WO2025239756A1 - 모터 보호용 차단기의 트립 장치 - Google Patents

모터 보호용 차단기의 트립 장치

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WO2025239756A1
WO2025239756A1 PCT/KR2025/099254 KR2025099254W WO2025239756A1 WO 2025239756 A1 WO2025239756 A1 WO 2025239756A1 KR 2025099254 W KR2025099254 W KR 2025099254W WO 2025239756 A1 WO2025239756 A1 WO 2025239756A1
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trip
circuit breaker
motor protection
plate
trip device
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PCT/KR2025/099254
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English (en)
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Inventor
이경구
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LS Electric Co Ltd
Original Assignee
LS Electric Co Ltd
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Publication date
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    • 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
    • H01H71/02—Housings; Casings; Bases; Mountings
    • H—ELECTRICITY
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    • 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
    • H—ELECTRICITY
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    • 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
    • H01H71/14—Electrothermal mechanisms
    • H01H71/16—Electrothermal mechanisms with bimetal element

Definitions

  • the present invention relates to a circuit breaker for motor protection, and more particularly, to a trip device of a circuit breaker for motor protection.
  • a motor protection circuit breaker (MMS; Manual Motor Starter) is a device used in an electric circuit with a rated insulation voltage of 690 V AC (frequency 50 Hz or 60 Hz) or less. It is installed in front of the motor and operates when an accident current occurs due to overcurrent, phase loss, phase reverse, short circuit, ground fault, etc., thereby protecting the system and load equipment by cutting off the system.
  • MMS Manual Motor Starter
  • Fig. 1 shows an external perspective view of a circuit breaker for motor protection according to the prior art
  • Fig. 2 shows an internal perspective view of a circuit breaker for motor protection according to the prior art.
  • the above motor protection circuit breaker is equipped with a detecting unit (trip unit) (30) that detects when an accident current such as overcurrent, phase loss, phase reverse, short-circuit current, or ground fault occurs inside the housing (2), an operating mechanism (20) that trips the circuit breaker according to a detection signal of the detecting unit, a contact unit (10) that opens and closes a line while interlocking with the operation of the operating mechanism, and an arc extinguishing unit (40) that extinguishes an arc generated when the contacts of the contact unit separate during breaking and discharges it to the outside.
  • a detecting unit trip unit
  • an operating mechanism that trips the circuit breaker according to a detection signal of the detecting unit
  • a contact unit (10) that opens and closes a line while interlocking with the operation of the operating mechanism
  • an arc extinguishing unit (40) that extinguishes an arc generated when the contacts of the contact unit separate during breaking and discharges it to the outside.
  • an auxiliary contact unit that
  • the moving contact (12) and the fixed contact (11) of the contact portion (10) are connected to supply terminal (3) to supply current to the load terminal (4).
  • the detection portion (30) detects this and operates the switching mechanism (20).
  • the moving contact (12a) of the moving contact (12) is separated from the fixed contact (11a) of the fixed contact (11), thereby blocking the current from flowing to the load side.
  • the detection unit (trip unit) (30) of a circuit breaker for motor protection has the following configuration.
  • the detection unit (30) has a trip unit body (31) forming the base of the detection unit (30), a fixed contact (11) coupled to the lower portion of the trip unit body (31), a heater assembly (bimetal (39) and a heater (38) and a bimetal supporter (40)) coupled to the upper portion of the trip unit body (31) and detecting heat, an instantaneous coil (35) coupled to the upper portion of the bimetal supporter (40), a core portion (fixed core (32), a movable core (33) and a core spring (34)) inserted into the instantaneous coil (35), a terminal rod (41) coupled to the fixed core (32) and the trip unit body (31), and an instantaneous trip lever (36) rotatably coupled to the trip unit body (31).
  • the instantaneous operation of the detection unit (30) is as follows.
  • the movable core (33) As the fixed core (32) is magnetized, the movable core (33) is attracted to the fixed core (32) and moves upward. As the movable core (33) moves upward, it pushes one end of the instantaneous trip lever (36) to rotate the instantaneous trip lever (36). The other end of the instantaneous trip lever (36) moves downward and pushes the trip plate (25) downward. The trip plate (25) pushes the latch holder (23) of the switching mechanism (20) to operate the switching mechanism (20) and pushes the crossbar (29) to open and close the movable contact (12a) and the fixed contact (11a).
  • the instantaneous operation refers to the function of rapidly cutting off when a huge instantaneous current flows due to a short circuit of the load or lightning strike, and the instantaneous set current is set from 2 times to as much as 20 times the rating. If the detection unit detects an abnormal current exceeding the instantaneous set current, the circuit breaker performs the cutting operation in a very short time.
  • the instantaneous current setting of conventional motor protection circuit breakers is fixed.
  • the instantaneous current value is designed to operate at 13 times the rated current.
  • the shift lever (45) moves forward.
  • the shift lever (45) contacts the compensation bimetal (46) to move the compensation bimetal (46), and the compensation bimetal (46) rotates the latch holder (23) of the switching mechanism (20) counterclockwise. Accordingly, the restraint on the latch (24) is released.
  • the latch (24) rotates by the restoring force of the main spring (not shown). Thereafter, the components of the switching mechanism (20) move sequentially in conjunction and press the crossbar (29), so that the movable contact (12) is separated from the fixed contact (11), and the circuit is cut off.
  • Fig. 3 is a perspective view of a circuit breaker for motor protection according to the prior art with the upper part removed.
  • Figs. 4a and 4b are perspective views of a shift lever.
  • the shift lever (45) is used for product testing in addition to the delayed trip function. That is, when the user uses a tool to push the shift lever (45) in the direction of the compensation bimetal (46), the latch holder (23) is released and the trip operation is performed.
  • the shift lever (45) of the circuit breaker for motor protection is composed of two lever plates (45b) arranged in parallel and a lever (45a) connected to the two lever plates (45b).
  • the two lever plates (45b) and the lever (45a) are connected to each other by means of a fitting connection or a pin connection.
  • a fitting hole (45b1) is formed in the two lever plates (45b)
  • a fitting projection (45a1) is formed in the lever (45a).
  • a long hole (45c) is formed in each of the two lever plates (45b) and is inserted into the guide projection (2a) of the outer case (2).
  • a contact portion (45d) that contacts the compensation bimetal (46) is formed protrudingly on one side of the shift lever (45).
  • the dial assembly (47) is provided to adjust the rated current of the compensation bimetal (46).
  • a shift lever (46) comprising two lever plates (45b) and a lever (45a) is provided for performing the forced trip operation, and a compensation bimetal (46) and a dial assembly (47) are involved to operate the latch holder (23). These are not essential elements for the forced trip operation.
  • the present invention has been devised to solve the aforementioned problems, and its purpose is to provide a trip device that directly contacts the opening/closing mechanism without passing through a compensation bimetal during a forced trip operation, thereby improving operational stability.
  • Another purpose is to provide a trip device for a circuit breaker for motor protection that improves operational stability by reducing the number of parts required to perform a forced trip operation, and reduces material costs and improves productivity.
  • a trip device of a circuit breaker for motor protection comprises: a latch holder for binding a latch of a switching mechanism; and a shift lever movably installed on a frame for allowing or releasing binding of the latch holder while moving in a forward and backward direction;
  • the upper bulkhead of the above frame is formed with an upper bulkhead protrusion facing upward
  • a guide protrusion for guiding the shift lever is formed on the above-mentioned inter-body bulkhead protrusion.
  • the shift lever includes a first plate and a second plate arranged parallel to each other.
  • a plurality of holes into which the guide protrusions are inserted are formed along the longitudinal direction in the first and second plates.
  • the first long hole positioned in the front is formed longer than the second long hole positioned in the rear.
  • front ends of the first and second plates are provided with protrusions that protrude upward.
  • an insertion portion is formed in the protrusion portion into which the bimetal of the detection portion is inserted.
  • the first plate is formed so that the front part is thicker than the rear part.
  • it includes a connecting portion connecting the first plate and the second plate.
  • an insertion groove is formed in the connecting portion into which the upper part of the bimetal is inserted.
  • the protrusion is provided with a pressing portion that protrudes in the direction of the latch holder.
