KR20090019242A - 차단기의 접속단자용 커넥터 결합체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차단기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차단기 내부의 협소한 공간에서 접속단자부의 커넥터와 내부 부하의 커넥터가 용이하게 결합될 수 있어 조립의 우수성을 확보할 수 있고, 어지러운 배선처리를 간단하고 효율적으로 관리할 수 있는 차단기의 접속단자용 커넥터 결합체에 관한 것이다.

본 발명에 따른 차단기의 접속단자용 커넥터 결합체는, 차단기 본체에 설치되고, 외부로부터 전원을 공급받아 내부 부하와 연결되어 신호를 전기적으로 송수신하는 접속단자부와, 상기 접속단자부와 각각 연결된 복수의 제1 커넥터와, 상기 내부 부하와 각각 연결되고, 상기 복수의 제1 커넥터와 각각 탈착 가능하도록 암수 결합된 복수의 제2 커넥터와, 상기 복수의 제1 커넥터 또는 상기 복수의 제2 커넥터를 각각 고정하는 고정 플레이트를 포함하여 이루어진다.

차단기, 접속단자, 커넥터, 고정 플레이트

Description

차단기의 접속단자용 커넥터 결합체{CONNECTER ASSEMBLY FOR CONNECTION TERMINAL OF CIRCUIT BRAKER}

본 발명은 차단기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차단기 내부의 협소한 공간에서 접속단자부의 커넥터와 내부 부하의 커넥터가 용이하게 결합될 수 있어 조립의 우수성을 확보할 수 있고, 어지러운 배선처리를 간단하고 효율적으로 관리할 수 있는 차단기의 접속단자용 커넥터 결합체에 관한 것이다.

일반적으로 차단기는 송변전 계통이나 전기회로에 있어서, 부하를 개폐하거나 접지, 단락 등의 사고가 발생할 경우에 전류를 차단시키는 기기를 말한다. 또한, 차단부가 절연물로 절연되어 조립된 차단기는 통상 사용 상태의 선로를 수동으로 개폐하거나, 금속용기 외부의 전기조작장치 등에 의하여 원거리에서 개폐할 수 있고, 과부하 및 단락시 자동적으로 선로를 차단하여 전력계통과 부하기기를 보호한다.

상기와 같이 전로를 차단하기 위하여 차단기의 차단부에 고정 접촉자와 가동 접촉자를 설치하여 평상시에는 이 고정 접촉자와 가동 접촉자를 접촉되게 하여 전류를 흐르게 하고, 선로의 어딘가에서 발생한 고장으로 대전류가 흐르는 경우에는 신속히 가동 접촉자를 고정 접촉자에서 떼어내어 전류를 차단시키게 된다.

한편, 차단부를 조작하는 방식에 따라 공기조작방식, 유압조작방식 및 스프링조작방식으로 구분된다. 먼저, 공기조작방식은 구조가 간단하고 큰 조작력을 얻을 수 있지만, 압축공기의 조작이 필요하고 조작장치의 유지관리가 어려우며, 온도에 따라 성능이 저하된다는 문제점이 있다. 다음으로, 유압조작방식은 초정밀 가공되어 기밀성을 유지해야 하는 유압실린더나 펌프, 유압축적장치 등으로 구성됨에 따라 고가의 비용이 든다. 또한, 장기간 사용에 따른 오일 누유현상에 의해 차단기의 동작시간 및 가동 접촉자의 속도에 편차가 발생하여 차단성능이 저하되므로 신뢰성 있는 전류 차단동작을 수행할 수 없는 문제점이 있다. 마지막으로, 상기와 같은 공기조작방식 및 유압조작방식의 문제를 극복하기 위해서 도출된 스프링조작방식이 있다. 스프링조작방식은 차단 및 투입 에너지원으로 스프링력을 사용하는 것으로서, 공기 및 유압조작방식에 비해 조작력의 유지 및 조작장치의 관리가 용이하고, 기계적인 구성에 의해 빠른 응답속도와 응답시간의 편차를 최소화시킬 수 있는 장점이 있어, 차단부를 조작하는 방식으로서 스프링조작방식을 일반적으로 많이 채용하고 있다.

