KR20230174061A - 배선용 차단기 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 사고시에 압트립 동작에 대한 속도 저하 없이 효과적으로 복귀 불량을 줄여서 차단기의 단락 성능을 향상시키고 동작 신뢰성을 높일 수 있는 배선용 차단기에 관한 것으로, 배선용 차단기는, 극 별로 마련되고, 내부에 가동자와 고정자를 구비한 단극 차단 유닛; 각 단극 차단 유닛에 공통되고 상기 가동자를 지지하는 샤프트에 연결되어, 상기 가동자를 상기 고정자에 접촉 또는 분리시키는 구동력을 제공하는 개폐기구부; 및 상기 개폐기구부의 트리거를 위한 힘을 제공하는 슈터를 구비하여, 사고 전류의 발생시 상기 개폐기구부를 트립 위치로 동작하게 하는 압트립장치를 포함하고, 상기 슈터에 연결되고 상기 샤프트에 선택적으로 접촉되어, 상기 슈터를 원위치로 복귀시키는 복귀레버를 더 포함할 수 있다.

Description

배선용 차단기 {MOLDED CASE CIRCUIT BREAKER}

본 발명은, 압트립장치의 슈터를 효과적으로 복귀시킬 수 있도록 된 배선용 차단기에 관한 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 배선용 차단기를 도시한 것으로서, 사고 전류의 발생시에 가동자와 고정자의 접점 사이의 반발력에 의해 접점이 서로 개리되고, 이때 개리된 접점 사이에 아크가 발생되며, 높은 압력의 가스 흐름이 생긴다. 이러한 아크에 의해 발생된 높은 압력을 가진 가스 흐름(F)은 압트립장치(3)의 하우징(31)에 형성된 유입구(32)를 통해 압트립장치의 내부로 공급된다.

유입된 가스 흐름(F)은 순간적으로 슈터(33)의 일측을 밀어붙여 슈터는 핀부(34)를 중심으로 회전되며, 슈터의 타측이 트립바(30)를 작동시켜 개폐기구부(2)를 동작시키도록 함으로써, 회로의 차단이 이루어질 수 있다.

압트립장치(3)로 유입된 가스 흐름(F)은 높은 온도 및 높은 압력과 함께 이물질을 포함하고 있어 압트립장치의 내부에 축적되고 그을음이 생기게 된다. 이렇게 축적된 이물질과 그을음으로 인해 슈터(33)와 하우징(31) 간 마찰력이 증대되어 슈터의 동작 및 동작 후 복귀에 어려움이 야기된다.

특히, 동작 후 복귀를 위해 슈터(33)에 연결된 복귀스프링(35)이 복귀를 유도하지만, 이물질과 그을음이 과하게 축적된 경우에는 슈터가 트립바(30)를 작동시킴과 동시에 고정(끼이게)되어 슈터가 복귀를 하지 못하게 되면서 계속 트립바를 작동시켜 차단기의 투입 불량을 초래한다. 이를 해소하기 위해 스프링력을 증대시킬 수 있지만, 이렇게 하면 슈터를 동작시키기 위한 최소 압력이 높아져 슈터의 동작 실패 또는 동작 지연을 초래할 수 있다.

