KR800002189Y1 - 회로차단기의 마그네틱 트립과 래치(magnetic trip and latch) - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

회로차단기의 마그네틱 트립과 래치(magnetic trip and latch)

제 1 도는 본 고안의 기술을 이용한 유입 배전 변압기의 투시도,

제 2 도는 본 고안의 기술을 이용한 배전 변압기에 사용된 2차회로 차단기의 투시도,

제 3 도는 제 2 도 회로차단기의 접점이 닫힌상태를 도시한 평면도,

제 4 도는 제 3 도 회로차단기를 명백히 하기위해 일부를 절개 도시한 측면도,

제 5 도는 제 4 도 회로 차단기를 선 V-V를 따라 취한 단면도,

제 6 도는 일체구조의 마그네틱 트립을 명백히 도시한 제 2 도에 도시된 회로차단기의 일부에 대한 투시도.

본 고안은 회로차단기 특히 유입 배전변압기용 회로 차단기에 관한 것이다.

배전 계통에 사용되는 변압기는 일반적으로 변압기와 그 부수적장치에 과부하 전류 피해를 막거나 최소한으로 하는 보호장치가 있다.

완전히 자체 보호되는 변압기는 과부하전류에 의한 피해로부터 보호하기 위해 2차측 또는 저압측에 회로 차단기를 갖고 있다. 2차 회로차단기는 부하전류가 위험할 정도로 높아지면 변압기와 부하를 차단한다. 2차회로 차단기는 보통 변압기 절연유의 아래에 배치되어 절연유의 우수한 유전강도를 이용한다.

통상 사용되는 회로 차단기에는 종종 바이메탈 열 트립과 마그네틱트립이 이용된다. 과부하전류시에는 가능한한 초기이후 빨리 회로 차단이 끝나는 것이 바람직하다.

본 고안에 따르면 유입 배전 변압기용 회로 차단기는 제1고정 접점, 상기 제1접점으로부터 분리되어 있는 제2고정접점, 브리지 접점, 상기 브리지 접점장치가 상기 제1접점과 상기 제2접점사이에 전기회로를 형성하는 닫힌 위치와 상기 제1고정접점과 상기 제2접점사이가 격리된 열린 위치 사이에서 회동하는 상기 브리지 접점을 갖는 기다란 접점아암, 결속위치에서 상기 기다란 접점아암을 닫힌 위치로 결속하는 상기 기다란 아암에 연결된 1차 결속장치, 상기 1차 결속장치를 결속위치로 유지하는 결속된 위치에 있는 2차 결속장치, 회로차단기를 흐르는 전류가 미리 설정된 시간 동안 선정된 트립 레벨을 초과할때 상기 2차 결속장치를 푸는 전류의 흐름에 감응하는 바이메탈 구동장치와, 상기 바이메탈 구동장치에 흐르는 전류가 그 전류 부하레벨을 초과할때 2차 결속장치를 풀도록 상기 바이메탈 구동장치쪽으로 끌리도록 상기 바이메탈 구동장치에 근접하여 위치한 부분을 갖는 상기 2차 결속장치에 견고히 고정된 전자석에 의해 구동하는 트립으로 구성되어 있다.

보통 2차 회로차단기를 갖는 유입 배전 변압기는 바이메탈트립부재와 결속장치와 일체 구조로된 마그네틱트립과 함께 절연유내에 위치한다. 결속부재와 일체 구조로된 마그네틱 트립부재는, 통상회로, 차단기용 마그네틱트립결속을 푸는 장치에서 일어나는 시간 지연을 없앤다. 하나의 장치에 여러기능을 가지도록하여 가격을 줄이는 장점도 있다. 본 발명의 장치에는 또한 회로 차단기의 결속을 풀기위해 자력을 배가로 얻는 장치가 제공되어 있다.

