KR101809914B1 - 접지 스위치 - Google Patents

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KR101809914B1 KR1020170085490A KR20170085490A KR101809914B1 KR 101809914 B1 KR101809914 B1 KR 101809914B1 KR 1020170085490 A KR1020170085490 A KR 1020170085490A KR 20170085490 A KR20170085490 A KR 20170085490A KR 101809914 B1 KR101809914 B1 KR 101809914B1
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최신남
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산전정밀(주)
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    • H01H31/00—Air-break switches for high tension without arc-extinguishing or arc-preventing means
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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Abstract

본 발명은 용접이나 소성변형구조를 이용한 결합 없이 조립을 통해 결합됨으로써 제작 및 유지보수가 용이하고, 조립 정밀도를 향상시켜 접지 스위치의 고정 컨덕터 및 가동 블레이드가 안정적으로 접촉됨으로써 단락 또는 지락 사고의 확산을 예방할 수 있는 접지 스위치에 관한 것이다.

Description

접지 스위치 {EARTHING SWITCH}
본 발명은 용접이나 소성변형구조를 이용한 결합 없이 조립을 통해 결합됨으로써 제작 및 유지보수가 용이하고, 조립 정밀도를 향상시켜 접지 스위치의 고정 컨덕터 및 가동 블레이드가 안정적으로 접촉됨으로써 단락 또는 지락 사고의 발생을 예방할 수 있는 접지 스위치에 관한 것이다.
일반적으로 발전소에서 생산된 고압의 전력은 변압기로 송전되어, 저압으로 변환된 뒤 공장이나 가정 등의 사용처로 각각 공급된다. 이때, 전력 송전시 변압기, 발전소, 배전반 등에 과부하, 단락 및 지락 사고와 같은 안전사고가 발생될 수 있어 차단기를 상기 변압기 및 배전반 등에 함께 설치하게 된다.
이러한 차단기는 상기 변압기 및 배전반 등에 연결되며, 전압과 전류를 공급하는 운전 위치에 있는 경우 안전사고 발생시 차단기 내부에서 회로 등을 차단하여 사고를 방지할 수 있다.
하지만, 기기 점검 및 보수작업을 위해 상기 변압기, 배전반 등의 단자와 연결이 끊긴 테스트 위치에 있을 경우 차단기로 안전사고를 방지할 수 없기 때문에 별도의 접지 스위치를 차단기 후방에 설치하여 안전사고를 미연에 방지할 수 있도록 한다.
이때, 3상 교류로 구성된 배전반에 이용되는 접지 스위치는 3개의 가동부 및 고정부가 구비되어 각각의 회로를 접지하게 되는데, 상기 가동부를 관통하는 파이프 또는 바 등의 연결부재를 통해 단일 동작으로 접지 스위치가 접지된다. 이때, 상기 연결부재와 가동부를 연결할 때 주로 용접을 통해 결합하게 된다.
그러나 용접을 통한 결합은 고르게 결합되지 않아 각각의 가동부가 동일하게 구동부와 접촉하지 않고, 결합의 정밀도가 떨어져 회동되는 힘이 덜 가해지는 가동부에는 마모가 발생될 우려가 존재한다. 또한, 용접 외에도 소성변형구조 등을 이용하여 가동부 및 연결부재를 결합할 경우 제작이 어렵고, 높은 정밀도 및 정확도가 필요하기 때문에 제조하는데 드는 비용 및 시간이 함께 상승한다는 문제점이 있다.
나아가, 한번 연결된 구성들은 다시 분리되지 않기 때문에 유지보수 또한 어렵다는 불편함이 존재한다.
한편, 대한민국 공개특허 제10-2016-0039082호에는 "접지 스위치"가 기재되어 있다.
상술된 선행기술은 프레임을 통해 복수 개의 가동 접점이 하나로 연결되어 가동될 수 있고, 프레임이 각각의 가동 접점을 관통하여 연결되지만 이 역시 결합되는 방법이 기재되어 있지 않아 상술된 문제점을 해결할 수 없다. 또한, 복수 개의 가동 접점을 관통한뒤 양측이 너트 등으로 인해 결합하는 방법을 통해 조립되어 제작되었어도 잦은 이용으로 인해 가동 접점들이 프레임의 외주면을 따라 이동할 수 있다는 우려가 존재한다. 이러한 경우 가동 접점과 고정 접점이 올바르게 접촉되지 않아 오작동이 발생하게 된다는 문제가 발생한다.
대한민국 공개특허 제10-2016-0039082호 (2016.04.08. 공개)
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로 본 발명은 용접이나 소성변형구조를 이용하지 않고, 조립을 통해 가동 블레이드를 동일하게 회동함으로써 복수 개의 회로를 동시에 개폐가 가능하고, 제작 및 유지보수가 용이한 접지 스위치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 조립 정밀도를 향상시켜 접지 스위치의 고정 컨덕터 및 가동 블레이드가 안정적으로 접촉하여 단락 또는 지락사고의 발생을 예방할 수 있는 접지 스위치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명은 인력으로 조립 제조가 가능하여 제작 및 유지보수가 용이하며, 조립정밀도를 향상시켜 마모 발생을 방지하고, 접지 스위치의 성능을 향상시킬 수 있는 접지 스위치에 관한 것으로, 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 아래와 같은 구성을 갖는다.
