WO2021112339A1 - 회전형 셔터 구조를 갖는 배전반 - Google Patents

회전형 셔터 구조를 갖는 배전반 Download PDF

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WO2021112339A1
WO2021112339A1 PCT/KR2020/004484 KR2020004484W WO2021112339A1 WO 2021112339 A1 WO2021112339 A1 WO 2021112339A1 KR 2020004484 W KR2020004484 W KR 2020004484W WO 2021112339 A1 WO2021112339 A1 WO 2021112339A1
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pair
shutter
circuit breaker
rotation
members
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PCT/KR2020/004484
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English (en)
French (fr)
Inventor
이한주
양홍익
Original Assignee
엘에스일렉트릭(주)
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B—BOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B11/00—Switchgear having carriage withdrawable for isolation
    • H02B11/24—Shutters or guards
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B—BOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B1/00—Frameworks, boards, panels, desks, casings; Details of substations or switching arrangements
    • H02B1/14—Shutters or guards for preventing access to contacts

Definitions

  • the present invention relates to a switchboard having a rotary shutter structure, and more particularly, to a switchboard having a rotary shutter structure capable of achieving miniaturization while maintaining a set insulation distance.
  • a switchboard is installed for various purposes, such as operation or control of electric power, operation of an electric motor, etc. in industrial sites such as power plants and substations.
  • a circuit breaker and various electrical devices are installed in the enclosure of the switchboard.
  • the circuit breaker is housed inside the circuit breaker room of the switchboard.
  • Figure 1 is a perspective view showing the structure of a circuit breaker seal formed inside a conventional switchboard
  • Figure 2 is a perspective view showing the bushing assembly of Figure 1
  • Figure 3 is a perspective view showing the structure of the conventional circuit breaker assembly
  • Figure 4 is a conventional It is a perspective view showing the shutter assembly of
  • a circuit breaker chamber 1a is provided in the switchboard 1 .
  • the bushing assemblies 20 and 30 are assembled to the rear side of the circuit breaker seal 1a.
  • the shutter assembly is positioned in front of the bushing assemblies 20 and 30 as shown in the figure. The front surfaces of the bushing assemblies 20 and 30 are covered by the shutter assembly.
  • the bushing assemblies 20 and 30 include insulator housings 21 and 31 and conductive parts 22 and 32 for energization. There is a risk of electric shock when the conductive parts 22 and 32 for energization are touched in a live wire state. Therefore, under actual conditions of use, the conducting conductors 22 and 32 are covered using a shutter assembly to protect the user.
  • the circuit breaker assembly 10 has a main circuit part 11 of the circuit breaker.
  • the main circuit part 11 of the circuit breaker there is a current conduction conductor part 12 of the circuit breaker connected to the current conduction conductor parts 22 and 32 of the bushing.
  • the shutter assembly must be operated in order to connect the two conductive parts 22 ( 32 ) and 12 , and for this purpose, shutter roller guides 13 are present on both sides of the circuit breaker 10 , The space between the assembly 10 and the bushing assemblies 20 and 30 is opened and closed.
  • the upper and lower shutter plates 60 are raised and lowered.
  • the upper shutter plate driving link 42 moves upward, and the lower shutter plate driving link 52 moves downward. Accordingly, the upper shutter plate 60 is moved upward, and the lower shutter plate 61 is moved downward.
  • Fig. 5 is a perspective view showing the position of the circuit breaker in the test position
  • Fig. 6 is a perspective view showing the operation of the shutter assembly while the circuit breaker is moved to the service position.
  • the upper shutter lever 40 rotates counterclockwise due to contact between the shutter rollers 41 and 51 and the shutter roller guide 13 . and the lower shutter lever 50 is rotated in a clockwise direction. Accordingly, the upper shutter plate 60 moves upward and the lower shutter plate 61 moves downward.
  • the upper shuttle plate 60 and the lower shutter plate 61 complete raising and lowering operations, respectively, to completely open the inlets of the bushing assemblies 20 and 30 .
  • the conductive part 12 for energizing of the moved circuit breaker 10 is connected to the energizing parts 22 and 32 of the bushing assemblies 20 and 30 .
  • the upper shutter lever 40 is rotated upward by contact between the shutter rollers 41 and 51 and the shutter roller guide 13, and the lower shutter lever 50 is rotated downward.
  • the conductor part 12 for the current conduction of the circuit breaker.
  • the upper shutter plate 60 and the lower shutter plate 61 must move to a level that can leave the inlets of the bushing assemblies 20 and 30 before the collision.
  • the conventional upper shutter plate 60 moves upward in the moving direction. Accordingly, the upper shutter plate 60 is raised from the entrance to a position forming a predetermined height or more.
  • the operating distance of the upper shutter plate 60 needs to be set to a predetermined sufficient height to secure the insulation distance from the inlets 20 and 30 of the bushing assembly, the overall height of the switchboard is increased, and thus the size of the switchboard is substantially reduced. There is a problem that cannot be achieved.
  • An object of the present invention is to implement a shutter for opening and closing the entrance of a bushing assembly as a rotational opening and closing mechanism to reduce the rise height below a certain level when the entrance is opened to provide a switchboard having a rotational shutter structure that can reduce the size of the switchboard will provide
  • another object of the present invention is to implement a shutter in a rotational opening/closing method so that when the entrance to the bushing assembly is opened, the shutter is rotated along the inside of the switchboard to secure a predetermined insulation distance from the bushing assembly having a rotational shutter structure. It is to provide a switchboard.
  • the present invention provides a switchboard having a rotatable shutter structure.
  • the switchboard having the rotatable shutter structure includes a switchgear body in which a circuit breaker chamber into which a circuit breaker is inserted is provided, and an open hole for exposing the conductor portion of the bushing assembly to the circuit breaker chamber is formed in the rear portion; a shutter unit that is rotatably installed on the switchboard body and opens and closes the opening hole as it rotates; and an operation unit installed on the switchboard main body and rotating the shutter unit as the circuit breaker is inserted into the circuit breaker chamber.
  • the shutter part is disposed in the internal space of the switchboard body part, and includes a plate-shaped shutter plate having an area equal to or greater than or equal to a hole area of the open hole, and extending from both ends of the shutter plate along the internal space of the switchboard body part Provided with a pair of support members,
  • each of the pair of support members is hinged to both sides of the switchboard main body to form a first rotational center of the shutter plate.
  • the first rotation center forms a first hinge
  • the first hinge is formed by rotatably connecting both ends of the pair of support members to both sides of the switchboard main body through a rotation fastening member.
  • a first through hole is formed in both sides of the wall of the circuit breaker chamber
  • the rotation fastening member includes a rotation fixing member, a rotation connection member, a nut and a washer,
  • the rotation fixing member is fitted into the first through hole at the outer side of the wall of the circuit breaker chamber,
  • the other end of the rotation connecting member passes through a second through hole formed at one end of each of the pair of support members,
  • the other end of the rotation connection member passing through the second through hole is coupled to a nut, and a washer W is preferably interposed between the nut and the other end of the rotation connection member.
  • the operation unit includes a pair of rotating members disposed on the path into which the circuit breaker is inserted and rotating upward by forming a second rotation center in contact with the shutter roller guides installed on both sides of the inserted circuit breaker; It is preferable to include a pair of link members for hinge-connecting an end of each of the pair of rotation members and a central portion of each of the pair of support members.
  • the rotation path of the shutter part follows a position for closing the opening hole and an upper position of the circuit breaker seal.
  • the shutter plate when the opening hole is opened, the shutter plate is moved to the service position and positioned above the inserted circuit breaker to form a set insulation distance with the conductor portion of the bushing plate exposed through the opened opening hole. It is preferable to do
  • each of the pair of support members is provided with multi-stage unit members connected to elastically protrude with an elastic spring interposed therebetween,
  • rollers are installed on the inner surface of both sides of the switchboard body part.
  • the installation positions of the rollers are located above the main circuit unit, and form a distance shorter than the rotation radius of the shutter plate with respect to the first rotation center, and as the shutter plate is rotated to be located on the upper part of the circuit breaker, the Preferably, the length of each of the pair of support members is elastically reduced while the upper surface of the shutter plate is pressed downward by the rollers.
