KR200489833Y1 - 진공 차단기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 진공 차단기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 개폐축에서 전달되는 회전력에 의해 승강운동을 하는 푸시로드; 및 상기 푸시로드에 연결되고, 접압 스프링이 구비되어 회전에 따라 상기 푸시로드를 이동시켜 상기 접압 스프링을 압축시킴으로써 접압량을 조절하는 접압량 조절부재;를 포함하는 진공 차단기에 관한 것이다.
본 고안은 푸시로드에 접압량 조절부재를 설치하고, 접압량 조절부재를 통해 접압 스프링의 접압량을 조절함으로써 진공 차단기를 분해하지 않고도 손쉽게 접압량을 조절할 수 있게 하는 효과가 있다.

Description

진공 차단기 {VACUUM CIRCUIT BREAKER}

본 고안은 진공 차단기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차단기를 분해하지 않고도 접압 스프링에 의해 진공 인터럽터에 가해지는 접압량을 조절할 수 있게 하는 진공 차단기에 관한 것이다.

일반적으로 차단기는 배전반에 내장하여 선로상에서 사고전류의 차단 및 정격전류의 통전에 사용하는 회로의 기기 보호장치이다.

이러한 차단기는 소호매질에 따라서 기름을 사용하는 유입차단기, 불활성 기체인 6불화황(SF ₆ )가스를 사용하는 가스차단기, 공기를 사용하는 공기차단기, 자기를 사용하는 자기 차단기 및 진공의 우수한 절연내력을 사용하는 진공차단기 등으로 분류할 수 있다.

이 중에서 진공 차단기는 정상부하시 개폐 및 사고전류시에 발생하는 아크(arc)를 진공용기 내에서 소호시켜 신속하게 회로를 분리하는 역할을 하는 것으로, 10 ^-3 Torr 이하의 진공상태에서 높은 절연내력을 갖는 장점을 이용하여 주로 중전압급 차단기 중에서 가장 많이 사용되며 최근 고전압화, 대전류화 및 소형화에도 상당한 진척을 보이고 있다.

한편, 도 1에는 진공 차단기를 나타내는 개략 구성도가 도시되어 있고, 도 2에는 진공 차단기를 나타내는 평면도가 도시되어 있으며, 도 3에는 오픈 상태에서 도 2의 A부분에 대한 확대도가 도시되어 있고, 도 4에는 투입 상태에서 도 2의 A부분에 대한 확대도가 도시되어 있다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 종래의 진공 차단기는 구동부(10)와, 주회로부(20) 등으로 구성된다.

상기 구동부(10)는 진공 차단기를 구동시키는 구동 기구부(11)와 개폐축(12)으로 이루어진다.

또한 상기 주회로부(20)는 절연을 위한 푸시로드(21)와, 상기 푸시로드(21)의 상단에 결합되는 커넥팅 로드(미도시)와 상기 커넥팅 로드에 연결되는 가동축(22)과, 진공 인터럽터(25)와, 상기 주회로부(20)를 지지하는 프레임(23)과, 상기 프레임(23)의 일단에 결합되는 터미널(24) 등으로 구성된다.

상기 진공 차단기의 구동 기구부(11)는 투입 또는 오픈 동작 시 일정한 각도로 회전 운동을 한다(투입시 약 +8.5°, 오픈시 약 -5.5°).

이때 상기 구동 기구부(11)에 연결된 개폐축(12)도 회전운동을 하는데, 상기 개폐축(12)의 회전운동은 상기 개폐축(12)과 연결된 상기 푸시로드(21)를 통해 병진운동으로 전환되고, 이에 따라 진공 인터럽터(25)의 내부 접점이 온 또는 오프로 동작된다.

한편, 상기 진공 차단기는 그 정격에 따라 오픈 상태에서 요구하는 진공 인터럽터(25)의 가동접점(미도시)과 고정접점(미도시) 사이에 갭(GAP)이 존재하고, 이러한 갭(GAP)은 상기 진공 차단기의 설계시 반영된다.

