KR20100080088A - 배선용 차단기 - Google Patents

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KR20100080088A
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Abstract

본 발명은 배선용 차단기에 관한 것으로서, 케이스; 케이스에 고정배치되는 고정접점; 고정접점에 대해 회동가능한 가동접점; 및 가동접점의 한류동작시 개극 상태를 유지하게 하여 재점호를 방지하는 재점호 방지장치를 구비하여 구성된다. 이에 의해, 한류 동작 시 개극 상태를 유지하여 재점호를 방지할 수 있다.

Description

배선용 차단기{MOLDED CASE CIRCUIT BREAKER}
본 발명은, 배선용 차단기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 한류동작 후 재점호를 방지하여 접점의 손상을 억제할 수 있도록 한 배선용 차단기에 관한 것이다.
일반적으로, 배선용 차단기는 배전반 등에 설치되어 무부하 상태에서는 부하측에 전원을 공급 또는 차단하는 개폐장치의 역할을 하고, 부하 사용중에는 부하 전로에 이상 현상이 발생하여 부하 전류를 초과하는 대전류가 흐를 경우 전로의 전선 및 부하 측 기기를 보호하기 위하여 전원 측으로부터 부하 측으로 공급되는 전원을 공급 또는 차단하는 차단기의 역할을 담당하게 된다.
도 1은 종래의 배선용 차단기의 내부를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 한류동작시 재점호 과정을 설명하기 위한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 배선용 차단기는, 내부에 수용공간을 형성하는 케이스(110)와, 상기 케이스(110)의 내부에 고정 배치되는 고정접점(120)과, 상기 고정접점(120)에 대해 회동 가능하게 배치되는 가동접점(130)을 구비한다.
상기 가동접점(130)의 일 측에는 상기 가동접점(130)이 상기 고정접점(120) 에 접촉되는 투입위치와, 상기 가동접점(130)이 상기 고정접점(120)으로부터 분리되는 차단위치(또는 트립위치)로 이동시킬 수 있도록 하는 기구부(150)가 구비되어 있다. 상기 기구부(150)는 다수의 링크(152) 및 스프링(미도시)들로 구성될 수 있다.
상기 기구부(150)의 일 측, 즉 상기 케이스(110)의 상부영역에는 사용자의 조작에 의해 상기 가동접점(130)이 상기 투입위치 또는 차단위치로 동작할 수 있게 하는 조작핸들(160)이 마련되어 있다. 상기 기구부(150)의 일 측에는 단락전류 등의 사고전류 검출시 상기 가동접점(130)이 상기 고정접점(120)으로부터 분리되게 트립(trip)시키는 트립부(미도시)가 구비된다.
한편, 상기 고정접점(120)과 상기 가동접점(130)은 정격전류보다 일정 이상 큰 대전류의 인가시 두 접점간에 반발력이 작용하여 두 접점이 서로 개극(분리)되어 전류의 통전을 차단하는 소위 한류동작을 구현할 수 있게 형성될 수 있다.
상기 한류동작을 위해, 상기 고정접점(120)은 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 가동접점(130)과 접촉되는 영역이 상기 가동접점(130)과 전류의 방향이 서로 반대가 될 수 있게 가동접점(130)과 접촉되는 단부가 절곡 형성되어 있다.
그리고, 상기 가동접점(130)은 상기 조작핸들(160)의 투입위치에서 전자반발력에 의해 고정접점(120)으로부터 분리될 수 있게 회동이 가능하게 샤프트(140)에 의해 지지되게 구성될 수 있다. 상기 가동접점(130)은 상기 샤프트(140)의 회전에 의해 투입위치 및 차단위치로 회동된다. 상기 가동접점(130)은 상기 샤프트(140)의 투입위치시 상기 고정접점(120)과 일정한 접압력을 가지고 접촉될 수 있게 도시 않은 접압스프링(미도시)에 의해 탄성 가압된다.
