KR200241478Y1 - 열동형과부하계전기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 과부하로 인한 전동기의 소손 방지를 목적으로 사용되는 열동형 과부하 계전기에 관한 것으로, 개폐기구부와 접점기구부를 별도의 보조케이스내에 설치하고 이를 절연 케이스에 분해 결합이 가능하게 조립함으로서 계전기의 가로방향 크기를 줄이고 사용하는 전류용량이 변경되는 경우에도 보조 케이스를 호환성 있게 사용할 수 있도록 한 것이다.

본 고안은 가열체(22)와 주바이메탈(23) 및 시프터(24)가 내장된 절연 케이스(21)와, 상기 주바이메탈의 변위에 따라 동작하는 개폐기구부와, 상기 개폐기구부의 동작에 따라 접속 및 분리되는 접점기구부를 구비한 것에 있어서, 상기 절연케이스와는 별도로 구비된 보조케이스(25)내에 조정링크(26)와 석방레버(27) 및 온도보상 바이메탈(28)로 이루어진 개폐기구부와 접점부를 설치하여 상기 보조 케이스를 절연 케이스에 결합하고 보조케이스에 설치된 온도보상 바이메탈의 하단부가 절연 케이스에 설치된 시프터(24)의 측면에 위치되게 하여 시프터의 이동에 따라 온도보상 바이메탈이 연동되도록 하여서 된 것을 특징으로 하는 열동형 과부하 계전기이다.

Description

열동형 과부하 계전기{thermal-relay}

본 고안은 과부하로 인한 전동기의 소손방지를 목적으로 사용되는 열동형 과부하 계전기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 개폐기구부와 접점기구부를 별도의 보조케이스내에 설치하고 이를 절연 케이스에 분해 결합이 가능하게 조립함으로서 계전기를 호환성 있게 사용할 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 열동형 과부하 계전기는 과전류에 의해 발열하는 히터부와 상기 히터부의 발열에 따라 기구적으로 작동하여 접점을 트립(Trip)시키는 개폐 기구부로 구성되며, 통상 개폐 기구부는 히터부의 측면에 설치되는 것이 일반적이다.

도 1은 상기와 같은 형태로 된 종래 열동형 과부하 계전기의 구성도로서 케이스(1)의 하부에 가열체(2)와 주바이메탈(3)로 구성된 히터부가 설치되어 있고 그 일측에 석방레버(5)와 온도 보상 바이메탈(6) 및 조정링크(6) 등으로 구성된 개폐기구부가 설치되어 있으며, 케이스의 상부에는 개폐 기구부의 작동에 따라 개리되는 접점부가 설치되어 있다.

상기 가열체(2)는 주바이메탈(3)에 감겨져 과전류의 발생시 주바이메탈(3)에 변위를 발생시키는 역할을 하며, 상기 주바이메탈(3)의 자유단(3a)에는 시프터(Shifter)(4)가 결합되어 주바이메탈(3)에 변위가 발생될 때 시프터(4)는 도면상 우측방향으로 이동을 한다.

상기 개폐기구부는 X점을 중심으로 회전하는 석방레버(5)와, 상기 석방레버에 일체형으로 고정되고 하단부가 시프터(4)의 선단에 결합된 온도 보상 바이메탈(6)과, 상기 석방레버(5)와 X점에서 핀으로 연결되고 조정다이얼(8)의 회전에 의해 W점을 중심으로 회전하면서 X점의 위치를 변화시켜 주는 조정링크(7)로 구성되어 있다.

상기 접점부는 서로 절연이 되어 다른 전위에서 사용이 가능한 통상 개방 접점과 통상 폐쇄 접점으로 구성되며, 통상 개방 접점의 가동접점은 전원을 외부로 연결하는 단자(9)와 단자에 고정된 가동판(9a) 및 가동접점(9b)으로 구성되고, 고정접점은 단자(10)와 가동판(10a) 및 고정접점(10b)으로 구성되어 있다.

또한 통상 폐쇄접점 가동접점은 단자(11)와 이 단자에 고정되어 석방레버(5)와의 접촉에 따라 반전하는 반전 스프링(12) 및 반전 스프링에 고정된 가동접점(12a)으로 구성되고, 고정접점은 단자(13)와 가동판(13a) 및 고정접점(13b)으로 구성되어 있다.

