KR102374353B1

KR102374353B1 - 진공차단기 원격 인출입 제어 시스템

Info

Publication number: KR102374353B1
Application number: KR1020210165692A
Authority: KR
Inventors: 정재용; 이정규; 장성훈
Original assignee: 현대계전산업 주식회사
Priority date: 2021-11-26
Filing date: 2021-11-26
Publication date: 2022-03-15

Abstract

본 발명은 진공차단기의 하부면 설치되며, 상기 진공차단기를 전진 또는 후진시키기 위한 스크류 샤프트가 구비된 인출입 장치; 상기 스크류 샤프트의 일단에 형성된 접속부에 접속되어 상기 스크류 샤프트를 소정 방향으로 회전시킴으로써 상기 진공차단기를 인출입시키는 상기 인출입 장치에 구동력을 제공하는 구동부; 및 상기 구동부의 동작을 원격으로 제어하는 원격 제어장치를 포함하는, 진공차단기의 원격 인출입 제어 시스템에 관한 것이다.

Description

진공차단기 원격 인출입 제어 시스템 {Remote draw-in/out control system of vacuum circuit breaker}

본 발명은 진공차단기의 원격 인출입 제어 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 진공차단기를 인출입시키는 인출입 장치의 동작을 원격으로 제어함으로써 정확한 위치에 차단기를 인출입시키고, 무인운영화 방식으로 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 진공차단기의 원격 인출입 제어 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 전로(電路)로부터 전류를 차단하는 수단으로 진공차단기가 이용된다.

진공차단기(Vacuum Circuit Breaker, VCB)는 특고압, 고압 배전선로에 설치되어 과전류, 단락 등 이상전류 발생 시 외부의 별도 계전기에 의해 차단기 내부의 진공 인터럽터에서 진공 소호방식으로 회로를 차단하여 부하기기를 보호하는 설비로, 판넬(Panel)에 접속되어 전력을 송수전할 수 있고, 절체를 수행할 때나 고장이 발생할 경우 자동으로 회로를 차단하는 보호장치로 사고발생시의 파급확대를 방지하기 위해 운용된다.

종래에는 고압 진공차단기를 체결하는 데 있어서 진공차단기 인출입 트럭(VCB 트럭)을 이용하여 가이드가 되는 판 상부에 진공차단기를 올려 장착하고, 작업자가 핸들을 시계 또는 반시계 방향으로 회전시키며 수동으로 밀어넣는 수동 인출입 방식을 이용하였다.

그러나, 이러한 수동 인출입방식의 경우 수배전 전기실에 설치된 차단기 인출입 작업시 작업자가 차단기 앞에서 핸들을 수동 조작하는 경우가 다수이며 현장의 여건상 모선이 활성된 상태에서 작업을 하게 됨에 따라 조작상의 실수나 장치의 문제로 인한 Arc-Flash 사고가 발생되어 화재 및 폭발로 인한 안전사고가 발생되는 문제점이 있었다.

한편, 전술한 배경 기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.

한국등록특허 제10-2038098호 한국등록특허 제10-1999138호

본 발명의 일측면은 진공차단기를 인출입시키는 인출입 장치의 동작을 원격으로 제어함으로써 정확한 위치에 차단기를 인출입시키면서 무인운영화 방식으로 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 진공차단기의 원격 인출입 제어 시스템을 제공한다.

본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 진공차단기 원격 인출입 제어 시스템은, 진공차단기의 하부면에 설치되며, 상기 진공차단기를 전진 또는 후진시키기 위한 스크류 샤프트가 구비된 인출입 장치; 상기 스크류 샤프트의 일단에 형성된 접속부에 접속되어 상기 스크류 샤프트를 소정 방향으로 회전시킴으로써 상기 진공차단기를 인출입시키는 상기 인출입 장치에 구동력을 제공하는 구동부; 및 상기 구동부의 동작을 원격으로 제어하는 원격 제어장치를 포함한다.

상기 구동부는,

상기 구동부와 상기 인출입 장치의 연결을 해제하는 무빙원점 모드, 상기 구동부와 상기 인출입 장치를 연결시키는 무빙전진 모드, 상기 진공차단기를 인입시키는 인입모드 및 상기 진공차단기를 인출시키는 인출모드 중 어느 하나의 동작모드에 따라 구동하고,

상기 원격 제어장치는,

상기 구동부가 무빙전진 모드로 동작하기 위한 제1 동작제어 신호, 상기 구동부가 인입 모드로 동작하기 위한 제2 동작제어 신호 및 상기 구동부가 인출 모드로 동작하기 위한 제3 동작제어 신호를 상기 구동부로 전송한다.

