WO2013108998A1 - 배선용 차단기 - Google Patents

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WO2013108998A1
WO2013108998A1 PCT/KR2012/011307 KR2012011307W WO2013108998A1 WO 2013108998 A1 WO2013108998 A1 WO 2013108998A1 KR 2012011307 W KR2012011307 W KR 2012011307W WO 2013108998 A1 WO2013108998 A1 WO 2013108998A1
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trip
instantaneous
armature
circuit breaker
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PCT/KR2012/011307
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English (en)
French (fr)
Inventor
안병수
Original Assignee
현대중공업 주식회사
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H73/00—Protective overload circuit-breaking switches in which excess current opens the contacts by automatic release of mechanical energy stored by previous operation of a hand reset mechanism
    • H01H73/36—Protective overload circuit-breaking switches in which excess current opens the contacts by automatic release of mechanical energy stored by previous operation of a hand reset mechanism having electromagnetic release and no other automatic release
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/74—Means for adjusting the conditions under which the device will function to provide protection
    • H01H71/7463—Adjusting only the electromagnetic mechanism
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/10—Operating or release mechanisms
    • H01H71/12—Automatic release mechanisms with or without manual release

Definitions

  • the present application relates to a circuit breaker, and more particularly, it is possible to open and close the converter by manual or electrical operation, and in the device that automatically cuts off the current when an abnormal current such as overload and short circuit occurs,
  • the present invention relates to a circuit breaker that can vary instantaneous characteristics through operation, has a wide adjustable range, and can improve product reliability.
  • Korean Laid-Open Patent Publication No. 10-2009-0099891 is to provide a circuit breaker having an instantaneous trip mechanism for instantaneous interruption of an accident current, and is located in the lower chamber of the circuit breaker and is in contact with or separated from the fixed contactor and the fixed contactor.
  • a main circuit part having a rotatable movable contactor to open and close the circuit, an open driving position for driving the main circuit part to open the circuit, and the main circuit part to form a closed circuit, the main circuit part being located in an upper chamber of the circuit breaker;
  • An opening / closing mechanism having a closed driving position for driving a circuit portion, located in the upper chamber, and operated by an electromagnetic attraction force caused by an abnormal current on the circuit to trigger the opening and closing mechanism to operate in the open driving position.
  • a mechanical proficientous trip mechanism and the main circuit portion are located And an intermediate insulating partition wall disposed between the upper chamber and the lower chamber to separate and electrically insulate the lower chamber and the upper chamber in which the instantaneous trip mechanism and the opening and closing mechanism are located.
  • Korean Utility Model Registration Application No. 2019990031458 improves the structure of the trip device that operates the switchgear when an accident current is detected so that the operation of the switchgear can be performed reliably even if a trip current is detected on any of the RST phases. It is starting.
  • the technology is provided with a trip case in which a detector mechanism for detecting an overload and a short circuit current is built in each phase, and installed inside the upper end of the trip case so as to be rotatable within a predetermined angle, and interlocked by the operation of the overload and short circuit current detector mechanism.
  • a trip bar which overcomes the restoring force of the spring and rotates to the power side and is integrally connected across each phase, a trip cover coupled to the trip case and having a shooter rotation support jaw formed on an outer surface thereof, and rotatable on the shooter rotation support jaw. It is installed and equipped with a nail hitting part hitting the nail during the trip operation, a handle contact part contacting the opening / closing handle during reset, and a catching part caught on the top of the shooter control part of the trip bar when reset, and the shooter control part of the trip bar when the trip bar is reset and on.
  • the Korean Laid-Open Patent Publication No. 10-2008-0008920 relates to a tripping device used for an earth leakage breaker in a home distribution panel, and more particularly, an earth leakage breaker which enables a trip part necessary for an earth leakage breaker to be realized in one plane so as to be manufactured in a slim type. It relates to a trip device of.
  • the printed circuit board is mounted on the case surface of the overcurrent trip part, and has a trip circuit which detects a leakage current through the image current transformer and pulls the upper end of the operation trip bar to rotate at a predetermined angle about an axis.
  • Leakage current trip unit configured; A contact booth mounted on the other side of the operation trip bar; One end is seated on a locking jaw formed at a predetermined position of the operation trip bar, and the other end is seated on a pressing plate of the contact booth to press the operation trip bar and the contact booth, and the locking jaw when the operation trip bar rotates at a predetermined angle.
  • the pressure plate is released from the pressure plate is released; And a handle connected to the pressure plate and rotatably mounted on an axis formed on an upper side of the pressure plate to press the pressure plate.
