KR20140091934A - 배선용 차단기의 한류장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전로 상에 설치되어, 기구부와 연결되며, 상기 기구부의 동작에 따라 고정전극과 가동전극이 접촉 및 분리되어 전기적 흐름을 유지 및 차단하는 배선용 차단기의 한류장치를 구성함에 있어서, 상기 가동전극은 상기 기구부와 연결되는 제 1 회전축에 결합하는 메인 가동전극, 및 상기 기구부와 연결되는 제 2 회전축에 결합하며, 상기 메인 가동전극에 설치되는 서브 가동전극의 이중 구조로 이루어지는 배선용 차단기의 한류장치를 제공한다.

Description

배선용 차단기의 한류장치{Current limiting apparatus of molded case circut breaker}

본 발명은 배선용 차단기에 관한 것으로, 구체적으로 고정전극과 탈착함으로써 전기적 흐름을 유지 및 차단하는 가동전극을 메인 가동전극과 서브 가동전극의 이중 구조로 설치함으로써 단락 성능 및 온도 성능을 향상시킬 수 있는 배선용 차단기의 한류장치에 관한 것이다.

일반적으로, 배선용 차단기(MCCB : Molded Case Circuit Breaker)는 전기 선로 상에 설치되어 전로에 이상 전류가 발생하였을 때 또는 전기적으로 과부하 상태가 되었을 때 자동으로 회로를 차단하여 회로 및 부하기기를 보호하는 전기기기이다.

배선용 차단기는 크게 트립장치부, 기구부 및 한류장치로 구성되어, 전로 상에서 과부하 전류 및 단락 전류 등의 규정 이상의 고장 전류가 발생하면, 트립장치부에서 이를 감지하여 기구부를 동작시키고, 기구부에 연결되어 있는 한류장치 내의 접점이 떨어져서 전기적 흐름을 차단시킨다.

이때, 일 예로 종래의 한류장치는 고정전극과 가동전극을 포함하여, 평상시에는 고정전극과 가동전극이 서로 접촉되도록 하여 전류가 흐르도록 하고, 고장 전류가 발생하면, 기구부의 동작에 의해 고정전극과 가동전극의 접점이 분리되도록 하여 전류의 흐름을 차단하여 회로 및 부하기기를 보호하게 되는 것이다.

종래의 한류장치는 단일의 가동전극이 고정전극과 접촉 및 분리되는 동작을 통하여 전기적 흐름을 유지 및 차단하도록 구성되었다.

따라서, 가동전극이 반복적으로 고정전극과 접촉 및 분리되는 경우, 가동전극에 설치되어 고정전극에 접촉하는 접촉부가 가동전극과 고정전극이 분리되는 과정에서 발생하는 아크에 반복적으로 노출되어 소손되는 문제점이 있었으며, 이에 따라 가동전극의 접촉부를 통한 전기적 단락 성능이 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 고정전극과 탈착함으로써 전기적 흐름을 유지 및 차단하는 가동전극을 메인 가동전극과 서브 가동전극의 이중 구조로 설치함으로써 메인 가동전극에 설치되는 메인 가동전극 접촉부의 소손을 방지할 수 있는 배선용 차단기의 한류장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 전로 상에 설치되어, 기구부와 연결되며, 상기 기구부의 동작에 따라 고정전극과 가동전극이 접촉 및 분리되어 전기적 흐름을 유지 및 차단하는 배선용 차단기의 한류장치를 구성함에 있어서, 상기 가동전극은 상기 기구부와 연결되는 제 1 회전축에 결합하는 메인 가동전극, 및 상기 기구부와 연결되는 제 2 회전축에 결합하며, 상기 메인 가동전극에 설치되는 서브 가동전극의 이중 구조로 이루어지는 배선용 차단기의 한류장치를 제공한다.

이때, 상기 가동전극이 상기 고정전극과 접촉하는 경우, 상기 서브 가동전극이 상기 메인 가동전극보다 빨리 상기 고정전극에 접촉하게 된다.

