KR102344181B1 - 고속 스위치 - Google Patents

고속 스위치 Download PDF

Info

Publication number
KR102344181B1
KR102344181B1 KR1020150079304A KR20150079304A KR102344181B1 KR 102344181 B1 KR102344181 B1 KR 102344181B1 KR 1020150079304 A KR1020150079304 A KR 1020150079304A KR 20150079304 A KR20150079304 A KR 20150079304A KR 102344181 B1 KR102344181 B1 KR 102344181B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
permanent magnet
coils
capacitor
current
switch
Prior art date
Application number
KR1020150079304A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160143141A (ko
Inventor
박해용
이경호
심정욱
배채윤
Original Assignee
엘에스일렉트릭 (주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘에스일렉트릭 (주) filed Critical 엘에스일렉트릭 (주)
Priority to KR1020150079304A priority Critical patent/KR102344181B1/ko
Publication of KR20160143141A publication Critical patent/KR20160143141A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102344181B1 publication Critical patent/KR102344181B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02—Details
    • H01H33/28—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism
    • H01H33/38—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism using electromagnet
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H3/00—Mechanisms for operating contacts
    • H01H3/22—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism
    • H01H3/28—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism using electromagnet
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02—Details
    • H01H33/59—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switch and not otherwise provided for, e.g. for ensuring operation of the switch at a predetermined point in the ac cycle
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/60—Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/66—Vacuum switches

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)

Abstract

본 발명은 한류기의 구성부품인 고속스위치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 투입 또는 차단 작동시 영구자석 조작기의 제1,제2코일에 모두 전류가 흘러 동작속도를 향상시킨 고속스위치에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 고속스위치는 주회로에 연결되어 상기 주회로를 개폐시키는 진공인터럽터; 상기 진공인터럽터에 개폐 구동력을 제공하는 영구자석조작기; 상기 영구자석조작기에 방전전류를 제공하는 제1커패시터; 상기 영구자석조작기와 제1커패시터 사이에 구비되며, 상기 제1커패시터로부터 상기 영구자석조작기에 공급되는 전류를 제어하는 제어부;를 포함하며, 상기 영구자석조작기는, 상자형으로 형성되어 자로를 형성하는 프레임; 상기 진공인터럽터에 연결되는 가동자; 상기 가동자의 좌,우측에 한 쌍으로 구비되는 영구자석; 상기 영구자석의 상, 하부에 각각 배치되고, 상기 가동자를 감싸도록 설치되는 제1,제2코일;을 포함하고, 상기 제어부는 상기 제1,제2코일에 공급되는 전류의 극성을 절환할 수 있는 제1,제2스위치를 포함하며, 개극 또는 폐극 작동시 상기 제1,제2코일에는 모두 전류가 흐르는 것을 특징으로 한다.