상기 구동부는,

제1 모터와 연결되는 제1 캠축; 상기 제1 캠축에 설치되며, 외주면 둘레를 따라 제1 돌출부, 제2 돌출부 및 제3 돌출부가 형성된 제1 캠; 상기 제1 캠과 이웃하게 설치되며, 외주면에 제4 돌출부(b4)가 형성된 제2 캠; 제2 모터에 연결되는 제2 캠축; 상기 제2 캠축의 끝단 부분에 형성되어 상기 스크류 샤프트의 일단에 형성된 접속부에 접속되는 접속부재; 상기 제1 캠축의 측면에 이격 설치되어 상기 제1 돌출부, 상기 제2 돌출부 및 상기 제3 돌출부와의 접촉을 감지하는 제1 스위치; 및 상기 제1 캠축의 측면에 이격 설치되어 상기 제4 돌출부와의 접촉을 감지하는 제2 스위치를 포함하되, 상기 제2 캠은 상기 제1 캠과 마주보는 일단은 평면으로 형성되고, 상기 입출입 장치 측과 마주보는 타단은 스크류 경사면이 형성된 것을 특징으로 하고,

상기 구동부는,

상기 무빙원점 모드가 활성화되면, 제1 모터가 역회전하며, 제1 모터에 연결된 제1 캠축에 설치된 제1 캠에 형성된 제1 돌출부가 제1 스위치에 접촉하고, 이와 동시에 제2 캠에 형성된 제4 돌출부가 제2 스위치에 접촉되면 제1 모터의 구동을 정지시키고,

상기 무빙전진 모드가 활성화되면, 제1 캠에 형성된 제2 돌출부가 제1 스위치에 접촉될때까지 제1 모터가 정회전하고, 이 과정에서 제2 모터에 구비된 접속부재가 돌출되면서 인출입 장치에 구비된 스크류 샤프트의 일단에 형성된 접속부에 접속

상기 인입 모드가 활성화되면, 제1 모터가 정회전하여 제1 모터에 연결된 제1 캠축에 설치된 제1 캠에 형성된 제3 돌출부가 제1 스위치에 접촉하고, 제3 돌출부가 제1 스위치에 접촉되면 타이머가 활성화되어 타이머에 의해 미리 설정된 시간 동안 제2 모터가 정회전 한 후, 진공 차단기의 접근을 감지하는 근접 스위치가 ON되면 제2 모터가 정지하며, 제1 모터는 제1 돌출부가 제1 스위치에 접촉될 때까지 역회전하고,

상기 인출 모드가 활성화되면, 제1 모터가 정회전하여 제1 모터에 연결된 캠축에 설치된 제1 캠에 형성된 제3 돌출부가 제1 스위치에 접촉하고, 제3 돌출부가 제1 스위치에 접촉되면 타이머가 활성화되어 타이머에 의해 미리 설정된 시간 동안 제2 모터가 역회전 한 후, 근접 스위치가 OFF되면 제2 모터가 정지하며, 제1 모터는 제1 돌출부가 제1 스위치에 접촉될 때까지 역회전하는 것을 특징으로 한다.

상술한 본 발명의 일측면에 따르면, 정밀 모터제어기술을 이용하여 진공차단기를 인출입시키는 인출입 장치의 동작을 원격으로 제어함으로써 정확한 위치에 차단기를 인출입시킬 수 있으며, 무인운영화 방식으로 안전사고를 미연에 방지할 수 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 진공차단기의 원격 인출입 제어 시스템의 개략적인 구성이 도시된 도면이다.
도 3 내지 도 8은 진공차단기의 원격 인출입 제어 시스템을 이용한 동작모드별 구동모터 제어 방법의 구체적인 흐름이 도시된 개념도이다.
도 9 내지 도 11은 구동부의 구체적인 구성이 도시된 도면이다.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.

이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 진공차단기 원격 인출입 제어 시스템의 개략적인 구성이 도시된 개념도이다.

