KR101045108B1

KR101045108B1 - 차단필터가 내장된 배선용 차단기와 이러한 배선용 차단기를 구비하는 분전반

Info

Publication number: KR101045108B1
Application number: KR1020080138491A
Authority: KR
Inventors: 유영규; 이승학
Original assignee: 엘에스산전 주식회사
Priority date: 2008-12-31
Filing date: 2008-12-31
Publication date: 2011-06-30
Also published as: KR20100079898A

Abstract

본 발명은 차단필터가 내장된 배선용 차단기와 이러한 배선용 차단기를 주 배선용 차단기로 구비하는 분전반을 제공하려는 것으로서, 본 발명에 따라서 전원 단자; 부하 단자; 고정접촉자 및 가동접촉자; 개폐기구; 소호기구; 트립기구 및 상기 트립기구와 상기 부하 단자 사이에 상기 트립기구와 상기 부하 단자를 전기적으로 연결하게 설치되고, 인덕터 코일(inductor coil)과 커패시터(capacitor)를 포함하며, 전력선 통신망을 통한 인접 통신망으로부터의 신호를 차단하고 상기 배선용 차단기에 내장되는 차단필터(blocking filter)를 포함하는 것을 특징으로 하는 배선용 차단기와 이러한 배선용 차단기를 주 배선용 차단기로 포함하는 분전반이 개시된다.

배선용 차단기, 필터, 분전반

Description

차단필터가 내장된 배선용 차단기와 이러한 배선용 차단기를 구비하는 분전반{MOLD CASED CIRCUIT BREAKER HAVING BLOCKING FILTER AND POWER DISTRIBUTING BOARD HAVING THE SAME MOLD CASED CIRCUIT BREAKER}

본 발명은 배선용 차단기에 관한 것으로, 특히 차단필터가 내장된 배선용 차단기와 이러한 배선용 차단기를 구비하는 분전반에 관한 것이다.

배선용 차단기는, 전기적 절연재를 주조하여 만들어진 외함과 이러한 외함내에 차단기를 구성하는 접점 및 기구부를 가지며, 접속되는 전원과 부하 간의 회로상 이상전류를 검출하여 회로 및 부하기기를 보호하는 전기기기이며, 수백 볼트(Volts)이하의 비교적 저전압 전력계통의 전기적 안전장치로 이용되는 전기기기이다.

분전반은, 인입한 전력을 다수의 분기회로로 전력을 분기하고 주전원과 분기회로 상의 이상전류 발생시 회로를 차단하는 전기적 안전장치로서, 하나의 상부가 개방된 상자형태의 하부 외함과 상부 덮개로 구성되는 외함과, 외함내에 설치되는 기구들로서 구성된다. 이러한 분전반의 외함 내 구성을 소개한 종래기술을 도 1을 참조하여 설명한다.

도 1에 있어서, 부호 100은 분전반의 하부 외함 바닥면을 나타낸다. 도 1을 참조하여 설명하면, 종래기술에 따른 분전반은 전원 인입측에 접속되는 하나의 주 배선용 차단기(10)와, 하나의 차단필터(blocking filter)(20)와, 다수의 분기 배선용 차단기(30a, 30b, 30c, 30d)를 포함하여 구성된다. 도 1에 있어서, 부호 L1, L2는 전원 인입선을 나타내고, 부호 L3, L4는 배선용 차단기(10)의 부하 측 단자와 차단필터(20)의 전원측 단자사이에 접속되어 통전 경로를 제공하는 접속 부스바(connecting busbar)이고, 부호 L5, L6는 차단필터(20)의 부하 측 단자에 접속되는 주 부스바(main busbar)이고, 부호 L7, L8은 주 부스바(L5, L6)와 분기 배선용 차단기(30a, 30b, 30c, 30d)를 전기적으로 접속하는 분기 부스바를 나타낸다. 미설명 부호 40은 주 부스바(L5, L6)의 단부를 고정하고 지지하는 단자대를 나타낸다.

도 1에 도시된 종래기술에 따른 분전반에 있어서 전력의 인입과 분전 동작을 설명하면 다음과 같다.

