KR100421711B1

KR100421711B1 - 회로차단기

Info

Publication number: KR100421711B1
Application number: KR1019960053880A
Authority: KR
Inventors: 히로아키 토사카; 코지 노무라; 아키히코 코하나와
Original assignee: 후지 덴키 가부시끼가이샤
Priority date: 1995-11-14
Filing date: 1996-11-14
Publication date: 2004-05-20
Also published as: KR970029949A; CN1066847C; US5886606A; CN1159065A

Abstract

본 발명에 따른 회로차단기의 전원용 변류기(2)는 메인회로도체(1)의 U자형 부분의 2개의 다리(1a)(1b) 사이에 배치되는 2차측 코일(6)과, 상기 2차측코일을 관통하는 철심다리(7a)와, U자형부분의 2개의 다리(1a)(1b)를 감는 요크(7)를 구비한다. 또, 전원용 변류기(2)는 전류검출수단을 지지한다. 이러한 구성에 따라서 전류용 변류기(2)는 메인회로도체(1) 내측에 콤팩트하게 배치되며, 전류가 각 U자형 부분의 다리(1a)(1b)에 흐를 경우 2차측코일에 작용하는 자속출력이 생성되므로 메인회로전류가 작아도 큰 전원출력을 얻을 수 있다.

Description

회로차단기{CIRCUIT BREAKER}

본 발명은 성형 케이스 회로차단기와 접지누설차단기와 같은 회로차단기에 관한 것으로서, 특히 과전류 트립부분에서의 전원수단에 관한 것이다.

메인 회로 도체가 U자형 부분을 이루고, 이 U자형 부분의 양쪽 다리 사이에 전류검출수단으로서 홀(Hall) 소자가 배치되어 메인회로도체에 흐르는 전류를 검출하는 형태의 회로차단기가 잘 알려져 있다(예를들면 일본국 실용신안공개 26683/1993). 도 4에 나타낸 종래의 회로차단기에서 알 수 있는 바와 같이 전원측 단자(8)와 부하측 단자(9) 사이에는 전류통로가 형성되어 있으며, 부하측단자(9)의 스위칭부는 고정접촉자(10), 가동접촉자(11), 가동접촉자(11)에 일단이 접속된 가요성도체(12) 및 가요성도체(10)의 타단에 접속된 메인 회로도체로 이루어진다. 전원측단자(8)와 부하측단자(9)는 스크류(13)로 외부도체에 접속된다.

가동접촉자(11)는 작동부(14)에 의해 개방 및 폐쇄되며, 이 작동부(14)는 작동핸들(15), 래치(16), 래치 리시버(17), 토글링크(18) 및 개방 및 폐쇄용 스프링 (19)을 포함한다. 회로차단기가 도 4에 나타낸 바와 같은 "온" 상태에서 작동핸들 (15)이 도 4의 우측으로 이동할 때 토클 링크는 개방 및 폐쇄 스프링(19)의 도움으로 붕괴되어 가동접촉자(11)가 고정접촉자(10)로부터 분리된다. 즉, 전류의 인가가 중지된다. 과도하게 큰 전류(과전류)가 메인도체(1)에 흐를경우 트립코일(도시하지 않음)이 작동하여 래치(16)가 래치 리시버(17)로부터 분리된다. 즉, 래치(16)가 지지편(20)을 중심으로 반시계 방향으로 회전한다. 그 결과 토글링크(18)가 붕괴되어 가동접촉자(11)가 고정접촉자로부터 분리된다. 다시 말하면, 전류의 흐름이 중지된다.

메인회로도체(1)의 일부는 U자형이다. 이 U자형 부분 사이의 다리에는 메인회로도체(1)에 흐르는 전류를 검출하기 위한 홀소자(3)가 각 상(相) 마다 배치된다. 홀소자(3)는 과전류 트립용 전자회로가 형성된 인쇄회로기판 상에 장착되며, 메인회로도체(1) 및 인쇄회로기판(5)은 케이싱(21)에 수용된다. 메인회로도체(1)에 전류I가 흐를 경우 이 메인회로도체(1)의 U자형부분에 화살표방향으로 자속출력 Φ₁, Φ₂, Φ₃, 이 발생하며, U자형 부분 내측에서 이들 자속출력이 같은 방향으로 홀소자(3)에 작용한다. 그 결과 홀소자는 앞서 인가된 전류방향 및 자장방향에대해 수직으로 전압(또는 홀소자)을 생성한다. 메인회로도체(1)의 전류I가 정격값을 초과할 경우 홀전압 또한 소정의 값을 초과하며, 그 결과 전자회로는 트립신호를 트립코일(도시하지 않음)에 인가하여 전류의 흐름이 차단된다.

도 4의 회로차단기에 있어서, 과전류 트립부의 전자회로용 전원이 메인회로 도체로부터 얻어진다. 전원이 1차측 도체로 메인회로도체와 함께 변류기로 구성되는 경우 메인회로도체의 U자형부분 전후에 전원전류가 흐르도록 되어 있으므로 메인회로도체의 직선부분이 불가피하게 길어져야 하며, 그 결과 회로차단기가 그 만큼 길이방향으로 길어진다. 이러한 형태의 전원용 변류기는 메인회로전류가 작을 경우 출력이 불충분하다.

이에 따라 본 발명의 목적은 메인회로도체의 U자형부분의 다리 사이에 전류검출수단을 배치하여 과전류 트립부의 전원용 변류기가 콤팩트하게 장착되고, 그 출력이 충분히 높은 형태의 회로차단기를 제공하는데 있다.

이와같은 목적을 실현하기 위해 본 발명에 따른 회로차단기는 전원용 변류기를 포함하며, 이 전원용변류기는 메인회로도체의 U자형부분의 2개의 다리 사이에 위치하는 2차측코일과 철심을 포함하고, 철심은 2차측코일을 관통하는 철심다리 및 메인회로도체의 U자형부분의 2개의 다리를 감는 한쌍의 E자형 요크를 포함한다.

회로차단기에 있어서, 전원용 변류기는 전류검출수단과 일체로하여 메인회로 도체의 U자형부분에 배치되므로 필요한 설치공간이 최소로 된다. 또한 메인회로도체의 U자형부분의2개의 다리로부터의 자속출력이 집합적으로 변류기의 철심다리에 작용한다. 즉, 2차측코일에 작용하는 자속출력이 메인회로도체의 직선형부분의 자속출력에 비해 2배의 크기를 가지며, 그 결과 전류가 작아도 출력이 충분히 높다. 상기 전류검출수단은 홀소자가 될 수도 있을 뿐만 아니라 공기코어 변류기도 사용이 가능하다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 회로차단기의 종단면도.

도 2는 도 1의 전원용 변류기에 관한 분해사시도.

도 3은 전원용 변류기에 작용하는 자속의 출력을 설명하는 측면도.

도 4는 종래 회로 차단기의 종단면도.

다음에, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 회로차단기의 수직단면도, 도 2는 전원용 변류기의 분해사시도, 도 3은 2차측코일에 자속의 작용을 설명하기 위한 전류용 변류기의 측면도를 각각 나타낸다. 이들 도면에 있어서 도 4를 통해 이미 설명한 것과 기능적으로 같은 부분은 동일부호 또는 문자를 사용한다.

도 1에 있어서, 각 상의 메인회로도체(1)는 부분적으로 U자형을 이루고 있으며, 이 U자형부분에 전원용 변류기(2)가 배치되어 과전류트립부에 전력을 공급한다. 또 홀소자(3)가 메인회로도체의 U자형부분의 양쪽다리(1a)(1b) 사이에 배치되면서 변류기(2) 아래에 위치하는 케이싱(4)에 수용된다. 인쇄회로기판(5)은 전원용 변류기(2) 위에 수직으로 유지되는 한편 전자회로가 형성되어 메인회로도체(1)에 흐르는 전류를 검출하는 홀소자(3)의 출력전압에 따라서 트립신호를 출력한다.

도 2의 변류기(2)는 2차측코일(6), 및 한쌍의 E자형 철심부재로 이루어지는 철심(7)을 포함하며, 2차측코일(6)은 메인회로도체(1)의 U자형부분의 2개의 다리 (1a)(1b) 사이에 위치하고, 철심(7)의 E자형 철심부재 쌍은 2차측코일에서 상호 접하는 형태로 되어 있다. 즉, 각 E자형 철심부재 쌍은 2차측코일에서 상호 접하는형태로 되어 있다. 즉, 각 E자형 철심부재는 2차측코일(6)에 삽입되는 철심다리 (7a)와 외측으로부터 U자형부분의 2개의 다리(1a)(1b)를 감는 요크(7b)(7c)를 구비한다. 좌우측의 E자형 철심부재는 요크가 연결판(도시하지 않음)과 함께 스크류에 의해 결합됨으로써 함께 조합을 이루게 된다. 변류기(2)는 철심(7)에 의해 지지되며, 이 철심(7)은 메인회로도체(1)에서 그 U자형부분의 양측면에 형성된 홈(1c)에 끼워진다. 도 3을 참조하면 화살표 방향으로 메인회로도체에서 전류I가 흐를 때 다리(1a)(도 3) 아래로 흐르는 전류I의 자속출력Φ₁과 다리(1b)(도 3) 위로 흐르는 전류I의 자속출력Φ₂이 같은 방향으로 2차측코일(6)을 가로질러 흐른다. 즉, 2차측코일(6)은 메인회로도체의 U자형부분 전후의 자속출력에 대해 2배의 양을 받게되며, 그 결과 전류I가 작아도 큰 출력을 생성하게 된다. 한편, 상기 자속출력Φ₁및 Φ₂뿐만 아니라 메인회로도체(1)의 절곡부(1d)에 흐르는 전류의 자속출력Φ₃도 홀소자 (3)에 작용하여 전류I에 따른 홀전압이 생성된다. 전류I가 과전류가 될 때 홀전압을 받는 전자회로가 전류I의 크기에 따라서 결정되는 지연시간을 가지고 트립코일에 트립신호를 인가한다. 전류검출소자는 홀소자 뿐만아니라 공기코어 변류기일 수도 있다.

본 발명의 회로차단기에 있어서, 메인회로도체의 U자형부분에는 과전류 트립부의 전원용 변류기가 배치된다. 따라서 U자형부분 전후에 변류기가 배치되는 회로차단기와 비교할 때 본 발명의 회로차단기는 길이가 작고, 메인회로도체에 흐르는전류의 자속출력과 비교할 때 2차측의 코일에 작용하는 자속출력이 2배가 되며, 그 결과 전류I가 작아도 큰 출력을 생성하게 된다. 또, 전류검출소자가 전원용 변류기와 일체로 지지되므로 본 발명의 회로차단기는 구조가 간단하다.

Claims

U자형부분을 갖는 메인회로도체와,

상기 메인회로도체에 흐르는 전류를 검출하는 전류검출수단과,

전원용 변류기를 구비하며,

상기 전원용 변류기는

상기 메인회로도체의 U자형부분의 2개의 다리사이에 배치되는 2차측코일과,

상기 2차측코일을 관통하는 철심다리와 상기 메인회로도체의 상기 U자형부분의 2개의 다리를 감는 요크로된 한쌍의 E자형 철심코어부재를 갖는 철심을 포함하고,

상기 전류검출수단은 상기 전원용 변류기에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 회로차단기.
제1항에 있어서,

상기 전류검출수단은 상기 메인회로도체의 상기 U자형부분의 2개의 다리 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 회로차단기.
제2항에 있어서,

상기 전류검출수단은 홀소자인 것을 특징으로 하는 회로차단기.
제1항에 있어서,

상기 전류검출수단은 에어코어 변류기인 것을 특징으로 하는 회로차단기.