그런데, 이러한 종래의 배선용 차단기에 있어서는, 투입시, 즉 고정접점(120)에 가동접점(130)이 접촉된 상태에서, 단락전류 등 대전류가 통전되면, 상기 가동접점(130)은 도 2에 도시된 바와 같이, 고정접점(120)과 가동접점(130) 사이에 작용하는 전자반발력에 의해 가동접점(130)이 고정접점(120)으로부터 분리되게 회동한다. 이때, 전자 반발력에 의해 상기 가동접점(130)이 분리(개극)방향으로 회동된 상태에서 기구부(150)가 트립되어 상기 가동접점(130)이 트립위치로 회동되지 않는 한, 상기 가동접점(130)은 접압스프링(미도시)의 탄성력에 의해 다시 투입위치로 회동된다. 이에 기인하여, 상기 고정접점(120)과 가동접점(130) 사이에 아크(arc)가 다시 발생(재점호)되면서 접점(120,130)들 및 주변 부품의 손상을 유발하게 된다고 하는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은, 한류 동작 시 개극 상태를 유지하여 재점호를 방지할 수 있는 배선용 차단기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 부품 간 충격적 접촉을 억제할 수 있어 수명을 연장시킬 수 있는 배선용 차단기를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 간단한 구성으로 제조 비용 상승을 억제하면서 한류 동작시 개극 상태를 유지하여 재점호를 방지할 수 있는 배선용 차단기를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
본 발명은, 상술한 바와 같은 목적 달성을 위해, 케이스; 상기 케이스에 고정배치되는 고정접점; 상기 고정접점에 대해 회동가능한 가동접점; 및 상기 가동접점의 한류동작시 개극 상태를 유지하게 하여 재점호를 방지하는 재점호 방지장치;를 포함하는 배선용 차단기를 제공한다.
여기서, 상기 재점호 방지장치는, 회동축, 상기 가동접점의 투입 위치 시 상기 가동접점과 맞물림되는 고정위치에 배치되고 상기 가동접점의 트립 위치 시 상기 가동접점과의 맞물림이 해제되는 해제위치에 배치되게 상기 회동축을 중심으로 회동하는 홀더와, 상기 홀더를 상기 고정위치 또는 해제위치로 회동시키는 홀더구동부를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 가동접점은 상기 가동접점을 상대 회동가능하게 지지하는 샤프트에 지 지되며, 상기 홀더구동부는 상기 샤프트에 접촉되어 상기 샤프트와 상기 홀더를 연동시키는 레버를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 재점호 방지장치는 상기 레버가 상기 샤프트에 접촉되게 상기 레버에 탄성력을 가하는 스프링을 더 포함할 수 있다.
상기 홀더는 일 측으로 돌출된 걸림턱을 구비하고 상기 가동접점의 하측에 배치되며, 상기 가동접점에는 상기 걸림턱이 맞물림될 수 있게 맞물림부가 형성될 수 있다.
상기 케이스에는 상기 회동축을 회동가능하게 지지하는 회동지지부가 형성될 수 있다.
상기 회동축은 토션바로 구성될 수 있다.
상기 홀더는, 상기 가동접점과 접촉되어 상기 회동축에 대해 상대 회동되는 후퇴위치와, 상기 맞물림부와 맞물림되는 맞물림위치 간을 회동가능하게 구성될 수 있다.
상기 재점호 방지장치는 상기 홀더의 상기 회동축에 대한 상대 회동범위를 제한하는 스토퍼를 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 스토퍼는, 상기 회동축과 상기 홀더의 상호 접촉면 중 어느 하나로부터 돌출되는 돌기와, 다른 하나에 상기 돌기가 원주방향을 따라 소정 구간 회동될 수 있게 형성되는 돌기수용부를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 재점호 방지장치는 상기 홀더가 상기 맞물림위치로 회동하게 상기 홀더에 탄성력을 가하는 홀더스프링을 더 포함할 수 있다.
상기 가동접점은 상기 가동접점을 상대회동 가능하게 지지하는 샤프트에 지지되며, 상기 재점호 방지장치는, 상기 가동접점과 상기 샤프트의 상호 접촉면 중 어느 하나에 돌출 및 철회되게 형성되는 홀더와, 상기 홀더를 돌출 및 철회시키는 홀더구동부를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 홀더는 상기 샤프트에 배치되며, 상기 샤프트에는 상기 홀더가 돌출 및 철회가능하게 수용되는 홀더수용부가 형성될 수 있다.
상기 홀더의 돌출 단부에는 상기 가동접점과 접촉이 원활하게 될 수 있게 안내부가 형성될 수 있다.
상기 홀더는 상기 가동접점의 투입위치시 돌출되고, 상기 가동접점의 한류동작시 상기 가동접점에 의해 철회된 후 돌출되어 상기 가동접점의 투입방향으로의 회동을 억제하게 구성될 수 있다.
상기 홀더구동부는 솔레노이드로 구성될 수 있다.
상기 홀더구동부는 상기 샤프트의 차단위치시 상기 홀더를 철회시키게 구성될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 가동접점의 한류동작시 개극상태를 유지할 수 있게 하여 재점호를 방지하는 재점호 방지장치를 구비하도록 함으로써, 가동접점이 접압스프링에 의해 투입위치 방향으로 재 회동하여 재점호되는 것을 방지할 수 있다. 이에 의해, 아크에 의해 접점 및 주변 부품이 손상되는 것을 억제할 수 있어 내용 수명을 연장시킬 수 있다.
