KR102541825B1

KR102541825B1 - 단락기

Info

Publication number: KR102541825B1
Application number: KR1020210099220A
Authority: KR
Inventors: 강 국 이
Original assignee: 주식회사 원신
Priority date: 2021-07-28
Filing date: 2021-07-28
Publication date: 2023-06-12
Also published as: KR20230017565A

Abstract

하면에 설치되는 중간 부위가 볼록한 한쌍의 접점을 포함하는 가동 접점부에 의해 부스바와의 접촉 면적을 증가함으로써 부스바가 부스바의 상호 배열에 무관하게 부스바와의 접촉 불량을 방지할 수 있는 단락기가 제공된다. 단락기는 회동축에 수직 방향으로 고정 설치되는 고정축; 부스바들에 대하여 경사지게 연결축을 통하여 상기 고정축에 연결되어 상기 회동축의 회전에 의해 상기 부스바들에 대해 수직하게 위치하도록 상기 고정축을 중심으로 선단이 회전 이동하는 작동축; 상기 작동축에 축 결합되어 상기 작동축와 일체로 회전하여 상기 부스바들에 각각 접촉하는 가동 접점부; 및 상기 작동축의 둘레에 설치되어 상기 작동축을 탄력 지지하여 상기 가동 접점부와 상기 부스바들간의 접촉 충격을 완충하는 스프링을 구비하며,상기 가동 접점부는 상기 부스바들 간의 이격 거리보다 더 큰 가로 길이를 갖고, 하면에 설치되는 중간 부위가 볼록한 한쌍의 접점을 포함한다.

Description

단락기{SHORT SWITCH}

본 발명은 단락기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 부스바들을 접촉하여 상호 통전하는 단락기에 관한 것이다.

부스바(bus bar)는 전기 에너지를 전달하는 매개체이다. 예전에는 전기에너지를 전달하기 위한 매개체로 케이블을 많이 사용해 왔으나, 근래에는 부스바의 장점, 즉, 같은 부피의 도체로 더욱 많은 전기 에너지를 전달할 수 있다는 점때문에 부스바가 케이블의 대체품으로 많이 사용되고 있다. 특히, 상기 부스바는 대용량의 전기에너지 전송 시스템의 설치가 필요한 건출물, 예컨대, 공장, 빌딩, 아파트, 대형 할인마트, 오피스텔, 연구단지, 백화점, 골프장, 터널 반도체, LCD 공장, 화학, 정유, 제철, 초고층 빌딩, 초고압 변전소, LNG 인수기지, 신공항, 항만 등에 있어서 그 사용이 급속도로 증가되고 있다.

일반적으로 직류전원 단락 스위치는 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이 정역회전되는 회전축(A)에 축착된 회전편(B)의 양단에 회전링크(C)의 일측단이 연결되고 회전링크(C)의 타측단은 가동접점(D)의 연결부(E)에 연결되어 있다.

한편, 가동접점(D)과 접속되는 고정접점(F)(F1)은 가동접점(D)의 이동에 따라 접속되는 위치에 설치되어 회전축(A)의 회전에 의해 이동되는 회전링크(C)의 이동에 의해 가동접점(D)이 이동되며, 고정접점(F)과 고정접점(F1)에 접속되어 고정접접(F)과 고정접점(F1)이 연결되어 통전이 되는 것이다.

상기와 같이 종래의 직류전원 단락 스위치는 한 곳에서 모든 접점을 단락하는 구조로서 구조가 복잡하고 크기가 크게 되므로 설치가 어렵고 유지보수가 복잡하여 가동접점과 고정접점의 접속 순간 충격이 발생하는 위험을 내포하는 문제점이 있는 것이다.

이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 특허 등록 번호 제 10-1336337 호에는 '직류전원 단락스위치'를 개시하고 있다.

