KR200361283Y1 - 회로차단기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 종래 기술과 달리 핸들(31)을 ON으로 조작하는 힘이 핸들에 결합된 래치(33)에 직접 전달됨으로써 이에 연결된 샤프트(35)와 조합된 가동접촉자(36)측으로 정확히 전달될 수 있고, 트립부(37)와 샤프트(35)가 두 축을 중심으로 동작하는 구조로 결합되어 있음으로써, 래치(33)의 마모가 근본적으로 방지되어 원활한 개폐동작을 행할 수 있기 때문에 차단기의 개폐내구 성능을 극대화하는 회로 차단기에 관한 것이다.

Description

회로차단기{circuit breaker}

본 고안은 회로차단기에 관한 것이다. 회로차단기는 정상 사용 상태에서는 전로를 수동 또는 전기 조작 장치에 의해서 개폐할 수가 있고, 전기적으로 과부하 상태 또는 단락 사고 등의 발생시에는 자동으로 회로를 차단하여 선로 및 부하를 보호하는 전기기기이다.

회로차단기는 기본적으로 열에 의해 바이메탈이 만곡되는 원리를 이용하여, 부하의 사용 중에 정격전류 이상의 과전류가 흐르게 되어 과도한 열이 발생되면 내부의 바이메탈이 만곡되어 회로가 차단되고, 부하측에 다른 금속 물질에 의해서 상간 단락 발생시에도 회로가 차단되게 한다.

회로차단기는 바이메탈의 만곡 및 코일의 여자전류에 의해서 사고 발생시 과전류로부터 회로 및 부하기기를 보호하는 것이 매우 중요한 기능이므로 정확하고 일정한 작동의 확보가 중요한 문제이다. 또한 정상적인 사용 상태에서 차단기의 차단 동작에 관련된 개폐내구 성능이 매우 중요한 문제이다.

종래 기술에 의한 회로차단기는 도 1에 도시된 바와 같이 전로로부터 전원을 공급받아 부하측에 전달하기 위한 고정접촉자 및 폐로와 개로를 가능하도록 하는 개폐기구부, 이상전류를 검출하는 검출기구부 및 단락 사고시 발생된 아크를 소호 하고 냉각시켜 주는 아크소호부로 구성되어 있다.

개폐 기구부에 있어서 핸들(21)을 ON시키면 메인스프링(22)이 사점을 넘게 되고, 이 때 발생된 스프링력이 로우링크(24)및 래치(23)로 전달되며 로우링크(24)와 연계가 되어진 샤프트(25)가 중심축을 기준하여 회전하게 되어 샤프트(25)에 조립되어진 가동접촉자(26)도 샤프트핀(210)의 중심축과 동일한 축을 기준으로 회전을 함으로써 가동접촉자(26)는 고정접촉자(28)에 자력 접촉을 한다. 차단기 내에 과전류가 흐르면 바이메탈(211)의 만곡 및 코일(212)의 여자 전류에 의해서 트립바(27)를 밀어 래치(23)를 석방함으로서 차단기가 ON에서 OFF로 동작되도록 한다.

이상과 같은 종래기술에 의하면, 차단기는 지속적으로 반복되는 전기적, 기계적 개폐동작을 행하다 보면 고정 및 가동의 접점이 마모가 되게 되고, 각 부품들도 피로가 쌓이게 된다. 이러한 개폐기구의 동작에 있어 각 부품들의 피로로 인하여 여러가지 문제가 발생하게 된다. 즉, 핸들의 동작에 대해서 차단기의 개폐기구부가 신뢰성 있는 동작을 수행하지 못하거나, 이상전류 발생에 대한 트립부 전달내용을 래치에 신속히 전달하지 못해서 트립부가 석방되지 못하는 문제가 발생되기도 하며, 래치의 마모로 인해서 핸들을 ON 동작하지 못하는 문제가 발생하기도 한다.

본 고안은 개폐내구성능 불안정으로 인한 통전불량의 문제점을 방지하고, 정확하게 동작하는 개폐 및 트립기구부를 제공함으로 제품의 품질향상 및 회로차단기의 기본 기능을 원활하게 수행하는 것을 그 목적으로 한다.

한편 본 고안은 종래 기술의 문제점인 반복되는 기계적 및 전기적 개폐 동작으로 샤프트에 의한 래치의 마모가 발생되어 기구부가 오작동하여 차단기 전로상의 통전 문제가 발생하는 문제점을 해결하는 것을 그 목적으로 한다.

도 1은 종래기술의 회로차단기의 개략도이다.

