KR20060014074A - 차단기용 온/오프 스위치 개폐장치 - Google Patents

차단기용 온/오프 스위치 개폐장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차단기가 장착되는 커버의 높낮이 및 차단기 조작 핸들 위치의 다소간 편차가 발생하여도 이에 대한 대응 설치가 가능하도록 한 차단기용 온/오프 스위치 개폐장치를 제공하기 위한 것으로, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적인 수단은, 차단기의 온/오프 스위치를 개폐시키는 조작장치에 있어서, 상기 차단기의 상부에 장착되는 마운팅 브래킷과; 상기 마운팅 브래킷의 중앙에 회전 가능하게 입설되어 있는 핸들조작축과; 상기 핸들조작축의 일단에 고정된 조작핸들과; 상기 핸들조작축의 타단에 고정된 피니언 기어와; 상기 피니언 기어에 이맞물림되어 회전방향에 따라 상기 온/오프 스위치의 절환방향으로 이동가능하게 설치된 랙기어와; 일단이 상기 랙기어에 고정되고 타단이 상기 차단기의 온/오프 스위치에 끼움되어, 랙기어의 이동방향에 따라 상기 차단기의 온/오프 스위치를 절환 조작시키는 스위치 조작축을 포함한 것을 특징으로 한다.
차단기, 분전함, 배전함, 방폭, 스위치

Description

차단기용 온/오프 스위치 개폐장치{Circuit breaker on/off switch open and close device}
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명에 따른 차단기용 온/오프 스위치 개폐장치의 사시도.
도 2a는 차단기가 분전함 바닥에 설치된 경우 본 발명의 차단기용 온/오프 스위치 개폐장치의 설치상태도.
도 2b는 차단기가 분전함 커버에 설치된 경우 본 발명의 차단기용 온/오프 스위치 개폐장치의 설치상태도.
도 3은 도 2a의 A-A선에서 본 단면도로서 차단기 스위치 온 상태도.
도 4는 도 2a의 A-A선에서 본 단면도로서 차단기 스위치 오프 상태도.
도 5는 차단기의 조립방향에 따라 스위치 조작핸들의 위치 방향을 다양하게 할 수 있는 것을 보여주는 예시도.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
20: 마운팅브래킷
25: 서브브래킷
27: 인장스프링
30: 핸들조작축
40: 조작핸들
50: 피니언 기어
60: 랙기어
70: 조작축
80: 코아축
90,91: 너트
본 발명은 차단기용 온/오프 스위치 개폐장치에 관한 것으로, 특히 차단기가 장착되는 커버의 높낮이 및 차단기 조작 핸들 위치에 편차가 발생하여도 이에 대한 대응 설치가 가능하도록 한 차단기용 온/오프 스위치 개폐장치에 관한 것이다.
일반적으로 분전함 또는 배전함에는 전기 회로를 개폐하기 위한 차단기가 설치된다. 차단기는 과부하, 누전 등과 같은 이상 상태 발생시 전기 회로를 차단하여 안전 사고를 미연에 방지한다.
따라서 차단기는 전기 회로의 이상시 즉시 전기 회로의 차단 동작이 이루어져야 한다. 차단기의 이상시 분전함의 덮개판을 열고 수리 보수가 이루어진다. 이 때 차단기를 외부에서 개폐동작시키는 경우 외부측 스위치 조작핸들과 차단기의 위치가 정확히 맞아야 한다.
그런데 차단기가 분전함에 여러개 또는 수십개가 설치되어 있을 경우 1개 까지는 조립 위치를 정확히 맞출 수 있으나 나머지 차단기들은 조립오차로 인해 정확히 조작핸들과의 조립위치를 맞추기가 어렵고, 이로 인해 조립 작업성이 현저히 떨어진다.
특히, 방폭 성능을 가져야 하는 분전함의 경우 방폭 성능의 회손이 우려되어 덮개판을 쉽게 열지 못하게 되고, 따라서 초기 조립시에 차단기의 온/오프 개폐를 위한 조작핸들과 차단기 스위치간의 위치가 정확히 일치되어 조립이 이루어져야 한다.
그러나 방폭을 요하는 분전함 내부에 다수의 차단기가 설치되어 있는 경우 조작핸들과 차단기의 스위치가 직접 기구적으로 연결되어 있어 기구 조립을 정확히 하여야 하는 조립 작업의 어려움이 매우 컸다.
