KR102345251B1 - 누전 차단기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상기 문제점을 개선하기 위한 것으로, 전원조작부를 구비함으로써, 전자소자부의 전원을 차단함과 동시에 누전차단기를 트립시킬 수 있는 배선용 차단기를 제공하는 데 있다 본 발명에 따른 누전차단기는 이상전류를 감지하는 전자소자부, 상기 전자소자부의 전원패드와 내부 전도체를 개폐극시키는 적어도 하나의 스위치, 개폐기구부를 동작시키는 트립바 및 제1 위치와 제2 위치로 이동하면서, 상기 적어도 하나의 스위치를 온오프시킴과 동시에 상기 트립바를 이동시키는 전원조작부를 포함한다.

Description

누전 차단기{Earth leakage breaker}

본 발명은 누선 차단기에 관한 것으로, 특히 전자소자부의 전원을 차단함과 동시에 누전차단기를 트립시킬 수 있는 배선용 누선 차단기에 관한 것이다.

일반적으로, 누전차단기는 분전반 내에 설치되어 누전에 의한 감전사고와 화재 및 과전류에 의한 각종안전사고를 방지하기 위해 사용되는 기기이다. 즉, 누전차단기는 누전을 감지하고 그 크기가 일정치 이상이 되면, 트립신호를 코일에 보내어 차단기를 트립시킨다.

도 1은 종래의 누전차단기를 나타내는 사시도이다.

종래의 누전차단기(10)는 내부에 누전감지/판별/신호출력을 감당하는 전자소자(11)를 삽입해야 하며, 이 전자소자(11)의 전원은 누전차단기 내부의 도전체(12)에서 그 전원을 취한다.

종래의 누전차단기 제조공정에서는 전자소자(11) 조립전에 내전압 또는 절연저항을 시험하게 된다. 이때 정격전압의 수배에 해당하는 2000V 내지 3000V의 전압을 인가하여 내전압 측정을 하고 이상이 없으면 전자소자(11)의 전원선(13)을 연결하는 공정이 이루어 진다. 이 전원선(13)은 누전차단기(10) 내부의 도전체(12)에 해당하는 각 상의 바이메탈 또는 히터 등에 나사(14)를 체결하여 전자소자(11)와 연결한다.

또한 종래의 누전차단기(10)를 설치 후 수전하기 전에 내전압 또는 절연저항을 측정하고 이상이 없으면 누전차단기(10)를 투입(on)하여 수전하게 된다. 차단기를 투입(on)한 상태에서는 내부 전자소자(11)회로의 전원이 연결된 상태 이므로 1000V 내지 3000V에 해당하는 시험전압을 인가 할 수 없다.

만약 시험전압을 인가하게 되면 전자소자(11)를 보호하는 보호소자 또는 기타 수동 소자 및 IC가 소손을 입을 수 있어 항상 누전차단기(10)를 트립(off)시킨 상태에서 누전차단기(10)의 전원측에만 시험을 시행한다. 그러나 작업자 실수로 누전차단기(10)가 투입(on)된 상태에서 내전압 시험을 시행한 경우 누전차단기(10) 내부 전자소자(11)가 소손되어 제품으로서의 기능을 상실하게 된다.

즉, 누전차단기(10)를 트립(off)시킨 후 누전차단기(10)의 전원부에만 내전압 시험을 하고, 부하측에 내전압 시험 할 경우 높은 시험전압으로 전자소자(11)가 소손될 우려가 있었다.

실제로는 누전차단기(10) 기준으로 전원측의 절연저항도 중요하지만, 부하측 차단기 상간 내전압/절연저항 측정도 중요한 요소임에도 불구하고 누전차단기(10) 내부 구조상 전자소자(11)의 소손의 우려로 내전압 시험을 시행하지 못하는 단점이 있다.

본 발명은 상기 문제점을 개선하기 위한 것으로, 전원조작부를 구비함으로써, 전자소자부의 전원을 차단함과 동시에 누전차단기를 트립시킬 수 있는 배선용 차단기를 제공하는 데 있다.

본 발명에 따른 누전차단기는 전자소자부, 스위치, 트립바 및 전원조작부를 포함한다.