  • a circuit breaker is an electrical device that automatically protects a circuit by automatically disconnecting a circuit when an abnormal current (for example, overcurrent or short circuit, etc.) occurs in a converter.
  • the circuit breaker for connecting a power supply side and a load side, and a circuit breaker It consists of a main circuit composed of a fixed contact portion and a movable contact therein, an opening / closing mechanism portion for connecting and shorting the main circuit, and a trip portion for automatically disconnecting the main circuit when the abnormal current occurs.
  • the trip unit is a device that automatically detects the abnormal current in the circuit breaker and automatically short-circuits the circuit when an abnormal current occurs.
  • the trip is to sense the amount of current when the instantaneous current flows, that is, when the current is applied at a constant magnification of the circuit breaker rated current, and cut off the main circuit at a certain magnification and a suitable time.
  • This function is called an instantaneous trip function. do.
  • the general trip device has a disadvantage in that the range of the current magnification causing the trip cannot be variously and constantly adjusted, and a problem may occur in the reliability of the trip function.
  • the present application is to provide a circuit breaker that can adjust the instantaneous current is cut at a certain magnification when the abnormal current occurs in the circuit breaker by a simple operation through the instant dial.
  • the present application is to provide a circuit breaker that can adjust the moment arm length between the instant spring and the armature through a plurality of local points corresponding to the instantaneous drainage of the instant dial, and adjust the instantaneous current at which the trip occurs to a wide range.
  • the present application is to provide a circuit breaker that can protect the main circuit by blocking the main circuit by automatically operating the switch mechanism by detecting the abnormal current when the abnormal current occurs in the circuit breaker through the trip unit.
  • the circuit breaker includes a fixed contact portion, a movable contact portion facing the fixed contact portion, an opening and closing mechanism portion for operating the movable contact portion, and a trip portion for blocking a main circuit through the opening and closing mechanism portion when an abnormal current occurs.
  • the trip part includes a magnet, an armature facing the magnet, an adjustable part, an instant bar for moving the adjustable part, an instant dial including a cam contacting the instant bar, and an instant for connecting one end of the armature and one end of the adjustable part.
  • the cam forms a plurality of local points corresponding to instantaneous drainage and adjusts the moment arm length between the instant spring and the armature through the plurality of local points.
  • the cam may form the plurality of local points as the radius gradually increases along the circumference.
  • the instant bar may further include an arm contacting the cam and a shaft for rotation of the instant bar.
  • the instant bar may determine the contact surface of the cam contacted by the arm through the instant dial to adjust the rotation angle of the adjustable part.
  • the instant spring may be extended or contracted according to the rotation angle of the adjustable part.
  • the moment arm length may be defined as the vertical distance between the spring and the armature.
  • the magnet may be electrically connected to the main circuit to generate an electromagnetic force when the abnormal current occurs.
  • the armature rotates by the electromagnetic force and may be electrically connected to the magnet.
  • the circuit breaker and related technology (s) of the present application can adjust the instantaneous current at which the main circuit is cut off at a certain magnification by a simple operation through an instant dial.
  • the circuit breaker and related technology (s) of the present application can adjust the moment arm length between the instant spring and the armature through a plurality of local points corresponding to instantaneous multiples of the instant dial, and adjust the instantaneous current at which the trip occurs to a wide range. have.
  • the circuit breaker of the present application and related technology can protect the main circuit by automatically disconnecting the main circuit by operating the switch unit by detecting an abnormal current when an abnormal current occurs in the circuit breaker through the trip part.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a circuit breaker according to an exemplary embodiment of the disclosed technology.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a trip part of the circuit breaker of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a trip part of the circuit breaker of FIG. 1.
  • FIGS. 4 is a view for explaining the instant dial of FIGS.
  • first and second are intended to distinguish one component from another component, and the scope of rights should not be limited by these terms.
  • first component may be named a second component, and similarly, the second component may also be named a first component.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a circuit breaker according to an exemplary embodiment of the disclosed technology.
  • the circuit breaker 100 includes a fixed contact part 110, a movable contact part 120, an opening / closing mechanism part 130, and a trip part 140.
  • the fixed contact unit 110 is fixedly disposed in the circuit breaker 100 to form a fixed contact.
  • the fixed contact 110 may be formed by bending the fixed contact in a U-shape.
  • the U-shaped bending is to reverse the current flow direction of the fixed contact portion 110 and the movable contact portion 120 in the opposite direction (that is, overcurrent, instantaneous current and short-circuit current) when the fixed contact portion 110 and the movable contact portion 120 This is to increase the electron repulsion of the liver.
  • the movable contact part 120 may face the fixed contact part 110 and may be rotated through the opening / closing mechanism part 130 to be connected or separated from the fixed contact part 110.
