KR200398419Y1 - 진공 차단기의 다절 링크식 작동기구 - Google Patents

Abstract

본 고안은 종래의 작동기구에서 드라이브 레버, 보스, 오프닝 레버의 3개 부품을 오프닝 샤프트 레버 1개로 단일화 구성하여, 이로 인해 이들 부품들의 연동에 따른 누적 동력손실과 그에 따른 접점구동력의 손실, 나아가 차단성능의 저하 문제를 제거할 수 있는 진공 차단기용 다절 링크식 작동기구를 제공하려는 것이다.

이러한 고안의 목적을 달성하는 본 고안에 의한 차단기용 다절 링크식 작동기구는, 구동원과 접속된 회전축을 중심으로 회동가능하여 구동력을 제공하는 구동기어와; 상기 기어의 회전축과 동축으로 축결합되어 상기 기어의 회전에 따라 함께 동일방향으로 회동가능한 크랭크 샤프트와; 상기 크랭크 샤프트에 축결합되어 상기 크랭크 샤프트의 회동에 따라 회동가능한 일단부를 가져, 상기 크랭크 샤프트로부터의 동력을 전달하는 전달레버와; 상기 전달레버의 타단부에 접속되는 일단부를 가지며, 상기 전달레버를 통해 전달된 동력에 의해 회전축을 중심으로 회동가능한 구동레버와; 상기 구동레버의 타단부에 접속되어, 상기 구동레버의 회전에 따라 탄성에너지를 축세하는 투입대기 상태와 축세한 탄성에너지를 상기 구동레버에 방세하여 상기 진공 인터럽터의 가동접점과 고정접점을 접촉상태로 구동하는 구동력을 제공하는 상태로 상태변환가능한 투입스프링과; 상기 구동레버의 회전축과 동축접속되어, 상기 구동레버의 회동에 따라 동일방향으로 회동가능한 종동레버와; 일단부가 상기 종동레버에 접속되어, 상기 종동레버의 회동에 따라 이동가능한 제 1 링크와; 일단부가 제 1 링크의 타단부에 연결축에 의해 접속되어, 제 1 링크의 이동에 따라 이동가능한 제 2 링크와; 상기 연결축에 의해 제 1 링크 및 제 2 링크에 공통적으로 접속되어, 제 1 링크 또는 제 2 링크의 이동에 따라 함께 이동가능한 제 3 링크와; 일측이 제 3 링크측과 접속되고, 타측은 제 2 링크에 접속되며, 회전축을 중심으로 회동하여 상기 진공 인터럽터의 가동접점을 개 또는 폐의 위치로 수직이동시키기 위한 수직구동력을 제공하는 오프닝 샤프트 레버와; 상기 접점이 개로되는 트립상태로 구동하기 위해서, 상기 오프닝 샤프트 레버의 일단부에 접속되어, 투입위치에서 상기 오프닝 샤프트 레버의 회동에 따라 탄성에너지를 축세하고, 트립위치에서 축세된 탄성에너지를 상기 오프닝 샤프트 레버에 방세하여 상기 오프닝 샤프트 레버를 회동시키는 트립스프링과; 상기 오프닝 샤프트 레버의 일측에 접속되고, 타측은 상기 진공 인터럽터의 가동접점측에 접속되어, 상기 오프닝 샤프트 레버의 회전에 따라 상기 진공 인터럽터의 가동접점측에 접점개폐를 위한 수직구동력을 제공하는 접점구동로드와; 상기 크랭크 샤프트에 접촉가능한 위치에 회동가능하게 설치되어, 상기 크랭크 샤프트의 회동을 구속하는 위치와 상기 크랭크 샤프트를 해방하는 위치로 회동가능한 투입레버와; 투입위치에서 제 3 링크에 접촉하는 일면과 트립위치에서 제 3 링크에 접촉하는 타면을 가지고, 투입위치와 트립위치로 회전축을 중심으로 회동가능한 트립 래치와; 상기 트립래치에 접속되어, 상기 트립래치를 회동구동하는 트립레버와; 미리 결정한 범위외의 상기 종동레버의 회동을 제한하기 위해 미리결정된 소정 위치에서 상기 종동레버의 양단부에 각각 접촉하여 상기 종동레버의 상기 범위를 벗어나는 회동을 저지하는 제 1 및 제 2 스토퍼와;를 포함하여 구성된다.

Description

진공 차단기의 다절 링크식 작동기구{Multiple Link Operating Mechanism for Vacuum Circuit Breaker}

본 고안은 진공차단기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 진공차단기의 다절 링크식 작동기구에 관한 것이다.

