KR102514032B1

KR102514032B1 - 배선용 차단기의 순시 트립 기구

Info

Publication number: KR102514032B1
Application number: KR1020160020786A
Authority: KR
Inventors: 오기환
Original assignee: 엘에스일렉트릭(주)
Priority date: 2016-02-22
Filing date: 2016-02-22
Publication date: 2023-03-24
Also published as: CN107104026B; EP3208824B1; US9837234B2; KR20170098627A; CN107104026A; ES2748393T3; EP3208824A1; US20170243710A1

Abstract

사고 전류 발생시 전자석에 의해 흡입되는 아마추어의 동작거리를 감축하여 사고 전류 차단시간을 단축함으로써 배선용 차단기의 성능과 신뢰성을 향상시킬 수 있는 배선용 차단기의 순시 트립 기구를 제공하려는 것으로서, 본 발명에 따른 배선용 차단기의 순시 트립 기구는, 순시 트립 동작을 실행할 전류를 설정하기 위한 조정 다이얼; 조정 다이얼에 접촉할 수 있는 상부와 회동 축이 되는 축 부 및 상기 축 부로부터 하방으로 연장하는 하부 연장 부를 갖는 순시 바; 회로에 접속되어 회로 상의 통전 전류량에 비례하는 자기 흡인력을 발생시키는 전자석 부; 하 단 부가 축 지지되어 회동 가능하며, 상기 자기 흡인력에 의해 상기 전자석 부 쪽으로 흡인될 수 있으며, 상기 전자석 부로부터의 이격 거리가 상기 조정 다이얼의 조정 조작에 무관한 아마추어; 및 일 단이 상기 아마추어의 상부에 지지되고 타 단이 상기 순시 바의 하부 연장 부에 지지되어, 회동하는 상기 하부 연장 부의 위치에 따라 상기 전자석 부로부터 멀어지는 방향으로 변화되는 하중을 상기 아마추어에 부과하는 스프링;을 포함한다.

Description

배선용 차단기의 순시 트립 기구{INSTANT TRIP MECHANISM FOR MOLDED CASE CIRCUIT BREAKER}

본 발명은 배선용 차단기에 관한 것으로, 특히 사고전류 차단시간을 감축할 수 있는 배선용 차단기의 순시 트립 기구(Instant Trip Mechanism)에 관한 것이다.

배선용 차단기에 있어서 순시 트립 기구는 전력회로 상 정격전류의 수배에서 수십배에 해당하는 단락전류와 같은 사고전류에 대해서, 이를 감지하여 순간적으로 개폐기구(switching mechanism)를 트립(trip) 동작하도록 트리거(trigger)할 수 있는 기구이다.

이러한 순시 트립 기구에 있어서 종래기술은 본 출원인에게 부여된 다음의 특허문헌들을 참조할 수 있다.

(특허문헌 1) KR10-0928936 B1

(특허문헌 2) KR10-1026306 B1

그러나 상기 특허문헌들과 같은 종래기술에 따른 순시 트립 기구는 전자석과 아마추어 간 거리가 가장 먼 위치에서 사고 전류에 따른 전자석의 자기흡인 동작시 전자석과 아마추어(ARMATURE) 간 거리가 가장 가까운 최소 설정 위치 대비하여 아마추어가 전자석 측으로 흡인되는 동작시간이 과도하게 길어 전력회로 및 부하의 손상과 배선용 차단기의 손상이 증가하는 문제가 있었다.

따라서 본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해소하는 것으로서, 본 발명의 목적은 사고 전류 발생시 전자석에 의해 흡입되는 아마추어의 동작거리를 감축하여 사고 전류 차단시간을 단축함으로써 배선용 차단기의 성능과 신뢰성을 향상시킬 수 있는 배선용 차단기의 순시 트립 기구를 제공하는 것이다.

