KR20050067064A - 진공 스위치기어 - Google Patents

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기쿠카와슈이치
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가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼
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Abstract

본 발명은 장치를 소형화하는 것이다.
U상의 진공용기(10) 내의 차단기(18)를 조작로드(24), 구동로드(78)를 거쳐 조작기(22)에 연결하고, V상의 진공용기(12) 내의 차단기(18)를 조작로드(24), 구동로드(78)를 거쳐 조작기(22)에 연결하며, W상의 차단기(18)를 조작로드(24), 구동로드(78)를 거쳐 조작기(22)에 연결하고, 각 조작기(22)에 의한 투입조작시에 전자석(74)으로부터 발생하는 전자력을 구동로드(78), 조작로드(24)에 부여하여 각 차단기(18)를 투입하고, 각 조작기(22)의 개방조작시에는 트립 스프링(80)에 축적된 탄성력을 구동로드(78), 조작로드(24)에 부여하여 각 차단기(18)를 개방함과 동시에, 각 상의 조작기(22)로부터 발생하는 조작력을 링크기구(26)를 거쳐 다른 2상에 전달하고, 3상 각 상의 조작기(22)를 일괄하여 투입 또는 개방 조작한다.

Description

진공 스위치기어{VACUUM SWITCH GEAR}
본 발명은 진공 스위치기어에 관한 것으로, 특히 진공용기 내에 수납된 복수의 개폐기와, 각 개폐기를 조작하기 위한 조작기를 구비하고, 전력계통의 수배전설비로서 사용하기에 적합한 진공 스위치기어에 관한 것이다.
전력계통 중 배전계통에는 수배전설비의 일 요소로서 스위치기어가 설치되어 있다. 종래 이 종류의 스위치기어로서는 공기 중 절연방식의 것이 많이 채용되어 있으나, 소형화를 도모하기 위하여 절연매체로서 SF6 가스를 사용한 가스절연방식의 것이 채용되도록 되어 있다. 그런데 절연매체에 SF6 가스를 사용하면 환경에 악영향을 미칠 염려가 있기 때문에, 최근 절연매체로서 진공절연을 사용한 진공절연방식의 것이 제안되고 있다.
진공절연방식의 스위치기어로서는, 예를 들면 진공용기 내에 고정전극과 가동 전극이 서로 대향하여 배치된 주 회로 개폐부가 복수 수납되어 가동전극이 모선측 도체에 접속되고, 고정전극이 부하측 도체에 접속되며, 각 주 회로 개폐부가 아크시일드로 덮여지고, 각 모선측 도체가 가요성 도체를 거쳐 접속되도록 구성된 것이 있다(특허문헌 1 참조). 이 진공 스위치기어에 의하면, 진공절연방식을 채용하고 있기 때문에, 가스절연방식보다도 절연거리를 짧게 할 수 있어, 진공 스위치기어를 컴팩트화할 수 있다.
[특허문헌 1]
일본국 특개2000-268685호 공보(제 3 페이지부터 제 6 페이지, 도 1 ∼ 도 3)
상기 종래기술에 있어서는 각 주 회로 개폐부가 아크 시일드로 덮여져 있기 때문에, 단락사고시 등에 있어서, 트립동작이 실행되어, 가동전극과 고정전극이 떨어졌을 때에, 각 전극으로부터 금속증기가 발생하여도 금속증기를 아크 시일드에 의하여 차폐할 수 있게 되어 있다.
그러나, 장치를 소형화하기 위하여 각 주 회로 개폐부에 연결되는 조작기의 구조를 간소화하거나, 조작기와 각 주 회로 개폐부와의 위치관계에 연구를 실시하거나 하는 것에 대해서는 충분히 배려되어 있지 않다.
본 발명의 과제는 장치를 소형화하는 것에 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 진공용기 내의 복수의 개폐기와, 각 개폐기를 각각 조작하기 위한 복수의 조작기를 각각 조작로드를 거쳐 연결하고, 각 개폐기의 투입시에 각 조작기로부터 전자력에 의한 조작력을 조작로드에 부여하여 각 개폐기를 투입하고, 각 개폐기의 개방시에는 전자력과는 역방향의 탄성력에 의한 조작력을 조작로드에 부여하여 각 개폐기를 개방하고, 각 조작기를 서로 관련을 가지는 다른 조작기와 링크기구를 거쳐 서로 연결하도록 한 것이다.
