KR20190127403A - 가스절연 개폐장치의 전동 스프링 조작장치 - Google Patents

가스절연 개폐장치의 전동 스프링 조작장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 메인 스프링 하우징에 가이드 홈을 형성시키고, 메인 스프링에 흔들림 방지부재를 별도로 구비시켜, 메인 스프링이 압축되거나 압축이 해제될 때, 흔들림 방지부재가 가이드 홈에 끼워진 상태로 메인 스프링과 함께 이동하게 함으로써, 메인 스프링이 압축되거나 압축이 해제될 때, 불특정 방향으로 흔들리거나 처짐으로 인해 가스 차단기의 차단성능이 저하되는 것을 방지하는 효과가 있다.

Description

가스절연 개폐장치의 전동 스프링 조작장치 {MOTOR SPRING DEVICE OF GAS INSULATED SWITCHGEAR}
본 발명은 가스절연 개폐장치의 전동 스프링 조작장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전동 스프링 조작장치의 구동시 메인 스프링의 흔들림을 방지하는 가스절연 개폐장치의 전동 스프링 조작장치에 관한 것이다.
일반적으로, 가스절연 개폐장치(GIS: Gas Insulated Switchgear)는 옥내, 외 발전소 및 변전소용으로 전기선로 상에 설치되어 정상적인 사용 상태에서 인위적으로 부하전류를 개폐할 뿐 아니라, 사고나 단락 등의 이상전류가 발생하였을 때 그 전류를 안전하게 차단하여 전력계통 및 전력 기기를 보호하는 초고압 전력계통의 개폐장치이다.
이러한 가스절연 개폐장치는 차단기(CB: Circuit Breaker), 단로기(DS: Disconnecting Switch), 변류기(CT: Current Transformer), 접지 개폐기(ES: Earthing Switch) 등의 여러 가지 구성기기들이 복합적으로 구성되어 접지된 금속제의 탱크 내부에 설치되며, 상기 탱크의 내부에는 높은 절연력을 가진 육불화황(SF6) 가스로 충전되어 있다.
도 1에는 종래의 가스절연 개폐장치의 전동 스프링 구동장치에 관한 개략도가 도시되어 있고, 도 2에는 종래의 가스절연 개폐장치의 전동 스프링 구동장치의 평면도가 도시되어 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 가스절연 개폐장치의 전동 스프링 조작장치는, 베이스 플레이트(1)에 설치되어 전기 에너지를 기계 에너지로 변환시키는 전동기인 모터(Motor)(5)와, 모터(5)에 의하여 압축되는 클로징 스프링(메인 스프링)(Closing Spring)(10) 및 압축된 클로징 스프링(10)이 팽창하지 못하고 억제된 상태로 유지되게 하는 클로징 래치(Closing Latch)(7)가 구비되고, 클로징 래치(7)의 작동에 의하여 클로징 스프링(10)이 팽창하면서 회전이 되는 크랭크 샤프트(Crank Shaft)(12)가 구비된다.
또한, 모터(5)와 크랭크 샤프트(12)는 기어링 시스템(Gearing System)(11)과 웜 및 웜 휠(Worm and Worm Wheel)(14)을 통해 연결되어 모터(5)의 구동력에 의해 크랭크 샤프트(12)가 회전하도록 구성되고, 모터(5)의 작동에 의한 크랭크 샤프트(12)의 회전시 클로징 스프링(10)이 압축되도록 클로징 스프링(10)과 크랭크 샤프트(12)가 크로징 스프링 암(Closing Spring Arm)(2)에 의해 연결되며, 클로징 래치(7)는 압축된 클로징 스프링(10)이 팽창하지 못하고, 압축된 상태를 유지하도록 크랭크 샤프트(12)의 회전을 구속하도록 설치된다.
한편, 크랭크 샤프트(12)에 고정되어 크랭크 샤프트(12)의 회전에 의하여 회전되는 디스크 캠(Disc Cam)(13)이 구비되고, 크랭크 샤프트(12)에 설치되어 크랭크 샤프트(12)의 회전에 의하여 회전하는 트리핑 플레이트(Tripping Plate)(8)가 구비된다.
또한, 트리핑 플레이트(8)와 접촉하여 신호를 발생하는 리미트 스위치(Limit Switch)(20)가 구비되고, 디스크 캠(13)의 회전시 디스크 캠(13)과 접촉하여 회전하는 오프닝 암(Opening Arm)(17)이 트리핑 샤프트(23)에 구비되며, 트리핑 샤프트(Tripping Shaft)(23)에 드라이빙 레버(22)가 설치되어 오프닝 암(17)에 의한 트리핑 샤프트(23)의 회전시 가스 차단기를 클로징(Closing) 상태로 만들도록 구성된다.
