KR20070023517A - 병렬 구조의 전원 절환 장치 - Google Patents

병렬 구조의 전원 절환 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동 절환 장치 및 이에 이용되는 중립 상태에서 동작할 수 있는 자동 절환 스위치를 개시한다. 본 발명의 전원 절환 장치는, 상용 전원 또는 비상 전원으로부터 전력을 공급받아 부하로 제공하는 자동절환 스위치를 복수로 포함하는 전원 절환 장치로서, 복수의 자동절환 스위치들은 서로 병렬로 상용 전원 및 비상 전원에 연결되고, 복수의 자동절환 스위치들 중 어느 하나만이 부하로 전력을 제공한다. 본 발명의 자동 절환 장치는 중립 상태가 가능한 자동 절환 스위치를 이용하여, 주 자동 절환 스위치와 보조 자동 절환 스위치를 병렬로 연결함으로써, 주 자동 절환 스위치와 보조 자동 절환 스위치를 상호 독립적으로 동작시킬 수 있는 효과가 있다. 따라서, 본 발명의 자동 절환 장치는 복잡한 회로를 구성하지 않고서, 복수의 보조 자동 절환 스위치를 상호 병렬로 간단하게 추가시켜 회로를 구성하는 것이 가능한 효과가 있다. 또한, 주 자동 절환 스위치와 보조 자동 절환 스위치는 병렬로 연결되어 상호 독립적으로 동작하므로, 주 자동 절환 장치의 고장이나 점검시에도 보조 자동 절환 스위치에 의해서 부하측에 안정적으로 전력을 공급할 수 있는 효과가 있다.

Description

병렬 구조의 전원 절환 장치{Power transfer apparatus with parallel structure}
도 1 은 종래 방식에 따른 자동 절환 장치의 회로 구성의 일예를 도시한 도면이고, 도 2 는 종래 방식에 따른 다른 자동 절환 장치의 회로 구성의 예를 도시하는 도면이다.
도 3 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동 절환 장치의 구성을 도시하는 회로도이다.
도 4 는 본 발명에 따른 자동절환스위치를 보여주는 사시도이다.
도 5 는 도 4 의 자동절환스위치의 구성 일부를 보여주는 사시도이다.
도 6a 및 도 6b는 각각 도 4 의 자동절환스위치의 구성 일부를 보여주는 분해사시도들이다.
도 7 은 도 4의 자동절환스위치의 훅킹부재를 보여주는 측면도이다.
도 8a 내지 도 8e는 도 4의 자동절환스위치의 작동과정을 보여주는 개념도들이다.
도 9a 내지 도 9c는 제 1 접점뭉치와 제 1 고정단자가 접속, 제 2 접점뭉치와 제 2 고정단자가 개방된 상태를 보여주는 측면도들이다.
도 10a 내지 도 14c는 도 4의 자동절환스위치의 작동상태를 보여주는 동작 상태도들이다.
본 발명은 전원 절환 장치에 관한 것이다. 구체적으로 본 발명은 중립 모드에서 동작 가능한 자동 절환 스위치(ATS)를 포함하는 전원 절환 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 대형 건물이나 공장 등은 한국 전력과 같은 전력 공급원으로부터 상용 전력을 공급받아 사용하고, 정전과 같이 상용 전력 공급에 이상이 발생했을 때에는 내부에 구비된 발전 설비등을 이용하여 비상 전력을 생성하여 사용한다.
이러한 대형 건물이나 공장등에서는, 평상시에는 상용 전원과 부하측을 연결하여 부하측에 전력을 공급하고, 상용 전력 공급원에 이상이 발생할 때 비상 전원을 부하측에 연결하여 비상 전력을 부하측으로 제공하는 자동 절환 스위치가 포함된 자동 전원 절환 장치가 설치되어 있다.
도 1 은 종래 방식에 따른 자동 절환 장치의 회로 구성의 일예를 도시한 도면이고, 도 2 는 종래 방식에 따른 다른 자동 절환 장치의 회로 구성의 예를 도시하는 도면이다.
먼저, 도 1을 참조하면, 종래의 자동 절환 장치는 자동 절환 스위치(Automatic Transfer Switch:ATS;13)를 포함하여 평상시에는 상용 전원(Normal Power Supply;11)과 부하(19)를 연결하여 상용 전원(11)으로부터 부하(19)로 전력 을 공급하고, 상용 전원(11)에 이상이 발생한 경우에 비상 전원(Emergency Power Supply;12)과 부하(19)를 연결하여 비상 전원(12)으로부터 부하(19)로 전력을 공급한다.
자동 절환 스위치(13)는 평상시에 전력을 공급하는 상용 전원(11)과 연결된 제 1 고정 단자(13-1), 비상 전원(12)과 연결된 제 2 고정 단자(13-2), 부하(19)와 연결된 제 3 고정 단자(13-3), 및 제 1 고정 단자 또는 제 2 고정 단자와 제 3 고정 단자를 연결하여 상용 전원(11) 및 비상 전원(12) 중 어느 하나로부터 전력을 부하(19)측으로 공급하는 가동 단자(13-4)를 포함한다.
자동 절환 장치의 동작을 설명하면, 자동 절환 스위치(13)는 평상시에 상용 전원(11)에 연결되어 부하(19)측에 전력을 공급하고, 상용 전원(11)의 이상이 감지되면 상용 전원(11)과 부하(19)측의 연결을 단절하고 비상 전원(12)과 부하(19)측을 연결하여 비상 전원(12)으로부터 부하(19)측으로 전력을 공급한다.
그러나, 자동 절환 스위치(13)에 고장이 발생하는 경우에는 부하(19)측에 불시에 전력 공급이 중단되는 문제점이 발생하고, 자동 절환 스위치(13)의 점검이 필요한 경우에도 부하(19)측에 전력 공급을 중단하여야 하는 문제점이 발생하였다.
도 1 에 도시된 자동 절환 장치의 문제점을 해결하기 위한 종래의 다른 자동 절환 장치가 도 2 에 도시되었다. 도 2를 참조하면, 상용 전원(21), 비상 전원(22), 및 부하(29)가 도시된 바와 같이 각각 설치되어 있고, 상용 전원(21)측과 비상 전원(22)측 사이에 제 1 자동 절환 스위치(ATS1;23)가 설치되어 있으며, 제 1 자동 절환 스위치(23)의 고장 등의 사유가 발생할 경우를 대비하여 전력을 부 하(29)측에 공급하기 위해 비상 전원(22)으로부터 바이패스된 제 2 자동 절환 스위치(ATS2;24)가 설치되어 있다.
도시된 바와 같이, 제 1 자동 절환 스위치(23)의 제 1 고정 단자(23-1)은 상용 전원(21)에, 제 2 고정 단자(23-2)는 비상 전원(22)에 각각 연결되고, 제 3 고정 단자(23-3)는 제 2 자동 절환 스위치(24) 의 제 1 고정 단자(24-1)에 연결된다.