(특허문헌 1) KR 1027780 B1

본 발명은, 사고시에 압트립 동작에 대한 속도 저하 없이 효과적으로 복귀 불량을 줄여서 차단기의 단락 성능을 향상시키고 동작 신뢰성을 높일 수 있는 배선용 차단기를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 배선용 차단기는, 극 별로 마련되고, 내부에 가동자와 고정자를 구비한 단극 차단 유닛; 각 단극 차단 유닛에 공통되고 상기 가동자를 지지하는 샤프트에 연결되어, 상기 가동자를 상기 고정자에 접촉 또는 분리시키는 구동력을 제공하는 개폐기구부; 및 상기 개폐기구부의 트리거를 위한 힘을 제공하는 슈터를 구비하여, 사고 전류의 발생시 상기 개폐기구부를 트립 위치로 동작하게 하는 압트립장치를 포함하고, 상기 슈터에 연결되고 상기 샤프트에 선택적으로 접촉되어, 상기 슈터를 원위치로 복귀시키는 복귀레버를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 복귀레버를 추가하여 개폐기구부를 압트립장치에 연동시킴으로써, 슈터에 보다 큰 복귀력을 가할 수 있다. 이로 인해 사고시에 압트립 동작에 대한 속도 저하 없이 효과적으로 복귀 불량을 줄여서 배선용 차단기의 단락 성능 및 동작 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 배선용 차단기를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배선용 차단기를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배선용 차단기에서, 단극 차단유닛, 개폐기구부 및 압트립장치의 구성을 보여주는 단면도이다.
도 4는 도 3에서 프레임을 생략한 채로 도시한 단면도로서, 압트립장치가 동작하지 않을 때 온(On) 위치에 있는 본 발명의 일 실시예에 따른 배선용 차단기를 도시한 도면이다.
도 5는 도 3에서 프레임을 생략한 채로 도시한 단면도로서, 압트립장치가 동작하지 않을 때 오프(Off) 위치에 있는 본 발명의 일 실시예에 따른 배선용 차단기를 도시한 도면이다.
도 6은 도 3에서 프레임 및 하우징의 일부를 생략한 채로 도시한 단면도로서, 온 위치에서 압트립장치가 동작할 때 본 발명의 일 실시예에 따른 배선용 차단기를 도시한 도면이다.
도 7은 도 3에서 프레임을 생략한 채로 도시한 단면도로서, 트립 위치에서 압트립장치가 원위치로 복귀할 때 본 발명의 일 실시예에 따른 배선용 차단기를 도시한 도면이다.
도 8은 복귀레버를 도시한 사시도이다.

이하, 본 발명이 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명된다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배선용 차단기를 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배선용 차단기에서, 단극 차단유닛, 개폐기구부 및 압트립장치의 구성을 보여주는 단면도이다.

또한, 도 4 및 도 5는 도 3에서 프레임을 생략한 채로 도시한 단면도들로서, 도 4는 압트립장치가 동작하지 않을 때 온(On) 위치에 있는 본 발명의 일 실시예에 따른 배선용 차단기를 도시한 것이고, 도 5는 압트립장치가 동작하지 않을 때 오프(Off) 위치에 있는 본 발명의 일 실시예에 따른 배선용 차단기를 도시한 것이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 배선용 차단기는 크게 단극 차단 유닛(1), 개폐기구부(2) 및 압트립장치(3)를 포함할 수 있다.

단극 차단 유닛(1)은, 예컨대 R, S, T의 교류 3극 별로 마련되는 일종의 교류 극 별 개폐 접점부로서, 극(상) 간의 전기적 절연을 위해 외부가 절연 성능이 우수한 예컨대 플라스틱 등으로 형성된 외함(11)을 포함할 수 있다. 도 2 및 도 3에서 미설명 부호 12는 프레임을 표시한다.

단극 차단 유닛(1)의 외함(11) 내부에는 가동자(13)와 고정자(14)가 구비될 수 있다. 회로 상 단락 전류 등과 같은 사고 전류가 흐를 때, 이에 따른 한류 동작 또는 트립 동작시 가동자와 고정자의 접점 사이에서 발생하는 아크를 소호하기 위해, 단극 차단 유닛 내에는 한 쌍의 소호부(15)가 마련될 수 있다.

각 단극 차단 유닛(1) 내의 가동자(13)는 샤프트(16)에 의해 종속적으로 또는 독립적으로 회전 가능하게 지지될 수 있다. 샤프트(16)는 각 단극 차단 유닛에 공통되어, 각 단극 차단 유닛에 직교하도록 외함(11)에 배치될 수 있다.

여기서, 가동자(13)의 종속적 회전은, 샤프트(16)가 회전하여 샤프트에 의해 지지되는 가동자도 같은 방향으로 회전하는 것을 의미한다.

