KR20090006686A - 트립신호 출력장치를 구비한 차단기 - Google Patents

트립신호 출력장치를 구비한 차단기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 트립신호 출력장치를 구비한 차단기에 관한 것으로서, 고정접점부와 가동접점부를 개폐하는 개폐기구와; 사고전류를 검출하여 트립 신호를 출력하는 과전류 계전기와; 상기 과전류 계전기의 트립 신호 출력 시 조작력을 발생시키는 액츄에이터와, 상기 액츄에이터의 트립 동작 시 트립 위치로 이동되는 트립슬라이더를 가지는 트립기구모듈과; 상기 트립기구모듈과 연동하여 상기 트립기구모듈의 트립동작 수행 시 외부에 트립 신호를 출력하는 트립신호 출력장치를 구비하여 구성된다. 이에 의해, 트립 신호를 지속시키기 위한 별도의 회로 사용을 배제할 수 있는 트립신호 출력장치를 구비한 차단기가 제공된다.

Description

트립신호 출력장치를 구비한 차단기{CIRCUIT BREAKER WITH TRIP SIGNAL OUTPUT APPARATUS}
본 발명은 트립신호 출력장치를 구비한 차단기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 트립 신호를 소정 시간 동안 유지하기 위한 회로의 사용을 배제할 수 있도록 한 트립신호 출력장치를 구비한 차단기에 관한 것이다.
차단기는 주지된 바와 같이, 전기회로에 있어서의 발생가능한 사고전류(단락, 지락 사고등에 의한 대전류)로부터 부하기기 및 선로를 보호할 수 있도록 전원과 부하기기 사이에 설치되는 전기 보호기기이다.
이러한 차단기는, 고정접점부와 가동접점부를 개폐하는 개폐기구와, 사고전류를 검출하여 대전류의 통전이 차단되게 트립명령을 출력하는 과전류 계전기와, 상기 개폐기구와 상기 과전류 계전기 사이에 배치되어 상기 과전류 계전기의 트립 명령 출력 시 기계적인 조작력을 발생시켜 상기 개폐기구에 전달하는 신호전달기구와, 상기 신호전달기구에 의해 작동되어 외부에 전기적인 신호를 출력하는 스위치를 구비한다.
상기 과전류 계전기가 사고 전류를 감지하여 트립 명령이 출력되면, 상기 신 호전달기구는 트립 시 전기적인 신호를 출력하는 스위치를 작동시켜 전기적인 신호가 출력되도록 한다.
한편, 상기 스위치에 의해 발생되는 전기적인 신호는 래치회로와, 램프 또는 버저 등으로 구성되는 신호유지장치에 전달되며, 상기 신호유지장치는 시각 또는 청각 신호를 발생시켜 트립 상태를 인지할 수 있도록 한다.
그런데, 이러한 종래의 차단기에 있어서는, 트립동작을 수행됨과 아울러 상기 신호전달기구도 초기위치로 리셋되기 때문에 상기 신호전달기구에 의해 작동되는 상기 스위치도 소정의 지연시간(예를 들면 20~30ms)을 가지고 곧바로 초기위치로 복귀되므로 트립 신호를 외부에 지속적으로 출력하기 위해서는 별도의 래치(LATCH) 회로 등을 구비한 신호유지장치를 설치해야 한다고 하는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은, 트립 신호를 지속시키기 위한 별도의 회로 사용을 배제할 수 있는 트립신호 출력장치를 구비한 차단기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명은, 상술한 바와 같은 목적 달성을 위해, 고정접점부와 가동접점부를 개폐하는 개폐기구와; 사고전류를 검출하여 트립 신호를 출력하는 과전류 계전기와; 상기 과전류 계전기의 트립 신호 출력 시 조작력을 발생시키는 액츄에이터와, 상기 액츄에이터의 트립 동작 시 트립 위치로 이동되는 트립슬라이더를 가지는 트립장 치모듈과; 상기 트립기구모듈과 연동하여 상기 트립기구모듈의 트립동작 수행 시 외부에 트립 신호를 출력하는 트립신호 출력장치를 포함하는 트립신호 출력장치를 구비한 차단기를 제공한다.
