KR20220060273A - 가스절연개폐기 동작 가변 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가스절연개폐기 동작 가변 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 직선왕복운동에 의해 단로기와 접지계폐기 중 어느 하나를 동작시키거나 단로기와 접지개폐기 모두 동작을 수행하지 않도록 중립 상태가 되도록하는 3포지션 동작을 수행할 수 있고, 조작장치의 구성과 동작방식을 단순화하여 제조원가 절감 및 설치와 유지보수가 용이하며, 리미트스위치의 위치가 가변될 수 있어 동작 각도가 상이한 단로기와 접지개폐기에 호환적으로 사용될 수 있는 가스절연개폐기 동작 가변 장치에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 구동부로부터 동력을 전달받아 회전하는 원동베벨기어(10); 원동베벨기어와 외접하여 원동베벨기어로부터 회전력을 전달받아 회전하는 피동베벨기어(20); 피동베벨기어가 일측 단부에 결합하여 피동베벨기어로부터 회전력을 전달받아 회전하고, 외주면에 나사산이 형성된 이송로드(30); 이송로드가 관통 삽입되어 나사결합을 하고, 이송로드가 회전함에 따라 이송로드를 따라 직선왕복운동을 하는 이송블록(40); 이송블록에 결합하여 이송블록과 함께 직선왕복운동을 하는 랙기어(50); 랙기어와 외접하여 회전운동을 하며 이송블록이 이송로드를 따라 직선왕복운동을 할 수 있도록 고정점 기능을 수행하는 피니언기어(60); 랙기어에 결합하되, 랙기어에 비해 길이가 길게 구비되어 랙기어의 양측 단부에서 외측으로 돌출되도록 결합하는 푸시로드(70); 푸시로드를 사이에 두고 푸시로드의 양측에 이격되어 위치하는 복수 개의 리미트스위치지지구(80); 및 상호 이격되어 위치하는 리미트스위치지지구에 각각 구비되며, 단로기 또는 접지개폐기가 온오프 동작을 수행하도록 하는 리미트스위치(90)를 포함하는 가스절연개폐기 동작 가변 장치를 제공한다.

Description

가스절연개폐기 동작 가변 장치 {Gas insulated switch operation variable device}

본 발명은 가스절연개폐기 동작 가변 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 직선왕복운동에 의해 단로기와 접지계폐기 중 어느 하나를 동작시키거나 단로기와 접지개폐기 모두 동작을 수행하지 않도록 중립 상태가 되도록하는 3포지션 동작을 수행할 수 있고, 조작장치의 구성과 동작방식을 단순화하여 제조원가 절감 및 설치와 유지보수가 용이하며, 리미트스위치의 위치가 가변될 수 있어 동작 각도가 상이한 단로기와 접지개폐기에 호환적으로 사용될 수 있는 가스절연개폐기 동작 가변 장치에 관한 것이다.

최근 산업의 고도화로 인한 전력수요의 급증에 따라 전력 계통도 대용량, 초고압화되었으며 이에 따른 전력설비의 안정화와 신뢰도는 매우 중요한 사항이다. 따라서 전력수요의 급증에 따른 초고압 변전설비는 변전소 공간 확보의 곤란, 유지보수와 안전성 확보 등의 이유로 변전설비가 주회로 및 제어부가 밀폐, 전자화되고, 절연매체는 가스절연형 변전설비로 변화되었다.

가스절연개폐장치(G.I.S : Gas Insulated Switchgear)는 차단기, 단로기, 접지개폐기 등 여러 가지 구성기기들이 복합적으로 구성되어 있으며, 각각의 구성기기들은 내부에 절연력이 높인 SF6가스 등으로 충진된 금속제의 외함 내부에 설치되어 단락 및 지락사고 등의 이상 상태에 있어서 안전하게 전력 계통을 개폐, 보호하는 복합적인 절연 개폐장치이다.

