KR101148493B1 - 보조접점 내장형 소형 차단기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 소형 차단기에 관한 것으로서, 산업용 분전반의 계통을 보호하기 위한 소형 차단기에 있어서, 핸들의 회전운동을 전달하는 링크와, 상기 링크의 운동에 따라 버튼이 작동되어 통전 상태가 변환되는 마이크로 스위치 및 상기 마이크로 스위치와 결선되고 마이크로 스위치의 출력신호를 외부로 전달하는 커넥터를 포함하여 이루어짐으로써, 보조접점의 기능을 수행하면서 작은 공간에도 설치가 가능하고, 설치비용을 절감할 수 있으며 보조접점이 오동작하는 것을 방지할 수 있는 소형 차단기를 구현할 수 있다.

Description

보조접점 내장형 소형 차단기{MINIATURE CIRCUIT BREAKER WITH A BUILT-IN AUXILIARY CONTACKT}
본 발명은 소형 차단기에 관한 것으로서, 상세하게는 소형 차단기 내부에 보조접점을 내장한 소형 차단기에 관한 것이다.
일반적으로 소형 차단기(Miniature Circuit Breaker, MCB)는 가정용 또는 산업용 분전반의 계통 보호를 위하여 전기 회로에 설치하고 과부하, 과전류 또는 단락전류와 간이 선로에 나타나는 위험 전류를 차단함으로써 하위단 또는 부하를 보호하는 소자이다.
이러한 소형 차단기는 주접점의 동작상태를 핸들의 위치 및 인디케이터를 통해 표시한다. 이 때 소형 차단기의 투입 및 차단상태를 다른 곳에서도 쉽게 확인할 수 있도록 보조접점(auxiliary contact, AX)을 사용한다.
도 1은 종래기술에 의한 소형 차단기(100)와 보조접점(200)이 결합된 상태를 나타내는 도면이다.
보조접점(200)은 소형 차단기(100)와 별도의 소자로서 소형 차단기(100)의 좌우측면에 부착하고 보조접점(200)의 핸들(210)이 소형 차단기(100)의 핸들(110)과 일체화 되도록 결합함으로써 소형 차단기(100)와 연동하여 동작하도록 이루어진다.
도면을 참조하여 설명하면 소형 차단기(100)를 투입상태(ON상태)로 하면 보조접점(200)의 핸들(110)이 소형 차단기(100)의 핸들(110)과 연동하여 동작하여 보조접점(200)의 접점이 이동한다. 반대로 소형 차단기(100)가 차단상태(OFF상태)가 되면 보조접점(200)의 핸들(110)이 소형 차단기(100)의 핸들(110)과 연동하여 동작하여 보조접점(200)의 접점이 원래 위치로 이동한다.
하지만 상술한 바와 같이 보조접점(200)을 사용하는 경우에는 보조접점(200)을 소형 차단기(100)의 좌측 또는 우측에 별도로 구성해야 하므로 공간을 많이 차지하게 된다. 또한 보조접점(200) 자체가 수많은 부품으로 구성된 기구이기 때문에 비용이 많이 들게 된다. 또한 보조접점(200)이 주접점에 의해 여러 단계를 거쳐 간접적으로 동작하게 되므로 보조접점(200)의 오동작이 발생할 우려가 있다.
따라서 보조접점(200)의 기능을 수행하면서 작은 공간에도 설치가 가능하고, 설치비용을 절감할 수 있으며 보조접점(200)이 오동작하는 것을 방지할 수 있는 방안이 필요하다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 보조접점의 기능을 수행하면서 작은 공간에도 설치가 가능하고, 설치비용을 절감할 수 있으며 보조접점이 오동작하는 것을 방지할 수 있는 소형 차단기를 제공한다.
