KR101822416B1

KR101822416B1 - 차단기

Info

Publication number: KR101822416B1
Application number: KR1020170083860A
Authority: KR
Inventors: 고인석; 김영일; 최명섭; 김정훈; 고흥열; 박희태; 김영배
Original assignee: 인텍전기전자 주식회사
Priority date: 2017-06-30
Filing date: 2017-06-30
Publication date: 2018-01-29
Also published as: WO2019004515A1

Abstract

차단기가 제공된다. 차단기는 하우징; 상기 하우징 내부에 설치되는 영구자석; 상기 하우징에 설치되고 적어도 하나의 톰슨 코일을 포함하여 구동력을 제공하는 코일부 및 상기 영구자석의 내부에 설치되고 상기 코일부에 의해 상기 하우징 내부에서 왕복 이동하는 가동부를 포함한다.

Description

차단기{CIRCUIT BREAKER}

본 발명은 차단기에 관한 것이다.

일반적으로 수배전반은 전력을 공급받아 각각의 전력 수용가에 설치된 부하설비에서 요구하는 전력을 공급하기 위해서, 고압의 전력을 저압으로 변환하여 분배하는 설비이며, 통상적으로 내부에는 개폐기, 피뢰기, 변압기, 차단기 및 각종 계측장비 등이 구비되어 있다.

이때 차단기는 주로 송전선로의 송전단이나 수전단에 설치되어 전력 계통에 고장이 없을 때 정상 전류를 개폐하는 것은 물론, 단락 등의 고장이 발생하였을 때 고장 전류를 차단하여 계통 및 각종 전력기기를 보호한다.

이러한 차단기는 절연 매질에 따라 진공 차단기(vacuum circuit breaker, VCB), 오일 차단기(oil circuit breaker, OCB), 기중 차단기(air circuit breaker, ACB) 가스 차단기(gas circuit breaker, GCB) 등으로 분류된다.

정류기는 교류를 직류로 변환해 주는 기기로써, 반도체 소자인 SD(Silicon Diode) 조합 또는 SCR(Silicon Controlled Rectifier) 스위칭 소자를 이용하여 교류를 직류로 변환한다. SCR 스위칭 소자는 특히 과전류에 의하여 쉽게 손상되고, 손상 시 교체하기가 어려우며, 고가인 특성이 있다.

이러한 이유로, 배전반에 이상 전류가 흐를 때, 정류기를 포함한 다른 기기를 보호하기 위한 차단기가 설치된다. 차단기는 전기회로에 이상 전류가 흐를 때 전류의 흐름을 차단하거나, 유지보수 시 전류의 흐름을 차단하는 기기로서, 트립 유닛을 포함한다.

유지보수를 위하여 전류의 흐름을 차단하는 경우는 차단기가 신속하게 작동하지 않아도 무방하다. 그러나, 이상 전류에 의하여 전류의 흐름을 차단하여야 할 경우는 차단기가 최대한 신속하게 작동하여야 부하 및 배전반의 기기가 이상 전류에 의하여 손상되는 것을 방지할 수 있다.

일반적으로, 차단기의 트립 유닛은 배전반에 설치된 축전지(Battery)로부터 전원을 공급받아 동작한다. 그런데, 축전지는 차단기의 트립 유닛뿐만 아니라, 정류기를 포함한 다른 기기에도 전원을 공급한다. 따라서, 차단기의 트립 유닛은 축전지로부터 큰 전류를 공급받기 어렵다. 만약, 차단기가 축전지로부터 큰 전류를 공급받으면, 다른 기기는 전류를 공급받지 못하여 오작동하거나 손상될 우려가 있다.

그러므로, 종래의 차단기의 트립 유닛은 상기 축전지로부터 큰 전류를 공급받기 어려우므로, 차단기가 신속하게 전류의 흐름을 차단하는 것이 어려운 단점이 있다.

