KR102321597B1 - 진공절연 차단기/개폐기의 개극 충격 완충장치 - Google Patents

진공절연 차단기/개폐기의 개극 충격 완충장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 진공절연 차단기/개폐기의 개극 충격 완충장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 진공절연 방식으로의 진공 인터럽터(Vacuum Interrupter; VI)를 사용하는 개폐기 및 차단기의 개극시 기준치 이상의 초과상승(Overtravel)과 리바운스(Rebounce)가 발생하지 않도록 하는 장치이며, 진공 인터럽터의 가동전극과 함께 상하 또는 좌우로 움직이는 절연로드와 접압스프링로드가 개방상태에서 기준치보다 과도하게 초과상승하여 진공 인터럽터 내부의 벨로우즈 스프링의 파손(균열)으로 진공도가 소손되거나, 기준치 이상의 리바운스로 인하여 전류 차단후 재점호가 발생되는 것을 방지하는 진공절연 차단기/개폐기의 개극 충격 완충장치에 관한 것이다.
본 발명에 따르면 진공 인터럽터 형식의 차단기 및 개폐기의 접압스프링로드의 초과상승이나 리바운스를 최소화하여 벨로우즈의 파손을 방지하고, 전류 차단시 발생되는 과도회복전압(Transient Recovery Voltage; TRV)에 견딜 수 있게 최대한 거리를 유지하게 되어 차단 성능을 우수하게 할 수 있는 효과가 있다.

Description

진공절연 차단기/개폐기의 개극 충격 완충장치{SHOCK ABSORBING DEVICE FOR CIRCUIT BREAKER AND LOAD BREAK SWITCH}
본 발명은 진공절연 차단기/개폐기의 개극 충격 완충장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 진공절연 방식으로의 진공 인터럽터(Vacuum Interrupter; VI)를 사용하는 개폐기 및 차단기의 개극시 기준치 이상의 초과상승(Overtravel)과 리바운스(Rebounce)가 발생하지 않도록 하는 장치이며, 진공 인터럽터의 가동전극과 함께 상하 또는 좌우로 움직이는 절연로드와 접압스프링로드가 개방상태에서 기준치보다 과도하게 초과상승하여 진공 인터럽터 내부의 벨로우즈 스프링의 파손(균열)으로 진공도가 소손되거나, 기준치 이상의 리바운스로 인하여 전류 차단후 재점호가 발생되는 것을 방지하는 진공절연 차단기/개폐기의 개극 충격 완충장치에 관한 것이다.
일반적으로 각종 발전소(화력, 수력, 원자력 등)에서 약 20,000V 정도의 전압으로 만들어진 전기는 송전에 적합한 초고압으로 승압되고, 초고압 선로를 통하여 1차 변전소로 송전된다.
1차 변전소에서는 공급받은 전력을 강하시켜 2차 변전소 또는 일반적인 각 수용가로 공급한다. 즉, 1차 변전소로부터 공급된 전력은 가공배전선과 지중배전선으로 구성된 배전계통을 통하여 각 수용가의 수전설비로 공급되며 특고압 수용가, 고압수용가 및 각종 옥외설치 변압기를 통하여 저압 수용가까지 공급된다.
이때, 고압 수용가 수배전반(수전설비)의 선로구분, 분기 및 변압기 1차측 등의 송배전 계통상 적합한 위치에 설치되어 광범위한 수용가에 전력을 공급, 및 중단하기 위하여 차단기(Circuit Breaker; CB) 또는 개폐기(Load Break Switch; LBS)가 널리 사용되고 있다.
이러한 차단기와 개폐기는 전력회사의 계획에 의해서 또는 불의의 사고로 정전작업이 요구되는 경우에 일정구간을 차단할 수 있으며, 또한 수용가의 설비와 시스템에서 부하로 의한 전기 사고 및 고장 발생 시 특정지역으로 공급되는 전기를 신속히 차단시킴으로써, 피해 범위를 최소화하고, 사고 전류가 다른 선로에 파급되지 않도록 한다.
아크소호와 절연을 위하여 진공 인터럽터를 적용한 차단기와 개폐기는 국내/해외에서 범용적으로 사용되고 있다.
