KR101271594B1 - 부하개폐기 - Google Patents

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KR101271594B1
KR101271594B1 KR1020120011688A KR20120011688A KR101271594B1 KR 101271594 B1 KR101271594 B1 KR 101271594B1 KR 1020120011688 A KR1020120011688 A KR 1020120011688A KR 20120011688 A KR20120011688 A KR 20120011688A KR 101271594 B1 KR101271594 B1 KR 101271594B1
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transmission shaft
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latch
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정동훈
서왕벽
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정동훈
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Abstract

본 발명은 대기 중에서 전력 공급을 제어하면서 이를 확실하게 수행할 수 있고, 비접지 거리를 충분히 확보할 수 있으면서, 장치를 컴팩트하게 구성할 수 있는 부하개폐기를 제공한다.
본 발명에 따른 부하개폐기는, 부하개폐기에 있어서, 구동수단; 제1 단자, 제2 단자, 가동로더, 및 접지단자를 가지고, 상기 가동로더가 상기 제1 단자 및 상기 제2 단자 사이를 연결, 또는 단절함으로써 전력 공급을 투입, 또는 개방할 수 있는 투입부; 상기 가동로더를 구동할 수 있는 투입동력전달부; 상기 접지단자를 통하여 접지할 수 있는 접지부; 및 동력전달축을 가지고, 상기 구동수단으로부터 상기 동력전달축으로 전달되는 구동력을, 상기 투입동력전달부, 및 상기 접지부로 전달할 수 있는 동력전달부를 포함할 수 있다.

Description

부하개폐기{LOAD BREAK SWITCH}
본 발명은, 부하개폐기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전력 공급을 개폐하기 위한 부하개폐기에 관한 것이다.
일반적으로 각종 발전소(화력, 수력, 원자력 등)에서 약 20,000V 정도의 전압으로 만들어진 전기는 송전에 적합한 초고압으로 승압되고, 초고압 선로를 통하여 1차 변전소로 송전된다. 1차 변전소에서는 공급받은 전력을 강하시켜 2차 변전소 또는 일반적인 각 수용가로 공급한다. 즉, 1차 변전소로부터 공급된 전력은 가공배전선과 지중배전선으로 구성된 배전계통을 통하여 각 수용가의 수전설비로 공급되어지며 특고압 수용가, 고압수용가 및 각종 옥외설치 변압기를 통하여 저압 수용가까지 공급된다.
이때, 고압 수용가 수배전반(수전설비)의 선로구분, 분기 및 변압기 1차측 등의 송배전 계통상 적합한 위치에 설치되어 광범위한 수용가에 전력을 공급, 및 중단하기 위하여 부하개폐기(LBS, Load Break Switch)가 널리 사용되고 있다. 이러한 부하개폐기는 전력회사의 계획에 의해서 또는 불의의 사고로 정전작업이 요구되는 경우에 일정구간을 차단할 수 있으며, 또한 수용가의 설비와 시스템에서 부하로 의한 전기 사고 및 고장 발생 시 특정지역으로 공급되는 전기를 신속히 차단시킴으로써, 피해 범위를 최소화하고, 사고 전류가 다른 선로에 파급되지 않도록 한다.
이러한 부하개폐기는 접속부를 개방, 투입, 및 접지의 3위치로 구동시켜 전력 공급을 제어하는데, 종래의 일반적인 부하개폐기는 고압 선로 개폐 등의 경우에 발생하는 아크에 대한 절연을 위하여 하우징 내부에 절연 가스가 주입된다. 절연 가스로는 SF6가 주로 사용되는데, SF6는 불연성이므로 화재의 위험이 적고, 옥내 및 옥외의 어느 장소에서도 사용 가능하며, 인체에 무해한 장점이 있다. 하지만, SF6와 같은 가스는 하우징 외부의 대기 중으로 누설되는 경우에 이산화탄소보다 훨씬 높은 지구 온실 효과를 유발하므로, 지구 환경에 악영향을 미치는 문제점이 있으며, 이에 따라 SF6 가스는 전 세계적으로 사용이 규제되는 추세이다.
더하여, 하우징 내에 충진되는 절연 가스의 밀봉을 위한 구성이 필요하므로, 구조적으로 부하개폐기의 전체적인 크기가 증가하고, 장기간 사용하는 경우에 절연 가스의 누설 여부 등을 정기적으로 체크해야하므로 관리가 불편한 단점이 있다. 또한, 가스 누설 체크를 위하여 별도의 누설 검사 장치가 필요하므로 부피가 더욱 증가할 수 있으며, 이에 따라 중량이 증가하고, 설치 후에도 유지 보수비용이 증가하는 단점이 있다.
또한, 상기와 같은 문제는 절연 가스뿐만 아니라 절연유 등을 사용하는 경우에도 발생한다.
또한, 절연가스를 사용하는 경우와 달리 대기 중에서 접지하는 경우에, 비접지 시의 접지단자와 접지부와의 거리가 매우 멀어야한다. 즉, 접지단자와 접지부 사이의 거리가 충분히 확보되지 않는 경우에 비 접지 시에도 전류가 통할 수 있고, 장치의 크기가 증가할 수 있는 문제점이 있다.
