KR20220092893A - 모터 제어 센터 회로 차단기 교체 키트 및 방법 - Google Patents

Abstract

모터 제어 센터 회로 차단기 교체 키트는, 스탠드오프(상기 스탠드오프는 모터 제어 센터의 버킷 상의 기존 구멍에 대응하는 제1 복수의 장착 구멍, 및 회로 차단기 상의 기존 구멍에 대응하는 제2 복수의 구멍을 가짐), 도어 인터페이스 패널(상기 도어 인터페이스 패널은 모터 제어 센터의 도어 상의 기존 구멍에 대응하는 제3 복수의 구멍을 갖고, 상기 도어 인터페이스 패널은 회로 차단기와 연관된 손잡이 작동기에 대응하는 크기 및 형상을 갖는 개구를 내부에 형성함), 및 손잡이 작동기의 탭을 수용하도록 구조화된 슬롯을 갖는 안전 래치를 포함한다.

Description

모터 제어 센터 회로 차단기 교체 키트 및 방법

관련 출원에 대한 상호 참조

본 출원은, 2019년 11월 8일에 출원되고 발명의 명칭이 "MOTOR CONTROL CENTER CIRCUIT BREAKER REPLACEMENT KIT AND METHOD"인 미국 가출원 제62/932,787호의 이익을 35 U.S.C. § 119 (e)에 따라 주장하며, 이의 전체 개시 내용은 본원에 참조로서 포함된다.

기술분야

개시된 개념은 일반적으로 모터 제어 센터, 보다 구체적으로는, 모터 제어 센터 회로 차단기를 교체하기 위한 키트 및 방법에 관한 것이다.

모터 제어 센터의 한 유형은, 모터 스타터와 관련 회로 차단기를 포함한 버킷을 갖는, 수직 캐비닛으로서 구현된다. 원자력 산업에서 사용되는 하나의 특정 모터 제어 센터 설계는, 비-디지털 성형 케이스 회로 차단기(MCCB)와 관련 모터 스타터를 수용하는, 버킷을 포함한다.

도 1 및 도 2는 원자력 산업에서 사용되는 모터 제어 센터(10)의 이미지이고, 도 3은 빈 모터 제어 센터 버킷(40)의 이미지이다. 모터 제어 센터(10)는 회로 차단기(20), 회전 손잡이 기구(22), 및 모터 스타터(30)를 포함한다. 모터 제어 센터(10)는 일반적인 제너럴 일렉트릭(GE) 7700 모터 제어 센터이고, 회로 차단기(20)는 GE MCCB이다. 회전 손잡이 기구(22)는 회로 차단기(20)의 수동 전력 공급/미공급을 허용한다. 모터 제어 센터(10)는, 회전 손잡이 기구(22)의 형상 및 위치에 대응하는 개구를 갖는 도어(50)를 포함하고, 따라서 버킷(40) 외부의 사용자가 수동으로 회로 차단기(20)에 전력 공급/미공급할 수 있게 한다. 버킷(40)과 도어(50)는, 특히 회로 차단기(20)와 회전 손잡이 기구(22)를 수용하도록 설계된다.

회로 차단기(20)는 비-디지털 회로 차단기이다. 그러나, 이러한 특정 회로 차단기(20)는 중단되고 디지털 회로 차단기로 교체된다. 회로 차단기는 수명이 제한되어 있으며, 게다가 수명이 다하면 회로 차단기(20)를 교체할 필요가 있는 회로 차단기가 파손되거나 손상될 수 있다.

원자력 산업 분야에서는 비-디지털 회로 차단기에서 디지털 회로 차단기로 전환하는 것이 바람직하지 않다. 디지털 회로 차단기로 전환하면, 특히 사이버 보안 요건을 준수하는 것과 같은 어려움이 발생한다. 또한, 버킷(40)을 절단, 천공, 또는 나사 태핑과 같은 방식으로 변형하는 것이 금지될 수 있다. 따라서, 회로 차단기(20)가 중단되고 디지털 회로 차단기로 이동하려는 의도가 없는 경우에, 전체 모터 제어 센터(10)는 비용적으로 엄청나고 노동 집약적인 다른 모터 제어 센터로 교체될 필요가 있을 것이다.