Description

고속 스위치{Fast Switch}
본 발명은 한류기의 구성부품인 고속스위치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 투입 또는 차단 작동시 영구자석 조작기의 제1,제2코일에 모두 전류가 흘러 동작속도를 향상시킨 고속스위치에 관한 것이다.
일반적으로 한류기(Fault Current Limiter)는 전력계통에 큰 고장전류가 발생하는 경우 사고 전류(Fault Current)를 고속으로 저감하여 계통을 보호하도록 하는 전력기기이다. 즉, 전력 계통에 큰 고장전류가 발생되는 경우 빠른 시간 내에 사고 전류를 적정 값 이하로 낮추어 전력기기의 기계적, 열적 스트레스(Stress)를 경감시키고 전력계통의 신뢰도를 향상시켜 주는 장치이다.
이러한 한류기를 일반적인 차단기와 비교하여 보면 다음과 같다. 고장전류 발생시 한류기에서는 고속으로 고장을 검출하여 저항(임피던스)를 투입하게 되나, 차단기에서는 차단 동작을 통하여 고장이 발생한 선로를 전력 계통에서 분리 또는 배제하게 된다. 또한, 고장 전류 발생 후 한류기가 동작하는데 소요되는 시간은 보통 16ms 이내인데 비하여, 차단기가 동작하는데 소요되는 시간은 보통 85ms~120ms이다. 또한, 한류기에서는 고장시 발생하는 기계적, 열적 스트레스를 감소시키고 저전압을 보상하는 회로가 구비되어 있으나, 차단기에서는 그러한 기능이 없는 것이 보통이다.
전력의 고품질이 요구되고 전원이 대용량화되는 경우 이러한 장점을 고려하여 한류기가 선호되고 있다.
이러한 한류기의 주요 부품으로 고속고장검출장치(Fast Fault Detector)와 고속스위치(Fast Switch) 및 한류저항기(Current Limiting Resistor)가 있다.
고속고장검출장치(FFD)는 계통에서 발생되는 고장을 고속으로 감지하는 장치로서 설정된 전류값보다 초과된 전류가 유입될 경우 이를 감지하여 고속스위치 제어장치 측으로 신호를 전송하는 장치이다.
고속스위치(FS)는 통전 및 고장전류 우회를 담당하는 주회로 접점과 구동부로 구성되어 고장전류를 고속스위치와 병렬로 연결된 한류저항기 회로로 전환시키는 장치이다.
한류저항기(CLR) 는 정상 상태에서는 전류가 통전되지 않고 한류기가 고장을 감지하여 고속스위치를 개방했을 때 고장전류가 유입되어 자체의 저항에 의해 고장전류의 크기를 제한하는 장치이다.
도 1a 및 도 1b에 한류기의 원리가 도시되어 있다. 도 1a에는 한류기가 설치되기 전, 즉 차단기만 설치된 회로가 나타나 있으며, 도 1b에는 한류기와 차단기가 함께 설치된 회로가 도시되어 있다. 한류기기 설치된 경우, 정상 상태에서는 정상 전류(①)가 차단기(101)를 거쳐 바로 부하기기(102)로 흐르지만, 고장 발생시 사고 전류(②)는 한류기(103)에 의해 고속스위치(104)가 개방되어 한류저항기(105)로 우회되어 부하기기(102)로 흐른다.
요약하면, 고속스위치는 한류기의 구성부품으로서 전력계통에서 발생하는 사고전류를 효과적으로 제어하기 위해 한류저항기와 병렬로 연결되어 있으며, 사고전류 발생시 빠른 시간 내에 사고전류를 한류저항기로 우회시켜 전력계통을 보호하는 역할을 하는 개폐기구이다.
도 2a 및 도 2b에 본 출원인에 의해 출원된 고속스위치의 구성 및 작용도가 도시되어 있다.
기출원된 고속스위치는 주회로에 연결되어 주회로를 개폐시키는 진공인터럽터(20), 상기 진공인터럽터(20)의 가동부에 결합되어 접압력을 제공하는 접압스프링(30), 상기 접압스프링(30)에 연결되는 절연로드(35), 상기 절연로드(35)의 하단에 연결되어 개폐 구동력을 제공하는 영구자석조작기(40), 상기 영구자석조작기(40)의 클로즈 코일부(41) 및 오픈 코일부(42)에 방전전류를 제공하는 제1커패시터(45), 상기 영구자석조작기(40)의 하단에 연결되는 구동코일(50), 및 상기 구동코일(50)에 방전전류를 제공하는 제2커패시터(55),를 포함하여 구성된다. 여기서, 구동코일(50)은 반발판(53)에 전자반발력을 제공하는 것으로 일명 톰슨코일이라고도 한다.
기출원된 고속스위치는 구동코일(50)과 조합된 형태의 고속스위치에 관한 것으로, 진공인터럽터(20)의 개극 동작시는 영구자석조작기(40)와 구동코일(50)이 동시 동작하며, 폐극 동작시는 영구자석조작기(40)가 단독으로 동작한다. 영구자석조작기(40)의 오픈 코일부(42)은 개극시에 여자되고, 클로즈 코일부(41)는 폐극시에 여자된다. 즉 영구자석조작기(40)의 코일은 가동자(43)가 이동하는 방향에 있는 코일만 여자된다.
영구자석조작기(40)만 단독으로 동작하는 폐극 동작을 살펴보면, 센서부(60) 또는 외부 입력부(65)의 입력에 의해 제1커패시터(45)에서 전류가 방전된다. 제1커패시터(45)에서 방전되는 전류는 영구자석조작기(40)의 클로즈 코일부(41)를 흐르면서 자기력을 발생시킨다. 클로즈 코일부(41)에서 발생하는 자기력에 의해 가동자(43)는 상방으로 움직이게 된다. 가동자(43)의 움직임에 의해 가동자(43)에 연결되어 있는 절연로드(35)와 상부 가동로드(36)는 연동하여 상방으로 움직이게 되고 이에 따라 가동접점(22)도 상방으로 움직임에 따라 고정접점(21)에 접촉되어 주회로는 통전된다.