본 발명은 대기 중에서 투입, 개방 및 접지를 확실하게 수행할 수 있는 부하개폐기를 제공함에 목적이 있다.
또한, 본 발명은 대기 중에서 투입, 개방 및 접지를 수행하면서 기기 크기를 줄일 수 있는 부하개폐기를 제공함에 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 절연 가스 등의 밀봉을 위한 구성이 불필요한 부하개폐기를 제공함에 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 비접지의 수행이 확실하고, 장치가 컴팩트한 부하개폐기를 제공함에 다른 목적이 있다.
본 발명에 따른 부하개폐기는, 부하개폐기에 있어서, 구동수단; 제1 단자, 제2 단자, 가동로더, 및 접지단자를 가지고, 상기 가동로더가 상기 제1 단자 및 상기 제2 단자 사이를 연결, 또는 단절함으로써 전력 공급을 투입, 또는 개방할 수 있는 투입부; 상기 가동로더를 구동할 수 있는 투입동력전달부; 상기 접지단자를 통하여 접지할 수 있는 접지부; 및 동력전달축을 가지고, 상기 구동수단으로부터 상기 동력전달축으로 전달되는 구동력을, 상기 투입동력전달부, 및 상기 접지부로 전달할 수 있는 동력전달부를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 투입동력전달부는, 복수의 투입동력전달링크; 상기 투입동력전달링크의 일측에 연결되어 상기 투입동력전달링크가 접히도록 탄성력을 제공할 수 있는 투입동력전달탄성부재; 및 상기 동력전달축에 결합되고, 상기 동력전달축의 회전에 따라 상기 투입동력전달링크가 펴지도록, 상기 투입동력전달링크를 가압할 수 있는 투입동력전달캠을 포함하고, 상기 링크가 펴짐에 따라 상기 가동로더를 가압하여 이동시킴으로써, 제1 단자 및 상기 제2 단자 사이를 연결할 수 있다.
바람직하게는, 상기 복수의 투입동력전달링크가 동일하게 운동할 수 있도록, 상기 투입동력전달링크 사이를 연결되는 투입동력전달바를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 접지부는, 접지동력전달축; 상기 고정되는 회전축에 회전 가능하도록 연결되는 슬라이드지지바; 상기 슬라이드지지바에 슬라이딩 이동할 수 있도록 결합되는 슬라이드바; 상기 접지동력전달축의 회전에 따라 회전 이동할 수 있도록, 일측이 상기 접지동력전달축에 결합되고, 타측이 상기 슬라이드지지바, 및 상기 슬라이드바에 링크 연결되는 접지동력전달바; 상기 슬라이드지지바, 및 상기 슬라이드바와 접지동력전달바의 사이에 연결되는 접지바를 포함하고, 상기 접지동력전달축의 회전에 따라, 상기 접지동력전달바가 일측으로 회전 이동하고, 상기 접지바가 일측으로 회전 이동하여 상기 접지단자에 접촉할 수 있다.
바람직하게는, 상기 접지동력전달축에 연결되어, 상기 접지동력전달축을 회전시킬 수 있는 접지동력전달링크; 및 상기 동력전달축에 결합되고, 상기 동력전달축의 회전에 따라 상기 접지동력전달링크를 가압하여, 상기 접지동력전달축을 회전시킬 수 있는 투입동력전달캠을 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 접지동력전달축의 일측에 연결되는 탄성부를 더 포함하고, 상기 접지동력전달축에 외력이 작용하지 않는 경우에 탄성부의 탄성력에 의해 접지동력전달축이 소정의 회전 위치를 유지할 수 있다.
바람직하게는, 상기 슬라이드바, 및 슬라이드지지바의 사이에 연결되어 탄성력을 제공할 수 있는 지지탄성부재를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제1 단자, 및 상기 제2 단자 사이에 배치되는 진공 인터럽터; 및 상기 접지바의 이동 공간을 제공하는 내부 공간을 가지는 하우징을 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 동력전달부는, 상기 동력전달축에 결합되는 제1 방향판; 상기 동력전달축에 결합되는 제2 방향판; 상기 동력전달축에 회전 가능하도록 결합되는 레치판; 상기 레치판의 양단에 회전 가능하도록 각각 결합되는 제1 레치, 및 제2 레치; 제1 위치에 배치되는 제1 로드; 제2 위치에 배치되는 제2 로드; 제3 위치에 배치되는 제3 로드; 상기 제1 방향판, 및 상기 제2 방향판과 각각 걸릴 수 있도록, 상기 레치판에 형성되는 제1 돌출부, 및 제2 돌출부; 상기 제1 방향판, 및 상기 제2 방향판의 사이를 연결하여 탄성력을 제공할 수 있는 하나 이상의 동력전달탄성부재를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제1 레치, 및 제2 레치에 각각 탄성력을 제공하는 탄성체를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 동력전달축은 회전 방향에 따라 상기 제1 방향판, 및 상기 제2 방향판 중 하나만 회전시킬 수 있으며, 투입 동작시, 상기 동력전달축이 일방향으로 회전함에 따라 상기 제2 방향판이 회전하고, 상기 제1 레치가 상기 제1 로드에 의해 구속됨으로써 상기 레치판이 고정되며, 상기 제1 방향판이 상기 제1 돌출부에 의해 저지됨으로써 고정되고, 상기 동력전달탄성부재가 팽창하며, 상기 제2 방향판의 일측이 상기 제1 레치를 회전시킴으로써 상기 제1 로드에 의한 구속이 해제되어 상기 레치판, 및 상기 제1 방향판이 회전할 수 있다.