또한, 상기 가동전극이 상기 고정전극과 분리되는 경우, 상기 메인 가동전극이 상기 서브 가동전극보다 빨리 상기 고정전극으로부터 분리된다.

상기 메인 가동전극에는 메인 가동전극 접촉부가 설치되고, 상기 고정전극에는 상기 메인 가동전극 접촉부와 접촉하는 제 1 고정전극 접촉부가 설치된다.

상기 서브 가동전극에는 서브 가동전극 접촉부가 설치되고, 상기 고정전극에는 상기 서브 가동전극 접촉부와 접촉하는 제 2 고정전극 접촉부가 설치된다.

상기 고정전극 상에는 아크 러너가 설치되고, 상기 제 1 및 제 2 고정전극 접촉부는 상기 아크 러너와 인접하여 설치된다.

본 발명에 따르면, 가동전극이 메인 가동전극과 서브 가동전극의 이중 구조로 이루어지고, 메인 가동전극이 서브 가동전극보다 먼저 고정전극으로부터 분리됨에 따라 서브 가동전극에서 대부분의 아크 소호를 처리함으로써 메인 가동전극에 설치되는 메인 가동전극 접촉부가 소손되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 메인 가동전극 접촉부의 소손을 방지하여, 고정전극 접촉부와 메인 가동전극 접촉부 사이의 단락 성능을 향상시킬 수 있으며, 온도 상승 성능을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 배선용 차단기의 한류장치의 구성을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 배선용 차단기의 한류장치의 구성을 보인 단면 개략도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시 예에 따른 한류장치의 온 동작 시의 가동전극의 동작을 설명하기 위한 도면들이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시 예에 따른 한류장치의 트립 동작 시의 가동전극의 동작을 설명하기 위한 도면들이다.

본 발명의 상기 목적과 기술적 구성 및 이에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 실시 예를 도시하고 있는 도면을 참조한 이하 상세한 설명에 의해 명확하게 이해될 것이다. 여기서, 본 발명의 실시 예는 당업자에게 본 발명의 기술적 사상을 충분히 전달하기 위하여 제공되는 것으로, 본 발명은 이하 설명되는 실시 예에 한정되지 않으며, 다른 형태로 구체화될 수 있다.

또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 정의되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 것으로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 해석되어서는 안 될 것이다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 배선용 차단기의 한류장치의 구성을 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 배선용 차단기의 한류장치의 구성을 보인 단면 개략도이고, 도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시 예에 따른 한류장치의 온 동작 시의 가동전극의 동작을 설명하기 위한 도면들이며, 도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시 예에 따른 한류장치의 트립 동작 시의 가동전극의 동작을 설명하기 위한 도면들이다.

먼저, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 배선용 차단기의 한류장치의 구성을 살펴보면, 한류장치(1)는 전로 상에 설치되어 전기적 흐름을 유지 및 차단하는 영역으로서, 고정전극(10), 가동전극(20)을 포함하며, 이때, 상기 가동전극(20)은 메인 가동전극(21)과 서브 가동전극(23)의 이중 구조를 이루도록 구성된다.

상기 한류장치(1)는 배선용 차단기의 한 구성으로서, 배선용 차단기의 다른 구성인 기구부와 연결되어, 상기 기구부의 동작에 따라 상기 고정전극(10)과 상기 가동전극(20)이 접촉 및 분리된다.

이때, 상기 서브 가동전극(23)은 상기 메인 가동전극(21)의 상기 고정단자(10)를 향하여 연장된 부분(이하 ‘전단부’라 한다)에 설치된다.

또한, 상기 한류장치(1)는 상기 고정전극(10) 상에 설치되는 아크 러너(Arc runner : 30) 및 상기 가동전극(20)과 연결되는 연결 도체(40)를 포함하며, 상기 고정전극(10)은 외부 전원과 연결되고, 상기 연결 도체(40)는 부하와 연결되도록 구성될 수 있다.

한편, 상기 구성들(10, 20, 30, 40)은 하우징(미도시) 내에 설치되어 외부로 노출되어 손상되는 것을 방지할 수 있도록 구성되며, 상기 아크 러너(30)는 상기 고정전극(10)과 상기 가동전극(20)이 분리되는 과정에서 발생하는 아크를 소호실로 유도하기 위해 설치된다.

