KR200456666Y1 - 제한기 및 제한기가 적용된 단로기용 구동장치 - Google Patents

제한기 및 제한기가 적용된 단로기용 구동장치 Download PDF

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Abstract

본 고안의 제한기는 회전력이 입력되는 입력부재와, 상기 입력부재에 설치되며, 상기 입력부재의 회전력을 전달받아 출력되는 출력부재 및, 상기 입력부재에서 출력부재로 회전력을 전달하고, 상기 출력부재에 과부하가 걸릴 경우 상기 출력부재로의 전달이 차단될 수 있도록 하는 클러치부재를 포함한다.
본 고안의 제한기가 적용된 단로기용 구동장치는 하우징과, 상기 하우징에 설치되며, 전원 인가에 따라 구동하는 구동부재와, 상기 구동부재에 연결되어 회전력을 전달받으며, 과부하시 회전력 전달을 차단하는 제한기와, 상기 제한기에 연결되어 단로기를 구동하는 기어부를 포함한다.
제한기, 단로기, 구동장치, GIS, 절연개폐장치, 차단, 과부하

Description

제한기 및 제한기가 적용된 단로기용 구동장치{Limiter and Driving Apparatus having a Limiter}
본 고안은 제한기 및 제한기가 적용된 단로기용 구동장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 회전력을 전달하는 과정에서 출력측에 설정된 범위 이상의 과부하 발생시 회전력 전달이 기구적으로 차단될 수 있도록 하는 제한기 및 제한기가 적용된 단로기용 구동장치에 관한 것이다.
일반적으로 GIS(Gas Insulated Switchgear)기는 일종에 차단기로서 금속으로 되는 케이스 내부에 일정한 내부공간을 형성하여 차단부를 설치하되 절연내력이 우수한 불활성 가스인 SF6 등의 절연가스를 내부공간에 충전함으로서 충분히 소호할 수 있도록 하는 것이다.
이러한 GIS(Gas Insulated Switchgear)는 송, 변전 계통이나 전기회로에 적용되는 것으로서, 부하를 개폐하거나 접지, 단락 등의 사고가 발생할 경우에 전류를 차단시키는 주 역할을 수행하는 차단기(CB)와, 가스절연 개폐장치의 유지 보수 점검을 위하여 개폐장치 내에 잔존하는 잔류전압 및 잔류전류를 제거하는 접지스위치와, 기기의 점검 수리 시 정전부분을 전원으로부터 완전히 분리하여 안전성 확보 를 주목적으로 하고 무 부하 변압기의 여자전류, 선로나 모선의 충전전류, 또는 루프 전류 개폐의 성능을 가져야 하는 단로기가 구비되어 있다.
여기서 단로기(Disconnector) 및 접지스위치(Earth S/W)에는 이를 구동하는 구동장치가 제시되고 있으며, 주로 기어드 모터(Geared Motor Mechanism)방식이 적용되고 있다. 이러한 기어드 모터는 캠(Cam)과, 캠에 의해 접점되는 리미트 스위치(Limit S/W)를 이용하여 제어되고 있다.
그런데 이러한 제어방식은 캠과 리미트 스위치의 설정에 따라 그 특성이 달라져 오차가 발생될 수 있다. 따라서 정확한 설정이 되지 않을 경우 그 오작동을 제한하지 못한다.
즉, 단로기 또는 접지스위치의 구동이 완료된 상태에서 리미트 스위치에 캠이 미 접점되는 위치에 있을 경우에는 출력측에서 받는 부하에 관계없이 접점되는 위치까지 구동되므로 과부하를 받게 된다.
반대로 단로기 또는 접지스위치의 구동이 완료되지 않은 상태에서 리미트 스위치에 캠이 접점되는 위치에 있을 경우에는 모터가 제어되어 정지될 수 있다. 따라서 단로기 및 접지스위치 그리고 구동장치를 보호하지 못하고, GIS의 사고를 예방하지 못하는 문제가 있다.
