KR20160117047A

KR20160117047A - 배선용 차단기

Info

Publication number: KR20160117047A
Application number: KR1020150045631A
Authority: KR
Inventors: 강성우
Original assignee: 현대중공업 주식회사
Priority date: 2015-03-31
Filing date: 2015-03-31
Publication date: 2016-10-10
Also published as: KR102053166B1

Abstract

본 발명은, 코어홀더를 구성하는 한 쌍의 지지부재(사이드패널)에 각각 축받이홈이 마련되고, 가동코어의 양옆에 지지부재의 축받이홈에 각각 안착되는 축부재가 마련되며, 가동코어의 하단 쪽에 어느 한쪽 지지부재의 하단과 걸림작용에 의하여 축받이홈의 입구를 통한 축부재의 이탈을 방지하는 턱부가 마련된, 배선용 차단기를 제공한다.

Description

배선용 차단기 {MOLDED CASE CIRCUIT BREAKER}

본 발명은 고장전류의 발생 시 회로를 차단하여 회로나 부하기기를 보호하는 배선용 차단기(Molded Case Circuit Breaker, MCCB)에 관한 것이다.

일반적으로, 배선용 차단기는, 고정접촉자 및 가동접촉자를 갖는 메인회로유닛, 메인회로유닛을 개폐시키는 개폐기구, 메인회로유닛에 고장전류가 흐르면 개폐기구를 트립위치로 동작시켜서 메인회로유닛을 차단하는 트립기구(trip mechanism)를 포함한다. 가동접촉자는 개폐기구에 의하여 고정접촉자와 접촉되거나 분리(접촉 해제)된다. 그러므로, 개폐기구가 트립기구에 의하여 트립위치로 동작되면, 가동접촉자는 고정접촉자와 분리되고, 이에 따라 메인회로유닛은 차단된다.

이와 같이 구성되는 배선용 차단기는 대한민국 등록특허공보 제10-1276370호(2013.06.18 공고) 등에 개시되어 있다.

도 1은 종래기술에 따른 배선용 차단기의 트립기구가 도시된 단면도이고, 도 2는 도 1의 A-A선 단면도이다. 도 1 및 도 2를 참조하여 트립기구를 자세하게 살펴본다.

트립기구(1)는, 메인회로유닛과 전기적으로 연결되며 고장전류의 발생 시 전자기력(電磁氣力)을 발생시키는 고정코어(2), 고장전류의 발생에 따른 전자기 흡인력으로 회전되어서 개폐기구를 트립위치로 동작시키는 가동코어(3, 아마추어라고도 한다.)를 구비하는 가동코어 어셈블리를 포함한다. 고정코어(2)는 자성체로 구성된다. 가동코어(3)는, 고정코어(2)와 대향하도록 배치된 회전부재(4) 및 회전부재(4)로부터 상측으로 연장되며 개폐기구의 트립위치 동작을 조작하는 조작부재(5)로 구성된다.

가동코어 어셈블리는 가동코어(3)의 좌우 양옆에 각각 배치된 사이드패널(6)을 갖는 코어홀더를 포함하고, 회전부재(4)는 좌우의 사이드패널(6)에 양옆이 각각 회전 가능하도록 결합된다. 회전부재(4)의 상부 쪽에는 좌우로 관통하는 핀홀(7)이 마련되고, 사이드패널(6)에는 회전부재(4)의 핀홀(7)과 대응하는 핀홀(8)이 마련되며, 대응하는 핀홀(7, 8)에는 힌지핀(9)이 삽입됨으로써, 고장전류가 발생되면, 회전부재(4)는 전자기 흡인력에 의하여 힌지핀(9)을 중심으로 회전되고, 조작부재(5)는 회전부재(4)와 동일방향으로 회전되어 개폐기구를 트립위치로 동작시킨다.