본 발명의 실시 예에 따른 한류장치(1)에 구성되는 고정전극(10)과 가동전극(20)은 평상시에는 서로 접촉한 상태로 전기적 접속을 유지하게 되고, 이에 따라 외부로부터 공급되는 전류는 상기 고정전극(10), 상기 가동전극(20) 및 연결 도체(40)를 거쳐 부하 측으로 흐르게 된다.

상기 가동전극(20)은 메인 가동전극(21)과 서브 가동전극(23)의 이중 구조로 이루어지는데, 상기 메인 가동전극(21)은 기구부(미도시)와 연결되는 제 1 회전축(51)에 결합하며, 상기 제 1 회전축(51)의 회전에 따라 회전하게 된다.

한편, 상기 서브 가동전극(23)은 상기 메인 가동전극(23)에 설치되는데, 상기 기구부(미도시)와 연결되며, 상기 메인 가동전극(23)에 설치되는 제 2 회전축(53)에 결합하여, 상기 메인 가동전극(23)에 회전 가능하도록 설치된다.

상기와 같은 구성으로부터, 상기 메인 가동전극(21)은 상기 제 1 회전축(51)을 중심으로 회전하고, 상기 서브 가동전극(23)은 제 2 회전축(53)을 중심으로 회전하여, 상기 고정전극(10)과 접촉 및 분리되도록 구성된다.

즉, 상기 제 1 회전축(51)은 기구부(미도시)와 연결된 것으로서, 상기 기구부(미도시)의 동작에 따라 상기 제 1 회전축(51)이 회전하게 되며, 상기 제 1 회전축(51)의 회전에 따라 상기 메인 가동전극(21)이 함께 회전하게 되는 것이다.

마찬가지로, 상기 제 2 회전축(53)은 상기 기구부(미도시)와 연결된 것으로서, 상기 기구부(미도시)의 동작에 따라 상기 제 2 회전축(53)이 회전하게 되며, 상기 제 2 회전축(53)의 회전에 따라 상기 서브 가동전극(23)이 함께 회전하게 되는 것이다.

한편, 상기 메인 가동전극(21) 및 상기 서브 가동전극(23)에는 상기 고정 전극(10)과의 긴밀한 접촉 및 원활한 전류 흐름이 이루어지도록 상기 고정전극(20)과 접촉되는 지점이 돌출된 형태의 메인 가동전극 접촉부(211) 및 서브 가동전극 접촉부(231)가 각각 설치될 수 있다.

또한, 상기 고정전극(10)에는 상기 메인 가동전극 접촉부(211)와 접촉하는 제 1 고정전극 접촉부(11) 및 상기 서브 가동전극 접촉부(231)와 접촉하는 제 2 고정전극 접촉부(13)가 설치될 수 있다.

이때, 상기 제 1 및 제 2 고정전극 접촉부(11, 13)는 상기 아크 러너(30)와 인접한 영역에 위치하여, 상기 메인 및 서브 가동전극 접촉부(211, 231)와 상기 제 1 및 제 2 고정전극 접촉부(11, 13)가 분리되는 과정에서 발생하는 아크가 상기 아크 러너(30)를 통하여 소호실로 유도되어 제거된다.

도 3a 내지 도4b를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 배선용 차단기의 한류장치의 구성을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 전기적 경로를 형성하기 위하여 상기 가동전극(20)이 상기 고정전극(10) 측으로 이동하는 온(On) 동작의 경우, 상기 서브 가동전극(23)이 상기 메인 가동전극(21)보다 더 빨리 회전하여, 상기 메인 가동전극(21)보다 먼저 상기 고정전극(10)과 접촉하도록 구성된다.

반면, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 전로에 과부하 전류, 단락 전류 등의 고장 전류가 발생하여 전기적 접속을 차단하기 위하여 상기 가동전극(20)이 상기 고정전극(10)으로부터 분리되는 트립(Trip) 동작의 경우, 상기 메인 가동전극(21)이 상기 서브 가동전극(23)보다 더 빨리 회전하여, 상기 서브 가동전극(23)보다 먼저 상기 고정전극(20)과 분리되도록 구성된다.

