KR200376453Y1 - 배선용 차단기의 샤프트캡 구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 배선용 차단기의 단극차단유닛 내부의 샤프트의 정확한 동작을 구현할 수 있도록 하는 샤프트캡 구조에 관한 것이다. 본 고안의 샤프트캡 구조는, 샤프트의 일단 또는 양단에 결합되어 샤프트와 함께 회전되는 원판형의 캡몸체부와, 캡몸체부로부터 케이싱 쪽으로 돌출 형성되어 외주부가 샤프트핀 이동홀에 걸리도록 함과 아울러 샤프트핀이 내부로 통과되도록 샤프트핀홀이 관통 형성된 가이드용 돌출부를 구비함으로써, 캡몸체부에 의하여 샤프트핀 이동홀을 아크에 대하여 차폐할 수 있으므로 상간 단락을 방지하고, 가이드용 돌출부가 샤프트핀 이동홀을 따라 샤프트와 샤프트핀의 회전을 가이드하여 샤프트핀의 정확한 회전 정지 지점을 제공하며, 개폐 기구부와 샤프트의 동작의 정확성이 개선되는 안정적인 차단기를 제공할 수 있게 된다.

Description

배선용 차단기의 샤프트캡 구조{SHAFT CAP STRUCTURE FOR CIRCUIT BREAKER}

본 고안은 단극에 2 개의 접점을 가진 구조로 된 배선용 차단기의 단극차단유닛에 관한 것으로, 특히, 단극 차단 유닛 내부의 샤프트가 회전하는 경우에 발생하는 틈을 막아 단락시 아크로 인한 상간 단락을 방지할 수 있고, 샤프트핀의 회전 정지 지점을 가이드하며, 샤프트의 정확한 동작을 구현할 수 있도록 하는 샤프트캡 구조에 관한 것이다.

일반적으로 배선용 차단기는 공장, 빌딩 등의 수배전 설비 중에서 주로 배전반에 설치되어 무부하 상태에서는 부하측에 전원을 공급 또는 차단을 하는 개폐장치의 역할을 하고, 부하 사용중에는 부하 전로에 이상 현상이 발생되어 부하 전류를 초과하는 대전류가 흐를 경우 전로의 전선 및 부하측 기기를 보호하기 위하여 전원측으로부터 부하측으로 공급되는 전원을 공급 또는 차단하는 차단기의 역할을 담당하게 된다.

도 1은 이러한 배선용 차단기에 사용되는 종래의 단극차단유닛 내부의 샤프트와 샤프트캡을 보이기 위한 개략적인 사시도이고, 도 2는 도 1에서 샤프트캡을 샤프트로부터 분해한 상태를 보인 분해 사시도로서, 종래의 배선용 차단기의 단극차단유닛은(1)은, 각 상마다 분리되어 제공되는 케이싱(2)과, 이 케이싱(2)의 내부에 외부의 선로측과 부하측으로부터 연결되는 고정 접촉단자(21)(22)와, 이 고정 접촉단자(21)(22)의 사이에 고정 접촉단자(21)(22)간의 전로를 제공하거나 차단하는 가동 접촉단자(51)(52)와, 상기 가동 접촉단자(51)(52)의 회전축을 제공함과 동시에 이 가동 접촉단자(51)(52)를 동작시키거나 지지하기 위한 샤프트(30), 및 소호부(도시되지 않음)가 구비된다.

도 2에서 보는 바와 같이, 상기 케이싱(2)의 측벽에는 내주면(13)으로 상기 샤프트(30)의 회전을 가이드할 수 있도록 샤프트 가이드(10)이 구비되며, 이 샤프트 가이드(10)의 내측 측벽에는 상기 샤프트(30)의 중심축선 주위로 대향되게 부분 원호상을 가지도록 샤프트핀 이동홀(11)(12)이 천공된다.

그리고, 상기 샤프트(30)의 양단은 상기 가동 접촉단자(51)(52)가 상기 고정 접촉단자(21)(22)로부터 개리됨에 따라 발생하는 아크가 상기 샤프트핀 이동홀(11)(12)을 통하여 인접한 상으로 연결되는 것을 방지할 수 있도록 하기 위하여 샤프트캡(40)이 구비된다.

