KR101704433B1

KR101704433B1 - 회로차단기

Info

Publication number: KR101704433B1
Application number: KR1020150066900A
Authority: KR
Inventors: 장춘오
Original assignee: 현대중공업 주식회사
Priority date: 2015-05-13
Filing date: 2015-05-13
Publication date: 2017-02-09
Also published as: KR20160134938A

Abstract

투입스프링의 탄성에너지를 축적하고, 투입스프링의 탄성복원력을 통해 가동자를 투입 및 트립시키는 회로차단기가 개시된다.
개시되는 회로차단기는 탄성에너지를 축적하도록 압축되어 차징(Charging)되는 투입스프링; 일방으로 회전되면 상기 투입스프링을 방세시키고, 상기 투입스프링의 차징이 완료되면 타방으로 회전되는 투입라치; 온오프되는 차징완료 스위치; 및 상기 투입라치가 타방으로 회전되는 동작에 연동하여 상기 차징완료 스위치를 온오프시키는 차징무브레버;를 포함한다.

Description

회로차단기{CIRCUIT BREAKER}

본 발명은 회로차단기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 투입스프링의 탄성에너지를 축적하고, 투입스프링의 탄성복원력을 통해 가동자를 투입 및 트립시키는 회로차단기에 관한 것이다.

송변전 계통이나 전기회로에 사고전류가 발생할 경우에 회로를 차단시키는 회로차단기 중에서 기중차단기(ACB, Air circuit Breaker)는 아크를 소호시키는 소호매체로서 공기를 사용한다.

일반적으로 기중차단기는 메커니즘에 의해 가동되는 가동자를 고정자에 접촉 및 분리시킴으로써, 계통이나 회로를 개폐할 수 있다.

한편, 기중차단기 중에는 스프링(투입스프링)의 탄성에너지를 축세(차징, Charging)하고 축세된 탄성에너지를 방세하여 가동자를 투입시키는 구동력을 제공하는 스프링 구동타입이 있다.

이러한 스프링 구동타입 기중차단기는 투입스프링을 압축하여 축세하는 동작이 필요하다.

사용자는 메커니즘에 구비된 차징유닛을 모터를 사용하거나 수동으로 작동시켜 투입스프링을 차징할 수 있다.

또한, 기중차단기의 외함에는 투입스프링의 차징이 완료된 경우를 표시할 수 있도록 표시장치가 구비된다.

그러나, 종래의 기술에 의한 기중차단기는 투입스프링의 외함에 구비된 표시장치를 통해 사용자가 육안으로 차징완료 상태를 파악할 수는 있으나, 원격으로 차징완료 상태를 파악하기는 어렵다는 단점이 있다.

또한, 원격의 사용자에게 차징완료 상태 정보를 제공하기 위해서는 메커니즘에 연동되는 별도의 전기신호 전달 장치가 필요하기 때문에, 장치의 구성이 복잡하다는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점 중 적어도 일부를 해결하고자 안출된 것으로, 일 측면으로서, 투입스프링의 차징완료 상태를 차단기 외함에 가시적으로 표시할 수도 있고 동시에, 차징완료 신호를 원격의 장치에 제공할 수 있는 회로차단기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적 중 적어도 일부를 달성하기 위한 일 측면으로서, 본 발명은 탄성에너지를 축적하도록 압축되어 차징(Charging)되는 투입스프링; 일방으로 회전되면 상기 투입스프링을 방세시키고, 상기 투입스프링의 차징이 완료되면 타방으로 회전되는 투입라치; 온오프되는 차징완료 스위치; 및 상기 투입라치가 타방으로 회전되는 동작에 연동하여 상기 차징완료 스위치를 온오프시키는 차징무브레버;를 포함하는 회로차단기를 제공한다.

일 실시예에서, 상기 차징완료 스위치는 눌림 작동되는 스위칭바를 구비하고, 상기 차징무브레버는 상기 투입라치에 의해 회전되어 상기 스위칭바를 누르도록 구성될 수 있다.

또한, 일 실시예에서, 상기 차징무브레버는 일측에 구비되며 상기 투입라치에 의해 눌리는 눌림부와, 타측에 구비되며 상기 스위칭바에 접촉되는 접촉부와, 상기 눌림부와 상기 스위칭바 사이에 구비되는 회전축을 포함할 수 있다.