가스절연개폐장치 중 단로기(DS:Disconnecting Switch)는 미세전류와 무부하시 선로의 충전 전류 등을 차단하고 선로의 개폐동작을 수행하며, 접지개폐기(ES : Earthing Switch)는 GIS설비의 접지 상태를 유지하는 개폐기로서 차단기, 단로기 등의 주회로를 통전하는 기기와 인터록 회로를 구성하고 있으며 조작 시에는 전, 후단 기기의 개폐상태를 확인한 다음 조작하여야 한다.

단로기와 접지개폐기 조작장치(또는 E/DS 조작장치)는 단로기와 접지개폐기의 온/오프(on/off) 또는 오픈/클로오즈(open/close) 동작을 수행하도록 하는 장치로서, 3 포지션 (단로기측 / 중립 / 접지개폐기측) 개폐 기능을 수행한다.

종래의 E/DS 조작장치는 단로기와 접지개폐기의 작동을 위해 주로 회전방식에 의해 3 포지션 (단로기측 / 중립 / 접지개폐기측) 개폐 기능을 수행하는데, 이러한 회전방식은 조작장치를 구성하는 부품수가 많아 제조원가를 상승시키고, 그 유지 및 보수에 어려움이 있다.

특히, 회전방식의 경우, 3 포지션 개폐 기능을 수행하기 위한 조작장치의 동작 범위 또는 동작 각도(개폐범위)는 GIS를 제조하는 제조사마다 상이한 조건으로 요구하기 때문에 조작장치를 제조하는 제조사는 GIS를 제조하는 제조사에 따라 상이한 설계조건을 만족하기 위하여 동작 각도를 제어하는 부품을 각각 개별적으로 설계하고 제작해야 하는 문제점이 있다.

또한, GIS를 제조하는 제조사가 실제 단로기와 접지개폐기를 제작 후 동작 범위를 미세하게 조정해야 하는 경우가 발생하기도 하는데 이럴경우 조작장치를 제조하는 제조사는 그때 마다 조작장치의 설계를 변경해야하는 문제가 발생한다.

따라서, 단로기와 접지개폐기 조작장치의 구성을 단순화하고, 동작 각도가 상이한 단로기와 접지개폐기에 호환적으로 사용할 수 있는 새로운 형태의 조작장치가 필요한 실정이다.

선행기술문헌 : KR등록특허공보 제10-1095658호(2011.12.19. 공고)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 직선왕복운동에 의해 단로기와 접지계폐기 중 어느 하나를 동작시키거나 단로기와 접지개폐기 모두 동작을 수행하지 않도록 중립 상태가 되도록하는 3포지션 동작을 수행할 수 있고, 조작장치의 구성과 동작방식을 단순화하여 제조원가 절감 및 설치와 유지보수가 용이하며, 리미트스위치의 위치가 가변될 수 있어 동작 각도가 상이한 단로기와 접지개폐기에 호환적으로 사용될 수 있는 가스절연개폐기 동작 가변 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 안출된 본 발명에 따른 가스절연개폐기 동작 가변 장치는 구동부로부터 동력을 전달받아 회전하는 원동베벨기어(10); 원동베벨기어와 외접하여 원동베벨기어로부터 회전력을 전달받아 회전하는 피동베벨기어(20); 피동베벨기어가 일측 단부에 결합하여 피동베벨기어로부터 회전력을 전달받아 회전하고, 외주면에 나사산이 형성된 이송로드(30); 이송로드가 관통 삽입되어 나사결합을 하고, 이송로드가 회전함에 따라 이송로드를 따라 직선왕복운동을 하는 이송블록(40); 이송블록에 결합하여 이송블록과 함께 직선왕복운동을 하는 랙기어(50); 랙기어와 외접하여 회전운동을 하며 이송블록이 이송로드를 따라 직선왕복운동을 할 수 있도록 고정점 기능을 수행하는 피니언기어(60); 랙기어에 결합하되, 랙기어에 비해 길이가 길게 구비되어 랙기어의 양측 단부에서 외측으로 돌출되도록 결합하는 푸시로드(70); 푸시로드를 사이에 두고 푸시로드의 양측에 이격되어 위치하는 복수 개의 리미트스위치지지구(80); 및 상호 이격되어 위치하는 리미트스위치지지구에 각각 구비되며, 단로기 또는 접지개폐기가 온오프 동작을 수행하도록 하는 리미트스위치(90)를 포함한다.