여기서, 상기 트립신호 출력장치는, 접촉 시 신호를 출력하는 스위치와, 상기 트립슬라이더와 연동하여 상기 트립슬라이더의 트립위치 시 상기 스위치와 접촉되는 연동부재를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 트립신호 출력장치는, 상기 연동부재와 상기 스위치 사이에 개재되는 접속편을 더 포함하는 것이 효과적이다.
상기 트립신호 출력장치를 초기위치로 복귀시키는 리셋장치를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 트립기구모듈은, 내부에 상기 액츄에이터가 수용되며 상기 트립슬라이더가 외부에 슬라이딩 가능하게 설치되는 케이스와, 상기 트립슬라이더의 일 측에 투입위치와 트립위치 간을 슬라이딩 이동 가능하게 설치되어 상기 트립슬라이더를 트립위치로 가압하는 가압슬라이더와, 상기 가압슬라이더를 트립위치로 이동되게 탄성력을 가하는 가압슬라이더스프링를 더 포함하며, 상기 리셋장치는, 상기 가압슬라이더의 일 측에 트립위치와 투입위치 간을 회동가능하게 배치되어 상기 가압슬라이더를 상기 투입위치로 이동시키는 리셋아암을 포함하는 것이 효과적이다.
상기 트립기구모듈은, 상기 가압슬라이더를 투입위치에 고정하는 고정위치와 해제하는 해제위치간을 회동가능한 래치부재와, 상기 래치부재를 상기 고정위치로 회동되게 탄성력을 가하는 래치부재스프링을 더 포함하며, 상기 트립슬라이더는 상기 가압슬라이더의 투입위치 시 상기 래치부재에 의해 투입위치로 복귀하도록 구성되는 것이 바람직하다.
상기 리셋장치는 상기 리셋아암과 연동하여 상기 과전류 계전기의 일 측에서 외부에 노출되게 돌출되며 가압 시 상기 리셋아암을 투입위치로 복귀시키는 리셋로드를 더 포함하는 것이 효과적이다.
상기 리셋장치는 일 영역이 외부에 노출되게 설치되고 타 영역은 상기 리셋로드에 결합되는 리셋버튼을 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 리셋로드가 상기 리셋아암측으로 이동되게 탄성력을 가하는 리셋로드스프링을 더 포함하는 것이 효과적이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 트립기구모듈과 연동하여 트립 신호를 지속적으로 출력할 수 있으므로 트립 신호를 지속시키기 위한 별도의 회로 사용을 배제할 수 있는 트립신호 출력장치를 구비한 차단기가 제공된다.
또한, 본 발명에 따른 트립신호 출력장치를 구비한 차단기는, 리셋로드가 전방으로 돌출된 상태 또는 리셋버튼의 돌출 상태를 보고 사용자가 트립 상태임을 즉시 인지할 수 있어 사고에 대한 조속한 조치가 가능하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 트립신호 출력장치를 구비한 차단기의 사시도이고, 도 2는 도 1의 전면커버를 제거한 차단기의 내부를 도시한 도면이며, 도 3은 도 2의 트립기구모듈의 사시도이고, 도 4는 도 2의 트립기구모듈의 내부를 도시한 정면도이며, 도 5는 도 3의 트립기구모듈의 설치상태의 측면도이고, 도 6은 도 5의 트립위치를 도시한 도면이다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 트립신호 출력장치를 구비한 차단기는, 고정접점부와 가동접점부를 개폐하는 개폐기구(135)와; 사고전류를 검출하여 트립 신호를 출력하는 과전류 계전기(131)와; 상기 과전류 계전기(131)의 트립 신호 출력 시 조작력을 발생시키는 액츄에이터(145)와, 상기 액츄에이터(145)의 트립 동작 시 트립 위치로 이동되는 트립슬라이더(151)를 가지는 트립기구모듈(140)과; 상기 트립기구모듈(140)과 연동하여 상기 트립기구모듈(140)의 트립동작 수행 시 외부에 트립 신호를 출력하는 트립신호 출력장치(180)를 포함하여 구성되어 있다.
