KR102102884B1

KR102102884B1 - 배선용 차단기

Info

Publication number: KR102102884B1
Application number: KR1020180159412A
Authority: KR
Inventors: 김선국
Original assignee: 엘에스일렉트릭(주)
Priority date: 2018-12-11
Filing date: 2018-12-11
Publication date: 2020-04-22
Also published as: JP6942770B2; JP2020095940A; CN111312559A; EP3667690A1; CN111312559B; US20200185177A1

Abstract

본 발명은 배선용 차단기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 절연 커버를 갖는 배선용 차단기에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배선용 차단기는 부하측 단자부에 외부접속기기가 연결되는 배선용 차단기에 있어서, 상기 배선용 차단기의 외함에 결합되는 절연 커버;를 포함하고, 상기 절연 커버는 상기 외함과 외부접속기기 사이에 삽입되는 절연벽부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

배선용 차단기{Molded Case Circuit Breaker}

본 발명은 배선용 차단기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 절연 커버를 갖는 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 전면부와 후면부에 구비되어 회로 연결을 이룰 수 있는 단자부, 고정단자와 가동단자로 구분되어 회로를 기구적으로 개폐시켜주는 기구부, 및 회로상에 발생하는 과전류 또는 단락전류를 감지하여 기구부의 트립동작을 유도하는 트립부, 이상전류 차단시 발생하는 아크(Arc)를 소호하기 위한 소호부로 구성되어 있다.

이러한 배선용 차단기 중에서 분전반(또는 배전반, Distribution Board)의 모선(Main Busbar)에 접속되어 사용되는 것을 플러그인(Plug-In) 배선용 차단기라고 한다.

도 1 내지 도 2에 종래기술에 따른 플러그인 배선용 차단기가 도시되어 있다. 도 1은 분전반에 배선용 차단기가 설치된 사시도, 도 2는 배선용 차단기의 부하측 단자부에 외부접속기기가 접속된 사시도이다.

배선용 차단기(1)는 전원측 단자부(1a)가 모선(2)에 접속되며, 부하측 단자부(1b)는 마운팅 브래킷(3)에 의해 분전반 패널(4)에 결합된다. 3상 회로의 경우 모선(2)은 3개가 나란하게 마련된다. 모선(2)은 절연소재로 형성된 모선 설치용 브래킷(2a)에 의해 분전반 패널(4)의 일측에 나란히 설치된다.

배선용 차단기(1)의 전원측 단자부(1a)에는 고정접촉자(미도시)와 모선(2)을 연결하기 위하여 커넥터(미도시) 및 핑거 어셈블리(미도시)가 구비된다. 이에 따라, 전류는 모선(2)으로부터 핑거 어셈블리, 커넥터를 거쳐 배선용 차단기(1)의 내부(의 고정접촉자)로 흐를 수 있게 된다. 통전 상태, 즉 핸들(5)이 On위치로 회전하면, 배선용 차단기(1) 내부의 가동접촉자(미도시)가 고정접촉자(미도시)에 접속되어 회로에는 전류가 흐르게 된다.

전원측 단자부(1a)에는 단락 차단 시 차단기 내부에서 발생하여 외부로 배출되는 고온의 아크(Arc)와 가스(Gas)로부터 내부 부품들을 보호하고, 도체 간 또는 외부와의 절연 확보를 위해 절연물로 구성된 베이스 버스 서포터(Base bus supporter)(6)가 구비된다. 베이스 버스 서포터(6)는 전원측 단자부(1a) 주변의 절연성 유지 및 보호 기능을 한다.

배선용 차단기(1)의 부하측 단자부(1b)에는 도 2와 같이 전력량계 등 외부접속기기(7)가 연결될 수 있다. 이때, 외부접속기기(7)의 연결 버스바(8)가 부하측 단자부(1b) 내부의 부하측 단자(미도시)에 연결되어 배선용 차단기(1)와 외부접속기기(7)는 서로 전기적으로 연결된다.

그런데, 제품에 따라서는 호환성 또는 간섭 방지를 위해 배선용 차단기(1)와 외부접속기기(7) 사이의 간격이 발생할 수 있다. 이 경우, 상기 배선용 차단기(1)의 부하측 단자부(1b)와 외부접속기기(7) 사이의 공간에 연결 버스바(8)가 노출된 상태에 놓인다. 이로 인해, 절연 파괴의 가능성이 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 그 목적은 부하측 단자부에서 발생하는 절연 파괴 가능성을 예방하는 배선용 차단기를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 배선용 차단기는 부하측 단자부에 외부접속기기가 연결되는 배선용 차단기에 있어서, 상기 배선용 차단기의 외함에 결합되는 절연 커버;를 포함하고, 상기 절연 커버는 상기 외함과 외부접속기기 사이에 삽입되는 절연벽부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 절연 커버에는 상기 부하측 단자부의 측면을 덮는 측면벽부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 절연벽부에는 내측으로 상기 부하측 단자부의 상간 격벽의 요홈에 끼워지는 격벽부가 돌출 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 격벽부의 말단부에는 상기 상간 격벽의 요홈의 단부에 형성되는 고정부에 끼움 결합되는 돌기부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 절연벽부에는 상기 부하측 단자부의 단자가 노출될 수 있도록 개방부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 절연벽부와 격벽부가 맞닿는 곳에는 상기 외부접속기기의 전면에 돌출 형성된 결합부가 끼워질 수 있는 삽입부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 절연 커버의 상면부에는 상기 부하측 단자부의 내부 상태를 파악할 수 있도록 모니터링홀이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 상면부에는 상기 외함의 상부에 구비되는 상면 커버가 노출될 수 있도록 커버 개방부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 절연 커버의 전면에는 상기 외함의 전면에 결합되는 베이스 버스 서포터의 상부 지지부를 커버하는 전면 커버부가 돌출 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 배선용 차단기에 의하면 부하측 단자부에 외부접속기기 등이 연결되어도 노출 공간이 발생하지 않아 연결 버스바 등에 의한 절연 파괴가 방지된다.

도 1은 종래기술에 따른 배선용 차단기로서, 분전반에 배선용 차단기가 설치된 사시도,
도 2는 도 1의 배선용 차단기의 부하측 단자부에 외부접속기기가 접속된 사시도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배선용 차단기와 외부접속기기의 결합사시도,
도 4는 도 3에서 절연 커버와 외부접속기기가 분리된 분리사시도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 배선용 차단기에 절연 커버가 결합된 사시도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 배선용 차단기에 적용되는 절연 커버의 사시도,
도 7은 도 3의 하면도,
도 8은 도 5의 하면도,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 배선용 차단기에 연결되는 외부접속기기의 사시도,
도 10은 본 발명에 따른 배선용 차단기에 적용되는 절연 커버의 다른 실시예이다.

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 배선용 차단기에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 배선용 차단기는 부하측 단자부(13)에 외부접속기기(30)가 연결되는 배선용 차단기에 있어서, 상기 배선용 차단기의 외함(10)에 결합되는 절연 커버(40);를 포함하고, 상기 절연 커버(40)는 상기 외함(10)과 외부접속기기(30) 사이에 삽입되는 절연벽부(44)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

배선용 차단기의 외함(10)은 대략적으로 직육면체의 상자형으로 형성된다. 외함(10)의 상부에는 개폐기구를 조작할 수 있는 핸들(11)이 구비된다. 핸들(11)은 On 위치, Off 위치, 리셋(reset) 위치로 회동할 수 있다.

외함(10)의 전방부(도면상 좌측)에는 전원(power line)에 연결될 수 있는 전원측 단자부(12)가 마련되고, 후방부(도면상 우측)에는 부하(load)에 연결될 수 있는 부하측 단자부(13)가 마련된다. 전원측 단자부(12)의 상면 및 부하측 단자부(13)의 상면에는 각각 단자부에 부하를 조립하고 감시할 수 있도록 조립홀(14)이 형성된다.

외함(10)의 내부에는 접점부가 마련된다. 접점부는 고정접촉자(미도시)와 상기 고정접촉자에 접촉 또는 분리될 수 있는 가동접촉자(미도시)가 마련되어, 핸들(11)을 포함하는 개폐기구의 작용에 따라 가동접촉자가 고정접촉자에 접촉 또는 분리되어 회로를 연결 또는 분리시키게 된다.

분전반 패널(미도시)에는 모선(20)이 복수 개 설치된다. 3상 회로의 경우 모선(20)은 3개가 병렬로 나란히 설치될 수 있다. 모선(20)을 통해 흐르는 주전류는 배선용 차단기를 거쳐 부하에 흐르게 된다.

외함(10)의 부하측 단자부(13)는 장착 브래킷(23)에 의해 분전반 패널에 고정된다.

부하측 단자부(13)에는 각 상 사이에 상간 격벽(15)이 마련된다. 상간 격벽(15)에는 단부에 높이 방향을 따라 요홈(16)이 형성된다. 요홈(16)의 내측부에는 고정부(17)가 마련된다. 요홈(16) 및 고정부(17)에 절연 커버(40)가 끼워져 고정된다.

외함(10)의 상부에는 상면 커버(19)가 마련된다. 경우에 따라서는, 외함(10)을 케이스라고 하고, 케이스와 커버를 통칭하여 외함이라고 하기도 한다.

전원측 단자부(12)에는 고정접촉자(미도시)로부터 연장된 전원측 단자(고정접촉자와 일체일 수 있다)를 모선(20)에 접속시키기 위한 접속부재가 마련된다. 상기 접속부재는 커넥터(미도시)와 핑거 어셈블리(미도시)로 구성될 수 있다.

위와 같이 모선에 접속될 수 있는 배선용 차단기를 일명 플러그인(plug-in) 타입 배선용 차단기라고도 한다.

전원측 단자부(12)와 모선(20) 사이의 접속부재를 보호하고 외부와 절연을 유지하기 위하여 베이스 버스 서포터(25)가 마련된다. 베이스 버스 서포터(25)는 절연소재로 형성된다.

베이스 버스 서포터(25)는 전원측 단자부(12)에 고정 설치되어 접속부재를 감쌀 수 있도록 형성된다. 베이스 버스 서포터(25)는 전체적으로 후방이 개방된 상자 형태로 형성될 수 있다.

베이스 버스 서포터(25)의 전면부에 진입부(26)가 마련된다. 진입부(26)는 모선(20)의 사이사이에 끼워질 수 있도록 측면에서 볼 때 다수 개의 이빨 형태로 형성될 수 있다. 상기 이빨은 모선(20)에 맞물릴 수 있도록 형성될 수 있다.

베이스 버스 서포터(25)의 상부에는 상부 지지부(27)가 마련된다. 상부 지지부(27)에는 수용 공간이 형성되고, 상기 수용 공간에는 상간 격벽이 마련된다.

장착 브래킷(23)이 마련된다. 장착 브래킷(23)은 분전반 패널에 설치되어 배선용 차단기의 외함(10)과 외부접속기기(30)를 고정한다.

외부접속기기(30)가 부하측 단자부(13)에 설치된다. 외부접속기기(30)는 예를 들어 전력량을 측정하는 전력량계일 수 있다.

외부접속기기(30)의 기기단자부(31)에는 각 상별로 연결 버스바(32)가 노출된다. 연결 버스바(32)는 부하측 단자부(13)의 단자(18)에 연결될 수 있다.

외부접속기기(30)의 기기단자부(31)의 각 상 사이에는 끼움벽(33)이 돌출 형성된다. 끼움벽(33)에 절연 커버(40)가 끼움 결합된다.

배선용 차단기와 외부접속기기(30) 사이의 공간에 노출되는 연결 버스바(32)의 절연 파괴를 방지하기 위하여 절연 커버(40)가 마련된다. 절연 커버(40)는 배선용 차단기의 외함(10)에 결합된다. 절연 커버(40)는 외함(10)의 상부에서 하방으로 이동하는 방향으로 끼움 결합된다.

절연 커버(40)에는 배선용 차단기의 상면 커버(19)가 노출될 수 있도록 커버 개방부(41)가 마련된다. 사용자는 커버 개방부(41)를 통해 핸들(11)을 조작할 수 있다.

