KR102750160B1

KR102750160B1 - 가스 절연 개폐기용 조작기

Info

Publication number: KR102750160B1
Application number: KR1020220010441A
Authority: KR
Inventors: 황성택; 유밍정
Original assignee: 효성중공업 주식회사
Priority date: 2022-01-25
Filing date: 2022-01-25
Publication date: 2025-01-07
Anticipated expiration: 2042-01-25
Also published as: US20240304405A1; KR20230114377A; EP4471817A1; WO2023146103A1

Abstract

일 실시예에 따른 조작기는 하우징, 상기 하우징 내에 배치되고 제1 회전축을 갖는 회전 유닛 및 적어도 일부가 하우징 내에 배치되고 차단기에 대하여 직선 운동을 하는 직선 유닛를 포함할 수 있고, 상기 직선 유닛의 일측은 상기 차단기에 연결될 수 있고, 상기 직선 유닛의 타측은 상기 회전 유닛의 일 부분에 연결될 수 있다.

Description

가스 절연 개폐기용 조작기{ACTUATOR FOR GAS INSULATED SWITCHGEAR}

이하 실시예들은 가스 절연 개폐기용 조작기에 관한 것이다.

가스 절연 개폐기(Gas-insulated switchgear, GIS)는 절연 매체를 사용하여 금속제 탱크 내부에 수납된 도체 및 보호대상이 되는 기기를 보호하는 개폐 설비 시스템을 말한다.

일반적으로 가스 절연 개폐기에 사용되는 절연용 가스에는 절연 성능과 소호기능이 우수한 SF6(육중불화수소)가 절연 매체로써 사용될 수 있다. 이러한 절연용 가스는 가스 절연 개폐기 내부에 밀봉되게 충진된다.

일반적으로 가스 절연 개폐기는 차단기, 단로기, 접지개폐기, 피뢰기, 주회로 모선등을 포함한다.

전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출과정에서 보유하거나 습득한 것으로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에 공개된 공지기술이라고 할 수는 없다.

일 실시예에 따른 목적은 가스 절연 개폐기의 설비를 효과적으로 조작할 수 있는 조작기를 제공하는 것이다.

일 실시예에 따른 목적은 조작기의 회전 운동을 가스 절연 개폐기의 설비로 곧바로 전달할 수 있는 조작기를 제공하는 것이다.

일 실시예에 따른 목적은 가스 절연 개폐기용 설비를 조작할 때 에너지 전달 효율이 높은 조작기를 제공하는 것이다.

일 실시예에 따른 목적은 구성이 단순하여 원가가 절감되고 사이즈가 축소되는 조작기를 제공하는 것이다.

일 실시예에 따른 조작기는 하우징, 상기 하우징 내에 배치되고 제1 회전축을 갖는 회전 유닛 및 적어도 일부가 하우징 내에 배치되고 차단기에 대하여 직선 운동을 하는 직선 유닛를 포함할 수 있고, 상기 직선 유닛의 일측은 상기 차단기에 연결될 수 있고, 상기 직선 유닛의 타측은 상기 회전 유닛의 제1 부분에 연결될 수 있다.

상기 직선 유닛의 타측과 상기 회전 유닛의 일 부분 중 어느 하나에는 홀이 형성될 수 있고, 다른 하나로부터 핀이 돌출하여 상기 홀을 통과할 수 있고, 상기 핀은 상기 홀에 비구속될 수 있다.

상기 홀은 타원 형상의 슬롯일 수 있다.

상기 조작기는 전류의 차단을 유도하는 차단 유도부 및 전류의 투입을 유도하는 투입 유도부를 더 포함할 수 있고, 상기 차단 유도부의 일 부분은 상기 회전 유닛의 제2 부분에 연결될 수 있고, 상기 투입 유도부의 일 부분은 상기 회전 유닛의 제3 부분에 연결될 수 있다.

