KR20180089179A

KR20180089179A - 배선용 차단기

Info

Publication number: KR20180089179A
Application number: KR1020170013947A
Authority: KR
Inventors: 이종훈; 차기만
Original assignee: 이종훈; 차기만
Priority date: 2017-01-31
Filing date: 2017-01-31
Publication date: 2018-08-08

Abstract

본 발명은 케이스의 내부에 고정접점을 설치한 고정접촉자와, 상기 고정접점에 접촉하는 가동접점을 설치한 가동접촉자와, 상기 가동접촉자가 끼워지고 상하로 이동가능한 가동접촉자 홀더와; 상기 가동접촉자 홀더의 상부를 압압하는 압압부재와; 상기 가동접점과 상기 고정접점을 접촉시키고 떨어지게 하여 전원을 온 오프시키는 스위칭 기구와; 스위칭 기구를 트립시키는 트립장치를 구비한 배선용 차단기에 있어서,
상기 트립장치는:
트립바 회전핀을 중심으로 선회가능하고 상기 압압부재가 얹히는 선반부가 형성된 트립바와;
최소한 일부분이 자성체로 된 부분을 구비하고, 순시동작 트리거 바 회전핀을 중심으로 선회 가능하고, 상기 트립바를 눌러 상기 트립바 회전핀을 중심으로 선회시키는 순시동작 트리거 바와;
대전류가 유입되었을 때, 상기 대전류에 의해 자화되어 상기 순시동작 트리거 바 회전핀을 중심으로 상기 순시동작 트리거 바를 선회시키는 아마추어를 포함하고;
한쪽 끝단은 상기 트립바의 선반부에 얹히고, 반대쪽은 상기 가동접촉자 홀더를 압압하는 압압부재로 구성되어 있다.

Description

배선용 차단기{A Molded Case Circuit Breaker}

본 발명은 배선용 차단기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 대전류가 전기회로를 흐를 때 이를 감지하여 신속하게 전기회로를 차단하는 트립장치를 구비한 배선용 차단기에 관한 것이다.

배선용 차단기는 지락이나 단락 또는 과부하에 의해 전기회로에 이상전류가 발생하였을 때 전기회로를 차단하여 기기의 손상이나 배선의 이상가열에 의한 소손을 방지하기 위하여 트립장치를 구비하고 있다.

트립장치는 인위적인 개폐와는 상관없이 정격을 넘는 이상전류가 전기회로를 흐르게 되면 전기회로를 차단한다. 대전류는 정격전류의 8 ~ 10 배 이상의 전류를 말하는데, 대전류는 합선과 같은 단락이나 낙뢰 등에 의한 지락 시에 발생한다. 또 과전류는 과부하시에 발생한다.

순간적으로 대전류가 흐르거나, 일정시간 동안 정격전류의 일정 배율 이상의 과전류가 전기회로를 흐르게 될 인위적인 개폐와는 상관없이 배선용 차단기가 자동적으로 작동하여 전류를 차단시키게 되는데, 이를 “트립(Trip)”이라 하고 이때의 전류를 “트립 전류”라 한다. 단락이 발생하였을 때의 트립을 “순시트립”이라 하고, 과전류가 흐를 때의 트립을 “시연트립”이라고 한다.

배선용 차단기는 누전이 발생하였을 때 자동적으로 작동하여 전류를 차단하는 기능을 구비할 수 있다.

등록실용신안공보 20-0443585에는 트립바 상부에 트립유도부재를 설치하여 과전류, 단락전류 등 이상전류가 흐르면 바이메탈이 열변형이 발생하여 트립바를 향하는 쪽으로 휘어지고, 바이메탈과 트립유도부재 사이에 발생하는 자계에 의해 트립유도부재가 바이메탈쪽으로 이동하게 하는 장치가 개시되어 있다.

또, 대한민국 특허 10-1072976에는 대전류의 순간 차단이 가능한 누전 차단기가 개시되어 있다.

그러나 이들 장치들은 트립바에 직접 연결되어 트립 동작이 늦어지는 문제점이 있다.