또한, 홀더가 홀더의 회동축에 대해 상대 회동할 수 있도록 함으로써 가동접점의 한류동작에 의한 개극 회동시 가동접점과 홀더의 충격적 접촉을 억제할 수 있어 홀더 또는 회동축의 손상을 방지할 수 있다. 이에 의해 재점호 방지장치의 수명을 연장시킬 수 있다.
또한, 샤프트에 대해 돌출 및 철회되는 홀더와, 홀더를 후퇴시키는 솔레노이드를 구비하게 재점호 방지장치를 구성함으로써, 홀더의 크기 및 형상을 변경시킴이 없이 홀더의 설치 위치 조절만을 통해 가동접점을 원하는 회동각도에 정확하게 고정시킬 수 있다. 더욱이, 구성이 간단하고, 차단기의 용량에 크게 관계없이 공용화가 가능하다. 이에 의해, 차단기의 용량에 따라 홀더를 개별적으로 제작할 필요가 없으므로 개별 제작에 기인한 차단기의 제조 비용이 상승하는 것을 억제할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
[제1실시예]
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배선용 차단기의 내부를 도시한 사시도이고, 도 4는 도 3의 재점호 방지장치영역의 확대도이며, 도 5는 도 4의 재점호 방지장치의 사시도이며, 도 6은 도 4의 재점호 방지장치의 분리사시도이고, 도 7은 도 3의 케이스 및 회동지지부영역의 확대도이며, 도 8은 도 3의 트립상태를 도시한 도면이고, 도 9는 도 8의 요부확대도이며, 도 10은 도 9의 한류동작시 작용을 설명하기 위한 도면이다.
전술 및 도시한 구성과 동일 및 동일 상당부분에 대해서는 도면 설명의 편의상 동일한 참조부호를 부여하고, 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 배선용 차단기는, 내부에 수용공간을 형성하는 케이스(110)와, 상기 케이스(110)의 내부에 고정배치되는 고정접점(120)과, 상기 고정접점(120)에 대해 회동가능하게 배치되는 가동접점(130)과, 상기 가동접점(130)의 한류동작시 상기 가동접점(130)이 개극상태를 유지하게 하여 재점호를 방지하는 재점호 방지장치(200)를 포함하여 구성된다.
상기 고정접점(120)의 일 단부는 부하 또는 모선 중 어느 하나와 연결되며, 타측의 가동접점(130)과 접촉되는 단부는 상기 가동접점(130)과 전류의 방향이 반대로 되어 전자반발력이 발생될 수 있게 상기 일 단부측으로 절곡 형성되어 있다.
상기 가동접점(130)은 일 단부가 상기 고정접점(120)과 접촉 및 이격되고, 타 단부는 상기 부하 또는 모선 중 다른 하나와 연결된다.
상기 가동접점(130)은 한류동작이 가능하게 샤프트(140)에 의해 상대 회동 가능하게 지지된다. 상기 가동접점(130)은 상기 샤프트(140)에 의해 투입위치 또는 차단위치로 회동되며, 한류동작시 상기 샤프트(140)에 대해 상대 회동된다. 상기 가동접점(130)의 일 측에는 상기 가동접점(130)이 상기 고정접점(120)과 접촉되게 탄성력을 가하는 접압스프링(미도시)이 구비된다.
상기 가동접점(130)의 일 측에는 상기 가동접점(130)이 상기 고정접점(120)과 접촉되는 투입위치 및 분리되는 차단위치(또는 트립위치)로 회동할 수 있게 조작력을 발생하는 기구부(150)가 구비된다. 상기 기구부(150)에는 사용자의 조작에 의해 동작할 수 있게 조작핸들(160)이 연결된다.
한편, 상기 재점호 방지장치(200)는, 회동축(210), 상기 가동접점(130)의 투입 위치 시 상기 가동접점(130)과 맞물림되는 고정위치에 배치되고 상기 가동접점(130)의 트립 위치 시 상기 가동접점(130)과의 맞물림이 해제되는 해제위치에 배치되게 상기 회동축(210)을 중심으로 회동하는 홀더(220)와, 상기 홀더(220)를 상기 고정위치 또는 해제위치로 회동시키는 홀더구동부(230)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 홀더(220)는 상기 회동축(210)과 함께 회전되게 고정 결합될 수 있다. 여기서, 상기 회동축(210)은 탄성을 가지는 토션바(torsion bar)(스프링)로 구성될 수 있다. 상기 홀더(220)의 일 단부에는 상기 가동접점(130)과 맞물림될 수 있게 걸림턱(222)이 돌출 형성될 수 있다.
