KR100464256B1 - 한류기 부가형 차단기 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 한류기 부가형 차단기에 관한 것으로서, 케이싱 내부에 차단기 본체부와 이상전류의 흐름을 차단하기 위한 한류기로 구성되는 한류기 부가형 차단기에 있어서, 상기 한류기는 전류가 입/출 되도록 선단부가 완곡되어 형성된 제 1 고정 접촉자와 제 2 고정 접촉자를 갖는 고정 접촉자와, 상기 제 1 고정 접촉자와 제 2 고정 접촉자에 접하여 개로 상태를 유지하기 위한 이중 접점을 갖는 가동 접촉자와 상기 가동 접촉자가 상기 고정 접촉자와 폐로 상태를 유지하도록 탄성 지지됨과 아울러 이상전류 발생 시에만 전자반발력에 의해 연직 방향으로 개리되어 개로 상태가 되도록 하는 개폐수단을 포함하여 구성하여 차단기 본체에 한류기를 취부하는 방식을 취하도록 하며, 또한 한류기의 개폐수단은 단락 사고시 초기의 높은 반발력에는 빠르게 응답하고 이후 개리 거리가 일정 거리 이상이 되면 반발력도 감소하게 되는데 이에 대응하여 스프링의 탄성력도 감소하여 개리되는 속도를 일정하게 하도록 한다.

Description

한류기 부가형 차단기{CURRENT-LIMITING CIRCUIT BREAKER}

본 발명은 한류기 부가형 차단기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 일반 배선용 차단기의 차단성능을 높여주기 위한 한류기를 포함하는 한류기 부가형 차단기에 관한 것이다.

일반적으로, 상기 한류기 부가형 차단기의 한류기는 통상 전류 인가 시 항상 폐로 상태를 유지하여 차단기 본체에서 흐르는 전류를 한류기 입력 단자부를 통해 고정 접촉자를 지나 가동 접촉자를 통해 흐르고 다시 고정 접촉자를 지나 출력단자를 통해 전류가 통전된다.

또한, 이상 전류 인가 시 가동 접촉자가 개로 동작을 하면서 전로를 차단하고, 이상 상태가 종료가 되면 복원 수단에 의해서 다시 패로 상태를 유지하도록 하는 특성을 갖는다.

그러나, 이상 상태인 단락사고가 발생하면 회로를 흐르는 통전 전류는 설정치를 넘어 한류기에 있어서 가동 접촉자와 고정 접촉자 사이에 전자 반발력이 발생하여 접압 스프링에 의해 유지되던 접촉력에 저항하여 가동 접촉자가 반발하여 개로 상태가 되도록 하고 이때 접촉자 사이에 아크가 발생한다.

또한, 한류기에 의해서 발생된 아크 전압은 동시에 차단기 본체에서도 발생하여 아크 전압은 중첩되게 된다. 이 결과 얻어진 높은 아크 전압은 회로에 높은 저항을 일으킨 것과 같은 효과를 보이며 전류는 급격히 제한되어 한류를 일으키고결과적으로 전류를 차단하는 기능을 수행하게 된다.

이하, 종래의 한류기 부가형 차단기는, 도 1에서 도시한 바와 같이, 차단기 본체(10)와, 한류기(20), 그리고 차단기 본체(10)와 한류기(20)의 수용공간을 포함하는 케이싱(1)으로 구성된다.

상기 한류기(20)는 차단기 본체(10)의 저부에 부착되며, 통상 전류가 흐를 때 차단기 본체(10)의 고정 접촉자(11)로부터 접속단자를 거쳐 한류기(20)의 제 1 고정 접촉자(21)와 제 2 고정 접촉자(22)를 폐로 상태를 유지하기 위한 가동 접촉자(23)로 이루어진 가동 접촉자 방식으로, 가동 접촉자(23)가 상기 제 1 고정 접촉자(21)와 제 2 고정 접촉자(22)가 서로 폐로 상태가 되도록 접촉력을 유지해주는 접압 스프링(24)과 가동 접촉자(23)를 연결해주는 션트(25)로 구성되어 있으며, 외부와 전로를 연결해 주는 외부 접속 단자(26)로 구성되어 있다.

이와 같은 구성에 의하여, 종래의 한류기 부가형 차단기는 통상 전류가 흐를 때는 한류기(20)의 가동 접촉자(23)가 접압 스프링(24)에 의해 항상 투입 상태를 유지하고 있고, 이상 전류에 의한 단락 사고가 발생하면 가동 접촉자(23)와 고정 접촉자(21)(22) 사이에 전자 반발력이 발생하여 가동 접촉자(23)는 순간적으로 개리 상태가 된다 이때, 접압 스프링(24)은 가동 접촉자(23)의 회전에 의해 각 변위가 일어나며 스프링 탄성력이 변화하게 된다.

