KR20040089265A - 진공차단기의 차징 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 진공차단기의 차징 장치에 관한 것으로, 동력원인 모터와; 상기 모터의 회전구동력에 의해 회전되는 차징폴과; 상기 모터의 회전구동력을 상기 차징폴로 전달하는 동력전달수단과; 상기 차징폴의 일측에 설치되어 상기 차징폴에 의해 회전되는 차징기어와; 상기 차징기어의 회전시 연동회전되는 차징캠과; 상기 차징기어의 회전시에는 상기 차징캠측으로 회전력을 전달하고, 상기 차징캠이 역방향 회전시에는 상기 차징기어측으로 전달되는 회전력을 차단하는 클러치수단과; 상기 차징캠의 일측에 편심되게 연결설치되어 상기 차징캠에 의해 회전되는 크랭크아암과; 상기 크랭크아암에 일단이 고정되고 투입스프링의 상단에 타단이 고정설치되어 상기 크랭크아암에 의해 투입스프링을 인장시키는 차징레버와; 상기 차징기어, 클러치판 및 차징캠이 장착되는 크랭크축;을 포함하여 구성함으로써 차단기의 투입동작시 차징기어가 역회전되지 않게 됨으로써 차징기어의 기어치 파손을 방지하도록 한 것이다.

Description

진공차단기의 차징 장치{Charging apparatus of vacuum circuit breaker}

본 발명은 진공차단기의 차징 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차징기어의 역방향 회전을 방지하도록 한 진공차단기의 차징 장치에 관한 것이다.

일반적으로 배전반은 발전소나 변전소에서 보내진 전력을 고압 수용가로 수,배전시 전기계통의 감시와 제어 및 보호를 위해 사용되는 장치로서, 구조적으로 차단기나 보호 계전기 또는 메타(Meter)등의 단위기기를 부착지지하고 보호하는 구조물 및 이를 접속연결시키는 전선의 집합체로 구성되어 있다.

진공차단기는 주회로부와 대차부 및 보조장치로 구성되어 있으며, 주회로부에는 전류차단부, 절연부 및 소호장치가 구비되어 있다.

상기 전류차단부에는 접점을 구성하는 요소와 가동접점과 고정접점이 있으며, 상기 가동접점은 진공차단기의 대차부에 설치되어 있는 기계가동부에 연동되면서 투입상태에서는 고정접점과 접촉되어 있고, 차단상태에서는 고정접점으로부터 분리되어 있다.

상기 대차부는 진공차단기의 접점을 개폐하는 기계적인 메커니즘으로서, 진공차단기의 전면에 설치되어 있는 모든 작동장치가 이에 해당되며, 차징 장치도 대차부에 위치하고 있다.

도 1 및 도 2는 종래 기술에 의한 진공차단기의 개폐장치를 도시한 것으로, 개폐장치는 모터(1)가 구동되면 모터(1)의 회전력이 체인(2)에 의해 차징축(3)에 전달되어 차징축(3)이 도면상 시계방향으로 회전하게 되고, 차징축(3)과 연결되어 있는 차징폴(4)이 주축(5)에 고정되어 있는 차징기어(6)의 기어치를 하나씩 밀면서 차징기어(6)를 회전시키게 된다.

상기 차징기어(6)가 회전되면 주축(5)에 고정된 차징캠(7)이 도면상 시계방향으로 회전되고, 차징캠(7)의 회전에 따라 차징레버(9)가 레버축(9a)을 중심으로 회전되면서 투입 스프링(10)을 인장시키게 되며, 상기 차징폴(4)은 차징기어(6)의 역회전을 방지하게 된다.

상기와 같이 주축(5)이 일정각도 회전되면 투입 스프링(10)이 최대 인장상태로 인장되어 에너지가 축적되어 투입 대기상태로 되며, 이때 리미트스위치 동작편(11)이 회동되면서 리미트스위치를 동작시켜 모터(1)의 전원은 차단된다.