본 발명에 따른 진공차단기 원격 인출입 제어 시스템은 더욱 상세하게는 진공차단기를 인출입시키는 인출입 장치의 동작을 원격으로 제어함으로써 정확한 위치에 차단기를 인출입시키고, 무인운영화 방식으로 안전사고를 미연에 방지하기 위한 것으로, 인출입 장치(100), 구동부(200) 및 원격 제어장치(300)를 포함한다.

구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 진공차단기 원격 인출입 제어 시스템은, 진공차단기의 하부면 설치되며, 상기 진공차단기를 전진 또는 후진시키기 위한 스크류 샤프트가 구비된 인출입 장치(100); 상기 스크류 샤프트의 일단에 형성된 접속부에 접속되어 상기 스크류 샤프트를 소정 방향으로 회전시킴으로써 상기 진공차단기를 인출입시키는 상기 인출입 장치에 구동력을 제공하는 구동부(200); 및 상기 구동부의 동작을 원격으로 제어하는 원격 제어장치(300)를 포함한다.

이때, 인출입 장치(100)와 구동부(200)는 전기실 내부에 설치되며, 더욱 구체적으로는 인출입 장치는 전기실 함체 내부에 위치한 진공차단기의 하부면에 직접 설치되고, 구동부는 함체의 도어측에 설치된다.

종래에는 인출입 장치를 작업자가 수동으로 조작하거나 차량에 탑재된 구동장치를 이용하였으나, 본 발명에 따른 진공차단기 원격 인출입 제어 시스템은 구동부가 함체의 도어측에 구비되어 장치가 소형화될 수 있으며, 원격 제어장치로부터 전송되는 제어신호에 의해 다수의 구동부가 동작되어 관리의 편의성이 향상될 수 있다.

원격 제어장치(300)는 구동부(200)의 동작을 원격으로 제어하기 위한 장치로, 구동부(200)와 소정 거리 이격되어 유선 또는 무선 통신으로 연결된다. 후술하겠지만, 원격 제어장치(300)는 구동부(200)가 무빙원점 모드, 무빙전진 모드, 인입 모드 및 인출 모드 중 어느 하나의 동작 모드를 수행하기 위한 제어신호를 생성하여 구동부(200)로 전송함으로써 구동부(200)의 동작을 원격에서 제어할 수 있다.

따라서, 작업자는 원격 제어장치(300)를 조작함으로써 구동부(200)의 동작을 원격으로 제어할 수 있으며, 함체 내부에는 인출입 장치(100)와 구동부(200)의 동작 상태를 모니터링 하기 위한 카메라가 구비되며, 원격 제어장치(300)는 카메라로부터 수신되는 영상을 표시하기 위한 모니터가 구비되어 작업자는 진공차단기의 인출입 여부 및 이상상태를 원격에서 실시간 확인할 수 있다.

또한, 원격 제어장치(300)에서 발생되는 데이터는 중앙 관제실인 제어실 PC로 전송되어 제어실에서 다수의 차단기 상태를 원격으로 실시간 모니터링 할 수 있다.

도 3 내지 도 6은 이러한 구동부(200)의 구체적인 구성이 도시된 도면이다.

구동부(200)는 상술한 바와 같이 상기 스크류 샤프트의 일단에 형성된 접속부에 접속되어 상기 스크류 샤프트를 소정 방향으로 회전시킴으로써 상기 진공차단기를 인출입시키는 상기 인출입 장치에 구동력을 제공한다.

이러한 구동부(200)는 전기실 함체 도어의 전면부에 제1 모터(210) 및 제2 모터(250)가 형성되고, 도어의 후면부에는 제1 모터(210)와 연결되는 제1 캠축(220), 제2 모터(250)와 연결되는 제2 캠축(260), 접속부재(270), 근접 스위치, 동작 감지 센서(position sensor, PS) 및 MOC가 형성된다.

구체적으로, 구동부(200)는 제1 모터(210)와 연결되는 제1 캠축(220), 상기 제1 캠축(220)에 설치되며, 외주면 둘레를 따라 제1 돌출부(b1), 제2 돌출부(b2) 및 제3 돌출부(b3)가 형성된 제1 캠(230), 상기 제1 캠(230)과 이웃하게 설치되며, 외주면에 제4 돌출부(b4)가 형성된 제2 캠(240), 제2 모터(250)에 연결되는 제2 캠축(260), 상기 제2 캠축(260)의 끝단 부분에 형성되어 상기 스크류 샤프트의 일단에 형성된 접속부에 접속되는 접속부재(270), 상기 제1 캠축(220)의 측면에 이격 설치되어 제1 돌출부(b1), 제2 돌출부(b2) 및 제3 돌출부(b3)와 접촉되는 제1 스위치(281) 및 상기 제1 캠축(220)의 측면에 이격 설치되어 상기 제4 돌출부(b4)와 접촉되는 제2 스위치(282)를 포함한다.

