KR102418102B1

KR102418102B1 - 개폐기의 가동단자 접압구조

Info

Publication number: KR102418102B1
Application number: KR1020210091041A
Authority: KR
Inventors: 정준조
Original assignee: 신우전기제조(주)
Priority date: 2021-07-12
Filing date: 2021-07-12
Publication date: 2022-07-07

Abstract

본 발명은 개폐기의 가동단자 접압구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 한 쌍의 블레이드로 이루어진 가동단자에 있어서 고정단자와의 접압력을 높이기 위한 접압수단을 블레이드 사이의 접압공간에 설치함으로써, 개폐기의 사이즈를 늘리지 않더라도 이웃하는 상(phase)과의 절연거리를 충분히 확보할 수 있도록 한 개폐기의 가동단자 접압구조에 관한 것이다.
이를 위해, 서로 이격되어 접압공간을 제공하는 한 쌍의 블레이드로 이루어진 개폐기의 가동단자에 있어서, 블레이드의 일측은 가동단자가 고정단자를 향해 회동될 수 있도록 축 결합되고, 블레이드의 중간부에는 한 쌍의 불레이드 사이 간격을 유지시켜주기 위한 부시가 설치되며, 블레이드의 타측 사이에는 고정단자가 개재되어 접점이 이루어지며, 상기 접압공간을 향해 압력이 발생하도록 하여 고정단자와의 접압력을 높일 수 있는 접압수단이 설치되고, 상기 접압수단은, 한 쌍의 블레이드 사이에서 서로 나사 결합되어 나사 조임에 의해 한 쌍의 블레이드를 접압공간으로 당기는 힘을 발생하면서 접압력을 높일 수 있도록 하되, 어느 하나의 블레이드를 통해 접압공간에 노출된 접압 조절용 나사; 다른 하나의 블레이드를 통해 접압공간에 설치되며, 상기 접압 조절용 나사에 나사 결합된 압력 제공부를 포함한는 것을 특징으로 하는 개폐기의 가동단자 접압구조를 제공한다.

Description

개폐기의 가동단자 접압구조{An operating electrode contact pressure structure of switch}

본 발명은 개폐기의 가동단자 접압구조에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 접압수단을 접압공간에 설치하여 개폐기의 사이즈 변화에 관계없이 각 상(phase)간 절연거리를 충분히 확보할 수 있도록 한 개폐기의 가동단자 접압구조에 관한 것이다.

일반적으로 발전소로부터 약 154/345/765/kV 정도의 전압을 가진 전기가 송전에 적합하도록 초고압으로 승압되어 1차 변전소로 송전되고, 1차 변전소로 송전된 전기는 강압되어 2차 변전소 또는 각 수용가로 공급된다. 2차 변전소로부터 공급된 전기는 가공(架空) 배전선과 지중(地中) 배전선으로 구성된 배전 계통을 통하여 각 수용가의 수전 설비로 공급된다. 그리고 각 수용가의 수전 설비로 공급된 전기는 특고압 수용가, 고압 수용가 및 각종 옥외설치 변압기를 통하여 전기를 공급받는 저압 수용가까지 공급된다. 이러한 전기 사용 수용가의 증가와 전기 사용 형태가 복잡해짐에 따라 전기 공급자는 개개의 장소에 지중 배선 선로용 다회로 개폐기 및 차단기를 설치하여 필요에 따라 전류를 개폐 또는 차단하고 있다.

이러한 개폐기 및 차단기는 전력회사의 계획에 의해서 또는 불의의 사고로 정전작업이 요구되는 경우에 일정구간을 차단할 수 있으며, 또한 수용가의 설비와 시스템에서 부하로 인한 전기 사고 및 고장 발생 시 특정 지역으로 공급되는 전기를 신속히 차단시킴으로써, 피해 범위를 최소화하고, 사고 전류가 다른 선로에 파급되지 않도록 한다.