또한 방폭함측 커버의 높이가 밀폐용 가스켓의 사용으로 증가되는 변화가 올 경우가 있는데, 이럴 경우 새로운 스위치 온/오프 조작장치로 교체 설치해야 하는 번거로움을 갖는다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 제반적인 사정을 감안하여 창출된 것으로, 차단기가 장착되는 커버의 높낮이 및 차단기 조작 핸들 위치의 다소간 편차가 발생하여도 이에 대한 대응 설치가 가능하도록 한 차단기용 온/오프 스위치 개폐장치를 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 분전함의 바닥은 물론 경우에 따라 커버측에 설치할 수 있도록 함에 있다.
또한, 본 발명은 횡방향 또는 종방향으로 자유롭게 설치가 가능하고, 조작핸들의 방향을 좌우/상하로 조작하여 온/오프 조작할 수 있도록 함에 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적인 수단은,
차단기의 온/오프 스위치를 개폐시키는 조작장치에 있어서,
상기 차단기의 상부에 장착되는 마운팅 브래킷과;
상기 마운팅 브래킷의 중앙에 회전 가능하게 입설되어 있는 핸들조작축과;
상기 핸들조작축의 일단에 고정된 조작핸들과;
상기 핸들조작축의 타단에 고정된 피니언 기어와;
상기 피니언 기어에 이맞물림되어 회전방향에 따라 상기 온/오프 스위치의 절환방향으로 이동가능하게 설치된 랙기어와;
일단이 상기 랙기어에 고정되고 타단이 상기 차단기의 온/오프 스위치에 끼움되어, 랙기어의 이동방향에 따라 상기 차단기의 온/오프 스위치를 절환 조작시키는 스위치 조작수단을 포함한 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 차단기용 온/오프 스위치 개폐장치의 사시도이고, 도 2a는 차단기가 분전함 바닥에 설치된 경우 본 발명의 차단기용 온/오프 스위치 개폐장치의 설치상태도이고, 도 2b는 차단기가 분전함 커버에 설치된 경우 본 발명의 차단기용 온/오프 스위치 개폐장치의 설치상태도이고, 도 3은 도 2a의 A-A선에서 본 단면도로서 차단기 스위치 온 상태도이고, 도 4는 도 2a의 A-A선에서 본 단면도로서 차단기 스위치 오프 상태도이다.
도 1 내지 도 2b에서, 차단기용 온/오프 스위치 개폐장치(100)가 차단기(10)에 장착된 상태를 나타낸다.
도면 부호 '20'은 차단기(10)의 상방에 위치되는 '마운팅 브래킷'이다.
상기 마운팅 브래킷(20)은 도2a 및 도2b와 같이 서브브래킷(25)과 착탈가능하게 연결되어 있다.
이때 서브브래킷(25)은 도 2a와 같이 차단기(10)가 분전함(200)의 바닥에 설치될 경우 마운팅 브래킷(20)에서 분리되고, 도 2b와 같이 차단기(10)가 함체커버(202)측에 설치될 경우 마운팅 브래킷(20)에 연결된다.
도 2b와 같이 서브브래킷(25)이 마운팅 브래킷(20)에 연결될 경우, 도 1과 같이 볼트(121)와 너트(122)를 이용한다. 이때 지지축(123)은 메인브래킷(20)과 서브브래킷(25)의 구조를 보강하는 역할을 하는 것으로 통상의 이링을 통하여 연결된다.
이때 상기 서브브래킷(25)은 다양한 용량의 차단기(10)에 장착되기 위해 도 3과 같이 양단에 복수개 이상의 취부용 장공(25a)이 일정 간격으로 형성되어 있다.
따라서 도 3과 같이 서브브래킷(25)은 취부용 장공(25a)에 삽입된 나사(24) 에 의해 도 2b와 같이 차단기(10)에 고정 장착된다.
상기 마운팅 브래킷(20)의 중앙에는 회전 가능하게 입설되어 있는 핸들조작축(30)이 구비되어 있다.
본 실시예에서 핸들조작축(30)은 코아축(80)을 매개로 마운팅 브래킷(20)에 설치되어 있다.
상기 코아축(80)은 상기 마운팅 브래킷(20)의 중앙에 입설되고, 외주면에 나사산(81)을 갖고 상기 핸들조작축(30)을 회전지지한다. 또한 상기 코아축(80)은 상기 핸들조작축(30)의 높낮이를 조절하는 기능을 수행한다.
상기 핸들조작축(30)은 상기 코아축(80)에 회전 가능하게 삽입되어 도 2a 및 도 2b와 같이 고정링(35,36)으로 고정되어 있다.
