KR101026314B1 - 차단기의 위치검출장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차단기에 있어서 차단기 본체의 분리위치(인출위치)(disconnected position), 시험위치(test position) 및 접속위치(인입위치)(connected position)의 현재 위치를 검출하기 위한 차단기의 위치검출장치를 제공하려는 것으로서, 본 발명에 따라서 차단기 본체를 인입 또는 인출 구동하기 위한 스핀들(spindle), 상기 스핀들상을 따라 전후방향으로 이동가능하며, 표면에 랙 기어부를 갖는 가동 판, 상기 가동 판의 전후방향이동에 따라 회전가능한 피니언 기어, 상기 피니언 기어의 회전에 따라 회전가능한 기어 지지 축, 상기 피니언 기어의 회전에 따라 함께 회전가능한 스위치 구동판, 회전하는 상기 스위치 구동판의 회전력을 스위치 개폐구동력으로 변환하여 제공하도록 이동가능한 스위치 작동기구 및 기계적 개폐구동력을 받을 수 있도록 상기 스위치 작동기구의 이동 궤적내에 위치하는 작동레버를 갖고, 차단기의 위치를 나타내는 전기적 신호를 발출하는 마이크로 스위치를 포함하여 구성되는 차단기의 위치검출장치가 개시된다.

차단기, 위치검출장치

Description

차단기의 위치검출장치{POSITION DETECTING APPARATUS FOR CIRCUIT BREAKER}

본 발명은 차단기(circuit breaker)에 관한 것으로서, 특히 차단기에 있어서 차단기 본체의 인입위치, 시험위치, 인출위치의 위치를 검출하는 위치검출장치에 관한 것이다.

전원 및 부하 측회로를 접속하는 크래들(cradle)과 차단기 본체가 분리될 수 있는 인출형 차단기로서는 수 킬로 볼트(Kilo Volt) 내지 수 백 킬로 볼트의 고전압 선로를 차단하는 주차단기(main circuit breaker)로 많이 이용되는 진공차단기(vacuum circuit breaker)와, 변압기 후단의 수백 볼트이하의 저전압 선로를 차단하는 주차단기로 많이 이용되는 저압 차단기로서, 일반 대기중에서 아크를 소호하여 기중 차단기로 불리는 저압 전력기기를 예로 들 수 있다.

고정형 차단기에 대비해서, 이러한 인입출형의 차단기는, 시험과 유지 보수에 편리하여 많이 이용되고 있다. 이러한 인입출형의 차단기는, 크게 구분하여 회로를 개폐하는 개폐기구와 과전류계전기가 대표하는 제어장치 및 단자부를 포함하는 차단기 본체와; 외부의 전원 및 부하 측과 접속가능하며 차단기 본체의 인입위치(일명 접속위치)(connected position), 시험위치(test position) 또는 인출위치( 일명 분리위치)(disconnected position)에 따라 차단기 본체의 단자부에 접속 또는 분리가능한 단자부를 갖고 차단기 본체를 지지하는 크래들(cradle)과; 크래들에 설치되어 차단기 본체를 인입 또는 인출 구동하기 위한 인입출 장치를 포함하여 구성된다.

본 발명은 차단기에 있어서 크래들에 대해 상대적으로 차단기 본체가 인입위치, 시험위치 또는 인출위치중 어느 위치에 위치하고 있는 지 검출하는 차단기의 위치검출장치에 관한 것이다.

본 발명의 목적은 차단기에 있어서 크래들에 대해 상대적으로 차단기 본체가 인입위치, 시험위치 또는 인출위치중 어느 위치에 위치하고 있는 지 간단한 구조와 저렴한 제작 비용으로 검출할 수 있는 차단기의 위치검출장치를 제공하는 것이다.

상기 본 발명의 목적은, 차단기의 위치검출장치에 있어서,

상기 차단기의 인입출장치에 접속되어 연동 회전가능하며 안내 장공부를 구비하는 스위치 구동판;

상기 스위치 구동판의 안내 장공부에 끼워져 접속되어, 상기 스위치 구동판의 회전에 따라서 수평이동가능하며, 스위치 작동부를 갖는 이동판;

상기 이동판의 수평이동을 안내하는 지지기구; 및

상기 이동판의 스위치 작동부에 접촉가능한 작동 레버부를 가지며, 상기 이동판의 스위치 작동부의 수평이동 위치에 따라서 상기 차단기의 인입 위치와 인출 위치를 포함하는 위치를 검출하여 검출된 위치에 따른 전기적 신호를 제공하는 마이크로 스위치를 포함하는 본 발명에 따른 차단기의 위치검출장치를 제공함으로써 달성될 수 있다.

상기 본 발명의 목적은, 차단기의 위치검출장치에 있어서,

수동으로 회전구동 가능하고 차단기의 본체를 인입 또는 인출 구동하기 위한 스핀들(spindle);

상기 스핀들과 나사접속되어 회전하는 상기 스핀들상을 따라 전후방향으로 이동가능하며, 표면에 랙 기어부를 갖는 가동 판;

상기 가동 판의 랙 기어부와 나사 접속되어 상기 가동 판의 전후방향이동에 따라 회전가능한 피니언 기어;

상기 피니언 기어를 축지지하며 상기 피니언 기어의 회전에 따라 회전가능한 기어 지지 축;

상기 기어 지지 축에 의해 축지지되어 상기 피니언 기어의 회전에 따라 함께 회전가능한 스위치 구동판;

상기 스위치 구동판에 접속되어, 회전하는 상기 스위치 구동판의 회전력을 스위치 개폐구동력으로 변환하여 제공하도록 수평이동가능한 스위치 작동기구 및

상기 스위치 작동기구에 접촉하여 기계적 개폐구동력을 받을 수 있도록 상기 스위치 작동기구의 이동 궤적내에 위치하는 작동레버를 갖고, 차단기의 위치를 나타내는 전기적 신호를 발출하는 마이크로 스위치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 본 발명에 따른 차단기의 위치검출장치를 제공함으로써 달성될 수 있다.

본 발명에 따른 차단기의 위치검출장치는, 차단기의 인입출 장치에 연동하도록 인입출장치에 포함되는 기어 축에 접속되어 회전가능한 스위치 구동판과, 스위치 구동판의 회전에 따라 수평적으로 이동가능한 스위치 작동기구와, 스위치 작동기구에 의해 가압되어 차단기 본체의 위치를 나타내는 전기적 신호를 발출하는 마이크로 스위치를 포함하여 구성되므로, 차단기 본체의 위치를 정확하게 검출하여 전기적 신호로서 제공할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

본 발명에 따른 차단기의 위치검출장치는, 차단기의 인입출 장치에 연동하도록 인입출장치에 포함되는 기어 축에 접속되어 회전가능한 스위치 구동판과, 스위치 구동판의 회전에 따라 수평적으로 이동가능한 스위치 작동기구와, 스위치 작동기구에 의해 가압되어 차단기의 위치를 나타내는 전기적 신호를 발출하는 마이크로 스위치를 포함하여 구성되므로, 간단하게 구성될 수 있고 크기를 소형화할 수 있으며 제작비용도 저렴하게 소요될 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

본 발명에 따른 차단기의 위치검출장치는, 마이크로스위치를 각각 적어도 하나의 마이크로스위치로 구성되는 제 1 열과 제 2 열의 마이크로스위치로 구성하여, 제 1 열이 마이크로스위치가 개폐동작하는 것과 제 2 열의 마이크로스위치가 개폐동작하는 것과 제 1 열 및 제 2 열의 마이크로스위치가 모두 개폐동작하지 않을 때의 마이크로스위치의 전기적 출력신호 변화를 근거로, 차단기의 차단기본체가 인입 위치, 시험 위치, 인출 위치 중 어느 위치에 있는 지 명확하게 검출할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

상기 본 발명의 목적과 이를 달성하는 본 발명의 구성 및 작용효과는 첨부한 도면을 참조한 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 이하의 설명에 의해서 더욱 명확히 이해될 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 차단기의 위치검출장치의 구성과 작용효과를 이해하기 위해서는 차단기의 인입 위치, 시험 위치, 인출 위치와 이러한 위치로의 인입출 장치에 대한 이해가 선행되어야 할 것으로 보아, 도 2 내지 도 14를 참조하여 본 발명에 따른 위치검출장치를 갖는 차단기의 위치와 변위에 대해서 먼저 설명한다.

차단기의 인입출 장치는 차단기중 차단기 본체를 지지하고 외부 전원 측 및 부하 측과 전기적 접속을 위한 수단을 제공하는 크래들(cradle)에 설치된다. 따라서, 크래들의 구성을 첨부 도면을 참조하여 설명한다.

먼저, 차단기 본체가 제거된 상태에서 기중 차단기의 인입출 장치가 설치된 크래들(cradle)만을 위로부터 비스듬히 내려다본 사시도인 도 2를 참조하여 설명한다.

도 2에 있어서 크래들(10)은, 전원 및 부하 측과 전기적으로 접속 가능한 단자를 갖는 수단으로서, 후방에서 외부 전원 측 및 부하 측과 전기적 접속을 위한 수단을 제공하는 단자 기판(11)과, 단자 기판(11)의 전방{도 2에서는 단자 기판(11)의 우측 부분}에 배치되는 인입출 장치를 포함하여 구성된다. 도 2에서는 크래들(10)의 양 측판(도 11 등의 부호 12 참조)중 하나가 내부 구성을 보여주기 위해 제거되었다.

도 2의 크래들중 후방의 전원 및 부하 측 접속용 단자부와 단자부를 지지하는 단자 기판(terminal base plate)(11)을 더욱 상세히 도시하는 사시도인 도 3을 참조하여 단자 기판(11)의 구성을 간단히 보충 설명한다.

단자 기판(11)은 전기적 절연재로서 기계적 강도가 우수한 합성수지재를 주조하여 구성할 수 있고, 도 3에 도시된 바와 같이 상부에 3조(set) 및 하부에 3조의 단자부를 지지한다. 상기 상부 3조의 단자부는 전원 측 또는 부하 측의 3상(R 상, S상, T상이 교류 3상) 선로와 접속을 위해 3개의 단자부로 구성되며, 하부 3조의 단자부는, 상부 3조가 전원 측 선로에 접속되는 경우 부하 측 선로에 접속되며 상부 3조가 부하 측 선로에 접속되는 경우 전원 측 선로에 접속될 수 있는 전원 측 또는 부하 측의 3상 선로와 접속을 위한 3개의 단자부로 구성된다. 각각의 상별 단자부은 다수의 도체 판을 적층하여 구성될 수 있다. 도 3에는 단자부중 본체접속 측 단자부(T2)만 보이고 있다.

도 3에 도시된 단자부의 보다 상세한 구성을 도3의 단자부만의 구성을 별도로 도시하는 평면도인 도 4를 참조하여 설명한다.

도 4를 참조할 수 있는 바와 같이, 단자부는 외부접속 측 단자부(T1)과 본체 접속 측 단자 부(T2)를 포함하여 구성될 수 있다. 3상의 상별 외부접속 측 단자부(T1)는 외부의 전원 측 또는 부하 측 선로와 장기간 접속된 상태로 유지되므로 선로 접속을 위한 접속 구멍 및 고정을 위한 나사구멍등이 마련된 알파벳 "T"형의 전기적 일체형 도체(예컨대 황동으로 제작) 부스바(BUS BAR)로 구성된다. 차단기 본체 측 단자부도 같은 "T"형의 전기적 일체형 도체 부스바로 구성된다. 반면에, 본체접속 측 단자부(T2)는 차단기 본체 측 단자부{외부접속 측 단자부(T1)과 동일한 형태로 구성되므로 외부접속 측 단자부를 참조할 수 있음}에 접속되는 단자 부로서 차단기 본체의 인입출 이동에 따라 비교적 빈번히 단자간 접속 및 분리가 이루어지는 부분이므로 판스프링(부호 미부여)에 의해 접촉 압력이 유지되는 다수의 도체 판을 적층하여 구성된다.

한편, 도 5 내지 도 6과 도 11 내지 도 14를 참조하여 기중 차단기의 인입출 장치의 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다. 첨부 도면중 도 11 내지 도 14에 있어서, 일부 구성부의 전체적 형상 또는 접속 관계가 잘 나타나도록 하기 위해서 가려져 보이지 않는 부분도 나타나게 투시하여 겹쳐지게 도시하였음을 밝혀둔다.

도 5는 차단기의 크래들에 있어서 인입출장치의 구성을 보여주는 사시도이며, 도 6은 차단기의 크래들에 있어서 제 1 레일 판을 별도로 분리하여 도시하는 제 1 레일 판의 사시도이고, 도 11 내지 도 14는 차단기에 있어서 인입출장치의 동작을 보여주는 동작 상태도이다.

본 발명에 따른 기중 차단기의 인입출 장치는 크게 구분하여 스핀들(spindle)(21)과, 동력 전달기구(22, 22a, 23, 24, 25, 26, 32b, 30)을 포함하여 구성된다.

스핀들(21)은 수동 또는 전동에 의해 회전가능하여, 기중 차단기의 차단기 본체(도 8의 부호 60 참조)를 인입 또는 인출 위치로 구동하기위한 동력원을 제공한다. 즉, 스핀들(21)은 도 10에 도시된 바와 같이 핸들(H)을 접속하여 수동으로 회전시킬 수 있고{여기서 스핀들(21)은 미 도시되었지만 핸들(H)와의 접속을 위한 육각형과 같은 다각형의 핸들 접속부(도 1의 부호 21a 참조)를 가지고 핸들(H)은 이에 대응하여 같은 각형의 접속 홈부를 가진다}, 미도시의 모터(motor)와 같은 전동기구를 접속하여 전동 회전시킬 수 있다. 또한, 스핀들(21)은 후술하는 가동 판(22)가 나사 접속하여 이동할 수 있도록 그의 외주면에 미리 결정된 길이만큼 형성된 나사 접속 이동경로를 제공하는 나사부를 가진다.

본 발명에 따라서, 동력 전달기구(22, 22a, 23, 24, 25, 26, 32b, 30)는 스 핀들(21) 및 상기 차단기 본체와 접속되어, 인입 또는 인출 위치로 이동 하도록, 스핀들(21)로부터의 동력을 상기 차단기 본체에 전달한다.

동력 전달기구(22, 22a, 23, 24, 25, 26, 32b, 30)는 가동 판(22), 제 1 랙 기어(rack gear)(22a), 제 1 피니언 기어(23), 기어 지지 축(24), 제 2 피니언 기어(25), 드로우 기어(draw gear)(26), 제 1 레일 판(rail plate)(30) 및 롤러(32b)를 포함하여 구성될 수 있다.

가동 판(22)은 스핀들(21)과 나사 접속하여, 회전하는 스핀들(21)에 의해 수평방향으로 이동 가능하다. 도 5를 참조할 수 있는 바와 같이, 가동 판(22)은 스핀들(21)이 관통하고, 스핀들(21)의 상기 나사부와 나사 접속되는 암나사가 형성된 나사구(threaded hole)(미도시)를 가진다. 가동 판(22)은 누운 알파벳 "L"자형의 금속 판재로 구성될 수 있고, 누운 판부상에는 가동 판(22) 상에 설치되어 가동 판(22)의 수평방향 이동에 따라서 함께 이동 가능한 제 1 랙 기어(22a)가 마련되며, 수직방향으로 세워진 판부상에 스핀들(21)과 나사 접속되는 상기 나사구가 마련된다.

제 1 랙 기어(22a)는 가동 판(22)의 상기 누운 판부상에 양 측 모서리에 인근한 부위를 따라서 상기 누운 판부의 길이방향으로 연장하게 한 쌍이 바람직하게 형성된다.

제 1 랙 기어(22a)에 기어접속되도록, 제 1 랙 기어(22a)의 이동에 의해 회전 가능한 제 1 피니언 기어(23)가 상기 한 쌍의 제 1 랙 기어(22a)에 대응하게 한 쌍이 마련된다. 한 쌍의 제 1 피니언 기어(23)는 기어 지지 축(24)에 의해 지지된 다.

기어 지지 축(24)은 도 5를 참조할 수 있는 바와 같이 스핀들(21)의 직각방향으로 연장하며, 도 5를 참조할 수 있는 바와 같이 양 측판(12)의 하부에 고정된 하부 레일(LR)의 축 통과허용 홈부(미 도시)를 통과해 연장하고 양 단부에 제 2 피니언 기어(25)가 접속된다. 기어 지지 축(24)은 한 쌍의 제 1 피니언 기어(23)의 회전에 따라 함께 회전하여 동축 접속된 제 2 피니언 기어(25)를 통해 드로우 기어(26)에 회전 구동력을 전달한다. 제 2 피니언 기어(25)는 한 쌍이 마련되며 각각 기어 지지 축(24)의 양 단부 측에 설치된다.

드로우 기어(26)는, 제 2 피니언 기어(25)와 기어접속되는 기어부(26a)를 가지며, 제 2 피니언 기어(25)의 회전에 따라서 제 1 힌지 핀(HP1)을 중심으로 제 2 피니언 기어(25)의 회전방향과 반대방향으로 회전 가능하다. 여기서 제 1 힌지 핀(HP1)은 도 11의 부호 12로 지시되는 크래들의 측판에 고정 설치된다. 드로우 기어(26)는 캠 홈 부(cam slot section)(26b)를 가지며, 캠 홈 부(26b)를 통해 제 1 레일 판(도 6의 부호 30 참조)의 롤러(32b)와 접속하여, 롤러(32b)를 개재하여 제 1 레일 판(도 6의 부호 30 참조)을 수평이동시키는 구동력을 제공한다. 제 1 레일 판(30)이 수평이동하면, 제 1 레일 판(30)의 본체 접속 돌부(도 6의 부호 31)가 차단기 본체(도 8의 부호 60 참조)의 레일 접속 홈 부(도 8의 부호 60a 참조)에 끼워짐에 의해 접속되는 차단기 본체(도 8의 부호 60 참조)를 수평 이동하도록 구동할 수 있다. 여기서, 드로우 기어(draw gear)(26)는 차단기 본체(도 8의 부호 60 참조)의 인입 또는 인출을 위한 인입출 기어라는 측면에서 드로우 기어라는 명칭을 부여하였다. 드로우 기어(26)는 도 11을 참조할 수 있는 바와 같이 제 2 피니언 기어(25)와 기어접속되는 기어부(26a)와, 제 1 레일 판(30)의 롤러(32b)를 사이에 끼워 구동력을 전달할 수 있는 캠 홈 부(26b)와, 드로우 기어(26)의 상부에 마련되어 후술하는 제어커넥터 구동 레버(control connector driving lever)(28)에 접속되는 위치 또는 제어커넥터 구동 레버(28)로부터 이탈하는 위치로 드로우 기어(26)의 회전에 따라 이동가능한 레버 접속용 돌부(26c)를 포함한다. 드로우 기어(26)는 도 5 및 도 11을 참조할 수 있는 바와 같이 양 측판(12)에 각각 하나씩 마련되며, 각각 제 1 힌지 핀(hinge pin)(HP1)에 의해 양 측판(12)상에서 회전가능하게 지지된다.

도 6에 있어서, 제 1 레일 판(rail plate)(30)은 상부에 차단기 본체(도 8의 부호 60 참조)의 레일 접속 홈 부(도 8의 부호 60a 참조)에 끼워져 구동력을 전달하도록 접속될 수 있는 본체 접속 돌부(31)를 가진다. 제 1 레일 판(30)은 그 판면의 중앙부위에 롤러 어셈블리(roller assembly)를 가진다. 이러한 롤러 어셈블리는 롤러(32b)와, 롤러(32b)를 회전가능하게 지지하며 제 1 레일 판(30)의 중앙 부위의 판면에 고정 설치되는 지지 핀(supporting pin)(32a)과, 지지 핀(32a)이 제 1 레일 판(30)에 고정설치되도록 지지 핀(32a)을 제 1 레일 판(30)에 위치 고정하는 리벳(rivet)(32c)을 포함한다.

도 7 및 도 8을 참조할 수 있는 바와 같이, 제 1 레일 판(30)과 제 2 레일 판(40)의 접속은, 제 1 레일 판(30)에 수평방향으로 형성되는 제 1 안내장공(부호 미부여)과, 제 2 레일 판(40)을 통해 상기 제 1 안내장공내로 끼워진 접속 핀(connection pin)(부호 미지정)에 의해 이루어진다. 제 2 레일 판(40)에는 제 1 레일 판(30)의 상기 제 1 안내장공과 상응하게 마련되어 상기 접속 핀의 수평이동을 안내하는 제 2 안내장공이 마련되며, 이러한 제 2 레일 판(40)의 상기 제 2 안내장공과 제 1 안내장공을 모두 관통하게 접속 핀이 끼워져 설치됨에 의해 제 1 레일 판(30)과 제 2 레일 판(40)이 서로 접속되고 수평방향으로 이동하게 안내될 수 있다. 또한, 상기 접속 핀에 의해 제 1 레일 판(30)과 제 2 레일 판(40)이 수평적으로 이동하게 구동될 수 있다. 즉, 도 9에 도시된 상태는 제 2 레일 판(40)의 상기 제 2 안내장공의 좌측 단부에 위치한 상태이고, 이 상태에서 도 11의 드로우 기어(26)에 의해 롤러(32b)를 수평방향상 좌측으로 이동시켜서 제 1 레일 판(30)을 좌측으로 이동시킬 수 있으며, 이러한 제 1 레일 판(30)의 도 9에서 좌측 수평이동(인입방향 이동)은 상기 접속 핀이 제 1 안내장공의 도면상 우측 단부에 의해 제한될 때까지 지속될 수 있다. 이러한 제 1 레일 판(30)의 좌측 수평이동은 도 13과 도 14에 도시된 바와 같은 접속위치로의 차단기 본체의 이동을 가져온다. 또한, 이러한 제 1 레일 판(30)의 수평이동에 따른 차단기 본체의 수평이동은, 제 1 레일 판(30)의 상부에 구비된 본체 접속 돌부(31)가 상대적으로 차단기 본체에 마련되는 레일 접속 홈 부(도 8의 부호 60a 참조)에 끼워져 구동접속됨에 의해서 가능해진다. 한편, 도 7에 도시된 상태로부터 제 1 레일 판(30)을 우측방향으로 수평이동(인출방향 이동)하면, 상기 접속 핀이 제 2 레일 판(40)의 상기 제 2 안내장공의 우측 단부에 접촉하면서 가압함에 따라 제 2 레일 판(40)이 우측 방향으로 더욱 수평이동 가능하며, 이때 제 2 레일 판(40)은 도 1을 참조할 수 있는 바와 같이 측판(12)의 상부 및 하부에 각각 고정 설치된 상부 레일(upper rail)(UR)과 하부 레일(lower rail)(LR)에 의해 수평 이동 안내된다. 도시되지 않았지만, 제 2 레일 판(40)의 도 7의 후면에는 상부 레일(UR)과 하부 레일(LR)에 접속하도록 상하부에 각각 수평연장하게 한 쌍의 안내 슈(guide shoe)(미도시)가 마련된다.

한편, 도 11을 참조할 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 기중 차단기는, 상기 차단기 본체(도 8의 부호 60 참조)의 위치에 따라서 제어 전원 공급과 신호 입출력용 제어단자의 자동 접속 또는 분리를 위해, 드로우 기어(26)에 구동 접속되는 제어커넥터 구동 레버(28)와, 제어커넥터 구동 레버(28)에 접속핀에 의해 접속되어 제어커넥터 구동 레버(28)의 회동에 따라서 승강가능한 제어단자 구동 링크(29)를 더 포함한다. 제어커넥터 구동 레버(28)는 드로우 기어(26)의 레버 접속용 돌부(26c)가 진입하여 구동접속되고 이탈하여 구동력의 전달이 중지될 수 있는 동력접속용 장홈부(도 14 참조)가 마련된다. 제어커넥터 구동 레버(28)는 제 2 힌지 핀(HP2)에 의해 측판(12)에 회전가능하게 지지되며, 드로우 기어(26)의 레버 접속용 돌부(26c)가 진입하여 구동접속되었을 때 드로우 기어(26)의 회전에 따라 같은 방향으로 회전가능하게 된다. 제어단자 구동 링크(29)는 접속 핀(부호 미부여)에 의해 제어커넥터 구동 레버(28)와 접속되는 하단부를 가져서, 제어커넥터 구동 레버(28)의 시계방향 또는 반시계방향 회전에 따라서 측판(12)에 고정설치된 한 쌍의 마주보는 안내부재(미도시)사이에서 안내부재의 안내에 따라 하강 또는 상승하게 수직방향으로 이동가능하다. 제어단자 구동 링크(29)에는 미도시의 크래들 측 제어단자 다시 말해 크래들 측 제어신호 커넥터(connector)가 연결되어, 제어단자 구동 링크(29)의 상승 또는 하강에 따라 상기 크래들 측 제어단자 다시 말해 크래들 측 제어신호 커넥터도 상승 또는 하강하게 된다. 상기 기중 차단기의 차단기 본체에는 크래들 측 제어단자 다시 말해 크래들 측 제어신호 커넥터에 상대되는 제어신호 커넥터가 마련된다. 크래들 측 제어신호 커넥터와 차단기 본체 측 제어신호 커넥터는 서로 상대적으로 다수의 접속 핀(connection pin)들로 구성되거나 접속 핀들에 상대적인 접속 핀홀(pin hole)들로 구성되어, 상기 크래들 측 제어단자 다시 말해 크래들 측 제어신호 커넥터의 하강시 차단기 본체 측 제어신호 커넥터가 접속되고 상기 크래들 측 제어단자 다시 말해 크래들 측 제어신호 커넥터의 상승시 차단기 본체 측 제어신호 커넥터로부터 분리된다. 본 발명에 따라서, 상기 차단기 본체의 인입 또는 인출 위치에 따라서 드로우 기어(26)가 시계방향 또는 반시계방향으로 회전하므로, 상기 차단기 본체의 인입 또는 인출 위치에 따라서 상기 크래들 측 제어단자 다시 말해 크래들 측 제어신호 커넥터도 연동하여 하강 또는 상승하며, 이에 상기 차단기 본체의 인입 또는 인출 위치에 따라서 상기 크래들 측 제어단자 다시 말해 크래들 측 제어신호 커넥터와 차단기 본체 측 제어신호 커넥터가 자동으로 접속 또는 분리될 수 있다.

한편, 상술한 바와 같이 구성되는 본 발명에 따른 기중 차단기 및 그의 인입출 장치의 동작을 첨부 도면을 참조하여 설명한다.

먼저, 도 7 내지 도 10을 참조하여 차단기 본체를 크래들에 설치하는 동작을 설명한다.

