KR200218816Y1 - 배선용 차단기의 트립장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 배선용 차단기의 트립장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 상기 트립장치의 슈터와 크로스바에 관한 것이다.

과전류 발생시 동작하는 히터(7)와, 상기 히터(7)에 접촉된 바이메탈(8)과, 상기 바이메탈(8)의 변형에 의해 제 1 힌지축(14)을 중심으로 회전하는 크로스바(109)와, 상기 크로스바(109)의 일측에 형성된 로커암(109a)과, 상기 로커암(109a)의 끝단에 형성되어 상기 제 1 힌지축(14)에 대해 동심원을 이루는 제 1 원호면을 갖는 걸림부(109b)와, 상기 제 1 힌지축(14)에 대해 동심원을 이루며 상기 제 1 원호면과 면접촉을 하는 제 2 원호면을 갖는 스토퍼(110a)가 형성된 슈터(110)와, 상기 슈터(110)를 가압하고 상기 스토퍼가(110a) 상기 걸림부(109b)로부터 해제될 때 상기 슈터(110)를 제 2 힌지축(15)에 대해 회전시키는 탄성수단(111)과, 사고전류 또는 순시전류 발생시 마그네트(12)의 인력에 의해 동작하여 상기 크로스바(109)를 가압하여 상기 바이메탈(8)이 회전하는 방향과 동일한 방향으로 회전시키는 아마츄어(13)를 구비한 배선용 차단기의 트립장치를 제공한다.

Description

배선용 차단기의 트립장치{Device's shooter and crossbar structure of circuit breaker}

본 고안은 배선용 차단기의 트립장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 트립장치를 구성하고 있는 크로스바 및 슈터를 개선하여 트립장치의 동작 신뢰성을 높일 수 있도록 한 것이다.

도 1은 종래의 배선용 차단기의 조립 상태도로서 이를 참조하면, 배선용 차단기는 커버(1), 소호부(2), 트립부(3), 메커니즘부(4) 등으로 구성되어 있다.

도선상에 이상전류가 흐를 경우, 상기 트립부(3)는 상기 메커니즘부(4)를 연동시켜 상기 이상전류를 차단하고, 상기 소호부(2)는 이상 전류에 의한 아크를 흡수한다.

여기에서 이상전류는 정격 전류 6배 이내의 과전류와, 정격 전류 6배 내지 15배의 사고전류와, 정격 전류 15배 이상의 순시전류로 구분된다.

도 2는 도 1의 트립부를 나타낸 조립상태도이고, 도 3은 도 2의 크로스바와 슈터를 나타낸 정면도이다.

이와 같이 작용하는 종래의 배선용 차단기의 트립장치를 도 2 및 도 3을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 2에 나타난 바와 같이, 종래의 배선용 차단기의 트립장치는 과전류 발생시 열을 발생하는 히터(7)와, 상기 히터(7)에 접촉하는 바이메탈(8)과, 상기 바이메탈(8)의 변형에 의해 제 1 힌지축(14)을 중심으로 회전하는 크로스바(9)와, 상기 크로스바(9)의 일단부에 형성되며 그 끝단에 걸림턱(9b)을 갖는 로커암(9a)과, 상기 크로스바(9)의 회전에 의해 상기 걸림턱(9b)으로 부터 해제시 제 2 힌지축(15)을 중심으로 회전하는 슈터(10)와, 상기 슈터(10)에 설치되어 상기 걸림턱(9b)을 가압하는 스프링(11)이 구비되어 있다.

또한, 상기 트립장치는 사고전류 또는 순시전류가 발생하는 경우, 자기장에 의한 인력을 발생하는 마그네트(12)와, 상기 마그네트(12)의 인력에 의해 동작하여 상기 크로스바(9)의 하단을 가압하여 상기 크로스바(9)를 상기 바이메탈(8)이 회전시키는 방향과 동일한 방향으로 회전시키는 아마츄어(13)가 더 구비되어 있다.

도 2 및 도 3을 참조하여 과전류에 의한 트립장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.

전로에 과전류가 흐르게 되면 상기 히터(7)에 의해 열이 발생하고, 이 열은 상기 히터(7)와 접촉하고 있는 상기 바이메탈(8)에 전도되고, 상기 열전도된 바이메탈(8)은 고유의 만곡 특성에 따라 만곡되어 상기 크로스바(9)를 가압하고, 상기의 바이메탈(8)에 의해 힘을 받은 상기 크로스바(9)는 제 1 힌지축(14)을 중심으로 회전하여 상기 걸림턱(9b)이 상기 슈터(10)를 해제한다.

이후, 상기 슈터(10)는 상기 스프링(11)에 의해 제 2 힌지축(15)을 중심으로 회전하여 상기 메커니즘부(4)를 동작시켜 과전류를 차단한다.

다음으로, 전로상에 사고전류 및 순시전류에 의한 트립장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.

