KR20010068607A - 자동 부하 전환 개폐기의 조작 기구부 변환장치 - Google Patents

자동 부하 전환 개폐기의 조작 기구부 변환장치 Download PDF

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  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)

Abstract

본 발명은 자동 부하 전환 개폐기의 조작 기구부 변환장치에 관한 것으로, 주전원 및 예비 전원 선로의 투입 또는 개방 동작을 동시에 진행하기 위해 동력 구동부에 회동가능하게 설치되며 투입 스프링을 인장시키기 위해 상호 접촉하여 연동하는 캠 및 작동 레버와, 상기 투입 스프링의 인장 상태 유지 및 그 인장력을 동력 전달부로 전달하기 위한 연결 수단과, 상기 동력 구동부 하부의 동력 전환부에 설치되어 전환 동력을 발생시키기 위한 구동 수단과, 상기 구동 수단에 의해 작동되어 주전원 및 예비 전원 선로의 투입 또는 개방 동작을 전환시키기 위한 동작 전환수단으로 구성되어 자동 부하 전환 개폐기에 설치되는 하나의 조작 기구부에 의해서 기계적인 링크 구조에 의해 주전원을 투입 상태에서 개방 상태로, 예비 전원을 개방 상태에서 투입 상태로 동시에 전환시킬 수 있으므로써 주전원 및 예비 전원으로의 신속한 전환이 가능하므로 인해 효율적으로 편리하게 사용할 수 있고, 크기를 콤팩트화할 수 있어서 설치 공간을 축소시킬 수 있으며, 설치 비용을 대폭 절감시킬 수 있게 된다.

Description

자동 부하 전환 개폐기의 조작 기구부 변환장치{ONE DRIVING TWO SWITCHES OPERATING MECHANISM CONVERSION DEVICE FOR AUTOMATIC LOAD TRANSFER SWITCH}
본 발명은 자동 부하 전환 개폐기의 조작 기구부 변환장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자동 부하 전환 개폐기에 설치되는 하나의 조작 기구부에 의해서 주전원을 투입 상태에서 개방 상태로, 예비 전원을 개방 상태에서 투입 상태로 동시에 신속하게 전환시킬 수 있도록 한 것이다.
일반적으로, 자동 부하 전환 개폐기(AUTOMATIC LOAD TRANSFER SWITCH; ALTS)는 22.9㎸-Y 계통의 수용가 수전선로에 사용되며, 정전시에 큰 피해를 입는 수용가인 병원, 전산 센터, 펌프장, 오피스텔, 공공 시설, 항만, 공항 등에 이중 전원을 확보하므로써 주전원 정전시 또는 주전원이 기준 전압 이하로 떨어질 경우에 예비 전원으로 자동 전환시켜 수용가가 항상 안정된 전원 공급을 받을 수 있도록 하는 육불화황(SF6) 가스 절연 방식의 3상 단일 조작 개폐기를 지칭한다.
이러한 자동 부하 전환 개폐기는 주전원의 전압 상태를 감시하여 주전원의 정전이나, 저전압이 감지될 때 주전원을 개방시키고, 예비 전원으로 신속하게 전환시킬 수 있는 조작 기구부가 필요하며, 주전원이 정상 상태로 복구되면 다시 예비 전원에서 주전원으로의 신속한 전환이 필요하다.
즉, 아주 짧은 시간에 전환시키지 못하면 수용가측은 정전 상태가 되어 큰 피해를 입게 된다.
종래 자동 부하 전환 개폐기의 조작 기구부는 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 주전원 및 예비 전원의 선로(61)에 각각의 선로를 동작시킬 수 있는 동일한 조작 기구부가 각각 설치되며, 각각의 스위치를 조작할 수 있는 조작력을 발생시키는 솔레노이드 코일(62)과, 솔레노이드 코일(62)에 의해 발생되는 조작력을 전달받아 연동하는 조작 링크(63), 액츄에이터(64), 작동 로드(65), 진공 차단기 메커니즘(66) 등으로 구성된다.
