KR100662746B1 - Pressure trip apparatus of the circuit breaker - Google Patents
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Abstract
본 발명은 배선용 회로차단기의 압트립 장치에 관한 것으로, 기구부를 보호하는 외함과, 각상의 전류를 통제하고 외부로 가스압을 배출할 수 있는 형상과 조립되었을 때 압력을 저장할 수 있는 공간을 가지는 단극 차단유닛과, 상기 단극차단유닛내에 조립되어 전자반발력에 의한 아크로부터 가스압을 발생시키는 가동접촉자 및 고정접촉자, 상기 각 단극차단유닛내에 압력발생시 유닛사이의 상간절연을 위한 압력밸브와, 각 단극 차단유닛의 외부에 회전점으로 회전 가능하게 조립되고 가압부와 바작동부가 구비되며 압력배출구로 배출되는 가스압에 의해 회전하는 동작바와, 상기 동작바의 움직임을 통제할 수 있는 복귀스프링과, 상기 동작바에 의해 회전함으로써 기구부를 트립시키는 트립바를 포함하여 구성된다. 이러한 본 발명은 단락전류 발생 시 단극 차단유닛 내부에 조립된 가동접촉자와 고정접촉자사이의 전자반발력으로 인한 접점의 분리로 발생된 아크에 의해 소호부내 가스압의 상승이 매우 빠르게 진행되며, 이 가스압이 배출될 때 각 단극 차단유닛 외부에 조립되어 있고 탄성체에 의해 지지되는 동작바를 구동시킴으로써 기구부를 구속하고 있는 트립바를 회전시켜 배선용 회로차단기를 직접 트립 시키기 때문에 종래의 다단계 기구동작을 통한 트립 과정에 비해 보다 빠르게 기구부를 트립 시키게 되므로 아크를 단시간에 차단 시켜 차단에너지를 감소시켜 기구부 및 접점의 손상을 줄여줄 수 있으며, 이를 통해 배선용 회로차단기의 성능을 높여줄 수 있고, 또한 여러 개의 차단기간의 상호 보호협조에서 하부에 설치된 차단기의 차단동작이 먼저 일어 나도록 함으로써 선택차단의 특성을 향상시키게 되어 상부에 설치된 차단기를 보호하는 효과를 가져올 수 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pressure trip device for a circuit breaker for wiring, comprising: an enclosure for protecting a mechanism and a shape capable of controlling a current of each phase and discharging gas pressure to the outside, and having a space for storing pressure when assembled; A unit, a movable contactor and a fixed contactor which are assembled in the single pole blocking unit to generate gas pressure from an arc by electromagnetic repulsive force, a pressure valve for phase insulation between the units when pressure is generated in each of the single pole blocking units, and each of the single pole blocking units It is rotatably assembled to a rotation point to the outside and provided with a pressurizing part and a bar operating part, the operation bar rotating by the gas pressure discharged to the pressure outlet, a return spring for controlling the movement of the operation bar, and the rotation by the operation bar It comprises a trip bar which trips a mechanism part by doing so. In the present invention, when the short-circuit current occurs, the gas pressure in the extinguishing unit rises very rapidly due to the arc generated by the separation of the contact due to the electromagnetic repulsive force between the movable contactor and the fixed contactor assembled inside the single-pole blocking unit. When the circuit breaker for the wiring is directly tripped by rotating the trip bar that restrains the mechanism by driving the operation bar, which is assembled outside each single pole blocking unit and supported by the elastic body, it is faster than the trip process through the conventional multi-step mechanism operation. Since the mechanism trips, the arc can be cut off in a short time to reduce the breaking energy, thereby reducing the damage of the mechanism and the contacts, thereby improving the performance of the circuit breaker for wiring, and also in the mutual protection coordination of several breaking periods. The breaking action of the breaker installed at the bottom first By nadorok are thereby improving the characteristics of the selected block can be effective to protect the circuit breaker installed in the upper portion.
Description
도 1 내지 도 4는 종래 배선용 회로차단기에 관한 것으로,1 to 4 relates to a circuit breaker for a conventional wiring,
도 1은 배선용 회로차단기의 종단면도.1 is a longitudinal cross-sectional view of a circuit breaker for wiring;
도 2는 배선용 회로차단기의 사시도.2 is a perspective view of a circuit breaker for wiring;
도 3 및 도 4는 배선용 회로차단기의 구성 및 작용을 보인 사시도.3 and 4 are perspective views showing the configuration and operation of the circuit breaker for wiring.
도 5 내지 도 10은 본 발명 장치가 채용된 배선용 회로차단기에 관한 것으로,5 to 10 relates to a circuit breaker for wiring employing the device of the present invention,
도 5는 배선용 회로차단기의 측면도.5 is a side view of a circuit breaker for wiring;
도 6 및 도 7은 배선용 회로차단기를 서로 다른 방향에서 보인 사시도.6 and 7 are perspective views showing circuit breakers for wiring from different directions.
도 8 및 도 9는 요부 분해 사시도 및 요부 측면도.8 and 9 are exploded perspective views of the main parts and side views of the main parts.
도 10은 배선도.10 is a wiring diagram.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
1 : 외함 2 : 단극차단유닛1: Enclosure 2: Single pole blocking unit
4 : 트립바 10 : 동작바4: trip bar 10: operation bar
10a : 가압부 10b : 바작동부10a: Pressurizing
11 : 복귀 스프링 12 : 축11: return spring 12: shaft
13 : 압력배출구 15 : 압력밸브13
16 : 고정접촉자 17 : 가동접촉자16: fixed contact 17: movable contact
본 발명은 배선용 회로차단기의 압트립 장치에 관한 것으로, 특히 단락전류 발생 시 발생하는 소호부내의 높은 압력을 각각의 단극 차단유닛과 연결된 압력배출공간으로 유도하여 그 내부에 조립되어 있는 동작바를 구동시킴으로써 트립바를 회전시켜 배선용 회로차단기를 트립 시키도록 한 배선용 회로차단기의 압트립 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a pressure trip device of a circuit breaker for wiring, and in particular, by introducing a high pressure in the extinguisher generated when a short circuit current is generated to the pressure discharge space connected to each single-pole blocking unit by driving the operation bar assembled therein It relates to a pressure trip device of a circuit breaker for wiring to rotate the trip bar to trip the circuit breaker for wiring.
일반적으로 배선용 회로차단기는 전기적인 과부하 상태 또는 단락 상황 시 자동으로 회로를 차단하여 회로 및 부하를 보호하는 전기기기이다. 배선용 차단기는 크게 전원측과 부하측과의 연결을 이룰 수 있는 단자부와 배선용 차단기 내의 가동접촉자와 고정접촉자의 접촉이 이루어지도록 개폐 시켜주는 기구부와 전원측에서 과전류나 순시 전류 및 단락전류 발생시 이를 감지하여 개폐 기구부에 전원을 차단시켜주기 위한 트립동작을 유도하는 트립부로 이루어 진다.In general, the circuit breaker for wiring is an electrical device that protects the circuit and the load by automatically cutting off the circuit in the event of electrical overload or short circuit. The wiring breaker is a mechanism that opens and closes the terminal part to make the connection between the power supply side and the load side, and the movable contactor and the fixed contactor in the wiring breaker, and detects the occurrence of overcurrent, instantaneous current and short-circuit current at the power supply side. It consists of a trip part that induces a trip operation to cut off the power.
따라서 배선용 회로차단기는 전원과 부하사이에서 이상전류 즉 과전류나 순시전류 및 단락전류 발생시 이런 이상전류를 차단하여 부하 및 회로의 보호기능을 하는 것을 말한다.Therefore, the circuit breaker for wiring is to protect the load and the circuit by cutting off the abnormal current in case of abnormal current, ie, over current, instantaneous current and short circuit current between the power supply and the load.
한편 이상전류(과전류, 순시전류, 단락전류) 발생시 인위적인 개폐와는 무관 하게 배선용 차단기 내에서 이를 인지하여 자동으로 전류를 차단시켜 주게 되는데 이를 통상의 트립이라 지칭한다. On the other hand, when abnormal current (overcurrent, instantaneous current, short-circuit current) occurs, regardless of artificial opening and closing, it recognizes this in the circuit breaker and automatically cuts off the current. This is called a normal trip.
회로에서 순시전류이상의 높은 단락전류 발생시 차단기의 소호부에서는 홀름Force에 의한 전기적인 접점반발력과 로렌츠력에 의한 접촉자사이의 반발력이 발생하여 차단기의 개폐기구부가 동작하기 이전에 접점이 개리되고 이 때 생기는 전기적인 아크에 의해 높은 압력의 가스가 밖으로 배출된다.In the circuit of the circuit breaker, when the high short circuit current is higher than the instantaneous current in the circuit, the electrical contact repulsion force due to the Holmforce and the contact force due to the Lorentz force are generated, and the contact is opened before the switch mechanism of the breaker is operated. The high pressure gas is exhausted out by the electric arc.
이하, 도면에 의하여 설명하면, 도 1 내지 도 4는 종래 배선용 회로차단기에 관한 것으로, 도 1에는 배선용 회로차단기의 종단면도가 도시되고, 도 2에는 배선용 회로차단기의 사시도가 도시되어 있으며, 도 3 및 도 4에는 배선용 회로차단기의 구성 및 작용을 보인 사시도가 각각 도시되어 있다.1 to 4 illustrate a conventional circuit breaker, a longitudinal cross-sectional view of the circuit breaker for the wiring is shown in FIG. 1, a perspective view of the circuit breaker for the wiring is shown in FIG. 2, and FIG. 3. 4 is a perspective view showing the configuration and operation of the circuit breaker for wiring, respectively.
기구부를 보호하는 외함(1)과, 각상의 전류를 통제하고 외부로 가스압을 배출할 수 있는 형상과 조립되었을 때 압력을 저장할 수 있는 공간을 가지는 단극 차단유닛(2)과, 상기 외함(1)내부에 조립되어 배선용차단기로 흐르는 전류에 대해 전자력을 일으키는 마그네틱 코어(magnetic core)(5)와, 전자력으로 인해 마그네틱 코어(5)로 흡인되는 아마츄어(armature)(6)와, 상기 아마츄어(6)의 구동으로 인해 구동되는 크로스바(7)와, 상기 크로스바(7)에 의해 구동되는 트립 슈터(trip shooter)(8)와, 트립 슈터(8)의 구동력을 야기시키는 스프링(9)과, 상기 트립 슈터(8)에 의해 회전함으로써 기구부를 트립 시키는 트립바(4)로 구성되어 있다.Single pole blocking unit (2) having an enclosure (1) for protecting the mechanism, a shape capable of controlling the current of each phase and discharge gas pressure to the outside and a space for storing the pressure when assembled, and the enclosure (1) A
이와 같은 종래의 배선용 회로차단기는 도 3과 같이 정상전류가 흐를 시 크로스바(7)에 의해 트립 슈터(8)가 구속되어 트립바(4)는 리세트(reset) 위치를 유 지할 수 있으나, 도 4와 같이 순시전류와 초과전류에 있어서 마그네틱 코어(5)의 전자력이 아마츄어(6)를 흡인하여 아마츄어(6)의 일부분이 크로스바(7)를 회전시킴으로써 크로스바(7)로 인해 구속된 트립 슈터(8)의 걸림부를 해제시켜 구속을 풀게 되고, 트립 슈터(8)에 조립된 스프링(9)의 탄성력으로 인해 회전된 트립 슈터(8)는 트립바(4)를 회전시키며, 이로 인해 트립바(4)는 리세트 위치를 벗어나게 됨으로써 기구부를 트립 시키게 된다.In the conventional circuit breaker as shown in FIG. 3, when the steady current flows, the
상술한 바와 같은 종래의 배선용 회로차단기는 단락전류가 흐를 시 다단계의 기구동작을 거쳐 기구부를 트립 시키기 때문에 시간지연으로 인해 차단에너지가 급격히 증가하고, 과도한 차단에너지의 증가는 배선용차단기의 본체 및 기구부를 손상시키며, 특히 가동접촉자과 고정접촉자 사이의 융착과 같은 심각한 문제를 야기할 수 있으며, 차단기를 여러 개 배치하는 회로에서 하부차단기의 우선동작을 요구하는 배선용 회로차단기의 선택차단 실현에 치명적인 영향을 미칠 수 있다.As the above-described conventional circuit breaker trips the mechanism part through a multi-step mechanism operation when a short circuit current flows, the breaking energy rapidly increases due to time delay, and excessive increase of the breaking energy increases the main body and the mechanism part of the circuit breaker. It can cause serious problems such as fusion between movable contactor and fixed contactor, especially in circuits with multiple circuit breakers, and can have a fatal effect on the selective interruption of the circuit breaker for wiring that requires the priority of the lower circuit breaker. have.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점 및 결함을 해소하기 위하여 창안한 것으로, 단락전류 발생 시 종래기술의 문제점인 배선용 회로차단기의 다단계 기구동작을 통한 긴 트립 시간을 단축시켜 차단에너지를 최소화 하고 접점간 융착을 방지하여 차단성능을 향상시키기 위하여 단락사고 발생 시 전자반발력에 의해 가동접촉자가 들릴 때 발생되는 아크에 의해 생기는 높은 가스압을 이용하여 차단기를 트립시키는 구조를 가지며 이로 인해 정격전류별 차단기내 가스압의 상승조건이 다르게 되어 여러 개의 차단기를 배치하는 회로에서 하부차단기의 우선동작을 요구하 는 선택차단의 신뢰성을 향상 시킬 수 있게 되는 배선용 회로차단기의 압트립 장치를 제공하고자 함에 목적이 있다.The present invention was devised to solve the above problems and defects as described above, and when the short circuit current occurs, it shortens the long trip time through the multi-step mechanism operation of the circuit breaker for wiring, which is a problem of the prior art, thereby minimizing the breaking energy and In order to prevent the inter-fusion and improve the breaking performance, the circuit breaker is tripped by using the high gas pressure generated by the arc generated when the movable contactor is lifted by the electromagnetic repulsive force in case of a short circuit accident. It is an object of the present invention to provide a pressure tripping device for a circuit breaker for wiring which can improve the reliability of the selective circuit breaker requiring the preferential operation of the lower circuit breaker in a circuit in which several circuit breakers are arranged differently.
위와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 배선용 회로차단기의 압트립 장치는 기구 부를 보호하는 외함과;
각상의 전류를 통제하고 외부로 가스압을 배출할 수 있는 형상과 조립되었을 때 압력을 저장할 수 있는 공간을 가지는 단극 차단유닛과;
상기 단극 차단유닛 내에 조립되어 전자반발력에 의한 아크로부터 가스압을 발생시키는 가동접촉자 및 고정접촉자와;
상기 각 단극 차단유닛 내에 압력발생시 단극 차단유닛 사이의 상간절연을 위한 압력밸브와;
각 단극 차단유닛의 외부에 축으로 회전 점에 회전 가능하게 조립되고 가압부와 바 작동 부가 구비되며 압력배출구로 배출되는 가스압에 의해 회전하는 동작 바와;
상기 동작 바를 원위치로 복귀하도록 탄성 가압하는 복귀스프링과;
상기 동작 바에 의해 회전함으로써 기구 부를 트립시키는 트립 바와;를 포함하여 구성된다.In order to achieve the above object, the pressure trip device for a circuit breaker for wiring according to the present invention includes an enclosure for protecting a mechanism part;
A single-pole blocking unit having a shape capable of controlling the current of each phase and discharging the gas pressure to the outside, and having a space for storing the pressure when assembled;
A movable contactor and a fixed contactor which are assembled in the unipolar blocking unit to generate gas pressure from the arc due to electromagnetic repulsive force;
Pressure valves for inter-phase insulation between the single-pole blocking units when pressure is generated in the single-pole blocking units;
An operation bar rotatably assembled at a rotation point with an axis on the outside of each monopole blocking unit, and provided with a pressurizing portion and a bar operating portion and rotating by gas pressure discharged to the pressure discharge port;
A return spring for elastically pressing the operation bar to return to its original position;
And a trip bar for tripping the mechanism part by rotating by the operation bar.
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이하, 본 발명을 첨부한 도면에 실시예를 들어 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the present invention will be described in detail as follows.
도 5 내지 도 10은 본 발명 장치가 채용된 배선용 회로차단기에 관한 것으로, 도 5에는 배선용 회로차단기의 측면도가 도시되고, 도 6 및 도 7에는 배선용 회로차단기를 서로 다른 방향에서 보인 사시도가 각각 도시되어 있으며, 도 8 및 도 9에는 요부 분해 사시도 및 요부 측면도가 각각 도시되고, 도 10에는 배선도가 도시되어 있다.5 to 10 are related to a circuit breaker for wiring employing the device of the present invention, Figure 5 is a side view of the circuit breaker for the wiring, Figure 6 and Figure 7 is a perspective view showing the wiring circuit breaker in different directions, respectively 8 and 9 show an exploded perspective view of the main part and a side view of the main part, respectively, and a wiring diagram of the main part of the present invention.
이에 도시한 바와 같이 본 발명에 의한 배선용 회로차단기의 압트립 장치는 기구부를 보호하는 외함(1)과, 각상의 전류를 통제하고 외부로 가스압을 배출할 수 있는 형상과 조립되었을 때 압력을 저장할 수 있는 공간을 가지는 단극 차단유닛(2)과, 상기 단극 차단유닛(2)내에 조립되어 전자반발력에 의한 아크로부터 가스압을 발생시키는 가동접촉자(17) 및 고정접촉자(16)와, 각 단극 차단유닛(2)의 외부에 축(12)으로 회전 점(12a)에 회전 가능하게 조립되고 가압 부(10a)와 바 작동 부(10b)가 구비되며 압력배출구(13)로 배출되는 가스압에 의해 회전하는 동작 바(10)와, 상기 동작 바(10)를 원위치로 복귀하도록 탄성 가압하는 복귀스프링(11)와, 상기 동작 바(10)에 의해 회전함으로써 기구 부를 트립시키는 트립 바(4)를 포함하여 구성된다.As shown in the drawing, the pressure trip device of the circuit breaker for wiring according to the present invention can store the pressure when assembled with an
그리고 상기 각 단극 차단유닛(2) 사이에 아크로 인한 가스압의 상간유통을 막아 상간 절연을 유지하기 위한 압력밸브(15)가 구비되며, 상기 복귀스프링(11)은 바람직하기로 토션 스프링(torsion spring)으로 구성된다. 미설명 부호 15a 와 15b는 인접한 양 단극 차단유닛(2)의 압력배출구(13)들을 동시에 개폐가능하도록 한 쌍의 밸브 막이다.And between each of the single-
이와 같이 된 배선용 회로차단기의 압트립 장치에 의한 배선용 회로차단기의 압트립 장치는 단락전류가 흐를 때 도 5와 같이 단극 차단유닛(2) 내부의 고정접촉자(16)와 가동접촉자(17) 사이의 전자반발력에 의하여 양 접점이 분리됨으로 인해 부호 "A"로 표시된 바와 같이 아크가 발생하며, 아크에 의해 생성된 가스압이 압트립을 위한 압력배출구(13)를 통해 단극 차단유닛(2) 사이에 존재하는 압력저장 공간에 빠르게 이동하여 저장되며 이 압력은 조립된 동작바(10)의 압력면(14)에 동작바(10)를 구속하는 복귀스프링(11)의 구속력을 넘어서는 압력을 가하여 도면에 화살표로 도시된 바와 같이 동작 바(10)를 회전 점(12a)을 중심으로 반 시계 방향으로 회전운동시키고, 회전한 동작 바(10)는 기구 부를 구속하고 있는 트립 바(4)를 시계 방향으로 회전시켜 기구부를 해제(트립)시킨다.The pressure trip device of the circuit breaker for wiring by the pressure trip device of the circuit breaker as described above is connected between the
이때 소호부내에 발생하는 압력의 상승 경향은 접점반발시점을 결정하는 접압력과 소호부의 체적에 따라 다른 추이를 보이게 되며 이러한 현상은 차단기의 차단시간에 차이를 주게 된다. At this time, the increase in the pressure generated in the extinguishing part shows a different trend depending on the contact pressure and the volume of the extinguishing part, which determine the point of contact repulsion, and this phenomenon makes a difference in the breaking time of the breaker.
그리고 회로에서 사고전류 발생 시 그 사고전류값이 순시전류이상 단락전류의 값을 갖을 때 도 10과 같이 동일 회로상에 설치되어 있는 상부차단기(CB1)와 하부차단기(CB2)중 하부차단기(CB2)의 소호부체적이 상부차단기(CB1)의 소호부체적보다 작고 접점의 접압력 또한 작게 설계되므로 접점의 반발시점이 빠르며 압력의 상승 또한 빠르게 이루어져 상부차단기(CB1)보다 먼저 차단(트립)동작을 수행하게 되므로 배선용 차단기간 상호 보호협조를 위한 선택차단역할을 하게 된다.When the fault current occurs in the circuit, when the fault current value has a short circuit current value greater than the instantaneous current, the lower breaker CB2 of the upper breaker CB1 and the lower breaker CB2 installed on the same circuit as shown in FIG. 10. Since the arcuate volume of is smaller than the arcuate volume of the upper circuit breaker (CB1) and the contact pressure of the contact is also small, the repulsion point of the contact is fast and the pressure rises quickly, so that the breaker (trip) operation is performed before the upper circuit breaker (CB1) Therefore, it acts as a selective blocking for mutual protection coordination during disconnection period for wiring.
이상에서 설명한 바와 같은 배선용 회로차단기의 압트립 장치는 단락전류 발생 시 단극 차단유닛 내부에 조립된 가동접촉자와 고정접촉자사이의 전자반발력으로 인한 접점의 분리로 발생된 아크에 의해 소호부내 가스압의 상승이 매우 빠르게 진행되며, 이 가스압이 배출될 때 각 단극 차단유닛 외부에 조립되어 있고 탄성체에 의해 지지되는 동작바를 구동시킴으로써 기구부를 구속하고 있는 트립바를 회전시켜 배선용 회로차단기를 직접 트립 시키기 때문에 종래의 다단계 기구동작을 통한 트립 과정에 비해 보다 빠르게 기구부를 트립 시키게 되므로 아크를 단시간에 차단 시켜 차단에너지를 감소시켜 기구부 및 접점의 손상을 줄여줄 수 있으며, 이를 통해 배선용 회로차단기의 성능을 높여줄 수 있고, 또한 여러 개의 차단기간의 상호 보호협조에서 하부에 설치된 차단기의 차단동작이 먼저 일어나도록 함으로써 선택차단의 특성을 향상시키게 되어 상부에 설치된 차단기를 보호하는 효과를 가져올 수 있다.As described above, the pressure trip device of the circuit breaker for wiring has an increase in the gas pressure in the extinguishing unit due to the arc generated by the separation of the contact due to the electromagnetic repulsive force between the movable contactor and the fixed contactor assembled inside the single-pole breaking unit. When the gas pressure is discharged, the conventional multi-stage mechanism is used because the circuit breaker for wiring is directly tripped by rotating the trip bar which is assembled outside each single pole blocking unit and supported by an elastic body to rotate the trip bar that restrains the mechanism. Since the mechanism trips faster than the trip process through operation, it can cut off the arc in a short time to reduce the breaking energy, thereby reducing the damage of the mechanism and the contacts, thereby improving the performance of the circuit breaker for wiring. In the mutual protection cooperation of several interception periods The breaking operation of the circuit breaker is installed in the lower portion thereby improving the characteristics of the first choice to take place by blocking can be effective to protect the circuit breaker installed in the upper portion.
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