  • inclined surfaces for guiding contact with the rollers may be further formed at both ends of the shutter plate.
  • an auxiliary shutter plate for opening and closing the auxiliary opening hole formed in the lower portion of the opening hole is disposed on the rear surface of the switchboard main body part, which is lifted along each guide axis,
  • a pair of auxiliary rotating members is disposed so that one end is connected to rotate to the rotation shaft of the pair of rotating members to rotate
  • the other end of the pair of auxiliary rotation members is hinge-connected to the lower end of the pair of auxiliary link members
  • the upper ends of the pair of auxiliary link members are hinged to both ends of the auxiliary shutter plate
  • the pair of auxiliary link members is moved downward, and the auxiliary shutter plate is lowered downward to open the auxiliary opening hole.
  • the switchgear having a rotary shutter structure implements a shutter that opens and closes the entrance of the bushing assembly as a rotating opening/closing mechanism, thereby reducing the rise height below a certain level when the entrance is opened, thereby reducing the size of the switchboard.
  • the switchboard having the rotary shutter structure of the present invention implements the shutter in a rotational opening and closing method to open the entrance to the bushing assembly, the switchboard rotates along the inside of the switchboard to secure a certain insulation distance from the bushing assembly.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the structure of a circuit breaker seal formed inside a conventional switchboard.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the bushing assembly of FIG. 1 ;
  • FIG. 3 is a perspective view showing the structure of a conventional circuit breaker assembly.
  • FIG. 4 is a perspective view showing a conventional shutter assembly.
  • FIG. 5 is a perspective view showing the position of the circuit breaker in the test position.
  • FIG. 6 is a perspective view showing the operation of the shutter assembly while the circuit breaker is moved to the service position
  • FIG. 7A is a perspective view showing the switchboard before the circuit breaker is retracted.
  • FIG. 7B is an exploded perspective view illustrating the structure of the first hinge of FIG. 7A ;
  • FIG. 8 is a view showing a structure of a rotary shutter according to the present invention.
  • FIG. 9 is a perspective view showing a state in which the circuit breaker is positioned at the circuit breaker indoor test position.
  • FIG. 10 is a perspective view showing a state in which the circuit breaker is inserted into the circuit breaker chamber.
  • FIG. 11 is a perspective view showing a state in which the circuit breaker is inserted into the service position.
  • FIG. 12 is a side view showing the difference between the height of the switchboard according to the present invention and the height of the conventional switchboard.
  • FIG. 13 is a view showing an example of a structure for guiding the shutter plate according to the present invention so that the shutter plate is rotated upwardly of the main circuit unit and disposed downward at a predetermined position lower.
  • FIG. 14 is a view showing an example in which an inclined surface is formed at the front end of the shutter plate of FIG. 13 .
  • an arbitrary component is disposed on the "upper (or lower)" of a component or “top (or below)” of a component means that any component is disposed in contact with the upper surface (or lower surface) of the component. Furthermore, it may mean that other components may be interposed between the component and any component disposed on (or under) the component.
  • each component when it is described that a component is “connected”, “coupled” or “connected” to another component, the components may be directly connected or connected to each other, but other components are “interposed” between each component. It is to be understood that “or, each component may be “connected,” “coupled,” or “connected” through another component.
  • FIG. 7A is a perspective view showing the switchboard before the circuit breaker is retracted
  • FIG. 7B is an exploded perspective view showing the first hinge structure of FIG. 7A
  • FIG. 9 is a view showing a rotating shutter structure according to the present invention.
  • the switchboard of the present invention includes a switchboard body part 100 , a shutter part 200 , and an operation part 300 .
  • a circuit breaker chamber 101 is provided inside the switchboard body portion 100 .
  • the circuit breaker seal 101 is a space into which the circuit breaker 10 is inserted.
  • An open hole 110 having a predetermined hole area is formed on the rear surface of the switchboard body part 100 .
  • a bushing assembly 20 is disposed on the rear surface of the switchboard body 100 in which the open hole 110 is formed.
  • the bushing assemblies 20 and 30 are composed of insulator housings 21 and 31 and conductive parts 22 and 32 for current conduction of the bushing.
  • the conductive parts 22 for energization of the bushing are positioned to be exposed to the internal space of the switchboard body part 100 through the open hole 110 .
  • the circuit breaker 10 is a switchboard.
  • each of the conduction conductor parts 12 of the circuit breaker is exposed through the opening hole 110 through the conduction conductor parts 22 of the bushing. ) is connected and energized.
  • the shutter unit 200 is disposed in the inner space of the switchboard body unit 100 .
  • the shutter unit 200 includes a shutter plate 210 and a pair of support members 220 .
  • the shutter plate 210 is formed in a plate shape.
  • the shutter plate 210 has the same area as the open hole 110 or has an area larger than a predetermined area.
  • the pair of support members 220 have the same shape and are formed of a plate-shaped member having a predetermined length.
  • each of the pair of support members 220 is coupled to both ends of the shutter plate 210 .
  • one end of each of the pair of support members 220 may be formed integrally with both ends of the shutter plate 210 .
  • Each of the pair of support members 220 is bent to form a predetermined angle with the shutter plate 210 . The angle bent as described above may form a right angle, or may form an angle other than a right angle.
  • each of the pair of support members 220 are hinged h1 to both sides of the switchboard main body 100 to form a first rotational center of the shutter plate 210 as shown in FIG. 7A .
  • the rotation angle range of the shutter plate 210 may form a right angle.
  • the range of the rotation angle of the shutter plate 210 may form a range of a right angle upward from a position where the shutter plate 210 covers the opening hole 110 .
  • the first rotational center forms a first hinge.
  • the first hinge h1 may be formed by rotatably connecting both ends of the pair of support members 220 to both sides of the switchboard body part 100 through a rotation fastening member.
  • the rotation fastening member may include the following configuration.
  • a first through hole (100a) is formed in both sides of the wall of the circuit breaker chamber (101).
  • the rotation fixing member 100b is fitted in the first through hole 100a from the outside of the wall of the circuit breaker chamber 101 .
  • One end of the rotation fixing member 100a is fitted and coupled to one end of the rotation connection member 100c inside the wall of the circuit breaker chamber 101 .
  • the other end of the rotation connecting member 100c passes through the second through hole 220a formed at one end of each support member 220 .
  • the other end of the rotation connecting member 220 passing through the second through hole 220a is coupled to the nut N, and a washer W is interposed between the nut N and the other end of the rotation connecting member 100c. do.
  • each support member 220 may form the structure of the first hinge h1 at both sides of the wall of the circuit breaker chamber 101 .
  • the operation unit 300 rotates the shutter unit 200 as the circuit breaker 10 is inserted into the circuit breaker chamber 101 .
  • the operation unit 300 includes a pair of fixing plates 310 , a pair of rotation members 320 , and a pair of link members 330 .
  • the pair of fixing plates 310 are fixed to the inner side walls of the switchboard main body 100 .
  • the pair of fixing plates 310 are exposed inside the circuit breaker chamber 101 .
  • a rotation shaft 311 is formed on each of the pair of fixing plates 310 .
  • the pair of rotation members 320 have a length.
  • Each of the pair of rotating members 320 is formed of a first member 321 having a first length and a second member 322 having a second length bent at an end of the first member 321 .
  • the second length is formed to be longer than the first length. Accordingly, each of the pair of rotation members 320 is formed in a ' ' shape.
  • a shutter roller 323 is installed between the first and second members 321 and 322 . The shutter roller 323 serves to rotate the rotating member 320 counterclockwise while in contact with the shutter roller guides 13 formed on both sides of the circuit breaker 10 inserted into the circuit breaker chamber 101 . .
  • Each of the pair of rotation members 320 is disposed below the rotation shaft 311 of each fixed plate 310 .
  • An end of the first member 321 of each of the pair of rotation members 320 is rotatably connected to the rotation shaft 311 .
  • a torsion spring 312 is installed on the rotation shaft 311 so that when each rotation member 320 is rotated, it is returned to its original position through an elastic force.
  • the lower ends of the pair of link members 330 are hinged h2 to the other ends of the pair of rotation members 320 . That is, the lower end of the pair of link members 330 is connected to the end of the second member 322 of each of the pair of rotation members 320 by a hinge h2 .