먼저, 도 7에 도시된 바와 같이 크래들(10)의 양 측판(12)으로부터 양 제 1 레일 판(30)의 전방 측에 구비된 손잡이(부호 미지정)를 양 손으로 잡고 앞으로 더이상 인출되지 않을 때까지 끌어당기면 도 7과 같이 한 쌍의 제 1 레일 판(30)과 한 쌍의 제 2 레일 판(40)이 모두 기중 차단기의 전방으로 최대로 인출된 상태로 된다.

다음, 도 8을 참조할 수 있는 바와 같이, 차단기 본체(60)의 양 측면에 구비된 레일 접속 홈 부(60a)에 도 6을 참조할 수 있는 제 1 레일 판(30)의 본체 접속 돌부(31)를 끼움으로써, 차단기 본체(60)와 제 1 레일 판(30)을 접속하여 지지시킨다.

다음, 도 9를 참조할 수 있는 바와 같이, 차단기 본체(60)의 전면을 손으로 밀면, 도 1을 참조할 수 있는 바와 같은 상부 레일(UR), 하부 레일(LR)과 접속 핀, 제 1 레일 판(30)의 제 1 안내장공 및 제 2 레일 판(40)의 제 2 안내장공에 의해서 안내되어, 차단기 본체(60)와 함께 양 제 1 레일 판(30)과 양 제 2 레일 판(40)이 도 9에서 크래들(10)의 후방으로 인입된다. 도 9에 도시된 위치는, 상기 차단기 본체의 단자 부와 상기 크래들의 단자 부가 서로 분리되고 도 11을 참조하여 상기 기술한 크래들 측 제어단자와 차단기 본체 측 제어단자(제어 커넥터)도 분리된 인출(분리) 위치(disconnected position)이다.

다음, 도 10을 참조할 수 있는 바와 같이, 크래들(10)의 전면 하부에 마련된 스핀들(도 5의 부호 21 참조)의 핸들 접속구(도 1의 부호 21a 참조)에 핸들(handle)(H)을 접속하여 상기 스핀들을 회전 구동할 수 있다. 예컨대 핸들(H)을 시계방향으로 회전시켜 상기 스핀들을 시계방향으로 회전시켜 상기 차단기 본체 를 시험 위치(test position) 또는 인입 위치(connection position)으로 구동할 수 있고, 반대로 핸들(H)을 반시계방향으로 회전시켜 상기 스핀들을 반시계방향으로 회전시킴으로써 상기 차단기 본체를 인출 위치(disconnected position)으로 구동할 수 있다. 여기서, 인입위치는 상기 크래들에 차단기 본체를 전기적으로 접속하는 접속 위치이고, 상기 시험 위치는 상기 크래들로부터 전기적으로 분리되지만 상기와 같이 크래들 측 및 차단기 본체 측 제어단자간 접속에 의해 제어 전원이 접속되고 신호 입출력이 가능한 위치이며, 인출 위치는 차단기 본체가 상기 크래들로부터 전기적으로 분리(도 4에 도시된 부호 T2의 단자부와 차단기 본체의 단자부가 서로 분리되는 것)되고 상기와 같이 크래들 측 및 차단기 본체 측 제어단자가 분리되어 제어 전원도 차단되고 신호의 입출력도 차단되는 분리 위치이다.

다음, 도 11 내지 도 14을 참조하여 본 발명에 따른 기중 차단기 및 기중 차단기용 인입출 장치의 동작상태를 설명하면 다음과 같다.

도 11에 도시된 것과 같은 인출위치(분리위치)로부터 도 12에 도시된 바와 같은 시험 위치 및 도 13에 도시된 바와 같은 인입 초기 위치와 도 14에 도시된 바와 같은 인입 완료 위치로의 동작을 설명한다.

앞서 설명한 도 11과 같은 상태 즉, 상기 차단기 본체가 상기 크래들로부터 전기적으로 분리(도 4에 도시된 부호 T2의 단자부와 차단기 본체의 단자부가 서로 분리되는 것)되고 상기와 같이 크래들 측 및 차단기 본체 측 제어단자가 분리되어 제어 전원도 차단되고 신호의 입출력도 차단된 인출(분리) 상태에서, 미 도시의 전동기구 즉, 미도시의 모터의 구동접속을 통해 또는 도 10에 도시된 핸들(H)을 사용 하여 수동으로 스핀들(21)을 시계방향으로 회전시키면, 시계방향으로 회전하는 스핀들(21)의 나사부를 타고 스핀들(21)에 나사 접속된 가동 판(22)이 도 11에 도시된 위치로부터 도 12에 도시된 위치로 우측으로 수평이동한다. 이때 가동 판(22)의 도면 상 우측 방향으로의 수평이동에 따라서, 가동 판(22)상에 구비된 제 1 랙 기어(22a)에 기어접속된 한 쌍의 제 1 피니언 기어(23)가 반시계방향으로 회전한다. 따라서, 제 1 피니언 기어(23)를 축지지하고 있는 기어 지지 축(24)도 반시계방향으로 회전한다. 그러므로, 기어 지지 축(24)에 제 1 피니언 기어(23)와 동축 접속되고 있는 제 2 피니언 기어(25)도 반시계방향으로 회전한다. 제 2 피니언 기어(25)의 반시계방향 회전에 따라서, 제 2 피니언 기어(25)의 기어 치와 맞물린 기어부(26a)를 가진 드로우 기어(26)가 제 1 힌지 축(HP1)을 중심으로 시계방향으로 회전하게 된다. 또한, 이때 도 12에 도시된 바와 같이, 드로우 기어(26)가 제 1 힌지 축(HP1)을 중심으로 시계방향으로 회전함에 의해, 롤러(32b)는 드로우 기어(26)의 캠 홈 부(26b)의 입구에 위치하며, 드로우 기어(26)의 레버 접속용 돌부(26c)가 제어 커넥터 구동 레버(28)의 상기 동력접속용 장홈부로부터 거의 이탈한 상태가 된다. 따라서, 제어단자 구동 링크(29)는 자중에 의해서 하강한다. 제어단자 구동 링크(29)의 하강은 제어단자 구동 링크(29)에 접속되어 함께 이동가능한 크래들 측 제어단자(전원 및 제어신호 전달용 커넥터)도 하강하고 차단기 본체 측 제어단자(전원 및 제어신호 전달용 커넥터)와 접속된다. 따라서, 크래들과 차단기 본체의 단자 부(전원 측과 부하 측 전력 회로용 단자 부)들은 서로 분리되어 전력 공급 회로(주회로)는 차단되었지만, 제어부로의 전원 공급 및 제어신호의 전달을 위한 접속이 이루어진 상태로서, 해당 기중 차단기에 대해서 제어부에 정상 동작 여부를 확인하기 위해 시험할 수 있는 도 12와 같은 시험위치가 된다.

도 12와 같은 시험위치에서, 미 도시의 전동기구 즉, 미도시의 모터의 구동접속을 통해 또는 도 10에 도시된 핸들(H)을 사용하여 수동으로 스핀들(21)을 시계방향으로 더욱 회전시키면, 시계방향으로 회전하는 스핀들(21)의 나사부를 타고 스핀들(21)에 나사 접속된 가동 판(22)이 도 12에 도시된 위치로부터 도 13에 도시된 위치로 우측으로 더욱 수평이동한다. 이때 가동 판(22)의 도면 상 우측 방향으로의 수평이동에 따라서, 가동 판(22)상에 구비된 제 1 랙 기어(22a)에 기어접속된 한 쌍의 제 1 피니언 기어(23)가 반시계방향으로 더욱 회전한다. 따라서, 제 1 피니언 기어(23)를 축지지하고 있는 기어 지지 축(24)도 반시계방향으로 더욱 회전한다. 그러므로, 기어 지지 축(24)에 제 1 피니언 기어(23)와 동축 접속되고 있는 제 2 피니언 기어(25)도 반시계방향으로 더욱 회전한다. 제 2 피니언 기어(25)의 반시계방향 회전은 제 2 피니언 기어(25)에 맞물린 기어부(26a)를 가진 드로우 기어(26)를 시계방향으로 더욱 회전시킨다. 또한, 이때 도 13에 도시된 바와 같이, 드로우 기어(26)가 제 1 힌지 축(HP1)을 중심으로 시계방향으로 더욱 회전함에 의해, 드로우 기어(26)의 캠 홈 부(26b)에 끼워진 롤러(32b)가 도 12에 도시된 시험 위치로부터 도 13에 도시된 인입 초기 위치로 수평방향으로(도면상 좌측으로) 이동하게 된다. 롤러(32b)가 도면 상 좌측으로 수평이동하면, 도 11을 참조할 수 있는 바와 같이 롤러(32b)가 설치된 제 1 레일 판(30)도 함께 같은 방향으로 수평이동하게 되고, 따라서 도 6을 참조할 수 있는 바와 같이 제 1 레일 판(30)의 본체 접속 돌 부(31)에 접속된 측면의 레일 접속 홈 부(도 8의 부호 60a 참조)를 통해 차단기 본체(도 8의 부호 60 참조)를 역시 같은 방향 즉 도면상 좌측으로 수평이동시키게 된다. 따라서, 이때 본체 측 단자부는 크래들 측의 본체접속 측 단자부(T2)에 접촉하는 진입 초기 상태로 된다. 또한, 이때 이미 제어 커넥터 구동 레버(28)의 상기 동력접속용 장홈부로부터 드로우 기어(26)의 레버 접속용 돌부(26c)가 이탈한 상태로서 제어단자 구동 링크(29)가 자중에 의해 하강한 상태이므로, 크래들 측 제어단자(전원 및 제어신호 전달용 커넥터)와 차단기 본체 측 제어단자(전원 및 제어신호 전달용 커넥터)가 접속된 상태 즉 제어전원이 공급되고 제어신호의 전달이 가능한 상태가 유지된다. 따라서, 크래들과 차단기 본체의 단자 부들은 서로 접촉하기 시작하여 기중 차단기를 통한 전원 측과 부하 측의 전력 회로(주 회로)의 도 13과 같은 접속 초기 상태(인입 초기 상태)가 된다.

