KR200390554Y1

KR200390554Y1 - 말굽형 전기 자성체를 사용한 배선용 차단기

Info

Publication number: KR200390554Y1
Application number: KR20-2005-0011242U
Authority: KR
Inventors: 임희성
Original assignee: (주)광원테크
Priority date: 2005-04-22
Filing date: 2005-04-22
Publication date: 2005-07-22

Abstract

본 고안은 말굽형 전기 자성체를 사용한 배선용 차단기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전기회로에 정격용량의 800% 이상의 과전류가 흐를 경우 0.01초 이내에 전기공급을 순시 차단시키기 위하여, 철편으로 이루어진 무브 코어(move core)를 강력한 자력으로 흡착하여 순시 차단시킬 수 있도록 자기장을 가장 효율적으로 자로화 시킬 수 있는 형태인 말굽형 전기 자성체를 사용함으로써 종래의 일자형 전기 자성체에 비하여 적은 전류로도 강한 자력을 형성할 수 있어 자성체의 지름과 자성체를 자화시키기 위한 코일의 두께 및 권수를 줄일 수 있으므로 자재를 절감할 수 있고, 말굽형 전기 자성체를 사용함에 의해 종래 배선용 차단기의 복잡한 구조를 단순화 시킬 수 있어 공수를 줄일 수 있으며, 구조가 간단하므로 자기의 손실을 줄일 수 있어 자력의 효율을 높일 수 있을 뿐 아니라 자력의 손실을 최소화 하기 위하여 무브 코어 홀더(move core holder)를 스테인레스 재질로 구성하고 상기 말굽형 전기 자성체와 무브 코어 홀더 사이에는 동판을 설치하여 자력의 손실이 없이 상기 말굽형 전기 자성체의 양 극에만 자력이 집중될 수 있도록 구성한 말굽형 전기 자성체를 사용한 배선용 차단기에 관한 것이다.

Description

말굽형 전기 자성체를 사용한 배선용 차단기{Molded case circuit breaker that use horseshoe type electric magnetic substance}

본 고안은 말굽형 전기 자성체를 사용한 배선용 차단기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전기회로에 정격용량의 800% 이상의 과전류가 흐를 경우 0.01초 이내에 전기공급을 순시 차단시키기 위하여, 철편으로 이루어진 무브 코어를 강력한 자력으로 흡착하여 순시 차단시킬 수 있도록 자기장을 가장 효율적으로 자로화 시킬 수 있는 형태인 말굽형 전기 자성체를 사용함으로써 종래의 일자형 전기 자성체에 비하여 적은 전류로도 강한 자력을 형성할 수 있어 자성체의 지름과 자성체를 자화시키기 위한 코일의 두께 및 권수를 줄일 수 있으므로 자재를 절감할 수 있고, 말굽형 전기 자성체를 사용함에 의해 종래 배선용 차단기의 복잡한 구조를 단순화 시킬 수 있어 공수를 줄일 수 있으며, 구조가 간단하므로 자기의 손실을 줄일 수 있어 자력의 효율을 높일 수 있을 뿐 아니라 자력의 손실을 최소화 하기 위하여 무브 코어 홀더를 스테인레스 재질로 구성하고 상기 말굽형 전기 자성체와 무브 코어 홀더 사이에는 동판을 설치하여 자력의 손실이 없이 상기 말굽형 전기 자성체의 양 극에만 자력이 집중될 수 있도록 구성한 말굽형 전기 자성체를 사용한 배선용 차단기에 관한 것이다.

일반적으로 배선용 차단기는 통전상태의 전기회로를 수동 또는 전기 조작에 의해 개폐할 수 있고, 과부하 및 단로(short) 등의 이상 상태시 자동적으로 전류를 차단하는 기구를 말하며, 통상 배선용 차단기는 교류 600V 이하, 또는 직류 250V 이하의 저압 전로의 보호에 사용되는 배선용 차단기(molded case circuit breaker)를 말한다.

배선용 차단기는 조작이 간편하여 퓨우즈를 끼우는 등의 번거로움이 없기 때문에 종래의 나이프 스위치와 퓨우즈를 결합한 것에 대신하여 널리 사용되고 있다. 배선용 차단기의 종류에는 전기회로에 정격용량의 약 105% 이상을 초과하는 과전류가 흐를 경우에 약 1시간 이내에 바이메탈이 작동되어 전류공급을 차단하는 열전달 차단방식과 전기회로에 정격용량의 800~1500% 이상의 전류가 흐를 경우 0.01초 내에 순시 동작되어 전기회로 내에 전류공급을 차단하는 순시차단방식이 있으며, 상기 열전달 차단방식과 순시차단방식을 결합하여 두가지 방식으로 정격용량의 105% 이상 1500%까지 차단시키고 있다.

