KR101158641B1

KR101158641B1 - 가동자 구조를 변형한 저압 차단기

Info

Publication number: KR101158641B1
Application number: KR1020100116674A
Authority: KR
Inventors: 이관희
Original assignee: 이관희
Priority date: 2010-11-23
Filing date: 2010-11-23
Publication date: 2012-06-26
Also published as: KR20120055140A

Abstract

저압 차단기는 고정접점 1이 형성된 고정자 1과, 고정접점 2가 형성된 고정자 2와, 가동자 2의 일단에 연결되어 가동자 2를 이동시키고 핸들 조작에 의해 작동되는 샤프트 및 접점 간 분리 상태를 유지하도록 한류 스프링판이 내부에 형성되고, 가동자 2의 타단에 연결되어 일측에 고정접점 1과 고정접점 2와 각각 접촉하는 가동접점 1과 가동접점 2가 형성된 가동자 1를 포함하며, 핸들 조작에 의해 샤프트의 회전력을 가동자 2를 통해 가동자 1를 직선 운동으로 변환하여 가동자 1에 부착된 가동접점 1과 가동접점 2를 고정접점 1과 고정접점 2에 각각 접촉하여 온 동작을 수행하고, 접점 간 오프 동작시 대전류에 의한 가동접점 1과 고정접점 1 간, 가동접점 2와 고정접점 2 간에 전자 반발력이 발생하여 한류 스프링판이 변형되며, 변형된 한류 스프링판으로 인하여 가동접점 1과 고정접점 1 간, 가동접점 2와 고정접점 2 간에 분리된 상태를 유지하는 것을 특징으로 한다.

Description

가동자 구조를 변형한 저압 차단기{Low Voltage Breaker of Modified Structure of Moving Parts}

본 발명은 저압 차단기로서, 특히 접점 간 오프 동작시 대전류에 의한 접점 간 전자 반발력이 작용하면 접점 간 분리된 상태를 유지하는 가동자 구조를 변형한 저압 차단기에 관한 것이다.

일반적으로 산업용 전기에 있어서 과부하 및 단락 사고시 이를 필요 조건 내에 차단시켜 인명과 재산을 보호함을 목적으로 저압 차단기를 사용하는데 특히 단락 사고시 회로를 얼마나 고속 차단시키는가 하는 문제가 회로 차단기에 있어 매우 중요시되고 있다.

이를 만족시키기 위하여 전원측과 부하측 간의 도체 상호간의 전자 반발력을 이용하여 회로를 차단시키는 한류 장치가 고성능 회로 차단기의 일반적인 구조이다.

이와 같은 종래 기술에 따른 저압 차단기의 구조는 다음의 도 1과 도 2와 같다.

도 1은 종래 기술에 따른 저압 차단기가 한류 동작 하기 전 상태를 나타낸 도면이고, 도 2는 종래 기술에 따른 저압 차단기가 한류 동작시 상태를 나타낸 도면이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 저압 차단기는 하부의 고정접점(10)이 형성된 고정자(12), 고정접점(10)에 접촉되는 가동접점(20)이 형성된 가동자(22), 가동자(22)와 연결되어 가동자(22)를 상하로 이동시키는 샤프트(30) 및 샤프트(30)와 연결되어 샤프트(30)를 회전시키는 핸들(40) 및 가동자 스프링(50)을 포함한다.

이와 같이 구성된 종래 기술에 따른 저압 차단기의 동작은 다음과 같다.

종래의 저압 차단기는 핸들(40)의 조작에 의해 샤프트(30)를 작동시키고, 샤프트(30)에 의한 회전 방식으로 동작하여 가동자(22)와 고정자(12)가 분리시 오프 접촉시 동작을 수행하며, 대전류 통전시 가동접점(20)과 고정접점(10) 간의 전자 반발력에 의해 가동자(22)를 위로 밀어 올려 접점 간 분리 시키는 동작을 수행한다(한류 동작).

그러나 종래의 저압 차단기는 가동자(22)가 전자 반발력에 의해 위로 밀려 올라간 후 전자 반발력의 힘이 약해지는 경우, 가동자 스프링(50)에 의해 다시 원위치로 오게 되고 이로 인하여 재통전 동작이 되어 회로의 차단 실패 현상이 발생하는 문제점이 있었다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 접점 간 오프 동작시 대전류에 의한 접점 간 전자 반발력이 작용하면 접점 간 분리된 상태를 유지하는 가동자 구조를 변형한 저압 차단기를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 샤프트의 회전 운동을 가동자를 직선 운동으로 변환시켜 회로를 차단시키는 온 오프 동작이 2쌍의 접점에 의해 이루어지는 저압 차단기를 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 저압 차단기는 고정접점 1이 형성된 고정자 1; 고정접점 2가 형성된 고정자 2; 가동자 2의 일단에 연결되어 상기 가동자 2를 이동시키고 핸들 조작에 의해 작동되는 샤프트; 및 접점 간 분리 상태를 유지하도록 한류 스프링판이 내부에 형성되고, 상기 가동자 2의 타단에 연결되어 일측에 상기 고정접점 1과 상기 고정접점 2와 각각 접촉하는 가동접점 1과 가동접점 2가 형성된 가동자 1를 포함하며, 상기 고정접점 1과 상기 가동접점 1 간, 상기 고정접점 2와 상기 가동접점 2 간 오프 동작시 대전류에 의한 상기 가동접점 1과 상기 고정접점 1 간, 상기 가동접점 2와 상기 고정접점 2 간에 전자 반발력이 발생하여 상기 한류 스프링판이 변형되며, 상기 변형된 한류 스프링판으로 인하여 상기 가동접점 1과 상기 고정접점 1 간, 상기 가동접점 2와 상기 고정접점 2 간에 분리된 상태를 유지하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 특징에 따른 저압 차단기는 고정접점 1이 형성된 고정자 1; 고정접점 2가 형성된 고정자 2; 및 접점 간 분리 상태를 유지하도록 한류 스프링판이 내부에 형성되고, 핸들 조작에 의해 작동되는 샤프트의 일단에 연결되어 일측에 상기 고정접점 1과 상기 고정접점 2와 각각 접촉하는 가동접점 1과 가동접점 2가 형성된 가동자 1를 포함하며, 상기 고정접점 1과 상기 가동접점 1 간, 상기 고정접점 2와 상기 가동접점 2 간 오프 동작시 대전류에 의한 상기 가동접점 1과 상기 고정접점 1 간, 상기 가동접점 2와 상기 고정접점 2 간에 전자 반발력이 발생하여 상기 한류 스프링판이 변형되며, 상기 변형된 한류 스프링판으로 인하여 상기 가동접점 1과 상기 고정접점 1 간, 상기 가동접점 2와 상기 고정접점 2 간에 분리된 상태를 유지하는 것을 특징으로 한다.

전술한 구성에 의하여, 본 발명은 가동자가 전자 반발력에 의해 접점 간 분리된 상태로 밀려난 후 가동자에 내장된 한류 스프링판에 의해 전자 반발력의 힘이 약해지거나 없어도 접점 간 분리 상태가 유지되므로 재통전 동작이 없고 확실한 차단 동작을 이루어 단락 차단 용량이 향상되는 효과가 있다.

본 발명은 저압 차단기의 샤프트의 회전 운동을 가동자를 직선 운동으로 변환시켜 회로를 차단시키는 온 오프 동작이 2쌍의 접점에 의해 이루어져 단락 전류 차단시 발생되는 아크 전압을 반으로 줄여 차단 용량을 2배 이상으로 향상하는 효과가 있다.

본 발명은 가동자 1이 이동하여 고정자 1과 고정자 2에 부딪쳐 접촉하는 순간, 고정자 1과 고정자 2가 뒤로 미세하게 움직이는 경우 가동자 1, 고정자 1 및 고정자 2의 파손을 방지할 수 있어 저압 차단기의 수명을 연장시키는 효과가 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 저압 차단기가 한류 동작 하기 전 상태를 나타낸 도면이다.
도 2는 종래 기술에 따른 저압 차단기가 한류 동작시 상태를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 저압 차단기의 구조를 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 저압 차단기의 한류 동작 전(온 동작) 상태를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 저압 차단기의 한류 동작시(오프 동작) 상태를 나타낸 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 고정자 2 110: 고정접점 2
200: 고정자 1 210: 고정접점 1
300: 가동자 1 300a: 가동자 지지부
300b: 접점부 310: 가동접점 1
320: 가동접점 2 330: 한류 스프링판
332: 중심판 334: 래그
340: 내부 삽입홈 400: 가동자 2
500: 샤프트 600: 핸들

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 저압 차단기의 구조를 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 저압 차단기의 한류 동작 전(온 동작) 상태를 나타낸 도면이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 저압 차단기의 한류 동작시(오프 동작) 상태를 나타낸 도면이다.

도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 저압 차단기는 고정접점 2(110)가 형성된 고정자 2(100), 고정접점 1(210)이 형성된 고정자 1(200), 가동자 1(300), 가동자 2(400), 가동자 2(400)와 연결되어 가동자 2(400)를 이동시키는 샤프트(500) 및 샤프트(500)와 연결되어 샤프트(500)를 회전시키는 핸들(600)을 포함한다.

가동자 2(400)는 샤프트(500)의 일측에 연결되어 있으며, 핸들(600)의 조작에 의해 샤프트(500)가 작동되면, 샤프트(500)에 의한 회전으로 상하로 이동된다.

가동자 1(300)은 가동자 2(400)에 체결수단에 의해 결합되는 길이 방향의 가동자 지지부(300a)와 가동자 지지부(300a)의 일측 끝단부에 'ㄷ' 형태의 접점부(300b)를 포함한다.

가동자 지지부(300a)의 내부에 내부 삽입홈(340)이 형성되고, 내부 삽입홈(340)의 일측에 한류 스프링판(330)이 구성된다.

한류 스프링판(330)은 중심판(332)과 중심판(332)에 방사상으로 성형된 래그(334)가 형성되고 접점 간 오프 동작시 대전류에 의한 접점 간 전자 반발력이 작용하면 래그(334)의 탄성 변형이 이루어져 내부 삽입홈(340)에서 한류 스프링판(330)이 왼쪽에서 오른쪽으로 이동한다.

가동자 1(300)은 한류 스프링판(330)의 래그(334)의 복원력을 통해 지지되어 접점 간 분리된 상태를 유지한다.

가동자 1(300)과 가동자 2(400)는 가동자 핀(미도시)과 한류 스프링판(330)에 의해 연결된다.

접점부(300b)는 'ㄷ' 형태로 구성하고 있지만, 'E', 'F', 'M' 등 다양한 형태로 구성할 수 있다.

접점부(300b)는 가동접점 1(310)과 가동접점 1(310)에 대응되는 위치에 가동접점 2(320)가 형성된 한 쌍의 접점 형성부와 접점 형성부 간의 연결하는 연결부로 이루어져 있다.

본 발명의 실시예에 따른 고정자 1(200)과 고정자 2(100)를 미세하게 움직일 수 있는 구조로 구성하여 접촉의 안정성을 추가할 수 있다.

가동자 1(300)의 가동접점 1(310)과 가동접점 2(320)가 이동하여 고정자 1(200)과 고정자 2(100)에 부딪쳐 접촉하는 순간, 고정자 1(200)과 고정자 2(100)가 일정 오차 범위 내로 미세하게 뒤로 움직이는 경우 가동자 1(300), 고정자 1(200) 및 고정자 2(100)의 파손을 방지할 수 있어 저압 차단기의 수명을 연장시킬 수 있다.