한편, 도 13과 같은 인입(접속) 초기 위치에서, 미 도시의 전동기구 즉, 미도시의 모터의 구동접속을 통해 또는 도 10에 도시된 핸들(H)을 사용하여 수동으로 스핀들(21)을 시계방향으로 더욱 회전시키면, 시계방향으로 회전하는 스핀들(21)의 나사부를 타고 스핀들(21)에 나사 접속된 가동 판(22)이 도 13에 도시된 위치로부터 도 14에 도시된 위치로 우측으로 더욱 수평이동한다. 이때 가동 판(22)의 도면 상 우측 방향으로의 수평이동에 따라서, 가동 판(22)상에 구비된 제 1 랙 기어(22a)에 기어접속된 한 쌍의 제 1 피니언 기어(23)가 반시계방향으로 더욱 회전한다. 따라서, 제 1 피니언 기어(23)를 축지지하고 있는 기어 지지 축(24)도 반시계방향으로 더욱 회전한다. 그러므로, 기어 지지 축(24)에 제 1 피니언 기어(23)와 동축 접속되고 있는 제 2 피니언 기어(25)도 반시계방향으로 더욱 회전한다. 제 2 피니언 기어(25)의 반시계방향 회전에 따라서, 제 2 피니언 기어(25)에 기어부(26a)가 맞물려 접속된 드로우 기어(26)가 제 1 힌지 축(HP1)을 중심으로 시계방향으로 더욱 회전하게 된다. 이때 도 14에 도시된 바와 같이, 드로우 기어(26)가 제 1 힌지 축(HP1)을 중심으로 시계방향으로 더욱 회전함에 의해, 드로우 기어(26)의 캠 홈 부(26b)에 끼워진 롤러(32b)가 도 13에 도시된 상태로부터 도 14에 도시된 상태로 수평방향으로 도면상 좌측으로 더욱 이동하게 된다. 롤러(32b)가 도면 상 좌측으로 수평이동하면, 도 6을 참조할 수 있는 바와 같이 롤러(32b)가 설치된 제 1 레일 판(30)도 함께 같은 방향으로 수평이동하게 되고, 따라서 도 6을 참조할 수 있는 바와 같이 제 1 레일 판(30)의 본체 접속 돌부(31)에 접속된 측면의 레일 접속 홈 부(도 8의 부호 60a 참조)를 통해 차단기 본체(도 8의 부호 60 참조)를 역시 같은 방향 즉 도면상 좌측으로 수평이동시키게 된다. 따라서, 이때 본체 측 단자부(미 도시)는 크래들 측의 본체접속 측 단자부(도 4의 부호 T2 참조)내로 깊숙히 진입하여 접촉하는 인입 완료 상태(접속 완료 상태)로 된다. 또한, 이때 이미 제어단자 구동 링크(29)의 상기 홈부로부터 드로우 기어(26)의 일 단부가 이탈한 상태이므로, 크래들 측 제어단자(전원 및 제어신호 전달용 커넥터)와 차단기 본체 측 제어단자(전원 및 제어신호 전달용 커넥터)가 접속된 상태 즉 제어전원이 공급되고 제어신호의 전달이 가능한 상태가 유지된다. 따라서, 크래들과 차단기 본체의 단자 부들은 서로 완전히 접속되어 기중 차단기를 통한 전원 측과 부하 측의 전력 회로(주 회로)의 접속 완료 상태(인입 완료 상태)로 되어 전력 회로상에 전류가 흐를 수 있는 상태가 된다.

한편, 도 14에 도시된 바와 같은 접속(인입) 위치로부터 도 11에 도시된 바와 같은 분리(인출) 위치로의 동작은 상기 접속 위치로의 설명과 해당 구성부들의 동작이 반대방향으로 이루어지는 것, 즉 예컨대 좌측으로 이동한 것으로부터 우측으로 이동하는 것으로, 시계방향 회전으로부터 반시계방향 회전으로 방향만 반대방향으로 바뀌어서 이루어지므로 상세설명은 생략하기로 한다.

반시계방향 회전하면서 제어단자 구동 링크(29)를 상승하도록 밀어올리므로, 크래들 측 제어단자(전원 및 제어신호 전달용 커넥터)와 차단기 본체 측 제어단자(전원 및 제어신호 전달용 커넥터)가 분리된 상태 즉 제어전원이 공급 차단되고 제어신호의 전달도 중단되는 분리(인출) 상태가 된다.

한편, 상술한 바와 같은 차단기의 인입출장치와 연동하는 본 발명에 따른 차단기의 위치검출장치의 구성과 동작을 첨부 도 15 내지 도 20의 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 차단기의 위치검출장치는, 도 1 및 도 15에 도시된 바와 같이 셀 스위치 어셈블리(100)로 구성될 수 있으며, 셀 스위치 어셈블리(100)는 스위치 구동판(110)과, 스위치 구동판(110)에 접속되어 회전하는 스위치 구동판(110)의 회전력을 스위치 개폐구동력으로 변환하여 제공하도록 수평이동가능한 스위치 작동기구(120, 121, 122), 마이크로 스위치(130) 및 지지기구(150, 160, 170)를 포함한다. 본 발명에 따른 차단기의 위치검출장치는, 구동판(110)에 구동력을 제공하는 차단기의 인입출장치의 구성부까지 범주를 확장했을 때 상기 셀 스위치 어셈블리(100)에 추가하여, 스핀들(도 5의 부호 21 및 도 1의 핸들 접속부 21a 참조), 가동 판(22), 제 1 피니언 기어(23) 및 기어 지지 축(24)을 포함하여 구성될 수 있다. 도 1에서 미설명 부호 C는 바닥 인입출기구부를 덮는 커버(cover)이다.

스위치 구동판(110)은 상기 차단기의 인입출장치에 접속되어 연동 회전가능하며 도 16을 참조할 수 있는 바와 같이 안내 장공부(110a)를 구비한다. 스위치 구동판(110)은 도 16을 참조할 수 있는 바와 같이 축 접속구 부(110b)와 키 홀부(key hole section)(110c)를 포함한다. 축 접속구 부(110b)는 기어 지지 축(24)의 단부(도 18의 부호 24a 참조)가 삽입되는 축 지지구 부이며, 기어 지지 축(24)와 스위치 구동판(110)의 연동 접속을 확보하기 위해서 도 17의 키이(key)가 삽입되도록 허용하는 키이 홀부(110c)를 포함한다. 도 17을 참조할 수 있는 바와 같이, 상기 키이는 키이 홀부(110c)내로 삽입시킬 수 있는 두께를 가지게 상방으로 돌출형성되는 키이 부(110c-4)와, 이러한 키이 부(110c-4)를 지지하는 기부(base section)로서 기어 지지 축(24)의 단부에 고정하기 위해 가운데에 축공(110c-2)이 형성된 축 지지부(110c-1)를 포함하여 구성된다. 도 17에 있어서, 키이는 탄성을 가지는 수지재로 구성될 수 있고, 미설명 부호 110c-3은 키이의 기어 지지 축(24)상 설치시 축공(110c-2)의 확장을 위해 절취된 절취홈부이다. 따라서, 스위치 구동판(110)은 기어 지지 축(24)에 의해 축지지되어 제 1 피니언 기어(23)의 회전에 따라 함께 같은 방향으로 회전가능하게 된다. 스위치 구동판(110)은 미리 결정된 각도의 원호형 판재, 바람직하기로 금속재 판재로 구성될 수 있다.

스위치 작동기구(120, 121, 122)는 이동판(120)과, 롤러(roller)(121) 및 스 위치 작동부(122)를 포함하여 구성된다.

이동판(120)은 도 17을 참조할 수 있는 바와 같이 스위치 구동판(110)의 안내 장공부(110a)에 끼워져 접속되어, 스위치 구동판(110)의 회전에 따라서 수평이동가능하며, 스위치 작동부(122)를 갖는다. 이동판(120)은 도 16을 참조할 수 있는 바와 같이, 다수의 스위치 작동부 수용구부(120a)가 형성된 수평판부(부호 미지정)와, 상기 수평판부의 양 측 모서리로부터 하방으로 연장하게 마련되는 한 쌍의 주행 다리부(running leg section)(120b)를 포함한다.