상기 케이스(1)내에는 반전 스프링(12)에 결합된 상태로 자유롭게 이동하는 구동판(14)이 설치되어 있으며, 상기 구동판(14)에는 통상 개방접점을 구동시키는 돌출부(14a)가 형성되어 있고 일측 끝단에는 통상 개방 접점과 통상 폐쇄접점의 개리 상태를 외부로 표시하는 동작 표시편(14b)이 형성되어 있다.

따라서 주바이메탈(3)에 감겨진 가열체(2)에 과전류가 흐르면 가열체(2)의 발열에 의해 주바이메탈(3)이 형상변화를 일으켜 자유단(3a)이 만곡되면서 시프터(4)를 도면상 우측방향으로 이동시키게 되고 시프터(4)의 이동에 따라 온도보상 바이메탈(9)이 일체화된 석방레버(5)와 함께 X점을 축으로 하여 도면상 반시계 방향의 회전을 하게 된다.

상기와 같이 석방레버(5)가 회전을 하면 석방레버(5)의 상단부가 반전 스프링(12)의 러그부(12b)를 반전 위치까지 눌러 반전 스프링(12)이 반전되고 이때 반전 스프링(12)의 상단부가 시계 방향으로 회전을 하여 통상 폐쇄 접점의 고정접점(13b)과 가동접점(12a)은 개로된다.

한편 반전 스프링(12)이 반전되면 구동판(14)의 돌출부(14a)가 이동하여 개로 상태로 위치한 통상 개방접점의 가동접점(9b)과 고정접점(10b)을 폐로 상태로 전환시키게 된다.

그리고 동작전류를 바꾸고자 할 때에는 동작전류의 변화에 수반하여가열체(2)의 발열과 주바이메탈(3)의 만곡량이 변하게 되므로 석방레버(5)의 회전에 따른 반전스프링(12)의 반전위치를 변화시켜야 하는데, 이때 조정 다이얼(8)을 회전시켜주면 그 회전 방향에 따라 조정링크(7)가 W점을 중심으로 회전하여 조정링크(7)와 석방레버(5)의 연결점인 X점의 위치가 이동되므로 반전 스프링(12)의 반전 위치도 변환하게 되는 것이다.

그러나 상기와 같은 종래의 열동형 과부하 계전기는 주바이메탈을 포함하는 절연부와 개폐 기구부 및 접점기구부가 하나의 절연 케이스내에 모두 설치되는 구조이기 때문에 계전기의 가로방향 크기가 커지게 되며, 따라서 배전반 내에서 계전기가 전자 접촉기등과 같이 조합하여 사용될 때 전기기기를 컴팩트하게 구성하기가 어려운 결점이 있다.

또한 사용하는 전류의 용량크기가 변경되는 경우 계전기 전체를 교환하여야 하는 문제점도 있다.

본 고안의 목적은 개폐 기구부와 접점부를 하나의 보조 케이스내에 별도로 설치하고 이 보조 케이스를 절연 케이스에 호환성 있게 결합하여 사용할 수 있게 함으로서 계전기의 가로방향의 크기를 축소시킬 수 있음은 물론 전류의 용량이 변경되는 경우에도 쉽게 대처할 수 있는 열동형 과부하 계전기를 제공하기 위한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 실시예에 따라 가열체와 주바이메탈 및 시프터가 내장된 절연 케이스와, 상기 주바이메탈의 변위에 따라 동작하는 개폐기구부와, 상기 개폐기구부의 동작에 따라 접속 및 분리되는 접점기구부를 구비한 것에 있어서, 상기 절연케이스와는 별도로 구비된 보조케이스내에 조정링크와 석방레버 및 온도보상 바이메탈로 이루어진 개폐기구부와 접점부를 설치하여 상기 보조 케이스를 절연 케이스에 결합하고 보조케이스에 설치된 온도보상 바이메탈의 하단부가 절연 케이스에 설치된 시프터의 측면에 위치되게 하여 시프터의 이동에 따라 온도보상 바이메탈이 연동되도록 하여서 된 열동형 과부하 계전기가 제공된다.

