KR20030047206A - 회로차단기의 트립원인 표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 회로차단기에 관한 것으로서, 작업자가 차단기의 트립동작이 과전류 트립과 순시 트립 중 어느 하나에 의한 것인지 그 트립원인을 외부에서 한눈에 파악할 수 있도록 된 회로차단기의 트립원인 표시장치에 관한 것이다.

이를 위해 본 발명은, 외함을 형성하는 케이스(1) 내부에, 과전류에 의해 발열되는 고저항부(301)와, 상기 고저항부에 열전달이 가능하도록 접촉된 바이메탈(302)과, 상기 바이메탈과 일정거리 이격된 상태로 바이메탈의 만곡에 따라 일측으로 회전되는 회전자(303)와, 상기 회전자가 원위치로 복귀하도록 탄성력을 부가하는 회전자 스프링(304)과, 상기 회전자(303)의 상단에 걸림된 상태로 회전자가 일측으로 회전하여 걸림이 해제된 상태에서는 크로스바(200)를 밀어 회동시키는 트립자(305)와, 상기 트립자가 원위치로 복귀하도록 탄성력을 부가하는 트립자 스프링(306)과, 상기 회전자(303)와 회전자 스프링(304), 트립자(305)와 트립자 스프링(306)을 내부에 수용하기 위한 트립부 케이싱(307)으로 이루어진 과전류 트립부(300)와; 사고전류에 의해 전자력을 발생시키는 전자석 장치(351)와, 상기 전자석 장치와 크로스바(200) 사이에 회동가능하게 구비된 순시 트립자(352)와, 상기 순시 트립자가 회동시 원위치로 복귀할 수 있도록 탄성력을 부가하는 순시 스프링(353)으로 이루어진 순시 트립부(350)를 포함하는 회로차단기에 있어서, 상기 케이스(1)의 상부면 적소에 형성된 트립표시공(400)과, 상기 과전류 트립부(300)의 트립자(305) 일측에 부착된 상태로 상기 트립자가 회동시 함께 회동되어 외부에서 트립표시공(400)을 통해 보여지도록 된 과전류 트립표시부재(410)로 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

회로차단기의 트립원인 표시장치{trip reason indicator of circuit breaker}

본 발명은 회로차단기 분야에 관련된 것으로서, 좀 더 상세히 기술하면 회로차단기가 트립동작을 수행한 후, 상기 트립동작이 과전류 트립 또는 순시 트립 중 어느 하나에 의해서 발생된 것인지 트립원인을 표시하는 회로차단기의 트립원인 표시장치에 관한 것이다.

일반적으로 회로 차단기는 각종 배선설비에 있어서 정상부하시의 개폐 및 접지, 단락 등의 사고가 발생할 경우 전류를 차단시켜 각종 회로 및 기기를 보호하는데 사용되는 전기기기이다.

먼저, 이러한 회로 차단기는 첨부된 도 1을 참조할 때, 차단기의 외함을 형성하는 케이스(1) 내부에는 전로에 발생된 이상전류를 차단하기 위해 개폐기구부(2)와 트립장치부(3)를 구비하고, 이 중에서 상기 개폐기구부는 차단기의 접점을 기구적으로 접촉 또는 분리시킴으로써 전로를 개폐시키도록 동작됨은 익히 공지된 사실이다.

그럼, 도 2를 참조하여 이러한 개폐기구부의 구성에 대해서 좀 더 자세히 살펴보기로 한다.

상기 개폐기구부(2)는 트립동작시 일방향으로 회동하는 크로스바(200)와, 상기 크로스바에 의해 선택적으로 잠금 또는 잠금해제되는 레버(201) 및 잠금쇠(202)와, 상기 레버 및 잠금쇠와 한 뭉치로 결합되어 회동시 탄력을 부가하기 위한 링크(203) 및 조작스프링(204)과, 상기 레버(201)의 상부에 끼워져 작업자가 레버를 온/오프조작시 파지하는 핸들(205)로 구성되어 있다.