이때 상기 푸시로드(21)는 그 내부에 접압 스프링(미도시)이 구비되는데, 상기 접압 스프링은 상기 진공 차단기의 투입상태시 상기 개폐축(12)의 굽힘 하중으로 접압되며, 상기 진공 차단기의 투입상태시 전자 반발력에 의해 진공 인터럽터(25)가 개리되는 것을 방지하고, 차단 상태시 상기 진공 인터럽터(25)가 빠르게 개리될 수 있게 힘을 전달한다.

따라서, 상기 주회로부(20)의 병진을 위한 운동 스트로크는 상기 진공 인터럽터(25)를 통한 스트로크와 푸시로드(21) 내부의 접압 스프링의 접압 스트로크를 포함한다.

상기와 같이 구성되어 동작되는 진공 차단기에 구비된 접압 스프링의 경우 접압량을 조절할때 조절너트(30)를 통해 일정정도 압축하여 접압량을 조절한 다음 연결판(32)과 고정너트(31)를 통해 하측을 고정함으로써 접압 스프링을 통한 접압량을 최종적으로 조절한다.

이때 진공 차단기를 장시간 사용하게 되면 주회로부(20)의 가동접점과 고정접점의 접점이 다져져 마모되게 되고, 마모된 접점만큼 진공 인터럽터(25)의 스트로크는 증가하게 될 뿐만 아니라 푸시로드(21)에 구비된 접압 스프링에 의한 접압 스트로크는 감소하게 된다.

따라서, 장시간 사용된 진공 차단기의 경우 조절너트(30)를 통해 접압 스프링에 가해진 접압량을 재 조정할 필요가 있게 되지만, 접압량을 재 조정할 때 하측에 위치한 고정너트(31)와 연결판(32)을 분해해야되는 문제점이 있었다.

본 고안은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 차단기를 분해하지 않고도 접압 스프링에 의해 진공 인터럽터에 가해지는 접압량을 조절할 수 있게 하는 진공 차단기를 제공함에 그 목적이 있다.

전술한 본 고안의 목적은, 개폐축에서 전달되는 회전력에 의해 승강운동을 하는 푸시로드; 및 상기 푸시로드에 연결되고, 접압 스프링이 구비되어 회전에 따라 상기 푸시로드를 이동시켜 상기 접압 스프링을 압축시킴으로써 접압량을 조절하는 접압량 조절부재;를 포함하는 진공 차단기를 제공함으로써 달성된다.

또한 상기 접압량 조절부재는, 상부가 상기 푸시로드에 연결되는 축바; 상기 축바가 관통하도록 중공이 형성된 몸체부; 상기 몸체부의 상단에 위치하는 제1 지지판; 상기 제1 지지판과 소정거리 이격되도록 상기 몸체부의 하단에 형성된 제2 지지판; 상기 몸체부를 감싸도록 상기 제1 지지판과 상기 제2 지지판 사이에 위치하여 상기 제1 지지판을 통해 압축되는 접압 스프링; 및 상기 제2 지지판의 하측에 위치하여 회전에 따라 상기 축바를 이동시킴과 동시에 상기 축바에 연결된 상기 푸시로드를 이동시켜 상기 푸시로드를 통한 상기 접압 스프링의 압축정도를 조절하는 축바 이동조절부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 축바 이동조절부재는 너트로 이루어지고, 상기 축바의 외주면과 상기 몸체부의 내주면에는 스크류가 형성되어, 상기 너트를 회전시키면 상기 축바가 스크류를 통해 회전하면서 상기 축바에 연결된 상기 푸시로드를 이동시키는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 푸시로드의 하부 내측에는 상기 접압량 조절부재가 이동하도록 공간부가 더 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 제2 지지판과 상기 너트부 사이에 위치하고, 상기 개폐축에 연결되어 상기 구동부의 투입 또는 오픈에 따라 상기 푸시로드를 이동시키는 연결판이 더 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 연결판의 양단에는 상기 개폐축과의 연결을 위한 돌기부가 더 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 축바의 외주면에는 상기 축바의 상측에서 하측으로 눈금이 표시되는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 고안인 진공 차단기는 푸시로드에 접압량 조절부재를 설치하고, 접압량 조절부재를 통해 접압 스프링의 접압량을 조절함으로써 진공 차단기를 분해하지 않고도 손쉽게 접압량을 조절할 수 있게 하는 효과가 있다.