본 발명의 일 실시예는 코일에 전류를 인가함으로써 개폐 동작을 수행하므로 전류의 투입량에 따라 전자력이 결정되기 때문에 큰 힘으로 작용할 수 있는 차단기를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예는 영구자석에 의해 전자력에 의한 개방, 투입 및 트립 동작을 유지할 수 있고, 간단한 구조이기 때문에 보수 및 유지가 용이한 차단기를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면 하우징; 상기 하우징 내부에 설치되는 영구자석; 상기 하우징에 설치되고 적어도 하나의 톰슨 코일을 포함하여 구동력을 제공하는 코일부 및 상기 영구자석의 내부에 설치되고 상기 코일부에 의해 상기 하우징 내부에서 왕복 이동하는 가동부를 포함하고, 상기 가동부는 상기 하우징의 길이방향으로 연장 형성되는 가동부재; 상기 가동부재가 내부에 위치하고 상기 가동부재와 결합되어 상기 가동부재와 함께 이동하고 일측에는 댐핑부재가 설치되는 플런저 및 상기 가동부재의 전방 및 후방 중 적어도 하나에 설치되고 상기 코일부에 의해 이동가능 하며 상기 가동부재가 상기 하우징과 충돌할 때 충돌을 완화시키는 반발부재를 포함하는 차단기를 제공한다.

이때, 상기 코일부는 상기 하우징의 일측에 설치되어 상기 가동부를 상기 하우징의 일측으로 이동시키는 투입 톰슨 코일 및 상기 하우징의 타측에 설치되어 상기 가동부를 상기 하우징의 타측으로 이동시키는 개방 톰슨 코일을 포함할 수 있다.

이때, 상기 코일부는 상기 하우징의 일측에 설치되어 상기 가동부를 상기 하우징의 일측으로 이동시키는 투입 톰슨 코일 및 상기 하우징의 타측에 설치되어 상기 가동부를 상기 하우징의 타측으로 이동시키는 개방 PMA 코일을 포함할 수 있다.

이때, 상기 코일부는 상기 하우징의 일측에 설치되어 상기 가동부를 상기 하우징의 일측으로 이동시키는 트립 톰슨 코일; 상기 영구자석의 일측에 설치되어 상기 가동부를 상기 하우징의 일측으로 이동시키는 투입 PMA 코일 및 상기 영구자석의 타측에 설치되어 상기 가동부를 상기 하우징의 타측으로 이동시키는 개방 PMA 코일을 포함할 수 있다.

이때, 상기 반발부재는 상기 가동부재의 전방측에 설치되는 투입 반발판 및 상기 가동부재의 후방측에 설치되는 개방 반발판을 포함하고, 상기 투입 반발판 및 상기 개방 반발판은 상기 코일부에 의해 이동가능 할 수 있다.

이때, 상기 반발부재는 내부에는 제1 도체 및 제2 도체를 포함하고, 상기 제1 도체는 상기 제2 도체보다 도전율이 크고, 상기 제2 도체는 상기 제1 도체보다 투자율이 큰 것일 수 있다.

이때, 상기 영구자석의 일측 및 타측에는 상기 하우징의 일측 및 타측을 따라 자로를 형성하기 위해서 형성되는 비자성체를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차단기는 적어도 하나의 톰슨 코일을 이용하여 빠른 조작 속도를 발생시킬 수 있고, 톰슨 코일에 전류를 인가함으로써 개폐 동작을 수행하므로 전류의 투입량에 따라 전자력이 결정될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차단기는 영구자석에 의해 전자력에 의한 개방, 투입 및 트립 동작을 유지할 수 있고, 간단한 구조이기 때문에 보수 및 유지가 용이하고 소음이 적을 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차단기를 도시한 단면도이다.
도 2(a) 및 도 2(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 차단기의 가동부재의 댐핑부재가 설치된 것을 도시한 단면도이다.
도 3(a) 내지 도 3(d)는 본 발명의 일 실시예에 따른 차단기의 반발부재의 제1 내지 제4 변형예를 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차단기의 제1 변형예를 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차단기의 제2 변형예를 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차단기의 제3 변형예를 도시한 단면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참고부호를 붙였다.

본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차단기를 도시한 단면도이다.

이하의 설명에서 도 1에서 볼 때 투입 톰슨 코일에서 개방 톰슨 코일 쪽을 전방으로 규정하고, 개방 톰슨 코일에서 투입 톰슨 코일 쪽을 후방으로 규정하여 설명한다.

도 1을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차단기(1)는 하우징(10), 가동부(30), 코일부(50) 및 영구자석(70)을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 차단기(1)는 적어도 하나의 톰슨 코일을 이용하여 빠른 조작 속도를 발생시킬 수 있고, 톰슨 코일에 전류를 인가함으로써 개폐 동작을 수행하므로 전류의 투입량에 따라 전자력이 결정될 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시예에 따른 차단기(1)는 영구자석에 의해 전자력에 의한 개방, 투입 및 트립 동작을 유지할 수 있고, 간단한 구조이기 때문에 보수 및 유지가 용이하고 소음이 적을 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에서 하우징(10)은 내부에 가동부(30), 영구자석(70) 및 코일부(50)가 설치되도록 중공부(미도시)가 형성될 수 있다. 이때 하우징(요크)은 사각형 형상으로 자화가 가능한 자성체로 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에서 하우징(10)은 가동부(30) 및 영구자석(70)을 둘러싸도록 형성되어 자속을 원활히 흐를 수 있게 할 수 있다. 또한 하우징(10)의 전방측 및 후방측에는 코일부(50) 및 반발부재(33)가 설치될 수 있다.

도 1을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에서 가동부(30)는 하우징(10) 내부에 설치되어 전자력에 의해 전후 방향으로 이동할 수 있다. 또한, 가동부(30)는 가동부재(31), 반발부재(33) 및 결합부재(35)를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서 가동부재(31)는 자화가 가능한 강자성체로 형성될 수 있다. 또한 가동부재(31)는 원기둥 형상으로 형성될 수 있으나 하우징(10) 내부에서 전후 방향으로 이동할 수 있다면 이에 한정되지는 않는다. 이때 가동부재(31)는 하우징(10)의 전방측 및 후방측을 관통 형성되어 하우징 내부에서 전후 방향으로 이동할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에서 가동부재(31)는 제1 가동자 로드(31a), 제2 가동자 로드(31b) 및 플런저(31c)를 포함할 수 있다. 제1 가동자 로드(31a) 및 제2 가동자 로드(31b)는 원기둥 형상으로 형성될 수 있다. 이때 제1 가동자 로드(31a) 및 제2 가동자 로드(31b) 사이에는 댐핑부재(32)가 설치되어 가동부재(31)가 이동하면서 받는 충격을 흡수할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에서 제1 가동자 로드(31a) 및 제2 가동자 로드(31b) 사이에는 플런저(31c)가 설치될 수 있다. 이때, 플런저(31c)는 제1 가동자 로드(31a) 및 제2 가동자 로드(31b)가 연결된 중심부를 감싸도록 형성될 수 있다.

또한, 플런저(31c)는 하우징(10) 내부에서 제1 가동자 로드(31a) 및 제2 가동자 로드(31b)와 연결되어 하우징의 전후 방향으로 이동할 수 있다. 또한, 플런저(31c)가 전후 방향으로 이동할 수 있도록 하우징(10) 내부에 공간(s)이 형성될 수 있다. 이때, 플런저(31c)가 전후 방향으로 이동하는 거리(스트로크)는 가동부재(31)가 움직이게 되는 거리와 동일하거나 보다 클게 형성될 수 있다.

도 2(a)를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에서 플런저(31c)의 일측 예를 들어 플런저의 전단부 중심에는 댐핑부재(32)가 설치될 수 있다. 또한 도 2(b)를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에서 플런저(31c)의 양측 예를 들어 플런저의 전단부 양측에는 댐핑부재(32)가 설치될 수 있다. 이를 통해 본 발명의 일 실시예에서 가동부재(31)가 이동하면서 받는 충격을 흡수할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서 제1 가동자 로드(31a) 및 제2 가동자 로드(31b)와 플런저(31c)는 결합부재(35)를 통해서 결합될 수 있다. 이때 결합부재(35)는 핀 형상으로 형성될 수 있으나 제1 가동자 로드(31a) 및 제2 가동자 로드(31b)와 결합되어 함께 이동할 수 있다면 이에 한정되지는 않는다.

