KR20190133049A

KR20190133049A - N상 중첩절한 절체스위치

Info

Publication number: KR20190133049A
Application number: KR1020197032884A
Authority: KR
Inventors: 문성환
Original assignee: 오성기전주식회사
Priority date: 2017-05-11
Filing date: 2017-05-11
Publication date: 2019-11-29
Also published as: KR102264782B1; WO2018207957A1

Abstract

본 발명은 N상 중첩 절환 절체스위치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 상용전원의 중성접점과 비상전원의 중성접점을 중첩시켜 절체시킴으로써 더욱 안전하게 부하측의 각종 전자장비를 보호할 수 있도록 한 N상 중첩 절환 절체스위치에 관한 것이다.
이를 위해, 부하단자가 설치된 케이스;상기 케이스의 일측과 타측에 각각 설치되며, 상기 부하단자에 접점될 수 있도록 설치된 상용전원 단자 및 비상전원 단자;상기 부하단자에 상용전원 단자 및 비상전원 단자를 번갈아가며 절체시키되, 절체 시간에 물리적 시차가 발생하지 않도록 상용전원 단자 및 비상전원 단자가 부하단자에 모두 접점된 후에 절체가 이루어지도록 한 중첩 절체수단:을 포함하며, 상기 중첩 절체수단은, 케이스의 일측과 타측에 각각 설치된 한 쌍의 회전수단;상기 한 쌍의 회전수단과, 상용전원 단자 및 비상전원 단자 사이에서 서로 교차되게 배치된 복수의 링커;상기 복수의 링커들이 서로 연동되도록 링커들의 단부를 서로 연결시킨 연결체:를 포함하며, 상기 회전수단의 회전에 의해 링커들이 연동되면서, 상용 전원단자 및 비상 전원단자가 부하단자에 모두 접점되거나 번갈아 접점되도록 한 것을 특징으로 하는 N상 중첩절환 절체스위치를 제공한다.

Description

N상 중첩절환 절체스위치

본 발명은 N상 중첩절환 절체스위치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 부하측의 각종 장비의 운용이 안정적으로 이루어질 수 있도록 상용 전원의 중성접점(N상접점)과 비상 전원의 중성접점(N상접점)이 중첩된 후에 상호 간에 절체될 수 있도록 한 N상 중첩절환 절체스위치에 관한 것이다.

전원 자동 절환스위치(ATS)는 비상전원 절체개폐기라고도 하며, 한국전력에서 공급되는 상용전원 외에 비상전원(발전기 또는 한전 예비선로 전력 등)으로 구성되어 있을 때, 상용전원의 정전이나 부족전압 등 정상적인 전력공급이 이루어지지 않을 경우 자동으로 비상전원으로 절체(전환)해주는 장치이다.

병원, 공장, 연구소, 방송국 등과 같이 대규모 사업장 및 전원공급이 끊겼을경우 문제가 발생할 소지가 있는 사업장의 경우, 비상전원을 발생시키기 위한 발전기를 보유하고 있으며, 이러한 발전기로부터 발생되는 비상전원(예비전원)을 상용전원에 문제가 발생될 경우 공급하기 위하여 전원 자동 절환스위치를 설치하여 사용하고 있다.

이러한 자동 절환스위치는 도 1에 도시된 바와 같이, 평상시에는 상용 전원(Normal Power Supply;11)과 부하(19)를 연결하여 상용 전원(11)으로부터 부하(19)로 전력을 공급하고, 상용 전원(11)에 이상이 발생한 경우에 비상 전원(Emergency Power Supply;12)과 부하(19)를 연결하여 비상 전원(12)으로부터 부하(19)로 전력을 공급한다.

자동 절환 스위치(13)는 평상시에 전력을 공급하는 상용 전원(11)과 연결된 제 1 고정 단자(13-1), 비상 전원(12)과 연결된 제 2 고정 단자(13-2), 부하(19)와 연결된 제 3 고정 단자(13-3), 및 제 1 고정 단자 또는 제 2고정 단자와 제 3 고정 단자를 연결하여 상용 전원(11) 및 비상 전원(12) 중 어느 하나로부터 전력을 부하(19)측으로 공급하는 가동 단자(13-4)를 포함한다.