  • the movable contact portion 120 may be moved by manual operation of the opening and closing mechanism 130, and may be automatically moved through the tripping unit 140.
  • the opening and closing mechanism 130 may be connected to the movable contact portion 120, and may be connected to or separated from the fixed contact portion 110 by rotating the movable contact portion 120. In one embodiment, the opening and closing mechanism 130 may be manually operated to connect or cut off the main circuit, and may be automatically operated through the tripping unit 140 to connect or cut off the main circuit.
  • trip 140 may recognize the occurrence of an abnormal current and automatically operate the opening and closing mechanism 130 to cut off the main circuit.
  • trip 140 is comprised of magnet 141, armature 142, adjustable part 143, instant bar 144, instant dial 145, and instant spring 146.
  • the trip unit 140 may further include a heater and a bimetal.
  • the armature 142 may be operated when at least about 10 times more current than the rated current of the main circuit flows to operate the trip unit 140.
  • the bimetal may be operated when an abnormal current of about 1.3 to 8 times greater than the rated current of the main circuit flows to operate the trip unit 140.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a shape in which the trip unit 140 of the circuit breaker 100 of FIG. 1 is adjusted through the instant dial 145
  • FIG. 3 is a trip unit 140 of the circuit breaker 100 of FIG. 1.
  • the trip unit 140 includes a magnet 141 connected to the main circuit, an armature 142 facing the magnet 141, an adjustable bar 143, and an instant bar for moving the adjustable bar. 144, an instant dial 145 including a cam 145a in contact with the instant bar 144, and an instant spring 146 connecting one end of the armature 142 and one end of the adjustable part 143.
  • the trip part 140 may further include a shooter 147 for operating the opening and closing mechanism 130 and a crossbar 148 for restraining the movement of the shooter 147.
  • the magnet 141 is electrically connected to the main circuit and may generate an electromagnetic force when an abnormal current occurs. In one embodiment, the magnet 141 may generate sufficient electromagnetic force to attract the armature 142 when an abnormal current flows about 10 times or more of the main circuit rated current. The magnitude of the electromagnetic force that can attract the armature 142 can be adjusted via the instant dial 145.
  • the armature 142 may be rotated by the electromagnetic force generated by the magnet 141 to be electrically connected to the magnet 141, and may rotate the crossbar 148. In one embodiment, the armature 142 rotated by the electromagnetic force may be returned to a position after the abnormal current has been canceled and before being rotated by the elastic force of the instant spring 146.
  • the adjustable portion 143 faces the armature 142, and one end thereof is connected to one end of the armature 142 by an instant spring 146. In one embodiment, the other end of the adjustable portion 143 is in contact with the instant bar 144, is rotated by the rotation of the instant bar (144).
  • the instant bar 144 may further include a shaft for rotating the instant bar 144 and the arm 144a that contacts the cam 145a to operate the adjustable part 143.
  • the contact surface of the cam 145a contacted by the arm 144a through the instant dial 145 may be adjusted to adjust the rotation angle of the adjustable part 143.
  • the instant bar 144 may rotate in the clockwise direction through the instant dial 145, and may rotate the adjustable part 143 in the counterclockwise direction.
  • the instant dial 145 includes a cam 145a in contact with the arm 144a of the instant bar 144, and the cam 145a defines a plurality of local points 145b corresponding to instantaneous drainage.
  • the instant dial 145 includes a cam 145a that forms a plurality of local points 145b corresponding to instantaneous multiples while gradually increasing in radius along the circumference.
  • the cam 145a may be in contact with the instant bar 144 to adjust the rotation of the instant bar 144 and the adjustable part 143.
  • the instant spring 146 is adjusted by extension or contraction by the instant bar 144 and the adjustable part 143 rotated through the instant dial 145.
  • the vertical distance between the instant spring 146 and the armature 142 is defined as the moment arm length, and the moment arm length is adjusted through contact between the instant bar 144 and the plurality of local points 145b of the instant dial 145. .
  • the instant dial 145 may determine the magnitude of the current that the trip unit 140 operates when an abnormal current occurs in the main circuit by adjusting the moment arm length.
  • the instant bar 144 As the arm 144a of the instant bar 144 contacts the local spot with the small radius at the local spot with the small radius in the cam 145a of the instant dial 145, the instant bar 144 is gradually rotated clockwise. As a result, the moment adjusting arm 143 is gradually increased in the counterclockwise direction while the moment arm length is increased. As the moment arm length is increased, the magnitude of the current at which the trip unit 140 operates is increased.
