KR20180011566A

KR20180011566A - 배선용 차단기

Info

Publication number: KR20180011566A
Application number: KR1020160094071A
Authority: KR
Inventors: 백기호
Original assignee: 현대일렉트릭앤에너지시스템(주)
Priority date: 2016-07-25
Filing date: 2016-07-25
Publication date: 2018-02-02
Also published as: KR102082994B1

Abstract

본 발명은 보조접점 및 경보접점을 사용할 수 있도록 차단기 자체에 접점 마모 횟수를 카운팅할 수 있는 장치가 마련되고, 접점 마모 수명을 정확하게 분석할 수 있는 배선용 차단기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배선용 차단기는, 고정접점과, 차단구동부의 작동에 의해 상기 고정접점에 접촉 및 분리되는 가동접점과, 사고전류를 감지하여 트립신호를 발생시키는 전자식 트립유닛과, 트립시 상기 차단구동부를 작동시키는 래치와, 통전시 상기 래치를 구속하고 트립시 상기 래치의 구속을 해제하는 래치홀더와, 상기 래치홀더에 상기 래치를 구속하는 구속력을 부여하고 트립시 구속력을 해제하는 래치홀더 리시버와, 상기 트립신호에 따라 상기 래치홀더 리시버를 동작시키는 슈터를 포함하고, 상기 전자식 트립유닛의 기판에 구비되며, 상기 래치홀더 리시버의 동작에 연동하여 온오프되면서 차단기의 트립정보를 상기 전자식 트립유닛에 전달하는 제1 스위치부재; 및 상기 전자식 트립유닛의 기판에 구비되며, 상기 슈터의 동작에 연동하여 온오프되면서 차단기의 개폐정보를 상기 전자식 트립유닛에 전달하는 제2 스위치부재;를 더 포함한다.

Description

배선용 차단기{MOLDED CASE CIRCUIT BREAKER}

본 발명은 배선용 차단기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 접점의 마모 수명을 정량적으로 분석할 수 있는 전자식 트립유닛을 구비하는 배선용 차단기에 관한 것이다.

일반적으로 배선용 차단기는 주전류가 통전되는 가동접점과 고정접점을 구비하고 가동접점을 고정접점에 연결시키거나 개리시킴으로써, 전원측과 부하측 간에 연결된 회로를 개폐하는 장치이다

이러한 배선용 차단기에서, 가동접점과 고정접점에는 반복적인 접촉 및 분리시의 물리적인 충격에 의한 마모가 발생하고 접점 간에 발생하는 아크열에 의한 열손상이 발생한다. 따라서, 차단기의 안전한 사용을 위해, 접점의 마모 수명을 정확하게 측정하는 것이 필요하다.

차단기의 접점 마모 수명을 측정하기 위해서는 차단기가 개폐 동작한 횟수를 측정한 개폐정보 및 차단기가 트립 동작한 횟수를 측정한 트립정보의 수집이 요구된다.

한편, 도 1을 보면, 일반적인 배선용 차단기의 본체(10)에는 차단기의 상태 정보를 외부장치에 전송하기 위해 보조접점(AX1~3) 및 경보접점(AL1)등이 구비된다.

여기서, 종래의 기술에 의한 배선용 차단기는 전술한 바와 같이 차단기의 개폐정보 및 트립정보를 측정하기 위해 별도의 측정모듈을 보조접점(AX1~3)0 및 경보접점(AL1)에 연결하여 설치하거나 보조접점(AX1~3)0 및 경보접점(AL1)의 위치에 모듈을 설치한다.

그러나, 이와 같이 별도의 측정모듈을 설치하는 종래의 기술에 의한 배선용 차단기는 측정모듈로 인해 보조접점(AX1~3)0 및 경보접점(AL1)의 사용이 제한된다는 단점이 있다.

한편, 공개특허공보 제10-2004-0110265호에는 차단기에 별도의 보조신호접점을 취부하지 않고 전자트립부의 마이크로프로세서의 이상전류 감지값을 기초로 차단기 개폐정보에 대한 보조신호를 출력하는 전자식 배선용 차단기가 개시되어 있다.

