3상 교류용 차단기의 상 절환장치

(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 공개실용신안공보(U)
(51) Int. Cl.
6
H01H 9/20
(11) 공개번호 실1999-0028071
(43) 공개일자 1999년07월15일
(21) 출원번호 20-1997-0040681
(22) 출원일자 1997년12월24일
(71) 출원인 포항종합제철 주식회사 이구택
경상북도 포항시 남구 괴동동 1번지
(72) 고안자 서강욱
경상북도 포항시 남구 괴동 포항종합제철소내 기술연구소 연구지원팀
(74) 대리인 성낙준
심사청구 : 없음
(54) 3상 교류용 차단기의 상 절환장치
요약
본 고안은 3상 교류용 차단기의 상 절환장치에 관한 것으로서, 선택적인 상 절환을 위하여
제1가동단자(11)와 제2가동단자(21)의 사이의 중심반경에 설치한 요홈(220)을 형성한 회동캠(200)과, 회
동캠(200)에 억지 끼워 맞춤되어 그 일측이 차단기(1)의 외부면에 돌출하여 절환핸들(90)에 끼워지는 캠
축(100)과, 캠축(100)의 작동에 따라 회동캠(200)의 요홈(220)에서 탄성적으로 출몰하여
제1가동단자(11)와 제2가동단자(21)가 상 절환을 이루는 접점의 변화를 이루도록 하는 캠레버(600)로 이
루어진 상 절환수단; 상 절환수단의 작동이 전원 차단후에 안정적으로 이루어지도록 잠금핀(720)을 구비
하여 안전단자(4)의 단락을 조작하는 안전스위치(2)와 연결되어 전후진 작동하는 잠금레버(700)와, 잠금
레버(700)의 전후진에 따라 잠금핀(720)이 캠축(100)의 회전을 구속 또는 해제하도록 캠축(100)에 억지
끼워맞춤되는 잠금판(300)으로 이루어진 상 절환 잠금수단; 잠금수단의 해제에 따라 회전하는 캠축(100)
이 다단식의 회전이 이루어지도록 외경에 요철면(420)을 구비하여 캠축(100)에 끼워지는 요철구(400)의
양면에 구비한 제2고정부재(540)에 탄발력에 의해 요철면(420)에 다단식으로 끼워지는 볼(800)을 구비하
여 이루어진 다단식 이동수단을 특징적 구성으로 한다.
대표도
도3
명세서
도면의 간단한 설명
도1은 본 고안의 상 절환장치를 적용한 차단기의 외부 구성을 나타낸 사시도,
도2는 도1의 차단기에 적용한 상 절환장치의 구성을 나타낸 요부 사시도,
도3은 도2의 상 절환장치의 작동수단의 구성을 나타낸 요부 사시도,
도4는 도3의 작동수단의 조작에 의해 상 절환을 이루는 작동 상태의 요부 구성을 나타낸 평면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 차단기 2 : 안전스위치 10 : 제1인입단자
11 : 제1출력단자 20 : 제2인입단자 21 : 제2가동단자
22 : 제2출력단자 30 : 제3인입단자 40 : 제1연결편
41 : 제2상절환단자 42 : 제2출력절환단자 50 : 제2연결편
51 : 제1상절환단자 52 : 제2출력절환단자 90 : 절환핸들
100 : 캠축 200 : 회동캠 300 : 잠금판
302 : 장공 322 : 잠금홀 400 : 요철구
600 : 캠레버 700 : 잠금레버 720 : 잠금핀
고안의 상세한 설명
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공개실용신안실1999-0028071
고안의 목적
고안이 속하는 기술 및 그 분야의 종래기술
본 고안은 3상교류용 차단기에 관한 것으로서, 특히 차단기에 상 절환장치를 부가한 3상교류용 차단기의
상 절환장치에 관한 것이다.
일반적으로 3상교류는 단상교류를 3개 조합시킨,즉 전압 및 주기가 같고 위상이 120。씩 다른 3종의 교
번 전압에 의해 발생하는 전류로서, 단상전류에 대해 대전력 수송에 적합한 고능율과 경제성으로 공업용
전원으로 널리 쓰인다.
이러한 3상교류를 적용한 3상 유도전동기 등의 공업용기기는 과전압에 대한 기기의 손실을 방지하기 위
하여 차단기를 통해 3상을 유도한후 과전류 발생시 차단기에 구비하여 3상의 출력측과 기기측의 입력축
에 구비한 안전편과의 접점을 이루는 안전단자가 단락되어 전원을 차단하였다.
이와 같이 차단기를 통한 전원의 차단은 3상 유도전동기 등의 역회전 구동과, 이러한 기기의 유지 및 보
수를 위하여 또한 실행된다. 이러한 실행 과정은 안전단자와 연결되어 차단기의 외측면에 구비한 조작스
위치를 작동하여 상기 동 방식에 의해 전원이 차단되면, 기기의 유지 및 보수를 실행하거나 기기의 인접
한 위치에 구비한 상 절환장치를 조작하여 상 절환을 수행하였다.
그러나 상기한 3상교류용 차단기는 전원을 차단하는 기능에 한정된 구조로서, 상 절환을 위하여 차단기
의 조작과 별도로 구비된 상 절환장치를 조작하였다.
이에 작업자가 상 절환을 실행하는 과정에서 별도의 장소에 위치한 차단기를 통한 전원의 차단을 실행하
지 않는 경우, 잘못된 조작으로 감저 등의 안전사고 및 기기의 손상이 발생하는 문제점이 있었다.
고안이 이루고자하는 기술적 과제
본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 고안의 목적은 차단기의 고유 목적인
과전류에 대한 전원의 차단기능에 부가하여 상 절환기능을 보유하는 3상교류용 차단기의 상 절환장치를
제공하는데 있다.
고안의 구성 및 작용
상기 목적을 실현하기 위한 본 고안의 실시예를 첨부한 도면 도2 내지 도4를 참조하여 상세히 설명하면
다음과 같다.
우선 본고안은 과전압에 대한 기기의 손실을 방지하기 위하여 차단기(1)를 통해 3상을 유도한후 과전류
발생시 차단기(1)에 구비하여 3상의 출력측과 기기측의 입력축에 구비한 안전편(3)과의 접점을 이룸과
동시에 외부조작에 의해 작동 될 수 있도록 안전스위치(2)에 연결된 안전단자(4)가 단락되어 전원을 차
단하는 3상교류용 차단기(1)를 구비한다.
상기 차단기(1)에 있어서 본 고안은 외부 전원이 연결된 제1인입단자(10)가 제1가동단자(11)로 접속된
제1출력단자(12)로 이어지는 전류를 이루는 T상과, 외부 전원이 연결된 제2인입단자(20)가
제2가동단자(21)로 접속된 제2출력단자(22)로 이어지는 전류를 이루는 S상과, 외부 전원이 연결된 제3인
입단자(30)의 단일 경로의 전류를 이루는 R상을 포함한 3상; 3상의 절환 경로로서 제1인입단자(10)와
제1연결편(40)으로 연결된 제2상절환단자(41)가 제2출력단자(22)에서 분기된 제2출력절환단자(42)와 제1
가동단자(11)와 접점을 이루어 전류를 이루는 절환S상과, 제2인입단자(20)와 제2연결편(50)으로 연결된
제1상절환단자(51)가 제1출력단자(12)에서 분기된 제1출력절환단자(52)와 제2가동단자(21)와 접점을 이
루어 전류를 이루는 절환T상 및 R상을 포함한 절환3상; 절환3상과 3상의 선택적인 상 절환을 위하여 제1
가동단자(11)와 제2가동단자(21)의 사이의 중심반경에 설치함과 동시에 제1가동단자(11)와
제2가동단자(21)측으로 각각 대칭되는 요홈(220)을 형성한 회동캠(200)과, 회동캠(200)을 차단기(1)의
외부면에서 회동시키도록 회동캠(200)에 억지 끼워 맞춤되어 그 일측이 차단기(1)의 외부면에 돌출하여
절환핸들(90)에 끼워지는 캠축(100)과, 캠축(100)의 작동에 따라 회동캠(200)의 요홈(220)에서 출몰하여
탄성부재(620)에 의해 탄발되는 제1가동단자(11)와 제2가동단자(21)가 절환3상과 3상과의 상 절환을 이
루는 접점의 변화를 이루도록 하는 캠레버(600)로 이루어진 상 절환수단; 상 절환수단의 작동이
차단기(1)의 전원 차단후에 안정적으로 이루어지도록 잠금핀(720)을 구비하여 안전단자(4)의 단락을 조
작하는 안전스위치(2)와 연결되어 전후진 작동하는 잠금레버(700)와, 잠금레버(700)의 전후진에 따라 캠
축(100)의 회전을 구속 또는 해제하도록 잠금핀(720)을 따라 선회가능한 장공(302)을 형성함과 동시에
장공(302)과 연통되어 잠금핀(720)에 의해 회전이 방지되는 잠금홀(322)을 형성한 잠금대(320)를 일체로
구비하여 캠축(100)에 억지 끼워맞춤되는 잠금판(300)으로 이루어진 상 절환 잠금수단; 잠금수단의 해제
에 따라 회전하는 캠축(100)이 다단식의 회전이 이루어지도록 외경에 요철면(420)을 구비하여 캠축(100)
에 끼워지는 요철구(400)와, 요철구(400)의 양면에 구비한 제1고정부재(840)에 탄성스프링(820)의 탄발
력에 의해 요철면(420)에 다단식으로 끼워지는 볼(800)을 구비하여 이루어진 다단식 이동수단을 특징적
구성으로 한다.
상기 특징적 구성에 있어서, 잠금수단의 잠금레버(700)에 구비한 잠금핀(720)의 이동범위는, 즉
잠금핀(720)이 잠금홀(322)에서 장공(302)으로 이동하는 범위는 안전스위치(2)의 on/off를 위한 회동 범
위에 비례하여 잠금레버(700)의 길이를 적정하게 설정함으로써 이루어진다.
그리고 캠축(100)에는 일측면에 제어홈(520)을 형성한 제어판(500)을 억지 끼워맞춤하고, 제어판(500)을
수용하여 고정되는 제2고정부재(540)에는 제어홈(520)에 진입하는 제어돌기(542)를 형성하여,
제어돌기(542)가 제어홈(520)에서 이동하는 범위로 절환핸들(90)을 통한 캠축(100)의 회전을 제어하도록
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구성한다.
아울러 캠축(100)에 억지 끼워맞춤되는 잠금판(300), 요철구(400), 회동캠(200)은 사각 등의 다변각을
갖는 축공을 형성하고, 축공에 형합하는 형상으로 캠축(100)을 구비하여 회전시 슬립을 방지한다.
상기 구성에 의한 본 고안의 작용을 설명하면 다음과 같다.
우선 도2와 도3은 안전스위치(2)가 on 상태로서, 이때 잠금레버(700)의 잠금핀(720)은 잠금대(320)의 잠
금홀(322)에 진입하여 잠금판(300)을 통해 캠축(100)의 회전을 방지한다. 이에 전원이 인가된 3상, 즉
제1인입단자(10)-제1가동단자(11)-제1출력단자(12)의 흐름을 갖는 T 상과,
제2인입단자(20)-제2가동단자(21)-제2출력단자(22)의 흐름을 갖는 S상과, 제3인입단자(30)의 단일경로의
흐름을 갖는 R상의 상태에서 절환핸들(90)을 통한 상 절환이 급지된다.
상기 잠금수단에 의해 3상을 유지한 상태에서 상 절환절환은 도4의 상태로 이루어진다.
안전스위치(2)를 off상태로 유지하면, 안전단자(4)가 안전편(3)에서 단락되어 전원을 차단되고, 잠금레
버(700)가 안전스위치(2)의 회전에 따라 전진함과 동시에 잠금핀(720)이 잠금홀(322)에서 이탈하여 잠금
판(300)의 장공(302)에 진입함으로서 캠축(100)의 구속이 해제된다. 이후 차단기(1)의 외부면에 구비된
절환핸들(90)을 회전하면, 절환핸들(90)에 연결한 캠축(100)이 회전한다. 이에 캠축(100)에 억지 끼워맞
춤된 잠금판(300)이 장공(302)에 진입한 잠금핀(720)을 고정체로 이동함과 동시에 요철구(400)의
요철면(420)이 볼(800)에 걸리면서 다단식의 회전이 이루어지고, 회동캠(200)이 회전한다.
이때 캠축(100)의 회전은 제어판(500)에 구비한 제어홈(520)에 제2고정부재(540)에 구비한
제어돌기(542)의 이동경로가 차단됨으로서 완료된다
이와 같이 캠축(100)이 제한된 범위에서 회전하여 회동캠(200)이 회전하면, 회동캠(200)의 요홈(220)에
진입한 캠레버(600)가 요홈(220)에서 이탈됨과 동시에 제1가동단자(11) 및 제2가동단자(21)가 T상 및 S
상의 연결지점에서 이격된다.
이격된 제1가동단자(11) 및 제2가동단자(21)는 캠레버(600)가 회동캠(200)의 외경에 지지된 상태에서 탄
성부재(620)에 탄성적 지지로 각각 제1상절환단자(51)와 제1출력단자(12)의 연결지점,
제2상절환단자(41)와 제2출력단자(22)의 회전지점을 제공하여 R상을 포함하여 절환 3상을 이루게 된다.
이에 절환 3상은 R을 포함하여 제1인입단자(10)-제1연결편(40)-제2상절환단자(41)-제2출력단자(22)의 흐
름을 갖는 절환 S상과, 제2인입단자(20)-제2연결편(50)-제1상절환단자(51)-제1출력단자(12)의 흐름을 갖
는 절환 T상의 상 변화를 갖게된다.
고안의 효과
본 고안은 차단기를 통하는 전원의 차단 없이 상 절환이 방지됨으로써 작업자 및 상 절환을 이루는 기기
의 안전성이 향상되는 효과가 있다.
아울러 상 절환장치가 차단기에 구비됨으로서, 설치성이 향상됨과 동시에 작업자가 한 장소에서 소기의
2가지 목적을 실행하게되어 작업성이 향상되는 효과가 있다.
(57) 청구의 범위
청구항 1
과전압에 대한 기기의 손실을 방지하기 위하여 차단기를 통해 3상을 유도한후 과전류 발생시 차단기에
구비하여 3상의 출력측과 기기측의 입력축에 구비한 안전편과의 접점을 이룸과 동시에 외부조작에 의해
작동 될 수 있도록 안전스위치에 연결된 안전단자가 단락되어 전원을 차단하는 3상교류용 차단기에 있어
서,
상기 외부 전원이 연결된 제1인입단자(10)가 제1가동단자(11)로 접속된 제1출력단자(12)로 이어지는 T상
과, 외부 전원이 연결된 제2인입단자(20)가 제2가동단자(21)로 접속된 제2출력단자(22)로 이어지는 S상
과, 외부 전원이 연결된 제3인입단자(30)의 단일 경로를 이루는 R상을 포함한 3상;
3상의 절환 경로로서 제1인입단자(10)와 제1연결편(40)으로 연결된 제2상절환단자(41)가
제2출력단자(22)에서 분기된 제1출력절환단자(52)와 제1가동단자(11)와 접점을 이루는 절환S상과, 제2인
입단자(20)와 제2연결편(50)으로 연결된 제1상절환단자(51)가 제1출력단자(12)에서 분기된 제1출력절환
단자(52)와 제2가동단자(21)와 접점을 이루는 절환T상 및 R상을 포함한 절환3상;
절환3상과 3상의 선택적인 상 절환을 위하여 제1가동단자(11)와 제2가동단자(21)의 사이의 중심반경에
설치함과 동시에 제1가동단자(11)와 제2가동단자(21)측으로 각각 대칭되는 요홈(220)을 형성한
회동캠(200)과, 회동캠(200)을 차단기(1)의 외부면에서 회동시키도록 회동캠(200)에 억지 끼워 맞춤되어
그 일측이 차단기(1)의 외부면에 돌출하여 절환핸들(90)에 끼워지는 캠축(100)과, 캠축(100)의 작동에
따라 회동캠(200)의 요홈(220)에서 출몰하여 탄성부재(620)에 의해 탄발되는 제1가동단자(11)와 제2가동
단자(21)가 절환3상과 3상과의 상 절환을 이루는 접점의 변화를 이루도록 하는 캠레버(600)로 이루어진
상 절환수단;
상 절환수단의 작동이 차단기(1)의 전원 차단후에 안정적으로 이루어지도록 잠금핀(720)을 구비하여 안
전단자(4)의 단락을 조작하는 안전스위치(2)와 연결되어 전후진 작동하는 잠금레버(700)와,
잠금레버(700)의 전후진에 따라 캠축(100)의 회전을 구속 또는 해제하도록 잠금핀(720)을 따라 선회가능
한 장공(302)을 형성함과 동시에 장공(302)과 연통되어 잠금핀(720)에 의해 회전이 방지되는
잠금홀(322)을 형성한 잠금대(320)를 일체로 형성하여 캠축(100)에 억지 끼워맞춤되는 잠금판(300)으로
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공개실용신안실1999-0028071
이루어진 상 절환 잠금수단;
잠금수단의 해제에 따라 회전하는 캠축(100)이 다단식의 회전이 이루어지도록 외경에 요철면(420)을 구
비하여 캠축(100)에 끼워지는 요철구(400)와, 요철구(400)의 양면에 구비한 고정부재에 탄성부재(620)의
탄발력에 의해 요철면(420)에 다단식으로 끼워지는 볼(800)을 구비하여 이루어진 다단식 이동수단으로
구성한 것을 특징으로 하는 3상 교류용 차단기의 상 절환장치.
도면
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도면2
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도면3
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도면4
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