KR20110023052A - Actuator using explosion gas pressure for ultra high voltage switchgear and ultra high voltage switchgear having the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 초고압 개폐기에 관한 것으로서, 특히 장약의 폭발에 의한 폭발가스압력을 이용하여 개폐구동력을 제공하는 초고압 개폐기용 폭압식 조작장치(actuator)와, 이러한 폭압식 조작장치를 갖는 초고압 개폐기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
초고압 개폐기는 초고전압 개폐기를 약칭하는 것으로서, 수십 내지 수백 킬로 볼트(Kilo Volts)의 전력계통 선로를 개폐하는 용도로 사용되는 초고압 전력기기기이다.The ultra high voltage switch is an abbreviation of the ultra high voltage switch, and is an ultra high voltage power device used for opening and closing a power system line of tens to hundreds of kilo volts.
초고압 개폐기의 개폐구동력을 제공하는 조작기로서 종래기술에 따른 조작기는 유압식 조작기가 사용되었다.The manipulator according to the prior art as a manipulator for providing the opening and closing driving force of the ultra-high pressure switch is used a hydraulic manipulator.
그러나 종래기술에 따른 초고압 개폐기용 유압식 조작기는 초정밀 가공되어 기밀성을 유지해야 하는 유압 실린더와 펌프, 유압축적장치 등으로 구성됨에 따라 높은 정밀도 및 품질을 요구하므로 제조원가가 고가이고 다수의 구성부품으로 인해 고장 발생빈도도 잦으며, 사용에 따른 기밀용 패킹(packing)재의 손상으로 인한 누유현상이 발생되어 개폐기의 동작 시간 및 접점개폐속도의 편차가 발생하며 그에 따라 개폐성능이 저하되어 장기 사용에도 신뢰성 있는 초고압 개폐기를 제공할 수 없는 문제점이 있었다.However, the hydraulic actuator for the ultra-high pressure switch according to the prior art requires a high precision and quality as it is composed of a hydraulic cylinder, a pump, a hydraulic accumulator, etc., which must be maintained with high precision to maintain airtightness, and thus the manufacturing cost is expensive and it is broken due to many components. The frequency of occurrence is also frequent, and leakage occurs due to damage of the airtight packing material, resulting in deviations in operating time and contact opening / closing speed of the switch. Accordingly, opening and closing performance is deteriorated. There was a problem that can not provide a switch.
따라서 본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해소하는 것으로서, 본 발명의 제 1 목적은 구성부품을 간소화하여 제조원가를 절감할 수 있고 장기간 사용에도 일정한 구동력을 출력할 수 있어 신뢰성 있는 초고압 개폐기용 폭압식 조작장치를 제공하는 것이다.Therefore, the present invention solves the problems of the prior art, the first object of the present invention is to reduce the manufacturing cost by simplifying the components and to output a constant driving force even in long-term use, reliable pressure-sensitive operation for ultra-high pressure switchgear To provide a device.
본 발명의 제 2 목적은 본 발명에 따른 초고압 개폐기용 폭압식 조작장치를 포함하는 초고압 개폐기를 제공하는 것이다.A second object of the present invention is to provide an ultra-high pressure switch comprising a pressure-sensitive operation device for an ultra-high pressure switch according to the present invention.
상기 본 발명의 제 1 목적은, 초고압 개폐기의 가동 전극측 구동축과 접속되어 초고압 개폐기를 개폐 구동하는 초고압 개폐기용 폭압식 조작장치에 있어서,In the first object of the present invention, in the pressure-sensitive operation device for an ultra-high pressure switch that is connected to the movable electrode side drive shaft of the ultra-high voltage switchgear to open and close the ultra-high pressure switch,
약실과 연소실을 형성하고, 상기 연소실과 연통하는 가스 실린더를 갖는 지지 프레임(frame);A support frame defining a chamber and a combustion chamber, the support frame having a gas cylinder in communication with the combustion chamber;
상기 가스 실린더의 내외로 직선이동하는 피스톤;A piston linearly moving in and out of the gas cylinder;
상기 피스톤에 접속되어, 상기 피스톤과 함께 같은 방향으로 직선이동하는 노리쇠 뭉치;A bundle of bolts connected to the piston and linearly moving in the same direction with the piston;
상기 노리쇠 뭉치를 구속하는 위치와 상기 노리쇠 뭉치를 해방하는 위치를 가지며, 상기 노리쇠 뭉치에 접촉가능하게 위치하는 멈치(stopper);A stopper having a position for restraining the bunch of balls and a release of the stack of balls, the stopper being in contact with the stack of balls;
상기 노리쇠 뭉치에 일 방향으로 탄성압력을 부과하는 제 1 스프링;A first spring for imposing an elastic pressure on the bunch of nuts in one direction;
상기 노리쇠 뭉치의 내부를 통해 직선이동하며, 상기 약실에 위치하는 장약 을 타격하여 폭발시킬 수 있는 격발 핀;A percussion pin that moves linearly through the inside of the bundle of balls and may explode by striking the charge placed in the chamber;
상기 격발 핀을 타격하여 장약을 타격하도록 이동시키는 타격체; 및A striking body moving the striking pin to strike the charge; And
상기 노리쇠 뭉치에 접속되어 상기 노리쇠 뭉치의 직선이동시 함께 같은 방향으로 이동하고, 상기 초고압 개폐기의 가동 전극측 구동축과 접속되는 출력 축; An output shaft connected to the bunch of balls and moving together in the same direction when the bunch of balls is linearly moved, and connected to a movable electrode side driving shaft of the ultra-high voltage switch;
을 포함하는 본 발명에 따른 초고압 개폐기용 폭압식 조작장치를 제공함으로써 달성될 수 있다.It can be achieved by providing a pressure-sensitive operation device for the ultra-high pressure switch according to the invention comprising a.