또한, 고정 접촉자로부터 가동 접촉자를 떼어냄으로써 통전되는 전류를 차단시킬 때, 아크가 발생하게 된다. 상기와 같이 발생된 아크를 신속히 소호해 주어야 가동 접촉자의 접점의 손상을 방지할 수 있다. 이러한 아크 소호방식에 따라, 공기를 불어서 아크를 소호하는 기중차단기(ACB, Air Circuit Braker) 및 가스를 불어서 아크를 소호하는 가스차단기(GCB, Gas Circuit Braker) 등이 있다.

이러한 차단기의 내부에 설치된 각종 부하나 차단부에 외부로부터 전원을 공급하고, 또한 상기 내부 부하나 차단부 등의 상태를 외부로 전달하는 접속단자부가 차단기에 설치된다.

도 1은 종래 차단기의 커버를 제거한 차단기 본체의 외관을 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 실시예의 측면도이며, 도 3은 도 1의 실시예의 접속단자부를 도시한 사시도이다.

종래 차단기 본체(10)는, 도면에는 도시되지 않았으나 내부에 고정 접촉자 및 가동 접촉자가 설치된 차단부와, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 상기 가동 접촉자를 고정 접촉자로부터 연결 및 차단시키는 개폐기구(20) 및 상기 개폐기구(20)를 작동시키는 투입엑츄에이터(41), 트립엑츄에이터(42) 및 부족전압트립엑츄에이터(43) 등이 구비된다. 또한, 도면에는 도시되지 않았으나 투입 및 트립여부를 외부에 표시하는 보조접접부 등이 각 엑츄에이터와 함께 구비될 수 있고, 상기와 같은 차단기 본체의 내부에 장착되어 각종 신호를 외부로 전달하거나 외부로부터 신호를 받는 내부 부하(40)가 차단기에 설치된다. 이러한, 내부 부하를 외부의 전원 또는 표시장치나 제어장치 등에 연결시키기 위하여 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 접속단자부(30)가 설치되는 것이다. 상기와 같은 접속단자부(30)의 각 단자는 내부 부하(40) 및 외부에 설치되는 외부장치가 많을수록 더욱 증가하게 된다.

또한 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 내부 부하(40)를 접속단자부(30)에 연결시키기 위하여, 접속단자부(30)와 연결된 제1 커넥터(35)에 내부 부하(40)와 연결된 제2 커넥터(45)가 삽입 고정된다. 즉, 제1 커넥터(35)와 제2 커넥터(45)가 연결됨으로써, 상기 접속단자부(30)와 내부 부하(40)가 연결되는 것이다. 상기 제1 커넥터(35) 및 제2 커넥터(45)는 서로가 삽입 고정될 수 있도록 암, 수 형상을 가진다.

상기와 같이 종래 차단기의 접속단자부 및 내부 부하 간의 커넥터는, 단순히 커넥터 간의 삽입 고정방식에 따라 산발적으로 연결되어 있어 각각의 내부 부하와 연결된 커넥터를 찾기가 쉽지 않고, 커넥터 간에 올바른 결합이 이루어졌는지 재차 확인해야 하므로 조립성이 현저히 결여되는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 목적은, 차단기 내부의 협소한 공간에서 접속단자부의 커넥터와 내부 부하의 커넥터가 용이하게 결합될 수 있어 조립의 우수성을 확보할 수 있고, 어지러운 배선처리를 간단하고 효율적으로 관리할 수 있는 차단기의 접속단자용 커넥터 결합체를 제공하는 데 있다.

본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관된 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 차단기의 접속단자용 커넥터 결합체는, 차단기 본체에 설치되고, 외부로부터 전원을 공급받아 내부 부하와 연결되어 신호를 전기적으로 송수신하는 접속단자부와, 상기 접속단자부와 각각 연결된 복수의 제1 커넥터와, 상기 내부 부하와 각각 연결되고, 상기 복수의 제1 커넥터와 각각 탈착 가능하도록 암수 결합된 복수의 제2 커넥터와, 상기 복수의 제1 커넥터 또는 상기 복수의 제2 커넥터를 각각 고정하는 고정 플레이트를 포함하여 이루어진 다.

