KR101890684B1 - 직류 배선용 차단기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 직류 배선용 차단기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 홀수 극으로 구성되는 직류 배선용 차단기의 연결에 있어서 연결도체를 내장화하여 절연 성능을 향상시키고 점유공간을 감소시킨 직류 배선용 차단기에 관한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 직류 배선용 차단기는 전,후면에 각 유닛별로 전원측 또는 부하측 단자 수용부가 마련되는 외함과 상기 전원측 또는 부하측 단자 수용부에 구비되는 전원측 단자 또는 부하측 단자를 갖고, 일측의 유닛과 이에 인접한 유닛의 부하측 단자는 서로 연결되고, 타측의 유닛과 이에 인접한 유닛의 전원측 단자에 전원이 연결되는 직류 배선용 차단기에 있어서, 일단이 상기 일측의 유닛의 전원측 단자에 연결되고, 타단이 상기 일측의 유닛의 부하측 단자 수용부에 설치되는 연결도체;를 포함하고, 상기 연결도체는 상기 외함 내부에 구비되고, 부하는 상기 타측의 유닛의 부하측 단자와 상기 연결도체의 타단에 연결되는 것을 특징으로 한다.

Description

직류 배선용 차단기{Molded Case Circuit Breaker for DC}
본 발명은 직류 배선용 차단기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 홀수 극으로 구성되는 직류 배선용 차단기의 연결에 있어서 연결도체를 내장화하여 절연 성능을 향상시키고 점유공간을 감소시킨 직류 배선용 차단기에 관한 것이다.
일반적으로 배선용 차단기(MCCB:Molded Case Circuit Breaker)는 전기적으로 과부하 상태 또는 단락 사고시 자동으로 회로를 차단하여 회로 및 부하를 보호하는 전기기기로서, 크게 전원측 또는 부하측에 연결되는 단자부, 고정접점과 가동접점으로 구성되는 접점부, 고정접점에 가동접점이 기구적으로 접촉할 수 있도록 구동력을 제공하는 개폐기구부, 회로상에 발생하는 과전류 또는 단락전류를 감지하여 개폐기구부의 트립동작을 유도하는 트립부, 이상전류 차단시 발생하는 아크(Arc)를 소호하기 위한 소호부 등으로 구성되어 있다.
이러한 배선용 차단기는 일반적으로 교류용으로 사용되지만 직류용으로 전환하여 사용될 수 있다. 교류용 직류 배선용 차단기를 직류용으로 전환 사용하기 위하여 종래기술에 있어서는 기존의 배선용 차단기의 부하측 단자부 및 전원측 단자부에 연결도체(외부접속도체)를 이용하여 회로를 직렬로 구성하여 사용하였다.
도 1 및 도 2에 종래기술에 따른 3유닛 직류 배선용 차단기의 사시도 및 내부구조도가 도시되어 있다. 도 3에는 트립부 및 단자부가 도시되어 있다. 도 4에는 종래 기술에 따른 3유닛 직류 배선용 차단기의 결선도가 나타나 있다.
종래기술에 따른 교류 배선용 차단기(1)는 주지하다시피 케이스 내부에 구비되는 개폐기구(4), 접점부(5)(도 4 참조), 트립부(6), 단자부(2a,2b,2c,2d,2e,2f)를 포함하여 구성된다. 여기서, 개폐기구(4)를 제외한 나머지 구성요소들은 각 상(유닛)별로 마련된다. 즉, 3상용(3유닛) 차단기의 경우 R상,S상,T상의 3개로 마련된다. (이해의 편의상 교류 배선용 차단기의 R상,S상,T상을 이용하여 설명하였다.)
R상,S상,T상 전원측(후면부) 단자부(2d,2e,2f) 및 R상 부하측(전면부) 단자부(2a)에는 각각 일자형(I자형) 외부접속도체(3a)가 구비된다. 또한, S상,T상 부하측 단자부(2b,2c)에는 U자형 외부접속도체(3b)가 구비되어 서로 연결된다. 여기서 U자형 외부접속도체(3b)는 커먼 버스바(Common Busbar)라고 칭하기도 한다. 한편, 일자형 외부접속도체(3a)는 선택적으로 설치될 수 있는 것으로, U자형 외부접속도체(3b)와의 단자부 배치의 일관성 또는 통전 전류량을 일치시키기 위해 구비되는 것이다. 일자형 외부접속도체(3a)가 생략되는 경우 단자부(2a,2b,2c,2d,2e,2f)에 직접 전원이나 부하가 연결될 수 있다.