또한, 제 2 자동 절환 스위치(24)의 제 2 고정 단자(24-2)는 비상 전원(22)에 연결되고, 제 3 고정 단자(24-3)는 부하(29)에 연결된다.
도 2 에 도시된 자동 절환 장치의 동작을 설명하면, 평상시에는 제 1 자동 절환 스위치(23)는 상용 전원(21)에 연결되고, 제 2 자동 절환 스위치(24)는 제 1 자동 절환 스위치(23)와 부하(29)측 사이를 연결해 상용 전원(21)으로부터 부하(29)측으로 젼력을 공급한다.
한편, 상용 전원(21)에 이상이 발생한 경우에, 제 1 자동 절환 스위치(23)는 비상 전원(22)에 접속되고, 제 2 자동 절환 스위치(24)는 평상시와 마찬가지로 제 1 자동 절환 스위치(23)의 출력단(23-3)과 부하(29)측을 연결하여 비상 전원(22)으로부터 부하(29)측으로 전력을 공급한다.
한편, 제 1 자동 절환 스위치(23)가 고장난 경우에, 제 2 자동 절환 스위치(24)가 비상 전원(22)측과 부하(29)측을 연결하여, 비상 전원(22)으로부터 부하(29)측으로 전력을 공급한다.
그러나, 도 2 에 도시된 자동 절환 장치의 경우에, 제 2 자동 절환 스위치(24)가 고장나거나 점검이 필요한 경우에는 제 1 자동 절환 스위치(23)가 정상적 으로 동작함에도 불구하고 부하측에 전력을 공급할 수 없는 문제점이 발생한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 상술한 바와 같이 종래의 자동 절환 장치에 포함된 자동 절환 스위치의 고장이나 점검시에도 부하측에 안정적으로 전력을 공급할 수 있는 자동 절환 장치를 제공하는 것이다.
상술한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 전원 절환 장치는, 상용 전원 또는 비상 전원으로부터 전력을 공급받아 부하로 제공하는 자동절환 스위치를 복수로 포함하는 전원 절환 장치로서, 복수의 자동절환 스위치들은 서로 병렬로 상용 전원 및 비상 전원에 연결되고, 복수의 자동절환 스위치들 중 어느 하나만이 부하로 전력을 제공한다.
또한, 상술한 복수의 스위치들은, 평상시에 상용 전원 또는 비상 전원으로부터 전력을 부하측으로 공급하는 주 자동전환 스위치; 및 주 자동전환 스위치가 동작하지 않을 때, 상용 전원 또는 비상 전원으로부터 전력을 부하측으로 공급하는 보조 자동전환 스위치를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상술한 주 자동절환 스위치는 상용 전원을 부하와 접속시키는 제 1 접속 모드 또는 비상 전원을 부하와 접속시키는 제 2 접속 모드 중 어느 하나의 모드에서 동작하고, 보조 자동절환 스위치는 상용 전원을 부하와 접속시키는 제 1 접속 모드 또는 비상 전원을 부하와 접속시키는 제 2 접속 모드, 및 상용 전원 및 비상 전원 모두에 접속되지 않는 제 3 접속 모드 중 어느 하나의 모드에서 동작할 수 있 다.
또한, 상술한 보조 자동 절환 스위치는 평상시에는 제 3 접속 모드에서 동작하고, 주 자동절환 스위치가 동작하지 않을때에 제 1 접속 모드 또는 제 2 접속 모드에서 동작할 수 있다.
또한, 상술한 복수의 자동절환 스위치는 상용 전원을 부하와 접속시키는 제 1 접속 모드 또는 비상 전원을 부하와 접속시키는 제 2 접속 모드, 및 상용 전원 및 비상 전원을 부하와 단절하는 제 3 접속 모드 중 어느 하나의 모드에서 동작할 수 있다.
또한, 주 자동절환 스위치는 평상시에 제 1 접속 모드 또는 제 2 접속 모드에서 동작하고, 보조 자동 절환 스위치는 제 3 접속 모드에서 동작하며, 주 자동절환 스위치의 고장시 또는 점검시에, 보조 자동 절환 스위치는 제 1 접속 모드 또는 제 2 접속 모드에서 동작할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명한다.
도 3 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동 절환 장치의 구성을 도시하는 회로도이다. 도 3을 참조하면, 종래 기술과 마찬가지로 상용 전원(31) 및 비상 전원(32)측으로 연결되는 라인이 각각 설치되어 있고, 상용 전원(31) 또는 비상 전원(32)으로부터 전력을 공급받을 부하(39)측 연결 라인이 설치되어 있으며, 상용 전원(31) 또는 비상 전원(32)을 부하(39)측으로 연결하여 전력을 공급하는 제 1 자동 전환 스위치(33) 및 제 2 자동 전환 스위치(34)가 병렬로 연결되어 있다.
구체적으로, 제 1 자동 절환 스위치(33) 및 제 2 자동 절환 스위치(34) 각각 은 상용 전원(31)에 연결되는 제 1 고정 단자(33-1,34-1), 비상 전원(32)에 연결되는 제 2 고정 단자(33-2,34-2), 및 부하(39)측에 연결되는 제 3 고정 단자(33-3,34-3)를 포함하고, 제 1 고정 단자(33-1,34-1)와 제 3 고정 단자(33-3,34-3)를 연결하거나, 제 2 고정 단자(33-2,34-2)와 제 3 고정 단자(33-3,34-3)를 상호 연결하는 가동 단자(33-4,34-4)를 포함한다.
또한, 제 1 자동 절환 스위치(33)와 제 2 자동 절환 스위치(34)가 상호 병렬로 상용 전원(31), 비상 전원(32), 및 부하(39)측에 연결되어 있으므로, 도 3 에 도시된 바와 같이, 제 1 자동 절환 스위치(33)의 제 1 고정 단자(33-1), 제 2 고정 단자(33-2), 및 제 3 고정 단자(33-3)는 각각 제 2 자동 절환 스위치(34)의 제 1 고정 단자(34-1), 제 2 고정 단자(34-2), 및 제 3 고정 단자(34-3)에 연결된다.
도 3 을 참조하여 본 발명의 자동 절환 장치의 동작을 살펴보면, 먼저, 평상시에는 제 1 자동 절환 스위치(33)를 통해서 상용 전원(31) 또는 비상 전원(32)으로부터 부하(39)측에 전력이 공급되고, 제 1 자동 절환 스위치(33)의 고장시나 점검시에 제 2 자동 절환 스위치(34)를 통해서 부하(39)측에 전력이 공급된다. 이러한 의미에서, 제 1 자동 절환 스위치(33)를 "주 절환 스위치"로 칭하고, 제 2 자동 절환 스위치(34)를 "보조 자동 절환 스위치"라 칭한다.