  • a trip device of a circuit breaker for motor protection unlike the conventional method in which a shift lever operates a latch holder of a switching mechanism through a compensation bimetal, the shift lever directly operates on the latch holder without going through a compensation bimetal, thereby reducing operation errors and improving stability.
  • the shift lever is constructed as a single piece, which improves consistency in operation and enhances productivity.
  • Fig. 1 is an external perspective view of a circuit breaker for motor protection according to the prior art.
  • Figures 2 and 3 are internal perspective views of a circuit breaker for motor protection according to the prior art.
  • Figure 2 shows the front part cut away, and
  • Figure 3 shows the top part removed.
  • Figures 4a and 4b are perspective views of a trip shift lever applied to a circuit breaker for motor protection according to the prior art.
  • FIG. 5 is an external perspective view of a circuit breaker for motor protection according to one embodiment of the present invention.
  • Fig. 6 is an internal perspective view of a circuit breaker for motor protection according to one embodiment of the present invention. It shows the On state.
  • Fig. 7 is a cross-sectional view of a circuit breaker for motor protection according to one embodiment of the present invention. It shows the off state.
  • Fig. 8 is an internal perspective view of a circuit breaker for motor protection according to one embodiment of the present invention. It shows a state where the upper frame is removed.
  • FIGS. 9A and 9B are perspective views of a shift lever applied to a motor protection circuit breaker according to one embodiment of the present invention.
  • Figures 10 to 13 are operational diagrams of a switching mechanism in a motor protection circuit breaker according to one embodiment of the present invention.
  • Figure 10 shows the Off state
  • Figure 11 shows the On state
  • Figures 12 and 13 show the Trip state
  • Figure 12 shows the Instantaneous Trip state
  • Figure 13 shows the Delayed Trip or Forced Trip state.
  • Fig. 5 is an external perspective view of a motor protection circuit breaker according to one embodiment of the present invention.
  • Fig. 6 is an internal perspective view of a motor protection circuit breaker according to one embodiment of the present invention. It shows the On state.
  • Fig. 7 is a longitudinal cross-sectional view of a motor protection circuit breaker according to one embodiment of the present invention. It shows the Off state.
  • Fig. 8 is an internal perspective view of a motor protection circuit breaker according to one embodiment of the present invention. It shows the state with the upper frame removed.
  • a trip device of a circuit breaker for motor protection comprises: a latch holder (147) for binding a latch (143) of a switching mechanism (140); and a shift lever (170) movably installed on a frame (102) and moving forward and backward to allow or release binding of the latch holder (147); wherein an upper-facing interphase bulkhead protrusion (102a) is formed on an interphase bulkhead protrusion (102a) of the frame, and a guide protrusion (102b) for guiding the shift lever (170) is formed on the interphase bulkhead protrusion (102a).
  • a trip device of a circuit breaker for motor protection includes a detecting unit (or trip unit) (150) that detects and operates a trip when an accident current such as an overcurrent, a phase loss, a phase reverse, a short-circuit current, or a ground fault occurs, an operating mechanism (140) that trips the circuit breaker according to a detection signal of the trip unit (150), a contact unit (110) that opens and closes a line in conjunction with the operation of the operating mechanism (140), and an arc extinguishing unit (120) that extinguishes an arc generated when the contacts of the contact unit (110) are separated during a break and discharges it to the outside.
  • a detecting unit or trip unit
  • an operating mechanism 140
  • a contact unit (110) that opens and closes a line in conjunction with the operation of the operating mechanism (140)
  • an arc extinguishing unit (120) that extinguishes an arc generated when the contacts of the contact unit (110) are separated during a break and discharges
  • the housing (101) of the circuit breaker for motor protection installs and supports the components or elements inside.
  • the housing (101) may be formed of a synthetic resin material.
  • the outer case (101, 102, 103) is composed of an upper frame (101), a middle frame (102), and a lower frame (103).
  • a part of the opening/closing mechanism (140) is inserted and installed inside the upper frame (101), and a handle (141) is installed on the upper surface of the upper frame (101) to receive the user's operating force.
  • An opening/closing mechanism (140) and a trip unit (150) are installed inside the intermediate frame (102).
  • terminal units (105, 106) are configured at both longitudinal ends of the intermediate frame (102) and are connected to a power source or a load.
  • a fixed contact (111) in the contact unit (110) is fixedly installed on the lower surface of the intermediate frame (102).
  • the intermediate frame (102) is formed with interphase baffle protrusions (102a) that separate each phase.
  • interphase baffle protrusions (102a) are provided in a three-phase circuit breaker composed of R phase, S phase, and T phase.
  • a guide protrusion (102b) is formed on the upper portion of the inter-phase bulkhead protrusion (102a).
  • the guide protrusion (102b) guides the linear movement of the shift lever (170).
  • a plurality of guide protrusions (102b) are formed on each inter-phase bulkhead protrusion (102a) to guide the linear movement of the shift lever (170).
  • a contact part (110) and a contact part (120) are installed in the lower frame (103).
  • the contact portion (110) includes a fixed contact (111) that is fixedly installed on a part of the outer case (101, 102, 103) and connected to a power terminal portion (105) or a load terminal portion (106), and a movable contact (113) that makes contact with or is separated from the fixed contact (111) to conduct or cut off the circuit.
  • Fixed contacts (111) are respectively positioned adjacent to the terminal portions (105, 106). Each fixed contact (111) is provided with a fixed contact (112). Each fixed contact (111) is provided with a fixed contact (112) formed of a material having excellent electrical conductivity and high heat resistance.
  • the movable contact (113) is positioned at a predetermined distance from the fixed contact (111).
  • the movable contact (113) is installed on a guide mover (115) and can move linearly (up and down) toward the fixed contact (111) together with the guide mover (115).
  • the movable contact (113) is provided with a movable contact (114) formed of a material having excellent electrical conductivity and high heat resistance.
  • a contact spring (117) is arranged at the bottom of the movable contact (113) to provide elasticity to the movable contact (113) or the guide mover (115).
  • An arc extinguishing portion (120) is provided around the contact portion (110).
  • the arc extinguishing portion (120) is provided to extinguish an arc generated at the contact portion (110) when breaking.
  • the arc-conducting portion (120) is provided with a side plate (121) and a plurality of grids (123) coupled thereto.
  • An arc plate (125) that guides an arc to the arc-conducting portion (120) is provided at the bottom of the contact portion (110).
  • a detection unit or trip unit (150) is provided to detect and trip abnormal currents such as overcurrent or fault current flowing in a circuit.
  • the trip unit (150) includes a delay trip unit that detects overcurrent and an instantaneous trip unit that detects fault current (short-circuit current).
  • the configuration outline of the trip device is as follows.
  • the delay trip device is connected to the load side terminal (106) or heater (163) and moves the bimetal (161) that bends due to heat generated when overcurrent flows, the shift lever (170) that moves due to the bending of the bimetal (161), and the latch holder (147) of the opening/closing mechanism (140) that rotates due to the shift lever (170).
  • the instantaneous trip device includes an instantaneous coil (157) that generates an induced electromagnetic force when a fault current flows in the load-side terminal portion (106), a fixed core (152) fixedly installed inside the instantaneous coil (157), a movable core (153) that moves by the induced electromagnetic force, an instantaneous trip lever (155) that moves by receiving the force of the movable core (153), and a trip plate (156) that moves in conjunction with the instantaneous trip lever (155) and moves a latch holder (147).
  • a trip unit body (151) is provided. Delay trip unit components and instantaneous trip unit components are installed in the trip unit body (151).
  • a heater assembly (161, 162, 163) is provided.
  • the heater assembly (161, 162, 163) includes a bimetal (161), a heater (163), and a bimetal support plate (162).
  • the bimetal (161) is bent by heat flowing to the terminal (106) or heater (163).
  • the bimetal (161) can be formed integrally with the bimetal support plate (162).
  • the temperature of the heater (163) rises due to the heat flowing to the terminal (106).
  • the bimetal support plate (162) is connected to the trip body (151).
  • the heater assembly (161, 162, 163) is used as a delay trip device.
  • the instantaneous trip mechanism includes an instantaneous coil (157), a movable core (153), a fixed core (152), a core spring (154), an instantaneous trip lever (155), and a trip plate (156).
  • An instantaneous coil (157) is provided.
