KR100990263B1 - 인출형 차단기의 위치 스위치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전류의 차단에 사용되는 인출형 차단기의 위치 스위치에 관한 것이다. 인출형 차단기의 위치 스위치는 지지판이 양측에 구비된 베이스, 지지판의 하부에 고정되어 지지판에 대해 레일을 형성하는 가이드, 베이스와 가이드 사이에 형성된 레일에 슬라이드되게 설치되는 이동 플레이트, 이동 플레이트에 연결되고, 가이드에 회전가능하게 결합되어 이동 플레이트를 이동시키는 레버, 레버에 결합되어 레버를 회전시키는 작동 핀; 및 베이스에 설치되어 이동 플레이트의 이동에 따라 선택적으로 접점이 연결되는 복수의 마이크로 스위치를 포함한다. 이와 같은, 본 발명은 간단한 구조로 작동하여 신뢰성을 제공하고, 부피가 축소되어 불량의 발생을 줄이며, 차단기의 인/입출 위치에 대한 오차가 적게 작동되는 효과를 얻을 수 있다.

샤프트 캠, 베이스, 가이드, 이동 플레이트, 레버

Description

인출형 차단기의 위치 스위치{The position switch in circuit breaker}

본 발명은 인출형 차단기의 위치 스위치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기중 차단기의 안전장치로서 사용자(USER)가 원방에서 차단기의 인입출 위치상태를 표시 및 확인 가능하며, 외부 출력 접점회로를 구성할 수 있도록 하는 캠 회전 지연기능을 구비한 인출형 차단기의 위치 스위치에 관한 것이다.

일반적으로, 차단기는 크게 인출형과 고정형으로 분류된다. 차단기 본체만 있어 배전반 판넬 내에 위치가 고정되는 고정형 차단기와 차단기의 유지보수가 용이하도록 크레들(CRADLE)이라는 외함이 있어 차단기 본체만 인/입출이 가능한 인출형 차단기로 나뉜다.

그리고, 인출형 차단기는 차단기 본체의 크레들에 대한 인입정도에 따라 크게 3가지의 위치로 구분된다. 즉, 차단기의 주회로와 제어회로가 분리된 인출위치, 주회로는 분리되고 제어회로는 연결된 시험 위치, 주회로와 제어회로가 연결된 인입위치로 구분된다.

또한, 배전반이 조립된 상태에서 위치 스위치(POSITION SWITCH)는 크레들의 후방 상부에 고정된다. 차단기에는 안전상의 이유로 차단기가 크레들 내에 인입될 때, 차단기의 현재위치를 나타내는 위치표시 스위치가 필요하다. 위치표시 스위치는 통상 셀 스위치(CELL SWITCH)로 호칭된다.

한편, 작업자가 위치 스위치의 마이크로 스위치를 크레들의 원방에 연결하면, 작업자는 멀리 떨어진 원방에서 위치 스위치의 출력 값으로 차단기의 현재 인입위치를 바로 확인할 수 있다. 또한, 경우에 따라 안전 회로 구성이나 램프 등의 표시로도 가능하다.

여기서, 위치 스위치는 기중 차단기의 외함(CRADLE)의 측면에 연결되어 동작하는 장치로서, 인출형 기중 차단기에서 차단기의 인입 위치의 상태를 스위치의 출력 값으로 표시한다.

이때, 위치 스위치는 4개의 C접점으로 구성되어 있으며, 인출형 차단기의 외함(CRADLE) 내에 있는 샤프트 캠(SHAFT CAM)과 위치 스위치의 핀이 연동되어 각각의 인입 위치에 해당하는 접점이 출력된다. 인입 위치는 크게 DISCONNECTED(인출) - TEST(시험) - CONNECTED(인입)의 총 3개의 위치 표시가 있다.