평상시의 제 1 자동 절환 스위치(33)의 가동 단자(33-4)는 제 1 고정 단자(33-1)와 제 3 고정 단자(33-3)를 연결함으로써 제 1 자동 절환 스위치(33)는 상용 전원(31)으로 부하(39)측으로 전력을 공급한다(제 1 접속 모드). 이 때, 제 2 자동 절환 스위치(34)의 가동 단자(34-4)는 중립 상태에 놓여져 있다(제 3 접속 모 드). 즉, 제 2 자동 절환 스위치(34)의 가동 단자(34-4)는 제 3 고정 단자(34-3)에만 연결되어 있고, 제 1 고정 단자(34-1) 및 제 2 고정 단자(34-2) 중 어느 것에도 연결되어 있지 않게 된다.
한편, 정전등과 같이, 상용 전원(31)에 문제가 발생한 경우에, 제 1 자동 절환 스위치(33)의 가동 단자(33-4)는 제 2 고정 단자(34-2)와 접속되어 비상 전원(32)으로부터 전력을 공급받아 부하(39)측으로 제공한다(제 2 접속 모드). 이 때에도, 제 2 자동 절환 스위치(34)의 가동 단자(34-4)는 중립 상태에 위치하여 제 2 자동 전환 스위치(34)는 상용 정원(31) 및 비상 전원(32) 중 어느 것도 부하(39)측에 연결시키지 않는다(제 3 접속 모드).
한편, 제 1 자동 절환 스위치(33)에 고장이 발생하여 제 1 자동 절환 스위치(33)으로부터 부하(39)측으로 전력이 공급되지 않는 경우와, 제 1 자동 절환 스위치(33)의 점검을 위하여 제 1 자동 절환 스위치(33)의 가동 단자(33-4)가 중립상태에 위치하여 상용 전원(31) 및 비상 전원(32)으로부터 부하측으로 전력이 공급되지 않는 상태(제 3 접속 모드)가 되면, 중립 상태에 있던 제 2 자동 절환 스위치(34)의 가동 단자(34-4)는 제 1 고정 단자(34-1)에 접속되어 상용 전원(31)과 부하(39)측을 연결하여, 상용 전원(31)으로부터 부하(39)측으로 전력을 공급한다(제 1 접속 모드). 상용 전원(31)에 문제가 발생한 경우에, 제 2 자동 절환 스위치의 가동 단자(34-4)는 제 2 고정 단자(34-2)에 연결되어 비상 전원(32)으로부터 부하(39)측으로 전력을 공급한다(제 2 접속 모드).
상술한 바와 같이, 제 1 자동 절환 스위치(33)는 정상적으로 동작하는 동안 에, 상용 전원(31)과 부하(39)측을 연결하거나, 비상 전원(32)을 부하(39)측에 연결하므로, 도 1 및 도 2 에 도시된 종래의 자동 절환 스위치를 사용하여도 무방하다.
그러나, 제 1 자동 절환 스위치(33)가 정상으로 동작하는 동안에, 보조 자동절환 스위치인 제 2 자동 절환 스위치(34)의 가동 단자(34-4)는 상용 전원(31) 및 비상 전원(32)에 연결되면 안되므로, 제 2 자동절환 스위치(34)는 가동 단자(34-4)가 제 1 고정 단자(34-1) 및 제 2 고정 단자(34-2) 중 어느 단자에도 연결되지 않은 중립 상태에서 동작 가능한 자동 절환 스위치로 구현되어야 한다. 중립 상태가 가능한 자동 절환 스위치는 도 4 를 참조하며 후술한다.
한편, 비록 도 3 에는 2개의 자동 절환 스위치가 서로 병렬로 전원들 및 부하측에 연결되어 있는 것으로 도시하였으나, 제 2 자동 절환 스위치(34)의 고장이나 점검시를 대비하여 제 3 자동 절환 스위치를 병렬로 더 결합할 수 있음은 물론이다. 이 때, 주 자동절환 스위치인 제 1 자동 절환 스위치(33)는 종래 방식의 자동 절환 스위치 또는 중립 상태가 가능한 자동 절환 스위치가 이용될 수 있으나, 보조 자동 절환 스위치는 반드시 중립 상태에서 동작 가능한 자동절환 스위치로 구현되어야 한다.
이하, 도 4 내지 도 14c를 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에서 이용되는 중립 상태에서 동작 가능한 자동 절환 스위치에 대해서 설명한다.
본 발명에 따른 자동절환스위치는 도 4 내지 도 14c에 도시된 바와 같이, 상용전원과 연결되는 상용전원단자(제 1 고정단자; 810), 비상전원과 연결되는 비상 전원단자(제 2 고정단자; 820) 및 부하와 연결되는 부하단자(830)로 구성된 고정단자부와, 상기 부하단자(830)와 전기적으로 연결된 상태에서 선택적으로 제 1 고정단자(810) 또는 제 2 고정단자(820)와 전기적으로 연결되는 접점뭉치부와, 상기 제 1 고정단자(810) 또는 제 2 고정단자(820)와 선택적으로 연결시키는 절환부를 포함하여 구성된다.
한편 상기 고정단자부, 접점뭉치부 및 절환부는 본체프레임(300)에 각각 지지되어 설치되며, 상기 본체프레임(300), 고정단자부, 접점뭉치부 및 절환부는 도시되지는 않았지만 케이싱의 내부에 수납되어 설치된다.
상기 고정단자부는 본체프레임(300)에 고정 설치되는 제 1 고정단자(810), 제 2 고정단자(820) 및 부하단자(830)로 구성된다.
상기 상용전원단자인 제 1 고정단자(810)는 상용전원을 공급하는 한국전력 측과 연결되는 고정단자로 구성된다. 상기 비상전원단자인 제 2 고정단자(820)는 천재지변 등에 의한 정전에 의하여 상용전원을 공급받지 못할 때에 부하에 지속적으로 전원을 공급할 수 있는 소형 발전기와 같은 비상전원과 연결된 고정단자로 구성된다. 상기 부하단자(830)는, 각종 전기/전자 기기 등의 부하에 전원을 공급하도록, 상용전원단자(810) 또는 비상전원단자(820) 각각과 절환부에 의하여 선택적으로 연결되어 구성된다.
이때 상기 고정단자부는 연결되는 상용전원의 종류에 따라서 2선식, 3선식, 4선식 등 배선형식에 적용될 수 있으며, 상기 각각의 상용전원단자(810), 비상전원단자(820) 및 부하단자(830)의 수는 그 배선 형식에 따라서 2 내지 4개로 구성될 수 있다.
한편 상기 접점뭉치부는 본체프레임(300)에 지지설치되어 회전에 의하여 상기 제 1 고정단자(810)와 접촉 또는 개방되는 제 1 접점뭉치(110)와, 회전에 의하여 상기 제 2 고정단자(820)와 접촉 또는 개방되는 제 2 접점뭉치(120)를 포함하여 구성된다.
이때 상기 제 1 접점뭉치(110) 및 제 2 접점뭉치(120)는 후술할 절환부에 의하여 상기 본체프레임(300)에 지지설치되고 서로 연동 회동되어 상기 제 1 고정단자(810) 또는 제 2 고정단자(820)와 접촉 또는 개방되도록 구성된다.
