KR20030065222A - 개폐기의 단로부 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 개폐기의 단로부 구조에 관한 것으로, 본 발명은 조작기에 연동되어 회전하는 가동주도체와 그 가동주도체에 결합함과 아울러 함께 회전하면서 고정측 단자부와 접속 또는 분리되는 가동아크도체를 구비하여 배전 및 송전선로에 사용하는 개폐기에 있어서, 가동주도체는 복수 개의 관절부를 구비함과 아울러 그 각각의 관절부가 서로 회동 가능하게 결합하고, 가동아크도체는 가동주도체와 함께 회동하면서 고정측 단자부와 접속 또는 분리되도록 상기 가동주도체의 자유단에 역시 회동 가능하게 결합하여 구성함으로써, 개폐기 높이를 축소하여 수.배전반의 건축면적을 줄일 뿐만 아니라 개폐기 개로상태의 운반과 설치운전시 개방상태의 취급불편해소 및 비상개로에 의한 안전사고를 방지할 수 있다.

Description

개폐기의 단로부 구조{DISCONNECTING PART STRUCTURE FOR SWITCH}

본 발명은 개폐기의 단로부 구조에 관한 것으로, 특히 개폐기의 개방과 투입시 구동 스트로크 공간을 줄일 수 있는 개폐기의 단로부 구조에 관한 것이다.

알려진 바와 같이 개폐기는 전기회로의 개폐나 접속상태를 변경하기 위해서 사용하는 기기로서 기중 부하개폐기,단로기,고장구간 자동개폐기 등이 있다.

기중 부하개폐기는 보안상의 책임 분기점에 기기의 점검,측정,시험 및 보수를 할 때 진공이나 SF6 가스중이 아닌 공기상태에서 회로를 개폐하는 장치이고, 부하전류의 투입 및 차단은 가능하나 고정전류의 차단은 불가능한 기기이다.

단로기는 무부하 상태에서만 개폐동작이 가능하여 차단기 등과 연계하여 사용하고 선로 분기 용도로 쓰인다.

고장구간 자동개폐기는 범용 기중 부하개폐기의 용도 외에 축세트립 기능,과전류 트립기능,돌입전류 억제기능,과전류 록크기능 등이 부가된 것으로 주로 간이수전설비나 임시수전설비에 사용되는 기기이다.

도 1은 종래 개폐기의 일례를 보인 측면도이고, 도 2 및 도 3은 종래 개폐기의 동작을 보인 사시도이다.

이에 도시한 바와 같이 종래 개폐기는, 그 단로부가 가동주도체(1)와 가동아크도체(2)로 구성하고, 절연로드(3)로 조작기 동력이 전달되어 투입 또는 개방되는 것으로 수직 나이프 스위치 구조로 되어 있다.

가동주도체(1)는 막대형의 동이나 또는 알루미늄의 바(bar)가 각 상별로 두 개씩 배치 조립된 형태로 되고, 두 개의 가동주도체(1)를 고정하고 접압시키는 압축코일스프링(4)이 양측에 배치되어 부하전류 통전과단시간 내전류에 견디도록 이루어져 있다.

가동아크도체(2)는 "ㅡ"자 모양의 갈고리 형상으로 된 단일도체로 이루어져 각 상별 가동주도체(1)의 가운데 설치되고, 투입과 개방시 가동주도체(1)와 가동아크도체(2)는 동시에 움직이면서 가동주도체(1) 기준으로 인입측 고정도체(5)에 선투입-선개방 하도록 이루어져 있다.

또, 자력소호방식의 일종인 기중개폐기에는 공기를 압축하는 실린더 구조의 버퍼(미도시)와 압축된 공기를 토출하는 노즐(6)을 구비하여 가동주도체(1)와 가동아크도체(2)가 투입시에는 노즐(6)내로 삽입되면서 인입측 고정도체(5)로부터 출력측 고정도체(7)로 회로를 형성하고, 개로시에는 인입측 고정도체(5)로부터 가동주도체(1)와 가동아크도체(2)가 고정중심축(8)을 기준으로 메커니즘의 구동력이 메인샤프트(9)와 절연로드(3)로 전달되어 회전동작하여 절연거리가 확보되는 순간의 전류 0점에서 전원을 차단하고 기계적 동작 완료 위치에서 개로 동작을 완료하는 기술로 이루어져 있다.

상기와 같은 종래 개폐기의 단로부는 다음과 같이 동작한다.

즉, 전동 또는 수동조작기에의한 구동에너지는 조작기 메인샤프트(9)로전달되고, 이와 연동된 프레임 메인샤프트(미도시)는 회전운동을 하면서 회전운동을 절연로드(3)에 전달하여 가동주도체(1)와 가동아크도체(2)를 고정측 도전부인 인입측고정도체(5)에 접속하거나 분리하면서 개폐동작이 이루어진다.