상기 코아축(80)의 나사산(81)에는 복수개 이상의 너트(90,91)가 나사 결합되어 있다. 이때 하부측 2개의 너트(90)는 코아축(80)을 마운팅 브래킷(20)에 고정하기 위한 것이고, 상부측 2개의 너트(91)는 본 장치를 분전함(200)의 커버(202)에 고정시키기 위한 것이다.
따라서 도 2a에서 코아축(80)의 높낮이 위치를 변경하게 되면, 이에 따라 핸들조작축(30)의 높이도 변하게 된다. 이같이 핸들조작축(30)의 높낮이 조절을 가능하게 하는 이유는 도 2a에서 분전함(200)의 기준높이(H)가 배전 용량에 따라 변하게 되더라도 이를 수용할 수 있기 위함이다.
상기 핸들조작축(30)의 상단에는 조작핸들(40)이 볼트(42)로 고정되어 있고, 상기 핸들조작축(30)의 하단에는 피니언 기어(50)가 고정되어 있다. 상기 피니언 기어(50)는 평기어 형태나 섹터 기어 형태 어느 것으로 구성되어도 좋다.
상기 피니언 기어(50)에는 일측방에 배치된 랙 기어(60)가 이맞물림되어 있다. 상기 랙기어(60)는 차단기(10)의 온/오프 스위치(11)가 온(on) 또는 오프(off)방향으로 이동되는 방향으로 이동하게 되어 있다. 본 실시예에서 상기 랙기어(60)는 피니언 기어(50)의 회전 방향에 따라 정의된 X축 방향으로 이동가능하게 되어 있다.
상기 랙기어(60)는 본 실시예에서 도 3과 같이 양단이 절곡되어 X축 방향으로 배치된 한쌍의 가이드축(62)에 지지되어 있다.
이때 상기 랙기어(60)의 치형 폭(L)은 도 2a에서 상기 마운팅 브래킷(20)의 높이(M)가 허용하는 범위 이내에 포함되어 있다.
이는 핸들조작축(30)의 상승 조작시 피니언기어(50)와 랙기어(60)의 이물림결합을 그대로 유지함으로써, 피니언기어(5)의 회전운동이 랙기어(60)의 직선운동으로 이루어지기 위함이다.
상기 랙기어(60)에는 차단기(10)의 온/오프 스위치(11)를 조작시키는 스위치 조작수단이 연결되어 있다. 본 실시예에서 스위치 조작수단은 일단이 상기 랙기어(60)에 고정되고 타단이 상기 차단기(10)의 스위치(11)에 끼움되어 있는 한쌍의 조작축(70,70)으로 구성되어 있다.
상기 조작축(70,70)은 도2a 내지 도3에서와 같이 Y축 방향으로 나란하게 배치된 것으로 일정 간격(N)을 두고 그 간격 사이에서 스위치(11)가 끼워넣어지게 되어 있다.
따라서 랙기어(60)의 이동방향에 따라 조작축(70,70)이 도 3 및 도 4와 같이 X축 방향으로 나란하게 이동하면서 상기 차단기(10)의 스위치(11)를 온(on)/오프(off) 조작시키게 된다.
본 발명에 적용되는 스위치 조작수단은 본 실시예와 같이 한쌍의 조작축(70,70)으로 구성되는 것은 아니며, 스위치(11)가 끼움되는 긴 구멍을 갖는 하나의 평판으로 구성할 수도 있다.
한편, 상기 마운팅 브래킷(20)에는 상기 분전함(200)의 함체커버(202)를 열면, 상기 조작핸들(40)을 오프(OFF) 위치로 절환시키는 인장스프링(27)의 일단이 연결되고, 상기 인장스프링(27)의 타단은 상기 스위치 조작수단인 일측 조작축(70)에 연결되어 있다.
이때 인장스프링(27)은 차단기(10)의 스위치(11)를 강제적으로 오프(OFF)위치로 절환시키는 힘보다 작게 설정되어 있다. 따라서 인장스프링(27)은 도 2a에서 함체커버(202)를 열게되면 조작축(70)이 스위치(11)에서 빠지고 동시에 조작축(70)을 오프(OFF) 방향으로 잡아당겨 조작핸들(40)을 오프 위치로 회전 절환시키게 된다.
따라서 인장스프링(27)은 무부하 상태(조작축(70)이 스위치(11)에서 이탈한 상태)에서 조작축(70)을 포함하여 랙기어(60)를 이동시켜 조작핸들(40)을 오프(OFF) 위치로 절환시킬 수 있는 인장력을 갖는다.