전원 인입선(L1, L2)를 통해서 접속된 전원측 단자를 통해 주 배선용 차단기(10)으로 인입된 전원은, 차단필터(20)와 주 부스바(L5, L6)를 통해 공급된다. 주 부스바(L5, L6)를 통해 공급된 전력은 분기 부스바(L7, L8)를 통해 다수의 분기 배선용 차단기(30a, 30b, 30c, 30d)로 분기하여 공급되고 이후 미도시의 분기회로로 공급될 수 있다. 여기서, 미설명한 차단필터(20)는 댁내(inhouse) 전력선통신 신호가 댁외로 전송되는 것을 차단하고 댁외의 전력선통신 신호가 댁내로 유입되는 것을 차단하는 장치이다.

상기와 같은 종래기술에 따른 분전반에 있어서 차단필터가 주 배선용 차단기의 후단에 별도로 설치되는 바, 기존 주택의 분전반은 차단필터의 설치를 위한 공간 확보가 매우 어려운 문제가 있으며, 신축 건축물에 있어서도 분전반에 차단필터의 설치공간을 확보해야 하므로, 분전반의 크기가 증가하고 가격이 상승하는 문제가 있으며, 배선용 차단기와 차단필터를 각각 별도로 설치하므로 설치시간과 비용 또한 상승하는 문제가 있다. 더욱 상세히 설명하여, 배선용 차단기와 차단필터에 있어서 입력부와 출력부는 각각 단자부로 구성되며, 이러한 입출력 단자부의 크기는 전체 배선용 차단기와 차단필터 크기의 약 20~40%를 차지한다. 또한 배선용 차단기와 차단필터는 부스바를 통해 전기적으로 접속되므로 부스바의 길이만큼 분전반의 크기가 증가한다. 또한, 배선용 차단기, 차단필터, 부스바를 각각 접속해야 하므로 설치시간이 늘어나고 설치비용이 증가하게 된다.

따라서, 본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해소하는 것으로서, 본 발명의 일 목적은, 분전반의 크기를 줄일수 있고 분전반의 가격 및 설치시간과 비용을 절감할 수 있는 배선용 차단기를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 이러한 배선용 차단기를 갖는 분전반을 제공하는 것이다.

상기 본 발명의 일 목적은, 배선용 차단기에 있어서,

전원 단자;

부하 단자;

상기 전원 단자 또는 부하 단자 중 적어도 어느 하나에 접속되는 고정접촉자;

상기 고정접촉자에 접촉하는 폐로위치와 상기 고정접촉자로부터 분리되는 개로위치로 회동 가능한 가동접촉자;

상기 가동접촉자를 폐로위치 또는 개로위치로 회전 구동하도록 상기 가동접촉자에 접속되는 개폐기구;

상기 가동접촉자와 고정접촉자의 분리시 발생하는 아크(arc)를 소멸시키도록 상기 가동접촉자 및 고정접촉자의 접점위치에 인근하게 배치되는 소호기구;

상기 고정접촉자에 접속되어, 회로상의 이상전류를 검출했을 때, 상기 가동 접촉자가 개로위치로 동작하게 구동하도록 상기 개폐기구를 트리거(trigger)할 수 있는 트립기구;

상기 트립기구와 상기 부하 단자 사이에 상기 트립기구와 상기 부하 단자를 전기적으로 연결하게 설치되고, 인덕터 코일(inductor coil)과 커패시터(capacitor)를 포함하며, 전력선 통신망을 통한 인접 통신망과의 통신을 차단하고 상기 배선용 차단기에 내장되는 차단필터(blocking filter)를 포함하는 것을 특징으로 하는 본 발명에 따른 배선용 차단기를 제공함으로써 달성될 수 있다.

상기 본 발명의 다른 목적은, 전원 인입선에 접속되는 하나의 주 배선용 차단기와, 상기 주 배선용 차단기의 부하 단자에 접속된 전기적 도체에 접속되어 다수의 분기 회로로 전력을 공급하는 다수의 분기용 배선용 차단기를 하나의 제한된 내부공간을 갖는 함체 내에 수용하는 분전반에 있어서,

상기 주 배선용 차단기는,

전원 단자;

부하 단자;

상기 가동접촉자를 폐로위치 또는 개로위치로 회전 구동하도록 상기 가동접 촉자에 접속되는 개폐기구;

상기 고정접촉자에 접속되어, 회로상의 이상전류를 검출했을 때, 상기 가동접촉자가 개로위치로 동작하게 구동하도록 상기 개폐기구를 트리거(trigger)할 수 있는 트립기구;

상기 트립기구와 상기 부하 단자 사이에 상기 트립기구와 상기 부하 단자를 전기적으로 연결하게 설치되고, 인덕터 코일(inductor coil)과 커패시터(capacitor)를 포함하며, 전력선 통신망을 통한 인접 통신망과의 통신을 차단하고 상기 배선용 차단기에 내장되는 차단필터(blocking filter)를 포함하는 것을 특징으로 하는 본 발명에 따른 분전반을 제공함으로써 달성될 수 있다.