본 트립신호 출력장치를 구비한 차단기는, 내부에 고정접점부 및 가동접점부가 구비되는 본체(110)와, 상기 본체(110)의 전면에 결합되는 전면커버(120)와, 상기 본체(110)의 전면에 결합되며 전면이 외부에 노출되게 결합되는 과전류 계전기(131)를 구비하고 있다.
상기 과전류 계전기(131)의 일 측에는 상기 개폐기구(135)를 수동으로 트립 및 투입할 수 있도록 조작하는 트립버튼(122) 및 투입버튼(124)이 구비되어 있다. 상기 트립버튼(122)의 상측에는 후술할 리셋장치(211)의 리셋버튼(219)이 구비되어 있다.
상기 과전류 계전기(131)의 배후에는 상기 과전류 계전기(131)의 트립 명령 출력 시 이를 일정한 조작력을 가지는 기계적 신호를 발생시키는 트립기구모듈(140)이 설치되어 있으며, 상기 트립기구모듈(140)의 일 측에는 상기 고정접점부와 가동접점부를 개폐하는 상기 개폐기구(135)가 설치되어 있다.
상기 트립기구모듈(140)은, 도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 내부에 수용공간을 형성하는 케이스(141)와, 상기 케이스(141)의 내부에 수용 설치되며 상기 과전류 계전기(131)의 트립 명령 시 조작력을 발생시키는 액츄에이터(145)와, 상기 케이스(141)의 일 측부에 길이방향을 따라 슬라이딩 가능하게 배치되고 일 영역이 상기 개폐기구(135)와 접촉되어 상기 액츄에이터(145)의 조작력으로 상기 개폐기구(135)가 트립동작을 수행하도록 조작하는 트립슬라이더(151)를 구비하고 있다.
상기 케이스(141)의 내부에는 상기 액츄에이터(145)가 설치되어 있으며, 상기 액츄에이터(145)는 전원 인가 시 발생되는 자기력에 의해 동작되는 솔레노이드 로 구현되어 있다. 상기 케이스(141)의 내부 일 측에는 상기 개폐기구(135)와 연결되어 접점을 개폐하는 메인샤프트(115)와 연동하여 상기 액츄에이터(145)와 상기 액츄에이터(145)와 연동되는 작동부(147)를 초기화하는 리셋 플레이트(144)가 설치되어 있다. 상기 작동부(147)는 상기 액츄에이터(145)의 트립위치시 연동되는 두 부분으로 구성되고 일 부분은 상기 케이스(141)의 외부 상측에 돌출되게 배치되고 상기 액츄에이터(145)의 트립 동작 시 하측으로 소정 거리 이동되면서 후술할 래치부재를 가압하여 회동시키며, 다른 일부는 상기 케이스(141)의 내측에 배치되어 상기 리셋 플레이트(144)에 의해 가압되어 초기 위치로 복귀된다.
상기 케이스(141)의 측부에는 상기 트립슬라이더(151)가 길이방향을 따라 이동가능하게 배치되어 있다. 상기 트립슬라이더(151)의 일 영역에는 상기 개폐기구(135)의 일 부가 수용될 수 있도록 함몰된 수용부(153)가 형성되어 있다. 상기 트립슬라이더(151)에는 후술할 연동부재(185)를 가압하여 회동시킬 수 있도록 가압로드(154)가 연장형성되어 있다.
