KR102340481B1 - Low voltage type circuit breaker for extinguishing arc using vacuum insulation - Google Patents

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Abstract

본 발명은 회로차단기에 관한 것으로서, 2대의 진공차단기를 대칭구조로 통합함으로써, 특히 진공절연을 통해 저압회로의 양전원에 대하여 개폐절체 및 아크 방전을 소호시킬 수 있고 기존의 2대가 수행하던 기능을 1대로 대체함과 아울러 진공밸브에 의해 접점거리를 최소화할 수 있어 차단기의 소형화 및 경량화가 가능하도록 하는 진공절연을 통해 소호 가능한 저압형 진공절체차단기를 제공한다. The present invention relates to a circuit breaker, and by integrating two vacuum circuit breakers in a symmetrical structure, switching switching and arc discharge can be extinguished for both power sources of a low voltage circuit through vacuum insulation, and the function performed by the existing two units can be achieved by 1 We provide a low-pressure type vacuum switch circuit breaker that can be extinguished through vacuum insulation, which can be replaced with the same and minimized the contact distance by a vacuum valve, enabling miniaturization and weight reduction of the circuit breaker.

Description

진공절연을 통해 소호 가능한 저압형 진공절체차단기{Low voltage type circuit breaker for extinguishing arc using vacuum insulation}Low voltage type circuit breaker for extinguishing arc using vacuum insulation

본 발명은 회로차단기(Circuit Breaker)에 관한 것으로서, 특히 진공절연을 통해 저압회로의 양전원에 대하여 절체개폐(Transfer Switching) 및 아크 방전(Arc flash)을 소멸(이하 ‘소호’라 칭함)시킬 수 있는 저압형 진공절체차단기에 관한 것이다.The present invention relates to a circuit breaker, and in particular, transfer switching and arc flash for both power sources of a low voltage circuit through vacuum insulation (hereinafter referred to as 'SOHO') that can be extinguished. It relates to a low-pressure type vacuum transfer circuit breaker.

일반적으로 차단기는 전기회로에서 발생하는 단락이나 지락 등의 사고 시에 사고전류로부터 부하기기 및 선로를 보호하는 전기 보호기기로서, 회로 내에 정격전류 허용치 이상의 과전류가 흐르는 경우 회로를 보호하기 위하여 접점이 트립(Trip, Open)되어 전류를 차단한다.In general, a circuit breaker is an electrical protection device that protects load devices and lines from fault currents in the event of an accident such as a short circuit or a ground fault that occurs in an electrical circuit. (Trip, Open) to cut the current.

이러한 차단기 중 일부는 노출된 제어장치를 구비하고 있어 회로 보호를 위한 차단장치뿐만 아니라 스위치(Switch)로도 사용된다.Some of these circuit breakers have exposed control devices and are used as switches as well as circuit breakers for circuit protection.

차단기는 소호 매질에 따라 공기를 소호 매질로 이용한 기중차단기(Air Circuit Breaker, ACB), 진공의 절연내력을 이용한 진공차단기(Vacuum Circuit Breaker, VCB), 기름을 소호 매질로 사용하는 유입차단기(Oil Circuit Breaker, OCB), 불활성 기체인 육불화항(SF6)가스를 이용한 가스차단기(Gas Circuit Breaker, GCB), 자기를 이용한 차단기(Magnetic Circuit Breaker, MCB) 등으로 구분된다.Depending on the extinguishing medium, air circuit breaker (ACB) using air as the extinguishing medium, vacuum circuit breaker (VCB) using the dielectric strength of vacuum, and oil circuit breaker using oil as extinguishing medium (Oil Circuit) Breaker, OCB), gas circuit breaker using inert hexafluoride (SF 6 ) gas, and magnetic circuit breaker (MCB) using magnetism.

이 중에서, 기중차단기, 진공차단기, 가스차단기가 넓은 적용범위에서 사용되고 있으며, 차단기의 절연능력 즉, 소호능력은 진공차단기, 가스차단기, 기중차단기 순으로서, 진공차단기는 중전압에서부터 고전압(7.2kv, 12kv, 24kv)에 이르기까지 사용되며, 가스차단기는 24kv 고전압에 사용되고, 기중차단기는 저전압에 사용된다. Among them, air circuit breaker, vacuum circuit breaker, and gas circuit breaker are used in a wide range of application, and the insulation ability of the circuit breaker, that is, extinguishing ability, is in the order of vacuum circuit breaker, gas circuit breaker, and air circuit breaker. 12kv, 24kv), gas circuit breaker is used for 24kv high voltage, and air circuit breaker is used for low voltage.