모터 제어 센터의 회로 차단기 교체를 개선할 여지가 있다.

본 발명의 추가 이해는 첨부 도면과 함께 읽을 경우에 바람직한 구현예의 하기의 설명으로부터 얻어질 수 있다. 도면 중,
도 1은 모터 제어 센터 버킷의 이미지이다.
도 2는 도어를 포함한 모터 제어 센터 버킷의 이미지이다.
도 3은 빈 모터 제어 센터 버킷의 이미지이다.
도 4는, 개시된 개념의 예시적인 구현예에 따라 교체 회로 차단기 키트를 포함하는 모터 제어 센터의 이미지이다.
도 5는, 개시된 개념의 예시적인 구현예에 따라 도어가 폐쇄된 교체 회로 차단기 키트를 포함하는 모터 제어 센터의 이미지이다.
도 6a-d는 개시된 개념의 예시적인 구현예에 따라 회로 차단기 교체 키트에 포함된 스탠드오프의 도면이다.
도 7a-d는 개시된 개념의 예시적인 구현예에 따라 회로 차단기 교체 키트에 포함된 도어 인터페이스 패널의 도면이다.
도 8a-b는 개시된 개념의 예시적인 구현예에 따라 회로 차단기 교체 키트에 포함된 안전 래치의 도면이다.

개시된 개념의 예시적인 구현예에 따라, 교체 회로 차단기 키트는 교체하는 것과 상이한 새로운 회로 차단기가, 절단, 드릴링, 또는 나사 태핑과 같은 변형을 모터 제어 센터의 버킷에 하지 않고, 기존의 모터 제어 센터에 설치될 수 있게 한다.

도 4는, 개시된 개념의 예시적인 구현예에 따른 교체 회로 차단기 키트를 포함한 모터 제어 센터의 이미지이고, 도 5는, 개시된 개념의 예시적인 구현예에 따라 도어가 폐쇄된 교체용 회로 차단기 키트를 포함한 모터 제어 센터의 이미지이다. 교체 회로 차단기 키트는, 도어 인터페이스 패널(120), 스탠드오프(130), 및 안전 래치(140)를 포함한다. 교체 회로 차단기 키트는, 회로 차단기(20) 및 회전 손잡이 기구(22)와 상이한 회로 차단기(100) 및 손잡이 작동기(110)가, 버킷(40)을 변형시키지 않고 회로 차단기(20)가 설치된 모터 제어 센터에 설치될 수 있게 한다. 버킷(40) 및 도어(50)는 도 1 내지 도 3에 나타낸 것과 동일하다.

도 6a-d는 개시된 개념의 예시적인 구현예에 따라 회로 차단기 교체 키트에 포함된 스탠드오프(130)의 도면이다. 스탠드오프(130)는 전방 패널(150), 측면 패널(151 및 152), 및 후방 플랜지(153 및 154)를 포함한다. 회로 차단기 장착 구멍(135,136,137,138)이 전방 패널(150)에 형성된다. 회로 차단기 장착 구멍(135,136,137,138)은 회로 차단기(100)의 후방에 있는 장착 구멍에 대응하여, 제한 없이 볼트와 같은 패스너를 사용하여 장착 구멍(135,136,137,138)을 통해 회로 차단기(100)가 스탠드오프(130)의 전방 패널(150)에 부착될 수 있도록 한다.

