KR101908424B1 - 트립부를 갖는 차단기 - Google Patents

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Abstract

다양한 실시예들에 따른 차단기는, 회로를 연결하거나 차단하기 위한 통전부 및 회로를 차단하도록 제어하기 위한 구동부와 구동부를 구동시키기 위한 인가부를 갖는 트립부를 포함하고, 트립부는, 미리 정해진 방향으로 전류를 전달하여, 방향을 중심으로 자기장을 발생시키기 위한 금속부 및 금속부를 기준으로 인가부의 반대편에 배치되는 제 1 자성부와 인가부에 대향하여, 제 1 자성부로부터 연장되는 적어도 하나의 제 2 자성부를 포함하며, 자기장에 기반하여, 인가부에 대향하는 자기력을 발생시켜, 구동부에 대향하여 인가부를 이동시키기 위한 자성부를 더 포함할 수 있다.

Description

트립부를 갖는 차단기{CIRCUIT BREAKER HAVING TRIP APPARATUS}
다양한 실시예들은 트립부를 갖는 차단기에 관한 것이다.
일반적으로 차단기는 회로를 개폐한다. 이를 위해, 차단기는 전원과 부하 사이의 회로 상에 배치된다. 그리고 차단기는 회로를 연결할 수 있으며, 회로를 차단할 수도 있다. 차단기는 사용자의 조작에 의해, 회로를 개폐할 수 있다. 한편, 차단기는 과전류, 단락전류와 같은 이상 전류를 감지하여, 회로를 차단할 수 있다. 이러한 차단기는 과전류에 기반하여 회로를 차단하기 위한 한시 트립 동작 또는 단락전류에 기반하여 회로를 차단하기 위한 순시 트립 동작을 수행할 수 있다.
상기와 같은 차단기(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이 통전부(110), 기구부(120) 및 트립부(130)를 포함한다. 통전부(110)는 전원과 부하 사이의 회로의 개폐를 위해 제공되며, 고정부(115)와 가동부(117)를 포함한다. 기구부(120)는 사용자의 조작에 의해, 통전부(110)를 제어한다. 트립부(130)는 이상 전류에 기반하여, 통전부(110)를 제어하며, 금속부(140)와 구동부(190)를 포함한다.
상기와 같은 차단기(100)에서, 고정부(115)와 가동부(117)가 접촉함에 따라, 회로가 연결된다. 여기서, 차단기(100)에서 이상 전류가 발생되면, 도 2에 도시된 바와 같이 가동부(117)를 통해 금속부(140)로 전류가 유입된다. 이 때 금속부(140)는 바이메탈로 형성된다. 이를 통해, 금속부(140)에서, 바이메탈의 저항에 의해, 열이 발생된다. 그리고 도 3에 도시된 바와 같이 금속부(140)가 열에 의해, 구동부(190)에 대향하여 만곡되어, 구동바(190)에 압력을 인가한다. 이를 통해, 구동부(190)가 가동부(117)를 고정부(115)로부터 분리시킴에 따라, 회로가 차단된다.
그런데, 상기와 같은 차단기(100)에서, 이상 전류에 기반하여 회로를 차단한 다음, 재차 회로를 연결하는 데 시간 지연이 발생되는 문제점이 있다. 즉 금속부(140)의 열이 소모되는 동안, 고정부(115)와 가동부(117)를 접촉시킬 수 없다. 이는, 금속부(140)에 열이 잔류되어 있으면, 금속부(140)가 계속해서 만곡되어 있기 때문이다. 이로 인하여, 금속부(140)에 의해 가동부(117)가 고정부(115)로부터 분리된 다음, 고정부(115)와 가동부(117)를 접촉시키기 위해, 시간 지연이 발생된다.
다양한 실시예들에 따른 차단기는, 이상 전류에 기반하여 회로를 차단하더라도, 시간 지연 없이 회로를 재차 연결할 수 있다. 이에 따라, 차단기가 보다 효율적으로 동작할 수 있다.