바람직하게는, 개방 동작시, 상기 동력전달축이 타방향으로 회전함에 따라 상기 제1 방향판이 회전하고, 상기 제2 레치가 상기 제3 로드에 의해 구속됨으로써 상기 레치판이 고정되며, 상기 제2 방향판이 상기 제2 돌출부에 의해 저지됨으로써 고정되고, 상기 동력전달탄성부재가 팽창하며, 상기 제1 방향판의 일측이 상기 제2 레치를 회전시킴으로써 상기 제3 로드에 의한 구속이 해제되어 상기 레치판, 및 상기 제2 방향판이 회전할 수 있다.
바람직하게는, 접지 동작시, 상기 동력전달축이 타방향으로 회전함에 따라 상기 제1 방향판이 회전하고, 상기 제2 레치가 상기 제2 로드에 의해 구속됨으로써 상기 레치판이 고정되며, 상기 제2 방향판이 상기 제2 돌출부에 의해 저지됨으로써 고정되고, 상기 동력전달탄성부재가 팽창하며, 상기 제1 방향판의 일측이 상기 제2 레치를 회전시킴으로써 상기 제2 로드에 의한 구속이 해제되어 상기 레치판, 및 상기 제2 방향판이 회전할 수 있다.
개시된 기술은 다음의 효과를 가질 수 있다. 다만, 특정 실시예가 다음의 효과를 전부 포함하거나, 다음의 효과만을 포함하는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위가 이에 제한되는 것으로 이해되어서는 아니된다.
본 발명에 따른 부하개폐기는, 절연 가스 등의 절연 유체를 사용하지 않고 대기 중에서 구동하므로, 이의 밀봉을 위한 구성이 불필요하여 장치의 크기를 줄일 수 있고 절연 유체 관리가 불필요하다. 따라서, 제조 비용, 및 관리 비용을 줄일 수 있고, 절연 유체 누설로 인한 고장의 위험이 없으므로 장치의 신뢰도가 증가하는 효과가 있다. 또한, 대기 중에서 전력 공급을 제어함에도 불구하고 이를 확실하게 수행할 수 있으므로 상품성이 우수한 효과가 있다.
또한, 접이식 접지부를 통하여, 비접지 거리를 충분히 확보하면서, 장치의 크기가 증가하지 않는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 부하개폐기의 정면 투영도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 부하개폐기의 측면 투영도,
도 3a, 및 도 3b은 본 발명의 일실시예에 따른 부하개폐기의 구동부의 사시도,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 부하개폐기의 구동부의 분해사시도,
도 5a는 본 발명의 일실시예에 따른 부하개폐기의 동력전달부의 정면도,
도 5a는 본 발명의 일실시예에 따른 부하개폐기의 동력전달부의 측면도,
도 5a는 본 발명의 일실시예에 따른 부하개폐기의 동력전달부의 배면도,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 부하개폐기의 동력전달부의 분해사시도,
도 7a, 및 도 7b는 본 발명의 일실시예에 따른 부하개폐기의 투입동력전달부의 사시도,
도 8a는 본 발명의 일실시예에 따른 부하개폐기의 투입부의 사시도,
도 8b는 본 발명의 일실시예에 따른 부하개폐기의 투입부(400)의 측면투영도,
도 9a, 내지 도 9c는 본 발명의 일실시예에 따른 부하개폐기의 접지부의 사시도,
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 부하개폐기의 접지부의 분해사시도,
도 11a 내지 도 11c는 본 발명의 일실시예에 따른 부하개폐기의 동력전달부의 투입 동작도,
도 12a 내지 도 12c는 본 발명의 일실시예에 따른 부하개폐기의 동력전달부의 개방 동작도,
도 13a 내지 도 13c는 본 발명의 일실시예에 따른 부하개폐기의 동력전달부의 접지 동작도,
도 14a, 및 도 14b는 본 발명의 일실시예에 따른 부하개폐기의 투입동력전달부의 동작도, 및
도 15a, 및 도 15b는 본 발명의 일실시예에 따른 부하개폐기의 접지부의 동작도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 부하개폐기의 정면 투영도, 및 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 부하개폐기의 측면 투영도이다.
도 1, 및 도 2를 참조하면, 일렬로 배치되는 복수의 부하개폐기(10, 11, 12, 13)는 접속부(20)에 의해 전기적으로 접속된다. 즉, 각각의 부하개폐기는 R, S, 및 T상이 서로 전기적으로 연결되어 전력 공급을 조절할 수 있다.
도 3a, 및 도 3b은 본 발명의 일실시예에 따른 부하개폐기의 구동부의 사시도, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 부하개폐기의 구동부의 분해사시도로서, 본 발명의 일실시예에 따른 부하개폐기의 구동부는 구동모터(110), 동력전달부(200), 투입동력전달부(300), 투입부(400), 및 접지부(500)를 포함한다.
