KR840002854Y1 - 일련의 전류탭과 가변 스위칭기어를 갖는 전기접촉장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

일련의 전류탭과 가변 스위칭기어를 갖는 전기접촉장치

제1도는 정지 위치에 있는 가변기어의 평면도.

제2도는 중심호울더의 부분 단면도.

제3도 중심호울더의 정면도.

제4도는 말단 호울더의 측면도.

제5a-5f는 기어가 한 고정 접촉단에서 다른 고정접촉단으로 이동할 때 기어의 상이한 위치를 도해한 개략도.

본 고안은 일련의 전류 탭과 가변스위칭 기어로 구성된 전기장치에 관한 것인데, 가변스위칭 기어는 탭과 협력하는 접촉단이 장비되어 있고, 한개 이상의 전환 임피던스를 갖는 회로와 연결되어 있으며 주 전도체를 갖는 링크와 연결되어 있다.

가변스위칭 기어는 제어장치에 의해 동작한다. 복수 전류탭을 갖는 이러한 전기장치의 한 예로서 부하 선택기에 의해 제어되는 탭변환기(tap selector)가 장비된 전기 스탭트랜스 포머가 있다. 그러나, 본 고안은 트랜스 포머에 한정되는 것이 아니라 다른 전기장치에 응용될 수 있다. 예를들면 보상코일, 저항의 뱅크(bank), 콘덴서의 배터리 등이 있다. 본 장치는 단상일 수도 있고, 다상 동작하도록 제작될 수 있다. 대부분의 경우 스위치 조립품의 스위치 기어의 회로들은 똑같지만 단지 특별한 효과가 예상되는 경에만 다르다. 실례로서 다음의 단상의 경우를 설명하겠다.

전류 탭들을 스위치 하기 위해 가변스위칭 기어를 갖는 스탭트랜스 포머는 널리 알려져 있다. 기지의 트랜스 포머에 있어서 한 스위칭 주기동안, 기전력을 증가시키거나 감소시키는 권선의 일부가 가변스위칭 기어에 위치해 있는 전환 임피던스에 의해 단락되어 스위치 기어의 중간위치에 놓이게 된다. 일반적으로 고정 접촉단으로 구성된 상이한 탭들은 제어권선의 출구(Outlet)와 전기적으로 접촉하며, 서로 적절한 절연거리를 유지하면서 절연실린더의 내부표면에 배열되어 있다. 그리고, 실린더의 내부에서 실린더 축 주위로 회전하는 회전운동에 의해서 가변스위치는 동작한다.

특정 구체형에서는 가변스위칭 기어가 세개의 로울러 열로 구성되어 있다. 그 중에서 중심열은 가변 스위치가 고정 접촉단 앞에서 정지해 있을때 전류의 흐름을 확실히 해 주는 복수의 로울러로 구성되어 있고, 반면에 나머지 열들은 가변스위치가 이동할 때 전환 임피던스를 인가시켜 전류의 중단없이 전달을 가능케하는 하나의 보조 로울러로 구성되어 있다. 종래의 구체형에서는 세개의 로울러 열이 스프링 장치를 갖춘 호울더위에 설치되어 있어서 로울러에 적절한 압력을 가하여 고정 접촉단과 로울러가 접촉하도록 하고, 호울더는 스프링 장치에 의해서 신축운동과 진동운동을 하도록 되어있다.

이러한 공지의 구체적인 장치에는 몇가지 단점들이 있다. 신축운동을 하다 터미날 호울더에 지지되어 있는 가변 기어의 경우 터미날 호울더에 의해 지지되어 있는 보조 로울더와 가변기어가 움직이는 쪽의 고정접촉단과의 밀착방향이 신축운동을 확고히 해주는 슬라이드 축방향에 대해서 기울어져 있다. 그 결과 장치는 금속이 마멸되어 만족스런 동작을 할 수 없게 된다. 더우기, 이러한 구체형에 있어서 로울러 열의 측방향 배열은 가변기어가 정지해 있는 접촉단과 그 이웃한 접촉단과의 절연거리를 감소시켜서 주어진 원주상에 배열되는 고정 접촉단의 수를 제한한다.

