KR20020044366A - The Arc gas drafter in circuit breaker - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 배선용차단기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 회로 차단시 발생하는 아크가스(Arc Gas)를 분산시켜 배기함으로서 차단기의 차단 용량을 향상시킬 수 있도록 한 아크가스 배기장치에 관한 것이다.The present invention relates to a circuit breaker, and more particularly, to an arc gas exhaust device capable of improving the breaking capacity of a circuit breaker by dispersing and discharging arc gas generated during a circuit break.
배선용 차단기는 전기선로상에 과부하가 발생하는 경우 자동으로 회로를 차단하여 회로 및 부하기기를 보호하는 역할을 하는 전기기기이다.A circuit breaker is an electrical device that serves to protect the circuit and the load by automatically cutting off the circuit when an overload occurs on the electric line.
이러한 배선용 차단기에서 과부하의 정도가 크면 클수록 차단시 발생되는 아크의 에너지는 증대되고 특히 단락사고의 경우에는 아크 에너지가 최대가 되며, 차단기의 단락성능은 상기와 같이 회로차단 동작시 발생하는 아크 에너지를 어떻게 잘 배출시키고 소호시키느냐에 따라 좌우된다.The greater the degree of overload in such a circuit breaker, the greater the energy of the arc generated during breaking, and especially in the event of a short circuit, the maximum arc energy, and the short circuit performance of the breaker as described above. It depends on how well you discharge and extinguish it.
또한 최근 부하의 증설과 신뢰성 확보등으로 차단기의 단락성능은 그 중요성이 점차 증대되고 있으며, 이러한 단락성능의 향상은 아크의 소호와 아크압력의 적절한 배출에 의해 달성될 수 있다.In addition, the short circuit performance of the circuit breaker is increasing in importance due to the recent increase in load and reliability, and the improvement of the short circuit performance can be achieved by arc extinguishing and proper discharge of the arc pressure.
도 1은 배선용차단기의 일예를 도시한 개략 구성도로서, 배선용차단기는 외함을 이루는 케이스(1) 및 커버(2)와, 기구부를 동작시켜 접점이 개리되게 하여주는 개폐기구(3)와, 과전류나 단락전류의 발생시 이를 검출하여 상기 개폐기구로 전달하는 트립기구(4)와, 회로차단 동작시 발생하는 아크를 소호시키는 소호실(8)등으로 구성되어 있다.1 is a schematic configuration diagram showing an example of a circuit breaker. The circuit breaker includes a case 1 and a cover 2 forming an enclosure, an opening / closing mechanism 3 for operating a mechanism to open a contact, and an overcurrent. And a tripping mechanism 4 which detects the short circuit current and transmits it to the switching mechanism, and an arcing chamber 8 for extinguishing the arc generated during the circuit breaking operation.
또한 케이스(1)의 배면에는 도 5와같이 개폐기구(3)를 나사등의 고정수단으로 고정하기위한 개폐기구 체결공(11)과 백카버 부착홈(12)이 형성되어 있고 상기 백커버 부착홈(12)에는 개폐기구 체결공(11)으로 체결된 나사를 통한 감전이나 누전을 방지하기 위해 백커버(도시는 생략함)가 부착되어 있다.In addition, an opening mechanism fastening hole 11 and a back cover attachment groove 12 for fixing the opening and closing mechanism 3 to the back of the case 1 by fixing means such as screws are formed on the rear surface of the case 1, and the back cover is attached. The groove 12 is attached to the back cover (not shown) to prevent electric shock or short circuit through the screw fastened by the opening and closing mechanism fastening hole (11).
따라서 배전선로가 정상인 상태에서는 도 2와 같이 고정접촉자(6)와 가동접촉자(7)의 각 접점이 접속되어 있다가 이상전류의 발생시에는 트립기구(4)에서 이를 검출하여 개폐기구(3)가 작동함과 동시에 개폐기구의 회전축(5)이 회전하면서 가동접촉자(7)가 고정접촉자(6)로 부터 개리되기 시작하고 각 접점이 충분히 이격되면 회로차단 동작이 완료된다.Therefore, in the state where the distribution line is normal, as shown in FIG. 2, the contacts of the fixed contactor 6 and the movable contactor 7 are connected, but when an abnormal current is generated, the trip mechanism 4 detects this and the opening / closing mechanism 3 Simultaneously with operation, as the rotating shaft 5 of the opening and closing mechanism rotates, the movable contactor 7 starts to open from the fixed contactor 6, and when the contact points are sufficiently separated, the circuit breaking operation is completed.
상기와 같이 가동접촉자(7)와 고정접촉자(6)의 접점이 이격될 때 아크와 강한 아크압력이 발생하게 되며, 발생된 아크는 도 3과 같은 소호실(8)의 그리드(9)에 의해 분할 및 냉각되어 소멸된 후 소호실(8)에 설치된 아크 배기구(10)를 통헤 밖으로 배출된다.As described above, when the contact between the movable contactor 7 and the fixed contactor 6 is spaced apart, an arc and a strong arc pressure are generated, and the generated arc is generated by the grid 9 of the extinguishing chamber 8 as shown in FIG. 3. After dividing, cooling, and extinguishing, the gas is discharged out through the arc exhaust port 10 installed in the extinguishing chamber 8.
상기와 같은 아크압력의 배출은 차단기의 성능에 직접적인 영향을 미치므로 아크 배기구(10)의 크기와 형상, 아크의 배출방향등의 설계는 매우 중요하다.Since the discharge of the arc pressure directly affects the performance of the circuit breaker, the size and shape of the arc exhaust port 10 and the design of the arc discharge direction are very important.
그러나 종래의 배선용차단기는 소호실의 전방에 형성된 아크 배기구(10)를 통해 아크를 배출하는 구조이어서 아크 배기구의 크기를 설정하는데 제약이 따른다.However, the conventional circuit breaker has a structure for discharging the arc through the arc exhaust port 10 formed in front of the extinguishing chamber, thereby limiting the size of the arc exhaust port.
즉, 단락성능의 향상을 위해서는 소호실의 전방부위에 형성되는 아크 배기구를 크게 설계하여야 하지만, 아크 배기구가 확대되는 경우 이 아크 배기구를 통해 먼지와 이물질이 케이스 내부로 침투되어 통전불량, 절연성 약화등의 원인으로 작용하게 되므로 또 다른 사고를 유발시키기 쉬운 문제가 있다.In other words, in order to improve the short circuit performance, the arc exhaust port formed in the front part of the SOHO should be largely designed.However, when the arc exhaust port is enlarged, dust and foreign matter penetrates into the case through the arc exhaust port, resulting in poor electricity supply and poor insulation. Because it acts as a cause of another accident is easy to cause problems.
또한 아크 배기구를 통한 먼지나 이물질의 침투를 억제하기 위해 아크 배기구의 크기를 작게하는 경우 아크 배출이 원활하지 못해 단락성능이 저하됨은 물론 과다한 아크압력에 의해 소호실이 파손되거나 절연파괴가 빌생할 우려가 많다.In addition, if the size of the arc exhaust port is reduced in order to suppress the infiltration of dust or foreign matter through the arc exhaust port, the arc discharge is not smooth and short circuiting performance is reduced. Excessive arc pressure may damage the arc chamber or insulate the insulation. There are many.
본 발명의 목적은 아크가스를 케이스 전방에 형성된 배기구로만 배출하는 배선용차단기와는 달리 아크가스를 케이스의 하단부를 이용하여 분리 배출함으로서 먼지나 이물질이 케이스내로 침투하는 것을 최대한으로 억제하면서도 단락 성능을 향상시킬 수 있는 배선용차단기의 아크가스 배기장치를 제공하기 위한 것이다.The object of the present invention is to improve the short circuit performance while suppressing the infiltration of dust or foreign matter to the case to the maximum by separating and discharging the arc gas using the lower end of the case, unlike the circuit breaker which discharges the arc gas only to the exhaust port formed in the front of the case. It is to provide an arc gas exhaust device of a circuit breaker that can be made.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따라 외함을 이루는 케이스의 전면에 아크 배기구를 형성한 것에 있어서, 상기 케이스의 저면에 각상별 아크 배기구와 상간 절연격벽을 설치하고 그 하방에 백커버를 고정하여 아크가스가 상기 케이스의 전면 아크 배기구와 저면 아크 배기구로 분산되어 배출되도록 한 배선용차단기의 아크가스 배기장치가 제공된다.According to an embodiment of the present invention for achieving the above object, the arc exhaust port is formed on the front surface of the case forming the enclosure, each of the arc exhaust port and the phase insulating partition wall is installed on the bottom of the case and the bag below An arc gas exhaust device for a circuit breaker is provided in which a cover is fixed so that arc gas is dispersed and discharged into the front arc exhaust port and the bottom arc exhaust port of the case.
도 1은 배선용차단기의 개략 구성도1 is a schematic configuration diagram of a circuit breaker
도 2는 배선용차단기의 소호실의 사시도2 is a perspective view of an arc-extinguishing chamber of a circuit breaker;
도 3은 배선용차단기의 접점대의 사시도3 is a perspective view of a contact block of a circuit breaker
도 4는 종래 배선용차단기 케이스의 사시도4 is a perspective view of a conventional circuit breaker case
도 5는 종래 배선용차단기 케이스의 저면도5 is a bottom view of a conventional circuit breaker case;
도 6은 본 발명에 따른 배선용차단기 케이스의 사시도6 is a perspective view of a circuit breaker case for wiring according to the present invention;
도 7은 본 발명에 따른 배선용차단기 케이스의 저면도7 is a bottom view of a circuit breaker case for wiring according to the present invention;
도 8은 본 발명에 따른 배선용차단기 백커버의 정면도와 단면도8 is a front view and a cross-sectional view of a circuit breaker back cover according to the present invention.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 케이스 10 : 아크 배기구1: case 10: arc exhaust port
13 : 이크 배기구 14 : 절연격벽13: Ike exhaust port 14: Insulation partition
17 : 백커버 17a : 안내돌기17: back cover 17a: guide protrusion
도 6은 본 발명에 따른 배선용차단기 케이스의 사시도이고 도 7은 본 발명에 따른 배선용차단기 케이스의 저면도이며, 도 8은 본 발명에 따른 배선용차단기 백커버의 정면도와 단면도이다.6 is a perspective view of a circuit breaker case for a circuit according to the present invention, FIG. 7 is a bottom view of the circuit breaker case for a circuit according to the present invention, and FIG. 8 is a front view and a cross-sectional view of the circuit breaker back cover according to the present invention.
차단기 케이스((1)의 저면에 각 상(R상, S상, T상)의 갯수와 같은 3개의 아크 배기구(13)가 형성되어 있고 각 아크 배기구(13)를 통해 배출되는 아크 또는 아크 가스간 절연을 위해 상간 절연격벽(14)이 설치되어 있다.Arc or arc gas discharged through each arc exhaust port 13 is formed at the bottom of the circuit breaker case (1) with three arc exhaust ports 13 corresponding to the number of phases (R phase, S phase, and T phase). An interphase insulating partition 14 is provided for inter insulation.
또한 케이스(1)에는 개폐기구를 케이스에 고정하기 위한 개폐기구체결공(11)이 형성되어 있고 백커버의 조립을 위한 백커버 부착홈부(15)와 백커버 체결공(16)이 형성되어 있다.In addition, the case 1 has an opening / closing mechanism fastening hole 11 for fixing the opening / closing mechanism to the case, and a back cover attachment groove 15 and a back cover fastening hole 16 for assembling the back cover are formed. .
상기 백커버 부착홈부(15)에 부착되는 백커버(17)에는 나사의 삽입을 위한 나사공(18)이 형성되어 백커버(17)의 나사공(18)을 통해 케이스(1)의 백커버 체결공(16)으로 나사를 결합함에 의해 백커버(17)는 케이스(1)에 조립되며, 백커버(17)의 양측 끝부분에는 아크를 일방향으로 유도하여 배출시키기 위한 안내돌기(17a)가 형성되어 있다.The back cover 17 attached to the back cover attachment groove 15 is formed with a screw hole 18 for inserting a screw, and the back cover of the case 1 through the screw hole 18 of the back cover 17. The back cover 17 is assembled to the case 1 by coupling the screw with the fastening hole 16, and both end portions of the back cover 17 have guide protrusions 17a for guiding and discharging the arc in one direction. Formed.
상기와 같이된 본 발명의 배선용차단기는 배전선로가 정상인 상태에서는 도 2와 같이 고정접촉자(6)와 가동접촉자(7)의 각 접점이 접속되어 있다가 이상전류의 발생시에는 트립기구(4)에서 이를 검출하여 개폐기구(3)가 작동함과 동시에 개폐기구의 회전축(5)이 회전하면서 가동접촉자(7)가 고정접촉자(6)로 부터 개리되면서 아크와 강한 아크압력이 발생하게 되는데, 이렇게 발생된 아크는 그 일부가 소호실(8)의 전방에 설치된 아크 배기구(10)를 통헤 밖으로 배출되는 한편 다른 일부는 케이스(1)의 저면에 설치된 아크 배기구(13)를 통해 밖으로 배출된다.The circuit breaker of the present invention as described above is connected to the fixed contactor 6 and the movable contactor 7 as shown in FIG. 2 when the distribution line is in a normal state. When the opening and closing mechanism 3 is detected and the rotating shaft 5 of the opening and closing mechanism is rotated, the movable contactor 7 is opened from the fixed contactor 6 and an arc and a strong arc pressure are generated. Part of the discharged arc is discharged out through the arc exhaust port 10 provided in front of the extinguishing chamber 8 while the other part is discharged out through the arc exhaust port 13 provided in the bottom of the case (1).
따라서 아크가 소호실의 전방으로만 배출되는 종래의 배선용차단기와 대비할 때 소호실 전방에 설치되는 아크 배기구(10)를 크게 형성하지 않고도 아크를 용이하게 배출 할 수 있고 소호실 전방의 아크 배기구(10)를 통한 먼지나 이물질의 침투를 최대한 방지할 수 있게된다.Therefore, compared with the conventional circuit breaker in which the arc is discharged only to the front of the arc chamber, the arc can be easily discharged without forming a large arc exhaust port 10 installed in front of the arc chamber and the arc exhaust port 10 in front of the arc chamber. ) To prevent dust or foreign matter from penetrating as much as possible.
또한 아크압력에 의한 소호실의 파손이나 절연파괴가 발생할 우려도 없어진다.In addition, there is no possibility that the arc pressure breakage or insulation breakdown occurs.
상기 케이스(1)에 형성된 절연격벽(14)은 각상별로 3개의 아크 배기구(13)를 통해 배출되는 아크로 인해 절연저항이 파괴되는 것을 막는 역할을하며, 백커버(17)에 형성된 안내돌기(17a)는 아크 배기구(13)로 배출되는 아크의 흐름을 상방으로 유도하여 아크가스가 대지 방향으로 오지 않도록 하여준다.The insulating partition wall 14 formed in the case 1 serves to prevent the insulation resistance from being destroyed by the arc discharged through the three arc exhaust ports 13 for each phase, and the guide protrusion 17a formed on the back cover 17. ) Guides the arc flow discharged to the arc exhaust port 13 upward to prevent the arc gas from coming to the earth direction.
본 발명은 아크가스를 소호실의 전방으로만 배출시키던 종래 차단기와는 달리 케이스의 하단에 아크 배기구를 설치함에 의해 소호실의 아크 압력을 분담하여 분배시킴으로서 소호실의 내력을 증대시키고, 소호실의 전방에 최소 면적의 아크 배기구를 설치하는 것이 가능해지므로 아크 배기구를 통한 먼지나 이물질의 유입이 방지되어 단락성능의 향상을 가져오게 된다.The present invention, unlike the conventional breaker that discharges the arc gas only to the front of the arc chamber, by providing an arc exhaust port at the bottom of the case to distribute the arc pressure of the arc chamber to increase the strength of the arc chamber, Since it is possible to install the arc exhaust port of the minimum area in front of the dust and foreign matter through the arc exhaust port is prevented to improve the short circuit performance.
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