  • the instantaneous coil (157) generates an induced electromagnetic force according to the amount of change in the current occurring in the terminal portion (106).
  • the instantaneous coil (157) is mounted on the trip portion body (151).
  • the instantaneous coil (157) generates an induced electromotive force to generate a magnetic force in the fixed core (152) and the movable core (153).
  • a core part (152, 153, 154) is provided.
  • the core part includes a fixed core (152), a movable core (153), and a core spring (154).
  • the core part is inserted and installed inside an instantaneous coil (157).
  • a fixed core (152) is provided.
  • the fixed core (152) is fixed by having its upper end fitted into a terminal rod (160). At this time, the fixed core (152) can be fixedly fitted into the terminal rod (160) by a screw connection method or the like.
  • a movable core (153) is provided.
  • the movable core (153) is arranged to be spaced apart from the fixed core (152) and is capable of linear movement. When there is no external force, the movable core (153) is spaced apart from the fixed core (152) by the core spring (154).
  • the core spring (154) When an induced electromagnetic force is generated in the instantaneous coil (157), a magnetic force is generated between the movable core (153) and the fixed core (152), and the movable core (153) overcomes the force of the core spring (154) and is pulled toward the fixed core (152).
  • a lever pressure portion (153a) is formed at the lower end of the movable core (153) to operate the instantaneous trip lever (155).
  • the lever pressure portion (153a) may be formed in the shape of a pin protruding from the lower surface of the movable core (153). When the movable core (153) rises, the plate portion of the lever pressure portion (153a) can push up the instantaneous trip lever (155).
  • a core spring (154) is inserted between the fixed core (152) and the movable core (153).
  • the core spring (154) places the movable core (153) in a position spaced apart from the fixed core (152) in a normal case where no external force is applied.
  • the terminal load (160) connects between the trip unit (150) and the terminal unit.
  • the terminal load (160) is connected to the load-side terminal (106).
  • the terminal load (160) is fixedly connected to the trip unit body (151).
  • the terminal rod (160) may be formed in a stepped plate shape.
  • a fixed core (152) may be fitted to the upper surface of the terminal rod (160).
  • the upper surface of the terminal rod (160) is positioned above the instantaneous coil (157).
  • the lower surface of the terminal rod (160) may form a load-side terminal portion (106).
  • An instantaneous trip lever (155) is provided.
  • the instantaneous trip lever (155) has a rotating shaft formed therein and is fitted into the trip body (151).
  • the instantaneous trip lever (155) rotates around the rotating shaft.
  • the front end of the instantaneous trip lever (155) is inserted into the through hole of the trip plate (156). Therefore, when the instantaneous trip lever (155) rotates, the trip plate (156) is operated downward.
  • a driven part (155a) is provided at the rear end of the instantaneous trip lever (155) and is placed in the space formed by the lever pressing part (153a) of the movable core (153).
  • the movable core (153) moves upward, it pushes the driven part (155a) and the instantaneous trip lever (155) rotates, and accordingly, the front end of the instantaneous trip lever (155) descends and moves the trip plate (156) downward.
  • FIGS. 10 to 12 are diagrams illustrating the operation of the switching mechanism in a motor protection circuit breaker according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 illustrates the Off state
  • FIG. 11 illustrates the On state
  • FIG. 12 illustrates the Trip state.
  • a switching mechanism (140) is provided. The user operates the switching mechanism (140) to open and close the contact (110) to turn the circuit on or off.
  • the opening/closing mechanism (140) is provided with a handle (141), a joint gear (142) that converts the movement of the handle (141) in an orthogonal axial direction, a first U pin (149), a latch (143), a second U pin (144), and a push link (145) that are sequentially connected and interlocked from the joint gear (142).
  • the first U-pin (149) is provided between the joint gear (142) and the latch (143) and pushes or pulls the latch (143) according to the movement of the joint gear (142).
  • the second U-pin (144) is provided between the push link (145) and the latch (143) to mediate interaction. That is, the second U-pin (144) pushes or pulls the latch (143) according to the movement of the push link (145), or pushes or pulls the push link (145) according to the movement of the latch (143).
  • the latch (143) moves according to the relative movement of the first U-pin (149) and the second U-pin (144), and has an on-off engaging portion (143a) that contacts the latch holder (147).
  • the on/off engaging portion (143a) is a portion where the latch (143) is restrained by the latch holder (147) during on/off operation.
  • the on/off engaging portion (143a) is formed to protrude from a portion of the body of the latch (143).
  • the on/off engaging portion (143a) has an on/off contact surface that meets the side surface of the latch holder (147) at an acute angle.
  • the push link (145) presses the crossbar (146), and the crossbar (146) moves the guide mover (115) to open and close the contact point (110).
  • the latch holder (147) binds or releases the latch (143).
  • the latch holder (147) In normal operation, the latch holder (147) is in a state of binding the on-off engaging portion (143a) of the latch (143), and when an overcurrent or short-circuit current occurs, it rotates to release the binding of the on-off engaging portion (143a) of the latch (143) so that a trip operation occurs.
  • a shift lever (170) is provided for a delay trip or test trip.
  • a perspective view of the shift lever (170) is shown in FIGS. 9a and 9b.
  • the shift lever (170) is positioned on the upper surface of the upper bulkhead protrusion (102a) of the intermediate frame (102).
  • a plurality of guide protrusions (102b) are formed on each of the upper bulkhead protrusions (102a) of the intermediate frame (102) to guide the shift lever (170) to move in a straight line.
  • the shift lever (170) is installed so as to be able to move linearly in the forward and backward direction (in a direction perpendicular to the direction from the power terminal to the load terminal).
  • the shift lever (170) includes a first plate (172), a second plate (177), and a connecting portion (173) connecting them.
  • the shift lever (170) has a first plate (172) and a second plate (177) arranged side by side.
  • the first plate (172) has two long holes (172a, 172b) formed along the length direction into which guide protrusions (102b) are inserted.
  • the first long hole (172a) positioned at the front is formed longer than the second long hole (172b) positioned at the rear. This is to provide play to the first long hole (172a) to prevent movement from becoming tight.
  • the front portion (172c) of the first plate (172) is formed thicker than the rear portion. This is to support the pressurizing portion (175).
  • the second plate (177) has two long holes (177a, 177b) formed along the length direction into which guide protrusions (102b) are inserted.
  • the first long hole (177a) positioned at the front is formed longer than the second long hole (177b) positioned at the rear. This is to provide play to the first long hole (177a) to prevent movement from becoming tight.
  • a connecting portion (173) connecting the first plate (172) and the second plate (177) is provided.
  • an insertion groove (173a) into which the upper portion of the bimetal (161) is inserted may be formed in the connecting portion (173). Accordingly, when the bimetal (161) is bent due to overcurrent, a delayed trip operation is performed.
  • a protrusion (174) is provided upward at the front end of the first plate (172) and the second plate (177).
  • An insertion portion (176) into which a bimetal (161) is inserted is formed in the protrusion (174). Accordingly, when the bimetal (161) is bent due to overcurrent, a delayed trip operation is performed.
  • the user can insert the tool into the insertion hole (101a) to push the protrusion (174) forward.
  • a pressing portion (175) is provided on one side of the protrusion (174).
  • the pressing portion (175) is positioned slightly below the protrusion (174).
  • the pressing portion (175) protrudes to a degree that it touches the latch holder (147).
  • the pressurizing portion (175) rotates the latch holder (147), and accordingly, the trip operation of the opening/closing mechanism is performed.
  • the operation of the trip device according to one embodiment of the present invention will be described as follows. First, the operation of the opening/closing mechanism (140) and the trip unit (150) will be examined.
  • the latch holder (147) maintains the energized state by restraining the latch (143). That is, the on/off engaging portion (143a) of the latch (143) is in a state where it is caught by the latch holder (147).
  • the switching mechanism (140) maintains the state of Fig. 7 in a normal circuit energized state.
  • the on/off engaging portion (143a) of the latch (143) is caught by the latch holder (147) and is in a restrained state, that is, in a normal on/off operation, it moves between the states of Fig. 10 and Fig. 11.
  • Figure 12 shows the instantaneous trip state.