상기 차단 유도부는 상기 회전 유닛을 일 방향으로 회전시킴으로써 전류 차단을 유도할 수 있고, 상기 투입 유도부는 상기 회전 유닛을 타 방향으로 회전시킴으로써 전류 투입을 유도할 수 있고, 상기 직선 유닛은 전류 차단 유도시에는 상기 조작대상으로부터 멀어지게 변위될 수 있고, 전류 투입 유도시에는 상기 조작대상을 향하여 변위될 수 있다.

상기 차단 유도부는 차단 스프링 및 차단 스프링 내부에 길이 방향으로 배치되는 차단 로드를 포함할 수 있고, 상기 차단 로드는 상기 회전 유닛에 핀-홀 연결로 연결될 수 있고, 로딩되어있는 차단 스프링이 전개되면서 상기 차단 로드를 변위시킬 수 있다.

상기 차단 로드 및 상기 회전 유닛의 핀-홀 연결의 홀은 타원 형상의 슬롯일 수 있다.

상기 투입 유도부는 투입 모터, 상기 투입 모터에 의해 구동되고 제2 회전축을 가지는 투입 스프로킷 및 상기 투입 스프로킷에 일측이 연결되는 투입 로드를 포함할 수 있고, 상기 투입 로드의 타측은 상기 회전 유닛과 핀-홀 연결로 연결될 수 있다.

상기 투입 유도부는 투입 모터, 상기 투입 모터에 의해 구동되고, 제2 회전축을 가지는 투입 스프로킷 및 상기 투입 스프로킷에 결합되는 투입 캠을 포함할 수 있고, 상기 투입 캠은 상기 회전 유닛의 상기 제3 부분에 슬라이딩 접촉으로 연결되고 상기 스프로킷의 회전에 따라 함께 회전될 수 있고, 상기 회전 유닛의 상기 제3 부분을 푸쉬함으로써 상기 회전 유닛을 회전시킬 수 있다.

상기 회전 유닛은 상기 직선 유닛과 연결되는 제1 암, 상기 제1 회전축을 중심으로 상기 제1 암의 반대편에 위치하는 제2 암, 상기 제1 암과 상기 제2 암을 잇는 선을 중심으로 일측에 위치하는 제3 암 및 상기 선을 중심으로 타측에 위치하는 제4 암을 포함할 수 있고, 상기 차단 유도부는, 상기 제2 암을 선택적으로 고정하는 체커를 더 포함할 수 있고, 상기 제3 암은 상기 차단 로드와 연결될 수 있고, 상기 제4 암은 상기 투입 캠과 연결될 수 있다.

일 실시예에 따른 조작기는 가스 절연 개폐기의 설비를 효과적으로 조작할 수 있다.

일 실시예에 따른 조작기는 조작기의 회전 운동을 가스 절연 개폐기의 설비로 곧바로 전달할 수 있다.

일 실시예에 따른 조작기는 가스 절연 개폐기용 설비를 조작할 때 에너지 전달 효율이 높을 수 있다.

일 실시예에 따른 조작기는 구성이 단순하여 원가가 절감되고 사이즈가 축소될 수 있다.

일 실시 예에 따른 조작기의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 일 실시예에 따른 조작기를 포함하는 가스 절연 개폐기의 개략도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 조작기의 개략도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 조작기의 제1 모드의 개략도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 조작기의 제2 모드의 개략도이다.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.

실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안 된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

또한, 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, 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.

어느 하나의 실시예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시예에 기재한 설명은 다른 실시예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 일 실시예에 따른 조작기(100)를 포함하는 가스 절연 개폐기(1)의 개략도이다. 일 실시예에 따른 조작기(100)를 포함할 수 있는 가스 절연 개폐기(1)는 상술한 바와 같이, 차단기(10), 단로기(20) 및 조작기(100)를 포함할 수 있다.

가스 절연 개폐기(1)는 상술한 바와 같이 금속제 용기에 모선 등 상술한 설비들을 포함시키고, SF6 가스를 충전시켜 밀폐한 것이다.

