KR20220043392A - Load break switch capable of pma manipulation - Google Patents

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KR20220043392A KR1020200126752A KR20200126752A KR20220043392A KR 20220043392 A KR20220043392 A KR 20220043392A KR 1020200126752 A KR1020200126752 A KR 1020200126752A KR 20200126752 A KR20200126752 A KR 20200126752A KR 20220043392 A KR20220043392 A KR 20220043392A
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Abstract

Various embodiments of the present invention relate to a load break switch which comprises: a support member having a hole and supporting a movable shaft such that the movable shaft can move vertically through the hole; the movable shaft capable of moving vertically through the hole of the support member; a permanent magnetic actuator (PMA) driving unit including a rotating shaft with one side connected to a lower part of the movable shaft and the other side connected to a manual handle to be able to rotate reversibly; a closed spring shaft disposed to be parallel to the movable shaft and connected to one side of the movable shaft to operate such that the movable shaft is kept inserted when the movable shaft is inserted; a connection member connecting the closed spring shaft and an open spring shaft; and a spring shaft driving unit including an open spring shaft connected to the connection member and disposed to be parallel to the closed spring shaft to operate such that the movable shaft is kept in an open state when the movable shaft is opened. Accordingly, the load break switch can be opened/closed by using electric signals and can also be opened/closed by manual operation.

Description

PMA 조작이 가능한 부하 개폐기{LOAD BREAK SWITCH CAPABLE OF PMA MANIPULATION} LOAD BREAK SWITCH CAPABLE OF PMA MANIPULATION

본 발명은 PMA(permanent magnetic actuator) 조작 및 수동 조작이 모두 가능한 부하 개폐기에 대한 것이다.The present invention relates to a load switchgear capable of both permanent magnetic actuator (PMA) operation and manual operation.

부하 개폐기는 전로를 개폐하는 장치로서, 전로를 개방하거나 연결하기 위한 장치를 의미한다. 부하 개폐기를 이상 상황에서 동작시킴으로써, 전로에 연결된 부하 또는 전로에 이상 상황 발생 시에 사고를 방지할 수 있다. 전로 및 부하는 철도에 배치되는 선로 및 부하에도 동일하게 적용될 수 있다. A load switch is a device that opens and closes a circuit, and refers to a device for opening or connecting a circuit. By operating the load switchgear in an abnormal situation, it is possible to prevent an accident when an abnormal situation occurs in the load connected to the circuit or the circuit. The converter and the load may be equally applied to the track and the load disposed on the railway.

철도시설공단 규격인 KRSA-3113에는, 29kV 부하 개폐기에 대해, 전기 신호에 의한 PMA조작 및 사용자로부터의 직접 조작에 의한 수동 조작이 모두 가능한 구조로 설계되어야 함이 명시되어 있다. 이에 따라, 차단기에 PMA 조작 및 수동 조작이 모두 가능하도록 하는 부하 개폐기에 대한 필요성이 대두되고 있다.KRSA-3113, a standard of the Korea Railroad Authority, specifies that the 29kV load switch should be designed in a structure that allows both PMA operation by electrical signals and manual operation by direct operation from the user. Accordingly, there is a need for a load switch that enables both PMA operation and manual operation of the circuit breaker.

본원은 상술한 문제점을 해결하기 위해, 본원의 부하 개폐기는 일반PMA조작과 수동 조작이 가능하도록 PMA 메커니즘과 스프링 메카니즘이 결합된 구조를 갖는다. 따라서, 본원의 다양한 실시예에 따른 부하 개폐기는 전기 신호를 이용하여 개방/단락될 수 있으며, 수동조작으로도 개방/단락될 수 있다.In order to solve the above problems, the load switch of the present application has a structure in which a PMA mechanism and a spring mechanism are combined to enable general PMA operation and manual operation. Accordingly, the load switchgear according to various embodiments of the present disclosure may be opened/shorted using an electrical signal, and may also be opened/shorted by manual operation.

또한, 본원의 다양한 실시예에 따른 부하 개폐기는 스프링 및 스프링축을 이용하여, 개방 시에 개방 스프링을 이용하여 적은 힘으로 조작이 가능하도록 할 수 있다.In addition, the load switchgear according to various embodiments of the present disclosure may use a spring and a spring shaft to enable operation with a small force using an open spring when opened.

본원의 다양한 실시예에 따른 부하 개폐기는, 홀을 구비하며, 가동축이 상기 홀 안에서 상하로 이동 가능하도록 상기 가동축을 지지하는 지지 부재, 상기 지지 부재의 홀 내에서 상하로 이동 가능한 가동축, 및 일측에서 상기 가동축의 하부에 연결되며, 타측에서 수동 핸들과 연결되어 정역 회전 가능한 회전축을 포함하는 PMA 구동부, 및 가동축에 평행하도록 배치되며, 상기 가동축의 일측에 연결되어 상기 가동축의 투입 시에 상기 가동축이 투입 상태를 유지하도록 작용하는 단락 스프링축, 단락 스프링축과 개방 스프링축을 연결하는 연결부재, 상기 연결부재에 연결되어 상기 단락 스프링축과 평행으로 배치되며 상기 가동축의 개방 시에 상기 가동축이 개방 상태를 유지하도록 작용하는 개방 스프링축을 포함하는 스프링축 구동부를 포함할 수 있다.A load switchgear according to various embodiments of the present disclosure includes a support member having a hole and supporting the movable shaft so that the movable shaft is movable up and down in the hole, a movable shaft movable up and down within the hole of the support member, and A PMA driving unit connected to a lower portion of the movable shaft from one side and connected to a manual handle on the other side to include a rotation shaft capable of forward and reverse rotation, and disposed parallel to the movable shaft, and connected to one side of the movable shaft to input the movable shaft A shorting spring shaft acting to keep the movable shaft in a closed state, a connection member connecting the shorting spring shaft and the opening spring shaft, connected to the coupling member and disposed parallel to the shorting spring shaft, the movable shaft when the movable shaft is opened It may include a spring shaft drive comprising an open spring shaft that acts to maintain this open state.

본원의 부하 개폐기는 전기 신호를 이용하여 개방/단락될 수 있으며, 수동조작으로도 개방/단락될 수 있다.The load switchgear of the present application may be opened/shorted using an electrical signal, and may also be opened/shorted by manual operation.

또한, 본원의 부하 개폐기는 스프링 및 스프링축을 이용하여, 개방 시에 개방 스프링을 이용하여 적은 힘으로 신속한 조작이 가능하도록 할 수 있다.In addition, the load switch of the present application may use a spring and a spring shaft to enable rapid operation with a small force by using an opening spring when opening.

도 1a 및 1b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 부하 개폐기를 내장하는 하우징 및 부싱의 정면도 및 측면도이다.
도 2 및 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 부하 개폐기의 사시도이다.
도 4a 및 4b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 부하 개폐기가 투입 상태인 경우의 평면도이다.
도 5a 및 5b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 부하 개폐기의 개방 상태인 경우의 평면도이다.1A and 1B are front and side views of a housing and a bushing in which a load switchgear is built, according to various embodiments of the present disclosure;
2 and 3 are perspective views of a load switch according to various embodiments of the present disclosure;
4A and 4B are plan views when a load switchgear according to various embodiments of the present disclosure is in a closed state.
5A and 5B are plan views of a load switchgear in an open state according to various embodiments of the present disclosure;

본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "구성된다." 또는 "포함한다." 등의 용어는 명세서상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. It should be noted that the technical terms used herein are used only to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Also, as used herein, the singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. As used herein, "consisting of." or "includes." The terms such as etc. should not be construed as necessarily including all of the various components or steps described in the specification, and some components or some steps may not be included, or additional components or steps may not be included. It should be construed as being able to include more.

또한, 본 명세서에 개시된 기술을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 기술의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. In addition, in describing the technology disclosed in the present specification, if it is determined that a detailed description of a related known technology may obscure the gist of the technology disclosed in this specification, the detailed description thereof will be omitted.

각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용한다. 또한 제 1, 제 2등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. In describing each figure, like reference numerals are used for like elements. Also, terms such as first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다. Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. shouldn't

도 1a 및 1b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 부하 개폐기를 내장하는 하우징 및 부싱의 정면도 및 측면도이다.1A and 1B are front and side views of a housing and a bushing in which a load switchgear is built, according to various embodiments of the present disclosure;

도 1a 및 1b에 따른, 본원의 다양한 실시예에 따른 부하 개폐기의 전체적인 외형은 부싱(1), 부하 개폐기를 내장하는 하우징(2), 및 부하 개폐기를 수동으로 조작하기 위한 수동 핸들(3)을 포함할 수 있다. 하우징(2) 내에 내장된 부하 개폐기는 부싱(1)을 통해 송전선에 연결될 수 있으며, 부하와 송전선을 연결/분리시키기 위해 단락/개방될 수 있다. 부하 개폐기는 PMA 구동부에 의해 단락/개방될 수 있으며, 사용자는 수동 핸들(3)을 정/역 회전함으로써 부하 개폐기를 단락/개방시킬 수 있다. 부하 개폐기가 동작하는 자세한 내용에 대해서는 아래 도면들에서 자세히 설명하기로 한다.1A and 1B, the overall appearance of a load switchgear according to various embodiments of the present application includes a bushing 1, a housing 2 containing the load switchgear, and a manual handle 3 for manually operating the load switchgear. may include The load switchgear built in the housing 2 may be connected to the transmission line through the bushing 1 and may be short-circuited/opened to connect/disconnect the load and the transmission line. The load switch can be short-circuited/opened by the PMA driving unit, and the user can short-circuit/open the load switch by rotating the manual handle 3 forward/reverse. The detailed operation of the load switchgear will be described in detail with reference to the drawings below.

