KR101768868B1 - 인입/인출형 고체절연 개폐장치 - Google Patents

인입/인출형 고체절연 개폐장치 Download PDF

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Abstract

인입/인출형 고체절연 개폐장치가 개시된다. 본 발명에 따른 인입/인출형 고체절연 개폐장치는, 모터의 구동력 또는 회전레버의 회전력을 이용하여, 외함에 설치된 제1고체절연 하우징의 접점에 대차에 설치된 제2고체절연 하우징의 접점을 접촉시키거나, 제1고체절연 하우징의 접점으로부터 제2고체절연 하우징의 접점을 분리시킨다. 그러므로, 작업자가 큰 힘을 사용할 필요가 없으므로, 편리한 효과가 있을 수 있다.

Description

인입/인출형 고체절연 개폐장치 {WITHDRAW TYPE SOLID INSULATED SWITCHGEAR}
본 발명은 인입/인출형 고체절연 개폐장치에 관한 것이다.
발전소나 변전소 또는 전기 시설이 설치된 건물 등에는 전력을 여러 곳으로 보내거나 여러 곳으로부터 받을 때, 발전기, 변압기 및 부하 등과 같은 전기부품들을 보호하기 위한 개폐장치가 설치되며, 개폐장치에는 전로(電路)의 개폐를 위하여 차단기, 개폐기 또는 단로기(이하 '차단기'라 함)가 설치된다.
고체절연 개폐장치란, 에폭시로 형성된 고체절연물의 내부에 차단기 및 회로 연결 모선이 내장된 장치이다.
본 출원인이 출원하여 등록받은 한국등록특허공보 제10-1471847호(2014년 12월 5일)에 개시된 인입/인출형 고체절연 개폐장치에 대하여 설명한다.
종래의 인입/인출형 고체절연 개폐장치는 제1고체절연 하우징(160)이 설치된 외함(110)과 제2고체절연 하우징(170)이 설치되며 슬라이딩가능하게 설치되어 외함(110)에 인입되거나 외함(110)으로부터 인출되는 대차(臺車)(130)를 가진다.
그리하여, 대차(130)를 외함(110)에 인입하면, 제2고체절연 하우징(170)이 제1고체절연 하우징(160)에 삽입되고, 제2고체절연 하우징(170)의 접점(接點)이 제1고체절연 하우징(160)의 접점과 접촉하면, 전원(電源)측과 접속된 제1고체절연 하우징(160)과 부하측과 접속된 제1고체절연 하우징(160)의이 상호 접속된다.
그리고, 대차(130)를 외함(110)으로부터 인출하면, 제2고체절연 하우징(170)의 접점이 제1고체절연 하우징(160)의 접점으로부터 분리되므로, 전원(電源)측과 접속된 제1고체절연 하우징(160)과 부하측과 접속된 제2고체절연 하우징(170)이 상호 분리된다.
상기와 같은 종래의 인입/인출형 고체절연 개폐장치는, 작업자가 대차(130)를 밀어서 제2고체절연 하우징(170)의 접점을 제1고체절연 하우징(160)의 접점에 접촉시키거나, 작업자가 대차(130)를 당겨서 제2고체절연 하우징(170)의 접점을 제1고체절연 하우징(160)의 접점으로부터 분리시킨다.
그런데, 제1고체절연 하우징(160)의 접점에 제2고체절연 하우징(170)의 접점을 접촉시키거나, 제1고체절연 하우징(160)의 접점으로부터 제2고체절연 하우징(170)의 접점을 분리시키기 위해서는 큰 힘이 필요하므로, 작업자가 힘으로 대차(130)를 밀어서 제1고체절연 하우징(160)의 접점과 제2고체절연 하우징(170)의 접점을 상호 접촉시키거나, 상호 분리시키기에는 대단히 불편한 단점이 있다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 모든 문제점들을 해결할 수 있는 인입/인출형 고체절연 개폐장치를 제공하는 것일 수 있다.
본 발명의 다른 목적은 모터의 구동력 또는 회전레버를 이용하여 외함의 제1고체절연 하우징의 접점(接點)과 대차의 제2고체절연 하우징의 접점을 상호 접촉시키거나 분리함으로써, 편리하게 제1고체절연 하우징의 접점과 제2고체절연 하우징의 접점을 상호 접촉시키거나 분리할 수 있는 인입/인출형 고체절연 개폐장치를 제공하는 것일 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 실시예에 따른 인입/인출형 고체절연 개폐장치는, 외함(外函); 상기 외함의 후면측 내부에 설치되며, 일측은 전원(電源)측과 접속되고 타측은 부하측과 접속되는 제1고체절연 하우징; 상기 외함의 전후방향으로 슬라이딩가능하게 설치되며, 상기 외함의 전면측 내부에 인입되거나 상기 외함으로부터 인출되는 대차(臺車); 상기 대차에 설치되어 상기 대차와 함께 운동하며, 상기 제1고체절연 하우징의 접점(接點)에 자신의 접점이 접촉되거나 분리되면서, 상기 제1고체절연 하우징의 일측과 타측을 상호 접속시키나 상호 비접속시키는 제2고체절연 하우징; 회전력을 발생하는 회전축을 가지는 모터 또는 회전레버; 상기 제1고체절연 하우징의 접점에 상기 제2고체절연 하우징의 접점을 접촉시키거나 상기 제1고체절연 하우징의 접점으로부터 상기 제2고체절연 하우징의 접점을 분리시킬 때, 상기 회전축의 회전력 또는 상기 회전레버의 회전력에 대한 반발력으로 상기 대차를 상기 외함에 인입시키거나 인출시키기 위하여 상기 회전축의 회전력 또는 상기 회전레버의 회전력을 상기 대차에 전달하는 동력전달모듈을 포함할 수 있다.