상기한 수단에 의하면 각 개폐기의 투입시에 각 조작기로부터 전자력에 의한 조작력을 각 조작로드에 부여하도록 하였기 때문에, 각 개폐기의 투입시에 탄성력(스프링력)에 의한 조작력을 각 조작로드에 부여하도록 한 것보다도, 조작기 그 자체를 소형화할 수 있고, 또 서로 관련을 가지는 복수의 조작기를 링크기구를 거쳐 서로 연결하도록 하고 있기 때문에, 각 개폐기의 투입·개방동작의 불균일을 억제할 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시형태를 도면에 의거하여 설명한다. 도 1은 본 발명에 관한 진공 스위치기어의 일 실시형태를 나타내는 주요부 단면 정면도, 도 2는 도 1에 나타내는 진공 스위치기어의 평면도, 도 3은 도 1에 나타내는 진공 스위치기어의 주요부 단면 측면도이다. 도 1 내지 도 3에 있어서, 3상용 진공 스위치기어는 배전계통에 있어서의 수배전설비의 일 요소로서, 스테인리스제의 U상 진공용기(10), V상진공용기(12), W상 진공용기(14)를 구비하고 있고, 각 상의 진공용기(10, 12, 14) 내에는 개폐기로서 접지용 개폐기(16), 차단기(또는 부하 개폐기)(18)가 # 1회선 ~ # 3회선에 대응하여 각각 3대씩 수납되어 있다. 각 상의 접지용 개폐기(16), 차단기(18)에 대응하여 각 상의 진공용기(10, 12, 14)의 위쪽에는 접지용 개폐기(16)를 개폐 조작하기 위한 조작기(20)와, 차단기(18)를 개폐조작하기 위한 조작기(22)가 3대씩 배치되어 있다. 3상 각 상의 조작기(20, 22)는 교대로 배치되고, 상마다 동일평면을 기준으로 하여 지그재그로 배치되어 있다. 그리고 각 상의 조작기(20)는 조작로드(24)를 거쳐 접지용 개폐기(16)에 연결되고, 각 상의 조작기(22)는 조작로드(24)를 거쳐 차단기(18)에 연결되어 있다. 즉, 각 상의 조작기(20, 22)는 접지용 개폐기(10), 차단기(18)와 서로 대향하여 진공용기(10, 12, 14)의 위쪽에 배치되고, 또한 조작로드(24)의 축선을 따라 접지용 개폐기(16), 차단기(18)와 동축상에 배치되어 있다.
또, 각 상에 있어서의 # 1회선 ∼ # 3회선의 조작기(20, 22)는 회선마다 서로 독립하여 동작할 수 있게 서로 분리하여 구성되어 있다. 이에 대하여, # 1회선에 있어서의 조작기(20, 22), # 2회선에 있어서의 조작기(20, 22), # 3회선에 있어서의 조작기(20, 22)는 동일회선의 것이 3상 일괄하여 동작할 수 있도록 동일회선에 속하는 각 상의 조작기가 서로 관련을 가지는 것 끼리로 링크기구(26)를 거쳐 연결되어 있다. 예를 들면 # 1회선에 있어서의 U상의 조작기(20, 22)는 각각 다른 2상(V상, W상)의 조작기(20, 22)와 링크기구(26)를 거쳐 서로 연결되어 있다.
한편, 접지의 대상이 되는 각 상의 진공용기(10, 12, 14)에는 각 차단기(18)에 대응하여 케이블헤드(28)가 배치되어 있다. 각 케이블헤드(28)는 하부 판재(30)의 관통구멍(32)으로부터 그 일부가 진공용기(10, 12, 14)의 하부측으로부터 외부로 돌출된 상태로 하부 판재(30)에 고정되어 있다. 케이블헤드(28)는 구리를 사용하여 원주형상으로 형성된 도체(34), 도체(34)의 주위를 덮는 세라믹스제의 절연성 부싱(36)을 구비하여 구성되어 있고, 도체(34)의 축방향 끝부에는 나사부(38)가 형성되어 있다. 이 나사부(38)에는 배전계통에 접속되는 케이블이 체결되게 되어 있고, 도체(34)의 한쪽 끝측이 케이블을 거쳐 3상 각 상의 부하측 도체 또는 모선측 도체와 접속되게 되어 있다. 도체(34)의 다른쪽 끝측은 차단기(18)에 접속되어 있음과 동시에, 평판형상의 도체(40)를 거쳐 접지용 개폐기(16)에 접속되어 있다.
# 1 ∼ # 3회선의 차단기(18)는, 부하측 도체와 모선측 도체를 연결하는 각 상의 통전회로를 각각 개폐하는 제어용 개폐기로서, 가동전극(42), 고정전극(44)을 구비하고 있고, 가동전극(42)과 고정전극(44)은 서로 대향하여 배치되어 있다. 가동전극(42)은 그 상부측이 조작로드(24)에 연결되어 있음과 동시에, 플렉시블 도체(가요성 도체)(46)를 거쳐 도체(48)에 접속되어 있다. 도체(48)는 평판형상으로 형성되어 있음과 동시에, # 1 ∼ # 3회선의 차단기(18)에 걸쳐 배치되어 있다. 이 도체(48)에는 각 차단기(18)의 축심에 대응한 위치에 관통구멍(50)이 형성되어 있고, 각 관통구멍(50) 내에 각 조작로드(24)가 왕복운동(상하이동) 가능하게 삽입되어 있다. 또한 조작로드(24)는 상부 판재(52)의 관통구멍(54) 내에 왕복 운동(상하이동) 가능하게 삽입되어 있다. 이 조작로드(24)의 상부측은 통형상의 벨로즈(56), 원반형상의 베이스(58)로 덮여져 있고, 벨로즈(56)는 상부 판재(52)의 내벽면에 고정되고, 베이스(58)는 상부 판재(52)의 표면에 고정되어 있다.