자동 절환 스위치의 동작을 설명하면, 자동 절환 스위치(13)는 평상시에 상용 전원(11)에 연결되어 부하(19)측에 전력을 공급하고, 상용 전원(11)의 이상이 감지되면 상용 전원(11)과 부하(19)측의 연결을 단절하고 비상 전원(12)과 부하(19)측을 연결하여 비상 전원(12)으로부터 부하(19)측으로 전력을 공급하도록 절체가 이루어지게 된다.

한편, 상기한 절체 과정시, 고정단자(13-1,13-2)와 가동단자(13-4)의 접점 사이에서 아크(arc)가 발생하여 접촉자 간에 전류를 지속시키게 되며, 이후 아크는 전류의 영점에서 사라져 소멸이 된다.

이때, 아크의 소멸시간은 대략 10 ~ 12ms정도인데, 부하(19)측의 각종 장비는 중성접점(N상)이 다른 3접점(R, S, T상)보다 10 ~ 12ms 후에 떨어져야 보호될 수 있다.

하지만, 상기한 종래의 일반적인 자동 절환 스위치는 중성접점(N상)과 다른 3접점(R, S, T상)의 시간차 10ms 이내가 되므로 부하측의 설비를 보호하는데 미흡하다할 수 있다.

특히, 방송국 및 전신전화국, 군 통신 및 레이더 시설, 은행 및 전산시설, 각종 전기로, 석유화학 플랜트 등의 중요 시설 발전장비에 적용된 자동 절환 스위치에 있어서, 상용전원과 비상전원의 중성접점 절체 과정에서 물리적인 시차가 발생할 경우 비록 짧은 시간이지만 순간적으로 정전 상태가 발생할 수 있는 문제를 야기할 수 있는데, 이때, 정전시에 부하(19)측에 통전되는 전압의 위상과, 비상전원(12) 측에 연결될 때 비상전원(12) 측의 전압의 위상이 서로 차이가 발생하는 경우 예상치 못한 고전압이 발생하여 전자장비의 파손 등이 발생할 수 있는 문제가 있었다.

또한, 비선형 부하는 대지 전위를 상승시켜 대지와 중성선 간에 전위차가 생기므로 자동 절환스위치를 통한 절체시 중성선이 부하측과 분리되어 기준 전위가 확립되지 않아 플로팅 현상이 발생되므로 전자장비의 오동작이 발생할 수 있는 문제가 있었다.

대한민국 등록번호 10-0984031

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 상용전원의 중성접점과 비상전원의 중성접점을 중첩시켜 상호 간에 절체시킴으로써, 부하측의 각종 전자장비가 보호되어 더욱 안정적으로 운용될 수 있도록 한 N상 중첩절환 절체 스위치를 제공하고자 한 것이다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여, 부하단자가 설치된 케이스;상기 케이스의 일측과 타측에 각각 설치되며, 상기 부하단자에 접점될 수 있도록 설치된 상용전원 단자 및 비상전원 단자;상기 부하단자에 상용전원 단자 및 비상전원 단자를 번갈아가며 절체시키되, 절체 시간에 물리적 시차가 발생하지 않도록 상용전원 단자 및 비상전원 단자가 부하단자에 모두 접점된 후에 절체가 이루어지도록 한 중첩 절체수단:을 포함하며, 상기 중첩 절체수단은, 케이스의 일측과 타측에 각각 설치된 한 쌍의 회전수단;상기 한 쌍의 회전수단과, 상용전원 단자 및 비상전원 단자 사이에서 서로 교차되게 배치된 복수의 링커;상기 복수의 링커들이 서로 연동되도록 링커들의 단부를 서로 연결시킨 연결체:를 포함하며, 상기 회전수단의 회전에 의해 링커들이 연동되면서, 상용 전원단자 및 비상 전원단자가 부하단자에 모두 접점되거나 번갈아 접점되도록 한 것을 특징으로 하는 N상 중첩절환 절체스위치를 제공한다.