여기서, 영구자석조작기 컨트롤러(48)는 제1커패시터(45)와 영구자석조작기(40) 사이에서 제어부를 담당한다. 즉, 센서부(60)에서 입력되는 주회로부의 신호나 외부입력부(65)로부터 들어오는 신호 또는 내부적으로 설정된 신호에 의해 제1커패시터(45)의 전류를 방출하도록 하며, 제1커패시터(45)로부터 방출되는 전류에 대한 시간이나 전류량 등을 설정할 수 있다.
그런데, 위의 고속스위치는 개극 및 폐극 동작시, 영구자석조작기 컨트롤러(48)의 제어 방식은 가동자(43)가 이동하는 방향에 있는 코일(폐극시는 클로즈 코일부, 개극시는 오픈 코일부)에만 제1커패시터(45)의 전류를 방전하도록 한다. 따라서 가동자(43)의 이동과 반대 방향에 위치한 코일은 영구자석조작기(40) 동작시 아무런 기여를 하지 않고 낭비된다는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 그 목적은 투입 또는 차단 작동시 영구자석 조작기의 제1,제2코일에 모두 전류가 흘러 동작속도를 향상시킨 고속스위치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 고속스위치는 주회로에 연결되어 상기 주회로를 개폐시키는 진공인터럽터; 상기 진공인터럽터에 개폐 구동력을 제공하는 영구자석조작기; 상기 영구자석조작기에 방전전류를 제공하는 제1커패시터; 상기 영구자석조작기와 제1커패시터 사이에 구비되며, 상기 제1커패시터로부터 상기 영구자석조작기에 공급되는 전류를 제어하는 제어부;를 포함하며, 상기 영구자석조작기는, 상자형으로 형성되어 자로를 형성하는 프레임; 상기 진공인터럽터에 연결되는 가동자; 상기 가동자의 좌,우측에 한 쌍으로 구비되는 영구자석; 상기 영구자석의 상, 하부에 각각 배치되고, 상기 가동자를 감싸도록 설치되는 제1,제2코일;을 포함하고, 상기 제어부는 상기 제1,제2코일에 공급되는 전류의 극성을 절환할 수 있는 제1,제2스위치를 포함하며, 개극 또는 폐극 작동시 상기 제1,제2코일에는 모두 전류가 흐르는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제1,제2스위치는 상기 제1커패시터의 양극,음극단자에 각각 병렬로 연결되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1,제2스위치는 상기 제1,제2코일에 각각 병렬로 연결되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1,제2스위치는 서로 반대 극성을 갖도록 상기 양극,음극단자에 연결되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1스위치는 상기 제1,제2코일의 일단에 각각 구비되는 제1,제3단자에 연결되고, 상기 제2스위치는 상기 제1,제2코일의 타단에 각각 구비되는 제2,제4단자에 연결되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 제4항에 있어서, 제1스위치는 제1커패시터의 양극(음극)단자에 연결되고, 제2스위치는 제1커패시터의 음극(양극)단자에 연결되는 경우, 상기 제1,2코일에는 상기 가동자를 축으로 하는 시계방향(반시계방향)의 전류가 흐르는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 고속스위치에 의하면 투입 또는 차단 작동시 영구자석 조작기의 제1,제2코일에 모두 전류가 흘러 가동자의 상하부분에 전체적으로 자기장이 형성되어 동작속도가 향상되는 효과가 있다.
도 1a 및 도 1b에 한류기의 원리가 도시되어 있다. 도 1a에는 차단기만 설치된 회로가 나타나 있으며, 도 1b에는 한류기와 차단기가 함께 설치된 회로가 도시되어 있다.
도 2a 및 도 2b에 종래기술에 따른 고속스위치의 구조도가 도시되어 있다. 도 2a는 통전상태를 나타내고, 도 2b는 차단 상태를 나타낸다.
도 3 및 도 4에 본 발명의 일 실시예에 따른 고속스위치의 구조도가 도시되어 있다. 도 3은 통전상태를 나타내고, 도 4는 차단 상태를 나타낸다.
도 5와 도 6은 차단 및 투입 작동에 대한 작용도로서, 도 5는 통전상태에서 차단 작동에 대한 작용도이고, 도 6은 차단 상태에서 투입 작동에 대한 작용도이다.
도 7은 통전 상태에서 차단 작동시의 동작 해석도이다.
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 3 및 도 4에 본 발명의 일 실시예에 따른 고속스위치의 구조도가 도시되어 있다. 도 3은 통전상태를 나타내고, 도 4는 차단 상태를 나타낸다. 도 5는 통전상태에서 차단 작동에 대한 작용도이고, 도 6은 차단 상태에서 투입 작동에 대한 작용도이다. 도면을 참조하여 본 발명의 각 실시예에 따른 고속스위치에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 고속스위치는 주회로에 연결되어 상기 주회로를 개폐시키는 진공인터럽터(120); 상기 진공인터럽터(120)에 개폐 구동력을 제공하는 영구자석조작기(140); 상기 영구자석조작기(140)에 방전전류를 제공하는 제1커패시터(150); 상기 영구자석조작기(140)와 제1커패시터(150) 사이에 구비되며, 상기 제1커패시터(150)로부터 상기 영구자석조작기(140)에 공급되는 전류를 제어하는 제어부(155);를 포함하며, 상기 영구자석조작기(140)는, 상자형으로 형성되어 자로를 형성하는 프레임(141); 상기 진공인터럽터(120)에 연결되는 가동자(142); 상기 가동자(142)의 좌,우측에 한 쌍으로 구비되는 영구자석(143a,143b); 상기 영구자석(143a,143b)의 상, 하부에 각각 배치되고, 상기 가동자(142)를 감싸도록 설치되는 제1,제2코일(144,145);을 포함하고, 상기 제어부(155)는 상기 제1,제2코일(144,145)에 공급되는 전류의 극성을 절환할 수 있는 제1,제2스위치(156,157)를 포함하며, 개극 또는 폐극 작동시 상기 제1,제2코일(144,145)에는 모두 전류가 흐르는 것을 특징으로 한다.