본원의 다양한 실시예에 따른 부하 개폐기의 정격 전압(rated voltage)은 29kV, 절연내력(lightening impulse withstand voltage)은 250kV, 전력-주파수 내력(power-frequency withstand voltage)은 95kV, 주파수는 60Hz, 정격 전류(normal current)는 2000A, 단시간 내 전류(short-time withstand current)는 20kA/1s, 부분 방전(partial discharge)은 31.9kV에서 20pc 이하, 무게는 115kg으로 설정되도록 제작될 수 있다. 하지만, 상술한 범위 제한은 예시적인 것일 뿐이며, 당업자에 의해 자유롭게 변경 및 설정될 수 있어 본원의 권리범위를 제한하지 않는다.A rated voltage of the load switchgear according to various embodiments of the present disclosure is 29kV, a lighting impulse withstand voltage is 250kV, a power-frequency withstand voltage is 95kV, a frequency is 60Hz, and a rated current (normal current) is 2000A, short-time withstand current (short-time withstand current) is 20kA/1s, partial discharge (partial discharge) can be manufactured to be set to 20pc or less at 31.9kV, and the weight is set to 115kg. However, the above-described range limitation is merely exemplary, and may be freely changed and set by those skilled in the art, and thus does not limit the scope of the present application.

도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 부하 개폐기의 PMA 구동부의 사시도이다. 2 is a perspective view of a PMA driving unit of a load switchgear according to various embodiments of the present disclosure;

본 발명의 다양한 실시예에 따른 부하 개폐기의 PMA 구동부는 지지 부재(22), 가동축(21), 회전축(23), 제1 전자석(24), 제2 전자석(25)을 포함할 수 있다. 지지부재(21)는, 가운데에 홀을 구비하며, 가동축(21)이 홀 안에서 상하로 이동 가능하도록 가동축(21)을 지지할 수 있다. 가동축(21)은, 지지 부재의 홀 내에서 일정 범위 내로 상하로 이동 가능할 수 있다. 일정 범위는, 투입 상태로부터 개방 상태까지의 이동을 의미할 수 있다. 회전축(23)은, 일측에서 가동축(21)의 하부에 연결되며, 타측에서 수동 핸들과 연결되어 일정 범위 내로 정역 회전 가능할 수 있다. 가동축(21)은 일측에서, 예를 들어 도 2에서 가동축(21)의 하부에서 회전축(23)에 연결되므로, 회전축(23)이 사용자의 수동 핸들(3) 조작에 의한 정/역 회전할 때 가동축(21)이 일정 범위 내에서 상하로 이동할 수 있다. 또한, 가동축(21)은 제1 전자석(24) 및 제2 전자석(25)에 전류가 인가될 때 상하로 이동할 수 있다. 제1 전자석(24)에 전류가 인가되면, 제1 전자석(24)은 가동축(21)에 투입 방향(도 2 기준으로 아래 방향)으로 자기력을 작용하여 가동축(21)이 투입 방향으로 고정되도록 할 수 있고, 제2 전자석(25)에 전류가 인가되면, 제2 전자석(25)은 가동축(21)에 개방 방향(도 2 기준으로 위 방향)으로 자기력을 작용하여 가동축(21)이 개방 방향으로 고정되도록 할 수 있다. 도면에는 도시되지 않았으나, 제1 전자석(24) 및 제2 전자석(25)에는 각각 별도의 라인이 구비되어 라인을 통해 전자석들에 전류 인가 시에 전자석들이 자기력을 가지도록 할 수 있다. 상기 별도의 라인은 부하 개폐기와 별도의 제어부로부터의 신호를 전송하도록 할 수 있다. 제1 전자석(24)은 제2 전자석(25)에 비해 가동축(21)에 멀리 이격되어 있지만 가동축(21)을 안정적으로 투입 방향으로 고정시킬 수 있도록, 제1 전자석(24)의 자기력은 제2 전자석(25)의 자기력보다 더 클 수 있다.The PMA driving unit of the load switchgear according to various embodiments of the present disclosure may include a support member 22 , a movable shaft 21 , a rotation shaft 23 , a first electromagnet 24 , and a second electromagnet 25 . The support member 21 has a hole in the center, and can support the movable shaft 21 so that the movable shaft 21 can move up and down in the hole. The movable shaft 21 may be movable up and down within a predetermined range within the hole of the support member. A certain range may mean a movement from the closed state to the open state. The rotating shaft 23 is connected to the lower portion of the movable shaft 21 on one side, and is connected to a manual handle on the other side to be capable of forward and reverse rotation within a certain range. Since the movable shaft 21 is connected to the rotation shaft 23 from one side, for example, at the lower part of the movable shaft 21 in FIG. 2 , the rotation shaft 23 rotates forward/reverse by the user's manual handle 3 operation. When the movable shaft 21 can move up and down within a certain range. In addition, the movable shaft 21 may move up and down when current is applied to the first electromagnet 24 and the second electromagnet 25 . When a current is applied to the first electromagnet 24 , the first electromagnet 24 applies a magnetic force to the movable shaft 21 in the closing direction (downward direction based on FIG. 2 ) so that the movable shaft 21 is fixed in the closing direction. When a current is applied to the second electromagnet 25 , the second electromagnet 25 applies a magnetic force to the movable shaft 21 in the opening direction (upward direction based on FIG. 2 ) to the movable shaft 21 . It can be fixed in this open direction. Although not shown in the drawings, separate lines are provided in each of the first electromagnet 24 and the second electromagnet 25 so that the electromagnets have a magnetic force when current is applied to the electromagnets through the line. The separate line may transmit a signal from the load switchgear and a separate control unit. Although the first electromagnet 24 is farther apart from the movable shaft 21 compared to the second electromagnet 25, the magnetic force of the first electromagnet 24 is so that the movable shaft 21 can be stably fixed in the input direction. It may be greater than the magnetic force of the second electromagnet 25 .

도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 부하 개폐기의 스프링 구동부의 사시도이다. 3 is a perspective view of a spring driving unit of a load switchgear according to various embodiments of the present disclosure;

본원의 스프링 구동부는, 단락 스프링축(31), 제1 스프링(32), 회전축(33), 개방 스프링축(34), 제2 스프링(35), 제1 연결부재(36), 제2 연결부재(37)를 포함할 수 있다. 단락 스프링축(31)은, 가동축(21)에 평행하도록 배치되며, 가동축(21)의 일측에 연결되어 가동축(21)의 투입 시에 투입 상태를 유지하도록 힘을 작용할 수 있다. 투입 상태란, 가동축(21)이 아래 방향으로 고정되어 부하가 송전선에 연결된 상태를 의미할 수 있다. 제1 스프링(32)은, 일측이 단락 스프링축(31)에 고정되어 상기 단락 스프링축(31)을 따라 상기 단락 스프링축(31)을 둘러싸도록 배치되고, 투입 상태에서는 단락 스프링축(31)이 아래로 이동하므로 일측이 단락 스프링축(31)의 상부 측에 고정되어 있던 제1 스프링(32)이 늘어나 가동축(21)을 투입 상태로 고정시키도록 투입 방향(T)으로 탄성력을 작용할 수 있다. 회전축(33)은 도 2의 회전축(23)과 동일한 역할을 수행할 수 있으며, 사용자가 수동 핸들(3)을 일정 범위 내에서 정역 회전 시에 회전축(33)도 도 2의 회전축(23)과 함께 회전하게 되며, 가동축(21)을 상하로 이동시킬 수 있다. The spring driving unit of the present application, the short spring shaft 31, the first spring 32, the rotation shaft 33, the open spring shaft 34, the second spring 35, the first connection member 36, the second connection A member 37 may be included. The short spring shaft 31 is disposed parallel to the movable shaft 21 , and is connected to one side of the movable shaft 21 to apply a force to maintain the input state when the movable shaft 21 is input. The closing state may mean a state in which the movable shaft 21 is fixed downward and the load is connected to the power transmission line. The first spring 32 is arranged such that one side is fixed to the short-circuit spring shaft 31 and surrounds the short-circuit spring shaft 31 along the short-circuit spring shaft 31, and in the closed state, the short-circuit spring shaft 31 As it moves downward, the first spring 32, one side of which is fixed to the upper side of the short-circuited spring shaft 31, is stretched and an elastic force can be applied in the input direction (T) to fix the movable shaft 21 in the closed state. there is. The rotary shaft 33 may perform the same role as the rotary shaft 23 of FIG. 2, and when the user rotates the manual handle 3 forward and reverse within a certain range, the rotary shaft 33 is also the rotary shaft 23 of FIG. It rotates together, and the movable shaft 21 can be moved up and down.

개방 스프링축(34)은 제1 연결부재(36)에 연결되어 단락 스프링축(31)과 평행으로 배치되며 가동축(21)의 개방 시에 상기 가동축이 개방 상태를 유지하도록 작용할 수 있다. 제2 스프링(35)은 개방 스프링축(31)을 따라 개방 스프링축(31)을 둘러싸도록 배치되고, 상기 개방 상태에서 압축되어 투입 방향으로 탄성력을 작용할 수 있다. 개방 상태란, 가동축(21)이 투입 반대 방향인 윗 방향(C)으로 고정되어 송전선과 부하가 분리되어 있는 상태를 의미할 수 있다. 개방 스프링축(34)은 일측에서 제1 연결부재(36)를 통해 가동축(21)에 연결되고, 타측에서는 제2 연결부재(37)를 통해 지지부재(37)에 연결되어, 제1 연결부재(36) 및 제2 연결부재(37)의 일정 범위 내에서의 정역 회전에 따라 상하로 이동할 수 있다. 예를 들어, 제2 스프링의 탄성 계수는 제1 스프링의 탄성계수보다 클 수 있다.The opening spring shaft 34 is connected to the first connecting member 36 and is disposed parallel to the short spring shaft 31 , and when the movable shaft 21 is opened, the movable shaft may act to maintain an open state. The second spring 35 may be disposed to surround the open spring shaft 31 along the open spring shaft 31 , and may be compressed in the open state to apply an elastic force in the input direction. The open state may mean a state in which the movable shaft 21 is fixed in the upward direction (C) opposite to the input, and the power transmission line and the load are separated. The open spring shaft 34 is connected to the movable shaft 21 through the first connecting member 36 on one side, and is connected to the supporting member 37 through the second connecting member 37 on the other side, the first connection The member 36 and the second connecting member 37 may move up and down according to the forward and reverse rotation within a predetermined range. For example, the modulus of elasticity of the second spring may be greater than the modulus of elasticity of the first spring.