본 발명은 본체 역할을 하는 프레임(10), 상기 프레임(10)에 상부에 구비되며, 배전반 배선과 연결되는 고정 컨덕터(20), 상기 프레임(10) 정면에 구비되고, 회동을 통해 상기 고정 컨덕터(20)와 접촉 또는 분리되는 가동 블레이드(30), 상기 프레임(10) 정면에 구비되고, 상기 가동 블레이드(30)와 결합하여 회동시키는 메인 샤프트(40) 및 상기 가동 블레이드(30)가 고정 컨덕터(20) 측으로 일정 거리 회동시 탄성력에 의해 상기 고정 컨덕터(20) 측으로 상기 가동 블레이드(30)를 가압하여 접촉시키는 스토퍼 플레이트(50)로 구성되며, 상기 가동 블레이드(30) 일단은 상기 메인 샤프트(40)가 관통하여 끼움결합되고, 상기 메인 샤프트(40)의 일단은 상기 스토퍼 플레이트(50)의 함몰된 상부에 끼움결합되며, 상기 스토퍼 플레이트(50)의 측면에 상기 프레임(10)의 측면이 끼움 결합되어 조립 제작된다.
가동 블레이드(30)는 상기 메인 샤프트(40)의 길이 방향을 따라 관통하여 결합되되, 상기 가동 블레이드(30)는 상기 고정 컨덕터(20)간의 이격거리와 동일한 거리로 이격되어 결합되고, 상기 프레임(10)의 측면은 절곡되어 형성된 절곡면(12)이 상기 스토퍼 플레이트(50)의 측면에 끼움결합된다.
이때, 메인 샤프트(40)와 결합된 상기 가동 블레이드(30)의 이격거리간에 샤프트커버(42)가 추가로 구비되며, 상기 샤프트커버(42)는 상기 메인 샤프트(40)의 외주면에 상기 가동 블레이드(30)와 서로 적층되어 외주면을 따라 끼움결합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 메인 샤프트(40)는 상기 메인 샤프트(40)의 길이방향을 따라 부채꼴 형상으로 중심측으로 함몰되며, 상기 메인 샤프트(40)와 동일한 형상을 가지고, 상기 가동 블레이드(30)를 관통하는 관통홀(311)이 형성되며, 상기 가동 블레이드(30)와 상기 메인 샤프트(40)가 결합시 상기 관통홀(311)에 상기 메인 샤프트(40)가 끼움결합 된다.
또한, 가동 블레이드(30)는 상기 메인 샤프트(40)가 관통하여 결합되어 상기 메인 샤프트(40)의 회전에 따라 회동되는 무빙 플레이트(31), 상기 무빙 플레이트(31)와 일단이 결합되고, 타측은 상기 고정 컨덕터(20)와 접촉하는 무빙 컨덕터(32) 및 상기 무빙 플레이트(31)와 상기 무빙 컨덕터(32)가 서로 맞닿은 부분을 관통하여 각각의 가동 블레이드(30)를 연결하는 연결바(33)가 구성된다.
또한, 무빙 컨덕터(32)는 타측 말단의 중앙을 볼트가 각각 관통하고, 상기 관통된 볼트의 외측면에는 와이프 스프링(34)과 상기 와이프 스프링(36)의 양측 말단에 구비되는 스프링캡(35)이 구비되어 너트를 이용해 결합되되, 상기 관통된 볼트의 내측면에는 스프링 파이프(36)가 구비되며, 상기 스프링 파이프(36)의 길이와 동일한 이격거리로 이격되고, 상기 와이프 스프링(36)의 탄성력에 의해 무빙 컨턱터(32)의 이격거리가 일정하게 유지된다.
스토퍼 플레이트(50)는 정면, 배면 및 상면이 개방된 스토퍼 플레이트 프레임(10), 상기 스토퍼 플레이트 프레임(10)과 결합되는 클로징로드(53), 상기 클로징로드(53)의 일측에 구비되는 클로징 스페이서(54), 상기 클로징 스페이서(54)와 일단이 맞닿는 내측 스프링(55), 상기 내측 스프링(55)의 외측에 구비되는 외측 스프링(56), 상기 내측 및 외측 스프링(56)의 타단과 일측면이 맞닿는 클로징 링(57), 상기 클로징 링(57)의 타측면과 맞닿아 구비되는 클로징 베이스(58) 및 상기 클로징로드(53), 클로징 스페이서(54), 내측 스프링(55), 외측 스프링(56), 클로징 링(57) 및 클로징 베이스(58)의 중앙 내측에 구비되어 결합되는 결합볼트(59)로 구성된다.
또한, 스토퍼 플레이트(50)는 상기 스토퍼 플레이트(50)를 관통하여 고정되는 고정볼트(512a) 및 상기 메인 샤프트(40)와 결합되어 회동이 가능하고, 일측 방향으로 돌출되며, 상기 메인 샤프트(40)의 회동에 따라 상기 스토퍼 플레이트 프레임(10)을 관통하여 결합된 고정볼트(512a)에 걸려 상기 가동 블레이드(30)가 회동범위를 벗어나 회동되는 것을 방지하는 걸림쇠(52)가 추가로 구성된다.
또한, 본 발명에 따른 접지 스위치는 프레임(10)의 하부에 보조 스위치(60) 및 상기 보조 스위치(60)와 연결되며, 상기 메인 샤프트(40)의 외주면과 결합되어 상기 보조 스위치(60)의 구동에 따라 메인 샤프트(40)를 회전시킬 수 있는 샤프트 홀더(61)가 추가로 구성된다.
이상에서와 같이 본 발명은 함으로써 용접이나 소성변형구조를 이용한 결합 없이 조립을 통해 결합됨으로써 제작 및 유지보수가 용이하고, 조립 정밀도를 향상시켜 접지 스위치의 고정 컨덕터 및 가동 블레이드가 안정적으로 접촉됨으로써 단락 또는 지락 사고의 발생을 예방할 수 있는 효과를 얻게 된다.