이러한 공개특허공보 제10-2004-0110265호에 개시된 전자식 배선용 차단기는 전자트립부 자체에서 개폐정보에 대한 보조신호를 출력할 수 있긴 하지만, 이상전류 감지값을 통해 차단기의 개폐 카운팅을 실시하기 때문에 차단기 오프상태에서 접점에 전류가 흐르는 경우에 접점이 연결 및 분리되지 않아서 실질적으로 접점 마모가 발생하지 않은 경우도 접점 마모가 발생한 것으로 카운팅하므로 정확한 접점 수명 예측이 어렵다는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점 중 적어도 일부를 해결하고자 안출된 것으로, 일 측면으로서, 보조접점 및 경보접점을 사용할 수 있도록 차단기 자체에 접점 마모 횟수를 카운팅할 수 있는 장치가 마련되고, 접점 마모 수명을 정확하게 분석할 수 있는 배선용 차단기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적 중 적어도 일부를 달성하기 위한 일 측면으로서, 본 발명은 고정접점과, 차단구동부의 작동에 의해 상기 고정접점에 접촉 및 분리되는 가동접점과, 사고전류를 감지하여 트립신호를 발생시키는 전자식 트립유닛과, 트립시 상기 차단구동부를 작동시키는 래치와, 통전시 상기 래치를 구속하고 트립시 상기 래치의 구속을 해제하는 래치홀더와, 상기 래치홀더에 상기 래치를 구속하는 구속력을 부여하고 트립시 구속력을 해제하는 래치홀더 리시버와, 상기 트립신호에 따라 상기 래치홀더 리시버를 동작시키는 슈터를 포함하고, 상기 전자식 트립유닛의 기판에 구비되며, 상기 래치홀더 리시버의 동작에 연동하여 온오프되면서 차단기의 트립정보를 상기 전자식 트립유닛에 전달하는 제1 스위치부재; 및 상기 전자식 트립유닛의 기판에 구비되며, 상기 슈터의 동작에 연동하여 온오프되면서 차단기의 개폐정보를 상기 전자식 트립유닛에 전달하는 제2 스위치부재;를 더 포함하는 배선용 차단기를 제공한다.

일 실시예에서, 상기 전자식 트립유닛은 상기 제1 스위치부재로부터 수신한 트립정보 및 상기 제2 스위치부재로부터 수신한 개폐정보를 축적하여 상기 고정접점과 가동접점의 마모 수명을 연산할 수 있다.

또한, 일 실시예에서, 상기 제1 스위치부재 및 상기 제2 스위치부재는 마이크로 스위치로 구성될 수 있다.

또한, 일 실시예에서, 상기 제2 스위치부재는 핸들의 리셋 동작에 연동하는 상기 슈터의 동작에 연동할 수 있다.

또한, 일 실시예에서, 상기 제1 스위치부재의 액추에이터는 상기 래치홀더 리시버에 접하도록 구성되고, 상기 제2 스위치부재의 액추에이터는 상기 슈터에 접하도록 구성될 수 있다.

이러한 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 의하면, 트립정보와 개폐정보를 측정하기 위한 별도의 측정모듈을 설치할 필요가 없으므로, 보조접점(AX1~3) 및 경보접점(AL1)의 사용에 제한이 없다는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 트립정보와 개폐정보를 기구부의 물리적인 움직임으로부터 획득하도록 구성되므로, 실질적인 접점 마모가 발생한 경우만 카운팅할 수 있어 접점 마모 수명 연산의 정확성이 향상된다는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 보조접점 및 경보접점이 구비된 일반적인 배선용 차단기의 정면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배선용 차단기에 설치된 전자식 트립유닛, 제1 스위치부재 및 제2 스위치부재를 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 배선용 차단기에 설치된 전자식 트립유닛, 제1 스위치부재 및 제2 스위치부재를 도시한 정면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 배선용 차단기의 내부 구성을 개략적으로 도시한 측단면도이다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 또한, 본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.

도 2 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 배선용 차단기(100)에 대해서 설명한다.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 배선용 차단기(100)는 고정접점(121), 가동접점(122), 전자식 트립유닛(140), 래치(131), 래치홀더(132), 래치홀더 리시버(133), 슈터(134), 핸들(150) 및 리셋레버(152)를 포함하는 타입의 배선용 차단기로서, 제1 스위치부재(160) 및 제2 스위치부재(170)를 더 포함할 수 있다.

상기 고정접점(121)과 가동접점(122)은 주전류가 통전되는 경로를 구성한다. 여기서, 가동접점(122)은 차단구동부(미도시)의 작동에 의해 고정접점(121)에 접촉 및 분리될 수 있다.

