KR20030000561A

KR20030000561A - 회로차단기의 투입 잠금 안전장치

Info

Publication number: KR20030000561A
Application number: KR1020010036590A
Authority: KR
Inventors: 윤석중
Original assignee: 엘지산전 주식회사
Priority date: 2001-06-26
Filing date: 2001-06-26
Publication date: 2003-01-06
Also published as: KR100390798B1

Abstract

본 발명은 회로차단기의 투입 안전 잠금장치에 관한 것으로서, 투입위치 및 차단위치간을 회동가능하게 배치되는 개폐레버와, 상기 개폐레버의 일측에 연장형성되는 트립아암과, 상기 트립아암의 회동을 허용 및 억제하는 트립래치와, 상기 개폐레버의 회동축과 평행하게 배치된 회동축을 중심으로 회동가능하게 배치되는 구동캠과, 상기 구동캠과 접촉가능하게 배치되어 상기 구동캠이 상기 투입위치로 회동되는 것을 허용 및 억제하는 투입래치를 구비한 회로차단기에 있어서, 상기 투입래치의 회동축과 평행하게 배치된 실린더와, 상기 실린더의 내부에 상대 회전 가능하게 결합되는 슬리브를 구비한 자물쇠부와; 상기 슬리브를 상기 실린더에 대해 상대 회전시키는 열쇠와; 상기 투입래치에 접촉되어 상기 투입래치가 상기 투입위치로 회동하는 것을 억제시키는 잠금위치와 상기 투입래치의 회동을 허용하는 해제위치간을 회동가능한 투입래치회동억제부와, 상기 투입래치회동억제부의 일측으로부터 상기 슬리브의 회전축선을 따라 소정 길이 연장되는 핀접촉부를 구비한 잠금레버와; 상기 슬리브에 일체로 회동가능하게 결합되어 상기 투입래치회동억제부가 상기 투입래치에 접촉되게 하는 작용핀을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 불시에 주회로가 재투입되는 것을 방지하여 작업자의 안전을 확보할 수 있는 회로차단기의 투입 잠금 안전장치가 제공된다.

Description

회로차단기의 투입 잠금 안전장치{CLOSE LOCKING SAFETY APPARATUS FOR CIRCUIT BREAKER}

본 발명은, 회로차단기의 투입 잠금 안전장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 선로의 점검 및 보수를 위한 주회로의 차단시 불시에 주회로가 재투입되는 것을 방지하여 작업자의 안전을 확보할 수 있도록 한 회로차단기의 투입 잠금 안전장치에 관한 것이다.

회로차단기는 발전소 또는 변전소로부터 수용가의 전기설비에 이르기까지 전기회로에서 단락발생 등의 이상 상태에 의한 사고전류로부터 부하기기 및 선로보호를 목적으로 전기회로를 개폐하는 장치로서, 선로적용에 따라 교류차단기 및 직류차단기로 분류되고, 소호매체에 따라서는 진공차단기, 가스차단기 등으로 분류되고 있다.

도 1은 종래의 회로차단기의 측면도이고, 도 2는 도 1의 기구부의 작용을 설명하기 위한 도면이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 회로차단기는, 상호 접촉 및 분리가능하게 배치된 고정접점부(11) 및 가동접점부(12)를 구비한 주회로부(10)와, 고정접점부(11) 및 가동접점부(12)가 상호 접촉 및 분리가능하도록 하는 기구부(20)를 구비하고 있다.

