KR20170114638A - 고속도 차단기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고속도 차단기를 제공한다. 상기 고속도 차단기는 회전을 통해 고정 접점부에 접촉되는 가동 접점부와; 상기 가동 접점부와 마주보도록 배치되며, 투입시 직선 운동을 하는 투입부와; 일단이 상기 투입부의 일단에 회전가능하게 설치되며, 상기 직선 운동을 회전 운동으로 전환하여 상기 가동 접점부를 가압 회전시키는 강제 이동부와; 상기 투입부의 단부로부터 돌출되되, 돌출 방향의 반대 방향으로 함몰되어 형성되는 회전홀과, 돌출 방향으로 상기 회전홀을 개방시키는 절개홀을 포함하는 투입 로드; 및 상기 강제 이동부의 단부로부터 돌출되되, 상기 투입로드와 대응되도록 내부가 함몰되는 회전 안내홈과, 상기 회전홀에 회전 가능하게 결합되도록 상기 회전 안내홈의 내측에 형성되는 회전축을 포함한다.

Description

고속도 차단기{HIGH SPEED CIRCUIT BREAKER}

본 발명은 고속도 차단기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 투입 장치의 직선힘을 회전하는 가동 접점에 전달할 수 있는 힌지부에서의 결합 구성을 간소화하여 조립성 및 불량을 개선할 수 있는 고속도 차단기에 관한 것이다.

통상 국내 송전선로에 아크 지락고장이 발생하여 차단기에 의해 고장선로가 계통으로부터 분리되면 적정시간 내에 아크가 소멸되므로 차단기 재투입에 의해 계속적으로 송전이 가능해진다.

그러나, 계통전압이 높아지고 다상 또는 단상 재폐로 방식이 적용되는 계통에서는 아크 지락고장이 발생하여 차단기에 의해 고장선로가 분리되어도 타상 및 타회선으로부터의 정전유도에 의한 2차 아크가 적정시간 내에 소멸되지 않음으로 인해 원치않는 재투입 실패가 발생할 수 있다.

따라서, 국내 초고압 계통에서는 가스절연개폐장치를 구성함에 있어 차단기, 변류기, 단로기, 접지개폐기, 붓싱 등과 아울러 고속도 차단기를 주요 구성기기에 포함한다.

도 1은 종래의 고속도 차단기의 구성을 보여주는 사시도이고, 도 2는 도 1의 고속도 차단기에서의 각 구성의 결합 관계를 보여주는 도면이다.

도 1을 참조 하면, 종래의 고속도 차단기는, 버스바(10,50)와, 가동 접점부(20)와, 투입부(40)로 구성된다.

상기 버스바(10,50)는 상부 버스바(10)와, 하부 바스바(20)로 구성된다.

상기 상부 및 하부 버스바(10,20)는 상하를 따라 이격되어 배치된다.

상기 가동 접점부(20)는 상기 버스바(10,20)의 일측에 이격되어 배치된다.

상기 가동 접점부(20)는 포크 바디(30)에 연결된다.

상기 포크 바디(30)는 그 일단으로부터 연장되는 한 쌍의 포크 로드(34)를 갖는다.

상기 한 쌍의 포크 로드(34)는, 상기 가동 접점부(20)의 양측단 위치된다.

상기 가동 접점부(20)는 상기 한 쌍의 포크 로드(34)의 사이에 위치된다.

한편, 상기 투입부(40)는 투입시 상기 포크 로드(30)에 직선힘을 가하는 역할을 한다.

상기 투입부(40)는 상기 포크 바디(30)의 후단에 힌지단을 통해 연결된다.

여기서, 상기 투입부(40)의 일단에는 좌우에 제 1연결홀(41a)이 형성되는 투입 로드(41)가 돌출 형성된다.

상기 포크 바디(30)의 후단에는, 상기 투입 로드(41)의 단부가 삽입 및 상하를 따라 회전을 안내하도록 상하를 따라 절개되는 연결부가 형성된다.