또한, 일 실시예에서, 상기 차징무브레버는 일단에 차징완료 표시부를 구비할 수 있다.

또한, 일 실시예에서, 상기 차징완료 스위치는 온오프되며 외부기기에 전기적 신호를 전달할 수 있다.

이러한 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 의하면, 차징유닛과 직접 연동하는 간단한 구성의 기구를 통해 차징완료를 표시하는 스위치의 작동 및 차징완료 표시를 동시에 수행할 수 있으므로, 장치의 작동 신뢰성이 향상되고 장치의 구성이 간단해진다는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 회로차단기의 차단기본체를 나타내는 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 회로차단기의 차단기본체에 포함되는 메커니즘의 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 메커니즘에 포함되는 차징무브레버의 사시도.
도 4는 투입스프링의 차징완료 전 상태의 메커니즘을 나타내는 측면도.
도 5는 투입스프링의 차징이 완료된 상태의 메커니즘을 나타내는 측면도.
도 6은 투입스프링의 차징완료 전 상태의 차징완료 스위치와 차징무브레버를 나타내는 측면도.
도 7은 투입스프링의 차징이 완료된 상태의 차징완료 스위치와 차징무브레버를 나타내는 측면도.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 또한, 본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.

도 1 내지 도 7을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 회로차단기(100)에 대해서 살펴본다.

도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시에에 따른 회로차단기(100)는 프레임(110), 가동자(120), 고정자(130), 구동샤프트(140), 투입스프링(150), 차징캠(160), 투입 링크부(170), 투입라치(180), 투입샤프트(190), 차징완료 스위치(200) 및 차징무브레버(210)를 포함할 수 있다.

상기 프레임(110)은 차단기본체(101)의 내측에 입설되는 플레이트 형태의 부재로 구성될 수 있다.

이러한 프레임(110)은 본 발명의 일 실시예에 따른 회로차단기(100)의 메커니즘에 포함되는 각종 부품들이 설치될 수 있는 구조물에 해당한다.

상기 가동자(120)는 후술할 투입 링크부(170)의 동작에 연동하여 후술할 고정자(130)에 전기적으로 연결 및 분리될 수 있다.

상기 고정자(130)는 가동자(120)에 대향하도록 위치가 고정되며, 가동자(120)와 연계하여 통전경로를 구성할 수 있다.

상기 구동샤프트(140)는 가동자(120)의 후단에 크로스 바 형태로 구비되고, 후술할 투입 링크부(170)에 연동하여 회전되면서 가동자(120)의 투입 및 트립 동작을 도울 수 있다.

상기 투입스프링(150)은 탄성에너지를 축적하도록 압축되어 축세(차징)된 후 차단기 투입시 방세되면서 후술할 투입 링크부(170)를 동작시켜 가동자(120)에 투입동력을 제공할 수 있다.

상기 차징캠(160)은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 회전중심을 기준으로 일 회전방향으로 갈수록 점점 직경이 커지는 비대칭 적인 부채꼴 형상으로 구성될 수 있다.

이러한 차징캠(160)은 도 4에서 도 5와 같이 배치되도록 시계방향으로 회전되면서 외곽이 후술할 절곡링크(172)의 절곡부를 누름으로써, 절곡링크(172)가 펴지도록 가압하여 투입스프링(150)이 압축되도록 할 수 있다.

상기 투입 링크부(170)는 투입스프링(150)의 축세상태를 유지시키며 동시에 투입스프링(150)의 방세동작을 수행시킬 수 있는 부분이다.

이러한 투입 링크부(170)는 투입스프링(150)을 방세시켜 가동자(120)를 투입시킬 수 있다.

일 실시예에서, 투입 링크부(170)는 도 2 및 도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이 절곡링크(172), 투입측 걸림레버(173) 및 방세링크(174)를 포함할 수 있다.

상기 절곡링크(172)는 투입스프링(150)의 후단에 구비되며, 투입스프링(150)의 방세동작에 따라 중앙부가 절곡될 수 있다.

상기 투입측 걸림레버(173)는 프레임(110)에 상하로 회전가능하게 구비되며, 후술할 투입라치(180)에 투입스프링(150)의 탄성복원력을 전달하여 투입라치(180)를 도 4 내지 도 7에서 반시계방향으로 회전시키려는 힘을 작용할 수 있다.

