KR20000010959U - 진공차단기/어싱스위치의 인터로크장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 진공차단기/어싱스위치의 인터로크 장치에 관한 것이다. 종래에는 차단기와 별도로 배전반에 어싱스위치를 설치해야만 되므로 배전반 프레임의 사이즈가 커질 뿐만 아니라 차단기와 어싱스위치를 연결시키는 링크구조가 필요하고, 전기적인 인터로크 장치를 구성하기 위해 리미트스위치 및 솔레노이드와 같은 부속부품이 요구되므로 제품의 제조원가를 상승시키는 문제점이 있었다. 따라서 본 고안은 테스트 위치에서 어싱스위치가 투입중일 때는 차단기를 런 위치로 인입되지 못하도록 기계적으로 로크시키는 수단과; 상기 차단기가 테스트 이외의 위치시 어싱스위치가 동작될 수 없도록 하는 수단으로 구성되어 차단기의 크래들에 내장시킴으로써 차단기 운전중의 지락사고를 방지할 수 있는 효과를 갖게 되고, 또한 배전반의 프레임 사이즈를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 이로인해 공간활용의 효율성을 증대시킬 수 있는 효과를 갖게 된다. 그리고 기존에서와 같이 전기적 인터로크장치를 구성하기 위한 리미트스위치 및 솔레노이드 등과 같은 부속부품이 불필요하게 됨으로써 제품의 제조원가를 절감할 수 있는 효과를 갖게 된다.

Description

진공차단기/어싱스위치의 인터로크장치

본 고안은 진공차단기/어싱스위치(Earthing switch)의 인터로크(Interlock) 장치에 관한 것이다.

일반적으로 고압 배전 선로에서 수리를 할 때에는 먼저 주회로를 차단기로 차단한 후에 작업을 수행하게 되는데, 이때 차단하더라도 부하측에 충전 전류가 잔류하는 경우가 있어 버스(busbar) 접촉에 의한 감전으로 안전사고가 종종 발생한다. 이에 따라 상기 차단기와 함께 어싱스위치가 설치되는 것으로, 상기 어싱스위치는 접지되어 주회로에 잔류하고 있는 충전 전류를 대지로 방전시키는 역할을 한다.

도 1a는 종래 배전반의 내부구조도로서, 차단기(1)와 어싱스위치(2)가 각각 별도로 배전반 내부에 구비되어 있고, 배전반 전면도어(3)에는 후술되어질 어싱스위치 조작핸들(4)이 삽입되어지는 조작핸들 삽입공(3A)이 형성되어 있다. 또한 상기 조작핸들 삽입공(3A) 전면부에는 막이판(5)이 구비되어 조작핸들 삽입공(3A)을 개폐시킬 수 있도록 되어 있고, 상기 조작핸들 삽입공(3A)의 하부측 배전반 전면도어(3) 상에는 막이판 받침턱(3B)이 일체로 구비되어 있다. 그리고 조작핸들 삽입공(3A)의 상부측 배전반 내부에는 여자되지 않은 평상 상태에서는 가동편(6A)을 동작시키고, 여자되었을 경우에는 상기 가동편(6A)을 동작시키지 않는 솔레노이드(6)가 설치되어 있으며, 상기 솔레노이드 가동편(6A)의 전방측 배전반 전면도어(3)에는 제1솔레노이드 가동편 삽입공(3C)이 형성되어 있다. 이와함께 막이판(5)의 상부측에는 조작에 의해 전후 작동되는 막이판 로크핀(7)이 구비되어 있고, 배전반 전면도어(3)에는 상기 막이판 로크핀(7)이 삽입되는 로크핀 삽입공(3D)이 형성되어 있다. 또한 상기 막이판 로크핀(7)의 하부측 막이판(5)에는 배전반 전면도어(3)에 형성된 제1솔레노이드 가동편 삽입공(3C)을 관통한 솔레노이드 가동편(6A)이 삽입되는 제2솔레노이드 가동편 삽입공(5A)이 형성되어 있다. 한편, 상기 차단기(1) 내부에는 차단기 가동접촉자(1A)가 설치되어 있고, 상기 차단기 가동접촉자(1A) 상부측에는 차단기(1)의 온(on) 상태에서 가동편이 동작되고 차단기(1)의 오프(off) 상태에서는 상기 가동편이 동작되지 않는 제1리미트스위치(8)가 설치되어 있다. 또한 차단기(1)의 하부측에는 어싱스위치 구동장치(2A)와 어싱스위치 가동접촉자(2B)로 구성되어 있는 어싱스위치(2)가 구비되어 있고, 상기 어싱스위치 가동접촉자(2B)의 일측부에는 어싱스위치(2)의 온 상태에서 가동편이 동작될 수 있고 어싱스위치(2)의 오프 상태에서는 동작하지 않는 제2리미트스위치(9)가 설치되어 있다. 그리고 상기한 구성의 조작회로는 도 2a 내지 도 2d에 도시된 바와 같다. 즉 도 2a는 제2리미트스위치(9)의 상시 오프(off) 접점인 b접점(9A)을 차단기 투입회로의 투입코일(CC)과 직렬로 접속 구성한 것이고, 도 2b는 제2리미트스위치(9)의 상시 온(on) 접점인 b접점(9A)을 솔레노이드 조작회로 상의 솔레노이드 코일(Sc)과 직렬로 접속시킨 것이며, 도 2c는 제1리미트스위치(8)의 상시 오프 접점인 a접점(8A)을 솔레노이드 조작회로 상의 솔레노이드 코일(Sc)과 직렬로 접속시킨 것이다. 또한 도 2d는 제1리미트스위치(8)의 상시 온(on) 접점인 a접점(8A)을 솔레노이드 조작회로 상의 솔레노이드 코일(Sc)과 직렬로 접속 구성되어 있다.