또한, 랙기어(50)에 결합한 푸시로드(70)가 랙기어(50)의 직선왕복운동 방향으로 함께 직선왕복운동을 하며 푸시로드(70)의 양측에 이격되어 위치하는 각 리미트스위치(90) 중 어느 하나의 리미트스위치(90)에 접하거나 떨어지며 각 리미트스위치(90)와 연결된 단로기 또는 접지개폐기가 온오프 동작을 수행하도록 하고, 푸시로드(70)가 어느 하나의 리미트스위치(90)와도 접하고 있지 않은 상태에서는 중립상태가 되어 단로기와 접지개폐기 모두가 동작을 하지 않는 것을 포함할 수 있다.

또한, 리미트스위치지지구(80)에는 길이방향을 따라 가이드홀(82)이 형성되어 리미트스위치(90)가 가이드홀(82)을 따라 좌우방향으로 위치를 가변할 수 있는 것을 포함할 수 있다.

본 발명에 의하면 단로기와 접지개폐기 조작장치의 구성과 동작방식을 단순화하여 제조원가를 절감할 수 있으며, 유지 및 보수가 용이한 효과가 있다.

또한, 동작 각도가 상이한 단로기와 접지개폐기에 호환적으로 사용될 수 있어 설계 변경에 따른 제조손실을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스절연개폐기 동작 가변 장치를 도시한 사시도,
도 2는 가스절연개폐기 동작 가변 장치의 정면도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스절연개폐기 동작 가변 장치를 도시한 사시도, 도 2는 가스절연개폐기 동작 가변 장치의 정면도이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스절연개폐기 동작 가변 장치는, 도 1 내지 도 2를 참조하면, 원동베벨기어(10), 피동베벨기어(20), 이송로드(30), 이송블록(40), 랙기어(50), 피니언기어(60), 푸시로드(70), 리미트스위치지지구(80), 및 리미트스위치(90)를 포함하여 이루어진다.

먼저, 본 발명에 따른 가스절연개폐기 동작 가변 장치는 직선왕복운동에 의해 단로기와 접지계폐기 중 어느 하나를 동작시키거나 단로기와 접지개폐기 모두 동작을 수행하지 않도록 중립 상태가 되도록하는 3포지션 동작을 수행할 수 있도록 하는데 그 특징이 있다.

또한, 단로기와 접지개폐기 조작장치의 구성과 동작방식을 단순화하여 제조원가를 절감할 수 있으며, 유지 및 보수가 용이한 특징이 있다.

또한, 제조사마다 다르게 설계되는 단로기와 접지개폐기의 동작 각도에 따라 가변적으로 단로기와 접지개폐기를 동작시키는 리미트스위치의 위치를 변경할 수 있어 동작 각도가 상이한 단로기와 접지개폐기에 호환적으로 사용될 수 있어 설계 변경에 따른 제조손실을 감소시킬 수 있는 특징이 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스절연개폐기 동작 가변 장치의 구성 요소에 대해 상세하게 설명한다.

원동베벨기어(10)는 도 1 및 도 2를 참조하면, 구동부로부터 동력을 전달받아 좌측 또는 우측 방향으로 회전운동을 한다.

피동베벨기어(20)는 도 1 및 도 2를 참조하면, 원동베벨기어(10)와 외접하여 원동베벨기어(10)로부터 회전력을 전달받아 원동베벨기어(10)와 상반되는 방향으로 회전한다.

이송로드(30)는 도 1 및 도 2를 참조하면, 피동베벨기어(20)가 일측 단부에 결합하여 피동베벨기어(20)로부터 회전력을 전달받아 회전하고, 외주면에 나사산이 형성되어 있다.