위와 같이 홀수 극으로 이루어진 배선용 차단기를 직렬로 연결하는 경우 입력단과 출력단의 위치가 간명하지 못하게 구성된다. 즉, 전원의 양극(both poles)(7a,7b)과 부하(Load)의 일극(one pole), 여기서는 음극(8b)이 동일한 방향으로 구비된다. 다시 말해, 부하의 양극(both poles)(8a,8b)은 상단, 하단으로 나누어져 배치된다. 따라서, 부하측 단자를 전원측 단자와 구분하기 위해 또는 부하의 조립 편의성을 향상시키기 위해 배선용 차단기(1)의 외부에 별도로 외부접속도체, 즉 연결도체(3c)를 부설하게 된다. 이러한 연결도체(3c)는 케이블 또는 버스바를 이용하게 된다.
종래 기술에 따른 직류 배선용 차단기에 있어서는 이와 같이 배선용 차단기(1)의 외부에 별도로 연결도체(3c)를 구비하여야 하므로 사용자의 부수적인 작업이 요구된다. 또한 외부에 노출되는 도체 연결 구조로 인해 절연파괴의 가능성이 있다. 더불어, S상과 T상은 U자형 외부접속도체(3b)에 의해 단일하게 연결되었음에도 트립부(6)가 그대로 2개 존재하므로 중복되어 구성부품의 낭비를 가져온다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 그 목적은 홀수 극으로 구성되는 배선용 차단기의 직류 연결에 있어서 연결도체를 내장화함으로써 전원측과 부하측을 구분하여 조립성을 향상시키고 절연 성능을 향상시킨 직류 배선용 차단기를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 직류 배선용 차단기는 전,후면에 각 유닛별로 전원측 또는 부하측 단자 수용부가 마련되는 외함과 상기 전원측 또는 부하측 단자 수용부에 구비되는 전원측 단자 또는 부하측 단자를 갖고, 일측의 유닛과 이에 인접한 유닛의 부하측 단자는 서로 연결되고, 타측의 유닛과 이에 인접한 유닛의 전원측 단자에 전원이 연결되는 직류 배선용 차단기에 있어서, 일단이 상기 일측의 유닛의 전원측 단자에 연결되고, 타단이 상기 일측의 유닛의 부하측 단자 수용부에 설치되는 연결도체;를 포함하고, 상기 연결도체는 상기 외함 내부에 구비되고, 부하는 상기 타측의 유닛의 부하측 단자와 상기 연결도체의 타단에 연결되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 연결도체는 상기 일측의 유닛의 전원측 단자에 결합되는 제1단자, 상기 일측의 유닛의 부하측 단자 수용부에 설치되는 제2단자, 상기 제1단자와 제2단자를 연결하는 연결부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 외함은 하부에 배치되는 케이스와 상기 케이스의 상부에 결합되는 커버로 구성되고, 상기 케이스에는 일측벽의 하부가 돌출되는 제1돌출부가 형성되고, 상기 제1 돌출부에는 길이 방향을 따라 제1수용홈이 형성되고, 상기 커버에는 일측벽의 외부에 돌출되는 제2돌출부가 형성되고, 상기 제2돌출부에는 길이 방향을 따라 상기 제1수용홈에 연통되는 제2수용홈이 형성되고, 상기 제1,제2수용홈에 상기 연결도체가 삽입 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2돌출부의 외벽을 따라 하방으로 연장 형성되는 연장부가 구비되고, 상기 연장부는 상기 제1돌출부에 접하는 길이로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 타측의 유닛의 트립부에는 제1히터가 마련되고, 상기 일측의 유닛과 이에 인접한 유닛의 트립부에는 일단과 타단이 상기 일측의 유닛과 이에 인접한 유닛의 부하측 고정접점에 각각 연결되는 제2히터가 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2히터는 U자형으로 형성되어, 상기 일측의 유닛과 이에 인접한 유닛의 부하측 고정접점에 각각 연결되는 한 쌍의 머리부, 상기 머리부로부터 하방으로 연장 형성되는 몸체부, 상기 한 쌍의 몸체부를 연결하는 다리부로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 전원측 단자 또는 부하측 단자에는 연장 도체가 결합되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 직류 배선용 차단기는 복수 개의 차단기 유닛을 갖고, 전,후면에 각 유닛별로 전원측 또는 부하측 단자 수용부가 마련되는 외함과 상기 전원측 또는 부하측 단자 수용부에 구비되는 전원측 단자 또는 부하측 단자를 갖고, 일측의 유닛과 이에 인접한 유닛의 부하측 단자는 서로 연결되고, 타측의 유닛과 이에 인접한 유닛의 전원측 단자에 전원이 연결되는 직류 배선용 차단기에 있어서, 상기 외함은 상면과 전,후면이 개방되는 케이스와 상기 케이스의 상부에 결합되는 커버로 구성되고, 상기 케이스에는 일측벽의 하부가 돌출되는 제1돌출부가 형성되고, 상기 제1 돌출부에는 길이 방향을 따라 제1수용홈이 형성되고, 상기 커버에는 일측벽의 외부에 돌출되는 제2돌출부가 형성되고, 상기 제2돌출부에는 길이 방향을 따라 상기 제1수용홈에 연통되는 제2수용홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1,제2수용홈에는 일단이 상기 일측의 유닛의 전원측 단자에 연결되고, 타단이 상기 일측의 유닛의 부하측 단자 수용부에 설치되는 연결도체가 수용되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2돌출부는 상기 제1돌출부와 같은 폭으로 돌출 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2돌출부의 외벽을 따라 하방으로 연장부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 연장부는 상기 제1돌출부에 접하는 길이로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 케이스의 일측벽에는 전,후단부에 상기 연결도체의 일부가 삽입될 수 있는 절개홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 직류 배선용 차단기에 의하면 배선용 차단기의 내부에 연결도체가 마련되므로 전원측 단자와 부하측 단자가 직류 배선용 차단기의 전,후면부로 간명하게 구분하여 구성된다. 따라서 사용자가 부수적으로 연결도체를 추가하는 작업이 필요하지 않고 전원 및 부하의 조립성이 향상된다.
또한 연결도체가 외함 내부에 구성되므로 외부의 절연파괴가 방지된다. 더불어, 단자부 중에서 일부는 제거되므로 외부와의 절연 성능은 향상된다.
또한, R상에 마련되는 제1히터와는 달리, S상과 T상에는 U자형으로 형성되어 서로 직결되는 제2히터가 마련되어 트립기구가 감소하므로 부품 및 생산비용이 감소하게 된다.
도 1은 종래기술에 따른 3유닛 직류 배선용 차단기의 사시도이다.
도 2는 종래기술에 따른 3유닛 직류 배선용 차단기의 내부구조도이다. 커버가 제거된 상태이다.
도 3은 도 2에서 트립부와 단자부의 사시도이다.
도 4는 종래기술에 따른 3유닛 직류 배선용 차단기의 결선도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 3유닛 직류 배선용 차단기의 사시도이다.
도 6 및 도 7은 도 5에서 외부접속도체와 절연 배리어가 제거된 상태의 사시도이다.
도 8 및 도 9는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 3유닛 직류 배선용 차단기에 적용되는 케이스와 커버의 사시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 3유닛 직류 배선용 차단기의 내부 구조도이다. 케이스와 커버가 제거된 상태이다.
도 11은 도 10에서 트립부 어셈블리의 사시도이다.
도 12, 도 13은 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 3유닛 직류 배선용 차단기에 적용되는 연결도체, 2상 일체형 히터와 트립부의 사시도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 3유닛 직류 배선용 차단기의 결선도이다.
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 것이며, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는 것이다.
도면을 참조하여 본 발명의 각 실시예에 따른 직류 배선용 차단기에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 직류 배선용 차단기는 복수 개의 차단기 유닛을 갖고, 전,후면에 각 유닛별로 전원측 또는 부하측 단자 수용부(12,13)가 마련되는 외함과 상기 전원측 또는 부하측 단자 수용부(12,13)에 구비되는 전원측 단자(36a,36b,36c) 또는 부하측 단자(45)를 갖고, 일측의 유닛과 이에 인접한 유닛의 부하측 단자는 서로 연결되고, 타측의 유닛과 이에 인접한 유닛의 전원측 단자(36a,36b)에 전원(70)이 연결되는 직류 배선용 차단기에 있어서, 일단이 상기 일측의 유닛의 전원측 단자(36c)에 연결되고, 타단이 상기 일측의 유닛의 부하측 단자 수용부(12)에 설치되는 연결도체(50)를 포함하고, 상기 연결도체(50)는 상기 외함 내부에 구비되고, 부하(75)는 상기 타측의 유닛의 부하측 단자(45)와 상기 연결도체(50)의 타단에 연결되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따른 직류 배선용 차단기는 복수 개의 차단기 유닛을 갖고, 전,후면에 각 유닛별로 전원측 또는 부하측 단자 수용부(12,13)가 마련되는 외함과 상기 전원측 또는 부하측 단자 수용부(12,13)에 구비되는 전원측 단자(36a,36b,36c) 또는 부하측 단자(45)를 갖고, 일측의 유닛과 이에 인접한 유닛의 부하측 단자는 서로 연결되고, 타측의 유닛과 이에 인접한 유닛의 전원측 단자(36a,36b)에 전원(70)이 연결되는 직류 배선용 차단기에 있어서, 상기 외함은 상면과 전,후면이 개방되는 케이스(11)와 상기 케이스(11)의 상부에 결합되는 커버(20)로 구성되고, 상기 케이스(11)에는 일측벽(14)의 하부가 돌출되는 제1돌출부(15)가 형성되고, 상기 제1 돌출부(15)에는 길이 방향을 따라 제1수용홈(16)이 형성되고, 상기 커버(20)에는 일측벽(21)의 외부에 돌출되는 제2돌출부(22)가 형성되고, 상기 제2돌출부(22)에는 길이 방향을 따라 상기 제1수용홈(16)에 연통되는 제2수용홈(23)이 형성되는 것을 특징으로 한다.
먼저 도 6 내지 도 10을 참조하기로 한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 직류 배선용 차단기는 복수 개의 차단기 유닛을 갖는다. 여기서, 차단기 유닛은 교류용 배선용 차단기의 각 상(극)에 적용되는 차단기 유닛에 대응하는 것이다. 따라서, 이해의 편의상 3유닛 배선용 차단기의 경우 R상, S상, T상을 이용하여 설명하기로 한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 3유닛 직류 배선용 차단기(10)는 외함을 구성하는 케이스(11)와 커버(20), 개폐기구(30), 각 유닛별로 마련되고 접점부가 구비되는 베이스 어셈블리(35), 상기 베이스 어셈블리(35)의 부하측에 구비되는 트립부 어셈블리(40), 연결도체(50)를 포함하여 구성된다.
케이스(11)는 외함의 하부를 이룬다. 케이스(11)는 대략적으로 상면과 전,후면의 일부가 개방된 상자 형태로 형성될 수 있다. 케이스(11)의 내부 공간에 베이스 어셈블리(35)가 수용된다. 3유닛 배선용 차단기의 경우 R상,S상,T상의 3상 회로용 구성이 적용되므로, 베이스 어셈블리(35)는 3개가 수용된다. 케이스(11)의 전,후면 에는 각각 부하 단자부 수용부(12)와 전원 단자부 수용부(13)가 마련된다. 부하 단자부 수용부(12)와 전원 단자부 수용부(13)는 각각 부하 단자부와 전원 단자부가 설치될 수 있는 공간을 제공한다.
케이스(11)의 일측벽(예를 들면, T상의 외벽)(14)은 하부가 돌출되어 제1돌출부(15)를 이룬다. 제1돌출부(15)는 일측벽(14)을 따라 길게 형성될 수 있다. 제1돌출부(15)의 내부에는 길이 방향을 따라 제1수용홈(16)이 형성된다. 제1수용홈(16)에는 연결도체(50)가 일부 삽입될 수 있다.
일측벽(14)의 전,후단부에는 절개홈(17)이 형성된다. 절개홈(17)은 T상의 부하 단자부 수용부(12) 또는 T상의 전원 단자부 수용부(13)와 연통된다.
커버(20)는 케이스(11)의 상부에 결합된다. 커버(20)의 상면은 중앙부가 개방되고, 개방부에는 탑커버(29)가 장착될 수 있다. 탑커버(29)의 중앙부 홀에는 개폐기구(30)의 핸들(31)이 노출되어 사용자가 수동으로 조작력을 가할 수 있다. 커버(20)의 일측벽(예를 들면, T상의 외벽)(21)은 외부로 돌출하여 제2돌출부(22)가 형성된다. 제2돌출부(22)는 케이스(11)의 제1돌출부(15)에 대응하는 폭으로 돌출 형성된다. 제2돌출부(22)는 내부에 제1수용홈(16)에 연통되는 제2수용홈(23)을 갖는다. 제1수용홈(16)은 커버(20)의 길이 방향을 따라 길게 형성될 수 있다. 제1수용홈(16)에는 연결도체(50)의 일부가 삽입될 수 있다.
제2돌출부(22)의 외벽을 따라 하방으로 연장부(24)가 형성된다. 연장부(24)는 스커트(skirt)로 지칭될 수 있다. 연장부(24)는 케이스(11)의 제1돌출부(15)에 접할 수 있는 길이로 형성된다. 커버(20)의 일측에 제2돌출부(22) 및 연장부(24)가 형성되므로 커버(20)는 종단면을 기준으로 비대칭 구조를 이룬다.
케이스(11)에 제1돌출부(15)가 마련되고, 커버(20)에 제2돌출부(22)가 마련되므로, 연결도체(50)는 제1돌출부(15)의 제1수용홈(16)과 제2돌출부(22)의 제2수용홈(23)에 삽입 설치되어 외부에 노출되지 않는다.
도 10 및 도 11을 참조하여 베이스 어셈블리(35)와 트립부 어셈블리(40)를 설명하기로 한다. 베이스 어셈블리(35)는 각 상별로 마련된다. 3유닛 배선용 차단기의 경우, R상, S상, T상 각 상에 적용될 3개의 베이스 어셈블리(35)가 병렬적으로 배치된다. 베이스 어셈블리(35)의 내부에는 접점부가 마련된다. 접점부는 고정접점과 가동접점을 포함한다. 전원측 고정접점은 연장되어 전원측 단자(36a,36b,36c)를 이룬다. 전원측 단자(36a,36b,36c)는 베이스 어셈블리(35)의 일측(전원측)에 돌출된다. 전원측 단자(36a,36b,36c) 중에서, R상 전원측 단자(36a)와 S상 전원측 단자(36b)는 전원 단자부 수용부(13)에 노출되어, 전원(70)에 연결될 수 있다(도 6, 도 14 참조).
가동접점은 샤프트(37)에 설치되어 샤프트(37)와 함께 회동하게 된다. 각 상의 샤프트(37)는 3상을 관통하도록 설치되는 샤프트 핀(38)에 의해 연결되어 함께 회동하여 3상의 접점부가 동시에 개폐된다. 개폐기구(30)는 어느 한 상의 베이스 어셈블리, 통상적으로 중앙에 놓인 S상 베이스 어셈블리에 설치되어 개폐기구(30)의 일부에 연결되는 샤프트 핀(38)에 조작력을 전달한다. 가동접점 및 개폐기구(30)의 조작과 관련해서는 종래기술과 동일하므로 더 이상의 상세한 설명은 생략하기로 한다.
트립부 어셈블리(40)는 베이스 어셈블리(35)의 부하측에 설치된다. 트립부 어셈블리(40)는 회로에 과전류가 흐르는 경우 차단 작용을 일으키는 것으로 부하측 고정접점에 연결되는 히터(41,46), 열에 의해 휘어질 수 있는 바이메탈(42), 바이메탈(42)에 의해 회전하는 크로스바(43), 크로스바(43)에 의한 구속이 해제되면 회동하여 개폐기구(30)의 네일(32)을 타격하여 개폐기구(30)가 Off 작동하도록 하는 슈터(44)를 포함할 수 있다. 여기서, R상 트립기구는 종래의 트립기구와 동일한 기구가 적용될 수 있다. 즉, R상 트립기구의 제1히터(41)와 바이메탈(42) 등은 종래기술의 히터와 바이메탈이 적용될 수 있다(도 3 참조). 또한, R상 부하측 단자(45)는 히터(41)에 연결되어 부하 단자부 수용부(12)에 노출될 수 있다. 실시예에 따라서는 R상 부하측 단자(45)는 제1히터(41)와 일체로 형성될 수 있다.
크로스바(43)에는 바이메탈(42)에 접촉할 수 있도록 돌출 형성된 접촉부(43a,43c)가 복수 개 마련된다. 접촉부는 2개의 상에만 형성될 수 있다. 제1 접촉부(43a)는 R상에 형성되고, 제2 접촉부(43c)는 S상 또는 T상에 구비된다. 즉, S상 또는 T상 중 어느 한 상에는 접촉부가 구비되지 않을 수 있다.
도 13을 더 참조하면, S상,T상의 트립기구는 공통적으로 사용되도록 단일하게 마련된다. 제2히터(46)는 U자형으로 형성된다. 제2히터(46)의 일단부는 S상의 부하측 고정접점에 연결되고, 제2히터(46)의 일단부는 T상의 부하측 고정접점에 연결된다. 제2히터(46)의 일측(S상 또는 T상 중 어느 한 상)에 바이메탈(42)이 구비될 수 있다. 즉, 트립기구 중에서 히터를 제외한 고정 브래킷(47), 마그넷(48), 아마추어(armateur)(49), 트립 스프링(49a) 등의 나머지 구성요소들은 S상,T상 2개의 상 중에서 어느 하나의 상에만 구비될 수 있다.
제2히터(46)는 S상 또는 T상의 부하측 고정접점에 연결될 수 있는 한 쌍의 머리부(46a), 머리부(46a)에서 하방으로 각각 연장 형성되는 몸체부(46b), 한 쌍의 몸체부(46b)를 연결하는 다리부(46c)로 구성될 수 있다. 여기서, 머리부(46a)와 다리부(46c)는 수평면으로 형성되고 몸체부(46b)는 수직면으로 형성될 수 있다.
제2히터(46)에 의해 S상과 T상이 연결되므로 1개의 히터로 2개의 상을 커버할 수 있다. 또한, 제2히터(46)는 전류의 통전로 역할을 한다. 또한, 제2히터(46)를 통해 S상과 T상이 직결되므로 제2히터(46)에는 부하측 단자가 구비되지 않는다. 도 11을 참조하면, 트립부 어셈블리(40)에는 R상에만 부하측 단자(45)가 구비되고, S상과 T상에 부하측 단자가 구비되지 않은 것이 도시되어 있다.
도 12를 더 참조하면, 2상 중에서 일측에 위치한 상의 전원측 단자(본 실시예에서는 T상 전원측 단자)를 부하측에 연결하기 위하여 연결도체(50)가 마련된다. 연결도체(50)는 T상 전원측 단자(36c)에 접속되는 제1단자(51)와 T상 부하 단자부 수용부(12)에 구비되는 제2단자(52) 및 제1단자(51)와 제2단자(52)를 연결하는 연결부(53)로 구성될 수 있다. 이때, 제1단자(51)와 제2단자(52)는 T상 전원측 단자(36c)와 평행하게 형성되고, 연결부(53)는 제1단자(51) 및 제2단자(52)에 수직하게 형성된다. 이에 따라, 제2돌출부(22)가 확장되는 체적을 최소한도로 하여 컴팩트한 차단기 구성에 이바지하도록 한다.
별도로 열거하여 도시하지는 않았지만, 연결도체(50)의 실시예는 다양하게 이루어질 수 있다. 연결도체(50)는 직류 배선용 차단기(10)에 컴팩트하게 내장될 수 있도록 설계되는 범위 내에서 다양한 형상으로 형성되어 적절한 위치에 배치될 수 있다. 예를 들면, 연결도체(50)는 케이스(11)의 하부에 마련되는 홈에 배치되도록 형성될 수 있다.
제1단자(51)는 T상 전원측 단자(36c)에 나사 등에 의해 결합된다. 제2단자(52)는 케이스(11)의 일측벽(14)의 절개홈(17)을 통해 T상 부하 단자부 수용부(12)에 삽입 설치된다. 제2단자(52)는 T상 부하측 단자의 역할을 한다. 연결부(53)는 제1돌출부(15)의 제1수용홈(16)과 제2돌출부(22)의 제2수용홈(23)에 수용된다.
연결도체(50)가 직류 배선용 차단기(10)의 외함, 즉 케이스(11)와 커버(20)의 내부에 내장 설치되므로 외부로 드러나지 않아 절연성능이 향상된다. 또한, 연결도체(50)가 구비되어 전원측 단자와 부하측 단자가 직류 배선용 차단기(10)의 전,후면으로 구분하여 구성되므로 인식 및 이용에 편리해진다. 즉, 전원 연결 단자부와 부하 연결 단자부를 간명하게 구분하여 인식할 수 있고, 별도의 외부접속도체를 부가할 필요없이 부하를 연결하기 용이하므로 조립성이 향상된다.
한편, 제2히터(46)가 마련되므로 S상과 T상의 부하 단자를 연결하기 위한 외부접속도체는 불필요해지고, 부하 단자부 수용부(12)의 외부로 노출되는 구성요소가 감소한다. 따라서, 절연 성능 향상에 기여한다.
도 5를 참조하면, 전원에 연결되는 단자(본 실시예에서는 부호 36a, 36b) 및 부하에 연결되는 단자(본 실시예에서는 부호 45, 52)에는 연장 도체(60)가 결합될 수 있다. 연장 도체(60)는 전원 단자부 수용부(13) 또는 부하 단자부 수용부(12)의 외부에 노출되어 사용자의 이용에 편리함을 제공한다.
도 5, 도 6을 참조하면, 연장 도체(60)가 구비되지 않는 T상 전원 단자부 수용부(13)와 S상 부하 단자부 수용부(12)에는 절연커버(65)가 구비될 수 있다. T상 전원 단자부 수용부(13)와 S상 부하 단자부 수용부(12)는 절연커버(65)가 구비되어 절연 성능이 향상된다.
또한, R상과 S상 사이에는 절연 배리어(66)가 구비되어 상간 절연 성능을 확보하게 된다.
도 14를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 3유닛 직류 배선용 차단기의 결선도를 살펴보기로 한다.
전원(70)은 직류 배선용 차단기(10)의 후면에 구비되는 전원측 단자에 연결된다. 전원(70)은 연결도체(50)가 구비되는 상(유닛)으로부터 가장 먼, 즉, 직류 배선용 차단기(10)의 타측에 위치하는 2개의 상(유닛)의 전원측 단자에 연결된다. 본 실시예에서, 전원(70)의 양극(plus pole)은 R상 전원측 단자(36a)에 연결되고, 전원(70)의 음극(minus pole)은 S상 전원측 단자(36b)에 연결된다.
부하(75)는 직류 배선용 차단기(10)의 전면에 구비되는 부하측 단자에 연결된다. 부하(75)는 직류 배선용 차단기(10)의 양측에 위치하는 2개의 상(유닛)의 부하측 단자에 연결된다. 본 실시예에서, 부하(75)의 양극은 R상 부하측 단자(45)에 연결되고, 부하(75)의 음극은 T상 부하측 단자, 즉 연결도체(50)의 제2단자(52)에 연결된다.
전원측 단자와 부하측 단자에는 연장 도체(60)가 구비될 수 있다. 이는 사용자의 조립 편의성 또는 통전 전류량을 조절하기 위한 것으로 선택적으로 사용될 수 있다.
연결도체(50) 및 제2히터(46)가 직류 배선용 차단기(10)에 내장되므로 절연 성능이 크게 향상된다. 트립기구(42A; 42,47,48,49,49a를 통칭)는 2상 중에서 2개의 상에만 구비될 수 있다. 즉, S상 또는 T상 중 어느 한 상에는 생략될 수 있다.
부하측 단자 중에서 S상 단자와 T상 단자는 제거된다. 여기서, T상 단자는 연결도체(50)의 제2단자(52)로 대치된다.
본 실시예에서는 3상(유닛)으로 구성된 직류 배선용 차단기를 예로 들어 설명하였으나, 3상(유닛) 이상의 홀수 개로 구성된 직류 배선용 차단기에도 적용될 수 있음은 물론이다. 이 경우에, 전원(또는 부하)은 일측단 및 이에 인접한 2개의 전원측 단자에 연결되고, 부하(또는 전원)는 양측단에 위치한 2개의 부하측 단자(이 중 타측단에 위치한 부하측 단자는 연결도체의 제2단자)에 연결되는 점만 유의하면 된다. 또한, 나머지 단자들에 대해서는 인접한 단자간에 제2히터가 적용된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 직류 배선용 차단기에 의하면 배선용 차단기의 내부에 연결도체가 마련되므로 전원측 단자와 부하측 단자가 직류 배선용 차단기의 전,후면부로 간명하게 구분하여 구성된다. 따라서 사용자가 부수적으로 연결도체를 추가하는 작업이 필요하지 않고 전원 및 부하의 조립성이 향상된다.
또한 연결도체가 외함 내부에 구성되므로 외부의 절연파괴가 방지된다. 더불어, 단자부 중에서 일부는 제거되므로 외부와의 절연 성능은 향상된다.
또한, R상에 마련되는 제1히터와는 달리, S상과 T상에는 U자형으로 형성되어 서로 직결되는 제2히터가 마련되어 트립기구가 감소하므로 부품 및 생산비용이 감소하게 된다.