스탠드오프(130)는, (도 3에 나타낸) 버킷 내의 기존의 구멍(41,42,43,44)에 대응하는 버킷 장착 구멍(131,132,133,134)을 추가로 포함한다. 버킷 장착 구멍(131,132) 중 두 개는 스탠드오프(130)의 하나의 후방 플랜지(154)에 형성되고, 버킷(40)의 후방 패널에 있는 두 개의 기존 구멍(41,42)에 대응한다. 버킷 장착 구멍(133,134) 중 두 개는 스탠드오프(130)의 하나의 측면 패널(151)에 형성되고, 버킷(40)의 측면 패널에 있는 두 개의 기존 구멍(43,44)에 대응한다. 스탠드오프(130)는, 볼트와 같으나 이에 한정되지 않는 패스너를 사용하여, 장착 구멍(131,132,133,134)을 통해 버킷(40)에 부착될 수 있다. 장착 구멍(131,132,133,134)은 버킷(40) 내의 기존의 구멍(41,42,43,44)에 대응하기 때문에, 버킷(40)의 절단, 드릴링, 또는 나사 태핑과 같은 변형은 스탠드오프(130)를 버킷(40)에 부착할 경우에 필요하지 않다.

도 4는 스탠드오프(130)에 부착된 회로 차단기(100)를 나타낸다. 회로 차단기(100) 및 손잡이 작동기(110)는, 도 1 및 도 2에 나타낸 회로 차단기(20) 및 회전 손잡이 기구(22)와 상이한 치수를 갖는다. 스탠드오프(130)는, 회로 차단기(100) 및 손잡이 작동기(110)의 상이한 치수를 수용하기 위한 깊이를 갖는다. 예를 들어, 스탠드오프(130)의 깊이는, 회로 차단기(100) 및 손잡이 작동기(110)가 스탠드오프(130)에 부착되고 버킷(40)에 설치될 경우에 손잡이 작동기(110)의 전방면이 도어(50)와 실질적으로 동일 평면에 있도록 한다. 아크 플래시 보호를 제공하기 위해, 손잡이 작동기(110)의 전방면은 도어(50)와 실질적으로 동일 평면에 있어야 한다. 개시된 개념의 예시적인 구현예에 따라, 스탠드오프(130)의 깊이는, 손잡이 작동기(110)의 전방면이 도어(50)와 실질적으로 동일 평면에 있도록 하면서 이를 대체하는 회로 차단기와 상이한 치수를 갖는 회로 차단기가 버킷(40)에 설치되도록 한다.

도 7a-d는 개시된 개념의 예시적인 구현예에 따라 회로 차단기 교체 키트에 포함된 도어 인터페이스 패널(120)의 도면이다. 도어 인터페이스 패널(120)은, 내부에 형성된 개구(126)를 갖는 제1 평면 부분(127), 및 제1 평면 부분(127)의 하나의 에지를 따라 제1 평면 부분(127)에 실질적으로 수직으로 배열되는 제2 평면 부분(128)을 포함한다. 제1 평면 부분(127)은, 내부에 형성된 장착 구멍(121,122,123)을 갖는다. 장착 구멍(121,122,123)은 도어(50) 내의 기존 구멍(51,52,53)에 대응한다(도 2 참조). 도어 인터페이스 패널(120)은, 볼트와 같으나 이에 한정되지 않는 패스너를 사용하여, 장착 구멍(121,122,123)을 통해 도어(50)에 부착될 수 있다.

도어 인터페이스 패널(120)의 제1 평면 부분(127)에 형성된 개구(126)는, 손잡이 작동기(110)의 손잡이에 대응하는 크기 및 형상을 갖는다. 도 4 및 도 5에 나타낸 예시적인 구현예에서, 개구(126)는, 회전 손잡이 기구(22)의 둥근 형상과 반대로 손잡이 작동기(110)의 손잡이를 수용하기 위한 직사각형 형상을 갖는다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 도어 인터페이스 패널(120)은, 회전 손잡이 기구(22)와 손잡이 작동기(110)의 차이를 수용하기 위해, 도어(50) 내의 개구(126)의 형상을 둥근형에서 직사각형으로부터 변경하도록 작동 가능하다. 도어 인터페이스 패널(120) 내의 개구(126)는, 도어(50)가 폐쇄될 경우에 모터 제어 센터 외부에서 손잡이 작동기(110)의 작동을 허용한다.