다음은 상기의 구성에 대한 동작설명을 첨부된 도면을 참조로 하여 설명한다.

먼저, 도 1a는 차단기 "온" 시 어싱스위치의 개방상태도로서, 이는 솔레노이드 조작회로 상의 솔레노이드 여자코일(Sc)에 직렬 연결된 제1리미트스위치(8)는 차단기(1)의 온 상태에서는 동작하지 않으므로 솔레노이드 여자코일(Sc)은 여자되지 않는다. 이에 따라 솔레노이드(6)의 가동편(6A)은 배전반 전면도어(3)에 형성된 제1솔레노이드 가동편 삽입공(3C)을 관통하여 막이판(5)의 제2솔레노이드 가동편 삽입공(5A)에 삽입되는 것으로, 이는 막이판(5)이 어싱스위치 조작핸들(4)이 어싱스위치 구동장치(2A)에 삽입되는 것을 막은 상태에서 이동을 방지하는 기능을 하므로 인터로크(Interlock) 기능이 부과된다. 도 1b 및 도 1c는 차단기 오프 상태와 어싱스위치 투입상태도로서, 이는 제1리미트스위치(8)가 동작되므로 그의 a접점(8A)이 온 상태가 되고, 솔레노이드 여자코일(Sc)이 여자된다. 이에 따라 솔레노이드(6)의 가동편(6A)은 흡입되어 막이판(5)을 상부로 이동시켜 배전반 전면도어(3)에 형성된 조작핸들 삽입공(3A)을 개방시키게 되고, 상기 막이판(5)은 배전반 전면도어(3)에 형성된 로크핀 삽입공(3D)에 막이판 로크핀(7)의 삽입에 의해서 고정된다. 그런 다음 상기 조작핸들 삽입공(3A)을 통해 어싱스위치 조작핸들(4)을 어싱스위치 구동장치(2A)에 삽입한 후, 어싱스위치(2)를 투입하여 온 상태로 한다. 또한 어싱스위치(2)가 온 상태에서 차단기(1)가 온 되는 것을 방지하는 인터로크 동작은 도 1c 및 도 2a에 도시된 바와 같이 제2리미트스위치(9)가 동작되고 상기 제2리미트스위치(9)의 b접점(9A)은 상시 온 접점이므로 차단기(1)의 투입회로는 오프 상태가 되어 푸시버튼을 눌러도 차단기(1)는 투입되지 않는다. 따라서 도 1a 및 도 2b에서와 같이 어싱스위치 가동접촉자(2B)가 오프 위치에 있을 때 제2리미트스위치(9)는 동작하지 않고, b접점(9A)은 상시 온 접점이므로 차단기 투입회로는 폐로가 되어 차단기 투입이 가능하게 되는 것이다.