이같이 인장스프링(27)을 설치하는 이유는 도 2a에서 함체커버(202)를 열면 조작해들(40)은 인장스프링(27)력으로 오프(OFF) 위치로 절환되고, 이후 도 2a와 같이 분전함(200)의 바닥에 설치된 다수의 차단기(10)의 스위치(11)를 오프시킨 상태에서 함체커버(202)를 닫았을 경우 개별적으로 조립위치를 맞추지 않아도 제위치에서 단 한번에 조립을 이루기 위함이다.
이와 같이 구성된 본 실시예의 작용을 설명한다.
본 발명의 차단기용 온/오프 스위치 개폐장치(100)는 도 2a와 같이 차단기(10)가 분전함(200)의 바닥에 설치된 경우 서브브래킷(25)이 제거된 상태에서 설치되고, 도 2b와 같이 차단기(10)가 분전함(200)의 함체커버(202)에 설치된 경우 서브브래킷(25)이 마운팅브래킷(20)에 연결된 상태에서 설치된다.
이같이 설치된 본 발명의 차단기용 온/오프 스위치 개폐장치(100)는 도 2a 및 도 2b는 동일 기능을 수행하므로, 여기서는 도 2a 및 도 3 그리고 도 4를 참조하여 설명한다.
먼저, 도 2a 및 도 3에서와 같이 핸들조작축(30)의 길이 방향을 Z축으로, 랙기어(60)의 이동방향을 X축으로, 스위치 조작축(70)의 길이 방향을 Y축으로 정의하여 설명한다.
도 4에서와 같이 차단기(10)의 스위치(11)가 하측으로 절환되어 오프(off) 상태일 경우 랙기어(60)는 스위치(11)의 오프측 절환위치로 이동을 완료하고 있는 상태이다.
이 상태에서 조작핸들(40)을 시계방향으로 회전 조작시키면, 조작핸들(40)에 연결된 핸들조작축(30)을 매개로 피니언기어(50)가 도 3에서 Z축을 중심으로 동일한 시계방향으로 회전한다.
따라서 피니언기어(50)에 이맞물림된 랙기어(60)는 X축 방향의 직선 운동으로 스위치(11)의 온(On) 방향으로 이동하고, 이와 동시에 랙기어(60)에 고정된 스위치 조작축(70,70)이 일체로 동일 방향으로 이동하게 된다.
따라서 스위치 조작축(70,70)에 끼움된 차단기(10)의 온/오프 스위치(11)가 조작축(70)에 이끌려 도 3과 같이 온(on)상태로 절환 동작한다. 즉, 차단기(10)의 온/오프 스위치(11)는 조작축(70,70)이 이동하는 방향을 따라 절환동작된다.
이와 같이 차단기(10)의 온/오프 스위치(11)가 온(on) 상태에서 누전이 발생되면 스위치(11)는 강제적으로 오프(off) 상태로 절환된다. 이때 스위치 조작축(70), 랙기어(60) 및 피니언기어(50) 그리고 조작핸들(40)은 동시에 위에서 서술한 동작과 반대 방향으로 동작하게 된다.
이와 같이 구성되고 동작되는 본 발명은 도 2a와 같이 분전함(또는 방폭함)(200)에 설치될 경우 바닥은 물론이고 도 2b와 같이 함체커버(202)측에 설치될 수 있다. 함체 커버(202)측에 설치될 경우 마운팅브래킷(20)이 볼트(29)에 의해 함체 커버(202)에 장착된다.
이때 차단기(10)의 설치위치와 조작핸들(40)간의 위치에 편차가 약간 발생하더라도 설치가 가능한 장점을 갖는다.
예로, 조작핸들(40)의 위치를 높게 또는 낮게 설치하려면, 도 2a 및 도 2b에서 너트(90,91)를 풀고 코아축(80)을 마운팅 브래킷(20)에서 올리거나 내림으로서 조절이 가능하다. 예로, 분전함(100)의 바닥 깊이(H)가 깊을 경우 코아축(80)을 내리고, 반대로 분전함(200)의 바닥 깊이(H)가 낮을 경우 코아축(80)을 올리면 된다.
이같이 코아축(80)의 올리고 내림에 따라 피니언기어(50)는 랙 기어(60)와 이물림을 그대로 유지하게 되어 동력전달에는 문제가 없다.
또한, 차단기(10)가 도 3에서 좌,우측인 Y축 방향으로 약간 이동하게 설치될 경우에도 스위치 조작축(70,70) 사이의 간격(N)내에서 차단기(10)의 스위치(11)는 계속적으로 끼워져 있게 되므로 스위치(11)의 온/오프 절환 동작은 가능하다.
