KR101283648B1 - 가스절연차단기의 접점 위치결정스위치 - Google Patents

가스절연차단기의 접점 위치결정스위치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 가스절연차단기의 접점 위치결정스위치는, 정·역 방향으로 회전되는 모터에 연결되고, 다수의 핀들을 갖는 구동기어와, 상기 구동기어와 연결되며, 상기 구동기어의 회전동작에 따라 상기 핀들이 각각 삽입 및 이탈되는 다수의 위치결정 홈들을 갖는 캠부재 및, 상기 다수의 위치 결정 홈들 중 어느 하나에 핀이 삽입되면, 상기 삽입됨을 인식하여 상기 모터의 구동을 중지시키는 스위칭부재;를 포함한다.
가스절연차단기, 3포지션, 개폐장치, 기어, 핀, 캠, 홈, 스위칭, 절연 스핀들, 작동단, 모터, 전원, 차단

Description

가스절연차단기의 접점 위치결정스위치{GAS INSULATED 3 POSITION SWITCH MECHANISM}
본 발명은 가스절연차단기에 관한 것으로, 특히 스위칭 신호에 의해 모터로 공급되는 전원을 차단함으로써, 모터의 구동을 정지시켜 절연 스핀들에 설치된 작동단이 접지단, 폐로단 및 개로단에 정확하게 위치될 수 있도록 하는 가스절연차단기의 접점 위치결정스위치에 관한 것이다.
일반적으로 가스절연차단기는 송, 변전 계통이나 전기회로에 있어서 부하를 개폐하거나 접지 및 단락 등의 사고가 발생할 경우에 전류를 차단하는 기기를 일컫는다.
특히, 가스차단기는 우수한 절연특성을 갖는 무미, 무취, 무독의 불활성 절연가스인 SF6 절연가스가 충진된 탱크형 금속용기 내에 절연물로 절연된 차단부 등으로 구성된다.
이러한 가스절연차단기는, 통상적으로 사용상태의 전로를 수동으로 개폐하거나 금속용기 외부의 전기조작장치 등에 의하여 원거리에서 개폐할 수 있으며, 과부하 및 단락시 자동으로 전류를 차단하여 전류계통과 부하 기기를 보호한다.
가스절연차단기의 동작은, 모터에 의해 회전가능하게 연결되는 절연 스핀들과, 상기 절연 스핀들 각각에 스크류 체결된 작동단이 각각 접지, 폐로 및 개로 단으로 이동하여 전원을 공급, 차단 및 접지시킬 수 있도록 한 것이다. 이와 같이 3위치 동작을 하기 위한 장치가 3포지션 스위치이다.
그러나, 종래의 가스절연차단기의 3포지션 스위치는 모터의 회전에 의한 관성력에 의해 절연 스핀들이 추가로 회전하는 것을 방지할 수 있는 제어 구조가 없었다. 즉, 절연 스핀들의 추가 회전에 의해 작동단이 정 위치에 정지할 수 없어 가스절연차단기의 성능에 대한 신뢰도가 떨어지게 되는 문제점이 발생하고 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 스위칭 신호를 이용해 상기 작동단들 정 위치에 도달했을 때 모터로 공급되는 전원을 즉각적으로 차단함으로써, 모터의 관성에 의해 절연 스핀들의 추가 회전하는 것을 방지하여 절연 스핀들에 설치된 작동단이 접지단, 폐로단 및 개로단에 정확하게 위치될 수 있도록 하는 가스절연차단기의 접점 위치결정스위치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 가스절연차단기의 접점 위치결정스위치는, 정·역 방향으로 회전되는 모터에 연결되고, 다수의 핀들을 갖는 구동기어와, 상기 구동기어와 연결되며, 상기 구동기어의 회전동작에 따라 상기 핀들이 각각 삽입 및 이탈되는 다수의 위치결정 홈들을 갖는 캠부재 및, 상기 다수의 위치 결정 홈들 중 어느 하나에 핀이 삽입되면, 상기 삽입됨을 인식하여 상기 모터의 구동을 중지시키는 스위칭부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 모터에 의해 회전가능하게 연결되는 3개의 절연 스핀들과, 상기 절연 스핀들 각각에 스크류 체결되며 접지, 폐로 및 개로 단으로 이동하여 전원을 공급, 차단 및 접지시킬 수 있도록 작동단을 포함할 수 있다.