  • a trip device of a circuit breaker for motor protection unlike the conventional method in which a shift lever operates a latch holder of a switching mechanism through a compensation bimetal, the shift lever directly operates on the latch holder without going through a compensation bimetal, thereby reducing operation errors and improving stability.
  • the shift lever is constructed as a single piece, which improves consistency in operation and enhances productivity.

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Abstract

본 발명은 모터 보호용 차단기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 모터 보호용 차단기의 트립 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 보호용 차단기의 트립 장치에 의하면, 시프트 레버가 종래 보상바이메탈을 통해 개폐기구부의 래치 홀더를 작용시키던 방식과 달리 보상바이메탈을 통하지 않고 직접 래치 홀더에 작용하므로 작용 오류가 감소하고 안정성이 향상된다.

Description

모터 보호용 차단기의 트립 장치
본 발명은 모터 보호용 차단기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 모터 보호용 차단기의 트립 장치에 관한 것이다.
일반적으로 모터 보호용 차단기(MMS;Manual Motor Starter)는 정격 절연전압이 교류 690V (주파수 50Hz 또는 60Hz) 이하의 전로에 사용하는 기기로서 모터의 전단에 설치하여 과전류(over-current), 결상(phase loss), 역상(phase reverse), 단락 전류(short circuit), 지락(ground fault) 등에 의한 사고전류 발생 시 동작하여 계통을 차단해 줌으로써 계통 및 부하기기를 보호해주는 장치이다.
도 1에는 종래기술에 따른 모터 보호용 차단기의 외부 사시도가 도시되어 있고, 도 2에는 종래기술에 따른 모터 보호용 차단기의 내부 사시도가 도시되어 있다.
상기 모터 보호용 차단기는 외함(2) 내부에 과전류, 결상, 역상, 단락전류, 지락 등의 사고전류가 발생하였을 때 이를 감지하는 검출부(detecting unit)(트립부)(30)와, 상기 검출부의 검출신호에 따라 차단기를 트립시키는 개폐 기구부(operating mechanism)(20)와, 상기 개폐 기구부의 작동에 따라 연동하면서 선로를 개폐하는 접점부(contact unit)(10)와, 차단시 상기 접점부의 접점이 이격되면서 발생하는 아크를 소호시켜 외부로 배출하는 소호부(arc extinguishing unit)(40) 등이 구비되어 있다. 또한, 개폐 기구부의 동작에 따라 부속 장치에 제어신호를 보내는 보조접접부(auxiliary contact unit)도 구비될 수 있다.
상기와 같은 모터 보호용 차단기는 정상적인 통전 시에는 접점부(10)의 가동 접촉자(moving contact)(12)와 고정 접촉자(fixed contact)(11)가 접속되어 전원측 단자(3)로 인입되는 전류를 부하측 단자(4)로 통전시키게 되지만, 사고전류가 발생하면 검출부(30)가 이를 감지하여 개폐 기구부(20)를 구동시키게 되고 상기 개폐기구부(20)의 동작에 의해 가동 접촉자(12)의 가동 접점(12a)이 고정 접촉자(11)의 고정접점(11a)으로부터 이격되어 전류가 부하측으로 흐르는 것을 차단하여 준다.
종래기술에 따른 모터 보호용 차단기의 검출부(트립부)(30)는 다음과 같은 구성을 갖고 있다.
검출부(30)는 검출부(30)의 베이스를 이루는 트립부 바디(31), 트립부 바디(31)의 하부에 결합되는 고정 접촉자(11), 트립부 바디(31)의 상부에 결합되고 열을 검출하는 히터 조립체(바이메탈(39)과 히터(38) 및 바이메탈 서포터(40)), 바이메탈 서포터(40)의 상부에 결합되는 순시 코일(35), 순시 코일(35)에 삽입되는 코어부(고정 코어(32), 가동 코어(33) 및 코어 스프링(34)), 고정 코어(32)와 트립부 바디(31)에 결합되는 터미널 로드(41) 그리고 트립부 바디(31)에 회전 가능하게 결합되는 순시 트립 레버(36)를 갖는다.
이때, 검출부(30)의 순시 동작은 다음과 같다.
회로상에 순시 전류가 인가되면 터미널 로드(41)를 통해 순시 코일(35)에 전류가 흐르게 되고 기자력에 의해 고정코어(32)가 자화된다.
고정코어(32)가 자화됨에 따라 가동코어(33)는 고정코어(32)에 흡인되어 상방으로 이동한다. 가동코어(33)가 상방으로 이동하면서 순시 트립 레버(36)의 일단을 밀어 순시 트립 레버(36)를 회전시킨다. 순시 트립 레버(36)의 타단은 아래로 내려가면서 트립플레이트(25)를 하방으로 누른다. 트립플레이트(25)는 개폐기구부(20)의 래치 홀더(23)를 눌러 개폐기구부(20)를 작동시키고 크로스바(29)를 눌러가동접점(12a)과 고정접점(11a)을 개리시킨다.
여기서, 순시 동작은 부하의 쇼트(단락)나 낙뢰 등으로 순간 전류가 엄청나게 흐를 때 급속하게 차단하는 기능을 말하는 것으로 순시 설정 전류는 정격의 2배에서 많게는 20배까지 세팅되어 있다. 검출부에서 순시 설정 전류를 초과하는 이상전류가 검출될 경우 매우 짧은 시간에 차단 동작을 수행한다.
종래의 모터 보호용 차단기의 순시 전류 설정값은 고정되어 있다. 예를 들면, 순시 전류값은 정격전류의 13배에 동작하도록 설계되어 있다.
한편, 모터보호용 차단기의 지연 트립 동작은 다음과 같다.
회로에 과전류가 흐를 때 발생하는 열에 의해 트립부(30)의 바이메탈(39)이 만곡하면 시프트 레버(45)가 전진한다. 시프트 레버(45)는 보상 바이메탈(46)에 접촉하여 보상 바이메탈(46)을 움직이도록 하고, 보상 바이메탈(46)은 개폐기구부(20)의 래치 홀더(23)를 반시계 방향으로 회전시킨다. 이에 따라, 래치(24)에 대한 구속은 해제된다. 래치 홀더(23)에 의한 구속이 해제되면 래치(24)는 메인 스프링(미도시)의 복원력에 의해 회전한다. 이후, 개폐기구부(20)의 구성요소가 순차적으로 연동하여 움직이고 크로스바(29)를 눌러 가동접촉자(12)는 고정접촉자(11)로부터 분리되어 회로는 차단된다.
도 3에는 종래기술에 따른 모터 보호용 차단기에서 상부 부분을 제거한 사시도가 도시되어 있다. 도 4a 및 도 4b에는 시프트 레버의 사시도가 도시되어 있다.
시프트 레버(45)는 지연 트립 기능 외에 제품의 테스트용으로도 사용된다. 즉, 사용자가 도구를 이용하여 시프트 레버(45)를 보상 바이메탈(46)의 방향으로 밀면 래치 홀더(23)가 해제되어 트립 작동이 수행된다.
여기서, 모터보호용 차단기의 시프트 레버(45)는 병렬로 배치되는 2개의 레버 플레이트(45b)와 2개의 레버 플레이트(45b)에 연결되는 레버(45a)로 구성되어 있다. 여기서, 2개의 레버 플레이트(45b)와 레버(45a)는 서로 끼움결합 또는 핀 결합 등에 의해 결합된다. 도 4b에 2개의 레버 플레이트(45b)에는 끼움홀(45b1)이 형성되고, 레버(45a)에는 끼움돌기(45a1)가 형성된 것이 나타나 있다.
한편, 2개의 레버 플레이트(45b)에는 각각 장홀(45c)이 형성되어 외함(2)의 가이드돌기(2a)에 삽입된다.
그리고, 시프트 레버(45)의 일측으로는 보상 바이메탈(46)에 접촉하는 접촉부(45d)가 돌출 형성된다.
사용자가 도구를 외함(2)의 투입홀(5)에 집어넣어 전진 방향으로 시프트 레버(45)를 움직이면 접촉부(45d)가 보상바이메탈(46)을 전진 동작시키고 보상바이메탈(46)은 래치 홀더(23)를 동작시킴으로 강제 트립동작이 수행된다.
한편, 다이얼 조립체(47)는 보상 바이메탈(46)의 정격 전류 조절을 위해 마련된다.
