KR20000035746A - 폐쇄형 저항기 삽입용 볼-로킹식 장치 - Google Patents

Abstract

저항기에 접속된 금속 로드에 고정된 반-가동 아킹 접점을 포함하는 전기 스위치에 사용되는 폐쇄형 저항기를 삽입하기 위한 장치에 관한 것이다. 장치는 로드 상에 활주되도록 장착되고 스위치의 도전성 플러그에 삽입되는 핑거를 이송하는 금속 튜브와, 로드 상에 제공된 견부와 튜브 상에 제공된 견부 사이에 배치되어 제1 스위치 개방 단계 중 압박되고 제2 스위치 개방 단계 중 상기 플러그로부터 플러그를 분리시키기 위해 상기 방향으로 튜브를 변위시키도록 튜브 상에 복귀력을 가하는 스프링을 포함한다. 장치는 제1 개방 단계 중 상기 방향으로 튜브가 변위되는 것을 방지하도록 튜브를 로킹하며 상기 방향으로 튜브가 변위되도록 상기 튜브를 해제하도록 제2 개방 단계 중 후퇴되는 적어도 하나의 볼을 갖는 장치를 추가로 포함한다.

Description

폐쇄형 저항기 삽입용 볼-로킹식 장치 {A BALL-LOCKED MECHANISM FOR INSERTING A CLOSURE RESISTOR}

본 발명은 스위치의 라인 상에 존재하는 용량성 전류(capacitive current)의 효과를 제한하기 위해 스위치의 폐쇄 중에 전기 스위치 내에 저항기를 삽입하기 위한 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 고압 금속-피복 회로 차단기용 폐쇄형 저항기를 삽입하기 위한 장치에 관한 것이다. 그러한 유형의 스위치는 통상 판재 알루미늄으로 만들어지고 유전성 가스로 충전되고 두 개의 가동 접촉 조립체가 축 방향으로 이동하도록 장착된, 즉 가동 영구 접촉 조립체 및 가동 아킹 접촉 조립체인 금속 케이싱을 포함한다. 두 개의 접촉 조립체 중의 하나는 축방향에서 그의 이동이 링크장치 또는 운동-전달 장치를 거쳐 다른 접촉 조립체의 이동과 통합된다는 점에서 반-가동적이다. 스위치의 차단 챔버의 구조를 가능한 한 작게 변형시키면서 폐쇄형 저항기를 삽입하기 위한 장치를 갖는 그러한 유형의 스위치를 설치하기 위해, 아킹 접점과 저항기 사이의 축방향으로 연장되는 금속 로드와 함께 반-가동 아킹 접점을 연장시키는 것이 제공된다.

이러한 공지된 장치는 로드와 동축이며 전기적으로 접촉되어 활주하도록 장착되고 저항기를 단락시키기 위해 스위치의 도전성 플러그 상으로 삽입되는 단부를 갖는 금속 튜브를 포함한다. 도전성 플러그 상으로 삽입되는 튜브의 단부는 가요성 핑거의 심블(thimble)로 형성된다. 스프링은 제1 스위치 개방 단계 중에 압축되도록 그리고 제1 단계에 후속된 제2 스위치 개방 단계 중에 상기 플러그로부터 튜브를 분리하기 위해 상기 방향으로 튜브를 배치하도록 튜브 상에 복귀력을 가하도록, 로드 상에 제공된 제1 견부와 튜브 내에 제공된 제2 견부 사이에 배치된다. 스위치가 폐쇄되면, 금속 튜브 상의 핑거의 심블은 보통 스위치의 단자에 연결된 도전성 플러그 상으로 삽입된다. 개방 중에, 금속 튜브 상의 핑거의 심블은 스위치의 접점이 완전히 분리되기 전에는 도전성 플러그로부터 분리되지 않는 것이 중요하다. 이는 압축된 스프링으로부터의 힘이 항상 튜브 분리 힘보다 작게 유지되도록 저항기 삽입 장치가 설계되는 이유이고, 튜브는 금속 튜브에 대해 축방향으로 접하게 되는 반-가동 접점의 로드에 의해 분리된다.