따라서, 주전원에 이상이 발생하여 주전원에서 예비 전원으로 전환시켜야 할 때는 도 1과 같은 개방 동작으로 주전원의 솔레노이드 코일(62)이 개방 여자되면서 조작 링크(63)가 시계 방향으로 회전되어 액츄에이터(64)를 개방 방향(왼쪽)으로 동작시키고, 액츄에이터(64)가 개방 방향으로 동작하면 이 액츄에이터(64)에 연결된 작동 로드(65)가 반시계 방향으로 회전하며, 진공 차단기 메커니즘(66)이 개방 축세후 사점이 지나면서 주전원 선로(61)의 개방이 이루어 진다.
상기 주전원 선로(61)가 개방되면 도 2와 같은 투입 동작으로 예비 전원의 솔레노이드 코일(62)이 투입 여자되면서 조작 링크(63)가 반시계 방향으로 회전되어 액츄에이터(64)를 투입 방향(오른쪽)으로 동작시키고, 액츄에이터(64)가 투입 방향으로 동작하면 이 액츄에이터(64)에 연결된 작동 로드(65)가 시계 방향으로 회전하며, 진공 차단기 메커니즘(66)이 투입 축세후 사점이 지나면서 예비 전원 선로(61)의 투입이 이루어 진다.
또한, 상기 주전원이 정상 상태로 회복되어 주전원으로 재전환시켜야 할 때는 반대로 예비 전원 선로(61)는 도 1과 같은 개방 동작을 하고, 예비 전원 선로(61)의 개방 동작이 완료되면 주전원 선로(61)는 도 2와 같은 투입 동작으로 원래의 상태로전환하게 된다.
그러나, 이와 같은 종래의 자동 부하 전환 개폐기에 설치되는 조작 기구부는 각 스위치별로 조작 기구가 따로 설치되어 있으므로 인해 주전원과 예비 전원 사이의 신속한 전환이 필요한 기기에서 사용될 경우 각각의 조작 기구의 동작 지연시간 및 감지 시간 등으로 기기의 특성에 만족할만한 신속한 전환이 어려웠다.
즉, 주전원의 이상 상태를 감지하여 이상 상태가 발생하였을 경우 먼저, 주전원의 조작 기구를 동작시켜 주전원 선로를 개방시킨 다음, 순차적으로 예비 전원의 조작 기구를 동작시켜 예비 전원 선로를 투입시키는 방식이므로 제품 특성의 사용 신뢰성 측면에서 한계가 있었다.
뿐만 아니라, 각 스위치별로 각각의 조작 기구부를 설치해야 하므로 인해 크기가 커지게 되고, 설치 비용이 많이 소요되는 등의 많은 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 자동 부하 전환 개폐기에 설치되는 하나의 조작 기구부에 의해서 주전원을 투입 상태에서 개방 상태로, 예비 전원을 개방 상태에서 투입 상태로 동시에 신속하게 전환시킬 수 있도록 하여 효율적으로 편리하게 사용할 수 있고, 크기를 콤팩트화할 수 있을 뿐만 아니라, 설치 비용을 대폭 절감시킬 수 있는 자동 부하 전환 개폐기의 조작 기구부 변환장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
도 1은 종래 자동 부하 전환 개폐기의 조작 기구부 개방 동작시의 상태를 나타낸 평면도
도 2는 종래 자동 부하 전환 개폐기의 조작 기구부 투입 동작시의 상태를 나타낸 평면도
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 자동 부하 전환 개폐기의 조작 기구부에서 주전원으로 부터 예비 전원으로의 전환 동작시의 상태를 나타낸 평면도
도 4는 도 3a 및 도 3b의 동작에 따른 주전원 선로와 예비 전원 선로의 동작 상태도
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 자동 부하 전환 개폐기의 조작 기구부에서 예비 전원으로 부터 주전원으로의 전환 동작시의 상태를 나타낸 평면도
도 6은 도 5a 및 도 5b의 동작에 따른 주전원 선로와 예비 전원 선로의 동작 상태도
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10; 동력 구동부 11; 캠
12; 작동 레버 13; 투입 스프링
14; 제 1 링크 15; 제 2 링크
16; 보조 링크 17; 래치 링크
18; 래치 19; 래치 스톱퍼
20; 전자석 30; 동력 전환부
31; 안내 장공 32; 지지판
33; 구동 플레이트 34; 동력 전달레버
35; 고정핀 36; 구동 후크
37; 스프링 38; 푸쉬 레버
39; 솔레노이드 40; 리미트 스위치
50; 주전원 선로 51; 예비 전원 선로
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 주전원 및 예비 전원 선로의 투입 또는 개방 동작을 동시에 진행하기 위해 동력 구동부에 회동가능하게 설치되며 투입 스프링을 인장시키기 위해 상호 접촉하여 연동하는 캠 및 작동 레버와, 상기 투입 스프링의 인장 상태 유지 및 그 인장력을 동력 전달부로 전달하기 위한 연결 수단과, 상기 동력 구동부 하부의 동력 전환부에 설치되어 전환 동력을 발생시키기 위한 구동 수단과, 상기 구동 수단에 의해 작동되어 주전원 및 예비 전원 선로의 투입 또는 개방 동작을 전환시키기 위한 동작 전환수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 자동 부하 전환 개폐기의 조작 기구부 변환장치가 제공된다.