상기 본 발명의 제 2 목적은, 약실과 연소실을 형성하고, 상기 연소실과 연통하는 가스 실린더를 갖는 지지 프레임(frame);The second object of the present invention is to provide a chamber and a combustion chamber, the support frame having a gas cylinder in communication with the combustion chamber;
상기 가스 실린더의 내외로 직선이동하는 피스톤;A piston linearly moving in and out of the gas cylinder;
상기 피스톤에 접속되어, 상기 피스톤과 함께 같은 방향으로 직선이동하는 노리쇠 뭉치;A bundle of bolts connected to the piston and linearly moving in the same direction with the piston;
상기 노리쇠 뭉치를 구속하는 위치와 상기 노리쇠 뭉치를 해방하는 위치를 가지며, 상기 노리쇠 뭉치에 접촉가능하게 위치하는 멈치(stopper);A stopper having a position for restraining the bunch of balls and a release of the stack of balls, the stopper being in contact with the stack of balls;
상기 노리쇠 뭉치에 일 방향으로 탄성압력을 부과하는 제 1 스프링;A first spring for imposing an elastic pressure on the bunch of nuts in one direction;
상기 노리쇠 뭉치의 내부를 통해 직선이동하며, 상기 약실에 위치하는 장약을 타격하여 폭발시킬 수 있는 격발 핀;A percussion pin that moves linearly through the inside of the bundle of balls and may explode by striking the charge placed in the chamber;
상기 격발 핀을 타격하여 장약을 타격하도록 이동시키는 타격체; A striking body moving the striking pin to strike the charge;
상기 노리쇠 뭉치에 접속되어 상기 노리쇠 뭉치의 직선이동시 함께 같은 방향으로 이동하는 출력 축; An output shaft connected to the bundle of balls and moving together in the same direction when the bundle of balls is linearly moved;
상기 출력 축에 구동 접속되는 동력전달 로드(rod);A power transmission rod drive connected to the output shaft;
상기 동력전달 로드와 구동 접속되어 전력 계통의 회로를 폐로하는 위치와 개로하는 위치로 직선이동 가능하고, 전원과 부하 측 중 어느 하나의 전력계통 회로에 전기적으로 접속되는 제 1 아크(arc) 접촉자;A first arc contact drive connected to the power transmission rod and linearly moved to a position for closing a circuit of a power system and an open position, and electrically connected to any one of a power system circuit of a power source and a load side;
상기 제 1 아크 접촉자에 대향하게 설치되고, 전원과 부하 측 중 어느 하나의 전력계통 회로에 전기적으로 접속되며, 전력 계통의 회로를 폐로 또는 개로하기 위해서 상기 제 1 아크 접촉자에 접촉되거나 상기 제 1 아크 접촉자로부터 분리되는 제 2 아크 접촉자;를 포함하는 본 발명에 따른 초고압 개폐기를 제공함으로써 달성될 수 있다.Installed opposite the first arc contactor, electrically connected to the power system circuit of either the power source and the load side, and contacting or contacting the first arc contactor to close or open the circuit of the power system; It can be achieved by providing an ultra-high pressure switch according to the invention comprising a second arc contact separated from the contact.
본 발명에 따른 초고압 개폐기용 폭압식 조작장치는 일정한 폭발력을 갖는 장약의 폭발 압력을 이용하여 출력축을 직선구동하여 개폐구동력을 제공하므로, 장기간 사용해도 유압장치와 같은 부품의 손상으로 인한 성능저하의 가능성이 최소화되고 장기간 일정한 개폐구동력을 제공할 수 있어 신뢰성 있는 초고압 개폐기용 조작장치를 얻을 수 있는 효과가 있다.The explosion-type operation device for the ultra-high pressure switch according to the present invention provides the opening and closing driving force by linearly driving the output shaft using the explosive pressure of the charge having a constant explosive force, the possibility of performance degradation due to damage of components such as hydraulic devices even for long-term use This minimizes and can provide a constant open and close driving force for a long time has the effect of obtaining a reliable ultra-high pressure switch operating device.
본 발명에 따른 초고압 개폐기용 폭압식 조작장치는, 오일 탱크, 오일필터, 전동기, 유압펌프, 수동펌프, 체크 밸브(check valve), 릴리프(relief valve), 스톱 밸브(stop valve), 압력 개폐기, 조작 밸브, 어큐뮬레이커(accumulator), 회전 액추에이터 등 부품수가 다수이고 고정밀 부품을 요구하며 높은 기밀성을 요구하는 유압 조작기에 비해서 부품수가 적고, 고정밀 부품이 불요하며, 높은 기밀성을 요 구하지 않으므로 제조생산성이 향상되고 제조원가가 저렴해질 수 있는 효과를 얻을 수 있다.The ultra-high pressure actuating device for an actuator according to the present invention is an oil tank, an oil filter, an electric motor, a hydraulic pump, a manual pump, a check valve, a relief valve, a stop valve, a pressure switch, Compared to hydraulic actuators that have a large number of parts, such as operation valves, accumulators, rotary actuators, etc., which require high precision and require high airtightness, there are fewer parts, no high precision parts, and do not require high airtightness. The effect can be improved and the manufacturing cost can be lowered.
또한 본 발명에 따른 폭압식 조작장치를 포함하는 초고압 개폐기는 장기간 사용해도 유압장치와 같은 부품의 손상으로 인한 성능저하의 가능성이 최소화되고 장기간 일정한 개폐구동력을 제공할 수 있어 신뢰성 있는 초고압 개폐기를 얻을 수 있는 효과가 있다.In addition, the ultra-high pressure switch including the explosion-type operation device according to the present invention can minimize the possibility of performance degradation due to damage of components such as hydraulic devices even if used for a long time and can provide a constant open and close driving force for a long time to obtain a reliable ultra-high pressure switch It has an effect.