그러나, 상기와 같이 구성되는 트립기구(1)를 포함하는 배선용 차단기는, 가동코어(3)의 원활한 회전운동을 위해서는 회전부재(4)의 핀홀(7)과 힌지핀(9) 간의 조립공차 및 사이드패널(6)의 핀홀(8)과 힌지핀(9) 간의 조립공차를 함께 고려하여야만 하기 때문에, 조립되는 양쪽의 핀홀(7, 8)과 힌지핀(9)의 유격이 커질 수밖에 없고, 이에 따라 대향하는 고정코어(2)와 가동코어(3)의 간격이 설정간격으로 정확하게 유지되지 못하고 설정간격에서 벗어나면서 개폐기구를 트립위치로 동작시키기 위한 조작에 불량이 유발되는 문제점이 있다.

또한, 가동코어(3)와 코어홀더의 조립을 위해서는, 회전부재(4)의 핀홀(7)과 사이드패널(6)의 핀홀(8)을 일치시킨 후, 일치된 핀홀(7, 8)에 힌지핀(9)을 삽입한 다음, 삽입된 힌지핀(9)의 위치를 고정시켜야 하는 과정을 거쳐야 하기 때문에, 조립이 까다로워서 유지 및 보수가 불편한 문제점이 있다.

본 발명의 실시예는 트립기구의 작동 신뢰성 향상 및 조립성 개선 면에서 보다 유리한 배선용 차단기를 제공하는 데 목적이 있다.

해결하고자 하는 과제는 이에 제한되지 않고, 언급되지 않은 기타 과제는 통상의 기술자라면 이하의 기재로부터 명확히 이해할 수 있을 것이다.

본 발명의 실시예에 따르면, 메인회로유닛(main circuit unit)과 전기적으로 연결되며, 상기 메인회로유닛에 과전류나 단락전류와 같은 고장전류가 흐르면 전자기력(electromagnetic force)을 발생시키는 고정코어(stationary core)와; 상기 고정코어와 대향하도록 배치되고, 양옆이 코어홀더(core holder)에 의하여 회전 가능하게 지지되며, 전자기 흡인력으로 회전되어 개폐기구(switching mechanism)를 트립위치로 동작시키는 가동코어(movable core)를 포함하고, 상기 가동코어를 지지하는 코어홀더는 상기 가동코어의 양옆에 각각 배치되며 상단에 각각 축받이홈이 마련된 한 쌍의 지지부재(사이드패널)를 포함하며, 상기 가동코어의 양옆에는 상기 축받이홈에 각각 안착되는 축부재가 마련되어, 상기 가동코어는 상기 축부재를 중심으로 하여 회전되는, 배선용 차단기가 제공될 수 있다.

상기 가동코어의 하단 쪽에는 상기 한 쌍의 지지부재 중 적어도 어느 하나의 하단과의 걸림작용으로 상기 축받이홈의 입구를 통한 축부재의 위치이탈을 방지하는 턱부가 마련될 수 있다.

상기 한 쌍의 지지부재 중 적어도 어느 하나는 상기 가동코어의 하측에 위치하도록 하단으로부터 상기 가동코어의 하측으로 절곡된 벤딩부를 가지며, 상기 턱부는 상기 벤딩부의 하측에 배치되어 상기 벤딩부와의 걸림작용에 의하여 상기 축부재의 위치이탈을 방지할 수 있다.

상기 턱부는 상기 가동코어의 하단 쪽의 양옆에 각각 마련되어 상기 한 쌍의 지지부재의 하단과 각각 걸림작용을 행하도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따르면, 메인회로유닛과 전기적으로 연결되며, 상기 메인회로유닛에 고장전류가 흐르면 전자기력을 발생시키는 고정코어와; 상기 고정코어와 대향하도록 배치되고, 양옆이 코어홀더에 의하여 회전 가능하게 지지되며, 전자기 흡인력으로 회전되어 개폐기구를 트립위치로 동작시키는 가동코어를 포함하고, 상기 코어홀더는 상기 가동코어의 양옆에 각각 배치되며 상단에 각각 축받이홈이 마련된 한 쌍의 지지부재를 포함하며, 상기 가동코어는 양옆에 상기 축받이홈에 각각 안착되는 축부재가 마련되어 상기 축부재를 중심으로 회전되고 이탈방지수단에 의하여 상기 축받이홈의 입구를 통한 축부재의 위치이탈이 방지되는, 배선용 차단기가 제공될 수 있다.