상기 본 발명의 목적은, 배선용 차단기의 순시 트립 기구에 있어서,

순시 트립 동작을 실행할 전류를 설정하기 위한 조정 다이얼;

상기 조정 다이얼에 접촉하는 위치 또는 상기 조정 다이얼로부터 이탈하는 위치에 따라서 회동 가능하며, 상기 조정 다이얼에 접촉할 수 있는 상부와 회동 축이 되는 축 부 및 상기 축 부로부터 하방으로 연장하는 하부 연장 부를 갖는 순시 바(INSTANT BAR);

회로에 접속되어 회로 상의 통전 전류량에 비례하는 자기 흡인력을 발생시키는 전자석 부;

하 단 부가 축 지지되어 회동 가능하며, 상기 자기 흡인력에 의해 상기 전자석 부 쪽으로 흡인될 수 있으며, 상기 전자석 부로부터의 이격 거리가 상기 조정 다이얼의 조정 조작에 무관한 아마추어(ARMATURE); 및

일 단이 상기 아마추어의 상부에 지지되고 타 단이 상기 순시 바의 하부 연장 부에 지지되어, 회동하는 상기 하부 연장 부의 위치에 따라 상기 전자석 부로부터 멀어지는 방향으로 변화되는 하중을 상기 아마추어에 부과하는 스프링;을 포함하는 본 발명에 따른 배선용 차단기의 순시 트립 기구를 제공함으로써 달성될 수 있다.

본 발명의 바람직한 일 양상에 따라서, 상기 순시 바의 상기 하부 연장 부는, 상기 스프링의 상기 하중을 변화시킬 수 있도록 하단 부로부터의 높이가 서로 다른 복수의 스프링 지지 홈 부를 포함한다.

본 발명의 바람직한 다른 일 양상에 따라서, 상기 스프링의 일 단이 지지되는 상기 아마추어의 상부 높이가 일정할 때, 상기 복수의 스프링 지지 홈 부는 하단 부로부터의 높이가 높을 수 록 상기 아마추어 상부로부터의 거리가 짧아져 상기 스프링의 하중은 작아지게 구성된다.

본 발명의 바람직한 또 다른 일 양상에 따라서, 접촉하는 상기 순시 바의 회동 각도를 변화시켜 상기 스프링의 하중을 조정할 수 있도록, 상기 조정 다이얼은 상기 순시 바의 상부에 접촉하는 면이 나선형 면으로 형성된다.

본 발명의 바람직한 또 다른 일 양상에 따라서, 상기 스프링은 인장된 상태에서 탄성 에너지를 축세(CHARGING)하는 인장 스프링으로 구성된다.

본 발명의 바람직한 또 다른 일 양상에 따라서, 상기 조정 다이얼은, 조정 조작을 위한 조작 접속 홈이 마련된 상부 조작 부; 상기 상부 조작 부의 하부에 마련되고 직경이 상부 조작 부보다 작은 목 부; 및 상기 목 부의 하부에 마련되고 상기 상부 조작 부 및 상기 목 부보다 큰 직경을 가지며, 상기 순시 바의 상부에 접촉하는 나선형 면을 갖는 나선형 면 부;를 포함한다.

본 발명에 따른 배선용 차단기의 순시 트립 기구는, 전자석 부로부터의 이격 거리가 조정 다이얼의 조정 조작에 무관한 아마추어(ARMATURE) 및 일 단이 아마추어의 상부에 지지되고 타 단이 순시 바의 하부 연장 부에 지지되어, 회동하는 상기 하부 연장 부의 위치에 따라 전자석 부로부터 멀어지는 방향으로 변화되는 하중을 아마추어에 부과하는 스프링을 포함하므로, 초기 전자석과 아마추어 간의 이격거리가 과도하게 멀지 않은 상태에서 전력회로 상 사고전류 발생시 아마추어의 이동거리가 짧아 배선용 차단기가 충분히 신속한 트립 동작을 수행할 수 있고 따라서 배선용 차단기의 순시 트립 성능과 신뢰성이 향상될 수 있는 효과를 제공할 수 있다.

본 발명에 따른 배선용 차단기의 순시 트립 기구에 있어서, 상기 순시 바의 상기 하부 연장 부는 하단 부로부터의 높이가 서로 다른 복수의 스프링 지지 홈 부를 포함하므로, 스프링 지지 홈 부의 선택에 따라서 상기 스프링의 하중을 변화시켜 순시 전류의 설정이 조정될 수 있는 효과를 제공할 수 있다.

본 발명에 따른 배선용 차단기의 순시 트립 기구에 있어서, 상기 스프링의 일 단이 지지되는 상기 아마추어의 상부 높이가 일정할 때, 상기 복수의 스프링 지지 홈 부는 하단 부로부터의 높이가 높을 수 록 상기 아마추어 상부로부터의 거리가 짧아져 상기 스프링의 하중은 작아지는 효과를 제공할 수 있다.

본 발명에 따른 배선용 차단기의 순시 트립 기구에 있어서, 상기 조정 다이얼은 상기 순시 바의 상부에 접촉하는 면이 나선형 면으로 형성되므로, 상기 나선형 면에 접촉하는 위치에 따라서 상기 순시 바의 회동 각도가 변화되고, 따라서 상기 스프링의 하중이 조정될 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

본 발명에 따른 배선용 차단기의 순시 트립 기구에 있어서, 상기 스프링은 인장된 상태에서 탄성 에너지를 축세하는 인장 스프링으로 구성되므로, 상기 순시 바의 하부 연장 부의 위치에 따라서 상기 스프링의 인장 길이를 변화시켜 상기 스프링이 축세하는 탄성 에너지를 변화시킬 수 있고 그에 따라서 상기 스프링이 아마추어에 부과하는 탄성 하중을 변화시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명에 따른 배선용 차단기의 순시 트립 기구에 있어서, 상기 조정 다이얼은, 조정 조작을 위한 조작 접속 홈이 마련된 상부 조작 부, 상기 상부 조작 부의 하부에 마련되고 직경이 상부 조작 부 보다 작은 목 부 및 상기 목 부의 하부에 마련되고 상기 상부 조작 부 및 상기 목 부 보다 큰 직경을 가지며, 상기 목 부의 하부에 마련되고 상기 상부 조작 부 및 상기 목 부 보다 큰 직경을 가지며, 상기 순시 바의 상부에 접촉하는 나선형 면을 갖는 나선형 면 부를 포함하므로, 상부 조작 부의 조작 접속 홈에 스크류 드라이버를 접속하여 순시 전류에 대한 설정 조작이 가능하고, 나선형 면 부가 상기 순시 바의 상부에 접촉하는 위치에 따라서 상기 순시 바의 회동 각도가 변화하고 그에 따라서 상기 스프링의 하중이 조정될 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 순시 트립 기구가 설치되는 배선용 차단기의 외형과 내부 구성을 보여주는 일부 절개 사시 도이고,
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 조정 다이얼의 상부 조작 부를 최대 순시 전류에서 동작하도록 설정한 상태에서 순시 바의 상부가 조정 다이얼의 나선형 면 부를 따라 하강한 동작 상태를 보여주는 부분 확대 동작 상태 도이며,
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 조정 다이얼의 상부 조작 부를 최소 순시 전류에서 동작하도록 설정한 상태에서 순시 바의 상부가 조정 다이얼의 나선형 면 부를 따라 상승한 동작 상태를 보여주는 부분 확대 동작 상태 도이고,
도 4는 온(ON) 상태인 배선용 차단기 및 본 발명에 따른 순시 트립 기구를 보여주는 부분 절개 측면 도이며,
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 순시 트립 기구를 최대 순시 전류에서 동작하도록 설정한 상태에서 순시 트립 기구의 구성 부품들의 상태를 보여주는 부분 확대 측면 도이고,
도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 순시 트립 기구를 최소 순시 전류에서 동작하도록 설정한 상태에서 순시 트립 기구의 구성 부품들의 상태를 보여주는 부분 확대 측면 도이며,
도 7은 트립 동작한 상태에서 발명에 따른 순시 트립 기구와 개폐기구의 동작 상태를 보여주는 동작 상태 측면 도이고,
도 8은 도 7에서 발명에 따른 순시 트립 기구 만을 보여주는 부분 확대 동작 상태 도이며,
도 9는 발명에 따른 순시 트립 기구 중 조정 다이얼만을 상부로부터 비스듬히 내려 본 사시 도이고,
도 10은 발명에 따른 순시 트립 기구 중 조정 다이얼만을 하부로부터 비스듬히 올려 본 사시 도이며,
도 11은 발명에 따른 순시 트립 기구 중 순시 바의 특징 구성을 보여주는 순시 바 만의 사시 도 및 원 내는 순시 바중 하부 연장 부의 특징 구성을 보여주는 부분 확대 사시 도이다.

상술한 본 발명의 목적과 이를 달성하는 본 발명의 구성 및 그의 작용효과는 첨부한 도면을 참조한 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 이하의 설명에 의해서 좀 더 명확히 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 온(ON) 상태인 배선용 차단기(100)의 외형과 내부 구성을 일부 절개한 사시 도로 보여주고 있다.

도 1에 있어서 배선용 차단기(100)는 외함 부로서 상부 커버(UPPER COVER)(10)와, 하부 외함(LOWER CASE)(20)을 포함한다.

도 1에 있어서 일 부 절개한 부분에는 순시 트립 기구에 포함될 수 있는 조정 다이얼(31), 순시 바(INSTANT BAR)(32) 및 트립 바(TRIP BAR)(40)가 보이고 있다. 도 1에 있어서 중앙 부분에는 배선용 차단기(100)를 수동으로 온(ON)/오프(OFF) 조작하기 위한 수단을 제공하며 개폐기구(도 4의 부호 50 참조)에 포함되는 부호 미부여하고 온 상태인 조작 핸들이 보이고 있다.

한편 도 2 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 배선용 차단기(100)의 순시 트립 기구(30)의 구성을 설명한다.

도면을 참조할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 배선용 차단기(100)의 순시 트립 기구(30)는, 조정 다이얼(31), 순시 바(32), 전자석 부(도 5 및 도 6의 부호 37 참조), 아마추어(ARMATURE)(도 5 및 도 6의 부호 33 참조) 및 스프링(34)을 포함한다.

조정 다이얼(31)은 순시 트립 동작을 실행할 전류를 설정하기 위한 수단을 제공한다.

도 2 내지 도 6 또는 도 9 및 도 10을 참조할 수 있는 바와 같이 접촉하는 상기 순시 바(32)의 회동 각도를 변화시켜 상기 스프링(34)의 하중을 조정할 수 있도록, 조정 다이얼(31)은 상기 순시 바(32)의 상부(32a)에 접촉하는 면이 나선형 면(31c1)으로 형성된다.

특히 도 9 및 도 10을 참조할 수 있는 바와 같이, 조정 다이얼(31)은 상부 조작 부(31a)와, 목 부(31b) 및 나선형 면 부(31c)를 포함한다.

상부 조작 부(31a)는 배선용 차단기(100)의 상기 상부 커버(10)의 외부로 노출되어 사용자의 접근을 허용하는 부분으로서, 상기 조정 조작을 위한 조작 접속 홈(실시 예에 따라 십자형 홈)이 마련된다.

목 부(31b)는 상기 상부 조작 부(31a)의 하부에 마련되고 직경이 상부 조작 부(31a) 보다 작게 형성된다.

나선형 면 부(31c)는 상기 목 부(31b)의 하부에 마련되고, 상기 상부 조작 부(31a) 및 상기 목 부(31b) 보다 큰 직경을 가지며, 순시 바(32)의 상부(32a)에 접촉하는 나선형 면(31c1)을 갖는다.

순시 바(32)는 도 2 내지 도 5를 참조할 수 있는 바와 같이 상기 조정 다이얼(31)에 따라서, 특히 조정 다이얼(31)의 나선형 면 부(31c)에 접촉하는 순시 바(32)의 위치에 따라서 회동 가능하다.

도 11에 가장 잘 나타난 바와 같이, 순시 바(32)는 축 부(32c), 상부(32a) 및 하부 연장 부(32b)를 포함한다.

축 부(32c)는 회동 축이 되는 부분으로서 수평방향으로 길게 형성된다.

상부(32a)는 축 부(32c)의 길이 방향 일 위치로부터 상방으로 연장하게 형성되어 상기 조정 다이얼(31)에 접촉할 수 있는 부분이다.

상부(32a)는 조정 다이얼(31)의 나선형 면 부(31c)에 접촉하는 위치에 따라서 승강 이동할 수 있다.

조정 다이얼(31)에 접촉해야 하므로, 상부(32a)의 하단부가 위치하는 축 부(32c)의 길이 방향 상기 일 위치는 도 1의 상부 커버(10)에 있어서 조정 다이얼(11)이 위치하는 수평방향 위치에 상응하게 결정될 수 있다.

하부 연장 부(32b)는 축 부(32c)로부터 하방으로 연장하는 부분으로서, 실시 예에 따라서 3상 교류용 배선용 차단기의 경우 하부 연장 부(32b)는 각 상에 대응하게 3개가 마련될 수 있다.

상기 하부 연장 부(32b)는, 상기 스프링(34)의 하중을 변화시킬 수 있도록 하단 부로부터의 높이가 서로 다른 복수의 스프링 지지 홈 부(32b1, 32b2, 32b3)를 포함한다.

즉, 상기 하부 연장 부(32b)는, 하단 부로부터의 높이가 가장 낮은 제 1 높이(h1)를 가진 스프링 지지 홈 부(32b1)와, 하단 부로부터의 높이가 중간인 제 2 높이(h2)를 가진 스프링 지지 홈 부(32b2)와, 하단 부로부터의 높이가 가장 높은 제 3 높이(h3)를 가진 스프링 지지 홈 부(32b3)를 포함한다.

상기 스프링(34)의 일 단이 지지되는 상기 아마추어(33)의 상부 높이가 일정할 때, 상기 복수의 스프링 지지 홈 부(32b1, 32b2, 32b3)는 하단 부로부터의 높이가 높을 수 록 상기 아마추어(33)의 상부로부터의 거리가 짧아져 상기 스프링(34)의 하중은 작아지게 구성된다.

바람직한 일 실시 예에 따라서 하부 연장 부(32b)는 3개의 스프링 지지 홈 부(32b1, 32b2, 32b3)를 가지나, 하부 연장 부(32b)의 길이에 따라서 이보다 더 많은 개수의 스프링 지지 홈 부 또는 이보다 적은 개수의 스프링 지지 홈 부를 가지는 변형 실시 예가 있을 수 있다.

도 5 및 도 6을 참조할 수 있는 바와 같이 전자석 부(37)는 예켠대 3상 교류 회로에 각각 접속될 수 있는 배선용 차단기(100)의 전원 측 또는 부하 측 3개의 단자 부와 연결되어, 회로 상의 통전 전류량에 비례하는 자기(磁氣) 흡인력을 마주 보게 설치되는 아마추어(33)에 인가한다.

도 5 및 도 6를 참조할 수 있는 바와 같이 아마추어(33)는 하 단 부가 회동 축(33a)에 축 지지되어 회동 가능한 철재 판으로 구성될 수 있다.

스프링(34)의 일 단을 지지하기 위해서, 아마추어(33)는 스프링(34)의 일 단을 걸어 지지시킬 수 있도록 상부로 좁고 길게 연장하는 스프링 지지 돌 부를 포함할 수 있으며, 해당 스프링 지지 돌 부는 또한 상기 스프링(34)의 일 단이 안착될 수 있도록 중간의 요홈부를 가질 수 있다.

아마추어(33)는 상기 자기 흡인력에 의해 상기 전자석 부(37) 쪽으로 흡인될 수 있다.

아마추어(33)가 상기 전자석 부(37)로부터 이격되는 이격 거리는 상기 조정 다이얼(31)의 조정 조작에 무관하다.

다시 말해서 상기 조정 다이얼(31)을 회동시켜 순시 전류(다시 말해 순시 차단 전류)의 설정을 변동시켜도, 아마추어(33)가 상기 전자석 부(37)로부터 이격되는 이격 거리는 변동되지 않는다.

스프링(34)은 일 단이 상기 아마추어(33)의 상부에 지지되고 타 단이 상기 순시 바(32)의 하부 연장 부(32b)에 지지되어, 회동하는 상기 하부 연장 부(32b)의 위치에 따라 상기 전자석 부(37)로부터 멀어지는 방향으로 변화되는 하중을 상기 아마추어(33)에 부과한다.

스프링(34)은 바람직한 실시 예에 따라서 인장된 상태에서 탄성 에너지를 축적(CHARGING)하는 인장 스프링으로 구성될 수 있다.

도 5 내지 도 6에서 부호 35는 히터와 바이메탈의 조립체인 바이메탈 조립체를 지시한다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 배선용 차단기의 순시 트립 기구는 크로스 바(CROSS BAR)(38), 트립 슈터(TRIP SHOOTER)(39), 트립 바(TRIP BAR)(40)를 더 포함할 수 있다.

