KR20080001358U - 누전 차단기의 레버 회동 구조 - Google Patents

누전 차단기의 레버 회동 구조 Download PDF

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Abstract

본 고안은 누전 차단기에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 누전 차단기의 레버 회동구조를 단순화 하여 수동레버를 조작하면 복수개의 연결부재로 된 연결수단이 기립상태로 배열되면서 상부 접점과 하부 접점이 접촉되면서 온 상태로 통전되는 것이고, 과대전류나 누설전류로 인하여 ODP(Oil Dash Pot)가 작동하면 작동레버가 작동되어 수직상태로 기립된 연결수단의 배열이 꺾이도록 하여 상, 하부의 접점을 오프 상태가 되도록 함으로서 통전상태를 차단할 수 있는 누전 차단기의 레버 회동 구조에 관한 것이다.
본 고안은 누전 차단기의 본체와 별도로 수동레버의 회동축 지지를 위한 철제 프레임을 구비하고, 그 내부에 고정 축 및 링크, 탄편 등을 설치하여서 된 종래의 누전 차단기에 있어서, 수직링크와, 수직레버와, 수직 가이드바와, 수평레치바와, 레치바 걸림턱과, 링크축을 구비하여서 된 것이다. 이에 따라 본 고안은 수동레버를 조작하면 수직링크 및 수직레버가 수직 가이드바의 안내에 따라 수직선상으로 기립하여 배열되면서 상, 하부 접점이 접촉되어 온 상태가 되도록 하며, 합선 또는 과전류 등으로 인하여 ODP가 작동하면 수직상태로 기립된 수직링크 및 수직레버가 링크축을 축으로 하여 꺾이도록 함으로서 상, 하부의 접점이 오프상태로 복귀되도록 하여서 된 것이다.
이에 따라 본 고안은 누전 차단기에서 수동레버 회동 구조의 단순화로 부품비의 절감 및 생산 능률 향상으로 제조원가를 크게 절감할 수 있게 됨은 물론이며, 별도의 철재 프레임 없이도 레버 회동 구조를 제공할 수 있게 되는 것이어서, 전체적인 부피를 감소시켜 소형화된 누전 차단기를 제공할 수 있게 되는 효과가 있는 것이다.

Description

누전 차단기의 레버 회동 구조 {Lever Driving Apparatus of Leakage Breaker}
도1은 종래의 누전 차단기의 구조를 보인 단면도.
도2는 종래의 누전 차단기의 작동 상태를 보인 단면도.
도3은 종래의 누전 차단기의 구조를 보인 분해 사시도.
도4는 본 고안의 누전 차단기의 레버 회동 구조를 보인 단면도.
도5는 본 고안의 누전 차단기의 레버 회동 구조를 보인 분해 사시도.
도6은 본 고안의 누전 차단기의 레버를 오프 시의 작동상태를 보인 단면도.
도7은 본 고안의 누전 차단기의 레버를 온 시의 작동상태를 보인 단면도.
도8은 본 고안의 누전 차단기의 ODP 작동상태를 보인 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 설명
100 : 본체 101 : 수동레버 회동축
102 : 수동레버 103 : 하부접점
104 : 상부접점 105 : 하부접점 스프링
106 : 회동축 스프링 107 : 수직링크
107a : 링크축 108 : 수직레버
109 : 수직 가이드바 109a : 링크축 안내구
109b : 가이드바 리브 109c : 가이드바 걸림턱
111 : 수평레치바 112 : 레치바 스프링
본 고안은 가정용 누전차단기에서 수동레버의 회동에 따라 수직링크 및 수직레버가 수직 가이드바의 안내에 따라 기립하여 배열되면서 상, 하부 접점이 접촉되어 온 상태가 되도록 하며, 수동 또는 ODP의 작동에 의해 수직으로 기립된 상태를 해제함으로서 상, 하부의 접점이 떨어지게 하여 오프 상태로 복원할 수 있도록 된 누전 차단기의 레버 회동 구조에 관한 것이다.