한편, 진공차단기는 전력 수송제어 및 전력계통의 보호 역할을 주로 담당하고 있으며 차단용량이 크고 신뢰성 및 안전성이 높을 뿐만 아니라 작은 설치 공간에도 거치할 수 있어 사용도가 높으나, 진공차단 기능을 구현하기 위해서 핵심 부품으로 사용되는 진공밸브(Vacuum Interrupter, VI)이 고가이고, 접점의 접촉압력이 여타의 다른 차단기보다 강해야 하므로 조작기가 커야한다는 단점이 있으며, 가스차단기는 가스를 충전할 탱크가 필요하기 때문에 제작비가 비싸다는 단점이 있다. 따라서 진공밸브나 가스탱크가 필요치 않고 공기 중에 노출시켜 사용함에 따라 상대적으로 저가인 기중차단기(ACB) 및 기중 양전원 절체스위치(Air Transfer Switch, ATS)가 일반적으로 많이 사용된다.On the other hand, the vacuum circuit breaker is mainly responsible for power transport control and protection of the power system. It has a large breaking capacity, high reliability and safety, and can be mounted in a small installation space, so it is highly usable. The vacuum valve (Vacuum Interrupter, VI) used as a key part is expensive, and the contact pressure of the contact must be stronger than other circuit breakers, so the actuator must be large. The downside is that it is expensive. Therefore, a vacuum valve or gas tank is not required and relatively inexpensive air breaker (ACB) and air transfer switch (ATS) are generally used as they are exposed to the air and used.

그러나 기존의 기중차단기(ACB) 및 기중 양전원 절체스위치(ATS)는 투입 개방 시 기중에서 개폐 및 차단하는 형식이므로 아크가 대기 중에 노출되므로 아크에 의한 접점손실이 많고, 소호통의 기능이 미흡하여 아크차단에 실패하게 되면 아크에 의해 폭발의 위험이 있으며, 접점이 공기 중에 노출되어 있기 때문에 공기 중의 먼지나 수분에 의하여 접점의 최소 이격거리가 줄어들게 되어 절연이 쉽게 파괴될 우려가 있으므로 탄광이나 석유 및 가스 화학단지 또는 밀폐된 장소에 적용하기에는 적절치 않은 문제점이 있다.However, the existing air circuit breaker (ACB) and air positive power transfer switch (ATS) are of the type to open and close in the air when closing and opening. If the interruption fails, there is a risk of explosion due to the arc, and since the contact point is exposed to the air, the minimum separation distance of the contact point is reduced by dust or moisture in the air, and the insulation may be easily destroyed. There is a problem that is not suitable for application to chemical complexes or confined places.

또한, 기존의 기중 양전원 절체스위치를 제외하면 2대의 기중차단기를 한조로 하여 각각 설치하고 인터록 장치를 외부에 설치하여 사용함에 따라 많은 공간이 요구되며, 전원의 투입 및 차단 시 부하에 정격전류보다 큰 돌입전류가 발생할 경우, 과전류로 인한 손상을 방지하기 위해 아크챔버를 필수적으로 구비하여야 하는 문제점도 있다.In addition, with the exception of the existing air-to-air power transfer switch, two air circuit breakers are installed as a group, and an interlock device is installed and used outside, which requires a lot of space. When inrush current occurs, there is also a problem in that an arc chamber must be provided to prevent damage due to overcurrent.

KR 10-0423223 B1 (2004.03.04.)KR 10-0423223 B1 (2004.03.04.) KR 10-0502841 B1 (2005.07.13.)KR 10-0502841 B1 (2005.07.13.) KR 10-0687653 B1 (2007.02.21.)KR 10-0687653 B1 (2007.02.21.) KR 10-0808927 B1 (2008.02.25.)KR 10-0808927 B1 (2008.02.25.)

이에 본 발명자는 상술한 제반 사항을 종합적으로 고려하여 기존의 기중차단기와 진공차단기 및 기중 양전원 절체스위치가 지닌 한계 및 문제점의 해결에 역점을 두어, 기중차단기에 필수적으로 구비되는 아크챔버를 생략할 수 있고, 접점거리가 짧아 간단해지는 동작구조로 인해 소형화 및 경량화가 가능하며, 낮은 누설율로 높은 신뢰성 및 장시간 수명을 유지할 수 있고, 부하 개폐 시 대용량 차단기능이 있는 새로운 구조의 저압형 진공절체차단기를 개발하고자 각고의 노력을 기울여 부단히 연구하던 중 그 결과로써 본 발명을 창안하게 되었다.Accordingly, the present inventor comprehensively considers the above-mentioned matters, and focuses on solving the limitations and problems of the existing air circuit breaker, vacuum circuit breaker, and air positive power transfer switch, and can omit the arc chamber essential for the air circuit breaker. A new structure of low-pressure vacuum transfer breaker with a high-capacity breaking function when opening and closing a load, which can be miniaturized and lightweight due to a simple operation structure due to a short contact distance, high reliability and long life due to a low leakage rate The present invention was created as a result of continuous research with an effort to develop.

따라서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제 및 목적은 종래의 기중 양전원 절체스위치를 대체하거나 또는 2대의 기중차단기를 상하 대칭의 구조로 통합하여 기존의 2대가 수행하던 기능을 1대로 대체하며, 진공밸브에 의해 접점거리를 줄일 수 있어 소형화 및 경량화가 가능한 진공절연을 통해 소호 가능한 저압형 진공절체차단기를 제공하는 데 있는 것이다.Therefore, the technical problem and object to be solved by the present invention is to replace the conventional positive air power transfer switch or integrate two air circuit breakers in a vertically symmetrical structure to replace the function performed by two existing units with one, and The purpose of this is to provide a low-pressure type vacuum transfer circuit breaker that can be extinguished through vacuum insulation that can reduce the contact distance by means of a miniaturization and weight reduction.

