KR20020090870A - Electromagnetic tripping device for circuit breaker - Google Patents

Electromagnetic tripping device for circuit breaker Download PDF

Info

Publication number
KR20020090870A
KR20020090870A KR1020020028117A KR20020028117A KR20020090870A KR 20020090870 A KR20020090870 A KR 20020090870A KR 1020020028117 A KR1020020028117 A KR 1020020028117A KR 20020028117 A KR20020028117 A KR 20020028117A KR 20020090870 A KR20020090870 A KR 20020090870A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
trip
arm
armature
electromagnet
crossbar
Prior art date
Application number
KR1020020028117A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR100690148B1 (en
Inventor
카와시마요시아키
타카하시사다오
오타니켄고
Original Assignee
후지 덴키 가부시끼가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 후지 덴키 가부시끼가이샤 filed Critical 후지 덴키 가부시끼가이샤
Publication of KR20020090870A publication Critical patent/KR20020090870A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100690148B1 publication Critical patent/KR100690148B1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/10Operating or release mechanisms
    • H01H71/12Automatic release mechanisms with or without manual release
    • H01H71/123Automatic release mechanisms with or without manual release using a solid-state trip unit
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/02Housings; Casings; Bases; Mountings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/10Operating or release mechanisms
    • H01H71/50Manual reset mechanisms which may be also used for manual release
    • H01H71/505Latching devices between operating and release mechanism

Abstract

PURPOSE: To carry out a stable trip operation by matching a load weight on an armature as a reactive force and the attraction characteristic of an electromagnet to effectively use the small and small-capacity electromagnet when driving a trip crossbar by the attracting operation of the electromagnet. CONSTITUTION: This electromagnetic trip device is used for tripping a circuit breaker by detecting an overcurrent in the main circuit and is so structured that an operation arm 14a formed on the armature 14 of an electromagnet unit 7 is faces a trip arm 8a of the trip crossbar 8, the operation arm presses the trip arm of the trip crossbar in the attracting operation of the electromagnet, and thus the breaker is tripped by releasing a latch receiver 9. By changing the force application point between the operation arm and the trip arm from a point P1 to a point P2 in line with the change of an air gap (g) between the armature and the electromagnet in the attracting operation of the electromagnet, the load weight applied to the armature is kept low in the first half causing small attraction, and the force application point is moved to the point P2 in the second half increasing the attraction of the electromagnet so that the trip crossbar is driven to a release position.

Description

회로차단기의 전자 트립장치{Electromagnetic tripping device for circuit breaker}Electronic tripping device for circuit breaker

본 발명은 오토 브레이커, 누전차단기 등을 대상으로 하는 회로차단기의 전자 트립장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electronic trip device for a circuit breaker for an automatic breaker, an earth leakage breaker, or the like.

(종래의 기술)(Conventional technology)

우선, 앞에서 기재한 오토 브레이커를 예로, 본 발명의 실시 대상이 되는 회로차단기의 구성을 도 3에 도시한다. 도면에 있어서, 부호 1은 차단기 케이스, 2는 전원측 단자, 3은 고정 접촉자, 4는 가동 접촉자. 5는 접촉자 개폐기구, 6은 개폐조작 핸들, 7은 과전류 트립장치의 전자석 유닛, 8은 전자석 유닛(7)과 연계되는 트립 크로스바, 9는 접촉자 개폐기구(4)와 트립 크로스바(8)와의 사이를 연계하는 래치받이, 10은 부하측 단자이며, 전자석 유닛(7)의 전자 코일이 부하측 단자(10)와 가동 접촉자(4)와의 사이에 장착되어 주 회로에 접속되어 있다.First, the structure of the circuit breaker which becomes the target of implementation of this invention is shown in FIG. 3 using the above-mentioned autobreaker as an example. In the drawings, reference numeral 1 denotes a circuit breaker case, 2 a power supply side terminal, 3 a fixed contactor, and 4 a movable contactor. 5 is a contact opening and closing mechanism, 6 is an opening and closing operation handle, 7 is an electromagnet unit of an overcurrent trip device, 8 is a trip crossbar associated with the electromagnet unit 7, 9 is a contact between the contact opening and closing mechanism 4 and the trip crossbar 8; 10 is a load side terminal, and an electromagnetic coil of the electromagnet unit 7 is mounted between the load side terminal 10 and the movable contact 4 and connected to the main circuit.

또한, 상기 전자석 유닛(7)은 도 4에 도시한 바와 같이 전자석 코일(11)과, 접극자(12a)를 아래를 향해서 전자석 코일(11)에 삽입한 오일 대시포트(oil dashpot)식의 코일 철심(12)과, L자형 요크(13)와, 요크(13)의 하단에 요동이 자유롭게 힌지 결합된 지점형의 아마추어(14)와 아마추어(14)의 후단으로부터 L자형으로 굴곡되어 요크(13)의 배후로 연장되는 조작 아암(14a)으로 이루어지고, 각 부품을 유닛 케이스(15)에 조립된 다음에, 도 3의 차단기 케이스(1)에 내장되어 있다.In addition, the electromagnet unit 7 is an oil dashpot-type coil in which an electromagnet coil 11 and a pole 12a are inserted into the electromagnet coil 11 downward as shown in FIG. 4. The iron core 12, the L-shaped yoke 13 and the branch armature 14 and the rear end of the armature 14 hinged freely hinged to the lower end of the yoke 13 were bent in an L shape to the yoke 13 And an operation arm (14a) extending behind, each part is assembled to the unit case (15), and then embedded in the breaker case (1) of FIG.