진공 인터럽터는 전력의 차단과 절연성능이 매우 우수한 특성으로 인해 기존의 비대한 차단기/개폐기를 컴팩트한 사이즈로 대체가 가능하며, 친환경 제품으로 그 범위가 더욱 확대되고 있다.
진공 인터럽터를 사용하는 차단기/개폐기는 개극시 발생되는 충격력으로 초과상승(overtravel)과 리바운스(rebounce)가 필연적으로 발생하는데, 이는 다음과 같이 차단기/개폐기의 위험요소가 된다.
도 1은 종래기술에 따른 절연차단구조의 전체 구조를 나타낸 단면도이며, 도 2는 도 1의 접압스프링로드의 스토퍼 구조를 나타낸 단면도, 도 3은 시간에 따른 진공 인터럽터의 이동 거리를 나타낸 그래프이다.
진공 인터럽터의 가동도체와 연결된 절연로드는 개극시, 개방위치에서 동작을 완료하여 진공 인터럽터 스트로크(개극이동거리)를 순간적으로 상회하는 초과상승이 필연적으로 발생한다. 초과상승의 길이(L1)가 가동접점에 일반적으로 규정된 진공 인터럽터 갭(Gap)의 스트로크 기준치의 20% 이상으로 초과하여 발생되면, 진공 인터럽터 내부에 자폐력을 유지해주는 벨로우즈를 허용치 이상 압축시켜 균열의 원인이 된다. 벨로우즈가 균열되면 VI의 진공도 손실이 발생되어 절연파괴로 이어질 수 있다.
또한 리바운스의 길이(L2)가 가동접점의 갭(Gap)의 스트로크 기준치의 20% 이상으로 초과하여 발생되면, 접점이 순간적으로 분리되었다가 접촉하기 때문에 전류차단 후 재점호의 원인이 된다. 특히 캐패시터 뱅크(capacitor bank) 개폐에서는 전류차단 후 부하측에 전압이 잔류하기 때문에 접점 간에는 주기적으로 약 2배의 전압이 생성되면서 소자의 손상이 생길 수 있다.
따라서 진공 인터럽터의 가동전극과 직접 연결된 절연로드와 접압스프링로드(절연로드와 수직설치한 경우)가 개극시, 기준치 이상으로 과도하게 이동하거나 개방위치에서 스토퍼와의 순간충격에 의한 반력으로 튕겨져 나가는 현상을 방지하기 위해 이를 상쇄할 필요가 있다.
종래의 차단기/개폐기에는 진공 인터럽터의 개극 시, 발생되는 충격력을 제한하기 위하여 오일 댐핑장치가 일반적으로 사용되었지만, 일반적인 3상 차단기와 개폐기에는 조작기와 연결된 공통 구동축(회전축)에 설치하여 진공 인터럽터 가동전극과 연결된 절연로드와 접압스프링로드(절연로드와 수직설치한 경우)의 상승을 억제하는 역할은 그 효과에 제한이 있었다. 이는 공통 구동축의 충격력을 상쇄시키더라도 이에 연결된 각각의 진공 인터럽터 차단부는 구동축 암에 핀 등으로 연결되어 개별로 운동하기 때문이다.
KR 20-0411535 Y1 KR 10-2012-0127509 A
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 차단기/개폐기의 투입과 개방조작시 상하로 이동하는 진공 인터럽터 내부의 가동전극에 연결되어 상하로 함께 동작되는 절연로드　또는 접압스프링 로드(절연로드와 수직설치한 경우)에 개극시 초과상승을 제한하기 위한 댐퍼 또는 완충스토퍼를 공통 구동축이 아닌 개별로 설치하여 초과상승과 리바운스를 기준치 이하로 직접적으로 제한할 수 있도록 하는 진공절연 차단기/개폐기의 개극 충격 완충장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명은 차단기 또는 개폐기의 절연상태를 조절하는 절연차단구조에 사용되는 가동전극(3)의 상하 운동에 따라 함께 상하로 운동하는 접압스프링로드(9)의 초과상승이나 리바운스를 제한하기 위한 완충장치로서, 상기 접압스프링로드(9)의 상부에 설치되어 상기 접압스프링로드(9)의 중심축 방향으로 상측을 덮는 몸체(102)와; 상기 몸체(102)의 상면의 하단에 설치되는 댐퍼몸체(104)와; 상기 댐퍼몸체(104)에 하측으로 신축 가능하게 설치되는 댐퍼로드(106)를 포함하며, 상기 몸체(102)의 좌우측 말단에 아래쪽으로 연장형성되는 벽체를 관통하여 고정핀(10)이 설치되어 상기 몸체(102)와 상기 접압스프링로드(9)가 결합되며, 상기 접압스프링로드(9)는 상승 동작시에 상기 댐퍼로드(106)와 접촉하게 되는 것을 특징으로 한다.