진공차단기는 회로보호 및 안전장치의 일부로서 정상부하시 개폐되며 사고전류시에 발생되는 아크(arc)를 진공 인터럽터(Vacuum Interrupter)라고 불리는 진공용기내에서 소호시켜 신속하게 사고전류 발생시 회로를 차단시키는 역할을 수행한다. 이러한 경우, 진공차단기의 투입과 차단에 관련된 개폐동작은 명확하게 수행되어져야만 한다.

이러한 진공차단기의 투입과 차단에 관련된 기본동작은 차단기의 투입, 트립(Trip), 트립프리(Trip Free)로 크게 분류되어진다. 여기서, 트립프리란 회로차단기가 어떠한 동작구성을 취하든지 회로차단기를 자유롭게 트립 시킬 수 있고 그 접촉부가 개방되는 것을 의미한다. 즉, 차단기의 주회로 접촉부가 투입된 상태 및 스위치 투입동작이 이루어지는 동안 트립이 발생할 수 있다. 조작자는 순간적으로 접촉부를 개방하고, 필요하다면, 스위치 투입동작을 변경함으로써 회로차단기가 회로를 차단하도록 할 수 있다. 회로차단기에 트립이 자유롭게 일어나도록 하기 위해서는 다수의 링크를 상호 연결시켜 회로차단기의 스위치 접촉부를 개방 또는 투입위치로 이동시키는 구성으로 진공차단기의 구조를 설계한다.

도 1은 종래의 진공차단기의 다절링크식 작동기구를 보여주는 것으로서, 먼저 도 1a는 차단기가 트립 및 동작대기 상태에 있는 경우의 종래의 진공 차단기용 다절링크식 작동기구의 동작상태도이고, 도 1b는 작동기구가 투입대기 상태인 경우의 동작상태도이며, 도 1c는 작동기구가 투입 상태인 경우의 동작상태도를 나타낸다.

도 1를 참고하면 도 1에 도시된 진공차단기의 작동기구(2)는 기어(4), 상기 기어(4)와 축결합하는 크랭크 샤프트(5), 일단이 상기 크랭크 샤프트(5)에 축결합되어 회동가능한 연결 레버(6), 연결 레버(6)의 일단에 축결합되고 회전축을 중심으로 회동가능한 구동 레버(8), 구동 레버(8)의 회전축과 동축 결합되어 회전축을 중심으로 구동 레버(8)의 회동에 따라 종동 회동하는 종동 레버(10), 종동 레버(10)의 일단에 화살표(12)로 표시한 바와 같이 연결되어 화살표(12) 방향으로 종동 레버(10)에 탄성력을 인가하는 복귀 스프링(12), 일단이 종동 레버(10)의 타단에 회동가능하게 연결되는 제 1 링크(14), 일단이 상기 제 1 링크(14)의 타단에 회동가능하게 연결되는 제 2 링크(16), 일단이 제 1 링크(14)의 타단과 제 2 링크(16)의 일단에 연결되는 제 3 링크(18), 일단이 상기 제2 링크(16)의 타단에 회동가능하게 연결되고 타단은 상기 제3 링크(18)에 회동가능하게 연결되는 제 2 구동 레버(20), 제 2 구동 레버(20)와 축결합하며 제 2 구동 레버(20)와 맞물려서 접촉하는 돌기가 형성되어 있는 보스 레버(Boss Lever)(22), 제 2 구동 레버(20) 및 보스 레버(Boss Lever)(22)와 축결합하는 오프닝 레버(Opening Lever)(24), 크랭크 샤프트(5)에 접촉하여 크랭크 샤프트(5)를 제동하는 위치와 크랭크 샤프트(5)를 해방하는 위치로 회동가능한 투입 레버(26), 제 3 링크(18)를 트립대기위치에서 접촉하는 면과 트립위치에서 접촉하는 면을 각각 가진 트립 래치(Trip Latch)(30), 트립 래치(30)를 트립위치로 구동하도록 회전가능한 트립 레버(28), 화살표(32)로 표시된 바와 같이 구동 레버(8)의 타단에 연결되어 화살표(32) 방향으로 구동 레버(8)에 탄성력을 인가하는 투입 스프링(32), 화살표(34)로 표시된 바와 같이 제 2 구동 레버(20)의 일단에 연결되어 화살표(34) 방향으로 축세된 탄성력을 제 2 구동 레버(20)에 인가하는 트립 스프링(34), 상기 제1 링크(14)와 상기 제2 링크(16) 및 상기 제3 링크(18)을 연결시키는 연결축(36)으로 구성되어있다.