특허 등록 번호 제 10-1336337 호에서는 고정접점을 접속하여 통전시키는 가동접점의 설치 구조가 간단하여 크리를 소형화시킬 수 있으므로 설치가 용이하고 유지보수가 간단하여 가동접점과 고정접점의 접속순간의 충격을 완화시키므로서, 접속 시 발생되는 충격에 의한 위험 발생요소를 제거시켜 안전성을 향상시킨 효과가 있다.

이러한 종래 기술은 고정접점인 부스바들을 상호 접속하여 통전시키는 가동접점의 설치 구조가 간단하여 소형화시킬 수 있지만,

고정접점인 부스바들에 접촉하는 가동접점의 접촉 표면이 평평하여 접촉 면적이 적어 접촉 불량이 발생하는 단점이 있다.

특허 등록 번호 10-1336337{등록일: 2013년 11월 27일}

본 발명은 하면에 설치되는 중간 부위가 볼록한 한쌍의 접점을 포함하는 가동 접점부에 의해 부스바들과의 접촉 면적을 증가함으로써 부스바들의 상호 배열에 무관하게 부스바들과의 접촉 불량을 방지할 수 있는 단락기를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 부스바들을 상호 통전 연결하기 위하여, 메인 접촉부가 상호 이격 배치된 부스바들에 각각 접촉하기 전에 아크 접촉부가 상기 부스바들에 아크 접촉하여 부스바들간 스파크의 생성을 방지할 수 있는 단락기를 제공하는데 있다.

본 발명에 따른 단락기는 회동축에 수직 방향으로 고정 설치되는 고정축; 부스바들에 대하여 경사지게 연결축을 통하여 상기 고정축에 연결되어 상기 회동축의 회전에 의해 상기 부스바들에 대해 수직하게 위치하도록 상기 고정축을 중심으로 선단이 회전 이동하는 작동축; 상기 작동축에 축 결합되어 상기 작동축와 일체로 회전하여 상기 부스바들에 각각 접촉하는 가동 접점부; 및 상기 작동축의 둘레에 설치되어 상기 작동축을 탄력 지지하여 상기 가동 접점부와 상기 부스바들간의 접촉 충격을 완충하는 스프링을 구비하며, 상기 가동 접점부는 상기 부스바들 간의 이격 거리보다 더 큰 가로 길이를 갖고, 하면에 설치되는 중간 부위가 볼록한 한쌍의 접점을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 단락기는 공기압에 의해 제어되어 정회전 또는 역회전되는 회동축에 상호 이격 배치된 부스바들에 각각 접촉하여 상기 부스바들을 상호 통전 연결하는 메인 접촉부; 및 상기 메인 접촉부가 상기 부스바들에 접촉하기 전에 상기 부스바들에 각각 아크 접촉하여 상기 부스바들간 스파크의 생성을 방지하는 아크 접촉부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 메인 접촉부는 상기 회동축에 수직 방향으로 고정 설치되는 제1 고정축; 상기 부스바들에 대하여 경사지게 제1 연결축을 통하여 상기 제1 고정축에 연결되어 상기 회동축의 회전에 의해 상기 부스바들에 대해 수직하게 위치하도록 상기 제1 고정축을 중심으로 선단이 회전 이동하는 제1 작동축; 상기 제1 작동축에 축 결합되어 제1 작동축와 일체로 회전하여 상기 부스바들에 각각 접촉하는 가동 접점부; 및 상기 제1 작동축의 둘레에 설치되어 상기 제1 작동축을 탄력 지지하여 상기 가동 접점부와 상기 부스바들간의 접촉 충격을 완충하는 제1 스프링을 구비하며, 상기 가동 접점부는 상기 부스바들 간의 이격 거리보다 더 큰 가로 길이를 갖고, 하면에 설치되는 중간 부위가 볼록한 한쌍의 접점을 포함할 수 있다. 상기 아크 접촉부는 상기 회동축에 수직방향으로 고정 설치되는 제2 고정축; 상기 부스바들에 대하여 경사지게 제2 연결축을 통하여 상기 제2 고정축에 연결되어 상기 회동축의 회전에 의해 상기 부스바들에 대해 수직하게 위치하도록 상기 제2 고정축을 중심으로 선단이 회전 이동하는 제2 작동축; 상기 제2 작동축에 축 결합되어 상기 부스바들에 각각 아크 접촉하여 상기 부스바들간 스파크를 흡수하는 흡수부; 및 상기 제2 작동축의 둘레에 설치되어 상기 작동축을 탄력 지지하여 상기 흡수부와 상기 부스바들간의 접촉 충격을 완충하는 제2 스프링을 포함할 수 있다.