상기 구동기어는, 일측에 제1핀이 형성되며 타측에 제2핀 및 제3핀이 각각 돌출 형성되고, 상기 캠부재는, 상기 구동기어에 의해 3단 회전되도록 일측에는 구 동기어의 상기 제1핀이 삽·탈 되는 제1홈과, 상기 제1홈을 중심으로 상기 제2핀과 제3핀이 삽·탈 되는 제2홈과 제3홈이 각각 형성되는 것이 바람직하다.
상기 구동기어는, 상기 모터의 구동축에 설치되는 제1기어와, 상기 제1기어와 맞물림 회전하는 제2기어 및, 상기 제2기어와 맞물림 회전되고, 일측에 제1핀이 형성되며 타측에 제2핀 및 제3핀이 각각 돌출 형성되는 제3기어를 포함할 수 있다.
상기 캠부재는, 상기 홈들에 상기 핀들 중 어느 하나가 선택적으로 삽입될 때 3개의 설정 위치로 일단이 회전 위치되며, 상기 스위칭부재는, 상기 캠의 일단이 위치되는 상기 3개의 설정 위치에 각각 설치되어 스위칭 될 수 있다.
상기 캠부재는, 회전가능하게 축 설치되며, 일단에 상기 제1홈, 제2홈 및 제3홈이 각각 형성되는 캠판 및, 상기 캠판의 일면에 고정되며, 회전에 의해 일단이 상기 스위칭부재와 접하는 캠축을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 캠축에는, 일단에 곡면을 이루는 안착홈이 형성되며, 상기 스위칭부재는, 상기 안착홈에 눌림 위치되도록 탄성력에 의해 출몰하는 스위치가 구비될 수 있다.
상기 모터의 구동축에는, 구동력 전달을 끊는 클러치가 더 설치되며, 상기 스위칭부재는, 상기 모터와 상기 클러치의 전원을 동시에 차단할 수 있다.
한편, 상기 구동기어는, 비상시 별도의 수동조작기에 의해 회전되며, 상기 수동핸들은, 상기 본체의 일면에 고정되는 고정부재와, 상기 고정부재를 통해 상기 구동기어가 설치된 상기 본체의 타측으로 관통되며, 상기 관통된 일단에는 제4기어가 설치되는 수동핸들 및, 상기 고정부재의 내부에 설치되어 상기 제4기어를 상기 고 정부재의 내부에 위시키며, 상기 수동핸들 가압시 압축되어 상기 제4기어가 상기 구동기어에 연결될 수 있도록 하는 탄성부재를 포함하는 것이 바람직하다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 모터의 관성력에 의해 절연 스핀들의 추가 회전하는 것을 방지하여 절연 스핀들에 설치된 작동단이 접지단, 폐로단 및 개로단에 정확하게 위치시킬 수 있어 가스절연차단기의 성능에 대한 신뢰도를 높일 수 있는 장점이 있다. 또한, 전원이 공급되지 않거나 모터의 이상이 발생한 비상시에는, 푸쉬 타입의 수동조작기를 이용해 수동으로 조작할 수 있는 장점이 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 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 1 은 본 발명에 따른 가스절연차단기의 접점 위치결정스위치의 사시도, 도 2는 본 발명에 따른 가스절연차단기의 접점 위치결정스위치의 구동기어와 캠부재 및 스위칭부재를 보여주기 위한 요부 확대도, 도 3a는 본 발명에 따른 가스절연차단기의 접점 위치결정스위치의 제1작동상태도, 도 3b는 본 발명에 따른 가스절연차단기의 접점 위치결정스위치의 제2작동상태도, 도 4a는 본 발명에 따른 가스절연 차단기의 접점 위치결정스위치의 수동조작기 동작을 보여주기 위한 도시한 제1작동상태도, 도 4b는 본 발명에 따른 가스절연차단기의 접점 위치결정스위치의 수동조작기 동작을 보여주기 위한 제2작동상태도이다.
