KR100994066B1 - 조정 가능한 단락 릴리스 및 회로 차단기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연결 부재, 코일 권선, 극(pole), 전기자 및 상기 전기자에 압축 응력을 가하기 위한 억제 스프링(restraining spring)을 구비하며, 상기 극과 전기자 사이에 간극이 존재하는 전류 릴리스에 관한 것이다. 본 발명의 과제는, 추후에 조정될 수 있는 응답 값을 갖고 파워 공차가 작은 억제 스프링용 과전류 릴리스 그리고 이와 같은 유형의 과전류 릴리스를 구비한 회로 차단기를 제공하는 것이다. 상기 과제는 서문에 언급된 유형의 과전류 릴리스에서, 억제 스프링을 극과 전기자 사이에 제공된 압축 스프링으로 형성하고, 압축 스프링이 교체될 수 있도록 상기 과전류 릴리스를 구현함으로써 해결된다. 압축 스프링이 토션 스프링보다 작은 파워 공차로 제조될 수 있음으로써, 바람직하게는 ±20 %의 IEC60947에 따라 허용될 수 있는 공차 안에서도 응답 전류는 예를 들어 13배의 공칭 전류 -(마이너스) 20 %까지 축소될 수 있다. 더 나아가 압축 스프링은 권선들 사이에 마찰을 갖지 않으며, 그에 따라 토션 스프링 장착 장치에 의한 바람직하지 않은 마찰을 갖지 않는다. 또한, 압축 스프링의 교체 가능성에 의해서는 완성된 과전류 릴리스 또는 완성된 장치에서 상기 과전류 릴리스의 응답 값이 추후에 손쉽게 이동될 수 있다.

Description

조정 가능한 단락 릴리스 및 회로 차단기{ADJUSTABLE SHORT-CIRCUIT RELEASE AND CIRCUIT INTERRUPTER}

본 발명은 연결 부재, 코일 권선, 극(pole), 전기자 및 상기 전기자에 압축 응력을 가하기 위한 억제 스프링(restraining spring)을 구비한 과전류 릴리스에 관한 것으로서, 이 경우 상기 극과 전기자 사이에는 간극(air gap)이 존재한다.

종래의 장치는 공지된 바와 같이 엔진 및 다른 사용자 장치의 스위칭 및 보호를 목적으로 하는 회로 차단기에 사용되는 경우와 같이 지연되지 않은 과전류 릴리스에서 사용된다. 상기 지연되지 않은 과전류 릴리스는 실질적으로 코일 권선, 코일 몸체, 전기자, 극, 슬라이드, 억제 스프링 및 연결 부재를 포함하는 전자기 릴리스로서 구상되었다. 전기자는 회로 차단기의 규정된 측정 전류에서, 예를 들면 엔진 보호시에는 13배의 공칭 전류에서 또는 트랜스포머 보호시에는 19배의 공칭 전류에서 작동한다. 이 경우 전기자의 동작은 콘택을 개방하기 위하여 랫칭 메커니즘(latching mechanism)에 그리고 가동적인 스위칭 부재에 작용한다. 이때 규정(IEC 60947)에 따르면, 응답 전류는 최대 ±20 %에서 변동될 수 있다.

설정 범위가 더 큰 경우에는, 필요한 더 큰 지지 횡단면, 더 적은 개수의 권선, 코일 및 와인딩 와이어의 더 큰 공차 및 그와 연관된 불균일한 자성 자기장으로 인해서, 규정에 따른 응답 한계가 유지될 수 있도록 하기 위해 전기자와 극 사이에 있는 간극에 대하여 코일 권선의 위치를 정확하게 설정하는 데에 어려움이 있다. 또 다른 문제점은, 스프링 공차로 인한 유지력(retention power)의 변동 및 부분 공차에 의해서 발생하는 전기자-극-간격의 변동을 충분히 작게 유지하는 것이다. 회로 차단기의 구조적인 크기를 설계하는 경우에는, 랫칭 메커니즘의 콘택 부하 및 스위치-오프 파워에서 최대로 흐르는 전류로부터 출발하게 된다. 상기 설계를 위해서는 상응하게 강한 스프링을 내장하는 것 그리고 모든 부품들이 작용하는 파워를 견딜 수 있도록 하는 것이 중요하다.

EP 1 105 900 B1호에는, 코일 권선이 조정 링에 의해서 축 방향으로 코일 권선과 연결 부재 사이에 위치 설정될 수 있는 과전류 릴리스가 공지되어 있다.

CH 264437 A호에는, 자심의 나사선 보어 안에 있고 전기자 스프링을 지지하기 위해 제공된 조절 나사에 의하여 릴리스 파워가 소정의 범위 안에서 변동될 수 있는 과전류 스위치용의 자성 고속 릴리스가 개시되어 있다.

예를 들어 지멘스 사(社)의 구조물 크기 S2의 회로 차단기 SIRIUS 3RV로부터는, 교체 가능하거나 또는 그리드에 의해서 재배치(reallocating) 될 수 있고 코일 몸체 외부에 있는 토션 스프링을 억제 스프링으로 사용하는 것도 공지되었다. 하지만 토션 스프링은 단지 상대적으로 큰 파워 공차로만 제조될 수 있고, 토션 스프링 장착 장치에 의한 바람직하지 않은 마찰을 갖는다.

본 발명의 과제는, 추후에 조정될 수 있는 응답 값을 갖고 파워 공차가 작은 억제 스프링용 과전류 릴리스 그리고 이와 같은 유형의 과전류 릴리스를 구비한 회로 차단기를 제공하는 것이다.

상기 과제는 서문에 언급된 유형의 과전류 릴리스에서, 억제 스프링을 극과 전기자 사이에 제공된 압축 스프링으로 형성하고, 압축 스프링이 교체될 수 있도록 상기 과전류 릴리스를 구현함으로써 해결되며, 이 경우 극은 압축 스프링을 교체하기 위하여 나사선 섹션 또는 베이어닛 조인트에 의해서 연결 부재에 고정될 수 있다.

압축 스프링이 토션 스프링보다 작은 파워 공차로 제조될 수 있음으로써, 바람직하게는 ±20 %의 IEC60947에 따라 허용될 수 있는 공차 안에서도 응답 전류는 예를 들어 13배의 공칭 전류 -(마이너스) 20 %까지 축소될 수 있다. 더 나아가 압축 스프링은 권선들 사이에 마찰을 갖지 않으며, 그에 따라 토션 스프링 장착 장치에 의한 바람직하지 않은 마찰을 갖지 않는다. 또한, 압축 스프링의 교체 가능성에 의해서는 완성된 과전류 릴리스 또는 완성된 장치에서 상기 과전류 릴리스의 응답 값이 추후에 손쉽게 이동될 수 있다.

상기와 같은 목적을 위한 한 바람직한 실시예에서 압축 스프링은 과전류 릴리스의 제 1 측(전기자 측)에 장착될 수 있고, 상기 제 1 측의 반대 측(극 측)으로부터 제거될 수 있다.

추가의 바람직한 실시예들에서 극 및/또는 전기자는 압축 스프링을 향한 측에 상기 압축 스프링의 내부 직경에 상응하는 융기부를 가지며, 상기 융기부는 압축 스프링을 지지할 목적으로 이용된다.

추가의 바람직한 실시예들에서 코일 권선은 코일 몸체상에 배치되어 있고, 연결 부재는 두 개의 부분으로 형성되었다.

추가의 바람직한 실시예들에서 코일 몸체는 플라스틱으로 형성되었고, 극이 풀어질 수 없도록 하기 위하여 상기 극을 고정하기 위한 윤곽부를 갖는다. 상기 윤곽부는 예를 들어 진동의 경우에 극의 풀어짐 또는 이탈을 방지하는 보호부로서 이용된다.

추가의 바람직한 실시예들에서 극은 샤프트 및 나사 헤드를 포함하고, 상기 나사 헤드가 단단히 파지 된 상태에서 연결 부재에 동일한 높이로 연결되는 방식으로 상기 연결 부재에 고정될 수 있다. 그럼으로써, 간단한 취급 이외에 예를 들어 단순한 나사에 의해서는 압축 스프링의 교체시 상기 교체에 의해 전기자와 극 사이의 간격이 변동되지 않는데, 그 이유는 동일한 높이에서 종료시키는 방식에 의해 극이 코일 몸체 안으로 항상 동일한 깊이까지 삽입되기 때문이다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예들을 참조하여 아래에서 상세하게 설명된다.

도 1은 회로 차단기용 과전류 릴리스의 분해도며,

도 2는 도 1에 따른 과전류 릴리스를 조립된 상태에서 도시한 개략도다.

도 1은 엔진 및 다른 사용자 장치들의 스위칭 및 보호를 목적으로 하는 회로 차단기용으로 사용되는 과전류 릴리스의 주요 소자들을 분해도로 보여주고 있다. 이 경우 과전류 릴리스는 코일 몸체(6)상의 코일 권선(1), 극(2), 전기자(3), 압축 스프링(5) 및 연결부(7)로 이루어진다. 코일 몸체(6)는 캐리어 소자(9)와 일체로 구현되었다. 실질적으로 Z자 모양의 연결 부재는 일체로 구현되었고, 연결 부재(7)에 대응한다. 콤비 나사(8)는 다른 무엇보다도 상기 두 개 부품들(7 및 9) 사이의 위치 관계를 정렬하기 위해 이용된다. 압축 스프링(5)은 조립된 상태에서는 코일 몸체(6) 내부에서 극(2)과 전기자(3) 사이에 있다. 전기자(3)는 압축 스프링(5)을 향한 측에 상기 압축 스프링(5)의 내부 직경에 상응하는 융기부(4)를 가지며, 상기 융기부는 조립된 상태에서 압축 스프링(5)에 의해 둘러싸이게 된다. 극(2)이 나사선에 의해 연결 부재(7) 상에 고정될 수 있음으로써, 결국 압축 스프링(5)은 과전류 릴리스가 조립된 후에도 상기 극(2)의 나사를 풀음으로써 손쉽게 교체될 수 있으며, 그에 의해 과전류 릴리스의 응답 값이 변동될 수 있다. 이와 같은 목적으로 압축 스프링의 교체를 가능케 하기 위하여, 코일 몸체(6)의 극 수용 홀은 압축 스프링(5)을 제거하기에 충분한 크기를 갖는다. 그밖에 코일 몸체(6)의 극 수용 홀은 상기 극(2)을 고정하도록 구성된 윤곽부를 가지며, 이 윤곽부가 예를 들어 진동시에 극(2)이 빠지는 것을 방지하기 위한 (추가의) 보호부로 이용됨으로써, 결국 극(2)이 제거될 가능성은 없다.