다른 실시예에 따른 본 발명은 차단기 또는 개폐기의 절연상태를 조절하는 절연차단구조에 사용되는 가동전극(3)의 상하 운동에 따라 함께 상하로 운동하는 접압스프링로드(9)의 초과상승이나 리바운스를 제한하기 위한 완충장치로서, 고정핀(10)에 의해 상기 접압스프링로드(9)와 결합되는 몸체(202)와; 상기 접압스프링로드(9)의 상부에 결합되어 상기 접압스프링로드(9)와 함께 상하로 이동하는 댐퍼몸체(204)와; 상기 댐퍼몸체(204)의 상측으로 노출되는 댐퍼로드(206);를 포함하며, 상기 몸체(202)의 좌우측 말단에 아래쪽으로 연장형성되는 벽체를 관통하여 고정핀(10)이 설치되어 상기 몸체(202)와 상기 접압스프링로드(9)가 결합되며, 상기 접압스프링로드(9)의 상승 동작시에 상기 댐퍼로드(206)가 상기 몸체(202)의 상면의 아래와 접촉하게 되는 것을 특징으로 한다.
또 다른 실시예에 따른 본 발명은 차단기 또는 개폐기의 절연상태를 조절하는 절연차단구조에 사용되는 가동전극(3)의 상하 운동에 따라 함께 상하로 운동하는 접압스프링로드(9)의 초과상승이나 리바운스를 제한하기 위한 완충장치로서, 고정핀(10)에 의해 상기 접압스프링로드(9)의 좌우측에 각각 설치되는 회전판(302)과; 상기 회전판(302)의 상측에 설치되는 완충로드(304);를 포함하며, 상기 회전판(302)은 중심 회전축이 상기 접압스프링로드(9)의 중심축에 대해 수직으로 설치되며, 상기 완충로드(304)는 좌우의 회전판(302)에 동시에 결합되되, 상기 완충로드(304)는 상기 접압스프링로드(9)의 위에 설치되며, 상기 접압스프링로드(9)는 상승 동작시에 상기 완충로드(304)에 접촉하는 것을 특징으로 한다.
또 다른 실시예에 따른 본 발명은 차단기 또는 개폐기의 절연상태를 조절하는 절연차단구조에 사용되는 가동전극(3)의 상하 운동에 따라 함께 상하로 운동하는 절연로드(6)의 초과상승이나 리바운스를 제한하기 위한 완충장치로서, 상기 절연로드(6)의 상부에 설치되어 상기 절연로드(6)의 중심축 방향으로 상측을 덮는 몸체(102)와; 상기 몸체(102)의 상면의 하단에 설치되는 댐퍼몸체(104)와; 상기 댐퍼몸체(104)에 하측으로 신축 가능하게 설치되는 댐퍼로드(106)를 포함하며, 상기 몸체(102)의 좌우측 말단에 아래쪽으로 연장형성되는 벽체를 관통하여 고정핀(10)이 설치되어 상기 몸체(102)와 상기 절연로드(6)가 결합되며, 상기 절연로드(6)는 상승 동작시에 상기 댐퍼로드(106)와 접촉하게 되는 것을 특징으로 한다.
또 다른 실시예에 따른 본 발명은 차단기 또는 개폐기의 절연상태를 조절하는 절연차단구조에 사용되는 가동전극(3)의 상하 운동에 따라 함께 상하로 운동하는 절연로드(6)의 초과상승이나 리바운스를 제한하기 위한 완충장치로서, 고정핀(10)에 의해 상기 절연로드(6)와 결합되는 몸체(202)와; 상기 절연로드(6)의 상부에 결합되어 상기 절연로드(6)와 함께 상하로 이동하는 댐퍼몸체(204)와; 상기 댐퍼몸체(204)의 상측으로 노출되는 댐퍼로드(206);를 포함하며, 상기 몸체(202)의 좌우측 말단에 아래쪽으로 연장형성되는 벽체를 관통하여 고정핀(10)이 설치되어 상기 몸체(202)와 상기 절연로드(6)가 결합되며, 상기 절연로드(6)의 상승 동작시에 상기 댐퍼로드(206)가 상기 몸체(202)의 상면의 아래와 접촉하게 되는 것을 특징으로 한다.