여기서, 제1, 2, 3 돌출부(b1, b2, b3)는 제1 캠의 동일한 위치(높이)상에서 원주 방향을 따라 서로 이격되어 형성되며, 제4 돌출부(b4)는 제1 돌출부(b1)의 전단에 이웃하게 형성되는 것을 특징으로 한다.

스위치는 제1 스위치(281)와 제2 스위치(282)로 구성되며, 이때 제1 스위치(281)는 제1, 2, 3 돌출부(b1, b2, b3) 중 어느 하나와 접촉되어 온/오프되며, 제2 스위치(282)는 제4 돌출부(b4)에만 접촉되어 온/오프되는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 제1 돌출부재와 제4 돌출부재가 스위치가 형성된 방향에 위치하면, 제1 돌출부재는 제1 스위치와 접촉되고, 제4 돌출부재는 제2 스위치와 접촉되어 두 개의 스위치가 동시에 온 되는 것을 특징으로 한다. 이러한 경우 구동부는 무빙원점 상태인 것으로 인식한다.

그리고, 모터가 회전하여 제2 돌출부재가 제1 스위치가 형성된 방향에 위치하는 경우, 제1 스위치는 제2 돌출부재에 의해 온 되나, 제4 스위치는 오프되며, 이러한 경우 구동부는 현재 상태를 무빙전진상태인 것으로 인식한다.

이후, 모터가 더 회전하여 제3 돌출부재가 제1 스위치가 형성된 방향에 위치하는 경우, 제1 스위치는 제3 돌출부재에 의해 온 되나, 제4 스위치는 오프되며, 이러한 경우 구동부는 현재 상태를 인입 또는 인출 상태인 것으로 인식한다.

이러한 경우 구동부 내부에 구비된 타이머가 활성화되며, 타이머에 설정된 시간동안 제2 모터가 정방향 또는 역방향으로 회전하여 인출입장치를 전진 또는 후진시킬 수 있다. 이후, 타이머에 설정된 시간이 경과되면 구동부는 제2 모터를 제어하여 제1 돌출부재와 제4 돌출부재가 스위치가 형성된 방향에 위치시켜 무빙원점상태로 복귀할 수 있다.

한편, 제2 캠(240)은 상기 제1 캠(230)과 마주보는 일단은 평면으로 형성되고, 상기 입출입 장치 측과 마주보는 타단은 스크류 경사면이 형성된 것을 특징으로 한다.

이때, 구동부는 상기 제2 캠(240)에 형성된 스크류 경사면에 접촉되는 롤러부재(291); 및 상기 롤러부재와 제2 모터의 회전축을 연결하는 연결부재(292)를 더 포함한다.

즉, 본 발명에 따른 구동부는 스크류 경사면을 갖는 제2 캠, 스크류 경사면에 접촉되는 롤러부재(291) 및 롤러부재를 제2 모터의 제2 캠축(260)에 연결시키는 연결부재(292)가 구비됨으로써 상기 제1 모터(210)의 회전에 의해 상기 롤러부재(291)가 스크류 경사면에 접촉되는 위치가 가변되어 상기 제2 모터 및 상기 접속부재를 전진 또는 후퇴시키는 것을 특징으로 한다.

예컨대, 제1 모터가 회전하는 과정에서 롤러부재(291)가 제2 캠에 형성된 스크류 경사면의 내측면에 접촉하는 경우, 롤러부재(291)가 함체의 도어측과 가까워지게 되며, 이러한 경우 연결부재(292)를 통해 연결된 제2 캠축(260), 제2 캠축(260)에 연결된 제2 모터(250) 및 접속부재(270)는 뒤쪽 방향(도 3에서 좌측 방향)으로 밀려나게 된다. 따라서, 접속부재(270)는 인출입 장치(100)에 구비된 스크류 샤프트로부터 해제되어 구동부(200)와 인출입 장치(100)가 분리될 수 있다. 이는 후술하게 될 무빙원점 모드에 해당된다.