또한, 상기 고정 플레이트는 복수의 고정홈이 관통 형성되고, 상기 복수의 고정홈에 각각 탈착 가능하도록 삽입 고정되는 제1 고정후크가 상기 복수의 제1 커넥터에 각각 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 복수의 제1 커넥터에 각각 탈착 가능하도록 고정되는 제2 고정후크가 상기 복수의 제2 커넥터에 각각 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 고정 플레이트의 일측으로부터 연장 형성되고, 상기 접속단자부에 결합되는 고정 브라켓을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 고정 브라켓은 상기 접속단자부와 볼트 및 너트 결합된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 차단기의 접속단자용 커넥터 결합체는, 고정 플레이트에 커넥터가 고정됨으로써 차단기 내부의 협소한 공간에서 접속단자부의 커넥터와 내부 부하의 커넥터가 용이하게 결합될 수 있어 조립의 우수성을 확보할 수 있고, 어지러운 배선처리를 간단하고 효율적으로 관리할 수 있게 한다.

또한, 고정 플레이트의 고정홈에 제1 커넥터의 타단이 탈착 가능하도록 삽입 고정될 수 있어 각각의 구성요소들을 이탈시켜 용이하게 분리, 교체 및 조립할 수 있다.

또한, 고정 플레이트를 고정시키는 고정 브라켓이 고정 플레이트와 일체로 형성되어 간단하게 제작할 수 있고, 고정 브라켓을 접속단자부와 볼트 및 너트 결 합하여 차단기의 투입 및 트립시 강한 충격에도 결합력을 유지할 수 있다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조로 본 발명에 따른 차단기의 접속단자용 커넥터 결합체의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 차단기의 접속단자용 커넥터 결합체의 바람직한 실시예를 차단기 본체에 설치한 모습을 도시한 사시도이며, 도 5는 도 4의 실시예를 측면에서 바라본 요부확대도이고, 도 6은 도 4의 실시예의 접속단자부의 측면도이며, 도 7은 도 4의 실시예의 고정 플레이트 및 고정 브라켓을 도시한 사시도이다.

본 발명에 따른 차단기의 접속단자용 커넥터 결합체는 차단기 본체(100)에 설치되는 제어단자부(200) 및 내부 부하(400), 제1 커넥터(300), 제2 커넥터(500), 고정 플레이트(600) 및 고정 브라켓(700)을 포함하여 이루어진다.

차단기 본체(100)는 도 4에 도시된 바와 같이, 차단기 커버가 제거된 상태로서, 각종 구성요소가 취부되어 지지될 수 있도록 견고하게 제작되어야 한다. 상기 차단기 본체(100)에 취부되는 각종 구성요소로는 고정 접촉자 및 가동 접촉자로 구성된 차단부와, 상기 차단부를 동작시키는 개폐기구 및 각각의 기능을 가지는 내부 부하(400) 등이 차단기 본체(100)에 설치된다. 차단기 본체(100) 및 차단기 본체(100)에 취부되는 내부 부하(400) 등을 포함한 각종 구성요소들은 종래 기술로 구현 가능하므로 그 상세한 설명은 생략한다.

접속단자부(200)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 차단기 본체(100)에 설치되고, 외부로부터 전원을 공급받아 내부 부하와 연결되어 신호를 전기적으로 송수신한다. 즉, 접속단자부(200)는 외부에 설치된 각각의 장치, 예컨대 전원, 표시장치 및 제어장치 등을 연결시키는 외부 단자와 차단기 본체(100)의 내부 부하(400)와 연결시키는 내부 단자를 구비한다. 도 6에 도시된 바와 같이 외부 단자는 외부 장치의 잭이 삽입 결합될 수 있도록 상방에 형성되고, 내부 단자는 하방에 형성되며 제1 커넥터(300)와 결합되어 후술할 제2 커넥터(500)가 제1 커넥터(300)와 연결됨으로써, 상기 제2 커넥터(500)와 연결된 내부 부하(400)와 외부 장치들을 연결시켜 주는 매개체 역할을 하게 되는 것이다. 이러한 접속단자부(200) 역시 종래의 기술로 구현 가능하므로 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 특징은 차단기 본체(100)에 설치된 접속단자부(200)와 내부 부하(400) 간의 커넥터 결합을 보다 용이하게 하여 조립의 우수성을 확보할 수 있고, 어지러운 배선처리를 간단하고 효율적으로 관리할 수 있도록 하는 데 있으므로 이하에서는 본 발명의 커넥터 결합체에 따른 구성요소들을 상세히 설명한다.