핸들(600)의 조작에 의해 작동되는 샤프트(500)의 회전력을 가동자 2(400)를 통해 가동자 2(400)의 일측에 연결된 가동자 1(300)를 직선 운동으로 변환하여 가동자 1(300)에 부착된 가동접점 1(310)과 가동접점 2(320)가 고정접점 1(210)과 고정접점 2(110)와 각각 접촉함으로써 회로를 차단시키는 온, 오프 동작이 이루어진다.

본 발명의 접점은 한극에 2쌍으로 이루어져 있어 단락 전류 차단시 발생되는 아크 전압을 반으로 줄여 차단 용량을 기존의 2배 이상으로 향상하는 효과가 있다.

본 발명의 실시예에서는 'ㄷ' 형태로 구성한 가동자 1(300)의 구조로 인하여 접점을 2쌍으로 구성하고 있지만, 이에 한정하는 것은 아니며 가동자 1(300)의 구조를 변형하여 접점의 형태를 2쌍 이상으로 구성할 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 저압 차단기의 동작은 다음과 같다.

본 발명의 실시예에 따른 저압 차단기는 핸들(600)의 조작에 의해 샤프트(500)를 작동시키고 샤프트(500)에 의한 회전 방식으로 샤프트(500)에 연결된 가동자 2(400)를 이동시킨다.

저압 차단기는 샤프트(500)의 회전에 의해 가동자 2(400)가 이동함에 따라 가동자 2(400)의 일측에 연결된 가동자 1(300)이 직선 운동으로 변환된다.

저압 차단기는 가동자 1(300)이 직선 운동하는 경우, 가동자 1(300)에 형성된 가동접점 1(310)과 가동접점 2(320)가 가동자 1(300)의 고정접점 1(210)과 가동자 2(400)의 고정접점 2(110)에 각각 접촉하여 회로의 온 동작을 수행한다.

저압 차단기는 샤프트(500)의 회전력을 가동자 1(300)에 전달하여 오프 동작 수행시 접점 간 대전류에 의한 접점 간 전자 반발력이 발생하여 한류 스프링판(330)의 래그(334)가 탄성 변형된다.

저압 차단기는 내부 삽입홈(340)에서 한류 스프링판(330)이 왼쪽에서 오른쪽으로 이동하면서 가동자 1(300)이 뒤로 밀려 나면서 접점 간 분리가 된다.

저압 차단기는 래그(334)의 복원력을 통해 가동자 1(300)이 지지되면서 가동접점 1(310)과 고정접점 1(210) 간, 가동접점 2(320)와 고정접점 2(110) 간에 분리된 상태를 유지한다.

가동자 1(300)은 전자 반발력이 약해지거나 없어도 그 상태를 유지하다가 샤프트(500)의 회전력으로 온 동작을 수행시 한류 스프링판(330)이 원위치(내부 삽입홈(340)에서 오른쪽에서 왼쪽으로 이동함)하게 된다.

본 발명의 다른 실시예로 저압 차단기는 가동자 2(400)를 제거하고 샤프트(500)와 가동자 1(300)을 연결하여 가동자 1(300)을 직선 운동으로 이동시켜 가동자 1(300)에 형성된 가동접점 1(310)과 가동접점 2(320)가 가동자 1(300)의 고정접점 1(210)과 가동자 2(400)의 고정접점 2(110)에 각각 접촉하거나 분리되어 회로를 차단시키는 온 또는 오프 동작을 수행하게 된다.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims

도체 상호 간의 전자 반발력을 이용하여 회로를 차단시키는 저압 차단기에 있어서,
고정접점 1이 형성된 고정자 1;
고정접점 2가 형성된 고정자 2;
가동자 2의 일단에 연결되어 상기 가동자 2를 이동시키고 핸들 조작에 의해 작동되는 샤프트; 및
접점 간 분리 상태를 유지하도록 한류 스프링판이 내부에 형성되고, 상기 가동자 2의 타단에 연결되어 일측에 상기 고정접점 1과 상기 고정접점 2와 각각 접촉하는 가동접점 1과 가동접점 2가 형성된 가동자 1를 포함하며,
상기 고정접점 1과 상기 가동접점 1 간, 상기 고정접점 2와 상기 가동접점 2 간 오프 동작시 대전류에 의한 상기 가동접점 1과 상기 고정접점 1 간, 상기 가동접점 2와 상기 고정접점 2 간에 전자 반발력이 발생하여 상기 한류 스프링판이 변형되며, 상기 변형된 한류 스프링판으로 인하여 상기 가동접점 1과 상기 고정접점 1 간, 상기 가동접점 2와 상기 고정접점 2 간에 분리된 상태를 유지하고,
상기 핸들 조작에 의해 상기 샤프트의 회전력을 상기 가동자 1를 직선 운동으로 변환하여 상기 가동자 1에 부착된 상기 가동접점 1과 상기 가동접점 2를 상기 고정접점 1과 상기 고정접점 2에 각각 접촉하여 온 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 저압 차단기.
도체 상호 간의 전자 반발력을 이용하여 회로를 차단시키는 저압 차단기에 있어서,
고정접점 1이 형성된 고정자 1;
고정접점 2가 형성된 고정자 2; 및
접점 간 분리 상태를 유지하도록 한류 스프링판이 내부에 형성되고, 핸들 조작에 의해 작동되는 샤프트의 일단에 연결되어 일측에 상기 고정접점 1과 상기 고정접점 2와 각각 접촉하는 가동접점 1과 가동접점 2가 형성된 가동자 1를 포함하며,
상기 고정접점 1과 상기 가동접점 1 간, 상기 고정접점 2와 상기 가동접점 2 간 오프 동작시 대전류에 의한 상기 가동접점 1과 상기 고정접점 1 간, 상기 가동접점 2와 상기 고정접점 2 간에 전자 반발력이 발생하여 상기 한류 스프링판이 변형되며, 상기 변형된 한류 스프링판으로 인하여 상기 가동접점 1과 상기 고정접점 1 간, 상기 가동접점 2와 상기 고정접점 2 간에 분리된 상태를 유지하고,
상기 핸들 조작에 의해 상기 샤프트의 회전력을 상기 가동자 1를 직선 운동으로 변환하여 상기 가동자 1에 부착된 상기 가동접점 1과 상기 가동접점 2를 상기 고정접점 1과 상기 고정접점 2에 각각 접촉하여 온 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 저압 차단기.
삭제
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 가동자 1은 길이 방향의 가동자 지지부와 상기 가동자 지지부의 일측 끝단부에 상기 가동접점 1과 상기 가동접점 1에 대응되는 위치에 상기 가동접점 2에 형성되도록 'ㄷ' 형태의 접점부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 저압 차단기.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 고정자 1과 상기 고정자 2는 상기 가동접점 1과 상기 가동접점 2가 이동하여 부딪쳐 접촉하는 순간, 일정 오차 범위 내로 미세하게 뒤로 밀리는 것을 특징으로 하는 저압 차단기.
제4항에 있어서,
상기 가동자 지지부의 내부 삽입홈에 상기 한류 스프링판이 형성되며, 상기 한류 스프링판을 이용하여 상기 가동자 1과 상기 가동자 2가 연결되는 것을 특징으로 하는 저압 차단기.
제6항에 있어서,
상기 한류 스프링판은 중심판과 상기 중심판에 방사상으로 성형된 래그로 구성되고, 접점 간 오프 동작시 대전류에 의한 전자 반발력이 작용하면, 상기 래그의 탄성 변형이 이루어져 상기 내부 삽입홈에서 상기 한류 스프링판이 왼쪽에서 오른쪽으로 이동하면서 상기 가동자 1이 움직이는 구조이며 상기 래그의 복원력을 통해 상기 가동자 1이 지지되는 것을 특징으로 하는 저압 차단기.