KR101127405B1 - 개폐기의 샤프트 - Google Patents

Abstract

본 발명의 가동접점과 고정접점의 접촉 또는 분리에 의해 회로를 개폐하는 개폐기의 샤프트는, 구동축의 일단에 연결되어 회전력을 전달받고 상기 구동축과 동축방향으로 서로 평행하고 길이가 같은 두개의 절연봉; 가동접점을 수납하고 상기 두개의 절연봉에 관통당해 상기 구동축의 회전력을 전달받는 복수개의 단자하우징; 상기 두개의 절연봉에 관통당해 절연봉에 장착되어 상기 복수개의 단자하우징들의 간격을 형성하는 복수개의 스페이서;를 포함하여 구성된다.

Description

개폐기의 샤프트{A SHAFT OF CIRCUIT SWITCHGEAR}

본 발명은 개폐기의 소호부에 사용되는 구동 샤프트의 구조를 개선하여, 보다 안정적인 구동 특성을 확보하고 사용부품의 활용도를 높일 수 있는 개폐기의 샤프트에 관한 것이다.

일반적으로 개폐기는 송전라인 또는 배전라인 등에 구비되어 정상적인 상태에 의한 회로 개폐, 또는 지락 및 단락 등과 같은 이상상태에서 선로 차단을 하여 전력계통을 안전하게 보호하는 장치이다.

이러한 개폐장치는 절연매체에 따라 공기절연 개폐장치, 고체절연 개폐장치 및 가스절연 개폐장치 등으로 구분할 수 있다. 이 중에서, 가스절연 개폐장치는 단로기 등에 절연성능이 우수하고 불활성인 육불화황(SF6) 가스를 충진하여 안전을 도모한다.

도 1에는 예시적으로 일반적으로 사용되는 개폐기에서 소호부의 개략도가 도시되어 있다. 도 1의 개폐기는, 탱크(1) 내부에 상부 고정접점(2a)과 하부 고정접점(2b) 및 단자 하우징(4)에 구비된 가동접점(3)을 포함하고 있다. 상기 탱크 내부에는 전술하였듯이 불활성 가스인 육불화황(SF6) 가스가 충진되어 있으며, 상기 접점들은 격벽에 의해 구분된 소호부(접점간의 분리시 발생하는 아크를 소호시키는 구성)를 형성한다.

도 1에서 개폐기는 가동접점(3)이 구동 샤프트(5)에 의해 회전되며 상기 상부 고정접점(2a)과 하부 고정접점(2b)에 동시에 접촉되어 회로를 연결하게 된다. 즉, 가동접점은 상기 구동 샤프트(5)의 회전축을 중심으로 대칭적으로 구비되어 전술한 동시 접촉이 가능하다.

도 2는 상기 구동 샤프트(5)를 보다 상세히 보여준다. 도 2를 참고하면, 금속 재질의 구동축(6)의 일부를 형성하는 구동 샤프트(5)에는 가동접점(3)과 가동접점에 접촉 압력을 형성하는 탄성체(7)를 수용하는 복수개의 단자하우징(4)들을 구비하고 있다.

여기서, 전술한 배전선로의 개폐기에 사용되는 구동 샤프트(shaft,구동축)는 일반적으로 일체형 절연 샤프트를 사용한다. 즉, 상기 구동 샤프트(5)와 복수개의 단자하우징(4)들이 일체로 형성되는 것이다. 따라서, 일체로 형성하기 위해 금형에 사출하여 구동 샤프트 조립체를 형성한다.

상기와 같은 일체형 구동 샤프트는 금형이 복잡하고, 사출물의 크기가 크기 때문에 초기 금형 비용이 많이 든다. 또한, 접점들 간의 간격이 일정하게 되어, 특정 절연레벨의 제품에만 사용이 가능하여 금형부품의 활용도가 떨어진다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것이다.

본 발명은 구동 샤프트를 구성하는 각 요소들을 조립식으로 형성하여, 크기 등을 조절가능하도록 하는 개폐기의 샤프트를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 조립식 구동 샤프트로 형성하여 각각의 구성을 형성하는 금형을 단순화시키고 크기를 작게 할 수 있어서 비용 절감에 유리한 개폐기의 샤프트를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기와 같은 기술적인 과제를 달성하기 위해 다음과 같은 구성을 가진다.

본 발명의 개폐기의 샤프트의 일 실시예로, 가동접점과 고정접점의 접촉 또는 분리에 의해 회로를 개폐하는 개폐기의 샤프트에 있어서, 구동축의 일단에 연결되어 회전력을 전달받고 상기 구동축과 동축방향으로 서로 평행하고 길이가 같은 두개의 절연봉; 가동접점을 수납하고 상기 두개의 절연봉에 관통당해 상기 구동축의 회전력을 전달받는 복수개의 단자하우징; 상기 두개의 절연봉에 관통당해 절연봉에 장착되어 상기 복수개의 단자하우징들의 간격을 형성하는 복수개의 스페이서;를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 단자하우징들의 간격은 상기 복수개의 스페이서 중 일부를 길이가 다른 스페이서로 교체하여 조절가능하다.

상기 두개의 절연봉은 길이가 다른 두개의 절연봉으로 교체가능하다.

상기와 같은 구성의 측면은, 샤프트를 형성하는 절연봉과 단자하우징이 스페이서에 의해 간격 등이 조절될 수 있으며 별도의 부품으로 형성되어 금형을 단순화시키고 크기를 작게 할 수 있어서 비용 절감에 유리하다. 또한, 샤프트를 구성하는 각 요소들을 조립식으로 형성하여, 크기 등을 조절가능하여 부품과 금형의 활용도를 높여준다.

또한 상기 실시예는, 상기 두개의 절연봉의 일단측에 일면이 결합되고 상기 구동축에 타면이 결합되는 제1고정판; 상기 두개의 절연봉의 타측에 결합되는 제2고정판;을 더 포함하고, 상기 제1고정판은 상기 두개의 절연봉의 일측이 각각 결합되는 두개의 제1고정홈을 구비하고, 상기 제2고정판은 상기 두개의 절연봉의 타측이 각각 결합되는 두개의 제2고정홈을 구비하여, 상기 절연봉은 상기 제1고정판과 제2고정판에 의해 상기 구동축에 고정되고 회전력을 전달받는다.

상기 복수개의 단자하우징 각각은 상기 두개의 절연봉이 관통할 수 있는 두개의 관통공을 구비한다. .

한편, 상기 절연봉은 사각 기둥형상으로 구성된다.

여기서 상기 제1고정홈과 제2고정홈은 대응되는 절연봉의 형상과 같은 사각형으로 구성된다.

상기 스페이서는 상기 절연봉이 관통할 수 있는 단면이 사각형인 중공을 구비한다.

본 발명은 상기와 같은 구성에 의해 다음과 같은 효과를 가진다.

본 발명은 샤프트를 조립식으로 형성하여 샤프트의 크기 등이 조절될 수 있으며 별도의 부품으로 형성되어 금형을 단순화시키고 크기를 작게 할 수 있어서 비용 절감에 유리하다.

또한, 샤프트를 구성하는 각 요소들을 조립식으로 형성하여, 크기 등을 조절가능하여 샤프트의 부품과 금형의 활용도를 높여준다.

도 1은 일반적인 개폐기의 개략도.
도 2는 도 1의 개폐기의 샤프트의 분해도.
도 3은 개폐기에 사용되는 샤프트의 일 실시예의 사시도.
도 4는 도 3의 실시예의 분해도.
도 5는 도 3의 실시예의 측면도.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 통해 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 대해서 설명한다.

도 3은 개폐기에 사용되는 샤프트의 일 실시예를 보여주고, 도 4는 그 분해도를 보여준다. 도 3과 도 4를 참고하면, 본 실시예는 가동접점과 고정접점의 접촉 또는 분리에 의해 회로를 개폐하는 개폐기의 샤프트에 관한 것으로, 구동축(10)의 일단에 연결되어 회전력을 전달받고 상기 구동축(10)과 동축방향으로 서로 평행하고 길이가 같은 두개의 절연봉(20a,20b), 가동접점(31)들을 수납하고 상기 두개의 절연봉(20a,20b)에 관통당해 상기 구동축의 회전력을 전달받는 복수개의 단자하우징들(30a,30b,30c), 상기 두개의 절연봉에 관통당해 절연봉에 장착되어 상기 복수개의 단자하우징들의 간격을 형성하는 복수개의 스페이서들(40)을 포함하여 구성된다.

상기 샤프트가 장착되는 개폐기는 송전라인 또는 배전라인 등에 구비되어 정상적인 상태에 의한 회로 개폐, 또는 지락 및 단락 등과 같은 이상상태에서 선로 차단을 하여 전력계통을 안전하게 보호하는 장치이다. 상기 샤프트는 이러한 개폐기에서 가동접점을 회전시켜 가동접점과 고정접점의 접촉 또는 분리에 의해 회로를 개폐하게 된다.

상기 구동축(10)은 모터와 같은 구동수단에 의해 회전력을 전달받아 가동접점을 회전시킨다. 보다 상세하게는 상기 구동축(10)에 조립되는 복수개의 단자하우징들(30a,30b,30c)에 수납된 가동접점들에 회전력을 전달하게 된다.