상기 흡수부는 상기 부스바들 간의 이격 거리보다 더 긴 가로 길이를 갖고 상기 부스바들 중의 하나의 상면에 접근 접촉하는 직육면체 형상의 제1 블럭 부재; 상기 제1 블럭 부재의 일측 하단에 부착되어 제1 블럭 부재가 상기 부스바들 중의 하나에 접근 접촉하는 경우 상기 부스바에 접촉되는 볼록 접점; 상기 제1 가동 접점에 위치하고 상기 제1 가동 접점이 상기 부스바에 접촉되는 경우 경사진 상기 제1 블럭 부재의 일측 상부를 상기 부스바의 방향으로 가압하도록 상기 부스바의 상면에 대하여 경사진 상기 제1 블럭 부재에 체결되어 상기 제1 블럭 부재의 부위를 지지하는 지지 부재; 일단이 상기 제1 블럭 부재의 타측 상단에 고정되며 가로 길이가 제1 블럭 부재의 가로 길이보다 더 작은 직육면체 형상의 제2 블럭 부재; 상기 제2 블럭 부재의 하면에 형성되는 제1 평면 접점; 상기 타 부스바의 상면에서 결합되는 제3 블럭 부재; 및 상기 제3 블럭 부재의 상면에 상기 제1 평면 접점과 접촉하는 제2 평면 접점을 포함할 수 있다. 상기 단락기는 상기 메인 접촉부 및 상기 아크 접촉부를 구동하기 위한 회전력을 제공하는 구동부를 더 포함하고, 상기 구동부는 전후 직선 운동을 하여 상기 회동축을 일 방향 및 타 방향으로 회전시키는 한쌍의 공압 실린더; 및 상기 공압 실린더에 공기를 공급하거나 배기하는 솔레노이드 밸브를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 단락기는 전기도금, 분체도장, 가성소오다 분해설비, 동박제조설비, 아연전해조 단락용 등 대전류를 필요로 하는 곳에서 사용되는 전원을 전체라인에 영향을 미치지 않고 개폐하여 효과적으로 생산성 향상에 기여할 수 있도록 부스바들을 가동 접점을 이용하여 접촉하여 상호 통전하거나 분리하는 단락 스위치이다.

본 발명에 따른 단락기에서는 가동 접접부가 부스바들 간의 이격 거리보다 더 큰 가로 길이를 갖고, 하면에 설치되는 중간 부위가 볼록한 한쌍의 접점을 포함하여 인접 부스바들과의 접촉 면적을 증가함으로써 부스바들이 동일 선에 있지 않은 경우 등 부스바들의 상호 배열에 무관하게 부스바들과의 접촉 불량을 방지할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면 부스바들을 상호 통전 연결하기 위하여, 메인 접촉부가 상호 이격 배치된 부스바들에 각각 접촉하기 전에 아크 접촉부가 상기 부스바들에 아크 접촉하여 부스바들간 스파크의 생성을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 단락기의 작동 상태도이다.
도 2는 도 1의 작동 상태에서 부스바들에 아크 접촉부가 메인 접촉부보다 먼저 접촉하는 것을 나타낸 상태도이다.
도 3은 도 2의 상태 후 메인 접촉부도 부스바들에 접촉한 상태를 나타낸 상태도이다.
도 4는 도 1 내지 도 3에 도시된 볼록한 한쌍의 접점(132)를 포함한 가동 접점부(130)를 나타낸 단면도이다.
도 5는 도 1 내지 도 3에 도시된 흡수부(300)의 제1 블럭 부재(331), 제2 블럭 부재(335), 제3 블럭 부재(338)를 확대 도시한 도면이다.
도 6은 도 1 내지 도 3에 도시된 구동부의 일예를 나타낸 단면도이다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 단락기를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 단락기의 작동 상태도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 단락기는 메인 접촉부(100), 아크 접촉부(300), 및 구동부(500)를 포함한다.