도 2는 본 고안의 회로차단기의 일실시예를 도시한 도면이다.

도 3은 본 고안의 회로차단기의 일실시예를 도시한 도면이다.

도 4a 내지 도 4d는 본 고안의 회로차단기의 일실시예를 도시한 도면이다.

(31)핸들, (33)래치, (35)샤프트, (36)가동접촉자,

(37)트립부, (38)고정접촉자, (311)바이메탈, (312)코일,

(313)와이어스트렙, (314)소호실, (315)트립봉

본 고안은, 핸들과 가동접촉자와 고정접촉자를 구비하여 상기 가동접촉자와 상기 고정접촉자의 접촉과 단절에 의하여 회로의 전로의 개폐를 조절하는 회로 차단기에 있어서, 상기 핸들에는 래치가 직접 결합되어 있고 상기 핸들의 조작에 의하여 상기 래치를 이동시켜 상기 래치에 밀착된 샤프트를 움직여 상기 샤프트에 결합된 가동접촉자가 연동 이동함으로써 상기 가동접촉자와 상기 고정접촉자의 접촉을 이루며, 상기 래치를 밀어서 해방시키기 위하여 회전가능하게 상기 래치 주변에 설치된 트립부에 와이어 스트렙의 일 단부가 결합되고 상기 와이어 스트렙의 타 일단은 바이메탈의 만곡에 의하여 밀릴 수 있도록 절곡되어 있으며, 상기 바이메탈의 만곡에 의하여 상기 와이어 스트렙이 일측으로 밀림에 따라 상기 와이어 스트렙에 결합된 상기 트립부가 회전하여 상기 래치가 해방되면서 상기 가동접촉자와 상기 고정접촉자의 접촉이 단절되는 것을 그 특징으로 하는 회로차단기에 관한 것이다.

여기서 상기 트립부의 일측에 코일에 결합된 트립봉이 추가적으로 구비되어, 과전류 발생시 상기 코일에 발생되는 여자전류에 의하여 트립봉이 상기 트립부를 밀어 회전시킴으로써 상기 래치가 해방되면서 상기 가동접촉자와 상기 고정접촉자의 접촉이 단절될 수 있다.

이하 첨부도면을 참조하여 본 고안을 상세히 설명한다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 고안의 구성은 핸들(31)에 래치(33)가 서로 조합하여 연결되어 있는 점에서 종래 기술과 차이가 있다. 따라서 래치는 핸들이 조작되면 연동하여 이동되게 된다. 한편 래치(33)는 샤프트(35)에 마찰에 의해 밀착 접촉되어 있다.

핸들(31)을 조작하여 회전시켜 ON 으로 동작하면 핸들에 연결된 래치가 연동되어 움직이면서 래치에 마찰에 의해 밀착되어 조립된 샤프트(35)를 밀어주게 된다.

이상에서 설명한 원리에 의하여 핸들의 조작이 샤프트의 움직임을 가져오게 되는 것이다.

한편 샤프트(35)에는 가동접촉자(36)가 고정 결합되어 있어서 샤프트가 움직이면 가동접촉자도 연동되어 움직이게 된다. 즉, 샤프트(35)에는 래치(33)가 마찰에 의해 밀착 결합되어 있고 가동접촉자(36)도 결합되어 있어서 핸들의 조작으로 인한 래치의 움직임이 샤프트로 전달되고 다시 가동접촉자로 전달되어 가동접촉자의 움직임을 가져오는 것이다. 본 고안에서는 도 3에 도시된 바와 같이 샤프트(35)에 연동되어 움직이는 가동접촉자(36)의 움직임을 제어하여 가동접촉자와 위치가 고정되어 있는 고정 접촉자(38) 간의 접촉 여부를 제어함으로써 전로의 형성과 차단을 이루게 하는 것이다.

가동 접촉자(36)는 도 3에 도시된 바와 같이 핸들의 조작에 의해 고정접촉자측으로 이동하여 고정접촉자(38)에 접촉하여 전로를 형성할 수 있는 것이다.

도 4a에 의하면, 핸들(31), 래치(33), 샤프트(35)의 결합구조가 도시되어 있다. 이에 도시되어 있는 구조에 의하여 핸들의 움직임은 래치로 직접 전달되어 샤프트를 통해 결국 가동접촉자로 전달되고, 도 4b에 도시된 바와 가동접촉자가 고정접촉자에 접촉되어 전로를 형성하게 하는 것이다.