이때, 상기 상용 전원단자 및 비상 전원단자는 각각, 고정단자와, 이 고정단자에 연결되며 부하단자를 향해 회동되면서 부하단자에 접점 및 분리되는 가동단자를 포함하며, 상기 링커는, 각각의 회전수단 단부에 축 결합되며, 직선의 장공이 형성된 한 쌍의 직선링커;상기 각각의 가동단자로부터 연장되며, 곡선의 장공이 형성된 한 쌍의 승강링커:를 포함하고, 상기 연결체는 직선의 장공 및 곡선의 장공을 통해 링커들을 연결시킨 것이 바람직하다.

이때, 상기 연결체의 일단부는 가동단자 사이에서 케이스에 축 결합된 회동축을 포함하며, 연결체의 타단부는 직선의 장공 및 곡선의 장공을 따라 이동되며, 복수의 링커를 연결하는 연결축을 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 N상 중첩절환 절체 스위치는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 상용전원과 비상전원 간에 절환이 이루어지는 과정에서, 3접점(R,S,T상)에서 절체가 이루어진 후에도 중성접점(N상)에서는 상용전원과 비상전원이 중첩되어 연결되어 있으므로, 부하측에 연결된 전자장비에 고전압 및 오동작 등의 문제를 야기시키는 일이 방지될 수 있게 된다.

즉, 상용전원과 비상전원 간에 절환이 이루어지는 과정에서, 중성접점상에서 절체 시간의 물리적 시차가 발생하지 않기 때문에, 정전 등으로 인한 예상치 못한 고전압 및 오동작 등이 발생지 않게 되는 것이다.

이에 따라, 상용전원과 비상전원 간에 절체 과정시, 전자장비는 안정적으로 운용될 수 있는 효과가 있다.

둘째, 중첩절환을 위한 스위치 구조를 간소화함으로써, 절체에 대한 오동작을 줄일 수 있으며 유지 보수에 대한 편의성을 높일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 자동 절환 절체스위치의 회로구성을 나타낸 도면
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 N상 중첩절환 절체 스위치의 요부 구성들을 나타낸 분해사시도
도 3a 내지 도 3g는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 N상 중첩절환 절체 스위치의 동작을 나타낸 동작도.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하, 첨부된 도 2를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 N상 중첩절환 절체 스위치(이하, '절체 스위치'라 함)에 대하여 설명하도록 한다.

절체 스위치는 비상전원과 상용전원 간에 절체가 이루어지는 과정에서, 3접점(R,S,T상)에서는 절체가 이루어진 후에라도, 중성접점(N상)에서는 상용전원 단자와 비상전원 단자 간에 중첩이 된 후에 절체가 이루어질 수 있도록 한 기술적 특징이 있다.

즉, 상용전원과 비상전원 간에 절체가 이루어지는 과정에서, 절체의 물리적 시차가 발생하지 않도록 한 것이다.

이에 따라, 예상치 못한 고전압 발생으로 인한 전자장비 파손 및 오동작 등이 발생하지 않고 정자장비의 안정적인 운용이 이루어질 수 있게 된다.

절체 스위치는 도 2에 도시된 바와 같이, 케이스(100)와, 전원단자(200)와, 중첩 절체수단(300)을 포함하여 구성된다.

케이스(100)는 절체 스위치의 외관을 구성하며, 각종 부품을 보호한다.

설명의 편의상, 본 명세서에서는 내부가 개방되어 있는 케이스(100)를 도시하여 설명하기로 한다.

이때, 케이스(100)는 절연 재질임이 바람직하다.

다음으로, 전원단자(200)는 상용전원 또는 비상전원과 부하측의 전자장비간에 전류를 통전시키는 점점을 제공하며, 부하단자(210)와, 상용 전원단자(220)와, 비상 전원단자(230)로 구성된다.

부하단자(210)는 전자장비에 전원을 공급하기 위한 단자로서, 케이스(100)에 고정이 된다.

부하단자(210)는 첨부된 도면에 도시된 바와 같이, 케이스(100) 하부에 고정됨이 바람직하다.

그리고, 상용 전원단자(220)는 상시 전원이 공급되는 한국전력 등의 공급원으로부터 전류가 흐르는 구성으로서, 설명의 편의상 도면상(도 3a) 좌측에 구성된 단자를 상용 전원단자(220)라 한다.