반대로, 제1 모터가 회전하는 과정에서 롤러부재(291)가 제2 캠에 형성된 스크류 경사면의 외측면에 접촉하는 경우, 롤러부재(291)가 함체의 도어측과 멀어지게 되며, 이러한 경우 연결부재(292)를 통해 연결된 제2 캠축(260), 제2 캠축(260)에 연결된 제2 모터(250) 및 접속부재(270)는 앞쪽 방향(도 3에서 우측 방향)으로 전진하게 된다. 따라서, 접속부재(270)는 인출입 장치(100)에 구비된 스크류 샤프트로에 접속되어 구동부(200)와 인출입 장치(100)가 결합될 수 있다. 이는 후술하게 될 무빙전진 모드에 해당된다.

이 상태에서, 제2 모터를 정방향으로 회전시키는 경우 제2 모터와 연결된 제2 캠축(260) 및 접속부재(270) 또한 정방향으로 회전하게 되며, 접속부재(270)와 결합된 스크류 샤프트 또한 정방향으로 회전하게 된다. 이는 후술하게 될 인입 모드에 해당된다. 반대로, 제2 모터를 역방향으로 회전시키는 경우 제2 모터와 연결된 제2 캠축(260) 및 접속부재(270) 또한 역방향으로 회전하게 되며, 접속부재(270)와 결합된 스크류 샤프트 또한 역방향으로 회전하게 된다. 이는 후술하게 될 인출 모드에 해당된다.

이와 같이, 구동부(200)는 무빙원점 모드, 무빙전진 모드, 인입 모드 및 인출 모드 중 어느 하나의 동작 모드에 따라 동작된다.

무빙원점 모드는 구동부가 초기 동작상태로 설정되는 모드로, 상기 구동부와 상기 인출입 장치가 분리된 상태이다.

무빙전진 모드는 진공차단기를 인입 또는 인출시키기 위해 구동부(200)를 인출입 장치(100)에 연결시키는 동작모드이다.

인입모드는 인출입 장치(100)와 구동부(200)가 연결된 후, 구동부의 동력에 의해 인출입 장치(100)가 진공차단기를 인입시키는 동작모드이다.

인출모드는 인출입 장치(100)와 구동부(200)가 연결된 후, 구동부의 동력에 의해 인출입 장치(100)가 진공차단기를 인출시키는 동작모드이다.

원격 제어장치는 인출입 장치가 무빙원점, 무빙전진, 인입 및 인출 동작을 수행하기 위한 제어신호를 인출입 장치로 전송할 수 있다.

구체적으로, 상기 원격 제어장치는 상기 구동부가 무빙전진 모드로 동작하기 위한 제1 동작제어 신호, 상기 구동부가 인입 모드로 동작하기 위한 제2 동작제어 신호 및 상기 구동부가 인출 모드로 동작하기 위한 제3 동작제어 신호를 상기 구동부로 전송할 수 있다.

예컨대, 진공차단기를 인입시키고자 하면 작업자는 원격 제어장치를 통해 상기 제1 동작제어 신호 및 상기 제2 동작제어 신호를 순차적으로 상기 구동부로 전송한다. 이러한 경우, 구동부는 제1 동작제어 신호에 따라 초기 상태인 무빙원점모드에서 무빙전진 모드가 활성화되며, 이후 제2 동작제어 신호에 따라 무빙전진 모드에서 인입모드로 변환된 후 초기 상태인 무빙원점 모드로 복귀한다.

또한, 진공차단기를 인출시키고자 하면 작업자는 원격 제어장치를 통해 상기 제1 동작제어 신호 및 상기 제3 동작제어 신호를 순차적으로 상기 구동부로 전송한다. 이러한 경우, 구동부는 제1 동작제어 신호에 따라 초기 상태인 무빙원점모드에서 무빙전진 모드로 변환되며, 이후 제3 동작제어 신호에 따라 무빙전진 모드에서 인출모드로 변환된 후 초기 상태인 무빙원점 모드로 복귀한다.

이때, 원격 제어장치(300)는 제1 동작제어 신호, 제2 동작제어 신호 및 제3 동작제어 신호를 통해 구동부(200)를 구성하는 모터를 PLC(Programmable Logic Controller) 방식으로 제어하는 것을 특징으로 한다.