또, 가동자(13)의 독립적 회전은, 회로 상 사고 전류가 흘러 가동자(13)와 고정자(14) 사이의 전자 반발력(electromagnetic repulsive force)에 의해 가동자가 고정자로부터 분리되는 한류 동작시, 샤프트(16)는 부동(不動) 상태이고 가동자만 회전하는 것을 의미한다.

하나의 배선용 차단기 내에 포함되는 예컨대 3개의 극 별 단극 차단 유닛(1)을 동시에 회로 개방(circuit opening)의 온 위치나 회로 폐쇄(circuit closing)의 오프 위치로 구동하기 위해, 극 별 단극 차단 유닛의 샤프트(16)에는 샤프트를 관통하여 연장한 한 쌍의 구동핀(17a, 17b)이 마련될 수 있다.

개폐기구부(2)는 단극 차단 유닛(1)의 가동자(13)를 고정자(14)에 접촉하는 회로 개방의 온 위치와, 가동자를 고정자로부터 분리시키는 회로 폐쇄의 오프 위치로 구동시키는 구동력을 제공한다.

이를 위해, 개폐기구부(2)는, 프레임(12)의 상부에 회전 가능하게 결합된 레버(21); 레버를 가로질러 프레임에 배치되고, 레버의 회전중심으로부터 벗어나 위치한 토글핀(toggle pin, 22); 샤프트(16)를 관통하는 한 쌍의 구동핀(17a, 17b) 중 어느 하나(17a)와 토글핀 사이에 연결된 하부링크(23); 토글핀에 일측이 연결된 상부링크(24); 레버와 토글핀 사이에 연결되어 레버가 오프 위치 또는 트립 위치로 동작되면 탄성에너지를 축적하는 적어도 하나의 트립스프링(25); 상부링크에 연결되고, 트립스프링의 탄성에너지 축적 상태를 유지시키는 구속 위치와 트립스프링의 탄성에너지 축적 상태를 해제시키는 트립 위치를 가진 트립래치(26); 및 트립래치에 대한 걸림 위치와 해제 위치로 회동 가능하며, 압트립장치(3)에 의해 조작되어 해제 위치로 동작하는 래치홀더(27)를 포함할 수 있다.

레버(21)는 회로 개방의 온 위치와 회로 폐쇄의 오프 위치 또는 트립 위치로 이동될 수 있다. 레버가 온 위치 또는 오프 위치 및 트립 위치로 동작되면, 가동자(13)는 상부링크(24) 및 하부링크(23)에 의해 회전되어 고정자(14)와 접촉되거나 분리될 수 있다.

토글핀(22)은 레버(21)의 회전중심과 나란하도록 레버를 가로질러 배치되고, 레버의 회전중심으로부터 벗어나 소정의 간격을 두고 위치할 수 있다.

하부링크(23)는, 상단 쪽이 토글핀(22)에 연결되고, 하단 쪽이 가동자(13), 다시 말해 샤프트(16)를 관통하는 한 쌍의 구동핀 중 어느 하나(17a)에 연결될 수 있다. 상부링크(24)는, 하단 쪽이 토글핀(22)에 연결될 수 있다.

트립래치(26)는 구속 위치와 트립 위치 사이에서 이동 가능하도록 구비될 수 있다. 이를 위해, 트립래치는 일측 단부가 회전 가능하도록 프레임(12)에 설치되고, 예컨대 상부링크(24)의 상단 쪽에 연결될 수 있다.

트립스프링(25)은 하나 또는 복수로 구비될 수 있다. 트립스프링은 레버(21)와 토글핀(22) 사이에 연결되어, 레버가 오프 위치 또는 트립 위치로 동작되면 탄성에너지를 축적하게 된다. 또한, 트립스프링(25)은 축적된 탄성에너지로부터 샤프트(16)를 회전시키는 구동력을 제공할 수 있다.

