KR19990044784A - 회로차단기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 개극시간을 단축시킴과 동시에 보다 신뢰성이 높은 회로차단기를 제공하는 것을 과제로 한다.

가동접촉자(3)의 지지부에 트리핑장치(8)을 작동시키는 바이메탈편(13)을 세워 설치함과 동시에 그 바이메탈편(13)을 끼울 수 있도록 제 1 및 제 2 자성체제부재(16),(17)를 설치한다. 제1의 자성체제부재(16)는 가동접촉자(3)의 지지부에 고정되고, 제2의 자성체제부재(17)는 회동동작에 따라 트리핑장치(8)를 작동시킬 수 있도록 조작핸들(2)의 회동축(15)인 링크핀(11)에 축착된 회동레버(9)에 세트로 부착되고, 제 1 및 제 2 의 자성체제부재의 상호작용으로 회동레버(9)를 회동시키므로서 트리핑장치(8)를 분리하도록 동작시킨다.

Description

회로차단기

본 발명은 회로차단기에 관한 것으로서, 특히 단락전류를 검지 하였을 때에 고정접점으로부터 가동접점을 분리하는 구조에 관한 것이다.

고정접점으로부터 가동접점을 분리하는 종래의 회로차단기는 구조는 도 9에 도시한 바와 같다. 도 9 는 종래의 회로차단기의 단면을 설명한 도면으로서, 도시한 바와 같이 조작핸들(42)의 호프위치에서 온 위치로의 토글동작에 따라 가동접촉자(43)에 설치된 가동접점(44)을 고정접촉자(45)에 설치된 고정접점(46)에 대하여 온/오프시키는 개폐기구부(47)와, 주로 바이메탈을 이용한 단락전류검지부재를 이용하여 단락전류를 검지한 때에 개폐기구부(47)를 동작시킴과 동시에 고정접점(46)으로부터 가동접점(44)을 강제적으로 해리(解離)하는 트리핑장치(48)등을 구비하고 있다.

그러나, 최근 신속성의 요구가 높아짐과 동시에, 개극시간의 단축이 한층 더 요구되고 있으며, 상기 종래의 회로차단기에서는 그 요구를 충분히 만족시키는 것이 불가능하였다.

따라서, 본 발명을 상기와 같은 제반 결점을 해소하기 위하여 창출한 것으로 서, 본 발명은 신뢰성이 높은 회로차단기를 제공하는데 그 주된 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 종래 회로차단기보다 개극시간을 단축시키는 회로차단기를 제공하는 데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 회로차단기는, 가동접촉자와, 고정접촉자와, 토글스위치와, 상기 고정접촉자로 부터 가동접촉자를 분리하고 가동접촉자를 고정접촉자로 접촉시키는 토글 스위치의 작동에 따라 동작하는 개폐장치와, 고정접촉자로 부터 가동접촉자를 개폐장치에 의해서 분리하는 트리핑장치와, 회전운동에 의해서 상기 트리핑장치를 작동시키는 회동레버와, 상기 회로에서 발생하는 단락전류를 검지하고 트리핑장치를 동작시키는 바이메탈식 및 전자식의 2종류의 단락 전류 검지부재를 구비하고, 적어도 상기 전자식 단락검지부재가 고정접촉자로부터 가동접촉자를 개폐장치에 의해서 분리하기 위해 회전레버를 회동시켜 트리핑장치를 작동시키도록 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 양상에 의하면, 전자식의 단락전류검지부재가, 가동접촉자에 설치된 제 1의 자성체제부재와, 그 제 1 의 자성체제부재와 대향하도록 회동레버에 부착된 제 2 의 자성체제부재로 구성되며, 베 1 의 자성체제부재와 제 2의 자성체제부재와의 상호작용으로 회동레버를 회동시킬 수 있도록 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 양상에 의하면, 상기 전류는 제 1,2 자성체제부재 사이의 회로 내에 있는 컨덕터를 통하여 흐를 때 상기 제 2 자성체재부재는 전자기의 영향에 의해 회전레버를 회전시키는 제 1 자성체제부재를 잡아당기도록 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 양상에 의하며, 상기 제 2 자성체제부재가 전자기의 영향에 의해 제 1 자성체제부재를 잡아당길 때 제 1 및 제 2 자성체제부재와 컨덕터는 최소한 서로 부분적으로 충분히 평행하게 되어 있으며, 상기 제 1 자성체제부재는 컨덕터의 반을 감싸기 위하여 대략 "L" 형상으로 횡단면이 수평방향으로 절곡되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 여전히 다른 양상에 의하면, 상기 컨덕터는 바이메탈 단락 전류 검출기의 일부분으로 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 서로 다른 양상에 의하면, 적어도 하나의 전자식 단락전류검지부재는 가동접촉자의 일 끝단에 설치된 자석코일과 자석코일의 내부로 삽입된 플런저와 전자코일과 플런저사이의 상호작용으로 플런저사이의 상호작용으로 플런저를 접촉시키고 회전레버를 회전시키도록 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 회로차단기의 실기 예에서, 상기 회전레버의 일 측면에는 회전레버의 회전에 따라 상기 상호작용에 의해 자석코일 내부에서 이동될 때 플런저와 접촉되도록 하는 돌기가 더 구성되어 있다.