  • the upper ends of the pair of link members 330 are hinged h3 to the central portion of the pair of support members 220 .
  • the pair of link members 330 link-connect each of the pair of rotation members 320 and the pair of support members 220 so that rotational force is transmitted.
  • a length of the pair of link members 330 is longer than that of the support member 220 and the rotation member 320 by a predetermined length.
  • the rotation path of the shutter plate 210 follows a position for closing the opening hole 110 and an upper position of the circuit breaker chamber 101 .
  • the shutter plate 210 is moved to the service position, is located above the inserted circuit breaker 10 , and is exposed through the opened opening hole 110 .
  • the insulation distance set at a predetermined position inside the circuit breaker chamber 101 may be formed so as not to be limited to the direction perpendicular to the bushing conductor part 22 of the bushing assembly 20 .
  • the auxiliary opening hole 120 is formed in the lower portion of the opening hole 110 in the rear portion of the switchboard body portion 100 .
  • the auxiliary opening hole 120 may be formed in the same shape as the opening hole 110 .
  • An auxiliary shutter plate 410 for opening and closing the auxiliary opening hole 120 is disposed on the rear surface of the switchboard body portion 100 .
  • a pair of guide shafts 420 having a predetermined length along the top and bottom are installed on the rear surface of the switchboard body part 100 .
  • the pair of guide shafts 420 pass through both ends of the auxiliary shutter plate 410 .
  • the auxiliary shutter plate 410 is configured to be lifted up and down along the pair of guide shafts 420 .
  • auxiliary rotation members 430 are disposed above the rotation shaft 311 of the pair of fixing plates 310 described above.
  • the auxiliary rotating member 430 is also formed in the same shape as the above-described rotating member 320 .
  • One end of the pair of auxiliary rotation members 430 is rotatably connected to the rotation shaft 311 and rotates up and down.
  • the pair of auxiliary rotation members 430 is disposed on the upper portion of the rotation member 320 described above, and is installed in a state of forming vertical symmetry.
  • the pair of auxiliary rotating members 430 are also provided with shutter rollers 431 having the same structure as the above-described shutter roller 323, and shutter roller guides 13 formed on both sides of the blocker 10 to be inserted (Fig. 6). Refer to) and form a structure that rotates upward while in contact.
  • the other end of the pair of auxiliary rotation members 430 is hinged h4 with the lower end of the pair of auxiliary link members 440 , and the upper end of the pair of auxiliary link members 440 is connected to the auxiliary shutter plate 410 . ) is connected to both ends of the hinge (h5).
  • FIG. 9 is a perspective view showing a state in which the circuit breaker is positioned at the circuit breaker indoor test position
  • FIG. 10 is a perspective view showing a state in which the circuit breaker is inserted into the circuit breaker chamber
  • FIG. 11 is a perspective view showing a state in which the circuit breaker is inserted into the service position
  • 12 is a side view showing the difference between the height of the switchboard according to the present invention and the height of the conventional switchboard.
  • the shutter plate 210 covers and closes the opening hole 110 .
  • the shutter plate 210 is in an initial state before being rotated upward.
  • the bushing assembly 20 is located at the rear of the opening hole 110 , and the bushing conductor part 22 of the bushing assembly 20 is located near the opening hole 110 .
  • the auxiliary shutter plate 410 covers and closes the auxiliary opening hole 120 .
  • the auxiliary shutter plate 410 is in an initial state before moving downward.
  • the auxiliary bushing assembly 30 is located at the rear of the auxiliary opening hole 120 , and the auxiliary bushing conductor part 32 of the auxiliary bushing assembly 30 is located near the auxiliary opening hole 120 .
  • the pair of rotating members 320 and the pair of auxiliary rotating members 430 form a state in which they are spread apart.
  • the breaker 10 can move to a service position within the breaker chamber 101 .
  • each of the shutter roller guides 13 installed on both sides of the circuit breaker 10 can be pushed in contact with the shutter rollers 323 and 431 of the rotating member 320 and the auxiliary rotating member 430 , respectively.
  • the pair of rotation members 320 and the pair of auxiliary rotation members 430 are rotated in a state of being closed to each other. That is, the pair of rotating members 320 are rotated upward or counterclockwise, and the pair of auxiliary rotating members 430 are rotated downward or clockwise.
  • the pair of link members 330 connected to the other end of the pair of rotation members 320 by a hinge h2 starts to be lifted upward.
  • the pair of support members 220 connected by the hinge h3 to the upper end of the pair of link members 330 start to rotate in the counterclockwise direction with the hinge h1 as the first rotation center.
  • the shutter plate 210 having both ends connected to the other end of the pair of support members 220 is rotated upward in a counterclockwise direction with the first rotation center as the rotation center to gradually open the opening hole 110 .
  • the pair of auxiliary link members 440 hinged to the other end of the pair of auxiliary rotation members 430 that are rotated downward in the clockwise direction start to descend downward.
  • the auxiliary shutter plate 410 having both ends connected to the upper end of the pair of auxiliary link members 440 by hinges h5 may be gradually lowered.
  • the auxiliary shutter plate 410 begins to gradually open the auxiliary opening hole 120 while descending.
  • the shutter plate 210 is rotated to be positioned on the upper part of the main circuit unit 11 to close the opening hole 110 .
  • the auxiliary shutter plate 410 is lowered to completely open the auxiliary opening hole 120 .
  • each of the energizing conductor parts 12 of the breaker of each of the main circuit parts 11 moved to the service position is coupled to be connected to the energizing conductor parts 22 of the bushing and the energizing conductor parts 32 of the auxiliary bushing.
  • the opening hole 110 positioned above the auxiliary opening hole 120 is opened while the shutter plate 210 is rotated upward.
  • the shutter plate 210 is rotated upward from the opening hole 110 in a counterclockwise direction to be horizontally disposed on the main circuit units 11 .
  • a predetermined height can be reduced compared to a device that opens and closes the upper opening hole 110 while the shutter plate is raised and lowered. That is, the height of the switchboard main body 100 according to the present invention can be reduced to a predetermined height H than that of the conventional switchboard 1, so that the switchboard can be easily miniaturized.
  • FIG. 13 is a view showing an example of a structure for guiding the shutter plate according to the present invention so that the shutter plate is rotated upwardly of the main circuit unit and disposed downward at a predetermined position lower.
  • each of the pair of support members 220 includes a multi-stage unit member 221 connected to elastically protrude with an elastic spring 222 interposed therebetween.
  • Rollers 130 are installed on the inner surfaces of both sides of the switchboard body part 100 .
  • the installation position of the rollers 130 is located above the main circuit unit 11, and forms a distance shorter than the rotation radius of the shutter plate 210 based on the first rotation center.
  • each member 220 may be elastically reduced.
  • the height of the switchboard body unit 100 can be lowered more efficiently by lowering the vertical position in the rotated state. There are also advantages.
  • FIG. 14 is a view showing an example in which an inclined surface is formed at the front end of the shutter plate of FIG. 13 .
  • inclined surfaces 211 guiding contact with the rollers 130 are further formed at both ends of the shutter plate 210 .
  • the inclined surface 211 serves to guide the shutter plate 210 to rotate while being rotated in the counterclockwise direction from the initial position while the top surface thereof is easily pressed by the rollers 130 .
  • the switchboard having a rotary shutter structure implements the shutter for opening and closing the entrance of the bushing assembly as a rotating opening and closing mechanism to reduce the height of the switchboard when the entrance is opened to a certain level or less to reduce the size of the switchboard. It has the effect of miniaturization.
  • the switchboard having the rotary shutter structure of the present invention implements the shutter in a rotational opening and closing method to open the entrance to the bushing assembly, the switchboard rotates along the inside of the switchboard to secure a certain insulation distance from the bushing assembly.

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Abstract

본 발명은 회전형 셔터 구조를 갖는 배전반을 제공한다. 상기 회전형 셔터 구조를 갖는 배전반은 차단기가 삽입되는 차단기 실이 마련되고, 후면부에 부싱 어셈블리의 도체부를 상기 차단기 실에 노출시키는 개방홀이 형성되는 배전반 본체부와; 상기 배전반 본체부에 회전 가능하도록 설치되며, 회전됨에 따라 상기 개방홀을 개폐하는 셔터부; 및, 상기 배전반 본체부에 설치되며, 상기 차단기가 상기 차단기 실에 삽입됨에 따라 상기 셔터부를 회전 동작시키는 동작부;를 포함한다.