종래의 작동기구가 트립 및 동작 대기 상태인 도 1a에 도시된 바와 같은 상태에서, 수동이나 모터에 의해 기어(4)가 시계방향으로 회전하면 기어(4)에 축결합된 크랭크 샤프트(5)도 시계방향으로 회전하게 된다. 이 회전력과 복귀 스프링(12)에 의해서 구동 레버(8)가 시계방향으로 회전하며 구동 레버(8)에 연결되어있는 제 1 링크(14)와 제 1 링크(14)에 연결축(36)으로 연결된 제 2 링크(16) 및 제 1 링크(14)와 제 2 링크(16)에 연결축(36)으로 연결된 제 3 링크(18)가 이동하여 도 1b와 같은 상태가 되며, 이 때 투입 스프링(32)은 인장된 상태로 투입 레버(26)가 크랭크 샤프트(5)를 제동하여 다음의 투입동작을 위한 탄성에너지를 축세한 상태로 유지된다. 이 상태를 투입대기 상태라 한다.

도 1b에 도시된 바와 같은 투입대기 상태에서 진공차단기를 투입시키기 위해서 클로징 레버(26)를 시계방향으로 회동시키면, 각 링크들(14, 16, 18)의 동작에 따라 제 2 구동 레버(20)가 시계방향으로 회전하면서 보스 레버(22)와 오프닝 레버(24)를 시계방향으로 회동시키면 도 1c와 같은 상태가 되며, 이 때 트립 스프링(34)은 인장되어 다음의 트립동작을 위한 탄성에너지를 축세한다. 이 상태에서 오프닝 레버(24)에 연결된 미도시의 구동전달수단이 진공 인터럽터내의 가동접점과 연결되어 가동접점을 하강이동시켜 고정접점과 접촉한 상태로 작동함으로써, 진공차단기는 전원측과 부하측간의 회로를 폐로시켜 통전상태인 투입 상태가 된다.

도 1c에 도시된 상태에서 트립 레버(28)를 회전시켜 트립 래치(30)가 제 3 링크(18)의 래치상태를 해제하면, 인장되어있던 트립 스프링(34)의 탄성에너지 방세에 의해서 오프닝 레버(24)가 상방으로 이동하고 진동차단기는 상기 진공 인터럽터내의 가동접점이 고정접점으로부터 분리되어 트립 상태가 된다. 이때 종래기술에 따른 진공차단기의 다절링크식 작동기구는 도 1 a 에 도시된 상태로 되어 동작 대기상태로 된다.

상기 종래기술의 진공차단기의 다절링크식 작동기구는 그 출력측이 제 2 구동 레버(20), 보스 레버(22), 오프닝 레버(24)의 3 부품들로 구성되므로, 이들 부품들의 연동에 따른 누적 동력손실과 그에 따른 접점구동력의 손실, 나아가 차단성능의 저하 문제가 발생한다.

또한 도 1d에 도시된 바와 같이, 종동 레버(10)와 제1 링크(14)를 연결하는 제2 연결축으로서의 핀(pin)(40)은 전면판(42)상부에 형성된 이동 가이드 홀(Guide Hole)(46)을 따라 이동하게 되는데, 차단기의 투입시 핀(40)은 A 지점에 위치하게 된다. 하지만 투입 스프링(32)의 순간적 방세 탄성력에 의해 링(ring)(38)과 핀(40)은 전면판(42)의 A 지점에서 충격을 받게 되므로 투입동작이 반복됨에 따라 도 1e에 도시된 바와 같이 링(38)의 변형 및 핀(40)의 파손이 발생하여 차단기가 동작불가 상태가 된다는 문제점이 있다.

본 고안은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 종래 3개로 구성되던 출력측 레버의 기능을 하나의 오프닝 샤프트 레버로 구현하는 진공 차단기용 다절 링크식 작동기구를 제공하는 것을 그 기술적 과제로 한다.

또한, 본 고안은 종동 레버와 제 1 링크의 동작범위 제한을 종동 레버의 양단부 측면에 접촉하여 제한하는 스토퍼를 두는 구성으로 하여, 종래기술에서의 링과 핀의 변형 및 손상으로 인한 작동기구의 동작불능 야기의 문제점을 개선할 수 있는 진공차단기의 다절 링크식 작동기구를 제공하는 것을 다른 기술적 과제로 한다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 고안의 차단기용 다절 링크식 작동기구는 가동접점과 고정접점을 구비한 진공인터럽터의 가동접점을 구동하여 접점을 개폐하기 위한 진공차단기의 다절링크식 작동기구에 있어서,