상기 전자소자부는 이상전류를 감지한다.

상기 적어도 하나의스위치는 상기 전자소자부의 전원패드와 내부 전도체를 개폐극시킨다.

상기 트립바는 개폐기구부를 동작시킨다.

상기 전원조작부는 제1 위치와 제2 위치로 이동하면서, 상기 적어도 하나의 스위치를 온오프시킴과 동시에 상기 트립바를 이동시킨다.

본 발명에 따른 누전차단기가 투입되어 있는 상태에서 제1 위치로 전원조작부를 옮길 경우 자동으로 누전차단기가 자동 트립되어 상전압으로부터 전자소자부를 보호 할 수 있다.

또한, 수전 전에 여러 회로의 건전성을 시험 할 수 있어 사용환경의 작업자 및 전기회로의 안전을 꾀할 수 있으며 동시에 시험 전압으로 인한 누전차단기 내부 전자소자부의 소손을 방지 할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 종래의 누전차단기를 나타내는 사시도이다.
도 2a 및 2b는 본 발명에 따른 누전차단기를 나타내는 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 누전차단기의 덮개 및 전원조작부를 나타내는 사시도이다.
도 4 내지 도 5는 본 발명에 따른 도전부를 나타내는 사시도이다.
도 6a 내지 7b는 본 발명의 누전차단기를 나타내는 측면도 및 상면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 누전 차단기에 대하여 설명한다.

도 2a 및 2b는 본 발명에 따른 누전차단기를 나타내는 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 누전차단기의 덮개 및 전원조작부를 나타내는 사시도이다.

본 발명의 실시 예에 따른 누전차단기(100)는 이상전류를 감지하는 전자소자부(103), 상기 전자소자부(103)에 따라 구동되는 개폐기구부(130), 전원 또는 부하가 연결되는 도전부(120) 및 상기 전자소자부(103)의 전원 및 개폐기구부(130)를 조작하는 전원조작부(110)를 포함한다.

도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 상기 전자소자부(103), 개폐기구부(130) 및 도전부(120)는 외함(101)에 실장되어 있고, 도 3에 도시된 바와 같이 전원조작부(110)는 상부덮개(141, 143)에 결합되어 있다.

보다 상세하게는, 상부덮개(141, 143)는 결합홈(141a)이 형성되어 있는 제1 상부덮개(141) 및 상기 제1 상부덮개(141)의 상부에 결합되는 제2 상부덮개(143)로 구성된다. 여기서, 제1 상부덮개(141)의 결합홈(141a)에는 도 3에 도시된 바와 같이, 전원조작부(110)의 조작버튼(117)이 결합되어 있다. 그리고 상기 결합홈(141a)은 전원조작부(110)의 조작버튼(117)이 제1 위치 및 제2 위치로 이동할 수 있도록, 일측방향으로 연장된 형태로 이루어질 수 있다. 일예로, 도 3에 도시된 바와 같이, 결합홈(141a)은 일측방향으로 연장된 직사각형으로 이루어질 수 있다. 그리고, 제2 상부덮개(143)는 결합홈(141a) 및 이에 결합된 전원조작부(110)의 조작버튼(117)을 덮는다. 제2 상부덮개(143)은 조작버튼(117)이 노출될 수 있도록, 조작버튼(117)에 대응하는 공간에 홈이 형성될 수 있다. 이 또한, 일측방향으로 연장된 직사각형으로 이루어질 수 있다.

도 4 내지 도 5는 본 발명에 따른 도전부를 나타내는 사시도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 도전부(120)는 전원측 또는 부하측과 연결되는 단자(121), 상기 단자(121)와 전기적으로 연결되고 스위치(125)가 결속되는 통전부재(123) 및 후술할 전자소자부(103)의 전원패드(105)와 도전부(120)를 개폐극시키는 스위치(125)로 구성된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 각 도전부(120)는 상마다 하나씩 구비될 수 있다. 일례로, R, S, T 삼상구조의 누전차단기(100)에서는 3개의 도전부(120)가 구비될 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이 통전부재(123)의 일단에는 전원측 또는 부하측과 전기적으로 연결되는 단자(121)가 부착되고, 통전부재(123)의 타단에는 스위치(125)가 결합될 수 있다. 그리고, 부가적으로 통전부재(123)의 타단의 일면에는 바이메탈(미도시)에 열을 가하는 전도체인 히터(127)가 결합될 수도 있다. 그리고, 스위치(125)는 통전부재(123)의 타단에 결속되고 절곡된 판스프링 형태로 구성될 수 있다. 즉 도 5에 도시된 바와 같이, 판스프링의 양단이 서로 다른 방향으로 절곡될 수 있고, 상기 절곡된 일단은 후술할 바와 같이, 전원조작부(110)의 스위치돌기(113)에 의하여, 일 방향으로 휘어져 전자소자부(103)의 전원패드(105)와 개폐극되어 스위치(125)가 온/오프(on/off)될 수 있다. 상기 스위치(125)는 도 5에 도시된 형상 말고도 전자소자부(103)의 전원패드(105)와 개폐극될 수 있는 모든 형태로 형성될 수 있다.

전원조작부(110)는 전술한 바와 같이 상부덮개(141, 143)에 결합된 상태로 제1 위치와 제2 위치로 이동할 수 있다. 이렇게 위치를 이동함으로써, 상기 적어도 하나의 스위치(125)를 온/오프(on/off)시킴과 동시에 상기 트립바(131)를 이동시킨다.

도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 전원조작부(110)는 메인스틱(111)과 상기 메인스틱(111)에 부착되는 트립돌기(115), 조작버튼(117) 및 적어도 하나의 스위치돌기(113)를 포함한다. 또한 상기 전원조작부(110)는 기계적 강성이 강하고, 도전성이 없는 플라스틱계열의 소재로 형성될 수 있다.

상기 메인스틱(111)은 트립바(131)에 인접하는 트립돌기(115)를 구비할 수 있다. 도 2a에 도시된 바와 같이 전원조작부(110)가 제1 위치로 이동할 경우, 상기 트립돌기(115)는 트립바(131)를 일측방향으로 이동시켜 후술할 바와 같이 개폐기구부(130) 내부의 고정접촉자(미도시)와 가동접촉자(미도시)를 개극시킨다. 그리고, 도 2b에 도시된 바와 같이 전원조작부(110)가 제2 위치로 이동할 경우, 트립바(131)는 상기 일측방향에 반대되는 타측방향으로 복귀되어 후술할 바와 같이 고정접촉자와 가동접촉자를 폐극시킨다.

상기 적어도 하나의 스위치돌기(113)는 전술한 적어도 하나의 스위치(125) 상측에 배치되도록 메인스틱(111)에 결합된다. 상기 스위치돌기(113)는 다양한 형상으로 구성될 수 있다. 상기 스위치돌기(113)는 스위치(125)에 압력을 인가하여 상기 스위치(125)를 휘어지게 함으로써 스위치(125)를 온/오프시키는 것이므로, 이러한 기능을 수행할 수만 있다면 어떠한 형상도 가능하다. 예를 들어, 상기 스위치돌기(113)는 경사진 형상으로 구성되어 전원조작부(110)가 제1위치 및 제2위치로 이동함에 따라 스위치(125)의 상부에 압력을 인가할 수도 있고 둥근형상으로 구성되어 스위치(125)의 상부에 압력을 인가할 수도 있다.

상기 적어도 하나의 스위치돌기(113)는 전술한 적어도 하나의 스위치(125)에 대응되도록 형성될 수 있다. 일례로 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, R, S, T 3상의 누전차단기(100)의 경우 스위치(125)는 3개가 형성될 수 있고, 이에 따라 스위치돌기(113)도 3개가 형성될 수 있다.

