KR20040012376A

KR20040012376A - 부하 개폐기

Info

Publication number: KR20040012376A
Application number: KR1020020045931A
Authority: KR
Inventors: 정준조
Original assignee: 정준조
Priority date: 2002-08-02
Filing date: 2002-08-02
Publication date: 2004-02-11

Abstract

본 발명은 부하 개폐기에 관한 것이다.

본 발명은 배전선로에서 각 수용가에 공급되는 특고압(22,900V)의 전기를 안전하게 개폐할 수 있도록 제작된 개폐기로서 프레임과, 프레임의 일측에 구비된 동작 전달의 근원인 메카니즘과, 메카니즘 작동부와 대향되도록 구비됨과 동시 메카니즘의 동작을 전기적 또는 수동으로 조작할 수 있도록 구성된 유압작동부와, 안전한 전류 이상의 단락 또는 과부하시 보호 되도록 설정된 퓨즈의 단선에 의한 메카니즘 구동부를 작동 시키도록 구비된 전자탄발부와, 터미널 단자를 상단에 구비한 복수개의 인슐레이터가 상기 프레임의 상부에 고정 설치되고 터미널 사이에 브레이드가 절연대에 의해 작동되어 터미널을 선택적으로 접속하거나 단락 시키도록 구비된 차단부와, 상기 메카니즘 작동부의 제1출력축에 연결된 상태로 프레임의 내측에 구비된 링크로 상기 절연대의 하부를 상부로 밀어 올리도록 구성되고, 유압작동부의 출력측에는 프레임을 관통하는 제2출력축을 메카니즘 작동부에 연결하여 유압이나 전자탄발부에 의해 작동되도록 구성되며, 사고 발생시 공급되는 전기를 신속하게 개폐 시킴으로서 그피해를 최소화 시키고 원할하고 안전하게 전기공급을 할 수 있도록 발명 제작된 제품이다.

Description

부하 개폐기{LOAD BREAK SWITCHGEAR}

본 발명은 부하 개폐기에 관한 것으로서 특히, 고압의 전기가 흐르는 배전선로상에 유압으로 작동되는 개폐기를 설치하여 부하로 인한 사고발생시 특정지역으로 공급되는 전기를 신속히 차단시킴으로써, 부하로 인한 피해를 줄이면서 개보수의 공사를 용이하게 할 수 있도록 하고, 아울러 단자가 분리되면서 발생되는 아아크를 압축공기를 이용하여 신속하게 소호시켜 단자가 열화로 인해 융해 및 파손되는 것을 방지하여 장기간 사용할 수 있도록 한 것이다.

우리나라 배전방식중 수용가의 설비와 시스템에 의한 전기 사고 및 고장 발생시 그사고와 고장 범위를 최소화 하고, 수용가의 사고 전류가 다른 선로에 파급되지 않도록 변전 설비의 분기점 또는 수용가의 인입구에는 부하 개폐기를 설치하도록 하고 있다.

그러나 상기와 같은 시스템에 적용되는 부하 개폐기는 특고압(22,900V)이라는 높은 전압과 기술적인 문제(제작사의 보유기술, 비용 절감에 의한 재질문제, 구동방식, 아크소호 능력등)등에 의하여 빈번하게 문제점으로 대두되곤 하였다.

상기한 중에서 특히 아크소호능력, 구동방식 및 단락 또는 과부하시에 보호되도록 설정된 퓨즈의 접촉부등 부하 개폐기의 중요한 부분을, 기술적인 면과 제품의 성능면을 개선하고 향상시켜 안전한 전기를 공급 받을수 있도록 함과 동시에, 제품이 안전하고 원할하게 작동되도록 몇단계 업그레이드 시킨 제품이다.

첫번째 : 아크소호 능력

부하 개폐기의 심장부에 속하는 아크 소호실을 종래의 고정 소호방식에서 가동 소호방식(피스톤 운동 소호방식)으로 개발하여, 아크 소호능력(공인기관 검증필)을 극대화 시킨 제품으로 획기적인 방식의 결정체이다.