본 실시예에 따른 인입/인출형 고체절연 개폐장치는, 모터의 구동력 또는 회전레버의 회전력을 이용하여, 외함에 설치된 제1고체절연 하우징의 접점에 대차에 설치된 제2고체절연 하우징의 접점을 접촉시키거나, 제1고체절연 하우징의 접점으로부터 제2고체절연 하우징의 접점을 분리시킨다. 그러므로, 작업자가 큰 힘을 사용할 필요가 없으므로, 편리한 효과가 있을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인입/인출형 고체절연 개폐장치의 사시도.
도 2는 도 1의 일부 절개 분리 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 동력전달모듈 부위의 확대 사시도.
도 4 및 도 5는 도 3에 도시된 동력전달모듈의 동작을 보인 확대 사시도.
도 6은 도 2에 도시된 감지모듈 부위의 확대 사시도.
도 7a 내지 7e는 대차가 외함에 인입되는 것을 보인 도 2의 개략 측면도.
본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.
한편, 본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 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.
"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1항목, 제2항목 및 제3항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제1항목, 제2항목 또는 제3항목 각각 뿐만 아니라 제1항목, 제2항목 및 제3항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.
"및/또는"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1항목, 제2항목 및/또는 제3항목"의 의미는 제1항목, 제2항목 또는 제3항목뿐만 아니라 제1항목, 제2항목 또는 제3항목들 중 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결된다 또는 설치된다"고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결 또는 설치될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결된다 또는 직접 설치된다"라고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "∼사이에"와 "바로 ∼사이에" 또는 "∼에 이웃하는"과 "∼에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 인입/인출형 고체절연 개폐장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인입/인출형 고체절연 개폐장치의 사시도이고, 도 2는 도 1의 일부 절개 분리 사시도이다.
도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 인입/인출형 고체절연 개폐장치는 외함(外函)(110)과 대차(120)를 포함할 수 있다. 대차(120)는 외함(110)의 전후방향으로 슬라이딩가능하게 설치될 수 있으며, 외함(110)의 전면측 내부에 인입되거나, 외함(110)으로부터 인출될 수 있다. 대차(120)의 원활한 슬라이딩을 위하여 대차(120)의 하면에는 복수의 캐스터가 설치될 수 있다.
외함(110)의 후면측 내부에는 에폭시로 형성된 제1고체절연 하우징(131)이 설치될 수 있고, 대차(120)에는 에폭시로 형성된 제2고체절연 하우징(135)이 설치될 수 있다. 제1고체절연 하우징(131)의 내부에는 고체연결모선(미도시)이 내장될 수 있고, 제2고체절연 하우징(135)의 내부에는 전로(電路)의 개폐를 위한 차단기가 내장될 수 있다.
제1고체절연 하우징(131)은 쌍을 이루면서 상하로 배치될 수 있으며, 일측인 어느 하나는 전원(電源)측 또는 부하측과 접속될 수 있고, 타측인 다른 하나는 일측인 어느 하나와는 반대로 부하측 또는 전원측과 접속될 수 있다. 제1고체절연 하우징(131)이 상하로 각각 3개 설치된 경우는 3상 교류에 사용될 수 있고, 상하로 각각 2개 설치되는 경우는 단상 교류에 사용될 수 있다.
제2고체절연 하우징(135)은 대차(120)에 설치되어 대차(120)와 함께 슬라이딩할 수 있으며, 제1고체절연 하우징(131)과 대응되는 쌍을 이루는 형태로 마련될 수 있다. 제2고체절연 하우징(135)은 대차(120)와 함께 운동하면서, 제1고체절연 하우징(131)의 접점(接點)에 접촉되거나, 제1고체절연 하우징(131)의 접점으로부터 분리될 수 있다.
더 구체적으로 설명하면, 대차(120)가 외함(110)에 인입되면 제2고체절연 하우징(135)의 접점이 제1고체절연 하우징(131)의 접점에 삽입 접촉된다. 그러면, 제2고체절연 하우징(135)의 상기 차단기측과 제1고체절연 하우징(131)의 상기 고체연결모선측이 상호 접속되므로, 제1고체절연 하우징(131)의 일측과 타측은 상호 접속된다. 이로 인해, 전원측의 전류가 부하측으로 공급된다.
그리고, 대차(120)가 외함(110)으로부터 인출되면 제2고체절연 하우징(135)의 접점이 제1고체절연 하우징(131)의 접점으로부터 분리되고, 이로 인해 상기 차단기측과 상기 고체연결모선이 상호 비접속된다. 그러면, 제1고체절연 하우징(131)의 일측과 타측은 상호 비접속되므로, 전원측의 전류가 부하측으로 공급되지 않는다.
외함(110)의 상호 대향하는 양측판의 내면에는 대차(120)의 양측면과 접촉하여 대차(120)의 슬라이딩을 지지하는 롤러(141)가 설치될 수 있고, 대차(120)의 양측면에는 외함(110)의 내면과 접촉하여 대차(120)의 슬라이딩을 지지하는 롤러(145)가 설치될 수 있다.
제1고체절연 하우징(131)의 접점에 제2고체절연 하우징(135)의 접점을 접촉시키거나, 제1고체절연 하우징(131)의 접점으로부터 제2고체절연 하우징(135)의 접점을 분리시키기 위해서는 큰 힘이 필요하다.
이러한 이유로, 본 실시예에 따른 인입/인출형 고체절연 개폐장치는 모터(150)의 구동력 또는 회전레버(50)의 회전력으로 제1고체절연 하우징(131)의 접점과 제2고체절연 하우징(135)의 접점을 상호 접촉시키거나, 상호 분리시킬 수 있다. 즉, 제1고체절연 하우징(131)의 접점과 제2고체절연 하우징(135)의 접점을 상호 접촉시키거나, 상호 분리시키고자 할 때, 모터(150)의 구동력 또는 회전레버(50)의 회전력으로 대차(120)를 슬라이딩시킬 수 있고, 이로 인해 제1고체절연 하우징(131)의 접점과 제2고체절연 하우징(135)의 접점이 상호 접촉되거나, 상호 분리될 수 있다.