하우징(110)이 본 발명의 일 실시예에 따른 고속스위치의 구성요소들을 설치할 수 있도록 마련된다. 하우징(110)은 전후면이 개방된 상자형으로 형성될 수 있다. 하우징(110)의 내부에는 후술하는 각종 부품들이 수용된다.
진공인터럽터(Vacuum Interrupter, 120)는 고정접점(121) 및 상기 고정접점(121)에 접촉 또는 분리될 수 있는 가동접점(122)을 포함하여 구성된다. 정상전류 통전시에는 고정접점(121)과 가동접점(122)이 접촉한 상태로 주회로의 통전이 이루어지도록 한다. 한편, 사고전류가 발생할 경우에는 고정접점(121)과 가동접점(122)이 분리되어 사고전류가 한류저항기(미도시)로 우회하도록 하여 사고를 방지하고 전력계통을 보호하도록 한다.
접압스프링(Contact Spring, 30)은 진공인터럽터(120)의 가동부에 접압력을 제공하여 통전성능이 향상되도록 하고, 반복적인 개폐동작으로 인한 손상을 보상하여 차단동작의 일관성을 유지하도록 하는 역할을 한다.
영구자석조작기(Permanent Magnet Actuator, 140)는 상자형으로 형성되어 자로를 형성하는 프레임(또는 코어, 141), 상기 프레임(141) 내부에 슬라이딩 가능하게 설치되어 상기 진공인터럽터(120)에 연결되는 가동자(142), 상기 가동자(142)의 좌,우측에 한 쌍으로 구비되는 영구자석(143a,143b), 상기 영구자석(143a,143b)의 상, 하부에 각각 배치되고 상기 가동자(142)를 감싸도록 설치되어 전류가 흐르는 경우 자기장을 발생시키는 제1,제2코일(144,145)을 포함하여 구성된다. 여기서, 영구자석(143a,143b)은 가동자(142)에 인접한 면이 N극을 갖도록 설치될 수 있다.
제1커패시터(150)는 영구자석조작기(140)의 제1,제2코일(144,145)에 연결되어 방전전류를 제공한다.
제어부(155)가 영구자석조작기(140)와 제1커패시터(150) 사이에 설치된다. 제어부(155)는 제1커패시터(150)와 제1,제2코일(144,145) 사이의 신호 전달 및 제어를 담당할 수 있다. 예를 들어, 제어부(155)는 제1커패시터(150)로부터 제1,제2코일(144,145)로 방전되는 전류의 극성을 결정할 수 있다.
제어부(155)는 상기 제1,제2코일(144,145)에 공급되는 전류의 극성을 절환(切換, switch over)할 수 있는 제1,제2스위치(156,157)를 포함할 수 있다.
제1스위치(156)의 일단은 제1,제2코일(144,145)의 일단에 연결될 수 있다. 여기서, 제1,제2코일(144,145)의 일단에는 각각 제1,제3단자(144a,145a)가 구비되어 제1스위치(156)의 일단이 제1,제3단자(144a,145a)에 연결될 수 있다. 즉, 제1스위치(156)는 제1,제2코일(144,145)에 병렬로 연결될 수 있다. 여기서, 제1,제3단자(144a,145a)로 입력되는 전류는 가동자(142)를 축으로 하여 시계방향으로 회전하는 흐름을 갖도록 할 수 있다.
제1스위치(156)의 타단은 제1커패시터(150)의 양극단자(151) 또는 음극단자(152)에 선택적으로 연결될 수 있다.
제2스위치(157)의 일단은 제1,제2코일(144,145)의 타단에 연결될 수 있다. 여기서, 제1,제2코일(144,145)의 타단에는 각각 제2,제4단자(144b,145b)가 구비되어 제2스위치(157)의 일단이 제2,제4단자(144b,145b)에 연결될 수 있다. 즉, 제2스위치(157)는 제1,제2코일(144,145)에 병렬로 연결될 수 있다. 여기서, 제2,제4단자(144b,145b)로 입력되는 전류는 가동자(142)를 축으로 하여 반시계방향으로 회전하는 흐름을 갖도록 할 수 있다.
제2스위치(157)의 타단은 제1커패시터(150)의 양극단자(151) 또는 음극단자(152)에 선택적으로 연결될 수 있다.
상기 제1,제2스위치(156,157)는 상기 제1커패시터(150)의 양극,음극단자(151,152)에 각각 병렬로 연결될 수 있다. 즉, 제1,제2스위치(156,157)의 타측에는 제1커패시터(150)의 양극단자(151)에 각각 연결되는 제5,제7단자(156a,157a) 및 제1커패시터(150)의 음극단자(152)에 각각 연결되는 제6,제8단자(156b,157b)를 갖는다.
상기 제1,제2스위치(156,157)는 서로 반대 극성을 갖도록 상기 제1커패시터(150)의 양극단자(151)와 음극단자(152)에 연결될 수 있다. 즉, 제1스위치(156)가 양극단자(151)에 연결되는 경우 제2스위치(157)는 음극단자(152)에 연결되고, 제1스위치(156)가 음극단자(152)에 연결되는 경우 제2스위치(157)는 양극단자(151)에 연결될 수 있다.