구동원과 접속된 회전축을 중심으로 회동가능하여 구동력을 제공하는 구동기어와;

상기 기어의 회전축과 동축으로 축결합되어 상기 기어의 회전에 따라 함께 동일방향으로 회동가능한 크랭크 샤프트와;

상기 크랭크 샤프트에 축결합되어 상기 크랭크 샤프트의 회동에 따라 회동가능한 일단부를 가져, 상기 크랭크 샤프트로부터의 동력을 전달하는 전달레버와;

상기 전달레버의 타단부에 접속되는 일단부를 가지며, 상기 전달레버를 통해 전달된 동력에 의해 회전축을 중심으로 회동가능한 구동레버와;

상기 구동레버의 타단부에 접속되어, 상기 구동레버의 회전에 따라 탄성에너지를 축세하는 투입대기 상태와 축세한 탄성에너지를 상기 구동레버에 방세하여 상기 진공 인터럽터의 가동접점과 고정접점을 접촉상태로 구동하는 구동력을 제공하는 상태로 상태변환가능한 투입스프링과;

상기 구동레버의 회전축과 동축접속되어, 상기 구동레버의 회동에 따라 동일방향으로 회동가능한 종동레버와;

일단부가 상기 종동레버에 접속되어, 상기 종동레버의 회동에 따라 이동가능한 제 1 링크와;

일단부가 제 1 링크의 타단부에 연결축에 의해 접속되어, 제 1 링크의 이동에 따라 이동가능한 제 2 링크와;

상기 연결축에 의해 제 1 링크 및 제 2 링크에 공통적으로 접속되어, 제 1 링크 또는 제 2 링크의 이동에 따라 함께 이동가능한 제 3 링크와;

일측이 제 3 링크측과 접속되고, 타측은 제 2 링크에 접속되며, 회전축을 중심으로 회동하여 상기 진공 인터럽터의 가동접점을 개 또는 폐의 위치로 수직이동시키기 위한 수직구동력을 제공하는 오프닝 샤프트 레버와;

상기 접점이 개로되는 트립상태로 구동하기 위해서, 상기 오프닝 샤프트 레버의 일단부에 접속되어, 투입위치에서 상기 오프닝 샤프트 레버의 회동에 따라 탄성에너지를 축세하고, 트립위치에서 축세된 탄성에너지를 상기 오프닝 샤프트 레버에 방세하여 상기 오프닝 샤프트 레버를 회동시키는 트립스프링과;

상기 오프닝 샤프트 레버의 일측에 접속되고, 타측은 상기 진공 인터럽터의 가동접점측에 접속되어, 상기 오프닝 샤프트 레버의 회전에 따라 상기 진공 인터럽터의 가동접점측에 접점개폐를 위한 수직구동력을 제공하는 접점구동로드와;

상기 크랭크 샤프트에 접촉가능한 위치에 회동가능하게 설치되어, 상기 크랭크 샤프트의 회동을 구속하는 위치와 상기 크랭크 샤프트를 해방하는 위치로 회동가능한 투입레버와;

투입위치에서 제 3 링크에 접촉하는 일면과 트립위치에서 제 3 링크에 접촉하는 타면을 가지고, 투입위치와 트립위치로 회전축을 중심으로 회동가능한 트립 래치와;

상기 트립래치에 접속되어, 상기 트립래치를 회동구동하는 트립레버와;

미리결정한 범위외의 상기 종동레버의 회동을 제한하기 위해 미리결정된 소정 위치에서 상기 종동레버의 양단부에 각각 접촉하여 상기 종동레버의 상기 범위를 벗어나는 회동을 저지하는 제 1 및 제 2 스토퍼와;

를 포함하여 구성된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 보다 구체적으로 설명한다. 이하에서는 종래기술의 구성요소와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하기로 한다.

도 2는 본 고안에 의한 진공차단기의 다절 링크식 작동기구의 구성과 동작상태를 보여주는 것으로서, 먼저 도 2a는 동작 대기 상태인 동시에 트립 상태의 작동기구 상태를 나타내고 도 2b는 투입 대기 상태의 작동기구 상태를 나타내며 도 2c는 투입 상태의 작동기구 상태를 나타낸다.

본 고안이 적용되는 진공 차단기는 가동접점과 고정접점을 진공용기내에서 개폐하는 진공 인터럽터를 구비한다. 본 고안의 진공차단기의 다절 링크식 작동기구는 상기 진공 인터럽터의 가동접점을 고정접점에 접촉하여 전기적으로 폐회로(통전상태)를 형성하는 투입위치와 고정접점으로부터 분리하여 전기적으로 개로(회로차단, 또는 일명 트립)하는 위치로 작동하는 작동기구이다.