여기서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제 및 목적은 이상에서 언급한 기술적 과제 및 목적으로 국한하지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제 및 목적들은 아래의 기재로부터 당업자가 명확하게 이해할 수 있을 것이다.Here, the technical problems and objects to be solved by the present invention are not limited to the technical problems and objectives mentioned above, and other technical problems and objects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 진공절연을 통해 소호 가능한 저압형 진공절체차단기는, 진공밸브를 각각 구비한 2대의 진공차단기를 상하 대칭구조로 통합한 것을 특징으로 한다.The low-pressure type vacuum circuit breaker capable of extinguishing through vacuum insulation according to the present invention for achieving the above object is characterized in that two vacuum circuit breakers each having a vacuum valve are integrated in a vertically symmetrical structure.

또한, 본 발명에 따른 진공절연을 통해 소호 가능한 저압형 진공절체차단기는, 상기 차단기의 투입스프링을 웜 기어 축쇄방식으로 구현함으로써 구동모멘트를 최소화하는 것이 바람직하다.In addition, in the low-pressure type vacuum transfer circuit breaker that can be extinguished through vacuum insulation according to the present invention, it is preferable to minimize the driving moment by implementing the input spring of the circuit breaker in a worm gear contraction method.

또한, 발명에 따른 진공절연을 통해 소호 가능한 저압형 진공절체차단기의 상기 진공밸브는, 입력 도체에 링으로 이루어진 콘택터를 설치하여 대용량의 전류를 통전하여도 종래의 편조선이나 박판 리드선보다 크기에 비해 넉넉한 통전 용량을 가짐으로서 콤팩트한 구조로 조립이 용이하고 간결해 온도상승 등에 유리한 형태를 가진 것을 특징으로 한다.In addition, the vacuum valve of the low-pressure type vacuum circuit breaker capable of extinguishing through vacuum insulation according to the present invention is larger than the conventional braided wire or thin-plate lead wire even when a large-capacity current is passed by installing a ring-shaped contactor on the input conductor. It is characterized in that it has a compact structure with ample current carrying capacity and is easy to assemble and has an advantageous shape for temperature rise due to its simplicity.

또한, 발명에 따른 진공절연을 통해 소호 가능한 저압형 진공 절체차단기는, 양전원의 개폐를 위하여 조작기와 투입스프링을 각각 2개씩 구비하고, 상기 2대의 조작기를 상하가 아닌 좌우 대칭으로 배치함으로써 조작기의 공간을 축소시켜 전체적으로 차단기 1대의 크기로 소형화할 수 있다. In addition, the low-pressure type vacuum transfer circuit breaker that can be extinguished through vacuum insulation according to the present invention is provided with two actuators and two input springs each to open and close both power sources, and the two actuators are arranged symmetrically instead of vertically, so that the space of the actuator is provided. can be reduced to the size of one circuit breaker as a whole.

전술한 바와 같이 본 발명은 기중 양전원 절체스위치 및 기중차단기에 필수적으로 구비되는 아크챔버를 생략할 수 있고, 2대의 차단기를 상하 대칭의 구조로 통합함으로써 소형화 및 경량화 된 스위치를 제공할 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention can omit the arc chamber essential for the air-to-air positive power transfer switch and the air circuit breaker, and by integrating the two circuit breakers into a vertically symmetrical structure, it is possible to provide a miniaturized and light-weight switch. have.

또한, 본 발명은 진보된 접점 및 절연기술을 진공밸브에 적용함으로써 차단기의 소형화 및 경량화와 더불어 낮은 누설률로 높은 신뢰성과 수명을 최대한 오래 유지할 수 있으며, 스프링의 투입방식을 웜 기어 축쇄방식으로 구현함으로써 구동모멘트를 최소화할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention can maintain high reliability and lifespan as long as possible with a low leakage rate as well as miniaturization and weight reduction of the circuit breaker by applying advanced contact and insulation technology to the vacuum valve, and the spring input method is implemented as a worm gear compression method. This has the effect of minimizing the driving moment.

또한, 본 발명은 진공밸브에 의해 접점거리를 최소화할 수 있어 스위치를 소형화할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of reducing the size of the switch since it is possible to minimize the contact distance by the vacuum valve.

또한, 본 발명은 고진공 상태에서 밀폐용접 됨으로써 주위 환경에 영향을 받지 않고 진공상태를 장시간 유지할 수 있어 진공수명을 오래 유지할 수 있는 장점이 있다.In addition, the present invention has the advantage of being able to maintain a vacuum state for a long time without being affected by the surrounding environment by sealing welding in a high vacuum state for a long time.