본 고안은 상기의 필요성을 감안하여 창출된 것으로서, 단로기 또는 접지스위치를 구동하는 구동장치의 제어오류를 방지하여 GIS(Gas Insulated Switchgear)의 사고를 방지하고, 출력측에서 받은 부하에 따라 회전력을 기구적으로 전달 또는 차단할 수 있도록 한 제한기 및 제한기가 적용된 단로기용 구동장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안의 제한기는 회전력이 입력되는 입력부재와, 상기 입력부재에 설치되며, 상기 입력부재의 회전력을 전달받아 출력되는 출력부재 및, 상기 입력부재에서 출력부재로 회전력을 전달하고, 상기 출력부재에 과부하가 걸릴 경우 상기 출력부재로의 전달이 차단될 수 있도록 하는 클러치부재를 포함한다.
여기서 상기 입력부재는 상기 출력부재를 향해 마련되는 전달 홀을 포함하고, 상기 출력부재는 상기 전달 홀에 대응되는 전달 홈을 포함하며, 상기 클러치부재는 상기 전달 홀과, 전달 홈에 삽입되어 상기 입력부재의 회전력을 상기 출력부재에 전달하고, 상기 전달 홈에서 분리되어 상기 출력부재로의 전달을 차단하는 전달부재 및, 상기 전달부재가 상기 전달 홈에 삽입되는 방향으로 탄성을 제공하는 탄성부재를 포함하는 것이 바람직하다.
그리고 상기 전달부재의 단부는 상기 출력부재에 걸리는 부하에 따라 상기 전달 홈에서 삽입 및 분리될 수 있게 반구형태로 마련되며, 상기 탄성부재는 상기 전달부재에 탄성력이 균일하게 작용할 수 있게 제1플레이트가 일측에 마련되고, 타측에는 탄성부재가 지지될 수 있게 제2플레이트가 마련되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 입력부재는 상기 회전력을 전달받는 입력 축과, 상기 입력 축에 일측이 결합되어 연동되며, 상기 출력부재에 회전력을 전달할 수 있게 내주에 전달 홀이 형성된 지지판이 내주에 마련되는 커플링과, 상기 커플링의 타측에 결합되어 상기 탄성부재를 상기 전달부재로 제공할 수 있게 지지하며, 상기 출력부재가 회전가능하게 결합하는 커버를 포함하는 것이 바람직하다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안의 제한기가 적용된 단로기용 구동장치는 하우징과, 상기 하우징에 설치되며, 전원 인가에 따라 구동하는 구동부재와, 상기 구동부재에 연결되어 회전력을 전달받으며, 과부하시 회전력 전달을 차단하는 제한기와, 상기 제한기에 연결되어 단로기를 구동하는 기어부를 포함한다.
여기서 상기 제한기는 상기 구동부재의 구동에 의해 회전력이 입력되는 입력부재와, 상기 입력부재에 설치되며, 상기 입력부재의 회전력을 전달받아 출력되는 출력부재 및, 상기 입력부재에서 출력부재로 회전력을 전달하고, 상기 출력부재에 과부하가 걸릴 경우 상기 출력부재로의 전달이 차단될 수 있도록 하는 클러치부재를 포함하는 것이 바람직하다.
