KR100492760B1 - 한류형 차단기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 한류형 차단기에 관한 것으로서, 케이싱 내부에 차단기 본체부와 이상전류의 흐름을 차단하기 위한 한류기로 구성되는 한류형 차단기에 있어서, 한류기는 케이싱 내부에 전류를 입력하기 위한 입력측 고정 접촉자와, 상기 입력측 고정 접촉자 일 측에 일정거리 이격 가설되는 출력측 고정 접촉자와, 상기 입력측 고정 접촉자와 출력측 고정 접촉자 사이에 회동 가능하게 고정되는 가동 접촉자와, 상기 가동 접촉자를 출력측 고정 접촉자에 연결하는 션트와, 상기 가동 접촉자를 상기 입력측 고정 접촉자에 접촉하도록 탄성지지하는 탄성 지지 수단으로 구성됨으로서, 가동 접촉자를 회전각에 다라 서로 다른 탄성 복원력을 갖도록 하는 토글형 탄성 지지 수단을 구비하여 이상 전류 시 초기 높은 전자 반발력에 의해 빠르게 응답하여 개리되고, 이상 전류의 해소 시 전자 반발력에 대응하는 일정 탄성 복원력을 가지고 폐쇄되도록 하는 효과를 갖는다.

Description

한류형 차단기{CURRENT-LIMITING CIRCUIT BREAKER}

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

일반적으로, 상기 한류형 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 일으키고 결과적으로 전류를 차단하는 기능을 수행하게 된다.

이하, 종래의 한류형 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 한류형 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 상태로 원위치 된다.

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

또한, 종래의 한류형 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 취부 구조를 갖으며 또한, 단락 사고 발생 시 초기의 높은 반발력에는 빠르게 응답하고 이후 개리 거리가 일정 거리가 되면 반발력이 감소하게 되는데 이에 대응하여 탄성부재의 탄성력도 감소하게 되어 개리 되는 일정속도를 유지하는 탄성수단을 포함하는 한류형 차단기를 제공함을 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 케이싱 내부에 차단기 본체부와 이상전류의 흐름을 차단하기 위한 한류기로 구성되는 한류형 차단기에 있어서, 한류기는 케이싱 내부에 전류를 입력하기 위한 입력측 고정 접촉자와, 상기 입력측 고정 접촉자 일 측에 일정거리 이격 가설되는 출력측 고정 접촉자와, 상기 입력측 고정 접촉자와 출력측 고정 접촉자 사이에 회동 가능하게 고정되는 가동 접촉자와, 상기 가동 접촉자를 출력측 고정 접촉자에 연결하는 션트와, 상기 가동 접촉자를 상기 입력측 고정 접촉자에 접촉하도록 탄성지지하는 탄성 지지 수단으로 구성됨을 특징으로 하는 한류형 차단기에 의해 달성된다.

여기서, 상기 가동 접촉자의 회전을 제한한기 위한 스톱퍼(201)가 케이싱 상면 이측에 구비됨이 바람직하다.

또한, 상기 탄성 지지 수단은 상기 가동 스위치를 회전 가능하게 고정하는 고정브래킷의 일측에 결합된 고정핀과, 상기 가동 접촉자 일 측에 고정되는 유동핀과, 상기 고정핀과 유동핀에 각각 양단이 고정되어 탄성 압축력을 발생시키는 코일 스프링으로 이루어짐이 바람직하다.

이하, 본 발명의 한류형 차단기를 첨부한 도면에 따라 구성 및 그 구성에 따른 작용 효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2 또는 도 3은 본 발명의 한류형 차단기의 폐로 상태를 도시한 도면이고, 도 4 또는 도 5는 본 발명의 한류형 차단기의 개로 진행 상태를 도시한 도면이며, 도 6 또는 도 7은 본 발명의 한류형 차단기의 개로 상태를 도시한 도면이다.

이에 도시한 바와 같이, 본 발명의 한류형 차단기는 차단기 본체(100)와, 상기 차단기 본체(100) 일 측에 부착되어 이상 전류 발생 시 이상 전류를 차단하기 위한 한류기(200)로 구성된다.

상기 한류기(200)는 전류를 입력하기 위한 입력측 고정 접촉자(210)와, 상기 입력측 고정 접촉자(210) 일측에 일정거리 이격 가설됨과 아울러 상기 본체측 고정 접촉자(101)와 접속볼트(102)에 체결 고정되는 출력측 고정 접촉자(220)와, 상기 입력측 고정 접촉자(210)와 출력측 고정 접촉자(220) 사이에 회동 가능하게 고정되는 가동 접촉자(240)(122)와, 상기 가동 접촉자(240)를 출력측 고정 접촉자(220)에 연결하는 션트(230)와, 이상 전류 발생시 상기 가동 접촉자(240)가 입력측 고정 접촉자(210)와 단락되로록 탄성지지 하는 탄성 지지 수단으로 이루어진다.

상기 입력측 고정 접촉자(210)는 이상 전류 발생시 반발력을 유발시키도록 상기 가동 접촉자(240)의 접촉부(211)가 가동 접촉자(240)와 서로 다른 전류 방향을 갖도록 절곡 형성된다.

상기 가동 접촉자(240)는 한류기(200) 케이스 바닥에 고정되는 고정브래킷(251)에 고정된 회전핀(255)에 의해 회전 가능하게 고정됨과 아울러 케이스 상면에 일정각 경사지게 형성된 스톱퍼(201)에 의해 이상 전류 발생 시 전자 반발력에 의한 개로 상태의 회전각이 제한되도록 한다.

상기 탄성수단은 단은 상기 고정브래킷(251) 일 측에 고정된 고정핀(252)과 상기 회전핀(255)을 중심으로 회전하는 가동 접촉자(240) 일 측에 고정되는 유동핀(253)을 사이에 양단이 고정되어 압축력에 전달하는 코일 스프링(254)으로 이루어져 각 회전각에 따라 서로 다른 탄성 복원력을 갖도록 한다.

이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 한류형 차단기의 한류기(200)의 작용 및 그 작용에 따른 효과를 살펴보면 다음과 같다.

본 발명의 한류형 차단기의 한류기(200)는 정상 상태의 폐로 상태와 , 이상 전류가 발생 시 개로 진행상태 그리고 개로 상태로 구분 지울 수 있다.

통상의 전류가 전로를 통해 흐르는 경우, 한류기(200)의 입력측 고정 접촉자(210)를 통해 입가된 통상의 전류가 패로 상태로 접해 있는 가동 접촉자(240) 통해 션트(230)를 전달되고, 상기 션트(230)를 통해 전달된 전류는 출력측 고정 접촉자(220)를 통해 본체측 고정 접촉자로 흐르도록 한다. 이때, 가동 접촉자(240)는 코일 스프링(254)의 가압력에 의해 입력측 고정 접촉자(210)의 접축부(211)에 접하여 폐로 상태가 계속 유지하도록 한다.

이상의 전류가 전로를 통해 흐르는 경우, 입력측 가동 접촉자(240)의 접축부(211)와, 이에 접하도록 탄성 가압되는 가동 접촉자(240) 사이에 서로 다른 방향으로 흐르는 전류에 의해 발생되는 전자 반발력이 복원스프링의 가압력 보다 커지게 되어 가동 접촉자(240)가 반 시계방향으로 회전하면서 개로가 진행되다

상기 가동 접촉자(240)가 회전핀(255)을 중심으로 일정각 회전된 개로 상태에서는, 가동 접촉자(240)가 상기 한류기(200) 케이스 상면에 형성된 스톱퍼(201)에 의해 가동 접촉자(240)의 회전각이 제한되여 코일 스프링(254)의 토글 위치를 벗어나지 못하도록 한다.

또한, 이상 상태의 사고 전류가 사라지게 되면 발생되었던 전자 반발력이 감소에 대응하는 코일 스프링(254)의 탄성 복원력이 가해지도록 하여 상기 가동 접촉자(240)가 입력측 고정 접촉자(210)의 접축부(211)에 접하여 폐로 상태를 유지하도록 한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 한류형 차단기는 가동 접촉자가 회전각에 다라 서로 다른 탄성 복원력을 갖도록 하는 토글형 탄성 지지 수단을 구비하여 이상 전류 인가시 초기 높은 전자 반발력에 의해 빠르게 응답하며 개리되고, 이상 전류의 해소 시 전자 반발력에 대응하는 일정 탄성 복원력을 가지고 폐쇄되도록 하는 효과를 갖는다.

도 1은 종래 한류형 차단기의 종단면도,

도 2는 본 발명의 한류형 차단기의 부분 절개 단면도,

도 3은 본 발명의 한류형 차단기의 폐로 상태를 도시한 개폐 기구부의 사시도

도 4는 본 발명의 한류형 차단기의 개로 진행 상태를 도시한 부분 절개 단면도

도 5는 본 발명의 한류형 차단기의 개로 진행 상태를 도시한 개폐 기구부의 사시도

도 6은 본 발명의 한류형 차단기의 개로 상태를 도시한 부분 절개 단면도

도 7은 본 발명의 한류형 차단기의 개로 상태를 도시한 개폐 기구부의 사시도

*도면의 주요부분에 대한 설명*

100: 차단기 본체 101: 본체측 고정 접촉자

102: 접속볼트 200: 한류기

201: 스톱퍼 210: 입력측 고정 접촉자

211: 접촉부 220: 출력측 고정 접촉자

230: 션트 240: 가동 접촉자

251: 고정브래킷 252: 고정핀

253: 유동핀 254: 코일 스프링

255: 회전핀

Claims (3)

1. 케이싱 내부에 차단기 본체부와 이상전류의 흐름을 차단하기 위한 한류기로 구성되는 한류형 차단기에 있어서,

   상기 한류기는 케이싱 내부에 전류를 입력하기 위한 입력측 고정 접촉자와,

   상기 입력측 고정 접촉자 일 측에 일정거리 이격 가설되는 출력측 고정 접촉자와,

   상기 입력측 고정 접촉자와 출력측 고정 접촉자 사이에 회동 가능하게 고정되는 가동 접촉자와,

   상기 가동 접촉자를 출력측 고정 접촉자에 연결하는 션트와,

   상기 가동 접촉자를 상기 입력측 고정 접촉자에 접촉하도록 탄성지지하는 탄성 지지 수단으로 구성됨을 특징으로 하는 한류형 차단기
2. 제 1항에 있어서,

   상기 가동 접촉자의 회전을 제한하기 위한 스톱퍼가 상기 케이싱 내측 상면에 구비됨을 특징으로 하는 한류형 차단기.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 탄성 지지 수단은 상기 가동 스위치를 회전가능하게 고정하는 고정브래킷의 일측에 결합된 고정핀과, 상기 가동 접촉자의 일 측에 고정되는 유동핀과, 상기 고정핀과 유동핀의 각 양단에 고정되어 탄성 압축력을 발생시키는 코일 스프링으로 이루어짐을 특징으로 하는 한류형 차단기.