한편 외력에 의하여 트립부(37)가 회전함에 의해 래치가 밀려 이동될 수 있도록 도 3에 도시된 바와 같이 트립부(37)가 형성되어 있다. 트립부는 두 가지 방식에 의하여 회전함으로써 래치를 밀어서 샤프트(35)로부터 이탈되어 가동접촉자가 고정접촉자에서 떨어져서 전로가 개방이 된다. 도 4c에 도시된 바와 같이 트립부(37)에는 바이메탈(311)과 연결되는 와이어스트렙(313)이 삽입되어 있으며, 코일(312)의 트립봉(315)은 트립부(37) 사이에 설치되어 있다.

바이메탈은 열전도가 다른 두 가지 금속을 접합하여 구성한 것으로서 온도가 상승하면 한 쪽으로 휘는 물체이다. 본 고안에서 트립부(37)에 삽입되어 결합된 와이어 스트렙(313)의 일측 단부는 절곡되어 도 4d에 도시된 바와 같이 바이메탈(311)에 접촉된다. 바이메탈(311)은 온도가 상승하면 도 3의 화살표 방향으로 휘어지게 됨으로써 와이어스트렙(313)을 잡아 당기게 되고 따라서 트립부(37)가 회전하게 된다. 트립부가 회전하면 래치(33)를 밀어서 래치가 샤프트로부터 이탈되어 가동접촉자(36)가 고정접촉자(38)로부터 떨어져서 전로가 개방되는 것이다.

한편 고전류의 순간 전류가 전로상에 발생되면 코일(312)에 여자전류가 발생되어 트립봉(315)이 도 3의 화살표 방향으로 밀어서 트립부(37)를 회전시켜 마찬가지로 래치(33)를 밀어서 래치가 샤프트(35)로부터 이탈되어 가동접촉자(36)가 고정접촉자(38)로부터 떨어져서 전로가 개방된다.

종래에는 트립부(27)에 래치(23)가 걸려 있고 샤프트(25)가 래치(23)의 다른 축을 중심으로 회전함으로써 바이메탈(211)의 만곡 및 코일(212)의 여자전류에 의해서 트립부(27)를 동작시키는 방식에 의하여 차단기를 동작시켰다. 이러한 방식은 래치(23)가 쉽게 마모되어 장치의 동작 불량을 가져오는 문제가 있었음은 전술한 바와 같다. 본 고안은 종래 기술과 달리 핸들(31)을 ON으로 조작하는 힘이 핸들에 결합된 래치(33)에 직접 전달됨으로써 이에 연결된 샤프트(35)와 조합된 가동접촉자(36)측으로 정확히 전달될 수 있고, 트립부(37)와 샤프트(35)가 두 축을 중심으로 동작하는 구조로 결합되어 있음으로써, 래치(33)의 마모가 근본적으로 방지되어 원활한 개폐동작을 행할 수 있기 때문에 차단기의 개폐내구 성능을 극대화 할 수 있다.

Claims (2)

1. 핸들과 가동접촉자와 고정접촉자를 구비하여 상기 가동접촉자와 상기 고정접촉자의 접촉과 단절에 의하여 회로의 전로의 개폐를 조절하는 회로 차단기에 있어서,

   상기 핸들에는 래치가 직접 결합되어 있고 상기 핸들의 조작에 의하여 상기 래치를 이동시켜 상기 래치에 밀착된 샤프트를 움직여 상기 샤프트에 결합된 가동접촉자가 연동 이동함으로써 상기 가동접촉자와 상기 고정접촉자의 접촉을 이루며, 상기 래치를 밀어서 해방시키기 위하여 회전가능하게 상기 래치 주변에 설치된 트립부에 와이어 스트렙의 일 단부가 결합되고 상기 와이어 스트렙의 타 일단은 바이메탈의 만곡에 의하여 밀릴 수 있도록 절곡되어 있으며, 온도의 상승에 따른 상기 바이메탈의 만곡에 의하여 상기 와이어 스트렙이 일측으로 밀림에 따라 상기 와이어 스트렙에 결합된 상기 트립부가 회전하여 상기 래치가 해방되면서 상기 가동접촉자와 상기 고정접촉자의 접촉의 단절이 이루어지는 것을 그 특징으로 하는

   회로차단기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 트립부의 일측에 코일에 결합된 트립봉이 추가적으로 구비되어, 과전류 발생시 상기 코일에 발생되는 여자전류에 의하여 트립봉이 상기 트립부를 밀어 회전시킴으로써 상기 래치가 해방되면서 상기 가동접촉자와 상기 고정접촉자의 접촉의 단절이 이루어지는 것을 그 특징으로 하는

   회로차단기.