KR102315117B1 - 차단기의 투입 저항 연결 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차단기의 투입 저항 연결 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 실린더 로드와 투입저항 구동레버의 결합력이 향상되어 개폐 충격에 대한 저항력이 증대된 차단기의 투입저항 연결 구조에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차단기의 투입저항 연결 구조는 구동부의 동력을 전달받아 전,후진 운동하는 차단기 가동로드; 일단이 상기 차단기 가동로드에 결합되는 투입저항 구동레버; 및 상기 차단기 가동로드의 일측에 평행하게 배치되고, 상기 투입저항 구동레버의 타단에 결합되는 투입저항 가동로드;를 포함하고, 상기 차단기 가동로드의 일부에는 상기 투입저항 가동로드가 삽입결합될 수 있는 장착부가 형성되고, 상기 투입저항 구동레버의 일단에는 상기 장착부에 삽입될 수 있는 삽입부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

차단기의 투입 저항 연결 구조{Supporting Structure of Closing Resistor of Gas Insulated Switchgear}

본 발명은 차단기의 투입 저항 연결 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 실린더 로드와 투입저항 구동레버의 결합력이 향상되어 개폐 충격에 대한 저항력이 증대된 차단기의 투입저항 연결 구조에 관한 것이다.

일반적으로, 가스절연 개폐장치(Gas Insulated Switchgear)는 전기계통의 전원측과 부하측간 회로상에 설치되어 정상적인 전류상태에서 인위적으로 회로를 개폐할 때 또는 회로상에 지락이나 단락 등 이상전류가 발생하였을 때 전류를 안전하게 차단하여 전력계통 및 부하기기를 보호하는 전기기기로서 주로 초고압 기기용으로 사용된다.

이와 같은 가스절연 개폐장치에서 가장 중요한 역할을 하는 것이 차단기(Circuit Breaker)이다. 초고압 기기에 적용되는 차단기 중에서 정격전압이 높은 경우에는 각종의 부가 장치들이 설치된다. 예를 들면 투입 시에 급격히 발생되는 과전압을 감소시키기 위해 설치되는 커패시터(Capacitor) 또는 투입 저항(Closing Resistor)이 그러하다.

도 1에 종래기술에 따른 가스절연 개폐장치가 도시되어 있다. 주로, 종래의 가스절연 개폐장치의 차단부의 구성이 나타나 있다. 여기서, 'A' 부분이 차단기와 투입 저항이다.

도 1을 참조하면 초고압 기기의 회로차단기(Circuit Breaker, A)는 크게 가동부(2)와 고정부(2)로 구성되며 각 부분은 별도로 조립되어 외함(Tank, 5) 내부에 고정된다. 고정부(2)의 일측에 투입 저항(4)이 설치되고, 가동부(2)의 일측에는 가동부(2)와 병렬로 투입 저항 가동부(3)가 구비된다. 가동부(2)를 구동하는 실린더 로드(6)는 투입저항 구동레버(7)에 의해 투입 저항 가동로드(8)와 연결되어 있으므로, 실린더 로드(6)가 움직이면 투입 저항 가동로드(8)도 함께 움직이게 된다. 한편, 투입 저항(5)에는 투입 저항 가동부(3)와 마주하는 부분에 투입 저항 접점(4a)이 마련된다.

도 2에는 도 1에서 'B' 부분의 상세도가 도시되어 있고, 도 3에는 투입저항 구동레버의 사시도가 도시되어 있다. 구동부(미도시)에서 발생한 동력은 절연로드(9)를 통해 실린더 로드(6)에 전달된다. 실린더 로드(6)가 움직이면서 차단부에 개폐 에너지를 전달하게 된다. 여기서, 투입저항 구동레버(7)의 일단이 실린더 로드(6)의 일부에 결합 볼트(18)에 의해 체결되어 있다. 절연로드(9)를 통해서 전달받은 에너지에 의해 실린더 로드(6)가 움직이면, 투입저항 구동레버(7)에 의해 투입 저항 가동로드(8)가 가동부 지지대(10)의 일부에 마련된 투입 저항 가동로드 지지부(15) 내에서 슬라이딩하며 따라서 움직이게 된다. 이에 따라, 투입저항 가동부(4)는 투입 저항 접점(4a)에 접촉되거나 분리될 수 있다.