상기 홀더구동부(230)는 상기 샤프트(140)와 연동하여 상기 홀더(220)를 상기 고정위치 또는 해제위치로 회동시키는 레버(232)를 포함하여 구성될 수 있다. 상기 레버(232)는 상기 회동축(210)과 함께 회전되게 결합된다. 상기 레버(232)는 상기 홀더(220)와 축선방향으로 이격되고 소정의 내각을 이루게 상기 회동축(210)에 결합될 수 있다.
상기 레버(232)는 상기 샤프트(140)의 투입위치시 상기 홀더(220)가 상기 가동접점(130)과 맞물림되어 상기 가동접점(130)을 개극 상태로 고정시킬 수 있는 고정위치에 위치시키고, 상기 샤프트(140)의 트립위치시 상기 홀더(220)가 상기 가동접점(130)과의 맞물림이 해제되는 해제위치에 위치되게 회동시킨다. 여기서, 상기 홀더구동부(230)는 도시 않은 전동모터(electric motor) 또는 솔레노이드(solenoid) 등으로 구성될 수도 있다.
상기 홀더구동부(230)는 상기 레버(232)가 상기 샤프트(140)에 접촉될 수 있게 탄성력을 가하는 스프링(234)을 더 구비할 수 있다.
상기 스프링(234)은 인장코일스프링으로 구성될 수 있다. 상기 홀더(220)의 일 측에는 상기 스프링(234)의 일 단이 연결될 수 있게 스프링연결부(224)가 형성될 수 있으며, 상기 케이스(110)에는 상기 스프링(234)의 타 단이 고정될 수 있게 스프링고정부(226)가 형성될 수 있다.
여기서, 상기 스프링(234)은 압축코일스프링으로 형성되어 상기 레버(232)의 일 측에서 상기 레버(232)가 상기 샤프트(140)에 접촉되게 탄성력을 가하도록 구성될 수도 있다.
상기 케이스(110)의 바닥면(112)에는 상기 회동축(210)을 회전가능하게 지지할 수 있게 회동지지부(240)가 형성될 수 있다. 상기 회동지지부(240)는 한 쌍으로 형성될 수 있다. 상기 회동지지부(240)는 상기 케이스(110)의 바닥면(112)으로부터 소정 높이로 돌출되게 형성될 수 있다. 상기 회동지지부(240)에는 상기 회동축(210)의 양 단부를 수용 지지할 수 있게 축수용부(242)가 각각 형성될 수 있다.
상기 축수용부(242)는 상측이 개방되게 형성될 수 있다. 이에 의해, 상기 회동축(210), 홀더(220) 및 레버(232)의 결합을 용이하게 할 수 있다. 상기 회동지지부(240)에는 상기 가동접점(130)과 접촉되어 상기 가동접점(130)의 회동을 억제하는 회동억제부(244)가 일체로 형성될 수 있다. 이에 대응하여, 상기 가동접 점(130)의 양 측면에는 상기 회동억제부(244)와 접촉될 수 있게 접촉부(136)가 형성될 수 있다.
상기 가동접점(130)의 일 단부, 즉 상기 가동접점(130)의 고정접점(120)과 접촉되는 단부의 대향측 단부의 저부에는 상기 홀더(220)의 걸림턱(222)과 맞물림될 수 있게 맞물림부(132)가 형성될 수 있다. 상기 맞물림부(132)의 주변에는 상기 걸림턱(222)의 일부가 수용될 수 있게 절취된 수용공간(134)이 형성되어 있다.
이러한 구성에 의하여, 상기 샤프트(140)의 차단위치(또는 트립위치)에서 상기 레버(232)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 스프링(234)에 의해 도면상 반 시계 방향(ccw)으로 회전되어 샤프트(140)에 접촉된다. 이때, 상기 홀더(220)는 도면상 좌측으로 기울어진 해제위치에 위치하게 된다.
상기 조작핸들(160)을 투입위치로 이동시키면, 상기 샤프트(140)는 상기 기구부(150)에 의해 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 투입위치로 회전한다. 이에 의해, 상기 가동접점(130)은 도면상 반 시계 방향으로 회동하여 상기 고정접점(120)과 접촉된다. 이와 거의 동시에, 상기 레버(232)는 상기 샤프트(140)의 돌출부(142)에 의해 가압되어 회동축(210)을 중심으로 도면상 시계방향(cw)으로 회동하게 되고, 상기 홀더(220)는 회동축(210)을 중심으로 시계방향으로 회전하여 도면상 거의 수직방향으로 고정위치에 위치하게 된다.