롤러(121)는 한 쌍의 주행 다리부(120b)중 적어도 어느 하나의 이면에 예컨대 리벳(rivet)과 같은 지지수단에 의해 회전가능하게 지지되게 설치된다.

스위치 작동부(122)는, 도 16을 참조할 수 있는 바와 같이 이동판(120)의 상면으로부터 상방을 향해 돌출하게 마련되며 상기 다수의 스위치 작동부 수용구부(120a)로부터 상방을 향해 돌출하게 마련되는 돌출부재로 구성될 수 있다. 스위치 작동부(122)는 다수의 스위치 작동부 수용구부(120a)를 따내기하여 이동판(120)과 일체로 형성할 수도 있고, 얇은 조각의 판 스프링 형태로 별체로 탄성 복원력을 가지게 마련하여 이동판(120)의 저면에 나사등의 고정수단에 의해 부착하는 판 스프링 편 구성의 변형 실시 예도 구성될 수 있다.

지지기구(150, 160, 170)는 이동판(120)의 수평이동을 안내하는 수단으로서, 외함부(150), 이동판 안내 레일(160) 및 브라켓(bracket)(170)을 포함하여 구성된다.

이동판 안내 레일(160)은, 지지기구(150, 160, 170)를 대표하는 구성부로서, 한 쌍의 얇고 폭이 좁으며 직선형으로 연장된 긴 판재로 구성되고, 외함부(150)에 고정설치되어 이동판(120)의 수평이동을 안내한다. 즉, 이동판(120)의 한 쌍의 주행 다리부(120b)가 직선형으로 서로 평행하게 설치된 한 쌍의 이동판 안내 레일(160)상에 걸쳐져 지지됨에 의해서, 스위치 구동판(110)으로부터 롤러(121)를 통해 전달된 동력에 의해 이동판(120)이 수평적으로 직선경로를 따라 이동할 수 있게 된다.

외함부(150)는, 양 측판부와, 양 측판부를 상부에서 연결하는 부분 및 양 측판부의 하부에 형성되며 이동판 안내 레일(160)이 고정설치되고 주행 다리부(120b)가 통과하도록 허용하는 수평방향으로 길게 연장형성된 절취부를 포함한다.

외함부(150)의 하부 일 단부측에는 이동판(120)의 일방향 수평이동을 제한하기 위한 제한 판(180)이 나사 등의 고정수단에 의해 고정 설치된다.

브라켓(170)은 도 18을 참조할 수 있는 바와 같이 측판(12)에 고정되어 외함부(150)을 지지할 수 있다. 브라켓(170)을 측판(12)에 고정하는 것은 브라켓(170)의 양 측부에 마련된 나사구멍을 통해 측판(12)에 나사고정하는 것에 의해 이루어질 수 있으며, 브라켓(170)과 외함부(150)를 접속설치하는 것은 외함부(150)의 일 측판상에 마련되는 다수의 나사구멍과 대응하게 브라켓(170)의 중앙 접속면에 마련된 나사구멍을 통해 볼트를 삽입하고 너트를 체결하여 이루어질 수 있다.

마이크로 스위치(130a, 130b)는 이동판(120)의 스위치 작동부(122)에 접촉가능한 작동 레버부(130a-1, 130b-1)를 가지며, 이동판(120)의 스위치 작동부(122)의 수평이동 위치에 따라서 상기 차단기의 인입 위치와 인출 위치를 포함하는 위치를 검출하여 검출된 위치에 따른 전기적 신호를 제공한다. 마이크로 스위치(130a, 130b)는 제 1 열 마이크로스위치(130a)와, 제 2 열 마이크로스위치(130b)를 포함하여 구성될 수 있고, 각각의 제 1 열 마이크로스위치(130a)와 제 2 열 마이크로스위치(130b)는 적어도 하나의 마이크로스위치를 포함하여 구성될 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라서, 제 1 열 마이크로스위치(130a)와 제 2 열 마이크로스위치(130b)는 각각 2개의 마이크로스위치로 구성하였으며, 이와 같이 차단기의 인입 위치와 인출 위치를 포함하는 위치를 나타내는 전기적 신호를 발출할 때 신호발생의 신뢰성을 위해 각 열마다 복수의 마이크로스위치를 구성할 수 있다. 제 1 열 마이크로스위치(130a)는 차단기, 특히 차단기 본체가 미리 결정된 제 1 위치에 위치한 것을 검출하여 해당하는 전기적 신호를 발출하고, 제 2 열 마이크로스위치(130b)는 차단기, 특히 차단기 본체가 미리 결정된 제 2 위치에 위치한 것을 검출하여 해당하는 전기적 신호를 발출하는 바, 여기서 제 1 위치는 인입위치이고 제 2 위치는 시험위치일 수 있다. 또한, 제 1 열 마이크로스위치(130a)와 제 2 열 마이크로스위치(130b)로부터 모두 전기적 신호가 검출되지 않을 때가 차단기, 특히 차단기 본체가 인출위치에 위치한 것으로 결정될 수 있다. 예컨대 제 1 열 마이크로스위치(130a)가 출력하는 전기적 신호는 차단기의 전면 또는 차단기의 외부에 신호선을 통해 접속된 인입위치 표시 램프(lamp)를 점등하게 구동할 수 있으며, 제 2 열 마이크로스위치(130b)가 출력하는 전기적 신호는 차단기의 전면 또는 차단기의 외부에 신호선을 통해 접속된 시험위치 표시 램프를 점등하게 구동할 수 있고, 제 1 열 마이크로스위치(130a)와 제 2 열 마이크로스위치(130b)로부터 모두 전기적 신호의 출력이 없을 때 미도시의 전원이 공급되어 차단기의 전면 또는 차단기의 외부에 신호선을 통해 접속된 인출위치 표시 램프를 점등하게 구동할 수 있다. 다른 실시 예로서, 제 1 열 마이크로스위치(130a)와 제 2 열 마이크로스위치(130b)로부터의 전기적 신호는 신호선을 통해서 차단기의 제어부인 과전류 계전기(미도시)에 내장된 마이크로프로세서(microprocessor)에 전송되어, 해당 마이크로프로세서가, 제 1 열 마이크로스위치(130a)와 제 2 열 마이크로스위치(130b)로부터의 전기적 신호에 근거하여, 예컨대 상기와 같이 제 1 열 마이크로스위치(130a)로부터만 출력신호(상기 전기적 신호)가 수신되면 인입위치로 결정하고, 제 2 열 마이크로스위치(130b)로부터만 출력신호가 수신되면 시험위치로 결정하고, 제 1 열 마이크로스위치(130a)와 제 2 열 마이크로스위치(130b)로부터 모두 전기적 신호의 출력이 없으면 인출위치로 결정하는 구성도 가능하며, 이때 과전류 계전기의 마이크로프로세서는 결정된 차단기의 위치 정보를 미 도시한 액정디스플레이(LCD)와 같은 디스플레이(display)를 통해 표시하는 구성도 가능하다.

도 16에 있어서 미설명 부호 140은 각각의 마이크로스위치간 전기적 절연을 위한 절연판으로서 얇은 절연지(絶緣紙)로 구성될 수 있다.

본 발명에 따른 차단기의 위치검출장치는, 구동판(110)에 구동력을 제공하는 차단기의 인입출장치의 구성부까지 범주를 확장했을 때 수동으로 회전구동 가능하고 차단기의 본체를 인입 또는 인출 구동하기 위한 스핀들(spindle)(21)을 포함한다. 스핀들(21)은 차단기의 인입출장치에 대해 전술한 바와 같으므로 중복 설명을 피하기 위해 상세한 추가 설명은 생략하기로 한다.

가동 판(22)은, 스핀들(21)과 나사접속되어, 회전하는 스핀들(21)상을 따라 전후방향으로 이동가능하며, 표면에 랙 기어부(22a)를 가지고, 차단기의 인입출장치에 대해 전술한 바와 같으므로 중복 설명을 피하기 위해 상세한 추가 설명은 생략하기로 한다.

제 1 피니언 기어(23)는 가동 판(22)의 랙 기어부(22a)와 나사 접속되어 가동 판(22)의 전후방향이동에 따라 회전가능하며, 차단기의 인입출장치에 대해 전술한 바와 같으므로 중복 설명을 피하기 위해 상세한 추가 설명은 생략하기로 한다.

기어 지지 축(24)은 제 1 피니언 기어(23)를 축지지하며 제 1 피니언 기어(23)의 회전에 따라 회전가능하고, 차단기의 인입출장치에 대해 전술한 바와 같으므로 중복 설명을 피하기 위해 상세한 추가 설명은 생략하기로 한다.

한편, 도 16을 참조하여 본 발명에 따른 차단기의 위치검출장치의 조립방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 스위치 작동부(122)와 롤러(121)가 구비된 이동판(120)을 준비한다.

다음, 키이에 의해 기어 지지 축(24)의 단부에 고정 접속된 스위치 구동판(110)의 안내 장공부(110a)중 확장부{안내 장공부(110a)중 좌측 상단의 직경이 큰 부분}을 통해 롤러(121)를 끼워, 스위치 구동판(110)과 이동판(120)을 접속되게 조립한다.

