KR101317224B1 - 전압 트립 장치 - Google Patents

Abstract

전압 트립 장치는 고정 코어, 상기 고정 코어를 감싸는 원주홀과 상기 원주홀의 양 끝단에 수직인 복수의 플레이트들을 포함하는 보빈(Bobbin), 상기 원주홀에 끼워질 수 있고, 상기 고정 코어의 반대쪽에 이격되게 배치되는 무빙 코어, 상기 보빈의 외측에 결합되고, 그 절곡 부분은 상기 복수의 플레이트들 중 상기 고정 코어의 하부에 있는 플레이트와 접촉하고, 그 열린 부분은 상기 복수의 플레이트들 중 상기 무빙 코어 쪽에 있는 플레이트보다 높게 돌출되며, 상기 복수의 플레이트들의 대향면을 부분적으로 감싸는 요크 및 상기 요크와 맞물려 결합되고, 그 닫힌 부분은 관통홀을 포함하여 상기 무빙 코어에 끼워지는 쉴드 플레이트를 포함한다.

Description

전압 트립 장치{SHUNT TRIP APPRATUS}

본 발명은 전압 트립 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 코일의 4면 차폐를 통하여 자속경로를 추가적으로 확보하여 자속의 포화를 방지하는 하고, 작동 시 배선용 차단기(Mold Cased Circuit Breaker)를 작동시켜 주회로를 차단할 수 있는 전압 트립 장치에 관한 것이다.

일반적으로 배선용 차단기(Mold Cased Circuit Breaker)는 과부하 및 단락보호를 겸한 차단기로서, 몰드 케이스 내에 수용되어 있는 것이다. 배선용 차단기는 교류 600V 이하, 또는 직류 250V 이하의 저압 옥내전압의 보호에 사용되는 몰드 케이스(Mold case)차단기를 말한다. 소형이며 조작이 안전하고 퓨즈를 끼우는 등의 수고가 없기 때문에 종래의 나이프 스위치와 퓨즈를 결합한 것에 대신하여 널리 사용되고 있다. 트립 장치에는 열동식(바이메탈이 차단기를 흐르는 전류에 의하여 가열되어 만곡(彎曲)되므로 트립 동작을 하는 것), 전압 트립 코일식(코일에 전류를 통하여 과전류에 의하여 철반을 흡인하여 동작하는 것), 양자를 결합한 열중전자식 및 전자식 등이 있다. 트립 특성은 안락 전류의 100%를 연속 통전하여도 트립 동작하지 않고 정격전류의 125%, 200%의 전류에 대한 동작시간이 별도로 정해져 있다.

도 1은 종래의 전압 트립 장치의 코일 구조를 설명하는 도면이고, 도 2는 도 1에 있는 전압 트립 장치의 코일 구조 분해도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 종래의 전압 트립 장치의 코일 구조(100)는 고정 코어(110), 보빈(Bobbin)(120), 무빙 코어(130), 요크(140) 및 요크 플레이트(150)를 포함한다. 일 실시예에서, 보빈(120)은 원주형상을 가지고, 원주형상에 코일(미도시됨)이 감긴다.

고정 코어(110)는 원주 형상으로 구성되고, 보빈(120)에 끼워진다. 보빈(120)은 고정 코어(110)를 감싸는 원주홀과 원주홀의 양 끝단에 수직인 복수의 플레이트들을 포함한다. 무빙 코어(130)는 보빈(120)의 원주홀에 끼워질 수 있고, 고정 코어(110)의 반대쪽에 이격되게 배치된다.

요크(140)는 보빈(120)의 외측에 결합되는 'ㄷ'자 형상으로 절곡된 플레이트이다. 요크(140)의 절곡 부분은 복수의 플레이트들 중 고정 코어(110)의 하부에 있는 플레이트와 접촉하고, 'ㄷ'자 형상의 열린 부분은 무빙 코어(130) 쪽에 있는 플레이트보다 높게 돌출된다. 'ㄷ'자 형상의 내측면은 복수의 플레이트들의 대향면을 부분적으로 감쌀 수 있다.

요크 플레이트(150)는 요크(140)의 'ㄷ'자 형상의 열린 부분에 결합되고, 보빈(120)의 복수의 플레이트들 중 무빙 코어(130) 쪽 플레이트와 접촉한다.

이러한 종래의 전압 트립 장치의 코일 구조(100)는 배선용 차단기의 원방에서 임의로 전압 인가 시 코일에서 자력이 발생하고, 요크(140)를 따라 형성되는 자속 방향으로 무빙 코어(130)가 이동하여 트립이 일어나게 하는 장치로써, 배선용 차단기가 정상적으로 동작하는지 검사하기 위해 사용될 수 있다.

이러한 종래의 전압 트립 장치의 코일 구조(100)는 자속의 이동경로가 요크(140)의 두 면에 집중되어 기자력의 활용 효율이 저감되는 문제가 발생할 수 있다.

한국등록실용신안 제20-0393292호는 배선용 차단기에 관한 것으로서, 특히 배선용 차단기의 작동위치를 나타내는 신호를 발생하거나, 원방에서 트립하기 위한 션트트립장치등 보조적 기능을 위해 배선용 차단기의 커버에 인근한 소정 공간내에 설치 또는 분리되는 액세서리 장치를 탈착함에 있어 상기 액세서리 장치가 상기 배선용 차단기의 내부에 삽입 및 이탈될 수 있는 개구부 및 상기 개구부를 개폐할 수 있는 회전덮개를 제공함으로써 상기 액세서리 장치를 조립 또는 분해를 함에 있어 편리하게 그 작업을 수행할 수 있도록 구성된 배선용 차단기에 관한 것으로서, 개시된 고안은, 배선용 차단기의 외관을 형성하는 케이스와, 체결수단에 의해 상기 케이스에 결합되어 상기 케이스의 내부를 폐색하는 커버와, 상기 커버에 인근한 상기 케이스 내부의 소정 공간에 설치되는 액세서리장치를 구비하는 배선용 차단기에 있어서, 상기 액세서리장치를 상기 케이스 내부에 장착 또는 상기 케이스로부터 분리할 때, 상기 커버가 상기 케이스를 폐색한 상태에서 접근할 수 있도록 허용하기 위해 액세서리장치 접근용 개구부가 별도로 마련된 상기 커버와 상기 커버의 액세서리장치 접근용 개구부를 개방 또는 폐색하는 위치로 회동 가능하게, 상기 커버상에 마련되는 회전덮개를 포함하여 구성되는 배선용 차단기를 제공한다.

한국등록실용신안 제20-0208212호는 배선용 차단기의 트립코일(Trip coil) 및 상기 트립코일의 위치 및 동작구조를 변경함으로써 차단기의 부속장치를 자유롭게 배치할 수 있는 공간이 확보되도록 하는 한편 트립코일 리셋(reset)을 위한 기구부의 구조가 단순해질 수 있도록 한 것이다. 이를 위해, 본 고안은 핸들을 리셋 위치로 이동시킴에 따라 차지(charge)상태로 된 후, 핸들을 투입(on)시킨 후에도 차지된 상태를 유지하다가, 과부하 및 단락전류 발생시 핸들의 리셋 측에 위치하는 전류변환기로부터 전류를 받아 작동하여 회로가 개로되도록 개폐기구를 연동시키는 무빙코어를 갖는 트립코일을 구비한 배선용 차단기에 있어서 상기 트립코일이 전류변환기 상부의 공간에 설치되고, 상기 트립코일 상부에는 트립코일 커버가 설치되며, 상기 트립코일 커버 일측에는 핸들의 온 위치로의 이동시 핸들선단부가 가하는 힘에 의해 힌지축을 중심으로 회동하면서 무빙코어를 쳐서 트립코일 내부로 밀어 넣는 슈터가 설치되고, 상기 차단기 케이스 일측에는 과부하 및 단락전류 발생시 석방된 무빙코어의 전진에 따라 회동하는 슈터 일측의 돌출부가 가하는 힘에 의해 힌지축을 중심으로 회동하여 개폐기구를 연동시키는 래치가 설치되는 배선용 차단기의 트립코일 기구부 구조가 제공된다.

한국등록실용신안 제20-0393292호 한국등록실용신안 제20-0208212호

본 발명의 일 실시예는 전압 트립 장치의 자속의 이동 경로를 확장하여 기자력의 효율을 높일 수 있게 하는 전압 트립 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예는 원방에서 임의로 전압을 인가하여 배선용 차단기가 정상적으로 작동하는지 검사할 수 있는 전압 트립 장치를 제공하고자 한다.

실시예들 중에서, 전압 트립 장치는 고정 코어, 상기 고정 코어를 감싸는 원주홀과 상기 원주홀의 양 끝단에 수직인 복수의 플레이트들을 포함하는 보빈(Bobbin), 상기 원주홀에 끼워질 수 있고, 상기 고정 코어의 반대쪽에 이격되게 배치되는 무빙 코어, 상기 보빈의 외측에 결합되고, 그 절곡 부분은 상기 복수의 플레이트들 중 상기 고정 코어의 하부에 있는 플레이트와 접촉하고, 그 열린 부분은 상기 복수의 플레이트들 중 상기 무빙 코어 쪽에 있는 플레이트보다 높게 돌출되며, 상기 복수의 플레이트들의 대향면을 부분적으로 감싸는 요크 및 상기 요크와 맞물려 결합되고, 그 닫힌 부분은 관통홀을 포함하여 상기 무빙 코어에 끼워지는 쉴드 플레이트를 포함한다.

일 실시예에서, 상기 보빈은 상기 원주홀의 외측면을 감싸는 코일을 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 무빙 코어는 일단에 오목하게 형성된 홈과 상기 홈에 연결되는 갈고리 형태의 회동암을 포함하고, 상기 코일에서 발생되는 기자력에 의해 자속의 방향으로 이동할 수 있으며, 상기 회동암은 상기 무빙 코어가 이동함에 따라 회동할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 쉴드 플레이트는 상기 관통홀을 포함하는 면에서 절곡된 부분과 수직한 방향으로 돌출된 돌출부를 더 포함하고, 상기 돌출부는 상기 쉴드 플레이트 조립 후 중력방향으로 기울어지는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전압 트립 장치는 자속의 이동 경로를 확장하여 기자력의 효율을 높일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전압 트립 장치는 원방에서 임의로 전압을 인가하여 배선용 차단기가 정상적으로 작동하는지 검사할 수 있다.

도 1은 종래의 전압 트립 장치의 코일 구조를 설명하는 도면이다.
도 2는 도 1에 있는 전압 트립 장치의 코일 구조를 설명하는 분해도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전압 트립 장치를 설명하는 분해도이다.
도 4는 도 3에 있는 전압 트립 장치의 코일 구조를 설명하는 도면이다.
도 5는 도 3에 있는 전압 트립 장치의 코일 구조를 설명하는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전압 트립 장치 및 이를 포함하는 배선용 차단기를 설명하는 도면이다.
도 7은 도 6에 있는 전압 트립 장치 및 이를 포함하는 배선용 차단기를 설명하는 분해도이다.

본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.

한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.

"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다"또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전압 트립 장치를 설명하는 분해도이고, 도 4는 도 3에 있는 전압 트립 장치의 코일 구조를 설명하는 도면이며, 도 5는 도 3에 있는 전압 트립 장치의 코일 구조를 설명하는 단면도이다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 전압 트립 장치(300)는 전압 트립 장치의 코일 구조(310), 회동암(320), 상부 및 하부 케이스들(330, 340)를 포함한다.

전압 트립 장치의 코일 구조(310)는 고정 코어(311), 보빈(Bobbin)(312), 무빙 코어(313), 요크(314) 및 쉴드 플레이트(315)로 구성된다.

고정 코어(311)는 단차를 가지는 형상의 원주로 구성되고, 요크(314)와 보빈(312)에 고정된다. 일 실시예에서, 고정 코어(311)는 무빙 코어(313)와 이격되고, 무빙 코어(313)가 이동함에 따라 무빙 코어(313)의 일단과 접촉될 수 있다.

보빈(312)은 고정 코어(311)를 감싸는 원주홀을 포함하고, 원주홀의 양 끝단에 원주홀과 수직인 복수의 플레이트들을 포함한다. 또한, 보빈(312)의 원주홀 외측은 코일이 감기는 축을 제공하고, 원주홀 외측면을 감싸는 코일(미도시됨)을 더 포함한다.

무빙 코어(313)는 보빈(312)의 원주홀에 끼워질 수 있고, 고정 코어(311)의 반대쪽에 이격되게 배치된다. 일 실시예에서, 무빙 코어(313)는 일단에 오목한 홈을 포함하고, 홈에 연결되는 갈고리 형태의 회동암(320)을 더 포함할 수 있다. 또한, 무빙 코어는 코일에서 발생되는 기자력에 의해 자속의 방향으로 이동할 수 있다. 일 실시예에서, 회동암(320)은 회동축을 포함하고, 무빙 코어(313)가 이동함에 따라 회동축을 중심으로 회동할 수 있다.

요크(314)는 'ㄷ'자 형상으로 절곡되고, 보빈(312)의 외측에 결합된다. 요크(314)의 절곡 부분은 보빈(312)의 복수의 플레이트들 중 고정 코어(311)의 하부에 있는 플레이트와 접촉하고, 'ㄷ'자 형상의 열린 부분은 보빈(312)의 복수의 플레이트들 중 무빙 코어(313) 쪽에 있는 플레이트보다 높게 돌출된다. 일 실시예에서, 요크(314)의 열린 부분은 관통홀을 더 포함할 수 있다. 또한, 요크(314)의 측면부는 자속의 이동경로를 제공할 수 있다.