각 접지용 개폐기(16)는 각 차단기(18)를 접지하기 위한 개폐기로서, 가동전극(60), 고정전극(62)을 구비하고 있고, 가동전극(60)과 고정전극(62)이 서로 대향하여 배치되어 있다. 고정전극(62)은 도체(40)에 접속되어 있고, 도체(40)의 고정전극(62)측은 세라믹스제의 지지부재(64)에 의하여 지지되고, 지지부재(64)는 하부 판재(30)에 고정되어 있다. 가동전극(60)은 조작로드(24)에 접속되어 있음과 동시에, 플렉시블 도체(가요성 도체)(66)를 거쳐 도체(68)에 접속되어 있다. 도체(68)는 도체(48)와 마찬가지로 평판형상으로 형성되고, # 1 ∼ # 3회선의 개폐기(16)에 걸쳐 배치되고, 그 끝부가 접지단자(70)에 접속되어 있다. 즉, 접지용 개폐기(16)는 가동전극(60), 고정전극(62)이 서로 접촉하였을 때에 각 차단기(18)를 도체(40), 접지용 개폐기(16), 플렉시블 도체(66), 도체(68), 접지단자(70)를 거쳐 접지하도록 구성되어 있다. 또한 도체(68)에는 조작로드(24)를 왕복운동(상하이동) 가능하게 동작시키기 위한 관통구멍(도시 생략)이 형성되어 있다. 또 접지용 개폐기(16)에 접속된 조작로드(24)의 주위도 벨로즈(56), 베이스(58)로 덮여져 있다.
한편, 각 상의 조작기(20, 22)는 도 4에 나타내는 바와 같이, 고정판(72)에 고정되어 있고, 고정판(72)은 배전반(도시 생략)에 지지되어 있다. 각 상의 조작기(20, 22)는 # 1 ∼ # 3회선마다 일렬이 되어 배치되어 있고, 각 접지용 개폐기(16), 차단기(18)의 투입시에 전자력에 의한 조작력을 조작로드(24)에 부여하기 위하여 전자석(74), 영구자석(76), 구동로드(78) 등을 구비하여 구성되어 있다. 또 각 조작기(20, 22)는 각 접지용 개폐기(16), 차단기(18)의 개방시에는 전자력과는 역방향의 탄성력에 의한 조작력을 조작로드(24)에 부여하기 위하여 트립 스프링(80)을 구비하여 구성되어 있다. 또한 각 조작기(20, 22)는 3상 일괄에 의한 조작을 가능하게 하기 위하여 # 1, # 2, # 3회선마다 각 상의 구동로드(78)가 링크기구(26)에 연결되어 있다.
전자석(74)은 구동로드(78)를 그 일 요소로서 구비하고 있음과 동시에, 가동철심(플런저)(82), 고정철심(84), 코일보빈(86), 코일(88), 원반형상의 가동평판(90, 92), 대략 원반형상으로 형성된 철제의 지지판(94, 96, 98), 통형상으로 형성된 철제의 커버(100, 102), 고정로드(104) 등을 구비하여 구성되어 있고, 고정로드(104)의 하부측은 볼트, 너트로 고정판(72)에 고정되어 있다. 구동로드(78)는 대략 원주형상으로 형성되어 조작로드(24)와 동축상에 배치되고, 철제의 지지판(94, 96, 98)의 대략 중앙부에 형성된 관통구멍 또는 공간부 내를 왕복운동(상하이동) 가능하게 배치되어 있다. 구동로드(78)의 외주에는 가동철심(82), 가동 평판(90, 92)이 고정되어 있고, 가동철심(82)과 서로 대향하여 고정철심(84)이 배치되어 있다. 고정철심(84)은 둥근 고리형상으로 형성되어 철제의 지지판(98)의 표면에 고정되어 있다. 코일보빈(86)은 둥근 고리형상으로 형성되어 구동로드(78), 고정철심(84)의 주위를 둘러 싸도록 배치되고, 그 상부와 하부가 각각 지지판(96, 98)에 의하여 지지되어 있다. 이 코일보빈(86) 내에는 둥근 고리형상의 코일(88)이 수납되어 있다. 이 코일(88)에 인접하여 둥근 고리형상의 영구자석(76)이 배치되어 있고, 영구자석(76)은 지지판(96)상에 고정되어 있다.