이러한 회로차단기의 동작은 주지된 것이며, 도시한 온(ON) 상태에서는 주 회로전류가 전원측 단자(2)로부터 고정 접촉자(3), 가동 접촉자(4), 전자석 유닛(7)의 전자석 코일(11), 부하측 단자(10)를 거쳐 부하측으로 흐른다. 여기서, 조작 핸들(6)을 오프 위치로 기울이면, 개폐기구(5)가 가동 접촉자(4)를 오프 위치로 구동한다. 또한, 주회로에 과전류가 흐르면, 전자석 유닛(7)의 흡인 동작에 의해 아마추어(14)가 접극자(12a)에 흡인되고, 아마추어(14)에 마련된 조작 아암(14a)이 요동(搖動)하여 도 3에 도시한 트립 크로스바(8)의 트립 아암(8a)을 두드려 트립 크로스바(8)와 래치받이(9)와의 결합을 해제한다. 이로 인해, 접촉자 개폐기구(4)가 트립 동작하여 가동 접촉자(4)가 개방 분리되어 주 회로전류가 차단된다.The operation of such a circuit breaker is well known, and in the illustrated ON state, the main circuit current flows from the power supply side terminal 2 to the fixed contact 3, the movable contact 4, and the electromagnet coil 11 of the electromagnet unit 7. ) And flows to the load side via the load side terminal 10. Here, when the operation handle 6 is inclined to the off position, the opening and closing mechanism 5 drives the movable contact 4 to the off position. In addition, when an overcurrent flows in the main circuit, the armature 14 is attracted to the pole 12a by the suction operation of the electromagnet unit 7, and the operation arm 14a provided in the armature 14 swings. The trip arm 8a of the trip crossbar 8 shown in FIG. 3 is struck to release the engagement of the trip crossbar 8 and the latch receiver 9. For this reason, the contactor opening / closing mechanism 4 trips and the movable contactor 4 is opened and separated, and the main circuit current is interrupted | blocked.

다음에, 상기한 전자석 유닛(7)의 흡인 동작시에 있어서의 아마추어(14)와 트립 크로스바(8)와의 연계 동작을 도 5(a) 내지 (d)에서 설명한다. 우선 도 5(a)는 회로차단기가 오프, 또는 주회로에 정격 전류가 통전하고 있는 정상 상태를 나타내고 있고, 전자석 유닛(7)의 아마추어(14)는 복귀 스프링(16)의 스프링력을 받아 접극자(12a)로부터 개방 분리(공극 길이(g))된 위치로 후퇴하고 있다. 또한, 이 정상 상태에서는 아마추어(14)의 후단으로부터 윗방향으로 늘어난 조작 아암(14a)과 대치하여 트립 크로스바(8)로부터 아래쪽으로 돌출된 트립 아암(8a)과의 사이가이간되어 있고, 또한 래치받이(9)의 결합편(9a)은 트립 크로스바(8)의 손톱부(8b)에 닿아 이 위치에 지지되어 있다. 또한, 트립 크로스바(8)는 복귀 스프링(도시 생략)에 의해 도시된 대기 위치에 스프링 가세되고, 또한 래치받이(9)는 상단을 요동 지점으로 하여 반시계방향으로 스프링 가세되어 있다.Next, the linkage | movement operation | movement of the armature 14 and the trip crossbar 8 at the time of the suction operation | movement of the said electromagnet unit 7 is demonstrated in FIG. 5 (a)-(d). First, Fig. 5 (a) shows a steady state in which the circuit breaker is turned off or the rated current is energized in the main circuit, and the armature 14 of the electromagnet unit 7 is contacted by the spring force of the return spring 16. It retracts from the pole 12a to the position which isolate | separated (pore length g). Moreover, in this steady state, it opposes the operation arm 14a extended upward from the rear end of the armature 14, and the trip arm 8a protruded downward from the trip crossbar 8, and also latches. The engaging piece 9a of the base 9 touches the nail part 8b of the trip crossbar 8, and is supported at this position. In addition, the trip crossbar 8 is spring-loaded to the standby position shown by the return spring (not shown), and the latch 9 is spring-loaded counterclockwise with the upper end as a swinging point.

한편, 전자석 유닛(7)의 전자석 코일(11)에 과전류가 흐르면, 도 5(b), (c)에 나타낸 바와 같이 전자석의 흡인력에 의해 아마추어(14)가 접극자(12a)를 향해 흡인되고, 이 움직임에 따라 조작 아암(14a)이 힌지 점(O)을 지점으로 반시계방향으로 요동하여 그 아암 선단이 트립 크로스바(8)의 트립 아암(8a)에 부딛쳐,트립크로스바(8)를 시계방향으로 누른다. 또한. 조작 아암(14a)의 선단과 트립 아암(8a)이 맞닿는 착력점(힘의 작용점)을 P로서 나타낸다. 그리고, 도 5(c)의 상태를 거쳐 도 5(d)에 도시한 바와 같이 아마추어(14)가 접극자(12a)에 흡착된 상태가 되면, 래치받이(9)의 결합편(9a)과 트립 크로스바(8)의 손톱부(8b)와의 결합이 분리되고, 래치받이(9)는 가세 스프링에 의해 반시계방향으로 요동되어 접촉자 개폐기구(도 3 참조)의 래치를 석방한다. 그 결과, 개폐기구가 트립 동작하여 가동 접촉자(4)가 개극(開極)하여 주 회로전류를 차단한다.On the other hand, when an overcurrent flows through the electromagnet coil 11 of the electromagnet unit 7, as shown in FIGS. 5 (b) and 5 (c), the armature 14 is attracted toward the pole 12a by the attraction force of the electromagnet. In response to this movement, the operation arm 14a swings counterclockwise from the hinge point O, and the tip of the arm strikes the trip arm 8a of the trip crossbar 8, thereby causing the trip crossbar 8 to be moved. Press clockwise. Also. The contact point (acting point of a force) which the front-end | tip of the operation arm 14a and the trip arm 8a abut is shown as P. FIG. Then, as shown in FIG. 5 (d) through the state of FIG. 5 (c), when the armature 14 is brought into the state of being adsorbed by the pole 12 a, the engaging piece 9 a of the latch 9 is coupled with the engaging piece 9 a. The engagement with the nail portion 8b of the trip crossbar 8 is separated, and the latch receiver 9 swings counterclockwise by a biasing spring to release the latch of the contact opening and closing mechanism (see FIG. 3). As a result, the opening and closing mechanism trips, causing the movable contact 4 to open and cut off the main circuit current.