상기 연결부에는, 상기 제 1연결홀(41a)과 위치가 일치되는 제 2연결홀(31)이 형성된다.

그리고, 상기 제 1,2연결홀(41a,31)은 연결핀(32)이 삽입됨으로 인해 축 연결된다.

이어, 제 1,2연결홀(41a,31)에 끼워진 상기 연결핀(32)의 양단에는 한 쌍의 고정링(33)이 끼워져 설치된다.

상기 한 쌍의 고정링(33)은, 상기 연결핀(32)이 상기 제 1,2연결홀(41a,31)로부터 이탈되지 않도록 고정하는 역할을 한다.

한편, 상기 하부 버스바(50)는, 상기 가동 접점부(20)의 하단부에 힌지(H) 연결된다.

상기의 구성을 참조하여, 종래의 고속도 차단기에서의 가정 접점부(20)와 상부 버스바(10)의 작동 관계를 설명한다.

도 3은 종래의 고속도 차단기의 동작을 보여주는 도면이다.

도 3을 참조 하면, 종래의 투입부(40)에 동작 전압이 인가되면, 투입 로드(41)는 설정된 방향을 따라 직선 이동된다.

아울러, 상기와 같이 직선 이동되는 투입부(40)의 일단에 힌지단을 통해 힌지 연결되는 포크 바디(30)는 상기 직선력을 회전력을 전환하여, 회전과 동시에 전진된다.

이에 따라, 포크 바디(30)에 형성되는 후크(34)는 상기 가동 접점부(20)를 전진 방향을 따라 밀면서, 가동 접점부(20)를 화살표 방향을 따라 회전시킨다.

따라서, 회전되는 가동 접점부(20)는 회전되면서 상부 버스바(10)에 접압되는 상태를 이루어 전류가 통전되는 상태를 이룰 수 있다.

상기의 동작에서, 종래에는 가동 접점부(20)가 회전하여 고정 접점부인 상부 버스바(10)에 접압되는 구조를 이루고, 투입시 포크 바디(20)가 회전하여 높이 변화량을 흡수 할 수 있도록 하기 위해 포크 바디(20)와 투입부의 투입 로드(41)를 상술한 연결핀(32)과 한 쌍의 고정링(33)을 사용하여 체결한다.

그러나, 이의 구성으로 인해, 종래에는 차단기 구성에 따른 부품수 증가와, 조립 시간 과다 및, 관리 비용 상승이 발생되는 문제점이 있다.

또한, 힌지단을 이루는 구성에서, 제 1,2연결홀에 끼워지는 연결핀 및 한 쌍의 고정링을 사용함에 따라, 반복적인 투입 동작시 투입시 포크 로드가 회전하여 높이 변화량을 연속적으로 흡수하는 경우, 고정링이 연결핀으부터 이탈되어 제품 불량이 발생되는 문제점이 있다.

본 발명과 관련된 선행문헌으로는 대한민국 공개특허 공개번호 제10-1983-0004654(1983.07.16)호가 있으며, 상기 선행문헌에는 고속도 차단기에 대한 기숭이 개시된다.

본 발명의 목적은, 투입 장치의 직선힘을 회전하는 가동 접점에 전달할 수 있는 힌지부에서의 결합 구성을 간소화하여 조립성 및 불량을 개선할 수 있는 고속도 차단기를 제공함에 있다.

바람직한 실시예에 있어서, 본 발명은 고속도 차단기를 제공한다.

상기 고속도 차단기는 회전을 통해 고정 접점부에 접촉되는 가동 접점부와; 상기 가동 접점부와 마주보도록 배치되며, 투입시 직선 운동을 하는 투입부와; 일단이 상기 투입부의 일단에 회전가능하게 설치되며, 상기 직선 운동을 회전 운동으로 전환하여 상기 가동 접점부를 가압 회전시키는 강제 이동부와; 상기 투입부의 단부로부터 돌출되되, 돌출 방향의 반대 방향으로 함몰되어 형성되는 회전홀과, 돌출 방향으로 상기 회전홀을 개방시키는 절개홀을 포함하는 투입 로드; 및 상기 강제 이동부의 단부로부터 돌출되되, 상기 투입로드와 대응되도록 내부가 함몰되는 회전 안내홈과, 상기 회전홀에 회전 가능하게 결합되도록 상기 회전 안내홈의 내측에 형성되는 회전축을 포함한다.여기서, 상기 투입 로드는 상기 회전 안내홈으로 삽입되며, 상기 회전축은, 상기 회전홀에 회전 가능하도록 끼움 결합된다.

