KR20160127208A - 회로차단기용 변류기 - Google Patents

Abstract

회로차단기용 변류기를 개시한다.
본 발명의 일실시예에 따른 회로차단기용 변류기는 회로차단기의 전극봉이 통과하며, 계전기에 연결되는 2차코일이 구비되는 철심부; 및 상기 전극봉이 통과하도록 상기 철심과 소정 거리 떨어져서 위치하며 상기 계전기에 연결되는 로고스키 코일; 을 포함할 수 있다.

Description

회로차단기용 변류기{CURRENT TRANSFORMER FOR CIRCUIT BREAKER}

본 발명은 회로차단기용 변류기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 철심부와 로고스키 코일을 포함하는 회로차단기용 변류기에 관한 것이다.

변류기는 전류의 크기를 변경하는 장치이다.

이를 위해서, 변류기는 일반적으로 링형상이며 2차코일을 구비하고 1차코일의 역할을 하는 철심을 포함한다. 그리고, 1차코일인 철심에 흐르는 전류에 의한 전자기적 상호작용에 의해서 2차코일에 전류가 흐르게 된다. 2차코일에는 철심에 흐르는 전류에 대하여 2차코일의 권선수에 반비례하는 전류가 흐르게 된다.

회로차단기용 변류기에서는 회로차단기의 전극봉이 철심을 통과한다. 그리고, 2차코일은 계전기에 연결되어 있다.

이에 따라, 전극봉에 흐르는 전류에 대응하여 계전기가 작동할 수 있다. 예컨대, 전극봉에 과전류가 흐르면, 계전기의 스위치가 OFF될 수 있다.

한편, 전극봉에 흐르는 전류의 크기에 선형적으로 비례한 크기의 전류가 2차코일에 흘려야만 계전기가 올바르게 작동할 수 있다. 그러나, 전극봉에 흐르는 전류의 크기가 커지면 커질수록 이에 선형적으로 비례하지 않은 크기의 전류가 2차코일에 흐르게 된다. 또한, 2차코일로부터 계전기에 흐르는 전류는 계전기에 필요한 전기에너지를 공급하는 역할도 한다.

따라서, 전극봉에 흐르는 전류의 크기가 커짐에 따라, 전극봉에 흐르는 전류의 크기에 선형적으로 비례한 크기의 전류가 2차코일에 흐르도록 하면서도 계전기에 필요한 전기에너지를 공급하려면, 철심의 크기가 더 커져야만 한다. 이와 같이, 철심의 크기가 커지면 그 무게 또한 증가한다.

이에 따라, 변류기의 크기와 무게도 증가한다.

본 발명은 상기와 같은 종래에서 발생하는 요구 또는 문제들 중 적어도 어느 하나를 인식하여 이루어진 것이다.

본 발명의 목적의 일 측면은 회로차단기의 전극봉에 흐르는 전류가 증가하더라도 이에 대응하여 변류기의 크기와 무게가 증가하지 않도록 하는 것이다.

본 발명의 목적의 다른 측면은 철심부를 통해서 계전기에 필요한 에너지를 공급하고 로고스키 코일을 통해서 회로차단기의 전극봉에 흐르는 전류에 대응하여 계전기가 동작하도록 하는 것이다.

본 발명의 목적의 또 다른 측면은 계전기에 필요 이상의 전기에너지가 전달되지 않도록 하는 것이다.

상기 과제들 중 적어도 하나의 과제를 실현하기 위한 일실시 형태와 관련된 회로차단기용 변류기는 다음과 같은 특징을 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시 형태에 따른 회로차단기용 변류기는 회로차단기의 전극봉이 통과하며, 계전기에 연결되는 2차코일이 구비되는 철심부; 및 전극봉이 통과하도록 철심과 소정 거리 떨어져서 위치하며 계전기에 연결되는 로고스키 코일; 을 포함할 수 있다.

이 경우, 상기 철심부는 링형상의 철심판이 복수개 적층되어 이루어질 수 있다.

또한, 상기 철심판은 사각링형상일 수 있다.

그리고, 상기 복수개의 철심판 중 일부에는 구멍이 형성될 수 있다.

또한, 상기 철심판은 ㄴ자 형상의 제1코어부재와 ㄱ자 형상의 제2코어부재가 연결되어 이루어질 수 있다.

그리고, 상기 전극봉이 통과하며 철심과 로고스키 코일이 구비되는 통과부가 형성된 하우징; 및 전극봉이 통과하는 통과구멍이 형성되고 하우징의 개방된 상부를 덮는 덮개; 를 더 포함할 수 있다.