상기 전자식 트립유닛(140)은 고정접점(121)에 흐르는 사고전류를 감지하여 사고전류 발생시 트립신호를 발생시킬 수 있다. 이러한 전자식 트립유닛(140)에는 트립신호에 의해 작동하여 후술할 슈터(134)를 회전시키는 코일유닛(135)이 구비될 수 있다.

상기 래치(131)는 통전시 래치홀더(132)에 의해 회전이 구속되고 트립시 구속이 해제되어 회전됨으로써 차단구동부(미도시)를 작동시켜 가동접점(122)이 고정접점(121)에서 분리되도록 할 수 있다.

상기 래치홀더(132)는 통전시 래치(131)를 구속하고 트립시 래치(131)의 구속을 해제할 수 있다.

상기 래치홀더 리시버(133)는 래치홀더(132)를 지지하도록 설치되어, 통전시 래치홀더(132)에 래치(131)를 구속하는 구속력을 부여하고 트립시 래치홀더(132)의 구속력을 해제할 수 있다. 이러한 래치홀더 리시버(133)의 동작에 의해 래치홀더(132)가 래치(131)의 회전을 구속하는 구속력이 결정될 수 있다.

상기 슈터(134)는 전자식 트립유닛(140)의 트립신호에 의해 코일유닛(135)의 가동로드(미도시)가 동작하며 코일유닛(135)의 가동로드의 구동력을 전달받아서 회전하여 래치홀더 리시버(133)를 동작시킬 수 있다.

일 실시예에서, 슈터(134)는 코일유닛(135)에 의해 반시계방향으로 회전하는 경우에 래치홀더 리시버(133)를 동작시킬 수 있고 후술할 리셋레버(152)에 의해 시계방향으로 회전하는 경우에 코일유닛(135)의 가동로드를 재가동 가능한 위치로 원위치시킬 수 있다.

상기 핸들(150)은 사용자가 수동으로 차단기를 오프시킬 수 있도록 마련된다.

상기 리셋레버(152)는 도 4에 도시된 바와 같이 차단기의 리셋 동작시 핸들(150)에 연동하여 회전하여 슈터(134)를 트립 전 위치로 원위치시킬 수 있다.

한편, 상기 제1 스위치부재(160)는 전자식 트립유닛(140)의 기판에 구비되며 래치홀더 리시버(133)의 동작에 연동하여 온오프되면서 차단기의 트립정보를 전자식 트립유닛(140)에 전달할 수 있다.

즉, 제1 스위치부재(160)는 차단기 하우징(110)의 내부에 설치된 전자식 트립유닛(140)에 구비되어, 래치홀더 리시버(133)의 트립시 동작에 연동하여 차단기가 트립된 정보를 전자식 트립유닛(140)에 전달할 수 있다. 이때, 전자식 트립유닛(140)은 제1 스위치부재(160)로부터 수신한 트립정보를 축적하여 차단기가 트립된 횟수를 저장할 수 있다.

일 실시예에서, 제1 스위치부재(160)는 마이크로 스위치로 구성되어 차단기 내부에서 차지하는 부피를 최소화할 수 있다.

또한, 제1 스위치부재(160)의 온오프 신호를 발생시키는 액추에이터(미도시)는 래치홀더 리시버(133)에 접하도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 제2 스위치부재(170)는 제1 스위치부재(160)와 마찬가지로 전자식 트립유니스이 기판에 구비되며, 슈터(134)의 동작에 연동하여 온오프되면서 차단기의 개폐정보를 전자식 트립유닛(140)에 전달할 수 있다.

일 실시예에서, 제2 스위치부재(170)는 핸들(150)의 리셋 동작에 연동하여 회전하는 슈터(134)에 연동하도록 구성될 수 있다. 이때, 핸들(150)은 상기 리셋레버(152)를 매개로 슈터(134)를 회전시킬 수 있다.

즉, 제2 스위치부재(170)는 차단기 하우징(110)의 내부에 설치된 전자식 트립유닛(140)에 구비되어, 슈터(134)의 리셋 상태로 회전되는 동작에 연동하여 차단기가 개폐된 정보를 전자식 트립유닛(140)에 전달할 수 있다. 이때, 전자식 트립유닛(140)은 제2 스위치부재(170)로부터 수신한 개폐정보를 축적하여 차단기가 개폐된 횟수를 저장할 수 있다.