쉴드 플레이트(315)는 'ㄷ'자 형상으로 절곡된 형상이고, 요크(314)와 맞물리게 결합된다. 쉴드 플레이트(315)의 절곡 부분은 보빈(312)의 복수의 플레이트들 중 무빙 코어(313) 쪽에 있는 플레이트에 접촉하게 결합된다. 일 실시예에서, 쉴드 플레이트(315)의 절곡 부분은 무빙 코어(313)가 끼워지고, 이동할 수 있는 관통홀을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 쉴드 플레이트(315)는 관통홀을 포함하는 면에서 절곡된 부분과 수직한 방향으로 돌출된 돌출부를 더 포함할 수 있다. 돌출부는 쉴드 플레이트(315)가 요크(314)에 조립 후 중력방향으로 기울어지는 것을 방지할 수 있다.

회동암(320)은 무빙 코어(313)에 결합되고, 상부 및 하부 케이스들(330, 340)은 전압 트립 장치의 코일 구조(310)를 감싼다. 일 실시예에서, 회동암(320)은 일단이 갈고리 형상으로 절곡되어 형성될 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전압 트립 장치 및 이를 포함하는 배선용 차단기를 설명하는 도면이고, 도 7은 도 6에 있는 전압 트립 장치 및 이를 포함하는 배선용 차단기를 설명하는 분해도이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 배선용 차단기(400)는 전압 트립 장치(300)를 포함한다. 일 실시예에서, 전압 트립 장치(300)는 배선용 차단기(400)의 상부에 조립될 수 있고, 개폐기구부의 측면에 배치될 수 있다.

전압 트립 장치(300)는 원방에서 임의로 코일에 전류가 흘려서 자력을 발생한다. 자력은 요크(314) 및 쉴드 플레이트(315)의 측면을 따라 자속의 이동경로를 형성하고, 자속의 방향으로 무빙 코어(313)를 이동하게 한다. 무빙 코어(313)는 이동시에 연결된 회동암(320)을 회동하게 한다.

회동암(320)은 배선용 차단기(400)의 개폐기구부와 연결되어 무빙 코어(313)에 의한 회동을 통해 개폐기구부를 작동시켜 배선용 차단기(400)의 주회로를 차단하게 한다.

상기에서는 본 출원의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 출원을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

110 : 고정 코어 120 : 보빈(Bobbin)
130 : 무빙 코어 140 : 요크
150 : 요크 플레이트 310 : 전압 트립 장치의 코일 구조
311 : 고정 코어 312 : 보빈
313 : 무빙 코어 314 : 요크
315 : 쉴드 플레이트 320 : 회동암
330 : 상부 케이스 340 : 하부 케이스

Claims (6)

1. 고정 코어;
   상기 고정 코어를 감싸는 원주홀과 상기 원주홀의 양 끝단에 수직인 복수의 플레이트들을 포함하는 보빈(Bobbin);
   상기 원주홀에 끼워질 수 있고, 상기 고정 코어의 반대쪽에 이격되게 배치되는 무빙 코어;
   상기 보빈의 외측에 결합되고, 그 절곡 부분은 상기 복수의 플레이트들 중 상기 고정 코어의 하부에 있는 플레이트와 접촉하고, 그 열린 부분은 상기 복수의 플레이트들 중 상기 무빙 코어 쪽에 있는 플레이트보다 높게 돌출되며, 상기 복수의 플레이트들의 대향면을 부분적으로 감싸는 요크; 및
   상기 요크와 맞물려 결합되고, 그 닫힌 부분은 관통홀을 포함하여 상기 무빙 코어에 끼워지는 쉴드 플레이트를 포함하는 전압 트립 장치.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 보빈은
   상기 원주홀의 외측면을 감싸는 코일을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전압 트립 장치.
   
3. 제1항에 있어서, 상기 무빙 코어는
   일단에 오목하게 형성된 홈과 상기 홈에 연결되는 갈고리 형태의 회동암을 포함하는 것을 특징으로 하는 전압 트립 장치.
   
4. 제3항에 있어서, 상기 무빙 코어는
   상기 원주홀의 외측면을 감싸는 코일에서 발생되는 기자력에 의해 자속의 방향으로 이동할 수 있는 것을 특징으로 하는 전압 트립 장치.
   
5. 제3항에 있어서, 상기 회동암은
   상기 무빙 코어가 이동함에 따라 회동하는 것을 특징으로 하는 전압 트립 장치.
   
6. 제1항에 있어서, 상기 쉴드 플레이트는
   상기 관통홀을 포함하는 면에서 절곡된 부분과 수직한 방향으로 돌출된 돌출부를 더 포함하고, 상기 돌출부는 상기 쉴드 플레이트 조립 후 중력방향으로 기울어지는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 전압 트립 장치.

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