본 발명의 일 특징에 따른 소형 차단기는, 산업용 분전반의 계통을 보호하기 위한 소형 차단기에 있어서, 핸들의 회전운동을 전달하는 링크와, 상기 링크의 운동에 따라 버튼이 작동되어 통전 상태가 변환되는 마이크로 스위치 및 상기 마이크로 스위치와 결선되고 마이크로 스위치의 출력신호를 외부로 전달하는 커넥터를 포함하여 이루어진다.
상기 소형 차단기는, 상기 링크가 상기 핸들에 일단이 결합되고 상기 핸들의 운동을 직접적으로 마이크로 스위치의 버튼에 전달시킬 수 있다.
상기 소형 차단기는, 상기 링크가 상기 핸들과 연동되는 샤프트에 결합되고 상기 핸들의 운동을 간접적으로 마이크로 스위치의 버튼에 전달시킬 수 있다.
상기 소형 차단기는, 상기 링크가 'L'자 형상으로 이루어질 수 있다.
상기 소형 차단기는, 상기 마이크로 스위치가 상시개방접점과 상시폐쇄접점을 구비하고 버튼이 작동됨에 따라 상시개방접점은 폐쇄되고 상시폐쇄접점은 개방되도록 작동할 수 있다.
상기 소형 차단기는, 상기 마이크로 스위치의 상기 버튼이 상기 링크의 운동 방향에 대하여 수직한 방향으로 위치하도록 부착될 수 있다.
상기 소형 차단기는, 상기 마이크로 스위치가 소형 차단기 내부의 공간에 리브를 더 형성하고 상기 리브에 압입하는 형태로 부착될 수 있다.
상기 소형 차단기는, 상기 커넥터의 핀이 상기 마이크로 스위치의 핀과 각각 결합할 수 있다.
본 발명에 의한 소형 차단기에 의하면, 보조접점의 기능을 수행하면서 작은 공간에도 설치가 가능하고, 설치비용을 절감할 수 있으며 보조접점이 오동작하는 것을 방지할 수 있다.
도 1은, 종래기술에 의한 소형 차단기와 보조접점이 결합된 상태를 나타내는 도면.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 의한 소형 차단기의 내부를 나타내는 도면으로서 원 내부는 링크, 마이크로 스위치 및 커넥터의 접속 상태를 나타내는 상세도.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 의한 소형 차단기에 사용되는 마이크로 스위치의 구조도.
도 4는, 본 발명의 다른 실시에에 의한 소형 차단기의 내부를 나타내는 도면.
도 5는, 본 발명의 실시예에 의한 소형 차단기의 투입상태를 나타내는 도면으로서, 도 5a는 링크의 작동을 나타내는 도면이고, 도 5b는 마이크로 스위치의 작동을 나타내는 도면.
도 6은, 본 발명의 실시예에 의한 소형 차단기의 차단상태를 나타내는 도면으로서, 도 6a는 링크의 작동을 나타내는 도면이고, 도 6b는 마이크로 스위치의 작동을 나타내는 도면.
상술한 본 발명의 특징 및 효과는 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 의한 소형 차단기의 내부를 나타내는 도면으로서 핸들의 위치는 투입상태를 나타낸다.
도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 소형 차단기(100)는 링크(10)와 마이크로 스위치(20) 및 커넥터(30)를 포함하여 이루어진다.
상기 링크(10)는 핸들(110)의 회전운동을 전달한다. 상세하게 설명하면 조작자가 핸들(110)을 작동시키면 핸들(110)은 회전하게 되고 상기 핸들(110)의 회전운동은 후술하는 링크(10)로 전달된다.
이 때 상기 링크(10)는 상기 핸들(110)에 일단이 결합되어 상기 핸들(110)의 운동을 직접적으로 마이크로 스위치(20)의 버튼(21)에 전달시키도록 구성된다. 이를 위하여 상기 핸들(110)에는 후술하는 링크(10)가 결합할 수 있도록 돌출부(111)가 형성되고 고리 형상의 제1단부(11)가 결합된다.
상기와 같이 링크(10)가 핸들(110)에 직접 결합함으로써 도중에 다른 구성요소들의 작용이 없이 핸들(110)의 운동을 마이크로 스위치(20)에 전달하는 것이 가능하므로 핸들(110)의 운동을 더욱 정확하게 전달할 수 있다.
또한 상기 링크(10)는, 'L'자 형상으로 굴절된 형상으로 이루어진다. 링크(10)가 'L'자 형상으로 이루어지는 경우 직선으로 연장되는 형상에 비해 링크(10) 자체가 부드럽게 휘어지는 것이 가능하여 후술하는 마이크로 스위치(20)의 버튼(21)과 자연스럽게 접촉하여 가압하는 것이 가능하다.
상기와 같이 링크(10)가 이루어짐으로써 도면과 같이 핸들(110)이 투입상태인 경우에는 링크(10)가 아래로 이동하면서 마이크로 스위치(20)의 버튼(21)과 접촉하여 가압하는 상태가 되고, 핸들(110)이 차단상태인 경우에는 링크(10)가 위로 이동하면서 마이크로 스위치(20)의 버튼(21)과 접촉하여 가압하는 상태가 해제된다.
상기 마이크로 스위치(20)는 상기 링크(10)의 운동에 따라 버튼(21)이 작동되어 통전상태가 변환된다.
상세하게 설명하면 상기 마이크로 스위치(20)는 도 3과 같은 구조로 이루어지고 일측면에 버튼(21)이 구비되고 다른 일측면에는 공통단자(COM)와, 상시개방단자(NO) 및 상시폐쇄단자(NC)가 구비된다.
마이크로 스위치(20)의 내부는 공통단자(COM)와 연결되는 공통접점(27), 상시개방단자(NO)와 연결되는 상시개방접점(28), 상시폐쇄단자(NC)와 연결되는 상시폐쇄접점(29)이 구비되고, 버튼(21)이 눌리지 않는 경우 상시개방접점(28)은 개방되고 상시폐쇄접점(29)은 폐쇄되며, 버튼(21)이 눌리는 경우 상시개방접점(28)은 폐쇄되고 상시폐쇄접점(29)은 개방되도록 작동한다.
상기와 같이 상시개방접점(28)과 상시폐쇄접점(29)을 동시에 가지고 신호에 따라 상시개방접점(28)과 상시폐쇄접점(29)의 상태가 동시에 바뀌는 접점을 통상적으로 c접점이라고 한다.
상기와 같이 c접점을 가지는 마이크로 스위치(20)를 이용함으로써 상시개방접점(28)과 상시폐쇄접점(29)의 두 가지 접점으로부터 각각 신호를 얻을 수 있어 소형 차단기(100)의 상태정보를 더욱 정확하게 알 수 있다.
이 때 상기 마이크로 스위치(20)는, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 버튼(21)이 상기 링크(10)의 운동 방향에 대하여 수직한 방향으로 위치하도록 부착하는 것이 바람직하고 이에 따라 버튼(21)의 누름동작을 정확하게 할 수 있다.
상기 마이크로 스위치(20)를 부착하는 방법은 소형 차단기(100) 내부의 공간에 리브(40)를 더 형성하고 상기 리브(40)에 상기 마이크로 스위치(20)를 압입하는 형태로 부착하는 것이 바람직하다.
도면을 참조하면 상기 소형 차단기(100)의 케이스에는 상기 마이크로 스위치(20)의 상면(버튼(21)이 돌출되는 면) 및 하면(공통단자(COM), 상시폐쇄단자(NC) 및 상시개방단자(NO)가 돌출되는 면)과 접촉하여 가압하는 리브(40)가 형성되고 상기 리브(40) 사이에 마이크로 스위치(20)가 삽입되어 고정된다.
상기와 같이 리브(40)를 형성하여 마이크로 스위치(20)를 압입하여 결합하는 방식으로 함으로써 다른 마이크로 스위치(20)를 고정하기 위한 별도의 체결구 등이 불필요하므로 소형 차단기(100) 내부의 공간을 효율적으로 활용할 수 있다.
상기 커넥터(30)는 상기 마이크로 스위치(20)와 결선되고 마이크로 스위치(20)의 출력신호를 외부로 전달한다.
상세하게 설명하면 상기 커넥터(30)는, 일측에 상기 마이크로 스위치(20)의 공통단자(COM), 상시폐쇄단자(NC) 및 상시개방단자(NO)와 각각 개별적으로 결합하는 연결단자(37, 38, 39)를 구비하고 다른 일측에는 외부기기에 연결되는 접점단자(34, 35, 36)를 구비한다.
상기 커넥터(30)는 상기 연결단자(37, 38, 39)가 소형 차단기(100)의 내측를 향하도록 하고 상기 접점단자(34, 35, 36)가 단자가 소형 차단기(100)의 외측을 향하도록 한 상태에서 케이스에 형성된 리브(140)에 압입되는 형태로 고정된다.
또한 상기 마이크로 스위치(20)의 각 단자(COM, NC, NO)와 상기 커넥터(30)의 연결단자(37, 38, 39)는 예를 들면 전선(50)을 이용하여 납땜(51)으로 결선된다.
상기와 같이 커넥터(30)의 단자와 마이크로 스위치(20)의 단자가 1:1로 대응함으로써 마이크로 스위치(20)에서 출력되는 접점신호를 접점단자(34, 35, 36)를 통하여 그대로 외부기기로 전달할 수 있다.
한편, 상술한 설명에서 상기 링크(10)는 상기 핸들(110)과 직접적으로 연결되는 것으로 하였으나, 도 4와 같이 상기 링크(10)가 상기 핸들(110)과 연동하는 샤프트(130)에 연결되어 상기 핸들(110)의 운동을 간접적으로 마이크로 스위치(20)의 버튼(21)에 전달시키도록 구성하는 것도 가능하다.
이 경우는 외부에서 핸들(110)이 조작되면 핸들(110)의 회전력이 MCB 링크(120)에 전달되어 MCB 링크(120)가 직선운동을 하게 되고 MCB 링크(120)의 직선운동이 샤프트(130)에 전달되어 샤프트(130)가 회전운동을 하게 되므로 샤프트(130)에 링크(10)를 연결하면 핸들(110)에 직접 링크(10)를 연결한 것과 같이 마이크로 스위치(20)를 작동시킬 수 있다.
또한 이외에도 핸들(110)의 운동을 전달할 수 있는 부분이라면 링크(10)를 연결하여 마이크로 스위치(20)를 작동시킬 수 있다.
다음으로 본 발명의 실시예에 따른 소형 차단기(100)의 작동을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 5는, 본 발명의 실시예에 의한 소형 차단기의 투입상태를 나타내는 도면으로서, 도 5a는 링크의 작동을 나타내는 도면이고, 도 5b는 마이크로 스위치의 작동을 나타내는 도면이다.
도 6은, 본 발명의 실시예에 의한 소형 차단기의 차단상태를 나타내는 도면으로서, 도 6a는 링크의 작동을 나타내는 도면이고, 도 6b는 마이크로 스위치의 작동을 나타내는 도면이다.
도면을 참조하면 본 발명의 실시예에 따른 소형 차단기(100)는, 소형 차단기(100)가 투입상태가 되는 경우 핸들(110)이 시계방향으로 회전하고 핸들(110)에 걸려있는 링크(10)가 핸들(110)과 함께 이동한다. 즉 핸들(110)의 회전 운동시 돌출부(111)가 하강하므로 링크(10)도 하강하게 된다.
링크(10)의 하강동작으로 마이크로 스위치(20) 상단의 버튼(21)이 눌려 c접점이 동작한다. 마이크로 스위치(20)와 연결된 커넥터(30)는 마이크로 스위치의 접점상태를 외부로 전달한다.