모터(150)의 구동력 또는 회전레버(50)의 회전력에 의하여 제1고체절연 하우징(131)의 접점과 제2고체절연 하우징(135)의 접점이 상호 접촉되거나 분리되는 것에 대하여, 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한다. 도 3은 도 2에 도시된 동력전달모듈 부위의 확대 사시도이고, 도 4 및 도 5는 도 3에 도시된 동력전달모듈의 동작을 보인 확대 사시도이다.
도시된 바와 같이, 모터(150)는 회전축을 가지며, 대차(120)에 설치되어 대차(120)와 함께 운동할 수 있다. 그리고, 대차(120)에는 상기 회전축의 회전력 또는 회전레버(50)의 회전력을 대차(120)에 전달하는 동력전달모듈이 설치될 수 있다.
상기 동력전달모듈은 제1고체절연 하우징(131)의 접점과 제2고체절연 하우징(135)의 접점을 상호 접촉시키거나, 상호 분리시키고자 할 때, 상기 회전축의 회전력 또는 회전레버(50)의 회전력을 대차(120)에 전달하여, 상기 회전축의 회전력 또는 회전레버(50)의 회전력에 대한 반발력으로 대차(120)를 외함(110)에 인입시키거나, 대차(120)를 외함(110)으로부터 인출시킬 수 있다.
상기 동력전달모듈은 볼스크류(161), 직선운동블럭(163), 연결링크(169), 작용바(171) 및 반작용링크(175)를 포함할 수 있다.
볼스크류(161)는 외함(110)의 전후방향과 평행을 이루면서 대차(120)에 회전가능하게 설치되며, 상기 회전축에 의하여 회전할 수 있다. 상기 회전축의 회전력을 볼스크류(161)로 전달하기 위하여, 상기 회전축과 볼스크류(161)는 직접 연결되거나, 복수의 기어조립체로 마련된 감속유닛(151)을 매개로 연결될 수 있다. 직선운동블럭(163)은 볼스크류(161)에 설치되며 볼스크류(161)가 정역회전함에 따라 볼스크류(161)를 따라 직선왕복운동할 수 있다.
대차(120)에는 직선운동블럭(163)의 운동거리를 제한하는 스토퍼(165)가 설치될 수 있으며, 스토퍼(165)는 직선운동블럭(163)을 사이에 두고 양측에 설치될 수 있다. 그리고, 대차(120)에는 볼스크류(161) 및 직선운동블럭(163)의 측면을 감싸는 형태로 제1지지브라켓(167)이 설치될 수 있다.
연결링크(169)는 일측이 직선운동블럭(163)에 연결되어 직선운동블럭(163)과 함께 운동할 수 있고, 타측은 작용바(171)에 연결되어 작용바(171)를 회전시킬 수 있다. 즉, 연결링크(169)는 직선운동블럭(163)에 의하여 직선운동하면서, 작용바(171)를 회전시킬 수 있다.
더 구체적으로 설명하면, 연결링크(169)는 상호 연결된 제1연결링크(169a)와 제2연결링크(169b)를 포함할 수 있다.
제1연결링크(169a)는 "∨"자 형태로 형성되어 일단부가 직선운동블럭(163)에 연결될 수 있으며, 직선운동블럭(163)에 의하여 직선운동할 수 있다. 제2연결링크(169b)는 일단부는 제1연결링크(169a)의 타단부에 회전가능하게 연결되고, 타단부는 작용바(171)에 연결될 수 있다. 그리하여, 제1연결링크(169a)가 직선운동블럭(163)에 의하여 직선운동하면, 제2연결링크(169b)는 작용바(171)에 연결된 타단부를 기준으로 회전하면서 작용바(171)를 회전시킬 수 있다.
제1연결링크(169a)의 일단부는 제1지지브라켓(167)을 관통하여 직선운동블럭(163)에 연결되며, 제1연결링크(169a)가 관통하는 제1지지브라켓(167)의 부위에는 제1연결링크(169a)의 운동방향과 평행하게 운동로(167a)가 형성될 수 있다.
작용바(171)는 볼스크류(161)와 직교하는 방향인 외함(110)의 좌우방향과 평행을 이루면서 대차(120)에 회전가능하게 지지 설치될 수 있다. 더 구체적으로는, 작용바(171)는 제1지지브라켓(167)을 관통하면서 제1지지브라켓(167)에 회전가능하게 지지 설치될 수 있으며, 중앙부측은 연결링크(169)의 제2연결링크(169b)의 타측과 연결될 수 있다. 그리하여, 직선운동블럭(163)에 의하여 제1연결링크(169a)가 운동하면, 작용바(171)는 제2연결링크(169b)에 의하여 정역회전할 수 있다. 제2연결링크(169b)에 의하여 작용바(171)가 안정되게 회전할 수 있도록, 상호 연결된 제2연결링크(169b)의 타단부측 부위와 작용바(171)의 외주면 부위는 비원형으로 형성되는 것이 바람직하다.
작용바(171)는 연결링크(169)에 의하여 정역회전하면서 대차(120)를 외함(110)의 내측 또는 외측으로 밀수 있다. 더 구체적으로 설명하면, 작용바(171)가 정역회전하면, 작용바(171)의 단부측에 설치된 반작용링크(175)도 작용바(171)와 함께 회전한다. 이때, 반작용링크(175)는 작용바(171)의 회전력에 대한 반발력을 외함(110)에 작용하고, 이로 인해 대차(120)가 외함(110)의 내측 또는 외측으로 슬라이딩할 수 있다. 작용바(171)의 양단부측은 대차(120)의 측면 하부측에 설치된 프레임(122)에 삽입 지지될 수 있다.