상기 샤프트(30)의 양단 및 상기 샤프트캡(40)은 상기 단극차단유닛(1) 외부의 개폐 기구부(도시되지 않음)로부터 온(ON), 오프(OFF), 또는 트립부(도시되지 않음)의 동작에 따라 회전력을 전달받을 수 있도록 상기 샤프트핀 이동홀(11)(12)을 통과한 샤프트핀(도시되지 않음)이 조립될 수 있게 각각 샤프트핀홀(31)(32)(41)(42)이 구비된다.

그러나, 종래의 샤프트캡(40)은 상기 단극차단유닛(1)의 내부에서 아크 발생시 이 아크가 인접한 상으로 연결되는 것을 방지하도록 절연체로서의 역할을 할 수는 있으나, 샤프트핀이 상기 샤프트핀 이동홀(11)(12)을 따라 직접 이동하게 되므로 샤프트핀 이동홀(11)(12)과 샤프트핀간의 틈에 의하여 개폐 기구부의 링크(도시되지 않음)가 상하동작을 정확한 회전운동으로 변환하는 과정에서 샤프트(30)의 흔들림을 유발하여 접점간 접촉압력과 개리 거리를 균일하게 유지할 수 있는 단점이 있다.

또한, 샤프트핀의 정확한 회전 정지 지점을 제공하거나 샤프트(30)의 정확한 회전동작 확보가 어렵고, 샤프트의 정지 지점을 확보하기 위한 추가적인 형상이 필요한 문제가 있었다.

본 고안은 상기와 같은 점에 부응하기 위한 것으로 본 고안의 목적은, 각 상에 단극차단유닛을 구비한 배선용 차단기에서 단극차단유닛 내부에서 발생한 아크가 인접 단극차단유닛으로 연결될 수 없도록 하여 상간 단락을 예방함과 동시에, 이 단극차단유닛 내부의 샤프트를 동작시키기 위한 샤프트핀의 정확한 회전 정지 지점을 제공하고, 샤프트의 정확한 회전이 가능하도록 하는 배선용 차단기의 샤프트캡 구조를 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 각 상마다 제공되며 샤프트핀의 이동을 위한 샤프트핀 이동홀이 형성된 케이싱과, 상기 케이싱의 내부에 설치되는 고정 접촉단자와, 상기 고정 접촉단자간의 전로를 제공하거나 차단하는 가동 접촉단자와, 양단이 상기 케이싱에 축지지되며 상기 가동 접촉단자를 접압 스프링에 의하여 탄력지지하며 이 가동 접촉단자의 회전축을 제공하는 샤프트 및, 개폐 기구부의 온, 오프, 또는 트립 동작에 따라 이 개폐 기구부로부터 회전력을 전달받아 상기 샤프트에 회전력을 전달하는 샤프트핀을 포함하는 배선용 차단기의 단극차단유닛에 있어서,

상기 샤프트의 일단 또는 양단에 결합되어 상기 샤프트와 함께 회전되는 원판형의 캡몸체부와, 상기 캡몸체부로부터 상기 케이싱 쪽으로 돌출 형성되어 외주부가 상기 샤프트핀 이동홀에 걸리도록 함과 아울러 상기 샤프트핀이 내부로 통과되도록 샤프트핀홀이 관통 형성된 가이드용 돌출부가 구비된 것을 특징으로 하는 배선용 차단기의 샤프트캡 구조를 제공한다.

본 고안에 따라, 상기 샤프트캡은 상기 캡몸체부로부터 상기 샤프트 쪽으로 돌출 형성되어 외주부가 상기 샤프트에 형성된 샤프트핀홀에 삽입되도록 함과 아울러 상기 샤프트핀이 내부로 통과되도록 샤프트핀홀이 관통 형성된 조립용 돌출부가 구비된 것이 바람직하다.