또한, 본 발명은 진공밸브를 절연도구로 사용함으로서 단락전류 및 단락 시 발생하는 높은 전자력을 견딜 수 있는 구조를 제공하는 효과가 있다.In addition, the present invention has an effect of providing a structure capable of withstanding a short-circuit current and high electromagnetic force generated during a short-circuit by using the vacuum valve as an insulating tool.

또한, 본 발명은 교류보다 절연거리가 높게 요구되는 직류전압회로에 적용 시에도 동작기구의 변동 없이 진공밸브의 전압레벨을 적용할 수 있는 장점이 있다.In addition, the present invention has the advantage that the voltage level of the vacuum valve can be applied without changing the operating mechanism even when applied to a DC voltage circuit requiring a higher insulation distance than AC.

또한, 본 발명은 진공밸브의 상 하 전원 입력부에 링으로 이루어진 콘택터를 설치하여 대용량의 전류를 통전하여도 종래의 편조선이나 박판 리드선보다 크기에 비해 넉넉한 통전 용량을 가짐으로서 콤팩트한 구조로 조립이 용이하고 간결해 온도상승 등에 유리한 형태를 가진 것을 특징으로 하는 효과가 있다.In addition, the present invention installs a contactor made of a ring in the upper and lower power input part of the vacuum valve to pass a large amount of current, but it has a sufficient current carrying capacity compared to the size of the conventional braided wire or thin plate lead wire, so it is easy to assemble with a compact structure It is easy and concise, and has an effect characterized by having an advantageous shape for temperature rise and the like.

또한, 본 발명은 양전원의 개폐를 위하여 각각의 구동 조작기와 투입 스프링을 필요로 하는데, 2대의 조작기를 상하가 아닌 좌우 대칭으로 배치하여 구동 조작기의 공간을 축소시켜 전체적으로 차단기 1대의 크기로 소형화하는 효과가 있다. In addition, the present invention requires each drive manipulator and a closing spring to open and close both power sources. By arranging two manipulators symmetrically instead of up and down, the space of the drive manipulator is reduced, thereby reducing the overall size to the size of one circuit breaker. there is

도 1은 본 발명에 따른 진공절연을 통해 소호 가능한 저압형 진공 절체차단기의 입체도,
도 2는 도 1에 도시한 본 발명에 따른 진공절연을 통해 소호 가능한 저압형 진공 절체차단기의 단면도,
도 3은 도 1에 도시한 본 발명에 따른 진공절연을 통해 소호 가능한 저압형 진공 절체차단기의 설계도면.
1 is a three-dimensional view of a low-pressure type vacuum transfer circuit breaker that can be extinguished through vacuum insulation according to the present invention;
2 is a cross-sectional view of a low-pressure type vacuum transfer circuit breaker that can be extinguished through vacuum insulation according to the present invention shown in FIG. 1;
3 is a design diagram of a low-pressure type vacuum transfer circuit breaker that can be extinguished through vacuum insulation according to the present invention shown in FIG.

이하, 본 발명에 따른 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

이에 앞서, 후술하는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이는 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 개념과 당해 기술분야에서 통용 또는 통상적으로 인식되는 의미로 해석하여야 함을 명시한다.Prior to this, the terms described below are defined in consideration of the functions in the present invention, which indicate that they should be interpreted as concepts consistent with the technical spirit of the present invention and meanings commonly or commonly recognized in the art.

또한, 본 발명과 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In addition, when it is determined that a detailed description of a known function or configuration related to the present invention may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

여기서 첨부된 도면들은 기술의 구성 및 작용에 대한 설명과 이해의 편의 및 명확성을 위해 일부분을 과장하거나 간략화하여 도시한 것으로, 각 구성요소가 실제의 크기 및 형태와 정확하게 일치하는 것은 아님을 밝힌다.The accompanying drawings show that parts are exaggerated or simplified for convenience and clarity of explanation and understanding of the configuration and operation of the technology, and it is revealed that each component does not exactly match the actual size and shape.

아울러 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In addition, when it is said that a part includes a certain component, this means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise stated.

이하에서는 본 발명에 따른 진공절연을 통해 소호 가능한 저압형 진공 절체차단기에 대한 실시 예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, an embodiment of a low-pressure type vacuum transfer circuit breaker capable of being extinguished through vacuum insulation according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명에 따른 진공절연을 통해 소호 가능한 저압형 진공 절체차단기의 입체도이고, 도 2는 도 1에 도시한 본 발명에 따른 진공절연을 통해 소호 가능한 저압형 진공 절체차단기의 단면도이며, 도 3은 도 1에 도시한 본 발명에 따른 진공절연을 통해 소호 가능한 저압형 진공 절체차단기의 설계도면이다.1 is a three-dimensional view of a low-pressure vacuum switch-off circuit breaker that can be extinguished through vacuum insulation according to the present invention, and FIG. 3 is a design diagram of a low-pressure type vacuum transfer circuit breaker that can be extinguished through vacuum insulation according to the present invention shown in FIG. 1 .