작용바(171)의 양단부에는 반작용링크(175)의 일단부측이 연결될 수 있고, 반작용링크(175)의 타단부측은 외함(110)의 상하방향으로 유동가능하게 외함(110)에 지지 설치될 수 있다.
반작용링크(175)는 작용바(171)에 연결된 일단부측을 기준으로 작용바(171)와 함께 회전할 수 있다. 그런데, 반작용링크(175)의 타단부는 외함(110)에 지지되어 있으므로, 반작용링크(175)는 회전하지 못한다. 이로 인해, 작용바(171)가 회전하면, 반작용링크(175)는 작용바(171)의 회전력에 대한 반발력으로, 외함(110)에 지지된 타측 부위를 기준으로, 작용바(171)를 외함(110)의 내측 또는 외측으로 밀게된다. 즉, 작용바(171)가 회전하여도 반작용링크(175)는 회전하지 못하므로, 반작용링크(175)는 작용바(171)의 회전력에 대한 반발력으로 외함(110)을 밀게되고, 이로 인해 작용바(171)를 매개로 대차(120)가 외함(110)의 내측 또는 외측으로 밀리게 된다. 그러면, 대차(120)가 외함(110)에 인입되거나, 외함(110)으로부터 인출된다.
그러므로, 상기 동력전달모듈은, 상기 회전축의 회전력 또는 회전레버(50)의 회전력에 대한 반발력으로 대차(120)를 외함(110)에 인입시키거나 대차(120)를 외함(110)으로부터 인출시킬 수 있도록, 상기 회전축의 회전력 또는 회전레버(50)의 회전력을 대차(120)에 전달하는 것이다. 모터(150)의 구동력에 대한 반발력과 상기 회전축의 회전력에 대한 반발력 및 작용바(171)의 회전력에 대한 반발력은 동일한 의미이고, 회전레버(50)의 회전력에 대한 반발력과 작용바(171)의 회전력에 대한 반발력은 동일한 의미임이 당연하다.
외함(110)에 지지되는 반작용링크(175)의 타측 부위에는 지지롤러(177)가 설치될 수 있고, 외함(110)에는 지지롤러(177)가 삽입 지지되는 지지홈(112a)이 외함(110)의 상하방향으로 형성될 수 있다. 이때, 지지홈(112a)은 외함(110)에 결합된 지지블럭(112)에 형성될 수 있으며, 지지롤러(177)는 지지홈(112a)을 따라 유동할 수 있다.
지지홈(112a)은 외함(110)의 상하방향에 대하여 경사지게 형성되는 것이 바람직하며, 연결링크(175)의 반경방향 상에 형성되는 것이 더욱 바람직하다.
제1고체절연 하우징(131)의 접점에 제2고체절연 하우징(135)의 접점을 삽입 접촉하거나, 제1고체절연 하우징(131)의 접점으로부터 제2고체절연 하우징(135)의 접점을 분리하고자 할 때, 모터(150)가 구동하여 대차(120)를 슬라이딩시킨다.
그리고, 회전레버(50)의 회전력으로 대차(120)를 슬라이딩시키고자 할 경우에는, 회전레버(50)의 일단부측은 대차(120)의 전면 외측에 위치시키고, 타단부측은 대차(120)의 전면을 관통하여 볼스크류(161)의 머리부(161a)에 삽입 결합될 수 있다. 이때, 상호 삽입 결합되는 회전레버(50)의 타단부측과 머리부(161a)의 부위는 상호 대응되는 비원형으로 형성되는 것이 바람직하다. 그리하여, 회전레버(50)의 타단부측과 머리부(161a)의 부위를 상호 삽입 결합한 상태에서 회전레버(50)의 일단부측에 힘을 가하여 회전레버(50)를 정역회전시키면 볼스크류(161)가 정역회전하고, 볼스크류(161)의 정역회전에 의하여 전술한 모터(150)에 의한 동작과 동일한 동작에 의하여 대차(120)가 슬라이딩할 수 있다.
회전레버(50)를 이용하여 대차(120)를 슬라이딩시킬 때에는 모터(150)의 구동력이 볼스크류(161)에 작용하지 않아야 함은 당연하다.
외함(110) 및 대차(120)에는, 모터(150)의 구동여부 또는 회전레버(50)의 회전여부를 결정하기 위하여, 제1고체절연 하우징(131)의 접점과 제2고체절연 하우징(135)의 접점의 접촉 상태를 감지하기 위한 감지모듈이 설치되며, 상기 감지모듈은 대차(120)의 위치를 통하여 제1고체절연 하우징(131)의 접점과 제2고체절연 하우징(135)의 접점의 접촉 상태를 감지할 수 있다.
상기 감지모듈에 대하여 도 1, 도 2 및 도 6을 참조하여 설명한다. 도 6은 도 2에 도시된 감지모듈 부위의 확대 사시도이다.
도시된 바와 같이, 상기 감지모듈은 회전바(181), 걸림바(182), 제1센서(185) 내지 제4센서(188)를 포함할 수 있다.
회전바(181)는 외함(110)의 전후방향과 평행을 이루면서 대차(120)에 회전가능하게 지지 설치될 수 있고, 대차(120)와 함께 운동할 수 있다. 이때, 회전바(181)의 전단부는 대차(120)의 전면 외측으로 돌출될 수 있고, 회전바(181)의 전단부 외주면에는 회전바(181)를 회전시키기 위한 핸들바(181a)가 설치될 수 있다.
걸림바(182)는 대차(120)가 외함(110)에 인입되었을 때, 외함(110)의 내부에 위치되는 회전바(181)의 부위에 설치될 수 있다. 걸림바(182)는 회전바(181)에 의하여 회전하면서, 제2센서(186) 또는 제4센서(188)와 선택적으로 접촉할 수 있고, 후술할 제1걸림홈(114a) 또는 제2걸림홈(114b)에 삽입되어 걸릴 수 있다.