주지하는 바와 같이 누전차단기는 분전반 내에 설치되어 합선 및 단락에 의한 안전사고 등을 예방하기 위한 목적으로 사용되는 기기인 것이다. 이와 같은 종래의 누전차단기는 제1도 내지 제3도에 나타낸 바와 같이, 전원 측으로부터 부하 측으로 공급되는 전류를 선택적으로 개폐하기 위해 커버(3)에 설치되는 핸들(2a)과, 상기 핸들(2a)이 힌지 결합되는 사이드 플레이트(7a)와, 상기 핸들(2a) 일측에 상단이 힌지 결합되는 플레이트 링크(29)와, 상기 플레이트 링크(29) 하단에 힌지 결합되는 푸싱바(30)와, 상기 사이드 플레이트(7a) 후방에 결합되는 네일(31)과, 상기 사이드 플레이트(7a)의 후방 상단에 힌지 결합되는 트립바(32)와, 상기 핸들(2a)의 회전축(25) 및 트립바(32)의 힌지축(33) 외주면에 설치되는 비틀림 스프링(34a),(34b) 및 플레이트 링크(29) 상단과 핸들(2a) 및 플레이트 링크(29) 하단과 트립바(32)를 연결하는 연결핀(35)과, 상기 플레이트 링크(29) 하단과 트립바(32)를 연결하는 연결핀(35) 및 네일(31) 상단의 힌지핀(36)에 설치되는 비틀림 스프링(37a),(37b)으로 구성된다.
이와 같이 구성된 종래의 누전차단기는 핸들(2a)이 투입되어 온(on)된 상태에서 누설 전류가 있을 경우, 먼저 누전 검출부인 ZCT(21)(Zero Current Transformer 어셈블리:零相 變流器)(이하, ZCT(21)라고 한다)에서 누설 전류를 감지하여 PCB(Printed Circuit Board) 케이스(38) 내의 전자 부품들로 구성된 회로부로 검출신호를 전달하게 된다.
또한, 상기 PCB 케이스(38) 내의 회로부에서는 검출된 신호를 비교ㅇ증폭하여 전자소자부인 트립 코일 어셈블리(10)(Trip Coil Assembly)에 전압을 인가하게 되며, 전압이 인가된 트립 코일 어셈블리(10)는 인가되는 전압을 아마추어(39)에 대한 흡인력으로 변환시켜 순간적으로 아마추어(39)를 흡인하게 된다.
이에 따라, 힌지점을 중심으로 회동하는 아마추어(39)가 기구부의 트립바(32)를 밀어 트립바(32)를 힌지핀(40)을 중심으로 회전시키므로써 상기 트립바(32) 하단의 걸림턱(41)이 네일(31) 상단을 벗어나게 되면, 네일(31)의 하부에 설치된 지지핀(41)을 누르고 있는 푸싱바(30)(Pushing Bar)의 누름력에 의해 네일(31)이 상부 의 힌지핀(36)을 중심으로 회동하게 되며, 이로 인해 푸싱바(30)의 선단은 네일(31) 하부의 지지핀(41)에서 미끄러져 지지핀(41)을 벗어나게 된다.
이와 동시에, 크로스바(17) 하부의 압축스프링(24)과 핸들(2a)의 회전축(25)에 설치된 비틀림 스프링(34a)의 복원력 기인한 플레이트 링크(29) 및 핸들(2a)의 토글 작용에 의해 핸들(2a)이 차단 위치로 이동하므로써 가동접촉자(27)의 가동접점이 고정접촉자(28)의 고정접점으로부터 이격되어 전원이 차단된다.
그러나, 이와 같은 종래의 누전차단기는 기구부 어셈블리가 핸들(2a), 사이드 플레이트(7a), 푸싱바(30), 트립바(32), 다수개의 비틀림 스프링 및 다수개의 핀 등 많은 부품으로 구성되므로 인해 부품의 가공에 많은 시간이 필요할 뿐만 아니라, 가공시 불량이 발생할 우려가 높아 생산성이 저하되는 단점이 있었다.
특히, 부품중 프레스가공에 의해 생산되는 부품이 많아 불량 발생률이 높고 제조 원가가 상승하게 되는 단점이 있었다.
뿐만 아니라, 부품수의 증가로 기구부 어셈블리의 부피가 커져 실장에 필요한 공간 또한 증가함에 따라 누전차단기의 소형화를 기하기가 어려운 등 많은 문제점이 있었다.