이상에서와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 철심부를 통해서 계전기에 필요한 에너지를 공급하고 로고스키 코일을 통해서 회로차단기의 전극봉에 흐르는 전류에 대응하여 계전기가 동작하도록 할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 회로차단기의 전극봉에 흐르는 전류가 증가하더라도 이에 대응하여 변류기의 크기와 무게가 증가하지 않을 수 있다.

그리고 또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 계전기에 필요 이상의 전기에너지가 전달되지 않을 수 있다.

도1은 본 발명의 일실시예에 따른 회로차단기용 변류기의 분해도이다.
도2는 본 발명의 일실시예에 따른 회로차단기용 변류기의 철심부의 분해도이다.
도3은 본 발명의 일실시예에 따른 회로차단기용 변류기의 철심부를 이루는 철심판을 나타내는 도면이다.

상기와 같은 본 발명의 특징들에 대한 이해를 돕기 위하여, 이하 본 발명의 실시예와 관련된 회로차단기용 변류기에 대하여 보다 상세하게 설명하도록 하겠다.

이하 설명되는 실시예들은 본 발명의 기술적인 특징을 이해시키기에 가장 적합한 실시예들을 기초로 하여 설명될 것이며, 설명되는 실시예들에 의해 본 발명의 기술적인 특징이 제한되는 것이 아니라, 이하, 설명되는 실시예들과 같이 본 발명이 구현될 수 있다는 것을 예시하는 것이다. 따라서, 본 발명은 아래 설명된 실시예들을 통해 본 발명의 기술 범위 내에서 다양한 변형 실시가 가능하며, 이러한 변형 실시예는 본 발명의 기술 범위 내에 속한다 할 것이다. 그리고, 이하, 설명되는 실시예의 이해를 돕기 위하여 첨부된 도면에 기재된 부호에 있어서, 각 실시예에서 동일한 작용을 하게 되는 구성요소 중 관련된 구성요소는 동일 또는 연장 선상의 숫자로 표기하였다.

이하, 도1 내지 도3을 참조로 하여 본 발명의 일실시예에 따른 회로차단기용 변류기에 대하여 설명한다.

도1은 본 발명의 일실시예에 따른 회로차단기용 변류기의 분해도이며, 도2는 본 발명의 일실시예에 따른 회로차단기용 변류기의 철심부의 분해도이고, 도3은 본 발명의 일실시예에 따른 회로차단기용 변류기의 철심부를 이루는 철심판을 나타내는 도면이다.

본 발명의 일실시예에 따른 회로차단기용 변류기(100)는 철심부(200)와 로고스키 코일(300)을 포함할 수 있다.

철심부(200)는 회로차단기(도시되지 않음)의 전극봉(EL)이 통과할 수 있다. 이에 따라, 전자기적 상호작용에 의해서 철심부(200)에도 전류가 유도되어 흐를 수 있다.

철심부(200)에 유도되어 흐르는 전류는 회로차단기의 전극봉(EL)에 흐르는 전류의 크기에 비례할 수 있다. 예컨대, 회로차단기의 전극봉(EL)에 흐르는 전류의 크기보다 작은 크기의 전류가 철심부(200)에 유도되어 흐를 수 있다.

회로차단기의 전극봉(EL)이 통과하도록 철심부(200)는 링형상일 수 있다. 철심부(200)는 도2에 도시된 바와 같이 링형상의 철심판(210)이 복수개 적층되어 이루어질 수 있다.

도2에 도시된 바와 같이 철심판(210)은, 예컨대 사각링형상일 수 있다. 그러나, 철심판(210)의 형상은 특별히 한정되지 않고, 링형상이라면 삼각링이나 오각링 등 어떠한 링형상이라도 가능하다.

철심부(200)를 이루는 복수개의 철심판(210) 중 일부에는 도2에 도시된 바와 같이 구멍(211a,212a)이 형성될 수 있다. 철심판(210)에 형성되는 구멍(211a,212a)의 개수나 형상은 특별히 한정되지 않고, 어떠한 개수나 형상이라도 가능하다.

철심판(210)에 형성된 구멍(211a,212a)은 전류의 흐름을 방해하는 일종의 저항역할을 한다. 이에 따라, 철심판(210)에 유도되는 전류의 크기가 구멍(211a,212a)이 없는 경우보다 작아질 수 있다.