상기 트립슬라이더(151)의 일 측에는 상기 트립슬라이더(151)를 트립위치로 가압하는 가압슬라이더(161)가 슬라이딩 이동가능하게 결합되어 있다. 상기 가압슬라이더(161)에는 상기 트립슬라이더(151)를 가압할 수 있도록 접촉되는 접촉부(163)가 형성되어 있으며, 상기 가압슬라이더(161)의 일 단부에는 상기 가압슬라이더(161)를 트립위치로 이동시킬 수 있도록 탄성력을 가하는 가압슬라이더스프링(167)이 연결되어 있다. 상기 트립슬라이더(151)와 상기 가압슬라이더(161)에는 상기 케이스(141)에 형성된 가이드핀(143)을 수용하여 상기 가이드핀(143)을 따라 안내될 수 있도록 장공상의 가이드슬롯(155,165)이 각각 형성되어 있다.
상기 가압슬라이더(161)의 일 측에는 상기 가압슬라이더(161)를 투입위치에 고정 유지시키는 래치부재(171)가 설치되어 있다. 상기 래치부재(171)는 상기 가압슬라이더(161)를 투입위치에 고정하는 고정위치와 상기 가압슬라이더(161)가 상기 트립위치로 이동되게 하는 해제위치간을 회동가능하게 결합되어 있다. 상기 래치부재(171)는 상기 고정위치시 상기 가압슬라이더(161)에 형성된 걸림홈(162)에 맞물림되는 걸림턱(172)을 구비하고 있다. 상기 래치부재(171)는 상기 액츄에이터(145)의 트립동작 수행시 하측으로 이동하는 상기 작동부(147)에 의해 해제위치로 회동되며 이때 상기 걸림턱(172)이 걸림홈(162)으로부터 이탈됨으로써 상기 가압슬라이더(161)의 구속이 해제된다. 상기 래치부재(171)의 일 측에는 상기 래치부재(171)를 고정위치로 회동시킬 수 있도록 탄성력을 가하는 토션코일 스프링으로 구현된 래치부재스프링(173)이 설치되어 있다.
상기 케이스(141)의 내부 일 측에는 상기 액츄에이터(145)가 상기 과전류 계전기(131)의 트립 명령에 의해 트립동작을 수행한 경우 외부에 트립신호를 출력하는 트립신호 출력장치(180)가 설치되어 있다. 상기 트립신호 출력장치(180)는, 상기 케이스(141)의 내부에 설치되고 접촉시 신호를 출력하는 스위치(181)와, 상기 트립슬라이더(151)와 연동하여 상기 트립슬라이더(151)가 트립위치에 존재하는 경우 상기 스위치(181)가 지속적으로 신호를 출력할 수 있도록 하는 연동부재(185)를 구비하고 있다.
상기 연동부재(185)는, 중앙에 형성되는 회동축(186)과, 상기 회동축(186)으 로부터 상기 트립슬라이더(151)측으로 연장된 제1아암(187)과, 상기 회동축(186)으로부터 상기 스위치(181)측으로 연장된 제2아암(188)을 구비하고 있다. 상기 트립슬라이더(151)의 가압로드(154)는 상기 제1아암(187)과 접촉되어 상기 제1아암(187)이 회동될 수 있도록 가압한다. 상기 제2아암(188)과 상기 스위치(181) 사이에는 상기 스위치(181)의 접점부(182)를 동시에 균일하게 가압되도록 접촉되는 접촉편(191)이 구비되어 있다.
한편, 상기 트립신호 출력장치(180)의 일 측에는 상기 트립신호 출력장치(180)를 초기 위치, 즉 트립기구모듈(140)을 투입위치로 복귀시킴으로써 상기 트립신호 출력장치(180)의 가압력을 해제하여 초기위치로 복귀되도록 하는 리셋장치(211)가 설치되어 있다.