이하, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 자동 부하 전환 개폐기의 조작 기구부에서 주전원으로 부터 예비 전원으로의 전환 동작시의 상태를 나타낸 평면도이고, 도 4는 도 3a 및 도 3b의 동작에 따른 주전원 선로와 예비 전원 선로의 동작 상태도이며, 도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 자동 부하 전환 개폐기의 조작 기구부에서 예비 전원으로 부터 주전원으로의 전환 동작시의 상태를 나타낸 평면도이고, 도 6은 도 5a 및 도 5b의 동작에 따른 주전원 선로와 예비 전원 선로의 동작 상태도이다.
본 발명에 따른 자동 부하 전환 개폐기의 조작 기구부는 크게 동력 구동부(10)와 동력 전환부(30)로 구성되어 상기 동력 구동부(10)에는 캠(11)이 회동가능하게 설치되고, 캠(11)의 일측에는 캠(11)과 접촉하여 연동하는 작동 레버(12)가 회동가능하게 설치되며, 작동 레버(12)의 일단에는 투입 스프링(13)이 설치된다.
또한, 상기 작동 레버(12)에는 제 1,2 링크(14)(15)가 회동가능하게 연결되고, 상기 작동 레버(12)에는 제 1,2 링크(14)(15) 사이의 연결부에 복수개의 보조 링크(16)와 함께 연결되어 작동 레버(12)를 동작시키는 래치 링크(17)가 회동가능하게 결합되며, 래치 링크(17)에는 래치 링크(17)를 동작시키는 래치(18)가 회동가능하게 결합되고, 래치(18)의 단부에는 래치(18)를 동작시키는 래치 스톱퍼(19)가 회동가능하게 결합되며, 래치 스톱퍼(19)의 하부에는 여자됨에 따라 흡인력이 발생하여 래치 스톱퍼(19)를 회전시키기 위한 전자석(20)이 부착된다.
또한, 상기 동력 구동부(10) 하부의 동력 전환부(30)에는 양측에 형성된 안내 장공(31)에 주전원 및 예비 전원의 동작축과 일치되는 지지판(32)이 설치되는 구동 플레이트(33)가 수평 이동가능하게 결합되고, 상기 동력 전환부(30)에는 제 2 링크(15)의 하단과 구동 플레이트(33) 사이에 힌지 결합되어 상기 투입 스프링(13)의 인장력을 주전원 및 예비 전원 선로(50)(51)의 소호부의 동작축까지 전달하기 위한 동력 전달레버(34)가 회동가능하게 결합되며, 상기 지지판(32) 양측의 구동 플레이트(33)에는 각각 지지판(32)에 돌출 설치된 고정핀(35)을 파지하기 위한 한쌍의 구동 후크(36)가 스프링(37)에 의해 탄력 지지되어 설치된다.