또한, 가동 블레이드의 회동시 가동 블레이드 말단에 형성된 스토핑 굴곡면이 프레임의 회동축과 밀접하게 맞닿으며 회동됨으로써 가동 블레이드가 회동시 고정 컨덕터와 접촉되는 위치로 이동이 원활하게 이루어지며, 설치 및 회동 위치를 이탈하지 않아 안정적으로 접촉될 수 있는 효과를 얻게 된다.
또한, 스토퍼 플레이트를 통해 가동 블레이드가 하중에 의해 지면방향으로 회동되는 것을 방지하고, 가동 블레이드가 고정 컨덕터 측으로 일정 거리를 회동시 탄성력에 의해 상기 가동 블레이드를 상기 고정 컨덕터 측으로 가압하여 접촉되는 것을 도와줌으로써 접지 스위치가 신속하게 작동되는 효과를 얻게 된다.
도 1 및 1a는 본 발명에 따른 접지 스위치의 구성 및 작동예를 사시도로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 접지 스위치의 평면도를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 가동 블레이드의 구성을 분해사시도로 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 가동 블레이드의 회동되는 작동예를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 접지 스위치의 개략적인 구성을 저면사시도로 나타낸 것이다.
도 6 및 7은 본 발명에 따른 스토퍼 플레이트의 구성을 분해사시도로 나타낸 것이다.
본 발명은 용접이나 소성변형구조를 이용한 결합 없이 조립을 통해 결합됨으로써 제작 및 유지보수가 용이하고, 조립 정밀도를 향상시켜 접지 스위치의 성능을 향상시키며, 장기간 사용에도 오작동되는 것을 방지할 수 있는 접지 스위치에 관한 것이다.
상기와 같은 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
도 1 및 1a는 본 발명에 따른 접지 스위치의 구성 및 작동예를 사시도로 나타낸 것으로, 도 1은 접지 스위치가 투입(on)된 상태이고, 도 1a는 접지 스위치가 개방(off)된 상태를 나타낸 것이다.
또한, 도 2는 본 발명에 따른 접지 스위치의 평면도를 나타낸 것이며, 도 3은 본 발명에 따른 가동 블레이드의 구성을 분해사시도로 나타낸 것이고, 도 4는 본 발명에 따른 가동 블레이드의 회동되는 작동예를 나타낸 것이며, 도 5는 본 발명에 따른 접지 스위치의 개략적인 구성을 저면사시도로 나타낸 것이고, 도 6 및 7은 본 발명에 따른 스토퍼 플레이트의 구성을 분해사시도로 나타낸 것이다.
이러한 본 발명에 따른 접지 스위치는 프레임(10)과, 상기 프레임(10)에 상부에 구비되며, 배전반 배선과 연결되는 고정 컨덕터(20)와, 상기 프레임(10) 정면에 구비되고, 회동을 통해 상기 고정 컨덕터(20)와 접촉 또는 분리되는 가동 블레이드(30)와, 상기 프레임(10) 정면에 구비되고, 상기 가동 블레이드(30)와 결합하여 회동시키는 메인 샤프트(40) 및 상기 가동 블레이드(30)가 고정 컨덕터(20) 측으로 일정 거리 회동시 탄성력에 의해 상기 고정 컨덕터(20) 측으로 상기 가동 블레이드(30)를 가압하여 접촉시키는 스토퍼 플레이트(50)로 구성된다.
프레임(10)은 상면에 복수 개의 애자(11)가 구비되며, 상기 애자(11)의 상부에는 고정 컨덕터(20)가 구비된다.
이때, 본 발명에 따른 접지 스위치는 3상 교류 회로를 개폐하기 때문에 고정 컨덕터(20)는 각각의 상에 해당되는 모선측 단자를 구비하고, 상기 모선측 단자에는 각각의 애자(11) 및 고정 컨덕터(20)가 구비되도록 한다.
프레임(10)의 일측면은 절곡면(12)이 절곡되어 있는데 이러한 절곡면(12)은 후술된 스토퍼 플레이트(50) 측면에 형성된 절곡끼움홈(513)과 대응되는 형상을 가져 프레임(10)의 측면이 스토퍼 플레이트(50)와 끼움결합될수 있도록 한다.
또한, 절곡면(12)이 형성된 프레임(10)의 일측면과 반대되는 타측면에는 후술된 메인 샤프트(40)를 회전시키는 베벨기어(41)가 구비될 수 있도록 기어 베이스(14)가 형성되어 있다.
이러한 기어 베이스(14)는 베벨기어(41)가 프레임(10)과 결합될 수 있도록 구비되는 것으로, 프레임(10)의 타측면과 체결되며, 베벨기어(41)의 회전축과 결합되어, 메인 샤프트(40)가 베벨기어(41)의 중심축과 결합되어 회전되도록 한다. 이때, 베벨기어(41)의 회전축은 핸들(도면에 미도시)과 연결되어 인력의 의해 베벨기어(41)가 구동되어 메인 샤프트(40)가 회전할 수 있다.
또한, 프레임(10)의 정면에는 가동 블레이트(30) 및 메인 샤프트(40)가 구비되는데, 메인 샤프트(40)의 회전에 따라 가동 블레이드(30)가 용이하게 회동될 수 있도록 가동 블레이드(30)의 회동을 스토핑할 수 있는 회동축(13)이 형성된다.
이러한 회동축(13)은 각각의 고정 컨덕터(20)가 설치된 정면에 각각 형성되며, 메인 샤프트(40) 회전시 가동 블레이드(30)의 말단이 회동축(13)의 외주면을 따라 회동되며, 일정거리 회동 후 스토핑 할 수 있도록 한다.
