KR20090113070A - Switching drive device for extra high voltage circuit breaker - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 초고압 차단기(EXTRA HIGH VOLTAGE CIRCUIT BREAKER)에 관한 것으로, 특히 스프링(SPRING)의 축세(蓄勢,영문으로는 CHARGING)가 신속하고 효율적이며 축세를 완료한 후에는 축세한 탄성 에너지가 방세(放勢, 영문으로는 DISCHARGING)되지 않도록 기계적으로 신뢰성 있게 구속할 수 있는 초고압 차단기의 개폐구동 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an ultra high voltage breaker (EXTRA HIGH VOLTAGE CIRCUIT BREAKER), in particular, the spring (CHARGING in English) of the spring (CHARGING) is fast and efficient, and after the completion of the storage, the stored elastic energy prevails ( The present invention relates to an opening and closing device of an ultra-high voltage circuit breaker that can be mechanically restrained so as not to be discharging.
초고압은 통상 200 내지 800 킬로볼트(Kilo Volt)에 해당하는 고전압을 의미하며 송전탑에 의해 송전되는 전압이 대표적 예이며, 초고압 차단기는 변전소 등에 설치되어 이러한 초고압 전력을 통전 또는 차단하게 통전 회로(통상 전력 계통 또는 줄여서 계통으로 부름)를 개폐할 수 있는 차단기이다. 이러한 초고압 차단기에 있어서 개폐구동 장치는 회로의 개폐하기 위한 구동력을 제공하는 장치이다.Ultra-high voltage generally means a high voltage corresponding to 200 to 800 kilo volts, and a typical example is a voltage transmitted by a transmission tower, and an ultra-high voltage circuit breaker is installed in a substation or the like to supply or cut off such ultra high voltage power. Circuit breaker). In such an ultra-high voltage breaker, the opening and closing drive device is a device that provides a driving force for opening and closing the circuit.
초고압 차단기는 기본적으로 단락사고와 같은 계통의 사고발생시 이를 자동적으로 감지하여 계통을 차단하는 기능과 이러한 차단시 발생하는 아크를 소호하는 기능을 가지고 있어 계통과 전력기기를 안전하게 보호한다.The ultra high voltage breaker basically has the function to automatically detect when a system accident such as a short circuit accident occurs and to shut off the system, and to extinguish the arc generated at the time of interruption to protect the system and the power equipment.
이러한 초고압 차단기의 개폐구동 장치에는 사고발생시 계통을 순간적으로 차단하는 큰 구동력을 제공하도록 하기 위해서 큰 용량의 스프링과 스프링에 축세(저장)되는 탄성 에너지가 이용된다. 이러한 스프링에는 계통의 통전을 위해 초고압 차단기를 통전 위치로 구동하기 위한 탄성 에너지를 축세하거나 방세하여 제공할 수 있는 투입 스프링(closing spring)과, 계통의 통전 차단을 위해 초고압 차단기를 차단 위치로 구동하기 위한 탄성 에너지를 축세하거나 방세하여 제공하는 차단스프링(일명 트립 스프링)이 있으며, 차단 스프링은 상기 투입 스프링과 연동하게 접속되어 있다.In order to provide a large driving force to temporarily shut off the system in the event of an accident, the opening / closing drive device of the ultra-high voltage circuit breaker utilizes a large capacity spring and elastic energy stored in the spring. These springs include closing springs that can provide or compress elastic energy to drive the ultra-high voltage breaker to the energized position for energizing the system, and drive the ultra-high voltage breaker to the disconnected position to shut off the system. There is a blocking spring (also known as a trip spring) that provides or compresses the elastic energy for preventing, and the blocking spring is connected to the closing spring.
상기 투입 스프링은 통상 전동기를 탄성 에너지 축세의 구동 원으로 하고, 전동기의 작은 토크(torque) 출력을 큰 토크로 변환하여 용량이 큰 스프링을 축세하기 위해서 전동기의 출력 축에는 다수의 기어로 구성되는 감속기가 접속 설치된다.The input spring is a reduction gear composed of a plurality of gears on the output shaft of the motor in order to convert the small torque output of the motor into a large torque and to accumulate a large spring by converting the small torque output of the motor into a large torque. Is connected to the installation.
본 발명의 일 목적은 초고압 차단기의 개폐구동 장치에 있어서, 투입 스프링에 대한 탄성 에너지 축세가 효율적으로 신속하게 이루어질 수 있는 초고압 차단기의 개폐구동 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide an opening and closing drive device of the ultra-high pressure breaker in the opening and closing drive device of the ultra-high pressure breaker, which can be made quickly and efficiently the elastic energy storage for the closing spring.
본 발명의 다른 목적은 초고압 차단기의 개폐구동 장치에 있어서, 투입 스프링에 대한 탄성 에너지 축세 완료 후 기계적으로 신뢰성 있게 축세 상태를 유지하도록 구속할 수 있는 초고압 차단기의 개폐구동 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an opening / closing drive device for an ultra-high voltage circuit breaker, which can be restrained to mechanically and reliably maintain a state of washing after the elastic energy storage of the closing spring is completed.
본 발명의 또 다른 목적은 초고압 차단기의 개폐구동 장치에 있어서, 투입 스프링에 대한 탄성 에너지 축세 완료 후 축세를 위한 구동력을 완전하게 차단할 수 있는 초고압 차단기의 개폐구동 장치를 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide an opening / closing drive device for an ultra-high voltage circuit breaker, which can completely block the driving force for the storage after the completion of elastic energy storage of the closing spring.
