KR20090072580A - 가스절연개폐장치용 단로기/접지개폐기 조작기구의연동장치 - Google Patents

가스절연개폐장치용 단로기/접지개폐기 조작기구의연동장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 가스절연개폐장치용 단로기/접지개폐기 조작기구의 연동장치는 단로기와 접지개폐기를 메인기어와, 전동기로 조작할 수 있도록 하는 절연가스개폐장치의 단로기/접지개폐기에 있어서, 상기 메인기어에는 단로기와, 접지개폐기의 개폐범위를 각각 결정하는 제1,2가이드 홈과, 상기 제1,2가이드 홈에 출몰되게 설치되어 중립상태로 고정시키며, 단로기 또는 접지개폐기 개폐의 작동에 연동하여 그 작동범위를 각각 결정하는 제1,2솔레노이드를 포함한다.
가스절연, 개폐기, 단로기, 접지, 중립, 정지

Description

가스절연개폐장치용 단로기/접지개폐기 조작기구의 연동장치{ELECTRO MECHANICAL INTERLOCK SYSTEM OF DISCONNECTOR AND GROUNDING SWITCH FOR GAS INSULATED SWITCHGEAR}
본 발명은 가스절연개폐장치용 단로기/접지개폐기 조작기구의 연동장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 오조작 및 결선오류 등에 의해 중립상태에서 벗어나는 것을 방지하면서 단로기 및 접지개폐기의 개폐로에 따른 작동범위를 제한할 수 있도록 하는 가스절연개폐장치용 단로기/접지개폐기 조작기구의 연동장치에 관한 것이다.
일반적으로 절연가스개폐장치(GIS)는 차단기, 단로기, 접지개폐기 등 여러 가지 구성기기들이 복합적으로 구성되어 있으며, 각각의 구성기기들은 내부에 절연력이 높인 SF6가스 등으로 충진된 금속제의 외함 내부에 설치된다.
이때 설치되는 기기 중에 단로기(Disconnector) 및 접지개폐기(Grounding Switch)는 기어형 전동기(Geared Motor)를 채용하여 그 접점의 개로(Open)와 폐로(Close) 동작을 수행하게 된다.
그리고 단로기와 접지개폐기를 위하여 별도의 독립된 기어형 전동기를 채용 한 조작기구를 이용하여 그 개폐 동작을 수행하였으나, 최근에는 구조의 단순화, 경제성 및 제어의 단순성 등을 이유로 단로기와 접지개폐기를 하나의 기어형 전동기를 이용하여 조작할 수 있도록 하는 통합된 단로기/접지개폐기 조작기구가 제시되고 있다.
여기서 통합된 단로기/접지개폐기 조작기구는 하나의 기어형 전동기와 단일조작기구를 이용하여 각 단계별 "단로기의 폐로-중립(단로기 및 접지개폐기 개로)-접지개폐기 폐로)의 세 가지 조건을 조작할 수 있다.
그러나 상기의 단로기/접지개폐기 조작기구는 구조적으로나 전기회로 적으로는 획기적으로 간단해 질 수 있으나, 기계적으로 중립(단로기 및 접지개폐기 개로)을 확실하게 하는데 어려움이 있다.
즉, 현장운전자의 오 조작, 제어결선의 오류에 의한 직류기어형 전동기의 역회전, 제동회로가 배제된 상태에서의 현장시험 등이 있을 수 있다.
따라서 중립을 유지하지 못하고, 단로기 폐로 또는 접지개폐기 폐로 방향으로 과도하게 동작이 진행될 경우 단락(Short-Circuit) 또는 지락(Ground Fault)등이 발생되어 결국 계통의 정전이나 변전소 유지보수시 전기적 안정성(절연:Insulation)의 충분한 확보가 어렵거나 불가능한 문제가 있다.
