KR102056642B1 - 차단기의 순시 트립 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소형 차단기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 소형 배선용 차단기의 순시 트립 장치에 관한 것입니다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차단기의 순시 트립 장치는 고정접촉자; 상기 고정접촉자에 접촉하거나 분리됨에 따라 회로를 통전 또는 차단시키는 가동접촉자; 상기 가동접촉자에 결합되는 바이메탈; 상기 바이메탈의 일측에 설치되는 마그넷; 상기 바이메탈의 타측에 설치되어 상기 마그넷과 함께 자로를 형성하는 아마추어;를 포함하고, 상기 아마추어의 일부는 상기 바이메탈의 일부를 감싸도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

차단기의 순시 트립 장치{Instantaneous Trip Device of Circuit Breaker}

본 발명은 소형 차단기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 소형 배선용 차단기의 순시 트립 장치에 관한 것입니다.

일반적으로, 회로 차단기는 송,변전 선로나 전기회로의 일부에 설치되어 부하를 개폐하거나 단락 등의 사고가 발생할 경우에 회로를 차단시켜 전기 시설 및 부하를 보호하는 전기기기이다.

이 중에서, 소형 차단기(소형 배선용 차단기)는 교류 110/220V의 저압회로(15∼30A)를 이루는 소형 분전반 내에 설치되어 과전류 보호, 단락 보호를 위하여 사용된다. 소형 차단기는 가정, 상가, 사무실, 백화점 등의 스위치로 분전반 내에 내장되어 한 곳에서 다수의 부하를 편리하게 개폐할 수 있는 장치로 사용된다. 또한, 공작기계, 공장 설비 등에 기기의 전원을 개폐하는 용도로도 사용된다.

소형 차단기는 산업용으로 쓰이는 일반적인 회로 차단기와 마찬가지로 고정접점과 가동접점으로 구성되는 접점부, 접점부의 개폐를 가능하게 하는 개폐 기구부, 이상전류를 검출하는 검출기구부, 과전류나 단락전류 등 이상전류 발생시 개폐 기구부를 개리시킴으로써 선로나 부하를 보호하도록 하는 트립부, 차단시 발생되는 아크를 소호 및 냉각시기는 기능을 하는 소호부 등으로 구성되어 있다.

도 1에 종래기술에 따른 소형 차단기가 도시되어 있다. 상부의 커버는 제거된 상태로 도시되었다. 외부와 절연을 유지하고 각 부품의 위치를 고정하고 지지하기 위한 케이스(1), 전원 또는 부하에 연결되는 단자부(2), 핸들(3)을 포함하는 개폐 기구부, 고정접촉자(4) 및 가동접촉자(5)를 포함하는 접점부, 바이메탈(14)과 트립바(11), 아마추어(15), 마그넷(16)을 포함하는 트립부 등이 나타나 있다.

도 2에는 종래기술에 따른 소형 차단기의 분해 사시도가 도시되어 있다.

소형 차단기의 개폐 기구는 측판(6)의 상부에 회전 가능하게 결합되는 핸들(3), 측판(6)의 일측에 회전 가능하게 결합되는 트립바(11), 핸들(3)의 하부에 결합되어 레버(8)를 작동시키는 유(U) 핀(7), 상기 유 핀(7)에 연결되어 움직이면서 크로스바(9)를 동작시키고 일단은 상기 트립바(11)의 구속을 받는 레버(8) 등으로 구성되어 있다.

종래기술에 따른 소형 차단기에 있어서, 투입 동작을 살펴보면 다음과 같다.

사용자가 핸들(3)을 반시계 방향으로 힘을 가하면, 핸들(3)은 회전축(3a)을 중심으로 회전한다. 핸들(3)의 하부에 결합되어 있는 유 핀(7)은 핸들(3)의 힘을 받아 이동한다. 유 핀(7)은 레버(8)의 중앙부에 결합되어 있으므로, 유 핀(7)은 하방으로 이동하면서 레버(8)를 함께 하방으로 이동시키게 된다. 레버(8)는 크로스바(9)에 접촉한 상태이므로 하방으로 이동하면서 크로스바(9)를 함께 이동시키게 된다. 가동접촉자(5)는 크로스바(9)에 의해 하방으로 눌러져 고정접촉자(3)에 접촉하여 통전 상태가 된다.

