KR100848563B1 - 배선용 차단기 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 배선용 차단기는 본체의 내부에 설치되어 사고 전류를 감지하는 검출기구부와, 복수의 링크들을 포함하여 구성되어 회로를 접속 또는 차단시키는 개폐기구부와, 상기 개폐기구부와 독립적으로 설치되고 상기 검출기구부와 연동되어 과전류 및 단락 사고의 유무를 표시하는 경보장치를 포함하여 구성됨으로써, 경보장치가 사고 전류에 의한 트립 상태만을 표시하도록 하여, 사고 발생 시 신속하게 선로 및 부하 기기를 보호할 수 있는 효과가 있다.

배선용 차단기, 경보장치

Description

배선용 차단기 {CIRCUIT BREAKER}

도 1은 종래의 배선용 차단기가 도시된 단면도이다.

도 2는 종래의 배선용 차단기의 트립 상태가 도시된 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 배선용 차단기가 도시된 단면도이다.

도 4는 도 3의 배선용 차단기의 검출기구부가 도시된 사시도이다.

도 5는 도 3의 배선용 차단기의 경보장치가 도시된 사시도이다.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

10: 본체 20: 검출기구부

21: 바이메탈 23: 아마추어

24: 크로스바 25: 슈터

30: 개폐기구부 40: 경보장치

41: 마이크로 스위치 42: 스위칭 레버

43: 탄성부재

본 발명은 배선용 차단기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 과전류 및 단락 사고의 유무를 표시하는 경보장치를 갖는 배선용 차단기에 관한 것이다.

일반적으로 배선용 차단기는 부하의 온 또는 오프, 과부하, 단락사고, 누전 및 감전 발생 시 선로를 차단하는 장치이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 배선용 차단기는 본체(110)의 내부에 설치되어 과전류를 감지하는 검출기구부(120)와, 복수의 링크들로 구성되어 가동접촉자(150)를 전원측의 고정접촉자(미도시)에 접속 또는 차단시키는 개폐기구부(130)와, 상기 개폐기구부(130)와 연동되어 과전류 및 단락 사고의 유무를 표시하는 경보장치(140)를 포함하여 구성된다.

상기 검출기구부(120)는 상하측으로 연장되고 일단이 부하측 단자에 연결되어 회로의 과전류를 감지하는 바이메탈(121)과, 상기 본체(110)에 회동 가능하게 지지되어 회로의 단락을 감지하는 아마추어(123)로 구성된다.

상기 개폐기구부(130)는 상기 본체(110)에 회동 가능하게 지지되는 핸들(131)과, 상기 핸들(131)과 연결되어 상기 핸들(131)의 회동에 의하여 변위하면서 상기 가동접촉자(150)를 이동시키는 래치(132)와, 상기 래치(132)와 연결되어 상기 래치(132)의 동작을 구속하는 래치홀더(133)와, 상기 래치홀더(133)와 연결되어 상기 래치홀더(133)의 이동에 의하여 이동되는 구동핀(134)과, 상기 래치홀더(133)를 구속하는 크로스바(135)를 포함하여 구성된다.

상기 경보장치(140)는 상기 본체(110)의 내부에 설치되고 그 하측에 접점(144)이 설치되는 마이크로 스위치(141)와, 상기 본체(110)에 회동 가능하게 설치되고 상기 개폐기구부(130)의 구동핀(134)에 구속되는 스위칭 레버(142)와, 상기 스위칭 레버(142)와 연결되어 복원력을 부여하는 스프링(143)을 포함하여 구성된다.

상기와 같이 구성되는 종래의 회로 차단기에 있어서, 상기 개폐기구부(130)가 해제되는 경우는 기계적인 동작에 의한 경우와 전기적인 사고에 따른 동작에 의한 경우로 구별된다.

먼저, 기계적인 동작에 의하여 상기 개폐기구부(130)가 해제되는 경우는 사용자가 트립 버튼을 누르는 동작이나, 전압트립장치(shunt trip device) 또는 부족전압트립장치(undervoltage trip device)의 동작에 의하여 개폐기구부가 해제되는 경우로써, 그 동작은 다음과 같다.

즉, 상기 크로스바(135)의 동작으로 상기 래치홀더(133)의 구속 상태가 해제되어 상기 래치홀더(133)가 회전하게 되면, 상기 래치홀더(133)에 구속되어 있던 상기 래치(132)의 구속이 해제되며, 이에 따라 상기 가동접촉자(150)의 구속이 해제되면서 전원측과 부하측의 회로가 차단된다.

이와 동시에, 상기 래치홀더(133)의 이동에 따라 상기 구동핀(134)이 이동하게 되면, 상기 스위칭 레버(142)의 구속이 해제된다. 따라서, 상기 스위칭 레버(142)가 상기 스프링(143)의 탄성복원력에 의하여 도 2의 시계방향으로 회전되면서 그 끝단이 상기 마이크로 스위치(141)의 접접을 누르게 되며, 이에 따라 상기 마이크로 스위치(141)는 외부로 경보신호를 보내어 차단기의 차단 상태를 표시한다.

또한, 전기적인 사고에 따른 동작에 의하여 상기 개폐기구부(130)가 해제되 는 경우는 선로상에 과전류나 단락 사고에 의하여 상기 개폐기구부(130)가 해제되는 경우로써, 그 동작은 다음과 같다.

먼저, 상기 크로스바(135)는 과부하에 따라 사고 전류가 흐르게 되는 경우에는 상기 바이메탈(121)의 발열에 의한 휘어짐에 의하여 이동되며, 또한, 회로의 단락 사고가 발생되는 경우에는 상기 아마추어(123)의 회동에 의하여 이동하게 된다. 그리고, 이와 같은 상기 크로스바(135)의 이동에 의하여 상기 크로스바(135)에 지지되어 있던 상기 래치홀더(133)가 이동하면서 상기 래치홀더(133)에 의하여 구속되어 있던 상기 래치(132)의 구속이 해제되며, 이에 따라 상기 가동접촉자(150)의 구속이 해제되면서 전원측과 부하측의 회로가 차단된다.

이와 동시에, 상기 래치홀더(133)의 이동에 따라 상기 구동핀(134)이 이동하게 되면, 상기 스위칭 레버(142)의 구속이 해제되며, 이에 따라 상기 스위칭 레버(142)가 상기 스프링(143)의 탄성복원력에 의하여 도 2의 시계방향으로 회전되면서 그 끝단이 상기 마이크로 스위치(141)의 접점(144)을 누르게 된다. 따라서, 상기 마이크로 스위치(141)는 외부로 경보신호를 보내어 차단기의 트립 상태를 표시한다.

상기한 바와 같이, 상기 개폐기구부(130)가 기계적인 동작 및 전기적인 사고에 의한 동작에 따라 해제되며, 상기 경보장치(140)는 기계적인 동작에 의한 차단 상태 및 전기적인 사고에 의한 트립 상태를 모두 표시하게 된다.

그러나, 상기와 같은 종래의 배선용 차단기의 경보장치(140)는 기계적인 동작에 의한 차단 상태 및 전기적인 사고에 의한 트립 상태를 모두 표시하기 때문에, 회로가 차단된 경우, 사용자가 회로의 차단된 원인이 기계적인 동작에 의한 것인지 또는 전기적인 사고에 의한 것인지를 구분하지 못하게 되는 문제점이 있으며, 이에 따라, 사용자가 선로의 사고 등에 신속하게 대처하지 못하게 되므로 경보장치의 신뢰성이 저하되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 배선용 차단기는 경보장치를 사고 전류에 의한 트립 상태만 표시하도록 구성함으로써, 사고 발생 시 신속하게 선로 및 부하기기를 보호할 수 있는 배선용 차단기를 제공하는 데에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배선용 차단기는 본체의 내부에 설치되어 사고 전류를 감지하는 검출기구부와, 복수의 링크들을 포함하여 구성되어 회로를 접속 또는 차단시키는 개폐기구부와, 상기 개폐기구부와 독립적으로 설치되고 상기 검출기구부와 연동되어 과전류 및 단락 사고의 유무를 표시하는 경보장치를 포함하여 구성된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 배선용 차단기는 본체(10)의 내부에 설치되어 사고 전류를 감지하는 검출기구부(20)와, 복수의 링크들로 구성되어 가동접촉자(미도시)를 전원측의 고정접촉자(미도시)에 접속 또는 차단시키는 개폐기구부(30)와, 상기 개폐기구부(30)와 독립적으로 설치되고 상기 검출기구부(20)와 연동되어 과전류 및 단락 사고의 유무를 표시하는 경보장치(40)를 포함하여 구성된 다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 검출기구부(20)는 상하측으로 연장되며 일단이 부하측 단자에 연결되어 선로상의 과전류를 검출하는 바이메탈(21)과, 상기 본체(10)에 회동 가능하게 설치되어 회로의 단락을 검출하는 아마추어(23)와, 상기 본체(10)에 이동 가능하게 설치되고 상기 바이메탈(21) 및 상기 아마추어(23)와 연결되어 회로의 과전류 또는 단락 사고 시 기구적 신호를 전달하는 크로스바(24)와, 상기 본체(10)에 이동 가능하게 탄성적으로 지지되어 상기 크로스바(24)의 작동에 의하여 이동되면서 상기 경보장치(40)를 동작시키는 슈터(25)를 포함하여 구성된다.

상기 크로스바(24)에는 그 일측으로 연장되어 절곡되는 제1후크(26)가 구비되고, 상기 슈터(25)에는 상기 크로스바(24)를 향하여 연장되고 절곡되는 제2후크(27)이 구비되어, 상기 크로스바(24)의 제1후크(26)와 상기 슈터(25)의 제2후크(27)가 서로 걸리는 것에 의하여 상기 슈터(25)가 상기 크로스바(24)에 구속된다.

한편, 상기 슈터(25)는 상기 개폐기구부(30)의 링크와 연결되어 회로의 과전류 또는 단락 사고 시 이동되면서 상기 개폐기구부(30)를 해제시키는 역할을 수행한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 경보장치(40)는 상기 본체(10)의 내부에 설치되고 그 하측에 접점(44)이 설치되어 전기적인 사고에 의한 트립 동작 시, 외부로 트립 상태를 표시하는 마이크로 스위치(41)와; 상기 마이크로 스위치(41)의 하측에 회동 가능하게 설치되고 상기 슈터(25)의 동작에 연동되어 상기 마이크로 스위치(41)의 접점(44)과 접촉 또는 이격되면서 상기 마이크로 스위치(41)를 제어하는 스위칭 레버(42)와, 상기 스위칭 레버(42)의 일측과 연결되어 상기 스위칭 레버(42)에 탄성복원력을 부여하는 탄성부재(43)을 포함하여 구성된다.

상기 스위칭 레버(42)는 그 중앙이 힌지축(71)에 의하여 회동 가능하게 지지되는 지지부(47)와, 상기 지지부(47)로부터 상기 마이크로 스위치(41)의 접점(44)을 향하여 연장되어 상기 접점(44)과 접촉 또는 이격되는 제1연장부(48)와, 상기 지지부(47)로부터 상기 슈터(25)를 향하여 연장되어 상기 슈터(25)와 접촉 또는 이격되는 제2연장부(49)를 포함하여 구성된다.

상기 탄성부재(43)는 상기 스위칭 레버(42)의 제1연장부(48)와 연결되는 코일 스프링으로 구성되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 스위칭 레버(42)는 차단기의 정상 작동 상태에서는 상기 제1연장부(48)가 상기 마이크로 스위치(41)의 접점(44)과 접촉된 상태를 유지하도록 설치되어, 차단기의 트립 동작 시 상기 슈터(25)의 이동에 의하여 상기 스위칭 레버(42)가 회동되면서 상기 제1연장부(48)가 상기 접점(44)으로부터 이격되는 것에 의하여 상기 마이크로 스위치(41)가 동작하도록 구성된다.

그러나, 이에 한정되지 아니하고, 상기 스위칭 레버(42)를 차단기의 정상 작동 상태에서는 상기 제1연장부(48)가 상기 마이크로 스위치(41)의 접점(44)과 이격된 상태를 유지하도록 설치하고, 차단기의 트립 동작 시 상기 슈터(25)의 이동에 의하여 상기 스위칭 레버(42)가 회동되면서 상기 제1연장부(48)가 상기 접점(44)에 접촉되는 것에 의하여 상기 마이크로 스위치(41)가 동작하도록 구성될 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 배선용 차단기는 선로에 과전류가 발생되는 경우에는 상기 바이메탈(21)의 발열에 의한 휘어짐에 의하여 상기 크로스바(24)가 동작하게 되며, 단락에 의한 사고 전류가 발생되는 경우에는 상기 아마추어(23)의 회동에 의하여 상기 크로스바(24)가 동작하게 된다. 그리고, 상기 크로스바(24)의 동작에 따라 상기 크로스바(24)에 구속되어 있던 상기 슈터(25)가 해제되면서 상기 슈터(25)가 상기 스위칭 레버(42)쪽으로 이동하게 된다.

그리고, 상기 슈터(25)의 이동에 의하여 상기 개폐기구부(30)가 해제되며, 이에 따라, 배선용 차단기의 전원측과 부하측의 회로가 차단된다.

또한, 상기 슈터(25)의 이동에 의하여 상기 스위칭 레버(42)가 회동되면서, 상기 마이크로 스위치(41)의 접점(44)과 접촉되어 있던 상기 스위칭 레버(42)가 상기 접점(44)으로부터 이격되며, 이에 따라 상기 마이크로 스위치(41)는 외부로 경보신호를 보내어 차단기의 트립 상태를 표시한다.

한편, 상기 경보장치(40)는 상기 개폐기구부(30)와 독립적으로 설치되고 상기 검출기구부(20)의 크로스바(24) 및 슈터(25)와 연동되어 작동되므로, 트립 버튼의 동작, 전압트립장치의 동작 및 부족전압트립장치의 동작 등의 기계적 동작에 의하여 개폐기구부(30)가 해제되는 경우에도 상기 경보장치(40)가 작동되지 않는다.

본 발명에 따른 배선용 차단기는 상기 경보장치(40)를 사고 전류를 감지하는 검출기구부(20)와 연결시켜 전기적인 사고에 의한 트립 상태만을 표시하도록 하고, 상기 개폐기구부(30)와는 독립적으로 설치시켜 상기 개폐기구부(30)가 기계적인 동작에 의하여 해제되는 경우에는 작동되지 않도록 구성함으로써, 사용자로 하여금 전기적인 사고에 의한 트립 상태를 구분하게 하여 사고 발생 시 신속하게 선로 및 부하 기기를 보호할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 배선용 차단기는 설비에 지속적인 전원을 공급하기 위해 일반 전원과 비상 전원이 구분되어 있는 시스템에서 사고 발생 시 신속한 판단으로 비상전원을 바로 공급할 수 있어 작업이 중단되는 시간을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 본체의 내부에 설치되어 사고 전류를 감지하며,

   상기 본체에 설치되어 선로상의 과전류를 검출하는 바이메탈과,

   상기 본체에 설치되어 회로의 단락을 검출하는 아마추어와,

   상기 바이메탈 및 상기 아마추어와 연결되어 회로의 과전류 또는 단락 사고 시 기구적 신호를 전달하는 크로스바와,

   상기 크로스바의 작동에 의하여 이동되면서 상기 경보장치를 동작시키는 슈터를 포함하여 구성되는 검출기구부와;

   복수의 링크들을 포함하여 구성되어 회로를 접속 또는 차단시키는 개폐기구부와;

   상기 개폐기구부와 독립적으로 설치되고 상기 검출기구부에만 연동되어 과전류 및 단락 사고의 유무를 표시하며,

   그 일측에 접점이 설치되어 외부로 트립 상태를 표시하는 마이크로 스위치와,

   상기 마이크로 스위치의 일측에 회동 가능하게 설치되고 상기 슈터의 동작에 연동 회동하여 상기 마이크로 스위치의 접점과 접촉 또는 이격되면서 상기 마이크로 스위치를 제어하는 스위칭 레버와,

   상기 스위칭 레버의 일측에 연결되어 상기 스위칭 레버에 탄성복원력을 부여하는 탄성부재를 구비하는 경보장치; 를 포함하는 배선용 차단기.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서, 상기 스위칭레버는 중앙에 힌지축에 의하여 회동 가능하게 지지되는 지지부와;

   상기 지지부로부터 상기 마이크로 스위치의 접점을 향하여 연장되는 제1연장부와;

   상기 지지부로부터 상기 슈터를 향하여 연장되는 제2연장부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 배선용 차단기

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