따라서, 도2에 도시된 바와 같이 구멍(211a,212a)이 없는 철심판(210)과 구멍(211a,212a)이 있는 철심판(210)을 적절히 조합하여 철심부(200)를 형성함으로써, 철심부(200)에 구비되는 후술할 2차코일(600)에 흐르는 전류의 크기를 조절할 수 있다.

그리고, 2차코일(600)이 연결되는 계전기(도시되지 않음)에 필요한 만큼의 전기에너지를 가지는 전류가 계전기에 전달되도록 할 수 있다. 이에 따라, 계전기에 필요 이상의 전기에너지가 전달되지 않도록 할 수 있다.

철심판(210)은 도2와 도3에 도시된 바와 같이 ㄴ자 형상의 제1코어부재(211)와 ㄱ자 형상의 제2코어부재(212)가 연결되어 이루어질 수 있다. 즉, ㄴ자 형상의 제1코어부재(211)와 ㄱ자 형상의 제2코어부재(212)가 연결되어 사각링형상의 철심판(210)이 이루어질 수 있다.

이에 의해서, 철심부(200)에 2차코일(600)이 용이하게 구비될 수 있다. 즉, 복수개 적층된 제1코어부재(211) 또는 제2코어부재(212)의 단부를 통해, 제1코어부재(211) 또는 제2코어부재(212)에 2차코일(600)을 삽입함으로써, 제1코어부재(211) 또는 제2코어부재(212)에 2차코일(600)이 용이하게 위치할 수 있다.

또한, 철심판(210)의 소재로부터 링형상의 철심판(210)을 직접 얻는 것보다는 철심판(210)의 소재로부터 제1,2코어부재(211,212)를 얻은 후 이들을 연결하여 철심판(210)을 얻는 것이 더 많은 철심판(210)을 얻을 수 있다. 이에 따라, 철심판(210) 제조에 사용되는 소재가 절감될 수 있다.

제1코어부재(211)와 제2코어부재(212)를 연결하여 철심판(210)을 이루는 경우에, 전술한 구멍(211a,212a)은 도2와 도3에 도시된 바와 같이 제1코어부재(211)와 제2코어부재(212) 각각에 하나씩 형성될 수 있다. 또한, 구멍(211a,212a)은 서로 대응되는 위치의 제1코어부재(211)와 제2코어부재(212)에 형성될 수 있다.

그러나, 제1,2코어부재(211,212)에 형성되는 구멍(211a,212a)의 개수나 위치는 특별히 한정되지 않고, 어떠한 개수나 위치라도 가능하다.

철심부(200)에는 2차코일(600)이 구비될 수 있다. 전술한 바와 같이 2차코일(600)은 적층된 제1코어부재(211)나 제2코어부재(212)의 단부에 삽입되어 철심부(200)에 구비될 수 있다. 그러나, 2차코일(600)이 철심부(200)에 구비되는 구성은 특별히 한정되지는 않는다.

2차코일(600)에는 철심부(200)에 흐르는 전류에 대하여 권선수에 반비례한 전류가 전자기적 상호작용에 의해서 유도되어 흐를 수 있다. 예컨대, 2차코일(600)에는 철심부(200)에 흐르는 전류보다 비교적 많이 작은 전류가 흐를 수 있다.

2차코일(600)은 계전기(도시되지 않음)에 연결될 수 있다. 도1에 도시된 바와 같이 2차코일(600)은 PCB(700)와 커넥터(800)를 통해 계전기에 연결될 수 있다. 이에 따라, 2차코일(600)에 유도되어 흐르는 전류가 계전기로 전달될 수 있다.

이와 같이, 2차코일(600)에 유도되어 흐르는 전류에 의해서 계전기에 필요한 전기에너지가 공급될 수 있다.

로고스키 코일(300; Rogowskii Coil)은 회로차단기의 전극봉(EL)이 통과하도록 철심부(200)와 소정 거리 떨어져서 위치할 수 있다. 철심부(200)와 로고스키 코일(300) 사이의 거리는 특별히 한정되지는 않는다.

로고스키 코일(300)은 코일이 원형으로 된 것으로, 도1에 도시된 바와 같이 원형링형상일 수 있다. 그러므로, 로고스키 코일(300)의 중앙을 전극봉(EL)이 통과할 수 있다. 그리고, 전극봉(EL)에 흐르는 전류에 대하여 로고스키 코일(300)의 권선수에 반비례하는 전류가 전자기적 상호작용에 의해서 로고스키 코일(300)에 흐를 수 있다.