래치홀더(27)는 트립래치(26)에 대한 걸림 위치와 해제 위치 사이에서 이동하도록 구비될 수 있다. 또, 래치홀더는 회전 가능하게 구성되어 프레임(12)에 설치될 수 있다.

래치홀더(27)는 압트립장치(3)에 의해 조작되어 해제 위치로 동작할 수 있는데, 이를 위해 래치홀더는 트립바(30)에 연결될 수 있다.

압트립장치(3)는 본 발명의 일 실시예에 따른 배선용 차단기의 일측에서 단극 차단 유닛(1)들 사이에 장착될 수 있다.

압트립장치(3)는 사고시에 차단기의 내부에서 발생되는 아크 및 가스의 압력을 이용하여, 개폐기구부(2)를 동작시키기 위한 트립바(30)를 작동시킬 수 있도록 배치된다.

도 6은 도 3에서 프레임 및 하우징의 일부를 생략한 채로 도시한 단면도로서, 온 상태에서 압트립장치가 동작할 때 본 발명의 일 실시예에 따른 배선용 차단기를 도시한 도면이다. 도 7은 도 3에서 프레임을 생략한 채로 도시한 단면도로서, 트립 상태에서 압트립장치가 원위치로 복귀할 때 본 발명의 일 실시예에 따른 배선용 차단기를 도시한 도면이다.

도 3 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 압트립장치(3)는, 일측에 유입구(32)가 형성된 하우징(31); 하우징의 내부에 회전 가능하게 설치되며, 하우징 내에 유입된 가스 흐름(F)에 의해 일방향으로 회전되는 슈터(33); 및 하우징에 의해 일단이 지지되고, 타단은 슈터의 일측에 접촉하여 탄성지지하는 복귀스프링(35)을 포함할 수 있다.

하우징(31)은 내부에 중공부를 갖춘 구조물로서 전기적 절연재질로 형성될 수 있다. 이러한 하우징은 내부에 설치된 부품들을 보호하고 지지함은 물론, 유입된 가스 흐름(F)이 나가지 않도록 방지하는 역할을 한다.

하우징(31)의 일측에는 가스 흐름(F)의 유입구(32)가 형성될 수 있으며, 타측에는 슈터(33)를 회전 가능하게 설치하기 위한 핀부(34)가 형성될 수 있다. 핀부는 하우징의 두께방향으로 하우징을 가로지르도록 배치될 수 있다.

또한, 하우징(31)은, 유입구(32)와 연통되어 유입된 가스 흐름(F)을 슈터(33) 쪽으로 유도하도록 형성된 가스 유로(36)를 포함할 수 있다. 가스 유로는 하우징 내에 마련된 홈부에 의해 구획될 수 있다.

이러한 가스 유로(36)에는, 차단기에서 사고 전류의 발생시에 가동자(13)와 고정자(14)의 접점 사이의 반발력에 의해 접점이 서로 개리되면서, 아크와 함께 발생된 높은 압력의 가스 흐름(F)이 유입구(32)를 통해 유입될 수 있다. 이어서, 가스 흐름은 가스 유로를 따라 순간적으로 이동하여 가스 유로의 하류에 수용된 슈터(33)의 일부를 밀어낼 수 있다.

슈터(33)는 하우징(31)의 내부에서 핀부(34)를 중심으로 하여 회전 가능하게 설치될 수 있다. 이를 위해 슈터에는 핀부의 삽입을 위한 관통홀(미도시)이 형성될 수 있다.

하지만, 슈터(33)와 하우징(31)의 결합은 전술한 예에 한정되지 않으며, 예를 들면 하우징에 홀이 형성되고 슈터에는 회전을 위한 핀이 형성되어도 무방하다.

슈터(33)는 일측으로 가스 유로(36)를 향해 연장하고 적어도 일부가 가스 유로 내에 수용되는 가스압 작용부(41)를 포함할 수 있다.

가스압 작용부(41)는, 유입구(32)를 통해 가스 유로(36)로 유입된 높은 압력의 가스 흐름(F)에 의해 가스 유로 내에서 이동할 수 있게 되며, 이에 따라 슈터(33)가 핀부(34)를 중심으로 하여 일방향(예컨대 도 6에서 시계 방향)으로 회전되게 할 수 있다.

또한, 슈터(33)는 타측으로 연장하고 트립바(30)와 접촉 가능하게 형성된 트립바 작동부(42)를 포함할 수 있다.

여기서, 트립바(30)는 프레임(12)에 회전 가능하게 구비되고, 타방향(예컨대 도 6에서 반시계 방향)으로 회전되면 개폐기구부(2)를 동작시켜 회로의 차단이 자동으로 이루어질 수 있다.

슈터(33)가 높은 압력의 가스 흐름(F)에 의해 회전 구동되면, 트립바 작동부(42)도 일방향으로 회전하면서 트립바(30)와 접촉하게 되고, 계속해서 트립바를 가압하여 트립바를 타방향으로 회전시킬 수 있게 되는 것이다.

트립바(30)는 슈터(33)의 회전 궤적 내에 설치되어, 슈터의 타격 및 가압에 의해 회전하고 개폐기구부(2)의 래치홀더(27)를 해제 위치로 동작시킬 수 있도록 트리거(trigger)한다. 다시 말해, 슈터는 트립바의 트리거를 위한 힘을 제공할 수 있다.

보다 구체적으로, 트립바(30)는 회전하면서 래치홀더(27)를 트립래치(26)에 대한 걸림 위치로부터 해제할 뿐이고, 실질적으로 개폐기구부(2)가 트립 동작을 하는 구동력은, 트립래치에 의해 축적 상태로 유지된 트립스프링(25)의 탄성에너지로부터 얻을 수 있게 된다.

즉, 래치홀더(27)로부터 벗어난 트립래치(26)가 트립 위치에 놓이게 됨으로써, 트립스프링(25)에 축적된 탄성에너지에 의해 상부링크(24) 및 하부링크(23)를 동작시키고 샤프트(16)를 회전시켜, 가동자(13)를 고정자(14)로부터 분리시키는 것이다.

따라서, 압트립장치(3)는, 트립바(30)를 매개로 하여 개폐기구부(2)가 트립 동작을 하도록 트리거하는 역할을 수행할 수 있다.

슈터(33)는 관통홀로부터 연장하고 가스 유로(36)의 측벽과 접촉하는 스토퍼(43)를 더 포함할 수 있다. 이로써, 슈터는 스토퍼에 의해 소정의 각도만큼 회전한 후 그 회전이 제한될 수 있다.

복귀스프링(35)은 하우징(31)에 의해 일단이 지지되고, 타단은 슈터(33)의 일측, 예를 들어 가스압 작용부(41)에 접촉하여 슈터를 탄성지지할 수 있다. 이러한 복귀스프링은 외력이 제거된 경우에 탄성복원력을 가스압 작용부에 전달하여 슈터를 타방향으로 회전되게 함과 동시에 가스압 작용부를 원위치로 복귀시킬 수 있다.

예를 들어, 복귀스프링(35)으로는 코일 스프링이 채용될 수 있다. 이 경우에 하우징(31)의 내벽이 코일 스프링의 일단을 지지하고, 슈터(33)의 가스압 작용부(41)가 코일 스프링의 타단을 지지할 수 있다.

하지만, 복귀스프링(35)의 구성과 배치는 전술한 예에 한정되지 않으며, 예컨대 복귀스프링은 슈터(33)의 회전을 위한 핀부(34)에 설치되는 토션 스프링이 채택될 수도 있다. 이때, 토션 스프링의 일단은 하우징의 내벽에 의해 지지되고 타단은 슈터의 일측에 의해 지지될 수 있다.

이와 같은 구성의 압트립장치(3)는 접점 개리에 의해 발생하는 아크 및 가스의 압력을 통해 차단기를 더욱 신속하고 안정적으로 트립시킬 수 있으므로, 차단기의 트립 성능을 향상시킬 수 있다.