다양한 실시예들에 따른 차단기는, 회로를 연결하거나 차단하기 위한 통전부 및 상기 회로를 차단하도록 제어하기 위한 구동부와 상기 구동부를 구동시키기 위한 인가부를 갖는 트립부를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 트립부는, 미리 정해진 방향으로 전류를 전달하여, 상기 방향을 중심으로 자기장을 발생시키기 위한 금속부 및 상기 금속부를 기준으로 상기 인가부의 반대편에 배치되는 제 1 자성부와 상기 인가부에 대향하여, 상기 제 1 자성부로부터 연장되는 적어도 하나의 제 2 자성부를 포함하며, 상기 자기장에 기반하여, 상기 인가부에 대향하는 자기력을 발생시켜, 상기 구동부에 대향하여 상기 인가부를 이동시키기 위한 자성부를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 제 2 자성부는, 상기 금속부의 외측을 통과하며, 상기 금속부의 외측에서 상기 인가부에 중첩될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 인가부는, 상기 금속부를 기준으로 상기 자성부의 반대편에 배치되는 베이스부 및 상기 자성부에 대향하여, 상기 베이스부로부터 연장되는 적어도 하나의 윙부를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 제 2 자성부는, 상기 윙부의 내측에서, 상기 베이스부에 대향하여 연장되어, 상기 윙부의 적어도 일부에 중첩될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 제 2 자성부는, 상기 윙부의 외측으로 연장되며, 상기 윙부의 적어도 일부에 중첩될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 윙부는, 상기 제 2 자성부에 대향하여 배치되며, 상기 제 2 자성부에 대응하는 형상으로 형성되는 요홈부를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 제 2 자성부는, 상기 윙부에 대향하여 배치되며, 상기 윙부에 대응하는 형상으로 형성되는 요홈부를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 인가부는, 상기 자기력을 따라 이동하며, 상기 구동부에 대향하여 돌출되고, 상기 구동부가 구동하도록 상기 구동부에 압력을 인가하기 위한 돌기부를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 구동부는, 상기 압력이 인가되면, 상기 금속부에 대응하여 상기 전류를 차단할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 인가부는, 상기 전류가 차단되면, 원위치로 복귀하여, 상기 압력을 해제할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 차단기에서 트립부가 인가되는 전류를 이용하여 자기력을 발생시키고, 이에 기반하여 회로를 차단할 수 있다. 이로 인하여, 회로가 차단되면, 트립부에서 자기력이 소멸될 수 있다. 이에 따라, 차단기가 회로를 재차 연결할 수 있는 상태에 있을 수 있다. 즉 트립부가 회로를 차단한 다음, 차단기는 시간 지연 없이 회로를 재차 연결할 수 있다. 이를 통해, 차단기가 보다 효율적으로 동작할 수 있다.
도 1은 일반적인 차단기를 도시하는 사시도이다.
도 2는 일반적인 차단기를 도시하는 측면도이다.
도 3은 도 2에서 ‘A’ 영역을 확대하여 도시하는 측면도이다.
도 4는 다양한 실시예들에 따른 차단기를 도시하는 사시도이다.
도 5는 다양한 실시예들에 따른 차단기에서 트립부를 분해하여 도시하는 사시도이다.
도 6a 및 도 6b는 다양한 실시예들에 따른 자성부를 도시하는 사시도들이다.
도 7은 한 실시예에 따른 인가부를 도시하는 사시도이다.
도 8은 한 실시예에 따른 인가부를 설명하기 위한 평면도이다.
도 9는 다른 실시예에 따른 인가부를 도시하는 사시도이다.
도 10은 다른 실시예에 따른 인가부를 설명하기 위한 평면도이다.
도 11a, 도 11b 및 도 12는 다양한 실시예들에 따른 차단기의 동작을 설명하기 위한 사시도들과 평면도이다.
이하, 본 문서의 다양한 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
본 문서에서, “가진다”, “가질 수 있다”, “포함한다” 또는 “포함할 수 있다” 등의 표현은 해당 특징, 예컨대 수치, 기능, 동작 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.
본 문서에서 사용된 “제 1”또는 “제 2” 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다.
도 4는 다양한 실시예들에 따른 차단기(400)를 도시하는 사시도이며, 도 5는 다양한 실시예들에 따른 차단기(400)에서 트립부(430)를 분해하여 도시하는 사시도이다. 그리고 도 6a 및 도 6b는 다양한 실시예들에 따른 자성부(450)를 도시하는 사시도들이며, 도 7, 도 8, 도 9 및 도 10은 다양한 실시예들에 따른 인가부(460)를 도시하는 사시도들과 평면도들이다. 또한 도 11a, 도 11b 및 도 12는 다양한 실시예에 따른 차단기(400)의 동작을 설명하기 위한 사시도들과 평면도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 다양한 실시예들에 따른 차단기(400)는, 통전부(410), 기구부(420) 및 트립부(430)를 포함할 수 있다.
통전부(410)는 전원과 부하 사이의 회로에서 통전을 위해 제공될 수 있다. 즉 통전부(410)는 전원과 부하 사이에서 회로를 연결할 수 있다. 한편, 통전부(410)는 전원과 부하 사이에서 회로를 차단할 수 있다. 이러한 통전부(410)는 제 1 단자부(411), 제 2 단자부(413), 고정부(415) 및 가동부(417)를 포함할 수 있다.
제 1 단자부(411)와 제 2 단자부(413)는 통전부(410)에서 회로에 연결될 수 있다. 제 1 단자부(411)는 전원에 연결될 수 있다. 제 2 단자부(413)는 부하에 연결될 수 있다. 예를 들면, 제 1 단자부(411)와 제 2 단자부(413)는 통전부(410)에서 서로의 반대편에 배치될 수 있다.
고정부(415)는 통전부(410)에서 미리 정해진 위치에 고정될 수 있다. 이 때 고정부(415)는 제 1 단자부(411)에 연결될 수 있다. 여기서, 고정부(415)는 제 1 단자부(411)로부터 연장될 수 있다. 그리고 고정부(415)는 제 1 단자부(411)의 반대편에 배치되는 고정 단자(416)를 포함할 수 있다.
가동부(417)는 통전부(410)에서 고정부(415)에 대향하여, 이동할 수 있다. 예를 들면, 가동부(417)는 고정부(415)의 상부에서, 상하로 이동할 수 있다. 이 때 가동부(417)는 제 2 단자부(413)에 연결될 수 있다. 여기서, 가동부(417)는 제 2 단자부(413)로부터 연장될 수 있다. 그리고 가동부(417)는 제 2 단자부(413)의 반대편에 배치되는 가동 단자(418)를 포함할 수 있다. 여기서, 가동 단자(418)가 고정 단자(415)에 대향될 수 있다. 예를 들면, 가동 단자(418)가 고정 단자(415)의 상부에 배치될 수 있다. 또한 가동 단자(418)가 고정 단자(416)에 접촉하거나, 고정 단자(416)로부터 분리될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 가동부(417)가 고정부(415)로 이동하여, 가동 단자(418)가 고정 단자(416)에 접촉할 수 있다. 이를 통해, 제 1 단자부(411)와 제 2 단자부(413)의 회로가 연결될 수 있다. 한편, 가동부(417)가 고정부(415)로부터 이동하여, 가동 단자(418)가 고정 단자(416)로부터 분리될 수 있다. 이를 통해, 제 1 단자부(411)와 제 2 단자부(413)의 회로가 차단될 수 있다.
기구부(420)는 사용자의 조작에 의해, 통전부(410)를 제어할 수 있다. 즉 기구부(420)는 사용자의 조작에 의해, 고정부(415)에 대향하여, 가동부(417)를 이동시킬 수 있다. 이러한 기구부(420)는 지지부(421), 핸들(423) 및 이동부(425)를 포함할 수 있다.
지지부(421)는 기구부(420)에서 핸들(423)과 이동부(425)를 지지할 수 있다. 그리고 지지부(421)는 핸들(423) 및 이동부(425)와 결합될 수 있다. 이 때 핸들(423)과 이동부(425)가 지지부(421)에 대응하여 이동 가능하도록, 지지부(421)는 핸들(423) 및 이동부(425)와 결합될 수 있다.
핸들(423)은 기구부(420)에서 사용자 조작을 위해 제공될 수 있다. 여기서, 핸들(423)의 중심축이 지지부(421)에 결합될 수 있다. 이를 통해, 핸들(423)은 사용자 조작에 의해, 미리 정해진 범위 내에서 회전할 수 있다. 그리고 핸들(423)은 사용자 조작에 기반하여, 이동부(425)를 구동할 수 있다.
이동부(425)는 기구부(420)에서 고정부(415)에 대향하여, 가동부(417)를 이동시킬 수 있다. 이 때 이동부(425)는 핸들(423)에 의해 구동하여, 가동부(417)를 이동시킬 수 있다. 이를 위해, 이동부(425)는 가동부(417)에 대향하여, 이동할 수 있다. 예를 들면, 이동부(425)는 가동부(417)의 상부에서, 상하로 이동할 수 있다. 이를 위해, 이동부(425)는 가동부(417)의 상부를 가로지를 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 핸들(423)의 사용자 조작을 통해, 이동부(425)가 가동부(417)로 이동하여, 가동부(417)를 고정부(415)로 이동시킬 수 있다. 이를 통해, 가동 단자(418)가 고정 단자(416)에 접촉할 수 있다. 한편, 핸들(423)의 사용자 조작을 통해, 이동부(425)가 가동부(417)로부터 이동하여, 가동부(417)를 고정부(415)로부터 이동시킬 수 있다. 이를 통해, 가동 단자(418)가 고정 단자(416)으로부터 분리될 수 있다.
트립부(430)는 이상 전류에 기반하여, 통전부(410)를 제어할 수 있다. 즉 트립부(430)는 이상 전류에 기반하여, 회로를 차단시킬 수 있다. 이를 위해, 트립부(430)는 고정부(415)로부터 가동부(417)를 이동시킬 수 있다. 즉 고정부(415)와 가동부(417)가 접촉되어 있을 때, 트립부(430)가 가동부(417)를 고정부(415)로부터 이동시킬 수 있다. 이러한 트립부(430)는 금속부(440), 자성부(450), 인가부(460) 및 구동부(490)를 포함할 수 있다.
금속부(440)는 트립부(430)에서 전류의 이동 경로를 제공할 수 있다. 이 때 차단기(400)에서 이상 전류가 발생되면, 금속부(440)에 전류가 유입될 수 있다. 그리고 금속부(440)는 미리 정해진 방향으로 전류를 흐르게 하여, 해당 방향을 중심으로 자기장을 발생시킬 수 있다. 즉 자성부(450)와 인가부(460) 사이에서, 자기장이 발생될 수 있다. 이러한 금속부(440)는 입력부(441), 방향부(443) 및 출력부(445)를 포함할 수 있다.
입력부(441)는 금속부(440)에서 전류를 입력할 수 있다. 이 때 입력부(441)가 가동부(417)와 연결될 수 있다. 여기서, 입력부(441)는 가동 단자(418)와 제 2 단자부(413) 사이에서, 가동부(417)의 표면에 접촉되어 있을 수 있다. 예를 들면, 입력부(441)가 가동부(417)의 일부 영역에 적층될 수 있다.
방향부(443)는 금속부(440)에서 전류의 방향을 가이드할 수 있다. 그리고 방향부(443)는 금속부(440)에서 전류의 방향을 유지할 수 있다. 이 때 방향부(443)는 입력부(441)에 연결될 수 있다. 또한 방향부(443)는 입력부(441)로부터 연장될 수 있다. 여기서, 방향부(443)는 입력부(441)로부터 절곡되거나 만곡될 수 있다. 이를 통해, 방향부(443)가 입력부(441)로부터 연장되는 방향을 따라, 전류가 흐를 수 있다. 아울러, 방향부(443)가 입력부(441)로부터 연장되는 방향을 중심으로, 자기장이 형성될 수 있다.
출력부(445)는 금속부(440)에서 전류를 출력할 수 있다. 이 때 출력부(445)가 방향부(443)에 연결될 수 있다. 그리고 출력부(445)는 방향부(443)로부터 연장될 수 있다. 여기서, 출력부(445)는 방향부(443)로부터 절곡되거나 만곡될 수 있다.
자성부(450)는 트립부(430)에서 인가부(460)를 이동시킬 수 있다. 이 때 자성부(450)는 금속부(440)를 기준으로 인가부(460)의 반대편에 배치될 수 있다. 그리고 자성부(450)는 자기장에 기반하여, 자기력을 발생시킬 수 있다. 즉 자성부(450)는 자기력에 의해, 인가부(460)를 이동시킬 수 있다. 여기서, 자기력은 인력일 수 있다. 즉 자성부(450)는 인력에 의해, 자성부(450)에 대향하여 인가부(460)를 이동시킬 수 있다. 예를 들면, 자성부(450)는 자성체를 포함할 수 있다. 이러한 자성부(450)는 체결부(451), 제 1 자성부(453) 및 적어도 하나의 제 2 자성부(455)를 포함할 수 있다.
체결부(451)는 자성부(450)를 고정시키기 위해 제공될 수 있다. 이 때 체결부(451)가 금속부(440)의 입력부(441)에 고정될 수 있다. 예를 들면, 체결부(451)가 입력부(441)에 적층될 수 있다.
제 1 자성부(453)와 제 2 자성부(455)는 자성부(450)에서 자기장에 의해, 자화될 수 있다. 이를 통해, 제 1 자성부(453)와 제 2 자성부(455)는 인가부(460)에 대향하여, 자기력을 발생시킬 수 있다. 여기서, 자기력은 인력일 수 있다.
제 1 자성부(453)는 체결부(451)에 연결될 수 있다. 그리고 제 1 자성부(453)는 체결부(451)로부터 연장될 수 있다. 여기서, 제 1 자성부(453)는 체결부(451)로부터 절곡되거나 만곡될 수 있다. 또한 제 1 자성부(453)는 금속부(440)의 방향부(443)에 나란하게 연장될 수 있다. 게다가, 제 1 자성부(453)는, 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이 가이드부(454)를 포함할 수 있다. 가이드부(454)는 금속부(440)의 출력부(445)를 지지하여, 가이드할 수 있다. 여기서, 기구부(420)를 기준으로 제 1 자성부(453)의 위치에 따라, 제 1 자성부(453)에서 가이드부(454)의 위치가 다르게 결정될 수 있다.
제 2 자성부(455)는 제 1 자성부(453)에 연결될 수 있다. 이 때 제 2 자성부(455)는 제 1 자성부(453)의 가장자리 영역에 연결될 수 있다. 여기서, 제 2 자성부(455)는 제 1 자성부(453)의 양 측부들 중 적어도 어느 하나에 연결될 수 있다. 그리고 제 2 자성부(455)는 인가부(460)에 대향하여, 제 1 자성부(453)로부터 연장될 수 있다. 여기서, 제 2 자성부(455)는 제 1 자성부(453)로부터 절곡되거나 만곡될 수 있다. 또한 제 2 자성부(455)는 인가부(460)의 외측으로 연장될 수 있으며, 인가부(460)의 내측으로 연장될 수도 있다. 게다가, 제 2 자성부(455)는 금속부(440)의 방향부(443) 외측을 통과할 수 있다.
이 때 제 1 자성부(453)의 길이가 체결부(451)로부터 연장되는 방향을 따라 정의될 수 있다. 이에 대응하여, 제 2 자성부(455)의 길이가 제 1 자성부(453)의 길이와 동일한 방향을 따라 정의될 수 있다. 예를 들면, 제 2 자성부(455)의 길이는, 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이 제 1 자성부(453)의 길이를 초과할 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 즉 제 2 자성부(455)의 길이는 제 1 자성부(453)의 길이 이하일 수도 있다. 한편, 제 2 자성부(455)의 폭이 제 1 자성부(453)로부터 인가부(460)에 대향하는 방향으로 정의될 수 있다. 예를 들면, 제 2 자성부(455)의 폭은, 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이 체결부(451)에 근접할수록 좁을 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 즉 제 2 자성부(455)의 폭은 체결부(451)에 근접할수록 넓을 수 있으며, 체결부(451)와 거리에 관계없이 일정할 수도 있다. 한편, 제 2 자성부(455)의 두께가 제 1 자성부(453)로부터 인가부(460)에 대향하는 방향에 수직한 방향으로 정의될 수 있다. 예를 들면, 제 2 자성부(455)의 두께는, 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이 제 1 자성부(453)로부터 멀수록 또는 인가부(460)에 근접할수록 얇을 수 있을 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 즉 제 2 자성부(455)의 두께는 제 1 자성부(453) 또는 인가부(460)와 거리에 관계없이 일정할 수도 있다.
인가부(460)는 트립부(430)에서 자성부(450)의 자기력을 따라 이동할 수 있다. 여기서, 인가부(460)는 자성부(450)의 자기력에 기반하여, 회전할 수 있다. 이를 위해, 인가부(460)는 기구부(420)에 회전 가능하게 체결될 수 있다. 여기서, 자기력은 인력일 수 있다. 그리고 인가부(460)는 자성부(450)의 인력에 기반하여, 자성부(450)에 접근할 수 있다. 이를 통해, 인가부(460)가 구동부(490)에 압력을 인가할 수 있다. 이러한 인가부(460)는 제 1 인가부(470)와 제 2 인가부(480)를 포함할 수 있다.
제 1 인가부(470)는 인가부(460)에서 자성부(450)의 자기력에 반응할 수 있다. 이 때 제 1 인가부(470)는 금속부(440)를 기준으로 자성부(450)의 반대편에 배치될 수 있다. 그리고 제 1 인가부(470)가 자성부(450)의 자기력을 따라 이동할 수 있다. 예를 들면, 제 1 인가부(470)는, 상부 또는 하부에서 볼 때, L 자형으로 형성될 수 있다. 이러한 제 1 인가부(470)는 베이스부(471)와 적어도 하나의 윙부(473)를 포함할 수 있다.
베이스부(471)는 자성부(450)의 제 1 자성부(453)에 나란하게 배치될 수 있다. 이 때 베이스부(471)는 금속부(440)의 방향부(445)를 기준으로 제 1 자성부(453)의 반대편에 배치될 수 있다. 여기서, 베이스부(471)는 적어도 하나의 수용부(472)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 수용부(472)는 홀(hole) 또는 홈(groove) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
윙부(473)는 베이스부(471)에 연결될 수 있다. 이 때 윙부(473)는 베이스부(471)의 가장자리 영역에 연결될 수 있다. 여기서, 윙부(473)는 베이스부(471)의 양 측부들 중 적어도 어느 하나에 연결될 수 있다. 그리고 윙부(473)는 자성부(450)에 대향하여, 베이스부(471)로부터 연장될 수 있다. 여기서, 윙부(473)는 베이스부(471)로부터 절곡되거나 만곡될 수 있다. 예를 들면, 윙부(473)는 제 1 자성부(453)의 외측으로 연장될 수 있으며, 제 1 자성부(453)의 내측으로 연장될 수도 있다. 또한 윙부(473)는 금속부(440)에서 방향부(443)의 외측을 통과할 수 있다.