다음, 양 이동판 안내 레일(160)에 이동판(120)의 주행 다리부(120b)가 얹혀진 상태에서, 양 이동판 안내 레일(160)을 외함부(150)의 하부에 마련된 나사고정구를 통해 나사고정하여, 이동판(120)과 이동판 안내 레일(160) 및 외함부(150)의 조립체를 얻는다.

다음, 각각 2개로 구성되는 제 1 열 마이크로스위치(130a)와 제 2 열 마이크로스위치(130b)를 준비하되, 각각의 마이크로스위치의 양측면에 절연판(140)을 끼워 준비한다.

다음, 외함부(150)의 상부 개구부를 통해 제 1 열 마이크로스위치(130a)와 제 2 열 마이크로스위치(130b)를 집어넣고, 외함부(150)의 양 측판부의 상부에 마련된 고정나사구를 통해 나사를 체결하여 제 1 열 마이크로스위치(130a)와 제 2 열 마이크로스위치(130b)를 외함부(150)에 고정시킨다.

다음, 제한 판(180)을 외함부(150)의 하단부에 마련된 나사구를 통해 나사체결하여 외함부(150)에 고정한다.

다음, 브라켓(170)의 전면 중앙부에 마련된 나사구를 통해 외함부(150)와 볼트 너트체결하여, 브라켓(170)과 외함부(150)의 조립체를 얻는다.

마지막으로, 브라켓(170)을 도 18을 참조할 수 있는 바와 같이 측판(12)에 나사고정하여 본 발명에 따른 차단기의 위치검출장치의 조립을 완료한다.

한편, 도 18 내지 도 20을 참조하여 본 발명에 따른 차단기의 위치검출장치의 위치 검출 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 18에 도시된 바와 같은 차단기의 인출 위치(disconnected position)에서는 도 19의 위치를 기준으로 했을 때 도 19의 위치로부터 스위치 구동판(110)이 시계방향으로 약 45도가량 회전한 위치가 된다. 이때 스위치 구동판(110)의 안내 장공부(110a)의 좌측 단부에 이동판(120)의 롤러(121)가 위치하는 상태로서, 이동판(120)의 우측 단부가 제한 판(180)에 가장 접근한 위치가 된다. 또한 이때 이동판(120)의 상면으로부터 상방으로 돌출한 스위치 작동부(122)는 제 1 열 마이크로스위치(130a)의 작동 레버부(130a-1) 및 제 2 열 마이크로스위치(130b)의 작동 레버부(130b-1)로부터 이격되어 접촉이 없는 상태가 된다. 따라서, 제 1 열 마이크로스위치(130a) 및 제 2 열 마이크로스위치(130b)는 전기적 신호를 발출하지 않는다. 이에 따라서, 제 1 열 마이크로스위치(130a) 및 제 2 열 마이크로스위치(130b)가 신호선을 통해서 전원과 연결된 미도시의 인출 표시 램프에 연결된 경우 해당 인출 표시 램프가 점등될 수 있다. 제 1 열 마이크로스위치(130a) 및 제 2 열 마이크로스위치(130b)가 신호선을 통해서 차단기의 제어부인 과전류 계전기의 마이크로 프로세서에 접속된 경우, 마이크로프로세서가 제 1 열 마이크로스위치(130a) 및 제 2 열 마이크로스위치(130b)로부터 전기적 신호가 없는 경우 차단기의 차단기 본체의 현재 위치가 인출 위치로 결정하고, 접속된 미도시의 디스플레이를 통해 인출 위치를 표시하도록 구동제어할 수 있다.

다음, 도 19에 도시된 바와 같은 차단기의 시험 위치(test position)에서는 도 18의 위치로부터 스위치 구동판(110)이 반시계방향으로 약 45도가량 회전한 위치가 된다. 이때는 스위치 구동판(110)의 안내 장공부(110a)의 좌측단부로부터 중앙측으로 이동판(120)의 롤러(121)가 이동하여 위치하는 상태로서, 롤러(121)에 의해 전달되는 동력에 의해 이동판(120)의 우측 단부가 제한 판(180)으로부터 수평방향상 좌측으로 미리 결정된 거리만큼 이동한 위치가 된다. 또한 이때 이동판(120)의 상면으로부터 상방으로 돌출한 스위치 작동부(122)는 제 1 열 마이크로스위치(도 16의 부호130a 참조)의 작동 레버부(도 16의 부호 130a-1 참조)에만 접촉하여 가압하는 상태가 된다. 따라서, 제 1 열 마이크로스위치(130a)만 전기적 신호를 발출하고 제 2 열 마이크로스위치(130b)는 전기적 신호를 발출하지 않는다. 이에 따라서, 제 1 열 마이크로스위치(130a)가 신호선을 통해서 전원과 연결된 미도시의 시험위치 표시 램프에 연결된 경우 해당 시험위치 표시 램프가 점등될 수 있다. 제 1 열 마이크로스위치(130a) 및 제 2 열 마이크로스위치(130b)가 신호선을 통해서 차단기의 제어부인 과전류 계전기의 마이크로 프로세서에 접속된 경우, 마이크로프로세서가 제 1 열 마이크로스위치(130a)로부터만 전기적 신호가 수신되는 경우 차단기의 차단기 본체의 현재 위치가 시험 위치로 결정하고, 접속된 미도시의 디스플레이를 통해 시험 위치를 표시하도록 구동제어할 수 있다.

다음, 도 20에 도시된 바와 같은 차단기의 인입 위치(connected position)에서는 도 19의 위치로부터 스위치 구동판(110)이 반시계방향으로 약 45도가량 더욱 회전한 위치가 된다. 이때는 스위치 구동판(110)의 안내 장공부(110a)의 우측 단부에 이동판(120)의 롤러(121)가 위치하는 상태로서, 이동판(120)의 우측 단부가 제한 판(180)으로부터 수평방향상 좌측으로 가장 먼 미리 결정된 거리만큼 이동한 위치가 된다. 또한 이때 이동판(120)의 상면으로부터 상방으로 돌출한 스위치 작동부(122)는 제 2 열 마이크로스위치(도 16의 부호 130b 참조)의 작동 레버(130b-1)에만 접촉하여 가압하는 상태가 된다. 따라서, 제 2 열 마이크로스위치(130b)만 전기적 신호를 발출하고 제 1 열 마이크로스위치(130a)는 전기적 신호를 발출하지 않는다. 이에 따라서, 제 2 열 마이크로스위치(130b)가 신호선을 통해 서 전원과 연결된 미도시의 인입 표시 램프에 연결된 경우 해당 인입 표시 램프가 점등될 수 있다. 제 1 열 마이크로스위치(130a) 및 제 2 열 마이크로스위치(130b)가 신호선을 통해서 차단기의 제어부인 과전류 계전기의 마이크로 프로세서에 접속된 경우, 마이크로프로세서가 제 2 열 마이크로스위치(130b)로부터만 전기적 신호가 수신되는 경우 차단기의 차단기 본체의 현재 위치가 인입 위치로 결정하고, 접속된 미도시의 디스플레이를 통해 인입 위치를 표시하도록 구동제어할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 차단기의 위치검출장치를 포함하는 차단기의 크래들(cradle)의 전체 구성을 보여주는 일부 절개 사시도이며,

도 2는 본 발명에 따른 차단기의 위치검출장치를 설치할 수 있는 차단기의 크래들에 있어서 인입출장치와 크래들 측 단자부의 구성을 보여주는 일부 절개 사시도이고,

도 3은 도 2에 있어서 크래들 측 단자부와 단자부를 지지하는 단자 기판만을 별도로 분리하여 도시하는 크래들 측 단자 기판의 사시도이며,

도 4는 도3에 있어서 크래들 측 단자부만을 별도로 도시하는 크래들 측 단자부 평면도이고,

도 5는 차단기의 크래들에 있어서 인입출장치의 구성을 보여주는 사시도이며,

도 6은 차단기의 크래들에 있어서 제 1 레일 판을 별도로 분리하여 도시하는 제 1 레일 판의 사시도이고,

도 7내지 도 10은 차단기에 있어서 크래들에 차단기 본체를 설치하고, 수동적으로 인입 또는 인출을 위해 핸들을 스핀들의 핸들 접속단부에 접속하는 과정을 보여주는 차단기의 설치 및 차단기본체 인입출 동작 상태도로서,

도 7은 차단기의 크래들에 있어서 차단기 본체를 지지하고 인입출시 구동력을 전달하는 제 1 레일 판과 제 2 레일 판이 최대로 인출된 상태를 보여주는 차단기의 크래들에 대한 동작 상태도이고,

도 8은 도 7의 상태에서 차단기 본체를 크래들에 지지되도록 설치하는 동작상태를 보여주는 동작 상태도이며,

도 9는 차단기 본체를 손으로 밀어 인입 위치 측으로 이동시키는 동작을 보여주는 동작 상태도이고,

도 10은 핸들을 스핀들의 핸들 접속단부에 접속하여 차단기 본체를 인입 또는 인출 방향으로 수동 구동하려는 동작을 보여주는 동작 상태도이며,

도 11 내지 도 14는 차단기에 있어서 인입출장치의 동작을 보여주는 동작 상태도로서,

도 11은 인출위치에 있는 차단기의 인입출장치의 동작 상태를 보여주는 측면도이고,

도 12는 시험위치에 있는 차단기의 인입출장치의 동작 상태를 보여주는 측면도이며,

도 13은 인입초기 위치에 있는 차단기의 인입출장치의 동작 상태를 보여주는 측면도이고,

도 14는 인입완료 위치에 있는 차단기의 인입출장치의 동작 상태를 보여주는 측면도이며,

도 15는 본 발명에 따른 차단기의 위치검출장치의 주요부가 조립된 상태의 외형을 보여주는 요부 사시도이고,

도 16은 본 발명에 따른 차단기의 위치검출장치의 주요부에 대한 분해 사시도이며,

도 17은 본 발명에 따른 차단기의 위치검출장치에 있어서 키이의 실시 예를 보여주는 사시도이고,

도 18은 본 발명에 따른 차단기의 위치검출장치의 주요부의 인출위치일 때의 동작 상태도이고,

도 19는 본 발명에 따른 차단기의 위치검출장치의 주요부의 시험위치일 때의 동작 상태도이며,

도 20은 본 발명에 따른 차단기의 위치검출장치의 주요부의 인입위치일 때의 동작 상태도이다.

*도면의 주요부에 대한 부호의 설명

10: 크래들(cradle) 11: 단자 기판

T1: 외부접속 측 단자부 T2: 본체접속 측 단자부

T3: 본체 측 단자부

12: 측판(sidel plate)

UR: 상부 레일(upper rail) LR: 하부 레일(lower rail)

21: 스핀들(spindle) 21a: 핸들 접속부

22: 가동 판 22a: 랙 기어(rack gear)

23: 제 1 피니언 기어(pinion gear)

24: 기어 지지 축 24a: 기어 지지 축단부

25: 제 2 피니언 기어

26: 드로우 기어(draw gear) 26a: 기어부

26b: 캠 홈부(cam slot section) 26c: 레버 접속용 돌부

HP1: 제 1 힌지 핀(Hinge Pin) HP2: 제 2 힌지 핀

28: 제어커넥터 구동 레버(control connector driving lever)(28)

29: 제어커넥터 구동 링크(control connector drinving link)

HP: 힌지 축(hinge shaft) 30: 제 1 레일 판

31: 본체 접속 돌부

32a: 롤러 지지 핀(roller supporting pin)

32b: 롤러(roller) 32c: 롤러 고정 리벳(roller fixing rivet)

40: 제 2 레일 판 60: 차단기 본체

60a: 레일 접속 홈 부

100: 셀 스위치 어셈블리(cell switch assembly)

110: 스위치 구동판 110a: 안내 장공부

110b: 축 접속구 부 110c: 키 홀부(key hole section)

110c-1: 축 지지부 110c-2: 축공

110c-3: 절취 홈부 110c-4: 키이 부

120: 이동판 120a: 스위치 작동부 수용구부

120b: 주행 다리부(running leg section)

121: 롤러(roller)

122: 스위치 작동부 130a: 제 1 열 마이크로스위치

130b: 제 2 열 마이크로스위치 130a-1: 작동 레버부

130b-1: 작동 레버부 140: 절연판

150: 외함부(enclosure) 160: 이동판 안내 레일(rail)

170: 브라켓(bracket) 180: 제한 판

Claims (14)

1. 차단기의 위치검출장치에 있어서,

   상기 차단기의 인입출장치에 접속되어 연동 회전가능하며 안내 장공부를 구비하는 스위치 구동판;

   상기 스위치 구동판의 안내 장공부에 끼워져 접속되어, 상기 스위치 구동판의 회전에 따라서 수평이동가능하며, 스위치 작동부를 갖는 이동판;

   상기 이동판의 수평이동을 안내하는 지지기구; 및

   상기 이동판의 스위치 작동부에 접촉가능한 작동 레버부를 가지며, 상기 이동판의 스위치 작동부의 수평이동 위치에 따라서 상기 차단기의 인입 위치와 인출 위치를 포함하는 위치를 검출하여 검출된 위치에 따른 전기적 신호를 제공하는 마이크로 스위치를 포함하는 차단기의 위치검출장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 스위치 구동판의 안내 장공부에서 안내되며 회전하는 상기 스위치 구동판으로부터 구동력을 받는 롤러(roller)를 더 포함하고,

   상기 이동판은 상기 롤러에 접속되어 상기 스위치 구동판으로부터 상기 롤러에 제공되는 구동력에 의해 상기 롤러와 함께 수평이동 가능하며, 상기 마이크로 스위치의 작동레버부에 접촉하여 상기 마이크로 스위치를 개폐구동할 수 있도록 상기 스위치 작동부를 갖는 것을 특징으로 하는 차단기의 위치검출장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 지지기구는,

   고정설치되어 상기 이동판의 수평이동을 안내하는 한 쌍의 안내 레일을 포함하는 것을 특징으로 하는 차단기의 위치검출장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 이동판은,

   수평판부; 및

   상기 수평판부의 양 측 모서리로부터 하방으로 연장하게 마련되는 한 쌍의 주행 다리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차단기의 위치검출장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 스위치 작동부는,

   상기 이동판의 상면으로부터 상방을 향해 돌출하게 마련되는 돌출부재로 구성되는 것을 특징으로 하는 차단기의 위치검출장치.
6. 제1항에 있어서,

   상기 마이크로 스위치는,

   차단기가 미리 결정된 제 1 위치에 위치한 것을 검출하는 적어도 하나의 제 1 열 마이크로 스위치; 및

   차단기가 미리 결정된 제 2 위치에 위치한 것을 검출하는 적어도 하나의 제 2 열 마이크로 스위치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차단기의 위치검출장치.
7. 차단기의 위치검출장치에 있어서,

   수동으로 회전구동 가능하고 차단기의 본체를 인입 또는 인출 구동하기 위한 스핀들(spindle);

   상기 스핀들과 나사접속되어, 회전하는 상기 스핀들상을 따라 전후방향으로 이동가능하며, 표면에 랙 기어부를 갖는 가동 판;

   상기 가동 판의 랙 기어부와 나사 접속되어 상기 가동 판의 전후방향이동에 따라 회전가능한 피니언 기어;

   상기 피니언 기어를 축지지하며 상기 피니언 기어의 회전에 따라 회전가능한 기어 지지 축;

   상기 기어 지지 축에 의해 축지지되어 상기 피니언 기어의 회전에 따라 함께 회전가능한 스위치 구동판;

   상기 스위치 구동판에 접속되어, 회전하는 상기 스위치 구동판의 회전력을 스위치 개폐구동력으로 변환하여 제공하도록 수평이동가능한 스위치 작동기구 및

   상기 스위치 작동기구에 접촉하여 기계적 개폐구동력을 받을 수 있도록 상기 스위치 작동기구의 이동 궤적내에 위치하는 작동레버부를 갖고, 차단기의 위치를 나타내는 전기적 신호를 발출하는 마이크로 스위치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차단기의 위치검출장치.
8. 제7항에 있어서,

   상기 스위치 작동기구의 수평이동을 안내하는 지지기구를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 차단기의 위치검출장치.
9. 제8항에 있어서,

   상기 지지기구는,

   고정설치되어 상기 스위치 작동기구의 수평이동을 안내하는 한 쌍의 안내 레일을 포함하는 것을 특징으로 하는 차단기의 위치검출장치.
10. 제7항에 있어서,

    상기 스위치 구동판은 안내 장공부를 가지며,

    상기 스위치 작동기구는,

    상기 스위치 구동판의 안내 장공부에서 안내되며 회전하는 상기 스위치 구동판으로부터 구동력을 받는 롤러(roller); 및

    상기 롤러에 접속되어, 상기 스위치 구동판으로부터 상기 롤러에 제공되는 구동력에 의해 상기 롤러와 함께 수평이동 가능하며, 상기 마이크로 스위치의 작동레버부에 접촉하여 상기 마이크로 스위치를 개폐구동할 수 있는 이동판을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차단기의 위치검출장치.
11. 제10항에 있어서,

    상기 마이크로 스위치의 작동레버부에 접촉하기 위해서, 상기 이동판의 상면으로부터 상방을 향해 돌출하게 마련되는 돌출부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차단기의 위치검출장치.
12. 제7항에 있어서,

    상기 마이크로 스위치는,

    차단기가 미리 결정된 제 1 위치에 위치한 것을 검출하는 적어도 하나의 제 1 열 마이크로 스위치; 및

    차단기가 미리 결정된 제 2 위치에 위치한 것을 검출하는 적어도 하나의 제 2 열 마이크로 스위치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차단기의 위치검출장치.
13. 제10항에 있어서,

    상기 이동판은,

    수평판부; 및

    상기 수평판부의 양 측 모서리로부터 하방으로 연장하게 마련되는 한 쌍의 주행 다리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차단기의 위치검출장치.
14. 제11항에 있어서,

    상기 돌출부재는 판스프링 편으로 구성되는 것을 특징으로 하는 차단기의 위치검출장치.

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