KR20230095042A - 톰슨코일을 이용한 차단기용 액츄에이터 - Google Patents

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KR20230095042A
KR20230095042A KR1020230076181A KR20230076181A KR20230095042A KR 20230095042 A KR20230095042 A KR 20230095042A KR 1020230076181 A KR1020230076181 A KR 1020230076181A KR 20230076181 A KR20230076181 A KR 20230076181A KR 20230095042 A KR20230095042 A KR 20230095042A
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Abstract

본 발명은 톰슨코일을 이용한 차단기용 액츄에이터에 관한 것으로, 고정 설치되는 베이스 플레이트와, 베이스 플레이트와 이격된 상태로 고정 설치되는 중간지지 프레임과, 중간지지 프레임과 이격된 상태로 고정 설치되는 상부지지 프레임과, 중간지지 프레임과 마주하는 베이스 플레이트의 일측에 고정 설치되는 투입용 톰슨코일과, 베이스 플레이트와 마주하는 중간지지 프레임의 타측에 고정 설치되는 개방용 톰슨코일과, 투입용 톰슨코일과 개방용 톰슨코일의 사이에 위치하고, 투입용 톰슨코일과 개방용 톰슨코일의 반발력에 의해 투입용 톰슨코일 또는 개방용 톰슨코일을 향한 방향으로 이동하는 반발판과, 반발판에 연결되며, 중간지지 프레임과 상부지지 프레임을 관통하는 바(bar) 형상의 이동자와, 이동자의 단부에 연결되며, 이동자와 함께 직선 방향으로 이동되어 고정전극에 접하거나 이격되는 이동전극과, 상부지지 프레임의 하측에 고정 설치되는 투입용 영구자석과 상부지지 프레임의 상면에 고정 설치되는 개방용 영구자석과, 중간지지 프레임과 투입용 영구자석의 사이에 위치되고, 이동자의 측부로 연장되는 투입용 흡착판과, 개방용 영구자석의 상부에 위치하며 이동자의 측부에 고정되어 이동자의 측부로 연장되는 개방용 흡착판을 포함하며, 이동전극이 고정전극 측으로 이동되어 접하는 투입모드 동작 시, 투입용 흡착판은 투입용 영구자석 측으로 이동되고, 투입용 영구자석의 자력에 의해 투입용 영구자석 측으로 상향 이동된 상태로 유지되며, 이동전극이 고정전극과 이격되는 개방모드 동작 시, 개방용 흡착판은 개방용 영구자석을 향한 방향으로 이동되고, 개방용 영구자석의 자력에 의해 개방용 영구자석 측으로 하향 이동된 상태로 유지되며, 개방모드 동작 시간이 투입모드 동작 시간 보다 더 빠르게, 개방용 영구자석의 자력이 투입용 영구자석의 자력 보다 크고, 이동전극이 개방모드에서 투입모드로 전환되기 위해 이동하는 거리를 d1, 개방모드에서 투입용 영구자석과 투입용 흡착판 사이의 거리를 d2라 하면, d1 < d2인 것을 특징으로 한다.

Description

톰슨코일을 이용한 차단기용 액츄에이터{ACTUATOR FOR CIRCUIT BREAKER USING THOMSON COIL}
본 발명은 톰슨코일을 이용한 차단기용 액츄에이터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 톰슨 코일을 이용하여 구조가 간단하면서도 안정적인 차단 동작을 수행할 수 있는 톰슨코일을 이용한 차단기용 액츄에이터에 관한 것이다.
일반적으로, 톰슨코일을 이용한 차단기용 액츄에이터는 전력 계통에서 부하전류 또는 사고전류를 차단하기 위한 핵심 전력기기이다. 톰슨코일을 이용한 차단기용 액츄에이터의 구동을 위해서는 조작기인 액츄에이터가 필수적으로 설치된다.
톰슨코일을 이용한 차단기용 액츄에이터에 사용되는 조작기는 일반적으로 전동 스프링 방식이며, 톰슨코일을 이용한 차단기용 액츄에이터 정격이 상향되면서 더 큰 조작력이 필요하게 되므로 유압식 스프링 방식이 점차 사용되고 있다.