또한 본 발명에 따른 폭압식 조작장치를 포함하는 초고압 개폐기는 유압 조작기를 포함하는 초고압 개폐기에 비해서 부품수가 적고, 고정밀 부품이 불요하며, 높은 기밀성을 요구하지 않으므로 제조생산성이 향상되고 제조원가가 저렴해질 수 있는 효과를 얻을 수 있다.In addition, the ultra-high pressure switch comprising a pressure-sensitive operation device according to the present invention is less than the ultra-high pressure switch including a hydraulic actuator, the number of parts, high precision parts are not required, high airtightness does not require high production productivity and manufacturing cost can be reduced You can get the effect.
상기 본 발명의 목적과 이를 달성하는 본 발명의 구성 및 그의 작용효과는 첨부한 도면을 참조한 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 이하의 상세한 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 detailed description of the preferred embodiment of the present invention with reference to the accompanying drawings.
먼저, 본 발명에 따른 폭압식 조작장치의 단면도로서 특히 초기상태(회로개방 위치) 일때의 본 발명에 따른 폭압식 조작장치의 단면을 보여주는 단면도인 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 폭압식 조작장치의 구성을 설명한다.First, a cross-sectional view of a pressure-sensitive operation device according to the present invention, with reference to FIG. Describe the configuration of the.
본 발명에 따른 초고압 개폐기용 폭압식 조작장치는 초고압 개폐기의 가동 전극측 구동축(도 1의 부호 260 참조)과 접속되어 초고압 개폐기를 개폐 구동한다.The explosion-pressure operation device for the ultrahigh pressure switch according to the present invention is connected to the movable electrode side drive shaft (see 260 in FIG. 1) of the ultrahigh pressure switch to open and close the ultrahigh pressure switch.
본 발명에 따른 초고압 개폐기용 폭압식 조작장치는 도 3을 참조할 수 있는 바와 같이 지지 프레임(suppoting frame)(1), 피스톤(8), 노리쇠 뭉치(6), 멈치(latch)(12), 제 1 스프링(11), 격발 핀(일명 공이)(7), 타격체(15), 출력 축(13)을 포함한다.The ultra-high pressure switch operation apparatus according to the present invention as shown in Figure 3, the supporting frame (suppoting frame) 1, the piston (8), the ball gasket (6), the latch (12), A
지지 프레임(suppoting frame)(1)은 약실(2)과 연소실(3)을 형성하고, 연소실(3)과 연통하는 가스 실린더(4)를 갖는다. 지지 프레임(1)은 실시 예에 따라서 대체로 길이방향 양 단부측이 "ㄷ"형인 금속재 개방 상자로 구성되며, 그의 길이방향 일단부측(도면상 좌측 단부측)에는 약실(2)과 연소실(3)이 마련되고, 길이방향 타단부측(도면상 우측 단부측)에는 노리쇠 뭉치(6)와 제 1 스프링(11) 및 출력 축(13)이 설치된다. 가스 실린더(4)는 연소실(3)과 연통하게 지지 프레임(1)의 일 단부측 상부에 마련된다. 가스 실린더(4)중 지지 프레임(1)의 상기 일단부측으로부터 먼 측의 단부에는 폭발가스의 배출을 위한 가스발출구(14)가 마련된다.A supporting
피스톤(8)은 가스 실린더(4)의 내외로 직선이동하게 마련된다. 피스톤(8)은 노리쇠 뭉치(6)와 접속되고, 노리쇠 뭉치(6)는 제 1 스프링(11)에 의해서 약실(2)측으로 직선이동하도록 탄성력을 받는다. 따라서, 제 1 스프링(11)의 탄성력에 의해서 노리쇠 뭉치(6)가 약실(2)측으로 직선이동할 때, 피스톤(8)은 가스 실린더(4)의 내측으로 진입하고, 연소실(3)로부터의 폭발압력이 작용할 때 피스톤(8)은 가스 실린더(4)의 외부로 진출하게 직선이동한다.The
노리쇠 뭉치(6)는 피스톤(8)에 접속되어, 피스톤(8)과 함께 같은 방향으로 직선이동한다. 즉, 피스톤(8)이 제 1 스프링(11)의 탄성력에 의해서 도 3에서 좌측(약실(2)측 방향)으로 직선이동할 때 노리쇠 뭉치(6)도 같은 방향으로 직선이동하며, 연소실(3)로부터의 폭발압력이 작용하여 피스톤(8)이 가스 실린더(4)의 외부로 진출하게 직선이동할 때 노리쇠 뭉치(6)도 같은 방향으로 직선이동한다. 노리쇠 뭉치(6)는 바람직하게 대체로 중공(中空)의 실린더형상의 금속재 부재로 구성될 수 있다. 노리쇠 뭉치(6)는, 약실(2)을 대향하게 위치하고 길이가 짧은 대직경부(5a)와 대직경부(5a)의 후위에 위치하며 길이가 긴 소직경부(5b)를 갖는 노리쇠(5)와, 노리쇠(5)의 소직경부(5b)가 내부로 진퇴하게 허용하고 노리쇠(5)의 직선이동을 안내하는 안내 내경부를 갖는 노리쇠 지지부(6a)를 포함한다. 노리쇠 지지부(6a)는, 길이방향의 일 단부에 노리쇠(5)의 진입을 허용하기 위한 안내 내경부의 개구(opening )를 가지며, 타격체(15)의 진입 및 진출을 허용하도록 길이방향의 타 단부에 상기 개구보다 직경이 작은 소개구(small opening)를 갖는다. 노리쇠 지지부(6a)는, 상기 개구가 약실(2)을 마주보도록 상기 소개구가 지지 프레임(1)의 타단부를 마주보도록 지지 프레임(1)상에 누운 자세로 설치된다. 노리쇠 뭉치(6)는, 노리쇠 지지부(6a)의 상부로부터 피스톤(8)과 접속되게 연장하는 접속 연장부(6b)를 더 포함한다. 노리쇠 지지부(6a)의 하부면에는 멈치(12)에 의해서 걸려 정지될 수 있도록 노리쇠 지지부(6a)의 길이방향으로 미리 결정된 길이만큼 계지홈부가 형성된다.The