상기 상용 전원단자(220)는 고정단자(221)와 가동단자(222)로 구성된다.

고정단자(221)는 상용전원에 연결된 부위이며, 케이스(100)의 일측에 고정이 된다.

가동단자(222)는 고정단자(221)에 공급된 전류를 부하단자(210)에 통전시키거나 단전시키는 역할을 하며, 고정단자(221)에 연결된다.

이때, 가동단자(222)는 고정단자(221)의 일측에 회전 가능하게 축 결합된다.

즉, 가동단자(222)는 고정단자(221)의 일측에서 축을 중심으로 회전되면서 부하단자(210)에 접점되거나 부하단자(210)로부터 분리되는 것이다.

상기 가동단자(222)는 평상시에 부하단자(210)에 항상 접점이 되어 있으며, 비상시에는 후술하는 중첩 절체수단(300)을 통해 회전되어 부하단자(210)로부터 분리가 된다.

설명의 편의상, 본 명세서에서는 상용 전원단자(220)를 구성하는 고정단자와 가동단자는 제1고정단자(221) 및 제1가동단자(222)라한다.

그리고, 비상 전원단자(230)는 비상시, 예비 전력으로부터 전원이 공급되는 단자로서, 케이스(100)의 타측에 설치된다.

이때, 설명의 편의상 도면상(도 3a) 우측에 구성된 단자를 비상 전원단자라 한다.

상기 비상 전원단자(230) 역시 고정단자(231)와 가동단자(232)로 구성된다.

설명의 편의상, 본 명세서에서는 비상 전원단자(230)를 구성하는 고정단자와 가동단자는 제2고정단자(231) 및 제2가동단자(232)라한다.

제2고정단자(231)는 비상전원에 연결된 부위이며, 케이스(100)의 타측에 고정이 된다.

제2가동단자(232)는 제2고정단자(231)에 공급된 전류를 부하단자(210)에 통전시키거나 단전시키는 역할을 하며, 제2고정단자(231)에 연결된다.

이때, 제2가동단자(232)는 제2고정단자(231)의 일측에 회전 가능하게 축 결합된다.

즉, 제2가동단자(232)는 제2고정단자(231)의 일측에서 축을 중심으로 회전되면서 부하단자(210)에 접점되거나 부하단자(210)로부터 분리되는 것이다.

상기 제2가동단자(232)는 평상시에 부하단자(210)로부터 분리되어 있으며, 비상시에는 후술하는 중첩 절체수단(300)을 통해 회전되어 부하단자(210)에 접점이 된다.

다음으로, 중첩 절체수단(300)은 상기한 상용 전원단자(220) 및 비상 전원단자(230) 간에 서로 절체가 이루어지도록 한 매개 수단으로서, 정확하게는, 제1가동단자(222) 및 제2가동단자(232)를 회동시켜 부하단자(210)에 제1가동단자(222) 및 제2가동단자(232)가 모두 접점되어 있게 하거나, 제1가동단자(222) 및 제2가동단자(232)가 서로 번갈아가며 부하단자(210)에 접점되게 하는 역할을 한다.

중첩 절체수단(300)은 회전수단(310)과, 링커(320)와, 연결체(330)를 포함한다.

회전수단(310)은 링커(320)를 동작시키기 위한 동력을 발생하는 수단으로써, 한 쌍으로 제공된다.

회전수단(310)은 케이스(100)의 일측과 타측에 각각 축 결합되며, 수동으로 회전될 수도 있고 제어신호를 통해 자동으로 회전될 수 있도록 구성될 수도 있다.

설명의 편의상, 케이스(100) 일측에 설치된 회전수단(310)을 제1회전수단(311)이라 하고, 케이스(100) 타측에 설치된 회전수단(310)을 제2회전수단(312)이라 한다.

그리고, 링커(320)는 회전수단(310)과 가동단자(222,232) 사이에 연결되어 회전수단(310)의 회전동작을 가동단자(222,232)에 연동시키는 매개 수단이다.

즉, 링커(320)는 회전수단(310)의 회전동작을 통해, 직선운동 및 회전운동을 하면서 가동단자(222,232)의 회전을 통해 부하단자(210)와의 접점 제어가 이루어지도록한 것이다.