  • the trip unit 140 rotates the armature 142 by an electromagnetic force generated by the magnet 141 when a current flowing over the instantaneous current value set through the instant dial 145 flows.
  • the armature 142 rotates counterclockwise by the electromagnetic force generated by the magnet 141, and rotates the crossbar 148.
  • the crossbar 148 rotates to release the restraint of the shooter 147 and to cause the shooter 147 to rotate.
  • the shooter 147 operates the opening and closing mechanism 130 through rotation.

Abstract

본 출원은 고정 접촉부, 고정 접촉부에 대향하는 가동 접촉부, 가동 접촉부를 동작시키는 개폐기구부 및 이상전류 발생시 개폐기구부를 통해 주회로를 차단하는 트립부를 포함하는 배선용 차단기에 있어서, 트립부는 마그네트, 마그네트와 대향하는 아마추어, 가조정부, 가조정부를 가동하는 인스턴트바, 인스턴트바와 접촉되는 캠을 포함하는 인스턴트 다이얼 및 아마추어의 일단과 가조정부의 일단을 연결하는 인스턴트 스프링을 포함하고; 캠은 순시 배수에 해당하는 복수의 국소 지점들을 형성하고, 복수의 국소 지점들을 통해 인스턴트 스프링과 아마추어 간의 모멘트 암 길이를 조절함으로써, 이상전류 발생시 주회로가 차단되는 순시 전류를 일정 배율로 조절할 수 있고, 인스턴트 다이얼을 통해 트립이 일어나는 순시 전류를 넓은 범위로 조정할 수 있으며, 이상전류를 인지하여 자동으로 주회로를 차단하여 주회로를 보호할 수 있다.

Description

배선용 차단기
본 출원은 배선용 차단기에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 전로를 수동 또는 전기 조작에 의해 개폐할 수 있으며, 과부하 및 단락 등의 이상 전류 발생시 자동적으로 전류를 차단하는 장치에 있어서, 사용 용도에 따라 간편한 조작을 통하여 순시 특성을 가변할 수 있고, 가조정 범위가 넓고 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 배선용 차단기에 관한 것이다.
한국공개특허 제10-2009-0099891호는 사고전류의 순시 차단을 위한 순시 트립 기구를 가진 배선용차단기를 제공하려는 것으로서, 배선용차단기의 하부실에 위치하고, 고정접촉자 및 고정접촉자에 접촉 또는 분리되는 위치로 회동가능한 가동접촉자를 구비하여 회로를 개폐하는 주 회로부, 배선용차단기의 상부실에 위치하고, 상기 주 회로부가 회로를 개방하도록 상기 주 회로부를 구동하는 개방 구동위치와 상기 주 회로부가 폐회로를 형성하도록 상기 주 회로부를 구동하는 폐로 구동위치를 갖는 개폐기구, 상기 상부실에 위치하고, 회로상의 이상전류 발생에 따른 전자기(electromagnetic) 흡인력에 의해 작동하여 상기 개폐기구를 상기 개방 구동위치로 동작하도록 트리거(trigger)하는 기계적 순시 트립 기구(instaneous trip mechanism) 및 상기 주 회로부가 위치하는 상기 하부실과 상기 순시 트립 기구 및 상기 개폐기구가 위치하는 상기 상부실을 분리하여 전기적으로 절연하도록, 상기 상부실과 하부실 사이에 설치되는 중간 절연격벽을 포함한다.
그리고 한국실용신안등록출원 제2019990031458호는 사고전류 검출시, 개폐기구를 동작시키는 트립장치의 구조를 개선하여 RST상 중 어느 상에서 트립전류가 검출되더라도 개폐기구의 동작이 확실하게 이루어질 수 있도록 한 기술을 개시하고 있다. 해당 기술은 과부하 및 단락전류를 검출하는 검출기구가 각 상에 내장되는 트립케이스와, 상기 트립케이스의 상단부 내측에 일정각도 내에서 회동가능하도록 설치되어 상기 과부하 및 단락전류 검출기구의 동작에 의해 연동하여 스프링의 복원력을 극복하고 전원측으로 회동하며 각상을 가로질러 일체로 연결된 트립바와, 상기 트립케이스에 결합되며 외측면 상에 슈터 회전지지턱이 형성된 트립커버와, 상기 슈터 회전지지턱상에 회동가능하게 설치되며 트립동작시 네일을 타격하는 네일타격부와 리셋시 개폐용 핸들과 접촉하는 핸들접촉부 및 리셋시 트립바의 슈터 제어부 상면에 걸리는 걸림부를 구비하여 상기 트립바의 리셋 및 온시 트립바의 슈터 제어부에 걸림부가 걸려있다가 수동트립 또는 자동트립시 슈터 제어부를 벗어나는 슈터와, 상기 슈터의 일측단과 트립커버의 상면 내측에 양단이 고정되어 트립바의 회동시 상기 슈터의 걸림부가 트립바의 슈터 제어부로부터 석방될 때까지 압축되다가 석방됨에 따라 복원력에 의해 상기 슈터에 강한 회전모멘트를 부여하게 되는 탄성부재를 구비한다.