그러나 이러한 종래의 기술은 차단기와 별도로 배전반에 어싱스위치를 설치해야만 되므로 배전반 프레임의 사이즈가 커질 뿐만 아니라 차단기와 어싱스위치를 연결시키는 링크구조가 필요하고, 전기적인 인터로크 장치를 구성하기 위해 리미트스위치 및 솔레노이드와 같은 부속부품이 요구되므로 제품의 제조원가를 상승시키는 문제점이 있었다. 따라서 본 고안의 목적은 배전반의 내부공간 및 제조원가를 줄이는데 있다.

도 1a,도 1b,도 1c는 종래 배전반의 내부구조도로서,

도 1a는 차단기 "온" 시 어싱스위치 개방 상태도.

도 1b는 차단기 "오프" 상태도.

도 1c는 어싱스위치의 투입 상태도.

도 2a,도 2b,도 2c,도 2d는 종래의 어싱스위치 및 차단기의 조작회로도로서,

도 2a는 제2리미트스위치의 상시 "오프" 접점인 b접점을 차단기 투입회로의 투입코일과 직렬로 접속 구성한 회로도.

제2b는 제2리미트스위치의 상시 "온" 접점인 b접점을 차단기 투입회로의 솔레노이드 여자코일과 직렬로 접속 구성한 회로도.

도 2c는 제1리미트스위치의 상시 "오프" 접점인 a접점을 차단기 투입회로의 솔레노이드 여자코일과 직렬로 접속 구성한 회로도.

도 2d는 제1리미트스위치의 상시 "온" 접점인 a접점을 차단기 투입회로의 솔레노이드 여자코일과 직렬로 접속 구성한 회로도.

도 3a,도 3b,도 3c는 본 고안에 의한 어싱스위치 및 인터로크 장치의 조립도로서,

도 3a는 차단기 크래들의 평면도.

도 3b는 차단기 크래들의 정면도.

도 3c는 차단기 크래들의 측면도.

도 4a,도 4b,도 4c,도 4d,도 4e,도 4f는 본 고안에 의한 어싱 조립 및 동작 상세도로서,

도 4a는 도 3a의 "A"부 상세도.

도 4b는 도 4a의 정면도.

도 4c는 도 4b의 A-A선 단면도.

도 4d는 도 4a의 B-B선 단면도.

도 4e는 도 4a의 C-C선 단면도.

도 4f는 도 4a의 D-D선 단면도.

도 5a,도 5b,도 5c는 본 고안에 의한 차단기 인입출 인터로크 장치를 보인 것으로,

도 5a는 차단기 하부 플레이트의 평면도.

도 5b는 푸시핀의 동작에 의해 차단기의 인입출 인터로크 장치가 동작되는 나타낸 도 5a의 A-A선 단면도.

도 5c는 차단기의 측면도.

**도면의주요부분에대한부호의설명**

10:어싱스위치 11:차단기

11A:크래들(Cradle) 12:헥스샤프트

13:스토퍼 14:스토퍼캠

15:포지션캠 16:핸들레버

17:링크 18:아암링크

19:샤프트 20:스프링핀

21:토션스프링 22:아암

23:레버핀 24:레버

25:푸시레버 26:푸시핀

27:푸시플레이트 28:힌지블록

29:로크레버

이러한 목적을 달성하기 위하여 테스트 위치에서 어싱스위치가 투입중일 때는 차단기를 런 위치로 인입되지 못하도록 기계적으로 로크시키는 수단과; 상기 차단기가 테스트 이외의 위치시 어싱스위치가 동작될 수 없도록 하는 수단으로 구성되어 차단기의 크래들에 내장시켜서 된 것을 특징으로 한 진공차단기/어싱스위치의 인터로크 장치가 제공된다. 상기 로크수단은 상.하로 조작되는 핸들레버와; 상기 핸들레버와 함께 연동되는 링크 및 아암링크와; 상기 아암링크와 연결되어 함께 회전되는 샤프트와; 상기 샤프트에 고정되어 함께 회전하는 아암과; 상기 아암의 회전에 의해서 힘을 받아 차단기의 크래들 쪽으로 돌출되는 푸시플레이트와; 상기 푸시플레이트의 동작에 의해서 차단기의 푸시핀을 밀어 눌러 차단기의 인입출 인터로크 장치를 동작시키는 푸시레버로 구성된 것을 특징으로 한다. 상기 어싱스위치 투입저지수단은 핸들레버가 접촉에 의한 걸림으로 동작할 수 없도록 차단기에 로크레버를 돌출되게 설치하여서 된 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 고안의 구성을 실시예에 따라 상세히 설명한다.