애자(11)의 상면에 구비되는 고정 컨덕터(20)는 배전반 후면의 모선측 단자와 연결되며, 접지 스위치가 가동시 가동 블레이드(30)와 접촉하여 사고전류를 방지하는 역할을 수행한다.
이때, 본 발명에 따른 접지 스위치는 3상 교류 회로를 개폐하기 때문에 고정 컨덕터(20)는 각각의 상에 해당되는 모선측 단자를 구비하고, 상기 모선측 단자에는 각각의 고정 컨덕터(20)가 구비되도록 한다.
고정 컨덕터(20)의 일측 하면은 애자(11)의 상면과 결합되고, 타측 하면에는 중앙을 따라 하부 방향으로 돌출되어 있다. 이와 같이 돌출된 부분 중 타측방향 말단에는 고정 접촉단자(21)가 형성되어 있다. 이러한 고정 접촉단자(21)는 가동 블레이드(31)의 말단에 형성된 가동 접촉단자(324)와 양측이 접촉되어 회로를 폐쇄할 수 있도록 한다.
상술된 고정 컨덕터(20)와 각각 대응되는 복수 개의 가동 블레이드(30) 및 상기 가동 블레이드(30)를 회동시켜 고정 컨덕터(20)와 접촉하는 메인 샤프트(40)가 프레임(10)의 정면에 구비되어 있다.
가동 블레이드(30)는 배전반의 차단기가 운전 위치에 있을 경우 도 1a와 같이 고정 컨덕터(20)와 가동 블레이드(30)가 분리되어 있고, 상기 차단기가 테스트 위치에 있을 경우 도 1과 같이 고정 컨덕터(20)와 가동 블레이드(30)가 접촉된다. 이러한 가동 블레이드(30)는 무빙 플레이트(31), 무빙 컨덕터(32), 와이프 스프링(36), 스프링캡(35) 및 스프링 파이프(34)로 구성되어 있다.
무빙 플레이트(31)는 일측 말단부분에는 상기 무빙 플레이트(31)를 관통하는 관통홀(311)과, 타측 말단에도 상기 무빙 플레이트(31)를 관통하며, 상기 무빙 컨덕터(32)와 연결되는 역할을 수행하는 제1 체결홀(314)이 형성되어 있다.
관통홀(311)은 내측으로 메인 샤프트(40)가 관통하여 끼움결합 되는 곳으로 메인 샤프트(40)의 단면과 동일한 형상으로 형성된다.
한편, 관통홀(311)에 메인 샤프트(40) 결합시 무빙 플레이트(31)의 일측이 프레임(10)의 회동축(13)과 맞닿게 된다. 이때, 무빙 플레이트(31)의 맞닿는 면에는 회동시 회동축(13)의 외주면을 따라 이동될 수 있도록 스토핑 굴곡면(312)이 추가로 형성될 수 있다.
이러한 스토핑 굴곡면(312)은 회동축(13)의 외주면과 밀착하여 메인 샤프트(40)에 의해 무빙 플레이트(31)가 회동시 스토핑 굴곡면(312)도 함께 회동축(13)의 외주면과 맞닿으며 이동하게 되고, 상기 스토핑 굴곡면(312)의 양 끝단에는 걸림돌기(313)가 각각 형성되어 무빙 플레이트(31)가 회동시 이동범위를 벗어나지 않도록 걸림돌기(313)가 회동축(13)에 걸리도록 한다.
상기 관통홀(311)이 형성된 일측과 반대되는 타측에는 무빙 컨덕터(32)와 연결될 수 있도록 무빙 플레이트(31)를 관통하는 제1 체결홀(314)이 형성되어 있다.
제1 체결홀(314)은 후술된 무빙 컨덕터(32)에 형성된 제2 체결홀(321)과 연통된 뒤 내측에 연결바(33)를 인입하여 관통되게 한다.
이때, 제1 체결홀(314)의 주변에는 제1 스프링핀 인입홀(315)이 추가로 형성되며, 내측으로 스프링핀(S.P)이 인입되며, 연결바(33)는 원통형의 파이프로 구성되며, 내부에 볼트(B)가 구비됨으로써 볼트(B)가 볼트 인입홀(323)을 관통하여 결합되고, 연결바(33)는 각각의 가동 블레이드(30)간의 간격을 유지하는 역할을 수행한다. 이러한 연결바(33)는 알루미늄 재질의 파이프로 구성되는 것이 바람직하나 이에 한정된 것은 아니다.
한편, 상술된 무빙 플레이트(31)는 복수 개로 형성되어 각각의 무빙 플레이트(31)가 서로 적층되어 무빙 컨덕터(32)와 결합하게 된다. 상기와 같이 무빙 플레이트(31)를 복수 개로 형성함으로써 제조 및 생산에 대한 효율을 향상시키고, 접지 스위치의 가동시 무빙 플레이트(31)가 받는 피로를 분산하며, 강도를 유지할 수 있다는 이점을 가지고 있다.
이때, 복수 개의 무빙 플레이트(31)는 각각 관통홀(311), 제1 체결홀(314) 및 제1 스프링핀 인입홀(315)이 형성되어 있으며, 서로 적층시 각각의 관통홀(311), 제1 체결홀(314) 및 제1 스프링핀 인입홀(315)이 서로 연통되도록 적층된다.
무빙 컨덕터(32)는 판 형태를 가지며, 한 쌍으로 이루어지고, 상기 적층된 무빙 플레이트(31)의 타측 말단 양측면에 각각 구비되어 무빙 플레이트(31)와 결합하게 된다. 무빙 플레이트(31)와 결합된 무빙 컨덕터(32)는 메인 샤프트(40)의 가동시 무빙 플레이트(31)와 함께 회동되어 고정 컨덕터(20)와 접촉하여 접점을 발생시킨다.