그리고 한국공개특허 제10-2008-0008920 호는 가정용 분전반의 누전차단기에 사용되는 트립장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 누전차단기에 필요한 트립부를 한 평면상에서 구현되도록 하여 슬림형으로 제조가능하도록 한 누전차단기의 트립장치에 관한 것이다. 해당 기술은 케이스 내부에 장착되는 누전차단기의 트립장치를 구성함에 있어서, 일단이 전원접속단자에 연결되어 상하로 나란하게 장착되는 두 개의 바이메탈과, 상기 두 개의 바이메탈의 타단이 상·하단에 형성된 삽입공에 삽입되어 장착되는 구동트립바로 구성되는 과전류 트립부; 상기 두 개의 바이메탈 사이에 장착되는 영상변류기, 상기 구동트립바의 타측에 위치하고 케이스 소정위치에 형성된 축에 장착되며, 상기 구동트립바의 상하이동으로 하단이 밀려 축을 중심으로 소정각도로 회전되는 작동트립바; 상기 과전류 트립부 상부의 케이스 면에 장착되며, 상기 영상변류기를 통해 누설전류를 감지하여 상기 작동트립바의 상단을 잡아당김으로써 축을 중심으로 소정각도로 회전되도록 하는 트립회로가 구비된 인쇄회로기판으로 구성되는 누설전류 트립부; 상기 작동 트립바의 타측에 장착되는 접점부스; 상기 작동 트립바의 소정위치에 형성된 걸림턱에 일단이 안착되고 상기 접점부스의 누름판에 타단이 안착되어 상기 작동 트립바와 상기 접점부스를 가압하게 되고, 상기 작동 트립바가 소정각도로 회전시 상기 걸림턱에서 이탈되어 가압상태가 해제되는 가압판; 및 상기 가압판에 연결되어 상기 가압판의 상부측에 형성된 축에 회전가능하도록 장착되어 상기 가압판을 가압하는 핸들로 구성된다.
상술한 바와 같은 배선용 차단기는, 일반적으로 전로의 이상전류(예를 들어, 과전류 또는 단락 등) 발생시 자동으로 회로를 차단하여 회로를 보호하는 전기장치로서, 전원측과 부하측을 연결하는 단자부와, 배선용 차단기 내의 고정 접촉부와 가동 접촉부로 구성된 주회로, 주회로를 연결 및 단락하는 개폐기구부, 이상전류 발생시 자동으로 개폐기구부를 작동하여 주회로를 차단하는 트립부로 이루어진다. 여기서, 트립부는 이상전류 발생시 인위적인 개폐와 관계없이 배선용 차단기 내에서 이상전류를 인지하여 자동으로 회로를 단락시키는 장치이다.
이때, 트립은 순시 전류가 흐를 때, 즉 배선용 차단기 정격 전류의 일정 배율로 전류가 인가될 때 전류량을 감지하여 일정 배율, 적당한 시간에 주회로를 차단하는 것을 말하는 것으로, 이러한 기능을 순시 트립 기능이라고 한다. 그런데, 일반적인 트립 장치는, 트립을 일으키는 전류 배율의 범위를 다양하고 일정하게 조정할 수 없는 단점이 있고, 트립 기능의 신뢰성에 문제가 발생할 수 있다.
본 출원은 인스턴트 다이얼을 통하여 간단한 조작으로 배선용 차단기 내에서 이상전류 발생시 주회로가 차단되는 순시 전류를 일정 배율로 조절할 수 있는 배선용 차단기를 제공하고자 한다.
본 출원은 인스턴트 다이얼의 순시 배수에 해당하는 복수의 국소지점들을 통해 인스턴트 스프링과 아마추어 간의 모멘트 암 길이를 조절하고, 트립이 일어나는 순시 전류를 넓은 범위로 조정할 수 있는 배선용 차단기를 제공하고자 한다.
본 출원은 트립부를 통하여 배선용 차단기 내에서 이상전류 발생시 이상전류를 인지하여 자동으로 개폐기구부를 작동해 주회로를 차단함으로 주회로를 보호할 수 있는 배선용 차단기를 제공하고자 한다.