상기 방세링크(174)는 절곡링크(172)의 절곡부와 투입측 걸림레버(173)에 연결되어, 절곡링크(172)에 전해지는 투입스프링(150)의 탄성복원력을 걸림레버에 전달할 수 있다.

상기 투입라치(180)는 프레임(110)에 회전가능하게 구비되며, 후술할 투입샤프트(190)의 몸체에 걸려서 도 4 내지 도 7에서 반시계방향으로 회전이 제한되되, 투입샤프트(190)가 도 4 내지 도 7에서 반시계방향으로 회전되는 경우에 구속이 해제되어 반시계방향으로 회전이 가능할 수 있다.

이러한 투입라치(180)는 일방(도 4 내지 도7에서 반시계방향)으로 회전되면 투입스프링(150)을 방세시킬 수 있다.

즉, 투입라치(180)는 투입 링크부(170)와 연동하여 투입스프링(150)이 방세되는 동작을 구속할 수 있다.

여기서, 투입라치(180)가 일방으로 회전되려는 동작은 후술할 투입샤프트(190)에 의해 구속될 수 있다.

또한, 이러한 투입라치(180)는 투입스프링(150)의 차징이 완료되면 타방으로 회전될 수 있다.

즉, 투입스프링(150)이 차징된 경우에 투입라치(180)는 도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이 시계방향으로 기울어지게 배치되고, 투입라치(180)가 반시계방향으로 회전되면 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이 투입스프링(150)이 방세된다.

이후, 다시 투입스프링(150)을 차징하여, 차징이 완료되면 투입라치(180)는 시계방향으로 회전되어 도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이 투입스프링(150)이 방세되기 전의 위치로 복귀하게 된다.

상기 투입샤프트(190)는 외력이 작용하지 않는 경우에 도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이 몸체가 투입라치(180)의 회전동작을 구속하도록 배치될 수 있다.

이러한 투입샤프트(190)는 일방(도 4 내지 도 7에서 반시계방향)으로 회전되면 투입라치(180)의 회전 구속을 해제하여 차단기가 투입(Close)될 수 있도록 구성된다.

일 실시예에서, 투입샤프트(190)는 투입라치(180)가 통과할 수 있는 구속해제홈(192)을 구비할 수 있다.

이러한 투입샤프트(190)는 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이 일방으로 회전되어 구속해제홈(192)으로 투입라치(180)가 수용될 수 있도록 함으로써, 투입라치(180) 구속동작을 해제할 수 있다.

상기 차징완료 스위치(200)는 프레임(110)에 구비되며, 온오프되며 전기적 신호를 외부기기에 전달할 수 있다.

여기서, 외부기기는 본 발명의 일 실시예에 따른 회로차단기(100)에서 원격 배치되며 투입스프링(150)의 차징완료 상태를 사용자에게 알릴 수 있는 표시장치나 알람장치일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 투입스프링(150)의 차징 상태에 연동하여 동작하는 기기일 수도 있다.

일 실시예에서, 차징완료 스위치(200)는 눌림 작동되는 스위칭바(202)를 구비할 수 있다.

차징완료 스위치(200)는 스위칭바(202)가 눌리는 경우에 온될 수 있고, 스위칭바(202)가 눌리지 않은 경우에 오프될 수 있다.

상기 차징무브레버(210)는 투입라치(180)가 타방으로 회전되는 동작에 연동하여 차징완료 스위치(200)를 온오프시킬 수 있다.

일 실시예에서, 차징무브레버(210)는 프레임(110)에 상하로 회전가능하도록 구비될 수 있다.

이러한 차징무브레버(210)는 투입라치(180)에 의해 회전되어 차징완료 스위치(200)의 스위칭바(202)를 누르도록 구성될 수 있다.

이를 위해, 일 실시예에서, 차징무브레버(210)는 도 3에 도시된 바와 같이 눌림부(212), 접촉부(214) 및 회전축(216)을 구비할 수 있다.

상기 눌림부(212)는 차징무브레버(210)의 일측에 구비되며, 투입라치(180) 방향을 돌출되는 형태로 형성될 수 있다. 이러한 눌림부(212)는 투입라치(180)가 투입스프링(150) 차징완료 동작에 의해 시계방향으로 기울어지게 배치되는 경우에 투입라치(180)에 의해 눌릴 수 있다.

또한, 상기 접촉부(214)는 타측에 구비되며 스위칭바(202)의 하단에 접촉될 수 있다.