위와 같이, 차단기의 트립 테스트 동작을 수행하기 위해 많은 부품이 소요된다. 강제 트립동작 수행을 위해 2개의 레버 플레이트(45b) 및 레버(45a)로 구성된 시프트 레버(46)가 구비되어 있고, 래치 홀더(23)를 동작시키기 위해 보상바이메탈(46) 및 다이알 조립체(47)가 개입되어 있다. 이는 강제 트립 동작에 있어서, 필수적인 요소가 아니다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 그 목적은 강제 트립 동작시 보상바이메탈을 거치지 않고 개폐기구부를 직접 접촉하는 트립 장치를 제공하여 동작 안정성을 향상시키는 것이다.
또 다른 목적은 강제 트립 동작을 수행에 필요한 부품수를 축소하여 동작 안정성을 향상시키고, 재료비 절감 및 생산성 향상이 이루어지는 모터 보호용 차단기의 트립 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 모터 보호용 차단기의 트립 장치는, 개폐기구부의 래치를 구속하는 래치 홀더; 및 프레임에 이동 가능하게 설치되어 전후 방향으로 이동하면서 상기 래치 홀더의 구속을 허용 또는 해제하는 시프트 레버;를 포함하고,
상기 프레임의 상간 격벽에는 상부로 향하는 상간 격벽 돌출부가 형성되고,
상기 상간 격벽 돌출부에는 상기 시프트 레버를 안내하는 가이드 돌기가 형성된다.
또한, 상기 시프트 레버는, 서로 나란히 배치되는 제1 플레이트와 제2 플레이트를 포함한다.
또한, 상기 제1 플레이트와 제2 플레이트에는 상기 가이드 돌기가 삽입되는 장공이 길이 방향을 따라 복수 개 형성된다.
또한, 상기 장공 중에서 전방에 배치되는 제1 장공은 후방에 배치되는 제2 장공보다 길게 형성된다.
또한, 상기 제1 플레이트와 제2 플레이트의 전단부에는 상방으로 돌출되는 돌출부가 마련된다.
또한, 상기 돌출부에는 검출부의 바이메탈이 삽입되는 삽입부가 형성된다.
또한, 상기 제1 플레이트는 전방부가 후방부보다 두텁게 형성된다.
또한, 상기 제1 플레이트와 제2 플레이트를 연결하는 연결부를 포함한다.
또한, 상기 연결부에는 상기 바이메탈의 상단부가 삽입되는 삽입홈이 형성된다.
그리고, 상기 돌출부에는 상기 래치 홀더의 방향으로 돌출되는 가압부가 마련된다
본 발명의 일 실시예에 따른 모터 보호용 차단기의 트립 장치에 의하면, 시프트 레버가 종래 보상바이메탈을 통해 개폐기구부의 래치 홀더를 작용시키던 방식과 달리 보상바이메탈을 통하지 않고 직접 래치 홀더에 작용하므로 작용 오류가 감소하고 안정성이 향상된다.
또한, 시프트레버는 단일 부품으로 구성되어 작용시 일관성이 향상되고 생산성이 향상된다.
또한, 보상바이메탈 및 다이얼 조립체가 생략되므로 생산 원가가 감소한다.
도 1은 종래기술에 따른 모터 보호용 차단기의 외부 사시도이다.
도 2 및 도 3은 종래기술에 따른 모터 보호용 차단기의 내부 사시도이다. 도 2는 전면부가 절개된 상태이고, 도 3은 상면부가 제거된 상태이다.
도 4a 및 도 4b는 종래기술에 따른 모터 보호용 차단기에 적용되는 트립 시프트 레버의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 보호용 차단기의 외부 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 보호용 차단기의 내부 사시도이다. On 상태를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 보호용 차단기의 종단면도이다. Off 상태를 나타낸다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 보호용 차단기의 내부 사시도이다. 상부 프레임이 제거된 상태를 나타낸다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 보호용 차단기에 적용되는 시프트 레버의 사시도이다.
도 10 내지 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 보호용 차단기에서 개폐기구부의 작용도이다. 도 10은 Off 상태, 도 11은 On 상태, 도 12 및 도 13은 트립(Trip) 상태를 나타낸다. 도 12는 순시 트립 상태, 도 13은 지연 트립 또는 강제 트립 상태를 나타낸다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명한다. 그러나, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이며, 이들 도면에 의하여 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하는 것은 아니다.
본 발명에서 구성요소를 지칭하기 위하여 사용된 "부재" 또는 "부"라는 용어는 어떤 한정적 목적을 위하여 사용된 것이 아니며, 생략하여도 무방하다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 보호용 차단기의 외부 사시도이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 보호용 차단기의 내부 사시도이다. On 상태를 나타낸다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 보호용 차단기의 종단면도이다. Off 상태를 나타낸다. 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 보호용 차단기의 내부 사시도이다. 상부 프레임이 제거된 상태를 나타낸다. 도면을 참조하여 본 발명의 각 실시예에 따른 모터 보호용 차단기의 트립 장치에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 모터 보호용 차단기의 트립 장치는, 개폐기구부(140)의 래치(143)를 구속하는 래치 홀더(147); 및 프레임(102)에 이동 가능하게 설치되어 전후 방향으로 이동하여 상기 래치 홀더(147)의 구속을 허용 또는 해제하는 시프트 레버(170);를 포함하고, 상기 프레임의 상간 격벽에는 상부로 향하는 상간 격벽 돌출부(102a)가 형성되고, 상기 상간 격벽 돌출부(102a)에는 상기 시프트 레버(170)를 안내하는 가이드 돌기(102b)가 형성된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 모터 보호용 차단기의 트립 장치는 과전류, 결상, 역상, 단락전류, 지락 등의 사고전류가 발생하였을 때 이를 감지하고 트립 작동을 시키는 검출부(detecting unit)(또는 트립부(Trip unit))(150)와, 상기 트립부(150)의 검출 신호에 따라 차단기를 트립시키는 개폐 기구부(operating mechanism)(140)와, 상기 개폐 기구부(140)의 작동에 따라 연동하면서 선로를 개폐하는 접점부(contact unit)(110)와, 차단시 상기 접점부(110)의 접점이 이격되면서 발생하는 아크를 소호시켜 외부로 배출하는 소호부(arc extinguishing unit)(120) 등을 포함한다.
모터 보호용 차단기의 외함(101)은 내부에 구성 유닛이나 구성 요소들을 설치하고 지지한다. 외함(101)은 합성수지물로 형성될 수 있다.
외함(101,102,103)은 상부 프레임(101), 중간 프레임(102), 하부 프레임(103)으로 구성된다.
상부 프레임(101)의 내부에는 개폐기구부(140)의 일부가 삽입 설치되고, 상부 프레임(101)의 상면에는 핸들(141)이 설치되어 사용자의 조작력을 받는다.
중간 프레임(102) 내부에는 개폐기구부(140)와 트립부(150)가 설치된다. 또한, 중간 프레임(102)의 길이 방향의 양단부에는 단자부(105,106)가 구성되어 전원 또는 부하에 연결된다. 한편, 접점부(110)에서 고정접촉자(111)는 중간 프레임(102)의 하면에 고정 설치된다.
중간 프레임(102)에는 각 상을 구획짓는 상간 격벽 돌출부(102a)가 형성된다. 예를 들어, R상, S상, T상으로 구성되는 3상 차단기에서는 2개의 상간 격벽 돌출부(102a)가 마련된다.
상간 격벽 돌출부(102a)의 상부에는 가이드 돌기(102b)가 형성된다. 가이드 돌기(102b)는 시프트 레버(170)의 직선 이동을 안내한다. 가이드 돌기(102b)는 각 상간 격벽 돌출부(102a)에 복수 개 형성되어 시프트 레버(170)가 직선 이동을 안내한다.
하부 프레임(103)에는 접점부(110)와 소호부(120)가 설치된다.
각 구성유닛(부)들을 살펴보기로 한다.
접점부(110)는, 외함(101,102,103)의 일부에 고정 설치되어 전원측 단자부(105) 또는 부하측 단자부(106)에 연결되는 고정 접촉자(111)와 상기 고정 접촉자(111)에 접촉 또는 분리되어 회로를 통전 또는 차단하는 가동 접촉자(113)를 포함한다.