상기 리셋장치(211)는, 상기 가압슬라이더(161)의 일 단부영역에 상기 가압슬라이더(161)를 투입위치로 복귀시키는 리셋아암(213)과, 상기 리셋아암(213)과 접촉되어 이동가능하게 배치되는 리셋로드(215)를 구비하고 있다. 상기 리셋아암(213)은, 중앙에 회동축이 형성되고 상기 회동축으로부터 상기 가압슬라이더(161) 및 상기 리셋로드(215)측으로 각각 연장되는 두 아암부(216)를 구비하고 있다. 상기 리셋아암(213)에는 상기 리셋아암(213)이 상기 가압슬라이더(161)와 접촉되게 탄성력을 가하는 리셋아암스프링(214)이 구비되어 있다. 상기 리셋로드(215)는 전후방향으로 배치되어 후방 단부는 상기 리셋아암(213)과 접촉되게 배치되고 전방 단부는 상기 전면커버(120)의 전면으로 연장되며, 상기 전방 단부에는 리셋버튼(219)이 구비되어 있다. 상기 리셋로드(215)에는 상기 리셋로드(215)를 상기 리셋아암(213)측으로 가압하는 리셋로드스프링(217)이 구비되어 있다. 여기서, 상기 리셋로드(215)의 전방 단부가 외부에 직접 노출되게 구성할 수도 있다.
이러한 구성에 의하여, 상기 과전류 계전기(131)가 트립 명령을 출력하면, 상기 액츄에이터(145)는 가동자가 돌출되면서 조작력을 발생시킨다. 상기 가동자가 돌출되면 상기 가동자와 연동하는 작동부(147)가 상기 래치부재(171)를 가압하여 상기 래치부재(171)를 해제위치로 회동시킨다. 상기 래치부재(171)의 구속이 해제되면 상기 가압슬라이더(161)는 가압슬라이더스프링(167)의 탄성력에 의해 트립위치로 이동된다. 이때, 상기 가압슬라이더(161)에 의해 상기 트립슬라이더(151)가 가압되어 트립위치로 이동되고, 상기 트립슬라이더(151)에 접촉된 개폐기구(135)는 트립동작을 수행하게 된다.
상기 트립슬라이더(151)가 트립위치로 이동되면 상기 연동부재(185)는 회동축(186)을 중심으로 회동하여 상기 접촉편(191)을 가압하고, 가압된 접촉편(191)은 상기 스위치(181)의 접점부(182)를 가압한다. 상기 접점부(182)가 가압되면 상기 스위치(181)는 외부에 트립 신호를 출력하게 된다. 이와 거의 동시에 상기 가압슬라이더(161)에 접촉된 리셋아암(213)은 트립위치로 회동되면서 상기 리셋로드(215)를 가압하게 된다. 가압된 리셋로드(215)는 상기 리셋로드스프링(217)을 압축하면서 전방으로 이동되고 이에 의해 리셋버튼(219)이 상기 전면커버(120)의 전방으로 돌출된다.
한편, 상기 개폐기구(135)가 트립동작을 수행하면 고정접점부로부터 가동접점부가 분리되며, 상기 액츄에이터(145) 및 작동부(147)는 메인샤프트(115)와 연동 하는 리셋 플레이트(144)에 의해 초기위치로 복귀된다. 이때, 상기 트립슬라이더(151) 및 상기 가압슬라이더(161)는 상기 가압슬라이더스프링(167)의 탄성력에 의해 트립위치에 존재하게 된다.