일 실시예에서, 차징무브레버(210)는 프레임(110)의 일면에 배치될 수 있고, 차징완료 스위치(200)는 프레임(110)의 타면에 배치될 수 있으며, 이때, 접촉부(214)는 프레임(110)에 형성된 홀을 통해 프레임(110)의 타면으로 돌출되도록 구성될 수도 있다.

그리고, 상기 회전축(216)은 눌림부(212)와 스위칭바(202) 사이에 구비되며, 프레임(110)에 회전가능하게 결합될 수 있다.

한편, 일 실시예에서, 차징무브레버(210)는 일단에 차징완료 표시부(218)를 구비할 수 있다.

차징완료 표시부(218)는 본 발명의 일 실시예에 따른 회로차단기(100)의 외함 전면에 노출가능하도록 구성될 수 있다.

이러한 차징완료 표시부(218)는 사용자가 차징무브레버(210)의 회전에 의한 차징완료 표시부(218)의 위치를 차단기의 외부에서 육안으로 알 수 있도록 함으로써, 차징완료 여부를 외함에 표시할 수 있다.

그리고, 차징무브레버(210)는 외력이 제거된 경우에 도 4 내지 도 7에서 반시계방향으로 회전되도록 구성될 수 있다.

일 예로, 차징무브레버(210)는 회전축(216)에 결합된 토션스프링을 통해 반시계방향으로 탄성지지될 수 있다.

이와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 회로차단기(100)의 차징완료 스위치(200)의 온오프 동작에 대해서 설명한다.

도 6에 도시된 바와 같이, 투입스프링(150)의 차징이 미완료된 상태에서는 접촉부(214)가 차징완료 스위치(200)의 스위칭바(202)를 누르지 않는 상태가 유지되므로 차징완료 스위치(200)가 오프상태이다.

그리고, 도 7에 도시된 바와 같이, 투입스프링(150)의 차징이 완료되면, 투입라치(180)가 시계방향으로 회전하며 차징무브레버(210)의 눌림부(212)를 누른다.

이로 인해, 차징무브레버(210)가 시계방향으로 회전되어, 접촉부(214)가 상승하게 되고, 상승되는 접촉부(214)는 스위칭바(202)를 눌러서, 차징완료 스위치(200)를 온시키게 된다.

이러한 동작에 의해 온된 차징완료 스위치(200)는 외부기기에 투입스프링(150)의 차징이 완료되었다는 전기적 신호를 전달할 수 있다.

본 발명은 특정한 실시예에 관하여 도시하고 설명하였지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 밝혀두고자 한다.

100: 회로차단기 101: 차단기본체
110: 프레임 120: 가동자
130: 고정자 140: 구동샤프트
150: 투입스프링 160: 차징캠
170: 투입 링크부 172: 절곡링크
173: 투입측 걸림레버 174: 방세링크
180: 투입라치 190: 투입샤프트
192: 구속해제홈 200: 차징완료 스위치
202: 스위칭바 210: 차징무브레버
212: 눌림부 214: 접촉부
216: 회전축 218: 차징완료 표시부

Claims

탄성에너지를 축적하도록 압축되어 차징(Charging)되는 투입스프링;
일방으로 회전되면 상기 투입스프링을 방세시키고, 상기 투입스프링의 차징이 완료되면 타방으로 회전되는 투입라치;
온오프되는 차징완료 스위치; 및
상기 투입라치가 타방으로 회전되는 동작에 연동하여 상기 차징완료 스위치를 온오프시키는 차징무브레버;를 포함하고,
상기 차징무브레버는 일단에 차징완료 표시부를 구비하는 회로차단기.
제1항에 있어서,
상기 차징완료 스위치는 눌림 작동되는 스위칭바를 구비하고,
상기 차징무브레버는 상기 투입라치에 의해 회전되어 상기 스위칭바를 누르도록 구성된 회로차단기.
제2항에 있어서,
상기 차징무브레버는 일측에 구비되며 상기 투입라치에 의해 눌리는 눌림부와, 타측에 구비되며 상기 스위칭바에 접촉되는 접촉부와, 상기 눌림부와 상기 스위칭바 사이에 구비되는 회전축을 포함하는 회로차단기.
삭제
제1항에 있어서,
상기 차징완료 스위치는 온오프되며 외부기기에 전기적 신호를 전달하는 회로차단기.