본 발명은 상기의 필요성을 감안하여 창출된 것으로서, 오조작 및 결선오류 등에 의해 중립상태에서 벗어나는 것을 방지하면서 단로기 및 접지개폐기의 폐로에 따른 작동범위를 제한할 수 있도록 하는 가스절연개폐장치용 단로기/접지개폐기 조작기구의 연동장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 가스절연개폐장치용 단로기/접지개폐기 조작기구의 연동장치는 단로기와 접지개폐기를 메인기어와, 전동기로 조작할 수 있도록 하는 절연가스개폐장치의 단로기/접지개폐기에 있어서, 상기 메인기어에는 단로기와, 접지개폐기의 개폐범위를 각각 결정하는 제1,2가이드 홈과, 상기 제1,2가이드 홈에 출몰되게 설치되어 중립상태로 고정시키며, 단로기 또는 접지개폐기 개폐의 작동에 연동하여 그 작동범위를 각각 결정하는 제1,2솔레노이드를 포함한다.
여기서 상기 제1,2솔레노이드는 제1,2가이드 홈에 각각 수용되어 단로기 또는 접지개폐기의 작동범위를 결정하는 제1,2정지부재를 포함하는 것이 바람직하다.
이때 상기 제1정지부재는 중앙에 제1핀 홀이 형성된 제1정지몸체와, 상기 제1핀 홀에 설치되는 제1정지 핀와, 상기 제1정지 핀이 상기 제1솔레노이드와 연동될 있도록 연결시키는 와이어 및, 상기 제1정지 핀이 상기 제1가이드 홈 방향으로 탄성을 각각 제공하는 제1탄성부재를 포함하며,
상기 제2정지부재는 중앙에 제2핀 홀이 형성된 제2정지몸체와, 상기 제2핀 홀에 설치되는 제2정지 핀과, 상기 제2정지 핀이 상기 제2솔레노이드와 연동될 있도록 연결시키는 와이어 및, 상기 제2정지 핀이 상기 제2가이드 홈 방향으로 탄성을 각각 제공하는 제2탄성부재를 포함하는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 가스절연개폐장치용 단로기/접지개폐기 조작기구의 연동장치는 중립상태로의 고정이 가능하므로 오조작 및 결선오류 등에 의해 중립상태에서 벗어나는 것을 방지하는 효과가 있다.
또한, 단로기 및 접지개폐기의 폐로에 따른 작동범위를 제한할 수 있는 효과가 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 정의되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 것으로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 아니 될 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 가스절연개폐장치용 단로기/접지개폐기 조작기구의 연동장치를 보인 구성도이다. 그리고 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 가스절연개폐장치용 단로기/접지개폐기 조작기구의 연동장치를 보인 단면도이다.
도 1 내지 도 2에 도시한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 가스절연개폐장치용 단로기/접지개폐기 조작기구의 연동장치(100)는 전동기의 구동에 의해 회전하는 메인기어(10)에 마련되며, 단로기와 접지개폐기의 개폐범위를 각각 결정하는 제1가이드 홈(11)과 제2가이드 홈(12)이 마련된다. 그리고 제1솔레노이드(21)와 제2솔레노이드(22) 및 제1정지부재(30) 와 제2정지부재(40)로 구성된다.
여기서 메인기어(10)는 프레임(1)에 고정된 전동기(2)의 회전축에 직접 또는 간접적으로 연결된다. 즉, 전동기의 회전축에는 베벨기어(3)를 통해 메인기어(10)가 회전가능하게 설치된다. 그리고 제1가이드 홈(11)과 제2가이드 홈(12)은 메인기어(10)의 일면에 마련된다. 이때 제1가이드 홈(11)과 제2가이드 홈(12)은 메인기어(10)의 양면에 각각 마련되거나 관통되는 홀로 마련될 수 있다.
또한, 메인기어(10)에는 미도시한 단로기와 접지개폐기가 직접 또는 간접적으로 연동되도록 마련되어 회전위치에 따라 단로기폐로-중립(단로기 및 접지개폐기 개로)-접지개폐기 폐로를 결정한다. 따라서 제1가이드 홈(11)과 제2가이드 홈(12)은 중립되는 중첩구간이 마련된다.
즉, 제1가이드 홈(11)은 일예로 0도에서 180도의 각도범위를 갖도록 마련되고, 제2가이드 홈(12)은 90도에서 270도의 각도범위를 갖도록 마련되어 90도에서 180도의 중첩되는 구간을 갖도록 마련된다. 여기서 각도범위는 기재된 범위로 한정하지 않고 필요에 따라 가변될 수 있다.