예컨대, 로고스키 코일(300)에는 전극봉(EL)에 흐르는 전류보다 비교적 많이 작은 전류가 흐를 수 있다.

로고스키 코일(300)도 계전기에 연결될 수 있다. 도1에 도시된 바와 같이 로고스키 코일(300)은 PCB(700)와 커넥터(800)를 통해서 계전기에 연결될 수 있다. 로고스키 코일(300)에 흐르는 전류의 크기는 전극봉(EL)에 흐르는 전류의 크기에 선형적으로 비례할 수 있다.

이에 따라, 전극봉(EL)에 흐르는 전류에 따라 계전기가 동작되도록 할 수 있다. 예컨대, 전극봉(EL)에 과전류가 흐르면, 계전기의 스위치가 OFF될 수 있다.

이와 같이, 철심부(200)를 통해서는 필요한 전기에너지를 공급하고, 로고스키 코일(300)을 통해서는 전극봉(EL)에 흐르는 전류에 대응하여 계전기가 작동하도록 하기 때문에, 전극봉(EL)에 흐르는 전류의 크기가 증가한다고 하더라도, 철심부(200)의 크기를 키우지 않아도 된다.

따라서, 전극봉(EL)에 흐르는 전류의 크기가 증가한다고 하더라도, 변류기(100)의 크기나 무게가 증가되지는 않는다.

본 발명의 일실시예에 따른 회로차단기용 변류기(100)는 도1에 도시된 바와 같이 하우징(400)과 덮개(500)를 더 포함할 수 있다.

하우징(400)에는 통과부(410)가 형성될 수 있다. 통과부(410)에는 도1에 도시된 바와 같이 회로차단기의 전극봉(EL)이 통과할 수 있다. 또한, 통과부(410)의외주에는 철심부(200)와 로고스키 코일(300)이 구비될 수 있다.

도시되지 않았지만 철심부(200)와 로고스키 코일(300) 사이에는 절연판이 구비될 수 있다.

덮개(500)에는 통과구멍(510)이 형성될 수 있다. 덮개(500)의 통과구멍(510)에는 전극봉(EL)이 통과할 수 있다. 또한, 덮개(500)는 하우징(400)의 개방된 상부를 덮을 수 있다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 회로차단기용 변류기를 사용하면, 철심부를 통해서 계전기에 필요한 에너지를 공급하고 로고스키 코일을 통해서 회로차단기의 전극봉에 흐르는 전류에 대응하여 계전기가 동작하도록 할 수 있으며, 회로차단기의 전극봉에 흐르는 전류가 증가하더라도 이에 대응하여 변류기의 크기와 무게가 증가하지 않을 수 있고, 계전기에 필요 이상의 전기에너지가 전달되지 않을 수 있다.

상기와 같이 설명된 회로차단기용 변류기는 상기 설명된 실시예의 구성이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

100 : 회로차단기의 변류기 200 : 철심부
210 : 철심판 211 : 제1코어부재
212 : 제2코어부재 211a,212a : 구멍
300 : 로고스키 코일 400 : 하우징
410 : 통과부 500 : 덮개
510 : 통과구멍 600 : 2차코일
700 : PCB 800 : 커넥터
EL : 전극봉

Claims (6)

1. 회로차단기의 전극봉이 통과하며, 계전기에 연결되는 2차코일이 구비되는 철심부; 및
   상기 전극봉이 통과하도록 상기 철심과 소정 거리 떨어져서 위치하며 상기 계전기에 연결되는 로고스키 코일;
   을 포함하는 회로차단기용 변류기.
2. 제1항에 있어서, 상기 철심부는 링형상의 철심판이 복수개 적층되어 이루어진 회로차단기용 변류기.
3. 제2항에 있어서, 상기 철심판은 사각링형상인 회로차단기용 변류기.
4. 제3항에 있어서, 상기 복수개의 철심판 중 일부에는 구멍이 형성되는 회로차단기용 변류기.
5. 제4항에 있어서, 상기 철심판은 ㄴ자 형상의 제1코어부재와 ㄱ자 형상의 제2코어부재가 연결되어 이루어지는 회로차단기용 변류기.
6. 제1항에 있어서, 상기 전극봉이 통과하며 상기 철심과 로고스키 코일이 구비되는 통과부가 형성된 하우징; 및
   상기 전극봉이 통과하는 통과구멍이 형성되고 상기 하우징의 개방된 상부를 덮는 덮개; 를 더 포함하는 회로차단기용 변류기.

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