또 다른 실시예에 따른 본 발명은 차단기 또는 개폐기의 절연상태를 조절하는 절연차단구조에 사용되는 가동전극(3)의 상하 운동에 따라 함께 상하로 운동하는 절연로드(6)의 초과상승이나 리바운스를 제한하기 위한 완충장치로서, 고정핀(10)에 의해 상기 절연로드(6)의 좌우측에 각각 설치되는 회전판(302)과; 상기 회전판(302)의 상측에 설치되는 완충로드(304);를 포함하며, 상기 회전판(302)은 중심 회전축이 상기 절연로드(6)의 중심축에 대해 수직으로 설치되며, 상기 완충로드(304)는 좌우의 회전판(302)에 동시에 결합되되, 상기 완충로드(304)는 상기 절연로드(6)의 아래에 설치되며, 상기 절연로드(6)는 상승 동작시에 상기 완충로드(304)에 접촉하는 것을 특징으로 한다.
상기 완충로드(304)의 내부는 금속 재질의 내부기둥(304a)으로 형성되며, 상기 내부기둥(304a)의 표면에는 탄성 소재의 표면탄성체(304b)가 코팅되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 진공 인터럽터 형식의 차단기 및 개폐기의 접압스프링로드의 초과상승이나 리바운스를 최소화하여 벨로우즈의 파손을 방지하고, 전류 차단시 발생되는 과도회복전압(Transient Recovery Voltage; TRV)에 견딜 수 있게 최대한 거리를 유지하게 되어 차단 성능을 우수하게 할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래기술에 따른 절연차단구조의 전체 구조를 나타낸 단면도.
도 2는 도 1의 접압스프링로드의 스토퍼 구조를 나타낸 단면도.
도 3은 시간에 따른 접압스프링로드의 이동 거리를 나타낸 그래프.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 완충장치의 구조를 나타낸 단면도.
도 5는 도 4의 완충장치에 의해 접압스프링로드의 이동이 제한되는 상태를 나타낸 단면도.
도 6은 접압스프링로드의 이동이 제한되는 상태를 나타낸 정면도.
도 7은 도 6에 도시된 완충장치의 구조를 상세하게 나타낸 정면도.
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 완충장치의 구조를 나타낸 단면도.
도 9는 도 8의 완충장치에 의해 접압스프링로드의 이동이 제한되는 상태를 나타낸 단면도.
도 10은 접압스프링로드의 이동이 제한되는 상태를 나타낸 정면도.
도 11은 도 10에 도시된 완충장치의 구조를 상세하게 나타낸 정면도.
도 12는 본 발명의 제3실시예에 따른 완충장치의 구조를 나타낸 단면도.
도 13은 도 12의 완충장치에 의해 접압스프링로드의 이동이 제한되는 상태를 나타낸 단면도.
도 14는 도 13에 도시된 완충장치의 구조를 상세하게 나타낸 정면도.
도 15는 복합소재 완충장치의 구조를 나타낸 사시도.
도 16은 다른 방식으로 절연로드와 접압스프링로드가 결합된 구조를 나타낸 정면도.
이하에서 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 "진공절연 차단기/개폐기의 개극 충격 완충장치"(이하, '완충장치'라 함)를 설명한다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 완충장치의 구조를 나타낸 단면도이며, 도 5는 도 4의 완충장치에 의해 접압스프링로드의 이동이 제한되는 상태를 나타낸 단면도, 도 6은 접압스프링로드의 이동이 제한되는 상태를 나타낸 정면도, 도 7은 도 6에 도시된 완충장치의 구조를 상세하게 나타낸 정면도이다.