Description

회전형 셔터 구조를 갖는 배전반
본 발명은 회전형 셔터 구조를 갖는 배전반에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 설정된 절연 거리를 유지하면서 소형화를 이룰 수 있는 회전형 셔터 구조를 갖는 배전반에 관한 것이다.
통상 배전반은 발전소 및 변전소등의 산업 현장에서 전력의 운용이나 제어, 전동기의 운전 등과 같은 여러 가지 목적을 위해 설치된다.
배전반의 함체에는 차단기 및 여러 전기기기가 설치된다. 일반적으로 차단기는 배전반의 차단기실 내부에 수납된다.
여기서 차단기실 내에 차단기가 존재하지 않을 경우, 사용자의 안전을 위해 도전부의 접촉을 방지할 수 있는 구조가 요구된다.
도 1은 종래의 배전반 내부에 형성되는 차단기 실의 구조를 보여주는 사시도이고, 도 2는 도 1의 부싱 어셈블리를 보여주는 사시도이고, 도 3은 종래의 차단기 어셈블리의 구조를 보여주는 사시도이고, 도 4는 종래의 셔터 어셈블리를 보여주는 사시도이다.
도 1을 참조 하면, 배전반(1) 내에는 차단기 실(1a)이 마련된다. 상기 부싱 어셈블리(20, 30)는 차단기 실(1a)의 후면에 조립된다. 셔터 어셈블리는 그림과 같이 부싱 어셈블리(20, 30)의 전면에 위치된다. 상기 셔터 어셈블리에 의해 부싱 어셈블리(20, 30)의 전면은 커버된다.
도 2를 참조 하면, 부싱 어셈블리(20, 30)는 절연물 하우징(21, 31)과 통전용 도체부(22, 32)로 구성 된다. 통전용 도체부(22, 32)는 활선 상태에서 촉수 시 감전의 위험이 있다. 따라서 실제 사용 조건에서는 통전용 도체부(22, 32)는 셔터 어셈블리를 사용하여 커버함으로써 사용자를 보호하도록 한다.
도 3을 참조 하면, 차단기 어셈블리(10)는 차단기의 주회로부(11)를 갖는다. 차단기의 주회로부(11)에는 부싱의 통전용 도체부(22, 32)와 접속되는 차단기의 통전용 도체부(12)가 존재한다. 상기의 두 가지의 통전용 도체부(22(32), 12)가 접속하기 위해서는 반드시 셔터 어셈블리가 동작되어야 하며, 이를 위해 차단기(10)의 양측부에는 셔터 롤러 가이드(13)가 존재하여, 차단기 어셈블리(10)와 부싱 어셈블리(20, 30) 간의 사이 공간을 개폐한다.
도 4를 참조 하면, 상기와 같은 종래의 셔터 어셈블리는 상부 및 하부 셔터 플레이트(60)가 승강되는 구조를 이룬다.
셔터 롤러 가이드(13)가 셔터 롤러(41, 51)를 밀어주면, 상부셔터 플레이트 구동레버(40), 하부 셔터 플레이트 구동 레버(50)가 회전된다.
동시에 상부 셔터 플레이트 구동 링크(42)는 상방으로 움직이고, 하부 셔터 플레이트 구동 링크(52)는 하방으로 움직인다. 이에 따라 상부 셔터 플레이트(60)는 상부로 이동되고, 하부 셔터 플레이트(61)는 하부로 이동된다.
도 5는 테스트 위치에서의 차단기의 위치를 보여주는 사시도이고, 도 6은 차단기가 서비스 위치로 이동 중 셔터 어셈블리의 동작을 보여주는 사시도이다.
도 5를 참조 하면, 차단기(10)가 차단기 실(1a)에 삽입되면, 차단기(10)는 테스트 위치로 이동된다. 이때 상부 셔터 플레이트(60) 및 하부 셔터 플레이트(61)는 부싱 어셈블리(20, 30)의 전면을 완전히 커버하는 상태를 이룬다.
도 6에 도시되는 바와 같이 차단기(10)가 서비스 위치로 이동하는 도중에는, 셔터 롤러(41, 51)와 셔터 롤러 가이드(13)와의 접촉에 의해 상부 셔터 레버(40)은 시계 반대 방향을 따라 회전되고, 하부 셔터 레버(50)는 시계 방향을 따라 회전된다. 이에 따라 상부 셔터 플레이트(60)는 상방으로, 하부 셔터 플레이트(61)는 하방으로 이동된다.
차단기(10)가 서비스 위치로 이동되면, 상부 셔틀 플레이트(60) 및 하부 셔터 플레이트(61)는 각각 상승 및 하강 동작을 완료하여 부싱 어셈블리(20, 30)의 입구를 완전히 개방시킨다. 그리고 이동된 차단기(10)의 통전용 도체부(12)은 부싱 어셈블리(20, 30)의 통전부(22, 32)에 접속된다.
상기와 같이 종래에는 셔터 롤러(41, 51)와 셔터 롤러 가이드(13)와의 접촉에 의해 상부 셔터 레버(40)은 상방을 따라 회전되고, 하부 셔터 레버(50)는 하방을 따라 회전되는 구조를 이룬다.
그리고 상부 셔터 플레이트 구동 링크(42)는 위로, 하부 셔터 플레이트 구동 링크(52)는 아래로 움직인다. 이에 따라 상부 셔터 플레이트(60)는 수직 방향을 따라 상부로 움직이고, 하부 셔터 플레이트(61)는 수직 방향을 따라 하방으로 움직인다.
그러나 차단기(10)가 서비스 위치로 이동하는 경우, 차단기 통전부용 도체부(12)와 상부 셔터 플레이트(60), 하부 셔터 플레이트(61)는 서로 근접 되기 때문에, 차단기의 통전용 도체부(12)와의 기계적 간섭을 피하기 위해서 충돌 전에 상부 셔터 플레이트(60), 하부 셔터 플레이트(61)가 부싱 어셈블리(20, 30)의 입구를 벗어날 수 있는 수준으로 이동해야 한다.
즉, 차단기(10)가 서비스 위치에 있을 때, 차단기의 도체부(12)와 상부 셔터 플레이트(60), 하부 셔터 플레이트(61)간 기중 절연이 유지될 수 있도록 충분한 거리가 유지 되어야 한다.
여기서 종래의 상부 셔터 플레이트(60)는 이동 방향이 상부로 이동된다. 따라서 상기 상부 셔터 플레이트(60)는 입구로부터 일정 높이 이상을 이루는 위치로 상승된다.
이에 부싱 어셈블리(20, 30)의 통전부(22, 32)가 차단기의 통전용 도체부(12)와 접속되어 전원이 연결된 후에, 도체와 접지된 상부 셔터 플레이트(60)간 기중 절연 파괴를 방지할 수 있다.
종래에는 상부 셔터 플레이트(60)의 동작 거리를 부싱 어셈블리의 입구(20, 30)로부터 절연 거리를 확보할 수 있는 일정의 충분한 높이를 설정해야 되기 때문에 배전반의 전체 높이가 증가되어 실질적으로 배전반의 소형화를 이룰 수 없는 문제가 있다.
본 발명의 목적은 부싱 어셈블리의 입구를 개폐하는 셔터를 회전 방식의 개폐 메커니즘으로 구현하여 입구를 개방하는 경우 상승 높이를 일정 이하로 줄여 배전반의 사이즈를 소형화할 수 있는 회전형 셔터 구조를 갖는 배전반을 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 다른 목적은 셔터를 회전 개폐 방식으로 구현하여 부싱 어셈블리 입구를 개방하는 경우, 배전반 내측을 따라 회전되도록 하여 부싱 어셈블리와의 일정의 절연 거리를 확보하도록 할 수 있는 회전형 셔터 구조를 갖는 배전반을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기의 목적들을 달성하기 위해 본 발명은 회전형 셔터 구조를 갖는 배전반을 제공한다.
상기 회전형 셔터 구조를 갖는 배전반은 차단기가 삽입되는 차단기 실이 마련되고, 후면부에 부싱 어셈블리의 도체부를 상기 차단기 실에 노출시키는 개방홀이 형성되는 배전반 본체부와; 상기 배전반 본체부에 회전 가능하도록 설치되며, 회전됨에 따라 상기 개방홀을 개폐하는 셔터부; 및, 상기 배전반 본체부에 설치되며, 상기 차단기가 상기 차단기 실에 삽입됨에 따라 상기 셔터부를 회전 동작시키는 동작부;를 포함한다.
상기 셔터부는, 상기 배전반 본체부의 내부 공간에 배치되며, 상기 개방홀의 홀 면적과 동일 또는 일정 이상의 면적을 이루는 판 상의 셔터 플레이트와, 상기 셔터 플레이트의 양단으로부터 상기 배전반 본체부의 내부 공간을 따라 연장되는 한 쌍의 지지 부재를 구비하되,
상기 한 쌍의 지지 부재 각각의 끝단은, 상기 배전반 본체부의 양측부에 상기 셔터 플레이트의 제 1회전 중심을 이루도록 힌지 연결되는 것이 바람직하다.
상기 제 1회전 중심은 제 1힌지를 형성하되,
상기 제 1힌지는, 상기 배전반 본체부의 양측부에 상기 한 쌍의 지지 부재의 양단이 회전 체결 부재를 통해 회전 가능하게 연결되어 형성되는 것이 바람직하다.
여기서 상기 차단기 실의 벽 양측부에는 제 1관통홀이 형성되고,
상기 회전 체결 부재는, 회전 고정 부재와, 회전 연결 부재와, 너트 및 와셔를 포함하되,
상기 회전 고정 부재는, 상기 차단기 실의 벽 외측부에서 상기 제 1관통홀에 끼워지고,
상기 회전 연결 부재의 일단에는, 상기 제 1관통홀을 관통한 상기 회전 고정 부재의 타단이 끼워져 결합되고,
상기 회전 연결 부재의 타단은, 상기 한 쌍의 지지 부재 각각의 일단에 형성된 제 2관통홀을 관통하고,
상기 제 2관통홀을 관통하는 상기 회전 연결 부재의 타단은 너트와 결합되되, 상기 너트와 상기 회전 연결 부재의 타단 사이에는 와셔(W)가 개재되는 것이 바람직하다.
그리고 상기 동작부는, 상기 차단기가 삽입되는 경로에 배치되며, 삽입되는 상기 차단기의 양측부에 설치되는 셔터 롤러 가이드에 접촉되어 제 2회전 중심을 형성하여 상방으로 회전되는 한 쌍의 회전 부재와, 상기 한 쌍의 회전 부재 각각의 끝단과, 상기 한 쌍의 지지 부재 각각의 중앙부를 힌지 연결하는 한 쌍의 링크 부재를 구비하는 것이 바람직하다.
또한 상기 셔터부의 회전 경로는, 상기 개방홀을 폐쇄하는 위치와, 상기 차단기 실의 상부 위치를 따르는 것이 바람직하다.
또한 상기 개방홀이 개방되는 경우, 상기 셔터 플레이트는, 서비스 위치로 이동되어 삽입된 상기 차단기의 상부에 위치되어, 개방된 상기 개방홀을 통해 노출된 상기 부싱 플레이트의 도체부와 설정된 절연 거리를 형성하는 것 것이 바람직하다.
또한 상기 한 쌍의 지지 부재 각각은, 탄성 스프링이 개재되어 탄성적으로 돌출되도록 연결되는 다단의 단위 부재들을 구비하고,
상기 배전반 본체부의 양측부 내면에는, 롤러들이 설치되되,
상기 롤러들의 설치 위치는 상기 주 회로부의 상부에 위치되되, 상기 제 1회전 중심으로 한 상기 셔터 플레이트의 회전 반경 보다 짧은 거리를 이루는 위치이고, 상기 셔터 플레이트가 상기 차단기의 상부에 위치되도록 회전되면서 상기 셔터 플레이트의 상면부가 상기 롤러들에 하방으로 눌려지면서 상기 한 쌍의 지지 부재 각각의 길이가 탄성적으로 축소되는 것이 바람직하다.
여기서 상기 셔터 플레이트의 양단 선단부에는, 상기 롤러들과의 접촉을 안내하는 경사면이 더 형성될 수도 있다.
또한 상기 배전반 본체부의 후면부에는 각각의 가이드 축을 따라 승강되어 상기 개방홀의 하부에 형성된 보조 개방홀을 개폐하는 보조 셔터 플레이트가 배치되고,
일단이 상기 한 쌍의 회전 부재의 회전축에 회전되도록 연결되어 회전되도록 한 쌍의 보조 회전 부재가 배치되고,
상기 한 쌍의 보조 회전 부재의 타단은 한 쌍의 보조 링크 부재의 하단과 힌지 연결되고,
상기 한 쌍의 보조 링크 부재의 상단은 상기 보조 셔터 플레이트의 양단에 힌지 연결되고,
상기 한 쌍의 보조 회전 부재가 하방으로 회전되면,
한 쌍의 보조 링크 부재는 하방으로 이동되고, 상기 보조 셔터 플레이트는 하방으로 하강되어 상기 보조 개방홀을 개방하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 회전형 셔터 구조를 갖는 배전반은 부싱 어셈블리의 입구를 개폐하는 셔터를 회전 방식의 개폐 메커니즘으로 구현하여 입구를 개방하는 경우 상승 높이를 일정 이하로 줄여 배전반의 사이즈를 소형화할 수 있는 효과를 갖는다.
또한 본 발명의 회전형 셔터 구조를 갖는 배전반은 셔터를 회전 개폐 방식으로 구현하여 부싱 어셈블리 입구를 개방하는 경우, 배전반 내측을 따라 회전되도록 하여 부싱 어셈블리와의 일정의 절연 거리를 확보하도록 할 수 있는 효과를 갖는다.
상술한 효과들과 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 종래의 배전반 내부에 형성되는 차단기 실의 구조를 보여주는 사시도이다.
도 2는 도 1의 부싱 어셈블리를 보여주는 사시도이다.
도 3은 종래의 차단기 어셈블리의 구조를 보여주는 사시도이다.
도 4는 종래의 셔터 어셈블리를 보여주는 사시도이다.
도 5는 테스트 위치에서의 차단기의 위치를 보여주는 사시도이다.
도 6은 차단기가 서비스 위치로 이동 중 셔터 어셈블리의 동작을 보여주는 사시도이다.
도 7a는 차단기가 인입되기 전 배전반을 보여주는 사시도이다.
도 7b는 도 7a의 제 1힌지 구조를 보여주는 분해 사시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 회전형 셔터 구조를 보여주는 도면이다.
도 9는 차단기가 차단기 실내 테스트 위치에 위치된 상태를 보여주는 사시도이다.
도 10은 차단기 실에 차단기가 삽입되는 상태를 보여주는 사시도이다.
도 11은 차단기가 서비스 위치로 삽입된 상태를 보여주는 사시도이다.
도 12는 본 발명에 따른 배전반의 높이와 종래의 배전반의 높이 차이를 보여주는 측면도이다.
도 13은 본 발명에 따른 셔터 플레이트가 주회로부 상방으로 회전되면서 하방으로 일정 위치 낮게 배치되도록 안내하는 구조의 예를 보여주는 도면이다.
도 14는 도 13의 셔터 플레이트의 선단에 경사면이 형성되는 예를 보여주는 도면이다.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
이하에서 구성요소의 "상부 (또는 하부)" 또는 구성요소의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 구성요소의 상면 (또는 하면)에 접하여 배치되는 것뿐만 아니라, 상기 구성요소와 상기 구성요소 상에 (또는 하에) 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성이 개재될 수 있음을 의미할 수 있다.
또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 상기 구성요소들은 서로 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.
도 7a는 차단기가 인입되기 전 배전반을 보여주는 사시도이고, 도 7b는 도 7a의 제 1힌지 구조를 보여주는 분해 사시도이고, 도 9는 본 발명에 따른 회전형 셔터 구조를 보여주는 도면이다.
도 7a 및 도 7b를 참조 하면, 본 발명의 배전반은 배전반 본체부(100)와, 셔터부(200)와, 동작부(300)를 포함한다.