본 발명은 대전류 발생시 신속히 동작하는 배선용 트립 차단기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 대전류 발생시 신속히 동작하고, 과부하 발생시에도 동작하는 배선용 트립 차단기를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

본 발명은 대전류 발생시 신속히 동작하고, 과부하 및 누전발생시에도 동작하는 배선용 트립 차단기를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

이러한 목적은, 케이스의 내부에 고정접점을 설치한 고정접촉단자와, 상기 고정접점에 접촉하는 가동접점을 설치한 가동접촉단자와, 상기 가동접촉단자가 끼워지고 상하로 이동가능한 가동접촉단자 홀더와; 상기 가동접촉단자 홀더의 상부를 압압하는 압압부재와; 상기 가동접점과 상기 고정접점을 접촉시키고 떨어지게 하여 전원을 온 오프시키는 스위칭 기구와; 스위칭 기구를 트립시키는 트립장치를 구비한 배선용 차단기에 있어서, 상기 트립장치는: 트립바 회전핀을 중심으로 선회가능하고 상기 압압부재가 얹히는 선반부가 형성된 트립바와; 최소한 일부분이 자성체로 된 부분을 구비하고, 순시동작 트리거 바 회전핀을 중심으로 선회 가능하고, 상기 트립바를 눌러 상기 트립바 회전핀을 중심으로 선회시키는 순시동작 트리거 바와; 대전류가 유입되었을 때, 상기 대전류에 의해 자화되어 상기 순시동작 트리거 바 회전핀을 중심으로 상기 순시동작 트리거 바를 선회시키는 아마추어를 포함하고; 한쪽 끝단은 상기 트립바의 선반부에 얹히고, 반대쪽은 상기 가동접촉단자 홀더를 압압하는 압압부재로 구성된 배선용 차단기에 의해 달성된다.

상기 구성은 과전류가 발생시, 상기 트립바의 상부를 밀어 트립바가 트립바 회전핀을 중심으로 선회하도록 하는 바이메탈을 더 포함하여 과전류시 전원을 차단할 수 있다.

또, 상기 구성은 누전 발생시, 누전전류를 감지하는 영상변류기와 영상변류기에 의해 동작하는 솔레노이드 유니트를 구비하여 트립바의 상부를 끌어당겨 트립바가 상기 트립바 회전핀을 중심으로 선회하도록 하여 전원을 차단할 수 있다.

본 발명은 순시동작 트리거 바와 트립바가 분리되어, 순시동작 트리거 바가 자력이 작아도 동작 가능하므로 대전류가 유입되었을 때 트립바가 신속시 동작하여 전원을 차단할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따르는 배선용 차단기의 외관을 나타낸다.
도 2는 본 발명에 따르는 배선용 차단기의 내부를 나타내는 사시도이다.
도 3은 배선용 차단기가 오프된 상태를 나타내는 도면이고, 도 4는 배선용 차단기가 온이 된 상태를 나타내는 도면이다.
도 5는 배선용 차단기가 오프가 된 상태를 나타내는 확대된 부분도면이고, 도 6은 배선용 차단기가 온이 된 상태를 나타내는 확대된 부분도면이다.
도 7은 배선용 차단기의 내부에 설치된 트립장치를 나타내는 사시도이고, 도 8은 트립장치의 분해도이다.
도 9는 트립장치가 동작한 상태를 나타내는 내부 정면도이다.
도 10 및 도 11은 단락이 발생하였을 때 트립장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 12 및 도 13는 과전류가 발생하였을 때 트립장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 14 및 도 15는 누전이 발생하였을 때 트립장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

이하 본 발명의 구성을 첨부된 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따르는 배선용 차단기의 외관을 나타낸다.

배선용 차단기(100)는 트립장치를 포함하여 각종 기구부 및 접촉단자들이 수지로 된 외부 몰드 케이스 내에 내장되어 있는 구조로, 하부 케이스를 이루는 베이스(103)와 베이스(103)를 덮고 있는 상부 케이스를 이루는 커버(105)로 되어 있다. 커버(105) 위쪽으로는 인위적으로 전원을 온 오프시키는 조작핸들(108)이 케이스 외부로 빠져 나와 있다.

도 2는 본 발명에 따르는 배선용 차단기의 내부를 나타내는 사시도이다. 도 3은 배선용 차단기가 오프된 상태를 나타내는 도면이고, 도 4는 배선용 차단기가 온이 된 상태를 나타내는 도면이다.