또한, 차단기(10)가 도 3에서 상방 또는 하방인 X축 방향으로 약간 이동하게 설치될 경우에도 랙기어(60)와 피니언기어(50)간의 이맞물림 위치가 변화될 뿐이므로 스위치(11)의 온/오프 절환 동작은 가능하다.
따라서 차단기(10)를 분전함(200)에 장착하고, 차단기용 온/오프 스위치 개폐장치(100)를 함체커버(202)에 장착 한 상태에서 차단기 스위치(11)가 스위치 조작축(70,70)에 끼움되기 어려운 편차가 발생하여도 상술한 방법에 의해 차단기 스위치(11)를 스위치 조작축(70,70)에 끼움시켜 원할한 동작을 기대할 수 있다.
또한, 본 발명은 도 5과 같이 차단기용 온/오프 스위치 개폐장치(100)의 조립 방향에 따라 조작핸들(40)의 작동 위치가 되는 온/오프의 방향을 자유롭게 선택할 수 있는 이점을 갖는다.
또한, 본 발명은 차단기(10)의 수리 보수를 위 도 2a에서 함체커버(202)를 열면 조작축(70)이 스위치(11)에서 이탈하여 조작핸들(40)은 인장스프링(27)력으로 오프(OFF) 위치로 절환되고, 이후 차단기(10)를 수리 한 후 함체 커버(202)를 닫게 되면, 다시 분전함(200)의 바닥에 설치된 다수의 차단기(10)의 스위치(11)와 해당 조작축(70)이 일치되게 조립되어 개별적으로 조립위치를 맞추어야 하는 번거로움을 줄일 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
상술한 바와 같이 본 발명의 차단기용 온/오프 스위치 개폐장치에 따르면, 분전함과 차단기용 온/오프 스위치 개폐장치간의 조립 위치에 편차가 발생하여도 3축 방향에서 각기 축 방향 이동이 가능하므로 좌우, 상하, 깊이의 유격을 조정하여 설치가 가능하다. 또한 마운팅 브래킷의 위치를 변경하면 설치 방향이 횡방향이든 종방향이든 모두 온/오프 방향을 동일하게 구성할 수 있다. 또한 함체 바닥은 물론 함체 커버에 모두 선택적으로 설치가 가능하고, 개별적으로 조립위치를 맞추어야 하는 번거로움을 줄일 수 있다.

Claims (4)

  1. 분전함(200)에 설치되는 차단기(10)의 온/오프 스위치(11)를 개폐시키는 조작장치에 있어서,
    상기 차단기(10)의 상부에 위치되는 마운팅 브래킷(20)과;
    상기 마운팅 브래킷(20)의 중앙에 회전 가능하게 입설되어 있는 핸들조작축(30)과;
    상기 핸들조작축(30)의 일단에 고정되어 온(ON)/오프(OFF) 위치를 조작하는 조작핸들(40)과;
    상기 핸들조작축(30)의 타단에 고정된 피니언 기어(50)와;
    상기 피니언 기어(50)에 이맞물림되어 회전방향에 따라 상기 온/오프 스위치(11)의 절환방향으로 이동가능하게 설치된 랙기어(60)와;
    일단이 상기 랙기어(60)에 고정되고 타단이 상기 차단기(10)의 온/오프 스위치(11)에 끼움되어, 랙기어(60)의 이동방향에 따라 상기 차단기(10)의 온/오프 스위치(11)를 절환 조작시키는 스위치 조작축(70,70)을 포함한 것을 특징으로 하는 차단기용 온/오프 스위치 개폐장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 마운팅 브래킷(20)의 중앙에 입설되고, 외주면에 나사산(81)을 갖고 상기 핸들조작축(30)을 회전지지함과 동시에 상기 핸들조작축(30)의 높낮이를 조절하 는 코아축(80)과;
    상기 코아축(80)의 나사산(81)에 나사 결합된 복수개 이상의 너트(90,91)가 더 포함된 것을 특징으로 하는 차단기용 온/오프 스위치 개폐장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 마운팅 브래킷(20)에는 상기 차단기(10)의 상면에 장착됨과 동시에 마운팅브래킷(20)에 착탈가능한 서브브래킷(25)이 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 차단기용 온/오프 스위치 개폐장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 마운팅 브래킷(20)에는 상기 분전함(200)의 함체커버(202)를 열면, 상기 조작핸들(40)을 오프(OFF) 위치로 절환시키는 인장스프링(27)의 일단이 연결되고, 상기 인장스프링(27)의 타단은 상기 스위치 조작수단에 연결된 것을 특징으로 하는 차단기용 온/오프 스위치 개폐장치.
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