본 발명의 회로차단기의 다른 실시 예에 있어서, 상기 회전레버의 회전축이 개폐장치에 설치되어 있다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 개폐장치는 회전레버의 회전축이 되는 링크핀을 포함한다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시의 형태를 표시하고 오프시의 회로차단기의 단면설명도이다.

도 2의 (a)는 도 1 의 회로차단기의 온시 요부를 설명하는 도면이고, (b)는 M-M선에 따른 단면도이다.

도 3은 도 1의 회로차단기의 차단 동작을 나타내는 설명도이다.

도 4는 도 1의 회로차단기의 변형 예를 나타낸 도면이다.

도 5는 본 발명의 제 2 실시의 형태를 표시하고 오프시의 회로차단기의 단면설명도이다.

도 6은 도 5의 회로차단기 온시 요부를 설명하는 도면이다.

도 7은 도 5의 회로차단기의 차단동작을 나타내는 설명도이다.

도 8은 도 5의 회로차단기의 변형 예를 나타낸 도면이다.

도 9는 종래 회로차단기의 단면설명도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

2: 조작핸들 3: 가동접촉자

4: 가동접점 5: 고정접촉자

6: 고정접점 7: 개폐기구부

8: 트리핑장치 9: 회동레버

11: 링크핀 16: 제 1 자성체제부재

17: 제 2 의 자성체제부재 23, 29: 회동레버

30: 플런저 31: 전자코일

이하, 본 발명을 구체화된 실시의 형태를 도면에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 1내지 도 3은 본 발명에 관한 회로차단기의 제 1실시의 형태를 나타내고, 도 1은 오프시의 단면도, 도 2는 온시 요부설명도, 도 3은 차단동작시 요부 설명도이다.

도면은 2극 4단자형의 회로차단기를 나타내고, 2는 토글스위치의 조작핸들, 3은 가동접촉자로 선단에 가동접촉점(4)을 가지며, 5는 고정접촉자로 선단에 고정접점(6)을 갖고, 7은 개폐기구부이다. 그리고, 이 개폐기구부(7)는 도 2에 도시한 바와 같이 조작핸들(2)의 온 조작에 따라 가동접촉자(3)와 고정접촉자(5)를 접촉시켜 회로차단기가 온 동작할 수 있도록 되어 있다.

