를 연동하는 제1 및 제2 종동기어들을 포함하고,
    상기 제1 및 제2 종동기어들은 각각의 회전축과 결합하고 상기 구동기어의 역방향으로 회전운동하고 동일한 방향으로 회전하는 섹터기어를 포함하는 가스절연 개폐장치.
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