본 고안의 진공차단기의 다절 링크식 작동기구는 크게 상기 진공인터럽터가 투입위치로 구동되도록 축세된 탄성에너지를 방세하여 구동력으로서 제공하는 투입 스프링(32)과, 상기 진공인터럽터가 트립위치로 구동되도록 축세된 탄성에너지를 방세하여 구동력을 제공하는 트립 스프링(34)과, 구동원(미도시)과 접속된 회전축(중심부 점선원)을 중심으로 회동가능하여 상기 투입스프링(32)를 축세시키는 동력을 제공하는 구동기어(4)와, 상기 진공인터럽터에 접점개폐를 위한 수직동력을 제공하는 출력축으로서의 접점구동로드(50)와, 접점구동로드(50)와 투입 및 트립 스프링(32, 34) 사이에 설치되어 동력을 전달하는 링크기구와, 투입 스프링(32) 및 트립 스프링(34)의 축세상태를 유지하거나 방세하도록 동작시키기 위한 래치기구(latch mechanism)와로 구성된다.

상기 링크기구는, 기어(4)의 회전축과 동축으로 축결합되어 기어(4)의 회전에 따라 함께 동일방향으로 회동가능한 크랭크 샤프트(5)와;

크랭크 샤프트(5)에 축결합되어 크랭크 샤프트(5)의 회동에 따라 회동가능한 일단부를 가져, 크랭크 샤프트(5)로부터의 동력을 전달하는 전달레버(6)와;

전달레버(6)의 타단부에 접속되는 일단부를 가지며, 전달레버(6)를 통해 전달된 동력에 의해 회전축을 중심으로 회동가능한 구동레버(8)와;

구동레버(8)의 회전축과 동축접속되어, 구동레버(8)의 회동에 따라 동일방향으로 회동가능한 종동레버(10)와;

일단부가 종동레버(10)에 접속되어, 종동레버(10)의 회동에 따라 이동가능한 제 1 링크(14)와;

일단부가 제 1 링크(14)의 타단부에 연결축(36)에 의해 접속되어, 제 1 링크(14)의 이동에 따라 이동가능한 제 2 링크(16)와;

연결축(36)에 의해 제 1 링크(14) 및 제 2 링크(16)에 공통적으로 접속되어, 제 1 링크(14) 또는 제 2 링크(16)의 이동에 따라 함께 이동가능한 제 3 링크(18)와;

일측이 제 3 링크(18)측(도면상 회전축의 좌측부분)과 접속되고, 타측(도면상 우측 상단부)은 제 2 링크(16)에 접속되며, 회전축(중앙에 가는 실선이 교차되게 표시된 원)을 중심으로 회동하여 상기 진공 인터럽터의 가동접점을 개 또는 폐의 위치로 수직이동시키기 위한 수직구동력을 제공하는 오프닝 샤프트 레버(Opening Shaft Lever)(48);를 포함한다.

투입 스프링(32)은 구동레버(8)의 타단부에 접속되어, 구동레버(8)의 회전에 따라 탄성에너지를 축세하는 투입대기 상태와 축세한 탄성에너지를 구동레버(8)에 방세하여 상기 진공 인터럽터의 가동접점과 고정접점을 접촉상태로 구동하는 투입 구동력을 제공하는 상태로 상태변환 가능하다.

트립스프링(34)은 상기 접점이 개로되는 트립상태로 구동하기 위해서, 오프닝 샤프트 레버(48)의 일단부에 접속되어, 투입위치에서 상기 오프닝 샤프트 레버의 회동에 따라 탄성에너지를 축세하고, 트립위치에서 축세된 탄성에너지를 오프닝 샤프트 레버에 방세하여 오프닝 샤프트 레버(48)를 회동시킨다.

접점구동로드(50)는 오프닝 샤프트 레버(48)의 일측에 접속되고, 타측은 상기 진공 인터럽터의 가동접점측에 접속되어, 오프닝 샤프트 레버(48)의 회전에 따라 상기 진공 인터럽터의 가동접점측에 접점개폐를 위한 수직구동력을 제공한다.

