KR101076288B1 - 급속반전 기구가 구비된 배선용 차단기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 배선용 차단기에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는, 과전류 통전시 가동 접촉자와 고정 접촉자 간에 발생되는 전자 반발력에 의한 고정 접점과 가동 접점 간 이탈 속도를 증가시켜 과전류에 의한 양 접점의 융착을 방지함과 더불어, 정상 전류의 통전시에는 가동 접점과 고정 접점의 접촉 압력을 증대시켜 견고한 접촉 통전이 이루어질 수 있도록 하는 급속반전 기구가 구비된 배선용 차단기에 관한 것으로,
본 발명에 따른 급속반전 기구가 구비된 배선용 차단기는, 차단기 본체에 내장된 개폐 기구부(10)의 하부에 구비되어 과전류 통전시, 서로 다른 양방향의 전자 반발력을 받아 접점이 개로하게 되는 가동 접점(31)이 구비되는 가동 접촉자(30)와, 고정 접점(21)이 구비되는 고정 접촉자(20)를, 포함하여 구성되는 배선용 차단기에 있어서, 소정의 정상 전류 통전시에는 상기 가동 접촉자(30)의 가동 접점(31)과 고정 접촉자(20) 고정 접점(21) 간의 접촉 가압력을 증대시키고, 과전류 통전에 의한 전자 반발력의 발생으로 상기 가동 접촉자(30)가 고정 접촉자(20)에서 이탈시에는 상기 가동 접촉자(30)의 이탈 속도를 증가시키는 급속반전 기구(40)를, 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

급속반전 기구가 구비된 배선용 차단기{The Molded Case Circuit Breaker With The Rapidity Repulsive Force Device}
본 발명은 배선용 차단기에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는, 과전류 통전시 가동 접촉자와 고정 접촉자 간에 발생되는 전자 반발력에 의한 고정 접점과 가동 접점 간 이탈 속도를 증가시켜 과전류에 의한 양 접점의 융착을 방지함과 더불어, 정상 전류의 통전시에는 가동 접점과 고정 접점의 접촉 압력을 증대시켜 견고한 접촉 통전이 이루어질 수 있도록 하는 급속반전 기구가 구비된 배선용 차단기에 관한 것이다.
일반적인 배선용 차단기는 전기적으로 과부하 상태시 자동으로 회로를 차단하여 회로 및 부하를 보호하는 전기 기기로서, 차단기 본체의 고정 접점과, 상기 고정 접점이 고정되어 한 편의 외부 단자로부터 고정접점에 이르는 전로(電路)를 구성하는 고정 도체로 구성되는 고정 접촉자와 고정 접점에 분리 가능하게 움직일 수 있는 가동 접점과, 상기 가동 접점이 고정되어 상기 접점으로부터 다른 편의 외부 단자에 이르는 전로를 구성하는 가동 도체로 되는 가동 접촉자를 구비한 접촉자 장치에 있어 비교적 고전압하에 과전류와 같은 대전류 차단을 할 때의 차단 성능을 현저하게 향상시킬 수 있는 접촉자 장치를 다양하게 개발하고 있으며, 그 일례로 개폐 기구부에 의해 개폐되는 가동 접촉자와 전자 반발력에 의해 가동 접촉자로부터 분리되어 개방되는 다른 가동 접촉자를 구비한 전자 반발형 차단기에서 과전류가 흐를 때 상기 가동 접촉자 및 다른 가동 접촉자를 서로 접촉하게 하는 접촉 스프링에 의해 다른 가동 접촉자의 개방이 방해 받지 않도록 한 접촉자 장치가 개발되어 사용되고 있다.
도 1은 종래 전자 반발형의 배선용 차단기를 도시한 것으로, 종래의 배선용 차단기는 차단기 케이스(100)에 외부로 돌출되는 조작 핸들(110)과 내부의 개폐 기구부(120)가 구비되고, 상기 개폐 기구부(120)에 의해 개폐되는 가동 접촉자(130)와 고정 접촉자(140)가 각각 구비된다. 종래의 배선용 차단기는 대전류 발생시 가동 접촉자(130)와 고정 접촉자(140)가 전류를 서로 반대 방향으로 흐르게 하여 전류에 의해 발생되는 전자 반발력으로 상기 가동 접촉자(130)와 고정 접촉자(140)는 서로 반발하게 된다. 따라서, 전자 반발형 배선용 차단기는 이러한 전자 반발력을 이용하여 전류의 흐름이 소정 치에 도달할 때 접점 간을 신속하게 개방시켜 단락 전류 등의 대전류를 차단하게 된다.