차단기의 투입신호에 의해 투입래치(12)가 해제되면 투입롤러가 투입스프링(10)의 순간적인 탄성에너지로 차징레버(9)를 밀어 차징레버(9)는 레버축(9a)을 중심으로 회전되고, 차징레버(9)에 연결된 링크기구(미도시)가 연동되어 투입레버가 개폐축(13)을 중심으로 투입위치까지 회전이동되어 투입동작이 완료되며, 동시에 트립스프링(14)이 차징되어 개로 대기상태가 된다.

종래 기술에 의한 차징 장치의 구성을 도 3 및 도 4를 참조하여 보다 상세하게 설명하면, 모터(1)의 회전력이 체인(2)에 의해 전달되어 차징축(3)이 회전되고, 차징축(3)의 회전에 의해 차징폴(4)이 튕겨지면서 차징기어(6)의 기어치를 하나씩밀어올려 차징기어(6)가 회전된다. 차징기어(6)의 회전에 의해 차징기어(6)와 동축에 결합고정된 차징캠(7)이 동일방향으로 회전되며, 차징캠(7)의 회전에 의해 차징캠(7)에 편심되게 설치된 크랭크 아암(8)이 회전되면서 차징레버(9)가 레버축(9a)을 중심으로 회전되면서 투입스프링(10)을 투입 대기상태로 인장시키게 된다.

그러나 차징기어(6)는 차징캠(7)이 일체로 회전되는 구조이므로 차징캠(7)의 역방향회전시 차징기어(6)도 회전되기 때문에 차단기의 투입시에 발생되는 반발력 등에 의한 역회전동작과 회전동작이 반복되면서 차징기어(6)의 기어 치(齒)가 차칭폴(4) 및 역회전 방지폴(15)과 부딪히면서 파손되는 문제가 있다. 이와 같이 차징기어(6)의 기어치가 파손되면 차징시에 차징폴(4)이 차징기어(6)를 밀어올리지 못하여 차징 동작을 실시하지 못하는 문제가 있다.

또한, 종래 기술은 모터(1)의 동력이 투입레버로 전달되어지는 경로상에 부품수가 많기 때문에 마찰로 인한 동력의 손실이 커짐으로써 과부하에 의해 모터가 소손되는 문제가 있다.

이와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 동력전달시에는 차징기어에서 차징캠측으로 회전력을 전달하도록 하고, 반대로 차징캠에서 차징기어측으로 역회전되는 상태에서는 차징캠이 공회전되도록 하여 차징기어측으로 회전력이 전달되지 않도록 한 진공차단기의 차징 장치를 제공함에 있다.

도 1은 일반적인 진공차단기의 개폐장치를 나타낸 사시도.

도 2는 도 1의 배면도.

도 3 및 도 4는 종래기술에 의한 진공차단기의 차징 장치의 동작상태도로서,

도 3은 투입스프링의 차징 전 상태도.

도 4는 투입스프링이 차징된 상태도.

도 5는 본 발명에 의한 진공차단기의 차징 장치의 사시도.

도 6은 도 5의 측면도.

도 7 및 도 8은 본 발명에 의한 진공차단기의 차징 장치의 동작상태도로서,

도 7은 투입스프링의 차징 전 상태도.

도 8은 투입스프링이 차징된 상태도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

21 ; 모터 22 ; 회전링크

23 ; 전달레버 24 ; 차징폴

25 ; 차징기어 25a ; 차징기어핀

26 ; 클러치판 26a ;(클러치판의)면취부

27 ; 차징캠 28 ; 크랭크아암

29 ; 차징레버 30 ; 크랭크축

30a ;(크랭크축의)면취부

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 동력원인 모터와; 상기 모터의 회전구동력에 의해 회전되는 차징폴과; 상기 모터의 회전구동력을 상기 차징폴로 전달하는 동력전달수단과; 상기 차징폴의 일측에 설치되어 상기 차징폴에 의해 회전되는 차징기어와; 상기 차징기어가 장착되는 크랭크축과; 상기 크랭크축에 장착되어 상기 차징기어의 회전시 연동회전되는 차징캠과; 상기 차징기어의 회전시에는 상기 차징캠측으로 회전력을 전달하고, 상기 차징캠이 역방향 회전시에는 상기 차징기어측으로 전달되는 회전력을 차단하는 클러치수단과; 상기 차징캠의 일측에 편심되게 연결설치되어 상기 차징캠에 의해 회전되는 크랭크아암과; 상기 크랭크아암에 일단이 고정되고 투입스프링의 상단에 타단이 고정설치되어 상기 크랭크아암에 의해 투입스프링을 인장시키는 차징레버;를 포함하여 구성함을 특징으로 한다.