그리고 상기 입력부재는 상기 출력부재를 향해 마련되는 전달 홀을 포함하고, 상기 출력부재는 상기 전달 홀에 대응되는 전달 홈을 포함하며, 상기 클러치부재는 상기 전달 홀과, 전달 홈에 삽입되어 상기 입력부재의 회전력을 상기 출력부 재에 전달하고, 상기 전달 홈에서 분리되어 상기 출력부재로의 전달을 차단하는 전달부재 및, 상기 전달부재가 상기 전달 홈에 삽입되는 방향으로 탄성을 제공하는 탄성부재를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 전달부재의 단부는 상기 출력부재에 걸리는 부하에 따라 상기 전달 홈에서 삽입 및 분리될 수 있게 반구형태로 마련되며, 상기 탄성부재는 상기 전달부재에 탄성력이 균일하게 작용할 수 있게 제1플레이트가 일측에 마련되고, 타측에는 상기 탄성부재를 지지할 수 있게 제2플레이트가 마련되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 입력부재는 상기 회전력을 전달받는 입력 축과, 상기 입력 축에 일측이 결합되어 연동되며, 상기 출력부재에 회전력을 전달할 수 있게 내주에 전달 홀이 형성된 지지판이 내주에 마련되는 커플링과, 상기 커플링의 타측에 결합되어 상기 탄성부재를 상기 전달부재로 제공할 수 있게 지지하며, 상기 출력부재가 회전가능하게 결합하는 커버를 포함하는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이 제한기 및 제한기가 적용된 단로기용 구동장치는 단로기 또는 접지스위치에 설치되어 출력측에서 받은 부하에 따라 회전력을 기구적으로 전달 또는 차단할 수 있도록 하여 단로기 또는 접지스위치의 구동오류를 방지하여 GIS(Gas Insulated Switchgear)의 사고를 방지할 수 있는 효과가 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 고안에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 고안을 설명함에 있어서, 정의되는 용어들은 본 고안에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 것으로, 본 고안의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 아니 될 것이다.
도 1은 본 고안의 일실시예에 따른 제한기가 적용된 단로기용 구동장치를 보인 내부구성도이다. 그리고 도 2는 본 고안의 일실시예에 따른 제한기를 보인 단면도이다. 또한, 도 3은 본 고안의 일실시예에 따른 도 2의 회전력 제한상태를 보인 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하면, 도 1에 도시한 바와 같이 단로기용 구동장치(100)는 구동부재(20)와, 상기 구동부재(20)의 회전력을 전달받으며, 과부하시 회전력 전달이 차단될 수 있도록 마련되는 제한기와, 상기 제한기에 연결되어 단로기 또는 접지스위치를 구동하는 기어부(30)로 구성된다. 그리고 상기 구동부재(20)와 제한기 및 기어부(30)를 수용하는 하우징(10)을 포함한다.
상기 구동부재(20)는 전원 인가에 따라 회전 구동하는 모터이다. 그리고 모터는 하우징(10)에 고정된다. 그리고 기어부(30)는 하우징(10)에 회전가능하게 고정되는 적어도 하나 이상의 기어들의 조합으로 구성되어 구동부재(20)에서 제한기를 통해 전달된 회전력을 감속하거나 증속시킨다.
제한기(200)는 구동부재(20)에서 기어부(30)로 회전력을 전달 및 차단을 제어한다. 즉, 구동부재(20)에서 회전력을 기어부(30)에 전달하면서, 출력측에 과부하 발생시 구동부재(20)에서 기어부(30)로 전달되는 회전력을 차단한다.
따라서 제한기(200)는 구동부재(20)에 연결되어 회전력을 전달받는 입력부 재(210)와, 기어부(30)에 회전력을 출력하는 출력부재(220) 및 입력부재(210)에서 출력부재(220)로 회전력을 전달하면서 출력부재(220)에 걸리는 부하가 과부하상태일 경우 회전력 전달을 차단하는 클러치부재(230)로 구성된다.
여기서 입력부재(210)는 구동부재(20)의 구동축에 결합하여 구동축으로부터 회전력을 전달받는 입력 축(211)과, 입력 축(211)에 결합되어 연동되는 커플링(212) 그리고 커플링(212)에 결합되는 커버(213)로 구성된다.
따라서 입력 축(211)에 커플링(212) 일측이 결합되고, 커플링(212) 타측에 커버(213)가 결합된다. 그리고 입력 축(211)과 커플링(212) 및 커버(213)는 일체로 마련되는 것이 바람직하나 생산성을 높이기 위해 각각 별도로 마련되어 체결부재에 의해 일체화 되게 고정된다.