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 진공절연을 통해 소호 가능한 저압형 진공 절체차단기(100)는, 상하 대칭구조를 갖는 제1진공차단기(110) 및 제2진공차단기(120)와, 상기 제1진공차단기(110) 및 제2진공차단기(120)에 각각 구비되는 제1진공밸브(111) 및 제2진공밸브(121) 내부의 접점을 각각 개폐하여 전원을 연결 또는 분리시키는 제1조작기(130) 및 제2조작기(140)와, 상기 제1조작기(130) 및 제2조작기(140)의 구동력을 전달받아 상기 제1진공밸브(111) 및 제2진공밸브(121) 내부의 주 접점을 각각 견고하게 결속시키는 제1콘택트스프링(113) 및 제2콘택트스프링(123)과, 상기 제1진공차단기(110)로 공급되는 제1주전원 입력단(101) 및 상기 제2진공차단기(120)로 공급되는 제2주전원 입력단(103)과, 상기 제1진공밸브(111) 또는 상기 제2진공밸브(121)에 의하여 연결 또는 차단되는 상기 제1주전원 또는 상기 제2주전원이 출력되는 출력단(102)과, 상기 제1주전원 입력단(101), 상기 제2주전원 입력단(103) 및 상기 출력단(102)이 결합되는 절연 베리어(150)와, 상기 구성부들을 일체로 결속시키고 이동성을 제공하는 프레임 및 크레들(160)로 구성된다. 본 발명에 따른 진공절연을 통해 소호 가능한 저압형 진공 절체차단기(100)는, 상기 제1조작기(130) 및 제2조작기(140)를 각각 컨트롤할 수 있는 제어보조장치(117)를 각각 더 구비할 수 있다.1 to 3, the low-pressure type vacuum circuit breaker 100 that can be extinguished through vacuum insulation according to the present invention includes a first vacuum circuit breaker 110 and a second vacuum circuit breaker 120 having a vertical symmetric structure and , The first vacuum circuit breaker 110 and the second vacuum circuit breaker 120, respectively, the first vacuum valve 111 and the second vacuum valve 121 provided in each opening and closing each internal contact to connect or disconnect the power supply The first manipulator 130 and the second manipulator 140 and the driving force of the first manipulator 130 and the second manipulator 140 are transmitted to the first vacuum valve 111 and the second vacuum valve 121 inside A first contact spring 113 and a second contact spring 123 that firmly bind the main contacts of The second main power input terminal 103 supplied to 120 and the first main power or the second main power connected or blocked by the first vacuum valve 111 or the second vacuum valve 121 are output An output terminal 102, the first main power input terminal 101, the second main power input terminal 103, and an insulating barrier 150 to which the output terminal 102 is coupled, and the components are integrally bound and provided with mobility It is composed of a frame and a cradle (160). The low-pressure vacuum circuit breaker 100 capable of being extinguished through vacuum insulation according to the present invention further includes a control auxiliary device 117 capable of controlling the first manipulator 130 and the second manipulator 140, respectively. can do.

상기 제1진공차단기(110)는 제1조작기(130)의 제어에 따라 동작하는 제1콘택트스프링(113)에 의하여 접점과 접속 또는 이격되어 전기적 통전 및 차단을 수행한다. 제1조작기(130)는 제1진공밸브(111) 내부의 접점을 개폐하여 제1주전원을 연결 또는 분리시키는 메커니즘을 수행한다. The first vacuum circuit breaker 110 is connected to or spaced apart from the contact point by the first contact spring 113 operated under the control of the first manipulator 130 to electrically conduct and cut off. The first manipulator 130 performs a mechanism for connecting or disconnecting the first main power by opening and closing a contact inside the first vacuum valve 111 .

제1주전원의 ON-OFF 동작을 위한 제1진공밸브(111)와 제1주전원 입력도체, 제2진공차단기(120)와 공통으로 연결된 출력도체, 제1진공밸브(111) 내부의 주 접점을 견고하게 결속시킬 제1콘택트스프링(113)이 도전부를 구성하며, 이 도전부가 절연 베리어(150) 내부에 장착되어 차단부를 구성한다. The first vacuum valve 111 for ON-OFF operation of the first main power, the first main power input conductor, the output conductor commonly connected to the second vacuum circuit breaker 120, and the main contact inside the first vacuum valve 111 The first contact spring 113 to be firmly bound constitutes a conductive part, and this conductive part is mounted inside the insulating barrier 150 to constitute a blocking part.

상기 제2진공차단기(120)는 제2조작기(140)의 제어에 따라 동작하는 제1콘택트스프링(123)에 의하여 접점과 접속 또는 이격되어 전기적 통전 및 차단을 수행한다. 제2조작기(140)는 제2진공밸브(121) 내부의 접점을 개폐하여 제2주전원을 연결 또는 분리시키는 메커니즘을 수행한다. The second vacuum circuit breaker 120 is connected to or spaced apart from the contact point by the first contact spring 123 that operates under the control of the second manipulator 140 to conduct electricity and cut off the electrical current. The second manipulator 140 opens and closes a contact inside the second vacuum valve 121 to connect or disconnect the second main power source.

