KR910008011B1 - 회로차단기의 과전류 트립장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

회로차단기의 과전류 트립장치

제1도는 본 발명의 과전류트립장치를 포함하는 회로차단기 전체를 도시한 종단면도.

제2도는 본 발명의 과전류트립장치를 도시한 확대사시도.

제3도는 선행기술의 과전류트립장치를 포함하는 회로차단기 전체를 도시한 종단면도.

제4도는 선행기술의 과전류트립장치를 도시한 확대종단면도.

본 발명은 회로차단기 과전류트립장치, 특히 열전자형 과전류트립장치에 관한 것이다.

예를 들어 정격전류 30A 이하의 소형회로차단기에 사용되는 과전류트립장치는 대개 두종류로 분류된다.

첫번째 유형은 열전자형으로 이 열전자형 과전류 트립장치에서는 회로차단기에 유입되는 전류가 적접 바이메탈에 흐르도록 설계된다. 전자석은 바이메탈에 흐르는 단락등으로 인한 큰 전류에 의해 동작되며, 정격전류 이상일 때 차단기를 트립시킨다. 두번째 유형은 완전 전자형으로, 이 완전전자형 과전류트립장치에서 전자석은 오일대시포트(oil dash-pot)와 함께 사용되므로 구조가 복잡하고 가격이 비싸며, 또한 대시포트에서 기름이 누설되는 것을 막기 힘들어서 거의 수요가 없다.

제3도 및 4도에 도시된 공지의 열전자형 과전류트립장치에는 분류회가 바이메탈과병렬로 설비되어 있다. 우선 제3도를 참고하면 절연케이싱(1)과 절연덮개(2)는 접촉자장치(20), 가요성 도체(3)와 접속도체(4)를 통해 접촉장치(20)에 접속되는 과전류트립장치(40), 및 접속자장치(20)를 개폐하기 위해 접촉자장치(20)에 접속되는 개폐기구(50)를 감싼다. 개폐기구(50)는 과전류트립장치(40)와 결합한다. 전원측 단자(5)는 접촉자장치(20)에 접속되고, 부하측단자(6)는 과전류트립장치(40)에 접속된다. 접촉자장치(20)는 전원측 단자(5)로 연장되는 일단과 고정접점(11)이 부착되는 타단을 구비하는 고정접촉자(12), 가동접점(13)이 고착되는 일단과 가요성도체(3)가 접속되는 타단을 구비하는 가동접촉자(14), 가동접촉자(14)의 중간부에 핀으로 접속되는 일단과 극간을 서로 통하는 크로스바(7)에 고정되는 타단을 구비하는 가동접촉자 지지물(15), 가동접촉자 지지물(15)과 가동접촉자(14)사이에 놓여 가동접점(13)과 고정접점(11)간에 접촉압력을 부여하는 접촉스프링(16) 및 고정접점(11)과 가동접점(13)의 개극영역을 둘러싸는 아크소호실(17)을 주요구성 요소로 한다. 과전류트립장치(40)는 접속도체(4)에 접속되는 고정단과 가요성 도체(21)를 통하여 부하측단자(6)에 접속되는 자유단을 갖는 바이메탈(22), 바이메탈(22)을 둘러싸도록 배치되는 한쪽 측면이 개방된 대체로 C자형의 고정철심(23), 고정철심(23)의 개구측에서 피보트식으로 지지되는 가동철심(25), 가동철심(25)으로부터 고정철심(23)으로 연장하는 복귀스프링(24), 바이메탈(22)의 자유단과 결합하여 진퇴가능한 결합나사(26), 가동철심(25)으로 연장된 트립레버(27) 및 트립레버(27)의 선단과 결합할 수 있게 배치된 트립레버(28)와 래치리서버(29)로 이루어지는 트립기구(30)를 구성요소로 한다. 개폐기구(50)는 핀에 의해 가동접촉자 지지물(15)에 접속되는 일단과 래치리시버(29)와 결합하는 래치(41)에 핀에 의해 접속되는 타단을 구비하는 토글링크(42), 피보트식으로 지지되는 머리부에 덮개(2)에 형성된 창(2a)으로부터 돌출한 조작핸들(43)이 끼워지는 핸들레버(44) 및 토글링크(42)의 관절핀(45)과 핸들레버(44)사이에 뻗어있는 개폐스프링(46)으로 주로 구성된다.

이상의 구조에 기초하여 과전류트립장치는 다음 방식으로 동작한다. 접촉자장치(20)에 직렬접속된 바이메탈(22)에 과전류정격에 서서히 근접하는 전류가 흐르면 바이메탈(22)의 저항은 주율열을 발생시킨다. 그 결과 바이메탈(22)의 자유단이 반시계 방향으로 휘어져 결합나사(26)의 선단이 트립기구(30)의 트립레버(28)를 반시계 방향으로 회전하게 하므로 개폐기구(50)의 래치(41)의 래치리시버(29)의 결합이 풀리고 토글링크(42)가 움직여 접촉자장치(20)는 차단동작을 한다. 접촉자장치(20)와 바이메탈(22)에 큰 단락사고전류가 흐르면 바이메탈(22)은 다시 열을 발생하며 휘어지게 된다. 그러나 바이메탈이 휘기전에 고정철심(23)에 발생한 자속은 복귀스프링(24)의 스프링력을 극복하여 가동철심(25)을 끌어당긴다. 천천히 증가하는 과전류의 경우 트립레버(27)의 선단에 의해 접촉자장치(20)는 트립기구(30)와 개폐기구(50)를 통하여 차단동작을 실행하게 된다.

제4도에는 다른 선행기술의 장치가 도시되어 있다. 제4도에는 접속판(4)과 부하측단자(6)간에 바이메탈(22)로 형성된 회로와 병렬인 가동접점(31)이 고정접점(32)으로 구성되는 접점장치와 접속선(33)으로 구성되는 분류회로가 설비된다. 가동접점(31)은 가동철심(25)에 고착되고 고정접점(32)은 고정철심(23)에 고착된다. 가동접점(31)은 가요성 도체(34)를 통하여 접속판(4)에 접속된다. 이 장치에서 단락사고전류는 분류됨으로 바이메탈(22)을 흐르는 전류가 감소된다.

그러나 상술한 선행기술에서 큰 단락사고전류가 제3도에서 처럼 흐르면 바이메탈(22)의 발열량이 바이메탈의 허용범위를 초과할 수도 있어 차단동작을 수행하기도 전에 바이메탈(22)이 변형되거나 용융될 가능성이 있게 된다.

제4도에 도시된 예에서 바이메탈(22)에 과전류가 흐르면 고정철심(23)은 전류에 의해 발생하는 자속에 의해 자화됨으로 가동철심(25)은 고정철심쪽으로 끌려가 접촉하게 된다. 이와 같이 하여 상술한 분류회로가 형성된다. 그러나 발생자속은 흔히 너무 적어서 가동철심(25)을 충분히 신속하게 끌어당기지 못한다. 분류회로가 형성되기 전에 바이메탈에 큰 단락사고전류가 흐르면 바이메탈(22)은 변형되거나 용융되어 사고시에 있어야 할 차단동작이 수행되지 못하게 된다.

본 발명의 목적은 어떠한 단락과 전류를 상태에서도 효과적인 차단동작을 할 수 있는 단순, 소형구조의 직접가열식 열전자형 회로차단기 과전류트립장치를 제공하여 상술한 단점을 제거하고자 하는데 있다.

본 발명의 부가적인 목적과 장점은 후술할 설명에서 설명하겠지만, 일부는 이 설명에서 명확해지며 일부는 본 발명을 실시함으로써 지득될 수 있다. 본 발명의 목적과 장점은 특히 청구범위에서 지적한 수단과 조합에 의해 실현되고 달성될 수 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 회로차단기 과전류트립장치는 바이메탈을 수용하도록 배치된 한쪽끝이 개방된 형태의 고정철심, 전류를 전도하고 과전류가 존재하면 휘어지는 바이메탈, 고정철심의 개방측에 이웃하여 피보트식으로 지지되고 사고전류가 흐르면 복귀스프링력을 극복하면서 고정철심쪽으로 끌려가는 가동철심, 가동철심이 끌려가고 바이메탈이 휘면 동작하는 트립기구, 고정철심의 개방측에 이웃하여 접속선을 통하여 부하측 단자에 접속되는 고정철심, 가동철심이 고정철심쪽으로 끌려갈 때 고정접점과 접촉할 수 있도록 가동철심에 고착되고 바이메탈의 고정단에 접속되는 가동접점, 및 바이메탈의 자유단을 부하측 단자에 접속하는 가요성 도체를 구비하며, 고정철심의 자기장을 증가시키기 위하여 상기 가요성도체를 고정철심에 적어도 1회이상 감는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 과전류트립장치에서는 가요성 도체를 고정철심에 적어도 1회이상 감아서 바이메탈의 자유단을 부하측 단자에 접속시킨다. 이 장치에서 큰 단락사고전류가 바이메탈에 흐르면 고정철심에 의해 발생한 자기력이 증가함으로 가동철심은 급속히 고정접점 쪽으로 끌려가 접촉하여 분류회로를 형성한다.

명세서의 일부를 구성하는 첨부도면은 앞서 일반적으로 설명되고 이후 상세하게 설명되는 본 발명의 바람직한 실시예를 도시한 것으로써 본 발명의 원리를 설명하는데 도움을 주기 위한 것이다.

이제 첨부도면에 도시된 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

제1도 및 2도는 본 발명의 회로차단기 과전류트립장치의 한 실시예를 도시한다. 제1도는 차단기 전체의 종단면도이고 제2도는 과전류트립장치를 도시한 확대 사시도이다. 제1도 및 2도에 있어서의 구성요소는 제 3도 및 4도(선행기술에서 표시한)에서 도시된 것과 같은 것이며 같은 작용을 하며 같은 번호로 표시된다. 그러므로 다음의 설명은 본 발명과 선행기술 장치사이의 차이점에 중점을 두기로 한다. 본 발명과 선행기술의 과전류트립장치 사이의 차이점은 다음과 같다. 제2도에서 바이메탈(22)의 자유단은 고정철심(23)에 수회감긴 가요성 도체(21)에 의해 부하측단자(6)에 접속되고, 가동접점(31)은 가동철심(25)에 고착되어 가요성 도체(34)를 통하여 접속도체(4)에 접속되며, 고정접점(32)은 고정철심(23)에 부착된다. 이상의 구조에 기초하여, 제1도에 도시된 바처럼 접촉자장치(20)가 닫히면 전류는 전원측단자(5)→접촉자장치(20)→가요성도체(3)→접속도체(4)→바이메탈(22)→가요성도체(21)→부하측단자(6)의 순서로 흐른다. 단락사고전류의 경우처럼 전류가 증가하는 경우에 고정철심(23)은 고정철심의 둘레를 수회 감은 가요성 도체(21)에 흐르는 전류에 의해 발생되는 강력한 자속 때문에 가동철심(25)을 강하게 끌어당긴다. 고정철심에 감긴 가요성 도체에 흐르는 전류가 증가함에 따라 자기견인력도 증가함으로 가동철심(25)의 움직임이 가속된다. 선행기술에서처럼 가동철심(25)의 운동이 트립레버(27)의 선단으로 이동되므로 접촉자장치(20)는 트립기구(30)와 개폐기구(50)를 통하여 차단동작을 실행한다.

제2도에 도시된 실시예에는 접속선(33)을 약 1회정도 감은 고정철심이 도시되어 있다. 그러나 분류회로가 폐로된 후에 전류가 감소되면서 자기견인력이 강하하는 것을 보상하기 위하여 고정철심(23)에 접속선(33)을 1회이상 감을 수도 있다. 바이메탈(22)에 흐르는 사고전류의 크기와 전류가 흐르는 시간이 감소되면 바이메탈(22)이 손상을 입을 위험성도 감소된다.

상술한 바처럼 고정철심에 가요성 도체를 적어도 1회이상 감아 바이메탈의 자유단을 부하측 단자에 접속하므로, 설계가 복잡해지거나 장치의 규모가 증대되지 않고도 작은 정격전류로 큰 단락용량을 갖는, 전로(電路)에 사용가능한 회로차단기 과전류트립장치를 제공할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예가 첨부도면에 의하여 상세히 설명되었지만 본 발명은 바로 그 실시예에만 국한되는 것이 아니라 본 발명의 사상과 범위로부터 벗어남이 없이 당해분야의 전문가에 의해 다양한 변경 또는 수정이 실행될 수도 있다는 것을 이해하여야 한다.

Claims (2)

1. 전류를 전도하는 예정된 사고전류가 흐르면 이에 반응하여 휘어지도록 되어 있는 바이메탈, 바이메탈을 수용하도록 배치되는 측면이 개방된 고정철심, 상기 고정철심의 개방측에 인접하여 피보트식으로 지지되고 사고전류가 되면 이에 반응하여 상기 고정철심에 자기적으로 끌려가는 가동철심, 상기 가동철심의 상기 고정철심쪽으로의 이동과 상기 바이메탈의 휨에 반응하는 트립기구, 상기 고정철심의 개방측에 인접하여 배치되고 접속선을 통하여 부하측 단자에 전기적으로 접속되는 고정접점 및 상기 고정접점과 접촉가능하게 상기 가동철심에 고착되고 접속도체를 통하여 상기 바이메탈의 고정단에 접속되는 가동접점으로 구성되는 회로차단기 과전류트립장치에 있어서, 고정철심의 자기장을 증가시키기 위한 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 회로차단기 과전류트립장치.
2. 제1항에 있어서 자기장을 증가시키기 위한 상기 수단은 상기 고정철심 둘레에 적어도 1회이상 감기는 가요성 도체를 구비하고 상기 가요성 도체의 양단은 상기 바이메탈과 상기 부하측단자에 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 과전류트립장치.

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