그리고 상기 제 1 접점뭉치(110) 및 제 2 접점뭉치(120)는 도 5에 도시된 바와 같이, 접점뭉치고정부(130)에 힌지축(131, 132)에 의하여 회전가능하게 설치된다. 그리고 상기 접점뭉치고정부(130)는 본체프레임(300)에 고정 설치된다.
또한 상기 제 1 접점뭉치(110) 및 제 2 접점뭉치(120)는 각각 접촉부재(140)와, 탄성부재(150)를 포함하여 구성된다.
상기 접촉부재(140)는 접점뭉치고정부(130)에 회동가능하게 설치되며, 접점뭉치고정부(130)와 절연된 상태로 결합될 수 있도록 절연부재(160)에 의하여 지지되어 설치된다. 상기 절연부재(160)은 힌지축(131, 132)들에 의하여 각각 접점뭉치고정부(130)에 회전 가능하게 설치된다.
상기 탄성부재는 접촉부재(140)에 탄성력을 가하기 위한 스프링으로 구성되며, 접촉부재(140)가 제 1 고정단자(810) 및 제 2 고정단자(820) 각각에 일정한 접촉압력을 가지고 접촉될 수 있도록, 상기 제 1 접점뭉치(110) 및 제 2 접점뭉 치(120) 각각에 설치되어 상기 접촉부재(140)에 탄성력을 가하도록 구성될 수 있다.
상기 접촉부재(140)는 부하단자(830)와 전기적으로 연결되며, 제 1 접점뭉치(110) 및 제 2 접점뭉치(120)의 회전을 방해하지 않도록, 휨이 용이한 연결부재(141)에 의하여 부하단자(830)와 전기적으로 연결될 수 있다.
또한 상기 접촉부재(140)는 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 탄성부재(150)에 의하여 제 1 고정단자(810) 또는 제 2 고정단자(820)와 가압접촉이 되어 일정각도 내에서 회전이 가능하도록 핀(161a, 161b)에 의하여 절연부재(160)에 고정 설치된다.
한편 상기 절환부는 상기 제 1 접점뭉치(110) 및 제 2 접점뭉치(120)를 회전시켜 1) 제 1 접점뭉치(110)-제 1 고정단자(810) 간, 제 2 접점뭉치(120)-제 2 고정단자(820) 간에 전기적으로 접속 후 개방, 2) 제 2 접점뭉치(120)-제 2 고정단자(820) 간, 제 1 접점뭉치(110)-제 1 고정단자(810) 간에 전기적으로 접속 후 개방, 및 3) 제 1 접점뭉치(110) 개방 및 제 2 접점뭉치(120)의 개방 상태로 제어될 수 있도록 구성된다. 특히 제 1 접점뭉치(110)-제 1 고정단자(810) 간, 제 2 접점뭉치(120)-제 2 고정단자(820) 간 중 어느 한 쪽이 개방되는 경우 다른 쪽이 개방된 후에 개방된다.
이때 상기 절환부는 제 1 접점뭉치(110)-제 1 고정단자(810) 간, 제 2 접점뭉치(120)-제 2 고정단자(820) 간의 접속후 개방은 제 1 접점뭉치(110) 및 제 2 접점뭉치(120) 간의 연동작용에 의하여 이루어지도록 한다.
상기 절환부는 제 1 링크부와, 제 2 링크부 및 상기 제 1 링크부 및 제 2 링크부의 작동이 서로 연동되도록 하는 작동연동부를 포함하여 구성된다.
상기 제 1 링크부는 제 1 접점뭉치(110)와 연결되는 제 1 단자링크부와, 상기 제 1 단자링크부와 연결되는 제 1 제어링크부와, 상기 제 1 제어링크부와 연결되어 상기 제 1 단자링크부를 통하여 제 1 접점뭉치를 회동시키기 위한 제 1 회동제어부를 포함하여 구성된다.
상기 제 1 단자링크부는 제 1 고정축(511), 상기 제 1 고정축(511)에 회전가능하게 결합되는 제 1 회동암(510), 및 일단이 상기 제 1 회동암(510)의 끝단과 회전가능하게 결합되고 타단은 상기 제 1 접점뭉치(110)와 회전가능하게 결합되어 상기 제 1 회동암(510)의 회전에 의하여 상기 제 1 접점뭉치(110)를 회전시키는 제 1 단자링크(512)를 포함하여 구성된다.
그리고 상기 제 1 제어링크부는 제 1 기준링크(560), 제 1 결합링크(540), 제 1 연결링크(530) 및 제 1 서브제어링크(520)를 포함하여 구성된다.
*상기 제 1 기준링크(560)는 일단이 제 1 고정축(511)과 평행한 제 1 링크고정축(712)에 회전가능하게 결합된다. 상기 제 1 결합링크(540)는 일단이 상기 제 1 기준링크(560)의 타단과 회전가능하게 결합된다. 상기 제 1 연결링크(530)는 일단이 상기 제 1 결합링크(540)의 타단과 회전가능하게 결합되고, 타단이 상기 제 1 고정축(511)과 평행한 제 2 링크고정축(713)에 회전가능하게 결합된다. 상기 제 1 서브제어링크(520)는 일단이 상기 제 1 회동암(510)의 끝단과 회전가능하게 결합되 고 타단이 상기 제 1 연결링크(530)의 양 끝단 사이에서 상기 제 1 연결링크(530)와 회전가능하게 결합된다.
한편 상기 제 1 기준링크(560)의 타단과 제 1 결합링크(540)는 제 1 결합축(550)에 의하여 제 1 링크고정축(712)을 중심으로 회전가능하게 결합된다.
상기 제 1 회동제어부는 상기 제 1 회동제어부는 상기 제 1 결합축(550)이 제 1 링크고정축(712)을 중심으로 회전되도록 구성되는바 전자식 방식 또는 모터 등 다양한 구성이 가능하다.
본 발명의 실시예의 상기 제 1 회동제어부는 제 1 기준링크(560)가 제 1 링크고정축(712)을 중심으로 가이드슬롯(311a)의 끝단으로 탄성력을 가하기 위한 가압부(280)와, 상기 가압부(280)를 수축시켜 상기 제 1 결합축(550)이 가이드슬롯(311a)을 따라서 이동시키기 위한 이동제어부를 포함하여 구성된다.
상기 가압부(280)는 가변링크(282) 및 탄성부재(281)를 포함하여 구성된다. 상기 가변링크(282)은 일단이 본체프레임(300)과 회동가능하게 설치되고 타단이 상기 제 1 결합축(550)과 연결되며 그 길이가 변동 가능하도록 구성된다. 상기 탄성부재(281)는 상기 제 1 결합축(550)을 밀도록 구성되며, 상기 탄성부재(281)로는 코일스프링이 사용될 수 있으며, 상기 가변링크(282)가 끼워진 상태로 상기 가변링크(282)와 결합된다. 상기 가변링크(282)는 제 1 결합축(550)의 이동에 의하여 원활하게 회전할 수 있도록 상기 본체프레임(300)과 힌지 결합된다.