상기 래치기구는, 크랭크 샤프트(5)에 접촉가능한 위치에 회동가능하게 설치되어, 크랭크 샤프트(5)의 회동을 구속하는 위치와 크랭크 샤프트(5)를 해방하는 위치로 회동가능한 투입레버(26)와; 투입위치에서 제 3 링크(18)에 접촉하는 일면과 트립위치에서 제 3 링크(18)에 접촉하는 타면을 가지고, 투입위치와 트립위치로 회전축을 중심으로 회동가능한 트립 래치(30)와; 트립래치(30)에 접속되어, 트립래치(30)를 회동구동하는 트립레버(28)를 포함하여 구성된다. 위의 투입레버(26)는 외력을 받는 부분과, 중심축 그리고 크랭크 샤프트(5)에 접촉하거나 분리되는 위치로 회동하는 레버 및 롤러(roller)를 포함하여 구성되나, 잘 알려져 있는 구성이므로 상세설명은 생략하기로 한다.

추가적으로, 도 2e에 도시된 바와 같이, 미리결정한 범위를 벗어나는 종동레버(10)의 회동을 제한하기 위해 미리결정된 소정 위치에서 종동레버(10)의 양단부에 각각 접촉하여 종동레버(10)의 상기 범위를 벗어나는 회동을 저지하는 제 1 및 제 2 스토퍼(52, 54)가 본 고안에 따른 진공차단기의 다절 링크식 작동기구에 포함된다.

도 2e에 있어서 부호 42는 진공 차단기에 있어서, 상기 다절 링크식 작동기구(2)의 전면에 설치되는 전면판이다.

도 2에서 미설명 부호12는 종동레버(10)의 일단부측에 접속되어 종동레버(10)를 도면상 시계방향으로 회전하게 바이어스(bias)하는 복귀 스프링이다.

한편 상기와 같이 구성되는 본 고안에 따른 진공차단기의 다절 링크식 작동기구의 동작을 도 2a 내지 도 2c를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 2a는 본 고안에 따른 진공차단기의 다절 링크식 작동기구가 동작 대기 상태(트립상태이기도 함)인 상태를 도시한 것으로서, 이 상태에서 진공차단기의 진공인터럽터내 가동접점은 고정접점으로부터 분리된 상태에 있고, 투입 스프링(32)은 축세되지 않은 상태(방세된 상태)이다.

이러한 동작 대기 상태이자 트립상태로부터, 진공차단기를 통전위치 즉, 진공인터럽터내 가동접점이 고정접점에 접촉한 투입상태로 구동하기 위해서, 수동이나 모터에 의해 회전축을 구동하여 구동기어(4)를 시계방향으로 회전하면 구동기어(4)에 축결합된 크랭크 샤프트(5)도 시계방향으로 회전하게 된다. 크랭크 샤프트(5)가 시계방향으로 회전함에 따라 크랭크 샤프트(5)에 축결합된 전달레버(6)도 같은방향으로 회전하고, 전달레버(6)의 회동에 따라 구동레버(8)도 같은방향으로 회전한다. 구동레버(8)의 이러한 회전력과 복귀 스프링(12)의 시계방향으로의 탄성바이러스력에 의해서 종동 레버(8)가 시계방향으로 회전하며 종동 레버(8)에 연결되어있는 제1 링크(14)와 제1 링크(14)에 연결축(36)으로 연결된 제 2 링크(16) 및 제1 링크(14)와 제2 링크(16)에 연결축(36)으로 연결된 제 3 링크(18)가 이동하여 도 2b와 같은 상태가 되며, 이 때 투입 스프링(32)은 구동레버(8)의 시계방향으로 약 90도 만큼의 회동에 따라 인장되어 다음의 투입동작을 위한 탄성에너지를 축세하며, 이러한 투입대기 상태는 크랭크 샤프트(5)가 투입 레버(26)에 의해 제동됨으로써 상태 유지된다. 이 상태를 차단기 투입대기 상태라 한다.

도 2b에 도시된 투입대기 상태에서 투입 레버(26)가 외력에 의해 시계방향으로 회전하면, 크랭크 샤프트(5)가 투입 레버(26)의 제동 해제에 따라 축세된 투입 스프링(32)의 방세 탄성에너지에 의해 시계방향으로 약 180도 만큼 회전하여 도 2c 에 도시된 바와 같은 상태로 되고, 그에 따라 전달레버(6), 구동레버(8), 종동레버(10) 및 각 링크들(14, 16, 18)의 동작에 따라 오프닝 샤프트 레버(48)가 시계방향으로 회전하게 되고 상기 오프닝 샤프트 레버(48) 일단부의 하단에 연결된 접점구동로드(50)는 하방으로 이동하게 되어 도 2c와 같은 상태가 되며, 동시에 오프닝 샤프트 레버(48)의 시계방향 회전에 따라 오프닝 샤프트 레버(48)의 도면상 우측 상단부에 일단이 접속된 트립 스프링(34)은 인장되어 트립동작을 위한 탄성에너지를 축세한다. 이러한 트립 스프링(34)의 탄성에너지 축세상태는 제 3 링크(18)가 트립래치(30)의 상면에 접촉한 상태로 록(lock)됨으로써 유지된다. 이 상태에서 접점구동로드(50)가 하강함에 따라 접접구동로드(50)에 접속된 미도시의 진공인터럽터내의 가동접점이 고정접점에 접촉하여 폐회로 상태가 되고, 따라서 본 고안의 다절링크식 작동기구를 구비하는 진공차단기는 투입 상태로 된다.