실시예들 중에서, 배선용 차단기는 고정 접촉부, 상기 고정 접촉부에 대향하는 가동 접촉부, 상기 가동 접촉부를 동작시키는 개폐기구부 및 이상전류 발생시 상기 개폐기구부를 통해 주회로를 차단하는 트립부를 포함하고,
상기 트립부는 마그네트, 상기 마그네트와 대향하는 아마추어, 가조정부, 상기 가조정부를 가동하는 인스턴트바, 상기 인스턴트바와 접촉되는 캠을 포함하는 인스턴트 다이얼 및 상기 아마추어의 일단과 상기 가조정부의 일단을 연결하는 인스턴트 스프링을 포함하며,
상기 캠은 순시 배수에 해당하는 복수의 국소 지점들을 형성하고, 상기 복수의 국소 지점들을 통해 상기 인스턴트 스프링과 상기 아마추어 간의 모멘트 암 길이를 조절한다. 상기 캠은 원둘레를 따라 점차적으로 반경이 커지면서 상기 복수의 국소지점들을 형성할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 인스턴트바는 상기 캠을 접촉하는 암과 상기 인스턴트바의 회전을 위한 샤프트를 더 포함할 수 있다. 상기 인스턴트바는 상기 인스턴트 다이얼을 통해 상기 암에 의하여 접촉되는 상기 캠의 접촉면 결정하여 상기 가조정부의 회동 각도를 조절할 수 있다. 상기 인스턴트 스프링은 상기 가조정부의 회동 각도에 따라 신장 또는 수축될 수 있다. 상기 모멘트 암 길이는 상기 스프링과 상기 아마추어 간의 수직 거리로 정의될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 마그네트는 상기 주회로에 전기적으로 연결되어 상기 이상전류 발생시 전자기력을 생성될 수 있다. 상기 아마추어는 상기 전자기력에 의해 회동하여 상기 마그네트와 전기적으로 연결될 수 있다.
본 출원의 배선용 차단기 및 이와 관련된 기술(들)은 인스턴트 다이얼을 통하여 간단한 조작으로 배선용 차단기 내에서 이상전류 발생시 주회로가 차단되는 순시 전류를 일정 배율로 조절할 수 있다.
본 출원의 배선용 차단기 및 이와 관련된 기술(들)은 인스턴트 다이얼의 순시 배수에 해당하는 복수의 국소지점들을 통해 인스턴트 스프링과 아마추어 간의 모멘트 암 길이를 조절하고, 트립이 일어나는 순시 전류를 넓은 범위로 조정할 수 있다.
본 출원의 배선용 차단기 및 이와 관련된 기술(들)은 트립부를 통하여 배선용 차단기 내에서 이상전류 발생시 이상전류를 인지하여 자동으로 개폐기구부를 작동해 주회로를 차단함으로 주회로를 보호할 수 있다.
도 1은 개시된 기술의 일 실시예에 따른 배선용 차단기를 설명하는 단면도이다.
도 2는 도 1의 배선용 차단기의 트립부를 설명하는 단면도이다.
도 3은 도 1의 배선용 차단기의 트립부를 설명하는 단면도이다.
도 4는 도 2 내지 도 3의 인스턴트 다이얼을 설명하는 도면이다.
개시된 기술에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 개시된 기술의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 개시된 기술의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 개시된 기술에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다"또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 개시된 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
도 1은 개시된 기술의 일 실시예에 따른 배선용 차단기를 설명하는 단면도이다.
도 1을 참조하면, 배선용 차단기(100)는 고정 접촉부(110), 가동 접촉부(120), 개폐기구부(130) 및 트립부(140)로 구성된다.
고정 접촉부(110)는 배선용 차단기(100) 내부에 고정되게 배치되어 고정 접점을 형성한다. 일 실시예에서, 고정 접촉부(110)는 고정 접점이 U자형으로 절곡되어 형성될 수 있다.
이때, U자형 절곡은 고정 접촉부(110)와 가동 접촉부(120)의 전류 흐름 방향을 반대로 향하게 하여 이상전류(즉, 과전류, 순시 전류 및 단락 전류) 발생시 고정 접촉부(110)와 가동 접촉부(120)간의 전자 반발력을 증대 시키기 위함이다.
가동 접촉부(120)는 고정 접촉부(110)에 대향하고, 개폐기구부(130)를 통해 회동되어 고정 접촉부(110)와 연결 또는 분리될 수 있다. 일 실시예에서, 가동 접촉부(120)는 개폐기구부(130)의 수동 조작으로 이동될 수 있고, 트립부(140)를 통해 자동으로 이동될 수 있다.
