KR20130039968A - 자동 차단 및 재투입 가능한 전선퓨즈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 바이메탈 일체형 동바와, 상기 동바와 접촉하는 수용가측 동바와, 상기 수용가측 동바를 차단 시켜주는 ㄷ형 기어와, 상기 ㄷ형 기어를 동작시켜주는 T형 구동부와 조립된 전자석과, 상기 수용가측 동바를 회전시켜주는 모터와, 상기 모터를 회전시켜주는 외부 핸들부와, 상기 T형 구동부를 풀어주는 외부 리셋버튼을 포함하여 이루어져 단순 과전류에 의한 전선 단선으로 많은 교체 비용을 절감할 수 있고 전기의 안전사고를 막을 수 있는 바이메탈 및 전자석을 이용한 자동 및 수동 복귀가 가능한 전선퓨즈에 관한 것이다

Description

자동 차단 및 재투입 가능한 전선퓨즈{Wire fuse capable of automatic block and injection again}

본 발명은 한전 전력계통에서 수용가로 공급되는 저압측 말단에 설치되어 수용가 전기 사고의 여파로 한전 전력계통에 끼칠 영향을 차단하기 위해 설치되는 전선퓨즈에 관한 것으로서, 상세하게는 한전 전력계통 측에 위치하며 바이메탈 일체형 동바와, 상기 동바와 접촉하는 수용가측 동바와, 상기 수용가측 동바를 차단시켜주는 ㄷ형 기어와, 상기 ㄷ형 기어를 동작시켜주는 T형 구동부와 조립된 전자석과, 상기 수용가측 동바를 회전시켜주는 모터와, 상기 모터를 회전시켜주는 외부 핸들부와, 상기 T형 구동부를 풀어주는 외부 리셋버튼을 포함하는 구성으로 전기 사고로 인한 과전류 및 단락전류를 자동으로 차단하고 일정시간 이후에 자동으로 재투입 가능한 전선 퓨즈에 관한 것이다.

일반적으로, 전선퓨즈는 한전 전원계통으로부터 수용가로 전기를 공급하는 말단에 위치하여 수용가의 과전류, 단락전류에 의한 전기사고와 같은 문제가 발생하면 수용가 사고가 한전 전원 계통으로 영향을 미치는 것을 차단하기 위해 이용된다.

종래 전선퓨즈는 한전계통 전원선과 연결되는 제 1 커넥터부, 수용가와 연결되는 제 3 커넥터부와 과전류 및 단락전류가 발생했을 때 퓨즈를 단선하여 한전계통과 수용가를 분리시켜주는 제 2 퓨즈부로 구성된다.

그러나 이와 같은 전선퓨즈로 한전계통과 수용가를 연결하였을 경우 수용가에서 단순한 부하관리를 잘못하여 순간 과전류 및 단락전류가 발생했을 때 퓨즈가 단선이 되어 잦은 퓨즈 교체공사를 해야 함으로써 이에 대한 경제적 손실이 크고, 안전사고 발생률이 높은 문제점도 있다.

또한, 이에 대한 대안으로 차단기와 같은 설비를 구축한다 하더라도 한전 설비 관리자가 현장을 방문하여 수동으로 차단기를 조작해야 하는 불편함이 있고, 별도의 방수 외함과 같은 큰 설비를 전주에 설치하여야 하는 문제점도 있다.

본 발명이 해결하려는 과제는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 종래 전선퓨즈의 제 2 퓨즈부를 하나의 퓨즈 형태가 아닌 바이메탈 및 전자석 장비가 부착된 접점 동작이 가능한 접점 형태의 퓨즈를 제공하고, 수용가측 과전류에 의해 바이메탈이 동작하여 한전계통과 수용가를 분리하고, 설정시간 이후에 자동으로 접점이 다시 붙어 기존 퓨즈와 같이 재동작을 수행하고, 단락전류에 의해 전자석 장비가 작동하여 한전계통과 수용가를 분리하며, 한전 설비 전문가가 현장에 방문하여 전기적 사고사항을 해결한 후 수동으로 접점을 다시 붙게 하여 기존 퓨즈와 같이 재동작이 가능한 퓨즈를 제공하는데 있다.