또한 축바 이동 조절부재 등에 화살표와 눈금을 표시하여 진공 차단기에 요구되는 접압량을 외부에서 인식한 상태에서 적절하게 조절할 수 있게 하는 효과가 있다.

도 1은 종래의 진공 차단기를 나타내는 개략 구성도.
도 2는 종래의 진공 차단기를 나타내는 정면도.
도 3은 도 2의 A 부분에 대한 확대도.
도 4는 진공 차단기의 투입 상태에서 도 2의 A 부분에 대한 확대도.
도 5는 본 고안에 따른 진공 차단기를 나타내는 개략 구성도.
도 6은 본 고안에 따른 진공 차단기를 나타내는 정면도.
도 7은 도 6의 B 부분에 대한 확대도.
도 8은 본 고안에 따른 진공 차단기의 주회로부를 나타내는 단면도.
도 9는 본 고안에 따른 진공 차단기에 구비된 푸시로드와 접압량 조절부재를 나타내는 단면도.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 일 실시예에 따른 진공 차단기를 상세히 설명한다.

도 5는 본 고안에 따른 진공 차단기를 나타내는 개략 구성도이고, 도 6은 본 고안에 따른 진공 차단기를 나타내는 정면도이며, 도 7은 도 6의 B 부분에 대한 확대도이고, 도 8은 본 고안에 따른 진공 차단기의 주회로부를 나타내는 단면도이며,도 9는 본 고안에 따른 진공 차단기에 구비된 푸시로드와 접압량 조절부재를 나타내는 단면도이다.

도 5 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 진공 차단기(100)는 구동부(110), 상기 구동부(110)에 위치한 회전축(120), 상기 회전축(120)에 연결된 개폐축(130), 푸시로드(140), 상기 푸시로드(140)에 연결된 커넥팅 로드(200), 상기 커넥팅 로드(200)에 연결된 가동축(170), 진공 인터럽터(180), 접압량 조절부재(150), 터미널(190) 등으로 구성된다.

상기 구동부(110)는 상기 진공 차단기(100)의 주회로부를 투입 또는 오픈 시키기 위한 구동력을 상기 개폐축(130)에 제공한다.

이때 상기 회전축(120)에 상기 개폐축(130)의 일단이 회동가능하게 연결되어 상기 진공 차단기(100)가 투입상태가 되면 상기 구동부(110)의 구동력을 통해 상기 개폐축(130)이 굽힘운동을 하면서 상기 접압량 조절부재(150)를 밀어 상기 푸시로드(140)를 이동시킨다.

상기 푸시로드(140)는 상기 접압량 조절부재(150)와 상기 커넥팅 로드(200)에 연결되어 상기 진공 차단기(100)의 투입시 상기 개폐축(130)의 굽힘하중을 받으면서 승강운동을 하여 상기 푸시로드(140)에 연결된 커넥팅 로드(200)와 가동축(170)을 연동하여 움직이게 한다.

이때 상기 푸시로드(140)의 하부 내측에는 공간부(141)가 형성되어 상기 푸시로드(140)가 이동하면 상기 접압량 조절부재(150)가 상기 공간부(141)로 삽입되면서 상기 푸시로드(140)의 하면에 맞닿게 되면서 접압량이 조절되게 된다.

상기 접압량 조절부재(150)는 상기 푸시로드(140) 부근에 위치하여 상기 개폐축(130)에 연결된 상태에서 상기 개폐축(130)의 굽힘운동에 따라 상기 푸시로드(140)를 이동시킬 뿐만 아니라 사용자의 조작에 따라 상기 푸시로드(140)에 맞닿게 되면서 접압량이 조절된다.

한편, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 접압량 조절부재(150)는 축바(151), 몸체부(153), 제1 지지판(155), 제2 지지판(157), 접압 스프링(159), 축바 이동조절부재(161)를 포함하여 이루어진다.

상기 축바(151)는 상부가 상기 푸시로드(140)에 연결되어 상기 푸시로드(140)와 함께 이동하고, 외주면에는 스크류가 형성된다.

상기 몸체부(153)는 원통형상으로 이루어져 상기 푸시로드(140)를 기준으로 길이방향을 따라 관통되도록 중공이 형성된다.

또한 상기 몸체부(153)의 내주면에는 상기 축바(151)에 형성된 상기 스크류에 맞물리도록 스크류가 형성된다.

