KR101516761B1 - 배선용 차단기의 콘택트스프링 보호장치 - Google Patents

배선용 차단기의 콘택트스프링 보호장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 배선용 차단기의 이동콘택트 상부에 콘택트스프링 가이드를 크로스바와 조립하게 되면서 콘택트스프링을 보호하게 됨에 따라 단락 발생 시 콘택트스프링 가이드에 의해 아크 열 가스가 콘택트스프링에 직접적으로 닿지 않아 콘택트스프링의 변형을 방지할 수 있게 되어 제품성을 향상시킬 수 있도록 한 배선용 차단기의 콘택트스프링 보호장치에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은 전기적으로 과부하 및 단락 발생시 회로를 차단하거나 부하를 개폐하게 되는 배선용 차단기에 있어서, 베이스(110) 내부에 이동콘택트(120)가 형성되며, 상기 이동콘택트(120)의 상부에 이동콘택트(120)를 회전시킬 수 있도록 크로스바(140)가 형성되고, 상기 이동콘택트(120)의 내측에 통전 조건에서 이동콘택트(120)를 눌러주어 접촉 하중을 유지시킬 수 있도록 하는 콘택트스프링(150)이 형성되며, 상기 콘택트스프링(150)과 이동콘택트(120) 사이에 콘택트스프링(150)을 보호할 수 있도록 콘택트스프링 가이드(200)가 형성된 것을 특징으로 한다.

Description

배선용 차단기의 콘택트스프링 보호장치{The contact spring protection apparatus for circuit breaker}
본 발명은 배선용 차단기의 콘택트스프링 보호장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배선용 차단기의 이동콘택트 상부에 콘택트스프링 가이드를 크로스바와 조립하게 되면서 콘택트스프링을 보호하게 됨에 따라 단락 발생 시 콘택트스프링 가이드에 의해 아크 열 가스가 콘택트스프링에 직접적으로 닿지 않아 콘택트스프링의 변형을 방지할 수 있게 되어 제품성을 향상시킬 수 있도록 한 배선용 차단기의 콘택트스프링 보호장치에 관한 것이다.
일반적으로, 배선용 차단기는 송배전의 전력계통선로나 전기장치와의 접속계통선로에서 전기적으로 과부하 상태 및 단락 사고시에 검출장치를 이용하여 회로를 자동으로 차단하거나 부하를 개폐할 경우에 사용되는 전기기기이다.
따라서, 경우에 따라 전기가 통전 상태의 활선 상태에서 배선용 차단기의 프론트 커버를 열고 내부 옵션이나 점검 작업시에는 안전사고가 발생할 수 있으므로 이러한 안전사고를 미연에 방지하기 위해 배전용 차단기의 프론트 커버를 체결하지 않은 상태에서는 배선용 차단기가 항상 트립 상태를 유지하도록 배선용 차단기의 메커니즘을 구속할 필요가 있다.
도 1 내지 도 3은 종래 기술의 배선용 차단기를 도시한 것으로서, 종래의 배선용 차단기의 개폐기구부는 차단기가 통전 상태에서 사고전류가 발생되면 가동접촉자(2)와 고정접촉자 사이에 아크가 발생하여 아크배기구를 통해 배출되고, 도 1의 가동접촉자(2)가 통과하는 전류에 의해 반발되어 도 2와 같이 가동접촉자(2)가 회전하여 이동하고, 이때 가동접촉자(2)가 회전할 때 콘택트스프링(3)이 인장되어 충전됨과 동시에 도 1의 트립 기구부에서 사고전류에 대해 전자력을 일으키는 고정코어(5)의 흡인력에 의해 가동코어(4)가 고정코어(5) 위치로 이동하여 트립샤프트(6)를 회전시키고, 상기 트립샤프트(6)의 회전력에 의해 트립래치 리시버(7)가 풀려 리셋레버(8)를 구동하여 트립레치(9)가 풀리면서 인장되어 있던 오퍼레이팅 스프링의 압축되는 힘과 크로스바(1)에 조립되어 접점 반발력에 의해 인장된 콘텍트스프링(3)의 압축하는 힘이 합해져서 고속으로 도 2와 같이 크로스바(1)를 회동시켜서 가동접촉자(2)와 고정접촉자간의 개극거리를 멀리하여 아크 전압을 회복시키게 된다.
그러나, 종래의 기술은 배선용 차단기 내로 단락전류가 통과할 때 여러 단계를 거쳐 개폐기구부를 트립시키기 때문에 접점부에 머물고 있는 아크 플라즈마를 소호하는 시간이 오래 걸리고, 또한 차단기 에너지가 상대적으로 커져서 배선용 차단기의 접점부가 융착되거나 융단되어 차단성능이 떨어지게 되는 문제점이 발생하고 있었다.
또한, 종래의 배선용 차단기는 단락 사고 발생 시 아크는 이동 팁과 고정 팁 사이에서 발생하고 아크 러너를 따라 아크 챔버 방향으로 이동하려 한다.
이 과정에서 이동 팁과 고정 팁 사이에서 대부분의 아크가 발생하게 된다.
이 중 일부의 아크가 아크 챔버가 아닌 크로스바 방향으로 되돌아오는 현상이 발생하는데 이를 BACK COMMUTATION이라 한다.
이러한 현상에 의해 콘택트스프링의 소손 및 변형이 발생되어 콘택트스프링 본래의 탄성력을 잃게 되는 문제점이 있으며, 단락 시 발생한 부산물이 콘택트스프링 사이에 들어가게 되어 제품에 이상이 발생되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 그 목적은 배선용 차단기의 콘택트스프링을 보호할 수 있는 보호장치를 구비하게 됨으로써 단락 사고 발생 시 아크 열 가스가 콘택트스프링에 직접적으로 닿는 것을 방지하여 콘택트스프링의 소손 및 변형을 방지할 수 있게 된다.
본 발명의 다른 목적은 콘택트스프링과 이동콘택트 사이에 콘택트스프링 가이드를 형성하게 됨으로써 단락 시 발생한 부산물이 콘택트스프링 사이에 들어가는 현상을 방지할 수 있게 된다.
본 발명의 다른 목적은 콘택트스프링 가이드에 의해 통전 상태에서 이동콘택트에서 발생된 열이 콘택트스프링에 직접적으로 전도되는 현상을 방지하게 되어 제품의 안전성을 최대화할 수 있게 된다.
본 발명의 다른 목적은 콘택트스프링 가이드에 콘택트스프링을 안정적으로 조립할 수 있도록 함으로써 콘택트스프링의 유동을 방지하게 되어 제품의 안정성을 최대화할 수 있도록 한 배선용 차단기의 콘택트스프링 보호장치를 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 전기적으로 과부하 및 단락 발생시 회로를 차단하거나 부하를 개폐하게 되는 배선용 차단기에 있어서, 베이스 내부에 이동콘택트가 형성되며, 상기 이동콘택트의 상부에 이동콘택트를 회전시킬 수 있도록 크로스바가 형성되고, 상기 이동콘택트의 내측에 통전 조건에서 이동콘택트를 눌러주어 접촉 하중을 유지시킬 수 있도록 하는 콘택트스프링이 형성되며, 상기 콘택트스프링과 이동콘택트 사이에 콘택트스프링을 보호할 수 있도록 콘택트스프링 가이드가 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 콘택트스프링 가이드는 정면에 콘택트스프링으로 전달되는 아크를 막아줄 수 있도록 차단부가 형성되며, 상기 차단부에 이동콘택트의 상부로 콘택트스프링 가이드가 안착될 수 있도록 안착부가 형성되고, 상기 안착부의 상부에 콘택트스프링이 안착되면서 유동되지 않도록 유동방지홈이 형성된 것을 특징으로 하는 배선용 차단기의 콘택트스프링 보호장치를 제공함에 있다.
이와 같이 본 발명은 배선용 차단기의 콘택트스프링과 이동콘택트 사이에 콘택트스프링 가이드를 형성하게 됨으로써 단락 시 아크 열 가스나 부산물이 콘택트스프링 가이드에 의해 콘택트스프링으로 유입되지 않게 되어 콘택트스프링의 소손을 방지하여 제품의 성능 및 안전성을 극대화할 수 있으며, 또한 콘택트스프링 가이드에 유동방지홈을 형성하여 유동방지홈에 콘택트스프링이 유동 없이 안정적으로 조립되어 조립 및 단락 시 콘택트스프링의 이탈 현상을 방지할 수 있게 되어 제품성 및 제품의 안정성을 극대화할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 배선용 차단기를 도시한 측면도.
도 2는 종래의 배선용 차단기에 적용된 크로스바를 도시한 사시도.
도 3은 종래의 배선용 차단기의 가동접촉자가 접점 반발한 상태를 도시한 절단면도.
도 4는 본 발명에 따른 배선용 차단기를 도시한 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 배선용 차단기의 일부 절개 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 배선용 차단기의 콘택트스프링 가이드가 설치된 상태예시도.
도 7은 본 발명에 따른 배선용 차단기의 콘택트스프링 가이드를 도시한 사시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명에 따른 배선용 차단기를 도시한 사시도이며, 도 5는 본 발명에 따른 배선용 차단기의 일부 절개 사시도를 도시한 것이고, 도 6은 본 발명에 따른 배선용 차단기의 콘택트스프링 가이드가 설치된 상태예시도, 도 7은 본 발명에 따른 배선용 차단기의 콘택트스프링 가이드를 도시한 사시도이다.
도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명은 전기적으로 과부하 및 단락 발생시 회로를 차단하거나 부하를 개폐하는 배선용 차단기(100)로서, 상기 배선용 차단기(100)는 베이스(110)와, 이동콘택트(120)와, 크로스바(140)와, 콘택트스프링(150), 및 콘택트스프링 가이드(200)를 포함하여 형성되어진다.
상기 이동콘택트(120)는 베이스(110) 내부에 형성되며, 일반적인 통전 상태에서 대부분의 전류를 흐르게 하는 메인 이동콘택트(121)와, 통전 상태에서 단락 사고 발생 시 메인 이동콘택트(121) 보다 늦게 고정 팁과 분리되는 아크 이동콘택트(122)가 형성되어진다.
또한, 상기 베이스(110) 내부의 바닥에는 일반적인 통전 상태에서 대부분의 전류를 흐르게 하는 고정 메인콘택트 팁(123)과, 통전 상태에서 단락 사고 발생 시 아크 이동콘택트(122)와 연계하여 단락 전류의 대부분을 흐르게 하는 고정 아크콘택트 팁(124)이 형성되어진다.
한편, 상기 고정 아크콘택트 팁(124)에 인접한 베이스(110) 내부 바닥에는 아크가 아크 챔버(도시하지 않음)로 이동시키는 경로를 제공하는 아크러너(130)가 형성되어진다.
상기 크로스바(140)는 이동콘택트(120)의 상부에 형성되면서 이동콘택트(120)를 회전시킬 수 있게 된다.
또한, 상기 크로스바(140)의 상부 양측면에는 콘택트프스링 가이드(200)가 조립될 수 있도록 걸림홈(141)이 형성되며, 정면에 상기 콘택트스프링 가이드(200)가 끼워져 조립될 수 있도록 끼움편(142)이 형성되어진다.
상기 콘택트스프링(150)은 이동콘택트(120)의 내측에 형성되면서 통전 조건에서 이동콘택트(120)를 눌러주어 접촉 하중을 유지시킬 수 있게 된다.
상기 콘택트스프링 가이드(200)는 콘택트스프링(150)과 이동콘택트(120) 사이에 형성되면서 상기 콘택트스프링(150)을 보호하게 된다.
또한, 상기 콘택트스프링 가이드(200)는 정면에 콘택트스프링(150)으로 전달되는 아크를 막아줄 수 있도록 차단부(210)가 형성되며, 상기 차단부(210)에 이동콘택트(120)의 상부로 콘택트스프링 가이드(200)가 안착될 수 있도록 안착부(220)가 형성되어진다.
상기 차단부(210)의 양쪽 내측면에는 상기 크로스바(140)의 걸림홈(141)에 끼워져 콘택트스프링 가이드(200)가 조립되면서 이탈되지 않도록 후크(211)가 형성되어진다.
상기 안착부(220)의 상부에는 콘택트스프링(150)이 안착되면서 유동 및 이탈을 방지할 수 있도록 유동방지홈(221)이 형성되어진다.
또한, 상기 안착부(220)에는 크로스바(140)의 끼움편(142)이 끼워지면서 콘택트스프링 가이드(200)의 유동을 방지할 수 있도록 결합홈(222)이 형성되어진다.
한편, 상기 콘택트스프링 가이드(200)는 통전 상태에서 이동콘택트(120)로부터 발생된 열이 콘택트스프링(150)에 직접적으로 전도되지 않도록 절연 재질로 형성되어진다.
상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 작용상태를 살펴보면 아래와 같다.
상기 배선용 차단기(100)를 사용 중 단락 사고가 발생하게 되면 아크는 아크 이동콘택트(122)와 메인 이동콘택트(121) 및 고정 메인콘택트 팁(123)과 고정 아크콘택트 팁(124) 사이에서 발생하며 아크러너(130)를 따라 아크 챔버 방향으로 이동하려 한다.
이 과정에서 아크 이동콘택트(122)와 고정 아크콘택트 팁(124) 사이에서 대부분의 아크가 발생하게 된다.
이 중 일부의 아크가 아크 챔버가 아닌 크로스바(140) 방향으로 되돌아오는 현상이 발생하게 되는 데, 이때 상기 콘택트스프링(150)과 이동콘택트(120) 사이에 형성되면서 크로스바(140)에 콘택트스프링 가이드(200)가 조립되어짐에 따라 단락 사고 발생 시 발생된 아크 열이 콘택트스프링 가이드(200)에 막히면서 상기 콘택트스프링(150)에 직접적으로 닿지 않게 된다.
이와 같이, 본 발명의 배선용 차단기(100)에 단락 사고가 발생하면서 발생되는 아크 열 가스가 콘택트스프링 가이드(200)에 의해 차단되면서 상기 콘택트스프링(150)의 열변형 등 소손을 방지할 수 있게 된다.
그리고, 상기 콘택트스프링 가이드(200)가 크로스바(140)에 결합되어질 때 상기 크로스바(140)에 형성된 걸림홈(141)에 콘택트스프링 가이드(200)의 후크(211)가 걸리게 되면서 상기 콘택트스프링 가이드(200)가 크로스바(140)로부터 빠지지 않고 견고하게 조립되어지게 된다.
또한, 상기 콘택트스프링 가이드(200)의 안착부(220)에 결합홈(222)이 형성되면서 상기 결합홈(222) 내로 크로스바(140)의 끼움편(142)이 결합되어 상기 콘택트스프링 가이드(200)와 크로스바(140)가 흔들림없이 안정적으로 조립되어지게 된다.
한편, 상기 콘택트스프링 가이드(200)의 상부로 콘택트스프링(150)이 형성되어 이동콘택트(120)를 눌러주게 되는데, 상기 콘택트스프링(150)이 안착부(220)의 유동방지홈(221)에 끼워지게 되어 상기 유동방지홈(221)에 끼워진 콘택트스프링(150)이 이탈되지 않게 된다.
따라서, 본 발명의 배선용 차단기(100)는 상기 크로스바(140)에 콘택트스프링(150)을 보호할 수 있도록 콘택트스프링 가이드(200)가 조립되어지게 됨으로써 단락 사고 시 발생된 아크 열 가스는 물론 부산물이 콘택트스프링 가이드(200)에 의해 콘택트스프링(150)에 직접적으로 닿지 않게 되어 상기 콘택트스프링(150)의 소손을 방지하여 콘택트스프링(150)을 안정적으로 보호할 수 있게 된다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
100 : 배선용 차단기 110 : 베이스
120 : 이동콘택트 121 : 메인 이동콘택트
122 : 아크 이동콘택트 123 : 고정 메인콘택트 팁
124 : 고정 아크콘택트 팁 130 : 아크러너
140 : 크로스바 141 : 걸림홈
142 : 끼움편 150 : 콘택트스프링
200 : 콘택트스프링 가이드 210 : 차단부
211 : 후크 220 : 안착부
221 : 유동방지홈 222 : 결합홈

Claims (7)

  1. 전기적으로 과부하 및 단락 발생시 회로를 차단하거나 부하를 개폐하는 배선용 차단기의 콘택트스프링을 보호하는 장치에 있어서,
    베이스 내부에 이동콘택트가 형성되며, 상기 이동콘택트의 상부에 이동콘택트를 회전시킬 수 있도록 크로스바가 형성되고, 상기 이동콘택트의 내측에 통전 조건에서 이동콘택트를 눌러주어 접촉 하중을 유지시킬 수 있도록 하는 콘택트스프링이 형성되어지되 상기 콘택트스프링과 이동콘택트 사이에 콘택트스프링을 보호할 수 있도록 콘택트스프링 가이드를 형성하고,
    상기 크로스바의 상부 양측면에는 콘택트스프링 가이드가 조립될 수 있도록 걸림홈이 형성되며, 정면에 콘택트스프링 가이드가 끼워져 조립될 수 있도록 끼움편이 형성된 것을 특징으로 하는 배선용 차단기의 콘택트스프링 보호장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 콘택트스프링 가이드는 정면에 크로스바와 결합되면서 콘택트스프링으로 전달되는 아크를 막아줄 수 있도록 차단부가 형성되며, 상기 차단부에 이동콘택트의 상부로 콘택트스프링 가이드가 안착될 수 있도록 안착부가 형성된 것을 특징으로 하는 배선용 차단기의 콘택트스프링 보호장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 차단부의 양쪽 내측면에는 크로스바에 형성된 걸림홈에 끼워져 콘택트스프링 가이드가 조립되면서 이탈되지 않도록 후크가 형성된 것을 특징으로 하는 배선용 차단기의 콘택트스프링 보호장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 안착부의 상부에는 콘택트스프링이 안착되면서 유동 및 이탈을 방지할 수 있도록 유동방지홈이 형성된 것을 특징으로 하는 배선용 차단기의 콘택트스프링 보호장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 안착부에는 크로스바의 끼움편이 끼워지면서 콘택트스프링 가이드의 유동을 방지할 수 있도록 결합홈이 형성된 것을 특징으로 하는 배선용 차단기의 콘택트스프링 보호장치.
  7. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 콘택트스프링 가이드는 통전 상태에서 이동콘택트로부터 발생된 열이 콘택트스프링에 직접적으로 전도되지 않도록 절연 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 배선용 차단기의 콘택트스프링 보호장치.
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