메인 접촉부(100)는 공기압에 의해 제어되어 정회전 또는 역회전되는 회동축(1)에 상호 이격 배치된 부스바들(7)에 각각 접촉(접속)하여 상기 부스바들(7)을 상호 통전 연결한다.

상기 메인 접촉부(100)는 제1 고정축(110), 제1 작동축(120), 가동 접점부(130), 및 제1 스프링(140)을 포함한다.

제1 고정축(110)은 상기 회동축(1)에 수직 방향으로 고정 설치된다.

제1 작동축(120)는 상기 부스바들(7)에 대하여 경사지게 제1 연결축(115)을 통하여 상기 제1 고정축(110)에 연결되어 상기 회동축(1)의 회전에 의해 상기 부스바들(7)에 대해 수직하게 위치하도록 상기 제1 고정축(110)을 중심으로 선단이 회전 이동한다.

가동 접점부(130)는 상기 제1 작동축(120)에 축 결합되어 제1 작동축(120)와 일체로 회전하여 상기 부스바들(7)에 각각 접촉한다.

도 4를 참조하면, 상기 가동 접점부(130)은 상기 부스바(7)와의 접촉 면적을 증가하기 위하여, 상기 부스바들(7) 간의 이격 거리보다 더 큰 폭(가로 길이)을 갖고, 하면에 설치되는 중간 부위가 볼록한 한쌍의 접점(132)을 포함한다.

제1 스프링(140)은 상기 제1 작동축(120)의 둘레에 설치되어 상기 제1 작동축(4)를 탄력 지지하여 상기 가동 접점부(130)와 상기 부스바들(7)간의 접속 충격을 완충한다.

도 2는 도 1의 작동 상태에서 부스바들에 아크 접촉부가 메인 접촉부보다 먼저 접촉하는 것을 나타낸 상태도이다. 도 3은 도 2의 상태 후 메인 접촉부도 부스바들에 접촉한 상태를 나타낸 상태도이다.

도 2를 참조하면, 스파크 방지부(300)는 상기 접촉부(100)가 상기 부스바들(700)에 접촉하기 전에 상기 부스바들(7)에 각각 접촉하여 상기 부스바들(7)간 고전압으로 인해 스파크의 생성을 방지한다.

상기 아크 접촉부(300)는 제2 고정축(310), 제2 작동축(320), 흡수부(330), 및 제2 스프링(340)를 포함한다.

제2 고정축(310)은 상기 회동축(1)에 수직방향으로 고정 설치된다.

제2 작동축(320)은 상기 부스바들(7)에 대하여 경사지게 제2 연결축(115)을 통하여 상기 제2 고정축(310)에 연결되어 상기 회동축(1)의 회전에 의해 상기 부스바들(7)에 대해 수직하게 위치하도록 상기 제2 고정축(310)을 중심으로 선단이 회전 이동한다.

흡수부(330)는 상기 제2 작동축(320)에 축 결합되어 상기 부스바들에 각각 접촉하여 상기 부스바들(7)간 고전압으로 인해 스파크를 흡수한다. 도 5는 도 1 내지 도 3에 도시된 흡수부(300)의 제1 블럭 부재(331), 제2 블럭 부재(335), 제3 블럭 부재(338)를 확대 도시한 도면이다.