그리고 제1정지부재(30)는 제1가이드 홈(11)에 삽입되고, 제2정지부재(40)는 제2가이드 홈(12)에 삽입되어 각각 제1가이드 홈(11)과 제2가이드 홈(12)으로 개폐 범위를 제한한다.
여기서 제1정지부재(30)는 중앙에 제1핀 홀(31a)이 형성되는 제1정지몸체(31)와, 제1핀 홀(31a)에 수용되는 제1정지 핀(32), 그리고 제1정지 핀(32)이 상기 제1가이드 홈(11)에 삽입되는 방향으로 탄성을 제공하는 제1탄성부재(34)를 포함한다.
그리고 제1정지 핀(32)의 정지상태를 해제할 수 있도록 제1솔레노이드(21)와 연결된다. 즉, 제1솔레노이드(21)와 제1정지 핀(32)을 연결하는 제1와이어(33)를 포함하며 상기 제1와이어(33)는 플렉시블 한 재질로 마련된다.
따라서 제1솔레노이드(21)가 여자 되면, 제1솔레노이드(21)의 로드에 연결된 와이어를 통해 제1정지 핀(32)을 제1가이드 홈(11)에서 제1탄성부재(34)의 탄성력을 극복하고, 이탈시킴으로서 정지상태가 해제된다.
여기서 제1솔레노이드(21)는 미도시한 단로기의 조작에 따라 연동되고, 단로기의 조작에 따른 제1정지부재(30)는 제1가이드 홈(11)으로 정지시켜 미도시한 접지개폐기가 조작되는 것을 방지하게 된다.
또한 제2정지부재(40)는 중앙에 제2핀 홀(41a)이 형성되는 제2정지몸체(41)와, 제2핀 홀(41a)에 수용되는 제2정지 핀(42), 그리고 제2정지 핀(42)이 상기 제2가이드 홈(12)에 삽입되는 방향으로 탄성을 제공하는 제2탄성부재(44)를 포함한다.
그리고 제2정지 핀(42)의 정지상태를 해제할 수 있도록 제2솔레노이드(22)와 연결된다. 즉, 제2솔레노이드(22)와 제2정지 핀(42)을 연결하는 제2와이어(43)를 포함하며 상기 제2와이어(43)는 플렉시블 한 재질로 마련된다.
따라서 제2솔레노이드(22)가 여자 되면, 제2솔레노이드(22)의 로드에 연결된 와이어를 통해 제2정지 핀(42)을 제2가이드 홈(12)에서 제2탄성부재(44)의 탄성력을 극복하고, 이탈시킴으로서 정지상태가 해제된다.
여기서 제2솔레노이드(22)는 미도시한 접지개폐기 조작에 따라 연동되고, 단로기의 조작에 따른 제2정지부재(40)는 제2가이드 홈(12)으로 정지시켜 단로기가 조작되는 것을 방지하게 된다.
이하 본 발명의 일실시예에 따른 가스절연개폐장치용 단로기/접지개폐기 조작기구의 연동장치의 단로기의 폐로 작동을 도 3a 내지 도 3b를 참조하여 설명한다. 도 3a 내지 도 3b는 본 발명의 일실시예에 따른 가스절연개폐장치용 단로기/접지개폐기 조작기구의 연동장치를 보인 작동상태도이다.
단로기의 폐로 조작을 수행하면, 도 3a에 도시한 바와 같은 중립상태(단로기 및 접지개폐기 개로상태)에서 제2솔레노이드(22)가 여자 되어 제2정지부재(40)의 제2정지 핀(42)이 제2와이어(43)를 통해 제2가이드 홈(12)에서 이탈되어 단로기의 폐로 조작이 수행될 수 있는 상태가 된다.
그리고 제1솔레노이드(21)는 여자 되지 않아 제1솔레노이드(21)에 연결된 제1정지 핀(32)은 제1가이드 홈(11)에서 이탈되지 않게 되는 구조로 작동범위를 제한함으로서 정지기능을 수행하게 되며, 이로 인해 접지개폐기의 조작을 기계적으로 제한하게 된다.
