KR101668023B1 - 누전 차단기용 트립 레버 장치 - Google Patents

누전 차단기용 트립 레버 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 누전 차단기용 트립 레버 장치를 제공한다. 상기 누전 차단기용 트립 레버 장치는 타단에 누전 차단용 트립 레버가 형성되는 트립 레버 몸체와; 상기 트립 레버 몸체의 일단에 돌출되도록 마련되며, 관통공이 형성되는 나사 고정 몸체와; 상기 트립 레버 몸체 내측에 위치되는 외부의 안착판에 안착되며, 일단이 상기 나사 고정 몸체에 지지되고, 타단이 상기 안착판 단부에 형성되는 지지판에 지지되는 탄성 부재; 및 상기 관통공에 위치되며, 상기 탄성 부재를 압축 또는 이완시키어 상기 탄성 부재의 탄성력을 선택적으로 조절하는 탄성 조절부를 포함한다. 따라서, 본 발명은 누전 발생시 전원을 차단하도록 레버를 동작시키는 트립력을 선택적으로 조절할 수 있도록 할 수 있고, 설정된 트립력이 정상적으로 작동되지 않을 경우에 누전 차단기의 전자 장치를 분리하지 않고 수시로 트립력을 용이하게 제설정할 수 있다.

Description

누전 차단기용 트립 레버 장치{TRIP LEVER APPARATUS FOR EARTH LEAKAGE CIRCUIT BREAKER}
본 발명은 누전 차단기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 누전 발생시 전원을 차단하도록 레버를 동작시키는 트립력을 선택적으로 조절할 수 있는 누전 차단기용 트립 레버 장치에 관한 것이다.
전형적으로 누전 차단기는 누설 전류, 지락 및 인체 감전 사고 발생과 같은 이상 전류의 발생을 감출하여 회로를 차단하는 안전 장치 중의 하나이다.
누전 차단기의 동작은 다음과 같다.
부하 측으로부터 누설 전류, 지락 및 인체 감전 등의 이상 전류가 발생되면, 회로부에 저장되는 ZCT(Zero Current Transformer)에서 이를 감지하고, 이 감지된 신호를 기판으로 전송하고, 상기 전송된 신호는 회로부 내의 IC에서 회로 차단 여부를 판단한다. 그리고, 이상 전류가 사고 전류로 판단되는 경우에, IC는 도 1에도시되는 장치에서의 레버를 가변시키어 회로를 차단한다.
여기서, 도 1에 도시되는 장치에서 회로를 차단하는 방법을 설명하도록 한다.
사고 전류로 판단되는 경우에, 전류는 전자 장치에서의 고정 코어와 가동 코어가 서로 밀착되도록 유지하는 영구 자석의 자력을 상쇄시킨다. 따라서, 가동 코어는 복귀 스프링을 구비하여 원위치로 복귀하는 가동 핀에 끼워진 상태로 일측으로 유동한다. 따라서, 상기 가동 핀은 원위치로 복귀한다. 이때, 상기 복귀 위치로 유동된 가동 핀 단부는 전원 공급을 차단할 수 있도록 다른 기구부들 간의 연결을 해제한다.
여기서, 도 1에 도시되는 바와 같이, 누전 발생시에 가동 핀이 원위치로 복귀되면서 레버(11)를 작동시킨다. 이때, 가동 핀과 연결되어 일정의 트립력을 제공하는 트립 레버 장치(10) 역시 직선 동작을 이룬다. 여기서, 상기 트립 레버 장치(10)는 가동 핀이 원위치로 복귀하는 경우에 일정의 트립력을 제공하기 위하여 탄성 스프링(20)을 사용한다. 그러나, 종래에는 누전시 가동 핀의 유동이 상기 탄성 스프링(20)이 갖는 일정의 단일 탄성력 또는 단일 응력에 의하여 이루어진다.
따라서, 종래에는 트립력을 제공하는 탄성 스프링(20)의 탄성력 또는 응력이 일정하게 고정되기 때문에 누전 차단기의 트립 하중 또는 트립력이 미리 설정된 기준 레벨 이상으로 변동되는 경우에 탄성 스프링(20) 자체를 이에 부합되는 트립력을 갖는 다른 탄성 스프링으로 변경하여야하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 누전 발생시 전원을 차단하도록 레버를 동작시키는 트립력을 선택적으로 조절할 수 있도록 한 누전 차단기용 트립 레버 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 설정된 트립력이 정상적으로 작동되지 않을 경우에 누전 차단기의 전자 장치를 분리하지 않고 수시로 트립력을 용이하게 제설정할 수 있는 누전 차단기용 트립 레버 장치를 제공함에 있다.
일 양태에 있어서, 본 발명은 누전 차단기용 트립 레버 장치를 제공한다.
상기 누전 차단기용 트립 레버 장치는 타단에 누전 차단용 트립 레버가 형성되는 트립 레버 몸체와; 상기 트립 레버 몸체의 일단에 돌출되도록 마련되며, 관통공이 형성되는 나사 고정 몸체와; 상기 트립 레버 몸체 내측에 위치되는 외부의 안착판에 안착되며, 일단이 상기 나사 고정 몸체에 지지되고, 타단이 상기 안착판 단부에 형성되는 지지판에 지지되는 탄성 부재; 및 상기 관통공에 위치되며, 상기 탄성 부재를 압축 또는 이완시키어 상기 탄성 부재의 탄성력을 선택적으로 조절하는 탄성 조절부를 포함한다.
여기서, 상기 탄성 조절부는, 상기 관통공에 끼워져 스크류 결합되며, 일단은 상기 관통공 외부에 노출되고 타단은 상기 탄성 부재의 일단과 접촉되는 스크류 볼트인 것이 바람직하다.
그리고, 상기 탄성 조절부는, 상기 관통공에 끼워져 스크류 결합되며, 일단부에 절개홈이 형성되는 스크류 볼트와, 상기 스크류 볼트의 타단부로부터 연장되며 상기 탄성 부재가 끼워져 고정되는 가이드 부재를 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 가이드 부재는, 상기 탄성 부재가 끼워지는 제 1가이드 부재와, 상기 제 1가이드 부재와 상기 스크류 볼트의 경계 테두리에서 상기 제 1가이드 부재의 외경 보다 크게 형성되어 상기 제 1가이드 부재에 끼워지는 탄성 부재의 단부를 지지하는 제 2가이드 부재를 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 나사 고정 몸체의 관통공 테두리에는 상기 제 2가이드 부재가 안착되는 안착홈이 더 형성될 수도 있다.
본 발명은 누전 발생시 전원을 차단하도록 레버를 동작시키는 트립력을 선택적으로 조절할 수 있도록 할 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 설정된 트립력이 정상적으로 작동되지 않을 경우에 누전 차단기의 전자 장치를 분리하지 않고 수시로 트립력을 용이하게 제설정할 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 종래의 누전 차단기의 트립 레버 스프링과 케이스의 조립 상태를 보여주는 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 누전 차단기를 보여주는 분해 사시도이다.
도 3은 도 2의 트립 레버 장치를 보여주는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 트립 레버 장치가 설치된 누전 차단기를 보여주는 결합 사시도이다.
도 5는 도 4의 선 Ⅰ-Ⅰ'를 따르는 단면도이다.
도 6은 도 5의 가동 핀이 이동된 상태를 보여주는 단면도이다.
도 7은 본 발명에 따르는 탄성 조절부와 나사 고정 몸체와의 결합 상태를 보여주는 단면도이다.
이하, 첨부되는 도면들을 참조로 하여, 본 발명의 트립 레버 장치 및 이를 갖는 누전 차단기를 설명하도록 한다.
본 발명의 트립 레버 장치의 구성을 설명하도록 한다.
도 2 및 도 3을 참조 하면, 상기 트립 레버 장치(200)는 케이스(100)의 일측에 슬라이딩 가능하게 설치되는 트립 레버 몸체(210)를 갖는다. 상기 트립 레버 몸체(210)는 홀(211)이 형성되며 일정 길이를 갖는 판상의 몸체로 이루어진다. 바람직하게는 상기 홀(211)은 하기에 기술되는 지지부(170)가 위치되는 홀이며, 트립 레버 몸체(210)의 일단에 형성되는 나사 고정 몸체(220)와 타단에 형성되는 후단 몸체(260)의 사이에 형성되는 것이 좋다.
그리고, 상기 트립 레버 몸체(210)의 일단에는 외부로 돌출되도록 마련되는 나사 고정 몸체(220)가 형성된다. 여기서, 상기 나사 고정 몸체(220)에는 관통 형성되는 관통공(221)이 형성된다.
그리고, 상기 트립 레버 몸체(220)의 타단에는 고리 형상의 레버(250)가 형성된다. 상기 고리 형상의 레버(250)는 트립 레버 몸체(220)의 좌우 슬라이딩 동작에 따라 레버(160)를 가동시킬 수 있는 축과 같은 기구물을 유동시키는 역할을 할 수 있다.
또한, 상기 트립 레버 몸체(210)의 내측에는 코일 스프링과 같은 일정의 탄성을 갖는 탄성 부재(230)가 배치된다. 상기 탄성 부재(230)의 일단은 상기 나사 고정 몸체(220)의 내측면에 위치되고, 상기 탄성 부재(230)의 타단은 케이스(100) 일측에 마련되는 지지부(170)의 지지판(172)에 지지된다. 여기서, 상기 지지부(170)의 구성은 하기에 기술하기로 한다.
상기 탄성 부재(230)는 상기 관통공(221)에 위치되는 탄성 조절부(240)에 의하여 압축 또는 이완될 수 있는 일정의 탄성력을 갖는 탄성 스프링이기 때문에, 상기 탄성 부재(230)의 탄성력은 선택적으로 조절될 수 있다.
여기서, 상기 탄성 조절부(240)는 상기 관통공(221)에 끼워져 관통공(221)과 스크류 결합되는 스크류 볼트(243)일 수 있다. 그리고, 상기 탄성 부재(230)의 일단은 상기 스크류 볼트(243)의 단부에 지지될 수 있다. 따라서, 상기 스크류 볼트(243)를 상기 관통공(221)에 스크류 결합된 상태로 결합되는 또는 해제되는 방향을 따라 회전시키면, 상기 스크류 볼트(243)는 관통공(221) 내부에서 좌측 또는 우측으로 유동될 수 있고, 이에 따라, 상기 탄성 부재(230)의 탄성력은 상기 유동되는 스크류 볼트(243)에 의하여 압축 또는 이완됨에 따라 조절 될 수 있다.
여기서, 상기 스크류 볼트(243)의 일단부에는 드라이버와 같은 기구의 단부가 끼워질 수 있는 절개홈(243a)이 형성된다.
한편, 본 발명에서는 상기와 같이 탄성 조절부(240)가 스크류 볼트(243) 자체일 수도 있지만, 바람직하게는, 관통공(221)에 설치되는 가이드 부재(241)와, 상기 가이드 부재(241)에 형성되는 스크류 홀(242)에 끼워져 스크류 결합되는 스크류 볼트(243)로 구성되는 것이 좋다.
즉, 도 3 및 도 4를 참조 하면, 상기 탄성 조절부(240)는 스크류 볼트(243)와 스크류 볼트(243)로부터 연장되는 가이드 부재(241)로 구성될 수 있다.
상기 가이드 부재(241)는 제 1가이드 부재(241a)와 제 2가이드 부재(242a)로 이루어진다.
상기 제 1가이드 부재(241a)는 원통 형상으로 형성되어 탄성 스프링인 탄성 부재(230)가 끼워질 수 있는 몸체이다.
그리고, 상기 제 2가이드 부재(242a)는 상기 제 1가이드 부재(241a)의 일단에 형성되며, 그 외경이 상기 제 1가이드 부재(241a)의 외경 보다 크게 형성되어 상기 나사 고정 몸체(220)의 외면 즉, 관통공(221)의 인근 영역에 걸치도록 구성된다. 그리고, 상기 제 2가이드 부재(242a)는 상기 제 1가이드 부재(241a)에 끼워진 탄성 부재(230)의 일단을 지지하는 역할을 한다.
이러한 상태에서, 상기 스크류 볼트(243)는 상기 관통공(221)에 스크류 결합되고, 상기 스크류 볼트(243)을 관통공(221)에서 결합 또는 해제되는 방향을 따라 회전시키면, 상기 스크류 볼트(243)는 관통공(221)에 스크류 결합되는 상태에서 좌측 또는 우측으로 유동될 수 있고, 이에 따라, 상기 탄성 부재(230) 역시 제 2가이드 부재(242a)에 지지된 상태로 압축 또는 이완되는 상태로 가변됨에 따라 탄성력이 조절 될 수 있다.
한편, 상기 나사 고정 몸체(220)의 관통공(221) 테두리에는 상기 제 2가이드 부재(242a)가 안착되는 안착홈(221a, 도 7참조)이 더 형성될 수 있다.
따라서, 상기 제 2가이드 부재(242a)는 나사 고정 몸체(220)에서 안정적으로 지지될 수 있다.
이상, 본 발명에서는 코일 스프링과 같은 탄성 부재(230)의 탄성력을 탄성 조절부(240)를 사용하여 상기 탄성 부재(230)의 일단을 압축하거나 이완시킴으로써, 누전 차단기의 트립력을 선택적으로 설정할 수 있다.
다음은, 상기와 같이 선택적인 트립력 설정이 가능한 트립 레버 장치(200)가 채택되는 누전 차단기를 설명하도록 한다.
도 2 내지 도 5, 도 6을 참조 하면, 본 발명의 누전 차단기는 내부에 중공 형상의 고정 코어(130)가 설치되는 케이스(100)를 구비한다. 상기 케이스(100)의 내부에는 일정 길이의 가동 핀(110)이 배치된다. 여기서, 상기 고정 코어(130)는 상기 가동 핀(110)에 끼워져 케이스(100) 내부에 고정 설치된다. 따라서, 상기 고정 코어(130)는 가동 핀(110)의 유동에 의하여 위치가 가변되지 않을 수 있다.
그리고, 상기 가동 핀(110)의 머리부(111)는 상기 고정 코어(130)의 일측으로부터 돌출되도록 위치되고, 상기 머리부(111)와 고정 코어(130)의 사이에는 케이스의 내부에 형성되는 격벽(W)을 통하여 지지된다. 여기서, 상기 가동 핀(110)은 상기 격벽(W)을 관통하도록 설치되며, 상기 머리부(111)와 상기 머리부(111) 반대측의 격벽(W) 사이에는 가동 핀(110)에 끼워져 설치되는 복귀 스프링(120)이 배치된다. 여기서, 상기 복귀 스프링의 일단은 상기 격벽의 내부에 지지되는 고정판(W1)에 지지되고, 타단은 상기 머리부(111)에 지지되는 것이 좋다.
그리고, 상기 케이스(100)의 외부로 돌출되는 머리부(111)는 상기에 기술된 트립 레버 몸체(210)의 후단과 연결된다. 바람직하게는, 상기 트립 레버 몸체(210)의 후단측에는 트립 레버(250)가 형성된다.
한편, 상기 케이스(100)의 내부에는 가동 코어(140)가 설치된다. 상기 가동 코어(140)는 상기 고정 코어(130)의 측부에 위치되도록 가동 핀(110)에 끼워져 설치되며, 상기 가동 핀(110)을 따라 슬라이딩 이동 가능하도록 설치된다.
그리고, 상기 케이스(100)의 내부에는 마그네트(150)가 설치된다. 상기 마그네트(150)는 상기 가동 코어(140)의 외주에 배치되도록 마련되며, 상기 마그 네트(150)는 외부로부터 전류를 공급 받아 상기 가동 코어(140)를 고정 코어(130)로부터 이탈 또는 이격되도록 하는 역할을 한다. 즉, 상기 마그 네트(150)에 전류가 공급되기 전에는, 상기 가동 코어(140)는 도 5에 도시되는 바와 같이 고정 코어(130)의 일측에 밀착된 상태를 유지하고, 전류가 공급되면(누전이 발생되는 경우) 상기 가동 코어(140)는 도 6에 도시되는 바와 같이 고정 코어(130)로부터 일정 거리 이격되도록 가동 핀(110)을 따라 슬라이딩 이동 한다.
그리고, 케이스(100)의 외측에는 토션 스프링(161)을 통하여 원위치로 복귀 가능한 레버(160)가 설치되며, 상기 레버(160)는 도 6에 도시되는 바와 같은 일측으로 돌출 이동되는 고정 핀(110)의 끝단에 연동되어 회전될 수 있다.
그리고, 본 발명의 트립 레버 몸체(210)는, 상기와 같이 트립 레버 몸체(210)의 후단이 가동 핀(110)의 머리부(111)와 연결되기 때문에, 상기 가동 핀(110)과 연동되어 슬라이딩 이동될 수 있다.
여기서, 도 2 및 도 4를 참조 하면, 케이스(100)의 일측에는 지지부(170)가 형성된다. 상기 지지부(170)는 본 발명에 따르는 탄성 부재(230)가 안착되는 일정 길이의 안착판(171)과, 상기 안착판(171)의 후단에 세워져 형성됨으로써, 상기 탄성 부재(230)의 타단이 지지되는 지지판(172)으로 구성된다.
그리고, 상기 지지부(170)는 상기 트립 레버 몸체(210)의 사각 형상의 홀(211)에 끼워질 수 있고, 상기 사각 형상의 홀(211)의 길이는 상기 지지부(170)의 길이 보다 일정 거리 길기 때문에, 상기 지지부(170)에 끼워진 상태로 좌우로 유동될 수 있다.
따라서, 본 발명에 따르는 코일 스프링과 같은 탄성 부재(230)는 그 일단이 나사 고정 몸체(220)의 관통공(221)에 배치된 스크류 볼트(243)의 단부에 지지되고. 타단은 상기 지지판(172)에 지지된다.
이때, 상기 스크류 볼트(243)의 외측면부에는 드라이버와 같은 기구들을 사용하여 스크류 볼트(243)를 조임 또는 해제되는 방향을 따라 회전시킬 수 있도록 일정 깊이의 홈(111a)이 형성된다.
이와 같은 방식으로 스크류 볼트(243)를 조임 또는 해제되는 방향을 따라 회전시키면, 상기 스크류 볼트(243)는 관통공(221) 내부에서 스크류 결합되는 상태로 좌측 또는 우측을 따라 일정 거리 유동될 수 있다. 이에 따라, 상기 탄성 부재(230)는 압축 또는 이완 될 수 있고, 이에 따라, 레버(160) 작동에 필요한 트립력을 용이하게 가변 설정할 수 있다.
따라서, 본 발명의 트립 레버 장치(200)를 갖는 누전 차단기는 도 6에 보여지는 바와 같이 누전 발생 시 가동 핀(110)의 유동 동작을 통하여 레버(160)를 작동시키는 동작에서, 이러한 동작이 수회 반복되는 경우에, 설정 트립력이 임의의 시점으로부터 변경될 수 있다. 여기서, 본 발명에서는 상기와 같은 현상이 발생되는 경우에, 스크류 볼트(243)를 회전 조절을 통하여 탄성 부재(230)의 탄성력을 선택적으로 조절함으로써, 상기와 같은 트립력의 변경 문제를 별도의 기구물 해체없이 용이하게 해소할 수 있다.
100 : 케이스
110 : 가동 핀
120 : 복귀 스프링
130 : 고정 코어
140 : 가동 코어
150 : 마그네트
160 : 레버
170 : 지지부
200 : 트립 레버 장치
210 : 트립 레버 몸체
220 : 나사 고정 몸체
221 : 관통공
230 : 탄성 부재
240 : 탄성 조절부
241 : 가이드 부재
242 : 스크류 홀
243 : 스크류 볼트
250 : 트립 레버

Claims (5)

  1. 타단에 누전 차단용 트립 레버가 형성되는 트립 레버 몸체;
    상기 트립 레버 몸체의 일단에 돌출되도록 마련되며, 관통공이 형성되는 나사 고정 몸체;
    상기 트립 레버 몸체 내측에 위치되는 외부의 안착판에 안착되며, 일단이 상기 나사 고정 몸체에 지지되고, 타단이 상기 안착판 단부에 형성되는 지지판에 지지되는 탄성 부재; 및
    상기 관통공에 위치되며, 상기 탄성 부재를 압축 또는 이완시키어 상기 탄성 부재의 탄성력을 선택적으로 조절하는 탄성 조절부를 포함하고,
    상기 탄성 조절부의 일단부에는 상기 탄성 부재가 끼워져 고정되는 가이드 부재가 연장 형성되고,
    상기 가이드 부재는, 상기 탄성 부재가 끼워지는 제 1가이드 부재와, 상기 제 1가이드 부재의 일부에 형성되고 상기 제 1가이드 부재의 외경보다 크게 형성되어 상기 제 1가이드 부재에 끼워지는 탄성 부재의 단부를 지지하는 제 2가이드 부재를 구비하고,
    상기 나사 고정 몸체의 관통공 테두리에는 상기 제 2가이드 부재가 안착되는 안착홈이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 누전 차단기용 트립 레버 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 탄성 조절부는,
    상기 관통공에 끼워져 스크류 결합되며, 일단은 상기 관통공 외부에 노출되고 타단은 상기 탄성 부재의 일단과 접촉되는 스크류 볼트인 것을 특징으로 하는 누전 차단기용 트립 레버 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 탄성 조절부는,
    타단부에 상기 관통공에 끼워져 스크류 결합되며, 일단부에 절개홈이 형성되는 스크류 볼트가 구비되는 것을 특징으로 하는 누전 차단기용 트립 레버 장치.

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