KR20090011580A

KR20090011580A - 개폐기의 조작장치

Info

Publication number: KR20090011580A
Application number: KR1020070075285A
Authority: KR
Inventors: 최승철
Original assignee: 엘에스산전 주식회사
Priority date: 2007-07-26
Filing date: 2007-07-26
Publication date: 2009-02-02
Also published as: KR100914202B1

Abstract

본 발명은 개폐기의 조작장치에 관한 것으로서, 구동력을 전달받아 회전운동하는 투입부; 상기 투입부의 회전에 의해 투입동작되는 액츄에이터부; 상기 액츄에이터부를 구속 또는 해제하는 래치부; 및 상기 액츄에이터부가 트립동작되도록 상기 래치부를 구동시키는 트립부;를 포함하며, 기중부하개폐기, 단로기, 고장구간자동개폐기, 가스부하개폐기 등에 부착하여 사용이 가능하고, 3상의 통전부 또는 차단기를 구동하는 주축과의 연결 부품에 링크를 추가하거나 부품의 일부 형상을 변경하면 진공차단기, 가스차단기에도 적용이 가능하다. 또한, 6.6~25.8kV급 이하 수전설비에 사용되는 고장구간자동개폐기와 부하개폐기류 및 단로기의 조작장치에 적용가능하여 고압기기의 개폐기, 차단기류의 국산화율을 높이는데 기여할 수 있다.

개폐기, 차단기, 단로기, 조작장치

Description

개폐기의 조작장치{OPERATION APPARATUS OF SWITCH}

본 발명은 개폐기의 조작장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 1kV에서 36kV급까지의 고압 차단기 또는 단로기 또는 개폐기 등에 적용되며 스프링 축세 방식으로서 신뢰성이 향상된 개폐기의 조작장치에 관한 것이다.

고압 차단기, 개폐기 및 단로기는 배전선로나 부하설비의 전원공급과 전력계통 사고나 부하설비 고장에 의한 단락 전류 등의 대전력을 안전하고 신속하게 투입 떠는 차단하여 전기설비와 선로를 보호하는 것이다.

이러한 차단기, 단로기 또는 개폐기의 조작장치는 스프링 축세 방식, 유압식, 공압식, 솔레노이드식, 마그네틱 액츄에이터 방식 등이 있으며, 일반적으로 경제성과 편리성에서 상대적으로 우수한 스프링 축세 방식이 보편화되어 있다.

스프링 축세 방식의 조작장치는 투입 또는 차단시간이 0.1초 미만의 짧은 시간에 이루어지는데 이는 모터의 회전에너지를 스프링에 축세시킨 상태에서 스프링의 방세력에 의하여 조작하는 것으로, 모터에 공급되는 전원은 직류가 보편적이고, 교류전원만의 경우에는 정류기와 조합시켜 직류전원을 얻음으로써, 투입 및 개방동작을 실시할 수 있어 다양한 용도의 고압기기에 적용될 수 있다.

본 발명은 스프링 축세 방식에 의하여 신뢰성을 강화시켜 다양한 용도의 고압기기에 적용할 수 있는 개폐기의 조작장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 개폐기의 조작장치는 구동력을 전달받아 회전운동하는 투입부, 투입부의 회전에 의해 투입동작되는 액츄에이터부, 액츄에이터부를 구속 또는 해제하는 래치부 및 액츄에이터부가 트립동작되도록 상기 래치부를 구동시키는 트립부를 포함한다.

본 발명에 따른 개폐기의 조작장치에 의하면, 스프링 축세 방식에 의해 개폐기의 신뢰성이 향상된다.

그리고, 기중부하개폐기, 단로기, 고장구간자동개폐기, 가스부하개폐기 등에 부착하여 사용이 가능하고, 3상의 통전부 또는 차단기를 구동하는 주축과의 연결 부품에 링크를 추가하거나 부품의 일부 형상을 변경하면 진공차단기, 가스차단기에도 적용이 가능하다.

또한, 6.6~25.8kV급 이하 수전설비에 사용되는 고장구간자동개폐기와 부하개폐기류 및 단로기의 조작장치에 적용가능하여 고압기기의 개폐기, 차단기류의 국산화율울 높이는데 기여할 수 있다.

또한, 순시조작기능을 갖는 차단기류 조작장치의 스프링 축세 부문에 응용하 여 차단기 기구부의 구조를 단순하게 할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 개폐기의 조작장치에 대하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 개폐기의 개방(트립)상태의 조작장치를 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1의 조작장치의 제1래치핀 및 제1래치레버를 나타낸 도면이고, 도 3은 도 1의 조작장치의 제2래치핀 및 제2래치레버를 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 개폐기의 조작장치는 구동력을 전달받아 회전운동하는 투입부(100)와, 투입부(100)의 회전에 의해 투입동작되는 액츄에이터부(200)와, 액츄에이터부(200)를 구속 또는 해제하는 래치부(300)와, 액츄에이터부(200)가 트립동작되도록 래치부(300)를 구동시키는 트립부(400)와, 투입부(100), 액츄에이터부(200), 래치부(300), 트립부(400)가 장착되는 베이스플레이트(500)로 구성된다.

상기 투입부(100)는 모터(미도시) 또는 수동조작장치(미도시)가 연결되는 조작축(110)과, 조작축(110)에 결합되어 조작축(110)의 구동시 회전되는 투입캠(120)으로 구성된다.

상기 투입캠(120)은 상기 모터 또는 수동조작장치에 의해 발생되는 구동력을 전달받은 조작축(110)이 회전되면 함께 회전되면서 상기 액츄에이터부(200)를 구동시킨다.

상기 액츄에이터부(200)는 구동축(210)과, 구동축(210)에 결합되고 투입부(100)에 의해 회전되는 후크레버(220)와, 구동축(210)에 결합되고 래치부(300)에 의해 구속 또는 해제되는 트립레버(230)와, 일단은 후크레버(220)에 연결되고 타단은 트립레버(230)에 연결되어 트립레버(230)의 회전시 후크레버가 연동되어 회전되도록 하는 토션스프링(미도시)으로 구성된다.

상기 구동축(210)은 절연로드(미도시) 또는 절연암(미도시)이 연결되어 개폐기의 차단부(미도시)를 구동시킨다.

상기 후크레버(220)는 절곡된 형태로 형성되어, 중심부가 구동축(210)에 고정결합되고, 일단이 래치부(300)에 접촉되며, 타단에 롤러(221)가 결합된다. 상기 롤러(221)는 상기 투입캠(120)과 슬라이드 접촉되면서 회전된다.

즉, 모터 또는 수동조작장치에 의해 조작축(110)이 회전되면 투입캠(120)이 함께 회전되고, 투입캠(120)에 슬라이드 접촉되는 롤러(221)가 회전되는 투입캠(120)에 의해 밀려나면서, 롤러(221)가 결합된 후크레버(220)는 구동축(210)과 함께 회전된다.

상기 트립레버(230)는 일단이 래치부(300)에 접촉되고, 타단이 구동축(210)에 결합된다. 개폐기의 트립동작시 트립부(400)는 래치부(300)를 구동시키고, 래치부(300)에 의해 트립레버(230)가 회전되면 토션스프링의 스프링력에 의해 후크레버(220)가 회전된다.

상기 래치부(300)는 액츄에이터부(200)의 투입상태를 구속하는 제1래치핀(310)과, 제1래치핀(310)에 결합되고 액츄에이터부(200)와 접촉되는 제1래치레 버(320)와, 트립부(400)의 신호를 받아 액츄에이터부(200)의 구속을 해제시키는 제2래치핀(330)과, 제2래치핀(330)에 결합되고 트립부(400)와 접촉되는 제2래치레버(340)로 구성된다.

도 2를 참조하면, 상기 제1래치핀(310)은 베이스플레이트(500)에 회전가능하게 장착되며 일측에 후크레버(220)가 걸림되는 걸림홈(311)이 형성된다.

상기 제1래치레버(320)는 제1래치핀(310)에 결합되어, 회전되는 트립레버(230)의 레버접촉부(231, 도 1)에 충돌되면서 제1래치핀(310)과 함께 회전된다. 여기에서, 제1래치핀(310)의 걸림홈(311)에 걸림되어 있던 후크레버(220)는 제1래치핀(310)이 회전되면 걸림홈(311)에서 벗어나게 된다.

도 3을 참조하면, 상기 제2래치핀(330)은 베이스플레이트(500)에 회전가능하게 장착되며 일측에 트립레버(230)가 걸림되는 걸림홈(331)이 형성된다.

상기 제2래치레버(340)는 제2래치핀(330)에 결합되어, 트립부(400)에 충돌되면서 제2래치핀(330)과 함께 회전된다. 여기에서, 제2래치핀(330)에 걸림되어 있던 트립레버(230)는 제2래치핀(330)이 회전되면 걸림홈(3310)에서 벗어나게 된다.

도 1을 참조하면, 상기 트립부(400)는 솔레노이드코일(410)과, 솔레노이드코일(410)의 내부에 이동가능하도록 결합되는 로드(420)로 구성된다. 상기 솔레노이드코일(410)에 전기적 신호가 인가되면, 로드(420)는 제2래치레버(340)를 밀고 제2래치핀(330)은 회전하게 된다.

이하, 개폐기의 조작장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.

도 4는 도 1의 개폐기의 투입 동작시 조작장치를 나타낸 도면이고, 도 5는 도 1의 개폐기의 개방(트립) 동작시 조작장치를 나타낸 도면이다.

도 4를 참조하면, 개폐기의 개방 또는 트립 상태에서 투입캠(120)이 A방향으로 회전되면, 후크레버(220)의 일단에 결합된 롤러(221)가 투입캠(120)과 슬라이딩 접촉되면서, 후크레버(220) 및 구동축(210)은 B방향으로 회전하게 된다.

이때, 구동축(210)에 조립된 절연로드 또는 절연암이 차단부를 구동하게 되면서 투입동작이 시작된다. 여기서, 절연로드의 레버길이에 비례하여 투입에너지가 결정되고 개방위치와 투입위치의 직선 또는 호의 길이에 의해 투입속도가 정해진다.

차단부는 투입되지만 개폐기의 투입반발력으로 인하여 조작기구는 개방동작을 하게 되는데, 이때 후크레버(220)가 제1래치핀(310)에 구속되면서 개폐기는 완전투입이 이루어진다.

도 5를 참조하면, 개폐기가 투입된 상태에서 솔레노이드코일(410)에 전기적 신호가 인가되면, 솔레노이드코일(410)이 작동되면서 로드(420)가 제2래치레버(340)를 타격한다. 제2래치핀(330)이 C방향으로 회전되면서 트립레버(230)가 제2래치핀(330)의 걸림홈(331)을 벗어나 회전하게 되면, 레버접촉부(231)가 제1래치레버(320)를 타격함으로써 제1래치레버(320)가 D방향으로 회전된다.

제1래치레버(320)가 회전되면서 제1래치핀(310)이 함께 회전되어, 제1래치핀(310)의 걸림홈(311)은 후크레버(220)를 구속해제한다.

이때, 구동축(210)에 연결된 차단스프링에 축적된 차단력만큼의 에너지가 작용하게 되어 후크레버(220)가 E방향으로 회전된다. 여기에서, 차단스프링의 에너지 에서 개폐기의 마찰력이나 접압력을 감한 만큼의 차단속도와 시간으로 개방특성이 이루어진다.

이와 같이, 본 발명에 따른 개폐기의 조작장치는 스프링에 축적된 투입력을 조작자와 무관하게 일정한 속도로 동작되도록 투입캠에 의해 순간 투입되는 방식이고, 투입 시 제1래치핀(310)에 고정된 상태로 개방 준비가 완료된 상태에서 별도의 전기적, 기계적 신호 및 동작으로 제1래치핀(310)이 릴리즈되는 순간 트립 동작이 이루어진다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 개폐기의 개방(트립)상태의 조작장치를 나타낸 도면,

도 2는 도 1의 조작장치의 제1래치핀 및 제1래치레버를 나타낸 도면,

도 3은 도 1의 조작장치의 제2래치핀 및 제2래치레버를 나타낸 도면,

도 4는 도 1의 개폐기의 투입 동작시 조작장치를 나타낸 도면,

도 5는 도 1의 개폐기의 개방(트립) 동작시 조작장치를 나타낸 도면이다.

<도면의 주요부분에 관한 부호의 설명>

100 : 투입부 110 : 조작축

120 : 투입캠 200 : 액츄에이터부

210 : 구동축 220 : 후크레버

300 : 래치부 310 : 제1래치핀

311 : 걸림홈 320 : 제1래치레버

330 : 제2래치핀 331 : 걸림홈

340 : 제2래치레버 400 : 트립부

410 : 솔레노이드코일 420 : 로드

500 : 베이스플레이트

Claims

구동력을 전달받아 회전운동하는 투입부;

상기 투입부의 회전에 의해 투입동작되는 액츄에이터부;

상기 액츄에이터부를 구속 또는 해제하는 래치부; 및

상기 액츄에이터부가 트립동작되도록 상기 래치부를 구동시키는 트립부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 개폐기의 조작장치.
제 1 항에 있어서,

상기 투입부는,

모터 또는 수동조작장치가 연결되는 조작축; 및

상기 조작축에 결합되어, 상기 조작축의 구동시 회전되는 투입캠;을 포함하는 것을 특징으로 하는 개폐기의 조작장치.
제 1 항에 있어서,

상기 액츄에이터부는,

구동축;

상기 구동축에 결합되고, 상기 투입부의 구동에 의해 회전되는 후크레버;

상기 구동축에 결합되고, 상기 트립부의 구동에 의해 회전되는 트립레버; 및

일단은 상기 후크레버에 연결되고, 타단은 상기 트립레버에 연결되어, 상기 트립레버의 회전시 후크레버가 연동되어 회전되도록 하는 토션스프링;을 포함하는 것을 특징으로 하는 개폐기의 조작장치.
제 1 항에 있어서,

상기 래치부는,

상기 액츄에이터의 투입상태를 구속하는 제1래치핀;

상기 제1래치핀에 결합되고 상기 액츄에이터부와 접촉되는 제1래치레버;

상기 트립부의 신호를 받아 상기 액츄에이터의 구속을 해제시키는 제2래치핀; 및

상기 제2래치핀에 결합되고 상기 트립부와 접촉되는 제2래치레버;를 포함하는 것을 특징으로 하는 개폐기의 조작장치.
제 1 항에 있어서,

상기 트립부는,

솔레노이드코일; 및

상기 솔레노이드코일의 내부에 이동가능하도록 결합되어, 상기 래치부와 접촉되는 로드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 개폐기의 조작장치.