상기 절개홀은, 상기 투입 로드의 전단측 또는 외측 둘레측을 따라 개방되도록 형성되는 것이 바람직하다.

상기 투입 로드는, 상기 투입 로드의 전단을 따라 두께가 점진적으로 증가되도록 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명은, 투입 장치의 직선힘을 회전하는 가동 접점에 전달할 수 있는 힌지부에서의 결합 구성을 간소화하여 조립성 및 불량을 개선할 수 있는 효과를 갖는다.

도 1은 종래의 고속도 차단기의 구성을 보여주는 사시도이다.
도 2는 도 1의 고속도 차단기에서의 각 구성의 결합 관계를 보여주는 도면이다.
도 3은 종래의 고속도 차단기의 동작을 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 고속도 차단기의 구성을 보여주는 사시도이다.
도 5는 도 4의 연결부의 결합 전 상태를 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 고속도 차단기의 구성을 보여주는 측면도이다.
도 7은 도 6의 연결부의 결합 후 상태를 보여주는 도면이다.
도 8은 본 발명에 따르는 투입 로드의 다른 예롤 보여주는 도면이다.
도 9는 본 발명에 따르는 투입 로드에 형성되는 절개홀의 다른 예를 보여주는 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 고속도 차단기를 설명한다.

도 4는 본 발명의 고속도 차단기의 구성을 보여주는 사시도이고, 도 5는 도 4의 연결부의 결합 전 상태를 보여주는 도면이고, 도 6은 본 발명의 고속도 차단기의 구성을 보여주는 측면도이고, 도 7은 도 6의 연결부의 결합 후 상태를 보여주는 도면이다.

도 4 및 도 5를 참조 하면, 본 발명의 고속도 차단기는 크게 가동 접점부(200)와, 투입부(300) 강제 이동부(420)와, 투입 로드(410) 및 포크 바디인 강제 이동부(420)의 일단에 형성되는 회전축(422)로 구성된다.

상기 가동 접점부(200)는 회전 가능하게 배치된다.

상기 가동 접점부(200)의 하단 양측단은, 도 6에 도시되는 바와 같이, 하부 버스바(110)의 일부분에 힌지(H) 연결된다.

따라서, 상기 가동 접점부(200)는 상기 힌지(H) 부분을 회전 중심으로 하여, 회전 운동이 가능하도록 구성된다.

상기 가동 접점부(200)의 인근에는 고정 접점부(100, 도 6참조)가 배치된다.

상기 고정 접점부(100)는 상기 가동 접점부(200)의 회전 경로에 배치된다.

따라서, 상기 가동 접점부(200)는 회전 방향에 따라, 고정 접점부(100)에 접촉 또는 접촉이 해제될 수 있다.

본 발명에 따르는 투입부(300)는 가동 접점부(200)를 경계로, 상기 고정 접점부(100)와 대향되는 위치에 배치된다.

상기 투입부(300)는 투입시 직성 운동이 가능하게 구성된다.

즉, 상기 투입부(300)는, 투입 또는 투입 해제 시 직선 운동을 이루는 전후진 동작이 가능하다.

상기 강제 이동부(420)는 일단이 상기 투입부(300)의 일단에 회전가능하게 설치되며, 상기 직선 운동을 회전 운동으로 전환하여 상기 가동 접점부(200)를 가압 회전시킨다.

그리고, 본 발명에 따르는 투입 로드(410)와 회전축(422)은 상기 투입부(300)의 일단과 상기 강제 이동부(420)의 일단이 서로 회전 가능하도록 가압 결합시키는 역할을 한다.