한편, 개폐기는 접속부를 개방, 투입, 및 접지의 3위치로 구동시켜 전력 공급을 제어하는데 도 1에 도시된 바와 같이 가동단자(10)가 회동하면서 고정단자(20)에 접촉됨에 따라 개폐기의 개방 및 투입이 이루어지게 된다. 이때, 가동단자(10) 및 고정단자(20)에 대하여 살펴보면 다음과 같다. 가동단자(10)는 도 2에 도시된 바와 같이, 리벳핀을 통해 이격된 한 쌍의 블레이드(11)와, 블레이드(11) 사이의 간격을 유지시켜주는 부시(12)와, 블레이드(11)의 양측에서 압력을 가하여 블레이드(11) 사이의 간격이 벌어지지 않도록 하여 블레이드(11) 사이에 고정단자(20)가 위치되어 통전되었을 때 가동단자(10)와 고정단자(20)의 접압력을 높일 수 있게 한 접압수단(30)을 포함한다.

접압수단(30)은 각 블레이드(11)의 외측을 향해 설치된 볼트(31)와, 볼트(31)를 통과해 설치된 이너 스프링캡(32) 및 아우터 스프링캡(33)과, 이너 스프링캡(32) 및 아우터 스프링캡(33) 사이에 설치된 스프링(34)과, 아우터 스프링캡(33)의 일측에서 볼트에 나사 결합된 너트(35)로 구성된다. 이와 같은 구성의 접압수단(30)은 각 블레이드(11)의 외측에 각각 설치되며, 작업자가 너트(35)를 조이면 아우터 스프링캡(33)은 이동하여 스프링(34)을 수축시킴에 따라 한 쌍의 블레이드(11)는 스프링(33)의 탄성력에 의해 이격된 공간을 향해 접압력을 크게 발생시킨다. 즉, 접압수단(30)은 스프링(33)의 탄성력을 이용해 블레이드(11) 사이의 간격이 벌어지는 것을 억제하거나, 블레이드(11) 사이의 간격을 미세하게 좁히면서 고정단자(20)가 블레이드(11) 사이의 간격에 위치되었을 때, 고정단자(20)의 양측에서 가압하는 힘을 세게 작용시킬 수 있는 것이다. 이에 따라, 고정단자(20)와 가동단자(10)간 접압력은 높아지고 고정단자(20)와 가동단자(10)간에 틈이 발생하는 일은 방지되므로 고정단자(20)와 가동단자(10)의 접촉 효율성을 높여 통전 효율성이 떨어지는 것을 방지할 수 있다.

하지만, 상기한 종래의 접압수단(30)은 다음과 같은 문제가 있다.

접압수단(30)은 도 2에 도시된 바와 같이 블레이드(11)의 외측에 노출되어 구성됨으로써, 이웃하는 상(phase)과의 절연거리가 충분히 확보되기 어려운 문제가 있다. 즉, 종래의 접압수단(30)은 블레이드의 외부로 돌출되어 있기 때문에 이웃하는 상간 가동단자(10) 사이의 간격이 줄어듦에 따라 절연거리가 충분히 확보되기 어려우므로 전기적 결함이 발생할 수 있는 것이다. 물론, 상기한 문제점을 해결하기 위해 상간 거리를 넓혀 가동단자(10)간 절연 거리를 확보할 수 있으나, 개폐기 전체 크기가 커지는 문제가 있으며 이로 인해 제작 비용 증가 및 공간 활용도 저하 등의 문제를 야기할 수 있다.