동력전달부(200)는 동력전달축(120)의 회전에 따라 투입동력전달부(300), 및 접지부(500)로 동력을 전달하고, 구동모터(110)는 동력전달축(120)과 기어 연결되어 동력전달축(120)을 회전시킨다.
투입부(400)는 전력의 투입, 및 개방을 조절하고, 투입동력전달부(300)는 동력전달축(120)과 연결되어 투입부(400)에 동력을 전달하며, 접지부(500)는 동력전달축(120)과 연결되어 장치의 개방시에 접지한다.
도 5a는 본 발명의 일실시예에 따른 부하개폐기의 동력전달부의 정면도, 도 5b는 본 발명의 일실시예에 따른 부하개폐기의 동력전달부의 측면도, 도 5c는 본 발명의 일실시예에 따른 부하개폐기의 동력전달부의 배면도, 및 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 부하개폐기의 동력전달부의 분해사시도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 부하개폐기의 동력전달부(200)는, 제1 방향판(210), 제2 방향판(220), 및 레치판(240)을 포함한다.
제1 방향판(210), 및 제2 방향판(220)은 동력전달축(120)과 함께 회전할 수 있도록 동력전달축(120)에 결합된다. 이때 동력전달축(120)은 회전 방향에 따라 제1 방향판(210), 및 제2 방향판(220)이 독립적으로 회전할 수 있는데, 이를 위한 동력전달축(120)의 구성은 이미 널리 주지된 관용 기술에 불과하므로 더 이상의 설명은 생략하기로 한다. 레치판(240)은 동력전달축에 회전 가능하도록 결합되고, 제1 방향판(210), 및 제2 방향판(220)은 서로 두 개의 동력전달탄성부재(230)에 의해 연결된다.
레치판(240)에는 두 개의 돌출부가 형성되는데, 각각의 돌출부가 각각 제1 방향판(210), 및 제2 방향판(220)과 맞닿을 수 있다. 레치판(240)의 양단에는 각각 제1 래치, 및 제2 래치가 회전 가능하도록 결합되고, 제1 래치, 및 제2 래치는 각각 탄성체에 의해 일방향으로 가압된다. 동력전달부(200), 및 투입동력전달부(300) 사이의 격벽에는 제1 로드(251), 제2 로드(252), 및 제3 로드(253)가 돌출 구성되는데, 제1 방향판(210), 제2 방향판(220), 및 레치판(240)의 회전은 저지하지 않고, 제1 래치, 및 제2 래치의 단부가 걸리도록 동력전달축(120)으로부터 소정 간격 이격되어 배치된다.
도 7a, 및 도 7b는 본 발명의 일실시예에 따른 부하개폐기의 투입동력전달부의 사시도로서, 투입동력전달부(300), 및 접지부(500) 사이의 격벽에 복수의 투입동력전달링크(310)가 회전 가능하도록 결합되고, 각각의 투입동력전달링크(310)에는 투입동력전달바(320)가 회전 가능하도록 결합된다. 본 발명의 일실시예에 따르면, 3개의 투입동력전달링크(310)가 함께 운동할 수 있도록, 3개의 투입동력전달링크(310)가 하나의 투입동력전달바(320)에 연결된다.
격벽의 후면에는 복수의 투입동력전달탄성부재(330)가 결합되는데, 각각의 투입동력전달탄성부재(330)는 격벽을 관통하는 투입동력전달링크(310) 일측의 돌출부에 연결되어 투입동력전달링크(310)에 탄성력을 제공한다. 따라서, 투입동력전달링크(310)는 투입동력전달탄성부재(330)의 탄성력에 의해 상측으로 접힌 상태를 유지한다.
투입동력전달캠(340)은 동력전달축(120)과 함께 회전할 수 있도록 동력전달축(120)에 고정 결합되는데, 동력전달의 회전에 따라 투입동력전달캠(340)이 투입동력전달링크(310)를 가압함에 따라 투입동력전달링크(310)가 펴질 수 있다. 이때, 투입동력전달링크(310)의 상단이 격벽에 회전 가능하도록 고정되고, 투입동력전달링크(310)는 하측으로 펴지게 된다.
도 8a는 본 발명의 일실시예에 따른 부하개폐기의 투입부의 사시도, 및 도 8b는 본 발명의 일실시예에 따른 부하개폐기의 투입부(400)의 측면투영도로서, 본 발명의 일실시예에 따른 부하개폐기의 투입부(400)는 하우징(460), 및 가동로더(430)를 포함한다.
하우징(460)의 일측에 제1 단자(410)가 삽입 결합되고, 하측에 제2 단자(420)가 삽입 결합되는데, 제1 단자(410)와 제2 단자(420) 사이에 진공 인터럽터(Vacuum Interrupter)(440)가 배치된다. 진공 인터럽터(440)의 상측에는 가동로더(430)가 하우징(460) 내부에서 이동 가능하도록 배치되고, 가동로더(430)의 상하 이동에 따라, 제1 단자(410)와 제2 단자(420) 사이를 전기적으로 연결하거나, 차단한다. 또한, 하우징(460)의 내부에는 접지단자(450)가 형성되는데, 접지부(500)의 접지스위치가 연결되는 경우에 접지하기 위한 것이다.