도 8 내지 도 15는 각각의 동작 모드에 따른 구동부의 모터 제어 흐름이 도시된 도면이다.

도 8은 무빙원점 모드에서의 모터 구동원리가 도시된 도면이다.

무빙원점 모드는 무빙 전진이 가능한 상태로, 구동부와 인출입 장치가 분리된 상태이다. 무빙원점 모드에서 제1 모터는 역회전하며, 제1 모터에 연결된 캠축에 설치된 제1 캠에 형성된 제1 돌출부가 제1 스위치에 접촉하고, 이와 동시에 제2 캠에 형성된 제4 돌출부가 제2 스위치에 접촉된다. 이러한 경우 구동부는 무빙원점 상태를 인식한다.

도 9는 무빙전진 모드에서의 모터 구동원리가 도시된 도면이다.

무빙전진 모드는 인입/인출이 가능한 상태로, 구동부와 인출입 장치가 결속된 상태이다. 무빙전진 모드에서 제1 모터는 정회전하며, 제1 모터에 연결된 캠축에 설치된 제1 캠에 형성된 제2 돌출부가 제1 스위치에 접촉하고, 제2 스위치는 오프상태를 유지한다. 제1 모터는 제2 돌출부가 제1 스위치에 접촉될때까지 정회전하며, 이 과정에서 제2 모터에 구비된 접속부재가 돌출되면서 인출입 장치에 구비된 스크류 샤프트의 일단에 형성된 접속부에 접속된다.

도 10은 인입 모드에서의 모터 구동원리가 도시된 도면이다.

인입 모드는 무빙전진 모드 이후에 활성화되며, 차단기가 1사이클동안 인입되는 모드이다. 인입 모드가 활성화면, 제1 모터가 정회전하여 제1 모터에 연결된 제1 캠축에 설치된 제1 캠에 형성된 제3 돌출부가 제1 스위치에 접촉하고, 제3 돌출부가 제1 스위치에 접촉되면 타이머가 활성화되어 타이머에 의해 미리 설정된 시간 동안 제2 모터가 정회전한다. 이후, 진공 차단기의 접근을 감지하는 근접 스위치가 진공 차단기의 접근을 감지하면(ON) 제2 모터가 정지하며, 제1 모터는 제1 돌출부가 제1 스위치에 접촉될 때까지 역회전하여 무빙원점 상태로 복귀한다.

즉, 진공차단기의 인입 과정에서 구동부는 무빙원점 모드, 무빙전진 모드, 인입모드 및 무빙원점 모드가 순차적으로 활성화된다.

도 11은 인출 모드에서의 모터 구동원리가 도시된 도면이다.

인출 모드는 무빙전진 모드 이후에 활성화되며, 차단기가 1사이클동안 인출되는 모드이다. 인출 모드가 활성화면, 제1 모터가 정회전하여 제1 모터에 연결된 캠축에 설치된 제1 캠에 형성된 제3 돌출부가 제1 스위치에 접촉하고, 제3 돌출부가 제1 스위치에 접촉되면 타이머가 활성화되어 타이머에 의해 미리 설정된 시간 동안 제2 모터가 역회전한다. 이후, 근접 스위치가 진공 차단기가 멀어짐을 감지하면(OFF) 제2 모터가 정지하며, 제1 모터는 제1 돌출부가 제1 스위치에 접촉될 때까지 역회전하여 무빙원점 상태로 복귀한다.

즉, 진공차단기의 인입 과정에서 구동부는 무빙원점 모드, 무빙전진 모드, 출입모드 및 무빙원점 모드가 순차적으로 활성화된다.

이러한 본 발명에 따른 진공차단기 원격 인출입 제어 장치가 전기실 함체의 도어측에 설치됨으로써, 정밀 모터제어기술을 이용하여 진공차단기를 인출입시키는 인출입 장치의 동작을 원격으로 제어할 수 있어 정확한 위치에 차단기를 인출입시킬 수 있다.

또한, 구동부의 동작모드를 원격 제어장치를 통해 제어함으로써 무인운영화 방식으로 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 효과를 갖게 된다.