두번째 : 구동 방식

부하 개폐기를 전기적 또는 수동으로 조작할 수 있는 동력전달 장치의 근원인 구동부의 구동 방식을 국내 최초로 유압 조작기를 발명하여, 유압 구동 방식을 채택 강하고 견고하며 소음과 진동이 없어 정숙 동작을 하는 구조적인 장점을 보유하였으며, 종래의 기술로 한계를 가진 구동부의 설치 문제를 완전히 해결하여 어떠한 위치나 장소에도 설치가 용이하게 개발하였고, 전자식 제어방식을 적용 오동작 방지 및 사용의 편리함을 추구하였다.

세번째 : 퓨즈의 접촉부 과부하 및 단락 사고시에 보호 되도록 설정된 퓨즈의 접촉부를, 종래의 2점절 또는 4점절 접촉 방식을 개선하여, 다점절(8점절) 접촉방식으로 개발 퓨즈가 접촉부에 데미지를 주지않고 단락되도록 안정성을 배가시키는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 내용으로 고압의 전기가 흐르고 있는 배전선로에 유압으로 작동되는 개폐기를 설치하여 부하로 인한 사고발생시 특정지역으로 공급되는 전기를 신속히 차단시킴으로써, 그 피해를 줄이면서 개보수의 공사를 용이하게 할 수 있도록 하고, 아울러 단자가 분리되면서 발생되는 아아크를 강력한 압축공기를 이용하여 신속하게 소호시켜 단자가 열화로 인해 융해 및 파손되는 것이 방지되도록 함으로써, 그 제작비용을 줄여 경제적인 생산이 될 수 있도록 한 부하 개폐기를 제공하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 특정지역으로 공급되는 전기를 차단시킬 수 있도록 배전선로상에 구비된 부하 개폐기에 있어서, 프레임과; 상기 프레임의 일측에 구비된 메카니즘 작동부와; 상기 메카니즘 작동부와 대향되도록 프레임에 구비된 유압 작동부와; 부하에 의한 휴즈의 단락을 통해 상기 메카니즘 작동부를 작동시키도록 구비된 전자탄발부와; 상단에 구비된 터미널을 갖는 복수개의 인슐레이터가 상기 프레임의 상부에 고정 설치되고, 상기 터미널 사이에 블레이드가 절연대에 의해 작동되어 터미널을 선택적으로 접속하거나 단락시키도록 구비된 차단부와; 상기 메카니즘 작동부의 제 1출력축에 연결된 상태로 프레임의 내측에 구비되어 링크로 상기 절연대의 하부를 상부로 밀어 올리도록 구비하고, 유압 작동부의 출력측에는 프레임을 관통하는 제 2출력축을 상기 메카니즘 작동부에 연결하여 유압이나 전자탄발부에 의해 작동되도록 구성됨을 특징으로 하는 부하 개폐기를 제공함에 그 목적이 달성된다.

도 1은 본 발명에 따른 부하 개폐기의 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 부하 개폐기의 평면도.

도 3은 본 발명에 따른 부하 개폐기의 메카니즘을 도시한 측면도.

도 4는 본 발명에 따른 부하 개폐기의 메카니즘을 도시한 평면도.

도 5는 본 발명에 따른 부하 개폐기의 접속상태를 분리 도시한 예시도.

도 6은 본 발명에 따른 부하 개폐기의 작동 상태도.

도 7은 본 발명에 따른 부하 개폐기의 사용된 조작부의 구성도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>

10:프레임 20:메카니즘 작동부

30:유압 작동부 40:전자탄발부

50:차단부 51,52 :인슐레이터

51a,52a:터미널 53:블레이드

54:절연대

이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 부하 개폐기(100)는 도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 프레임(10)과 프레임(10)의 양측에 구비된 메카니즘 작동부(20)와 유압 작동부(30) 및 상기 메카니즘 작동부(20)를 작동시키도록 구비된 전자탄발부(40) 그리고 프레임(10)의 상부에 구비된 차단부(50)로 구성된다.

여기에서, 상기 프레임(10)은 도 1,2에 도시된 바와 같이, 직사각형의 형태로 이루어진 것으로서, 양측으로 길게 형성된 곳은 내부가 중공인 사각형의 단면을 갖는 메인 형강(11)으로 구비되어 있고, 이들을 연결하는 양측에는 L형강(12)이 고정되는 형태로 이루어져 있다. 또한 L형강(12)의 양측에는 복수개의 구멍(13)이 형성되어 있어 설치장소에 견고하게 고정시킬 수 있도록 되어있다.