개방동작은 도 2에서와 같이 절연로드(3)가 조작기에 의한 구동력으로 프레임 메인샤프트(미도시)를 회전 동작하면서 연동되어 가동아크도체(2)를 밀게 되고, 동시에 가동주도체(1)도 움직이기 시작하여 압축코일스프링(4)에 의해 접속되어 있던 가동주도체(1)가 인입측 고정도체(5)의 주접점(5a)에서 미끄러지면서 먼저 분리되고 일정시간차를 두고 가동아크도체(2)가 고정측 아크접점에서 분리되면서 아크를 소호한다.

투입의 경우는 도 3에서와 같이 절연로드(3)가 반대로 동작하면서 가동아크도체(2)가 가동주도체(1)를 끌고 가는 형태지만 고정측 도전부인 인입측 고정도체(5) 구조에 의해 가동주도체(1)가 가동아크도체(2) 보다 먼저 접속하는 것이었다.

그러나, 상기와 같은 종래 개폐기의 단로부는, 가동주도체(1)와 가동아크도체(2)가 모두 "ㅡ"자형으로 형성되어 개폐시 회전반경이 길어짐에 따라 비상 개폐시 작업자가 가동주도체(1)와 가동아크도체(2)에 충돌할 우려가 있고, 이를 감안하여 개로상태로 취급하여야 하는데 배전반 설치시에도 기기의 수평 및 수직 접속 안정도를 위한 투입상태로 작업을 하지 못하여 불안정한 투입동작의 원인이 되기도 한다.

또, 개폐시 가동아크도체(2)의 스트로크와 대지간 절연거리를 확보하기 위하여 충분한 배전반 깊이가 필요하나, 이 배전반 깊이가 깊어짐에 따라 배전반의 체적이 커지는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 개폐기가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 개폐기 높이를 축소하여 수.배전반의 건축면적을 줄일 뿐만 아니라 개폐기 개로상태의 운반과 설치운전시 개방상태의 취급불편해소 및 비상개로에 의한 안전사고를 방지할 수 있는 개폐기의 단로부 구조를 제공하려는데 본 발명의 목적이 있다.

도 1은 종래 개폐기의 단로부 구조를 보인 측면도.

도 2 및 도 3은 종래 개폐기의 개폐동작을 보인 개략도.

도 4 및 도 5는 본 발명 개폐기의 단로부 구조 및 개폐동작을 보인 측면도.

도 6은 본 발명 개폐기의 단로부 요부를 분해하여 보인 사시도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

2 : 절연로드 5A,5B : 제1,제2 고정단자

6 : 소호노즐 10 : 가동주도체

11 : 제1 관절부 12 : 제2 관절부

20 : 가동아크도체

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 조작기에 연동되어 회전하는 가동주도체와 그 가동주도체에 결합함과 아울러 함께 회전하면서 고정측 단자부와 접속 또는 분리되는 가동아크도체를 구비하여 배전 및 송전선로에 사용하는 개폐기에 있어서, 가동주도체는 복수 개의 관절부를 구비함과 아울러 그 각각의 관절부가 서로 회동 가능하게 결합하고, 가동아크도체는 가동주도체와 함께 회동하면서 고정측 단자부와 접속 또는 분리되도록 상기 가동주도체의 자유단에 역시 회동 가능하게 결합하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 개폐기의 단로부 구조를 제공한다.

이하, 본 발명에 의한 개폐기의 단로부 구조를 첨부도면에 도시한 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 4 및 도 5는 본 발명 개폐기의 단로부 구조 및 개폐동작을 보인 측면도이고, 도 6은 본 발명 개폐기의 단로부 요부를 분해하여 보인 사시도이다.

이에 도시한 바와 같이 본 발명에 의한 개폐기의 단로부는, 복수 개의 관절부로 이루어져 회전하면서 접히거나 펴지는 가동주도체(10)와, 가동주도체(10)의 끝단에 회동가능하게 결합하여 고정측 도전부인 제1 고정단자(5A)에 접속 또는 분리하는 가동아크도체(20)로 구성한다.

가동주도체(10)는 일단은 배전반 본체(F)의 제2 고정단자(5B)에 회전 가능하게 결합하는 제1 관절부(11)와, 제1 관절부(11)의 타단에 회동 결합하고 그 타단은 상기한 가동아크도체(20)와 함께 배전반 본체(F)에 회동 결합한 절연로드(3)의 끝단에 역시 회전 가능하게 결합하는 제2 관절부(12)로 이루어진다.

가동아크도체(20)는 "Z"형상으로 형성하여 그 일단이 전술한 고정측 도전부인 제1 고정단자(5A)에 접속 또는 분리 가능하도록 타단은 상기한 바와 같이 절연로드(3)와 함께 제2 관절부(12)에 결합하여 이루어진다.