도어 인터페이스 패널(120)의 제2 평면 부분(128)은, 도어 인터페이스 패널에 안전 래치(140)를 부착하는 것을 용이하게 하는 장착 구멍(124,125)을 포함한다. 안전 래치(140)는, 도어 인터페이스 패널(120)의 장착 구멍(124,125)에 대응하는 장착 구멍(141,142)을 포함한다. 안전 래치(140)는, 볼트와 같으나 이에 한정되지 않는 패스너를 사용하여, 도어 인터페이스 패널(120)에 부착될 수 있다.

도 8a-b는 개시된 개념의 예시적인 구현예에 따라 회로 차단기 교체 키트에 포함된 안전 래치(140)의 도면이다. 안전 래치(140)는, 도어 인터페이스 패널(120)의 제2 평면 부분(128)에 대응하는 크기 및 형상을 갖는 제1 부분(144)을 포함한다. 안전 래치(140)는, 제2 단부가 제1 부분에 부착되지 않으면서 일 단부에서 제1 부분에 부착된 제2 부분(145)을 또한 포함하여, 안전 래치(140)의 제1 부분(144)과 제2 부분(145) 사이에 형성되는 슬롯(143)을 생성한다.

손잡이 작동기(110)는, 손잡이 작동기(110)의 손잡이와 함께 이동하는 탭(111)을 포함한다. 예를 들어 도 4에 나타낸 바와 같이, 회로 차단기(100), 손잡이 작동기(110), 및 안전 래치(140)가 버킷(40)에 설치되고 도어(50)가 폐쇄되는 경우에, 탭(111)은, 손잡이가 온 위치에 있을 때 안전 래치(140)의 슬롯(143) 내로 슬라이딩하여 회로 차단기(110)에 전력을 공급하고, 손잡이가 오프 위치에 있을 때 슬롯(143) 밖으로 슬라이딩하여 회로 차단기(110)에 전력을 공급하지 않는다. 이러한 방식으로, 회로 차단기(110)에 전력이 공급될 경우에, 탭(111)은 슬롯(143) 내에 배치될 것이고, 따라서 도어(50)가 개방되는 것을 방지한다. 일단 회로 차단기(110)에 전력 공급이 중단되면, 탭(111)은 슬롯(143) 외부에 배치되고, 이에 따라 도어(50)가 개방될 수 있게 한다.

일부 예시적인 구현예에서, 손잡이 작동기(110)는 디피터 기구(112)(도 4에 나타냄)를 포함하며, 이는 회로 차단기(100)에 전력이 공급되더라도 탭(111)이 안전 래치(140)로부터 분리되고 도어(50)가 개방될 수 있게 한다. 일부 예시적인 구현예에서, 디피터 기구(112)는, 도어(50)가 폐쇄될 경우에 버킷(40) 외부에서 작동기에 의해 회전될 수 있는 나사 또는 볼트를 포함한다.

개시된 개념은, 모터 제어 센터에서 회로 차단기를 교체하는 방법으로서 구현될 수 있음을 이해할 것이다. 방법은, 예컨대 기존의 회로 차단기(20)를 모터 제어 센터(10)로부터 제거하는 단계, 버킷(40)에 스탠드오프(130)를 설치하는 단계, 회로 차단기(100)를 스탠드오프(130)에 부착하는 단계, 도어 인터페이스 패널(120)을 도어(50)에 부착하는 단계, 및 안전 래치(140)를 도어 인터페이스 패널(120)에 부착하는 단계를 포함할 수 있다. 그러나, 이들은 단순히 예시적인 단계임을 이해할 것이다. 단계는, 개시된 개념의 범위를 벗어나지 않으면, 수정, 재배열, 추가 또는 삭제될 수 있다.