서킷 브레이커(Circuit breaker)라고도 불리는 차단기(10)는 가스 절연 개폐기(1)의 메인 모듈이다. 차단기(10)는 내에는 보호 대상이 되는 내부 기기(11)가 위치될 수 있다. 또한 차단기(10)는 SF6 가스가 확산될 수 있는 가스 공간(12)을 포함할 수 있다. 차단기(10)의 조작에 따라 가스 공간(12)에 SF6가스가 확산됨으로써 빠르게 전기가 차단될 수 있다.

예를 들어, 차단기(10)의 일측에는 접지 개폐기(30) 또는 단로기(20)가 위치될 수 있다.

접지 개폐기(30)는 가스 절연 개폐기(1)의 접지 상태를 유지하는 개폐기이다.

도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 조작기(100)는 차단기(10)의 일측에 위치하여 차단기(10)를 조작하는 것으로 도시되어 있지만, 조작기(100)의 위치는 가스 절연 개폐기(1)에 있어서 차단기(10)를 조작하기 위한 위치뿐만 아니라 다른 위치에도 위치할 수 있다. 예를 들어 조작기(100)는 단로기(20) 또는 접지 개폐기(30)를 조작하기 위한 위치에 연결될 수 있다.

이하 일 실시예에 따른 조작기(100)는 차단기(10)를 조작하는 것으로 설명되지만, 조작기(100)는 이에 한정되지 않고 다른 설비들을 조작할 수 있다.

도 1을 참조하면 일 실시예에 따른 조작기(100)는 직선 유닛(120)을 포함할 수 있다. 직선 유닛(120)은 조작 대상, 예를 들어 차단기(10)를 향해 또는 멀어지게 직선 운동을 할 수 있고, 이러한 직선 운동으로써 전기를 차단 또는 투입할 수 있다.

도 2는 일 실시예에 따른 조작기(100)의 개략도이다. 일 실시예에 따른 조작기(100)는 내부에 조작기(100)의 구성들을 수용할 수 있는 하우징(110), 하우징(110) 내에 배치되고 회전할 수 있는 회전 유닛(130), 회전 유닛(130)에 연결될 수 있는 직선 유닛(120), 전류의 차단을 유도하고 일 부분이 회전 유닛(130)의 일 부분에 연결될 수 있는 차단 유도부(140) 및 일 부분이 회전 유닛(130)의 일 부분에 연결되고 전류의 투입을 유도하는 투입 유도부(150)를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따른 조작기(100)의 하우징(110)의 형상은 다양할 수 있다. 하우징(110)은 상기 언급한 구성들의 적어도 일부를 내부에 수용함으로써 외부 환경으로부터 구성들을 보호할 수 있다.

또한 하우징(110)은 내부에 적어도 일부가 배치되는 구성(예 : 회전 유닛(130), 직선 유닛(120) 등)을 가이드 하기 위한 구성들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 하우징(110)은 직선 유닛(120)의 직선 운동을 가이드 하도록 하우징(110)의 일면에 형성되는 가이드 홀(110-1)을 포함할 수 있다. 가이드 홀(110-1)에 대하여는 후술한다.

일 실시예에 따른 조작기(100)의 회전 유닛(130)은 제1 회전축(131)을 중심으로 회전할 수 있다.

도 2를 참조하면, 회전 유닛(130)은 몸체(132)를 중심으로 여러 방향으로 돌출하는 4개의 팔을 가지는 것으로 도시되었지만, 일 실시예에 따른 회전 유닛(130)의 형상은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다. 예를 들어, 회전 유닛(130)은 더 많은 수의 팔을 가질 수 있고, 회전 유닛(130)은 타원, 다각형, 원형 등 다양한 형상에 다른 구성들과 상호 작용할 수 있는 돌출부, 오목부, 홀등을 포함한 형태를 가질 수 있다.

예를 들어, 상기 언급한 다른 구성들과 상호 작용할 수 있는 돌출부, 오목부, 홀등은 도 2에서 4개의 서로 다른 방향으로 돌출된 암 형상일 수 있다.

예를 들어, 회전 유닛(130)은 직선 유닛(120)과 연결될 수 있는 제1 암(133)을 포함할 수 있다.

