KR200452149Y1 - 누전차단기의 가동자 - Google Patents

Abstract

본 고안은 과전류가 유입되면 회로가 자동으로 차단되도록 한 누전차단기에 관한 것으로서, 특히 가동자의 형상을 개선하여 통전용량을 향상시킴으로 인해 누전차단기의 단락성능 및 안전성을 향상시키고 누전차단기의 수명을 연장하는 것을 특징으로 한다.

Description

누전차단기의 가동자 {LEAKAGE CURRENT CIRCUIT BREAKER}

본 고안은 과전류가 유입되면 회로가 자동으로 차단되도록 한 누전차단기에 관한 것으로서, 특히 가동자의 형상을 개선하여 부하측 통전용량을 향상시킴으로 인해 누전차단기의 단락성능 및 안전성을 향상시키고 누전차단기의 수명을 연장하는 가정용 누전차단기의 가동자에 관한 것이다.

일반적으로 화재나 감전사고 예방을 위해서 가정에서 사용되는 누전차단기(ELCB:Earth Leakage Circuit Breaker)를 사용한다.
상기 누전차단기(ELCB)는 사용자가 전기기기를 사용하는 중에 감전이나 과전류로 인한 화재를 방지하기 위해 또는 순간적으로 대전류가 인가된 경우 이를 회로적으로 감지하여 전원을 차단함으로써 사용자 보호 및 화재 예방을 위한 목적에 사용되는 것이다.
따라서 누전차단기는 누설전류나 과전류 등의 이상전류 발생시 검출부에서 이를 검출하여 검출부에서 검출된 신호에 따라 링크부는 접점을 개폐할 수 있도록 구성되며, 이상전류 발생시 접점이 개폐됨에 따라 고정접촉자와 접점접촉자의 접점에서는 아크가 발생하게 되고, 고정접촉자와 접점접촉자 사이에 접점된 가동자가 단락되어 전류를 차단할 수 있는 구조이다.
가정용 누전차단기의 고정접촉자와 접점접촉자에게서 단락되는 가동자는 통상적으로 0.2t×6w×3 크기의 판 형상으로 이루어지며, 3개의 가동자를 서로 포갠 상태에서 일측은 고정접촉자에 볼트로 체결하고, 타측 끝단은 스폿 용접으로 일체화 시킨 상태에서 가동자의 배면에는 전후로 동작하는 스위치가 위치하는 데, 상기 스위치의 하부에는 전면으로 돌출된 작동바가 일체로 형성된다.
상기 스위치에 일체로 형성된 작동바는 가동자의 상면에 위치한 상태에서 스위치를 전후 방향으로 동작하면 작동바가 가동자의 상면을 가압 및 해지하여 접점접촉자와 접점 및 단락되는 구성이다.
즉, 상기 누전 차단기는 도 6에서 도시한 바와 같이 판형상인 가동자의 상면을 스위치의 작동바가 하부 가압하면 하부방향으로 휨 상태를 유지하여 가동자의 일측은 하부에 위치한 고정접촉자에 접촉되고, 타측 끝단은 스폿 용접으로 고정접촉자에 고정된 상태에서 전류를 통전시키다 설정치 이상의 누설전류나 과열온도에 대해 전류의 흐름이 이상하면 휨 상태의 가동자에는 아크가 발생하고 이로 인해 휨상태의 가동자는 텐션력에 의해 원상태로 복귀하면서 작동바도 상승하여 가압을 해지하면서 접점접촉자와 접점된 가동자의 일측이 단락이 되어 전원을 차단하는 것이다.

한편, 가정용 누전 차단기 또는 산업용(소형) 누전 차단기에서 가동자를 3개 포개어 사용하는 것은 현재 단상 220V/30A를 기준으로 하기 때문이며, 가동자는 재질은 인(청)동 2개+동 1개로 구성하여 사용한다.
또한, 제조회사의 취향에 따라 가동자의 텐션력을 부드럽게 하기 위하여 가동자의 두께를 달리하여 제작하는 경우도 있다.
그러나 가정용 및 산업용(소형) 누전 차단기에 사용되는 가동자의 이론적 단면적은 이론적으로 약 3.6㎜²가 검출되나 전도율로 상계하면 절반인 약 2 ㎜²도 안되는 수치이기 때문에 전도용량이 부족하여 과열에 의해 단락이 되거나 또는 작동불능이 발생하는 문제점이 있다.
따라서 가동자의 전도용량 저하로 인해 과전류가 흐를 때 작동불능 상태가 되고 이로 인해 화재의 위험성을 항상 내포하고 있다.