도 2, 도 3 및 도 4를 참조하면, 베이스(103)와 커버(105)로 된 배선용 차단기(100)는 내부에 새들기구(106)를 갖는다. 스위칭 기구(107)는 스위칭기구 회전핀(112)을 축으로 하여 선회가능하게 새들기구(106)에 설치된다. 스위칭 기구(107)의 조작핸들(108)은 커버(105)에 위쪽으로 형성된 개방부를 통하여 외부로 빠져나와 있다. 스위칭 기구(107)의 한쪽에는 가동접촉단자 홀더(117)가 위치하고, 다른 한쪽에는 트립장치(150)가 위치한다. 가동접촉단자 홀더(117) 하부에는 복귀스프링(119)이 위치한다.

가동접촉단자 홀더(117)는 중앙부분의 상부에 압압부(117a)가 형성되어 있고, 중앙부분의 좌측 및 우측에 각각 상부 세그먼트(117b)와 하부 세그먼트(117c)로 분리되어 가동접촉단자(123)가 상부 세그먼트(117b) 및 하부 세그먼트(117c) 사이에 끼워져 있다. 가동접촉단자(123)에는 가동접점(124)이 부착되어 있다. 가동접촉단자(123) 아래에는 가동접촉단자(123)에 대응되는 고정접촉단자(121)가 위치한다. 고정접촉단자(121)에는 고정접점(122)이 부착되어 있다.

스위칭 기구(107)의 아래 한쪽에는 토글링크(115)가 상부 링크핀(113)을 축으로 선회 가능하게 연결되어 있다. 토글링크(115)의 아래쪽에는 압압부재(116)가 하부 링크핀(114)으로 연결되어 있다. 새들기구(106)에는 하부 링크핀(114)가 이동할 수 있는 슬롯(109)이 형성되어 있다.

토글링크(115)의 아래쪽에 하부 링크핀(114)에 의해 연결된 압압부재(116)는 하부 링크핀(114)을 회전축으로 하여 왼쪽 끝단은 아래쪽으로 기울어 있고 오른쪽 끝단은 위쪽으로 들려있다. 압압부재(116)의 오른쪽 끝단은 가동접촉단자 홀더(117)의 상부의 압압부(117a)에 얹혀져 압압부재(117)가 아래로 내려가면서 가동접촉단자 홀더(117)의 상부를 압압할 수 있도록 되어 있다. 가동접촉단자 홀더(117)에는 가동접촉단자(123)가 끼워져 있고 아래에는 복귀스프링(119)이 위치한다.

스위칭 기구(107)의 한쪽에는 트립장치(150)를 구성하는 트립바(151)가 위치한다. 배선용 차단기의 내부에 설치된 트립장치(150)는 도 7에 나타나 있으며, 트립장치(150)의 분해도는 도 8에 나타나 있다. 트립장치(151)에는 압압부재(116)가 아래로 내려가면 압압부재(116)의 왼쪽 끝단이 얹혀지는 선반부(151d)이 형성되어 있다.

본 발명은 단락 또는 지락에 의해 대전류가 순간적으로 유입되거나, 과부하시 또는 누전이 발생하였을 때, 전원을 차단하는 트립장치는 도 7 및 도 8에 나타나 있다. 도 7은 배선용 차단기의 내부에 설치된 트립장치를 나타내는 사시도이고, 도 8은 분해 사시도이다.

트립장치는 트립바(151), 순시동작 트리거 유니트(201), 바이메탈 유니트(230) 그리고 솔레노이드 유니트(250) 및 영상부재(281)로 구성된다.

단락 또는 지락에 의해 대전류가 순간적으로 유입되거나, 과부하에 의한 과전류가 발생하였을 때, 또 누전이 발생하였을 때 트립장치가 동작하여 전원을 차단한다. 트립이 발생하면, 트립바(151)는 트립 바 회전핀(181)을 회전축으로 반시계방향으로 선회한다. 압압부재(116)가 가동접촉단자 홀더(117)를 누르는 힘을 해제하여 가동접촉단자 홀더(117)가 위로 올라가게 되면 가동접촉단자(123)의 뒤쪽을 회전축으로 하여 가동접촉단자(123)의 앞부분에 부착된 가동접점(124)은 고정접점(122)로부터 떨어지도록 하여 전기회로를 오프시킨다.

트립바(151)는 트립바 회전핀(181)이 끼워지는 원통형으로 된 트립바 회전부(151a)와 트립바 회전부(151a)로부터 상부로 연장되는 하부 수직 연장부(151b)를 갖는다. 하부 수직연장부(151b)에는 압압부재(117)의 한쪽 끝단이 얹혀지는 선반부(151d)가 형성되어 있다.

하부 수직 연장부(151b)의 연장끝단에서는 경사 연장부(151c)를 갖는데 경사 연장부(151c)에는 아래로 개방구멍(151e)이 뚫려져 있으며, 경사 연장부(151c) 끝단에서는 수직으로 연장되는 중간 수직연장부(151g)를 가지며, 중간 수직연장부(151g)의 끝단에는 슬롯(151h)이 형성되어 있으며 양쪽으로 분기되어 Y자 형상의 브랜치부(151j)로 되어 있다. 슬롯(151h)에는 솔레노이드 유니트(250)의 코어부재(251b)의 선단 부분(251c)이 끼워진다.

경사연장부(151c)에 형성된 개방구멍(151e)으로는 크로스 바(201)의 피봇부재(205)가 끼워져서 위로 돌출되어 있다. 개방구멍(151e)의 상부 끝에는 가압부(151f)가 형성되어 피봇부재(205)가 가압부(151f)를 누르면 트립 바(151)는 트립바 회전부(151a)에 끼워져 있는 트립바 회전핀(181)을 회전축으로 하여 반시계방향으로 선회한다.

브랜치부(151j)의 양쪽 끝단 근처에는 각각 도출된 길이를 조절할 수 있는 길이 조절볼트(171)가 체결되어 있다.

트립장치를 구성하는 솔레노이드 유니트(250)는 코일이 감겨진 솔레노이드 보빈(251a)과 솔레노이드 보빈(251a) 내에 위치하는 코어부재(251b)로 구성된다. 솔레노이드 유니트(250)는 영상부재(281)의 신호에 의해 솔레노이드 보빈(251a)에 감겨진 코일에 전류를 인가하여 자계를 발생시켜 코어부재(251b)를 끌어당겨 트립 바(151)의 상부가 트립바 회전부(151a)에 끼워진 트립바 회전핀(181)을 회전축으로 하여 선회하여 솔레노이드 유니트(250)쪽으로 왼쪽으로 당겨지게 한다.

트립장치를 구성하는 바이메탈 유니트(230)는 누설전류의 발생에 의해 트립되는데, 바이메탈 유니트(230)는 열팽창계수, 즉 온도의 변화에 따라 팽창·수축하는 정도가 다른 두 종류의 얇은 금속을 포개어 붙인 바이메탈부재(235)를 포함한다. 온도가 올라가면 바이메탈 부재(235)의 상부(235a)는 왼쪽으로 휘어진다.

트립장치를 구성하는 순시동작 트리거 유니트는 단락 또는 지락에 의해 대전류가 유입될 때 동작하는데, 바이메탈 부재(235)을 걸쳐 대전류가 유입될 때, 자계를 발생시키는 아마추어(231)과 아마추어(231)에서 발생된 자계에 의해 선회하는 순시동작 트리거 바(201)를 포함한다. 순시동작 트리거 바(201)는 양쪽으로 아마추어(231)에서 발생된 자계에 의해 아마추어(231) 쪽으로 당겨지도록 자성체 금속부분(202)과 금속부분(202)에 의해 일부분이 감싸인 수지부분(203)으로 구성된다. 순시동작 트리거 바(201)에는 피봇부재(205)가 형성되어 있는데, 피봇부재(205)는 크로스 바 회전핀(207)이 끼워지는 원통부분(204)이 형성되어 있다. 피봇부재(205)는 트립 바(151)의 경사연장부(151c) 사이의 공간부(151e)에 끼워진다.

단락전류가 유입되어 아마추어(231)에서 자계가 발생되면 아마추어(231)는 순시동작 트리거 바(201)의 자성체 금속부분(202)을 끌어당겨 순시동작 트리거 바(201)가 순시동작 트리거 바 회전핀(207)을 회전축으로 하여 선회하도록 한다. 순시동작 트리거 바(201)가 선회하면 트립 바(151)의 경사연장부(151c) 사이의 공간부(151e)에 끼워진 피봇부재(205)는 트립 바(151)의 공간부 상부의 가압부(151f)를 눌러 트립바(151)가 트립바 회전핀(181)을 회전축으로 하여 반시계방향으로 선회한다.