기구부(20)는, 고정접점부(11) 및 가동접점부(12)가 상호 접촉되는 투입위치 및 상호 분리되는 차단위치간을 회동가능하게 배치되는 개폐레버(21)와, 개폐레버(21)의 일측에 연장되도록 형성되는 트립아암(23)과, 트립아암(23)의 회동을 억제시키는 트립래치(25)와, 개폐레버(21)가 차단위치로 회동되도록 탄성력을 가하는 차단스프링(27)과, 다수의 톱니형상을 가지는 치형구간(30)과 비치형구간(32)이 둘레면에 각각 형성되어 있는 구동휠(29)과, 구동휠(29)의 회동축에 일체로 회동가능하게 결합되는 구동캠(35)과, 구동캠(35)의 회동을 억제시키는 투입래치(37)와, 일측은 개폐레버(21)와 연동가능하게 링크연결되어 개폐레버(21)가 투입위치로 회동되도록 탄성력을 제공하는 구동아암(39)과, 일측이 구동아암(39)에 연결되어 개폐레버(21)가 투입위치로 회동되도록 탄성력을 제공하는 투입스프링(41)을 구비하고 있다.

개폐레버(21)는 가동접점부(12)와 링크(13)로 연동가능하게 연결되어 있으며, 구동휠(29)의 일측에는 구동휠(29)을 회전구동시킬 수 있도록 구동폴(33)이 선회가능하도록 설치되어 있다.

이러한 구성에 의하여, 구동폴(33)이 선회하면 구동휠(29)은 도면의 시계방향을 따라 1치형구간씩 회전하게 되며, 구동캠(35)은 구동휠(29)의 회전축을 중심으로 회동하게 된다. 이에 따라, 구동아암(39)은 회전되고 구동아암(39)의 일측에 연결된 투입스프링(41)은 신장되면서 탄성력을 축적하게 된다. 구동캠(35)의 회동이 진행되면 투입래치(37)에 접촉되어 회동이 저지되고, 구동휠(29)은 비치형구간(32)이 구동폴(33)과 접촉되어 회전정지상태로 된다.

이 때, 투입신호가 인가되어 투입래치(37)의 끝단이 구동캠(35)으로부터 이격되도록 회동되면 구동휠(29) 및 구동캠(35)은 투입스프링(41)의 인장력에 의해 신속하게 회전되고, 이 회전력은 링크를 통해 개폐레버(21)를 투입위치로 회동시키게 된다.

개폐레버(21)가 투입위치로 회동되면 개폐레버(21)에 연결된 차단스프링(27)은 인장되면서 탄성력을 축적하게 되고, 트립아암(23)은 트립래치(25)에 의해 회동저지된 상태가 된다.

이 때, 트립신호가 인가되어 트립래치(25)가 트립아암(23)으로부터 이격되게 회동되면, 개폐레버(21)는 차단스프링(27)의 탄성력에 의해 고정접점부(11) 및 가동접점부(12)가 상호 분리될 수 있도록 차단위치로 신속하게 회동하게 된다.

그런데, 이러한 종래의 회로차단기에 있어서는, 선로의 점검 및 보수를 위해 작업자가 고정접점부(11)와 가동접점부(12)가 상호 분리되도록 하여도, 투입이 완료되면 구동폴(33)은 재투입이 가능하게 투입스프링(41)이 인장되도록 구동휠(29)을 회전시켜 투입대기상태로 되므로, 선로 작업자 이외의 타인에 의해 투입이 이루어질 수 있어 작업자가 위험에 노출되게 된다고 하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 선로의 점검 및 보수를 위한 주회로의 차단시 불시에 주회로가 재투입되는 것을 방지하여 작업자의 안전을 확보할 수 있는 회로차단기의 투입 잠금 안전장치를 제공하는 것이다.

도 1은 종래의 회로차단기의 측면도,

도 2는 도 1의 기구부의 작용을 설명하기 위한 도면,

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 회로차단기의 투입 잠금 안전장치의 사용상태를 도시한 도면,

도 4는 도 3의 정면도,

도 5 및 도 6은 각각 도 3의 회로차단기의 투입 잠금 안전장치영역의 사시도,

도 7은 도 5의 실린더의 사시도,

도 8은 도 5의 슬리브 및 열쇠의 결합상태의 사시도,

도 9는 도 5의 잠금레버의 사시도,

도 10 내지 도 12는 각각 도 9의 잠금레버의 정면도, 평면도 및 측면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