그런데, 차단기의 개폐시에 발생하는 에너지는 일부 실린더 로드(6)에서 투입저항 구동레버(7)를 거쳐 투입저항 가동로드(8)에 전달된다. 이때, 전달되는 힘은 실린더 로드(6)와 투입저항 구동레버(7)가 접촉하는 부분 중에서 'C'부분에 집중된다. 'C'부분은 전달되는 힘의 방향에 대해 직각으로 접하는 면으로서, 개폐가 시작되거나 완료되는 시점에는 상당히 큰 에너지가 집중되어 전달된다. 이와 같은 개폐 충격이 반복되는 경우 실린더 로드(6)와 투입저항 구동레버(7)의 'C' 접촉부에는 서로 벌어지거나 변형이 발생하게 되고, 이러한 영향으로 결합 볼트(18)가 풀리는 현상이 발생한다. 결합 볼트(18)가 풀리게 되면 실린더 로드(6)와 투입저항 구동레버(7)의 'C'접촉부의 변형은 가중되고 결합 볼트(18)의 풀림 현상은 증대되는 악순환이 발생하여 투입저항 구동레버(7)는 투입 저항 가동로드(8)에 정상적인 개폐력을 전달하지 못하게 된다는 문제점이 있다. 또한, 투입저항 구동레버(7)가 실린더 로드(6)에 고정되지 못하고 흔들리면 가동부 지지대(20)나 투입 저항 가동로드(8) 등 주변 부품에 간섭이 일어나거나 파손을 일으킬 수도 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 그 목적은 실린더 로드와 투입저항 구동레버의 결합력이 향상되어 개폐 충격에 대한 저항력이 증대된 차단기의 투입저항 연결 구조를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차단기의 투입저항 연결 구조는 구동부의 동력을 전달받아 전,후진 운동하는 차단기 가동로드; 일단이 상기 차단기 가동로드에 결합되는 투입저항 구동레버; 및 상기 차단기 가동로드의 일측에 평행하게 배치되고, 상기 투입저항 구동레버의 타단에 결합되는 투입저항 가동로드;를 포함하고, 상기 차단기 가동로드의 일부에는 상기 투입저항 가동로드가 삽입결합될 수 있는 장착부가 형성되고, 상기 투입저항 구동레버의 일단에는 상기 장착부에 삽입될 수 있는 삽입부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 장착부는 소정깊이로 형성되는 제1삽입홈과 상기 제1삽입홈의 일부에 단차 형성되는 제2삽입홈으로 구성되고, 상기 삽입부는 상기 제1,제2삽입홈에 각각 대응하는 크기로 돌출 형성되는 제1돌출부와 제2돌출부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1,제2삽입홈의 제1,제2측면과 상기 제1,제2돌출부의 제3,제4측면은 상기 차단기 가동로드의 운동방향에 수직인 면으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1,제2삽입홈과 제1,제2돌출부는 횡단면이 장방형으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 차단기 가동로드의 일단부에는 상기 장착부까지 연통되는 제1볼트홀이 복수 개 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2삽입홈은 상기 제1볼트홀의 사이에 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 투입저항 구동레버의 일단에는 상기 제1볼트홀에 연통되는 제1볼트홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 제1볼트홀과 제1볼트홈에 체결되는 고인장 볼트에 의해 상기 차단기 가동로드와 투입저항 구동레버가 결합되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차단기의 투입저항 연결 구조에 의하면 실린더 로드와 투입저항 구동레버 사이에는 구동력을 받는 접촉면이 증대하여 결합력이 향상되는 효과가 있다. 이에 따라, 개폐 충격에 대한 저항력이 증대되는 효과가 있다. 결국, 실린더 로드와 투입저항 구동레버를 결합시키고 있는 볼트의 풀림현상이 방지된다.