제1 커넥터(300)는 복수가 구비되어 상기 접속단자부(200)와 각각 연결된다. 또한, 제2 커넥터(500)는 역시 복수가 구비되어 상기 내부 부하(400)와 각각 연결되고, 상기 복수의 제1 커넥터(300)와 각각 탈착 가능하도록 암수 결합된다. 상기 제1 커넥터(300) 및 제2 커넥터(500)의 암수 결합은 돌출된 수커넥터가 상기 수커넥터의 돌출된 부분과 형합되도록 함입된 암커넥터에 삽입 고정됨으로써 달성될 수 있다. 한편, 내부 부하(400)가 많을수록 상기 제1 커넥터(300) 및 제2 커넥터(500) 역시 많아지고, 그에 따라 제1 커넥터(300) 및 제2 커넥터(500) 각각이 산 발적으로 연결되어 있어 각각의 내부 부하와 연결된 커넥터를 찾기가 쉽지 않고, 커넥터 간에 올바른 결합이 이루어졌는지 재차 확인해야 하므로 조립성이 현저히 결여된다. 이러한 문제를 방지하기 위하여 후술할 고정 플레이트(600)를 설치함으로써, 배선처리를 간단하고 효율적으로 관리하여 조립의 우수성을 확보하고자 하는 것이다.

고정 플레이트(600)는 상기 복수의 제1 커넥터(300) 또는 상기 복수의 제2 커넥터(500)를 고정한다. 도 4 내지 도 6에서는 복수의 제1 커넥터(300)를 고정하고 있으나, 상기 복수의 제2 커넥터(500)를 고정 플레이트(600)가 고정하는 경우라도 상관없다. 즉, 고정 플레이트(600)에 의해 제1 커넥터(300) 또는 제2 커넥터(500) 중 어느 하나의 커넥터가 고정된다면, 나머지 하나 역시 고정된 하나에 삽입 연결되어 고정될 것이기 때문이다. 그에 따라, 커넥터 간의 배선처리를 깔끔하게 하여 조립성을 확보할 수 있다. 바람직하게는 상기 고정 플레이트(600)에 고정되는 각각의 커넥터에 부호를 명기하여 연결되는 나머지 커넥터의 올바른 결합을 유도할 수도 있을 것이다.

또한, 고정 플레이트(600)에 도 7에 도시된 바와 같이, 복수의 고정홈(650)이 관통 형성될 수 있다. 이 경우 상기 복수의 제1 커넥터(300)가 상기 고정 플레이트(600)에 고정된다면, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 상기 복수의 고정홈(650)에 각각 탈착 가능하도록 삽입 고정되는 제1 고정후크(350)가 상기 복수의 제1 커넥터(300)에 각각 형성된다. 제1 고정후크(350)에 의해 제1 커넥터(300)가 고정홈(650)에 삽입 고정되었다가 이를 분리하고자 할 때는 제1 고정후크(350)를 조작하여 용이하게 이탈시킬 수 있다. 또한, 제1 커넥터(300)에 제2 커넥터(500)가 견고하게 연결될 수 있도록, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 복수의 제1 커넥터(300)에 각각 탈착 가능하도록 고정되는 제2 고정후크(550)가 상기 복수의 제2 커넥터(500)에 각각 형성될 수 있다. 이 경우, 제1 커넥터(300)에는 제2 고정후크(550)가 탈착 가능하게 고정될 수 있도록 고정 리브가 형성되거나, 상기 제2 고정후크(550)가 걸리도록 고정 홈 등이 형성될 수 있다. 즉, 제2 고정후크(550)가 제1 커넥터(300)에 탈착 가능하도록 고정되기 위하여 어떠한 형상을 가지든 무관하다.

한편, 상기 고정 플레이트(600)만으로도 배선처리를 용이하게 정리할 수 있으나, 차단부의 투입 및 트립 동작에 따른 강한 충격에 의하여 고정 플레이트(600)가 차단기 본체(100) 내부에 설치된 내부 부하들과 충돌할 여지가 있으므로 고정 플레이트(600)를 고정시킬 필요가 있다. 이를 위하여 후술할 고정 브라켓(700)을 설치하는 것이다.

고정 브라켓(700)은 도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 고정 플레이트(600)의 일측으로부터 연장 형성되고, 상기 접속단자부(200)에 결합된다. 고정 브라켓(700)은 차단기 본체(100)의 어디에 결합되어도 무관하나, 접속단자부(200)와 인접하게 결합되는 것이 제1 커넥터(300)의 길이를 고려할 때 바람직하며, 특히 접속단자부(200)에 결합됨으로써 제1 커넥터(300)를 직접 연결할 수 있다는 점에서 더욱 바람직하다. 또한, 고정 브라켓(700)은 도 7에 도시된 바와 같이 고정 플레이트(600)의 일측으로부터 수직으로 연장 형성되어 있으나, 어떠한 방향이든 무관 하고, 상기 접속단자부(200)에 용이하게 결합될 수 있는 방향으로 상기 고정 플레이트(600)의 일측으로부터 연장 형성될 수 있으면 족하다.

또한, 상기 고정 브라켓(700)이 상기 접속단자부(200)에 결합될 때에는 충격에 견딜 수 있도록 견고하게 결합되는 것이 중요하다. 특히, 도 6에 도시된 바와 같이 볼트(740) 및 너트(780) 결합에 의하여 분리 및 교체가 용이하되 견고한 결합을 유지함이 바람직하며, 상기 접속단자부(200)와 고정 브라켓(700) 사이에 부싱 등을 끼워 충격 흡수를 할 수 있는 방안을 마련할 수도 있다. 한편, 고정 브라켓(700) 및 고정 플레이트(600)는 일체로 형성될 수 있고, 프레스 가공 또는 몰드 가공으로 대량으로 생산할 수 있도록 한다.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

도 1은 종래 차단기의 커버를 제거한 차단기 본체의 외관을 도시한 사시도이고,

도 2는 도 1의 실시예의 측면도이며,

도 3은 도 1의 실시예의 접속단자부를 도시한 사시도이고,

도 4는 본 발명에 따른 차단기의 접속단자용 커넥터 결합체의 바람직한 실시예를 차단기 본체에 설치한 모습을 도시한 사시도이며,

도 5는 도 4의 실시예를 측면에서 바라본 요부확대도이고,

도 6은 도 4의 실시예의 접속단자부의 측면도이며,

도 7은 도 4의 실시예의 고정 플레이트 및 고정 브라켓을 도시한 사시도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 차단기 본체

200 : 접속단자부

300 : 제1 커넥터 350 : 제1 고정후크

400 : 내부 부하

500 : 제2 커넥터 550 : 제2 고정후크

600 : 고정 플레이트 650 : 고정홈

700 : 고정 브라켓

740 : 볼트 780 : 너트

Claims (5)

1. 차단기 본체에 설치되고, 외부로부터 전원을 공급받아 내부 부하와 연결되어 신호를 전기적으로 송수신하는 접속단자부와,

   상기 접속단자부와 각각 연결된 복수의 제1 커넥터와,

   상기 내부 부하와 각각 연결되고, 상기 복수의 제1 커넥터와 각각 탈착 가능하도록 암수 결합된 복수의 제2 커넥터와,

   상기 복수의 제1 커넥터 또는 상기 복수의 제2 커넥터를 각각 고정하는 고정 플레이트를 포함하여 이루어진 차단기의 접속단자용 커넥터 결합체.
2. 제1항에 있어서,

   상기 고정 플레이트는 복수의 고정홈이 관통 형성되고,

   상기 복수의 고정홈에 각각 탈착 가능하도록 삽입 고정되는 제1 고정후크가 상기 복수의 제1 커넥터에 각각 형성된 것을 특징으로 하는 차단기의 접속단자용 커넥터 결합체.
3. 제1항에 있어서,

   상기 복수의 제1 커넥터에 각각 탈착 가능하도록 고정되는 제2 고정후크가 상기 복수의 제2 커넥터에 각각 형성된 것을 특징으로 하는 차단기의 접속단자용 커넥터 결합체.
4. 제1항에 있어서,

   상기 고정 플레이트의 일측으로부터 연장 형성되고, 상기 접속단자부에 결합되는 고정 브라켓을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차단기의 접속단자용 커넥터 결합체.
5. 제4항에 있어서,

   상기 고정 브라켓은 상기 접속단자부와 볼트 및 너트 결합된 것을 특징으로 하는 차단기의 접속단자용 커넥터 결합체.

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