사용자가 트립의 원인에 대한 점검 또는 조치가 완료되면 돌출된 리셋로드(215)의 전방 단부, 즉 리셋버튼(219)을 누르면 상기 리셋로드(215)의 후방 단부는 상기 리셋아암(213)을 가압하여 투입위치로 회동시킨다. 상기 리셋아암(213)이 회동되면 상기 리셋아암(213)과 접촉되어 있는 상기 가압슬라이더(161)는 가압되어 투입위치로 이동되고, 상기 가압슬라이더(161)가 이동되면 상기 래치부재(171)와 접촉되어 있는 상기 트립슬라이더(151)는 상기 래치부재스프링(173)의 탄성력에 의해 초기 위치, 즉 투입위치로 복귀되어 재 트립이 가능한 상태로 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 트립신호 출력장치를 구비한 차단기의 사시도,
도 2는 도 1의 전면커버를 제거한 차단기의 내부를 도시한 도면,
도 3은 도 2의 트립기구모듈의 사시도,
도 4는 도 2의 트립기구모듈의 내부를 도시한 정면도,
도 5는 도 3의 트립기구모듈의 설치상태의 측면도,
도 6은 도 5의 트립위치를 도시한 도면이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
110 : 본체 115 : 메인샤프트
120 : 전면커버 131 : 과전류 계전기
135 : 개폐기구 140 : 트립기구모듈
141 : 케이스 145 : 액츄에이터
151 : 트립슬라이더 161 : 가압슬라이더
171 : 래치부재 180 : 트립신호출력장치
181 : 스위치 185 : 연동부재
211 : 리셋장치 213 : 리셋아암
215 : 리셋로드 217 : 리셋로드스프링
219 : 리셋버튼

Claims (9)

  1. 고정접점부와 가동접점부를 개폐하는 개폐기구와;
    사고전류를 검출하여 트립 신호를 출력하는 과전류 계전기와;
    상기 과전류 계전기의 트립 신호 출력 시 조작력을 발생시키는 액츄에이터와, 상기 액츄에이터의 트립 동작 시 트립 위치로 이동되는 트립슬라이더를 가지는 트립기구모듈과;
    상기 트립기구모듈과 연동하여 상기 트립기구모듈의 트립동작 수행 시 외부에 트립 신호를 출력하는 트립신호 출력장치를 포함하는 트립신호 출력장치를 구비한 차단기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 트립신호 출력장치는, 접촉 시 신호를 출력하는 스위치와, 상기 트립슬라이더와 연동하여 상기 트립슬라이더의 트립위치 시 상기 스위치와 접촉되는 연동부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 트립신호 출력장치를 구비한 차단기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 트립신호 출력장치는, 상기 연동부재와 상기 스위치 사이에 개재되는 접속편을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 트립신호 출력장치를 구비한 차단기.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 트립신호 출력장치를 초기위치로 복귀시키는 리셋장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 트립신호 출력장치를 구비한 차단기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 트립기구모듈은, 내부에 상기 액츄에이터가 수용되며 상기 트립슬라이더가 외부에 슬라이딩 가능하게 설치되는 케이스와, 상기 트립슬라이더의 일 측에 투입위치와 트립위치 간을 슬라이딩 이동 가능하게 설치되어 상기 트립슬라이더를 트립위치로 가압하는 가압슬라이더와, 상기 가압슬라이더를 트립위치로 이동되게 탄성력을 가하는 가압슬라이더스프링를 더 포함하며,
    상기 리셋장치는, 상기 가압슬라이더의 일 측에 트립위치와 투입위치 간을 회동가능하게 배치되어 상기 가압슬라이더를 상기 투입위치로 이동시키는 리셋아암을 포함하는 것을 특징으로 하는 트립신호 출력장치를 구비한 차단기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 트립기구모듈은, 상기 가압슬라이더를 투입위치에 고정하는 고정위치와 해제하는 해제위치간을 회동가능한 래치부재와, 상기 래치부재를 상기 고정위치로 회동되게 탄성력을 가하는 래치부재스프링을 더 포함하며, 상기 트립슬라이더는 상기 가압슬라이더의 투입위치 시 상기 래치부재에 의해 투입위치로 복귀하는 것을 특징으로 하는 트립신호 출력장치를 구비한 차단기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 리셋장치는 상기 리셋아암과 연동하여 상기 과전류 계전기의 일 측에서 외부에 노출되게 돌출되며 가압 시 상기 리셋아암을 투입위치로 복귀시키는 리셋로드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 트립신호 출력장치를 구비한 차단기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 리셋장치는 일 영역이 외부에 노출되게 설치되고 타 영역은 상기 리셋로드에 결합되는 리셋버튼을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 트립신호 출력장치를 구비한 차단기.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 리셋로드가 상기 리셋아암측으로 이동되게 탄성력을 가하는 리셋로드스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 트립신호 출력기능을 구비한 차단기.
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