그런데, 회로차단기의 소형화 및 소비전력의 저감화를 진행시킨 다음, 커다란 스페이스를 점유하는 전자석 유닛에 관해서 소형, 소용량의 전자석을 채용하면, 상기한 종래의 전자 트립장치 그대로는 다음과 같이 회로차단기의 트립 동작이 불안정하게 되는 문제가 발생한다.However, if the circuit breaker is miniaturized and power consumption is reduced, and then a small and small capacity electromagnet is employed for the electromagnet unit occupying a large space, the above-described conventional electronic trip device can be tripped as follows. The problem arises that the operation becomes unstable.

즉, 발명자 등이 행한 실험 데이터를 기초로 한 도 2의 특성도에 있어서, A는 정격 용량이 큰 전자석(330AT)에 200%의 과전류를 흘린 경우의 흡인력 특성, B는 정격 용량의 작은 전자석(200AT)에 200%의 전류를 흘린 경우의 흡인력 특성을 나타내고 있다. 또한, 전자석의 흡인력은 주지한 바와 같이 아마추어와 접극자 사이의 공극 길이(g)(도 5(a) 참조)의 2승에 반비례한다.That is, in the characteristic diagram of FIG. 2 based on experimental data performed by the inventors, A is a suction force characteristic when 200% of an overcurrent flows through an electromagnet 330AT having a large rated capacity, and B is a small electromagnet having a rated capacity ( The attraction force characteristic at the time of passing 200% of electric current through 200AT) is shown. In addition, the suction force of the electromagnet is inversely proportional to the square of the pore length g (see Fig. 5 (a)) between the armature and the contactor.

이에 대하여, 도 5의 전자 트립장치에서, 전자석 유닛(7)의 흡인 동작에 의해 트립 크로스바(8)를 대기 위치로부터 석방 위치를 향해 구동할 때, 스프링 가세되어 있는 래치받이(9), 트립 크로스바(8)로부터 트립 아암(8a) 및 해당 아암의 선단(착력점(P))에 당접하는 조작 아암(14a)을 통하여 아마추어(14)에 모멘트로서 작용하는 부하 하중(전자석의 자기 흡인력에 거역하여 아마추어를 접극자로부터 개방분리시키는 힘)은 C에서 나타낸 특성으로 된다. 또한, 이 예에서는, 아마추어의 복귀 스프링(16)(도 5 참조)이 부하 하중(5g)으로서 가해진다.On the other hand, in the electromagnetic trip device of FIG. 5, when the trip crossbar 8 is driven from the standby position to the release position by the suction operation of the electromagnet unit 7, a spring-loaded latch 9 and a trip crossbar are provided. Load load acting as a moment on the armature 14 via the operating arm 14a which abuts the trip arm 8a and the tip (touch point P) of the arm from (8) (in contrast to the magnetic attraction force of the electromagnet). The force that separates the armature from the pole) becomes the characteristic shown in C. In this example, the armature return spring 16 (see FIG. 5) is applied as the load load 5g.

여기서, 전자석 유닛(7)으로서 정격 용량이 큰 전자석을 채용하면, 그 흡인력(특성 A)이 아마추어의 부하 하중(특성 C)보다 크기 때문에, 문제없이 트립 크로스바(8)를 석방 위치에 구동할 수 있다. 이에 대하여, 상기한 바와 같이 회로차단기의 소형화를 추진하기 위해 작은 정격 용량의 전자석을 사용하면, 그 흡인력 특성 B와 아마추어의 부하 하중 특성 C가 도면중에 사선으로 나타낸 부분(C1)(도 5(b)의 상태로 대응하고 있다)에서 크로스하고, 이 부분에서는 아마추어의 부하 하중이 전자석의 흡인력을 상회하게 된다. 그 때문에, 전자석의 아마추어가 이 위치에서 정지하여, 트립 크로스바의 트립 아암을 더 이상 밀어넣지 못하고, 회로차단기를 트립할 수 없게 되는 경우가 있다.Here, when the electromagnet having a large rated capacity is employed as the electromagnet unit 7, the suction force (characteristic A) is larger than the load load (characteristic C) of the armature, so that the trip crossbar 8 can be driven to the release position without any problem. have. In contrast, when an electromagnet having a small rated capacity is used to promote the miniaturization of the circuit breaker as described above, the portion C1 in which the suction force characteristic B and the load load characteristic C of the armature are shown in diagonal lines in the drawing (Fig. 5 (b) ), And the load load of the armature exceeds the suction force of the electromagnet in this portion. For this reason, the armature of the electromagnet stops at this position, and the trip arm of the trip crossbar can no longer be pushed in, and the circuit breaker cannot be tripped.

이와 같이, 종래 구조의 전자 트립장치 그대로는 그 전자석 유닛에 소형, 소용량의 전자석을 채용하여 회로차단기를 소형화하기 곤란하다.As described above, it is difficult to miniaturize the circuit breaker by employing a small and small capacity electromagnet as the electromagnet unit of the conventional structure.

본 발명은 상기의 점을 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적은 전자석 유닛의 흡인 동작으로 트립 크로스바를 구동할 때, 전자석의 아마추어에 반력으로서 작용하는 하중(작업)을 분산하여 전자석의 흡인력 특성과의 정합화(整合化)를 도모하고, 정격 용량이 작은 전자석의 흡인력을 유효하게 살려 안정된 트립 동작이 행하여 질 수 있도록 개량한 회로차단기의 전자 트립장치를 제공하는 데 있다.The present invention has been made in view of the above point, and an object thereof is to match the attraction force characteristics of the electromagnet by distributing a load (work) acting as a reaction force to the armature of the electromagnet when the trip crossbar is driven by the suction operation of the electromagnet unit. It is an object of the present invention to provide an electronic tripping device for a circuit breaker which is improved in order to achieve a satisfactory combination and to effectively utilize a suction force of an electromagnet having a small rated capacity and to perform a stable trip operation.