제1센서(185)는 외함(110)의 전면과 인접하는 외함(110)의 측면에 설치될 수 있으며, 대차(120)의 상하방향 중앙부측에 형성된 측면프레임(124)과 접촉할 수 있다. 이때, 제1센서(185)와 접촉하는 측면프레임(124)의 후단부는 걸림바(182) 보다 외함(110)의 후면측과 더 가까이 위치되는 것이 바람직하다. 대차(120)가 외함(110)에 인입될 때 또는 외함(110)으로부터 인출될 때, 측면프레임(124)이 제1센서(185)와 접촉하여 제1센서(185)를 누르면 대차(120)의 적어도 일부분이 외함(110)에 인입되어 있음을 의미할 수 있다. 그리고, 측면프레임(124)이 제1센서(185)와 접촉하지 않으면 대차(120)가 외함(110)에 인입되어 있지 않은 것을 의미하거나, 대차(120)의 일부분이 외함(110)에 인입되어 있지만 대차(120)의 인입 또는 인출과는 아무런 관련이 없는 것을 의미할 수 있다.
제2센서(186)는 제1센서(185) 보다 외함(110)의 전면으로부터 더 이격되게 외함(110)에 설치될 수 있으며, 회전바(181)에 의하여 회전하는 걸림바(182)와 접촉할 수 있다. 그리고, 제2센서(186)는 제1센서(185)의 하측에 위치되는 것이 바람직하다. 그리하여, 대차(120)가 외함(110)에 인입될 때 또는 외함(110)으로부터 인출될 때, 걸림바(182)가 제2센서(186)와 접촉하여 제2센서(186)를 누르면 제1고체절연 하우징(131)의 접점으로부터 제2고체절연 하우징(135)의 접점이 완전히 분리된 상태임을 의미할 수 있다.
제3센서(187)는 제2센서(186) 보다 외함(110)의 전면으로부터 더 이격되게 외함(110)에 설치될 수 있으며, 대차(120)의 측면프레임(124)과 접촉할 수 있다. 이때, 제3센서(187)는 제1센서(185)와 동일 높이 위치되는 것이 바람직하다. 그리하여, 대차(120)가 외함(110)에 인입될 때 또는 외함(110)으로부터 인출될 때, 측면프레임(124)이 제3센서(187)와 접촉하여 제3센서(187)를 누르면 제1고체절연 하우징(131)의 접점에 제2고체절연 하우징(135)의 접점이 적어도 일부분 접촉된 상태임을 의미할 수 있다.
제4센서(188)는 제2센서(186)와 제3센서(187) 사이의 외함(110)에 설치될 수 있으며, 회전바(181)에 의하여 회전하는 걸림바(182)와 접촉할 수 있다. 이때, 제4센서(188)는 제3센서(187)와 동일 높이 위치되는 것이 바람직하다. 대차(120)가 외함(110)에 인입될 때 또는 외함(110)으로부터 인출될 때, 걸림바(182)가 제4센서(188)와 접촉하여 제4센서(188)를 누르면 제1고체절연 하우징(131)의 접점에 제2고체절연 하우징(135)의 접점의 모든 부위가 접촉된 상태임을 의미할 수 있다.
외함(110)에는 브라켓(114)이 설치될 수 있고, 브라켓(114)에는 걸림바(182)가 삽입되어 걸리는 제1걸림홈(114a) 및 제2걸림홈(114b)이 각각 형성될 수 있다. 그리고, 제2센서(186) 및 제4센서(188)는 제1걸림홈(114a) 및 제2걸림홈(114b)과 대응되는 외함(110)의 부위에 각각 설치될 수 있다. 그리하여, 걸림바(182)가 제1걸림홈(114a) 또는 제2걸림홈(114b)에 선택적으로 삽입되어 걸리면, 제2센서(186) 또는 제4센서(188)는 걸림바(182)와 접촉하여 눌릴 수 있다.
대차(120)에는 회전바(181)를 지지하는 코일스프링이 설치될 수 있으며, 상기 코일스프링은 걸림바(182)가 제1걸림홈(114a) 또는 제2걸림홈(114b)에 삽입되는 방향으로 회전바(181)를 탄성 지지할 수 있다.
외함(110)의 전면과 제1걸림홈(114a) 사이의 브라켓(114) 부위에는 걸림홈(114c)이 형성될 수 있고, 걸림홈(114c)측에는 센서(189)가 설치될 수 있다. 걸림바(182)는 걸림홈(114c)에 삽입되어 센서(189)와 접촉할 수 있다. 걸림바(182)가 센서(189)와 접촉하여 누르면, 최초의 상태 또는 테스트용 상태임을 의미할 수 있다.
본 실시예에 따른 인입/인출형 고체절연 개폐장치의 대차(120)를 외함(110)에 인입하는 동작에 대하여 도 4, 도 5 및 도 7a 내지 도 7e를 참조하여 설명한다. 도 7a 내지 7e는 대차가 외함에 인입되는 것을 보인 도 2의 개략 측면도이다.
먼저, 대차(120)를 외함(110)에 인입하는 것에 대하여 설명한다.
외함(110)으로부터 대차(120)가 완전히 인출된 상태를 최초의 상태라 가정한다. 그리고, 작업자가 대차(120)를 밀어서 외함(110)에 인입하고자 할 때에는, 회전바(181)를 회전시켜 걸림홈(114c)에 걸림바(182)가 삽입되지 않도록 하여야 함은 당연하다.