회로에 정격 전류 범위 이내의 전류가 흐를 때에는 차단기가 작동하지 않는다. 회로에 정격 전류의 범위를 벗어나는 사고 전류가 발생하는 경우 차단기가 작동한다. 여기서, 사고 전류는 정격 전류의 130% 이상의 과전류 또는 급격한 (예를 들면 정격 전류의 10배 이상) 이상 전류의 흐름인 단락 전류에 이르기까지 그 범위가 다양하다. 과전류 영역에서는 통상 바이메탈 소자를 이용하여 한시 특성으로 차단기를 트립시키는 방법이 주로 이용된다. 한편, 정격 전류의 10배 정도의 단락 전류에서는 전도체(바이메탈)에 흐르는 급격한 전류에 의해 마그넷(16)과 아마추어(15)에 자로가 형성되어 마그넷(16)이 아마추어(15)를 흡인하면서 차단기가 트립되는 순시 트립 방법이 사용된다.

각 차단 동작을 상세히 살펴보면 다음과 같다. 먼저 과전류 차단 동작은 다음과 같다. 회로 내에 과전류가 흐르는 경우, 가동접촉자(5)에 결합되어 있는 바이메탈(14)에도 전류가 급격히 증가하는 동시에 열이 발생된다. 바이메탈(14)은 만곡되면서 트립바(11)를 밀어내어 트립바(11)에 구속되어 있던 레버(8)를 해제하게 된다. 이에 따라, 크로스바(9)가 복귀하면서 가동접촉자(5)가 고정접촉자(4)로부터 분리되어 회로는 차단된다.

도 3을 더 참조하여 단락 전류 차단 동작을 살펴보면 다음과 같다. 통전 상태에서 전류는 가동접촉자(5), 바이메탈(14), 리드 와이어(lead wire)(18)를 거쳐 부하측으로 흘러간다. 회로에 정격 전류 10배 이상의 급격한 전류가 흐르는 경우, 바이메탈(14) 주변의 마그넷(16) 및 아마추어(15)가 자화된다. 즉, 급격한 전류의 증가는 마그넷(16) 및 아마추어(15)의 자속밀도를 증대시켜 전자기력을 발생시키게 된다. 아마추어(15)는 마그넷(16)이 있는 방향으로 끌려오면서 아마추어(15)에 결합되어 있던 트립트립레버(50)가 회전축(3a)을 중심으로 회전하면서 트립바(11)를 밀게 된다. 이에 따라, 트립바(11)에 구속되어 있던 레버(8)가 해제되어 크로스바(9)가 복귀하면서 가동접촉자(5)가 고정접촉자(4)로부터 분리되어 회로는 차단된다.

그런데, 이와 같은 순시 츠립 동작에서 마그넷(16)의 흡인력은 차단기에 흐르는 전류와 이로 인해 형성된 자로(도 4 참조)의 단면적에 비례한다. 즉 전류가 크거나 마그넷(16)의 단면적이 클수록 흡인력도 커지게 된다. 따라서 낮은 전류가 흐를 시에는 흡인력이 약해 순시 트립 동작이 이뤄지지 않는다. 낮은 전류에서 마그넷(16)의 흡인력을 키우기 위해서는 자로의 단면적을 키워야 하지만 공간상의 제약이 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 그 목적은 자로의 단면적이 증대되어 순시 차단 성능이 향상되는 차단기의 순시 트립 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차단기의 순시 트립 장치는 고정접촉자; 상기 고정접촉자에 접촉하거나 분리됨에 따라 회로를 통전 또는 차단시키는 가동접촉자; 상기 가동접촉자에 결합되는 바이메탈; 상기 바이메탈의 일측에 설치되는 마그넷; 상기 바이메탈의 타측에 설치되어 상기 마그넷과 함께 자로를 형성하는 아마추어;를 포함하고, 상기 아마추어의 일부는 상기 바이메탈의 일부를 감싸도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 아마추어는 상기 마그넷에 평행하게 배치되는 전면부, 상기 전면부로부터 수직으로 절곡 형성되는 측면부 및 상기 측면부의 후방에 절곡 형성되는 배면부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 전면부는 상기 측면부 또는 배면부보다 높게 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 전면부는 상기 바이메탈 또는 마그넷보다 두껍게 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 측면부는 상기 전면부의 일측 또는 양측에 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 측면부는 상기 전면부와 동일한 두께로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 측면부에는 상기 바이메탈이 동작할 수 있는 공간을 제공하는 삽입부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 전면부와 측면부 사이에는 돌출부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차단기의 순시 트립 장치에 의하면, 아마추어의 단면적이 확대되어 자로의 면적이 증대한다. 따라서, 순시 트립 성능이 향상된다.

도 1은 종래기술에 따른 회로 차단기의 내부 사시도이다.
도 2는 도 1의 분해사시도이다.
도 3은 도 1에서 순시 트립 장치의 사시도이다.
도 4는 도 3에서 마그넷과 아마추어 부분의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 회로 차단기의 내부 사시도이다.
도 6은 도 5의 분해사시도이다.
도 7 및 도 8은 도 5에서 순시 트립 장치의 사시도이다.
도 9는 도 7에서 아마추어의 사시도이다.
도 10 및 도 11은 마그넷과 아마추어 부분의 평면도이다. 도 10은 정상 통전 상태이고, 도 11은 순시 트립 동작 상태이다.
도 12 및 도 13은 다른 실시예에 따른 아마추어의 사시도, 마그넷과 아마추어 부분의 평면도이다.

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 차단기의 순시 트립 장치에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도 5에 본 발명의 일 실시예에 따른 회로 차단기의 내부 사시도, 도 6에 도 5의 분해 사시도, 도 7 및 도 8에 순시 트립 장치의 사시도가 도시되어 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 소형차단기의 순시트립장치는 고정접촉자(24), 상기 고정접촉자(24)에 접촉하거나 분리됨에 따라 회로를 통전 또는 차단시키는 가동접촉자(25), 상기 가동접촉자(25)에 결합되는 바이메탈(65), 상기 바이메탈(65)의 일측에 설치되는 마그넷(80), 상기 바이메탈(65)의 타측에 설치되어 상기 마그넷(80)과 함께 자로를 형성하는 아마추어(70)를 포함하고, 상기 아마추어(70)의 측면부(72)의 일부는 상기 바이메탈(65)의 일부를 감싸도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차단기의 외형을 이루는 외함(enclosure)은 상자 형태로 형성되고, 상면이 개방되는 케이스(20)와 하면이 개방되어 상기 케이스(20)의 상부에 결합되는 커버(미도시)로 구성될 수 있다.

케이스(20)에는 고정접촉자(24)와 가동접촉자(25)를 포함하는 접점부, 핸들(55)을 포함하는 개폐 기구부, 바이메탈(65)을 포함하는 트립부, 부하 또는 전원에 연결되는 단자부(21,22) 등의 구성요소가 내장 설치된다.

케이스(20)에는 양측에 전원 또는 부하와 연결될 수 있는 단자부(21,22)가 설치된다. 통상적으로 도 5와 같은 차단기에서 좌측의 단자부(21)가 전원 및 고정접촉자(24)에 연결되고 우측의 단자부(22)가 부하 및 가동접촉자(25)에 연결된다.

일측의 단자부(21)에는 고정접촉자(24)가 설치된다. 즉, 전원측에 고정접촉자(24)가 설치된다.

케이스(20)의 중간부에는 가동접촉자(25)가 설치된다. 가동접촉자(25)는 고정접촉자(24)에 접촉 또는 분리된다. 가동접촉자(25)는 타측의 단자부(22), 즉 부하측에 연결된다. 가동접촉자(25)는 바이메탈(65)과 함께 결합될 수 있다.

케이스(20)의 중앙부에는 측판(30)과 크로스바(40)가 설치된다.

크로스바(40)는 장착부(23)와 측판(30) 사이에 상하 이동 가능하게 배치된다. 크로스바(40)의 하부에는 복귀 스프링(미도시)이 설치되어 크로스바(40)에 작용하는 힘이 없는 경우 크로스바(40)를 상방으로 이동시키도록 한다. 크로스바(40)의 상단에는 머리부(미부호)가 돌출 형성된다. 상기 머리부는 트립레버(50)에 접촉하여 힘을 받는 부분이다.

측판(30)은 나란히 배치되는 한 쌍의 측면을 포함한다. 측판(30)의 상부에는 회전축(34)이 삽입 설치된다. 측판(30)의 중간부에는 유 핀(45)의 이동을 안내하는 가이드홀 또는 가이드홈(미부호)이 형성된다. 가이드홀 또는 가이드홈은 수직 방향에 대해 소정의 경사각을 갖도록 형성된다.

핸들(55)이 측판(30)의 상부에 설치된다. 핸들(55)은 회전축(34)을 중심으로 회전 가능하다. 핸들(55)의 하부에는 유 핀(45)의 상단부가 삽입 결합된다.

유 핀(U pin)(45)이 마련된다. 유 핀(45)은 'U'자 형('ㄷ'자 형)으로 형성되어, 상단부는 핸들(55)에 결합되고, 하단부는 트립레버(50)에 결합된다. 유 핀(45)은 핸들(55)의 작용력을 트립레버(50)에 전달한다.

트립레버(50)는 유 핀(45)의 힘을 받아 하방으로 이동하고, 크로스바(40)를 가압하여 크로스바(40)를 하방으로 이동시킨다. 트립레버(50)는 정상 통전 상태에서 트립바(60)에 구속된 상태에 놓인다. 트립바(60)의 구속이 해제되는 경우에는 크로스바(40)를 누르는 힘이 제거된다.

핸들(55)의 조작에 따른 차단기의 온-오프(On-Off) 동작은 다음과 같다. 핸들(55)이 온(On) 위치에 놓이는 경우(핸들을 반시계 방향으로 회전시키는 경우), 핸들(55)에 의해 회동하면서 하강하는 트립레버(50)의 일단이 크로스바(40)를 누르게 되고, 크로스바(40)는 하강 운동을 하면서 가동접촉자(25)를 고정접촉자(24)에 접촉시키게 된다. 이에 따라 회로의 통전이 일어난다.

핸들(55)이 오프(Off) 위치에 놓이는 경우, 핸들(55)에 의해 트립레버(50)의 일단이 들어올려짐에 따라 크로스바(40)를 누르던 힘이 사라지고 크로스바(40)는 복귀 스프링에 의해 승강 운동을 하게 된다. 이에 따라, 가동접촉자(25)는 고정접촉자(24)로부터 분리되고 회로는 개방된다.

트립바(60)는 정상상태에서 트립레버(50)를 구속하고 사고 전류 발생시 이를 해제하여 트립 작동을 일으키기 위해 마련된다. 트립바(60)는 바이메탈(65)의 만곡이나 순시트립레버(35)의 회전에 의해 회전하여 트립레버(50)의 구속을 해제시킨다. 트립바(60)는 정상 상태에서는 트립바 스프링(미도시)에 의해 전방을 향하는 힘을 받는다. 사고 전류가 발생하여 바이메탈(65)이 만곡하거나 순시트립레버(35)가 회전하면 트립바(60)를 후방으로 밀게 되고, 이에 따라 트립바(60)는 트립레버(50)의 구속을 해제하여 트립 동작이 일어나고 회로는 차단된다.

트립바(60)는 대략적으로 'Y'자 형태로 형성된다. 트립바(60)의 상단에는 바이메탈(65)과의 간격을 조절하는 간격조절부재(61)가 결합된다. 바이메탈(65)은 이 간격조절부재(61)를 가압함으로써 트립바(60)를 회동시킨다. 간격조절부재(61)에 의해 한시 트립 동작의 작동 시간이 조절될 수 있다.

과전류에 의한 한시 트립 동작은 다음과 같다. 회로 내에 과전류가 흐르는 경우, 접점부의 가동접촉자에 결합되어 있는 바이메탈(65)에도 전류가 증가하는 동시에 열이 발생된다. 이에 따라 열변형 재료인 바이메탈(65)은 만곡을 일으키게 된다. 바이메탈(65)은 만곡되면서 트립바(60)를 밀어내어 트립바(60)에 구속되어 있던 트립레버(50)를 해제하게 된다. 이에 따라, 크로스바(40)가 복귀하면서 가동접촉자(25)가 고정접촉자(24)로부터 분리되어 회로는 차단된다.

순시트립레버(35)는 순시 트립 동작의 촉발을 위해 마련된다. 순시트립레버(35)의 상부에 형성된 축부(36)가 회전축(34)에 삽입되고, 순시트립레버(35)의 하부에 형성된 레버부(37)가 아마추어(70)에 결합된다. 순시트립레버(35)는 회전축(34)을 중심으로 회전한다. 순시트립레버(35)는 아마추어(70)와 함께 회동한다. 순시트립레버(35)의 레버부(37)에는 후방에 가압부(38)가 돌출 형성된다. 순시트립레버(35)가 회동하는 경우 가압부(38)는 트립바(60)를 밀어낸다. 트립바(60)는 순시트립레버(35)가 시계 방향으로 회전하는 경우 가압부(38)의 힘을 받아 시계 방향으로 회전하고, 이에 따라 트립레버(50)는 트립바(60)의 구속에서 해제된다.

바이메탈(65)이 가동접촉자(25)의 일부에 결합된다. 바이메탈(65)은 체결나사(78)에 의해 마그넷(80) 및 가동접촉자(25)와 함께 케이스(20)에 고정된다. 바이메탈(65)은 회로에 과전류가 흐르는 경우 발생하는 열에 의해 회동하여 상기 트립바(60)를 밀어내어 회로가 차단되도록 한다. 바이메탈(65)이 만곡하는 경우 바이메탈(65)의 상단부가 트립바(60)의 간격조절부재(61)에 접촉하여 트립바(60)를 밀어내게 된다.

바이메탈(65)은 회로에 과전류가 흐를 때 열변형 작용에 의해 통상적인 한시 트립장치로서 사용될 수 있다. 또한, 바이메탈(65)은 회로에 사고 전류가 흐를 때 바이메탈(65)에 흐르는 전류에 의해 마그넷(80)과 아마추어(70)를 자화시켜 전자기력에 의한 순시 트립장치로서 사용될 수 있다.

마그넷(80)은 바이메탈(65)의 일측에 설치되어, 바이메탈(65)에 전류가 흐르는 경우 자화되어 전자기력을 발생시키게 된다. 마그넷(80)은 철 등 자력 발생이 우수한 재료로 제작될 수 있다. 마그넷(80)은 하단부가 체결나사(78)에 의해 바이메탈(65)에 결합될 수 있다.

도 9에 아마추어(70)가 도시되어 있다. 또한, 도 10 및 11에는 마그넷(80), 바이메탈(65), 아마추어(70)의 작동 상태가 도시되어 있다.

아마추어(70)는 바이메탈(65)의 타측에 설치된다. 아마추어(70)는 순시트립레버(35)와 함께 회동한다. 아마추어(70)는 철재 등 전자기력이 발생하기 좋은 재료로 제작될 수 있다. 아마추어(70)는 순시트립레버(35)의 레버부(37)에 결합된다. 아마추어(70)는 레버부(37)의 후크(미부호)에 의해 고정될 수 있다. 물론, 이외에도 아마추어(70)는 나사 결합 또는 용접 결합 등에 의해 바이메탈(65)에 결합될 수 있다.

아마추어(70)는 바이메탈(65)을 기준으로 마그넷(80)에 대향하는 위치에 설치된다. 이에 따라, 마그넷(80)과 아마추어(70)를 잇는 자로를 형성할 수 있다.

아마추어(70)는 전면부(71)와 측면부(72) 및 측면부(72) 후방에 절곡 형성되는 배면부(73)를 포함한다.

전면부(71)는 측면부(72)나 배면부(73)보다 높게 형성된다. 이것은 아마추어(70)가 전방으로 소정 각도 누운 상태로 설치되는 것을 고려한 것이다. 전면부(71)는 바이메탈(65)이나 마그넷(80)보다 두껍게 형성된다. 이는 자로의 단면적 증대를 위한 것이다.

전면부(71)에는 트립레버(50)의 후크가 고정될 수 있는 고정홀(76)이 형성된다. 아마추어(70)는 고정홀(76)에 트립레버(50)가 결합되므로 트립레버(50)와 함께 동작하게 된다.

측면부(72)는 전면부(71)에 대해 대략적으로 수직으로 절곡 형성된다. 측면부(72)는 전면부(71)의 일측에 형성된다. 측면부(72)는 전면부(71)와 동일한 두께로 형성될 수 있다. 즉, 측면부(72) 또한 바이메탈(65) 및 마그넷(80)보다 두껍게 형성된다. 이에 따라, 자로의 단면적이 증대하여 전자기력이 향상된다.

측면부(72)의 내측면에는 홈으로 형성되는 삽입부(74)가 마련된다. 삽입부(74)에는 바이메탈(65)이 일부 삽입되어 가동할 수 있는 공간이다. 측면부(72)가 두껍게 형성되므로 바이메탈(65)과의 간섭을 회피할 수 있도록 삽입부(74)가 마련된다. 이에 따라, 자로의 단면적이 확대되면서도 아마추어(70)가 차지하는 공간이 확대되지 않아 공간 점유가 증가하지 않는다.

측면부(72)의 상면은 전면부(71)로부터 배면부(73)에 이르기까지 경사면으로 형성된다. 이에 따라, 전면부(71) 자로의 흐름이 끊기지 않고 원만하게 배면부(73)까지 연결된다.

배면부(73)는 측면부(72)에서 절곡되어 전면부(71)에 평행한 방향으로 형성된다. 배면부(73)는 전면부(71)보다는 짧은 길이로 형성된다. 배면부(73)가 형성되어 자기력선은 측면부(72)로부터 마그넷(80)에 원활하게 전달된다.

전면부(71)와 측면부(72) 사이에는 돌출부(75)가 형성된다. 돌출부(75)에 의해 전면부(71)로부터 측면부(72)로 자기력선이 원활하게 전달된다. 다른 측면에서 본다면, 돌출부(75)와 배면부(73)는 측면부(72)에 삽입부(74)가 형성됨에 따라 발생하는 부분이다. 돌출부(75)와 배면부(73)에 의해 자기력선은 전면부(71), 측면부(72), 마그넷(80)을 따라 원형에 가깝게 원활하게 전달된다.

아마추어(70)는 한 쌍으로 마련된다. 한 쌍의 아마추어(70)는 한 쌍의 가동접촉자(25)에 각각 배치된다. 한 쌍의 아마추어(70)는 서로 대칭적으로 형성된다.

도 10에는 정상 통전 상태가 도시되어 있다. 정상 전류가 흐르는 상태에서 아마추어(70)는 마그넷(80)으로부터 소정 거리 이격된 상태를 유지한다.

도 11에는 사고 전류 발생시 마그넷(80)과 아마추어(70)가 자화되어 아마추어(70)가 마그넷(80) 쪽으로 흡인된 상태가 도시되어 있다. 마그넷(80)과 아마추어(70)는 하나의 자로를 형성한다. 아마추어(70)의 전면부(71) 두께, 측면부(72) 두께, 돌출부(75), 배면부에 의해 이러한 자로에 의해 발생되는 자기력은 최대화될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 소형차단기의 순시트립장치의 작동을 살펴보기로 한다.

도 9와 같이 핸들(55)이 off 상태에 있는 경우, 가동접촉자(25)는 고정접촉자(24)로부터 분리되어 회로에는 전류가 흐르지 않는다.

도 10과 같이 핸들(55)이 on 상태에 놓이는 경우, 즉 투입된 상태에서는 가동접촉자(25)가 고정접촉자(24)에 접촉하여 회로에 전류가 흐르게 된다. 이때, 순시트립레버(35)는 off 상태와 마찬가지의 위치에 놓이고 레버부(37) 및 가압부(38)는 트립바(60)에 힘을 가하지 않는다. 또한, 바이메탈(65)에 결합되어 있는 마그넷(80)과 순시트립레버(35)에 결합되어 있는 아마추어(70)는 소정 간격으로 이격된 상태에 놓여 있다.

정상상태에서 회로에 순간적으로 정격 전류의 10배 이상에 달하는 사고 전류가 흐르는 경우 바이메탈(65)에는 급격한 전류 변화가 발생하고 마그넷(80)은 자화되어 아마추어(70)를 끌어당기게 된다. 즉, 도 11과 같은 상태가 된다.

아마추어(70)가 마그넷(80)에 흡인되서 순시트립레버(35)를 회전시키게 된다. 순시트립레버(35)는 회전축(34)을 중심으로 회전하면서 가압부(38)가 트립바(60)를 밀어 트립바(60)는 시계 방향으로 회전하게 된다. 이에 따라, 트립바(60)의 하부에 걸려 구속되어 있던 트립레버(50)는 해방된다. 트립레버(50)가 해제되면서 크로스바(40)는 복귀 스프링(미도시)의 복원력에 의해 상방으로 이동하게 되고, 가동접촉자(25)를 누르던 힘이 제거되어 가동접촉자(25)는 고정접촉자(24)로부터 분리시켜 회로에 흐르던 전류는 차단된다.

이러한 순시 트립 상태는 전술한 바와 같은 아마추어(70)의 형상에 의해 자로의 단면적이 증대하여 전자기력이 향상된다.

도 12 및 도 13에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 아마추어와 이를 적용한 예가 도시되어 있다.

이 실시예에서 아마추어(170)는 설치면에서는 이전 실시예와 같으므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

마그넷(180)과 아마추어(170)를 잇는 자로를 형성할 수 있다.

아마추어(170)는 전면부(171)와 측면부(172) 및 측면부(172) 후방에 절곡 형성되는 배면부(173)를 포함한다.

전면부(171)는 측면부(172)나 배면부(173)보다 높게 형성된다. 이것은 아마추어(170)가 전방으로 소정 각도 누운 상태로 설치되는 것을 고려한 것이다. 전면부(171)는 바이메탈(165)이나 마그넷(180)보다 두껍게 형성된다. 이는 자로의 단면적 증대를 위한 것이다.

전면부(171)에는 트립레버(150)의 후크가 고정될 수 있는 고정홀(176)이 형성된다. 아마추어(170)는 고정홀(176)에 트립레버(150)가 결합되므로 트립레버(150)와 함께 동작하게 된다.

측면부(172)는 전면부(171)에 대해 대략적으로 수직으로 절곡 형성된다. 측면부(172)는 전면부(171)의 양측에 형성된다. 측면부(172)는 전면부(171)와 동일한 두께로 형성될 수 있다. 즉, 측면부(172) 또한 바이메탈(165) 및 마그넷(180)보다 두껍게 형성된다. 이에 따라, 자로의 단면적이 증대하여 전자기력이 향상된다.

측면부(172)의 내측면에는 홈으로 형성되는 삽입부(174)가 마련된다. 삽입부(174)에는 바이메탈(165)이 일부 삽입되어 가동할 수 있는 공간이다. 측면부(172)가 두껍게 형성되므로 바이메탈(165)과의 간섭을 회피할 수 있도록 삽입부(174)가 마련된다. 이에 따라, 자로의 단면적이 확대되면서도 아마추어(170)가 차지하는 공간이 확대되지 않아 공간 점유가 증가하지 않는다.

측면부(172)의 상면은 전면부(171)로부터 배면부(173)에 이르기까지 경사면으로 형성된다. 이에 따라, 전면부(171) 자로의 흐름이 끊기지 않고 원만하게 배면부(173)까지 연결된다.

배면부(173)는 측면부(172)에서 절곡되어 전면부(171)에 평행한 방향으로 형성된다. 배면부(173)는 전면부(171)보다는 짧은 길이로 형성된다. 배면부(173)가 형성되어 자기력선은 측면부(172)로부터 마그넷(180)에 원활하게 전달된다.

전면부(171)와 측면부(172) 사이에는 돌출부(175)가 형성된다. 돌출부(175)에 의해 전면부(171)로부터 측면부(172)로 자기력선이 원활하게 전달된다. 다른 측면에서 본다면, 돌출부(175)와 배면부(173)는 측면부(172)에 삽입부(174)가 형성됨에 따라 발생하는 부분이다. 돌출부(175)와 배면부(173)에 의해 자기력선은 전면부(171), 측면부(172), 마그넷(180)을 따라 원형에 가깝게 원활하게 전달된다.

아마추어(170)는 한 쌍으로 마련된다. 한 쌍의 아마추어(170)는 한 쌍의 가동접촉자(125)에 각각 배치된다.

도 13에는 정상 통전 상태가 도시되어 있다. 정상 전류가 흐르는 상태에서 아마추어(170)는 마그넷(180)으로부터 소정 거리 이격된 상태를 유지한다. 마그넷(180)과 아마추어(170)는 하나의 자로를 형성한다. 아마추어(170)의 전면부(171) 두께, 측면부(172) 두께, 돌출부(175), 배면부에 의해 이러한 자로에 의해 발생되는 자기력은 최대화될 수 있다.

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.

20 케이스 21,22 단자부
23 장착부 24 고정접촉자
25 가동접촉자 30 측판
34 회전축 35 순시트립레버
36 축부 37 레버부
38 가압부 40 크로스바
45 유 핀 50 트립레버
55 핸들 60 트립바
61 간격조절부재 65,165 바이메탈
70,170 아마추어 71,171 전면부
72,172 측면부 73,173 배면부
74,174 삽입부 75,175 돌출부
76,176 고정홀 78,178 체결나사
80,180 마그넷

Claims (8)

1. 고정접촉자;
   상기 고정접촉자에 접촉하거나 분리됨에 따라 회로를 통전 또는 차단시키는 가동접촉자;
   상기 가동접촉자에 결합되는 바이메탈;
   상기 바이메탈의 일측에 설치되는 마그넷;
   상기 바이메탈의 타측에 설치되어 상기 마그넷과 함께 자로를 형성하는 아마추어;를 포함하고,
   상기 아마추어의 일부는 상기 바이메탈의 일부를 감싸도록 형성되고,
   상기 아마추어는 상기 마그넷에 평행하게 배치되는 전면부, 상기 전면부로부터 수직으로 절곡 형성되는 측면부 및 상기 측면부의 후방에 절곡 형성되는 배면부를 포함하고,
   상기 전면부는 상기 측면부 또는 배면부보다 높게 형성되고,
   상기 전면부는 상기 바이메탈 또는 마그넷보다 두껍게 형성되고,
   상기 측면부에는 상기 바이메탈이 동작할 수 있는 공간을 제공하는 삽입부가 형성되는 것을 특징으로 차단기의 순시 트립 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서, 상기 측면부는 상기 전면부의 일측 또는 양측에 형성되는 것을 특징으로 차단기의 순시 트립 장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 측면부는 상기 전면부와 동일한 두께로 형성되는 것을 특징으로 차단기의 순시 트립 장치.
7. 삭제
8. 제1항에 있어서, 상기 전면부와 측면부 사이에는 돌출부가 형성되는 것을 특징으로 차단기의 순시 트립 장치.

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