상기 본 발명의 목적은, 초고압 차단기의 개폐구동 장치에 있어서,The object of the present invention, in the opening and closing drive device of the ultra-high voltage circuit breaker,
전동기에 접속되어 전동 구동되어 회전가능하고, 한 쌍의 마주보게 설치되고 서로 간의 이격 거리가 가변하는 한 쌍의 쉬브(SHEAVE)를 갖는 제 1 가변 풀리(PULLEY);A first variable pulley (PULLEY) having a pair of sheaves connected to an electric motor, rotatably driven and rotatably installed, and provided with a pair of facing distances and having a variable separation distance therebetween;
상기 제 1 가변 풀리로부터의 동력에 의해서 회전 가능하고, 마주보게 설치되고 서로 간의 이격 거리가 가변하는 한 쌍의 쉬브(SHEAVE)를 갖는 제 2 가변 풀리;A second variable pulley having a pair of sheaves which are rotatable by power from the first variable pulley and are installed to face each other and have a variable distance from each other;
상기 제 1 가변 풀리로부터의 동력을 상기 제 2 가변 풀리에 전달하도록, 상기 제 1 가변 풀리와 상기 제 2 가변 풀리 사이에 회전가능하게 설치되고, 상기 제 1 가변 풀리 및 제 2 가변 풀리의 한 쌍의 휠 간 이격 거리가 가변함에 따라서 각각의 제 1 가변 풀리 및 제 2 가변 풀리 상에서 회전하는 반경이 변화되는 벨트(BELT);A pair of the first variable pulley and the second variable pulley rotatably installed between the first variable pulley and the second variable pulley so as to transfer power from the first variable pulley to the second variable pulley. A belt (BELT) whose radius of rotation on each of the first variable pulley and the second variable pulley changes as the wheel spacing distance of the variable varies;
상기 초고압 차단기의 투입 구동을 위한 탄성 에너지를 제공하는 투입 스프링;An input spring for providing elastic energy for driving the input of the ultra-high voltage circuit breaker;
상기 투입 스프링과 상기 제 2 가변 풀리 사이를 구동접속하게 설치되는 제 1 동력전달기구;A first power transmission mechanism installed to drive connection between the input spring and the second variable pulley;
상기 초고압 차단기의 트립 구동을 위한 탄성 에너지를 제공하는 트립 스프링(TRIP SPRING); 및A trip spring providing elastic energy for trip driving of the ultra-high voltage breaker; And
상기 트립 스프링과 상기 제 2 가변 풀리 사이를 구동접속하게 설치되는 제 2 동력전달기구를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 본 발명에 따른 초고압 차단기의 개폐구동 장치를 제공함으로써 달성될 수 있다.It can be achieved by providing an opening and closing drive device of the ultra-high voltage circuit breaker according to the invention, characterized in that it comprises a second power transmission mechanism is installed to drive connection between the trip spring and the second variable pulley.
본 발명에 따라서 가변 풀리와 가변 풀리에 의해 접촉반경이 변화하는 벨트를 사용하여, 투입 스프링에 대한 탄성 에너지 축세가 효율적으로 신속하게 이루어질 수 있는 초고압 차단기의 개폐구동 장치를 얻을 수 있는 효과 있다.According to the present invention, by using a variable pulley and a belt whose contact radius is changed by the variable pulley, it is possible to obtain an opening / closing drive device of an ultra-high voltage circuit breaker, which can efficiently and quickly perform elastic energy storage for an input spring.
본 발명에 따라서, 투입 스프링에 대한 탄성 에너지 축세 완료 후 투입 래치트에 의해 투립 레버를 구속함으로써 기계적으로 신뢰성 있게 축세 상태를 유지하 도록 구속할 수 있는 초고압 차단기의 개폐구동 장치를 얻을 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, by closing the throw lever by the closing ratchet after the completion of the elastic energy storing of the closing spring, the opening and closing device of the ultra-high voltage circuit breaker which can be restrained to be mechanically and reliably maintained is kept. .
본 발명에 따라서, 투입 스프링에 대한 탄성 에너지 축세 완료 후 구동 원과 회전축을 통해 접속된 제 1 가변 풀리의 베어링에 벨트를 접촉시켜 벨트를 구동 원으로부터 분리함으로써 투입 스프링 축세 완료 후 축세를 위한 구동력을 완전하게 차단하여 축세 완료 후 구동력의 지속부과에 따른 투입 래치트의 하중에 의한 손상 또는 파손을 방지할 수 있는 초고압 차단기의 개폐구동 장치를 얻을 수 있다.According to the present invention, after completion of the elastic energy storage of the closing spring, the belt is brought into contact with the bearing of the first variable pulley connected through the driving circle and the rotating shaft to separate the belt from the driving circle, thereby driving the driving force for the closing after the closing of the closing spring. It is possible to obtain an opening and closing device of an ultra-high voltage circuit breaker that can be completely blocked to prevent damage or damage caused by the load of the closing ratchet due to the continuous load of the driving force after the completion of the washing.
상기 본 발명의 목적과 이를 달성하는 본 발명의 구성 및 그의 작용효과는 첨부한 도면을 참조한 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 이하의 설명에 의해서 좀 더 명확히 이해될 수 있을 것이다.The object of the present invention and the constitution and effects of the present invention to achieve the same will be more clearly understood by the following description of the preferred embodiment of the present invention with reference to the accompanying drawings.