구동코일(Driving Coil, 160)은 반발판(163)과 함께 진공인터럽터(120)의 개방 동작에 필요한 구동력을 제공한다. 구동코일(160)은 반발판(163)에 유도전류에 의한 반발력을 일으키도록 하는 자기장을 형성하는 것으로 일명 톰슨코일이라고도 한다.
구동코일 컨트롤러(DCC, 168)가 구동코일(160)과 제2커패시터(165) 사이에 설치될 수 있다. 구동코일 컨트롤러(168)는 제2커패시터(165)와 구동코일(160) 간의 신호 전달 및 제어를 담당할 수 있다.
제2커패시터(165)는 구동코일(160)에 연결되어 방전전류를 제공한다.
진공인터럽터(120)의 가동접점(122)에 결합되어 있는 상부 가동로드(136), 진공인터럽터(120)와 영구자석조작기(140)의 사이에 있는 절연로드(135), 영구자석조작기(140)의 가동자(142), 영구자석조작기(140)와 반발판(153)의 사이에 있는 하부 가동로드(137)가 직렬로 연결되어 있어 일체로 움직이게 된다.
제어부(155) 또는 구동코일 컨트롤러(168)에 외부신호를 전달하기 위하여 센서부(170)가 마련될 수 있다. 센서부(170)는 일단이 주회로에 연결되고, 타단이 구동코일 컨트롤러(168) 및 제어부(155)에 연결되어 신호를 전달할 수 있다. 예를 들어, 주회로에 발생하는 고장전류 신호를 입력받아 이를 구동코일 컨트롤러(168) 및 제어부(155)에 전달할 수 있다. 또한, 외부에서 전달되는 입력신호를 받을 수 있는 외부입력부(175)도 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 고속스위치의 작용을 살펴보기로 한다.
먼저, 도 3 및 도 5를 참조하여 정상 상태의 회로에 사고전류가 발생하여 차단 작동이 일어나는 경우를 살펴보기로 한다. 정상 상태에서는 영구자석조작기(140)의 상부에 영구자석(143a,143b), 가동자(142), 프레임(141)을 자로로 하는 자기장이 형성되어 진공인터럽터(120)가 접촉된 상태를 유지하고 있다.
사고전류가 발생하는 경우, 제1스위치(156)는 제5단자(156a)에 접촉하여 제1커패시터(150)의 양극단자(151)에 연결되고, 제2스위치(157)는 제8단자(157b)에 접촉하여 제1커패시터(150)의 음극단자(152)에 연결된다. 즉, 제1,제2코일(144,145)에는 각각 제1,제3단자(144a,145a)로부터 제2,제4단자(144b,145b)로 전류가 흐르게 된다. 이에 따라, 제1,제2코일(144,145)에는 가동자(142)를 축으로 하는 시계방향의 전류가 흐르고, 가동자(142)에는 하방으로 향하는 자속이 형성된다. 가동자에 형성되는 자속이 영구자석(143a,143b)에 의한 자속보다 커지는 경우 가동자(142)는 하방으로 움직이게 된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 고속스위치의 경우 제1,제2코일(144,145) 모두에 전류가 흘러 자기장을 발생시키므로 종래기술과 같이 일측 코일에만 전류가 흐르는 경우보다 빠른 응답을 나타나게 된다. 도 7을 참조하면, 단일 코일로 구성된 종래기술에 대비한 본 발명의 응답속도가 나타나 있다. 단일 코일에만 전류가 흐르는 경우에 비해, 제1,제2코일 모두에 전류가 흐르는 경우 전체 전류에 있어서는 비슷하지만 응답속도(스트로크가 빠르게 일어남)가 단축된 것이 도시되어 있다.
다음으로, 도 4 및 도 6을 참조하여 차단 상태의 회로에 투입전류가 발생하여 투입 작동이 일어나는 경우를 살펴보기로 한다. 차단 상태에서는 영구자석조작기(140)의 하부에 영구자석(143a,143b), 가동자(142), 프레임(141)을 자로로 하는 자기장이 형성되어 진공인터럽터(120)가 분리된 상태를 유지하고 있다.
투입 신호가 발생하는 경우, 제1스위치(156)는 제6단자(156b)에 접촉하여 제1커패시터(150)의 음극단자(152)에 연결되고, 제2스위치(157)는 제7단자(157a)에 접촉하여 제1커패시터(150)의 양극단자(151)에 연결된다. 즉, 제1,제2코일(144,145)에는 각각 제2,제4단자(144b,145b)로부터 제1,제3단자(144a,145a)로 전류가 흐르게 된다. 이에 따라, 제1,제2코일(144,145)에는 가동자(142)를 축으로 하는 반시계방향의 전류가 흐르고, 가동자(142)에는 상방으로 향하는 자속이 형성된다. 가동자에 형성되는 자속이 영구자석(143a,143b)에 의한 자속보다 커지는 경우 가동자(142)는 상방으로 움직이게 된다.
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.
110 하우징 120 진공인터럽터
121 고정접점 122 가동접점
135 절연로드 136 상부 가동로드
137 하부 가동로드 140 영구자석조작기
141 프레임 142 가동자
143a,143b 영구자석 144,145 제1,제2코일
144a,145a 제1,제3단자 144b,145b 제2,제4단자
150 제1커패시터 151,152 양극,음극단자
153 반발판 155 제어부
156,157 제1,제2스위치 156a,157a 제5,제7단자
156b,157b 제6,제8단자 160 구동코일
163 반발판 165 제2커패시터
168 구동코일 컨트롤러 170 센서부
175 외부입력부