고정 접촉자(111)는 단자부(105,106)에 인접하여 각각 배치된다. 고정 접촉자(111)에는 각각 고정접점(112)이 마련된다. 고정 접촉자(111)에는 전기 전도성이 우수하고 내열성이 강한 재료로 형성되는 고정접점(112)이 마련된다.
가동 접촉자(113)는 고정 접촉자(111)에 소정 거리 간격을 두고 배치된다. 가동 접촉자(113)는 가이드 무버(guide mover)(115)에 설치되어 가이드 무버(115)와 함께 고정 접촉자(111)를 향해 직선 운동(상하 운동)할 수 있다. 가동 접촉자(113)에는 전기 전도성이 우수하고 내열성이 강한 재료로 형성되는 가동접점(114)이 마련된다.
가동 접촉자(113)의 하부에는 접촉 스프링(117)이 배치되어 가동 접촉자(113) 또는 가이드 무버(115)에 탄성력을 제공한다.
접점부(110) 주변에 소호부(120)가 마련된다. 소호부(120)는 차단시 접점부(110)에서 발생하는 아크를 소호하기 위하여 마련된다.
소호부(120)에는 측판(121)과 이에 결합되는 다수의 그리드(123)가 구비된다. 접점부(110)의 하부에는 소호부(120)로 아크를 유도하는 아크플레이트(125)가 구비된다.
회로상에 흐르는 과전류나 사고 전류 등 이상 전류를 검출하고 트립시키기 위하여 검출부 혹은 트립부(150)가 마련된다. 트립부(150)는 과전류 검출을 하는 지연 트립장치와 사고 전류(단락 전류) 검출을 하는 순시 트립장치를 포함한다.
트립장치의 구성 개요는 다음과 같다.
지연 트립장치는 부하측 단자부(106) 또는 히터(163)에 연결되어 과전류가 흐를때 발생하는 열에 의해 만곡하는 바이메탈(161), 상기 바이메탈(161)의 만곡에 의해 이동하는 시프트 레버(170), 상기 시프트 레버(170)에 의해 회동하는 개폐기구부(140)의 래치 홀더(147)를 움직인다.
순시 트립장치는 부하측 단자부(106)에 사고 전류가 흐르는 경우 유도 전자기력을 발생시키는 순시 코일(157), 상기 순시 코일(157) 내부에 고정 설치되는 고정 코어(152) 및 유도 전자기력에 의해 움직이는 가동 코어(153), 가동 코어(153)의 힘을 받아 움직이는 순시 트립 레버(155), 순시 트립 레버(155)에 연동하여 움직이며 래치 홀더(147)를 움직이는 트립 플레이트(156)를 포함한다.
트립부(150)를 상세히 살펴보기로 한다.
트립부 바디(151)가 마련된다. 트립부 바디(151)에는 지연 트립장치 구성요소들 및 순시 트립장치 구성요소들이 설치된다.
히터 조립체(161,162,163)가 마련된다. 히터 조립체(161,162,163)는 바이메탈(161), 히터(163), 바이메탈 지지판(162)을 포함한다.
바이메탈(161)은 단자부(106)나 히터(163)에 흐르는 열에 의해 만곡된다. 바이메탈(161)은 바이메탈 지지판(162)과 일체로 형성될 수 있다.
히터(163)는 단자부(106)에 흐르는 열에 의해 온도가 상승한다.
바이메탈 지지판(162)은 트립부 바디(151)에 결합된다.
히터 조립체(161,162,163)는 지연 트립 장치로 사용된다.
순시 트립 기구를 살펴보기로 한다. 순시 트립 기구는 순시 코일(157), 가동 코어(153), 고정 코어(152), 코어 스프링(154), 순시 트립 레버(155) 및 트립 플레이트(156)를 포함한다.
순시 코일(157)이 마련된다. 순시 코일(157)은 단자부(106)에 발생하는 전류의 변화량에 따라 유도 전자기력을 발생시킨다. 순시 코일(157)은 트립부 바디(151)에 장착된다. 순시 코일(157)은 유도 기전력을 발생시켜 고정 코어(152) 및 가동 코어(153)에 자력이 발생하도록 한다.
코어부(152,153,154)가 마련된다. 코어부는 고정 코어(152), 가동 코어(153) 및 코어 스프링(154)을 포함한다. 코어부는 순시 코일(157) 내부에 삽입 설치된다.
고정 코어(152)가 마련된다. 고정 코어(152)는 상단부가 터미널 로드(160)에 끼워져 고정된다. 이때, 고정 코어(152)는 터미널 로드(160)에 나사 결합 방식 등에 의해 끼워져 고정 결합될 수 있다.
가동 코어(153)가 마련된다. 가동 코어(153)는 고정 코어(152)에 이격하여 배치되고 직선 이동 가능하다. 가동 코어(153)는 외력이 없는 경우 코어 스프링(154)에 의해 고정 코어(152)로부터 이격된 상태에 있다. 순시 코일(157)에 유도 전자기력이 발생하는 경우 가동 코어(153)와 고정 코어(152)에는 자력이 발생되어 가동 코어(153)는 코어 스프링(154)의 힘을 이기고 고정 코어(152) 측으로 끌려간다.
가동 코어(153)의 하단부에는 레버 가압부(153a)가 형성되어 순시 트립 레버(155)를 작동시킨다. 레버 가압부(153a)는 가동 코어(153)의 하면에 돌출되는 핀 형태로 형성될 수 있다. 가동 코어(153)가 상승할 때 레버 가압부(153a)의 판부가 순시 트립 레버(155)를 밀어올릴 수 있다.
고정 코어(152)와 가동 코어(153)의 사이에 코어 스프링(154)이 삽입된다. 코어 스프링(154)은 외력이 작용하지 않는 정상적인 경우 가동 코어(153)를 고정 코어(152)로부터 이격시킨 위치에 놓이도록 한다.
터미널 로드(160)는 트립부(150)와 단자부 사이를 연결한다. 터미널 로드(160)는 부하측 단자(106)에 연결된다. 터미널 로드(160)는 트립부 바디(151)에 고정 결합된다.
터미널 로드(160)는 계단형의 판상으로 형성될 수 있다. 터미널 로드(160)의 상면에는 고정 코어(152)가 끼워질 수 있다. 터미널 로드(160)의 상면은 순시 코일(157)의 상부에 배치된다. 터미널 로드(160)의 하면은 부하측 단자부(106)를 이룰 수 있다.
순시 트립 레버(155)가 마련된다. 순시 트립 레버(155)는 회전축부가 형성되어 트립부 바디(151)에 끼움 결합된다. 순시 트립 레버(155)는 회전축부를 중심으로 회전한다.
순시 트립 레버(155)의 전단부는 트립 플레이트(156)의 관통홀에 삽입된다. 따라서, 순시 트립 레버(155)가 회동하면 트립 플레이트(156)를 하방으로 작동시키게 된다.
순시 트립 레버(155)의 후단부에는 종동부(155a)가 마련되어, 가동 코어(153)의 레버 가압부(153a)가 형성하는 공간에 배치된다. 가동 코어(153)가 상승 운동하면 종동부(155a)를 밀어 순시 트립 레버(155)가 회전하고 이에 따라 순시 트립 레버(155)의 전단부가 하강하면서 트립 플레이트(156)를 하방으로 움직이도록 한다.
개폐기구부를 설명하기로 한다. 도 10 내지 도 12에 도시된 개폐기구부를 더 참조하기로 한다. 도 10 내지 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 보호용 차단기에서 개폐기구부의 작용도이다. 도 10은 Off 상태, 도 11은 On 상태, 도 12는 트립(Trip) 상태를 나타낸다.
개폐기구부(140)가 마련된다. 사용자는 개폐기구부(140)를 조작하여 접점부(110)를 개폐하여 회로를 통전(On)시키거나 차단(Off)하게 된다.
개폐기구부(140)는 핸들(141), 핸들(141)의 운동을 직교하는 축 방향으로 전환하는 조인트 기어(142), 조인트 기어(142)로부터 순차적으로 연결되어 연동하는 제1 U핀(U pin)(149), 래치(143), 제2 U핀(U pin)(144) 및 푸시 링크(push link)(145)가 구비된다.