상기 동력전달수단은 상기 모터의 축에 일단이 편심되게 고정된 회전링크와, 상기 회전링크의 타단에 일단이 고정되며, 상기 차징기어의 일측에 대응되도록 상기 차징폴이 설치된 전달레버로 구성된 것이 바람직하다.

상기 클러치수단은 상기 차징기어의 일측면에 형성된 차징기어핀과, 차단기의 차징시 상기 차징기어의 회전에 의해 상기 차징기어핀에 규제되어 상기 차징캠을 회전시키고 차단기의 투입시 상기 차징캠의 회전에 의해 상기 차징기어를 회전시키지 않는 클러치판으로 구성된 것이 바람직하다.

상기 차징기어는 상기 크랭크축에 구속되지 않도록 회전가능하게 결합되고, 상기 클러치판은 상기 크랭크축이 관통되는 축공의 양측에 면취부가 형성된 것이 바람직하다.

상기 크랭크축은 외주면의 양측에 상기 클러치판의 면취부와 대응되는 면취부가 형성된 것이 바람직하다.

이하, 상기한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.

첨부도면 도 5는 본 발명에 의한 진공차단기의 차징 장치의 사시도이고, 도 6은 도 5의 측면도이며, 도 7 및 도 8은 본 발명에 의한 진공차단기의 차징 장치의 동작상태도로서, 도 7은 투입스프링의 차징 전 상태도, 도 8은 투입스프링이 차징된 상태도이다.

이에 도시한 바와 같이, 본 발명 실시예에 의한 진공차단기의 차징 장치는 동력원인 모터(21)와, 상기 모터(21)의 축에 일단이 편심되게 고정되어 회전되는 회전링크(22)와, 상기 회전링크(22)의 타단에 일단이 고정되어 회전되는 전달레버(23)와, 상기 전달레버(23)의 일측에 설치되어 회전되는 차징폴(24)과, 상기 차징폴(24)에 의해 회전되며 일측면에 차징기어핀(25a)이 형성된 차징기어(25)와, 상기 차징기어의 회전시 상기 차징기어핀에 규제되어 회전되는 클러치판(26)과, 상기 클러치판의 회전시 연동회전되는 차징캠(27)과, 상기 차징캠의 일측에 연결설치되는 크랭크아암(28)과, 상기 크랭크아암에 일단이 고정되고 투입스프링(10)의 상단에 타단이 고정설치되어 상기 크랭크아암의 회전에 의해 레버축(29a)을 중심으로 회전되어 상기 투입스프링을 인장시키는 차징레버(29)로 구성되어 있다.

상기 차징기어(25), 클러치판(26), 차징캠(27)은 크랭크축(30)에 결합되어 있으며, 이때 상기 차징기어(25)는 크랭크축(30)에 구속되지 않는 상태로 회전가능하게 결합되어 있고, 상기 클러치판(26)은 크랭크축(30)의 외주면 양측에 형성된면취부(30a)에 결합되어 있으며, 상기 클러치판(26)의 축공에는 크랭크축(30)의 면취부(30a)와 일치하는 면취부(26a)가 형성되어 있다.

한편, 본 발명에 의한 차징폴의 형상은 단면이 사각형의 형상을 갖도록 형성하여 제조원가를 절감할 수 있다.

이와 같이 구성되는 본 발명에 의한 투입스프링의 차징 동작을 설명한다.

모터(21)의 회전구동력에 의해 모터축에 대하여 편심설치된 회전링크(22)가 회전되고, 상기 회전링크(22)의 타단에 일단이 결합된 전달레버(23)가 회전됨으로써 상기 전달레버(23)의 일단에 설치된 차징폴(24)이 차징기어(25)의 기어치를 밀어올린다.