도 2a에 도시된 바와 같이 전원조작부(110)가 제1 위치로 이동할 경우, 상기 스위치돌기(113)는 스위치(125) 상부에 접촉되지 않게 되어, 판스프링으로 구성되는 스위치(125)는 오프(off)된다. 즉 판스프링의 측단과 전자소자(103)의 전원패드(105)가 개극된다. 그리고 도 2b에 도시된 바와 같이 전원조작부(110)가 제2 위치로 이동할 경우, 상기 스위치돌기(113)는 스위치(125) 상부에 접촉되고 판스프링을 하부방향으로 눌러주어, 판스프링으로 구성되는 스위치(125)는 온(on)된다. 즉 판스프링의 측단과 전자소자(103)의 전원패드(105)가 폐극된다.

조작버튼(117)은 상부덮개(141, 143) 방향으로 메인스틱(111)과 결합되어, 사용자의 조작에 의하여 전원조작부(110)는 제1 위치 또는 제2 위치로 이동시켜주는 역할을 한다.

이하, 본 발명의 누전차단기의 동작을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

도 6a 내지 7b는 본 발명의 누전차단기를 나타내는 측면도 및 상면도이다.

도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 누전차단기(100)의 전원조작부(110)가 제1 위치에 배치될 경우, 상기 트립돌기(115)는 트립바(131)를 일측방향으로 이동시킨다. 이렇게 이동된 트립바(131)가 일축으로 회전하여 트립바(131)에 걸려있는 내부슈터(미도시)를 걸림상태로 부터 해제시켜 주며, 이때 압축되어 있던 스프링의 복원력에 의해 내부슈터가 회전하여 개폐기구부(130)의 네일(Nail, 미도시)을 쳐주게 된다. 따라서 네일은 다른 일축을 중심으로 회전하여 구속하고 있던 래치홀더(미도시)를 회전시켜 주게되며, 래치홀더와 맞물려 있던 래치가 회전하여 기구적인 트립상태가 되면서 고정접촉자와 가동접촉자 사이의 접촉이 끊어져 선로가 차단된다. 이와 동시에, 상기 스위치돌기(113)는 상기 일측으로 이동함으로써, 스위치(125) 상부에 접촉되지 않게 되어, 판스프링으로 구성되는 스위치(125)는 오프(off)된다. 즉 도 6b에 도시된 바와 같이 판스프링의 측단과 전자소자(103)의 전원패드(105)가 개극된다.

도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 누전차단기(100)의 전원조작부(110)가 제2 위치에 배치될 경우, 상기 트립돌기(115)는 트립바(131)의 일측단으로 비켜서 위치되게 된다. 이로 인해, 트립바(131)는 내부스프링(미도시)에 의하여 트립돌기(115)의 측단에 평행하게 배치되게 된다. 이렇게 트립바(131)가 제2 위치로 이동하게 됨으로써, 전술한 트립동작의 반대동작인 투입동작이 이루어지면서 고정접촉자와 가동접촉자 사이가 접촉되어 선로가 연결된다. 이와 동시에, 상기 스위치돌기(113)는 스위치(125) 상부에 접촉되고 판스프링을 하부방향으로 눌러주어, 판스프링으로 구성되는 스위치(125)는 온(on)된다. 즉 판스프링의 측단과 전자소자(103)의 전원패드(105)가 폐극된다.

본 발명에 따른 누전차단기(100)가 투입되어 있는 상태에서 제1 위치로 전원조작부(110)를 옮길 경우 자동으로 누전차단기(100)가 자동 트립되어 상전압으로부터 전자소자부(103)를 보호 할 수 있다.

또한, 수전 전에 여러 회로의 건전성을 시험 할 수 있어 사용환경의 작업자 및 전기회로의 안전을 꾀할 수 있으며 동시에 시험 전압으로 인한 누전차단기(100) 내부 전자소자부(103)의 소손을 방지 할 수 있는 장점이 있다.

전술한 설명에 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나 이것은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다 바람직한 실시 예의 예시로서 해석되어야 한다. 따라서 발명은 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위에 균등한 것에 의하여 정하여져야 한다.