링커(320)는 직선링커(321)와 승강링커(322)로 구성된다.

직선링커(321)는 회전수단(310)의 회전동작에 연동되며, 각각의 회전수단(310)에 설치된다.

각 직선링커(321)의 일단부는 회전수단(310)의 단부에 축 결합되며, 각 직선링커(321)의 타단부에는 직선링커(321)의 길이방향으로 직선의 장공(323;이하 '직선 장공'이라 함)이 형성된다.

상기 직선링커(321)는 회전수단(310)의 회전에 의해 회전수단(310)측으로 당겨지거나 밀려나는 동작을 수행하게 된다.

설명의 편의상, 제1회전수단(311)에 설치된 직선링커(321)는 제1직선링커(321a)라 하며, 제2회전수단(312)에 설치된 직선링커(321)는 제2직선링커(321b)라 한다.

또한, 제1직선링커(321a)에 형성된 직선장공(323)은 제1직선장공(323a)이라 하고, 제2직선링커(321b)에 형성된 직선장공(323)은 제2직선장공(323b)이라 한다.

한편, 승강링커(322)는 회전수단(310)의 회전동작에 의해 직선링커(321)와 연동되면서 가동단자(222,232)를 회전시키는 역할을 한다.

승강링커(322)는 각각의 가동단자(222,232)로부터 연장되며, 그의 일단부는 가동단자에 고정된다.

설명의 편의상, 제1가동단자(222)에 설치된 승강링커(322)는 제1승강링커(322a)라 하며, 제2가동단자(232)에 연장된 승강링커(322)는 제2승강링커(322b)라 한다.

상기 승강링커(322)에는 승강링커(322)의 길이 방향으로 곡선의 장공(324;이하, '곡선 장공'이라 함)이 형성된다.

곡선 장공(324)은 승강링커(322) 상에서 소정의 곡률로 라운드지게 형성된다.

이때, 제1승강링커(322a)에 형성된 곡선장공(324)은 제1곡선장공(324a)이라 하고, 제2승강링커(322b)에 형성된 곡선장공(324)은 제2곡선장공(324b)이라 한다.

이때, 곡선 장공(324)의 곡률은 후술하는 연결체의 회전 반경 곡률로부터 벗어난 지점에 위치되도록 형성된다.

즉, 상기 곡선 장공(324)이 후술하는 연결체(330) 회전 반경의 곡률로부터 벗어난 지점 즉, 연결체(330) 회전 반경의 중심축으로부터 편심진 중심축을 갖는 곡률을 갖는 곡선 장공(324)으로 형성되어야, 연결체(330) 회전시 승강링커(322)를 상,하로 연동시킬 수 있게 되는 것이다.

이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.

다음으로, 연결체(330)는 회전수단(310)의 회전 동작을 통해 서로 교차된 직선링커(321) 및 승강링커(322)를 연동시키는 매개 수단이다.

연결체(330)는 제1가동단자(222)와 제2가동단자(232) 사이에 설치된다.

연결체(330)의 일단부는 케이스(100)에 회동축(331)을 통해 축 결합되며, 연결체(330)의 타단부는 서로 교차된 링커(320)들의 직선 장공(323) 및 곡선 장공(324)으로 통과된 연결축(332)을 통해 링커(320)들과 결합이 된다.

즉, 이와 같은 구성의 연결체(330)는 회동축(331)을 중심으로 회동되며, 연결축(332)이 곡선장공(324) 및 직선장공(323)을 따라 이동하면서 직선링커(321) 및 승강링커(322)를 간섭하여 움직임에 따라, 가동단자(222,232)의 회전이 이루어져 부하단자(210)로의 접점 및 분리가 이루어질 수 있는 것이다.

한편, 연결축(332)과 케이스(100) 사이에는 지지수단(400)이 설치됨이 바람직하다.

지지수단(400)은 링커(320)의 연동을 탄성 지지하는 역할을 하는 것으로서, 링커(320) 연동과정이 유연하게 이루어지도록 하기 위함이다.