이러한 무빙 컨덕터(32)는 제2 체결홀(321) 및 제2 스프링핀 인입홀(322)이 형성되어 있다.
제2 체결홀(321)은 무빙 컨덕터(32)와 무빙 플레이트(31)가 결합시 상기 무빙 플레이트(31)에 형성된 제1 체결홀(314)에 대응되는 위치에 상기 무빙 컨덕터(32)를 관통하여 형성되어 있다. 또한, 무빙 컨덕터(32)에는 무빙 플레이트(31)의 제1 스프링핀 인입홀(315)에 대응되는 위치에 제2 스프링핀 인입홀(322)도 함께 형성되어 있다.
따라서, 무빙 플레이트(31)의 제1 체결홀(314) 및 제1 스프링핀 인입홀(315)은 각각 무빙 컨덕터(32)의 제2 체결홀(321) 및 제2 스프링핀 인입홀(322)과 연통되어 적층되도록 한다. 이때, 적층되는 순서는 한 쌍의 무빙 컨덕터(32)가 일정한 간격을 가지며 배치되고, 상기 간격 사이에 무빙 플레이트(31)가 구비되어 적층되도록 한다.
한편, 제2 체결홀(321) 내측으로 연결바(33)를 연결하여 각각의 무빙 플레이트(31)와 무빙 컨덕터(32)를 체결할 수 있으나, 상기 무빙 컨덕터(32)의 타측 말단은 연결바(33)를 중심으로 회동될 우려가 있다.
또한, 무빙 컨덕터(32)의 타측 말단은 메인 샤프트(40)에 의해 회동되어 고정 컨덕터(20)와 접촉하여 접지 스위치를 가동시키게 되는데 무빙 컨덕터(32)와 고정 컨덕터(20)가 제대로 접촉하지 않게될 경우 오작동할 우려가 존재한다.
따라서, 무빙 컨덕터(32)의 타측방향 중앙에는 볼트 인입홀(323)을 형성하여 한 쌍의 무빙 컨덕터(32)가 갖는 간격을 일정하게 유지시키고, 가동 블레이드(30)의 회동과 함께 상기 무빙 컨덕터(32)의 타측 말단에 형성된 가동 접촉단자(324)이 고정 컨덕터(20)의 고정 접촉단자(21)과 접촉될 수 있도록 한다.
무빙 컨덕터(32)의 타측에는 볼트 인입홀(323)이 형성되어 하나의 볼트(B)가 한 쌍의 볼트 인입홀(323)을 관통한다. 이때, 한 쌍의 무빙 컨덕터(32) 사이에는 스프링 파이프(34)가 구비되어 한 쌍의 무빙 컨덕터(32)간의 이격거리를 유지시키며, 한 쌍의 무빙 컨덕터(32)의 외측면에는 각각 와이프 스프링(36) 및 스프링캡(35)이 형성되어 있다. 또한, 볼트(B)가 인입된 방향과 반대되는 무빙 컨덕터(32) 외측에는 너트(N)를 구비하여 무빙 컨덕터(32), 와이프 스프링(36) 및 스프링캡(35)이 결합된 상태로 조여주는 역할을 수행한다.
도 3을 살펴보면 알 수 있듯이, 한 쌍의 스프링캡(35) 사이에 와이프 스프링(36)이 압축되어 구비되고, 양측에 한 쌍의 스프링캡(35)과 상기 스프링캡(35) 사이에 압축된 와이프 스프링(36)을 구비하고, 무빙 컨덕터(32) 내측에는 스프링 파이프(34)를 구비하여 볼트(B) 및 너트(N)로 체결한다.
상기 와이프 스프링(36) 및 스프링캡(35)을 통해 조립시엔 압축되었던 와이프 스프링(36)이 조립 후에는 탄성력에 의해 무빙 컨덕터(32)를 내측으로 밀어줌으로써 무빙 컨덕터(32)간의 간격이 벌어지는 것을 방지하여 가동 접촉단자(324)가 고정 접촉단자(21)와 용이하게 접촉될 수 있도록 한다.
메인 샤프트(40)는 무빙 플레이트(31)의 관통홀(311)을 관통하여 결합되고, 기어 베이스(14)와 결합된 베벨기어(14)와 일측 말단이 체결되어 베벨기어(14)에서 전달되는 회전력을 통해 가동 블레이드(30)를 회동시키는 역할을 수행한다.
이때, 메인 샤프트(40)는 원기둥 형태를 가지되, 중심각이 90도로 형성된 부채꼴 형태로 측면이 길이방향으로 함몰된 형상을 가진다.
이는 메인 샤프트(40)가 가동 블레이드(30)를 관통하여 조립되기 때문에 관통홀(311)에 끼움결합된 메인 샤프트(40)가 관통홀(311) 내에서 공회전하여 오작동하는 것을 방지하기 위함이다.
즉, 베벨기어(41)를 통해 전달받은 동력으로 관통홀(311) 내에서 공회전하는 메인 샤프트(40)를 방지하고, 함몰된 부분이 턱이 되어 메인 샤프트(40)가 회전함에 따라 가동 블레이드(30)도 함께 용이하게 가동될 수 있다.
이때, 관통홀(311)은 내각이 90를 갖는 부채꼴 모양으로 함몰된 원의 단면 형상과 대응되도록 단면 형상을 가짐으로써 메인 샤프트(40)가 관통홀(311)을 따라 끼움결합되어 관통될 수 있도록 한다.
또한, 메인 샤프트(40)의 외주면에는 샤프트커버(42)가 구비되어 있다.
샤프트커버(42)는 메인 샤프트(40)가 관통하여 끼워지는 부분을 제외한 외주면을 감싸는 원통형의 파이프로, 메인 샤프트(40) 및 상기 메인 샤프트(40)와 결합되는 다른 구성들을 조립할 때 메인 샤프트(40)에 샤프트커버(42)를 조립 후 다른 구성들을 조립함으로써 조립되는 구성간의 간격을 조절할 수 있다.
예를 들어, 메인 샤프트(40)와 가동 블레이드(30)의 결합시 메인 샤프트(40)의 일측 말단을 베벨기어(41)에 연결한 뒤 샤프트커버(42)를 상기 메인 샤프트(40)의 외주면을 따라 결합하고, 그 후 가동 블레이드(30)의 관통홀(311) 내측으로 메인 샤프트(40)를 인입하여 상기 메인 샤프트(40)와 가동 블레이드(30)를 결합하도록 한다. 이때, 샤프트커버(42)의 내주면은 메인 샤프트(40)의 외주면에 비해 크게 제작된다.
따라서, 이를 통해 접지 스위치를 조립 제작시 고정 컨덕터(20)와 가동 블레이드(30)가 동일한 위치에 있을 수 있고, 잦은 이용에 의해 가동 블레이드(30)가 메인 샤프트(40)의 외주면을 따라 길이방향으로 이동되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 베벨기어(41)를 통해 메인 샤프트(40)가 회전하여 가동 블레이드(30)가 고정 컨덕터(20)와 접촉 또는 분리되는데 회동되는 거리에 맞게 베벨기어(41)가 구동되어야 하기 때문에 구동시간이 길어질 우려가 있다. 또한, 인력에 의해 가동 블레이드(30)가 회동되기 때문에 고정 컨덕터(20)와의 접촉이 원활히 이루어지지 않아 접지 스위치가 on/off가 정확하게 작동되지 않을 우려가 존재한다.
따라서, 메인 샤프트(40)의 타측 및 프레임(10)의 절곡면(12)이 형성되어 있는 위치에는 스토퍼 플레이트(50)가 구비되어 일정거리를 회동하게 되면 탄성력에 의해 고정 컨덕터(20)와 가동 블레이드(30)의 접촉위치(도 1 참조) 또는 분리되는 위치(도 1a 참조)로 회동될 수 있도록 한다.
이러한 스토퍼 플레이트(50)는 메인 샤프트(40)의 타측에 구비되며, 스토퍼 플레이트 프레임(10), 걸림쇠(52), 클로징로드(53), 클로징 스페이서(54), 내측 스프링(55), 외측 스프링(56), 클로징 링(57), 클로징 베이스(58) 및 결합볼트(59)로 구성되어 있다.
스토퍼 플레이트 프레임(10)은 스토퍼 플레이트(50)의 프레임 역할로, 정면, 배면 및 상면이 개방되어 있는 형태이며, 양 측면에는 걸림쇠(52)가 구비될 수 있도록 하측 방향으로 함몰된 걸림쇠 끼움홈(511)이 형성되어 있다.
또한, 걸림쇠 끼움홈(511)의 하측에는 후술된 고정볼트(512a)가 인입될 수 있는 고정볼트 인입홀(323)이 양 측면에 관통되어 형성되어 있고, 양측면 중 프레임(10)과 결합되는 일측면에는 상술된 절곡면(12)이 끼움결합될 수 있도록 절곡면(12)에 대응되는 형상으로 함몰되어 형성된 절곡끼움홈(513)이 형성된다(도 6 참조).
고정볼트(512a)는 고정볼트 인입홀(323)의 내측으로 스토퍼 플레이트 프레임(51)을 관통하여 결합된다. 관통한 고정볼트(512a)는 인입된 방향과 반대되는 측면에 너트 등을 통해 고정볼트(512a)가 고정볼트 인입홀(323)을 관통한 상태로 고정시킨다.
걸림쇠(52)는 걸림쇠 파이프(521)의 외주면을 따라 형성되며, 일측 방향으로 돌출되어 있고, 상술된 걸림쇠 끼움홈(511)의 함몰된 내측에 걸림쇠 파이프(521)가 인입되어 결합된다. 이때 걸림쇠 파이프(521)는 파이프 형태로, 상기 걸림쇠 파이프(521)의 내측은 메인 샤프트(40)가 인입되어 결합되고, 걸림쇠(52)는 결합된 메인 샤프트(40) 및 걸림쇠 파이프(521)의 회동에 따라 함께 회동되며, 걸림쇠(52)의 돌출된 부분이 고정볼트(512a)에 걸려 메인 샤프트(40)의 회동을 멈출 수 있다.
즉, 접지 스위치가 off상태일때 가동 블레이드(30)가 하중에 의해 가동 블레이드(30)가 지면을 향해 회동되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 스토퍼 플레이트 프레임(10) 내측에는 탄성력에 의해 가동 블레이드(30) 및 메인 샤프트(40)가 구동될 수 있도록 탄성력을 제공하는 구성이 존재한다. 이를 도 7을 통해 설명하도록 한다.
도 7을 살펴보면 알 수 있듯이, 클로징로드(53), 클로징 스페이서(54), 내측 스프링(55), 외측 스프링(56), 클로징 링(57) 및 클로징 베이스(58)가 순차적으로 결합되며, 내측을 결합볼트(59)가 관통하여 상술된 구성들을 결합시킨다.
클로징로드(53)의 일측으로 클로징 스페이서(54)가 구비되어 내측 및 외측 스프링(55,56)의 압축되는 정도를 조절할 수 있다. 클로징 스페이서(54)의 일측으로 너트(N)가 결합되며 상기 클로징로드(53), 클로징 스페이서(54) 및 너트(N)의 중앙을 결합볼트(59)가 관통한다. 이때, 결합볼트(59)의 양측은 나사산(591)이 형성되어 클로징로드(53) 및 너트(N) 내측에 형성된 상기 나사산(591)과 대응되는 형상으로 함몰된 나사산이 형성되어 결합볼트(59)가 관통하여 나사결합된다.
한편, 본 발명에서 스토퍼 플레이트(50)는 내측 및 외측 스프링(56)이 이용되는데, 내측 스프링(55)은 외측 스프링(56)의 내측에 인입된다. 이때, 상기 내측 스프링(55)은 외측 스프링(56)에 비해 강도가 크며, 외측 스프링(56)은 인력에 의해 쉽게 압축이 가능한 것을 사용한다. 이를 통해 제작자가 조립시 압축이 어려운 내측 스프링(55)을 외측 스프링(56)의 압축을 통해 압축하고, 내측 및 외측 스프링(56)이 압축된 상태로 유지시키기 위해 클로징 링(57)을 통해 결합볼트(59)의 일측을 마감하도록 한다. 클로징 링(57)으로 압축시킨 내측 및 외측 스프링(56)을 클로징 베이스(58) 및 너트(N)로 결합볼트(59)의 타측에 형성된 나사산(591)과 나사결합하여 고정시키도록 한다.
따라서, 스토퍼 플레이트(50)는 내측 스프링(55)의 탄성력을 통해 가동 블레이드(30)가 고정 컨덕터(20)측으로 일정거리 회동될 경우 가동 블레이드(30)를 고정 컨덕터(20)측으로 가압할 수 있다.
이러한 스토퍼 플레이트(50)는 도 5에서 살펴볼 수 있듯이 복수 개의 스토퍼 플레이트(50a, 50b)로 구성될 수 있어 하나의 스토퍼 플레이트(50a)는 프레임(10)의 일측인 절곡면(12) 형성 부분과 결합되어 구비되고, 다른 하나의 스토퍼 플레이트(50b)는 프레임(10) 하면에 구비되며, 프레임(10) 하면에 구비되는 스토퍼 플레이트(50b)는 양측면에 프레임(10)의 절곡된 형상과 동일한 절곡끼움홈(513)이 형성되어 상부에 프레임(10)이 끼움결합될 수 있도록 한다.
따라서, 메인 샤프트(40)의 일측과 중앙 부분에 구비되는 복수 개의 스토퍼 플레이트(50a, 50b)를 통해 메인 샤프트(40)가 용이하게 회동될 수 있고, 접지 스위치가 off인 상태일 때 가동 블레이드(30) 하중으로 인해 지면을 향해 회동되는 것 또한 방지할 수 있다. 특히, 3상 교류 회로를 개폐하는 접지 스위치이기 때문에 동시에 접지되어야 할 필요가 존재한다. 따라서 메인 샤프트(40)의 회동을 용이하게 작동할 수 있도록 한다.
한편, 베벨기어(41)가 수동으로 작동되기 때문에 접지 스위치의 작동이 필요한 상황이 발생시 관리자가 부재중이거나 상황 파악이 안되어 즉각적인 접지 스위치의 on/off 조절이 어려울 수 있다.
따라서, 접지 스위치는 보조 스위치(60)와 상기 보조 스위치(60)에 따라 구동되는 샤프트 홀더(61)를 추가로 포함할 수 있다.
보조 스위치(60)는 상술된 바와 같이 접지 스위치의 작동이 필요한 상황시 구동되며, 메인 샤프트(40)의 구동시 상기 메인 샤프트(40)과 연결된 샤프트 홀더(61)를 통해 보조 스위치(60)가 연동되므로 접지 스위치의 구동, 즉 온오프(on/off) 상태를 보조 스위치(60)의 a, b 접점을 통해 알 수 있다.
샤프트 홀더(61)는 중앙이 메인 샤프트(40)의 단면과 동일한 형상의 홀이 구비되어 메인 샤프트(40)의 외주면을 따라 끼움결합 될 수 있다. 이때, 샤프트 홀더(61)는 설치 위치에 따라 메인 샤프트(40)의 외측면과 직접 끼움결합되거나 샤프트커버(42)의 외주면을 따라 결합되기 때문에 샤프트 홀더(61)는 결합되는 구성의 외주면과 동일한 형성의 홀을 형성하여 조립시 함께 끼움결합 될 수 있도록 한다.
따라서, 이와 같이 본 발명에 따른 접지 스위치는 상기 접지 스위치를 구성하는 구성 요소들을 용접이나 소성변형구조 등을 통한 결합없이 조립을 통해 제작 및 유지보수가 용이하고, 조립 정밀도를 향상시켜 접지 스위치의 고정 컨덕터 및 가동 블레이드가 안정적으로 접촉됨으로써 단락 또는 지락 사고의 발생을 예방할 수 있다.
한편, 도 1 내지 7을 인용하여 서술한 것은, 본 발명의 주요 사항만을 서술한 것으로, 그 기술적 범위내에서 다양한 설계가 가능한 만큼, 본 발명이 도 1 내지 7의 구성에 한정되는 것이 아님은 자명하다.