도 1은 종래 열동형 과부하 계전기의 구성도

도 2는 본 고안에 따른 열동형 과부하 계전기의 구성도

도 3은 도 2에서 보조 케이스만 분리하여 도시한 구성도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

21 : 절연 케이스 22 : 가열체

23 : 주바이메탈 24 : 시프터

25 : 보조 케이스

도 2는 본 고안에 따른 열동형 과부하 계전기의 전체 구성도이고 도 3은 보조 케이스를 분리하여 도시한 구성도이다.

절연 케이스(21)내에 히터부를 이루는 가열체(22)와 주바이메탈(23)이 설치되어 있고 상기 주바이메탈(23)의 자유단(23a)에 시프터(24)가 결합되어 있다.

상기 절연 케이스(21)의 상부에 보조 케이스(25)가 스크류등의 체결수단에 의해 분해 결합이 가능하게 조립되어 있고 개폐기구부와 접점부는 상기 보조케이스(25)내에 설치되어 있다.

개폐기구부를 이루는 조정링크(26)는 보조케이스(25)에 형성된 돌기(25a)에 회전가능하게 결합되어 있고 석방레버(27)는 상기 조정링크(26)에 형성된 돌기(26a)에 회전가능하게 결합되어 있으며, 상기 석방레버(27)에는 온도보상 바이메탈(28)이 수직상으로 고정되어 있다.

상기 온도보상 바이메탈(28)의 하단부는 시프터(24)와 일체로 형성된 돌출부(24a)의 일측에 위치되어 시프터(24)의 이동시 돌출부(24a)가 온도보상 바이메탈(28)과 접속하게 되어 있다.

상기 조정링크(26)의 상단에는 동작전류의 변환에 따라 조정링크(26)를 변위시키기 위한 조정 다이얼(29)과 미세조정 스크류(30)가 설치되어 있으며, 조정링크(26)는 보조 케이스(25) 내벽면에 있는 판스프링(31)에 의해 지지되어 있다.

상기 석방레버(27)의 일측 끝부분은 반전기구(32)에 접속되어 있으며, 상기 반전기구(32)의 일측은 단자(34)에 결합되어 있고 반대측은 보조홀더(35)의 홈부분(35a)에 결합되어 있다.

상기 반전기구(32)의 중앙부분에는 스프링(33)이 결합되어 석방레버(27)의 회전동작에 따라 반전기구(32)는 반전 동작을 한다.

통상 폐쇄 가동접점(37)은 단자(36)와 결합되어 있고 통상 폐쇄 고정접점(39)은 단자(38)에 결합되어 있으며, 통상 폐쇄 가동접점(37)의 상부에는 보조홀더(35)와 일체로 형성된 누름부(35b)가 위치되어 반전기구(32)의 동작에 따른 보조홀더(35)의 승강운동에 의해 통상 폐쇄접점은 개로되거나 폐로된다.

통상 개방 고정접점(42)은 단자(41)에 결합되어 있고 리셋(Reset)버튼(43)은 보조 케이스(25)내에 설치되어 있으며, 리셋버튼(43)의 하단부는 통상 개방 고정접점(42)을 위에서 지지하고 있다.

테스트 버튼(44)은 보조 케이스(25)의 상부 중앙에 스프링(45)으로 탄력설치되어 있으며, 누름 작동에 의해 석방레버(27)를 회전시킬 수 있는 위치에 설치되어 있다.

상기와 같이된 본 고안의 열동형 과부하 계전기의 작동을 설명한다.

주바이메탈(23)에 감겨진 가열체(22)에 과전류가 흐르면 가열체(22)의 발열에 의해 주바이메탈(23)의 자유단(23a)이 만곡하여 시프터(24)가 도 2의 도면상 우측방향으로 이동을 하게 되고 시프터(24)가 이동하면 시프터(24)의 돌출부(24a)가 온도보상 바이메탈(28)의 하부 자유단에 접속하면서 온도보상 바이메탈(28)을 우측으로 밀게된다.

이렇게 온도보상 바이메탈(28)이 밀리는 힘을 받게 되면 석방레버(27)가 조정링크(26)와의 연결점인 돌기(26a)를 중심점으로 반시계 방향의 회전운동을 하게 되고 석방레버(27)의 회전에 따라 석방레버(27)의 끝단부가 반전기구(32)의 중앙부분을 반전위치까지 눌러주면 반전기구(32)가 반전하면서 보조홀더(35)의 홈부분(35a)에 끼워진 반전기구(32)의 좌측 끝단부가 시계방향의 회전운동을 하게 된다.