본 회로 차단기는 회동하는 기다란 접점 아암의 자유단에 지지되는 리브지 접점을 이용하여 이들 접점은 한쌍의 고정 접점과 격리되어 열린 위치 사이와 변압기를 통하여 변압기 외함에 위치한 저압단자로 직렬 회로를 구성하도록 고정 접점에 접한 닫힌 위치사이에서 이동 가능하다. 브리지 접점은 한쌍의 고정접점과 분리되어 열린 위치로 스프링 바이어스되어 있지만 회로 차단기가 닫히게 되면 브리지 접점은 결속장치에 의해 한쌍의 브리지 접점과 접촉된다. 변압기를 통한 회로에 직렬로 배치된 바이메탈 구동장치는 이 장치에 흐르는 전류가 과부하 트립치를 넘으면 바이메탈 구동장치가 결속을 푸는 위치로 움직에 회로 차단기가 트립되어 열리도록 연결되어 있다. 결속 장치에 일체로 구동되도록 확고히 연결된 마그네틱트립은 바이메탈과 인접한 곳에 다리 부분과 함께 제공되어 있다. 과부하시 마그네틱트립부재는 바이메탈에 끌리고 회로차단기의 결속을 풀고 회로가 개방상태로 되게 한다.

본 고안의 다른 면에 의하면, 2차회로 차단기는 2-3건의 극을 작동시키기 위해 하나의 토글 및 결속장치를 이용한다. 각극은 별도로 바이메탈트립이 제공되어 있다. 단편으로 되어있는 마그네틱 트립은 직접 결속장치에 연결되고 어느 극에 흐르는 전류가 미리 설정된 높의 과부하치를 넘을때 회로 차단기를 트리핑하기 위하여 각 바이메탈에 근접하여 위치한 평평한 다리부분을 갖는다.

여러 극의 접점 아암은 동시에 작동을 위해 비교적 높은 강도를 갖는 금속샤프트에 견고히 연결되어 있다.

본 고안의 목적은 신속한 작동을 위하여 회로 차단기의 일부분에 직접 연결된 마그네틱 트립부재를 갖는 회로 차단기를 제공하는 것이다.

제 1 도를 참조하면, 본 고안의 기술을 이용하는 회로차단기 20을 포함하는 완전히 자체보호된 주상배전 변압기 10이 도시되어 있다. 변압기 10에는 피뢰침 12와 그 위에 1차 고압부싱(bushing) 16이 부착된 외함 또는 탱크 11을 포함한다. 저압부싱 15와 같은 2차 부싱은 변압기 부하가 연결되는 외함 11에 부착되어 있다.

신호등 17이 외함 11에 부착되어 있고 미리 설정된 낮은 부하에 구동되도록 회로 차단기 20에 전기적으로 연결되어 있다. 코아와 코일조립체 18이 회로 차단기 20에 부착되어 외함 11의 내측에 고정된다. 필요한 1차 권선리드(lead) 14는 코아와 코일 조립체 18에서 나와 적절한 고압 부싱 16으로 연장된다. 외함 11은 부분적으로 변압기유와 같은 절연 액체유전체 19로 채워져 있다. 회로차단기 20과 코아와 코일 조립체 18은 절연유 19내에 잠긴다. 코아와 코일 조립체 18내에서 나오는 2차결선 22는 회로차단기 20의 입력단자와 연결된다. 도체 24는 회로 차단기 20의 출력단자를 변압기외함 11에 고정된 저압부싱 15에 연결된다.

적절한 부하가 기 후 배전 변압기 10의 저압단자 26에 연결될 수 있다.

제 2 도-제 5 도를 참조하면, 본 고안의 기술을 이용하는 회로차단기 20의 1실시예를 나타낸다. 제 2 도는 본 고안의 기술을 이용하는 2-극 회로차단기의 투시도이다. 회로 차단기 20은 금속기부 30에 부착되어 있다.