이하, 본 고안에 의한 배선용 차단기의 샤프트캡 구조를 첨부도면에 도시한 실시례에 따라 상세히 설명한다.

도 3은 본 고안에 따른 샤프트캡이 적용된 배선용 차단기를 보인 것으로서, 개폐 기구부의 고정 프레임과 단극차단유닛의 케이싱이 제거된 상태의 사시도이다.

도 3에서 도시한 바와 같이, 배선용 차단기(100)는, 상간 밀폐성을 유지하기 위하여 각 상을 유닛화시킨 하부의 단극차단유닛(102)과, 이 단극차단유닛(102) 내부에 있는 샤프트(130)를 회전시키기 위하여 온(ON), 오프(OFF), 또는 트립부(도시되지 않음)의 트립(TRIP)동작에 따라 링크부재(104)에 의하여 회전력을 샤프트핀(105)(106)에 전달시키도록 구비되는 상부의 개폐 기구부(101)를 포함하여 구성된다.

도 4에서 도시한 바와 같이, 단극차단유닛(102)은, 각 상마다 마련되는 케이싱(103)과, 이 케이싱(103)의 내부에 외부의 선로측 및 부하측으로부터 연결되는 양 쪽의 고정 접촉단자(121)(122)가 설치된다.

상기 고정 접촉단자(121)(122)의 사이에는 이 고정 접촉단자(121)(122)간의 전로를 제공하거나 차단하기 위하여 양 고정 접촉단자(121)(122)에 대응하는 접점을 가지는 가동 접촉단자(151)(152)가 샤프트(130)에 의하여 회전 가능하게 구비된다.

상기 샤프트(130)는 상기 케이싱(103)에 축지지되며, 이 가동 접촉단자(151)(152)를 접압 스프링(133)(134)에 의하여 탄력 지지함과 아울러, 상기 가동 접촉단자(151)(152)에 회전축을 제공하며 절연체로서의 역할을 하게 된다.

그리고, 상기 샤프트(130)의 양단으로는 샤프트캡(140)이 상기 샤프트(130)에 결합되어 이 샤프트(130)와 함께 회전할수 있도록 구비된다.

상기 케이싱(103)은, 상기 샤프트(130)를 축지지하기 위하여, 상기 케이싱(103)의 상기 샤프트(130)의 양단에 대응하는 부위에 상기 샤프트(130)의 외주면을 감쌀 수 있도록 내주면(113)이 구비된 샤프트 가이드(110)를 포함한다.

도 5에서 보는 바와 같이, 상기 샤프트 가이드(110)의 내측의 측벽으로는 상기 샤프트핀(105)(106)이 상기 샤프트(130)에 회전력을 전달하거나 전달받으며 이동할 수 있도록 상기 샤프트(130)의 중심축선에서 일정 거리를 두고 원호상으로 샤프트핀 이동홀(112)(113)이 천공된다.

그리고, 도 4에서 보는 바와 같이, 상기 샤프트(130)와 샤프트캡(140)이 회전력을 전달받기 위하여 상기 샤프트핀 이동홀(111)(112)을 통과한 샤프트핀(105)(106)이 걸릴 수 있도록 상기 샤프트(140)의 대응부위에는 샤프트핀홀(131)(132)이 구비된다.

이에 따라, 단극차단유닛(102) 내부의 샤프트(130)의 작동을 설명하면, 상기 고정 접촉단자(121)(122)에 상기 가동 접촉단자(151)(152)를 접촉시켜 전로를 제공하기 위하여 상기 샤프트(130)를 반시계방향으로 회전시키면 상기 가동 접촉단자(151)(152)가 상기 접압 스프링(133)(134)을 인장시키며 상기 고정 접촉단자(121)(122)에 일정 압력으로 접점을 확보하게 된다.

그리고, 정격 전류를 초과하는 전류가 흐르거나 단락 등 사고 전류가 발생하여 트립부(도시되지 않음)의 신호를 받거나, 한류 동작시에 상기 가동 접촉단자(151)(152)는 시계방향으로 회전하며 상기 고정 접촉단자(121)(122)로부터 양 접점이 개리된다.