금속 튜브의 가요성 핑거에서의 힘이 제어하기 어렵다는 사실에 부가해서, 장시간에 걸친 핑거의 마모는 폐쇄형 저항기 삽입 장치의 신뢰성의 손실을 야기한다.

본 발명의 목적은 그러한 결점들을 제거하는 것이다.

이러한 목적으로, 본 발명은 축방향으로 반-가동 장착되고 아킹 접점과 저항기 사이에 축방향으로 연장된 금속 로드에 고정된 반-가동 아킹 접점을 포함하는 전기 스위치용 폐쇄형 저항기 삽입 장치에 있어서, 스위치의 도전성 플러그에 삽입되어 저항기를 단락시키는 단부를 가지며 로드와 동축선 상에서 로드의 전기 접점에서 활주하도록 장착된 금속 튜브와, 로드 상에 제공된 제1 견부와 튜브 상에 제공된 제2 견부 사이에 배치되어 제1 스위치 개방 단계 중 압박되고 제1 단계에 후속된 제2 스위치 개방 단계 중 상기 플러그로부터 플러그를 분리시키기 위해 축방향으로 튜브를 변위시키도록 튜브 상에 복귀력을 가하는 스프링과, 제1 개방 단계 중 축방향으로 튜브가 변위되는 것을 방지하도록 튜브를 로킹하며 축방향으로 튜브가 변위될 수 있도록 상기 튜브를 해제하도록 제2 개방 단계 중 후퇴되는 적어도 하나의 볼을 갖는 장치를 포함하는 장치를 제공한다.

도1 내지 도4는 여러가지 스위치 개방 단계 중에 있는 저항기를 삽입하기 위한 장치의 개략적인 도면.

도5 내지 도7은 여러가지 스위치 폐쇄 단계 중에 있는 저항기를 삽입하기 위한 장치의 개략적인 도면.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

1: 로드

2: 튜브

4, 10: 구멍

5: 핑거

5': 플러그

6, 9, 16: 견부

13: 홈

14: 튜브형 부분

24: 볼

폐쇄형 저항기를 삽입하기 위한 본 발명의 장치는 도면을 참조해서 이하에서 상세하게 설명된다.

저항기를 삽입하기 위한 본 발명의 장치는 특히, 도면의 좌측에서 도시되지 않은 축방향(A)으로 서로에 대해 이동하도록 장착된 두 개의 접촉 조립체를 포함하는 금속-피복 고압 회로차단기를 구비하도록 설계되었다. 접촉 조립체들 중 하나는 축방향으로 반-가동(semi-movable)되도록 장착되고, 도면의 우측에서 도시되지 않은 아킹 접점과 폐쇄형 저항기 사이에 연장되는 금속 로드(1)에 의해 연장된 아킹 접점을 포함한다.

본 발명의 삽입 장치는 회로차단기의 차단 챔버와 일렬로 그리고 반-가동 아킹 접점의 후방에 배치된다. 도시된 바와 같이, 이러한 장치는 로드(1)와 동축선 상에 있고 로드 상에서 활주하도록 장착된 금속 튜브(2)를 포함한다. 튜브(2)는 로드(1)를 둘러싸고 튜브(2) 내의 제1 구멍(4) 내에 배치된 활주 접점(3)을 거쳐 로드(1)와 전기 접촉된다. 회로차단기의 차단 챔버와 대면하는 튜브(2)의 단부는, 회로차단기의 단자에 전기 접속된 도전성 플러그(5') 상으로 삽입된 가요성 핑거(5)의 심블을 유지한다.

도면의 좌측으로부터 우측으로 튜브(2)는, 제1 환형 구멍(4)과, 축(A)을 향해 반경방향으로 연장되는 제1 환형 견부(6)와, 축(A)을 향해 복귀하는 단(8)을 구비한 제2 환형 구멍(7)과, 축(A)을 향해 연장되는 제2 환형 견부(9)와, 마지막으로 환형 홈(11)이 제공된 제3 환형 구멍(10)을 구비한다.

도면의 좌측으로부터 우측으로 로드(1)는, 튜브(2) 내의 견부(6)와 단(8) 사이에 배치되도록 로드를 따라 위치된 환형 견부를 형성하는 칼라(12)와, 견부(9)와 금속 튜브(2) 내의 홈(11) 사이에 배치되도록 로드를 따라 위치된 환형 홈(13)을 구비한다.