종래 톰슨코일을 이용한 차단기용 액츄에이터에 사용되는 전동 스프링 방식 및 유압식 스프링 방식은 부품수가 많으므로 톰슨코일을 이용한 차단기용 액츄에이터의 작동 신뢰성이 저하되는 문제점이 있다. 따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2015-0052646호(2015.05.14 공개, 발명의 명칭: 회로 차단기)에 게시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 톰슨 코일을 이용하여 구조가 간단하면서도 안정적인 차단 동작을 수행할 수 있는 톰슨코일을 이용한 차단기용 액츄에이터를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 톰슨코일을 이용한 차단기용 액츄에이터는 고정 설치되는 베이스 플레이트; 상기 베이스 플레이트와 이격된 상태로 고정 설치되는 중간지지 프레임; 상기 중간지지 프레임과 이격된 상태로 고정 설치되는 상부지지 프레임; 상기 중간지지 프레임과 마주하는 상기 베이스 플레이트의 일측에 고정 설치되는 투입용 톰슨코일; 상기 베이스 플레이트와 마주하는 상기 중간지지 프레임의 타측에 고정 설치되는 개방용 톰슨코일; 상기 투입용 톰슨코일과 상기 개방용 톰슨코일의 사이에 위치하고, 상기 투입용 톰슨코일과 상기 개방용 톰슨코일의 반발력에 의해 상기 투입용 톰슨코일 또는 상기 개방용 톰슨코일을 향한 방향으로 이동하는 반발판; 상기 반발판에 연결되며, 상기 중간지지 프레임과 상기 상부지지 프레임을 관통하는 바(bar) 형상의 이동자; 상기 이동자의 단부에 연결되며, 상기 이동자와 함께 직선 방향으로 이동되어 고정전극에 접하거나 이격되는 이동전극; 상기 상부지지 프레임의 하측에 고정 설치되는 투입용 영구자석; 상기 상부지지 프레임의 상면에 고정 설치되는 개방용 영구자석; 상기 중간지지 프레임과 상기 투입용 영구자석의 사이에 위치되고, 상기 이동자의 측부로 연장되는 투입용 흡착판; 및 상기 개방용 영구자석의 상부에 위치하며 상기 이동자의 측부에 고정되어 상기 이동자의 측부로 연장되는 개방용 흡착판;을 포함하며, 상기 이동전극이 상기 고정전극 측으로 이동되어 접하는 투입모드 동작 시, 상기 투입용 흡착판은 상기 투입용 영구자석 측으로 이동되고, 상기 투입용 영구자석의 자력에 의해 상기 투입용 영구자석 측으로 상향 이동된 상태로 유지되며, 상기 이동전극이 상기 고정전극과 이격되는 개방모드 동작 시, 상기 개방용 흡착판은 상기 개방용 영구자석을 향한 방향으로 이동되고, 상기 개방용 영구자석의 자력에 의해 상기 개방용 영구자석 측으로 하향 이동된 상태로 유지되며, 개방모드 동작 시간이 투입모드 동작 시간 보다 더 빠르게, 상기 개방용 영구자석의 자력이 상기 투입용 영구자석의 자력 보다 크고, 상기 이동전극이 개방모드에서 투입모드로 전환되기 위해 이동하는 거리를 d1, 개방모드에서 상기 투입용 영구자석과 상기 투입용 흡착판 사이의 거리를 d2라 하면, d1 < d2인 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 상기 투입용 흡착판과 마주하는 상기 중간지지 프레임의 상면에 고정 설치되는 완충부재;를 더 포함할 수 있다.
상기 베이스 플레이트의 상면에 판상의 제1코일 프레임이 고정되고, 상기 제1코일 프레임의 상부에 구비된 홈부에 상기 투입용 톰슨코일이 설치될 수 있다.