한편 상기 제 1 회동제어부는 도시되지 않았지만, 제 1 결합축(550)을 사용자가 수동으로 이동시킬 수 있도록 상기 제 1 결합축(550)을 회전시키기 위한 레버 가 별도로 설치될 수 있다.
상기 이동제어부는 상기 가압부(280)을 수축시켜 상기 제 1 결합축(550)이 제 1 링크고정축(712)을 중심으로 상기 가이드슬롯(311a)을 따라서 회전하도록 구성된다.
상기 이동제어부는 상기 제 1 링크고정축(712)에 회전가능하게 결합되고 상기 제 1 결합축(550)이 걸리도록 형성된 한 쌍의 훅킹돌기들(241a, 241b)을 가지는 훅킹링크(240)과, 상기 제 1 링크고정축(712)을 중심으로 회전시켜 훅킹돌기(241a, 241b)들에 걸린 상기 제 1 결합축(550)이 회동하도록 상기 훅킹링크(240)를 회전시키는 회동링크부와, 상기 회동링크부를 이동시켜 상기 훅킹링크(240)를 회전시키기 위한 회동부를 포함하여 구성된다.
상기 회동링크부는 일단이 상기 제 1 링크고정축(712)에 회전가능하게 결합되는 제 1 지지링크(270)와, 일단이 상기 제 1 지지링크(270)의 타단과 회전가능하게 결합되는 제 2 지지링크(260)와, 상기 제 2 지지링크(260)의 타단에 결합된 링크핀(261)이 삽입되는 핀가이드슬롯(251)이 형성되고 상기 훅킹링크(240)와 결합축(320)에 의하여 고정연결되어 상기 훅킹링크(240)와 함께 회전하는 캠링크(250)를 포함하여 구성된다.
상기 제 1 지지링크(270)는 본체프레임(300)에 고정설치된 힌지부재(271)에 의하여 회전가능하게 지지설치된다.
한편 상기 회동부(290)는 상기 제 1 지지링크(270)를 상기 힌지부재(271)를 중심으로 회전할 수 있도록 구성될 수 있으며, 도시된 바와 같이, 제 1 지지링 크(270)의 양단 사이에 결합되는 결합로드(291)과, 상기 결합로드(291)를 상측으로 밀어 상기 제 1 지지링크(270)가 힌지부재(271)를 중심으로 회전되도록 하는 가압장치(292)를 포함하여 구성될 수 있다. 이때 상기 결합로드(291)는 상기 제 1 지지링크(270)의 회전이 가능한 정도의 공차를 가지고 제 1 지지링크(270)와 회전가능하게 결합될 수 있다. 또한 상기 결합로드(291) 또는 가압장치(292)가 제 1 지지링크(270)의 회전에 따라서 일부 이동이 가능하도록 설치될 수 있다.
상기 가압장치(292)는 결합로드(291)를 선형이동시키기 위한 장치는 모두 가능하며, 특히 솔레노이드가 사용될 수 있다. 상기 가압장치(292)가 솔레노이드로 사용된 경우에는 순간적인 전압만 가하여 작동시킬 수 있다. 물론 상기 결합로드(291)가 솔레노이드의 일부로 구성될 수 있다.
한편 상기 제 2 링크부는 제 2 접점뭉치(120)와 연결되는 제 2 단자링크부와, 상기 제 2 단자링크부와 연결되는 제 2 제어링크부, 상기 제 2 제어링크부와 연결되어 상기 제 2 단자링크부를 통하여 제 2 접점뭉치(120)를 회동시키기 위한 제 2 회동제어부를 포함하여 구성된다.
상기 제 2 단자링크부는 상기 제 1 고정축(511)과 평행하게 설치된 제 2 고정축(611), 상기 제 2 고정축(611)에 회전가능하게 결합되는 제 2 회동암(610), 일단이 상기 제 2 회동암(610)의 끝단과 회전가능하게 결합되고 타단은 상기 제 2 접점뭉치(120)와 회전가능하게 결합되어 상기 제 2 회동암(610)의 회전에 의하여 상기 제 2 접점뭉치(120)를 회전시키는 제 2 단자링크(612)를 포함하여 구성된다.
상기 제 2 제어링크부는 일단이 상기 제 1 링크고정축(712)과 동축을 이루는 제 3 링크고정축(714)에 회전가능하게 결합되는 제 2 기준링크(660)와, 일단이 상기 제 2 기준링크(660)의 타단과 회전가능하게 결합되는 제 2 결합링크(640)와, 상기 제 2 링크고정축(713)과 회전가능하게 결합되며, 일단이 상기 제 2 결합링크(640)의 타단과 회전가능하게 결합되는 제 2 연결링크(630)와, 일단이 상기 제 2 회동암(610)의 끝단과 회전가능하게 결합되고 타단이 상기 제 2 연결링크(640)의 타단과 회전가능하게 결합되는 제 2 서브제어링크(620)를 포함하여 구성된다.
상기 제 2 기준링크(660)의 타단과 제 2 결합링크(640)는 제 2 결합축(650)에 의하여 회전가능하게 결합되며, 상기 제 2 결합축(650)는 제 3 링크고정축(714)을 중심으로 회전되도록 설치된다.
상기 제 2 회동제어부는 상기 제 2 결합축(650)이 제 3 링크고정축(714)을 중심으로 회전시키도록 구성되는 바 전자식 방식 또는 모터 등 다양한 구성이 가능하다.
상기 제 2 회동제어부는 제 2 기준링크(660)가 제 3 링크고정축(714)을 중심으로 가이드슬롯(311a)의 끝단으로 탄성력을 가하기 위한 가압부(280)와, 상기 가압부(280)를 수축시켜 상기 제 2 결합축(650)이 가이드슬롯(311b)을 따라서 이동시키기 위한 이동제어부를 포함하여 구성된다.
다만 제 1 회동제어부는 제 1 링크고정축(712)를 중심으로 회전하는 제 1 결합축(550)에 대응되어 제 2 회동제어부는 제 2 링크고정축(713)를 중심으로 회전하는 제 2 결합축(650)과 회전 가능하게 결합된다.
본 발명에 따른 제 2 회동제어부는 제 1 회동제어부의 구성에 대응되는 구성 을 가지며, 자세한 설명은 편의상 생략한다.
상기 작동연동부는 제 1 접점뭉치(110)와 연결된 제 1 링크부 및 제 2 접점뭉치(120)와 연결된 제 2 링크부의 거동이 서로 연동되도록 구성된다. 다시 말하면 상기 작동연동부는 제 1 링크부 및 제 2 링크부의 거동을 제한함으로써 `) 제 1 접점뭉치(110)-제 1 고정단자(810) 간, 제 2 접점뭉치(120)-제 2 고정단자(820) 간의 접속후 개방, 2) 제 2 접점뭉치(120)-제 2 고정단자(820) 간, 제 1 접점뭉치(110)-제 1 고정단자(810) 간의 접속후 개방, 및 3) 제 1 접점뭉치(110) 개방 및 제 2 접점뭉치(120) 개방 상태로 제어될 수 있도록 구성된다.