삭제

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 고안은 누전 차단기의 고정접촉자와 접점접촉자 사이에 여러 장을 포갠 상태로 설치되는 가동자의 형상을 일부 개선하여 전도율을 증가시켜 누전 차단기의 단락성능 및 안전성을 향상시킬 수 있는 방안이 강구되는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 수단으로 본 고안은 1개 이상을 포갠 가동자의 상면 또는 하부면에 점프 가동자를 부착하여 구성하되, 상기 점프 가동자의 일측 단부는 가동자와 볼트 체결하고, 타측 단부는 가동자와 함께 접점돌기를 삽입한 상태에서 리벳 처리하여 일체로 작동하는 누전차단기의 가동자를 제공한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안은 가동자와 점프 가동자를 결합하여 고정접촉자와 접점접촉자에 설치함으로 인해 기존의 가동자에서 부족한 단면적 용량을 보완하고, 입력측과 동일한 부하측 통전용량을 규정이상으로 향상시키는 효과가 있다.
따라서 본 고안은 누전차단기의 단락성능 및 안전성을 향상시키고 누전차단기의 수명을 연장하는 효과가 있다.

삭제

도 1은 본 고안 점프 가동자를 도시해 보인 사시도.
도 2는 본 고안 점프 가동자와 가동자를 분리해 보인 분리 사시도.
도 3은 본 고안 점프 가동자와 가동자를 도시해 보인 결합 사시도.
도 4a, b는 본 고안 점프 가동자의 위치를 도시해 보인 단면도.
도 5는 본 고안 가동자의 작동상태를 개략적으로 도시해보인 정면도.
도 6은 종래의 누전 차단기의 가동자를 도시해 정면도.

상기와 같은 목적 및 효과를 달성하기 위하여 본 고안은 이하 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 고안 점프 가동자를 도시해 보인 사시도이다.
본 고안 점프 가동자(2)는 종래의 가동자(3)와 포개져 설치하되, 양단은 가동자(3)와 밀착되도록 평면상에서 상부 방향으로 수직으로 연장된 한 쌍의 도체(10)를 이격된 상태로 형성하고, 상기 한 쌍중 일측에 위치하는 도체(10)에는 봉형상으로 하부에는 볼록하게 돌출된 접점돌기(6)를 끼움 결합할 수 있도록 통공되고, 타측에 위치한 도체(10)에는 볼트를 체결할 수 있도록 볼트공이 형성된 구조로 이루어진다.
또한, 상기 한 쌍의 도체(10)를 연결하기 위해서는 연질의 와이어(9)를 위치한 상태에서 와이어(9) 양단을 도체(10)에 스폿 용접하여 부착한 점프 가동자(2)를 구성한다.
또한, 상기 점프 가동자(2)는 여러 가닥의 연선을 꼰 와이어 형태로 이루어지고, 외주면에는 선택적으로 고무를 피복할 수 있으며, 와이어의 굵기에 따라 통전 용량을 조정할 수 있다.

도 2는 본 고안 점프 가동자와 가동자를 분리해 보인 분리 사시도 이고, 도 3은 본 고안 점프 가동자와 가동자를 도시해 보인 결합 사시도 이다.
본 고안 점프 가동자(2)는 1개 이상 포개진 가동자(3)와 결합하기 위하여 일측 단부는 형성된 볼트공으로 볼트를 삽입하여 고정접촉자(5)에 체결되고, 타측 단부는 가동자(3)와 동일한 위치에 형성된 통공으로 접점돌기(6)를 삽입한 후 리벳처리 하여 결합한다.
한편, 점프 가동자(2)의 와이어(9)는 상ㆍ하 작동시 간섭을 받지않도록 절곡부를 만곡지게 형성하고, 통전율을 높이기 위해 재질은 황동을 사용하는 게 바람직하다.
따라서 본 고안 점프 가동자(2)는 기존의 가동자(3)와 포개서 적층하면 양단에 위치한 도체(10)만 밀착될 뿐 중앙은 이격된 상태이기 때문에 텐션력이 저하되지않는다.
따라서 본 고안은 2개가 포개진 가동자(3)와 점프 가동자(2)를 결합한 상태에서 입력측과 동일한 부하측 통전용량을 제공한다.
도 4a는 본 고안 점프 가동자의 위치를 도시해 보인 단면도이고, 도 5는 본 고안 가동자의 작동상태를 개략적으로 도시해보인 정면도면으로서 2개가 포개진 가동자(3)의 상면에는 직각으로 형성되어 마주보게 간격을 형성한 한 쌍의 도체(10) 사이에는 연성재질의 와이어(9)로 형성된 점프 가동자(2)를 위치한 상태에서 점프 가동자(2)의 양단을 도체(10)의 상부와 스폿 용접하여 전류가 통전되도록 한다.
따라서 점프 가동자(2)의 도체를 가동자의 상면으로 포갠 상태에서 일측 단부에 형성된 통공으로 볼트를 삽입하여 누전 차단기에 형성된 고정접촉자(5)와 볼트로 체결하여 고정하고, 점프 가동자의 타측에 위치한 도체와 가동자에 형성된 통공에는 접점돌기를 삽입하여 리벳 처리한 상태에서 가동자(3)와 와이어(9) 사이에는 스위치(7)의 하부에서 전면을 향해 돌출되게 일체로 형성된 작동바(8)가 삽입된 상태에서 스위치를 좌측방향으로 동작하여 회동하면 작동바도 같이 회동하여 가동자(3)의 상면을 가압하여 휨 상태인 가동자(3)의 단부에 위치한 접점돌기가 접점접촉자(4)에 접점된 상태를 유지하다가, 과전류가 흐르면서 아크가 발생하고 이로 인해 휨 상태인 가동자(3)에 텐션력에 의해 원상태로 복구하면서 작동바를 상부방향으로 밀어 올리면 스위치도 원상복귀하고, 가동자의 접점돌기도 점접촉자(4)와 단락되어 전류를 차단하여 화재 위험을 방지한다.
도 4b는 본 고안 점프 가동자의 설치상태를 도시해 보인 단면도면으로, 점프 가동자(2)의 위치를 도 4a 와 달리 가동자(3)의 하부에 설치하여도 동일한 통전용량을 제공한다.

1: 누전 차단기 2: 점프 가동자
3: 가동자 4: 접점접촉자
5; 고정접촉자 6: 접점 돌기
7: 스위치 8: 작동바
9: 와이어 10: 도체

Claims (3)

1. 누전 차단기의 고정접촉자에 일측 단부가 볼트 체결된 상태에서 타측 단부는 접점접촉자와 단락 및 접점되도록 두장 이상이 포개져 설치된 가동자에 있어서,
   상기 가동자(3)의 상부에는 마주보게 간격을 형성한 한 쌍의 도체(10)와, 상기 한 쌍의 도체(10) 사이에는 연성재질의 와이어(9)로 형성된 점프가동자(2)가 위치한 상태에서 점프 가동자(2)의 양단을 도체(10)와 스폿 용접한 것을 특징으로 하는 누전차단기의 가동자.
   
2. 제 1항에 있어서, 상기 점프 가동자(2)는 가동자(3)와 포개져 일측은 고정접촉자(5)에 볼트 체결되고, 타측은 가동자(3)에 접점돌기(6)를 삽입한 후 리벳처리하여 접점접촉자(4)와 단락 및 접점되는 것을 특징으로 하는 누전차단기의 가동자.
   
3. 제 1항에 있어서, 상기 점프 가동자(2)는 와이어(9)의 굵기에 따라 통전용량을 조정할 수 있는 것을 특징으로 하는 누전차단기의 가동자.
   
   
   

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