도 3a,도 3b,도 3c는 본 고안에 의한 어싱스위치 및 인터로크장치의 조립도이고, 도 4a,도 4b,도 4c,도 4d,도 4e,도 4f는 본 고안에 의한 어싱 조립 및 동작 상세도이며, 도 5a,도 5b,도 5c는 본 고안에 의한 차단기 인입출 인터로크장치를 보인 것으로서, 이에 도시된 바와 같이 본 고안은 어싱스위치(10)가 크래들(11A)의 후면 하단에 취부된다. 또한 도 4a에 도시된 바와 같이 어싱스위치(10)의 축에 헥스샤프트(12)가 베벨기어로 연결되어 상기 헥스샤프트(12) 회전력을 직각으로 전달하도록 구성된다. 상기 헥스샤프트(12)는 스토퍼(13)와 스크류로 조립되고, 스토퍼캠(14), 포지션캠(15)이 순차로 연결 조립된다. 그리고 핸들레버(16)는 링크(17)와 핀으로 연결되고, 상기 링크(17)는 다시 아암링크(18)와 연결되며, 이것이 다시 샤프트(19)와 연결되어 링크 구조를 구성한다. 이와함께 상기 샤프트(19) 중간에 스프링핀(20)이 끼워지고, 이것에 토션스프링(21)이 조립되며, 그 왼쪽에 아암(22)이 스프링핀(20)으로 샤프트(19)에 고정된다. 상기 아암(22)은 레버핀(23)에 연결되고 아암(22), 레버핀(23) 사이에 레버(24)가 조립되며 상기 레버(24) 중간에 타원형의 장공이 형성되어 있어, 아암(22)이 회전운동할 때 레버(24)도 함께 운동할 수 있게 구성된다. 또한 상기 레버(24)의 밑부분에는 홀이 가공되어 핀으로 푸시레버(25)가 연결되어 레버(24)가 회전운동할 때 푸시레버(25)는 직선운동을 하게 된다. 이 푸시레버(25)가 차단기(11)의 푸시핀(26)을 밀게 된다. 레버핀(23)의 다른 한 쪽은 푸시플레이트(27)가 조립되어 레버(24)가 회전운동시 푸시플레이트(27)도 푸시레버(25)와 마찬가지로 함께 직선운동을 한다. 상기 레버(24)의 회전운동을 지지하기 위해 힌지블록(28)이 샤프트(19)를 관통시킨 다음 크래들(11A) 측면에 체결 및 고정된다.

다음은 상기에서와 같이 구성된 본 고안의 동작을 설명한다.

어싱스위치를 투입하기 위해서는, 먼저 닫혀있는 핸들레버(16)를 아래쪽으로 내린 다음, 헥스샤프트(12)에 어싱스위치 조작핸들(4)을 끼워 오른쪽으로 회전시킨다. 이에 따라 도 4c에 도시된 바와 같이 상기 핸들레버(16)와 연결된 링크(17) 및 상기 링크(17)에 연결된 아암링크(18)도 함께 따라 내려오게 된다. 그러면 상기 아암링크(18)와 스프링핀(20)으로 연결된 샤프트(19)는 시계방향으로 회전하게 되고, 상기 샤프트(19)에 스프링핀(20)으로 고정된 아암(22)도 함께 회전한다. 상기 아암(22)이 회전하게 되면 레버(24)는 상기 레버(24)의 중간에 형성된 장공을 관통하는 핀에 의해 회전운동을 하게 되고, 여기에 다시 핀으로 연결되고 푸시레버(25)와 레버핀(23)으로 연결된 푸시플레이트(27)는 힘을 받아 크래들(11A)쪽으로 돌출된다. 이렇게 상기 푸시플레이트(27)가 동작됨에 따라 상기 푸시레버(25)는 차단기(11)의 푸시핀(26)을 밀어 누르게 되고, 상기 푸시핀(26)은 밀려들어가 차단기(11)의 인입출 인터로크장치()를 동작시켜 테스트 위치에서 어싱스위치가 동작중일 때는 차단기(11)가 런(RUN) 위치로 인입되지 못하도록 기계적인 로크가 걸리게 되는 것이다. 그리고 크래들(11A) 쪽으로 돌출된 상기 푸시플레이트(27)는 밀어주거나 걸리는 부위가 없어 돌출된 상태를 유지하게 된다. 이와함께 도 4b,도 4c에 도시된 바와 같은 상태에서 어싱스위치를 투입한 후, 어싱스위치 조작핸들(4)을 헥스샤프트(12)로부터 빼더라도 핸들레버(16)는 어싱스위치의 투입에 의해서 180도 회전된 포지션캠(15)의 걸림으로 원위치로 복귀됨이 없이 그 상태를 계속적으로 유지한다. 이에 따라 핸들레버(16)의 복귀로 인해 어싱스위치 투입중 차단기(11)가 런 위치로 인입되어 배전반 주회로에 접속되는 것을 방지할 수 있다. 또한 상기 헥스샤프트(12)는 스토퍼캠(14)에 의해서 어싱스위치의 투입 및 개방 완료시 더 이상 회전하지 못한다.