먼저, 본 발명의 실시 예에 따른 초고압 차단기의 개폐구동 장치의 전체 구성을 보여주며 본 발명의 실시 예에 따른 초고압 차단기의 개폐구동 장치가 차단 상태일 때 동작 상태를 보여주는 전체 구성이 나타난 동작 상태 도인 도 1을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 초고압 차단기의 개폐구동 장치의 전체 구성을 설명한다.First, showing the overall configuration of the opening and closing drive device of the ultra-high voltage circuit breaker according to an embodiment of the present invention and the operating state diagram showing the overall configuration showing the operating state when the opening and closing drive device of the ultra-high voltage circuit breaker according to an embodiment of the present invention Referring to Figure 1 will be described the overall configuration of the opening and closing drive device of the ultra-high voltage circuit breaker according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 초고압 차단기의 개폐구동 장치는 크게 구분하여 제 1 가변 풀리(PULLEY)(1)와, 제 2 가변 풀리(2)와, 벨트(3)와, 투입 스프링(7)과, 제 1 동력전달기구(4, 5, 6)와, 트립 스프링(10) 및 제 2 동력전달기구(4,8,9)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 1, the opening and closing device of the ultrahigh voltage circuit breaker according to the embodiment of the present invention is largely divided into a first variable pulley (PULLEY) 1, a second
제 1 가변 풀리(1)는 미 도시한 전동기에 접속되어 전동 구동되어 회전가능 하고, 한 쌍의 마주보게 설치되고 서로 간의 이격 거리가 가변하는 한 쌍의 원추형 쉬브 즉, 즉, 도 7을 참조할 수 있는 바와 같이 각각 원추형인 고정 쉬브(1a)와 가동 쉬브(1b)를 갖는다. 더욱 상세히, 도 1에 있어서, 제 1 가변 풀리(1)의 고정 쉬브(1a)와 가동 쉬브(1b)는 회전 구동축(1d) 상에 제 1 가변 풀리 회전 축(1d)와 함께 회전하도록 설치되며, 회전 구동축(1d)은 상기 미 도시의 전동기에 접속되어 제 1 가변 풀리(1)의 한 쌍의 쉬브 즉, 고정 쉬브(1a)와 가동 쉬브(1b)를 회전구동한다. 여기서, 가동 쉬브(1b)의 축 방향 이동은 잘 알려져 있는 바와 같은 무단변속기(CONTINUOUS VARIABLE TRANSMISSION, 일명 CVT)에 의해 이루어질 수 있으며 이때 가동 쉬브(1b)의 축 방향 동력은 가동 쉬브(1b)가 유압 실린더의 피스톤과 접속되어 얻을 수 있으며 유압 실린더의 작동은 유압작용방향을 제어하는 전기적 제어장치에 의해 이루어질 수 있다. 또한 가동 쉬브(1b)의 축 방향 이동은 잘 알려져 있는 바와 같이 전동기와 감속기 및 감속기에 접속되는 볼 스크류(BALL SCREW)에 가동 쉬브(1b)를 접속하여 이루어지는 다른 실시 예도 가능하다.The first
제 2 가변 풀리(2)는 제 1 가변 풀리(1)로부터의 동력에 의해서 회전 가능하고, 마주보게 설치되고 서로 간의 이격 거리가 가변하는 한 쌍의 쉬브(SHEAVE), 즉 도 7을 참조할 수 있는 바와 같이 상기 제 1 가변 풀리와 상기 제 2 가변 풀리는 각각 한 쌍의 서로 이격 거리가 가변하는 원추형 쉬브 즉, 원추형인 고정 쉬브(2a)와 가동 쉬브(2b)를 갖는다. 제 2 가변 풀리(2)의 고정 쉬브(2a)와 가동 쉬브(2b)는 벨트(3)에 접촉하여 벨트(3)의 의 회전에 따라 제 2 가변 풀리 회전 축(4)와 함께 회전한다. 가동 쉬브(2b)의 상기 제 2 가변 풀리 회전 축(4) 상에서의 축 방향 이동은 상기 제 1 가변 풀리(1)와 마찬가지로 무단변속기의 유압 실린더에 의해 제공되는 축 방향 동력 또는 전동기에 접속된 볼 스크류에 의해 제공되는 축 방향 동력에 의해 이루어질 수 있다.The
벨트(BELT)(3)는 제 1 가변 풀리(1)로부터의 동력을 제 2 가변 풀리(2)에 전달하도록, 제 1 가변 풀리(1)와 제 2 가변 풀리(2) 사이에 회전가능하게 설치된다. 또한, 벨트(3)는 제 1 가변 풀리(1) 및 제 2 가변 풀리(2)의 한 쌍의 쉬브 간 이격 거리가 가변함에 따라서 각각의 제 1 가변 풀리 및 제 2 가변 풀리에 접촉하는 접촉 반경이 변화된다. 더욱 상세히, 제 1 가변 풀리(1) 및 제 2 가변 풀리(2)의 한 쌍의 쉬브 간 이격 거리가 증가하면, 벨트(3)와 제 1 가변 풀리(1) 사이 및 제 2 가변 풀리(2) 사이의 접촉 반경은 감소하고, 제 1 가변 풀리(1) 및 제 2 가변 풀리(2)의 한 쌍의 쉬브 간 이격 거리가 감소하면, 벨트(3)와 제 1 가변 풀리(1) 사이 및 제 2 가변 풀리(2) 사이의 접촉 반경은 증가한다. 이러한 접촉 반경의 증가는 해당 접촉 반경으로 접촉하는 벨트(3)를 통해 전달되는 구동력을 증가시키게 된다. 벨트(3)는 V자형 벨트 즉, 일명 V 벨트인 것이 바람직하다.The
