KR100835609B1 - 반발형 회로차단기의 접촉자장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 개폐기구부가 있는 가동접촉자와 고정접촉자를 구비하고 대전류 통전발생에 의한 전자기 반발력에 의해 상기 가동접촉자를 2 단으로 개극할 수 있도록 개량한 반발형 회로차단기의 접촉자장치에 관한 것이다.

이를 위한 본 발명은, 차단기본체에 내장된 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 가동접촉자(30)는 홀더(34)에 상기 고정접촉자(40)와 개폐하는 접촉부(35)의 중앙부분으로 가동접촉자핀의 스톱퍼(38)가 고정 설치되고, 상기 스톱퍼(38)가 안내캠(39)을 따라 이동되는 콘택트 아암(36)이 상기 홀더(34)의 중심축(37)을 매개로 작동스프링(31)과 함께 결합 설치된 것을 그 특징으로 한다.

차단기, 접촉자장치, 2단 개극, 전자기 반발력, 반발형 회로차단기, 가동접촉자

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 가동접촉자를 도시해 놓은 분리 사시도,

도 5 는 본 발명의 반발형 회로차단기의 접촉자장치를 도시해 놓은 가동접촉자의 작동전 사시도,

도 6 는 본 발명의 반발형 회로차단기의 접촉자장치를 도시해 놓은 가동접촉자의 작동후 사시도,

도 7 은 본 발명의 반발형 회로차단기의 접촉자장치가 단락할 때 나타난 2단 개극의 동작구조도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 핸들 20 : 개폐기구부

30 : 가동접촉자 31 : 작동스프링

33 : 하부축 34 : 홀더

35 : 접촉부 36 : 콘택트 아암

37 : 중심축 38 : 스톱퍼

39 : 안내캠 40 : 고정접촉자

본 발명은 반발형 회로차단기의 접촉자장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 개폐기구부가 있는 가동접촉자와 고정접촉자를 구비하고 대전류 통전발생에 의한 전자기 반발력에 의해 상기 가동접촉자를 2 단으로 개극할 수 있도록 개량한 접촉자장치의 가동접촉자에 관한 것이다.

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 가동 도체로 되는 가동접촉자를 구비한 접촉자장치에 있어 비교적 고전압하에 과전류와 같은 대전류 차단을 할 때의 차단 성능을 현저하게 향상시킬 수 있는 접촉자장치를 다양하게 개발 되고 있다.

그 일례로 개페기구부에 의해 개폐되는 가동접촉자와 전자기 반발력에 의해 가동접촉자로부터 분리되어 개방되는 다른 가동접촉자를 구비한 반발형 회로차단기에서 과전류가 흐를 때 상기 가동접촉자 및 다른 가동접촉자를 서로 접촉하게 하는 접촉스프링에 의해 다른 가동접촉자의 개방이 방해받지 않도록 한 접촉자장치도 개발되어 사용되고 있다.

도 1 은 종래의 반발형 회로차단기를 도시해 놓은 구조도이고, 차단기본체(100)에는 외부로 돌출되는 조작 핸들(10)과 더불어 내부의 개폐기구부(20)가 설치되어 있고, 이 개폐기구부(20)에 의해 개폐되는 가동접촉자(30)와 고정접촉자(40)가 각각 설치되어져 있다. 상기 가동접촉자(30)와 고정접촉자(40)는 전류가 서로 반대방향으로 흐르게 되는 바, 이들 전류에 의해 발생된 전자기력 때문에 상기 가동접촉자(30)와 고정접촉자(40)는 서로 반발하게 된다.

도 2 는 종래의 반발형 회로차단기를 설명하기 위한 접촉자장치의 작동상태도이다. 따라서, 종래의 회로차단기는 대전류 발생시 가동접촉자(30)와 고정접촉자(40)가 전류를 서로 반대 방향으로 흐르게 하여 전류에 의해 발생된 전자기력 때문에, 상기 가동접촉자(30)와 고정접촉자(40)는 서로 반발하게 된다. 그래서, 반발형 회로차단기는 이러한 전자기 반발력을 이용하여 전류의 흐름이 소정 치에 도달할 때 접점간을 신속하게 개방시켜 단락전류 등의 대전류를 차단하게 된다.

종래의 회로차단기에서 차단 성능을 보다 더 향상시키기 위하여 개리 거리를 길게 하는 방법이 있었으나, 상기 개리 거리를 길게 하기 위해서는 가동접촉자(30) 의 스톱퍼(32)를 도면에서 위로 이동하고, 또 작동스프링(31)의 힘 또는 조작핸들(10)의 조작각도를 크게 해야했으나 공간적인 면에서 상기 작동스프링(31) 힘, 또는 조작 각도를 크게 할 수가 없다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 회로차단기가 가지고 있는 문제점을 해소하기 위해 발명한 것으로, 가동접촉자의 작동스프링 힘 또는 조작각도를 크게 하지 않고 가동접촉자 홀더와 콘택트 아암과 가동 접촉자간의 기구학적 메카니즘을 통한 캠운동을 통해서 대전류 발생시 자동 차단할 때의 개리거리를 길게 할 수 있는 반발형 회로차단기의 접촉자장치를 제공하고자 함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차단기본체에 내장된 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 가동접촉자(30)는 홀더(34)에 상기 고정접촉자(40)와 개폐하는 접촉부(35)의 중앙부분으로 가동접촉자핀의 스톱퍼(38)가 고정 설치되고, 상기 스톱퍼(38)가 안내캠(39)을 따라 이동되는 콘택트 아암(36)이 상기 홀더(34)의 중심축(37)을 매개로 작동스프링(31)과 함께 결합 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 구조도이고, 도 4 는 본 발명의 반발형 회로차단기의 접촉자장치에서 가동접촉자를 도시해 놓은 분리 사시도이다.

본 발명은 반발형 회로차단기의 개폐기구부(20)가 있는 가동접촉자(30)와 고정접촉자(40)를 구비하고 대전류 통전 발생에 의한 전자기 반발력에 의해 상기 가동접촉자(30)의 접촉부(35)를 콘택트 아암(36)의 안내캠(39)을 따라 2단 개극을 하도록 개량한 접촉자장치의 가동접촉자인 것이다.

상기 가동접촉자(30)는 홀더(34)에 상기 고정접촉자(40)와 개폐하는 접촉부(35)의 중앙부분으로 가동접촉자핀의 스톱퍼(38)가 고정 설치되고 있다. 상기 접촉부(35)의 스톱퍼(38)가 안내캠(39)을 따라 이동되는 콘택트 아암(36)이 상기 홀더(34)의 하부축(33)으로 결합 설치된다.

이러한 상태에서 작동 스프링(31)은 ㄷ 자 연결부위를 통해 양원이 형성되어 길게 일직선으로 되어 종래와 다른 접촉하중을 유지하게 된다. 상기 작동스프링(31)의 ㄷ 자 연결부위는 상기 홀더(34)의 고정돌기에 결합되고 양 일직선은 콘택트 아암(36)의 양쪽 홈으로 결합되어 안정되게 접촉부(35)를 2 단 개극시키게 된다. 이때 상기 홀더(34)에서 중심축(37)을 매개로 전술한 접촉부(35)가 상기 작동스프링(31)과 함께 고정 설치되어 있다.

본 발명은 차단기에 단락전류 유입시 가동접촉자(30)와 고정접촉자(40) 사이에 발생하는 전자기 반발력을 이용하여 가동접촉자(30)와 고정접촉자(40)간의 양방 향으로 개폐가능한 가동접촉자(30)의 콘택트 아암구조로써, 동작시 상기 콘택트 아암(36)의 안내캠(39)를 따라 개리거리를 증가시켜 종래의 차단기보다 트립시간 및 전류를 제한시켜 차단용량을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 차단시 재투입을 방지하는 기동접촉자(30)의 콘택트 아암(36)구조로 단락에 대한 차단효과를 극대화한 캠형상의 구름운동 구조이다.

즉, 본 발명은 단락 차단시 가동접촉자(30)와 캠운동에 의한 콘택트 아암(36)과의 2 단 개극구조로 재투입 방지구조인 바, 이는 단락 차단시 접촉하중을 고려하여 설계한 가동접촉자(30)가 콘택트 아암(36)의 안내캠(39)형상을 따라 구름운동을 할 뿐만 아니라, 과도한 반발충격을 막기 위한 충격완화 및 접촉부(35)의 스톱퍼(38)를 겸한 구조인 것이다.

도 5 는 본 발명의 반발형 회로차단기의 접촉자장치를 도시해 놓은 1 단 개극상태의 사시도이고, 도 6 은 본 발명의 반발형 회로차단기의 접촉자장치를 도시해 놓은 2 단 개극상태의 사시도이다.

본 발명은 가동접촉자(30)의 작동스프링(31) 힘 또는 조작각도를 크게 하지 않고 가동접촉자 홀더(34)와 콘택트 아암(36)의 안내캠(39)과 접촉부(35)의 스톱퍼(38)간의 기구학적 메카니즘 설계를 통한 상기 접촉부(35)의 스톱퍼(38)가 콘택트 아암(36)의 안내캠(39)을 따라 캠운동을 통해 대전류 발생시 자동 차단할 때의 개리거리를 길게 함을 목적으로 한 것이다(도 6 참조).

도 7 은 본 발명의 반발형 회로차단기의 접촉자장치가 단락할 때 나타난 2단 개극의 동작구조도이다.

도 6 에 도시된 가동접촉자(30)의 동작은 보통의 개폐 또는 통상의 과전류 차단시에는 콘택트 아암(36)이 조립위치는 변함이 없다. 단락전류가 발생되면 내부에서 가동접촉자(30)와 고정접촉자(40)간의 반발이 발생되고, 이때 생긴 반발력에 의해 가동접촉자(30)가 콘택트 아암(36)의 안내캠(39) 형상을 따라 스톱퍼(38)로서 접촉부(35)의 가동접촉자핀에 의한 구름운동을 통한 회전운동을 한다.

도 5 및 도 6 에 도시된 바와 같이 2 단 개극후 더 큰 충격에 의한 가동접촉자(30)의 꺾임에 의한 가동접촉자(30)의 변형 또는 충격에 의한 외부 케이스파손 등을 방지하기 위해 콘택트 아암(36)의 안내캠(39) 형상의 상단부에 가동접촉자(30)의 과도한 반발력을 완충하는 역할과 함께 접촉부(35)의 스톱퍼(38)하는 기능을 겸하고 있다. 반대로 전류의 역방향 흡인력이 발생하여 가동단자를 아래로 당기는 힘, 즉 접점과 붙으려는 힘으로부터 1차 캠운동이 래치역할을 하여 최종 조작 핸들(10)의 온 동작을 하기 전까지는 캠동작이 풀리지 않는 안전장치 역할도 이 구조에서 구현하고 있는 것이다.

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, 가동접촉자의 작동스프링 힘 또는 조작각도를 크게 하지 않고 가동접촉자 홀더와 콘택트 아암과 가동 접촉자간의 기구학적 메카니즘을 통한 캠운동을 통해서 대전류 발생시 자동 차단할 때의 개리거리를 길게 할 수 있는 반발형 회로차단기의 접촉자장치를 제공할 수 있다.

Claims (3)

1. 삭제
2. 차단기본체에 내장된 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 접촉자장치에서, 상기 가동접촉자(30)는 홀더(34)에 상기 고정접촉자(40)와 개폐하는 접촉부(35)의 중앙부분으로 가동접촉자핀의 스톱퍼(38)가 고정 설치되고, 상기 스톱퍼(38)가 안내캠(39)을 따라 이동되는 콘택트 아암(36)은 상기 홀더(34)의 중심축(37)을 매개로 작동스프링(31)과 함께 결합 설치되도록 함에 있어서,

   상기 콘택트 아암(36)은 단락 차단시 접촉부(35)의 스톱퍼(38)를 캠운동에 의한 안내캠(39)의 2 단 개극구조로 재투입을 방지한 것을 특징으로 하는 반발형 회로차단기의 접촉자장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 단락 차단시 접촉하중을 고려하여 가동접촉자(30)가 콘택트 아암(36)의 안내캠(39) 형상을 따라 구름운동을 하고, 과도한 반발충격을 막기 위한 충격완화 및 접촉부(35)의 스톱퍼(38)를 겸한 것을 특징으로 하는 반발형 회로차단기의 접촉자장치.

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