최초의 상태에서, 대차(120)의 후면측을 외함(110)에 인입하면, 도 7a에 도시된 바와 같이, 걸림바(182)가 걸림홈(114c)에 삽입되어 걸리며, 이로 인해 센서(189)가 걸림바(182)에 접촉되어 눌린다. 걸림바(182)가 센서(189)와 접촉한 상태는 대차(120)를 외함(110)에 인입하기 위한 최초의 상태 또는 본 실시예에 따른 인입/인출형 고체절연 개폐장치를 테스트하기 위한 상태임을 의미할 수 있다.
도 7a에 도시된 상태에서 대차(120)를 외함(110)의 후면측으로 더 밀면, 도 7b에 도시된 바와 같이 대차(120)의 측면프레임(124)의 후단부측이 제1센서(185)와 접촉하여 제1센서(185)를 누른다. 측면프레임(124)이 제1센서(185)와 접촉한 상태는 대차(120)의 적어도 일부분이 외함(110)에 인입되어 있음을 의미할 수 있다.
도 7b에 도시된 상태에서 대차(120)를 외함(110)의 후면측으로 더 밀면, 도 7c에 도시된 바와 같이 걸림바(182)가 제1걸림홈(114a)에 삽입되어 제2센서(186)와 접촉한다. 걸림바(182)가 제2센서(186)와 접촉하여 제2센서(186)를 누르면 제1고체절연 하우징(131)의 접점으로부터 제2고체절연 하우징(135)의 접점이 아직까지는 완전히 분리된 상태임을 의미할 수 있다. 이때에도, 제1센서(185)는 측면프레임(124)과 접촉하여 눌린 상태를 유지함은 당연하다.
대차(120)를 외함(110)에 인입하고 있으므로, 측면프레임(124)과 제1센서(185)가 접촉함과 동시에 걸림바(182)와 제2센서(186)와 접촉하고 있는 상태는 제1고체절연 하우징(131)의 접점에 제2고체절연 하우징(135)의 접점을 접촉시키기 직전의 상태이다. 그런데, 제1고체절연 하우징(131)의 접점에 제2고체절연 하우징(135)의 접점을 접촉시키기 위해서는 큰 힘이 필요하므로, 이때부터 모터(150)를 구동시키거나 회전레버(50)를 회전시켜야 한다.
모터(150)를 구동시키기 위한 신호 또는 회전레버(50)를 회전시키기 위한 신호를 발생하기 위하여, 측면프레임(124)과 제1센서(185)가 접촉하고 걸림바(182)와 제2센서(186)와 접촉하고 있는 도 7c에 도시된 상태에서 회전바(181)를 회전시켜 걸림바(182)와 제2센서(186)가 접촉되지 않도록 한다. 이때, 걸림바(182)가 제2센서(186)에 소정 시간 이상 접촉되지 않으면, 외함(110)의 일측에 설치된 제어부가 제1센서(185) 및 제2센서(186)로부터 신호를 전달받아 모터(150)를 구동시키거나, 상기 제어부에서 발생되는 신호에 의하여 작업자가 회전레버(50)를 회전시킨다. 그러면 상기 회전축이 회전된다.
도 7c에 도시된 상태와 대응되는 상기 동력전달모듈의 상태는 도 4에 도시된 상태이며, 모터(150)의 구동력 또는 회전레버(50)의 회전력에 의하여 대차(120)는 도 4의 상태에서 도 5의 상태가 된다.
상세히 설명하면, 도 4의 상태에서 모터(150)가 구동 또는 회전레버(50)가 회전하면, 상기 회전축이 회전하고, 이로 인해 볼스크류(161)가 회전한다. 그러면, 볼스크류(161)의 회전에 의하여, 볼스크류(161)에 설치된 직선운동블럭(163)이, 도 5에 도시된 바와 같이, 대차(120)의 전면과 가까워지는 방향으로 운동한다.
직선운동블럭(163)이 대차(120)의 전면과 가까워지는 방향으로 운동하면, 직선운동블럭(163)에 의하여 제1연결링크(169a)가 함께 운동하고, 제1연결링크(169a)에 의하여 제2연결링크(169b)가 시계반향으로 회전한다. 그러면, 제2연결링크(169b)에 의하여 작용바(171)가 함께 회전하고, 작용바(171)에 일단부측이 연결된 반작용링크(175)도 시계방향으로 회전하려고 한다.
그런데, 반작용링크(175)의 타단부는, 외함(110)의 지지홈(112a)에 삽입 지지되어 있으므로, 조금 회전한 다음, 회전하지 못한다. 이로 인해, 반작용링크(175)를 회전시키려는 작용바(171)의 회전력에 의하여, 작용바(171)는 반작용링크(175)의 타단부를 기준으로 외함(110)의 내측으로 당겨지게 된다. 작용바(171)가 외함(120)의 내측으로 당겨지므로, 대차(120)가 외함(110)의 내부로 인입되는 것이다.
도 7c에 도시된 상태에서, 모터(150)의 구동력 또는 회전레버(50)의 회전력에 의하여 대차(120)가 외함(110)에 조금 인입되면, 도 7d에 도시된 바와 같이 측면프레임(124)의 후단부측이 제3센서(187)와 접촉하여 제3센서(187)를 누른다. 측면프레임(124)이 제3센서(187)와 접촉하여 제3센서(187)를 누르면 제1고체절연 하우징(131)의 접점에 제2고체절연 하우징(135)의 접점이 적어도 일부분 접촉된 상태임을 의미할 수 있다.
도 7d에 도시된 상태에서, 모터(150)의 구동력 또는 회전레버(50)의 회전력에 의하여 대차(120)가 외함(110)에 완전하게 인입되면, 도 7e에 도시된 바와 같이 걸림바(182)가 제4센서(188)와 접촉한다. 걸림바(182)가 제4센서(188)와 접촉하여 제4센서(188)를 누르면 제1고체절연 하우징(131)의 접점에 제2고체절연 하우징(135)의 접점의 모든 부위가 접촉된 상태임을 의미하므로, 모터(150)는 정지하거나, 회전레버(50)를 회전시키지 않는다. 이때에도, 측면프레임(124)이 제3센서(187)와 접촉하여 제3센서(187)를 누르고 있음은 당연하다.
상기와 같은 작용에 의하여 대차(120)가 외함(110)에 인입되는 것이다.
다음에는, 대차(120)를 외함(110)으로부터 인출하는 것에 대하여 설명한다.
도 7e에 도시된 바와 같이, 외함(110)에 대차(120)가 완전히 인입된 상태를 최초의 상태라 가정한다. 도 7e에 도시된 상태는 제1센서(185) 및 제3센서(187)가 측면프레임(124)과 접촉하고, 제4센서(188)가 걸림바(182)와 접촉한다. 그리고, 도 7e에 도시된 상태는 제1고체절연 하우징(131)의 접점에 제2고체절연 하우징(135)의 접점의 모든 부위가 접촉된 상태를 의미하므로, 모터(150)의 구동력 또는 회전레버(50)의 회전력으로 대차(120)를 인출하여야 한다.
모터(150)를 구동시키기 위한 신호 또는 회전레버(50)를 회전시키기 위한 신호를 발생하기 위하여, 도 7e에 도시된 상태에서 회전바(181)를 회전시켜 걸림바(182)와 제4센서(188)와 접촉되지 않도록 한다. 이때, 걸림바(182)가 제4센서(188)에 소정 시간 이상 접촉되지 않으면, 상기 제어부가 제3센서(187) 및 제4센서(188)로부터 신호를 전달받아 모터(150)를 구동시키거나, 상기 제어부에서 발생되는 신호에 의하여 작업자가 회전레버(50)를 회전시킨다. 그러면, 상기 회전축이 회전된다.
도 7e에 도시된 상태와 대응되는 상기 동력전달모듈의 상태는 도 5에 도시된 상태이며, 모터(150)의 구동력 또는 회전레버(50)의 회전력에 의하여 대차(120)는 도 5의 상태에서 도 4의 상태가 된다.
상세히 설명하면, 도 5의 상태에서 모터(150)가 구동하거나, 회전레버(50)가 회전하면, 상기 회전축이 회전하고, 이로 인해 볼스크류(161)가 회전한다. 그러면, 볼스크류(161)의 회전에 의하여, 볼스크류(161)에 설치된 직선운동블럭(163)이, 도 4에 도시된 바와 같이, 대차(120)의 전면측과 멀어지는 방향으로 운동한다.
직선운동블럭(163)이 대차(120)의 전면측과 멀어지는 방향으로 운동하면, 직선운동블럭(163)과 함께 운동하는 제1연결링크(169a)에 의하여 제2연결링크(169b)가 타단부측을 기준으로 반시계방향으로 회전하고, 이로 인해 작용바(171)가 반시계방향으로 회전한다. 그러면, 작용바(171)에 의하여 작용바(171)에 일단부측이 연결된 반작용링크(175)도 반시계방향으로 회전하려고 한다.
그런데, 반작용링크(175)의 타단부는 외함(110)의 지지홈(112a)의 삽입 지지되어 있으므로, 조금 회전한 다음 회전하지 못한다. 이로 인해, 반작용링크(175)를 회전시키려는 작용바(171)의 회전력에 대한 반발력에 의하여, 작용바(171)는 반작용링크(175)의 타단부를 기준으로 외함(110)의 외측으로 밀리게 된다. 작용바(171)가 외함(120)의 외측으로 밀리므로, 대차(120)가 외함(110)으로부터 인출되는 것이다.
도 7e에 도시된 상태에서, 모터(150)의 구동력 또는 회전레버(50)의 회전력에 의하여 대차(120)가 외함(110)으로부터 조금 인출되면, 도 7d에 도시된 바와 같이 걸림바(182)는 제4센서(188)와 접촉하지 않고, 측면프레임(124)은 제3센서(187)와 접촉한다.
도 7d에 도시된 상태에서, 모터(150)의 구동력 또는 회전레버(50)의 회전력에 의하여 대차(120)가 외함(110)으로부터 더 인출되며, 도 7c 도시된 바와 같이 측면프레임(124)은 제3센서(187)와 접촉하지 않고, 걸림바(182)는 제4센서(188)와 접촉하지 않는다. 반면, 걸림바(182)가 제2센서(186)와 접촉한다.
걸림바(182)가 제2센서(186)와 접촉하여 제2센서(186)를 누르면, 제1고절연 하우징(131)의 접점으로부터 제2고체절연 하우징(135)의 접점이 완전히 분리된 상태임을 의미하므로, 모터(150)는 정지하거나, 회전레버(50)를 회전시키지 않는다.
그후, 도 7c에 도시된 상태에서 작업자가 대차(120)를 외함(110)으로부터 인출하면, 순차적으로 도 7b에 도시된 상태가 된 후, 도 7a에 도시된 상태가 된다.
상기와 같은 작용에 의하여 대차(120)가 외함(110)에서 인출되는 것이다.