도 2는 도 1의 과전류 릴리스를 조립된 상태에서 보여주고 있으며, 이 경우 코일 권선(1)은 코일 몸체(6)상에 배치되어 있다. 전기자(3), 극(2) 그리고 압축 스프링(5)은 실린더 모양의 코일 몸체(6)의 공동부 안에 있다.

요약적으로 말해서 본 발명은 연결 부재, 코일 권선, 극, 전기자 그리고 전기자에 압축 응력을 가하기 위한 억제 스프링을 구비한 과전류 릴리스에 관한 것이며, 이 경우 극과 전기자 사이에는 간극이 존재한다. 본 발명의 과제는, 추후에 조정될 수 있는 응답 값을 갖고 파워 공차가 작은 억제 스프링용 과전류 릴리스 그리고 이와 같은 유형의 과전류 릴리스를 구비한 회로 차단기를 제공하는 것이다. 상기 과제는 서문에 언급된 유형의 과전류 릴리스에서, 억제 스프링을 극과 전기자 사이에 제공된 압축 스프링으로 형성하고, 압축 스프링이 교체될 수 있도록 상기 과전류 릴리스를 구현함으로써 해결된다. 압축 스프링이 토션 스프링보다 작은 파워 공차로 제조될 수 있음으로써, 바람직하게는 ±20 %의 IEC60947에 따라 허용될 수 있는 공차 안에서도 응답 전류는 예를 들어 13배의 공칭 전류 -(마이너스) 20 %까지 축소될 수 있다. 더 나아가 압축 스프링은 권선들 사이에 마찰을 갖지 않으며, 그에 따라 토션 스프링 장착 장치에 의한 바람직하지 않은 마찰을 갖지 않는다. 또한, 압축 스프링의 교체 가능성에 의해서는 완성된 과전류 릴리스 또는 완성된 장치에서 상기 과전류 릴리스의 응답 값이 추후에 손쉽게 이동될 수 있다.

Claims (11)

1. 연결 부재(7), 코일 권선(1), 극(2)(pole), 전기자(3) 및 상기 전기자(3)에 압축 응력을 가하기 위한 억제 스프링(restraining spring)을 구비하며, 상기 극(2)과 전기자(3) 사이에 간극이 존재하는 과전류 릴리스에 있어서,

   상기 억제 스프링을 상기 극(2)과 상기 전기자(3) 사이에 제공된 압축 스프링(5)으로 형성하며,

   상기 압축 스프링(5)이 교체될 수 있도록 상기 과전류 릴리스를 구현하며, 이 경우 상기 극(2)은 상기 압축 스프링(5)을 교체할 수 있도록 나사선 또는 베이어닛 조인트에 의해서 상기 연결 부재(7)에 고정될 수 있는,

   과전류 릴리스.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 압축 스프링(5)은 과전류 릴리스의 제 1 측에 장착될 수 있고, 상기 제 1 측의 반대 측으로부터 추가로 제거될 수 있는,

   과전류 릴리스.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 전기자(3)는 압축 스프링(5)을 향한 측에 상기 압축 스프링(5)의 내부 직경에 상응하는 융기부(4)를 갖는,

   과전류 릴리스.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 극(2)은 상기 압축 스프링(5)을 향한 측에 상기 압축 스프링(5)의 내부 직경에 상응하는 융기부(4)를 갖는,

   과전류 릴리스.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 코일 권선(1)은 코일 몸체(6)상에 배치되어 있는,

   과전류 릴리스.
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 연결 부재는 두 개의 부분으로 형성된,

   과전류 릴리스.
7. 제 5 항에 있어서, 상기 코일 몸체(6)는 상기 극(2)을 고정하기 위한 윤곽부를 갖는,

   과전류 릴리스.
8. 제 5 항에 있어서, 상기 코일 몸체(6)는 플라스틱으로부터 형성된,

   과전류 릴리스.
9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 극(2)은 샤프트 및 나사 헤드를 포함하는,

   과전류 릴리스.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 극(2)은 상기 나사 헤드가 단단히 파지 된 상태에서 상기 연결 부재(7)에 동일한 높이로 연결되도록 상기 연결 부재(7)에 고정될 수 있는,

    과전류 릴리스.
11. 제 1 항 또는 제 2 항에 따른 적어도 하나의 과전류 릴리스를 구비한,

    회로 차단기.

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