제 2 도는 회로 차단기 20이 금속기부 30에 부착된 2-극 회로차단기의 투시도이다. 취급중의 보호를 위해 회로차단기 20의 센싱과 트립핑 부재를 부분적으로 둘러싸는 덮개 32가 제공되어 있다. 코아와 코일 조립체 18의 2차측 리드 22는 회로차단기 입력단자 34에 연결되어 있다. 회로차단기 20과 저압 변압기 부싱 15 사이에 위치한 전기 도체 24는 회로 차단기 20을 단자 36에 연결시킨 다음 회로 차단기 단자 34는 고정접점 38에 연결되어 있다. 회로 차단기 단자 36은 전기도체 42와 바이메탈 44에 의해 고정 접점 40에 연결되어 있다. 각극의 고정 접점 38과 40은 서로 격리된 상태로 위치된다. 회로 차단기가 닫힌 상태에서 고정 접점 38과 40사이에 전기적연결을 완성하는 브리지 접점 46이 제공되어 있다. 고로, 회로차단기가 닫히면 단자 34에서 고정접점 38, 브리지 접점 46, 고정접점 40, 전기도체 42, 바이메탈 44, 회로 차단기 단자 36을 통해 전기 회로가 형성된다. 브리지 접점 45에는 한 부분에 부착된 가동브리지 접점 46이 포함되어 회로 차단기가 닫히면 고정 접점 38과 40 사이에 전기적 연결을 이룬다.

브리지 접점은 바이메탈 44하방에 위치한다. 이것은 매우 바람직한 점이다. 그 이유는 어떠한 이유로 기름이 누설되면 바이메탈 44가스공간에서 제일처음 기름위로 노출되어 급속히 온도가 상승되게 하여 접점 46,38,40이 아직 기름에 잠긴채 회로 차단기가 트립되도록 한다. 이러한 작동 시이퀸스는 줄어든 기름위의 폭발성의 가스 공간에서 접점의 아아크 발생을 방지하므로 바람직하다.

회로 차단기 20의 각 극에는 한쪽이 관통 샤프트 50에 견고히 고정된 기다란 접점 아암 48이 제공되어 있다. 금속부재로 되는 샤프트 50은 동시 동작을 위해 회로차단기 20의 모든 극의 기다란 접점아암을 48 동시에 연결한다. 즉 접점아암 48은 샤프트 50을 통해 연결되어 같이 움직인다. 브리지 장치 45는 샤프트 50의 반대측 기다란 접점아암의 끝에 연결되어 있다. 절연부재 52가 접점아암 48의 끝에 제공되어 접점아암 48이 접점 브리지 장치 45에서 전기적으로 절연되어 있다. 균일한 접촉압력과 고정 접점 38과 40에 브리지 접점 46이 적절히 안치되도록 스프링 55가 브리지 장치 45에 제공되어 있다. 도면에서 볼 수 있듯이 회로 차단기 30의 극중 어느 하나가 열리면 나머지 극도 역시 열려진다.

관통 샤프트 50은 금속 기부 30에 고정된 브래키트(bracket) 54에 의해 회전 가능하게 지지된다. 고정접점 38과 40은 기부 30에 고정된 절연판 56에 의해 지부 30으로부터 전기적으로 절연된다. 단자 36은 기부 30에 견고히 고정된 절연판 58에 연결되어 있다. 전기도체 42는 절연판 56,58과 정상 작동중에 회로 차단기 20의 공간을 채우는 변압기유 19에 의해 기부 30으로부터 절연된다. 일반적으로 L형인 도체 42는 바이메탈 44의 한끝에 부착된 작은 다리부분을 갖는다. 바이메탈의 다른쪽 다리는 L형 단자 36에 연결된다.

단일 구동기구 60은 회로차단기 20의 모든 극을 작동시키도록 제공된다. 구동기구 60은 기다란 접점 48 아암의 하나에 연결되고 구동기구 60의 위치에 의해 이 접점 아암 48이 움직이면 관통 샤프트 50에 연결된 다른 기다란 접점아암 48도 움직인다. 모든 극을 위한 단일 구동기구 60은 지지기부 30에 견고히 부착된 측판 62,64에 고정되어 있다. 구동기구는 그들 두다리가 측판 62,64에 회동하게 연결된 U-형 구동부재 66으로 구성된다. 1차 결속장치 72는 측판 62,64사이에 위치한 샤프트 74에 회동하게 연결되어 있다. 한쌍의 토글링크는 토글의 일단이 기다란 접점 아암 48에 연결되고 토글의 타단은 1차 결속장치 72에 연결되고 1차 결속장치 72가 풀려지면 스냅동작으로 접점 아암 48을 들어올리는 U-형 부재 66과 토글의 곡부사이에 연결된 복수 스프링 80을 갖고 있다. 토글 링크는 곡부 피보트 핀에 의해 회동하게 함께 연결되어 있다. 하측 토글부재는 피보트핀에 의해 기다란 접점 아암 48에 하측이 연결되어 있다. 스프링 80에 의해 일어나는 상부 방향의 힘은 토글 링크를 1차 결속장치 72와 구속되게 한다.

1차 결속장치 72는 2차 결속장치 92에 의해 결속위치에서 풀릴 수 있게 유지된다. 2차 결속장치 92는 비틀림스프링에 의해 결속이 풀린 위치로 기울어진다. 2차 결속장치 92가 풀린 위치로 이동하면 1차 결속장치 72가 풀어져서 토글을 잡고 있는 스프링 80의 힘에 의해 회전하고 기다란 접점 아암 48을 들어올린다.

2차 결속장치 92는 트립바(bar)장치 92의 부분인 캠(cam) 표면 96에 의해 차단기가 닫힐때 결속이 풀리는 위치로의 이동이 방지된다. 보통 닫힌 회로 차단기에서 알 수 있듯이 2차 결속장치 92의 일부는 캠표면 96에 대해 접한다. 트립 바 장치가 미리 설정된 각도로 회전하면 캠표면 96은 2차 결속장치 92에 있는 개구부 100을 통해 회전하여 2차 결속장치 92가 결속을 푸는 위치로 회전하여 1차 결속장치 72을 풀고 회로차단기 20을 트립하여 개방시킨다. 트립 바 장치 98은 회로 차단기 20을 통한 전류가 미리 설정된 값을 초과할 때 전류 감응장치에 의해 회전하도록 연결된다.

회로 차단기 20의 각극에 개별적인 전류 감응 바이메탈트립부재 44가 제공되며 이것을 통해 관련된 극의 부하 전류가 흐른다. 즉, 바이메탈부재 44는 차단기 접점 38,40,43에 직렬로 회로 차단기의 회로에 연결된다. 바이메탈 44는 만곡부에서 조정나사 102에 의해 관통되게 부착되는 일반적으로 U-형으로 된다. 바이메탈 44의 한쪽다리는 고정된 도체 42에 연결되고 다른쪽 다리는 고정 단자 36에 연결된다. 조정나사 102는 바이메탈 44가 휠때 트립 바 장치 98의 절연부분과 접촉하도록 위치한다. 예를들어 정격전류의 500% 이하의 각부하가 발생할때는 바이메탈 부재가 가열되고 트립바장치 98쪽으로 휜다. 바이메탈부재가 통과하는 전류에 의해 휘면 조정나사 102의 둥근 부분이 트립 바 장치 98에 부착된 절연판에 부착된 조정나사 102를 구속하고 트립바 98을 반시계 방향트립 위치로 회전시켜 2차 결속장치 92를 풀어주고 회로차단기 20을 트립 오픈한다. 트립 바 장치 98의 캠부분 96은 2차 결속장치 92를 풀어주도록 표면아래에서 움직인다. 그후 1차 결속장치 72는 피보트 74주위로 회전하여 스프링 80의 작동선을 토글 피보트 곡부의 좌측으로 이동시켜 토글이 풀어져서 스냅동작으로 회로 차단기 20을 연다.

스프링 80의 일단에 연결된 작동부 66은 변압기탱크 11에 위치한 작동 핸들 120에 기계적으로 연결되어 있다. 작동핸들 120은 회로 차단기 20을 닫는 위치와 회로 차단기 20을 여는 위치 사이에서 이동 가능하다. 회로 차단기 접점 38,40,46은 작동 핸들 120이 열리는 위치로 움직이면 작동부 66이 시계방향으로의 움직임에 따라 수동으로 열 수 있다. 접점은 작동부 99의 반시계방향의 움직임에 따라 닫힌다. 이것은 스프링 80의 작동선을 좌측으로 옮겨 결과적으로 스프링 80은 토글을 그것의 연장된 중앙위치로 구동시켜 가동 브리지 접점 46을 스냅동작으로 닫힌 위치로 이동시킨다.

회로차단기 20은 피보트 점 74주위로 회전하는 1차 결속장치 72에 의해 닫힌 위치로 유지된다. 1차 결속장치 72의 결속면은 1차결속장치 72를 결속된 위치로 유지하기 위해 2차 결속장치 92의 부분에 의해 구속된다. 2차 결속장치 92가 시계방향으로 회전하면 1차 결속장치 72가 시계방향으로 회전하면 1차 결속장치 72가 풀어진다.

본 고안의 중요한 부분을 차지하는 전자구동장치 108 역시 차단기를 순간적으로 트립하기 위해 제공된다. 전자구동장치 108은 일체적으로 움직이기 위해 트립 바 98에 견고히 연결되어 있다. 전자구동장치 108은 트립 바 98에 견고히 고정된 단일체의 자철 부재로 구성된다. 2극 회로 차단기용 전자구동장치 108은 2개의 다리부분 110과 112가 있어 각 다리는 관련된 극의 바이메탈 44에 근접위치한다. 각극의 전류는 관련된 바이메탈 44를 통해 흐른다. 높은 과부하 전류가 바이메탈 44의 부분에 흐르면 관련된 다리부분 110 또는 112가 그쪽으로 끌려 회로 차단기 20을 트립 오픈 시킨다. 3극 회로 차단기에서는 자철부재에 3개의 다리부분이 제공될 수 있다. 고로 하나의 자철부재 108은 다수의 극을 과부하로부터 보호할 수 있다. 2차 결속장치의 트립 바 98과 일체로 구성된 마그네틱 트립 108은 마그네틱트립을 위해 힘을 배로하고 복수 부분으로 구성된 장치 일어나는 기계적 지연을 없앤다. 하나의 기계 구조에 마그네틱 트립기능과 결속기능을 함께 하는 것은 역시 가격의 면에서 유리하다.

회로차단기 20이 열리면 1차 결속장치 72와 2차 결속장치 92는 회로 차단기가 닫히기 전에 결속위치로 복귀되어야 한다. 작동장치의 재결속은 작동 핸들을 오프위치를 지나게 이동시키므로 이루어진다.

회로차단기 20은 그 후 상술한 방법으로 회로 차단기 20을 닫힌 위치로 작동핸들 120을 이동시켜서 닫혀진다.

Claims (1)

1. 제1고정 접점(38)과, 그 제1고정 접점과 분리된 제2고정접점(40)과, 브리지 접점(46)과, 그 브리지 접점에 연결되어 있으며 상기 제1접점과 상기 제2접점사이의 개폐위치 사이에서 회동하는 기다란 접점아암(48)과, 그 기다란 접점 아암을 닫힌 위치로 결속하는 결속위치일때 그 접점아암에 연결되는 1차 결속장치위치로 유지하는 결속된 위치에 있는 2차 결속장치(72)와, 회로 차단기를 흐르는 전류가 미리설정된 시간동안 선택된 트립레벨을 초과할 때 상기 2차 결속장치를 풀어주도록 작동하는 바이메탈(44)과 그 바이메탈에 흐르는 전류가 높은 전류의 과부하레벨을 초과할 때 2차 결속장치를 풀도록 상기 바이메탈쪽으로 끌리게 바이메탈에 근접하여 위치한 부분을 갖는 상기 2차 결속장치에 견고히 고정된 자기트립장치(108)로 구성되는 회로 차단기.