또한, 트리핑 샤프트(23)에 오프닝 스프링 암(Opening Spring Arm)(3)에 의해 연결되어 압축과 팽창 작용을 하는 오프닝 스프링(Opening Spring)(18)이 구비되고, 트리핑 샤프트(23)의 회전을 구속하여 오프닝 스프링(18)이 압축된 상태를 유지시키는 오프닝 래치(Opening Latch)(6)가 구비되며, 클로징 래치(7)의 클로징 코일(Closing Cooil)(15)과 오프닝 래치(6)의 트립 코일(Trip Coil)(16)을 보호하는 보조스위치(19)가 구비된다.
각종 회로단자가 설치되는 터미널 블록(Terminal Block)(21)이 있고, 계기 측정기(Indicating Instrument)와 솔레노이드 코일(Solenoid Coil)(미도시)이 있는 구조로 구성되어 있다.
그런데, 상기와 같은 종래의 가스절연 개폐장치의 전동 스프링 구동장치는, 모터에 의해 압축된 클로징 스프링의 압축이 해제되면서 풀어질 때 스프링의 흔들림을 방지하는 별도의 구성이 구비되지 않아, 스프링이 압축되거나 압축이 해제될 때 스프링이 흔들려 가스 차단기의 성능이 크게 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 전동 스프링 조작장치의 구동시 클로징 스프링의 흔들림을 방지하는 가스절연 개폐장치의 전동 스프링 조작장치를 제공하는 것이 목적이다.
전술한 본 발명의 목적은, 모터의 동작에 따라 메인 스프링을 압축시키거나 압축을 해제하여 가스 차단기를 투입 또는 차단시키는 가스절연 개폐장치의 전동 스프링 조작장치에 있어서, 상기 메인 스프링의 주변에 구비되는 메인 스프링 하우징; 및 상기 메인 스프링의 일단에 구비되는 메인 스프링 커버;를 포함하고, 상기 메인 스프링 하우징에는 가이드 홈이 구비되고, 상기 메인 스프링 커버에는, 양단이 상기 가이드 홈에 끼워져 상기 메인 스프링의 압축 또는 압축 해제시 상기 메인 스프링과 함께 이동하면서 상기 메인 스프링의 흔들림을 방지하는 흔들림 방지부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 가스절연 개폐장치의 전동 스프링 조작장치를 제공함으로써 달성된다.
또한 상기 흔들림 방지부재는, 로드부가 끼워지는 끼움홀이 형성된 몸체부; 및 상기 몸체부의 양단에서 상기 가이드 홈측으로 돌출되게 형성되어 상기 가이드 홈에 끼워져 이동하는 가이드부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가이드부의 일단에는, 상기 가이드부가 상기 가이드 홈에 끼워져 이동할 때, 상기 메인 스프링 하우징에 밀착된 상태로 이동하도록 조절하는 접촉부재가 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 접촉부재는, 상기 가이드부가 끼워지는 가이드부 끼움홀이 형성되고, 상기 가이드 부가 상기 가이드 홈에 끼워졌을 때, 상기 가이드 홈의 양단에 밀착되어 상기 가이드 부의 이동을 안내하는 안내부; 및 상기 안내부의 외주면을 따라 형성되어 상기 가이드부가 상기 가이드 홈에 끼워지면 상기 메인 스프링 하우징의 내측에 밀착되는 접촉부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 안내부의 외주면에는 상기 가이드 홈의 양단이 안착된 상태로 이동하도록 안착홈이 형성되는 것을 특징을 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명인 가스절연 개폐장치의 전동 스프링 조작장치는, 메인 스프링 하우징에 가이드 홈을 형성시키고, 메인 스프링에 흔들림 방지부재를 별도로 구비시켜, 메인 스프링이 압축되거나 압축이 해제될 때, 흔들림 방지부재가 가이드 홈에 끼워진 상태로 메인 스프링과 함께 이동하게 함으로써, 메인 스프링이 압축되거나 압축이 해제될 때, 불특정 방향으로 흔들리거나 처짐으로 인해 가스 차단기의 차단성능이 저하되는 것을 방지하는 효과가 있다.