따라서 제1가이드 홈(11)과 제1정지부재(30) 따라 메인기어(10)가 전동기에 의해 정회전하면, 도 3b에 도시한 바와 같이 투입되어 단로기가 폐로상태가 된다.
또한, 도시되지 않았지만 접지개폐기의 폐로 조작을 수행하면, 중립상태(단로기 및 접지개폐기 개로상태)에서 제1솔레노이드(21)가 여자 되어 제1정지부재(30)의 제1정지 핀(32)이 제1와이어(33)를 통해 제1가이드 홈(11)에서 이탈되어 단로기의 폐로 조작이 수행될 수 있는 상태가 된다.
그리고 제2솔레노이드(22)는 여자 되지 않아 제2솔레노이드(22)에 연결된 제2정지 핀(42)은 제2가이드 홈(12)에서 이탈되지 않게 되는 구조로 작동범위를 제한함으로서 정지기능을 수행하게 되며, 이로 인해 단로기의 조작을 기계적으로 제한하게 된다.
그리고 중립상태에서 제1솔레노이드(21)와 제2솔레노이드(22)가 여자 되지 않아, 기계적으로 정지상태가 된다.
따라서 제1가이드 홈(11)과 제1정지부재(30) 따라 메인기어(10)가 전동기에 의해 역회전하면, 접지개폐기가 폐로상태가 된다.
이상에서 본 발명의 가스절연개폐장치용 단로기/접지개폐기 조작기구의 연동장치에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
따라서 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범위를 이탈하지 않는 범위 내에서 치수 및 모양 그리고 구조 등의 다양한 변형 및 모방할 수 있음은 명백한 사실이며 이러한 변형 및 모방은 본 발명의 기술 사상의 범위에 포함된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 가스절연개폐장치용 단로기/접지개폐기 조작기구의 연동장치를 보인 구성도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 가스절연개폐장치용 단로기/접지개폐기 조작기구의 연동장치를 보인 단면도.
도 3a 내지 도 3b는 본 발명의 일실시예에 따른 가스절연개폐장치용 단로기/접지개폐기 조작기구의 연동장치를 보인 작동상태도.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
10: 메인기어 11, 12: 제1,2가이드 홈
21, 22: 제1,2솔레노이드 30, 40: 제1,2정지부재
31, 41: 제1,2정지몸체 32, 42: 제1,2정지 핀
33, 43: 제1,2와이어 34, 44: 제1,2탄성부재

Claims (4)

  1. 단로기와 접지개폐기를 메인기어와, 전동기로 조작할 수 있도록 하는 절연가스개폐장치의 단로기/접지개폐기에 있어서,
    상기 메인기어에는 단로기와, 접지개폐기의 개폐범위를 각각 결정하는 제1,2가이드 홈;
    상기 제1,2가이드 홈에 출몰되게 설치되어 중립상태로 고정시키며, 단로기 또는 접지개폐기 개폐의 작동에 연동하여 그 작동범위를 각각 결정하는 제1,2솔레노이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 가스절연개폐장치용 단로기/접지개폐기 조작기구의 연동장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1,2솔레노이드는 제1,2가이드 홈에 각각 수용되어 단로기 또는 접지개폐기의 작동범위를 결정하는 제1,2정지부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스절연개폐장치용 단로기/접지개폐기 조작기구의 연동장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1정지부재는 중앙에 제1핀 홀이 형성된 제1정지몸체;
    상기 제1핀 홀에 설치되는 제1정지 핀;
    상기 제1정지 핀이 상기 제1솔레노이드와 연동될 있도록 연결시키는 와이어; 및,
    상기 제1정지 핀이 상기 제1가이드 홈 방향으로 탄성을 각각 제공하는 제1탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스절연개폐장치용 단로기/접지개폐기 조작기구의 연동장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제2정지부재는 중앙에 제2핀 홀이 형성된 제2정지몸체;
    상기 제2핀 홀에 설치되는 제2정지 핀;
    상기 제2정지 핀이 상기 제2솔레노이드와 연동될 있도록 연결시키는 와이어; 및,
    상기 제2정지 핀이 상기 제2가이드 홈 방향으로 탄성을 각각 제공하는 제2탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스절연개폐장치용 단로기/접지개폐기 조작기구의 연동장치.
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