따라서, 작업자가 상기 핸들(205)을 파지한 상태로 도면상 우측으로 밀어 온(On)시키면, 상기 핸들(205)의 하방에 한 뭉치로 결합된 레버(201) 및 잠금쇠(202)도 동방향으로 회동하게 된다.

이 때 상기 잠금쇠(202)의 일단부는 크로스바(200)에 걸림될 수 있도록 단면이 형성되어 있는 바, 상기와 같이 레버(201) 및 잠금쇠(202)가 우측으로 모두 회동된 상태에서는 크로스바(200)에 걸림되어 다시 반대측으로 회동하지 못하도록 잠금된 상태가 된다.

즉, 이러한 상태에서는 상기 크로스바(200)가 잠금상태가 되어 전로를 폐쇄하게 되고, 이 때 상기 크로스바(200)를 상기한 바의 반대측으로 약간만 회동시켜 주면 레버(201)와 잠금쇠(202)가 크로스바(200)로부터 잠금해제되면서 원위치로 복귀되므로 이에 따라 전로가 개방되는 것이다.

따라서, 상기 크로스바(200)의 회동에 따라 전로의 개폐가 이루어지는 바, 차단기 내부에는 개폐기구부(2) 일측에 상기 크로스바(200)를 회동시키기 위한 트립장치부(3)를 더 구비한다.

여기서, 상기 트립장치부(3)는 일반적으로 전로에 발생된 과전류(또는 과부하)를 트립하기 위한 과전류 트립부(300)와, 상기 과전류와 달리 비교적 큰 사고전류를 트립하기 위한 순시 트립부(350)로 구분되는 바, 이를 보다 자세히 설명하면 다음과 같다.

상기 과전류 트립부(300)는 첨부된 도 3 또는 도 4를 참조할 때, 과전류 또는 과부하 발생시 이를 감지하는 고저항부(301)와, 상기 고저항부에 열전달이 가능하도록 접촉된 바이메탈(302)과, 상기 바이메탈과 일정거리 이격된 상태로 바이메탈의 만곡에 따라 일측으로 회전되는 회전자(303)와, 상기 회전자가 원위치로 복귀하도록 탄성력을 부가하는 회전자 스프링(304)과, 상기 회전자의 상단에 걸림된 상태로 회전자(303)가 일측으로 회전하여 걸림이 해제된 상태에서는 크로스바(200)를 밀어 회동시키는 트립자(305)와, 상기 트립자가 원위치로 복귀하도록 탄성력을 부가하는 트립자 스프링(306)과, 상기 회전자(303)와 회전자 스프링(304), 트립자(305)와 트립자 스프링(306)을 내부에 수용하기 위한 트립부 케이싱(307)으로 구성되어 있다.

이러한 구성요소들의 트립동작에 대해 살펴보면, 전로에 과전류 또는 과부하 발생시 상기 고저항부(301)가 발열하게 되고, 이와 접촉된 바이메탈(302)이 고저항부(301)로부터 전달된 열에 의해 도면상 좌측으로 만곡하게 되는데, 이 때 상기 바이메탈(302)이 이와 대향하고 있던 회전자(303)의 하단부를 밀어내게 되므로 결국 상기 바이메탈(302)이 만곡됨에 따라 회전자(303)가 시계방향으로 회전하게 됨은 이해 가능하다.

계속해서 상기 회전자(303)가 시계방향으로 회전하게 될 때에는 상기 회전자의 상단에 걸림되어 구속된 상태로 있던 트립자(305)의 구속이 해제되므로 이로 인해 상기 트립자(305)가 트립자 스프링(306)의 탄력을 받아 동방향으로 회동하면서 크로스바(200)를 밀어 전로를 개방하게 된다.

한편, 순시 트립부(350)의 구성은 첨부된 도 5를 참조할 때, 상기 과전류 트립부와는 별도로 대용량의 사고전류에 의해서만 전자력을 발생시키는 전자석 장치(351)와, 상기 전자석 장치와 크로스바(200) 사이에서 회동가능하게 설치되어 하단부가 상기 전자석 장치(351)에 일정거리 이격됨과 함께 상단부가 크로스바(200)와 일정거리 이격된 상태로 구비된 순시 트립자(352)와, 상기 순시 트립자가 회동시 원위치로 복귀할 수 있도록 탄성력을 부가하는 순시 스프링(353)으로 구성되어 있다.