본 발명 과제의 해결 수단은 한전 전력계통에서 수용가측으로 공급되는 저압측 말단에 설치되어 수용가측 전기 사고의 여파로 한전 전력계통에 끼칠 영향을 차단하기 위해 설치되는 전선퓨즈에 관한 것으로서, 바이메탈 일체형 동바와, 상기 동바와 접촉하는 수용가측 동바와, 상기 수용가측 동바를 차단시켜주는 ㄷ형 기어와, 상기 ㄷ형 기어를 동작시켜주는 T형 구동부와 조립된 전자석과, 상기 수용가측 동바를 회전시켜주는 모터와, 상기 모터를 회전시켜주는 외부 핸들부와, 상기 T형 구동부를 풀어주는 외부 리셋버튼을 포함하는 구성으로 전기 사고로 인한 과전류 및 단락전류를 자동으로 차단하고 일정시간 이후에 자동으로 재투입 가능한 전선 퓨즈를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 과제의 해결 수단은 과전류와 같은 사고 전류에 의해 분리된 수용가측 동바를 자동으로 복귀시키기 위해 ㄷ형 기어가 정상 상태로 위치하고, 바이메탈의 온도가 내려가서 원래의 형태로 복귀되며, 일정한 안정상태를 정의할 만한 충분한 복귀시간 설정 이후 동작하는 감지 및 제어회로를 구비하고, 상기 감지 및 제어회로와 연계된 모터와, 모터의 동작에 의해 수용가측 동바를 동작시켜 접점을 다시 접촉시켜주기 위한 보조바를 구비하며, 모터의 동작을 감지하는 센서를 구비한 자동차단 및 재투입 가능한 전선퓨즈를 구현하는데 있다.

본 발명의 또 다른 과제의 해결 수단은 단락전류와 같은 대전류에 의해 분리된 수용가측 동바를 수동으로 복귀시키기 위해 ㄷ형 기어가 정상 상태로 위치하고, 바이메탈의 온도가 내려가서 원래의 형태로 복귀되며, 일정한 안정 상태를 정의할 만한 충분한 복귀시간 이후 전자석의 T형 구동바를 정상 상태로 위치시키기 위한 복원 스프링이 있는 고정핀을 작동시키는 외부 리셋버튼을 구비하고, 수용가측 동바를 동작시켜 접점을 다시 접촉시키기 위해 모터를 외부에서 수동으로 조작시키기 위한 외부 조작 핸들과 이에 연결된 보조축을 구비한 자동차단 및 재투입 가능한 전선퓨즈를 제공하는데 있다.

본 발명은 단순 퓨즈의 단선에 의한 계통 분리가 아닌 과전류 및 단락전류에 따라 계통을 분리하고, 과전류가 발생하였을 경우 일정 시간 뒤에 자동으로 수용가측과 한전 전원계통을 연결하고, 단락전류가 발생하였을 경우 한전에서 파견하는 전문기술자 확인에 의해 수동으로 복귀하는 시스템을 제안하여 기존보다 경제적, 시간적 손실을 줄일 수 있는 유리한 효과가 있다.

제 1 도는 종래의 전선퓨즈의 형태이다.
제 2 도는 본 발명의 전선퓨즈의 개념도로서 정상적인 상태를 도시한 것이다.
제 3 도는 본 발명의 전선퓨즈의 개념도로서 단락전류에 의한 순시 차단 상태이다.
제 4 도는 본 발명의 전선퓨즈의 개념도로서 과전류에 의한 차단 상태이다.
<도면부호의 설명>
10; 바이메탈 11; 한전 계통측 동바
12; 접점 13; 고정축
14; 보조바 15; 센서
16; 모터 17; 감지 및 제어회로
18; 보조축 19; 외부 조작핸들
20; 수용가측 동바 21; 디귿자형 기어
22; 구동축 23; 고정핀
24; 구동핀 25; 전자석
26; 여자회로

본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 살펴본다.