본 발명에 따른 완충장치(100)는 일반적인 절연차단구조에 사용된다. 절연차단구조는 진공차단기(1)의 몸체 내부에 고정전극(2)과 가동전극(3)이 설치되며, 가동전극(3)의 표면에 벨로우즈(4)가 부착되어 이동 과정에서 탄성과 회복력을 발생시킨다.
가동전극(3)의 상부에는 제1도체(5)가 연결되며, 절연로드(6)에 제2도체(7)가 연결된다. 그리고 제2도체(7)의 상부에는 내부에 공간이 형성되는 조립장(8)이 설치되며, 조립장(8)의 내부에 접압스프링(12)이 위치한다. 제2도체(7)의 상부에는 접압스프링로드(9)가 상측으로 돌출되며, 접압스프링로드(9)는 중심축에 대해 직각으로 삽입되는 고정핀(10)에 의해 조립장(8)에 고정된다. 따라서 제2도체(7)와 접압스프링로드(9)는 일체로 움직이게 된다.
그리고 접압스프링(12)은 고정전극(2)과 가동전극(3)이 이격된 상태(개방상태)에서 압축이 해제되며, 가동전극(3)이 고정전극(2)에 접촉한 상태(투입상태)에서 최대로 압축되면서 가동전극(3)이 고정전극(2)으로부터 이격되는 방향으로 탄성력을 발생한다.
접압스프링로드(9)의 측면에는 주회전축(11)이 배치되며, 주회전축(11)에는 캠이 설치되어 고정핀(10)과 결합된다. 이로 인해 주회전축(11)의 회전상태에 따라서 고정핀(10)이 상하로 이동하거나 상하 움직임이 제한되도록 하는 것이 일반적이다.
그러나 본 발명에서는 주회전축(11)의 회전상태에 따라 캠접촉을 통해 이동을 제한하는 것이 아니라, 개별 접압스프링로드(9)에 댐퍼를 설치하여 이동을 제한한다.
전극의 개방시 주축은 완충장치(100)에 닿아서 정해진 회전반경만큼 이동한다. 그리고 전극의 투입시 주축은 조작기와 주축의 암(주축의 용접레버)의 길이로 정해진 총 스트로크만큼 이동하게 된다.
이때 총스트로크는 진공차단기(1)의 접점 갭(G)과 접압스프링(12)의 압축량의 합과 같다.
접압스프링(12)은 진공차단기(1) 투입시 가동전극(3)과 고정전극(2)을 가압하는 역할을 한다. 개방상태에서 조립하중만큼 결속된 접압스프링(12)은 투입시 압축되어 증가한 동작하중으로 진공차단기 전극을 가압한다.
본 발명의 실시예 및 도면에서는 진공 인터럽터와 연결된 접압스프링로드(9)가 절연로드(6)와 수직으로 연결된 구조를 갖는 것으로 설명한다. 그러나 접압스프링로드(9)와 절연로드(6)는 상하 수직방향이 아닌 다른 방향으로도 충분히 연결이 가능하다. 즉, 가동전극(3)이 도면에 도시된 것과 반대로 아래쪽을 향하는 경우도 가능하며, 가동전극(3)의 중심축이 좌우 수평방향으로 배치되어 동작하는 구조도 종래의 차단부에 범용적으로 적용되고 있다. 접압스프링로드(9)가 다른 방향으로 설치가 되더라도 진공 인터럽터와 직접 연결된 절연로드(6)에 완충장치를 설치하여 동일한 효과를 볼 수 있기 때문이다.
따라서 본 발명의 상세한 설명 및 도면은 일반적인 구조를 반영하여 설명한 것으로 보아야 하며, 상기 기술된 것과 같이 이동 방향이 위쪽이나 아래쪽인 경우와 좌우 방향인 경우에도 모두 적용이 가능한 것으로 이해되어야 한다.
전극의 개방시에 초과상승이 발생하는 것은 개방시 주축(공용축)이 완충장치(100)에 닿아 멈추어도 진공차단기(1)와 직접연결된 로드가 이 조립하중 이상으로 충격력이 발생하여 접압스프링(12)이 가압되어 로드가 안멈추고 이동하여 생긴다. 작용반작용 원리에 따라 충격력은 정하중치의 2배 이상이다.