상기 사고전류 및 순시전류가 흐르게 되면, 상기 마그네트(12)에서 자기장이 발생하여 상기 마그네트(12)에 대향하고 있는 아마츄어(13)를 끌어당긴다.

이에 따라 상기 아마츄어(13)가 이동하여 상기 크로스바(9)의 하단을 가압하여 상기 크로스바(9)를 반시계 방향으로 회전시키게 된다.

이후의 과정은 상술한 바와 같이 상기 바이메탈(8)이 상기 크로스바(9)를 가압하여 반시계 방향으로 회전시킨 과정과 동일하여 이하 생략한다.

그러나, 이와 같이 구성되는 배선용 차단기의 트립장치는 다음과 같은 문제점을 가지고 있다.

도 3을 참조하면, 상기 크로스바(9)가 제 1 힌지축(14)을 중심으로 회전할 경우, 상기 걸림턱(9b)은 상기 슈터(10)를 해제하기 전까지 상기 슈터(10)를 일정량 밀어올리며, 상기 스프링(11)이 압축된다,

이는, 상기 슈터(10)가 약간 올라감에 의해 상기 스프링(11)의 길이가 짧아지고, 상기 스프링(11)의 탄성에 의하여 상기 크로스바(9)의 회전에 보다 많은 힘이 요구됨을 의미한다.

이에 따라, 상기 슈터(10)를 동일 거리 밀어올리는 힘이 일정하지 않아 과전류 트립특성이나 순시전류 트립특성의 편차가 심해지는 문제가 발생되게 된다.

이러한 문제점은 종래의 배선용 차단기의 트립장치의 과전류 트립특성 및 순시전류 트립특성을 조절함에 있어 여러 가지 인자가 복합적으로 작용하여 신뢰성을 약화시키게 된다.

또한, 상기 트립장치가 정확한 동작특성을 가질 수 없으므로, 제품 시험을 할 때에도 시험시간이 길어지는 단점이 있다.

본 고안은 상기의 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 과전류 검출 및 사고전류 검출에 있어서 정확한 트립동작특성을 확보하여 동작의 신뢰성을 확보하고 제품의 시험시간을 단축시키는 것을 목적으로 한다.

도 1은 종래의 배선용 차단기의 조립상태도.

도 2는 도 1의 트립부를 나타낸 조립상태도.

도 3은 도 2의 크로스바와 슈터를 나타낸 정면도.

도 4는 본 고안의 트립부를 나타낸 조립상태도.

도 5는 도 4의 본 고안이 적용된 크로스바와 슈터를 나타낸 정면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 커버 2 : 소호부

3 : 트립부 4 : 메커니즘부

5 : 트립 커버 6 : 트립 케이스

7 : 히터 8 : 바이메탈

9 : 크로스바 9a : 로커암(locker arm)

9b : 걸림턱 10 : 슈터

11 : 스프링 12 : 마그네트

13 : 아마츄어 14 : 제 1 힌지축

15 : 제 2 힌지축

109 : 크로스바 109a : 로커암

109b : 걸림부 110 : 슈터

110a : 스토퍼(stopper) 111 : 탄성수단

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 고안은 과전류 발생시 동작하는 히터와, 상기 히터에 접촉된 바이메탈과, 상기 바이메탈의 변형에 의해 제 1 힌지축을 중심으로 회전하는 크로스바와, 상기 크로스바의 일측에 형성된 로커암과, 상기 로커암의 끝단에 형성되어 상기 제 1 힌지축에 대해 동심원을 이루는 제 1 원호면을 갖는 걸림부와, 상기 제 1 힌지축에 대해 동심원을 이루며 상기 제 1 원호면과 면접촉을 하는 제 2 원호면을 갖는 스토퍼가 형성된 슈터와, 상기 슈터를 가압하고 상기 스토퍼가 상기 걸림부로부터 해제될 때 상기 슈터를 제 2 힌지축에 대해 회전시키는 탄성수단과, 사고전류 또는 순시전류 발생시 마그네트의 인력에 의해 동작하여 상기 크로스바를 가압하여 상기 바이메탈이 회전하는 방향과 동일한 방향으로 회전시키는 아마츄어를 구비한 배선용 차단기의 트립장치를 제공한다.

이와 같이 구성된 본 고안의 실시예를 첨부도면 도 4 및 도 5를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 고안의 트립부를 나타낸 조립상태도이고, 도 5는 상기 도4의 본 고안이 적용된 크로스바와 슈터를 나타낸 정면도이다.

이하, 종래의 고안과 동일한 구성 및 작용은 종래의 도면부호를 사용하고, 본 고안의 주요부의 구성 및 작용은 별도의 도면부호를 사용하여 설명한다.

도 4에서 나타난 바와 같이, 본 고안은 과전류 발생시 동작하는 히터(7)와, 상기 히터(7)에 접촉된 바이메탈(8)과, 상기 바이메탈(8)의 변형에 의해 제 1 힌지축(14)을 중심으로 회전하는 크로스바(109)와, 상기 크로스바(109)의 일측에 형성된 로커암(109a)과, 상기 로커암(109a)의 끝단에 형성되어 상기 제 1 힌지축(14)에 대해 동심원을 이루는 제 1 원호면을 갖는 걸림부(109b)와, 상기 제 1 힌지축(14)에 대해 동심원을 이루며 상기 제 1 원호면과 면접촉을 하는 제 2 원호면을 갖는 스토퍼(110a)가 형성된 슈터(110)와, 상기 슈터(110)를 가압하고 상기 스토퍼(110a)가 상기 걸림부(109b)로부터 해제될 때 상기 슈터(110)를 제 2 힌지축(15)에 대해 회전시키는 탄성수단(111)과, 사고전류 또는 순시전류 발생시 마그네트(12)의 인력에 의해 동작하여 상기 크로스바(109)를 가압하여 상기 바이메탈(8)이 회전하는 방향과 동일한 방향으로 회전시키는 아마츄어(13)로 구성되어 있다.

이와 같이 구성된 본 고안의 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 5에 나타난 바와 같이, 상기 크로스바(109)는 상부에 로커암(109a)을 가지고 있고, 상기 로커암(109a)의 일측 상단면에 걸림부(109b)가 형성되어 있다.

상기 걸림부(109b)는 상기 크로스바(109)의 회전중심을 이루는 제 1 힌지축(14)을 중심으로 원주운동을 하고, 상기 원주운동의 연장선과 동일한 형상인 오목한 제 1 원주면을 갖는다.

또한, 상기 슈터(110)는 상단부에 스토퍼(110a)가 형성되어 있고, 상기 스토퍼(110a)는 상기 걸림부(109b)의 오목한 제 1 원주면과 접촉면을 이루고 있는 볼록한 제 2 원주면을 갖는다.

상기 탄성수단(111)은 슈터(110)의 하부에 접촉하여 위치하며 상기 슈터(110)를 상방향으로 가압하여, 결국, 상기 제 1 원주면과 제 2 원주면의 접촉면에 압력을 가하여 상기 크로스바(109)와 슈터(110)를 구속한다.

이때, 상기 슈터(110)를 가압하는 탄성수단(111)은 스프링일 수 있다.

한편, 상기 걸림부(109b)는 원주운동을 하고, 상기 원주운동의 연장선과 동일한 오목한 제 1 원주면을 가지고 있으므로, 상기 크로스바(109)가 회전하는 경우, 상기 제 1 원주면과 제 2 원주면은 서로 반대방향으로 슬라이딩하여 상기 슈터(110)를 해제시킨다.

더우기, 상기 접촉면이 상기 걸림부(109b)의 원주운동의 연장선과 동일한 원주면을 가지고 있으므로, 상기 제 1 원주면이 제 2 원주면을 완전히 벗어날 때까지 상기 슈터(110)는 움직이지 않는다.

결국, 상기 슈터(109a)를 가압하는 탄성수단(111)의 길이가 변하지 않게 되어 상기 탄성수단(111)의 압축량을 일정하게 유지할 수 있는 장점이 있다.

이상에서와 같이, 본 고안은 과전류, 사고전류 및 순시전류에 대한 트립특성을 정확하게 구현하여 트립장치를 정확하게 작동되게 하고, 또한, 상기 트립특성이 거의 모든 제품에 일관성을 가지게 하여 시험시간을 대폭 단축시킨다.

Claims (3)

1. 과전류 발생시 동작하는 히터와;

   상기 히터에 접촉된 바이메탈과;

   상기 바이메탈의 변형에 의해 제 1 힌지축을 중심으로 회전하는 크로스바와;

   상기 크로스바의 일측에 형성된 로커암과;

   상기 로커암의 끝단에 형성되어 상기 제 1 힌지축에 대해 동심원을 이루는 제 1 원호면을 갖는 걸림부와;

   상기 제 1 힌지축에 대해 동심원을 이루며 상기 제 1 원호면과 면접촉을 하는 제 2 원호면을 갖는 스토퍼가 형성된 슈터와;

   상기 슈터를 가압하고, 상기 스토퍼가 상기 걸림부로부터 해제될 때 상기 슈터를 제 2 힌지축에 대해 회전시키는 탄성수단과;

   사고전류 또는 순시전류 발생시 마그네트의 인력에 의해 동작하여 상기 크로스바를 가압하여 상기 바이메탈이 회전하는 방향과 동일한 방향으로 회전시키는 아마츄어를 구비한 배선용 차단기의 트립장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 탄성수단은 상기 바이메탈이 상기 크로스바를 회전시키는 방향과 반대 방향으로 상기 슈터를 회전시키도록 가압하는 것을 특징으로 하는 배선용 차단기의 트립장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 제 1 원주면은 오목한 내주면이고, 제 2 원주면은 볼록한 외주면을 가지는 것을 특징으로 하는 배선용 차단기의 트립장치.