본 발명인 전선퓨즈는 한전 계통 전원선이 연결되는 한전 계통측 동바(11), 전류의 차단 및 접촉이 발생하는 접점(12), 수용가와 연결되는 수용가측 동바(20)로 구성된다.

상기의 한전측 동바(11)에는 과전류에 의해 차단 메카니즘을 발생시키는 바이메탈(10)이 부착되고, 상기 바이메탈(10)의 동작에 의해 회전 동작을 하는 ㄷ형 기어(21)가 구비된다.

상기 ㄷ형 기어(21)는 복원 스프링이 있는 구동축(22)에 의해 고정되어 있다.

상기 ㄷ형 기어(21)는 단락전류에 의해 차단 메카니즘을 발생시키는 전자석(25), T형 구동바(24), T형 구동바를 고정시키는 복원 스프링이 있는 고정핀(23)과 함께 체결 구성되어 있다. 상기 전자석(25)은 단락전류에 의해 전자석화시켜주는 여자회로(26)와 함께 체결 구성되어 있다.

수용가와 연결되는 수용가측 동바(20)에는 복원 스프링이 있는 고정축(13)과 함께 장착이 되고, 상기 수용가측 동바(20)의 접점(12)이 떨어졌을때 복원을 시켜주기 위한 보조바(14), 보조바(14)를 회전시켜주는 모터(16), 모터(16)에 전원을 공급 제어하는 감지 및 제어회로(17), 모터의 회전을 감지하는 센서(15)와 함께 체결 구성되어 있다.

상기 모터(16)는 외부의 수동조작에 의해 작동이 가능하도록 외부와 연결되는 보조축(18), 외부 조작핸들(19)과 함께 체결 구성되어 있다.

본 발명인 전선퓨즈가 단락전류에 의해 차단되는 상태는 도 3에 도시되어 있다.

단락전류가 수용가측에서 발생되면 바이메탈(10)이 동작하기 전에 여자회로(26)의 전력이 전자석(25)으로 투입되고, 전자석(25)이 작동을 하면 T형 구동바(24)가 전자력의 힘에 의해 전자석(25) 방향으로 이동을 하고, T형 구동바(24)의 걸개가 ㄷ형 기어(21)를 전자석(25) 방향으로 끌어당기어 ㄷ형 기어(21)의 고리부분이 수용가측 동바(20)의 끝단으로부터 이탈을 하여 접점(12)이 떨어져 한전계통측과 수용가측이 분리되도록 구성되어 있다.

상기와 같은 동작은 단순한 과부하에 의해 발생하는 현상이 아니기 때문에 자동으로 재투입이 되어서는 안되고 한전 전문기술자의 전기사고 처리 이후에 수동으로 복귀가 이루어져야 한다.

상기의 자동 재투입 방지를 보장하기 위해 전자석(25)방향으로 이동한 T형 구동바(24)가 전자석(25)측에서 고정이 되어야 하기 때문에 고정핀(23)이 T형 구동바(24)의 머리 부분에 위치하여 자동 재투입을 방지하도록 구성되어 있다.

상기 자동 재투입 방지를 해제하기 위해서는 전선퓨즈 외부에 설치된 리셋버튼(27)을 눌러 고정핀(23)을 움직여 T형 구동바(24)를 도 2와 같은 상태로 복원시킨다.

상기의 T형 구동바(24) 복원 동작에 의해 ㄷ형 기어(21)도 도 2와 같은 상태로 복원 된다. 상기의 ㄷ형 기어(21)가 복원이 되었을 때 수용가측 동바(20)는 ㄷ형 기어(21)의 고리부분의 아래에 위치하여 차단상태를 계속 유지한다.

상기의 차단 상태를 도 2와 같은 통전 상태로 복원하기 위해서는 외부 조작핸들(19)을 조작하여 보조축(18)과 연결된 모터(16)를 수동으로 회전시켜 모터(16)에 부착된 보조바(14)를 회전시켜 수용가측 동바(20)를 회전시킨다.