본원에 설명된 바와 같이, 개시된 개념의 예시적인 구현예에 따라, 모터 제어 센터 내의 기존의 회로 차단기는, 모터 제어 센터의 버킷을 변형하거나 모터 제어 센터를 완전히 교체하지 않고서, 상이한 회로 차단기로 교체될 수 있다. 예를 들어, 모터 제어 센터 회로 차단기 교체 키트를 사용하면, 중단 회로 차단기를 상이한 회로 차단기로 교체할 수 있다.

개시된 개념은, 특정 모터 제어 센터의 특정 회로 차단기를 상이한 특정 회로 차단기로 교체하는 것을 수용하는, 회로 차단기 교체 키트의 예시적인 구현예를 제공하지만, 개시된 개념은 다양하게 상이한 회로 차단기 및 모터 제어 센터 응용에 적용될 수 있음을 이해할 것이다. 예를 들어, 스탠드오프(130)의 깊이 및 장착 구멍 위치는, 개시된 개념의 범주를 벗어나지 않는다면, 응용 분야에 따라 변경될 수 있다. 유사하게, 도어 인터페이스 패널(120)의 개구의 장착 구멍 위치 및 크기 및 형상은, 개시된 개념의 범주를 벗어나지 않는다면, 변형될 수 있다. 이러한 방식으로, 특정 모터 제어 센터 내의 기존의 회로 차단기가 모터 제어 센터의 버킷을 변형시키지 않으면서 상이한 유형의 회로 차단기로 교체될 수 있게 하는, 스탠드오프, 도어 인터페이스 패널, 및 안전 래치를 포함한 모터 제어 센터 회로 차단기 교체 키트가, 개시된 개념의 범주 내에 있는 것으로 간주된다.

본 발명의 특정 구현예가 상세히 설명되었지만, 당업자는 이러한 세부 사항에 대한 다양한 변형 및 대안이 본 개시의 전체 교시에 비추어 개발될 수 있고, 예시적인 구현예 중 하나 이상의 선택된 요소가 개시된 개념의 범주로부터 변화하지 않고 다른 구현예로부터의 하나 이상의 요소와 조합될 수 있음을 이해할 것이다. 따라서, 개시된 특정 구현예는, 단지 예시적인 것일 뿐이며, 첨부된 청구범위의 전체 범위 및 그것의 임의의 균등물 및 모든 균등물에 주어져야 하는 본 발명의 범위에 대하여 제한하지 않는 것으로 여겨진다.

Claims (11)