따라서 보조홀더(35)는 위로 상승하면서 보조 케이스(25) 밖으로 돌출되어 계전기의 동작상태를 표시하여 주게되고 누름부(35b)에 눌려있던 통상폐쇄 가동접점(37)이 구속상태로 부터 해제되면서 통상 폐쇄 가동접점(37)과 통상 폐쇄 고정접점(39)은 개로하게 되며, 개로 상태로 있던 통상 개방 가동접점(42)은 폐로 상태로 전환하게 된다.

한편 상기와 같이 반전기구(32)가 반전된 상태에서 리셋버튼(43)을 눌러주면 리셋버튼(43)이 하방으로 이동하면서 통상개방 고정접점(42)을 누르게 되고 통상개방 고정접점(42)이 하방으로 이동하면서 반전기구(32)의 좌측부분을 아래로 누르게되므로 반전기구(32)와 스프링(33) 사이에 힘의 반전이 일어나 반전기구(32)는 본래의 상태로 복귀한다.

이때 보조 케이스(25) 위로 돌출되어 있던 보조홀더(35)는 하강하게 되고 보조홀더(35)의 누름부(35b)가 통상 폐쇄 가동접점(37)을 눌러 통상 폐쇄 가동접점(37)과 통상 폐쇄 고정접점(39)이 접촉되므로 단자(36)(38)는 다시 통전 상태로 된다.

또한 동작 전류를 바꾸고자 할 때 조정 다이얼(29)을 회전시켜 주면 미세조정 스크류(30)로 고정되어 있는 조정링크(26)가 보조 케이스(25)에 형성된 돌기(25a)를 중심으로 회전을 하여 석방레버(27)의 위치가 변화되고 이에따라 시프터(24)의 돌기부(24a)와 온도보상 바이메탈(28) 하단부 사이의 간격이 변화되므로 동작전류가 바뀌게 된다.

그리고 계전기의 기구적인 동작이 원활히 일어나는지 시험하고자 할 때에는 테스트 버튼(44)을 눌러주게 되는데, 테스트 버튼(44)을 누르면 석방레버(27)가 테스트 버튼(44)에 의해 눌러져 회전을 하면서 반전기구(32)를 반전시키게 되므로 계전기의 동작을 용이하게 테스트 할 수 있다.

본 고안에 따른 열동형 과부하 계전기는 온도보상 바이메탈, 석방레버, 조정링크 등의 개폐 기구부와 접점부가 별도의 보조 케이스에 설치되어 있고 상기 보조 케이스를 절연 케이스의 상부에 조립하여 사용하는 구조로 되어 있기 때문에 기구부가 히터의 측면에 설치되던 종래의 계전기에 비해 가로방향 크기를 대폭 줄일 수있게 되고 이에 따라 계전기를 배전반에 부착할 때 전기기기를 컴팩트 하게 구성할 수 있게 된다.

또한 개폐기구부와 접점기구부가 내장된 보조 케이스는 사용하는 전류의 용량의 크기에 관계없이 공용으로 사용할 수 있으므로 전류 용량의 크기가 변화되는 경우 그 용량에 맞는 절연 케이스만 만들고 보조 케이스는 기존의 것을 그대로 사용할 수 있는 호환성을 제공하게 된다.

Claims (1)

1. 가열체(22)와 주바이메탈(23) 및 시프터(24)가 내장된 절연 케이스(21)와, 상기 주바이메탈의 변위에 따라 동작하는 개폐기구부와, 상기 개폐기구부의 동작에 따라 접속 및 분리되는 접점기구부를 구비한 것에 있어서,

   상기 절연케이스와는 별도로 구비된 보조케이스(25)내에 조정링크(26)와 석방레버(27) 및 온도보상 바이메탈(28)로 이루어진 개폐기구부와 접점부를 설치하여 상기 보조 케이스를 절연 케이스에 결합하고 보조케이스에 설치된 온도보상 바이메탈의 하단부가 절연 케이스에 설치된 시프터(24)의 측면에 위치되게 하여 시프터의 이동에 따라 온도보상 바이메탈이 연동되도록 하여서 된 것을 특징으로 하는 열동형 과부하 계전기.