KR101594872B1

KR101594872B1 - 다극 배선용 차단기

Info

Publication number: KR101594872B1
Application number: KR1020140109845A
Authority: KR
Inventors: 김선국
Original assignee: 엘에스산전 주식회사
Priority date: 2014-08-22
Filing date: 2014-08-22
Publication date: 2016-02-17

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 다극 배선용 차단기는 각각 가동접점과 고정접점을 구비하는 다수의 단극 차단 유닛과, 상기 각 단극 차단 유닛을 동시 개폐 구동하기 위해서 상기 각 단극 차단 유닛에 공통적으로 접속되는 한 쌍의 회전 핀과, 상기 회전 핀을 구동하도록 접속되는 개폐기구를 갖는 다극 배선용 차단기에 있어서, 상기 다수의 단극차단유닛 중 상기 개폐기구로부터 가장 멀리 위치한 단극차단유닛과 그에 인접한 단극차단유닛의 사이에 설치되며, 상기 한 쌍의 회전 핀이 삽입될 수 있는 제1,제2관통홀이 형성되는 제1베이스플레이트; 및 상기 제1베이스플레이트와 전체적인 외형이 동일하게 형성되며, 상기 한 쌍의 회전 핀이 삽입될 수 있는 제3,제4관통홀이 형성되는 제2베이스플레이트;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

다극 배선용 차단기{Mumti-Pole Circuit Breaker}

본 고안은 다극 배선용 차단기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 회로 투입시에는 중성극이 다른 극보다 먼저 투입되고 회로 차단시에는 중성극이 다른 극보다 나중에 개방되도록 하는 속입지절 기능을 갖는 다극 배선용 차단기에 관한 것이다.

일반적으로, 다극 배선용 차단기 특히, 4극 배선용 차단기에 있어서는 개폐장치의 레버 작동을 통한 회로의 연결이나 차단시에 있어서 또는 과전류나 지락 등 이상 발생시 차단(트립)신호를 보내 기기 및 선로를 보호하는 트립장치의 작동시에 있어서 안전성을 유지하도록 중성극(N극)이 마련되어 있다. 이러한 중성극은 속입지절의 동작을 확보하도록 하고 있다. 여기서 속입지절이란 4극형 차단기에 있어서 동시 동작하는 다른 3개의 극(R,S,T극)보다 중성극의 접점이 투입시 먼저 투입되어 중성선의 연결을 확보한 후 나머지 다른 극이 동시 접촉하여 통전전로를 형성하도록 하고, 차단시에는 다른 3개 극의 차단이 먼저 이루어지고 약간의 지연시간 후에 중성극의 차단이 뒤이어 이루어지도록 하는 동작을 말한다.

도 1은 종래기술에 따른 다극 배선용 차단기의 구조가 도시된 사시도이고, 도 2는 종래기술에 따른 다극 배선용 차단기의 중성극 속입지절 장치의 사시도이다. 도 3a 및 3b는 도 2에 있어서 반원형 회전자의 사시도 및 측면도이다.

여기서, 도 1에 도시된 것은 3상 4극용 배선용 차단기이다. 3상 4극용 배선용 차단기는 일반적으로 R,S,T의 3상(극)용 차단 유닛(1a,1b,1c) 및 중성극 차단 유닛(1d)이 병렬로 연결되어 있다. S상 차단 유닛(1b)에는 각 차단 유닛을 공통적으로 개폐할 수 있는 개폐기구(2)가 설치되어 있어서 차단기를 on-off할 수 있게 된다. 상기 개폐기구(2)의 구동력에 의해 각 차단 유닛에 걸쳐 삽입되어 있는 회전핀(3a, 3b)이 회전하면서 차단기를 개폐하게 된다.

이때, T상 차단 유닛(1c)과 중성극 차단 유닛(1d) 사이에는 회전핀(3a, 3b)의 작동을 보정하여 속입지절 기능을 수행하도록 하는 중성극 속입지절 장치(4)가 삽입되어 있다.

종래기술에 따른 중성극 속입지절 장치(4)는 몸체(5)와 상기 몸체(5) 내부에 회전 가능하게 삽입되는 한 쌍의 반원형 회전자(6), 체결나사(7)와 너트(8)로 구성되어 있다. 여기서 반원형 회전자(6)의 하단부에는 양측면에 절개홈(6a)이 형성되어 있어서, 이 절개홈(6a)사이로 회전핀(3a, 3b)이 관통하게 된다. 절개홈(6a)의 상면은 도 3b에서 보듯이 경사면으로 이루어져 있다. 이에 따라, 회전핀(3a)은 하방으로 향하는 회전 모멘트를 받고, 회전핀(3b)은 상방으로 향하는 회전 모멘트를 받는다. 결과적으로, 중성극 차단 유닛(1d)이 3상 차단 유닛(1a,1b,1c)보다 먼저 투입되고, 나중에 분리될 수 있게 된다.

그런데, 이와 같은 종래의 중성극 속입지절 장치(4)는 체결나사(7)와 너트(8)의 체결력에 따라서 반원형 회전자(6)가 회전핀(3a, 3b)에 작용하는 회전모멘트가 달라지게 된다. 이에 따라 부품별 작동오차가 발생하게 되어 동작의 일관성 및 신뢰성이 떨어진다는 문제점이 있다. 또한, 이송중의 진동이나 장기간의 사용으로 인해 체결나사(7)와 너트(8) 사이의 체결력이 약화되면 반원형 회전자(6)의 회전 모멘트도 감소하게 된다는 문제점이 있다. 더불어, 반원형 회전자(6)는 다이캐스팅 주조방식으로 제조되어 충격에 약하고 쉽게 파손이 될 수 있다는 문제점이 있다.

본 발명과 관련한 선행기술로 대한민국 등록특허 제10-0662752호 다극 배선용 차단기, 제10-0689324호 다극 배선용 차단기, 제10-119118호 4극 배선용 차단기의 회전 핀 보정장치 등을 참조할 수 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 그 목적은 중성극 차단 유닛의 속입지절 기능을 수행하기 위해 회전 핀에 작용하는 회전모멘트량이 일정하며 부품이 간단하게 구성되어 생산성이 향상되는 중성극 속입지절 장치가 적용된 다극 배선용 차단기를 제공하는 것이다.

여기서, 상기 제1,제2관통홀의 측면부와 상기 제3,제4관통홀의 측면부는 경사면으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1,제2베이스플레이트 또는 지지플레이트에는 결합홀이 복수 개 형성되어 리벳이나 핀에 의해 결합되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1관통홀은 제1베이스플레이트의 가로중심선의 하부에 위치하고, 상기 제2관통홀은 제1베이스플레이트의 가로중심선의 상부에 위치하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1관통홀과 제2관통홀은 제1베이스플레이트의 중심점에 축대칭으로 위치하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제3관통홀은 제2베이스플레이트의 가로중심선의 상부에 위치하고, 상기 제4관통홀은 제2베이스플레이트의 가로중심선의 하부에 위치하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제3관통홀과 제4관통홀은 제2베이스플레이트의 중심점에 축대칭으로 위치하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1,제2,제3,제4관통홀은 측면부가 후방에서 전방을 향해 하향하는 경사면으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 제1베이스플레이트와 제2베이스플레이트 사이에 삽입 설치되는 지지플레이트를 더 포함하며, 상기 지지플레이트의 두께에 따라 상기 제1베이스플레이트 및 상기 제2베이스플레이트의 간격이 조절되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 다극 배선용 차단기에 의하면 중성극의 개폐시 필요한 속입지절 기능을 수행하는 중성극 속입지절 장치의 성능이 일관성 있게 이루어지는 효과가 있다.

위와 같은 중성극 속입지절 장치의 성능을 나타내는 주요한 요소인 회전모멘트량은 지지플레이트에 의해 조립시의 오차에 관계없이 일정하게 유지되어 신뢰성이 있다. 또한, 이러한 회전모멘트량은 지지플레이트의 두께를 선택함에 따라서 조절될 수 있는 효과가 있다.

더불어 중성극 속입지절 장치에 소요되는 부품수가 감소함에 따라 생산성 및 조립성이 향상되고 생산비용이 감소하는 효과가 있다.

도 1은 종래기술에 따른 다극 배선용 차단기의 구조가 도시된 사시도이다.
도 2는 종래기술에 따른 다극 배선용 차단기의 중성극 속입지절 장치의 사시도이다.
도 3a 및 3b는 도 2에 있어서 반원형 회전자의 사시도 및 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배선용 차단기의 구조가 도시된 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 다극 배선용 차단기의 중성극 속입지절 장치의 사시도이다.
도 6은 도 5의 분해사시도이다.
도 7a 및 7b는 도 5에 있어서 제1베이스플레이트 및 제2베이스플레이트의 정면도이다.
도 8a 및 8b는 도 5에 있어서 A-A 단면도, B-B단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는 것이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다극 배선용 차단기의 구조가 도시된 사시도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 다극 배선용 차단기의 중성극 속입지절 장치의 사시도이고, 도 6은 도 5의 분해사시도이다. 도 7a 및 7b는 도 5에 있어서 제1베이스플레이트 및 제2베이스플레이트의 정면도이다. 도 8a 및 8b는 도 5에 있어서 A-A 단면도, B-B단면도이다. 도면을 참조하여 본 발명의 각 실시예에 따른 다극 배선용 차단기에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 다극 배선용 차단기의 중성극 속입지절 장치는 각각 가동접점과 고정접점을 구비하는 다수의 단극 차단 유닛(10a, 10b, 10c, 10d)과, 상기 각 단극 차단 유닛(10a, 10b, 10c, 10d)을 동시에 개폐 구동하기 위해서 상기 각 단극 차단 유닛(10a, 10b, 10c, 10d)에 공통적으로 접속되는 한 쌍의 회전 핀(11,12)과, 상기 회전 핀(11,12)을 구동하도록 접속되는 개폐기구(15)를 갖는 다극 배선용 차단기에 있어서, 상기 다수의 단극차단유닛(10a, 10b, 10c, 10d) 중 상기 개폐기구로부터 가장 멀리 위치한 단극차단유닛(10d)과 그에 인접한 단극차단유닛(10c) 사이에 설치되며, 상기 한 쌍의 회전 핀(11,12)이 삽입될 수 있는 제1,제2관통홀(21,22)이 형성되는 제1베이스플레이트(20); 및 상기 제1베이스플레이트(20)와 전체적인 외형이 동일하게 형성되며, 상기 한 쌍의 회전 핀(11,12)이 삽입될 수 있는 제3,제4관통홀(31,32)이 형성되는 제2베이스플레이트(30);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 다극 배선용 차단기는 4극용의 배선용 차단기로서 R극(R상), S극(S상), T극(T상), N극(N상)의 4개의 극별 단극차단유닛(10a,10b,10c,10d)으로 구성되어 있다. 도 4에서 우측으로부터 좌측으로 R상 단극차단유닛(10a), S상 단극차단유닛(10b), T상 단극차단유닛(10c) 및 N상 단극차단유닛(10d)이 병렬로 결합되어 이루어진다.

개폐기구(15)는 S상 단극차단유닛(10b)상에 설치되며, 개폐기구(15)의 상부에는 개폐기구(15)를 수동으로 조작하기 위한 핸들(15a)이 설치된다.

회전 핀(11,12)은 상기 4개의 상(극)별 단극차단유닛(10a,10b,10c,10d)의 하부에 각각 회전 가능하게 설치되는 샤프트 어셈블리(미도시)에 공통적으로 관통 설치되며, 상기 개폐기구(15)에 의해 발생하는 차단구동력을 각 차단유닛에 전달한다.

상기 개폐기구가 S상 단극차단유닛(10b)에 설치되어 있으므로 S상 단극차단유닛(10b)으로부터 가장 멀리 떨어져 있는 N극 단극차단유닛(10d)에 전달되는 힘을 보정하기 위하여 설치되는 중성극 속입지절 장치는 제1베이스플레이트(20)와 제2베이스플레이트(30)를 포함하여 구성된다.

제1베이스플레이트(20)는 장방형의 평판으로 형성된다. 제1베이스플레이트(20)에는 회전 핀(11,12)이 삽입될 수 있는 제1관통홀(21)과 제2관통홀(22)이 형성된다. 제1베이스플레이트(20)의 양측면에는 결합홀(23)이 각각 복수 개 형성된다.

여기서, 제1관통홀(21)은 제1베이스플레이트(20)의 가로중심선(C-C)의 하부에 위치하고, 상기 제2관통홀(22)은 제1베이스플레이트(20)의 가로중심선(C-C)의 상부에 위치하도록 할 수 있다.

또한, 상기 제1관통홀(21)과 제2관통홀(22)은 제1베이스플레이트(20)의 중심점에 축대칭으로 위치하도록 할 수 있다.

제2베이스플레이트(30)는 장방형의 평판으로 형성된다. 제2베이스플레이트(30)에는 회전 핀(11,12)이 삽입될 수 있는 제3관통홀(31)과 제4관통홀(32)이 형성된다. 제2베이스플레이트(30)의 양측면에는 결합홀(33)이 각각 복수 개 형성된다.

여기서, 제3관통홀(31)과 제4관통홀(32)은 제2베이스플레이트(30)의 가로중심선(B-B) 상에 위치할 수 있다.

다른 실시예로, 제3관통홀(31)은 제2베이스플레이트(30)의 가로중심선(D-D)의 상부에 위치하고, 상기 제4관통홀(32)은 제2베이스플레이트(30)의 가로중심선(D-D)의 하부에 위치하도록 할 수 있다.

또한, 상기 제3관통홀(31)과 제4관통홀(32)은 제2베이스플레이트(30)의 중심점에 축대칭으로 위치하도록 할 수 있다.

여기서, 상기 제1,제2관통홀(21,22)의 측면부(21a, 22a)와 제3,제4관통홀(31,32)의 측면부(31a, 32a)는 경사면을 이루게 된다. 이 중에서, 제1관통홀(21)과 제3관통홀(31)의 측면부(21a, 31a)는 도면상 후면에서 전면으로 내려가는 방향으로 경사면이 형성될 수 있다. 도 8a에 도 5의 A-A 단면도가 도시되어 있다. 제1베이스플레이트(20)의 제1관통홀(21)과 제2베이스플레이트(30)의 제3관통홀(31)제4관통홀(32)제4관통홀(32) 내려가는 방향으로 경사각을 이루며 동일한 연장선 상에 형성되어 있다. 이에 따라, 회전 핀(11)은 제1관통홀(21) 및 제3관통홀(31)에 삽입되어 하방으로 향하는 회전모멘트를 받게 된다.

또한, 상기 제2관통홀(22)과 제4관통홀(32)의 측면부(22a,32a)는 도면상 후면에서 전면으로 올라가는 방향으로 경사면이 형성될 수 있다. 도 8b에 도 5의 B-B 단면도가 도시되어 있다. 제1베이스플레이트(20)의 제2관통홀(22)과 제2베이스플레이트(30)의 제4관통홀(32)이 도면상 우측에서 좌측으로 올라가는 방향으로 경사각을 이루며 동일한 연장선 상에 형성되어 있다. 이에 따라, 회전 핀(12)은 제2관통홀(22) 및 제4관통홀(32)에 삽입되어 상방으로 향하는 회전모멘트를 받게 된다.

지지플레이트(40)는 제1베이스플레이트(20)와 제2베이스플레이트(30) 사이에 간격을 유지할 수 있도록 삽입 결합된다. 지지플레이트(40)에 의해 제1베이스플레이트(20)와 제2베이스플레이트(30) 사이의 간격은 일정하게 유지된다. 즉, 회전 핀(11,12)에 작용하는 회전모멘트량이 일정하게 유지된다. 한편, 지지플레이트(40)의 두께가 달라짐에 따라 제1베이스플레이트(20)와 제2베이스플레이트(30) 사이의 간격이 조절될 수 있다. 이 간격에 따라서 회전 핀(11,12)에 작용하는 회전모멘트량이 달라지게 된다.

지지플레이트(40)에는 제1베이스플레이트(20)의 결합홀(23) 및 제2베이스플레이트(30)의 결합홀(33)에 연통되어 결합될 수 있도록 결합홀(41)이 형성된다.

상기 제1베이스플레이트(20)의 결합홀(23), 제2베이스플레이트(30)의 결합홀(33) 및 지지플레이트(40)의 결합홀(41)에는 리벳(45)이나 핀이 삽입되어 제1베이스플레이트(20), 제2베이스플레이트(30) 및 지지플레이트(40)를 결합시키게 된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 다극 배선용 차단기에 의하면 중성극의 개폐시 필요한 속입지절 기능을 수행하는 중성극 속입지절 장치에 있어서 회전 핀(11,12)에 작용하는 회전모멘트량이 일정하게 유지되므로 성능이 일관성 있게 이루어지는 효과가 있다.

위 회전모멘트량은 제1베이스플레이트(20)와 제2베이스플레이트(30)의 간격 에 의해 조절되는데 이러한 간격은 지지플레이트(40)에 의해 고정되므로 조립시의 오차에 관계없이 일정하게 성능을 발휘하므로 제품의 신뢰성이 있다. 이러한 회전모멘트량은 지지플레이트(40)의 두께를 선택함에 따라서 조절될 수 있는 효과가 있다. 더불어, 상술하지는 않았지만 제1베이스플레이트(20)에 있어서 제1,제2관통홀(21,22)의 위치 및 제2베이스플레이트(30)에 있어서 제3,제4관통홀(31,32)의 위치에 의해서도 회전모멘트량이 조절될 수 있다.

더불어, 중성극 속입지절 장치에 소요되는 부품수가 감소함에 따라 생산성 및 조립성이 향상되고 생산비용이 감소하는 효과가 있다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시 예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 청구의 범위에 속함은 자명하다.

10a R상 단극차단유닛 10b S상 단극차단유닛
10c T상 단극차단유닛 10d N극 단극차단유닛
11,12 회전핀 15 개폐기구
15a 핸들 20 제1베이스플레이트
21 제1관통홀 22 제2관통홀
21a,22a 측면부 23 결합홀
30 제2베이스플레이트 31 제3관통홀
32 제4관통홀 31a,32a 측면부
33 결합홀 40 지지플레이트
41 결합홀 45 리벳

Claims

각각 가동접점과 고정접점을 구비하는 다수의 단극 차단 유닛과, 상기 각 단극 차단 유닛을 동시 개폐 구동하기 위해서 상기 각 단극 차단 유닛에 공통적으로 접속되는 한 쌍의 회전 핀과, 상기 회전 핀을 구동하도록 접속되는 개폐기구를 갖는 다극 배선용 차단기에 있어서,
상기 다수의 단극차단유닛 중 상기 개폐기구로부터 가장 멀리 위치한 단극차단유닛과 그에 인접한 단극차단유닛의 사이에 설치되며, 상기 한 쌍의 회전 핀이 삽입될 수 있는 제1,제2관통홀이 형성되는 제1베이스플레이트; 및
상기 제1베이스플레이트와 전체적인 외형이 동일하게 형성되며, 상기 한 쌍의 회전 핀이 삽입될 수 있는 제3,제4관통홀이 형성되는 제2베이스플레이트;를 포함하고,
상기 제1,제2관통홀의 측면부와 상기 제3,제4관통홀의 측면부는 경사면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 다극 배선용 차단기.
삭제
제1항에 있어서, 상기 제1,제2베이스플레이트 또는 지지플레이트에는 결합홀이 복수 개 형성되어 리벳이나 핀에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는 다극 배선용 차단기.
제1항에 있어서, 상기 제1관통홀은 제1베이스플레이트의 가로중심선의 하부에 위치하고, 상기 제2관통홀은 제1베이스플레이트의 가로중심선의 상부에 위치하는 것을 특징으로 하는 다극 배선용 차단기.
제4항에 있어서, 상기 제1관통홀과 제2관통홀은 제1베이스플레이트의 중심점에 축대칭으로 위치하는 것을 특징으로 하는 다극 배선용 차단기.
제1항에 있어서, 상기 제3관통홀은 제2베이스플레이트의 가로중심선의 상부에 위치하고, 상기 제4관통홀은 제2베이스플레이트의 가로중심선의 하부에 위치하는 것을 특징으로 하는 다극 배선용 차단기.
제4항에 있어서, 상기 제3관통홀과 제4관통홀은 제2베이스플레이트의 중심점에 축대칭으로 위치하는 것을 특징으로 하는 다극 배선용 차단기.
제1항에 있어서, 상기 제1,제2,제3,제4관통홀은 측면부가 후방에서 전방을 향해 하향하는 경사면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 다극 배선용 차단기.
제1항에 있어서, 상기 제1베이스플레이트와 제2베이스플레이트 사이에 삽입 설치되는 지지플레이트를 더 포함하며, 상기 지지플레이트의 두께에 따라 상기 제1베이스플레이트 및 상기 제2베이스플레이트의 간격이 조절되는 것을 특징으로 하는 다극 배선용 차단기.