한편, 사고 전류 등에 의한 대전류 통전시, 상기 가동접점(130)은 두 접점 간의 전자반발력에 의해 시계방향으로 샤프트(140)에 대해 상대회동한다. 이때, 가동접점(130)은 상기 홀더(220)의 걸림턱(222)의 상단부와 접촉하면서 회동하고, 상 기 가동접점(130)에 의해 가압된 홀더(220)는 반 시계방향으로 밀렸다가 자체의 탄성력으로 초기 위치로 복귀된다.
이에 따라, 상기 홀더(220)는 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 걸림턱(222)이 상기 가동접점(130)의 맞물림부(132)와 맞물림 결합된다. 이에 의해, 상기 가동접점(130)은 투입위치 방향으로의 회동이 억제됨으로써, 개극 상태를 유지하게 되어 접압스프링의 반발력에 의한 재투입에 기인한 재점호가 방지된다.
한편, 도시 않은 트립부에 의해 상기 기구부(150)가 트립동작을 수행하면 상기 샤프트(140)는, 도 9에 도시된 바와 같이, 트립위치로 회동되고, 상기 레버(232)는 상기 스프링의 탄성력에 의해 반 시계방향으로 회동하여 상기 홀더(220)를 반 시계방향으로 회동시켜 상기 가동접점(130)의 맞물림부(132)와의 맞물림이 해제되도록 한다.
[제2실시예]
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배선용 차단기의 재점호 방지장치영역의 사시도이고, 도 12는 도 11의 ⅩⅡ-ⅩⅡ선에 따른 단면도이다.
본 배선용 차단기는, 케이스(110)와, 서로 접촉 및 분리되고 한류동작을 수행할 수 있게 형성되는 고정접점(120) 및 가동접점(130)과, 상기 가동접점(130)의 한류동작 수행시 상기 가동접점(130)의 개극 상태를 유지하게 하여 재점호를 방지하는 재점호 방지장치(250)를 포함하여 구성된다.
상기 재점호 방지장치(250)는, 회동축(210)과, 상기 회동축(210)에 대해 상대 회동가능하게 결합되는 홀더(220)와, 상기 홀더(220)가 상기 가동접점(130)과 맞물림되는 고정위치와 맞물림이 해제되는 해제위치간을 회동시키는 홀더구동부(260)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 상기 회동축(210)은 상기 회동지지부(240)에 의해 회동 가능하게 지지된다.
상기 홀더구동부(260)는, 상기 회동축(210)과 일체로 회동되게 결합되어 상기 홀더(220)가 상기 가동접점(130)과 맞물림되는 고정위치와 맞물림 해제되는 해제위치로 회동시키는 레버(232)와, 상기 레버(232)가 상기 샤프트(140)와 접촉되게 탄성력을 가하는 스프링(264)을 구비하여 구성될 수 있다. 상기 스프링(264)은 압축코일스프링으로 구성될 수 있다. 상기 스프링(264)은 상기 레버(232)를 도면상 반 시계 방향으로 회동되게 탄성력을 가한다. 이에 의해, 상기 레버(232)가 상기 샤프트(140)와 접촉되어 상기 샤트프(140)와 연동하여 상기 홀더(220)를 회동시킬 수 있다.
상기 회동축(210)과 상기 홀더(220)의 상호 접촉영역에는 상기 홀더(220)의 상대 회동 범위를 제한할 수 있게 스토퍼(270)가 구비될 수 있다. 상기 스토퍼(270)는 상기 회동축(210)과 홀더(220) 중 어느 하나로부터 돌출형성되는 돌기(272)와, 다른 하나에 상기 돌기(272)를 수용할 수 있게 형성되는 돌기수용부(274)로 구성될 수 있다. 여기서, 상기 돌기(272)는 상기 회동축(210)에 형성되고, 상기 돌기수용부(274)는 상기 홀더(220)에 형성될 수 있다.
한편, 상기 홀더(220)의 일 측에는 상기 홀더(220)가 상기 가동접점(130)의 맞물림부(132)와 맞물림되는 방향으로 상기 홀더(220)를 상기 회동축(210)에 대해 회동시키는 홀더스프링(280)이 구비될 수 있다. 이에 의해, 상기 가동접점(130)의 한류 동작 수행시 상기 가동접점(130)과 상기 홀더(220)의 충격적 접촉을 방지할 수 있다.