본 발명에 따르는 투입 로드(410)와 회전축(422)의 구성을 설명한다.

본 발명에 따르는 회전축(422)은 강제 이동부(420)의 일단에 형성된다.

여기서, 상기 강제 이동부(420)의 일단에는 상기 회전축(422)이 내부에 형성되는 회전 안내홈(421)이 형성된다.

본 발명에 따르는 투입 로드(410)는 투입부의 단부로부터 돌출된다.

그리고, 상기 투입 로드(410)는 돌출 방향의 반대 방향으로 함몰되어 형성되는 회전홀(412)과, 돌출 방향으로 상기 회전홀(412)을 개방시키는 절개홀(411)을 포함한다.

상기 투입 로드(410)는 상기 투입부(300)의 일단 중앙에서 일측으로 돌출되도록 형성된다.

상기 투입 로드(410)는 종단면이 원형으로 형성되는 것이 좋다.

상기 투입 로드(410)는 투입부(300)의 일단에 일체로 형성될 수도 있고, 탈착 가능하게 설치될 수도 있다.

상기 투입 로드(410)에는 원통 형상의 회전홀(412)이 형성된다.

상기 회전홀(412)은, 투입 로드(410)의 양측단으로 개방되는 홀이고, 일정의 내경을 갖는다.

상기 회전홀(412)의 내경은, 후술되는 회전축(422)의 직경에 따라 가변적으로 설계되는 것이 좋다.

또한, 본 발명에 따르는 투입 로드(410)에는 상술한 절개홀(411)이 형성된다.

상기 절개홀(411)은, 상기 회전홀(412)을 투입 로드(410)의 외측으로 개방되도록 하고, 상기 회전축(422)이 상기 회전홀(412)로 진입되도록 안내하는 역할을 한다.

상기 절개홀(411)은, 회전홀(412)을 상기 투입 로드(410)의 전단을 통해 개방되도록 절개되어 형성되는 것이 좋다.

따라서, 상기 회전축(422)이 상기 투입 로드(410)의 전단에 형성되는 절개홀(411)을 통해 회전홀(412)로 진입되도록 안내될 수 있다.

여기서, 상기 절개홀(411)의 폭은, 상기 회전축(422)의 직경 보다 좁게 형성되어, 회전축(422)의 이탈을 방지하도록 할 수 있다.

상기의 회전축(422)은 본 발명에 따르는 포크 바디(420)의 일단에 형성된다. 상기 포크 바디는 강제 이동부와 동일하므로 동일 번호를 명기하기로 한다.

상기 포크 바디(420)의 일단에는, 회전부(430)가 형성된다.

상기 회전부(430)는 상기 투입부(300)의 단부와 마주보도록 상기 강제 이동부(420)의 단부로부터 돌출된다.

상기 회전부(430)는 회전 안내홈(421)과, 상기 회전 안내홈(421)의 양측벽을 연결하는 회전축(422)을 포함한다.상기 회전 안내홈(421)은, 상기 투입 로드(410)와 대응되도록 내부가 함몰되며, 포크 바디(420)의 일단에서 ‘ㄷ’형상을 이루도록 절개되어 형성된다.

상기 회전 안내홈(421)은, 상기 투입 로드(410)의 일단이 삽입되는 공간을 제공한다.

그리고, 상기 회전 안내홈(421)에는 상술한 회전축(422)이 형성된다.

상기 회전축(422)은, 회전홀(412)에 회전 가능하게 결합되도록 상기 회전 안내홈의 내측에 형성된다.

상기 회전축(422)의 양단은, 상기 회전 안내홈(421)의 양측벽에 일체로 형성될 수 있다.

몰론, 도면에 도시되지는 않았지만, 상기 회전축(422)은, 끼움 설치 가능하게 구성될 수도 있고, 이러한 경우, 포크 바디(420)에는, 상기 회전축(422)이 끼워져 설치되는 설치홀이 간격을 이루어 서로 다른 위치에 형성될 수도 있다.

