KR20180002494U - 배선용 차단기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 상기 문제점을 개선하기 위한 것으로, 외함에 배출부를 구비하고, 상기 배출부를 밀폐시키기 위한 외함마개를 추가로 구비하여, 아크가스압력으로 인한 외함파손을 방지할 수 있는 배선용 차단기를 제공하는 데 있다. 본 고안에 따른 배선용 차단기는 회로를 개폐하는 가동접촉자와 고정접촉자, 상기 가동접촉자를 이동시키는 샤프트 및 상기 샤프트를 회전시키는 샤프트 조립홀을 구비하는 단극차단유닛, 다수의 상기 단극차단유닛을 실장하고 일 측면에 배출부를 구비하는 외함 및 상기 배출부를 밀폐시키는 외함마개를 포함한다.

Description

배선용 차단기{Circuit breaker}

본 고안에 따른 배선용 차단기에 관한 것이다.

일반적으로 배선용 차단기는 정격 전류가 흐를 경우에는 정상적으로 통전상태를 유지하지만, 이상 상태인 사고전류가 발생하는 경우에는 차단 동작을 수행하게 된다.

즉, 상기 배선용 차단기는 정상 상태에서는 고정접촉자와 가동접촉자는 항상 폐극 상태를 유지하게 된다. 하지만, 이상 상태인 사고전류 발생 시에는 트립부에서 사고전류를 감지하여 기구부에 신호를 주게 되고 상기 기구부가 해지되면서 고정접촉자와 가동접촉자가 개극을 하여 사고전류를 안전하게 차단하게 된다.

그리고 상기 고정접촉자와 가동접촉자가 개극을 할 때 아크가 발생하게 되므로 이 아크를 배출하고 소호하기 위한 아크 소호부가 기구부의 일측에 설치되어 있다. 상기 아크 소호부는 베이스(base)에 감싸져 아크 분진이 배출되는 것을 차단한다.

도 1은 종래의 배선용 차단기를 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 배선용 차단기에서의 단극 차단유닛을 나타내는 사시도이다.

이에 도시된 바와 같이, 종래의 배선용 차단기는, 부품을 수납하는 외함(1)의 내부에 3상 교류의 각 상별로 마련되는 3개의 단극 차단 유닛(a,b,c)이 설치되어 있다.

상기 단극 차단 유닛(a,b,c)은 상기 외함(1)의 내부에 설치되어 회로를 개폐하는 가동접촉자와 고정접촉자를 갖는 기구부(2)와, 상기 기구부(2)의 일측에 구비되어 상기 기구부에서 발생되는 아크를 소호시키는 아크 소호부(미도시)와, 상기 기구부(2)의 일측에 설치되어 과부하 또는 순시 전류와 단락 전류을 검출하는 트립부(3)로 이루어져 있다. 상기 기구부(2)의 가동접촉자와 고정접촉자 및 상기 아크 소호부는 베이스(base)에 의해 감싸져 있다.

그리고, 상기 기구부(2)의 가동접촉자는 샤프트(5)에 의하여 이동하여 고정접촉자와 개폐되며, 상기 샤프트(5)는 상기 베이스(4)의 조립홀(H)에 조립되어 일정 원호만큼 회전할 수 있게 된다. 여기서 조립홀(H)은 베이스(4)를 원호형태로 개방시켜 형성된다.

여기서, 상기 가동접촉자와 고정접촉자가 개극될 경우, 아크가 발생하게 되고 상기 아크 발생시 아크에 의해 주변공기가 순간적으로 가열 및 팽창되어 아크가스가 발생된다. 따라서, 상기 가동접촉자 및 고정접촉자를 수납하는 베이스(4) 내부에는 상기 아크가스로 인해 압력이 높아지게 된다. 따라서 상기 베이스(4)의 개방영역인 조립홀(H)을 통해 아크가스가 순간적으로 배출되게 된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 아크가스는 배선용 차단기의 외함(1)의 일측면(A)으로 배출되게 된다. 즉, 베이스(4)의 조립홀(H)과 맞닿은 외함(1)의 일측면(A)에 강한 압력이 가해지게 된다. 따라서 가동접촉자와 고정접촉자의 개극시 외함(1)의 일측면(A)이 파손되는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기 문제점을 개선하기 위한 것으로, 외함에 배출부를 구비하고, 상기 배출부를 밀폐시키기 위한 외함마개를 추가로 구비하여, 아크가스압력으로 인한 외함파손을 방지할 수 있는 배선용 차단기를 제공하는 데 있다.