대한민국 등록번호 제10-2177358호

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 가동단자와 고정단자간 접압력을 높이기 위한 접압수단을 블레이드 사이의 접압공간에 설치하여 이웃하는 상간 가동단자 사이의 간격을 최소화할 수 있도록 함으로써, 개폐기의 사이즈에 관계없이 이웃하는 상간 절연거리가 충분히 확보될 수 있도록 한 개폐기의 가동단자 접압구조를 제공하고자 한 것이다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여, 서로 이격되어 접압공간을 제공하는 한 쌍의 블레이드로 이루어진 개폐기의 가동단자에 있어서, 블레이드의 일측은 가동단자가 고정단자를 향해 회동될 수 있도록 축 결합되고, 블레이드의 중간부에는 한 쌍의 불레이드 사이 간격을 유지시켜주기 위한 부시가 설치되며, 블레이드의 타측 사이에는 고정단자가 개재되어 접점이 이루어지며, 상기 접압공간을 향해 압력이 발생하도록 하여 고정단자와의 접압력을 높일 수 있는 접압수단이 설치되고, 상기 접압수단은, 한 쌍의 블레이드 사이에서 서로 나사 결합되어 나사 조임에 의해 한 쌍의 블레이드를 접압공간으로 당기는 힘을 발생하면서 접압력을 높일 수 있도록 하되, 어느 하나의 블레이드를 통해 접압공간에 노출된 접압 조절용 나사; 다른 하나의 블레이드를 통해 접압공간에 설치되며, 상기 접압 조절용 나사에 나사 결합된 압력 제공부를 포함하는 것을 특징으로 하는 개폐기의 가동단자 접압구조를 제공한다.

삭제

이때, 상기 압력 제공부는, 상기 다른 하나의 블레이드를 통해 접안공간에 위치되도록 고정되며, 접압공간을 향해 개구된 개구부를 갖는 하우징; 상기 하우징 내부에 위치되며, 상기 접압 조절용 나사에 나사 결합된 압축 너트; 상기 하우징의 개구부를 차폐시킬 수 있도록 제공된 덮개; 상기 덮개와 상기 압축 너트 사이에 개재되어, 상기 접압 조절용 나사에 의한 압축너트 조임시, 상기 하우징 내부에서 수축되면서 블레이드로 하여금 접압공간에 접압력을 제공할 수 있도록 한 스프링을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 블레이드의 중간부 간격은 상기 접압공간의 간격에 비해 좁은 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 개폐기의 가동단자 접압구조는 접압수단을 블레이드 사이의 접압공간에 구성함으로써, 절연거리 확보를 위한 이웃하는 상과의 간격을 최소화할 수 있다. 이에 따라, 본 발명은 개폐기 전체 크기가 커지는 것을 방지할 수 있으며, 나아가 개폐기 전체 크기를 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 가동단자의 중간부의 블레이드간 간격을 가동단자의 양단부 간격에 비해 작게 형성함으로써, 가동단자 자체의 크기는 물론 개폐기의 메인링커와의 연결을 위한 부시의 크기를 줄일 수 있다. 이에 따라, 본 발명은 부품 제작 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다. 나아가, 상기와 같이 가동단자의 중간부 간격이 축소됨에 따라, 사고전류 발생시 한 쌍의 블레이드 간격이 좁기 때문에 전자 흡입력의 증대로 접압력을 높일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 개페기를 나타낸 단면도이다.
도 2는 도 1의 가동단자를 평면에서 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 개폐기의 가동단자 접압구조가 설치된 개폐기를 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 개폐기의 가동단자 접압구조를 갖는 가동단자를 평면에서 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 개폐기의 가동단자 접압구조를 갖는 가동단자를 측면에서 나타낸 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 개폐기의 가동단자 접압구조에 따른 접압수단의 작용을 나타낸 작용도이다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하, 첨부된 도 3 내지 도 6b를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 개폐기의 가동단자 접압구조에 대하여 설명하도록 한다.

개폐기의 가동단자 접압구조는 가동단자를 구성하는 한 쌍의 블레이드 사이의 접압공간에 접압력을 발생시키기 위한 접압수단을 마련하되, 접압수단은 한 쌍의 블레이드 사이의 접압공간에 위치되도록 하였다. 이에 따라, 개폐기의 가동단자 접압구조는 이웃하는 각 상(R,S,T)간 절연 거리를 최소화하여 개폐기의 크기를 줄일 수 있다.

개폐기의 가동단자 접압구조는 도 3에 도시된 바와 같이, 고정단자(20)를 향해 가동단자(100)가 회동하면서 개폐기의 선로를 개방시키거나 투입시킬 수 있도록 하고, 가동단자(100)의 일단부는 개폐기의 내부 일측에 축 결합된다. 또한, 가동단자(100)는 메인링커(L)의 승강작용에 의해 회동될 수 있도록 설치된다. 한편, 개폐기의 가동단자 접압구조는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 블레이드(110)와, 부시(120)와, 접압수단(200)을 포함한다.

블레이드(110)는 전류를 통전시키는 도체로 제공되며, 서로 이격된 한 쌍으로 제공된다. 블레이드(110)의 일측(도면상 좌측)은 가동단자(100)가 회동될 수 있게 축 결합되는 부위이며, 블레이드(110)의 타측(도면상 우측)은 고정단자(20)에 밀착되면서 각 상의 선로를 투입시키는 부위이다. 이때, 한 쌍의 블레이드(110) 타측은 서로 이격된 공간을 제공하며, 그 공간은 고정단자(20)가 위치되어 접압되는 접압공간(S)을 형성한다. 한편, 블레이드(110)의 일측과 타측 사이의 블레이드(110) 중간을 구성하는 중간부(111) 사이의 이격된 간격은 상기 접압공간(S) 사이의 간격에 비해 좁게 형성됨이 바람직하다. 이는, 가동단자(100)의 부품 크기를 줄여 제작 비용을 절감하고, 한 쌍의 블레이드(110)를 흐르는 전류의 인력(引力)을 높여 블레이드(110)의 접압력을 높이기 위함이다. 즉, 이격된 간격이 좁을 수록 블레이드(110)를 흐르는 전류의 인력을 크게 작용하므로, 접압력을 높일 수 있는 것이다.

부시(120)는 한 쌍의 블레이드(110) 사이 간격을 유지시켜주며, 블레이드(110)의 일측과 타측 사이의 중간에 해당되는 중간부(111) 사이에 개재된다. 또한, 부시(120)는 메인링커(L)에 연결되어 블레이드(111)를 메인링커(L)와 연동시키는 역할을 겸한다. 부시(120)는 블레이드(110) 사이로부터 돌출되어 메인링커(L)에 축 결합될 수 있도록 한 회동부(121)를 형성한다. 이와 같은 구성의 부시(120)는 블레이드(110) 중간부(111) 사이의 간격에 비해 작은 두께로 제공되며, 수직으로 절곡된 'L'형으로 제공됨이 바람직하다.

접압수단(200)은 블레이드(110)의 타측 사이에 형성된 접압공간(S)의 접압력을 높여주기 위한 구성으로써, 접압공간(S)에 설치된다. 즉, 접압공간(S)은 블레이드(110)의 외측으로 노출되지 않으므로, 개폐기의 사이즈를 늘리지 않으면서도 이웃하는 각 상간에 절연 거리를 효율적으로 확보할 수 있는 것이다. 접압수단(200)은 접압 조절용 나사(210)와 압력제공부(220)를 포함한다. 접압 조절용 나사(210)는 압력 제공부(220)에 나사 결합되어 나사 조임을 통해 압력제공부(220)를 당기는 역할을 한다. 접압 조절용 나사(210)는 한 쌍의 블레이드(110) 중 어느 하나의 블레이드(110)를 통해 접압공간(S)에 위치하도록 설치된다. 압력제공부(220)는 상기한 바와 같이 접압 조절용 나사(210)에 나사 결합되어 블레이드(110)를 접압공간(S)으로 당기는 압력을 발생하며, 한 쌍의 블레이드(110) 중 다른 하나의 블레이드(110)를 통해 접압공간(S)에 설치된다. 압력제공부(220)는 도 5 내지 도 6b에 도시된 바와 같이 하우징(221)과, 압축너트(222)와, 덮개(223)와, 스프링(224)을 포함한다.

압력제공부(220)의 하우징(221)은 다른 하나의 블레이드(110)를 통해 설치되어 접압공간(S)에 위치되며, 접압공간(S)을 향해 개구된 개구부를 갖는 소정의 공간부를 형성한다. 하우징(221)은 블레이드(110)에 리벳 작업을 통해 고정됨이 바람직하다. 이에 따라, 하우징(221)과 블레이드(110)는 한 몸으로 연동될 수 있다. 압축너트(222)는 하우징(221)의 공간부에 위치되며, 상기 접압 조절용 나사(210)에 나사 결합되는 구성이다. 압축너트(222)는 접압 조절용 나사(210)의 나사 조임에 의해 하우징(221)의 공간부에서 개구부를 향해 이동될 수 있다. 압축너트(222)는 하우징(221)의 내경에 비해 작은 외경을 갖는 암나사로 제공되며, 압축너트(222)의 단부에는 하우징(221)의 내경에 대응되는 직경을 갖는 지지편(222a)이 형성된다. 덮개(223)는 하우징(221)의 개구부를 차폐하며, 스프링(224)의 탄성력을 지지하는 역할을 한다. 이때, 덮개(223)에는 압축너트(222)의 움직임을 방해하지 않도록 중앙통공(223a)이 형성된다. 중앙통공(223a)의 내경은 압축너트(222)가 하우징(221) 밖으로 이동할 수 있는 크기이면 무방하다. 스프링(224)은 블레이드(110)의 접압력을 높여주는 힘을 작용하며, 하우징(221)의 공간부에 위치된다. 스프링(224)은 접압 조절용 나사(210)의 나사 조임에 의해 압축너트(222)가 이동하면서 수축됨에 따라 탄성력을 극대화시키고, 하우징(221)은 스프링(224)의 탄성력에 의해 접압공간(S)을 향해 압력이 발생하면서 접압력을 높일 수 있는 것이다. 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다. 스프링(224)은 덮개(223)와 지지편(222a) 사이에서 신축될 수 있도록 설치된다.

이하, 상기한 구성으로 이루어진 개폐기의 가동단자 접압구조의 작용에 대하여 설명하도록 한다.

전술한 바와 같이 블레이드(110)의 중간부(111) 간격이 좁기 때문에, 전류가 블레이드(110)를 흐르게 되면 한 쌍의 블레이드(110)는 서로 인력을 발생하여 접압력을 높이게 된다. 이때, 블레이드(110)의 중간부(111) 상호 간에 당기는 힘이 발생할 경우, 중간부(111)의 접압력은 올라가지만 이에 대한 반력(反力)으로 인해 블레이드(110)의 접압공간(S)을 구성하는 한 쌍의 블레이드(110)는 서로 벌어지려고 하면서 접압공간(S)을 벌릴 수 있다. 이와 같은 상태에서 접압공간(S)에 고정단자(20)가 위치되면 고정단자(20)와 가동단자(100)간에 완전 밀착이 이루어지지 않게 되고 쇼트 및 폭발 등의 전기적 사고를 유발하게 된다.

이와 같은 문제를 발생시키지 않기 위하여, 작업자는 접압 조절용 나사(210)를 회전하여 압축너트(222)를 접압공간(S)측으로 이동시키는 힘을 발생시킨다. 이때, 압축너트(222)는 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 접압 조절용 나사(210)를 따라 이동하면서 덮개(223)의 중앙통공(223a)을 통해 하우징(221) 밖으로 돌출된다. 이때, 압축너트(222)의 지지편(222a)은 스프링(224)을 수축시키고, 스프링(224)은 수축되면서 탄성력에 의해 하우징(221)의 덮개(223)를 접압공간(S)으로 밀어내는 힘을 발생시킨다. 이후, 하우징(221)이 접압공간(S)으로 움직이려고 하는 힘에 의해 블레이드(110) 역시 접압공간(S)으로 움직이는 힘을 발생하면서 접압력을 상승시킨다.

이에 따라, 접압수단(200)은 중간부(111)의 접압력에 의해 접압공간(S)측의 블레이드(110)가 서로 벌어지려고 하는 힘이 발생하더라도, 접압공간(S)의 원래 너비로 복원시킬 수 있음은 물론, 접압공간(S)의 너비를 원래보다 축소하여 접압력을 극대화시킬 수 있다. 이러한 접압수단(200)의 접압력 조정은 작업자의 접압 조절 나사(210) 조정을 통해 이루어질 수 있다.

지금까지 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 개폐기의 가동단자 접압구조는 가동단자와 고정단자간 접압력을 높여 통전 효율성을 높임은 물론, 전기적 사고 발생을 방지하되, 접압수단의 구성을 접압공간에 배치하여 접압수단을 외부로 노출시키지 않았다. 이에 따라, 본 발명은 개폐기의 크기를 늘리지 않으면서도 이웃하는 상과의 절연 거리를 충분히 확보할 수 있다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대하여 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정은 첨부된 특허 청구범위에 속함은 당연한 것이다.

100 : 가동단자 110 : 블레이드
111 : 중간부 120 : 부시
121 : 회동부 200 : 접압수단
210 : 접압 조절용 나사 220 : 압력제공부
221 : 하우징 222 : 압축너트
222a : 지지편 223 : 덮개
223a : 중앙통공 224 : 스프링

Claims

서로 이격되어 접압공간을 제공하는 한 쌍의 블레이드로 이루어진 개폐기의 가동단자에 있어서,
블레이드의 일측은 가동단자가 고정단자를 향해 회동될 수 있도록 축 결합되고,
블레이드의 중간부에는 한 쌍의 불레이드 사이 간격을 유지시켜주기 위한 부시가 설치되며,
블레이드의 타측 사이에는 고정단자가 개재되어 접점이 이루어지며, 상기 접압공간을 향해 압력이 발생하도록 하여 고정단자와의 접압력을 높일 수 있는 접압수단이 설치되고,
상기 접압수단은,
한 쌍의 블레이드 사이에서 서로 나사 결합되어 나사 조임에 의해 한 쌍의 블레이드를 접압공간으로 당기는 힘을 발생하면서 접압력을 높일 수 있도록 하되,
어느 하나의 블레이드를 통해 접압공간에 노출된 접압 조절용 나사;
다른 하나의 블레이드를 통해 접압공간에 설치되며, 상기 접압 조절용 나사에 나사 결합된 압력 제공부를 포함하는 것을 특징으로 하는 개폐기의 가동단자 접압구조.
삭제
제1항에 있어서,
상기 압력 제공부는,
상기 다른 하나의 블레이드를 통해 접안공간에 위치되도록 고정되며, 접압공간을 향해 개구된 개구부를 갖는 하우징;
상기 하우징 내부에 위치되며, 상기 접압 조절용 나사에 나사 결합된 압축 너트;
상기 하우징의 개구부를 차폐시킬 수 있도록 제공된 덮개;
상기 덮개와 상기 압축 너트 사이에 개재되어, 상기 접압 조절용 나사에 의한 압축너트 조임시, 상기 하우징 내부에서 수축되면서 블레이드로 하여금 접압공간에 접압력을 제공할 수 있도록 한 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 개폐기의 가동단자 접압구조.
제1항 또는 제3항에 있어서,
상기 블레이드의 중간부 간격은 상기 접압공간의 간격에 비해 좁은 것을 특징으로 하는 개폐기의 가동단자 접압구조.