상기 제1 지지판(155)은 상기 몸체부(153)의 상단에 위치하여 상기 축바 이동조절부재(161)를 회전시킴에 따라 상기 푸시로드(140)가 이동하면 상기 푸시로드(140)의 하면에 밀착됨과 동시에 상기 푸시로드(140)의 이동방향으로 이동하면서 상기 접압 스프링(159)을 상기 푸시로드(140)의 이동방향과 동일한 방향으로 압축한다.
여기서, 상기 제1 지지판(155)은 상기 접압 스프링(159)의 상단에 밀착되게 위치할 수 있다.

상기 제2 지지판(157)은 상기 몸체부(153)의 하단에 위치하여 상기 접압 스프링(159)을 하측에서 지지한다.
여기서, 상기 제2 지지판(157)은 상기 접압 스프링(159)의 하단에 밀착되게 위치할 수 있다.
아울러, 상기 제1 지지판(155)과 상기 제2 지지판(157)에는 외주면을 따라 상기 접압 스프링(159)의 상단 또는 하단의 측면을 지지하는 측면 지지부(155a, 157a)가 형성될 수 있다.

상기 접압 스프링(159)은 상기 제1 지지판(155)과 상기 제2 지지판(157) 사이에 상기 몸체부(153)를 감싸도록 위치하여 상기 축바 이동조절부재(161)를 회전시킴에 따라 상기 푸시로드(140)가 이동하여 상기 제1 지지판(155)을 통해 압축되거나 압축이 해제된다.

상기 축바 이동 조절부재(161)는 너트로 이루어질 수 있으며, 상기 제2 지지판(157)의 하측에 위치하고, 상기 축바(151)에 관통되게 연결되어, 사용자의 조작에 따라 회전하면서 상기 축바(151)를 이동시킴과 동시에 상기 축바(151)에 연결된 상기 푸시로드(140)를 이동시킨다.
여기서, 상기 너트(161)의 폭은 상기 제2 지지판(157)의 폭보다 작게 형성될 수 있다.

또한 상기 제2 지지판(157)과 상기 축바 이동 조절부재(161) 사이에는 상기 구동부(110)의 투입 또는 오픈 상태에 따른 상기 푸시로드(140)의 이동을 조절하도록 연결판(163)이 더 형성된다.

상기 연결판(163)은 상기 구동부(110)에 위치한 상기 개폐축(130)에 연결되어 상기 개폐축(130)의 굽힘운동에 따라 이동하면서 상기 푸시로드(140)를 밀어올려 상기 진공 인터럽터(180)에 구비된 고정접점과 가동접점의 접촉 또는 분리를 조절한다.

이때 상기 연결판(163)에는 양측으로 돌기부(163a)가 형성되어 상기 돌기부(163a)에 상기 개폐축(130)이 연결된 상태에서 상기 개폐축(130)의 굽힘 하중을 통해 상기 연결판(163)이 상측으로 힘을 받아 상기 푸시로드(140)를 밀게된다.

이하 본 고안에 따른 진공 차단기(100)의 접압량 조절과정을 상세히 설명한다.

먼저, 사용자가 연결판(163)의 하면에 밀착된 축바 이동 조절부재(161)를 회전시키면 축바 이동 조절부재(161)에 스크류 결합된 축바(151)가 푸시로드(140)의 길이방향으로 이동하게 되고, 축바(151)에 연결된 푸시로드(140)도 축바(151)와 연동하여 이동하게 된다.

이때 제1 지지판(155)은 푸시로드(140)가 이동하면 공간부를 지나 푸시로드(140)의 하면에 맞닿게 됨과 동시에 푸시로드(140)를 통해 푸시로드(140)의 이동방향과 동일한 방향으로 이동하면서 접압 스프링(159)을 압축하게 된다.

상기와 같은 과정을 거쳐 축바 이동 조절부재(161)의 회전정도를 통해 푸시로드(140)에 탄성력을 제공하는 접압 스프링(159)의 압축정도를 조절함으로써 결과적으로 접압 스프링(159)을 통해 푸시로드(140)에 가해지는 접압량을 조절하게 되고, 이를 통해 진공 차단기(100)를 분해하지 않고도 진공 차단기(100)의 상태에 맞도록 접압량을 적절하게 조절할 수 있게 된다.