본 고안에 따른 배선용 차단기는 단극차단유닛, 외함 및 외함마개를 포함한다.

상기 단극차단유닛은 회로를 개폐하는 가동접촉자와 고정접촉자 상기 가동접촉자를 이동시키는 샤프트 및 상기 샤프트를 회전시키는 샤프트 조립홀을 구비한다.

상기 외함은 다수의 상기 단극차단유닛을 실장하고 일 측면에 배출부를 구비한다.

상기 외함마개는 배출부를 밀폐시킨다.

외함에 배출부 및 상기 배출부를 밀폐시키는 외함마개를 구비함으로써, 아크가스로 인한 외함의 내부압력 상승에 따른 외함의 파손을 방지할 수 있다. 즉, 고정접촉자와 가동접촉자의 개극시 발생하는 아크 및 아크가스가 베이스의 샤프트 조립홀을 통해 방출되고, 상기 아크가스는 외함의 배출부 및 외함마개에 압력을 가한다. 이로써, 외함마개는 외함으로부터 분리되게 되고, 외함은 내부압력이 더 이상 높이지지 않게 된다. 따라서, 외함은 파손되지 않아, 종래의 외함 파손의 문제점을 해결할 수 있다. 또한, 상기 분리된 외함마개는 요철부를 통해 다시 고정되어 재사용할 수 있게 되어, 효율적으로 배선용 차단기를 사용할 수 있게 된다.

도 1은 종래의 배선용 차단기를 나타내는 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 배선용 차단기에서 단극 차단유닛을 나타내는 사시도.
도 3는 본 고안에 따른 배선용 차단기를 나타내는 사시도.
도 4는 도 3의 Ⅰ-Ⅰ라인에 따라 절단면을 나타내는 도면.
도 5 및 도 6은 각각 본 고안의 실시 예에 따른 배선용 차단기의 단극 차단유닛의 단면을 나타내는 도면.
도 7은 본 고안의 실시 예에 다른 배선용 차단기의 베이스를 나타내는 사시도.
도 8 및 도 9은 각각 본 고안의 실시 예에 다른 배선용 차단기의 외함 및 외함마개를 나타내는 사시도.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 고안에 따른 배선용 차단기에 대하여 설명한다.

도 3는 본 고안에 따른 배선용 차단기를 나타내는 사시도이고, 도 4는 도 3의 Ⅰ-Ⅰ라인에 따라 절단면을 나타내는 도면이다.

본 고안의 실시 예에 따른 배선용 차단기(100)는 단극 차단유닛(30), 개폐기구(10), 트립기구(20)를 구비하고, 이를 배출부(O)를 구비하는 외함(41), 상기 배출부(O)를 막는 외함마개(42) 및 덮개(43) 내에 수납한다.

도 5 및 도 6은 본 고안의 실시 예에 따른 배선용 차단기의 단극 차단유닛의 단면을 나타내는 도면이다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 고안의 실시 예에 따른 배선용 차단기의 단극 차단유닛(30)은, 전기적 절연성을 갖는 합성 수지를 주조(molding)하여 좌우대칭으로 2개 1 세트(set)로 만들어져 나사와 같은 체결수단에 의해 결합되어 형성되는 베이스(35)와, 베이스(35)의 내부에 전력회로의 전원 측 또는 부하 측에 전기적으로 접속될 수 있는 고정접촉자(31), 고정접촉자(31)에 접촉하는 도 5에 도시된 바와 같은 투입위치(closing position) 또는 고정접촉자(31)로부터 분리되는 도 6에 도시된 바와 같은 차단위치(breaking position)로 회동가능한 가동접촉자(32), 가동접촉자(32)를 회동가능하도록 지지하고 후술하는 개폐기구(10)으로부터의 구동력을 받아 회동함으로써 가동접촉자(32)를 상기 투입위치 또는 차단위치로 회동시키는 샤프트(shaft, 33), 차단동작시 가동접촉자(32)와 고정접촉자(31)의 접점 간에 발생하는 아크를 소호하는 소호기구(34)를 설치하여 구성된다.

도 7은 본 고안의 실시 예에 다른 배선용 차단기의 베이스를 나타내는 사시도이다.

베이스(35)는 전술한 바와 같이 전기적 절연성을 갖는 합성수지를 미리 결정된 형상으로 주조(molding)하여 좌우대칭으로 2개 1 세트(set)로 만든 다음, 나사와 같은 체결수단에 의해 결합되어 형성된다. 물론, 좌우대칭의 세트를 결합시키기 전에 소호기구(34), 가동접촉자(32), 고정접촉자(31), 샤프트(33) 등의 내부구성품들을 미리 결정하여 주조시 형성된 베이스(35) 내부중 해당 부품의 설치 부위에 설치한다.