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 초고압 차단기의 개폐구동 장치는 베어링(1c)을 추가로 포함하며, 베어링(1c)은 도 1에 도시된 바와 같이 상기 회전 구동축(1d) 상에 설치되며, 더욱 상세히 베어링(1c)은 제 1 가변 풀리(1)의 한 쌍의 쉬브 즉 고정 쉬브(1a)와 가동 쉬브(1b) 사이의 회전 구동축(1d) 상에 설치된다. 제 1 가변 풀리(1)의 한 쌍의 쉬브 즉 고정 쉬브(1a)와 가동 쉬브(1b) 간 이격 거리가 가장 멀어졌을 때, 베어링(1c)은 벨트(3)를 지지하여 상기 전동기로부터의 회전 구 동력이 벨트(3)에 전달되는 것을 차단하는 기능을 수행한다.The opening and closing device of the ultrahigh voltage circuit breaker according to the preferred embodiment of the present invention further includes a
투입 스프링(7)은 상기 초고압 차단기의 투입 구동을 위한 탄성 에너지를 제공한다. 투입 스프링(7)은 실시 예상 인장되었을 때 탄성 에너지를 저장하는 인장 스프링으로 구성된다. 즉, 투입 스프링(7)이 제공(방세)하는 탄성 에너지를 이용해서, 투입 스프링(7)에 접속되는 미 도시의 동력전달 기구와 이러한 동력전달 기구에 접속된 상기 초고압 차단기의 미 도시한 가동접점이 고정접점에 접촉하여, 폐 회로가 구성되고 따라서 전력계통의 전류가 통전할 수 있는 상태인 투입 상태가 된다.The
제 1 동력전달기구(4, 5, 6)는 투입 스프링(7)과 제 2 가변 풀리(2) 사이를 구동접속하게 설치된다. 제 1 동력전달기구(4, 5, 6)는 제 2 가변 풀리 회전축(4), 투입 레버(LEVER)(5) 및 투입 와이어(WIRE)(6)를 포함하여 구성된다.The first
투입 레버(5)는 제 2 가변 풀리 회전축(4)에 동축 접속되어 제 2 가변 풀리(2) 및 제 2 가변 풀리 회전축(4)의 회전에 따라서 함께 회전가능하다. 투입 레버(5)는 하기의 투입 와이어(6)가 접속되는 와이어 지지 부(5b)와, 후술하는 투입 래치트(11)에 접촉하는 위치에서 투입 래치트(11)에 의해 투입 레버(5)의 회전을 정지시키는 제한을 받기 위한 래치트 작용 부(5a)를 갖는다. 래치트 작용 부(5a)와 와이어 지지 부(5b)는 투입 레버(5)와 일체적으로 돌출하게 형성되는 연장 부로 구성될 수도 있고 용접에 의해 투입 레버(5)에 접속되거나 보울트와 너트와 같은 고정수단에 의해 투입 레버(5)에 고정 접속될 수 있다. 특히 와이어 지지 부(5b)는 투입 와이어(6)를 고정하기 위해 통과시키는 통공이 마련될 수 있으며, 이때 투입 와이어(6)는 상기 통공을 통해 연장된 후 예컨대 앵커 볼트(anchor bolt)와 같은 고정수단에 의해 와이어 지지 부(5b)에 고정될 수 있다.The
투입 와이어(6)는 투입 스프링(7)으로부터 예컨대 수천 번 이상 차단/투입 동작시 큰 탄성 에너지 부과되어도 단절되지 않도록 철재와 같은 금속 재로 된 복수의 와이어들을 여러 겹으로 꼬아서 제작될 수 있는 와이어로서, 투입 레버(5)와 투입 스프링(7) 사이에 접속된다.The
투입 와이어(6)의 장력을 유지하기 위해서 투입 레버(5)와 투입 스프링(7) 사이의 미리 결정된 위치에 설치되어 투입 와이어(6)를 안내하는 와이어 장력유지 쉬브(6a)가 상기 본 발명에 따른 초고압 차단기의 개폐구동 장치에 추가로 포함되어 구성될 수 있다. In order to maintain the tension of the
트립 스프링(10)은 상기 초고압 차단기의 트립 구동을 위한 탄성 에너지를 제공한다. 트립 스프링(10)은 실시 예상 압축되었을 때 탄성 에너지를 저장하는 압축 스프링으로 구성된다. 그에 따라서, 트립 스프링(10)이 제공(방세)하는 탄성 에너지를 이용해서, 트립 스프링(10)에 접속되는 미 도시의 동력전달 기구와 이러한 동력전달 기구에 접속된 상기 초고압 차단기의 미 도시한 상기 가동접점이 상기 고정접점으로부터 분리되어, 전력계통의 전원 측과 부하 측 간의 회로가 개방되고 따라서 전력계통의 회로에 전류가 통전할 수 없게 차단 상태가 된다.The
제 2 동력전달기구(4,8,9)는 트립 스프링(10)과 제 2 가변 풀리(2) 사이를 구동접속하게 설치된다. 제 2 동력전달기구(4,8,9)는 제 2 가변 풀리 회전 축(4), 캠(CAM)(8) 및 차단 레버(9)를 포함하여 구성된다.The second
제 2 가변 풀리 회전 축(4)은 제 2 가변 풀리(2)와 함께 회전하도록 접속된 제 2 가변 풀리(2)의 회전축으로서, 상기 제 1 동력전달기구(4, 5, 6) 중 투입 레버(5)를 회전시키는 회전 구동축이기도 하다.The second variable
캠(8)은 제 2 가변 풀리 회전 축(4)에 동축(COAXIALLY) 접속되어 제 2 가변 풀리(2) 및 제 2 가변 풀리 회전 축(4)의 회전에 따라서 함께 회전가능하다.The
차단 레버(9)는 캠(8)의 회전 반경 내에 위치하여 회전하는 상기 캠(8)에 의해 가압되어 회전가능하다. 차단 레버(9)는 상기 트립 스프링(10)에 일 단 부가 접속되며, 타 단 부는 자유 단 부이다. The blocking
또한, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라서 본 발명의 초고압 차단기의 개폐구동 장치는 투입 레버(5)의 회전 경로 상의 미리 결정된 위치에 설치되어 투입 스프링(7)이 축세된 상태를 유지하도록 상기 투입 레버(5)를 구속하는 투입 래치트(RATCHET)(11)를 추가로 포함하여 구성된다. In addition, according to a preferred embodiment of the present invention, the opening and closing device of the ultra-high voltage circuit breaker of the present invention is installed at a predetermined position on the rotation path of the