도 4 내지 도 7에 도시된 구조는 진공차단기(1)의 상부에 위치한 접압스프링(12)과 연결된 접압스프링로드(9)에 개별적으로 댐퍼를 설치하여 초과상승과 리바운스를 제거한다. 이를 위해 본 발명에서는 각각의 접압스프링로드(9)의 상측에 이동이나 충격을 흡수할 수 있는 구조물을 설치하도록 한다.
진공차단기(1)에 직접 연결된 접압스프링로드(9)에 댐퍼 또는 스토퍼를 개별 설치하면, 접압스프링(12)의 조립장 이상으로 개극 충격력이 발생하여도 진공차단기(1)의 허용 사양의 범위내에서 초과상승을 방지하는 완충 기능을 구현할 수 있다.
전극의 개극시 완충장치(100)에 닿기 전에 댐핑역할을 하여 충격력을 감소시켜 진공차단기(1)의 초과상승과 리바운스를 직접적으로 감소시켜주는 완충장치(100)로 구성된다.
종래기술에 사용되는 댐퍼는 접압스프링로드(9)를 상하로 이동시키는 주축(11)에 작용하기 때문에 용량이 큰 모델을 사용하여야 하지만, 각각의 접압스프링로드(9)에 개별적으로 완충장치(100)를 사용하면 용량이 1/3 이하인 소형 구조물을 사용하여도 동일한 효과를 낼 수 있다.
진공차단기(1)의 평균 개로속도인 개극시점부터 3/4지점까지는 정상 개극운동을 하게 되며, 충격을 흡수하는 댐퍼 또는 스토퍼는 3/4지점부터 눌러져서 개방 완료지점까지 눌리게 된다. 그리고 진공차단기(1)의 전극 사이의 갭(G)의 20% 이하까지만 접압스프링로드(9)가 상승하면서 완충장치(100)에 닿아서 초과상승을 방지한다.
각각의 접압스프링로드(9)의 상부에는 접압스프링로드(9)의 중심축 방향으로 상측을 덮는 몸체(102)가 설치된다. 몸체(102)는 상면이 평평한 형상이며, 좌우측 말단이 아래쪽으로 연장형성되면서 벽체를 구성한다.
벽체의 하단에는 좌우 폭방향으로 고정핀(10)이 관통하여 설치되며, 고정핀(10)에 의해 몸체(102)가 접압스프링로드(9)와 결합된다. 고정핀(10)이 관통하는 개구부는 상하 방향으로 연장되는 장공 형태로 형성되며, 이로 인해 고정핀(10)이 장공 내부에서 상하 방향으로 일정한 거리만큼 움직일 수 있다.
몸체(102)의 상면의 하단에는 댐퍼몸체(104)가 설치되며, 댐퍼몸체(104)에는 하측으로 신축 가능하게 댐퍼로드(106)가 설치된다. 댐퍼로드(106)는 댐퍼몸체(104) 내부의 압축수단에 의해 충격을 흡수하면서 접압스프링로드(9)의 상승을 제한한다.
접압스프링로드(9)의 상부는 상승 동작시에 최고 위치에 도달하는 순간에 댐퍼몸체(104)의 하측으로 돌출된 댐퍼로드(106)와 접촉하게 되고, 댐퍼로드(106)에 의해 상승이 저지되면서 그 자리에 멈추게 된다. 이로 인해 접압스프링로드(9)의 초과상승이 발생하지 않는다.
한편, 도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 완충장치의 구조를 나타낸 단면도이며, 도 9는 도 8의 완충장치에 의해 접압스프링로드의 이동이 제한되는 상태를 나타낸 단면도, 도 10은 접압스프링로드의 이동이 제한되는 상태를 나타낸 정면도, 도 11은 도 10에 도시된 완충장치의 구조를 상세하게 나타낸 정면도이다.
제2실시예에 따른 완충장치(200)는 제1실시예에서와 동일하게 고정핀(10)에 의해 접압스프링로드(9)와 일체형으로 결합되는 몸체(202)를 갖는다.
그리고 접압스프링로드(9)의 상부에 댐퍼몸체(204)가 결합된다. 그리고 댐퍼몸체(204)의 상측으로 댐퍼로드(206)가 노출된다.