상기 메카니즘 작동부(20)는 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 프레임 (10)의 일측을 형성하는 L형강(12)의 일측에 복수개의 너트(21a)와 핀 볼트 (21b)로 커버(21)가 고정되어 있고, 상기 커버(21)의 내측면과 프레임(10)의 외측면이 제공하는 공간에 삽입 고정된 커버 프레임(22)으로 구비되어 있다.

또한, 상기 커버 프레임(22) 사이에는 후크(23)가 핀(23a)으로 개재되어 있으며, 상기 전자탄발부(40)인 트립 코일에 의해 작동되는 돌출단(24a)을 갖는 폐쇄구 (24)가 회동 가능하게 고정되어 있다.

그리고 상기 커버 프레임(22) 사이의 서포트(25a)에 개방구(25)가 회동 가능하게 구비되어 있고, 서포트(25a)의 일측에 구비된 제 2출력축(26a)을 갖는 충전부 (26)와 가이드(27)로 구성되어 후술하는 유압 작동부(30)와 연동 되도록 구비되어 있다.

상기 유압 작동부(30)는 메카니즘 작동부와 대향되도록 프레임에 구비된 것으로서, 내부에 소정의 공간이 제공되는 함체(31)와, 함체(31)의 내부에 구비된 콘트롤 기판(32)과, 상기 콘트롤 기판(32)에 접속된 모터(33)와 솔레노이드 밸브(34) 및 펌프(35)를 갖는 유압발생부로 구비되어 있다.

또한, 상기 유압발생부의 일측에 구비된 레버(36)는 함체(31)의 외측으로 노출되도록 하고, 피스톤 로드(37a)를 갖는 실린더(37)가 펌프(35)의 토출측에 연결된 파이프 라인(38)에 고정되어 있다.

그리고 상기 피스톤 로드(37a)는 절곡 링크(39)를 개재한 상태로 절곡 링크(39)가 제 2출력축(26a)이 연결되도록 구비되어 있다.

상기 전자탄발부(40)는 부하 개폐기를 사용하는 과정에서 부하의 의한 휴즈의 단락이 발생할 경우, 발생되는 전류의 변화에 따라 메카니즘 작동부(20)를 자동으로 작동시키도록 하기 위한 것으로 통상의 트립 코일을 사용하도록 하는 것이 바람직하다.

상기 차단부(50)는 상단에 구비된 터미널(51a,52a)을 갖는 복수개의 인슐레이터(51,52)가 상기 프레임(10)의 상부에 고정 설치되고, 상기 터미널(51a,52a) 사이에 블레이드(53)가 절연대(54)에 의해 작동되어 터미널(52a)을 선택적으로 접속하거나 단락시키도록 구비되어 있다.

여기에서, 상기 인슐레이터(52)는 터미널(52a) 상단으로 소정의 높이로 돌출되는 형태를 갖는 암접속단자(54)와, 상기 암접속단자(54)의 하단에 중공인 상태로 구비된 아아크 셔트부(55)와, 상기 아아크 셔트부(55)의 외측에 구비된 아아크 셔트 스프링(56)으로 구비되어 있다.

한편, 상기 메카니즘 작동부(20)의 제 1출력축(28)은 프레임(10)의 내측에 구비되어 있으며, 제 1출력축(28)에 구비된 링크(29)로 절연대(54)의 하부를 상부로 밀어 올리도록 구비되어 있다.

또한, 유압 작동부(30)의 출력측은 프레임(10)을 관통하는 제 2출력축(26)이상기 메카니즘 작동부(20)에 연결되어 있음으로써, 유압이나 전자탄발부에 의해 절연대(54)를 상부로 이동시키도록 구비되어 있다.

즉, 사용하는 과정에서 부하로 인해 퓨즈 등이 끊어졌을 경우에는 전자탄발부를 작동시켜 절연대를 상부로 밀어올려 전원의 단속을 시키고, 관리자가 수동 조작을 통해 전원을 단속할 경우, 유압에 의해 절연대를 상부로 밀어올려 전원이 단속될 수 있게 구비되어 있다.

그리고 상기 제 1출력축(28)이 설치되는 프레임(10)의 내측에는 소정의 탄성력이 제공되도록 하여 작동성을 높이는 복수개의 스프링(60,61)이 구비되어 있다.

상기 블레이드(53)는 자유단부에 상기 암접속단자(54)에 삽입되는 숫접속단자(53a)가 소정의 길이로 돌출되도록 형성되어 있다.

