KR20010045799A - 배선용 차단기의 순시 가조정 트립장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기선로상에 과부하나 단락등으로 인해 이상전류가 발생할 때 이를 감지하여 회로를 차단하는 전기기기인 배선용 차단기의 순시 차단 전류값을 조정하기 위한 순시 가조정 트립장치에 관한 것으로, 조정 다이얼에 의해 순시 차단 전류값을 조정할 때 가동코어가 직선이동을 하면서 고정코어와의 간격이 변화되게 함으로서 세팅 전류값을 정확하게 조정할 수 있게 한 것이다.

본 발명은 전류를 관통시키는 코일과, 상기 코일에 이상전류가 흐를 때 자기력이 발생되는 고정코어와, 상기 고정코어에 자기력이 발생할 때 직선이동을 하면서 고정코어에 흡인되는 가동코어와, 상기 가동코어에 연결되어 가동코어를 직선이동시키는 인스턴트바와, 상기 인스턴트바에 접속되어 이동하면서 인스턴트바를 회전시키는 크로스바와, 상기 크로스바를 이동시켜 가동코어와 고정코어 사이의 간격을 가변시키는 조정 다이얼을 구비한 배선용 차단기의순시 가조정 트립장치이다.

Description

배선용 차단기의 순시 가조정 트립장치{ciruit trip device with function for controlling trip time in MCCB}

본 발명은 전기선로상에 과부하나 단락등으로 인해 이상전류가 발생할 때 이를 감지하여 회로를 자동적으로 차단함으로서 회로 및 부하기기를 보호하는 전기기기인 배선용 회로 차단기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 회로의 순시전류를 검출하여 기구부를 트립시켜주는 역할을 하는 트립부에서 사용자가 순시 차단전류값을 조정하기 위한 순시 가조정 트립장치에 관한 것이다.

일반적으로 배선용 차단기는 크게 나누어 전원측과 부하측을 연결하는 단자부와, 고정자와 가동자의 접촉이 이루어지도록 개폐를 시켜주는 기구부와, 전원측에서 과전류나 순시전류 또는 단락전류 등의 이상전류가 발생할 때 이를 감지하여 기구부를 동작시킴으로서 전원이 차단되도록 트립(Trip)을 유도하는 트립부로 이루어져 있다.

또한 상기와 같은 회로 차단기는 이상전류의 발생시 차단기의 인위적인 개폐와는 상관없이 차단기내에서 이를 감지하여 자동으로 전류를 차단시켜 주는데 이를 통상의 트립이라하며, 상기 트립 상태 중 순시전류 통과시 발생되는 트립은 차단기에 인가되는 전류가 순간적으로 정격전류의 일정 배율로 인가될 때 이를 감지하여 일정 배율에 적당한 시간에 트립을 시켜주는 것을 말하며 이러한 기능을 순시 트립 기능이라 한다.

도 1은 종래 배선용 회로 차단기의 일예를 나타낸 전체 구성도로서, 회로 차단기는 부품을 수납하는 베이스(1) 및 카버(2)와, 전로를 기구적으로 개폐시켜주는 개폐 기구부(3)와, 이상전류나 사고전류의 발생시 이를 검출하여 기구부가 동작되게 하여 주는 트립부(4)와, 차단 동작시 접점간에 발생하는 아크를 소멸시켜주는 소호부(5)로 이루어져 있다.

도 2는 트립부를 나타낸 구성도로서, 트립부는 전류를 관통시키는 코일(11)과, 상기 코일에 이상전류가 흐를 때 자기력이 발생되는 고정코어(12)와, 상기 고정코어에 자기력이 발생될 때 핀(14)을 중심으로 회전하면서 고정 코어측으로 흡인되는 아마튜어(13)와, 상기 아마튜어와 함께 움직이는 인스턴트바(Instant Bar)(15)와, 상기 아마튜어의 회전력에 대해 반력을 작용시키는 인장 스프링(18)과, 상기 인스턴트 바의 일측단과 접속하고 인스턴트 바를 움직여 아마튜어와 고정코어 사이의 갭(Gap)을 조정해 주는 조정 다이얼(17)과, 상기 아마튜어의 회전작동과 연계하여 개폐 기구부를 트립시켜주는 역할을 하는 크로스바(Cross Bar)(16)와, 상기 크로스바와 연계하여 작동하면서 개폐 기구부의 래치(Latch)를 구속하거나 구속상태로부터 해제시키는 래치홀더(19) 등으로 구성되어 있다.

따라서 트립부내의 코일(11)에 과전류나 순시전류 또는 단락전류 등의 이상전류가 흐르게 되면 고정코어(12)에 자기력이 발생하여 아마튜어(13)를 끌어당기게 되고 아마튜어(13)는 핀(14)을 중심으로 회전하면서 고정코어(12)에 흡인된다.

이때 아마튜어(13)와 인스턴트 바(15) 사이에 연결되어 있는 인장 스프링(18)의 장력보다 큰 자기력이 고정코어(12)에 발생하는 경우 아마튜어(13)가 핀(14)을 중심으로 회전하면서 그 선단부(13a)가 크로스바(16)를 쳐주게 되며, 이때 크로스바(16)가 받는 충격에 의해 개폐 기구부의 래치홀더(19)가 풀림으로서 래치가 석방됨과 동시에 접점이 개리되어 차단동작이 이루어진다.

상기와 같은 회로 차단기에서 사용자가 순시 전류값(트립 전류값)을 조정하고자 할 때에는 조정 다이얼(17)을 돌려서 조정하게 되는데, 이를 도 3을 참조하여 설명한다.

도 3a는 순시 전류값이 최소로 세팅(Setting)된 상태도로서 조정 다이얼(17)에 일체로 형성된 나선형 캠부(17a)의 가장 작은 직경부분이 인스턴트 바(15)의 도면상 상단면(15a)과 접속하여 있게 되고 아마튜어(13)와 고정코어(12) 사이의 간격(GAP1)은 최소로 되며, 이 상태에서는 작은 순시전류가 흘러도 아마튜어(13)와 고정코어(12)에 흡인되므로 순시전류값은 최소가 된다.

상기와 같은 상태에서 조정 다이얼(17)을 최대 방향으로 회전시켜 주면 인스턴트 바(15)가 점차로 나선형 캠부(17a)의 큰 직경 부분과 접속하게 되고 이에 따라 인스턴트 바(15)는 핀(14)을 중심으로 도면상 시계방향의 회전을 하게 되며, 이때 아마튜어(13)도 인스턴트 바(15)와 같이 회전하여 아마튜어(13)와 고정코어(12) 사이의 간격(GAP2)이 최대가 됨과 동시에 순시 전류값도 최대가 된다.

즉, 조정다이얼(17)을 회전시켜 아마튜어(13)와 고정코어(12) 사이의 간격을 조정함으로서 트립 전류값을 설정하게 된다.

그러나 상기와 같은 종래의 장치는 조정 다이얼(17)을 돌려 트립 전류값을 조정할 때 아마튜어(13)가 직선 운동을 하지 않고 핀(14)을 중심으로 회전 운동을 하기 때문에 단순히 아마튜어(13)와 고정코어(120 사이의 간격 조정만으로 트립 전류값의 배율을 조정하는 것은 매우 어려우며, 따라서 조정 다이얼(17)의 최소와 최대 범위 사이의 일정 배율의 트립 전류값을 지정해 주기가 어렵다.

또한 종래의 장치는 각 정격(1.6A~80A)에 따라 자기력을 일정하게 유지하기 어렵기 때문에 각 정격의 순시 트립 특성에 맞는 여러 정류의 스프링(18)을 관리하고 교체해 주어야 했고 이에 따라 부품수의 증가와 조정 공정의 증가를 초래하였다.

본 발명의 목적은 아마튜어의 회전운동에 의해 트립 전류값을 조정하는 종래 장치와는 달리 가동코어의 직선운동에 의해 트립 전류값을 정확히 조정할 수 있는 배선용 차단기의 순시 가조정 트립장치를 제공하기 위한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따라 전류를 관통시키는 코일과, 상기 코일에 이상전류가 흐를 때 자기력이 발생되는 고정코어와, 상기 고정코어에 자기력이 발생될 때 직선이동을 하면서 고정코어에 흡인되는 가동코어와, 상기 가동 코어에 연결되어 가동코어를 직선이동 시키는 인스턴트 바와, 상기 인스턴트 바에 접속되어 이동하면서 인스턴트 바를 회전시키는 크로스바와, 상기 크로스바를 이동시켜 가동코어와 고정코어 사이의 간격을 가변시키는 조정 다이얼을 구비한 배선용 차단기의 순시 가조정 트립장치가 제공된다.

도 1은 종래 배선용 차단기의 일예를 나타낸 전체 구성도

도 2는 종래 배선용 차단기의 트립부 구성도

도 3a는 종래 트립부에서 조정 다이얼이 최소로 조정된 상태도

도 3b는 종래 트립부에서 조정 다이얼이 최대로 조정된 상태도

도 4는 본 발명이 적용된 배선용 차단기의 전체 구성도

도 5는 본 발명 장치를 나타낸 사시도

도 6은 본 발명 장치를 나타낸 정면도

도 7a는 본 발명 장치에서 조정 다이얼이 최소로 조정된 상태를 나타낸 트립부의 평면도와 정면도

도 7b는 본 발명 장치에서 조정 다이얼이 최대로 조정된 상태를 나타낸 트립부의 평면도와 정면도

도 8은 조정 다이얼의 사시도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

21 : 코일 22 : 고정코어

23 : 가동코어 24 : 인스턴트 바

24a : 접속돌기 26 : 크로스바

26a : 랙 26b : 경사면

27 : 조정 다이얼 27a : 피니언

도 4는 본 발명에 따른 배선용 차단기의 전체 구성도로서 부품을 수납하는 베이스(1) 및 카버(2)와, 전로를 기구적으로 개폐시켜주는 개폐기구부(3)와, 이상전류나 사고전류의 발생시 이를 검출하여 기구부가 동작되게 하여 주는 트립부(4)와, 차단 동작시 접점간에 발생하는 아크를 소멸시켜주는 소호부(5) 등의 기본 구성은 일반적인 배선용 차단기와 같다.

트립부(20)는 제 5도 및 제 6도에 도시한 바와 같이 전류를 관통시키는 코일(21)과, 상기 코일에 이상전류가 흐를 때 자기력이 발생되는 고정코어(22)와, 상기 고정코어에 자기력이 발생될 때 고정코어 측으로 흡인되는 가동코어(23)와, 상기 가동코어의 운동을 제어하는 인스턴트 바(24)와, 상기 인스턴트 바에 접속되어 인스턴트 바를 회전시키는 크로스바(26)와, 상기 크로스바를 움직여 인스턴트 바가 회전되게 하여 주는 조정 다이얼(27)과, 트립 작동시 래치홀더를 쳐서 전로가 차단되게 하여 주는 슈터(28) 등으로 구성되어 있다.

상기 가동코어(23)는 고정코어(22)의 직상방에 일직선상으로 설치되어 있고 핀(25)을 중심으로 회전운동을 하는 인스턴트 바(24)의 일측에 연결되어 인스턴트 바(24)의 회전작동에 따라 수직방향으로 승,하강 운동을 한다.

상기 조정 다이얼(27)에는 도 8과 같이 피니언(27a)이 일체로 형성되어 있고 크로스바(26)에는 상기 피니언(27a)과 맞물리는 랙(26a)이 형성되어 있다.

따라서 조정 다이얼(27)을 회전시키면 그 회전 운동이 직선 운동으로 바뀌어 크로스바(26)는 조정 다이얼(27)의 회전 방향에 따라 전진 또는 후진을 하게 된다.

또한 상기 크로스바(26)에는 경사면(26b)이 형성되어 있고 인스턴트 바(24)에는 상기 경사면(26b)과 접속하는 접속돌기(24a)가 일체로 형성되어 있다.

따라서 조정 다이얼(27)의 회전에 의해 크로스바(26)가 이동하면 경사면(26b)에 접속한 접속돌기(24a)가 크로스바(26)의 이동방향에 따라 경사면(26b)의 높은 곳에서 낮은곳으로 또는 낮은곳에서 높은곳으로 접속위치가 변화되며, 상기와 같은 접속돌기(24a)와 경사면(26b)의 접속위치 가변에 따라 인스턴트 바(24)는 핀(25)을 중심으로 회전 운동을 하게 되고 이러한 인스턴트 바(24)의 회전운동에 의해 인스턴트 바(24)의 일측에 연결된 가동코어(23)는 승,하강 운동을 하게 된다.

상기와 같이 된 본 발명의 작동을 설명한다.

도 7a는 조정 다이얼(27)이 최소로 조정된 상태를 나타낸 트립부의 평면도와 정면도로서, 인스턴트 바(24)의 접속돌기(24a)는 크로스바(26)의 경사면(26b)중 가장 낮은 위치에 위치하여 있고 가동코어(23)와 고정코어(22) 사이의 간격(GAP1)은 최소 상태로 유지되어 있다.

이때 순시 전류값은 최소가 된다.

상기와 같은 상태에서 조정 다이얼(27)을 최대 방향으로 회전시키면 조정 다이얼(27)에 형성된 피니언(27a)이 회전함과 동시에 랙(26a) 부분이 피니언(27a)과 맞물려 있는 크로스바(26)는 직선 이동을 하게 되고 크로스바(26)가 직선이동을 하면 경사면(26b)의 높은 부분이 접속돌기(24a)와 접속하게 되므로 인스턴트 바(24)는 도 7b와 같이 핀(25)을 중심으로 도면상 반시계 방향의 회전을 하게된다.

따라서 인스턴트 바(24)의 일측에 연결된 가동코어(23)는 인스턴트 바(24)의 회전에 따라 상승을 하여 가동코어(23)와 고정코어(22) 사이의 간격(GAP2)은 최대가 된다.

본 발명은 아마튜어의 회전에 따른 고정코어와 아마튜어 사이의 간격 변화에 의해 순시 차단 전류값을 조정하는 종래의 장치와는 달리 가동코어(23)의 직선이동에 의해 고정코어(22)와 가동코어(23) 사이의 간격을 변화시켜 순시 차단 전류값을 조정하는 구조이어서, 고정코어(22)와 가동코어(23) 사이의 간격(GAP)은 단순히 가동코어(23)의 거리 변화에 의해서만 일정하게 변하게 되고 간격 사이에 발생하는 자기력도 가동코어(23)의 상,하 거리 조정으로 일정하게 조정할 수 있게 된다.

따라서 조정 다이얼(27)의 정격 전류에 따른 일정배수의 세팅이 가능하므로 정확한 세팅 전류값에서 순시 트립장치가 동작하게 되고 이에 따라 차단기의 동작 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 각 정격에 필요한 인장 스프링을 통일하여 용이하게 관리할 수 있다.

Claims (3)

1. 전류를 관통시키는 코일(21)과, 상기 코일에 이상전류가 흐를 때 자기력이 발생되는 고정코어(22)와, 상기 고정코어에 자기력이 발생될 때 직선 이동을 하면서 고정코어에 흡인되는 가동코어(23)와, 상기 가동코어에 연결되어 가동코어를 직선이동시키는 인스턴트 바(24)와, 상기 인스턴트 바에 접속되어 이동하면서 인스턴트 바를 회전시키는 크로스바(26)와, 상기 크로스바를 이동시켜 가동코어와 고정코어 사이의 간격을 가변시키는 조정 다이얼(27)로 구성된 것을 특징으로 하는 배선용 차단기의 순시 가조정 트립장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 크로스바(26)에 경사면(26b)을 형성하고 인스턴트 바(24)에는 상기 경사면과 접속하는 접속돌기(24a)를 형성하여 크로스바(26)의 이동에 따라 인스턴트 바(24)가 회전되게 한 것을 특징으로 하는 배선용 차단기의 순시 가조정 트립장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 조정 다이얼(27)에 피니언(27a)을 형성하고 상기 크로스바(26)에는 피니언과 맞물리는 랙(26a)을 형성하여 조정 다이얼(27)의 회전에 따라 크로스바(26)가 직선 이동되게 한 것을 특징으로 하는 배선용 차단기의 순시 가조정 트립장치.