이송블록(40)은 도 1 및 도 2를 참조하면, 이송로드(30)가 관통 삽입되어 나사결합을 하고, 이송로드(30)가 회전함에 따라 이송로드(30)의 회전방향과 상반되는 방향으로 이송로드(30)를 따라 직선왕복운동을 한다.

랙기어(50)는 도 1 및 도 2를 참조하면, 이송블록(40)에 결합하여 이송블록(40)과 함께 이송블록(40)의 운동방향과 동일하게 직선왕복운동을 한다.

피니언기어(60)는 도 1 및 도 2를 참조하면, 랙기어(50)와 외접하여 랙기어(50)의 운동방향과 상반되는 방향으로 회전운동을 하고, 이송블록(40)이 이송로드(30)를 따라 직선왕복운동을 할 수 있도록 위치를 고정하는 고정점 기능을 수행한다.

푸시로드(30)는 도 1 및 도 2를 참조하면, 랙기어(50)에 결합하며, 랙기어(50)에 비해 길이가 길게 구비되어 랙기어(50)의 양측 단부에서 외측으로 돌출되도록 결합한다.

리미트스위치지지구(80)는 도 1 및 도 2를 참조하면, 푸시로드(70)를 사이에 두고 푸시로드(70)의 양측에 이격되어 위치한다.

리미트스위치(90)는 도 1 및 도 2를 참조하면, 상호 이격되어 위치하는 리미트스위치지지구(80)에 각각 구비되며, 단로기 또는 접지개폐기가 온오프 동작을 수행하도록 한다.

즉, 각 리미트스위치지지구(80)에 설치되는 리미트스위치(90) 중 어느 하나는 단로기와 연결되고, 다른 하나는 접지개폐기와 연결된다.

한편, 도 1 및 도 2를 참조하면, 리미트스위치지지구(80)에는 리미트스위치지지구(80)의 가로 길이방향을 따라 가이드홀(82)이 형성된다.

리미트스위치지지구(80)의 가이드홀(82)은 리미트스위치(90)가 리미트스위치지지구(80)에 설치될 때, 리미트스위치(90)가 가이드홀(82)을 따라 좌우방향으로 위치를 가변할 수 있도록 하여 단로기 또는 접지개폐기가 위치한 지점에 따라 단로기 또는 접지개폐기의 동작 각도를 가변할 수 있도록 한다.

일 실시 예로 리미트스위치(90)는 가이드홀(82)의 내부를 관통하는 나사 등의 체결구로 연결되어 리미트스위치지지구(80)에 고정될 수 있으며, 리미트스위치(90)가 체결구와 함께 가이드홀(82)을 따라 위치를 이동한 후 체결구에 의해 변경된 위치에 고정될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 가스절연개폐기 동작 가변 장치는 단로기 작동과 중지, 접지계폐기 작동과 중지 및 단로기와 접지개폐기의 동시 중지를 위한 중립 상태 등의 3포지션 동작 방식을 수행하며 그 동작 방식에 대해 설명하면, 다음과 같다.

일반적으로 단로기 또는 접지개폐기는 작업자의 안전을 위해 단로기와 접지개폐기는 둘 중 하나가 동작 상태가 되면 나머지 하나는 동작을 수행하지 않는 상태가 되도록하거나, 단로기와 접지개폐가가 모두가 작동하지 않는 중립 상태가 되도록 설계되며 이를 3 포지션 (단로기측 / 중립 / 접지개폐기측) 개폐 동작이라고 한다.

본 발명에 따른 가스절연개폐기 동작 가변 장치도 상술한 3 포지션 (단로기측 / 중립 / 접지개폐기측) 개폐 동작을 수행하도록 구동된다.

먼저, 원동베벨기어(10)가 좌측 또는 우측 방향으로 회전함에 따라 피동베벨기어(20)가 원동베벨기어(10)의 회전방향과 상반되는 방향으로 회전한다.

또한, 피동베벨기어(20)와 연결된 이송로드(30)가 피동베벨기어(20)의 회전함에 따라 함께 회전을 하게 되면, 피동베벨기어(20)에 결합한 이송블록(40)이 이송로드(30)의 회전 방향과 상반되는 방향으로 직선왕복운동을 하게 된다.