일반적으로 상기 열전달 차단방식과 순시차단방식을 하나로 집약한 차단방식의 배선용 차단기가 주로 사용되고 있는데, 종래의 열동전자식 배선용 차단기는 도 1에 도시한 바와 같이, 무브 코어 홀더(200)의 하단에 하부판(210)이 부착되고, 그 하부판(210)의 상면에는 상부에 누름볼트(221)와 전류공급판(222)이 설치된 바이메탈(220)이 구비되며, 그 바이메탈(220)의 배면에는 좌우측에 자기형성판(230)이 부착된 일자형 전기 자성체(240)가 설치되고, 그 일자형 전기 자성체(240)에는 자화를 위해 코일(250)이 감겨져 있으며 상기 일자형 전기 자성체(240)와 바이메탈(220) 사이에는 자기차단을 위하여 종이(260)가 삽입되어 있다.

따라서, 상술한 바와 같이 종래의 배선용 차단기는 일자형 전기 자성체를 사용하고 있어 자력이 약하므로 그 자력을 높여주기 위하여 일자형 전기 자성체의 지름을 크게 해주어야 하고 코일의 권수도 높여주어야 하며, 또한 자력의 손실을 방지하여 효율을 높이기 위하여 별도로 종이를 사용하여 자력을 차단시키고 있을 뿐 아니라 상기 일자형 전기 자성체의 양옆에는 별도로 자기형성판을 설치하여 무브 코어(도시 안됨)를 흡착하도록 구성되어 있으므로 구조가 매우 복잡하고 공수가 많으며 필요 이상의 자재가 투입되고 있어 제작비용이 많이 소요될 뿐 아니라 특히 일자형 전기 자성체로 구성되어 있어 자력의 손실이 많으므로 자력이 약해 그 만큼 코일의 권수를 늘려주고 자성체의 지름을 확장시켜야만 하는 문제점이 있었다.

상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 고안은, 배선용 차단기의 구조를 보다 단순화 시켜 공수와 자재비를 줄이고 내구성을 향상시키며, 일자형 전기 자성체 대신 말굽형 전기 자성체를 사용하여 적은 전류로도 큰 자력을 형성하도록 구성한 말굽형 전기 자성체를 사용한 배선용 차단기를 제공하는 데 그 목적이 있다.

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 스테인레스 재질로 이루어진 무브 코어 홀더와; 그 무브 코어 홀더의 내측에 설치되는 바이메탈과; 상기 무브 코어 홀더에 힌지형태로 결합되는 철편으로 이루어진 무브 코어와; 상기 무브 코어 홀더의 배면에 설치되는 자기차단용 동판과; 그 동판에 설치되는 자화용 코일이 감겨진 말굽형 전기 자성체로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 고안의 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 고안상의 말굽형 전기 자성체를 사용한 배선용 차단기(B)의 구조는,

먼저, 상기 무브 코어 홀더(10)는, 사이드판(11)의 상부에 내측으로 절곡된 "ㄴ"자형 스프링 걸이용 돌기(12)를 형성하고, 그 사이드판(11)의 중도부에는 가로로 길게 형성되고 상부 일부분이 개방된 핀 삽입홈(13)을 형성하며, 상기 사이드판(11)의 하부는 폭을 좁게 형성하되, 그 사이드판(11)의 하단 전면에는 상방으로 돌출된 걸림돌기(14)를 형성하고, 상기 사이드판(11)은 좌우측에 서로 대칭적으로 형성하되, 리벳 삽입구멍(15)이 형성된 사이드판 연결간(16)으로 양쪽의 사이드판(11)의 배면을 서로 연결시켜 구성된다.

상기 무브 코어 홀더(10)의 전면 내측에 리벳(100)으로 결합되는 바이메탈(20)은, 상부에 전류공급판(21)과 누름볼트(22)가 설치되고, 상기 바이메탈(20)의 하부를 전방으로 직각으로 절곡하여 형성된 절곡부(23)에는 하부고정용 볼트구멍(24)을 형성하여 구성된다.

상기 무브 코어 홀더(10)의 핀삽입홈(13)에 힌지형태로 결합되는 무브 코어(30)는, 좌우측 사이드판(31)을 서로 대칭적인 형상으로 구성하되, 일측의 사이드판(31) 상부에는 상방으로 길게 트립바(32)를 형성하고, 상기 사이드판(31)의 전면에는 전면판(33)을 형성하여 좌우측 사이드판(31)을 서로 연결시키며, 상기 사이드판(31)의 중도부 내측에는 핀(34)을 설치하고 그 핀(34)에는 탄성스프링(35)을 설치한 다음 상기 핀(34)은 상기 무브 코어 홀더(10)의 핀삽입홈(13)에 삽입하고, 상기 탄성스프링(35)의 일측은 상기 무브 코어(30)의 전면판(33) 상부에 형성된 스프링 계지구(36)에 삽입하여 고정하며, 그 탄성스프링(35)의 타측은 상기 무브 코어 홀더(10)의 스프링걸이용 돌기(12)에 걸어서 고정시킨다. 그리고, 상기 사이드판(31)은 배면 중도부에서 하단으로 갈수록 폭이 좁아지게 형성하여 일정한 기울기를 가지도록 형성하므로써 무브 코어(30)의 배면 하단을 흡착하면 반대로 그 무브 코어(30)의 상부에 형성된 트립바(32)가 전방으로 돌출되도록 구성한다.

상기 무브 코어 홀더(10)의 배면에는 자기차단용 동판(40)을 상기 리벳(100)으로 고정하고 그 자기차단용 동판(40)에는 자화용 코일(51)이 감겨진 말굽형 전기 자성체(50)를 설치하며, 상기 자화용 코일(51)의 일측단에는 단자(52)를 설치하여 전류공급단자에 연결하고, 상기 자화용 코일(51)의 타측단은 상기 바이메탈(20)의 전류공급판(21)에 전선(53)으로 연결한다.

이상과 같이 구성된 본 고안상의 말굽형 전기 자성체를 사용한 배선용 차단기(B)의 작용을 이하에 설명한다.

먼저 도 5와 같이, 배선용 차단기(B)에 정격용량의 800~1500% 이상의 전류가 흐를 경우 자화용 코일(51)에 의해 말굽형 전기 자성체(50)가 일시자석이 되므로써 그 말굽형 전기 자성체(50)의 끝단에 N과 S극이 형성되어 무브 코어(30)의 핀(34)을 중심으로 무브 코어(30)의 하부를 0.01초 내에 흡착하므로써 그 무브 코어(30)의 상부에 형성된 트립바(32)가 전방으로 돌출되면서 트립샤프트(trip shaft)(도시 안됨)를 작동시켜 회로를 차단시키게 된다. 여기서, 배선용 차단기(B)의 정격전류 용량은 말굽형 전기 자성체(50)의 지름과 자화용 코일(51)의 권수로 조정할 수 있다.

다음으로 도 6과 같이, 배선용 차단기(B)에 전기회로의 정격용량의 105%를 초과하는 과전류가 흐를 경우 약 1시간 이내에 바이메탈(20)이 서서히 만곡되어 그 바이메탈(20)의 상부에 설치된 누름볼트(22)가 트립샤프트(도시 안됨)를 누르도록 함으로써 회로내에 전류공급을 차단시키게 된다.

상술한 바와 같이 구성된 본 고안에 의해서, 자기장을 가장 효율적으로 자로화 시킬 수 있는 형태인 말굽형 전기 자성체를 사용함으로써 종래의 일자형 전기 자성체에 비하여 적은 전류로도 강한 자력을 형성할 수 있어 자성체의 지름과 자성체를 자화시키기 위한 코일의 두께 및 권수를 줄일 수 있으므로 자재를 절감할 수 있고, 말굽형 전기 자성체를 사용함에 의해 종래 배선용 차단기의 복잡한 구조를 단순화 시킬 수 있어 공수를 줄일 수 있으며, 또한 구조가 간단하므로 자기의 손실을 줄일 수 있어 자력의 효율을 높일 수 있을 뿐 아니라 자력의 손실을 최소화 하기 위하여 무브 코어 홀더를 스테인레스 재질로 구성하고 상기 말굽형 전기 자성체와 무브 코어 홀더 사이에는 동판을 설치하여 자력의 손실이 없이 상기 말굽형 전기 자성체의 양 극에만 자력이 집중되는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 종래 열동 전자식 배선용 차단기의 주요부분을 나타낸 단면도.

도 2는 본 고안상의 말굽형 전기 자성체를 사용한 배선용 차단기의 사시도.

도 3은 본 고안상의 말굽형 전기 자성체를 사용한 배선용 차단기의 분리사시도.

도 4는 본 고안상의 말굽형 전기 자성체를 사용한 배선용 차단기의 주요부분을 나타낸 단면도.

도 5는 본 고안상의 말굽형 전기 자성체를 사용한 배선용 차단기에 정격용량의 800% 이상의 과전류가 흐를 경우 무브 코어가 동작되는 모습을 나타낸 측면도.

