KR100832325B1 - 복합형 배선용 차단기 - Google Patents

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KR100832325B1
KR100832325B1 KR1020060139075A KR20060139075A KR100832325B1 KR 100832325 B1 KR100832325 B1 KR 100832325B1 KR 1020060139075 A KR1020060139075 A KR 1020060139075A KR 20060139075 A KR20060139075 A KR 20060139075A KR 100832325 B1 KR100832325 B1 KR 100832325B1
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김용기
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엘에스산전 주식회사
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Abstract

본 발명은 복합형 배선용 차단기에 관한 것으로서, 고정접점이 구비된 고정접촉자와; 가동접점을 구비한 가동접촉자와; 상기 가동접촉자가 자유회전이 가능한 샤프트와; 상기 가동접점이 상기 고정접점에 접촉되게 상기 가동접촉자에 탄성력을 가하는 스프링부재와; 상기 스프링부재의 일 단에 결합되어 상기 스프링부재의 탄성력이 상기 가동접촉자에 전달되게 상기 가동접촉자에 접촉되는 작용핀과; 상기 샤프트에 설치되고 상기 샤프트의 이동 경로를 형성하며, 상기 고정접점과 상기 가동접점이 서로 접촉되는 위치의 제1캠면과, 상기 고정접점과 상기 가동접점 사이에 미리 설정한 값의 이상전류의 통전시 전자반발력에 의해 상기 가동접촉자가 개극 방향으로 회동하는 것을 억제할 수 있는 단시간 내력을 가지도록 형성되는 내력접촉캠면과, 상기 이상전류 보다 큰 이상전류 통전 시 상기 가동접점이 상기 고정접점으로부터 이격되게 상기 샤프트가 상기 내력접촉캠면을 넘어 이동되는 제2캠면을 가지는 캠부재를; 포함하되, 상기 내력접촉캠면은 법선력의 작용방향이 수평선보다 하측을 향하게 형성되는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 미리 설정한 값의 이상전류 통전 이하 시 가동접촉자가 개극 방향으로 회전하는 것을 억제하는 단시간 내력 기능과, 미리 설정한 값의 이상전류 초과 시 신속하게 개극 상태로 회전하는 한류 성능을 구비한 복합형 배선용 차단기가 제공된다.

Description

복합형 배선용 차단기{HYBRID MOLDED CASE CIRCUIT BREAKER}
도 1은 종래의 배선용 차단기의 단면도,
도 2는 도 1의 가동접촉자영역의 확대도,
도 3은 도 1의 샤프트의 내부 사시도,
도 4는 도 2의 캠부재의 작용을 설명하기 위한 도면,
도 5는 도 4의 샤프트의 변위와 접촉력과의 관계를 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합형 배선용 차단기의 배치상태를 도시한 사시도,
도 7은 도 6의 스프링부재의 결합상태의 사시도,
도 8은 도 6의 캠부재 설치 영역의 사시도,
도 9 및 도 10은 각각 도 6의 가동접촉자의 회전에 따른 샤프트의 이동상태를 도시한 도면,
도 11은 도 6의 캠부재의 내력접촉캠면의 작용을 설명하기 위한 도면,
도 12는 도 6의 샤프트의 변위와 접촉력과의 관계를 도시한 도면,
도 13은 도 6의 내력접촉면의 변형례를 도시한 도면,
도 14는 도 13의 작용핀의 변위에 따른 접촉력의 관계를 도시한 도면이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
11 : 케이스 13 : 고정접촉자
15 : 고정접점 21 : 가동접촉자
22 : 가동접점 23 : 샤프트
25 : 고정핀 27 : 작용핀
28 : 롤러 29 : 스프링
31 : 개폐기구 37 : 트립장치
39 : 소호장치 71 : 캠부재
73 : 캠프로파일 74a : 제1캠면
74b : 내력접촉캠면 74c : 제2캠면
74d : 제3캠면 76 : 연결핀
본 발명은, 복합형 배선용 차단기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 미리 설정한 값의 이상전류 통전 이하 시 가동접촉자가 개극 방향으로 회전하는 것을 억제함과 아울러 미리 설정한 값의 이상전류 초과 시 신속하게 개극 상태로 회전하는 한류 성능을 구비한 복합형 배선용 차단기에 에 관한 것이다.
일반적으로 배선용 차단기는, 공장, 빌딩 등의 수배전 설비 중에서 주로 배전반에 설치되어 무부하 상태에서는 부하측에 전원을 공급 또는 차단하는 개폐장치의 역할을 수행하고, 부하 사용중에는 부하 전로에 이상 현상이 발생하여 부하 전 류를 초과하는 대전류가 흐를 경우, 전로의 전선 및 부하측 기기를 보호하기 위하여 전원측으로부터 부하측으로 공급되는 전원을 차단하는 차단기의 역할을 수행한다.
배선용 차단기 중에는, 통상 정격 전류가 흐르고 있을 때는 일정한 접촉력을 가지고 폐극 상태를 유지하고, 이상전류 발생시 전자반발력에 의해 빠르게 폐극상태에서 개극상태로 전환되어 통과 에너지 값을 줄임으로써 피해를 줄일 수 있도록 한 한류형 배선용 차단기가 있다.
도 1은 종래의 배선용 차단기의 단면도이고, 도 2는 도 1의 가동접촉자영역의 확대도이며, 도 3은 도 1의 샤프트의 내부 사시도이고, 도 4는 도 2의 캠부재의 작용을 설명하기 위한 도면이며, 도 5는 도 4의 샤프트의 변위와 접촉력과의 관계를 도시한 도면이다. 도 1 및 도 2에 각각 도시된 바와 같이, 배선용 차단기는, 절연부재로 형성되어 내부에 각 부품이 취부되는 설치공간을 형성하는 케이스(11)와, 고정접점(15)을 각각 구비하여 전원측과 부하측에 각각 연결될 수 있도록 케이스(11)의 내부에 배치되는 고정접촉자(13)와, 고정접점(15)에 대응되게 가동접점(22)을 구비하여 고정접촉자(13) 사이에 고정접점(15)과 가동접점(22)이 상호 접촉 및 분리될 수 있도록 회동가능하게 배치되는 가동접촉자(21)와, 수동 개폐를 위한 핸들(33) 및 복수의 링크(35)를 구비한 개폐기구(31)와, 사고 전류 발생시 개폐기구(31)를 조작하여 전원측과 부하측이 분리되도록 하는 트립장치(37)와, 고정접점(15)의 둘레에 아크를 신속하게 소호할 수 있도록 배치되는 소호장치(39)를 구비하고 있다.
케이스(11)의 내부에는 부하측 및 전원측에 각각 연결될 수 있도록 고정접촉자(13)가 소정 거리 이격되게 배치되어 있으며, 각 고정접촉자(13)에는 고정접점(15)이 각각 형성되어 있다. 고정접촉자(13) 사이에는 각 고정접점(15)에 대응되게 양 단부에 가동접점(22)이 형성된 가동접촉자(21)가 배치되어 있다. 가동접촉자(21)에는 가동접촉자(21)를 회전구동시킬 수 있도록 샤프트(23)가 결합되어 있다. 가동접촉자(21)의 일 측에는 가동접촉자(21)의 개극 회전 시 접촉되어 가동접촉자(21)의 회전 범위를 제한하는 멈춤부재(30)가 배치되어 있다.
샤프트(23)는 축선방향으로 서로 분리되게 결합되는 두 부분으로 형성되어 있으며, 샤프트(23)의 내측 가동접촉자의 양 측부에는 각 가동접점(22)이 해당 고정접점(15)과 일정한 압력으로 접촉될 수 있게 가압할 수 있도록 한 쌍의 스프링(29)이 각각 배치되어 있으며, 각 스프링(29)의 일단은 고정핀(25)에 연결되고 타단은 가동접촉자(21)에 접촉되는 작용핀(27)에 각각 연결되어 있다.
한편, 샤프트(23)의 내측에는 도 3에 도시된 바와 같이, 가동접촉자(21)의 개극 및 폐극 방향 회전 시 작용핀(27)과 접촉되는 캠프로파일(53)을 구비한 캠부재(51)가 구비되어 있다. 캠부재(51)는 외주면에 캠프로파일(53)이 형성된 원반형상을 가지도록 형성되어 있으며, 가동접촉자(21)의 양 측에 각각 배치되어 연결핀(56)에 의해 서로 연결되어 있다. 캠부재(51)는 샤프트(23)와 일체로 회전가능하게 각 샤프트(23)의 내측에 각각 결합된다.
캠프로파일(53)은, 가동접점(22)과 고정접점(15)이 서로 접촉되는 투입(on) 시 작용핀(27)이 배치되는 위치에 형성되는 홀 캠면(54a)과, 홀 캠면(54a)의 일 측 에 작용핀(27)이 접촉된 상태에서 가동접점(22)이 고정접점(15)에 도 5에 도시된 바와 같이, 소정의 접압력을 가지고 접촉될 수 있도록 형성되는 접촉 캠면(54b)과, 이상전류의 통전 시 전자 반발력에 의해 가동접촉자(21)가 개극 방향으로 회전하는 경우 작용핀(27)이 접촉 캠면(54b)을 벗어나 이동하게 되는 이동 캠면(54c)과, 가동접촉자(21)의 개극 회동 후 정지된 위치에 형성되어 스프링(29)의 탄성력이 가동접촉자(21)의 개극 상태를 유지하는 방향으로 작용하도록 하는 멈춤 캠면(54d)을 구비하고 있다.
이러한 구성에 의하여, 가동접점(22)이 고정접점(15)에 접촉된 폐극 상태에서는, 통상 전류가 전원측 고정접촉자(13)의 고정접점(15)을 통해 가동접촉자(21)의 가동접점(22)을 경유하여 부하측 고정접촉자(13)를 통해 부하 기기측으로 흐르게 된다.
한편, 이상전류 발생 시 고정접촉자(13)와 가동접촉자(21) 사이에 작용하는 전자반발력에 의해 가동접촉자(21)는 스프링(29)의 접촉력을 극복하고 개극 방향, 즉 도면 상의 시계방향으로 회전하게 된다. 이에 따라 작용핀(27)은 접촉 캠면(54b)을 지나 이동 캠면(54c)을 따라 이동되고, 가동접촉자(21)가 멈춤부재(30)에 의해 정지되면 작용핀(27)은 멈춤 캠면(54d)에 위치하게 된다. 이때 스프링(29)의 탄성력은 가동접촉자(21)가 개극 방향, 즉 도면상의 시계방향으로 작용하게 됨으로써 가동접촉자(21)가 폐극 상태로 복귀되는 것을 지연시켜 한류 성능을 제고시키게 된다.
그런데, 이러한 종래의 배선용 차단기에 있어서는, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 캠부재(51)는 폐극 시 고정접점(15)과 가동접점(22) 사이에 일정한 접촉력(Fcontact)이 작용하도록 설계된 홀 캠면(54a) 및 접촉 캠면(54b)을 구비하도록 되어 있어, 한류 성능은 우수하지만 특정의 이상전류 값에 대해 폐극 상태를 유지하면서 단기간 저항할 수 있는 소위 단기간 내력을 구비하지 못한다고 하는 문제점이 있다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 작용핀(27)과 캠프로파일(53) 사이에 작용하는 힘(Fshaft)은 접촉 캠면(54b)에 대해 수직하게 작용하므로, 대체로 수평선(LH)의 상측을 향하게 되며, 스프링(29)의 탄성력(Fspring)의 작용방향과 이루는 각도(θ)가 작다. 이에 따라 작용핀(27)이 접촉 캠면(54b)을 이탈하는 데 필요한 힘, 즉 이상전류에 의해 발생되는 전자반발력의 분력(Fmoving)은 상대적으로 작아지게 된다. 여기서, 미설명 부호 δ는 고정접점(15)와 가동접점(22) 사이에 작용하는 접촉력(또는 전자반발력)(Fcontact)과 가동접촉자(21)에 걸리는 힘(또는 전자반발력의 분력(Fmoving)) 사이의 각도이다.
이렇게 배선용 차단기가 일정 수준의 이상전류에 의해 발생되는 전자반발력에 폐극 상태를 유지하면서 견딜 수 있는 힘, 즉 단기간 내력을 구비하지 못할 경우, 하위 배전 선로에서의 단락 사고 발생 시 하위 배전 선로의 배선용 차단기와 거의 동시에 폐극 상태로 전환이 이루어지기 때문에 사고가 발생되지 아니한 다른 하위 배전 선로가 모두 차단되는 문제점이 있다.
이를 극복하기 위해 일부에서는 스프링(29)의 탄성력을 증가시켜 대응하는 방법이 이용되고 있으나, 이렇게 스프링(29)의 탄성력을 증가시켜 대응하는 방법은 한류 특성과 배치되는 것으로 스프링(29)의 탄성력을 과도하게 증가시켜 전자반발력에 대응하게 될 경우 한류 성능을 저해하게 된다고 하는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은, 미리 설정한 값의 이상전류 통전 이하 시 가동접촉자가 개극 방향으로 회전하는 것을 억제하는 단시간 내력 기능과, 미리 설정한 값의 이상전류 초과 시 신속하게 개극 상태로 회전하는 한류 성능을 구비한 복합형 배선용 차단기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 스프링부재의 탄성력을 증가시키지 아니하면서 지정 이상전류 이하의 전자반발력에 대항할 수 있는 내력 기능을 구비한 복합형 배선용 차단기를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
본 발명은, 상기한 바와 같은 목적 달성을 위하여, 고정접점이 구비된 고정접촉자와; 상기 고정접점에 접촉 및 이격되는 가동접점을 구비한 가동접촉자와; 상기 가동접촉자를 회전가능하게 지지하고 전자반발력에 의해 상기 가동접촉자가 자유회전이 가능한 샤프트와; 상기 가동접점이 상기 고정접점에 접촉되게 상기 가동접촉자에 탄성력을 가하는 스프링부재와; 상기 스프링부재의 일 단에 결합되어 상기 스프링부재의 탄성력이 상기 가동접촉자에 전달되게 상기 가동접촉자에 접촉되는 작용핀과; 상기 샤프트에 설치되고 상기 작용핀의 이동 경로를 형성하며, 상기 고정접점과 상기 가동접점이 서로 접촉되는 위치의 제1캠면과, 상기 고정접점과 상기 가동접점 사이에 미리 설정한 값의 이상전류의 통전시 전자반발력에 의해 상기 가동접촉자가 개극 방향으로 회동하는 것을 억제할 수 있는 단시간 내력을 가지도록 형성되는 내력접촉캠면과, 상기 이상전류 보다 큰 이상전류 통전 시 상기 가동접점이 상기 고정접점으로부터 이격되게 상기 작용핀이 상기 내력접촉캠면을 넘어 이동되는 제2캠면을 가지는 캠부재를; 포함하되, 상기 내력접촉캠면은 법선력의 작용방향이 수평선보다 하측을 향하게 형성되는 것을 특징으로 하는 복합형 배선용 차단기를 제공한다.
여기서, 상기 고정접촉자는 서로 이격되게 배치된 한 쌍으로 형성되며, 상기 가동접촉자는 양 측에 가동접점이 형성되는 것이 바람직하다.
상기 스프링부재는 인장스프링인 것이 효과적이다.
상기 스프링부재는 적어도 한 쌍으로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 작용핀에는 상기 캠부재와 구름접촉되는 롤러가 구비되는 것이 효과적이다.
삭제
상기 캠부재에는 상기 제2캠면 이후에 상기 가동접촉자가 정지하여 개극 상태를 유지하는 위치에 형성되는 제3캠면을 더 포함하는 것이 효과적이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합형 배선용 차단기의 배치상태를 도시한 사시도이고, 도 7은 도 6의 스프링부재의 결합상태의 사시도이며, 도 8은 도 6의 캠부재 설치 영역의 사시도이고, 도 9 및 도 10은 각각 도 6의 가동접촉자의 회전에 따른 샤프트의 이동상태를 도시한 도면이며, 도 11은 도 6의 캠부재의 내력 접촉캠면의 작용을 설명하기 위한 도면이고, 도 12는 도 6의 샤프트의 변위와 접촉력과의 관계를 도시한 도면이며, 도 13은 도 6의 내력접촉면의 변형례를 도시한 도면이고, 도 14는 도 13의 작용핀의 각변위에 따른 접촉력의 관계를 도시한 도면이다. 전술 및 도시한 구성과 동일 및 동일 상당부분에 대해서는 도면 설명의 편의상 도시를 생략하고 동일한 참조부호를 인용하여 설명하기로 한다. 본 복합형 배선용 차단기는, 고정접점(15)이 구비된 고정접촉자(13)와; 상기 고정접점(15)에 접촉 및 이격되는 가동접점(22)을 구비한 가동접촉자(21)와; 상기 가동접촉자(21)를 회전가능하게 지지하고 전자반발력에 의해 상기 가동접촉자(21)가 자유회전이 가능한 샤프트(23)와; 상기 가동접점(22)이 상기 고정접점(15)에 접촉되게 상기 가동접촉자(21)에 탄성력을 가하는 스프링부재(29)와; 상기 스프링부재(29)의 일 단에 결합되어 상기 스프링부재(29)의 탄성력이 상기 가동접촉자(21)에 전달되게 상기 가동접촉자(21)에 접촉되는 작용핀(27)과; 상기 샤프트(23)에 설치되고 상기 작용핀(27)의 이동 경로를 형성하며, 상기 고정접점(15)과 상기 가동접점(22)이 서로 접촉되는 위치의 제1캠면(74a)과, 상기 고정접점(15)과 상기 가동접점(22) 사이에 미리 설정한 값의 이상전류의 통전시 전자반발력에 의해 상기 가동접촉자(21)가 개극 방향으로 회동하는 것을 억제할 수 있는 단시간 내력을 가지도록 형성되는 내력접촉캠면(74b)과, 상기 이상전류 보다 큰 이상전류 통전 시 상기 가동접점(22)이 상기 고정접점(15)으로부터 이격되게 상기 작용핀(27)이 상기 내력접촉캠면(74b)을 넘어 이동되는 제2캠면(74c)을 가지는 캠부재(71)를; 포함하여 구성되어 있다.
절연부재로 형성되는 케이스(11)의 내부에는 한 쌍의 고정접촉자(13)가 서로 소정 거리 이격되게 배치되어 있으며, 상기 고정접촉자(13) 사이에는 상기 가동접촉자(21)가 접촉 및 이격될 수 있도록 회동가능하게 설치되어 있다. 상기 가동접촉자(21)의 상측에는 케이스(11)의 외부에 노출되는 핸들(33)과, 핸들(33)과 연동하여 가동접촉자(21)를 개폐시키는 개폐기구(31)가 구비되어 있으며, 상기 개폐기구(31)의 일 측에는 사고 전류 발생 시 개폐기구(31)를 조작하여 전원측과 부하측이 분리되게 하는 트립장치(37)가 마련되어 이다. 상기 고정접촉자(13)의 고정접점(15)과 상기 가동접촉자(21)의 가동접점(22)의 주변에는 접점의 개폐 시 발생되는 아크를 소호할 수 있도록 소호장치(39)가 구비되어 있다.
한편, 상기 가동접촉자(21)의 양 측에는 가동접촉자(21)를 회전구동시키는 샤프트(23)가 구비되어 있으며, 샤프트(23)는 축선방향을 따라 서로 결합될 수 있도록 두 부분으로 구성되어 있다. 샤프트(23)에는 이상전류 발생 시 전자반발력에 의해 가동접촉자(21)가 샤프트(23)에 대해 독립적으로 회전할 수 있도록 개구부(24)가 형성되어 있다.
상기 가동접촉자(21)는 서로 이격 배치된 고정접촉자(13)의 각 고정접점(15)에 접촉될 수 있게 양 단부에 각각 가동접점(22)이 형성되어 있으며, 가동접촉자(21)의 양 측면에는 가동접촉자(21)의 가동접점(22)이 소정의 접촉력을 가지고 고정접점(15)에 접촉될 수 있도록 탄성력을 가하는 한 쌍의 스프링부재(29)가 각각 배치되어 있다. 각 스프링부재(29)의 일 단은 가동접촉자(21)에 형성된 고정핀(25)에 연결되어 있으며, 타 단은 각 가동접촉자(21)의 외면에 접촉되게 배치된 작용핀(27)에 각각 연결되어 있다. 가동접촉자(21)의 외면에는 작용핀(27)이 삽입될 수 있도록 내측으로 오목하게 함몰된 핀수용부(26)가 형성되어 있다. 각 작용핀(27)은 가동접촉자(21)의 양 측으로 각각 돌출되어 있으며, 작용핀(27)의 양 단부에는 롤러(28)가 각각 결합되어 있다.
한편, 가동접촉자(21)의 양 측에는 가동접촉자(21)가 고정접촉자(13)와 설정된 접촉력을 가지고 접촉되도록 함과 아울러 고정접촉자(13)와 가동접촉자(21) 사이에 미리 설정한 값의 이상전류가 통전된 경우 전자반발력에 대항하여 가동접점(22)이 고정접점(15)으로부터 분리되지 않고 접촉상태를 유지하는 단시간 내력을 가질 수 있도록 하는 캠프로파일(73)을 구비한 한 쌍의 캠부재(71)가 설치되어 있다.
각 캠부재(71)는 원반 형상을 가지고 연결핀(56)에 의해 서로 일체로 결합됨과 아울러 샤프트(23)의 내측에 샤프트(23)와 일체로 회전할 수 있도록 결합된다.
캠프로파일(73)은, 투입 시 작용핀(27)이 배치되는 위치에 작용핀(27)이 수용되게 오목하게 형성되는 제1캠면(74a)과, 미리 설정한 값의 이상전류의 통전시 발생된 전자반발력에 대항하여 가동접점(22)이 고정접점(15)으로부터 이탈되지 아니하고 접촉된 상태를 유지할 수 있는 접촉력, 즉 단기간 내력을 가지도록 형성되는 내력접촉캠면(74b)과, 미리 설정(지정)한 값의 이상전류 보다 큰 이상전류의 통전에 따른 더 큰 전자반발력이 작용하는 경우 작용핀(27)이 내력접촉캠면(74b)을 이탈하여 접촉하면서 이동하게 되는 제2캠면(74c)과, 가동접촉자(21)가 계속해서 개극 방향으로 회전하여 도시 않은 멈춤수단에 의해 정지한 경우에 작용핀(27)이 위치하며 작용핀(27)이 수용될 수 있게 오목하게 형성되는 제3캠면(74d)을 구비하 고 있다.
상기 내력접촉캠면(74b)은, 도 11에 도시된 바와 같이, 내력접촉캠면(74b)과 작용핀(27) 사이에 작용하는 힘의 방향, 즉 내력접촉캠면(74b)에 대해 수직방향으로 작용하는 작용핀(27)의 법선력(Fshaft)의 방향이 수평선(LH)보다 하측으로 향하게 형성된다. 이에 의해 작용핀(27)의 법선력(Fshaft)이 스프링부재(29)의 탄성력(Fspring)의 작용방향(또는 작용선)에 대해 큰 각도(θ)를 가지고 경사지게 작용하게 되므로 작용핀(27)이 내력접촉캠면(74b)을 이탈하여 제2캠면(74c)으로 이동하기 위해서는 가동접촉자(21)에 걸리는 힘(전자반발력의 분력)(Fmoving), 도 12에 도시된 바와 같이, 종래에 비해 대략 3배 정도 증가하게 된다.
여기서, 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 내력접촉캠면(77)은, 제1캠면(74a)의 일 측에 고정접점(15)과 가동접점(22) 사이에 일정한 접촉력이 유지되도록 하는 제1구간(78)과, 미리 설정한 값의 이상전류 통전 시 발생된 전자반발력에 대항할 수 있도록 작용핀(27)의 이탈에 더 큰 힘을 필요로 하는 제2구간(79)을 구비하도록 구성된다. 이 경우, 제1구간(78)은 작용핀(27)의 법선력이 스프링부재(29)의 탄성력의 작용방향에 대해 상대적으로 작은 각도(θ)를 이루도록 형성되며, 제2구간(79)은 작용핀(27)의 법선력과 스프링부재(29)의 탄성력의 작용선이 이루는 각도(θ)가 제1구간(78)에 비해 더 크게 형성된다.
이러한 구성에 의하여, 가동접점(22)이 고정접점(15)에 접촉된 폐극 상태에서는, 통상 전류가 전원측 고정접촉자(13)의 고정접점(15)을 통해 가동접촉자(21) 의 가동접점(22)을 경유하여 부하측 고정접촉자(13)를 통해 부하 기기측으로 흐르게 된다.
한편, 미리 설정한 값 이하의 이상전류 발생 시 고정접촉자(13)와 가동접촉자(21) 사이에 전자반발력이 작용하게 되면 작용핀(27)은 제1캠면(74a)에서 내력접촉캠면(74b)으로 이동하게 된다. 이때, 전자반발력은 작용핀(27)이 내력접촉캠면(74b)을 이탈하는 데 필요한 힘보다 작기 때문에 가동접촉자(21)는 폐극 상태, 즉 가동접점(22)이 고정접점(15)에 접촉된 상태를 유지하게 된다.
그리고, 미리 설정한 값을 초과하는 이상전류 통전 시에는 전자반발력이 내력접촉캠면(74b)에 의한 접촉력보다 크므로 작용핀(27)은 내력접촉캠면(74b)을 이탈하여 제2캠면(74c)을 따라 이동하게 되며, 가동접촉자(21)는 고정접촉자(13)로부터 분리되어 개극방향으로 회전된다. 제2캠면(74c)은 스프링부재(29)의 탄성력이 작용하는 방향에 대한 각도(θ)가 아주 작게 형성되므로 가동접촉자(21)는 별 저항 없이 신속하게 회전하여 멈춤부재(30)에 의해 정지하게 된다. 가동접촉자(21)가 정지된 때 작용핀(27)은 제3캠면(74d)에 위치하게 되며, 이때 스프링부재(29)의 탄성력은 그 배치 특성상 가동접촉자(21)가 개극 상태를 유지하는 방향으로 작용하여 가동접촉자(21)가 폐극 상태로 복귀되는 것을 지연시켜 한류 성능을 제고시키게 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 미리 설정한 값 이하의 이상전류의 통전시 발생되는 전자반발력에 대해서는 가동접촉자가 개극방향으로 회전하는 것을 억제할 수 있는 단시간 내력 기능과, 미리 설정한 값을 초과하는 이상전류의 통전 시 가동접촉자가 신속하게 개극방향으로 회전하여 부하측으로 유입되는 이상전류를 차단하는 한류기능을 구비한 복합형 배선용 차단기가 제공된다. 이에 의해, 하위 배전 선로의 단락 전류 발생 시 해당 사고 배전 선로의 배선용 차단기와 동시에 트립되어 사고가 발생되지 아니한 다른 하위 배전 선로에 전원 공급이 차단되는 현상을 방지할 수 있다.
또한, 미리 설정한 값 이하의 이상전류에 의해 발생되는 전자반발력에 대항하는 단시간 내력을 가질 수 있게 하는 내력접촉캠면을 구비하도록 함으로써, 스프링부재의 탄성력을 과도하게 상승시키지 아니하므로 한류 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

Claims (7)

  1. 고정접점이 구비된 고정접촉자와;
    상기 고정접점에 접촉 및 이격되는 가동접점을 구비한 가동접촉자와;
    상기 가동접촉자를 회전가능하게 지지하고 전자반발력에 의해 상기 가동접촉자가 자유회전이 가능한 샤프트와;
    상기 가동접점이 상기 고정접점에 접촉되게 상기 가동접촉자에 탄성력을 가하는 스프링부재와;
    상기 스프링부재의 일 단에 결합되어 상기 스프링부재의 탄성력이 상기 가동접촉자에 전달되게 상기 가동접촉자에 접촉되는 작용핀과;
    상기 샤프트에 설치되고 상기 샤프트의 이동 경로를 형성하며, 상기 고정접점과 상기 가동접점이 서로 접촉되는 위치의 제1캠면과, 상기 고정접점과 상기 가동접점 사이에 미리 설정한 값의 이상전류의 통전시 전자반발력에 의해 상기 가동접촉자가 개극 방향으로 회동하는 것을 억제할 수 있는 단시간 내력을 가지도록 형성되는 내력접촉캠면과, 상기 미리 설정한 값의 이상전류 보다 큰 이상전류 통전 시 상기 가동접점이 상기 고정접점으로부터 이격되게 상기 작용핀이 상기 내력접촉캠면을 넘어 이동되는 제2캠면을 가지는 캠부재를; 포함하되,
    상기 내력접촉캠면은 법선력의 작용방향이 수평선보다 하측을 향하게 형성되는 것을 특징으로 하는 복합형 배선용 차단기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 고정접촉자는 서로 이격되게 배치된 한 쌍으로 형성되며, 상기 가동접촉자는 양 측에 가동접점이 형성되는 것을 특징으로 하는 복합형 배선용 차단기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 스프링부재는 인장스프링인 것을 특징으로 하는 복합형 배선용 차단기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 스프링부재는 적어도 한 쌍으로 형성되는 것을 특징으로 하는 복합형 배선용 차단기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 작용핀에는 상기 캠부재와 구름접촉되는 롤러가 구비된 것을 특징으로 하는 복합형 배선용 차단기.
  6. 삭제
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 캠부재에는 상기 제2캠면 이후에 상기 가동접촉자가 정지하여 개극 상태를 유지하는 위치에 형성되는 제3캠면을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복합형 배선용 차단기.
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