상기 배전반 본체부(100)의 내부에는 차단기 실(101)이 마련된다. 상기 차단기 실(101)은 차단기(10)가 삽입되는 공간이다.
상기 배전반 본체부(100)의 후면에는 일정 홀 면적을 갖는 개방홀(110)이 형성된다. 상기 개방홀(110)이 형성되는 배전반 본체부(100)의 후면부에는 부싱 어셈블리(20)가 배치된다.
부싱의 통전용 도체부들부싱 어셈블리(20, 30)는 상술한 도 2를 참조 하여 기재한 바와 같이 절연물 하우징(21, 31)과 통전용 도체부(22, 32)로 구성 된다. 상기 부싱의 통전용 도체부들(22)은 개방홀(110)을 통해 배전반 본체부(100)의 내부 공간에 노출되도록 위치된다.
또한 차단기의 통전용 도체부들 차단기의 주회로부(11)에는 부싱의 통전용 도체부(22, 32)와 접속되는 차단기의 통전용 도체부(12)가 존재한다.이에 상기 차단기(10)가 배전반 본체부(100)의 차단기 실(101) 내부에 삽입되어 설정된 서비스 위치로 이동되면, 차단기의 통전용 도체부들(12) 각각은 개방홀(110)을 통해 노출된 부싱의 통전용 도체부들(22)과 접속 및 통전된다.
도 8을 참조 하면, 본 발명에 따른 셔터부(200)는 배전반 본체부(100)의 내부 공간에 배치된다.
상기 셔터부(200)는 셔터 플레이트(210)와 한 쌍의 지지 부재(220)를 갖는다.
상기 셔터 플레이트(210)는 판상으로 형성된다. 상기 셔터 플레이트(210)는 개방홀(110)과 동일한 면적 또는 일정 이상으로 큰 면적을 갖는다.
상기 한 쌍의 지지 부재(220)는 동일한 형상을 이루며, 일정 길이를 갖는 판 상의 부재로 형성된다.
상기 한 쌍의 지지 부재(220) 각각의 일단은 셔터 플레이트(210)의 양단에 결합된다. 물론 상기 한 쌍의 지지 부재(220) 각각의 일단은 셔터 플레이트(210)의 양단에 일체를 이루어 형성될 수도 있다. 상기 한 쌍의 지지 부재(220) 각각은 셔터 플레이트(210)와 일정의 각도를 이루도록 절곡된다. 상기와 같이 절곡되는 각도는 직각을 이룰 수도 있고, 직각 이외의 각도를 이룰 수도 있다.
상기 한 쌍의 지지 부재(220) 각각의 끝단은 도 7a에 도시되는 바와 같이 배전반 본체부(100)의 양측부에 힌지(h1) 연결되어 셔터 플레이트(210)의 제 1회전 중심을 이룬다.
이에 상기 셔터 플레이트(210)는 제 1회전 중심을 회전 중심으로 하여 회전된다. 상기 셔터 플레이트(210)의 회전각 범위는 직각을 이룰 수 있다. 상기 셔터 플레이트(210)의 회전각 범위는 상기 셔터 플레이트(210)가 개방홀(110)을 커버하는 위치에서 상방으로 직각의 범위를 이룰 수 있다.
도 7b를 참조 하면, 상기 제 1회전 중심은 제 1힌지를 형성한다.
상기 제 1힌지(h1)는 상기 배전반 본체부(100)의 양측부에 상기 한 쌍의 지지 부재(220)의 양단이 회전 체결 부재를 통해 회전 가능하게 연결되어 형성될 수 있다.
상기 회전 체결 부재는 아래의 구성을 포함할 수 있다.
차단기 실(101) 벽 양측부에는 제 1관통홀(100a)이 형성된다. 제 1관통홀(100a)에는 차단기 실(101) 벽 외측부에서 회전 고정 부재(100b)가 끼워지다. 상기 차단기 실(101) 벽 내측에서 회전 연결 부재(100c)의 일단에는 상기 회전 고정 부재(100a)의 일단이 끼워져 결합된다.
상기 회전 연결 부재(100c)의 타단은 각 지지 부재(220)의 일단에 형성된 제 2관통홀(220a)을 관통한다.
제 2관통홀(220a)을 관통하는 회전 연결 부재(220)의 타단은 너트(N)와 결합되되, 상기 너트(N)와 상기 회전 연결 부재(100c)의 타단 사이에는 와셔(W)가 개재된다.
이와 같은 결합을 통해 각 지지 부재(220)의 일단은 차단기 실(101) 벽 양측부에서 제 1힌지(h1)의 구조를 이룰 수 있다. 도 8을 참조 하면, 본 발명에 따른 동작부(300)는 상기 차단기(10)가 상기 차단기 실(101)에 삽입됨에 따라 상기 셔터부(200)를 회전 동작시키는 역할을 한다.
상기 동작부(300)는 한 쌍의 고정 플레이트(310)와, 한 쌍의 회전 부재(320)와, 한 쌍의 링크 부재(330)를 갖는다.
상기 한 쌍의 고정 플레이트(310)는 배전반 본체부(100)의 내부 양측벽에 고정된다. 상기 한 쌍의 고정 플레이트(310)는 차단기 실(101) 내부에 노출된다. 상기 한 쌍의 고정 플레이트(310) 각각에는 회전축(311)이 형성된다.
상기 한 쌍의 회전 부재(320)는 길이를 갖는다. 상기 한 쌍의 회전 부재(320) 각각은 제 1길이를 갖는 제 1부재(321)와 상기 제 1부재(321)의 단부에서 절곡되는 제 2길이를 갖는 제 2부재(322)로 형성된다. 상기 제 2길이는 제 1길이 보다 길게 형성된다. 이에 상기 한 쌍의 회전 부재(320) 각각은 ' '형상으로 형성된다. 상기 제 1,2부재(321, 322) 사이에는 셔터 롤러(323)가 설치된다. 상기 셔터 롤러(323)는 차단기 실(101)에 삽입되는 차단기(10)의 양측부에 형성되는 셔터 롤러 가이드(13)에 접촉되면서 상기 회전 부재(320)를 반시계 방향으로 회전시키는 역할을 한다.
상기 한 쌍의 회전 부재(320) 각각은 각 고정 플레이트(310)의 회전축(311) 하부에 배치된다. 상기 한 쌍의 회전 부재(320) 각각의 제 1부재(321)의 단부는 상기 회전축(311)에 회전 가능하게 연결된다.
그리고 상기 회전축(311)에는 토션 스프링(312)이 설치되어 각각의 회전 부재(320)가 회전되는 경우 탄성력을 통해 원위치로 복귀시키도록 한다.
한편 상기 한 쌍의 링크 부재(330)의 하단은 상기 한 쌍의 회전 부재(320)의 타단에 힌지(h2) 연결된다. 즉 상기 한 쌍의 링크 부재(330)의 하단은 상기 한 쌍의 회전 부재(320) 각각의 제 2부재(322)의 단부와 힌지(h2) 연결된다.
그리고 상기 한 쌍의 링크 부재(330)의 상단은 상기 한 쌍의 지지 부재(220)의 중앙부에 힌지(h3) 연결된다.
이에 상기 한 쌍의 링크 부재(330)는 회전력이 전달되도록 상기 한 쌍의 회전 부재(320)와 상기 한 쌍의 지지 부재(220) 각각을 링크 연결한다.
상기 한 쌍의 링크 부재(330)의 길이는 상기 지지 부재(220) 및 회전 부재(320)의 길이 보다 일정의 길이로 길게 형성된다.
여기서 상기 셔터 플레이트(210)의 회전 경로는 상기 개방홀(110)을 폐쇄하는 위치와, 상기 차단기 실(101)의 상부 위치를 따른다.
또한 상기 개방홀(110)이 개방되는 경우, 상기 셔터 플레이트(210)는 서비스 위치로 이동되고, 삽입된 상기 차단기(10)의 상부에 위치되어, 개방된 상기 개방홀(110)을 통해 노출된 상기 부싱 어셈블리(20)의 부싱 도체부(22)와 수직 방향에 국한되지 않도록 차단기 실(101) 내부의 일정 위치에서 설정된 절연 거리를 형성할 수 있다.