제1 U핀(149)은 조인트 기어(142)와 래치(143) 사이에 구비되어 조인트 기어(142)의 움직임에 따라 래치(143)를 밀거나 끌어당긴다.
제2 U핀(144)은 푸시 링크(145)와 래치(143) 사이에 구비되어 상호 작용을 매개한다. 즉, 제2 U핀(144)은 푸시 링크(145)의 움직임에 따라 래치(143)를 밀거나 끌어당기거나, 래치(143)의 움직임에 따라 푸시 링크(145)를 밀거나 끌어당긴다.
래치(143)는 제1 U핀(149)과 제2 U핀(144)의 상대운동에 따라 움직이며, 래치 홀더(147)에 접촉하는 온오프 걸림부(143a)를 갖는다.
온오프 걸림부(143a)는 온,오프 작동 시 래치(143)가 래치 홀더(147)에 구속되는 부분이다. 온오프 걸림부(143a)는 래치(143)의 몸체에서 일부 돌출 형성된다. 온오프 걸림부(143a)는 래치 홀더(147)의 측면과 예각으로 만나는 온오프 접촉면을 갖는다.
푸시 링크(145)는 크로스바(146)를 누르고, 크로스바(146)는 가이드 무버(115)를 움직여 접점부(110)를 개폐한다.
래치 홀더(147)는 래치(143)를 구속하거나 해방한다. 래치 홀더(147)는 정상 상태 동작에서는 래치(143)의 온오프 걸림부(143a)를 구속한 상태에 있고, 과전류 또는 단락 전류 발생 시에는 회동하여 래치(143)의 온오프 걸림부(143a)의 구속을 해제하여 트립 작동이 일어나도록 한다.
지연 트립 또는 테스트 트립을 위해 시프트 레버(170)가 마련된다. 도 9a 및 도 9b에 시프트 레버(170)의 사시도가 도시되어 있다.
시프트 레버(170)는 중간 프레임(102)의 상간 격벽 돌출부(102a)의 상면에 배치된다. 중간 프레임(102)의 상간 격벽 돌출부(102a)에는 가이드 돌기(102b)가 각각 복수 개 형성되어 시프트 레버(170)가 직선 이동 가능하게 안내한다.
시프트 레버(170)는 전후 방향(전원측 단자부로부터 부하측 단자부를 향하는 방향에 수직인 방향)으로 직선 이동 가능하게 설치된다.
시프트 레버(170)는 제1 플레이트(172)와 제2 플레이트(177) 및 이들을 연결하는 연결부(173)를 포함한다.
시프트 레버(170)는 제1 플레이트(172)와 제2 플레이트(177)가 나란히 배치된다.
제1 플레이트(172)에는 가이드 돌기(102b)가 삽입되는 장공(172a,172b)이 길이 방향을 따라 2개 형성된다. 여기서 전방에 배치되는 제1 장공(172a)은 후방에 배치되는 제2 장공(172b)보다 길게 형성된다. 이는 제1 장공(172a)에 유격을 제공하여 움직임이 빡빡해지지 않도록 하기 위함이다.
제1 플레이트(172)에는 전방부(172c)가 후방부보다 두텁게 형성된다. 이는 가압부(175)를 지지하기 위함이다.
제2 플레이트(177)에는 가이드 돌기(102b)가 삽입되는 장공(177a,177b)이 길이 방향을 따라 2개 형성된다. 여기서 전방에 배치되는 제1 장공(177a)은 후방에 배치되는 제2 장공(177b)보다 길게 형성된다. 이는 제1 장공(177a)에 유격을 제공하여 움직임이 빡빡해지지 않도록 하기 위함이다.
제1 플레이트(172)와 제2 플레이트(177) 사이를 연결하는 연결부(173)가 마련된다. 이때, 연결부(173)에는 바이메탈(161)의 상단부가 삽입되는 삽입홈(173a)이 형성될 수 있다. 이에 따라, 과전류에 의해 바이메탈(161)이 만곡하면 지연 트립 작동을 수행한다.
제1 플레이트(172)와 제2 플레이트(177)의 전단부에는 상방으로 돌출부(174)가 마련된다.
돌출부(174)에는 바이메탈(161)이 삽입되는 삽입부(176)가 형성된다. 이에 따라, 과전류에 의해 바이메탈(161)이 만곡하면 지연 트립 작동을 수행한다.
사용자는 도구를 투입홀(101a)에 삽입하여 돌출부(174)를 전방으로 밀어낼 수 있다.
돌출부(174)에는 일측으로 가압부(175)가 마련된다. 가압부(175)는 돌출부(174)보다 조금 아래에 배치된다. 가압부(175)는 래치 홀더(147)에 닿는 정도로 돌출된다.
사용자가 도구를 이용하여 돌출부(174)를 전방으로 밀면 가압부(175)는 래치 홀더(147)를 회전시키고 이에 따라 개폐기구부의 트립 작동이 수행된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 트립 장치의 동작에 대해 살펴보면 다음과 같다. 먼저, 개폐기구부(140)와 트립부(150)의 동작에 대하여 살펴보기로 한다.
먼저 트립부(150)의 개입이 없는 정상 상태 동작을 살펴보면 다음과 같다. 사용자가 도 10과 같은 Off 상태에서 핸들(141)을 돌려 조인트 기어(142)가 시계 방향으로 회전하면, 래치(143)의 온오프 걸림부(143a)가 래치 홀더(147)의 측면부에 걸려 구속된 상태에 있으므로 래치(143)는 온오프 걸림부(143a)를 중심으로 회전하고 제1 U핀(149)과 제2 U핀(144)은 도면상 좌측으로 밀려나 푸시 링크(145)가 반시계 방향으로 회전한다. 푸시 링크(145)가 반시계 방향으로 회전하면 크로스바(146)를 아래로 누르던 힘이 제거되고 가동접촉자(113)는 접촉 스프링(117)의 탄성력에 의해 고정접촉자(111)에 접촉하여 회로는 통전되고 핸들은 On 상태에 위치한다. 즉, 도 11의 상태로 전환된다. 접점부의 상태는 도 6을 참조할 수 있다.
이때, 래치 홀더(147)는 래치(143)를 구속하여 통전 상태를 유지한다. 즉, 래치(143)의 온오프 걸림부(143a)가 래치 홀더(147)에 걸린 상태에 있다. 개폐기구부(140)는 정상적인 회로 통전 상태에서는 도 7의 상태를 유지한다.
사용자가 핸들(141)을 반대 방향으로 돌려 온 상태에서 오프 상태로 전환할 때도 마찬가지로 래치(143)의 온오프 걸림부(143a)가 래치 홀더(147)에 걸려 있다.
즉, 사용자의 조작에 의한 정상적인 온오프 동작에서는 래치(143)의 온오프 걸림부(143a)가 래치 홀더(147)에 걸려 구속된 상태에 있다, 즉 정상 온오프 동작시에는 도 10과 도 11 상태 사이에서 운동한다.
다음으로 트립 작동을 살펴본다. 먼저, 과전류 트립 과정을 살펴보기로 한다.
도 11과 같은 통전 상태에서 회로에 과전류가 흐를 때 발생하는 열에 의해 트립부(150)의 바이메탈(161)이 만곡하면, 바이메탈(161)이 끼워진 시프트 레버(170)가 전진하여, 시프트 레버(170)의 가압부(175)가 래치 홀더(147)를 반시계 방향으로 회전시킨다(도 13 참조). 이에 따라, 래치(143)에 대한 구속은 해제된다. 래치 홀더(147)의 구속이 해제되면 래치(143)는 메인 스프링(148)의 구속력이 제거되어 원상태로 복귀한다. 메인 스프링(148)의 복원력을 받아, 푸시 링크(145)는 시계 방향으로 회전하고, 제2 U핀(144)은 당겨지게 된다. 제2 U핀(144)에 의해 래치(143)는 반시계 방향으로 회전한다. 이때, 푸시 링크(145)는 크로스바(146)를 눌러 가동접촉자(113)는 고정접촉자(111)로부터 분리되어 회로는 차단된다. (도 13의 상태로 전환)
이후, 조인트 기어(142)가 조인트 기어 스프링(142a)의 복원력에 의해 반시계 방향으로 더 회전하면서 제1 U핀(149)을 거쳐 래치(143)가 시계 방향으로 회전하여 Off 위치까지 복귀한다. (도 10의 상태로 전환)
다음으로 단락 전류(사고 전류) 트립 과정을 살펴보기로 한다. 도 12를 더 참조하기로 한다. 도 12는 순시 트립 상태를 나타낸다.
도 11과 같은 통전 상태에서 회로에 단락 전류가 흐르면 순시 코일(157)에 유도 전자기력이 발생한다. 이 유도 기전력에 의해 가동 코어(153)는 고정 코어(152)에 흡인된다. 가동 코어(153)의 움직임에 연동하여 순시 트립 레버(155)는 반시계 방향으로 회전하고 트립 플레이트(156)는 하방으로 움직여서 래치 홀더(147)의 트립작용부(147a)를 눌러 래치 홀더(147)를 반시계 방향(도 12 참조)으로 회전시킨다. 이에 따라, 래치(143)에 대한 구속은 해제된다. 래치 홀더(147)의 구속이 해제되면 래치(143)는 메인 스프링(148)의 힘에 의해 반시계 방향으로 회전한다. 메인 스프링(148)의 힘을 받아, 푸시 링크(145)는 시계 방향으로 회전하고, 제2 U핀(144)은 당겨지게 된다. 제2 U핀(144)에 의해 래치(143)는 반시계 방향으로 회전한다. 이때, 푸시 링크(145)는 크로스바(146)를 눌러 가동접촉자(113)는 고정접촉자(111)로부터 분리되어 회로는 차단된다. 접점부에서는 도 7의 상태로 전환된다.
이후, 조인트 기어(142)가 조인트 기어 스프링(142a)의 복원력에 의해 움직이면서 제1 U핀(149)을 거쳐 래치(143)가 시계 방향으로 회전하여 Off 위치까지 복귀한다. (도 10의 상태로 전환)
다음으로 테스트 트립 또는 강제 트립 작용을 살펴보기로 한다. 도 11과 같은 통전 상태에서, 사용자가 도구를 사용하여 시프트 레버(170)의 돌출부(174)를 밀면 시프트 레버(170)가 전진하여 래치 홀더(147)를 반시계 방향(도 13 참조)으로 회전시킨다. 이에 따라, 래치(143)에 대한 구속은 해제된다. 래치 홀더(147)의 구속이 해제되면 래치(143)는 메인 스프링(148)의 힘에 의해 반시계 방향으로 회전한다. 메인 스프링(148)의 힘을 받아, 푸시 링크(145)는 시계 방향으로 회전하고, 제2 U핀(144)은 당겨지게 된다. 제2 U핀(144)에 의해 래치(143)는 반시계 방향으로 회전한다. 이때, 푸시 링크(145)는 크로스바(146)를 눌러 가동접촉자(113)는 고정접촉자(111)로부터 분리되어 회로는 차단된다. 접점부에서는 도 7의 상태로 전환된다.
이후, 조인트 기어(142)가 조인트 기어 스프링(142a)의 복원력에 의해 움직이면서 제1 U핀(149)을 거쳐 래치(143)가 시계 방향으로 회전하여 Off 위치까지 복귀한다. (도 10의 상태로 전환)
본 발명의 일 실시예에 따른 모터 보호용 차단기의 트립 장치에 의하면, 시프트 레버가 종래 보상바이메탈을 통해 개폐기구부의 래치 홀더를 작용시키던 방식과 달리 보상바이메탈을 통하지 않고 직접 래치 홀더에 작용하므로 작용 오류가 감소하고 안정성이 향상된다.
또한, 시프트레버는 단일 부품으로 구성되어 작용시 일관성이 향상되고 생산성이 향상된다.
또한, 보상바이메탈 및 다이얼 조립체가 생략되므로 생산 원가가 감소한다.
이상에서 설명한 실시예들은 본 발명을 구현하기 위한 최선의 실시 상태를 예시하고 있는 것들로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 이들 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것들에 지나지 않는다. 그러므로 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니라는 사실을 이해하여야 한다. 즉, 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.
[부호의 설명]
101 상부 프레임
102 중간 프레임
103 하부 프레임
105 전원측 단자부
106 부하측 단자부
110 접점부
111 고정접촉자
113 가동접촉자
120 소호부
140 개폐기구부
141 핸들
142 조인트 기어
143 래치
144 제2 U핀
145 푸시 링크
146 크로스바
147 래치 홀더
148 메인 스프링
149 제1 U핀
150 트립부
152 고정 코어
153 가동 코어
154 코어 스프링
155 순시 트립 레버
156 트립 플레이트
157 순시 코일
160 터미널 로드
161 바이메탈
163 히터
170 시프트 레버
172 제1 플레이트
173 연결부
174 돌출부
175 가압부
177 제2 플레이트

Claims (10)

  1. 개폐기구부의 래치를 구속하는 래치 홀더; 및
    프레임에 이동 가능하게 설치되어 전후 방향으로 이동하면서 상기 래치 홀더의 구속을 허용 또는 해제하는 시프트 레버;를 포함하고,
    상기 프레임의 상간 격벽에는 상부로 향하는 상간 격벽 돌출부가 형성되고,
    상기 상간 격벽 돌출부에는 상기 시프트 레버를 안내하는 가이드 돌기가 형성되는 모터 보호용 차단기의 트립 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 시프트 레버는,
    서로 나란히 배치되는 제1 플레이트와 제2 플레이트를 포함하는 모터 보호용 차단기의 트립 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1 플레이트와 제2 플레이트에는 상기 가이드 돌기가 삽입되는 장공이 길이 방향을 따라 복수 개 형성되는 모터 보호용 차단기의 트립 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 장공 중에서 전방에 배치되는 제1 장공은 후방에 배치되는 제2 장공보다 길게 형성되는 모터 보호용 차단기의 트립 장치.
  5. 제2항에 있어서, 상기 제1 플레이트와 제2 플레이트의 전단부에는 상방으로 돌출되는 돌출부가 마련되는 모터 보호용 차단기의 트립 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 돌출부에는 검출부의 바이메탈이 삽입되는 삽입부가 형성되는 모터 보호용 차단기의 트립 장치.
  7. 제2항에 있어서, 상기 제1 플레이트는 전방부가 후방부보다 두텁게 형성되는 모터 보호용 차단기의 트립 장치.
  8. 제6항에 있어서, 상기 제1 플레이트와 제2 플레이트를 연결하는 연결부를 포함하는 모터 보호용 차단기의 트립 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 연결부에는 상기 바이메탈의 상단부가 삽입되는 삽입홈이 형성되는 모터 보호용 차단기의 트립 장치.
  10. 제6항에 있어서, 상기 돌출부에는 상기 래치 홀더의 방향으로 돌출되는 가압부가 마련되는 모터 보호용 차단기의 트립 장치.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001014999A (ja) * 1999-06-28 2001-01-19 Fuji Electric Co Ltd 回路しゃ断器の熱動形過負荷・欠相引外し装置
KR200304675Y1 (ko) * 2002-11-15 2003-02-15 엘지산전 주식회사 모터 보호용 차단기의 강제 트립장치
KR200345667Y1 (ko) * 2003-12-19 2004-03-24 엘지산전 주식회사 배선용 차단기의 강제 트립장치
KR20220091061A (ko) * 2020-12-23 2022-06-30 엘에스일렉트릭(주) 모터 보호용 차단기
KR20220095874A (ko) * 2020-12-30 2022-07-07 엘에스일렉트릭(주) 모터보호용 차단기

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001014999A (ja) * 1999-06-28 2001-01-19 Fuji Electric Co Ltd 回路しゃ断器の熱動形過負荷・欠相引外し装置
KR200304675Y1 (ko) * 2002-11-15 2003-02-15 엘지산전 주식회사 모터 보호용 차단기의 강제 트립장치
KR200345667Y1 (ko) * 2003-12-19 2004-03-24 엘지산전 주식회사 배선용 차단기의 강제 트립장치
KR20220091061A (ko) * 2020-12-23 2022-06-30 엘에스일렉트릭(주) 모터 보호용 차단기
KR20220095874A (ko) * 2020-12-30 2022-07-07 엘에스일렉트릭(주) 모터보호용 차단기

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