KR101689948B1

KR101689948B1 - 정격식별을 위한 식별볼트를 구비하는 인입출형 진공차단기

Info

Publication number: KR101689948B1
Application number: KR1020150002212A
Authority: KR
Inventors: 김규정; 박우진; 박용익; 김일현
Original assignee: 엘에스산전 주식회사
Priority date: 2015-01-07
Filing date: 2015-01-07
Publication date: 2016-12-27
Also published as: KR20160085410A

Abstract

본 발명은 배전반의 차단기실 내에 설치되는 크래들과, 상기 크래들에 장착되는 차단기 본체를 포함하는 인입출형 진공차단기에 있어서, 상기 차단기 본체의 측면에 체결부와 마주하는 크래들에 크래들측 식별볼트 체결부를 형성하고, 상기 식별볼트 체결부에 체결되는 식별볼트의 위치와 개수에 따라 선택적으로 간섭이 발생하도록 본체의 측면에 형성되는 본체측 식별부를 포함하는 인입출형 진공차단기를 제공한다.

Description

정격식별을 위한 식별볼트를 구비하는 인입출형 진공차단기{VACCUM CIRCUIT BRAKER HAVING MISINSERTION PREVENTING BOLTS}

본 발명은 배전반 등에 설치되는 진공차단기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배전반의 차단기실 내에 설치되는 크래들과 차단기 본체의 졍격이 일치할 경우에만 차단기 본체가 크래들에 장착되어 설치될 수 있도록 하는 식별볼트를 구비하는 인입출형 진공차단기에 관한 것이다.

발전소 및 변전소 등의 운전이나 제어, 전동기의 운전 등을 위해 배전반 내에 차단기 및 여러 전기기기가 설치된다.

이들 중 진공차단기는 정상부하 개폐 및 사고전류 차단시 발생하는 아크를 진공인터럽터(vaccum interrupter) 내에서 소호시켜 신속하게 회로를 분리시키는 회로 및 기기 보호용 장치이다.

이러한 진공차단기는 설치 형태에 따라 고정배치되는 고정형과, 크래들에 대해 인입출 가능하게 배치되는 인입출형으로 구별될 수 있고, 상기 인입출형 진공차단기는 시험과 유지 보수에 편리하여 널리 이용되고 있다.

이중 인입출형 진공차단기는 회로를 개폐하는 개폐기구, 과전류계전기로 대표되는 제어장치 및 단자를 포함하는 차단기 본체와, 외부의 전원 및 부하 측과 접속가능하며 차단기 본체의 인입, 시험 또는 인출 위치에 따라 차단기 본체의 단자에 접속 또는 분리 가능한 단자를 구비한 크래들(cradle)을 포함하여 구성된다.

이러한 인입출형 진공차단기(이하, 진공차단기로 약칭)는 일반적으로 배전반의 차단기실 내부에 수납되어 사용된다. 진공차단기는 사용처에 따라 다양한 정격을 가지며, 각 정격에 따라 차단기 본체와 크래들의 모선부 형상과 크기, 각 구성품 간의 배치 및 거리가 다양하게 형성될 수 있다.

따라서 부적합한 정격의 차단기 본체가 크래들에 오삽입될 경우, 상이한 형상 및 배치에 대한 억지 삽입으로 인하여 기계적인 파손이 발생될 수 있고, 차단기 본체의 외관이 동일하지만 정격이 다른 경우에는 차단 및 통전 능력 부족으로 인한 사고가 발생할 가능성이 있으므로 이를 방지하기 위한 수단이 요구된다.

관련선행문헌으로는 대한민국 공개실용신안 공개번호 실1999-0034272호(공개일자 1999년 8월 25일) '진공차단기의 인터록 장치'가 있다.

본 발명은 크래들과 차단기 본체를 포함하는 진공차단기에 있어서, 배전반에 설치되는 크래들과 정격이 일치하는 차단기 본체만 설치될 수 있도록 하는 물리적인 식별 수단을 구비하도록 함으로써, 정격이 상이한 차단기 본체가 크래들에 삽입되어 발생할 수 있는 문제를 예방할 수 있도록 하기 위한 것이다.

상기 본체측 식별부는 상기 차단기 본체의 측면에 형성된 본체측 식별볼트 체결부이고, 미리 설정된 정격별 식별볼트 체결 조합에 따라 상기 본체측 식별볼트 체결부 및 상기 크래들측 식별볼트 체결부에 식별볼트를 체결하여, 정격이 동일한 차단기 본체와 크래들 사이에서만 식별볼트간의 간섭이 발생하지 않도록 한 것이 바람직하다.