한편, 본 발명에서 배전반 본체부(100)의 후면부에는 개방홀(110)의 하부에 보조 개방홀(120)이 형성된다. 상기 보조 개방홀(120)은 개방홀(110)과 동일한 형상으로 형성될 수 있다.
상기 배전반 본체부(100)의 후면부에는 상기 보조 개방홀(120)을 개폐하는 보조 셔터 플레이트(410)가 배치된다.
상기 보조 셔터 플레이트(410)의 양측방에는 상하를 따르는 일정 길이를 이루는 한 쌍의 가이드 축(420)이 배전반 본체부(100)의 후면부에 설치된다.
상기 한 쌍의 가이드 축(420)은 상기 보조 셔터 플레이트(410)의 양단을 관통한다.
이에 상기 보조 셔터 플레이트(410)는 상기 한 쌍의 가이드 축(420)을 따라 상하를 따라 승강되는 구조를 이룬다.
그리고 상술한 한 쌍의 고정 플레이트(310)의 회전축(311) 상부에는 한 쌍의 보조 회전 부재(430)가 배치된다. 보조 회전 부재(430) 역시 상술한 회전 부재(320)와 동일한 형상으로 형성된다.
상기 한 쌍의 보조 회전 부재(430)의 일단은 상기 회전축(311)에 회전 가능하게 연결되며, 상하를 따라 회전된다.
여기서 상기 한 쌍의 보조 회전 부재(430)는 상술한 회전 부재(320)의 상부에 배치되되, 상하 대칭을 이루는 상태로 설치된다.
상기 한 쌍의 보조 회전 부재(430) 역시 상술한 셔터 롤러(323)의 구조와 같은 셔터 롤러(431)가 설치되며, 삽입되는 차단기(10)의 양측부에 형성된 셔터 롤러 가이드(13, 도 6참조)에 접촉되면서 상방으로 회전되는 구조를 이룬다.
상기 한 쌍의 보조 회전 부재(430)의 타단은 한 쌍의 보조 링크 부재(440)의 하단과 힌지(h4) 연결되고, 상기 한 쌍의 보조 링크 부재(440)의 상단은 보조 셔터 플레이트(410)의 양단에 힌지(h5) 연결된다.
이에 상기 한 쌍의 보조 회전 부재(430)가 하방으로 회전되면 한 쌍의 보조 링크 부재(440)는 하방으로 이동되고, 이에 보조 셔터 플레이트(410)는 하방으로 하강되어 보조 개방홀(120)을 개방 한다.
도 9는 차단기가 차단기 실내 테스트 위치에 위치된 상태를 보여주는 사시도이고, 도 10을 차단기 실에 차단기가 삽입되는 상태를 보여주는 사시도이고, 도 11은 차단기가 서비스 위치로 삽입된 상태를 보여주는 사시도이고, 도 12는 본 발명에 따른 배전반의 높이와 종래의 배전반의 높이 차이를 보여주는 측면도이다.
도 9 내지 도 11을 참조 하여 차단기(10)가 차단기 실(101)로 삽입되면서 동작부(300)를 통해 셔터부(200)가 작동되는 과정을 설명한다.
도 9에서 보여지는 바와 같이 차단기(10)가 차단기 실(101) 내 테스트 위치에 위치된 상태에서는 셔터 플레이트(210)는 개방홀(110)을 가려 폐쇄한다. 상기 셔터 플레이트(210)는 상방으로 회전되기 이전의 초기 상태이다. 이때 부싱 어셈블리(20)는 개방홀(110)의 후방에 위치되고, 부싱 어셈블리(20)의 부싱 도체부(22)는 개방홀(110) 근방에 위치된다.
동시에 보조 셔터 플레이트(410)는 보조 개방홀(120)을 가려 폐쇄한다. 상기 보조 셔터 플레이트(410)는 하방으로 이동 전 되기 전 초기 상태이다. 이때 보조 부싱 어셈블리(30)는 보조 개방홀(120)의 후방에 위치되고, 보조 부싱 어셈블리(30)의 보조 부싱 도체부(32)는 보조 개방홀(120) 근방에 위치된다.
이때 한 쌍의 회전 부재(320)와 한 쌍의 보조 회전 부재(430)는 벌어져 있는 상태를 이룬다.
이의 상태에서 도 10에서 보여지는 바와 같이 차단기(10)는 차단기 실(101) 내에서 서비스 위치로 이동할 수 있다.
이때 차단기(10)의 양측부에 설치된 각각의 셔터 롤러 가이드(13)는 회전 부재(320) 및 보조 회전 부재(430) 각각의 셔터 롤러(323, 431)와 접촉하여 밀 수 있다.
그리고 한 쌍의 회전 부재(320)와 한 쌍의 보조 회전 부재(430)는 서로 오므려 지는 상태로 회전된다. 즉 한 쌍의 회전 부재(320)는 상방 또는 시계 반대 방향으로 회전되고, 한 쌍의 보조 회전 부재(430)는 하방 또는 시계 방향으로 회전되기 시작한다.
그리고 상기 한 쌍의 회전 부재(320)의 타단에 힌지(h2) 연결된 한 쌍의 링크 부재(330)는 상방으로 들어 올려지기 시작한다. 동시에 한 쌍의 링크 부재(330)의 상단에 힌지(h3) 연결된 한 쌍의 지지 부재(220)는 힌지(h1)를 제 1회전 중심으로 하여 시계 반대 방향을 따라 회전되기 시작한다.
이에 상기 한 쌍의 지지 부재(220)의 타단에 양단이 연결된 셔터 플레이트(210)는 제 1회전 중심을 회전 중심으로 하여 시계 반대 방향을 따라 상방으로 회전되어 개방홀(110)을 점진적으로 개방하기 시작한다.
동시에 시계 방향을 따라 하방으로 회전되는 한 쌍의 보조 회전 부재(430)의 타단에 힌지(h4) 연결된 한 쌍의 보조 링크 부재(440)는 하방으로 하강하기 시작한다. 동시에 한 쌍의 보조 링크 부재(440)의 상단에 양단이 힌지(h5) 연결된 보조 셔터 플레이트(410)는 점진적으로 하강될 수 있다.
이에 상기 보조 셔터 플레이트(410)는 하강하면서 보조 개방홀(120)을 점진적으로 개방하기 시작한다.
도 11을 참조 하면, 차단기(10)가 차단기 실(101) 내에서 서비스 위치로 이동이 완료된 경우, 셔터 플레이트(210)는 주 회로부(11)의 상부에 위치되도록 회전되어 개방홀(110)을 개방함과 아울러 보조 셔터 플레이트(410)는 하강되어 보조 개방홀(120)을 완전히 개방하게 된다.
이에 서비스 위치로 이동된 주회로부들(11) 각각의 차단기의 통전용 도체부들(12) 각각은 부싱의 통전용 도체부들(22) 및 보조 부싱의 통전용 도체부들(32)과 접속되도록 결합될 수 있다.
도 12를 참조로 하면, 본 발명에서 보조 개방홀(120)의 상부에 위치되는 개방홀(110)은 상술한 셔터 플레이트(210)가 상방으로 회전되면서 개방된다.
상기 개방홀(110)이 완전히 개방된 상태에서 셔터 플레이트(210)는 개방홀(110)로부터 시계 반대 방향을 따라 상방으로 회전되어 주 회로부들(11) 상부에 수평을 이루도록 이동 배치된다.
이에 종래에서와 같이 셔터 플레이트가 승강되면서 상부의 개방홀(110)을 개폐하는 장치 보다 일정의 높이를 줄일 수 있다. 즉 본 발명에 따른 배전반 본체부(100)의 높이는 종래의 배전반(1)의 높이 보다 일정 높이(H)로 줄여 배전반을 용이하게 소형화 할 수 있다.
도 13은 본 발명에 따른 셔터 플레이트가 주회로부 상방으로 회전되면서 하방으로 일정 위치 낮게 배치되도록 안내하는 구조의 예를 보여주는 도면이다.
도 13을 참조 하면, 본 발명에 따른 한 쌍의 지지 부재(220) 각각은 탄성 스프링(222)이 개재되어 탄성적으로 돌출되도록 연결되는 다단의 단위 부재들(221)을 구비한다.
상기 배전반 본체부(100)의 양측부 내면에는 롤러들(130)이 설치된다.