도 2c에 도시된 바와같은 투입 상태에서, 트립 레버(28)를 반시계방향으로 회동시켜 트립 래치(30)를 반시계방향으로 회동시키면, 제 3 링크(18)의 래치 해제에 따라 인장되어있던 트립 스프링(34)으로부터의 방세 탄성에너지에 의해서 각 링크들(14, 16, 18)들이 도 2a 에 도시된 상태로 이동하고 동시에 오프닝 샤프트 레버(48)는 반시계 방향으로 회전하며 접점구동로드(50)를 상방으로 끌어당기고 따라서 접접구동로드(50)에 접속된 미도시의 진공인터럽터내의 가동접점이 고정접점으로부터 분리됨으로써 본 고안의 다절링크식 작동기구를 구비하는 진공차단기는 트립 상태가 되는 동시에 다시 도 2a에 도시된 바와 같은 동작 대기 상태가 된다.

본 고안은 도 1에 도시된 종래의 작동기구에서 드라이브 레버(20), 보스(22), 오프닝 레버(24)의 3개 부품을 도 2에 도시된 바와 같이 오프닝 샤프트 레버(48) 1개로 단일화 구성하여, 이로 인해 이들 부품들의 연동에 따른 누적 동력손실과 그에 따른 접점구동력의 손실, 나아가 차단성능의 저하 문제를 제거할 수 있게 되는 것이다. 또한 부품의 단일화 구성에 따른 조립 제작의 간편성 및 제조비용의 절감 효과를 얻을 수 있음은 당연하다.

또한 도 2e에서 알 수 있는 바와 같이 전면판(42)상에 고정된 제 1 및 제 2 스토퍼(52, 54)를 구성하여, 종동 레버(10)가 제 1 및 제 2 스토퍼(52, 54)에 의해 정지되게 됨으로써, 종래기술상 종동 레버(10)과 제 1 링크간의 연결축과 전면판상의 연결축 이동 가이드 홈의 충돌로 인한 손상문제도 해소될 수 있다.

본 고안이 속하는 기술분야의 당업자는 본 고안이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해해야만 한다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 고안의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 고안의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

상술한 바와 같이, 본 고안에 따르면 종래 작동기구에서의 제 2 구동 레버(20), 보스 레버(22), 오프닝 레버(24)의 3개 부품을 도 2에 도시된 바와 같이 오프닝 샤프트 레버(48) 1개로 단일화 구성하여, 이로 인해 이들 부품들의 연동에 따른 누적 동력손실과 그에 따른 접점구동력의 손실, 나아가 차단성능의 저하 문제를 제거할 수 있게 되는 것이다. 또한 부품의 단일화 구성에 따른 조립 제작의 간편성 및 제조비용의 절감 효과를 얻을 수 있음은 당연하다.

또한, 전면판상에 종동 레버의 양 단부의 측면에 각각 접촉하여 종동 레버의 회동을 제한할 수 있는 스토퍼를 설치하여, 종동 레버가 스토퍼에 의해 제동되게 되어 종래기술상 종동 레버(10)과 제 1 링크간의 연결축과 전면판상의 연결축 이동 가이드 홈의 충돌로 인한 손상문제도 해소될 수 있어 종래의 동작불능 현상을 배제할 수 있다는 효과가 있다.

도 1a는 차단기가 트립 및 동작대기 상태에 있는 경우의 종래의 진공 차단기용 작동기구의 동작상태도.

도 1b는 작동기구가 투입대기 상태인 경우의 동작상태도.

도 1c는 작동기구가 투입 상태인 경우의 동작상태도.

도 1d는 전면판상에서 종동 레버의 회전과 종동 레버와 제 1 링크와의 연결축이 이동하는 상태를 도시하는 동작 상태도.

도 1e는 전면판상의 연결축의 이동 가이드홈 및 연결축의 변형 및 파손을 보여주는 부분 확대도.

도 2a는 트립상태(동작대기 상태)에 있는 본 고안에 따른 진공차단기의 다절링크식 작동기구의 동작 상태도.