격발 핀(7)의 가늘고 긴 전방 핀부만 직선이동할 수 있도록 허용하도록, 노리쇠(5)는 대직경부(5a)와 소직경부(5b)의 전 길이에 걸쳐서 내부 중심부에 격발 핀(7)의 가늘고 긴 전방 핀부의 직경에 유격을 감안한 직경을 가진 통공부를 갖는 다. To allow only the elongated front pin portion of the
멈치(12)는 노리쇠 뭉치(6)를 구속하는 위치{더욱 상세하게는 노리쇠 지지부(6a)를 구속하는 위치}와 노리쇠 뭉치(6)를 해방하는 위치{더욱 상세하게는 노리쇠 지지부(6a)를 해방하는 위치}를 가진다. 도 3에 도시된 멈치(12)의 위치는 상기 구속하는 위치이고, 도 4 내지 도 6에 도시된 멈치(12)의 위치는 해방하는 위치이다. 이러한 멈치(120)의 노리쇠 뭉치(6)에 대한 구속과 해방은, 노리쇠 지지부(6a)의 하부면에 마련된 계지홈부(6a1)에 멈치(12)가 걸어 정지시킴에 의해 구속이 이루어지고, 멈치(120)의 회전에 의해 멈치(12)의 선단부가 노리쇠 지지부(6a)의 하부면에 마련된 계지홈부(6a1)로부터 이탈하는 것에 의해 이루어진다. 멈치(120)의 회전은 수동 또는 전동(motorizing)에 의해 수행될 수 있다. 또한, 멈치(12)는 노리쇠 뭉치(6){더욱 상세하게는 노리쇠 지지부(6a)}에 접촉가능하게 위치하며 고정된 회전축(힌지 핀)에 의해서 제자리에서 회전만 가능하게 지지된다. The
제 1 스프링(11)은 노리쇠 뭉치(6), 다시 말해 노리쇠 지지부(6a)의 후단부면과 지지 프레임(1)의 타단부벽사이의 공간에 설치되어, 노리쇠 뭉치(6)에 특히 노리쇠 지지부(6a)에 일 방향으로 탄성압력을 부과한다. 여기서 일 방향은 약실(2)측 방향으로서 도 3에 있어서 좌측방향이다. 제 1 스프링(11)은 바람직하게 압축 스프링으로 구성된다. 도 3에 도시된 바와 같이 노리쇠 뭉치(6)가 멈치(12)에 의해 구속된 위치인 동시에 폭발에 의한 회로 차단(개방) 구동력을 출력축(13)의 외측방향(도 3에서 우측방향) 직선이동을 통해 도 1 또는 도 2를 참조할 수 있는 초고압 개폐기의 개폐접점부(접촉자부)에 전달하여 회로를 개방하는 회로개방 위치일 때, 제 1 스프링(11)은 약실(2)로부터 멀어지는 방향으로 직선이동하는 노리쇠 뭉치(6), 특히 노리쇠 지지부(6a)의 후면과 고정된 지지 프레임(1)의 타단부벽사이에서 압축되어 탄성에너지를 축세(charging)한다. 제 1 스프링(11)은 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이 멈치(12)가 노리쇠 뭉치(6)를 해방한 위치일 때, 상기 축세한 탄성에너지를 방세하여 노리쇠 뭉치(6)를 약실(2)측으로 민다. The
격발 핀(일명 공이)(7)은 가늘 긴 핀(pin) 형태를 가지고 선단부가 뾰족한 몸체부와 몸체부보다 직경이 큰 머리부를 포함하여 구성된다. 격발 핀(7)의 상기 머리부 직경은 바람직하게 노리쇠(5)의 소직경부(5b)의 직경과 같은 정도로 구성되며 적어도 노리쇠(5)의 상기 통공부의 직경보다 크게 구성된다. 격발 핀(7)의 상기 머리부는 노리쇠 뭉치(6), 특히 노리쇠 지지부(6a)의 상기 안내 내경부내에서 진퇴하도록 직선이동할 수 있으며, 격발 핀(7)의 상기 몸체부는 상기 안내 내경부 및 노리쇠(5)의 상기 통공부내에서 진퇴하도록 직선이동할 수 있다. 따라서, 격발 핀(7)은 노리쇠 뭉치(6)의 내부를 통해 직선이동할 수 있고, 도 6에 도시된 바와 같은 격발 위치에서 약실(2)에 위치하는 장약(9)의 후면을 상기 뾰족한 선단부에 의해 타격하여 폭발시킬 수 있다.The trigger pin (aka ball) 7 has an elongated pin shape and includes a sharp end portion and a head larger in diameter than the body portion. The diameter of the head of the
타격체(15)는 노리쇠 뭉치(6), 특히 노리쇠 지지부(6a)의 소개구를 통해 이동가능하게 설치된다. 타격체(15)의 선단부는 격발 핀(7)의 상기 머리부를 마주보게(도 3에 도시된 바로는 격발 핀(7)의 상기 머리부에 맞닿게) 위치하며, 후단부는 노리쇠 지지부(6a)이 소개구를 통해 외부로 돌출하게 위치한다. 타격체(15)의 후단 부는 노리쇠 지지부(6a)의 상기 소개구가 마련된 후단부에 고정적으로 접속된 타격체 지지부에 의해서 상기 외부로 돌출하지만 외측으로의 이동이 제한되게 지지된다. 타격체(15)는 예컨대 스프링과 레버(lever) 또는 링크(link)에 의한 기계적 구동에 의해서 또는 전동기나 솔레노이드 밸브(solenoid valve)에 의해 전동 구동에 의해서 타격 위치로 구동될 수 있다. 따라서, 타격체(15)는 격발 핀(7)을 타격하여 장약(9)을 타격하도록 밀어 이동시킬 수 있다. 또한, 타격체(15)는 노리쇠 뭉치(6)와 함께 조립체로 구성될 수 있고, 지지 프레임(1)에 의해 접속 및 지지되게 구성될 수 있다.The
한편, 장약(9)은 탄두가 없이 탄피내에 화약이 채워져서 구성되며, 따라서 폭발시 폭발 가스압력만을 발생시킨다.On the other hand, the charge (9) is composed of gunpowder filled in the casing without the warhead, thus generating only the explosion gas pressure during explosion.