또한, 가이드부에 안내부와 접촉부로 구성된 접촉부재를 별도로 구비시켜, 접촉부재를 통해 흔들림 방지부재가 메인 스프링 하우징에 밀착된 상태로 이동하게 하여 이동시의 흔들림이나 처지을 이중으로 방지하는 효과가 있다.
또한, 접촉부재를 구성하는 안내부의 외주면에 안내홈을 별도로 구비시킴으로써, 흔들림 방지부재가 가이드 홈에 끼워져 이동할 때 메인 스프링 하우징이 안내홈에 안착된 상태에서 이동하게 함으로써, 메인 스프링의 흔들림이나 처짐을 이중으로 방지하는 효과가 있다.
도 1은 종래의 전동 스프링 조작장치가 구비된 가스절연 개폐장치의 가스 차단기를 나타내는 사시도.
도 2는 종래의 전동 스프링 조작장치가 구비된 가스절연 개폐장치의 가스 차단기를 나타내는 평면도.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전동 스프링 조작장치에 구비된 메인 스프링을 나타내는 사시도.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전동 스프링 조작장치에 구비된 메인 스프링을 나타내는 사시도.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전동 스프링 조작장치에 구비된 흔들림 방지부재를 나타내는 사시도.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 전동 스프링 조작장치에 구비된 흔들림 방지부재를 나타내는 사시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 가스절연 개폐장치의 전동 스프링 조작장치를 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전동 스프링 조작장치에 구비된 메인 스프링을 나타내는 사시도, 도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전동 스프링 조작장치에 구비된 메인 스프링을 나타내는 사시도, 도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전동 스프링 조작장치에 구비된 흔들림 방지부재를 나타내는 사시도, 도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 전동 스프링 조작장치에 구비된 흔들림 방지부재를 나타내는 사시도이다.
먼저, 도 3에 도시된 제1 실시예의 전동 스프링 조작장치에 구비된 메인 스프링을 참조하기로 한다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 전동 스프링 조작장치(100)는, 메인 스프링(130)의 주변에 메인 스프링 하우징(110)이 구비된다. 메인 스프링(130)은 메인 스프링 하우징(110)의 내부에 설치되어 보호를 받는 동시에 안정적인 작동을 유지하게 된다. 모터의 동작에 따라 메인 스프링(130)이 압축되거나 압축이 해제된다.
메인 스프링 하우징(110)은 원통 또는 원관으로 형성될 수 있다. 메인 스프링 하우징(110)의 내경은 메인 스프링(130)의 직경보다 조금 크게 형성되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 메인 스프링(130)의 충격은 흡수하면서도 작동시 지속적인 마찰을 일으키지는 않도록 할 수 있다.
메인 스프링 하우징(110)의 일단부에는 결합부(115)가 마련된다. 결합부(115)는 메인 스프링 하우징(110)의 일단부에 방사 방향으로 돌출되는 지지부와 상기 지지부에 형성되는 관통홀에 체결되는 체결부재로 구성될 수 있다. 메인 스프링 하우징(110)은 결합부(115)가 다른 지지판 또는 베이스 플레이트의 일부에 결합되어 고정된다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 가스절연 개폐장치의 전동 스프링 조작장치(100)는, 모터(Motor), 상기 모터를 통해 압축되거나 압축이 해제되는 메인 스프링(Main Spring)(130), 상기 메인 스프링(130)을 관통하여 구비되는 로드부(Road Member)(140), 상기 메인 스프링(130)의 일단에 구비되는 메인 스프링 커버(Main Spring Cover)(120)를 포함하여 이루어진다.
상기 모터는, 구동전원을 제공하여 상기 메인 스프링(130)이 압축되거나 압축이 해제되도록 조절한다. (모터는 종래기술의 도면을 참조할 수 있다. 모터는 공지 기술에 따른 모터가 적용될 수 있다.)
상기 메인 스프링(130)은, 메인 스프링 하우징(Main Spring Housing)(110)의 내부에 구비되고, 상기 모터의 동작에 따라 압축되거나 압축이 해제되면서 가스 차단기를 투입 또는 차단상태가 되도록 조절한다.
메인 스프링 하우징(110)은 원통 또는 원관으로 형성될 수 있다.
메인 스프링 하우징(110)의 일단에는 길이방향을 따라 가이드 홈(111)이 형성된다. 가이드 홈(111)은 메인 스프링 하우징(110)의 양측 벽을 따라 대칭되는 한 쌍으로 마련될 수 있다.
상기 가이드 홈(111)은 후술할 흔들림 방지부재(200)의 양단이 끼워진 상태에서 이동하면서 상기 메인 스프링(130)의 흔들림을 방지한다.
메인 스프링(130)에는 판 형상의 상기 메인 스프링 커버(120)가 구비된다. 메인 스프링 커버(120)? 메인 스프링(130)의 직경에 유사한 크기로 형성될 수 있다.
메인 스프링 커버(120)에는 흔들림 방지부재(200)가 구비된다.
흔들림 방지부재(200)는 양단이 상기 가이드 홈(111)에 끼워져 상기 메인 스프링(130)의 압축 또는 압축 해제시 상기 메인 스프링(130)과 함께 이동하면서 상기 메인 스프링(130)의 흔들림을 방지한다. 더불어, 메인 스프링(130)이 직선 상으로 움직이도록 안내하는 역할을 한다.
흔들림 방지부재(200)는 몸체부(210) 및 가이드부(230)를 포함하여 구성될 수 있다.
몸체부(210)는 판상으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 몸체부(210)는 원판으로 형성될 수 있다. 상기 몸체부(210)의 중심부에는 로드부(140)가 끼워지는 끼움홀(211)이 관통되게 형성된다. 이에 따라, 상기 로드부(140)는 상기 끼움홀(211)에 끼워진 상태로 상기 메인 스프링 커버(120)에 연결된다.
몸체부(210)는 체결 부재에 의해 메인 스프링 커버(120)에 결합된다. 이때, 체결 부재는 로드부(140)에 결합되는 너트일 수 있다.
가이드부(230)는 핀이나 샤프트와 같은 로드로 구성될 수 있다. 가이드부(230)는, 상기 몸체부(210)의 양단에서 상기 가이드 홈(111) 측으로 돌출되게 형성된다. 가이드부(230)는 상기 가이드 홈(111)에 끼워져 슬라이딩 이동하면서 상기 흔들림 방지부재(200)의 이동을 안내한다.
가이드부(230)는 몸체부(210)의 양측에 대칭으로 돌출 형성될 수 있다.
또한, 상기 가이드부(230)의 일단에는, 상기 가이드부(230)가 상기 가이드 홈(111)에 끼워져 이동할 때, 상기 메인 스프링 하우징(110)에 접촉된 상태로 이동하도록 조절하는 접촉부재(240)가 구비된다.
이때, 상기 접촉부재(240)는, 안내부(241) 및 접촉부(243)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 안내부(241)는, 상기 가이드부(230)가 끼워지는 가이드부 끼움홀(241a)이 형성되고, 상기 가이드부(230)가 상기 가이드 홈(111)에 끼워졌을 때, 상기 가이드 홈(111)의 양단에 밀착되어 상기 가이드 부(230)의 이동을 안내한다.
상기 접촉부(243)는, 상기 안내부(241)의 외주면의 일부를 따라 돌출 형성된다. 접촉부(243)는 상기 가이드부(230)가 상기 가이드 홈(111)에 끼워지면, 상기 메인 스프링 하우징(110)의 내측에 밀착되어 상기 흔들림 방지부재(200)의 흔들림을 이중으로 방지한다.
접촉부재(240)는 가이드부(230)의 양단에 대칭으로 마련된다.
한편, 도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 전동 스프링 조작장치(100)에 구비된 흔들림 방지부재(200)를 나타내는 사시도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 전동 스프링 조작장치(100)는, 제2 실시예와 동일하게 모터, 상기 모터를 통해 압축되거나 압축이 해제되는 메인 스프링(130), 상기 메인 스프링(130)을 관통되게 구비되는 로드부(140), 상기 메인 스프링(130)의 일단에 구비되는 메인 스프링 커버(120)를 포함하여 구성된다.
몸체부(210)에는 로드부(140)가 삽입될 수 있는 끼움홀(211)이 형성된다.
접촉부재(240)는 안내부(241)와 접촉부(243)를 포함하여 구성된다.
안내부(241)의 외주면에는 상기 가이드부(230)의 양단이 안착된 상태로 이동하도록 안착홈(241b)이 형성된다.
따라서, 상기 흔들림 방지부재(200)가 상기 가이드 홈(111)에 끼워져 이동할때, 상기 안착홈(241b)에 상기 메인 스프링 하우징(110)이 끼워진 상태로 위치하게 되어, 상기 흔들림 방지부재(200)가 상기 가이드 홈(111)에 끼워져 이동할 때, 상기 흔들림 방지부재(200)의 흔들림을 이중으로 방지한다.