또한, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라서 본 발명의 초고압 차단기의 개폐구동 장치는 차단 레버(9)의 회전 경로 상의 미리 결정된 위치에 설치되어 트립 스프링(10)이 축세된 상태를 유지하도록 차단 레버(9)를 구속하는 차단 래치트(12)를 추가로 포함하여 구성된다. In addition, according to a preferred embodiment of the present invention, the opening and closing device of the ultra-high voltage circuit breaker of the present invention is installed at a predetermined position on the rotation path of the blocking
상기 투입 래치트(11)와 차단 래치트(12)는 각각 수동으로 조작되거나 전동으로 조작되어 상기 구속이 해제되게 구성될 수 있다. 즉, 수동으로 조작되게 구성하는 경우, 사용자가 눌러서 조작하는 미 도시의 투입 버튼(ON BUTTON) 또는 차단 버튼(OFF BUTTON)과 이들 버튼에 접속되는 동력전달 기구에 의해 투입 래치트(11) 또는 차단 래치트(12)를 회전 구동하여 투입 레버(5) 또는 차단 레버(9)의 구속을 해제하게 구성될 수 있다. 또한 전동으로 조작되게 구성하는 경우, 사용자가 눌러서 조작하는 미 도시의 투입 버튼(ON BUTTON) 또는 차단 버튼(OFF BUTTON)과 전동기의 전동/정지 제어부를 접속하고 전동기의 회전동력을 동력전달 기구에 의해 전달하여 투입 래치트(11) 또는 차단 래치트(12)를 회전 구동하여 투입 레버(5) 또는 차단 레버(9)의 구속을 해제하게 구성될 수 있다.The
한편, 이상과 같이 구성되는 본 발명의 실시 예에 따른 초고압 차단기의 개폐구동 장치의 동작을 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명하면 다음과 같다.On the other hand, the operation of the opening and closing drive device of the ultra-high voltage circuit breaker according to the embodiment of the present invention configured as described above with reference to Figures 1 to 7 as follows.
먼저 도 1 및 도 2와 같은 차단 상태에서 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같은 투입 스프링 축세 동작을 설명한다.First, the closing spring reduction operation as shown in FIGS. 3 and 4 in the blocked state as shown in FIGS. 1 and 2 will be described.
도 1은 앞서 설명한 바와 같으며, 도 2는 도 1의 차단 상태에서 본 발명의 실시 예에 따른 초고압 차단기의 개폐구동 장치중 제 1 및 제 2 가변 풀리와 벨트의 접촉반경 상태를 보여주는 동작 상태 도로서, 상부도면은 측면 동작 상태도이고 하부 도면은 평면 동작 상태 도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 초고압 차단기의 개폐구동 장치의 전체 구성을 보여주며 본 발명의 실시 예에 따른 초고압 차단기의 개폐구동 장치의 투입 스프링이 축세된 상태를 보여주는 전체 구성이 나타난 동작 상태 도이며, 도 4는 도 3의 투입 스프링 축세 상태에서 본 발명의 실시 예에 따른 초고압 차단기의 개폐구동 장치중 제 1 및 제 2 가변 풀리와 벨트의 접촉반경 상태를 보여주는 동작 상태 도로서 상부도면은 측면 동작 상태 도이고 하부 도면은 평면 동작 상태 도이다.Figure 1 is as described above, Figure 2 is an operating state road showing the contact radius state of the first and second variable pulley and the belt of the opening and closing drive device of the high voltage circuit breaker according to an embodiment of the present invention in the blocking state of FIG. 3 is a top view showing a side operation state and a bottom view showing a planar operation state, and FIG. 3 shows an overall configuration of an opening and closing device of an ultrahigh voltage circuit breaker according to an embodiment of the present invention. Figure 4 is an operation state diagram showing the overall configuration showing the state of the closing spring of the opening and closing drive device, Figure 4 is a first and second of the opening and closing driving device of the ultra-high voltage circuit breaker according to an embodiment of the present invention in the closing spring of the closing state of Figure 3 2 is an operational state diagram showing the contact radius of the variable pulley and the belt. The top view is a side view and the bottom view is a plan view. .