절연 커버(40)의 상면에는 조립홀(14)에 접근할 수 있도록 모니터링홀(42)이 형성된다. 모니터링홀(42)은 전원측 단자부(12)의 조립홀 및 부하측 단자부(13)의 조립홀(14)에 연통하도록 전면부, 후면부에 각각 형성된다. 사용자는 모니터링홀(42) 및 조립홀(14)을 통해 단자부의 조립상태를 육안으로 판단할 수 있다. 또한, 사용자는 모니터링홀(42) 및 조립홀(14)을 통해 온도계 또는 열화상카메라 등의 장비를 이용하여 단자부의 온도 상태를 파악할 수 있다.

절연 커버(40)에는 후면부 측면에 측면벽부(43)가 마련된다. 측면벽부(43)는 부하측 단자부(13)의 측면(13a)을 커버한다. 측면벽부(43)는 부하측 단자부(13)의 측면(13a)을 모두 가릴 수 있는 크기로 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 측면벽부(43)는 부하측 단자부(13)의 너비와 높이 이상으로 형성되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 절연성이 향상된다.

측면벽부(43)는 부하측 단자부(13)의 측면(13a)과 소정의 간격을 갖는다(도 7,8 참조). 이에 따라, 부하측 단자부(13) 또는 연결 버스바(32)에서 발생하는 아크나 전기 스파크 등에 의한 가스나 이물질이 유출될 수 있는 배출통로(E)가 마련된다.

절연 커버(40)의 후면에는 절연벽부(44)가 마련된다. 절연벽부(44)는 외함(10)과 외부접속기기(30) 사이에 배치되어 절연성을 향상시키게 된다.

부하측 단자부(13)와 절연벽부(44) 사이에는 소정 거리의 간극(C)이 발생한다(도 7,8 참조). 이러한 간극은 가스 배출구로서의 역할도 하고, 배선용 차단기와 외부접속기기(30) 사이의 거리를 유지하는 역할도 한다.

절연벽부(44)에는 내측으로 상기 부하측 단자부(13)의 상간 격벽(15)의 요홈(16)에 끼워지는 격벽부(45)가 돌출 형성된다. 격벽부(45)가 마련되어 부하측 단자부(13)의 상간 격벽(15)에 연장되어 상간 구획이 마련된다. 이에 따라, 외부접속기기(30)의 연결 버스바(32)는 각 상별로 격벽부(45)와 절연벽부(44)에 의해 둘러싸인 공간에 폐쇄된다.

격벽부(45)의 말단부에는 상간 격벽(15)의 고정부(17)에 끼움 결합되는 돌기부(46)가 형성된다. 돌기부(46)는 단면이 원형 또는 다각형의 형태로 형성될 수 있다. 돌기부(46)는 격벽부(45)의 두께보다 두껍게 형성된다. 돌기부(46)에 의해 절연 커버(40)는 전후 방향으로는 이탈하지 않고, 상하 방향으로만 장착 또는 탈거될 수 있다.

절연벽부(44)에는 부하측 단자부(13)의 단자(18)가 노출될 수 있도록 단자 개방부(47)가 형성된다. 단자 개방부(47)는 각 상마다 마련된다. 단자 개방부(47)는 절연벽부(44)의 하면으로부터 소정의 폭과 높이를 갖도록 형성되는 홈으로 형성될 수 있다.

절연벽부(44)와 격벽부(45)가 맞닿는 곳에는 상기 외부접속기기(30)의 전면에 돌출된 결합부(33)가 끼워질 수 있는 삽입부(48)가 형성된다. 외부접속기기(30)의 결합부(33)와 절연 커버(40)의 삽입부(48)가 끼워져 절연 커버(40)는 외부접속기기(30)와도 고정된다.

절연 커버(40)의 전면에는 상기 외함(10)의 전면에 결합되는 베이스 버스 서포터(25)의 상부 지지부(27)를 커버하는 전면 커버부(49)가 돌출 형성된다. 전면 커버부(49)는 베이스 버스 서포터(25)의 상부 지지부(27)를 끼움 결합에 의해 덮는 형태와 크기로 마련될 수 있다.

절연 커버(40)는 배선용 차단기의 전면부에 구비된 베이스 버스 서포터(25)의 상면 지지부(27)로부터 배선용 차단기의 후면부에 구비되는 외부접속기기(30)에 이르도록 형성되어 안정적으로 설치되며, 외부접속기기(30)의 연결 버스바(32)가 노출되지 않도록 하여 절연 파괴를 예방한다.

절연 커버(40)에는 측면벽부(43)가 마련되어 배선용 차단기의 부하측 단자부(13)의 측면(13a)을 가리므로 절연 성능이 향상된다.

절연 커버(40)는 부하측 단자부(13)의 측면(13a)과 후면 사이에 간극(E,C)이 형성되므로 아크 가스나 이물질의 배출을 유도한다.

도 10에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 절연 커버(40A)가 도시되어 있다. 이 절연 커버(40A)에 있어서 이전 실시예와 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호를 사용하였다.

이 실시예의 절연 커버(40)에서는 단자 개방부(47)에 슬라이딩 가능한 도어(50)가 마련된다. 절연벽부(44)에는 길이 방향을 따라 도어홈(44a)이 형성되고, 도어홈(44a)에는 도어(50)가 슬라이딩 가능하게 장착된다. 도어(50)는 외력이 작용하지 않는 경우에는 자중에 의해 아래로 내려온 위치에 놓이게 된다. 절연 커버(40)가 배선용 차단기에 장착될 때, 연결 버스바(32)에 의해 도어(50)는 상승할 수 있다. 이에 따라, 절연벽부(44)는 연결 버스바(32)에 접하는 부분까지 확장되는 효과가 발생한다. 즉, 배선용 차단기와 외부접속기기(30) 사이의 공간에 대한 절연 성능은 더욱 향상된다.

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 외함 11 핸들
12 전원측 단자부 13 부하측 단자부
14 조립홀 15 상간 격벽
16 요홈 17 고정부
18 단자 19 상면 커버
20 모선 23 장착 브래킷
25 베이스 버스 서포터 26 진입부
27 상부 지지부 30 외부접속기기
31 기기단자부 32 연결 버스바
33 결합부 33 끼움벽
40 절연 커버 41 커버 개방부
42 모니터링홀 43 측면벽부
44 절연벽부 45 격벽부
46 돌기부 47 단자 개방부
48 삽입부 49 전면 커버부
50 도어

Claims

부하측 단자부에 외부접속기기가 연결되는 배선용 차단기에 있어서,
상기 배선용 차단기의 외함에 결합되는 절연 커버;를 포함하고,
상기 절연 커버는 상기 외함과 외부접속기기 사이에 삽입되는 절연벽부;를 포함하고,
상기 부하측 단자부와 절연벽부 사이에는 소정 거리의 간극이 형성되고,
상기 절연 커버는 상기 외함의 전면부로부터 상기 외부접속기기에 이르도록 형성되고,
상기 절연 커버의 상면에는 상기 외함의 상부에 구비되는 상면 커버가 노출될 수 있도록 커버 개방부가 형성되는 것을 특징으로 하는 배선용 차단기.
제1항에 있어서, 상기 절연 커버에는 상기 부하측 단자부의 측면을 덮는 측면벽부가 형성되는 것을 특징으로 하는 배선용 차단기.
제1항에 있어서, 상기 절연벽부에는 내측으로 상기 부하측 단자부의 상간 격벽의 요홈에 끼워지는 격벽부가 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 배선용 차단기.
제3항에 있어서, 상기 격벽부의 말단부에는 상기 상간 격벽의 요홈의 단부에 형성되는 고정부에 끼움 결합되는 돌기부가 형성되는 것을 특징으로 하는 배선용 차단기.
제1항에 있어서, 상기 절연벽부에는 상기 부하측 단자부의 단자가 노출될 수 있도록 개방부가 형성되는 것을 특징으로 하는 배선용 차단기.
제4항에 있어서, 상기 절연벽부와 격벽부가 맞닿는 곳에는 상기 외부접속기기의 전면에 돌출 형성된 결합부가 끼워질 수 있는 삽입부가 형성되는 것을 특징으로 하는 배선용 차단기.
제1항에 있어서, 상기 절연 커버의 상면부에는 상기 부하측 단자부의 내부 상태를 파악할 수 있도록 모니터링홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 배선용 차단기.
삭제
제1항에 있어서, 상기 절연 커버의 전면에는 상기 외함의 전면에 결합되는 베이스 버스 서포터의 상부 지지부를 커버하는 전면 커버부가 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 배선용 차단기.