도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 가스절연차단기의 접점 위치결정스위치(100)는, 정·역 방향으로 회전되는 모터(120)에 연결되고, 다수의 핀들을 갖는 구동기어(200)와, 상기 구동기어(200)와 연결되며, 상기 구동기어(200)의 회전동작에 따라 상기 핀들이 각각 삽입 및 이탈되는 다수의 위치결정 홈들을 갖는 캠부재(300) 및, 상기 다수의 위치 결정 홈들 중 어느 하나에 핀이 삽입되면, 상기 삽입됨을 인식하여 상기 모터의 구동을 중지시키는 스위칭부재(400)를 포함한다.
또한, 상기 모터(120)에 의해 회전가능하게 연결되는 3개의 절연 스핀들(130)과, 상기 절연 스핀들(130) 각각에 스크류 체결되며 접지, 폐로 및 개로 단으로 이동하여 전원을 공급, 차단 및 접지시킬 수 있도록 작동단(140)이 포함될 수 있다.
그리고 상기 구동기어(200)는 비상시 별도의 수동조작기(500)에 의해 회전되도록 할 수 있다. 그리고 상기 모터(120)의 구동축(121)에는, 구동력 전달을 끊는 클러치(150)가 더 설치될 수 있으며, 상기 스위칭부재(400)는 모터(120)와 클러치의 전원을 동시에 차단할 수 있다.
구동기어(200)는 상기 모터(120)의 구동축(121)에 설치되는 제1기어(210)와, 상기 제1기어(210)와 맞물림 회전하는 제2기어(220) 및, 상기 제2기어(220)와 맞물림 회전되고, 일측에 제1핀(231a)이 형성되며 타측에 제2핀(231b) 및 제3핀(231c) 이 각각 돌출 형성되는 제3기어(230)가 포함될 수 있다.
상기 제2기어(220)는 본체(110)에 회전가능하게 설치되는 것으로, 상기 제3기어(230)의 감속을 위해 제2기어(220)의 회전축에 별도로 설치된 작은 직경을 갖는 기어에 제3기어(230)가 맞물림 회전될 수 있다.
캠부재(300)는 상기 제3기어(230)에 의해 3단 회전되도록 일측에는 제3기어(230)의 상기 제1핀(231a)이 삽·탈 되는 제1홈(311a)과, 상기 제1홈(311a)을 중심으로 상기 제2핀(231b)과 제3핀(231c)이 삽·탈 되는 제2홈(211b)과 제3홈(211c)이 각각 형성되는 것이 바람직하다.
이와 같은 상기 캠부재(300)는, 상기 홈들에 상기 핀들 중 어느 하나가 선택적으로 삽입될 때 3개의 설정 위치로 일단이 회전 위치되며, 후술 될 스위칭부재(400)는 상기 캠부재(300)의 일단이 위치되는 상기 3개의 설정 위치에 각각 설치되어 스위칭 될 수 있다.
더욱 상세히 설명하면, 상기 스위칭부재(400)는 각각 접지, 폐로 및 개로 측 스위칭부재(400)로 나뉘어 배치되며, 상기 각각의 스위칭부재(400)의 스위치에 캠부재(300)의 일단이 접함에 따라 모터(120)에 공급되는 전원을 정확하게 차단할 수 있다.
여기서, 캠부재(300)는 회전가능하게 축 설치되며, 일단에 상기 제1홈(311a), 제2홈(211b) 및 제3홈(211c)이 각각 형성되는 캠판(310) 및, 상기 캠판(310)의 일면에 고정되며, 회전에 의해 일단이 상기 스위칭부재(400)와 접하는 캠축(320)을 포함하는 것이 바람직하다.
그리고 상기 캠축(320)에는 일단에 곡면을 이루는 안착홈(321)이 형성되며, 스위칭부재(400)는 상기 안착홈(321)에 눌림 위치되도록 탄성력에 의해 출몰하는 스위치(410)가 구비될 수 있다.
수동조작기(500)는 상기 본체(110)의 일면에 고정되는 고정부재(510)와, 상기 고정부재(510)를 통해 구동기어(200)의 제3기어(230)가 설치된 본체(110)의 타측으로 관통되며, 상기 관통된 일단에는 제4기어(521)가 설치되는 수동핸들(520) 및, 상기 고정부재(510)의 내부에 설치되어 상기 제4기어(521)를 상기 고정부재(510)의 내부에 위치시키며, 상기 수동핸들(520) 가압시 압축되어 상기 제4기어(521)가 제3기어(230)에 연결될 수 있도록 하는 탄성부재(530)를 포함할 수 있다.
상기 수동핸들(520)은 본체(110)의 타측으로 소정 길이로 연장 형성되어 있고, 상기 연장된 끝단에는 사용자가 손으로 파지하여 회전시킬 수 있도록 손잡이부가 형성될 수 있다. 또한, 탄성부재(530)의 일단이 걸림 위치될 수 있도록 걸림단(미도시)이 형성될 수 있다.
탄성부재(530)는 상기 수동핸들(520)을 고정부재(510) 측으로 탄성 지지함으로써, 상기 수동핸들(520)의 제4기어(521)가 제3기어(230)로부터 이탈된 상태를 유지하도록 한다. 여기서, 상기 탄성부재(530)는 일단이 상기 수동핸들(520)의 걸림단에 걸림 위치되어 탄성 지지할 수 있으며, 탄성부재(530)로는 코일 스프링을 사용할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 가스절연차단기의 접점 위치결정스위치의 작동을 도 2 내지 도 4b를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 모터(120)에 전원을 공급하면, 모터(120)의 구동축(121)에 연결된 제1, 2, 3기어(210, 220, 230)가 연동 회전함과 동시에, 상기 구동축(121)에 체인 등으로 연결된 절연 스핀들(130)이 함께 회전한다.
그리고 절연 스핀들(130) 각각에 체결된 작동단(140)이 접지단, 폐로단 및 개로단 중 어느 하나로 슬라이드 이동된다.
여기서, 제3기어(230)의 제1핀(231a)이 중립 위치에 해당하는 제1홈(311a)을 정방향 또는 역방향으로 밀어 캠부재(300)를 설정된 각으로 회전시키면서 이탈되며, 상기 제1핀(231a)의 타측에 각각 형성된 제2핀(231b) 또는 제3핀(231c)이 캠부재(300)의 제2홈(211b) 또는 제3홈(211c)에 삽입되어 걸림 위치된다.
이때, 캠부재(300)의 일단은 중립 위치에 접하게 위치되는 스위칭부재(400)에서 접속이 해제되면서 정방향 또는 역방향에 위치된 다른 스위칭부재(400)에 접속된다.
여기서, 상기 스위칭부재(400)는 스위칭신호를 제어부로 인가하여 모터(120)로 공급되는 전원을 즉각적으로 차단할 수 있다. 따라서, 절연 스핀들(130) 각각에 설치된 작동단(140)들이 각각의 접속 위치에서 정확하게 정지할 수 있다.
비상시의 경우에는, 수동조작기(500)의 수동핸들(520)을 일정 힘으로 눌러 가압한 후, 제4기어(521)가 제3기어(230)에 맞물림 위치된 상태에서 수동핸들(520)을 회전시켜 조작할 수 있다.
결과적으로, 모터(120)의 관성력에 의해 절연 스핀들(130)의 추가 회전하는 것을 방지하여 절연 스핀들(130)에 설치된 작동단(140)이 접지단, 폐로단 및 개로단에 정확하게 위치시킬 수 있어 가스절연차단기의 신뢰도를 높일 수 있는 장점이 있다. 또한, 전원이 공급되지 않거나 모터(120)의 이상이 발생한 비상시에는, 푸쉬 타입의 수동조작기(500)를 이용해 조작할 수 있어 편리한 장점이 있다.
이상에서 본 발명에 따른 가스절연차단기의 접점 위치결정스위치(100)에 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 1 은 본 발명에 따른 가스절연차단기의 접점 위치결정스위치의 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 가스절연차단기의 접점 위치결정스위치의 구동기어와 캠부재 및 스위칭부재를 보여주기 위한 요부 확대도.
도 3a는 본 발명에 따른 가스절연차단기의 접점 위치결정스위치의 동작을 보여주기 위한 제1작동상태도.
도 3b는 본 발명에 따른 가스절연차단기의 접점 위치결정스위치의 동작을 보여주기 위한 제2작동상태도.
도 4a는 본 발명에 따른 가스절연차단기의 접점 위치결정스위치의 수동조작기 동작을 보여주기 위한 도시한 제1작동상태도.
도 4b는 본 발명에 따른 가스절연차단기의 접점 위치결정스위치의 수동조작기 동작을 보여주기 위한 제2작동상태도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 스위치 110: 본체
120: 모터 121; 구동축
130: 절연 스핀들 140: 작동단
150: 클러치 200: 구동기어
210: 제1기어 220: 제2기어
230: 제3기어 231a: 제1핀
231b: 제2핀 231c: 제3핀
300: 캠부재 310: 캠판
311a: 제1홈 311b: 제2홈
311c: 제3홈 320: 캠축
321: 안착홈 400: 스위칭부재
500: 수동조작기 510: 고정부재
520: 수동핸들 521: 제4기어
530: 탄성부재

Claims (9)

  1. 정·역 방향으로 회전되는 모터에 연결되고, 다수의 핀들을 갖는 구동기어; 상기 구동기어와 연결되며, 상기 구동기어의 회전동작에 따라 상기 핀들이 각각 삽입 및 이탈되는 다수의 위치결정 홈들을 갖는 캠부재; 및 상기 다수의 위치 결정 홈들 중 어느 하나에 핀이 삽입되면, 상기 삽입됨을 인식하여 상기 모터의 구동을 중지시키는 스위칭부재; 를 포함하여 구성하고,
    상기 구동기어는 일측에 제1핀이 형성되며 타측에 제2핀 및 제3핀이 각각 돌출 형성되고, 상기 캠부재는 상기 구동기어에 의해 3단 회전되도록 일측에는 구동기어의 상기 제1핀이 삽·탈되는 제1홈과, 상기 제1홈을 중심으로 상기 제2핀과 제3핀이 삽·탈되는 제2홈과 제3홈이 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 가스절연차단기의 접점 위치결정스위치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 모터에 의해 회전가능하게 연결되는 3개의 절연 스핀들과, 상기 절연 스핀들 각각에 스크류 체결되며 접지, 폐로 및 개로 단으로 이동하여 전원을 공급, 차단 및 접지시킬 수 있도록 작동단을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스절연차단기의 접점 위치결정스위치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 구동기어는, 상기 모터의 구동축에 설치되는 제1기어;
    상기 제1기어와 맞물림 회전하는 제2기어; 및
    상기 제2기어와 맞물림 회전되고, 일측에 제1핀이 형성되며 타측에 제2핀 및 제3핀이 각각 돌출 형성되는 제3기어;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스절연차단기의 접점 위치결정스위치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 캠부재는, 상기 홈들에 상기 핀들 중 어느 하나가 선택적으로 삽입될 때 3개의 설정위치로 일단이 회전 위치되며,
    상기 스위칭부재는, 상기 캠의 일단이 위치되는 상기 3개의 설정위치에 각각 설치되어 스위칭되는 것을 특징으로 하는 가스절연차단기의 접점 위치결정스위치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 캠부재는, 회전가능하게 축 설치되며, 일단에 상기 제1홈, 제2홈 및 제3홈이 각각 형성되는 캠판; 및
    상기 캠판의 일면에 고정되며, 회전에 의해 일단이 상기 스위칭부재와 접하는 캠축;을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스절연차단기의 접점 위치결정스위치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 캠축에는, 일단에 곡면을 이루는 안착홈이 형성되며,
    상기 스위칭부재는, 상기 안착홈에 눌림 위치되도록 탄성력에 의해 출몰하는 스위치가 구비되는 것을 특징으로 하는 가스절연차단기의 접점 위치결정스위치.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 모터의 구동축에는, 구동력 전달을 끊는 클러치가 더 설치되며,
    상기 스위칭부재는, 상기 모터와 상기 클러치의 전원을 동시에 차단하는 것을 특징으로 하는 가스절연차단기의 접점 위치결정스위치.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 구동기어는, 비상시 별도의 수동조작기에 의해 회전되며,
    상기 수동조작기는, 본체의 일면에 고정되는 고정부재;
    상기 고정부재를 통해 상기 구동기어가 설치된 상기 본체의 타측으로 관통되며, 상기 관통된 일단에는 제4기어가 설치되는 수동핸들; 및
    상기 고정부재의 내부에 설치되어 상기 제4기어를 상기 고정부재의 내부에 위시키며, 상기 수동핸들 가압시 압축되어 상기 제4기어가 상기 구동기어에 연결될 수 있도록 하는 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스절연차단기의 접점 위치결정스위치.
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