이와 같이 구성된 부하 개폐기는 도 6에 도시된 바와 같이 차단부 (50)의 상단으로 절연대(54)에 의해 블레이드(53)가 터미널(52a)에 접속된 상태에서는 배전선로상의 고압의 전기가 원활하게 흐르게 된다.

이러한 상태에서 외부적인 요인에 의해 배전선로상에 부하가 발생하게 되면 전자탄발부(40)가 폐쇄구(24)에 돌출되도록 구비된 돌출단(24a)을 타격하게 됨에 따라 커버 프레임(22)의 내측에 구비된 다수개의 링크와 연동되면서 개방구(25)의 일측을 제한하고 있던 후크(23)가 개방된다.

이때 후크(23)로 부터 개방된 개방구(25)는 화살표 방향으로 회동하게 됨에 따라 그 중앙에 구비된 제 1출력축(28)을 회전시키게 되고, 이 제 1출력축(28)이 연동됨으로써 링크(29)에 연결된 절연대(54)가 상향으로 이동하게 된다.

즉, 링크(29)에 의해 절연대(54)가 상향으로 이동되며, 절연대(54)의 상부에 구비된 블레이드(53)는 인슐레이터(51)를 중심으로 회동하게 되고, 도 6에 도시된 일점쇄선의 상태로 됨에 따라 전원이 차단된다.

블레이드(53)의 일측단에 구비된 숫접속단자(53a)가 암접속단자(54)로 부터 분리되면서 고온의 아아크가 발생하는 과정에서 암접속단자(54)의 하부에 형성된 아아크 셔트부(55)에 채워져 있던 압축공기가 신속하게 배출됨에 따라 아아크를 소호시켜 단자가 열화로 인해 융해 및 파손되는 것을 방지하게 된다.

한편, 유압작동부(30)를 이용하여 차단부(50)를 전동으로 차단시키는 방법은 우선, 유압작동부(30)로 전원을 인가시키고 차단 버튼(Button)을 누르면 모터(33)의 구동으로 인한 펌프(35)의 회전으로 유압이 발생하게 되고, 콘트롤 기판(32)의 회로 구성상 솔레노이드 밸브(34)의 여자가 해제되어 차단 유로가 형성된다.

반대로 차단부(50)의 투입 조작시에는 유압작동부(30)로 전원을 인가시키고 투입 버튼(Button)을 누르면 모터(33)의 구동으로 인한 펌프(35)의 회전으로 유압이 발생하게 되고, 콘트롤 기판(32)의 회로 구성상 솔레노이드 밸브(34)가 여자되어 투입 유로가 형성된다.

이렇게 동작되는 유압은 유압 호스(38)을 통해 실린더(37)내로 오일이 공급되면서 피스톤 로드(37a)가 인출됨에 따라 절곡링크(39)가 회동을 하면서 제 2출력축(26a)을 회전시킴으로써, 메카니즘 작동부(20)의 가이드(27)와 서포트 (25a)가 작동함에 따라 후크(29)가 전기한 바와 같이 동작되어 개방구(25)를 회전시킨다.

개방구(25)와 연동되는 제 1출력축(28)과 링크(29)에 의해 절연대(54)가 상향으로 이동하여 블레이드(53)를 상부로 밀어 올리게 됨에 따라 블레이드(53)의 숫접속단자(53a)와 인슐레이터(52)의 상부에 형성된 암접속단자(54)가 분리되어 전원이 차단된다.

이 같은 상태에서 전기한 방법의 역순으로 하면 분리되었던 숫접속단자(53a)와 암접속단자(54)를 다시 접속시킴으로써 배전선로에 전기가 흐르게 된다.

또한, 유압작동부(30)를 이용하여 차단부(50)를 수동으로 차단. 투입 조작시에는 함체(31)의 외측으로 노출된 핸드 펌프(Hand Pump) 레버(36)를 상하로 작동시키면 유압이 발생하며, 수동조작 전용 방향전환 키(Key)를 이용 개폐기를 오로지 수동으로만 차단. 투입 조작이 가능하다.

이상에서와 같이 본 발명은 고압의 전기가 흐르고 있는 배전선로상에 유압으로 작동되는 개폐기를 설치하여 부하로 인한 사고발생시 특정지역으로 공급되는 전기를 신속히 차단시킴으로써, 부하로 인한 피해를 줄이면서 개보수의 공사를 용이하게 할 수 있도록 하고, 아울러 고정단자로 부터 가동단자가 분리됨과 동시에 발생되는 아아크를 압축공기를 이용하여 신속하게 소호시켜 단자가 열화로 인해 융해 및 파손되는 것을 방지하도록 한 것이다.

Claims

특정지역으로 공급되는 전기를 차단시킬 수 있도록 배전선로상에 구비된 부하 개폐기에 있어서,

프레임(10)과;

상기 프레임(10)의 일측에 구비된 메카니즘 작동부(20)와;

상기 메카니즘 작동부(20)와 대향되도록 프레임(10)에 구비된 유압 작동부(30)와;

부하의 의한 휴즈의 단락을 통해 상기 메카니즘 작동부(20)를 작동시키도록 구비된 전자탄발부(40)와;

상단에 구비된 터미널(51a,52a)을 갖는 복수개의 인슐레이터(51,52)가 상기 프레임(10)의 상부에 고정 설치되고, 상기 터미널(51a,52a) 사이에 블레이드(53)가 절연대(54)에 의해 작동되어 터미널(52a)을 선택적으로 접속하거나 단락시키도록 구비된 차단부(50)와;

상기 메카니즘 작동부(20)의 제 1출력축(28)에 연결된 상태로 프레임(10)의 내측에 구비되어 링크(29)로 상기 절연대(54)의 하부를 상부로 밀어 올리도록 구비하고, 유압 작동부(30)의 출력측에는 프레임(10)을 관통하는 제 2출력축(26a)을 상기 메카니즘 작동부(20)에 연결하여 유압이나 전자탄발부에 의해 작동되도록 구성됨을 특징으로 하는 부하 개폐기.
제 1항에 있어서,

상기 메카니즘 작동부(20)는 프레임(10)의 일측에 복수개의 너트(21a)와 핀볼트(21b)로 고정된 커버(21)와;

상기 커버(21)의 내측면과 프레임(10)의 외측면이 제공하는 공간에 삽입 고정된 커버 프레임(22)과;

커버 프레임(22) 사이에 핀으로 개재된 후크(23)와;

트립 코일에 의해 작동되는 돌출단(24a)을 가지며 일측이 회동가능하게 고정된 폐쇄구(24)와;

제 1출력축(28)에 연결된 상태로 상기 커버 프레임(22) 사이의 서포트(25a)에 의해 회동가능하도록 구비된 개방구(25)와;

상기 서포트(25a)의 일측에 구비된 제 2출력축(26a)을 갖는 충전부(26) 및 가이드(27)로 구성됨을 특징으로 하는 부하 개폐기.
제 1항에 있어서,

상기 유압작동부(30)는 내부에 소정의 공간이 제공되는 함체(31)와, 함체 (31)와 내부에 구비된 콘트롤 기판(32)과, 상기 콘트롤 기판(32)에 접속된 모터 (33)와 솔레노이드 밸브(34) 및 펌프(35)를 갖는 유압발생부를 상기 함체(31)내에 구비하되, 유압발생부의 일측에 구비된 레버(36)가 함체(31)의 외측으로 노출되도록 하고, 상기 펌프(35)에 연결된 파이프 라인(38)과, 피스톤 로드(37a)를 갖는 실린더(37)가 상기 파이프 라인(38)에 연결된 상태로 상기 프레임(10)의 일측에 절곡링크(39)를 개재하되, 상기 절곡 링크(39)에는 상기 제 2출력축(26a)이 연결되도록 구성됨을 특징으로 하는 부하 개폐기.
제 1항에 있어서,

상기 인슐레이터(52)는 터미널(52a) 상단으로 소정의 높이로 돌출되는 형태를 갖는 암접속단자(54)와, 상기 암접속단자(54)의 하단에 중공인 상태로 구비된 아아크 셔트부(55)와, 상기 아아크 셔트부(55)의 외측에 구비된 아아크 셔트 스프링(56)으로 구성됨을 특징으로 하는 부하 개폐기.
제 1항에 있어서,

상기 블레이드(53)는 자유단부에 상기 암접속단자(54)에 삽입되는 숫접속단자(53a)가 소정의 길이로 돌출되도록 형성됨을 특징으로 하는 부하 개폐기.