특히 상기 작동연동부는 제 1 접점뭉치(110)-제 1 고정단자(810) 간, 제 2 접점뭉치(120)-제 2 고정단자(820) 간은 1)에서 2)로 절환되거나, 2)에서 1)로 절환될 때, 양쪽 모두 접속된 상태를 거치고 어느 한쪽이 개방되도록 작동한다.
상기 작동연동부는 한 쌍의 가이드프레임(310) 및 훅킹부재(320)를 포함하여 구성된다.
상기 각각의 가이드프레임(310)은 제 1 결합축(550) 및 제 2 결합축(650) 각각이 제 1 링크고정축(712) 및 제 3 링크고정축(714)을 중심으로 일정 각도 범위 내에서 회전하도록 가이드하기 위하여 상기 제 1 결합축(550) 및 제 2 결합축(650)각각이 끼워지는 가이드슬롯(311a, 311b)이 형성된다.
상기 훅킹부재(320)는 상기 가이드프레임(310)의 사이에 설치되어 상기 제 1 결합축(550) 또는 제 2 결합축(650)이 가이드슬롯(311b)의 특정 위치에서 고정될 수 있도록 제 1 결합축(550) 또는 제 2 결합축(650)이 걸림상태를 유지하는 훅킹 홈(321)이 형성된 훅킹부재(320)를 포함하여 구성된다.
상기 가이드슬롯(311a, 311b)은 제 1 결합축(550) 및 제 2 결합축(650)이 제 1 링크고정축(712) 및 제 2 링크고정축(714)를 중심으로 일정각도 범위 내에서 회전하도록 호 형상을 이룬다.
상기 가이드프레임(310)은 그 면이 제 1 링크고정축(712)의 축방향과 수직으로 서로 간격을 두고 한 쌍으로 설치되며, 상기 제 1 고정축(511) 및 제 2 고정축(611), 제 1 링크고정축(712) 및 제 2 링크고정축(714)이 고정 설치될 수 있다.
그리고 상기 훅킹부재(320)는 상기 가이드프레임(310)에 고정 설치된 훅킹축(324)에 회전가능하게 설치되며, 상기 훅킹홈(321)의 양측에는 제 1 결합축(550) 또는 제 2 결합축(650)의 걸림해제를 늦추기 위하여 곡선으로 이루어진 캠면(322, 323)이 형성된다.
*한편 상기 훅킹부재(320)는 가이드프레임(310)에 설치된 걸림핀(미도시) 및 제 1 결합축(550) 및 제 2 결합축(650)을 걸림상태로 유지하도록 복원력을 가하기 위한 복원부재(미도시)를 포함하여 구성된다. 상기 복원부재는 일단은 훅킹부재(320)와 결합되고 타단은 본체프레임(300)에 고정설치된다. 또한 상기 훅킹홈(321)은 단차(321a, 321b)를 두고 형성될 수 있다.
상기와 같은 작동연동부는, 제 1 접점뭉치(110) 및 제 1 고정단자(810) 간에 접촉된 상태(단락 상태)이고 제 2 접점뭉치(120) 및 제 2 고정단자(820) 간에 분리된 상태(개방 상태)에서, 제 1 접점뭉치(110) 및 제 1 고정단자(810) 간에 개방 상 태이고 제 2 접점뭉치(120) 및 제 2 고정단자(820) 간에 접속 상태로 변동되는 과정에서, 제 1 접점뭉치(110)-제 1 고정단자(810) 및 제 2 접점뭉치(120)-제 2 고정단자(820) 모두 개방되는 것을 방지하기 위하여 제 1 접점뭉치(110)-제 1 고정단자(810) 및 제 2 접점뭉치(120)-제 2 고정단자(820) 모두 접속된 후에, 제 1 접점뭉치(110)-제 1 고정단자(810)가 개방되도록 구성된다. 물론 상기 작동연동부는 그 반대의 경우도 마찬가지로 작동되도록 구성된다.
한편 자동절환스위치의 수리, 자동절환스위치에 연결된 부하들의 수리 등 전원공급의 차단이 필요한 경우 제 1 접점뭉치(110) 및 제 1 고정단자(810) 간, 제 2 접점뭉치(120) 및 제 2 고정단자(820) 간 모두 개방상태를 유지할 필요가 있다. 이를 위하여 상기 훅킹부재(320)의 끝단에는 훅킹부재(320)를 회전시킴으로써 제 1 결합축(550) 및 제 2 결합축(650)을 훅킹홈(321)으로부터 모두 걸림상태를 해제시키는 걸림해제부(330)가 추가로 설치될 수 있다.
상기 걸림해제부(330)는 도 5에 도시된 바와 같이, 일단이 상기 훅킹부재(320)의 타단에 고정설치되는 트립링크(331)와, 상기 트립링크(331)의 타단과 결합되어 상기 트립링크(331)를 당겨 상기 훅킹부재(320)를 회전시키는 트립장치(332)를 포함하여 구성된다.
상기 트립장치(332)는 솔레노이드 또는 선형 모터 등 다양한 장치가 사용될 수 있으며, 본체프레임(300)에 고정설치된다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 자동절환스위치의 작동에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 8a 내지 도 8e는 도 4의 자동절환스위치의 작동과정을 보여주는 개념도들이고, 도 9a 내지 도 9c는 제 1 접점뭉치와 제 1 고정단자가 접속, 제 2 접점뭉치와 제 2 고정단자가 개방된 상태를 보여주는 측면도들이고, 도 10a 내지 도 10c는 도 9a에 도시된 상태에서 제 1 결합축이 훅킹부재를 밀기 직전의 상태를 보여주는 측면도들이고, 도 11a 내지 도 11c는 도 10a에 도시된 상태에서 제 1 결합축이 훅킹부재를 완전히 밀고 제 2 결합축이 이동하기 전의 상태를 보여주는 측면도들이고, 도 12a 내지 도 12c는 제 1 접점뭉치와 제 1 고정단자가 개방, 제 2 접점뭉치와 제 2 고정단자가 접속된 상태를 보여주는 측면도들이고, 도 13a 내지 도 13c는 도 12a의 상태에서 제 2 결합축이 훅킹부재를 일부 민 상태에서 제 1 결합축이 이동하기 전 상태를 보여주는 측면도들이고, 도 14a 내지 도 14c는 훅킹부재의 회전에 의하여 제 1 결합축 및 제 2 결합축의 이동에 의하여 제 1 접점뭉치와 제 1 고정단자가 개방, 제 2 접점뭉치와 제 2 고정단자가 개방, 즉 모두가 개방된 상태를 보여주는 측면도들이다.
본 발명에 따른 자동절환스위치는 부하에 전원을 공급하도록 전원과 부하 사이에 설치된다. 이미 설명한 바와 같이, 전원은 상용전원 및 비상전원으로 구성되므로, 상기 자동절환스위치는 도 8a 내지 도 8e에 도시된 바와 같이, 상용전원 및 비상전원으로 구성된 전원과 부하 사이에 설치된다.
한편 상기 자동절환스위치는 상용전원-부하 및 비상전원-부하는 도 8a에 도시된 바와 같이, 1) 접속/개방, 도 8c 도시된 바와 같이, 2) 개방/접속, 도 8e에 도시된 바와 같이, 3) 개방/개방 상태로 작동한다.
한편 상기 자동절환스위치는 1) 상태에서 2) 상태로 변환되거나, 2) 상태에서 1) 상태로 변환될 때, 상용전원-부하 및 비상전원-부하 모두 개방되는 것을 방지하기 위하여, 도 8b와 도 8d에 도시된 바와 같이, 접속/접속 상태를 거치도록 작동된다. 즉, 상기 자동절환스위치는 1) 상태 <-> 2) 상태로 변동될 때 단자간 결합이 반드시 모두 접속 후 개방되도록 작동된다. 한편 상기와 같은 기능을 수행하는 자동절환스위치를 무정전절환스위치라 하며, 영문으로 CTTS (Closed Transition Transfer Switch)라 하며, 접속/개방 상태 전에 접속/접속후 개방 기능을 오버래핑 (Overlapping) 기능이라 한다.
상기 자동절환스위치는 평소에는 상용전원이 부하에 공급되도록, 도 9a와 도 9b에 도시된 바와 같이, 제 1 접점뭉치(110)와 상용전원과 연결된 제 1 고정단자(810)과 전기적으로 연결된 상태(접속 상태)를 유지하게 된다. 물론 제 2 접점뭉치(120)는 도 9a와 도 9b에 도시된 바와 같이, 제 2 고정단자(820)와 전기적으로 분리된 상태(개방 상태)를 유지한다.
상기와 같이 제 1 접점뭉치(110)는 제 1 고정단자(810)와 접속 상태를 유지하고, 제 2 접점뭉치(120)는 제 2 고정단자(820)와 개방 상태를 유지하도록 상기 제 1 결합축(550)는 가이드슬롯(311a)의 일단에 위치되고 제 2 결합축(650)는 가이드슬롯(311b)의 일지점에 훅킹부재(320)에 의하여 걸린 상태로 위치된다.
한편 정전 등이 발생된 경우 자동절환스위치는 별도의 제어장치(미도시) 또는 사용자의 작동에 의하여 제 1 접점뭉치(110)는 제 1 고정단자(810)와 개방 상태로, 제 2 접점뭉치(120)는 제 2 고정단자(820)와 접속 상태로 변경하게 되며, 그 작동과정을 도 10a 내지 도 12c를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저 제어부 등의 작동에 의하여 제 2 회동제어부의 이동제어부는 제 2 결합축(550)을 가이드슬롯(320)을 따라서 이동시키게 되며, 제 2 결합축(650)의 이동에 따라서 도 10a, 7b 및 도 11a 및 8b에 도시된 바와 같이, 훅킹부재(320)를 밀게 된다.
이때 제 1 접점뭉치(110)-제 1 고정단자(810) 간, 제 2 접점뭉치(120)-제 2 고정단자(820) 간에는 도 10a, 7b 및 도 11a 및 8b에 도시된 바와 같이, 모두 접속 상태가 된다.
그리고 제 1 결합축(550)은 훅킹부재(320)가 밀리면서 걸림상태에서 벗어남에 따라 제 1 회동제어부의 가압부(280)에 의하여 도 12a와 도 12b에 도시된 바와 같이, 가이드슬롯(320)의 타단으로 이동하게 된다.
이로써 제 1 접점뭉치(110)는 제 1 고정단자(810)와 개방 상태로, 제 2 접점뭉치(120)는 제 2 고정단자(820)와 접속 상태로 변경된다. 특히 제 1 접점뭉치(110)는 제 1 고정단자(810)와 접속된 상태를 유지하고 있다가, 제 2 접점뭉치(120)가 제 2 고정단자(820)와 접속 상태가 된 후에 개방된 상태로 변경된다.
한편 본 발명에 따른 자동절환스위치는 도 12a 및 9b에 도시된 상태에서 도 9a 및 도 9b에 도시된 상태인, 제 1 접점뭉치(110)는 제 1 고정단자(810)와 접속 상태로, 제 2 접점뭉치(120)는 제 2 고정단자(820)와 개방 상태로 변경되는 과정을 도 13a 및 도 13b를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
상기 제 1 회동제어부의 이동제어부는 제어부 등의 작동에 의하여 제 1 결합 축(550)을 가이드슬롯(320)을 따라서 이동시키게 되며, 제 1 결합축(550)의 이동에 따라서 도 13a와 도 13b에 도시된 바와 같이, 훅킹부재(320)를 밀게 된다.
그리고 훅킹부재(320)가 밀리게 되면 제 2 결합축(650)은 걸림상태에서 벗어남에 따라 제 2 회동제어부의 가압부(280)에 의하여 도 9a와 도 9b에 도시된 바와 같이, 가이드슬롯(320)의 타단으로 이동하게 되며, 제 2 결합축(650)은 훅킹부재(320)의 훅킹홈(321)에 걸림상태로 고정된다.
이때 제 1 접점뭉치(110)-제 1 고정단자(810) 간, 제 2 접점뭉치(120)-제 2 고정단자(820) 간에는 도 13a 및 10b에 도시된 바와 같이, 모두 접속 상태가 된다.
이로써 제 1 접점뭉치(110)는 제 1 고정단자(810)와 접속 상태로, 제 2 접점뭉치(120)는 제 2 고정단자(820)와 개방 상태로 변경된다. 특히 제 2 접점뭉치(120)는 제 2 고정단자(820)와 접속된 상태를 유지하고 있다가, 제 1 접점뭉치(110)가 제 1 고정단자(810)와 접속 상태가 된 후에 개방된 상태로 변경된다.
*한편 상기 훅킹부재(320)는 도 9a 및 도 9b 또는 도 12a 및 도9b에 도시된 상태에서 회전에 의하여 제 2 결합축(650) 또는 제 1 결합축(550)의 걸림상태를 해제하여 도 14a와 11b에 도시된 바와 같이, 제 1 접점뭉치(110)-제 1 고정단자(810) 간, 제 2 접점뭉치(120)-제 2 고정단자(820) 간 모두 개방된 상태로 변경할 수 있다.
한편 상기 제 1 회동제어부 및 제 2 회동제어부의 작동에 관하여 도 9c, 도 10c, 도 11c (또는 도 12c), 도 13c 및 도 14c를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
제 2 회동제어부의 가압장치(292)는 도 9c, 도 10c 및 도 11c (또는 도 12c)에 도시된 바와 같이, 제 1 지지링크(270)와 연결된 결합로드(291)을 상측으로 밀게 된다. 상기 결합로드(291)가 상측으로 밀리면서 상기 제 1 지지링크(270)는 힌지부재(271)를 중심으로 회전하게 되고, 제 1 지지링크(270)의 회전에 의하여 제 1 지지링크(270)의 끝단에 회전가능하게 결합된 제 2 지지링크(260)는 상측으로 밀리게 된다.