Claims (6)

  1. 주회로에 연결되어 상기 주회로를 개폐시키는 진공인터럽터;
    상기 진공인터럽터에 개폐 구동력을 제공하는 영구자석조작기;
    상기 영구자석조작기에 방전전류를 제공하는 제1커패시터;
    상기 영구자석조작기와 제1커패시터 사이에 구비되며, 상기 제1커패시터로부터 상기 영구자석조작기에 공급되는 전류를 제어하는 제어부;를 포함하며,
    상기 영구자석조작기는,
    상자형으로 형성되어 자로를 형성하는 프레임;
    상기 진공인터럽터에 연결되는 가동자;
    상기 가동자의 좌,우측에 한 쌍으로 구비되는 영구자석;
    상기 영구자석의 상, 하부에 각각 배치되고, 상기 가동자를 감싸도록 설치되는 제1,제2코일;을 포함하고,
    상기 제어부는 상기 제1,제2코일에 공급되는 전류의 극성을 절환할 수 있는 제1,제2스위치를 포함하며, 개극 또는 폐극 작동시 상기 제1,제2코일에는 모두 전류가 흐르고,
    상기 제1,제2스위치는 상기 제1커패시터의 양극,음극단자에 각각 병렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 고속스위치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1,제2스위치는 상기 제1,제2코일에 각각 병렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 고속스위치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1,제2스위치는 서로 반대 극성을 갖도록 상기 양극,음극단자에 연결되는 것을 특징으로 하는 고속스위치.
  5. 제3항에 있어서, 상기 제1스위치는 상기 제1,제2코일의 일단에 각각 구비되는 제1,제3단자에 연결되고, 상기 제2스위치는 상기 제1,제2코일의 타단에 각각 구비되는 제2,제4단자에 연결되는 것을 특징으로 하는 고속스위치.
  6. 제4항에 있어서, 제1스위치는 제1커패시터의 양극(음극)단자에 연결되고, 제2스위치는 제1커패시터의 음극(양극)단자에 연결되는 경우, 상기 제1,2코일에는 상기 가동자를 축으로 하는 시계방향(반시계방향)의 전류가 흐르는 것을 특징으로 하는 고속스위치.
KR1020150079304A 2015-06-04 2015-06-04 고속 스위치 KR102344181B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150079304A KR102344181B1 (ko) 2015-06-04 2015-06-04 고속 스위치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150079304A KR102344181B1 (ko) 2015-06-04 2015-06-04 고속 스위치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160143141A KR20160143141A (ko) 2016-12-14
KR102344181B1 true KR102344181B1 (ko) 2021-12-28

