KR100772645B1 - 갭 조정 스크류가 구비된 차단기의 트립장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 갭 조정 스크류가 구비된 차단기의 트립장치에 관한 것이다. 본 발명은 전류를 관통시키는 코일, 자기력을 발생시키는 고정코아 및 가동코아, 상기 가동코아의 운동을 제어하는 인스턴트바, 트립 전류값을 조정하는 조정다이얼, 트립시 전로를 차단시켜주는 슈터, 상기 인스턴트바와 연동하여 상기 고정코아와 상기 가동코아 간의 갭을 조정하며 상기 슈터를 통해 차단기를 트립시키는 크로스바를 포함하는 배선용 차단기의 트립장치에 있어서, 상기 조정다이얼의 회전에 따라 상기 인스턴트바를 회전시켜 상기 고정코아와 상기 가동코아 간의 갭을 조정하는 갭 조정 스크류가 상기 크로스바의 상부에 형성된 관통홀에 삽입장착되며, 상기 인스턴트바의 회전운동에 의해 상기 가동코아가 상하 직선운동하는 것을 특징으로 하는 갭 조정 스크류가 구비된 차단기의 트립장치를 제공한다.

차단기, 순시전류, 고정코아, 가동코아

Description

갭 조정 스크류가 구비된 차단기의 트립장치{TRIP DEVICE OF CIRCUIT BREAKER WITH GAP CONTROLLING SCREW}

도 1은 일반적인 배선용 차단기의 구성도.

도 2는 종래의 트립부의 구성을 나타낸 도면.

도 3은 종래의 조정다이얼의 회전에 따른 고정코아와 가동코아 간의 갭 변화를 나타낸 도면.

도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 갭 조정 스크류가 구비된 트립부의 입체도.

도 6은 본 발명에 따른 조정다이얼의 회전에 따른 고정코아와 가동코아 간의 갭 변화를 나타낸 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100; 트립부 101; 코일

103; 고정코아 105; 가동코아

107; 인스턴트 바 108; 가동코아 회전핀

111; 조정다이얼 113; 크로스바

117; 슈터 120; 갭 조정 스크류

본 발명은 갭 조정 스크류가 구비된 차단기의 트립장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 각 상에서 고정코아와 가동코아 간의 갭을 동일하게 조정할 수 있는 갭 스크류가 구비된 차단기의 트립장치에 관한 것이다.

회로 차단기는 전기적인 과부하 상태 또는 단락 사고 시 자동으로 회로를 차단하여 회로 및 부하를 보호하는 전력기기로서, 차단기 내의 가동 접촉자와 고정 접촉자를 상호 접촉 또는 개리(開離)시켜주는 기구부, 고정 접촉자와 가동 접촉자의 개리시 발생하는 아크를 억제 소호시켜주는 소호장치, 및 전원측에서 과전류, 순시 전류, 단락 전류 등과 같은 이상 전류 발생시 이를 감지하여 개폐 기구부의 전원을 차단하기 위한 트립동작신호를 유도하는 트립부로 이루어 진다.

한편 과전류, 순시전류, 단락전류 등과 같은 이상전류 발생시 인위적인 개폐와는 무관하게 차단기 내에서 이를 인지하여 자동으로 전류를 차단시켜 주게 되는데 이를 통상적으로 트립이라고 한다.

특히, 순시전류가 통전시 발생하는 트립이란 배선용 회로 차단기에 인가되는 전류가 순간적으로 정격전류의 일정 배율로 인가될 때 이를 감지하여 일정 배율 인가시 적당한 시간내에 트립되는 것을 말하며, 이를 순시 트립이라고 한다.

순시 트립을 유발하는 순시 트립 소자는 코일, 고정코아, 가동코아 등으로 구성되며, 흐르는 전류에 비례하여 가동코아가 움직이는 원리를 이용하여 차단기의 기구부를 트립시킨다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 일반적인 배선용 차단기 및 종래의 트립부의 구성과 동작에 대하여 상세히 설명한다.

도 1은 일반적인 배선용 차단기의 구성도이고, 도 2는 종래의 트립부의 구성을 나타낸 도면이며, 도 3은 종래의 조정다이얼의 회전에 따른 고정코아와 가동코아 간의 갭 변화를 나타낸 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 배선용 차단기는 부품을 수납하는 커버(10)와 케이스(20), 전로를 기구적으로 온/오프시키는 개폐기구부(30), 차단시 발생하는 아크를 소멸시켜주는 소호부(40) 및 이상전류 및 사고전류 발생시 이를 검출하는 트립부(100)로 구성된다.

이 중 트립부(100)는, 도 2에 도시된 바와 같이 전류를 관통시키는 코일(101), 자기력을 발생시키는 고정코아(103) 및 가동코아(105), 가동코아(105)와 연동하는 인스턴트 바(107), 가동코아(105)의 자기력에 반하여 장력을 주는 인장스프링(109), 인스턴트 바(107)와 연동하여 회전하면서 가동코아(105)와 고정코어(103) 간의 갭을 조정하는 조정다이얼(111), 및 개폐기구부(30)를 트립시켜주는 크로스 바(113) 등을 포함한다.

이와 같이 구성되는 트립부(100)가 차단기 내에 이상전류 유입시 어떻게 작동하는지에 대하여 도 3을 참조하여 설명한다.

배선용 회로의 차단기 트리부 내의 코일(101)에 이상전류가 흐르게 되면, 고정코아(103)에 자기장이 발생하여 가동코아(105)를 끌어 당기게 되고, 가동코아(105)는 가동코아 회전핀(108)을 중심을 회전하게 된다.

이때, 가동코아(105)와 인스턴트 바(107) 사이에 연결되어 있는 인장스프 링(109)의 장력을 이기는 자기력이 발생할 경우 가동코아 상단부분(105a)은 크로스 바의 상단부분(113a)과 접촉하게 되며, 접촉시 크로스 바(113)가 받는 충격으로 개폐기구부의 래치 홀더(115)가 풀려 개폐기구부(30)가 차단된다.

이때, 도 3에 도시된 바와 같이 사용자가 순시 차단전류값을 조정하기 위해 조정다이얼(111)을 시계방향으로 회전시키면 조정다이얼(111)의 나선형 기울기를 따라 인스턴트 바(107)가 가동코아 회전핀(108)을 중심으로 회전운동을 하여 인스턴트 바(107)와 함께 움직이는 가동코아(105)는 고정코아(103)와 멀어져서 이들 사이의 갭이 커지게 된다.

즉, 종래의 순시 가조정형 구조는 도 3에 도시된 바와 같이, 조정다이얼(111)이 최소를 가리키고 있을 때, 인스턴트 바 상단부 중 조정다이얼(111)과 접촉하는 접촉부(107a)가 조정다이얼(111)의 직선부(111a)와 접촉하여 가동코아(105)는 고정코아(103)와 갭1을 유지하게 되고, 조정다이얼(111)을 최대로 돌리면 인스턴트 바의 접촉부(107a)가 조정다이얼의 직선부(111a)와 곡선부의 교차점(111b)과 접촉하여 가동코아(105)가 회전하여 고정코아(103)로부터 멀어지면서 갭이 더 크게 되어 갭2를 유지하게 된다.

이와 같이 트립부(100)는 고정코아(103)와 가동코아(105) 간의 갭 변화로 전류에 따른 자기력을 변화시켜 트립 전류값을 조정한다.

그러나, 이와 같이 구성되는 종래의 배선용 회로 차단기는 다음과 같은 문제점이 있다.

즉, 차단기에서 자기력에 영향을 미치는 가장 중요한 인자는 고정코아와 가 동코아 간의 갭인데, 3상 3선식 차단기의 경우 이러한 트립소자가 각 상별로 3개가 들어가게 되며, 초기의 갭1이 R,S,T 3상에서 동일하게 맞추어져야 하지만 조립공차 및 가동코아의 움직임에 따라 3상의 초기 갭1이 일치하지 않을 수 있다. 이러한 3상에서의 갭 불일치는 트립전류 특성을 변화시키며 정확한 순시트립 특성값을 맞추기 어려운 문제점을 초래한다.

또한, 갭1이 갭2로 변할 때, 즉 가동코아가 고정코아로부터 멀어질 때 가동코아가 직선운동하지 않고 가동코아 회전핀을 중심으로 회전운동하기 때문에, 단순히 갭의 변화로 트립 전류값의 배율을 조정하는 것은 매우 어려우며, 조정다이얼의 최소와 최대 범위 사이의 일정 배율의 트립 전류값을 지정해 주기가 어려운 문제점이 있다.

뿐만 아니라, 종래의 트립구조에서는 각 정격(1.6A~80A)에 따라 자기력을 일정하게 유지하기 어렵기 때문에 각 정격의 순시 트립특성에 맞는 별도의 인장스프링을 관리하고 교체해야 하므로 부품의 종류가 증가하고 조립이 번거로운 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 각 상의 고정코아와 가동코아 간의 코아 갭을 동일하게 맞출 수 있는 갭 조정 스크류를 인스턴트 바 상단에 장착함으로써, 조립공차를 최소화할 수 있고, 가동코아의 운동에 따른 코아 갭의 변화를 최소화할 수 있어 조정 다이얼을 이용하여 일정량의 순시 차단 전류값을 변화시킬 때 각 상의 트립전류의 오차를 최소화시키고 정확한 트립전류를 유지할 수 있는 갭 조정 스크류가 구비된 차단기의 트립장치를 제공하는 데 있다.

이상과 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 전류를 관통시키는 코일, 자기력을 발생시키는 고정코아 및 가동코아, 상기 가동코아의 운동을 제어하는 인스턴트바, 트립 전류값을 조정하는 조정다이얼, 트립시 전로를 차단시켜주는 슈터, 상기 인스턴트바와 연동하여 상기 고정코아와 상기 가동코아 간의 갭을 조정하며 상기 슈터를 통해 차단기를 트립시키는 크로스 바를 포함하는 배선용 차단기의 트립장치에 있어서, 상기 조정다이얼의 회전에 따라 상기 인스턴트바를 회전시켜 상기 고정코아와 상기 가동코아 간의 갭을 조정하는 갭 조정 스크류가 상기 크로스 바의 상부에 형성된 관통홀에 삽입장착되며, 상기 인스턴트바의 회전운동에 의해 상기 가동코아가 상하 직선운동을 하며, 상기 갭 조정 스크류는, 조정다이얼이 회전에 따라 상기 인스턴트바를 향해 전진 또는 후퇴하여 상기 인스턴트바를 회전시키는 것을 특징으로 한다. 더욱 바람직하게는 상기 갭 조정 스크류는 조정다이얼을 최대로 회전시킴에 따라 상기 갭 조정 스크류와 접촉하는 인스턴트바의 접촉 경사면을 따라 아래로 하강하는 것을 특징으로 한다.

삭제

이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한 다.

먼저, 도 4 내지 도 5를 참조하여 본 발명에 의한 갭 조정 스크류가 구비된 차단기의 트립장치에 대한 바람직한 일 실시예에 대하여 설명한다.

도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 갭 조정 스크류가 구비된 트립부의 입체도이고, 도 6은 본 발명에 따른 조정다이얼의 회전에 따른 고정코아와 가동코아 간의 갭 변화를 나타낸 도면이다. 이하, 도 1 내지 도 3과 동일한 구성요소는 동일한 부호를 붙여 이에 대한 상세한 설명을 생략한다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 트립부(100)는 전류를 관통시키는 코일(101), 자기력을 발생시키는 고정코아(103)와 가동코아(105), 가동 코아의 운동을 제어하는 인스턴트 바(107), 외관상 트립 전류값을 조정할 수 있는 조정다이얼(111), 가동코아(105)의 회전운동을 직선운동으로 바꾸며 인스턴트 바(107)에 연동하여 가동코아(105)와 고정코아(103) 간의 갭을 조정하고 슈터(117)를 통해 차단기를 트립시키는 크로스 바(113), 트립시 전로를 차단시켜 주는 슈터(117), 및 크로스 바(113)의 상부에 체결되어 가동코아(105)와 고정코아(103) 간의 갭을 조정할 수 있는 갭 조정 스크류(120)를 포함하여 구성된다.

이하, 이와 같이 구성되는 본 발명의 트립부의 동작에 대하여 설명한다.

조정다이얼(111)을 최소에서 최대로 회전시키면, 크로스 바(113)의 걸림부와 조정다이얼(111)의 끝부분에 의해 크로스 바(113)는 직선운동을 하게 된다. 이때, 크로스 바(113)에 체결된 갭 조정 스크류(120)의 말단(120a)은 인스턴트 바(107)의 모서리 상단부에서 경사면을 따라 하강(107b->107c)하게 된다.

여기서 인스턴트 바(107)는 가동코아 회전핀(108)을 중심으로 회전운동을 하게 되지만 가동코아(105)는 상하 직선운동을 하게 된다. 따라서 고정코아(103)와 가동코아(105) 사이의 갭은 단순히 가동코아(105)의 거리 변화에 의해서만 일정하게 변하게 되고, 갭 사이에 발생하는 자기력도 가동코아(105)의 상하 거리 조정으로 일정하게 조정할 수 있으므로, 3상 3선식 차단기의 경우 각 상의 코어 갭이 차이가 있으면 크로스 바(113)에 체결된 갭 조정 스크류(120)를 좌우로 회전시켜 초기의 코어 갭을 각 상에서 일정하게 조정할 수 있다.

즉, 종래 기술과 달리 본 발명에서는 갭 조정 스크류(120)를 크로스바(113)에 삽입함으로써, 각 상에서 동일한 트립전류 특성을 갖게 하는 코아 갭의 자기력 변화를 용이하게 컨트롤 할 수 있고, 가동코아(105)와 고정코아(103) 간의 갭을 용이하게 조절할 수 있으므로 전류값을 용이하게 조정할 수 있게 된다.

이상에서는 도면과 명세서에 최적 실시예를 개시하였다. 여기서는 설명을 위해 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이며, 의미를 한정하거나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 한다.

본 발명에 의하면, 각 상의 고정코아와 가동코아 간의 코아 갭을 동일하게 맞출 수 있는 갭 조정 스크류를 인스턴트 바 상단에 장착함으로써, 조립공차를 최소화할 수 있고, 가동코아의 운동에 따른 코아 갭의 변화를 최소화할 수 있어 조정다이얼을 이용하여 일정량의 순시 차단 전류값을 변화시킬 때 각 상의 트립전류의 오차를 최소화시키고 정확한 트립전류를 유지할 수 있으므로, 순시트립 차단기의 신뢰성을 향상시킬 수 있고 자기력을 일정하게 유지하기 위한 인장스프링의 수를 최소화할 수 있다.

Claims (3)

1. 삭제
2. 전류를 관통시키는 코일, 자기력을 발생시키는 고정코아 및 가동코아, 상기 가동코아의 운동을 제어하는 인스턴트바, 트립 전류값을 조정하는 조정다이얼, 트립시 전로를 차단시켜주는 슈터, 상기 인스턴트바와 연동하여 상기 고정코아와 상기 가동코아 간의 갭을 조정하며 상기 슈터를 통해 차단기를 트립시키는 크로스 바를 포함하는 배선용 차단기의 트립장치에 있어서,

   상기 조정다이얼의 회전에 따라 상기 인스턴트바를 회전시켜 상기 고정코아와 상기 가동코아 간의 갭을 조정하는 갭 조정 스크류가 상기 크로스바의 상부에 형성된 관통홀에 삽입장착되며,

   상기 인스턴트바의 회전운동에 의해 상기 가동코아가 상하 직선운동을 하며,

   상기 갭 조정 스크류는,

   조정다이얼의 회전에 따라 상기 인스턴트바를 향해 전진 또는 후퇴하여 상기 인스턴트바를 회전시키는 것을 특징으로 하는 갭 조정 스크류가 구비된 차단기의 트립장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 갭 조정 스크류는,

   조정다이얼을 최대로 회전시킴에 따라 상기 갭 조정 스크류와 접촉하는 인스턴트바의 접촉 경사면을 따라 이동하는 것을 특징으로 하는 갭 조정 스크류가 구비된 차단기의 트립장치.

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