상기 두 개의 절연봉들(20a,20b)은 상기 구동축(10)에 연결되어 상기 복수개의 단자하우징들에 회전력을 전달한다. 도 3과 도 4를 참고하면, 상기 구동축(10)의 일단에는 원판 형상의 제1고정판(15)가 구비되고, 상기 제1고정판에 상기 두 개의 절연봉들이 결합된다. 즉, 상기 제1고정판(15)은 두 개의 절연봉의 일단측에 일면이 결합되고 상기 구동축에 타면이 결합된다.

상기 제1고정판(15)은 상기 두개의 절연봉의 일측이 각각 결합되는 두개의 제1고정홈(16)을 구비하여, 제1고정홈에 상기 절연봉이 끼워진다. 또한, 상기 절연봉들이 제1고정판에 안정적으로 결합되기 위해서 볼트에 의해 체결이 이루어질 수 있다.

한편, 상기 두개의 절연봉의 타측에는 제2고정판(17)이 구비된다. 상기 제2고정판(17)도 제1고정판(15)과 같이 원판 형상을 가지며, 상기 두개의 절연봉의 타측이 각각 결합되는 두개의 제2고정홈(18)을 구비한다.

상기 제2고정홈(18)에 상기 절연봉들이 끼워지고, 상기 절연봉들이 제2고정판에 안정적으로 결합되기 위해서 볼트(19)에 의해 체결이 이루어질 수 있다. 따라서, 상기 절연봉들은 상기 제1고정판과 제2고정판에 의해 상기 구동축에 안정적으로 고정되고 회전력을 전달받는다.

한편, 상기 절연봉들은 사각 기둥형상으로 구성될 수 있다. 이는 절연봉들이 자체적으로 회전되어 후술할 단자하우징을 안정적으로 지지하지 못하는 것을 방지하기 위함이다.

나아가 상기 절연봉의 형상은 다각 기둥형상으로 구성될 수 있다. 이는 절연봉의 형상이 특정한 수의 모서리를 가지는 기둥이 아니라 공회전이 방지될 수 있도록 모서리를 가지면 되기 때문이다. 즉, 본 발명의 절연봉이 특정한 기둥 형상으로 한정되는 것은 아니다. 다만 편의상 사각 기둥 형상으로 한 것이며, 비용적으로 형상을 제작하는 데 비용이 작게 드는 장점은 있다.

여기서 상기 제1고정홈(16)과 제2고정홈(18)은 대응되는 절연봉의 형상과 같은 사각형으로 구성되는 것이 바람직하다. 이는 전술하였듯이 절연봉들이 자체적으로 회전되어 후술할 단자하우징을 안정적으로 지지하지 못하는 것을 방지하기 위함이다.

한편, 상기 두개의 절연봉은 길이가 다른 두개의 절연봉으로 교체가능하다. 즉, 구동축에 연결되는 절연봉의 길이를 다르게 교체가능하게 조립식으로 구성하는 것이다. 그에 따라 단자하우징에 수납되는 가동접점의 상간거리(가동접점들 간의 거리)가 조절가능하게 되어, 부품의 활용도를 증가시킨다.

상기 복수개의 단자하우징들(30a,30b,30c)은 상하부가 개방된 수용공간을 구비하고 있으며, 가동접점들(31)과 가동접점에 접촉압력을 형성하여 주는 탄성체(32)들이 수납된다. 여기서 상기 탄성체들은 판스프링으로 구성될 수 있으며, 상기 단자하우징의 내벽과 가동접점의 사이에 위치하여 가동접점에 탄성력을 전달하게 된다.

한편, 상기 복수개의 단자하우징들 각각은 상기 두개의 절연봉(20a,20b)이 관통할 수 있는 두개의 관통공(33)을 구비한다. 상기 두개의 절연봉(20a,20b)에 관통당해 상기 구동축의 회전력을 전달받아 상기 단자하우징들은 회전되는 것이다. 이 경우, 구동축과 나란한 두 개의 절연봉에 의해 지지되기 때문에 단자하우징들은 구동축의 회전과 안정적으로 일치되어 정확하게 회전될 수 있다.

한편, 전술하였듯이 상기 절연봉들은 사각 기둥형상으로 구성될 수 있기 때문에 상기 단자하우징에 구비되는 두 개의 관통공(33) 역시 사각형으로 형성되는 것이 바람직하다. 이는 절연봉들이 자체적으로 회전하는 것을 방지하여 단자하우징을 안정적으로 지지하기 위함이다.

도 5를 참고하면, 상기 복수개의 단자하우징들 사이의 간격은 복수개의 스페이서들(40)에 의해 형성된다. 상기 스페이서(40)는 중공형의 관(pipe) 형태를 가진다. 여기서 상기 스페이서는 상기 단자하우징들 사이에 적어도 하나 이상 위치할 수 있다. 예를 들어 도 5에서 좌측의 단자하우징(30a)와 중앙의 단자하우징(30b) 사이의 간격은 좌측에서 두 번째의 스페이서(40b)에 의해 형성된다.

또한,좌측의 단자하우징(30a)과 전술한 제1고정판(15) 사이의 간격도 좌측에서 첫번째 스페이서(40a)에 의해 형성된다. 이는 개폐기의 종류에 맞추어 구동축과 고정접점 또는 가동접점의 간격을 적절하게 형성할 수 있도록 한다. 나머지 스페이서(40c,40d) 역시 동일한 태양으로 단자하우징 사이의 간격 또는 고정판(15,17)과의 간격을 형성한다.

한편, 상기 스페이서(40)들은 상기 절연봉에 의해 관통당해 절연봉에 장착되어 상기 복수개의 단자하우징들의 간격을 형성한다. 여기서 바람직하게는 상기 스페이서는 상기 절연봉이 관통할 수 있는 단면이 사각형인 중공을 구비하는 것이 스페이서의 공회전을 방지할 수 있어서 좋다.

상기 단자하우징들의 간격은 상기 복수개의 스페이서 중 일부를 길이가 다른 스페이서로 교체하여 조절가능하다. 또는 스페이서의 개수를 늘이거나 줄여서 조절할 수도 있다. 이는 단자들 간의 상간거리에 맞추어 적절하게 조절 가능하다.

상기와 같은 구성의 측면은, 샤프트를 형성하는 절연봉과 단자하우징이 스페이서에 의해 간격 등이 조절될 수 있으며 별도의 부품으로 형성되어 금형을 단순화시키고 크기를 작게 할 수 있어서 비용 절감에 유리하다. 또한, 샤프트를 구성하는 각 요소들을 조립식으로 형성하여, 크기 등을 조절가능하여 부품과 금형의 활용도를 높여준다.

이상 첨부도면을 참조하여 본 발명의 양호한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명의 권리범위는 그러한 실시예 및/또는 도면에 제한되는 것으로 해석되어서는 아니되고 후술하는 특허청구범위에 기재된 사항에 의하여 결정된다. 그리고 특허청구범위에 기재되어 있는 발명의 당업자에게 자명한 개량, 변경, 수정 등도 본 발명의 권리범위에 포함된다는 점이 명백하게 이해되어야 한다.

1 : 개폐기의 탱크
2a,2b : 고정접점
10 : 구동축
15,17 : 고정판
20 : 절연봉
30 : 단자하우징
31: 가동접점
40 : 스페이서

Claims (4)

1. 가동접점과 고정접점의 접촉 또는 분리에 의해 회로를 개폐하는 개폐기의 샤프트에 있어서,
   구동축의 일단에 연결되어 회전력을 전달받고 상기 구동축과 동축방향으로 서로 평행하고 길이가 같은 두개의 절연봉;
   가동접점을 수납하고 상기 두개의 절연봉에 관통당해 상기 구동축의 회전력을 전달받는 복수개의 단자하우징;
   상기 두개의 절연봉에 관통당해 절연봉에 장착되어 상기 복수개의 단자하우징들의 간격을 형성하는 복수개의 스페이서;를 포함하는,
   개폐기의 샤프트.
2. 제1항에 있어서,
   상기 단자하우징들의 간격은 상기 복수개의 스페이서 중 일부를 길이가 다른 스페이서로 교체하여 조절가능한,
   개폐기의 샤프트.
3. 제2항에 있어서,
   상기 두개의 절연봉은 길이가 다른 두개의 절연봉으로 교체가능한,
   개폐기의 샤프트.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 두개의 절연봉의 일단측에 일면이 결합되고 상기 구동축에 타면이 결합되는 제1고정판;
   상기 두개의 절연봉의 타측에 결합되는 제2고정판;을 더 포함하고,
   상기 제1고정판은 상기 두개의 절연봉의 일측이 각각 결합되는 두 개의 제1고정홈을 구비하고, 상기 제2고정판은 상기 두 개의 절연봉의 타측이 각각 결합되는 두개의 제2고정홈을 구비하여,
   상기 절연봉은 상기 제1고정판과 제2고정판에 의해 상기 구동축에 고정되고 회전력을 전달받는,
   개폐기의 샤프트.

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