홈(13)의 후방 에지는, 로드와 동축선 상에 있고 상기 로드와 튜브(2) 내의 구멍(10) 사이에 배치된 대체로 절두 원추형인 튜브형 부분(14)에 의해 구성된다. 튜브형 부분(14)은 단부 벽이 라운딩된 단부와 대면하는 환형 구멍(15)을 구비하고, 구멍(15)은 로드(1)의 단부 상의 환형 견부(16)에 대해 접하게 된다. 견부(16)는 양호하게는 분리된 부품으로 구성되고, 이에 의해 로드(1) 주위에 장치의 여러 요소들을 장착하는 것이 보다 용이하게 된다. 홈(13)과 견부(16) 사이에서, 로드는 두 개의 단(17, 18)을 더 구비하고, 튜브형 부분(14)의 라운딩된 단부는 방향(A)으로 로드(1)의 제1 단(17)의 표면 상에서 활주한다.

방향(A)에서 정지되어 있고 로드(1)와 동축선 상에 있는 다른 튜브(19)는 구멍(10)과 튜브형 부분(14) 사이에 배치된다. 튜브(2)의 후방 단부는 튜브(19)가 동축선 상으로 통과하는 소켓(20)에 의해 폐쇄된다. 활주 접촉부(21)는 튜브(2)로부터 저항기에 전기 접속된 튜브(19)로 전류가 흐를 수 있도록 소켓(20)과 튜브(19) 사이에 배치된다.

제1 압축 스프링(22)은 로드(1) 상의 견부(12)와 튜브(1) 내의 견부(9) 사이에 배치된다. 제2 압축 스프링(23)은 튜브형 부분(14) 내의 구멍(15)의 단부벽과 로드(1) 상의 견부 사이에 배치된다.

저항기를 삽입하기 위한 본 발명의 삽입 장치에서, 튜브(2)는 로킹되어 하나 이상의 후퇴 가능한 볼(24)을 포함하는 장치에 의해 방향(A)으로 변위되는 것이 방지된다. 특히, 회로 차단기가 폐쇄될 때, 각각의 볼(24)은 튜브(2) 내의 홈(11) 내로 그리고 상기 홈에 대면하는 튜브(19) 내의 구멍(25) 내로 결합되고, 볼(24)은 튜브형 부분(14)의 원통형 외부면에 안착된다. 도면에서는 하나의 볼만이 도시되나, 양호하게는 지지부가 환형 홈(11)의 주연에 걸쳐 분포되고 다수의 구멍(25)에 대면하고 또한 튜브(19)의 주연에 걸쳐 분포된 다수의 볼을 구비한다. 개방 중에 로드(1)는 도면에 도시된 바와 같이 방향(A)으로 좌측으로부터 우측으로 변위되고, 로드(1) 내의 홈(13)이 튜브(19) 내의 구멍(25)에 대면될 때, 볼(24)은 튜브(2)를 해제시키도록 홈(13) 내로 후퇴되어 튜브가 방향(A)으로 변위될 수 있다. 로드(1)가 일정 거리를 지나 변위됨에 따라 튜브(2)가 회로 차단기의 접점이 완전히 분리된 후에야 언로킹되는 것을 알 수 있다. 본 발명의 후퇴 가능한 볼 장치에서 튜브(2) 핑거(5)에 의해 플러그(5')에 가해지는 힘을 제어하는 것은 불필요하다. 로드(1) 상의 견부(12)가 축 방향(A)으로 충분히 긴 행정을 지나 견부(8)를 통해 튜브(2)를 구동할 때 분리가 발생된다.

저항기를 삽입하기 위한 본 발명의 삽입 장치는 이하와 같이 작동된다.