본 고안의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해소하기 위하여
누전차단기를 구성하는 부품 구조를 단순화하여 부품수를 줄임으로서 생산성을 향상시키는 한편, 제조 원가를 낮출 수 있도록 하는 것이다.
한편, 본 고안이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 부품수와 부피를 작게 하여 실장에 필요한 공간을 줄임으로서 누전차단기를 소형화 할 수 있도록 하는 누전 차단기의 레버 회동 구조를 제공하기 위한 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 전원 측으로부터 공급되는 전원을 부하 측에 공급하기 위하여 수동으로 온 하거나 오프 하기 위하여 본체의 고정 축에 힌지 결합되어 회동하는 수동레버와, 수동레버의 일 측과 본체의 일 측에 연결되어 수동레버가 온 되었을 때 오프 상태로 복원하려고 하는 복원력을 제공하기 위한 스프링과, 수동레버의 회동력을 받아서 수직상태로 기립되거나 꺾어지도록 결합되는 수직링크 및 수직레버와, 수직링크 및 수직레버가 위치를 이탈하지 않고 수직으로 기립하거나 꺾어지는 방향을 안내하기 위한 수직 가이드바와, 공급전원과 연결된 하부접점과, 수동레버의 회동에 의해 압력을 받아 하부접점에 접촉되어 부하 측으로 전원을 공급하기 위한 상부접점을 구비하여서 된 것이다.
이에 따라 본 고안은 별도의 철재 프레임을 구비하지 않고 본체와 직접 결합된 수동 레버 및 이와 연결되는 간단한 구조와 적은 부품들로 수동레버의 회동력에 의해 상, 하부의 접점을 접촉하거나 접촉 해제할 수 있는 것이어서 생산성 향상 및 제조원가를 현저히 줄일 수 있는 효과가 있는 것이다.
이러한 본 고안을 첨부된 도면을 참고하여 설명하면 다음과 같다.
도4는 본 고안에 의한 누전 차단기의 레버 회동 구조를 보인 단면도 이며, 도5는 본 고안에 의한 누전 차단기의 레버 회동 구조의 사시도를 보인 것이며, 도6은 본 고안에 의한 누전 차단기의 레버 회동 구조를 보인 상세도이다.
이에서 보는 바와 같이 전원 측으로부터 공급되는 전원을 부하 측에 공급하기 위하여 수동으로 온 하거나 오프 하기 위하여 본체(100)에 설치된 수동레버 회동축(101)에 결합되어 회동하는 수동레버(102)와, 전원과 연결되며 도체성 금속편으로 되어 압착될 때 통전이 되며 떨어질 때 차단되게 하기 위하여 고정 설치된 하부접점(103)과, 하부접점(103)의 상부에서 하부접점(103)과 압착 또는 간격을 유지하면서 수동레버(102)의 개폐 조작에 따라 상하로 승강하는 상부접점(104)과, 하부접점(103)의 하방에서 하부접점(103)이 복원되기 위해 상승할 때 복원력을 제공하기 위한 하부접점 스프링(105)과, 수동레버(102)가 오프 위치로 복원하려고 하는 복원력을 제공하기 위하여 수동 레버 회동축(101)에 끼워지는 회동축 스프링(106)과, 수동레버(102)의 회동력에 의해 상부접점(104)과 하부접점(103)이 접촉되거나 접촉해제 되도록 하기 위하여 일단은 수동레버(102)와 연결되며 타단은 상부접점(104)과 연결되어 중앙에서 링크축(107a)의 의해 연결되는 수직링크(107) 및 수직레버(108)로 배열된 연결수단과, 수직링크(107) 및 수직레버(108)가 기립상태에서 승강하도록 안내하기 위하여 장공으로 된 링크축 안내구(109a)가 형성되어 일단은 본체(100)에 연결되며 타단은 유동 가능한 수직 가이드바(109)와, 링크축(107a)을 중심으로 하여 수직링크(107) 및 수직레버(108)가 기립되는 각도의 한계를 넘지 않도록 수직 가이드바(109)의 이동 거리를 제한하기 위하여 본체의 일 측에 설치되 는 가이드바 리브(109b)와, 수동레버(102)가 온 상태일 때에는 수직레버(108) 및 수직링크(107)가 하강하여 상, 하부 접점(104,103)이 완전히 접촉된 상태를 유지할 수 있도록 수직 가이드바(109)가 걸림 상태가 되게 하며, 합선 또는 과전류가 발생하여 상, 하부 접점(104,103)을 오프하기 위하여 ODP(110)에 의해 수직링크(107) 및 수직레버(108)가 꺾어지며 기립상태가 풀리면서 상승할 수 있도록 수직 가이드바(109)의 걸림 상태를 해제 시켜주기 위하여 가이드바 걸림턱(109c)이 형성된 수평레치바(111)와, 수평레치바(111)가 수직 가이드바(109)를 걸고 있거나 풀릴 수 있는 탄력을 유지하기 위하여 일단은 본체에 고정되며 타단은 수평 레치바(111)의 일 측에 연결되는 레치바 스프링(112)을 구비하여서 된 것이다.