따라서, 상기 회전축(422)의 설치 위치를 가변적으로 설정할 수도 있다.

상술한 포크 바디(420)의 타단에는 한 쌍으로 연장되는 한 쌍의 후크(423)가 형성된다.

상기 한 쌍의 후크(423) 사이에는, 상술한 가동 접점부(200)가 위치된다.

상기 가동 접점부(200)는 상기 한 쌍의 후크(423)의 사이에 위치된 상태로 회전 동작 된다.

상기와 같이 구성에서, 투입부(300)와 포크 바디(420)가 서로 회전 가능하게 결합되는 구성을 설명한다.

도 4 및 도 5를 참조 하면, 투입부(300)의 일단과, 포크 바디(420)의 일단은 서로 마주보도록 배치된다.

상기 투입부(300)의 일단에 형성되는 투입 로드(410)는 포크 바디(420)의 일단에 형성되는 회전 안내홈(421)으로 삽입될 수 있다.

이때, 투입 로드(410)의 전단에 형성되는 절개홀(411)은 회전축(422)이 회전홀(412)로 끼워질 수 있도록 이동을 안내한다.

그리고, 상기 회전축(422)은, 투입 로드(410)에 형성되어 절개홀(411)과 연결되는 회전홀(412)에 끼워져 회전 가능하게 결합될 수 있다.

여기서, 상기 절개홀(411)의 폭은, 회전홀(412)의 직경 보다 좁게 형성되기 때문에, 회전축(422)은 회전홀(412)로부터의 이탈이 방지될 수 있다.

다만, 절개홀(411)의 폭이 회전홀(412)의 직경 보다 좁게 형성되기 때문에, 회전축(422)이 절개홀(411)로 끼워지면서 절개홀(411)을 이루는 투입 로드(410)의 전단은 외측으로 벌어질 수 있다.

그리고, 투입 로드(410)의 전단은, 회전축(422)이 회전홀(412)에 끼워진 이후에 다시 원래 형상으로 복귀되어, 회전축(422)의 이탈을 방지하게 되는 것이다.

상기와 같은 구성으로 인해, 포크 바디(420)는 투입 로드(410)의 전단에 회전 가능하게 연결될 수 있다.

도 6은 본 발명의 고속도 차단기의 구성을 보여주는 측면도이고, 도 7은 도 6의 연결부의 결합 후 상태를 보여주는 도면이다.

도 6 및 도 7을 참조 하면, 본 발명의 고속도 차단기의 작동을 설명한다.

투입이 이루어지는 경우, 투입부(300)는 고정 접점부(100) 측을 따라 직선 이동된다.

이와 동시에, 포크 바디(420)는 투입부(300)의 전단에 연결되는 상태로 회전 동작된다.

즉, 이는, 포크 바디(420)의 일단에 형성되는 회전축(422)이 절개홀(411)과 연결되는 회전홀(412)에 끼워져 회전 가능하게 결합됨으로써 이루어질 수 있다.

그리고, 포크 바디(420)는 반시계 방향을 따라 회전된다.

이와 동시에, 포크 바디(420)의 타단측에 형성되는 한 쌍의 후크(423)는 가동 접촉부(200)의 양측면을 따라 이동되고, 포크 바디(420)의 타단은 가동 접촉부(200)의 외측면을 가압하여, 가동 접촉부(200)를 반시계 방향을 따라 강제로 회전되도록 한다.

이에 따라, 반시계 방향을 따라 회전되는 가동 접촉부(200)는 회전되면서 대향되도록 배치되는 고정 접촉부(100)에 밀접될 수있다.

따라서, 투입시 전류가 흐르는 상태를 이룰 수 있다.

상기와 같은 구성 및 작용에 따라, 본 발명에 따르는 실시예는 포크 바디의 일단에 형성되는 회전축을 투입부의 일단에 형성되는 회전축에 슬라이딩 끼움 결합되도록 구성하여, 결합의 구성을 단순화할 수 있다.

또한, 이로 인해, 제조 비용의 상승을 억제할 수 있다.