도 1은 종래기술에 따른 가스절연 개폐장치의 내부구조도이다.
도 2는 도 1에서 'B'부분의 상세도이다.
도 3은 종래기술에 따른 가스절연 개폐장치에 적용되는 투입저항 구동레버의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스절연 개폐장치의 차단부의 부분 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스절연 개폐장치에 적용되는 차단기 가동로드의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스절연 개폐장치에 적용되는 투입저항 구동레버의 사시도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이며, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는 것이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스절연 개폐장치의 차단부의 부분 단면도이고, 도 5와 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스절연 개폐장치에 적용되는 차단기 가동로드의 단면도, 구동레버의 사시도이다. 도면을 참조하여 본 발명의 각 실시예에 따른 차단기의 투입저항 연결 구조에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차단기의 투입저항 연결 구조는 구동부의 동력을 전달받아 전,후진 운동하는 차단기 가동로드(20); 일단이 상기 차단기 가동로드(20)에 결합되는 투입저항 구동레버(30); 및 상기 차단기 가동로드(20)의 일측에 평행하게 배치되고, 상기 투입저항 구동레버(30)의 타단에 결합되는 투입저항 가동로드(40);를 포함하고, 상기 차단기 가동로드(20)에는 일부에 상기 투입저항 가동로드(40)가 삽입결합될 수 있는 장착부(21)가 형성되고, 상기 투입저항 구동레버(30)의 일단에는 상기 장착부(21)에 삽입될 수 있는 삽입부(31)가 형성되는 것을 특징으로 한다.

가동부 지지대(10)는 가동부를 지지하기 위해 마련된다. 가동부 지지대(10)는 대략적으로 원관 형태로 형성될 수 있다. 가동부 지지대(10)에는 일측에 투입저항 구동레버(30)가 움직일 수 있는 슬라이딩 홀(11)이 형성된다.

차단기 가동로드(20)는 가동부 지지대(10)에 슬라이딩 가능하게 설치된다. 차단기 가동로드(20)는 절연로드(29)에 연결되어 구동부(미도시)의 동력을 받아 움직이게 된다. 차단기 가동로드(20)는 실린더 로드로 구성될 수 있다.

차단기 가동로드(20)의 일단부에는 투입저항 구동레버(30)가 결합될 수 있는 장착부(21)가 마련된다. 여기서, 장착부(21)는 홈으로 형성될 수 있다. 구체적으로, 장착부(21)는 소정깊이로 형성되는 제1삽입홈(22)과 상기 제1삽입홈(22)의 일부에 단차 형성되는 제2삽입홈(23)으로 구성될 수 있다. 즉, 장착부(21)는 중층구조로 형성되어 제1삽입홈(22)과 상기 제1삽입홈(22)보다 작은 크기로 형성되는 제2삽입홈(23)으로 이루어질 수 있다. 바람직하게는, 제1삽입홈(22)의 중앙부에 제2삽입홈(23)이 단차 형성될 수 있다.

여기서, 상기 제1삽입홈(22)과 제2삽입홈(23)의 횡단면은 장방형으로 형성될 수 있다. 이때, 제1삽입홈(22)의 양측에 형성되는 제1측면(22a)과 제2삽입홈(23)의 양측에 형성되는 제2측면(23a)은 차단기 가동로드(20)의 종축에 수직인 면으로 형성되는 것이 바람직하다.

차단기 가동로드(20)의 일단부에는 장착부(21)까지 연통되는 제1볼트홀(24)이 복수 개 형성된다. 이때, 제2삽입홈(23)은 제1볼트홀(24)의 사이에 형성될 수 있다.

가동부 지지대(10)의 일측에는 투입저항 가동로드 지지부(15)가 설치된다. 투입저항 가동로드 지지부(15)는 차단기 가동로드(20)와 평행한 방향으로 설치될 수 있다. 투입저항 가동로드 지지부(15)의 내부에는 축 방향을 따라 중공부(16)가 형성된다.

투입저항 가동로드(40)가 투입저항 가동로드 지지부(15)의 중공부(16)에 슬라이딩 가능하게 설치된다. 투입저항 가동로드(40)는 실린더 로드로 구성될 수 있다. 투입저항 가동로드(40)의 일단에는 결합구(41)가 구비된다. 결합구(41)의 일단은 투입저항 가동로드(40)에 끼워지고, 결합구(41)의 타단에는 투입저항 구동레버(30)가 결합된다.

투입저항 구동레버(30)가 차단기 가동로드(20)와 투입저항 가동로드(40)의 사이에 마련된다. 투입저항 구동레버(30)는 차단기 가동로드(20)의 일단부와 투입저항 가동로드(40)의 일단부에 구비될 수 있다. 투입저항 구동레버(30)에 의해 절연로드(29)로부터 전달되는 동력이 차단기 가동로드(20)와 투입저항 가동로드(40)를 함께 움직이도록 한다.

투입저항 구동레버(30)의 일단에는 삽입부(31)가 마련된다. 삽입부(31)는 장착부(21)에 끼워질 수 있는 형태로 형성될 수 있다. 여기서, 삽입부(31)는 돌출부로 형성될 수 있다. 구체적으로, 삽입부(31)는 소정높이로 형성되는 제1돌출부(32)와 상기 제1돌출부(32)의 일부에 단차 형성되는 제2돌출부(33)로 구성될 수 있다. 즉, 삽입부(31)는 중층구조로 형성되어 투입저항 구동레버(30)의 일단에 형성되는 제1돌출부(32)와 상기 제1돌출부(32)보다 작은 크기로 형성되는 제2돌출부(33)로 구성될 수 있다.

여기서, 상기 제1돌출부(32)과 제2돌출부(33)의 횡단면은 장방형으로 형성될 수 있다. 이때, 제1돌출부(32)의 양측에 형성되는 제3측면(32a)과 제2돌출부(33)의 양측에 형성되는 제4측면(33a)은 차단기 가동로드(20)의 종축에 수직인 면으로 형성되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 차단기 가동로드(20)가 전진 또는 후진을 할 때 힘을 가장 잘 받을 수 있게 된다.

투입저항 구동레버(30)의 삽입부(31)가 차단기 가동로드(20)의 장착부(21)에 끼워질 때, 제1돌출부(32)는 제1삽입홈(22)에 끼워지고, 제2돌출부(33)는 제2삽입홈(23)에 끼워진다. 이때, 제1,제2돌출부(32,23)는 제1,제2삽입홈(22,23)에 억지끼움 방식으로 결합된다. 즉, 투입저항 구동레버(30)의 삽입부(31)가 차단기 가동로드(20)의 장착부(21)에 흔들리지 않도록 끼워진다.

장착부(21)의 제1측면(22a)은 삽입부(31)의 제3측면(32a)과 접촉하여 'D'접촉부를 이루고, 장착부(21)의 제2측면(23a)은 삽입부(31)의 제4측면(33a)과 접촉하여 'E'접촉부를 이룬다.

투입저항 구동레버(30)의 일단부에는 제1볼트홈(34)이 복수 개 형성된다. 제1볼트홈(34)은 제1볼트홀(24)에 연통되도록 배치된다. 제1볼트홈(34)은 제1돌출부(32) 상에 형성될 수 있다.

볼트(50)가 제1볼트홀(24)과 제1볼트홈(34)에 체결된다. 볼트(50)에 의해 투입저항 구동레버(30)는 차단기 가동로드(20)에 흔들리지 않고 결합될 수 있다. 여기서, 볼트(50)는 체결력을 높이기 위하여 고인장 볼트로 구성될 수 있다.

투입저항 구동레버(30)의 타단에는 핀홀(35)이 형성된다. 핀홀(35)에 핀(36)이 끼워짐으로써 투입저항 구동레버(30)는 투입저항 가동로드(40)에 결합된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차단기의 투입저항 연결 구조의 작용을 설명하기로 한다.

차단기의 개방상태에서 구동부의 동력이 절연로드(29)를 통해 전달되면 차단기 가동로드(20)가 전진하여 회로 투입상태에 놓이게 된다. 이때, 투입저항 가동로드(40)는 투입저항 구동레버(30)에 의해 차단기 가동로드(20)에 연결되어 있으므로 함께 움직이게 된다.

여기서, 'D'접촉부와 'E'접촉부는 절연로드(29) 혹은 차단기 가동로드(20)의 진행방향에 수직인 방향으로 놓여져 있다. 즉, 제1돌출부(32)의 제3측면(32a)과 제2돌출부(33)의 제4측면(33a)은 제1삽입홈(22)의 제1측면(22a)과 제2삽입홈(23)의 제2측면(23a)에 접하여 하중을 받게 된다. 따라서, 차단기 가동로드(20)에서 투입저항 구동레버(30)에 전달되는 하중은 제3측면(32a)과 제4측면(33a)에 분산되므로 단위면적당 하중이 감소하여 피로의 누적이 감소하게 된다. 따라서, 개폐충격에 따른 피로하중에 의해 투입저항 구동레버(30)가 흔들리거나 변형이 생기는 현상이 감소하여 볼트(50)의 풀림현상이 방지되는 효과가 있다.