한편, 크래들(11A)의 런 위치에 차단기(11)가 있을 때 어싱스위치를 투입하기 위해 핸들레버(16)를 상기한 바와 같이 내리게 되면, 도 4d,도 4e,도 4f에 도시된 바와 같이 상기 핸들레버(16)의 조작에 의해서 돌출되려는 푸시플레이트(27)가 로크레버(29)에 걸려 상기 핸들레버(16)를 내릴 수 없게 되고, 이로인해 상기 헥스샤프트(12)에 어싱스위치 조작핸들(4)을 끼울 수 없게 됨으로써 어싱스위치를 투입할 수 없게 된다. 즉, 차단기(11)가 런 위치에 있을 때는 어싱스위치를 투입할 수 없도록 기계적인 인터로크가 부여되는 것이다.

이같이 본 고안은 차단기가 크래들의 테스트 위치에서만 어싱스위치가 투입되도록 인터로크를 구성하고, 어싱스위치가 투입되면 차단기의 인입출 인터로크장치가 동작하여 런 위치로 이동할 수 없도록 하며, 런 위치에서 차단기가 투입되면 어싱스위치를 투입시킬 수 없도록 기계적인 인터로크장치를 구성함으로써 차단기 운전중의 지락사고를 방지할 수 있는 효과를 갖게 된다. 또한 어싱스위치와 어싱스위치 인터로크장치를 차단기의 크래들의 내장함으로써 배전반의 프레임 사이즈를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 이로인해 공간활용의 효율성을 증대시킬 수 있는 효과를 갖게 된다. 그리고 기존에서와 같이 전기적 인터로크장치를 구성하기 위한 리미트스위치 및 솔레노이드 등과 같은 부속부품이 불필요하게 됨으로써 제품의 제조원가를 절감할 수 있는 효과를 갖게 된다.

Claims (3)

1. 테스트 위치에서 어싱스위치가 투입중일 때는 차단기를 런 위치로 인입되지 못하도록 기계적으로 로크시키는 수단과; 상기 차단기가 테스트 이외의 위치시 어싱스위치가 동작될 수 없도록 하는 수단으로 구성되어 차단기의 크래들에 내장시켜서 된 것을 특징으로 한 진공차단기/어싱스위치의 인터로크장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 로킹수단은 상.하로 조작되는 핸들레버와; 상기 핸들레버와 함께 연동되는 링크 및 아암링크와; 상기 아암링크와 연결되어 함께 회전되는 샤프트와; 상기 샤프트에 고정되어 함께 회전하는 아암과; 상기 아암의 회전에 의해서 힘을 받아 차단기의 크래들 쪽으로 돌출되는 푸시플레이트와; 상기 푸시플레이트의 동작에 의해서 차단기의 푸시핀을 밀어 눌러 차단기의 인입출 인터로크장치를 동작시키는 푸시레버로 구성된 것을 특징으로 한 진공차단기/어싱스위치의 인터로크장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 어싱스위치 투입저지수단은 핸들레버가 접촉에 의한 걸림으로 동작할 수 없도록 차단기에 로크레버를 돌출되게 설치하여서 된 것을 특징으로 한 진공차단기/어싱스위치의 인터로크장치.