(과제를 해결하기 위한 수단)(Means to solve the task)

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의하면, 주회로의 과전류를 검출하여 작동하고, 트립 크로스바 및 래치받이(latch receiver)를 통하여 주 회로접점의 개폐기구를 트립 동작시키는 회로차단기의 전자(電磁) 트립장치로서, 과전류를 검출하여 흡인 동작하는 전자석(電磁石) 유닛의 지점형(rocker-type) 아마추어에 마련된 조작 아암과 트립 크로스바에 마련된 트립 아암을 대치시켜, 전자석 유닛의 동작시에 그 흡인력을 받아 아마추어와 함께 요동하는 상기 조작 아암이 트립 크로스바의 트립 아암을 누르고, 래치받이를 석방하여 개폐기구를 트립 동작시키도록 한 것에 있어서,In order to achieve the above object, according to the present invention, an electronic trip of a circuit breaker which detects and operates an overcurrent of a main circuit and trips an opening / closing mechanism of a main circuit contact through a trip crossbar and a latch receiver. A device, which replaces an operation arm provided in a rocker-type armature of an electromagnet unit that detects an overcurrent and aspirates and replaces a trip arm provided in a trip crossbar, and receives the suction force during operation of the electromagnet unit. The operating arm swinging together with the pressing arm of the trip crossbar, releases the latch and in which the opening and closing mechanism is tripped.

전자석 유닛의 흡인 동작시에 있어서의 아마추어와 접극자(接極子)와의 사이의 공극(gap) 길이의 변화에 맞추어 상기 조작 아암과 트립 아암과의 착력점(着力点)을 조작 레버의 길이방향을 따라 단계적으로 바꾸도록 하고, 공극 길이가 큰 흡인 동작의 전반(前半)에서는 착력점을 조작 아암의 근원측에 설정하여 아마추어에 가해지는 하중을 낮게 억제하고, 공극 길이가 작아진 흡인 동작의 후반에서 착력점을 조작 아암의 선단측으로 옮겨 트립 크로스바의 트립 아암을 구동하도록 구성하는(청구항 1) 것으로 하고,In accordance with the change of the gap length between the armature and the contactor during the suction operation of the electromagnet unit, the contact point between the operation arm and the trip arm is adjusted in the longitudinal direction of the operation lever. In the first half of the suction operation where the air gap is large, the contact point is set on the root side of the operating arm to suppress the load applied to the armature, and in the second half of the suction operation where the air gap is shortened. It is assumed that the contact point is moved to the tip side of the operation arm so as to drive the trip arm of the trip crossbar (claim 1),

그 구체적인 형태로서, 전자석 유닛의 아마추어에 마련된 조작 아암과 트립 크로스바에 마련된 트립 아암이 서로 반대방향으로부터 연재되어 서로 대치하도록 배치되고, 또한 조작 아암을 직선 아암으로 한 상태에서, 트립 아암에는 그 길이방향에 따라 조작 아암과의 대향면에 스텝 형상으로 변화하는 단차부를 형성하는 것으로 한다(청구항 2).As a specific aspect, the operation arm provided on the armature of the electromagnet unit and the trip arm provided on the trip crossbar are arranged so as to extend from each other and face each other, and the operation arm is a straight arm. According to this, a stepped portion that changes in a step shape on the opposite surface to the operation arm is formed (claim 2).

상기의 구성에 의하면, 전자석 유닛의 흡인 동작으로 트립 크로스바를 석방 위치에 구동할 때, 그 전반(아마추어와 접극자와의 사이의 공극 길이가 크고 자기 흡인력이 작다)에서는, 트립 크로스바의 트립 아암과 조작 아암과의 작력점이 조작 아암의 근원측에 위치하고 있기 때문에, 트립 크로스바 측으로부터 전자석의 아마추어에 가해지는 모멘트 하중은 지레(lever principle)의 원리에 의해 낮은 값으로 억제된다. 따라서, 전자석이 비교적 흡인력이 작은 소용량이라도 아마추어는 도중에 정지하지 않고, 조작 아암을 통하여 트립 크로스바의 트립 아암을 석방 위치를 향해 누를 수 있다.According to the above configuration, when the trip crossbar is driven to the release position by the suction operation of the electromagnet unit, in the first half (the gap length between the amateur and the pole is large and the magnetic attraction force is small), the trip arm of the trip crossbar and Since the working point with the operation arm is located at the base side of the operation arm, the moment load applied to the armature of the electromagnet from the trip crossbar side is suppressed to a low value by the principle of the lever principle. Therefore, even if the electromagnet has a small capacity with a relatively small suction force, the armature does not stop on the way, but can press the trip arm of the trip crossbar toward the release position via the operation arm.

한편, 아마추어의 흡인 동작이 진행되어 상기 공극 길이가 감소되면, 아마추어에 배열된 조작 아암의 경사 각도가 변하여 트립 아암에 맞닿는 착력점이 조작아암의 선단측으로 이동된다. 이 때문에 트립 크로스바 측으로부터 아마추어에 가해지는 모멘트 하중이 커지지만, 아마추어의 공극 길이가 작아지면 전자석의 흡인력도 증가하기 때문에, 문제없이 트립 크로스바를 최종 위치까지 구동할 수 있다.On the other hand, when the armature's suction operation progresses and the void length is reduced, the inclination angle of the operation arms arranged in the armature is changed so that the contact point contacting the trip arm moves to the tip side of the operation arm. For this reason, the moment load applied to the armature from the trip crossbar side increases, but since the suction force of an electromagnet increases also when the armature gap length becomes small, a trip crossbar can be driven to a final position without a problem.

즉, 전자석 유닛의 흡인 동작시에 있어서의 아마추어와 접극자와의 사이의 공극 길이의 변화에 맞추어 상기 조작 아암과 트립 아암과의 착력점을 조작 레버의 길이방향을 따라 단계적으로 바꾸도록 함으로써, 트립 크로스바를 대기 위치로부터 석방 위치까지 구동하는데 요하는 일(힘×거리)에 상응하는 아마추어의 하중을 전자석의 흡인력 특성에 정합시킬 수 있고, 이로 인해 소형, 소정격 용량의 전자석의 흡인력을 유효하게 살려 회로차단기를 트립 동작시킬 수 있다.In other words, the contact point of the operation arm and the trip arm is changed stepwise along the longitudinal direction of the operation lever in accordance with the change in the gap length between the armature and the contactor during the suction operation of the electromagnet unit. The load of the armature corresponding to the work (force x distance) required to drive the crossbar from the standby position to the release position can be matched to the attraction force characteristics of the electromagnet, thereby effectively utilizing the attraction force of the electromagnet having a small and predetermined capacity. The circuit breaker can trip.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 전자 트립장치의 구조 및 트립 동작의 설명도로서, (a) 내지 (d)는 그 트립 동작의 다른 상태를 나타내는 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is an explanatory view of a structure and a trip operation of an electronic trip device according to an embodiment of the present invention, in which (a) to (d) show different states of the trip operation.

도 2는 도 1의 전자 트립장치 및 종래의 전자 트립장치에 있어서의 전자석의 공극 길이와 아마추어의 부하 하중과의 관계를 전자석의 흡인력과 함께 나타낸 특성도.Fig. 2 is a characteristic diagram showing the relationship between the pore length of an electromagnet and the load load of an armature in the electromagnetic trip device and the conventional electronic trip device of Fig. 1 together with the suction force of the electromagnet.

도 3은 본 발명의 실시 대상이 되는 회로차단기의 구성 단면도.3 is a cross-sectional view of a circuit breaker that is the object of the present invention.

도 4는 도 3에 있어서의 전자석 유닛의 조립 구조를 나타내는 분해 사시도.Fig. 4 is an exploded perspective view showing the assembling structure of the electromagnet unit in Fig. 3.

도 5는 종래의 회로차단기에 채용되어 있는 전자 트립장치의 구조 및 트립 동작의 설명도로서, (a) 내지 (d)는 그 트립 동작의 다른 상태를 나타내는 도면.Fig. 5 is an explanatory view of the structure and trip operation of the electronic trip device employed in the conventional circuit breaker, in which (a) to (d) show different states of the trip operation.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for the main parts of the drawing)

3 : 고정 접촉자 4 : 가동 접촉자3: fixed contact 4: movable contact

5 : 접촉자 개폐기구 7 : 전자 트립장치의 전자석 유닛5: contactor opening and closing mechanism 7: electromagnet unit of electronic trip device

8 : 트립 크로스바 8a : 트립 아암8: trip crossbar 8a: trip arm

8a-1 : 단차부 9 : 래치받이8a-1: stepped portion 9: latch receiving

11 : 전자석 코일 12a : 접극자11: electromagnet coil 12a: pole

13 : 요크 14 : 아마추어13: York 14: Amateur

14a : 조작 아암 g : 공극 길이14a: operating arm g: void length

P1, P2 : 착력점P1, P2: landing point

이하, 본 발명의 실시의 형태를 도 1, 도 2에 도시한 실시예에 의거하여 설명한다. 또한, 도 1에 있어서 도 5에 대응하는 동일 부재에는 같은 부호를 붙이고 그 설명은 생략한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described based on the Example shown to FIG. 1, FIG. 1, the same code | symbol is attached | subjected to FIG. 5, and the description is abbreviate | omitted.

도 1에 도시한 실시예의 전자형 트립장치는, 도 5에 도시한 구조와 기본적으로 같지만, 트립 크로스바(8)로부터 아래쪽으로 연장하여 전자석 유닛(7)의 조작 아암(14a)의 측방으로 대치시킨 트립 아암(8a)이 다음에 기재한 형상으로 변경되어 있다. 또한, 도 1(a) 내지 (d)는 각각 도 5(a) 내지 (d)에 대응한 동작 상태를 나타내고 있다.The electronic trip device of the embodiment shown in FIG. 1 is basically the same as the structure shown in FIG. 5, but extends downward from the trip crossbar 8 to be replaced by the side of the operation arm 14a of the electromagnet unit 7. The trip arm 8a is changed to the shape described next. 1 (a) to (d) show an operating state corresponding to Figs. 5 (a) to (d), respectively.

즉, 도시한 실시예의 트립 아암(8a)에서는, 그 아암 선단이 아래쪽으로부터윗방향으로 기립하는 조작 아암(14a)에 대하여, 그 길이 보행(步行)의 중앙부와 마주보는 길이로 설정(도 5의 종래 구조에서는 트립 아암(8a) 선단과 조작 아암(14a)의 선단이 마주보고 있다)한 다음, 또한 조작 아암(14a)과의 대향면에는 길이방향을 따라 스텝 형상으로 변화되는 단차부(8a-1)가 형성되어 있다.That is, in the trip arm 8a of the illustrated embodiment, the operation arm 14a, whose arm tip stands up from the bottom, is set to a length facing the center portion of the length of walking (see Fig. 5). In the conventional structure, the stepped portion 8a- which changes in a step shape along the longitudinal direction on the opposing surface of the trip arm 8a and the tip of the operating arm 14a faces each other). 1) is formed.

이러한 구성에 의한 트립 동작은 다음과 같이 행하여진다. 우선 도 1(a)은 정상 상태를 나타내고 있고, 도 5(a)와 같이 전자석 유닛(7)의 아마추어(14)는 접극자(12a)로부터 후퇴하고 있으며, 조작 아암(14a)은 오른쪽방향으로 경사된 자세로 트립 크로스바(8)의 트립 아암(8a)으로부터 이간된 위치에 정지하고 있다. 여기서, 주회로에 과전류가 흘러 전자석 유닛(7)이 흡인 동작을 시작하면, 조작 아암(14a)은 아마추어(14)의 힌지 결합부를 지점(O)으로 하고 반시계방향으로 요동하여. 도 1(b)의 위치에서 조작 아암(14a)의 중간부(복부)가 트립 아암(8a)의 선단에 맞부딪쳐 누른다. 이 상태에서는 조작 아암(14a)과 트립 아암(8a)과의 사이의 착력점이 P1으로 되고, 트립 크로스바(8)측으로부터 조작 아암(14a)을 통하여 아마추어(14)에 작용하는 모멘트 하중은, 착력점(P1)에 가해지는 힘(반력)과 조작 아암(14a)의 지점(O)으로부터 착력점(P1)까지의 거리의 곱이 된다.The trip operation by such a configuration is performed as follows. First, Fig. 1 (a) shows a steady state. As shown in Fig. 5 (a), the armature 14 of the electromagnet unit 7 is withdrawn from the pole 12a, and the operation arm 14a is directed to the right. It is stopped at the position separated from the trip arm 8a of the trip crossbar 8 in an inclined posture. Here, when the overcurrent flows to the main circuit and the electromagnet unit 7 starts a suction operation, the operation arm 14a swings counterclockwise with the hinge engaging portion of the armature 14 as the point O. In the position of FIG. 1B, the middle part (abdomen) of the operation arm 14a is pressed against the tip of the trip arm 8a. In this state, the contact point between the operation arm 14a and the trip arm 8a becomes P1, and the moment load acting on the armature 14 through the operation arm 14a from the trip crossbar 8 side is the contact force. The force (reaction force) applied to the point P1 is the product of the distance from the point O of the operation arm 14a to the landing point P1.

한편, 전자석의 흡인 동작이 더욱 진행되어 아마추어(14)가 도 1(c)의 위치까지 흡인되어 조작 아암(14a)의 경사 각도가 변하면, 조작 아암(14a)과 트립 아암(8a)의 당접점이 상기한 단차부(8a-1)로 옮겨지고, 이에 따라 조작 아암(14a)과 트립 아암(8a) 과의 사이의 착력점이 P1부터 P2로 이동된다. 이 상태가 되면, 트립 크로스바(8)측으로부터 조작 아암(14a)을 통하여 아마추어(14)에 작용하는 모멘트 하중은 착력점(P2)에 가해지는 힘과 아마추어(14)의 지점(O)으로부터 착력점(P2)까지의 거리의 곱으로 되고, 도 1(b)의 상태에 비하여 부하 하중이 증가하게 된다. 그리고, 도 1(d)과 같이 아마추어(14)가 접극자(12a)에 흡착되면, 도 5(d)의 경우와 같이 래치받이(9)의 결합편(9a)과 트립 크로스바(8)의 손톱부(8b)와의 결합이 분리되고, 래치받이(9)는 가세 스프링에 의해 반시계방향으로 요동하여 접촉자 개폐기구의 래치를 석방하고, 이로 인해 개폐 기구가 트립 동작하여 주 회로전류를 차단한다.On the other hand, when the suction operation of the electromagnet proceeds further and the armature 14 is attracted to the position of Fig. 1 (c), and the inclination angle of the operation arm 14a changes, the contact point of the operation arm 14a and the trip arm 8a. It moves to the said step part 8a-1, and the contact point between the operation arm 14a and the trip arm 8a is moved from P1 to P2 by this. In this state, the moment load acting on the armature 14 through the operation arm 14a from the trip crossbar 8 side is the force applied from the force applied to the landing point P2 and the point O of the armature 14. It becomes a product of the distance to the point P2, and load load increases compared with the state of FIG. When the armature 14 is attracted to the pole 12a as shown in Fig. 1 (d), the engagement piece 9a of the latch 9 and the trip crossbar 8 are held as in the case of Fig. 5 (d). The engagement with the nail portion 8b is separated, and the latch receiver 9 swings counterclockwise by a biasing spring to release the latch of the contact opening and closing mechanism, which causes the opening and closing mechanism to trip to block the main circuit current. .

여기서, 상기의 트립 동작에 의한 아마추어(14)의 부하 하중을 도 2의 특성도상에 계획-하여 나타내면, 특성선 D와 같이 된다. 또한 특성선 D의 위에 나타낸 D1, D2점은 각각 도 1(b), (c)의 상태에 대응하고 있다. 이로서 알 수 있는 바와 같이, 아마추어의 접극자와의 사이의 공극 길이(g)에 대응하는 아마추어의 부하 하중은 도시한 바와 같이 스텝 형상으로 변화되게 되고, 공극 길이(g)가 큰 흡인 동작의 전반(착력점(P1))에서는 아마추어의 부하 하중이 작고, 공극 길이(g)가 감소된 흡인 동작의 후반(착력점(P2))이 되면 부하 하중이 증가하며, 이 스텝 형상의 하중 패턴하에서 전자석 유닛(7)의 흡인 동작에 의해 트립 크로스바(8)를 석방 위치에 구동한다. 게다가, 흡인 동작의 전반에서는 아마추어의 부하 하중을 낮게 억제함으로써, 정격 용량이 작은 전자석을 채용한 경우에도, 그 흡인력 특성(B선)과 부하 하중 특성(D선)이 도중에서 크로스되지 않고, 또한 흡인 동작의 후반에서는 부하 하중이 증가하지만, 전자석의 흡인력도 증가하기 때문에 트립 크로스바를 최종 위치까지 문제없이 구동할 수 있다.Here, if the load load of the armature 14 by the trip operation mentioned above is planned and shown on the characteristic diagram of FIG. 2, it will become like characteristic line D. FIG. In addition, the points D1 and D2 shown above the characteristic line D correspond to the states of Figs. 1 (b) and (c), respectively. As can be seen from this, the load load of the armature corresponding to the gap length g between the armature poles is changed into a step shape as shown, and the first half of the suction operation having a large gap length g is shown. At (wearing point P1), the load load increases when the armature load is small and the latter half of the suction operation (falling point P2) where the void length g is reduced (loading point P2), and the electromagnet under this stepped load pattern The trip crossbar 8 is driven to a release position by the suction operation of the unit 7. In addition, in the first half of the suction operation, by lowering the load load of the armature, even when an electromagnet having a small rated capacity is adopted, the suction force characteristic (B line) and the load load characteristic (D line) do not cross midway. In the second half of the suction operation, the load load increases, but the suction force of the electromagnet also increases, so that the trip crossbar can be driven to the final position without problems.

