KR100389500B1

KR100389500B1 - 전자개폐기

Info

Publication number: KR100389500B1
Application number: KR10-2000-0081224A
Authority: KR
Inventors: 김용학
Original assignee: 김용학
Priority date: 2000-12-23
Filing date: 2000-12-23
Publication date: 2003-06-25
Also published as: KR20020052046A

Abstract

본 발명은 전자개폐기에 관한 것으로, 몸체, 이 몸체의 내부에 장착되는 과전류계전기, 몸체에 설치되면서 3상 전원의 흐름 경로상에 장착된 각 접점들이 형성되어 접점들을 유기적으로 단속하는 접점부재가 포함된 스위치부로 이루어진 접점수단, 스위치부에 체결되어 왕복운동하는 작동부 및 작동부와 체결부에 의해 체결되면서 작동부의 왕복운동에 대해 일정각도 대응되는 미끄럼 이동이 가능하도록 장착된 베이스부가 포함되는 래치수단과 함께 몸체 내부에 과전류보호기가 장착됨으로써, 짧은 순간의 전류공급만으로도 전자개폐기의 지속적인 작동이 가능하게 되어 절전 및 전기비용이 절감되는 동시에 솔레노이드의 손상 및 손상에 의한 오동작을 최소화하고, 솔레노이드의 손상에 따른 부품교체 비용이 절감되면서 접점 수의 최소화로 제작단가가 최소화되며, 전자개폐기의 운전중 발생되는 오류에 대해 신속히 래치가 해제되어 전자개폐기의 자체를 보호함은 물론 전자개폐기의 본래의 목적인 전자기기를 보호할 수 있는 전자개폐기에 관한 것이다.

Description

전자개폐기{NO-FUSE BRAKER}

본 발명은 전자개폐기(NFB)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전자개폐기의 내부에 과전류계전기(OCR)가 장착되고, 전자개폐기의 지속적인 작동이 래치수단에 의해 연속될 수 있도록 된 전자개폐기에 관한 것이다.

일반적으로 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 회로적으로 상호 결선된 전원단자(R, S, T)와 제1접촉단자(u, v, w) 및 제2접촉단자(x, y, z)를 포함하는 종래의 전자개폐기(100)는 본체(110)의 하부에 장착되어진 제1, 2솔레노이드(120, 121)의 상면에 제1상, 하부전도체(122, 124) 및 제2상, 하부전도체(126, 128)가 설치되고, 제1, 2하부전도체(124, 128)는 제1, 2하부지지대(123, 127)에 장착되며,상기 제1, 2상부전도체(122, 126)는 제1, 2연결부재(130, 132)가 결합된 제1, 2상부지지대(125, 129)에 장착되었다.

상기 제1, 2연결부재(130, 132)의 타측단에는 절연체인 제1, 2버튼(140, 142)이 부착되었다.

상기 전원입력단자(R, S, T)를 통해 입력되는 전원은 전류감시기(CT, 미도시)를 통과하면서 전자개폐기의 외부에 부착된 과전류계전기(OCR)로 입력되어 오류여부를 판단하게 되는데, 전류가 오류로 판단되면 과전류계전기에 의해 전원이 차단된다.

반면에, 전원입력단자(R, S, T)를 통해 정상적으로 전원이 입력되면 제1솔레노이드(120)에 유도되는 자장에 의해 제1상, 하부전도체(122, 124)가 상호 자장 내에 위치되는 동시에 M/C1이 접촉되면서 M/C2가 접촉되는 Y결선상태로 전원이 모터(M, 미도시)에 유입되고, 타이머(미도시)에 입력된 소정 시간이 흐른 뒤 전원이 입력되는 제2솔레노이드(121)에 유도되는 자장에 의해 제2상, 하부전도체(126, 128)가 상호 자장 내에 위치되는 동시에 M/C3가 접촉되면서 M/C2가 해제되는 △결선상태로 전환되어 전원이 모터에 유입된다.

그러나, 상기 전자개폐기의 지속적인 작동을 위해서는 솔레노이드(120, 121)에 연속적인 전원이 공급되어야 하므로, 솔레노이드(120, 121)에 유입되는 전원공급에 따른 비용이 발생되고, 솔레노이드(120, 121)의 수명이 단축되며, 솔레노이드(120, 121)의 손상에 따른 오동작이 발생되는 문제점이 있었다.

또한, 상기 전자개폐기의 초기 구동시 Y결선상태에서 전원이 모터로 입력되기 위한 M/C1의 접촉을 위해서는 4개의 접점을 필요로하고, △결선상태로 전환되기 위한 M/C3의 접촉을 위해서 2개의 접점이 필요로 하므로, 고비용으로 제작되는 접점에 의해 제작비용이 상승되는 또 다른 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 전자개폐기의 지속적인 작동이 래치수단을 이용하여 기계적으로 유지될 수 있도록 함으로써 솔레노이드에 지속적인 전원공급을 제거하고, 이에 따른 전기비용이 절감되는 동시에 솔레노이드의 수명 역시 최대한으로 연장되므로 교체에 따른 비용이 절감되며, 솔레노이드의 손상에 따른 오동작을 최소화한 전자개폐기를 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 전자개폐기 내부에 과전류보호기가 장착되어 과전류계전기로부터 발생되는 신호에 의해 전원이 차단되는 시간 즉, 릴레이 타임을 최대한으로 줄임으로써 전류의 이상이 발생되는 즉시 래치수단을 해제하도록 하는 동시에 수동으로도 전원이 차단될 수 있도록 하면서 M/C에 사용되는 접점의 수를 줄여 제작비용이 최대한으로 절감되는 전자개폐기를 제공함에 그 또 다른 목적이 있다.

도 1은 종래의 전자개폐기가 도시된 사시도,

도 2는 도 1의 래치수단이 개략적으로 도시된 부분정면도,

도 3은 본 발명의 제일실시예에 따른 전자개폐기가 도시된 사시도,

도 4는 도 3의 래치수단이 개략적으로 도시된 부분정면도,

도 5는 도 3의 전자개폐기의 구성이 개락적으로 도시된 흐름도,

도 6은 본 발명의 제이실시예에 따른 전자개폐기의 래치수단이 개략적으로 도시된 부분 정면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10...전자개폐기(NFB) 12...본체,

14...OCR 20...접점부,

22...M/C1 24...M/C3,

26...M/C2 30...스위치부,

31...전원부재 32...전원접점,

33...Y결선부재 34...Y접점,

35...전환접점 37...△결선부재,

39...△접점 40...접점수단,

50....작동부 51, 52, 53...제1, 2, 3솔레노이드,

54...제1지지부재 55...제2지지부재,

56...지지대 57...해제스위치,

58...슬라이딩부재 59...코일스프링,

60...베이스부 61...베이스,

62...복원스프링 64, 66...제1, 2위치고정부재,

65...탄성스프링 67...위치결정부재,

68...이동부재 70, 71...제1, 2체결부,

72...후크 80...래치수단.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 과전류계전기가 내장된 몸체, 상기 몸체에 설치되면서 과전류계전기를 지나온 3상 전원의 흐름 경로상에 장착된 각 접점들이 형성된 접점부와 이 접점부를 유기적으로 단속하는 접점부재가 포함된 스위치부로 이루어진 접점수단, 상기 스위치부에 체결되어 왕복운동하는 작동부 및 이 작동부와 체결부에 의해 체결되면서 상기 작동부의 왕복운동에 대해 일정각도대응되는 미끄럼 이동이 가능하도록 장착된 베이스부로 이루어진 래치수단이 포함된다.

상기 접점수단의 접점부에는 전원부재에 부착된 전원접점, 이 전원접점과 접촉되도록 Y결선부재의 선단부에 부착된 Y접점, 상기 Y결선부재 상에 부착된 전환접점, 이 전환접점과 접촉되도록 △결선부재의 선단부에 부착된 △접점이 포함된다.

상기 접점수단의 스위치부는 일측에 전원단자가 결합되는 전원부재, 상기 전원부재와 접촉되도록 선단부가 회동가능한 Y결선부재, 이 Y결선부재 상에 부착된 △접점과 접촉되도록 선단부가 회동가능한 △결선부재가 포함된다.

상기 작동부는 일측단이 상기 접점부재와 체결되면서 타측단에 일측방으로 후크가 형성되어 상하왕복운동하는 지지부재, 이 지지부재에 인접되게 설치되어 상단부에 절연체인 해제스위치가 부착되면서 하단부에 슬라이딩부재가 형성된 지지대, 상기 지지대와 지지부재의 근접된 위치에 설치된 솔레노이드가 포함된다.

상기 베이스부는 탄성스프링에 의해 미끄럼 왕복이동이 가능하도록 몸체 내부에 설치된 베이스, 상기 베이스의 상부에 회동가능하도록 설치되고 상기 지지부재와 체결되는 위치고정부재, 상기 베이스의 상부에 회동가능하도록 설치되고 상기 위치고정부재와 인접된 위치에 형성되어 상기 지지대의 슬라이딩부재와 접촉되는 위치결정부재, 상기 위치고정부재와 베이스 사이에 각각 설치되는 복원스프링으로 이루어진다.

상기 체결부는 지지부재의 하단부와 위치고정부재의 상단부에 형성되어 상호맞물림되는 후크로 이루어진다.

상기 베이스부의 베이스의 상면에는 위치결정부재가 형성되어 일정한 간격에서 왕복 이동되는 이동부재와, 이 이동부재의 양끝단면과 접촉되어 회동 가능하도록 상기 베이스에 장착되면서 베이스 및 이동부재에 각각 복원스프링이 설치된 위치고정부재가 설치된다.

이하, 본 발명의 제일실시예에 따른 전자개폐기를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명의 제일실시예에 따른 전자개폐기가 도시된 사시도이고, 도 5는 도 4의 래치수단이 개략적으로 도시된 부분정면도이다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 전자개폐기(10)는 몸체(12)의 외표면에 작동상황이 표시되는 디스플레이부가 노출되도록 장착되어 전류의 오류여부를 판단하는 과전류계전기(14), 상기 몸체(12)에 노출되어 설치된 다수개의 단자(R, S, T, u, v, w, x, y, z), 각 단자(R, S, T; u, v, w; x, y, z)가 3쌍으로 간격저로 형성된 접점부(20)와 이 접점부(20)의 결합을 단속하는 스위치부(30)가 포함되는 접점수단(40), 상기 스위치부(30)와 체결되어 접점수단(40)의 작동을 유기적으로 유도하도록 작동부(50)와 체결부(70) 및 베이스부(60)가 포함되는 래치수단(80)으로 이루어진다.

상기 과전류계전기(14)는 전류의 오류판단부터 전원차단까지의 시간, 즉 릴레이 타임을 최소화 하기 위해 전자개폐기(10) 내부에 장착된다.

상기 접점수단(40)의 스위치부(30)는 전원이 유입되는 3상단자(R, S, T)와한 라인상으로 결합된 전원부재(31), 이 전원부재(31)와 접촉 가능하도록 회동되게 설치되면서 선단부에서 미리 접촉되어 있는 Y결선단자(x, y, z)와 한 라인상으로 결합되어 일측선단부가 회동가능하도록 설치되는 Y결선부재(33), 이 Y결선부재(33) 상에 설치된 전환접점(35)과 접촉 가능하도록 회동되게 설치되면서 △결선단자(u, v, w)와 한 라인상으로 결합되어 일측선단부가 회동가능하도록 설치되는 △결선부재(37)로 구성된다.

또한, 상기 접점수단(40)의 접점부(20)는 상기 전원부재(31) 및 Y결선부재(33)의 일측선단부에 각각 부착된 전원접점(32)과 Y접점(34)으로 이루어진 M/C1(22), 상기 Y결선부재(33) 상에서 Y접점(34)으로 부터 소정의 거리만큼 이격되어 설치된 전환접점(35)과 △결선부재(37)에 부착된 △접점(39)으로 이루어진 M/C2(24), 상기 전원이 M/C1(22)을 통해 유입될 때, 상기 M/C2(24)와 상호대응되는 접촉이 이루어지도록 Y결선단자(x, y, z) 간에 접촉된 M/C3(26)로 구성된다.

상기 래치수단(80)의 작동부(50)에는 상기 전원부재(31)와 △결선부재(37)에 각각 일측단이 체결되어 제1, 2솔레노이드(51, 52)의 자장범위를 지나는 제1, 2지지부재(54, 55), 이 제1, 2지지부재(54, 55)와 인접되게 설치되고 상단부에 해제스위치(57)가 장착되면서 하단부에 슬라이딩부재(58)가 형성되어 제3솔레노이드(53)의 자장범위를 지나는 지지대(56)가 포함된다.

또한, 상기 제1, 2지지부재(54, 55)와 지지대(56)에는 왕복이동을 위한 복원력을 갖기 위해 제1, 2, 3솔레노이드(51, 52, 53)의 외측 상단과 내측 하단부위에서 제1, 2, 3솔레노이드(51, 52, 53)와 연계되는 코일스프링(59)이 설치된다.

상기 베이스부(60)에는 상기 작동부(50)와 연동되어 미끄럼 이동되도록 본체(12)와의 사이에 설치된 복원스프링(62)이 포함되는 베이스(61), 이 베이스(61)의 상부에 상기 제1, 2지지부재(44, 45)와 체결되도록 그 중심선을 약간 달리하여 설치되면서 상기 베이스(61)에 장착된 탄성스프링(65)이 설치되는 제1, 2위치고정부재(64, 66), 및 이 제1, 2위치고정부재(64, 66)와 인접되어 형성되면서 상기 지지대(56)와 접촉되도록 상향 돌출되는 위치결정부재(67)로 이루어진다.

상기 제1, 2체결부(70, 71)는 상기 제1, 2지지부재(54, 55)의 하단부와 상기 제1, 2위치고정부재(64, 66)의 상단부에 형성되어 상호 맞물림되는 후크(72)로 이루어진다.

상기 슬라이딩부재(58)와 위치결정부재(67)는 원활한 미끄럼접촉을 위해 상호 접촉되는 면이 완만한 곡선부를 가지는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 전자개폐기의 작동을 설명한다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 3상단자(R, S, T)를 통한 선로별 구동전류가 전류감시기(미도시)를 거쳐 과전류계전기로 유입되어 과전류계전기가 전류에 대한 오류 판단을 결정한 후, 전류가 정상일 때는 모터에 전원이 공급되고, 오류일 때는 전원이 차단된다.

여기서, 전원이 정상적으로 공급되면 제1지지부재(54)와 인접되게 설치된 제1솔레노이드(51)에 전류가 유입되었다가 차단되는 시간동안에 유도된 자장에 의해 제1지지부재(54)가 하향 이동되어 제1지지부재(54)와 제1위치고정부재(64)에 각각 형성되어 상호 맞물림되는 제1체결부(70)의 체결로써 접촉된 M/C1(22)과 미리상호 접촉된 M/C3(26)의 상태, 즉 Y결선상태에서 모터로 전원이 공급된다.

이후, 사전에 작업자에 의해 조작된 타이머(미도시)의 설정된 시간, 약 4 - 5초 후 M/C1(22)의 접촉이 유지된 상태에서 제2지지부재(55)에 인접되게 설치된 제2솔레노이드(52)에 전류가 유입되었다가 차단되는 시간동안에 유도된 자장에 의해 제2지지부재(55)가 하향 이동되어 제2지지부재(55)와 제2위치고정부재(66)에 각각 형성되어 상호 맞물림되는 제2체결부(71)의 체결로써 접촉된 M/C2(24)와 접촉이 해제되는 M/C3(26)의 상태, 즉 △결선상태에서 모터로 전원이 공급된다.

상기 제1, 2체결부(70, 71)의 해제는 수동 즉, 지지대(56)의 상부에 부착된 해제스위치(57)의 누름으로 지지대(56)가 하향 이동되거나, 또는 자동 즉, 지지대(56)와 인접된 제3솔레노이드(53)에 전류가 유입되어 발생되는 자장에 의해 지지대(56)가 하향 이동되어 슬라이딩부재(58)와 위치결정부재(67)이 미끄럼 접촉되어 베이스(61)가 일방향으로 이동됨으로써 이루어진다.

상기 베이스(61)는 탄성스프링(65)에 의해 원위치로 복귀되고, 상기 제1, 2지지부재(54, 55)와 지지대(56)는 코일스프링(59)에 의해 원위치로 복귀된다.

이하, 본 발명의 제이실시예에 따른 전자개폐기의 래치수단을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 4 및 도 6에 도시된 참조부호와 동일한 구성요소는 동일한 기능을 가진 동일부재를 나타낸다.

도 6에 도시된 바와 같이, 도 4에 도시된 접점수단(40) 및 래치수단(80)의 작동부(50)의 구성요소들은 동일한 기능을 가진 동일부재임으로 그 설명은 생략하기로 하고, 베이스부(60)의 구조 및 작동에 대한 상세한 설명을 하기로 한다.

도 6을 참조하면, 베이스(61) 상면에 지지대(56)의 슬라이딩부재(58)와 접촉면을 갖는 위치결정부재(67)가 형성된 이동부재(68)가 설치되고, 이 이동부재(68)의 양끝단면과 접촉되면서 제1, 2위치고정부재(64, 66)가 회동가능하도록 베이스(61)에 장착된다.

상기 제1, 2위치고정부재(64, 66)에 탄지설치되는 복원스프링(62)은 각각 이동부재(68)와 베이스(61)에 체결되는 것이 바람직하다.

이하 본 발명의 제이실시예에 따른 전자개폐기의 래치수단의 작동을 설명한다.

체결부(70)의 체결은 제1, 2솔레노이드(51, 52)에 유도된 자장에 의해 타이머의 시간 설정에 따라 차례대로 제1, 2지지부재(54, 55)가 하향 이동되어 제1, 2체결부(70, 71)의 맞물림 작동이 이루어지고, 상기 제1, 2체결부(70, 71)의 해제는 해제스위치(57)의 누름 또는 제3솔레노이드(53)의 자장에 의해 지지대(56)의 하향 이동으로 슬라이딩부재(58)와 위치결정부재(67)의 접촉이 이루어져 이동부재(68)가 일측방으로 이동됨으로써 이루어진다.

상기 일측방으로 이동된 이동부재(68)는 제2지지부재(55)에 설치된 복원스프링(62)의 복원력에 의해 원위치된다.

상기와 같이 구성된 본 발명인 전자개폐기의 효과는 다음과 같다.

첫째, 종래의 전자개폐기는 지속적인 작동을 위해 솔레노이드에 지속적인 전류를 공급하여야함을 래치수단의 설치로 짧은 시간동안의 전류공급만으로도 가능하게 되어 절전 및 전기비용의 절감을 최대화하였다.

둘째, 솔레노이드에 지속적으로 유입되는 전기에 의한 솔레노이드의 손상 및 손상에 의한 오동작을 최소화하였다.

셋째, 솔레노이드의 손상에 따른 부품교체 비용을 절감하였다.

넷째, 전자개폐기 내부에 과전류계전기가 장착되어 과전류계전기로부터 발생되는 신호에 의해 전원이 차단되는 시간 즉, 릴레이 타임을 최대한으로 줄임으로써 안전성을 극대화하였다.

다섯째, 전자개폐기 내의 M/C에 사용되는 접점의 수를 줄여 제작비용의 절감을 최대화하였다.

Claims

몸체,

상기 몸체 내부에 표면에 디스플레이부가 표출되도록 내장되어 설치되는 과전류계전기,

상기 몸체에 설치되고, 과전류계전기를 지나온 3상 전원의 흐름 경로상에 장착된 각 접점들이 형성된 접점부와 이 접점부를 유기적으로 단속하는 접점부재가 포함된 스위치부로 이루어진 접점수단,

상기 스위치부에 체결되어 왕복운동하는 작동부, 이 작동부와 체결부에 의해 체결되면서 상기 작동부의 왕복운동에 대해 일정각도 대응되는 미끄럼 이동이 가능하도록 장착된 베이스부로 이루어진 래치수단이 포함되는 것을 특징으로 하는 전자개폐기.
제1항에 있어서,

상기 접점수단의 접점부에는 전원부재에 부착된 전원접점, 이 전원접점과 접촉되도록 Y결선부재의 선단부에 부착된 Y접점, 상기 Y결선부재 상에 부착된 전환접점, 이 전환접점과 접촉되도록 △결선부재의 선단부에 부착된 △접점이 포함되는 것을 특징으로 하는 전자개폐기.
제1항에 있어서,

상기 접점수단의 스위치부는 일측에 전원단자가 결합되는 전원부재, 상기 전원부재와 접촉되도록 선단부가 회동가능한 Y결선부재, 이 Y결선부재 상에 부착된 △접점과 접촉되도록 선단부가 회동가능한 △결선부재가 포함되는 것을 특징으로 하는 전자개폐기.
제1항에 있어서,

상기 작동부는 일측단이 상기 접점부재와 체결되면서 타측단에 일측방으로 후크가 형성되어 상하왕복운동하는 지지부재, 이 지지부재에 인접되게 설치되어 상단부에 절연체인 해제스위치가 부착되면서 하단부에 슬라이딩부재가 형성된 지지대, 상기 지지대와 지지부재의 근접된 위치에 설치된 솔레노이드가 포함되는 것을 특징으로 하는 전자개폐기.
제1항에 있어서,

상기 베이스부는 탄성스프링에 의해 미끄럼 왕복이동이 가능하도록 몸체 내부에 설치된 베이스, 상기 베이스의 상부에 회동가능하도록 설치되고 상기 지지부재와 체결되는 위치고정부재, 상기 베이스의 상부에 회동가능하도록 설치되고 상기 위치고정부재와 인접된 위치에 형성되어 상기 지지대의 슬라이딩부재와 접촉되는 위치결정부재, 상기 위치고정부재와 베이스 사이에 각각 설치되는 복원스프링으로 이루어진 것을 특징으로 하는 전자개폐기.
제1항에 있어서,

상기 체결부는 지지부재의 하단부와 위치고정부재의 상단부에 형성되어 상호 맞물림되는 후크로 이루어진 것을 특징으로 하는 전자개폐기.
제1항 또는 제5항에 있어서,

상기 베이스부의 베이스의 상면에는 위치결정부재가 형성되어 일정한 간격에서 왕복 이동되는 이동부재와, 이 이동부재의 양끝단면과 접촉되어 회동 가능하도록 상기 베이스에 장착되면서 베이스 및 이동부재에 각각 복원스프링이 설치된 위치고정부재가 설치된 것을 특징으로 하는 전자개폐기.