본 발명에 따른 톰슨코일을 이용한 차단기용 액츄에이터는, 반발판을 사이에 두고 투입용 톰슨코일과 개방용 톰슨코일을 서로 마주보게 설치하여, 반발판의 이동으로 투입모드 및 개방모드로 동작이 가능하여 동작신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한 본 발명에 따르면 기존 톰슨코일을 이용한 차단기용 액츄에이터에 적용된 조작 방식을 대체하여 링크 구조 감소 및 부품수 축소를 통해 고장요인을 줄일 수 있고, 톰슨코일을 이용한 차단기용 액츄에이터의 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 유지보수 비용을 절감할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면 차단기의 상태 유지를 위해 필요한 랫치, 판스프링 등의 부품을 사용하지 않아도 되므로, 부품 및 고장률을 감소시킬 수 있고, 사용 횟수에 따른 상태 유지 성능 저하 없이 투입모드 또는 개방모드 상태를 일정한 힘으로 유지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 톰슨코일을 이용한 차단기용 액츄에이터의 개방모드 상태를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 톰슨코일을 이용한 차단기용 액츄에이터가 개방모드에서 투입모드로 전환되는 상태를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 톰슨코일을 이용한 차단기용 액츄에이터의 투입모드 상태를 도시한 단면도이다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 톰슨코일을 이용한 차단기용 액츄에이터를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 톰슨코일을 이용한 차단기용 액츄에이터의 개방모드 상태를 도시한 단면도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 톰슨코일을 이용한 차단기용 액츄에이터가 개방모드에서 투입모드로 전환되는 상태를 도시한 단면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 톰슨코일을 이용한 차단기용 액츄에이터의 투입모드 상태를 도시한 단면도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 톰슨코일을 이용한 차단기용 액츄에이터(1000)는, 고정 설치되는 베이스 플레이트(101)와, 베이스 플레이트(101)와 이격된 상태로 고정 설치되는 중간지지 프레임(105)과, 중간지지 프레임(105)과 이격된 상태로 고정 설치되는 상부지지 프레임(109)과, 중간지지 프레임(105)과 마주하는 베이스 플레이트(101)의 일측에 고정 설치되는 투입용 톰슨코일(102)과, 베이스 플레이트(101)와 마주하는 중간지지 프레임(105)의 타측에 고정 설치되는 개방용 톰슨코일(104)과, 투입용 톰슨코일(102)과 개방용 톰슨코일(104)의 사이에 위치하고 투입용 톰슨코일(102)과 개방용 톰슨코일(104)의 반발력에 의해 투입용 톰슨코일(102) 또는 개방용 톰슨코일(104)을 향한 방향으로 이동하는 반발판(103)과, 반발판(103)에 연결되며 중간지지 프레임(105)과 상부지지 프레임(109)을 관통하는 바(bar) 형상의 이동자(10) 및 이동자(10)의 단부에 연결되며 이동자(10)와 함께 직선 방향으로 이동되어 고정전극(4)에 접하거나 이격되는 이동전극(2)을 포함한다. 또한 본 발명의 일 실시예에 따른 톰슨코일을 이용한 차단기용 액츄에이터(1000)는, 투입용 흡착판(107)과 투입용 영구자석(108)과 완충부재(106)와 개방용 영구자석(110)과 개방용 흡착판(111)을 더 포함한다.
이동자(10)는 제2코일 프레임(104a), 중간지지 프레임(105), 완충부재(106), 제1자석 프레임(108a), 상부지지 프레임(109), 제2자석 프레임(110a)을 관통하며 하부에서 상부로 연장되는 막대 형상이다. 이동자(10)의 하부는 반발판(103)에 고정되어 반발판(103)와 같이 상하 방향으로 이동된다.
이동자(10)는 제2코일 프레임(104a), 중간지지 프레임(105), 완충부재(106), 제1자석 프레임(108a), 상부지지 프레임(109), 제2자석 프레임(110a)에 의해 좌우 측부가 지지된 상태에서, 제2코일 프레임(104a), 중간지지 프레임(105), 완충부재(106), 제1자석 프레임(108a), 상부지지 프레임(109), 제2자석 프레임(110a)을 관통하며 상하 방향으로 이동할 수 있다.