또한, 도 7에 도시된 베이스(35)는 상기 샤프트(33)의 회동을 가이드할 수 있도록 샤프트 조립홀(36)을 구비할 수 있다. 상기 샤프트 조립홀(36)은 단극 차단유닛(30)의 일면을 원호형태로 개방시켜, 상기 개방된 부분인 샤프트 조립홀(36)에 샤프트(33)가 조립되어, 샤프트 조립홀(36)은 샤프트(33)의 회동을 가이드한다.

개폐기구(10)는 샤프트(33)에 상기 투입위치 또는 차단위치로의 회전 구동력을 제공하는 기구로서, 트립(trip, 회로 상의 사고전류 발생시 자동으로 회로를 차단하는 동작)동작을 위한 구동 원으로서, 탄성 구동력을 제공하는 트립 스프링, 트립 스프링이 트립 구동력으로서 탄성 에너지를 축세한 상태로 유지시키거나 트립 동작시 해당 탄성 에너지를 방세하도록 해방하는 래치(latch), 래치를 구속하거나 해방하는 래치 홀더(latch holder), 래치 홀더를 구속하거나 해방하는 네일(nail), 네일을 가압하여 해방 위치로 구동할 수 있는 트립 바(tip bar, 일명 crossbar), 트립 스프링의 구동력을 샤프트(33)에 전달하는 상부 링크 및 하부 링크, 샤프트(33)를 투입위치로 수동 구동하기 위한 핸들, 핸들의 회전 지지점을 제공하는 레버(lever) 등을 포함하여 구성된다.

트립기구(20)는 단자 측에 접속됨으로써 회로에 전기적으로 접속되어 회로 상의 전류에 비례하는 자기력을 발생시키는 코일(coil) 및 고정코어(fixed core), 코일로부터의 자기력에 의해 회전구동되어 상기 개폐기구(10)의 트립 바를 가압함으로써 개폐기구(10)를 트립 위치로 트리거(trigger)하는 아마추어(armature)를 갖는 순시 트립기구 및 단자 측에 접속됨으로써 회로에 전기적으로 접속되어 회로 상 과전류 통전시 만곡하는 바이메탈과 바이메탈에 등을 포함하여 구성된다.

도 8 및 도 9은 본 고안의 실시 예에 다른 배선용 차단기의 외함 및 외함마개를 나타내는 사시도이다.

외함(41)은 전기적 절연재를 상부가 개방된 상자형으로 주조하여 형성되며 내부에 다수의 단극 차단유닛(30), 개폐기구(10), 트립기구(20)을 실장한다.

도 8에 도시된 바와 같이, 상기 외함(41)의 일 측면에는 내부에 실장된 단극차단유닛(30)을 외부로 노출시키는 배출부(O)가 형성될 수 있다. 즉, 외함(41)의 일 측면 중 일부 영역을 제거하여, 외함(41)의 상기 일부 영역을 개구시킴으로써, 배출부(O)를 형성할 수 있다. 상기 배출부(O)가 형성되는 면은 샤프트 조립홀(36)이 형성된 베이스(35)의 일면과 맞닿는 면 일 수 있다. 그리고 배출부(O)는 상기 베이스(35)의 샤프트 조립홀(36)이 외부에 노출되도록 형성될 수 있다. 이렇게 배출부(O)를 형성함으로써, 샤프트 조립홀(36)으로 인해 개구되는 베이스(35)의 영역과 배출부(O)로 인해 개구되는 외함(41)의 영역이 연속될 수 있다. 즉, 상기 배출부(O)로 인해 샤프트(33)가 외부로 노출될 수 있다.

외함마개(42)는 상기 배출부(O)를 밀폐시키도록, 외함(41)에 결합될 수 있다. 상기 외함마개(42)는 상기 배출부(O)를 밀폐시키기 위하여, 상기 배출부(O)의 형상에 대응하여 다양한 형태로 형성될 수 있다. 일례로, 도 8에 도시된 바와 같이, 배출부(O)는 직사각형태로 구성될 수 있으며, 이에 대응하여 외함마개(42) 또한 직사각형태로 형성될 수 있다.