개폐기구부(130)는 가동 접촉부(120)와 연결되고, 가동 접촉부(120)를 회동 시켜 고정 접촉부(110)와 연결 또는 분리 시킬 수 있다. 일 실시예에서, 개폐기구부(130)는 수동 조작되어 주회로를 연결 또는 차단 시킬 수 있고, 트립부(140)를 통해 자동으로 작동되어 주회로를 연결 또는 차단 시킬 수 있다.
트립부(140)는 이상전류 발생시 이를 인지하여 자동으로 개폐기구부(130)를 작동시켜 주회로를 차단할 수 있다. 일 실시예에서, 트립부(140)는 마그네트(141), 아마추어(142), 가조정부(143), 인스턴트바(144), 인스턴트 다이얼(145) 및 인스턴트 스프링(146)으로 구성된다.
다르게는, 트립부(140)는 히터와 바이메탈을 더 포함할 수 있다. 아마추어(142)는 주회로 정격전류보다 약 10배 이상의 이상전류가 흐를 때 작동되어 트립부(140)를 작동시킬 수 있다. 바이메탈은 주회로 정격전류보다 약 1.3 ~ 8 배 정도의 이상전류가 흐를 때 작동되어 트립부(140)를 작동시킬 수 있다.
도 2는 도 1의 배선용 차단기(100)의 트립부(140)가 인스턴트 다이얼(145)을 통해 조정된 형상을 설명하는 단면도이고, 도 3은 도 1의 배선용 차단기(100)의 트립부(140)가 인스턴트 다이얼(145)을 통해 조정된 형상을 설명하는 단면도이다.
도 2 내지 도 3을 참조하면, 트립부(140)는 주회로에 연결되는 마그네트(141), 마그네트(141)와 대향하는 아마추어(142), 가조정부(143), 가조정부를 가동하는 인스턴트바(144), 인스턴트바(144)와 접촉되는 캠(145a)을 포함하는 인스턴트 다이얼(145) 및 아마추어(142)의 일단과 가조정부(143)의 일단을 연결하는 인스턴트 스프링(146)으로 구성된다. 일 실시예에서, 트립부(140)는 개폐기구부(130)를 작동시키는 슈터(147)와 슈터(147)의 움직임을 구속하는 크로스바(148)를 더 포함할 수 있다.
마그네트(141)는 주회로에 전기적으로 연결되고, 이상전류 발생시 전자기력을 생성할 수 있다. 일 실시예에서, 마그네트(141)는 주회로 정격전류의 약 10배 이상의 이상전류가 흐를 때 아마추어(142)를 끌어당기기에 충분한 전자기력이 발생될 수 있다. 아마추어(142)를 끌어당길 수 있는 전자기력 크기는 인스턴트 다이얼(145)을 통해 조절될 수 있다.
아마추어(142)는 마그네트(141)에서 발생되는 전자기력에 의해 회동되어 마그네트(141)와 전기적으로 연결될 수 있고, 크로스바(148)를 회동시킬 수 있다. 일 실시예에서, 전자기력에 의해 회동된 아마추어(142)는 이상전류가 소거된 후 인스턴트 스프링(146)의 탄성력에 의해 회동되기 전 위치로 복귀될 수 있다.
가조정부(143)는 아마추어(142)와 대향하고, 일단이 인스턴트 스프링(146)에 의해 아마추어(142)의 일단과 연결된다. 일 실시예에서, 가조정부(143)는 타단이 인스턴트바(144)와 접촉되고, 인스턴트바(144)의 회동에 의해 회동된다.
인스턴트바(144)는 가조정부(143)를 가동하고, 캠(145a)을 접촉하는 암(144a)과 인스턴트바(144)의 회전을 위한 샤프트를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 인스턴트 다이얼(145)을 통해 암(144a)에 의하여 접촉되는 캠(145a)의 접촉면을 결정하여 가조정부(143)의 회동 각도를 조절할 수 있다. 인스턴트바(144)는 인스턴트 다이얼(145)을 통해 시계 방향으로 회동하고, 가조정부(143)를 반시계 방향으로 회동시킬 수 있다.
인스턴트 다이얼(145)은 인스턴트바(144)의 암(144a)과 접촉되는 캠(145a)을 포함하고, 캠(145a)은 순시 배수에 해당하는 복수의 국소 지점들(145b)을 형성한다.
도 4는 도 2 내지 도 3의 인스턴트 다이얼(145)을 확대하여 도시한 도면이다.
도 2, 도 3 및 도 5에서, 인스턴트 다이얼(145)은 원둘레를 따라 점차적으로 반경이 커지면서 순시 배수에 해당하는 복수의 국소지점들(145b)을 형성하는 캠(145a)을 포함한다. 일 실시예에서, 캠(145a)은 인스턴트바(144)와 접촉하여 인스턴트바(144)와 가조정부(143)의 회동을 조절할 수 있다.
인스턴트 스프링(146)은 인스턴트 다이얼(145)을 통해 회동되는 인스턴트바(144)와 가조정부(143)에 의해 신장 또는 수축이 조절된다.
인스턴트 스프링(146)과 아마추어(142) 간의 수직 거리는 모멘트 암 길이로 정의되고, 모멘트 암 길이는 인스턴트바(144)와 인스턴트 다이얼(145)의 복수의 국소 지점들(145b)간의 접촉을 통해 조절된다. 일 실시예에서, 인스턴트 다이얼(145)은 모멘트 암 길이 조절을 통해 주회로에 이상전류 발생시 트립부(140)가 작동하는 전류의 크기를 결정할 수 있다.
인스턴트 다이얼(145)의 캠(145a)에서 반경이 작은 국소 지점에서 반경이 큰 국소지점으로 인스턴트바(144)의 암(144a)이 접촉될수록, 인스턴트바(144)는 시계방향으로의 회동이 점차적으로 커지고, 이에 따라 가조정부(143)는 반시계 방향으로 회동이 점차적으로 커지면서 모멘트 암 길이가 증대된다. 모멘트 암 길이가 증대됨에 따라 트립부(140)가 작동하는 전류의 크기는 증대된다.
트립부(140)는 이상전류 발생 시 인스턴트 다이얼(145)을 통해 설정된 순시 전류값을 넘어가는 전류가 흐르게 되면 마그네트(141)에서 발생되는 전자기력에 의해 아마추어(142)가 회동된다.
아마추어(142)는 마그네트(141)에서 발생된 전자기력에 의해 반시계 방향으로 회동하고, 크로스바(148)를 회동시킨다. 크로스바(148)는 회동하여 슈터(147)의 구속을 해제하고, 슈터(147)를 회동하게 한다. 슈터(147)는 회동을 통해 개폐기구부(130)를 작동시킨다.
상기에서는 본 출원의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 출원의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 출원을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (8)

  1. 고정 접촉부, 상기 고정 접촉부에 대향하는 가동 접촉부, 상기 가동 접촉부를 동작시키는 개폐기구부 및 이상전류 발생시 상기 개폐기구부를 통해 주회로를 차단하는 트립부를 포함하는 배선용 차단기에 있어서,
    상기 트립부는 마그네트, 상기 마그네트와 대향하는 아마추어, 가조정부, 상기 가조정부를 가동하는 인스턴트바, 상기 인스턴트바와 접촉되는 캠을 포함하는 인스턴트 다이얼 및 상기 아마추어의 일단과 상기 가조정부의 일단을 연결하는 인스턴트 스프링을 포함하고,
    상기 캠은 순시 배수에 해당하는 복수의 국소 지점들을 형성하고, 상기 복수의 국소 지점들을 통해 상기 인스턴트 스프링과 상기 아마추어 간의 모멘트 암 길이를 조절하는 배선용 차단기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 캠은
    원둘레를 따라 점차적으로 반경이 커지면서 상기 복수의 국소지점들을 형성하는 것을 특징으로 하는 배선용 차단기.
  3. 제1항에 있어서, 상기 인스턴트바는
    상기 캠을 접촉하는 암과 상기 인스턴트바의 회전을 위한 샤프트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배선용 차단기.
  4. 제3항에 있어서, 상기 인스턴트바는
    상기 인스턴트 다이얼을 통해 상기 암에 의하여 접촉되는 상기 캠의 접촉면을 결정하여 상기 가조정부의 회동 각도를 조절하는 것을 특징으로 하는 배선용 차단기.
  5. 제4항에 있어서, 상기 인스턴트 스프링은
    상기 가조정부의 회동 각도에 따라 신장 또는 수축되는 것을 특징으로 하는 배선용 차단기.
  6. 제5항에 있어서, 상기 모멘트 암 길이는
    상기 인스턴트 스프링과 상기 아마추어 간의 수직 거리로 정의되는 것을 특징으로 하는 배선용 차단기.
  7. 제1항에 있어서, 상기 마그네트는
    상기 주회로에 전기적으로 연결되어 상기 이상전류 발생시 전자기력을 생성하는 것을 특징으로 하는 배선용 차단기.
  8. 제6항에 있어서, 상기 아마추어는
    상기 전자기력에 의해 회동하여 상기 마그네트와 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 배선용 차단기.
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