이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100: 인출입 장치
200: 구동부
300: 원격 제어장치

Claims

진공차단기의 하부면에 설치되며, 상기 진공차단기를 전진 또는 후진시키기 위한 스크류 샤프트가 구비된 인출입 장치; 상기 스크류 샤프트의 일단에 형성된 접속부에 접속되어 상기 스크류 샤프트를 소정 방향으로 회전시킴으로써 상기 진공차단기를 인출입시키는 상기 인출입 장치에 구동력을 제공하는 구동부; 및 상기 구동부의 동작을 원격으로 제어하는 원격 제어장치를 포함하는, 진공차단기 원격 인출입 제어 시스템에 있어서,
상기 구동부는,
상기 구동부와 상기 인출입 장치의 연결을 해제하는 무빙원점 모드, 상기 구동부와 상기 인출입 장치를 연결시키는 무빙전진 모드, 상기 진공차단기를 인입시키는 인입모드 및 상기 진공차단기를 인출시키는 인출모드 중 어느 하나의 동작모드에 따라 구동하고,
상기 원격 제어장치는,
상기 구동부가 무빙전진 모드로 동작하기 위한 제1 동작제어 신호, 상기 구동부가 인입 모드로 동작하기 위한 제2 동작제어 신호 및 상기 구동부가 인출 모드로 동작하기 위한 제3 동작제어 신호를 상기 구동부로 전송하고,
상기 구동부는,
제1 모터와 연결되는 제1 캠축; 상기 제1 캠축에 설치되며, 외주면 둘레를 따라 제1 돌출부, 제2 돌출부 및 제3 돌출부가 형성된 제1 캠; 상기 제1 캠과 이웃하게 설치되며, 외주면에 제4 돌출부(b4)가 형성된 제2 캠; 제2 모터에 연결되는 제2 캠축; 상기 제2 캠축의 끝단 부분에 형성되어 상기 스크류 샤프트의 일단에 형성된 접속부에 접속되는 접속부재; 상기 제1 캠축의 측면에 이격 설치되어 상기 제1 돌출부, 상기 제2 돌출부 및 상기 제3 돌출부와의 접촉을 감지하는 제1 스위치; 및 상기 제1 캠축의 측면에 이격 설치되어 상기 제4 돌출부와의 접촉을 감지하는 제2 스위치를 포함하되, 상기 제2 캠은 상기 제1 캠과 마주보는 일단은 평면으로 형성되고, 상기 인출입 장치 측과 마주보는 타단은 스크류 경사면이 형성된 것을 특징으로 하고,
상기 구동부는,
상기 무빙원점 모드가 활성화되면, 제1 모터가 역회전하며, 제1 모터에 연결된 제1 캠축에 설치된 제1 캠에 형성된 제1 돌출부가 제1 스위치에 접촉하고, 이와 동시에 제2 캠에 형성된 제4 돌출부가 제2 스위치에 접촉되면 제1 모터의 구동을 정지시키고,
상기 무빙전진 모드가 활성화되면, 제1 캠에 형성된 제2 돌출부가 제1 스위치에 접촉될때까지 제1 모터가 정회전하고, 이 과정에서 제2 모터에 구비된 접속부재가 돌출되면서 인출입 장치에 구비된 스크류 샤프트의 일단에 형성된 접속부에 접속
상기 인입 모드가 활성화되면, 제1 모터가 정회전하여 제1 모터에 연결된 제1 캠축에 설치된 제1 캠에 형성된 제3 돌출부가 제1 스위치에 접촉하고, 제3 돌출부가 제1 스위치에 접촉되면 타이머가 활성화되어 타이머에 의해 미리 설정된 시간 동안 제2 모터가 정회전 한 후, 진공 차단기의 접근을 감지하는 근접 스위치가 ON되면 제2 모터가 정지하며, 제1 모터는 제1 돌출부가 제1 스위치에 접촉될 때까지 역회전하고,
상기 인출 모드가 활성화되면, 제1 모터가 정회전하여 제1 모터에 연결된 캠축에 설치된 제1 캠에 형성된 제3 돌출부가 제1 스위치에 접촉하고, 제3 돌출부가 제1 스위치에 접촉되면 타이머가 활성화되어 타이머에 의해 미리 설정된 시간 동안 제2 모터가 역회전 한 후, 근접 스위치가 OFF되면 제2 모터가 정지하며, 제1 모터는 제1 돌출부가 제1 스위치에 접촉될 때까지 역회전하는 것을 특징으로 하는, 진공차단기 원격 인출입 제어 시스템.
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