KR0172808B1 - 배선용차단기의 트립장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전로상에서 비정상적인 상태가 감지함에 따라 전원을 자동으로 차단시킴과 동시에 전원의 재투입을 방지하는 배선용 차단기의 트립(Trip)장치에 관한 것으로써, 좀더 구체적으로는 그 구조를 개선하여 별도의 기다란 바를 이용하지 않고도 선로상에 과부하가 걸려 플런저에 전원이 인가될 때 최단시간내에 전원의 공급을 차단할 수 있도록 한 것이다.

이를 위해, 상부링크(21)의 요입홈(21a)에 끼워져 전원투입시 상부링크(21)의 잠금상태를 유지하는 걸림쇠(22)와, 상기 걸림쇠의 일단에 고정되어 상부링크(21)의 잠금상태가 해제됨에 따라 걸림쇠에 복원력을 부여하는 제1탄성부재(23)와, 플런저(13)의 상부에 회동가능하게 탄력설치되어 전원투입시 상부링크(21)의 잠금상태를 유지하고 플런저(13)가 자화력에 의해 당겨짐에 따라 잠금상태를 해제하는 아마추어(24)와, 상기 아마추어가 회동가능하게 설치된 지지판(15)과 아마추어(24)사이에 연결되어 플런저(13)의 전원차단시 아마추어(24)를 초기 상태로 환원시키는 제2탄성부재(25)와, 핸들(4)의 하부에 형성되어 리셋시 제1탄성부재의 복원력으로 이동되었던 걸림쇠(22)를 초기상태로 이동시키는 작동편(26)으로 구성하여서 된 것이다.

Description

배선용차단기의 트립장치

제1도는 종래의 배선용 차단기를 나타낸 종단면도.

제2도는 제1도에서 바(bar)와 트립기구부를 나타낸 평면도.

제3도는 본 발명의 장치가 구비된 배선용 차단기의 종단면도.

제4도는 본 발명을 설명하기 위한 작동 상태도로서,

(a)는 전원이 투입된 상태도.

(b)는 과전류에 의해 트립이 발생된 상태도.

제5도는 제4도 (b)의 A부 확대도.

제6도는 걸림쇠의 위치를 나타낸 것으로써,

(a)는 트립시의 상태도.

(b)는 리셋시의 상태도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

13 : 플런저 21 : 상부링크

21a : 요입홈 22 : 걸림쇠

23 : 제1탄성부재 24 : 아마추어

25 : 제2탄성부재 26 : 작동편

본 발명은 전로(電路)상에 설치되어 전원공급을 제어하는 배선용 차단기에 관한 것으로써, 좀더 구체적으로는 전로상에서 비정상적인 상태를 감지함에 따라 전원을 자동으로 차단시킴과 동시에 전원의 재투입을 방지하는 배선용 차단기의 트립(Trip)장치에 관한 것이다.

일반적으로 전자식 배선용 차단기는 송배전계통이나, 전기회로에 있어서 부하를 개폐하거나, 또는 접지, 단락 등의 사고가 발생할 경우 전류를 차단시키는 기기를 말한다.

이러한 배선용 차단기는 선로상에 이상전류가 흐르면 선로상의 이상전류를 변류기의 변류비에 의해 변화시킨 다음 그 변화된 2차전류를 전자회로부에 공급하게 된다.

상기 2차전류가 공급된 전자회로부는 변류기에 의해 변화되어 입력된 2차전류량이 정격전류 이상일 경우, 전자회로부의 각 기능구성에 따른 제어동작에 따라 변류기 2차전류량의 크기를 판별, 시연동작을 하도록 하여 트립코일에 전기적 신호를 제공하게 된다.

즉, 배선용 차단기내의 통전부인 각 상에 설치된 변류기에서 선로의 통전량을 검출하여 과부하신호를 전자회로부에 제공하면 전자회로부에서는 다시 트립시간을 연산, 제어하여 출력하게 된다.

이에 따라 트립코일에 전원이 인가되면 개폐기구가 연동하여 이상전류가 흐르는 선로를 차단하므로 과부하로부터 회로를 보호하게 된다.

이와 같이 선로상에 과부하가 흐를 경우 선로를 차단하는 동작을 트립(trip)동작이라 말하고, 트립동작을 하여 선로를 차단하였을 경우에는 트립의 원인을 제거하지 않고 작업자가 부주의로 전원을 재투입하더라도 전원공급이 되지 않도록 하여 선로상의 이상전류에 의해 안전사고가 발생하는 것을 예방하게 되고, 응급조치후 전원을 재투입하고자 할 경우에는 반드시 전원을 오프시킨 다음 재투입하여야만 선로상에 전원이 투입된다.

첨부도면 제1도는 종래의 배선용 차단기를 나타낸 종단면도로써, 본체(1)내에 복수개(R상, S상, T상)의 가동접촉자(2)가 축(3)을 중심으로 희동가능하게 설치되어 있고 상기 S상에 위치하는 가동접촉자의 외측으로는 핸들(4)의 조작에 따라 희동하는 가동레버(5)가 상기 가동접촉자를 감싸도록 설치되어 있으며 상기 가동레버의 내측에는 가동레버의 온동작시에는 움직이지 않고 트립동작시 또는 트립동작후 가동레버를 오프동작시에만 함께 회동하는 래치레버(6)가 설치되어 있다.

그리고 래치레버(6)의 상부에 상부링크(7)의 일단이 끼워져 있고 가동 접촉자(2)에는 하부링크(8)의 일단이 끼워져 있는데, 상기 상, 하부링크는 상호 절첩가능하게 핀(9)으로 결합되고 상기 핀과 가동레버(5)사이에는 스프링(10)이 연결되어 있다.

또한 래치레버(6)의 후단(도면상 우측)에 전원투입시 래치레버가 회동되지 않도록 래치레버의 일단을 걸어 잠가주는 래치홀더(11)가 핀(12)을 중심으로 회동가능하게 탄력설치되어 있고 상기 래치홀더의 일측에는 선로상에 이상전류가 흐를 경우 자화되는 플런저(13)가 설치되어 있으며 플런저의 상측에는 상기 플런저가 자화됨에 따라 흡인력에 의해 당겨지면서 래치홀더로부터 래치레버의 걸림상태를 해제시켜주는 아마추어(14)가 지지판(15)에 회동가능하게 결합되어 있다.

이때 상기 래치홀더(11)의 하부에는 복수개의 상(R상, S상, T상)중 어느 하나의 상에 과부하가 걸려 해당 상에 설치된 플런저가 흡인되더라도 래치홀더(11)에 걸려 있던 래치레버(6)의 걸림상태를 해제시키기 위한 기다란 바(bar)(16)가 결합되어 있다.

첨부도면 제1도는 핸들(4)의 조작으로 가동레버(5)가 회동되어 전원이 투입된 상태, 즉 가동접촉자(2)가 회동되어 고정접촉자(17)와 접속된 상태이고, 래치레버(6)는 래치홀더(11)에 걸려 잠겨진 상태이므로 상, 하부링크(7)(8)는 펼쳐진 상태를 유지하게 된다.

이러한 상태에서 선로상에 과전류가 발생하여 플런저(13)에 전원이 인가되면 상기 플런저가 아마추어(14)를 흡인하게 되므로 상기 아마추어 지지판(15)을 중심으로 회동하게 된다.

이에 따라 상기 아마추어가 래치홀더(11)에 결합된 바(16)를 밀게 되므로 상기 래치홀더가 핀(12)을 중심으로 회동하면서 래치레버(16)의 걸림상태를 해제시키게 된다.

이와 같이 래치레버의 걸림상태가 해제되면 상기 래치레버는 인장력을 받고 있는 스프링(10)의 복원력에 의해 가동레버(5)측으로 회동하게 되므로 상호 펼쳐져 있던 상, 하부링크(7)(8)가 절첩됨과 동시에 고정접촉자(17)로부터 가동접촉자(2)가 분리되는 트립동작이 이루어지게 된다.

상기한 바와 같은 동작으로 트립동작이 이루어지고 나면 작업자가 부주의로 트립상태를 인지하지 못하고 전원이 공급되고 있지 않음만을 판단하여 전원을 재투입하더라도 가동레버(5)가 회동된 상태이므로 전원의 재투입이 불가능해지게 된다.

만약, 전원을 재투입하고자 할 경우에는 반드시 핸들(4)을 오프위치로 회동시켜 가동레버(5)와 래치레버(6)가 동시에 초기위치로 환원되도록 하여 래치레버가 래치홀더(11)에 잠겨지도록 하여야만 전원의 재투입이 가능해지게 된다.

그러나 이러한 종래의 차단기에서는 아마추어(14)의 동작에 따라 래치홀더(11)를 회동시키기 위해 상기 래치홀더에 결합되는 바(16)가 긴 장대형상으로 되어 있어 각 상의 사이에 형성되는 격벽(18)이 연속성을 갖지 못하게 되므로 각 상 사이에서 충분한 절연거리를 확보하지 못하여 각 상 사이를 전기적으로 확실하게 분리시키지 못하였음은 물론 과전류의 발생으로 인해 플런저(13)에 흡인력이 발생되더라도 많은 부품을 거쳐 래치레버(6)의 잠금상태를 해제시키게 되므로 보다 신속한 전원의 차단동작이 이루어지지 못하였다.

또한, 장대형상의 긴 바(16)는 각 상을 관통하여 설치되어 있어 반드시 절연성재료만을 사용하여야 되므로 인해 강도가 약하게 되고, 이에 따라 부품의 조립공정시 작은 완력만 받더라도 쉽게 변형을 일으키게 되었음은 물론 각 부위에서 받는 트립을 위해 필요한 힘이 모두 달라 차단기의 제작에서 작은 조립오차가 발생되더라도 모든 제품에 힘의 균형을 확인하여 조정해 주어야 하는 문제점이 있었다.

본 발명은 종래의 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로써, 그 구조를 개선하여 별도의 기다란 바를 이용하지 않고도 선로상에 과부하가 걸려 플런저에 전원이 인가될 때 최단시간내에 전원의 공급을 차단할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 형태에 따르면, 래치레버와 가동접촉자사이에 상, 하부링크를 절첩가능하게 설치하도록 된 것에 있어서, 상부링크의 요입홈에 끼워져 전원투입시 상부링크의 잠금상태를 유지하는 걸림쇠와, 상기 걸림쇠의 일단에 고정되어 상부링크의 잠금상태가 해제됨에 따라 걸림쇠에 복원력을 부여하는 제1탄성부재와, 플런저의 상부에 회동가능하게 탄력설치되어 전원투입시 상부 링크의 잠금상태를 유지하고 플런저가 자화력에 의해 당겨짐에 따라 잠금상태를 해제하는 아마추어와, 상기 아마추어가 회동가능하게 설치된 지지판과 아마추어사이에 연결되어 플런저의 전원차단시 아마추어를 초기상태로 환원시키는 제2탄성부재와, 핸들의 하부에 형성되어 리셋시 제1탄성부재의 복원력으로 이동되었던 걸림쇠를 초기상태로 이동시키는 작동편으로 구성됨을 특징으로 하는 배선용 차단기의 트립장치가 제공된다.

이하, 본 발명을 일 실시예로 도시한 첨부된 도면 제3도 내지 제6도를 참고로 하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부도면 제3도는 본 발명의 장치가 구비된 배선용 차단기의 종단면도이고 제4도는 본 발명을 설명하기 위한 작동 상태도이며 제5도는 제4도 (b)의 A부 확대도로써, 본 발명은 상부링크(21)의 요입홈(21a)에 전원투입시 상부링크(21)의 잠금상태를 유지하는 걸림쇠(22)가 끼워져 있고 상기 걸림쇠의 일단에는 상부링크(21)의 잠금상태를 해제시킴에 따라 걸림쇠에 복원력을 부여하는 제1탄성부재(23)가 고정되어 있으며, 플런저(13)의 상부에 위치되는 지지판(15)에는 전원투입시 상부링크(21)의 잠금상태를 유지하고 플런저(13)가 자화력에 의해 당겨지면 잠금상태를 해제하는 아마추어(24)가 회동가능하게 탄력설치되어 있다.

그리고 상기 아마추어(24)가 회동가능하게 설치된 지지판(15)과 아마추어(24)사이에는 플런저(13)의 전원차단시 아마추어(24)를 초기상태로 환원시키는 제2탄성부재(25)가 연결되어 있고 핸들(4)의 하부에는 리셋시 제1탄성부재의 복원력으로 이동되었던 걸림쇠(22)를 초기상태로 이동시키는 작동편(26)이 형성되어 있다.

상기 제1, 2탄성부재(23)(25)는 코일스프링으로 구성되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용, 효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 핸들(4)을 회동시켜 전원을 투입하면 절첩되어 있던 상, 하부링크(21)(27)가 상호 펼쳐지면서 가동접촉자(2)를 누르게 되므로 상기 가동접촉자가 제3도와 같이 고정접촉자(17)와 접속되어 선로상에 전원을 투입하게 된다.

상기한 바와 같이 전원이 투입된 상태에서는 걸림쇠(22)가 제1탄성부재(23)를 인장시키면서 제4도의 (a)와 같이 상부링크(21)의 요입홈(21a)내에 삽입되어 있고 상기 걸림쇠는 아마추어(24)에 의해 복원이 제어되므로 래치레버(6)는 잠금상태를 유지하게 된다.

그러나 배선용 차단기의 통전부, 즉 고정접촉자(17)와 가동접촉자(2) 이를 연결하는 도선(28)에 과전류가 흐르면 상기 통전부에 연결된 플런저(13)가 큰 전자력을 갖게 되므로 플런저가 아마추어(24)를 흡입하게 된다.

이와 같이 플런저(13)가 아마추어(24)를 흡인하면 지지판(15)에 회동가능하게 설치된 상기 아마추어가 제2탄성부재(25)를 인장시키면서 제4도의 (b)와 같이 회동하여 걸림쇠(22)의 지지력을 해제하게 된다.

이에 따라 상기 걸림쇠(22)는 제1탄성부재(23)의 복원력에 의해 초기상태로 회동하면서 래치레버(6)의 잠금상태를 해제시키게 되므로 상호 펼쳐져 있던 상, 하부링크(21)(27)가 접혀지게 된다.

이와 같이 상, 하부링크(21)(27)가 접혀지면 고정접촉자(17)와 접속되어 있던 가동접촉자(2)가 분리되므로 통전이 중단된다.

즉, 트립동작이 행하여지게 된다.

상기한 바와 같은 동작으로 트립되고 나면 핸들(4)은 전원투입측에 위치하고 있지만, 전원의 공급은 중단된 상태이므로 작업자가 선로상에 과전류가 흐르고 있음을 인지하게 된다.

트립동작이 이루어진 상태에서 핸들(4)을 전원 오프위치로 환원시키면 트립동작시 제1탄성부재(23)의 압축력으로 도면상 우측으로 이동되었던 걸림쇠(22)가 핸들(4)의 하부에 형성된 작동편(26)에 걸려 제4도의 (a)와 같이 도면상 좌측으로 이동하여 아마추어(24)에 지지되므로 래치레버(6)가 잠금상태를 유지하게 된다.

이에 따라 핸들(4)을 전원투입측으로 회동시키면 종래의 배선용 차단기와 마찬가지로 상, 하부링크(21)(27)가 펼쳐지면서 가동접촉자(2)가 회동하게 되므로 전원이 투입되는 것이다.

이상에서와 같이 본 발명은 각 상에 걸쳐 기다랗게 설치되던 바를 생략하고 아마추어의 형상을 변경하여 상기 아마추어가 직접 트립동작을 수행하도록 되어 있어 트립동작에 따른 시간을 최소화하게 됨은 물론 조립오차 및 변형에 따른 동작오차의 발생을 줄이게 되는 효과를 얻게 된다.

Claims (2)

1. 래치레버와 가동접촉자사이에 상, 하부링크를 절첩가능하게 설치하도록 된 것에 있어서, 상부링크의 요입홈에 끼워져 전원투입시 상부링크의 잠금상태를 유지하는 걸림쇠와, 상기 걸림쇠의 일단에 고정되어 상부링크의 잠금상태가 해제됨에 따라 걸림쇠에 복원력을 부여하는 제1탄성부재와, 플런저의 상부에 회동가능하게 탄력설치되어 전원투입시 상부링크의 잠금상태를 유지하고 플런저가 자화력에 의해 당겨짐에 따라 잠금상태를 해제하는 아마추어와, 상기 아마추어가 회동가능하게 설치된 지지판과 아마추어사이에 연결되어 플런저의 전원차단시 아마추어를 초기상태로 환원시키는 제2탄성부재와, 핸들의 하부에 형성되어 리셋시 제1탄성부재의 복원력으로 이동되었던 걸림쇠를 초기상태로 이동시키는 작동편으로 구성됨을 특징으로 하는 배선용 차단기의 트립장치.
2. 제1항에 있어서, 제1, 2탄성부재를 코일 스프링으로 함을 특징으로 하는 배선용 차단기의 트립장치.