제2주전원의 ON-OFF 동작을 위해 제2진공밸브(121)와 제2주전원 입력도체, 제1진공차단기(110)와 공통으로 연결된 출력도체, 제2진공밸브(121) 내부의 주 접점을 견고하게 결속시킬 제2콘택트스프링(123)이 도전부를 구성하며, 이 도전부가 절연 베리어(150) 내부에 장착되어 차단부를 구성한다. For ON-OFF operation of the second main power, the second vacuum valve 121, the second main power input conductor, the output conductor commonly connected to the first vacuum circuit breaker 110, and the main contact inside the second vacuum valve 121 are connected. The second contact spring 123 to be firmly bound constitutes a conductive part, and the conductive part is mounted inside the insulating barrier 150 to constitute a blocking part.

제1진공차단기(110) 와 제2진공차단기(120)는 각각의 도전부 및 차단부와 조작기를 제외하고는 모든 구조를 공통으로 구성하고 있다.제1진공밸브(111)와 제2진공밸브(121)는 제1진공차단기(110) 및 제2진공차단기(120)의 차단부를 각각 구성하여 전원회로를 개폐하는 접속장치로서, 진공의 세라믹 케이스 내부에 콘택트 접점과 개폐구동을 할 수 있는 고정자와 가동자로 구성되어 있으며 가동자는 구동 시 내부의 진공상태를 적절히 유지할 수 있도록 벨로우즈를 연결하여 원활한 구동이 이루어질 수 있는 구조로 되어있다.The first vacuum circuit breaker 110 and the second vacuum circuit breaker 120 have all structures in common except for each conductive part, a blocking part, and a manipulator. The first vacuum valve 111 and the second vacuum valve Reference numeral 121 denotes a connection device that opens and closes the power circuit by configuring the blocking parts of the first vacuum circuit breaker 110 and the second vacuum circuit breaker 120, respectively, and a stator capable of opening and closing a contact contact inside a ceramic case of vacuum and a mover, and the mover has a structure that enables smooth operation by connecting the bellows to properly maintain the internal vacuum state during operation.

제1조작기(130) 및 제2조작기(140)는 제1진공밸브(111) 및 제2진공밸브(121) 내부의 접점을 각각 개폐하여 전원을 연결 또는 분리시킬 수 조작 메커니즘을 수행하기 위하여 투입스프링(115, 125)과 이 투입스프링(115, 125)을 축쇄시킬 수 있는 웜 기어, 웜을 구동하는 변속기 모터, 투입기능을 구동하는 3절링크 및 캠, 차단 스프링, VI를 구동하는 메인 구동 축, 조작 동작을 콘트롤 할 수 있는 제어기구 등으로 구성되어 있다.The first manipulator 130 and the second manipulator 140 open and close the internal contacts of the first vacuum valve 111 and the second vacuum valve 121, respectively, to connect or disconnect power. The springs 115 and 125 and the worm gear capable of compressing the closing springs 115 and 125, the transmission motor driving the worm, the 3-fold link and cam driving the closing function, the blocking spring, and the main drive driving the VI It is composed of a control mechanism that can control the axis and operation operation.

투입스프링(115, 125)는, 제1조작기(130) 및 제2조작기(140) 내에 각각 구비되어 있으며 웜-기어를 이용한 축쇄방식으로 제1 및 제2진공밸브(111, 121)를 각각 구동 할 수 있는 기계적 에너지를 충전한다. 투입(축쇄) 스프링(115, 125)에서 충전된 기계적 에너지는 가동로드(119, 129)를 통해 제1콘택트스프링(113) 및 제2콘택트스프링(123)에 전달된다.The input springs 115 and 125 are provided in the first manipulator 130 and the second manipulator 140, respectively, and drive the first and second vacuum valves 111 and 121, respectively, in a compression method using a worm-gear. It recharges the mechanical energy that it can do. The mechanical energy charged from the closing (shrinking) springs 115 and 125 is transmitted to the first contact spring 113 and the second contact spring 123 through the movable rods 119 and 129 .