지지수단(400)의 일단부는 한 쌍의 회전수단(310) 사이에 축 결합되고, 지지수단(400)의 타단부는 연결축(332)에 연결이 된다.

이때, 지지수단(400)에는 지지수단(400)의 양단부를 향해 탄성력이 작용하는 스프링(410)이 설치된다.

이하, 상기한 구성으로 이루어진 절체 스위치의 결합 및 작용에 대하여 첨부된 도 3a 내지 도 3g를 참조하여 설명하도록 한다.

각각의 회전수단(310) 및 가동단자(222,232)에는 직선링커(321) 및 승강링커(322)의 일단부가 설치되고, 직선링커(321) 및 승강링커(322)의 타단부는 케이스(100)의 중간에 서로 교차된 상태로 위치된다.

한편, 연결체(330)의 연결축(332)은 교차된 직선장공(323) 및 곡선장공(324)에 삽입되어 각 링커(320)들을 지지하고 있는 상태이다.

1)상용전원 접점 상태

이와 같이 결합된 절체 스위치는 평상시에 도 3a에 도시된 바와 같이, 상용 전원으로부터 전원 공급이 이루어지도록 접점이 이루어진 상태이다.

즉, 제1가동단자(222)는 부하단자(210)에 접점된 상태이며, 제2가동단자(232)는 부하단자(210)로부터 분리된 상태인 것이다.

이때, 연결체(330)는 도면상 우측으로 기울어진 상태이며, 지지수단(400)은 이를 탄성 지지하고 있는 상태이다.

이에 따라, 회전수단(310)을 임의로 회전시키지 않는 이상, 연결체(330) 회전에 의한 절체 작용은 이루어지지 않게 된다.

또한, 연결축(332)은 제1승강링커(322a)의 제1곡선장공(324a) 최고점에 위치되어 제1승강링커(322a)를 지지하고 있음과 동시에, 제2승강링커(322b)의 제2곡선장공(324b) 최저점에 위치되어 있는 상태이다.

이와 같은 평상시 상태에서, 상용 전원 공급원 측으로부터 단전이 예고되거나 비상 상황이 발생되면, 절체 스위치를 통해 상용 전원에서 비상 전원으로의 절체 작용이 이루어지게 된다.

이러한 절체 작용은 회전수단(310)을 수동으로 작동하여 이루어게 할 수도 있고, 회전수단(310)이 전기적 신호를 통해 자동으로 회전되도록 하여 절체 작용이 자동으로 이루어지게 할 수도 있다.

이를 위해, 제1회전수단(311)을 도 3b에 도시된 바와 같이 시계 방향으로 회전시킨다.

이때, 제1직선링커(321a)는 제1회전수단(311)에 연동되어 도면상 좌측으로 이동이 된다.

이때, 제1회전수단(311)의 회전범위는 제1직선링커(321a)가 도면상 좌측으로 이동하되, 제1직선장공(323a)의 단부가 연결체(330)의 연결축(332)에 접촉된 상태까지이다.

이에 따라, 연결축(330)이 회전되지는 않은 상태이다.

2)중첩절환 상태

이후, 제1회전수단(311)은 계속해서 회전이 되는데, 수동 회전일 경우 제1회전수단(311) 일측에 형성된 스토퍼(S)에 걸려 제1회전수단(311)의 회전은 정지된다.

이때, 연결축(332)은 제1직선장공(323a)에 걸려 당겨지면서, 도 3c에 도시된 바와 같이 시계 반대 방향으로 회전이 되어 수직으로 서 있는 상태가 된다.

이때, 연결축(332)의 위치 변화로 인해, 연결축(332)이 이동된 만큼 제2승강링커(322b)에 대한 지지력이 해제되어 제2승강링커(322b)는 자중에 의해 하강이 된다.

이에 따라 제2가동단자(232)는 제2승강링커(322b)와 함께 하강되어 부하단자(210)에 점점된 상태가 된다.

이를 통해 알 수 있듯이, 상용 전원단자(220)와 비상 전원단자(230) 모두 부하단자(210)에 접점이 된 상태로서 중첩절환의 상태가 된다.

3)비상전원 접점 상태

다음으로, 제2회전수단(312)을 수동 또는 자동으로 시계 방향으로 회전시킨다.