여기서 입력 축(211)은 구동부재(20)의 구동축이 일측에서 삽입되어 고정될 수 있게 관통하는 결합 홀(211a)이 마련된다. 그리고 입력 축(211) 플랜지 형태로 연장된 제1플랜지부(211b)를 형성한다.
상기 입력부재(210)의 내부에는 출력부재(220)가 설치된다. 이때 커버(213)에는 출력부재(220)가 회전가능하게 지지될 수 있게 중앙이 관통된 축 홀(213b)이 형성되며, 축 홀(213b)에는 제1베어링(213a)이 설치된다. 여기서 제1베어링(213a)은 고속회전에 견딜 수 있도록 하는 구름베어링이며, 구름베어링에 한정하지 않고, 슬라이드 베어링 등이 설치될 수 있다.
클러치부재(230)는 입력부재(210)에서 출력부재(220)로 회전력을 전달하고, 출력부재(220)에 걸리는 부하가 과부하일 경우 회전력 전달을 차단하는 것으로 입 력부재(210)에서 출력부재(220)로 회전력을 전달하는 전달부재(231)와, 전달부재(231)에 탄성을 제공하는 탄성부재(232)로 구성된다.
여기서 전달부재(231)는 입력부재(210)와 출력부재(220) 사이에 마련되어 입력부재(210)와 출력부재(220)가 상호 연동될 수 있게 마련되는 것으로 볼 또는 핀 형태로 마련된다.
이때 입력부재(210)의 일면에는 볼 또는 핀 형태로 되는 전달부재(231)의 일측이 삽입될 수 있게 적어도 하나의 전달 홀(212b)이 마련되며, 출력부재(220)에는 전달부재(231)의 타측 일부가 삽입될 수 있게 적어도 하나의 전달 홈(221)이 마련된다.
즉, 전달부재(231)는 입력부재(210)의 전달 홀(212b)에 삽입된 상태에서 출력부재(220)의 전달 홈(221)에 일부 삽입되어 회전력을 전달하고, 상기 전달 홈(221)에서 분리되어 회전력 전달을 차단한다.
이때 부하에 따른 회전력 전달 및 차단은 탄성부재(232)의 탄성력에 의해 결정된다. 그리고 전달부재(231)는 탄성부재(232)의 탄성에 의해 전달 홈(221)에 일부가 삽입된 상태에서 탄성부재(232)의 탄성력에 의해 일정한 부하 이하에서는 회전력이 전달되고, 일정한 부하 이상으로 과부하 상태일 경우에만 차단될 수 있게 전달부재(231)의 단부는 라운드지게 형성된다.
이때 전달 홀(212b)은 커플링(212)의 내주에 돌출되는 지지판(212a)에 형성되며, 상기 지지판(212a)을 중심으로 일측에는 출력부재(220)가 설치되고, 타측에는 탄성부재(232)가 설치된다. 그리고 출력부재(220)는 단부에 제2플랜지부(222)를 돌출하여 지지판(212a)에 대응될 수 있도록 마련된다.
여기서 탄성부재(232)는 압축스프링으로 커버(213)에 지지되어 전달부재(231)에 탄성을 제공하며, 적어도 하나의 전달부재(231)에 균일한 탄성을 제공할 수 있게 제1플레이트(233)가 마련된다. 그리고 탄성부재(232)의 반대편에는 제2플레이트(234)가 마련된다.
제1플레이트(233)는 커플링(212)의 내주를 축 방향으로 원활하게 가변될 수 있게 제2베어링(233a)이 제1플레이트(233)와 커플링(212) 내주 사이에 마련된다. 여기서 제2베어링(233a)은 오일래스 베어링인 것이 바람직하며 별도의 합성수지 또는 금속재의 슬라이딩 베어링이 적용될 수 있다. 이때 제2베어링(233a)은 제1플레이트(233) 외주에 홈을 형성하여 제1베어링(213a)이 삽입 결합된다.