제1콘택트 스프링(113) 및 제2콘택트스프링(123)은, 제1진공밸브(111) 및 제2진공밸브(121)의 가동부 끝단에 각각 설치되어 진공밸브(111, 121) 내부의 접점을 개폐할 때 작용을 하며 개로 시 접점의 빠른 이격을 가능케 하며, 폐로 시에는 높은 압력으로 진공밸브(111, 121) 내부 접점의 접촉력을 증가시켜 통전 시 온도상승 없이 확실한 통전을 기능하게 한다. 도 3의 참조번호 112는 콘택트용 절연애자이며, 참조번호 114는 절연 배리어(150)를 지지하는 지지대를 나타낸 것이고, 참조번호 116은 전원 입력 및 출력 단자에 구비되는 전원단자 접속클립을 나타낸 것이다. The first contact spring 113 and the second contact spring 123 are respectively installed at the ends of the movable parts of the first vacuum valve 111 and the second vacuum valve 121 to close the contacts inside the vacuum valves 111 and 121. It works when opening and closing and enables quick separation of contacts when opening, and increases the contact force of internal contacts of vacuum valves 111 and 121 with high pressure during closing to ensure reliable energization without temperature rise when energized. Reference numeral 112 in FIG. 3 denotes an insulating insulator for a contact, reference numeral 114 denotes a support for supporting the insulating barrier 150, and reference numeral 116 denotes a power terminal connection clip provided at the power input and output terminals.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 진공절연을 통해 소호 가능한 저압형 진공절체차단기는 종래의 기중 절체스위치를 대체하거나 또는 2대의 기중차단기를 상하 대칭의 구조로 통합하여 기존의 2대가 수행하던 기능을 1대로 대체함과 아울러 진공밸브에 의해 접점거리를 최소화할 수 있어 차단기의 소형화 및 경량화가 가능하다. As described above, the low-pressure type vacuum circuit breaker that can be extinguished through vacuum insulation according to the present invention replaces the conventional air transfer switch or integrates two air circuit breakers in a vertically symmetrical structure to perform the functions performed by the two existing units. In addition to replacing one unit, the contact distance can be minimized by the vacuum valve, making it possible to reduce the size and weight of the circuit breaker.

또한, 본 발명에 따른 진공절연을 통해 소호 가능한 저압형 진공절체차단기는 진보된 접점 및 절연기술을 진공밸브에 적용함으로써 차단기의 소형화 및 경량화와 더불어 낮은 누설률로 높은 신뢰성과 수명을 최대한 오래 유지할 수 있으며, 스프링의 투입방식을 웜 기어 축쇄방식으로 구현함으로써 구동모멘트를 최소화할 수 있고, 단락전류 및 단락 시 발생하는 높은 전자력을 견딜 수 있는 구조를 제공할 수 있다.In addition, the low-pressure type vacuum circuit breaker that can be extinguished through vacuum insulation according to the present invention can maintain high reliability and life as long as possible with a low leakage rate as well as miniaturization and weight reduction of the circuit breaker by applying advanced contact and insulation technology to the vacuum valve. In addition, the driving moment can be minimized by implementing the spring input method as a worm gear contraction method, and a structure capable of withstanding short-circuit current and high electromagnetic force generated during short-circuit can be provided.

또한, 본 발명에 따른 진공절연을 통해 소호 가능한 저압형 진공절체차단기는 고진공 상태에서 밀폐용접 됨으로써 주위 환경에 영향을 받지 않고 진공상태를 장시간 유지할 수 있어 진공수명을 오래 유지할 수 있고, 교류보다 절연거리가 높게 요구되는 직류전압회로에 적용 시에도 동작기구의 변동 없이 진공밸브의 전압레벨을 적용할 수 있으며, 진공밸브의 상 하 전원 입력부에 링으로 이루어진 콘택터를 설치하여 대용량의 전류를 통전하여도 종래의 편조선이나 박판 리드선보다 크기에 비해 넉넉한 통전 용량을 가짐으로서 콤팩트한 구조로 조립이 용이하고 간결해 온도상승 등에 유리한 형태를 제공한다. In addition, the low-pressure type vacuum circuit breaker that can be extinguished through vacuum insulation according to the present invention is hermetically welded in a high vacuum state, so that it can maintain a vacuum state for a long time without being affected by the surrounding environment, so that the vacuum life can be maintained longer, and the insulation distance than AC The voltage level of the vacuum valve can be applied without changing the operating mechanism even when applied to a DC voltage circuit that requires high It has a larger current carrying capacity compared to its size than the braided wire or thin-plate lead wire, so it is easy to assemble with a compact structure and is concise, providing an advantageous shape for temperature rise.

한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 첨부된 도면에 의해 참조되는 바람직한 실시 예를 중심으로 구체적으로 기술되었으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해서 정해져야 한다.On the other hand, although the detailed description of the present invention has been described in detail with reference to the preferred embodiments referred to by the accompanying drawings, various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments and should be defined by the claims described below as well as the claims and equivalents.

100: 저압형 진공절체차단기
110: 제1진공차단기 111: 제1진공밸브
112: 콘택트용 절연애자 113: 제1콘택트스프링
114: 지지대 115: 투입스프링
116: 전원단자 접속클립 117: 제어보조장치
120: 제2진공차단기 121: 제2진공밸브
123: 제2콘택트스프링 125: 투입스프링
130: 제1조작기 140: 제2조작기
150: 절연 베리어 160: 프레임 및 크레들
100: low pressure type vacuum transfer circuit breaker
110: first vacuum circuit breaker 111: first vacuum valve
112: insulator for contact 113: first contact spring
114: support 115: input spring
116: power terminal connection clip 117: control auxiliary device
120: second vacuum circuit breaker 121: second vacuum valve
123: second contact spring 125: input spring
130: first manipulator 140: second manipulator
150: insulating barrier 160: frame and cradle

Claims (4)