상기와 같이 본원발명의 실시 예에 따른 배선용 차단기의 한류장치의 구성에 따르면, 가동전극(20)이 상기 고정전극(10) 측으로 이동하는 온(On) 동작의 경우에는 상기 서브 가동전극(23)이 상기 메인 가동전극(21)보다 먼저 상기 고정전극(10)과 접촉하고, 상기 가동전극(20)이 상기 고정전극(10)으로부터 분리되는 트립(Trip) 동작의 경우에는 상기 메인 가동전극(21)이 상기 서브 가동전극(23)보다 먼저 상기 고정전극(20)과 분리되도록 구성된다.

따라서, 종래에는 단일의 가동전극이 고정전극과 접촉 및 분리되는 동작이 반복적으로 이루어짐에 따라 가동전극에 설치되는 접촉부가 반복적으로 아크에 노출되어 소손되는 문제점이 있었으며, 이에 따라 접촉부를 통한 전기적 단락 성능이 저하되는 문제점이 있었다.

하지만, 본 발명과 같이, 가동전극이 메인 가동전극과 서브 가동전극의 이중 구조로 이루어지고, 메인 가동전극이 서브 가동전극보다 먼저 고정전극으로부터 분리됨에 따라 서브 가동전극에서 대부분의 아크 소호를 처리함으로써 메인 가동전극에 설치되는 메인 가동전극 접촉부가 소손되는 것을 방지하여, 고정전극 접촉부와 메인 가동전극 접촉부 사이의 단락 성능을 향상시킬 수 있으며, 온도 상승 성능을 향상시킬 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 배선용 차단기의 한류장치를 예시한 도면을 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않으며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능하고, 그와 같은 변형은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.

1 : 한류장치 10 : 고정전극
11 : 제 1 고정전극 접촉부 13 : 제 2 고정전극 접촉부
20 : 가동전극 21 : 메인 가동전극
23 : 서브 가동전극 30 : 아크 러너
40 : 연결 도체 51 : 제 1 회전축
53 : 제 2 회전축 211 : 메인 가동전극 접촉부
231 : 서브 가동전극 접촉부

Claims (6)

1. 전로 상에 설치되어, 기구부와 연결되며, 상기 기구부의 동작에 따라 고정전극과 가동전극이 접촉 및 분리되어 전기적 흐름을 유지 및 차단하는 배선용 차단기의 한류장치를 구성함에 있어서,
   상기 가동전극은 상기 기구부와 연결되는 제 1 회전축에 결합하는 메인 가동전극, 및 상기 기구부와 연결되는 제 2 회전축에 결합하며, 상기 메인 가동전극에 설치되는 서브 가동전극의 이중 구조로 이루어지는 배선용 차단기의 한류장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 가동전극이 상기 고정전극과 접촉하는 경우, 상기 서브 가동전극이 상기 메인 가동전극보다 빨리 상기 고정전극에 접촉하는 배선용 차단기의 한류장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 가동전극이 상기 고정전극과 분리되는 경우, 상기 메인 가동전극이 상기 서브 가동전극보다 빨리 상기 고정전극으로부터 분리되는 배선용 차단기의 한류장치.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 메인 가동전극에는 메인 가동전극 접촉부가 설치되고, 상기 고정전극에는 상기 메인 가동전극 접촉부와 접촉하는 제 1 고정전극 접촉부가 설치되는 배선용 차단기의 한류장치.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 서브 가동전극에는 서브 가동전극 접촉부가 설치되고, 상기 고정전극에는 상기 서브 가동전극 접촉부와 접촉하는 제 2 고정전극 접촉부가 설치되는 배선용 차단기의 한류장치.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 고정전극 상에는 아크 러너가 설치되고,
   상기 제 1 및 제 2 고정전극 접촉부는 상기 아크 러너와 인접하여 설치되는 배선용 차단기의 한류장치.

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