도2를 참조하면 직선 유닛(120)은 몸체(121), 몸체(121)의 일측에 형성되는 차단기 연결부(122) 및 몸체(121)의 타측에 형성되는 회전 유닛 연결부(123)를 포함할 수 있다. 직선 유닛(120)은 회전 유닛(130)의 회전하는 방향에 따라 차단기(10)를 향하여 또는 차단기(10)로부터 멀어지게 직선 운동을 할 수 있다. 이에 대하여는 후술한다.

회전 유닛 연결부(123) 및 제1 암(133)은 핀-홀 결합으로 연결될 수 있다. 홀(133-1)은 회전 유닛 연결부(123) 또는 제1 암(133) 중 어느 하나에 형성될 수 있고, 다른 하나에는 핀(124)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 2를 참조하면 회전 유닛(130)의 제1 암(133)에 홀(133-1)이 형성되고 직선 유닛(120)의 회전 유닛 연결부(123)에 핀(124)이 형성될 수 있다.

예를 들어, 회전 유닛(130)의 제1 암(133)에 형성된 홀(133-1)에 직선 유닛(120)의 회전 유닛 연결부(123)의 핀(124)은 구속되지 않게 연결될 수 있다. 예를 들어, 회전 유닛 연결부(123)의 핀(124)은 제1 암(133)의 홀(133-1)은 회전 유닛 연결부(123)의 핀(124)의 유동을 허용할 수 있게 회전 핀(124)과 홀(133-1) 사이에 유격이 형성되도록 크기가 지정될 수 있다. 예를 들어, 제1 암(133)의 홀(133-1)은 슬롯일 수 있다. 슬롯의 형태는 다양할 수 있다. 예를 들어 슬롯은 타원 형상으로 형성될 수 있다. 후술하겠지만, 제1 암(133)의 홀(133-1)은 회전 유닛(130)의 회전 운동이 직선 유닛(120)의 직선 운동으로 변환될 때 핀(124)의 홀(133-1)에 대한 상대 변위를 허용함으로써 더 자연스러운 직선 운동을 유도할 수 있고, 그에 따라 에너지 효율을 더욱 증대시킬 수 있다.

또한 예를 들어, 핀(124)은 하우징(110)에 형성된 가이드 홀(110-1)에 구속되지 않게 연결될 수 있다. 가이드 홀(110-1)의 형태는 다양할 수 있다. 예를 들어, 상술한 제1 암(133)의 홀(133-1)에 대한 내용이 가이드 홀(110-1)에 대하여 동일하게 적용될 수 있다. 또한 가이드 홀(110-1)은 회전 유닛(130)의 회전 운동이 직선 유닛(120)의 직선 운동으로 변환될 때 핀(124)의 이동을 가이드할 수 있어서 직선 유닛(120)이 원활한 직선 운동을 하게 할 수 있다.

예를 들면, 회전 유닛(130)은 제1 회전축(131)을 중심으로 제1 암(133)의 반대편에 위치하는 제2 암(134)을 포함할 수 있고, 제1 암(133)과 제2 암(134)을 잇는 선을 중심으로 일측에 위치하는 제3 암(135) 및 타측에 위치하는 제4 암(136)을 포함할 수 있다.

상기 언급한 바와 같이 일 실시예에 따른 조작기(100)는 차단 유도부(140)를 포함할 수 있고, 차단 유도부(140)의 일 부분은 회전 유닛(130)의 일 부분에 연결될 수 있다. 예를 들어 차단 유도부(140)의 일 부분은 제2 암(134)에 연결될 수 있고, 차단 유도부(140)의 다른 일 부분은 제3 암(135) 또는 제4 암(136)에 연결될 수 있다. 한편 후술하겠지만, 차단 유도부(140)의 다른 일 부분이 제3 암(135)에 연결되는 경우, 투입 유도부(150)의 일 부분은 제4 암(136)에 연결될 수 있다.

예를 들어, 차단 유도부(140)는 제2 암(134)을 선택적으로 고정하는 체커(143), 차단 스프링(141) 및 차단 스프링(141) 내부에 길이 방향으로 배치될 수 있는 차단 로드(142)를 포함할 수 있다.