차단 상태에서 본 발명의 실시 예에 따른 초고압 차단기의 개폐구동 장치는 도 2에 도시된 바와 같이 제 1 가변 풀리(1)과 벨트(3)의 접촉반경은 최대이고 제 2 가변 풀리(2)와 벨트(2)의 접촉반경은 최소인 상태이다. 이러한 상태는 상기와 같은 축 방향 구동 원(무단변속기의 유압실린더 또는 전동기)으로부터의 동력에 의해서 제 1 가변 풀리(1)의 가동 쉬브(1b)를 도 7의 우측 도면과 같이 고정 쉬브(1a) 쪽으로 미리 결정된 위치까지 접근하게 회전 구동축(1d) 상에서 이동시킴으로써 이루어질 수 있다. 또한 이와 동시에 상기와 같은 축 방향 구동 원(무단변속기의 유압실린더 또는 전동기)으로부터의 동력에 의해서 제 2 가변 풀리(2)의 가동 쉬브(2b)는 도 7의 좌측 도면과 같이 고정 쉬브(1a)로부터 멀어지게 미리 결정된 위치까지 이동하도록 회전 구동축(1d) 상에서 이동시킴으로써 이루어질 수 있다. 이러한 상태에서 회전 구동축(1d)을 미 도시의 상기 전동기로부터의 회전 동력에 의해 도 1의 상태에서 시계방향으로 회전 구동하면 제 1 가변 풀리(1)에 접촉하는 벨트(3)도 시계방향으로 회전하고 따라서 벨트(3)에 접촉하는 제 2 가변 풀리(2)와 제 2 가변 풀리 회전 축(4)가 시계방향으로 회전한다. 이때 제 1 가변 풀리(1)와 접촉하는 벨트(3)의 접촉반경은 최대이므로 토크(TORQUE)가 최대인 상태이고 제 2 가변 풀리(2)와 접촉하는 벨트(3)의 접촉반경은 최소가 된 상태이므로 감속비가 최소인 상태로서 제 2 가변 풀리(2)와 제 2 가변 풀리 회전 축(4)의 회전 속도는 최대로 상승하게 된다. 따라서 제 2 가변 풀리 회전 축(4)에 축 설치되는 투입 레버(5)가 신속하게 시계방향으로 회전하여 도 1의 6시 방향에서 도 2와 같은 12시 방향으로 약 180도 회전하고, 그에 따라 투입 레버(5)에 일 단이 접속된 투입 와이어(6)가 당겨지면서 투입 와이어(6)의 타 단에 접속된 투입 스프링(7)을 인장 시켜 탄성 에너지를 축세(CHARGING) 한다. 이때 투입 스프링(7)에 축세되는 탄성 에너지가 증가함에 따라서 이러한 탄성 에너지 축세에 필요한 토오크도 커지므로 축세가 진행될 수록 제 2 가변 풀리(2)의 고정 쉬브(2a)와 가동 쉬브(2b) 간의 간격이 도 7의 우측 도면과 같이 자동적으로 좁아져서 따라서 벨트(3)의 접촉반경이 증가하며 이때 제 1 가변 풀리(1)의 고정 쉬브(1a)와 가동 쉬브(1b) 간의 간격(폭)은 도 7의 좌측 도면과 같이 자동적으로 벌어져서 접촉반경이 감소하여 결국 도 3 및 도 4에 도시된 것과 같은 벨트(3)가 베어링(1c)에 접촉하는 상태로 되며, 그에 따라서 미 도시한 전동기로부터의 동력은 벨트(3)에 전달이 중지된다. 이와 같이 투입 스프링(7)이 탄성 에너지를 축세한 상태는 투립 레버(5)의 래치트 작용 부(5a)가 투입 래치트(11)에 의해 제동(구속)됨에 의해서 유지될 수 있다. 위에 기술한 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 초고압 차단기의 개폐구동 장치는 투입 스프링(7)에 탄성 에너지를 축세 완료한 상태일 때 벨트(3)가 베어링(1c)에 접촉하는 상태로 되어 동력전달이 중지되므로, 동력전달의 지속으로 인해 투입 래치트(11)가 무리한 하중을 받아 손상 내지 파손되는 현상이 방지될 수 있다.In the shut-off state, the opening and closing device of the ultrahigh voltage circuit breaker according to the embodiment of the present invention has a maximum contact radius between the first
한편, 상술하고 도 3을 참조할 수 있는 바와 같은 투입 스프링의 축세 상태로부터 본 발명의 실시 예에 따른 초고압 차단기의 개폐구동 장치가 탄성 에너지를 방세하여 투입 동작을 수행하고 동시에 트립 스프링에는 탄성 에너지를 축세하는 과정을 도 5 내지 도 7을 참조하여 설명한다. On the other hand, the opening and closing drive device of the ultra-high voltage circuit breaker according to the embodiment of the present invention performs the charging operation by precipitating the elastic energy from the urgent state of the closing spring as described above and with reference to FIG. The process of making an enlarged time is demonstrated with reference to FIGS.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 초고압 차단기의 개폐구동 장치의 전체 구 성을 보여주며 본 발명의 실시 예에 따른 초고압 차단기의 개폐구동 장치의 투입 스프링이 방세하여 투입동작한 상태를 보여주는 전체 구성이 나타난 동작 상태 도이며, 도 6은 도 5의 투입 동작 상태에서 본 발명의 실시 예에 따른 초고압 차단기의 개폐구동 장치중 제 1 및 제 2 가변 풀리와 벨트의 접촉반경 상태를 보여주는 동작 상태 도로서 상부도면은 측면 동작 상태 도이고 하부 도면은 평면 동작 상태 도이고, 도 7은 본 발명에 따른 초고압 차단기의 개폐구동 장치중 제 1 또는 제 2 가변 풀리의 위치 변화에 따라 해당 가변 풀리에 접촉하는 벨트의 접촉반경 변화를 보여주는 동작 설명도로서 좌측은 접촉반경이 최소로 축소된 상태를 보이는 도면이고 우측은 