이상에서 설명한 실시예들은 본 발명을 구현하는 실시예들로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 직류 배선용 차단기 11 케이스
12 전원측 단자 수용부 13 부하측 단자 수용부
15 제1돌출부 16 제1수용홈
17 절개홈 20 커버
22 제2돌출부 23 제2수용홈
24 연장부 29 탑커버
30 개폐기구 31 핸들
32 네일 35 베이스 어셈블리
36a,36b,36c 전원측 단자 37 샤프트
38 샤프트 핀 40 트립부 어셈블리
41 제1히터 42 바이메탈
43 크로스바 43a,43c 제1,제2 접촉부
44 슈터 45 부하측 단자
46 제2히터 46a 머리부
46b 몸체부 46c 다리부
47 고정 브래킷 48 마그넷
49a 트립 스프링 50 연결도체
51 제1단자 52 제2단자
53 연결부 60 연장 도체
65 절연커버 66 절연 배리어
70 전원 75 부하

Claims (13)

  1. 복수 개의 차단기 유닛을 갖고, 전,후면에 각 유닛별로 전원측 또는 부하측 단자 수용부가 마련되는 외함과 상기 전원측 또는 부하측 단자 수용부에 구비되는 전원측 단자 또는 부하측 단자를 갖고, 일측의 유닛과 이에 인접한 유닛의 부하측 단자는 서로 연결되고, 타측의 유닛과 이에 인접한 유닛의 전원측 단자에 전원이 연결되는 직류 배선용 차단기에 있어서,
    일단이 상기 일측의 유닛의 전원측 단자에 연결되고, 타단이 상기 일측의 유닛의 부하측 단자 수용부에 설치되는 연결도체;를 포함하고,
    상기 연결도체는 상기 외함 내부에 구비되고,
    부하는 상기 타측의 유닛의 부하측 단자와 상기 연결도체의 타단에 연결되고,
    상기 외함은 하부에 배치되는 케이스와 상기 케이스의 상부에 결합되는 커버로 구성되고,
    상기 케이스에는 일측벽의 하부가 돌출되는 제1돌출부가 형성되고, 상기 제1 돌출부에는 길이 방향을 따라 제1수용홈이 형성되고,
    상기 커버에는 일측벽의 외부에 돌출되는 제2돌출부가 형성되고, 상기 제2돌출부에는 길이 방향을 따라 상기 제1수용홈에 연통되는 제2수용홈이 형성되고,
    상기 제1,제2수용홈에 상기 연결도체가 삽입 설치되는 것을 특징으로 하는 직류 배선용 차단기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 연결도체는
    상기 일측의 유닛의 전원측 단자에 결합되는 제1단자,
    상기 일측의 유닛의 부하측 단자 수용부에 설치되는 제2단자,
    상기 제1단자와 제2단자를 연결하는 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 직류 배선용 차단기.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 제2돌출부의 외벽을 따라 하방으로 연장 형성되는 연장부가 구비되고, 상기 연장부는 상기 제1돌출부에 접하는 길이로 형성되는 것을 특징으로 하는 직류 배선용 차단기.
  5. 제1항에 있어서, 상기 타측의 유닛의 트립부에는 제1히터가 마련되고, 상기 일측의 유닛과 이에 인접한 유닛의 트립부에는 일단과 타단이 상기 일측의 유닛과 이에 인접한 유닛의 부하측 고정접점에 각각 연결되는 제2히터가 구비되는 것을 특징으로 하는 직류 배선용 차단기.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제2히터는 U자형으로 형성되어, 상기 일측의 유닛과 이에 인접한 유닛의 부하측 고정접점에 각각 연결되는 한 쌍의 머리부, 상기 머리부로부터 하방으로 연장 형성되는 몸체부, 상기 한 쌍의 몸체부를 연결하는 다리부로 구성되는 것을 특징으로 하는 직류 배선용 차단기.
  7. 제1항에 있어서, 상기 전원에 연결되는 단자 또는 부하에 연결되는 단자에는 연장 도체가 결합되는 것을 특징으로 하는 직류 배선용 차단기.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서, 상기 제2돌출부는 상기 제1돌출부와 같은 폭으로 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 직류 배선용 차단기.
  11. 제1항에 있어서, 상기 제2돌출부의 외벽을 따라 하방으로 연장부가 형성되는 것을 특징으로 하는 직류 배선용 차단기.
  12. 제11항에 있어서, 상기 연장부는 상기 제1돌출부에 접하는 길이로 형성되는 것을 특징으로 하는 직류 배선용 차단기.
  13. 제1항에 있어서, 상기 케이스의 일측벽에는 전,후단부에 상기 연결도체의 일부가 삽입될 수 있는 절개홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 직류 배선용 차단기.
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