도1에서 회로 차단기는 폐쇄된다. 핑거(5)는 플러그(5')에 삽입되어 있다. 전류가 반-가동 아킹 접점으로부터 로드(1), 활주 접점(3), 금속 튜브(2), 핑거(5), 도전성 플러그(5')를 통해 회로 차단기의 단자로 흐르기 때문에 저항기는 단락된다. 볼(24)은 튜브(2) 내의 홈(11) 내로 그리고 튜브(19) 내의 한 구멍(25) 내로 결합되고, 그로 인해 튜브(2)는 로킹되어 방향(A)으로 변위되는 것이 방지된다. 스프링(22)은 두 개의 견부(6, 9) 사이에서 이완되고, 스프링(23)은 구멍(15)의 단부벽과 견부(16) 사이에서 이완된다. 튜브형 부분(14)의 라운딩된 단부는 홈(13)에 더 밀착된 단(17)의 엣지에 대해 지지된다. 회로차단기의 제1 개방 단계 중에(도2), 로드(1)는 도시된 바와 같이 우측으로 이동되어, 홈(11) 내에 그리고 구멍(25) 내에 결합된 볼(24)의 작용에 의해 튜브가 로킹되기 때문에 방향(A)으로 고정되어 유지되는 튜브(2) 내의 견부(9)와 로드(1) 상의 견부(12) 사이에서 스프링(22)은 압착된다. 핑거(5)는 여전히 도전성 플러그(5')에 삽입되어 있다. 로드가 우측으로 이동을 계속하면, 로드 내의 홈(13)이 튜브(19) 내의 구멍(25)을 대면하는 것과 동시에 로드(1) 상의 견부(12)는 튜브(2) 내의 단(8)의 엣지에 대해 지지된다.

도3에 도시된 바와 같이 제2 개방 단계 중에, 로드(1)와 튜브(2)의 연합된 우측 변위는 이동은 볼(24)을 홈 내로 후퇴시키고, 이에 의해 튜브가 방향(A)으로 변위될 수 있도록 해제된다. 이로써, 핑거(5)는 도전성 플러그(5')로부터 분리된다.

도4에 도시된 바와 같이, 로드(1)는 도면의 우측으로 향해 방향(A)으로 이동을 계속하고, 이미 압박된 스프링(22)을 이완시키고 튜브(2)를 우측으로 변위시키는 복귀력을 가한다. 튜브(2)는 견부(6)가 견부(12)에 대해 지지될 때까지 로드(1) 상에서 활주한다. 로드(1)를 따른 튜브(2)의 행정은 핑거(5)가 도전성 플러그(5')로부터 전기적으로 절연될 정도로 설정되야 한다. 장치는 저항기가 삽입되는 동안 폐쇄 작동을 위해 준비된다.

도5에서 도시된 바와 같이, 제1 폐쇄 단계 중에, 로드(1)는 도면에 도시된 바와 같이 좌측으로 당겨져, 로드(1) 상에 제공된 견부(12)의 작용에 의해 같은 방향으로 튜브(2)를 구동하여, 견부가 튜브(2) 내의 견부(6)에 지지된다. 이런 폐쇄 단계 중에, 회로 차단기의 아킹 접점은 핑거(5)가 플러그(5')를 향해 이동되는 것과 동시에 서로를 향해 이동된다. 전기 아크가 아킹 접점 사이에서 발생될 때, 전류는 로드(1), 활주 접점(3), 튜브(2), 활주 접점(21) 튜브(19)를 통해 흐르기 때문에 저항기는 삽입된다.

도6에 도시된 바와 같이, 로드(1) 및 튜브의 연합된 변위는 유지되고, 핑거(5)는 플러그(5')에 삽입되고, 이에 의해 전류는 로드(1), 활주 접점(3), 핑거(5) 그리고 플러그(5)를 통해 흐르기 때문에 저항기는 단락된다. 로드(1) 및 튜브(2)의 연합된 변위 중에, 볼(24)은 고정된 튜브(19) 내의 구멍(25) 내에 그리고 로드(1) 내의 홈(13) 내에 로킹되기 때문에 방향(A)으로 고정되어 유지된다. 도6에 도시된 바와 같이, 로드(1) 및 튜브(2)의 이런 연합된 변위 중에, 튜브형 부분(14)의 라운딩된 단부에 의해 구성된 홈(13)의 후방 엣지는 방향(A)으로 고정되어 유지되고, 이로써 스프링(23)은 튜브형 부분(14) 내의 구멍(15)의 단부벽에 대해 그리고 로드(1) 상의 견부(16)에 대해 압박된다.