나아가, 투입부의 직선 운동을 회전운동으로 전환하는 경우, 운돈 방향 전환에 따르는 충격을 완화하여 제품 수명을 연장시킬 수도 있다.

도 8은 본 발명에 따르는 투입 로드의 다른 예롤 보여주는 도면이다.

도 8을 참조 하면, 본 발명에 따르는 투입 로드(410')의 두께(t)는 상기 투입 로드(410')의 타단에서 전단을 따라 두께가 점진적으로 증가되도록 형성될 수 있다.

즉, 회전축(422)이 회전홀(412)에 끼워져 연결되는 회전 부분에서의 두께를 상대적으로 증가시켜 반복적으로 직선 운동을 회전 운동으로 전환하는 경우, 반복 동작에 따르는 피로도에 따르는 강성을 증가시켜 부품의 파손을 예방 할 수 있는 이점이 있다.

도 9는 본 발명에 따르는 투입 로드에 형성되는 절개홀의 다른 예를 보여주는 도면이다.

도 9를 참조 하면, 본 발명에서는 회전축(422)이 투입 로드(410)에 형성되는 절개홀(411')을 통해 회전홀(412)로 삽입되어 결합되는 것이 특징이다.

본 발명에서의 절개홀(411')은, 상기 투입 로드(410)의 전단측 이외, 외측 둘레측을 따라 개방되도록 형성될 수 있다.

전자의 경우, 상술한 예와 동일하고, 후자의 경우, 도 9에 도시되는 바와 같이, 절개홀(411')의 형성 방향이 투입 로드(410)의 외측 둘레를 향해 형성된다.

여기서, 상기 절개홀(411')은, 투입 로드(410)의 상단 또는 하단에서 회전홀(412)을 향애 일정의 곡률을 이루어 형성되어, 회전축(422)이 끼워져 회전홀(412)로 용이하게 끼워질 수 있도록 경로를 안내하도록 할 수도 있다.

따라서,본 발명에 따르는 회전축(422)은, 상기 투입 로드(410)의 외측 둘레에 노출되는 절개홀(411')을 통해 삽입되어 회전홀(412)에 끼워지는 구성을 가질 수 있다.

이러한 경우, 반복적인 회전시, 회전축(422)이 회전홀(412)로부터 이탈되는 문제를 효율적으로 해결할 수 있는 이점이 있다.

이상, 본 발명의 고족도 차단기에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.

그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 전해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 고정 접점부
200 : 가동 접점부
300 : 투입부
410 : 투입 로드
411 : 절개홀
412 : 회전홀
420 : 강제 이동부
421 : 회전 안내홈
422 : 회전축

Claims (4)

1. 회전을 통해 고정 접점부에 접촉되는 가동 접점부;
   상기 가동 접점부와 마주보도록 배치되며, 투입시 직선 운동을 하는 투입부;
   일단이 상기 투입부의 일단에 회전가능하게 설치되며, 상기 직선 운동을 회전 운동으로 전환하여 상기 가동 접점부를 가압 회전시키는 강제 이동부;
   상기 투입부의 단부로부터 돌출되되, 돌출 방향의 반대 방향으로 함몰되어 형성되는 회전홀과, 돌출 방향으로 상기 회전홀을 개방시키는 절개홀을 포함하는 투입 로드; 및
   상기 강제 이동부의 단부로부터 돌출되되, 상기 투입로드와 대응되도록 내부가 함몰되는 회전 안내홈과, 상기 회전홀에 회전 가능하게 결합되도록 상기 회전 안내홈의 내측에 형성되는 회전축을 포함하는 것을 특징으로 하는 고속도 차단기
   
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 절개홀의 폭은,
   상기 회전홀의 직경 보다 좁게 형성되는 것을 특징으로 하는 고속도 차단기.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 절개홀은,
   상기 투입 로드의 전단측 또는 외측 둘레측을 따라 개방되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 고속도 차단기.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 투입 로드는,
   상기 투입 로드의 전단을 따라 두께가 점진적으로 증가되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 고속도 차단기.

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