도 5를 참조하면, 상기 흡수부(330)은 직육면체 형상의 제1 블럭 부재(331), 볼록 접점(332), 지지 부재(333), 직육면체 형상의 제2 블럭 부재(335), 제1 평면 접점(361), 제3 블럭 부재(338), 및 제2 평면 접점(362)을 포함한다.

직육면체 형상의 제1 블럭 부재(331)는 상기 부스바들(7) 간의 이격 거리보다 더 긴 가로 길이를 갖고 상기 부스바들(7) 중의 하나의 상면에 접근 접촉한다.

볼록 접점(332)은 상기 제1 블럭 부재(331)의 일측 하단에 부착되어 제1 블럭 부재(331)가 상기 부스바들 중의 하나에 접근 접촉하는 경우 상기 부스바(7)에 접촉된다.

지지 부재(333)는 상기 제1 가동 접점에 위치하고 상기 제1 가동 접점이 상기 부스바에 접촉되는 경우 제1 볼트(334)에 의해 경사진 상기 제1 블럭 부재(331)의 일측 상부를 부스바(7)의 방향으로 가압하도록 상기 부스바(7)의 상면에 대하여 경사진 상기 제1 블럭 부재(331)에 체결되어 상기 제1 블럭 부재(331)의 부위를 지지한다.

직육면체 형상의 제2 블럭 부재(335)는 일단이 제2 볼트(336)에 의해 상기 제1 블럭 부재(331)의 타측 상단에 부착 고정되며 가로 길이가 제1 블럭 부재(331)의 가로 길이보다 더 작다.

제1 평면 접점(361)은 상기 제2 블럭 부재(335)의 하면에 형성된다.

제3 블럭 부재(338)는 직육면체 형상을 갖고 제3 볼트(339)에 의해 상기 타 부스바(7)의 상면에서 분리가능하게 결합된다.

제2 평면 접점(362)는 상기 제3 블럭 부재(338)의 상면에 상기 제1 평면 접점(361)과 접촉한다.

제2 스프링(340)은 상기 제2 작동축(320)의 둘레에 설치되어 상기 작동축(320)를 탄력 지지하여 상기 흡수부(330)와 상기 부스바들(7)간의 접속 충격을 완충한다.

상기 구동부(500)는 상기 메인 접촉부(100) 및 상기 아크 접촉부(300)를 구동하기 위한 회전력을 제공한다. 도 6은 도 1 내지 도 3에 도시된 구동부의 일예를 나타낸 단면도이다.

도 6을 참조하면, 상기 구동부(500)는 전후 직선 운동을 하여 상기 회동축을 일 방향 및 타 방향으로 회전시키는 한쌍의 공압 실린더(510); 및 상기 공압 실린더(510)에 공기를 공급하거나 배기하는 솔레노이드 밸브(520)를 포함한다.

한편, 본 발명의 상세한 설명 및 첨부도면에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명은 개시된 실시예에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다. 따라서, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들을 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 메인 접촉부
110: 제1 고정축
115: 제1 연결축
120: 제1 작동축
130: 가동 접점부
132: 볼록 접점
140: 제1 스프링
300: 아크 접촉부
310: 제2 고정축
315: 제2 연결축
320: 제2 작동축
330: 흡수부
331: 제1 블럭 부재
332: 볼록 접점
333: 지지 부재
334: 제1 볼트
335: 제2 블럭 부재
336: 제2 볼트
338: 제3 블럭 부재
339: 제3 볼트
340: 제2 스프링
361: 제1 평면 접점
362: 제2 평면 접점
500: 구동부
510: 실린더
520: 솔레노이드 밸브

Claims

삭제
공기압에 의해 제어되어 정회전 또는 역회전되는 회동축에 상호 이격 배치된 부스바들에 각각 접촉하여 상기 부스바들을 상호 통전 연결하는 메인 접촉부; 및
상기 메인 접촉부가 상기 부스바들에 접촉하기 전에 상기 부스바들에 각각 아크 접촉하여 상기 부스바들간 스파크의 생성을 방지하는 아크 접촉부를 포함하며,
상기 아크 접촉부는
상기 회동축에 수직방향으로 고정 설치되는 제2 고정축;
상기 부스바들에 대하여 경사지게 제2 연결축을 통하여 상기 제2 고정축에 연결되어 상기 회동축의 회전에 의해 상기 부스바들에 대해 수직하게 위치하도록 상기 제2 고정축을 중심으로 선단이 회전 이동하는 제2 작동축;
상기 제2 작동축에 축 결합되어 상기 부스바들에 각각 아크 접촉하여 상기 부스바들간 스파크를 흡수하는 흡수부; 및
상기 제2 작동축의 둘레에 설치되어 상기 작동축을 탄력 지지하여 상기 흡수부와 상기 부스바들간의 접촉 충격을 완충하는 제2 스프링을 포함하며,
상기 흡수부는
상기 부스바들 간의 이격 거리보다 더 긴 가로 길이를 갖고 상기 부스바들 중의 하나의 상면에 접근 접촉하는 직육면체 형상의 제1 블럭 부재;
상기 제1 블럭 부재의 일측 하단에 부착되어 제1 블럭 부재가 상기 부스바들 중의 하나에 접근 접촉하는 경우 상기 부스바에 접촉되는 볼록 접점;
제1 가동 접점에 위치하고 상기 제1 가동 접점이 상기 부스바에 접촉되는 경우 경사진 상기 제1 블럭 부재의 일측 상부를 상기 부스바의 방향으로 가압하도록 상기 부스바의 상면에 대하여 경사진 상기 제1 블럭 부재에 체결되어 상기 제1 블럭 부재의 부위를 지지하는 지지 부재;
일단이 상기 제1 블럭 부재의 타측 상단에 고정되며 가로 길이가 제1 블럭 부재의 가로 길이보다 더 작은 직육면체 형상의 제2 블럭 부재;
상기 제2 블럭 부재의 하면에 형성되는 제1 평면 접점;
타 부스바의 상면에서 결합되는 제3 블럭 부재; 및
상기 제3 블럭 부재의 상면에 상기 제1 평면 접점과 접촉하는 제2 평면 접점을 포함하는 단락기.
청구항 2에 있어서, 상기 메인 접촉부는
상기 회동축에 수직 방향으로 고정 설치되는 제1 고정축;
상기 부스바들에 대하여 경사지게 제1 연결축을 통하여 상기 제1 고정축에 연결되어 상기 회동축의 회전에 의해 상기 부스바들에 대해 수직하게 위치하도록 상기 제1 고정축을 중심으로 선단이 회전 이동하는 제1 작동축;
상기 제1 작동축에 축 결합되어 제1 작동축와 일체로 회전하여 상기 부스바들에 각각 접촉하는 가동 접점부; 및
상기 제1 작동축의 둘레에 설치되어 상기 제1 작동축을 탄력 지지하여 상기 가동 접점부와 상기 부스바들간의 접촉 충격을 완충하는 제1 스프링을 구비하며,
상기 가동 접점부는 상기 부스바들 간의 이격 거리보다 더 큰 가로 길이를 갖고, 하면에 설치되는 중간 부위가 볼록한 한쌍의 접점을 포함하는 단락기.
삭제
삭제
청구항 2에 있어서, 상기 메인 접촉부 및 상기 아크 접촉부를 구동하기 위한 회전력을 제공하는 구동부를 더 포함하고,
상기 구동부는 전후 직선 운동을 하여 상기 회동축을 일 방향 및 타 방향으로 회전시키는 한쌍의 공압 실린더; 및 상기 공압 실린더에 공기를 공급하거나 배기하는 솔레노이드 밸브를 포함하는 단락기.