KR100479437B1 - 배선용 차단기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배선용 차단기에 관한 것으로서, 케이스 몸체와, 상기 케이스 몸체의 상부에 고정된 케이스 커버와, 인입단자에 연결된 고정대와, 상기 케이스 몸체에 나사로 고정된 가동대와, 상기 케이스 커버의 상부로 노출되도록 브라켓에 힌지 고정된 핸들과, 상기 핸들의 하단에 링크로 연결된 레버와, 상기 레버의 저면에 맞닿은 가동대를 코일 스프링의 탄성력으로 작동시키는 크로스바와, 상기 가동대의 고정단에 연결된 바이메탈과, 상기 브라켓의 하부에 스프링이 끼워진 핀으로 왕복 회동이 되도록 구비된 트립바와, 상기 트립바의 상단에 바이메탈과의 간격을 조절하도록 구비된 조절나사와, 상기 트립바에 레버의 일측단을 언록킹 하도록 형성된 스토퍼와, 상기 케이스 몸체의 타측으로 상기 가동대에 케이블로 연결된 부하단자를 포함하는 배선용 차단기에 있어서, 상기 트립바의 상단에 조절나사로 고정된 접극자와, 상기 접극자를 향하는 상단을 가지며 하단이 상기 바이메탈의 고정단에 나사로 고정되도록 구비된 도체와, 상기 도체에 감겨진 코일과, 상기 코일로 사고전류가 인가되어 척력이 발생되도록 구성되어져 사고 전류 발생시 발생되는 자력으로 트립바를 신속하게 작동시켜 접점이 개리되도록 한 것이다.

Description

배선용 차단기{Circuit Braker}

본 발명은 배선용 차단기에 관한 것으로서 특히, 단락전류가 코일을 통과하는 과정에서 발생되는 자기장에 의해 도체에서 자력이 생성되도록 하고, 이때 생성된 자력의 척력을 이용하여 트립바를 작동시키도록 함으로써, 배선용 차단기의 차단성능을 향상시켜 선로와 차단기 및 부하기기의 파손을 방지할 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 배선용 차단기와 누전차단기(이하, "배선용 차단기"라 칭함)는 온/오프의 수동 또는 자동조작에 의해 전기 선로를 개로(OFF) 또는 폐로(ON)의 상태로 신속하게 전환시켜 선로에 발생된 과부하 및 단락사고로 인한 부하기기의 파손 및 선로를 보호하는 주된 기능을 갖는 전기기기이다.

이러한 배선용 차단기는 도 1에 도시된 바와 같이, 케이스 몸체(1)와, 상기 케이스 몸체(1)의 상부에 고정된 케이스 커버(2)와, 인입단자(3)에 연결된 고정대(4)와, 상기 케이스 몸체(2)에 나사(5)로 고정된 가동대(6)와, 상기 케이스 커버(2)의 상부로 노출되도록 브라켓(7)에 힌지 고정된 핸들(8)과, 상기 핸들(8)의 하단에 링크(9)로 연결된 레버(10)와, 상기 레버(10)의 저면에 맞닿은 가동대(6)를 코일 스프링(11)의 탄성력으로 작동시키는 크로스바(12)와, 상기 가동대(6)의 고정단에 연결된 바이메탈(13)과, 상기 브라켓(7)의 하부에 스프링(14)이 끼워진 핀 (15)으로 왕복 회동이 되도록 구비된 트립바(16)와, 상기 트립바(16)의 상단에 바이메탈(13)과의 간격을 조절하도록 구비된 조절나사(17)와, 상기 트립바(16)에 레버(10)의 일측단을 언록킹 하도록 형성된 스토퍼(18)와, 상기 케이스 몸체(1)의 타측으로 상기 가동대(6)에 케이블(19)로 연결된 부하단자(20)로 이루어져 있다.

이와 같은 구성을 갖는 종래의 배선용 차단기는 도 2에 도시된 바와 같이, 중앙의 일점쇄선으로 표시된 핸들(8)을 반시계 방향으로 이동시키면 핸들(8)의 하부에 연결된 링크(9)가 레버(10)를 작동시켜 레버(10)의 우측단이 트립바(16)에 형성된 스토퍼(18)에 걸리게 됨에 따라 레버(10)의 좌측단이 크로스바(12)를 눌러 코일스프링(11)을 가압하고 있는 도 1의 상태가 된다.

즉, 레버(10)의 좌측단이 크로스바(12)를 상부에서 하부로 누르게 됨에 따라 가동대(6)의 자유단부가 하부로 굽혀지면서 고정대(4)에 접속됨으로써, 전류는 인입단자(3)→고정대(4)→가동대(6)→나사(5)→케이블(19)→부하단자(20)를 통해 부하기기로 인가된다.

이러한 상태에서 선로상에 과부하전류나 단락전류와 같은 정격전류 이상의 사고 전류가 발생하면 바이메탈(13)에서 열이 발생하게 되며, 발생된 열에 의해 도 1의 일점쇄선으로 도시된 바와 같이 트립바(16)가 위치한 방향으로 바이메탈(13)이 휘어지기 시작한다.

바이메탈(13)의 휘어짐이 점차 진행되어 트립바(16)의 상단에 구비된 조절나사(5)를 밀게 됨과 동시에 트립바(16)가 핀(15)을 중심으로 회동(시계방향)하면서 스토퍼(18)에 의해 록킹되어 있던 레버(10)의 우측단이 언록킹 된다.

다음, 언록킹 된 레버(10)의 우측단부는 압축되어 있던 코일 스프링(11)의 반발력에 의해 크로스바(12)가 상향으로 이동하면서 젖혀지고, 이와 연결된 링크(9)가 핸들(8)을 밀게 됨에 따라 도 2에 도시된 바와 같이, 핸들(8)은 좌측에서 우측으로 이동됨과 동시에 고정대(4)에 접속되어 있던 가동대(6)가 분리됨에 따라 사고전류가 차단된다.

그러나, 트립바를 작동시키는 바이메탈은 사고전류가 발생된 후 이를 차단하기까지 소정의 차단시간(열에 의해 휘어지는 속도)이 소요됨에 따라 이 차단시간 사이에 고정대와 가동대 사이를 흐르는 사고전류에 의해 발생된 접점열에 의해 고정대와 가동대의 접점부위가 융착되는 문제점이 있었다.

또한, 이러한 문제점으로 인해 사고전류가 신속히 차단되지 않음으로써, 고가의 선로 및 전기기기 그리고 부하기기 등이 파손되는 문제점이 있었다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해소하기 위해 창출한 것으로서, 단락전류가 코일을 통과하는 과정에서 발생되는 자기장에 의해 도체에서 자력이 생성되도록 하고, 이때 생성된 자력을 이용하여 바이메탈보다 먼저 트립바를 작동시키도록 함으로써, 회로차단기의 차단성능을 향상시킬 수 있는 배선용 차단기를 제공하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 케이스 몸체와, 상기 케이스 몸체의 상부에 고정된 케이스 커버와, 인입단자에 연결된 고정대와, 상기 케이스 몸체에 나사로 고정된 가동대와, 상기 케이스 커버의 상부로 노출되도록 브라켓에 힌지 고정된 핸들과, 상기 핸들의 하단에 링크로 연결된 레버와, 상기 레버의 저면에 맞닿은 가동대를 코일 스프링의 탄성력으로 작동시키는 크로스바와, 상기 가동대의 고정단에 연결된 바이메탈과, 상기 브라켓의 하부에 스프링이 끼워진 핀으로 왕복 회동이 되도록 구비된 트립바와, 상기 트립바의 상단에 바이메탈과의 간격을 조절하도록 구비된 조절나사와, 상기 트립바에 레버의 일측단을 언록킹 하도록 형성된 스토퍼와, 상기 케이스 몸체의 타측으로 상기 가동대에 케이블로 연결된 부하단자를 포함하는 배선용 차단기에 있어서, 상기 트립바의 상단에 조절나사로 고정된 접극자와, 상기 접극자를 향하는 상단을 가지며 하단이 상기 바이메탈의 고정단에 나사로 고정되도록 구비된 도체와, 상기 도체에 감겨진 코일과, 상기 코일로 사고전류가 인가되도록 구성됨을 특징으로 하는 배선용 차단기를 제공함에 그 목적이 달성된다.

또한, 상기 도체는 "" 형태를 갖도록 구성됨을 특징으로 하는 배선용 차단기의 트립장치를 제공함에 그 목적이 달성된다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 그 구성 및 작용을 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 배선용 차단기의 ON 상태를 도시한 종단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 배선용 차단기의 OFF 상태를 도시한 종단면도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 배선 차단기는 케이스 몸체(1)와, 상기 케이스 몸체(1)의 상부에 고정된 케이스 커버(2)와, 인입단자(3)에 연결된 고정대(4)와, 상기 케이스 몸체(2)에 나사(5)로 고정된 가동대(6)와, 상기 케이스 커버(2)의 상부로 노출되도록 브라켓(7)에 힌지 고정된 핸들(8)과, 상기 핸들(8)의 하단에 링크(9)로 연결된 레버(10)와, 상기 레버(10)의 저면에 맞닿은 가동대(6)를 코일 스프링(11)의 탄성력으로 작동시키는 크로스바(12)와, 상기 가동대(6)의 고정단에 연결된 바이메탈(13)과, 상기 브라켓(7)의 하부에 스프링(14)이 끼워진 핀(15)으로 왕복 회동이 되도록 구비된 트립바(16)와, 상기 트립바(16)의 상단에 바이메탈(13)과의 간격을 조절하도록 구비된 조절나사(17)와, 상기 트립바(16)에 레버(10)의 일측단을 언록킹 하도록 형성된 스토퍼(18)와, 상기 케이스 몸체(1)의 타측으로 상기 가동대(6)에 케이블(19)로 연결된 부하단자(20)로 구성되어 있다.

또한, 바이메탈(13)의 고정단에는 도체(21)의 하단이 나사(5)로 고정되어 있고, 하단이 고정된 상기 도체(21)의 상단은 트립바(16)의 상부에 조절나사(17)로 고정된 접극자(22)를 향하도록 되어 있다.

그리고, 상기 도체(21)는 " " 형태를 갖도록 형성하여 좁은 공간의 활용율을 높일 수 있도록 구비되어 있고, 절곡된 부위에는 코일(23)이 수회 감겨져 있고, 감겨진 코일(23)에 바이메탈(13)을 통해 사고전류가 인가되도록 구성되어 있다.

이와 같이 구성된 배선용 차단기는 평상시에는 도 3에 도시된 바와 같이, 레버(10)의 좌측단부가 크로스바(12)를 상부에서 하부로 누르고 있게 됨에 따라 코일 스프링(11)이 압축된 상태로 가동대(6)의 자유단부가 하부로 굽혀져 가동대(6)가 접속됨으로서, 정격전류는 인입단자(3) →고정대(4) →가동대(6) →나사(5) →케이블(19) →부하단자(20)를 통해 미도시한 부하기기로 인가된다.

이러한 상태에서 선로상에서 발생된 사고전류가 바이메탈(13)과 코일(23)을 통해 흐르게 되면, 바이메탈(13)은 바이메탈(13)에서 발생된 열에 의해 도 3의 일점쇄선과 같이, 서서히 휘어지게 됨과 동시에 코일(23)에서는 자기장이 형성되어 코일(23)을 관통하고 있는 도체(21)에 도 3의 화살표 방향의 척력이 발생하게 된다.

이때, 도체(21)의 상단부가 트립바(16)의 상단에 고정된 접극자(22)를 향하고 있어 도체(21)에서 발생된 척력이 상기 접극자(22)를 끌어당기게 되고, 접극자(22)가 도체(21)에서 발생된 척력에 의해 도체(21)에 부착되는 순간 록킹되어 있던 레버(10)가 언록킹이 됨에 따라 상술한 바와 같은 과정을 통해 사고전류가 차단된다.

즉, 바이메탈(13)이 충분히 휘어져 트립바(16)를 작동시키기 전에 도체(21)에서 발생된 척력으로 트립바(16)를 먼저 끌어당겨 작동시킴에 따라 사고전류의 차단시 소요되는 지연 시간을 줄일 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 선로상에 사고 전류가 흐르게 되면, 코일에서 발생되는 척력을 이용하여 트립바를 신속하게 작동시켜 접점이 개리되도록 함으로써, 정격전류 이상의 사고전류가 접점 사이를 흐르는 과정에서 발생되는 고온의 접점열에 의해 고정대와 가동대의 접점부위가 융착되는 것을 방지하여 고가의 선로와 전기기기 및 부하기기 등이 파손되는 피해를 줄일 수 있도록 한 효과가 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 배선용 차단기의 ON 상태를 도시한 종단면도.

도 2은 종래 기술에 따른 배선용 차단기의 OFF 상태를 도시한 종단면도.

도 3은 본 발명에 따른 배선용 차단기의 ON 상태를 도시한 종단면도.

도 4는 본 발명에 따른 배선용 차단기의 OFF 상태를 도시한 종단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>

21;도체 22;접극자

23;코일

Claims (2)

1. 케이스 몸체와, 상기 케이스 몸체의 상부에 고정된 케이스 커버와, 인입단자에 연결된 고정대와, 상기 케이스 몸체에 나사로 고정된 가동대와, 상기 케이스 커버의 상부로 노출되도록 브라켓에 힌지 고정된 핸들과, 상기 핸들의 하단에 링크로 연결된 레버와, 상기 레버의 저면에 맞닿은 가동대를 코일 스프링의 탄성력으로 작동시키는 크로스바와, 상기 가동대의 고정단에 연결된 바이메탈과, 상기 브라켓의 하부에 스프링이 끼워진 핀으로 왕복 회동이 되도록 구비된 트립바와, 상기 트립바의 상단에 바이메탈과의 간격을 조절하도록 구비된 조절나사와, 상기 트립바에 레버의 일측단을 언록킹 하도록 형성된 스토퍼와, 상기 케이스 몸체의 타측으로 상기 가동대에 케이블로 연결된 부하단자를 포함하는 배선용 차단기에 있어서,

   상기 트립바의 상단에 조절나사로 고정된 접극자와, 상기 접극자를 향하는 상단을 가지며 하단이 상기 바이메탈의 고정단에 나사로 고정되도록 구비된 도체와, 상기 도체에 감겨진 코일과, 상기 코일로 사고전류가 인가되어 척력이 발생되도록 구성됨을 특징으로 하는 배선용 차단기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 도체는 형태를 갖도록 구성됨을 특징으로 하는 배선용 차단기.