차단기의 투입상태에서 차단신호가 발생하면 구동부의 동력이 절연로드(29)를 통해 전달되어 차단기 가동로드(20)가 후진하여 회로 차단상태에 놓이게 된다. 이때, 투입저항 가동로드(40)는 투입저항 구동레버(30)에 의해 차단기 가동로드(20)에 연결되어 있으므로 함께 움직이게 된다.

여기서, 'D'접촉부와 'E'접촉부는 절연로드(29) 혹은 차단기 가동로드(20)의 진행방향에 수직인 방향으로 놓여져 있다. 즉, 제1돌출부(32)의 제3측면(32a)과 제2돌출부(33)의 제4측면(33a)은 제1삽입홈(22)의 제1측면(22a)과 제2삽입홈(23)의 제2측면(23a)에 접하여 하중을 받게 된다. 따라서, 차단기 가동로드(20)에서 투입저항 구동레버(30)에 전달되는 하중은 제3측면(32a)과 제4측면(33a)에 분산되므로 단위면적당 하중이 감소하여 피로의 누적이 감소하게 된다. 따라서, 개폐충격에 따른 피로하중에 의해 투입저항 구동레버(30)가 흔들리거나 변형이 생기는 현상이 감소하여 볼트(50)의 풀림현상이 방지되는 효과가 있다.

이상에서 설명한 실시예들은 본 발명을 구현하는 실시예들로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 가동부 지지대 15 투입저항 가동로드 지지부
16 중공부 20 차단기 가동로드
21 장착부 22 제1삽입홈
22a 제1측면 23 제2삽입홈
23a 제2측면 24 제1볼트홀
29 절연로드 30 투입저항 구동레버
31 삽입부 32 제1돌출부
32a 제3측면 33 제2돌출부
33a 제4측면 34 제1볼트홈
35 핀홀 36 핀
40 투입저항 가동로드 41 결합구
50 볼트

Claims (8)

1. 구동부의 동력을 전달받아 전,후진 운동하는 차단기 가동로드;
   일단이 상기 차단기 가동로드에 결합되는 투입저항 구동레버; 및
   상기 차단기 가동로드의 일측에 평행하게 배치되고, 상기 투입저항 구동레버의 타단에 결합되는 투입저항 가동로드;를 포함하고,
   상기 차단기 가동로드의 일부에는 상기 투입저항 구동레버가 삽입결합될 수 있는 장착부가 형성되고, 상기 투입저항 구동레버의 일단에는 상기 장착부에 삽입될 수 있는 삽입부가 형성되고,
   상기 장착부는 소정깊이로 형성되는 제1삽입홈과 상기 제1삽입홈의 일부에 단차 형성되는 제2삽입홈으로 구성되고, 상기 삽입부는 상기 제1,제2삽입홈에 각각 대응하는 크기로 돌출 형성되는 제1돌출부와 제2돌출부로 이루어지고,
   상기 제1,제2삽입홈의 제1,제2측면과 상기 제1,제2돌출부의 제3,제4측면은 상기 차단기 가동로드의 운동방향에 수직인 면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 차단기의 투입저항 연결 구조.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서, 상기 제1,제2삽입홈과 제1,제2돌출부는 횡단면이 장방형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 차단기의 투입저항 연결 구조.
5. 제1항에 있어서, 상기 차단기 가동로드의 일단부에는 상기 장착부까지 연통되는 제1볼트홀이 복수 개 형성되는 것을 특징으로 하는 차단기의 투입저항 연결 구조.
6. 제5항에 있어서, 상기 제2삽입홈은 상기 제1볼트홀의 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 차단기의 투입저항 연결 구조.
7. 제6항에 있어서, 상기 투입저항 구동레버의 일단에는 상기 제1볼트홀에 연통되는 제1볼트홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 차단기의 투입저항 연결 구조.
8. 제7항에 있어서, 상기 제1볼트홀과 제1볼트홈에 체결되는 고인장 볼트에 의해 상기 차단기 가동로드와 투입저항 구동레버가 결합되는 것을 특징으로 하는 차단기의 투입저항 연결 구조.

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