코일(88)은 투입지령 또는 투입조작에 응답하여 통전되도록 되어 있고, 코일(88)이 통전되면 코일(88)의 주위에는 가동철심(82) → 고정철심(84) → 지지판(98) → 커버(102) → 지지판(96) → 가동철심(82)을 연결하는 경로로 자계가 형성되고, 이 자계에 의하여 가동철심(82)의 축방향 바닥부측 끝면에는 하향의 흡인력이 작용하여 가동철심(82)이 구동로드(78)와 함께 고정철심(84)측으로 이동하고, 가동철심(82)이 고정철심(84)에 흡착되어 가동철심(82)과 고정철심(84)이 서로 접촉하도록 되어 있다. 이 경우, 영구자석(76)에 의하여 형성되는 자계의 방향도 코일(88)의 여자에 따라 발생하는 자계의 방향과 동일하게 되기 때문에, 전자석(74)으로부터 발생하는 전자력이 높여진 상태, 즉 흡인력이 높여진 상태로 가동철심(82)이 고정철심(84)측으로 이동하게 된다. 전자석(74), 영구자석(76)으로부터 발생하는 전자력은 구동로드(78)를 아래쪽[조작로드(24)측]으로 이동시키기 위한 조작력으로서 구동로드(78)에 부여되게 된다.
구동로드(78)의 하부측은 연결로드(106, 108)를 거쳐 조작로드(24)의 상부측에 연결되어 있다. 이 때문에 구동로드(78)가 아래쪽으로 이동함에 따라 조작로드(24)는 아래쪽으로 이동하여 접지용 개폐기(16) 또는 차단기(18)가 투입 조작되게 되어 있다. 연결로드(106)는 연결로드(108)와 함께 고정판(72)에 형성된 관통구멍(110) 내로 왕복운동(상하이동) 가능하게 삽입되어 있고, 연결로드(106)의 상부측에는 지지판(112)이 고정되어 있다. 이 지지판(112)과 고정판(72)과의 사이에는 트립 스프링(80)이 장착되어 있고, 이 트립 스프링(80)에는 구동로드(78)가 아래쪽으로 이동함으로써 탄성력(스프링력)이 축적되도록 구성되어 있다.
한편, 트립 스프링(80)은, 개방지령 또는 개방조작에 응답하여 코일(88)이 비통전상태(비여자상태)가 되었을 때에는 축적된 탄성력(스프링력)을 구동로드(18)를 위쪽으로 이동시키기 위한 조작력으로서, 구동로드(18)와 조작로드(24)에 부여하게 되어 있다. 이 탄성력에 의한 조작력은 영구자석(76)의 전자력보다도 크게 설정되어 있어, 트립 스프링(80)에 축적된 탄성력이 조작력으로서 구동로드(78), 조작로드(24)에 부여되면 영구자석(76)의 전자력에 저항하여 구동로드(78), 조작로드(24)가 위쪽으로 이동하여 접지용 개폐기(16) 또는 차단기(18)가 개방 조작되게 되어 있다.
링크기구(26)는 구동로드(78), 조작로드(24)의 연직방향을 따른 조작력을 구동로드(78), 조작로드(24)와 교차하는 방향, 즉 수평방향을 따른 조작력으로 변환하여 3상 각 상의 조작기를 일괄하여 조작하는 기능을 구비하여 구성되어 있다.
구체적으로는 링크기구(26)는 링크(114, 116, 118, 120), 연결로드(122, 124)가 구비되어 있고, 링크(114)의 한쪽 끝은 핀(126)을 거쳐 베이스(128)에 회동 가능하게 연결되어 있다. 베이스(128)는 지지판(94)에 볼트, 너트로 고정되어 있다. 링크(114)의 다른쪽 끝측은 핀(130)을 거쳐 링크(116)의 한쪽 끝에 회동 가능하게 연결되어 있다.
링크(116)는 W상의 링크로서, 핀(132)을 거쳐 베이스(134)에 회동 가능하게 연결되어 있고, 베이스(134)는 지지판(94)에 볼트, 너트로 고정되어 있다. 이 링크(116)는 핀(132)을 지지점으로 하여 회동 가능하게 배치되어 있고, 이 링크(116)에는 핀(130)의 중심과 핀(132)의 중심을 연결하는 직선상에 핀(136, 138)이 핀(132)을 사이에 두고 고정되어 있다. 또 핀(130)의 중심과 핀(138)의 중심을 연결하는 직선에 대하여 대략 직교하는 위치에 핀(140)이 고정되어 있다. 핀(136)에는 구동로드(78)가 회동 가능하게 연결되고, 핀(140)에는 연결로드(122)의 한쪽 끝측이 회동 가능하게 연결되어 있다. 핀(138)의 아래쪽에는 스토퍼(142)가 배치되어 있고, 이 스토퍼(142)는 지지판(94)에 고정되어 있다. 핀(138)은 W상의 조작기(20, 22)가 개방조작되었을 때에 스토퍼(142)와의 접촉에 의하여 링크(116)의 아래쪽으로의 회동을 저지하도록 구성되어 있다.