본 고안은 종래기술의 이러한 단점을 극복하였다. 본 고안에서는 두 개의 바깥 호울더가 어떤 각도로 진동할 수 있으며, 이 각도는 변화시킬 수 있다는 것이 특징이다. 이러한 터미널 호울더의 진동은 스위치 기어에 필요했던 측방향 거리를 감소시켜서 결과적으로 원주상에 배열되어 있는 접촉단의 수를 증가시켰고, 훨씬 많은 수의 중간 출구를 갖는 제어권선을 사용할 수 있게했다. 그리고, 바깥호울더의 진동은 보조 로울러가 고정 접촉단으로 쉽게 꺽이도록 한다. 이러한 배열에 의해서 가변기어가 움직이려는 쪽의 고정접촉단으로 보조 로울러를 빠른 속도로 접촉시킬 필요가 없어졌다.

각 바깥 호울더에 있어서 고정 접촉단에 보조 로울러가 가하는 접촉 압력과 정지위치로 다시 돌아가는 운동은 복수 스프링이 설비된 장치에 의해서 이루어진다. 보조 로울러는 두 바깥 호울더가 연속된 두 접촉단에 동시에 접촉하는 순간에 형성되는 유동전류(circulating current)를 끊어버리는 작용을 한다. 이러한 보조 로울러의 작용에 의해서 회전기어의 속도에 보조 로울러의 속도가 덧붙여져서 훨씬 빠른 스위칭 속도를 얻게 된다. 이러한 특성은 유동전류를 단절시키는 역할을 하는 보조로울러의 전기적 마멸을 감소시킨다.

본 고안을 다음과 같은 구체형의 도면으로써 설명하겠다. 제1도는 정지 위치에 있는 스위치 기어를 보여주고 있다. 중심 호울더(1)은 대단히 전기 전도성이 좋은 재질로 만들어져 있으며, 고정 접촉단(5)의 중심에 위치해 있다. 바깥 호울더(2)도 역시 전도성 재질로 만들어져 있으며, 정지위치에 있다. 가변기어는 고정접촉단(5)가 위치에 있는 실린더(7)의 축(6) 주위를 회전한다.

제2도는 정지상태에 있는 중심 호울더(1)을 도해한 것이며, 제1도의 라인2-2를 따라 절취한 것이다. 절연물질로 만들어진 가이드(9) 속에서 양 말단부에 지지되어 있는 축(8)은 구리로 만들어진 두개의 주 로울러와 구리와 텅스텐 합금으로 만들어진 딘속 로울러(interrupting roller)(11)과 스터드 구멍(12) 속에 있는 슬라이더를 지탱하고 있다. 절연 물질로 만들어진 피스톤(13)은 도면상에는 나타나 있지 않지만 스프링에 의해 압축되어 주 로울러(10)이 적당한 압력으로 고정 접촉단(5)와 접촉하도록 한다. 축(8)에 감겨져 있는 스프링(14)는 호울더(1)쪽으로 주 로울러(10)의 측면을 압축하여 전기적으로 회로가 연속되도록 한다.

제3도는 고정접촉단(5)에 고정되어 있을때 중심호울더의 정면도이다. 고정접촉단(5)는 두개의 평판(30)으로 이루어져 있고, 전도성이 총은 재질로 만들어져 있으며, 아아크 방전에 견디는 재질로 만들어진 중심평판(31)의 양 측면에 위치해 있다. 중심 평판(31)이 위치에 있는 평면과 교차(retract)해 있는 평면에 놓여 있고, 평판(30)보다 더 길며, 양 말단부는 딘속 로울러(11)의 출발을 용이하게 하는 경사진 평면(32)가 붙어있다.

전도성 재질로 만들어진 각 평판(30)의 양 말단부도 역시 주로울러(10)의 출발을 용이하게 하는 경사진평판(33)으로 이루어져 있다. 가변 기어가 고정 접촉단(5)을 떠날때 주로울러(10)은 평판(30)위를 굴러서 경사진 평면(33)에 도달하게 된다.

주로울러(10)이 경사진 평면(33)을 떠날때, 단속 로울러(11)은 트랙(31)위를 굴려서 경사진 평면(32)상에 도달한다. 이러한 방법으로 고정 접촉단(5)에 흐르는 전류는 경사진 평면(32)와 단속 로울러(11)에 의해 끊기게 된다. 여기서, 경사평면(32)와 단속 로울러(11)은 아아크 저항성 재질로 만들어져 있다.

제4도는 정지상태에 있는 바깥 호울더(2)의 구체형을 도해한 것이다. 호울더(2)의 회전은 축(15)에 의해 이루어진다. 축(15)에 감겨져 있는 비틀림 스프링(16)은 기어와 통합된 결쇠(brace)(19)에 정지된 칼날모양(17,18)의 양 끝을 갖고 있다. 호울더(2)의 한 말단부는 구리-텅스텐 합금으로 만들어진 보조 로울더가 선회하는 축(20)을 지지하고, 반면에 다른 말단부는 정지되어 있는 바아(22)를 지탱하고 있는데, 바아(22)는 축(15)와 걸쇠(19)와 평행하게 배열되어 있다. 기어가 이동하면 보조로울러(21)은 고정 접촉단(5)와 접촉하게 된다. 호울더(2)는 축(15)을 선회하고, 비틀림 스프링(16)의 블레드(17)은 걸쇠(19)상에 정지해 있다.

그와 동시에 블레드(18)은 원래의 위치를 벗어나 호울더(2)의 바아(22)에 의해서 바이아스 된다. 그 결과 비틀림 스프링(16)의 탄성변형은 로울러(21)과 고정 접촉단(5) 사이에 접촉 압력을 생기게 한다. 기어가 역방향으로 이동할 동안 블레드(17)과 (18)은 위에서 설명한 방법대로 역방향 운동을 하게된다. 호울더(2)를 되돌리는 장치로서 비틀림 스프링(16)을 사용하여 보조로울러(21)과 고정 접촉단(5) 사이에 호울더(2)가 정지 위치에서 벗어난 각도에 비례하는 접촉 압력을 얻는다.

호울더(2)를 정지상태에서 조금 이동시켰을때 생기는 대단히 작은 접촉 압력은 다른 비틀림 스프링을 결합하여 사용함으로써 보완할 수 있다. 전기회로를 구성하기 위해서 전도성 물질로 만들어진 와셔(23)을 보조 로울러(21)과 호울더(2)의 각 암 사이에 끼워 넣는다. 그래서, 전류는 보조 로울러(21)로 부터 전류 탭 (24)로 흐르게 된다. 보조 로울러(21)이 고정 접촉단(5)을 떠날때, 스프링(16)은 호울더(2)를 정지 위치로 되돌린다.

도면 제5a-5f는 기어가 고정 접촉단(5)로 부터 다른 고정접촉단(25)으로 이동할 때 차지한 상이한 위치를 도해한 것이다. 도면 제5a는 기어가 고정접촉단(5)에 정지해 있는 것을 보여준다. 주로울러(10)을 지탱하고 있는 호울더(1)은 고정접촉단(5)의 중심에 있으며, 탭(29)의 전압에서 라인전류(I_L)을 고정접촉단(5)로 부터 주 전도기(28)로 전달한다. 중심 호울더의 왼쪽에 위치해 있는 호울더와 보조로울러를 2G와21G로 표시하였고, 오른쪽에 위치한 호울더와 보조 로울러를 2D와 21D로 표시하였다.

주로울러(10)과 중심스터럽(stirrup)(1)을 통해서 바깥 스터럽 2G와 2D 그리고 보조 로울러 21G와 21D는 탭(29)의 전위에 있다. 구동 장치가 도면 5b에서와 같이 기어를 고정접촉단(5)로 부터 다음 고정 접촉단(25)로 이동시킬 때 보조로울러(21G)는 고정접촉단(5)에서 멈추게 되고, 호울더(2G)는 축(15)을 중심으로 선회한다. 주전도기(28)과 고정접촉단(5)와 연결된 전기회로는 상이한 저항을 갖는 두 평행 브랜치(branch)에 의해 재 구성된다. 임피던스(26)이 인가되어 있는 스터럽(2G)의 브랜치는 전류를 도통시키지 않지만, 반면에 실지로 저항이 0인 중심 호울더(1)의 브랜치는 고정접촉단(5)로부터 주 전도기(28)로 라인전류 9(I_L)를 계속해서 도통시킨다.

도면 제5c는 중심 호울더(1)이 고정접촉단(5)을 이탈하여 라인전류(IL)을 단절시키는 순간의 기어를 도해한 것이다. 라인전류(I_L)은 호울더(2G)의 브랜치를 통해 임피던스(26)을 거쳐 흐르게 된다.

도면 제5d는 호울더(2D)의 보조 로울러(21D)가 고정접촉단(25)에 도달하고, 반면에 호울더(2G)의 보조 로울러(21G)는 아직도 고정 접촉단(5)에 남아 있는 순간의 기어를 도해한 것이다. 이 경우 라인전류(I_L)의 1/2은 보조로울러(21G)과 호울더(2G)와 임피던스(26)으로 구성된 브랜치를 통해 흐르게 되고, 나머지 1/2은 보조 로울러(21D)와 호울러(2D) 그리고 임피던스(27)로 구성된 브랜치를 통해서 흐르게 된다. 고정 접촉단(25)와 연결된 탭(34)의 전위가 고정 접촉단(5)와 연결된 탭(29)의 전위보다 높다고 가정하면 유동전류 I_C가 생성되어 고정 접촉단(25)로부터 보조로울러(21D)와 호울더(2D)를 거쳐 임피던스(27)를 통해 주전도기로 흐르고, 나머지 유동전류 I_C는 고정접촉단(5)로부터 보조 로울러(21G)와 호울더(2G)를 거쳐 임피던스(26)를 통해 주 전도기로 흐르게 된다.

도면 5e에서는 호울더(2G)는 접촉단(5)을 이탈하여 보조로울러(21G)가 상술한 유동전류를 단절시키게 된다. 탭(34)의 전위에서 라인전류(I_L)은 다시 중심호울더(1)에 의해서 고정 접촉단(25)으로부터 주 전도기(28)로 흐르게 된다. 도면 제5f는 고정접촉단(25)에서 정지해 있는 기어를 보여주고 있다. 주로울러(10)와 중심호울더(1)를 통해 바깥 호울더(2G)와 (2D) 그리고 보조 로울러(21G)와 (21D)는 탭(34)의 전위에 있다.

Claims (1)

1. 가등의 전도성 주로울러(1)과 가등의 전도성 제1 보조로울러(21D)와, 고정접촉단(5)(25)로 되어 있으며 상기의 주로울러(10)과 제1보조로울러(21D)는 거리가 떨어져 있고, 주된 그리고 제1보조홀딩 수단이 각각의 회전축에 관하여 상기 로울러의 회전을 허용하며 상기의 홀더수단이 상기의 로울러들로 하여금 상기의 고정 접촉단을 가로질러 구를수 있도록 해주어 상기의 고정접촉단과 상기의 제1로울러사이의 제1전기전도통로와 그리고 상기의 고정 접촉단과 상기의 제1보조로울러 사이에서의 제2전기전도통로를 제공하며, 제1보조호울더와 상기의 제1로울러 사이의 거리를 변경하되 그 거리변경수단에는 상기의 고정접촉단과 상기의 제1보조로울러가 포함되는 전기접촉 장치.