1. 모터 제어 센터 회로 차단기 교체 키트로서,
   상기 모터 제어 센터의 버킷 상의 기존 구멍에 대응하는 제1 복수의 장착 구멍, 및 회로 차단기 상의 기존 구멍에 대응하는 제2 복수의 구멍을 갖는 스탠드오프;
   상기 모터 제어 센터의 도어 상의 기존 구멍에 대응하는 제3 복수의 구멍을 갖고, 상기 회로 차단기와 연관된 손잡이 작동기에 대응하는 크기 및 형상을 갖는 개구를 내부에 형성하는 도어 인터페이스 패널; 및
   상기 손잡이 작동기의 탭을 수용하도록 구조화된 슬롯을 갖는 안전 래치를 포함하는, 키트.
2. 제1항에 있어서, 상기 스탠드오프가 상기 버킷 내에 설치되어 있고 상기 회로 차단기와 상기 손잡이 작동기가 상기 스탠드오프에 부착될 경우에, 상기 스탠드오프는 상기 손잡이 작동기의 전방면이 상기 도어와 실질적으로 동일 평면 상에 있게 하는 깊이를 갖는, 모터 제어 센터 회로 차단기 교체 키트.
3. 제1항에 있어서, 상기 도어 인터페이스 패널의 개구는 직사각형 형상을 갖는, 모터 제어 센터 회로 차단기 교체 키트.
4. 제1항에 있어서, 상기 스탠드오프는 측면 패널과 후방 플랜지를 포함하고, 상기 제1 복수의 구멍 중 적어도 하나는 상기 측면 패널에 배치되고, 상기 제1 복수의 구멍 중 적어도 하나는 상기 후방 플랜지에 배치되는, 모터 제어 센터 회로 차단기 교체 키트.
5. 제4항에 있어서, 상기 스탠드오프는 전방 패널을 포함하고, 상기 제2 복수의 구멍은 상기 전방 패널에 형성되는, 모터 제어 센터 회로 차단기 교체 키트.
6. 모터 제어 센터로서,
   회로 차단기;
   상기 회로 차단기에 부착된 손잡이 작동기;
   도어;
   버킷;
   상기 버킷 상의 구멍에 대응하는 제1 복수의 장착 구멍과 상기 회로 차단기 상의 구멍에 대응하는 제2 복수의 구멍을 갖고, 상기 제1 복수의 구멍을 통해 상기 버킷에 부착되고, 상기 제2 복수의 구멍을 통해 상기 회로 차단기에 부착되는, 스탠드오프;
   상기 도어 상의 구멍에 대응하는 제3 복수의 구멍을 갖고, 상기 제3 복수의 구멍을 통해 상기 도어에 부착되며, 상기 손잡이 작동기의 손잡이에 대응하는 크기 및 형상을 갖는 개구를 내부에 형성하는, 도어 인터페이스 패널; 및
   상기 손잡이 작동기의 탭을 수용하도록 구조화된 슬롯을 갖는 안전 래치를 포함하는, 모터 제어 센터.
7. 제6항에 있어서, 상기 스탠드오프가 상기 버킷 내에 설치되어 있고 상기 회로 차단기와 상기 손잡이 작동기가 상기 스탠드오프에 부착될 경우에, 상기 스탠드오프는 상기 손잡이 작동기의 전방면이 상기 도어와 실질적으로 동일 평면 상에 있게 하는 깊이를 갖는, 모터 제어 센터.
8. 제6항에 있어서, 상기 도어 인터페이스 패널의 개구는 직사각형 형상을 갖는, 모터 제어 센터.
9. 제6항에 있어서, 상기 스탠드오프는 측면 패널과 후방 플랜지를 포함하고, 상기 제1 복수의 구멍 중 적어도 하나는 상기 측면 패널에 배치되고, 상기 제1 복수의 구멍 중 적어도 하나는 상기 후방 플랜지에 배치되는, 모터 제어 센터.
10. 제9항에 있어서, 상기 스탠드오프는 전방 패널을 포함하고, 상기 제2 복수의 구멍은 상기 전방 패널에 형성되는, 모터 제어 센터.
11. 모터 제어 센터에서 회로 차단기를 교체하는 방법으로서, 상기 방법은,
    상기 모터 제어 센터의 버킷으로부터 제1 회로 차단기와 제1 손잡이 작동기를 제거하는 단계;
    상기 버킷 내에 스탠드오프를 설치하는 단계(상기 스탠드오프는 상기 버킷 상의 기존 구멍에 대응하는 제1 복수의 구멍을 가짐);
    제2 회로 차단기를 상기 스탠드오프에 부착하는 단계(상기 스탠드오프는 상기 제2 회로 차단기 상의 기존 구멍에 대응하는 제2 복수의 구멍을 가짐);
    도어 인터페이스 패널을 상기 모터 제어 센터의 도어에 설치하는 단계(상기 도어 인터페이스 패널은 상기 도어 상의 기존 구멍에 대응하는 제3 복수의 구멍을 갖고, 상기 도어 인터페이스 패널은 상기 제2 회로 차단기와 연관된 손잡이 작동기에 대응하는 크기 및 형상을 가짐); 및
    상기 도어 인터페이스 패널에 안전 래치를 부착하는 단계(상기 안전 래치는 상기 손잡이 작동기의 탭을 수용하도록 구성된 슬롯을 가짐)를 포함하는, 방법.

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