연결로드(122)는 구동로드(78)와 교차하는 방향, 즉 수평방향을 따라 왕복운동 가능하게 배치되어 있고, 연결로드(122)의 축방향 끝부는 핀(144)을 거쳐 링크(118)에 회동 가능하게 연결되어 있다. 링크(118)는 V상의 링크로서, 핀(146)을 거쳐 베이스(148)에 회동 가능하게 연결되어 있고, 베이스(148)는 지지판(94)에 볼트, 너트로 고정되어 있다. 이 링크(118)는 핀(146)을 지지점으로 하여 회동 가능하게 배치되어 있고, 핀(146)의 중심과 핀(144)의 중심을 연결하는 직선상에 핀(150)이 고정되어 있고, 핀(146)의 중심과 핀(150)의 중심을 연결하는 직선과 대략 직교하는 방향으로 핀(152)이 고정되어 있다. 핀(152)은 구동로드(78)에 회동 자유롭게 연결되어 있고, 핀(150)은 연결로드(124)에 회동 가능하게 연결되어 있다. 연결로드(124)는 구동로드(78), 조작로드(24)와 교차하는 방향에서 즉 수평방향을 따라 왕복 이동 가능하게 배치되어 있고, 구동로드(124)의 축방향 끝부는 링크(120)의 핀(154)에 회동 가능하게 연결되어 있다. 링크(120)는 U상의 링크로서, 핀(156)을 구비하고 있고, 이 핀(156)은 베이스(158)에 회동 가능하게 연결되어 있다. 베이스(158)는 지지판(94)에 볼트, 너트로 고정되어 있다. 이 링크(120)는 핀(156)을 지지점으로 하여 회동 가능하게 배치되어 있고, 핀(156)의 중심과, 핀(154)의 중심을 연결하는 직선과 대략 직교하는 방향에 핀(160)이 고정되어 있다. 핀(160)은 구동로드(78)의 축방향끝부에 회동 가능하게 연결되어 있다.
상기 구성에 있어서, # 1회선에 있어서의 조작기(20) 또는 조작기(22)에 대하여 투입조작이 지령되어 전자석(74)의 코일(88)이 통전되면, 가동철심(82)이 고정철심(84)측으로 이동함과 동시에, 구동로드(78)와 조작로드(74)가 아래쪽으로 이동하고, 이때의 조작력이 각각 링크(116, 118, 120)에 전달되고, 각 링크(116, 118, 120)는 핀(132, 146, 156)을 지지점으로 하여 도 4에 나타내는 바와 같이 화살표 X 방향으로 회동하고, 각 상의 조작력이 다른 2상의 조작기에 전달되어 각 상의 접지용 개폐기(16) 또는 차단기(18)가 일괄하여 투입된다. 즉, 각 상에 어긋남이 생기는 일 없이 각 상의 접지용 개폐기(16) 또는 차단기(18)는 동시에 투입 동작하게 된다.
한편, # 1회선에 있어서의 조작기(20) 또는 조작기(22)에 대하여 개방조작이 지령되어, 각 상의 코일(88)이 비통전상태(비여자상태)가 되면, 가동철심(82)이 고정철심(84)으로부터 이간되어 구동로드(78), 조작로드(24)가 위쪽으로 이동한다. 이에 따라 각 상의 링크(116, 118, 120)는 핀(132, 146, 156)을 지지점으로 하여 도 5에 나타내는 바와 같이 화살표 Y 방향으로 회동하고, 각 상의 조작기로부터 발생하는 조작력이 다른 2상의 조작기에 전달되어, 각 상의 접지용 개폐기(16) 또는 차단기(18)가 일괄하여 개방 동작되게 된다.
본 실시형태에 의하면, 각 상의 조작기(20, 22)를 투입조작할 때에는 전자석(74), 영구자석(76)으로부터 발생하는 전자력을 구동로드(78), 조작로드(24)에 부여하고, 각 상의 조작기(20, 22)를 개방조작할 때에는, 트립 스프링(80)에 축적된 탄성력을 구동로드(78), 조작로드(24)에 부여하도록 하였기 때문에, 각 조작기(20, 22)를 투입조작시키기 위한 조작력으로서 스프링에 의한 탄성력만을 사용한 것보다도, 각 조작기(20, 22)를 소형화할 수 있다.