그러나, 종래의 배선용 차단기는, 과전류 통전 초기의 전자 반발력만을 이용하여 고정 접점과 가동 접점을 이탈시키게 되므로 이탈 속도가 느려 순간적인 대전류의 통전시 융착될 우려가 있고, 가동 접촉자의 자중에 의해 고정 접점과 가동 접점 간의 이탈 거리가 짧아 차단 성능이 저하되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 배선용 차단기에 순간 대전류가 통전되는 경우 발생하는 가동 접점과 고정 접점 간의 전자 반발력을 이용하여 고정 접촉자에서 가동 접촉자가 이탈되는 이탈 속도를 증가 시키고,
또한, 정상 전류의 통전시에는 가동 접점과 고정 접점 간의 접촉 압력을 증대시켜 외부 충격에도 접점 간의 접촉이 쉽사리 개방되지 않는 견고한 접촉 통전이 이루어질 수 있도록 한다.
상기한 문제점을 해결하기 위해 본 발명의 일 형태에서는, 차단기 본체에 내장된 개폐 기구부(10)의 하부에 구비되어 과전류 통전시, 서로 다른 양방향의 전자 반발력을 받아 접점이 개로하게 되는 가동 접점(31)이 구비되는 가동 접촉자(30)와, 고정 접점(21)이 구비되는 고정 접촉자(20)를, 포함하여 구성되는 배선용 차단기에 있어서, 소정의 정상 전류 통전시에는 상기 가동 접촉자(30)의 가동 접점(31)과 고정 접촉자(20) 고정 접점(21) 간의 접촉 가압력을 증대시키고, 과전류 통전에 의한 전자 반발력의 발생으로 상기 가동 접촉자(30)가 고정 접촉자(20)에서 이탈시에는 상기 가동 접촉자(30)의 이탈 속도를 증가시키는 급속반전 기구(40)를, 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 급속반전 기구(40)가 구비된 배선용 차단기를 제공한다.
본 발명의 일 형태에 따른 급속반전 기구(40)가 구비된 배선용 차단기에서, 상기 급속반전 기구(40)는, 상기 고정 접촉자(20)의 고정 접점(21)과 접촉이 단속되는 가동 접점(31)이 일측에 구비되는 상기 가동 접촉자(30)의 타측 외부에 구비되고, 하부에는 탄성부재 수용홈(51)이 형성되는 가동 접촉자 홀더(50); 일측은 상기 가동 접촉자 홀더(50)의 상부에 가압부재 축핀(61)으로 회동가능하게 결합되고, 중간부에는 소정형상으로 안내캠(62)이 구비되며, 타측은 소정길이로 돌출되게 탄성부재 가압단(63)이 절곡 형성되는 가압부재(60); 및, 일측은 상기 가동 접촉자 홀더(50)의 탄성부재 수용홈(51)에 끼워져 수용되고, 타측은 상기 가압부재(60)의 탄성부재 가압단(63)의 내측면에 접하게 구비되는 탄성부재(70);로 구성되며, 상기 가동 접촉자(30)의 타측에는 상기 가압부재(60)를 향해 가동 접촉자 이동돌기(33)가 돌출형성되고, 상기 가동 접촉자 이동돌기(33)의 외주면 일측이 상기 가압부재(60)의 안내캠(62)에 접하게 형성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 급속반전 기구(40) 및, 상기 가동 접촉자 이동돌기(33)가, 상기 가동 접촉자(30)의 좌·우 양측에 한 쌍으로 구비될 수 있다.
본 발명에 따른 급속반전 기구가 구비된 배선용 차단기는, 배선용 차단기에 순간 대전류가 통전되는 경우 발생하는 가동 접점과 고정 접점 간의 전자 반발력을 이용하여 고정 접촉자에서 가동 접촉자가 이탈되는 이탈 속도를 증가시켜 차단 성능을 향상시킬 수 있고,
또한, 정상 전류의 통전시에는 가동 접점과 고정 접점 간의 접촉 압력을 증대시켜 외부 충격에도 접점 간의 접촉이 쉽사리 개방되지 않는 견고한 접촉 통전이 이루어진다.
도 1은 종래 배선용 차단기를 나타내는 단면도;
도 2는 본 발명에 따른 급속반전 기구(40)가 구비된 배선용 차단기를 나타내는 단면 구조도;
도 3은 본 발명에 따른 급속반전 기구(40)가 구비된 배선용 차단기에서 급속반전 기구(40)를 나타내는 분해 사시도;
도 4는 통상적인 전류가 통전되는 경우, 급속반전 기구(40)에 의해 가동 접점(31)과 고정 접점(21)간 접촉압력이 증가되는 것을 나타내는 단면 작동 상태도; 및,
도 5는 과전류가 통전되는 경우, 급속반전 기구(40)에 의해 고정 접촉자(20)에서 가동 접촉자(30)가 이탈되는 것을 나타내는 단면 작동 상태도; 이다.
이하 상기 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예들을 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 부호가 사용되며, 이에 따른 부가적인 설명은 하기에서 생략된다.
도 2는 본 발명에 따른 급속반전 기구(40)가 구비된 배선용 차단기를 나타내는 단면 구조도이고, 도 3은 본 발명에 따른 급속반전 기구(40)가 구비된 배선용 차단기에서 급속반전 기구(40)를 나타내는 분해 사시도이며, 도 4는 통상적인 전류가 통전되는 경우, 급속반전 기구(40)에 의해 가동 접점(31)과 고정 접점(21)간 접촉압력이 증가되는 것을 나타내는 단면 작동 상태도이고, 도 5는 과전류가 통전되는 경우, 급속반전 기구(40)에 의해 고정 접촉자(20)에서 가동 접촉자(30)가 이탈되는 것을 나타내는 단면 작동 상태도 이다.
본 발명에 따른 급속반전 기구(40)가 구비된 배선용 차단기는, 도 2에 도시된 바와 같이, 크게, 서로의 접점이 단속되어 전류의 통전을 직접적으로 개폐시키는 고정 접촉자(20) 및 가동 접촉자(30), 상기 가동 접촉자(30)를 회동시켜 고정 접촉자(20)와의 접점을 단속시키는 개폐 기구부(10), 과전류 통전을 검출하여 상기 개폐 기구부(10)를 통해 배선용 차단기의 상기 가동 접촉자(30)와 고정 접촉자(20)의 접점을 자동으로 단속하여 트립(Trip)하는 래치 홀더(11), 사용자가 가동 접촉자(30)와 고정 접촉자(20)의 단속을 직접적으로 조작할 수 있도록 하는 작동 레버(12) 및, 과전류 통전시 가동 접촉자(30)와 고정 접촉자(20) 사이의 전자 반발력을 이용하여 가동 접촉자(30)를 고정 접촉자(20)로부터 빠르게 이탈시키는 급속반전 기구(40)로 구성된다.
상기 급속반전 기구(40)는 상기 가동 접촉자(30)의 타측 외부에 구비되는 가동 접촉자 홀더(50)와, 상기 가동 접촉자 홀더(50)에 회동가능하게 결합되며, 안내캠(62)이 형성되는 가압부재(60)와, 상기 가동 접촉자 홀더(50)와 상기 가압부재(60) 사이에 개재되는 탄성부재(70)로 구성되며, 상기 가동 접촉자(30)의 타측에 가동 접촉자 이동돌기(33)가 돌출형성되어 상기 가압부재(60)의 안내캠(62)을 따라 이동가능하게 구비된다.
도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 고정 접촉자(20)는 배선용 차단기 케이스의 일측에 소정 형상으로 절곡되어 고정 결합되며, 일측단에는 고정 접점(21)이 구비되고, 상기 가동 접촉자(30)의 일측은 상기 고정 접촉자(20)의 고정 접점(21)과 접촉이 단속되는 가동 접점(31)이 형성되며, 타측은 가동 접촉자 회전축(32)을 통해 회동가능하게 차단기 케이스(도시되지는 않음) 내에 구비되며, 상기 가동 접촉자 회전축(32)으로부터 가동 접점(31)이 형성된 전방 방향으로 소정거리 이격된 위치에는 가동 접촉자 이동돌기(33)가 돌출형성된다.
상기 가동 접촉자(30)의 타측의 외부로는 가동 접촉자 홀더(50)가 구비되고, 상기 가동 접촉자 홀더(50)의 후방 하부에는 탄성부재(70)가 끼워져 결합될 수 있도록 탄성부재 수용홈(51)이 형성되며, 가동 접촉자(30)의 대향면의 상부에는 가압부재 축핀(61)이 회동가능하게 결합된다.