이하 이러한 구성요소들의 트립동작을 살펴보면, 상기에서 과전류 트립부(300)가 트립동작하는 영역의 과전류와는 달리 정격전류의 수배 내지 수십배에 이르는 사고전류가 발생된 경우, 이 때에는 차단기 내부에서 순시 트립부(350)가 동작하여 이를 차단하게 된다.

먼저, 상기와 같이 전로에 사고전류가 발생된 경우, 이 때 전자석 장치(351)가 반응하면서 상기 발생된 사고전류를 이용하여 흡인력을 발생시킨다.

이에 따라 상기 전자석 장치(351)로부터 발생된 흡인력에 의해 순시 트립자(352)의 하단부가 흡인되어 도면상 반시계방향으로 회동하게 되고, 결국 상기 순시 트립자(352)의 상단부가 크로스바(200)를 밀어 회동조작함에 따라 전로가 개방된다.

따라서, 상기한 바와 같이 전로에 과전류가 발생하면 과전류 트립부(300)가동작하여 트립동작을 수행하고, 이보다 훨씬 큰 사고전류가 발생하면 이 때에는 순시 트립부(350)가 동작하여 순간적으로 이를 차단하게 되는 것이다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래의 회로차단기는 그 내부에 과전류 트립부와 순시 트립부를 모두 구비한 상태로 과전류 또는 사고전류 중 어느 하나가 발생되면 자동적으로 전로를 트립하게 되므로 작업자의 입장에서는 차단기가 트립된 상태만을 보아서는 어떠한 전류에 의해 트립동작이 일어났는지를 파악하기가 무척 곤란하였다.

이에 따라 부품의 수리 및 교체에 따른 작업시간이 많이 소모되고, 한편 작업자가 사고원인을 오판한 경우에는 불필요한 부품의 수리 및 교체에 따른 비용의 낭비를 초래할 뿐만 아니라, 상기 작업자에게 있어서도 안전사고에 노출된 우려가 매우 큰 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하고자 안출한 것으로, 작업자가 차단기의 트립동작이 과전류 트립과 순시 트립 중 어느 하나에 의한 것인지 그 트립원인을 외부에서 한눈에 파악할 수 있도록 된 회로차단기의 트립원인 표시장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 회로차단기의 내부 구성도

도 2는 도 1에서 개폐기구부만을 확대하여 보인 요부 구성도

도 3은 도 1의 A부분을 확대하여 보인 종단면도

도 4는 도 3의 요부 분해 사시도

도 5는 도 1의 순시 트립부 구성을 보인 요부 사시도

도 6은 본 발명 회로차단기의 트립원인 표시장치를 보인 분해 사시도

도 7a는 본 발명에 따른 장치가 정상 통전시 상태도

도 7b는 본 발명에 따른 장치가 트립 동작시 상태도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 케이스 200: 크로스바