이 때 베이스부(471)의 길이가 체결부(451)의 길이와 동일한 방향을 따라 정의될 수 있다. 그리고 윙부(473)의 길이가 베이스부(471)의 길이와 동일한 방향을 따라 정의될 수 있다. 예를 들면, 윙부(473)의 길이는, 도 7 및 도 9에 도시된 바와 같이 베이스부(471)의 길이 미만일 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 즉 윙부(473)의 길이는 베이스부(471)의 길이 이상일 수도 있다. 한편, 윙부(473)의 폭이 베이스부(471)로부터 제 1 자성부(453)에 대향하는 방향으로 정의될 수 있다. 예를 들면, 윙부(473)의 폭은, 도 7 및 도 9에 도시된 바와 같이 윙부(473)의 길이와 동일한 방향을 따라 일정할 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 즉 윙부(473)의 폭은 체결부(451)에 근접할수록 좁을 수 있으며, 넓을 수도 있다. 한편, 윙부(473)의 두께가 베이스부(471)로부터 제 1 자성부(453)에 대향하는 방향에 수직한 방향으로 정의될 수 있다. 예를 들면, 윙부(473)의 두께는, 도 7 및 도 9에 도시된 바와 같이 베이스부(471)로부터 멀수록 또는 제 1 자성부(453)에 근접할수록, 얇을 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 즉 윙부(473)의 두께는 베이스부(471) 또는 제 1 자성부(453)와 거리에 관계없이 일정할 수도 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 제 1 인가부(470)와 자성부(450)가 상호에 대향하는 면적에 따라, 제 1 인가부(470)와 자성부(450) 간 자기력의 세기가 결정될 수 있다. 여기서, 제 1 인가부(470)와 자성부(450)가 상호에 대향하는 면적이 넓을수록, 제 1 인가부(470)와 자성부(450) 간 자기력의 세기가 강할 수 있다. 이 때 제 2 자성부(455)와 윙부(473)는 방향부(443)의 외측에서 서로에 대향함에 따라, 상호에 중첩될 수 있다. 여기서, 제 2 자성부(455)와 윙부(473)가 상호에 중첩되는 면적이 넓을수록, 제 1 인가부(470)와 자성부(450) 간 자기력의 세기가 강화될 수 있다. 그리고 제 2 자성부(455)가, 도 8 및 도 10에 도시된 바와 같이 윙부(473)의 내측에서 베이스부(471)에 대향하여 연장됨에 따라, 윙부(473) 보다 방향부(443)에 근접할 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 즉 제 2 자성부(455)가 윙부(473)의 외측으로 연장되어, 윙부(473)가 제 2 자성부(455) 보다 방향부(443)에 근접할 수도 있다. 또한 제 2 자성부(455)와 윙부(473)가 서로에 대향하여, 상호에 대응하는 형상을 가질 수 있다.
한 실시예에 따르면, 제 2 자성부(455)와 윙부(473)는 상호에 대향하는 평면들이 상호에 나란하게 배치될 수 있다. 여기서, 제 2 자성부(455)가 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이 윙부(473)에 대응하여 경사면을 갖고, 윙부(473)가 도 7에 도시된 바와 같이 제 2 자성부(455)에 대응하여 경사면을 가질 수 있다. 이를 통해, 도 8에 도시된 바와 같이 제 2 자성부(455)와 윙부(473) 사이에 자기력이 작용할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 제 2 자성부(455)와 윙부(473) 중 어느 하나가 요홈부를 포함할 수 있으며, 요홈부는 제 2 자성부(455)와 윙부(473) 중 적어도 어느 하나의 형상으로 형성될 수 있다. 이 때 윙부(473)가 도 9에 도시된 바와 같이 요홈부(474)를 가질 수 있다. 여기서, 윙부(473)에서 요홈부(474)의 내측면이 경사면으로 형성될 수 있다. 그리고 제 2 자성부(455)가 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이 윙부(473)에 대응하여 경사면을 가질 수 있다. 또는 제 2 자성부(455)가 요홈부(도시되지 않음)를 가질 수 있다. 여기서, 제 2 자성부(455)에서 요홈부의 내측면이 경사면으로 형성될 수 있다. 그리고 윙부(473)의 내측면이 경사면으로 형성될 수 있다. 이를 통해, 도 10에 도시된 바와 같이 제 2 자성부(455)와 윙부(473) 사이에 자기력이 작용할 수 있다. 이를 통해, 제 2 자성부(455)와 윙부(473)가 상호에 중첩되는 면적이 확대되어, 자성부(450)와 제 1 인가부(470)가 상호에 대향하는 면적이 확대될 수 있다.
제 2 인가부(480)는 구동부(490)에 압력을 인가할 수 있다. 이 때 제 2 인가부(480)는 제 1 인가부(470)와 자성부(450) 사이에 배치될 수 있다. 그리고 제 2 인가부(480)는 제 1 인가부(470)와 함께, 이동할 수 있다. 이러한 제 2 인가부(480)는 결합부(481), 회전부(483) 및 돌기부(487)를 포함할 수 있다.
결합부(481)는 베이스부(471)에 나란하게 배치될 수 있다. 그리고 결합부(481)는 수용부(472)에 대향하여 배치되는 결합 돌기(482)를 포함할 수 있다. 이를 통해, 결합 돌기(482)가 수용부(472)에 삽입됨에 따라, 결합부(481)가 베이스부(471)에 결합될 수 있다. 여기서, 결합부(481)는 베이스부(471)에서 윙부(473)의 내측에 결합될 수 있다.
