KR20230136960A - Vacuum interrupter with built-in operating mechanism - Google Patents

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KR20230136960A
KR20230136960A KR1020220034485A KR20220034485A KR20230136960A KR 20230136960 A KR20230136960 A KR 20230136960A KR 1020220034485 A KR1020220034485 A KR 1020220034485A KR 20220034485 A KR20220034485 A KR 20220034485A KR 20230136960 A KR20230136960 A KR 20230136960A
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movable electrode
electrode
interrupter
armature
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KR1020220034485A
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정진교
박상훈
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한국전기연구원
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Abstract

본 발명은 조작 장치 내장형 진공 인터럽터에 관한 것으로서, 진공 챔버로 형성되는 인터럽터 케이스; 고정전극; 가동전극; 톰슨 코일; 톰슨 전기자; 푸시래치;를 포함하여 구성되어 상기 톰슨 코일을 작동시켜 상기 톰슨 전기자로 상기 작동판을 하방 가압시키면 상기 푸시래치가 상기 가동전극 변위상태를 고정시킴으로써 상기 가동전극과 고정전극의 접점 off 동작을 수행하고, 상기 톰슨 코일을 작동시켜 상기 톰슨 전기자로 상기 작동판을 하방 가압시키면 상기 푸시래치가 상기 가동전극 변위상태를 해제시킴으로써 상기 가동전극과 고정전극의 접점 on 동작을 수행하는 것을 특징으로 한다.
상기한 본 발명에 의하여, 가동전극의 차단 동작이 반복에 의한 고장 발생 개선하고, 아크접점이 길어져도 아크접점의 중심선 정렬이 손상되는 않으며, 통전 전류의 양이 제한되지 않는 조작 장치 내장형 진공 인터럽터가 제공되는 이점이 있다.The present invention relates to a vacuum interrupter with a built-in operating device, comprising: an interrupter case formed as a vacuum chamber; fixed electrode; movable electrode; Thompson Coyle; Thomson armature; It is configured to include a push latch, and when the operation plate is pressed downward by the Thompson armature by operating the Thompson coil, the push latch fixes the displacement state of the movable electrode to perform a contact off operation between the movable electrode and the fixed electrode. , When the operation plate is pressed downward by the Thompson armature by operating the Thompson coil, the push latch releases the displacement state of the movable electrode, thereby performing a contact on operation between the movable electrode and the fixed electrode.
According to the above-described invention, the blocking operation of the movable electrode improves the occurrence of failures due to repetition, the center line alignment of the arc contact is not damaged even if the arc contact becomes longer, and a vacuum interrupter with a built-in operating device that does not limit the amount of energizing current is provided. There are benefits offered.

Description

조작 장치 내장형 진공 인터럽터{Vacuum interrupter with built-in operating mechanism}Vacuum interrupter with built-in operating mechanism}

본 발명은 조작 장치 내장형 진공 인터럽터에 관한 것으로서, 자세하게는 진공 챔버로 형성되는 인터럽터 케이스 내측에 고정전극과 톰슨 코일에 의해 작동하는 가동전극을 형성시킴으로써, 동작 회수가 증가되어도 작동 신뢰도가 유지되고, 신속한 아크 소호 및 통전 전류의 양을 증가시킬 수 있는 장치이다.The present invention relates to a vacuum interrupter with a built-in operating device. Specifically, by forming a fixed electrode and a movable electrode operated by a Thomson coil inside the interrupter case formed as a vacuum chamber, operation reliability is maintained even when the number of operations is increased, and quick and efficient operation is maintained. This is a device that can extinguish the arc and increase the amount of current flowing.

일반적으로 전력계통에서 고장이 발생한 경우 고장전류를 차단하고 전력설비를 보호하기 위하여 차단기(Circuit Breaker)가 사용된다.Generally, when a failure occurs in the power system, a circuit breaker is used to block the fault current and protect power equipment.

즉, 차단기는 전기회로에서 발생할 수 있는 단락, 지락 등의 고장전류로부터 각종 설비 및 기기, 선로 등을 보호하는 전기보호기기로서, 차단 소호 매질에 따라 기름을 소호 매질로 이용하는 유입 차단기와, 불활성 기체인 육불화황(SF6) 가스를 이용하는 가스 차단기와, 공기를 소호 매질로 이용하는 공기 차단기와, 자기를 이용하는 자기 차단기와, 진공의 절연내력을 이용하는 진공 차단기 등으로 구분된다.In other words, a circuit breaker is an electrical protection device that protects various facilities, devices, lines, etc. from fault currents such as short circuits and ground faults that may occur in electric circuits. Depending on the blocking and extinguishing medium, an inflow breaker using oil as the extinguishing medium and an inert gas It is divided into gas circuit breakers using sulfur phosphorus hexafluoride (SF6) gas, air circuit breakers using air as an extinguishing medium, magnetic circuit breakers using magnetism, and vacuum circuit breakers using the dielectric strength of vacuum.

이 중에서 중전압급 차단기에 가장 많이 사용되고 있는 진공 차단기(Vacuum Interrupter)는 정상부하 개폐 및 고장전류 차단시 발생하는 아크를 진공용기 내에서 소호시켜 신속하게 회로를 분리시키는 보호기기로서, 통상 정상상태에서는 정격전류를 통전시키면서 전기를 전달하고, 전력계통에 고장 또는 사고가 발생하여 정상전류의 약 10배 이상에 달하는 고장전류가 흐르게 되면 진공상태에서 접점을 분리하여 고장전류를 차단하게 된다.Among these, the vacuum interrupter, which is most commonly used in medium-voltage circuit breakers, is a protection device that quickly disconnects the circuit by extinguishing the arc generated during normal load switching and fault current interruption in a vacuum container. Electricity is transmitted while conducting current, and when a breakdown or accident occurs in the power system and a fault current of approximately 10 times or more than the normal current flows, the fault current is blocked by separating the contacts in a vacuum.

일반적으로 진공 인터럽터는 진공차단기에 외부에 구비된 조작기에 의해 가동전극이 승강 이동하여 고정전극과 탈착하여서 통전 및 차단 기능을 수행하게 되며, 고정전극과 가동전극의 간격은 배전전압에 따라 조절된다.In general, a vacuum interrupter performs energizing and blocking functions by lifting and detaching a movable electrode from a fixed electrode by a manipulator provided externally to the vacuum circuit breaker, and the gap between the fixed electrode and the movable electrode is adjusted according to the distribution voltage.

이러한 진공차단기는 진공챔버 내에서 위와 같은 회로의 통전 및 차단 기능을 수행하기 위하여 고정전극과 상기 고정전극에 접촉 또는 분리될 수 있는 가동전극을 포함하고 있으며, 특히 가동전극은 진공 인터럽터 내부의 진공 상태를 유지하면서 고정전극에 접촉 또는 분리될 수 있도록 직선운동을 하여야 하므로 가동전극 주변에 밸로우즈(Bellows)가 설치된다.This vacuum circuit breaker includes a fixed electrode and a movable electrode that can be contacted or separated from the fixed electrode in order to perform the energizing and blocking functions of the above circuit within the vacuum chamber. In particular, the movable electrode is operated in a vacuum state inside the vacuum interrupter. Bellows are installed around the movable electrode because they must move in a straight line so that they can contact or separate from the fixed electrode while maintaining .

진공 차단기의 전류 차단 동작에서 가장 중요한 것은 진공용기의 내부가 외부와 완전히 단절되어 진공상태를 유지해야 하는 점이다.The most important thing in the current blocking operation of a vacuum breaker is that the inside of the vacuum container must be completely disconnected from the outside to maintain a vacuum state.

그러나, 가동전극이 계속 움직이면서 진공용기의 내부를 진공상태로 계속 유지하는 것은 쉽지 않다.However, it is not easy to maintain the inside of the vacuum container in a vacuum state while the movable electrode continues to move.

진공 차단기의 규격에 있어서 가동전극이 10,000회 이상 동작하더라도 진공용기의 내부가 계속 진공상태를 유지하여 고장전류가 정상적으로 차단될 수 있어야 함을 규정하고 있다.The standards for vacuum circuit breakers stipulate that even if the movable electrode operates more than 10,000 times, the inside of the vacuum container must remain in a vacuum state so that the fault current can be blocked normally.

그러나, 가동전극이 반복적으로 움직이면서 밸로우즈가 파괴되면 외부 공기나 가스가 진공용기의 내부로 침입하게 되고, 이에 진공상태가 유지되지 못하여 올바른 차단 동작이 불가능하게 된다.However, if the bellows is destroyed as the movable electrode moves repeatedly, external air or gas enters the inside of the vacuum container, and the vacuum state cannot be maintained, making correct blocking operation impossible.

대한민국 특허출원번호 10-2016-0102808 진공 인터럽터는 이와 같은 종래기술방식의 가스 차단기 구성을 발명으로서, 도시된 바와 같이, 가동전극부의 스템 둘레를 따라 돌출 형성된 플랜지와, 가동전극부가 삽입된 진공용기의 삽입공 둘레부 사이에 신축 가능한 밸로우즈가 설치되어 있다.Republic of Korea Patent Application No. 10-2016-0102808 Vacuum interrupter is an invention of the gas circuit breaker configuration of the prior art. As shown, a flange protrudes around the stem of the movable electrode portion and a vacuum container into which the movable electrode portion is inserted. An expandable bellows is installed between the periphery of the insertion hole.

상기 밸로우즈는 가동전극부의 플랜지와 삽입공의 둘레부 사이에 설치되어 진공용기의 내부를 밀폐하도록 설치되며, 가동전극부의 전후진 동작시 밸로우즈가 접혀져 수축되거나 반대로 신장되면서 가동전극부가 어떠한 위치에 있더라도 진공용기의 내부와 외부를 단절시키게 된다.The bellows is installed between the flange of the movable electrode part and the circumference of the insertion hole to seal the inside of the vacuum container. When the movable electrode part moves forward and backward, the bellows is folded and contracted or expanded in the opposite direction to determine what position the movable electrode part is. Even if there is, the inside and outside of the vacuum container are disconnected.

이와 같은 종래기술방식에 의하면, 진공 인터럽터의 내부는 진공 상태이고, 밸로우즈의 내부는 대기압 또는 가스 압력이 인가되므로, 상기 밸로우즈의 내부에 인가되는 가스의 압력은 진공 인터럽터의 동작 특성에 매우 큰 영향을 미친다.According to this prior art method, the inside of the vacuum interrupter is in a vacuum state, and atmospheric pressure or gas pressure is applied to the inside of the bellows, so the gas pressure applied to the inside of the bellows has a very large effect on the operating characteristics of the vacuum interrupter. It affects.

따라서, 조작기의 설계나 용량 선정에 있어서 가스 압력에 따른 영향을 고려해야 하는데, 가스 압력이 높아지면, 진공 인터럽터의 자폐력(Self-closing Force)이 증가하여 투입 시에는 속도 증가의 원인이 되고, 차단 시에는 속도 감소의 원인이 된다.Therefore, the effect of gas pressure must be taken into consideration when designing or selecting capacity of the manipulator. As the gas pressure increases, the self-closing force of the vacuum interrupter increases, causing an increase in speed during input and blocking. This causes a decrease in speed.

또한, 이러한 종래기술방식의 진공인터럽터에서는 가동전극의 차단 동작이 반복됨에 따라 밸로우즈의 손상에 의한 고장발생 문제점, 고전압 적용을 위하여 아크접점을 길게하면, 밸로우즈가 길어지면서, 아크접점의 중심선 정렬이 틀어지면서 정상적인 차단동작이 불가한 문제점, 기본적으로 접점이 맞대기(Butt) 형상이어서 통전 전류의 양이 제한적인 문제점 등의 기술적 과제가 대두되고 있다.In addition, in this prior art vacuum interrupter, there is a problem of failure due to damage to the bellows as the blocking operation of the movable electrode is repeated. When the arc contact point is lengthened to apply high voltage, the bellows becomes longer and the center line of the arc contact point is not aligned. As this is distorted, technical challenges are emerging, such as the problem that normal blocking operation is not possible and the amount of current flowing is limited because the contact points are basically butt-shaped.

[0001] 대한민국 특허등록번호 10-1103668 밸로우즈 제거형 진공 차단기[0001] Republic of Korea Patent Registration No. 10-1103668 Bellows-removable vacuum circuit breaker [0002] 대한민국 특허공개번호 10-2016-0102808 진공 인터럽터[0002] Republic of Korea Patent Publication No. 10-2016-0102808 Vacuum interrupter

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 가동전극의 차단 동작이 반복에 의한 고장 발생을 개선하고, 아크접점이 길어져도 아크접점의 중심선 정렬이 손상되는 않으며, 통전 전류의 양이 제한되지 않는 조작 장치 내장형 진공 인터럽터를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is intended to solve the above problems, and the blocking operation of the movable electrode improves the occurrence of failure due to repetition, the center line alignment of the arc contact is not damaged even if the arc contact point becomes longer, and the amount of conducting current is not limited. The object is to provide a vacuum interrupter with a built-in operating device.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 진공 챔버로 형성되는 인터럽터 케이스; 상기 인터럽터 케이스 내측 상단 중심부에 형성되는 고정전극; 상기 고정전극 하측에 동축 형성되며, 상승시 상기 고정전극에 접촉하는 가동전극과; 상기 가동전극에서 하방 연장된 스템; 상기 인터럽터 케이스 내에서 상기 가동전극의 하단부에 형성되는 전극판; 상기 전극판의 하단에 형성되는 절연판; 상기 절연판 하단에 형성되는 톰슨 코일; 상기 톰슨코일의 작동에 따라 하방 가압구동되는 톰슨 전기자; 상기 톰슨 전기자와 톰슨 코일 사이에 형성되어 상기 톰슨 코일을 복원시키는 톰슨 전기자 복원 스프링; 상기 톰슨 전기자 하단에 형성되며 상기 가동전극 스템 중단부에 결합되는 작동판; 상기 작동판과 인터럽터 케이스 하단에 연결되어 상기 작동판에 복원력을 제공하는 작동판 복원 스프링; 및 상기 인터럽터 케이스 내측 하단과 상기 가동전극 스템 하방에 연결 형성되어 상기 스템의 변위를 고정 및 해제시키는 푸시래치;를 포함하여 구성되어 상기 톰슨 코일을 작동시켜 상기 톰슨 전기자로 상기 작동판을 하방 가압시키면 상기 푸시래치가 상기 가동전극 변위상태를 고정시킴으로써 상기 가동전극과 고정전극의 접점 off 동작을 수행하고, 상기 톰슨 코일을 작동시켜 상기 톰슨 전기자로 상기 작동판을 하방 가압시키면 상기 푸시래치가 상기 가동전극 변위상태를 해제시킴으로써 상기 가동전극과 고정전극의 접점 on 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 조작 장치 내장형 진공 인터럽터를 기술적 요지로 한다.In order to achieve the above object, the present invention includes an interrupter case formed as a vacuum chamber; a fixed electrode formed at the upper center of the inside of the interrupter case; a movable electrode formed coaxially below the fixed electrode and contacting the fixed electrode when raised; A stem extending downward from the movable electrode; an electrode plate formed on a lower portion of the movable electrode within the interrupter case; an insulating plate formed at the bottom of the electrode plate; a Thomson coil formed at the bottom of the insulating plate; a Thompson armature that is driven downwardly by pressure according to the operation of the Thompson coil; a Thompson armature restoration spring formed between the Thompson armature and the Thompson coil to restore the Thompson coil; an operating plate formed at the bottom of the Thompson armature and coupled to the middle portion of the movable electrode stem; an operation plate restoration spring connected to the operation plate and the bottom of the interrupter case to provide a restoring force to the operation plate; and a push latch connected to the inner bottom of the interrupter case and below the movable electrode stem to fix and release displacement of the stem. When the Thompson coil is operated to press the operation plate downward with the Thompson armature. The push latch performs a contact off operation between the movable electrode and the fixed electrode by fixing the displacement state of the movable electrode, and when the Thompson coil is operated to press the operation plate downward with the Thompson armature, the push latch moves the movable electrode. The technical point is a vacuum interrupter with a built-in operating device, which performs a contact on operation of the movable electrode and the fixed electrode by releasing the displacement state.

여기서 상기 가동전극과 고정전극은 접점부가 튤립형 접점으로 형성되는 것을 특징으로 하는 조작 장치 내장형 진공 인터럽터로 되는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that the movable electrode and the fixed electrode be a vacuum interrupter with a built-in operating device, wherein the contact portion is formed as a tulip-shaped contact point.

또한, 상기 고정전극은 단부에 머리부가 형성된 단면 구조로 형성되고, 상기 가동전극은 축방향 길이가 다른 동축 내원부와 동축 외원부로 구분 형성되는 동축 전극으로서, 단부에 머리부가 형성되어, 상승 이동시 상기 머리부에 선접점되는 아크접점단과 상기 머리에 후접점되는 주접전단으로 작동하는 것을 특징으로 하는 조작 장치 내장형 진공 인터럽터로 되는 것이 바람직하다.In addition, the fixed electrode is formed in a cross-sectional structure with a head formed at the end, and the movable electrode is a coaxial electrode divided into a coaxial inner circle and a coaxial outer circle with different axial lengths, and the head is formed at the end, and when moving upward, It is preferable to use a vacuum interrupter with a built-in operating device, which operates with an arc contact end that is in first contact with the head and a main contact front end that is in post contact with the head.

또한, 상기 인터럽터 케이스 내측에는 밸로우즈와; 상기 인터럽터 케이스 내부 압력 상태에 따라 밸로우즈가 길이방향으로 신장 및 수축될 때 밸로우즈의 신장 및 수축 상태에 따른 임피던스 변화를 신호로 출력하는 신호출력부;를 포함하는 진공도 센서가 포함되어 인터럽터 케이스 내부 진공도를 전기 신호로 출력시키는 것을 특징으로 하는 조작 장치 내장형 진공 인터럽터로 되는 것이 바람직하다.Additionally, a bellows is provided inside the interrupter case; When the bellows is expanded and contracted in the longitudinal direction according to the pressure state inside the interrupter case, a signal output unit outputs a signal of impedance change according to the expansion and contraction state of the bellows; a vacuum sensor including a is included inside the interrupter case. It is preferable to use a vacuum interrupter with a built-in operating device that outputs the vacuum level as an electric signal.

또한, 상기 푸시래치에는 외주변에 권선된 감지코일과; 상기 가동전극의 스템 변위 상태에 따라 상기 감지코일 내에 발생되는 임피던스 변화를 신호로 출력하는 신호출력부;를 포함하는 변위 센서가 포함되어 상기 가동전극의 변위 상태를 전기 신호로 출력시키는 것을 특징으로 하는 조작 장치 내장형 진공 인터럽터로 되는 것이 바람직하다.In addition, the push latch includes a sensing coil wound around the outside of the push latch; A signal output unit that outputs a change in impedance occurring within the sensing coil according to the stem displacement state of the movable electrode as a signal; characterized in that it includes a displacement sensor including a and outputs the displacement state of the movable electrode as an electrical signal. It is desirable for the operating device to have a built-in vacuum interrupter.

상기한 본 발명에 의하여, 가동전극 작동장치를 내장시킴으로써 밸로우즈가 제거되어 가동전극의 차단 동작이 반복에 의한 고장 발생을 개선하고, 아크접점이 길어져도 아크접점의 중심선 정렬이 손상되는 않으며, 통전 전류의 양이 제한되지 않는 조작 장치 내장형 진공 인터럽터가 제공되는 이점이 있다.According to the above-described present invention, by embedding the movable electrode operating device, the bellows is eliminated, thereby improving the occurrence of failure due to repetition of the blocking operation of the movable electrode, and even if the arc contact point becomes longer, the center line alignment of the arc contact point is not damaged, and the current There is an advantage in the provision of a vacuum interrupter built into the operating unit in which the amount of current is not limited.

도 1은 본 발명의 구조도
도 2는 본 발명의 작동 상태에 따른 구조도
도 3과 4는 본 발명의 가동접점과 고정접점의 접점 동작에 따른 구조도
도 5와 도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 대한 구조도1 is a structural diagram of the present invention
Figure 2 is a structural diagram according to the operating state of the present invention
Figures 3 and 4 are structural diagrams according to the contact operation of the movable contact and the fixed contact of the present invention.
5 and 6 are structural diagrams of another embodiment of the present invention.

이하 도면을 참조하여 본 발명에 관하여 살펴보기로 하며, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. The present invention will be reviewed below with reference to the drawings. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of related known technology or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. will be.

그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 발명을 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. In addition, the terms described below are terms defined in consideration of the functions in the present invention, and may vary depending on the intention or custom of the user or operator, so the definitions should be made based on the content throughout the specification explaining the present invention.

이하의 도 1은 본 발명의 구조도이며, 도 2는 본 발명의 작동 상태에 따른 구조도이고, 도 3과 4는 본 발명의 가동접점과 고정접점의 접점 동작에 따른 구조도이며, 도 5와 도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 대한 구조도이다.Figure 1 below is a structural diagram of the present invention, Figure 2 is a structural diagram according to the operating state of the present invention, Figures 3 and 4 are structural diagrams according to the contact operation of the movable contact and the fixed contact of the present invention, and Figures 5 and 6 is a structural diagram of another embodiment of the present invention.

도면에 도시된 바와 같이 본 발명은 조작 장치 내장형 진공 인터럽터에 관한 것으로서, 크게 인터럽터 케이스(10); 고정전극(20); 가동전극(30)과 스템(200); 전극판(40); 절연판(50); 톰슨 코일(60); 톰슨 전기자(80); 톰슨 전기자 복원 스프링(70); 작동판(210); 작동판 복원 스프링(220); 푸시래치(90);를 포함하여 구성된다.As shown in the drawing, the present invention relates to a vacuum interrupter with a built-in operating device, which largely includes an interrupter case (10); fixed electrode (20); Movable electrode 30 and stem 200; Electrode plate (40); insulating plate (50); Thompson Coyle (60); Thompson Armature (80); Thompson armature restoring spring (70); Operating plate 210; Operating plate restoration spring (220); It is configured to include a push latch (90).

본 발명의 상기 인터럽터 케이스(10)는 진공의 절연내력을 이용할 수 있게 하는 진공 용기이다.The interrupter case 10 of the present invention is a vacuum container that utilizes the dielectric strength of vacuum.

도 1에서 보여지는 바와 같이 상기 인터럽터 케이스(10)의 내측 상단에는 고정전극(20)이 형성되고, 상기 고정전극(20)의 하측에는 가동전극(30)이 형성된다.As shown in Figure 1, a fixed electrode 20 is formed on the inner top of the interrupter case 10, and a movable electrode 30 is formed on the lower side of the fixed electrode 20.

상기 고정전극(20)은 상기 인터럽터 케이스(10) 내측 상단 중심부에 형성되어 축정렬되는 것이 바람직하다.It is preferable that the fixed electrode 20 is formed at the center of the upper inner part of the interrupter case 10 and is axially aligned.

상기 가동전극(30)은 상기 고정전극(20) 하측에 동축 형성되며, 상승시 상기 고정전극(20)에 접촉하며 중심축에는 하방 연장된 스템(200)이 형성된다.The movable electrode 30 is formed coaxially below the fixed electrode 20, contacts the fixed electrode 20 when raised, and a stem 200 extending downward is formed on the central axis.

즉, 본 발명에서 상기 가동전극(30)은 도 1에 도시된 바와 같이 마치 팽이와 같이 스템(200)이 형성되어 있다.That is, in the present invention, the movable electrode 30 has a stem 200 formed like a top, as shown in FIG. 1.

상기 전극판(40)은 상기 인터럽터 케이스(10) 내에서 상기 가동전극(30)의 하단부에 형성되어 상기 가동전극(30)에 전기적 연결된다.The electrode plate 40 is formed at the lower end of the movable electrode 30 within the interrupter case 10 and is electrically connected to the movable electrode 30.

상기 전극판(40)은 상기 인터럽터 케이스(10) 외부로 연장되어 가동전극(30)을 통한 전기 연결이 이루어지도록 한다.The electrode plate 40 extends outside the interrupter case 10 to enable electrical connection through the movable electrode 30.

상기 전극판(40)의 하단에는 절연판(50)이 형성되어 상기 절연판(50) 하단에 형성되는 톰슨 코일(60)이 절연되도록 한다.An insulating plate 50 is formed at the bottom of the electrode plate 40 to insulate the Thompson coil 60 formed at the bottom of the insulating plate 50.

상기 톰슨 코일(60)은 코일이 권선된 원판형 전자석 액츄에이터로서, 전기장의 발생여부에 따라 원판면 방향으로 톰슨 전기자(80)를 밀어내는 장치이다.The Thompson coil 60 is a disk-shaped electromagnetic actuator with a coil wound, and is a device that pushes the Thompson armature 80 in the direction of the disk surface depending on whether an electric field is generated.

따라서, 상기 톰슨 코일(60)의 하단에는 상기 톰슨 코일(60)의 작동에 따라 하방 가압구동되는 톰슨 전기자(80)가 형성되어 있다.Accordingly, a Thompson armature 80 is formed at the lower end of the Thompson coil 60, which is pressurized and driven downward according to the operation of the Thompson coil 60.

본 발명의 톰슨 전기자 복원 스프링(70)은 상기 톰슨 전기자(80) 작동 후 톰슨 전기자(80)를 복원시키기 위하여 상기 톰슨 전기자(80)와 톰슨 코일(60) 사이에 형성된다.The Thompson armature restoration spring 70 of the present invention is formed between the Thompson armature 80 and the Thompson coil 60 to restore the Thompson armature 80 after operation of the Thompson armature 80.

따라서, 본 발명의 톰슨 코일(60)은 입력 펄스에 의해 상기 톰슨 전기자(80)를 하방으로 가압시키고, 상기 톰슨 전기자 복원 스프링(70)에 의해 초기 위치로 복원되어 가압 구동 준비 자세를 가진다.Accordingly, the Thompson coil 60 of the present invention presses the Thompson armature 80 downward by an input pulse, and is restored to its initial position by the Thompson armature restoration spring 70, so that it is ready for pressing operation.

본 발명의 작동판(210)은 상기 톰슨 전기자(80) 하단에 형성되며 상기 톰슨 전기자(80)에 의해 가압 이송되는 판이다.The operating plate 210 of the present invention is formed at the bottom of the Thompson armature 80 and is pressurized and transferred by the Thompson armature 80.

본 발명의 작동판 복원 스프링(220)은 상기 작동판(210)과 인터럽터 케이스(10) 하단에 연결되어 상기 작동판(210)에 복원력을 제공한다.The operation plate restoration spring 220 of the present invention is connected to the operation plate 210 and the bottom of the interrupter case 10 to provide a restoring force to the operation plate 210.

상기 톰슨 전기자 복원 스프링(70)의 복원력 방향이 톰슨 코일(60) 방향인 것과 같이 상기 작동판 복원 스프링(220)의 복원방향 역시 상기 톰슨 코일(60) 방향이 된다.Just as the restoring force direction of the Thompson armature restoration spring 70 is in the direction of the Thompson coil 60, the restoration direction of the operating plate restoration spring 220 is also in the direction of the Thompson coil 60.

따라서, 상기 작동판(210)은 상기 톰슨 전기자(80)의 구동으로 1회 하방 이송이 실행되면, 상기 작동판 복원 스프링(220)에 의해 다시 원위치로 상승 복원되는 힘을 받는다.Accordingly, when the operating plate 210 is moved downward once by driving the Thompson armature 80, it receives a force that lifts and restores it back to its original position by the operating plate restoration spring 220.

본 발명의 푸시래치(90)는 누름동작에 의해 잠금과 풀림이 반복 작동되는 장치로서, 볼펜용 래치 이외에도 다양한 원터치 푸시래치가 공지되어 있다.The push latch 90 of the present invention is a device that is repeatedly locked and unlocked by a pressing operation. In addition to latches for ballpoint pens, various one-touch push latches are known.

본 발명에서는 상기 푸시래치(90)를 볼펜용 래치에 많이 사용하는 구조를 사용하는 것이 바람직하지만, 반드시 이에 한정하는 것은 아니며, 하트형 푸시래치 등 공지의 여러 푸시래치(90)를 적용할 수 있음은 물론이다.In the present invention, it is preferable to use the push latch 90 in a structure commonly used in latches for ballpoint pens, but it is not necessarily limited to this, and various known push latches 90 such as heart-shaped push latches can be applied. Of course.

도 1의 본 발명에서 상기 푸시래치(90)는 상기 스템(200) 단부가 삽입된 래치 하우스 내부에 형성되어 진다.In the present invention of Figure 1, the push latch 90 is formed inside the latch house into which the end of the stem 200 is inserted.

이와 같이 구성되는 본 발명의 푸시래치(90)는 상기 인터럽터 케이스(10) 내측 하단과 상기 가동전극 스템(200) 하방에 연결 형성되어 상기 스템(200)의 변위를 고정 및 해제시키게 된다.The push latch 90 of the present invention configured as described above is connected to the inner bottom of the interrupter case 10 and below the movable electrode stem 200 to fix and release the displacement of the stem 200.

이하, 이와 같이 구성되는 본 발명의 작동에 대하여 도 2와 함께 살펴보기로 한다.Hereinafter, the operation of the present invention configured as described above will be examined with reference to FIG. 2.

도 2(a)는 고정전극(20)과 가동전극(30)이 접점된 상태이며, 이때, 상기 톰슨 코일(60)을 작동시키면 톰슨 전기자(80)는 작동판(210)과 함께 래치 스트로크 거리까지 하방 이송되어 도 2(b)의 상태로 된다.Figure 2(a) shows a state in which the fixed electrode 20 and the movable electrode 30 are in contact. At this time, when the Thompson coil 60 is operated, the Thompson armature 80 moves together with the operating plate 210 at a latch stroke distance. It is transported downward until it reaches the state shown in Figure 2(b).

도 2(b)에서 상기 작동판(210)의 하방 이송에 따라 가동전극(30)의 스템(200) 하부는 푸시래치(90)에 의해 잠기게 되고, 톰슨 전기자(80)는 톰슨 전기자 복원 스프링(70)의 힘에 의해 복귀되어 도 2(c)의 상태가 된다.In Figure 2(b), as the operation plate 210 moves downward, the lower part of the stem 200 of the movable electrode 30 is locked by the push latch 90, and the Thompson armature 80 is operated by the Thompson armature restoration spring. It is restored by the force of (70) and becomes the state shown in Figure 2(c).

도 2(c) 상태에서 다시 톰슨 코일(60)을 작동시키면 톰슨 전기자(80)는 하방으로 이동되면서, 작동판(210)과 만나고. 작동판(210)과 함께 래치 스트로크 거리까지 하방 이동되어 래치 풀림 상태가 된다.When the Thompson coil 60 is operated again in the state of FIG. 2(c), the Thompson armature 80 moves downward and meets the operating plate 210. It moves downward along with the operation plate 210 to the latch stroke distance, and the latch is released.

래치 풀림 상태에서는 도 2(d)에서 보여지는 바와 같이 톰슨 전기자(80)와 작동판(210)은 톰슨 전기자 복원 스프링(70)과 작동판 복원 스프링(220)의 힘을 받아 상방 이동되어 가동전극(30)을 고정전극(20)에 접점시켜 도 2(a)의 상태로 복귀된디.In the latch released state, as shown in FIG. 2(d), the Thompson armature 80 and the operating plate 210 are moved upward by the force of the Thompson armature restoration spring 70 and the operating plate restoration spring 220, and the movable electrode (30) is brought into contact with the fixed electrode (20) to return to the state shown in FIG. 2(a).

도 2에서 보여지는 바와 같이 본 발명은 상기 톰슨 코일(60)을 작동시켜 상기 톰슨 전기자(80)로 상기 작동판(210)을 하방 가압시키면 상기 푸시래치(90)가 상기 가동전극(30) 변위상태를 고정시킴으로써 상기 가동전극(30)과 고정전극(20)의 접점 off 동작을 수행하고, 상기 톰슨 코일(60)을 작동시켜 상기 톰슨 전기자(80)로 상기 작동판(210)을 하방 가압시키면 상기 푸시래치(90)가 상기 가동전극(30) 변위상태를 해제시킴으로써 상기 가동전극(30)과 고정전극(20)의 접점 on 동작을 수행하게 된다.As shown in Figure 2, the present invention operates the Thompson coil 60 to press the operating plate 210 downward with the Thompson armature 80, and the push latch 90 displaces the movable electrode 30. By fixing the state, the contact point of the movable electrode 30 and the fixed electrode 20 is turned off, and the Thompson coil 60 is operated to press the operation plate 210 downward with the Thompson armature 80. The push latch 90 releases the displacement state of the movable electrode 30, thereby performing a contact on operation between the movable electrode 30 and the fixed electrode 20.

한편 본 발명은 도 3과 도 4에서 자세하게 보여지는 바와 같이 상기 가동전극(30)과 고정전극(20)은 동축 원통형으로서 접점부가 튤립형 접점으로 형성된다.Meanwhile, in the present invention, as shown in detail in FIGS. 3 and 4, the movable electrode 30 and the fixed electrode 20 are coaxially cylindrical, and the contact portion is formed as a tulip-shaped contact point.

상기 튤립형 접점에 대하여 살펴보면, 상기 고정전극(20)은 단부에 고정전극 머리부(21)가 형성된 단면 구조로 형성되고, 상기 가동전극(30)은 상승 이동시 상기 고정전극 머리부(21)에 선접점되는 아크접점단(A)과 상기 머리에 후접점되는 주접전단(B)으로 구분 형성된다.Looking at the tulip-shaped contact, the fixed electrode 20 is formed in a cross-sectional structure with a fixed electrode head 21 formed at an end, and the movable electrode 30 is connected to the fixed electrode head 21 when moving upward. It is divided into an arc contact end (A), which is a front contact point, and a main contact front end (B), which is a post contact point to the head.

상기 가동전극(30)은 도 1과 도 4에서 각각 예시된 바와 같이 축방향 길이가 다른 동축 내원부(30-1)와 동축 외원부(30-2)로 구분 형성되는 동축 튤립형 전극으로서, 단부에 가동전극 머리부(31)가 형성되어, 상승 이동시 도 3에서 보여지는 바와 같이 상기 고정전극 머리부(21)에 선접점되는 아크접점단(A)과 도 4에서 보여지는 바와 같이 상기 고정전극 머리부(21)에서 후접점되는 주접전단(B)이 형성되도록 한다.The movable electrode 30 is a coaxial tulip-shaped electrode divided into a coaxial inner circle 30-1 and a coaxial outer circle 30-2 having different axial lengths, as illustrated in FIGS. 1 and 4, respectively. A movable electrode head 31 is formed at the end, and when moving upward, an arc contact end A is in line contact with the fixed electrode head 21 as shown in FIG. 3 and the fixed electrode head 21 as shown in FIG. 4. A main contact front end (B), which is a rear contact point, is formed at the electrode head 21.

상기 주접점단(B)은 개방작동시 먼저 떨어지고, 투입작동시 나중에 붙는 접점으로서 전류 통전을 높이기 위한 구조이며, 상기 아크접점단(A)은 상기 주접점단(B)과 반대로 동작하면서 고장전류 차단을 목적으로 한다.The main contact end (B) is a contact point that falls first during an opening operation and attaches later during a closing operation, and is structured to increase current conduction. The arc contact end (A) operates in the opposite direction to the main contact end (B) and generates a fault current. The purpose is blocking.

본 발명의 일실시예에서 보여지는 바와 같이 상기 주접점단(B)과 아크접점단(A)은 동축 내원부(30-1)와 동축 외원부(30-2) 길이에 따라, 도 1과 같이 외측을 주접점단(B)이 되게 하거나, 도 4와 같이 내측을 주접점단(B)이 되게 할 수 있다.As shown in one embodiment of the present invention, the main contact end (B) and the arc contact end (A) are formed according to the length of the coaxial inner circle part (30-1) and the coaxial outer circle part (30-2), as shown in Figure 1 Likewise, the outside can be made into the main contact point (B), or the inside can be made into the main contact point (B) as shown in Figure 4.

또한, 도 5에서 보여지는 바와 같이 아크를 차단하기 위한 차폐벽(120)을 설치하거나, 고정전극(20)에 차폐코일(130)을 설치하여 반경방향 및 축방향으로 자기장을 생성할 수 있다.In addition, as shown in FIG. 5, a shielding wall 120 to block the arc can be installed, or a shielding coil 130 can be installed on the fixed electrode 20 to generate a magnetic field in the radial and axial directions.

한편 본 발명은 상기 인터럽터 케이스(10) 내측에 밸로우즈(101)와; 상기 인터럽터 케이스(10) 내부 압력 상태에 따라 상기 밸로우즈(101)가 길이방향으로 신장 및 수축될 때 밸로우즈(101)의 신장 및 수축 상태에 따른 임피던스 변화를 신호로 출력하는 신호출력부(미도시);를 포함하는 진공도 센서(100)가 포함된다.Meanwhile, the present invention includes a bellows 101 inside the interrupter case 10; When the bellows 101 is expanded and contracted in the longitudinal direction according to the internal pressure state of the interrupter case 10, a signal output unit (not shown) outputs a change in impedance according to the expansion and contraction state of the bellows 101 as a signal. A vacuum sensor 100 including a) is included.

상기 진공도 센서(100)는 인터럽터 케이스(10) 내부 진동도에 따라 밸로우즈(101)가 변동되면서 밸로우즈(101) 상하에 부착된 극판간 정전용량이 가변되어 전기적 신호 변화를 발생시키는 것으로서, 인터럽터 케이스(10) 내부 진공도를 감시하여 진공절연 상태를 상시 감시할 수 있게 한다.The vacuum sensor 100 generates an electrical signal change by changing the capacitance between the electrode plates attached to the top and bottom of the bellows 101 as the bellows 101 changes depending on the internal vibration of the interrupter case 10. By monitoring the vacuum level inside the case (10), the vacuum insulation status can be monitored at all times.

본 발명은 또한 상기 푸시래치(90) 외주변에 권선된 감지코일(111)과; 상기 가동전극(30)의 스템(200) 변위 상태에 따라 상기 감지코일(111) 내에 발생되는 임피던스 변화를 신호로 출력하는 신호출력부(미도시);를 포함하는 변위 센서(110)가 포함된다.The present invention also includes a sensing coil (111) wound around the outside of the push latch (90); A displacement sensor 110 including a signal output unit (not shown) that outputs the impedance change generated within the sensing coil 111 as a signal according to the displacement state of the stem 200 of the movable electrode 30. .

상기 변위 센서(110)는 도 2(a)의 접점 on 상태와 도 2(b)의 접점 off 상태에서 보여지는 바와 같이 내측에 삽입되는 스템(200)의 깊이가 달라지므로 코일 리액턴스 변화가 발생되며, 이를 감지하면 가동전극(30)의 위치를 판단하는 신호로 사용할 수 있다.As shown in the contact on state of FIG. 2(a) and the contact off state of FIG. 2(b), the displacement sensor 110 changes the depth of the stem 200 inserted inside, resulting in a coil reactance change. , when this is detected, it can be used as a signal to determine the position of the movable electrode 30.

이상 본 발명의 설명을 위하여 도시된 도면은 본 발명이 구체화되는 하나의 실시예로서 도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 요지가 실현되기 위하여 다양한 형태의 조합이 가능함을 알 수 있다.The drawings shown above for explanation of the present invention are one embodiment of the present invention, and as shown in the drawings, it can be seen that various types of combinations are possible to realize the gist of the present invention.

따라서 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다. Therefore, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and as claimed in the following claims, anyone skilled in the art can make various changes without departing from the gist of the invention. It will be said that the technical spirit of the present invention exists to the extent possible.

10 : 인터럽터 케이스
20 : 고정전극
30 : 가동전극
40 : 전극판
50 : 절연판
60 : 톰슨 코일
70 : 톰슨 전기자 복원 스프링
80 : 톰슨 전기자
90 : 푸시래치
200 : 스템
210 : 작동판
220 : 작동판 복원 스프링10: Interrupter case
20: fixed electrode
30: movable electrode
40: electrode plate
50: insulation plate
60: Thompson coil
70: Thompson armature restoration spring
80: Thompson armature
90: Push latch
200: stem
210: operating panel
220: Operating plate restoration spring

Claims (5)

진공 챔버로 형성되는 인터럽터 케이스;
상기 인터럽터 케이스 내측 상단 중심부에 형성되는 고정전극;
상기 고정전극 하측에 동축 형성되며, 상승시 상기 고정전극에 접촉하는 가동전극과;
상기 가동전극에서 하방 연장된 스템;
상기 인터럽터 케이스 내에서 상기 가동전극의 하단부에 형성되는 전극판;
상기 전극판의 하단에 형성되는 절연판;
상기 절연판 하단에 형성되는 톰슨 코일;
상기 톰슨코일의 작동에 따라 하방 가압구동되는 톰슨 전기자;
상기 톰슨 전기자와 톰슨 코일 사이에 형성되어 상기 톰슨 코일을 복원시키는 톰슨 전기자 복원 스프링;
상기 톰슨 전기자 하단에 형성되며 상기 가동전극 스템 중단부에 결합되는 작동판;
상기 작동판과 인터럽터 케이스 하단에 연결되어 상기 작동판에 복원력을 제공하는 작동판 복원 스프링; 및
상기 인터럽터 케이스 내측 하단과 상기 가동전극 스템 하방에 연결 형성되어 상기 스템의 변위를 고정 및 해제시키는 푸시래치;를 포함하여 구성되어
상기 톰슨 코일을 작동시켜 상기 톰슨 전기자로 상기 작동판을 하방 가압시키면 상기 푸시래치가 상기 가동전극 변위상태를 고정시킴으로써 상기 가동전극과 고정전극의 접점 off 동작을 수행하고,
상기 톰슨 코일을 작동시켜 상기 톰슨 전기자로 상기 작동판을 하방 가압시키면 상기 푸시래치가 상기 가동전극 변위상태를 해제시킴으로써 상기 가동전극과 고정전극의 접점 on 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 조작 장치 내장형 진공 인터럽터. An interrupter case formed as a vacuum chamber;
a fixed electrode formed at the upper center of the inside of the interrupter case;
a movable electrode formed coaxially below the fixed electrode and contacting the fixed electrode when raised;
A stem extending downward from the movable electrode;
an electrode plate formed on a lower portion of the movable electrode within the interrupter case;
an insulating plate formed at the bottom of the electrode plate;
a Thomson coil formed at the bottom of the insulating plate;
a Thompson armature that is driven downwardly by pressure according to the operation of the Thompson coil;
a Thompson armature restoration spring formed between the Thompson armature and the Thompson coil to restore the Thompson coil;
an operating plate formed at the bottom of the Thompson armature and coupled to the middle portion of the movable electrode stem;
an operation plate restoration spring connected to the operation plate and the bottom of the interrupter case to provide a restoring force to the operation plate; and
A push latch is connected to the inner bottom of the interrupter case and below the movable electrode stem to fix and release the displacement of the stem.
When the operation plate is pressed downward by the Thompson armature by operating the Thompson coil, the push latch fixes the displacement state of the movable electrode to perform a contact off operation between the movable electrode and the fixed electrode,
A vacuum built-in operating device, characterized in that when the operation plate is pressed downward by the Thompson armature by operating the Thompson coil, the push latch releases the displacement state of the movable electrode, thereby performing a contact on operation between the movable electrode and the fixed electrode. Interrupter. 제1항에 있어서 상기 가동전극과 고정전극은
접점부가 튤립형 접점으로 형성되는 것을 특징으로 하는 조작 장치 내장형 진공 인터럽터.The method of claim 1, wherein the movable electrode and the fixed electrode are
A vacuum interrupter with a built-in operating device, characterized in that the contact portion is formed as a tulip-shaped contact. 제2항에 있어서
상기 고정전극은
단부에 머리부가 형성된 단면 구조로 형성되고,
상기 가동전극은 축방향 길이가 다른 동축 내원부와 동축 외원부로 구분 형성되는 동축 전극으로서, 단부에 머리부가 형성되어,
상승 이동시 상기 머리부에 선접점되는 아크접점단과 상기 머리에 후접점되는 주접전단으로 작동하는 것을 특징으로 하는 조작 장치 내장형 진공 인터럽터.In paragraph 2
The fixed electrode is
It is formed in a cross-sectional structure with a head formed at the end,
The movable electrode is a coaxial electrode divided into a coaxial inner circle and a coaxial outer circle with different axial lengths, and a head is formed at the end,
A vacuum interrupter with a built-in operating device, characterized in that it operates as an arc contact end that is in first contact with the head and a main contact front end that is in posterior contact with the head when moving upward. 제1항에 있어서 상기 인터럽터 케이스 내측에는
밸로우즈와;
상기 인터럽터 케이스 내부 압력 상태에 따라 밸로우즈가 길이방향으로 신장 및 수축될 때 밸로우즈의 신장 및 수축 상태에 따른 임피던스 변화를 신호로 출력하는 신호출력부;를 포함하는 진공도 센서
가 포함되어
인터럽터 케이스 내부 진공도를 전기 신호로 출력시키는 것을 특징으로 하는 조작 장치 내장형 진공 인터럽터.According to claim 1, inside the interrupter case
With bellows;
A vacuum degree sensor including a signal output unit that outputs a change in impedance according to the expansion and contraction state of the bellows as a signal when the bellows is expanded and contracted in the longitudinal direction according to the pressure state inside the interrupter case.
is included
A vacuum interrupter with a built-in operating device that outputs the vacuum level inside the interrupter case as an electrical signal. 제1항에 있어서 상기 푸시래치에는
외주변에 권선된 감지코일과;
상기 가동전극의 스템 변위 상태에 따라 상기 감지코일 내에 발생되는 임피던스 변화를 신호로 출력하는 신호출력부;를 포함하는 변위 센서
가 포함되어
상기 가동전극의 변위 상태를 전기 신호로 출력시키는 것을 특징으로 하는 조작 장치 내장형 진공 인터럽터.




The method of claim 1, wherein the push latch includes
A sensing coil wound around the outer periphery;
A displacement sensor comprising; a signal output unit that outputs the impedance change generated within the sensing coil as a signal according to the stem displacement state of the movable electrode;
is included
A vacuum interrupter with a built-in operating device, characterized in that the displacement state of the movable electrode is output as an electric signal.
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