10: 프레임 11: 애자
12: 절곡부 13: 회동축
14: 기어 베이스 20: 고정 컨덕터
21: 고정 접촉단자 30: 가동 블레이드
31: 무빙 플레이트 32: 무빙 컨덕터
33: 연결바 34: 스프링 파이프
35: 스프링캡 36: 와이프 스프링
40: 메인 샤프트 41: 베벨기어
42: 샤프트커버 50: 스토퍼 플레이트
51: 스토퍼 플레이트 프레임
52: 걸림쇠 53: 클로징로드
54: 클로징 스페이서 55: 내측 스프링
56: 외측 스프링 57: 클로징 링
58: 클로징 베이스 59: 결합볼트
60: 보조 스위치 61: 샤프트 홀더
B: 볼트 N: 너트
S.P: 스프링 핀

Claims (9)

  1. 본체 역할을 하는 프레임(10);
    상기 프레임(10) 상부에 구비되며, 배전반 부스바와 연결되는 고정 컨덕터(20);
    상기 프레임(10) 정면에 구비되고, 회동을 통해 상기 고정 컨덕터(20)와 접촉 또는 분리되는 가동 블레이드(30);
    상기 프레임(10) 정면에 구비되고, 상기 가동 블레이드(30)와 결합하여 회동시키는 메인 샤프트(40); 및
    상기 가동 블레이드(30)가 고정 컨덕터(20) 측으로 일정 거리 회동시 탄성력에 의해 상기 고정 컨덕터(20) 측으로 상기 가동 블레이드(30)를 가압하여 접촉시키는 스토퍼 플레이트(50);로 구성되며,
    상기 가동 블레이드(30)는, 상기 메인 샤프트(40)가 관통하여 결합되어 상기 메인 샤프트(40)의 회전에 따라 회동되는 무빙 플레이트(31)와 상기 무빙 플레이트(31)와 일단이 결합되고, 타측은 상기 고정 컨덕터(20)와 접촉하는 무빙 컨덕터(32)와 상기 무빙 플레이트(31)와 상기 무빙 컨덕터(32)가 서로 맞닿은 부분을 관통하여 각각의 가동 블레이드(30)를 연결하는 연결바(33)로 구성되는 것을 특징으로 하는 접지 스위치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가동 블레이드(30)는 상기 메인 샤프트(40)의 길이 방향을 따라 관통하여 결합되되,
    상기 가동 블레이드(30)는 상기 고정 컨덕터(20)간의 이격거리와 동일한 거리로 이격되어 결합되고,
    상기 프레임(10)의 측면은 절곡되어 형성된 절곡면(12)이 상기 스토퍼 플레이트(50)의 측면에 끼움결합되는 것을 특징으로 하는 접지 스위치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 메인 샤프트(40)와 결합된 상기 가동 블레이드(30)의 이격거리간에 샤프트커버(42);가 추가로 구비되며,
    상기 샤프트커버(42)는 상기 메인 샤프트(40)의 외주면에 상기 가동 블레이드(30)와 서로 적층되어 외주면을 따라 끼움결합되는 것을 특징으로 하는 접지 스위치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 메인 샤프트(40)는,
    상기 메인 샤프트(40)의 길이방향을 따라 부채꼴 형상으로 중심측으로 함몰되며,
    상기 메인 샤프트(40)와 동일한 형상을 가지고, 상기 가동 블레이드(30)를 관통하는 관통홀(311);이 형성되며, 상기 가동 블레이드(30)와 상기 메인 샤프트(40)가 결합시 상기 관통홀(311)에 상기 메인 샤프트(40)가 끼움결합 되는 것을 특징으로 하는 접지 스위치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 무빙 컨덕터(32)는,
    타측 말단의 중앙을 볼트가 각각 관통하고,
    상기 관통된 볼트의 외측면에는 와이프 스프링(36)과 상기 와이프 스프링(36)의 양측 말단에 구비되는 스프링캡(35)이 구비되어 너트를 이용해 결합되되,
    상기 관통된 볼트의 내측면에는 스프링 파이프(34)가 구비되며,
    상기 스프링 파이프(34)의 길이와 동일한 이격거리로 이격되고, 상기 와이프 스프링(36)의 탄성력에 의해 무빙 컨턱터(32)의 이격거리가 일정하게 유지되는 것을 특징으로 하는 접지 스위치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 스토퍼 플레이트(50)는,
    정면, 배면 및 상면이 개방된 스토퍼 플레이트 프레임(51);
    상기 스토퍼 플레이트 프레임(51)과 결합되는 클로징로드(53);
    상기 클로징로드(53)의 일측에 구비되는 클로징 스페이서(54);
    상기 클로징 스페이서(54)와 일단이 맞닿는 내측 스프링(55);
    상기 내측 스프링(55)의 외측에 구비되는 외측 스프링(56);
    상기 내측 및 외측 스프링(56)의 타단과 일측면이 맞닿는 클로징 링(57);
    상기 클로징 링(57)의 타측면과 맞닿아 구비되는 클로징 베이스(58); 및
    상기 클로징로드(53), 클로징 스페이서(54), 내측 스프링(55), 외측 스프링(56), 클로징 링(57) 및 클로징 베이스(58)의 중앙 내측에 구비되어 결합되는 결합볼트(59);로 구성되는 것을 특징으로 하는 접지 스위치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 스토퍼 플레이트(50)는,
    상기 스토퍼 플레이트(50)를 관통하여 고정되는 고정볼트(512a); 및
    상기 메인 샤프트(40)와 결합되어 회동이 가능하고, 일측 방향으로 돌출되며, 상기 메인 샤프트(40)의 회동에 따라 상기 스토퍼 플레이트 프레임(51)을 관통하여 결합된 고정볼트(512a)에 걸려 상기 가동 블레이드(30)가 회동범위를 벗어나 회동되는 것을 방지하는 걸림쇠(52);가 추가로 구성되는 것을 특징으로 하는 접지 스위치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 프레임(10)의 하부에 보조 스위치(60); 및
    상기 보조 스위치(60)와 연결되며, 상기 메인 샤프트(40)의 외주면과 결합되어 상기 메인 샤프트(40)의 동작과 동시에 상기 보조 스위치(60)를 구동시키는 샤프트 홀더(61);가 추가로 구성되는 것을 특징으로 하는 접지 스위치.
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