이러한 구성에 의하여, 상기 가동접점(130)의 투입위치 시, 사고 전류 등 대전류가 통전되면, 상기 가동접점(130)은 전자반발력의 작용으로 상기 고정접점(120)으로부터 분리되게 회동된다. 이때, 상기 가동접점(130)의 맞물림부(132)의 저부가 상기 홀더(220)의 걸림턱(222)의 상단과 접촉되면서 상기 홀더(220)를 가압하게 된다. 이에 의해, 상기 홀더(220)는 반 시계방향으로 밀려 회동되고, 상기 가동접점(130)의 맞물림부(132)가 지나가면 상기 홀더(220)는 홀더스프링(280)의 탄성력에 의해 초기 위치, 즉 고정위치로 복귀되어 상기 걸림턱(222)과 상기 맞물림부(132)가 맞물림 됨으로써 상기 가동접점(130)이 개극 상태를 유지하도록 한다. 이에 의해, 상기 가동접점(130)이 접압스프링의 반발력에 의한 재투입이 방지되고, 재투입에 기인한 재점호가 억제된다.
[제3실시예]
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배선용 차단기의 재점호 방지장치영역의 사시도이고, 도 14는 도 13의 ⅩⅣ-ⅩⅣ선에 따른 단면도이며, 도 15는 도 13의 작용을 설명하기 위한 단면도이다.
도 13에 도시된 바와 같이, 본 배선용 차단기는, 케이스(110)와, 서로 접촉 및 분리되고 한류동작을 수행할 수 있게 형성되는 고정접점(120) 및 가동접점(130)과, 상기 가동접점(130)의 한류동작 수행 시 상기 가동접점(130)의 개극 상태를 유지하게 하여 재점호를 방지하는 재점호 방지장치(300)를 포함하여 구성된다.
상기 재점호 방지장치(300)는, 샤프트(140) 및 가동접점(130)의 상호 접촉면 중 어느 하나에 돌출 및 철회되게 배치되는 홀더(310)와, 상기 홀더(310)를 철회시키는 홀더구동부(320)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 홀더(310)는, 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 샤프트(140)에 돌출 및 철회 가능하게 배치될 수 있다. 상기 샤프트(140)에는 상기 홀더(310)가 수용될 수 있게 홀더수용부(305)가 관통 형성될 수 있다. 상기 홀더수용부(305)는 상기 가동접점(130)의 한류동작시 상기 가동접점(130)이 한류가 가능하게 회동된 상태에서 고정 유지시킬 수 있는 위치에 형성될 수 있다. 이에 의해, 상기 홀더(310)는 한류 동작시 전자반발력에 의해 회동하는 가동접점(130)에 의해 가압되어 상기 홀더수용부(305)의 내부로 철회되고 상기 가동접점(130)이 지나가면 돌출되어 상기 가동접점(130)이 투입위치 방향으로 회동되는 것을 억제하게 된다.
상기 홀더(310)는 상기 홀더수용부(305)의 내부에 슬라이딩 가능하게 수용되고, 그 단부가 상기 샤프트(140)의 표면으로부터 상기 가동접점(130)측으로 소정 돌출되게 설치될 수 있다. 상기 홀더(310)의 노출 단부에는 상기 가동접점(130)의 한류동작시 상기 가동접점(130)에 의해 가압되어 용이하게 철회될 수 있도록 안내부(312)가 형성될 수 있다. 상기 안내부(312)는 직선 혹은 곡선으로 형성될 수 있다. 여기서, 상기 홀더(310)는 상기 가동접점(130)에 배치되게 구성될 수도 있다. 이때, 상기 샤프트(140)에는 상기 가동접점(130)의 한류동작에 의해 일정 각도 이상 회동된 때, 상기 홀더(310)가 돌출되어 맞물림되어 고정될 수 있게 걸림턱(미도시)이 형성될 수 있다.
한편, 상기 홀더구동부(320)는 솔레노이드(320)를 동력원으로 이용하여 구성될 수 있다. 이에 의해, 상기 가동접점(130)의 투입위치시 상기 홀더(310)를 돌출시키고, 상기 샤프트(140)의 차단(또는 트립)위치시 상기 홀더(310)를 철회시킬 수 있다. 여기서, 상기 홀더구동부(320)는 그 동력원으로 써멀 액츄에이터(thermal actuator), 또는 모터(electric motor) 등을 이용하여 구성될 수도 있다.
상기 솔레노이드(320)는, 도 14에 도시된 바와 같이, 전원인가시 자기력을 발생시키는 코일(323)과, 상기 코일(323)의 내부에 고정배치되는 고정코어(325)와, 상기 고정코어(325)의 일 측에 선형운동 가능하게 배치되는 가동코어(327)와, 상기 코일(323)의 둘레에 배치되어 자로(磁路)를 형성하는 프레임(329)과, 상기 가동코어(327)가 상기 고정코어(325)로부터 이격되게 탄성력을 가하는 스프링(331)을 구비하여 구성될 수 있다. 상기 코일(323)은 보빈(bobbin)(321)의 둘레에 권회될 수 있다. 상기 프레임(329)은 상기 코일(323)의 둘레에 배치되어 상기 고정코어(325) 및 가동코어(327)와 함께 자로를 구성한다.
상기 홀더(310)는 상기 가동코어(327)에 연결되게 구성될 수 있다. 이에 의해, 상기 홀더(310)는 상기 가동코어(327)의 동작에 연동하여 돌출 및 철회될 수 있다. 상기 홀더(310)와 상기 가동코어(327)는 나사결합되게 구성될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 홀더(310)는 상기 스프링(331)의 탄성력에 의해 상기 고정코어(325)로부터 이격되는 가동코어(327)에 의해 돌출되고, 상기 코일(323)에 전원 인가시 상기 가동코어(327)가 상기 고정코어(325)측으로 이동되는 것에 의해 상기 샤프트(140)의 홀더수용부(305)의 내부로 철회될 수 있다.
이러한 구성에 의하여, 상기 조작핸들(160)을 투입위치로 이동시키면 상기 기구부(150)에 의해 상기 샤프트(140)가 투입위치로 회전되고, 상기 가동접점(130)은 투입위치로 회동되어 고정접점(120)과 접촉된다.
한편, 상기 가동접점(130)과 고정접점(120) 사이에 사고전류 등 대전류가 통전되면 상기 가동접점(130)은 전자반발력에 의해 상기 고정접점(120)으로부터 분리되게 회동된다. 상기 가동접점(130)이 회동되면서 상기 가동접점(130)과 홀더(310)가 접촉되고, 상기 홀더(310)는 상기 가동접점(130)에 의해 가압되어 홀더수용부(305)의 내부로 철회된다. 이때, 상기 솔레노이드(320)의 스프링(331)은 압축되면서 탄성력을 축적하고, 이에 의해 상기 홀더(310)는 상기 가동접점(130)에 의해 가압되어 철회된 상태로 가동접점(130)에 탄성적으로 접촉된다. 상기 가동접점(130)이 회동을 계속하여 상기 홀더(310)를 지나가게 되면 상기 홀더(310)는 상기 스프링(331)의 탄성력에 의해 돌출된다.
상기 가동접점(130)이 일정 각도 이상 회동되면 접압스프링(미도시)의 탄성력에 의해 다시 투입위치 방향으로 회동하게 되는 데, 이때 도 15에 도시된 바와 같이, 상기 샤프트(140)로부터 돌출된 상기 홀더(310)에 접촉되어 회동이 억제되어 개극 상태를 유지하게 된다. 이에 의해, 상기 가동접점(130)의 투입위치로의 회동에 의한 재점호가 방지된다.
한편, 트립부(미도시)에 의해 상기 샤프트(140)가 트립위치로 회동되면, 도시 않은 제어부에 의해 상기 솔레노이드(320)의 코일(323)에 전원이 인가된다. 상기 코일(323)에 전원이 인가되면 상기 가동코어(327)는 상기 고정코어(325)측으로 이동되고, 상기 홀더(310)는 상기 홀더수용부(305)의 내부로 철회된다. 이에 의해, 상기 가동접점(130)은 상기 홀더(310)와의 맞물림 상태가 해제되어 투입위치로 회동 가능한 상태로 된다.
이상에서, 본 발명의 특정한 실시예에 관하여 도시되고 설명되었다. 그러나, 본 발명은, 그 사상 또는 본질적인 특징에서 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 형태로 실시될 수 있으므로, 위에서 설명된 실시예는 그 상세한 설명의 내용에 의해 제한되지 않아야 한다.
또한, 앞서 기술한 상세한 설명에서 일일이 나열되지 않은 실시예라 하더라도 첨부된 특허청구범위에서 정의된 그 기술 사상의 범위 내에서 넓게 해석되어야 할 것이다. 그리고, 상기 특허청구범위의 기술적 범위와 그 균등범위 내에 포함되는 모든 변경 및 변형은 첨부된 특허청구범위에 의해 포섭되어야 할 것이다.
도 1은 종래의 배선용 차단기의 내부를 도시한 사시도,
도 2는 도 1의 한류동작시 재점호 과정을 설명하기 위한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배선용 차단기의 내부를 도시한 사시도,
도 4는 도 3의 재점호 방지장치영역의 확대도,
도 5는 도 4의 재점호 방지장치의 사시도,
도 6은 도 4의 재점호 방지장치의 분리사시도,
도 7은 도 3의 회동지지부영역의 확대도,
도 8은 도 3의 트립상태를 도시한 도면,
도 9는 도 8의 요부확대도,
도 10은 도 9의 한류동작시 작용을 설명하기 위한 도면,
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배선용 차단기의 재점호 방지장치영역의 사시도,
도 12는 도 11의 측단면도,
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배선용 차단기의 재점호 방지장치영역의 사시도,
도 14는 도 13의 ⅩⅣ-ⅩⅣ선에 따른 단면도,
도 15는 도 13의 작용을 설명하기 위한 단면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
110 : 케이스 120 : 고정접점
130 : 가동접점 132 : 맞물림부
134 : 수용공간 140 : 샤프트
150 : 기구부 160 : 조작핸들
200 : 재점호 방지장치 210 : 회동축
220 : 홀더 222 : 걸림턱
230 : 홀더구동부 232 : 레버
234 : 스프링 240 : 회동지지부
242 : 축수용부

Claims (17)

  1. 케이스;
    상기 케이스에 고정배치되는 고정접점;
    상기 고정접점에 대해 회동가능한 가동접점; 및
    상기 가동접점의 한류동작시 개극 상태를 유지하게 하여 재점호를 방지하는 재점호 방지장치;
    를 포함하는 배선용 차단기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 재점호 방지장치는, 회동축, 상기 가동접점의 투입 위치 시 상기 가동접점과 맞물림되는 고정위치에 배치되고 상기 가동접점의 트립 위치 시 상기 가동접점과의 맞물림이 해제되는 해제위치에 배치되게 상기 회동축을 중심으로 회동하는 홀더와, 상기 홀더를 상기 고정위치 또는 해제위치로 회동시키는 홀더구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배선용 차단기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 가동접점은 상기 가동접점을 상대 회동가능하게 지지하는 샤프트에 지지되며, 상기 홀더구동부는 상기 샤프트에 접촉되어 상기 샤프트와 상기 홀더를 연동시키는 레버를 포함하는 것을 특징으로 하는 배선용 차단기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 재점호 방지장치는 상기 레버가 상기 샤프트에 접촉되게 상기 레버에 탄성력을 가하는 스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배선용 차단기.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 홀더는 일 측으로 돌출된 걸림턱을 구비하고 상기 가동접점의 하측에 배치되며, 상기 가동접점에는 상기 걸림턱이 맞물림될 수 있게 맞물림부가 형성되는 것을 특징으로 하는 배선용 차단기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 케이스에는 상기 회동축을 회동가능하게 지지하는 회동지지부가 형성되는 것을 특징으로 하는 배선용 차단기.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 회동축은 토션바인 것을 특징으로 하는 배선용 차단기.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 홀더는, 상기 가동접점과 접촉되어 상기 회동축에 대해 상대 회동되는 후퇴위치와, 상기 맞물림부와 맞물림되는 맞물림위치 간을 회동가능한 것을 특징으 로 하는 배선용 차단기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 재점호 방지장치는 상기 홀더의 상기 회동축에 대한 상대 회동범위를 제한하는 스토퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배선용 차단기.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 스토퍼는, 상기 회동축과 상기 홀더의 상호 접촉면 중 어느 하나로부터 돌출되는 돌기와, 다른 하나에 상기 돌기가 원주방향을 따라 소정 구간 회동될 수 있게 형성되는 돌기수용부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배선용 차단기.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 재점호 방지장치는 상기 홀더가 상기 맞물림위치로 회동하게 상기 홀더에 탄성력을 가하는 홀더스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배선용 차단기.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 가동접점은 상기 가동접점을 상대회동 가능하게 지지하는 샤프트에 지지되며, 상기 재점호 방지장치는, 상기 가동접점과 상기 샤프트의 상호 접촉면 중 어느 하나에 돌출 및 철회되게 형성되는 홀더와, 상기 홀더를 돌출 및 철회시키는 홀더구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배선용 차단기.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 홀더는 상기 샤프트에 배치되며, 상기 샤프트에는 상기 홀더가 돌출 및 철회가능하게 수용되는 홀더수용부가 형성되는 것을 특징으로 하는 배선용 차단기.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 홀더의 돌출 단부에는 상기 가동접점과 접촉이 원활하게 될 수 있게 안내부가 형성된 것을 특징으로 하는 배선용 차단기.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 홀더는 상기 가동접점의 투입위치시 돌출되고, 상기 가동접점의 한류동작시 상기 가동접점에 의해 철회된 후 돌출되어 상기 가동접점의 투입방향으로의 회동을 억제하는 것을 특징으로 하는 배선용 차단기.
  16. 제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 홀더구동부는 솔레노이드인 것을 특징으로 하는 배선용 차단기.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 홀더구동부는 상기 샤프트의 차단위치시 상기 홀더를 철회시키는 것을 특징으로 하는 배선용 차단기.
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