한편, 본 발명의 일 실시예에서 영구자석(70)은 하우징(10)의 내부 중심부에 설치될 수 있다. 또한, 영구자석(70)은 링 형상의 영구자석으로서 내측이 S극 외측이 N극을 이루도록 설치될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차단기(1)는 영구자석(70)에 의해 전자력에 의한 차단 및 투입 동작을 유지할 수 있고, 간단한 구조이기 때문에 보수 및 유지가 용이하고 소음이 적을 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에서 영구자석(70)은 내부에 가동부재(31)가 설치되어 가동부재가 전방 및 후방으로 이동한 후 유지할 수 있도록 하는 유지력(홀딩력)을 발생시킬 수 있다.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 차단기(1)는 영구자석(70)을 포함하여 가동부(30)가 이동한 후 그 상태를 유지할 수 있는 홀딩력을 발생시킬 수 있다. 이때 홀딩력은 후술할 투입 톰슨 코일(51)에 전류가 인가되고, 개방 톰슨 코일(53)을 차단하여 가동부(30)가 전방으로 이동되어 전류가 차단된 투입상태를 유지하거나, 개방 톰슨 코일(53)에 전류가 인가되고 투입 톰슨 코일에 차단하여 가동부가 개방상태를 유지할 수 있도록 한다.

이때, 영구자석(70)에 발생하는 자기장은 플런저(31c), 제1 가동자 로드(31a) 및 제2 가동자 로드(31b)와 하우징(10)을 따라 전방으로 형성되는 자로와 후방으로 형성되는 자로를 이룰 수 있다. 하우징(10)을 따라 전방 및 후방으로 자로를 형성하기 위해서, 영구자석(70)의 전방 및 후방에는 각각 비자성체(71)가 설치될 수 있다.

한편, 반발부재(33)는 하우징(10)의 외부에서 가동부재(31)의 전방측 및 후방측에 각각 설치됨으로써 가동부재가 하우징 내부에서 전방 또는 후방 즉, 투입 또는 개방될 때 하우징의 전면 또는 후면에 충돌할 때 충돌을 완화할 수 있도록 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에서 반발부재(33)는 판 형상으로 투입 반발판(33a) 및 개방 반발판(33b)을 포함할 수 있다. 이때, 투입 반발판(33a)은 하우징(10) 외부 투입 가동부재(31)의 후방측에 설치될 수 있고, 개방 반발판(33b)은 하우징 외부 가동부재의 전방측에 설치될 수 있다. 또한 투입 반발판(33a) 및 개방 반발판(33b)은 코일부(50)에 의해 이동될 수 있고, 도전율이 높은 비자성체로 알루미늄 재질로 형성될 수 있다.

도 3(a) 내지 도 3(d)는 본 발명의 일 실시예에 따른 차단기의 반발부재의 제1 내지 제4 변형예를 도시한 단면도이다.

도 3(a)를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에서 반발부재(34)는 내부에 제1 도체(34a) 및 제2 도체(34b)를 포함할 수 있다. 이때 제1 도체(34a)는 도전율이 좋은 도체로서 일 예로서 구리일 수 있다. 또한 제2 도체(34b)는 투자율이 좋은 도체로서 일 예로서 철일 수 있다.

한편 본 발명의 일 실시예에서 제2 도체(34b)는 반발부재(34)의 전단부 또는 후단부에 설치될 수 있고, 제2 도체의 내측면에 제1 도체(34a)가 연결될 수 있다. 이때 제1 도체(34a)는 복수개로 형성되어 복수개의 제1 도체가 제2 도체의 길이방향을 따라 이격배치될 수 있다.

도 3(b)를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에서 반발부재(35)는 내부 중심부에 제1 도체(35a)를 포함할 수 있다. 이때 제1 도체(35a)는 도전율이 좋은 도체로서 일 예로서 구리일 수 있다.

한편 본 발명의 일 실시예에서 제1 도체(35a)는 반발부재(35)의 길이방향으로 연장형성될 수 있고, 제1 도체의 일단부는 반발부재의 외측단부에 연결될 수 있다.

도 3(c)를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에서 반발부재(36)는 내부에 제1 도체(36a) 및 제2 도체(36b)를 포함할 수 있다. 이때 제1 도체(36a)는 도전율이 좋은 도체로서 일 예로서 구리일 수 있다. 또한 제2 도체(36b)는 투자율이 좋은 도체로서 일 예로서 철일 수 있다.

한편 본 발명의 일 실시예에서 제2 도체(36b)는 반발부재(36)의 전단부 또는 후단부에 설치될 수 있고, 제2 도체의 내측면에 제1 도체(36a)가 연결될 수 있다. 이때 제1 도체(36a) 및 제2 도체(36b)는 복수개로 형성되고, 복수개의 제1 도체 및 제2 도체는 각각 대응되도록 형성될 수 있다.

도 3(d)를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에서 반발부재(37)는 내부 중심부에 제1 도체(37a)를 포함할 수 있다. 이때 제1 도체(37a)는 도전율이 좋은 도체로서 일 예로서 구리일 수 있다.

한편 본 발명의 일 실시예에서 제1 도체(37a)는 반발부재(37)의 길이방향으로 연장형성될 수 있고, 제1 도체의 일단부는 반발부재의 외측단부에 연결될 수 있다. 이때 제1 도체(37a)는 복수개로 형성되고, 복수개의 제1 도체(37a)는 반발부재(37)의 길이방향을 따라 이격배치될 수 있다

한편, 하우징(10) 및 반발부재(33) 사이에는 코일부(50)가 설치될 수 있다. 코일부(50)는 투입 톰슨 코일(51) 및 개방 톰슨 코일(53)을 포함할 수 있다. 이때, 투입 톰슨 코일(51)은 하우징(10)의 후방측에 설치될 수 있고, 개방 톰슨 코일(53)은 하우징의 전방측에 설치될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차단기(1)는 톰슨 코일(51, 53)을 이용하여 빠른 조작 속도를 발생시킬 수 있고, 톰슨 코일에 전류를 인가함으로써 개폐 동작을 수행하므로 전류의 투입량에 따라 전자력이 결정될 수 있다.

이때, 투입 톰슨 코일(51) 및 개방 톰슨 코일(53)에 전류를 인가하면 전류 밀도에 의한 전자 반발력이 생성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 차단기(1)는 투입 톰슨 코일(51) 및 개방 톰슨 코일(53) 사이에 가동부재(31)가 배치되고 투입 톰슨 코일 및 개방 톰슨 코일에 전류를 인가함으로써 발생하는 전자 반발력을 이용하여 반발부재(33)가 이동하는 것으로 즉, 이는 톰슨 코일을 이용한 것으로서 빠른 조작 속도를 발생시킬 수 있다.

이때 가동부재(31)는 반발부재(33)와 결합되어 반발부재의 이동으로 인해서 투입 톰슨 코일(51) 및 개방 톰슨 코일(53) 사이에서 소정의 간격 사이를 전후 방향으로 이동할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 차단기는 톰슨 코일을 이용하여 빠른 조작 속도를 발생시킬 수 있고, 톰슨 코일에 전류를 인가함으로써 개폐 동작을 수행하므로 전류의 투입량에 따라 전자력이 결정되기 때문에 큰 힘을 작용할 수 있다.

도 1을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에서 투입 톰슨 코일(51) 및 개방 톰슨 코일(53)은 각각 에폭시 소재로 형성된 지지부재(55) 내부에 설치될 수 있다. 이때 지지부재(55)는 하우징(10) 전방측 및 후방측에 투입 톰슨 코일(51) 및 개방 톰슨 코일(53)이 고정될 수 있도록 한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에서 투입 톰슨 코일(51) 및 개방 톰슨 코일(53)은 링 형상으로 감기어 이루어질 수 있다. 이때 본 발명의 일 실시예에서 투입 톰슨 코일(51)에 전원이 인가되면 링 형상으로 감긴 코일에 전류가 흐르게 되어 전자기력이 발생되고 이렇게 발생된 전자기력에 의해서 투입 반발판(33a)이 이동할 수 있다. 또한, 개방 톰슨 코일(53)에 전원이 인가되면 링 형상으로 감긴 코일에 전류가 흐르게 되어 전자기력이 발생되고 이렇게 발생된 전자기력에 의해서 개방 반발판(33b)이 이동할 수 있다.

즉, 본 발명의 일 실시예에서 코일부(50)는 투입 톰슨 코일(51) 및 개방 톰슨 코일(53)에 전류를 인하여 자계를 생성하고, 생성된 자계에 의해 반발부재(33)에 와전류가 생성될 수 있다. 이에 의해 전자 반발력이 생성되는데 이것에 의한 힘이 로렌츠 힘이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차단기는 톰슨 코일을 이용하여 빠른 조작 속도를 발생시킬 수 있고, 톰슨 코일에 전류를 인가함으로써 개폐 동작을 수행하므로 전류의 투입량에 따라 전자력이 결정되기 때문에 큰 힘을 작용할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차단기는 영구자석에 의한 전자력에 의해 개방 및 투입 동작을 유지할 수 있고, 간단한 구조이기 때문에 보수 및 유지가 용이하고 소음이 적을 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차단기의 제1 변형예를 도시한 단면도이다. 도 5은 본 발명의 일 실시예에 따른 차단기의 제2 변형예를 도시한 단면도이다. 도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 차단기의 제3 변형예를 도시한 단면도이다.

도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차단기의 변형예로서 전술한 차단기와 중복되는 설명은 생략한다.

도 4를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차단기는 하우징(10) 및 개방 톰슨 코일(53) 사이에는 반발부재(33)의 이동으로 인한 충격을 흡수하기 위해서 충격흡수용 부재(11)가 설치될 수 있다.

한편, 도 5를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차단기(1)는 투입 PMA 코일(151) 및 개방 톰슨 코일(153)을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 차단기(1)는 하나의 개방 톰슨 코일(153) 및 하나의 투입 PMA 코일(151)을 이용하여 개방 톰슨 코일에 전류를 인가함으로써 빠른 조작 속도를 발생시킬 수 있고, 투입 PMA 코일에 전류를 인가하여 보다 적은 투입 에너지를 이용할 수 있다.

이때 본 발명의 일 실시예에서 투입 PMA 코일(151)은 도 5에 도시된 바와 같이 영구자석(70)의 후방에 위치하는 비자성체(71)의 내부에 설치될 수 있다. 또한 투입 PMA 코일(151)은 사각형상으로 형성될 있으나 이에 한정되지는 않는다.

한편, 본 발명에서 도 1, 도 4 및 도 5에서의 개방 톰슨 코일은 평상시 유지보수를 위하여 전류의 흐름을 차단하는 경우뿐만 아니라 전기회로에 이상 전류가 흐를 때 전류의 흐름을 신속하기 차단하는 경우도 포함하는 트립 톰슨 코일일 수 있다.

도 6을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차단기(1)는 트립 톰슨 코일(251), 투입 PMA 코일(252) 및 개방 PMA 코일(253)을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 차단기(1)는 하나의 트립 톰슨 코일(251), 하나의 개방 PMA 코일(253) 및 하나의 투입 PMA 코일(252)을 이용하여 트립 톰슨 코일에 전류를 인가함으로써 빠른 조작 속도를 발생시킬 수 있고, 개방 PMA 코일 및 투입 PMA 코일에 전류를 인가하여 보다 적은 개방 및 투입 에너지를 이용할 수 있다.

즉, 평상시의 개방 및 투입은 개방 PMA 코일(253) 및 투입 PMA 코일(252)에 전류를 인가하여 이용할 수 있고, 전기회로에 이상 전류가 흐를 때 전류의 흐름을 신속하기 차단하는 경우는 트립 톰슨 코일(251)에 전류를 인가함으로써 빠르게 전류의 흐름을 차단할 수 있다.

이때 본 발명의 일 실시예에서 개방 PMA 코일(253)은 도 6에 도시된 바와 같이 영구자석(70)의 전방에 위치하는 비자성체(71)의 내부에 설치될 수 있고, 투입 PMA 코일(252)은 영구자석의 후방에 위치하는 비자성체(71)의 내부에 설치될 수 있다. 또한 개방 PMA 코일(253) 및 투입 PMA 코일(252)은 사각형상으로 형성될 있으나 이에 한정되지는 않는다.

이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.

1, 100, 200 : 차단기 10 : 하우징
11 : 충격흡수용 부재 30 : 가동부
31 : 가동부재 31a : 제1 가동자 로드
31b : 제2 가동자 로드 31c : 플런저
32 : 댐핑 부재 33, 34, 35, 36, 37 : 반발부재
33a : 투입 반발판 33b : 개방 반발판
34a, 35a, 36a, 37a : 제1 도체 34b, 36b : 제2 도체
39 : 결합부재 50, 150, 250 : 코일부
51 : 투입 톰슨 코일 53 : 개방 톰슨 코일
55 : 지지부재 70 : 영구자석
71 : 비자성체 151 : 투입 PMA 코일
153 : 개방 톰슨 코일 251 : 트립 톰슨 코일
252 : 투입 PMA 코일 253 : 개방 PMA 코일

Claims

하우징;
상기 하우징 내부에 설치되는 영구자석;
상기 하우징에 설치되고 적어도 하나의 톰슨 코일을 포함하여 구동력을 제공하는 코일부 및
상기 영구자석의 내부에 설치되고 상기 코일부에 의해 상기 하우징 내부에서 왕복 이동하는 가동부를 포함하고,
상기 가동부는
상기 하우징의 길이방향으로 연장 형성되는 가동부재;
상기 가동부재가 내부에 위치하고 상기 가동부재와 결합되어 상기 가동부재와 함께 이동하고 일측에는 댐핑부재가 설치되는 플런저 및
상기 가동부재의 전방 및 후방 중 적어도 하나에 설치되고 상기 코일부에 의해 이동가능 하며 상기 가동부재가 상기 하우징과 충돌할 때 충돌을 완화시키는 반발부재를 포함하는 차단기.
제1 항에 있어서,
상기 코일부는
상기 하우징의 일측에 설치되어 상기 가동부를 상기 하우징의 일측으로 이동시키는 투입 톰슨 코일 및
상기 하우징의 타측에 설치되어 상기 가동부를 상기 하우징의 타측으로 이동시키는 개방 톰슨 코일을 포함하는 차단기.
제1 항에 있어서,
상기 코일부는
상기 하우징의 일측에 설치되어 상기 가동부를 상기 하우징의 일측으로 이동시키는 투입 톰슨 코일 및
상기 하우징의 타측에 설치되어 상기 가동부를 상기 하우징의 타측으로 이동시키는 개방 PMA 코일을 포함하는 차단기.
제1 항에 있어서,
상기 코일부는
상기 하우징의 일측에 설치되어 상기 가동부를 상기 하우징의 일측으로 이동시키는 트립 톰슨 코일;
상기 영구자석의 일측에 설치되어 상기 가동부를 상기 하우징의 일측으로 이동시키는 투입 PMA 코일 및
상기 영구자석의 타측에 설치되어 상기 가동부를 상기 하우징의 타측으로 이동시키는 개방 PMA 코일을 포함하는 차단기.
제1 항에 있어서,
상기 반발부재는
상기 가동부재의 전방측에 설치되는 투입 반발판 및
상기 가동부재의 후방측에 설치되는 개방 반발판을 포함하고,
상기 투입 반발판 및 상기 개방 반발판은 상기 코일부에 의해 이동가능 한 차단기.
제1 항에 있어서,
상기 반발부재는 내부에는 제1 도체 및 제2 도체를 포함하고,
상기 제1 도체는 상기 제2 도체보다 도전율이 크고, 상기 제2 도체는 상기 제1 도체보다 투자율이 큰 것인 차단기.
제1 항에 있어서,
상기 영구자석의 일측 및 타측에는 상기 하우징의 일측 및 타측을 따라 자로를 형성하기 위해서 형성되는 비자성체를 포함하는 차단기.