이러한 본 고안의 작용을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도7은 본 고안의 누전 차단기의 레버 회동 구조에서 수동레버(102)를 온 위치로 조작하여 전원이 공급되는 상태를 보인 단면도 이다. 이에서 보는 바와 같이 수동레버(102)를 조작하여 "온" 위치로 밀면 수동레버(102)는 회동축 스프링(106)의 탄력을 이기고 수동레버 회동축(101)을 중심으로 회동하여 수동레버(102)와 연결된 수직링크(107)와, 이에 연결된 수직레버(108)를 하방으로 밀게 되는데, 수직링크(107)와 수직레버(108)가 중앙의 링크축(107a)에 의해 결합된 상태에서 링크축(107a)의 선단 부분이 수직 가이드바(109)에 형성된 링크축 안내구(109a)에 결합되며, 수직 가이드바(109)의 측면은 본체(100)에 형성된 가이드바 리브(109b)에 닿고, 종단은 수평레치바(111)에 형성된 가이드바 걸림턱(109c)에 걸려서 수직링크(107) 및 수직레버(108)의 연결부위가 꺾이지 않고 수직으로 기립 및 하강된 상 태를 유지할 수 있게 되는 것이다. 그러므로 상부접점(104)은 수직레버(108)에 연결되어 눌려지게 되어 하부접점(103)과 접촉되어 전원이 하부접점(103)과 상부접점(104)을 통해 미도시한 부하 측에 공급될 수 있게 되는 것이다.
또한, 이와 같이 상부접점(104)과 하부접점(103)이 접촉되어 있는 상태로 전원이 공급되고 있을 때 부하 측의 합선이나 과부하로 인하여 과전류가 흐르게 되어 전기 화재나 인명사고 등의 발생을 방지하기 위하여 ODP(Oil Dash Pot)를 설치하여 자동으로 전원이 차단될 수 있도록 하는데, 이러한 ODP에 의해 전원이 차단되는 작용을 도8을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
이에서 보는 바와 같이 ODP(110)는 철심(114)에 감긴 굵은 동선(113)의 일단은 도시되어 있지는 않지만 상부접점(104)과 연결되어 있으며 타단은 부하와 연결 되는데 이러한 ODP(110)는 단상의 경우 두 개의 전원선에 각각 설치되며, 공급되는 전원은 동선(113)을 통해 부하 측에 연결되므로 동선에 흐르는 전류에 의해 동선(113)이 감긴 철심(114)은 소정의 자력이 발생하고 있는 상태로 동작하는 중 급격히 과전류가 흐르게 되면 동선(113)에는 큰 전류가 흐르게 되므로 동선(113)이 감긴 철심(114)은 강한 자력을 발생하여 상부에 설치된 철편(115)을 당기게 되어 철편(115)의 선단부(116)가 수평레치바(111)를 쳐 올리도록 된 것이다. 이와 같이 수평레치바(111)가 레치바 회전축(111a)을 중심으로 하여 선단부(116)와 닿는 부분이 올라갈 때 가이드바 걸림턱(109c)이 형성된 반대편은 레치바 스프링(112)의 탄력을 이기고 내려가게 되므로 수직 가이드바(109)는 가이드바 걸림턱(109c)으로부터 이탈되게 되므로, 수직 가이드바(109)에 형성된 링크축 안내구(109a)에 끼워져 서 링크축(107a)에 의해 결합되어 수직으로 기립상태를 유지하고 있는 수직링크(107) 와 수직레버(108)는 이와 결합된 상부접점(104)을 받치고 있는 상부접점 스프링(105)의 탄성에 의해 상부 방향으로 힘을 받게 되어 수직균형을 잃고 꺾어지게 되므로 수동레버(102)의 위치가 "온"쪽에 있는 상태에서도 상, 하부 접점(104, 103)이 떨어지게 되며 부하에 공급되는 전원을 차단할 수 있게 되어 전기화재 또는 인명사고를 방지할 수 있게 되는 것이다.