이때, 차징폴(24)은 토션스프링(미도시)에 의하여 회전방향의 역방향으로 탄력지지되어 있기 때문에 차징기어(25)의 기어치중 하나의 기어치를 밀어올린 후에 다시 본래의 위치로 복귀되어 다시 차징기어(25)의 기어치중 다음에 위치한 기어치를 밀어올리게 되며, 이러한 동작이 반복되면서 차징기어(25)가 회전된다.

상기 차징기어(25)가 회전되면서 상기 차징기어(25)의 측면 소정부위에 형성된 차징기어핀(25a)에 의해 클러치판(26)이 회전되고, 상기 클러치판(26)이 회전되면 상기 클러치판(26)에 구속되는 크랭크축(30)이 회전되므로 크랭크축(30)의 회전에 의해 크랭크축(30)에 회전중심이 고정되어 있는 차징캠(27)이 회전된다.

차징캠(27)의 회전에 의해 차징캠(27)에 일단부가 고정설치된 크랭크아암(28)이 회전됨으로써 상기 크랭크아암(28)에 의해 차징레버(29)가 레버축(29a)을 중심으로 하측으로 잡아당겨지면서 투입스프링(10)이 인장되는 것이다.

이와 같이 차징시에는 차징기어(25)가 회전되면서 클러치판(26)을 회전시켜 투입스프링(10)을 차징하게 되지만, 차단기가 투입되면 도 7에서 보는 바와 같이, 클러치판(26)이 차징기어(25)의 차징기어핀(25a)에 영향을 받지 않는 위치에 회전된 상태이기 때문에 투입시 발생되는 역회전력에 의해 크랭크아암(27)이 역회전되어 클러치판(26)이 반시계 방향으로 역회전되더라도 클러치판(26)이 차징기어(25)측으로 회전력을 전달하지 못하기 때문에 차징기어(25)는 역회전되지 않는다. 따라서 차징기어(25)의 역회전으로 인한 기어치의 파손을 방지할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 진공차단기의 차징 장치는 차단기의 투입동작시 차징기어가 역회전되지 않게 됨으로써 차징기어의 기어치 파손을 방지하는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 동력원인 모터;

   상기 모터의 회전구동력에 의해 회전되는 차징폴;

   상기 모터의 회전구동력을 상기 차징폴로 전달하는 동력전달수단;

   상기 차징폴의 일측에 설치되어 상기 차징폴에 의해 회전되는 차징기어;

   상기 차징기어가 장착되는 크랭크축;

   상기 크랭크축에 장착되어 상기 차징기어의 회전시 연동회전되는 차징캠;

   상기 차징기어의 회전시에는 상기 차징캠측으로 회전력을 전달하고, 상기 차징캠이 역방향 회전시에는 상기 차징기어측으로 전달되는 회전력을 차단하는 클러치수단;

   상기 차징캠의 일측에 편심되게 연결설치되어 상기 차징캠에 의해 회전되는 크랭크아암;

   상기 크랭크아암에 일단이 고정되고 투입스프링의 상단에 타단이 고정설치되어 상기 크랭크아암에 의해 투입스프링을 인장시키는 차징레버를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 진공차단기의 차징 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 동력전달수단은,

   상기 모터의 축에 일단이 편심되게 고정된 회전링크;

   상기 회전링크의 타단에 일단이 고정되며, 상기 차징기어의 일측에 대응되도록 상기 차징폴이 설치된 전달레버로 구성된 것을 특징으로 하는 진공차단기의 차징 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 클럭치수단은,

   상기 차징기어의 일측면에 형성된 차징기어핀;

   차단기의 차징시 상기 차징기어의 회전에 의해 상기 차징기어핀에 규제되어 상기 차징캠을 회전시키고 차단기의 투입시 상기 차징캠의 회전에 의해 상기 차징기어를 회전시키지 않는 클러치판으로 구성된 것을 특징으로 하는 진공차단기의 차징 장치.
4. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,

   상기 차징기어는 상기 크랭크축에 구속되지 않도록 회전가능하게 결합되고, 상기 클러치판은 상기 크랭크축이 관통되는 축공의 양측에 면취부가 형성된 것을 특징으로 하는 진공차단기의 차징 장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 크랭크축은 외주면의 양측에 상기 클러치판의 면취부와 대응되는 면취부가 형성된 것을 특징으로 하는 진공차단기의 차징 장치.