차단 로드(142)는 상기 언급한 것처럼 제3 암(135)에 연결됨으로써 회전 유닛(130)에 연결될 수 있다. 차단 로드(142)와 제3 암(135)의 연결은 핀-홀 결합으로 연결될 수 있다. 이들의 핀-홀 결합의 핀 및 홀에는 상술한 회전 유닛(130)과 직선 유닛(120)의 핀-홀에 대한 설명이 그대로 적용될 수 있다.

차단 스프링(141)의 일측은 하우징(110) 내의 임의의 지점에 연결되어 지지될 수 있고, 차단 스프링(141)의 타측은 차단 로드(142)의 일측에 연결될 수 있다. 차단 로드(142)는 회전 유닛(130)의 회전에 따라 이동이 가능하기 때문에 차단 스프링(141)의 차단 로드(142)에 연결된 부분도 이동될 수 있다.

체커(143)는 제2 암(134)과 연결되어 제2 암(134)을 지지함으로써 회전 유닛(130)이 회전되지 않게 할 수 있다. 도 2에서 차단 스프링(141)은 압축되어 있고, 체커(143)가 해제되면 회전 유닛(130)이 회전될 수 있고, 이에 연결된 차단 로드(142)가 이동할 수 있기 때문에 스프링은 전개될 수 있다. 압축된 스프링이 전개되면서, 스프링의 힘으로 차단 로드(142)는 변위될 수 있고, 그에 따라 회전 유닛(130)은 반시계방향으로 회전할 수 있게 된다.

상술한 바와 같이, 차단 유도부(140)가 제2 암(134) 및 제3 암(135)에 연결되는 경우 투입 유도부(150)는 제4 암(136)에 연결될 수 있다.

투입 유도부(150)는, 투입 모터(151), 상기 투입 모터(151)에 의해 구동되어 제2 회전축을 중심으로 회전하는 투입 스프로킷(152), 투입 스프로킷(152)에 결합되는 투입 캠(153)을 포함할 수 있고, 또한 투입 스프로킷(152) 또는 투입 캠(153)에 연결되는 보조 로드(154), 그리고 투입 로드 주위로 배치되는 보조 스프링(155)을 포함할 수 있다.

도 2를 참조하면, 투입 모터(151)에 직접 연결되는 기어가 도시되어 있고, 모터의 기어에 연결되는 투입 스프로킷(152)이 도시되어 있다. 통상의 기술자는 도 2에 도시된 것과 달리 투입 모터(151)에 연결되는 기어를 웜 기어로 변경하여 실시할 수 있다.

투입 스프로킷(152)의 크기는 다양할 수 있다. 차단기(10)의 전류 투입 동작 시에 큰 힘을 내기 위하여 모터와의 기어비를 크게할 수 있는 큰 투입 스프로킷(152)이 사용될 수 있다.

투입 캠(153)은 투입 스프로킷(152)에 결합되어 투입 스프로킷(152)과 함께 회전할 수 있다. 투입 캠(153)은 회전 유닛(130)과 슬라이딩 접촉으로써 연결될 수 있다. 투입 캠(153)은 투입 스프로킷(152)과 함께 회전할 수 있고, 이를 통해 투입 캠(153)은 제4 암(136)을 푸쉬하여 회전 유닛(130)을 회전시킬 수 있다.

한편, 도 2에 도시된 것과 달리 투입 캠(153)이 아닌 투입 로드가 투입 스프로킷(152)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 투입 로드는 투입 스프로킷(152)에 완전히 구속되게 결합되는 것이 아니라 일측이 투입 스프로킷(152)에 연결될 수 있다. 투입 로드의 타측은 회전 유닛(130)의 제4 암(136)과 핀-홀 연결로 연결될 수 있다. 상기 언급한 핀-홀 연결에 대한 내용은 여기에도 마찬가지로 적용될 수 있다.

보조 스프링(155)은 상술한 차단 스프링(141)과 유사하게, 일측이 하우징(110) 내의 임의의 지점에 연결되어 지지될 수 있고, 타측이 보조 로드(154)의 일측에 연결될 수 있다. 보조 스프링(155)과 보조 로드(154)는 투입 모터(151)를 도와서 차단기(10)에 전류를 투입시키기 위한 조작을 할 수 있다.

도 3은 일 실시예에 따른 조작기(100)의 제1 모드의 개략도이고, 도 4는 일 실시예에 따른 조작기(100)의 제2 모드의 개략도이다.

상술한 바와 같이, 일 실시예에 따른 조작기(100)는 가스 절연 개폐기(1)의 차단기(10)를 포함한 여러 설비에 적용될 수 있지만, 본원에서는 차단기(10)에 적용되는 경우를 설명하고 있다. 이 때 제1 모드는 차단기(10)를 작동시켜 전류를 차단시키는 모드이고, 제2 모드는 차단기(10)를 해제시켜 전류를 투입시키는 모드이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 회전 유닛(130)의 기준선(R1,R3) 및 투입 캠(153)의 기준선(R2)가 도시되어 있다.

도 2와 도 4를 참조하면, 기준선(R1)은 제2 암(134)을 지나가게 도시되어 있으므로, 이를 통해 도2 및 도 4에서의 조작기의 회전 유닛(130)의 회전 정도가 동일하다. 따라서, 도 2도 도 4와 마찬가지로 전류가 투입된 상태의 조작기(100) 상태를 도시한다.

도 3은, 도 2의 투입 모드인 조작기(100)가 회전 유닛(130)의 회전을 통해 차단 모드가 되는 것을 도시하고, 도 4는 도 3의 차단 모드인 조작기(100)가 투입 캠(153)으로 인한 회전 유닛(130)의 회전을 통해 다시 투입 모드가 되는 것을 도시한다.

예를 들어, 차단 유도부(140)는 회전 유닛(130)을 일 방향으로 회전시킴으로써 전류 차단을 유도하고, 투입 유도부(150)는 회전 유닛(130)을 타 방향으로 회전시킴으로써 전류 투입을 유도하고, 직선 유닛(120)은 전류 차단 유도시에는 차단기(10)로부터 멀어지게 변위되고, 전류 투입 유도시에는 차단기(10)를 향하여 변위될 수 있다.

예를 들어, 도 3을 참조하면, 체커(143)가 해제되고, 로딩되어 있는 차단 스프링(141)이 팽창되어 신장되고, 차단 스프링(141)의 신장에 따라 차단 로드(142)가 변위되고, 회전 유닛(130)이 반시계 방향으로 회전되고, 그에 따라 회전 유닛(130)에 연결된 직선 유닛(120)이 차단기(10)로부터 멀어지게 변위될 수 있다.

상술한 바와 같이, 제1 암(133)의 홀(133-1)은 회전 유닛(130)의 회전 운동이 직선 유닛(120)의 직선 운동으로 변환될 때 핀(124)의 홀(133-1)에 대한 상대 변위를 허용하고 하우징(110)의 가이드 홀(110-1)에 대한 상대 변위도 허용함으로써 더 자연스러운 직선 운동을 유도할 수 있고, 그에 따라 에너지 효율을 더욱 증대시킬 수 있다.

예를 들어, 도 4를 참조하면, 투입 모터(151)가 회전하고, 연결된 투입 스프로킷(152)이 회전 모터로부터 동력을 받아 또한 보조 스프링(155)으로부터 힘을 받아 반시계 방향으로 회전되고, 투입 스프로킷(152)에 결합된 투입 캠(153)이 반시계 방향으로 회전되고, 투입 캠(153)은 회전 유닛(130)의 제4 암(136)을 푸쉬하여 회전 유닛(130)을 시계방향으로 회전시키고, 그에 따라 직선 유닛(120)을 차단기(10)를 향하여 변위시킨다.

