KR102058794B1

KR102058794B1 - 배선용 차단기의 한류 트립 구조

Info

Publication number: KR102058794B1
Application number: KR1020180071268A
Authority: KR
Inventors: 최정필
Original assignee: 동아전기공업 주식회사
Priority date: 2018-06-21
Filing date: 2018-06-21
Publication date: 2020-02-07

Abstract

본 발명은 배선용 차단기의 한류 트립 구조에 관한 것으로, 일측이 회전축(40)에 회동가능하게 고정되고 타측이 전기적으로 도통되게 결합, 고정되는 금속재의 고정 접촉자(10)와; 중심에 상기 회전축(40)이 관통하는 중간 갭(Gap)에 상기 고정 접촉자(10)의 일측과 가동 접촉자(30)의 타측이 삽입되고 서로 대향되게 설치되어 일조를 이루는 회전판(20)과; 타측이 상기 회전판(20)의 중간 갭(Gap)에 삽입되어 상기 회전축(40)에 회동가능하게 고정되고 일측이 회전판(20)으로부터 일측방향으로 돌출되는 가동 접촉자(30)와; 상기 회전판(20)을 적어도 일부 감싸는 비금속재 하우징(50)과; 상기 회전판(20)의 외측에 설치되어 가동 접촉자(30)에 작용하는 전기적 반발력에 대한 복원력을 제공하는 스프링(60);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 배선용 차단기에 관한 것이다.

Description

배선용 차단기의 한류 트립 구조 { Circuit Braker }

본 발명은 배선용 차단기에 관한 것으로, 특히 한류기구를 간단하게 구성하여 부품 수를 최소화하고 조립성 및 작동성이 우수한 배선용 차단기의 한류 트립 구조에 관한 것이다.

일반적으로 배선용 차단기는 송배전의 전력계통선로나 전기장치와의 접속계통선로에서 전기적으로 과부하 상태 및 단락 사고시에 검출장치를 이용하여 회로를 자동으로 차단하거나 부하를 개폐할 경우에 사용되는 전기기기이다. 일반적으로, 배선용 차단기는 사용자의 조작 핸들 온/오프(on/off) 수동 조작에 의해 배선용 차단기가 접속된 전기적 선로를 개로(off) 또는 폐로(on) 상태로 전환할 수 있다. 따라서, 상기 배선용 차단기는 상기 전기적 선로에 과부하 또는 단락사고가 발생했을 때 이를 검출하여 자동으로 회로를 차단시켜 부하기기 및 전기적 선로를 보호할 수 있다.

이러한 배선용 차단기는 전기적 절연물로 만들어진 외함 내에 상기 차단시 발생하는 아크(arc)를 소호하는 소호 장치, 가동 접촉자를 고정 접촉자에 접촉시키는 폐로 위치와 고정 접촉자로부터 분리시키는 개로 위치로 개폐 구동하는 개폐기구 및 상기 전기적 선로 상의 과전류 또는 단락전류 발생을 검출하여 상기 개폐기구를 개로 위치로 동작하게 트리거(trigger) 하는 검출 기구를 조립하여 구성된다. 한류 트립 구조는 단락 전류 발생시 전자 반발력이 스프링 힘을 이겨서 회로를 보다 빨리 차단시켜서 장치의 손상을 방지한다.

종래의 배선용 차단기의 한류(과전류) 트립구조는, 회로차단기의 구조에 따라 다양한 많은 종류가 있으나, 도 1에 도시된 바와 같은 한류(과전류) 트립구조는 홀더와, 상기 홀더에 설치되는 스프링과, 상기 홀더에 설치되어 상기 스프링에 후방이 탄성 지지가 되는 가동자 등으로 구성된다. 등록실용신안 제20-0466294호는 상방이 개방된 공간부를 형성하는 홀더; 상기 홀더의 공간부 내에 후방 양측의 회전축이 회전가능하게 체결되어 도체가 하부에 부착된 전방이 상하로 회동 되며, 후방 하부 일면에 걸림축이 돌출 형성되는 가동자; 및 상기 가동자의 상기 걸림축의 하방을 후방으로 탄성 지지하며, 과전류 발생시 상기 도체의 반발로 상기 가동자가 상향 회전시 하방으로 절곡된 전방의 경사부에 상기 걸림축을 걸림 위치시키는 탄성부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배선차단기의 한류 트립구조를 개시한다.

종래의 한류 기구는 작동성을 증대시키기 위하여 부품수를 증대시키는 경우 장치의 조립성이 현저히 떨어져서 생산조립성이 떨어지는 문제점이 있었다.

본 발명은 배선용 차단기의 한류기구를 구성함에 있어서 부품 수를 최소화하면서도 초기화(리셋 동작) 동작 및 단락전류에 의해 전기적 반발력에 의한 트립 작동성이 우수하면서 한류 기구 조립 작업에 고나이도 기술이 필요지 않고 숙련되지 않은 초보자도 쉽고 완전하게 조립할 수 있어서 생산 조립성이 우수한 배선용 차단기의 한류 트립 구조를 제공하기 위함이다.

본 발명의 배선용 차단기의 한류 트립 구조는, 배선용 차단기의 한류 트립 구조에 있어서, 일측이 회전축(40)에 회동가능하게 고정되고 타측이 전기적으로 도통되게 결합, 고정되는 금속재의 고정 접촉자(10)와; 중심에 상기 회전축(40)이 관통하는 중간 갭(Gap)에 상기 고정 접촉자(10)의 일측과 가동 접촉자(30)의 타측이 삽입되고 서로 대향되게 설치되어 일조를 이루는 회전판(20)과; 타측이 상기 회전판(20)의 중간 갭(Gap)에 삽입되어 상기 회전축(40)에 회동가능하게 고정되고 일측이 회전판(20)으로부터 일측방향으로 돌출되는 가동 접촉자(30)와; 상기 회전판(20)을 적어도 일부 감싸는 비금속재 하우징(50)과; 상기 회전판(20)의 외측에 설치되어 가동 접촉자(30)에 작용하는 전기적 반발력에 대한 복원력을 제공하는 스프링(60);을 포함하여 구성되는 것을 특징이다.

또한, 본 발명의 배선용 차단기의 한류 트립 구조에 있어서, 제1 회전판(20a)의 외측에 구비된 스프링(60)의 상단은 상기 제1 회전판(20a)의 상부에서 외측으로 돌출된 제1 돌출편(25a)에 고정되고, 제2 회전판(20b)의 외측에 구비된 스프링(60)의 상단은 상기 제2 회전판(20b)의 상부에서 외측으로 돌출된 제2 돌출편(25b)에 고정되고, 상기 스프링(60)들의 하단은 각각 회전축(40)의 캠곡선부(24)를 타고 이동하면서 리셋상태와 트립상태를 만드는 하부핀(70)의 양단에 고정되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 배선용 차단기의 한류 트립 구조에 있어서, 회전축(40)의 하부에 형성되는 캠곡선부(24)는, 타측(22)에 상향 오목하게 형성되어 상향의 복원력을 받는 하부핀(70)이 차단기 리셋상태일 때 머무르는 초기위치 캠홈(22)과, 상기 초기위치 캠홈(23)의 일측에 떨어져서 상향 오목하게 형성되고 상향의 복원력을 받는 하부핀(70)이 차단기 트립 상태일 때 머무르는 트립위치 캠홈(23)과, 상기 초기위치 캠홈(22)과 트립위치 캠홈(23)을 연결하는 중간위치 곡면부(24a)로 구성되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르는 경우 배선용 차단기의 한류기구를 구성함에 있어서 부품 수를 최소화하면서도 초기화(리셋 동작) 동작 및 단락전류에 의해 전기적 반발력에 의한 트립 작동성이 우수하면서 한류 기구 조립 작업에 고난이도 기술이 필요지 않고 숙련되지 않은 초보자도 쉽고 완전하게 조립할 수 있어서 생산 조립성이 우수한 배선용 차단기의 한류 트립 구조가 제공된다.

도 1은 본 발명의 배선용 차단기의 한류 트립 구조 전체 사시도.
도 2는 본 발명의 배선용 차단기의 한류 트립 구조 정면도(초기상태).
도 3은 본 발명의 배선용 차단기의 한류 트립 구조 정면도(트립상태).
도 4는 본 발명의 배선용 차단기의 가동 접촉자 상세도.

이하에서 본 발명의 일실시예에 따른 배선용 차단기의 한류 트립 구조에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명의 배선용 차단기의 한류 트립 구조 전체 사시도, 도 2는 본 발명의 배선용 차단기의 한류 트립 구조 정면도(초기상태), 도 3은 본 발명의 배선용 차단기의 한류 트립 구조 정면도(트립상태)이고, 도 4는 본 발명의 배선용 차단기의 가동 접촉자 상세도이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 배선용 차단기의 한류 트립 구조는, 고정 접촉자(10)와 회전판(20)과 가동 접촉자(30)와 비금속재 하우징(50)과 스프링(60)을 포함하여 구성된다. 고정 접촉자(10)는 일측이 회전축(40)에 회동가능하게 고정되고 타측이 전기적으로 도통되게 결합, 고정되는 금속재로 구성된다.

도시된 바와 같이 고정 접촉자(10)의 경우 공지된 형상으로서 하나의 금속 플레이트를 절개한 후 접어서 도 1에 도시된 바와 같이 형성시킬 수 있다.

도시된 바와 같이, 회전판(20)은 중심에 상기 회전축(40)이 관통하는 중간 갭(Gap)에 상기 고정 접촉자(10)의 일측과 가동 접촉자(30)의 타측이 삽입되고 서로 대향되게 설치되어 일조를 이룬다. 회전판(20)은 동일한 형상으로 두개가 대향되게 구비됨이 바람직하다. 하부핀이 슬라이딩 하는 캠곡선부의 형상, 스프링 위치 및 돌출편 위치 등을 상응하도록 일치시킨다.

도시된 바와 같이, 가동 접촉자(30)는 타측이 상기 회전판(20)의 중간 갭(Gap)에 삽입되어 상기 회전축(40)에 회동가능하게 고정되고 일측이 회전판(20)으로부터 일측방향으로 돌출된다. 가동 접촉자(30)는 두꺼운 금속편을 소정형상으로 절개 성형한다. 선단부는 "ㄱ"자형으로 굽어진 공지 형상을 갖는다.

비금속재 하우징(50)은 회전판(20)을 적어도 일부 감싸는 형태로 구성된다. 측면 전체를 감쌀 수도 있고 일부 개구부를 구비할 수도 있다. 스프링(60)은 회전판(20)의 외측에 설치되어 가동 접촉자(30)에 작용하는 전기적 반발력에 대한 복원력을 제공한다. 바람직하게 비금속재 하우징(50)은 양측에 대향되게 구비된 두개의 회전판(20) 외부에 모두 부설됨이 바람직하다.

일반적인 배선용 차단기의 한류 트립 구조 작용에 대하여 설명한다. 고정 접촉자(10)는 차단기의 하우징 몸체 바닥 등에 고정된 상태에서 다른 도통 수단(부하측, 입력측 단자)과 전기적으로 연결된다. 정상적인 개폐 작동 상태에서, 고정 접촉자(10)가 비회전 되게 고정된 상태에서 회전판(20)과 가동 접촉자(30)가 일체를 이루어 회전하면서 개폐 작동을 한다.

하지만 단락 전류 발생시 도 3에 도시된 바와 같이 단락 전류에 의해 발생하는 전기적 반발력이 가동 접촉자(30)에 작용하여 가동 접촉자(30)가 스프링 힘을 이기고 회전판(20) 대비 시계 방향으로 회전하여 트립 작동을 수행한다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 배선용 차단기의 한류 트립 구조는, 제1 회전판(20a)의 외측에 구비된 스프링(60)의 상단은 상기 제1 회전판(20a)의 상부에서 외측으로 돌출된 제1 돌출편(25a)에 고정된다. 제2 회전판(20b)의 외측에 구비된 스프링(60)의 상단은 상기 제2 회전판(20b)의 상부에서 외측으로 돌출된 제2 돌출편(25b)에 고정된다. 스프링(60)들의 하단은 각각 회전축(40)의 캠곡선부(24)를 타고 이동하면서 리셋상태와 트립상태를 만드는 하부핀(70)의 양단에 고정되는 것이 바람직하다.

또한, 도시된 바와 같이 제1 돌출편(25a)과 제2 돌출편(25b)은 회전판 몸체 상부 일부를 절개한 후 외측으로 90도 구부려서 돌출되게 형성하는 것이 바람직하다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 배선용 차단기의 한류 트립 구조에 있어서, 회전축(40)의 하부에 형성되는 캠곡선부(24)는, 타측(22)에 상향 오목하게 형성되어 상향의 복원력을 받는 하부핀(70)이 차단기 리셋상태일 때 머무르는 초기위치 캠홈(22)과, 상기 초기위치 캠홈(23)의 일측에 떨어져서 상향 오목하게 형성되고 상향의 복원력을 받는 하부핀(70)이 차단기 트립 상태일 때 머무르는 트립위치 캠홈(23)을 포함한다. 또한, 초기위치 캠홈(22)과 트립위치 캠홈(23)을 연결하는 중간위치 곡면부(24a)를 더 포함하는 것이 바람직하다.

도 4에 도시된 바와 같이, 가동 접촉자(30)는 중간에 형성된 관통공(31)과, 관통공(31)의 타측 하방에 형성되는 하부핀 걸림홈(33)으로 구성되는 것이 바람직하다. 하부핀 걸림홈(33)의 경우 3 ~ 6 mm 정도의 포과 0.5 ~ 1 cm 정도의 상향 깊이를 갖는 것이 바람직하다.

본 발명의 배선용 차단기의 한류 트립 구조는, 일측이 회전축(40)에 회동가능하게 고정되고 타측이 전기적으로 도통되게 결합, 고정되는 금속재의 고정 접촉자(10)와, 중심이 상기 회전축(40)에 회동가능하게 고정되고, 상기 회전축(40)이 관통하는 중간 갭(Gap)에 상기 고정 접촉자(10)의 일측과 가동 접촉자(30)의 타측이 삽입되고 서로 대향되게 설치되어 일조를 이루는 회전판(20)과, 타측이 상기 회전판(20)의 중간 갭(Gap)에 삽입되어 상기 회전축(40)에 회동가능하게 고정되고 일측이 회전판(20)으로부터 일측방향으로 돌출되는 가동 접촉자(30)와, 상기 회전판(20)을 적어도 일부 감싸는 비금속재 하우징(50)과, 상기 회전판(20)의 외측에 설치되어 가동 접촉자(30)에 작용하는 전기적 반발력에 대한 복원력을 제공하는 스프링(60),을 포함하여 구성된다. 제1 회전판(20a)의 외측에 구비된 스프링(60)의 상단은 상기 제1 회전판(20a)의 상부에서 외측으로 돌출된 제1 돌출편(25a)에 고정되고, 제2 회전판(20b)의 외측에 구비된 스프링(60)의 상단은 상기 제2 회전판(20b)의 상부에서 외측으로 돌출된 제2 돌출편(25b)에 고정되고, 상기 스프링(60)들의 하단은 각각 회전판(20)의 캠곡선부(24)를 타고 이동하면서 리셋상태와 트립상태를 만드는 하부핀(70)의 양단에 고정되고, 상기 회전판(20)의 하부에 형성되는 캠곡선부(24)는, 상향 오목하게 형성되어 상향의 복원력을 받는 하부핀(70)이 차단기 리셋상태일 때 머무르는 초기위치 캠홈(22)과 , 상기 초기위치 캠홈(22)으로부터 떨어져서 상향 오목하게 형성되고 상향의 복원력을 받는 하부핀(70)이 차단기 트립 상태일 때 머무르는 트립위치 캠홈(23)과, 상기 초기위치 캠홈(22)과 트립위치 캠홈(23)을 연결하는 중간위치 곡면부(24a)로 구성된다. 상기 가동 접촉자(30)는 중간에 형성된 관통공(31)과, 상기 관통공(31)의 타측 하방에 형성되는 하부핀 걸림홈(33)으로 구성되고, 가동 접촉자(30)의 관통공(31)이 회전축(40)에 삽입됨으로써 가동 접촉자(30)가 회전축(40)을 중심으로 회동되게 고정되고, 상기 가동 접촉자(30)의 하부핀 걸림홈(33)에 하부핀(70)에 삽입되어, 가동 접촉자(30)의 하부핀 걸림홈(33) 형성부위와 하부핀(70)이 동일한 회전궤적으로 거동하게 되고, 상기 하부핀(70)은, 차단기 리셋상태일 때 캠곡선부(24)의 초기위치 캠홈(22)에 걸리고, 리셋상태와 초기위치 상태의 중간에서 중간위치 곡면부(24a)를 경유하여, 차단기 트립 상태일 때 트립위치 캠홈(23)에 걸림으로써, 상기 가동 접촉자(30)의 리셋과 트립 작동이 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명됐지만, 본 발명의 범위가 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범위는 이하의 특허청구범위에 의하여 정하여지는 것으로 본 발명과 균등 범위에 속하는 다양한 수정 및 변형을 포함할 것이다.

아래의 특허청구범위에 기재된 도면부호는 단순히 발명의 이해를 보조하기 위한 것으로 권리범위의 해석에 영향을 미치지 아니함을 밝히며 기재된 도면부호에 의해 권리범위가 좁게 해석되어서는 안될 것이다.

10 : 고정 접촉자
20 : 회전판
30 : 가동 접촉자
40 : 회전축
50 : 비금속재 하우징
60 : 스프링

Claims

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배선용 차단기의 한류 트립 구조에 있어서,
일측이 회전축(40)에 회동가능하게 고정되고 타측이 전기적으로 도통되게 결합, 고정되는 금속재의 고정 접촉자(10)와,
중심이 상기 회전축(40)에 삽입되어 회동가능하게 고정되고, 상기 회전축(40)이 관통하는 중간 갭(Gap)에 상기 고정 접촉자(10)의 일측과 가동 접촉자(30)의 타측이 삽입되고 서로 대향되게 설치되어 일조를 이루는 회전판(20)과,
타측이 상기 회전판(20)의 중간 갭(Gap)에 삽입되어 상기 회전축(40)에 회동가능하게 고정되고 일측이 회전판(20)으로부터 일측방향으로 돌출되는 가동 접촉자(30)와,
상기 회전판(20)을 적어도 일부 감싸는 비금속재 하우징(50)과,
상기 회전판(20)의 외측에 설치되어 가동 접촉자(30)에 작용하는 전기적 반발력에 대한 복원력을 제공하는 스프링(60),을 포함하여 구성되되;

제1 회전판(20a)의 외측에 구비된 스프링(60)의 상단은 상기 제1 회전판(20a)의 상부에서 외측으로 돌출된 제1 돌출편(25a)에 고정되고,
제2 회전판(20b)의 외측에 구비된 스프링(60)의 상단은 상기 제2 회전판(20b)의 상부에서 외측으로 돌출된 제2 돌출편(25b)에 고정되고,
상기 스프링(60)들의 하단은 각각 회전판(20)의 캠곡선부(24)를 타고 이동하면서 리셋상태와 트립상태를 만드는 하부핀(70)의 양단에 고정되고,

상기 회전판(20)의 하부에 형성되는 캠곡선부(24)는,
상향 오목하게 형성되어 상향의 복원력을 받는 하부핀(70)이 차단기 리셋상태일 때 머무르는 초기위치 캠홈(22)과 ,
상기 초기위치 캠홈(22)으로부터 떨어져서 상향 오목하게 형성되고 상향의 복원력을 받는 하부핀(70)이 차단기 트립 상태일 때 머무르는 트립위치 캠홈(23)과,
상기 초기위치 캠홈(22)과 트립위치 캠홈(23)을 연결하는 중간위치 곡면부(24a)로 구성되고,

상기 가동 접촉자(30)는 중간에 형성된 관통공(31)과,
상기 관통공(31)의 타측 하방에 형성되는 하부핀 걸림홈(33)으로 구성되고,
가동 접촉자(30)의 관통공(31)이 회전축(40)에 삽입됨으로써 가동 접촉자(30)가 회전축(40)을 중심으로 회동되게 고정되고,
상기 가동 접촉자(30)의 하부핀 걸림홈(33)에 하부핀(70)이 삽입되어, 가동 접촉자(30)의 하부핀 걸림홈(33) 형성부위와 하부핀(70)이 동일한 회전궤적으로 거동하게 되고,
상기 하부핀(70)은, 차단기 리셋상태일 때 캠곡선부(24)의 초기위치 캠홈(22)에 걸리고, 리셋상태와 초기위치 상태의 중간에서 중간위치 곡면부(24a)를 경유하여, 차단기 트립 상태일 때 트립위치 캠홈(23)에 걸림으로써,
상기 가동 접촉자(30)의 리셋과 트립 작동이 이루어지는 것을 특징으로 하는 배선용 차단기의 한류 트립 구조.