도 4a 및 4b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 부하 개폐기가 투입 상태인 경우의 평면도이다.4A and 4B are plan views when a load switchgear according to various embodiments of the present disclosure is in a closed state.

이하, 도 4a 및 도 4b에서는 부하 개폐기의 가동축(21)이 투입 상태가 되도록 하는 동작에 대해서 설명한다. 먼저 제1 전자석(24) 또는 제2 전자석(25)에 의한 전동 조작에 대해 설명하면, 제2 전자석(25)의 전류 코일에 전류가 흘러 가동축(21)이 아랫 방향으로 내려가게 되며, 제2 전자석(25)의 자기력에 의해 가동축(21)이 지지부재(22)에 고정되게 된다. 이 때, 제2 전자석(25)에 의한 자기력으로, 가동축(21)에 연결된 단락 스프링축(31)이 아래 방향으로 내려가 투입 상태를 유지하도록, 제1 스프링(32)이 길어져 탄성력이 아래 방향으로 작용할 수 있다. 즉, 가동축(21)에 제2 전자석(25)에 의한 자기력뿐 아니라 제1 스프링(32)에 의한 탄성력 또한 작용하도록 함으로써, 안정적으로 부하를 송전선에 연결시키도록 할 수 있다. 이 때, 개방 스프링축(34) 및 제2 스프링(35)은 정위치를 유지하여 개방 스프링축(34)의 이동에 의한 힘 및/또는 제2 스프링(35)의 탄성력은 작용하지 않을 수 있다.Hereinafter, an operation for causing the movable shaft 21 of the load switchgear to be in the closed state will be described with reference to FIGS. 4A and 4B . First, if the electric operation by the first electromagnet 24 or the second electromagnet 25 is described, a current flows in the current coil of the second electromagnet 25 and the movable shaft 21 goes down, and the 2 The movable shaft 21 is fixed to the support member 22 by the magnetic force of the electromagnet 25 . At this time, by the magnetic force of the second electromagnet 25, the short-circuit spring shaft 31 connected to the movable shaft 21 goes down to maintain the closed state, the first spring 32 is elongated so that the elastic force moves downward. can act as That is, by allowing not only the magnetic force by the second electromagnet 25 but also the elastic force by the first spring 32 to act on the movable shaft 21 , it is possible to stably connect the load to the power transmission line. At this time, the opening spring shaft 34 and the second spring 35 maintain their original positions, so that the force caused by the movement of the opening spring shaft 34 and/or the elastic force of the second spring 35 may not act. .

사용자에 의한 수동 핸들 조작에 대해 설명하면, 사용자가 수동 핸들과 연결되는 회전축(23)을 정방향(T)으로 회전시켜 가동축(21)이 아래 방향으로 이동하여 투입 상태가 되도록 한다. 회전축(23)이 정방향(T)으로 회전하면, 가동축(21)에 연결된 단락 스프링축(31)이 아래 방향으로 내려가 투입 상태를 유지하도록, 제1 스프링(32)이 길어져 탄성력이 아래 방향으로 작용할 수 있다. 즉, 이 경우에도 가동축(21)에 제2 전자석(25)에 의한 자기력뿐 아니라 제1 스프링(32)에 의한 탄성력 또한 작용하도록 함으로써, 안정적으로 부하를 송전선에 연결시키도록 할 수 있다.When the manual handle operation by the user is described, the user rotates the rotating shaft 23 connected to the manual handle in the forward direction (T) so that the movable shaft 21 moves downward to enter the input state. When the rotating shaft 23 rotates in the forward direction (T), the short-circuit spring shaft 31 connected to the movable shaft 21 goes down to maintain the closed state, the first spring 32 is elongated so that the elastic force moves downward. can work That is, even in this case, by allowing not only the magnetic force by the second electromagnet 25 but also the elastic force by the first spring 32 to act on the movable shaft 21 , it is possible to stably connect the load to the power transmission line.

도 5a 및 5b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 부하 개폐기의 개방 상태인 경우의 평면도이다.5A and 5B are plan views of a load switchgear in an open state according to various embodiments of the present disclosure;

이하, 도 5a 및 도 5b에서는 부하 개폐기의 가동축(21)이 개방 상태가 되도록 하는 동작에 대해서 설명한다. 먼저 제1 전자석(24) 또는 제2 전자석(25)에 의한 전동 조작에 대해 설명하면, 제1전자석(24)의 전류 코일에 전류가 흘러 가동축(21)이 윗 방향으로 올라가게 되며, 제1전자석(24)의 자기력에 의해 가동축(21)이 개방 상태가 된다. 개방 상태는, 가동축(21)이 지지부재(22)로부터 이격되어 부하와 송전선이 개방된 상태를 유지하는 상태를 의미할 수 있다. 제1전자석(24)의 전류 코일에 전류가 흘러 가동축(21)이 윗 방향으로 올라가게 되며, 단락 스프링축(31)도 함께 올라가 개방 상태가 된다. 이 경우, 제1 스프링은 도 4a 및 도4b에서와는 달리 탄성력을 작용하지 않거나, 가동축이 윗 방향으로 올라감에 따라 제1 스프링도 함께 윗 방향으로 이동 및 압축되어 개방 방향으로 탄성력을 작용할 수 있다. Hereinafter, an operation for causing the movable shaft 21 of the load switchgear to be in an open state will be described with reference to FIGS. 5A and 5B . First, if the electric operation by the first electromagnet 24 or the second electromagnet 25 is described, a current flows in the current coil of the first electromagnet 24 so that the movable shaft 21 rises upward, The movable shaft 21 is opened by the magnetic force of one electromagnet 24 . The open state may mean a state in which the movable shaft 21 is spaced apart from the support member 22 to maintain an open state of the load and the power transmission line. A current flows in the current coil of the first electromagnet 24 so that the movable shaft 21 rises upward, and the short-circuit spring shaft 31 also rises to an open state. In this case, unlike in FIGS. 4A and 4B , the first spring may not act as an elastic force, or as the movable shaft ascends in an upward direction, the first spring may also be moved and compressed in an upward direction to apply an elastic force in the opening direction.

제1전자석(24)의 전류 코일에 전류가 흘러 가동축(21)이 윗 방향으로 올라가게 되며, 가동축(21)을 밀어내는 제1전자석(24)의 자기력에 의해 가동축(21)이 개방 상태가 된다. 개방 상태는, 가동축(21)이 지지부재(22)로부터 이격되어 부하와 송전선이 개방된 상태를 유지하는 상태를 의미할 수 있다. 제1전자석(24)의 전류 코일에 전류가 흘러 가동축(21)이 윗 방향으로 올라가게 되며, 단락 스프링축(31)이 위로 올라가 개방 상태가 된다. 이 때, 개방 스프링축(34)이 아래 방향으로 압축되어 투입 방향으로 힘이 가해지지만, 제2 스프링(35)의 탄성력이 작용하고 있어 개방 상태를 유지할 수 있다. 즉, 개방 상태에서의 제2 스프링(35)의 탄성력은 개방 스프링축(35)의 이동에 의해 가동축(21)에 작용하는 힘보다 클 수 있다.A current flows in the current coil of the first electromagnet 24 so that the movable shaft 21 rises upward, and the movable shaft 21 is moved by the magnetic force of the first electromagnet 24 that pushes the movable shaft 21 . becomes open. The open state may mean a state in which the movable shaft 21 is spaced apart from the support member 22 to maintain the open state of the load and the power transmission line. A current flows in the current coil of the first electromagnet 24 so that the movable shaft 21 rises upward, and the short-circuit spring shaft 31 rises upward and becomes an open state. At this time, although the opening spring shaft 34 is compressed in the downward direction and force is applied in the input direction, the elastic force of the second spring 35 is acting, so that the open state can be maintained. That is, the elastic force of the second spring 35 in the open state may be greater than the force acting on the movable shaft 21 by the movement of the opening spring shaft 35 .

사용자에 의한 수동 핸들 조작에 대해 설명하면, 사용자가 수동 핸들과 연결되는 회전축(23)을 역방향(C)으로 회전시켜 가동축(21)이 윗 방향으로 이동하여 개방 상태가 되도록 한다. 회전축(23)이 역방향(C)으로 회전하면, 가동축(21)에 연결된 단락 스프링축(31)이 윗 방향으로 올라가 개방 상태를 유지할 수 있다. 이 경우에도, 개방 스프링축(34)이 아래 방향으로 압축되어 투입 방향으로 힘이 가해지지만, 제2 스프링(35)의 탄성력이 작용하고 있어 개방 상태를 유지할 수 있다. 수동 핸들과 연결되는 축이 회전하여 개방상태를 유지할 수 있도록 단락 스프링축은 개방 스프링축의 힘에 의해 올라가며 가동축에 걸리는 힘은 윗방향으로 작용한다. When the manual handle operation by the user is described, the user rotates the rotating shaft 23 connected to the manual handle in the reverse direction (C) so that the movable shaft 21 moves upward to be in an open state. When the rotating shaft 23 rotates in the reverse direction (C), the short spring shaft 31 connected to the movable shaft 21 may rise upward to maintain an open state. Even in this case, although the opening spring shaft 34 is compressed in the downward direction and a force is applied in the input direction, the elastic force of the second spring 35 is acting, so that the open state can be maintained. The short spring shaft rises by the force of the open spring shaft so that the shaft connected to the manual handle rotates and maintains the open state, and the force applied to the movable shaft acts upward.

개방 스프링축(34)은 아래 방향으로 이동하여 가동축(21)의 투입 방향으로 힘이 가해지지만, 제2 스프링(35)의 탄성력이 그 반대 방향인 개방 방향으로 작용하고 있어 개방 상태를 유지할 수 있다. 즉, 사용자가 수동 핸들을 회전 시켜 가동축(21)을 아래 방향으로 이동시키는 경우, 상기 개방 상태에서의 상기 제2 스프링의 탄성력은 상기 개방 스프링축의 이동에 의해 상기 가동축에 작용하는 힘과 반대 방향으로 작용하여 서로의 힘을 상쇄할 수 있다. 따라서, 사용자가 수동 조작에 의한 개방 시에 스프링축과 스프링의 힘을 상쇄함으로써 더 적은 힘으로 신속히 개방이 가능하도록 하여, 부하에 이상이 발생한 경우에 큰 사고를 방지할 수 있다. 상기 탄성력은 상기 개방 스프링축의 이동에 의해 상기 가동축에 작용하는 힘보다 작도록 하여, 가동축이 개방 상태를 유지하도록 할 수 있다.The opening spring shaft 34 moves downward and a force is applied in the input direction of the movable shaft 21, but the elastic force of the second spring 35 acts in the opposite direction, the opening direction, to maintain the open state. there is. That is, when the user rotates the manual handle to move the movable shaft 21 downward, the elastic force of the second spring in the open state is opposite to the force acting on the movable shaft by the movement of the open spring shaft. They can act in the direction to cancel each other's forces. Therefore, by canceling the force of the spring shaft and the spring when the user opens by manual operation, it is possible to quickly open with less force, thereby preventing a major accident when an abnormality occurs in the load. The elastic force may be smaller than a force acting on the movable shaft by the movement of the opening spring shaft, so that the movable shaft maintains an open state.

본 발명의 다양한 실시예에 따른 부하 개폐기는, 홀을 구비하며, 가동축이 상기 홀 안에서 상하로 이동 가능하도록 상기 가동축을 지지하는 지지 부재, 상기 지지 부재의 홀 내에서 상하로 이동 가능한 가동축, 및 일측에서 상기 가동축의 하부에 연결되며, 타측에서 수동 핸들과 연결되어 정역 회전 가능한 회전축을 포함하는 PMA 구동부, 및 가동축에 평행하도록 배치되며, 상기 가동축의 일측에 연결되어 상기 가동축의 투입 시에 상기 가동축이 투입 상태를 유지하도록 작용하는 단락 스프링축, 단락 스프링축과 개방 스프링축을 연결하는 연결부재, 상기 연결부재에 연결되어 상기 단락 스프링축과 평행으로 배치되며 상기 가동축의 개방 시에 상기 가동축이 개방 상태를 유지하도록 작용하는 개방 스프링축을 포함하는 스프링축 구동부를 포함할 수 있다.A load switchgear according to various embodiments of the present invention includes a support member having a hole and supporting the movable shaft so that the movable shaft is movable up and down in the hole, a movable shaft movable up and down in the hole of the support member, and a PMA driving unit connected to a lower portion of the movable shaft from one side and connected to a manual handle on the other side to include a rotation shaft capable of forward and reverse rotation, and disposed parallel to the movable shaft, connected to one side of the movable shaft and connected to one side of the movable shaft when the movable shaft is inserted A shorting spring shaft acting to keep the movable shaft in a closed state, a connection member connecting the shorting spring shaft and the opening spring shaft, connected to the connection member and disposed parallel to the shorting spring shaft, the movable shaft is opened when the movable shaft is opened It may include a spring shaft drive including an open spring shaft that acts to keep the shaft open.

일실시예에 따른 부하 개폐기는, 상기 PMA 구동부는, 전류 인가 시에 상기 가동축에 투입 방향으로 전자기력을 작용하여 상기 가동축을 투입 상태로 고정시키는 제1 전자석, 및 전류 인가 시에 상기 가동축에 투입 반대 방향으로 전자기력을 작용하여 상기 가동축을 개방 상태로 고정시키는 제2 전자석을 더 포함하고, 제1 전자석의 자기력은 제2 전자석의 자기력보다 더 큰 것을 특징으로 할 수 있다.In the load switchgear according to an embodiment, the PMA driving unit includes a first electromagnet for fixing the movable shaft in a closed state by applying electromagnetic force to the movable shaft in a closing direction when a current is applied, and to the movable shaft when a current is applied. It may further include a second electromagnet for fixing the movable shaft in an open state by applying an electromagnetic force in the opposite direction to the input, wherein the magnetic force of the first electromagnet is greater than the magnetic force of the second electromagnet.

일실시예에 따른 부하 개폐기는, 상기 단락 스프링축을 따라 단락 스프링축을 둘러싸도록 배치되고, 상기 투입 상태에서 상기 가동축을 고정시키도록 투입 방향으로 탄성력을 작용하는 제1 스프링을 포함하고, 상기 개방 스프링축을 따라 배치되고, 상기 개방 상태에서 압축되어 투입 방향으로 탄성력을 작용하는 제2 스프링을 포함하고, 상기 제2 스프링은 상기 제1 스프링보다 더 큰 탄성 계수를 가질 수 있다.The load switchgear according to an embodiment includes a first spring that is disposed to surround the short-circuit spring axis along the short-circuit spring axis and applies an elastic force in the closing direction to fix the movable shaft in the closed state, and a second spring that is disposed along and is compressed in the open state to apply an elastic force in an input direction, wherein the second spring may have a larger elastic modulus than the first spring.