여기서 전달 홀(212b)은 지지판(212a)에 형성되는 것으로 한정하지 않고, 입력 축(211)에 홀을 형성하여 마련될 수 있다. 이때 전달 홈(221)은 전달 홀(212b)에 대응되도록 마련된다. 또한, 전달 홀(212b)을 입력부재(210)에 형성하고, 전달 홈(221)을 출력부재(220)에 각각 형성한 것으로 한정하지 않고, 반대로 적용할 수 있다.
이하 본 고안의 제한기가 적용된 단로기용 구동장치(100)의 작용을 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한다.
도 1에 도시한 바와 같이 사용자의 조작에 의해 발생되는 스위칭 신호 또는 제어신호에 의해 구동부재(20)가 구동된다. 이후 구동부재(20)는 구동축을 통해 제한기의 입력부재(210)로 회전력을 전달한다.
여기서 제한기의 입력부재(210)는 도 2에 도시한 바와 같이 입력부재(210)를 구성하는 입력 축(211)과, 커플링(212) 그리고 커버(213)로 회전력이 전달되어 함께 회전한다. 그리고 입력부재(210)의 전달 홀(212b)에 삽입된 전달부재(231)가 탄성부재(232)의 탄성력에 의해 전달 홈(221)에 일부 삽입된 상태로 전달 홈(221)을 통해 출력부재(220)로 회전력이 전달된다.
이후 출력부재(220)는 적어도 하나의 기어부(30)를 통해 단로기를 구동한다.
이때 단로기 구동에 따른 부하가 클 경우 도3에 도시한 바와 같이 출력부재(220)는 기어부(30)를 통해 과부하를 전달받게 된다. 그리고 출력부재(220)에 전달된 과부하는 회전력에 비해 클 경우, 전달부재(231)는 탄성부재(232)의 탄성을 극복하고, 전달 홈(221)의 삽입된 상태에서 홈의 가장자리 면을 타고 전달 홈(221)에서 분리된다.
이후 전달 홈(221)에서 분리된 전달부재(231)는 출력부재(220)의 전달 홈(221)에 분리된 상태로 공회전 되며, 출력부재(220)를 통해 기어부(30)로 전달되는 회전력을 차단할 수 있게 된다.
이상에서 본 고안의 제한기 및 제한기가 적용된 단로기용 구동장치에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 고안의 가장 양호한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 고안을 한정하는 것은 아니다.
따라서 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 고안의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 치수 및 모양 그리고 구조 등의 다양한 변형 및 모방할 수 있음은 명백한 사실이다.
도 1은 본 고안의 일실시예에 따른 제한기가 적용된 단로기용 구동장치를 보인 내부구성도.
도 2는 본 고안의 일실시예에 따른 제한기를 보인 단면도.
도 3은 본 고안의 일실시예에 따른 도 2의 회전력 제한상태를 보인 단면도.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
100: 구동장치 10: 하우징
20: 구동부재 30: 기어부
200: 제한기 210: 입력부재
211a: 결합 홀 211b: 제1플렌지부
212: 커플링 212a: 지지판
212b: 전달 홀 213: 커버
213a: 제1베어링 213b: 축 홀
220: 출력부재 221: 전달 홈
222: 제2플랜지부 230: 클러치부재
231: 전달부재 232: 탄성부재
233: 제1플레이트 233a: 제2베어링
234: 제2플레이트

Claims (11)

  1. 회전력이 입력되는 입력부재; 상기 입력부재에 설치되며, 상기 입력부재의 회전력을 전달받아 출력되는 출력부재; 및, 상기 입력부재에서 출력부재로 회전력을 전달하고, 상기 출력부재에 과부하가 걸릴 경우 상기 출력부재로의 전달이 차단될 수 있도록 하는 클러치부재; 를 포함하며,
    상기 입력부재는 상기 출력부재를 향해 마련되는 전달 홀을 포함하고, 상기 출력부재는 상기 전달 홀에 대응되는 전달 홈을 포함하며,
    상기 클러치부재는 상기 전달 홀과 상기 전달 홈에 삽입되어 상기 입력부재의 회전력을 상기 출력부재에 전달하고, 상기 전달 홈에서 분리되어 상기 출력부재로의 전달을 차단하는 전달부재; 및, 상기 전달부재가 상기 전달 홈에 삽입되는 방향으로 탄성을 제공하는 탄성부재; 를 더 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 제한기.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전달부재의 단부는 상기 출력부재에 걸리는 부하에 따라 상기 전달 홈에서 삽입 및 분리될 수 있게 반구형태로 마련되는 것을 특징으로 하는 제한기.
  4. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 탄성부재는 상기 전달부재에 탄성력이 균일하게 작용할 수 있게 제1플레이트가 일측에 마련되고,
    타측에는 탄성부재가 지지될 수 있게 제2플레이트가 마련되는 것을 특징으로 하는 제한기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 입력부재는 상기 회전력을 전달받는 입력 축;
    상기 입력 축에 일측이 결합되어 연동되며, 상기 출력부재에 회전력을 전달할 수 있게 내주에 전달 홀이 형성된 지지판이 내주에 마련되는 커플링;
    상기 커플링의 타측에 결합되어 상기 탄성부재를 상기 전달부재로 제공할 수 있게 지지하며, 상기 출력부재가 회전가능하게 결합하는 커버; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 제한기.
  6. 하우징: 상기 하우징에 설치되며 전원 인가에 따라 구동하는 구동부재; 상기 구동부재에 연결되어 회전력을 전달받으며 과부하시 회전력 전달을 차단하는 제한기; 상기 제한기에 연결되어 단로기를 구동하는 기어부; 를 포함하여 구성하고,
    상기 제한기는 회전력이 입력되는 입력부재; 상기 입력부재에 설치되며, 상기 입력부재의 회전력을 전달받아 출력되는 출력부재; 및, 상기 입력부재에서 출력부재로 회전력을 전달하고, 상기 출력부재에 과부하가 걸릴 경우 상기 출력부재로의 전달이 차단될 수 있도록 하는 클러치부재; 를 포함하되,
    상기 입력부재는 상기 출력부재를 향해 마련되는 전달 홀을 포함하고, 상기 출력부재는 상기 전달 홀에 대응되는 전달 홈을 포함하며,
    상기 클러치부재는 상기 전달 홀과 상기 전달 홈에 삽입되어 상기 입력부재의 회전력을 상기 출력부재에 전달하고, 상기 전달 홈에서 분리되어 상기 출력부재로의 전달을 차단하는 전달부재; 및, 상기 전달부재가 상기 전달 홈에 삽입되는 방향으로 탄성을 제공하는 탄성부재; 를 더 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 제한기가 적용된 단로기용 구동장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제6항에 있어서, 상기 전달부재의 단부는 상기 출력부재에 걸리는 부하에 따라 상기 전달 홈에서 삽입 및 분리될 수 있게 반구형태로 마련되는 것을 특징으로 하는 제한기가 적용된 단로기용 구동장치.
  10. 제6항 또는 제9항에 있어서,
    상기 탄성부재는 상기 전달부재에 탄성력이 균일하게 작용할 수 있게 제1플레이트가 일측에 마련되고,
    타측에는 상기 탄성부재를 지지할 수 있게 제2플레이트가 마련되는 것을 특징으로 하는 제한기가 적용된 단로기용 구동장치.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 입력부재는 상기 회전력을 전달받는 입력 축;
    상기 입력 축에 일측이 결합되어 연동되며, 상기 출력부재에 회전력을 전달할 수 있게 내주에 전달 홀이 형성된 지지판이 내주에 마련되는 커플링;
    상기 커플링의 타측에 결합되어 상기 탄성부재를 상기 전달부재로 제공할 수 있게 지지하며, 상기 출력부재가 회전가능하게 결합하는 커버; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 제한기가 적용된 단로기용 구동장치.
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