회전부(483)는 결합부(481)에 회전축을 제공할 수 있다. 이러한 회전부(483)는 회전 돌기(485)와 삽입부(486)를 포함할 수 있다. 이 때 회전 돌기(485) 또는 삽입부(486) 중 어느 하나가 기구부(420)의 지지부(421)에 설치되고, 회전 돌기(485) 또는 삽입부(486) 중 다른 하나가 결합부(481)에 연결될 수 있다. 회전 돌기(485)와 삽입부(486)는 결합부(481)의 회전축 상에 설치될 수 있다. 그리고 회전 돌기(485)가 삽입부(486)에 삽입될 수 있다. 이를 통해, 회전 돌기(485)를 중심으로 삽입부(486)가 회전하거나, 삽입부(486) 내에서 회전 돌기(485)가 회전할 수 있다.
돌기부(487)는 결합부(481)에 연결될 수 있다. 그리고 돌기부(487)는 구동부(490)에 대향하여, 결합부(481)로부터 돌출될 수 있다. 이 때 돌기부(487)는 결합부(481)의 가장자리 영역에 배치될 수 있다. 여기서, 돌기부(487)는 결합부(481)의 양 측부들 중 어느 하나로부터 돌출될 수 있다. 또한 돌기부(487)는 결합부(481)로부터 절곡되거나 만곡될 수 있다. 게다가, 돌기부(487)는 금속부(440)에서 방향부(443)의 외측을 통과할 수 있다.
구동부(490)는 트립부(430)에서 인가부(460)에 의해, 구동할 수 있다. 즉 인가부(460)로부터 압력이 인가되면, 구동부(490)가 구동할 수 있다. 이 때 구동부(490)는 고정부(415)로부터 가동부(417)를 이동시킬 수 있다. 즉 고정부(415)와 가동부(417)가 접촉되어 있을 때, 구동부(490)가 가동부(417)를 고정부(415)로부터 이동시킬 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 차단기(400)가 단상의 회로를 개폐하도록 구현될 수 있으며, 다상의 회로를 개폐하도록 구현될 수도 있다. 이 때 차단기(400)가 다상의 회로를 개폐하도록 구현되는 경우, 각각의 상에 대응하여, 금속부(440), 자성부(450) 및 인가부(460)가 구성될 수 있다. 그리고 구동부(490)가 각각의 상에 대응하여, 구동할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 트립부(430)는 이상 전류에 기반하여, 통전부(410)를 제어할 수 있다. 즉 트립부(430)는 이상 전류에 기반하여, 회로를 차단시킬 수 있다. 이를 위해, 트립부(430)는 고정부(415)로부터 가동부(417)를 이동시킬 수 있다. 즉 고정부(415)와 가동부(417)가 접촉되어 있을 때, 트립부(430)가 가동부(417)를 고정부(415)로부터 이동시킬 수 있다. 이러한 차단기(400)의 동작을 도 11a, 도 11b 및 도 12를 참조하여 설명할 것이다.
먼저, 차단기(400)에서 이상 전류가 발생되면, 도 11a 및 도 11b에 도시된 바와 같이 금속부(440)에서 전류가 흐를 수 있다. 이 때 가동부(417)로부터 전류가 입력부(441)로 입력되어, 방향부(443)를 통과한 다음, 출력부(445)로 출력될 수 있다. 이를 통해, 방향부(443)에서 전류의 방향을 중심으로, 자기장이 발생될 수 있다. 즉 자성부(450)와 인가부(460) 사이에서, 자기장이 발생될 수 있다.
이어서, 자성부(450)가, 도 12에 도시된 바와 같이 자기장에 기반하여, 인가부(460)에 대향하여, 자기력을 발생시킬 수 있다. 이 때 체결부(451)가 고정되어 있으므로, 자성부(450)는 이동하지 않을 수 있다. 그리고 제 1 자성부(453)와 제 2 자성부(455)가 자기장에 의해 자화되어, 자기력을 발생시킬 수 있다. 이를 통해, 자성부(450)의 자기력이 인가부(460)에 작용할 수 있다. 이 때 제 1 인가부(470)의 베이스부(471)와 윙부(473)에 자기력이 작용할 수 있다. 여기서, 자기력은 인력일 수 있다. 즉 자성부(450)는 인가부(460)에 대향하여, 인력을 발생시킬 수 있다.
계속해서, 인가부(460)가 자성부(450)의 자기력에 기반하여, 점차로 이동할 수 있다. 여기서, 인가부(460)는 자성부(450)의 인력에 기반하여, 자성부(450)에 접근할 수 있다. 그리고 인가부(460)는 자성부(450)의 자기력에 대응하여, 구동부(490)에 압력을 인가할 수 있다. 즉 제 1 인가부(470)에 자성부(450)의 자기력이 작용함에 따라, 제 1 인가부(470)가 제 2 인가부(480)에 결합되어, 이동할 수 있다. 여기서, 제 2 인가부(480)가 제 1 인가부(470)와 함께, 회전할 수 있다. 이를 통해, 돌기부(487)가 구동부(490)에 대향하여, 점차로 이동할 수 있다. 이 때 돌기부(487)는 구동부(490)로부터 이격된 상태에서 이동할 수 있다. 그리고 돌기부(487)는 구동부(490)에 접촉한 상태에서 계속해서 이동할 수 있다. 이 후 돌기부(487)는 구동부(490)에 압력을 인가하면서, 계속해서 이동할 수 있다.