110: 전원조작부 111: 메인스틱
113: 스위치돌기 115: 트립돌기
117: 조작버튼 125: 스위치
131: 트립바

Claims (9)

1. 이상전류를 감지하는 전자소자부 및, 상기 전자소자부에 형성되는 전원패드;
   일단에는 전원측 또는 부하측과 전기적으로 연결되는 단자가 부착되고, 타단에는, 인가되는 압력에 따라 상기 전원패드와 접촉되어 상기 전자소자부를 상기 단자와 전기적으로 연결시키도록 형성되는 스위치가 결합되는 통전부재를 포함하는 도전부;
   일측 방향으로 이동하는 경우 트립 동작을 통해 선로를 차단시키고, 상기 일측과 다른 타측 방향으로 이동하는 경우 상기 트립 동작과 반대 동작인 투입 동작을 통해 선로를 연결시키는 트립바; 및,
   제1 위치 및 제2 위치로 이동 가능하도록 형성되며, 이동되는 위치에 따라 상기 스위치에 압력을 인가하거나 인가된 압력을 해제하도록 형성되는 스위치 돌기와, 상기 이동되는 위치에 따라 상기 트립바를 상기 일측 방향 또는 타측 방향으로 이동시키도록 형성되는 트립 돌기를 구비하는 메인 스틱을 포함하는 전원조작부를 포함하며,
   상기 스위치 돌기와 상기 트립 돌기는,
   상기 메인 스틱의 이동에 따라 함께 이동되도록 형성되어, 상기 메인 스틱의 이동에 따라 상기 전자소자부를 전기적으로 연결함과 동시에 상기 선로를 연결시키거나, 상기 전자소자부를 전기적으로 차단함과 동시에 상기 선로를 차단하는 것을 특징으로 하는 누전차단기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 메인 스틱이 상기 제1 위치로 이동하는 경우,
   상기 트립 돌기는 상기 트립바를 상기 일측 방향으로 이동시키고,
   상기 스위치 돌기는 상기 스위치 돌기와 상기 스위치가 이격되어 상기 스위치 돌기를 통해 상기 스위치로 인가되는 압력을 해제하며,
   상기 스위치에 인가되는 압력이 해제됨에 따라 상기 스위치와 상기 전원패드 사이의 접촉이 해제되어 상기 단자와 상기 전원패드 사이의 전기적 연결이 차단됨과 동시에, 상기 트립바의 이동에 따라 고정접촉자와 가동접촉자 사이의 전기적 연결을 차단하여 상기 선로를 차단하는 것을 특징으로 하는 누전차단기.
3. 제1항에 있어서,
   상기 메인 스틱이 상기 제2 위치로 이동하는 경우,
   상기 트립 돌기는 상기 트립바를 상기 타측 방향으로 이동시키고,
   상기 스위치 돌기는 상기 메인 스틱의 이동에 따라 상기 스위치에 압력을 인가하며,
   상기 스위치에 압력이 인가됨에 따라 상기 스위치가 상기 전원패드에 접촉되어 상기 단자와 상기 전원패드가 전기적으로 연결됨과 동시에, 상기 트립바의 이동에 따라 고정접촉자와 가동접촉자를 전기적으로 연결하여 상기 선로를 연결하는 것을 특징으로 하는 시키는 누전차단기.
4. 제1항에 있어서,
   상기 트립바는 상기 타측 방향으로 이동되는 경우 내부스프링에 의하여 상기 트립 돌기의 일측단에 평행하게 배치되는 누전차단기.
5. 제1항에 있어서,
   상기 도전부는 적어도 하나 구비되며,
   상기 메인 스틱은 적어도 하나의 스위치 돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는 누전차단기.
6. 제1항에 있어서,
   상기 전원조작부는 조작버튼을 포함하며,
   상기 조작버튼은
   상부 덮개의 홈에 결합되어 일 축방향으로 이동하는 누전차단기.
7. 제1항에 있어서,
   상기 스위치는,
   절곡된 판스프링 형태인 누전차단기.
8. 제1항에 있어서,
   상기 전자소자부가 실장되는 외함; 및
   상기 전원조작부와 결합되는 상부덮개를 추가로 포함하는 누전차단기.
9. 제8항에 있어서, 상기 상부덮개는,
   상기 전원조작부의 조작버튼이 결합되는 결합홈을 구비한 제1상부덮개; 및
   상기 결합홈 및 조작버튼을 덮는 제2상부덮개로 구성된 누전차단기.

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