댐퍼몸체(204)는 접압스프링로드(9)와 함께 상하로 이동하게 된다. 전극의 개극시에 접압스프링로드(9)가 상승하면서 댐퍼몸체(204)와 댐퍼로드(206)가 함께 상승하게 되고, 댐퍼로드(206)가 몸체(202)의 상면의 아래에 접촉하게 된다. 이렇게 하여 접압스프링로드(9)에 큰 충격없이 상승이 억제되면서 초과상승을 방지한다.
제1실시예와 제2실시예의 차이는 댐퍼 동작을 하는 로드가 접압스프링로드(9)와 분리된 것과 일체로 결합된 것에 있다. 제1실시예와 제2실시예는 수직으로 이동되는 구조의 대표적인 예시일 뿐이며, 접압스프링(12)의 구동각도가 다른 차단기에도 적용될 수 있다.
한편, 도 12는 본 발명의 제3실시예에 따른 완충장치의 구조를 나타낸 단면도이며, 도 13은 도 12의 완충장치에 의해 접압스프링로드의 이동이 제한되는 상태를 나타낸 단면도, 도 14는 도 13에 도시된 완충장치의 구조를 상세하게 나타낸 정면도, 도 15는 복합소재 완충장치의 구조를 나타낸 사시도이다.
제3실시예서는 접압스프링로드(9)의 상하 이동을 제한하기 위해 충격을 흡수하는 댐퍼 구조물을 사용하지 않는다. 그 대신 접압스프링로드(9)와 결합되는 고정핀(10)의 상측에 별도의 이동 제한을 위한 축이 설치된다.
접압스프링로드(9)의 좌우측에는 회전판(302)이 각각 설치되는데, 회전판(302)은 고정핀(10)에 의해 상기 접압스프링로드(9)에 결합된다. 고정핀(10)이 관통하는 접압스프링로드(9)의 관통공은 상하로 긴 장공 형태로 구성된다. 회전판(302)은 중심 회전축이 접압스프링로드(9)의 중심축에 대해 수직으로 설치되는데, 중심 회전축이 고정핀(10)의 길이방향과 나란하게 배치된다.
그리고 회전판(302)의 상측에는 완충로드(304)가 설치된다. 완충로드(304)는 좌우의 회전판(302)에 동시에 결합되며, 완충로드(304)는 접압스프링로드(9)의 바로 위에 설치된다.
완충로드(304)는 회전판(302)에서 위치가 변하지 않으며, 표면에 탄성력을 가진 소재로 구성되어 있어서 접압스프링로드(9)의 접촉시에 충격을 흡수할 수 있다.
접압스프링로드(9)는 전극의 개극시에 위쪽으로 상승하게 되고, 접압스프링로드(9)가 바로 위에 있는 완충로드(304)에 의해 이동이 억제된다.
완충로드(304)는 접촉시에 발생하는 충격에도 형상이 그대로 유지되어야 하기 때문에 강도가 높아야 한다. 그리고, 접촉시의 충격이나 소음 등을 최소화하기 위해 표면은 유연하거나 탄성이 있는 재질을 사용하여야 한다.
이와 같은 두 가지 기능을 구현하기 위해 본 발명에서 완충로드(304)는 두 가지 소재를 결합하여 구성된 부품을 사용한다. 즉, 도 15에 도시된 바와 같이, 내부는 금속 재질의 내부기둥(304a)으로 형성된다. 내부기둥(304a)은 철이나 기타 강도가 높은 금속으로 형성하는 것이 바람직하다.
그리고 내부기둥(304a)의 표면에는 탄성 소재의 표면탄성체(304b)가 코팅된다. 표면탄성체(304)는 내부기둥(304a)의 표면을 씌우는 방식으로 결합될 수 있지만, 사출성형이나 증착 등의 방법으로 두 가지 이상의 소재를 결합하여 제작할 수 있다. 표면탄성체(304b)는 고무나 실리콘, 우레탄 등의 소재를 사용할 수 있다.
이와 같이 제3실시예에서는 고정핀(10)의 바로 위에 존재하는 완충로드(304)에 의해 접압스프링로드(9)의 동작이 억제되도록 한다.
한편, 도 16은 다른 방식으로 절연로드와 접압스프링로드가 결합된 구조를 나타낸 정면도이다.