상기 본체측 식별볼트 체결부는 상기 차단기 본체의 트럭에 형성되는 별도의 식별 플레이트로 형성될 수 있다.

또한, 상기 본체측 식별볼트 체결부는 상기 차단기 본체의 측면 커버에 형성될 수 있다.

그리고, 상기 본체측 식별볼트 체결부는 상기 측면 커버의 요입부에 형성될 수 있다.

상기 본체측 식별부는 상기 본체의 측면 커버에 형성되는 식별볼트 통과홈이고, 미리 설정된 정격별 식별볼트의 체결 위치에 따라 상기 크래들측 식별볼트 체결부에 식별볼트를 체결하고, 미리 설정된 정격별에 따라 정해진 위치에 식별볼트 통과홈을 형성하여, 정격이 동일한 차단기 본체와 크래들 사이에서만 식별볼트가 상기 식별볼트 통과홈을 간섭없이 통과할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

상기 식별볼트 통과홈이 형성된 본체의 측면 커버는 탈부착 가능하게 형성되면 더욱 바람직하다.

본 발명은 배전반 차단기실 내에 설치되는 크래들과, 상기 크래들에 장착되는 차단기 본체의 정격이 일치할 경우에만 삽입될 수 있는 구조를 제공함으로써, 오삽입으로 인한 장비의 손상을 방지하는 효과를 가져온다.

또한, 본 발명에 따른 인입출형 진공차단기의 차단기 본체는 측면에 식별볼트를 구비함으로써 세워둔 상태에서 식별볼트를 체결할 수 있고, 세워둔 상태에서 식별볼트를 통하여 차단기 본체의 정격을 식별할 수 있도록 하는 효과를 가져온다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 인입출형 진공차단기의 차단기 본체를 나타낸 사시도,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 차단기 본체의 식별볼트 체결부를 확대하여 나타낸 사시도,
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 인입출형 진공차단기의 차단기 본체가 크래들에 인입되는 상태를 나타낸 사시도,
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 본체측 식별볼트 체결부와 크래들측 식별볼트 체결부를 확대하여 나타낸 정면도,
도 5는 4가지 종류의 정격별 식별볼트 체결 조합을 나타낸 개념도,
도 6는 본 발명의 제2실시예에 따른 본체측 식별볼트 체결부와 크래들측 식별볼트 체결부를 확대하여 나타낸 정면도,
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 본체측 식별볼트 체결부와 크래들측 식별볼트 체결부를 확대하여 나타낸 정면도임.

본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 또한, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 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.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 크래들과 차단기 본체에 정격식별을 위한 코드 플레이트를 구비하는 인입출형 진공차단기에 관하여 상세하게 설명한다.

상기 본체측 식별부는 본체측 식별볼트 체결부이거나, 본체의 측면 커버에 형성되는 식별볼트 통과홈일 수 있다.

제1실시예는 본체측 식별부가 본체측 식별볼트 체결부인 것을 나타낸 것이고, 제2실시예는 본체측 식별부가 식별볼트 통과홈인 것을 나타낸 것이다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 인입출형 진공차단기의 차단기 본체를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 차단기 본체의 식별볼트 체결부를 확대하여 나타낸 사시도이다.

도시된 바와 같이, 차단기 본체(100)는 전원의 각 상(예를 들면 3상)에 대응되게 복수의 진공인터럽터(120)(vaccum interrupter)를 구비한다. 본 명세서에서는 3상 전원을 각각 개폐할 수 있는 3개의 진공인터럽터(120)를 구비하는 형태에 관하여 도시하고 설명하였다.

진공인터럽터(120)는 모선접속부(132)와 부하접속부(134)를 접속 또는 차단시키도록 동작한다.

각 진공인터럽터(120)는 진공용기(121)와, 각 진공용기(121)에 고정 배치되는 고정접촉자(122)와, 상기 고정접촉자(122)와 접촉 및 분리 가능하게 상기 진공용기(121)에 상대 운동할 수 있게 배치되는 가동접촉자(123)를 포함한다.

도시한 실시예의 경우 고정접촉자(122)가 모선접속부(132)에 연결되고, 가동접촉자(123)가 부하접속부(134)에 연결된 형태를 나타낸 것이다. 반대로 모선접속부(132)에 가동접촉자가 연결되고, 부하접속부(134)에 고정접촉자가 연결되는 형태를 가질 수도 있다.

