KR19980061626A - 써멀바를 구비한 배선용 차단기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배선용 차단기의 시연트립장치에 관한 것으로, 시연트립의 정격전류를 용이하게 조정하도록 하기 위한 것이다.

이를 위하여 본 발명은, 바이메탈과 트립크로스바 사이에 각 극에 걸쳐 일축으로 형성된 써멀바를 개재시켜 각 극의 바이메탈의 만곡에 따라 연동하도록 해서, 써멀바의 중앙극에서 간극을 조정함에 따라 각 극의 정격전류 조정이 가능하도록 한다.

Description

써멀바를 구비한 배선용 차단기

본 발명은 배선용 차단기의 시연트립장치에 관한 것으로, 바이메탈과 트립크로스바 사이에 써멀바를 개재시켜 정격전류 조정이 가능하도록 한 것이다.

배선용 차단기는 전기 설비에 있어서 저압 옥내 전로의 과전류 보호를 위한 기기로서, 부하 전류 및 고장 전류의 개폐 기능을 갖고 차단 동작 후 재사용이 가능한 특징을 가지고 있다.

도 1은 중앙극을 중심으로 하여 나타낸 일반적인 배선용 차단기의 구성도이다. 도면에 의거하여 이를 설명하면 다음과 같다.

본체의 케이스(5) 및 커버(6)는 절연 수지물로 되어 있어 충전부의 노출을 방지하며, 구성부는 트립장치와 개폐장치로 대별된다.

트립장치는 전로상의 과전류 발생을 검출하여 개폐장치를 동작시키며, 과전류 특성에 따라 시연트립 및 순시트립 동작을 한다.

바이메탈(70) 및 픽싱코어(71)가 히터(72)에 부착되어 있고, 히터는 부하단자대(73)에 연결되어 있다. 아마튜어(74)는 양측면에 형성된 돌기가 케이스에 고정되어 전후로 회동할 수 있으며, 바이메탈의 트립나사(700) 및 아마튜어의 상부 돌출부는 각 극을 가로질러 일축으로 형성되는 트립크로스바(75)와 인접한다.

개폐장치는 트립장치의 작동에 따라 가동되는 기구부 및 고정접점(810), 가동접점(820)을 가지고 있다.

고정접점(810)은 전원단자대(80)와 연결되는 고정접촉자(81) 상에 부착되고, 가동접점(820)은 가동접촉자(82) 저면에 부착된다. 각 극을 가로질러 일축으로 형성되는 샤프트(830)에는 홀더(83)가 연결되어 있고, 홀더(83)는 가동접촉자(82)를 고정한다. 가동접촉자(82)는 사이드플레이트(84)에 고정되어 있는 고정축(831)을 중심으로 상하 회동할 수 있으며, 가동접촉자(82)의 회동 공간 외측에는 그리드(85)가 있다.

기구부는 중앙극에만 형성되어 있다. 래치(86)는 사이드플레이트(84)에 고정되는 래치핀(840)을 축으로 상하 회동하며, 트립크로스바(75)와 연계되는 래치홀더(860)에 걸려 있다. 어퍼링크(861) 및 토글링크(862)는 링크핀(863)으로 연결되어 절곡 운동하며, 토글링크는 홀더핀(832)에 의해 홀더(83)에 연결되고, 어퍼링크는 어퍼링크핀(864)에 의해 래치(86)에 연결된다. 링크핀은 레버(87)에 부착된 스프링(88)에 걸려 있고, 레버(88)에는 수동 조작용 핸들(89)이 부착된다.

정상 상태에서 배선용 차단기는 전류가 흐른다.

정격전류를 초과하는 과전류가 흐르면 바이메탈(70)이 완곡되어 트립나사(700)가 트립크로스바(75)를 누르는 시연트립 동작을 하고, 단락전류와 같은 대전류 발생시에는 픽싱코어(71)에 형성되는 강한 자장에 아마튜어(74)가 순간적으로 흡인되어 트립크로스바(75)를 누르는 순시트립 동작을 한다. 트립크로스바는 각 극에 걸쳐 일축으로 형성되어 있으므로, 어느 일 극에서 과전류가 발생해도 동일한 트립 동작이 나타난다.

트립크로스바가 회전하여 래치홀더(860)를 밀면, 래치홀더에 걸려 있던 래치(86)가 풀리면서 링크핀(863)을 잡아 당기는 스프링(88)의 장력으로 어퍼링크(861) 및 토글링크(862)가 절곡되며, 이에 따라 토글링크에 연결되어 있는 홀더(83) 및 가동접촉자(82)가 급속히 상방으로 튀어 오르면서 접점(810,820)이 개극된다. 각 극의 홀더(83) 및 가동접촉자(82)는 샤프트(830)에 동축 연결되어 있으므로, 중앙극의 접점 개극에 따라 각 극의 접점도 동시에 개극된다.

이 때 접점에서 발생하는 아크가 그리드(85)에 흡수되어 소멸함으로써 차단이 완료된다.

상기와 같은 종래의 배선용 차단기에서 시연트립의 정격전류 조정은 바이메탈의 트립나사(700)와 트립크로스바(75) 사이의 간극을 바꾸어 줌으로써 이루어진다.

이를 설명하면, 도 2와 같이 바이메탈(70)의 만곡에 의해 트립나사(700)가 트립크로스바(75)를 밀면, 이에 따라 상기 트립크로스바가 축(751)을 중심으로 회전하여 시연트립 동작이 일어나는데, 간극(a)의 크기에 따라 정격전류가 변화된다. 즉, 간극이 작으면 보다 적은 만곡량에서도 바이메탈과 트립크로스바의 접촉이 일어나 결과적으로 정격전류가 작아지며, 간극이 크면 반대의 효과가 나타난다. 따라서 바이메탈의 트립나사(700)를 좌우로 돌려서 간극(a)을 조정함으로써 정격전류의 조정이 가능하다.

그러나 상기와 같이 정격전류의 조정을 하는 경우에, 각 극의 간극을 동일한 양 만큼 변경 조정해야 하므로, 작업이 까다롭고 정밀한 조정이 곤란한 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 정격전류의 조정이 용이하도록 배선용 차단기의 시연트립장치 구조를 개선하는 것을 그 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 바이메탈과 트립크로스바 사이에 각 극에 걸쳐 일축으로 형성된 써멀바를 개재시켜 각 극의 바이메탈의 만곡에 따라 연동하도록 하여, 써멀바의 중앙극에서 간극을 조정함에 따라 각 극의 정격전류 조정이 가능하도록 한다.

도 1은 종래의 배선용 차단기의 측면 구성도

도 2는 트립크로스바와 바이메탈의 간극을 나타내는 설명도

도 3은 본 발명의 구성을 나타내는 사시도

도 4는 도 3의 써멀바 부분 결합 상세도

도 5는 스토퍼 및 결합홈의 작용을 나타내는 설명도

도 6은 도 3의 써멀바 부분 결합 상세도

도 7은 바이메탈, 써멀바, 트립크로스바의 배치 및 간극을 나타내는 개략도

도 8은 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 사시도

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 써멀바 2 : 클립

3 : 써멀캡 4 : 접촉트립나사

10 : 접촉바 11 : 돌출부

12 : 리브 13 : 스프링지지판

14 : 스토퍼 30 : 트립돌기

50 : 결합홈 51 : 클립홈

52 : 스프링홈 53 : 리브홈

54 : 스프링

이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 설명에서 종래와 동일 또는 동등한 부분은 같은 도면 부호로 표기하여 설명한다.

도 3은 본 발명의 구성을 나타내는 개략적인 중요부 사시도이고, 도 4 내지 도 6은 부분 상세도이다. 도면에서 시연트립장치를 제외한 부분은 생략한다.