이때, 제2직선링커(321b)는 제2회전수단(312)에 의해 연동되어 도면상 좌측으로 이동되며, 수직으로 서 있는 연결체(330)의 연결축(332)은 제2직선장공(323b)에 걸려 간섭되면서 도 3d에 도시된 바와 같이 도면상 좌측으로 이동이 된다.

이때, 연결축(332)을 탄성 지지하고 있던 지지수단(400)은 임계점이 넘어감에 따라, 스프링(410)이 신축되면서 시계 방향으로 회전이 된다.

또한, 연결축(332)은 제1직선장공(323a)을 따라 이동됨과 더불어, 제1곡선장공(324a)을 따라 최저점으로 이동이 된다.

이와 같이, 연결축(332)이 제1곡선장공(323a) 상에서 최저점으로 이동함에 따라, 제1승강링커(322a)는 상승이 되는데, 이는, 제1곡선장공(324a)의 곡률이 갖는 중심축이 연결체(330)의 회전 중심축으로부터 벗어난 위치에 구성되어 있기 때문이다.

이후, 제1승강링커(322a)가 상승함에 따라, 도 3d에 도시된 바와 같이 제1가동단자(222)는 부하단자(210)로부터 상승되어 분리가 된다.

이에 따라, 상용전원에서 비상전원으로의 절체가 이루어지게 된다.

4)상용 전원으로의 복귀

한편, 상용전원의 전원 공급 환경이 복원되면, 상기와 같은 비상전원 공급 상태에서 상용전원 공급 상태로 복귀시킨다.

이를 위해, 제2회전수단(312)을 시계 반대 방향으로 회전시킨다.

이때, 제2직선링커(321b)는 제2회전수단(312)에 의해 연동되어 도 3e에 도시된 바와 같이 도면상 우측으로 이동이 된다.

이때, 제2회전수단(312)의 회전범위는 제2직선링커(321b)가 도면상 우측으로 이동하되, 제2직선장공(323b) 단부가 연결체(330)의 연결축(332)에 접촉된 상태까지이다.

이에 따라, 연결체(330)의 회전동작은 이루어지지 않은 상태이다.

5)중첩절환 상태

다음으로, 제1회전수단(311)을 시계반대 방향으로 회전시킨다.

이때, 제1직선링커(321a)는 제1회전수단(311)에 의해 연동되어 도 3f에 도시된 바와 같이 도면상 우측으로 이동이 된다.

이때, 연결체(330)의 연결축(332)도 제1직선장공(311)의 단부에 간섭되어, 도면상 우측으로 이동된다.

이때, 제1회전수단(311)의 회전 범위는 연결체(330)가 수직으로 서 있도록 한 상태까지이다.

이때, 지지수단(400)은 스프링(410)이 신축되면서 시계 반대 방향으로 회전되어 연결체(330)의 수직 상태를 탄성지지하게 된다.

한편, 연결축(332)은 제1곡선장공(324a)을 따라 최고점으로 이동되기 때문에, 제1승강링커(322a)는 연결축(332)에 의한 지지력이 해제되어 연결축(332)이 이동한 만큼 자중에 의해 하강이 된다.

이에 따라, 제1가동단자(222)도 하강이 되어 부하단자(210)에 접점이 되며, 상용 전원단자(220) 및 비상 전원단자(230) 모두가 부하단자(210)에 접점된 중첩절환 상태가 된다.

6)상용전원 접점상태

이후, 제1회전수단(311)의 계속적인 회전에 의해 제1직선링커(321a)는 연동되어 우측으로 더 이동되고, 연결축(332)은 제1직선장공(323a)의 단부에 간섭되어 도 3g에 도시된 바와 같이 우측으로 이동이 된다.

이때, 지지수단(400) 역시 스프링(410)이 신축되면서 시계 반대방향으로 회전된 후 연결축(332)을 탄성 지지하게 된다.

한편, 연결축(332)은 제2곡선장공(324b)을 따라 최저점으로 이동되기 때문에, 제2승강링커(322b)는 상승이 되는데, 이는, 제2곡선장공(324b)의 곡률이 갖는 중심축이 연결체(330)의 회전 중심축으로부터 벗어난 위치에 구성되어 있기 때문이다.