한편, 복귀스프링(35)만으로 슈터(33)의 동작 후 복귀를 유도할 수는 있지만, 이물질과 그을음이 과하게 축적된 경우에는 복귀스프링의 탄성복원력만으로 슈터를 원위치로 복귀하는 데에 어려움이 발생한다.

더욱이 슈터(33)가 움직이면서 이물질과 그을음이 슈터와 하우징(31) 사이에서, 보다 구체적으로 가스압 작용부(41)와 가스 유로(36) 사이에서 끼임이 많이 발생하여, 슈터가 복귀하지 못하는 불량이 발생한다.

이와 같은 복귀 불량을 해소하기 위해 복귀스프링(35)의 탄성복원력을 증대시키게 되면, 슈터(33)를 동작시키기 위한 최소 압력이 높아져 슈터의 동작 실패 또는 동작 지연을 초래할 수 있다.

이에 본 발명의 일 실시예에 따른 배선용 차단기는, 동작에 대한 속도 저하 없이 복귀를 유도할 수 있도록 하기 위해, 개폐기구부(2)를 압트립장치(3)에 연동시킬 수 있는 복귀레버(37)를 더 포함할 수 있다.

도 8은 복귀레버를 도시한 사시도이다.

복귀레버(37)는, 하우징(31)의 제1 핀(45)을 중심으로 하여 회전 가능하게 하우징에 설치될 수 있다. 이를 위해 복귀레버의 중간에는 제1 핀의 삽입을 위한 제1 관통공(47)이 형성될 수 있다.

하지만, 복귀레버(37)와 하우징(31)의 결합은 전술한 예에 한정되지 않으며, 예를 들면 하우징에 구멍이 형성되고 복귀레버에는 회전을 위한 핀이 형성되어도 무방하다.

복귀레버(37)는 일측으로 슈터(33)를 향해 연장하고, 슈터와의 연결을 위한 제2 관통공(48)이 형성될 수 있다. 제2 관통공은 대략 슬롯 형태의 구멍으로서, 예컨대 타원형의 장공으로 형성될 수 있다.

또한, 제2 관통공(48)에 대응되는 제2 핀(46)이, 슈터(33)에 형성된 스토퍼(43)의 일측면에 마련될 수 있다. 이로써, 제2 핀은 제2 관통공에 삽입된 채로 제2 관통공 내에서 제2 관통공을 따라 상대이동할 수 있다.

이로써, 복귀레버(37)의 일측은 슈터(33)에 연결될 수 있다.

더불어, 복귀레버(37)는 타측으로 연장하고, 샤프트(16)를 관통하는 한 쌍의 구동핀(17a, 17b) 중 다른 하나(17b)와 접촉 가능하게 형성된 단차부(49)를 포함할 수 있다.

이러한 단차부는, 샤프트(16)의 회전시 함께 회전하는 구동핀과 접촉하여 힘을 받게 되고, 이에 따라 복귀레버는 제1 핀(45)을 중심으로 하우징(31)에서 회전될 수 있다.

이로써, 복귀레버(37)의 타측은 샤프트(16)에 선택적으로 접촉할 수 있다.

이와 같은 복귀레버(37)의 회전으로 인해, 슈터(33)는 복귀스프링(35)의 탄성복원력과 함께, 복귀레버의 제2 관통공(48)을 통해 제2 핀(46)에 가해지는 당김력을 받게 되고, 이로써 슈터는 원위치로 원활히 복귀할 수 있게 되는 것이다.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 배선용 차단기의 작동에 대해 개략적으로 설명한다.

다시 도 4 및 도 5를 참조하면, 배선용 차단기가 온 위치에 있거나 오프 위치에 있게 되면 압트립장치(3)는 동작하지 않으며, 압트립장치는 개폐기구부(2)의 동작에 영향을 받지 않게 된다.

다시 말해, 정상 상태에서는 압트립장치(3)의 슈터(33)와 복귀레버(37) 등이 원위치에 놓여 있기 때문에, 복귀레버는 샤프트(16)의 구동핀(17b)과 간섭 없이 위치되고 아무런 동작을 하지 않게 된다.

배선용 차단기는, 사고 전류의 발생시에 가동자(13)와 고정자(14)의 접점 사이의 반발력에 의해 접점이 서로 개리되고, 이때 개리된 접점 사이에 아크가 발생되며, 높은 압력의 가스 흐름(F)이 생긴다. 이러한 아크에 의해 발생된 높은 압력을 가진 가스 흐름은 압트립장치(3)의 하우징(31)에 형성된 유입구(32)를 통해 압트립장치의 내부로 공급된다.

다시 도 6 및 도 7을 참조하면, 유입된 가스 흐름(F)은 가스 유로(36)를 따라 슈터(33) 쪽으로 유도되고, 순간적으로 슈터의 일측에 형성된 가스압 작용부(41)를 밀어붙여, 슈터는 핀부(34)를 중심으로 일방향(예컨대 도 6에서 시계 방향)으로 회전된다.

가스압 작용부(41)의 이동 및 슈터(33)의 회전으로 인해, 복귀스프링(35)이 수축된다. 또한, 복귀레버(37)는 제1 핀(45)을 중심으로 타방향(예컨대 도 6에서 반시계 방향)으로 회전되고, 이로써 복귀레버의 단차부(49)가 샤프트(16) 및 구동핀(17a, 17b)의 회전 궤적 내로 돌출하게 된다.

슈터(33)의 회전으로 인해, 슈터의 타측에 형성된 트립바 작동부(42)는 트립바(30)를 작동시키고 개폐기구부(2)를 동작시키도록 함으로써, 회로의 차단이 이루어질 수 있다.

구체적으로, 트립바(30)가 회전하여 개폐기구부(2)의 래치홀더(27)를 해제 위치로 동작시킴으로써, 트립래치(26)는 자체의 하중, 트립스프링(25)의 하중 등에 의해 구속 위치로부터 트립 위치로 회전하게 된다.

또한, 트립스프링(25)의 탄성에너지에 의해 상부 링크(24) 및 하부 링크(23)가 서로 접히게 된다.

이에 따라, 구동핀(17a, 17b) 중 어느 하나(17a)를 매개로 하여 하부 링크(23)에 연결된 샤프트(16)가 타방향(예컨대 도 7에서 반시계 방향)으로 회전하여 가동자(13)가 고정자(14)로부터 분리되는 트립 위치로 변경되고 유지될 수 있다.

이때, 샤프트(16)의 회전에 따라 구동핀(17a, 17b) 중 다른 하나(17b)는 복귀레버(37)의 단차부(49)와 접촉하여 힘을 가하게 되고, 복귀레버가 제1 핀(45)을 중심으로 회전되게 할 수 있다.

이러한 복귀레버(37)의 회전으로 인해, 복귀레버의 제2 관통공(48) 내에 있는 슈터(33)의 제2 핀(46)이 상대이동하게 되고, 슈터는, 외력의 영향이 제거된 복귀스프링(35)의 탄성복원력과 함께, 복귀레버의 제2 관통공을 통해 제2 핀에 가해지는 당김력에 의해 타방향(예컨대 도 7에서 반시계 방향)으로 회전됨과 동시에 원위치로 원활히 복귀될 수 있게 되는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 배선용 차단기에서는, 사고 전류에 의한 슈터(33)의 끼임이 발생할 때, 개폐기구부(2)의 트립스프링(25)에 축적된 탄성에너지를 복귀레버(37)를 매개로 하여 슈터에 전달함으로써, 슈터가 강제로 원위치에 복귀될 수 있다.

이와 같이, 압트립장치(3)의 복귀스프링(35)에 비해 매우 큰 힘을 가진 트립스프링(25)에 의해 복귀 동작이 이루어질 수 있기 때문에, 슈터(33)의 복귀 불량을 효과적으로 줄일 수 있다.

더구나, 이물질의 크기나 유입량에 상관 없이 트립스프링(25)의 큰 힘으로 슈터(33)를 강제로 복귀시키기 때문에, 많은 이물질과 유입량에도 차단기의 투입 불량을 개선할 수 있어, 차단기의 성능 안정성 및 동작 신뢰성을 높일 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 사고시에 압트립 동작에 대한 속도 저하 없이 복귀 불량을 효과적으로 줄여서 차단기의 동작 신뢰성을 높일 수 있는 장점을 얻게 된다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.

따라서, 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1: 단극 차단 유닛 2: 개폐기구부
3: 압트립장치 11: 외함
12: 프레임 13: 가동자
14: 고정자 15: 소호부
16: 샤프트 17a, 17b: 구동핀
21: 레버 22: 토글핀
23: 하부링크 24: 상부링크
25: 트립스프링 26: 트립래치
27: 래치홀더 30: 트립바
31: 하우징 32: 유입구
33: 슈터 34: 핀부
35: 복귀스프링 36: 가스 유로
37: 복귀레버 41: 가스압 작용부
42: 트립바 작동부 43: 스토퍼
45: 제1 핀 46: 제2 핀
47: 제1 관통공 48: 제2 관통공
49: 단차부

Claims (5)

1. 극 별로 마련되고, 내부에 가동자와 고정자를 구비한 단극 차단 유닛;
   각 단극 차단 유닛에 공통되면서 상기 가동자를 지지하는 샤프트에 연결되어, 상기 가동자를 상기 고정자에 접촉 또는 분리시키는 구동력을 제공하는 개폐기구부; 및
   상기 개폐기구부의 트리거를 위한 힘을 제공하는 슈터를 구비하여, 사고 전류의 발생시 상기 개폐기구부를 트립 위치로 동작하게 하는 압트립장치
   를 포함하고,
   상기 슈터에 연결되고 상기 샤프트에 선택적으로 접촉되어, 상기 슈터를 원위치로 복귀시키는 복귀레버를 더 포함하는 배선용 차단기.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 샤프트는, 상기 샤프트를 관통하여 연장한 한 쌍의 구동핀이 구비되고,
   상기 슈터는, 상기 슈터의 일측으로 연장한 스토퍼를 구비하며,
   상기 복귀레버는, 상기 압트립장치의 하우징에 회전 가능하게 설치되고, 상기 복귀레버의 일측이 상기 스토퍼에 연결되고, 상기 복귀레버의 타측이 상기 한 쌍의 구동핀 중 하나와 선택적으로 접촉 가능한 배선용 차단기.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 복귀레버는,
   상기 하우징의 제1 핀의 삽입을 위해 중간에 형성된 제1 관통공;
   상기 스토퍼의 제2 핀에 대응되게 일측에 형성된 제2 관통공; 및
   상기 한 쌍의 구동핀 중 하나와 접촉 가능하게 타측에 형성된 단차부
   를 포함하는 배선용 차단기.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 제2 관통공은 타원형의 장공으로 형성되어, 상기 제2 핀은 상기 제2 관통공 내에서 상대이동하는 배선용 차단기.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 개폐기구부는, 상기 샤프트를 회전시키도록 구동력을 제공하는 적어도 하나의 트립스프링을 포함하고,
   상기 트립스프링에 의한 상기 샤프트의 회전에 따라 상기 한 쌍의 구동핀 중 하나가 상기 단차부와 접촉하여 상기 복귀레버는 상기 제1 핀을 중심으로 회전되며, 상기 복귀레버의 제2 관통공 내에 있는 상기 제2 핀이 상대이동하여 상기 제2 관통공을 통해 상기 제2 핀에 힘을 가하게 됨으로써, 상기 슈터는 회전됨과 동시에 원위치로 복귀되는 배선용 차단기.
   

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