WO2016108622A1

WO2016108622A1 - 차단기용 전자반발 조작기

Info

Publication number: WO2016108622A1
Application number: PCT/KR2015/014490
Authority: WO
Inventors: 김남경; 정영환; 황휘동
Original assignee: 주식회사 효성
Priority date: 2014-12-31
Filing date: 2015-12-30
Publication date: 2016-07-07
Also published as: US20170352507A1; US10181387B2; EP3242308B1; EP3242308A4; KR20160081570A; EP3242308A1; KR101704807B1

Abstract

본 발명은 차단기용 전자반발 조작기에 관한 것이다. 본 발명은 하우징(10)과, 상기 하우징(10)의 내부에 구비되고 내부에는 양측으로 개구된 작동공간(21)이 형성되는 제1고정전극(20)과, 상기 제1고정전극(20)의 작동공간(21) 양측에 각각 왕복운동 가능하도록 설치되고 상기 제1고정전극(20)과 통전되는 한 쌍의 이동전극(50)과, 상기 제1고정전극(20)과 이격되어 상기 하우징(10) 내부의 양측에 각각 설치되고 상기 한 쌍의 이동전극(50)과 선택적으로 접하여 통전됨으로써 일측으로부터 공급되는 전력을 타측으로 전달하는 제2고정전극(60)과 작동코일(30,40)을 포함한다. 그리고 상기 작동코일(30,40)은 유도전류에 의한 자기력을 발생시켜 상기 이동전극(50)을 상기 제2고정전극(60)으로부터 분리되는 방향으로 선택적으로 이동시킨다. 이와 같은 본 발명에서는 클로즈코일(30) 및 오픈코일(40)에 의해 발생되는 유도전류를 이용하여 이동전극(50)을 이동시켜 오픈동작을 수행하므로, 차단기의 구조가 단순해질 뿐 아니라, 이동전극(50)의 이동속도가 증가한다.

Description

차단기용 전자반발 조작기

본 발명은 차단기용 전자반발조작기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전자반발력을 이용하여 이동전극이 양방향으로 작동되는 차단기용 전자반발 조작기에 관한 것이다.

일반적으로 가스절연 개폐장치(GIS)는 금속제 밀폐용기에 절연성능과 소호기능이 우수한 절연용 가스를 절연매체로 사용하여 도체와 각종 보호기기들을 수납시켜 신뢰성을 향상시킨 수변전 설비로써, 차단기, 단로기, 접지개폐기 등 여러가지 구성들이 복합적으로 구성되어 이루어진다.

이러한 구성들 중 차단기는 가스절연개폐장치에 대한 정상상태의 개폐뿐만 아니라, 선로의 지락, 단락 및 사고 등과 같은 이상상태에서도 계통 사고 전류를 차단하여 전력시스템을 안전하게 보호하는 것으로, 고정접점과 가동접점이 연결되어 서로 연동되면서 클로즈 또는 오픈 기능을 수행한다.

또한, 가스차단기 이외에도 진공차단기가 사용되는데, 진공차단기는 정상부하 개폐 및 사고전류 차단시 발생하는 아크를 진공인터럽터(vacuum interrupter) 내에서 소호시켜 신속하게 회로를 분리시키는 회로 및 기기 보호용 기기이다. 이러한 진공인터럽터는 진공차단기의 핵심부품으로서 내부가 진공상태로 유지하는 절연용기내에 가동접점과 고정접점을 설치하여 개폐시의 아크를 신속히 소호할 수 있도록 구성하여 전력계통을 개폐하는 접점 장치로서 사용되고 있다.

이와 같이 종래의 차단기에는 고정접점과 가동접점이 서로 연동되면서 클로즈 또는 오픈 기능을 수행하였다. 그러나, 고정접점은 고정된 상태로 가동접점만 이동하면서 접촉 및 분리하기 때문에 단락 및 단락해제의 속도가 제한적이다는 문제점이 있다. 특히 고전압직류시스템에서는 진공차단기에서의 단락 및 단락해제를 고속으로 해야 하기 때문에 속도가 중요한데, 종래방식에서는 이러한 가동전극을 하나만 이동시키기 때문에 단락 및 단락해제시키는 속도를 증가시키는데는 한계가 있다.