도7에 도시된 바와 같이, 튜브(2) 내의 홈(11)이 고정된 튜브(19) 내의 구멍(25)을 대면한 즉시, 볼(24)은 홈(13)으로부터 해제될 수 있고 홈(11) 내로 후퇴할 수 있고, 이에 의해 튜브형 부분(14)이 언로킹되어 변위될 수 있다. 이로써 이미 압착된 스프링(23)은 이완될 수 있고, 튜브형 부분(14)을 좌측으로 구동시키는 복귀력을 가한다. 이로 인해 튜브형 부분(14)은 볼(24) 아래로 활주되어 튜브가 방향(A)으로 이동되는 것이 방지되도록 튜브(2)를 로킹 유지하고, 따라서 장치는 다른 개방 작동을 위해 준비된다.

본 발명에 따르면, 금속 튜브의 가요성 핑거에서의 힘이 제어하기 어려우며 장시간에 걸친 핑거의 마모는 폐쇄형 저항기 삽입 장치의 신뢰성의 손실을 야기하는 종래 기술의 단점을 극복할 수 있는, 스위치의 라인 상에 존재하는 용량성 전류(capacitive current)의 효과를 제한하기 위해 스위치의 폐쇄 중에 전기 스위치 내에 저항기를 삽입하기 위한 장치가 제공된다.

Claims (3)

1. 축방향으로 반-가동 장착되고 아킹 접점과 저항기 사이에 축방향으로 연장된 금속 로드에 고정된 반-가동 아킹 접점을 포함하는 전기 스위치용 폐쇄형 저항기 삽입 장치에 있어서,

   스위치의 도전성 플러그에 삽입되어 저항기를 단락시키는 단부를 가지며 로드와 동축선 상에서 로드의 전기 접점에서 활주하도록 장착된 금속 튜브와,

   로드 상에 제공된 제1 견부와 튜브 상에 제공된 제2 견부 사이에 배치되어 제1 스위치 개방 단계 중 압박되고 제1 단계에 후속된 제2 스위치 개방 단계 중 상기 플러그로부터 플러그를 분리시키기 위해 축방향으로 튜브를 변위시키도록 튜브 상에 복귀력을 가하는 스프링과,

   제1 개방 단계 중 축방향으로 튜브가 변위되는 것을 방지하도록 튜브를 로킹하며 축방향으로 튜브가 변위될 수 있도록 상기 튜브를 해제하도록 제2 개방 단계 중 후퇴되는 적어도 하나의 볼을 갖는 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 볼 장치는, 튜브 내에 제공된 제1 홈과, 축방향으로 고정되고 상기 튜브와 로드 사이에 튜브와 동축선 상으로 배치된 제1 튜브형 부분과, 상기 스위치가 폐쇄 위치에 있을 때 제1 홈을 향하는 상기 튜브형 부분 내의 구멍과, 상기 홈 내에 그리고 상기 구멍 내에 결합되어 상기 튜브를 로킹하여 제1 개방 단계 중 상기 방향으로 튜브가 변위되는 것을 방지하는 볼과, 상기 로드 내에 제공되어 제2 개방 단계 중 상기 볼이 후퇴되는 제2 홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
3. 제2항에 있어서, 로드에 제공된 제2 홈은 로드와 동축선 상에서 로드를 따라 활주하도록 장착된 제2 튜브형 부분에 의해 구성되어 상기 방향으로 활주하는 엣지를 가지며, 상기 장치는 제2 튜브형 부분에 제공된 제3 견부와 로드 상에 제공된 제4 견부 사이에 배치되어 금속 튜브에 제공된 제1 홈이 제1 튜브형 부분 내에 제공된 구멍을 향할 때까지 제1 스위치 폐쇄 단계 중 압박되는 제2 스프링을 포함하며, 상기 제2 스프링에 의해 가해지는 복귀력은 제1 튜브형 부분 내에 구멍 내에 그리고 금속 튜브 내의 홈 내에 볼을 결합하도록 그리고 축방향으로 상기 제2 튜브형 부분을 변위시키도록 기능하는 것을 특징으로 하는 장치.