접촉반경이 최대로 증대된 상태를 보이는 도면이다.Figure 5 shows the overall configuration of the opening and closing drive device of the ultra-high voltage circuit breaker according to the embodiment of the present invention and the overall configuration showing the state of the closing operation of the closing spring of the opening and closing drive device of the ultra-high voltage circuit breaker according to the embodiment of the present invention. 6 is an operation state diagram showing a contact radius state of the first and second variable pulleys and the belt of the opening and closing driving device of the high voltage circuit breaker according to the embodiment of the present invention in the closing operation state of FIG. The top view is a side operation state diagram and the bottom view is a planar operation state diagram, Figure 7 is a belt contacting the variable pulley in accordance with the position change of the first or second variable pulley of the opening and closing device of the high voltage circuit breaker according to the present invention. The operation explanatory diagram showing the change in the contact radius of the left side shows the state in which the contact radius is minimized and the right side the contact radius A view showing the increased state as it becomes available.
도 3에 도시된 바와 같은 투입 스프링(7)의 탄성 에너지 축세 상태에서, 상술한 바와 같이 투입 래치트(11)를 전동 또는 수동으로 구동하여 투입 레버((5)를 회전시켜 래치트 작용 부(5a)를 해방하면, 투입 스프링(7)은 축세한 탄성 에너지를 방세(DISCHARGING)하고 그에 따라 투입 스프링(7)에 일 단 부가 접속된 투입 와이어(6)가 당겨지면서 그에 따라 투입 와이어(6)의 타 단 부에 와이어 지지 부(5b)가 접속된 투입 레버(5)는 도 3에 도시된 12시 방향을 지시하는 상태로부터 시계방향으로 약 180도 회전하여 도 5에 도시된 바와 같이 6시 방향을 지시하게 된다. 이때 투입 레버(5)의 시계방향 회전에 따라서 제 2 가변 풀리 회전 축(4) 및 제 2 가변 풀리 회전 축(4)에 동축 접속된 캠(8)도 시계방향으로 약 180도 회전한다.In the elastic energy storage state of the
제 2 가변 풀리 회전 축(4)의 상기 시계방향 약 180도의 회전은 미 도시한 동력전달 기구를 통해 미 도시의 가동접점을 고정접점에 접촉하게 회전 구동하게 작용하게 된다. The rotation of the clockwise about 180 degrees of the second variable pulley
또한, 상기 캠(8)의 시계방향 약 180도 회전에 따라, 도 3에 도시된 것과 같이 캠(8)의 캠 면에 일 단 부가 접촉하고 있던 차단 레버(9)는 캠(8)의 가 압력에 의해 반 시계방향으로 회전하고, 따라서 차단 레버(9)의 반 시계방향 회전에 의해차단 레버(9)의 타 단 부에 접속된 트립 스프링(10)은 도 5와 같이 압축되어 트립 동작을 위한 탄성 에너지를 축세한다. 이러한 트립 스프링(10)의 트립 동작을 위한 탄성 에너지 축세 상태는 차단 레버(9)가 미리 설정된 위치에 설치된 차단 래치트(12)에 의해 제동(구속)됨으로써 유지될 수 있다. 이때 제 2 가변 풀리(2)의 고정 쉬브(2a)와 가동 쉬브(2b) 간의 간격은 벌어져 도 6 및 도 7의 좌측 도면과 같이 벨트(3)의 접촉반경은 최소로 되고, 제 1 가변 풀리(1)의 고정 쉬브(1a)와 가동 쉬브(1b)는 도 6 및 도 7의 우측 도면과 같이 좁아져 벨트(3)의 접촉반경은 최대로 되어 감속비는 최소로 된다.In addition, as the
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 초고압 차단기의 개폐구동 장치가 도 5에 도시된 바와 같은 투입 상태에서 차단동작하는 과정을 도 5와 도 1을 참조하여 설명한다.On the other hand, the operation of the opening and closing drive device of the ultra-high voltage circuit breaker according to an embodiment of the present invention in the closing state as shown in Figure 5 will be described with reference to FIGS.
