KR100198101B1 - 순시트립 정격전류 조정형 배선용 차단기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배선용 차단기의 순시트립장치에 관한 것으로, 순시트립의 정격전류를 용이하게 조정하도록 하기 위한 것이다.

이를 위하여 본 발명은, 다이얼에 연결된 캠에 연동하여 회전하는 인스턴트바를 케이스에 결합하고, 아마튜어를 상기 인스턴트바에 연결하여, 다이얼로 인스턴트바와 이에 연결된 아마튜어를 회전시켜서, 아마튜어와 픽싱코어의 간극을 조정함으로써 용이하게 정격전류를 조정하도록 한다.

Description

순시트립 정격전류 조정형 배선용 차단기

본 발명은 배선용 차단기의 순시트립장치에 관한 것으로, 아마튜어를 고정하며 정격전류 조정 구조를 가지는 인스턴트바를 결합시켜 정격전류 조정이 가능하도록 한 것이다.

배선용 차단기는 전기 설비에 있어서 저압 옥내 전로의 과전류 보호를 위한 기기로서, 부하 전류 및 고장 전류의 개폐 기능을 갖고 차단 동작 후 재사용이 가능한 특징을 가지고 있다.

도 1은 중앙극을 중심으로 하여 나타낸 일반적인 배선용 차단기의 구성도이다. 도면에 의거하여 이를 설명하면 다음과 같다.

본체의 케이스(5) 및 커버(6)는 절연 수지물로 되어 있어 충전부의 노출을 방지하며, 구성부는 트립장치와 개폐장치로 대별된다.

트립장치는 전로상의 과전류 발생을 검출하여 개폐장치를 동작시키며, 과전류 특성에 따라 시연트립 및 순시트립 동작을 한다.

바이메탈(70) 및 픽싱코어(71)가 히터(72)에 부착되어 있고, 히터는 부하단자대(73)에 연결되어 있다. 아마튜어(74)는 스프링으로 고정되어 회동 가능하며, 바이메탈의 트립나사(700) 및 아마튜어의 트립돌기(740)는 각 극을 가로질러 일축으로 형성되는 트립크로스바(75)와 인접한다.

개폐장치는 트립장치의 작동에 따라 가동되는 기구부 및 고정접점(810), 가동접점(820)을 가지고 있다.

고정접점(810)은 전원단자대(80)와 연결되는 고정접촉자(81) 상에 부착되고, 가동접점(820)은 가동접촉자(82) 저면에 부착된다. 각 극을 가로질러 일축으로 형성되는 샤프트(830)에는 홀더(83)가 연결되어 있고, 홀더(83)는 가동접촉자(82)를 고정한다. 가동접촉자(82)는 사이드플레이트(84)에 고정되어 있는 고정축(831)을 중심으로 상하 회동할 수 있으며, 가동접촉자(82)의 회동 공간 외측에는 그리드(85)가 있다.

기구부는 중앙극에만 형성되어 있다. 래치(86)는 사이드플레이트(84)에 고정되는 래치핀(840)을 축으로 상하 회동하며, 트립크로스바(75)와 연계되는 래치홀더(860)에 걸려 있다. 어퍼링크(861) 및 토글링크(862)는 링크핀(863)으로 연결되어 절곡 운동하며, 토글링크는 홀더핀(832)에 의해 홀더(83)에 연결되고, 어퍼링크는 어퍼링크핀(864)에 의해 래치(86)에 연결된다. 링크핀은 레버(87)에 부착된 스프링(88)에 걸려 있고, 레버(88)에는 수동 조작용 핸들(89)이 부착된다.

정상 상태에서 배선용 차단기는 전류가 흐른다.

정격전류를 초과하는 과전류가 흐르면 바이메탈(70)이 완곡되어 트립나사(700)가 트립크로스바(75)를 누르는 시연트립 동작을 하고, 단락전류와 같은 대전류 발생시에는 픽싱코어(71)에 형성되는 강한 자장에 아마튜어(74)가 순간적으로 흡인되어 트립크로스바(75)를 누르는 순시트립 동작을 한다. 트립크로스바는 각 극에 걸쳐 일축으로 형성되어 있으므로, 어느 일 극에서 과전류가 발생해도 동일한 트립 동작이 나타난다.

트립크로스바가 회전하여 래치홀더(860)를 밀면, 래치홀더에 걸려 있던 래치(86)가 풀리면서 링크핀(863)을 잡아 당기는 스프링(88)의 장력으로 어퍼링크(861) 및 토글링크(862)가 절곡되며, 이에 따라 토글링크에 연결되어 있는 홀더(83) 및 가동접촉자(82)가 급속히 상방으로 튀어 오르면서 접점(810,820)이 개극된다. 각 극의 홀더(83) 및 가동접촉자(82)는 샤프트(830)에 동축 연결되어 있으므로, 중앙극의 접점 개극에 따라 각 극의 접점도 동시에 개극된다.

이 때 접점에서 발생하는 아크가 그리드(85)에 흡수되어 소멸함으로써 차단이 완료된다.

도 2는 상기와 같은 종래의 배선용 차단기에 있어 순시트립장치의 구조를 나타내는 부분 상세도이다.

아마튜어(74)는 측면돌기(740)로 케이스(도시하지 않았음)에 지지되고, 스프링(741)으로 픽싱코어(71)에 연결된다. 대전류 발생으로 픽싱코어(71)에 강한 자장이 형성되면 측면돌기(740)를 축으로 회전하여 픽싱코어에 흡인된다. 이에 따라 트립돌기(742)가 앞으로 회전해서 트립크로스바(75)를 누르게 되고, 순시트립이 일어나서 전원이 차단된다.

전원 차단이 완료되면 픽싱코어의 자장이 소멸되어 흡인력이 사라지므로, 아마튜어는 스프링의 장력으로 당겨져서 측면돌기를 축으로 뒤로 회전하게 되고, 트립돌기도 후퇴하여 트립크로스바와 떨어져 원래의 위치로 복원된다.

이와 같은 순시트립장치에서 정격전류를 조정하려면 아마튜어와 픽싱코어 사이의 간극을 조정해야 한다. 즉, 간극이 클 경우에는 아마튜어가 픽싱코어에 부착되기 위해서는 강한 자장이 픽싱코어에 유도되어야 하므로, 보다 큰 전류가 통과해야 트립이 일어나게 되고 결과적으로 정격전류가 증가하며, 간극이 작아지면 반대로 정격전류가 감소한다.

그러나 종래의 배선용 차단기는 이와 같은 간극 조정 구조가 없어 정격전류 조정이 곤란한 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 정격전류의 조정이 용이하도록 배선용 차단기의 순시트립장치 구조를 개선하는 것을 그 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 회전 가능한 인스턴트바를 스프링으로 아마튜어와 연결하고, 다이얼로 인스턴트바를 회전시켜 아마튜어와 픽싱코어의 간극을 조정하게 함으로써, 용이하게 정격전류를 조정할 수 있게 한다.

도 1은 종래의 배선용 차단기의 측면 구성도

도 2는 종래의 트립장치 구성도

도 3은 본 발명의 구성을 나타내는 사시도

도 4는 도 3의 간극조정부 결합 상태를 나타내는 평면도

도 5는 도 4의 작용 설명도

도 6은 아마튜어와 인스턴트바의 결합 상세도

도 7은 본 발명의 간극 조정 상태를 나타내는 설명도

도 8은 결합스프링의 결합 위치 조정 구조를 나타내는 설명도

도 9는 본 발명의 트립 동작 개요를 나타내는 설명도

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 써멀바 2 : 조정노브

3 : 스프링 4 : 조정나사

10 : 접촉바 11 : 트립돌기

12 : 톱니부 13 : 써포터

20 : 노브지지대

이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 설명에서 종래와 동일 또는 동등한 부분은 같은 도면 부호로 표기하여 설명한다.

도 3은 본 발명의 구성을 나타내는 중요부 분리 사시도이다. 도면에서 아마튜어(74), 바이메탈(70) 및 히터(72)는 도시의 편의상 일극에만 도시한다.

케이스(5)에 홈을 형성하고 인스턴트바(1)의 양 끝단을 힌지결합한다. 인스턴트바는 극간에 스프링지지판(10)이 있어 스프링홈(50)에 결합된 상태에서 지지스프링(51)으로 지지되고, 결합돌기(11) 및 스토퍼(12)는 각 극에 1쌍씩 형성되며, 일단에는 캠바(13)가 형성된다.

아마튜어(74)는 양측에 2개씩의 스프링홀(743)이 형성되어 인스턴트바(1)의 결합돌기(11)와 결합스프링(744)으로 연결되며, 멈춤돌기(745)는 스토퍼(12)로 지지된다.

아마튜어(74)와 결합된 인스턴트바(1)가 케이스에 끼워진 상태에서, 히터(72)에 부착된 바이메탈(70)은 상기 아마튜어와 인스턴트바 사이에 개재된다.

캠바(13)와 접촉하는 간극조정부는 써포터(2)로 지지되고, 다이얼(31)과 캠(30)이 상기 써포터를 개재하여 접합되며, 다이얼스토퍼(4)가 다이얼 위에 씌워져서 써포터(2)와 결합된다. 조립된 써포터는 케이스(5)의 써포터홈(52)에 끼워진다.

이하 본 발명의 작용을 상술한다.

도 4는 간극조정부의 결합 상태를 나타내는 평면도이고, 도 5는 동 간극 조정부의 작용을 나타내는 설명도이다.

다이얼(31) 상부의 홈에 드라이버 등을 끼워 돌리면, 다이얼 하부에 접합되어 있는 캠(30)이 동시에 회전한다. 다이얼의 노브(32)에는 너얼링이 형성되어 다이얼스토퍼(4)의 돌기(40)에 걸리게 되어 있어서 조정이 끝난 후에 다이얼의 움직임을 방지한다.

인스턴트바(1)는 스프링홈(50) 내의 지지스프링(51)이 스프링지지판(10)을 미는 반발력에 의해 반시계방향의 회전력을 받고 있으며 이에 따라 캠바(13)가 캠에 접촉되어 있다.

도 5와 같이 캠바(13)가 캠(30)의 단축과 접촉된 상태에서 캠이 → 방향으로 회전하도록 다이얼을 돌리면, 캠의 장축이 캠바를 밀어 인스턴트바(1) 전체가 양 끝단의 힌지결합부를 축으로 시계 방향으로 회전하며, 스프링지지판(10)이 지지스프링(51)을 누르게 된다. 다이얼을 다시 원래의 위치로 돌리면 지지스프링(51)의 반발력으로 인스턴트바(1)가 반시계 방향으로 회전하면서 캠바도 캠과 접촉 상태를 유지하며 원 위치로 복원된다.

인스턴트바가 회전하면 이와 결합하고 있는 아마튜어(74)도 함께 회전한다. 도 6은 상기 사정을 설명하는, 아마튜어와 인스턴트바의 결합 구조를 나타내는 측면도이다.

아마튜어(74)의 지지암(746)이 인스턴트바(1)의 원주면과 접촉하여 회전할 수 있게 되어 있다. 인스턴트바가 고정된 상태에서 아마튜어는 결합스프링(744)의 장력과 스토퍼(12)와 멈춤돌기(745) 사이의 항력에 의해 인스턴트바에 눌려져 고정된다. 이 상태에서 인스턴트바가 시계 방향으로 회전하면 결합스프링(744)이 아마튜어를 잡아 당겨 함께 회전하게 되고, 반시계 방향으로 회전하면 스토퍼(12)가 멈춤돌기(745)를 밀어 역시 함께 회전하게 된다.

이상과 같이 다이얼의 조정에 따라 아마튜어가 전후로 회전하는데, 이에 따라 도 7과 같이 아마튜어(74)와 픽싱코어(71)의 간극(d)이 조정된다.

간극(d)이 클 경우에는, 대전류가 흘러 픽싱코어(71)에 자장이 유도될 때 아마튜어(74)와 픽싱코어(71) 사이의 전자기적 상호 작용이 약화된다. 또한 아마튜어가 흡인되기 위해서는 더 긴 거리를 이동해야 하므로 결합스프링(744)의 신장 길이도 더 늘어나 아마튜어를 구속하는 힘이 증가하게 된다. 이 때문에 픽싱코어에 보다 강한 자장이 유도되어야 하므로 정격전류가 커지게 된다. 간극이 작으면 반대로 정격전류가 작아진다.

도 8은 결합스프링(744)의 구속력을 변화시켜 정격전류를 조정하는 보조적인 방법을 나타낸다.

아마튜어(74)의 스프링홀(743)은 상하 2개로 형성되어 있어, 인스턴트바(1)의 결합돌기(11)와 연결되는 결합스프링(744)을 상기 2개의 스프링홀 중 어느 하나에 걸어 줌에 따라 결합스프링(744)의 구속력이 달라진다. 도면에서 a의 위치에 결합스프링을 걸어 주는 경우에 b의 위치에 비해 결합스프링의 신장 길이가 늘어나기 때문에 아마튜어는 더 큰 힘으로 구속된다. 이 경우에 간극(d)이 일정하다면 구속력을 극복하고 픽싱코어에 흡인되기 위해서는 유도 자장이 더 강해져야 하므로 정격전류가 증가한다.

이와 같이 다이얼을 이용한 조정 방식과 스프링홀을 이용한 조정 방식을 병행 사용함으로써 정격전류를 다양하게 변화시켜 사용할 수 있다.

도 9는 본 발명의 트립 동작을 개략적으로 나타낸 도면이다.

대전류가 흘러 픽싱코어(71)에 강한 자장이 유도되면 아마튜어(74)가 흡인되어 회전하면서 트립크로스바(75)를 누르고 개폐장치가 작동되어 전원이 차단된다. 인스턴트바(1)는 캠바(13)가 캠(30)에 의해 눌려지기 때문에 회전하지 않고 고정된다. 전원이 차단되면 자장이 소멸되고 아마튜어는 결합스프링(744)에 당겨져 역으로 회전하다가 원래의 위치에 오면 멈춤돌기(745)가 스토퍼(12)에 걸려 정지해서 다시 그 위치에 고정된다. 이상과 같이 하여 차단 동작이 완료된다.

이상과 같이 본 발명은 아마튜어와 픽싱코어의 간극 조정 구조를 갖는 인스턴트바를 배선용 차단기에 결합하여 용이하게 순시트립의 정격전류를 조정할 수 있게 한다.

본 발명은 배선용 차단기의 순시트립장치에 있어 정격전류를 용이하게 조정할 수 있게 하는 것을 목적으로 한다.

Claims (6)

1. 순시트립장치로 아마튜어 및 픽싱코어를 구비하는 배선용 차단기에 있어서, 결합돌기(11), 스토퍼(12), 스프링지지판(10), 캠바(13)가 형성되는 인스턴트바(1)를 케이스(5)에 힌지결합하고, 아마튜어(74)를 상기 인스턴트바(1)에 연결하여, 인스턴트바를 회전시켜 아마튜어(74)와 픽싱코어(71)의 간극(d)을 조정함으로써 정격전류를 조정하는 것을 특징으로 하는 순시트립 정격전류 조정형 배선용 차단기.
2. 제 1항에 있어서, 아마튜어(74)의 양측에 각각 스프링홀(743)을 형성해서 인스턴트바(1)의 결합돌기(11)와 결합스프링(744)으로 연결하고, 지지암(746)이 인스턴트바의 원주면에 접촉하도록 하며, 멈춤돌기(745)는 스토퍼(12)로 지지되게 하는 것을 특징으로 하는 순시트립 정격전류 조정형 배선용 차단기.
3. 제 1항에 있어서, 써포터(2)와, 동 써포터를 개재하여 접합되는 다이얼(31) 및 캠(30), 다이얼 위에 씌워지며 써포터와 결합하는 다이얼스토퍼(4)로 간극조정부를 형성하고, 상기 캠(30)이 인스턴트바(1)의 캠바(13)에 접촉하게 해서, 다이얼(31)을 돌려 인스턴트바를 회전시키는 것을 특징으로 하는 순시트립 정격전류 조정형 배선용 차단기.
4. 제 3항에 있어서, 다이얼의 노브(32)에 너얼링을 형성하고 다이얼스토퍼(4)에 돌기(40)를 형성해서, 조정된 다이얼의 움직임을 제한하는 것을 특징으로 하는 순시트립 정격전류 조정형 배선용 차단기.
5. 제 1항에 있어서, 인스턴트바(1)의 스프링지지판(10)이 케이스(5)의 스프링홈(50) 내의 지지스프링(51)에 지지되어 복원력을 받게하는 것을 특징으로 하는 순시트립 정격전류 조정형 배선용 차단기.
6. 제 2항에 있어서, 아마튜어(74)의 스프링홀(743)은 양측 각각 2개 이상 형성해서, 결합스프링(744)을 택일하여 걸어 주어 구속력을 조정하게 하는 것을 특징으로 하는 순시트립 정격전류 조정형 배선용 차단기.