일실시예에 따른 부하 개폐기에 있어서, 상기 개방 상태에서의 상기 제2 스프링의 탄성력은 상기 개방 스프링축의 이동에 의해 상기 가동축에 작용하는 힘과 반대 방향으로 작용하며, 상기 탄성력은 상기 개방 스프링축의 이동에 의해 상기 가동축에 작용하는 힘보다 작을 수 있다.In the load switchgear according to an embodiment, the elastic force of the second spring in the open state acts in the opposite direction to the force acting on the movable shaft by the movement of the open spring shaft, and the elastic force is of the open spring shaft. It may be smaller than the force acting on the movable shaft by movement.

또한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석 되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.In addition, various modifications and variations will be possible without departing from the essential characteristics of the present invention by those skilled in the art to which the present invention pertains. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be construed by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.

Claims (4)

부하 개폐기에 있어서,
홀을 구비하며, 가동축이 상기 홀 안에서 상하로 이동 가능하도록 상기 가동축을 지지하는 지지 부재;
상기 지지 부재의 홀 내에서 상하로 이동 가능한 가동축; 및
일측에서 상기 가동축의 하부에 연결되며, 타측에서 수동 핸들과 연결되어 정역 회전 가능한 회전축을 포함하는 PMA 구동부; 및
가동축에 평행하도록 배치되며, 상기 가동축의 일측에 연결되어 상기 가동축의 투입 시에 상기 가동축이 투입 상태를 유지하도록 작용하는 단락 스프링축;
단락 스프링축과 개방 스프링축을 연결하는 연결부재;
상기 연결부재에 연결되어 상기 단락 스프링축과 평행으로 배치되며 상기 가동축의 개방 시에 상기 가동축이 개방 상태를 유지하도록 작용하는 개방 스프링축을 포함하는 스프링축 구동부를 포함하는 부하 개폐기.In the load switchgear,
a support member having a hole and supporting the movable shaft so that the movable shaft can move up and down in the hole;
a movable shaft movable up and down in the hole of the support member; and
a PMA driving unit connected to a lower portion of the movable shaft at one side and connected to a manual handle at the other side and including a rotating shaft capable of forward and reverse rotation; and
a short-circuiting spring shaft disposed parallel to the movable shaft and connected to one side of the movable shaft so that the movable shaft maintains the closed state when the movable shaft is put in;
a connecting member connecting the short spring shaft and the open spring shaft;
and a spring shaft driving part connected to the connection member and disposed parallel to the short spring shaft and including an opening spring shaft that operates to maintain the movable shaft in an open state when the movable shaft is opened. 제1항에 있어서,
상기 PMA 구동부는:
전류 인가 시에 상기 가동축에 투입 방향으로 전자기력을 작용하여 상기 가동축을 투입 상태로 고정시키는 제1 전자석; 및
전류 인가 시에 상기 가동축에 투입 반대 방향으로 전자기력을 작용하여 상기 가동축을 개방 상태로 고정시키는 제2 전자석을 더 포함하고,
상기 제1 전자석의 자기력은 상기 제2 전자석의 자기력보다 더 큰 것을 특징으로 하는, 부하 개폐기.The method of claim 1,
The PMA driver includes:
a first electromagnet for fixing the movable shaft in a closed state by applying an electromagnetic force to the movable shaft in a closing direction when a current is applied; and
Further comprising a second electromagnet for fixing the movable shaft in an open state by applying an electromagnetic force in the opposite direction to the input to the movable shaft when a current is applied,
The load switchgear, characterized in that the magnetic force of the first electromagnet is greater than the magnetic force of the second electromagnet. 제1항에 있어서,
상기 단락 스프링축을 따라 배치되고, 상기 투입 상태에서 상기 가동축을 고정시키도록 투입 방향으로 탄성력을 작용하는 제1 스프링을 포함하고,
상기 개방 스프링축을 따라 배치되고, 상기 개방 상태에서 압축되어 투입 방향으로 탄성력을 작용하는 제2 스프링을 포함하고,
상기 제2 스프링은 상기 제1 스프링보다 더 큰 탄성 계수를 갖는, 부하 개폐기.The method of claim 1,
and a first spring disposed along the short spring axis and applying an elastic force in the input direction to fix the movable shaft in the closed state,
and a second spring disposed along the open spring axis and compressed in the open state to apply an elastic force in the input direction,
and the second spring has a greater modulus of elasticity than the first spring. 제3항에 있어서,
상기 개방 상태에서의 상기 제2 스프링의 탄성력은 상기 개방 스프링축의 이동에 의해 상기 가동축에 작용하는 힘과 반대 방향으로 작용하며, 상기 탄성력은 상기 개방 스프링축의 이동에 의해 상기 가동축에 작용하는 힘보다 작은 것을 특징으로 하는, 부하 개폐기.4. The method of claim 3,
The elastic force of the second spring in the open state acts in a direction opposite to the force acting on the movable shaft by the movement of the open spring shaft, and the elastic force is the force acting on the movable shaft by the movement of the open spring shaft. A load switch, characterized in that smaller.
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