도 4 내지 도 15는 절연로드(6)와 접압스프링로드(9)가 직선 형태로 연결되어 동일한 방향으로 상승 또는 하강하도록 구성된 경우를 나타낸다. 그러나 절연로드(6)와 접압스프링로드(9)의 사이에 회전이나 방향변경 구조가 추가되는 경우가 있으며, 이로 인해 절연로드(6)의 운동방향과 접압스프링로드(9)의 운동방향이 일직선상에 배치되지 않을 수도 있다. 도 16에는 두 개의 구성요소 사이에 회전암(13)이 개재되어 운동방향이 대략 직각으로 꺾이도록 구성된 장치가 도시되어 있다.
이와 같은 경우에는 가동전극(3)과 함께 움직이는 절연로드(6)의 상측에 초과상승과 리바운스를 제한하는 장치를 설치해야 한다.
앞서 설명한 본 발명은 접압스프링로드(9)와 접촉하면서 움직임을 제한하였지만, 도 16에 도시된 구조에서는 절연로드(6)의 상측에 완충장치를 설치하여 절연로드(6)가 완충장치와 접촉하도록 구성한다.
그러나 앞서 설명한 세 가지 실시예의 구조는 절연로드(6)와 접촉하는 경우에도 동일하다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 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.
100, 200, 300 : 완충장치 102, 202 : 몸체
104, 204 : 댐퍼몸체 106, 206 : 댐퍼로드
302 : 회전판 304 : 완충로드

Claims (7)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 차단기 또는 개폐기의 절연상태를 조절하는 절연차단구조에 사용되는 가동전극(3)의 상하 운동에 따라 함께 상하로 운동하는 접압스프링로드(9)의 초과상승이나 리바운스를 제한하기 위한 완충장치로서,
    고정핀(10)에 의해 상기 접압스프링로드(9)의 좌우측에 각각 설치되며, 상하로 긴 형태의 장공이 형성되는 회전판(302)과;
    상기 회전판(302)의 상측에 설치되는 완충로드(304);를 포함하며,
    상기 회전판(302)은 중심 회전축이 상기 접압스프링로드(9)의 중심축에 대해 수직으로 설치되며,
    상기 완충로드(304)는 좌우의 회전판(302)에 동시에 결합되되, 상기 완충로드(304)는 중심 회전축이 상기 고정핀(10)의 길이방향과 나란하게 배치된 상태에서 상기 접압스프링로드(9)의 위에 설치되며,
    상기 접압스프링로드(9)는 상승 동작시에 원기둥 형상인 상기 완충로드(304)의 측면에 접촉하며,
    상기 완충로드(304)의 내부는 금속 재질의 내부기둥(304a)으로 형성되며, 상기 내부기둥(304a)의 표면에는 탄성 소재의 표면탄성체(304b)가 코팅되는 것을 특징으로 하는, 진공절연 차단기/개폐기의 개극 충격 완충장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 차단기 또는 개폐기의 절연상태를 조절하는 절연차단구조에 사용되는 가동전극(3)의 상하 운동에 따라 함께 상하로 운동하는 절연로드(6)의 초과상승이나 리바운스를 제한하기 위한 완충장치로서,
    고정핀(10)에 의해 상기 절연로드(6)의 좌우측에 각각 설치되며, 상하로 긴 형태의 장공이 형성되는 회전판(302)과;
    상기 회전판(302)의 상측에 설치되는 완충로드(304);를 포함하며,
    상기 회전판(302)은 중심 회전축이 상기 절연로드(6)의 중심축에 대해 수직으로 설치되며,
    상기 완충로드(304)는 좌우의 회전판(302)에 동시에 결합되되, 상기 완충로드(304)는 중심 회전축이 상기 고정핀(10)의 길이방향과 나란하게 배치된 상태에서상기 절연로드(6)의 위에 설치되며,
    상기 절연로드(6)는 상승 동작시에 원기둥 형상인 상기 완충로드(304)의 측면에 접촉하며,
    상기 완충로드(304)의 내부는 금속 재질의 내부기둥(304a)으로 형성되며, 상기 내부기둥(304a)의 표면에는 탄성 소재의 표면탄성체(304b)가 코팅되는 것을 특징으로 하는, 진공절연 차단기/개폐기의 개극 충격 완충장치.
  7. 삭제
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