출력 축(13)은 노리쇠 뭉치(6)에 상기와 같이 노리쇠 지지부(6a)에 고정적으로 접속된 타격체 지지부를 개재하여 접속되어, 노리쇠 뭉치(6)의 직선이동시 함께 같은 방향으로 이동할 수 있다. 또한, 출력 축(13)은 도 1 및 도 2에 도시된 상기 초고압 개폐기의 가동 전극{즉, 도 1의 제 1 아크 접촉자(210) 참조}측 구동축{즉, 도 1의 절연 로드(260) 참조}과 접속된다.The
한편, 본 발명에 따른 초고압 개폐기용 폭압식 조작장치는 약실(2)에 장약(9)를 공급하는 탄창(10)을 더 포함한다. 탄창(10)은 지지 프레임(1)의 저면에 탄창(10)의 상부면에 대응하게 마련되는 개구부를 통해 지지 프레임(1)에 접속 또는 이탈가능하게 설치될 수 있다. 탄창(10)의 내부에는 장약(9)에 탄창(10)의 상부쪽으로 미는 탄성력을 부과하는 제 2 스프링(10a)과, 제 2 스프링(10a)의 탄성력을 장약(9)에 고르게 전달하기 위해 상부의 평판부와 하부의 스프링 시트 부(lower spring seat section)을 갖는 탄력부과판(부호 부여 않함)이 마련된다.On the other hand, the pressure-sensitive operation device for the ultra-high pressure switch according to the present invention further includes a
한편, 본 발명에 따른 폭압식 조작장치가 접촉자의 개폐구동력 제공 조작기로 사용될 수 있는 일 실시 예에 따른 초고압 개폐기의 개폐장치의 구성과 작용을 보여주는 단면도로서 투입상태(회로 폐로 위치)일 때의 초고압 개폐기의 개폐장치부분의 단면도인 도 1과, 본 발명에 따른 폭압식 조작장치가 접촉자의 개폐구동력 제공 조작기로 사용될 수 있는 일 실시 예에 따른 초고압 개폐기의 개폐장치의 구성과 작용을 보여주는 단면도로서 개방상태(회로 차단 위치) 일 때의 초고압 개폐기의 개폐장치부분의 단면도인 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 폭압식 조작장치가 접속될 수 있는 초고압 개폐기의 개폐장치의 구성을 설명하면 다음과 같다.On the other hand, it is a cross-sectional view showing the configuration and operation of the opening and closing device of the ultra-high pressure switch according to an embodiment of the pressure-sensitive operation device according to the present invention that can be used as a contact opening and closing force providing manipulator of ultra high pressure when the input state (circuit closed position) 1 is a cross-sectional view of the switchgear portion of the switchgear, and the pressure-sensitive operation device according to the present invention can be used as an opening and closing driving force providing manipulator according to an embodiment of the opening and closing as a cross-sectional view showing the configuration and operation of the switchgear device. Referring to Figure 2, which is a cross-sectional view of the switchgear portion of the ultra-high pressure switch in the state (circuit breaking position) will be described the configuration of the switchgear of the ultra-high voltage switchgear can be connected to the pressure-sensitive operation device according to the present invention.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같은 초고압 개폐기의 개폐장치는 도 3을 참조하여 상술한 본 발명에 따른 초고압 개폐기용 폭압식 조작장치에 부가하여 본 발명에 따른 폭압식 조작장치의 출력축(13)과 접속되게 구성될 수 있다.The opening and closing device of the ultra-high pressure switch as shown in Figures 1 and 2 is an
본 발명에 따른 폭압식 조작장치의 구성은 상술한 바와 같으므로 중복설명하지 않게 생략하기로 하고 본 발명에 따른 폭압식 조작장치에 접속되는 부분과 여타 초고압 개폐기의 개폐장치만의 구성을 설명한다.Since the configuration of the pressure-sensitive operation device according to the present invention is as described above, it will be omitted so as not to be redundantly described and will be described only the configuration of the opening and closing device of the portion connected to the pressure-operated operation device according to the present invention and other ultra-high pressure switch.
본 발명에 따른 폭압식 조작장치를 갖는 초고압 개폐기는 절연 로드(insulated rod)(260), 제 1 아크(arc) 접촉자(210), 제 2 아크 접촉자(110)를 포함하여 구성된다.The ultra-high pressure switch having the explosion-operating device according to the present invention comprises an
절연 로드(insulated rod)(260)는 동력전달 로드(rod)인 동시에 초고압 개폐 기의 가동 전극측 구동축으로서, 출력 축(13)에 구동 접속된다. 더욱 상세히, 절연 로드(insulated rod)(260)는 직선 이동하는 출력 축(13)의 동력을 초고압 개폐기의 접점 개폐장치의 개폐구동력으로서 전달하는 가동 전극측 구동축인 동력전달 로드로서, 절연 로드(insulated rod)(260)는 회전 레버(rotating lever)(20)을 개재하여 출력 축(13)에 구동 접속된다. 회전 레버(20)는 회전지지하도록 위치 고정된 회전 지지축(21)에 의해 회전가능하게 지지된다. 따라서, 직선 이동하는 출력 축(13)의 동력은 회전 레버(rotating lever)(20)을 개재하여 절연 로드(insulated rod)(260)에 전달된다. 더욱 상세히, 출력 축(13)이 도 1과 같이 우측으로 직선이동하면(도 5에서는 출력 축(13)이 좌측으로 직선이동함에 따라), 일 단부가 출력 축(13)에 접속된 회전 레버(20)는 회전 지지축(21)을 중심으로 시계방향으로 회전하고 따라서 회전 레버(20)의 타 단부에 접속된 절연 로드(260)는 도 1의 점선 화살표와 같이 좌측으로 직선이동하게 된다. 출력 축(13)이 도 2과 같이 좌측으로 직선이동하면, 일 단부가 출력 축(13)에 접속된 회전 레버(20)는 회전 지지축(21)을 중심으로 반시계방향으로 회전하고 따라서 회전 레버(20)의 타 단부에 접속된 절연 로드(260)는 도 2의 화살표와 같이 우측으로 직선이동하게 된다. 도 2에 있어서 제 1 아크 접촉자(210)의 상하부 화살표는 압축실(240)내의 소호가스가 분사되는 방향을 나타내고, 노즐(230) 주변의 점선들은 아크를 나타낸다.An
제 1 아크 접촉자(210)는 동력전달 로드인 절연 로드(260)와 구동 접속되어 전력 계통의 회로를 폐로하는 위치와 개로하는 위치로 직선이동 가능하고, 전원과 부하 측 중 어느 하나에 전기적으로 접속된다. 더욱 상세히, 제 1 아크 접촉자(210)는 실린더 로드(250)의 선단에 부착되어 절연 로드(260)에 접속되는 실린더 로드(250)를 개재하여 절연 로드(260)에 구동력을 전달받게 접속된다. 제 1 아크 접촉자(210)와 실린더 로드(250) 및 제 1 주 접촉자(310)는 전기적 도체로 구성되며, 실린더 로드(250)는 제 1 주 접촉자(310)와 미도시의 전기적 도체 연결부재에 의해 전기적 및 기계적으로 접속된다. 따라서 기계적으로 실린더 로드(250)가 절연 로드(260)를 통해 전달되는 구동력에 의해 전후로 진퇴하는 직선이동을 함에 따라 실린더 로드(250)에 접속된 제 1 주 접촉자(310)도 함께 같은 방향으로 직선이동하게 된다. 또한, 제 1 주 접촉자(310)는 전기적 도체로 구성된 제 1 고정 실린더(200)에 접촉하여 서로 전기적으로 접속된다. 제 1 고정 실린더(200)는 미도시의 부스바(busbar) 및 전력 케이블(cable) 같은 도전성 매질로 형성된 접속수단을 통해서 전력 계통의 전원 측 또는 부하 측에 접속될 수 있다. 따라서, 제 1 아크 접촉자(210)는, 실린더 로드(250)와, 제 1 주 접촉자(310)와, 제 1 고정 실린더(200) 및 전력 계통의 전원 측 또는 부하 측이 전기적으로 접속된다.The
제 2 아크 접촉자(110)는 제 1 아크 접촉자(210)에 대향하게 설치되고, 전원과 부하 측 중 어느 하나의 전력계통 회로에 전기적으로 접속된다. 다시 말해서, 제 1 아크 접촉자(210)가 전력계통 회로의 전원측에 접속되는 경우, 제 2 아크 접촉자(110)는 전력계통 회로의 부하측에 접속되며, 제 1 아크 접촉자(210)가 전력계통 회로의 부하측에 접속되는 경우, 제 2 아크 접촉자(110)는 전력계통 회로의 전원측에 접속되어 전원측과 부하측간의 전력계통 회로를 구성한다. 전력 계통의 회로를 폐로 또는 개로하기 위해서, 제 2 아크 접촉자(110)는 제 1 아크 접촉자(210) 에 접촉되거나 제 1 아크 접촉자(210)로부터 분리된다. 실시 예에 따라서 제 2 아크 접촉자(110)는 고정 설치되는 구성을 가지며, 제 1 아크 접촉자(210)는 본 발명에 따른 폭압식 조작장치의 출력축(13)으로부터의 직선동력을 회전 레버(20), 절연 로드(260) 및 실린더 로드(250)를 통해서 전달받아 제 2 아크 접촉자(110)에 접촉하여 전력계통 회로를 폐회로로 만드는 폐로위치 또는 제 2 아크 접촉자(110)로부터 분리되어 전력계통 회로를 개방하는 개방위치로 직선이동 가능하다.The
고정 피스톤(220)은 제 1 고정 실린더(200)내에 고정 설치되며, 직선이동 가능한 제 1 주 접촉자(310) 및 실린더 로드(250)과 함께 압축실(240)을 형성한다. 압축실(240)내에는 아크소호를 위한 소호가스가 존재한다.The fixed
제 1 주 접촉자(310)의 선단부에는 노즐(230)이 용접등의 방법으로 고정설치되어, 제 1 아크 접촉자(210)가 제 2 아크 접촉자(110)로부터 분리되는 개방위치로의 동작시 압축실(240)내의 소호가스를 제 2 아크 접촉자(110)쪽으로 분사하여 상기 개방위치 동작시 제 1 아크 접촉자(210)와 제 2 아크 접촉자(110)사이에 발생하는 아크를 신속히 소호한다.At the distal end of the first
한편, 도 1 내지 도 6을 참조하여 상술한 바와 같이 구성되는 본 발명에 따른 초고압 개폐기용 폭압식 조작장치 및 이를 포함하는 초고압 개폐기의 동작을 설명한다.On the other hand, with reference to Figures 1 to 6 will be described the operation of the ultra-high pressure switch actuator operation apparatus and ultra-high pressure switch comprising the same according to the present invention configured as described above.
초기상태(회로개방 위치) 일때의 본 발명에 따른 폭압식 조작장치의 단면을 보여주는 도 3의 상태에서, 수동 또는 전동(motorizing)에 의해 멈치(120)를 도 3에 있어서 시계방향으로 회전시켜 멈치(12)의 선단부를 노리쇠 지지부(6a)의 하부 면에 마련된 계지홈부(6a1)로부터 이탈시키면, 압축되어있던 제 1 스프링(11)이 신장하면서 축세한 탄성에너지를 방세하면서 노리쇠 뭉치(6)을 가압하여 도 3에서 좌측으로 이동하도록 민다. In the state of FIG. 3 showing the cross section of the crushing type operation apparatus according to the present invention in the initial state (circuit opening position), the stop 120 is rotated clockwise in FIG. 3 by manual or motorizing. When the distal end portion of the (12) is separated from the locking groove portion 6a1 provided on the lower surface of the
노리쇠 뭉치(6)의 도 3의 위치로부터 도 5와 같은 좌측방향으로의 이동은 노리쇠 뭉치(6)에 접촉된 출력축(13)의 좌측방향 이동을 일으키며, 따라서 도 1에서는 출력축(13)이 우측방향 이동하는 것이 되므로 회전 레버(20)가 시계방향으로 회전한다. 따라서 도 1에 있어서 회전 레버(20)에 일단이 접속된 절연 로드(26)는 도면상 좌측으로 직선이동하고 절연 로드(26)에 일단이 접속된 실린더 로드(250)가 좌측으로 직선이동하면서 선단에 부착된 제 1 아크접촉자(210)는 좌측으로 이동하여 상대되는 제 2 아크접촉자(110)에 접촉하여 전력계통의 회로를 폐회로로 만들어 전원측으로부터 부하측으로 전류가 흐를 수 있는 상태가 된다. 이러한 위치는 초고압 개폐기에 있어서 투입 위치로도 칭해지는 위치이다.The shift in the left direction as shown in FIG. 5 from the position of FIG. 3 of the bunch of
노리쇠 뭉치(6)가 좌측으로 직선이동하면 도 4와 같이 노리쇠(5)의 대직경부(5a)가 장약(9)을 약실(2)로 밀어넣어 장약(9)이 약실(2)내에 장전된 도 5에 도시된 상태가 된다.When the bundle of
이후, 스프링과 레버(lever) 또는 링크(link)에 의한 기계적 구동에 의해서 또는 전동기나 솔레노이드 밸브(solenoid valve)에 의해 전동 구동에 의해서 타격체(15)를 타격 위치, 즉 도 6에 도시된 바와 같이 좌측방향으로 이동한 위치로 구동하여 격발 핀(7)을 타격하면, 격발 핀(7)은 약실(2)내에 장전된 장약(9)의 후면을 타격하여 격발을 일으킨다.Thereafter, the
장약(9)은 연소실(3)내로 폭발하고 폭발가스는 가스 실린더(4)로 이동하여 피스톤(8)을 폭발압력으로 밀고, 따라서 피스톤(8)은 도 3에 도시된 것과 같은 상태로 도면상 우측으로 순간적으로 이동하고, 따라서 접속 연장부(6b)를 통해서 피스톤(8)과 접속된 노리쇠 뭉치(6)도 우측으로 순간적을 이동하며, 노리쇠 뭉치(6)와 접속된 출력축(13)도 함께 우측으로 이동한다. 또한 이때 노리쇠 뭉치(6)가 우측으로 이동함에 따라 도 3에 도시된 바와 같이 멈치(12)의 선단부가 노리쇠 지지부(6a)의 하부면에 마련된 계지홈부(6a1)에 걸림에 의해서 노리쇠 뭉치(6)는 구속 위치에 위치하게 되고 우측으로 이동한 노리쇠 뭉치(6)에 의해서 제 1 스프링(11)은 압축되어 탄성에너지를 축세한 상태로 된다.The
이와 같이 출력축(13)이 도 3에 도시된 바와 같이 우측으로 이동하면, 도 2에 있어서는 출력축(13)이 좌측으로 이동한 것과 같으며, 출력축(13)의 좌측방향 이동에 따라 회전 레버(20)가 반시계방향으로 회전한다. 따라서 도 2에 있어서 회전 레버(20)에 일단이 접속된 절연 로드(26)는 도면상 우측으로 직선이동하고 절연 로드(26)에 일단이 접속된 실린더 로드(250)가 우측으로 직선이동하면서 선단에 부착된 제 1 아크접촉자(210)는 우측으로 이동하여 상대되는 제 2 아크접촉자(110)로부터 분리되어 전력계통의 회로를 개방 회로(차단)로 만들어 전원측으로부터 부하측으로 전류는 차단 상태가 된다. 이러한 초고압 개폐기의 위치는 소위 차단 위치(개방 위치)이다.As such, when the
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 초고압 개폐기용 폭압식 조작장치는 일정한 폭발력을 갖는 장약의 폭발 압력을 이용하여 출력축을 직선구동하여 개폐구동력 을 제공하므로, 장기간 사용해도 유압장치와 같은 부품의 손상으로 인한 성능저하의 가능성이 최소화되고 장기간 일정한 개폐구동력을 제공할 수 있어 신뢰성 있는 초고압 개폐기용 조작장치를 얻을 수 있는 효과가 있다.As described above, the ultra-high pressure actuating device for opening and closing the high pressure switch according to the present invention provides the opening and closing driving force by linearly driving the output shaft using the explosive pressure having a constant explosive force, and due to damage to components such as hydraulic devices even when used for a long time. Since the possibility of performance degradation is minimized and constant switching driving force can be provided for a long time, it is possible to obtain a reliable ultra-high pressure switch operating device.
본 발명에 따른 초고압 개폐기용 폭압식 조작장치는, 오일 탱크, 오일필터, 전동기, 유압펌프, 수동펌프, 체크 밸브(check valve), 릴리프(relief valve), 스톱 밸브(stop valve), 압력 개폐기, 조작 밸브, 어큐뮬레이커(accumulator), 회전 액추에이터 등 부품수가 다수이고 고정밀 부품을 요구하며 높은 기밀성을 요구하는 유압 조작기에 비해서 부품수가 적고, 고정밀 부품이 불요하며, 높은 기밀성을 요구하지 않으므로 제조생산성이 향상되고 제조원가가 저렴해질 수 있는 효과를 얻을 수 있다.The ultra-high pressure actuating device for an actuator according to the present invention is an oil tank, an oil filter, an electric motor, a hydraulic pump, a manual pump, a check valve, a relief valve, a stop valve, a pressure switch, The number of parts, such as operation valves, accumulators, rotary actuators, etc., is high compared to hydraulic actuators that require high precision parts and requires high air tightness. The effect can be improved and the manufacturing cost can be lowered.
또한 본 발명에 따른 폭압식 조작장치를 포함하는 초고압 개폐기는 장기간 사용해도 유압장치와 같은 부품의 손상으로 인한 성능저하의 가능성이 최소화되고 장기간 일정한 개폐구동력을 제공할 수 있어 신뢰성 있는 초고압 개폐기를 얻을 수 있는 효과가 있다.In addition, the ultra-high pressure switch including the explosion-type operation device according to the present invention can minimize the possibility of performance degradation due to damage of components such as hydraulic devices even if used for a long time and can provide a constant open and close driving force for a long time to obtain a reliable ultra-high pressure switch It has an effect.
또한 본 발명에 따른 폭압식 조작장치를 포함하는 초고압 개폐기는 유압 조작기를 포함하는 초고압 개폐기에 비해서 부품수가 적고, 고정밀 부품이 불요하며, 높은 기밀성을 요구하지 않으므로 제조생산성이 향상되고 제조원가가 저렴해질 수 있는 효과를 얻을 수 있다.In addition, the ultra-high pressure switch comprising a pressure-sensitive operation device according to the present invention is less than the ultra-high pressure switch including a hydraulic actuator, the number of parts, high precision parts are not required, high airtightness does not require high production productivity and manufacturing cost can be reduced You can get the effect.
도 1은 본 발명에 따른 폭압식 조작장치가 접촉자의 개폐구동력 제공 조작기로 사용될 수 있는 일 실시 예에 따른 초고압 개폐기의 개폐장치의 구성과 작용을 보여주는 단면도로서 투입상태(회로 폐로 위치)일 때의 초고압 개폐기의 개폐장치부분의 단면도이고,1 is a cross-sectional view showing the configuration and operation of the opening and closing device of the ultra-high pressure switch according to an embodiment in which the pressure-sensitive operation device according to the present invention can be used as a contactor for providing opening and closing drive force of the contact state (circuit closed position) It is sectional drawing of the switchgear part of an ultra high voltage switchgear,
도 2는 본 발명에 따른 폭압식 조작장치가 접촉자의 개폐구동력 제공 조작기로 사용될 수 있는 일 실시 예에 따른 초고압 개폐기의 개폐장치의 구성과 작용을 보여주는 단면도로서 개방상태(회로 차단 위치) 일 때의 초고압 개폐기의 개폐장치부분의 단면도이며,Figure 2 is a cross-sectional view showing the configuration and operation of the opening and closing device of the ultra-high pressure switch according to an embodiment of the pressure-sensitive operation device according to the present invention that can be used as a contact opening and closing force providing manipulator when in the open state (circuit breaking position) It is sectional drawing of the switchgear part of an ultra high voltage switchgear,
도 3은 본 발명에 따른 폭압식 조작장치의 단면도로서 특히 초기상태(회로개방 위치) 일때의 본 발명에 따른 폭압식 조작장치의 단면을 보여주는 단면도이고,3 is a cross-sectional view showing a cross-sectional view of the pressure-sensitive operation device according to the present invention, particularly in an initial state (circuit opening position), as a cross-sectional view of the pressure-type operation device according to the present invention;
도 4는 본 발명에 따른 폭압식 조작장치의 단면도로서 특히 투입 초기 동작상태(회로 폐로 초기 위치) 일때의 본 발명에 따른 폭압식 조작장치의 단면을 보여주는 단면도이며,4 is a cross-sectional view showing a cross-sectional view of the pressure-sensitive operation device according to the present invention, particularly in the initial operation state (circuit closing initial position) of the pressure-in operation device according to the invention,
도 5는 본 발명에 따른 폭압식 조작장치의 단면도로서 특히 투입 완료상태(회로 폐로 완료 위치) 일때의 본 발명에 따른 폭압식 조작장치의 단면을 보여주는 단면도이고,5 is a cross-sectional view showing a cross-sectional view of the pressure-sensitive operation device according to the present invention, particularly in the closing state (circuit closing position) as a cross-sectional view of the pressure-sensitive operation device according to the present invention,
도 6은 본 발명에 따른 폭압식 조작장치의 단면도로서 특히 격발 과정중일때의 본 발명에 따른 폭압식 조작장치의 동작상태를 단면으로 보여주는 단면도이다.Figure 6 is a cross-sectional view of the operation of the explosion-operated control device according to the present invention, particularly during the triggering process in a cross-sectional view of the pressure-controlled operation device according to the present invention.
*도면의 주요부에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols on the main parts of the drawings
1: 지지 프레임 2: 약실1: support frame 2: chamber
3: 연소실 4: 가스 실린더3: combustion chamber 4: gas cylinder
5: 노리쇠 6: 노리쇠 뭉치5: No. 6 No. Bundle
7: 격발 핀 8: 피스톤7: percussion pin 8: piston
9: 장약 10: 탄창9: Charge 10: Magazine
10a: 제 2 스프링 11: 제 1 스프링 10a: second spring 11: first spring
12: 멈치 13: 출력축12: Stop 13: Output shaft
14: 가스방출구 15: 타격체14
20: 회전 레버 21: 회전 지지축20: rotary lever 21: rotary support shaft
100: 제 2 주 접촉자 110: 제 2 아크접촉자100: 2nd main contact 110: 2nd arc contact
200: 제 1 고정 실린더 210: 제 1 아크접촉자200: first fixed cylinder 210: first arc contactor
220: 고정 피스톤 230: 노즐220: fixed piston 230: nozzle
240: 압축실 250: 실린더 로드 240: compression chamber 250: cylinder rod
260: 절연 로드 300: 압축 실린더260: insulating rod 300: compression cylinder
310: 제 1 주 접촉자310: primary contactor
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |