KR100831708B1 - 반발형 회로차단기의 접촉자장치 - Google Patents

반발형 회로차단기의 접촉자장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 반발형 회로차단기에 단락전류 유입시 가동접촉자와 고정접촉자 사이에 발생하는 전자기 반발력을 이용하여 상기 가동접촉자와 고정접촉자간의 양방향으로 개폐가능한 고정접촉자의 구조로서 동작시 고정접촉자의 개리거리를 증가시켜 종래의 회로차단기보다 트립시간 및 전류를 제한시켜 차단용량을 향상시킬 수 있는 반발형 회로차단기의 접촉자장치에 관한 것이다.
이를 위한 본 발명은, 개폐기구부(20)에는 상부로 조작 핸들(10)이 설치되는 한편 하부로 가동접촉자(30)와 고정접촉자(40)가 설치되어 서로 다른 양방향으로 개폐하게 되는 반발형 회로차단기의 접촉자장치에 있어서, 상기 고정접촉자(40)는 가동접촉자(30)와 개폐하는 접촉부(45)가 접촉하중을 유지시키는 토숀스프링(42)과 더불어 콘택트 암(44)에서 하부축핀(47)으로 고정 설치되고, 상기 콘택트 암(44)에는 스톱퍼의 고정핀(46)이 설치되면서 연결코일(48)을 통해 단자판(43)이 설치된 것을 그 특징으로 한다.
차단기, 고정접촉자, 전원부, 개극구조, 회로차단기, 전자기 반발력, 접촉자장치

Description

반발형 회로차단기의 접촉자장치{MOVABLE CONTACTOR DEVICE OF REPULSION TYPE CIRCUIT BREAKER}
도 1 은 종래의 반발형 회로차단기를 도시해 놓은 구조도,
도 2 는 종래의 반발형 회로차단기를 설명하기 위한 접촉자장치의 작동상태도,
도 3 은 본 발명의 실시예에 관한 반발형 회로차단기의 접촉자장치를 도시해 놓은 구조도,
도 4 는 본 발명의 반발형 회로차단기의 접촉자장치에서 고정접촉자를 도시해 놓은 분리사시도,
도 5 및 도 6 은 도 4 에 도시된 고정접촉자를 상세히 도시해 놓은 사시도,
도 7 는 본 발명의 반발형 회로차단기의 접촉자장치가 단락할 때 나타난 동작구조도이다.
※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ※
10 : 핸들 20 : 개폐기구부
30 : 가동접촉자 40 : 고정접촉자
42 : 토숀스프링 43 : 단자판
44 : 콘택트 암 45 : 접촉부
46, 47 : 핀 48 : 연결코일
본 발명은 반발력 회로차단기에 단락전류 유입시 가동접촉자와 고정접촉자 사이에 발생하는 전자기 반발력을 이용하여 상기 가동접촉자와 고정접촉자간의 양방향으로 개폐가능한 고정접촉자의 구조로서 동작시 고정접촉자의 개리거리를 증가시켜 종래의 회로차단기보다 트립시간 및 전류를 제한시켜 차단용량을 향상시킬 수 있는 반발형 회로차단기의 접촉자장치에 관한 것이다.
보통 회로차단기 본체의 고정접점과, 이 고정접점이 고정되어 한쪽의 외부단자로부터 고정접점에 이르는 전로(電路)를 구성하는 고정도체로 구성되는 고정접촉자와 고정접점에 분리 가능하게 움직일 수 있는 가동접점과, 이 가동접점이 고정되어 이 접점으로부터 다른 쪽의 외부단자에 이르는 전로를 구성하는 가동도체로 되는 가동접촉자를 구비한 접촉자장치에 있어, 비교적 고전압하에 과전류와 같은 대전류 차단을 할 때의 차단 성능을 현저하게 향상시킬 수 있는 접촉자장치를 다양하게 개발하여 사용하고 있다.
그 일례로 개페기구부에 의해 개폐되는 가동접촉자와 전자기 반발력에 의해 가동접촉자로부터 분리되어 개방되는 다른 가동접촉자를 구비한 반발형 회로차단기 에서 과전류가 흐를 때 상기 가동접촉자 및 다른 가동접촉자를 서로 접촉하게 하는 접촉스프링에 의해 다른 가동접촉자의 개방이 방해받지 않도록 한 접촉자장치도 소개되고 있다.
도 1 은 종래의 반발형 회로차단기를 도시해 놓은 구조도이고, 도 2 는 종래의 반발형 회로차단기를 설명하기 위한 접촉자장치의 작동상태도이다.
차단기본체(100)에는 외부로 돌출되는 조작 핸들(10)과 더불어 내부로 개폐기구부(20)가 설치되어 있고, 이 개폐기구부(20)에 의해 개폐되는 가동접촉자(30)와 고정접촉자(40)가 일측으로 각각 설치되어져 있다. 상기 가동접촉자(30)와 고정접촉자(40)가 접촉된 상태에서 단자판(43)을 통한 전류가 도 2 에 도시된 바와 같이 고정접촉자(40)를 통해 가동접촉자(30)로 흐르도록 구성되어져 있다.
도 1 과 같이 종래의 반발형 회로차단기 구조에서는 가동접촉자(30)와 고정접촉자(40)가 화살표로 도시된 바와 같이 전류가 서로 반대방향으로 흐르고 있다. 이들 전류에 의해 발생된 전자기력 때문에 상기 가동접촉자(30)와 고정접촉자(40)는 서로 반발하게 된다. 따라서, 반발형 회로차단기 본체(100)에서는 이 전자기 반발력을 이용하여 전류의 흐름이 소정 치에 도달할 때 접점간을 신속하게 개방시켜 단락전류 등의 대전류를 차단하게 된다.
도 1 및 도 2 에 도시된 바와 같이, 종래 반발력 회로차단기의 경우에는 접촉하중의 유지를 위하여 고정접촉자(40)에서 긴 토숀스프링(41)의 하중을 증가시키기 위한 구조로 되어 있다. 그런데, 대항력을 극복하는 데 필요한 전자기 반발력의 크기가 부족하여 실제적으로 고정접촉자(40)의 반발력이 거의 이루어지지 않는다. 따라서, 상기 가동접촉자(40)의 개방속도를 낮추는 데 있어 커다란 장애가 되어 왔었다.
이에 본 발명은 상기와 같이 종래 반발형 회로차단기가 가지는 문제점을 해소하기 위해 발명한 것으로, 고정접촉자의 개방구조를 이용하여 종래의 토숀스프링의 하중방향에서 접촉하중을 유지할 수 있으며, 단락시 생기는 전자반발력이 토숀스프링의 하중보다 클 수 있는 토숀스프링의 위치를 지정하고 복귀시 고정접촉자가 이탈되지 않도록 고정핀을 삽입하여 단락후 원래의 고정접촉자 위치로 올 수 있게 되는 반발형 회로차단기의 접촉자장치를 제공하고자 함에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 개폐기구부(20)에는 상부로 조작 핸들(10)이 설치되는 한편 하부로 가동접촉자(30)와 고정접촉자(40)가 설치되어 화살표와 같이 양방향으로 개폐하게 되는 반발형 회로차단기의 접촉자장치에 있어서, 상기 고정접촉자(40)는 가동접촉자(30)와 개폐하는 접촉부(45)가 접촉하중을 유지시키는 토숀스프링(42)과 더불어 콘택트 암(44)에서 하부축핀(47)으로 고정 설치되고, 상기 콘택트 암(44)에는 스톱퍼의 고정핀(46)이 설치되면서 연결코일(48)을 통해 단자판(43)이 설치된 것을 그 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도 3 은 본 발명의 실시예에 관한 반발형 회로차단기의 접촉자장치를 도시해 놓은 구조도로서, 반발형 회로차단기 본체로부터 도출한 개폐기구부(20)에는 상부로 조작 핸들(10)이 설치되는 한편, 하부로 가동접촉자(30)와 고정접촉자(40)가 설치되어 화살표와 같이 양방향으로 개폐하고 있다.
상기 고정접촉자(40)는 가동접촉자(30)와 개폐하는 접촉부(45)가 개량된 토숀스프링(42)과 더불어 콘택트 암(44)에서 하부축핀(47)으로 고정되고, 이 콘택트 암(44)에는 스톱퍼의 고정핀(46)이 설치되면서 연결코일(48)과 단자판(43)이 설치되어 일체화되도록 구성되어 있다. 상기 접촉부(45)와 연결코일(48)은 동으로 이루어져 있다.
본 발명은 개폐기구부(20)에 의해 개폐되는 가동접촉자(30)와 고정접촉자(40)간의 전자기 반발력에 의해 상기 가동접촉자(30)와 고정접촉자(40)간의 양방향으로 개폐가 가능한 접촉자장치의 개선 고정접촉자구조인 것이다. 특히 단락시 전자기 반발력에 의해 트립소자부까지 시간을 단축시킬 수 있으며, 상기 고정접촉자(40)의 개리거리를 종래 고정접촉자구조의 회로차단기보다 증가시켜 트립시간의 단축에 의한 차단용량을 향상시킨 접촉자 장치의 고정접촉자인 것이다.
도 4 는 본 발명의 반발형 회로차단기의 접촉자장치에서 고정접촉자를 도시해 놓은 분리 사시도이고, 도 5 및 도 6 은 도 4 에 도시된 고정접촉자를 상세히 도시해 놓은 사시도이다.
고정접촉자(40)에서의 콘택트 암(44)은 토숀스프링(42)과 접촉부(45)가 하부 축핀(47)으로 고정시킴으로 상기 하부축핀(47)을 일축으로 동작되도록 구성되는 바, 이러한 상태에서 도 5 에 도시된 바와 같이 연결코일(48)을 이용하여 단자판(43)과 상기 콘택트 암(44)이 일체화되고 있다.
즉, 상기 콘택트 암(44)은 상하로 구멍(44a, 44b)이 형성되어 있고, 상기 구멍(44b)으로 개량된 토숀스프링(42)의 양측 원이 결합된 상태에서 접촉부(45)의 구멍(45a)이 맞춰져서 상기 하부축핀(47)이 결합되고 있다. 상기 토숀스프링(42)은 ㄷ 자 연결부위를 통해 양원이 형성되어 짧은 일직선으로 되어 종래와 다른 접촉하중을 유지하게 된다.
상기 접촉부(45)에는 상기 구멍(45a)위쪽 부분으로 접점부(45d)가 형성되고, 그 위쪽 상부로 판(45c)이 되면서 그 밑 끝부분으로 돌기(45b)가 형성되어져 있다. 상기 콘택트 암(44)의 구멍(44a)으로 체결된 토숀스프링(42)과 접촉부(45)에서는 스톱퍼로서 고정핀(46)이 결합되어 상기 접촉부(45)의 돌기(45b)를 잡아주도록 되어 있다.
이렇게 결합된 상태에서 연결코일(48)을 이용하여 상기 콘택트 암(44)에 결합된 접촉부(45)의 접점부(45d)에 중앙부위가 고정되면서 단자판(43)의 양쪽 접점부(43a)에 양단이 고정되어 도 6 에 도시된 바와 같이 완성품의 고정접촉자(40)로 사용할 수 있게 된다.
따라서, 본 발명의 고정접촉자는 콘택트 암(44)에서 종래와 다른 접촉하중이 유지되며 단락시 접촉부(45)의 전자기 반발력을 이겨낼 수 있는 구조와 함께 토숀스프링(42)의 위치를 개선하므로 접촉하중과 반발력의 힘의 균형을 유지하는 구조 인 것이다. 또한, 상기 콘택트 암(44)에 결합된 고정핀(47)에 의해 단락 발생후 상기 접촉부(45)가 원위치로 복귀시 초기와 동일한 위치로 복원되므로 상시 동일한 접촉점으로 유지할 수 있다.
도 7 는 본 발명의 반발형 회로차단기의 접촉자장치가 단락할 때 나타난 동작구조도이다. 본 발명은 반발력 회로차단기에 단락전류 유입시 가동접촉자(30)와 고정접촉자(40) 사이에 발생하는 전자기 반발력을 이용하여 상기 가동접촉자(30)와 고정접촉자(40)간의 양방향으로 개폐가능한 고정접촉자의 구조로서 동작시 고정접촉자(40)의 접촉부(45)의 개리거리(점선 화살표 참조)를 증가시켜 종래의 회로차단기보다 트립시간 및 전류를 제한시켜 차단용량을 향상시킬 수 있는 반발형 회로차단기의 접촉자장치인 것이다.
도 3 및 도 7 에 도시된 바와 같이 본 발명은 종래의 문제점을 극복하고자 고정접촉자(40)의 개방구조를 이용하여 토숀스프링(42)의 하중방향에서 접촉하중이 유지되고 있다. 단락시 생기는 전자반발력이 토숀스프링(42)의 하중보다 클 수 있는 스프링의 위치를 지정하고, 복귀시 고정접촉자(40)의 접촉부(45)가 이탈되지 않도록 고정핀(46)을 콘택트 암(44)에 삽입하여 단락 후에도 본래의 고정접촉자(40) 위치로 올 수 있는 구조이다.
본 발명의 반발형 회로차단기의 접촉자장치에 의거하여 설명했지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명의 특허청구범위를 한정하는 것은 아니다. 본 발명은 이 기술분야의 통상 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 고정접촉자의 개방구조를 이용하여 종래의 토숀스프링의 하중방향에서 접촉하중을 유지할 수 있으며, 단락시 생기는 전자반발력이 토숀스프링의 하중보다 클 수 있는 토숀스프링의 위치를 지정하고 복귀시 고정접촉자가 이탈되지 않도록 고정핀을 삽입하여 단락후 원래의 고정접촉자 위치로 올 수 있게 되는 반발형 회로차단기의 접촉자장치를 제공할 수 있다.

Claims (3)

  1. 개폐기구부(20)에는 상부로 조작 핸들(10)이 설치되는 한편 하부로 가동접촉자(30)와 고정접촉자(40)가 설치되어 서로 다른 양방향으로 개폐하게 되는 반발형 회로차단기의 접촉자장치에 있어서,
    상기 고정접촉자(40)는 가동접촉자(30)와 개폐하는 접촉부(45)가 접촉하중을 유지시키는 토숀스프링(42)과 더불어 콘택트 암(44)에서 하부축핀(47)으로 고정 설치되고, 상기 콘택트 암(44)에는 스톱퍼의 고정핀(46)이 설치되면서 연결코일(48)을 통해 단자판(43)이 설치된 것을 특징으로 하는 반발형 회로차단기의 접촉자장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 토숀스프링(42)은 ㄷ 자 연결부위를 통해 양원이 형성되어 짧은 일직선으로 되어 접촉하중과 접촉부(45) 반발력의 힘 균형을 유지하게 된 것을 특징으로 하는 반발형 회로차단기의 접촉자장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 콘택트 암(44)에 결합된 고정핀(47)에 의해 단락 발생후 상기 접촉 부(45)가 원위치로 복귀시 초기와 동일한 위치로 복원되므로 상시 동일한 접촉점으로 유지한 것을 특징으로 하는 반발형 회로차단기의 접촉자장치.
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