상기의 동작에 의해 수용가측 동바(20)의 전자석(25) 방향의 끝단은 ㄷ형 기어(21)의 고리 부분의 면을 타고 올라가서 접점(12)이 부착되고, 수용가측 동바(20)는 ㄷ형 기어(21)의 고리 위에 고정되어 도 2와 같은 통전상태를 유지한다.

본 발명의 전선퓨즈가 과전류에 의해 차단되는 상태는 도 4에 도시되어 있다.

과전류가 수용가측에서 발생되면 한전측 동바(11), 접점(12), 수용가측 동바(20)에는 높은 온도가 발생하고, 한전측 동바(11)의 아래에 부착된 바이메탈(10)에 온도가 전달되어 바이메탈(10)이 전자석(25) 방향으로 휘어지게 된다.

상기의 동작에 의해 바이메탈(10)은 ㄷ형 기어(21)를 전자석(25)방향으로 끌어당기어 ㄷ형 기어(21)의 고리부분이 수용가측 동바(20)의 끝단으로부터 이탈하여 접점(12)이 떨어져 한전계통측과 수용가측이 분리가 된다.

상기와 같은 동작은 단순한 과부하에 의해 발생하는 현상이기 때문에 한전에서 정하는 일정 시간 뒤에 자동으로 재투입이 되어야 한다. 상기의 자동 재투입을 보장하기 위해 바이메탈(10)의 온도가 충분히 내려가고 충분한 자동 재투입을 위한 보장 시간이 주어져야 한다.

상기의 여유시간 뒤에 바이메탈(10)은 도 2의 상태와 같이 정상적인 상태로 복원을 한다.

상기의 동작에 의해 ㄷ형 기어(21)도 도 2와 같은 상태로 복원 된다. 상기의 ㄷ형기어(21)가 복원이 되었을 때 수용가측 동바(20)는 ㄷ형 기어(21)의 고리부분의 아래에 위치하여 차단상태를 계속 유지한다.

상기의 차단 상태를 도 2와 같은 통전 상태로 복원하기 위해서는 감지 및 제어회로(17)에서 상기에 메모리 또는 타이머에 설정된 시간 뒤에 모터(16)에 전원을 공급하여 모터(16)를 회전시키도록 구성되어 있다.

상기의 모터(16)의 동작에 의해 모터(16)에 부착된 보조바(14)를 회전시켜 수용가측 동바(20)를 회전시킨다.

상기의 동작에 의해 수용가측 동바(20)의 전자석(25) 방향의 끝단은 ㄷ형 기어(21)의 고리 부분의 면을 타고 올라가서 접점(12)이 붙고 수용가측 동바(20)는 ㄷ형 기어(21)의 고리 위에 고정되어 도 2와 같은 통전상태를 유지한다.

과전류에 의해 온도가 상승하여 ㄷ형 기어를 구동시키기 위한 바이메탈(10), 한전 계통과 연결되는 한전측 동바(11), 수용가와 연결되는 수용가측 동바(20), 상기의 동바간의 통전을 위한 접점(12), 수용가측 동바의 회전축이면서 복원력을 가지게 해주는 스프링이 장착된 고정축(13), 수용가측 동바를 회전시키는 모터(16), 모터(16)에 부착된 보조바(14), 모터가 회전했음을 감지하는 센서(15), 외부에서 수동으로 모터를 회전시키기 위해 외부와 연결해주는 보조축(18), 외부에서 수동으로 모터를 회전시키기 위해 사용되는 외부 조작핸들(19), 모터를 구동시키기 위한 전력, 제어 및 모터가 회전하였음을 감지하는 센서 입력을 가진 감지 및 제어회로(17), 단락전류 발생시 순시 차단을 위해 전자석을 만들기 위한 여자회로(26), 단락전류에 의한 전자석화되는 전자석(25), 전자석에 의해 구동되는 T형 구동바(24), 단락전류에 의한 차단을 고정하기 위해 사용되고, 외부에서 수동으로 고정을 제거하기 위해 복원력을 가지게 해주는 스프링과, 버튼을 가진 고정핀(23), ㄷ형 기어를 고정시켜 주고, ㄷ형기어를 회전시키려는 스프링을 가진 구동축(22), 한전계통과 수용가측을 분리하거나, 접촉시키기 위해 사용되는 ㄷ형 기어(21)로 구성되어 있다.