이동자(10)의 상측에 이동전극(2)이 바로 연결될 수 있으며, 이동자(10)의 상측에 이동로드(1)가 연결된 상태에서 이동로드(1)의 상측에 이동전극(2)이 연결될 수 있다.
이동전극(2)의 상측에는 고정전극(4)이 설치되며, 이러한 고정전극(4)은 상하 방향으로 연장된 고정로드(3)의 하측에 연결된다.
고정전극(4)과 이동전극(2)이 설정된 간격으로 떨어진 상태를 개방모드라 하며, 이동전극(2)이 이동되어 고정전극(4)에 접한 상태를 투입모드라 한다.
톰슨코일을 이용한 차단기용 액츄에이터(1000)의 최하부에 판상의 베이스 플레이트(101)가 위치하며, 베이스 플레이트(101)와 일정한 간격으로 이격된 상측에는 판상의 중간지지 프레임(105)이 고정된 상태로 설치된다.
그리고 베이스 플레이트(101)의 상면에 판상의 제1코일 프레임(102a)이 고정되며, 제1코일 프레임(102a) 상측에 구비된 홈부에 판상의 투입용 톰슨코일(102)이 설치된다.
투입용 톰슨 코일(102)의 상부에 판상의 반발판(103)이 설치되며, 이러한 반발판(103)은 금속 재질을 포함한다. 투입 및 개방 동작 수행을 위한 반발판(103)은 개방용 톰슨코일(104)과 투입용 톰슨코일(102)의 사이에 1개가 설치된다.
중간지지 프레임(105)의 하면에 판상의 제2코일 프레임(104a)이 고정되며, 제2코일 프레임(104a)의 하측에 구비된 홈부에 판상의 개방용 톰슨 코일(104)이 삽입된 상태로 고정된다.
이 같은 구조에서 반발판(103)은 투입용 톰슨 코일(102)에 전원이 인가되는 투입모드 동작시, 반발판(103)에 유도되는 맴돌이 전류에 의한 반발력으로 상부로 이동한다. 그리고 개방용 톰슨 코일(104)에 전원이 인가되는 개방모드 동작시, 반발판(103)에 유도되는 맴돌이 전류에 의한 반발력으로 반팔판(103)이 하부로 이동할 수 있다.
반발판(103)은 톰슨코일을 이용한 차단기용 액츄에이터(1000)가 개방모드일 경우, 도 1에 도시된 바와 같이 트입용 톰슨 코일(102)을 향한 방향으로 이동되며, 톰슨코일을 이용한 차단기용 액츄에이터(1000)가 투입모드일 경우, 도 3에 도시된 바와 같이 개방용 톰슨 코일(104)을 향한 방향으로 이동된다.
이러한 반발판(103)의 가운데에는 직상방으로 연장되는 바(bar) 형상의 이동자(10)의 하부가 고정된다.
완충부재(106)는 투입용 흡착판(107)과 마주하는 중간지지 프레임(105)의 상면에 고정된 상태로 설치되며, 고무나 우레탄과 같은 탄성재질로 이루어진다.
이동자(10)의 측면에 측부로 연장되는 판상의 투입용 흡착판(107)이 구비된다. 일 실시예에 따른 투입용 흡착판(107)은 금속 재질을 포함하며, 투입용 영구자석(108)과 완충부재(106) 사이에 위치하는 판 형상이다.
투입용 흡착판(107)은 톰슨코일을 이용한 차단기용 액츄에이터(1000)의 개방모드 상태에서는 완충부재(106)에 밀착된 상태로 고정된다. 그리고 톰슨코일을 이용한 차단기용 액츄에이터(1000)의 투입모드 상태에서는 투입용 영구자석(108)에 매우 근접한 위치에서 투입용 영구자석(108)의 자력에 의해 고정될 수 있다. 투입모드 동작이 완료되었을 때, 투입용 흡착판(107)은 투입용 영구자석(108)과 기 설정된 거리 만큼 이격될 수 있다. 후술하는 바와 같이, 투입 동작시 투입용 흡착판(107)이 투입용 영구자석(108)에 충돌하는 것에 의해 투입용 영구자석(108)이 파손되지 않도록 톰슨코일을 이용한 차단기용 액츄에이터(1000)가 설계될 수 있다.