그리고, 상기 동력 전환부(30)에는 각각의 구동 후크(36)를 눌러주기 위한 푸쉬 레버(38)가 탄력 지지되어 설치되고, 각각의 푸쉬 레버(38) 일측에는 푸쉬 레버(38)를 회전시키는 동력을 발생시키기 위한 솔레노이드(39)가 설치되며, 각각의 솔레노이드(39) 일측에는 솔레노이드(39)의 동작을 감지하여 동력 구동부(10)의 전자석(20)으로 신호를 보내기 위한 리미트 스위치(40)가 설치되어 구성된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 자동 부하 전환 개폐기의 조작 기구부의 동작은 먼저, 동력 구동부(10)의 작동 레버(12)의 일단에 설치된 투입 스프링(13)의 인장이 이루어져야 하는 데, 상기 동력 구동부(10)의 캠(11)이 반시계 방향으로 회전하면 작동 레버(12)를 눌러 상기 투입 스프링(13)을 인장하기 시작하고, 투입 스프링(13)의 인장이 완료되면 상기 래치 링크(17)와 래치(18)에 의해 투입 스프링(13)은 인장 상태를 유지하게 된다.
이때, 상기 동력 전환부(30)의 동력 전송부인 구동 플레이트(33)는 상기 제 1,2 링크(14)(15) 및 동력 전달레버(34)에 의해 왼쪽 방향으로 이동하게 되는 데, 이 상태가 도 6a와 같은 조작 기구의 동작 대기 상태이다.
주전원에 이상이 발생하여 예비 전원으로 전환시켜야 할 때는 도 3a 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 솔레노이드(39)가 동시에 여자되어 푸쉬 레버(38)를 누르게 되고, 이에 따라 구동 후크(36)는 지지판(32)에 돌출 설치된 고정핀(35)에 걸쳐짐과 동시에, 상기 푸쉬 레버(38)의 회전에 의해 리미트 스위치(40)가 동작하게 되며, 이 리미트 스위치(40)의 신호를 받아 동력 구동부(10)의 전자석(20)이 여자된다.
상기 전자석(20)이 여자되면 흡인력이 발생하여 래치 스톱퍼(19)를 회전시키게 되고, 래치 스톱퍼(19)가 회전되면 상기 투입 스프링(13)을 인장 상태로 유지시키고 있던 래치(18)가 해제되어 투입 스프링(13)의 인장력은 제 1,2 링크(14)(15)와 동력 전달레버(34)의 회전에 의해 동력 전송부인 구동 플레이트(33)가 도 3b와 같이 오른쪽으로 이송된다.
이때, 상기 구동 후크(36)는 고정핀(35)에 걸려 있기 때문에 주전원 및 예비 전원 동작축과 일치되어 있는 지지판(32)이 시계 방향으로 회전하여 주전원 선로(50)는 개방 동작을, 예비 전원 선로(51)는 투입 동작을 동시에 진행하며, 주전원 선로(50)의 개방 및 예비 전원 선로(51)의 투입 동작이 완료되면 도 5a와 같이 상기 투입 스프링(13)은 다시 인장되어 동작 대기상태가 된다.
또한, 상기 주전원 선로(50)가 정상 상태로 회복되어 주전원으로 재전환시켜야 할 때는 도 5a 내지 도 6과 같이 상기 솔레노이드(39)가 동시에 여자되어 푸쉬 레버(38)를 누르게 되고, 이에 따라 구동 후크(36)는 지지판(32)에 돌출 설치된 고정핀(35)에 걸쳐짐과 동시에, 상기 푸쉬 레버(38)의 회전에 의해 리미트 스위치(40)가 동작하게 되며, 이 리미트 스위치(40)의 신호를 받아 동력 구동부(10)의 전자석(20)이 여자된다.
상기 전자석(20)이 여자되면 흡인력이 발생하여 래치 스톱퍼(19)를 회전시키게 되고, 래치 스톱퍼(19)가 회전되면 상기 투입 스프링(13)을 인장 상태로 유지시키고 있던 래치(18)가 해제되어 투입 스프링(13)의 인장력은 제 1,2 링크(14)(15)와 동력 전달레버(34)의 회전에 의해 동력 전송부인 구동 플레이트(33)가 도 5b와 같이 오른쪽으로 이송된다.