이후, 제2승강링커(322b)가 상승함에 따라, 도 3g에 도시된 바와 같이 제2가동단자(232)는 부하단자(210)로부터 상승되어 분리가 된다.

이에 따라, 비상전원에서 상용전원으로의 복귀가 이루어지게 된다.

지금까지 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 N상 중첩절환 절체 스위치는 상용전원의 중성접점과 비상전원의 중성접점을 중첩하여 상기 상용전원과 비상전원을 절체시킨 기술적 특징이 있다.

이에 따라, 상용전원과 비상전원 간에 절체 과정에서, 중성접점 상에서 물리적 시차가 발생하지 않게 되므로, 부하단자측과 상용전원(비상전원) 간에 전압 위상차에 따른 고전압 발생을 방지하고 전자장비의 오동작을 방지할 수 있으므로, 전자장비의 운용이 안정적으로 이루어질 수 있게 된다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대하여 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정은 첨부된 특허 청구범위에 속함은 당연한 것이다.

100 : 케이스 200 : 전원단자
210 : 부하단자 220 : 상용 전원단자
221 : 제1고정단자 222 : 제1가동단자
230 : 비상 전원단자 231 : 제2고정단자
232 : 제2가동단자 300 : 중첩 절체수단
310 : 회전수단 311 : 제1회전수단
312 : 제2회전수단 320 : 링커
321 : 직선링커 321a : 제1직선링커
321b : 제2직선링커 322 : 승강링커
322a : 제1승강링커 322b : 제2승강링커
323 : 직선장공 323a : 제1직선장공
323b : 제2직선장공 324 : 곡선장공
324a : 제1곡선장공 324b : 제2곡선장공
330 : 연결체 331 : 회동축
332 : 연결축 400 : 지지수단
410 : 스프링 S : 스토퍼

Claims

부하단자가 설치된 케이스;
상기 케이스의 일측과 타측에 각각 설치되며, 상기 부하단자에 접점될 수 있도록 설치된 상용전원 단자 및 비상전원 단자;
상기 부하단자에 상용전원 단자 및 비상전원 단자를 번갈아가며 절체시키되, 절체 시간에 물리적 시차가 발생하지 않도록 상용전원 단자 및 비상전원 단자가 부하단자에 모두 접점된 후에 절체가 이루어지도록 한 중첩 절체수단:을 포함하며,
상기 중첩 절체수단은,
케이스의 일측과 타측에 각각 설치된 한 쌍의 회전수단;
상기 한 쌍의 회전수단과, 상용전원 단자 및 비상전원 단자 사이에서 서로 교차되게 배치된 복수의 링커;
상기 복수의 링커들이 서로 연동되도록 링커들의 단부를 서로 연결시킨 연결체:를 포함하며,
상기 회전수단의 회전에 의해 링커들이 연동되면서, 상용 전원단자 및 비상 전원단자가 부하단자에 모두 접점되거나 번갈아 접점되도록 한 것을 특징으로 하는 N상 중첩절환 절체스위치.
제 1항에 있어서,
상기 상용 전원단자 및 비상 전원단자는 각각,
고정단자와, 이 고정단자에 연결되며 부하단자를 향해 회동되면서 부하단자에 접점 및 분리되는 가동단자를 포함하며,
상기 링커는,
각각의 회전수단 단부에 축 결합되며, 직선의 장공이 형성된 한 쌍의 직선링커;
상기 각각의 가동단자로부터 연장되며, 곡선의 장공이 형성된 한 쌍의 승강링커:를 포함하고,
상기 연결체는 직선의 장공 및 곡선의 장공을 통해 링커들을 연결시킨 것을 특징으로 하는 N상 중첩 절환 절체스위치.
제 2항에 있어서,
상기 연결체의 일단부는 가동단자 사이에서 케이스에 축 결합된 회동축을 포함하며, 연결체의 타단부는 직선의 장공 및 곡선의 장공을 따라 이동되며, 복수의 링커를 연결하는 연결축을 포함하는 것을 특징으로 하는 N상 중첩 절환 절체스위치.