이외에 상기 축바(151)의 외주면에는 상기 축바(151)의 상측에서 하측으로 눈금이 표시되어 상기 눈금을 통해 상기 축바(151)의 이동정도를 외부에서 쉽게 확인 할 수 있게 된다.

즉, 상기 축바 이동조절부재(161)를 회전시키면 상기 축바(151)가 하측으로 이동하게 되는데, 상기 눈금을 통해 상기 축바(151)의 이동정도를 확인하고, 이를 통해 상기 축바(151)와 함께 이동하는 상기 푸시로드(140)를 통한 상기 접압 스프링(159)의 압축정도를 외부에서 쉽게 확인 할 수 있게 된다.

이상에서 본 고안의 바람직한 일 실시예를 설명하였으나, 본 고안은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있고, 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 고안의 범위를 한정하는 것이 아니다.

10: 구동부 11: 구동 기구부
12: 개폐축 20: 주회로부
21: 푸시로드 22: 가동축
23: 프레임 24: 터미널
30: 조절너트 31: 고정너트
32: 연결판 100: 진공 차단기
110: 구동부 120: 회전축
130: 개폐축 140: 푸시로드
141: 공간부 150: 접압량 조절부재
151: 축바 153: 몸체부
155: 제1 지지판 157: 제2 지지판
159: 접압 스프링 161: 축바 이동조절부재
163: 연결판 163a: 돌기부
170: 가동축 180: 진공 인터럽터
190: 터미널 200: 커넥팅 로드

Claims (7)

1. 개폐축에서 전달되는 회전력에 의해 승강운동을 하는 푸시로드; 및
   상기 푸시로드에 연결되고, 접압 스프링이 구비되어 상기 접압 스프링의 위치를 조절함으로써 접압량을 조절하는 접압량 조절부재;를 포함하고,
   상기 접압량 조절부재는,
   상부가 상기 푸시로드에 연결되는 축바;
   상기 축바가 관통하도록 중공이 형성된 몸체부;
   상기 몸체부의 상단에 위치하는 제1 지지판;
   상기 제1 지지판과 소정거리 이격되도록 상기 몸체부의 하단에 형성된 제2 지지판;
   상기 몸체부를 감싸도록 상기 제1 지지판과 상기 제2 지지판 사이에 위치하여 상기 제1 지지판을 통해 압축되는 접압 스프링; 및
   상기 제2 지지판의 하측에 위치하고, 상기 몸체부의 하단에 결합되어, 상기 몸체부와 함께 회전하면서 상기 접압 스프링의 위치를 조절하는 축바 이동조절부재;를 포함하며,
   상기 제1 지지판은 상기 접압 스프링의 상단에 밀착되게 위치하고,
   상기 제2 지지판은 상기 접압 스프링의 하단에 밀착되게 위치하며,
   상기 제1 지지판과 상기 제2 지지판에는 외주면을 따라 상기 접압 스프링의 상단 또는 하단의 측면을 지지하는 측면 지지부가 형성되고,
   상기 축바 이동조절부재는 너트로 이루어지며,
   상기 너트의 폭은 상기 제2 지지판의 폭보다 작게 형성되고,
   상기 축바의 외주면과 상기 몸체부의 내주면에는 스크류가 형성되어,
   상기 너트를 회전시키면 상기 몸체부가 스크류를 통해 상기 축바와 상대운동하면서 상기 접압 스프링을 상하 운동시키는 것을 특징으로 하는 진공 차단기.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 푸시로드의 하부 내측에는 상기 접압량 조절부재가 이동하도록 공간부가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 진공 차단기.
5. 제1항에 있어서,
   상기 제2 지지판과 상기 너트 사이에 위치하고, 상기 개폐축에 연결되어 구동부의 투입 또는 오픈에 따라 상기 푸시로드를 이동시키는 연결판이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 진공 차단기.
6. 제5항에 있어서,
   상기 연결판의 양단에는 상기 개폐축과의 연결을 위한 돌기부가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 진공 차단기.
7. 제1항에 있어서,
   상기 축바의 외주면에는 상기 축바의 상측에서 하측으로 눈금이 표시되는 것을 특징으로 하는 진공 차단기.

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