이때, 상기 구동 후크(36)는 고정핀(35)에 걸려 있기 때문에 주전원 및 예비 전원 동작축과 일치되어 있는 지지판(32)이 반시계 방향으로 회전하여 주전원 선로(50)는 투입 동작을, 예비 전원 선로(51)는 개방 동작을 동시에 진행하며, 주전원 선로(50)의 개방 및 예비 전원 선로(51)의 투입 동작이 완료되면 도 5a와 같이상기 투입 스프링(13)은 다시 인장되어 동작 대기상태가 된다.
이상에서 상술한 바와 같이, 본 발명은 자동 부하 전환 개폐기에 설치되는 하나의 조작 기구부에 의해서 기계적인 링크 구조에 의해 주전원을 투입 상태에서 개방 상태로, 예비 전원을 개방 상태에서 투입 상태로 동시에 전환시킬 수 있으므로써 주전원 및 예비 전원으로의 신속한 전환이 가능하므로 인해 효율적으로 편리하게 사용할 수 있고, 크기를 콤팩트화할 수 있어서 설치 공간을 축소시킬 수 있으며, 설치 비용을 대폭 절감시킬 수 있는 등의 많은 장점이 구비된 매우 유용한 발명이다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 의해 한정되지 않고, 이하 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

Claims (5)

  1. 주전원 및 예비 전원 선로의 투입 또는 개방 동작을 동시에 진행하기 위해 동력 구동부에 회동가능하게 설치되며 투입 스프링을 인장시키기 위해 상호 접촉하여 연동하는 캠 및 작동 레버와,
    상기 투입 스프링의 인장 상태 유지 및 그 인장력을 동력 전달부로 전달하기 위한 연결 수단과,
    상기 동력 구동부 하부의 동력 전환부에 설치되어 전환 동력을 발생시키기 위한 구동 수단과,
    상기 구동 수단에 의해 작동되어 주전원 및 예비 전원 선로의 투입 또는 개방 동작을 전환시키기 위한 동작 전환수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 자동 부하 전환 개폐기의 조작 기구부 변환장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 연결 수단이 작동 레버에 회동가능하게 연결되는 제 1,2 링크와, 상기 작동 레버에 회동가능하게 결합되며 제 1,2 링크 사이의 연결부에 복수개의 보조 링크와 함께 연결되어 작동 레버를 동작시키는 래치 링크와, 상기 래치 링크에 회동가능하게 결합되어 래치 링크를 동작시키는 래치와, 상기 래치의 단부에 회동가능하게 결합되어 래치를 동작시키는 래치 스톱퍼로 구성된 것을 특징으로 하는 자동 부하 전환 개폐기의 조작 기구부 변환장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 구동 수단이 동력 전환부에 설치되어 동력을 발생시키기 위한 솔레노이드와, 상기 각각의 솔레노이드 일측에 설치되어 솔레노이드의 동작을 감지하여 동력 구동부의 전자석으로 신호를 보내기 위한 리미트 스위치로 구성된 것을 특징으로 하는 자동 부하 전환 개폐기의 조작 기구부 변환장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 동력 전환수단이 상기 동력 전환부에 수평 이동가능하게 결합되며 양측에 형성된 안내 장공에 주전원 및 예비 전원의 동작축과 일치되는 지지판이 설치되는 구동 플레이트와, 상기 지지판 양측의 구동 플레이트에 스프링에 의해 탄력 지지되도록 설치되어 각각 지지판에 돌출 설치된 고정핀을 파지하기 위한 한쌍의 구동 후크와, 상기 동력 전환부에 탄력 지지되도록 설치되어 구동 후크를 밀어주기 위한 푸쉬 레버와, 상기 투입 스프링의 인장력을 주전원 및 예비 전원 선로의 소호부의 동작축까지 전달하기 위한 동력 전달레버로 구성된 것을 특징으로 하는 자동 부하 전환 개폐기의 조작 기구부 변환장치.
  5. 제 2 항 및 제 4 항에 있어서, 상기 동력 전달레버가 제 2 링크의 하단과 구동 플레이트 사이에 힌지 결합된 것을 특징으로 하는 자동 부하 전환 개폐기의 조작 기구부 변환장치.
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