300: 과전류 트립부 301: 고저항부

302: 바이메탈 303: 회전자

304: 회전자 스프링 305: 트립자

306: 트립자 스프링 307: 트립부 케이싱

350: 순시 트립부 351: 전자석 장치

352: 순시 트립자 353: 순시 스프링

400: 트립표시공 410: 과전류 트립표시부재

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 외함을 형성하는 케이스 내부에, 과전류에 의해 발열되는 고저항부와, 상기 고저항부에 열전달이 가능하도록 접촉된 바이메탈과, 상기 바이메탈과 일정거리 이격된 상태로 바이메탈의 만곡에 따라 일측으로 회전되는 회전자와, 상기 회전자가 원위치로 복귀하도록 탄성력을 부가하는 회전자 스프링과, 상기 회전자의 상단에 걸림된 상태로 회전자가 일측으로 회전하여 걸림이 해제된 상태에서는 크로스바를 밀어 회동시키는 트립자와, 상기 트립자가 원위치로 복귀하도록 탄성력을 부가하는 트립자 스프링과, 상기 회전자와 회전자 스프링, 트립자와 트립자 스프링을 내부에 수용하기 위한 트립부 케이싱으로 이루어진 과전류 트립부와; 사고전류에 의해 전자력을 발생시키는 전자석 장치와, 상기 전자석 장치와 크로스바 사이에서 회동가능하게 구비된 순시 트립자와, 상기 순시 트립자가 회동시 원위치로 복귀할 수 있도록 탄성력을 부가하는 순시 스프링으로 이루어진 순시 트립부를 포함하는 회로차단기에 있어서, 상기 케이스의 상부면 적소에 형성된 트립표시공과, 상기 과전류 트립부의 트립자 일측에 부착된 상태로 상기 트립자가 회동시 함께 회동되어 외부에서 트립표시공을 통해 보여지도록 된 과전류 트립표시부재로 구성된 것을 특징으로 하는 회로차단기의 트립원인 표시장치가 제공된다.

이하 본 발명을 도 6 또는 도 7을 참고로 하여 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도 6은 본 발명 회로차단기의 트립원인 표시장치를 보인 분해 사시도이고, 도 7a는 본 발명에 따른 장치가 정상 통전시 상태도이며, 도 7b는 본 발명에 따른 장치가 트립 동작시 상태도로서, 본 발명의 구성요소 중 종래의 구성요소와 동일한 구성에 있어서는 그 설명을 생략하기로 하고, 다만 도면상에는 종래에서 부여한 번호를 그대로 부여하기로 한다.

이하 본 발명의 요부 구성을 간단히 설명하면, 종래에서 외함을 형성하는 케이스(1) 내부에 과전류 트립부(300)와 순시 트립부(350)를 포함하여서 된 구성은 종래와 동일하다.

이에 더하여 본 발명 장치는 상기 케이스(1)의 상부면 적소에 형성된 트립표시공(400)과, 상기 과전류 트립부(300)의 트립자(305)에 부착된 상태로 트립자가 회동시 함께 회동되어 외부에서 상기 트립표시공(400)을 통해 보여지도록 된 과전류 트립표시부재(410)로 구성된다.

여기서, 상기 과전류 트립표시부재(410)는 트립자(305)의 크로스바(200)쪽 일측면에 부착된 상태로 상향으로 수직 절곡된 형상을 갖는 지지봉(411)과, 상기 지지봉의 상단에 수평한 상태로 결합되어 어두운 곳에서도 볼 수 있도록 가시도가 큰 색깔을 채용하여서 된 식별판(412)으로 구성된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 도 7을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 전로에 정상적인 전류가 통전되는 때에는 케이스(1) 내부의 과전류 트립부(300) 및 순시 트립부(350)가 어떠한 이상전류도 감지하지 못하므로 도 7a에서 도시된 바와 같이 트립자(305)의 일측에 부착된 지지봉(411)이 상방으로 수직한 상태를 유지하게 된다.

그러므로, 이 때에는 작업자가 케이스(1)의 상방에 형성된 트립표시공(400)을 들여다보더라도 식별판(412)을 볼 수가 없는 상태이다.

먼저, 이러한 상태에서 전로에 과전류가 통전되면 기기의 트립장치부(3) 중에서 과전류 트립부(300)가 동작하여 전로를 트립하게 되고, 이에 따라 과전류 트립부(300)의 트립자(305)는 도 7b와 같이 도면상 시계방향으로 일정량 회동된 상태가 된다.

그러므로 이 때에는 본 발명의 과전류 트립표시부재(410)가 상기 트립자(305)의 크로스바(200)쪽 일측에 부착된 점을 감안할 때, 상기 트립자가 도면상 시계방향으로 회동하게 되면 상기 과전류 트립표시부재(410)도 함께 동방향으로 회동하여 트립표시공(400)의 직하방에 위치된 상태가 되므로 이 때에는 작업자가 상기 트립표시공(400)을 통해 식별판(412)을 볼 수 있는 상태가 된다.

이에 따라 작업자는 차단기가 트립동작 후 상기와 같이 식별판(412)이 보여지는 경우에는 상기 차단기에서 수행된 트립동작이 과전류에 의한 것임을 확인할 수가 있다.