마지막으로, 구동부(490)가 인가부(460)에 의해 구동하여, 통전부(410)를 제어할 수 있다. 즉 구동부(490)가 고정부(415)로부터 가동부(417)를 이동시킬 수 있다. 그리고 기구부(420)의 핸들(423)이 회전할 수 있다. 이를 통해, 금속부(440)에서, 더 이상 전류가 흐르지 않을 수 있다. 이로 인하여, 자성부(450)의 자기력이 소멸됨으로써, 인가부(460)가 원 위치로 복귀할 수 있다. 이 때 돌기부(487)가 구동부(490)로부터 이격되도록, 이동함으로써, 압력을 해제할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 차단기(400)가 트립부(430)에 인가되는 전류를 이용하여 자기력을 발생시키고, 이에 기반하여 회로를 차단할 수 있다. 이로 인하여, 회로가 차단되면, 트립부(430)에서 자기력이 소멸될 수 있다. 이에 따라, 차단기(400)가 회로를 재차 연결할 수 있는 상태에 있을 수 있다. 즉 트립부(430)가 회로를 차단한 다음, 차단기(400)는 시간 지연 없이 회로를 재차 연결할 수 있다. 이를 통해, 차단기(400)가 보다 효율적으로 동작할 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
400 차단기 410 통전부
411 제 1 단자부 413 제 2 단자부
415 고정부 416 고정 단자
417 가동부 418 가동 단자
420, 920 기구부 421 지지부
423 핸들 425 이동부
430 트립부 440 금속부
441 입력부 443 방향부
445 출력부 450 자성부
451 체결부 453 제 1 자성부
454 가이드부 455 제 2 자성부
460 인가부 470 제 1 인가부
471 베이스부 472 수용부
473 윙부 474 요홈부
480 제 2 인가부 481 결합부
482 결합 돌기 483 회전부
485 회전 돌기 486 삽입부
487 돌기부 490 구동부

Claims (10)

  1. 회로를 연결하거나 차단하기 위한 통전부; 및
    상기 회로를 차단하도록 제어하기 위한 구동부와 상기 구동부를 구동시키기 위한 인가부를 갖는 트립부를 포함하고,
    상기 트립부는,
    미리 정해진 방향으로 전류를 전달하여, 상기 방향을 중심으로 자기장을 발생시키기 위한 금속부; 및
    상기 금속부를 기준으로 상기 인가부의 반대편에 배치되는 제 1 자성부와 상기 인가부에 대향하여, 상기 제 1 자성부의 양측으로부터 각각 절곡 연장되는 제 2 자성부를 포함하며, 상기 자기장에 기반하여, 상기 인가부에 대향하는 자기력을 발생시켜, 상기 구동부에 대향하여 상기 인가부를 이동시키기 위한 자성부;를 포함하고,
    상기 인가부는,
    상기 금속부를 기준으로 상기 자성부의 반대편에 배치되는 베이스부; 및
    상기 자성부에 대향하여, 상기 베이스부의 양측으로부터 각각 절곡 연장되는 윙부;를 포함하고,
    상기 제2 자성부는, 상기 윙부의 내측에서, 상기 베이스부에 대향하여 연장되어, 통전 상태에서 상기 윙부의 일부에 중첩되고,
    상기 윙부는,
    상기 제 2 자성부에 대향하여 배치되며, 상기 제 2 자성부에 대응하는 형상으로 형성되는 요홈부;를 포함하며,
    상기 윙부의 내측면과 상기 제 2 자성부의 외측면은 경사지도록 경사면이 형성되어, 통전 상태에서 상기 윙부와 제 2 자성부가 중첩되는 부분의 면적이 확대되는 것을 특징으로 하는 차단기.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 자성부는,
    상기 금속부의 외측을 통과하며, 상기 금속부의 외측에서 상기 인가부에 중첩되는 차단기.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 인가부는,
    상기 자기력을 따라 이동하며, 상기 구동부에 대향하여 돌출되고, 상기 구동부가 구동하도록 상기 구동부에 압력을 인가하기 위한 돌기부를 포함하는 차단기.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 구동부는,
    상기 압력이 인가되면, 상기 금속부에 대응하여 상기 전류를 차단하는 차단기.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 인가부는,
    상기 전류가 차단되면, 원위치로 복귀하여, 상기 압력을 해제하는 차단기.
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KR1020170030223A KR101908424B1 (ko) 2017-03-09 2017-03-09 트립부를 갖는 차단기

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JP3444215B2 (ja) * 1999-01-26 2003-09-08 松下電工株式会社 回路遮断器の引き外し装置
KR200468359Y1 (ko) * 2012-08-14 2013-08-08 엘에스산전 주식회사 트립장치를 구비한 회로차단기

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