또한, 8은 온 상태를 강제해제하기 위한 트리핑장치이고, 도 2에 도시한 바와같이 하단에 회동축(19)을 가지고, 회로차단기의 베이스 판에 축착되어 있다. 이 트리핑장치(8)는 조작핸들(2)을 온 조작하고 개폐기구부(7)가 가동접촉자(3)의 가동접점(4)을 고정접촉자(5)의 고정접점(6)에 접촉시켰을 때에 렛치레버(12)를 계합하여 온 상태를 유지하며, 후술하는 2종류의 단락전류검지부재의 검지동작을 받아 분리동작을 하도록 구성되어 있다.

단락전류검지부재 중의 1개의 바이메탈편(13)이었다. 이 바이메탈편(13)은 2극의 쌍방으로 설치되고, 단락전류나 과전류가 흘렀을 때 변형되고, 트리핑장치(8)의 선단에 설치된 돌기(8b)를 압압하여 기울어져 넘어지게 하는 것이며 어느 한쪽의 변형작용에 의해 렛치레버(12)와 트리핑장치(8)의 계합이 분리되고, 개폐기구부(7)가 열림 동작하여 가동접촉자(3)가 해리 동작함과 동시에 조작핸들이 오프동작 할 수 있게 되어 있다.

그리고, 제 1의 자성체제부재 (16)와 제 2의 자성체제부재(17)의 한 조가 2개의 단락전류검지부재를 구성하고 있다. 제 1의 자성체제부재(16)는 그 하단이 가동접촉자(3)와 바이메탈편(13)과 함께 회로차단기의 베이스 판에 고착되고, 상부는 도 2(b)의 M-M화살표로 나타낸 단면도에 도시한 바와 같이 바이메탈편(13)의 평행한 면을 L자 형상으로 형성하고 있다. 도, 제 2의 자성체제부재는 베이스부가 수지제의 회동레버(9)에 부착되고, 선단부는 제 1의 자성체제부재의 L자형상의 면과 대향하도록 배치되어 이Te. 그리고, 제 1 및 제 2의 자성체제부재는 어느 것이나 자성재료에 이해 형성되어 회동레버(9)와 함께 도시한 바로 앞의 그에만 설치되어 있다. 회동레버(9)는 종단부가 토글스위치를 구성하는 조작핸들(2)의 회동축(15)이 개폐기구부의 링크핀(11)에 축착되며, 이 링크핀(11)을 중심으로 회동 동작하므로 서 선단이 트리핑장치(8)의 계합돌기(8a)에 당접하여 트리핑장치(8)를 기울이고 온 상태를 강제 해제 할 수 있게 되어 있다.

상기 2돌기의 단락전류검지부재에 의한 트리핑 동작을 도 3에 의거하여 설명한다.

온시 고정접촉자(50에서 가동접촉자(3)로 흐르는 전류는 바이메탈편(13)을 거쳐 비틀어 끼운 도선(14)으로 흐른다. 그 때문에, 바이메탈편(13)의 주위에는 자계가 형성되고, 그 자계는 바이메탈편(13)을 둘러싸는 것처럼 설치되어 있는 제 1의 자성체제부재에 의해 자속의 소밀(疎密)부를 형성한다.

단락전류가 흐르는 그 소밀부에 의해 제 2의 자성체제부재(117)를 흡인할 수 있게 작용하며, 제 2의 자성체제부재(17)가 화살표A의 방향으로 이동한다. 이 흡인동작으로 인해 제 2의 자성체제부재(17)가 부착된 회동레버(9)는 링크핀(11)을 중심으로 회동하고, 트리핑장치(8)의 계합돌기(8a)에 계합하며, 트리핑장치(8)를 화살표B의 방향으로 기울어지게 넘어뜨린다.

이와 같이, 2돌기의 단락전류검지부재도 상기 바이메탈편(13)에 의한 작용과 동일하게 트리핑장치(8)를 작동시키고, 고정접점(6)으로부터 가동접점(4)을 벗겨 개극시킨다. 그리고, 이 분리작용은 전자력에 의한 응답을 이용하기 때문에, 단락전류에 대해서는 바이메탈에 비해 단시간으로 응답시키는 것이 가능하며, 복수종류의 단락전류검지부재를 갖기 때문에 신속성도 향상한다.

도 4는 제 1실시의 형태를 변형한 예를 도시한 것으로서, 회동레버(9)의 회동축(20)을 링크핀(11)과 별체로 한 경우를 도시하고 있다. 이 경우 회동레버는 같이 조작핸들(2)의 회동축(15)과 회동레버(9)의 회동축(20)은 독립하여 형성하여도 좋으며, 개폐기구부(7)의 다른 축부 등에 연속해서 설치하여도 좋다. 다만, 개폐기구부의 링크핀 등에 연속해서 설치하면 부품의 공유화를 도모할 수 있기 때문에 부품점수의 삭감을 도모하는 것이 가능하고, 조립성도 향상한다.

더구나, 상기 제 1실시의 형태에 있어서, 제 1의 자성체제부재를 단면L자형으로 하고 있으나, 이 형상이 아니라도 좋다. 예를 들면, 바이메탈편을 감싸는 것처럼"U"자형으로 하여도 좋다.

다음에 제 2실시의 형태를 도 5내지 도 7에 의거하여 설명한다.

도 5는 오프시의 단면도, 도 6은 온시의 요부설명도, 도 7은 차단동작의 설명도이고, 상기 도 1과 동일의 부재에는 동일부호를 붙이고 있다. 또, 이 실시의 형태로는 도시한 안쪽의 1극은 단락전류검지부재에 바이메탈편(13)을 사용하고, 상기 1극은 2개의 단락전류검지부재로서 전자코일(31), 플런저(30)가 설치되어 있다.

전자코일(31)은 일단이 가동접촉자(3)의 지지부에 고착되고, 타단은 부하측단자에 이어지는 꼬여진 도선(14)에 접속되도록 세워 설치되어 잇다. 플런저(30)는 그 전자코일(31)에 헐겁게 하고 상하이동이 자유롭게 삽입되며, 플런저(30)의 상부선단부와 대향하는 위치의 회동레버(29)측변에는 계합편(29a)이 돌설되어 있다.

이 구성에 의하며, 가동접촉자(3)에 흐르는 전류가 그대로 전자코일(31)로 흘러가므로, 전자코일(31)내에 삽입되어 있는 플런저(30)에 의해 전자코일(31)의 주위에는 소밀한 자속이 형성되고, 단락전류가 흐를 경우, 이 소밀한 자속에 의해 플런저(30)는 전자코일(31)의 중앙에 위치하도록 동작한다. 그 결과 플런저(30)의 상부선단은 도 7의 화살표C에 도시한 바와 같이 상방으로 돌출하고, 계합편(29a)에 당접한다.

따라서, 회동레버(29)는 축착부에 있는 링크핀(11)을 중심으로 회동한다. 그 후에는 상기 실시의 형태와 마찬가지로 트리핑장치(8)가 화살표 b의 방향으로 기울어지면서 넘어져 온 상태를 강제 해제한다.

이와 같이, 제 2의 단락전류검지부재로서 플런저를 사용하여도 좋다. 또한, 이 실시의 형태처럼 좌우 양국의 단락전류검지부재를 다른 것으로 하용도 될 수 있다.

또, 도 8은 도 5에 도시한 회로차단기의 변형 예를 도시한 것으로서, 회동레버(29)의 회동축(32)은 링크핀(11)과는 별체로 형성되며, 상기 도 4와 마찬가지로 회로차단기의 베이스측에 세워 설치한 지주(10)의 헤드부에 축착되어 있다.

더구나, 상기 제 1 실시의 형태에서는, 쌍방의 극에 바이메탈편을 사용하고 있지만, 제 1 및 제 2의 자성체제부재를 설치한 극은 바이메탈일 필요는 없고, 간단하게 금속도체로 하여도 좋다.

그 외, 회동레버, 트리핑장치 등의 부재의 형상 및 구성도 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 범위에서 적당히 변경하고 구체화하는 것도 가능하다.

이상 상술한 바와 같이, 발명에 의하면, 바이메탈편의 다른 전자식의 단락전류검지부재가 설치되기 때문에 단락시의 개극시간을 단축하는 것이 가능하고, 신뢰도 향상되고, 부품의 공유화를 도모할 수 있을 뿐만 아니라 부품수를 줄일 수 있으며 조립성을 향상한다.

Claims (9)

1. 가동접촉자와,

   고정접촉자와,

   토글스위치와,

   상기 고정접촉자로부터 가동접촉자를 분리하고 가동접촉자를 고정접촉자로 접촉시키는 토글 스위치의 작동에 따라 동작하는 개폐장치와,

   상기 고정접촉자로부터 가동접촉자를 개폐장치에 의해서 분리하는 트리핑장치와,

   회전운동에 의해서 상기 트리핑장치를 작동시키는 회동레버와, 그리고 상기회로에서 발생하는 단락전류를 검지하고 트리핑장치를 동작시키는 바이메탈식 및 전자식의 2종류의 단락전류검지부재를 구비하고, 적어도 상기 전자식 단락검지부재가 고정접촉자로부터 가동접촉자를 개폐장치에 의해서 분리하기 위해 회전레버를 회동시켜 트리핑장치를 작동시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 회로차단기.
2. 제 1항에 있어서, 상기 전자식의 단락전류검지부재가, 가동접촉자에 설치된 제 1의 자성체제부재와, 그 제 1의 자성체제부재와 대향하도록 회동레버에 부착된 제 2 의 자성체제부재로 구성되며, 제 1의 자성체제부재와 제 2 의 자성체제부재와의 상호작용으로 회동레버를 회동시킬 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 회로차단기.
3. 제 2항에 있어서, 상기 전류는 제 1,2자성체제부재사이의 회로내에 있는 컨덕터를 통해 흐르고, 과전류나 단락전류가 제 1,2 자성체제부재사이의 회로 내에 있는 컨덕터를 통하여 흐를 때 상기 제 2 자성체제부재는 전자기의 영향에 의해 회전레버를 회전시키는 제 1자성체제부재를 잡아당기도록 구성된 것을 특징으로 하는 회로차단기.
4. 제 3항에 있어서, 상기 제 2자성체제부재가 전자기의 영향에 의해 제 1자성체제부재를 잡아당길 때 제 1 및 제 2 자성체제부재와 컨덕터는 최소한 서로 부분적으로 충분히 평행하게 되어 있으며, 상기 제 1 자성체제부재는 컨덕터의 반을 감싸기 위하여 대략"L"형상으로 횡단면이 수평방향으로 절곡되어 있는 것을 특징으로 하는 회로차단기.
5. 제 3항에 있어서, 상기 컨덕터는 바이메탈 단락 전류 검출기의 일부분으로 구성된 것을 특징으로 하는 회로차단기.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 단락전류검지부재는 가동접촉자의 일 끝단에 설치된 자석코일과 자석코일의 내부로 삽입된 플런저와 전자코일과 플런저 사이의 상호작용으로 플런저를 접촉시키고 회전레버를 회전시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 회로차단기.
7. 제 6항에 있어서, 상기 회전레버의 일측면에는 회전레버의 회전에 따라 상기 상호작용에 의해 자석코일 내부에서 이동될 때 플런저와 접촉되도록 하는 돌기가 더 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 회로차단기.
8. 제 1항 내지 제 7 항중 그 어느 하나의 항에 있어서, 상기 회전레버의 회전축이 개폐장치에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 회로차단기.
9. 제 1항 내지 제 7항 중 그 어느 하나의 항에 있어서, 상기 개폐장치는 회전레버의 회전축이 되는 링크핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 회로차단기.