또한, 본 발명은 도시한 실시예의 구조에 한정되는 것이 아니라, 도시한 실시예에서는 착력점(P1, P2)을 설정하는 스텝 형상의 단차부를 트립 아암(8a)에 형성하고 있지만, 이것을 조작 아암(14a)측에 형성할 수도 있다. 또한, 그 착력점의 설정 수는 전자석의 흡인력 특성의 커브에 맞추어 3점 이상으로 나누어 실시하여도 좋다.The present invention is not limited to the structure of the illustrated embodiment. In the illustrated embodiment, the step-shaped stepped portions for setting the contact points P1 and P2 are formed in the trip arm 8a. It may be formed on the 14a) side. Moreover, you may divide and set the contact point to three or more points according to the curve of the attraction force characteristic of an electromagnet.

이상 기술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 과전류를 검출하여 흡인 동작하는 전자석 유닛의 지점형 아마추어에 마련된 조작 아암과 트립 크로스바의 트립 아암을 대치시키고, 전자석 유닛의 흡인 동작시에 상기 조작 아암이 트립 크로스바의 트립 아암을 눌러 개폐기구를 트립 동작시키도록 한 것에 있어서,As described above, according to the present invention, the operation arm provided in the branch armature of the electromagnet unit which detects an overcurrent and operates by suction is replaced with the trip arm of the trip crossbar, and the operation arm is a trip crossbar during suction operation of the electromagnet unit. In pressing trip arm of trip and opening and closing mechanism to trip operation,

상기 전자석 유닛의 흡인 동작시에 있어서의 아마추어와 접극자와의 사이의 공극 길이의 변화에 맞추어 상기 조작 아암과 트립 아암과의 착력점을 조작 레버의 길이방향을 따라 단계적으로 바꾸도록 하고, 공극 길이가 큰 흡인 동작의 전반에서는 착력점을 조작 아암의 근원측에 설정하여 아마추어에 가해지는 하중을 낮게 억제하고, 공극 길이가 작아진 흡인 동작의 후반에서 착력점을 조작 아암의 선단측으로 옮겨 트립 크로스바의 트립 아암을 구동하도록 함으로써,According to the change of the gap length between the armature and the contactor at the time of the suction operation of the electromagnet unit, the contact point between the operation arm and the trip arm is changed stepwise along the length direction of the operation lever. In the first half of the large suction operation, the contact point is set at the base of the operation arm to suppress the load on the armature, and the second point of the suction operation with the smaller pore length is moved to the tip side of the operation arm to reduce the trip crossbar. By driving the trip arm,

회로차단기의 트립 동작시에 트립 크로스바측으로부터 트립 아암, 조작 아암을 통하여 전자석의 아마추어에 작용하는 부하 하중의 패턴과 전자석 유닛의 흡인력 특성을 교묘하게 정합시키고, 전자석 유닛으로서 흡인력이 비교적 작은 소형,소정격 용량의 전자석을 채용한 경우에도, 그 흡인력을 유효하게 살려서 회로차단기를 확실히 트립 동작시킬 수 있고, 이로 인해 회로 차단기에 탑재하는 전자 트립장치의 소형, 소용량화, 나아가서는 회로차단기의 소형, 에너지 절약화 추진에 기여할 수 있다.When the circuit breaker trips, the pattern of load load acting on the armature of the electromagnet through the trip arm and the operation arm from the trip crossbar side is carefully matched with the suction force characteristics of the electromagnet unit. Even when an electromagnet having a rated capacity is employed, the circuit breaker can be tripped reliably by utilizing the suction force effectively, which makes it possible to reduce the size, the capacity of the electronic trip device mounted on the circuit breaker, and furthermore, the size and energy of the circuit breaker. It can contribute to the promotion of savings.

Claims (2)