또한, 이송블록(40)이 직선왕복운동을 함에 따라 이송블록(40)에 결합한 랙기어(50)도 이송블록(40)과 함께 동일한 방향으로 직선왕복운동을 하게 된다.

이때, 랙기어(50)에 결합한 푸시로드(70)가 랙기어(50)의 직선왕복운동 방향으로 함께 직선왕복운동을 하며 푸시로드(70)의 양측에 이격되어 위치하는 각 리미트스위치(90) 중 어느 하나의 리미트스위치(90)에 접하거나 떨어지며 각 리미트스위치(90)와 연결된 단로기 또는 접지개폐기를 온오프하는 동작을 수행하게 된다.

또한, 푸시로드(70)가 복수의 리미트스위치(90) 중 어느 하나와도 접하고 있지 않고 양측의 리미트스위치(90) 사이에 이격되어 위치할 경우에는 중립상태가 되어 단로기와 접지개폐기 모두가 동작을 수행할 수 없는 상태에 있게 된다.

즉, 푸시로드(70)가 직선왕복운동을 하며 푸시로드(70)의 양측에 위치한 리미트스위치(90)와 번갈아 가며 접촉하거나 떨어지는 동작을 하며, 각 리미트스위치(90)가 연결된 단로기 또는 접지개폐기 중 어느 하나가 온오프 동작을 수행하도록 한다. 또한, 푸시로드(70)가 어느 리미트스위치(90)와도 접촉하지 않을 경우, 중립상태가 되어 단로기와 접지개폐기 모두가 동작하지 않도록 한다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 - 원동베벨기어 20 - 피동베벨기어
30 - 이송로드 40 - 이송블록
50 - 랙기어 60 - 피니언기어
70 - 푸시로드 80 - 리미트스위치지지구
90 - 리미트스위치

Claims (1)

1. 구동부로부터 동력을 전달받아 회전하는 원동베벨기어(10);
   원동베벨기어(10)와 외접하여 원동베벨기어(10)로부터 회전력을 전달받아 회전하는 피동베벨기어(20);
   피동베벨기어(20)가 일측 단부에 결합하여 피동베벨기어(20)로부터 회전력을 전달받아 회전하고, 외주면에 나사산이 형성된 이송로드(30);
   이송로드(30)가 관통 삽입되어 나사결합을 하고, 이송로드(30)가 회전함에 따라 이송로드(30)를 따라 직선왕복운동을 하는 이송블록(40);
   이송블록(40)에 결합하여 이송블록(40)과 함께 직선왕복운동을 하는 랙기어(50);
   랙기어(50)와 외접하여 회전운동을 하며 이송블록(40)이 이송로드(30)를 따라 직선왕복운동을 할 수 있도록 고정점 기능을 수행하는 피니언기어(60);
   랙기어(50)에 결합하되, 랙기어(50)에 비해 길이가 길게 구비되어 랙기어(50)의 양측 단부에서 외측으로 돌출되도록 결합하는 푸시로드(70);
   푸시로드(70)를 사이에 두고 푸시로드(70)의 양측에 이격되어 위치하는 복수 개의 리미트스위치지지구(80); 및
   상호 이격되어 위치하는 리미트스위치지지구(80)에 각각 구비되며, 단로기 또는 접지개폐기가 온오프 동작을 수행하도록 하는 리미트스위치(90)
   를 포함하고,
   리미트스위치지지구(80)에는 리미트스위치지지구(80)의 가로 길이방향을 따라 가이드홀(82)이 형성되고, 가이드홀(82)은 리미트스위치(90)가 리미트스위치지지구(80)에 설치될 때, 리미트스위치(90)가 가이드홀(82)을 따라 좌우방향으로 위치를 가변할 수 있도록 하여 단로기 또는 접지개폐기가 위치한 지점에 따라 단로기 또는 접지개폐기의 동작범위를 가변할 수 있도록 하는 것
   을 포함하는, 가스절연개폐기 동작 가변 장치.

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