본 발명의 각 실시예에 따른 가스절연 개폐장치의 전동 스프링 조작장치의에 의하면, 메인 스프링 하우징(110)에 길이방향을 따라 가이드 홈(111)을 형성시키고, 메인 스프링(130)에 흔들림 방지부재(200)를 별도로 구비하여, 모터의 동작에 따라 메인 스프링(130)이 압축되거나 압축이 해제될 때, 흔들림 방지부재(200)가 가이드 홈(111)에 끼워진 상태로 메인 스프링(130)과 함께 길이 방향을 따라 이동하게 함으로써, 메인 스프링(130)이 압축되거나 압축이 해제될 때, 상하 또는 좌우 방향 등으로 흔들리거나 처짐으로써 가스 차단기의 차단성능이 현저히 저하되는 것을 방지한다.
또한, 가이드부(230)에 안내부(241)와 접촉부(243)로 구성된 접촉부재(240)를 별도로 구비시켜, 접촉부재(240)를 통해 흔들림 방지부재(200)가 가이드 홈(111)에 끼워졌을 때 메인 스프링 하우징(110)에 밀착된 상태로 이동하게 하여 이동시의 흔들림이나 처짐을 이중으로 방지한다.
또한, 접촉부재(240)를 구성하는 안내부(241)의 외주면에 안착홈(241b)을 별도로 구비시킴으로써, 흔들림 방지부재(200)가 가이드 홈(111)에 끼워져 이동할 때 메인 스프링 하우징(110)이 안착홈(241b)에 안착된 상태에서 이동하게 함으로써, 메인 스프링(130)의 흔들림이나 처짐을 이중으로 방지한다.
더불어, 흔들림 방지부재(200)에 의해 메인 스프링(130)이 직선 상으로 움직이는 것을 보조하므로 작동 안정성이 향상된다.
이상에서 본 발명의 바람직한 일 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있고, 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.
30, 100: 전동 스프링 조작장치 31, 110: 메인 스프링 하우징
33, 130: 메인 스프링 111: 가이드 홈
120: 메인 스프링 커버 140: 로드부
200: 흔들림 방지부재 210: 몸체부
211: 끼움홀 230: 가이드 부
240: 접촉부재 241a: 가이드부 끼움홀
241: 안내부 241b: 안착홈
243: 접촉부

Claims (5)

  1. 모터의 동작에 따라 메인 스프링을 압축시키거나 압축을 해제하여 가스 차단기를 투입 또는 차단시키는 가스절연 개폐장치의 전동 스프링 조작장치에 있어서,
    상기 메인 스프링의 주변에 구비되는 메인 스프링 하우징; 및
    상기 메인 스프링의 일단에 구비되는 메인 스프링 커버;를 포함하고,
    상기 메인 스프링 하우징에는 가이드 홈이 구비되고,
    상기 메인 스프링 커버에는, 양단이 상기 가이드 홈에 끼워져 상기 메인 스프링의 압축 또는 압축 해제시 상기 메인 스프링과 함께 이동하면서 상기 메인 스프링의 흔들림을 방지하는 흔들림 방지부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 가스절연 개폐장치의 전동 스프링 조작장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 흔들림 방지부재는,
    로드부가 끼워지는 끼움홀이 형성된 몸체부; 및
    상기 몸체부의 양단에서 상기 가이드 홈측으로 돌출되게 형성되어 상기 가이드 홈에 끼워져 이동하는 가이드부;를 포함하는 가스절연 개폐장치의 전동 스프링 조작장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 가이드부의 일단에는,
    상기 가이드부가 상기 가이드 홈에 끼워져 이동할 때, 상기 메인 스프링 하우징에 밀착된 상태로 이동하도록 조절하는 접촉부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 가스절연 개폐장치의 전동 스프링 조작장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 접촉부재는,
    상기 가이드부가 끼워지는 가이드부 끼움홀이 형성되고, 상기 가이드 부가 상기 가이드 홈에 끼워졌을 때, 상기 가이드 홈의 양단에 밀착되어 상기 가이드 부의 이동을 안내하는 안내부; 및
    상기 안내부의 외주면을 따라 형성되어 상기 가이드부가 상기 가이드 홈에 끼워지면 상기 메인 스프링 하우징의 내측에 밀착되는 접촉부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스절연 개폐장치의 전동 스프링 조작장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 안내부의 외주면에는 상기 가이드 홈의 양단이 안착된 상태로 이동하도록 안착홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 가스절연 개폐장치의 전동 스프링 조작장치.
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