KR101343244B1 - 차단기 - Google Patents

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KR101343244B1
KR101343244B1 KR1020120074703A KR20120074703A KR101343244B1 KR 101343244 B1 KR101343244 B1 KR 101343244B1 KR 1020120074703 A KR1020120074703 A KR 1020120074703A KR 20120074703 A KR20120074703 A KR 20120074703A KR 101343244 B1 KR101343244 B1 KR 101343244B1
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shaft
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KR1020120074703A
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서재관
조성열
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엘에스산전 주식회사
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Abstract

본 발명은 절연커버가 구비된 차단기에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차단기는, 하우징; 상기 하우징에 수용되고, 단자부와 연결된 고정자; 상기 고정자와 선택적으로 접촉되는 가동자; 상기 가동자가 상기 고정자와 선택적으로 접촉될 수 있도록 상기 가동자를 조작하고, 동력 전달부와 연결된 링크를 포함하는 개폐부; 및 상기 하우징에 구비되고, 상기 가동자 및 고정자를 상기 하우징 외부와 차단시키는 절연 커버;를 포함하고, 상기 절연커버는 상기 링크가 수용될 수 있는 링크 수용부가 형성된 것을 특징으로 한다.

Description

차단기{Circuit breaker}
본 발명은 절연 커버가 구비된 차단기에 관한 것이다.
일반적으로 차단기는 송변전 계통이나 전기회로에 있어서, 부하를 개폐하거나 접지, 단락 등의 사고가 발생할 경우에 전류를 차단시키는 기기를 말한다. 또한 차단부가 절연물로 절연되어 조립된 차단기는 통상 사용 상태의 선로를 수동으로 개폐하거나, 금속용기 외부의 전기조작장치 등에 의하여 원거리에서 개폐할 수 있고, 과부하 및 단락시 자동적으로 선로를 차단하여 전력계통과 부하기기를 보호한다.
한편, 차단부를 조작하는 방식에 따라 공기조작방식, 유압조작방식 및 스프링조작방식 등으로 차단기를 구분할 수 있다. 또한, 상기 차단부의 조작에 의해 고정자로부터 가동자를 떼어낼 때 발생하는 아크의 소호 방식에 따라, 공기를 불어서 아크를 소호하는 기중차단기(ACB : Air Circuit Breaker) 및 가스를 불어서 아크를 소호하는 가스차단기(GCB : Gas Circuit Breaker) 등을 구분할 수 있다.
상기와 같이 전로를 차단하기 위해 차단기의 차단부에 고정자와 가동자를 설치하여 평상시에는 이 고정자와 가동자를 접촉되게 하여 전류를 흐르게 하고, 선로의 어딘가에서 발생한 고장으로 대전류가 흐르는 경우에는 신속히 가동자를 고정자에서 떼어내어 전류를 차단시키게 된다.
종래의 차단기는, 과전류 또는 사고 전류 발생시 상기 가동자를 회전시켜 상기 가동자와 고정자가 이격되도록 하는 기구부에 구비된 샤프트 어셈블리는 금속 재질로 구비되었다. 상기 샤프트 어셈블리는 링크 구조에 의해 상기 가동자와 연결되고, 상기 가동자 등이 수용되는 하우징에는 상기 링크 구조가 삽입되어 동작될 수 있는 홀이 형성되었다.
상기 가동자가 고정자로부터 분리되는 동작시 상기 가동자와 고정자의 접점에서는 고온, 고압의 아크가 발생하고, 상기 고온, 고압의 아크에 의해 상기 샤프트 어셈블리 등의 금속이 용융되어 상기 하우징에 형성된 홀을 통해 외부로 새어나올 수 있었다. 이러한 경우, 상기 금속 비산물에 의해 상간 절연이 취약해질 수 있다는 문제점이 있다.
한편, 종래의 차단기에서 상기 샤프트 어셈블리가 수지물로 구비되는 경우, 상기 차단기의 외형이 커질 수 있다는 문제점이 있었다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차단기는, 절연 커버를 구비하여 가동자와 고정자의 이격에 따른 아크 발생에 의한 고온의 열에 의해 차단기 내부의 부품이 용융되어 외부로 새어나가는 것을 방지하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차단기는, 하우징; 상기 하우징에 수용되고, 단자부와 연결된 고정자; 상기 고정자와 선택적으로 접촉되는 가동자; 상기 가동자가 상기 고정자와 선택적으로 접촉될 수 있도록 상기 가동자를 조작하고, 동력 전달부와 연결된 링크를 포함하는 개폐부; 및 상기 하우징에 구비되고, 상기 가동자 및 고정자를 상기 하우징 외부와 차단시키는 절연 커버;를 포함하고, 상기 절연커버는 상기 링크가 수용될 수 있는 링크 수용부가 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 가동자와 고정자의 이격에 따른 아크 발생으로 차단기 내부의 금속 부품이 용융되어 상기 용융된 금속 비산물이 외부로 새어나가 차단기의 절연 기능이 떨어지는 현상을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차단기를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차단기의 단면을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 절연 커버를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 절연 커버를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가동자 어셈블리를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 절연 커버와 홀더가 결합된 모습을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 브라켓과 홀더가 결합된 모습을 도시한 도면이다.
이하, 본 발명과 관련된 차단기에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 또는 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차단기를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차단기의 단면을 도시한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차단기는 하우징(10), 가동자 어셈블리(20), 절연 커버(30)를 포함한다. 상기 가동자 어셈블리(20) 및 상기 절연 커버(30)는 상기 하우징(10)에 수용될 수 있다. 상기 하우징(10) 내에는 단자부와 연결된 고정자(24)가 구비될 수 있다. 상기 하우징(10)은 전기적 절연재를 몰딩(molding)하여 제조될 수 있다.
상기 가동자 어셈블리(20)는 상기 고정자(24)와 접촉될 수 있는 가동자(23)를 포함한다. 정상 상태일 때 상기 가동자(23)는 상기 고정자(24)와 접촉된 상태를 유지하고, 과전류 또는 사고 전류 발생시 상기 가동자(23)는 회전축을 중심으로 회전하여 상기 고정자(24)로부터 떨어진다. 상기 가동자(23)가 상기 고정자(24)와 접촉되어 전류가 흐를 수 있는 상태를 온(on) 상태라 할 수 있고, 상기 가동자(23)와 상기 고정자(24)가 이격되어 전류가 흐를 수 없는 상태를 오프(off) 상태라 할 수 있다.
상기 하우징(10) 내에는 상기 가동자(23)를 온 또는 오프 위치로 조작할 수 있는 개폐부가 구비된다. 일례로, 상기 개폐부는 링크(21) 및 래치(22)를 포함한다. 상기 링크(21)는 제1샤프트(200)에 의해 동력 전달부(미도시)에 연결될 수 있다. 일례로, 상기 동력 전달부(미도시)는 핸들이 될 수 있다. 과전류 또는 사고 전류 발생시 상기 제1샤프트(200)에 연결된 핸들의 조작에 의해 상기 제1샤프트(200)에 연결된 링크(21)를 회전시킬 수 있다. 상기 동력 전달부(미도시)는 상기 핸들의 예에 한정되지 않는다. 상기 동력 전달부(미도시)는 외부의 전원을 인가받아 상기 제1샤프트(200)에 동력을 전달하는 부분이 될 수도 있다.
상기 링크(21)와 상기 래치(22)는 제2샤프트(201)에 의해 연결될 수 있다. 상기 래치(22)는 상기 제2샤프트(201)에 회전가능하게 연결될 수 있다. 따라서 상기 링크(21)의 회전에 따라 상기 래치(22)가 조작될 수 있다. 상기 래치(22)의 움직임에 따라 상기 가동자(23)가 온 또는 오프 위치로 조작될 수 있다.
상기 개폐부에 의해 상기 가동자(23)가 온 또는 오프되는 구조에 관해서는 종래의 구조가 적용될 수 있으므로 상세한 설명을 생략한다. 상기 제1샤프트(200),상기 제2샤프트(201), 링크(21) 또는 래치(22) 등은 금속 재질로 제조될 수 있다.
상기 절연 커버(30)는 상기 하우징(10)의 일면에 장착될 수 있다. 상세히, 상기 절연 커버(30)는 상기 가동자(23)와 고정자(24)의 접촉점으로부터 상기 링크(21)가 장착되는 제1샤프트(200) 및 동력 전달부(미도시) 등을 차단시킨다. 이로써 상기 가동자(23)와 고정자(24)의 접촉점으로부터 발생될 수 있는 아크에 의해 상기 제1샤프트(200) 등이 용융된 비산물이 상기 하우징(10) 외측으로 누출되는 것이 방지될 수 있다.
이하, 상기 절연 커버(30)의 구조에 관하여 설명한다. 상기 절연 커버(30)는 전기적 절연재를 주조(molding)하여 제조될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 절연 커버를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 절연 커버(30)는 링크 수용부(301), 샤프트 삽입홀(302), 래치 삽입홀(303)을 포함한다. 도 3에 도시된 절연 커버(30)의 일면은 상기 하우징(10)의 일면에 접촉되도록 결합될 수 있다.
상기 링크 수용부(301)는 상기 링크(21)가 수용되어 동작할 수 있도록 상기 링크(21)의 크기 및 동작 범위를 고려하여 형성될 수 있다. 상기 링크 수용부(301)는 오목한 홈의 형태로 구비될 수 있다. 상기 링크 수용부(301)는 상기 링크(21)의 동작이 방해받지 않는 크기를 가진 홈의 형태로 형성될 수 있다. 상기 링크 수용부(301)가 개구되지 않고 홈의 형태로 구비됨으로써, 상기 가동자(23)와 고정자(24)가 위치한 상기 절연 커버(30)의 내측에서 아크에 의한 용융 비산물이 발생하더라도 외부로 새어나가는 것을 방지할 수 있다.
상기 래치 삽입홀(303)에는 상기 래치(22)가 삽입되어 움직일 수 있다. 상기 래치 삽입홀(303)은 상기 절연 커버(30)의 양쪽에 개구가 형성되어 구비될 수 있다.
또한, 상기 샤프트 삽입홀(302)에는 상기 래치(22)가 연결된 제2샤프트(201)가 삽입되어 움직일 수 있다. 상기 샤프트 삽입홀(302)은 상기 절연 커버(30)의 일면으로부터 돌출되어 연장된 타면의 일부가 개구되어 형성될 수 있다. 상기 샤프트 삽입홀(302)은 상기 래치 삽입홀(303)의 위치에 대응되어 상기 절연 커버(30)의 양쪽에 형성될 수 있다.
상기 래치 삽입홀(303) 및 상기 샤프트 삽입홀(302)은 각각 상기 래치(22) 및 상기 제2샤프트(201)의 동작 범위를 고려하여 형성될 수 있다. 즉, 상기 래치 삽입홀(303)과 상기 샤프트 삽입홀(302)은 상기 래치(22) 및 상기 제2샤프트(201)의 동작이 방해받지 않는 크기로 개구되어 형성될 수 있다.
한편, 상기 래치 삽입홀(303)이 구비된 면과 상기 샤프트 삽입홀(302)가 구비된 면은 서로 직각을 이루도록 형성될 수 있다. 상기 샤프트 삽입홀(302)과 상기 래치 삽입홀(303)이 일직선상에 위치되지 않도록 형성됨으로써, 상기 절연 커버(30)의 내측에서 용융된 금속 비산물이 상기 샤프트 삽입홀(302) 및 상기 래치 삽입홀(303)을 통과하여 외부로 노출되는 것을 방지할 수 있다.
상기 절연 커버(30)에는 복수 개의 체결부재 삽입홀(304)이 형성될 수 있고, 상기 하우징(10)에는 상기 체결부재 삽입홀(304)에 대응되는 홀(미도시)이 형성될 수 있다. 상기 절연 커버(30)는, 상기 체결부재 삽입홀(304) 및 상기 하우징(10)에 형성된 홀(미도시)을 관통하는 체결부재에 의해 상기 하우징(10)에 결합될 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 절연 커버를 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 절연 커버(30)는, 링크 수용부(301), 샤프트 삽입홀(302)을 포함한다. 도 4에 도시된 절연 커버(30)의 일면은 상기 하우징(10)의 일면에 접촉되도록 결합될 수 있다.
상기 링크 수용부(301)는 상기 링크(21)가 수용되어 동작할 수 있도록 상기 링크(21)의 크기 및 동작 범위를 고려하여 형성될 수 있다. 상기 링크 수용부(301)는 오목한 홈의 형태로 구비될 수 있다.
상기 샤프트 삽입홀(302)에는 상기 래치(22)가 연결된 제2샤프트(201)가 삽입되어 움직일 수 있다. 상기 래치 삽입홀(303) 및 상기 샤프트 삽입홀(302)은 상기 제2샤프트(201)의 동작 범위를 고려하여 형성될 수 있다. 즉, 상기 샤프트 삽입홀(302)은 상기 제2샤프트(201)의 동작이 방해받지 않는 크기로 개구되어 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 차단기의 절연 커버(30)의 일측면에는 래치(22)가 위치하여 동작할 수 있도록 상기 래치 수용부(305)가 형성될 수 있다. 상기 래치 수용부(305)는 상기 래치(22)가 움직이는 동작 범위만큼 상기 절연 커버(30)의 일측면이 절개되어 형성될 수 있다.
상기 래치 수용부(305)가 형성된 면은 상기 샤프트 삽입홀(302)이 형성된 면과 직각을 이룰 수 있다. 상기 샤프트 삽입홀(302)과 상기 래치 삽입홀(303)이 연통되지 않도록 형성됨으로써, 상기 절연 커버(30)의 내측에서 용융된 금속 비산물이 상기 샤프트 삽입홀(302) 및 상기 래치 삽입홀(303)을 통과하여 외부로 노출되는 것을 방지할 수 있다.
상기 절연 커버(30)에는 복수 개의 체결부재 삽입홀(304)이 형성될 수 있고, 상기 하우징(10)에는 상기 체결부재 삽입홀(304)에 대응되는 홀(미도시)이 형성될 수 있다. 상기 절연 커버(30)는, 상기 체결부재 삽입홀(304) 및 상기 하우징(10)에 형성된 홀(미도시)을 관통하는 체결부재에 의해 상기 하우징(10)에 결합될 수 있다.
상기 절연 커버(30)의 형상은 상기 실시예에 한정되지 않는다. 상기 가동자(23)와 고정자(24)가 이격됨으로써 발생될 수 있는 아크에 의한 용융 비산물이 하우징(10) 외부로 새어나가지 않도록 하는 구조라면 상기 절연 커버(30)의 형상은 어떠한 형태라도 가능하다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가동자 어셈블리를 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가동자 어셈블리는 가동자(23), 홀더(40) 및 브라켓(50)을 포함한다. 상기 홀더(40) 및 상기 브라켓(50)은 상기 래치(22)와 연결된다. 상세히, 상기 홀더(40) 및 상기 브라켓(50)을 관통하는 샤프트(미도시)는 상기 래치(22)와 연결될 수 있다. 상기 홀더(40) 및 상기 브라켓(50)은 상기 래치(22)에 의해 A 방향 또는 B 방향으로 동작될 수 있다. 상기 홀더(40) 및 상기 브라켓(50)은 상기 가동자(23)와 함께 상기 래치(22)에 의해 A 방향 또는 B 방향으로 움직일 수 있다. 상기 홀더(40)가 구비됨으로써 상기 가동자(23)가 흔들림없이 상기 고정자(24)에 접촉될 수 있고, 상기 가동자(23)에 접압력을 제공하여 상기 가동자(23)와 상기 고정자(24)가 안정적으로 접촉될 수 있도록 할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 절연 커버와 홀더가 결합된 모습을 도시한 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 브라켓과 홀더가 결합된 모습을 도시한 도면이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 브라켓(50)은 상기 홀더(40)의 내측면과 접촉되도록 구비될 수 있다. 상기 브라켓(50)은 상기 홀더(40)의 대향되는 양쪽 내측면과 접촉되도록 구비될 수 있다. 상기 브라켓(50) 및 상기 홀더(40)에는 연통되는 홀(202)이 형성된다. 상기 홀(202)에는 상기 래치(22)에 연결된 샤프트(미도시)가 삽입될 수 있다.
상기 홀더(40)에는 상기 가동자(23)가 삽입될수 있는 홀(41)이 형성될 수 있다. 상기 홀더(40)의 일측은 상기 절연 커버(30)와 접촉될 수 있도록 위치될 수 있다. 상기 홀더(40)가 B 방향으로 움직이면 상기 절연 커버(30)와 접촉될 수 있다.
상기 브라켓(50)은 상기 홀더(40)의 하측으로 연장되어 형성될 수 있다. 상기 연장된 부분에는 홀(51)이 형성된다. 상기 홀(51)에는 핀(미도시)이 삽입되고, 상기 핀(미도시)은 상기 홀더(40)의 양쪽 내측면에 접촉되어 위치된 두 개의 브라켓(50)을 연결할 수 있다.
상기 홀더(40)의 측면은 상기 브라켓(50)보다 상기 절연 커버(30) 측으로 연장될 수 있다. 상기 홀더(40)의 양 측면은 상기 절연 커버(30) 측으로 연장되어, 상기 브라켓(50)의 내측면에서 바라보았을 때, 상기 홀더(40)는 상기 브라켓(50)보다 S 만큼의 면적이 상기 절연 커버(30) 측으로 돌출되어 형성될 수 있다. 상기와 홀더(40)의 측면의 일부는 상기 절연 커버(30)의 외측면의 일부와 중첩될 수 있게 형성될 수 있다. 상기 홀더(40)의 양 측면이 상기 브라켓(50)보다 상기 절연 커버(30) 측으로 더 연장되어 형성됨으로써, 상기 브라켓(50)과 상기 절연 커버(30) 사이에 생길 수 있는 공간을 통해 아크 발생에 의한 비산물 등이 상기 차단기 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있다. 상기 비산물 등이 상기 차단기 내부로 유입되는 것을 방지함으로써 절연 성능의 향상도 기대될 수 있다.

Claims (8)

  1. 하우징;
    상기 하우징에 수용되고, 단자부와 연결된 고정자;
    상기 고정자와 선택적으로 접촉되는 가동자;
    상기 가동자가 상기 고정자와 선택적으로 접촉될 수 있도록 상기 가동자를 조작하고, 동력 전달부와 연결된 링크를 포함하는 개폐부; 및
    상기 하우징에 구비되고, 상기 가동자 및 고정자를 상기 하우징 외부와 차단시키는 절연 커버;를 포함하고, 상기 절연커버는 상기 링크가 수용될 수 있는 링크 수용부가 형성된 것을 특징으로 하는 차단기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 개폐부는,
    상기 링크와 연결된 제1샤프트;
    상기 제1샤프트에 연결된 래치; 및
    상기 래치와 상기 제1샤프트가 장착된 제2샤프트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차단기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 절연 커버에는 상기 링크가 수용될 수 있는 링크 수용홈이 형성된 것을 특징으로 하는 차단기.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 절연 커버의 일면에는 상기 일면에 수직한 타면이 형성되고, 상기 타면에는 상기 제2샤프트가 삽입되어 움직일 수 있는 샤프트 삽입홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 차단기.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 절연 커버의 일면의 양측에는 상기 래치가 삽입되어 움직일 수 있는 래치 삽입홀 또는 상기 절연 커버의 일면의 양측이 절개되어 형성된 래치 수용부가 형성된 것을 특징으로 하는 차단기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 가동자와 함께 움직이고, 상기 가동자가 상기 고정자에 접촉될 때 상기 가동자에 접압력을 제공하는 홀더를 더 포함하고, 상기 홀더의 측면은 상기 절연 커버의 측면 일부와 중첩되도록 형성되는 차단기.
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