또 각 상의 조작기(20, 22)로부터 발생하는 조작력을 다른 2상의 조작기에 전달하여 3상 일괄하여 투입조작 또는 개방조작을 행하도록 하였기 때문에, 각 상에 어긋남이 생기는 일 없이, 접지용 개폐기(16) 또는 차단기(18)를 동시에 투입 또는 개방시킬 수 있다.
또한 각 상의 조작기(20, 22)를 동일한 부품으로 구성하였기 때문에, 부품의 공유화를 도모할 수 있음과 동시에, 조립작업을 간소화할 수 있다.
또 각 상의 조작기(20, 22)와 접지용 개폐기(16), 차단기(18)를 각각 동축상에 배치하였기 때문에, 각 조작기(20, 22)와 진공용기(10, 12, 14)와의 간격을 좁게 할 수 있어, 장치의 소형화 및 설치면적을 작게 할 수 있다.
또 각 상의 조작기(20, 22)를 서로 지그재그로 배치하도록 하였기 때문에, 각 조작기(20, 22)의 간격을 좁게 할 수 있어, 설치면적을 보다 작게 하는 것이 가능하게 된다.
또 각 상의 진공용기(10, 12, 14)의 위쪽에 각 상의 조작기(20, 22)를 배치하고, 진공용기(10, 12, 14)의 아래쪽으로부터 케이블헤드(28)의 일부를 돌출시키도록 하였기 때문에, 장치 전체의 높이방향의 치수를 작게 할 수 있다.
또 상기 실시형태에 있어서는, 각 상의 접지용 개폐기(16), 차단기(18)를 각각 진공용기(10, 12, 14) 내에 수납하는 것에 대하여 설명하였으나, 각 상의 접지용개폐기(16), 차단기(18)를 단일의 진공용기 내에 수납하는 것도 가능하다.
또 각 조작기(20, 22)에 있어서, 전자석(74) 외에 영구자석(76)을 설치한 것에 대하여 설명하였으나, 전자석(74)으로부터 발생하는 전자력에 따라서는 영구자석(76)을 생략할 수도 있다.
또 상기 실시형태에 있어서는, 조작기(20, 22)를 개방조작함에 있어서, 전자석(74)의 코일(88)을 비통전상태(비여자상태)로 하는 것에 대하여 설명하였으나, 조작기(20, 22)를 개방조작함에 있어서, 코일(88)에 대하여 투입조작시와는 다른 방향의 전류를 흘려, 전자석(74)으로부터 투입조작시와는 역방향의 전자력을 발생시키고, 이 전자력을 구동로드(78)에 부여함으로써, 개방조작에 있어서의 조작력을 더욱 높일 수 있다. 이 경우, 트립 스프링으로서는 상기 실시형태에 있어서의 트립 스프링(80)보다도 탄성력(스프링력)이 작은 것을 사용하는 것이 가능하게 된다.
또 상기 실시형태에 있어서는, 각 상의 차단기(18)의 주위에 통형상의 아크 시일드를 배치함으로써 각 차단기(18)의 개폐시에 각 전극으로부터 금속증기가 발생하여도 금속증기를 아크 시일드에 의하여 차폐할 수 있다.
본 발명에 의하면 장치의 소형화를 도모할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태를 나타내는 진공 스위치기어의 주요부 단면 정면도,
도 2는 도 1에 나타내는 진공 스위치기어의 주요부 평면도,
도 3은 도 1에 나타내는 진공 스위치기어의 주요부 측면 단면도,
도 4는 개방위치에 있는 조작기와 링크기구와의 관계를 설명하기 위한 주요부정면 단면도,
도 5는 투입위치에 있어서의 조작기와 링크기구와의 관계를 설명하기 위한 주요부 정면 단면도이다.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : U상 진공용기 12 : V상 진공용기
14 : W상 진공용기 16 : 접지용 개폐기
18 : 차단기 20, 22 : 조작기
24 : 조작로드 26 : 링크기구
42 : 가동전극 44 : 고정전극
46 : 플렉시블 도체 48 : 도체
74 : 전자석 76 : 영구자석
78 : 구동로드 80 : 트립 스프링
82 : 가동철심 84 : 고정철심
88 : 코일 114, 116, 118, 120 : 링크
122, 124 : 연결로드

Claims (12)

  1. 진공용기 내에 수납된 복수의 개폐기와,
    상기 각 개폐기에 각각 조작로드를 거쳐 연결되어 상기 각 조작로드에 조작력을 부여하여 상기 각 개폐기를 개폐하는 복수의 조작기를 구비하고,
    상기 각 조작기는 상기 각 개폐기의 투입시에 전자력에 의한 조작력을 상기 조작로드에 부여하여 상기 각 개폐기를 투입하고, 상기 각 개폐기의 개방시에는 상기 전자력과는 역방향의 탄성력에 의한 조작력을 상기 조작로드에 부여하여 상기 각 개폐기를 개방하여 이루어지고,
    상기 각 조작기는 관련을 가지는 다른 조작기와 서로 연결되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 진공 스위치기어.