이때 발생하게 되는 아크가 상기 케이싱(103)의 외부로 나가는 것을 방지하기 위하여, 케이싱(103)이 외부에 대하여 절연을 유지하도록 전기적으로 차폐시킴과 동시에, 상기 샤프트핀 이동홀(111)(112)을 통하여 아크가 인접 상으로 연결되어 상간 단락되는 것을 방지할 수 있도록 샤프트캡(140)을 구비하여 이 샤프트핀 이동홀(111)(112)을 막는 것이다.

도 6은 이러한 샤프트캡(140)의 케이싱(103)과 접하는 면의 사시도이고, 도 7은 샤프트캡(140)의 샤프트(130)에 결합되는 면의 사시도이다.

도 7에서 도시한 바와 같이, 본 고안에 따른 샤프트캡(140)은, 상기 샤프트(130)의 일단 또는 양단에 결합되어 상기 샤프트와 함께 회전되는 원판형의 캡몸체부(147)를 구비한다.

상기 캡몸체부(147)의 상기 샤프트핀 이동홀(111)(112)에 대응하는 부위에는, 상기 케이싱(103) 쪽으로 돌출 형성되어 상기 샤프트핀 이동홀(111)(112)에 외주부(142)가 걸리도록 함과 아울러 상기 샤프트핀(105)(106)이 내부로 통과되도록 샤프트핀홀(141)이 관통 형성된 가이드용 돌출부(143)를 구비한다.

이에 따라 도 8에서 도시한 바와 같이, 상기 샤프트캡(140)은, 캡몸체부(147)에 의하여 상기 샤프트핀 이동홀(111)(112)을 통하여 아크가 인접 단극차단유닛으로 연결되어 상간 단락되는 것을 방지할 수 있게 된다.

그리고, 상기 가이드용 돌출부(143)에 의하여 샤프트핀이 직접 샤프트핀 이동홀을 따라 유동하지 않게 하여, 샤프트(130)의 동작시 반발력에 의한 충격으로부터 샤프트핀(105)(106)과 샤프트(130)의 흔들림을 방지하게 된다.

또한, 샤프트핀(105)(106)과 샤프트핀 이동홀(111)(112)간에 발생하는 틈이나 또는 샤프트핀(105)(106)의 자체 변형 등의 문제에서 기인하는 샤프트(130)의 부정확한 회전동작 문제를 해결하고, 상기 개폐 기구부(101)의 온(ON), 오프(OFF), 또는 트립(TRIP) 동작시 상기 샤프트핀(105)(106)의 회전 정지 지점을 제공하게 되어 개폐 기구부(101)의 동작이 정확하게 될 수 있으며, 상기 샤프트핀(105)(106)의 반발에 의한 상기 샤프트(130)의 오동작을 방지할 수 있다.

한편, 도 6에서 보는 바와 같이, 상기 캡몸체부(147)의 상기 케이싱(103) 쪽으로는 상기 케이싱(103)에 샤프트(140)의 정확한 회전이 가이드되도록 돌출 형성된 축돌기(146)가 구비될 수 있다.

도 7에서 도시한 바와 같이, 상기 샤프트캡(140)은, 상기 캡몸체부(147)로부터 상기 샤프트(130) 쪽으로 돌출 형성되어 외주부(144)가 상기 샤프트(130)에 형성된 샤프트핀홀(131)(132)에 삽입되도록 함과 아울러 상기 샤프트핀(105)(106)이 내부로 통과되도록 샤프트핀홀(141)이 관통 형성된 조립용 돌출부(145)를 구비한다.

이에 따라, 상기 조립용 돌출부(145)를 삽입하여 상기 샤프트캡(140)이 상기 샤프트(130)에 조립되면, 샤프트캡(140)이 샤프트(130)로부터 흔들리지 않고 정확한 회전축을 제공할 수 있게 된다.

한편, 도면중 미설명 부호는 상기 접압 스프링(133)(134)의 이동을 가이드하기 위한 스프링 가이드(148)이다.