배선용 차단기는 누전이나, 과부하에 의한 과전류, 또는 단락 또는 지락에 의한 대전류가 유입되면, 트립이 발생하여 전원이 차단되는데, 이때 조작핸들(108)을 왼쪽으로 젖혀진다. 전원의 오프는 정상적으로 조작핸들(108)가 젖혀져 차단되는 것과는 달리 트립장치(151)가 트리거 바 회전핀(181)을 회전축으로 왼쪽으로 젖혀질 때, 트립 바(101)는 트립이 발생하면, 트리거 바 회전핀(181)을 회전축으로 하여 반시계방향으로 선회할 때 압압부재(116)가 위로 올라가게 되면서 가동접촉단자 홀더(117)를 누르고 있던 압압력이 해제되어 가동접촉단자 홀더(117)가 위로 올라가면서 가동접촉단자(123)의 뒤쪽을 회전축으로 하여 가동접촉단자(123)의 앞부분이 선회하여 가동접촉단자(123) 앞부분에 부착된 가동접점(124)이 고정접점(122)로부터 떨어져서 전기회로가 오프된다.

도 9는 트립장치가 동작한 상태를 나타내는 내부 정면도이다.

트립은 대전류가 순간적으로 유입되거나, 누전이 발생하였을 때, 또 단락이 발생하였을 때 트립이 발생하는데, 먼저 정상적으로 배선 차단기를 온 오프시키는 동작을 설명하고 다음으로 트립이 발생하는 각 상태에 따라 트립장치의 동작 상태를 설명한다.

(정상적인 동작)

전원을 오프시키기 위해 도 3과 같이 스위칭 기구(107)의 조작핸들(108)을 왼쪽으로 젖히면 스위칭 기구(107)는 스위칭기구 회전핀(112)을 축으로 선회하고, 토글링크(115)는 조작핸들(108)과 반대방향으로 누워진다. 도 5와 같이 토글링크(115)가 조작핸들(108)과 반대방향으로 누워지면, 하부 링크핀(114)은 새들기구(106)에 형성되어 있는 슬롯(109)을 따라 위로 올라간다. 하부 링크핀(114)이 슬롯(109)을 따라 위로 올라오면 압압부재(116)도 함께 위로 올라온다. 압압부재(116)가 위로 올라오면 하부링크핀(114)를 회전축으로 압압부재(116)의 왼쪽 끝단은 트립바(105)에 형성된 선반부(151d)로부터 자유롭게 되어 아래로 내려가고 오른쪽 끝단은 위로 올라간다. 압압부재(116)의 오른쪽 끝단이 위로 올라가 가동접촉단자 홀더(117)를 누르는 압압력이 해제되면 가동접촉단자 홀더(117)가 위로 올라간다. 가동접촉단자 홀더(117)가 위로 올라가면 가동접촉단자 홀더(117)에 끼워 있는 가동접촉단자(123)는 뒤쪽을 회전축으로 선회하고 가동접점(124)와 고정접점(122)이 떨어지게 되어 전원이 오프된다.

전원을 온 시키기 위해 도 4와 같이 스위칭 기구(107)의 조작핸들(108)을 오른쪽으로 젖히면 스위칭 기구(107)은 스위칭기구 회전핀(112)을 축으로 선회하고, 토글링크(115)는 세워진다.

도 6와 같이 토글링크(115)가 세워지면, 하부 링크핀(114)은 새들기구(106)에 형성되어 있는 슬롯(109)을 따라 아래로 내려간다. 하부 링크핀(114)이 슬롯(109)을 따라 아래로 내려가면 압압부재(116)도 함께 아래로 내려간다. 압압부재(116)가 아래로 내려가면 하부링크핀(114)를 회전축으로 압압부재(116)의 왼쪽 끝단은 트립바(105)에 형성된 선반부(151d)에 얹혀지게 되고 오른쪽 끝단은 아래로내려간다. 압압부재(116)의 오른쪽 끝단이 아래로 내려가 가동접촉단자 홀더(117)를 누르면 가동접촉단자 홀더(117)가 아래로 내려간다.

가동접촉단자 홀더(117)가 아래로 내려가면 가동접촉단자 홀더(117)에 끼워 있는 가동접촉단자(123)는 뒤쪽을 회전축으로 선회하고 가동접점(124)와 고정접점(122)이 접촉하게 되어 전원이 온아 된다.

이상과 같이 스위칭 기구(107)에 연결된 토글링크(115)는 조작핸들(108)의 조작에 따라 누운 상태와 수직으로 세워진 상태를 전환하여, 하부 링크핀(114)이 슬롯(109)을 따라 위로 올라가거나 아래로 내려가면서 압압부재(116)를 이동시킨다.

하부 링크핀(114)이 새들기구(106)에 형성되어 있는 슬롯(109)를 따라 위로 올라가면 압압부재(116)가 위로 올라가게 되어 압압부재(116)가 가동접촉단자 홀더(117)를 누르는 힘이 해제되고, 가동접촉단자 홀더(117)는 복귀스프링(119)의 복원력에 의해 위로 올라간다. 가동접촉단자 홀더(117)가 위로 올라가면 가동접점(123)은 고정접점(122)으로부터 떨어져 전원이 오프된다.

트립장치를 구성하는 트립바(151)에 형성되어 있는 선반부(151d)에 얹히게 된다. 압압부재(116)의 왼쪽 끝단이 트립바(151)에 형성되어 있는 선반부(151d)에 얹힌 선반부(151d)상태에서 하부 링크핀(114)이 새들기구(106)에 형성되어 있는 슬롯(109)을 따라 더 아래로 내려가면, 압압부재(116)는 링크핀(114)을 회전축으로 선회하고 오른쪽 끝단은 가동접촉단자 홀더(117) 상부의 압압부(117a)를 눌러 아래쪽으로 내려가게 한다. 가동접촉단자 홀더(117)가 아래쪽으로 내려가면 가동접촉단자(123)는 뒤쪽을 회전축으로 시계방향으로 선회하고 가동접점(124)은 고정접촉단자(121)의 고정접점(122)과 접촉하여 전원은 온이 된다. 가동접촉단자 홀더(117)가 아래로 내려가면 가동접촉단자 홀더(117) 아래에 위치하는 복귀스프링(119)은 압축된다.

배선용 차단기는 조작핸들(108)에 의해 전원이 접속되거나 차단된다. 도 2 및 도 4와 같이 조작핸들(108)을 왼쪽으로 젖히면 토글링크(115)가 조작핸들(108)과 반대방향으로 누워지면서 압압부재(116)가 위로 올라가면서 가동접촉단자 홀더(117) 상부의 압압부(117a)를 누르는 힘이 해제되어 가동접촉단자 홀더(117)가 위로 올라가면서 가동접촉단자(123)의 뒤쪽을 회전축으로 반시계방향으로 선회하여 가동접촉단자(123)의 앞부분에 부착된 가동접점(124)이 고정접점(122)으로부터 떨어지게 되어 전기회로가 차단되도록 한다. 도 3 및 도 5와 같이 조작핸들(108)을 오른쪽으로 젖히면 토글링크(115)가 세워지고 압압부재(116)가 가동접촉단자 홀더(117)을 누르게 되어 가동접촉단자 홀더(117)가 내려가면서 가동접촉단자(123)의 뒤쪽을 회전축으로 하여 가동접촉단자(123)의 앞부분에 부착된 가동접점(124)이 시계방향으로 선회하여 고정 접점(122)과 접촉되도록 하여 전기회로가 온이 되도록 한다.

(단락 또는 지락이 발생하였을 때)

도 10 및 도 11은 단락이 발생하였을 때 트립장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

대전류가 유입되면, 대전류는 바이메탈(235)을 걸쳐 흐르면서 바이메탈(235) 주변에 자기장이 형성되며, 자기장에 의해 바이메탈(235) 아래쪽에 배치된 아마추어(231)가 순간 자화된다. 아마추어(231)가 자화되면, 아마추어(231)는 순시동작 트리거 바(201)의 자성체 금속부분(211)을 끌어당긴다. 순시동작 트리거 바(201)의 자성체 금속부분(202)이 아마추어(231) 쪽으로 끌어당겨지게 되면, 도 11에 도시된 바와 같이 순시동작 트리거 바(201)는 순시동작 트리거 바 회전핀(207)을 회전축으로 하여 선회한다. 순시동작 트리거 바(201)가 선회하면 트립 바(151)의 경사연장부(151c) 사이의 공간부(151e)에 끼워진 피봇부재(205)는 선회하면서 트립바(151)의 공간부(151e) 상부의 가압부(151f)를 눌러 트립바(151)가 트립바 회전핀(181)을 회전축으로 하여 반시계방향으로 기울어지도록 한다. 피봇부재(205)가 선회하면서 트립바(151)의 공간부(151e) 상부의 가압부(151f)를 눌러 트립바(151)가 트립바 회전핀(181)을 회전축으로 하여 반시계방향으로 기울어지게 되면 트립바(151)의 선반부(151d)에 얹혀있던 압압부재(116)의 왼쪽 끝단은 트립바(151)의 선반부(151d)을 벗어나 아래로 내려가게 된다.

압압부재(116)의 왼쪽 끝이 트립바(151)의 선반부(151d)을 벗어나 아래로 내려가게 되면 압압부재(116)의 오른쪽 끝단은 위로 들리게 되어, 압압부재(116)의 오른쪽 끝단은 더 이상 가동접촉단자 홀더(117)를 누를 수 없게 된다. 압압부재(116)가 가동접촉단자 홀더(117)를 누르는 압압력이 없어지게 되면, 탄성부재(119)는 가동접촉단자 홀더(117)를 위로 밀어 올린다. 탄성부재(119)에 의해 가동접촉단자 홀더(117)이 위로 올라가게 되면 가동접촉단자(123)는 뒤쪽을 회전축으로 하여 선회하여 가동접촉단자(123)의 앞부분에 설치된 가동접점(124)이 고정접점(122)으로부터 떨어진다.

(과전류가 발생할 경우)

도 12 및 도 13은 과전류가 발생하였을 때 트립장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 12에서 바이메탈(235)은 열팽창계수, 즉 온도의 변화에 따라 팽창·수축하는 정도가 다른 두 종류의 얇은 금속을 포개어 붙여서 만든 것으로서, 온도의 변화에 따라 어느 한 방향으로 팽창하거나 수축되는 특성을 갖는데, 과전류는 바이메탈(235)에 의해 감지된다.

정상적인 상태, 즉 과전류가 발생하지 않은 상태에서는, 도 12와 같이 바이메탈(235)은 트립바(151)의 브랜치부(151j)의 양쪽 끝단 근처에 체결되어 있는 길이조절볼트(171)와 일정한 간격을 두고 떨어져 있다. 이때 트립바(151)는 누전이 발생하지 않은 정상 상태에서는 트립바(151)는 압압부재(116)가 가동접촉단자 홀더(117)를 눌러 아래로 내려가게 한다. 가동접촉단자 홀더(117)가 압압부재(116)에 의해 눌러져 아래로 내려가게 되면, 가동접촉단자 홀더(117)에 끼워져 있는 가동접촉단자(123)는 뒤쪽을 회전축으로 하여 시계방향으로 회전하여 가동접촉단자(123) 앞부분에 부착된 가동접점(124)이 고정접점(122)과 접촉하여 전기회로를 온되게 한다.

과전류가 발생하면, 과전류가 흐르면서 열이 발생한다. 열이 발생하면 바이메탈(235)은 한쪽은 수축하고 그 반대쪽은 팽창하여 도 13과 같이 바이메탈(235)의 상부(235a)는 트립바(151) 쪽으로 휘면서 트립바(151)의 브랜치부(151j)의 양쪽 끝단 근처에 체결되어 있는 길이조절볼트(171)를 누른다. 길이조절볼트(171)가 바이메탈(235)에 의해 눌러지게 되면 트립 바(151)는 트립 바 회전핀(181)을 회전축으로 선회하여 반시계방향으로 기울어진다.

트립바(151)가 반시계방향으로 기울어지게 되면 트립바(151)의 선반부(151d)에 얹혀저 있던 압압부재(116)의 한쪽 끝은 트립바(151)의 선반부(151d)을 벗어나게 된다. 압압부재(116)의 한쪽 끝이 트립바(151)의 선반부(151d)을 벗어나게 되면 압압부재(116)가 가동접촉단자 홀더(117)를 누르는 힘이 해제되어 가동접촉단자 홀더(117)가 위로 올라가게 된다.

가동접촉단자 홀더(117)가 위로 올라가면 가동접촉단자(123)는 뒤쪽을 회전축으로 하여 가동접촉단자(123)의 앞부분에 부착된 가동접점(124)이 고정접점(122)로부터 떨어지게 되어 전기회로가 차단된다. 이때 트립장치의 동작을 시연트립이라고 한다.

트립바(151)의 브랜치부(151j)의 양쪽 끝단 근처에 체결되어 있는 길이조절볼트(171)는 돌출 길이를 조절할 수 있도록 되어, 열에 의해 바이메탈(235)이 기울어져 길이조절볼트(171)를 누을 때까지 걸리는 시간을 조절하여 과전류가 발생하였을 때 트립장치가 동작하는 시간을 조절할 수 있다.

(누전이 발생할 경우)

도 14 및 도 15는 누전이 발생하였을 때 트립장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

누전전류는 영상변류기( ZCT: 281)에 의해 검출된다. 누전되지 않으면 부하로 흘러들어가는 전류나 부하로부터 흘러나오는 전류는 그 크기가 같으나, 누설이 발생하면 누설되는 만큼의 전류의 차이가 발생한다. 영상변류기(281)는 부하로 흘러들어가는 전류와 부하로부터 흘러나오는 전류의 차이를 검출하여 누설이 발생하는지 여부를 알 수 있도록 한다.

누설이 발생하면 영상변류기(281)는 누설발생신호를 출력한다. 누설발생신호가 출력되면 솔레노이드(251)는 보빈에 감겨있는 코일로 전류를 흐르게 하여 솔레노이드를 구동시킨다. 솔레노이드 유니트(250)가 구동되면 코어(255)는 솔레노이드(250a)의 자력에 의해 왼쪽으로 당겨지게 된다 코어(250b)가 솔레노이드(250a)에 의해 왼쪽으로 당겨지게 되면, 코어 앞부분(250c)에 걸려있는 트립 바(151)의 위쪽 부분은 트립바 회전핀(181)을 회전축으로 하여 반시계방향으로 회전하여 기울어지게 된다. 트립바(151)가 반시계방향으로 기울어지게 되면 트립바(151)의 선반부(151d)에 얹혀저 있던 압압부재(116)의 한쪽 끝은 트립바(151)의 선반부(151d)을 벗어나게 된다. 압압부재(116)의 한쪽 끝이 트립바(151)의 선반부(151d)을 벗어나게 되면 압압부재(116)가 가동접촉단자 홀더(117)를 누르는 힘이 해제되어 가동접촉단자 홀더(117)가 위로 올라가게 된다.

가동접촉단자(123)의 뒤쪽을 회전축으로 하여 가동접촉단자(123)의 앞부분에 부착된 가동접점(124)이 고정접점(122)로부터 떨어지도록 하여 전기회로가 차단된다.

Claims

케이스의 내부에 고정접점을 설치한 고정접촉단자와, 상기 고정접점에 접촉하는 가동접점을 설치한 가동접촉단자와, 상기 가동접촉단자가 끼워지고 상하로 이동가능한 가동접촉단자 홀더와; 상기 가동접촉단자 홀더의 상부를 압압하는 압압부재와; 상기 가동접점과 상기 고정접점을 접촉시키고 떨어지게 하여 전원을 온 오프시키는 스위칭 기구와; 스위칭 기구를 트립시키는 트립장치를 구비한 배선용 차단기에 있어서,
상기 트립장치는:
트립바 회전핀을 중심으로 선회가능하고 상기 압압부재가 얹히는 선반부가 형성된 트립바와;
최소한 일부분이 자성체로 된 부분을 구비하고, 순시동작 트리거 바 회전핀을 중심으로 선회 가능하고, 상기 트립바를 눌러 상기 트립바 회전핀을 중심으로 선회시키는 순시동작 트리거 바와;
대전류가 유입되었을 때, 상기 대전류에 의해 자화되어 상기 순시동작 트리거 바 회전핀을 중심으로 상기 순시동작 트리거 바를 선회시키는 아마추어를 포함하고;
한쪽 끝단은 상기 트립바의 선반부에 얹히고, 반대쪽은 상기 가동접촉단자 홀더를 압압하는 압압부재로 구성된 배선용 차단기.
제1항에 있어서
과전류가 발생시, 상기 트립바의 상부를 밀어 트립바가 트립바 회전핀을 중심으로 선회하도록 하는 바이메탈을 더 포함하는 배선용 차단기.
제2항에 있어서,
누전전류가 발생시, 누전전류를 감지하는 영상변류기와 영상변류기에 의해 동작하는 솔레노이드 유니트를 구비하여 트립바의 상부를 끌어당겨 트립바가 상기 트립바 회전핀을 중심으로 선회하도록 하는 배선용 차단기.
제1항에 있어서,
누전전류가 발생시, 누전전류를 감지하는 영상변류기와 영상변류기에 의해 동작하는 솔레노이드 유니트를 구비하여 트립바의 상부를 끌어당겨 트립바가 상기 트립바 회전핀을 중심으로 선회하도록 하는 배선용 차단기.