써멀바(1)는 바이메탈(70)과 트립크로스바(75) 사이에 개재되며, 양 말단부가 클립(2)에 끼워져 케이스(5)에 힌지 결합되어 축을 중심으로 회전할 수 있다. 각 극에는 바이메탈(70)과의 접촉부에 돌출부(11)를 갖는 접촉바(10)가 형성되고, 극간에는 리브(12) 및 스프링지지판(13)이 형성된다. 중앙극 접촉바 상부에는 트립돌기(30)를 가지는 써멀캡(3)이 씌워진다. 바이메탈(70)은 트립나사(700)가 부착되지 않는다.

도 4는 써멀바(1)의 말단부 결합 구조를 나타낸다.

써멀바(1)의 말단부 저면에 스토퍼(14)가 있고, 케이스(5)에는 결합홈(50) 및 클립홈(51)이 형성된다. 써멀바(1)의 말단부를 결합홈(50)에 끼우고, 위에서부터 포크형의 클립(2)을 클립홈(51)에 꽂아 고정한다.

써멀바가 회전함에 따라 스토퍼(14)는 도 5와 같이 케이스(5)의 결합홈(50) 벽면에 걸리게 된다. 이에 따라 써멀바의 회전폭은 일정한 각도로 제한된다.

도 6은 리브(12) 및 스프링지지판(13)과 케이스(5)의 결합 구조를 나타내는 상세도이다.

케이스(5)에는 스프링홈(52)과 리브홈(53)이 형성되고, 스프링홈 내에는 스프링(54)이 설치된다. 써멀바(1)가 케이스에 결합되면 리브(12)와 스프링지지판(13)은 리브홈(53)과 스프링홈(52)에 맞게 각각 끼워진다.

이상과 같은 구성을 가진 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

과전류의 발생으로 바이메탈(70)이 만곡되면, 바이메탈은 써멀바(1)의 접촉바(10)에 형성되어 있는 돌출부(11)를 누르고, 이에 따라 써멀바가 앞으로 회전하며, 중앙극에 씌워진 써멀캡(3)의 트립돌기(30)가 트립크로스바(75)를 눌러 트립동작이 일어나서 전원이 차단된다.

써멀바가 앞으로 일정한 각도 이상 회전하면, 스토퍼(14)가 결합홈(50)에 걸려 회전이 저지되기 때문에 써멀바의 과도한 회전을 방지할 수 있다. 또한 써멀바가 회전하면서 스프링지지판(13)은 케이스(5)의 스프링홈(52)에 끼워져 있는 스프링(54)을 압박하게 되어, 회전이 계속되면서 스프링에 의한 반발력을 받게 된다.

전원차단이 완료되고 바이메탈이 냉각되어 써멀바를 누르는 압력이 사라지면, 스프링의 반발력으로 써멀바는 다시 원 위치로 복원된다. 원래의 위치로 복원되면 써멀바 말단부의 스토퍼가 다시 결합홈의 벽에 접촉되어 더 이상의 회전이 저지되므로 써멀바는 바이메탈과 정확한 간극을 유지할 수 있다. 이와 같이 스프링지지판(13)이 받는 스프링(54)의 반발력과, 스토퍼(14)가 받는 결합홈(50) 벽의 항력에 의해, 써멀바(1)는 균형을 유지한다.

써멀바에 형성되는 리브(12)는 상기와 같은 써멀바의 회전 동작시에 회전의 원활성을 확보해 주는 기능을 가진다.

정격전류의 조정을 위해서는 도 7에 나타낸 바와 같이 트립크로스바(75)와 써멀바(1)의 간극(b) 또는 써멀바(1)와 바이메탈(70)의 간극(c)를 조정해야 한다. 간극 c는 고정되어 있으므로 간극 b를 조정함으로써 정격전류를 조정할 수 있다.

이를 위해서 트립돌기(30)의 길이가 각각 다른 써멀캡(3)을 서로 교체하여 사용한다. 즉, 트립돌기가 긴 써멀캡을 사용하면 간극 b가 짧아져서 정격전류가 감소하며, 정격전류를 증가시키려면 트립돌기가 짧은 써멀캡으로 교체하여 간극 b를 길게 한다.