본 실시예에 따른 인입/인출형 고체절연 개폐장치는, 모터(150)의 구동력 또는 회전레버(50)의 회전력을 이용하여, 외함에 설치된 제1고체절연 하우징(131)의 접점에 대차(120)에 설치된 제2고체절연 하우징(135)의 접점을 접촉시키거나, 제1고체절연 하우징(131)의 접점으로부터 제2고체절연 하우징(135)의 접점을 분리시킨다. 그러므로, 작업자가 큰 힘을 사용할 필요가 없으므로, 편리하다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
110: 외함
120: 대차
131, 135: 제1고체절연 하우징, 제2고체절연 하우징
150: 모터
161: 볼스크류
163: 직선운동블럭
169: 연결링크
171: 작용바
175: 반작용링크

Claims (8)

  1. 외함(外函);
    상기 외함의 후면측 내부에 설치되며, 일측은 전원(電源)측과 접속되고 타측은 부하측과 접속되는 제1고체절연 하우징;
    상기 외함의 전후방향으로 슬라이딩가능하게 설치되며, 상기 외함의 전면측 내부에 인입되거나 상기 외함으로부터 인출되는 대차(臺車);
    상기 대차에 설치되어 상기 대차와 함께 운동하며, 상기 제1고체절연 하우징의 접점(接點)에 자신의 접점이 접촉되거나 분리되면서, 상기 제1고체절연 하우징의 일측과 타측을 상호 접속시키나 상호 비접속시키는 제2고체절연 하우징;
    회전력을 발생하는 회전축을 가지는 모터 또는 회전레버;
    상기 제1고체절연 하우징의 접점에 상기 제2고체절연 하우징의 접점을 접촉시키거나 상기 제1고체절연 하우징의 접점으로부터 상기 제2고체절연 하우징의 접점을 분리시킬 때, 상기 회전축의 회전력 또는 상기 회전레버의 회전력에 대한 반발력으로 상기 대차를 상기 외함에 인입시키거나 인출시키기 위하여 상기 회전축의 회전력 또는 상기 회전레버의 회전력을 상기 대차에 전달하는 동력전달모듈;
    상기 대차 및 상기 외함에 설치되며, 상기 모터의 구동여부 또는 상기 회전레버를 회전시키기 위한 여부를 결정하기 위하여, 상기 제1고체절연 하우징의 접점과 상기 제2고체절연 하우징의 접점의 접촉 상태를 상기 대차의 위치를 통하여 감지하는 감지모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 인입/인출형 고체절연 개폐장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 동력전달모듈은,
    상기 외함의 전후방향과 평행을 이루면서 상기 대차에 설치되고, 상기 회전축 또는 상기 회전레버에 의하여 회전하는 볼스크류;
    상기 볼스크류에 설치되며 상기 볼스크류가 정역회전함에 따라 직선왕복운동하는 직선운동블럭;
    상기 외함의 좌우방향과 평행을 이루면서 상기 대차에 회전가능하게 지지 설치되고, 정역회전하면서 상기 대차를 상기 외함의 내측 또는 외측으로 미는 작용바;
    일측은 상기 직선운동블럭에 설치되고 타측은 상기 작용바에 설치되며, 상기 직선운동블럭과 함께 운동하면서 상기 작용바를 회전시키는 연결링크;
    일측은 상기 작용바의 단부에 연결되고 타측은 상기 외함에 유동가능하게 지지 설치되며, 상기 작용바에 의하여 회전하면서 상기 작용바의 회전력에 대한 반발력으로 상기 외함에 지지된 타측 부위를 기준으로 상기 작용바를 상기 외함의 내측 또는 외측으로 미는 반작용링크를 포함하는 특징으로 하는 인입/인출형 고체절연 개폐장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 연결링크는,
    "∨"자 형태로 형성되며, 일측이 상기 직선운동블럭에 연결되어 상기 직선운동블럭과 함께 운동하는 제1연결링크;
    일측은 제1연결링크의 타측에 회전가능하게 연결되고, 타측은 상기 작용바에 연결되며, 상기 제1연결링크에 의하여 상기 작용바에 연결된 타측 부위를 기준으로 회전하면서 상기 작용바를 회전시키는 제2연결링크를 포함하는 것을 특징으로 하는 인입/인출형 고체절연 개폐장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 반작용링크의 타측 부위에는 롤러가 설치되고,
    상기 외함에는 상기 롤러가 유동가능하게 삽입 지지되는 지지홈이 형성된 것을 특징으로 하는 인입/인출형 고체절연 개폐장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 지지홈은 상기 반작용링크의 회전반경 상에 형성된 것을 특징으로 하는 인입/인출형 고체절연 개폐장치.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 감지모듈은,
    상기 외함의 전후방향과 평행을 이루면서 상기 대차에 회전가능하게 지지 설치되고, 상기 대차와 함께 운동하는 회전바;
    상기 회전바에 설치되어 상기 회전바와 함께 운동하는 걸림바;
    상기 외함의 전면과 인접되게 상기 외함에 설치되며, 상기 대차가 접촉되면 상기 대차의 적어도 일부분이 상기 외함에 인입되었음을 감지하는 제1센서;
    상기 제1센서 보다 상기 외함의 전면으로부터 더 이격되게 상기 외함에 설치되며, 상기 회전바에 의하여 회전하는 상기 걸림바가 접촉하면 상기 제1고체절연 하우징의 접점으로부터 상기 제2고체절연 하우징의 접점이 완전히 분리된 상태임을 감지하는 제2센서;
    상기 제2센서 보다 상기 외함의 전면으로부터 더 이격되게 상기 외함에 설치되며, 상기 대차가 접촉되면 상기 제1고체절연 하우징의 접점에 상기 제2고체절연 하우징의 접점이 적어도 일부분 접촉된 상태임을 감지하는 제3센서;
    상기 제2센서와 상기 제3센서 사이의 상기 외함에 설치되며, 상기 회전바에 의하여 회전하는 상기 걸림바가 접촉하면, 상기 제1고체절연 하우징의 접점에 상기 제2고체절연 하우징의 접점의 모든 부위가 접촉된 상태임을 감지하는 제4센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 인입/인출형 고체절연 개폐장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제2센서 및 상기 제4센서가 위치된 상기 외함의 부위에는 제1걸림홈 및 제2걸림홈이 각각 형성되고,
    상기 걸림바가 상기 제1걸림홈 또는 상기 제2걸림홈에 삽입되어 걸리면 상기 제2센서 또는 상기 제4센서와 각각 접촉하는 것을 특징으로 하는 인입/인출형 고체절연 개폐장치.
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