이와 같은 종래의 기중 차단기의 위치 스위치는 복잡한 구조를 가지는 동작 구현으로 인해 신뢰성이 취약하며, 부피가 커서 동작 상태가 불량이 일어날 수 있고, 크레들의 인입기구가 차단기가 위치스위치를 무관하게 동작시켜 차단기의 인입출 위치의 오차에 의해 위치 스위치가 동작하지 않게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 간단한 구조로 작동하여 신뢰성을 제공하고, 부피가 축소되어 불량의 발생을 줄이며, 차단기의 인/입출 위치에 대한 오차가 적게 작동되는 인출형 차단기의 위치 스위치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 인출형 차단기의 위치 스위치의 구성은 지지판이 양측에 구비된 베이스와, 상기 지지판의 하부에 고정되어 상기 지지판에 대해 레일을 형성하는 가이드와, 상기 베이스와 상기 가이드 사이에 형성된 레일에 슬라이드되게 설치되는 이동 플레이트와, 상기 이동 플레이트에 연결되고, 상기 가이드에 회전가능하게 결합되어 상기 이동 플레이트를 이동시키는 레버와, 상기 레버에 결합되어 상기 레버를 회전시키는 작동 핀; 및 상기 베이스에 설치되어 상기 이동 플레이트의 이동에 따라 선택적으로 접점이 연결되는 복수의 마이크로 스위치를 포함한다.

여기서, 상기 베이스의 지지판에는 상기 지지판을 이격시켜 고정하는 브라켓이 구비되고, 상기 브라켓의 양측에는 절곡판이 형성된다.

또한, 상기 지지판의 하부에는 상기 지지판에 교차하게 배치되어 상기 지지판을 서로 연결하는 횡판이 구비된다.

이때, 상기 가이드는 상기 지지판의 하부를 따라 고정되는 수평판; 상기 수평판의 하부에 연결된 "U"형상의 연결판; 및 상기 연결판을 서로 결합시키는 지지 대를 포함한다.

여기서, 상기 레버의 하부에는 상기 지지대에 회전가능하게 결합시키는 회전 핀이 구비된다.

그리고, 상기 이동 플레이트의 양측에는 상기 가이드 상에 지지되는 슬라이더가 형성되고, 상기 슬라이더의 전방에는 상기 지지판에 지지되는 상부 접힘판이 구비된다.

또한, 상기 이동 플레이트의 양측에는 하방으로 절곡되어 상기 가이드의 측면에 지지되는 하부 접힘판이 포함된다.

이때, 상기 하부 접힘판에는 상기 레버에 연결되어 상하로 슬라이드 가능한 이동나사가 체결된다.

게다가, 상기 레버에는 상기 작동 핀이 상하로 슬라이드 이동가능하게 경사로이 형성되고, 상기 경사로의 상부에는 상기 경사로의 경사방향과 반대로 곡선로이 형성된다.

그리고, 상기 이동 플레이트에는 복귀 스프링이 연결된다.

나아가, 상기 마이크로 스위치 사이에는 절연지가 배치될 수 있다.

상기와 같은 본 발명에 따른 인출형 차단기의 위치 스위치는 크래들의 측면에 설치되어 크래들 인입기구의 인/입 위치에 따른 샤프트 캠의 회전과 연동되는 회전 샤프트에 연결된 간단한 구조로 작동하여 높은 작동 신뢰성을 제공하고, 부피가 축소되어 불량의 발생을 줄이며, 차단기의 인/입출 위치에 대한 오차가 적게 작 동되는 차단기의 인입출 위치의 오차에 의해 위치 스위치가 동작하지 않게 되는 효과를 얻을 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 인출형 차단기의 위치 스위치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 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.

또한, 하기 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예는 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.

실시예

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인출형 차단기의 위치 스위치의 사시도이고, 도 2는 도 1의 분해도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인출형 차단기의 위치 스위치가 크래들에 설치되는 사시도이고, 도 4, 도 5 및 도 6은 도 3의 크래들에 설치된 샤프트의 캠의 작동에 따른 위치 스위치의 작동도이며, 도 7은 도 1의 마이크로 스위치가 분리된 평면도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 회로 차단기의 인/입출 위치표시장치는 베이스(100), 가이드(110), 이동 플레이트(120), 레버(130), 작동 핀(135) 및 마이크로 스위치(140)를 포함한다.

여기서, 베이스(100)는 양측에 세워진 지지판(102) 및 지지판(102)의 상면부를 연결하는 상판(101)을 포함한다. 이때, 상판(101)은 지지판(102)의 전후에 구비된다. 또한, 가이드(110)는 지지판(102)의 하부에 고정되어 지지판(102)에 대해 레일(111)을 형성한다. 레일(111)은 가이드(110)의 상면부와 지지판(102)의 저면부 사이에 형성되는 선형공간이다. 레일(111)에는 이동 플레이트(120)가 미끄럼 가능하게 설치된다.