도 2b는 투입대기 상태에 있는 본 고안에 따른 진공차단기의 다절링크식 작동기구의 동작 상태도.

도 2c는 투입 상태에 있는 본 고안에 따른 진공차단기의 다절링크식 작동기구의 동작 상태도..

도 2d는 전면판상에서 종동 레버의 회전과 종동 레버의 회전을 제한하는 스토퍼가 설치된 상태를 도시하는 동작 상태도..

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설며>

8: 구동 레버 10: 종동 레버

14: 제 1 링크 16: 제 2 링크

18: 제 3 링크 36: 연결축

48: 오프닝 샤프트 레버 50: 접점구동로드

Claims (1)

1. 가동접점과 고정접점을 구비한 진공인터럽터의 가동접점을 구동하여 접점을 개폐하기 위한 진공차단기의 다절링크식 작동기구에 있어서,

   구동원과 접속된 회전축을 중심으로 회동가능하여 구동력을 제공하는 구동기어와;

   상기 기어의 회전축과 동축으로 축결합되어 상기 기어의 회전에 따라 함께 동일방향으로 회동가능한 크랭크 샤프트와;

   상기 크랭크 샤프트에 축결합되어 상기 크랭크 샤프트의 회동에 따라 회동가능한 일단부를 가져, 상기 크랭크 샤프트로부터의 동력을 전달하는 전달레버와;

   상기 전달레버의 타단부에 접속되는 일단부를 가지며, 상기 전달레버를 통해 전달된 동력에 의해 회전축을 중심으로 회동가능한 구동레버와;

   상기 구동레버의 타단부에 접속되어, 상기 구동레버의 회전에 따라 탄성에너지를 축세하는 투입대기 상태와 축세한 탄성에너지를 상기 구동레버에 방세하여 상기 진공 인터럽터의 가동접점과 고정접점을 접촉상태로 구동하는 구동력을 제공하는 상태로 상태변환가능한 투입스프링과;

   상기 구동레버의 회전축과 동축접속되어, 상기 구동레버의 회동에 따라 동일방향으로 회동가능한 종동레버와;

   일단부가 상기 종동레버에 접속되어, 상기 종동레버의 회동에 따라 이동가능한 제 1 링크와;

   일단부가 제 1 링크의 타단부에 연결축에 의해 접속되어, 제 1 링크의 이동에 따라 이동가능한 제 2 링크와;

   상기 연결축에 의해 제 1 링크 및 제 2 링크에 공통적으로 접속되어, 제 1 링크 또는 제 2 링크의 이동에 따라 함께 이동가능한 제 3 링크와;

   일측이 제 3 링크측과 접속되고, 타측은 제 2 링크에 접속되며, 회전축을 중심으로 회동하여 상기 진공 인터럽터의 가동접점을 개 또는 폐의 위치로 수직이동시키기 위한 수직구동력을 제공하는 오프닝 샤프트 레버와;

   상기 접점이 개로되는 트립상태로 구동하기 위해서, 상기 오프닝 샤프트 레버의 일단부에 접속되어, 투입위치에서 상기 오프닝 샤프트 레버의 회동에 따라 탄성에너지를 축세하고, 트립위치에서 축세된 탄성에너지를 상기 상기 오프닝 샤프트 레버에 방세하여 상기 오프닝 샤프트 레버를 회동시키는 트립스프링과;

   상기 오프닝 샤프트 레버의 일측에 접속되고, 타측은 상기 진공 인터럽터의 가동접점측에 접속되어, 상기 오프닝 샤프트 레버의 회전에 따라 상기 진공 인터럽터의 가동접점측에 접점개폐를 위한 수직구동력을 제공하는 접점구동로드와;

   상기 크랭크 샤프트에 접촉가능한 위치에 회동가능하게 설치되어, 상기 크랭크 샤프트의 회동을 구속하는 위치와 상기 크랭크 샤프트를 해방하는 위치로 회동가능한 투입레버와;

   투입위치에서 제 3 링크에 접촉하는 일면과 트립위치에서 제 3 링크에 접촉하는 타면을 가지고, 투입위치와 트립위치로 회전축을 중심으로 회동가능한 트립 래치와;

   상기 트립래치에 접속되어, 상기 트립래치를 회동구동하는 트립레버와;

   미리결정한 범위외의 상기 종동레버의 회동을 제한하기 위해 미리결정된 소정 위치에서 상기 종동레버의 양단부에 각각 접촉하여 상기 종동레버의 상기 범위를 벗어나는 회동을 저지하는 제 1 및 제 2 스토퍼와;

   를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 진공차단기의 다절링크식 작동기구.