Family

ID=57575805

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150079304A KR102344181B1 (ko) 2015-06-04 2015-06-04 고속 스위치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102344181B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110391639B (zh) * 2019-07-19 2024-03-08 江苏阆达机械有限公司 一种基于伺服控制的过流电路保护装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002124158A (ja) * 2000-10-16 2002-04-26 Mitsubishi Electric Corp 開閉装置
WO2008038421A1 (fr) * 2006-09-28 2008-04-03 Mitsubishi Electric Corporation Appareil d'ouverture/fermeture commandé par solénoïde

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002124158A (ja) * 2000-10-16 2002-04-26 Mitsubishi Electric Corp 開閉装置
WO2008038421A1 (fr) * 2006-09-28 2008-04-03 Mitsubishi Electric Corporation Appareil d'ouverture/fermeture commandé par solénoïde

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160143141A (ko) 2016-12-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6059284B2 (ja) 高速スイッチ
JP4492610B2 (ja) 遮断器及びその開閉方法
US8638531B2 (en) Hybrid bi-directional DC contactor and method of controlling thereof
JP5087693B2 (ja) ハイブリッド限流器
US20130181793A1 (en) Electrical contactor
EP3242308A1 (en) Electromagnetic repulsion actuator for circuit breaker
GB2522696A (en) Improvements in or relating to vacuum switching devices
JP6992082B2 (ja) 高速スイッチ
CN104303251A (zh) 线路保护开关
US20090273419A1 (en) Switching device, in particular a compact starter
KR102344181B1 (ko) 고속 스위치
CN105047491B (zh) 一种永磁操作机构防跳装置
KR102316659B1 (ko) 수동 폐쇄 보조 제어 메커니즘
JP5901245B2 (ja) 電磁操作機構の駆動回路
KR101310849B1 (ko) 차단기
KR100955373B1 (ko) 초전도 소자를 이용한 하이브리드 한류기
JP4859575B2 (ja) 遮断器
JP2010257660A (ja) 真空遮断器の操作回路
CN101609769A (zh) 接地故障断路器的正负脉冲激磁动作机构
CN201594804U (zh) 异步电动机起动电路
CN210325669U (zh) 一种永磁机构断路器用保护装置的合分闸配合回路
CN109690718A (zh) 电磁操作机构的驱动电路
CN104425177A (zh) 智能一体化真空断路器
WO2021008991A1 (en) Relay
RU2171524C1 (ru) Устройство для аварийного автоматического отключения электрической цепи

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant