KR20170004012U - 기중차단기 과전류계전기의 탈부착 안전장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 기중차단기 과전류계전기의 탈부착 안전장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주접점이 개방상태인 경우에만 과전류계전기를 탈거할 수 있도록 하는 기중차단기 과전류계전기의 탈부착 안전장치에 관한 것이다.
본 고안의 일 실시예에 따른 기중차단기 과전류계전기의 탈부착 안전장치는 서로 이격 설치되는 제1회전축 및 제2회전축과, 상기 제1회전축에 회동 가능하게 결합되어 트립 작동을 수행하는 트립(OFF) 버튼을 갖는 개폐기구부; 상기 제2회전축에 회동 가능하게 결합되고, 일단이 상기 트립(OFF) 버튼의 타단에 결합되는 링크; 상기 개폐기구부의 일측에 설치되는 트립기구모듈; 상기 트립기구모듈의 전방에 결합되고, 일부에는 상기 트립기구모듈에 결합될 수 있는 체결부를 갖는 과전류 계전기;를 포함하고, 상기 링크의 일부에 돌출 형성되고 상기 링크와 함께 회동하여, 투입시에는 상기 체결부 중에서 어느 하나의 체결부를 가리게 되고, 차단시에는 상기 어느 하나의 체결부로부터 벗어나는 접근제한부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

기중차단기 과전류계전기의 탈부착 안전장치{Safety Device for Coupling of Over Current Relay of Air Circuit Breaker}

본 고안은 기중차단기 과전류계전기의 탈부착 안전장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주접점이 개방상태인 경우에만 과전류계전기를 탈거할 수 있도록 하는 기중차단기 과전류계전기의 탈부착 안전장치에 관한 것이다.

일반적으로 기중차단기(Air Circuit Breaker : ACB)는 저압 배전선로에 설치되어 공기를 소호 매질로 하여 송수전, 절체 및 정지 등을 계획적으로 수행하는 외에 과전류, 단락 및 지락사고 등 이상전류 발생시 회로를 차단하여 인명 및 부하기기를 보호하는 기기이다.

기중차단기에는 사고 전류 발생 시 차단기가 설치된 선로에서 발생된 사고 전류를 감지하고, 사고 유형을 판단하여 사용자가 설정한 기능 및 시간 내에 정상적으로 주접점을 개리시켜 전류 차단을 수행시킬 목적으로 과전류 계전기(Over Current Relay)가 구비된다. 과전류 계전기는 전력계통 선로에 사고가 발생하여 사고 전류가 차단기로 유입됐을 때, 사고 전류를 감지하여 사용자가 설정한 기능 및 시간 내에 차단할 수 있도록 개폐기구부의 구동부에 차단 신호를 송신한다.

도 1에 종래기술에 따른 기중차단기의 사시도가 도시되어 있다. 기중차단기는, 내부에 수용공간을 형성하는 본체(100)와, 상기 본체(100)의 전면에 결합되는 커버(102)를 구비하고 있다. 상기 본체(100)의 내부에는 모선과 부하가 연결되는 고정접점부 및 가동접점부와, 상기 고정접점부 및 가동접점부를 개폐하는 개폐기구가 수용 설치된다.

본체(100)의 전면에는 사고전류 또는 과전류를 검출하여 설정된 전류값 이상의 전류 통전시 이를 검출하여 전류 통전을 차단하는 과전류 계전기(103)가 구비된다. 과전류 계전기(103)는 전면이 노출될 수 있도록 커버(102)의 일부에 형성되는 개구에 설치된다. 또한, 커버의 중앙부에는 개폐기구를 수동으로 트립 및 투입 조작할 수 있도록 트립(차단)버튼(104) 및 투입버튼(105)이 구비되어 있다.

도 2에는 과전류 계전기(103)와 트립기구모듈(130)이 도시되어 있다. 상기 과전류 계전기(103)는 사고전류를 검출하여 트립 명령을 출력하는 중요한 기능을 수행하기 때문에 주기적인 점검 및 교체가 요구된다. 상기 과전류 계전기(103)의 점검 또는 교체를 위해 상기 과전류 계전기(103)를 트립기구모듈(130)로부터 분리할 경우에는 사고전류가 발생 시 이를 감지하여 트립 명령을 발생시키는 기능을 수행할 수 없기 때문에 상기 트립 버튼(15)을 눌러 상기 개폐기구가 트립동작을 수행한 상태에서 분리작업을 수행하여야 한다.

이와 같이, 과전류 계전기(103)의 분리 시 작업자의 판단에 의해 트립 동작이 이루어지도록 하고 있기 때문에, 작업자의 부주의로 개폐기구를 트립시키지 아니한 상태에서 상기 과전류 계전기(103)를 분리할 경우 부품 손상 및 안전사고 발생의 위험성이 있었다. 이를 방지하기 위하여 과전류 계전기의 분리와 연동하여 트립 동작이 수행되어 부품 손상 및 사고 발생을 억제할 수 있는 과전류 계전기 연동 트립 기능을 구비한 차단기가 마련되어 있다. 이러한 선행기술로 대한민국 등록특허 제10-0876413호의 "과전류 계전기 연동 트립기능을 구비한 차단기"를 참조할 수 있다.

상기 선행기술의 과전류 계전기 연동 트립장치는 도 2에 도시된 바와 같이 상기 트립기구모듈(130)에 회전가능하게 설치되는 회동축부(171)와, 상기 회동축부(171)의 일측에 연장 돌출되어 상기 과전류 계전기의 배후부에 접촉되는 작용아암(173)과, 상기 회동축부(171)의 타측에 연장 돌출되어 상기 회동축부(171)의 회전시 동시에 회전되어 상기 트립기구모듈(130)이 트립동작을 수행하도록 힘을 가하는 구동아암(175)과, 상기 작용아암(173)이 상기 과전류 계전기(103)에 접촉되는 방향으로 탄성력을 가하는 탄성부재(177)를 포함하여 구성된다.

상기 과전류 계전기(103)를 상기 트립기구모듈(130)로부터 분리시키면, 상기 탄성부재(177)의 축적된 탄성력에 의해 상기 작용아암(173), 상기 회동축부(171) 및 상기 구동아암(175)이 동시에 회동하게 된다. 상기 구동아암(175)이 회전되면 상기 구동돌기(145)가 가압되면서 상기 트립슬라이더(141)가 하방으로 이동되며, 상기 트립슬라이더(141)의 일부에 돌출된 접촉부(146)거 트립부재(미도시)를 눌러 개폐기구는 트립동작을 실행하게 된다.

그런데, 선행기술에서는 이러한 연동 동작에 필요한 구성요소들이 많으므로, 생산성 및 조립성이 감소하고 생산비용이 증대하게 된다. 또한, 이와 같은 과전류 계전기 연동장치가 제대로 동작하지 않을 경우에는 여전히 사고 발생의 위험성이 있다.

본 고안은 전술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 그 목적은 주접점이 개방상태인 경우에만 과전류계전기를 탈거할 수 있도록 하는 기중차단기 과전류계전기의 탈부착 안전장치를 제공하는 것이다.

본 고안의 일 실시예에 따른 기중차단기 과전류계전기의 탈부착 안전장치는 서로 이격 설치되는 제1회전축 및 제2회전축과, 상기 제1회전축에 회동 가능하게 결합되어 트립 작동을 수행하는 트립(OFF) 버튼을 갖는 개폐기구부; 상기 제2회전축에 회동 가능하게 결합되고, 일단이 상기 트립(OFF) 버튼의 타단에 결합되는 링크; 상기 개폐기구부의 일측에 설치되는 트립기구모듈; 상기 트립기구모듈의 전방에 결합되고, 일부에는 상기 트립기구모듈에 결합될 수 있는 체결부를 갖는 과전류 계전기;를 포함하고, 상기 링크의 일부에 돌출 형성되고 상기 링크와 함께 회동하여, 투입시에는 상기 체결부 중에서 어느 하나의 체결부를 가리게 되고, 차단시에는 상기 어느 하나의 체결부로부터 벗어나는 접근제한부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 트립(OFF) 버튼은 상기 개폐기구부의 전면에 노출되는 손잡이부, 상기 손잡이부의 배후에 연장되는 연결부, 상기 연결부의 하방으로 연장되는 다리부, 상기 다리부에서 일측으로 돌출 형성되는 슬라이딩축을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 링크는 상기 제2회전축에 결합되는 축결합부와, 상기 축결합부의 상방으로 연장되는 제1아암과, 상기 축결합부의 하방으로 연장되는 제2아암을 포함하고, 상기 접근제한부는 상기 제1아암의 일부에서 일측으로 돌출 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 접근제한부는 평행바로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 접근제한부는 상기 제1아암의 일부에 돌출되는 리브에 의해 지지되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 접근제한부는 상기 어느 하나의 체결부로부터 소정 거리로 이격된 위치에 구비되는 것을 특징으로 한다.

본 고안의 일 실시예에 따른 기중차단기 과전류계전기의 탈부착 안전장치에 의하면 주접점이 트립상태인 경우에만 과전류 계전기의 탈거가 가능하므로 근본적으로 오작동을 방지하도록 하는 효과가 있다.

또한, 종래기술에 적용되었던 복잡한 구성의 과전류 계전기 연동장치가 배제되므로 조립성 및 생산성이 향상되고 생산비용이 감소하며 작동의 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.

도 1은 종래기술에 따른 기중차단기의 사시도이다.
도 2는 종래기술에 따른 기중차단기에서 과전류 계전기와 트립기구모듈의 분리사시도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기중차단기의 정면도 및 사시도이다. 투입 상태를 나타낸다.
도 5는 도 3에서 개폐기구부의 측면도를 나타내고 있다. 측판이 제거된 상태이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 기중차단기의 정면도 및 사시도이다. 차단 상태를 나타낸다.
도 8은 도 6에서 개폐기구부의 측면도를 나타내고 있다. 측판이 제거된 상태이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 기중차단기에 적용되는 트립(OFF) 버튼의 사시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 기중차단기에 적용되는 제2링크의 사시도이다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하되, 이는 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 고안을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이며, 이로 인해 본 고안의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는 것이다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기중차단기의 정면도 및 사시도이다. 투입 상태를 나타낸다. 도 5는 도 3에서 개폐기구부의 측면도를 나타내고 있다. 도면을 참조하여 본 고안의 일 실시예에 따른 기중차단기 과전류계전기의 탈부착 안전장치에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

본 고안의 일 실시예에 따른 기중차단기 과전류계전기의 탈부착 안전장치는 서로 이격 설치되는 제1회전축(13) 및 제2회전축(14)과, 상기 제1회전축(13)에 회동 가능하게 결합되어 트립 작동을 수행하는 트립(OFF) 버튼(20)을 갖는 개폐기구부(10); 상기 제2회전축(14)에 회동 가능하게 결합되고, 일단이 상기 트립(OFF) 버튼(20)의 타단에 결합되는 링크(30); 상기 개폐기구부(10)의 일측에 설치되는 트립기구모듈(50); 상기 트립기구모듈(50)의 전방에 결합되고, 일부에는 상기 트립기구모듈(50)에 결합될 수 있는 체결부(41)를 갖는 과전류 계전기(40);를 포함하고, 상기 링크(30)의 일부에 돌출 형성되고 상기 링크(30)와 함께 회동하여, 투입시에는 상기 체결부(41)를 가리게 되고, 차단시에는 상기 체결부(41)로부터 벗어나는 접근제한부(37)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본체(5)에는 개폐기구부(10)와 트립기구모듈(50) 및 과전류 계전기(40)가 설치된다. 트립기구모듈(50)과 과전류 계전기(40)는 개폐기구부(10)의 일측에 전후방향의 직렬로 설치될 수 있다.

본체(5)의 내부에는 각 상별로(일반적으로 3상) 고정접점 및 가동접점을 구비하고 있으며, 개폐기구부(10)는 상기 각 상의 고정접점과 가동접점을 개폐시킬 수 있도록 각 상을 가로지르는 메인 샤프트(6)를 포함하고 있다.

과전류 계전기(40)에는 트립기구모듈(50)에 결합될 수 있도록 복수 개의 체결부(41,42,43)가 마련된다. 체결부(41,42,43)는 트립기구모듈(50)의 상부 또는 측면부에 마련될 수 있다. 각 체결부(41,42,43)에는 나사가 구비되어 나사결합에 의해 트립기구모듈(50)에 결합될 수 있다.

도 9에 본 발명의 일 실시예에 따른 기중차단기에 적용되는 트립(OFF) 버튼(20)이 도시되어 있다.

트립(OFF) 버튼(20)은 손잡이부(21), 연결부(22), 다리부(23), 슬라이딩축(24)을 포함할 수 있다.

손잡이부(21)는 개폐기구부(10)의 전면에 노출되는 부분으로서, 사용자가 손으로 눌러 차단 작동을 일으키는 부분이다. 손잡이부(21)는 디스크 또는 원기둥 형태로 형성될 수 있다.

연결부(22)는 손잡이부(21)의 배후면에 일부 연장 형성된다. 연결부(22)는 리브와 같이 돌출 형성되어 강성 보강을 위해 구비될 수 있다.

다리부(23)는 연결부(22)의 하부에 하방 및 후방으로 연장 형성된다. 다리부(23)는 곡면으로 유연하게 형성될 수 있다.

연결부(22)와 다리부(23)가 접하는 부분에는 제1회전축홀(25)이 형성된다. 제1회전축홀(25)에는 제1회전축(13)이 삽입된다. 따라서, 트립(OFF) 버튼(20)은 제1회전축홀(25), 즉 제1회전축(13)을 중심으로 회전할 수 있게 된다.

슬라이딩축(24)은 다리부(23)의 하부에 수직으로 돌출하여 형성된다. 슬라이딩축(24)은 링크(30)에 연결된다. 즉, 트립(OFF) 버튼(20)의 운동은 슬라이딩축(24)을 통해 링크(30)에 전달된다.

도 10에 본 발명의 일 실시예에 따른 기중차단기에 적용되는 링크(30)의 사시도가 도시되어 있다.

링크(30)는 중앙부에 형성되는 축결합부(31)와, 축결합부(31)의 일측에 돌출되어 상방으로 연장되는 제1아암(33)과, 축결합부(31)의 타측에 돌출되어 하방으로 연장되는 제2아암(35) 및 제1아암(33)의 일부에 돌출 형성되는 접근제한부(37)로 구성될 수 있다.

축결합부(31)는 개폐기구부(10)의 측판(11)에 회동 가능하게 설치되는 부분이다. 축결합부(31)에는 제2회전축홀(32)이 형성된다. 제2회전축홀(32)에는 제2회전축(14)이 결합된다.

제1아암(33)이 축결합부(31)의 일측에서 상방 또는 전방으로 연장 형성된다. 제1아암(33)에는 단부에 슬라이딩홀(34)이 형성된다. 슬라이딩홀(34)에는 슬라이딩축(24)이 삽입되어 움직일 수 있다.

제2아암(35)이 축결합부(31)의 타측에서 하방 또는 후방으로 연장 형성된다. 제2아암(35)은 곡면으로 형성될 수 있다. 제2아암(35)의 단부에는 인터록 레버(60)에 연결될 수 있는 고리(36)가 돌출 형성된다. (별도로 설명하지는 않지만, 인터록 레버(60)는 본체(5) 하부에 설치되는 크래들(미도시)의 인입출에 필요한 작용력을 전달할 수 있다.)

접근제한부(37)가 제1아암(33)의 일부에 마련된다. 접근제한부(37)는 평평한 바의 형태로 구성될 수 있다. 물론 이외에도 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 접근제한부(37)는 정면에서 보았을 때 가로방향으로 평평하게, 즉 전면부에 평행하게 구비될 수 있다.

접근제한부(37)는 어느 하나의 체결부(42)를 가리기에 충분한 크기로 형성되는 것이 바람직하다. 주요하게는 어느 하나의 체결부(42)에 구비되는 나사에 대한 접근을 가릴 수 있는 크기로 형성되는 것이 바람직하다.

접근제한부(37)는 제1아암(33)의 일부에 돌출되는 리브(38)에 의해 연결되고 지지받을 수 있다. 접근제한부(37)는 리브(38)에 의해 전면부에 평행하게 구비될 수 있다.

접근제한부(37)는 어느 하나의 체결부(42)로부터 소정 거리로 이격 설치될 수 있는 위치에 구비된다. 이는 링크(30)의 회전시 접근제한부(37)가 어느 하나의 체결부(42)에 간섭되는 것을 방지하고자 하기 위함이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 기중차단기 과전류계전기의 탈부착 안전장치의 작용에 대하여 설명하기로 한다.

도 3 내지 도 5에는 기중차단기의 투입 상태가 도시되어 있다. 이 상태에서 트립(OFF) 버튼(20)의 손잡이부(21)는 눌러지지 않은 상태이고, 링크(30)의 접근제한부(37)는 체결부(41,42,43)중 어느 하나의 체결부(42)를 가리고 있는 상태이다. 따라서, 어느 하나의 체결부(42)에 대한 나사결합을 해제할 수 없으므로 과전류 계전기(40)는 트립기구모듈(50)로부터 분리될 수 없다. 즉, 과전류 계전기(40)는 주접점이 투입 상태일 경우에는 트립기구모듈(50)로부터 임의로 탈거되지 않는다.

도 6 내지 도 8에는 기중차단기의 개방상태가 도시되어 있다. 트립(OFF) 버튼(20)의 손잡이부(21)가 눌러짐에 따라 트립(OFF) 버튼(20)은 제1회전축(13)을 중심으로 회전하게 된다. 트립(OFF) 버튼(20)은 도 5 또는 도 8에서 볼 때 반시계 방향으로 회전하게 된다. 이에 따라, 슬라이딩축(24)이 링크(30)의 슬라이딩홀(34) 내에서 미끄러지면서 제1아암(33)을 끌어당기게 되어 링크(30)는 도 5 또는 도 8에서 볼 때 시계 방향으로 회전하게 된다. 링크(30)는 제2회전축(14)을 중심으로 시계 방향으로 회전하므로 접근제한부(37)도 이동하여 어느 하나의 체결부(42)를 가리는 위치로부터 벗어나게 되어 어느 하나의 체결부(42)에 대한 접근을 허용하게 된다. 따라서, 체결부(41,42,43)는 모두 나사결합을 해제하여 과전류 계전기(40)를 트립기구모듈(50)로부터 분리시킬 수 있게 된다. 즉, 주접점이 개방인 상태에서는 과전류 계전기(40)를 트립기구모듈(50)로부터 분리시킬 수 있게 된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 기중차단기 과전류계전기의 탈부착 안전장치에 의하면 주접점이개폐기구(10)가 투입 상태에서는 과전류 계전기(40)를 트립기구모듈(50)로부터 분리시킬 수 없고, 개방 상태에서만 과전류 계전기(40)를 트립기구모듈(50)로부터 분리시킬 수 있다. 따라서, 주접점이 개리되지 않은 상태에서 과전류 계전기가 탈거되면서 발생할 수 있는 수 있는 부품의 손상이나 안전 사고를 방지하게 된다.

또한, 단순히 링크에 접근제한부를 마련하여 목적을 달성할 수 있으므로 종래 과전류 트립기구 연동장치와 같은 복잡한 구성을 채용할 필요가 없으므로 구성요소 및 생산비용이 절감되고 본체 내부의 공간을 확보할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 실시예들은 본 고안을 구현하는 실시예들로서, 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 고안의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 고안에 개시된 실시예들은 본 고안의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 고안의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 고안의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 고안의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

5 본체 6 메인 샤프트
10 개폐기구부 11 측판
13 제1회전축 14 제2회전축
20 트립(OFF) 버튼 21 손잡이부
22 연결부 23 다리부
24 슬라이딩축 25 제1회전축홀
30 링크 31 축결합부
32 제2회전축홀 33 제1아암
34 슬라이딩홀 35 제2아암
36 고리 37 접근제한부
38 리브 40 과전류 계전기
41,42,43 체결부 50 트립기구모듈
60 레버

Claims (6)

1. 서로 이격 설치되는 제1회전축 및 제2회전축과, 상기 제1회전축에 회동 가능하게 결합되어 트립 작동을 수행하는 트립(OFF) 버튼을 갖는 개폐기구부; 상기 제2회전축에 회동 가능하게 결합되고, 일단이 상기 트립(OFF) 버튼의 타단에 결합되는 링크; 상기 개폐기구부의 일측에 설치되는 트립기구모듈; 상기 트립기구모듈의 전방에 결합되고, 일부에는 상기 트립기구모듈에 결합될 수 있는 체결부를 갖는 과전류 계전기;를 포함하고,
   상기 링크의 일부에 돌출 형성되고 상기 링크와 함께 회동하여, 투입시에는 상기 체결부 중에서 어느 하나의 체결부를 가리게 되고, 차단시에는 상기 어느 하나의 체결부로부터 벗어나는 접근제한부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기중차단기 과전류계전기의 탈부착 안전장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 트립(OFF) 버튼은 상기 개폐기구부의 전면에 노출되는 손잡이부, 상기 손잡이부의 배후에 연장되는 연결부, 상기 연결부의 하방으로 연장되는 다리부, 상기 다리부에서 일측으로 돌출 형성되는 슬라이딩축을 포함하는 것을 특징으로 하는 기중차단기 과전류계전기의 탈부착 안전장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 링크는 상기 제2회전축에 결합되는 축결합부와, 상기 축결합부의 상방으로 연장되는 제1아암과, 상기 축결합부의 하방으로 연장되는 제2아암을 포함하고,
   상기 접근제한부는 상기 제1아암의 일부에서 일측으로 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 기중차단기 과전류계전기의 탈부착 안전장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 접근제한부는 평행바로 구성되는 것을 특징으로 하는 기중차단기 과전류계전기의 탈부착 안전장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 접근제한부는 상기 제1아암의 일부에 돌출되는 리브에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 기중차단기 과전류계전기의 탈부착 안전장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 접근제한부는 상기 어느 하나의 체결부로부터 소정 거리로 이격된 위치에 구비되는 것을 특징으로 하는 기중차단기 과전류계전기의 탈부착 안전장치.

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