상기 가압부재(60)는 상부 일면에 가압부재 축핀(61)이 돌출되게 형성되어 상기 가동 접촉자 홀더(50)에 회동가능하게 결합되고, 중간부에는 소정형상으로 안내캠(62)이 구비되며, 하부 타측에는 절곡되어 소정길이로 돌출형성되는 탄성부재 가압단(63)이 마련된다. 상기 안내캠(62)의 외측면에는 상기 가동 접촉자 이동돌기(33)의 외주면 일측이 접하게 되어 상기 안내캠(62)의 외곽면을 따라 이동하게 된다.
또한, 탄성부재(70) 바람직하게는, 용수철 형태의 탄성부재(70)의 일측은 상기 가동 접촉자 홀더(50)의 탄성부재 수용홈(51)에 끼워져 결합되고, 상기 탄성부재 수용홈(51)에서 돌출되는 타측단은 상기 가압부재(60)의 탄성부재 가압단(63)의 내측면에 접하게 구비된다.
이하에서는, 전술한 바와 같이 구성되는 본 발명에 따른 배선용 차단기의 급속반전 기구(40)의 작동에 대해 좀 더 상게하게 살펴 보도록 한다. 급속반전 기구(40)의 탄성부재(70)는, 초기에 소정길이로 압축된 상태로 상기 탄성부재 수용홈(51)과 탄성부재 가압단(63) 사이에 구비되어 신장하려는 탄성 복원력이 항상 상기 탄성 부재 가압단의 내측면에 작용하게 되며, 따라서, 상기 가압부재(60)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 가압부재 축핀(61)을 기준으로 항상 반 시계 방향으로 회전력을 받게 되며, 안내캠(62)의 우측에 위치하는 상기 가동 접촉자 이동돌기(33)는 상기 가압부재(60)의 회전력에 의해 상기 안내캠(62)에 접한 상태에서 이동가능하게 된다.
정상 통전 상태에서는, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 가동 접촉자 이동돌기(33)는 상기 안내캠(62)의 꼭지점을 기준으로 하부 외곽면에 위치하게 되고, 상기 탄성부재(70)의 탄성 복원력을 상기 가동 접촉자 이동돌기(33)를 통해 받게 되는 가동 접촉자(30)는 상기 가동 접촉자 회전축(32)을 기준으로 반 시계 방향의 접촉 회전력을 받게 되고, 상기 접촉 회전력을 통해 가동 접촉자(30)의 가동 접점(31)과 고정 접촉자(20)의 고정 접점(21)과 접촉 가압력을 증가시킬 수 있게 된다.
또한, 과전류 통전으로 상기 가동 접촉자(30)의 가동 접점(31)과 고정 접촉자(20)의 고정 접점(21) 간에 전자 반발력이 발생하여 이탈되는 경우에는, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 가동 접촉자(30)가 가동 접촉자 회전축(32)을 기준으로 순간적인 전자 반발력에 의한 시계방향으로의 회전력을 받게 되며, 상기 회전력이 상기 가동 접촉자 이동돌기(33)가 상기 안내캠(62)의 꼭지점을 넘어갈 수 있는 임계 회전력보다 큰 경우에는, 상기 이동돌기(33)가 안내캠(62)의 꼭지점 상부 외곽면으로 이동하게 되고, 상기 이동돌기(33)가 상기 안내캠(62)의 상부 외곽면으로 넘어가는 순간 상기 탄성 복원력은 정상 통전 상태와는 달리 상기 이동돌기(33)를 통해 상기 가동 접촉자(30)를 가동 접촉자 회전축(32)을 기준으로 시계방향으로 회전시키려는 이탈 회전력으로 작용하게 되며, 고정 접점(21)에서 이탈되는 가동 접촉자(30)는 전자 반발력과 더불어 상기 탄성부재(70)를 통한 이탈 회전력을 추가로 받게 되어 이탈 속도가 증가 되며, 빠르게 고정 접점(21)에서 이탈될 수 있게 된다.
상기 전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 배선용 차단기는, 배선용 차단기에 순간 대전류가 통전되는 경우 발생하는 가동 접점(31)과 고정 접점(21) 간의 전자 반발력과 급속반전 기구(40)의 탄성부재(70)의 탄성력을 이용하여 고정 접촉자(20)에서 가동 접촉자(30)가 이탈되는 이탈 속도를 증가시켜 차단 성능을 향상시킬 수 있고,
또한, 정상 전류의 통전시에는 가동 접점(31)과 고정 접점(21) 간의 접촉 압력을 증대시켜 외부 충격에도 접점 간의 접촉이 쉽사리 개방되지 않는 견고한 접촉 통전이 이루어질 수 있다.
위에서 몇몇의 실시예가 예시적으로 설명되었음에도 불구하고, 본 발명이 이의 취지 및 범주에서 벗어남 없이 다른 여러 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다.
따라서, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아닌 예시적인 것으로 여겨져야 하며, 첨부된 청구항 및 이의 동등 범위 내의 모든 실시예는 본 발명의 범주 내에 포함된다.
10 : 개폐 기구부 11 : 래치 홀더
12 : 작동 레버
20 : 고정 접촉자 21 : 고정 접점
30 : 가동 접촉자 31 : 가동 접점
32 : 가동 접촉자 회전축 33 : 가동 접촉자 이동돌기
40 : 급속반전 기구 50 : 가동 접촉자 홀더
51 : 탄성부재 수용홈
60 : 가압부재 61 : 가압부재 축핀
62 : 안내캠 63 : 탄성부재 가압단
70 : 탄성부재

Claims (3)

  1. 차단기 본체에 내장된 개폐 기구부(10)의 하부에 구비되어 과전류 통전시, 서로 다른 양방향의 전자 반발력을 받아 접점이 개로하게 되는 가동 접점(31)이 구비되는 가동 접촉자(30)와, 고정 접점(21)이 구비되는 고정 접촉자(20)를, 포함하여 구성되는 배선용 차단기에 있어서,
    소정의 정상 전류 통전시에는 상기 가동 접촉자(30)의 가동 접점(31)과 고정 접촉자(20) 고정 접점(21) 간의 접촉 가압력을 증대시키고, 과전류 통전에 의한 전자 반발력의 발생으로 상기 가동 접촉자(30)가 고정 접촉자(20)에서 이탈시에는 상기 가동 접촉자(30)의 이탈 속도를 증가시키는 급속반전 기구(40)를 더 포함하고,
    상기 급속반전 기구(40)는,
    상기 고정 접촉자(20)의 고정 접점(21)과 접촉이 단속되는 가동 접점(31)이 일측에 구비되는 상기 가동 접촉자(30)의 타측 외부에 구비되고, 하부에는 탄성부재 수용홈(51)이 형성되는 가동 접촉자 홀더(50);
    일측은 상기 가동 접촉자 홀더(50)의 상부에 가압부재 축핀(61)으로 회동가능하게 결합되고, 중간부에는 소정형상으로 안내캠(62)이 구비되며, 타측은 소정길이로 돌출되게 탄성부재 가압단(63)이 절곡 형성되는 가압부재(60); 및,
    일측은 상기 가동 접촉자 홀더(50)의 탄성부재 수용홈(51)에 끼워져 수용되고, 타측은 상기 가압부재(60)의 탄성부재 가압단(63)의 내측면에 접하게 구비되는 탄성부재(70);로 구성되며,
    상기 가동 접촉자(30)의 타측에는 상기 가압부재(60)를 향해 가동 접촉자 이동돌기(33)가 돌출형성되고, 상기 가동 접촉자 이동돌기(33)의 외주면 일측이 상기 가압부재(60)의 안내캠(62)에 접하게 형성되는 것을 특징으로 하는 급속반전 기구(40)가 구비된 배선용 차단기.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 급속반전 기구(40) 및, 상기 가동 접촉자 이동돌기(33)가, 상기 가동 접촉자(30)의 좌·우 양측에 한 쌍으로 구비되는 것을 특징으로 하는 급속반전 기구(40)가 구비된 배선용 차단기.
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KR1020110001849A KR101076288B1 (ko) 2011-01-07 2011-01-07 급속반전 기구가 구비된 배선용 차단기

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200224234Y1 (ko) 1997-12-27 2001-07-19 이종수 배선용차단기의가동접촉자구조
KR100486746B1 (ko) 2002-04-20 2005-05-03 엘에스산전 주식회사 배선용 차단기의 한류기구
KR100798340B1 (ko) * 2006-12-29 2008-01-28 엘에스산전 주식회사 한류기능을 구비한 배선용 차단기

Patent Citations (3)

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