상기 가동 접촉자(23)가 개로 상태가 되면서 아크가 발생하고 이상 전류가 아크 전압에 의해 회로에 급격하게 저항을 유발하여 전로를 차단하게 되며, 차단이 완료되면 가동 접촉자(23)는 접압 스프링(24)의 복원력에 의해 다시 폐로 상태로원위치 된다.

그러나, 종래의 한류 차단기의 한류기(20)가 차단기 본체(10)의 저부에 위치하게 되면 한류기(20)의 사이즈가 커져서 한류기 부가형 차단기의 자체 중량도 많이 나가게 되고, 차단기 본체(10)와 한류기(20)를 연결하기 위한 별도의 차단기 본체(10)를 구성해야 한다.

또한, 종래의 한류기 부가형 차단기는 접압 스프링(24)이 토션 스프링으로 이루어져 있어 가동 접촉자(23)가 개로 상태로 위치 변환하려고 할 때 전압 스프링(24)의 스프링의 탄성력이 각 변위에 따라 점점 더 증가하여 낮은 전류가 흐를 때는 원하는 위치까지 개리 상태를 유지하기가 힘들고 단락사고 발생 후 압축되었던 접압 스프링(24)의 복원력에 의하여 가동 접촉자는 빠르게 폐로 상태로 돌아가려고 하여 아크의 재 발생의 위험을 감수해야 하는 문제점이 있다.

상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명에 따르면 차단기 본체의 부하측에 한류기를 부착하는 취부구조를 갖으며 또한, 단락 사고 발생 시 초기의 높은 반발력에는 빠르게 응답하고 이후 개리 거리가 일정 거리가 되면 반발력이 감소하게 되는데 이에 대응하여 스프링탄성부재의 탄성력도 감소하게 되어 개리되는 일정속도를 유지하는 개폐수단을 포함하는 한류기 부가형 차단기를 제공함을 그 목적으로 한다.

도 1은 종래의 한류기 부가형 차단기의 종단면도,

도 2는 본 발명의 한류기 부가형 차단기의 전면도,

도 3은 본 발명의 한류기 부가형 차단기의 한류기의 사시도,

도 4는 본 발명의 한류기 부가형 차단기의 한류기의 작동원리를 도시한 개략도,

도 5는 본 발명의 한류기 부가형 차단기의 한류기의 폐로 상태를 도시한 사시도,

도 6은 본 발명의 한류기 부가형 차단기의 한류기의 개로 진행 상태를 도시한 사시도,

도 7은 본 발명의 한류기 부가형 차단기의 한류기의 개로 상태를 도시한 사시도.

*도면의 주요부분에 대한 설명*

100: 케이싱 110: 차단기 본체

120: 한류기 121: 고정 접촉자

122: 가동 접촉자 123: 제 1 고정 접촉자

124: 제 2 고정 접촉자 125: 케리어

126: 케이러 핀 127: 레버

128: 레버핀 129: 고정핀

130: 접압 스프링 131: 고정측판

132: 복원 스프링

상기 목적을 달성하기 위하여 가동접점과 고정접점을 갖는 배선용 차단기의 본체에 수평적으로 별도의 한류기를 부가 설치하여 구성되는 한류기 부가형 배선용 차단기에 있어서, 상기 한류기는, 고정측판과; 상기 고정측판의 하부에 배치되며, 선단부가 완곡되어 형성되어 상부에 상방을 향하도록 접점을 구비하고 전류의 입력측인 제1 고정 접촉자와, 성단부가 완곡되어 형성되고 상기 제1 고정 접촉자와 수평적으로 배치되며 상부에 상방을 향하도록 접점을 구비하고 전류의 출력측인 제2 고정 접촉자와; 상기 제1 고정 접촉자와 제2 고정 접촉자의 접점들과 각각 대향하게 모두 하방을 향하는 2개의 접점을 구비하며, 상기 제1 고정 접촉자와 제2 고정 접촉자에 접촉하는 폐로위치와 상기 제1 고정 접촉자와 제2 고정 접촉자로부터 상방으로 분리하는 개로위치로 이동 가능한 가동 접촉자와; 상기 고정측판에 승강 가능하게 지지되며, 그 하단부가 상기 가동 접촉자와 결합되는 캐리어와; 상기 캐리어의 상단부와 결합되어, 상기 캐리어를 통해 상기 가동 접촉자에 폐로위치로 복귀하는 방향으로 탄성력을 부여하는 복귀 스프링과; 중앙부에 길이방향으로 형성된 장공을 구비하며, 상기 캐리어로부터 이 장공내로 삽입되는 캐리어 핀을 통해 상기 캐리어에 회전 가능하게 접속되어 상기 캐리어와 연동하여 회전하는 레버와; 상기 레버의 일단부에 고정된 레버핀과; 상기 레버핀과 반대측에서 상기 고정측판에 고정된 스프링 고정핀과; 일단부는 상기 스프링 고정핀에 고정되며, 타단부는 상기 레버핀에 연결되어 상기 레버핀과 함께 회전 가능하고, 가동 접촉자가 폐로위치 일 때는 상기 레버와 상기 캐리어를 통해 상기 가동 접촉자가 상기 제1 및 제2 고정 접촉자와의 접촉압력을 부여하게 작용하며 가동 접촉자가 상기 개로위치로 이동할 때는 탄성력이 감소하게 작용하는 접압 스프링을; 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 한류기 부가형 배선용 차단기가 제공된다.

이하, 본 발명의 한류기 부가형 차단기의 일 실시예를 도시한 도면에 따라 그 구성 및 작동을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 한류기 부가형 차단기의 정면도이고, 도 3은 본 발명의 한류기 부가형 차단기의 한류기의 사시도이며, 도 4는 본 발명의 한류기 부가형 차단기의 한류기의 작동원리를 도시한 개략도이고, 도 5는 본 발명의 한류기 부가형 차단기의 한류기의 폐로 상태를 도시한 사시도이며, 도 6은 본 발명의 한류기 부가형 차단기의 한류기의 개로 진행 상태를 도시한 사시도이고, 도 7은 본 발명의 한류기 부가형 차단기의 한류기의 개로 상태를 도시한 사시도이다.

본 발명의 한류기 부가형 차단기는, 도 2와 도 4에서 도시한 바와 같이, 차단기 본체(110), 한류기(120), 그리고 차단기 본체(110)와 한류기(120)의 수용공간을 갖는 케이싱(100)으로 구성된다.

상기 한류기(120)는 차단기 본체(110)에 추가로 부착되어 사용되며, 고정측판(131)과, 상기 고정측판(131)의 하부에 배치되어 전류를 입/출하기 위한 고정 접촉자(121)와, 이상 전류가 발생하였을 때 상기 고정 접촉자(121)를 개폐하기 위한 가동 접촉자(122)와 상기 가동 접촉자(122)가 고정 접촉자(121)에 단락을 시키기 위한 개폐수단으로 이루어진다,

상기 고정 접촉자(121)는 전류의 입력 측인 제 1 고정 접촉자(123)와 출력 측인 제 2 고정 접촉자(124)로 이루어진다.

그리고, 상기 가동 접촉자(122)는 상기 고정 접촉자의 제 1 고정 접촉자(123)와 제 2 고정 접촉자(124)에 접하여 전류가 흐를 수 있는 양 단 저면에 각 접점이 형성된다.상기 제 1 고정 접촉자(123)과 제 2 고정 접촉자(124)는 공히 그 상부에서 상방을 향하는 접점이 구비되어 있으며, 상기 가동 접촉자(122)는 양단의 하부에서 하방을 향하는 접점이 구비되어 있다.

상기 개폐수단은 상기 고정측판(131)에 승강 가능하게 지지되며 그 하단부에상기 가동 접촉자(122)가 체결 고정된 캐리어(125)와, 상기 캐리어(125)가 상하 수직운동을 할 때 캐리어 핀(126)에 연동되어 슬라이드 운동하는 레버(127)와, 상기 레버(127)의 한 끝단에 고정된 레버핀(128)과, 상기 레버핀(128)과 반대측에서 상기 고정측판(131)에 고정되는 스프링 고정핀(129)과, 상기 레버핀(128)과 스프링 고정핀(129)에 양단이 고정되는 접압 스프링(130)과, 상기 캐리어(125)의 상단에 결합되어 상기 가동 접촉자(122)가 개리 후 다시 폐로 상태로 되돌아 갈 수 있도록 하는 복원 스프링(132)으로 이루어진다.상기 레버(127)의 중앙부에는 상기 캐리어 핀(126)이 관통되는 장공(127a)이 형성되어 있다.

이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 한류기 부가형 차단기의 작용 및 작용에 따른 효과를 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 한류기 부가형 차단기의 한류기(120)는, 도 5내지 도 7에서 도시한 바와 같이, 정상 상태의 폐로 상태와 , 이상 전류가 발생 시 개로 진행상태 그리고 개로 상태로 구분 지울 수 있다.

통상 전류가 전로를 통해 흐를 때 한류기(120)의 상태는 도 5에 도시한 바와 같이, 폐로 상태를 유지하고 이때, 고정 전류인 단락 사고가 발생하게되면 제 1고정 접촉자(123), 제 2 고정 접촉자(124)와 가동 접촉자(122)사이에 전류의 흐름이 상호 반대 방향으로 흐르므로 인해 제 1 고정 접촉자(123)와 제 2 고정 접촉자(124)와, 가동 접촉자(122) 사이에 전자반발력이 발생한다.

이때, 가동 접촉자(122)는 전자반발력이 접촉력 이상의 힘이 발생하면 고정 접촉자(121)에 의하여 위쪽 방향으로 이동하게 되는데 이때 가동 접촉자(122)에 연동된 캐리어(125)도 이미 설정된 가이드에 따라 연직 방향으로 직선 운동하게 되고, 상기 캐리어(125)가 움직이면서 캐리어 핀(126)에 연동된 레버(127)가 슬라이드 되면서 회전운동을 하게 된다.

상기 회전운동을 하는 레버(127)의 끝단에 부착된 레버핀(128)에 연결된 접압 스프링(130)은 힘의 변화를 일으켜 고정핀(129)을 지점으로 하여 회전하게 된다.

상기 접압 스프링(130)은 회전을 하며 소정의 지점을 지나면 탄성력이 감소하여 가동 접촉자(122)가 최대의 개리까지 이동할 수 있는 상태를 유지하여 준다.

마지막으로, 사고 전류가 사라지면서 발생했던 반발력도 사라지는데 이때, 개로 상태에 있었던 가동 접촉자는 다시 복원 스프링(132)에 의해 다시 원래의 상태인 폐로 상태를 유지하게 된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 한류기 부가형 차단기의 개폐수단은 고정 접촉자와 전자 반발력을 유발 할 수 있도록 하는 구성된 가동 접촉자는 이중 접점을 형성하여 전자 반발력을 배로 증가시킴에 따라 단락 사고시 초기의 높은 반발력에는 빠르게 응답하고, 이후 개리 거리가 일정 거리가 되면 반발력이 감소하게 되는데 이에 대응하여 스프링탄성부재의 복원력도 감소하게 되어 개리 되는 일정 속도를 유지하는 효과를 갖는다.

Claims (2)

1. 가동접점과 고정접점을 갖는 배선용 차단기의 본체에 수평적으로 별도의 한류기를 부가 설치하여 구성되는 한류기 부가형 배선용 차단기에 있어서,

   상기 한류기는,

   고정측판과;

   상기 고정측판의 하부에 배치되며, 선단부가 완곡되어 형성되어 상부에 상방을 향하도록 접점을 구비하고 전류의 입력측인 제1 고정 접촉자와, 성단부가 완곡되어 형성되고 상기 제1 고정 접촉자와 수평적으로 배치되며 상부에 상방을 향하도록 접점을 구비하고 전류의 출력측인 제2 고정 접촉자와;

   상기 제1 고정 접촉자와 제2 고정 접촉자의 접점들과 각각 대향하게 모두 하방을 향하는 2개의 접점을 구비하며, 상기 제1 고정 접촉자와 제2 고정 접촉자에 접촉하는 폐로위치와 상기 제1 고정 접촉자와 제2 고정 접촉자로부터 상방으로 분리하는 개로위치로 이동가능한 가동 접촉자와;

   상기 고정측판에 승강 가능하게 지지되며, 그 하단부가 상기 가동 접촉자와 결합되는 캐리어와;

   상기 캐리어의 상단부와 결합되어, 상기 캐리어를 통해 상기 가동 접촉자에 폐로위치로 복귀하는 방향으로 탄성력을 부여하는 복귀 스프링과;

   중앙부에 길이방향으로 형성된 장공을 구비하며, 상기 캐리어로부터 이 장공내로 삽입되는 캐리어 핀을 통해 상기 캐리어에 회전 가능하게 접속되어 상기 캐리어와 연동하여 회전하는 레버와;

   상기 레버의 일단부에 고정된 레버핀과;

   상기 레버핀과 반대측에서 상기 고정측판에 고정된 스프링 고정핀과;

   일단부는 상기 스프링 고정핀에 고정되며, 타단부는 상기 레버핀에 연결되어 상기 레버핀과 함께 회전 가능하고, 가동 접촉자가 폐로위치 일 때는 상기 레버와 상기 캐리어를 통해 상기 가동 접촉자가 상기 제1 및 제2 고정 접촉자와의 접촉압력을 부여하게 작용하며 가동 접촉자가 상기 개로위치로 이동할 때는 탄성력이 감소하게 작용하는 접압 스프링을; 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 한류기 부가형 차단기.
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