도 6은 본 고안상의 말굽형 전기 자성체를 사용한 배선용 차단기에 비교적 적은 량(정격용량의 105% 이상)의 과전류가 일정 시간 흐르고 있을 경우 바이메탈이 동작되는 모습을 나타낸 측면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호설명>

B. 배선용 차단기 10. 무브 코어 홀더(move core holder)

11, 31. 사이드판 12. 스프링 걸이용 돌기

13. 핀 삽입홈 14. 걸림돌기

15. 리벳 삽입구멍 16. 연결간

20. 바이메탈(bimetal) 21. 전류공급판

22. 누름볼트(adjust screw) 23. 절곡부

24. 볼트구멍 30. 무브 코어(move core)

32. 트립바(trip bar) 33. 전면판

34. 핀(move core spring pin) 35. 탄성스프링(move core spring)

36. 스프링 계지구 40. 자기차단용 동판(fix core)

50. 에나멜 코팅(enamel coating) 처리된 말굽형 전기 자성체

51. 자화용 코일 52. 단자(terminal)

53. 전선(lead wire) 100. 리벳

Claims

말굽형 전기 자성체를 사용한 배선용 차단기에 있어서,

스테인레스 재질로 이루어진 무브 코어 홀더와; 그 무브 코어 홀더의 내측에 설치되는 바이메탈과; 상기 무브 코어 홀더에 힌지형태로 결합되는 철편으로 이루어진 무브 코어와; 상기 무브 코어 홀더의 배면에 설치되는 자기차단용 동판과; 그 동판에 설치되는 자화용 코일이 감겨진 말굽형 전기 자성체로 구성되는 것을 특징으로 하는 말굽형 전기 자성체를 사용한 배선용 차단기.
제 1항에 있어서,

상기 무브 코어 홀더(10)는, 사이드판(11)의 상부에 내측으로 절곡된 "ㄴ"자형 스프링 걸이용 돌기(12)를 형성하고, 그 사이드판(11)의 중도부에는 가로로 길게 형성되고 상부 일부분이 개방된 핀 삽입홈(13)을 형성하며, 상기 사이드판(11)의 하부는 폭을 좁게 형성하되, 그 사이드판(11)의 하단 전면에는 상방으로 돌출된 걸림돌기(14)를 형성하고, 상기 사이드판(11)은 좌우측에 서로 대칭적으로 형성하되, 리벳 삽입구멍(15)이 형성된 사이드판 연결간(16)으로 양쪽의 사이드판(11)의 배면을 서로 연결시켜 구성하고;

상기 바이메탈(20)은, 상부에 전류공급판(21)과 누름볼트(22)가 설치되고, 상기 바이메탈(20)의 하부를 전방으로 직각으로 절곡하여 형성된 절곡부(23)에는 하부고정용 볼트구멍(24)을 형성하여 구성되는 것을 특징으로 하는 말굽형 전기 자성체를 사용한 배선용 차단기.
제 1항에 있어서,

상기 무브 코어(30)는, 좌우측 사이드판(31)을 서로 대칭적인 형상으로 구성하되, 일측의 사이드판(31) 상부에는 상방으로 길게 트립바(32)를 형성하고, 상기 사이드판(31)의 전면에는 전면판(33)을 형성하여 좌우측 사이드판(31)을 서로 연결시키며, 상기 사이드판(31)의 중도부 내측에는 핀(34)을 설치하고 그 핀(34)에는 탄성스프링(35)을 설치한 다음 상기 핀(34)은 상기 무브 코어 홀더(10)의 핀삽입홈(13)에 삽입하고, 상기 탄성스프링(35)의 일측은 상기 무브 코어(30)의 전면판(33) 상부에 형성된 스프링 계지구(36)에 삽입하여 고정하며, 그 탄성스프링(35)의 타측은 상기 무브 코어 홀더(10)의 스프링걸이용 돌기(12)에 걸어서 고정시키고, 상기 사이드판(31)은 배면 중도부에서 하단으로 갈수록 폭이 좁아지게 형성하여 일정한 기울기를 가지도록 형성하고;

상기 무브 코어 홀더(10)의 배면에는 자기차단용 동판(40)을 설치하고 그 자기차단용 동판(40)에는 자화용 코일(51)이 감겨진 말굽형 전기 자성체(50)를 설치하며, 상기 자화용 코일(51)의 일측단에는 단자(52)를 설치하여 전류공급단자에 연결하고, 상기 자화용 코일(51)의 타측단은 상기 바이메탈(20)의 전류공급판(21)에 전선(53)으로 연결하여 구성되는 것을 특징으로 하는 말굽형 전기 자성체를 사용한 배선용 차단기.