주회로의 과전류를 검출하여 작동하고, 트립 크로스바 및 래치받이(latch receiver)를 통하여 주 회로접점의 개폐기구를 트립 동작시키는 회로차단기의 전자(電磁) 트립장치로서, 과전류를 검출하여 흡인 동작하는 전자석(電磁石) 유닛의 지점형(rocker-type) 아마추어에 마련된 조작 아암과 트립 크로스바에 마련된 트립 아암을 대치시켜, 전자석 유닛의 동작시에 그 흡인력을 받아 아마추어와 함께 요동하는 상기 조작 아암이 트립 크로스바의 트립 아암을 누르고, 래치받이를 석방하여 개폐기구를 트립 동작시키도록 한 회로 차단기의 전자 트립장치에 있어서,An electromagnetic trip device of a circuit breaker which detects and operates an overcurrent of a main circuit and trips an opening / closing mechanism of a main circuit contact through a trip crossbar and a latch receiver. The operation arm provided at the rocker-type armature of the electromagnet unit and the trip arm provided at the trip crossbar are replaced, and the operation arm oscillated with the armature while receiving the suction force during the operation of the electromagnet unit. In the electronic trip device of a circuit breaker which presses a trip arm, releases a latch, and trips an opening / closing mechanism, 전자석 유닛의 흡인 동작시에 있어서의 아마추어와 접극자(接極子)와의 사이의 공극(gap) 길이의 변화에 맞추어 상기 조작 아암과 트립 아암과의 착력점(着力点)을 조작 레버의 길이방향을 따라 단계적으로 바꾸도록 하고, 공극 길이가 큰 흡인 동작의 전반(前半)에서는 착력점을 조작 아암의 근원측에 설정하여 아마추어에 가해지는 하중을 낮게 억제하고, 공극 길이가 작아진 흡인 동작의 후반에서 착력점을 조작 아암의 선단측으로 옮겨 트립 크로스바의 트립 아암을 구동하도록 한 것을 특징으로 하는 회로차단기의 전자 트립장치.In accordance with the change of the gap length between the armature and the contactor during the suction operation of the electromagnet unit, the contact point between the operation arm and the trip arm is adjusted in the longitudinal direction of the operation lever. In the first half of the suction operation where the air gap is large, the contact point is set on the root side of the operating arm to suppress the load applied to the armature, and in the second half of the suction operation where the air gap is shortened. An electronic trip device of a circuit breaker characterized by moving the contact point to the tip side of the operation arm to drive the trip arm of the trip crossbar. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 전자석 유닛의 아마추어에 마련된 조작 아암과 트립 크로스바에 마련된 트립 아암이 서로 반대방향으로부터 연재되어 서로 대치하도록 배치되고, 또한 조작 아암을 직선 아암으로 한 상태에서, 트립 아암에는 그 길이방향에 따라 조작 아암과의 대향면에 스텝 형상으로 변화하는 단차부를 형성한 것을 특징으로 하는 회로차단기의 전자 트립장치.The operation arm provided on the armature of the electromagnet unit and the trip arm provided on the trip crossbar are arranged so as to extend from each other and face each other, and the operation arm is a straight arm, and the trip arm has the operation arm along the length direction thereof. An electronic trip device for a circuit breaker, characterized in that a stepped portion is formed in a step shape on an opposite surface of the circuit breaker.
KR1020020028117A 2001-05-28 2002-05-21 Electromagnetic tripping device for circuit breaker KR100690148B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2001-00158057 2001-05-28
JP2001158057A JP2002352693A (en) 2001-05-28 2001-05-28 Electromagnetic trip device for circuit breaker

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20020090870A true KR20020090870A (en) 2002-12-05
KR100690148B1 KR100690148B1 (en) 2007-03-08

Family

ID=19001831

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020020028117A KR100690148B1 (en) 2001-05-28 2002-05-21 Electromagnetic tripping device for circuit breaker

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP2002352693A (en)
KR (1) KR100690148B1 (en)
CN (1) CN1276453C (en)
TW (1) TW546674B (en)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4510528B2 (en) * 2004-06-11 2010-07-28 テンパール工業株式会社 Circuit breaker instantaneous trip device
CN101582353B (en) * 2009-06-08 2011-04-27 常熟开关制造有限公司(原常熟开关厂) Electromagnetic short current protective mechanism for breaker
CN101888067B (en) * 2010-07-08 2012-07-18 江苏辉能电气有限公司 Draw-out type pre-tripping device of low-voltage circuit breaker
CN102646556B (en) * 2011-02-18 2015-12-30 浙江正泰电器股份有限公司 A kind of device for under-voltage releasing equipment
JP2015179628A (en) * 2014-03-19 2015-10-08 河村電器産業株式会社 Electromagnetic pull-out device for circuit breaker
DE102017109263B4 (en) * 2017-04-28 2019-06-06 Binder Gmbh laboratory cabinet
DE102017129657A1 (en) * 2017-07-10 2019-01-10 Dehn + Söhne Gmbh + Co. Kg Arrangement for the non-reversible detection and display of electrical overcurrents or current limits by means of a pre-assembled conductor
KR102569202B1 (en) 2022-11-04 2023-08-22 주식회사 대륙 Fixed contactor for DC circuit breaker and DC circuit breaker comprising it

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR830002461Y1 (en) * 1980-12-09 1983-11-09 가부시기 가이샤 히다찌세이사꾸쇼 High Speed Circuit Breaker
JP3503396B2 (en) * 1997-03-06 2004-03-02 三菱電機株式会社 Circuit breaker
KR200220196Y1 (en) * 1998-12-15 2001-05-02 이종수 Crossbar Restoration Device of Circuit Breaker

Also Published As

Publication number Publication date
JP2002352693A (en) 2002-12-06
CN1276453C (en) 2006-09-20
TW546674B (en) 2003-08-11
KR100690148B1 (en) 2007-03-08
CN1388550A (en) 2003-01-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3373319B1 (en) Circuit breaker with instant trip mechanism
JPS63202816A (en) Remotely controllable protection switch gear
KR100690148B1 (en) Electromagnetic tripping device for circuit breaker
SK287728B6 (en) Electromechanical remote switch
JP2005158711A (en) Bistable electromagnetic relay
US6307455B1 (en) Control mechanism for a circuit breaker
US5200723A (en) Remotely-controlled relay
EP0458302B1 (en) Remotely controlled relay
EP0860843A3 (en) Circuit breaker
US5181001A (en) Remotely-controlled relay
JPH11224587A (en) Circuit breaker
KR100434330B1 (en) trip device of short voltage in MCCB
KR200224241Y1 (en) device latch in auxiliary contact unit for magnetic contactor
CN211150467U (en) Electromagnetic mechanism and circuit breaker
EP1054425A1 (en) Modular auxiliary electrical device, particularly for minimum operating voltage control
CN218039075U (en) Plug-in circuit breaker
CN210296276U (en) Tripping output force value amplifying mechanism and circuit breaker with same
CN113711324B (en) Push button switch
JP4372596B2 (en) breaker
JP4510528B2 (en) Circuit breaker instantaneous trip device
JP4147720B2 (en) Undervoltage trip device for circuit breaker
JP4191833B2 (en) Circuit breaker
JP2861432B2 (en) Electromagnetic trip device for circuit breaker
JPS6247928A (en) Contact switchgear
CN113130264A (en) Electromagnetic mechanism and circuit breaker

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20100223

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee