KR200455867Y1 - 누전 차단기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 누전 차단기에 관한 것으로서, 본 고안의 일측면에 의하면, 과전류 또는 단락 전류 발생시에 이를 차단하는 트립 기구부; 상기 트립 기구부와 전기적으로 연결되는 고정 도체; 상기 고정 도체와 케이블을 통해서 전기적으로 연결되는 단자판; 및 일측면에 상기 트립 기구부의 일부가, 타측면에 상기 단자판의 일부가 각각 삽입고정되는 ZCT 베이스; 및 상기 ZCT 베이스의 내부에 설치되며, 상기 고정 도체가 내부를 관통하는 ZCT;를 포함하는 누전 차단기가 제공된다.

누전 차단기, ZCT, 케이블, 절연.

Description

누전 차단기{EARTH LEAKAGE CIRCUIT BREAKER}

본 고안은 누전 차단기에 관한 것이다.

누전 차단기는 전선의 보호, 부하의 개폐, 과부하, 단락 사고 발생시 선로를 차단하는 배선용 차단기의 기능과, 누전 및 감전발생 시 규정되어진 동작시간 내에 선로를 차단하는 누전차단 기능을 모두 갖춘 산업용 전기기기 제품이다. 특히, 누전 차단기는 전기시설물의 금속제 외함 또는 도전부의 인체 접촉에 의한 감전 및 지락 사고를 방지하기 위한 목적으로 사용되어 진다.

국내의 지락보호는 선로 환경 및 인체 접촉 환경에 따른 허용접촉전압의 구분에 따라 보호접지의 저항 값이 구분되어져 제 2 종 접지 및 제 3 종 접지로 시공하도록 법적으로 규제되어 있다.

그러나, 이러한 보호접지 방식에 의한 지락보호는 수용가 측에서 개별접지(3 종 접지 : 400V 미만의 저압용의 기계기구 경우) 되는 접지저항 값이 수 Ω으로 매우 작아서 접지의 시공이 어렵거나, 유지관리가 불가능한 상황이다. 따라서, 현재는 누전차단기를 이용하여 전로를 구성하고 보호접지의 저항값을 완화하여 시공하는 방법이 채택되어 지고 있으며, 이러한 보호접지의 시공도 불가능한 경우에는 인 체감전 보호용 누전차단기(감도전류 30mA, 동작시간 0.03초)를 반드시 적용하도록 되어 있다.

특히, 금속제 외함을 가지며 사용전압이 60V를 넘는 저압의 기계기구로서 사람이 쉽게 접촉할 우려가 있는 곳에 시설하여 사용하는 기기에 전기를 공급하는 전로에는 지락 발생 시 자동으로 전로를 차단하는 지락차단 장치 즉, 누전 차단기를 설치하도록 전기설비 기술기준 제 45 조 제 1항에 의해 규제되어 있다. 현재 사용되고 있는 누전 차단기는 단상 2선식, 3상 3선식 및 3상 4선식의 누전차단기들이 상품화되어 인체 감전보호 및 선로, 부하기기의 보호를 목적으로 사용되어지고 있다.

이때, 3상 4선식 선로에 있어서는 4극용 배선용 차단기(4P MCCB) 및 단상 2선식 접지 누전 차단기(Earth-Leakage Circuit Breaker : ELCB)의 병행사용의 형태로 구성되어 사용되거나, 4P MCCB(Molded Case Circuit Breaker)와 누전 차단기능을 구현하는 주변 기기의 조합형의 형태로 구성되어 사용되어 지고 있다.

도 1 및 도 2에 이러한 4극용 누전 차단기의 일 예가 도시되어 있다. 상기 도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 누전 차단기는 4극 배선용 차단기와 누전 검출부가 절연 재질의 외함 케이스(10)에 내장되어 구성된다. 구체적으로 상기 누전 차단기는, 다수개의 막대 전극으로 구성되어 전원 공급부에서 전원전류를 부하단으로 공급하는 도체바(20)와, 상기 도체바(20)가 관통되어, 상기 도체바(20)에서 흐르는 과전류를 검출하여 누전, 감전 등의 사고전류를 검출하는 ZCT(Zero Current Transformer; 영상 변류기)(30)와, 상기 ZCT(30)의 출력신호를 판단, 증폭하는 전자회로부(32)와, 상기 전자회로부(32)에서 출력되는 과전류, 순시 사고전류를 이용하여 전로를 차단시키는 트립 기구부(40, 42, 44, 46)와, 부하측 전선을 상기 도체바(20)에 연결하는 부스바(Bus Bar) 형태의 고정 도체(50, 52, 54, 56)와, 전원측 전선을 상기 도체바(20)에 연결하는 단자판(60, 62, 64, 66)으로 구성된다.

여기서, 상기 ZCT(30)는 ZCT 베이스(34)의 내부에 고정되어 있어, 상기 도체바(20)를 상기 ZCT 베이스(34)의 내부에 삽입한 다음, 각각의 단자판(60, 62, 64, 66)에 형성된 체결공을 통해서 고정 스크류(70)를 상기 도체바(20)에 체결하여 각각의 부품들을 결합하게 된다.

그러나, 상기와 같은 구조를 갖는 종래의 누전 차단기에 있어서는 각각의 극에 대응되는 단자판 및 고정 스크류 등이 외부로 그대로 노출되어 있기 때문에 이들 사이에 충분한 정도의 절연 성능을 확보하는 것이 용이하지 않은 문제가 있고, 이러한 절연을 위한 공정, 예를 들어 테이핑 또는 절연 배리어 등을 삽입하는 공정이 추가되어야 하므로 부품의 단가가 상승되고 제조 공정이 복잡해지는 문제가 있다.

아울러, 상기 고정 도체 및 단자판을 정확한 형태로 가공하는데에도 많은 시간이 소요되고 최종 조립이 완료될 때까지 그 형태가 변형되지 않도록 주의하여야 원활한 조립이 가능해지므로 취급이 어려운 단점도 존재한다.

본 고안은 상기와 같은 종래 기술의 단점을 극복하기 위해 안출된 것으로서, 각각의 부품들 사이의 절연 성능을 향상시킬 수 있는 구조를 갖는 누전 차단기를 제공하는 것을 기술적 과제로 삼고 있다.

또한, 본 고안은 제조 공정이 간단하고 취급이 용이한 누전 차단기를 제공하는 것을 또 다른 기술적 과제로 삼고 있다.

상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위한 본 고안의 일측면에 의하면, 과전류 또는 단락 전류 발생시에 이를 차단하는 트립 기구부; 상기 트립 기구부와 전기적으로 연결되는 고정 도체; 상기 고정 도체와 케이블을 통해서 전기적으로 연결되는 단자판; 및 일측면에 상기 트립 기구부의 일부가, 타측면에 상기 단자판의 일부가 각각 삽입고정되는 ZCT 베이스; 및 상기 ZCT 베이스의 내부에 설치되며, 상기 고정 도체가 내부를 관통하는 ZCT;를 포함하는 누전 차단기가 제공된다.

여기서, 상기 트립 기구부에는 제1 돌출편이 형성되고, 상기 ZCT 베이스에 상기 제1 돌출편이 결합되는 제1 결합홈이 형성될 수도 있다.

또한, 상기 단자부에는 제2 돌출편이 형성되고, 상기 ZCT 베이스에 상기 제2 돌출편이 결합되는 제2 결합홈이 형성될 수도 있다.

또한, 상기 제1 및 제2 결합홈은 상기 ZCT 베이스의 양측면에 각각 배치될 수 있다.

아울러, 상기 ZCT 베이스에는 상기 케이블이 관통되기 위한 관통공이 형성될 수 있다.

또한, 상기 ZCT 베이스에는 상기 케이블을 고정하기 위한 케이블 수납홈이 형성될 수 있다.

여기서, 상기 케이블 수납홈은 상기 ZCT 베이스의 양측면에 각각 형성될 수 있다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 고안의 측면에 의하면, 고정 스크류를 사용하지 않고 단자판 및 고정 도체를 ZCT 베이스에 직접 결합하므로 체결 과정이 단순화되며, 별도의 절연 공정을 필요로 하지 않아 제조가 용이해지는 효과를 제공한다.

이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 누전 차단기의 실시예에 대해서 상세하게 설명하도록 한다.

도 3은 본 고안에 따른 누전 차단기의 일 실시예를 도시한 분해 사시도이고, 도 4는 상기 실시예의 배면을 도시한 사시도이며, 도 5는 상기 실시예의 정면을 도시한 사시도이다. 여기서, 상기 실시예는 4극용 누전 차단기를 대상으로 하고 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 상기 실시예(100)는 과전류 또는 단락 전류 발생시에 이를 차단하기 위한 트립 기구부(110)를 포함한다. 상기 트립 기구부(110)의 트립 동작 및 구체적인 구성요소들에 대해서는 종래에 알려진 것들을 채용할 수 있으므로 그에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다. 상기 트립 기구부(110)에는 4개의 고정 도체(112)가 각각 구비되어 있고, 상기 고정 도체(112)는 상술한 바와 같이 부하측과 전기적으로 연결되어 있다. 그리고, 상기 고정 도체(112)의 하측으로 제1 돌출편(114)이 형성된다. 상기 제1 돌출편(114)은 트립 기구부(110)에 구비되는 고정 프레임(116) 상에 형성되어 있으며, 이는 후술할 ZCT 베이스(120)와 체결된다.

상기 ZCT 베이스(120)는 절연 재질로 이루어지며 대략 직육면체 형태를 가지고 있고, 그 내부에는 ZCT(미도시) 및 ZCT로부터의 출력신호를 판단, 증폭하는 전자회로부(미도시)가 각각 내장되어 있다. 상기 전자회로부에 의해 증폭되어 출력되는 신호는 상기 트립 기구부를 작동시키는 구동원으로서 기능하게 된다.

여기서, 상기 ZCT 베이스(120)의 전면부(도 3 기준)의 하부에는 4개의 제2 결합홈(122)이 형성되어 있으며, 배면부의 하부에도 4개의 제1 결합홈(124)이 형성되어 있다. 상기 제1 결합홈(124)에는 상술한 제1 돌출편(114)이 삽입 고정된다. 여기서, 상기 결합홈(124)의 내부 면적을 상기 제1 돌출편(114)보다 작게 하거나, 사전에 접착제 등을 도포하여 결합 강도를 더욱 높일 수도 있다.

상기 제2 결합홈(122)을 통해서 단자판(130)이 상기 ZCT 베이스(120)에 결합된다. 상기 단자판(130)의 일측 단부에는 상기 제2 결합홈(122)의 내부에 삽입 고정되도록 측방향으로 돌출되는 제2 돌출편(132)이 각각 형성되어 있어서, 이들이 상기 제2 결합홈(122)에 끼워지면서 단자판과 ZCT 베이스 간의 결합이 이루어지게 된다.

한편, 상기 단자판과 상기 고정 도체는 케이블(140)에 의해서 전기적으로 연 결된다. 상기 케이블(140)은 유연성을 갖는 재질로 이루어지되, 소성을 가지고 있어서 외력에 의해 변형이 이루어지면 외력이 제거되어도 그 형태를 유지할 수 있는 재질로 이루어질 수 있다.

상기 케이블(140)의 표면에는 절연 재질의 피복재가 도포되어 있고, 그 양단부가 각각 상기 단자판 및 상기 고정 도체와 전기적으로 연결된다. 이 때, 상기 케이블(140)은 상기 ZCT 베이스(120)를 관통하며, 보다 구체적으로는 상기 ZCT 베이스(120)에 내장된 ZCT를 통과하도록 배치된다. 이를 통해서, 케이블이 ZCT 베이스에 안정적으로 결합될 수 있게 된다.

여기서, 상기 도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 ZCT 베이스(120)의 전면 및 배면에는 상기 케이블(140)이 수납될 수 있는 깊이 및 폭을 갖는 케이블 수납홈(126)이 형성된다. 상기 케이블 수납홈(126)은 상기 ZCT 베이스(120) 상에 채널 형태로 형성되어 있으며, 내부의 폭은 상기 케이블(140)의 직경과 같거나 약간 작게 설정되어 케이블이 삽입되면 수납홈(126)의 내부에서 고정될 수 있도록 구성되어 있다. 이를 통해서, 장치의 신뢰성을 향상시킬 수 있게 된다.

도 1은 종래의 누전 차단기의 일 예를 도시한 분해 사시도이다.

도 2는 도 1에 도시된 누전 차단기의 측면을 도시한 측면도이다.

도 3은 본 고안에 따른 누전 차단기의 일 실시예를 도시한 분해 사시도이다.

도 4는 도 3에 도시된 실시예의 배면을 도시한 사시도이다.

도 5는 도 3에 도시된 실시예의 정면을 도시한 사시도이다.

Claims (7)

1. 과전류 또는 단락 전류 발생시에 이를 차단하는 트립 기구부; 상기 트립 기구부와 전기적으로 연결되는 고정 도체; 상기 고정 도체와 케이블을 통해서 전기적으로 연결되는 단자판; 일측면에 상기 트립 기구부의 일부가, 타측면에 상기 단자판의 일부가 각각 삽입고정되는 ZCT 베이스; 및 상기 ZCT 베이스의 내부에 설치되며, 상기 고정 도체가 내부를 관통하는 ZCT;를 포함하는 누전 차단기에 있어서,

   상기 트립 기구부에는 제1 돌출편이 형성되고, 상기 ZCT 베이스에 상기 제1 돌출편이 결합되는 제1 결합홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 누전 차단기.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 단자판에는 제2 돌출편이 형성되고, 상기 ZCT 베이스에 상기 제2 돌출편이 결합되는 제2 결합홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 누전 차단기.
4. 제3항에 있어서,

   상기 제1 및 제2 결합홈은 상기 ZCT 베이스의 양측면에 각각 배치되는 것을 특징으로 하는 누전 차단기.
5. 제1항에 있어서,

   상기 ZCT 베이스에는 상기 케이블이 관통되기 위한 관통공이 형성되는 것을 특징으로 하는 누전 차단기.
6. 제1항에 있어서,

   상기 ZCT 베이스에는 상기 케이블을 고정하기 위한 케이블 수납홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 누전 차단기.
7. 제6항에 있어서,

   상기 케이블 수납홈은 상기 ZCT 베이스의 양측면에 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 누전 차단기.

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