크로스 바(38)는 도 2 내지 도 6을 참조할 수 있는 바와 같이, 회전 축 부와, 상기 회전 축 부로부터 상방으로 미리 결정된 각도로 비스듬히 연장하고 걸어 정지시킬 수 있는 후크 부(HOOK PORTION)(38a)와, 상기 회전 축 부로부터 하방으로 연장되고 상기 아마추어(33)의 상부의 이동궤적에 위치하여 상기 아마추어(33)의 상부에 의해 가압되어 회동을 위한 동력을 받는 동력 접수부를 포함한다.

크로스 바(38)의 상기 회전 축 부는 수평방향으로 길게 형성된 봉 형의 부재이며, 미 도시한 비틀림 스프링(TORSION SPRING)에 의해서 일 방향(도 5 및 도 6에서 반 시계방향)으로 회전하도록 탄성력을 받을 수 있다.

크로스 바(38)의 후크 부(38a)는 트립 슈터(39)를 걸어 정지시키는 부분이다.

크로스 바(38)의 상기 동력 접수부는 상기 아마추어(33)의 상부가 미는 힘을 받아 도 5 내지 도 6에 있어서 시계방향으로 회동함으로써 결과적으로 크로스 바(38)의 시계방향 회전을 야기할 수 있다.

트립 슈터(39)는 회전 축(부호 미부여)을 중심으로 회동 가능한 부재로서, 상기 회전 축으로부터 상방으로 연장하고 트립 바(40)를 밀어 회동시키는 상부 연장 부와, 상기 상부 연장 부로부터 크로스 바(38)의 후크 부(38a) 쪽을 향해 측방(도면상 우측)으로 연장형성되는 래치 부(LATCH PORTION)(39a)를 포함한다.

트립 슈터(39)의 상기 회전 축은 미 도시한 비틀림 스프링(TORSION SPRING)에 의해서 일 방향(도 5 및 도 6에서 반 시계방향)으로 회전하도록 탄성력을 받을 수 있다.

트립 바(40)는 회전 축(40a)을 중심으로 회동 가능한 부재로서, 트립 슈터(39)의 상기 상부 연장 부가 가압했을 때 도 5 내지 도 6에 있어서 시계방향으로 회동한다.

또한 트립 바(40)는 개폐기구(50)에 포함되는 래치 홀더(LATCH HOLDER)(41)를 정지하도록 구속하거나 구속을 해방하는 수단으로서 제공될 수 있다.

래치 홀더(41)는 개폐기구(50)에 포함되는 래치(LATCH)(42)를 정지하도록 구속하거나 구속을 해방하는 수단으로서 제공될 수 있다.

트립 바(40)가 도 5 내지 도 6에 있어서 시계방향으로 회동하면, 미 도시의 스프링에 의해서 시계방향으로 회동하도록 탄성 가압되고 있던 래치 홀더(41)가 시계방향으로 회동한다.

래치 홀더(41)가 시계방향으로 회동하면, 래치(42)가 해방되면서 개폐기구(50)에 의해 가동접촉자가 대응 고정접촉자로부터 분리되는 트립(자동 회로 차단) 동작이 성취된다.

한편, 상술한 바와 같이 구성되는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 배선용 차단기의 순시 트립 기구의 동작을 도 2 내지 도 8을 참조하여 설명한다.

먼저 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 배선용 차단기의 순시 트립 기구의 순시 전류 설정 동작을 설명한다.

먼저 도 2 또는 도 5를 참조할 수 있는 바와 같이, 조정 다이얼(31)의 상기 상부 조작부(도 9의 부호 31a가 지시하는 부분 참조)에 스크류 드라이버를 접속하여 조정 다이얼(31)을 도면상 시계방향(곡선 화살표 방향)으로 최대한계까지 회동시킨다(순시 전류를 최대 값으로 설정한다).

그러면, 순시 바(32)의 상부(32a)는 조정 다이얼(31)의 저면에 의해 아래로 눌려 도 5에 도시된 바와 같이 순시 바(32)는 반 시계방향으로 회동한다.

이에 스프링(34)의 일 단은 아마추어(33)의 상단 부에 의해 위치 고정된 반면에 타 단(도 5에서 우측 단)은 순시 바(32)의 반 시계방향 회동에 따라 도면상 우측으로 이동하고, 따라서 스프링(34)이 신장하여 아마추어(33)에 부과되는 하중이 최대로 증가한다.