한편 상기 제 2 지지링크(260)의 타단에 결합된 링크핀(261)은 캠링크(250)을 밀게 되고, 캠링크(250)는 제 3 링크고정축(714)을 중심으로 회전하게 되며, 캠링크(250)의 회전에 의하여 상기 캠링크(250)와 고정결합된 훅킹링크(240) 또한 제 3 링크고정축(714)을 중심으로 회전하게 된다.
그리고 상기 훅킹링크(240)가 제 3 링크고정축(714)을 중심으로 회전하게 되면, 훅킹링크(240)의 훅킹돌기(241b)는 제 2 결합축(650)에 힘을 가하게 되고, 상기 제 2 결합축(650)은 제 3 링크고정축(714)을 중심으로 가이드슬롯(311b)을 따라서 도 9c, 7c 및 도 11c에 도시된 바와 같이 회전하게 된다. 이때 상기 제 2 결합축(650)의 회전에 의하여 훅킹부재(320)를 밀게 되고, 최종적으로 제 2 결합축(650)는 훅킹부재(320)의 훅킹홈(321)에 걸리게 된다.
한편 상기 제 1 결합축(550)은 제 2결합축(650)이 훅킹부재(320)를 회전시킴에 따라서 그 걸림이 해제되고, 도 11c에서 도 12c에서와 같이, 가압부(280)의 탄성부재에 의하여 가이드슬롯(311a)의 끝단으로 이동하게 된다.
한편 상기 제 2 결합축(650)의 회전에 의하여, 상기 가압부(280)의 탄성부 재(281)는 제 2 결합축(650)에 탄성력을 가하면서 수축하게 된다.
이때 상기 가압장치(292)는 제 2 결합축(650)이 훅킹부재(320)의 훅킹홈(321)에 걸리게 되면 그 작동을 멈추게 된다. 그리고 제 1 회동제어부는 도 12c 및 도 14c와 대응되는 상태를 유지하게 된다.
본 발명에 따른 자동절환스위치는 상기와 같은 제 1 결합축(550) 및 제 2 결합축(650)의 이동에 의하여, 도 9a에 도시된 상태에서 도 12a에 도시된 상태로 절환하게 된다.
한편 자동절환스위치는 제 1 결합축(550) 및 제 2 결합축(650)의 이동에 의하여, 도 12a에 도시된 상태에서 도 9a에 도시된 상태로 절환시키는 경우에는 제 1 회동제어부는 도 9a, 도 10c, 도 11c 및 도 12c에 도시된 과정과 유사하게 작동하게 된다. 이때 제 2 회동제어부는 도 12c 및 도 14c와 같은 상태를 유지하게 된다.
한편 자동절환스위치가 도 14a에 도시된 상태로 변환하는 경우, 상기 훅킹부재(320)를 제어부의 제어신호에 의하여 회전하게 되며, 상기 훅킹부재(320)의 회전에 의하여 제 1 결합축(550) 또는 제 2 결합축(650)의 걸림상태가 해제되며 제 1 결합축(550) 또는 제 2 결합축(650)은 도 14c에 도시된 바와 같이, 가압부(280)의 탄성부재(281)에 의하여 가이드슬롯(311b)의 끝단으로 이동하게 된다.
이때 도 14a에 도시된 상태에서 도 9a 또는 도 12a에 도시된 상태로 변화되는 경우에는 제 1 회동제어부 또는 제 2 회동제어부를 작동시키면 된다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본 질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 자동 절환 장치는 중립 상태가 가능한 자동 절환 스위치를 이용하여, 주 자동 절환 스위치와 보조 자동 절환 스위치를 병렬로 연결함으로써, 주 자동 절환 스위치와 보조 자동 절환 스위치를 상호 독립적으로 동작시킬 수 있는 효과가 있다.
따라서, 본 발명의 자동 절환 장치는 복잡한 회로를 구성하지 않고서, 복수의 보조 자동 절환 스위치를 상호 병렬로 간단하게 추가시켜 회로를 구성하는 것이 가능한 효과가 있다.
또한, 주 자동 절환 스위치와 보조 자동 절환 스위치는 병렬로 연결되어 상호 독립적으로 동작하므로, 주 자동 절환 장치의 고장이나 점검시에도 보조 자동 절환 스위치에 의해서 부하측에 안정적으로 전력을 공급할 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 상용 전원 또는 비상 전원으로부터 전력을 공급받아 부하로 제공하는 자동절환 스위치를 복수로 포함하는 전원 절환 장치로서,
    상기 복수의 자동절환 스위치들은 서로 병렬로 상기 상용 전원 및 상기 비상 전원에 연결되고,
    상기 복수의 자동절환 스위치들 중 어느 하나만이 상기 부하로 전력을 제공하는 것을 특징으로 하는 전원 절환 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 복수의 스위치들은
    평상시에 상기 상용 전원 또는 상기 비상 전원으로부터 전력을 부하측으로 공급하는 주 자동전환 스위치; 및
    상기 주 자동전환 스위치가 상기 부하측으로 전력을 공급하지 않을 때에 상기 상용 전원 또는 비상 전원으로부터 전력을 부하측으로 공급하는 보조 자동전환 스위치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동 절환 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 주 자동절환 스위치는 상기 상용 전원을 상기 부하와 접속시키는 제 1 접속 모드 또는 상기 비상 전원을 상기 부하와 접속시키는 제 2 접속 모드 중 어느 하나의 모드에서 동작하고,
    상기 보조 자동절환 스위치는 상기 상용 전원을 상기 부하와 접속시키는 제 1 접속 모드 또는 상기 비상 전원을 상기 부하와 접속시키는 제 2 접속 모드, 및 상기 상용 전원 및 상기 비상 전원 모두에 접속되지 않는 제 3 접속 모드 중 어느 하나의 모드에서 동작하는 것을 특징으로 하는 자동 절환 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 보조 자동 절환 스위치는 평상시에는 상기 제 3 접속 모드에서 동작하고, 상기 주 자동절환 스위치가 동작하지 않을 때에, 상기 제 1 접속 모드 또는 상기 제 2 접속 모드에서 동작하는 것을 특징으로 하는 자동 절환 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 자동절환 스위치는 상기 상용 전원을 상기 부하와 접속시키는 제 1 접속 모드 또는 상기 비상 전원을 상기 부하와 접속시키는 제 2 접속 모드, 및 상기 상용 전원 및 상기 비상 전원 모두에 접속되지 않는 제 3 접속 모드 중 어느 하나의 모드에서 동작하는 것을 특징으로 하는 자동 절환 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 주 자동절환 스위치는 평상시에는 상기 제 1 접속 모드 또는 상기 제 2 접속 모드에서 동작하고, 상기 보조 자동 절환 스위치는 상기 제 3 접속 모드에서 동작하며,
    상기 주 자동절환 스위치의 고장시 또는 점검시에, 상기 보조 자동 절환 스위치는 상기 제 1 접속 모드 또는 상기 제 2 접속 모드에서 동작하는 것을 특징으로 하는 자동 절환 장치.
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