본 발명에 따라서 차단필터가 내장되는 배선용 차단기가 제공되므로 분전반의 크기가 축소될 수 있고 분전반의 설치 시간과 비용을 절감할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

본 발명에 따라서 차단필터가 내장되는 배선용 차단기가 제공되므로, 크기가 축소될 수 있고 설치 시간과 비용을 절감될 수 있는 분전반을 얻는 효과가 있다.

상기 본 발명의 목적과 이를 달성하는 본 발명의 구성 및 그의 작용효과는 첨부한 도면을 참조한 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 이하의 상세한 설명에 의해서 좀 더 명확히 이해될 수 있을 것이다.

도 2는 본 발명에 따른 분전반의 주요 구성을 보여주는 평면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 배선용 차단기에 내장되는 차단필터(blocking filter)의 구성을 보여주는 기능 블록도이고, 도 4는 본 발명에 따른 배선용 차단기의 구성을 보여주는 기능 블록도이다.

먼저 본 발명에 따른 배선용 차단기의 구성을 설명하고 이어서 본 발명에 따른 배선용 차단기를 주 배선용 차단기로서 포함하는 분전반의 구성과 작용효과를 설명하기로 한다.

먼저, 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 배선용 차단기(1)의 구성을 설명한다.

도 4의 본 발명에 따른 배선용 차단기(1)는 전원 단자(1a), 부하 단자(1g), 소호기구(1b), 고정접촉자 및 가동접촉자를 포함하는 접촉자(1c), 개폐기구(1d), 트립기구(trip mechanism)(1e), 차단필터(1f)를 포함하여 구성된다.

여기서, 차단필터(1f)를 제외한 배선용 차단기는 여타 구성은 본원의 출원인이 출원하여 등록한 대한민국 특허 등록 제10-0676967호(발명의 명칭: 배선용차단기), 실용신안 등록 제0382138호(고안의 명칭: 배선용차단기)등 다수의 공보를 참조할 수 있으며 해당 기술분야에 잘 알려져 있다.

전원 단자(1a)와 부하 단자(1g)는 잘 알려져 있는 바와 같이 구리 또는 황동 과 같은 전기적 도체로 만들어진 도체 판으로 구성될 수 있다.

소호기구(1b)는 잘 알려져 있는 바와 같이 접촉자(1c)의 가동접촉자와 고정접촉자가 분리될 때 접점간에 발생하는 아크(arc)를 신속히 소멸시키는 기구로서, "U"자형의 다수의 아크 차폐 판을 적층하여 구성되고 접촉자(1c)의 가동접촉자와 고정접촉자의 접점에 인접하게 설치되며, 다수의 아크 차폐 판 사이로 아크를 유도하고 분산시킴으로써 소멸시키게 된다.

접촉자(1c)를 구성하는 고정접촉자는 잘 알려져 있는 바와 같이 전원 단자(1a) 또는 부하 단자(1g) 중 적어도 어느 하나에 접속되는 전기적 도체로 만들어진 도체 판으로서, 가동접촉자와 접촉하는 부위에 통상 용접으로 부착되는 접점부를 갖는다. 접촉자(1c)를 구성하는 가동접촉자는 상기 고정접촉자에 접촉하는 폐로위치와 상기 고정접촉자로부터 분리되는 개로위치로 회동 가능하며, 고정접촉자의 접점부에 대응한 접점부를 구비하고, 통상 샤프트(shaft)라고 불리는 원통 형상의 지지부재에 의해서 지지되고 회동하도록 구동된다.

개폐기구(1d)는 상기 가동접촉자를 폐로위치 또는 개로위치로 회전 구동하도록 상기 가동접촉자에 접속되는 기구(mechanism)로서, 잘 알려진 바와 같이, 수동 개폐조작을 위한 수단을 제공하는 핸들(handle)과, 핸들의 회전 지점을 제공하는 레버(lever), 자동 개로 위치 구동{트립(trip) 동작}을 위한 탄성 에너지를 제공하는 트립 스프링, 트립 스프링을 탄성 에너지 축세 상태로 구속하거나 트립 스프링이 축세한 탄성 에너지를 방세하도록 해방할 수 있는 래치(latch), 래치를 구속하거나 해방하는 위치로 회동가능한 래치 홀더(latch holder), 래치 홀더를 구속하거 나 해방하는 위치로 회동가능한 네일(nail), 상단부가 래치에 접속되는 상부 링크와 하단부가 상기 샤프트의 구동 축에 접속되는 하부 링크 등으로 구성된다. 개폐기구(1d)는 예컨대 3상용 배선용 차단기의 경우 R상, S상, T상의 3상중 중간의 S상 샤프트 및 가동접촉자의 조립체 상부에 3상의 샤프트 및 가동접촉자들에 공통적으로 하나가 설치된다.

트립기구(trip mechanism)(1e)는 잘 알려져있는 바와 같이, 회로상 단락전류와 같은 이상전류 통전시 자화되어 자기흡인력을 제공하는 전자석 부와, 전자석 부에 의해 흡인되어 상기 개폐기구의 네일을 해방위치로 구동하게 가압하는 아마추어(armature)등으로 구성하는 예를 들 수 있으며, 회로상 이상전류 통전시 이에 응답하여 상기 개폐기구를 트립 동작하도록 트리거(trigger)하는 기구이다.

차단필터(1f)는 트립기구(1e)와 부하 단자(1g) 사이에서 트립기구(1e)와 부하 단자(1g)를 전기적으로 연결하게 배선용 차단기 내부에 설치된다. 차단필터(1f)는 전력선 통신망을 통한 인접 통신망과의 통신을 차단한다. 다시 말해서, 차단필터(1f)는 필터 회로를 포함하여 전력선을 통해 전달되는 미리 결정된 주파수 대역의 전력선 통신신호가 댁내로 유입되거나 댁외로 유출되는 것을 차단한다. 차단필터(1f)는, 도 3 및 도 4를 참조할 수 있는 바와 같이, 트립기구(1e)에 전기적으로 접속되는 필터 전원단자(1f-1)와, 인덕터 코일(inductor coil)과 캐패시터(capacitor)를 포함하여 상용 전력은 통과시키고 미리 결정된 주파수 대역의 신호를 차단하는 필터 회로부(1f-2) 및 필터 회로부(1f-2)의 출력을 부하 단자에 공급하도록 상기 부하 단자에 접속되는 필터 부하단자(1f-3)를 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명에 따른 분전반의 구성과 작용효과를 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 분전반은, 전원 인입선(L1, L2)에 접속되는 하나의 주 배선용 차단기(1)와, 주 배선용 차단기(1)의 부하 단자(도 4의 부호 1g 참조)에 접속된 전기적 도체, 즉 주 부스바(B1, B2)에 분기 부스바(B3, B4)를 통해 접속되어 다수의 분기 회로로 전력을 공급하는 다수의 분기용 배선용 차단기(2a, 2b, 2c, 2d)를 하나의 제한된 내부공간을 갖는 함체 내에 수용한다. 도 2에 있어서, 미설명 부호 100은 상기 분전반의 함체중 하부 외함의 바닥면을 지시하는 것이고, 부호 3은 주 부스바(B1, B2)의 단부를 지지하는 단자대이다.

도 2에 도시한 바와 같은 본 발명에 따른 분전반은 도 3 및 4를 참조하여 상술한 바와 같은 본 발명에 따른 배선용 차단기(1)를 주 배선용 차단기(1)로서 포함하는 것에 특징이 있다.

따라서 특징이 되는 주 배선용 차단기(1)의 구성 및 작용효과는 도 3 및 도 4를 참조하여 상술한 설명과 중복되어 생략하기로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따라서 차단필터가 내장되는 배선용 차단기가 제공되므로 분전반의 크기가 축소될 수 있고 분전반의 설치 시간과 비용을 절감할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 종래기술에 따른 분전반의 주요 구성을 보여주는 평면도이고,

도 2는 본 발명에 따른 분전반의 주요 구성을 보여주는 평면도이며,

도 3은 본 발명에 따른 배선용 차단기에 내장되는 차단필터(blocking filter)의 구성을 보여주는 기능 블록도이고,

도 4는 본 발명에 따른 배선용 차단기의 구성을 보여주는 기능 블록도이다.

*도면의 주요부에 대한 부호의 설명

100: 하부 외함 바닥면 10: 주 배선용 차단기

20: 차단 필터 30a, 30b, 30c, 30d: 분기 배선용 차단기

40: 단자대 L1, L2: 인입선

L3, L4: 접속 부스바 L5, L6: 주 부스바

L7, L8: 분기 부스바 1: 주 배선용 차단기

1a: 전원단자 1b: 소호기구

1c: 접촉자 1d: 개폐기구

1e: 트립기구 1f: 차단필터

1f-1: 필터 전원단자 1f-2: 필터 회로부

1f-3: 필터 부하단자

2a, 2b, 2c, 2d: 분기 배선용 차단기

3: 단자대 B1, B2: 주 부스바

B3, B4: 분기 부스바

Claims

배선용 차단기에 있어서,

전원 단자;

부하 단자;

상기 전원 단자 또는 부하 단자 중 적어도 어느 하나에 접속되는 고정접촉자;

상기 고정접촉자에 접촉하는 폐로위치와 상기 고정접촉자로부터 분리되는 개로위치로 회동 가능한 가동접촉자;

상기 가동접촉자를 폐로위치 또는 개로위치로 회전 구동하도록 상기 가동접촉자에 접속되는 개폐기구;

상기 고정접촉자에 접속되어, 회로상의 이상전류를 검출했을 때, 상기 가동접촉자가 개로위치로 동작하게 구동하도록 상기 개폐기구를 트리거(trigger)할 수 있는 트립기구;

상기 트립기구와 상기 부하 단자 사이에 상기 트립기구와 상기 부하 단자를 전기적으로 연결하게 설치되고, 상기 배선용 차단기에 내장되며, 전력선 통신망을 통한 인접 댁내 통신망과의 통신을 차단하도록 홈 오토메이션용으로 미리 결정된 전력선 통신 주파수 대역의 신호를 차단하는 차단필터(blocking filter)를 포함하는 것을 특징으로 하는 배선용 차단기.
제1항에 있어서,

상기 차단필터는,

상기 트립기구에 전기적으로 접속되는 필터 전원단자;

인덕터 코일(inductor coil)과 캐패시터(capacitor)를 포함하는 필터 회로부; 및

상기 필터 회로부의 출력을 상기 부하 단자에 공급하도록 상기 부하 단자에 접속되는 필터 부하단자를 포함하는 것을 특징으로 하는 배선용 차단기.
전원 인입선에 접속되는 하나의 주 배선용 차단기와, 상기 주 배선용 차단기의 부하 단자에 접속된 전기적 도체에 접속되어 다수의 분기 회로로 전력을 공급하는 다수의 분기용 배선용 차단기를 하나의 제한된 내부공간을 갖는 함체 내에 수용하는 분전반에 있어서,

상기 주 배선용 차단기는,

전원 단자;

부하 단자;

상기 전원 단자 또는 부하 단자 중 적어도 어느 하나에 접속되는 고정접촉자;

상기 고정접촉자에 접촉하는 폐로위치와 상기 고정접촉자로부터 분리되는 개로위치로 회동 가능한 가동접촉자;

상기 가동접촉자를 폐로위치 또는 개로위치로 회전 구동하도록 상기 가동접촉자에 접속되는 개폐기구;

상기 고정접촉자에 접속되어, 회로상의 이상전류를 검출했을 때, 상기 가동접촉자가 개로위치로 동작하게 구동하도록 상기 개폐기구를 트리거(trigger)할 수 있는 트립기구;

상기 트립기구와 상기 부하 단자 사이에 상기 트립기구와 상기 부하 단자를 전기적으로 연결하게 설치되고, 상기 배선용 차단기에 내장되며, 전력선 통신망을 통한 인접 댁내 통신망과의 통신을 차단하도록 홈 오토메이션용으로 미리 결정된 전력선 통신 주파수 대역의 신호를 차단하는 차단필터(blocking filter)를 포함하는 것을 특징으로 하는 분전반.
제3항에 있어서,

상기 차단필터는,

상기 트립기구에 전기적으로 접속되는 필터 전원단자;

인덕터 코일과 캐패시터를 포함하는 필터 회로부; 및

상기 필터 회로부의 출력을 상기 부하 단자에 공급하도록 상기 부하 단자에 접속되는 필터 부하단자를 포함하는 것을 특징으로 하는 분전반.