레버(130)는 이동 플레이트(120)에 연결되고, 가이드(110)에 회전가능하게 결합된다. 이때, 도 3 및 도 4를 참조하면, 레버(130)는 크래들(10)의 내부에서 작동하는 샤프트 캠(20)의 회전과 연동한다. 즉, 샤프트 캠(20)의 회전에 따라 전후로 이동하는 회전 샤프트(30)에 연결된다. 또한, 작동 핀(135)은 회전 샤프트(30)에 연결되며, 레버(130)에서 상하로 이동가능하게 설치된다. 작동 핀(135)은 회전 샤프트(30)의 이동에 따라 레버(130)에서 상하로 이동하면서 레버(130)를 이동시킨다.

이때, 도 5를 참조하면, 회전 샤프트(30)는 샤프트 캠(20)의 회전중심에서 편심되어 뻗어진 캠홈(21)을 따라 이동한다. 즉, 샤프트 캠(20)이 회전할 때, 회전 샤프트(30)는 캠홈(21)의 출입구 측에 물리고, 샤프트 캠(20)의 회전에 의해 캠홈(21)을 따라 이동하여 도 6과 같이 캠홈(21)의 끝까지 이동된다. 이때, 회전 샤 프트(30)는 캠 샤프트의 회전중심 부근까지 이동된다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 회전 샤프트(30)는 하기 작동 핀(135)에 연결되어 있으므로, 작동 핀(135)에 의해 레버(130)는 회전되고, 레버(130)의 회전에 의해 이동나사(136)가 이동되며, 이동나사(136)에 연결된 이동 플레이트(120)는 이동된다. 이에, 이동 플레이트(120)의 상부에 배치된 실렉터(141)에 의해 마이크로 스위치(140)가 가동되고, 크래들(10)에 인입되는 크래들(10) 인입기구의 위치를 마이크로 스위치(140)의 접점위치에 의해 알 수 있다.

이때, 도 4를 참조하면, 샤프트 캠(20)에는 크래들(10) 인입기구의 이동에 따라 회전하는 회전기어(40)에 맞게 반원기어(22)가 형성되어 있다. 또한, 회전기어(40)는 크래들(10) 인입기구에 물려 이동하는 평판기어(50)에 물려 회전된다. 평판기어(50)에는 크래들(10) 인입기어에 물리는 이동대(60)가 설치되어 있다.

또한, 도 2를 참조하면, 마이크로 스위치(140)는 베이스(100)에 설치되어 이동 플레이트(120)의 이동에 따라 선택적으로 접점이 연결되어 크래들(10) 인입기구의 위치를 알 수 있도록 하는 일종의 위치센서로서, 이동 플레이트(120) 상에 배치된 실렉터(141)에 의해 가압되어 접점이 연결된다. 실렉터(141)는 이동 플레이트(120)를 따라 2열로 형성된 고정공(121)에 설치된다.

한편, 베이스(100)의 지지판(102)에는 지지판(102)을 이격시켜 고정하는 브라켓(105)이 구비되고,브라켓(105)의 양측에는 절곡판(106)이 형성된다. 브라켓(105)은 위치 스위치 전체를 크래들(10)의 측면에 설치하는 데 사용된다. 즉, 브라켓(105)에 형성된 홀(107)을 통한 체결나사(103)가 크래들(10)의 측판에 결합됨 으로써 위치 스위치가 크래들(10)에 고정될 수 있다. 브라켓(105)은 크래들(10)의 샤프트 캠(20)이 있는 상부에 설치된다. 브라켓(105)의 절곡판(106)은 지지판(102)으로부터 이격되어 있으므로, 지지판(102)은 크래들(10)에서 이격되어 고정된다.

또한, 지지판(102)의 하부에는 지지판(102)에 교차하게 배치되어 지지판(102)을 서로 연결하는 횡판(108)이 구비된다. 횡판(108)은 양측에 배치되는 지지판(102)에 고정되어 지지판(102)의 하부에서 지지판(102)의 간격을 유지함으로써 지지판(102)과 함께 사각 프레임 구조를 형성한다.

이때, 가이드(110)는 지지판(102)의 하부를 따라 고정되는 수평판(112)과, 수평판(112)의 하부에 연결된 "U"형상의 연결판(113) 및 연결판(113)을 서로 결합시키는 지지대(114)를 포함한다. 즉, 가이드(110)는 우측으로 누운 P자 형상이다. 레버(130)의 상부가 수평판(112)에 지지되며, 레버(130)의 하부는 연결판(113)에 회전가능하게 결합된다. 즉, 레버(130)의 하부에는 연결판(113)에 회전가능하게 결합시키는 회전 핀(115)이 구비된다. 회전 핀(115)은 연결판(113)에 형성된 회전공에 배치된다. 가이드(110)는 베이스(100)의 하부 양측에 배치되고, 양측에 배치된 연결판(113)은 지지대(114)에 고정된다. 지지대(114)의 단부에는 레버(130)의 회전 핀(115)이 결합된다.

그리고, 이동 플레이트(120)의 양측에는 가이드(110) 상에 지지되는 슬라이더(122)가 형성되고, 슬라이더(122)의 전방에는 지지판(102)에 지지되는 상부 접힘판(123)이 구비된다. 슬라이더(122)는 가이드(110) 상에 지지될 수 있게 이동 플레이트(120)의 양측에서 돌출된 형상이다. 또한, 이동 플레이트(120)의 양측에는 하 방으로 절곡되어 가이드(110)의 측면에 지지되는 하부 접힘판(124)이 포함된다.

이때, 도 1 및 도 2를 참조하면, 이동 플레이트(120)는 상부 접힘판(123)이 양측에 배치된 지지판(102)의 내측에 지지되고, 하부 접힘판(124)이 가이드(110)의 측면에 지지됨으로써 직선으로 이동될 수 있다. 즉, 이동 플레이트(120)는 슬라이더(122)에 의해 가이드(110)에 지지되고, 상부 접힘판(123) 및 하부 접힘판(124)에 의해 직선운동이 안내된다. 또한, 하부 접힘판(124)에는 레버(130)에 연결되어 상하로 슬라이드 가능한 이동나사(136)가 체결된다. 이동 플레이트(120)와 레버(130)는 이동나사(136)에 의해 연결되어 있고, 레버(130)가 회전할 때 이동나사(136)가 회전함으로써 이동 플레이트(120)는 레일(111)에서 이동된다.

게다가, 레버(130)에는 작동 핀(135)이 상하로 슬라이드 이동가능하게 경사로(131)이 형성되고, 경사로(131)의 상부에는 경사로(131)의 경사방향과 반대로 곡선로(132)이 형성된다. 도 4를 참조하면, 작동 핀(135)은 샤프트 캠(20)의 캠홈(21)에서 이동하는 회전 샤프트(30)에 연결되어 있고, 회전 샤프트(30)와 같은 경로로 이동한다.

따라서, 작동 핀(135)은 레버(130)의 경사로(131)에서 회전 샤프트(30)와 같은 경로로 유동한다. 즉, 도 3을 참조하면, 작동 핀(135)은 우측 하에서 좌측 상 방향으로 반원형 궤적을 따라 이동한다. 이때, 작동 핀(135)이 레버(130)의 경사로(131) 하부에서 상부로 이동하고, 시계방향을 따라 반원형으로 회전하므로, 레버(130)도 시계방향으로 회전하고, 이동 플레이트(120)는 우측에서 좌측으로 이동된다. 도 7을 참조하면, 이동 플레이트(120)가 이동에 따라 이동 플레이트(120)에 배치된 복수의 실렉터(141)(DISCONNECTED 위치, TEST 위치, CONNECTED 위치)는 마이크로 스위치(140)를 가압하며, 마이크로 스위치(140)는 실렉터(141)의 배치에 맞게 작동하여 인입기구의 위치신호를 표시기에 전송한다.

한편, 도 1을 참조하면, 이동 플레이트(120)는 가이드(110)의 연결판(113)에 일 단부가 고정되고, 하부 접힘판(124)에 타 단부가 고정된 복귀 스프링(125)에 연결됨으로써 복귀 스프링(125)에 의해 원 위치로 복귀가 가능하다. 즉, 크래들(10)에서 인입기구가 분리될 때, 이동 플레이트(120)는 DISCONNECTED 위치로 이동하며, 마이크로 스위치(140)는 이동 플레이트(120)가 위치한 상태로 작동한다. 이때, 마이크로 스위치(140) 사이에는 전기적인 간섭을 방지하는 절연지(142)가 배치된다. 도 2를 참조하면, 절연지(142)는 2개씩 3열로 6개가 세워져 배치된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인출형 차단기의 위치 스위치의 사시도.