도면을 참조하면 상기와 같은 c접점이 동작함으로써 투입상태를 나타내는 투입표시 램프(L1)가 점등하게 되고 이에 따라 소형 차단기(100)의 투입상태를 외부에서도 알 수 있다.
한편 소형 차단기(100)가 차단상태가 되는 경우 핸들(110)이 반시계방향으로 회전하고 핸들(110)에 걸려있는 링크(10)가 핸들(110)과 함께 이동한다. 즉 핸들(110)의 회전 운동시 돌출부(111)가 상승하므로 링크도 상승하게 된다.
링크(10)의 상승동작으로 마이크로 스위치(20) 상단의 버튼(21)이 눌려있다가 복귀되면서, c접점이 동작한다. 마이크로 스위치(20)와 연결된 커넥터(30)는 마이크로 스위치의 접점상태를 외부로 전달한다.
도면을 참조하면 상기와 같은 c접점이 동작함으로써 차단상태를 나타내는 트립표시 램프(L2)가 점등하게 되고 이에 따라 소형 차단기(100)의 차단상태를 외부에서도 알 수 있다.
상술한 설명에서는 링크가 핸들에 직접 연결된 경우를 기준으로 하여 설명하였지만 링크가 샤프트에 연결된 경우도 핸들의 작동이 소형 차단기의 링크와 소형 차단기의 샤프트를 거쳐 링크에 전달되는 외의 동작원리는 동일하다.
이에 따라, 보조접점의 기능을 수행하면서 작은 공간에도 설치가 가능하고, 설치비용을 절감할 수 있으며 보조접점이 오동작하는 것을 방지할 수 있는 보조접점 내장형 소형 차단기를 구현할 수 있다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 링크 11 : 제1단부
20 : 마이크로 스위치 21 : 버튼
27 : 공통접점 28 : 상시개방접점
29 : 상시폐쇄접점 30 : 커넥터
34, 35, 36 : 접점단자 37, 38, 39 : 연결단자
40 : 리브 50 : 전선
51 : 납땜 100 : 소형 차단기
120 : MCB 링크 130 : 샤프트
200 : 보조접점 COM : 공통단자
NO : 상시개방단자 NC : 상시폐쇄단자

Claims (8)

  1. 산업용 분전반의 계통을 보호하기 위한 소형 차단기에 있어서,
    핸들에 일단이 결합되어 상기 핸들의 회전운동을 전달하는 링크;
    상기 링크의 운동 방향에 대하여 수직한 방향으로 위치하여 상기 링크에 접촉하여 가압되는 버튼을 가지며, 상기 링크의 운동에 따라 상기 버튼이 작동되어 통전 상태가 변환되는 마이크로 스위치 및
    상기 마이크로 스위치와 결선되고 마이크로 스위치의 출력신호를 외부로 전달하는 커넥터
    를 포함하고,
    상기 마이크로 스위치는, 상시개방접점과 상시폐쇄접점을 구비하고 상기 버튼이 작동됨에 따라 상기 상시개방접점은 폐쇄되고 상기 상시폐쇄접점은 개방되도록 작동하는 것을 특징으로 하는 소형 차단기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 링크는 상기 핸들에 일단이 결합되고 상기 핸들의 운동을 직접적으로 마이크로 스위치의 버튼에 전달시키는 소형 차단기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 링크는 상기 핸들과 연동되는 샤프트에 결합되고 상기 핸들의 운동을 간접적으로 마이크로 스위치의 버튼에 전달시키는 소형 차단기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 링크는, 'L'자 형상으로 이루어지는 소형 차단기.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 마이크로 스위치는, 상기 버튼이 상기 링크의 운동 방향에 대하여 수직한 방향으로 위치하도록 부착되는 소형 차단기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 마이크로 스위치는, 소형 차단기 내부의 공간에 리브를 더 형성하고 상기 리브에 압입하는 형태로 부착되는 소형 차단기.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 커넥터는, 상기 마이크로 스위치의 핀과 각각 결합하는 단자를 구비하는 소형 차단기.
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