그리고 외함마개(42)는 상기 외함(41)에 사고전류보다 적은 양의 전류가 흐름으로 인해 발생하는 아크가스로 인한 압력이 가해질 경우에는 상기 외함(41)을 밀폐시켜야 한다. 따라서, 외함마개(42)는 외함(41)의 일정 내부압력을 버틸 수 있도록 고정되어야 한다. 이를 위해, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 외함마개(42)의 내면에 부착되어, 외함마개(42)의 본체(42a)보다 측변으로 연장되어 형성되는 고정부재(42b)를 구비할 수 있다. 상기 고정부재(42b)는 상기 배출부(O)와 인접한 외함(41)의 내면과 접촉되도록 배치되어, 외함(41)의 일정 내부압력까지는 배출부(O)에 부착될 수 있다.

또한 상기 외함마개(42)는 배출부(O)와 연결되기 위한 철부(凸部, 42c)를 추가로 구비할 수 있고, 이에 대응하여 상기 외함마개(42) 및 상기 외함마개(42)의 철부(凸部, 42c)를 고정시킬 수 있는 요부(凹部, 41a)를 배출부(O)의 측면에 추가로 구비할 수 있다. 그리고 상기 요철부를 연결하는 스프링과 같은 연결부재를 추가로 구비할 수 있다. 이렇게 상기 철부(凸部, 42c)를 추가로 구비함으로써, 외함마개(42)가 흔들림없이 외함(41)의 배출부(O)에 고정되어, 외함(41)을 효과적으로 밀폐시킬 수 있다.

덮개(43)는 외함(41)을 덮으면서 개폐기구(10) 중 상기 핸들의 상부가 관통하고 핸들의 수동 개폐 조작을 허용하기 위해서 길게 형성된 핸들 조작구를 상부 중앙에 구비한다.

이렇게 외함에 배출부 및 상기 배출부를 밀폐시키는 외함마개를 구비함으로써, 아크가스로 인한 외함의 내부압력 상승에 따른 외함의 파손을 방지할 수 있다. 즉, 고정접촉자와 가동접촉자의 개극시 발생하는 아크 및 아크가스가 베이스의 샤프트 조립홀을 통해 방출되고, 상기 아크가스는 외함의 배출부 및 외함마개에 압력을 가한다. 이로써, 외함마개는 외함으로부터 분리되게 되고, 외함은 내부압력이 더 이상 높이지지 않게 된다. 따라서, 외함은 파손되지 않아, 종래의 외함 파손의 문제점을 해결할 수 있다. 또한, 상기 분리된 외함마개는 요철부를 통해 다시 고정되어 재사용할 수 있게 되어, 효율적으로 배선용 차단기를 사용할 수 있게 된다.

전술한 설명에 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나 이것은 고안의 범위를 한정하는 것이라기보다 바람직한 실시 예의 예시로서 해석되어야 한다. 따라서 고안은 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위에 균등한 것에 의하여 정하여져야 한다.

100: 배선용 차단기 10: 개폐기구
20: 트립기구 30: 단극 차단유닛
41: 외함 42: 외함마개
43: 덮개

Claims (7)

1. 회로를 개폐하는 가동접촉자와 고정접촉자;
   상기 가동접촉자를 회전시키는 샤프트; 및
   상기 샤프트의 회전운동을 가이드하는 샤프트 조립홀을 구비하는 단극차단유닛;
   다수의 상기 단극차단유닛을 실장하고 일 측면에 배출부를 구비하는 외함; 및
   상기 배출부를 밀폐시키는 외함마개를 포함하는 배선용차단기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 배출부는
   상기 샤프트 측면에 위치하는 배선용차단기.
3. 제1항에 있어서,
   상기 배출부는
   상기 외함의 마주보는 양 측면에 배치되는 배선용차단기.
4. 제1항에 있어서,
   상기 외함마개는
   상기 배선용차단기에 사고전류가 흐를 때의 미리 결정된 아크가스압력에 의해 분리되는 배선용차단기.
5. 제1항에 있어서,
   상기 배출부는
   상기 외함마개를 고정시킬 수 있는 요부(凹部)를 더 포함하고,
   상기 외함마개는
   상기 배출부와 연결되는 철부(凸部) 를 더 포함하는 배선용차단기.
6. 제1항에 있어서,
   상기 외함마개는
   상기 외함마개의 내면에 부착되어, 상기 배출부에 인접한 외함의 내면과 접촉되도록 형성되는 고정부재를 더 포함하는 배선용차단기.
7. 제6항에 있어서,
   상기 고정부재는
   상기 외함마개의 본체보다 측변으로 연장되어 형성되는 배선용차단기.
   

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