KR100678415B1 - 외장형 누전표시장치를 갖는 누전차단기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전선을 보호하고 부하기기를 개폐하는 기능은 물론 누전의 발생시에는 이를 차단하기 위한 목적으로 사용되는 산업용 전기기기인 누전차단기에 관한 것으로, 특히 선로상에 누전이 발생하였을 때 굳이 누전차단기를 열거나 누전차단기를 찾기 위한 번거롭고 짜증나는 행위없이 사용자가 확인하기 편한 위치에 독립적으로 누전차단기와 전기적으로 연결 설치하여 사용상의 편리함을 제공하도록 하는 외장형 누전표시장치를 갖는 누전차단기에 관한 것이다.

이에 따른 본 발명은, 이상전류 검출시 전류가 흐르는 트립코일(42)과, 요크(41)내에 고정된 고정코어(43)와, 상기 고정코어에 흡착되거나 석방되는 가동코어(45)와, 상기 가동코어에 일체형으로 고정된 가동핀(46)과, 상기 가동핀의 이동에 따라 기구부의 크로스바를 타격하여 기구부를 트립시키는 트립레버(47)와, 상기 트립레버에 일방향의 회전력을 부여하는 레버스프링(48)로 이루어지는 전자장치부를 포함하는 누전차단기에 있어서,

상기 가동핀(46)과 마주하는 전자장치부의 몸체에 그 가동핀(46)의 작동범위에 포함되도록 누전작동스위치(60)를 설치하고,

상기 누전작동스위치(60)와 전기적으로 연결되고, 상기 누전차단기와 별개로 독립적으로 벽체에 설치되어 상기 누전작동스위치(60)의 스위칭신호에 의해 시각적 및 청각적으로 누전상황을 경고하는 누전경고표시수단(70)을 포함하여 구성된 것이다.

외장형, 누전차단기, 누전경고표시수단, 가동핀

Description

외장형 누전표시장치를 갖는 누전차단기{Exterminal display for earth leakage circuit breaker}

도 1은 일반적인 누전차단기의 구성도.

도 2는 종래 누전차단기의 전자장치부를 나타낸 사시도.

도 3은 종래 누전차단기의 전자장치부를 나타낸 평면도.

도 4와 도 5는 일부를 생략한 상태로 도시한 도 3의 A - A선 단면도로서,

도 4는 정상작동시의 상태도.

도 5는 누전표시 상태도.

도 6은 본 발명에 따른 외장형 누전표시장치를 갖는 누전차단기의 개략적인 구성도.

도 7은 본 발명의 외장형 누전표시장치의 상세 사시도.

도 8은 본 발명이 적용된 사용상태 사시도.

***도면의 주요부분에 대한 부호의 설명***

41: 요크, 42: 트립코일,

43: 고정코어, 45: 가동코어,

46: 가동핀, 47: 트립레버,

48: 레버스프링, 60: 누전작동스위치,

70: 누전경고표시수단, 72: 케이스,

74a ~ 74d: LED, 75: 스피커,

76: 볼륨부, 77: 경고음 모드 선택부,

78: 제어부,

본 발명은 전선을 보호하고 부하기기를 개폐하는 기능은 물론 누전의 발생시에는 이를 차단하기 위한 목적으로 사용되는 산업용 전기기기인 누전차단기에 관한 것으로, 특히 선로상에 누전이 발생하였을 때 굳이 누전차단기를 열거나 누전차단기를 찾기 위한 번거롭고 짜증나는 행위없이 사용자가 확인하기 편한 위치에 독립적으로 누전차단기와 전기적으로 연결 설치하여 사용상의 편리함을 제공하도록 하는 외장형 누전표시장치를 갖는 누전차단기에 관한 것이다.

누전차단기는 누설전류의 발생시 또는 지락이나 인체 감전등의 이상전류 발생시 이상전류를 검출하여 회로를 차단함으로써 부하측의 설비 및 인명을 보호하는 기기이며, 산업용 누전차단기의 경우 대부분이 누전 차단기능과 과전류 및 단락사고시 이를 검출하여 차단하는 기능을 모두 가지고 있으므로 누전 표시기능 구현부분이 과전류 및 단락 사고전류 발생 부분과 별개로 구분되어 표시될 수 있는 수단 이 요구된다.

즉, 누설전류 발생시에는 과전류 및 단락전류 발생에 의한 회로차단 동작과는 별도로 누전 표시장치가 동작하여 사용자에게 이를 알려 주도록 되어있다.

도 1은 일반적인 누전차단기의 일예를 나타낸 구성도로서 누전차단기는 크게 나누어 전원측 단자대(1)로부터 들어오는 과전류나 이상전류를 검출하는 검출부(2)와, 상기 검출부에서 검출된 전류를 감지하여 회로 차단여부를 판단하고 사고전류 판명시 구동부로 신호를 전송하는 제어부(3)와, 상기 제어부로 부터 전송된 신호에 의해 동작하는 트립부(4)와, 상기 트립부의 동작에 따라 구동하여 트립(Trip)작동시 전원측 단자대로 들어오는 전류가 부하측 단자대(7)로 흐르는 것을 차단하여 주는 크로스바(6)를 가진 기구부(5)와, 트립된 상태의 차단기를 리셋하여 재투입시키는 핸들(8)등으로 구성되어 있다.

도 2 내지 도 5는 종래 누전차단기의 트립부를 나타낸 도면으로서

트립부(4)는 이상전류 검출시 전류가 흐르는 트립코일(42)과, 요크(41)내에 고정된 고정코어(43)와, 차단기가 정상 작동중인 상태에서는 영구자석(44)의 자력에 의해 고정코어에 흡착되어 있다가 트립코일에 전류가 흐르면 고정코어로부터 석방되는 가동코어(45)와, 상기 가동코어에 일체형으로 고정된 가동핀(46)과, 상기 가동핀의 일측에 설치되어 가동핀의 이동에 따라 회전하면서 기구부의 크로스바를 타격하여 기구부를 트립시키는 트립레버(47)와, 상기 트립레버에 일방향의 회전력을 부여하는 레버스프링(48)과, 상기 가동핀의 다른 일측에 설치되어 가동핀의 이동에 따라 회전운동을 하는 래치(49)와, 상기 래치의 회전동작에 따라 래치에 구속 되거나 석방되는 걸림돌기(50a)가 있는 인디케이트 레버(50)와, 상기 인디케이트 레버가 석방될 때 스프링(52)의 힘에 의해 차단기 케이스의 외부로 돌출되는 누전 표시버튼(51) 등으로 구성되어 있다.

따라서 누전차단기가 정상으로 동작할 때에는 도 4와 같이 영구자석(44)의 자력에 의해 가동코어(45)가 고정코어(43)에 밀착된 상태로 유지되어 있다가 이상전류의 검출에 의해 제어부(3)에서 신호가 전송되어 트립코일(42)에 전류가 흐르면 이 전류에 의해 영구자석(44)의 자력이 상실되면서 트립작동이 수행된다.

즉, 영구자석(44)의 자력이 상실되면 도 5와 같이 레버스프링(48)의 하중에 의해 트립레버(47)가 도면상 시계방향의 회전을 하면서 기구부((5)의 크로스바(6)를 타격하게 되고 이때 크로스바(6)가 회전하면서 기구부(5)의 트립동작이 이루어져 전류는 차단된다.

한편, 상기와 같이 트립레버(47)가 회전하면 그 힘에 의해 도 5와 같이 가동코어(45)와 가동핀(46)이 도면상 좌측방향으로 이동을 하여 래치(49)를 회전시키게 되고 이때 인디케이트 레버(50)의 걸림돌기(50a)가 래치(49)의 구속으로부터 석방됨과 동시에 스프링(52)의 힘에 의해 누전 표시버튼(51)이 차단기 케이스의 외부로 돌출되어 누설전류나 지락 또는 인체 감전사고가 발생하였음을 사용자에게 표시하여 준다.

그리고 부하측의 이상전류 원인을 제거 한 후 차단기를 재사용하기 위해 핸들(8)을 오프(Off)방향으로 리셋시키면 기구부(5)의 레버(도시는 생략함)가 트립레버(47)의 걸림부(47a)를 밀어 트립레버(47)가 도면상 시계방향으로 회전함과 동시 에 영구자석(44)의 힘에 의해 가동코어(45)가 고정코어(43)측으로 이동하여 밀착되며, 이 상태에서 핸들을 재투입하면 인디케이트 레버(50)의 하단 걸림부에 의해 인디케이트 레버(50)와 누전 표시버튼(51)이 도면상 하방으로 당겨지면서 래치스프링(53)의 힘에 의해 래치(49)가 도면상 반시계방향으로 회전하여 인디케이트 레버(50)의 상승을 억제하는 도 4와 같은 상태로 환원된다.

그러나 상기와 같은 종래의 누전차단기는 누전 표시를 위해 래치, 래치스프링, 인디케이트 레버, 스프링, 누전 표시버튼 등 여러 종류의 부품이 서로 연계동작을 하는 구조이어서 고장 발생의 우려가 많고 그 구조가 복잡하여 조립성이 저하되는 문제가 있다.

또한 누전 표시버튼이 케이스의 외부로 돌출되거나 함몰되면서 누전을 표시하는 구조이기 때문에 그 기능을 유심히 관찰하지 않는 한 사용자가 차단기의 누전 표시 여부를 쉽게 확인할 수 없었다.

또한 아파트와 같은 공동주택이나 일반 주택의 누전차단기는 통상 현관 주변의 벽면에 설치되는데, 여기에는 통상 신발장이나 수납장들이 위치되는 곳이기 때문에 상기 누전차단기가 상기의 가구들에 의해 가려 보이지 않아 누전차단기의 존재여부를 잊어버리거나 누전작동 발생 후의 정전시 상기 누전차단기를 찾아 누전여부를 확인하기 위한 동작이 여간 불편하고 짜증나는 일이 아닐 수 없다.

따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서 그 목적 은, 선로상에 누전이 발생하였을 때 굳이 누전차단기를 열거나 누전차단기를 찾기 위한 번거롭고 짜증나는 행위없이 사용자가 확인하기 편한 위치에 독립적으로 누전차단기와 전기적으로 연결 설치하여 사용상의 편리함을 제공하도록 하는 외장형 누전표시장치를 갖는 누전차단기를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 누설전류 검출시 전류가 흐르는 트립코일과, 요크 내에 고정된 고정코어와, 상기 고정코어에 흡착되거나 석방되는 가동코어와, 상기 가동코어에 일체형으로 고정된 가동핀과, 상기 가동핀의 이동에 따라 기구부의 크로스바를 타격하여 기구부를 트립시키는 트립레버와, 상기 트립레버에 일방향의 회전력을 부여하는 레버스프링로 이루어지는 전자장치부를 포함하는 누전차단기에 있어서,

상기 가동핀과 마주하는 전자장치부의 몸체에 그 가동핀(46)의 작동범위에 포함되도록 누전작동스위치를 설치하고,

상기 누전작동스위치와 전기적으로 연결되고, 상기 누전차단기와 별개로 독립적으로 벽체에 설치되어 상기 누전작동스위치의 스위칭신호에 의해 시각적 및 청각적으로 누전상황을 경고하는 누전경고표시수단을 포함하여 구성된 특징을 갖는다.

이에 따른 본 발명의 누전경고표시수단은,

케이스 전면에 누전작동스위치의 스위칭신호에 의해 발광하는 다수의 LED와, 상기 스위칭신호에 의해 경고음을 발생시키는 스피커와, 상기 스피커의 음량을 조절하는 볼륨부와, 스피커를 통한 경고음을 온/오프하는 경고음 모드 선택부로 구성되고, 상기의 구성을 제어하는 제어부를 포함하여 이루어진 특징을 갖는다.

이하 본 발명을 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 6은 본 발명에 따른 외장형 누전표시장치를 갖는 누전차단기의 개략적인 구성도이고, 도 7은 본 발명의 외장형 누전표시장치의 상세 사시도이며, 도 8은 본 발명이 적용된 사용상태 사시도이다.

첨부된 도면에 도시된 바와 같이 본 발명은 누설전류의 발생시 또는 지락이나 감전사고의 발생시 차단기의 기구부를 동작시키기 위한 요크(41), 트립코일(42), 고정코어(43), 영구자석(44), 가동코어(45), 가동핀(46), 트립레버(47), 레버스프링(48) 등의 구성은 종래의 누전차단기와 같다.

본 발명의 핵심은 상기의 구성을 이용하여 누전상태를 표시하기 위한 수단을, 여러 기구물의 유기적인 결합에 의해 작동되는 기구적 방식을 탈피하고 스위칭에 의한 전기적신호에 의해 누전상태를 경고하고 표시하는 새로운 수단을 마련함에 있다.

즉, 상기 가동핀(46)과 마주하는 전자장치부의 몸체에 그 가동핀(46)의 작동범위에 포함되도록 누전작동스위치(60)를 설치한다.

또한 상기 누전작동스위치(60)와 전기적으로 연결되고, 상기 누전차단기(T) 와 별개로 독립적으로 벽체에 설치되어 상기 누전작동스위치(60)의 스위칭신호에 의해 시각적 및 청각적으로 누전상황을 경고하는 누전경고표시수단(70)이 구성된다.

상기 누전경고표시수단(70)은 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 케이스(72) 전면에 누전작동스위치(60)의 스위칭신호에 의해 발광하는 다수의 LED(74a)(74b)(74c)(74d)와, 상기 스위칭신호에 의해 경고음을 발생시키는 스피커(75)와, 상기 스피커(75)의 음량을 조절하는 볼륨부(76)와, 스피커(75)를 통한 경고음을 온/오프하는 경고음 모드 선택부(77)로 구성되고, 상기의 구성을 제어하는 제어부(78)를 포함하여 구성되어 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작동상태를 설명하면 다음과 같다.

누전차단기(T)가 정상적으로 동작할 때에는 영구자석(44)의 자력에 의해 가동코어(45)가 고정코어(43)에 밀착된 상태로 유지되어 있다가 이상전류의 검출에 의해 제어회로부(3)에서 신호가 전송되어 트립코일(42)에 전류가 흐르면 이 전류에 의해 영구자석(44)의 자력이 상실되고 레버스프링(48)의 하중에 의해 트립레버(47)가 회전하면서 기구부(5)의 크로스바(6)를 타격하게 되며, 이 때 크로스바(6)가 회전하면서 기구부(5)의 트립동작이 이루어져 차단된다.

이와 동시에 작동하게 되는 전자장치부에서는, 트립레버(47)가 회전하면 그 힘에 의해 가동코어(45)와 가동핀(46)이 도면상 좌측방향으로 이동하게 되고, 이 힘에 의해 상기 가동핀(46)과 마주하는 위치에 설치된 누전작동스위치(60)를 건드려 통전상태가 이루어지면 도 8에 도시된 바와 같이 전선에 의해 누전차단기(T)와 별도로 구성된 누전경고표시수단(70)에 전원이 인가되고, 제어부(78)에서 LED(74a~74d)를 점등시키고 또한 스피커(75)를 통한 음성신호를 출력케하여 누전경고상황을 시각 및 청각적으로 사용자에 알려주게 되는 것이다.

스피커(75)를 통한 경고음량의 고저는 볼륨부(76)의 조작에 의해 가능하고, 또한 경고음의 출력을 원하지 않는다면 경고음 모드 선택부(77)를 조작하게 되면 음의 ON/OFF가 가능하게 된다.

이 후 부하측의 이상전류 원인을 제거한 다음 누전차단기(T)를 재사용하기 위해 핸들(도시안됨)을 오프(off)방향으로 리셋시키면 기구부(5)의 레버가 트립레버(47)의 걸림부(47a)를 밀어 트립레버(47)가 도면상 시계방향으로 회전함과 동시에 영구자석(44)의 힘에 의해 가동코어(45)가 고정코어(43)측으로 이동하여 밀착되는데, 이 때 누전작동스위치(60)는 상기 가동코어(45)와 연동하는 가동핀(46)의 누름해제로 인해 단락되어 누전경고표시수단(70)의 LED(74a~74d) 및 스피커(75)가 오프된다.

이상에서와 같은 본 발명을 적용하게 되면, 누전상황을 표시하기 위한 장치를 여러가지 부품으로 이루어진 종래에 비해 구조가 매우 간단하여 고장발생률이 현저히 저감될 뿐만 아니라 조립성이 향상되는 효과가 있다.

또한 아파트나 주택 현관 주변에 설치되는 누전차단기가 신발장이나 수납장에 가려 실질적으로 보이지 않는 상태를 감안할 때 정전시 일반적인 정전인지 누전 차단기에 의한 정전인지 판단하기 위한 동작들이 상당히 불편하였지만, 본 발명을 적용하게 되면 이와 같은 문제점을 일거에 해소할 수 있는 효과가 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변경 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

Claims (2)

1. 누설전류 검출시 전류가 흐르는 트립코일(42)과, 요크(41)내에 고정된 고정코어(43)와, 상기 고정코어에 흡착되거나 석방되는 가동코어(45)와, 상기 가동코어에 일체형으로 고정된 가동핀(46)과, 상기 가동핀의 이동에 따라 기구부의 크로스바를 타격하여 기구부를 트립시키는 트립레버(47)와, 상기 트립레버에 일방향의 회전력을 부여하는 레버스프링(48)로 이루어지는 전자장치부를 포함하는 누전차단기에 있어서,

   상기 가동핀(46)과 마주하는 전자장치부의 몸체에 그 가동핀(46)의 작동범위에 포함되도록 누전작동스위치(60)를 설치하고,

   상기 누전작동스위치(60)와 전기적으로 연결되고, 상기 누전차단기와 별개로 독립적으로 벽체에 설치되어 상기 누전작동스위치(60)의 스위칭신호에 의해 시각적 및 청각적으로 누전상황을 경고하는 누전경고표시수단(70)을 포함하여 구성함을 특징으로 하는 외장형 누전표시장치를 갖는 누전차단기.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 누전경고표시수단(70)은

   케이스(72) 전면에 누전작동스위치(60)의 스위칭신호에 의해 발광하는 다수의 LED(74a)(74b)(74c)(74d)와, 상기 스위칭신호에 의해 경고음을 발생시키는 스피커(75)와, 상기 스피커(75)의 음량을 조절하는 볼륨부(76)와, 스피커(75)를 통한 경고음을 온/오프하는 경고음 모드 선택부(77)로 구성되고, 상기의 구성을 제어하는 제어부(78)를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 외장형 누전표시장치를 갖는 누전차단기.

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