톰슨코일을 이용한 차단기용 액츄에이터(1000)가 투입모드 상태에서 개방모드 상태로 전환할 때, 투입용 흡착판(107)이 상부에서 하부로 고속으로 이동하면서 톰슨코일을 이용한 차단기용 액츄에이터(1000)에 가하는 충격을 완충부재(106)가 완충할 수 있으며, 충격에 의한 소음도 줄일 수 있다.
투입용 흡착판(107)은 이동전극(2)이 고정전극(4)과 이격되는 개방모드 동작시 완충부재(106)에 밀착된 상태로 고정된다.
투입용 영구자석(108)은 상부지지 프레임(109)의 하측에 고정 설치된다. 이동전극(2)이 고정전극(4)을 향하여 이동되어 접할 때, 투입용 흡착판(107)은 투입용 영구자석(108) 측으로 이동되어 투입용 영구자석(108)에 의해 고정된다.
중간지지 프레임(105) 상부에 일정 간격 이격되는 판상의 상부지지 프레임(109)이 고정된 상태로 설치된다. 그리고 판상의 제1자석 프레임(108a)이 상부지지 프레임(109) 하면에 고정된다.
판상의 투입용 영구 자석(108)이 제1자석 프레임(108a)에 고정된다. 투입용 영구자석(108)은 톰슨코일을 이용한 차단기용 액츄에이터(1000)의 투입모드 동작시 투입용 흡착판(107)이 상부로 이동한 상태를 자력으로 유지시킬 수 있다. 그리고, 투입용 영구자석(108)은 자력으로 투입용 흡착판(107)을 당기는 힘에 의해 투입모드 동작이 보다 원할히 이루어질 수 있다.
개방용 영구자석(110)은 상부지지 프레임(109)의 상면에 고정된 상태로 설치된다.
개방용 흡착판(111)은 개방용 영구자석(110)의 상부에 위치하며, 이동자(10)의 측부에 고정되어 이동자(10)의 측부로 연장되는 판 형상이다. 개방용 흡착판(111)은 개방모드 동작시 개방용 영구자석(110)을 향한 방향으로 이동되어 개방용 영구자석(110)에 의해 고정된다.
개방용 흡착판(111)은 금속 재질을 포함하며, 개방용 흡착판(111)은 톰슨코일을 이용한 차단기용 액츄에이터(1000)의 개방모드 상태에서, 개방용 영구자석(110)에 매우 근접한 위치에서 개방용 연구자석(108)의 자력에 의해 고정된다. 그리고 진공차단기의 투입모드 동작시 개방용 영구자석(110)과 이격된다.
한편 이동자(10)의 상단에 이동로드(1)가 고정된 상태로 설치될 수 있으며, 이동로드(1)의 상단에는 이동전극(2)이 설치된다. 그리고, 이동전극(2)의 상부에 고정전극(4)이 고정된 상태로 설치되며, 고정전극(4)은 고정로드(3)의 하단에 고정된다.
판상의 제2자석 프레임(110a)이 상부지지 프레임(109)의 상면에 고정되며, 판상의 개방용 영구자석(110)이 제2자석 프레임(110a)의 상측에 고정된다.
개방용 영구자석(110)은 톰슨코일을 이용한 차단기용 액츄에이터(1000)의 개방모드 동작시 개방용 흡착판(111)이 하부로 이동한 상태를 자력으로 유지시킬 수 있다. 그리고, 개방용 영구자석(110)의 자력으로 개방용 흡착판(111)을 당기는 힘에 의해 개방 동작이 보다 원할히 되게 할 수 있다.
통상적으로, 톰슨코일을 이용한 차단기용 액츄에이터(1000)는 투입모드 동작 시간 보다 차단모드 동작 시간이 빨라야 한다. 따라서, 개방용 영구자석(110)의 자력이 투입용 영구자석(108)의 자력 보다 크게 하는 것이 바람직하다. 또한 개방용 영구자석(110)은 투입용 영구자석(108) 보다 더 넓은 면적으로 형성됨이 바람직하다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 톰슨코일을 이용한 차단기용 액츄에이터(1000)의 작동상태를 상세히 설명한다.
톰슨코일을 이용한 차단기용 액츄에이터(1000)의 투입모드와 개방모드 동작에 의해 이동로드(1)가 상부로 이동하면서 톰슨코일을 이용한 차단기용 액츄에이터(1000)가 투입모드가 되며, 이동로드(1)가 하부로 이동하면서 톰슨코일을 이용한 차단기용 액츄에이터(1000)가 개방모드로 동작된다.
또한 이동전극(2)이 개방모드에서 고정전극(4)과 이동전극(2)이 접하는 투입모드로 전환되기 위해 이동하는 거리를 d1이라 하며, 개방모드에서 투입용 영구자석(108)과 투입용 흡착판(107) 사이의 거리를 d2라 하면, d1 < d2인 것을 특징으로 한다.
개방모드 상태일 때, 투입용 흡착판(107)의 하면은 완충부재(106)에 밀착된다. 이때, d1과 d2는 d1 < d2의 관계를 만족한다.
톰슨코일을 이용한 차단기용 액츄에이터(1000)의 투입모드 동작시 이동 전극(2)이 스토퍼 역할을 하는 것에 의해, 투입용 흡착판(107)은 상부로 d1 만큼 이동할 수 있다. 즉, “d1 < d2 ” 관계를 만족하는 것에 의해, 투입용 흡착판(107)이 투입용 영구자석(108)에 충돌하는 것에 의한 투입용 영구자석(108)의 손상을 방지할 수 있다.
상기와 같은 구조에서, 톰슨코일을 이용한 차단기용 액츄에이터(1000)의 투입모드 동작시 이동 전극(2)이 스토퍼 역할을 하는 것에 의해, 투입용 흡착판(107)은 상부로 d2 만큼 이동할 수도 있다.
도 3에서 도면부호 “d4”는 투입모드 상태에서 개방용 흡착판(111)과 개방용 영구자석(110) 사이의 거리를 의미한다. 이때, d1과 d4는 "d1 < d4"과 같은 관계를 만족한다.
즉 이동전극(2)이 개방모드에서 투입모드로 전환하기 위해 이동하는 거리를 d1이라 하며, 투입모드에서 개방용 흡착판(111)과 개방용 영구자석(110) 사이의 거리를 d4라 하면, d1 < d4인 것을 특징으로 한다.
톰슨코일을 이용한 차단기용 액츄에이터(1000)의 개방 동작시 완충부재(106)가 스토퍼 역할을 하는 것에 의해 개방용 흡착판(111)은 d1 만큼 하부로 이동할 수 있다. 즉, “d1 < d4” 관계를 만족하는 것에 의해, 개방용 흡착판(111)이 개방 동작시 개방용 영구자석(110)과 개방용 흡착판(111)이 충돌하는 것에 의한 개방용 영구자석(110)의 손상이 방지될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 반발판(103)을 사이에 두고 투입용 톰슨코일(102)과 개방용 톰슨코일(104)을 서로 마주보게 설치하여, 반발판(103)의 이동으로 투입모드 및 개방모드로 동작이 가능하여 동작신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한 기존 톰슨코일을 이용한 차단기용 액츄에이터(1000)에 적용된 조작 방식을 대체하여 링크 구조 감소 및 부품수 축소를 통해 고장요인을 줄일 수 있고, 톰슨코일을 이용한 차단기용 액츄에이터(1000)의 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 유지보수 비용을 절감할 수 있다. 또한 차단기의 상태 유지를 위해 필요한 랫치, 판스프링 등의 부품을 사용하지 않아도 되므로, 부품 및 고장률을 감소시킬 수 있고, 사용 횟수에 따른 상태 유지 성능 저하 없이 투입모드 또는 개방모드 상태를 일정한 힘으로 유지할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
1000 : 톰슨코일을 이용한 차단기용 액츄에이터
1 : 이동로드 2 : 이동전극
3 : 고정로드 4 : 고정전극
10 : 이동자 101 : 베이스 플레이트
102 : 투입용 톰슨코일 102a : 제1코일 프레임
103 : 반발판 104 : 개방용 톰슨코일
104a : 제2코일 프레임 105 : 중간지지 프레임
106 : 완충부재 107 : 투입용 흡착판
108 : 투입용 영구자석 109 : 상부지지 프레임
110 : 개방용 영구자석 111 : 개방용 흡착판

Claims (3)

  1. 고정 설치되는 베이스 플레이트;
    상기 베이스 플레이트와 이격된 상태로 고정 설치되는 중간지지 프레임;
    상기 중간지지 프레임과 이격된 상태로 고정 설치되는 상부지지 프레임;
    상기 중간지지 프레임과 마주하는 상기 베이스 플레이트의 일측에 고정 설치되는 투입용 톰슨코일;
    상기 베이스 플레이트와 마주하는 상기 중간지지 프레임의 타측에 고정 설치되는 개방용 톰슨코일;
    상기 투입용 톰슨코일과 상기 개방용 톰슨코일의 사이에 위치하고, 상기 투입용 톰슨코일과 상기 개방용 톰슨코일의 반발력에 의해 상기 투입용 톰슨코일 또는 상기 개방용 톰슨코일을 향한 방향으로 이동하는 반발판;
    상기 반발판에 연결되며, 상기 중간지지 프레임과 상기 상부지지 프레임을 관통하는 바(bar) 형상의 이동자;
    상기 이동자의 단부에 연결되며, 상기 이동자와 함께 직선 방향으로 이동되어 고정전극에 접하거나 이격되는 이동전극;
    상기 상부지지 프레임의 하측에 고정 설치되는 투입용 영구자석;
    상기 상부지지 프레임의 상면에 고정 설치되는 개방용 영구자석;
    상기 중간지지 프레임과 상기 투입용 영구자석의 사이에 위치되고, 상기 이동자의 측부로 연장되는 투입용 흡착판; 및
    상기 개방용 영구자석의 상부에 위치하며 상기 이동자의 측부에 고정되어 상기 이동자의 측부로 연장되는 개방용 흡착판;을 포함하며,
    상기 이동전극이 상기 고정전극 측으로 이동되어 접하는 투입모드 동작 시, 상기 투입용 흡착판은 상기 투입용 영구자석 측으로 이동되고, 상기 투입용 영구자석의 자력에 의해 상기 투입용 영구자석 측으로 상향 이동된 상태로 유지되며,
    상기 이동전극이 상기 고정전극과 이격되는 개방모드 동작 시, 상기 개방용 흡착판은 상기 개방용 영구자석을 향한 방향으로 이동되고, 상기 개방용 영구자석의 자력에 의해 상기 개방용 영구자석 측으로 하향 이동된 상태로 유지되며,
    개방모드 동작 시간이 투입모드 동작 시간 보다 더 빠르게, 상기 개방용 영구자석의 자력이 상기 투입용 영구자석의 자력 보다 크고,
    상기 이동전극이 개방모드에서 투입모드로 전환되기 위해 이동하는 거리를 d1, 개방모드에서 상기 투입용 영구자석과 상기 투입용 흡착판 사이의 거리를 d2라 하면, d1 < d2인 것을 특징으로 하는 톰슨코일을 이용한 차단기용 액츄에이터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 투입용 흡착판과 마주하는 상기 중간지지 프레임의 상면에 고정 설치되는 완충부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 톰슨코일을 이용한 차단기용 액츄에이터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 베이스 플레이트의 상면에 판상의 제1코일 프레임이 고정되고, 상기 제1코일 프레임의 상부에 구비된 홈부에 상기 투입용 톰슨코일이 설치되는 것을 특징으로 하는 톰슨코일을 이용한 차단기용 액츄에이터.
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