또, 가동아크도체(20)는 절연로드(3)로 전달되는 조작기 구동력에 의해 회전가능하게 결합할 수 있도록 복수 개의 관통홀(21)과 한 개의 장공(22)을 형성한다.

한편, 절연로드(3)는 그 일단은 배전반 본체(F)에 구비한 메인샤프트(S)에 회전 가능하게 결합하고, 타단은 전술한 바와 같이 제2 관절부(12)에 가동아크도체(20)와 함께 회전 가능하게 결합하여 이루어진다.

도면중 미설명 부호인 3a는 가동주조체와 가동아크도체의 결합공, 3b는 절연로드 힌지홈, 11a는 힌지공, 11b는 가동주도체의 회전운동 중심축, 12a는 가동주도체 운동 중심, 12b는 가동아크도체의 결합공, 13은 판스프링, 23은 가동아크도체의 가동아크접점부이다.

상기와 같은 본 발명 개폐기의 단로부 구조는 다음과 같은 작용 효과를 갖는다.

즉, 수동 또는 전동 조작기에 의한 기계적 에너지가 메인샤프트(미도시)에 전달되고, 메인샤프트에 접속된 절연로드(3)가 메인샤프트를 중심으로 절연로드(3)의 반경 만큼 원운동 하면서 가동주도체(10)와 가동아크도체(20)를 굴절동작하여 결국 가동아크도체(20)가 고정측 도전부인 제1 고정단자(5A)와 접속 또는 분리된다.

이를 보다 상세히 살펴보면, 개방동작은 도 4에서와 같이 절연로드(3)와 가동주도체(10)가 기계적으로 링크되어 제1 고정단자(5A)에서 분리되고, 동시에 1개의 장공(22)에 의하여 가동아크접점부(23)가 고정측 아크접점의 미끄럼 접촉력에 의한 구조적 개리차만큼 지연되면서 고정측 도전부에서 개국된다. 이를 통상 개극시간이라 한다.

이후, 기계적 차단동작은 제2 고정단자(5B)에 의한 가동주도체(10)의 회전운동 중심축(11b)을 기준으로 움직이며 가동주도체(10)는 절연로드(3)의 반원운동에 의해서 가동주도체 운동중심(12a)을 중심으로 접히면서동작하여 개방상태로 멈춘다.

한편, 투입동작은 도 5에서와 같이 개방동작의 반대로 이루어지고, 가동아크도체(20)의 장공(22)에 의하여 가동주도체(10) 보다 가동아크도체(20)가 늦게 제1 고정단자(5A)에 접속된다. 전기적으로는 프리아킹 상태가 가동주도체(10)와 가동아크도체(20)에서 둘 다 발생되지만 제1 고정단자(5A)의 구성에 의하여 소호노즐(6)내로 아크가 전이되고 이 에너지는 버퍼가 흡수하면서 투입이 완료된다.

이렇게 하여, 배전반의 체적을 줄여 최근 급속히 확대되고 있는 지능형 변전실의 개폐기로 사용 가능할 수 있고, 이를 통해 좁은 현장에서도 배전반을 보다 자유롭게 이동,설치할 수 있다.

본 발명에 의한 개폐기의 단로부 구조는, 가동주도체는 복수 개의 관절부를 구비함과 아울러 그 각각의 관절부가 서로 회동 가능하게 결합하고, 가동아크도체는 가동주도체와 함께 회동하면서 고정측 단자부와 접속 또는 분리되도록 상기 가동주도체의 자유단에 역시 회동 가능하게 결합하여 구성함으로써, 개폐기 높이를 축소하여 수.배전반의 건축면적을 줄일 뿐만 아니라 개폐기 개로상태의 운반과 설치운전시 개방상태의 취급불편해소 및 비상개로에 의한 안전사고를 방지할 수 있다.

Claims (2)

1. 조작기에 연동되어 회전하는 가동주도체와 그 가동주도체에 결합함과 아울러 함께 회전하면서 고정측 단자부와 접속 또는 분리되는 가동아크도체를 구비하여 배전 및 송전선로에 사용하는 개폐기에 있어서,

   가동주도체는 복수 개의 관절부를 구비함과 아울러 그 각각의 관절부가 서로 회동 가능하게 결합하고, 가동아크도체는 가동주도체와 함께 회동하면서 고정측 단자부와 접속 또는 분리되도록 상기 가동주도체의 자유단에 역시 회동 가능하게 결합하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 개폐기의 단로부 구조.
2. 제1항에 있어서,

   가동주도체의 자유단과 가동아크도체는 배전반 본체에 회동하도록 설치한 절연로드에 함께 회전 가능하게 결합하는 것을 특징으로 하는 개폐기의 단로부 구조.