다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 제2 스위치부재(170)는 핸들(150)이 차단기를 온(ON)시키는 동작에 연동하여 온오프되면서 차단기의 개폐정보를 수집할 수도 있다.

한편, 일 실시예에서, 제2 스위치부재(170)는 제1 스위치부재(160)와 마찬가지로 마이크로 스위치로 구성되어 차단기 내부에서 차지하는 부피를 최소화할 수 있다.

또한, 제2 스위치부재(170)의 온오프 신호를 발생시키는 액추에이터(172)는 도 3에 도시된 바와 같이 슈터(134)에 접하도록 구성될 수 있다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명의 일 실시예에 따른 배선용 차단기(100)에서, 전자식 트립유닛(140)은 제1 스위치부재(160)로부터 수신한 차단기의 트립정보와 제2 스위치부재(170)로부터 수신한 차단기의 개폐정보를 축적하여 고정접점(121)과 가동접점(122)의 마모 수명을 연산할 수 있다.

이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 배선용 차단기(100)는, 하우징(110) 내부에 설치되는 전자식 트립유닛(140) 자체에 차단기의 트립정보와 개폐정보를 개별적으로 수집할 수 있는 구성이 마련되어 트립정보와 개폐정보를 측정하기 위한 별도의 측정모듈을 설치할 필요가 없으므로, 보조접점(AX1~3) 및 경보접점(AL1)의 사용에 제한이 없다는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 배선용 차단기(100)는, 차단기의 트립정보와 개폐정보를 기구부의 물리적인 움직임으로부터 획득하도록 구성되므로, 실질적인 접점 마모가 발생한 경우만 카운팅할 수 있어 접점 마모 수명 연산의 정확성이 향상된다는 장점이 있다.

본 발명은 특정한 실시예에 관하여 도시하고 설명하였지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 밝혀두고자 한다.

100: 배선용 차단기
110: 하우징
121: 고정접점
122: 가동접점
131: 래치
132: 래치홀더
133: 래치홀더 리시버
134: 슈터
135: 코일유닛
140: 전자식 트립유닛
150: 핸들
152: 리셋레버
160: 제1 스위치부재
170: 제2 스위치부재

Claims

고정접점과, 차단구동부의 작동에 의해 상기 고정접점에 접촉 및 분리되는 가동접점과, 사고전류를 감지하여 트립신호를 발생시키는 전자식 트립유닛과, 트립시 상기 차단구동부를 작동시키는 래치와, 통전시 상기 래치를 구속하고 트립시 상기 래치의 구속을 해제하는 래치홀더와, 상기 래치홀더에 상기 래치를 구속하는 구속력을 부여하고 트립시 구속력을 해제하는 래치홀더 리시버와, 상기 트립신호에 따라 상기 래치홀더 리시버를 동작시키는 슈터를 포함하는 배선용 차단기에 있어서,
상기 전자식 트립유닛의 기판에 구비되며, 상기 래치홀더 리시버의 동작에 연동하여 온오프되면서 차단기의 트립정보를 상기 전자식 트립유닛에 전달하는 제1 스위치부재; 및
상기 전자식 트립유닛의 기판에 구비되며, 상기 슈터의 동작에 연동하여 온오프되면서 차단기의 개폐정보를 상기 전자식 트립유닛에 전달하는 제2 스위치부재;를 포함하는 배선용 차단기.
제1항에 있어서,
상기 전자식 트립유닛은 상기 제1 스위치부재로부터 수신한 트립정보 및 상기 제2 스위치부재로부터 수신한 개폐정보를 축적하여 상기 고정접점과 가동접점의 마모 수명을 연산하는 배선용 차단기.
제1항에 있어서,
상기 제1 스위치부재 및 상기 제2 스위치부재는 마이크로 스위치로 구성된 배선용 차단기.
제1항에 있어서,
상기 제2 스위치부재는 핸들의 리셋 동작에 연동하는 상기 슈터의 동작에 연동하는 배선용 차단기.
제1항에 있어서,
상기 제1 스위치부재의 액추에이터는 상기 래치홀더 리시버에 접하도록 구성되고,
상기 제2 스위치부재의 액추에이터는 상기 슈터에 접하도록 구성된 배선용 차단기.