이와 같이 간극 b를 조정하여 정격전류를 변화시키는 가장 큰 잇점은, 간극 c를 조정하는 경우 각 극의 간극을 모두 동일한 양 만큼 정확하게 조정해야 바이메탈의 만곡편차가 발생하지 않지만, 간극 b를 조정할 때에는 중앙극의 써멀캡만 교체하면 된다는 점이다. 이는 각 극의 바이메탈 만곡을, 각 극에 걸쳐 일축 형성된 써멀바가 매개하여 중앙극을 통해 트립크로스바에 전달함으로써 가능하다.

따라서 상기의 방법으로 정격전류를 조정하는 경우에, 조정이 용이할 뿐 아니라 각 극의 조정편차도 발생하지 않는다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예를 나타낸다.

써멀바(1)의 중앙극 접촉바(10)에 접촉트립나사(4)를 부착해서, 정격전류 조정시에 나사를 돌려 줌으로써 간극 b를 조정한다.

본 실시예의 경우 간극 조정은 접촉트립나사를 돌려 전후로 이동시키면 되므로 별도의 써멀캡이 불필요한 장점이 있다.

이상과 같이 본 발명은 트립크로스바와 바이메탈 사이에 써멀바를 개재함으로써 시연트립 정격전류 조정을 용이하게 한다.

본 발명은 배선용 차단기의 시연트립장치에 있어 정격전류를 용이하게 조정할 수 있게 하는 것을 목적으로 한다.

Claims (5)

1. 트립크로스바(75)와 시연트립장치인 바이메탈(70)을 구비하는 배선용 차단기에 있어서, 상기 트립크로스바(75)와 바이메탈(70) 사이에 써멀바(1)를 개재하여 케이스(5)에 결합하되, 동 써멀바는 돌출부(11)를 갖는 접촉바(10)와 중앙극의 접촉바에 씌우며 트립돌기(30)를 갖는 써멀캡(3)를 구비해서, 바이메탈(70)의 만곡이 돌출부(11)를 눌러 써멀바(1)를 회전시키고, 트립돌기(30)가 트립크로스바(75)를 눌러 시연트립이 일어나도록 하는 것을 특징으로 하는 써멀바를 구비한 배선용 차단기.
2. 제 1항에 있어서, 상기 써멀바(1)의 말단부 저면에 스토퍼(14)를 형성하고, 케이스(5)에 스토퍼(14)의 회전폭을 제한하는 구조를 구비한 결합홈(50) 및 클립홈(51)을 형성해서, 써멀바(1)의 말단부를 결합홈(50)에 끼우고 클립(2)을 클립홈(51)에꽂아 케이스에 고정하는 것을 특징으로 하는 써멀바를 구비한 배선용 차단기.
3. 제 1항에 있어서, 상기 써멀바(1)의 각 극간에 리브(12) 및 스프링지지판(13)을 형성하고, 케이스(5)에 리브홈(53) 및 스프링(54)이 설치된 스프링홈(53)을 형성해서, 써멀바(1)의 회전시에 스프링(54)의 반발력으로 복원되도록 하는 것을 특징으로 하는 써멀바를 구비한 배선용 차단기.
4. 제 1항에 있어서, 트립돌기(30)의 길이가 다른 써멀캡(3)을 교체 사용해서 트립돌기와 트립크로스바(75)의 간극(b)을 조정함으로써 정격전류를 조정하도록 하는 것을 특징으로 하는 써멀바를 구비한 배선용 차단기.
5. 트립크로스바(75)와 바이메탈(70) 사이에 써멀바(1)를 개재하는 배선용 차단기의, 써멀바(1)의 중앙극 접촉바(10)에 접촉트립나사(4)를 부착해서, 나사를 돌려 간극(b)를 조정함으로써 정격전류를 조정하도록 하는 것을 특징으로 하는 써멀바를 구비한 배선용 차단기.