21 : 개폐레버23 : 트립아암

25 : 트립래치27 : 차단스프링

29 : 구동휠35 : 구동캠

37 : 투립래치39 : 구동아암

41 : 투입스프링53 : 실린더

55 : 슬리브57 : 열쇠

59 : 잠금레버61 : 작용핀

64a : 축결합부64b : 투립래치회동억제부

64c : 트립래치회동억제부64d : 핀접촉부

65 : 축공

상기 목적은, 본 발명에 따라, 고정접점부 및 가동접점부가 상호 접촉되는 투입위치 및 상호 분리되는 차단위치간을 회동가능하게 배치되는 개폐레버와, 상기 개폐레버의 일측에 연장형성되는 트립아암과, 상기 트립아암의 일측에 접촉가능하게 배치되어 상기 트립아암의 회동을 허용 및 억제하는 트립래치와, 상기 개폐레버의 회동축과 평행하게 배치된 회동축을 중심으로 회동가능하게 배치되는 구동캠과, 상기 구동캠과 접촉가능하게 배치되어 상기 구동캠이 상기 투입위치로 회동되는 것을 허용 및 억제하는 투입래치를 구비한 회로차단기에 있어서, 상기 투입래치의 회동축과 평행하게 배치된 실린더와, 상기 실린더의 내부에 상대 회전 가능하게 결합되며 길이방향을 따라 열쇠홈이 형성된 슬리브를 구비한 자물쇠부와; 상기 열쇠홈내에 수용되어 상기 슬리브를 상기 실린더에 대해 상대 회전시키는 열쇠와; 상기 슬리브의 회전축선과 평행하게 배치된 회동축과, 상기 회동축으로부터 소정 연장되고 끝단이 상기 투입래치에 접촉되어 상기 투입래치가 상기 투입위치로 회동하는 것을 억제시키는 잠금위치와 상기 투입래치의 회동을 허용하는 해제위치간을 회동가능한 투입래치회동억제부와, 상기 투입래치회동억제부의 일측으로부터 상기 슬리브의 회전축선을 따라 소정 길이 연장되는 핀접촉부를 구비한 잠금레버와; 상기 슬리브의 회전축선에 가로로 상기 실린더를 통과하도록 돌출되고 끝단이 상기 핀접촉부에 접촉되어 상기 투입래치회동억제부가 상기 투입래치에 접촉되게 하는 작용핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 회로차단기의 투입 잠금 안전장치에 의해 달성된다.

여기서, 상기 잠금레버에는 회동축을 사이에 두고 상기 투입래치회동억제부로부터 상기 트립래치측으로 연장되어 상기 트립래치가 상기 트립아암의 회동을 허용하는 방향으로 회동시키는 트립래치회동부가 형성되어 있는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 투입래치회동억제부가 상기 투입캠으로부터 이격되는 해제위치로 상기 잠금레버를 복귀회동시키는 탄성수단을 더 포함하는 것이 효과적이다.

또한, 상기 트립래치는 끝단이 상기 트립아암에 접촉되어 상기 트립아암의 회동을 억제시키는 위치로 회동되도록 하는 트립래치스프링을 구비하고 있으며, 상기 탄성수단은 상기 트립래치스프링인 것이 바람직하다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 회로차단기의 투입 잠금 안전장치의 사용상태를 도시한 도면이고, 도 4는 도 3의 정면도이며, 도 5 및 도 6은 각각 도 3의 회로차단기의 투입 잠금 안전장치영역의 사시도이다. 전술 및 도시한 구성과 동일 및 동일 상당부분에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하고, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 회로차단기의 기구부(20)는, 고정접점부(11)와 가동접점부(12)가 상호 접촉되는 투입위치 및 분리되는 차단위치간을 회동가능하게 배치되는 개폐레버(21)와, 개폐레버(21)의 일측에 연장되도록 형성되는 트립아암(23)과, 트립아암(23)의 일측에 접촉 및 이격가능하게 배치되어 트립아암(23)의 회동을 허용 및 억제하는 트립래치(25)와, 개폐레버(21)의 일측에 신축가능하게 연결되어 개폐레버(21)가 차단위치로 회동되도록 탄성력을 가하는 차단스프링(27)과, 둘레면을 따라 치형구간(30) 및 비치형구간(32)이 형성되어 있으며 개폐레버(21)의 회전축과 평행하게 배치된 회전축을 중심으로 회전가능하게 배치되는 구동휠(29)과, 구동휠(29)과 일체로 회동가능하게 결합된 구동캠(35)과, 구동캠(35)과 연동하여 회동가능함과 동시에 일단이 개폐레버(21)와 복수의 제1 내지 제3링크(42a~42c)로 연결되는 구동아암(39)과,구동아암(39)의 타단에 신축가능하게 연결되어 구동아암(39)이 투입위치로 회동되도록 탄성력을 가하는 투입스프링(41)과, 구동캠(35)의 일측에 구동캠(35)과 접촉 및 분리되도록 배치되어 구동캠(35)의 회동을 허용 및 억제하는 투입래치(37)를 구비하고 있다.

투입래치(37)의 끝단에는 구동캠(35)과 구름접촉가능하게 롤러(38)가 결합되어 있으며, 투입래치(37)의 일측에는 투입래치(37)를 회동구동시킬 수 있도록 투입솔레노이드(40)가 구비되어 있다.

트립래치(25)의 일측 판면에는 판면으로부터 돌출된 핀(26)이 형성되어 있으며, 트립래치(25)의 일측에는 트립래치(25)를 회동구동시킬 수 있도록 트립솔레노이드(28)가 배치되어 있다. 트립솔레노이드(28)의 상측에는 일측이 핀(26)에 접촉되어 트립래치(25)를 회동구동시키는 작용레버(43)이 회동가능하게 배치되어 있으며, 핀(26)의 일측에는 트립래치(25)를 초기위치로 복귀회동 시킬 수 있도록 트립래치스프링(31)의 일단이 접촉되어 탄성력을 가하고 있다.

투입래치(37) 및 트립래치(25)는 도면의 상하방향을 따라 상호 소정 거리 이격배치되어 있으며, 투입래치(37) 및 트립래치(25)의 사이영역에는 본 발명의 일 실시 예에 따른 회로차단기의 투입 잠금 안전장치가 설치되어 있다.

본 회로차단기의 투입 잠금 안전장치는, 개폐레버(21)의 회동축과 평행하게 배치되는 실린더(53)와 길이방향을 따라 열쇠홈이 형성되고 실린더(53)의 내부에 상대 회전가능하게 수용결합되는 슬리브(55)를 구비한 자물쇠부(51)와, 열쇠홈에 결합되어 슬리브(55)를 실린더(53)에 대해 상대회전시키는 열쇠(57)와, 슬리브(55)의 회전축선과 평행하게 배치된 회동축선을 따라 일측이 투입래치(37)와 접촉될 수 있도록 회동가능하게 배치되는 잠금레버(59)와, 일단이 슬리브(55)의 측연에 일체로 결합되고 타단이 잠금레버(59)에 접촉될 수 있도록 슬리브(55)의 길이방향에 가로로 연장되어 잠금레버(59)의 회동을 억제시키는 작용핀(61)을 포함하여 구성되어 있다.

도 7은 도 5의 실린더의 사시도이고, 도 8은 도 5의 슬리브 및 열쇠의 결합상태의 사시도이며, 도 9는 도 5의 잠금레버의 사시도이고, 도 10 내지 도 12는 각각 도 9의 잠금레버의 정면도, 평면도 및 측면도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 실린더(53)는 적어도 일측이 개구된 원통형상을 가지며, 일측에는 작용핀(61)의 일단이 통과하도록 결합되어 축선을 중심으로 회동할 수 있게 작용핀(61)의 회동궤적에 대응되도록 호형상의 핀공(54)이 형성되어 있다. 실린더(53)의 개구영역에는 실린더(53)를 지지프레임(58)에 고정결합할 수 있도록 사각형상의 고정부(56)가 형성되어 있으며, 고정부(56)에는 판면을 관통하여 한 쌍의 볼트공(60)이 형성되어 있다.

슬리브(55)는 원통형상을 가지며 중앙영역에는 길이방향을 따라 열쇠홈이 형성되어 있다. 열쇠홈에는 실린더(53)에 대해 슬리브(55)를 상대회전시킬 수 있도록 열쇠(57)가 삽입결합되어 있으며, 실린더(53)의 일측에는 실린더(53)의 핀공(54)에 대응되게 작용핀(61)의 일단이 삽입결합될 수 있도록 핀수용공(62)이 형성되어 있다.

한편, 잠금레버(59)는, 지지프레임(58)에 개폐레버(21)의 회동축과 평행하게결합되는 회동축(67)을 수용하여 상대회동 가능하게 결합될 수 있도록 축공(65)이 형성되며 평단면형상이 “Ｕ”형상을 가지는 축결합부(64a)와, 축결합부(64a)로부터 지지프레임(58)의 판면방향을 따라 소정 연장되어 끝단이 투입래치(37)에 접촉되어 투입래치(37)의 회동을 억제시키는 투입래치회동억제부(64b)와, 축결합부(64a)를 사이에 두고 대향측으로 연장되어 트립래치(25)의 회동을 억제시키는 트립래치회동억제부(64c)와, 투입래치회동억제부(64b)의 일측으로부터 회동축(67)과 평행하게 연장되어 작용핀(61)의 끝단과 접촉되는 핀접촉부(64d)를 포함하여 구성되어 있다.

이러한 구성에 의하여, 작업자가 선로의 점검 및 보수 작업을 실시하고자 하는 경우에는, 먼저 고정접점부(11) 및 가동접점부(12)가 상호 분리되도록 트립솔레노이드(28)에 전원이 인가되도록 한다. 트립솔레노이드(28)에 전원이 인가되면 트랩래치는 트립아암(23)의 끝단으로부터 이격되도록 회동축을 중심으로 하게 되고, 이에 의해 차단스프링(27)의 인장력이 작용하고 있는 개폐레버(21)는 회동축을 중심으로 고정접점부(11)로부터 가동접점부(12)가 분리되도록 회동하게 된다.

이러한 상태에서, 작업자가 열쇠홈에 열쇠(57)를 삽입하여 실린더(53)에 대해 슬리브(55)를 잠금위치로 회동시키면, 실린더(53)에 일체로 회동가능하게 결합된 작용핀(61)의 끝단은 잠금레버(59)의 핀접촉부(64d)를 접촉가압하여 투입래치회동억제부(64b)가 투입래치(37)의 회동을 억제하도록 회동하게 된다.

이 때, 잠금레버(59)의 하부영역에 형성된 트립래치회동억제부(64c)는 트립래치(25)의 끝단이 트립아암(23)으로부터 이격된 상태를 유지하도록 트립래치(25)의 핀(26)을 가압하게 된다. 작업자는 타인에 의해 선로의 점검 및/또는 보수작업시 타인에 의해 주회로부(10)가 투입되는 것을 방지할 수 있도록 열쇠홈으로부터 열쇠(57)를 인출하여 보관한다.

한편, 선로의 보수 및/또는 점검작업이 완료된 경우에는, 작업자는 열쇠홈에 열쇠(57)를 삽입하여 슬리브(55)를 해제위치로 회전시키면, 잠금레버(59)는 트립래치스프링(31)의 탄성력에 의해 초기위치로 복귀하게 된다. 이러한 상태에서 투입솔레노이드(40)에 전원이 인가되도록 하면 투입래치(37)는 구동캠(35)으로부터 이격되도록 회동하고, 개폐레버(21)는 투입스프링(41)의 탄성력에 의해 고정접점부(11)와 가동접점부(12)가 상호 접촉되도록 회동하게 된다.

전술 및 도시한 실시 예에서는, 투입래치회동억제부의 대향측에 트립래치의 회동을 억제시킬 수 있도록 트립래치회동억제부가 일체로 형성되고, 잠금레버가 초기위치로 복귀되는 탄성수단으로 트립래치스프링을 이용하도록 구성한 경우를 예를 들어 설명하고 있지만, 트립래치회동억제부를 형성하지 아니하고 별도의 탄성수단, 예를 들면 스프링을 구비하여 잠금레버가 초기위치로 복귀되도록 구성할 수도 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 원통형상의 실린더와, 실린더의 내부에 상대회전 가능하게 결합되는 슬리브와, 슬리브의 일측에 일체로 회동가능하게 결합되는 작용핀과, 작용핀에 접촉되어 투입래치의 회동이 억제되도록 회동하는 잠금레버를 마련하여 작업자가 선로의 보수 및/또는 점검시 투입래치가 불시에 투입되는 것을 방지할 수 있도록 함으로써, 작업자의 안전을 확보할 수 있도록 한 회로차단기의 투입 잠금 안전장치가 제공된다.

Claims

고정접점부 및 가동접점부가 상호 접촉되는 투입위치 및 상호 분리되는 차단위치간을 회동가능하게 배치되는 개폐레버와, 상기 개폐레버의 일측에 연장형성되는 트립아암과, 상기 트립아암의 일측에 접촉가능하게 배치되어 상기 트립아암의 회동을 허용 및 억제하는 트립래치와, 상기 개폐레버의 회동축과 평행하게 배치된 회동축을 중심으로 회동가능하게 배치되는 구동캠과, 상기 구동캠과 접촉가능하게 배치되어 상기 구동캠이 상기 투입위치로 회동되는 것을 허용 및 억제하는 투입래치를 구비한 회로차단기에 있어서, 상기 투입래치의 회동축과 평행하게 배치된 실린더와, 상기 실린더의 내부에 상대 회전 가능하게 결합되며 길이방향을 따라 열쇠홈이 형성된 슬리브를 구비한 자물쇠부와; 상기 열쇠홈내에 수용되어 상기 슬리브를 상기 실린더에 대해 상대 회전시키는 열쇠와; 상기 슬리브의 회전축선과 평행하게 배치된 회동축과, 상기 회동축으로부터 소정 연장되고 끝단이 상기 투입래치에 접촉되어 상기 투입래치가 상기 투입위치로 회동하는 것을 억제시키는 잠금위치와 상기 투입래치의 회동을 허용하는 해제위치간을 회동가능한 투입래치회동억제부와, 상기 투입래치회동억제부의 일측으로부터 상기 슬리브의 회전축선을 따라 소정 길이 연장되는 핀접촉부를 구비한 잠금레버와; 상기 슬리브의 회전축선에 가로로 상기 실린더를 통과하도록 돌출되고 끝단이 상기 핀접촉부에 접촉되어 상기 투입래치회동억제부가 상기 투입래치에 접촉되게 하는 작용핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 회로차단기의 투입 잠금 안전장치.
제1항에 있어서,

상기 잠금레버에는 회동축을 사이에 두고 상기 투입래치회동억제부로부터 상기 트립래치측으로 연장되어 상기 트립래치가 상기 트립아암의 회동을 허용하는 방향으로 회동시키는 트립래치회동부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 회로차단기의 투입 잠금 안전장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 투입래치회동억제부가 상기 투입캠으로부터 이격되는 해제위치로 상기 잠금레버를 복귀회동시키는 탄성수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회로차단기의 투입 잠금 안전장치.
제3항에 있어서,

상기 트립래치는 끝단이 상기 트립아암에 접촉되어 상기 트립아암의 회동을 억제시키는 위치로 회동되도록 하는 트립래치스프링을 구비하고 있으며, 상기 탄성수단은 상기 트립래치스프링인 것을 특징으로 하는 회로차단기의 투입 잠금 안전장치.