진공밸브를 각각 구비한 2대의 진공차단기를 상하 대칭구조로 통합하는 진공절체차단기에 있어서,
상하 대칭구조를 갖는 제1진공차단기(110) 및 제2진공차단기(120)와, 상기 제1진공차단기(110) 및 제2진공차단기(120)에 각각 구비되는 제1진공밸브(111) 및 제2진공밸브(121) 내부의 접점을 각각 개폐하여 전원을 연결 또는 분리시키는 제1조작기(130) 및 제2조작기(140)와, 상기 제1조작기(130) 및 제2조작기(140)의 구동력을 전달받아 상기 제1진공밸브(111) 및 제2진공밸브(121) 내부의 주 접점을 각각 견고하게 결속시키는 제1콘택트스프링(113) 및 제2콘택트스프링(123)과, 상기 제1진공차단기(110)로 공급되는 제1주전원 입력단(101) 및 상기 제2진공차단기(120)로 공급되는 제2주전원 입력단(103)과, 상기 제1진공밸브(111) 또는 상기 제2진공밸브(121)에 의하여 연결 또는 차단되는 상기 제1주전원 또는 상기 제2주전원이 출력되는 출력단(102)과, 상기 제1주전원 입력단(101), 상기 제2주전원 입력단(103) 및 상기 출력단(102)이 결합되는 절연 베리어(150)와, 상기 구성부들을 일체로 결속시키고 이동성을 제공하는 프레임과, 크레들(160) 및 상기 제1조작기(130) 및 제2조작기(140)를 각각 컨트롤할 수 있는 제어보조장치(117)를 포함하여 구성하고;
상기 제1조작기(130) 및 제2조작기(140)는, 제1진공밸브(111) 및 제2진공밸브(121) 내부의 접점을 각각 개폐하여 전원을 연결 또는 분리시킬 수 조작 메커니즘을 수행하기 위하여 투입스프링(115, 125)과, 이 투입스프링(115, 125)을 축쇄시킬 수 있는 웜 기어, 웜을 구동하는 변속기 모터, 투입기능을 구동하는 3절링크 및 캠, 차단 스프링, VI를 구동하는 메인 구동 축, 조작 동작을 콘트롤 할 수 있는 제어기구로 구성하며;
상기 제1 및 제2진공밸브(111)(121)는, 양전원의 입력 도체에 링으로 이루어진 콘택터를 설치하고;
상기 제1 및 제2조작기(130)(140)와 투입스프링(115,125)은, 양전원의 개폐를 위해 2개의 상기 진공차단기에 대하여 각각 구비하고 상기 제1 및 제2조작기(130)(140)를 좌우 대칭으로 배치하여 상기 제1 및 제2조작기(130)(140)의 공간을 축소시켜 전체적으로 진공차단기 1대의 크기로 소형화한 것을 특징으로 하는 진공절연을 통해 소호 가능한 저압형 진공절체차단기.

In a vacuum circuit breaker that integrates two vacuum circuit breakers each equipped with a vacuum valve in a vertically symmetrical structure,
A first vacuum circuit breaker 110 and a second vacuum circuit breaker 120 having a vertical symmetric structure, and a first vacuum valve 111 provided in the first vacuum circuit breaker 110 and the second vacuum circuit breaker 120, respectively, and The first manipulator 130 and the second manipulator 140 for connecting or disconnecting power by opening and closing the contacts inside the second vacuum valve 121, respectively, and the first manipulator 130 and the second manipulator 140 The first contact spring 113 and the second contact spring 123 that receive driving force and firmly bind the main contacts inside the first vacuum valve 111 and the second vacuum valve 121, respectively, and the first The first main power input terminal 101 supplied to the vacuum circuit breaker 110 and the second main power input terminal 103 supplied to the second vacuum circuit breaker 120, the first vacuum valve 111 or the second vacuum valve An output terminal 102 to which the first main power or the second main power connected or blocked by (121) is output, the first main power input terminal 101, the second main power input terminal 103, and the output terminal 102 The combined insulating barrier 150, the frame for integrally binding the constituent parts and providing mobility, the cradle 160 and the first manipulator 130 and the second manipulator 140 can be controlled respectively. and a control auxiliary device 117;
The first manipulator 130 and the second manipulator 140 open and close contacts inside the first vacuum valve 111 and the second vacuum valve 121, respectively, to connect or disconnect power. For this purpose, the closing springs 115 and 125, the worm gear capable of compressing the closing springs 115 and 125, the transmission motor driving the worm, the 3-section link and cam driving the closing function, the blocking spring, and VI are driven It consists of a main drive shaft and a control mechanism that can control the operation operation;
The first and second vacuum valves 111 and 121 are provided with a contactor formed of a ring on the input conductor of both power sources;
The first and second manipulators 130 and 140 and the closing springs 115 and 125 are respectively provided for the two vacuum circuit breakers to open and close both power sources, and the first and second manipulators 130 and 140 are provided. A low-pressure type vacuum circuit breaker capable of extinguishing fire through vacuum insulation, characterized in that it is symmetrically arranged to reduce the space of the first and second manipulators 130 and 140, thereby reducing the overall size to the size of one vacuum circuit breaker.

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