일 실시예에 따른 조작기(100)는 효과적으로 차단기(10)를 조작할 수 있다. 예를 들어 차단기(10)는 가스 절연 개폐기(1)에서 전류를 차단하는 역할을 하고, 일반적으로 매우 고압의 전류가 흐르는 상황에 적용되기 때문에 차단기(10)는 빠른 속도로 전류를 차단시킬 수 있어야 한다. 일 실시예에 따른 조작기(100)는 회전 유닛(130)과 직선 유닛(120) 사이에 다른 구성이 포함되지 않아서 회전 유닛(130)의 회전 운동을 바로 직선 유닛(120)에 전달할 수 있기 때문에, 에너지의 전달 효율이 높고, 더욱 빠른 조작으로써 차단기(10)를 작동시킬 수 있다.

또한 일 실시예에 따른 조작기(100)는 회전 유닛(130)과 직선 유닛(120) 사이에 별도의 구성 예를 들어 회전 유닛(130)을 직선 유닛(120)으로 변환시키기 위한 별도의 구성을 포함하지 않기 때문에, 별도의 구성을 포함하는 조작기(100)에 비하여 크기가 작을 수 있다. 이를 통해 일 실시예에 따른 조작기(100)는 원가가 절감되고 크기가 작을 수 있다. 크기가 작음으로써 설치 면적이 축소될 수도 있다.

또한, 상술한 바와 같이 일 실시예에 따른 조작기(100)는 회전 운동을 직선 운동으로 변환시키기 위한 별도의 구성을 포함하지 않기 때문에, 이러한 변환 구성에서 생길 수 있는 고장위험이 줄어들어 더욱 안정성이 있다.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.

1 : 가스 절연 개폐기 10 : 차단기 20 : 단로기 30 : 접지 개폐기
100 : 조작기
110 : 하우징
120 : 직선 유닛
130 : 회전 유닛
140 : 차단 유도부
150 : 투입 유도부