한편, 차단기가 트립동작이 수행한 후, 트립표시공(400)을 통해 식별판(412)을 볼 수 없는 경우에는 차단기에서 수행된 트립동작이 사고전류에 의한 것임을 확인할 수가 있는데, 이는 상기에서 설명한 바와 같이 차단기 내에서 과전류 트립부(300)와 순시 트립부(350)가 별개로 설치된 점을 감안할 때 이해 가능하다.

즉, 상기 차단기가 트립동작을 수행한 후에 그 트립원인을 확인하는 절차를 다시 요약 기술하면 다음과 같다.

먼저 차단기가 트립동작을 수행한 후, 작업자가 트립표시공(400)을 들여다 보았을 때, 식별판(412)이 보이면 과전류에 의한 트립이다.

또한 상기 차단기가 트립동작을 수행한 후, 트립표시공(400)을 들여다보았을 때 식별판(412)이 보이지 않으면 사고전류에 의한 트립임을 확인할 수 있다.

따라서, 상기한 바와 같이 본 발명 회로차단기의 트립원인 표시장치는 차단기 내부에 과전류 트립부(300)와 순시 트립부(350)가 각각 별도로 트립동작을 수행하도록 설치됨을 요하고, 차단기가 트립동작을 수행한 후에 작업자가 트립표시공(400)을 통해 식별판(412)을 확인할 수 있는지의 여부에 따라 차단기의 트립원인을 간단히 파악할 수 있게 되는 것이다.

본 발명 회로차단기의 트립원인 표시장치는 차단기가 트립동작을 수행한 후, 작업자가 차단기의 외부에서 보아 트립원인을 한눈에 파악할 수 있으므로 상기 트립원인을 파악하는 데에 소요되던 불필요한 작업시간의 낭비와 부품의 수리 및 교체에 따른 비용지출을 대폭 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 이로 인해 작업자에게 발생될 수 있는 안전사고를 사전에 예방할 수 있으므로 매우 효과적이라 하겠다.

Claims (2)

1. 외함을 형성하는 케이스 내부에, 과전류에 의해 발열되는 고저항부와, 상기 고저항부에 열전달이 가능하도록 접촉된 바이메탈과, 상기 바이메탈과 일정거리 이격된 상태로 바이메탈의 만곡에 따라 일측으로 회전되는 회전자와, 상기 회전자가 원위치로 복귀하도록 탄성력을 부가하는 회전자 스프링과, 상기 회전자의 상단에 걸림된 상태로 회전자가 일측으로 회전하여 걸림이 해제된 상태에서는 크로스바를 밀어 회동시키는 트립자와, 상기 트립자가 원위치로 복귀하도록 탄성력을 부가하는 트립자 스프링과, 상기 회전자와 회전자 스프링, 트립자와 트립자 스프링을 내부에 수용하기 위한 트립부 케이싱으로 이루어진 과전류 트립부와; 사고전류에 의해 전자력을 발생시키는 전자석 장치와, 상기 전자석 장치와 크로스바 사이에서 회동가능하게 구비된 순시 트립자와, 상기 순시 트립자가 회동시 원위치로 복귀할 수 있도록 탄성력을 부가하는 순시 스프링으로 이루어진 순시 트립부를 포함하는 회로차단기에 있어서,

   상기 케이스의 상부면 적소에 형성된 트립표시공과, 상기 과전류 트립부의 트립자 일측에 부착된 상태로 상기 트립자가 회동시 함께 회동되어 외부에서 트립표시공을 통해 보여지도록 된 과전류 트립표시부재로 구성된 것을 특징으로 하는 회로차단기의 트립원인 표시장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 과전류 트립표시부재는 트립자의 크로스바쪽 일측면에 부착되어 상향으로 절곡된 형상을 갖는 지지봉과, 상기 지지봉의 상단에 일체로 결합되어 가시도가 큰 색깔을 채용하여서 된 식별판으로 구성된 것을 특징으로 하는 회로차단기의 트립원인 표시장치.