차단기 본체(100)에는 상기 각 진공인터럽터(120)를 투입 또는 차단(트립)하는 개폐기구(140)를 포함한다. 개폐기구(140)는 상기 각 진공인터럽터(120)의 각 가동접촉자(123)를 동시에 구동시킬 수 있도록 구성된다.

한편, 차단기 본체(100)의 하부에는 차단기 본체(100)를 이송시키는 트럭(150)이 구비된다.

트럭(150)은 차단기 본체(100)를 이송시키기 위한 것으로, 트럭(150)의 상부에 복수의 진공인터럽터(120)와 개폐기구(140)가 적재된다.

트럭(150)은 트럭 프레임(152)과 트럭 프레임(152)의 양측에 구비되는 복수의 이동휠(154)을 포함하며, 상기 트럭 프레임(152)이 전체 차단기 본체(100)의 저면을 형성하게 된다.

본 발명은 상술한 바와 같은 인입출식 진공차단기의 차단기 본체(100)에 본체측 식별볼트 체결부를 구비하는 것을 특징으로 한다. 도시한 바와 같이 본체측 식별볼트 체결부는 트럭 프레임(150)에 구비되는 식별 플레이트(160)로 형성될 수 있다. 상기 식별 플레이트(160)에는 복수개의 식별볼트 체결홀(162)이 형성된다.

도시한 실시예의 경우 식별볼트 체결홀(162)이 4개 형성되어 있으나, 식별볼트 체결홀(162)의 개수는 필요에 따라 증감될 수 있다. 상기 식별 플레이트(160)에 체결되는 식별볼트(165)의 개수도 필요에 따라 증감될 수 있다.

만일 본체측 식별볼트 체결부를 차단기 본체(100)의 저면에 형성하게 되면, 식별볼트 체결을 위해서 차단기 본체(100)를 눕혀야 하므로 작업성이 좋지 못하다. 또한 차단기 본체(100)가 정상적으로 세워진 상태에서 식별볼트 체결부를 확인할 수 없는 단점을 가지게 된다. 따라서, 본 발명은 본체측 식별볼트 체결부를 차단기 본체(100)의 측면에 형성함으로써, 차단기 본체(100)가 정상적으로 세워진 상태에서 식별볼트(165)의 체결이 가능하고, 차단기 본체(100)가 정상적으로 세워진 상태에서 체결된 식별볼트(165)를 확인하는 것으로 차단기 본체(100)의 정격을 식별할 수 있도록 한 것이다.

본체측 식별볼트 체결부에 대응하여 후술하는 크래들(200; 도 3 참조)에 크래들측 식별볼트 체결부가 형성된다. 본체측 식별볼트 체결부와 크래들측 식별볼트 체결부에 서로 어긋나게 식별볼트를 체결함으로써 정격이 다른 차단기 본체(100)가 크래들(200)에 장착될 수 없도록 하는 것이다.

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 인입출형 진공차단기의 차단기 본체가 크래들에 인입되는 상태를 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 본체측 식별볼트 체결부와 크래들측 식별볼트 체결부를 확대하여 나타낸 정면도이다.

진공차단기는 사용처에 따라 다양한 정격을 가지며, 각 정격에 따라 차단기 본체와 크래들의 모선부 형상과 크기, 각 구성품 간의 배치 및 거리가 다양하게 형성된다. 그런데, 정격의 차이가 큰 경우에는 차단기 본체와 크래들의 외관과 크기만으로도 확연히 구분되어 오삽입의 문제가 발생하지 않는다. 그런데 외관은 동일하거나 유사하더라도 정격이 다른 제품들도 존재하고, 이 경우 크래들의 정격과는 다른 정격을 가지는 차단기 본체가 크래들에 장착될 우려가 있다.

크래들(200)의 정격과 일치하지 않는 차단기 본체가 크래들(200)에 장착되는 경우에는 차단능력 및 통전능력 부족으로 인하여 사고가 발생할 가능성이 있다.

본 발명은 이러한 정격이 다른 차단기 본체가 크래들(200)에 삽입될 수 없도록 하기 위한 것으로, 상술한 바와 같이 차단기 본체(100)에 식별 플레이트(160)를 구비하여 본체측 식별볼트 체결부를 형성하고, 상기 본체측 식별볼트 체결부와 마주하는 크래들의 측벽에 크래들측 식별볼트 체결부(260)를 형성한 것이다.

도시한 도 4의 실시예의 경우 본체측 식별볼트 체결부(식별 플레이트(160))와 크래들측 식별볼트 체결부(260)의 서로 대응하는 위치에 4개의 체결홀이 형성되어 있고, 본체측 식별볼트 체결부(160)에는 최상단에 하나의 식별볼트(165)를 체결하며, 크래들측 식별볼트 체결부(260)에는 최상단을 제외한 나머지 체결홀에 3개의 식별볼트(265)를 체결하여, 본체측 식별볼트 체결부(160)가 크래들측 식별볼트 체결부(260)를 통과할 수 있도록 한 것이다.

도 5는 4가지 종류의 정격별 식별볼트 체결 조합을 나타낸 개념도이다.

도면의 좌측은 본체측 식별볼트 체결부를 나타낸 것이고, 우측은 크래들측 식별볼트 체결부를 나타낸 것이다.

도시한 식별볼트 체결조합의 경우 4개의 식별볼트를 이용하는 것으로, 본체측에 1개의 식별볼트(165)가 체결되고, 크래들측에 3개의 식별볼트(265)가 체결된 조합을 나타낸 것이나, 본체측에 2개 크래들측에 2개의 식별볼트가 체결되는 조합을 사용할 수도 있고, 본체측에 3개 크래들측에 1개의 식별볼트가 체결되는 조합을 사용할 수도 있다.

이러한 조합은 정격이 상이할 경우 식별볼트간에 간섭이 발생하여 차단기 본체가 더 이상 크래들에 진입하지 못하게 함으로써, 정격이 다른 차단기 본체가 크래들에 오삽입 될 수 없도록 하는 효과를 가져온다.

차단기 본체의 정격이 크래들의 정격과 일치하면 본체측에 체결된 식별볼트와 차단기측에 체결된 식별볼트가 간섭하지 않으므로, 차단기 본체가 크래들로 장착될 수 있으나, 차단기 본체의 정격이 크래들의 정격과 불일치 하는 경우에는 식별볼트간에 간섭이 발생하여 차단기 본체가 더 이상 크래들로 진입하지 못하게 된다.

한편, 차단기 본체는 크래들에 대하여 시험 위치와 투입 위치를 가지게 되는데, 시험 위치는 운전 가동전에 사전 시험운전을 하기 위해 임시적으로 고정되는 위치이며, 투입 위치는 운전 가동을 위해 고정되는 위치이다.

식별볼트 간의 간섭이 이루어지는 위치는, 차단기 본체가 시험위치에 도달하기 이전인 위치인 것이 바람직하다.

상기 식별볼트간의 간섭이 시험위치 이후에 형성되면, 차단기 본체가 시험위치까지는 간섭없이 진입할 수 있게 되어, 정격이 불일치한 차단기 본체에 대한 시험운전이 이루어질 수 있고, 이 때 차단기 본체가 손상될 수도 있기 때문이다.

도 6는 본 발명의 제2실시예에 따른 본체측 식별볼트 체결부와 크래들측 식별볼트 체결부를 확대하여 나타낸 정면도이다.

앞선 제1실시예의 경우 별도의 식별 플레이트를 트럭에 부착하여 본체측 식별볼트 체결부를 형성한 것이나, 본 실시예는 차단기 본체의 측면 커버(170)의 일부에 본체측 식별볼트 체결부(172)를 형성한 것을 특징으로 한다.

여기서 차단기 본체의 측면 커버(170)란 진공인터럽터(120; 도 1 참조)의 측면 커버일 수도 있고, 개폐기구부(140; 도 1 참조)의 측면 커버일 수도 있다.

차단기 본체의 측면 커버(170)는 크래들의 측판(270)과 이격간격을 가지게 되므로, 이 부분에 각각 본체측 식별볼트 체결부(172)와 크래들측 식별볼트 체결부(272)를 형성하여 식별볼트(165, 175)를 체결할 수 있다.

이격간격이 협소한 경우 도시한 바와 같이, 차단기 본체의 측면커버(170)에 크래들 측판(270)과의 이격간격을 확보하기 위한 요입부를 형성하고, 상기 요입부에 본체측 식별볼트 체결부(172)를 형성할 수도 있다.

도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 본체측 식별볼트 체결부와 크래들측 식별볼트 체결부를 확대하여 나타낸 정면도이다.

앞선 제1실시예와, 제2실시예의 경우 본체측과 크래들측에 식별볼트를 체결하여, 차단기 본체의 정격이 크래들의 정격과 상이할 경우 식별볼트간에 간섭이 발생하도록 한 것이나, 제3실시예는 크래들측에 식별볼트(275)를 체결하고 본체의 측면커버에는 식별볼트(275)에 대응하는 위치에 식별볼트 통과홈(180)을 형성하는 것을 특징으로 한다.

즉 정격에 따라 크래들(200)의 측벽의 서로 상이한 위치에 식별볼트(275)가 체결되도록 하고, 차단기 본체(100)의 경우 정격에 따라 서로 상이한 위치에 식별볼트 통과홈(180)을 형성함으로써, 정격이 다른 차단기 본체가 크래들(200)에 삽입되는 것을 방지하는 것이다.

이 경우, 차단기 본체의 측면 커버(170) 중 상기 식별볼트 통과홈(180)이 형성되는 부분을 별도로 탈부착 가능하게 형성하는 것이 바람직하다. 이는 차단기 본체(100)의 정격에 식별볼트 통과홈(180)이 형성되는 부분만을 별도로 부착하고 나머지 부분의 측면 커버(170)는 공용으로 사용할 수 있도록 하기 위한 것이다.

전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 전술된 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의해 나타내어질 것이다. 그리고 후술될 특허청구범위의 의미 및 범위는 물론, 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 및 변형 가능한 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 차단기 본체 120 : 진공인터럽터
121 : 진공용기 122 : 고정접촉자
123 : 가동접촉자 132 : 모선접속부
134 : 부하접속부 140 : 개폐기구
150 : 트럭 152 : 트럭 프레임
154 : 이동휠
160 : 식별 플레이트(본체측 식별볼트 체결부)
162 : 식별볼트 체결홀 165 : 식별볼트
170 : 측면 커버
172 : 본체측 식별볼트 체결부
180 : 식별볼트 통과홈
200 : 크래들
260, 272 : 크래들측 식별볼트 체결부
265 : 식별볼트
270 : 크래들 측판

Claims

배전반의 차단기실 내에 설치되는 크래들과, 상기 크래들에 장착되는 차단기 본체를 포함하는 인입출형 진공차단기에 있어서,
상기 차단기 본체의 측면에 마주하는 크래들에 크래들측 식별볼트 체결부를 형성하고, 상기 식별볼트 체결부에 체결되는 식별볼트의 위치와 개수에 따라 선택적으로 간섭이 발생하도록 상기 차단기 본체의 측면에 본체측 식별부를 형성하되,
상기 식별볼트 체결부에 상기 크래들의 정격에 해당하는 위치와 개수의 식별볼트를 체결하고,
상기 차단기 본체에 차단기 본체의 정격에 해당하는 본체측 식별부를 형성하여, 차단기 본체와 크래들의 정격이 일치하는 경우에만 차단기 본체가 크래들에 장착되는 인입출형 진공차단기.
제 1 항에 있어서,
상기 본체측 식별부는
상기 차단기 본체의 측면에 형성된 본체측 식별볼트 체결부이고,
미리 설정된 정격별 식별볼트 체결 조합에 따라 상기 본체측 식별볼트 체결부 및 상기 크래들측 식별볼트 체결부에 식별볼트를 체결하여, 정격이 동일한 차단기 본체와 크래들 사이에서만 식별볼트간의 간섭이 발생하지 않도록 한 것을 특징으로 하는 인입출형 진공차단기.
제 2 항에 있어서,
상기 본체측 식별볼트 체결부는
상기 차단기 본체의 트럭에 형성되는 별도의 식별 플레이트에 형성되는 것을 특징으로 하는 인입출형 진공차단기.
제 2 항에 있어서,
상기 본체측 식별볼트 체결부는
상기 차단기 본체의 측면 커버에 형성되는 것을 특징으로 하는 인입출형 진공차단기.
제 4 항에 있어서,
상기 본체측 식별볼트 체결부는 상기 측면 커버의 요입부에 형성되는 것을 특징으로 하는 인입출형 진공차단기.
제 1 항에 있어서,
상기 본체측 식별부는
상기 본체의 측면 커버에 형성되는 식별볼트 통과홈이고,
미리 설정된 정격별 식별볼트의 체결 위치에 따라 상기 크래들측 식별볼트 체결부에 식별볼트를 체결하고, 미리 설정된 정격별에 따라 정해진 위치에 식별볼트 통과홈을 형성하여, 정격이 동일한 차단기 본체와 크래들 사이에서만 식별볼트가 상기 식별볼트 통과홈을 간섭없이 통과할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 인입출형 진공차단기.
제 6 항에 있어서,
상기 식별볼트 통과홈이 형성된 본체의 측면 커버는 탈부착 가능하게 형성되는 것을 특징으로 하는 인입출형 진공차단기.