과제의 해결 수단은 이하에서 설명하는 실시예, 도면 등을 통하여 보다 구체적이고 명확하게 될 것이다. 또한, 이하에서는 언급한 해결 수단 이외의 다양한 해결 수단이 추가로 제시될 수 있다.

본 발명의 실시예에 의하면, 코어홀더를 구성하는 양쪽의 지지부재(사이드패널)에 마련된 축받이홈에 가동코어의 축부재를 삽입하여 안착시키면 코어홀더에 가동코어가 회전 가능하게 조립되기 때문에, 비숙련자도 가동코어와 코어홀더를 간단하고 신속하게 조립 및 분해할 수 있는 이점이 있다.

또한, 가동코어를 정확히 회전시키는 데 있어서는 단순히 축받이홈과 축부재 간의 조립공차만을 고려하면 되기 때문에, 고정코어와 가동코어의 간격이 공차불량으로 인하여 설정간격에서 벗어나는 문제의 발생을 최소화할 수 있는 이점이 있다.

또, 가동코어의 하단 쪽에서 지지부재의 하단과의 걸림작용에 의하여 축받이홈의 입구를 통한 축부재의 위치이탈을 방지하는 턱부(이탈방지수단)에 따르면, 가동코어가 의도하지 않게 코어홀더와 분리되는 현상을 방지할 수 있는 이점이 있다. 예를 들어, 배선용 차단기를 천장 등에 뒤집어서 설치하는 경우나 배선용 차단기에 충격 등 외력이 가해진 경우에 가동코어가 코어홀더와 분리되는 것을 방지할 수 있는 것이다.

도 1은 종래기술에 따른 배선용 차단기의 트립기구가 도시된 단면도이다.
도 2는 도 1의 A-A선 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 배선용 차단기의 일부분을 나타내는 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 트립기구의 일부분을 나타내는 사시도이다.
도 5는 도 4의 B 부분을 나타내는 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다. 참고로, 본 발명의 실시예를 설명하기 위하여 참조하는 도면에서 구성요소의 크기나 선의 두께 등은 이해의 편의상 다소 과장되게 표현되어 있을 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명하는 데 사용되는 용어는 주로 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의한 것이므로 사용자, 운용자의 의도, 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 용어에 대해서는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 해석하는 것이 마땅하겠다.

본 발명의 실시예에 따른 배선용 차단기가 도 3 내지 도 5에 도시되어 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 배선용 차단기는 차단기 케이스(10), 메인회로유닛(도시되지 않음), 개폐기구(20) 및 트립기구(100)를 포함한다. 그리고, 차단기 케이스(10)에 메인회로유닛, 개폐기구(20) 및 트립기구(100)가 탑재되는 구성을 갖는다.

메인회로유닛은, 고정접촉자(stationary contactor) 및 고정접촉자와 대향하도록 배치된 가동접촉자(movable contactor)를 포함한다. 메인회로유닛은 가동접촉자가 회전방향에 따라 고정접촉자와 접촉되거나 분리되는 구성을 갖는다.

개폐기구(20)는 가동접촉자를 회전시켜 메인회로유닛을 개방시키거나 폐쇄시킨다. 개폐기구(20)가 트립위치로 동작되면, 가동접촉자는 고정접촉자와 분리(접촉 해제)되고, 이에 따라 메인회로유닛은 차단(회로 개방)된다.

트립기구(100)는 메인회로유닛에 과전류나 단락전류와 같은 고장전류가 흐르면 개폐기구(20)를 트립위치로 동작시키도록 구성된다.

도 4 및 도 5를 더 참조하여 트립기구(100)를 살펴본다. 트립기구(100)는 고정코어(110), 가동코어(120), 코어홀더(130) 및 트립샤프트(trip shaft, 140)를 포함한다.

고정코어(110)는, 메인회로유닛과 전기적으로 연결되며, 마그넷(자성체)으로 구성되어 메인회로유닛에 고장전류의 발생 시 전자기력을 발생시킨다.

가동코어(120)는, 고정코어(110)의 전방에 고정코어(110)와 대향하도록 배치되고, 코어홀더(130)에 의하여 전후방향으로 회전 가능하게 지지되며, 전자기 흡인력으로 회전된다. 참고로, 가동코어(120)는 아마추어(armature)라고도 한다.

트립샤프트(140)는 개폐기구(20)와 가동코어(120) 사이에 좌우방향으로 배치된다. 트립샤프트(140)는 가동코어(120)로부터의 회전 조작력으로 회전되어 개폐기구(20)를 트립위치로 동작시킨다.

고정코어(110), 가동코어(120) 및 코어홀더(130)는 복수 세트로 구비되고 좌우방향으로 서로 이격되도록 간격을 두고 배치될 수 있다.

이와 같은 트립기구(100)는, 메인회로유닛에 고장전류가 흘러 고정코어(110)에서 전자기력이 발생되면, 가동코어(120)는 전자기 흡인력으로 회전되어 고정코어(110)에 흡인되고, 트립샤프트(140)는 이렇게 회전된 가동코어(120)에 의하여 회전되어 메인회로유닛이 차단되도록 개폐기구(20)를 동작시킨다.

코어홀더(130)는, 가동코어(120)의 양옆에 서로 대향하도록 배치되어 사이에 코어 수용영역을 형성하는 한 쌍의 사이드패널(130B) 및 한 쌍의 사이드패널(130B)에 양옆이 각각 연결된 연결패널(130A)로 구성된다. 연결패널(130A)은 코어 수용영역의 후방을 차단하도록 배치된다.

고정코어(110)는 코어 수용영역에 위치되도록 연결패널(130A)에 장착하는 것이 바람직하다.

가동코어(120)는, 코어 수용영역에 고정코어(110)와 대향하도록 배치된 회전블록(120-1) 및 회전블록(120-1)으로부터 상측으로 돌출되어 코어 수용영역의 외부에 위치하는 조작부재(120-2)로 구성된다.

회전블록(120-1)은, 양쪽의 사이드패널(130B)과 각각 대향하는 한 쌍의 측면부재(120B) 및 한 쌍의 측면부재(120B)에 양옆이 각각 연결된 연결부재(120A)로 구성된다. 한 쌍의 측면부재(120B) 중 어느 하나의 상단에는 조작부재(120-2)가 연결될 수 있다. 연결부재(120A)는 코어 수용영역의 전방을 차단하도록 배치된다. 측면부재(120B) 및 연결부재(120A)는 판상 구조를 갖도록 형성하는 것이 바람직하다.

사이드패널(130B)은 회전블록(120-1)의 양옆을 회전블록(120-1)이 회전 가능하도록 각각 지지한다. 이를 위하여, 각 사이드패널(130B)의 상단에는 오목하게 패인 형상을 갖는 축받이홈(132)이 마련되고, 각 측면부재(120B)의 상부에는 축받이홈(132)에 안착되는 축부재(122)가 마련된다.

이와 같은 축부재(122) 및 축받이홈(132)에 의하면, 가동코어(120)는 양쪽의 축받이홈(132)에 축부재(122)를 각각 삽입하여 안착시키면 코어홀더(130)에 전후방향으로 회전 가능하게 조립된다. 이 때, 축부재(122)는 가동코어(120)의 자중에 의하여 축받이홈(132)에 안착된 상태가 유지된다.

고장전류의 발생에 따라 전자기 흡인력이 작용하면, 회전블록(120-1)은 축부재(122)를 중심으로 회전되어 고정코어(110)에 하단 쪽이 흡인된다. 이 때, 조작부재(120-2)도 함께 회전되어 트립샤프트(140)를 회전시킨다.

가동코어(120)는 축받이홈(132)의 입구(개방된 상부)를 통한 축부재(122)의 위치이탈을 방지하는 이탈방지수단(도면부호 124, 134 참조)에 의하여 위치가 고정된다.