  2. 3상 각 상의 부하측 도체 또는 모선측 도체를 접속대상으로 하여 진공용기 내에 수납된 복수의 개폐기와, 상기 각 개폐기에 각각 조작로드를 거쳐 연결되어 상기 각 조작로드에 조작력을 부여하여 상기 각 개폐기를 개폐하는 복수의 조작기를 구비하고,
    상기 각 조작기는, 상기 각 개폐기의 투입시에 전자력에 의한 조작력을 상기 조작로드에 부여하여 상기 각 개폐기를 투입하고, 상기 각 개폐기의 개방시에는 상기 전자력과는 역방향의 탄성력에 의한 조작력을 상기 조작로드에 부여하여 상기 각 개폐기를 개방하여 이루어지고,
    상기 각 상의 조작기는 관련을 가지는 다른 2상의 조작기와 서로 연결되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 진공 스위치기어.
  3. 접지의 대상이 되는 진공용기와, 3상 각 상의 부하측 도체 또는 모선측 도체를 접속대상으로 하여 상기 진공용기 내에 수납된 복수의 개폐기와,
    상기 각 개폐기에 각각 조작로드를 거쳐 연결되어 상기 각 조작로드에 조작력을 부여하여 상기 각 개폐기를 개폐하는 복수의 조작기를 구비하고, 상기 각 조작기는 상기 각 개폐기의 투입시에 전자력에 의한 조작력을 상기 조작로드에 부여하여 상기 각 개폐기를 투입하고, 상기 각 개폐기의 개방시에는 상기 전자력과는 역방향의 탄성력에 의한 조작력을 상기 조작로드에 부여하여 상기 각 개폐기를 개방하여 이루어지고, 상기 각 상의 조작기는 관련을 가지는 다른 2상의 조작기와 서로 연결되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 진공 스위치기어.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 개폐기와 상기 복수의 조작기는 관련을 가지는 것 끼리가 상하로 분리되어 배치되어 있음과 동시에, 상기 각 조작로드의 축선을 따라 동축상에 배치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 진공 스위치기어.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 조작기는 상기 복수의 개폐기와 서로 대향하여 상기 진공용기의 위쪽에 배치되고, 또한 상기 각 조작로드의 축선을 따라 상기 복수의 개폐기와 동축상에 배치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 진공 스위치기어.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 개폐기는, 3상 각 상의 부하측 도체와 모선측 도체를 연결하는 각 상의 통전회로를 각각 개폐하는 제어용 개폐기와, 상기 각 상의 제어용 개폐기에 각각 접속되어 상기 각 상의 제어용 개폐기를 접지하는 접지용 개폐기를 각 상에 복수대씩 구비하여 구성되고, 상기 각 상의 제어용 개폐기와 상기 각 상의 접지용 개폐기는 상마다 동일 평면상을 기준으로 하여 지그재그로 배치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 진공 스위치기어.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 개폐기는 상기 각 조작로드에 연결된 가동전극과, 상기 가동전극에 서로 대향하여 배치되어 케이블 헤드에 연결된 고정전극을 구비하고, 상기 각 개폐기의 케이블헤드는 상기 진공용기에 고정되어 상기 진공용기의 아래쪽에 그 일부가 돌출되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 진공 스위치기어.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 관련을 각 조작기는 서로 링크기구를 거쳐 연결되고, 상기 링크기구는, 상기 조작로드와 교차하는 방향을 따라 왕복이동 가능하게 배치된 연결로드와, 상기 조작로드에 연결된 구동로드와 상기 연결로드에 각각 회동 가능하게 연결된 링크를 구비하고, 상기 링크는 상기 구동로드의 축방향을 따른 연직방향의 힘을 상기 연결로드를 왕복이동시키기 위한 수평방향의 힘으로 변환하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 진공 스위치기어.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 조작기는 상기 각 조작로드와 동축이 되어 왕복운동 자유롭게 배치되고, 그 한쪽 끝이 상기 각 조작로드에 연결된 구동로드와, 상기 구동로드에 고정된 가동철심과, 상기 가동철심과 서로 대향하여 상기 가동철심보다도 상기 조작로드측에 배치된 고정철심과, 상기 가동철심과 상기 고정철심의 주위에 배치되어 투입지령 또는 투입조작에 응답하여 전자력을 발생하고, 이 전자력을 상기 가동철심과 상기고정철심을 접촉시키기 위한 조작력으로서 상기 구동로드에 부여하여 개방지령 또는 개방조작에 응답하여 상기 전자력의 발생을 정지하는 전자석과, 상기 구동로드에 연결되어 상기 전자력의 발생에 따르는 상기 구동로드의 이동에 의하여 탄성력을 축적하여, 상기 전자력의 발생이 정지하였을 때에는 상기 축적된 탄성력을 상기 가동철심과 상기 고정철심을 서로 이간시키는 조작력으로서 상기 구동로드에 부여하는 트립 스프링을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 진공 스위치기어.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 조작기는 상기 각 조작로드와 동축이 되어 왕복운동 자유롭게 배치되어 그 한쪽 끝이 상기 각 조작로드에 연결된 구동로드와, 상기 구동로드에 고정된 가동철심과, 상기 가동철심과 서로 대향하여 상기 가동철심보다도 상기 조작로드측에 배치된 고정철심과, 상기 가동철심과 상기 고정철심의 주위에 배치되어 투입지령 또는 투입조작에 응답하여 전자력을 발생하고, 이 전자력을 상기 가동철심과 상기고정철심을 접촉시키기 위한 조작력으로서 상기 구동로드에 부여하고, 개방지령 또는 개방조작에 응답하여 상기 전자력과는 역방향의 전자력을 발생하는 전자석과, 상기 구동로드에 연결되어 상기 가동철심과 상기 고정철심을 접촉시키기 위한 조작력에 따르는 상기 구동로드의 이동에 의하여 탄성력을 축적하여, 상기 전자석으로부터 역방향의 전자력이 발생하였을 때에 상기 축적된 탄성력을 상기 가동철심과 상기 고정철심을 서로 이간시키는 조작력으로서 상기 구동로드에 부여하는 트립 스프링을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 진공 스위치기어.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 조작기는, 상기 각 조작로드와 동축이 되어 왕복운동 자유롭게 배치되어 그 한쪽 끝이 상기 각 조작로드에 연결된 구동로드와, 상기 구동로드에 고정된 가동철심과, 상기 가동철심과 서로 대향하여 상기 가동철심보다도 상기 조작로드측에 배치된 고정철심과, 상기 가동철심과 상기 고정철심의 주위에 배치되어 투입지령 또는 투입조작에 응답하여 전자력을 발생하고, 이 전자력을 상기 가동철심과 상기 고정철심을 접촉시키기 위한 조작력으로서 상기 구동로드에 부여하고, 개방지령 또는 개방조작에 응답하여 상기 전자력의 발생을 정지하는 전자석과, 상기 전자석에 인접하여 상기 구동로드의 주위에 배치되어 상기 투입지령 또는 투입조작에 응답하여 상기 전자석으로부터 발생하는 전자력과 동일방향의 전자력을 발생하고, 이 전자력을 상기 가동철심과 상기 고정철심을 접촉시키기 위한 조작력으로서 상기 구동로드에 부여하는 영구자석과, 상기 구동로드에 연결되어 상기 전자력의 발생에 따르는 상기 구동로드의 이동에 의하여 탄성력을 축적하여 상기 전자력의 발생이 정지하였을 때에는 상기 축적된 탄성력을 상기 가동철심과 상기 고정철심을 서로 이간시키는 조작력으로서 상기 구동로드에 부여하는 트립 스프링을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 진공 스위치기어.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 조작기는, 상기 각 조작로드와 동축이 되어 왕복운동 자유롭게 배치되어 그 한쪽 끝이 상기 각 조작로드에 연결된 구동로드와, 상기 구동로드에 고정된 가동철심과, 상기 가동철심과 서로 대향하여 상기 가동철심보다도 상기 조작로드측에 배치된 고정철심과, 상기 가동철심과 상기 고정철심의 주위에 배치되어 투입지령 또는 투입조작에 응답하여 전자력을 발생하고, 이 전자력을 상기 가동철심과 상기 고정철심을 접촉시키기 위한 조작력으로서 상기 구동로드에 부여하고, 개방지령 또는 개방조작에 응답하여 상기 전자력과는 역방향의 전자력을 발생하는 전자석과, 상기 전자석에 인접하여 상기 구동로드의 주위에 배치되어 상기 투입지령 또는 투입조작에 응답하여 상기 전자석으로부터 발생하는 전자력과 동일방향의 전자력을 발생하고, 이 전자력을 상기 가동철심과 상기 고정철심을 접촉시키기 위한 조작력으로서 상기 구동로드에 부여하는 영구자석과, 상기 구동로드에 연결되어 상기 가동철심과 상기 고정철심을 접촉시키기 위한 조작력에 따르는 상기 구동로드의 이동에 의하여 탄성력을 축적하여 상기 전자석으로부터 역방향의 전자력이 발생하였을 때에 상기 축적된 탄성력을 상기 가동철심과 상기 고정철심을 서로 이간시키는 조작력으로서 상기구동로드에 부여하는 트립 스프링을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 진공 스위치기어.
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