상기 롤러들(130)의 설치 위치는 상기 주 회로부(11)의 상부에 위치되되, 상기 제 1회전 중심으로 한 상기 셔터 플레이트(210)의 회전 반경 보다 짧은 거리를 이루는 위치이다.
상기 셔터 플레이트(210)가 상기 차단기(10)의 상부에 위치되도록 회전되면서 상기 셔터 플레이트(210)의 상면부가 상기 롤러들(130)에 구름 접촉되어 이동 및 하방을 따라 눌려지면서 상기 한 쌍의 지지 부재(220) 각각의 길이가 탄성적으로 축소될 수 있다.
상기 구성에 따라 셔터 플레이트(210)가 주 회로부(11)의 상부에 위치되도록 회전되는 경우, 회전된 상태에서의 상하 위치를 더 낮게 이루도록 함으로써 배전반 본체부(100)의 높이를 더 효율적으로 낮출 수 있는 이점도 있다.
도 14는 도 13의 셔터 플레이트의 선단에 경사면이 형성되는 예를 보여주는 도면이다.
도 14를 참조 하면, 셔터 플레이트(210)의 양단 선단부에는 상기 롤러들(130)과의 접촉을 안내하는 경사면(211)이 더 형성된다.
상기 경사면(211)은 셔터 플레이트(210)가 초기 위치에서 시계 반대 방향을 따라 회전되면서, 그 선단 상면이 롤러들(130)에 용이하게 눌려지면서 회전되도록 안내하는 역할을 한다.
상기의 예들을 통해 본 발명에 따른 회전형 셔터 구조를 갖는 배전반은 부싱 어셈블리의 입구를 개폐하는 셔터를 회전 방식의 개폐 메커니즘으로 구현하여 입구를 개방하는 경우 상승 높이를 일정 이하로 줄여 배전반의 사이즈를 소형화할 수 있는 효과를 갖는다.
또한 본 발명의 회전형 셔터 구조를 갖는 배전반은 셔터를 회전 개폐 방식으로 구현하여 부싱 어셈블리 입구를 개방하는 경우, 배전반 내측을 따라 회전되도록 하여 부싱 어셈블리와의 일정의 절연 거리를 확보하도록 할 수 있는 효과를 갖는다.
전술한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

Claims (11)

  1. 차단기가 삽입되는 차단기 실이 마련되고, 후면부에 부싱 어셈블리의 도체부를 상기 차단기 실에 노출시키는 개방홀이 형성되는 배전반 본체부;
    상기 배전반 본체부에 회전 가능하도록 설치되며, 회전됨에 따라 상기 개방홀을 개폐하는 셔터부; 및,
    상기 배전반 본체부에 설치되며, 상기 차단기가 상기 차단기 실에 인입됨에 따라 상기 셔터부를 회전 동작시키는 동작부;
    를 포함하는,
    회전형 셔터 구조를 갖는 배전반.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 셔터부는,
    상기 배전반 본체부의 내부 공간에 배치되며, 상기 개방홀의 홀 면적과 동일 또는 일정 이상의 면적을 이루는 판 상의 셔터 플레이트와,
    상기 셔터 플레이트의 양단으로부터 상기 배전반 본체부의 내부 공간을 따라 연장되는 한 쌍의 지지 부재를 구비하되,
    상기 한 쌍의 지지 부재 각각의 끝단은,
    상기 배전반 본체부의 양측부에 상기 셔터 플레이트의 제 1회전 중심을 이루도록 연결되는,
    회전형 셔터 구조를 갖는 배전반.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제 1회전 중심은 제 1힌지를 형성하되,
    상기 제 1힌지는,
    상기 배전반 본체부의 양측부에 상기 한 쌍의 지지 부재의 양단이 회전 체결 부재를 통해 회전 가능하게 연결되어 형성되는,
    회전형 셔터 구조를 갖는 배전반.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 차단기 실의 벽 양측부에는 제 1관통홀이 형성되고,
    상기 회전 체결 부재는,
    회전 고정 부재와, 회전 연결 부재와, 너트 및 와셔를 포함하되,
    상기 회전 고정 부재는, 상기 차단기 실의 벽 외측부에서 상기 제 1관통홀에 끼워지고,
    상기 회전 연결 부재의 일단에는, 상기 제 1관통홀을 관통한 상기 회전 고정 부재의 타단이 끼워져 결합되고,
    상기 회전 연결 부재의 타단은, 상기 한 쌍의 지지 부재 각각의 일단에 형성된 제 2관통홀을 관통하고,
    상기 제 2관통홀을 관통하는 상기 회전 연결 부재의 타단은 너트와 결합되되, 상기 너트와 상기 회전 연결 부재의 타단 사이에는 와셔(W)가 개재되는,
    회전형 셔터 구조를 갖는 배전반.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 동작부는,
    상기 차단기가 인입되는 경로에 배치되며, 인입되는 상기 차단기의 양측부에 설치되는 셔터 롤러 가이드에 접촉되어 제 2회전 중심을 형성하여 상방으로 회전되는 한 쌍의 회전 부재와,
    상기 한 쌍의 회전 부재 각각의 끝단과, 상기 한 쌍의 지지 부재 각각의 중앙부를 힌지 연결하는 한 쌍의 링크 부재를 구비하는,
    회전형 셔터 구조를 갖는 배전반.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 한 쌍의 회전 부재 각각은, 제 1길이를 갖는 제 1부재와 상기 제 1부재의 단부에서 절곡되며 제 2길이를 갖는 제 2부재를 구비하고,
    상기 제 2길이는 제 1길이 보다 길게 형성되는,
    회전형 셔터 구조를 갖는 배전반.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 셔터부의 회전 경로는,
    상기 개방홀을 폐쇄하는 위치와, 상기 차단기 실의 상부 위치를 따르는,
    회전형 셔터 구조를 갖는 배전반.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 개방홀이 개방되는 경우,
    상기 셔터 플레이트는,
    서비스 위치로 이동되어 인입된 상기 차단기의 상부에 위치되어, 개방된 상기 개방홀을 통해 노출된 상기 부싱 플레이트의 도체부와 설정된 절연 거리를 형성하는,
    회전형 셔터 구조를 갖는 배전반.
  9. 제 2항에 있어서,
    상기 한 쌍의 지지 부재 각각은,
    탄성 스프링이 개재되어 탄성적으로 돌출되도록 연결되는 다단의 단위 부재들을 구비하고,
    상기 배전반 본체부의 양측부 내면에는,
    롤러들이 설치되되,
    상기 롤러들의 설치 위치는 주 회로부의 상부에 위치되되, 상기 제 1회전 중심으로 한 상기 셔터 플레이트의 회전 반경 보다 짧은 거리를 이루는 위치이고,
    상기 셔터 플레이트가 상기 차단기의 상부에 위치되도록 회전되면서 상기 셔터 플레이트의 상면부가 상기 롤러들에 하방으로 눌려지면서 상기 한 쌍의 지지 부재 각각의 길이가 탄성적으로 축소되는,
    회전형 셔터 구조를 갖는 배전반.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 셔터 플레이트의 양단 선단부에는,
    상기 롤러들과의 접촉을 안내하는 경사면이 더 형성되는,
    회전형 셔터 구조를 갖는 배전반.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 배전반 본체부의 후면부에는 각각의 가이드 축을 따라 승강되어 상기 개방홀의 하부에 형성된 보조 개방홀을 개폐하는 보조 셔터 플레이트가 배치되고,
    일단이 상기 한 쌍의 회전 부재의 회전축에 회전되도록 연결되어 회전되도록 한 쌍의 보조 회전 부재가 배치되고,
    상기 한 쌍의 보조 회전 부재의 타단은 한 쌍의 보조 링크 부재의 하단과 힌지 연결되고,
    상기 한 쌍의 보조 링크 부재의 상단은 상기 보조 셔터 플레이트의 양단에 힌지 연결되고,
    상기 한 쌍의 보조 회전 부재가 하방으로 회전되면,
    한 쌍의 보조 링크 부재는 하방으로 이동되고, 상기 보조 셔터 플레이트는 하방으로 하강되어 상기 보조 개방홀을 개방하는,
    회전형 셔터 구조를 갖는 배전반.
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