이탈방지수단(도면부호 124, 134 참조)은, 각 측면부재(120B)의 하측에 위치하도록 각 사이드패널(130B)의 하단으로부터 코어 수용영역 쪽으로 약 90도 절곡된 벤딩부(134) 및 각 벤딩부(134)의 하측에 위치하도록 각 측면부재(120B)의 하단 쪽에 마련되어 벤딩부(134)와의 걸림작용으로 축부재(122)의 위치이탈을 방지하는 턱부(124)로 구성된다. 물론, 서로 짝을 이루어 걸림작용을 행하는 턱부(124)와 벤딩부(134)는 가동코어(120)의 회전운동을 방해함이 없는 구조를 갖도록 마련된다.

턱부(124)는 벤딩부(134)의 후방에 위치하도록 측면부재(120B)의 하단으로부터 하측으로 연장된 후 전방으로 약 90도 절곡된 형상으로 형성하는 것이 바람직하다. 턱부(124)를 이 같이 형성하면, 전자기 흡인력으로 회전된 후 원위치로 복귀하는 가동코어(120)가 과도하게 회전되어 정위치에서 벗어나는 것을 방지할 수 있다. 즉, 턱부(124)의 상하방향으로 배치된 수직부와 전후방향으로 배치된 수평부 중 수직부가 벤딩부(134)에 걸리므로 원위치로 복귀되는 가동코어(120)의 회전이 제한되는 것이다.

이상에서는 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 개시된 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 한정되지 않으며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 이내에서 통상의 기술자에 의하여 다양하게 변형될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에서 설명한 기술적 사상은, 각각 독립적으로 실시될 수도 있고, 둘 이상이 서로 조합되어 실시될 수도 있다.

100 : 트립기구
110 : 고정코어
120 : 가동코어(아마추어)
122 : 축부재
124 : 턱부
130 : 코어홀더
132 : 축받이홈
134 : 벤딩부
140 : 트립샤프트

Claims

메인회로유닛과 전기적으로 연결되며, 상기 메인회로유닛에 고장전류가 흐르면 전자기력을 발생시키는 고정코어와;
상기 고정코어와 대향하도록 배치되고, 양옆이 코어홀더에 의하여 회전 가능하게 지지되며, 전자기 흡인력으로 회전되어 개폐기구를 트립위치로 동작시키는 가동코어를 포함하고,
상기 코어홀더는 상기 가동코어의 양옆에 각각 배치되며 상단에 각각 축받이홈이 마련된 한 쌍의 지지부재를 포함하며,
상기 가동코어는, 양옆에 상기 축받이홈에 각각 안착되는 축부재가 마련되어 상기 축부재를 중심으로 회전되고, 하단 쪽에 상기 한 쌍의 지지부재 중 적어도 어느 하나의 하단과의 걸림작용으로 상기 축받이홈의 입구를 통한 축부재의 위치이탈을 방지하는 턱부가 마련된,
배선용 차단기.
청구항 1에 있어서,
상기 턱부는 상기 가동코어의 하단 쪽의 양옆에 각각 마련되어 상기 한 쌍의 지지부재의 하단과 각각 걸리는,
배선용 차단기.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 한 쌍의 지지부재 중 적어도 어느 하나는 상기 가동코어의 하측에 위치하도록 하단으로부터 상기 가동코어의 하측으로 절곡된 벤딩부를 가지며,
상기 턱부는 상기 벤딩부의 하측에 배치되어 상기 벤딩부와의 걸림작용에 의하여 상기 축부재의 위치이탈을 방지하는,
배선용 차단기.
메인회로유닛과 전기적으로 연결되며, 상기 메인회로유닛에 고장전류가 흐르면 전자기력을 발생시키는 고정코어와;
상기 고정코어와 대향하도록 배치되고, 양옆이 코어홀더에 의하여 회전 가능하게 지지되며, 전자기 흡인력으로 회전되어 개폐기구를 트립위치로 동작시키는 가동코어를 포함하고,
상기 코어홀더는 상기 가동코어의 양옆에 각각 배치되며 상단에 각각 축받이홈이 마련된 한 쌍의 지지부재를 포함하며,
상기 가동코어는, 양옆에 상기 축받이홈에 각각 안착되는 축부재가 마련되어 상기 축부재를 중심으로 회전되고, 이탈방지수단에 의하여 상기 축받이홈의 입구를 통한 축부재의 위치이탈이 방지되는,
배선용 차단기.