도 5에 도시된 바와 같은 투입 상태에서, 상술한 바와 같이 차단 래치트(12)를 전동 또는 수동으로 구동하여 회전시켜 차단 레버(9)를 해방하면, 압축되어 탄성 에너지를 축세하고 있던 트립 스프링(10)이 신장하면서 탄성 에너지를 방세하여 차단 레버(9)를 시계방향으로 회동시킨다. 시계방향으로 회전하는 차단 레버(9)의 일 단 부가 캠(8)에 접촉하여 정지하면 차단동작이 완료되며 도 1에 도시된 상태로 된다. 이때 차단 레버(9)에 미 도시한 동력전달 기구를 통해 접속된 가동접점이 차단 레버(9)의 상기 시계방향 회전에 따라 고정접점으로부터 분리되게 동작한다. In the closing state as shown in Fig. 5, as described above, when the
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 초고압 차단기의 개폐구동 장치의 전체 구성을 보여주며 본 발명의 실시 예에 따른 초고압 차단기의 개폐구동 장치가 차단 상태일 때 동작 상태를 보여주는 전체 구성이 나타난 동작 상태 도이고,Figure 1 shows the overall configuration of the opening and closing drive device of the ultra-high voltage circuit breaker according to an embodiment of the present invention and the operating state showing the overall configuration showing the operating state when the opening and closing drive device of the ultra-high voltage circuit breaker according to an embodiment of the present invention Degree,
도 2는 도 1의 차단 상태에서 본 발명의 실시 예에 따른 초고압 차단기의 개폐구동 장치중 제 1 및 제 2 가변 풀리와 벨트의 접촉반경 상태를 보여주는 동작 상태 도로서, 상부도면은 측면 동작 상태도이고 하부 도면은 평면 동작 상태 도이며,2 is an operating state diagram showing a contact radius state of the first and second variable pulleys and the belt of the opening and closing drive device of the high voltage circuit breaker according to the embodiment of the present invention in the blocking state of FIG. Bottom view is a plan view of the state of operation,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 초고압 차단기의 개폐구동 장치의 전체 구성을 보여주며 본 발명의 실시 예에 따른 초고압 차단기의 개폐구동 장치의 투입 스프링이 축세된 상태를 보여주는 전체 구성이 나타난 동작 상태 도이며,Figure 3 shows the overall configuration of the opening and closing drive device of the ultra-high voltage circuit breaker according to an embodiment of the present invention and the operating state showing the overall configuration showing the state of the closing spring of the opening and closing drive device of the ultra-high voltage circuit breaker according to the embodiment of the present invention Degrees,
도 4는 도 3의 투입 스프링 축세 상태에서 본 발명의 실시 예에 따른 초고압 차단기의 개폐구동 장치중 제 1 및 제 2 가변 풀리와 벨트의 접촉반경 상태를 보여주는 동작 상태 도로서 상부도면은 측면 동작 상태도이고 하부 도면은 평면 동작 상태 도이고,4 is an operating state diagram showing a contact radius state of the first and second variable pulleys and the belt of the opening and closing drive device of the ultra-high voltage circuit breaker according to the embodiment of the present invention in the closing spring state of FIG. And the lower figure is a planar operation state diagram,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 초고압 차단기의 개폐구동 장치의 전체 구성을 보여주며 본 발명의 실시 예에 따른 초고압 차단기의 개폐구동 장치의 투입 스프링이 방세하여 투입동작한 상태를 보여주는 전체 구성이 나타난 동작 상태 도이며,Figure 5 shows the overall configuration of the opening and closing drive device of the ultra-high voltage circuit breaker according to the embodiment of the present invention and the overall configuration showing the state of the closing operation of the closing spring of the opening and closing drive device of the ultra-high voltage circuit breaker according to the embodiment of the present invention The operation state diagram shown,
도 6은 도 5의 투입 동작 상태에서 본 발명의 실시 예에 따른 초고압 차단기 의 개폐구동 장치중 제 1 및 제 2 가변 풀리와 벨트의 접촉반경 상태를 보여주는 동작 상태 도로서 상부도면은 측면 동작 상태 도이고 하부 도면은 평면 동작 상태 도이고,6 is an operating state diagram showing a contact radius state of the first and second variable pulleys and the belt of the opening and closing drive device of the ultra-high voltage circuit breaker according to an embodiment of the present invention in the closing operation state of FIG. And the lower figure is a planar operation state diagram,
도 7은 본 발명에 따른 초고압 차단기의 개폐구동 장치중 가변 풀리의 위치 변화에 따른 벨트의 접촉반경 변화를 보여주는 동작 설명도로서 좌측은 접촉반경이 최소로 축소된 상태를 보이는 도면이고 우측은 접촉반경이 최대로 증대된 상태를 보이는 도면이다.7 is an operation explanatory diagram showing a change in the contact radius of the belt according to the position change of the variable pulley in the opening and closing drive device of the ultra-high voltage circuit breaker according to the present invention, the left side shows a state in which the contact radius is reduced to a minimum and the right side the contact radius It is a figure which shows this state to the maximum increase.
*도면의 주요부에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols on the main parts of the drawings
1: 제 1 가변 풀리 1a: 고정 쉬브1: first
1b: 가동 쉬브 1c: 베어링1b:
1d: 회전 구동축1d: rotary drive shaft
2: 제 2 가변 풀리 2a: 고정 쉬브2: second
2b: 가동 쉬브 3: 벨트2b: movable sheave 3: belt
4: 제 2 가변 풀리 회전 축 5: 투입 레버4: second variable pulley rotary shaft 5: injection lever
5a: 래치트 작용 부 5b: 와이어 지지 부5a: ratchet
6: 투입 와이어 6a: 와이어 장력유지 쉬브6:
7: 투입 스프링 8: 캠7: closing spring 8: cam
9: 차단 레버 10: 트립 스프링9: blocking lever 10: trip spring
11: 투입 래치트 12: 차단 래치트11: closing ratchet 12: shutoff ratchet
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