본 발명은 한전 전력계통에서 수용가로 공급되는 저압측 말단에 설치되어 수용가 전기 사고의 여파로 한전 전력계통에 끼칠 영향을 차단하기 위해 설치되는 전선퓨즈에 관한 것으로서, 상세하게는 한전 전력계통 측에 위치하며 바이메탈 일체형 동바와, 상기 동바와 접촉하는 수용가측 동바와, 상기 수용가측 동바를 차단시켜주는 ㄷ형 기어와, 상기 ㄷ형 기어를 동작시켜주는 T형 구동부와 조립된 전자석과, 상기 수용가측 동바를 회전시켜주는 모터와, 상기 모터를 회전시켜주는 외부 핸들부와, 상기 T형 구동부를 풀어주는 외부 리셋버튼을 포함하는 구성으로 전기 사고로 인한 과전류 및 단락전류를 자동으로 차단하고 일정시간 이후에 자동으로 재투입 가능한 전선 퓨즈를 제공하여 경제적 시간적 손실을 줄일 수 있으므로 산업상 이용가능성이 높다.

Claims (4)

1. 자동 차단 및 재투입 가능한 전선퓨즈에 있어서,
   한전 전력계통 측에 위치하며 바이메탈 일체형 동바;
   상기 동바와 접촉하는 수용가측 동바;
   상기 수용가측 동바를 차단시켜주는 ㄷ형 기어;
   상기 ㄷ형 기어를 동작시켜주는 T형 구동부와 조립된 전자석; 및
   상기 수용가측 동바를 회전시켜주는 모터를 구비한 자동 차단 및 재투입 가능한 전선퓨즈.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 자동 차단 및 재투입 가능한 전선퓨즈는 수용가측 단락 사고에 의하여 사고전류인 단락전류가 흐를 경우에 바이메탈이 동작하기 전에 전자석의 구동부인 T형 구동바가 동작하여 ㄷ형 기어를 구동시키고, 상기 ㄷ형 기어의 동작에 의해 전자석을 동작시켜 한전전력계통과 수용가측을 서로 분리시키기 위하여 접점을 분리시키는 특징을 구비한 자동 차단 및 재투입 가능한 전선퓨즈.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   상기 전선퓨즈는 과전류와 같은 사고 전류에 의해 분리된 수용가측 동바를 자동으로 복귀시키기 위해 ㄷ형 기어가 정상 상태로 위치하고, 바이메탈의 온도가 내려가서 원래의 형태로 복귀되며, 일정한 안정 상태를 정의할 만한 충분한 복귀시간 설정 이후 동작하는 감지 및 제어회로;
   상기 감지 및 제어회로와 연계된 모터와, 모터의 동작에 의해 수용가측 동바를 동작시켜 접점을 다시 접촉시켜주기 위한 보조바; 및
   모터의 동작을 감지하는 센서를 더 구비한 자동차단 및 재투입 가능한 전선퓨즈.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 전선퓨즈는 단락전류와 같은 대전류에 의해 분리된 수용가측 동바를 수동으로 복귀시키기 위해 ㄷ형 기어가 정상 상태로 위치하고, 바이메탈의 온도가 내려가서 원래의 형태로 복귀되며, 일정한 안정 상태를 정의할 만한 충분한 복귀시간 이후 전자석의 T형 구동바를 정상 상태로 위치시키기 위한 복원 스프링이 있는 고정핀을 작동시키는 외부 리셋버튼; 및
   수용가측 동바를 동작시켜 접점을 다시 접촉시키기 위해 모터를 외부에서 수동으로 조작시키기 위한 외부 조작 핸들과 이에 연결된 보조축을 구비한 것을 특징으로 하는 자동차단 및 재투입 가능한 전선퓨즈.

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