상술한 바와 같이 본 고안의 배선용 차단기의 샤프트캡 구조에 의하면, 캡몸체부에 의하여 샤프트핀 이동홀을 아크에 대하여 차폐할 수 있으므로 상간 단락을 방지할 수 있음과 함께, 가이드용 돌출부가 샤프트핀 이동홀을 따라 샤프트와 샤프트핀의 회전을 가이드하여 샤프트핀의 정확한 회전 정지 지점을 제공하고, 샤프트핀홀과의 충돌에 의한 반발을 줄여 기기의 오동작이 방지되어, 개폐 기구부와 샤프트의 동작의 정확성이 개선되는 안정적인 차단기를 제공할 수 있게 되는 효과가 있다.

이상과 같이 본 고안에 따른 배선용 차단기의 샤프트캡 구조를 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시례와 도면에 의해 본 고안이 한정되는 것은 아니며, 본 고안의 기술사상의 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있다.

도 1은 종래의 단극차단유닛 내부의 샤프트와 샤프트캡을 보이기 위한 개략적인 사시도,

도 2는 도 1에서 샤프트캡을 샤프트로부터 분해한 상태를 보인 분해 사시도,

도 3은 본 고안에 따른 샤프트캡이 적용된 배선용 차단기를 보인 것으로서, 개폐 기구부의 고정 프레임과 단극차단유닛의 케이싱 일부가 제거된 상태의 사시도,

도 4는 케이싱을 분리한 단극차단유닛의 사시도,

도 5는 케이싱의 내측 평면도,

도 6은 본 고안에 따른 샤프트캡의 케이싱과 접하는 면의 사시도,

도 7은 본 고안에 따른 샤프트캡의 샤프트에 결합되는 면의 사시도,

도 8은 케이싱을 조립한 단극차단유닛의 사시도이다.

*도면중 주요부분에 대한 부호의 설명*

102: 단극차단유닛 103: 케이싱

105,106: 샤프트핀 111,112: 샤프트핀 이동홀

121,122: 고정 접촉단자 130: 샤프트

140: 샤프트캡 141: 샤프트핀홀

143: 가이드용 돌출부 145; 조립용 돌출부

147: 캡몸체부 151,152: 가동 접촉단자

Claims (2)

1. 각 상마다 제공되며 샤프트핀의 이동을 위한 샤프트핀 이동홀이 형성된 케이싱과, 상기 케이싱의 내부에 설치되는 고정 접촉단자와, 상기 고정 접촉단자간의 전로를 제공하거나 차단하는 가동 접촉단자와, 양단이 상기 케이싱에 축지지되며 상기 가동 접촉단자를 접압 스프링에 의하여 탄력지지하며 이 가동 접촉단자의 회전축을 제공하는 샤프트 및, 개폐 기구부의 온, 오프, 또는 트립 동작에 따라 이 개폐 기구부로부터 회전력을 전달받아 상기 샤프트에 회전력을 전달하는 샤프트핀을 포함하는 배선용 차단기의 단극차단유닛에 있어서,

   상기 샤프트의 일단 또는 양단에 결합되어 상기 샤프트와 함께 회전되는 원판형의 캡몸체부와, 상기 캡몸체부로부터 상기 케이싱 쪽으로 돌출 형성되어 외주부가 상기 샤프트핀 이동홀에 걸리도록 함과 아울러 상기 샤프트핀이 내부로 통과되도록 샤프트핀홀이 관통 형성된 가이드용 돌출부가 구비된 것을 특징으로 하는 배선용 차단기의 샤프트캡 구조.
2. 제 1항에 있어서, 상기 샤프트캡은,

   상기 캡몸체부로부터 상기 샤프트 쪽으로 돌출 형성되어 외주부가 상기 샤프트에 형성된 샤프트핀홀에 삽입되도록 함과 아울러 상기 샤프트핀이 내부로 통과되도록 샤프트핀홀이 관통 형성된 조립용 돌출부가 구비된 것을 특징으로 하는 배선용 차단기의 샤프트캡 구조.