하우징(460)은 절연성 재질로 이루어지고, 내부에 접지스위치가 이동하기 위한 공간이 형성되어 접지스위치와 외부를 차단한다. 본 발명의 일실시예에 따르면 하우징(460)은 에폭시로 이루어질 수 있으나, 이에 한정된 것은 아니며, 절연이 가능한 어떠한 재질로도 이루어질 수 있다.
도 9a, 내지 도 9c는 본 발명의 일실시예에 따른 부하개폐기의 접지부의 사시도, 및 도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 부하개폐기의 접지부의 분해사시도로서, 격벽에 접지동력전달축(530)이 회전 가능하도록 결합되고, 접지동력전달축(530)에는 접지동력전달바(540)가 결합된다.
접지동력전달링크(520)는 접지동력전달축(530)을 회전시킬 수 있도록 접지동력전달축(530), 및 격벽에 결합된다. 접지동력전달기어(510)는 동력전달축(120)과 함께 회전할 수 있도록 동력전달축(120)에 고정 결합되고, 동력전달축(120)의 회전에 의해 접지동력전달기어(510)가 접지동력전달링크(520)에 연결되는 기어를 회전시킴에 따라 접지동력전달축(530)이 회전할 수 있다. 이때, 접지동력전달축(530)의 일측은 탄성부에 연결되고, 접지동력전달기어(510)로부터 외력이 작용하지 않는 경우에는 탄성부의 탄성력에 의해 접지동력전달축(530)이 소정의 회전 위치를 유지할 수 있다.
접지동력전달바(540)는 접지동력전달축(530)에 고정 결합되고, 슬라이드바(551), 및 슬라이드지지바(550)와 링크 연결된다. 슬라이드지지바(550)의 일측은, 격벽에 고정되는 회전축에 회전 가능하도록 연결되고, 슬라이드바(551), 및 슬라이드지지바(550)는 슬롯을 가지고 서로 슬라이딩 이동할 수 있도록 결합된다. 이때 슬라이드바(551), 및 슬라이드지지바(550)의 사이에 지지탄성부재(552)가 연결되어 탄성력을 제공할 수 있다. 슬라이드바(551), 및 접지동력전달바(540)의 사이에는 접지바(560)가 회전 가능하도록 연결되고, 접지바(560)는 접지동력전달바(540)와 겹쳐 위치하도록 배치된다.
도 11a 내지 도 11c는 본 발명의 일실시예에 따른 부하개폐기의 동력전달부의 투입 동작도, 도 12a 내지 도 12c는 본 발명의 일실시예에 따른 부하개폐기의 동력전달부의 개방 동작도, 및 도 13a 내지 도 13c는 본 발명의 일실시예에 따른 부하개폐기의 동력전달부의 접지 동작도로서, 동작의 이해를 위하여 동력전달탄성부재(230) 등의 구성 요소가 생략되어 도시되었다.
도 11a 내지 도 11c를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 부하개폐기의 동력전달부(200)의 투입 동작은 다음과 같다. 구동모터(110)의 작동에 따라 제2 방향판(220)이 시계 방향으로 회전하면, 동력전달탄성부재(230)의 탄성력에 의해 제1 방향판(210)이 시계 방향으로 회전하려하고, 제1 방향판(210)이 돌출부를 밀어 레치판(240) 또한 회전하려한다. 하지만, 제1 레치(241)가 제1 로드(251)에 의해 걸림으로써, 레치판(240) 및 제1 방향판(210)의 회전이 저지된다. 제2 방향판(220)이 계속 회전함에 따라 제2 방향판(220)의 단부가 제1 레치(241)의 일측을 가압하고, 제1 레치(241)가 회전한다. 따라서, 제1 로드(251)에 의한 제1 레치(241)의 저지가 해제되고, 제1 방향판(210), 및 레치판(240)은 제1 레치(241)가 제2 로드(252)에 도달할 때까지 회전한다. 이때, 제1 레치(241), 및 제2 레치(242)는 로드에 의해 각각 일방향으로만 저지되고, 타 방향으로는 저지되지 않는다. 예컨데, 레치판(240)이 시계 방향으로 회전할 때 제2 레치(242)는 제3 로드(253)에 걸리지 않고 지나갈 수 있다.
도 12a 내지 도 12c를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 부하개폐기의 동력전달부(200)의 개방 동작은 다음과 같다. 구동모터(110)의 작동에 따라 제1 방향판(210)이 반시계 방향으로 회전하면, 동력전달탄성부재(230)의 탄성력에 의해 제2 방향판(220)이 반시계 방향으로 회전하려하고, 제2 방향판(220)이 돌출부를 밀어 레치판(240) 또한 회전하려한다. 하지만, 제2 레치(242)가 제3 로드(253)에 의해 걸림으로써, 레치판(240) 및 제2 방향판(220)의 회전이 저지된다. 제1 방향판(210)이 계속 회전함에 따라 제1 방향판(210)의 단부가 제2 레치(242)의 일측을 가압하고, 제2 레치(242)가 회전한다. 따라서, 제3 로드(253)에 의한 제2 레치(242)의 저지가 해제되고, 제2 방향판(220), 및 레치판(240)은 제2 레치(242)가 제2 로드(252)에 도달할 때까지 회전한다.
도 13a 내지 도 13c를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 부하개폐기의 동력전달부(200)의 접지 동작은 다음과 같다. 개방 상태에서, 구동모터(110)의 작동에 따라 제1 방향판(210)이 반시계 방향으로 회전하면, 동력전달탄성부재(230)의 탄성력에 의해 제2 방향판(220)이 반시계 방향으로 회전하려하고, 제2 방향판(220)이 돌출부를 밀어 레치판(240) 또한 회전하려한다. 하지만, 제2 레치(242)가 제2 로드(252)에 의해 걸림으로써, 레치판(240) 및 제2 방향판(220)의 회전이 저지된다. 제1 방향판(210)이 계속 회전함에 따라 제1 방향판(210)의 단부가 제2 레치(242)의 일측을 가압하고, 제2 레치(242)가 회전한다. 따라서, 제2 로드(252)에 의한 제2 레치(242)의 저지가 해제되고, 제2 방향판(220), 및 레치판(240)은 제2 레치(242)가 제1 로드(251)에 도달할 때까지 회전한다.
도 14a, 및 도 14b는 본 발명의 일실시예에 따른 부하개폐기의 투입동력전달부의 동작도로서, 본 발명의 일실시예에 따른 부하개폐기의 투입동력전달부(300)의 동작은 다음과 같다.
도 14a를 참조하면, 투입동력전달탄성부재(330)에 의해 투입동력전달링크(310)가 상부로 접힌 상태이고, 이때 가동로더(430)는 상부에 위치하여 제1 단자(410), 및 제2 단자(420)의 사이가 전기적으로 차단된 상태이다.
도 14b를 참조하면, 동력전달축(120)이 회전함에 따라, 투입동력전달캠(340)이 회전하여 투입동력전달링크(310)를 가압함으로써 투입동력전달링크(310)가 하측으로 펴진다. 이에 따라, 투입동력전달바(320)가 투입동력전달링크(310)를 따라 이동하고, 투입동력전달바(320)에 연결되는 모든 투입동력전달링크(310)가 함께 운동한다. 이때, 각각의 투입동력전달링크(310)는 가동로더(430)의 상부를 가압하고, 가동로더(430)가 하측으로 이동함으로써 제1 단자(410)와 제2 단자(420)가 전기적으로 연결된다. 또한, 동력전달축(120)이 반대로 회전하는 경우에 투입동력전달링크(310)가 상부로 접히고, 가동로더(430)가 상부로 이동하여 제1 단자(410), 및 제2 단자(420)의 사이가 전기적으로 차단된다.
도 15a, 및 도 15b는 본 발명의 일실시예에 따른 부하개폐기의 접지부의 동작도로서, 본 발명의 일실시예에 따른 부하개폐기의 접지부(500)의 동작은 다음과 같다.
도 15a를 참조하면, 접지되지 않는 상태로서, 탄성부의 탄성력에 의해 접지동력전달바(540)가 수평을 유지한다. 이때, 접지바(560)는 접지동력전달바(540)와 겹쳐있는 상태이다.
도 15b를 참조하면, 동력전달축(120)의 회전에 따라 접지동력전달기어(510)가 접지동력전달링크(520)를 이동시키고, 접지동력전달축(530)은 접지동력전달링크(520)에 의해 회전한다. 접지동력전달축(530)이 회전함에 따라 접지동력전달바(540)가 하측으로 회전 이동하고, 슬라이드지지바(550), 및 슬라이드바(551)는 접지동력전달바(540)를 따라 하측으로 회전 이동한다. 이때, 슬라이드지지바(550), 및 슬라이드바(551)는 서로 슬라이딩 이동하고, 접지바(560)는 하측을 향하여 회전 이동하여 펴지며, 투입부(400)의 접지단자(450)에 접촉한다.
상기 도면들을 참고하면, 본 발명의 일실시예에 따른 부하개폐기의 투입, 개방, 및 접지는 다음과 같다.
투입을 위하여, 구동모터(110)의 작동에 의해 동력전달부(200)는 투입 위치로 동작하고, 투입동력전달캠(340)에 의해 투입동력전달링크(310)가 하측으로 펴지며, 가동로더(430)가 하측으로 이동한다. 따라서, 투입부(400)의 제1 단자(410), 및 제2 단자(420)가 전기적으로 연결된다. 이때, 접지부(500)의 접지동력전달기어(510)도 회전하지만, 접지동력전달링크(520)에 형성되는 슬라이드관통공으로 인하여 접지동력전달축(530)은 회전하지 않는다.
개방을 위하여, 구동모터(110)의 작동에 의해 동력전달부(200)는 개방 위치로 동작하고, 투입동력전달캠(340)이 투입동력전달링크(310)를 가압하지 않는 위치로 회전함에 따라 투입동력전달링크(310)는 상측으로 접힌다. 이에 따라, 가동로더(430)가 상측으로 이동하고, 투입부(400)의 제1 단자(410), 및 제2 단자(420)가 전기적으로 차단된다. 이때, 접지부(500)의 접지동력전달기어(510)도 회전하지만, 접지동력전달링크(520)에 형성되는 슬라이드관통공으로 인하여 접지동력전달축(530)은 회전하지 않는다.
접지를 위하여, 구동모터(100)의 작동에 의해 동력전달부(200)는 투입 위치로 동작하고, 접지동력전달기어(510), 및 접지동력전달링크(520)에 의해 접지동력전달축(530)이 회전하며, 접지바(560)가 하측으로 펴지면서 회전 이동한다. 이동하는 접지바(560)는 투입부(400)의 접지단자(450)에 접하여 접지된다. 이때, 투입동력전달부(300)의 투입동력전달캠(340)도 회전하지만, 투입동력전달링크(310)에 접촉하지 않는 위치로 회전한다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 구동모터(100)를 사용하지 않고, 동력전달축(120)에 수동 조작 핸들을 연결하여 동력전달축(120)을 회전시킴으로써 접지 동작 등을 수행할 수 있다.
종래의 부하개폐기에 따르면, 하우징 내부의 절연 가스는 하우징 외부의 대기 중으로 누설되는 경우에 이산화탄소보다 훨씬 높은 지구 온실 효과를 유발하므로, 지구 환경에 악영향을 미치는 문제점이 있다.
또한, 하우징 내에 충진되는 절연 가스의 밀봉을 위한 구성이 필요하므로, 구조적으로 부하개폐기의 전체적인 크기가 증가하고, 장기간 사용하는 경우에 절연 가스의 누설 여부 등을 정기적으로 체크해야하므로 관리가 불편한 단점이 있다. 또한, 가스 누설 체크를 위하여 별도의 누설 검사 장치가 필요하므로 부피가 더욱 증가할 수 있으며, 이에 따라 중량이 증가하고, 설치 후에도 유지 보수비용이 증가하는 단점이 있다. 더하여, 상기와 같은 문제는 절연 가스뿐만 아니라 절연유 등을 사용하는 경우에도 발생한다.
하지만, 본 발명의 부하개폐기에 따르면, 절연 가스 등의 절연 유체를 사용하지 않고 대기 중에서 구동하므로, 이의 밀봉을 위한 구성이 불필요하여 장치의 크기를 줄일 수 있고 절연 유체 관리가 불필요하다. 따라서, 제조 비용, 및 관리 비용을 줄일 수 있고, 절연 유체 누설로 인한 고장의 위험이 없으므로 장치의 신뢰도가 뛰어나다.
또한, 대기 중에서 전력 공급에 제어함에도 불구하고 이를 확실하게 수행할 수 있으므로 상품성이 우수하며, 복수의 동력전달탄성부재를 이용함으로써 투입, 개방, 및 접지를 확실하게 수행할 수 있다.
또한, 접이식 접지부를 통하여, 비접지 거리를 충분히 확보할 수 있고, 투입부의 하우징을 컴팩트하게 구성할 수 있는 등, 장치의 크기가 증가하지 않는 장점이 있다.
이상과 같이, 본 발명의 각 실시예에서 설명한 기술적 사상들은 각각 독립적으로 실시될 수 있거나, 서로 조합되어 실시될 수도 있다. 또한, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
110: 구동모터 120: 동력전달축
200: 동력전달부 210: 제1 방향판
220: 제2 방향판 230: 동력전달탄성부재
240: 레치판 241: 제1 레치
242: 제2 레치 251: 제1 로드
252: 제2 로드 253: 제3 로드
300: 투입동력전달부 310: 투입동력전달링크
320: 투입동력전달바 330: 투입동력전달탄성부재
340: 투입동력전달캠
400: 투입부 410: 제1 단자
420: 제2 단자 430: 가동로더
440: 진공 인터럽터 450: 접지단자
460: 하우징
500: 접지부 510: 접지동력전달캠
520: 접지동력전달링크 530: 접지동력전달축
540: 접지동력전달바 550: 슬라이드지지바
551: 슬라이드바 552: 지지탄성부재
560: 접지바

Claims (13)

  1. 부하개폐기에 있어서,
    구동수단;
    제1 단자, 제2 단자, 가동로더, 및 접지단자를 가지고, 상기 가동로더가 상기 제1 단자 및 상기 제2 단자 사이를 연결, 또는 단절함으로써 전력 공급을 투입, 또는 개방할 수 있는 투입부;
    상기 가동로더를 구동할 수 있는 투입동력전달부;
    상기 접지단자를 통하여 접지할 수 있는 접지부; 및
    동력전달축을 가지고, 상기 구동수단으로부터 상기 동력전달축으로 전달되는 구동력을, 상기 투입동력전달부, 및 상기 접지부로 전달할 수 있는 동력전달부
    를 포함하고, 상기 접지부는,
    접지동력전달축;
    고정되는 회전축에 회전 가능하도록 연결되는 슬라이드지지바;
    상기 슬라이드지지바에 슬라이딩 이동할 수 있도록 결합되는 슬라이드바;
    상기 접지동력전달축의 회전에 따라 회전 이동할 수 있도록, 일측이 상기 접지동력전달축에 결합되고, 타측이 상기 슬라이드지지바, 및 상기 슬라이드바에 링크 연결되는 접지동력전달바; 및
    상기 슬라이드지지바, 및 상기 슬라이드바와 상기 접지동력전달바의 사이에 연결되는 접지바
    를 포함하고,
    상기 접지동력전달축의 회전에 따라, 상기 접지동력전달바가 일측으로 회전 이동하고, 상기 접지바가 일측으로 회전 이동하여 상기 접지단자에 접촉할 수 있는 것을 특징으로 하는 부하개폐기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 투입동력전달부는,
    복수의 투입동력전달링크;
    상기 투입동력전달링크의 일측에 연결되어 상기 투입동력전달링크가 접히도록 탄성력을 제공할 수 있는 투입동력전달탄성부재; 및
    상기 동력전달축에 결합되고, 상기 동력전달축의 회전에 따라 상기 투입동력전달링크가 펴지도록, 상기 투입동력전달링크를 가압할 수 있는 투입동력전달캠
    을 포함하고,
    상기 링크가 펴짐에 따라 상기 가동로더를 가압하여 이동시킴으로써, 제1 단자 및 상기 제2 단자 사이를 연결할 수 있는 것을 특징으로 하는 부하개폐기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 투입동력전달링크가 동일하게 운동할 수 있도록, 상기 투입동력전달링크 사이를 연결되는 투입동력전달바
    를 더 포함하는 부하개폐기.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 접지동력전달축에 연결되어, 상기 접지동력전달축을 회전시킬 수 있는 접지동력전달링크; 및
    상기 동력전달축에 결합되고, 상기 동력전달축의 회전에 따라 상기 접지동력전달링크에 연결되는 기어를 회전시켜, 상기 접지동력전달축을 회전시킬 수 있는 접지동력전달기어
    을 더 포함하는 부하개폐기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 접지동력전달축의 일측에 연결되는 탄성부
    를 더 포함하고,
    상기 접지동력전달축에 외력이 작용하지 않는 경우에 탄성부의 탄성력에 의해 접지동력전달축이 소정의 회전 위치를 유지할 수 있는 것을 특징으로 하는 부하개폐기.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 슬라이드바, 및 슬라이드지지바의 사이에 연결되어 탄성력을 제공할 수 있는 지지탄성부재
    를 더 포함하는 부하개폐기.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 단자, 및 상기 제2 단자 사이에 배치되는 진공 인터럽터; 및
    상기 접지바의 이동 공간을 제공하는 내부 공간을 가지는 하우징
    을 더 포함하는 부하개폐기.
  9. 제1항에 있어서, 상기 동력전달부는,
    상기 동력전달축에 결합되는 제1 방향판;
    상기 동력전달축에 결합되는 제2 방향판;
    상기 동력전달축에 회전 가능하도록 결합되는 레치판;
    상기 레치판의 양단에 회전 가능하도록 각각 결합되는 제1 레치, 및 제2 레치;
    제1 위치에 배치되는 제1 로드;
    제2 위치에 배치되는 제2 로드;
    제3 위치에 배치되는 제3 로드;
    상기 제1 방향판, 및 상기 제2 방향판과 각각 걸릴 수 있도록, 상기 레치판에 형성되는 제1 돌출부, 및 제2 돌출부;
    상기 제1 방향판, 및 상기 제2 방향판의 사이를 연결하여 탄성력을 제공할 수 있는 하나 이상의 동력전달탄성부재
    를 포함하는 부하개폐기.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 레치, 및 제2 레치에 각각 탄성력을 제공하는 탄성체
    를 더 포함하는 부하개폐기.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 동력전달축은 회전 방향에 따라 상기 제1 방향판, 및 상기 제2 방향판 중 하나만 회전시킬 수 있으며,
    투입 동작시, 상기 동력전달축이 일방향으로 회전함에 따라 상기 제2 방향판이 회전하고, 상기 제1 레치가 상기 제1 로드에 의해 구속됨으로써 상기 레치판이 고정되며, 상기 제1 방향판이 상기 제1 돌출부에 의해 저지됨으로써 고정되고, 상기 동력전달탄성부재가 팽창하며, 상기 제2 방향판의 일측이 상기 제1 레치를 회전시킴으로써 상기 제1 로드에 의한 구속이 해제되어 상기 레치판, 및 상기 제1 방향판이 회전할 수 있는 것을 특징으로 하는 부하개폐기.
  12. 제11항에 있어서,
    개방 동작시, 상기 동력전달축이 타방향으로 회전함에 따라 상기 제1 방향판이 회전하고, 상기 제2 레치가 상기 제3 로드에 의해 구속됨으로써 상기 레치판이 고정되며, 상기 제2 방향판이 상기 제2 돌출부에 의해 저지됨으로써 고정되고, 상기 동력전달탄성부재가 팽창하며, 상기 제1 방향판의 일측이 상기 제2 레치를 회전시킴으로써 상기 제3 로드에 의한 구속이 해제되어 상기 레치판, 및 상기 제2 방향판이 회전할 수 있는 것을 특징으로 하는 부하개폐기.
  13. 제11항에 있어서,
    접지 동작시, 상기 동력전달축이 타방향으로 회전함에 따라 상기 제1 방향판이 회전하고, 상기 제2 레치가 상기 제2 로드에 의해 구속됨으로써 상기 레치판이 고정되며, 상기 제2 방향판이 상기 제2 돌출부에 의해 저지됨으로써 고정되고, 상기 동력전달탄성부재가 팽창하며, 상기 제1 방향판의 일측이 상기 제2 레치를 회전시킴으로써 상기 제2 로드에 의한 구속이 해제되어 상기 레치판, 및 상기 제2 방향판이 회전할 수 있는 것을 특징으로 하는 부하개폐기.
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