따라서 회로 상 큰 순시 전류가 흘러 전자석 부(37)가 상기 최대 하중을 극복할 수 있는 큰 자기 흡인력을 제공할 때만, 아마추어(33)가 전자석 부(37) 측으로 흡인된다.

이때 배선용 차단기(100)의 전체 상태는 도 4에 도시된 바와 같은 상태로 된다. 즉 개폐기구(50)에 포함되는 조작 핸들이 온 위치를 표시하며 도 4에서 좌측으로 회동한 상태이고 순시 트립 기구(30)의 상태는 도시된 바와 같다.

다음, 도 3 또는 도 6을 참조할 수 있는 바와 같이, 조정 다이얼(31)의 상기 상부 조작부(도 9의 부호 31a가 지시하는 부분 참조)에 스크류 드라이버를 접속하여 조정 다이얼(31)을 도면상 반 시계방향(곡선 화살표 방향)으로 최대한계까지 회동시킨다(순시 전류를 최소 값으로 설정한다).

그러면, 순시 바(32)의 상부(32a)는 조정 다이얼(31)의 나선형 면(31c1)을 따라 상승하고 도 6에 도시된 바와 같이 순시 바(32)는 시계방향으로 회동한다.

이에 스프링(34)의 일 단은 아마추어(33)의 상단 부에 의해 위치 고정된 반면에 타 단(도 5에서 우측 단)은 순시 바(32)의 시계방향 회동에 따라 도면상 좌측으로 이동하고, 따라서 스프링(34)이 줄어들어 아마추어(33)에 부과되는 하중이 최소로 감소한다.

따라서 회로 상 흐르는 전류에 의해 전자석 부(37)가 상기 최소 하중을 극복할 수 있는 자기 흡인력이 제공되면, 아마추어(33)가 전자석 부(37) 측으로 흡인될 수 있다.

한편, 도 7 내지 도 8을 참조하여 트립 동작시 본 발명에 따른 배선용 차단기의 순시 트립 기구의 동작을 설명한다.

배선용 차단기가 접속되는 전력회로 상에 정격전류의 수배 내지 수십 배에 달하는 단락전류와 같은 큰 사고전류가 흐르게 되면, 해당 사고전류는 전자 석 부(37)를 큰 자기 흡인력을 생성하도록 자화시킨다.

이에 전자 석 부(37)로부터의 큰 자기 흡인력에 의해 전자 석 부(37)쪽으로 흡인되어 아마추어(33)는 도 5 또는 도 6에 도시된 상태로부터 회전 축(33a)을 중심으로 반 시계방향으로 회동하여 도 8에 도시된 상태에 위치하게 된다.

그러면, 반 시계방향으로 회동하는 아마추어(33)의 상부에 의해 가압된 크로스 바(38)는 도면상 시계방향으로 회동한다.

따라서 크로스 바(38)의 후크 부(38a)가 래치 부(39a)를 해방하여, 트립 슈터(39)는 도면상 반 시계방향으로 회동한다.

그러면 트립 슈터(39)의 상기 상부 연장 부가 가압함에 따라서 트립 바(40)가 회전 축(40a)을 중심으로 반 시계방향으로 회동한다.

이에 트립 바(40)에 의해 구속되고 있던 래치 홀더(41)가 해방되면서 미 도시의 스프링에 의해서 시계방향으로 회동하도록 탄성 가압되고 있던 래치 홀더(41)가 시계방향으로 회동한다.

즉 래치(42)가 해방되면 개폐기구(50)에 포함되는 미 도시의 트립 스프링의 탄성 에너지에 의해서 링크와 샤프트의 연동에 따라 샤프트에 의해 지지되고 있는 가동접촉자가 대응 고정접촉자로부터 분리됨에 의해 트립(자동 회로 차단) 동작이 성취되는 것이다.

여기서 개폐기구(50)의 구성과 그 상세 작용은 잘 알려져 있어 도시와 더욱 상세한 설명은 생략하기로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 배선용 차단기의 순시 트립 기구는, 전자석 부로부터의 이격 거리가 조정 다이얼의 조정 조작에 무관한 아마추어(ARMATURE) 및 일 단이 아마추어의 상부에 지지되고 타 단이 순시 바의 하부 연장 부에 지지되어, 회동하는 상기 하부 연장 부의 위치에 따라 전자석 부로부터 멀어지는 방향으로 변화되는 하중을 아마추어에 부과하는 스프링을 포함하므로, 초기 전자석과 아마추어 간의 이격거리가 과도하게 멀지 않은 상태에서 전력회로 상 사고전류 발생시 아마추어의 이동거리가 짧아 배선용 차단기가 충분히 신속한 트립 동작을 수행할 수 있고 따라서 배선용 차단기의 순시 트립 성능과 신뢰성이 향상될 수 있는 효과를 제공할 수 있다.

10: 상부 커버 20: 하부 외함
30: 순시 트립 기구 31: 조정 다이얼
31a: 상부 조작 부 31b: 목 부(neck portion)
31c: 나선형 면 부 31c1: 나선형 면
32: 순시 바
32a: 상부 32b: 하부 연장 부
32b1, 32b2, 32b3: 스프링 지지 홈 부
32c: 축 부 33: 아마추어
34: 스프링 35: 바이메탈 조립체
37: 전자석 부 38: 크로스 바
38a: 후크 부 39: 트립 슈터
39a: 래치 부 40: 트립 바
40a: 회전 축 41: 래치 홀더
42: 래치 50: 개폐기구
100: 배선용 차단기

Claims

배선용 차단기의 순시 트립 기구에 있어서,
순시 트립 동작을 실행할 전류를 설정하기 위한 조정 다이얼;
상기 조정 다이얼에 접촉하는 위치에 따라서 회동 가능하며, 상기 조정 다이얼에 접촉할 수 있는 상부와 회동 축이 되는 축 부 및 상기 축 부로부터 하방으로 연장하는 하부 연장 부를 갖는 순시 바(INSTANT BAR);
회로에 접속되어 회로 상의 통전 전류량에 비례하는 자기 흡인력을 발생시키는 전자석 부;
하 단 부가 축 지지되어 회동 가능하며, 상기 자기 흡인력에 의해 상기 전자석 부 쪽으로 흡인될 수 있으며, 아마추어(ARMATURE); 및
일 단이 상기 아마추어의 상부에 결합되고 타 단이 상기 순시 바의 하부 연장 부에 결합되어, 상기 전자석 부로부터 멀어지는 방향으로 변화되는 하중을 상기 아마추어에 부과하는 스프링;을 포함하고,
상기 순시 바의 상기 하부 연장 부는,
상기 스프링의 상기 하중을 변화시킬 수 있도록 하단 부로부터의 높이가 서로 다른 복수의 스프링 지지 홈 부를 포함하는 배선용 차단기의 순시 트립 기구.
삭제
제1항에 있어서,
상기 복수의 스프링 지지 홈 부는 하단 부로부터의 높이가 높을 수 록 상기 아마추어 상부로부터의 거리가 짧아져 상기 스프링의 하중은 작아지게 구성된 것을 특징으로 하는 배선용 차단기의 순시 트립 기구.
제1항에 있어서,
접촉하는 상기 순시 바의 회동 각도를 변화시켜 상기 스프링의 하중을 조정할 수 있도록, 상기 조정 다이얼은 상기 순시 바의 상부에 접촉하는 면이 나선형 면으로 형성된 것을 특징으로 하는 배선용 차단기의 순시 트립 기구.
제1항에 있어서,
상기 스프링은 인장된 상태에서 탄성 에너지를 축세(CHARGING)하는 인장 스프링으로 구성되는 것을 특징으로 하는 배선용 차단기의 순시 트립 기구.
제1항에 있어서,
상기 조정 다이얼은,
조정 조작을 위한 조작 접속 홈이 마련된 상부 조작 부;
상기 상부 조작 부의 하부에 마련되고 직경이 상부 조작 부 보다 작은 목 부; 및
상기 목 부의 하부에 마련되고 상기 상부 조작 부 및 상기 목 부 보다 큰 직경을 가지며, 상기 순시 바의 상부에 접촉하는 나선형 면을 갖는 나선형 면 부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배선용 차단기의 순시 트립 기구.