Claims

차단기를 조작하는 조작기에 있어서,
하우징;
상기 하우징 내에 배치되고 제1 회전축을 갖는 회전 유닛; 및
적어도 일부가 하우징 내에 배치되고 차단기에 대하여 직선 운동을 하는 직선 유닛;
를 포함하고,
상기 직선 유닛의 일측은 상기 차단기에 연결되고,
상기 직선 유닛의 타측은 상기 회전 유닛의 제1 부분에 연결되며,
상기 직선 유닛의 타측과 상기 회전 유닛의 상기 제1 부분 중 어느 하나에는 홀이 형성되고, 다른 하나로부터 핀이 돌출하여 상기 홀을 통과하고,
상기 핀은 상기 홀에 비구속되며,
상기 홀은 타원 형상의 슬롯이며,
전류의 차단을 유도하는 차단 유도부; 및
전류의 투입을 유도하는 투입 유도부;
를 더 포함하고,
상기 차단 유도부의 일 부분은 상기 회전 유닛의 제2 부분에 연결되고,
상기 투입 유도부의 일 부분은 상기 회전 유닛의 제3 부분에 연결되며,
상기 차단 유도부는 직선 운동 하여 상기 직선 유닛의 직선 운동을 유도하고, 상기 투입 유도부는 회전 운동하여 상기 직선 유닛의 직선 운동을 유도하는,
조작기.
삭제
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 차단 유도부는 상기 회전 유닛을 일 방향으로 회전시킴으로써 전류 차단을 유도하고, 상기 투입 유도부는 상기 회전 유닛을 타 방향으로 회전시킴으로써 전류 투입을 유도하고,
상기 직선 유닛은 전류 차단 유도시에는 상기 차단기로부터 멀어지게 변위되고, 전류 투입 유도시에는 상기 차단기를 향하여 변위되는,
조작기.
제5항에 있어서,
상기 차단 유도부는,
차단 스프링; 및
차단 스프링 내부에 길이 방향으로 배치되는 차단 로드;
를 포함하고,
상기 차단 로드는 상기 회전 유닛에 핀-홀 연결로 연결되고,
로딩되어있는 차단 스프링이 전개되면서 상기 차단 로드를 변위시키는,
조작기.
제6항에 있어서,
상기 차단 로드 및 상기 회전 유닛의 핀-홀 연결의 홀은 타원 형상의 슬롯인,
조작기.
제5항에 있어서,
상기 투입 유도부는,
투입 모터;
상기 투입 모터에 의해 구동되고, 제2 회전축을 가지는 투입 스프로킷; 및
상기 투입 스프로킷에 일측이 연결되는 투입 로드;
를 포함하고,
상기 투입 로드의 타측은 상기 회전 유닛과 핀-홀 연결로 연결되는,
조작기.
제6항에 있어서,
상기 투입 유도부는,
투입 모터;
상기 투입 모터에 의해 구동되고, 제2 회전축을 가지는 투입 스프로킷; 및
상기 투입 스프로킷에 결합되는 투입 캠;
을 포함하고,
상기 투입 캠은 상기 회전 유닛의 상기 제3 부분에 슬라이딩 접촉으로 연결되고, 상기 스프로킷의 회전에 따라 함께 회전되고, 상기 회전 유닛의 상기 제3 부분를 푸쉬함으로써 상기 회전 유닛을 회전시키는,
조작기.
차단기를 조작하는 조작기에 있어서,
하우징;
상기 하우징 내에 배치되고 제1 회전축을 갖는 회전 유닛; 및
적어도 일부가 하우징 내에 배치되고 차단기에 대하여 직선 운동을 하는 직선 유닛;
를 포함하고,
상기 직선 유닛의 일측은 상기 차단기에 연결되고,
상기 직선 유닛의 타측은 상기 회전 유닛의 제1 부분에 연결되며,
상기 직선 유닛의 타측과 상기 회전 유닛의 상기 제1 부분 중 어느 하나에는 홀이 형성되고, 다른 하나로부터 핀이 돌출하여 상기 홀을 통과하고,
상기 핀은 상기 홀에 비구속되며,
상기 홀은 타원 형상의 슬롯이며,
상기 조작기는,
전류의 차단을 유도하는 차단 유도부; 및
전류의 투입을 유도하는 투입 유도부;
를 더 포함하고,
상기 차단 유도부의 일 부분은 상기 회전 유닛의 제2 부분에 연결되고,
상기 투입 유도부의 일 부분은 상기 회전 유닛의 제3 부분에 연결되며,
상기 차단 유도부는 상기 회전 유닛을 일 방향으로 회전시킴으로써 전류 차단을 유도하고, 상기 투입 유도부는 상기 회전 유닛을 타 방향으로 회전시킴으로써 전류 투입을 유도하고,
상기 직선 유닛은 전류 차단 유도시에는 상기 차단기로부터 멀어지게 변위되고, 전류 투입 유도시에는 상기 차단기를 향하여 변위되며,
상기 차단 유도부는,
차단 스프링; 및
차단 스프링 내부에 길이 방향으로 배치되는 차단 로드;
를 포함하고,
상기 차단 로드는 상기 회전 유닛에 핀-홀 연결로 연결되고,
로딩되어있는 차단 스프링이 전개되면서 상기 차단 로드를 변위시키며,
상기 투입 유도부는,
투입 모터;
상기 투입 모터에 의해 구동되고, 제2 회전축을 가지는 투입 스프로킷; 및
상기 투입 스프로킷에 결합되는 투입 캠;
을 포함하고,
상기 투입 캠은 상기 회전 유닛의 상기 제3 부분에 슬라이딩 접촉으로 연결되고, 상기 스프로킷의 회전에 따라 함께 회전되고, 상기 회전 유닛의 상기 제3 부분를 푸쉬함으로써 상기 회전 유닛을 회전시키며,
상기 회전 유닛은
상기 직선 유닛과 연결되는 제1 암;
상기 제1 회전축을 중심으로 상기 제1 암의 반대편에 위치하는 제2 암;
상기 제1 암과 상기 제2 암을 잇는 선을 중심으로 일측에 위치하는 제3 암; 및
상기 선을 중심으로 타측에 위치하는 제4 암;
을 포함하고,
상기 차단 유도부는, 상기 제2 암을 선택적으로 고정하는 체커를 더 포함하고,
상기 제3 암은 상기 차단 로드와 연결되고,
상기 제4 암은 상기 투입 캠과 연결되는,
조작기.