이와 같이 하여 본 고안은 누전 차단기 수동레버의 회동 구조를 단순화하여 소요되는 부품수와 조립공정을 줄임으로서 부품비의 절감 및 생산 능률을 향상할 수 있게 됨은 물론이며, 별도의 철재 프레임 없이도 레버의 회동 및 자동차단 구조를 제공할 수 있는 되는 것이어서, 전체적인 부피를 감소시켜 소형화된 누전 차단기를 제공할 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims (6)

  1. 본체(100)에 설치된 수동레버 회동축(101)과, 이에 결합되어 회동하는 수동레버(102)와, 전원과 연결되는 하부접점(103)과, 수동레버(102)의 개폐 조작에 따라 상하로 승강하는 상부접점(104)과, 하부접점(103)에 복원력을 제공하기 위한 하부접점 스프링(105)과, 수동레버(102)에 복원력을 제공하기 위한 회동축 스프링(106)과, 수동레버(102)를 온 위치로 할 때에는 상부접점(104)에 압력을 가하고 오프 위치로 할 때에는 압력을 해제하기 위하여 수동레버(102)와 상부접점(104)사이를 연결하는 연결수단과, 연결수단을 안내하기 위한 수직 가이드바(109)와, 수직 가이드바(109)가 작동거리의 한계를 넘지 않도록 하기 위한 가이드바 리브(109b)와, 수직 가이드바(109)가 걸리거나 걸림 해제시키기 위한 수평레치바(111)와, 수평레치바(111)에 탄력을 유지하기 위한 레치바 스프링(112)을 구비하여 연결수단이 수직으로 기립상태가 될 때 상, 하부접점(104, 103)이 접촉되어 온상태가 되며, 기립 해제 상태일 때 접촉해제 되어 오프 상태가 됨을 특징으로 하는 누전 차단기의 레버 회동 구조.
  2. 청구항 1에 있어서,
    전술한 연결수단은 중앙의 링크축(107a)에 연결되어 일 측은 수직링크(107)에 의해 수동레버(102)에 연결되며, 타측은 수직레버(108)에 의해 상부접점(104)과 연결되도록 배열됨을 특징으로 하는 누전 차단기의 레버 회동 구조.
  3. 청구항 1에 있어서,
    전술한 수직 가이드바(109)는 장공으로 된 링크축 안내구(109a)가 형성됨을 특징으로 하는 누전 차단기의 레버 회동 구조.
  4. 청구항 1에 있어서,
    전술한 연결수단은 기립 및 기립 해제시 위치를 이탈하지 않도록 하기 위하여 중앙의 링크축(107a)이 링크축 안내구(109c)와 채결됨을 특징으로 하는 누전 차단기의 레버 회동 구조.
  5. 청구항 1에 있어서,
    전술한 수평레치바(111)는 수직 가이드바(109)가 걸리도록 하기 위하여 가이드바 걸림턱(109c)이 형성됨을 특징으로 하는 누전 차단기의 레버 회동 구조.
  6. 청구항 1에 있어서,
    전술한 수직 가이드바(109)가 작동되는 거리의 한계를 넘지 않도록 하기 위하여 본체(100)에 가이드바 리브(109b)가 형성됨을 특징으로 하는 누전 차단기의 레버 회동 구조.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101028656B1 (ko) * 2010-12-30 2011-04-11 장영식 누전차단기용 조작노브의 자동복귀장치

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