도 2는 도 1의 분해도.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인출형 차단기의 위치 스위치가 크래들에 설치되는 사시도.

도 4, 도 5 및 도 6은 도 3의 크래들에 설치된 샤프트의 캠의 작동에 따른 위치 스위치의 작동도.

도 7은 도 1의 마이크로 스위치가 분리된 평면도.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

10: 크래들 20: 샤프트 캠

21: 캠홈 22: 반원기어

30: 회전 샤프트 40: 회전기어

50: 평판기어 60: 이동대

100: 베이스 101: 상판

102: 지지판 105: 브라켓

106: 절곡판 107: 홀

108: 횡판 110: 가이드

111: 레일 112: 수평판

113: 연결판 114: 지지대

115: 회전 핀 120: 이동 플레이트

121: 고정공 122: 슬라이더

123: 상부 접힘판 124: 하부 접힘판

125: 복귀 스프링 130: 레버

131: 경사로 132: 곡선로

135: 작동 핀 136: 이동나사

140: 마이크로 스위치 141: 실렉터

142: 절연지

Claims (11)

1. 지지판이 양측에 구비된 베이스;

   상기 지지판의 하부에 고정되어 상기 지지판에 대해 레일을 형성하는 가이드;

   상기 베이스와 상기 가이드 사이에 형성된 레일에 슬라이드되게 설치되는 이동 플레이트;

   상기 이동 플레이트에 연결되고, 상기 가이드에 회전가능하게 결합되어 상기 이동 플레이트를 이동시키는 레버;

   상기 레버에 결합되어 상기 레버를 회전시키는 작동 핀; 및

   상기 베이스에 설치되어 상기 이동 플레이트의 이동에 따라 선택적으로 접점이 연결되는 복수의 마이크로 스위치를 포함하는 회로 차단기의 인/입출 위치표시장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 베이스의 지지판에는 상기 지지판을 이격시켜 고정하는 브라켓이 구비되고, 상기 브라켓의 양측에는 절곡판이 형성되는 것을 특징으로 하는 회로 차단기의 인/입출 위치표시장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 지지판의 하부에는 상기 지지판에 교차하게 배치되어 상기 지지판을 서로 연결하는 횡판이 구비되는 것을 특징으로 하는 회로 차단기의 인/입출 위치표시장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 가이드는 상기 지지판의 하부를 따라 고정되는 수평판;

   상기 수평판의 하부에 연결된 "U"형상의 연결판; 및

   상기 연결판을 서로 결합시키는 지지대를 포함하는 것을 특징으로 하는 회로 차단기의 인/입출 위치표시장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 레버의 하부에는 상기 지지대에 회전가능하게 결합시키는 회전 핀이 구비되는 것을 특징으로 하는 회로 차단기의 인/입출 위치표시장치.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 이동 플레이트의 양측에는 상기 가이드 상에 지지되는 슬라이더가 형성되고, 상기 슬라이더의 전방에는 상기 지지판에 지지되는 상부 접힘판이 구비되는 것을 특징으로 하는 회로 차단기의 인/입출 위치표시장치.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 이동 플레이트의 양측에는 하방으로 절곡되어 상기 가이드의 측면에 지지되는 하부 접힘판이 포함되는 것을 특징으로 하는 회로 차단기의 인/입출 위치표시장치.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 하부 접힘판에는 상기 레버에 연결되어 상하로 슬라이드 가능한 이동나사가 체결되는 것을 특징으로 하는 회로 차단기의 인/입출 위치표시장치.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 레버에는 상기 작동 핀이 상하로 슬라이드 이동가능하게 경사로이 형성되고, 상기 경사로의 상부에는 상기 경사로의 경사방향과 반대로 곡선로이 형성되는 것을 특징으로 하는 회로 차단기의 인/입출 위치표시장치.
10. 제 1 항에 있어서,

    상기 이동 플레이트에는 복귀 스프링이 연결되는 것을 특징으로 하는 회로 차단기의 인/입출 위치표시장치.
11. 제 1 항에 있어서,

    상기 마이크로 스위치 사이에는 절연지가 배치되는 것을 특징으로 하는 회로 차단기의 인/입출 위치표시장치.

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