이를 해결하기 위해 전자력 엑츄에이터를 이용하여 고정아크접점도 이동하도록 하여, 고정아크접점과 가동아크접점을 서로 멀어지는 방향으로 분리시키는 기술도 개시되었으나, 전자력 엑츄에이터는 접점을 빠르게 이동시키기 어렵고, 고정아크접점과 가동아크접점을 별개의 메커니즘으로 제어해야 하는 문제점이 있다.

특히, 차단기의 특성상 빠른 속도로 회로를 차단하기 위한 성능이 매우 중요하므로, 이러한 고정접점과 가동접점을 빠른 속도로 상대이동시켜 차단속도를 증가시킬 필요성이 있다.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 한 쌍의 이동전극이 전자반발력에 의해 이동하면서 빠른 속도로 오픈/클로즈 작동을 하도록 하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 하우징과, 상기 하우징의 내부에 구비되고 내부에는 양측으로 개구된 작동공간이 형성되는 제1고정전극과, 상기 제1고정전극의 작동공간 양측에 각각 왕복운동 가능하도록 설치되고 상기 제1고정전극과 통전되는 한 쌍의 이동전극과, 상기 제1고정전극과 이격되어 상기 하우징 내부의 양측에 각각 설치되고 상기 한 쌍의 이동전극과 선택적으로 접하여 통전됨으로써 일측으로부터 공급되는 전력을 타측으로 전달하는 제2고정전극과, 유도전류에 의한 자기력을 발생시켜 상기 이동전극을 상기 제2고정전극으로부터 분리되는 방향으로 선택적으로 이동시키는 작동코일을 포함하여 구성된다.

상기 작동코일은 상기 제1고정전극의 작동공간 내측에 구비되고 인가된 전류에 의해 상기 이동전극의 일단에 유도전류에 의한 자기력을 발생시켜 한 쌍의 이동전극을 각각 상기 제2고정전극 방향으로 이동시키는 클로즈코일과, 상기 클로즈코일의 양측에 각각 이격되어 설치되고 인가된 전류에 의해 상기 이동전극의 일단에 유도전류에 의한 자기력을 발생시켜 상기 이동전극을 상기 제1고정전극으로부터 분리되는 방향으로 이동시키는 오픈코일을 포함하여 구성된다.

상기 이동전극은 상기 이동전극의 이동방향으로 연장되는 이동바와, 상기 클로즈코일과 마주보는 상기 이동바의 일단에 구비되는 유도플레이트와, 상기 유도플레이트의 타측에 해당하는 이동바의 타단에 구비되고 상기 제2고정전극에 선택적으로 접하는 작동플레이트를 포함하여 구성된다.

상기 클로즈코일은 상기 제1고정전극의 작동공간 중앙에 설치되고, 상기 오픈코일은 상기 클로즈코일을 중심으로 양측에 각각 이격되어 설치되며, 상기 이동전극의 유도플레이트는 상기 오픈코일 및 클로즈코일 사이에서 직선왕복이동한다.

상기 오픈코일은 상기 제1고정전극의 작동공간 양측 가장자리에 각각 설치되어, 상기 한 쌍의 이동전극을 상기 클로즈코일 방향으로 밀어 상기 이동전극의 작동플레이트를 상기 제2고정전극으로부터 선택적으로 분리시킨다.

*상기 이동바가 통과하는 상기 제1고정전극의 관통홀의 내주면에는 컨텍트스프링이 구비되어 상기 이동바 및 상기 제1고정전극 사이를 통전시킨다.

상기 하우징의 내부는 진공상태이다.

상기 제1고정전극은 절연스페이서에 의해 상기 하우징의 내주면으로부터 이격되게 설치된다.

상기 절연스페이서를 통해 상기 클로즈코일 또는 상기 오픈코일 중 적어도 어느 하나에 전류를 인가하기 위한 전원공급부가 연결된다.

본 발명에 의한 차단기용 전자반발 조작기에 의하면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.

본 발명에서는 클로즈코일 및 오픈코일에 의해 발생되는 유도전류를 이용하여 이동전극을 이동시켜 오픈동작을 수행하므로, 차단기의 구조가 단순해질 뿐 아니라, 이동전극의 이동속도가 증가하여 차단성능이 향상되는 효과가 있다.

특히, 본 발명에서는 한 쌍의 이동전극을 양측으로 작동시키므로, 이동전극의 이동 스트로크가 상대적으로 짧아져 더욱 빠른 속도로 오픈동작이 이루어질 수 있다.

그리고, 본 발명은 한 쌍의 이동전극이 각각 별개의 제2고정전극과 연결되어 2개의 접점을 가지는 전자반발 조작기를 구성하므로, 고압의 차단기에도 적용할 수 있고, 또한 하나의 조작기로 2개의 전극을 구동할 수 있으므로 조작기의 제조비용도 감소하는 효과가 있다.

또한, 본 발명에서는 2개의 이동전극을 오픈동작 또는 클로즈동작시키기 위해 각각 별개의 구동부를 두는 것이 아니라, 중앙에 위치된 오픈코일 및 클로즈코일을 통해 2개의 이동전극을 양방향으로 조작할 수 있으므로 전자반발 조작기의 구조가 간소화될 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 차단기용 전자반발 조작기의 바람직한 실시례의 구성을 보인 개념도.

도 2는 본 발명 실시례를 구성하는 이동전극이 제2고정전극과 접촉하여 클로즈된 상태를 보인 개념도.

도 3은 본 발명 실시례를 구성하는 이동전극이 제2고정전극과 분리되기 시작하는 모습을 보인 개념도.

도 4는 본 발명 실시례를 구성하는 이동전극이 제2고정전극과 완전히 분리되어 오픈된 상태를 보인 개념도.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도 1에는 본 발명에 의한 차단기용 전자반발 조작기의 바람직한 실시례의 구성이 개념도로 도시되어 있다.

본 발명의 차단기용 전자반발 조작기에는 하우징(10)이 구비된다. 상기 하우징(10)은 상기 전자반발 조작기의 외관 및 골격을 형성하는 것으로, 내부에는 내부공간(11)이 형성된다. 여기서, 상기 내부공간(11)은 진공상태로 유지될 수 있다.

상기 하우징(10)의 내부공간(11)에는 제1고정전극(20)이 구비된다. 상기 제1고정전극(20)은 아래에서 설명될 이동전극(50)을 통해 제2고정전극(60)과 연결됨으로써 전력을 투입시킬 수 있다. 이를 위해 상기 제1고정전극(20)은 그 자체가 전기전도성이 높은 도체로 구성된다.

상기 제1고정전극(20)은 상기 하우징(10)의 내부공간(11)에 또 다른 하우징(10)과 같은 구조를 갖는데, 즉 상기 제1고정전극(20)의 내부에 작동공간(21)이 형성되고, 상기 작동공간(21)은 양측으로 개구되어 이동전극(50)의 일부가 입출되도록 구성된다.

도 1에서 보듯이, 상기 제1고정전극(20)의 작동공간(21) 양측에는 관통홀(22)이 구비되고, 상기 관통홀(22)을 통해 아래에서 설명될 이동전극(50)의 이동바(51)가 직선왕복운동할 수 있다.

상기 관통홀(22)의 내부에는 컨텍트스프링(24)이 구비된다. 상기 컨텍트스프링(24)은 상기 관통홀(22) 내부에 고정되어, 이동전극(50)의 이동바(51)와 상기 제1고정전극(20)이 서로 전기적으로 연결되도록 한다. 즉, 상기 컨텍트스프링(24)은 상기 제1고정전극(20)과 이동전극(50) 사이에 전류가 원활하게 흐를 수 있도록 한다. 이와 동시에, 상기 컨텍트스프링(24)은 이동전극(50)의 이동바(51)가 상기 관통홀(22) 내주면을 따라 이동하는 과정에서 발생하는 마찰을 줄이는 역할도 하게 된다.

상기 제1고정전극(20)의 양측외면에는 안착부(25)가 형성된다. 상기 안착부(25)는 상기 제1고정전극(20)의 양측외면에 요입된 형상으로 형성되어, 아래에서 설명될 이동전극(50)의 작동플레이트(57)가 선택적으로 안착되도록 한다.

상기 제1고정전극(20)의 작동공간(21) 내부에는 설치수단(27,28)이 구비된다. 상기 설치수단(27,28)은 아래에서 설명될 클로즈코일(30)과 오픈코일(40)이 작동공간(21) 내부에 설치가능하도록 하는 것으로, 클로즈코일(30)과 오픈코일(40)을 고정할 수 있으면 다양한 실시례가 가능하다.

상기 제1고정전극(20)의 작동공간(21)에는 작동코일(30,40)이 설치된다. 상기 작동코일(30,40)은 외부로부터 인가된 전류를 이용하여 이동전극(50)에 유도전류를 형성시키고, 이를 통해 이동전극(50)을 직선 왕복운동가능하게 한다. 본 실시례에서 상기 작동코일(30,40)은 클로즈코일(30)과 오픈코일(40)로 구성된다.

상기 클로즈코일(30)은 이동전극(50)을 이동시켜 클로즈동작을 가능하게 하는 것으로, 상기 작동공간(21)의 중앙에 위치된다. 상기 클로즈코일(30)은 양측 이동전극(50)과 마주보도록 설치되고, 외부로부터 전류가 인가되면 자기력을 발생시켜 이동전극(50)을 제2고정전극(60) 방향으로 밀어내는 역할을 한다.

보다 정확하게는, 상기 클로즈코일(30)은 외부로부터 인가된 펄스전류에 의해 자속을 발생시키고, 이러한 자속에 의해 상기 클로즈코일(30)에 인접한 이동전극(50)의 유도플레이트(53)에 유도전류를 유발하고, 유발된 유도전류는 다시 유도플레이트(53)에 자속을 발생시키는데, 이때 자속은 상기 클로즈코일(30)의 자속과 반대방향으로 형성되어, 결과적으로 클로즈코일(30)과 유도플레이트(53)에는 척력이 발생된다. 그 결과 상기 클로즈코일(30)은 이동전극(50)의 유도플레이트(53)를 제2고정전극(60) 방향으로 밀어내는 것이다.

상기 클로즈코일(30)을 중심으로 하여 상기 작동공간(21)의 양측에는 오픈코일(40)이 구비된다. 상기 오픈코일(40)은 상기 클로즈코일(30)의 양측에 각각 이격되어 설치되어, 이동전극(50)을 제2고정전극(60)으로부터 멀어지도록 하는 힘을 제공한다. 즉, 상기 오픈코일(40)은 외부로부터 인가된 전류에 의해 이동전극(50)의 일단에 유도전류에 의한 자기력을 발생시켜 이를 통해 이동전극(50)을 이동시킨다.

보다 정확하게는, 상기 오픈코일(40)은 외부로부터 인가된 펄스전류에 의해 자속을 발생시키고, 이러한 자속에 의해 상기 클로즈코일(30)에 인접한 이동전극(50)의 유도플레이트(53)에 유도전류를 유발하고, 유발된 유도전류는 다시 유도플레이트(53)에 자속을 발생시키는데, 이때 자속은 상기 클로즈코일(30)의 자속과 반대방향으로 형성되어, 결과적으로 오픈코일(40)과 유도플레이트(53)에는 척력이 발생된다. 그 결과 상기 오픈코일(40)은 이동전극(50)의 유도플레이트(53)를 제2고정전극(60)으로부터 멀어지는 방향으로 당기는 것이다.

상기 제1고정전극(20)에는 이동전극(50)이 설치된다. 상기 이동전극(50)은 상기 제1고정전극(20)과 제2고정전극(60) 사이에서 직선왕복운동하면서, 상기 제1고정전극(20)과 제2고정전극(60) 사이를 선택적으로 통전시킨다. 즉, 상기 이동전극(50)은 컨텍트스프링(24)을 통해 제1고정전극(20)과 연결된 상태이므로 이동과 관계없이 상기 제1고정전극(20)과는 항상 전기적으로 접속된 상태를 유지하는데 반해, 제2고정전극(60)과는 접촉과 분리를 통해 전기적 접속이 선택적으로 이루어지는 것이다.

상기 이동전극(50)에는 이동바(51)가 구비된다. 상기 이동바(51)는 상기 이동전극(50)의 이동방향으로 연장되는 것으로, 상기 제1고정전극(20)의 관통홀(22)을 통과하도록 설치된다. 그리고, 상기 이동바(51)의 양단에는 각각 유도플레이트(53)와 작동플레이트(57)가 구비된다.

상기 유도플레이트(53)는 상기 클로즈코일(30)과 마주보는 상기 이동바(51)의 일단에 구비되는 것으로, 이동바(51)에 비해 상대적으로 면적이 넓은 금속판상으로 형성된다. 상기 유도플레이트(53)는 상기 이동바(51)와 일체로 구비되거나 별개물로 구비되어 결합될 수도 있다.

상기 유도플레이트(53)는 상기 클로즈코일(30)에 의해 유도전류를 인가받아 자속이 발생시키게 되는데, 이 자속은 상기 클로즈코일(30)의 자속과 반대방향으로 작용하여 둘 사이에 척력을 발생시키게 된다. 물론, 상기 유도플레이트(53)가 클로즈코일(30)로부터 유도전류를 전달받는 것은, 도 4에서 보듯이, 상기 유도플레이트(53)아 클로즈코일(30)에 인접한 상태일 때이다.

또한, 상기 유도플레이트(53)의 타측에는 오픈코일(40)이 설치되므로, 오픈코일(40)에 인접한 경우에는 오픈코일(40)과의 사이에서 동일한 방식으로 척력이 발생하여 반대로 클로즈코일(30)에 가까워지는 방향으로 힘을 받게 된다.

그리고, 상기 클로즈코일(30)은 상기 제1고정전극(20)의 작동공간(21) 중앙에 설치되고, 상기 오픈코일(40)은 상기 클로즈코일(30)을 중심으로 양측에 각각 이격되어 설치됨으로써, 상기 이동전극(50)의 유도플레이트(53)는 상기 오픈코일(40) 및 클로즈코일(30) 사이에서 직선왕복이동한다.

상기 작동플레이트(57)는 상기 유도플레이트(53)의 타측에 해당하는 이동바(51)의 타단에 구비되어 제2고정전극(60)에 선택적으로 접하는 부분이다. 상기 작동플레이트(57)는 상기 유도플레이트(53)와 마찬가지로 금속판상으로 형성되고, 상기 작동공간(21) 내측이 아닌 외측에 구비된다.

상기 작동플레이트(57)는 상기 이동전극(50)이 이동되는 과정에서 제2고정전극(60)에 선택적으로 접하여, 제2고정전극(60)과 제1고정전극(20) 사이를 선택적으로 전기적으로 연결시키게 된다. 상기 작동플레이트(57)는 상기 제1고정전극(20)의 외측에 구비된 안착부(25)에 안착된다.

상기 제1고정전극(20)의 양측에는 제2고정전극(60)이 구비된다 상기 제2고정전극(60)은 상기 제1고정전극(20)과 이격되어 상기 하우징(10) 내부의 양측에 각각 설치되고 상기 한 쌍의 이동전극(50)과 선택적으로 접하여 통전됨으로써 일측으로부터 공급되는 전력을 타측으로 전달하게 된다.

상기 제2고정전극(60)은 고정플레이트(61)와, 상기 고정플레이트(61)에 연결되어 외부로부터 전력을 공급하는 연결부(65)를 포함하여 구성된다.

이때, 상기 하우징(10)에는 절연스페이서(90)가 구비된다. 상기 절연스페이서(90)는 상기 제1고정전극(20)을 상기 하우징(10)의 내주면으로부터 이격되게 설치하는 것으로, 에폭시와 같은 절연성 재질로 만들어진다. 상기 절연스페이서(90)는 상기 제1고정전극(20)의 외주면을 둘러 감싸도록 구비될 수 있다.

상기 절연스페이서(90)의 내부에는 전원공급부(미도시)가 구비될 수 있다. 상기 전원공급부는 상기 절연스페이서(90)를 통해 상기 클로즈코일(30) 또는 상기 오픈코일(40) 중 적어도 어느 하나에 전류를 인가하기 위한 것으로, 예를 들어 전류인가를 위한 와이어가 상기 절연스페이서(90)의 내부공간(11)을 통해 연장되어 상기 클로즈코일(30)이나 오픈코일(40) 또는 양측에 각각 연결될 수 있다.

이하에서는 본 발명에 의한 차단기용 전자반발 조작기의 동작과정을 상세하게 설명하기로 한다.

먼저 도 1에는 본 발명에 의한 전자반발 조작기가 클로즈상태로 도시되어 있다. 즉, 도 1은 전자반발 조작기가 클로즈되어 전력이 투입되고 있는 상태를 나타내고 있다.

보다 정확하게는 외부로부터 공급되는 전력은 도면을 기준으로 좌측의 제2고정전극(60)을 통해 전달된 후에(화살표 ①방향), 제2고정전극(60)을 거쳐 이동전극(50)으로 전달된다(화살표 ②방향). 이때, 상기 제2고정전극(60)은 이동전극(50)의 작동플레이트(57)와 접한 상태이므로 전력의 전달이 가능하다.

그리고, 이동전극(50)을 따라 이동하는 전류는 이동전극(50)과 접촉된 상태인 제1고정전극(20)으로 전달되는데, 이는 상기 이동전극(50)의 이동바(51)가 컨텍트스프링(24)을 통해 상기 제1고정전극(20)의 관통홀(22)에 항상 접한 상태이므로 가능하다.

상기 제1고정전극(20)에 전달된 전류는 제1고정전극(20)을 따라 이동하여(화살표 ③방향) 반대편의 이동전극(50)으로 전달된다(화살표 ④방향). 그리고, 상기 이동전극(50)에 연결된 반대편의 제2고정전극(60)에 전달되어 최종적으로는 반대편으로 전력투입이 가능해진다(화살표 ⑤방향).

그리고, 이와 같은 상태로 대기하고 있다가, 이상신호가 들어오면 이동전극(50)이 이동하여 조작기를 오픈시킨다. 즉, 이상신호가 주어지면 외부로부터 오픈코일(40)에 전류가 인가되고, 오픈코일(40)은 자기력을 발생시켜 상기 이동전극(50)의 유도플레이트(53)에 척력을 가하게 된다. 이에 따라 이동전극(50)은 이동하여 제2고정전극(60)과 접촉된 상태가 해제된다.

보다 정확하게는, 상기 오픈코일(40)은 외부로부터 인가된 펄스전류에 의해 자속을 발생시키고, 이러한 자속에 의해 상기 클로즈코일(30)에 인접한 이동전극(50)의 유도플레이트(53)에 유도전류를 유발하고, 유발된 유도전류는 다시 유도플레이트(53)에 자속을 발생시키는데, 이때 자속은 상기 클로즈코일(30)의 자속과 반대방향으로 형성되어, 결과적으로 오픈코일(40)과 유도플레이트(53)에는 척력이 발생된다. 그 결과 상기 오픈코일(40)은 이동전극(50)의 유도플레이트(53)를 제2고정전극(60)으로부터 멀어지는 방향으로 당기는 것이다. 도 3 및 도 4는 이동전극(50)이 이동되고 있는 모습을 순차적으로 표현하였다.

이때, 상기 이동전극(50)은 한 쌍으로 구성되고, 오픈코일(40)에 의해 한 쌍의 이동전극(50)이 동시에 클로즈코일(30) 방향으로 이동하므로, 결과적으로 오픈동작을 위해 이동전극(50)이 이동해야 하는 스트로크가 반으로 줄어들게 된다. 따라서 이동전극(50)의 이동시간이 줄어들고 차단속도가 빨라진다.

그리고, 이와 같이 조작기의 오픈동작이 완료된 후에 이상신호가 제거되면, 다시 클로즈동작이 이루어진다. 이는 클로즈코일(30)에 의해 가능한데, 클로즈코일(30)에 전류가 인가되면 자기력을 발생시켜 상기 이동전극(50)의 유도플레이트(53)에 척력을 가하게 된다. 이에 따라 한 쌍의 이동전극(50)은 서로 멀어지는 방향으로 이동하여 상기 작동플레이트(57)가 제2고정전극(60)에 밀착되고, 클로즈동작이 완료된다.

조작기가 클로즈되면, 한 쌍의 이동전극(50)이 각각 제2고정전극(60)과 연결되어 2개의 접점을 가지게 되므로, 상대적으로 고압의 차단기에도 본 발명을 적용할 수 있다.

그리고, 이와 같이 2개의 이동전극(50)을 이동시키기 위한 구동부가 각각 개별적으로 구성되는 것이 아니라, 오픈코일(40) 및 클로즈코일(30)의 조합을 이용하여 이를 가능하게 하므로 전체 구조가 단순해질 수 있다.

이상에서, 본 발명에 따른 실시례를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시례에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

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 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시례들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시례에 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.

상기한 실시례에서는 본 발명에 의한 차단기용 전자반발 조작기가 진공환경에 설치되는 진공차단기로 설명되었으나, 절연가스를 적용한 가스차단기에도 동일하게 적용될 수 있다.

또한, 본 발명에서는 상기 작동코일(30,40)이 클로즈코일(30) 및 오픈코일(40)로 구성되나, 상기 클로즈코일(30) 또는 오픈코일(40) 중 어느 하나만 구비되고, 이들이 선택적으로 반대방향 기전력을 제공하여 상기 이동전극(50)을 양방향으로 이동시킬 수도 있다.

Claims

하우징과,

상기 하우징의 내부에 구비되고 내부에는 양측으로 개구된 작동공간이 형성되는 제1고정전극과,

상기 제1고정전극의 작동공간 양측에 각각 왕복운동 가능하도록 설치되고 상기 제1고정전극과 통전되는 한 쌍의 이동전극과,

상기 제1고정전극과 이격되어 상기 하우징 내부의 양측에 각각 설치되고 상기 한 쌍의 이동전극과 선택적으로 접하여 통전됨으로써 일측으로부터 공급되는 전력을 타측으로 전달하는 제2고정전극과,

유도전류에 의한 자기력을 발생시켜 상기 이동전극을 상기 제2고정전극으로부터 분리되는 방향으로 선택적으로 이동시키는 작동코일을 포함하여 구성되는 차단기용 전자반발 조작기.
제 1 항에 있어서, 상기 이동전극은

상기 이동전극의 이동방향으로 연장되는 이동바와,

상기 클로즈코일과 마주보는 상기 이동바의 일단에 구비되는 유도플레이트와,

상기 유도플레이트의 타측에 해당하는 이동바의 타단에 구비되고 상기 제2고정전극에 선택적으로 접하는 작동플레이트를 포함하여 구성되는 차단기용 전자반발 조작기.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 작동코일은

상기 제1고정전극의 작동공간 내측에 구비되고 인가된 전류에 의해 상기 이동전극의 일단에 유도전류에 의한 자기력을 발생시켜 한 쌍의 이동전극을 각각 상기 제2고정전극 방향으로 이동시키는 클로즈코일과,

상기 클로즈코일의 양측에 각각 이격되어 설치되고 인가된 전류에 의해 상기 이동전극의 일단에 유도전류에 의한 자기력을 발생시켜 상기 이동전극을 상기 제1고정전극으로부터 분리되는 방향으로 이동시키는 오픈코일을 포함하여 구성되는 차단기용 전자반발 조작기.
제 3 항에 있어서, 상기 클로즈코일은 상기 제1고정전극의 작동공간 중앙에 설치되고, 상기 오픈코일은 상기 클로즈코일을 중심으로 양측에 각각 이격되어 설치되며, 상기 이동전극의 유도플레이트는 상기 오픈코일 및 클로즈코일 사이에서 직선왕복이동함을 특징으로 하는 차단기용 전자반발 조작기.
제 4 항에 있어서, 상기 오픈코일은 상기 제1고정전극의 작동공간 양측 가장자리에 각각 설치되어, 상기 한 쌍의 이동전극을 상기 클로즈코일 방향으로 밀어 상기 이동전극의 작동플레이트를 상기 제2고정전극으로부터 선택적으로 분리시킴을 특징으로 하는 차단기용 전자반발 조작기.
제 2 항에 있어서, 상기 이동바가 통과하는 상기 제1고정전극의 관통홀의 내주면에는 컨텍트스프링이 구비되어 상기 이동바 및 상기 제1고정전극 사이를 통전시킴을 특징으로 하는 차단기용 전자반발 조작기.
제 2 항에 있어서, 상기 하우징의 내부는 진공상태임을 특징으로 하는 차단기용 전자반발 조작기.
제 1 항에 있어서, 상기 제1고정전극은 절연스페이서에 의해 상기 하우징의 내주면으로부터 이격되게 설치됨을 특징으로 하는 차단기용 전자반발 조작기.
제 8 항에 있어서, 상기 절연스페이서를 통해 상기 클로즈코일 또는 상기 오픈코일 중 적어도 어느 하나에 전류를 인가하기 위한 전원공급부가 연결됨을 특징으로 하는 차단기용 전자반발 조작기.